專利名稱：水的無濕膜汽化高效蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種蒸發(fā)器，具體涉及水的無濕膜汽化高效蒸發(fā)器，屬于利用干空氣和水接觸蒸發(fā)實現(xiàn)冷卻或加濕技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
利用水的蒸發(fā)獲取冷量或加濕空氣在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ钪斜粡V泛應(yīng)用，但長期以來，在常溫下如何加快水的蒸發(fā)，獲取高的蒸發(fā)效率，是人們一直在探索和研究的課題。蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)就是利用干空氣可以吸收容納較多的水蒸氣，水蒸發(fā)成水蒸氣會吸收熱量，形成蒸發(fā)冷卻效應(yīng)的性質(zhì)，為空調(diào)提供所需的能量。自上個世紀(jì)70年代出現(xiàn)石油危機(jī)以來，美國對蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)進(jìn)行了大量的研究，美國許多生產(chǎn)企業(yè)也紛紛推出各種形式的商用和家用蒸發(fā)冷卻空調(diào)機(jī)組和空調(diào)器。澳大利亞、前蘇聯(lián)、印度、科威特、沙特阿拉伯、加拿大、以色列、韓國以及英國等國家都相繼開展了蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)的研究。我國有關(guān)高校和企業(yè)從十年前開始至今也開展了蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)方面的大量研究，并且已形成了一定的生產(chǎn)規(guī)模。蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)的關(guān)鍵是干空氣流過水面時，如何提高水的蒸發(fā)效率。目前一般采用所謂國際公認(rèn)的瑞典的“賽代克”濕膜，即一種多層波紋纖維疊合物作為蒸發(fā)濕膜，但該技術(shù)至少存在二個問題，一是蒸發(fā)效率不高，二是蒸發(fā)器的體積較大。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為如何開發(fā)高效緊湊的蒸發(fā)器，是蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)必須積極解決的首要問題。對空氣加濕是利用一些技術(shù)手段使水盡快蒸發(fā)到空氣中，使空氣的濕度增加。一般采用超聲霧化、高壓霧化、離心霧化等方法，最細(xì)約可以得到5微米的水霧，但嚴(yán)格地說，這樣的加濕方法輸出的只是水霧和空氣的混合物，產(chǎn)生的水霧只有被環(huán)境空氣溶解后才能完成提高空氣濕度的任務(wù)。而不少場合的環(huán)境要求不宜采用這樣的加濕方法，而需要進(jìn)行汽化加濕，即輸出的是濕度增加了的空氣。由于采用蒸汽加濕的能耗太大，現(xiàn)在一般采用濕膜加濕。但濕膜加濕的蒸發(fā)器體量較大、加濕效率低下、且濕膜不易清洗易霉變，目前絕熱加濕尚沒有可以實現(xiàn)汽化加濕的理想技術(shù)方案，其關(guān)鍵也還是要解決在常溫下如何提高水的蒸發(fā)效率問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種水的無濕膜汽化高效蒸發(fā)器，該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單緊湊，可大幅提高常溫下水的蒸發(fā)效率，節(jié)能、環(huán)保、無污染。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型水的無濕膜汽化高效蒸發(fā)器，包括風(fēng)機(jī)、水箱和水泵，風(fēng)機(jī)上設(shè)置垂直安裝的風(fēng)道，風(fēng)道包括下風(fēng)道和上風(fēng)道，風(fēng)道上設(shè)置進(jìn)風(fēng)口，上風(fēng)道上設(shè)置出風(fēng)口，風(fēng)道中設(shè)有托水膜、蒸發(fā)室和水氣分離器；蒸發(fā)室設(shè)置在上下風(fēng)道之間，蒸發(fā)室內(nèi)設(shè)有進(jìn)水管，進(jìn)水管上設(shè)有出水孔，蒸發(fā)室上設(shè)有進(jìn)水口和溢水口，進(jìn)水口 一側(cè)通過水泵與水箱相連接，進(jìn)水口另一側(cè)與進(jìn)水管相連接，溢水口通過溢水管與水箱相連接；托水膜水平設(shè)置在蒸發(fā)室底部；水氣分離器設(shè)置在蒸發(fā)室上方；下風(fēng)道上設(shè)有排水口，排水口通過排水管與水箱相連接。所述托水膜為具有不同孔徑的細(xì)密網(wǎng)孔的網(wǎng)孔布組成的復(fù)合網(wǎng)孔布。數(shù)層不同的網(wǎng)孔布復(fù)合而成，內(nèi)部充滿不同孔徑的網(wǎng)孔，網(wǎng)孔錯位疊加，上下網(wǎng)孔之間留有一定間隙。所述水氣分離器包括弧形導(dǎo)流面和濾水網(wǎng)，濾水網(wǎng)設(shè)置在弧形導(dǎo)流面上方。現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果第一，在風(fēng)機(jī)的作用下，在托水膜上形成一個正對空氣流的動態(tài)水面，使具有一定風(fēng)壓的干空氣被托水膜上的網(wǎng)孔分割細(xì)化的同時，進(jìn)入并穿過托水膜上的水面，致使空氣流和水之間充分接觸，形成巨大的接觸面積，由此獲得很高的蒸發(fā)效率，可以實現(xiàn)蒸發(fā)器高效緊湊的目的。第二，可大幅提高常溫下水的蒸發(fā)效率，且節(jié)能、環(huán)保、無污染。第三，可以高效利用大自然中的“干空氣能”這一再生能源，實現(xiàn)制冷或加濕，符合國家節(jié)能減排方針和開發(fā)利用可再生能源的政策。第四，結(jié)構(gòu)簡單，初投資和運行成本低，易推廣，市場廣闊，可以廣泛應(yīng)用于空調(diào)、冷卻、加濕等領(lǐng)域。

圖1為本實用新型水的無濕膜汽化高效蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型水的無濕膜汽化高效蒸發(fā)器的蒸發(fā)室的放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1進(jìn)風(fēng)口、2風(fēng)機(jī)、3下風(fēng)道、4托水膜、5蒸發(fā)室、6進(jìn)水口、7進(jìn)水管、8水泵、9水箱、10溢水口、11溢水管、12水氣分離器、13上風(fēng)道、14出風(fēng)口、15排水口。
具體實施方式
參見圖1、圖2，水的無濕膜汽化高效蒸發(fā)器，包括風(fēng)機(jī)2、水箱9、水泵8、托水膜4、蒸發(fā)室5和水氣分離器12。風(fēng)機(jī)2上設(shè)置垂直安裝的風(fēng)道，風(fēng)道包括下風(fēng)道3和上風(fēng)道13。下風(fēng)道3上設(shè)置進(jìn)風(fēng)口 I，下風(fēng)道13底部設(shè)有排水口 15，排水口 15通過排水管與水箱9相連接。上風(fēng)道13上設(shè)置出風(fēng)口 14。蒸發(fā)室5設(shè)置在上下風(fēng)道3、13之間，蒸發(fā)室5上設(shè)有進(jìn)水口 6和溢水口 10，蒸發(fā)室內(nèi)設(shè)有進(jìn)水管7，進(jìn)水管7上設(shè)有出水孔。進(jìn)水口 6 —側(cè)通過水泵8與水箱9相連接，進(jìn)水口 6另一側(cè)與進(jìn)水管7相連接。蒸發(fā)室5的溢水口 10通過溢水管11與水箱9相連接。托水膜4水平設(shè)置蒸發(fā)室5底部。水氣分離器12設(shè)置在蒸發(fā)室5上方ο托水膜4為具有不同孔徑的細(xì)密網(wǎng)孔的網(wǎng)孔布組成的復(fù)合網(wǎng)孔布。托水膜由數(shù)層不同的網(wǎng)孔布復(fù)合而成，內(nèi)部充滿不同孔徑的網(wǎng)孔，網(wǎng)孔錯位疊加，上下網(wǎng)孔之間留有一定間隙。水氣分離器包括弧形導(dǎo)流面和濾水網(wǎng)，濾水網(wǎng)設(shè)置在弧形導(dǎo)流面上方。由數(shù)層網(wǎng)孔布組成的復(fù)合網(wǎng)孔布成為一塊托水膜，該托水膜內(nèi)部充滿不同細(xì)密程度的網(wǎng)孔，送水時依托水在網(wǎng)孔上形成的表面張力和底部風(fēng)壓的作用，在該托水膜上形成一個懸在風(fēng)道中的有一定厚度的始終正對空氣流方向的相對穩(wěn)定的水面。當(dāng)風(fēng)壓增大，空氣流從水的底部由垂直水面方向進(jìn)入并穿過該水面時，由于水所具有的物理和力學(xué)性質(zhì)，例如粘滯性、流動性等，該水面并不會產(chǎn)生空隙，而空氣流一直被水團(tuán)團(tuán)包圍著，因此，每個空氣流微團(tuán)都有機(jī)會和水直接接觸，使空氣流和水有足夠大的接觸面積，為實現(xiàn)充分的質(zhì)交換提供了條件。在這一過程中，干空氣吸濕，致使溫度降低，完成蒸發(fā)冷卻過程，由此獲得很高的蒸發(fā)效率。水的無濕膜汽化高效蒸發(fā)器的工作過程(I)打開電源，風(fēng)機(jī)2和水泵8開始運轉(zhuǎn)。(2)此時，水箱9中的水在水泵8的作用下，通過進(jìn)水口 6經(jīng)進(jìn)水管7上的多個小孔源源不斷地流入蒸發(fā)室5底部的托水膜4上，由于水在托水膜4的網(wǎng)孔上形成的表面張力，以及在托水膜4的下方風(fēng)壓的作用下，在托水膜4上形成一個懸在風(fēng)道中的有一定厚度的水面。蒸發(fā)室5中多余的水又從溢水口 10經(jīng)溢水管11不斷流入水箱9中，托水膜4上的水始終保持在一個設(shè)定的水量。(3)在風(fēng)機(jī)2的作用下，干空氣以一定的風(fēng)壓，由進(jìn)風(fēng)口 1，經(jīng)下風(fēng)道3，穿過托水膜4上的水面進(jìn)入蒸發(fā)室5。(4)干空氣以垂直于托水膜4的方向穿過托水膜4時，被托水膜4上的網(wǎng)孔分割成很多股小氣流進(jìn)入并穿過托水膜4上的水面。在空氣流和水的共同作用下，托水膜4上的水面在動態(tài)中保持相對穩(wěn)定狀態(tài)，使空氣流和水面之間一直保持正面接觸狀態(tài)，空氣流和水之間就有了巨大的接觸面積。在這過程中，空氣流和水進(jìn)行了充分的質(zhì)交換，蒸發(fā)過程吸收的汽化潛熱，使空氣流的濕度增加、溫度降低。(5)在風(fēng)壓的作用下，空氣流在蒸發(fā)室5中經(jīng)過水氣分離器12后又重新匯聚成一股空氣流，經(jīng)上風(fēng)道13，從出風(fēng)口 14流出。(6)關(guān)閉電源后，蒸發(fā)室5中的水經(jīng)托水膜4從排水口 15回流到水箱9中。實施例1 :絕熱加濕器應(yīng)用本實用新型“水的無濕膜汽化高效蒸發(fā)器”可以成為加濕器的核心部件，不需要使用濕膜就可以實現(xiàn)高效率的全汽化無水滴加濕。不僅體積小結(jié)構(gòu)簡單，而且其效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有濕膜加濕器。實施例2 :直接/間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)應(yīng)用本實用新型“水的無濕膜汽化高效蒸發(fā)器”可使用作為直接/間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)的蒸發(fā)冷卻器，可以高效率利用干空氣制冷，不僅可以省略濕膜等裝置，而且可以一改該類空調(diào)需特大體量的弊端，實現(xiàn)高效、緊湊和節(jié)能的目的。實施例3 :冷風(fēng)扇應(yīng)用本實用新型“水的無濕膜汽化高效蒸發(fā)器”可以成為冷風(fēng)扇的核心部件，使冷風(fēng)扇真能吹冷風(fēng)，具有優(yōu)良的降溫性能。而且體量更小、結(jié)構(gòu)簡單、進(jìn)一步降低制造成本。
權(quán)利要求1.水的無濕膜汽化高效蒸發(fā)器，包括風(fēng)機(jī)(2)、水箱(9)和水泵(8)，風(fēng)機(jī)(2)上設(shè)置垂直安裝的風(fēng)道，風(fēng)道包括下風(fēng)道(3)和上風(fēng)道(13)，下風(fēng)道(3)上設(shè)置進(jìn)風(fēng)口(1)，上風(fēng)道 (13)上設(shè)置出風(fēng)口(14)，其特征是，所述風(fēng)道中設(shè)有托水膜(4)、蒸發(fā)室(5)和水氣分離器 (12);蒸發(fā)室(5)設(shè)置在上下風(fēng)道(3)、(13)之間，蒸發(fā)室(5)內(nèi)設(shè)有進(jìn)水管(7)，進(jìn)水管(7) 上設(shè)有出水孔，蒸發(fā)室(5 )上設(shè)有進(jìn)水口( 6 )和溢水口( 10 )，進(jìn)水口( 6 ) —側(cè)通過水泵(8 ) 與水箱(9 )相連接，進(jìn)水口( 6 )另一側(cè)與進(jìn)水管(7 )相連接，溢水口( 10 )通過溢水管(11)與水箱(9)相連接；托水膜(4)水平設(shè)置在蒸發(fā)室(5)底部；水氣分離器(12)設(shè)置在蒸發(fā)室(5)上方；下風(fēng)道(13)上設(shè)有排水口(15)，排水口(15)通過排水管與水箱(9)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水的無濕膜汽化高效蒸發(fā)器，其特征是，所述托水膜(4)為具有不同孔徑細(xì)密網(wǎng)孔的網(wǎng)孔布組成的復(fù)合網(wǎng)孔布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水的無濕膜汽化高效蒸發(fā)器，其特征是，所述水氣分離器 (12)包括弧形導(dǎo)流面和濾水網(wǎng)，濾水網(wǎng)設(shè)置在弧形導(dǎo)流面上方。
專利摘要水的無濕膜汽化高效蒸發(fā)器，包括風(fēng)機(jī)(2)、水箱(9)和水泵(8)，風(fēng)機(jī)(2)上設(shè)置垂直安裝的風(fēng)道，風(fēng)道中設(shè)有托水膜(4)、蒸發(fā)室(5)和水氣分離器(12)；蒸發(fā)室(5)內(nèi)設(shè)有進(jìn)水管(7)，蒸發(fā)室(5)上設(shè)有進(jìn)水口(6)和溢水口(10)，進(jìn)水口(6)一側(cè)通過水泵(8)與水箱(9)相連接，進(jìn)水口(6)另一側(cè)與進(jìn)水管(7)相連接，溢水口(10)通過溢水管(11)與水箱(9)相連接；托水膜(4)水平設(shè)置在蒸發(fā)室(5)底部；水氣分離器(12)設(shè)置在蒸發(fā)室(5)上方。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)能、環(huán)保、無污染，可大幅提高常溫下水的蒸發(fā)效率，運行成本低，易推廣，可以廣泛應(yīng)用于空調(diào)、冷卻、加濕等領(lǐng)域。
文檔編號F24F6/04GK202885146SQ201220560608
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者李興榮, 曹衛(wèi)平 申請人:李興榮