專利名稱：蒸發(fā)冷卻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蒸發(fā)冷卻器，更具體地說(shuō)，涉及一種具有改進(jìn)的灌注系統(tǒng)的蒸發(fā)冷卻器。本發(fā)明還涉及向蒸發(fā)冷卻器供應(yīng)液體的方法。
背景技術(shù)：
已知在蒸發(fā)冷卻器中，將液體的供給提供給多孔面板。氣流經(jīng)過(guò)面板，能夠?qū)⒃撘后w蒸發(fā)。與此同時(shí)，空氣的溫度降低，并且濕度增加。在現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備中，通常為水的液體的供應(yīng)量足以維持可濕的表面完全飽和。允許過(guò)量的水滴走，或者將其回收再利用。從美國(guó)專利第6,332,332號(hào)中可獲知該設(shè)備，其公開了具有一個(gè)入口和一系列出水口的水分配盤。已發(fā)現(xiàn)這種類型的蒸發(fā)冷卻器在較大地降低氣流溫度方面的效率非常低。
已知的其它蒸發(fā)冷卻器中，熱交換器第一面上的一級(jí)氣流通過(guò)液體的蒸發(fā)冷卻，成為熱交換器第二面上的二級(jí)氣流。這種冷卻器的一個(gè)重要考慮因素是用于蒸發(fā)的液體的供給。PCT公開文本W(wǎng)O 99/41552中公開了一種這樣的設(shè)備，其包括將微分的流體噴射到二級(jí)管道系統(tǒng)壁上的噴射方法。
然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了向氣流道中噴霧或噴射微分流體的若干缺點(diǎn)。從功能的觀點(diǎn)來(lái)看，液滴在氣流中的存在降低了氣流蒸發(fā)更多來(lái)自熱交換器本身的液體的能力。這便降低了一級(jí)氣流的冷卻效果，并顯著降低了體系的效率?？赡芨鼮橹匾氖?，氣流中存在的水滴對(duì)于疾病的傳播具有嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn)，例如軍團(tuán)菌病。
根據(jù)PCT公開文本W(wǎng)O 99/41552中公開的另一個(gè)備選實(shí)施方式，可以用管路系統(tǒng)向熱交換器上的吸附劑或吸濕涂層直接供給流體。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)吸濕涂層傾向于向液體施加額外的保持力，降低它蒸發(fā)的能力。另外，能夠?qū)⒁后w平均分配到熱交換器整個(gè)區(qū)域上的管路系統(tǒng)是很復(fù)雜的，來(lái)自單個(gè)管道出口的液流也難以控制。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種包括可濕熱交換表面和灌注系統(tǒng)的蒸發(fā)冷卻器。灌注系統(tǒng)包括將灌注液體散布到分布區(qū)域的噴射裝置；以及從分布的液體形成大量液滴并向可濕熱交換器表面供給液滴的成滴裝置。已發(fā)現(xiàn)該噴射后形成液滴的組合，在防止熱交換器中的氣溶膠形成上特別有效。這樣，便可能避免例如軍團(tuán)菌病的疾病的傳播，而且熱交換區(qū)域的空氣不會(huì)被霧化的水所飽和。
應(yīng)當(dāng)注意的是本文中提到的液滴，應(yīng)當(dāng)理解為在冷卻器內(nèi)的普遍條件下非空氣傳播的液滴。微滴意指其尺寸使得它們能夠在氣流中傳送而經(jīng)過(guò)冷卻器的液體微粒。特別地，已顯示尺寸在1到5微米范圍的微滴是不良的，因?yàn)檫@樣的微滴既大到足以傳播軍團(tuán)菌，又小到足以深吸到肺部并在其中引發(fā)軍團(tuán)菌病。
將噴射與成滴結(jié)合的進(jìn)一步優(yōu)勢(shì)在于，灌注液體在分布區(qū)域的分配能夠得到細(xì)致的控制。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)向熱交換表面間歇地供給液體在蒸發(fā)冷卻器中是有利的。特別地，注水時(shí)以及其后不久，冷卻器的效率降低，出口溫度上升。盡管有上述微滴和氣溶膠形成的降低，相信這一效應(yīng)歸因于流過(guò)熱交換器的水飽和度的增加。通過(guò)間歇噴射足量的水來(lái)灌注可濕熱交換器表面，然后停止噴射，冷卻器的效率和出口溫度迅速恢復(fù)到它們的穩(wěn)態(tài)值。
因此，本文還公開了用蒸發(fā)性的液體潤(rùn)濕蒸發(fā)冷卻器熱交換表面的方法，包括向通常封閉的分布區(qū)域供給液體，以及將液體以間歇方式基本無(wú)霧化地傳送到熱交換器表面。間歇傳送優(yōu)選發(fā)生在突然開始和停止向熱交換器表面?zhèn)魉鸵后w的作用期間。這樣水便以脈沖函數(shù)或方波的方式傳送。根據(jù)本發(fā)明的灌注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)促進(jìn)了傳送的突變控制。
有利地，液滴形成裝置包括具有多個(gè)開口的盤?？梢詾樵摫P裝備多個(gè)凹槽，開口則位于凹槽的最低點(diǎn)。已發(fā)現(xiàn)使用諸如塑料成型技術(shù)生產(chǎn)該結(jié)構(gòu)是極為實(shí)用和廉價(jià)的。應(yīng)該注意到盡管本文提及的是成滴裝置，該裝置實(shí)際上可以將液體以穩(wěn)恒流的方式或與熱交換器表面直接接觸而傳送。以下提及的成滴裝置在一定程度上是要包括這些備選裝置，其不導(dǎo)致微滴或氣溶膠的形成。
分布區(qū)域優(yōu)選遍及整個(gè)盤，可以基本上是封閉的容積。除了通向噴射裝置的液體進(jìn)口和形成液滴的出口外，容積可以是封閉的。這樣便基本防止灌注液體的微滴或氣溶膠從分布區(qū)域流出，并且僅僅形成比特定尺寸大的液滴。出口的大小優(yōu)選形成直徑大于1mm的液滴。
為了達(dá)到分布區(qū)域內(nèi)均勻且可控的液體分布，噴射裝置優(yōu)選包括旋轉(zhuǎn)噴頭。通過(guò)與加壓液體的供給相連，或其它適當(dāng)?shù)姆绞?，可以使噴頭旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
提供了一種蒸發(fā)冷卻器，包括一級(jí)介質(zhì)回路和二級(jí)介質(zhì)回路，二級(jí)介質(zhì)回路通過(guò)多個(gè)至少部分導(dǎo)熱、基本垂直的壁與一級(jí)介質(zhì)回路熱耦合，兩個(gè)回路中兩種各自的介質(zhì)經(jīng)過(guò)壁逆向流動(dòng)，至少二級(jí)介質(zhì)中含有例如空氣的氣體，其相對(duì)濕度低于100％；導(dǎo)熱壁，其具有在至少一級(jí)介質(zhì)中至少熱傳遞活性區(qū)位置處，將至少熱邊界層、層流邊界層和相對(duì)濕度邊界層分解的分解裝置，分解裝置包括增加壁上有效導(dǎo)熱表面積大小的導(dǎo)熱突出部分。
壁的導(dǎo)熱表面和分解裝置，其在至少二級(jí)介質(zhì)區(qū)域，至少部分被親水覆蓋層覆蓋，例如，覆蓋層是多孔的，和/或能夠通過(guò)毛細(xì)作用吸附例如水的蒸發(fā)性液體，并能夠保留該液體，然后通過(guò)蒸發(fā)將其再次釋放，這樣便冷卻了濕潤(rùn)的覆蓋層，由此也冷卻了導(dǎo)熱表面和分散裝置；覆蓋層，其包括例如燒結(jié)層的多孔工業(yè)級(jí)陶瓷材料，例如波特蘭水泥的水泥，或纖維材料，例如，諸如礦石棉的礦物棉；基于一級(jí)介質(zhì)壓差的一級(jí)驅(qū)動(dòng)裝置，例如風(fēng)扇或泵；基于二級(jí)介質(zhì)壓差的二級(jí)驅(qū)動(dòng)裝置，例如風(fēng)扇；具有一級(jí)和二級(jí)介質(zhì)進(jìn)出口的外殼；用蒸發(fā)性液體將液體從覆蓋層上蒸發(fā)使二級(jí)介質(zhì)濕潤(rùn)的灌注裝置，這樣便使得二級(jí)介質(zhì)夾帶的蒸發(fā)性液體通過(guò)導(dǎo)熱壁從一級(jí)介質(zhì)吸取熱量；和灌注裝置，其包括形成部分外殼的可移動(dòng)頂蓋，并且?guī)в兄辽僖粋€(gè)位于壁的頂部邊緣以上一定距離的噴灑器或噴嘴，其基本不形成微滴地向壁上的覆蓋層和分解裝置上分配水，其中至少一個(gè)噴射器經(jīng)過(guò)至少一條供水線接收加壓水。由于工作時(shí)一級(jí)空氣在接近其露點(diǎn)的溫度下流出，有時(shí)將這樣的蒸發(fā)冷卻器稱為露點(diǎn)冷卻器。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，通過(guò)將灌注裝置作為能夠覆蓋剩余外殼的可移動(dòng)頂蓋而裝備，可以將冷卻器簡(jiǎn)化。將頂蓋移開使得露點(diǎn)冷卻器的內(nèi)部便于進(jìn)入，意味著，例如可能進(jìn)行保養(yǎng)工作，例如內(nèi)部檢查、具散熱片的熱交換壁的更換、出于清潔目的噴洗露點(diǎn)冷卻器內(nèi)部等。
為了確保足夠大量的水始終可能在二級(jí)介質(zhì)流中蒸發(fā)，而不會(huì)在覆蓋層上形成能夠降低露點(diǎn)冷卻器效率的干燥區(qū)，采用包括多孔工業(yè)級(jí)陶瓷材料的覆蓋層是非常重要的。在這一方面將很清楚，對(duì)水流供給的適當(dāng)控制是一個(gè)先決條件。該供給可以是連續(xù)或間接的。
一個(gè)構(gòu)造的實(shí)施方式具有如下的特定特征，澆孔位于相鄰壁的頂部邊緣之間的區(qū)域，這些澆孔接收來(lái)自至少一個(gè)噴灑器的水，并將其送至各自壁上的覆蓋層上及分解裝置中。這樣，便可能實(shí)現(xiàn)將至少一個(gè)噴灑器與發(fā)生蒸發(fā)的有效空間分離。通過(guò)澆孔將露點(diǎn)冷卻器的噴灑器場(chǎng)所與蒸發(fā)場(chǎng)所實(shí)體分離，防止了噴灑器釋放的水在蒸發(fā)場(chǎng)所的霧化，該霧化能夠降低露點(diǎn)冷卻器的效率。這是由于霧化會(huì)導(dǎo)致不利的結(jié)果，使蒸發(fā)和相關(guān)的冷卻不是發(fā)生在壁上而是發(fā)生在相應(yīng)的場(chǎng)所內(nèi)，其破壞了待冷卻的一級(jí)介質(zhì)的冷卻。還可以防止攜帶軍團(tuán)菌的微滴擴(kuò)散。
具有所述澆孔的露點(diǎn)冷卻器優(yōu)選具有如下特定特征，即澆孔形成為具有多個(gè)澆孔的成型條帶，其可以可拆卸地連接到導(dǎo)熱壁的對(duì)面頂部邊緣。
后一個(gè)實(shí)施方式可以有利地設(shè)計(jì)成如下方式，使得每一個(gè)條帶與一個(gè)壁或兩個(gè)相鄰的壁形成一個(gè)整體單元。
后兩個(gè)變式可以具有如下典型特征，即條帶和，如果適宜的話，相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)壁，由塑料組成，并且是通過(guò)加熱成型、真空成型、注塑成型或類似方法形成的。
尤其是在相對(duì)較大的熱交換器的情況下，為了實(shí)現(xiàn)水在覆蓋層上灌注的良好均勻性，露點(diǎn)冷卻器可以有利地包括通過(guò)加到每個(gè)噴灑器上的獨(dú)立供水線，例如通過(guò)歧管，連接到至少一個(gè)供水線上的多個(gè)噴灑器。
一種變式能夠非常實(shí)用和廉價(jià)地實(shí)現(xiàn)，該變式頂蓋包括兩個(gè)彼此緊密放置并且互相連接的模盤，其限定了形成供水線的通道，并且如果適宜的話，限定了形成歧管的通道。
噴灑器可以是固定型的，在這種情況下，可能發(fā)生某些視為附生的霧化。根據(jù)本發(fā)明的露點(diǎn)冷卻器優(yōu)選具有如下典型特征，即噴灑器在工作時(shí)為旋轉(zhuǎn)型。
在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，露點(diǎn)冷卻器具有如下特定特征，即外殼包括具有過(guò)量水排放裝置的基座。通過(guò)測(cè)量過(guò)量水的量，例如采用水位檢測(cè)器，可能有效地控制水的供給，這樣便在特定的公差內(nèi)建立了動(dòng)力學(xué)平衡。


僅作為例子，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式參考

，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的露點(diǎn)冷卻器的透視圖，其頂蓋包括噴灑器，并示于露點(diǎn)冷卻器以上一定距離；圖2是頂蓋在其上放置的露點(diǎn)冷卻器的透視圖；圖3是圖2所示的露點(diǎn)冷卻器從另外一側(cè)看的透視圖；圖4是從其上形成有直立壁的露點(diǎn)冷卻器的基座底部看的透視圖；圖5是露點(diǎn)冷卻器在圖2和圖3所說(shuō)明的情形下的側(cè)視圖；圖6顯示按比例放大的圖1的橫截面VI-VI；圖7是本發(fā)明的另一實(shí)施方式的露點(diǎn)冷卻器內(nèi)部的部分透視圖；以及圖8是灌注系統(tǒng)的另一備選實(shí)施方式的分解透視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示了包括兩個(gè)介質(zhì)回路的露點(diǎn)冷卻器1，如下文參見圖7所說(shuō)明，介質(zhì)，特別是空氣，能夠通過(guò)介質(zhì)回路逆向流動(dòng)。露點(diǎn)冷卻器1包括多個(gè)導(dǎo)熱和介質(zhì)分離壁2，用于一級(jí)氣流與二級(jí)氣流之間的熱傳遞，并使介質(zhì)保持分離。在上下文中，其說(shuō)明可以參見圖7。
特別是從圖7中可以看出，壁上帶有彎成方波形狀的銅或鋁制條帶，作為增加表面積的有效部件并可視為散熱片。這些散熱片至少部分裝備了多孔覆蓋層，例如包括礦石棉或波特蘭水泥。這意味著該覆蓋層能夠通過(guò)例如毛細(xì)作用保留供給的水，并將其分配。
為了后一種功能，塑料條3位于壁2的頂邊，該條得到圖1所示的形狀，例如通過(guò)加熱成型，塑料條3包括一行下側(cè)有水通道開口5的澆孔狀凹槽4。
從圖1可以清楚地看出，整個(gè)露點(diǎn)冷卻器在其頂邊以這種方式裝備有規(guī)整和均勻分布的澆孔。露點(diǎn)冷卻器1的下側(cè)是基座6，特別參考圖4和圖5將更詳細(xì)地解釋其結(jié)構(gòu)和功能。
露點(diǎn)冷卻器可以用頂蓋7來(lái)覆蓋。頂蓋7由兩個(gè)互相緊接著放置的成型熱塑性盤8和9組成(同時(shí)參考圖6)，盤8和9成型并互相連接，以留下多個(gè)暢通的供水線，即一個(gè)公用的主供水線10和四個(gè)通過(guò)歧管11與主供水線10相連的單獨(dú)的供水線12、13、14、15，并且在壓力下通過(guò)線10分別向四個(gè)旋轉(zhuǎn)噴灑器16、17、18、19供給水。依靠本身已知的快速連接系統(tǒng)，通過(guò)接口20將水管連接到供水線10。
應(yīng)當(dāng)注意到頂蓋7還裝備有加強(qiáng)肋21、22、23、24。
當(dāng)加壓水進(jìn)入線10時(shí)，通過(guò)噴灑器將水向頂蓋的下側(cè)側(cè)向噴射出來(lái)，以將水差不多均勻地供給到凹槽4。然后使因此收集到的水以逐滴的方式經(jīng)過(guò)開口5進(jìn)入下面的空間，在此能夠?qū)峤粨Q壁和散熱片上的覆蓋層濕潤(rùn)。過(guò)量的水通過(guò)基座6收集到下面，并通過(guò)中央排水管25排走。
凹槽4和開口5用來(lái)收集噴射的水，其大小允許液滴通過(guò)，但是防止了小微滴的傳播。特別地，可以規(guī)劃開口的大小以允許1mm以上的液滴形成。優(yōu)選地，通過(guò)形成較大的液滴，防止可能攜帶軍團(tuán)菌的1到5微米范圍內(nèi)的微滴經(jīng)過(guò)開口5。
圖2顯示了閉合狀態(tài)下的露點(diǎn)冷卻器1，其中頂蓋7的位置使得其基本上以封閉方式與基座6相互作用。
從圖4可以看出，基座6上裝有兩側(cè)面板30、31。從露點(diǎn)冷卻器的兩個(gè)開口端處可以看到露點(diǎn)冷卻器的內(nèi)部，因?yàn)樵谧鲌D時(shí)省略了歧管，該歧管是本身已知的，并且用于將一級(jí)介質(zhì)通路和二級(jí)介質(zhì)通路相互連接以形成各自的一級(jí)和二級(jí)介質(zhì)進(jìn)口和出口。在根據(jù)本發(fā)明的露點(diǎn)冷卻器的情況下，通常采用如圖7所示的構(gòu)造，其中二級(jí)氣流從待冷卻的一級(jí)氣流中分支出來(lái)，例如比例為30％∶100％，結(jié)果70％的一級(jí)氣流作為冷卻的氣流放出。這是本發(fā)明本身沒(méi)有涉及到的方面。該方面僅以決定露點(diǎn)冷卻器的效率和上述歧管的性質(zhì)和形狀為目的時(shí)是重要的。例如，依據(jù)圖7勾畫的要素的露點(diǎn)冷卻器并沒(méi)有外部的二級(jí)氣流供給，因?yàn)楹笳弋吘乖诮?jīng)過(guò)露點(diǎn)冷卻器的通路末端時(shí)，從一級(jí)氣流內(nèi)部分支出來(lái)。
圖3顯示了露點(diǎn)冷卻器1從另外一側(cè)看的透視圖。
圖4顯示了基座6。后者與側(cè)面板30、31一起用熱塑材料整體成型。熱交換壁2支撐并安置在凹槽41和溝槽42上，溝槽42向下通向中心區(qū)并收集滴下來(lái)的過(guò)量水，將其送至具有排水口25的中央排水槽43。
圖5顯示熱交換壁2在其末端裝備加強(qiáng)側(cè)翼44，進(jìn)氣和出氣可以經(jīng)過(guò)圖4所示的開口45通過(guò)。
圖7顯示了露點(diǎn)冷卻器50，為清晰起見將其外殼省略。這一大大簡(jiǎn)化的露點(diǎn)冷卻器的圖例包括三個(gè)導(dǎo)熱和介質(zhì)分離壁51、52、53，其每一邊具有各自的散熱片54、55、56、57，該散熱片以鋸齒狀條帶的形式，在橫過(guò)將在下文說(shuō)明的流體方向延伸。散熱片沿流動(dòng)方向具有限定的長(zhǎng)度，而所述的壁51、52、53在散熱片區(qū)域?qū)?，并且在?7、57′、57″表示的散熱片各自的條帶之間具有絕熱部件58、58′。這便防止了縱向方向的傳熱，因此交換器50具有極好的效率。
顯示的四個(gè)通路里的中間兩個(gè)對(duì)應(yīng)于一級(jí)回路I。外面兩個(gè)同樣由外殼(未顯示)定界的通路限定了二級(jí)回路II。各氣流和回路用與圖2中相同的旁注數(shù)字表示。
圖7中的露點(diǎn)冷卻器50包括另一種備選的灌注裝置，它具有帶有液滴出口60的可拆裝的中央供水線59，用來(lái)濕潤(rùn)裝備了波特蘭水泥覆蓋層的散熱片54-57。散熱片上具有穿孔，因此從液滴出口60出來(lái)的水也能夠濕潤(rùn)所有位于較低層面的散熱片。任何過(guò)量的水通過(guò)未顯示的裝置排出。從圖中可以看出，穿孔61設(shè)計(jì)為狹縫。這些狹縫不是沖軋出來(lái)的，而是通過(guò)在沖壓機(jī)中形成切口，并將散熱片材料從環(huán)境表面的主平面中壓出而形成的，這樣便形成了百葉式結(jié)構(gòu)。穿孔61可以因此稱為百葉片，其形狀使得它們分組為沿著流動(dòng)方向彼此相隨的兩組百葉片，分別用62和63表示。在該例子中，沿著流動(dòng)方向看，最遠(yuǎn)離上游位置的一組百葉片用旁注數(shù)字63表示。百葉片以如下方式放置，它使得氣流5被百葉片截取，從而轉(zhuǎn)向到散熱片的另外一側(cè)，隨后偏流的氣流在這里被屬于組62的百葉片再次截取，從而回到至少近似于其原來(lái)的路徑。該結(jié)構(gòu)提供了流過(guò)的介質(zhì)與散熱片之間極好的熱傳遞。
供水線59可以安裝為接收來(lái)自澆孔狀凹槽4和水通路開口5的水。優(yōu)選開動(dòng)噴嘴60從而向有涂層的面，即二級(jí)介質(zhì)氣流II中的散熱片54-57，間歇性地釋放水。灑水系統(tǒng)濕潤(rùn)了親水的和水緩沖的覆蓋層。只要可能的話，避免直接加濕二級(jí)氣流，因?yàn)檫@僅具有使露點(diǎn)冷卻器50的效率降低的效果。因此，根據(jù)本發(fā)明必定在該處避免使用噴灑器。蒸發(fā)在已用水潤(rùn)濕的散熱片的覆蓋層上發(fā)生，并且壁51、52、53的空閑壁部分，即用58和58′表示的無(wú)散熱片區(qū)，也可裝備親水覆蓋層。
在根據(jù)圖8的另外可選的優(yōu)選實(shí)施方式中，裝備有滴水盤66，其包括矩陣狀凹槽68的陣列。如同之前的實(shí)施方式，凹槽裝備了小開口(未顯示)，液滴可以通過(guò)小開口離開滴水盤66。頂蓋70可以結(jié)合在滴水盤66上形成基本密封的單元。在該實(shí)施方式中，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)噴灑器72由頂蓋70支撐，使得其出口能夠在滴水盤66上提供水的均勻分布。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)向熱交換表面稍稍過(guò)度注水，確保了包括散熱片在內(nèi)的濕壁基本均勻地被灌注，并且還實(shí)際上到處都含水。這意味著蒸發(fā)的驅(qū)動(dòng)壓差在各處均為最適宜的。恰當(dāng)?shù)剡x擇流速和湍流程度確保達(dá)到高的效率。如上文所提及，優(yōu)選間歇性的過(guò)度注水，根據(jù)要求的性能控制水量或注水順序。
在該說(shuō)明性的實(shí)施方式中，成滴裝置中凹槽底部的成滴開口已顯示為圓形開口。也可以使用其它形狀的開口。特別地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)的狹縫在迅速傳送基本上所有噴灑器供給的水時(shí)非常有效，一旦停止噴灑器，能保證傳送的突然終止。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)尺寸為大約3mm×16mm的狹縫，與所述露點(diǎn)冷卻器的結(jié)合非常有效。
盡管上述例子說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)注意到各種其它裝配也視為落入由所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種蒸發(fā)冷卻器，包括可濕熱交換表面和灌注系統(tǒng)，所述灌注系統(tǒng)包括將灌注液體散布到分布區(qū)域的噴射裝置；和從分布的液體形成大量液滴并將該液滴提供給可濕熱交換表面的成滴裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)冷卻器，其中所述成滴裝置包括具有大量開口的盤。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸發(fā)冷卻器，其中所述盤裝配有大量凹槽，所述開口位于凹槽的最低點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的蒸發(fā)冷卻器，其中所述分布區(qū)域位于盤上。
5.根據(jù)任何一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的蒸發(fā)冷卻器，其中所述分布區(qū)域是防止霧化的灌注液體流出的基本上封閉的容積。
6.根據(jù)任何一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的蒸發(fā)冷卻器，其中所述噴射裝置包括旋轉(zhuǎn)噴頭。
7.根據(jù)任何一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的蒸發(fā)冷卻器，其中所述灌注系統(tǒng)進(jìn)一步包括與噴射裝置連接的加壓液體源。
8.根據(jù)任何一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的蒸發(fā)冷卻器，包括一級(jí)介質(zhì)回路和二級(jí)介質(zhì)回路，二級(jí)介質(zhì)回路通過(guò)多個(gè)至少部分導(dǎo)熱、基本垂直的壁與一級(jí)介質(zhì)回路熱耦合，兩個(gè)回路中兩種各自的介質(zhì)經(jīng)過(guò)壁逆向流動(dòng)，至少二級(jí)介質(zhì)中含有例如空氣的氣體，其相對(duì)濕度低于100％；導(dǎo)熱壁，其具有分解裝置，該分解裝置在至少一級(jí)介質(zhì)中至少熱傳遞活性區(qū)位置處，將至少熱邊界層、層流邊界層和相對(duì)濕度邊界層分解，分解裝置包括增加所述壁上有效導(dǎo)熱表面積大小的導(dǎo)熱突出部分。所述壁的導(dǎo)熱表面和分解裝置，其在至少二級(jí)介質(zhì)區(qū)域，至少部分被親水覆蓋層覆蓋，例如，覆蓋層是多孔的，和/或能夠通過(guò)毛細(xì)作用吸附例如水的蒸發(fā)性液體，并能夠保留該液體，然后通過(guò)蒸發(fā)將其再次釋放，這樣便冷卻了濕潤(rùn)的覆蓋層，由此也冷卻了導(dǎo)熱表面和分散裝置；覆蓋層，其包括例如燒結(jié)層的多孔工業(yè)級(jí)陶瓷材料，例如波特蘭水泥的水泥，或纖維材料，例如，諸如礦石棉的礦物棉；基于一級(jí)介質(zhì)壓差的一級(jí)驅(qū)動(dòng)裝置，例如風(fēng)扇或泵；具有一級(jí)和二級(jí)介質(zhì)進(jìn)出口的外殼；其中安置灌注系統(tǒng)使二級(jí)介質(zhì)濕潤(rùn)，這是通過(guò)用蒸發(fā)性液體將液體從覆蓋層上蒸發(fā)而實(shí)現(xiàn)的，這樣便使得二級(jí)介質(zhì)夾帶的蒸發(fā)性液體通過(guò)導(dǎo)熱壁從一級(jí)介質(zhì)吸取熱量；以及其中所述灌注系統(tǒng)包括形成部分外殼的可移動(dòng)頂蓋，并且?guī)в兄辽僖粋€(gè)位于壁的頂部邊緣以上一定距離的噴射裝置，其向壁上的覆蓋層和分解裝置上分配水，其中至少一個(gè)噴射器經(jīng)過(guò)至少一條供水線接收加壓水。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的蒸發(fā)冷卻器，其中澆孔位于相鄰的壁頂部邊緣之間的區(qū)域，這些澆孔接收來(lái)自至少一個(gè)噴灑裝置的水，并將其送至各自壁上的覆蓋層及分解裝置上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的蒸發(fā)冷卻器，其中所述澆孔形成成型條帶，每個(gè)條帶具有多個(gè)澆孔，該條帶可以可拆卸地連接到導(dǎo)熱壁的對(duì)面頂部邊緣。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的蒸發(fā)冷卻器，其中每一個(gè)條帶與一個(gè)壁或兩個(gè)相鄰的壁形成一個(gè)整體單元。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蒸發(fā)冷卻器，其中條帶和，如果適宜的話，相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)壁，由塑料組成，并且是通過(guò)加熱成型、真空成型、注塑成型、或類似方法形成的。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的蒸發(fā)冷卻器，包括多個(gè)噴灑器，所述噴灑器通過(guò)加到每個(gè)噴灑器上的獨(dú)立供水線，例如通過(guò)歧管，連接到至少一個(gè)供水線上。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的蒸發(fā)冷卻器，其中所述頂蓋包括兩個(gè)彼此緊接著放置并互相連接的模盤，所述盤限定了形成供水線的通道，并且如果適宜的話，限定了形成歧管的通道。
15.根據(jù)任何一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的蒸發(fā)冷卻器，其中所述外殼包括具有過(guò)量水排放裝置的基座。
16.一種用蒸發(fā)性液體濕潤(rùn)蒸發(fā)冷卻器熱交換表面的方法，包括向通常封閉的分布區(qū)域供給液體；和將液體以間歇方式基本無(wú)霧化地傳送到熱交換器表面。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述液體是噴射到分布區(qū)域中的。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或權(quán)利要求17所述的方法，其中所述液體從分布區(qū)域中形成的大量凹槽，從分布區(qū)域傳送到熱交換表面。
19.根據(jù)權(quán)利要求16-18中任何一項(xiàng)所述的方法，其中間歇傳送包括突然開始和停止向熱交換器表面?zhèn)魉鸵后w的促動(dòng)期間。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中在單個(gè)促動(dòng)期間內(nèi)傳送足量的液體，使熱交換表面基本飽和。
21.根據(jù)權(quán)利要求16-20中任何一項(xiàng)所述的方法，其中過(guò)量的液體在熱交換表面下收集從而重新利用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種蒸發(fā)冷卻器(1)，其具有兩個(gè)通過(guò)多個(gè)導(dǎo)熱直立壁(2)彼此熱耦合的介質(zhì)回路。該壁(2)和其上排列的熱傳導(dǎo)散熱片裝備了親水、水緩沖覆蓋層，例如由波特蘭水泥制成。露點(diǎn)冷卻器中加入使覆蓋層潤(rùn)濕的加濕裝置。根據(jù)本發(fā)明，該加濕裝置包括可拆卸的頂蓋(7)，其形成露點(diǎn)冷卻器外殼的一部分，并帶有至少一個(gè)將水分配到覆蓋層的噴灑器(16、17、18、19)或噴嘴。
文檔編號(hào)F28D5/02GK1754071SQ200480005002
公開日2006年3月29日 申請(qǐng)日期2004年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月27日
發(fā)明者J·A·M·賴因德斯 申請(qǐng)人:奧克斯賽爾控股公司