CN2278171Y - 管壳式换热空调机 - Google Patents
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Abstract
一种管壳式换热空调机,由管壳式换热器和电风机、吸气机组成,当风机(14)、吸气机(11)启动后,管壳式换热器开始工作,其壳程和管程内外发生空气流动,由此促使其末端浸在蒸发池(20)水中的吸水纱布(17)温度下降,进而使被纱布(17)包裹的扁管(16)达到当地湿球温度;由此使空调室内热空气不断流经扁管(16)的内冷壁之间,并从中吸热致冷,达到舒适、洁静的空调效果。
Description
本发明涉及空气调节装置，具体是一种管壳式换热空调机。
目前，专利号为942161327的“新型落地空调机”，虽然具有较好的制冷效果，但存在的不足是：制作蒸发箱底吸热片和蒸发箱箱体需要大量耐腐蚀和导热性良好的金属材料，以至增加了造价和自重；而吸热片因接于蒸发池底板下，不能迅速反映底板上部蒸发架本身因纱布水蒸发吸热致冷的温度变化，以致影响了冷热交换的效果。
本发明的目的是提供一种效率较高且造价较低又易于加工制造的，以管壳式换热器实施冷热交换的空调机。
本发明是这样实现的：使管壳式换热器的扁管外壁满包层吸水纱布，其纱布末端下垂至蒸发池中，再通过吸气机使新鲜干燥的空气不断经过壳程而排于户外，于是出现管壁***纱布表面水液相变吸热制冷加速，相应使金属管壁恒定达到当地湿球温度的物理效应；而大多数地区在夏季高温时期干湿球温度差在10℃左右，这样，同时使该管壳式换热器管程的进出风口均面向空调室内空间，启动与其出风口固连的电风机，便出现室内热空气不断流经处于湿球温度的金属扁管进行失热至冷的热交换，从而达到给房间降温的空调目的。
下面，结合附图和实施例对本发明的优点作进一步说明。
图1是本发明第一种实施例窗式空调的正面视图
图2是图1的I-I剖面视图
图3是第二种实施例的正面中线剖面视图
图4是图1-3所示管壳式换热器的俯视平面图
图5是图4的I-I剖面视图
图6是图4的K向视图
图7是第三种实例例即床铺空调用管壳式换热器俯视平面图
图8是图7的I-I剖面视图
图9是图7的盖板结构示图
图10是与图7配套的窗机布置图
图中：
1、格栅；2、空气过滤器；3、外罩；4、调风门；5、电控门；6、机体；7、机顶盖板；8、管壳式换热器壳体；9、方罩；10、空气过滤器；11、吸气机；12、连通短管；13、集气板；14、电风机；15、出风管；16、扁管；17、吸水纱布；18、盖板；19、进风口；20、蒸发池；21、管板；22A、凸形接口；22B、凹形接口；23、两腔室装置；24A、管程出口接头；24B、风机吸口接头；25、注水口旋盖；26、泄水口旋塞；27、壳程出风汇集横廊；27A、壳程出风管接头；27B、吸气机吸口接头；28、出风孔；29、蒙皮；30、进风孔；31、进风分配多孔管；32、充填物；33、电动机。
从图1-10可知，本发明空调机具有热交换器和风机，其特征是：进行热交换的矩形箱体状部体是由制冷风道和多管换热风道组成的管壳式换热器，该换热器管程的气流换热为电动机械式，其壳程的气流加速以制冷则为电动机械式和相变吸热式。
其中，管壳式换热器内扁管(16)的扁平面与壳体(8)左右矩形墙板板面平行，扁管(16)底线距蒸发池(20)底面之间留有横向过水间隙，吸水纱布(17)通长满包扁管(16)外壁并下垂至蒸发池(20)底面，扁管(16)与壳体(8)左右矩形墙板之间，以及扁管(16)与扁管(16)之间按满足通风良好要求的恰当间距等高设置，由此构成巷道组合式制冷风道。管壳式换热器内扁管(16)两端头垂直横穿壳体(8)前后两矩形管板(21)，并与管板(21)在接合部水密固接，两管板(21)同左右两墙板密封固接，且于上顶构成同盖板(18)下口彼此公母配合的密封型接口。
当机内一组管壳式换热器呈上下多层重叠组合，其各层后端管板(16)竖向取齐，与外侧一个将各层管板(21)上全部管孔罩在其中的方罩(9)密封固接；其前端管孔则区分左右两组，其中一组与管程进口联通，另一组与管程出口联通，管程进口备设空气过滤器(2)管程出口则与风机(14)吸口固接，空调室的空气在换热至冷过程中，先经过空气过滤器(2)，进入扁管(6)、方罩(9)，折转再入扁管(16)，被风机(14)抽吸从调风门(4)送出，其管程换热风道为U形平面两管程风道。
当机内两组管壳式换热器呈上下多层重叠组合，管程进风从下面一组进入，经过空气过滤器(2)、扁管(16)、方罩(9)，折转再入上面一组的扁管(16)，被风机(14)抽吸从调风门(4)送出，其管程换热风道为C形两管程风道。
上述机内管壳式换热器的壳程空气流动方向与扁管(16)及其管壁***吸水纱布(17)平面平行，出风管(15)与蒸发池(20)底板下的连通短管(12)相对于底板垂直固接、互相贯通，出风管(15)设在相邻扁管(16)壁外中间位置，其上口高度为溢水高度；连通短管(12)与相邻管壳式换热器纵向中线一端盖板(18)上的进风口(19)吻接；壳程进风经过空气过滤器(10)、进风口(19)、出风管(15)，连通短管(12)到下部相邻各层制冷风道，最后被吸气机(11) 抽吸排出到外部大气中，其整机制冷风道为竖向S形。
但是，当管壳式换热器为多层重叠组合状态时，其底层换热器出风管(15)上口平面高度高于溢水高度，并且连通短管(12)与吸气机(11)的吸口接通，使出气排于户外，所定溢水高度则另设溢水阀。
当管壳式换热器为单层独立使用，则其一端管板(21)与外侧一个将管板(21)上全部管孔罩在其中的方罩(9)密封固接，另一端管板(21)则与一个将管板(21)上的管孔等分两组，并使该两组的管孔与管程的进出风口分别接通的两腔室装置(23)固接，其进风口备设空气过滤器(2)面间室内，其出风口则通过管道将管程出口接头(24A)与吸气机(14)的吸口接头(24B)以及面向室内的调风门(4)密封联通，其管程换热风道为U形平面两管程风道；相应的壳程进风分配配多孔管(31)设于盖板(18)一端，盖板(18)另一端则配设出风汇集横廊(27)，它们分别通过接头(31A)、(31B)和接头(27A)、(27B)及其附属管道与而向室外的空气过滤器(2)和排放口面向室外的吸气机(11)联通；其中，风机(14)与吸气机(11)共由电动机(33)驱动。
根据经验，武汉地区夏季和秋初高温时期，当室外温度为37-38℃时，相应干湿球温差达9-10℃，根据武汉市95年夏季高温实测记载，7月22日市区最高温度为39℃，市公共汽车驾驶室温度高达43℃，许多跑长途的汽车以及轨道列车，由于均未配置空调，其室内温度也是长时间处在40℃左右，这就是说，如果车内温度平均达到38℃，则应用本发明空调机启动吸气机(11)和电风机(14)后，室内空气与扁管(16)内冷壁之间将产生约10℃初始温差的热交换；而因为本发明采用两管程换热风道，热交换比较充分，以至电风机(14)启动后能从调风门(4)送出宜人的凉风。
本发明空调机制冷量的依据是：根据武汉市中心气象台资料，91年夏季自由水面最高日蒸发量为12.2mm，则小时蒸发量为12.2/24＝0.508mm，在非静态的条件下，例如在电风扇前后的蒸发量值，比上述量值要大一倍；现以床铺空调为例，其管壳式换热器的几何尺寸按满铺床计算为1.5m×2.0m×0.22m，扣除两头的方罩(9)和两腔室装置(23)的长度，则扁管(16)长度约为1.8m，扁管(16)高度拟定为0.2m，扁管(16)与扁管(16)的间距拟定为30mm，按图7-8所示布置形式，则制冷风道的有效蒸发面积可达： A＝1.5/0.03×0.2×1.8×2＝36m2现取：汽化潜热值：580千卡/公斤(30℃时)小时蒸发量：0.508mm蒸发面积：36m2 则制冷量Q＝36m2×0.000508m/h×1000kg/m3×580千卡/kg÷860千卡/h×1000瓦＝12333.8瓦(860千卡/h＝1000瓦)
考虑纱布水发生相变时除了从管(16)的壁面吸收一部分来自室内空气的传导热量以外，还将大量从来自室外的空气中吸收热量，以至上述结果实际上需要乘上一个系数，才是真正室内产生有效值。根据测定，取该系数为0.4，则产生于室内的冷量为
Q＝12333.8瓦×0.4＝4934瓦
可见，产生4934瓦的冷气，仅需为一部电风机和一部吸气机付出共约250瓦的电耗，这对于缓解我国夏季高温时期普遍不堪负载的电网，实施人民政府要求给我国火炉地区人民群众居室降温2-6℃的利民公程，无疑是提供了现实可靠的实施手段。
综上所述，本发明管壳式换热空调机具有以下显著效果：
1、由于采用两管程换热风道，热交换充分，以至出风温度几乎接近湿球温度，由此可知，在室外温度高于38℃的条件下，它可使室温保持恒温28℃左右。
2、它以水为工质，无露液造成污染环境的弊病，它的制冷温度适宜，有利于满足人体健康和免患伤风感冒等空调病的要求。
3、它不用压缩机，实际制冷量与实测电动消耗之比为现有技术该项比值的数倍，且噪声低，故障率小，它向外排放的气体低于环境温度，不会产生类似现有市售空调一旦运行，则对门邻居感到热浪滚滚，不得安宁而引起的纠纷。
另外，床铺空调不另占室内场地，夏季过后也不显多余，可照样作床铺使用；运用本发明管壳式换热原理，可实现工厂车间、公共场所大容量的低成本空气调节。
本发明空调机的机体(6)、机顶盖板(7)、调风门(4)、方罩(9)、管壳式换热器壳体(8)、盖板(18)、管板(21)、蒸发池(20)底板以及风机(14)和吸气机(11)的叶轮等均可由工程塑料制作，扁管(16)用铝合金或铁合金制作，充填物(32)用棕皮，蒙皮(29)用藤皮或工程塑带编网面料制作，空气过滤器(2)、(10)用泡沫塑料制作，吸水纱布(16)为吸水性好、耐腐材料，蒸发池(20)墙板上的水位显示可用透明塑料板实施；电风机(14)和吸气机(11)均为离心式，电机调速为电抗式、电容式和电子调速等。
Claims (7)
1、一种空调机，具有热交换器和风机，其特征是：进行热交换的矩形箱体状部体是由制冷风道和多管换热风道组成的管壳式换热器，该换热器管程的气流换热为电动机械式，其壳程的气流加速以制冷则为电动机械式和相变吸热式。
2、根据权利要求1所述的空调机，其特征是：管壳式换热器内扁管(16)的扁平面与壳体(8)左右矩形墙板板面平行，扁管(16)底线距蒸发池(20)底面之间留有横向过水间隙，吸水纱布(17)通长满包扁管(16)外壁并下垂至蒸发池(20)底面，扁管(16)与壳体(8)左右矩形墙板之间，以及扁管(16)与扁管(16)之间按满足通风良好要求的恰当间距等高设置，由此构成巷道组合式制冷风道。
3、根据权利要求1所述的空调机，其特征是：管壳式换热器内扁管(16)两端头垂直横穿壳体(8)前后两矩形管板(21)，并与管板(21)在接合部水密固接，两管板(21)同左右两墙板密封固接，且干上顶构成同盖板(18)下口彼此公母配合的密封型接口。
4、根据权利要求1所述的空调机，其特征是：机内一组管壳式换热器呈上下多层重叠组合，其各层后端管板(16)竖向取齐，与外侧一个将各层管板(21)上全部管孔罩在其中的方罩(9)密封固接；其前端管孔则区分左右两组，其中一组与管程进口联通，另一组与管程出口联通，管程进口备设空气过滤器(2)，管程出口则与风机(14)吸口固接，空调室的空气在换热至冷过程中，先经过空气过滤器(2)，进入扁管(6)、方罩(9)，折转再入扁管(16)，被风机(14)抽吸从调风门(4)送出，其管程换热风道为U形平面两管程风道。
5、根据权利要求1所述的空调机，其特征是：机内两组管壳式换热器呈上下多层重叠组合，管程进风从下面一组进入，经过空气过滤器(2)、扁管(16)、方罩(9)，折转再入上面一组的扁管(16)，被风机(14)抽吸从调风门(4)送出，其管程换热风道为C形两管程风道。
6、根据权利要求4或5所述的空调机，其特征是：机内管壳式换热器的壳程空气流动方向与扁管(16)及其管壁***吸水纱布(17)平面平行，出风管(15)与蒸发池(20)底板下的连通短管(12)相对于底板垂直固接、互相贯通，出风管(15)设在相邻扁管(16)壁外中间位置，其上口高度为溢水高度；连通短管(12)与相邻管壳式换热器纵向中线一端盖板(18)上的进风口(19)吻接；壳程进风经过空气过滤器(10)、进风口(19)、出风管(15)，连通短管(12)到下部相邻各层制冷风道，最后被吸气机(11)机抽吸排出到外部大气中，其整机制冷风道为竖向S形。
7、根据权利要求1所述的空调机，其特征是：管壳式换热器为单层独立使用，则其一端管板(21)与外侧一个将管板(21)上全部管孔罩在其中的方罩(9)密封固接，另一端管板(21)则与一个将管板(21)上的管孔等分两组，并使该两组的管孔与管程的进出风口分别接通的两腔室装置(23)固接，其进风口备设空气过滤器(2)面间室内，其出风口则通过管道将管程出口接头(24A)与吸气机(14)的吸口接头(24B)以及面向室内的调风门(4)密封联通，其管程换热风道为U形平面两管程风道；相应的壳程进风分配配多孔管(31)设于盖板(18)一端，盖板(18)另一端则配设出风汇集横廊(27)，它们分别通过接头(31A)、(31B)和接头(27A)、(27B)及其附属管道与面向室外的空气过滤器(2)和排放口面向室外的吸气机(11)联通；其中，风机(14)与吸气机(11)共由电动机(33)驱动。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| TWI622740B (zh) * | 2016-03-02 | 2018-05-01 | 生態工廠有限公司 | 發熱體遮罩零件、發熱體遮罩、輻射式冷暖氣機、以及空氣調節系統 |
| CN110418547A (zh) * | 2019-02-26 | 2019-11-05 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | 数据中心 |
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1996
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| TWI622740B (zh) * | 2016-03-02 | 2018-05-01 | 生態工廠有限公司 | 發熱體遮罩零件、發熱體遮罩、輻射式冷暖氣機、以及空氣調節系統 |
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