外置分流結(jié)構(gòu)的逆流板式露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻器及通道隔板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于空調(diào)制冷設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改進(jìn)形式的露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻器，采用逆流板式的冷卻器形式。
【背景技術(shù)】
[0002]間接蒸發(fā)冷卻器為目前一種新型的空調(diào)制冷設(shè)備。它利用自然環(huán)境空氣中的干球溫度與濕球溫度之差，通過水與空氣之間的熱濕交換來獲取焓濕能的一種環(huán)保高效而且經(jīng)濟(jì)的冷卻方式。在不使用壓縮機(jī)和制冷劑的情況下，能夠冷卻氣體至逼近空氣的濕球溫度，而且不增加產(chǎn)出空氣的含濕量。蒸發(fā)冷卻過程可采用全新風(fēng)，空氣品質(zhì)良好。
[0003]露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻器作為對(duì)間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)的改進(jìn)，能夠?qū)崿F(xiàn)多級(jí)蒸發(fā)冷卻降溫。它利用不斷降低的二次空氣濕球溫度推動(dòng)熱濕交換，而將待冷卻空氣的溫度降低到低于入口空氣的濕球溫度，甚至達(dá)到露點(diǎn)溫度，低于傳統(tǒng)間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)。
[0004]露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻器是由均布相互間隔排列的干通道和濕通道構(gòu)成。被冷卻空氣作為一次空氣，在干通道中流動(dòng)。通過干通道與濕通道之間的擋板，一部分一次空氣流入濕通道板中，與濕通道中的原有空氣一起作為二次空氣在濕通道中流動(dòng)。濕通道中不斷有水噴淋，二次空氣與水直接接觸、摻混，進(jìn)行熱濕交換，再各自分開。濕通道中冷卻后的二次空氣吸收干通道中熱量，一次空氣等濕冷卻。隨著流入濕側(cè)的空氣溫度不斷降低，一次空氣進(jìn)一步得到顯熱冷卻。如此下去，直到一次空氣被等濕冷卻到入口狀態(tài)的濕球溫度以下且接近其露點(diǎn)溫度，并保持濕度不變。二次空氣吸收熱量后，從濕通道排出室外。
[0005]目前，常用的冷卻器結(jié)構(gòu)主要有管式和板式。相較于管式冷卻器，板式蒸發(fā)冷卻器具有傳熱效率高，阻力相對(duì)較小，結(jié)構(gòu)緊湊，拆裝清洗方便，傳熱面可以靈活變更和組合等優(yōu)勢(shì)。
[0006]一次空氣和二次空氣的流動(dòng)方向，二次空氣和水的流動(dòng)方向，對(duì)于冷卻器的冷卻效率起主要作用，也決定了一次空氣降溫的程度。實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算均證實(shí)，在相同的進(jìn)出口溫度時(shí)，一次空氣和二次空氣、二次空氣和噴淋水逆流時(shí)兩流體溫差變化比較平緩且平均溫差大，更有利于換熱，因此逆流換熱是最高效的一種冷卻形式，且會(huì)節(jié)省一定的空間。但是，由于蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)布置的困難，之前的流動(dòng)方式多采用交叉流式。
[0007]此外，對(duì)于通道隔板材料的選擇也是影響冷卻器性能的重要因素。濕通道內(nèi)二次空氣、循環(huán)水和干通道內(nèi)一次空氣分別在各自的流道中流動(dòng)，通道間由通道隔板分隔開，流體彼此不接觸，熱量通過通道隔板從一次空氣傳遞到二次空氣，完成冷卻過程，因此需要通道隔板具有較良好導(dǎo)熱性能，并且一面親水(濕通道側(cè))一面疏水(干通道側(cè))，便于噴淋水附著，增強(qiáng)與二次空氣的熱質(zhì)交換。目前常用的通道隔板材質(zhì)多為鋁箔、塑料、纖維片材或復(fù)合材料。單一材料的性能單一，不能同時(shí)具有一面親水一面疏水且挺度足夠的條件，復(fù)合片材受到復(fù)合工藝的影響，親水效果不好，且通道隔板較厚不利于換熱，因此需要更為理想的替代材料?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種外置分流結(jié)構(gòu)的逆流板式露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻器，本實(shí)用新型使干通道內(nèi)一次空氣和濕通道內(nèi)二次空氣、濕通道內(nèi)二次空氣和噴淋水在冷卻器內(nèi)主體垂直方向?qū)崿F(xiàn)逆流換熱，增大換熱溫差，提高傳熱傳質(zhì)驅(qū)動(dòng)勢(shì)，提高冷卻器的冷卻效率，并能夠降低冷卻器內(nèi)阻力。與此同時(shí)，本實(shí)用新型中的冷卻器芯體的通道隔板采用塑料作為基材，并利用平面靜電植絨工藝對(duì)基材的一面進(jìn)行植絨，提高了吸水后的蒸發(fā)性能和導(dǎo)熱性能，從而使整個(gè)板式露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻器換熱性能提升。
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出的一種外置分流結(jié)構(gòu)的逆流板式露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻器，包括機(jī)殼和設(shè)置在機(jī)殼內(nèi)的露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻器芯體，所述機(jī)殼頂部設(shè)有進(jìn)風(fēng)口、二次空氣排風(fēng)口和布水器，所述機(jī)殼的底部設(shè)有上開口式集水箱、循環(huán)水泵和一次空氣送風(fēng)口，所述進(jìn)風(fēng)口處設(shè)有送風(fēng)機(jī)，所述一次空氣送風(fēng)口與室內(nèi)連通，所述二次空氣排風(fēng)口處設(shè)有排風(fēng)機(jī)，所述二次空氣排風(fēng)口與室外連通，自所述集水箱經(jīng)過循環(huán)水泵至布水器連接有供水管；所述露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻器芯體由I個(gè)以上并排堆疊的冷卻單元體構(gòu)成，每個(gè)冷卻單元體包括并排平行布置的干通道和濕通道，并排堆疊的冷卻單元體呈干通道和濕通道間隔布置；干通道和濕通道之間均分別設(shè)有一個(gè)通道隔板，所述通道隔板上位于干通道的一面為疏水面，所述通道隔板上位于濕通道的一面為親水面，所述干通道內(nèi)設(shè)有第一波紋板，所述第一波紋板的兩面均為疏水面，所述濕通道內(nèi)設(shè)有第二波紋板，所述第二波紋板的兩面均為親水面；所述干通道的頂部設(shè)有與所述進(jìn)風(fēng)口連通的干通道進(jìn)風(fēng)口，所述干通道的底部設(shè)有與所述一次空氣送風(fēng)口連通的干通道出風(fēng)口 ；所述濕通道的頂部設(shè)有與所述布水器正對(duì)的噴淋水入口，所述濕通道的頂部還設(shè)有與所述二次空氣排風(fēng)口相連的濕通道出風(fēng)口，所述濕通道的底部設(shè)有濕通道進(jìn)風(fēng)口 ；所述露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻器芯體的下方設(shè)置用于將干通道出風(fēng)口與濕通道進(jìn)風(fēng)口隔開的風(fēng)口隔板，所述風(fēng)口隔板上設(shè)有多個(gè)分流孔，所述干通道中的部分空氣從干通道送風(fēng)口流出后通過分流孔，由濕通道進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入濕通道，形成向上流動(dòng)的二次空氣；所述露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻器芯體所述干通道內(nèi)的一次空氣和濕通道內(nèi)的二次空氣在冷卻器內(nèi)沿垂直方向逆流換熱；所述集水箱位于風(fēng)口隔板的濕通道進(jìn)風(fēng)口的一側(cè)，噴淋水經(jīng)布水器自上而下流入濕通道，最后進(jìn)入集水箱中，所述濕通道內(nèi)的二次空氣和所述布水器的噴淋水在冷卻器內(nèi)沿垂直方向逆流換熱。
[0010]本實(shí)用新型外置分流結(jié)構(gòu)的逆流板式露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻器工作時(shí)，在冷卻器內(nèi)部，空氣從上部設(shè)置的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入間隔排列的干通道內(nèi)形成向下運(yùn)行的一次空氣，部分一次空氣從冷卻器下部的干通道出風(fēng)口排出，通過相連接的一次空氣送風(fēng)口送入室內(nèi)。剩余部分一次空氣流到冷卻器底部后，通過設(shè)置在冷卻器芯體下部風(fēng)口隔板上的分流孔由濕通道進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入濕通道，形成在濕通道內(nèi)向上運(yùn)行的二次空氣，濕通道內(nèi)自下而上的二次空氣與干通道內(nèi)自上而下的一次空氣在冷卻器的主體段逆向流動(dòng)，增大顯熱交換效率。同時(shí)濕通道內(nèi)部有噴淋水自上而下流動(dòng)，與該濕通道內(nèi)的自下而上的二次空氣也形成逆向流動(dòng)，增大熱濕交換效率。二次空氣溫度和含濕量增加后，通過冷卻器上部的二次空氣排風(fēng)口排至室外。
[0011]本實(shí)用新型中提出的一種用于上述外置分流結(jié)構(gòu)的逆流板式露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻器的通道隔板，為單面塑料植絨材料。該通道隔板包括塑料基板(PET，PVC, PP, PS, ABS等硬質(zhì)塑料片材)和吸水性良好的絨毛(尼龍、粘膠、腈綸、人造纖維等)。該通道隔板的制備是采用平面靜電植絨工藝在塑料基板的一面進(jìn)行植絨處理，使絨毛均勻的粘在被植基板上，形成吸水后蒸發(fā)換熱側(cè)。絨毛為吸水性材料，而塑料基材為疏水材料，從而得到一面為親水面另一面為疏水面的通道隔板。所述通道隔板的厚度為0.1?0.4mm。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0013](I)本實(shí)用新型在不使用壓縮機(jī)和制冷劑的情況下，蒸發(fā)冷卻過程采用全新風(fēng)，空氣品質(zhì)良好。由于運(yùn)行時(shí)只有送/排風(fēng)機(jī)和水泵耗能，相較于普通的家用分體空調(diào)，節(jié)省了大量的電耗。露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻器中的噴淋水選用少量的自來水，并循環(huán)使用不會(huì)造成浪費(fèi)。
[0014](2)本實(shí)用新型首次將塑料植絨復(fù)合材料用于冷卻器芯體的通道隔板，利用靜電植絨工藝將絨毛均勻粘在塑料基板上。相較于常用的的單一片材或兩種片材復(fù)合的材料減小了通道隔板厚度的同時(shí)增強(qiáng)了通道隔板濕通道面的吸水效果。
[0015](3)本實(shí)用新型采用的露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻器，利用一部分的一次空氣進(jìn)入濕通道，不斷降低二次空氣的濕球溫度，從而降低一次空氣的溫度，使冷卻后的空氣理論上能達(dá)到進(jìn)風(fēng)空氣的露點(diǎn)溫度。相較于傳統(tǒng)的間接蒸發(fā)冷卻器最多只可以達(dá)到進(jìn)風(fēng)空氣的濕球溫度，降低了送風(fēng)溫度，而且不增加產(chǎn)出空氣的含濕量。
[0016](4)本實(shí)用新型的逆流板式冷卻器形式，使干通道內(nèi)一次空氣和濕通道內(nèi)二次空氣、濕通道內(nèi)二次空氣和噴淋水在冷卻器主體垂直方向上均實(shí)現(xiàn)了逆流換熱，提高了冷卻器的換熱效率。且板式結(jié)構(gòu)的通道內(nèi)空氣流動(dòng)的風(fēng)壓損失很小，減小了風(fēng)機(jī)的阻力，進(jìn)而減少能耗。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型外置分流結(jié)構(gòu)的逆流板式露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻器的干通道截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型外置分流結(jié)構(gòu)的逆流板式露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻器的濕通道截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是本實(shí)用新型中冷卻器芯體的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4是本實(shí)用新型中冷卻器芯體的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:1-進(jìn)風(fēng)口，2_送風(fēng)機(jī)，3_ —次空氣，4_分流孔，5_ —次空氣送風(fēng)口，6_ 二次空氣，7- 二次空氣排風(fēng)口，8-排風(fēng)機(jī)，9-機(jī)殼，10-布水器，11-擋水板，12-供水管，13-循環(huán)水泵，14-集水箱，15-風(fēng)口隔板，16-冷卻器芯體，17-干通道，18-濕通道，19-通道隔板，20-第一波紋板，21-干通道進(jìn)風(fēng)口，22-干通道出風(fēng)口，23-濕通道進(jìn)風(fēng)口，24-噴淋水入口，25-第二波紋板，26-濕通道出風(fēng)口。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0023]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型提出的一種逆流板式露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻器，包括機(jī)殼9和設(shè)置在機(jī)殼9內(nèi)的露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻器芯體16。
[0024]所述機(jī)殼9頂部設(shè)有進(jìn)風(fēng)口 1、二次空氣排風(fēng)口 7和布水器10，所述機(jī)殼9的底部設(shè)有上開口式的集水箱14、循環(huán)水泵13和一次空氣送風(fēng)口 5，所述進(jìn)風(fēng)口 I處設(shè)有由風(fēng)管連接的送風(fēng)機(jī)2，所述一次空氣送風(fēng)口 5與室內(nèi)連通，所述二次空氣排風(fēng)口 7處設(shè)有排風(fēng)機(jī)8，所述二次空氣排風(fēng)口 7與室外連通，一次空氣3經(jīng)過冷卻后由一次空氣送風(fēng)口 5通向室內(nèi)，二次空氣6通過二次空氣排風(fēng)口 7排向室外，自所述集水箱14經(jīng)過循環(huán)水泵13至布水器10連接有供水管12。
[0025]如圖3和圖4所示，所述露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻器芯體16由I個(gè)以上并排堆疊的冷卻單元體構(gòu)成，每個(gè)冷卻單元體包括并排平行布置的氣流通道，即干通道17和濕通道18，所述干