串联式敞开蒸发型冷风机组制造技术

本实用新型专利技术公开了一种串联式敞开蒸发型冷风机组，其内部安装一台离心通风机（１），在通风机（１）的进风侧安装一组前置制冷剂（水）蒸发网格（３－１），在通风机（１）的排风侧亦安装一组后置制冷剂（水）蒸发网格（３－２），这两种网格均极易被水润湿，另有一台循环水泵（２）不时向网格喷淋水，当环境空气在通风机（１）的驱动下从进风侧穿透过前置制冷剂蒸发网格（３－１），再串联式地穿透过后置制冷剂蒸发网格（３－２），这一过程就促进水的蒸发而制冷，产生的冷空气流可供空气调节之用。其优点是，这种冷风机组的成本极低，无毒副作用、维修简单方便、机组体积小，更适用于客车、火车、小型轮船船舱中使用。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种液态制冷剂蒸发但不回收蒸汽的产生冷风的装置；尤其是涉及一种借助流动空气促进制冷剂(水)蒸发，从而产生冷风的空气制冷机组。
技术介绍
常用于“空调”的冷(气)风机组的制冷工质均是价格昂贵且常有毒性的制冷剂，如氨、氟里昂等，它们必须在限定空间内由液态制冷剂蒸发制冷，产生的蒸汽必须回收、重复使用。这种冷风机组可称为“密闭蒸发型”冷风机组。它的制冷温度虽很低，但设备复杂、制冷剂价格昂贵、又常具有毒性，还必须配备专业的维修系统，这些都是缺点。水的蒸发热高达44KJ·mol-1，所以利用水的蒸发亦可制冷，水就成为制冷剂。当水的表面有流动空气(一般空气的相对湿度均不大)流过时，更能加速水的蒸发，蒸发后产生冷风(气)。水是价格低廉又无毒性的物质，它在流动空气中蒸发致冷后，产生的水蒸汽无需回收。这种利用水在空气中蒸发制冷的原理，可制成一种廉价的“敞开蒸发型”冷风机组。经典的敞开蒸发型冷风机组中含一台离心通风机(1)(参见图1，下同)。商品离心通风机(1)的进(排)风孔道的两条中心线互相垂直，为简洁计，本文图例中离心通风机(1)进(排)风孔道的两条中心线画在同一轴线上，其中A向为进风方向，B向为排风方向。在“冷气机”内部与进风方向(A向)的垂直部位设置一组厚度为δ(mm)、由吸水材料构成的制冷剂蒸发网格(3)。制冷剂蒸发网格(3)的表面极易被水湿润，流动空气通过网格(3)就促进水的蒸发致冷。为保持制冷剂蒸发网格(3)表面经常有足够的水分，另设一台循环水泵(2)不断地往“蒸发网格”(3)的表面淋水。当温度T1的环境空气在离心通风机(1)驱动下，从A向透过“蒸发网格”(3)时，蒸发水致冷成为温度T2的冷风由B向流出，进入环境(T2＜T1)，使环境增添一股凉爽的冷风。从下面的有关分析中可知这种“冷风机”所需的轴功率较大、占据空间亦大，这两缺点正是本技术能够克服的。技术的内容上述敞开蒸发型冷风机的特点是制冷剂蒸发网格(3)只安装在离心通风机(1)的进风侧。为保证单位时间内有足够的水蒸发掉，在通风道截面积为一定值的前提下，“蒸发网格(3)”的厚度δ(mm)必须达到一定值。众所周知，在此情况下流动空气所遇到的流动阻力F(mmH2O)随δ增大而增加。流体动力学已证明，F与δ不是按线性关系增加，而是按δ的正指数幂增加，即“F随δ增加得极快”。为维持气流，离心通风机(1)必须提供足够的“全压”P(mmH2O)，来克服流动阻力F，这样离心通风机(1)的驱动电机的输出功率W(kw)必须增大，即“能耗”急剧增加。本技术的目的是提供一种“串联式敞开蒸发型冷风机组”，在相同制冷效果的前提下减小离心通风机(1)所需的轴功率。本技术把“蒸发网格(3)”(厚度为δmm)改变成下述布置方式(参见图2下同)。在离心通风机(1)的进风侧设置一组厚度为δ1(mm)的前置制冷剂蒸发网格(3-1)(这里流动空气遇到的流动阻力为fmmH2O)，在离心通风机(1)的排风侧设置另一组厚度为δ2(mm)的后置制冷剂蒸发网格(3-2)(这里流动空气遇到的流动阻力为fmmH2O)。显然，只要保持δ1+δ2＝δ，该风机的制冷性能不会改变。但在另一方面，正因F是按δ的正指数幂加，即“F随δ增加的极快”，所以f1+f2必远小于F，从而使本技术的冷风机的离心通风机(1)所需的轴功率W1(kw)大大减小(W1远比前述W要小)，所占据的空间要小许多。这里“前置蒸发网格(3-1)”与“后置蒸发网格(3-2)”相对流通气流呈“串联”连接，故本技术定名为“串联式敞开蒸发型冷风机组”。所述前置制冷剂蒸发网格(3-1)与后置制冷剂蒸发网格(3-2)是用易被水浸润的材料，诸如桦树木碎片、杨树木碎片或大孔径植物纤维织物构成。所述离心通风机(1)选用(叶轮)叶片前弯β2＞90°多叶型离心通风机。这样，要提供一定风压(全压PmmH2O)时，叶轮所需的圆周速度较其它型为小。所以在相同转数下，叶轮直径就较小，叶片长度较短。这种前弯多叶型离心通风机(1)的外形体积较小，更适用于只能提供有限空间的客车、货车、小型轮船船舱中使用。本技术的优点是离心通风机(1)所需的轴功率比较小，符合“节能经济”的主流；选用前弯多叶型离心通风机，使整机外形尺寸更可大大缩小，更适用于货车、客车中使用。附图说明图1为经典的敞开蒸发型冷风机组示意图。其中(1)为离心通风机，(2)为循环水泵，(3)为制冷剂蒸发网格，A向为进风方向，B向为排风方向。图2为本技术(串联式敞开蒸发型冷风机组)示意图。其中(1)为离心通风机，(2)为循环水泵，(3-1)为前置制冷剂蒸发网格，(3-2)为后置制冷剂蒸发网格，A向为进风方向，B向为排风方向。具体实施方式占用一间长4m、宽3m、高3.2m的空房间作为实验场所。该房间南墙有连通户外的窗，窗框安装四台轴流式风机作为固定流量的排风之用。距轴流式风机进口1m处，分别设置一支“十分之一分度”的精密水银温度计，共四支温度计，这四支温度计读数的平均值可代表室内气温。该空房间北墙有门框，门框上安装一活动木板，木板上开挖一空洞，空洞的几何形状及面积恰与下述离心通风机(1)的进风口相吻合，门框的北向外侧与走道相通。走道的墙上安装一支“干湿温度计型”湿度计，其中“干球”温度计读数代表环境的气温，干、湿球温度计的温差值指示环境空气的湿度。取一台叶轮叶片前弯(β2＞90°)的多叶型离心通风机(高效节能型)，型号为T4-72系列中的3A型离心通风机(1)，进风风道圆截面的直径为D1＝Φ335mm，出风风道矩形截面为312×183mm，进(出)风道中均可安装前述“制冷剂蒸发网格”(3)或(3-1)或(3-2)。制冷剂蒸发网格(3)或(3-1)或(3-2)上方设置有喷淋水装置，喷淋水装置与循环水泵(2)相连通后使“制冷剂蒸发网格”表面经常被水润湿。为保持在试验过程中离心通风机(1)的叶轮转速基本稳定(额定转速为1450转/分钟)，该风机特意配置Y802-4(B35)恒速型电动机，功率为0.75kw。试验过程中，上述四台轴流式风机，一台3A型离心通风机(1)、循环水泵(2)均连续运转。试验前先读取上述走道墙上的干球温度计读数视为“环境气温”，后读取走道墙上的湿球温度计读数后可确定环境空气的湿度。试验开始后1小时，每15分钟对上述四支“十分之一分度”的精密水银温度计均读一次数，(其平均值与“环境气温”之差值代表“敞开蒸发型冷风机”的制冷温度ΔT)，连续读数四次的平均值可代表“冷风机”的制冷效果。试验工作连续进行六天，每天分上、下午各作一次试验，共十二次试验。十二次试验中有六次试验，其制冷剂蒸发网格(3)只安置在“离心通风机(1)”的进风口风道内(简称“旧型冷风机”)；另有六次试验，其制冷剂蒸发网格(3-1)的60％安置在离心通风机(1)进风口风道内，蒸发网格(3-2)的40％安置在离心通风机(1)出风口风道内(简称“本技术冷风机”)。十二次实验的数据记录中显示制冷温度ΔT数值介于-9℃至-12℃之间。另外，在十二次实验数据中，当环境气温与环境空气湿度相同时，本技术冷风机产生的制冷温度(ΔT2)要比“旧型冷风机”产生的制冷温度(ΔT1)要低1.6℃，由此可见本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种串联式蒸发型冷风机组，其内部安装离心通风机（１），在离心通风机（１）的进风侧安装一组被制冷剂（水）润湿的、厚度为δ的制冷剂蒸发网格（３），有一台循环水泵（２）不时向制冷剂蒸发网格（３）喷淋水，进风侧的流动空气穿过制冷剂蒸发网格（３）使其表面的水蒸发制冷，产生的冷气流从离心风机（１）的排风侧流出，其特征在于，在离心通风机（１）的进风侧安装一组厚度为δ↓［１］的前置制冷剂蒸发网格（３－１），在离心通风机（１）的排风侧另外安装一组厚度为δ↓［２］的后置制冷剂蒸发网格（３－２）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张文斌，李文军，张义智，郭连考，陈杰，王建峰，任福华，
申请(专利权)人：内蒙古工大阳光环保节能科技有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：15[中国|内蒙]