专利名称：预除湿蒸发式冷气机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种蒸发式冷气机，尤其涉及ー种预除湿蒸发式冷气机。
背景技术：
目前的冷气机主要分为三类压缩机型冷气机、水蒸发式冷气机、吸收式冷气机。压缩机型冷气机主要由压缩机、吸热器、散热器、各种导管和阀门构成，具有冷却强度大的优点，但压缩机及各种阀门制造技术要求高、エ艺复杂，且压缩机耗电很大。吸收式冷气机主要由再生器、冷凝器、蒸发器、吸收器，各种泵、导管和阀门构成，具有制冷功率大的优点，并且可以通过燃烧低品位的燃料或者通过废气废水的余热来驱动，节省电カ资源，但是，吸 收式冷气机制造エ艺非常复杂，制造和维护均较困难。蒸发式冷气机由风机、水循环系统等构成，通过风机使空气与水在淋水填料层直接接触，把空气的显热传递给水，由水蒸发实现增湿降温，其优点是结构简单、造价低廉、操作维护均十分方便，更重要的是，风机与水循环系统仅需要消耗很少的电能，所以蒸发式冷气机绿色、环保、节能。但是，传统的蒸发式冷气机也存在一个很严重的缺点它的制冷效率与空气的湿度密切相关，湿度越大，空气的湿球温度越高，干湿球的温差越小，制冷效率越低。在较干燥的北方地区，空气的平均相対湿度在40%以下，蒸发式冷气机的制冷效果很好。但是在潮湿的南方地区，空气的平均相対湿度在60%以上，当空气与水在淋水填料层接触时，水的蒸发量受限，蒸发式冷气机的制冷效率大大降低，因而，在高湿度地区和高湿天气，传统的蒸发式冷气机失去制冷效果。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供ー种在高温、高湿地区也有较好制冷效果的预除湿蒸发式冷气机。本发明通过以下技术方案来实现上述目的本发明所述预除湿蒸发式冷气机包括壳体、进风口和出风ロ，所述出风ロ设置有出风风机，所述进风ロ设置有除湿制冷装置，所述出风ロ位于所述出风风机内侧的位置设置有加湿制冷装置。除湿制冷装置和加湿制冷装置共同组成除湿与制冷相结合的结构以及ニ级制冷结构，既消除了高湿度对蒸发式冷气机的限制作用，同时在高温、高湿地区也有较好的制冷效果。具体地，所述除湿制冷装置包括第一淋液填料层、第一液泵、第一液槽和第一淋液喷头，所述第一淋液填料层设置于所述进风ロ，用于进风穿过，所述第一液槽设置于所述第一淋液填料层的下面，所述第一淋液喷头设置于所述第一淋液填料层的正上方，所述第一液泵的进液管入口置于所述第一液槽内，所述第一液泵的出液管出口与所述第一淋液喷头的入口连接，所述第一液槽内存储有吸湿溶液；所述加湿制冷装置包括第一淋水填料层、第一水泵、第一水槽和第一淋水喷头，所述第一淋水填料层设置于所述出风ロ，用于出风穿过，所述第一水槽设置于所述第一淋水填料层的下面，所述第一淋水喷头设置于所述第一淋水填料层的正上方，所述第一水泵的进水管入口置于所述第一水槽内，所述第一水泵的出水管出口与所述第一淋水喷头的入口连接，所述第一水槽内存储有冷水。作为优选，所述吸湿溶液为浓度40%的LiCl水溶液。进ー步，所述除湿制冷装置还包括热管、第二淋水填料层、第二水泵、第二水槽、第ニ淋水喷头、第二淋液填料层、第二液泵、第二液槽、第二淋液喷头、超滤器、纳滤器、第一电磁阀、第二电磁阀、热风风机、冷风风机、冷风回风ロ、冷风备用入口、热风入口、热风备用回风ロ、第一弃风ロ、第二弃风ロ、第一常开风阀、第二常开风阀、第一常闭风阀、第二常闭风阀和控制器；所述冷风回风口和所述热风备用回风ロ分别置于所述出风ロ的旁边，所述冷风备用入口设置于所述冷风回风ロ的旁边，所述冷风回风口和所述冷风备用入口均与所述第一弃风ロ相通，所述冷风风机安装于所述第二淋水填料层的内侧，所述热风入口设置于所述热风备用回风ロ的旁边，所述热风备用回风口和所述热风入口均与所述第二弃风ロ相通，所述热风风机安装于所述第二淋液填料层的内侧；所述第二淋水填料层设置于所述第 ー弃风ロ，用于冷风穿过，所述第二水槽设置于所述第二淋水填料层的下面，所述第二淋水喷头设置于所述第二淋水填料层的正上方，所述第二水泵的进水管入口置于所述第二水槽内，所述第二水泵的出水管出口与所述第二淋水喷头的入口连接，所述第二水槽内存储有冷水；所述热管包括蒸发段和冷凝段，所述蒸发段置于所述第一淋液填料层内，所述冷凝段置于所述第二淋水填料层内；所述第一液泵的出液管出口与所述超滤器串联后与所述纳滤器的入口连接，所述纳滤器的浓液出口与所述第一电磁阀串联后与所述第一淋液喷头的入口连接，所述纳滤器的稀液出口与所述第二电磁阀串联后与所述第二淋液喷头的入口连接；所述第二淋液填料层设置于所述第二弃风ロ，用于热风穿过，所述第二液槽设置于所述第二淋液填料层的下面，所述第二淋液喷头设置于所述第二淋液填料层的正上方，所述第ニ液泵的进液管入口置于所述第二液槽内，所述第二液泵的出液管出口置于所述第一液槽内；所述第一常开风阀安装于所述冷风回风ロ，所述第二常开风阀安装于所述热风入ロ，所述第一常闭风阀安装于所述冷风备用入口，所述第二常闭风阀安装于热风备用回风ロ ；所述第一电磁阀的控制输入端、所述第二电磁阀的控制输入端、所述第一常开风阀的控制输入端、所述第二常开风阀的控制输入端、所述第一常闭风阀的控制输入端和所述第二常闭风阀的控制输入端分别与所述控制器的控制信号输出端对应连接。更进一歩，所述出风风机内侧与所述加湿制冷装置之间设置有消防阀。本发明的有益效果在干本发明所述预除湿蒸发式冷气机采用除湿与制冷相结合的结构以及ニ级制冷结构，消除了高湿度对蒸发式冷气机的限制作用，在高温、高湿地区也有较好的制冷效果，尤其适用于为通信和数据机房及其它常年需要冷气的专用机房制冷；本发明通过在LiCl水溶液的除湿和再生两个阶段分别采用热管和过滤器结构，交替、反复回收使用新风与回风中的不同性质的能量，避免了在这两个过程中使用外加能源，从而大大降低了能耗，提高了能效比。
图I是本发明所述预除湿蒸发式冷气机的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进ー步说明如图I所示，本发明所述预除湿蒸发式冷气机包括壳体7、进风ロ I和出风ロ 2，出风ロ 2设置有出风风机118，进风ロ I设置有除湿制冷装置，出风ロ 2位于出风风机118内侧的位置设置有加湿制冷装置，出风风机118内侧与加湿制冷装置之间设置有消防阀116。上述加湿制冷装置包括第一淋水填料层117、第一水泵115、第一水槽114和第一淋水喷头129，第一淋水填料层117设置于出风ロ 2，用于出风穿过，第一水槽114设置于第一淋水填料层117的下面,第一淋水喷头129设置于第一淋水填料层117的正上方,第一水泵115的进水管入口置于第一水槽114内，第一水泵115的出水管出口与第一淋水喷头129的入口连接，第一水槽114内存储有冷水。上述除湿制冷装置包括第一淋液填料层102、第一液泵103、第一液槽104、第一淋液喷头101、热管126、第二淋水填料层123、第二 水泵124、第二水槽125、第二淋水喷头122、第二淋液填料层105、第二液泵108、第二液槽110、第二淋液喷头128、超滤器106、纳滤器107、第一电磁阀127、第二电磁阀109、热风风机113、冷风风机120、冷风回风ロ 3、冷风备用入口 6、热风入口 4、热风备用回风ロ 5、第一弃风ロ 8、第二弃风ロ 9、第一常开风阀119、第二常开风阀111、第一常闭风阀121、第二常闭风阀112和控制器(图中未示出)，第一淋液填料层102设置于进风ロ 1，用于进风穿过，第一液槽104设置于第一淋液填料层102的下面,第一淋液喷头101设置于第一淋液填料层102的正上方，第一液泵103的进液管入口置于第一液槽104内，第一液槽104内存储有浓度40% (也可以采用其它浓度)的LiCl水溶液；冷风回风ロ 3和热风备用回风ロ 5分别置于出风ロ 2的旁边，冷风备用入口 6设置于冷风回风ロ 3的旁边，冷风回风ロ 3和冷风备用入口 6均与第一弃风ロ 8相通，冷风风机120安装于第二淋水填料层123的内侧(也可以为外侧)，热风入ロ 4设置于热风备用回风ロ 5的旁边，热风备用回风ロ 5和热风入ロ4均与第二弃风ロ相通9，热风风机113安装于第二淋液填料层105的内侧；第二淋水填料层123设置于第一弃风ロ 8，用于冷风穿过，第二水槽125设置于第二淋水填料层123的下面，第二淋水喷头122设置于第二淋水填料层123的正上方，第二水泵124的进水管入口置于第二水槽125内，第二水泵124的出水管出口与第二淋水喷头122的入口连接，第二水槽125内存储有冷水；热管216包括蒸发段(图中的下段)和冷凝段(图中的上段)，蒸发段置于第一淋液填料层102内，冷凝段置于所述第二淋水填料层123内；第ー液泵103的出液管出口与超滤器106串联后与纳滤器107的入口连接，纳滤器107的浓液出口与第一电磁阀127串联后与第一淋液喷头101的入口连接，纳滤器107的稀液出口与第二电磁阀109串联后与第二淋液喷头128的入口连接；第二淋液填料层105设置于第二弃风ロ 9，用于热风穿过，第二液槽110设置于第二淋液填料层105的下面，第二淋液喷头128设置于第二淋液填料层105的正上方，第二液泵108的进液管入口置于第二液槽110内，第二液泵108的出液管出ロ置于第一液槽104内；第一常开风阀119安装于冷风回风ロ 3，第二常开风阀111安装于热风入口 4，第一常闭风阀121安装于冷风备用入口 6，第二常闭风阀112安装于热风备用回风ロ 5 ;第一电磁阀127的控制输入端、第二电磁阀109的控制输入端、第一常开风阀119的控制输入端、第二常开风阀111的控制输入端、第一常闭风阀121的控制输入端和第二常闭风阀112的控制输入端分别与控制器的控制信号输出端对应连接(图中未示出)。如图I所示，本发明所述预除湿蒸发式冷气机的工作过程如下室外的新风由进风ロ I进入预除湿蒸发式冷气机的壳体7内，在第一淋液填料层102内与由第一淋液喷头101喷淋来的40%浓度的LiCl水溶液直接接触，新风中的湿气被LiCl水溶液吸收，新风被干燥；干燥的空气继续流动到第一淋水填料层117，在那里与第一水泵115送来并经第一淋水喷头129喷淋的水直接接触，水被蒸发，干燥的空气将显热传递给水而实现增湿降温，二次降温后的冷空气从出气ロ 2送出至室内。上述过程中，第一淋液填料层102吸湿过程产生的热量由热管126传递到第二淋水填料层123，在那里与被冷风风机120送来的低温的室内回风(或由冷风备用入口 6进入的冷空气，适用于室外空气温度低于室内空气温度的情況)和由第二淋水喷头122喷出的水直接接触，水的蒸发加上低温回风降温的双重作用，带走除湿过程释放的热量，在对进风ロ I流入的新风进行干燥的同时，也降低了新风的温度，实现了除湿降温。吸湿后的LiCl水溶液浓度降低，成为稀溶液，由第一液泵103输送到超滤器106，滤除了空气中带入的污染物后，再流入纳滤器107。由于纳滤器107对LiCl盐份的截留作用，纳滤器107的截留液的浓度升高到40%，经过第一电磁阀127后重新作为吸湿剂由第一淋液喷头101喷淋；而纳滤器107的透过液的浓度变低到15%以下，被喷淋到第二淋液填料层105，在那里与热风风机113送来的高温空气(高温空气一般为室外热空气，若室内空气温度高于室外空气温度，则此处的高温空气为高温室内回风)直接接触，由于高温空气的水汽分压远小于LiCl稀液的表面蒸汽压力，LiCl稀液中的水分被高温空气吹走，LiCl稀液中蒸发掉的水量等于在第一淋液填料层102中从空气中除湿得到的水量，失水变稠后的LiCl溶液，沉积到第二液槽110，然后 被第二液泵108输送回到第一液槽104 ;纳滤器107的截留、第二淋液填料层105中的蒸发去水、加上电磁阀127、109的调节的综合作用，使得第一淋液喷头101喷淋的始终是浓度为40%的LiCl浓液，实现了除湿液的再生。第一常开风阀119、第二常开风阀111、第一常闭风阀121和第二常闭风阀112均由控制器中的同一个继电器控制，g在回收冷风机回风即室内回风中包含的能量，以室外新风与室内回风的温差作为除湿再生的动カ当室外新风温度大于室内回风温度吋，以室外新风作为热源给溶液再生过程供热，以室内回风中的冷量再加上蒸发少量的水吸收的热量为吸湿过程提供冷源；反之，当室外新风温度低于室内回风温度时，以室内回风作为再生过程的热源，而以室外新风加上少量水的蒸发为吸湿过程供冷。从而实现吸湿过程和再生过程均不需要外加热(冷)源的目的，形成自循环系统。
权利要求
1.ー种预除湿蒸发式冷气机，包括壳体、进风口和出风ロ，所述出风ロ设置有出风风机，其特征在于所述进风ロ设置有除湿制冷装置，所述出风ロ位于所述出风风机内侧的位置设置有加湿制冷装置。
2.根据权利要求I所述的预除湿蒸发式冷气机，其特征在于所述除湿制冷装置包括第一淋液填料层、第一液泵、第一液槽和第一淋液喷头，所述第一淋液填料层设置于所述进风ロ，用于进风穿过，所述第一液槽设置于所述第一淋液填料层的下面，所述第一淋液喷头设置于所述第一淋液填料层的正上方，所述第一液泵的进液管入口置于所述第一液槽内，所述第一液泵的出液管出口与所述第一淋液喷头的入口连接，所述第一液槽内存储有吸湿溶液；所述加湿制冷装置包括第一淋水填料层、第一水泵、第一水槽和第一淋水喷头，所述第一淋水填料层设置于所述出风ロ，用于出风穿过，所述第一水槽设置于所述第一淋水填料层的下面，所述第一淋水喷头设置于所述第一淋水填料层的正上方，所述第一水泵的进水管入口置于所述第一水槽内，所述第一水泵的出水管出口与所述第一淋水喷头的入口连接，所述第一水槽内存储有冷水。
3.根据权利要求2所述的预除湿蒸发式冷气机，其特征在于所述吸湿溶液为浓度40%的LiCl水溶液。
4.根据权利要求2所述的预除湿蒸发式冷气机，其特征在于所述除湿制冷装置还包括热管、第ニ淋水填料层、第二水泵、第ニ水槽、第二淋水喷头、第ニ淋液填料层、第二液泵、第二液槽、第二淋液喷头、超滤器、纳滤器、第一电磁阀、第二电磁阀、热风风机、冷风风机、冷风回风ロ、冷风备用入口、热风入口、热风备用回风ロ、第一弃风ロ、第二弃风ロ、第一常开风阀、第二常开风阀、第一常闭风阀、第二常闭风阀和控制器；所述冷风回风口和所述热风备用回风ロ分别置于所述出风ロ的旁边，所述冷风备用入ロ设置于所述冷风回风ロ的旁边，所述冷风回风ロ和所述冷风备用入口均与所述第一弃风ロ相通，所述冷风风机安装于所述第二淋水填料层的内侧，所述热风入ロ设置于所述热风备用回风ロ的旁边，所述热风备用回风口和所述热风入口均与所述第二弃风ロ相通，所述热风风机安装于所述第二淋液填料层的内侧；所述第二淋水填料层设置于所述第一弃风ロ，用于冷风穿过，所述第二水槽设置于所述第二淋水填料层的下面，所述第二淋水喷头设置于所述第二淋水填料层的正上方，所述第二水泵的进水管入口置于所述第二水槽内，所述第二水泵的出水管出口与所述第二淋水喷头的入口连接，所述第二水槽内存储有冷水；所述热管包括蒸发段和冷凝段，所述蒸发段置于所述第一淋液填料层内，所述冷凝段置于所述第二淋水填料层内；所述第一液泵的出液管出口与所述超滤器串联后与所述纳滤器的入口连接，所述纳滤器的浓液出ロ与所述第一电磁阀串联后与所述第一淋液喷头的入口连接，所述纳滤器的稀液出口与所述第二电磁阀串联后与所述第二淋液喷头的入口连接；所述第二淋液填料层设置于所述第ニ弃风ロ，用于热风穿过，所述第二液槽设置于所述第二淋液填料层的下面，所述第二淋液喷头设置于所述第二淋液填料层的正上方，所述第二液泵的进液管入口置于所述第二液槽内，所述第二液泵的出液管出口置于所述第一液槽内；所述第一常开风阀安装于所述冷风回风ロ，所述第二常开风阀安装于所述热风入ロ，所述第一常闭风阀安装于所述冷风备用入口，所述第二常闭风阀安装于热风备用回风ロ ；所述第一电磁阀的控制输入端、所述第二电磁阀的控制输入端、所述第一常开风阀的控制输入端、所述第二常开风阀的控制输入端、所述第一常闭风阀的控制输入端和所述第二常闭风阀的控制输入端分别与所述控制器的控制信号输出端对应连接。
5.根据权利要求I所述的预除湿蒸发式冷气机，其特征在于所述出风风机内侧与所述加湿制冷装置之间设置有消防阀。
6.根据权利要求2、3所述的预除湿蒸发式冷气机，其特征在于所述吸湿液的再生通过纳滤对LiCl盐份的截留以及对纳滤后的稀LiCl溶液加热蒸发双重作用来实现。
全文摘要
本发明公开了一种预除湿蒸发式冷气机，包括壳体、进风口和出风口，所述出风口设置有出风风机，所述进风口设置有除湿制冷装置，所述出风口位于所述出风风机内侧的位置设置有加湿制冷装置。本发明所述预除湿蒸发式冷气机采用除湿与制冷相结合的结构以及二级制冷结构，消除了高湿度对蒸发式冷气机的限制作用，在高温、高湿地区也有较好的制冷效果，尤其适用于为通信和数据机房及其它常年需要冷气的专用机房制冷。
文档编号F24F5/00GK102748825SQ20121026051
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月26日 优先权日2012年7月26日
发明者余成波, 杨如民, 陈春到 申请人:成都远畅通迅技术有限责任公司, 重庆理工大学