CN109185197A - 一种基于风扇的新型雾化降温装置 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种基于风扇的新型雾化降温装置，包括电机、风扇、雾化单元和高位补水箱，从雾化单元甩出的水珠能落到风扇的扇叶上；该雾化单元包括雾化单元上盖、雾化单元腔体和雾化单元底盖，雾化单元上盖、雾化单元腔体和雾化单元底盖整体构成圆盘状，雾化单元底盖通过安装孔与风扇紧密固定，所述雾化单元腔体位于雾化单元底盖和雾化单元上盖之间，在雾化单元腔体的外部侧壁上均匀设置有若干雾化孔，雾化单元腔体内部布置有若干渐缩槽道，每个渐缩槽道均连接一个雾化孔。该装置包括两次雾化过程，即通过雾化单元上细小的雾化孔将水珠割裂，实现一次雾化，一次雾化后的水珠再经扇叶的击打，破碎成更小的水珠，实现二次雾化。

Description

一种基于风扇的新型雾化降温装置
技术领域
本发明涉及离心雾化领域，特别涉及一种基于风扇的新型雾化降温装置。
背景技术
目前离心式雾化单元被普遍应用于降温加湿领域。现有传统离心式雾化单元的种类各式各样，其原理是借助离心力将水珠破碎，从而达到雾化的目的。对此人们提出了一些利用离心雾化单元给空气降温的方法，其中申请号为201810506246.4的中国专利公开了一种利用冷凝水雾化降温提高冷凝器效率的空调室外机，该空调室外机利用一种雾化单元将冷凝水雾化，用于给附近空气降温，该雾化单元包括中心盘连接段和冷凝水雾化段，中心盘连接段为空心圆柱形，冷凝水雾化段为弧形圆锥状，产生的雾化水粒径大，水珠无法在空气中快速蒸发，从而降低了换热效率，无法满足快速降温的需求。对此本发明提出了一种基于风扇的新型雾化降温装置，水珠在该装置中经两次割裂作用，产生的雾化水粒径小，能快速给周围空气降温，且结构简单，成本较低。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种基于风扇的新型雾化降温装置，该装置包括两次雾化过程，即通过雾化单元上细小的雾化孔将水珠割裂，实现一次雾化，一次雾化后的水珠再经扇叶的击打，破碎成更小的水珠，实现二次雾化。经两次雾化后的细小水珠被风扇产生的风吹散，在空气中快速蒸发，吸收周围空气的热量，降低周围环境的温度，达到给空气降温的目的。该装置利用风扇的旋转作为驱动，无需消耗额外能源。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于风扇的新型雾化降温装置，包括电机、风扇、雾化单元和高位补水箱，所述风扇固定于电机的轴上，风扇扇叶为弧形扇叶；所述雾化单元固定于风扇的旋转轴上，使雾化单元能与风扇同轴转动，从雾化单元甩出的水珠能落到风扇的扇叶上，雾化单元的进水口经引水管与高位补水箱连接，在引水管上设置阀门，引水管的出水端与雾化单元内部不接触；其特征在于：
该雾化单元包括雾化单元上盖、雾化单元腔体和雾化单元底盖，雾化单元上盖、雾化单元腔体和雾化单元底盖整体构成圆盘状，雾化单元底盖通过安装孔与风扇紧密固定，所述雾化单元腔体位于雾化单元底盖和雾化单元上盖之间，在雾化单元腔体的外部侧壁上均匀设置有若干雾化孔，雾化单元腔体内部布置有若干渐缩槽道，每个渐缩槽道均连接一个雾化孔；所述雾化单元腔体的内部设置有与雾化单元腔体同圆心的蓄水空间，雾化单元上盖中央开有进水口，进水口与蓄水空间相连通；雾化单元上盖在风扇的扇叶叶梢所覆盖的平面内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明基于离心式雾化降温原理，将离心式雾化单元应用于对空气的降温加湿，使雾化水珠在空气中快速蒸发，吸收空气的热量，达到给周围空气快速降温的目的。
本发明提出了一种新的雾化模式，即通过雾化单元上细小的雾化孔将水珠割裂，实现一次雾化，一次雾化后的水珠再经扇叶的击打，破碎成更小的水珠，实现二次雾化。经两次雾化后的细小水珠在空气中快速蒸发，降低风扇吹出空气的温度。本发明利用风扇的低速旋转驱动雾化单元工作，减少雾化单元消耗额外的能源，且能实现将水雾化的目的；同时利用高位补水箱与雾化单元的高度差实现自动引水，引水无需消耗能源。
附图说明
图1是本发明中风扇与雾化单元的组装结构示意图；
图2是本发明一种基于风扇的新型雾化降温装置的结构示意图；
图3是本发明中雾化单元的立体结构示意图；
图4是本发明中雾化单元的纵向剖面结构示意图；
图5是本发明中雾化单元的横向剖面结构示意图；
图6是本发明一种基于风扇的新型雾化降温装置在实施例1中的安装结构示意图；
图7是本发明一种基于风扇的新型雾化降温装置在实施例2中的安装结构示意图；
图中，电机1、风扇2，雾化单元3、高位补水箱4、阀门5、引水管6、高位补水箱支架7、电机支架8、风扇底盘9，雾化单元上盖3-1、雾化单元腔体3-2、雾化单元底盖3-3、雾化孔3-4、渐缩槽道3-5、蓄水空间3-6、进水口3-7、安装孔3-8。
具体实施方式
下面结合实施例及附图进一步解释本发明，但并不以此作为对本申请保护范围的限定。
本发明一种基于风扇的新型雾化降温装置(简称装置，参加图1-5)，包括电机1、风扇2、雾化单元3和高位补水箱4，所述风扇2固定于电机1的轴上，风扇扇叶为弧形扇叶；所述雾化单元3固定于风扇的旋转轴上，使雾化单元能与风扇同轴转动，从雾化单元甩出的水珠能落到风扇的扇叶上，雾化单元的进水口经引水管6与高位补水箱4连接，在引水管6上设置阀门5，引水管的出水端与雾化单元内部不接触，根据使用要求通过阀门控制进入雾化单元内的水量；
该雾化单元(参见图3-5)包括雾化单元上盖3-1、雾化单元腔体3-2和雾化单元底盖3-3，雾化单元上盖3-1、雾化单元腔体3-2和雾化单元底盖3-3整体构成圆盘状，雾化单元底盖3-3通过安装孔3-8与风扇紧密固定，所述雾化单元腔体3-2位于雾化单元底盖3-3和雾化单元上盖之间，在雾化单元腔体3-2的外部侧壁上均匀设置有若干细小的雾化孔3-4，雾化单元腔体内部布置有若干渐缩槽道3-5，每个渐缩槽道均连接一个雾化孔3-4；所述雾化单元腔体3-2的内部设置有与雾化单元腔体同圆心的蓄水空间3-6，雾化单元上盖3-1中央开有进水口3-7，进水口与蓄水空间相连通；雾化单元上盖3-1在风扇的扇叶叶梢所覆盖的平面内，当雾化单元与风扇旋转轴固定后，使得从雾化孔3-4甩出的雾化水珠能落到风扇的扇叶表面。
本发明的进一步特征在于所述风扇为前向叶型扇叶的轴流风扇，出口安装角为110°～130°，叶片倾角为5°～10°，扇叶根部出口处的叶片弧度为15°-25°，扇叶根部的前端在风扇旋转轴平面上，风扇与雾化单元的安装如图1所示。
本发明的进一步特征在于所述渐缩槽道为弧形渐缩槽道，槽道截面靠近蓄水空间的一端直径较大，靠近雾化孔的一端直径较小。
本发明的进一步特征在于所述雾化孔的直径为0.2～0.4mm。
本发明雾化降温装置包括两次雾化过程，水从高位补水箱由引水管引入雾化单元，在离心力的作用下经雾化单元内渐缩的雾化槽道由雾化孔甩出，此为一次雾化；一次雾化的水落在旋转的风扇扇叶上，再由扇叶的破碎作用分裂成细小的水雾，此为二次雾化。经两次雾化后，水珠的粒径在0.1-0.2mm，达到了雾化的目的。细小的水雾被风扇产生的风吹散，有利于在空气中蒸发，吸收周围空气的热量，降低周围环境的温度，达到给空气降温的目的。
实施例1
本实施例基于风扇的新型雾化降温装置包括电机1、风扇2、雾化单元3、高位补水箱4、阀门5、引水管6、高位补水箱支架7、电机支架8、风扇底盘9(参见图6)；高位补水箱支架7和电机支架8均固定于风扇底盘9上；所述电机1固定于电机支架8上；所述风扇2固定于电机轴上；所述雾化单元3固定于风扇2的旋转轴上，与风扇2同轴转动；所述高位补水箱4固定于高位补水箱支架7上，且高位补水箱4底部的高度要比风扇扇叶的最高处高；所述引水管6一端经进水口插入雾化单元3内，且不与雾化单元3接触，引水管6另一端通入高位补水箱4，并安装阀门5，根据使用要求控制进入雾化单元内的水量。
该雾化单元包括雾化单元上盖3-1、雾化单元腔体3-2和雾化单元底盖3-3，雾化单元上盖3-1、雾化单元腔体3-2和雾化单元底盖3-3整体构成圆盘状，雾化单元底盖3-3通过安装孔3-8与风扇紧密固定，所述雾化单元腔体3-2位于雾化单元底盖3-3和雾化单元上盖之间，在雾化单元腔体3-2的外部侧壁上均匀设置有4*30个直径为0.4mm的雾化孔3-4，雾化单元腔体内部布置有若干渐缩槽道3-5，每个渐缩槽道均连接一个雾化孔3-4；所述雾化单元腔体3-2的内部设置有与雾化单元腔体同圆心的蓄水空间3-6，雾化单元上盖3-1中央开有进水口3-7，进水口与蓄水空间相连通；雾化单元上盖3-1在风扇的扇叶叶梢所覆盖的平面内，当雾化单元与风扇旋转轴固定后，使得从雾化孔3-4甩出的雾化水珠能落到风扇的扇叶表面。
本实施例中，高位补水箱的高度为1.8m，尺寸为30(L)×25(W)×35(H)cm，电机的高度为1.5m，风扇所覆盖区域的直径为40cm，高位补水箱支架与电机支架的间距为10cm。风扇类型为前向叶型扇叶的轴流风扇，出口安装角为120°，叶片倾角为5°，扇叶根部处的叶片弧度为20°，扇叶根部的前端在风扇旋转轴平面上。雾化单元的直径为11cm，高度为4cm，蓄水空间的直径为5cm。上述的电机1、风扇2、雾化单元3、高位补水箱4、阀门5、引水管6、高位补水箱支架7、电机支架8、风扇底盘9集中在一个外壳内。
将本实施例雾化降温装置用于家庭室内，代替现有风扇为室内进行降温，使用时需要将高位补水箱内接入水，经理论计算可得，室内温度为30℃，电机转速为850r/min时，使用本实施例雾化降温装置可为空气温度降低7℃。
实施例2
本实施例基于风扇的新型雾化降温装置可用于家用空调室外机的冷凝器降温(参见图7)，包括电机1、风扇2、雾化单元3、阀门5、引水管6，具体连接关系同实施例1。
将本实施例雾化降温装置应用在空调室外机中，室外机壳12的进风侧板和出风侧板均为格栅板，加强进风和出风效果；所述冷凝器13靠近出风侧板布置，风扇4靠近进风侧板布置，风扇2一端连接电机1的输出轴，另一端与雾化单元3连接，使雾化单元3能随风扇2同轴转动，电机1靠近进风侧板布置；所述引水管6一端插入进水口3-7中，且与进水口3-7不接触，引水管6的另一端穿出室外机壳与室内机内的积水盘11连接，引水管6上安装阀门5，可以控制水流的大小。此时，室内机的积水盘为高位补水箱，冷凝水直接从室内机中的积水盘中通过引水管通入雾化单元中。
由于家用空调在夏季工作时产生大量的冷凝水，可将冷凝水作为高位补水箱的水源。风扇类型为前向叶型扇叶的轴流风扇，出口安装角为125°，叶片倾角为8°，扇叶根部处的叶片弧度为20°，扇叶根部的前端在风扇旋转轴平面上，风扇外部边缘的直径为40mm，雾化单元的直径为11cm，高度为4cm，蓄水空间的直径为5cm，雾化单元表面雾化孔的直径为0.3mm，雾化孔的个数为4*30个。经计算可得，冷凝水产生的速率能够满足本实施例装置的正常工作。由实验可得，雾化水珠的大小在0.1-0.2mm。
试验的环境条件及设备参数如下，环境条件为：室内温度26℃，室内相对湿度为50％；室外温度为35℃，室外相对湿度63％。使用普通室外机时空调主要参数为：制冷量2650W，循环风量540m3/h，能效比2.86。由实验可得，在相同环境条件、制冷量和循环风量下，使用本实施例的雾化降温装置的新型空调室外机时，能效比为3.35，比使用普通室外机时的能效比提高了17.1％，节能效果明显。
本实施例利用风扇的旋转作为驱动，并且充分利用了空调冷凝水作为水源，通过雾化单元的破碎以及风扇的割裂作用实现两次雾化，雾化水在室外机内蒸发后，可降低室外机内空气的温度，从而提高冷凝器的换热效率。由于雾化单元上盖3-1在扇叶2叶梢所覆盖的平面内，因此可充分利用风扇所占的空间，无需加大室外机壳的宽度。
本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (4)

1.一种基于风扇的新型雾化降温装置，包括电机、风扇、雾化单元和高位补水箱，所述风扇固定于电机的轴上，风扇扇叶为弧形扇叶；所述雾化单元固定于风扇的旋转轴上，使雾化单元能与风扇同轴转动，从雾化单元甩出的水珠能落到风扇的扇叶上，雾化单元的进水口经引水管与高位补水箱连接，在引水管上设置阀门，引水管的出水端与雾化单元内部不接触；其特征在于：
该雾化单元包括雾化单元上盖、雾化单元腔体和雾化单元底盖，雾化单元上盖、雾化单元腔体和雾化单元底盖整体构成圆盘状，雾化单元底盖通过安装孔与风扇紧密固定，所述雾化单元腔体位于雾化单元底盖和雾化单元上盖之间，在雾化单元腔体的外部侧壁上均匀设置有若干雾化孔，雾化单元腔体内部布置有若干渐缩槽道，每个渐缩槽道均连接一个雾化孔；所述雾化单元腔体的内部设置有与雾化单元腔体同圆心的蓄水空间，雾化单元上盖中央开有进水口，进水口与蓄水空间相连通；雾化单元上盖在风扇的扇叶叶梢所覆盖的平面内。
2.根据权利要求1所述的基于风扇的新型雾化降温装置，其特征在于所述风扇为前向叶型扇叶的轴流风扇，出口安装角为110°～130°，叶片倾角为5°～10°，扇叶根部出口处的叶片弧度为15°-25°，扇叶根部的前端在风扇旋转轴平面上。
3.根据权利要求1所述的基于风扇的新型雾化降温装置，其特征在于所述渐缩槽道为弧形渐缩槽道。
4.根据权利要求1所述的基于风扇的新型雾化降温装置，其特征在于所述雾化孔的直径为0.2～0.4mm。
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