專利名稱：一種采用流體動力式超聲波霧化的空調噴水室的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于空調制冷技術領域，涉及一種空調用的噴水室，具體涉 及一種采用流體動力式超聲波霧化的空調噴水室。
技術背景噴水室是中央空調系統中最早采用的直接接觸式熱濕處理設備。它除了 能實現多種熱、濕處理過程外，同時還能夠洗滌凈化空氣。目前，在紡織、 煙草等處理風量大的場合仍然大量使用。單純從除塵凈化空氣性能來看，噴 水室相當于一個濕式除塵器，對于粒徑比較大的粉塵以及纖維，有著較好的 洗滌過濾效果，但是對于亞微米級的微細粉塵，凈化效果很低。目前，微塵對工業生產和工人的健康影響極大，如紡織廠生產中出現的 難題——"煤灰紗"現象，紗錠由于高速旋轉產生靜電而吸附上微細煙塵而 被污染，對紡織產品的質量影響很大。其次工業生產中各種粉塵的危害面更為廣泛，據統計l/2以上的廠礦都存在著粉塵作業。粉塵的有很多種類。無 機粉塵中如矽塵(石英塵)、石棉塵、煤塵、金屬粉塵、水泥塵、磨料粉 塵等，對人體健康的危害尤為嚴重，主要表現為使肺臟發生纖維化，肺泡被 填充，換氣功能受到障礙，并有咳嗽、胸悶、氣短等癥狀。噴水室是一個濕式除塵器，粗大的粉塵通過慣性碰撞、接觸阻留作用， 使得塵粒與液滴、塵粒與液膜發生接觸，進而使塵粒加濕、增重，最后降落于水池之中或者被擋水板除去。但是對于造成"煤灰紗"現象的微細粉塵， 由于粉塵比表面積非常大，易吸附氣體在其表面形成一層氣膜，因此阻礙了粉塵直接與水滴接觸，使得粉塵不能被潤濕后洗漆沉降。因此，現有的噴水室結構對于上述亞微米級的微細粉塵還無能為力。發明內容本實用新型的目的是提供一種采用流體動力式超聲波霧化的空調噴水 室，從優化噴水室的結構入手，提高了噴水室除塵的效率，解決了現有噴水 室對微細粉塵凈化效果差的缺陷。本實用新型所采用的技術方案是， 一種采用流體動力式超聲波霧化的空 調噴水室，包括外殼，外殼內按進風方向依次設置有軸流風機、導流格柵、 噴排上設置的多個噴嘴和擋水板，還包括供水系統以及空氣壓縮系統，其特 點在于，其中的噴嘴包括兩個相套裝的圓筒筒壁，兩個相套裝的圓筒筒壁形 成內通道和外通道，且內通道和外通道在筒壁的某處相通，兩個圓筒筒壁出 風的一端與筒壁相垂直設置有靶板，靶板與筒壁端口間隔有一定距離，靶板 上與筒壁出風口相對應處設置有三角錐。本實用新型的特點還在于，其中的外殼為單層圓筒形，內襯或外包保溫材料。其中的導流格柵為旋轉式，由多個相互平行的橫向矩形葉片組成，橫向 矩形葉片前設置有多個相互平行的縱向矩形葉片。其中的擋水板由以旋轉軸為軸心呈放射狀的葉片組成，葉片相互之間成 一定的傾斜角度。與傳統的噴水室相比，本實用新型具有如下特點(1)本實用新型采用的超聲波噴嘴相對于傳統噴嘴具有以下特點 (i )霧化效果均勻，單噴嘴霧化面積大；(ii)噴嘴霧化角18(T ，霧化效果好，微霧粒徑小。這些明顯的特點，很大程度上節省了水資源的利用量，提高了水資源的 利用率。使得熱濕交換率也在很大程度上較傳統的噴水室有所提高。流體動力式超聲波噴嘴的應用，使得噴水室的整體設計結構大大減小， 由于其單噴嘴霧化面積大，節省了單位面積上噴嘴的數量，使噴水室斷面的設計大大降低。其較小的空間占用率用于空調的過濾潔凈段，較傳統的噴水 室又有著明顯的技術優勢。流體動力式超聲波噴嘴的應用，由于其結構和其他類型的噴嘴不同。在 傳統的流體動力式噴嘴的結構基礎上加入了高壓空氣誘導水的射流結構，使 高速水流(或氣一水混合流體)撞擊到中心處有突出的三角錐的靶板上產生 高強度的超聲波，從而產生良好的霧化效果，使得噴嘴的霧化效果達到可控 的程度。(2) 把兩層fi薄的平面鋼板夾保溫材料結構改變到相對較厚的單層圓 形鋼板外包或內貼保溫材料結構。使得噴水室受壓能力大大加強，由于長期 使用，外部結構變形是傳統噴水室漏風的主要原因。(3) 采用單層圓筒形的外殼，圓形結構斷面的氣流情況，明顯比傳統 矩形噴水室要好，主要體現在消除了矩形噴水室四個角上的渦流區域，使得 流過導流格柵的被處理空氣更為均勻。矩形噴水室中四個角的換熱效果不 好，同時在傳統的噴水室中起過濾作用的填料段更換時發現四個角上的填料 部分比中間的填料部分要干凈許多，這也說明四個角渦流區的存在。流體動 力式超聲波空調噴水室的整體設計均為圓形的端面，有效的消除了矩形端面 在這方面存在的問題。(4) 旋轉式導流格柵消除了傳統矩形噴水室四個角上的渦流區域，配 合筒體的噴水室外殼，使得進入噴水室中的被凈化空氣均勻的分布在整個圓形斷面上。旋轉式導流格柵是利用高速氣流驅動下旋轉的流線型導流格柵， 這種導流格柵，均流效果好，且可減少空氣阻力。(5)旋轉式擋水板與筒體的噴水室外殼完美的結合，更好的提高了擋 水板的除水效率。同時由于流體動力式超聲波空調噴水室為壓入式送風，利 用壓入空氣做為動力，使得旋轉式擋水板不需要額外的電機帶動就可以自動 的旋轉，起到了節能的效果。
圖1是本實用新型噴水室的一種實施例的結構示意圖； 圖2是本實用新型中導流格柵的結構示意圖，其中，a是導流格柵的截面圖，b是縱向矩形葉片的排列示意圖，c是導流格柵的正面結構示意圖； 圖3是本實用新型中超聲波噴嘴的剖視圖，其中，a是剖視圖，b是原理示意圖；圖4是本實用新型中旋轉式擋水板的截面圖，其中，a是擋水板的截面 圖，b是a的橫截面示意圖。圖中，l.外殼，2.被處理空氣混合室，3.軸流風機，4.導流格柵，5.噴嘴， 6.噴排，7.擋水板，8.水箱，9.浮球閥，IO.橫向矩形葉片，ll.縱向矩形葉片， 12.內通道，13.外通道，14.靶板，15.葉片，16.三角錐。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。 為了達到提高噴水室除塵效率的目的，就必須破壞微細粉塵表面的氣 膜，以增加粉塵與水滴之間的潤濕性。破壞氣膜的方法可通過增加空氣側水 蒸氣分壓力以及通過物理破壞實現。此外，通過物理方法增加微細粉塵之間、 微細粉塵與水滴之間的碰撞團聚作用，使形成"煤灰紗"的微細粉塵變成較大顆粒后再通過噴淋段加以去除，也能顯著提高噴水室的去除微細粉塵的效 率。本實用新型流體動力式超聲波噴水室是超聲波團聚、凝結凝聚、碰撞阻 留三種作用的^運用。其結構的一種實施例如圖1所示，噴水窒，包括外殼1上的水箱8、浮 球閥9、水泵組成的供水系統，空氣壓縮機及空氣誘導軟管組成的空氣壓縮 系統，以及外殼l內按進風方向依次設置的軸流風機3、導流格柵4、噴排6 上設置的多個噴嘴5和擋水板7。本實用新型的最大特點在于噴嘴5的結構，如圖3所示，噴嘴5包括兩 個相套裝的圓筒筒壁，兩個相套裝的圓筒筒壁形成內通道13和外通道12， 內通道13作為液體通道，外通道12作為壓縮空氣通道，內通道13和外通 道12在筒壁的某處相通，兩個圓筒筒壁出風的一端與筒壁相垂直設置有耙 板14，耙板14與筒壁端口間隔有一定距離，耙板14上與筒壁出風口相對應 處設置三角錐16。外殼l采用單層圓筒形，內襯或外包保溫材料結構。導流格柵4為旋轉式，如圖2所示，由多個相互平行的橫向矩形葉片10 組成，橫向矩形葉片IO前設置多個相互平行的縱向矩形葉片11。利用高速 氣流驅動下旋轉，該結構的導流格柵，均流效果好，且可減少空氣阻力。擋水板7由以旋轉軸為軸心呈放射狀的葉片組成，葉片相互之間成一定 的傾斜角度，如圖4所示。這種擋水板在高速氣流驅動下旋轉，靠離心力作 用排出所夾帶的水滴，其除水效率較高。本實用新型的流體動力式超聲波噴嘴5利用從內通道12噴出的壓縮空 氣高速氣流的誘導作用將外通道13中的液體噴淋液誘導，在高速情況下撞 擊在中心處有突出的三角錐16的靶板14上進行激化產生高強度的超聲波。同時流體動力式超聲波噴嘴5具有霧化效果的可控性，當壓縮空氣以不同的 壓力進入內通道12時，由于壓力不同致使外通道13中的噴淋液以不同的速 度撞擊在靶板14上，由于速度不同，所以激化程度不同，進而霧化效果也 不竟相同。由于流體動力式超聲波噴嘴5的應用使得流體動力式超聲波空調噴水室 具有多功能的用途當在夏季使用只需要流體動力式超聲波空調噴水室實現 冷卻除濕的熱濕交換作用時，我們可以通過控制空氣壓縮系統，使其暫停服 務，只利用流體動力式超聲波噴嘴5的外通道13將噴淋液噴出，僅通過一 定壓力的水進行粗噴，起到冷卻除濕的熱濕交換作用；當在冬季使用中不僅 要考慮流體動力式超聲波空調噴水室實現絕熱加濕的熱濕交換作用，同時還 要考慮這個季節防治"煤灰紗"的凈化需要時，則通過開啟空氣壓縮系統同 時利用壓縮內通道12和外通道13進行細噴，起到加濕和凈化作用。本實用 新型從節能的角度上考慮該設計節約了大量不必要的水，電資源的浪費。本實用新型的工作原理利用了以下方式-(1) 聲波凝聚。聲場中，聲波引起的振動會使粒徑、密度等性質不同 的粒子產生不同程度的振動，參與大幅振動的小粒子與小幅振動的大粒子會 相互碰撞而凝并。此外，在聲輻射壓作用下，粒子還會在聲波波腹上沉積凝 并。但聲波凝聚在處理低濃度、含呼吸性粉塵氣體時，時間長、能耗大、且 ^f率不高。為克服這一缺陷，首先用噴霧水對含塵氣流進行處理，再應用聲 波凝聚。水霧的加入，不僅增加了氣流中粒子的數量，而且較大粒徑霧滴的 加入，也降低了聲波的最佳凝聚頻率，使能耗大為節約。(2) 冷凝凝并。微細水霧捕塵機理表明，水蒸氣冷凝要以懸浮粒子為 核，且冷凝作用的發生還會造成捕塵空間中溫度與濃度的不均勻變化，這都為粒子的沉降創造了條件。冷凝是一種多方面凝并機理并存的綜合作用過 程，主要包括水蒸氣凝結、濃度梯度、溫度梯度凝并。(3)動力凝并與沉降。動力凝并是指依靠外力作用，使含塵區內各種 粒子間相互并合的過程。在含塵空間中噴射水霧，捕集塵粒，正是對這種凝 并機理的實際應用。在這種情況下，水滴或是依靠慣性力，或是依靠重力， 擴散力等與含塵區內的粉塵粒子相互凝并。本實用新型利用以上工作原理，對結構進行改進，使凈化效率大大提 高，達到了清除微細粉塵的目的。
權利要求1.流體動力式超聲波空調噴水室，包括外殼(1)，外殼(1)內按進風方向依次設置有軸流風機(3)、導流格柵(4)、噴排(6)上設置的多個噴嘴(5)和擋水板(7)，還包括供水系統以及空氣壓縮系統，其特征在于，所述的噴嘴(5)包括兩個相套裝的圓筒筒壁，兩個相套裝的圓筒筒壁形成內通道(13)和外通道(12)，且內通道(13)和外通道(12)在筒壁的某處相通，兩個圓筒筒壁出風的一端與筒壁相垂直設置有靶板(14)，靶板(14)與筒壁端口間隔有一定距離，所述的靶板(14)上與筒壁出風口相對應處設置有三角錐(16)。
2. 按照權利要求1所述的噴水室，其特征在于，所述的外殼(1)為單 層圓筒形，內襯或外包保溫材料。
3. 按照權利要求1所述的噴水室，其特征在于，所述的導流格柵(4) 為旋轉式，由多個相互平行的橫向矩形葉片(10)組成，橫向矩形葉片(10) 前設置有多個相互平行的縱向矩形葉片(11)。
4. 按照權利要求1所述的噴水室，其特征在于，所述的擋水板(7)由 以旋轉軸為軸心呈放射狀的葉片組成，葉片相互之間成一定的傾斜角度。
專利摘要本實用新型公開的一種采用流體動力式超聲波霧化的空調噴水室，包括外殼，外殼內按進風方向依次設置有軸流風機、導流格柵、噴排上設置的多個噴嘴和擋水板，還包括供水系統以及空氣壓縮系統，其中的噴嘴包括兩個相套裝的圓筒筒壁，兩個相套裝的圓筒筒壁形成內通道和外通道，且內通道和外通道在筒壁的某處相通，兩個圓筒筒壁出風的一端與筒壁相垂直設置有靶板，靶板與筒壁端口間隔有一定距離，靶板上與筒壁出風口相對應處設置有三角錐。本實用新型將超聲波團聚、凝結凝聚、碰撞阻留三種作用原理綜合運用，對結構進行改進，使空氣中亞微米級的微細粉塵的凈化效率及傳熱傳質效率大大提高。
文檔編號F24F3/16GK201093632SQ20072003251
公開日2008年7月30日 申請日期2007年8月15日 優先權日2007年8月15日
發明者洋 楊, 殷清海, 茜 王, 顏蘇芊, 翔 黃 申請人:西安工程大學