[发明专利]气体间接蒸发冷却装置

说明书

本发明涉及冷却气体与液体直接接触的间接蒸发型热交换装置。

气体间接蒸发冷却装置用以冷却生活间、生产间、运输工具驾驶舱和特等舱所需空间系统中的空气。

在上述类型的热交换装置中，主气流中的热量通过装置中的分隔壁体传入液体，而液体则是在称作辅助气流的第二气流中蒸发而受到冷却的。冷源为蒸发液体，蒸发液体呈薄膜状留在热交换装置的壁体上或留在固定于装置壁体上的毛细管多孔材料中。主气流在干通道中流动，干通道的壁体用不透水材料制成，辅助气流则在湿通道中流动，湿通道由附有薄层用水润湿的毛细管多孔材料的壁体构成。

人们所熟悉的气体间接蒸发冷却用热交换装置（US，A，2990696）具有一壳体，壳体上装有两个相互垂直设置的进气管，分别用以引入主气流和辅助气流;还装有两个出气管，分别用以放出主气流和辅助气流。壳体内设有相互垂直设置的干通道和湿通道。干通道用以通过主气流，湿通道用以通过辅助气流，内装润湿的毛细管多孔材料，这种材料可以装在湿通道的壁体上，使辅助气流在多层材料间通过，也可装在通道的中央，使辅助气流在通道壁体和润湿的毛细管多孔材料之间通过。热交换装置还装有供液器以润湿毛细管多孔材料。因此，在这种热交换装置中所采用的是相互交叉流动的载热体。凡是本技术领域内的专家都很清楚，在其它条件相同的情况下，载热体的这种流动方式与逆流方式相比传热量较少。此外，在这种情况下，辅助气流和主气流是分开引入和引出的。这使热交换装置的结构相当复杂。

人们所熟悉的另一种气体间接蒸发冷却装置（SU，A，407519）具有一壳体，壳体上装有总气流进气管，总气流包括主气流和辅助气流;还装有两个出气管，分别用以放出主气流和辅助气流。在此壳体中装有由润湿的毛细管多孔材料构成的湿通道和用不透水材料制成的干通道，二者相互平行并相互连通;此装置还具有润湿毛细管多孔材料用的供液器。

人们更为熟悉的一种装置具有顺序设置的板片，板片具有交替设置的表面，成对地组成由不透水板片材料构成的干通道和复有毛细管多孔材料的同样的表面构成的湿通道。在进气管一侧湿通道与辅助气流的出气管连通，并叠置有若干垂直的壁体，用以将辅助废气流导入壳体上部的出气管，在主气流的出气管一侧湿通道与干通道连通。用以湿润毛细管多孔材料的供液器为一底盘，该盘位于壳体的下部，盘内装满润湿用水。毛细管多孔材料借助于毛细管的吸收作用为底盘中的水所润湿。

装置按以下方式进行工作。用通风机将总气流送入干通道。该气流在干通道出口处分为主气流和辅助气流，主气流通向用气装置，辅助气流借助于管内的空气动力阻力沿湿通道逆向流动。在形成干通道的板片表面之间通过的气流受到冷却而其湿度保持不变。在此情况下所采用的气体逆流方式可增加传热量。但是，在此装置中缝隙状交替布置的干通道和湿通道是由顺序安装的板片构成的，这样安装的板片限制了这些通道的相互位置，因而不可能改变干通道和湿通道热交换表面面积的比例。在这种装置中干通道的表面面积与湿通道的表面面积相等，因而不能进一步加强冷却过程。此外，在装置的出口处不可能使总气流有效地分成辅助气流和主气流，因为在主气流的出气管一侧不能加大空气动力阻力，也就不能有效地进行分流的过程。

本发明的任务是提供一种气体间接蒸发冷却装置，在此装置内干通道和湿通道的相互位置不会受到限制，此外还可改变这些通道的形状，因此可以提高冷却效率。

提出的任务可用以下方法完成。气体间接蒸发冷却装置具有一壳体，壳体上设有总气流的进气口和分别用于主气流和辅助气流的两个出气口，在此壳体中具有由润湿的毛细管多孔材料构成的湿通道和用不透水材料制成的干通道，二者在主气流出气管一侧相互连通;此装置还具有用以润湿毛细管多孔材料的供液器;根据本发明，湿通道和干通道设于壳体内的毛细管多孔物体中，干通道由管子构成，其在进气管一侧的端部伸出毛细管多孔物体以外，并固定在管板上，管板与毛细多孔物体之间相隔一段距离，形成一与出气管连通的放气室，用以放出辅助废气流。

这种结构可提高冷却效率。在壳体中设置润湿的毛细管多孔物体可使干通道和湿通道的相互位置不受限制，且可使通道具有各种形状的截面，其中包括管状截面。这就可以在很大范围内调节干通道和湿通道表面面积的比例，例如干通道的面积可以明显地大于湿通道的面积，因为干通道内热交换过程的强烈程度低于湿通道内热交换过程的强烈程度。

各管伸出端的长度最好为干通道本身长度的0.03～0.15。

下面为本发明优选实施例的说明及其附图，图中相同的零件以相同的编号表示，其中：