空冷冷凝器的相变辅助冷却装置及空冷冷凝器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种空冷冷凝器的相变辅助冷却装置及空冷冷凝器，其包括带有进风口和出风口的冷却腔，以及置于冷却腔内与水管相连的雾化器，所述冷却腔置于所述空冷冷凝器进风侧且与所述空冷冷凝器相贯通。本发明利用喷雾相变冷却的冷却方式，降低空冷冷凝器进口空气温度，增加冷却侧的散热效率,提高空调等装置的经济性能。
【专利说明】空冷冷凝器的相变辅助冷却装置及空冷冷凝器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于空调、冷冻、冷藏等装置内的冷凝器的辅助冷却技术，特别是涉及 一种空冷冷凝器的相变辅助冷却装置及空冷冷凝器。
【背景技术】
[0002] 用于空调、冷冻、冷藏等装置的冷凝器，根据热交换方式有水冷式和空冷式。水冷 式的热交换效率高，且在夏天高温时也能保持稳定的库内、室内温度，但是，其装置构造复 杂且造价高，且在缺水地区不适用。
[0003] 源于水资源的紧迫性，缺水地区空冷技术已得到应用，空冷以其显著的节水效果 被人们所关注，同时其装置构造简单、造价低，但是在夏天高温时，对于低温工艺介质的冷 却，特别是要求工艺介质出口温度冷却到接近环境湿球温度时，普通空冷系统冷却效率降 低，难以做到。近年来随着冷却技术的深化发展，一种新型空冷系统--喷淋水式蒸发空冷 系统得以推广应用。
[0004] 中国实用新型专利CN 201488409 U，名称为干湿混合冷凝器，包括散热器、供水 管、水泵、喷管嘴和风机，水泵的工作启动与关闭通过温度传感器从制冷剂流道冷媒管采集 温度信号，当超过标准工况时启动水泵喷洒，以湿工况工作，温度传感器从制冷剂流道冷媒 管采集温度信号低于标准工况时关闭水泵，保持干式工况运行，通过水泵增压喷洒雾化水， 不仅使散热器具有显热交换，而且还有传质交换，部分水蒸发成水蒸气，气化潜热带走大量 热量。
[0005] 但是，上述现有技术对散热片直接洒水方式的辅助冷却装置，在夏天时可以提高 冷却效率，但经过长时间运行，散热器表面容易附着水垢、水锈等，因此导致热交换效率降 低或散热片腐蚀等不利情况。
[0006] 中国CN 100572989 C公开一种冷凝器的辅助冷却装置，在冷凝器的散热片附近、 在距散热片一定距离的位置上设置冷却垫，在冷却垫上流下冷却水以冷却冷凝器的吸入空 气。在冷却垫的上部设置洒水桶，在下部设置排水桶，洒水桶和排水桶之间配置有用于使冷 却水循环的泵，这样水不直接喷在散热器表面上，不会在散热片表面上附着水垢、水锈等， 但是其辅助冷却装置采用冷却垫，在使用一段时间后，表面上容易附着土、尘埃等脏物，造 成过滤器堵塞而降低冷却效率，同时容易滋养细菌等；另一方面，冷却水直接淋在冷却垫 上，在冷却垫表面上会形成一层水膜，这层水膜和冷却垫会极大的增加风机的阻力；冷却水 循环使用，也增加了水泵的功耗。
【发明内容】
[0007] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种空冷冷凝器的相变辅 助冷却装置及空冷冷凝器，用于解决现有技术中存在的上述问题。
[0008] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种空冷冷凝器的相变辅助冷却装 置，其包括带有进风口和出风口的冷却腔，以及置于冷却腔内与水管相连的雾化器，所述冷 却腔置于所述空冷冷凝器进风侧且与所述空冷冷凝器相贯通。
[0009] 优选的，还包括与所述水管相连的水泵、水箱，以及设于所述水管上的控制阀。
[0010] 优选的，还包括控制所述雾化器喷雾的控制系统，控制系统包括控制器、设于所述 冷却腔内的温度传感器，以及所述控制阀和所述水泵的驱动电机，所述温度传感器、控制阀 和驱动电机均与所述控制器相连。
[0011] 优选的，所述水箱与所述蒸发器的冷凝水排出管相连。
[0012] 优选的，所述雾化器朝向所述进风口处喷雾。
[0013] 优选的，所述雾化器与冷却腔内的风向垂直朝上或朝下喷雾。
[0014] 优选的，所述雾化器的喷头可为旋流式喷头、碰撞式喷头或组合式喷头。
[0015] 优选的，所述冷却腔的进风口与出风口处均设有格栅。
[0016] 本发明还提供一种空冷冷凝器，所述空冷冷凝器上设有如上所述的相变辅助冷却 装直。
[0017] 如上所述，本发明的空冷冷凝器的相变辅助冷却装置及空冷冷凝器，具有以下有 益效果：利用喷雾相变冷却的冷却方式，降低空冷冷凝器进口空气温度，增加冷却侧的散热 效率，提高空调等装置的经济性能，这样水不直接喷在散热器表面上，不会在散热片表面 上附着水垢、水锈等，喷雾器喷出的水雾和空气直接接触，无填料，不会在填料表面上附着 土、尘埃等脏物而造成过滤器堵塞而降低冷却效率，同时空气不需要穿过水膜和填料，风机 阻力小，功耗小，喷雾器喷出的冷却水雾和空气热交换后全部蒸发成水蒸气，无余水排放， 水泵的循化水量少，用最少的水达到最大的节能效果，水泵功耗小。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1显示为本发明的空冷冷凝器示意图。
[0019] 元件标号说明
[0020] 1 空冷冷凝器
[0021] 2 风扇
[0022] 3 雾化器
[0023] 4 冷却腔
[0024] 41 进风口
[0025] 42 出风口
[0026] 5 水管
[0027] 6 控制阀
[0028] 7 控制器
[0029] 8 水泵
[0030] 9 压缩机
[0031] 10 水箱
[0032] 11 温度传感器
[0033] 12 干燥器
[0034] 13 膨胀阀
[0035] 14 蒸发器
[0036] 15 气道
【具体实施方式】
[0037] 以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明 书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0038] 请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合 说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的 限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在 不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容 得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如"上"、"下"、"左"、"右"、"中间"及"一"等 的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或 调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0039] 如图1所示，本发明提供一种空冷冷凝器的相变辅助冷却装置，其包括带有进风 口 41和出风口 42的冷却腔4,以及置于冷却腔4内与水管5相连的雾化器3,冷却腔4置 于空冷冷凝器进风侧且与空冷冷凝器1相贯通。本发明采用在空冷冷凝器的进风侧设置与 之相通的冷却腔，为便于实施，上述冷却腔与空冷冷凝器间设有气道15,两者通过气道15 相连通，在冷却腔内设置雾化器，雾化器喷出的水雾冷却空气，由于冷却腔内没有填充介质 也没有其他阻挡空气进入空冷冷凝器的障碍物，所以不会产生污垢以及损耗大等问题。
[0040] 还包括与上述水管相连的水泵8、水箱10,以及设于水管5上的控制阀6,以及控制 雾化器3喷雾的控制系统，控制系统包括控制器7、设于冷却腔4出风口 42处的温度传感器 11，以及控制阀6和水泵8的驱动电机，温度传感器11、控制阀6和驱动电机均与控制器7 相连。上述水箱10与蒸发器14的冷凝水排出管相连，空调在制冷过程中会产生大量的冷 凝水，这些冷凝水温度较低，目前一般都是被自由排放到室外，无法进行利用，而且会影响 周边环境，本发明可以将空调产生的冷凝水收集起来排到水箱10中提供给雾化使用。雾化 需要的水也可由外界补给自来水或地下水等。
[0041] 上述雾化器3的喷雾方向可以设置为：雾化器3朝向进风口 41处喷雾，也可以与 冷却腔内风向垂直朝上或朝下喷雾。雾化器3的喷头可为旋流式喷头、碰撞式喷头或组合 式喷头，喷淋的冷却水和空气热交换后全部蒸发成水蒸气，无余水排放。
[0042] 冷却腔4的进风口 41与出风口 42处均设有格栅，出风口的形状可将空冷冷凝器 1的空气吸入面（即进风侧面）覆盖为好。另外该冷却腔4可以通过支撑部安装在空冷冷 凝器1上。
[0043] 本发明还提供一种空冷冷凝器，该空冷冷凝器上设有如上所述的相变辅助冷却装 置。见图1所示，图中所示的冷却循环与现有技术相同，压缩机9、空冷冷凝器1、干燥器12、 膨胀阀13和蒸发器14,由冷却介质管连接构成冷却循环，在空冷冷凝器1旁设有风扇2。
[0044] 本实施例使用时，在控制系统中预先输入冷却腔出风口 42处的空气需求温度T0， 由温度传感器11实时监测介质出口处的实际温度T，当T彡T0时，控制器7控制电磁阀6 关闭，此时仅依靠外界环境空气冷却，本实施例处于纯空冷运行模式。当T > T0时，控制 器7控制电磁阀6开启，此时依靠雾化器3喷雾冷却由进风口进来的空气，本实施例处于蒸 发冷却模式，冷却水的流量由控制器7根据冷却腔出风口处的温度和热交换效率经计算决 定，并由控制器7根据流量的计算值通过控制电磁阀6的开启角度而获得，随着环境空气温 度的升高，控制喷水量，恰使空气降至其湿球温度附近（相对湿度95% )。
[0045] 上述只对冷却循环中配置了一个空冷冷凝器的情况进行了说明，也可以将两个空 冷冷凝器对称的配置，冷却腔也可以分别设置在空冷冷凝器的空气流入侧，使其左右对称。
[0046] 综上所述，本发明的空冷冷凝器的相变辅助冷却装置及空冷冷凝器，利用喷雾相 变冷却的冷却方式，降低空冷冷凝器进口空气温度，增加冷却侧的散热效率，提高空调等 装置的经济性能，这样水不直接喷在散热器表面上，不会在散热片表面上附着水垢、水锈 等，喷雾器喷出的水雾和空气直接接触，无填料，不会在填料表面上附着土、尘埃等脏物而 造成过滤器堵塞而降低冷却效率，同时空气不需要穿过水膜和填料，风机阻力小，功耗小， 喷雾器喷出的冷却水雾和空气热交换后全部蒸发成水蒸气，无余水排放，水泵的循化水量 少，用最少的水达到最大的节能效果，水泵功耗小。所以，本发明有效克服了现有技术中的 种种缺点而具高度产业利用价值。
[0047] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟 悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因 此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完 成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1. 一种空冷冷凝器的相变辅助冷却装置，其特征在于，包括带有进风口（41)和出风口 (42)的冷却腔（4)，以及置于冷却腔⑷内与水管（5)相连的雾化器（3)，所述冷却腔（4) 置于所述空冷冷凝器进风侧且与所述空冷冷凝器（1)相贯通。
2. 根据权利要求1所述的空冷冷凝器的相变辅助冷却装置，其特征在于：还包括与所 述水管（5)相连的水泵（8)、水箱（10)，以及设于所述水管（5)上的控制阀（6)。
3. 根据权利要求2所述的空冷冷凝器的相变辅助冷却装置，其特征在于：还包括控制 所述雾化器（3)喷雾的控制系统，控制系统包括控制器（7)、设于所述冷却腔（4)出风口 (42)的温度传感器（11)，以及所述控制阀（6)和所述水泵（8)的驱动电机，所述温度传感 器（11)、控制阀（6)和驱动电机均与所述控制器（7)相连。
4. 根据权利要求2所述的空冷冷凝器的相变辅助冷却装置，其特征在于：所述水箱 (10)与所述蒸发器（14)的冷凝水排出管相连。
5. 根据权利要求1所述的空冷冷凝器的相变辅助冷却装置，其特征在于：所述雾化器 (3)朝向所述进风口（41)处喷雾。
6. 根据权利要求1所述的空冷冷凝器的相变辅助冷却装置，其特征在于：所述雾化器 (3)与冷却腔内的风向垂直朝上或朝下喷雾。
7. 根据权利要求1所述的空冷冷凝器的相变辅助冷却装置，其特征在于：所述雾化器 (3) 的喷头可为旋流式喷头、碰撞式喷头或组合式喷头。
8. 根据权利要求1所述的空冷冷凝器的相变辅助冷却装置，其特征在于：所述冷却腔 (4) 的进风口（41)与出风口（42)处均设有格栅。
9. 一种空冷冷凝器，其特征在于：所述空冷冷凝器（1)上设有如权利要求1-8所述的 相变辅助冷却装置。
【文档编号】F25B39/04GK104101137SQ201410363401
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】孙文哲, 刘茂玲 申请人:上海伏波环保设备有限公司