[發明專利]自冷式多級蒸發制冷的系統及其制冷方法

有效

• 申請號: 201210210490.9
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN102767877A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 尹進福;黃華鈴
• 申請（專利權）人: 澳藍（福建）實業有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F13/30
• 代理公司: 福州科揚專利事務所 35001
• 代理人: 徐開翟;陳智雄

技術領域

本發明專利屬于空氣調節、節能環保領域，尤其是涉及一種自冷式多級蒸發制冷的系統及方法。

背景技術

現有的直接蒸發冷卻技術，普遍存在冷卻效率低、送風溫度濕球效率低、大量加濕等缺陷。

發明內容

本發明的目的在于克服上述缺陷，提供一種自冷式多級蒸發制冷的系統及其制冷方法，可以將多級間接蒸發與直接蒸發過程復合疊加在一起，使送風溫度漸進降低，直至達到設計狀態、蒸發冷卻效率大幅提高、可以調整送風為完全不加濕或少量加濕，有效避免了單一直接蒸發冷卻技術中大量加濕難題。

本發明是這樣實現的：一種自冷式多級蒸發制冷的系統，其特征在于：包括多級間接蒸發體、多級直接蒸發體和冷媒蒸發吸熱裝置，所述多級間接蒸發體由兩級以上的間接蒸發干通道組成，所述多級直接蒸發體由與間接蒸發干通道相對應數量的濕通道組成，所述干通道與濕通道之間通過節流孔相連，所述的多級間接蒸發干通道依次排列，下一級的干通道與前幾級所有的濕通道的流動方向相鄰交叉設置。

所述干通道與濕通道由多層的間壁和導向骨架組成，所述間壁至少設有三層，導向骨架安裝在間壁之間，最下層和中間層的間壁與導向骨架組成各級的干通道，中間層和最上層的間壁與導向骨架組成各級的濕通道，各級的干通道與濕通道之間通過設于通道間壁上的節流孔相連，所述第一級干通道為通過導向骨架封閉圍成的單向通道，所述其他各級的干通道依次并排設在上一級干通道的旁邊，所述各級的干通道其一端為進氣口，各節流孔分別設在其另一端的頂部間壁上，所述各級的干通道所對應的濕通道也是通過導向骨架封閉圍成的單向通道，其一端連接各節流孔，其另一端為出氣口上。

所述第一級干通道為直線型通道，所述其它各級干通道均為依次緊靠上一級干通道側邊排列的L型通道，所述各節流孔均位于第一級干通道的流動方向延長線上直線排列。

所述濕通道與干通道呈直角排列。

所述冷媒蒸發吸熱裝置采用設置于濕通道內壁上用于保持濕通道內壁足夠濕潤的水冷裝置。

根據上述一種自冷式多級蒸發制冷的系統的制冷方法，其特征在于包括以下步驟：

a.?間接蒸發過程，具體為：

不飽和空氣流（I）進入第一級間接蒸發干通道中，沿流動方向流動；先被干通道的間壁另一側的濕通道內流動的變異氣流（Ib）交叉流動換熱，然后再與逆向流動的變異氣流（Ib）逆流換熱；該過程連續進行，實現對濕通道、干通道中空氣流同步冷卻；?

不飽和空氣流（II）進入下一級間接蒸發干通道中，沿流動方向流動；先被其前一級干通道的間壁另一側濕通道內流動的變異氣流（Ib）交叉流動換熱，再被干通道的間壁另一側濕通道內流動的變異氣流(IIb)交叉流動換熱，然后再與逆向流動的變異氣流（IIb）逆流換熱；

不飽和空氣流（III）進入再下級間接蒸發干通道中，沿流動方向流動；先后被其前兩級干通道的間壁另一側濕通道內流動的變異氣流（Ib、IIb）交叉流動換熱，再被干通道的間壁另一側濕通道內流動的變異氣流（IIIb）交叉流動換熱然，之后再與逆向流動的變異氣流（III?b）逆流換熱；

不飽和空氣流不斷重復上述間接蒸發過程，實現對濕通道、干通道中空氣流同步冷卻；

b.逆流換熱過程；

經過間接蒸發冷卻過程后的不飽和空氣通過間壁上設置的節流孔轉到直接蒸發的濕通道中，依次被加濕，不同程度飽和或接近飽和，溫度進一步降低降低，并沿濕通道導引架流動，濕通道與濕通道壁相鄰的干通道之間形成溫度差，熱量從相對高溫的干通道向相對低溫的濕通道側傳遞，熱量的傳遞維持了濕通道側直接蒸發連續進行；隨著濕通道中變異氣流不斷被加濕，濕通道濕潤的內壁上水份連續汽化、不斷減少，在此過程中水冷裝置向濕通道壁不斷補充水，保持濕通道內壁足夠濕潤；

c.產出流體(P)按設定路徑流動，依次被各變異氣流(Ib、IIb、IIIb)冷卻，顯熱依次轉移到(Ib、IIb、IIIb?)中，然后送往設定空間，形成完全不加濕的自冷式多級間接蒸發制冷；

????或者也可根據需要將低溫低濕的各變異氣流(Ib、IIb、IIIb)的全部或其中的一部分直接作為產出流體形成少量加濕的自冷式多級復合蒸發制冷。