专利名称：水蒸发式环保制冷空调及其制冷方法
技术领域：
本发明涉及一种制冷设备，特别是涉及一种水蒸发式环保制冷空调及其制冷方法。
背景技术：
目前，应用压缩机制冷原理或其他制冷原理，所制造的冷气空调产品能耗大，但可 获得较低温度的冷气，仍然是目前市场销售的主流产品，这种通过压缩制冷对室内空气进 行降温的方式，无法改变室内空气的新鲜程度；如果要增加室内空气的湿度，则需要另行添 置加湿器，增加普通家庭的成本支出。现在，市面上推出水冷环保制冷装置，其利用的原理是在自然环境中，水表面蒸 发吸收热量，使空气变冷的原理，并被应用在冷气扇、空调扇、移动空调等产品，这些产品的 设计理论认为水蒸发吸收热量，蒸发面积影响蒸发效率；当空气的相对湿度达到一定程 度甚至饱和程度时，水的蒸发就会很慢，影响降温效果，认为水蒸发吸收热量的现象是一种 自然无力现象。所以在设计中单方面追求用提高蒸发面积来实现降温的方法。这种方法效 果微小，因此产品的制冷质量结果是制冷风量大，但制冷降温小，影响市场的销售范围，只 是冷气空调产品的配角，因其存在的缺陷，不能被广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的水冷环保制冷机存在的缺陷，而提供一种新的水 蒸发式环保制冷空调及其制冷方法，其结构简单，能实现降温的同时还可有效增加室内气 体的湿度。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提 出的一种水蒸发式环保制冷空调，包括保温壳体；供水装置，设置于上述保温壳体底部， 用于提供工质水；真空蒸发器，包括一部分设置于上述供水装置中的吸水栅帘，及设置于吸 水栅帘上端由内壳体四面封闭形成具有一定空间的冷气腔；干冷腔，设置于上述保温壳体 和真空蒸发器之间，用于将室内空气变为预冷空气；抽排风机，设置于上述真空蒸发器的上 面，用于将上述冷气腔中的冷气排出。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。根据本发明实施例的水蒸发式环保制冷空调，所述保温壳体是由外壳体和外壳体 内包覆的保温材料层构成；在所述外壳体的一面中部位置设置一可供室内空气进入的进风 口，在所述壳体的另一面上部位置设置一可供冷气排出的出风口。根据本发明实施例的水蒸发式环保制冷空调，所述出风口上设置一可改变风向的 导风板。根据本发明实施例的水蒸发式环保制冷空调，所述供水装置包括盛水容器、水 泵、供水管及球阀开关，盛水容器安装在上述真空蒸发器的下端，水泵安装在盛水容器上， 通过供水管安装在真空蒸发器的上端，供水管连接到盛水容器中，球阀开关设置在供水管上。根据本发明实施例的水蒸发式环保制冷空调，所述吸水栅帘是由多片吸水复合材 料构成的水帘片，每两个水帘片之间设置为可供空气流出的间隙；所述冷气腔的下面供由 间隙流出的空气通过，冷气腔的上面设置为出风口。根据本发明实施例的水蒸发式环保制冷空调，所述干冷腔的上面设置为隔离层， 所述抽排风机安装在所述隔离层上。根据本发明实施例的水蒸发式环保制冷空调，所述抽排风机可以是风扇、低真空 泵、离心风机或罗茨风机。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的 一种水蒸发式环保制冷空调的制冷方法，包括以下步骤室内空气进入保温壳体内，进行隔 热，该保温壳体不让制冷过程的水冷源和蒸汽冷源泄漏的步骤；利用干冷腔使水冷源和干 的蒸汽冷源混合起来与吸进的空气进行放热吸冷，形成预冷空气的步骤；预冷空气进入真 空蒸发器的吸水栅帘多层之间的空隙处，形成低压区，该低压区使空气产生低压形成风能， 风能对水表面蒸发吸收热量，生成水冷源和蒸汽冷源；以及将预冷空气返回到真空蒸发器 中，使工质水表面吸水热量，生成更低温的水冷源和蒸汽冷源，部分蒸汽冷源被预冷空气放 热吸冷形成反馈冷气，由出风口排出；这种将水冷源和蒸汽冷源不断地吸收并反馈制冷的 步骤。借由上述技术方案，本发明水蒸发式环保制冷空调及其制冷方法至少具有以下优占.
/ \\\ ·1)解决了制冷技术的热量排放问题，达到无热排放制冷，使能源利用率提高，所以 节能效果明显；2)应用真空低压技术，使空气产生低压形成风能，风能对水表面蒸发吸收热量，生 成两种水冷源和蒸汽冷源；把两种冷源进行隔热保温以后，使两种冷源被空气放热吸冷，形 成预冷空气；预冷空气对水表面蒸发吸收热量，产生更低温度的反馈冷气，该真空低压的形 成使工质水表面蒸发吸收热量和有效降低温度；3)保护生态环境，减少地球环境的污染；由于水蒸发式环保制冷空调以水而不是 有环保公害的氟里昂为制冷剂，对大气无污染；采用全新风，且具有空气过滤器和加湿功 能，对空气进行净化和加湿处理，大大改善其室内空气品质。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够 更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是本发明的水蒸发式环保制冷空调的外观结构示意图。图2是本发明的水蒸发式环保制冷空调的原理构成方框图。图3是本发明的水蒸发式环保制冷空调的内部结构剖面示意图。图4是本发明的水蒸发式环保制冷空调的真空蒸发器的结构示意图。图5是本发明的水蒸发式环保制冷空调的制冷方法步骤流程图。10:保温壳体11 外壳体
12 保温材料层
13 进风口 20 干冷腔 30 供水装置14:出风口21 隔离层a 工质水41:内壳体43:间隙45:出风口51:风机口1、2:隔离线
42 吸水栅帘 44 冷气腔 50 抽排风机 60 导风板 3:反馈线
40 真空蒸发器
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合 附图及较佳实施例，对依据本发明提出的水蒸发式环保制冷空调其具体实施方式
、原理、步 骤、特征及其功效，详细说明如后。本专利申请的发明人对水表面蒸发吸收热量的原理和理论，有不同的看法，应用 不同的理论为设计依据，实现了过去的空调所不可能做到的无热制冷。本发明的水蒸发式 环保制冷空调的设计理论基于以下四点1、水表面蒸发吸收热量，蒸发面积大小与温度下降无关，与蒸汽的蒸发量有关；2、水表面蒸发吸收热量，温度下降生成水冷源和蒸汽冷源；3、水表面蒸发吸收热量与空气湿度有密切关系，当空气湿度达到饱和的时候，水 表面蒸发吸收热量的现象就停止；4、水表面蒸发吸收热量的现象不是自然无力现象，可利用真空低压技术使水表面 蒸发吸收热量加快，和温度下降增加。请参阅图1和图3所示，本发明的水蒸发式环保制冷空调包括保温壳体10、干冷 腔20、供水装置30、真空蒸发器40、及抽排风机50。该外面的壳体设计为保温壳体10，该保 温壳体10可以是由外壳体11和外壳体11内包覆的保温材料层12构成；也可以是……；在 所述外壳体11的一面中部位置设置一可供室内空气进入的进风口 14 ；在所述保温壳体10 的另一面上部位置设置一可供冷气排出的出风口 14。上述保温壳体10是根据上述理论的第2点，水表面蒸发吸收热量温度下降生成水 冷源和蒸汽冷源；为了让空气能充分吸收这两种冷源，需要外壳体11隔热保温，不让两种 冷源泄漏。上述干冷腔20是根据设计理论的第3点，水表面蒸发吸收热量与空气湿度有密 切关系；为了使空气吸收水冷源和蒸汽冷源，又要防止蒸汽冷源潮湿的蒸汽，增加空气的湿 度，所以设计了干冷腔20，让进入的空气成为预冷空气。上述供水装置30是根据设计理论各点都与水紧密的联系，水是工质，没有水就不 能工作，所以需要供水装置3提供良好的工作条件。本发明的供水装置30可包括盛水容 器、水泵、供水管及球阀开关等(图中未示)，盛水容器安装在上述真空蒸发器40的下端， 水泵安装在盛水容器上，通过供水管安装在真空蒸发器40的上端，供水管连接到盛水容器 中，球阀开关设置在供水管上；本发明的供水装置30可以仅包括盛水容器，或者设计为一种自动给水装置，但都是一种成熟的现有技术，在此不再详细论述。上述真空蒸发器40是根据设计理论里的第1点，水表面蒸发吸收热量，蒸发面积 大小与温度下降无关，与蒸汽的蒸发量有关；所以，在设计中只要能达到蒸汽蒸发量，蒸发 面积就可以不要盲目加大；重点在于设计理论第4点，利用真空低压技术，使吸进的反馈预 冷空气形成低气压，促进水表面蒸发吸收热量，使温度下降加快。如图4所示，该真空蒸发 器40在结构上包括一部分设置于上述供水装置30内的吸水栅帘42和设置于吸水栅帘上 端由内壳体41四面封闭形成具有一定空间的冷气腔44 ；该吸水栅帘42是由多片吸水复合 材料构成水帘片，每两个水帘片之间设置为可供空气流出的间隙43 ；该冷气腔44的下面供 由间隙43流出的空气通过，上面设置为出风口 45。上述抽排风机50是根据设计理论第4点，水表面蒸发吸收热量的现象，不是自然 无力现象，可利用真空低压技术，使水表面蒸发吸收热量加快，温度下降增加。所以需要为 真空低压技术提供动力的抽排风机50，其设置在干冷腔20上面的隔离层21上。该抽排风 机50可以是风扇、低真空泵、离心风机或者罗茨风机等，其具有一风机口 51，该风机口 51正 对上述保温壳体10上的冷气出风口 14。可以在该冷气出风口 14上安装一可以改变风向的 导风板60。依据上述原理路线方框图2和原理运作方案，设计了下述实施方法由保温机体(壳体)10和真空蒸发器40的内壳体41组成的干冷腔20，及供水装 置30的工质水a，使它们被保温机体10包容在一起与外界进行隔热保温。保温机体10向 外开有空气入口(进风口)13和冷气进口(出风口)14。在干冷腔20和工质水a中装有真 空蒸发器40，真空蒸发器40的主要构件吸水栅帘42是采用吸水性能良好的材料(如复合 材料)来制造。当抽排风机50工作时，产生真空低压，低压的位置地方应在吸水栅帘42的 多层水帘片之间的间隙43处，形成低压区，该低压区能使工质水a表面蒸发吸收热量，和达 到降低温度效果提高。请参阅图5所示，图5是本发明的水蒸发式环保制冷空调的制冷方法的步骤流程 图。空气是抽排风机50动力传递的介质，使它成为风能，同时是制冷过程中冷源的载体。空 气在空气入口(进风口)13经干冷腔20被抽排风机50吸进吸水栅帘42的低压区，使得工 质水a表面蒸发吸收热量，生成水冷源和蒸汽冷源，部分蒸汽冷源被空气放热吸冷后经抽 排风机50从冷气出口(出风口)14排出，成为初始冷气，这是制冷过程的第一步(这也是 目前的水蒸发式制冷空调的制冷原理)。接着，另一部分的蒸汽冷源，直接被真空蒸发器40 的腔壁(内壳体)41所吸收，变成了干的蒸汽冷源，干的蒸汽冷源和水冷源在干冷腔20中 混合起来与空气入口(进风口)13吸进的空气放热吸冷，就形成了预冷空气，预冷空气回到 吸水栅帘42的低压区使工质水a表面蒸发吸收热量，产生制冷过程第二步，更低温度的水 冷源和蒸汽冷源，部分蒸汽冷源被预冷空气放热吸冷，形成反馈冷气经抽排风机50从冷气 出口(出风口)14不断排出。这种将水冷源和蒸汽冷源吸收作反馈的制冷方法，能使冷气 温度更进一步下降。下面描述本发明的水蒸发式环保制冷空调的作用原理当抽排风机50工作的时候，室内空气由进风口 13被吸进保温机体10，保温机体 10被保温的隔离线1和2封闭了整体运作过程。空气运作路线只能向干冷腔20前进，干冷 腔20为了防止湿蒸汽冷源增加空气的湿度，被封闭在外壳体11和内壳体41之间；给水装置30中的运作路线是保证供给真空蒸发器40的工作用水。当空气经过干冷腔20运作到真 空蒸发器40与水表面蒸发吸收热量，成为制冷启动冷气，从冷气腔44经抽排风机50排出， 同时在干冷腔20中产生水冷源和干蒸汽冷源，与吸进的空气放热吸冷形成预冷空气，预冷 空气顺着反馈线3，回到真空蒸发器40中进行不断的反馈运作，产生的更低温度的冷气从 抽排风机50的风机口 51排出。 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰 为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对 以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
一种水蒸发式环保制冷空调，其特征在于其包括保温壳体；供水装置，设置于上述保温壳体底部，用于提供工质水；真空蒸发器，包括一部分设置于上述供水装置中的吸水栅帘，及设置于吸水栅帘上端由内壳体四面封闭形成具有一定空间的冷气腔；干冷腔，设置于上述保温壳体和真空蒸发器之间，用于将室内空气变为预冷空气；抽排风机，设置于上述真空蒸发器的上面，用于将上述冷气腔中的冷气排出。
2.根据权利要求1所述的水蒸发式环保制冷空调，其特征在于所述保温壳体是由外 壳体和外壳体内包覆的保温材料层构成；在所述外壳体的一面中部位置设置一可供室内空 气进入的进风口，在所述壳体的另一面上部位置设置一可供冷气排出的出风口。
3.根据权利要求2所述的水蒸发式环保制冷空调，其特征在于所述出风口上设置一 可改变风向的导风板。
4.根据权利要求1所述的水蒸发式环保制冷空调，其特征在于所述供水装置包括盛 水容器、水泵、供水管及球阀开关，盛水容器安装在上述真空蒸发器的下端，水泵安装在盛 水容器上，通过供水管安装在真空蒸发器的上端，供水管连接到盛水容器中，球阀开关设置 在供水管上。
5.根据权利要求1所述的水蒸发式环保制冷空调，其特征在于所述吸水栅帘是由多 片吸水复合材料构成的水帘片，每两个水帘片之间设置为可供空气流出的间隙；所述冷气 腔的下面供由间隙流出的空气通过，冷气腔的上面设置为出风口。
6.根据权利要求1所述的水蒸发式环保制冷空调，其特征在于所述干冷腔的上面设 置为隔离层，所述抽排风机安装在所述隔离层上。
7.根据权利要求1或6所述的水蒸发式环保制冷空调，其特征在于所述抽排风机可 以是风扇、低真空泵、离心风机或罗茨风机。
8.一种水蒸发式环保制冷空调的制冷方法，其特征在于其包括以下步骤室内空气进入保温壳体内，进行隔热，该保温壳体不让制冷过程的水冷源和蒸汽冷源 泄漏的步骤；利用干冷腔使水冷源和干的蒸汽冷源混合起来与吸进的空气进行放热吸冷，形成预冷 空气的步骤；预冷空气进入真空蒸发器的吸水栅帘多层之间的空隙处，形成低压区，该低压区使空 气产生低压形成风能，风能对水表面蒸发吸收热量，生成水冷源和蒸汽冷源；以及将预冷空气返回到真空蒸发器中，使工质水表面吸水热量，生成更低温的水冷源和蒸 汽冷源，部分蒸汽冷源被预冷空气放热吸冷形成反馈冷气，由出风口排出；这种将水冷源和 蒸汽冷源不断地吸收并反馈制冷的步骤。
全文摘要
本发明是关于一种水蒸发式环保制冷空调及其制冷方法。该水蒸发式环保制冷空调包括保温壳体；供水装置，设置于上述保温壳体底部，用于提供工质水；真空蒸发器，包括一部分设置于上述供水装置中的吸水栅帘，及设置于吸水栅帘上端由内壳体四面封闭形成具有一定空间的冷气腔；干冷腔，设置于上述保温壳体和真空蒸发器之间，用于将室内空气变为预冷空气；抽排风机，设置于上述真空蒸发器的上面，用于将上述冷气腔中的冷气排出。本发明的水蒸发式环保制冷空调及其制冷方法，其结构简单，能实现降温的同时还可有效增加室内气体的湿度。
文档编号F24F5/00GK101922769SQ200910040128
公开日2010年12月22日 申请日期2009年6月10日 优先权日2009年6月10日
发明者唐文正 申请人:唐文正