[發(fā)明專利]冷卻流體的蒸發(fā)冷卻裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280020732.6
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN103502760A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閔泰植
• 申請（專利權(quán)）人: 慶東納碧安株式會社
• 主分類號: F28C1/02
• 分類號: F28C1/02;F28F25/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 張云珠;邱玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種冷卻流體的蒸發(fā)冷卻裝置及方法，尤其涉及一種無需現(xiàn)有的利用制冷劑的冷凍機(jī)而通過利用水的蒸發(fā)潛熱來獲得溫度低于周圍空氣的濕球溫度的水的冷卻流體的蒸發(fā)冷卻裝置及方法。

背景技術(shù)

空調(diào)設(shè)備以及冷凍、冷藏裝置等中，冷凍機(jī)或工業(yè)用熱交換設(shè)備帶來需要除去的廢熱，為了除去這種廢熱，需要利用制冷劑而將廢熱排放到大氣中。作為用于供應(yīng)這種制冷劑的裝置，公知的有利用水的蒸發(fā)潛熱而將水冷卻的冷卻塔。

冷卻塔的冷卻方式分為將溫度低于被冷卻流體的大氣中的空氣予以強(qiáng)行對流而進(jìn)行顯熱冷卻的氣冷式冷卻、以及利用冷卻水與空氣的接觸帶來的蒸發(fā)潛熱來進(jìn)行冷卻的蒸發(fā)式冷卻，而由于目前冷卻塔比其他任何冷卻裝置都更為經(jīng)濟(jì)且冷卻效果顯著，因此被廣泛使用。

普通的冷卻塔可根據(jù)冷卻水與空氣的流動形態(tài)而分為對流型（counterflow?type）冷卻塔、正交流型（cross?flow?type）冷卻塔、對流與正交流兼用型冷卻塔。

圖1為表示現(xiàn)有的冷卻流體的蒸發(fā)冷卻裝置的一例的示意圖，其表示韓國公開專利公報第2003-0032240號中公開的冷卻塔1。

在冷卻塔1中，主體2的上部設(shè)置有通風(fēng)風(fēng)扇5，中部設(shè)置有蒸發(fā)冷卻部3，蒸發(fā)冷卻部3的上側(cè)設(shè)置有用于噴灑冷卻流體的灑水器4。并且，主體2的下部設(shè)置有集水槽7，而集水槽7中設(shè)置有用于補充消耗的冷卻流體的補水管8。

對于這樣構(gòu)成的冷卻塔1，如果一邊使外界空氣經(jīng)過蒸發(fā)冷卻部3而一邊用灑水器4噴灑冷卻流體，則冷卻流體將在通過蒸發(fā)冷卻部3的過程中蒸發(fā)而冷卻。通過上述過程蒸發(fā)冷卻的冷卻流體被輸送到被冷卻裝置而將被冷卻裝置冷卻之后重新循環(huán)，并重復(fù)執(zhí)行以上過程。

然而由于所述冷卻塔1被構(gòu)成為通過使吸入的外界空氣在經(jīng)過蒸發(fā)冷卻部3的過程中與灑水頭4噴灑的冷卻流體發(fā)生接觸而引起冷卻流體的蒸發(fā)來進(jìn)行蒸發(fā)冷卻，因此存在冷卻流體的冷卻效果必然受限于吸入空氣的濕球溫度（Twbi）的問題。

為了解決這種問題，在所述主體2的吸入孔6設(shè)置預(yù)冷器9而對吸入的外界空氣進(jìn)行一次冷卻之后，使冷卻的外界空氣經(jīng)過蒸發(fā)冷卻部3，從而使冷卻流體得到蒸發(fā)冷卻。然而如果按照這種構(gòu)成，則由于利用補充水來對吸入空氣進(jìn)行預(yù)冷，因此補充水的溫度與冷卻流體的溫度之間沒有差異，或者在蒸發(fā)量少于冷卻流體全部循環(huán)量的情況下無法使冷卻流體得到有效的冷卻。

圖2為表示現(xiàn)有的冷卻流體的蒸發(fā)冷卻裝置的另一例的示意圖，其表示韓國公開專利公報第2005-0120275號中公開的冷卻塔1a。

在冷卻塔1a的吸入口2a設(shè)置顯熱冷卻部3a，并使冷卻的水的一部分流經(jīng)顯熱冷卻部3a，從而對吸入的外界空氣進(jìn)行一次冷卻，然后使其經(jīng)過蒸發(fā)冷卻部4a，從而利用冷卻流體的蒸發(fā)潛熱而將冷卻流體的溫度冷卻到從外界吸入的空氣的濕球溫度以下。

然而如果按照如上所述的冷卻塔1a的構(gòu)成，則有可能出現(xiàn)即使流經(jīng)顯熱冷卻部3a的空氣的絕對濕度恒定，空氣的相對濕度反而會上升，從而發(fā)生蒸發(fā)冷卻部4a中的蒸發(fā)不充分的情況。而且，經(jīng)過蒸發(fā)冷卻部4a之后的空氣的濕度雖然飽和，然而由于任其處于低溫狀態(tài)，因此效率將會相應(yīng)地降低，并可能造成能源的浪費。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

本發(fā)明是為了解決如上所述的現(xiàn)有技術(shù)中的問題而提出的，本發(fā)明的目的在于提供一種如下的冷卻流體的蒸發(fā)冷卻裝置及方法：在冷卻塔之類的冷卻流體冷卻裝置中通過適當(dāng)組合顯熱熱交換部和蒸發(fā)冷卻部而降低流入蒸發(fā)冷卻部的空氣的濕球溫度，從而降低冷卻流體的冷卻溫度，同時只提高經(jīng)過蒸發(fā)冷卻部的低溫飽和空氣的溫度，從而使相對濕度降低之后再對冷卻流體進(jìn)行蒸發(fā)冷卻，通過重復(fù)執(zhí)行以上方法能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻流體的冷卻效率的最大化。

技術(shù)方案

為了實現(xiàn)如上所述的目的，本發(fā)明的一種冷卻流體的蒸發(fā)冷卻裝置，其特征在于，包括：多個顯熱熱交換部，用于實現(xiàn)冷卻流體與空氣之間的顯熱熱交換；多個蒸發(fā)冷卻部，利用所述冷卻流體的蒸發(fā)潛熱而降低所述冷卻流體和流經(jīng)空氣的溫度，其中，所述空氣交替并依次地經(jīng)過所述多個顯熱熱交換部和所述多個蒸發(fā)冷卻部，而所述冷卻流體在以倒序經(jīng)過所述空氣流經(jīng)的所述多個顯熱熱交換部之后，以倒序經(jīng)過所述空氣流經(jīng)的所述蒸發(fā)冷卻部。