專利名稱：局部輻射制冷裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及輻射制冷裝置，具體來說，涉及利用輻射面板的局部輻射制冷裝置。
背景技術：
目前多作為夏季制冷機的空調的蒸發(fā)器是送風機向附著有鋁銷的冷卻旋管輸送空氣并使其通過，進行熱交換的強制對流型熱蒸發(fā)器(Forcedconvection)。
如上所述的強制對流型熱蒸發(fā)器類型的制冷機在熱傳導方面相當優(yōu)秀，但包括如下所述的問題。
第一，由于蒸發(fā)器的結露現(xiàn)象而在熱蒸發(fā)器的表面發(fā)生污染和微生物的繁殖。通過空氣放出的微生物不僅危害健康，而且啟動空氣的同時從蒸發(fā)器排出的氣味降低室內的舒適感。
第二，由于是強制對流型、且容量大，因此，在冷氣流通過對流直接吹向人們的情況下，不僅誘發(fā)不暢感(Cold draft)，而且在過度制冷的情況下，可能發(fā)生空調病或頭痛等副作用。
第三，在韓國國內，使用制冷機的實際狀況是年間運行時間只不過為20～30小時，并且集中在夏季，但強制對流類型的制冷機的容量過大，在使用期間方面存在過短的問題。
為了解決這樣的問題，對輻射制冷方式的制冷機的研究正在活躍進行中。
通常，輻射制冷是指通過人體和冰涼的輻射制冷系統(tǒng)的表面的輻射熱傳導進行制冷的方式。
人體通過輻射散熱42～43％、通過對流散熱32～35％、通過蒸發(fā)散熱21～26％。
這樣的輻射制冷不經(jīng)過氣流而與人體直接進行熱交換，因此，與對流制冷方式相比，舒適感優(yōu)越，噪音比對流熱交換少，故具有室內的氣流(drat)及噪音引起的不暢感少的優(yōu)點。
另外，輻射制冷能夠減少電力供給裝置和電力消耗量，能夠減少機械室空間，能夠減少投資費用。
還有，輻射制冷方式對環(huán)境友好，并且對其的研究隨著對有效管理能量的關心變大，正在活躍進行中。
另一方面，輻射制冷在其種類方面可分類為如下，即毛細管系統(tǒng)(Capillary tube system)、天花板輻射面板系統(tǒng)(Suspended ceiling panelsystem)、及混凝土芯(Concrete core system)系統(tǒng)。
其中，天花板輻射面板系統(tǒng)是當前最普遍使用的方式，其是用與鋁面板鄰接的金屬管使制冷劑循環(huán)而進行制冷的方式。
在這樣的天花板輻射面板系統(tǒng)中，若使用熱傳導率好的材料，則能夠制造可迅速應對實際負荷的變化的系統(tǒng)。
圖1是表示以往的天花板輻射面板系統(tǒng)的概略工程圖。參照附圖可知，以往輻射面板系統(tǒng)10包括壓縮制冷劑的壓縮機2；將壓縮的制冷劑冷凝的冷凝器；將冷凝的制冷劑節(jié)流膨脹的膨脹閥4；包含通過與面板內部或與面板鄰接設置的金屬管執(zhí)行蒸發(fā)過程的蒸發(fā)器的輻射面板1。
但是，如上所述的天花板輻射面板系統(tǒng)中，設置在天花板的面板表面頻繁發(fā)生結露(Condensation)的情況，尤其國內的氣候在使用制冷劑的夏季是高溫多濕，因此，存在如下問題，即在輻射面板表面形成結露的可能性越大，微生物在輻射面板的表面繁殖的可能性變高。
另外，由于在天花板上設置輻射面板，因此，結的露落下導致直接接觸人體，產(chǎn)生誘發(fā)不暢感的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種局部輻射制冷裝置，其防止輻射面板的表面發(fā)生結露，可以局部制冷，且可以移動，在濕度高的條件下也能夠維持舒適感。
本發(fā)明的其他目的及優(yōu)點在下面進行說明，并通過本發(fā)明的實施例理解。另外，本發(fā)明的目的及優(yōu)點等可通過權利要求范圍中表示的方案及組合實現(xiàn)。
本發(fā)明的一方面的局部輻射制冷裝置，包括壓縮機，其將蒸發(fā)的制冷劑絕熱壓縮，以高溫高壓的制冷劑氣體的形式排出；冷凝器，其從高溫高壓的制冷劑氣體吸取冷凝潛熱，相變?yōu)楦邷馗邏旱囊后w制冷劑；膨脹閥，其利用節(jié)流膨脹將高溫高壓的液體制冷劑轉換為低溫低壓狀態(tài)的制冷劑；輻射面板，其包含蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器的內部形成有管路，通過該管路使低溫低壓的液體制冷劑通過，使所述液體蒸發(fā)，并吸取周圍的熱量；除濕部，其為了防止上述輻射面板發(fā)生結露而除去室內空氣中的水分。
在此，優(yōu)選還包括將出自上述冷凝器的高溫高壓液體制冷劑過冷卻、使出自上述輻射面板的氣體制冷劑過熱的第一熱交換器。
進而，優(yōu)選還包括將上述冷凝器的制冷劑氣體冷凝時產(chǎn)生的放熱量高溫蓄熱的熱電池。
另外，優(yōu)選上述輻射面板設置為垂直。
另外，上述冷凝器中的吸取冷凝潛熱的介質可以是空氣，也可以是水。
另外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面是一種局部輻射制冷裝置，其包括壓縮機，其將蒸發(fā)的制冷劑絕熱壓縮，以高溫高壓的制冷劑氣體的形式排出；冷凝器，其從高溫高壓的制冷劑氣體吸取冷凝潛熱，相變?yōu)楦邷馗邏旱囊后w制冷劑；膨脹閥，其利用節(jié)流膨脹將高溫高壓的液體制冷劑轉換為低溫低壓狀態(tài)的制冷劑；第二熱交換器，其使用水作為第二制冷劑，將低溫低壓的制冷劑和第二制冷劑進行熱交換，從而，蒸發(fā)制冷劑，冷卻第二制冷劑；輻射面板，其包含蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器的內部形成有管路，通過該管路使低溫低壓的液體制冷劑通過，使所述液體蒸發(fā)，并吸取周圍的熱量；除濕部，其為了防止上述輻射面板發(fā)生結露而除去室內空氣中的水分。
另外，優(yōu)選上述輻射面板設置為垂直。
另外，上述冷凝器中的吸取冷凝潛熱的介質可以是空氣，也可以是水。
本說明書及權利要求中使用的用語及單詞不可限于通常的詞典意思解釋，發(fā)明人出于為了用最優(yōu)選的方法進行說明而可以適當定義概念的原則，只解釋為符合本發(fā)明的技術思想的意思和概念。
從而，本說明書中記載的實施例和附圖中圖示的結構不過是本發(fā)明的最優(yōu)選的一實施例，不代表本發(fā)明的所有技術思想，對本申請出發(fā)點來說，需要理解可以有代替其的各種均等物和變形例。
(發(fā)明的效果)如上所述，本發(fā)明的局部輻射裝置提供如下所述的效果。
第一，能夠同時進行用于潛熱負荷處理的除濕和輻射制冷。
第二，具有防止輻射面板的表面發(fā)生結露、防止輻射面板表面的溫度偏差變大的優(yōu)點。
第三，具有能夠局部制冷、能夠移動、在濕度高的條件下也能夠維持舒適感的優(yōu)點。


圖1是概略表示以往的天花板輻射面板系統(tǒng)的附圖。
圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式的直接膨脹式(direct expansion)局部輻射制冷裝置的附圖。
圖3是表示本發(fā)明的第二實施方式的直接膨脹式局部輻射制冷裝置的附圖。
圖4是表示本發(fā)明的第三實施方式的直接膨脹式局部輻射制冷裝置的附圖。
圖5是表示本發(fā)明的第四實施方式的直接膨脹式局部輻射制冷裝置的附圖。
圖6是表示本發(fā)明的間冷式(indirect coo1)局部輻射制冷裝置的附圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的局部輻射制冷裝置可大體分類為直接膨脹式和間冷式。
直接膨脹式是制冷劑在設置于輻射面板內部的管路中直接進行蒸發(fā)過程的直接冷卻方式，間冷式是使制冷劑與第二制冷劑進行熱交換，使其進行一次性蒸發(fā)過程，然后使熱交換而被冷卻的第二制冷劑通過設置在輻射面板內部的管路，并將其進行冷卻的間接冷卻方式。
首先，本發(fā)明的一實施例中的直接膨脹式輻射制冷裝置如下所述。
圖2是表示本發(fā)明的第一實施例的直接膨脹式局部股輻射制冷裝置的附圖，圖3是表示本發(fā)明的第二實施例的直接膨脹式局部輻射制冷裝置的附圖，圖4是表示本發(fā)明的第三實施例的直接膨脹式局部輻射制冷裝置的附圖，圖5是表示本發(fā)明的第四實施例的直接膨脹式局部輻射制冷裝置的附圖，圖6是表示本發(fā)明的間冷式局部輻射制冷裝置的附圖。
參照圖2可知，本發(fā)明的第一實施例的直接膨脹式局部輻射制冷裝置100包括壓縮機100、冷凝器120、膨脹閥130、除濕部140、和包含蒸發(fā)器(未圖示)的輻射面板150.
上述壓縮機110吸入通過了輻射面板150的制冷劑，經(jīng)過絕熱壓縮過程，排出高溫高壓的制冷氣體。
上述壓縮機120從由上述壓縮機110排出的高溫高壓的制冷劑吸取冷凝潛熱，將其相變?yōu)楦邷馗邏旱囊后w制冷劑。
在此，吸取制冷劑的冷凝潛熱的介質使用空氣。
上述膨脹閥130通過使經(jīng)過了上述冷凝器120的高溫高壓的液體制冷劑經(jīng)由狹窄處急劇向寬闊處通過，利用節(jié)流膨脹將其變化為低溫低壓的制冷劑。
上述輻射面板150包含蒸發(fā)器，其內部形成有管路151，并且通過了上述膨脹閥130的低溫低壓的液體通過上述管路151的同時被蒸發(fā)，從而，吸取周圍的熱量。
通過上述管路151的制冷劑吸取周圍的熱量，從而，上述輻射面板150的表面溫度降低，使輻射冷卻變得可能。
另外，上述輻射面板150是小型，而且能夠制造成可移動的形狀，能夠垂直設置。
上述除濕部140用于防止上述輻射面板150發(fā)生結露而除去室內空氣中的水分。
上述除濕部140的除濕原理如下所述，即上述除濕部140的表面溫度比室內的飽和露點溫度低，因此，包含在室內空氣中的水分凝結在上述除濕部140的表面，其結果，室內空氣被除濕。
在此，上述除濕部140優(yōu)選設置在上述輻射面板150的表面，或設置在鄰接部。這樣的理由是位于上述輻射面板150的靠近位置才能使除濕效果出色。
圖3是表示本發(fā)明的第二實施例的直接膨脹式局部輻射制冷裝置200的附圖。如圖所示，包括壓縮機110、冷凝器320、膨脹閥130、除濕部140、包含蒸發(fā)器(未圖示)的輻射面板150。在此，與上述圖示的圖2相同的附圖符號表示相同的部件，因此，省略其說明。
上述冷凝器220從由上述壓縮機110排出的高溫高壓的制冷劑吸取冷凝潛熱，將其相變?yōu)楦邷馗邏旱囊后w制冷劑。
在此，上述冷凝器320中的吸取制冷劑的冷凝潛熱的介質使用水。
圖4是表示本發(fā)明的第三實施例的直接膨脹式局部輻射制冷裝置300的附圖。如圖所示，本發(fā)明的第三實施例的直接膨脹式局部輻射制冷裝置300包括壓縮機100、冷凝器120、第一熱交換器160、膨脹閥130、除濕部140、及包含蒸發(fā)器(未圖示)的輻射面板150。在此，與上述圖示的圖2相同的附圖符號表示相同的部件，因此，省略其說明。
上述第一熱交換器160將出自上述冷凝器120的高溫高壓的液體制冷劑與出自上述輻射面板150的氣體制冷劑進行熱交換，進行過冷卻。更具體來說，將蒸發(fā)溫度為5度左右的上述輻射面板150的氣體制冷劑與出自上述冷凝器120的高溫高壓的液體制冷劑進行熱交換，將液體制冷劑進行過冷卻，上述氣體制冷劑過熱為15度左右，并被供給到上述壓縮機110.
在此，上述冷凝器120中的吸取制冷劑的冷凝潛熱的介質使用水。
通過上述結構，通過將高溫高壓的液體制冷劑過冷卻，抑制閃蒸氣體的生成，從而，提高冷凍系統(tǒng)的性能，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
上述膨脹閥130通過使在上述第一熱交換器160中過冷卻的液體制冷劑經(jīng)由狹窄處急劇向寬闊處通過，利用節(jié)流膨脹將其變化為低溫低壓的制冷劑。
上述除濕部140用于防止上述輻射面板150發(fā)生結露而除去室內空氣中的水分。更具體來說，上述除濕部140在旋管型除濕蒸發(fā)器中將空氣冷卻減濕，使其一次蒸發(fā)，處理室內主潛熱負荷。
上述除濕部140的除濕原理如下所述，即上述除濕部140的表面溫度比室內的飽和露點溫度低，因此，包含在室內空氣中的水分凝結在上述除濕部140的表面，其結果，室內空氣被除濕。
在此，上述除濕部140游戲設置在上述輻射面板150的表面，或設置在鄰接部。這樣的理由是位于上述輻射面板150的靠近位置才能使除濕效果出色。
上述輻射面板150包含蒸發(fā)器，其內部形成有管路151，并且通過了上述膨脹閥130的低溫低壓的液體通過上述管路151的同時被蒸發(fā)，從而，吸取周圍的熱量。
通過上述管路151的制冷劑吸取周圍的熱量，從而，上述輻射面板150的表面溫度降低，使輻射冷卻變得可能。從而，除去顯熱負荷及部分潛熱負荷。
上述輻射面板150中的熱傳導包括輻射熱傳導和自然對流熱傳導。上述輻射熱傳導與絕對溫度的四次冪成正比，因此，為了增大輻射熱傳導，最大限度地降低輻射制冷面板的溫度。另外，輻射熱傳導的放射率根據(jù)上述輻射面板150的表面狀態(tài)而大大變化，并在鋁的情況下，放射率降低到0.2左右，因此，為了改善這種情況，適用微保護層(microprotector coating)。
另外，為了增大自然對流的效率，比平板，更優(yōu)選波紋形板形狀。
圖5是表示本發(fā)明的第四實施例的直接膨脹式局部輻射制冷裝置400的附圖。如圖所示，本發(fā)明的第四實施例的直接膨脹式局部輻射制冷裝置400包括壓縮機110、包含熱電池的冷凝器420、第一熱交換器160、膨脹閥130、除濕部140、及包含蒸發(fā)器(未圖示)的輻射面板150。在此，與上述圖示的圖4相同的附圖符號表示相同的部件，因此，省略其說明。
上述包含熱電池的冷凝器420中，熱電池使用熱容量大的蓄熱材料，將制冷劑氣體冷凝時產(chǎn)生的放熱量高溫蓄熱。上述熱電池可容易與冷凝器裝卸，以分離的狀態(tài)在別處還原為原來的狀態(tài)后，再連接在冷凝器。雖然為了低溫蓄熱裝置的還原而需要冷凍機，但高溫蓄熱裝置具有在常溫下能夠容易還原為原來的狀態(tài)的優(yōu)點。在上述熱電池內部嵌入有鋁，將來自冷凝器的熱量均勻傳遞給蓄熱材料。
圖6是表示本發(fā)明的間冷式局部輻射制冷裝置的附圖。參照附圖6可知，本發(fā)明的間冷式局部輻射制冷裝置500包括壓縮機110、冷凝器220、膨脹閥130、除濕部140、輻射面板150、第二熱交換器560、及冷水循環(huán)泵570。
上述壓縮機110吸入通過了輻射面板150的制冷劑，經(jīng)過絕熱壓縮過程，將其以高溫高壓的制冷劑氣體的形式排出。
上述冷凝器220從由上述冷凝器110排出的高溫高壓的制冷劑吸取冷凝潛熱，將其相變?yōu)楦邷馗邏旱囊后w制冷劑。
在此，吸取制冷劑的冷凝潛熱的介質使用水。
上述膨脹閥130通過使經(jīng)過了上述冷凝器220的高溫高壓的液體制冷劑經(jīng)由狹窄處急劇向寬闊處通過，利用節(jié)流膨脹將其變化為低溫低壓的制冷劑。
上述第二熱交換器560使用水作為第二制冷劑，將低溫低壓的制冷劑與第二制冷劑進行熱交換，使制冷劑蒸發(fā)，將第二制冷劑冷卻。
本發(fā)明的間冷式局部輻射冷卻裝置500在上述輻射面板150內部不發(fā)生蒸發(fā)過程，在上述第二熱交換器560中間接進行蒸發(fā)，使制冷劑蒸發(fā)，同時吸取第二制冷劑的潛熱，冷卻第二制冷劑。
若如上所述地使用水作為第二制冷劑，則具有能夠防止輻射面板的表面的溫度偏差變大。
上述輻射面板150的內部形成有管路151，通過了上述第二熱交換器560的第二制冷劑通過上述管路151的同時，吸取周圍熱量而輻射制冷。
通過上述管路151的第二制冷劑吸取周圍的熱量，從而，使上述輻射面板150的表面溫度降低，使輻射冷卻變得可能。
第二制冷劑利用制冷劑循環(huán)泵570在輻射面板150的管路151中循環(huán)，從而，冷卻輻射面板150。
另外，上述輻射面板150是小型，而且能夠制造成可移動的形狀，能夠垂直設置。
上述除濕部140用于防止上述輻射面板150發(fā)生結露而除去室內空氣中的水分。
上述除濕部140的除濕原理如下所述，即上述除濕部140的表面溫度比室內的飽和露點溫度低，因此，包含在室內空氣中的水分凝結在上述除濕部140的表面，其結果，室內空氣被除濕。
在此，上述除濕部140優(yōu)選設置在上述輻射面板150的表面，或設置在鄰接部。這樣的理由是位于上述輻射面板150的靠近位置才能使除濕效果出色。
如上所述，本發(fā)明中雖然根據(jù)限定的實施例和附圖進行了說明。本發(fā)明不限定于此，對本發(fā)明所屬的普通技術人員來說，在本發(fā)明的技術思想和下述記載的權利要求范圍的均等范圍內能夠進行各種修改及變形是不言而喻的。
如上所述，本發(fā)明的局部輻射裝置提供如下所述的效果。
第一，能夠同時進行用于潛熱負荷處理的除濕和輻射制冷。
第二，具有防止輻射面板的表面發(fā)生結露、防止輻射面板表面的溫度偏差變大的優(yōu)點。
第三，具有能夠局部制冷、能夠移動、在濕度高的條件下也能夠維持舒適感的優(yōu)點。
權利要求
1.一種局部輻射制冷裝置，其包括壓縮機，其將蒸發(fā)的制冷劑絕熱壓縮，以高溫高壓的制冷劑氣體的形式排出；冷凝器，其從高溫高壓的制冷劑氣體吸取冷凝潛熱，相變?yōu)楦邷馗邏旱囊后w制冷劑；膨脹閥，其利用節(jié)流膨脹將高溫高壓的液體制冷劑轉換為低溫低壓狀態(tài)的制冷劑；輻射面板，其包含蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器的內部形成有管路，通過該管路使低溫低壓的液體制冷劑通過，使所述液體蒸發(fā)，并吸取周圍的熱量；除濕部，其為了防止上述輻射面板發(fā)生結露而除去室內空氣中的水分；及熱電池，其將上述冷凝器的制冷劑氣體冷凝時產(chǎn)生的放熱量高溫蓄熱。
2.根據(jù)權利要求1所述的局部輻射制冷裝置，其特征在于，還包括將出自上述冷凝器的高溫高壓液體制冷劑過冷卻、使出自上述輻射面板的氣體制冷劑過熱的第一熱交換器。
3.根據(jù)權利要求1所述的局部輻射制冷裝置，其特征在于，上述輻射面板設置為垂直。
4.根據(jù)權利要求1所述的局部輻射制冷裝置，其特征在于，上述冷凝器中的吸取冷凝潛熱的介質是空氣。
5.根據(jù)權利要求1所述的局部輻射制冷裝置，其特征在于，上述冷凝器中的吸取冷凝潛熱的介質是水。
全文摘要
本發(fā)明提供一種局部輻射制冷裝置，其包括壓縮機，其將蒸發(fā)的制冷劑絕熱壓縮，以高溫高壓的制冷劑氣體的形式排出；冷凝器，其從高溫高壓的制冷劑氣體吸取冷凝潛熱，相變?yōu)楦邷馗邏旱囊后w制冷劑；膨脹閥，其利用節(jié)流膨脹將高溫高壓的液體制冷劑轉換為低溫低壓狀態(tài)的制冷劑；輻射面板，其包含蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器的內部形成有管路，通過該管路使低溫低壓的液體制冷劑通過，使所述液體蒸發(fā)，并吸取周圍的熱量；除濕部，其為了防止上述輻射面板發(fā)生結露而除去室內空氣中的水分。根據(jù)上述結構的局部輻射制冷裝置，防止輻射面板的表面發(fā)生結露，可以局部制冷，且可以移動，在濕度高的條件下也能夠維持舒適感。
文檔編號F25B1/00GK101089491SQ20071010995
公開日2007年12月19日 申請日期2007年6月12日 優(yōu)先權日2006年6月12日
發(fā)明者金學根 申請人:株式會社三和Ace