水的无湿膜汽化高效蒸发器，包括风机、水箱、水泵、托水膜、蒸发室和水气分离器；风机上设置垂直安装的风道，风道包括下风道和上风道；蒸发室设置在上下风道之间，蒸发室上设有进水口和溢水口，进水口通过水泵与水箱相连接，溢水口通过溢水管与水箱相连接；托水膜水平设置在蒸发室底部；水气分离器设置在蒸发室上方。此外，本发明专利技术还公开了一种在常温下加快水蒸发的新方法。本发明专利技术构思巧妙，可大幅提高常温下水的蒸发效率，产品结构简单，节能、环保、无污染，运行成本低，易推广，市场广阔，可以广泛应用于空调、冷却、加湿等领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种蒸发器，具体涉及水的无湿膜汽化高效蒸发器，属于利用干空气和水接触蒸发实现冷却或加湿
技术介绍
利用水的蒸发获取冷量或加湿空气在工农业生产和人们日常生活中被广泛应用，但长期以来，在常温下如何加快水的蒸发，获取高的蒸发效率，是人们一直在探索和研究的课题。为了提高空气和水接触时的蒸发效率，现在通常使用的方法是设法扩大水的展开面积，例如，通过雾化扩大水滴和空气的接触面积；采用湿膜增大水的蒸发面积；增长空气通道的长度，增加空气和水的接触距离等。这些措施尽管能在一定程度上扩大了空气和水的接触面积，但仍然十分有限，而且往往还会带来蒸发器体积过于庞大的弊端。目前通常采用所谓国际公认的瑞典的“赛代克”湿膜作为蒸发器的核心部件，即一种多层波纹纤维叠合物作为蒸发湿膜。分析一下这种利用湿膜材料(又称“赛代克”)进行蒸发制冷或加湿的技术，就提高蒸发效率问题存在着致命的缺陷和问题。最根本的问题在于湿膜虽然成波纹板状交叉重叠，每立方米湿膜可提供500-600平米的接触面积，但绝大部分空气流仍无法实现和水直接进行充分的质交换。从空气和水的质交换理论可知，当空气流和水接触时，在贴近水表面的地方，由于水分子作不规则运动的结果，形成了一个温度等于水表面温度的饱和空气边界层。如果边界层内水蒸气分子浓度大于周围空气的水蒸气分子浓度(即边界层的水蒸气分压力大于周围空气的水蒸气分压力)，则由边界层进入周围空气中的水蒸气分子数多于周围空气进入边界层的水蒸气分子数，结果就会使周围空气中的水蒸气分子数增加。从宏观的效果看，就是水的蒸发吸收热量，致使温度降低。由于水表面的饱和空气边界层十分薄，只有紧贴边界层的那部分空气流可以直接进行质交换，而空气流的其他部分只有依靠空气流本身的扩散过程进行质交换。为提高效率，我们希望空气流和水的接触面积越大越好，但我们不可能为了提高效率而无限制地增大湿膜的使用量来扩大水面的展开面积。再从湿膜的结构来看，当空气流从湿膜中的空隙流过，由流体力学的知识我们知道，紧贴湿膜面的那层空气流的流速最小，而处在空隙中间的那部分空气流的流速最大，所以我们可以这样认为，大部分空气流没有机会和湿膜面直接进行质交换。这是利用湿膜进行制冷或加湿效率低下的主要原因。因此，如何开发高效紧凑的蒸发器，是蒸发冷却空调技术和加湿技术必须积极解决的首要问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种水的无湿膜汽化高效蒸发器及水的汽化快蒸法，方法构思巧妙，解决了如何在常温下加快水的蒸发的技术问题，产品结构简单紧凑，可大幅提高常温下水的蒸发效率，节能、环保、无污染。为解决上述技术问题，本专利技术水的无湿膜汽化高效蒸发器，包括风机、水箱和水泵，风机上设置垂直安装的风道，风道包括下风道和上风道，风道上设置进风口，上风道上设置出风口，风道中设有托水膜、蒸发室和水气分离器；蒸发室设置在上下风道之间，蒸发室内设有进水管，进水管上设有出水孔，蒸发室上设有进水口和溢水口，进水口一侧通过水泵与水箱相连接，进水口另一侧与进水管相连接，溢水口通过溢水管与水箱相连接；托水膜水平设置在蒸发室底部；水气分离器设置在蒸发室上方；下风道上设有排水口，排水口通过排水管与水箱相连接。所述托水膜为具有不同孔径的细密网孔的网孔布组成的复合网孔布。托水膜由数层不同的网孔布复合而成，内部充满不同孔径的网孔，网孔错位叠加，上下网孔之间留有一定间隙。所述水气分离器包括弧形导流面和滤水网，滤水网设置在弧形导流面上方。一种通过上述水的无湿膜汽化高效蒸发器所进行的水的汽化快蒸法(1)空气流从进风口通过所述风机进入所述下风道，同时所述水箱中的水在所述水泵的作用下从所述蒸发室的进水口持续向所述托水膜供水，水先在托水膜上形成水膜，进而在水的表面张力和风压的作用下在托水膜上形成一个悬空的水面，蒸发室中多余的水从所述溢水口经由所述溢水管流回水箱中，蒸发室中的水量恒定；(2)通过风机增加空气流的风压，空气流垂直穿过托水膜及托水膜上方悬空的水面，实现空气流和水的质热交换，完成质热交换的空气流通过水气分离器后从所述上风道经由出风口流出。本专利技术摒弃采用空气流和水面平行，让空气流经过或流过水面来获取蒸发效率的方法，而是采取使空气流直接进入到水中，使空气流全部和水接触的方法。在这过程中空气流始终正面接触水面，在风压的作用下，使空气流以垂直于水面的方向进入并穿过一水面，使空气流和水之间充分接触，形成巨大的接触面积。由于水是一种最普通的液体，它具有液体最基本特性，即液体的流动性。即其分子间的距离较大，弓I力较小，没有规定的形状，施以微小的外力就可发生流动。当在托水膜这样的具有细密多孔的透水体上运动时，又明显表现出粘滞性和表面张力等力学特性。所以，当空气流垂直穿过有一定厚度的该水面时，水面不会出现空隙；相反，水流在动态中始终包围着每一个空气流微团。由于每个空气流微团都有机会和水直接接触,使空气流和水有足够大的接触面积，为实现充分的质交换提供了条件。在这一过程中，干空气吸湿，致使温度降低，完成蒸发冷却过程，由此获得很高的蒸发效率。和水充分接触后的空气流经过一个水气分离器后流出。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果第一，可大幅提高常温下水的蒸发效率，且节能、环保、无污染。第二，可以高效利用大自然中的“干空气能”这一再生能源，实现制冷或加湿，符合国家节能减排方针和开发利用可再生能源的政策。第三，结构简单，初投资和运行成本低，易推广，市场广阔，可以广泛应用于空调、冷却、加湿等领域。附图说明图1为本专利技术水的无湿膜汽化高效蒸发器的结构示意图2是本专利技术水的无湿膜汽化高效蒸发器的蒸发室的放大结构示意图中1进风口、2风机、3下风道、4托水膜、5蒸发室、6进水口、7进水管、8水泵、9水箱、10溢水口、11溢水管、12水气分离器、13上风道、14出风口、15排水口。具体实施例方式参见图1、图2，水的无湿膜汽化高效蒸发器，包括风机2、水箱9、水泵8、托水膜4、蒸发室5和水气分离器12。风机2上设置垂直安装的风道，风道包括下风道3和上风道13。下风道3上设置进风口 I，下风道13底部设有排水口 15，排水口 15通过排水管与水箱9相连接。上风道13上设置出风口 14。蒸发室5设置在上下风道3、13之间，蒸发室5上设有进水口 6和溢水口 10，蒸发室内设有进水管7，进水管7上设有出水孔。进水口 6 —侧通过水泵8与水箱9相连接，进水口 6另一侧与进水管7相连接。蒸发室5的溢水口 10通过溢水管11与水箱9相连接。托水膜4水平设置蒸发室5底部。水气分离器12设置在蒸发室5上方ο托水膜4为具有不同孔径的细密网孔的网孔布组成的复合网孔布。托水膜由数层不同的网孔布复合而成，内部充满不同孔径的网孔，网孔错位叠加，上下网孔之间留有一定间隙。水气分离器12包括弧形导流面和滤水网，滤水网设置在弧形导流面上方。一种通过上述水的无湿膜汽化高效蒸发器所进行的水的汽化快蒸法Cl)空气流从进风口 I通过所述风机2进入所述下风道3，同时所述水箱9中的水在所述水泵8的作用下从所述蒸发室5的进水口 6持续向所述托水膜4供水，水先在托水膜4上形成水膜，进而在水的表面张力和风压的作用下在托水膜上形成一个悬空的水面，蒸发室中多余的水从所述&水口 10经由所本文档来自技高网...
【技术保护点】
水的无湿膜汽化高效蒸发器，包括风机（2）、水箱（9）和水泵（8），风机（2）上设置垂直安装的风道，风道包括下风道（3）和上风道（13），下风道（3）上设置进风口（1），上风道（13）上设置出风口（14），其特征是，所述风道中设有托水膜（4）、蒸发室（5）和水气分离器（12）；蒸发室（5）设置在上下风道（3）、（13）之间，蒸发室（5）内设有进水管（7），进水管（7）上设有出水孔，蒸发室（5）上设有进水口（6）和溢水口（10），进水口（6）一侧通过水泵（8）与水箱（9）相连接，进水口（6）另一侧与进水管（7）相连接，溢水口（10）通过溢水管（11）与水箱（9）相连接；托水膜（4）水平设置在蒸发室（5）底部；水气分离器（12）设置在蒸发室（5）上方；下风道（13）上设有排水口（15），排水口（15）通过排水管与水箱（9）相连接。
【技术特征摘要】
1.水的无湿膜汽化高效蒸发器，包括风机(2)、水箱(9)和水泵(8)，风机(2)上设置垂直安装的风道，风道包括下风道(3)和上风道(13)，下风道(3)上设置进风口(1)，上风道(13)上设置出风口(14)，其特征是，所述风道中设有托水膜(4)、蒸发室(5)和水气分离器(12);蒸发室(5)设置在上下风道(3)、(13)之间，蒸发室(5)内设有进水管(7)，进水管(7)上设有出水孔，蒸发室(5 )上设有进水口( 6 )和溢水口( 10 )，进水口( 6 ) —侧通过水泵(8 )与水箱(9 )相连接，进水口( 6 )另一侧与进水管(7 )相连接，溢水口( 10 )通过溢水管(11)与水箱(9)相连接；托水膜(4)水平设置在蒸发室(5)底部；水气分离器(12)设置在蒸发室(5)上方；下风道(13)上设有排水口(15)，排水口(15)通过排水管与水箱(9)相连接。2.根据权利要求1所述的水的无湿膜汽化高效蒸发器，其特征是，所述托水膜(4)为具有不同孔径细...
【专利技术属性】
技术研发人员：李兴荣，曹卫平，
申请(专利权)人：李兴荣，
类型：发明
国别省市：
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