蒸发式冷凝机构和蒸发式冷水机组的制作方法

本发明涉及空调换热领域，特别是涉及一种蒸发式冷凝机构和蒸发式冷水机组。

背景技术：

蒸发式冷水机组因为其通用性，在无法安装冷却塔以及对安装空间要求较高的领域得到广泛应用。一般蒸发式冷水机组中通过将水雾喷淋到蒸发式冷凝器的换热管上形成水膜，利用水膜蒸发过程中的潜热换热和显热换热，将换热管中的热量带走。而且为了增加换热效果，在蒸发式冷凝器中还会进一步增设轴流风机和挡风板，加快水膜蒸发效率，同时避免轴流风机直接将水雾吸走。但是随着空调领域技术的进一步发展，如何在保障整体结构尺寸的情况下进一步提升蒸发式冷水机组的换热效率显得尤为重要。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种蒸发式冷凝机构和蒸发式冷水机组，以在保障整体结构尺寸的情况下提升换热效率。

一种蒸发式冷凝机构，包括冷凝组件、蒸发式冷凝器、水雾喷淋组件和风机，所述水雾喷淋组件用于为所述蒸发式冷凝器喷洒水雾形成水膜，所述风机提供风力，用于增加所述蒸发式冷凝器上水膜换热空间的空气流通性，所述冷凝组件为板状结构，所述冷凝组件横向遮挡在所述蒸发式冷凝器的背风侧，所述冷凝组件的冷媒出口与所述蒸发式冷凝器的冷媒入口连通。

上述方案提供了一种蒸发式冷凝机构，在所述蒸发式冷凝器的背风侧设置板状结构的所述冷凝组件，从而在制冷时当所述风机和水雾喷淋组件启动后，所述冷凝组件能够将水雾进行遮挡，避免水雾直接被所述风机提供的风力吹走。而且正是因为所述冷凝组件需要直接对水雾进行遮挡，从而使得流过所述冷凝组件的气流为潮湿低温的气流，这里潮湿低温的气流能够与所述冷凝组件中的冷媒进行换热。从而使得冷媒在进入所述蒸发式冷凝器之前先在所述冷凝组件中进行预冷，而且基于所述冷凝组件对水雾直接遮挡，与所述冷凝组件中的冷媒进行换热的气流温度较低，换热效率较高，从而进一步从整体上提升所述蒸发式冷凝机构的换热效率。所述冷凝组件集水雾遮挡与换热功能为一体，在保障所述蒸发式冷凝机构整体尺寸的情况下提升换热效率。

在其中一个实施例中，所述冷凝组件包括换热管和多个翅片，所述换热管的冷媒出口与所述蒸发式冷凝器的冷媒入口连通，所述换热管多次弯折，多个所述翅片设置在所述换热管上形成换热板，所述换热板横向遮挡在所述蒸发式冷凝器的背风侧。

在其中一个实施例中，所述风机为轴流风机，所述轴流风机的进风口与所述蒸发式冷凝器上的水膜换热空间相对，所述冷凝组件遮挡在所述轴流风机与所述蒸发式冷凝器之间，所述轴流风机的抽风方向为远离所述冷凝组件的方向。

在其中一个实施例中，所述冷凝组件的冷媒出口与所述蒸发式冷凝器的冷媒入口之间连通有冷媒管，所述冷媒管上设有高压开关。

在其中一个实施例中，所述冷媒管上设有单向阀，使得所述冷媒管中的冷媒只能够由所述冷凝组件的冷媒出口流向所述蒸发式冷凝器的冷媒入口。

在其中一个实施例中，所述蒸发式冷凝器的排气进气管段的管数与所述蒸发式冷凝器的饱和气体流通管段的管数相等；

所述蒸发式冷凝器的饱和液体流通管段的管数为所述蒸发式冷凝器的所述饱和气体流通段管数的二分之一至三分之二；

所述蒸发式冷凝器的饱和液体流通管段的管数与过冷管段的管数相等。

在其中一个实施例中，所述蒸发式冷凝器中进管段的单回路管数为1，单模块管数为23以及管路数量为69；

所述蒸发式冷凝器的排气进气管段和饱和气体流通管段的单回管数为28，单模块管数为644以及管路数量为1932；

所述蒸发式冷凝器的饱和液体流通管段和过冷管段的单回路管数为18，单模块管数为414以及管路数量为1242；

所述蒸发式冷凝器的出口管段的单回路管数为1，单模块管数为23以及管路数量为69。

在其中一个实施例中，所述水雾喷淋组件包括依次连通的喷头、水泵、水箱和集水盘，所述喷头与所述蒸发式冷凝器的换热管对应设置，用于向所述蒸发式冷凝器的换热管喷洒水雾形成水膜，所述集水盘位于所述蒸发式冷凝器的下方，用于盛装经过换热从所述蒸发式冷凝器上滴落的积水。

一种蒸发式冷水机组，包括上述的蒸发式冷凝机构。

上述方案提供了一种蒸发式冷水机组，通过在所述蒸发式冷水机组中设置上述任一实施例中所述的蒸发式冷凝机构，从而在制冷过程中所述冷凝组件能够直接对所述水雾喷淋组件喷洒的水雾进行遮挡，避免水雾被所述风机提供的风力直接吹走，导致无法在所述蒸发式冷凝器上形成水膜，影响换热效果的情况发生。而且基于所述冷凝组件直接对水雾进行遮挡，从而经过所述冷凝组件的低温潮湿气流能够与所述冷凝组件中的冷媒进行高效的换热。使得冷媒在进入蒸发式冷凝器之前先在所述冷凝组件中进行预冷，提高换热效果。所述冷凝组件集水雾遮挡与换热功能为一体，在保障所述蒸发式冷凝机构整体尺寸的情况下提升换热效率。

在其中一个实施例中，所述蒸发式冷水机组还包括压缩机、蒸发器和电子膨胀阀，制冷时所述压缩机的排气口与所述冷凝组件的冷媒入口之间连通有第一冷媒管，所述蒸发式冷凝器的冷媒出口与所述蒸发器的冷媒入口之间连通有第二冷媒管，所述电子膨胀阀设置在所述第二冷媒管上，所述蒸发器的冷媒出口与所述压缩机的进液口之间设有第三冷媒管。

附图说明

图1为本实施例所述蒸发式冷水机组的系统图。

附图标记说明：

10、蒸发式冷水机组；11、压缩机；12、蒸发器；13、电子膨胀阀；14、第一冷媒管；15、第二冷媒管；16、第三冷媒管；17、蒸发式冷凝机构；171、冷凝组件；172、蒸发式冷凝器；173、水雾喷淋组件；1731、喷头；1732、水泵；1733、水箱；1734、集水盘；174、风机；175、冷媒管；1751、高压开关。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

如图1所示，在一个实施例中提供了一种蒸发式冷凝机构17，包括冷凝组件171、蒸发式冷凝器172、水雾喷淋组件173和风机174。

所述水雾喷淋组件173用于为所述蒸发式冷凝器172喷洒水雾形成水膜，所述风机174提供风力，用于增加所述蒸发式冷凝器172上水膜换热空间的空气流通性。使得所述蒸发式冷凝器172的换热效率提高。

所述冷凝组件171为板状结构，所述冷凝组件171横向遮挡在所述蒸发式冷凝器172的背风侧。当所述风机174提供风力时，所述冷凝组件171能够对所述水雾喷淋组件173喷洒的水雾进行遮挡，避免水雾直接被所述风机174提供的风力吹走。

而且正是因为所述冷凝组件171需要直接对水雾进行遮挡，从而使得流过所述冷凝组件171的气流为潮湿低温的气流，这里潮湿低温的气流能够与所述冷凝组件171中的冷媒进行换热。

所述冷凝组件171的冷媒出口与所述蒸发式冷凝器172的冷媒入口连通。从而使得冷媒在进入所述蒸发式冷凝器172之前先在所述冷凝组件171中进行预冷，而且基于所述冷凝组件171对水雾直接遮挡，与所述冷凝组件171中的冷媒进行换热的气流温度较低，换热效率较高，从而进一步从整体上提升所述蒸发式冷凝机构17的换热效率。所述冷凝组件171集水雾遮挡与换热功能为一体，在保障所述蒸发式冷凝机构整体尺寸的情况下提升换热效率。

具体地，所述风机174可以为轴流风机，通过抽风实现空气流通。或者所述风机174也可以为其他形式，只要能够提供风力，使得所述蒸发式冷凝器172上水膜换热空间中的空气流通性增加即可。

具体地，所述冷凝组件171可以是风冷翅片，利用所述风冷翅片中密集的翅片对水雾进行遮挡，使得低温潮湿的空气能够与风冷翅片中的冷媒进行换热。

例如，在一个实施例中，所述冷凝组件171为风冷翅片时，所述冷凝组件171包括换热管和多个翅片，所述换热管的冷媒出口与所述蒸发式冷凝器172的冷媒入口连通，所述换热管多次弯折，多个所述翅片设置在所述换热管上形成换热板，所述换热板横向遮挡在所述蒸发式冷凝器172的背风侧。

当风机174启动时，位于所述蒸发式冷凝器172背风侧的换热板能够起到遮挡水雾的目的，保障所述水雾喷淋组件173喷洒的水能够滴落在所述蒸发式冷凝器172上形成水膜，促进换热效果的提升。而所述换热板在对水雾进行遮挡时，低温潮湿的气流通过所述翅片与所述换热管中的冷媒进行换热，起到预冷效果。

进一步具体地，在一个实施例中，如图1所示，当所述风机174为轴流风机174时，所述轴流风机174的进风口与所述蒸发式冷凝器172上的水膜换热空间相对。所述冷凝组件171遮挡在所述轴流风机174与所述蒸发式冷凝器172之间，所述轴流风机174的抽风方向为远离所述冷凝组件171的方向。当所述轴流风机174运作时，会将水雾向靠近所述冷凝组件171的方向抽动，所述冷凝组件171在对水雾进行遮挡的同时与低温潮湿空气进行换热，达到与进入所述蒸发式冷凝器172的冷媒进行预冷的效果。

当所述冷凝组件171为所述风冷翅片时，所述风冷翅片遮挡在所述轴流风机174与所述蒸发式冷凝器172之间，所述轴流风机174的抽风方向为远离所述风冷翅片的方向。

进一步地，在一个实施例中，如图1所示，所述冷凝组件171的冷媒出口与所述蒸发式冷凝器172的冷媒入口之间连通有冷媒管175，所述冷媒管175上设有高压开关1751。

当所述冷媒管175中压力不处于预设允许范围内时，所述高压开关1751开启，进入报警保护状态。确保所述蒸发式冷凝器172能够工作在可靠的压力范围内，从而保障所述蒸发式冷凝器172的换热效率。

当所述冷凝组件171为所述风冷翅片时，所述冷媒管175连通在所述风冷翅片的换热管的冷媒出口与所述蒸发式冷凝器172的冷媒入口之间。

进一步地，在一个实施例中，所述冷媒管175上设有单向阀，使得所述冷媒管175中的冷媒只能够由所述冷凝组件171的冷媒出口流向所述蒸发式冷凝器172的冷媒入口。有效避免因所述蒸发式冷凝器172中冷媒流速受限冷媒倒流的情况发生。提高所述蒸发式冷凝机构17运行的可靠性。

进一步地，在一个实施例中，所述蒸发式冷凝器172为由三个单模块组成的换热器，使得整体换热效果较优。

具体地，在一个实施例中，所述蒸发式冷凝器172的排气进气管段的管数与所述蒸发式冷凝器172的饱和气体流通管段的管数相等。基于冷媒在进入所述排气进气管段之前要经过所述冷凝组件171进行预冷，因此可以将所述排气进气管段的管数设置的与所述饱和气体流通段管数相等。

当冷媒经过所述饱和气体流通管段换热后变成液态，为达到换热效果将饱和液体流通管段的管数设置为所述蒸发式冷凝器172的所述饱和气体流通段管数的二分之一至三分之二。

而所述蒸发式冷凝器172的过冷管段的管数与所述饱和液体流通管段的管数相等。

具体地，为了使得所述饱和液体流通管段中冷媒的流速维持在0.05m/s～0.1m/s之间，将所述饱和液体流通管段的管数设置为18。

例如，在一个实施例中，所述蒸发式冷凝器172中进管段的单回路管数为1，单模块管数为23以及管路数量为69；

所述蒸发式冷凝器172的排气进气管段和饱和气体流通管段的单回管数为28，单模块管数为644以及管路数量为1932；

所述蒸发式冷凝器172的饱和液体流通管段和过冷管段的单回路管数为18，单模块管数为414以及管路数量为1242；

所述蒸发式冷凝器172的出口管段的单回路管数为1，单模块管数为23以及管路数量为69。

从而使得所述进管段的流速维持在7m/s～10m/s，排气进气管段和饱和气体流通管段的流速维持在0.5m/s～1m/s，使得冷凝压力和流速均维持在合适范围内。

进一步地，在一个实施例中，如图1所示，所述水雾喷淋组件173包括依次连通的喷头1731、水泵1732、水箱1733和集水盘1734，所述喷头1731与所述蒸发式冷凝器172的换热管对应设置，用于向所述蒸发式冷凝器172的换热管喷洒水雾形成水膜，所述集水盘1734位于所述蒸发式冷凝器172的下方，用于盛装经过换热从所述蒸发式冷凝器172上滴落的积水。

所述集水盘1734中收集的水存储在所述水箱1733中，在所述水泵1732的作用下将所述水箱1733中的水压入所述喷头1731，实现水流循环。

在一个实施例中，如图1所示，当所述风机174为轴流风机、所述冷凝组件171为风冷翅片时，所述风冷翅片遮挡在所述喷头1731与所述轴流风机174之间。

进一步地，如图1所示，在另一个实施例中提供了一种蒸发式冷水机组10，包括上述的蒸发式冷凝机构17。

通过在所述蒸发式冷水机组10中设置上述任一实施例中所述的蒸发式冷凝机构17，从而在制冷过程中所述冷凝组件171能够直接对所述水雾喷淋组件173喷洒的水雾进行遮挡，避免水雾被所述风机174提供的风力直接吹走，导致无法在所述蒸发式冷凝器172上形成水膜，影响换热效果的情况发生。而且基于所述冷凝组件171直接对水雾进行遮挡，从而经过所述冷凝组件171的低温潮湿气流能够与所述冷凝组件171中的冷媒进行高效的换热。使得冷媒在进入蒸发式冷凝器172之前先在所述冷凝组件171中进行预冷，提高换热效果。所述冷凝组件171集水雾遮挡与换热功能为一体，在保障所述蒸发式冷凝机构整体尺寸的情况下提升换热效率。

具体地，在一个实施例中，如图1所示，所述蒸发式冷水机组10还包括压缩机11、蒸发器12和电子膨胀阀13。制冷时所述压缩机11的排气口与所述冷凝组件171的冷媒入口之间连通有第一冷媒管14，所述蒸发式冷凝器172的冷媒出口与所述蒸发器12的冷媒入口之间连通有第二冷媒管15，所述电子膨胀阀13设置在所述第二冷媒管15上，所述蒸发器12的冷媒出口与所述压缩机11的进液口之间设有第三冷媒管16。

制冷时，所述压缩机11排出的高温冷媒经过所述蒸发式冷凝机构17放热后，进一步经过所述电子膨胀阀13节流后达到所述蒸发器12，进行蒸发吸热的过程。当所述冷凝组件171为所述风冷翅片时，所述第一冷媒管14连通在所述风冷翅片的换热管的冷媒入口与所述压缩机11的排气口之间。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。