一种建筑风管集成式高效间接蒸发冷却新风预冷装置

1.本发明涉及冷却器的技术领域，具体为一种建筑风管集成式高效间接蒸发冷却新风预冷装置。


背景技术：

2.间接蒸发冷却器是一种广泛应用的热交换器，其换热芯体具有相邻排布的干、湿通道，通过将热量从干通道传递到湿通道，利用湿通道中工作空气和水之间的蒸发过程将热量吸收并排出。由于水蒸发时具有较高的相变传热系数，间接蒸发冷却器的应用潜力巨大。
3.为了提高间接蒸发冷却器的冷却效率，通常采用吸水性较好的多孔陶瓷材料作为换热芯体，以改善湿通道的润湿性，并通过快速蓄水功能实现间歇喷淋。
4.然而，此类间接蒸发冷却器仍存在可以改进的地方，第一，换热芯体采用密闭且不可渗透的陶瓷材料，造成干、湿通道之间较大的传热热阻，造成散热效果较低的缺陷。
5.基于此，本发明设计了一种建筑风管集成式高效间接蒸发冷却新风预冷装置，以解决上述问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种建筑风管集成式高效间接蒸发冷却新风预冷装置，以解决上述技术问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种建筑风管集成式高效间接蒸发冷却新风预冷装置，包括通风管、换热装置、第一进风扇、隔板，所述隔板固定设置在通风管中，所述隔板将通风管隔成两个通风道，一个为湿风道，另一个为干风道，所述第一进风扇固定设置在湿风道中，所述换热装置包括疏水性阻隔膜和多孔金属层，所述隔板上开设有安装槽，所述多孔金属层固定设置在安装槽中，所述疏水性阻隔膜敷设于多孔金属层靠近干风道的一侧表面，所述疏水性阻隔膜位于干风道中，所述多孔金属层位于湿风道中，所述通风管中设置有用于加湿多孔金属层的布水装置。
8.通过采用上述技术方案，疏水性阻隔膜可以有效防止湿风道中的水和工作空气进入到干风道内，并且当水滴接触到其表面时，可通过疏水作用力将表面的污渍同时带走，从而起到自清洁的效果。该新风预冷装置可集成安装在建筑风管中，不需要占用空调机房面积。新风的热量通过疏水性阻隔膜传递到多孔金属层中，利用多孔金属层中的水分蒸发过程将热量吸收并被工作空气带走，从而降低干、湿风道之间的传热热阻，达到提高冷却效率的效果。。
9.优选的，所述布水装置包括布水管、输水管、水箱，所述布水管固定设置在安装槽的槽壁上，所述输水管固定连接在水箱和布水管上，所述布水管上开设有出水孔，所述出水孔朝向多孔金属层，所述多孔金属层固定连接在布水管上。
10.通过采用上述技术方案，水箱将水输送至布水管中，通过出水孔流出，进入多孔金
属层中，达到加湿的效果。
11.优选的，所述安装槽中固定设置有收集盒，所述收集盒山上开设有收集口，所述多孔金属层固定设置在收集口中。
12.通过采用上述技术方案，从多孔金属层上落下的水流到收集盒中进行收集，达到节约水流的效果。
13.优选的，所述收集盒与水箱之间固定连接有第一进水管。
14.通过采用上述技术方案，水箱将收集盒中的水输送至布水管上，达到进一步回收利用水流的效果。
15.优选的，所述收集盒上固定设置有第二进水管，靠近通风管一侧设置有水泵，所述第二进水管固定连接在水泵上。
16.通过采用上述技术方案，当收集盒中的水较少上，打开水泵，对收集盒中的水进行补充。
17.优选的，所述收集盒中固定设置有水位传感器，所述通风管上设置有控制器和开关，所述开关与水泵电连接，所述控制器与开关电连接，所述水位传感器与控制器电连接，所述水位低于水位传感器的设定值时，所述水泵进行工作。
18.通过采用上述技术方案，当水位过低时，此时水位传感器进行工作，输送信号至控制器中，控制器控制开关打开一段时间，让水泵进行工作，对收集盒进行补水。
19.优选的，所述干风道中设置有第二进风扇。
20.通过采用上述技术方案，这样室外室内的空气可以在换热装置上实现很好的空气对流。
21.优选的，所述干风道上固定设置有过滤网。
22.通过采用上述技术方案，过滤网能够对空气中的杂质进行过滤，减少杂质进入。
23.综上所述，本技术具有以下有益技术效果：疏水性阻隔膜和多孔金属层的结合可以减小传热热阻，并防止水垢的产生，从而达到提高冷却效率的效果。该新风预冷装置集成在建筑风管中，可以节省空调机房空间。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本实施例一中通风管的整体结构示意图；
26.图2为本实施例一中过滤网的安装示意图；
27.图3为本实施例一中通风管的内部结构示意图；
28.图4为本实施例一中隔板的结构示意图；
29.图5为本实施例一中布水管的结构示意图；
30.图6为本实施例一中收集盒的结构示意图；
31.图7为本实施例一中水泵的安装示意图；
32.图8为本实施例二中疏水性阻隔层的结构示意图；
33.图9为本实施例二中多孔金属层的结构示意图。
34.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
35.1、通风管；2、第一进风扇；3、隔板；4、湿风道；5、干风道；6、第二进风扇；7、疏水性阻隔膜；8、多孔金属层；9、安装槽；10、布水管；11、输水管；12、水箱；13、出水孔；14、收集盒；15、收集口；16、第一进水管；17、第二进水管；18、水泵；19、水位传感器；20、控制器；21、开关；22、过滤网。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
37.以下结合附图1-9对本技术作进一步详细说明。
38.参照图1-图3，一种建筑风管集成式高效间接蒸发冷却新风预冷装置，包括通风管1、换热装置、第一进风扇2、隔板3，通风管1竖直设置，隔板3固定设置在通风管1中，隔板3将通风管1隔成两个通风道，一个为湿风道4，另一个为干风道5，第一进风扇2固定设置在湿风道4中，湿风道4中固定设置有第二进风扇6，干风道5和湿风道4的风向相反。
39.参照图1-图7，换热装置包括疏水性阻隔膜7和多孔金属层8，本实施例中的多孔金属8层采用泡沫铝制成，也可以采用泡沫镍制成，还可以采用泡沫铜制成，多孔金属层8的孔径为100-200μm，多孔金属层的厚度为0.5-1mm。
40.参照图1-图7，具有较大的比表面积、较好的渗透性和较好的导热性，通风管1中设置有用于加湿多孔金属层8的布水装置，隔板3上开设有安装槽9，布水装置包括布水管10、输水管11、水箱12，布水管10固定设置在安装槽9的槽壁上，输水管11固定连接在水箱12和布水管10上，水箱12中设置有用于输送水的抽水泵。布水管10上开设有出水孔13，出水孔13朝向多孔金属层8，多孔金属层8的一侧侧壁固定连接在布水管10上。安装槽9中固定设置有收集盒14，布水管10位于收集盒14的上方，收集盒14山上开设有收集口15，多孔金属层8固定设置在收集口15中，多孔金属层8位于收集盒14和布水管10之间。
41.参照图1-图7，收集盒14与水箱12之间固定连接有第一进水管16，收集盒14上固定设置有第二进水管17，靠近通风管1一侧设置有水泵18，第二进水管17固定连接在水泵18上。收集盒14中固定设置有水位传感器19，通风管1上固定设置有控制器20和开关21，开关21与水泵18电连接，控制器20与开关21电连接，水位传感器19与控制器20电连接，水位低于水位传感器19的设定值时，水泵18进行工作。当收集盒14中的水位过低时，此时水位传感器19进行工作，输送信号至控制器20中，控制器20控制开关21打开一段时间，让水泵18进行工作，从外界中抽取水对收集盒14进行补水；驱动水箱12，通过第一进水管16进行抽水，通过输水管11输送至布水管10中，通过出水孔13流出，从而对多孔金属层8进行加湿，水通过多孔金属层8材料的微孔渗透，使其表面湿化。
42.参照图1-图7，疏水性阻隔膜7固定设置在多孔金属层8上，疏水性阻隔膜7位于干风道5中，多孔金属层8位于湿风道4中，疏水性阻隔膜7可以是由疏水材料制成的薄膜，例如疏水聚合物，其可以防止水进入干通道内。当热源风通过干风道5与疏水性阻隔膜7接触后，
热量通过疏水性阻隔膜7传递至多孔金属层8中，热量会被多孔金属层8吸收，多孔金属层8的水分蒸发，其蒸发的水蒸气通过湿风道4中的冷源风带走至外界环境。当多孔金属层8中的水分被耗尽时，可以用新的水来替换，从而使冷却器继续运行，从而达到提高冷却效率的效果。
43.参照图1-图7，一方面利用多孔金属层8的吸水性和蓄水优势，实现间歇布水以减小水泵能耗；另一方面，利用疏水性阻隔膜7可以防止水分进入干风道5中，从而保持新风的干燥和洁净。并且这种换热装置可集成在建筑现有的风管系统中，通过回收建筑排风中的冷量使喷淋水蒸发，从而对相邻风管中的新风进行冷却。相比于传统的空气处理机组中的间接蒸发冷却器，这种装置体积小、安装简单、成本低，可适用于机房面积受限的既有建筑节能改造。
44.参照图1-图7，疏水性阻隔膜7可以有效防止湿风道4中的水和工作空气进入到干风道5内，并且当水滴接触到其表面时，通过疏水作用力将表面的污渍同时带走，从而起到自清洁的效果。
45.参照图1-图7，从多孔金属层8上落下的水流到收集盒14中进行收集，达到节约水流的效果，水箱12将收集盒14中的水输送至布水管10上，达到进一步回收利用水流的效果。干风道5上固定设置有过滤网22，过滤网22能够对空气中的杂质进行过滤，减少杂质进入。
46.本实施例一的实施原理为：进行冷却时，驱动水箱12，让水进入布水管10中，布水管10对多孔金属层8进行加湿；当热源风通过干风道5与疏水性阻隔膜7接触后，热量通过疏水性阻隔膜7传递至多孔金属层8中，利用多孔金属层中的水分蒸发过程将热量吸收，水蒸气被湿通道4中的冷源风带走至外界环境，湿风道之间较小的传热热阻可达到提高冷却效率的效果，当多孔金属层8中的水分被耗尽时，可以用新的水来替换，从而使冷却器继续运行，从而达到进一步提高冷却效率的效果。
47.疏水性阻隔膜7可以有效防止湿风道4中的水和工作空气进入到干风道5内，并且当水滴接触到其表面时，可通过疏水作用力将表面的污渍同时带走，从而起到自清洁的效果。该新风预冷装置可集成安装在建筑风管中，不需要占用空调机房面积，减少空间占用。
48.参照图8盒图9，本实施例二与实施例一的区别在于：疏水性阻隔膜7呈波形板状，同时多孔金属层8也呈波形板状，从而提高换热面积，进一步提高冷却效果。
49.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
50.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
51.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种建筑风管集成式高效间接蒸发冷却新风预冷装置，其特征在于：包括通风管(1)、换热装置、第一进风扇(2)、隔板(3)，所述隔板(3)固定设置在通风管(1)中，所述隔板(3)将通风管(1)隔成两个通风道，一个为湿风道(4)，另一个为干风道(5)，所述第一进风扇(2)固定设置在湿风道(4)中，所述换热装置包括疏水性阻隔膜(7)和多孔金属层(8)，所述隔板(3)上开设有安装槽(9)，所述多孔金属层(8)固定设置在安装槽(9)中，所述疏水性阻隔膜(7)敷设于多孔金属层(8)靠近干风道的一侧表面，所述多孔金属层(8)固定设置在安装槽(9)中，所述疏水性阻隔膜(7)位于干风道(5)中，所述多孔金属层(8)位于湿风道(4)中，所述通风管(1)中设置有用于加湿多孔金属层(8)的布水装置。2.根据权利要求1所述的一种建筑风管集成式高效间接蒸发冷却新风预冷装置，其特征在于：所述布水装置包括布水管(10)、输水管、水箱(12)，所述布水管(10)固定设置在安装槽(9)的槽壁上，所述输水管固定连接在水箱(12)和布水管(10)上，所述布水管(10)上开设有出水孔(13)，所述出水孔(13)朝向多孔金属层(8)，所述多孔金属层(8)固定连接在布水管(10)上。3.根据权利要求2所述的一种建筑风管集成式高效间接蒸发冷却新风预冷装置，其特征在于：所述安装槽(9)中固定设置有收集盒(14)，所述收集盒(14)上开设有收集口(15)，所述收集口(15)朝向多孔金属层(8)，所述多孔金属层(8)固定连接在收集盒(14)上。4.根据权利要求3所述的一种建筑风管集成式高效间接蒸发冷却新风预冷装置，其特征在于：所述收集盒(14)与水箱(12)之间固定连接有第一进水管(16)。5.根据权利要求4所述的一种建筑风管集成式高效间接蒸发冷却新风预冷装置，其特征在于：所述收集盒(14)上固定设置有第二进水管(17)，靠近通风管(1)一侧设置有水泵(18)，所述第二进水管(17)固定连接在水泵(18)上。6.根据权利要求5所述的一种建筑风管集成式高效间接蒸发冷却新风预冷装置，其特征在于：所述收集盒(14)中固定设置有水位传感器(19)，所述通风管(1)上设置有控制器(20)和开关(21)，所述开关(21)与水泵(18)电连接，所述控制器(20)与开关(21)电连接，所述水位传感器(19)与控制器(20)电连接，所述水位低于水位传感器(19)的设定值时，所述水泵(18)进行工作。7.根据权利要求1所述的一种建筑风管集成式高效间接蒸发冷却新风预冷装置，其特征在于：所述干风道(5)中设置有第二进风扇(6)。8.根据权利要求7所述的一种建筑风管集成式高效间接蒸发冷却新风预冷装置，其特征在于：所述干风道(5)上固定设置有过滤网(22)。

技术总结
本发明涉及冷却器的技术领域，具体为一种建筑风管集成式高效间接蒸发冷却新风预冷装置，包括通风管、换热装置、第一进风扇、隔板，所述隔板固定设置在通风管中，所述隔板将通风管隔成两个通风道，一个为湿风道，另一个为干风道，所述第一进风扇固定设置在湿风道中，所述换热装置包括疏水性阻隔膜和多孔金属层，所述隔板上开设有安装槽，所述多孔金属层固定设置在安装槽中，所述疏水性阻隔膜敷设于多孔金属层靠近干风道的一侧表面，所述疏水性阻隔膜位于干风道中，所述多孔金属层位于湿风道中，所述通风管中设置有用于加湿多孔金属层的布水装置，本发明具有减少空间占用、提高冷却效率的效果。的效果。的效果。


技术研发人员：雷致博 闵韵然 张向军 金超强
受保护的技术使用者：集美大学
技术研发日：2023.07.05
技术公布日：2023/9/23