本實(shí)用新型屬于家用空調(diào)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種基于水冷機(jī)械制冷-波紋板管間接蒸發(fā)冷卻復(fù)合的空調(diào)器。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的家用空調(diào)主要有制冷劑蒸汽壓縮式制冷空調(diào)與家用蒸發(fā)式冷氣機(jī)兩種形式,但這兩種空調(diào)形式在家用空調(diào)的普及與推廣中呈現(xiàn)出諸多弊端。
制冷劑蒸汽壓縮式制冷空調(diào)具有耗電量較大且室內(nèi)無新風(fēng)引入的缺陷,容易導(dǎo)致室內(nèi)空氣品質(zhì)較差;此外,由于制冷劑蒸汽壓縮式制冷方式中的冷凝器降溫多采用風(fēng)冷的方式對(duì)其進(jìn)行降溫,冷卻效果較差,特別是在過渡季節(jié),采用這種制冷的方式容易造成冷量的浪費(fèi)。
采用家用蒸發(fā)式冷氣機(jī)時(shí),雖然能對(duì)室內(nèi)回風(fēng)進(jìn)行熱濕處理,但在室內(nèi)濕度不斷加大的情況下會(huì)降低蒸發(fā)式冷氣機(jī)的制冷效率。在炎熱的夏季,家用蒸發(fā)式冷氣機(jī)一般無法提供足夠多的冷量,致使室內(nèi)降溫效果不夠明顯。
基于現(xiàn)有家用空調(diào)的弊端,非常有必要研發(fā)出一種能耗低、制冷效率高且能明顯改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的家用空調(diào)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于水冷機(jī)械制冷-波紋板管間 接蒸發(fā)冷卻復(fù)合的空調(diào)器,不僅制冷效率高、能明顯提高室內(nèi)空氣品質(zhì),而且運(yùn)行能耗低。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是,基于水冷機(jī)械制冷-波紋板管間接蒸發(fā)冷卻復(fù)合的空調(diào)器,包括有空調(diào)器殼體,空調(diào)器殼體相對(duì)的兩側(cè)壁上分別設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口;空調(diào)器殼體內(nèi)按空氣進(jìn)入后流動(dòng)方向依次設(shè)置有空氣過濾器、一次風(fēng)風(fēng)機(jī)、波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻器及直接蒸發(fā)冷卻器,波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻器內(nèi)加設(shè)有冷凝器和壓縮機(jī),直接蒸發(fā)冷卻器內(nèi)加設(shè)有蒸發(fā)器,冷凝器通過管道依次連接壓縮機(jī)、蒸發(fā)器及節(jié)流閥構(gòu)成閉合回路,形成機(jī)械制冷系統(tǒng);波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻器的上部設(shè)置有二次風(fēng)風(fēng)機(jī),二次風(fēng)風(fēng)機(jī)對(duì)應(yīng)的空調(diào)器殼體頂壁上設(shè)置有二次空氣出風(fēng)口;二次風(fēng)風(fēng)機(jī)采用變頻風(fēng)機(jī)。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于:
空調(diào)器殼體在使用時(shí)要設(shè)置于房間的窗戶處,并使空調(diào)器殼體一部分位于室外,另一部分位于室內(nèi),且要保證一次風(fēng)風(fēng)機(jī)和二次風(fēng)風(fēng)機(jī)處于位于室外的那部分空調(diào)器殼體中,用于減少一次風(fēng)風(fēng)機(jī)和二次風(fēng)風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲對(duì)室內(nèi)的影響。
一次風(fēng)風(fēng)機(jī)采用吸入式軸流風(fēng)機(jī)。
進(jìn)風(fēng)口內(nèi)設(shè)置有進(jìn)風(fēng)百葉;出風(fēng)口內(nèi)設(shè)置有出風(fēng)百葉。
波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻器,包括有波紋型臥式板管組,波紋型臥式板管組的上方設(shè)置有波紋管型間接蒸發(fā)冷卻布水器,波紋型臥式板管組的下方設(shè)置有波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱,波紋管型 間接蒸發(fā)冷卻布水器通過供水管與波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱連接;供水管上設(shè)置有波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用變頻循環(huán)水泵;波紋型臥式板管組與波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱之間形成二次風(fēng)流道,二次風(fēng)流道對(duì)應(yīng)的空調(diào)器殼體側(cè)壁上設(shè)置有二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)口;冷凝器設(shè)置于波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱內(nèi),壓縮機(jī)設(shè)置于波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱外的一側(cè)壁處。
冷凝器采用冷凝盤管。
波紋型臥式板管組由多根呈上下平行設(shè)置的波紋型臥式板管構(gòu)成;波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱上還分別設(shè)置有波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱內(nèi)進(jìn)水口、波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱排水口。
直接蒸發(fā)冷卻器,包括有按空氣流動(dòng)方向依次設(shè)置的直接蒸發(fā)冷卻用濕填料和直接蒸發(fā)冷卻用干填料;直接蒸發(fā)冷卻用濕填料的上方設(shè)置有直接蒸發(fā)冷卻布水器;蒸發(fā)器設(shè)置于直接蒸發(fā)冷卻用濕填料和直接蒸發(fā)冷卻用干填料之間,直接蒸發(fā)冷卻用濕填料、蒸發(fā)器及直接蒸發(fā)冷卻用干填料的下方設(shè)置有直接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱;直接蒸發(fā)冷卻布水器通過蓄水管與直接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱連接,蓄水管上設(shè)置有直接蒸發(fā)冷卻用變頻循環(huán)水泵。
蒸發(fā)器采用蒸發(fā)冷卻盤管。
直接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱上分別設(shè)置有直接蒸發(fā)冷卻循環(huán)水箱排水口、直接蒸發(fā)冷卻循環(huán)水箱進(jìn)水口。
本實(shí)用新型的有益效果在于:
(1)本實(shí)用新型的空調(diào)器,采用波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻器、直接蒸發(fā)冷卻器、蒸發(fā)器和冷凝器四者組合的模式,主要應(yīng)用于住宅建筑中。
(2)本實(shí)用新型的空調(diào)器,在直接蒸發(fā)冷卻器的兩塊填料中間設(shè)置蒸發(fā)器,充分利用現(xiàn)有機(jī)械制冷與蒸發(fā)冷卻空調(diào)的優(yōu)點(diǎn),在制冷的同時(shí)節(jié)省了空調(diào)器殼體的內(nèi)部空間,非常適合應(yīng)用于住宅建筑中。
(3)本實(shí)用新型的空調(diào)器,其內(nèi)部的波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻器中采用了波紋型臥式板管,該波紋型臥式板管采用新型復(fù)合高聚物材料制成,結(jié)合特殊的波紋形狀,使波紋型臥式板管具有換熱面積大、換熱效果強(qiáng)、耐腐蝕及防結(jié)垢的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)波紋型臥式板管采用的板管型設(shè)計(jì)能防止噴淋水在板管上產(chǎn)生局部干點(diǎn)的現(xiàn)象,波紋型臥式板管采用的波紋型設(shè)計(jì)能增大管內(nèi)一次空氣和管外水的擾動(dòng),強(qiáng)化傳熱,提高間接蒸發(fā)冷卻器的換熱效率。
(4)本實(shí)用新型的空調(diào)器,將機(jī)械制冷循環(huán)中的冷凝器設(shè)置于間接蒸發(fā)冷卻器的循環(huán)水箱內(nèi),循環(huán)水箱中的水能與冷凝器充分接觸,循環(huán)水箱中的水吸收冷凝器的熱量后,經(jīng)循環(huán)水泵提升至噴水裝置,在間接蒸發(fā)冷卻器中通過噴水裝置進(jìn)行噴淋,噴淋水會(huì)與二次空氣進(jìn)行熱濕交換,進(jìn)而會(huì)使水溫降低,如此循環(huán)往復(fù),最終達(dá)到使冷凝器充分散熱的效果;與現(xiàn)有的家用空調(diào)風(fēng)冷散熱的方式相比,此水冷的方式具有更好的散熱效果。
(5)本實(shí)用新型的空調(diào)器,其內(nèi)部的直接蒸發(fā)冷卻器中采用環(huán)保型干填料和濕填料結(jié)合的方式,干填料的使用一方面充當(dāng)擋水板的 作用,能擋住一次空氣從濕填料中帶來的水,另一方面能充當(dāng)均流板的作用,既起到擋水均風(fēng)作用且又方便更換,經(jīng)過處理后的一次空氣均勻的流入室內(nèi),能夠降低吹風(fēng)感,增加舒適度。
(6)本實(shí)用新型的空調(diào)器,能實(shí)現(xiàn)過渡季節(jié)和夏季兩種制冷模式切換的功能;在過渡季節(jié),開啟波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻器和直接蒸發(fā)冷卻器模式;在夏季,開啟波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻器和機(jī)械制冷系統(tǒng),具有高效節(jié)能的特點(diǎn)。
(7)本實(shí)用新型的空調(diào)器配設(shè)有兩個(gè)風(fēng)機(jī),且兩個(gè)風(fēng)機(jī)均安裝在室外,能減少噪音對(duì)人體的影響。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型空調(diào)器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型空調(diào)器中一次風(fēng)風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖
圖3是本實(shí)用新型空調(diào)器中波紋型臥式板管組的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本實(shí)用新型空調(diào)器中冷凝器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本實(shí)用新型空調(diào)器中蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,1.進(jìn)風(fēng)口,2.空氣過濾器,3.一次風(fēng)風(fēng)機(jī),4.波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用變頻循環(huán)水泵,5.波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱內(nèi)進(jìn)水口,6.波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱排水口,7.波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱,8.冷凝器,9.二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)口,10.壓縮機(jī),11.節(jié)流閥,12.直接蒸發(fā)冷卻用變頻循環(huán)水泵,13.直接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱,14.直接蒸發(fā)冷卻循環(huán)水箱排水口,15.直接蒸發(fā)冷卻循環(huán)水箱進(jìn)水口,16.直接蒸發(fā)冷卻用濕填料,17.蒸發(fā)器,18.直接蒸發(fā) 冷卻用干填料,19.出風(fēng)百葉,20.出風(fēng)口,21.直接蒸發(fā)冷卻布水器,22.窗戶,23.二次空氣出風(fēng)口,24.二次風(fēng)風(fēng)機(jī),25.波紋管型間接蒸發(fā)冷卻布水器,26.波紋型臥式板管組,27.進(jìn)風(fēng)百葉,28.波紋型臥式板管。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
本實(shí)用新型基于水冷機(jī)械制冷-波紋板管間接蒸發(fā)冷卻復(fù)合的空調(diào)器,如圖1所示,包括有空調(diào)器殼體,空調(diào)器殼體相對(duì)的兩側(cè)壁上分別設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口1、出風(fēng)口20;空調(diào)器殼體內(nèi)按空氣進(jìn)入后流動(dòng)方向依次設(shè)置有空氣過濾器2、一次風(fēng)風(fēng)機(jī)3、波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻器及直接蒸發(fā)冷卻器,波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻器內(nèi)加設(shè)有冷凝器8和壓縮機(jī)10,直接蒸發(fā)冷卻器內(nèi)加設(shè)有蒸發(fā)器17,冷凝器8通過管道依次連接壓縮機(jī)10、蒸發(fā)器17及節(jié)流閥11構(gòu)成閉合回路,形成機(jī)械制冷系統(tǒng);波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻器的上部設(shè)置有二次風(fēng)風(fēng)機(jī)24,二次風(fēng)風(fēng)機(jī)24對(duì)應(yīng)的空調(diào)器殼體頂壁上設(shè)置有二次空氣出風(fēng)口23;二次風(fēng)風(fēng)機(jī)24采用變頻風(fēng)機(jī)。
空調(diào)器殼體在使用時(shí)要設(shè)置于房間的窗戶22處,并使空調(diào)器殼體一部分位于室外,另一部分位于室內(nèi),且要保證一次風(fēng)風(fēng)機(jī)3和二次風(fēng)風(fēng)機(jī)24處于位于室外的那部分空調(diào)器殼體中,用于減少一次風(fēng)風(fēng)機(jī)3和二次風(fēng)風(fēng)機(jī)24產(chǎn)生的噪聲對(duì)室內(nèi)的影響。
進(jìn)風(fēng)口1內(nèi)設(shè)置有進(jìn)風(fēng)百葉27;出風(fēng)口20內(nèi)設(shè)置有出風(fēng)百葉19。
一次風(fēng)風(fēng)機(jī)3采用吸入式軸流風(fēng)機(jī);如圖2所示,一次風(fēng)風(fēng)機(jī)3 由風(fēng)機(jī)殼體和設(shè)置于風(fēng)機(jī)殼體內(nèi)的一組吸入式軸流風(fēng)機(jī)葉片構(gòu)成。
波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻器,如圖1所示,包括有波紋型臥式板管組26,波紋型臥式板管組26的上方設(shè)置有波紋管型間接蒸發(fā)冷卻布水器25,波紋型臥式板管組26的下方設(shè)置有波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱7,波紋管型間接蒸發(fā)冷卻布水器25通過供水管與波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱7連接,供水管上設(shè)置有波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用變頻循環(huán)水泵4;波紋型臥式板管組26與波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱7之間形成二次風(fēng)流道,二次風(fēng)流道對(duì)應(yīng)的空調(diào)器殼體側(cè)壁上設(shè)置有二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)口9;冷凝器8設(shè)置于波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱7內(nèi),壓縮機(jī)10設(shè)置于波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱7外的一側(cè)壁處。
波紋型臥式板管組26,如圖3所示,由多根呈上下平行設(shè)置的波紋型臥式板管28構(gòu)成。每根波紋型臥式板管28的縱截面呈波紋狀。
如圖4所示,冷凝器8采用冷凝盤管。
如圖1所示,波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱7上還分別設(shè)置有波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱內(nèi)進(jìn)水口5、波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱排水口6。
直接蒸發(fā)冷卻器,如圖1所示,包括有按空氣流動(dòng)方向依次設(shè)置的直接蒸發(fā)冷卻用濕填料16和直接蒸發(fā)冷卻用干填料18,直接蒸發(fā)冷卻用濕填料16的上方設(shè)置有直接蒸發(fā)冷卻布水器21,蒸發(fā)器17設(shè)置于直接蒸發(fā)冷卻用濕填料16和直接蒸發(fā)冷卻用干填料18之間,直接蒸發(fā)冷卻用濕填料16、蒸發(fā)器17及直接蒸發(fā)冷卻用干填料18 的下方設(shè)置有直接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱13,直接蒸發(fā)冷卻布水器21通過蓄水管與直接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱13連接;蓄水管上設(shè)置有直接蒸發(fā)冷卻用變頻循環(huán)水泵12。
直接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱13上分別設(shè)置有直接蒸發(fā)冷卻循環(huán)水箱排水口14、直接蒸發(fā)冷卻循環(huán)水箱進(jìn)水口15。
如圖5所示,蒸發(fā)器17采用蒸發(fā)冷卻盤管。
本實(shí)用新型基于水冷機(jī)械制冷-波紋板管間接蒸發(fā)冷卻復(fù)合的空調(diào)器的工作過程具體如下:
1)在過渡季節(jié),一次空氣的工作過程具體如下:
室外新鮮的空氣在一次風(fēng)風(fēng)機(jī)3的作用下,經(jīng)進(jìn)風(fēng)口1進(jìn)入空調(diào)器殼體中,先由空氣過濾器2對(duì)室外新鮮的空氣進(jìn)行過濾凈化,形成潔凈的一次空氣;
潔凈的一次空氣流入波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻器內(nèi),并流經(jīng)多根波紋型臥式板管28的內(nèi)部,波紋型臥式板管28內(nèi)部流入的一次空氣與經(jīng)二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)口9進(jìn)入的空氣進(jìn)行熱交換;
之后一次空氣流到直接蒸發(fā)冷卻器內(nèi),在直接蒸發(fā)冷卻用濕填料16處與經(jīng)直接蒸發(fā)冷卻布水器21噴淋下來的水進(jìn)行熱濕交換,此時(shí)蒸發(fā)器17處于停止運(yùn)行狀態(tài);
完成熱濕交換后的一次空氣流經(jīng)蒸發(fā)器17和直接蒸發(fā)冷卻用干填料18后,通過出風(fēng)口20送入房間內(nèi)。
2)在炎熱的夏季,一次空氣工作過程具體如下:
室外新鮮的空氣在一次風(fēng)風(fēng)機(jī)3的作用下,經(jīng)進(jìn)風(fēng)口1進(jìn)入空調(diào) 器殼體中,先由空氣過濾器2對(duì)室外新鮮的空氣進(jìn)行過濾凈化,形成潔凈的一次空氣;
潔凈的一次空氣流入波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻器內(nèi),并流經(jīng)多根波紋型臥式板管28的內(nèi)部,波紋型臥式板管28內(nèi)部流入的一次空氣與經(jīng)二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)口9進(jìn)入的空氣進(jìn)行熱交換,此時(shí)直接蒸發(fā)冷卻器處于停止運(yùn)行狀態(tài);
熱交換后的一次空氣流過直接蒸發(fā)冷卻用濕填料16后,與蒸發(fā)器17進(jìn)行熱濕交換,形成冷風(fēng);
冷風(fēng)流經(jīng)直接蒸發(fā)冷卻用干填料18后,通過出風(fēng)口20送入房間內(nèi)。
3)在過渡季節(jié)及炎熱的夏季,二次空氣工作過程具體如下:
二次空氣在二次風(fēng)風(fēng)機(jī)24的作用下,能經(jīng)二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)口9流入,在波紋型臥式板管28的管外與波紋管型間接蒸發(fā)冷卻布水器25噴淋下來的水進(jìn)行熱濕交換,二次空氣經(jīng)降溫加濕后通過二次空氣出風(fēng)口23排放到室外空氣中。
4)波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻器中水系統(tǒng)的工作過程具體如下:
波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻器中,波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱7內(nèi)的循環(huán)水波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用變頻循環(huán)水泵4的作用下經(jīng)供水管被提升至波紋管型間接蒸發(fā)冷卻布水器25,由波紋管型間接蒸發(fā)冷卻布水器25將循環(huán)水噴淋在多根波紋型臥式板管28上,并在每根波紋型臥式板管28表面形成水膜,此時(shí)流經(jīng)波紋型臥式板管28外的二次空氣能與水膜發(fā)生熱濕交換,完成熱濕交換后,每根 波紋型臥式板管28上多余的循環(huán)水在重力作用下落入到波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱7內(nèi),循環(huán)往復(fù)。
5)在過渡季節(jié),直接蒸發(fā)冷卻器中水系統(tǒng)的工作過程具體如下:
在直接蒸發(fā)冷卻器中,直接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱13內(nèi)的循環(huán)水在直接蒸發(fā)冷卻用變頻循環(huán)水泵12的作用下經(jīng)蓄水管被提升至直接蒸發(fā)冷卻布水器21中,并由直接蒸發(fā)冷卻布水器21將循環(huán)噴淋在直接蒸發(fā)冷卻用濕填料16上,形成水膜,此時(shí)流經(jīng)的直接蒸發(fā)冷卻用濕填料16處的一次空氣與水膜發(fā)生熱濕交換,待完成熱濕交換后,直接蒸發(fā)冷卻用濕填料16上剩余的循環(huán)水在重力作用下落回到直接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱13中,循環(huán)往復(fù)。
本實(shí)用新型基于水冷機(jī)械制冷-波紋板管間接蒸發(fā)冷卻復(fù)合的空調(diào)器,采用波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻器、直接蒸發(fā)冷卻器、蒸發(fā)器和冷凝器四者組合的模式,在直接蒸發(fā)冷卻器的直接蒸發(fā)冷卻用濕填料16和直接蒸發(fā)冷卻用干填料18之間放置蒸發(fā)器17,冷凝器8設(shè)置于波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻用循環(huán)水箱7內(nèi);波紋板管型間接蒸發(fā)冷卻器內(nèi)采用波紋型臥式板管28,特殊的波紋性構(gòu)造能夠增大一次空氣和二次空氣之間的換熱效率,波紋型臥式板管28的使用還能夠防止管外出現(xiàn)局部干點(diǎn)的現(xiàn)象;另外,波紋型臥式板管28本身由具有抗腐蝕性能的新型復(fù)合高聚物材料制成,進(jìn)而能防止波紋型臥式板管28出現(xiàn)銹蝕。此外,本實(shí)用新型基于水冷機(jī)械制冷-波紋板管間接蒸發(fā)冷卻復(fù)合的空調(diào)器中一次風(fēng)風(fēng)機(jī)3和二次風(fēng)風(fēng)機(jī)24均設(shè)置在房間外部,可以減少噪音對(duì)人體的影響,改善使用舒適度。