CN219735576U - 一种蒸发冷却式热泵机组中能自动分配风量的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蒸发冷却式热泵机组中能自动分配风量的装置，涉及蒸发冷却式热泵系统领域，在蒸发冷却式盘管和风冷翅片盘管之间转动设置风量调节板，使风量调节板在第一遮挡位置与第二遮挡位置之间转动，风量调节板位于第一遮挡位置时，对所述第一换热风道进行遮挡，风量调节板位于第二遮挡位置时，对所述第二换热风道进行遮挡，实现风量自动分配。本实用新型能自动调节通过蒸发冷却式盘管与风冷翅片盘管的风量，提升蒸发冷却式热泵机组制冷和制热性能，降低机组成本。

Description

一种蒸发冷却式热泵机组中能自动分配风量的装置

技术领域

本实用新型涉及蒸发冷却式热泵系统的领域，具体涉及一种蒸发冷却式热泵机组中能自动分配风量的装置。

背景技术

蒸发冷却式冷凝器技术由于其较强的节能性已在普遍使用。蒸发冷却式冷凝器由于采用水的蒸发换热提升空调冷凝能力，在制热时由于环境温度往往低于水的冰点，需采取相应防冻措施后才能使用，一定程度限制其在热泵中的使用。目前蒸发冷却式热泵机组普遍是采用蒸发冷却式冷凝器用于制冷运行，制热运行时则采用风冷翅片盘管用于蒸发换热。

现有蒸发冷却式热泵机组在制冷和制热时分别采用不同的换热器，同时运行相应的轴流风机来强制通风换热。由于制冷和制热运行不同的轴流风机，导致轴流风机不能充分利用，增加机组成本。为降低蒸发冷却式热泵机组成本，出现制冷和制热时共用轴流风机的机组结构。由于蒸发冷却式冷凝器风阻较大，一般会将蒸发冷却式冷凝器与风冷翅片盘管并联布置，为了满足蒸发冷却式冷凝器和风冷翅片盘管各自换热所需风量要求，往往需要采用较大的轴流风机，造成机组成本上升，或者由于难以匹配到合适的轴流风机，而影响机组制冷制热性能。为进一步降低蒸发冷却式热泵机组成本，提升机组制冷制热性能，就需要解决热泵机组并联风道的风量调节问题。

因此，如何调节制冷和制热时各换热器风量，提升蒸发冷却式热泵机组制冷和制热性能，降低热泵机组成本，是本领域技术人员待解决问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种蒸发冷却式热泵机组中能自动分配风量的装置，能够自动分配通过蒸发冷却式盘管和风冷翅片盘管的风量，提升蒸发冷却式热泵机组制冷和制热性能，降低热泵机组成本。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的：这种蒸发冷却式热泵机组中能自动分配风量的装置，安装在机组箱体内，所述机组箱体内被箱体内壁分隔成换热腔和排风腔，机组箱体上开设与换热腔连通的第一进风口和第二进风口；所述换热腔内设置蒸发冷却式盘管、风冷翅片盘管和填料层，蒸发冷却式盘管位于第一进风口下方，蒸发冷却式盘管通过第一进风口进行换热，形成沿竖直方向分布的第一换热风道，风冷翅片盘管设置在第二进风口上，且风冷翅片盘管位于蒸发冷却式盘管的侧下方，填料层设于蒸发冷却式盘管的下方、风冷翅片盘管的后方，风冷翅片盘管和填料层通过第二进风口进行换热，形成沿水平方向分布的第二换热风道；蒸发冷却式盘管和风冷翅片盘管之间转动设置风量调节板，使风量调节板在第一遮挡位置与第二遮挡位置之间转动，风量调节板位于第一遮挡位置时，对所述第一换热风道进行遮挡，风量调节板位于第二遮挡位置时，对所述第二换热风道进行遮挡，实现风量自动分配。

作为进一步的技术方案，所述箱体内壁上开设第一出风口和第二出风口，用于连通换热腔和排风腔，排风腔通过设置在机组箱体上的轴流风机向外排风；第一出风口靠近蒸发冷却式盘管，第二出风口靠近填料层。

作为进一步的技术方案，所述蒸发冷却式盘管上方的换热腔内设置喷淋装置，用于沿竖直方向对蒸发冷却式盘管和填料层喷淋冷却水，填料层下方设置水箱，用于收集冷却水，并通过冷却水泵泵送至喷淋装置。

作为进一步的技术方案，所述风量调节板的一端通过铰链铰接在机组箱体上，风量调节板的另一端通过弹簧连接在蒸发冷却式盘管下方，弹簧在自然状态下将风量调节板保持在所述第一遮挡位置。

作为进一步的技术方案，制冷运行时，蒸发冷却式盘管作为冷凝器使用，风量调节板通过侧板与弹簧连接，侧板垂直固定在风量调节板上，在侧板内侧形成集水槽，用于收集喷淋在蒸发冷却式盘管上的冷却水，使风量调节板在冷却水的重力作用下转动至所述第二遮挡位置，从而遮挡填料层上方的风冷翅片盘管，限制所述第二换热风道的风量。

作为进一步的技术方案，制热运行时，风冷翅片盘管作为蒸发器使用，侧板上开设若干排水孔，用于排出集水槽内的冷却水，使风量调节板在弹簧带动下转动至所述第一遮挡位置，从而遮挡在蒸发冷却式盘管下方，限制所述第一换热风道的风量。

作为进一步的技术方案，所述冷却水泵与喷淋装置连接的冷却水管路上设有除垢仪。

作为进一步的技术方案，所述风量调节板、铰链和弹簧均采用耐腐蚀材料制成。

本实用新型的有益效果为：

1、在第一换热风道和第二换热风道上设置风量调节板，根据喷淋装置的开启与否(制冷或制热)使风量调节板自动转动，对第一换热风道或第二换热风道进行遮挡，起到自动调节风道风量的作用，提升机组制冷、制热性能；

2、蒸发冷却式盘管和风冷翅片盘管共用一台轴流风机，实现排风，降低机组运行成本。

附图说明

图1为本实用新型中风量调节板处于第一遮挡位置时的结构示意图。

图2为本实用新型中风量调节板处于第二遮挡位置时的结构示意图。

图3为本实用新型中风量调节板的立体结构示意图1。

图4为本实用新型中风量调节板的立体结构示意图2。

附图标记说明：风量调节板1、蒸发冷却式盘管2、机组箱体3、箱体内壁31、换热腔32、排风腔33、第一进风口34、第二进风口35、第一出风口36、第二出风口37、喷淋装置4、风冷翅片盘管5、填料层6、铰链7、弹簧8、水箱9、冷却水泵10、轴流风机11、侧板12、集水槽13、排水孔14、除垢仪15。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍：

实施例：如附图1～4所示，这种蒸发冷却式热泵机组中能自动分配风量的装置，包括风量调节板1、蒸发冷却式盘管2、机组箱体3、箱体内壁31、换热腔32、排风腔33、第一进风口34、第二进风口35、第一出风口36、第二出风口37、喷淋装置4、风冷翅片盘管5、填料层6、铰链7、弹簧8、水箱9、冷却水泵10、轴流风机11、侧板12、集水槽13、排水孔14和除垢仪15。

参考附图1、2，机组箱体3内被箱体内壁31分隔成换热腔32(图1左侧)和排风腔33(图1右侧)，机组箱体3上开设与换热腔32连通的第一进风口34和第二进风口35，其中，第一进风口34开设在换热腔32的顶部，第二进风口35开设在换热腔32的左下方。换热腔32内设置有蒸发冷却式盘管2、风冷翅片盘管5和填料层6，蒸发冷却式盘管2位于第一进风口34正下方，外界空气(风)从第一进风口34进入换热腔32后，与蒸发冷却式盘管2接触换热，形成一条沿竖直方向分布(流通)的第一换热风道。风冷翅片盘管5恰好设置在第二进风口35上，同时风冷翅片盘管5位于蒸发冷却式盘管2的左下方，填料层6设于蒸发冷却式盘管2的正下方、风冷翅片盘管5的后方，风冷翅片盘管5的上部处于蒸发冷却式盘管2与填料层6之间，而风冷翅片盘管5的下部则处于填料层6的正前方。外界空气进入第二进风口35后，依次与风冷翅片盘管5、填料层6接触换热，形成一条沿水平方向分布(流通)的第二换热风道。箱体内壁31上靠近蒸发冷却式盘管2开设第一出风口36、靠近填料层6开设第二出风口37，与蒸发冷却式盘管2换热后的空气通过第一出风口36，从换热腔32进入排风腔33，与填料层6换热后的空气通过第二出风口37，从换热腔32进入排风腔33。排风腔33通过设置在机组箱体3上的轴流风机11向外排风，蒸发冷却式盘管2和风冷翅片盘管5共用一台轴流风机11并联排风，可有效降低机组运行成本。

进一步的，在蒸发冷却式盘管2上方的换热腔32内设置喷淋装置4，喷淋装置4沿竖直方向对蒸发冷却式盘管2和填料层6喷淋冷却水；填料层6下方设置水箱9，用来收集冷却水，并通过冷却水泵10泵送至喷淋装置4，形成冷却水喷淋循环。优选地，冷却水泵10与喷淋装置4连接的冷却水管路上设有除垢仪15。

进一步的，在蒸发冷却式盘管2下方和风冷翅片盘管5右侧(填料层6上方)之间转动设置风量调节板1，风量调节板1的左端通过铰链7铰接在机组箱体3上，风量调节板1的右端通过弹簧8连接在蒸发冷却式盘管2下方，使风量调节板1在第一遮挡位置(如图1所示)与第二遮挡位置(如图2所示)之间转动，弹簧8在自然状态下将风量调节板1保持在第一遮挡位置。当风量调节板1位于第一遮挡位置时，能够对第一换热风道进行遮挡，当风量调节板1位于第二遮挡位置时，能够对第二换热风道进行遮挡，实现风量自动分配。优选地，弹簧8的位置总体上是在蒸发冷却式盘管2的下方，实际应用时需避免暴露在有水淋洒下的盘管下方。风量调节板1采用镀铝锌板、高锌板或不锈钢板等耐腐蚀板材，铰链7采用不锈钢板等耐腐蚀板材，弹簧8也采用耐腐蚀材料。风冷翅片盘管5采用小管径换热管，能够有效降低机组成本。

制冷运行时，蒸发冷却式盘管2作为冷凝器使用，风量调节板1通过侧板12与弹簧8连接，如图3、4所示，侧板12垂直固定在风量调节板1上，在侧板12内侧(与风量调节板1配合)形成集水槽13，用于收集喷淋在蒸发冷却式盘管2上的冷却水，使风量调节板1在冷却水的重力作用下转动至所述第二遮挡位置，从而遮挡填料层6上方的风冷翅片盘管5，限制所述第二换热风道的风量。确保通过蒸发冷却式盘管2和填料层6足够风量的同时，降低填料层6方向风阻，降低风机消耗功率，确保制冷性能同时降低机组成本。优选地，在侧板12的边缘设置挡水板，更好地起到集水作用。

制热运行时，风冷翅片盘管5作为蒸发器使用，侧板12上开设若干排水孔14，用于排出集水槽13内的冷却水，使风量调节板1在弹簧8带动下转动至所述第一遮挡位置，从而遮挡在蒸发冷却式盘管2下方，限制所述第一换热风道的风量。减少或阻止通过蒸发冷却式盘管2的风量，增大通过风冷翅片盘管5的风量，提升制热性能同时降低风机消耗功率，降低机组成本。优选地，风量调节板1的大小设计成完全遮挡蒸发冷却式盘管2，使通过满足风冷翅片盘管5所需换热风量时，轴流风机11功率下降，降低机组制热能耗，提升机组制热性能。此外，排水孔14的大小设计成能够保证制冷运行时集水槽13内存在积水，即从排水孔14中排出的水量小于集水槽13收集到的冷却水量。

作为可选的技术方案，本实施例中，通过水的重力驱动风量调节板1偏转调节风量，也可利用其它驱动力如水的浮力。本实施例中，利用弹簧8的拉力恢复已偏转的风量调节板1，也可以使用磁性力等其它作用力。

本实用新型的工作过程：

在制冷运行时，由冷却水泵10将水箱9中的冷却水泵送至喷淋装置4，并持续喷洒布水，冷却水滴落经过蒸发冷却式盘管2蒸发换热后，大部分冷却水会继续往下滴落在填料层6上，冷却水在填料层6中换热后进入机组水箱9，如此循环。在此过程中，由于风量调节板1形成的集水槽13开口向上，能够接收从蒸发冷却式盘管2滴落的冷却水，集水槽13内水量增加后重量增大，当风量调节板1重量大于弹簧8施加在风量调节板1的作用力后，风量调节板1随铰链7发生偏转(顺时针旋转)，挡在风冷翅片盘管5(仅挡在上部)后面，如图2所示。由于偏转后风量调节板1可持续接收冷却水，且接收的冷却水量大于从风量调节板1排水孔14流失的水量，使风量调节板1保持在风冷翅片盘管5后面。由于风量调节板1遮挡，使通过填料层6的风量增大，提升换热能力。一般蒸发冷却式热泵机组在选择轴流风机时，首先要确保蒸发冷却式盘管2换热能力，因此除必要的换热面积需求外，就需确保通过蒸发冷却式盘管2的风速和喷洒在蒸发冷却式盘管2的淋水量。由已确定的淋水量和选用合适的弹簧8可确定风量调节板1的设计，通过蒸发冷却式盘管2的风速一般是根据经验选定，就可确定轴流风机风压要求，再确定填料层6换热所需风量后就可选用合适的轴流风机。如此，在制冷运行时，可同时满足蒸发冷却式盘管2和填料层6的换热风量需求，优化冷凝换热效果，提升机组制冷性能。

蒸发冷却式热泵机组在制热运行时，不运行冷却水泵10，喷淋装置4不喷洒布水，没有冷却水滴落在调节板1的水盘上，残留在集水槽13内的冷却水从排水孔14排空，由于没有水的重力作用，风量调节板1不发生偏转，保持在蒸发冷却式盘管2正下方(如图1所示)。由于风量调节板1遮挡，增加蒸发冷却式盘管2方向的风阻，若设计恰当，风量调节板1可完全遮挡蒸发冷却式盘管2，使通过满足风冷翅片盘管5所需换热风量时，轴流风机11功率下降，降低机组制热能耗，提升机组制热性能。由于蒸发冷却式盘管2与填料层6上下层间存在通风通道，没有风量调节板1遮挡，风冷翅片盘管5方向(即第二换热风道)风阻会下降，如此增大通过风冷翅片盘管5的风量，强化风冷翅片盘管5制热时的蒸发换热效果，提升机组制热性能。

蒸发冷却式热泵机组不适用全年制冷部分负荷工况运行，不会出现在制冷运行时，不运行冷却水泵10喷洒冷却水情况，不会出现在使用蒸发冷却式盘管2换热时，没有冷却水循环的情况，因此，自动分配风量的装置可以在机组制冷时利用水的作用力正常调节风量。一般情况下，蒸发冷却式热泵机组设计时，为确保制冷性能会满足制冷运行时蒸发冷却式盘管2和填料层6的换热所需风量，此时可不设置风量调节板1。但在制热运行时，若缺乏风量调节板1调节后，由于没有循环冷却水，使蒸发冷却式盘管2方向制热时风阻比制冷运行时风阻要小，通过蒸发冷却式盘管2方向的风量就大，这部分风量对制热性能没有产生效果，相应的轴流风机11消耗功率大却无法有效提升机组制热性能，出现机组制热能效低问题。风量调节板1的设置，在制冷运行时可适用于小管径大尺寸的风冷翅片盘管5，如此降低风冷翅片盘管5和填料层6方向风阻，还可选用较小轴流风机，降低机组能耗，提升热泵机组制冷性能，降低机组成本。风量调节板1的设置，在制热运行时增大蒸发冷却式盘管2方向(即第一换热风道)风阻，同时减少风冷翅片盘管5方向(即第二换热风道)风阻，显著提高通过风冷翅片盘管5的风量同时降低风机功率，提升热泵机组制热性能，降低机组成本。

可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本实用新型的技术方案及实用新型构思加以等同替换或改变都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种蒸发冷却式热泵机组中能自动分配风量的装置，安装在机组箱体(3)内，所述机组箱体(3)内被箱体内壁(31)分隔成换热腔(32)和排风腔(33)，机组箱体(3)上开设与换热腔(32)连通的第一进风口(34)和第二进风口(35)；所述换热腔(32)内设置蒸发冷却式盘管(2)、风冷翅片盘管(5)和填料层(6)，蒸发冷却式盘管(2)位于第一进风口(34)下方，蒸发冷却式盘管(2)通过第一进风口(34)进行换热，形成沿竖直方向分布的第一换热风道，风冷翅片盘管(5)设置在第二进风口(35)上，且风冷翅片盘管(5)位于蒸发冷却式盘管(2)的侧下方，填料层(6)设于蒸发冷却式盘管(2)的下方、风冷翅片盘管(5)的后方，风冷翅片盘管(5)和填料层(6)通过第二进风口(35)进行换热，形成沿水平方向分布的第二换热风道；其特征在于：所述蒸发冷却式盘管(2)和风冷翅片盘管(5)之间转动设置风量调节板(1)，使风量调节板(1)在第一遮挡位置与第二遮挡位置之间转动，风量调节板(1)位于第一遮挡位置时，对所述第一换热风道进行遮挡，风量调节板(1)位于第二遮挡位置时，对所述第二换热风道进行遮挡，实现风量自动分配。

2.根据权利要求1所述的蒸发冷却式热泵机组中能自动分配风量的装置，其特征在于：所述箱体内壁(31)上开设第一出风口(36)和第二出风口(37)，用于连通换热腔(32)和排风腔(33)，排风腔(33)通过设置在机组箱体(3)上的轴流风机(11)向外排风；第一出风口(36)靠近蒸发冷却式盘管(2)，第二出风口(37)靠近填料层(6)。

3.根据权利要求2所述的蒸发冷却式热泵机组中能自动分配风量的装置，其特征在于：所述蒸发冷却式盘管(2)上方的换热腔(32)内设置喷淋装置(4)，用于沿竖直方向对蒸发冷却式盘管(2)和填料层(6)喷淋冷却水，填料层(6)下方设置水箱(9)，用于收集冷却水，并通过冷却水泵(10)泵送至喷淋装置(4)。

4.根据权利要求3所述的蒸发冷却式热泵机组中能自动分配风量的装置，其特征在于：所述风量调节板(1)的一端通过铰链(7)铰接在机组箱体(3)上，风量调节板(1)的另一端通过弹簧(8)连接在蒸发冷却式盘管(2)下方，弹簧(8)在自然状态下将风量调节板(1)保持在所述第一遮挡位置。

5.根据权利要求4所述的蒸发冷却式热泵机组中能自动分配风量的装置，其特征在于：制冷运行时，蒸发冷却式盘管(2)作为冷凝器使用，风量调节板(1)通过侧板(12)与弹簧(8)连接，侧板(12)垂直固定在风量调节板(1)上，在侧板(12)内侧形成集水槽(13)，用于收集喷淋在蒸发冷却式盘管(2)上的冷却水，使风量调节板(1)在冷却水的重力作用下转动至所述第二遮挡位置，从而遮挡填料层(6)上方的风冷翅片盘管(5)，限制所述第二换热风道的风量。

6.根据权利要求5所述的蒸发冷却式热泵机组中能自动分配风量的装置，其特征在于：制热运行时，风冷翅片盘管(5)作为蒸发器使用，侧板(12)上开设若干排水孔(14)，用于排出集水槽(13)内的冷却水，使风量调节板(1)在弹簧(8)带动下转动至所述第一遮挡位置，从而遮挡在蒸发冷却式盘管(2)下方，限制所述第一换热风道的风量。

7.根据权利要求6所述的蒸发冷却式热泵机组中能自动分配风量的装置，其特征在于：所述冷却水泵(10)与喷淋装置(4)连接的冷却水管路上设有除垢仪(15)。

8.根据权利要求7所述的蒸发冷却式热泵机组中能自动分配风量的装置，其特征在于：所述风量调节板(1)、铰链(7)和弹簧(8)均采用耐腐蚀材料制成。