專利名稱：一種間接蒸發(fā)熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種熱交換器，特別是一種間接蒸發(fā)熱交換器。
技術(shù)背景常規(guī)的蒸發(fā)冷卻熱交換器有兩大類。一種是直接蒸發(fā)冷卻換熱器，水與需冷卻空氣直接接觸，通過水蒸發(fā)過程的潛熱來降低空氣溫度，在這個過程中，空氣的能量不變，只是將空氣由溫暖干燥變?yōu)闆鏊瑵駶?，該類換熱器的降溫效率為70-90％進氣濕球溫度。另一種是間接蒸發(fā)換熱器，如圖1所示，使用兩股空氣，被冷卻流體9流過干通道7，冷卻流體11流過濕通道8，將熱量帶走排出，當(dāng)濕通道8中的水份蒸發(fā)時，吸收干通道7中流體的熱量，通過水蒸發(fā)過程中的潛熱來冷卻干通道的流體。理論上可將干面的進入空氣10冷卻到進氣濕球溫度，但實際因結(jié)構(gòu)原因，這類換熱器只能將空氣冷卻到接近54％進氣濕球溫度。這兩類蒸發(fā)冷卻熱交換器前者沒有實際制冷量，后者傳熱性能低，性價比差不能滿足商業(yè)化要求。
理論上，只要有一個相當(dāng)大的換熱面積和純逆流可將干通道中的流體冷到它的濕球溫度。但實際上由于流體需要在同一個面上流入和流出，不可能形成純逆流。目前這類熱交換器都是交叉流，根據(jù)交叉流特性，被冷卻流體流入干通道越深，濕通道中冷卻流體完成的熱交換量越小，在一個典型的交叉流間接蒸發(fā)熱交換器中，大約10％的冷卻流體和10％的熱交換表面積完成70％的制冷，制冷效果只能達(dá)到54％被冷卻流體濕球效率。由于常規(guī)的間接蒸發(fā)熱交換器傳熱性能低，很難形成商業(yè)化。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了解決上述技術(shù)的不足而提供一種傳熱性能高，在不增加成本的前提下，使制冷效果達(dá)到100％以上被冷卻流體濕球效率的間接蒸發(fā)熱交換器。
為了達(dá)到上述目的，本實用新型所設(shè)計的一種間接蒸發(fā)熱交換器，它包括傳熱壁，所述的傳熱壁由吸濕材料層單側(cè)設(shè)有隔膜層構(gòu)成，傳熱壁兩側(cè)形成熱交換器的干通道和熱交換器的濕通道，干通道和濕通道由傳熱壁隔開呈交叉方向，間接蒸發(fā)熱交換器由多重相鄰的濕通道與干通道組成。
另外，所述的傳熱壁，還可以是在傳熱壁中的隔膜層的雙面皆設(shè)有吸濕性材料層，具有確定間隔的傳熱壁疊成的間接蒸發(fā)熱交換器，各吸濕性材料層之間通道間隔設(shè)置成干通道和濕通道。
為了使氣體按設(shè)定的通道方向流動，部分干通道的一端呈封閉結(jié)構(gòu)，這部分一端呈封閉結(jié)構(gòu)的干通道內(nèi)的傳熱壁上設(shè)有與濕通道連通的開口。
通過濕通道的冷卻流體先進入設(shè)定部位的干通道，再沿干通道方向通過傳熱壁上的開口逐段進入濕通道。這樣可使冷卻流體在進入濕通道前沿干通道方向被逐步冷卻，即沿干通道方向存在下降的溫度梯度，在此，構(gòu)成濕通道支撐及通道分隔的材料可以是吸濕性材料或非吸濕性材料。在于、濕通道中的水通過傳熱壁上吸濕性材料自吸完成補充；在于、濕通道中的水通過適當(dāng)?shù)膰娏芡瓿裳a充。所述的于濕通道或/和干通道的通道截面可呈規(guī)則形狀或不規(guī)則形狀。特別是于濕通道或/和干通道的通道可以是直線型的或曲線型的。
為了提高熱交換效率，濕通道與干通道的通道方向可呈交叉，交叉的角度0-90度。
本實用新型所得到的一種間接蒸發(fā)熱交換器，可將流體冷卻到濕球溫度以下接近露點溫度。本實用新型所設(shè)的一種間接蒸發(fā)熱交換器在整個熱交換表面都有很好的換熱效率。理論上，冷卻流體沿干通道方向可被冷卻到露點溫度，也即被冷卻流體能被冷卻到冷卻流體的露點溫度。實踐中，可將被冷卻流體冷卻到濕球溫度以下接近露點溫度。若濕通道的支撐及通道分隔材料采用吸濕性材料，可增加濕通道中的水份，增加水份的蒸發(fā)量。通過自吸式完成濕通道水的補充，可最有效地進行干濕通道的熱交換。采用水量控制的噴淋方式給濕通道補水，熱交換效率會有所下降，但對傳熱壁的吸濕性材料要求可降低，熱交換器的體積可做高做大。若干濕通道的傳熱壁全部是吸濕性材料，即傳熱壁采用雙面吸濕性材料中間隔膜組成，可應(yīng)用于特殊需要，如冷卻液體等。由于干濕通道完全隔開，熱交換過程可在任何氣壓和溫度下工作。通過對熱交換結(jié)構(gòu)的特殊處理，在不增加成本的基礎(chǔ)上，本實用新型所設(shè)的一種簡接蒸發(fā)熱交換器可將熱交換效率提高一倍以上，可將任何流體(氣體或液體)等濕冷卻到濕球溫度以下。在制冷、熱回收等許多領(lǐng)域可作為獨立產(chǎn)品或配套產(chǎn)品得到廣泛應(yīng)用。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是在隔膜層的單面設(shè)有吸濕性材料層結(jié)構(gòu)示意圖圖4是在隔膜層的雙面皆設(shè)有吸濕性材料層結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面通過實施例結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的描述，但下述實施例并不限制本實用新型的內(nèi)容。
實施例1實施例1如圖2、圖3所示，本實施例描述的一種間接蒸發(fā)熱交換器，傳熱壁1由吸濕材料層2單側(cè)設(shè)有隔膜層3構(gòu)成，吸濕材料層2形成吸濕面，隔膜層3形成淋膜面，淋膜面與淋膜面相對形成間接蒸發(fā)熱交換器的干通道4，吸濕面與吸濕面相對形成間接蒸發(fā)熱交換器的濕通道5，干通道4和濕通道5交叉角度90度，多重相鄰的濕通道5與干通道4組成，本實施例所描述的間接蒸發(fā)熱交換器，在氣流流向設(shè)計中，部分干通道4的一端呈封閉結(jié)構(gòu)，這部分一端呈封閉結(jié)構(gòu)的干通道4內(nèi)的傳熱壁1上設(shè)有與濕通道5連通的開口6，使部分干通道4中的氣流通過開口6流向濕通道5內(nèi)。在此，于通道4、濕通道5的通道截面可分別呈規(guī)則形狀或不規(guī)則形狀。特別是于通道4、濕通道5的通道可以分別是直線型的或曲線型的。
工作時，通過濕通道5的冷卻流體先進入設(shè)定部位的干通道4，再沿干通道4方向通過傳熱壁1上的開口6逐段進入濕通道5。這樣可使冷卻流體在進入濕通道5前沿干通道4方向被逐步冷卻，即沿干通道4方向存在下降的溫度梯度，在此，構(gòu)成濕通道支撐及通道分隔的材料可以是吸濕性材料或非吸濕性材料。在于通道4、濕通道5中的水可通過傳熱壁上吸濕性材料自吸完成補充；在于通道4、濕通道5中的水還可以是通過適當(dāng)?shù)膰娏芡瓿裳a充。而常規(guī)的間接蒸發(fā)熱交換器冷卻流體沿干通道方向不存在溫度梯度。
實施例2如圖4所示，本實施例所述的傳熱壁1，還可以是在傳熱壁1中的隔膜層3的雙面皆設(shè)有吸濕性材料層2，具有確定間隔的傳熱壁1疊成的間接蒸發(fā)熱交換器，各吸濕性材料層2之間通道間隔設(shè)置成干通道4和濕通道5，干通道4和濕通道5交叉角度可以是45度。
權(quán)利要求1.一種間接蒸發(fā)熱交換器，它包括傳熱壁(1)，其特征在于所述的傳熱壁(1)由吸濕材料層(2)單側(cè)設(shè)有隔膜層(3)構(gòu)成，傳熱壁(1)兩側(cè)形成熱交換器的干通道(4)和熱交換器的濕通道(5)，干通道(4)和濕通道(5)由傳熱壁(1)隔開呈交叉方向，間接蒸發(fā)熱交換器由多重相鄰的濕通道(5)與干通道(4)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種間接蒸發(fā)熱交換器，其特征在于所述的傳熱壁(1)中的隔膜層(3)的雙面皆設(shè)有吸濕性材料層(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種間接蒸發(fā)熱交換器，其特征是在部分干通道(4)的一端呈封閉結(jié)構(gòu)，這部分一端呈封閉結(jié)構(gòu)的干通道(4)內(nèi)的傳熱壁(1)上設(shè)有與濕通道(5)連通的開口(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種間接蒸發(fā)熱交換器，其特征在于濕通道(2)與干通道(1)的通道方向呈交叉，交叉的角度0-90度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種間接蒸發(fā)熱交換器，其特征在于濕通道(2)與干通道(1)的通道方向呈交叉，交叉的角度0-90度。
專利摘要本實用新型公開了一種間接蒸發(fā)熱交換器，它包括傳熱壁，所述的傳熱壁由吸濕材料層單側(cè)設(shè)有隔膜層構(gòu)成，傳熱壁兩側(cè)形成熱交換器的干通道和熱交換器的濕通道，干通道和濕通道由傳熱壁隔開呈交叉方向，間接蒸發(fā)熱交換器由多重相鄰的濕通道與干通道組成。另外，所述的傳熱壁，還可以是在傳熱壁中的隔膜層的雙面皆設(shè)有吸濕性材料層，具有確定間隔的傳熱壁疊成的間接蒸發(fā)熱交換器，各吸濕性材料層之間通道間隔設(shè)置成干通道和濕通道。本實用新型所設(shè)的一種間接蒸發(fā)熱交換器，在整個熱交換表面都有很好的換熱效率，可應(yīng)用于特殊需要，如冷卻液體等。由于干濕通道完全隔開，熱交換過程可在任何氣壓和溫度下工作。通過對熱交換結(jié)構(gòu)的特殊處理，在不增加成本的基礎(chǔ)上，本實用新型所設(shè)的一種簡接蒸發(fā)熱交換器可將熱交換效率提高一倍以上，可將任何流體(氣體或液體)等濕冷卻到濕球溫度以下。在制冷、熱回收等許多領(lǐng)域可作為獨立產(chǎn)品或配套產(chǎn)品得到廣泛應(yīng)用。
文檔編號F28D9/00GK2748856SQ200420116089
公開日2005年12月28日 申請日期2004年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月7日
發(fā)明者周登利, 趙冬瑩 申請人:周登利, 趙冬瑩