專利名稱：射流冷風(fēng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷風(fēng)機(jī)，是以水為冷卻介質(zhì)，用低壓液力驅(qū)動(dòng)噴霧推 進(jìn)霧化裝置，進(jìn)行噴霧抽氣實(shí)現(xiàn)對熱空氣的冷卻。屬于介質(zhì)直接接觸而不
起化學(xué)反應(yīng)的熱交換設(shè)備類(F28C)和空氣調(diào)節(jié)類(F24F)。
(二)
背景技術(shù)：
氣7jC兩相流的傳熱傳質(zhì)的特點(diǎn)是，當(dāng)水溫高^溫時(shí)，空氣使水變冷，當(dāng) 水溫低于氣溫時(shí)，水使空氣變冷。且最終的狀態(tài)是7jC溫向大氣濕球溫度逼近。 使用這一原理人們發(fā)明冷水式空調(diào)器?，F(xiàn)行冷水空調(diào)器均采用霧化噴頭加電力 風(fēng)機(jī)的制冷方式。這種方式存在著噴霧風(fēng)阻大、風(fēng)機(jī)易損壞、除霧難度大、噴 水室體積大、風(fēng)道長及結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn)。
中國發(fā)明專利，名稱"下噴式噴霧通風(fēng)冷卻塔和射流冷風(fēng)機(jī)"(專利申 請?zhí)?00710050740.6)公開了一種新型的噴霧推進(jìn)通風(fēng)式射流冷風(fēng)機(jī)，但這 種冷風(fēng)機(jī)尚存在如下缺陷，使其難以商品化(1)淋水篩板及篩網(wǎng)過多，結(jié) 構(gòu)復(fù)雜，通風(fēng)阻力大。(2)除霧問題沒有解決，使冷風(fēng)難以利用。(3)出 風(fēng)道安排不合理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的射流冷風(fēng)禾/l就是為解決現(xiàn)有射流冷風(fēng)機(jī)風(fēng)阻大、除霧
難度大及結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題。其技術(shù)方案如下
射流冷風(fēng)機(jī)，包括機(jī)體1、進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口、在機(jī)體內(nèi)裝設(shè)與機(jī)體外 含水泵7的進(jìn)水管路連通并供水的外旋式噴霧推進(jìn)抽風(fēng)裝置2 、機(jī)體底部 為與出水管8a相連的水箱8，其特征是
i.熱風(fēng)進(jìn)風(fēng)口A設(shè)在頂部；冷風(fēng)出風(fēng)口C設(shè)在機(jī)體內(nèi)底部水箱上方，采用 機(jī)體側(cè)壁延伸出冷風(fēng)道9，其內(nèi)設(shè)兩層吸水式拆流板除霧器IO,且冷風(fēng)道9底 面9.1與水箱處側(cè)壁垂直方向9.2有傾斜角e 9 ; ii .外旋式噴霧推進(jìn)抽風(fēng)裝 置2裝在機(jī)體上方進(jìn)風(fēng)筒5內(nèi)，采用向下噴霧的噴頭2.2和向下抽風(fēng)的風(fēng)葉 2.1;機(jī)體中央設(shè)與進(jìn)水管3a連通的供水管3，供水管F端固定支撐于水箱底 部且與水箱內(nèi)水隔離，上端通過法蘭3b與外旋式噴霧推進(jìn)抽風(fēng)裝置法蘭2.4a 連接；iii.外旋式噴霧,抽風(fēng)裝置下方，冷風(fēng)道9上方設(shè)中心為通風(fēng)道D的 外圓周靠機(jī)體壁的環(huán)形淋水篩板4。上述水箱8側(cè)壁裝補(bǔ)水管8b;水箱下部 出水管8a與水泵7進(jìn)口連通以及水箱下部開排水閥8c。
上述外旋式噴霧推進(jìn)抽風(fēng)裝置2(以下簡述為'噴霧裝置2')可采用中國發(fā) 明專利'外旋式噴霧推進(jìn)抽風(fēng)驢，(專利號ZL00112630.X)型式，也可采用 專利的改進(jìn)結(jié)構(gòu),見圖2，在實(shí)施例1中詳述。上述'噴霧裝置2'，可用電力風(fēng) 機(jī)13加一 頭12替f^可采用'旋流霧化噴頭12，見圖4),稱為機(jī)力通m
流冷MK見實(shí)施例2)。 ± f流冷風(fēng)機(jī)若進(jìn)7)C管壓力7K取自地下7]C井,#S^C泵和艦管之間增設(shè)太陽能力鵬，鵬為鵬微游職見鄉(xiāng)例3)。 本發(fā)明的有益效果
i .實(shí)驗(yàn)得出噴霧繊射流冷風(fēng)機(jī)的最低工作水壓可低達(dá)0應(yīng)pa。當(dāng)工作水壓 為0.08Mpa，噴水流量為40m3/a時(shí)，出風(fēng)量達(dá)2X10m3/n以上，噴水功率僅 1.4KW.h。當(dāng)噴7JC溫度為24-C，大氣干球、溫度為35r，濕球溫度為24'C時(shí)，出 風(fēng)溫度為25r，相應(yīng)的制冷量為55.7kw，制冷系數(shù)達(dá)39.8，是現(xiàn)行空調(diào)制冷系 數(shù)為10倍以上。在本機(jī)中，隨著熱空氣被冷卻，7K箱8內(nèi)的7jC溫將不斷上升，但 因受大氣濕球溫度的限制，其最終水溫不會(huì)超過大氣濕球溫度。這就是說，在春、 夏、秋三季的絕大部分時(shí)間內(nèi)，冷風(fēng)機(jī)滿足空調(diào)的使用要求，毋需補(bǔ)充和更換冷 水。當(dāng)大氣濕^^jg達(dá)27-28'C時(shí)，則需補(bǔ)充18-2(TC的冷水，其補(bǔ)7K量約為每 lkw h制冷功率0. 03 m3/h的水。ii.本發(fā)明根據(jù)在噴皿態(tài)下風(fēng)溫和水溫接近的 特性，利用噴水方式獲得冷風(fēng)取消了氟利昂制冷瓶既環(huán)保又價(jià)廉。iiL本發(fā)明采用 直接混合方式制冷、取消了換熱器和壓縮機(jī)，且由于機(jī)械風(fēng)與噴霧方向順流，降 低風(fēng)葉風(fēng)壓；同時(shí)因旋轉(zhuǎn)射流產(chǎn)生的負(fù)壓的抽吸作用使風(fēng)葉工作在極低的背壓狀 態(tài)，故用極低的f雜可獲得大的風(fēng)量，也使水壓下降；故極大地節(jié)省了通風(fēng)f雜， 并使噴霧水壓大為降低。iv.由于能耗低，故可以增大新風(fēng)量、且霧流具有洗滌空 氣的作用，因而改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。v.本發(fā)明采用的吸水式折流板除霧技術(shù)可在 小風(fēng)阻的狀態(tài)下獲得不夾帶水霧的冷風(fēng)，且除霧器結(jié)構(gòu)簡單，可使冷風(fēng)機(jī)的尺寸 變小，使其肖驢應(yīng)多種工作狀況，有利用于商品化和系列化。vi.若利用地?zé)岷陀?熱將噴水溫度維護(hù)在18-22'C的范圍內(nèi)，本機(jī)夏季可提^7令風(fēng)，冬季又可供應(yīng)熱氣。 本機(jī)實(shí)際上是一種新型的水空調(diào)器。i改變噴水溫度和壓力、調(diào)節(jié)霧滴直徑和出 風(fēng)速度本機(jī)可作為空氣加濕除濕器使用。適用于低濕度采冷通風(fēng)。viii.由于所采 用的'噴霧裝置2'處于液懸浮工作狀態(tài)水軸承磨損極小，故設(shè)備的可靠性極高。

1射流冷風(fēng)機(jī)實(shí)施例l結(jié)構(gòu)圖 2實(shí)施例l采用的'噴霧裝置2'結(jié)構(gòu)圖 3射流冷風(fēng)機(jī)實(shí)施例2結(jié)構(gòu)圖(機(jī)力通風(fēng)射流冷風(fēng)機(jī)) 4實(shí)施例2采用的'旋流霧化噴頭12'結(jié)構(gòu)圖 5兩層吸水式折流板除霧器側(cè)視圖(豎向僅畫兩排) 6圖5K向視圖
7實(shí)施例3結(jié)構(gòu)圖(地?zé)崾剿照{(diào)器) 具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:見圖1、圖2、圖5、圖6。 見圖1,射流冷風(fēng)機(jī)的機(jī)體l內(nèi)，頂部熱風(fēng)進(jìn)風(fēng)口 A處設(shè)除霧器4，冷風(fēng)出風(fēng) 口B設(shè)在底部水箱8上方，該處機(jī)體壁三面密閉，留下一面開口，采用機(jī)體側(cè)壁 延伸成為冷風(fēng)道9，且側(cè)壁口9a密封。冷風(fēng)道9底面9.1與水箱處側(cè)壁垂直方向 9.2有傾斜角P 9,即底面9.1與地平線9.2之間設(shè)有一回水坡度。冷風(fēng)道9內(nèi)設(shè)
圖兩層吸水式拆流板除霧器10。冷風(fēng)道的尾端為冷風(fēng)出風(fēng)口 c，在c處設(shè)活動(dòng)調(diào)
風(fēng)板ll。 <噴霧裝置2'下方，冷風(fēng)道9上方設(shè)中心為通風(fēng)道D的外圓周靠機(jī)壁 的環(huán)形淋水篩板6。機(jī)體1底部為水箱8，水箱8下部開出水管8a與機(jī)體外水泵 7進(jìn)口街雖，水泵7出口通過機(jī)體內(nèi)中部橫向設(shè)的進(jìn)水管3a與供水管3連通并向 '噴霧裝置2，供水。水箱下部開排水閥8c排放熱水。水箱側(cè)壁裝補(bǔ)水管8b用 以補(bǔ)充冷^C^以形成供水、排水循環(huán)系統(tǒng)。
見圖1，'噴霧裝置2'裝在機(jī)體上方進(jìn)風(fēng)筒5內(nèi)。機(jī)體中央設(shè)與進(jìn)水管 3a連通的供水管3，下端固定支撐于水箱底部且與水箱內(nèi)水隔離，上端通過法 蘭3b與'噴霧裝置2'法蘭2.4a連接。見圖2， <噴霧裝置2'內(nèi)設(shè)有空心 旋轉(zhuǎn)水室2.3和外表面周向裝四個(gè)下噴旋轉(zhuǎn)噴頭2.2(至少兩個(gè))，在噴頭上方旋 轉(zhuǎn)水室外周固定四支向下抽風(fēng)的旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉2.1;中心設(shè)有與旋轉(zhuǎn)水室和霧化噴頭 水路連通的靜止進(jìn)液機(jī)構(gòu)2.4(包含靜止中軸水管2.4b、進(jìn)水安裝法蘭2.4a等)，靜 止進(jìn)液機(jī)構(gòu)與外圓周旋轉(zhuǎn)水室間裝上、下水軸承2.5;并開上、下徑向水孔2.6; 上、下摩擦環(huán)2.7及上壓蓋2.8。'噴霧裝置2' 與專利號江00112630.乂相比， 限定和改進(jìn)之處 噴頭2.2為下噴。②葉片2.1為向下抽風(fēng)。③旋轉(zhuǎn)水室2.3 上端面積S2大于下端面面積Sl，其面積差產(chǎn)生的靜壓升力，正好等于工作狀態(tài) 的噴霧反推力加上轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量，因此旋轉(zhuǎn)水室2.3處于軸向懸浮狀態(tài)，同時(shí)增 設(shè)徑向流水孔2.6，經(jīng)徑向流水孔產(chǎn)生的靜壓力，使水軸承處于徑向懸浮狀態(tài)，使 裝置2具有轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力小，壽命長，運(yùn)行可靠。④靜止的中軸水管2.4b由圓柱 形改為下大上小的臺階形，由此減小流阻降低水壓。
見圖5、圖6，雙層吸水式拆流板除霧器10中每個(gè)除霧器分別由與水平線10 a 和10e的夾角為a和e的拆流板10.1、固定在拆流板表面的吸水毛氈、吸水布或 海綿10.2以及流水槽10.3或10.33組成。流7jC槽截面形狀可為n形(見圖5中10.3)， 也可為R型(見圖5中10.3a)。第一層除霧器夾角為a ，第二層除霧器夾角為P 。 見圖l、見圖5，每一層內(nèi)豎向放5個(gè)吸水式拆流板除霧器104第二層放4個(gè)除 霧器10b;兩層除霧器交錯(cuò)排列。在冷風(fēng)道9內(nèi)設(shè)支撐架10.4,每個(gè)除霧器10通過 拆流板10.1插入或用螺釘固定于支撐架10.4。見圖6， 一個(gè)吸水式拆流板除霧器 IO平方夂表面為吸水毛氈等10.2;側(cè)邊為流7義槽10.3與設(shè)定排水位置連接并流出。 工作過程
先將7Xff8內(nèi)裝滿冷水，啟動(dòng)7jC泵7，壓力冷7Kilil供7jC管3 i4A ^噴霧裝置2，， 帶動(dòng)噴頭和風(fēng)葉同時(shí)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生噴霧并同時(shí)吸入熱空氣。噴霧流的一部^Kt^f入7K 箱8。另一部分則、mA環(huán)照林7jC篩板6，然后以滴狀形式下落。在皿條件下，熱風(fēng) Al'I^i被7轉(zhuǎn)口，夾帶^VJC霧的氣7JC兩相流，在風(fēng)葉壓力和噴霧流引射軸力的雙重作 用下，M風(fēng)道A和B流向出冷風(fēng)道9。 7jC霧流在通過除霧器10時(shí)，因受折流板的 阻檔而改變方向，絕大部分水^^流fei:的fE^毛毪10.2吸收而)變^^R滴并在重 力作用下駄水溝10.3或10.3a麗[成集成大股7jC流，從設(shè)定的位置流出，從而避 免了水霧化而再度被挾帶。此種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是既減小了除霧風(fēng)阻，又會(huì)艘高出^UI度。艦10a除霧的冷風(fēng)^ii 10b 二次除霧而獲得干冷風(fēng)。干冷風(fēng)ci
制風(fēng)向的、翻調(diào)賺1 1而^M^內(nèi)。
實(shí)施例2:見圖3、圖4，機(jī)力通風(fēng)射流冷風(fēng)機(jī) 與實(shí)施例1 以下繊^#，其余相同:見圖3，實(shí)施例l ,魏置2'用如下
構(gòu)ftm: (D^頂部艦口A賤向下抽風(fēng)的fcbMU3;雜電力MU3下方，供 水管3H^圓,lfi7jC室3c; KdC室周向裝四只旋流霧化噴頭12(^>兩只)。工作 過程與鄉(xiāng)例1艦，繊流霧化噴頭12工作水壓需大于O週pa，加J^113電 耗，故冑^W所增加。{&^^*有所下降。
見圖4，旋流霧化噴頭12采用與^噴霧裝置2'內(nèi)的相同的下噴霧化噴頭 2.2，即外引射式旋轉(zhuǎn)霧化噴頭，其結(jié)構(gòu)如下收斂-擴(kuò)張型水噴嘴12.2外放置 至少1個(gè)開有進(jìn)氣孔12.5的圓柱形或圓錐形薄壁引射套12.4，在其外有錐形 內(nèi)孔的進(jìn)氣整流錐123，并將此組件固定于開孔的薄壁球形水室12.1下部， 球形水室12.1通過切向水管12.6與配水室3c水路連通。 實(shí)施例3 :見圖7，地?zé)崾缴淞骺照{(diào)器。
與實(shí)施例1比除以下結(jié)構(gòu)差異，其余相同見圖7， i .在機(jī)體1外，水泵7 和進(jìn)水管3a之間增設(shè)太陽能加熱器14; U.水泵7進(jìn)水口通過管路16與地下 水井15連通；iii.出水管8a和排水閥8c設(shè)在水箱8底部，且冷水或熱水排入 地下水井15; iv.水箱8側(cè)壁裝的補(bǔ)水管8b取消。以此形成供水、排水循環(huán) 系統(tǒng)。頂部進(jìn)風(fēng)口 A可夏天進(jìn)熱風(fēng)Ai或冬天進(jìn)冷風(fēng)Ci,相對應(yīng)的出風(fēng)口 C 便出干冷風(fēng)Ci或千熱風(fēng)Ai。
氣水兩相的熱質(zhì)傳遞有如下特點(diǎn)當(dāng)噴水溫度低于大氣濕球溫度時(shí)， 水將空氣中的水蒸汽冷凝，空氣減溫減濕。當(dāng)噴水溫度高于大氣濕球溫 度時(shí)，水份閃發(fā)為水蒸汽且閃蒸水蒸汽的溫度等于噴水初溫，空氣增溫 增濕。根據(jù)人體舒適性的要求，夏季需對室內(nèi)空氣減溫減濕，冬季則需 增溫增濕。保證人體舒適性的要求，空氣的濕球溫度為18-2(TC，相對濕 度65%,室內(nèi)風(fēng)速O. 15in/s，按此要求，再利用井水冬暖夏涼的特點(diǎn)設(shè)計(jì) 出地?zé)崾缴淞骺照{(diào)器。
工作過程及使用方法i .當(dāng)夏季時(shí)，關(guān)閉太陽能加熱器14;因地下井水 冬暖夏涼，水泵7從水井中抽出的是冷水，經(jīng)進(jìn)水管3a送入機(jī)體l內(nèi)噴霧 升溫后的熱水落入水箱8,通過排水閥8c排放入地下水井15，熱水在水井 中冷卻后再由水泵抽出送入機(jī)體內(nèi)循環(huán)使用。機(jī)體內(nèi)經(jīng)熱交換后將頂部進(jìn) 入的熱空氣Al冷卻從冷風(fēng)道排出干冷風(fēng)Cl,成為射流冷風(fēng)機(jī)。ii.當(dāng)冬季 時(shí)，開動(dòng)太陽能加熱器，利用太陽能和地?zé)嵬瑫r(shí)供暖。水泵從地下水井中抽 出的是熱水，再經(jīng)太陽能加熱器加熱送入機(jī)體內(nèi)噴霧降溫后的冷水落入水 箱，再排入水井，冷水在水井中升溫后再由水泵抽出送入機(jī)體內(nèi)循環(huán)使用， 機(jī)體內(nèi)經(jīng)熱交換后將頂部進(jìn)入的冷空氣Cl升溫從冷風(fēng)道排出干暖風(fēng)Al，成 為射流暖風(fēng)機(jī)。由此成為地?zé)崾缴淞骺照{(diào)器。
權(quán)利要求
1.射流冷風(fēng)機(jī)，包括機(jī)體(1)、進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口、在機(jī)體內(nèi)裝設(shè)與機(jī)體外含水泵(7)的進(jìn)水管路連通并供水的外旋式噴霧推進(jìn)抽風(fēng)裝置(2)、機(jī)體底部為與出水管(8a)相連的水箱(8)，其特征是i.熱風(fēng)進(jìn)風(fēng)口A設(shè)在頂部；冷風(fēng)出風(fēng)口C設(shè)在機(jī)體內(nèi)底部水箱上方，采用機(jī)體側(cè)壁延伸出內(nèi)設(shè)兩層吸水式拆流板除霧器(10)的冷風(fēng)道(9)，且冷風(fēng)道底面(9.1)與水箱處側(cè)壁垂直方向(9.2)有傾斜角β9；ii.外旋式噴霧推進(jìn)抽風(fēng)裝置(2)裝在機(jī)體上方進(jìn)風(fēng)筒(5)內(nèi)，采用向下噴霧的噴頭(2.2)和向下抽風(fēng)的風(fēng)葉(2.1)；機(jī)體中央設(shè)與進(jìn)水管(3a)連通的供水管(3)，供水管下端固定支撐于水箱底部且與水箱內(nèi)水隔離，上端通過法蘭(3b)與外旋式噴霧推進(jìn)抽風(fēng)裝置法蘭(2.4a)連接；iii.外旋式噴霧推進(jìn)抽風(fēng)裝置下方，冷風(fēng)道(9)上方設(shè)中心為通風(fēng)道D的外圓周靠機(jī)體壁的環(huán)形淋水篩板(4)。
2.按權(quán)利要求1所述射流冷風(fēng)機(jī)，其特征是水箱(8)側(cè)壁裝補(bǔ)水管(8b);水箱下 部出水管(8a)與7jC泵(7)進(jìn)口魏以及7K箱下部開排水閥(8c)。
3. 按權(quán)利要求2所述射流冷風(fēng)機(jī)，其特征是外旋式噴霧推進(jìn)抽風(fēng)裝置(2) 用如下構(gòu)件替代①在頂部進(jìn)風(fēng)口A處裝向下抽風(fēng)的電力風(fēng)機(jī)(13);②在電力 風(fēng)機(jī)下方，供水管(3)頂端裝圓柱形配水室(3c);配水室周向裝至少兩個(gè)噴頭 (12)。
4. 按權(quán)利要求1所述射流冷風(fēng)機(jī)，其特征是i.在機(jī)體(l)外，水泵(7) 和進(jìn)水管(3a)之間增設(shè)太陽能加熱器(14) ; ii.水泵(7)進(jìn)水口通過管路(16)與 地下水井(15)連通；iii.出水管(8a)和排水閥(8c)設(shè)在水箱(8)底部，且排放的 水排入地下水井(15)。
5. 按權(quán)利要求1所述射流冷風(fēng)豐幾，其特征是雙層吸水式拆流板除霧器(IO) 中每個(gè)除霧器分別由與水平線(IO a )和(IO g )的夾角為a和e的拆流板(10.1)、 固定在拆流板表面的吸水毛氈、吸水布或海綿(10.2)以及流水槽(10.3)或(10.3&) 組成；流水槽(10.3)與設(shè)定排水位置連通；在冷風(fēng)道(9)內(nèi)設(shè)支撐架(10.勺，每個(gè) 除霧器通過拆流板(10.1)插入或用螺釘固定于支撐架(10.4)。
6.控權(quán)利要求1 流冷風(fēng)機(jī)，其特征是進(jìn)風(fēng)口處裝除霧器(4)。
7.按權(quán)利要求l所述射流冷風(fēng)機(jī)，其特征是冷風(fēng)道末端出風(fēng)口處裝活動(dòng) 調(diào)風(fēng)板(ll)。
全文摘要
射流冷風(fēng)機(jī)，機(jī)體內(nèi)從上至下有下噴噴頭和下抽風(fēng)葉的噴霧推進(jìn)抽風(fēng)裝置、淋水篩板、底部的水箱。頂部進(jìn)風(fēng)口設(shè)除霧器，出風(fēng)口設(shè)在水箱上方機(jī)體側(cè)壁，并延伸出冷風(fēng)道，內(nèi)裝吸水式拆流板除霧器?？稍O(shè)補(bǔ)水管、與水泵連通的出水管等。噴霧裝置用低溫水循環(huán)噴霧使熱風(fēng)冷卻為濕冷風(fēng)，再除霧后變成干冷風(fēng)。采用約20℃的常溫水噴霧，且與出風(fēng)溫度僅差1～2℃，夏季獲冷風(fēng)，冬季獲暖風(fēng)。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)噴水量為40m³/h，壓力0.08MPa，風(fēng)量2×10⁴m³/h以上，功耗僅1.4KW.h，噴水溫度24℃，大氣濕球溫度24℃，大氣干球溫度為35℃時(shí)，冷風(fēng)溫度為25℃，制冷系數(shù)高達(dá)39.8，是現(xiàn)行空調(diào)的10倍以上。因風(fēng)溫、水溫、濕球溫度均接近，故一年中僅需最熱的十幾天補(bǔ)充冷水。適用于低濕度采冷通風(fēng)。在利用地?zé)釙r(shí)，是理想的水空調(diào)設(shè)備。
文檔編號F24F5/00GK101315254SQ20081004555
公開日2008年12月3日 申請日期2008年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
發(fā)明者魏仕英, 魏永剛 申請人:魏仕英