CN105222260B - 干湿通道结合的单元式蒸发冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种干湿通道结合的单元式蒸发冷却装置，包括静压风箱、干湿通道箱和分流箱，所述静压风箱上部通过外接管道与风机相连接,下部与干湿通道箱相连接，使室外空气通过风机进入到静压风箱内，再进入到干湿通道箱中，干湿通道箱下部与分流箱相连接，使空气在分流箱中实现分流；分流箱底部设有集水槽。本发明的主要原理是把湿填料用在直接、间接蒸发冷却技术中，以达到空气温度降低的目的。本发明可以应用在干燥地区或者其它地区过渡季节单独使用，也可以应用在温湿度独立控制的空调系统中。

Description

干湿通道结合的单元式蒸发冷却装置
技术领域
本发明涉及一种空调制冷装置，尤其涉及一种干湿通道结合的单元式蒸发冷却装置。
背景技术
1．在全球的建筑能耗居高不下，而降低碳排放量又迫在眉睫的当代，开发新的能源与新的空气处理方式用以替代传统的制冷剂和制冷方式，已经成为广大科研工作者的热门课题。如果能发挥对于自然工质的运用能力，结合当代的先进生产制作工艺和理念，在保持这种技术的环境友好特性的同时，也达到更好的空气处理效果，将会使当代人类取得保护环境和营造舒适居住条件“双赢”的结果。
2. 采用露点式蒸发冷却技术，首先，不设置压缩机，仅仅使用风机为装置内的空气流动提供动力。这使得其耗电量比普通的空调机节省电量约80%，这对于需要全天候运行的单位来说，使他们可以在节省大笔运行管理费用的同时，保持室内持续稳定的温湿度环境。其次，不使用CFC类制冷剂，而是使用自然界存在的水作为冷源，通过水的蒸发作用完成与空气之间的热量传递。该过程中没有任何污染环境的物质排出，甚至没有二氧化碳排放。第三，节约用水量。它的主要原理是利用水蒸发时吸收大量的潜热，而不仅仅是使用水与空气之间的温差进行显热交换。有研究显示这种装置与大型的冷却塔相比可以节省约50%的用水量。最后，初投资低。由于其结构与大型冷却塔相比要小的多，原理清晰，处理过程简单，对于安装环境的要求少，所以它的适用范围与大型冷却塔相比要大，初投资低，后期的运营维护费用也要少很多。
基于以上背景，将干、湿通道相间排列，实现了直接、间接蒸发冷却的组合，提出了一种干湿通道结合的单元式蒸发冷却装置。
发明内容
本发明是要提供一种干湿通道结合的单元式蒸发冷却装置，用于实现直接蒸发冷却和间接蒸发冷却的结合，在不使被处理空气绝对湿度增加的情况下，通过水份的蒸发将被处理空气的温度降低到湿球温度以下。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种干湿通道结合的单元式蒸发冷却装置，包括静压风箱、干湿通道箱和分流箱，所述静压风箱上部通过外接管道与风机相连接,下部与干湿通道箱相连接，使室外空气通过风机进入到静压风箱内，再进入到干湿通道箱中，干湿通道箱下部与分流箱相连接，使空气在分流箱中实现分流；分流箱底部设有集水槽。
所述干湿通道箱由四个湿通道和三个干通道组成，干通道与湿通道竖直、相间排列，且相互隔离，使水分无法从湿通道渗入干通道；所述湿通道内布有湿填料，所述干湿通道箱上部设有布水器，通过布水器把水均匀地喷淋在湿通道内，并在湿填料表面形成水膜。
所述分流箱共有四层，从上至下依次为喇叭式通道、首层、中间层、底层。
所述集水槽通过水泵和节流阀连通干湿通道箱体顶端，用于将收集的湿通道内流下来的水，经水泵抽出送至干湿通道箱体顶端。
所述干湿通道箱的左侧内分别设有左侧湿通道和左侧干通道，右侧内分别设有右侧湿通道和右侧干通道，中间分别设有左、右中间湿通道3，左、右中间湿通道之间设有中间干通道；当室外空气通过风机进入静压风箱后，分成两路一路通入左侧湿通道、左侧干通道和右侧湿通道、右侧干通道，并经左侧湿通道和右侧湿通道排出湿度高的空气废气；另一路经左侧干通道进入分流箱流入中间干通道；所述干通道的出口空气经分流箱分别流入左、右中间湿通道，并经左、右中间湿通道上端排出湿度高的空气废气，所述中间干通道上端出风口的空气经过两级蒸发冷却处理后进入室内，用于调节室内温度。
所述湿填料为有机填料、无机填料、金属填料和木丝填料中的任一种。
若干个所述的干湿通道结合的单元式蒸发冷却装置组合在一起，用于达到多级蒸发冷却的目的，使温度降到湿球温度以下，接近露点温度，直接应用在干燥地区，或者在温湿度独立控制的空调系统中。
本发明的有益效果是：首先，本发明不设置压缩机，仅仅使用风机为装置内的空气流动提供动力。这使得其耗电量比普通的空调机节省电量约80%，这对于需要全天候运行的单位来说，使他们可以在节省大笔运行管理费用的同时，保持室内持续稳定的温湿度环境。其次，不使用CFC类制冷剂，而是使用自然界存在的水作为冷源，通过水的蒸发作用完成与空气之间的热量传递。该过程中没有任何污染环境的物质排出，甚至没有二氧化碳排放。第三，节约用水量。它的主要原理是利用水蒸发时吸收大量的潜热，而不仅仅是使用水与空气之间的温差进行显热交换。有研究显示这种装置与大型的冷却塔相比可以节省约50%的用水量。最后，初投资低。由于其结构与大型冷却塔相比要小的多，原理清晰，处理过程简单，对于安装环境的要求少，所以它的适用范围与大型冷却塔相比要大，初投资低，后期的运营维护费用也要少很多。
附图说明
图1是本发明的干湿通道结合的单元式蒸发冷却装置的结构示意图；
图2是干、湿通道的截面图；
图3是干、湿通道内空气流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1至图3所示，一种干湿通道结合的单元式蒸发冷却装置，它主要包括三部分：静压风箱19、干湿通道箱和分流箱13。
静压风箱19上部通过外接管道与风机12相连接,下部与干湿通道箱相连接，使室外空气通过风机12进入到静压风箱19内，再进入到干湿通道箱中，干湿通道箱下部与分流箱13相连接，使空气在分流箱13中实现分流；分流箱13底部设有集水槽16。
干湿通道箱由四个湿通道和三个干通道组成，干、湿通道竖直、相间排列，且相互隔离，水分不能由湿通道渗入干通道。湿通道内布有湿填料，它具有一定的湿挺性，即淋水后要有一定的硬度及挺括度。可以采用有机填料、无机填料、金属填料和木丝填料。干湿通道箱上部设有布水器，通过布水器把水均匀地喷淋在湿通道内，并在湿填料表面形成水膜。
分流箱13共有4层，由喇叭式通道18、首层、中间层、底层组成。其中分流箱13中喇叭口的设计（图3），是分流箱13实现空气分流的关键。通过干湿通道箱的空气流入分流箱13内，在分流箱13内实现分流。箱体底部的集水槽16，用来收集湿通道内流下来的水，并且由水泵9经回水管10和节流阀11抽出送至干湿通道箱体顶端。集水槽16还设有进水口14。
干湿通道箱的左侧内分别设有左侧湿通道1和左侧干通道2，右侧内分别设有右侧湿通道7和右侧干通道6，中间分别设有左、右中间湿通道3、5，左、右中间湿通道3、5之间设有中间干通道4。
室外空气通过风机12通入静压风箱19，分两路分别通入左侧湿通道1、左侧干通道2和右侧湿通道7、右侧干通道6，这四个通道为一级冷却通道，入口为环境空气，出口为经过一次冷却的空气，左侧湿通道1和右侧湿通道7排出的空气湿度较大，故而作为废气排出。左侧干通道2的出口空气作为第二级干通道的入口空气，经分流箱13流入中间干通道4；右侧干通道6的出口空气作为第二级湿通道的入口空气，经分流箱13分别流入左、右中间湿通道3、5。左、右中间湿通道3、5上端出口的空气由于湿度过大，作为废气排出，而中间干通道4上端出口的空气则是经过两级蒸发冷却处理后的空气，进入室内，调节室温。
水则通过外接管道进入集水槽16，经由水泵9抽出送至干湿通道箱体顶端，通过布水器均匀喷淋至湿通道内，供通道内的湿填料17吸收在其表面形成水膜。多余水份借由重力作用流向集水槽重新收集，循环利用。
若干个干湿通道结合的单元式蒸发冷却装置组合在一起，用于达到多级蒸发冷却的目的，使温度降到湿球温度以下，接近露点温度，直接应用在干燥地区，或者在温湿度独立控制的空调系统中。

Claims (6)

1.一种干湿通道结合的单元式蒸发冷却装置，包括静压风箱(19)、干湿通道箱和分流箱(13)，其特征在于：所述静压风箱(19)上部通过外接管道与风机(12)相连接,下部与干湿通道箱相连接，使室外空气通过风机(12)进入到静压风箱(19)内，再进入到干湿通道箱中，干湿通道箱下部与分流箱(13)相连接，使空气在分流箱(13)中实现分流；分流箱(13)底部设有集水槽(16)；所述干湿通道箱的左侧内分别设有左侧湿通道(1)和左侧干通道(2)，右侧内分别设有右侧湿通道(7)和右侧干通道(6)，中间分别设有左、右中间湿通道(3,5)，左、右中间湿通道(3,5)之间设有中间干通道(4)；当室外空气通过风机(12)通入静压风箱（19），分两路分别通入作为一级冷却通道的左侧湿通道（1）、左侧干通道（2）、右侧湿通道（7）、右侧干通道（6），其中，入口为环境空气，出口为经过一次冷却的空气，左侧湿通道（1）和右侧湿通道（7）排出湿度高的空气，左侧干通道（2）的出口空气作为第二级干通道的入口空气，经分流箱（13）流入中间干通道（4）；右侧干通道（6）的出口空气作为第二级湿通道的入口空气，经分流箱（13）分别流入左、右中间湿通道（3、5），左、右中间湿通道（3、5）上端出口排出湿度高的空气，而中间干通道（4）上端出口的空气经过两级蒸发冷却处理后，进入室内，调节室温。
2.根据权利要求1所述的干湿通道结合的单元式蒸发冷却装置，其特征在于：所述干湿通道箱由四个湿通道和三个干通道组成，干通道与湿通道竖直、相间排列，且相互隔离，使水分无法从湿通道渗入干通道；所述湿通道内布有湿填料，所述干湿通道箱上部设有布水器，通过布水器把水均匀地喷淋在湿通道内，并在湿填料表面形成水膜。
3.根据权利要求1所述的干湿通道结合的单元式蒸发冷却装置，其特征在于：所述分流箱共有四层，从上至下依次为喇叭式通道（18）、首层、中间层、底层。
4.根据权利要求1所述的干湿通道结合的单元式蒸发冷却装置，其特征在于：所述集水槽(16)通过水泵(19)和节流阀(11)连通干湿通道箱体顶端，用于将收集的湿通道内流下来的水，经水泵抽出送至干湿通道箱体顶端。
5.根据权利要求2所述的干湿通道结合的单元式蒸发冷却装置，其特征在于：所述湿填料为有机填料、无机填料、金属填料和木丝填料中的任一种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的干湿通道结合的单元式蒸发冷却装置，其特征在于：若干个所述的干湿通道结合的单元式蒸发冷却装置组合在一起，用于达到多级蒸发冷却的目的，使温度降到湿球温度以下，接近露点温度，直接应用在干燥地区，或者在温湿度独立控制的空调系统中。
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