专利名称：自然循环制冷方法
技术领域：
本发明是一种利用水的自然循环进行制冷的方法。
根据实验，利用水的自然循环对空气等流体进行制冷，是一种低能耗，低成本的制冷方法，可以在多方面得到应用。
水自然循环制冷的基本原理是用通风或其它的方法使水在常温常压下强制蒸发成水蒸气，吸热，将水蒸气排入大气，水蒸气自动上升到高层大气，放热，凝结成水，以降水的形式回到地面，这个循环可以将地面或大气下层的热量带到大气上层并排放到宇宙空间，因此可以利用这个循环制冷，具体说就是使水在蒸发板上发生相变，蒸发板的温度下降，成为冷源，被制冷的流体与蒸发板进行热交换，就可达到制冷的目的。
与这种制冷原理有关的已知发明有SU，A，979796，CN1043782A。SU，A，979796的特征是使气流流过蒸发板的干面，从被制冷气流中分出一部分气流通过蒸发板的湿面排入大气，这部分气流的流向与被制冷气流的相反，CN1043782A在SU，A，979796的基础上有了改进，具体是这样的被制冷的气流通过主蒸发板干面，然后分出一部分气流通过辅助蒸发板的湿面，对辅助气流进行制冷，方向与辅助气流相反，然后排出室外，辅助气流从室外吸入，通过辅助蒸发板的干面预冷。再通过主蒸发板的湿面，对被制冷气流制冷，然后排出室外，CN1043782A克服了SU，A，979796的制冷极限温度过高的缺点使制冷极限温度降到环境的露点温度，但还存在一些不足之处，具体有下列几点1.制冷装置没能和被制冷空间成为一个整体，使蒸发板面积过大，分流机构过多，增加了制冷机的复杂程度，使气流的动能损耗增加。
2.在用于房间空调时，由于主气流中的一部分被分流到辅助蒸发板湿道中再排出室外，使室内气压下降，室外空气必会通过各种缝隙渗入室内，这些空气没有经过任何处理，会影响室内制冷效果。
3.被排出室外的气流的温度是大气的湿球温度，低于室外温度也是一种冷源，但是一种冷源，但被白白排出室外。
4.通过湿道的气流的温度没有得到控制在湿度过高的环境中制冷效果不好。
本发明的目的是建立一种能耗小，成本低基于水自然循环的制冷方法。
本发明的内容是，用导热率高的薄板制成，具有干面与湿面的蒸发板，并将其组成干和湿两种通道，制冷过程由蒸发循环和制冷循环构成。气流1来自被制冷空间，从湿道流过，再流过预冷器6排出室外，带走水蒸气，完成蒸发循环中的气化过程，冷凝过程自发完成。来自被制冷空间的气流2是被制冷气流，流过干道湿度降低后回到室内。制冷气流1A在预冷器6中对新风3预冷后再排出室外。在高湿度环境下可使用干燥器4，新风3经干燥器4干燥后进入室内。蒸发循环时，可采用风机驱动气流，还可采用真空，电埸的方法。
本发明使用导热率高的薄板制成蒸发板，蒸发板的一面是用水浸湿的面并能在使用过程中保持湿润，另一面是干面。由干面构成制冷通道，由湿面构成蒸发通道，从室内来的被制冷气流通过制冷通道制冷通道温度降低再送回室内，完成制冷循环。用于蒸发通道强制蒸发的气流也来自室内，通过蒸发通道后气流被加湿，相对湿度接近于100%，温度接近于环境湿球温度通过热交换板对来自大气的空气气流进行预冷后排入大气。这些气流带走湿道中蒸发出来的水蒸气，完成蒸发循环中水的蒸发过程，水的冷凝过程则是在大气中自发完成，这就是自然循环制冷方法节能的原理。气流的流动由风机驱动。由于蒸发板上不断地进行强制蒸发，蒸发板始终保持一定的低温，通过制冷通道的气流把热量传给蒸发板而降温，传给蒸发板的热量被水的汽化所吸收。这样，经过若干次的循环后，室内温度可以降到环境的露点温度。在湿度过高的环境中，这些来自大气的气流可经过干燥器的干燥，湿度降低后进入室内，干燥过程可在预冷前或预冷后进行。特别要指出的是，本发明提出的这种制冷方法，关键在于形成水的自然循环，因此，除采用风机驱动气流的方法，也可用真空、电埸等方法使气流流动。
下面，将对照表示本方法实现方案的附图(
图1)，描述本发明的最佳实施例。
以一般的房间的空调为例，如附图1所示，来自房间的气流2从蒸发板5的干面构成的制冷通道8流过，由于蒸发板上不断地有水气化，所以蒸发板的温度低于气流2的温度，气流将热量传给蒸发板而被冷却，成为气流2a返回房间，完成一次制冷循环，来自房间的气流1从蒸发板5的浸湿面构成的蒸发通道9流过，吸收了由于蒸发板浸湿面上水的不断蒸发而形成的水蒸汽，含湿量增加，相对湿度接近100%，温度为房间的湿球温度，成为气流1a，气流1a通过热交换板6对气流3进行冷却，温度升高，排入大气。来自大气的空气气流3在干燥器4中进行处理后，在热交换板6上进行预冷却后进入房间成为新风并汇入气流1，气流2保持了房间的气压不下降。
在湿度较低的环境中可省掉干燥器4。
根据实测，气流2与气流2a的温差可达7-12度，因此随着循环的进行，气流1，气流2的温度会不断下降，最终气流2的温度可达到大气的露点温度，而含湿量不变。
在本发明中，水是作为工质使用，由于水的冷凝是自发进行，因此，比起蒸气压缩制冷方式可节省能量。本发明所用的设备构造简单、容易制造，安装使用方便。本发明可以用于空调，也可以用于对各种流体的直接制冷，具有广泛的应用领域。
权利要求
1.自然循环制冷方法，用导热率高的簿板制成具有干面与湿面的蒸发板，并将其组成干和湿两种通道，其特征是制冷过程由蒸发循环和制冷循环构成。气流1来自被制冷空间，从湿道流过，再流过预冷器6排出室外，带走水蒸气，完成蒸发循环中气化过程，冷凝过程自发完成。来自被制冷空间的气流2是被制冷气流，流过干道温度降低后回到室内。
2.根据权利要求1所述的制冷方法，其特征是制冷气流1A在预冷器6中对新风3预冷后再排出室外。
3.根据权利要求1所述的制冷方法，其特征是在高湿度环境下可使用干燥器4，新风3经干燥器4干燥后进入室内。
4.根据权利要求1、2、3、所述的制冷方法，其特征是蒸发循环时，可采用风机驱动气流，还可采用真空、电埸的方法。
全文摘要
自然循环制冷方法。由两个循环(蒸发循环和制冷循环)构成。蒸发板构成干通道和湿通道，制冷气流2从湿道流过，再流过预冷板6排出室外，被制冷气流1从干通道流过后回到室内。新风3经预冷板6预冷后进入室内。本发明所用的设备构造简单、容易制造，安装使用方便。具有广泛的应用领域。
文档编号F25D1/02GK1068645SQ9110474
公开日1993年2月3日 申请日期1991年7月11日 优先权日1991年7月11日
发明者杜黎, 陈陶, 杜霞 申请人:杜黎, 陈陶, 杜霞