本实用新型属于空调设备技术领域，具体涉及一种实现低温冷冻水喷淋的蒸发冷却与机械制冷组合空调机组。
背景技术：
近年来，我国建筑业得到了快速发展，建筑能耗占商品总能耗的20-30％，并在未来还有大大增长的趋势，其中70％的建筑能耗用于采暖、通风和空调。由于用电需求的增长，全国许多省份夏季提前进入“拉闸限电”状态，城市电网供电紧张。
传统的机械制冷空调主要由四大工作部件组成：蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀，需要消耗大量的电能才能带动系统运行。而且传统的机械制冷空调机组处理的是新/回风混合后的混合风，出于节能的考虑，此类空调机组运行时采用最小新风量或者低于房间最小新风量的要求来运行，长时间循环使用，会造成室内空气品质下降，不利于人们工作和生活。同时在夏季极端天气时，室外空气温度过高，会导致冷凝器散热不畅通，使得压缩机开启过热保护，停止为室内供冷。
蒸发冷却空调技术是以水作为冷却介质，通过水分蒸发吸热进行冷却的技术。利用“干空气能”，通过空气和水直接或间接的接触，制取冷风。目前，已在我国绝大多数地区已经得到广泛的应用。在应用中，受室外气象条件的影响(即干湿球温差的影响)，产生的冷风不稳定。因此提出将机械制冷与蒸发冷却技术相结合，不仅可以改善机械制冷空调在节能环保等方面上存在的不足，也能将蒸发冷却的优势合理的利用到我们生活的各个领域。
当下，虽然实现了很多蒸发冷却与机械制冷相结合的技术，但仍是相对独立的两部分，对于蒸发冷却部分来说，喷淋水仍然是接近待处理空气湿球温度的水，降温幅度有限，而且只能加湿不能除湿，为解决上述问题，本实用新型提出一种实现低温冷冻水喷淋的蒸发冷却与机械制冷组合空调机组。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供实现低温冷冻水喷淋的蒸发冷却与机械制冷组合空调机组，解决了现有空调机组能耗较大、受室外气象条件影响制冷情况不稳定的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，实现低温冷冻水喷淋的蒸发冷却与机械制冷组合空调机组，包括壳体，壳体相对两侧分别设置有进风单元和出风口，壳体内按照空气流动方向依次设置有空气过滤器、直接蒸发冷却单元、挡水板和风机；
直接蒸发冷却单元还连接有机械制冷单元；
进风单元包括从上到下依次设置的空气进风口和室内回风口。
本实用新型的特征还在于，
直接蒸发冷却单元包括填料，填料顶部设置有布水器，填料底部设置有循环水箱，布水器与循环水箱通过循环水管连接。
循环水管上设置有循环水泵。
循环水箱上还设置有自动排污阀和自动补水装置。
机械制冷单元包括蒸发器，蒸发器通过铜管依次连接压缩机、冷凝器和膨胀阀并形成闭合管道；
蒸发器位于循环水箱内部。
压缩机、冷凝器和膨胀阀三者位于壳体内部或者壳体外部。
本实用新型的有益效果是：
(1)本实用新型蒸发冷却与机械制冷组合空调机组，在过度季节或室外温度舒适的情况下，均可关闭机械制冷部件，仅使用直接蒸发冷却，在空调机组运行期间，尽量利用室外空气的干空气能进行“免费”供冷，尽可能减少机械制冷的运行时间，从而节约能源；
(2)本实用新型蒸发冷却与机械制冷组合空调机组，在直接蒸发冷却无法满足室内温湿度要求的情况下，同时开启直接蒸发冷却和机械制冷，直接蒸发冷却段下部循环水箱内的水向蒸发器内制冷剂进行散热，使得循环水箱内水温降低，从而填料上部喷嘴喷淋水温降低，对空气进行减湿冷却处理；
(3)本实用新型蒸发冷却与机械制冷组合空调机组，针对不同工况，设置有两种运行模式，低湿度工况运行模式和中/高湿工况运行模式，两种模式切换使用满足了各个工况下室内温湿度的要求；蒸发冷却段采用水作为制冷剂，对环境无污染；在低湿度工况运行模式下，仅开启蒸发冷却段，关闭机械制冷即可满足要求。在保证低能耗的前提下，尽可能地增加制冷量。运行费用低，特别适用于干燥地区或电力资源紧张地区。
(4)本实用新型蒸发冷却与机械制冷组合空调机组，其中机械制冷中压缩机、冷凝器、膨胀阀部件，根据需要可设置在机组外部/内部，设置在机组外部时，机组体积减少，同时风机阻力损失减少；设置在机组内部时，机组功能实现一体化，便于组装以及批量生产，有很好的实用价值。
附图说明
图1是本实用新型实现低温冷冻水喷淋的蒸发冷却与机械制冷组合空调机组的结构示意图；
图2是本实用新型蒸发冷却与机械制冷组合空调机组的第二种结构示意图。
图中，1.空气进风口，2.空气过滤器，3.填料，4.布水器，5.挡水板，6.风机，7.送风口，8.自动排污阀，9.压缩机，10.蒸发器，11.循环水箱，12.冷凝器，13.膨胀阀，14.自动补水装置，15.室内回风口，16.壳体，17.循环水管，18.循环水泵，19.铜管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型实现低温冷冻水喷淋的蒸发冷却与机械制冷组合空调机组，如图1所示，包括壳体16，壳体16相对两侧分别设置有进风单元和出风口7，壳体16内按照空气流动方向依次设置有空气过滤器2、直接蒸发冷却单元、挡水板5和风机6；
直接蒸发冷却单元还连接有机械制冷单元；
进风单元包括从上到下依次设置的空气进风口1和室内回风口15。
直接蒸发冷却单元包括填料3，填料3顶部设置有布水器4，填料3底部设置有循环水箱11，布水器4与循环水箱11通过循环水管17连接；
循环水箱11内设置有机械制冷单元。
循环水管17上设置有循环水泵18，循环水泵18为系统提供动力。
循环水箱11上还设置有自动排污阀8和自动补水装置14。通过自动排污阀8能排出循环水箱11底部的灰尘和其他废杂物。自动补水装置14一端连接进水源(如自来水)，另一端通向循环水箱11。根据耗水量，自动补水装置14能保证循环水箱11内水平衡，保持水位不变。
机械制冷单元包括蒸发器10，蒸发器10通过铜管19依次连接压缩机9、冷凝器12和膨胀阀13并形成闭合管道。机械制冷单元没有使用传统的表冷盘管，节省了机组尺寸、减少了风机阻力，减少了初投资。与传统机械制冷模式相比，在相同冷负荷的前提条件下，机械制冷要求循环水量降低，机组能耗降低。
蒸发器10位于直接蒸发冷却单元中的循环水箱11内，可根据使用要求不同选择开启或关闭机械制冷单元，从而使得直接蒸发冷却单元的布水器喷淋机械制冷制取的低温冷冻水或是直接蒸发冷却循环水。
如图1所示，压缩机9、冷凝器12和膨胀阀13三者位于壳体16内部，机组功能实现一体化，便于组装以及批量生产。如图2所示，当压缩机9、冷凝器12和膨胀阀13三者位于壳体16外部时，本实用新型的空调机组体积减少，同时风机6阻力损失减少。
本实用新型蒸发冷却与机械制冷组合空调机组的工作过程如下：
(1)机械制冷单元工作过程：
机械制冷单元内充注制冷剂，通过铜管19压缩机9吸入来自蒸发器10的低温低压的氟里昂气体，压缩成高温高压的氟里昂气体，然后流经热力膨胀阀13(毛细管)，节流成低温低压的氟里昂气液两相物体，然后低温低压的氟里昂液体在蒸发器10中吸收来自循环水箱11内循环水的热量，如此压缩-冷凝-节流-蒸发反复循环。
(2)直接蒸发冷却单元工作过程：
循环水泵18提供动力，将循环水箱11内的与蒸发器10进行热量交换的循环水通过循环水管17输送至布水管4中，布水器4朝向填料3方向喷淋循环水，循环水与空气在填料3中热量交换，随后空气继续流动，循环水下降至循环水箱11内，如此循环。
(3)不同工况下的工作过程：
a.低湿度工况：
开启直接蒸发冷却单元和空气进风口1，关闭机械制冷单元和室内回风口15，室外新风先经过空气进风口1进入壳体16，经空气过滤器2过滤杂质，随后经直接蒸发冷却单元等焓降温，经风机6从送风口7送入室内。
此时循环水箱11内蒸发器10不吸收循环水的热量，通过直接蒸发冷单元，使喷淋下来的循环水落入循环水箱11后流入循环水管17，到达布水器4循环喷淋。
b.中高湿度工况下：
同时开启直接蒸发冷却单元和机械制冷单元，打开室内回风口15和空气进风口1。室外新风与室内回风先经空气进风口1和室内回风口15进行混合进入壳体16，经空气过滤器2过滤杂质，然后经布水器4喷淋被循环水箱11内蒸发器10吸收热量的低温冷冻水，从而对空气在填料3内减湿冷却，经风机6由送风口7送入室内。
此时蒸发器10吸收循环水箱11内水的热量，通过直接蒸发冷却单元，使得喷淋下来的循环水落入循环水箱11，散热后变成低温冷冻水流入循环水管17，到达布水器4进行循环喷淋。
本实用新型蒸发冷却与机械制冷组合空调机组，将直接蒸发冷却、机械制冷两种技术结合在一起，根据不同工况，两种技术切换配合运行和合理切换，从而达到室内温湿度的要求，同时减少能量的浪费，充分利用室外自然冷源，扩大蒸发冷却技术的应用形式和使用范围，有很好的实用价值。
1.实现低温冷冻水喷淋的蒸发冷却与机械制冷组合空调机组，其特征在于，包括壳体(16)，所述壳体(16)相对两侧分别设置有进风单元和出风口(7)，所述壳体(16)内按照空气流动方向依次设置有空气过滤器(2)、直接蒸发冷却单元、挡水板(5)和风机(6)；
所述直接蒸发冷却单元还连接有机械制冷单元；
所述进风单元包括从上到下依次设置的空气进风口(1)和室内回风口(15)。
2.根据权利要求1所述的蒸发冷却与机械制冷组合空调机组，其特征在于，所述直接蒸发冷却单元包括填料(3)，填料(3)顶部设置有布水器(4)，填料(3)底部设置有循环水箱(11)，所述布水器(4)与循环水箱(11)通过循环水管(17)连接。
3.根据权利要求2所述的蒸发冷却与机械制冷组合空调机组，其特征在于，所述循环水管(17)上设置有循环水泵(18)。
4.根据权利要求2所述的蒸发冷却与机械制冷组合空调机组，其特征在于，所述循环水箱(11)上还设置有自动排污阀(8)和自动补水装置(14)。
5.根据权利要求2所述的蒸发冷却与机械制冷组合空调机组，其特征在于，所述机械制冷单元包括蒸发器(10)，蒸发器(10)通过铜管(19)依次连接压缩机(9)、冷凝器(12)和膨胀阀(13)并形成闭合管道；
所述蒸发器(10)位于循环水箱(11)内部。
6.根据权利要求5所述的蒸发冷却与机械制冷组合空调机组，其特征在于，所述压缩机(9)、冷凝器(12)和膨胀阀(13)三者位于壳体(16)内部或者壳体(16)外部。
技术总结