CN108444151A - 一种提高空调蒸发器热转换效率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于空调蒸发器技术领域，具体的说是一种提高空调蒸发器热转换效率的方法，太阳齿轮轴通过轴承和壳体转动连接；太阳齿轮轴一端通过联轴器固连着减速机输出轴，太阳齿轮轴另一端转动连接着进水管，进水管用于通过太阳齿轮轴向蒸发单元输入压力水流；蒸发单元设置在太阳齿轮轴中部；蒸发单元通过锥形螺旋管喷出水雾，用于蒸发吸热；太阳齿轮轴两端设置太阳齿轮；配合太阳齿轮设置行星齿轮用以组成旋转模块；旋转模块用于均衡蒸发单元在不同位置的蒸发速率；连接管和行星齿轮轴连接处设置密封单元。本发明特别适用于大型水冷式空调机组，能够使蒸发器顶部、底部、外部和内部的蒸发效率达到平衡状态，提高空调的制冷效率。
Description
技术领域
本发明属于空调蒸发器技术领域，具体的说是一种提高空调蒸发器热转换效率的方法。
背景技术
水冷式空调除降温功能外，还具备通风换气、除尘、除味等效用。是目前企业车间、公共场所、商业娱乐场合等最常用的通风、降温设备。
水冷式空调利用水汽蒸发的过程中会吸收周围热量的这一物理特性，水冷式空调在进风口处安装上蒸发器。当空气经过蒸发器时，热量被吸收，温度降低5～8℃。温度降低后的空气通过水冷式空调的送风管道送入室内，降低室内温度。由于经过水冷式空调的空气含有大量的水汽，因此会再次蒸发，进一步降低温度，在干燥的地区可以降低10℃以上。
现有的蒸发器位置相对固定，由于热空气密度较轻位于上层，蒸发翅片上沾附的雾滴较易蒸发，其降温效率较高；相对应的底层为较冷的空气，造成底部蒸发吸热效果差；同时随着空气穿入蒸发器的深度逐渐增加，温度逐渐降低，这就使得内部的水雾蒸发效率同样较低，使得蒸发器的综合吸热能力较低。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种提高空调蒸发器热转换效率的方法，特别适用于大型水冷式空调机组，通过设置行星齿轮机构，翅片的位置在空间内循环变化，能够使蒸发器顶部、底部、外部和内部的蒸发效率达到平衡状态，提高蒸发器的综合蒸发吸热效率，提高空调的制冷效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种提高空调蒸发器热转换效率的方法，该热转换效率提高方法包括以下步骤：
步骤一，在减速机输出轴端头通过联轴器固连着太阳齿轮轴；所述太阳齿轮轴通过轴承和壳体转动连接；所述太阳齿轮轴另一端转动连接着进水管，所述进水管用于通过太阳齿轮轴向蒸发单元输入压力水流；所述蒸发单元设置在太阳齿轮轴中部；所述蒸发单元通过锥形螺旋管喷出水雾，用于蒸发吸热；
步骤二，在步骤一中的太阳齿轮轴两端设置太阳齿轮；配合太阳齿轮设置行星齿轮用以组成旋转模块；所述旋转模块用于均衡蒸发单元在不同位置的蒸发速率；
步骤三，在步骤二中的连接管和行星齿轮轴连接处设置密封单元，行星齿轮轴转动，链头随之移动，并通过链牙始终链合住防水橡胶圈，提高行星齿轮轴和连接管连接处的密封效果，避免连接管向行星齿轮轴输入水流时发生泄漏；
步骤一中的蒸发单元包括翅片、锥形螺旋管、喷雾孔和喷雾头；所述行星齿轮轴外圈设置两个蒸发单元；所述太阳齿轮轴外圈设置两个蒸发单元；所述行星齿轮轴外圈固连着两组放射状设置的三角形翅片，圆柱体旋转时，随着外直径的逐渐增大，其线速度也增加，通过设置的三角形翅片使得其对应表面的空气流速产生变化，两组翅片呈径向对称；所述太阳齿轮轴外圈固连着两组放射状设置的三角形翅片，两组翅片呈径向对称；行星齿轮轴和太阳齿轮轴设置的翅片相互对应，翅片转动时，高速气流和低速气流产生碰撞，形成较强空气对流，提高区域内水雾蒸发速率；所述行星齿轮轴和太阳齿轮轴外圈分别通过翅片套接着锥形螺旋管，且一组翅片固连一个锥形螺旋管；所述锥形螺旋管设有一组沿锥形螺旋管旋向设置的喷雾孔，所述喷雾头固定安装在喷雾孔内；锥形螺旋管旋转时，其产生的喷雾速度会根据螺旋线外径的增大而变化，同时由于其设置为螺旋型，在其旋转时，其喷出的水雾会产生侧向离心力，不同速度的水雾相互碰撞，加剧雾滴的振动，提高水雾蒸发速率；
步骤二中的旋转模块包括齿圈、太阳齿轮、行星齿轮、太阳齿轮轴、行星齿轮轴、连接管和密封单元；所述齿圈固定安装在壳体内部；所述齿圈内部啮合着太阳齿轮和行星齿轮；所述太阳齿轮轴一端固连着减速机的输出轴，所述太阳齿轮轴另一端转动连接着进水管，所述太阳齿轮轴通过轴承和壳体转动连接；所述行星齿轮轴和太阳齿轮轴均为空心轴，并在进水管一侧设置连接管；所述连接管中部与太阳齿轮轴固连；所述行星齿轮轴通过密封单元转动连接在连接管内；所述连接管用于将太阳齿轮轴内水流导入行星齿轮轴内；所述行星齿轮轴和太阳齿轮轴外圈分别固连蒸发单元，并能够向蒸发单元输入压力水流；热空气密度较轻位于上层，冷空气密度较重位于下层，翅片在底部和顶部沾附的雾滴蒸发速率不同，通过设置行星齿轮机构，实现上下方蒸发单元位置的周期替换，有利于提高水雾的蒸发效率；同时，空气穿过蒸发器逐渐冷却，随着空气进入的深度逐渐增加，里侧的翅片沾附的雾滴蒸发速率也逐渐降低；所以需要通过设置这种行星齿轮机构，实现翅片位置的不断变化，提高蒸发效率，从而提高空调的制冷效果；
通过上述步骤一至三可实现空调蒸发器热转换效率提高，能够显著提高空调的制冷效果。
在步骤二中，所述行星齿轮轴外圈锥形螺旋管和太阳齿轮轴外圈设置的锥形螺旋管锥尖方向设置为相反，且其轴向截面外轮廓相互平行；锥形螺旋管产生的喷雾速度会根据螺旋线外径的增大而变化，利用行星齿轮轴外圈锥形螺旋管的锥尖对应太阳齿轮外圈锥形螺旋管的锥尾；高速水雾和低速低速水雾产生碰撞，加剧雾滴的振动，提高水雾蒸发速率。
进一步，所述翅片表面设有一组圆形穿孔；所述穿孔内转动安装着转动板；翅片旋转时，气流通过穿孔并通过转动板产生不同方向的支流，产生相互交错的碰撞，提高区域内水雾蒸发速度。
在步骤三中采用的密封单元包括防水橡胶圈、链头、链牙；所述连接管两端均设有安装孔，所述安装孔用于转动安装行星齿轮轴；所述安装孔两侧设有防水轴承；所述安装孔中部内壁设有环形槽；所述防水橡胶圈固定安装在环形槽内，所述防水橡胶圈内部固定安装有链牙；所述链头用于配合链牙使用；所述链头固连在行星齿轮轴外圈；所述链头设有连接行星齿轮轴和太阳齿轮轴的中心设有连接孔；行星齿轮轴转动，链头随之移动，并通过链牙始终链合住防水橡胶圈，提高行星齿轮轴和连接管连接处的密封效果。
进一步，所述喷雾孔内部转动安装着圆球，并安装在喷雾头一侧；所述圆球内部设置一组交错的贯穿球身的通孔，所述通孔偏离球心设置；水雾喷出后，作用在圆球内设置的通孔上，由于通孔偏离圆球的中心，使得圆球产生旋转，改变水雾喷出的方向，多股不同方向的水雾相互交错，产生碰撞，加剧雾滴的振动，提高水雾蒸发速率。
本发明的有益效果如下：
1.本发明的热转换效率提高方法通过设置旋转模块，太阳齿轮驱动行星齿轮位置不断变化，使得上下方蒸发单元位置的周期替换，有利于提高雾滴的综合蒸发效率；并配合蒸发单元的自传，周期性改变翅片位置，使得蒸发器顶部、底部、外部和内部的蒸发效率达到平衡状态，提高蒸发器的综合蒸发吸热效率，提高空调的制冷效率。
2.本发明的热转换效率提高方法通过设置锥形螺旋管，锥形螺旋管旋转时，其产生的喷雾速度会根据螺旋线外径的增大而变化，同时由于其设置为螺旋型，在其旋转时，其喷出的水雾会产生侧向离心力，不同速度的水雾相互碰撞，加剧雾滴的振动，提高水雾蒸发速率。
3.本发明的热转换效率提高方法通过喷雾孔内转动安装一设有交错贯穿通孔的圆球，水雾喷出后，使得圆球产生旋转，改变水雾喷出的方向，多股不同方向的水雾相互交错，产生碰撞，加剧雾滴的振动，提高水雾蒸发速率。
4.本发明的热转换效率提高方法通过翅片内设置转动板，翅片旋转时，气流通过穿孔并通过转动板产生不同方向的支流，产生相互交错的碰撞，提高区域内水雾蒸发速度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的主视图；
图2是本发明的立体结构图；
图3是本发明的翅片和螺旋管连接图；
图4是本发明的行星齿轮轴和连接管连接图；
图5是本发明的密封单元展开图；
图6是本发明的喷雾孔剖面图；
图中：壳体1、旋转模块2、齿圈21、太阳齿轮22、行星齿轮23、太阳齿轮轴24、行星齿轮轴25、连接管26、密封单元27、防水橡胶圈272、链头274、链牙273、蒸发单元3、翅片31、穿孔311、转动板312、锥形螺旋管32、喷雾孔33、圆球331、通孔332、喷雾头34、减速机4、进水管5、接水盘6。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图6所示，本发明所述的一种提高空调蒸发器热转换效率的方法，该热转换效率提高方法包括以下步骤：
步骤一，在减速机4输出轴端头通过联轴器固连着太阳齿轮轴24；所述太阳齿轮轴24通过轴承和壳体1转动连接；所述太阳齿轮轴24另一端转动连接着进水管5，所述进水管5用于通过太阳齿轮轴24向蒸发单元3输入压力水流；所述蒸发单元3设置在太阳齿轮轴24中部；所述蒸发单元3通过锥形螺旋管32喷出水雾，用于蒸发吸热；
步骤二，在步骤一中的太阳齿轮轴24两端设置太阳齿轮22；配合太阳齿轮22设置行星齿轮23用以组成旋转模块2；所述旋转模块2用于均衡蒸发单元3在不同位置的蒸发速率；
步骤三，在步骤二中的连接管26和行星齿轮轴25连接处设置密封单元27，行星齿轮轴25转动，链头274随之移动，并通过链牙273始终链合住防水橡胶圈272，提高行星齿轮轴25和连接管26连接处的密封效果，避免连接管26向行星齿轮轴25输入水流时发生泄漏；
步骤一中的蒸发单元3包括翅片31、锥形螺旋管32、喷雾孔33和喷雾头34；所述行星齿轮轴25外圈设置两个蒸发单元3；所述太阳齿轮轴24外圈设置两个蒸发单元3；所述行星齿轮轴25外圈固连着两组放射状设置的三角形翅片31，圆柱体旋转时，随着外直径的逐渐增大，其线速度也增加，通过设置的三角形翅片31使得其对应表面的空气流速产生变化，两组翅片31呈径向对称；所述太阳齿轮轴24外圈固连着两组放射状设置的三角形翅片31，两组翅片31呈径向对称；行星齿轮轴25和太阳齿轮轴24设置的翅片31相互对应，翅片转动时，高速气流和低速气流产生碰撞，形成较强空气对流，提高区域内水雾蒸发速率；所述行星齿轮轴25和太阳齿轮轴24外圈分别通过翅片31套接着锥形螺旋管32，且一组翅片31固连一个锥形螺旋管32；所述锥形螺旋管32设有一组沿锥形螺旋管32旋向设置的喷雾孔33，所述喷雾头34固定安装在喷雾孔33内；锥形螺旋管32旋转时，其产生的喷雾速度会根据螺旋线外径的增大而变化，同时由于其设置为螺旋型，在其旋转时，其喷出的水雾会产生侧向离心力，不同速度的水雾相互碰撞，加剧雾滴的振动，提高水雾蒸发速率；
步骤二中的旋转模块2包括齿圈21、太阳齿轮22、行星齿轮23、太阳齿轮轴24、行星齿轮轴25、连接管26和密封单元27；所述齿圈21固定安装在壳体1内部；所述齿圈21内部啮合着太阳齿轮22和行星齿轮23；所述太阳齿轮轴24一端固连着减速机4的输出轴，所述太阳齿轮轴24另一端转动连接着进水管5，所述太阳齿轮轴24通过轴承和壳体1转动连接；所述行星齿轮轴25和太阳齿轮轴24均为空心轴，并在进水管5一侧设置连接管26；所述连接管26中部与太阳齿轮轴24固连；所述行星齿轮轴25通过密封单元27转动连接在连接管26内；所述连接管26用于将太阳齿轮轴24内水流导入行星齿轮轴25内；所述行星齿轮轴25和太阳齿轮轴24外圈分别固连蒸发单元3，并能够向蒸发单元3输入压力水流；热空气密度较轻位于上层，冷空气密度较重位于下层，翅片31在底部和顶部沾附的雾滴蒸发速率不同，通过设置行星齿轮机构，实现上下方蒸发单元3位置的周期替换，有利于提高水雾的蒸发效率；同时，空气穿过蒸发器逐渐冷却，随着空气进入的深度逐渐增加，里侧的翅片31沾附的雾滴蒸发速率也逐渐降低；所以需要通过设置这种行星齿轮机构，实现翅片31位置的不断变化，提高蒸发效率，从而提高空调的制冷效果；
通过上述步骤一至三可实现空调蒸发器热转换效率提高，能够显著提高空调的制冷效果。
在步骤二中，所述行星齿轮轴25外圈锥形螺旋管32和太阳齿轮轴24外圈设置的锥形螺旋管32锥尖方向设置为相反，且其轴向截面外轮廓相互平行；锥形螺旋管32产生的喷雾速度会根据螺旋线外径的增大而变化，利用行星齿轮轴25外圈锥形螺旋管32的锥尖对应太阳齿轮22外圈锥形螺旋管32的锥尾；高速水雾和低速低速水雾产生碰撞，加剧雾滴的振动，提高水雾蒸发速率。
进一步，所述翅片31表面设有一组圆形穿孔311；所述穿孔311内转动安装着转动板312；翅片31旋转时，气流通过穿孔311并通过转动板312产生不同方向的支流，产生相互交错的碰撞，提高区域内水雾蒸发速度。
在步骤三中采用的密封单元27包括防水橡胶圈272、链头274、链牙273；所述连接管26两端均设有安装孔，所述安装孔用于转动安装行星齿轮轴25；所述安装孔两侧设有防水轴承；所述安装孔中部内壁设有环形槽；所述防水橡胶圈272固定安装在环形槽内，所述防水橡胶圈272内部固定安装有链牙273；所述链头274用于配合链牙273使用；所述链头274固连在行星齿轮轴25外圈；所述链头274设有连接行星齿轮轴25和太阳齿轮轴24的中心设有连接孔275；行星齿轮轴25转动，链头274随之移动，并通过链牙273始终链合住防水橡胶圈272，提高行星齿轮轴25和连接管26连接处的密封效果。
进一步，所述喷雾孔33内部转动安装着圆球331，并安装在喷雾头34一侧；所述圆球331内部设置一组交错的贯穿球身的通孔332，所述通孔332偏离球心设置；水雾喷出后，作用在圆球331内设置的通孔332上，由于通孔332偏离圆球331的中心，使得圆球331产生旋转，改变水雾喷出的方向，多股不同方向的水雾相互交错，产生碰撞，加剧雾滴的振动，提高水雾蒸发速率。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种提高空调蒸发器热转换效率的方法，其特征在于，该热转换效率提高方法包括以下步骤：
步骤一，在减速机(4)输出轴端头通过联轴器固连着太阳齿轮轴(24)；所述太阳齿轮轴(24)通过轴承和壳体(1)转动连接；所述太阳齿轮轴(24)另一端转动连接着进水管(5)，所述进水管(5)用于通过太阳齿轮轴(24)向蒸发单元(3)输入压力水流；所述蒸发单元(3)设置在太阳齿轮轴(24)中部；所述蒸发单元(3)能够喷出水雾，用于蒸发吸热；
步骤二，在步骤一中的太阳齿轮轴(24)两端设置太阳齿轮(22)；配合太阳齿轮(22)设置行星齿轮(23)用以组成旋转模块(2)；所述旋转模块(2)用于均衡蒸发单元(3)在不同位置的蒸发速率；
步骤三，在步骤二中的连接管(26)和行星齿轮轴(25)连接处设置密封单元(27)，避免连接管(26)向行星齿轮轴(25)输入水流时发生泄漏；
步骤一中的蒸发单元(3)包括翅片(31)、锥形螺旋管(32)、喷雾孔(33)和喷雾头(34)；所述行星齿轮轴(25)外圈设置两个蒸发单元(3)；所述太阳齿轮轴(24)外圈设置两个蒸发单元(3)；所述行星齿轮轴(25)外圈固连着两组放射状设置的三角形翅片(31)，两组翅片(31)呈径向对称；所述太阳齿轮轴(24)外圈固连着两组放射状设置的三角形翅片(31)，两组翅片(31)呈径向对称；所述行星齿轮轴(25)和太阳齿轮轴(24)外圈分别通过翅片(31)套接着锥形螺旋管(32)，且一组翅片(31)固连一个锥形螺旋管(32)；所述锥形螺旋管(32)设有一组沿锥形螺旋管(32)旋向设置的喷雾孔(33)，所述喷雾头(34)固定安装在喷雾孔(33)内；
步骤二中的旋转模块(2)包括齿圈(21)、太阳齿轮(22)、行星齿轮(23)、太阳齿轮轴(24)、行星齿轮轴(25)、连接管(26)和密封单元(27)；所述齿圈(21)固定安装在壳体(1)内部；所述齿圈(21)内部啮合着太阳齿轮(22)和行星齿轮(23)；所述太阳齿轮轴(24)一端固连着减速机(4)的输出轴，所述太阳齿轮轴(24)另一端转动连接着进水管(5)，所述太阳齿轮轴(24)通过轴承和壳体(1)转动连接；所述行星齿轮轴(25)和太阳齿轮轴(24)均为空心轴，并在进水管(5)一侧设置连接管(26)；所述连接管(26)中部和太阳齿轮轴(24)固连；所述行星齿轮轴(25)通过密封单元(27)转动连接在连接管(26)内；所述连接管(26)用于将太阳齿轮轴(24)内水流导入行星齿轮轴(25)内；所述行星齿轮轴(25)和太阳齿轮轴(24)外圈分别固连蒸发单元(3)，并能够向蒸发单元(3)输入压力水流；
通过上述步骤一至三可实现空调蒸发器热转换效率提高，能够显著提高空调的制冷效果。
2.根据权利要求1所述的一种提高空调蒸发器热转换效率的方法，其特征在于：在步骤二中，所述行星齿轮轴(25)外圈锥形螺旋管(32)和太阳齿轮轴(24)外圈设置的锥形螺旋管(32)锥尖方向设置为相反，且其轴向截面外轮廓相互平行。
3.根据权利要求1所述的一种提高空调蒸发器热转换效率的方法，其特征在于：所述翅片(31)表面设有一组圆形穿孔(311)；所述穿孔(311)内转动安装着转动板(312)。
4.根据权利要求1所述的一种提高空调蒸发器热转换效率的方法，其特征在于：在步骤三中采用的密封单元(27)包括防水橡胶圈(272)、链头(274)、链牙(273)；所述连接管(26)两端均设有安装孔，所述安装孔用于转动安装行星齿轮轴(25)；所述安装孔两侧设有防水轴承；所述安装孔中部内壁设有环形槽；所述防水橡胶圈(272)固定安装在环形槽内，所述防水橡胶圈(272)内部固定安装有链牙(273)；所述链头(274)用于配合链牙(273)使用；所述链头(274)固连在行星齿轮轴(25)外圈；所述链头(274)设有连接行星齿轮轴(25)和太阳齿轮轴(24)的中心设有连接孔(275)。
5.根据权利要求1所述的一种提高空调蒸发器热转换效率的方法，其特征在于：所述喷雾孔(33)内部转动安装着圆球(331)，并安装在喷雾头(34)一侧；所述圆球(331)内部设置一组交错的贯穿球身的通孔(332)，所述通孔(332)偏离球心设置。
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