專利名稱：射流冷風機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種冷風機，是以水為冷卻介質，用低壓液力驅動噴霧推 進霧化裝置，進行噴霧抽氣實現對熱空氣的冷卻。屬于介質直接接觸而不
起化學反應的熱交換設備類(F28C)和空氣調節類(F24F)。
(二)
背景技術：
氣7jC兩相流的傳熱傳質的特點是，當水溫高^溫時，空氣使水變冷，當 水溫低于氣溫時，水使空氣變冷。且最終的狀態是7jC溫向大氣濕球溫度逼近。 使用這一原理人們發明冷水式空調器。現行冷水空調器均采用霧化噴頭加電力 風機的制冷方式。這種方式存在著噴霧風阻大、風機易損壞、除霧難度大、噴 水室體積大、風道長及結構復雜等缺點。
中國發明專利，名稱"下噴式噴霧通風冷卻塔和射流冷風機"(專利申 請號200710050740.6)公開了一種新型的噴霧推進通風式射流冷風機，但這 種冷風機尚存在如下缺陷，使其難以商品化(1)淋水篩板及篩網過多，結 構復雜，通風阻力大。(2)除霧問題沒有解決，使冷風難以利用。(3)出 風道安排不合理。
發明內容
本發明提供的射流冷風禾/l就是為解決現有射流冷風機風阻大、除霧
難度大及結構復雜等問題。其技術方案如下
射流冷風機，包括機體1、進風口和出風口、在機體內裝設與機體外 含水泵7的進水管路連通并供水的外旋式噴霧推進抽風裝置2 、機體底部 為與出水管8a相連的水箱8，其特征是
i.熱風進風口A設在頂部；冷風出風口C設在機體內底部水箱上方，采用 機體側壁延伸出冷風道9，其內設兩層吸水式拆流板除霧器IO,且冷風道9底 面9.1與水箱處側壁垂直方向9.2有傾斜角e 9 ; ii .外旋式噴霧推進抽風裝 置2裝在機體上方進風筒5內，采用向下噴霧的噴頭2.2和向下抽風的風葉 2.1;機體中央設與進水管3a連通的供水管3，供水管F端固定支撐于水箱底 部且與水箱內水隔離，上端通過法蘭3b與外旋式噴霧推進抽風裝置法蘭2.4a 連接；iii.外旋式噴霧,抽風裝置下方，冷風道9上方設中心為通風道D的 外圓周靠機體壁的環形淋水篩板4。上述水箱8側壁裝補水管8b;水箱下部 出水管8a與水泵7進口連通以及水箱下部開排水閥8c。
上述外旋式噴霧推進抽風裝置2(以下簡述為'噴霧裝置2')可采用中國發 明專利'外旋式噴霧推進抽風驢，(專利號ZL00112630.X)型式，也可采用 專利的改進結構,見圖2，在實施例1中詳述。上述'噴霧裝置2'，可用電力風 機13加一 頭12替f^可采用'旋流霧化噴頭12，見圖4),稱為機力通m
流冷MK見實施例2)。 ± f流冷風機若進7)C管壓力7K取自地下7]C井,#S^C泵和艦管之間增設太陽能力鵬，鵬為鵬微游職見鄉例3)。 本發明的有益效果
i .實驗得出噴霧繊射流冷風機的最低工作水壓可低達0應pa。當工作水壓 為0.08Mpa，噴水流量為40m3/a時，出風量達2X10m3/n以上，噴水功率僅 1.4KW.h。當噴7JC溫度為24-C，大氣干球、溫度為35r，濕球溫度為24'C時，出 風溫度為25r，相應的制冷量為55.7kw，制冷系數達39.8，是現行空調制冷系 數為10倍以上。在本機中，隨著熱空氣被冷卻，7K箱8內的7jC溫將不斷上升，但 因受大氣濕球溫度的限制，其最終水溫不會超過大氣濕球溫度。這就是說，在春、 夏、秋三季的絕大部分時間內，冷風機滿足空調的使用要求，毋需補充和更換冷 水。當大氣濕^^jg達27-28'C時，則需補充18-2(TC的冷水，其補7K量約為每 lkw h制冷功率0. 03 m3/h的水。ii.本發明根據在噴皿態下風溫和水溫接近的 特性，利用噴水方式獲得冷風取消了氟利昂制冷瓶既環保又價廉。iiL本發明采用 直接混合方式制冷、取消了換熱器和壓縮機，且由于機械風與噴霧方向順流，降 低風葉風壓；同時因旋轉射流產生的負壓的抽吸作用使風葉工作在極低的背壓狀 態，故用極低的f雜可獲得大的風量，也使水壓下降；故極大地節省了通風f雜， 并使噴霧水壓大為降低。iv.由于能耗低，故可以增大新風量、且霧流具有洗滌空 氣的作用，因而改善室內空氣質量。v.本發明采用的吸水式折流板除霧技術可在 小風阻的狀態下獲得不夾帶水霧的冷風，且除霧器結構簡單，可使冷風機的尺寸 變小，使其肖驢應多種工作狀況，有利用于商品化和系列化。vi.若利用地熱和余 熱將噴水溫度維護在18-22'C的范圍內，本機夏季可提^7令風，冬季又可供應熱氣。 本機實際上是一種新型的水空調器。i改變噴水溫度和壓力、調節霧滴直徑和出 風速度本機可作為空氣加濕除濕器使用。適用于低濕度采冷通風。viii.由于所采 用的'噴霧裝置2'處于液懸浮工作狀態水軸承磨損極小，故設備的可靠性極高。
1射流冷風機實施例l結構圖 2實施例l采用的'噴霧裝置2'結構圖 3射流冷風機實施例2結構圖(機力通風射流冷風機) 4實施例2采用的'旋流霧化噴頭12'結構圖 5兩層吸水式折流板除霧器側視圖(豎向僅畫兩排) 6圖5K向視圖
7實施例3結構圖(地熱式水空調器) 具體實施方式
實施例1:見圖1、圖2、圖5、圖6。 見圖1,射流冷風機的機體l內，頂部熱風進風口 A處設除霧器4，冷風出風 口B設在底部水箱8上方，該處機體壁三面密閉，留下一面開口，采用機體側壁 延伸成為冷風道9，且側壁口9a密封。冷風道9底面9.1與水箱處側壁垂直方向 9.2有傾斜角P 9,即底面9.1與地平線9.2之間設有一回水坡度。冷風道9內設
圖兩層吸水式拆流板除霧器10。冷風道的尾端為冷風出風口 c，在c處設活動調
風板ll。 <噴霧裝置2'下方，冷風道9上方設中心為通風道D的外圓周靠機壁 的環形淋水篩板6。機體1底部為水箱8，水箱8下部開出水管8a與機體外水泵 7進口街雖，水泵7出口通過機體內中部橫向設的進水管3a與供水管3連通并向 '噴霧裝置2，供水。水箱下部開排水閥8c排放熱水。水箱側壁裝補水管8b用 以補充冷^C^以形成供水、排水循環系統。
見圖1，'噴霧裝置2'裝在機體上方進風筒5內。機體中央設與進水管 3a連通的供水管3，下端固定支撐于水箱底部且與水箱內水隔離，上端通過法 蘭3b與'噴霧裝置2'法蘭2.4a連接。見圖2， <噴霧裝置2'內設有空心 旋轉水室2.3和外表面周向裝四個下噴旋轉噴頭2.2(至少兩個)，在噴頭上方旋 轉水室外周固定四支向下抽風的旋轉風葉2.1;中心設有與旋轉水室和霧化噴頭 水路連通的靜止進液機構2.4(包含靜止中軸水管2.4b、進水安裝法蘭2.4a等)，靜 止進液機構與外圓周旋轉水室間裝上、下水軸承2.5;并開上、下徑向水孔2.6; 上、下摩擦環2.7及上壓蓋2.8。'噴霧裝置2' 與專利號江00112630.乂相比， 限定和改進之處 噴頭2.2為下噴。②葉片2.1為向下抽風。③旋轉水室2.3 上端面積S2大于下端面面積Sl，其面積差產生的靜壓升力，正好等于工作狀態 的噴霧反推力加上轉動部分重量，因此旋轉水室2.3處于軸向懸浮狀態，同時增 設徑向流水孔2.6，經徑向流水孔產生的靜壓力，使水軸承處于徑向懸浮狀態，使 裝置2具有轉動摩擦力小，壽命長，運行可靠。④靜止的中軸水管2.4b由圓柱 形改為下大上小的臺階形，由此減小流阻降低水壓。
見圖5、圖6，雙層吸水式拆流板除霧器10中每個除霧器分別由與水平線10 a 和10e的夾角為a和e的拆流板10.1、固定在拆流板表面的吸水毛氈、吸水布或 海綿10.2以及流水槽10.3或10.33組成。流7jC槽截面形狀可為n形(見圖5中10.3)， 也可為R型(見圖5中10.3a)。第一層除霧器夾角為a ，第二層除霧器夾角為P 。 見圖l、見圖5，每一層內豎向放5個吸水式拆流板除霧器104第二層放4個除 霧器10b;兩層除霧器交錯排列。在冷風道9內設支撐架10.4,每個除霧器10通過 拆流板10.1插入或用螺釘固定于支撐架10.4。見圖6， 一個吸水式拆流板除霧器 IO平方夂表面為吸水毛氈等10.2;側邊為流7義槽10.3與設定排水位置連接并流出。 工作過程
先將7Xff8內裝滿冷水，啟動7jC泵7，壓力冷7Kilil供7jC管3 i4A ^噴霧裝置2，， 帶動噴頭和風葉同時旋轉產生噴霧并同時吸入熱空氣。噴霧流的一部^Kt^f入7K 箱8。另一部分則、mA環照林7jC篩板6，然后以滴狀形式下落。在皿條件下，熱風 Al'I^i被7轉口，夾帶^VJC霧的氣7JC兩相流，在風葉壓力和噴霧流引射軸力的雙重作 用下，M風道A和B流向出冷風道9。 7jC霧流在通過除霧器10時，因受折流板的 阻檔而改變方向，絕大部分水^^流fei:的fE^毛毪10.2吸收而)變^^R滴并在重 力作用下駄水溝10.3或10.3a麗[成集成大股7jC流，從設定的位置流出，從而避 免了水霧化而再度被挾帶。此種設計的優點是既減小了除霧風阻，又會艘高出^UI度。艦10a除霧的冷風^ii 10b 二次除霧而獲得干冷風。干冷風ci
制風向的、翻調賺1 1而^M^內。
實施例2:見圖3、圖4，機力通風射流冷風機 與實施例1 以下繊^#，其余相同:見圖3，實施例l ,魏置2'用如下
構ftm: (D^頂部艦口A賤向下抽風的fcbMU3;雜電力MU3下方，供 水管3H^圓,lfi7jC室3c; KdC室周向裝四只旋流霧化噴頭12(^>兩只)。工作 過程與鄉例1艦，繊流霧化噴頭12工作水壓需大于O週pa，加J^113電 耗，故冑^W所增加。{&^^*有所下降。
見圖4，旋流霧化噴頭12采用與^噴霧裝置2'內的相同的下噴霧化噴頭 2.2，即外引射式旋轉霧化噴頭，其結構如下收斂-擴張型水噴嘴12.2外放置 至少1個開有進氣孔12.5的圓柱形或圓錐形薄壁引射套12.4，在其外有錐形 內孔的進氣整流錐123，并將此組件固定于開孔的薄壁球形水室12.1下部， 球形水室12.1通過切向水管12.6與配水室3c水路連通。 實施例3 :見圖7，地熱式射流空調器。
與實施例1比除以下結構差異，其余相同見圖7， i .在機體1外，水泵7 和進水管3a之間增設太陽能加熱器14; U.水泵7進水口通過管路16與地下 水井15連通；iii.出水管8a和排水閥8c設在水箱8底部，且冷水或熱水排入 地下水井15; iv.水箱8側壁裝的補水管8b取消。以此形成供水、排水循環 系統。頂部進風口 A可夏天進熱風Ai或冬天進冷風Ci,相對應的出風口 C 便出干冷風Ci或千熱風Ai。
氣水兩相的熱質傳遞有如下特點當噴水溫度低于大氣濕球溫度時， 水將空氣中的水蒸汽冷凝，空氣減溫減濕。當噴水溫度高于大氣濕球溫 度時，水份閃發為水蒸汽且閃蒸水蒸汽的溫度等于噴水初溫，空氣增溫 增濕。根據人體舒適性的要求，夏季需對室內空氣減溫減濕，冬季則需 增溫增濕。保證人體舒適性的要求，空氣的濕球溫度為18-2(TC，相對濕 度65%,室內風速O. 15in/s，按此要求，再利用井水冬暖夏涼的特點設計 出地熱式射流空調器。
工作過程及使用方法i .當夏季時，關閉太陽能加熱器14;因地下井水 冬暖夏涼，水泵7從水井中抽出的是冷水，經進水管3a送入機體l內噴霧 升溫后的熱水落入水箱8,通過排水閥8c排放入地下水井15，熱水在水井 中冷卻后再由水泵抽出送入機體內循環使用。機體內經熱交換后將頂部進 入的熱空氣Al冷卻從冷風道排出干冷風Cl,成為射流冷風機。ii.當冬季 時，開動太陽能加熱器，利用太陽能和地熱同時供暖。水泵從地下水井中抽 出的是熱水，再經太陽能加熱器加熱送入機體內噴霧降溫后的冷水落入水 箱，再排入水井，冷水在水井中升溫后再由水泵抽出送入機體內循環使用， 機體內經熱交換后將頂部進入的冷空氣Cl升溫從冷風道排出干暖風Al，成 為射流暖風機。由此成為地熱式射流空調器。
權利要求
1.射流冷風機，包括機體(1)、進風口和出風口、在機體內裝設與機體外含水泵(7)的進水管路連通并供水的外旋式噴霧推進抽風裝置(2)、機體底部為與出水管(8a)相連的水箱(8)，其特征是i.熱風進風口A設在頂部；冷風出風口C設在機體內底部水箱上方，采用機體側壁延伸出內設兩層吸水式拆流板除霧器(10)的冷風道(9)，且冷風道底面(9.1)與水箱處側壁垂直方向(9.2)有傾斜角β9；ii.外旋式噴霧推進抽風裝置(2)裝在機體上方進風筒(5)內，采用向下噴霧的噴頭(2.2)和向下抽風的風葉(2.1)；機體中央設與進水管(3a)連通的供水管(3)，供水管下端固定支撐于水箱底部且與水箱內水隔離，上端通過法蘭(3b)與外旋式噴霧推進抽風裝置法蘭(2.4a)連接；iii.外旋式噴霧推進抽風裝置下方，冷風道(9)上方設中心為通風道D的外圓周靠機體壁的環形淋水篩板(4)。
2.按權利要求1所述射流冷風機，其特征是水箱(8)側壁裝補水管(8b);水箱下 部出水管(8a)與7jC泵(7)進口魏以及7K箱下部開排水閥(8c)。
3. 按權利要求2所述射流冷風機，其特征是外旋式噴霧推進抽風裝置(2) 用如下構件替代①在頂部進風口A處裝向下抽風的電力風機(13);②在電力 風機下方，供水管(3)頂端裝圓柱形配水室(3c);配水室周向裝至少兩個噴頭 (12)。
4. 按權利要求1所述射流冷風機，其特征是i.在機體(l)外，水泵(7) 和進水管(3a)之間增設太陽能加熱器(14) ; ii.水泵(7)進水口通過管路(16)與 地下水井(15)連通；iii.出水管(8a)和排水閥(8c)設在水箱(8)底部，且排放的 水排入地下水井(15)。
5. 按權利要求1所述射流冷風豐幾，其特征是雙層吸水式拆流板除霧器(IO) 中每個除霧器分別由與水平線(IO a )和(IO g )的夾角為a和e的拆流板(10.1)、 固定在拆流板表面的吸水毛氈、吸水布或海綿(10.2)以及流水槽(10.3)或(10.3&) 組成；流水槽(10.3)與設定排水位置連通；在冷風道(9)內設支撐架(10.勺，每個 除霧器通過拆流板(10.1)插入或用螺釘固定于支撐架(10.4)。
6.控權利要求1 流冷風機，其特征是進風口處裝除霧器(4)。
7.按權利要求l所述射流冷風機，其特征是冷風道末端出風口處裝活動 調風板(ll)。
全文摘要
射流冷風機，機體內從上至下有下噴噴頭和下抽風葉的噴霧推進抽風裝置、淋水篩板、底部的水箱。頂部進風口設除霧器，出風口設在水箱上方機體側壁，并延伸出冷風道，內裝吸水式拆流板除霧器。可設補水管、與水泵連通的出水管等。噴霧裝置用低溫水循環噴霧使熱風冷卻為濕冷風，再除霧后變成干冷風。采用約20℃的常溫水噴霧，且與出風溫度僅差1～2℃，夏季獲冷風，冬季獲暖風。實驗表明，當噴水量為40m<sup>3</sup>/h，壓力0.08MPa，風量2×10<sup>4</sup>m<sup>3</sup>/h以上，功耗僅1.4KW.h，噴水溫度24℃，大氣濕球溫度24℃，大氣干球溫度為35℃時，冷風溫度為25℃，制冷系數高達39.8，是現行空調的10倍以上。因風溫、水溫、濕球溫度均接近，故一年中僅需最熱的十幾天補充冷水。適用于低濕度采冷通風。在利用地熱時，是理想的水空調設備。
文檔編號F24F5/00GK101315254SQ20081004555
公開日2008年12月3日 申請日期2008年7月15日 優先權日2008年7月15日
發明者魏仕英, 魏永剛 申請人:魏仕英