可連續噴霧的風冷霧化蒸髮式冷凝系統及空氣調節方法
2023-06-24 01:31:36 1
專利名稱：可連續噴霧的風冷霧化蒸髮式冷凝系統及空氣調節方法
技術領域：
本發明屬於空調、製冷設備技術領域，尤其涉及一種用於種植養植業和現代農業
的可連續噴霧的風冷霧化蒸髮式冷凝系統及空氣調節方法。
背景技術：
在種植養殖業和現代農業中，有很多場所需要空調器進行快速溫度控制，比如食 用菌的生長過程中，需要空調來調節生長間的氣溫。由於一年四季中，生長間外部氣溫變化 較大，而且生長間的空間較大，所以宜採用小功率、多臺空調組合來控制其內的氣溫以適應 不同的季節不同的天氣溫度。由於同時需要使用多臺空調，故一般選用體積較小的風冷式 冷凝器。 空調器中起主要散熱作用的是冷凝器。風冷式冷凝器，利用風機產生的空氣流與
冷凝器裝置上的散熱片，進行熱交換，通過氣流的溫升，將其熱量帶走。但是夏季到來，隨著
環境氣溫的升高，氣流與散熱片間的溫差減小，造成散熱能力下降，導致空調能耗增加。 空調器的冷凝器散熱效率的高低，與空調的節能與否有著密切的關係。因為種植
養殖業和現代農業採用的空調器臺數多，冷凝器的散熱效率就顯得尤其重要。 中國專利文獻00239718. 8公開了一種帶冷凝水處理結構的空氣調節機，將空調
機的冷凝水回收利用，霧化後吹向冷凝器的高溫段從而實現既利用冷凝水又加強空調降溫
效果的目的。但是該現有技術存在著以下不足 1、該技術只適用於小型空調設備，而且每套冷凝水回收系統只用於一套空調機。 但在種植養殖業，需要進行溫度調節的空間相當龐大，空調臺數很多，如果僅利用回收的冷 凝水，或者每套冷凝水回收系統只用於一套空調，因水量有限，將不能實現連續噴霧、不能 完全滿足快速降溫要求； 2、因每套冷凝水回收系統只用於一套空調機，不能實現一套氣流式霧化器同時供 多臺空調的冷凝器使用，故佔據空間大、設備成本高。 3、該技術採用了通用的氣流式霧化器，從霧化效果的角度看，因其噴霧面積有限， 水霧不能全部罩住冷凝器散熱片，所以不能完全滿足快速降溫的要求。 綜上，如果能夠有一種可實現連續噴霧、並且實現一套氣流霧化裝置同時供多臺 空調的冷凝器使用，既佔據較小空間，又能夠完全滿足快速降溫要求的冷凝器，應該是業界 所急於尋求的。
發明內容
本發明的目的是提供一種可連續噴霧的風冷霧化蒸髮式冷凝系統及空氣調節方
法，可實現連續噴霧、一套氣流霧化裝置同時可供多臺空調的冷凝器同時使用，成本低並能 夠快速降溫，尤其適用於需要在大密閉空間進行空氣調節的種植養殖業。實現本發明目的的技術方案是 1、一種可連續噴霧的風冷霧化蒸髮式冷凝系統，包括
至少一臺空調，每臺所述空調包括蒸發器、散熱片、風機和風冷式冷凝器；
霧化裝置，所述每個風冷式冷凝器連接一套霧化裝置； 至少一個儲水裝置，所述每個儲水裝置包括至少一個冷凝水收集裝置和至少一個 純淨水源，每個所述冷凝水收集裝置安裝於所述蒸發器下面收集所述蒸發器產生的冷凝 水；以及 對冷凝水加壓的加壓裝置，連接於所述儲水裝置的出水口和所述霧化裝置的進水 口之間。 2、上述系統中所述加壓裝置為氣動加壓裝置，所述氣動加壓裝置包括至少一個儲 存壓縮氣體的儲氣罐、和至少一個壓力儲水罐；所述儲氣罐向所述壓力儲水罐內送入壓縮 氣體。 3、上述系統中所述氣動加壓裝置包括兩個所述壓力儲水罐，其中一個壓力儲水罐 處於工作狀態則另一個壓力儲水罐處於儲水狀態，所述兩個壓力儲水罐狀態交替保證噴霧 冷凝水連續供應。 4、上述系統中所述儲氣罐進氣端依次連接有過濾器、和空壓機，空氣經過所述過 濾器濾除雜質再由所述空壓機送入所述儲氣罐，所述儲氣罐與所述至少一個壓力儲水罐相 連接。 5、上述系統中所述霧化裝置包括多組噴霧裝置，所述每組噴霧裝置包括多個噴霧 頭，所述每組噴霧裝置分別通過進水管路與所述壓力儲水罐相連接，所述多個噴霧頭的噴 霧方向與所述散熱片的大平面平行，所述噴霧頭的數量與所述散熱片的面積成正比；
所述風機與所述冷凝器固定在同一個框架上，且所述風機形成的抽風氣流方向垂 直於所述散熱片的大平面，所述風機形成的抽風氣流方向垂直於所述噴霧方向，所述風機 的數量與所述散熱片的面積成正比。 6、上述系統中多個所述風機對應一組散熱片，所述風機的氣流吹向冷凝器散熱片 的全部面積；多個所述噴霧頭對應一組散熱片，所述噴霧頭噴出的水霧籠罩住冷凝器散熱 片的全部面積。 7、一種可連續噴霧的風冷霧化蒸髮式冷凝系統的空氣調節方法，採用上述廣6系 統所述的風冷霧化蒸髮式冷凝系統，將所述蒸發器產生的冷凝水回收後通過所述霧化裝置 進行霧化，然後噴向所述散熱片以提高所述空調效率，其中該方法還包括以下步驟
當所述儲水裝置內的冷凝水不足時，開啟所述純淨水源予以補充以確保噴霧的連 續進行； 先對所述儲水裝置送出的水加壓，然後再噴向所述散熱片，以確保噴霧壓力足夠 大。 8、上述方法中採用兩個所述壓力儲水罐，其中一個壓力儲水罐處於工作狀態時另
一個壓力儲水罐處於儲水狀態，所述兩個壓力儲水罐狀態交替保證噴霧冷凝水連續供應。
9、上述方法中所述霧化裝置包括多組噴霧裝置，所述每組噴霧裝置包括多個噴霧 頭，所述每組噴霧裝置分別通過進水管路與所述壓力儲水罐相連接，所述多個噴霧頭的噴 霧方向與所述散熱片的大平面平行，所述噴霧頭的數量與所述散熱片的面積成正比；
所述風機與所述冷凝器固定在同一個框架上，且所述風機形成的抽風氣流方向垂 直於所述散熱片的大平面，所述風機形成的抽風氣流方向垂直於所述噴霧方向，所述風機的數量與所述散熱片的面積成正比。 10、上述方法中多個所述風機對應一組散熱片，所述風機的數量要使得所述風機 的氣流可吹向冷凝器散熱片的全部面積；多個所述噴霧頭對應一組散熱片，所述噴霧頭的 數量要使得噴出的水霧籠罩住冷凝器散熱片的全部面積。
本發明具有積極的效果 1.除了使用冷凝水外還可再加純淨水，水源充足，可實現連續噴霧工作。 2.對冷凝水加壓後再噴霧，壓力大水源足，而且使用兩個壓力儲水罐，交替向噴霧
裝置提供帶有壓力的冷凝水，保證了壓力冷凝水的連續供應。 3. —套冷凝水回收系統可同時供多臺冷凝器使用，故可減少佔地面積、提高效率 節約成本。 4.多個噴霧頭組成一組，噴霧面積大，可將水霧籠罩住冷凝器散熱片的全部，加強 溫控效果。
圖1為本發明風冷霧化蒸髮式冷凝系統結構原理圖； 圖2為本發明一個實施例的風冷霧化蒸髮式冷凝系統結構示意圖； 圖3A是本發明一個實施例的冷凝器散熱片與風機及噴霧裝置之間的位置關係示
意圖； 圖3B是圖3A的A-A線的剖視圖。
具體實施例方式
以下結合附圖並以具體實施方式
為例，對本發明的可連續噴霧的風冷霧化蒸髮式 冷凝系統及空氣調節方法進行詳細說明。但是，本領域技術人員應該知曉的是，本發明不限 於所列出的具體實施方式
，只要符合本發明的精神，都應該包括於本發明的保護範圍內。
本發明的工作原理是在風冷式冷凝器上加裝了儲水裝置、霧化裝置和加壓裝置。 其中儲水裝置包括冷凝水收集裝置和純淨水源，這樣在冷凝水不足的情況下可以補充純淨 水源，既可充分回收利用空調蒸發器上的冷凝水，又可有充足的水源保證連續噴霧，然後將 加壓後的冷凝水霧化後噴淋到冷凝器的散熱片上，從而組成一種新型風冷霧化蒸髮式冷凝 系統。 請看圖1是本發明一個實施例的風冷霧化蒸髮式冷凝系統結構原理圖；本實施例 的風冷霧化蒸髮式冷凝系統由以下主要部分組成
—、冷凝水與純淨水儲水裝置100 包括儲水罐6、與儲水罐6相連接的接水裝置2、以及純淨水罐5 ;其中接水裝置2 與空調的蒸發器1相連接，空調在製冷工作時，蒸發器1上會產生大量的冷凝水，特別是夏 季空氣溼度大，蒸發器1上產生的冷凝水會更多，在一個具體實施例中，冷凝水從蒸發器1 上滴入下面設置的接水裝置2中，通過管路流入儲水罐6予以回收利用。儲水罐6上還連 接有純淨水罐5，如果冷凝水不足，可補充純淨水。接水裝置2的材質和形狀大小均以實際 需要而定，不再贅述。 在一個優選實施例中，在儲水罐6中連接純淨水罐5的進水管道上安裝一浮球閥4，用以控制純淨水罐5的進水量。需要說明的是，圖1中只顯示了一個儲水罐6、一個純淨 水罐5和兩個接水裝置2，但在實際應用中這些裝置都可以根據需要的數量設置。
二、向霧化裝置加壓的加壓系統200 圖1和圖2的實施例為優選實施例，採用氣動加壓方式，在其他實施例中也可採用 水泵進行加壓，因水泵屬於傳統技術領域，故不再贅述。 加壓裝置200主要包括儲氣罐13和壓力儲水罐30和/或36。空氣經過濾器8濾 除雜質後，由空壓機9送入儲氣罐13，然後根據實際工作的需要對壓力儲水罐30和/或36 中的水進行加壓，壓力儲水罐30和/或36的上部通過進水管與儲水罐6的出水管路相連 接。在一個具體實施例中，在壓力儲水罐30和/或36內的上下部位還分別安裝有液位開 關探頭32、33、39、40用以控制液面高低。 圖1給出了一個儲氣罐13、兩個壓力儲水罐30、36，其上端分別通過進氣管路與儲 氣罐13相連接，這兩個儲水罐可以相互替代，一個處於儲水過程時，另一個可以處於工作 狀態，以保證連續噴霧。 在其他實施例中根據生產需要，儲氣罐可以設置一個、兩個或多個。壓力儲水罐可 設置一個、兩個、三個或更多，只要保證連續噴霧即可。儲氣罐除了儲存空氣外，也可以是其 他種類的氣體。 在一個具體實施例中，加壓系統200的工作首先需要啟動壓力儲水罐30和/或36 上的進水、排氣管路上的換向閥，使儲水罐6中的冷凝水通過其下端的出水管路及截止閥、 換向閥、單向閥進入壓力儲水罐30和/或36中。壓力儲水罐30和/或36中的氣體從其 上端排氣管路排出，而冷凝水蓄滿到達上極限位後，液位開關探頭髮出信號，使進水、排氣 管路上的換向閥斷電，壓力儲水罐30和/或36進水被關閉，排氣管路亦被關閉。然後啟動 空壓機9，將壓縮空氣送入儲氣罐13，待儲氣罐13中的壓力達到工作設定時，再啟動壓力儲 水罐30和/或36的上端進氣管路的換向閥，壓縮空氣通過該換向閥進入該壓力儲水罐中， 同時啟動其底端出水管路上的換向閥，此罐中的高壓冷凝水進入主噴霧進水管路。上述過 程涉及的閥門因為屬於通用技術，故在圖1中均未示出。
三、霧化裝置300 本發明的霧化裝置300包括多組噴霧裝置47，在一個具體實施例中，一組噴霧裝 置47安裝在一組散熱片50旁邊，每組噴霧裝置47包括一根或多根噴霧水管及多個噴霧頭 48，每組噴霧裝置47均通過進水管路與壓力儲水罐30和/或36相連接，這樣多組噴霧裝 置47就可連接多臺空調的散熱片，同時供多臺空調使用。高壓冷凝水從主噴霧進水管路進 入分支進水管路並通過其上的換向閥後，進入噴霧頭被霧化，形成水霧噴在冷凝器的散熱 片上並被蒸發，這樣迅速將散熱片上的熱量帶走，使其內部的製冷劑加速冷凝，由此可提高 空調的製冷能力。 四、風冷式冷凝器400，各種風冷式冷凝器均適用，如型號為FNH56， 25/150的風冷 式冷凝器。 本發明的風冷霧化蒸髮式冷凝系統包括多個風冷式冷凝器400，每颱風冷式冷凝 器400上安裝有風機410，負責將散熱片上的蒸發產生的高溫水霧迅速抽走排入大氣，以加 速熱交換提高空調的製冷能力。 在圖l和圖2的實施例中，一套氣流霧化裝置300包括三組噴霧裝置47，這三組噴霧裝置47同時分別供三臺空調的冷凝器400使用；但是在其他實施例中， 一套氣流霧化裝 置300可包含任意組數的噴霧裝置47，可同時分別供任意臺數的風冷式冷凝器400使用，甚 至也可將同一組噴霧裝置47的若干個噴霧頭48分成幾組，分別供幾颱風冷式冷凝器400 同時使用。 本發明的一個實施例中，如圖3A和圖3B所示是冷凝器400的散熱片50與風機 410及噴霧裝置47之間的位置關係，圖3B是圖3A的A-A線的剖視圖。冷凝器400由散熱 片50與若干銅管60及風機410等組成，銅管中填裝的是製冷劑弗利昂。銅管60從成組的 散熱片上的通孔穿過，且與散熱片50漲緊。風機410與散熱片50與若干銅管60固定在同 一個框架上形成一個整體，且風機的進風口正對著散熱片50的大平面安裝，使得如圖3B中 向左的箭頭所示的抽風方向垂直於散熱片50的大平面，以便散熱片50上的蒸發效率最高。 風機410的數量與散熱片的面積成正比。在一個優選實施例中，多個風機對應一組散熱片， 風機的數量要使得所述風機的氣流可吹向冷凝器散熱片的全部面積。 多個噴霧頭48的噴霧方向與散熱片的大平面平行，與風機形成的氣流方向垂直， 如圖3B所示向上的箭頭表示噴霧方向，噴霧裝置47的噴霧水管數量及其上噴霧頭48的數 量安裝的多少與冷凝器400的散熱片50面積也成正比。在一個優選實施例中，多個噴霧頭 48對應一組散熱片，噴霧裝置47的噴霧水管數量及其上噴霧頭48的數量要使得噴出的水 霧籠罩住冷凝器散熱片的全部面積，以此將噴霧面積最大化。 以上是本發明系統的主要構成，下面結合圖2詳細描述本發明一個實施例中可連 續噴霧的風冷霧化蒸髮式冷凝系統的空氣調節方法 啟動壓力儲水罐30、36的進水管路27、34上的換向閥28、35，及排氣管路19、24上 的換向閥18、23，儲水罐6中的冷凝水(因儲水罐6主要用於儲存冷凝水，純淨水只佔少量 的補充，故以下統稱為冷凝水)從其下端的出水管路17通過，經壓力儲水罐30、36的進水 管路27、34上的換向閥28、35，單向閥29、37進入壓力儲水罐30、36中。壓力儲水罐30、36 中的空氣從其上端的排氣管路19、24及其上的換向閥18、23排入大氣。待壓力儲水罐30、 36蓄滿水後，液位開關探頭32、39發出信號，斷停壓力儲水罐30、36的進水管路27、34上 的換向閥28、35，及排氣管路19、24上的換向閥18、23。然後啟動空壓機9，空氣通過過濾 器8、空壓機9被壓縮在儲氣罐13中，通過壓力開關11可設置工作所需的壓力，通過壓力表 12可知儲氣罐中的壓力，待儲氣罐13中的壓力達到工作設定時，啟動其一壓力儲水罐30上 端進氣管路20上的換向閥21及壓力儲水罐30下端出水管路41上換向閥42，壓縮空氣就 從儲氣罐13中通過其出氣管路15、壓力儲水罐30上端的進氣管路20上的換向閥21進入 壓力儲水罐30中。在一個實施例中，壓力儲水罐30、36中的壓力為0. 2MP-10MP，溫度為常 溫。帶有一定壓力的冷凝水從壓力儲水罐30下端出水管路41上的換向閥42出來，又經噴 霧主進水管路45，然後進入噴霧分支進水管路46、52、58，經過其上的換向閥51、53、59，而 進入若干噴霧裝置47的噴霧頭48中，冷凝水被霧化後形成水霧噴在冷凝器400的散熱片 50上。水霧迅速蒸發吸熱，將散熱片50上的熱量帶走，然後被冷凝器風機410排入大氣。
隨著冷凝水被不斷的消耗，壓力儲水罐30內的冷凝水液面不斷下降，當冷凝水液 面下降到下極限位置時，液位開關探頭33發出信號，使壓力儲水罐30下端出水管路41上 的換向閥42及其上端進氣管路20上的換向閥21同時斷電。壓力儲水罐30下端的出水被 關閉，其上端的進氣亦被關閉。這樣，壓力儲水罐30就結束了噴霧工作狀態而轉向儲水狀態。同時壓力儲水罐30的進水管路27及排氣管路19上的換向閥28、18通電啟動，壓力儲 水罐30內的高壓空氣經換向閥18及排氣管路19被排出。儲水罐6內的冷凝水再次通過 其下端截止閥16及出水管路17、換向閥28、單向閥29進入壓力儲水罐30內。
與此同時，需要另一壓力儲水裝置36進入噴霧工作狀態，啟動另一壓力儲水裝置 36下端出水管路43上的換向閥44及其上端進氣管路25上的換向閥26，使得冷凝水從其 下端的出水管路43及換向閥44，又經主噴霧進水管路45、分支噴霧進水管路46、52、58及 其上的換向閥51、53、59，而進入若干噴霧裝置47的噴霧頭48中，形成水霧後噴在冷凝器 400的散熱片50上，蒸發吸熱迅速將散熱片的熱量帶走。如此不斷的循環使用，使噴霧工作 連續進行。由上可見，其中一個壓力儲水罐處於工作狀態時另一個壓力儲水罐處於儲水狀 態，通過本發明的兩個壓力儲水罐30和36狀態交替保證了噴霧冷凝水的連續供應。
本發明通過上述可連續噴霧的風冷霧化蒸髮式冷凝系統的空氣調節方法調節種 植養殖業和現代農業中的生長間的空氣後，室溫能夠很快控制在滿意的範圍內，因不間斷 地利用冷凝水和補充的純淨水源，使得噴霧得以連續，大大提高了系統的製冷效率，節約了 水資源，經過實驗證明，效果非常顯著。 應該注意的是上述實施例是示例而非限制本發明，本領域技術人員將能夠設計很 多替代實施例而不脫離權利要求書的範圍。
權利要求
一種可連續噴霧的風冷霧化蒸髮式冷凝系統，包括至少一臺空調，每臺所述空調包括蒸發器、散熱片、風機和風冷式冷凝器；霧化裝置，所述每個風冷式冷凝器連接一套霧化裝置；其特徵是所述風冷霧化蒸髮式冷凝系統還包括至少一個儲水裝置，所述每個儲水裝置包括至少一個冷凝水收集裝置和至少一個純淨水源，每個所述冷凝水收集裝置安裝於所述蒸發器下面收集所述蒸發器產生的冷凝水；以及對冷凝水加壓的加壓裝置，連接於所述儲水裝置的出水口和所述霧化裝置的進水口之間。
2. 如權利要求l所述的系統，其特徵是所述加壓裝置為氣動加壓裝置，所述氣動加壓 裝置包括至少一個儲存壓縮氣體的儲氣罐、和至少一個壓力儲水罐；所述儲氣罐向所述壓 力儲水罐內送入壓縮氣體。
3. 如權利要求2所述的系統，其特徵是所述氣動加壓裝置包括兩個所述壓力儲水罐， 其中一個壓力儲水罐處於工作狀態則另一個壓力儲水罐處於儲水狀態，所述兩個壓力儲水 罐狀態交替保證噴霧冷凝水連續供應。
4. 如權利要求3所述的系統，其特徵是所述儲氣罐進氣端依次連接有過濾器、和空壓 機，空氣經過所述過濾器濾除雜質再由所述空壓機送入所述儲氣罐，所述儲氣罐與所述至 少一個壓力儲水罐相連接。
5. 如權利要求1或4所述的系統，其特徵是所述霧化裝置包括多組噴霧裝置，所述每 組噴霧裝置包括多個噴霧頭，所述每組噴霧裝置分別通過進水管路與所述壓力儲水罐相連 接，所述多個噴霧頭的噴霧方向與所述散熱片的大平面平行，所述噴霧頭的數量與所述散 熱片的面積成正比；所述風機與所述冷凝器固定在同一個框架上，且所述風機形成的抽風氣流方向垂直於 所述散熱片的大平面，所述風機形成的抽風氣流方向垂直於所述噴霧方向，所述風機的數 量與所述散熱片的面積成正比。
6. 如權利要求5所述的系統，其特徵是多個所述風機對應一組散熱片，所述風機的氣 流吹向冷凝器散熱片的全部面積；多個所述噴霧頭對應一組散熱片，所述噴霧頭噴出的水 霧籠罩住冷凝器散熱片的全部面積。
7. —種可連續噴霧的風冷霧化蒸髮式冷凝系統的空氣調節方法，採用權利要求廣6所 述的風冷霧化蒸髮式冷凝系統，將所述蒸發器產生的冷凝水回收後通過所述霧化裝置進行 霧化，然後噴向所述散熱片以提高所述空調效率，其特徵是該方法還包括以下步驟當所述儲水裝置內的冷凝水不足時，開啟所述純淨水源予以補充以確保噴霧的連續進行；先對所述儲水裝置送出的水加壓，然後再噴向所述散熱片，以確保噴霧壓力足夠大。
8. 如權利要求7所述的方法，其特徵是採用兩個所述壓力儲水罐，其中一個壓力儲水 罐處於工作狀態時另一個壓力儲水罐處於儲水狀態，所述兩個壓力儲水罐狀態交替保證噴 霧冷凝水連續供應。
9. 如權利要求7或8所述的方法，其特徵是所述霧化裝置包括多組噴霧裝置，所述每 組噴霧裝置包括多個噴霧頭，所述每組噴霧裝置分別通過進水管路與所述壓力儲水罐相連接，所述多個噴霧頭的噴霧方向與所述散熱片的大平面平行，所述噴霧頭的數量與所述散 熱片的面積成正比；所述風機與所述冷凝器固定在同一個框架上，且所述風機形成的抽風氣流方向垂直於 所述散熱片的大平面，所述風機形成的抽風氣流方向垂直於所述噴霧方向，所述風機的數 量與所述散熱片的面積成正比。
10.如權利要求9所述的方法，其特徵是多個所述風機對應一組散熱片，所述風機的 數量要使得所述風機的氣流可吹向冷凝器散熱片的全部面積；多個所述噴霧頭對應一組散 熱片，所述噴霧頭的數量要使得噴出的水霧籠罩住冷凝器散熱片的全部面積。
全文摘要
一種可連續噴霧的風冷霧化蒸髮式冷凝系統及空氣調節方法，包括至少一臺空調，每臺空調包括蒸發器、散熱片、風機和風冷式冷凝器；霧化裝置，每個風冷式冷凝器連接一套霧化裝置；至少一個儲水裝置，每個儲水裝置包括至少一個冷凝水收集裝置和至少一個純淨水源，每個冷凝水收集裝置安裝於蒸發器下面收集蒸發器產生的冷凝水；以及對冷凝水加壓的加壓裝置，連接於儲水裝置的出水口和霧化裝置的進水口之間。本系統採用冷凝水加純淨水源，且加壓後再噴霧，壓力大水源足，可實現連續噴霧、一套氣流霧化裝置同時可供多臺空調的冷凝器同時使用，成本低並能夠快速降溫，尤其適用於需要在大密閉空間進行空氣調節的種植養殖業。
文檔編號F24F13/22GK101793427SQ20101011739
公開日2010年8月4日 申請日期2010年3月4日 優先權日2010年3月4日
發明者楊超慶 申請人:洛陽佳嘉樂農業產品開發有限公司