專利名稱：用于冷卻系統的復合冷凝單元的制作方法
用于冷卻系統的復合冷凝單元
技術領域及本發明的工業實用性本發明涉及一種復合冷凝單元，該復合冷凝單元具有結合為單個單元的冷卻塔、水冷式冷凝器、壓縮機和控制部件，在所述單個單元中使用水作為冷卻介質比傳統上使用空氣有效。發明的領域用于空調和/或冷卻系統的復合冷 凝單元。相關技術的描述本發明涉及一種復合冷凝系統，使用結合為單個單元的水冷式冷凝器、冷卻塔、壓縮機和許多其它控制部件。這有助于節約電能，延長壓縮機的使用壽命，另外還減少地球變暖。
背景技術：
使用水的空調系統的冷卻比使用空氣冷卻的空調系統的冷卻有效。重要的一點是水必須移至冷卻塔來冷卻。因而，有益的是將水冷式冷凝器、冷卻塔、壓縮機和其它控制部件結合為單個單元來使得運行更方便。通過增加水冷卻墊的數量來滿足水達到露點或接近露點的冷卻溫度的要求將有助于節約電能，延長壓縮機的使用壽命并且減少地球變暖。水的蒸發從空氣和水中帶走了熱量因而降低了空氣或水蒸汽或水的溫度，能夠控制空氣或水蒸汽或水的溫度低于環境溫度。水通過盤管冷凝器而被冷卻。隨后水蒸汽攜帶著潛熱向更高移動至上層當水氣變得足夠密集時，它冷凝為液滴并落下，同時在上層向空氣或氣體放出熱量。
發明內容
復合冷凝系統的結合為一個單個的單元的水冷式冷凝器、冷卻塔、壓縮機和許多其它控制部件使其運轉更加有效。層布置被構造為可以重組或重新布置以給出類似的結果。這也有助于節約電能，延長壓縮機的使用壽命，另外還減少地球變暖。
圖I為示出所有部件的復合冷凝單元。圖2(a)為具有孔洞的圓托盤的頂視圖，(b)為圓托盤的立體圖，(C)為用于制冷劑流的管道，(d)被放置在圓托盤中的管道；圖3示出了在復合冷凝單元中的部件和部件的布置。圖4示出了將圖I的復合冷凝單元的層SI和S2結合為單一層SI. 2。圖5為示出了側視圖及各種等距視圖的貯水器。圖6示出了兩個版本的復合冷凝單元的整體圖，比較了具有兩層SI、S2的復合冷凝單元和具有一層SI. 2的復合冷凝單元。圖7示出了水平布置的復合冷凝單元的前視圖。
圖8是圖7的后視圖。圖9是圖7的側視圖。圖10是圖7的頂視圖。圖11示出了將層S3移動至層S5和S6之間位置的重新布置。圖12不出了將部分F2移動至部分F3和F4之間位置的重新布置。圖13示出了移除了層S3的濾網托盤并在層SI的底部處水下面放置制冷劑管道的重新布置。 圖14示出了如圖8所示的部件的重新布置，其中移除了層F2的濾網托盤并在層Fl底部處水的下面放置制冷劑管道。
具體實施例方式現在公開的復合冷凝單元是通過應用操作原理和將圖I所示的在圓柱形塔或矩形塔中的所有部件，具有冷凝塔、水冷式冷凝器、壓縮機和控制部件結合為一個單個的單元而發明的，其中塔被分為圖I和圖3中示出的幾層，在每層具有如下部件層SI :具有壓縮機I和控制部件；層S2 :是圓柱形的貯水器4，在池的底部具有使水在系統內循環而用于冷卻的水泵2，用于控制貯水器內水位的浮動水位開關10，通過打開和關閉電動閥11來將水填充至設定的水位；其中貯水器4可以為與圖5所示不同的設計。層S3 :是制冷劑管道5，如圖2(a)、(b)、(c)和(d)所示，該制冷劑管道5用作水冷式冷凝器占據具有孔洞的圓濾網9的底部全部區域，以允許水流過；層S4 :是具有足夠高度的中空圓柱體，沿其設有允許空氣流過的空氣過濾器的壁具有許多孔8 ；層S5 :包括填充在整個空間的冷卻墊7，向增加的表面區域噴水以使水蒸發；層S6 :包括噴灑器6，該噴灑器6在整個冷卻墊7上噴水；層S7 :包括風扇3，從層S4抽吸空氣以使其相對水滴的方向向上流動，水滴落入層5中冷卻并使水溫降低至露點，其中空氣被風扇吸出到該復合冷凝單元塔的頂部。復合冷凝單元如下運行如圖3所示，閥Vl打開以允許水填充貯水器4，通過水位開關LI控制打開和關閉閥Vl來控制水位。一旦空調打開，壓縮機I、水泵2和風扇3同時打開。壓縮機I壓縮制冷劑使其流入到管道5中而引起制冷劑溫度的升高，同時水泵2將來自貯水器4的水泵送到噴灑器6來噴水以覆蓋冷卻墊7，水相對空氣流的方向向下滴落，空氣流通過風扇3的抽吸動作向上通過孔8而排出塔的頂部。這在特定的時間點將水溫降低至露點。然后水滴滴落來冷卻制冷劑管道5，在制冷劑管道處水滴變為溫水并且流動通過濾網9返回貯水器4而完成整個循環。水泵2然后將水向上泵送至噴灑器6來啟動下一循環。圖4示出了圖I中的層SI、S2是如何結合形成為層SI. 2來降低塔的高度。如圖5所示，通過將貯水器設計為下部為半圓柱形、上部為約2-3英寸高的全圓柱形使其能夠接收到滴落的所有水滴。下部的半圓柱形空間安裝壓縮機和所有其它控制裝置。層SI. 2的高度比層S1、S2的總高度低，因而如圖6中所示，有助于降低復合冷凝單元的高度。本發明在低溫(即在露點)使用水冷卻熱的制冷劑的特點和操作比使用空氣冷卻有效。因而沒有必要使用翅片盤管制冷劑管道。能夠使用短得多的普通銅盤管。這降低了制造成本。另外，水處于露點的低溫度遠低于空氣環境溫度，這允許降低系統中制冷劑的壓力。壓縮機在較低的載荷下運行，因而可減少電能消耗，這延長了壓縮機的使用壽命，還增大了冷卻系統的效率。圖7、8、9、10示出了水平放置的構建為矩形箱的復合冷凝單元。圖7是裝有風扇的冷凝單元的前視圖，風扇左邊是安裝有壓縮機和控制部件的室。圖8是該單元的后視圖。所有部件如下布置和運行層Fl為托盤，該托盤的橫截面積(寬度X長度)足以接收從層F2滴落的所有水滴，并且該托盤的高度足以容納系統循環需要的所有水，左邊端部延伸到具有相同寬度和高度的前部，但前部的長度剛好夠安裝水泵、水位開關和進水口，進水口由電動閥控制，電 動閥由圖9、圖10所示的水位開關控制。層F2包括用作水冷式冷凝器的制冷劑管道，該制冷劑管道位于濾網底部的矩形盤內，矩形盤具有足夠大的區域來接收從層F3滴落的所有水滴，并且具有足夠的高度使水不濺出，因而水能夠流動穿過濾網托盤的底部的孔。層F3包括填充整個區域的冷卻墊，整個區域足夠大以完全冷卻從層F4滴落的溫水，使其在到達層F2之前溫度降低至露點。因而復合冷凝單元的截面積與冷卻墊的截面積相等。層F4包括噴灑器，該噴灑器安裝為噴灑水以覆蓋冷卻墊的整個區域。圖9是復合冷凝單元的左視圖，示出了如何通過風扇抽吸空氣來冷卻水滴，其中托盤的延伸區域用以容納層Fl的水并安裝水泵、水位開關和進水口。還示出了水是如何通過水泵泵送到在層F4的噴灑器，每層的厚度(寬度)和高度以及安裝在復合冷凝單元側邊的部件的位置。圖10示出了冷凝單元的頂部視圖，示出了層Fl的托盤的長度，該托盤具有延伸部用以安裝水泵、水位開關、進水口和水閥，這些部件的布局作為公開的復合冷凝單元的一個整體。水平布置的矩形復合冷凝單元的操作原理，與垂直布置的圓柱形或矩形復合冷凝單元的操作原理相似。圖11是圖I或圖6中的復合冷凝單元的部件的重新布置，通過將層S3移動至層S5和S6之間的位置，運行由首先冷卻水的溫度，然后降低制冷劑的溫度，轉換為，首先冷卻制冷劑，然后冷卻水。然而，結果是類似的。類似地，如圖8所示的層F2能夠被移動至層F3和F4之間的位置，圖12所示與圖11中所描繪具有類似的結果。如圖13所示，通過去除S3的濾網托盤以及將制冷劑管道5移動至層S2的貯水器底部的水下方，圖I中的部件被重新布置，其中與層S2、S3相同的操作被結合為層S2. 3。圖14示出了如何去除層F2以及將制冷劑管道5放置在層Fl的貯水器底部的水下方，其中與層F1、F2相同的操作被結合為層Fl. 2。可以理解，所附權利要求將覆蓋此處作為語言描繪的本發明的所有普通和具體特征，以及本發明范圍的所有陳述。
權利要求
1.一種用于構造冷卻系統的復合冷凝單元的方法，包括 將水冷式冷凝器、冷卻塔、壓縮機、控制部件結合安裝成為一個單個的單元，所述單個的單元具有從最下至最上具有如下布置的層的層布置 最下層，所述最下層包括壓縮機和控制部件； 第二層，所述第二層具有內部安裝有水泵的貯水器、水位開關及具有電動水閥的入水n ； 第三層，所述第三層具有制冷劑管道，所述制冷劑管道被放置在帶有濾網底部的托盤中； 作為具有多孔壁的室的第四層，所述第四層沿著所述壁的所有區域具有空氣過濾器； 第五層，所述第五層具有冷卻墊，所述冷卻墊覆蓋整個層空間； 第六層，所述第六層具有灑水器； 作為最上層的第七層，所述第七層具有風扇。
2.一種用于操作根據權利要求I所述的冷卻系統的復合冷凝單元的方法，包括步驟 將水填充到貯水器中，其中水位由水位開關控制； 同時打開壓縮機、水泵，和風扇； 將水泵送至噴灑器以噴灑到第五層的冷卻墊上，并且水作為水滴在與由最上層處的所述風扇向上抽吸的空氣流相反的方向上滴落； 使冷卻的水滴滴落以覆蓋制冷劑管道并冷卻制冷劑； 使水穿過所述濾網托盤返回至貯水器以在下一個循環中被泵送回去。
3.—種冷卻系統的復合冷凝單元，包括 水冷式冷凝器、冷卻塔、壓縮機、控制部件，這些部件被安裝成一個單個的單元，所述單個的單元具有從最下至最上具有如下布置的層的層布置 最下層，所述最下層包括壓縮機和控制部件； 第二層，所述第二層包括內部安裝有水泵的貯水器、水位開關及具有電動水閥的入水n ； 第三層，所述第三層具有制冷劑管道，所述制冷劑管道被放置在帶有濾網底部的托盤中； 具有多孔的壁的第四層，所述第四層沿著所述壁的所有區域具有空氣過濾器； 第五層，所述第五層具有冷卻墊，所述冷卻墊覆蓋整個層區域； 第六層，所述第六層具有灑水器； 作為最上層的第七層，所述第七層具有風扇。
4.根據權利要求3所述的冷卻系統的復合冷凝單元，其中 最下層和第二層能夠被結合或重新布置以類似地起作用。
5.根據權利要求3所述的冷卻系統的復合冷凝單元，其中 層布置能夠被重組或重新定位，只要所述單元起作用以導致相同的結果。
全文摘要
本發明涉及一種復合冷凝系統，該復合冷凝系統通過結合水冷式冷凝器、冷卻塔、壓縮機和許多其它控制部件以整合成復合冷凝系統的一個單個的單元，使其運行更加有效。這種特別的布置有助于節約電能，延長壓縮機的使用壽命，另外還減少地球變暖。
文檔編號F24F13/30GK102770716SQ201080064003
公開日2012年11月7日 申請日期2010年2月15日 優先權日2010年2月15日
發明者瑪麗·堅甲蒙特, 諾帕拉特·提舒翁 申請人:瑪麗·堅甲蒙特, 諾帕拉特·提舒翁