正压型多级高效蒸发冷却空调送风机组的制作方法

本发明属于空气调节技术领域，尤其涉及一种正压型多级高效蒸发冷却空调送风机组。

背景技术：

蒸发冷却制冷技术因为其环保、高效且经济性得到广泛使用。相比于传统的蒸发-压缩或吸收式制冷空调系统而言，蒸发冷却空调系统可能只需消耗更少的能量就能满足室内制冷要求，且蒸发冷却制冷方式往往只需要充足水源即可满足室内制冷要求，制冷方式更为环保、经济。

但是，传统蒸发冷却制冷方式的使用条件也有一定局限性，空调机组制冷量非常依赖室外环境温、湿度状态。再者，从蒸发冷却出来的空气温度不容易控制，同样取决于室外空气的温、湿度水平。室外空气湿度增加，蒸发冷却系统的冷却能力随之降低。在潮湿气候时，传统的蒸发冷却方式甚至无法将供气冷却到舒适温度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种正压型多级高效蒸发冷却空调送风机组，该机组由动力源段、冷却水制取段、多级蒸发冷却段组成，通过利用预冷空气与高温度冷却水逆流蒸发换热制取低温度冷却水，再结合多级冷却过程来保证机组夏季送冷风要求。同时，采用冷却水间接表冷、冷却水雾化蒸发等方式强化冷却水蒸发能力，极大弱化了传统蒸发冷却机组过度受限于室外空气湿度的问题。

为实现上述目的，本申请采用如下技术方案：

正压型多级高效蒸发冷却空调送风机组，包括动力源段、空气冷却段、冷却水制取段以及蒸发冷却段；

所述冷却水制取段内形成有冷却室，所述冷却室的顶部和底部分别设有布水器和冷却水蓄水盘，所述冷却室内位于所述布水器与所述冷却水蓄水盘之间设有冷却填料；

所述蒸发冷却段内形成有蒸发室，所述蒸发室内设有与所述冷却水蓄水盘连通的雾化器，所述空气冷却段内设有与所述动力源段内的风机连接的空气冷却器；

所述冷却水蓄水盘通过冷却水管依次与所述空气冷却器和所述布水器连接，所述冷却水管道上设有循环泵，所述蒸发室以及所述冷却室的进风阀均与所述空气冷却器的空气出口对接。

具体的，所述冷却水制取段位于所述蒸发冷却段的上方。

具体的，所述雾化器采用二流体雾化器，所述二流体雾化器的压缩空气进口通过压缩空气管与高压气源连接，所述压缩空气管上设有电磁脉冲阀。

具体的，所述雾化器在所述蒸发室内从上到下并排设置多个，且多个所述雾化器的雾化喷口朝向所述送风口。

具体的，所述送风口处设有温度传感器，所述温度传感器、所述蒸发室以及冷却室的进风阀、所述动力源段内的风机以及所述雾化器均与送风机组的控制系统连接。

具体的，冷却室的进风阀处设有导流叶片。

具体的，所述冷却室的底部设有进风阀，顶部设有出风口。

具体的，所述蒸发室内位于所述雾化器与送风口之间还设有湿膜。

具体的，所述蒸发室内位于所述湿膜的正下方设有接水盘。

一种基于上述正压型多级高效蒸发冷却空调送风机组的工作方法，当空调送风机组送风温度较高时，将蒸发室的进风阀开度调小，冷却室的进风阀开度调大，进入冷却水制取段内的预冷气流增加，预冷空气能带走更多的热量，使制取的冷却水温度更低，更低温度的冷却水被送至蒸发室内的雾化器，与此同时，由于蒸发室的进风阀开度调小导致进入多级蒸发冷却段内的初冷气流变少，在更低温度冷却水制取的水雾下冷却更少的空气，制取的空调送风温度变低，实现空调送风机组送风温度的调低；

同理，当空调机组送风温度太低时，可将蒸发室的进风阀开度调大，冷却室的进风阀开度调小，从而实现空调送风机组送风温度的调高。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果在于：

(1)该机组由动力源段、冷却水制取段、多级蒸发冷却段组成，通过利用预冷空气与高温度冷却水逆流蒸发换热制取低温度冷却水，再结合多级冷却过程来保证机组夏季送冷风要求。同时，采用冷却水间接表冷、冷却水雾化蒸发等方式强化冷却水蒸发能力，通过调节冷却室和蒸发室的进风阀阀门开度可有效调节空调机组送风量及送风温度，极大弱化了传统蒸发冷却机组过度受限于室外空气湿度的问题。

(2)动力源段设置于冷却水制取段、多级蒸发冷却段上游，形成了空调送风机组制冷段处于正压环境下工作，这样设计能有效避免因动力源自身发热引起的下游送风冷热抵消现象。

(3)设计有多级蒸发冷却过程，使得即使在室外较高温度环境下仍能利用预冷空气与高温度冷却水逆流蒸发换热制取低温度冷却水，进而使送风满足空调夏季室内送风温度要求，机组冷却效率高，绿色环保。

(4)空气冷却器既能对进入冷却水制取段内的室外高温空气预冷，同时也是空调送风的第一级冷却设备，能使空气含湿量不变，焓值降低。

(5)第二级冷却过程采用水雾蒸发吸热方式，即通过二流体雾化装置实现冷却水雾化，初冷空气与雾化的低温冷却水进行充分的热质交换，使空气焓值降低，含湿量增加，温度进一步降低。

(6)设置的湿膜既能吸收并储存二流体喷雾中来不及换热蒸发的水雾，所存储的水能对流过的二次冷空气进一步冷却，还能对水雾起到有效的调蓄作用，防止空调机组出现飘水现象。

(7)冷却水在多级蒸发冷却段和冷却水制取段内循环使用，机组内水管路布置短，管路系统简单，整机无废水排放问题。

(8)采用单一动力源，冷却水制取段无需再设置排风扇等空气引流设备，机组整体噪音小。

(9)冷却水制取段、多级蒸发冷却段采用一体化设计制造，机组结构紧凑，能实现整机装箱发货，节约了现场安装时间成本，同时能避免因设计或制作偏差造成的现场整改，机组整体美观。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的正压型多级高效蒸发冷却空调送风机组结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，一种正压型多级高效蒸发冷却空调送风机组，包括动力源段21、空气冷却段22、冷却水制取段23以及蒸发冷却段24。其中，冷却水制取段23内形成有冷却室25，冷却室25的顶部和底部分别设有布水器14和冷却水蓄水盘12，冷却室25内位于布水器14与冷却水蓄水盘12之间设有冷却填料13；蒸发冷却段24内形成有蒸发室26，蒸发室26内设有与冷却水蓄水盘12连通的雾化器6，空气冷却段22内设有与动力源段21内的风机1连接的空气冷却器3，冷却水蓄水盘12通过冷却水管16依次与空气冷却器3和布水器14连接，冷却水管道上设有循环泵19，蒸发室26的以及冷却室25的进风阀均与空气冷却器3的空气出口对接。

该机组由动力源段21、冷却水制取段23、多级蒸发冷却段24组成，通过利用预冷空气与高温度冷却水逆流蒸发换热制取低温度冷却水，再结合多级冷却过程来保证机组夏季送冷风要求。同时，采用冷却水间接表冷、冷却水雾化蒸发等方式强化冷却水蒸发能力，通过调节冷却室25和蒸发室26的进风阀阀门开度可有效调节空调机组送风量及送风温度，极大弱化了传统蒸发冷却机组过度受限于室外空气湿度的问题。

这里为以示区别，蒸发室26的进风阀取名为多级蒸发冷却段进风阀4，冷却室25的进风阀取名为冷却水制取段进风阀18。而冷却水管则由连接空气冷却器3与布水器14的冷却水高温管段和连接空气冷却器3与冷却水蓄水盘12的冷却水低温管段组成。

本申请实施例中，动力源段设置于冷却水制取段、多级蒸发冷却段上游，形成了空调送风机组制冷段处于正压环境下工作，这样设计能有效避免因动力源自身发热引起的下游送风冷热抵消现象。

参见图1，具体的，冷却水制取段23位于蒸发冷却段24的上方，从而使得冷却水蓄水盘12内的冷却水可以在重力作用下自动流动至雾化器6，无需再额外设置循环泵19。冷却水制取段进风阀18靠近冷却室25的底部设置，在冷却室25的顶部设有出风口15，冷却室25的进风阀处设有导流叶片17，预冷后的空气在导流叶片17的引流下进入冷却填料13各区域，与吸热后温度较高的冷却水直接接触，逆流蒸发冷却，从而制取较低温度的冷却水，而风机1的出风口15则通过软管20与空气冷却器3的空气入口连接。

参见图1，需要解释的是，布水器14均匀分布于冷却填料13上方，布水器14的作用是将来自冷却水管16内温度较高的冷却水均匀播洒于冷却填料13上，增加冷却水与空气接触面积，增强两者的热质交换过程，经过冷却填料13冷却后的低温度冷却水集中收集于冷却水蓄水盘12。

参见图1，在实际应用中，雾化器6可以采用二流体雾化器6，二流体雾化器6的压缩空气进口通过压缩空气管10与高压气源连接，压缩空气管10上设有用于调节冷却水雾化效果的电磁脉冲阀9，而且为提高雾化室内空气冷却效果，雾化器6在蒸发室26内从上到下可以并排设置多个，且多个雾化器6的雾化喷口朝向送风口。

可以理解的是，在实际设计中，在送风口处设有温度传感器，温度传感器、多级蒸发冷却段进风阀4、冷却水制取段进风阀18、风机1以及雾化器6均与送风机组的控制系统电性连接，组成空调送风机组的控制电路，至于控制电路的具体结构均为现有技术，在此不再赘述。

参见图1，具体的，蒸发室26的进风阀和送风口11之间顺着气流方向依次设有雾化器6和湿膜8，气流从蒸发室26的进风阀进入后，依次与雾化器6碰触的水雾换热后，经湿膜8从送风口11流出，蒸发室26内位于湿膜8的正下方设有接水盘7。在实际应用中，湿膜8采用亲水性好、吸水性好的材料，湿膜8材料对二流体喷雾器喷出的水雾起到有效的调蓄作用，能有效阻止机组出现飘水现象，蒸发室26内位于湿膜8的正下方设有接水盘7，用来收集第二、三级换热后冷凝的少量水。

本实施例中，设置的湿膜既能吸收并储存二流体喷雾中来不及换热蒸发的水雾，所存储的水能对流过的二次冷空气进一步冷却，还能对水雾起到有效的调蓄作用，防止空调机组出现飘水现象。

紧接着多级蒸发冷却段进风阀4下游设置的是二流体雾化器6，二流体雾化器6通过冷却水低温管5与冷却水蓄水盘12对接，二流体雾化器6将冷却水低温管5内较低温度的冷却水与压缩空气管10内的压缩空气混合后雾化喷出，形成大量极细微的水滴颗粒，增大了水滴与空气的接触面积，极大的强化了冷却水蒸发能力。

参见图1，机组处于工作状态时，室外高温气体从动力源段21的新风口27进入空调送风机组动力源段21内，在风机1的作用下送入空调机组多级蒸发冷却段24，设置于多级蒸发冷却段24前端的空气冷却器3既是空调送风的第一级冷却设备，也是冷却水制取段23入口高温空气的预冷设备。室外高温空气经过空气冷却器3后，空气冷却器3内的低温度冷却水对室外高温空气进行冷却，使室外高温空气含湿量不变，焓值降低，预冷后的空气冷却能力增强。在冷却水制取段进风阀18的控制下，预冷后的空气在冷却水制取段进风阀18处导流叶片17的引流下进入冷却填料13各区域。而来自冷却水管16的高温管段内温度较高的冷却水在布水器14的作用下均匀播洒于冷却填料13上，与预冷的空气充分逆流接触换热，温度较高的冷却水降温至冷却水后收集于冷却水蓄水盘12中循环使用，而被加热后的空气在风机1的作用下从出风口15排至室外。

而设置于多级蒸发冷却段24前端的空气冷却器3既是冷却水制取段23入口高温空气的预冷设备，也是空调送风的第一级冷却设备，室外高温空气经过空气冷却器3后，空气冷却器3内的低温度冷却水对室外高温空气进行冷却，使室外高温空气含湿量不变，焓值降低，初冷后的空气温度降低。在多级冷却段进风阀的控制下，初冷后的空气通过阀门并在风机1的作用下进入蒸发室26内，二流体雾化器6连接有冷却水低温管5和压缩空气管10，设置于压缩空气管10上的电磁脉冲阀9能根据需要调节压缩空气量。在二流体雾化器6的作用下，大量低温冷却水与压缩空气混合后被雾化喷出，形成大量极细的水珠，冷却水雾化大大增加了冷却水与初冷空气的接触面积，水雾与流经此处的初冷气体充分碰撞接触，期间两者进行剧烈的热质交换过程，使空气温度显著降低。而少量的水雾由于在送风的作用下来不及换热，会随着气流进入湿膜8内。湿膜8吸附并储存第二级冷却过程中未完全蒸发的水雾，起到有效的调蓄作用。同时，所存储的水能对流过的二次冷空气进一步冷却。

冷却水在多级蒸发冷却段24和冷却水制取段23内循环使用，第一级冷却过程中空气冷却器3内经过换热后的冷却水吸热变成温度较高的冷却水，该部分的冷却水在循环泵19的作用下顺着冷却水管输送至冷却水制取段23进行降温处理。第二级冷却过程中的水雾吸热蒸发，少量剩余的水雾冷凝形成的水珠蓄存于湿膜8内，只有极少量的水沿着湿膜8外表面流至接水盘7中。

在一些可能实施的方案中，动力源段21、空气冷却段22、冷却水制取段23以及蒸发冷却段24集成在同一机组壳体2中，机组壳体2采用一体化设计制造，机组结构紧凑，能实现整机装箱发货，节约了现场安装时间成本，同时能避免因设计或制作偏差造成的现场整改，机组整体美观。

参见图1，一种基于上述正压型多级高效蒸发冷却空调送风机组的工作方法，通过调节多级蒸发冷却段进风阀4和冷却水制取段进风阀18调节机组送风量及送风温度，当空调送风机组送风温度较高时，可将多级蒸发冷却段进风阀4开度调小，冷却水制取段进风阀18开度调大。这时，进入冷却水制取段23内的预冷气流增加，预冷空气能带走更多的热量，使制取的冷却水温度更低，更低温度的冷却水通过冷却水低温管5被送至第二级冷却部分。于此同时，由于多级蒸发冷却段进风阀44开度调小导致进入多级蒸发冷却段24内的初冷气流变少，在更低温度冷却水制取的水雾下冷却更少的空气，制取的空调送风温度更低。

当空调机组送风温度太低时，可将多级蒸发冷却段进风阀4开度调大，冷却水制取段进风阀18开度调小。

上述实施例仅仅是清楚地说明本发明所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。