一種基于多循環(huán)蒸發(fā)冷卻技術(shù)的空調(diào)的制造方法
【專利摘要】一種基于蒸發(fā)冷卻技術(shù)的空調(diào)機(jī)，包括：室內(nèi)、室外外機(jī)，室內(nèi)機(jī)有蒸發(fā)冷卻多循環(huán)系統(tǒng)；蒸發(fā)冷卻多循環(huán)系統(tǒng)有多個彼此級聯(lián)的子系統(tǒng)，其中，各子系統(tǒng)有蒸發(fā)區(qū)和熱交換區(qū)；蒸發(fā)區(qū)上下端之間通過真空管構(gòu)成真空回路；真空回路至少一段設(shè)置于熱交換區(qū)；多個蒸發(fā)區(qū)于室內(nèi)機(jī)風(fēng)道內(nèi)氣流上游至下游方向分別設(shè)置；蒸發(fā)區(qū)內(nèi)鋪設(shè)隔溫結(jié)；按照風(fēng)道內(nèi)氣流上游至下游方向，各子系統(tǒng)內(nèi)冷媒沸點(diǎn)依次降低；第一級子系統(tǒng)熱交換區(qū)由真空管連接于室外機(jī)熱交換器；除第一級子系統(tǒng)熱交換區(qū)外，其他熱交換區(qū)通過真空管與其上一級熱交換區(qū)連接；室內(nèi)機(jī)有冷卻風(fēng)道和內(nèi)部風(fēng)扇，內(nèi)部風(fēng)扇設(shè)在冷卻風(fēng)道下側(cè)；冷卻風(fēng)道設(shè)在中間熱交換區(qū)外側(cè)。以實(shí)現(xiàn)低能耗空氣溫度調(diào)節(jié)。
【專利說明】一種基于多循環(huán)蒸發(fā)冷卻技術(shù)的空調(diào)機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種空調(diào)機(jī)，特別是一種基于多循環(huán)蒸發(fā)冷卻技術(shù)的空調(diào)機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]蒸發(fā)冷卻從熱學(xué)原理上是利用流體沸騰時的汽化潛熱帶走熱量。這種利用流體沸騰時的汽化潛熱的冷卻方式就叫做“蒸發(fā)冷卻”。由于流體的汽化潛熱要比流體的比熱大很多，所以蒸發(fā)冷卻的冷卻效果更為顯著。
[0003]上述原理的一個應(yīng)用即熱傳遞回路的應(yīng)用如下:
[0004]熱傳遞回路是在封閉的真空管中，填充相變吸熱和放熱的冷媒形成的。在熱傳遞回路的蒸發(fā)端，管內(nèi)的冷媒吸收熱量，蒸發(fā)為汽態(tài)且管內(nèi)由此形成正壓，所吸收的熱量即為工作液體的蒸發(fā)潛熱；在所形成的正壓及后述負(fù)壓的作用下，蒸汽從熱傳遞回路內(nèi)通道流向其冷凝端，在冷凝端放出熱量凝結(jié)成液體，且由此形成負(fù)壓，液體靠重力再回流到蒸發(fā)端，完成了一個閉合循環(huán)。如此反復(fù)，熱傳遞回路冷媒不斷將熱量從蒸發(fā)端運(yùn)輸至冷凝端，形成熱傳遞回路的蒸發(fā)端與冷凝端的溫差。其中的一個典型的應(yīng)用為熱管(heat tube)。
[0005]現(xiàn)今市面上常見的空調(diào)機(jī)能耗較大，提高了使用成本，而且不利于環(huán)保。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種基于多循環(huán)蒸發(fā)冷卻技術(shù)的空調(diào)機(jī)，以實(shí)現(xiàn)低能耗的空氣溫度調(diào)節(jié)。
[0007]本實(shí)用新型提供的一種基于多循環(huán)蒸發(fā)冷卻技術(shù)的空調(diào)機(jī)，包括:室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)，所述室內(nèi)機(jī)包括:進(jìn)氣風(fēng)道、驅(qū)動所述進(jìn)氣風(fēng)道內(nèi)氣流流動的主風(fēng)機(jī)和冷卻風(fēng)道；所述室外機(jī)包括:熱交換器和為所述熱交換器降溫的風(fēng)機(jī)；
[0008]其中，
[0009]所述室內(nèi)機(jī)還包括蒸發(fā)冷卻多循環(huán)系統(tǒng)和內(nèi)部冷卻風(fēng)扇；
[0010]所述蒸發(fā)冷卻多循環(huán)系統(tǒng)包括多個彼此級聯(lián)的蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)，其中，各所述蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)包括:蒸發(fā)區(qū)以及中間熱交換區(qū)；
[0011]所述蒸發(fā)區(qū)的上、下端之間通過真空管構(gòu)成真空回路；
[0012]所述真空回路的至少一段設(shè)置于所述中間熱交換區(qū)內(nèi)；
[0013]多個所述蒸發(fā)區(qū)于所述風(fēng)道內(nèi)氣流的上游至下游方向分別設(shè)置；
[0014]所述蒸發(fā)區(qū)內(nèi)鋪設(shè)有防止其與外界進(jìn)行熱交換的隔溫結(jié)；
[0015]按照所述風(fēng)道內(nèi)氣流的上游至下游方向，各個所述蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)內(nèi)的冷媒的沸點(diǎn)依次降低；
[0016]第一級蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)的中間熱交換區(qū)通過真空管連接于所述室外機(jī)的所述熱交換器；
[0017]除了第一級蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)的中間熱交換區(qū)之外，其他中間熱交換區(qū)通過其他真空管與其上一級中間熱交換區(qū)連接；
[0018]所述內(nèi)部冷卻風(fēng)扇設(shè)置在所述冷卻風(fēng)道的下側(cè)端口，其用于將通過上述蒸發(fā)區(qū)后冷卻下來的一部分進(jìn)氣送入所述冷卻風(fēng)道；所述冷卻風(fēng)道設(shè)置所述中間熱交換區(qū)的外側(cè)。
[0019]在上述空調(diào)機(jī)中，所述蒸發(fā)區(qū)包括:
[0020]風(fēng)冷熱交換器；
[0021]噴淋頭，其設(shè)置在所述風(fēng)冷熱交換器的熱交換面對向上；
[0022]噴流泵，其通過所述蒸發(fā)區(qū)的噴淋管路與所述噴淋頭連通；
[0023]儲液罐，其設(shè)置所述真空回路上，并通過所述蒸發(fā)區(qū)的泵管路與所述噴流泵連通；
[0024]所述風(fēng)冷熱交換器設(shè)置在所述真空回路內(nèi)，其上、下端通過構(gòu)成了所述真空回路的所述真空管與所述儲液罐連接。
[0025]所述中間熱交換區(qū)包括:
[0026]熱交換空間；
[0027]另一噴淋頭，其設(shè)置在所述熱交換空間內(nèi)；
[0028]另一噴流泵，其通過所述中間熱交換區(qū)的噴淋管路與所述另一噴淋頭連通；
[0029]另一儲液罐，其通過所述中間熱交換區(qū)的泵管路與所述另一噴流泵連通；
[0030]所述熱交換空間的下端通過熱交換空間真空管與所述另一儲液罐連接。
[0031]由上可以看出，通過噴流泵與噴淋頭的組合將冷媒噴入風(fēng)冷熱交換器和熱交換空間中，可以提高冷媒的蒸發(fā)效率。
[0032]在上述空調(diào)機(jī)中，在各級蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)中，構(gòu)成所述真空回路的真空管的至少一段設(shè)置在所述熱交換空間內(nèi)。
[0033]在上述空調(diào)機(jī)中，在第一級蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)中，其內(nèi)的所述熱交換空間的上端通過熱交換器真空管連接于所述室外機(jī)的所述熱交換器；
[0034]除了所述第一級蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)內(nèi)的所述熱交換空間之外，其他級蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)內(nèi)的所述熱交換空間的上端通過熱交換空間儲液罐真空管與所述另一儲液罐連接。
[0035]在上述空調(diào)機(jī)中，每一級所述蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)內(nèi)的所述熱交換空間儲液罐真空管的至少一段設(shè)置在上一級所述蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)內(nèi)的所述熱交換空間內(nèi)。
[0036]在上述空調(diào)機(jī)中，所述噴流泵是單向噴流泵。
[0037]在上述空調(diào)機(jī)中，所述風(fēng)冷熱交換器為風(fēng)冷循環(huán)翅片。
[0038]在上述空調(diào)機(jī)中，所述隔溫結(jié)是由不導(dǎo)熱材料構(gòu)成的管件、墊片或接盤。
[0039]在上述空調(diào)機(jī)中，所述熱交換器為V型冷卻翅片。
[0040]在上述空調(diào)機(jī)中，在上述各真空管內(nèi)設(shè)置有分別用于測量液、氣態(tài)冷媒溫度和壓力的溫度、壓力傳感器；
[0041]所述總控系統(tǒng)與上述各噴流泵、主風(fēng)機(jī)、內(nèi)部冷卻風(fēng)扇和上述各傳感器電連接，用于控制上述各噴流泵、主風(fēng)機(jī)和內(nèi)部冷卻風(fēng)扇的運(yùn)行，以及根據(jù)上述各傳感器的反饋監(jiān)測液、氣態(tài)冷媒的溫度和壓力。
[0042]由上可以看出，上述空調(diào)機(jī)可通過設(shè)置多級具有不同沸點(diǎn)的冷媒的蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)，利用上一級蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)中的冷媒飽和汽體的溫度蒸發(fā)下一級蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)中的冷媒，實(shí)現(xiàn)溫度從高至低的單向傳導(dǎo)，這一傳導(dǎo)過程無需使用額外電力的輔助，既環(huán)保又節(jié)能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]圖1為本實(shí)用新型的空調(diào)機(jī)的工作原理圖；
[0044]圖2為本實(shí)用新型的空調(diào)機(jī)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0045]下面結(jié)合圖1詳細(xì)介紹本實(shí)用新型提供的基于多循環(huán)蒸發(fā)冷卻技術(shù)的空調(diào)機(jī)的工作原理。
[0046]—般而言，需要向上述空調(diào)機(jī)的彼此間由真空管路構(gòu)成的、由熱交換區(qū)連接的多級真空回路(具體結(jié)構(gòu)將在下文中詳細(xì)介紹)中加入不同沸點(diǎn)的冷媒。
[0047]下面，以在一個熱傳遞周期內(nèi)首先進(jìn)行熱交換的真空回路為第一級真空回路，以最后一個進(jìn)行熱交換的真空回路為第η級真空回路。基于蒸發(fā)冷卻技術(shù)的原理，各真空回路中冷媒沸點(diǎn)的關(guān)系表示如下:
[0048]bPl>bp2>…〉bpn，其中，bPlS第一級真空回路內(nèi)的冷媒的沸點(diǎn)，bp2S第二級真空回路內(nèi)的冷媒的沸點(diǎn)，bpn為第η級真空回路內(nèi)的冷媒的沸點(diǎn)，并且上一級真空回路內(nèi)的冷媒的沸點(diǎn)要大于或等于在本級真空回路負(fù)壓作用下的下一級真空回路內(nèi)冷媒飽和氣體溫度。而根據(jù)冷媒沸點(diǎn)以及真空回路的真空體積，很容易根據(jù)現(xiàn)有計算式計算出冷媒飽和氣體的溫度，具體計算過程在此不再贅述。
[0049]其中，關(guān)于具有不同沸點(diǎn)的冷媒，目前已應(yīng)用在大型發(fā)電機(jī)機(jī)組中(CFC-112中文名:三氯三氟乙烷，沸點(diǎn)60°C左右)用于冷卻發(fā)電機(jī)。此種冷媒調(diào)配有一定技術(shù)含量，但是可以實(shí)現(xiàn)。具體如下:
[0050]對于此熱量傳遞裝置中各回路使用的不同沸點(diǎn)的冷媒調(diào)配方法(一般通用方法)，一般而言，將兩種特性相同并且互溶的氟，但氟沸點(diǎn)不同，例如氟一沸點(diǎn)在-20°C，氟二沸點(diǎn)在60°C。在低溫環(huán)境下將兩種氟按一定比例相互溶解在一起，形成一種新氟。
[0051]使用沸點(diǎn)測定儀器(市場有售)進(jìn)行沸點(diǎn)測試。從而調(diào)配出理想的沸點(diǎn)的冷媒。以此類推，可以調(diào)配出不同沸點(diǎn)(如18°C，30°C，43°C等)可以在此裝置中個使用的氟。
[0052]基于蒸發(fā)冷卻技術(shù)的裝置在工作時首先蒸發(fā)第一級真空回路內(nèi)的冷媒，這樣基于蒸發(fā)冷卻原理，可使各級真空回路內(nèi)的冷媒憑借其下級真空回路內(nèi)的冷媒飽和氣體所攜帶的熱量實(shí)施蒸發(fā)冷卻循環(huán)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)熱量的階梯式單向傳遞。
[0053]如圖1所示，第一級(至上而下的順序)真空回路內(nèi)的冷媒飽和氣體流動至第一級、第二級真空回路之間熱交換區(qū)后，與第二級真空回路內(nèi)的冷媒進(jìn)行熱交換。第二級真空回路內(nèi)的冷媒吸收熱量蒸發(fā)成飽和氣體，而第一級真真空回路內(nèi)的飽和氣體放熱冷凝后，流回并重新蒸發(fā)。第二級、第三級真空回路之間的熱交換過程同上，由此可實(shí)現(xiàn)熱量的階梯式單向傳遞，也就是溫度的階梯式轉(zhuǎn)換。
[0054]下面參照附圖詳細(xì)介紹本實(shí)用新型提供的基于多循環(huán)蒸發(fā)冷卻技術(shù)的空調(diào)機(jī)。
[0055]如圖2所示，本實(shí)用新型提供的一種基于上述多循環(huán)蒸發(fā)冷卻技術(shù)的空調(diào)機(jī)包括:室內(nèi)機(jī)I和室外機(jī)2。其中室內(nèi)機(jī)I包括:主風(fēng)機(jī)11、蒸發(fā)冷卻多循環(huán)系統(tǒng)12、內(nèi)部冷卻風(fēng)扇13、總控系統(tǒng)14、進(jìn)氣風(fēng)道(未圖)和冷卻風(fēng)道(未圖)。
[0056]其中，主風(fēng)機(jī)11設(shè)置在進(jìn)氣風(fēng)道的出氣口處。室內(nèi)機(jī)I的蒸發(fā)冷卻多循環(huán)系統(tǒng)12自上而下包括第一溫度區(qū)(蒸發(fā)區(qū))121，第二溫度區(qū)(蒸發(fā)區(qū))122和第三溫度區(qū)(蒸發(fā)區(qū))123。第一、第二和第三溫度區(qū)121，122，123分別位于風(fēng)道內(nèi)進(jìn)風(fēng)的上游、中游和下游。也就是說，風(fēng)道具有這樣一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可使風(fēng)道內(nèi)的進(jìn)風(fēng)首先經(jīng)過第一溫度區(qū)121，接著經(jīng)過第二溫度區(qū)122，最后經(jīng)過第三溫度區(qū)123。
[0057]在第一、第二和第三溫度區(qū)121，122，123內(nèi)分別設(shè)置有第一、第二和第三風(fēng)冷熱交換器 1211，1221，1231。
[0058]在對著各風(fēng)冷熱交換器1211，1221，1231熱交換面的方向上，分別設(shè)置有第一、第二和第三噴淋頭1212，1222，1232，以及通過不同溫度區(qū)的噴淋管路(未圖示)分別與第一、第二和第三噴淋頭1212，1222，1232連通的第一、第二和第三噴流泵1213，1223，1233。
[0059]各噴流泵1213，1223，1233通過不同溫度區(qū)的泵管路(未圖示)分別與第一、第二和第三儲液罐1214，1224，1234的出口(未圖示)連接。而各風(fēng)冷熱交換器1211，1221，1231的下端可通過其他管路分別與第一、第二和第三儲液罐1214，1224，1234的進(jìn)口(未圖示)連接。
[0060]此外，在第一、第二和第三溫度區(qū)121，122，123內(nèi)還設(shè)置有隔溫結(jié)(未圖示)，以確保第一、第二和第三溫度區(qū)121，122，123不能傳導(dǎo)溫度，并使第一、第二和第三溫度區(qū)121，122，123可以承受一定正、負(fù)壓。
[0061]上述溫度區(qū)的第一、第二和第三儲液罐1214，1224，1234中儲存著沸點(diǎn)分別為33°C、27°C和21°C的冷媒(例如氟)。
[0062]在第一、第二和第三中間熱交換區(qū)124，125, 126內(nèi)分別設(shè)置有第一、第二和第三熱交換空間1241，1251，1261。
[0063]第一、第二和第三熱交換空間1241，1251，1261內(nèi)分別設(shè)置有上述中間熱交換區(qū)的第一、第二和第三噴淋頭1242，1252，1262，以及通過不同熱交換區(qū)的噴淋管路(未圖示)分別與各噴淋頭1242，1252，1262連通的上述中間熱交換區(qū)的第一、第二和第三噴流泵1243，1253，1263。
[0064]上述中間熱交換區(qū)的各噴流泵1243，1253，1263通過不同中間熱交換區(qū)的泵管路(未圖示)分別與上述中間熱交換區(qū)的第一、第二和第三儲液罐1244，1254，1264的出口(未圖示)連接。而各上述熱交換區(qū)的下端可通過其他管路分別與各儲液罐1244，1254，1264的進(jìn)口 (未圖示)連接。
[0065]上述中間熱交換區(qū)的第一、第二和第三儲液罐1244，1254，1264中儲存著沸點(diǎn)分別為39°C、33°C和27°C的冷媒(例如氟)。
[0066]第一風(fēng)冷熱交換器1211的上端(蒸發(fā)端)與溫度區(qū)的第一儲液罐1214之間通過第一溫度區(qū)真空管(未圖示)連接。第二風(fēng)冷熱交換器1221的上端(蒸發(fā)端)與溫度區(qū)的第二儲液罐1224之間通過第二溫度區(qū)真空管(未圖示)連接。第三風(fēng)冷熱交換器1231的上端(蒸發(fā)端)與溫度區(qū)的第三儲液罐1234之間通過第三溫度區(qū)真空管(未圖示)連接。其中，第一溫度區(qū)真空管的至少一段設(shè)置在中間熱交換區(qū)的第一熱交換空間1241內(nèi)。第二溫度區(qū)真空管的至少一段設(shè)置在中間熱交換區(qū)的第二熱交換空間1251內(nèi)。而第三溫度區(qū)真空管的至少一段設(shè)置在中間熱交換區(qū)的第三熱交換空間1261內(nèi)。
[0067]第一熱交換空間1241的上端(蒸發(fā)端)與中間熱交換區(qū)的第一儲液罐1244之間通過第一熱交換空間儲液罐真空管(未圖示)連接。而第一熱交換器真空管的至少一段經(jīng)過室外機(jī)2的熱交換器21 (優(yōu)選為V型冷卻翅片)。第二熱交換空間1251的上端(蒸發(fā)端)與中間熱交換區(qū)的第二儲液罐1254之間通過第二熱交換空間儲液罐真空管(未圖示)連接。第三熱交換空間1261的上端(蒸發(fā)端)與第三中間熱交換區(qū)的第三儲液罐1264之間通過第三熱交換空間儲液罐真空管(未圖示)連接。其中，第二熱交換空間儲液罐真空管的至少一段設(shè)置在第一熱交換區(qū)1241內(nèi)。而第三熱交換空間儲液罐真空管的至少一段設(shè)置在第二熱交換區(qū)1251內(nèi)。
[0068]在熱交換過程中，受到一些因素(例如環(huán)境溫度)的影響，使得上述各級中間熱交換區(qū)內(nèi)的溫度不足以使部分冷媒蒸汽快速冷凝。這樣便會影響中間熱交換區(qū)內(nèi)的熱交換效率。為了解決這一問題，上述內(nèi)部冷卻風(fēng)扇13設(shè)置在冷卻風(fēng)道的下側(cè)端口，其用于將通過上述三個溫度區(qū)后冷卻下來的一部分進(jìn)氣送入冷卻風(fēng)道。該冷卻風(fēng)道可經(jīng)過上述第一至第三中間熱交換區(qū)的外側(cè)(例如，可將冷卻風(fēng)道盤繞在中間熱交換區(qū)外側(cè))，為上述中間熱交換區(qū)適當(dāng)降溫，以便加快部分冷媒蒸汽的冷凝，進(jìn)而提高中間熱交換區(qū)的熱交換效率。
[0069]此外，還可在液、氣態(tài)冷媒流動的管路內(nèi)，例如上述各溫度區(qū)真空管和上述各中間熱交換區(qū)真空管內(nèi)，設(shè)置分別用于測量液、氣態(tài)冷媒溫度和壓力的溫度、壓力傳感器(未圖示)O
[0070]總控系統(tǒng)14與上述各噴流泵、主風(fēng)機(jī)、內(nèi)部冷卻風(fēng)扇和上述各傳感器電連接，用于控制上述各噴流泵、主風(fēng)機(jī)和內(nèi)部冷卻風(fēng)扇的運(yùn)行(由內(nèi)部冷卻風(fēng)扇為室內(nèi)機(jī)內(nèi)部降溫)，以及根據(jù)上述各傳感器的反饋監(jiān)測液、氣態(tài)冷媒的溫度和壓力。具體控制過程為常見的電路控制流程，在此不再贅述。
[0071]此外，還可將每兩兩對應(yīng)連接的溫度區(qū)和中間熱交換區(qū)(例如，第一溫度區(qū)121和第一中間熱交換區(qū)124構(gòu)成了第一蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)，第二溫度區(qū)122和第二中間熱交換區(qū)125構(gòu)成了第二蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)，而第三溫度區(qū)123和第三中間熱交換區(qū)126構(gòu)成了第三蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng))看作是一個蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)，那么蒸發(fā)冷卻多循環(huán)系統(tǒng)便由多個蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)級聯(lián)構(gòu)成。
[0072]此外，在室外機(jī)2內(nèi)還設(shè)置有風(fēng)機(jī)22。該風(fēng)機(jī)22用于將室外機(jī)2的熱交換器21處產(chǎn)生的熱量排放到室外。
[0073]在本實(shí)施例中，上述噴流泵可以是單向噴流泵。
[0074]在本實(shí)施例中，隔溫結(jié)可以是由塑料、橡膠、石棉、硅膠、陶瓷等不導(dǎo)熱材料構(gòu)成的管件、墊片、接盤等。
[0075]在本實(shí)施例中，上述風(fēng)冷熱交換器1211，1221，1231優(yōu)選為風(fēng)冷循環(huán)翅片，例如，第一風(fēng)冷熱交換器1211可以是過濾溫度介于36°C?29°C之間的風(fēng)冷循環(huán)翅片；第二風(fēng)冷熱交換器1221可以是過濾溫度介于30°C?23°C之間的風(fēng)冷循環(huán)翅片；第三風(fēng)冷熱交換器1231可以是過濾溫度介于25°C?18°C之間的風(fēng)冷循環(huán)翅片。
[0076]此外，關(guān)于溫度區(qū)和中間熱交換區(qū)的數(shù)量可視應(yīng)用環(huán)境而定，并不限于上述實(shí)施例中的具體數(shù)量。
[0077]下面，詳細(xì)介紹上述空調(diào)機(jī)的工作原理。
[0078]主風(fēng)機(jī)11將例如35°C的環(huán)境空氣抽入至風(fēng)道，由此形成的氣流首先經(jīng)過第一溫度區(qū)121，在該區(qū)內(nèi)加熱了風(fēng)冷熱交換器1211的熱管。與此同時，在溫度區(qū)的第一噴流泵1213的作用下，溫度區(qū)的第一噴淋頭1212將溫度區(qū)的第一儲液罐1214中的沸點(diǎn)為33°C的冷媒噴灑到熱管上。由此，該大部分冷媒受熱蒸發(fā)。未蒸發(fā)的少部分冷媒經(jīng)由第一溫度區(qū)1211下端與溫度區(qū)的第一儲液罐1214之間的其他管路流回溫度區(qū)的第一儲液罐1214。而第一溫度區(qū)121內(nèi)的冷媒蒸汽則沿第一溫度區(qū)真空管流動，并在流動到設(shè)置在第一熱交換空間1241內(nèi)部的那一段第一溫度區(qū)真空管時，與由中間熱交換區(qū)的第一噴淋頭1242噴灑到第一熱交換空間1241內(nèi)的沸點(diǎn)為39°C的冷媒以及后續(xù)在第二熱交換空間1251內(nèi)蒸發(fā)、流過位于第一熱交換空間1241內(nèi)的那一段第二熱交換空間儲液罐真空管的冷媒蒸汽進(jìn)行熱交換。經(jīng)過熱交換后，第一熱交換空間1251內(nèi)蒸發(fā)的那部分冷媒(冷媒蒸汽)向上流入熱交換器真空管，并通過熱交換器真空管流至室外機(jī)2的熱交換器21處，與熱交器21進(jìn)行熱交換。由此產(chǎn)生的熱量被熱交換器21排放到室外，而經(jīng)過本次熱交換后冷凝的冷媒通過熱交換器真空管流回中間熱交換區(qū)的第一儲液罐1244。
[0079]與此同時，已經(jīng)過第一溫度區(qū)121熱交換過的氣流流動至第二溫度區(qū)122，并在該區(qū)內(nèi)加熱了第二風(fēng)冷熱交換器1221的熱管。由溫度區(qū)的第二噴淋頭1222將溫度區(qū)的第二儲液罐1224中的沸點(diǎn)為27°C的冷媒噴灑到熱管上，使該冷媒在熱管的加熱下蒸發(fā)(雖然經(jīng)過第一溫度區(qū)121熱交換過的氣流溫度已有所降低，但仍可確保此時的氣流溫度大于或等于下一級冷媒的沸點(diǎn)，即:可通過使用依據(jù)能量守恒定律的相關(guān)公式是計算出每一級熱交換后的氣流溫度，由此可以預(yù)先確定下一級冷媒需要具有沸點(diǎn))。由此，該大部分冷媒受熱蒸發(fā)。未蒸發(fā)的少部分冷媒經(jīng)由第二溫度區(qū)122下端與溫度區(qū)的第二儲液罐1224之間的其他管路流回溫度區(qū)的第二儲液罐1224。而第二溫度區(qū)122內(nèi)的冷媒蒸汽則沿第二溫度區(qū)真空管流動，并在流動到設(shè)置在第二熱交換空間1251內(nèi)部的那一段第二溫度區(qū)真空管時，與由中間熱交換區(qū)的第二噴淋頭1252噴灑到第二熱交換空間1251內(nèi)的沸點(diǎn)為33°C的冷媒、以及后續(xù)在第三熱交換空間1261內(nèi)蒸發(fā)、流過位于第二熱交換空間1251內(nèi)的那一段第三熱交換空間儲液罐真空管的冷媒蒸汽進(jìn)行熱交換。之后，第二溫度區(qū)真空管中冷凝后的冷媒流回溫度區(qū)的第二儲液罐1224。而第二熱交換空間1251內(nèi)蒸發(fā)的那部分冷媒(冷媒蒸汽)向上流入第二熱交換空間儲液罐真空管。第二熱交換空間1251內(nèi)未蒸發(fā)的那部分冷媒經(jīng)由第二熱交換空間1251下端與中間熱交換區(qū)的第二儲液罐1254之間的其他管路流回中間熱交換區(qū)的第二儲液罐1254。而第二熱交換空間儲液罐真空管內(nèi)的冷凝后的冷媒也返回至中間熱交換區(qū)的第二儲液罐1254。
[0080]緊接著，已經(jīng)過第二溫度區(qū)122熱交換過的氣流流動至第三溫度區(qū)123，并在該區(qū)內(nèi)加熱了第三風(fēng)冷熱交換器1231的熱管。由溫度區(qū)的第三噴淋頭1232將溫度區(qū)的第二儲液罐1234中的沸點(diǎn)為21°C的冷媒噴灑到熱管上，使該冷媒在熱管的加熱下蒸發(fā)。由此，該大部分冷媒受熱蒸發(fā)。未蒸發(fā)的少部分冷媒經(jīng)由第三溫度區(qū)123下端與溫度區(qū)的第三儲液罐1234之間的其他管路流回溫度區(qū)的第三儲液罐1234。而第三溫度區(qū)123內(nèi)的冷媒蒸汽則沿第三溫度區(qū)真空管流動，并在流動到設(shè)置在第三熱交換空間1261內(nèi)部的那一段第三溫度區(qū)真空管時，與由中間熱交換區(qū)的第三噴淋頭1262噴灑到第三熱交換空間1261內(nèi)的沸點(diǎn)為27°C的冷媒進(jìn)行熱交換。之后，第三溫度區(qū)真空管中冷凝后的冷媒流回溫度區(qū)的第三儲液罐1234。第三熱交換空間1261內(nèi)蒸發(fā)的那部分冷媒(冷媒蒸汽)向上流入第三熱交換空間儲液罐真空管。第三熱交換空間1261內(nèi)未蒸發(fā)的那部分冷媒經(jīng)由第三熱交換空間1261下端與中間熱交換區(qū)的第三儲液罐1264之間的其他管路流回中間熱交換區(qū)的第三儲液罐1264。而第三熱交換空間儲液罐真空管內(nèi)的冷凝后的冷媒也返回至中間熱交換區(qū)的第三儲液罐1264。
[0081]在此之后，經(jīng)過上述三個溫度區(qū)進(jìn)行熱交換降溫的氣流被最終送至室內(nèi)。而由各級熱交換產(chǎn)生的熱量則經(jīng)由上述各級中間熱交換區(qū)傳遞至室外機(jī)2的熱交換器21處，并在與熱交器21進(jìn)行熱交換后排放到室外。自此，本實(shí)用新型空調(diào)機(jī)完成了一次蒸發(fā)冷卻循環(huán)。
[0082]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于多循環(huán)蒸發(fā)冷卻技術(shù)的空調(diào)機(jī)，包括:室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)，所述室內(nèi)機(jī)包括:進(jìn)氣風(fēng)道、驅(qū)動所述進(jìn)氣風(fēng)道內(nèi)氣流流動的主風(fēng)機(jī)和冷卻風(fēng)道；所述室外機(jī)包括:熱交換器和為所述熱交換器降溫的風(fēng)機(jī)； 其特征在于， 所述室內(nèi)機(jī)還包括蒸發(fā)冷卻多循環(huán)系統(tǒng)和內(nèi)部冷卻風(fēng)扇； 所述蒸發(fā)冷卻多循環(huán)系統(tǒng)包括多個彼此級聯(lián)的蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)，其中，各所述蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)包括:蒸發(fā)區(qū)以及中間熱交換區(qū)； 所述蒸發(fā)區(qū)的上、下端之間通過真空管構(gòu)成真空回路； 所述真空回路的至少一段設(shè)置于所述中間熱交換區(qū)內(nèi)； 多個所述蒸發(fā)區(qū)于所述風(fēng)道內(nèi)氣流的上游至下游方向分別設(shè)置； 所述蒸發(fā)區(qū)內(nèi)鋪設(shè)有防止其與外界進(jìn)行熱交換的隔溫結(jié)； 按照所述風(fēng)道內(nèi)氣流的上游至下游方向，各個所述蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)內(nèi)的冷媒的沸點(diǎn)依次降低； 第一級蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)的中間熱交換區(qū)通過真空管連接于所述室外機(jī)的所述熱交換器； 除了第一級蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)的中間熱交換區(qū)之外，其他中間熱交換區(qū)通過其他真空管與其上一級中間熱交換區(qū)連接； 所述內(nèi)部冷卻風(fēng)扇設(shè)置在所述冷卻風(fēng)道的下側(cè)端口，其用于將通過上述蒸發(fā)區(qū)后冷卻下來的一部分進(jìn)氣送入所述冷卻風(fēng)道；所述冷卻風(fēng)道設(shè)置所述中間熱交換區(qū)的外側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于， 所述蒸發(fā)區(qū)包括: 風(fēng)冷熱交換器； 噴淋頭，其設(shè)置在所述風(fēng)冷熱交換器的熱交換面對向上； 噴流泵，其通過所述蒸發(fā)區(qū)的噴淋管路與所述噴淋頭連通； 儲液罐，其設(shè)置所述真空回路上，并通過所述蒸發(fā)區(qū)的泵管路與所述噴流泵連通；所述風(fēng)冷熱交換器設(shè)置在所述真空回路內(nèi)，其上、下端通過構(gòu)成了所述真空回路的所述真空管與所述儲液罐連接； 所述中間熱交換區(qū)包括: 熱交換空間； 另一噴淋頭，其設(shè)置在所述熱交換空間內(nèi)； 另一噴流泵，其通過所述中間熱交換區(qū)的噴淋管路與所述另一噴淋頭連通； 另一儲液罐，其通過所述中間熱交換區(qū)的泵管路與所述另一噴流泵連通； 所述熱交換空間的下端通過熱交換空間真空管與所述另一儲液罐連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于， 在各級蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)中，構(gòu)成所述真空回路的真空管的至少一段設(shè)置在所述熱交換空間內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于， 在第一級蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)中，其內(nèi)的所述熱交換空間的上端通過熱交換器真空管連接于所述室外機(jī)的所述熱交換器； 除了所述第一級蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)內(nèi)的所述熱交換空間之外，其他級蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)內(nèi)的所述熱交換空間的上端通過熱交換空間儲液罐真空管與所述另一儲液罐連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于， 每一級所述蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)內(nèi)的所述熱交換空間儲液罐真空管的至少一段設(shè)置在上一級所述蒸發(fā)冷卻循環(huán)子系統(tǒng)內(nèi)的所述熱交換空間內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于， 所述噴流泵是單向噴流泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于， 所述風(fēng)冷熱交換器為風(fēng)冷循環(huán)翅片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于， 所述隔溫結(jié)是由不導(dǎo)熱材料構(gòu)成的管件、墊片或接盤。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于， 所述熱交換器為V型冷卻翅片。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于， 在上述各真空管內(nèi)設(shè)置有分別用于測量液、氣態(tài)冷媒溫度和壓力的溫度、壓力傳感器； 所述總控系統(tǒng)與上述各噴流泵、主風(fēng)機(jī)、內(nèi)部冷卻風(fēng)扇和上述各傳感器電連接，用于控制上述各噴流泵、主風(fēng)機(jī)和內(nèi)部冷卻風(fēng)扇的運(yùn)行，以及根據(jù)上述各傳感器的反饋監(jiān)測液、氣態(tài)冷媒的溫度和壓力。
【文檔編號】F24F13/30GK204100389SQ201420420834
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】郭舜成, 陳飔, 錢兵, 陳鐳, 鄒大勇, 石堅, 趙鳳城 申請人:郭舜成