CN111336834A - 一种蒸发冷却器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种蒸发冷却器，其包括：两个以上的冷却器芯体(6)，相邻两个所述冷却器芯体(6)间隔预设距离、以形成产出气体通道(11)，所述冷却器芯体(6)内部设置有隔板(15)、以将所述冷却器芯体(6)的内部空腔分隔成干通道(12)和湿通道(13)，而所述湿通道(13)位于所述干通道(12)的沿着空气流动方向的下游，且所述湿通道(13)中能够被喷液，所述干通道(12)和所述产出气体通道(11)能够分别与所述湿通道(13)换热。本发明能够使得最终进入室内的空气被经过等湿降温冷却作用，因此有效降低室内温度的同时不会降低室内的湿度，使得室内能够有效保持原有的湿度，有效提高室内的舒适度。
Description
技术领域
本发明涉及蒸发冷却技术领域，具体涉及一种蒸发冷却器。
背景技术
随着科技的发展，环境和能源问题日益突出，节能减排势在必行。蒸发冷却技术因具有经济效益高、节能、对环境友好，同时能改善空气品质而受到广泛关注。然而受限于直接蒸发含湿量、间接蒸发效率低、叉流露点蒸发流道复杂等问题，蒸发冷却技术的市场推广受到了限制。
由于现有技术中的蒸发冷却装置存在制取出的空气通常含湿量较大，无法保证室内空气湿度，导致室内舒适度较差；并且现有的蒸发冷却装置存在流道结构复杂，冷却器换热效率低，并且还存在较大压力损失等技术问题，因此本发明研究设计出一种蒸发冷却器。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的蒸发冷却装置存在制取出的空气通常含湿量较大，无法保证室内空气湿度，导致室内舒适度较差的缺陷，从而提供一种蒸发冷却器。
为了解决上述问题，本发明提供一种蒸发冷却器，其包括：
两个以上的冷却器芯体，相邻两个所述冷却器芯体间隔预设距离、以形成产出气体通道，所述冷却器芯体内部设置有隔板、以将所述冷却器芯体的内部空腔分隔成干通道和湿通道，而所述湿通道位于所述干通道的沿着空气流动方向的下游，且所述湿通道中能够被喷液，所述干通道和所述产出气体通道能够分别与所述湿通道换热。
优选地，
所述冷却器芯体具有开口端和封闭端，沿着空气的流动方向、所述开口端设置于所述封闭端的上游位置、以将空气从所述干通道进入所述内部空腔。
优选地，
所述封闭端为弧形板状结构，使得所述冷却器芯体的横截面形状为U形的板状结构。
优选地，
所述封闭端与所述隔板之间具有过渡空间，所述过渡空间允许所述干通道中的部分空气进入所述湿通道中，同时还允许所述干通道中的部分空气进入室内进行制冷；和/或，位于所述开口端处为湿通道的出口，通过所述出口气体被导出至室外而排出。
优选地，
所述冷却器芯体竖直方向布置、使得所述隔板沿竖直方向延伸布置，所述过渡空间中的部分空气通过竖直向上和/或竖直向下进入室内。
优选地，
所述隔板为换热板，所述隔板上朝着所述湿通道的一侧面上设置有弧形肋板结构。
优选地，
所述冷却器芯体包括位于所述湿通道和所述产出气体通道之间的第一板，所述第一板为换热板；和/或，
所述冷却器芯体包括位于所述干通道和所述产出气体通道之间的第二板，所述第二板为绝热板。
优选地，
相邻两个所述冷却器芯体被布置为：两个所述湿通道中间夹设所述产出气体通道。
优选地，
两个以上所述冷却器芯体上方设置有喷淋设备，所述喷淋设备与所述湿通道相对且能将液体喷淋至所述湿通道中；
在两个以上所述冷却器芯体的下方还设置有水箱，所述水箱能够承接所述冷却器芯体落下的水，且所述水箱依次通过循环水管和集水管而与所述喷淋设备连通。
优选地，
在所述循环水管上还设置有水泵和单向阀，和/或，所述水箱还分别连通地设置有溢流管、排水管和补水管。
本发明提供的一种蒸发冷却器具有如下有益效果：
本发明通过设置多个冷却器芯体，两个相邻冷却器芯体之间形成为产出气体通道，冷却器芯体内部设置成隔板的结构形成，有效地在隔板的一侧形成为容许空气流进的干通道，在隔板的另一侧形成为容许干通道流出的空气进入的湿通道，并且在湿通道中进行喷液使得液体在湿通道中有效地吸收干通道中的空气的热量、以及同时吸收与湿通道相邻的产出气体通道中的空气的热量，使得最终进入室内的空气(包括产出气体通道中的空气和通过干通道进入室内的空气)均被经过等湿降温冷却作用，因此有效降低室内温度的同时不会降低室内的湿度，也不会增加室内的湿度，使得室内能够有效保持原有的湿度，有效提高室内的舒适度。并且本发明的蒸发冷却装置的流道结构简单，通过仅有的冷却器芯体的上下两层板和中间的隔板便有效地形成所需进行换热和容许空气以及液体进入的干通道、湿通道以及产出气体通道，制造成本降低；并且本发明还通过隔板朝向湿通道一侧设置弧形肋板的结构形式能够进一步增强湿通道和干通道之间的换热面积，增强蒸发冷却装置的换热效率；并且本发明通过在干湿通道连接处(封闭端)采用弧形结构，能够有效减小阻力损失，以降低压力损失。
附图说明
图1为本发明的蒸发冷却器的整体结构示意图；
图2为本发明的蒸发冷却器中多个冷却器芯体的三维结构示意图；
图3为本发明的两个相邻冷却器芯体的俯视结构图。
附图标记表示为：
1、水泵；2、循环水管；3、单向阀；4、集水管；5、喷淋水管；6、冷却器芯体；61、开口端；62、封闭端；7、水箱；8、溢流管；9、排水管；10、补水管；11、产出气体通道；12、干通道；13、湿通道；14、过渡空间；15、隔板；151、弧形肋板结构；16、第二板；17、第一板。
具体实施方式
如图1-3所示，本发明提供一种蒸发冷却器，其包括：
两个以上的冷却器芯体6，相邻两个所述冷却器芯体6间隔预设距离、以形成产出气体通道11，所述冷却器芯体6内部设置有隔板15、以将所述冷却器芯体6的内部空腔分隔成干通道12和湿通道13，而所述湿通道13位于所述干通道12的沿着空气流动方向的下游，且所述湿通道13中能够被喷液，所述干通道12和所述产出气体通道11能够分别与所述湿通道13换热。
本发明通过设置多个冷却器芯体，两个相邻冷却器芯体之间形成为产出气体通道，冷却器芯体内部设置成隔板的结构形成，有效地在隔板的一侧形成为容许空气流进的干通道，在隔板的另一侧形成为容许干通道流出的空气进入的湿通道，并且在湿通道中进行喷液使得液体在湿通道中有效地吸收干通道中的空气的热量、以及同时吸收与湿通道相邻的产出气体通道中的空气的热量，使得最终进入室内的空气(包括产出气体通道中的空气和通过干通道进入室内的空气)均被经过等湿降温冷却作用，因此有效降低室内温度的同时不会降低室内的湿度，也不会增加室内的湿度，使得室内能够有效保持原有的湿度，有效提高室内的舒适度。并且本发明的蒸发冷却装置的流道结构简单，通过仅有的冷却器芯体的上下两层板和中间的隔板便有效地形成所需进行换热和容许空气以及液体进入的干通道、湿通道以及产出气体通道，制造成本降低。
本发明设计了一种换热效率高、结构紧凑的新型强化传热露点冷却器。新设计的露点间接蒸发冷却芯体由工作气体通道和产出气体通道组成，工作气体通道由干通道和湿通道组成，工作气体通道中的隔板采用弧肋板式，肋位于湿通道侧，同时在干湿通道连接处采用弧形结构，以降低压力损失。本发明：
1、等湿降温，提高人的舒适性。
2、流道结构简单，提高蒸发冷却器换热效率。
优选地，
所述冷却器芯体6具有开口端61和封闭端62，沿着空气的流动方向、所述开口端61设置于所述封闭端62的上游位置、以将空气从所述干通道12进入所述内部空腔。这是本发明的冷却器芯体的优选结构形式，如图2-3，通过这样的结构形式使得冷却器芯体的开口端朝向空气的来流方向，将空气通过干通道引入，而在干通道中与湿通道进行换热而被降温，再到达封闭端时部分气体向上或向下进入室内、部分气体拐弯进入湿通道中与液体进行混合，吸收干通道和产出气体通道中的热量后变成废气并排至室外，有效实现等湿降温的间接换热的效果，有效降低了耗功，提高了制冷量。
工作气体(一次空气)在干通道12中被相邻湿通道13空气预冷，温度不断降低，含湿量不变，然后通过干湿通道末端(过渡空间14)进入湿通道作为二次空气，湿通道中经喷淋设备5布液的水分吸收相邻产气通道11和干通道12中空气的热量蒸发成水蒸气，此时二次空气在湿通道中与喷淋水进行热湿交换，带走湿通道中的水蒸气作为废气排出，达到冷却产气通道11中空气温度降低至湿球温度以下，甚至接近露点温度的效果，最终经过等湿冷却温度较低的新鲜空气被送入室内。
优选地，
所述封闭端62为弧形板状结构，使得所述冷却器芯体6的横截面形状为U形的板状结构。通过在干湿通道连接处(封闭端)采用弧形结构，能够有效减小阻力损失，以降低压力损失。
优选地，
所述封闭端62与所述隔板15之间具有过渡空间14，所述过渡空间14允许所述干通道12中的部分空气进入所述湿通道13中，同时还允许所述干通道12中的部分空气进入室内进行制冷；和/或，位于所述开口端61处为所述湿通道13的出口，通过所述出口气体被导出至室外而排出。通过过渡空间的设置能够允许干通道中经过换热后的空气部分进入室内进行制冷作用，部分进入湿通道中与液体进行混合形成二次空气，带走水蒸气并且承担对干通道和产出气体通道中的气体进行降温制冷的作用，湿通道中的经过换热后的废气最终通过位于开口端处的出口而被排出至室外。
优选地，
所述冷却器芯体6竖直方向布置、使得所述隔板15沿竖直方向延伸布置，所述过渡空间14中的部分空气通过竖直向上和/或竖直向下进入室内。这是本发明的冷却器芯体的优选布置形式，即能够有效使得空气能够沿水平方向流进冷却器芯体的内部空腔中，进入干通道中进而再进入湿通道中和进入室内，干通道末端的空气通过过渡空间沿竖直向上和/或向下进入室内，形成对室内有效制冷降温的目的。
优选地，
所述隔板15为换热板，所述隔板15上朝着所述湿通道13的一侧面上设置有弧形肋板结构151。本发明还通过隔板朝向湿通道一侧设置弧形肋板的结构形式能够进一步增强湿通道和干通道之间的换热面积，增强蒸发冷却装置的换热效率。
优选地，
所述冷却器芯体6包括位于所述湿通道13和所述产出气体通道11之间的第一板17，所述第一板17为换热板；和/或，
所述冷却器芯体6包括位于所述干通道12和所述产出气体通道11之间的第二板16，所述第二板16为绝热板。
这是本发明的冷却器芯体的进一步优选结构形式，即包括湿通道一侧的第一板，其为换热板，能够有效使得湿通道与产出气体通道之间进行有效换热，使得产出气体通道中的空气能够被湿通道进行制冷降温，完成等湿降温的目的；而干通道一侧的第二板设置为绝热板的结构形式，能够有效保障干通道与产出气体通道之间不发生换热，有效保证两个通道中的空气从湿通道中最大程度地吸收冷量。
优选地，
相邻两个所述冷却器芯体6被布置为：两个所述湿通道13中间夹设所述产出气体通道11。这是本发明的多个冷却器芯体的进一步优选布置形式，即两个相邻冷却器芯体被布置成为两个湿通道夹设中间的产出气体通道，从而有效使得产出气体通道中的空气能够同时被两侧的湿通道进行制冷降温，进一步提高了对空气的制冷降温效果，最大了制冷量。
优选地，
两个以上所述冷却器芯体6上方设置有喷淋设备5，所述喷淋设备5与所述湿通道13相对且能将液体喷淋至所述湿通道13中；
在两个以上所述冷却器芯体6的下方还设置有水箱7，所述水箱7能够承接所述冷却器芯体6落下的水，且所述水箱7依次通过循环水管2和集水管4而与所述喷淋设备5连通。
这是本发明的蒸发冷却器中的优选结构形式，通过设置于冷却器芯体上方的喷淋设备能够对冷却器芯体进行有效喷淋冷却作用，使得液体进入湿通道中从而进行热湿交换，通过设置于冷却器芯体下方的水箱能够进行承接冷却器芯体落下水的作用，起到对水循环利用的作用，并且通过循环水管和集水管又将收集的水导至喷淋设备中，起到有效喷淋的作用。
优选地，
在所述循环水管2上还设置有水泵1和单向阀3，和/或，所述水箱7还分别连通地设置有溢流管8、排水管9和补水管10。这是本发明的进一步优选结构形式，通过水泵提供泵水动力，单向阀用于防止水从喷淋设备反向流入水箱中；溢流管用于防止水箱中的水溢流，排水管用于对水箱进行排水，补水管用于对水箱进行补水。
如图1所示：水箱7中的冷却水在水泵1的作用下，经循环水管2、单向阀3和集水管4到达喷淋设备5进行布液，在风机作用下，工作气体一次空气从右侧进入冷却器芯体6，产出气体通道中被冷却的空气送入房间，湿通道中的废气二次空气经芯体上方风机作用，从芯体上方排入空气，水箱连接补水管10、溢流管8、排水管9，其中补水管设置有阀门和水质过滤器，排水管设置有阀门。
冷却器芯体如图2所示：包括多个平行设置的换热单元，每个换热单元都包含完整的工作气体通道和产出气体通道11，工作气体通道由平行且等间隔的干通道12和湿通道13组成。
单个换热单元如图3所示：在工作气体通道中设置有隔板15，隔板湿通道侧液膜面采用弧肋结构强化传热，干湿通道连接处采用弧形结构(封闭端62)以降低压力损失，其中第二板16为绝热板，第一板17和隔板15为换热板。
具体工作过程如下：
工作气体一次空气在干通道12中被相邻湿通道13空气预冷，温度不断降低，含湿量不变，然后通过干湿通道末端(过渡空间14)进入湿通道作为二次空气，湿通道中经喷淋设备5布液的水分吸收相邻产气通道11和干通道12中空气的热量蒸发成水蒸气，此时二次空气在湿通道中与喷淋水进行热湿交换，带走湿通道中的水蒸气作为废气排出，达到冷却产气通道11中空气温度降低至湿球温度以下，甚至接近露点温度的效果，最终经过等湿冷却温度较低的新鲜空气被送入室内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种蒸发冷却器，其特征在于：包括：
两个以上的冷却器芯体(6)，相邻两个所述冷却器芯体(6)间隔预设距离、以形成产出气体通道(11)，所述冷却器芯体(6)内部设置有隔板(15)、以将所述冷却器芯体(6)的内部空腔分隔成干通道(12)和湿通道(13)，而所述湿通道(13)位于所述干通道(12)的沿着空气流动方向的下游，且所述湿通道(13)中能够被喷液，所述干通道(12)和所述产出气体通道(11)能够分别与所述湿通道(13)换热。
2.根据权利要求1所述的蒸发冷却器，其特征在于：
所述冷却器芯体(6)具有开口端(61)和封闭端(62)，沿着空气的流动方向、所述开口端(61)设置于所述封闭端(62)的上游位置、以将空气从所述干通道(12)进入所述内部空腔。
3.根据权利要求2所述的蒸发冷却器，其特征在于：
所述封闭端(62)为弧形板状结构，使得所述冷却器芯体(6)的横截面形状为U形的板状结构。
4.根据权利要求2所述的蒸发冷却器，其特征在于：
所述封闭端(62)与所述隔板(15)之间具有过渡空间(14)，所述过渡空间(14)允许所述干通道(12)中的部分空气进入所述湿通道(13)中，同时还允许所述干通道(12)中的部分空气进入室内进行制冷；和/或，位于所述开口端(61)处为所述湿通道(13)的出口，通过所述出口气体被导出至室外而排出。
5.根据权利要求4所述的蒸发冷却器，其特征在于：
所述冷却器芯体(6)竖直方向布置、使得所述隔板(15)沿竖直方向延伸布置，所述过渡空间(14)中的部分空气通过竖直向上和/或竖直向下进入室内。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的蒸发冷却器，其特征在于：
所述隔板(15)为换热板，所述隔板(15)上朝着所述湿通道(13)的一侧面上设置有弧形肋板结构(151)。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的蒸发冷却器，其特征在于：
所述冷却器芯体(6)包括位于所述湿通道(13)和所述产出气体通道(11)之间的第一板(17)，所述第一板(17)为换热板；和/或，
所述冷却器芯体(6)包括位于所述干通道(12)和所述产出气体通道(11)之间的第二板(16)，所述第二板(16)为绝热板。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的蒸发冷却器，其特征在于：
相邻两个所述冷却器芯体(6)被布置为：两个所述湿通道(13)中间夹设所述产出气体通道(11)。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的蒸发冷却器，其特征在于：
两个以上所述冷却器芯体(6)上方设置有喷淋设备(5)，所述喷淋设备(5)与所述湿通道(13)相对且能将液体喷淋至所述湿通道(13)中；
在两个以上所述冷却器芯体(6)的下方还设置有水箱(7)，所述水箱(7)能够承接所述冷却器芯体(6)落下的水，且所述水箱(7)依次通过循环水管(2)和集水管(4)而与所述喷淋设备(5)连通。
10.根据权利要求9所述的蒸发冷却器，其特征在于：
在所述循环水管(2)上还设置有水泵(1)和单向阀(3)，和/或，所述水箱(7)还分别连通地设置有溢流管(8)、排水管(9)和补水管(10)。
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2020
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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