專利名稱：調(diào)節(jié)空氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于利用一液體干燥劑來調(diào)節(jié)空氣的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知，在除濕器系統(tǒng)中使用液體干燥劑，該系統(tǒng)可有熱泵與其聯(lián)合也可沒有熱泵與其聯(lián)合。
通常，液體除濕器系統(tǒng)包含一除濕部件，在該部件里，待除濕的空氣與具有相對較低濕度的一液體干燥劑接觸；該系統(tǒng)還包括一再生部件，在該部件里，外部空氣與具有相對較高濕度的一液體干燥劑接觸。在該除濕部件里，從空氣中去除濕氣且其由該液體干燥劑吸收。在該再生部件里，濕氣從該富含濕氣的液體干燥劑轉(zhuǎn)移到外部空氣。通常提供有裝置來至少把濕氣從該除濕部件轉(zhuǎn)移到該再生部件。在許多現(xiàn)有技術(shù)中這種轉(zhuǎn)移是由至少一個泵來提供，該泵把富含濕氣的干燥劑從該除濕部件轉(zhuǎn)移到該再生部件。通常，還將液體干燥劑從該再生部件轉(zhuǎn)移到該除濕部件，以補(bǔ)充當(dāng)高濕氣干燥劑沿相反方向轉(zhuǎn)移時所造成的干燥劑流失。此通常是必需的，因為在穩(wěn)定的狀態(tài)下，通常兩邊干燥劑的濃度及含量是不變的。
在申請人專利合作協(xié)定的專利公開案WO 00/55546及與其同時申請且名稱為“除濕器/空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)”的一專利合作協(xié)定的專利申請案(它們所揭示內(nèi)容以引用的方式并入本文)中，描述各種具有一處或多處各種改進(jìn)的除濕系統(tǒng)。使用一熱泵來從該除濕部件向該再生部件輸送熱量，這能導(dǎo)致該被調(diào)節(jié)空氣在除濕的同時冷卻。在一些具體實施例中，給該熱泵提供一附加散熱器(附加在那些出現(xiàn)在該再生部件及除濕部件里的熱泵上)來從該熱泵內(nèi)的制冷劑中去除多余的熱量。該散熱器可放置在外部空氣進(jìn)入該再生部件的入口處，從而利用一附加散熱器來預(yù)熱此空氣。這種預(yù)熱提高了該系統(tǒng)的效率。作為替代或者另一選擇為，可將該附加散熱器放置在該除濕部件的出口處來加熱該被調(diào)節(jié)空氣。于是，在該系統(tǒng)里，該被調(diào)節(jié)空氣在除濕的同時被加熱。在一些描述過的具體實施例中，提供裝置用來在一冷卻/除濕功能和一加熱/除濕功能之間切換該系統(tǒng)。此外，在一些具體實施例中提供用來把該系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成一加熱/增濕系統(tǒng)的裝置。
在這些申請案所揭示的一些具體實施例中，每一個除濕和再生部件都提供有一蓄水池，液體干燥劑從該蓄水池輸送到各自的除濕及再生過程中使用。經(jīng)過該過程后，該干燥劑回流到相同的各自蓄水池中。在一些揭示的具體實施例中，由一小孔(或多個孔)來連接這兩個蓄水池。在這些具體實施例中，該孔設(shè)計成僅濕氣才能從該除濕器蓄水池進(jìn)入該再生器蓄水池。在穩(wěn)定狀態(tài)下，在這些蓄水池之間沒有干燥劑離子經(jīng)過該孔的凈轉(zhuǎn)移。此外，可以生產(chǎn)這樣的系統(tǒng)以便在該蓄水池間液體僅通過該孔來傳遞而不使用泵。
通常，在現(xiàn)有技術(shù)中，泵是用來從該蓄水池向一較高位置泵送液體，從該較高位置將該液體滴入或噴射進(jìn)一除濕或一再生室。通常使用鼓風(fēng)機(jī)來把空氣引入該除濕及再生室。
上面所描述的關(guān)于WO 00/55546及同時申請的申請案的一些特征先前在WO 99/26025、WO 99/26062(它們美國副本序列號是09/554,397及09/554,398)中描述過。所有這些公開案的揭示內(nèi)容以引用的方式并入本文中。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)包括泵，其用來從該蓄水池向該再生或除濕室泵送液體。
根據(jù)本發(fā)明的一些具體實施例的一方面，提供無泵傳輸。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，實質(zhì)上僅通過擴(kuò)散或重力將濕氣從一個區(qū)域(在此處將濕氣從待除濕的空氣中去除)傳輸?shù)搅硗庖粋€區(qū)域(從此處將濕氣傳輸?shù)江h(huán)境的或外面的空氣中)。
在本發(fā)明的一具體實施例中，過量的濕氣在一濃度梯度的作用下通過擴(kuò)散從去除濕氣的位置(除濕部件)進(jìn)入干燥劑濃度高于該位置的一第一蓄水池。此濃度差別是通過從待調(diào)節(jié)的空氣中吸收濕氣來產(chǎn)生的。
該濕氣接著可通過例如一孔而傳輸?shù)皆撛偕鲀?nèi)一第二蓄水池，該孔設(shè)計成僅有濕氣離子的凈流動而沒有干燥劑離子的凈流動。在第一個蓄水池中增加的液體體積使低濃度的干燥劑從該第一蓄水池向該第二蓄水池流動。然而，由于第二個蓄水池內(nèi)的干燥劑濃度高于第一個蓄水池內(nèi)的，就有一干燥劑離子的反向流動來提供干燥劑離子大體上零凈流動。加熱第二個蓄水池來增加濕氣的蒸發(fā)，此加熱了的液體在一第二位置進(jìn)一步濃縮，在此處該濕氣傳輸?shù)健巴獠康摹笨諝?。該濃縮使?jié)駳膺M(jìn)一步從該第二蓄水池向該第二位置擴(kuò)散。
如上所述，可以通過一芯吸系統(tǒng)在第一和第二位置保持該液體干燥劑，該芯吸系統(tǒng)也充當(dāng)從低濃度液體干燥劑區(qū)域向高濃度液體干燥劑區(qū)域輸送濕氣的媒介(在該等位置及該等蓄水池間)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，采用芯吸作用來從蓄水池汲取液體干燥劑，送往與除濕/再生過程中使用的空氣接觸的區(qū)域。該芯吸材料也允許根據(jù)干燥劑中的濃度梯度，通過擴(kuò)散作用向上或向下方向輸送濕氣。在一些具體實施例中，通過材料薄片提供芯吸作用，待除濕的空氣或環(huán)境空氣流過該材料薄片。在其它具體實施例中，空氣沿該材料的表面流動。在本發(fā)明的一些具體實施例中，該芯吸材料安裝在一導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)上，以在該蓄水池和該芯吸材料里的液體干燥劑之間有效地傳遞熱量。
在本發(fā)明的一些具體實施例中，使用一熱泵來從該除濕部件向該再生部件傳遞熱量。特別地，該熱泵在這兩個部件的蓄水池中具有其各自的熱交換器。
在本發(fā)明其它具體實施例中，可省略該熱泵，該再生器蓄水池中的液體通過一外部加熱源進(jìn)行加熱。雖然這比使用一加熱泵效率要低，但是在一些具體實施例中，例如在寒冷的地區(qū)，并不反對空氣總體加熱，如果這樣一系統(tǒng)成本較低，則效率降低是可以接受的。在一些情況下，由于各種來源的多余熱量，不需要額外的成本就能得到再生過程使用的熱量，這將導(dǎo)致較高的總體效率。
在本發(fā)明的一些具體實施例中，加熱的干燥后的空氣通過與環(huán)境空氣交換熱量來冷卻，所提供的空氣的溫度稍高于環(huán)境空氣的溫度，但是濕度要低得多。如果該空氣通過蒸發(fā)冷卻，如在該技術(shù)領(lǐng)域中熟知的，該空氣的溫度能降低到環(huán)境空氣溫度之下，視情況可處于一較低的溫度。在基于除濕冷卻同時，在該技術(shù)領(lǐng)域中采用熱交換和蒸發(fā)冷卻是通常眾所周知的，但是當(dāng)可以得到多余的熱量時，采用根據(jù)本發(fā)明典型具體實施例的系統(tǒng)就非常有吸引力，因為這種系統(tǒng)將提供“免費(fèi)”冷卻，且不需要任何泵而僅需要鼓風(fēng)機(jī)來鼓送空氣。唯一的主要能源是多余的熱量，其用來給該系統(tǒng)供能。
在本發(fā)明的一些具體實施例中，如上面引用的公開案及申請案中所述，在該等蓄水池間運(yùn)用孔洞方法來傳輸濕氣。在這些系統(tǒng)里，沒有必要抽吸該干燥劑液體。由于許多干燥劑液體具有腐蝕性，所以這是個明顯的優(yōu)勢。
應(yīng)該了解，在再生和/或除濕部件里使用芯吸作用而不是通過泵來提升對幾乎所有液體干燥劑除濕系統(tǒng)都是適用的，而不僅只適用于上面提及的現(xiàn)有技術(shù)中描述的系統(tǒng)。于是根據(jù)本發(fā)明的一典型具體實施例，給用于調(diào)節(jié)空氣的一系統(tǒng)提供一濕氣傳輸元件，其包括一容納液體干燥劑的蓄水池；一構(gòu)成一室且具有一空氣入口及一空氣出口的殼體；及一包含芯吸材料的芯吸結(jié)構(gòu)，其在該蓄水池及該室間通過芯吸汲取液體干燥劑或其組成成分，以便通過該入口進(jìn)入該室的空氣在離開該室前與從該蓄水池輸送到該室的液體干燥劑接觸。
在本發(fā)明的一具體實施例中，該芯吸材料包含至少一由該芯吸材料形成的薄板，該芯吸材料的一端浸入該蓄水池內(nèi)的液體干燥劑中，該芯吸材料至少有一部分在該室內(nèi)。
該芯吸結(jié)構(gòu)可視情況包含一與該蓄水池內(nèi)的液體干燥劑及該室內(nèi)的芯吸材料接觸的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)。該導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)可視需要阻滯空氣。該導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)還可以視需要包含一導(dǎo)熱金屬。
該導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)可視需要帶有空氣可以流過的孔。該導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)還可視需要包含一導(dǎo)熱金屬。
在本發(fā)明的一具體實施例中，設(shè)置該芯吸結(jié)構(gòu)的方向以便流經(jīng)該室的空氣沿該芯吸材料的一表面流動。作為替代，可設(shè)置芯吸結(jié)構(gòu)的方向，以便流經(jīng)該室的空氣流經(jīng)該芯吸材料。
在本發(fā)明的一具體實施例中，在該蓄水池和該室間不使用泵來輸送液體干燥劑。可視需要僅通過芯吸作用或擴(kuò)散在該蓄水池和該室間輸送液體干燥劑或其組成成分。
根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例，進(jìn)一步提供一種用于調(diào)節(jié)空氣的系統(tǒng)，其包括一除濕部件及一再生部件，其中至少一部件包含一根據(jù)本發(fā)明如上所定義的濕氣輸送元件。
根據(jù)本發(fā)明此處所定義，該除濕及再生部件都可視需要都包含一濕氣輸送元件。
在本發(fā)明一具體實施例中，該除濕及再生部件內(nèi)的液體干燥劑蓄水池由至少一個孔來連接，該孔的尺寸便于在一穩(wěn)定狀態(tài)條件下，在該等蓄水池間不傳輸凈量的干燥劑離子。在該等蓄水池間傳輸液體干燥劑或其組成成分也可視需要僅通過該至少一個孔。
在該除濕及再生部件間可視需要不使用泵來輸送液體干燥劑。
可視需要僅通過擴(kuò)散或重力自流來輸送液體干燥劑或其組成成分。
該系統(tǒng)還可視需要包括一加熱器來加熱該再生器內(nèi)的液體干燥劑。該系統(tǒng)可視需要包括一液體熱泵來從該除濕部件內(nèi)的液體干燥劑向該再生部件內(nèi)的液體干燥劑傳遞熱量，該加熱器包含一該熱泵的冷凝器。
根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例，進(jìn)一步提供一用于調(diào)節(jié)空氣的方法，其包括在一第一位置提供一液體干燥劑；從一第一空氣源中將濕氣去除到在該第一位置的該液體干燥劑中；在一第二位置處提供液體干燥劑，在該第二位置處的該液體干燥劑與第一位置處的液體干燥劑有流動聯(lián)系。
通過一第二空氣源從在該第二位置處的液體干燥劑吸收濕氣；以及實質(zhì)上僅通過擴(kuò)散及重力作用從該第一位置向該第二位置輸送濕氣。
該方法可視需要包括在第一位置加熱液體干燥劑。此處的第一位置可視需要在一用于液體干燥劑的再生器內(nèi)，第二位置是在一除濕器內(nèi)，且包括通過一熱泵從該除濕器向該再生器傳遞熱量。
附圖簡要說明本發(fā)明的典型的、不受限制的具體實施例如下面所描述，參考附加于此處的圖形。在這些圖中，出現(xiàn)在超過一張圖中的相同的及相似的結(jié)構(gòu)、元件或其部分通常在它們出現(xiàn)的圖中作有相同的或相似的參考標(biāo)記。圖中所示的元件的尺寸及特征主要為了方便及清楚表達(dá)來選擇，未必按規(guī)定比例。附加的圖形是

圖1是根據(jù)本發(fā)明一典型具體實施例的一除濕系統(tǒng)的圖示；圖2是根據(jù)本發(fā)明一典型具體實施例的一可替代的除濕系統(tǒng)圖不；圖3是根據(jù)本發(fā)明一具體實施例的一芯吸系統(tǒng)的圖示，其可用在圖1及圖2的具體實施例中；圖4是根據(jù)本發(fā)明一具體實施例的一冷卻系統(tǒng)的圖示，在該冷卻系統(tǒng)中使用了圖1的具體實施例；及圖5是根據(jù)本發(fā)明一具體實施例的一冷卻系統(tǒng)的工作流圖。
具體實施例方式
圖1表示根據(jù)本發(fā)明一具體實施例的一典型除濕器10的圖示。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的一方面，芯吸作用實質(zhì)上能應(yīng)用在任一液體除濕系統(tǒng)中。為了簡化圖解，使用一簡單的除濕器系統(tǒng)來說明本發(fā)明的此方面。然而，如上所述，這里所述的原理能應(yīng)用在各種不同的液體干燥劑、除濕器系統(tǒng)。
除濕器10包含一除濕部件12和一再生部件14。
除濕部件12包含一蓄水池18，在該蓄水池中裝有一液體干燥劑20。該干燥劑可以包含水與一干燥劑鹽，或者可以包含任一別的在此項技術(shù)領(lǐng)域中熟知的液體干燥劑。除濕部件12包含一殼體13，其具有一用來引進(jìn)待除濕空氣的入口22及一用于被除濕空氣的出口24。通?？諝庥晒娘L(fēng)機(jī)吹入該口內(nèi)。為方便該繪圖，入口22顯示在該殼體的底部，出口24顯示在其頂部。然而，一般情況下，由于是從一側(cè)向另一側(cè)流動，該入口和出口可以在該殼體側(cè)壁的中間。
一芯吸流入除濕結(jié)構(gòu)26裝在殼體13里。如此具體實施例中所示，一系列芯吸材料的薄板28附著在一擋板30上。薄板28的底端浸入液體干燥劑20里面，以便芯吸汲取液體干燥劑到薄板28上并且濕潤該薄板。應(yīng)了解，薄板28對在入口22和出口24之間的氣流形成一局部擋板，以便進(jìn)入入口22的空氣流過該薄板且與該薄板上含有的液體干燥劑相互作用?？梢栽诒“?8的底部提供裝置(如重物或一支架)以在空氣流經(jīng)它們的影響下阻止它們移動。
再生部件14的構(gòu)成方式與除濕部件12相似。為易于參考，同樣的部件用帶撇號的數(shù)字來標(biāo)識，其對應(yīng)于在除濕部件12中用來描述對應(yīng)元件的參考數(shù)字。于是再生部件14包含一蓄水池18’，在該蓄水池里裝有液體干燥劑20’。該干燥劑與蓄水池18中的干燥劑20是同一基本類型的，除了該干燥劑的濃度與溫度是不同的。再生部件14包含一殼體13’，其具有一入口22’用來引進(jìn)環(huán)境空氣，該空氣將從該再生器帶走濕氣。該環(huán)境空氣濕潤后，空氣從一用于被除濕空氣的出口24’排出。通常，空氣是通過鼓風(fēng)機(jī)吹入該口的。
一芯吸流入除濕結(jié)構(gòu)26’裝在殼體13’里面。如該具體實施例中所示，一系列芯吸材料的薄板28’附著在一擋板30’上。薄板28’的底端浸入液體干燥劑20’里面，以便芯吸汲取液體干燥劑到薄板28’上并且濕潤該薄板。應(yīng)了解的是，在入口22’和出口24’之間，薄板28’對氣流形成一局部擋板，以便進(jìn)入入口22’的空氣流過該薄板且與該擋板上含有的液體干燥劑相互作用?？梢栽诒“?8’的底部提供裝置(如重物或一支架)以在空氣流經(jīng)它們的影響下阻止它們移動。
其上有一孔34的一擋板32隔開蓄水池18及18’。如在申請者上面引用的公開案及申請案中所述，如果該孔大小合適，在穩(wěn)定的狀態(tài)下在蓄水池18和18’之間不會有干燥劑離子的凈流動。僅濕氣離子在這兩個蓄水池之間有一凈流動。
在工作時，液體干燥劑20與20’間會形成濃度差異。結(jié)果是，在除濕部件12中更加濃縮的干燥劑20從正待調(diào)節(jié)的空氣中吸收濕氣，環(huán)境空氣從該干燥劑20’中除去濕氣。為了提供所需要的濃度差異，一示意性顯示于36的加熱器加熱液體干燥劑20’。當(dāng)此較熱的液體干燥劑與流經(jīng)薄板28’的空氣接觸時就釋放更多的濕氣和熱量。于是在該薄板內(nèi)的液體干燥劑與蓄水池18’中的液體干燥劑之間形成濃度差異。這種濃度差異導(dǎo)致從該蓄水池到薄板的水離子的凈流動。薄板里的液體干燥劑也通過水的蒸發(fā)而冷卻。
水的流出導(dǎo)致蓄水池18’內(nèi)的干燥劑濃度逐漸增加而其量逐漸減小。液體干燥劑水平面的下降導(dǎo)致液體干燥劑通過孔34從蓄水池18向蓄水池18’的高度補(bǔ)償流動。該流動包括水及干燥劑離子。除此之外，蓄水池18’內(nèi)干燥劑離子的較高濃度導(dǎo)致從蓄水池18’向蓄水池18的干燥劑的擴(kuò)散。在穩(wěn)定狀態(tài)下，實際效果是在兩個蓄水池間沒有干燥劑離子的凈流動。然而在穩(wěn)定狀態(tài)下，蓄水池18內(nèi)的干燥劑離子的濃度低于蓄水池18’內(nèi)的干燥劑離子的濃度。
液體干燥劑通過薄板28芯吸汲取上來，與通過薄板28’芯吸汲取上來的方式一樣。然而，由于蓄水池18里的液體干燥劑的溫度低于蓄水池18’內(nèi)的液體干燥劑溫度，所以除濕部件12內(nèi)的干燥劑從正被調(diào)節(jié)的空氣中吸收濕氣。在除濕的過程中也加熱該液體干燥劑(同時加熱空氣)。在穩(wěn)定狀態(tài)，有水沿薄板向下進(jìn)入該蓄水池的凈流動。
總而言之，一旦建立了穩(wěn)定的狀態(tài)，在除濕部件12內(nèi)的薄板28里的干燥劑從“室內(nèi)”空氣吸取濕氣。通過擴(kuò)散作用(也可能在一定程度上通過重力作用)此濕氣沿著薄板向下流入蓄水池18。該濕氣再次通過重力或一定程度上的擴(kuò)散作用從蓄水池18流入到蓄水池18’。在再生部件14里，該濕氣沿薄板28’從蓄水池18’向上流動(通過擴(kuò)散作用)。通過外部空氣從該液體干燥劑中去除濕氣。
在一典型情況下，但是并不限于本發(fā)明的具體實施例，在薄板28頂部聚集的干燥劑的濃度例如是20％；在蓄水池18內(nèi)的濃度例如是25％；蓄水池18’內(nèi)的濃度是30％以及在薄板28’里的濃度是35％。
由于一芯吸材料的薄板可能不能很好地導(dǎo)熱，以及由水作為熱載體可能不足以給薄板里的干燥劑提供期望的溫度，理想的情況是在各自的蓄水池與薄板里的液體干燥劑之間增加導(dǎo)熱。這樣做的一種方式是提供一帶孔的金屬支撐物，該薄板附著在該支撐物上。此支撐物給薄板同時提供導(dǎo)熱及物理支撐。為了增加導(dǎo)熱，該等薄板的較低部位也應(yīng)該浸入蓄水池內(nèi)的干燥劑液體中。作為替代，使用長金屬絲來支撐的許多線狀芯吸材料。另一替代為，使用以下參考圖3所描述的結(jié)構(gòu)。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明的另一具體實施例的一替代的除濕器系統(tǒng)10’。除濕器系統(tǒng)10’與圖1的除濕器10不同之處在于除濕器系統(tǒng)10’通常包括一熱泵，由參考序號16表示。除了該熱泵的效果以外，如下所述(以及在上面所述的公開案及申請案中)，在除濕器10’里的除濕部件12及再生部件14的工作與除濕器10(圖1)中相應(yīng)部件的工作類似。熱泵16包括一壓縮器38、一浸入蓄水池18’中的液體干燥劑20’里的冷凝器40、一浸入蓄水池18內(nèi)的液體干燥劑20中的蒸發(fā)器42，以及一在該冷凝器與該蒸發(fā)器之間的膨脹閥44。通過從干燥劑20向干燥劑20’傳遞熱量，熱泵提供兩個所需要的效果，即去除除濕過程中產(chǎn)生的熱量及加熱干燥劑20’以助于從該處去除濕氣。除此之外，最好提供一附加的熱交換器46(一輔助冷凝器)，該熱交換器能從熱泵16內(nèi)的制冷劑中去除多余的熱量，其次去除冷凝器40中的熱量。在入口22’處進(jìn)入的空氣也可視需要通過與壓縮器38的熱交換來加熱。如所述，該系統(tǒng)對被調(diào)節(jié)空氣進(jìn)行除濕及冷卻處理。
另一選擇為，可將該附加的熱交換器放置在出口24處來加熱被調(diào)節(jié)空氣。這樣一種系統(tǒng)可對被調(diào)節(jié)空氣除濕及加熱。
另一選擇為，可將一輔助蒸發(fā)器(方式與使用該輔助冷凝器46類似)視需要放置在該再生器的空氣出口處以使水冷凝，以便不釋放熱量及濕氣。通過收集從排出的空氣中分離的濕氣，該過程能用來作為一脫鹽過程。
另一選擇為，該除濕系統(tǒng)包括兩個附加的熱交換器及一轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)以在它們之間轉(zhuǎn)換，以提供加熱的或冷卻的被除濕調(diào)節(jié)的空氣。此具體實施例類似于上面引用的同時申請的專利合作協(xié)定申請案的圖4C中所示的具體實施例。這說明本發(fā)明如何能夠應(yīng)用在不同類型的除濕系統(tǒng)中。
如上所示，該液體干燥劑通過再生過程冷卻(即蒸發(fā)掉其部分濕氣冷卻該液體干燥劑)，及通過除濕過程加熱(冷凝濕氣加熱該干燥劑)。該加熱及冷卻通過熱泵16的作用及(關(guān)于加熱)通過加熱器36(圖1)而相互抵消。然而，為了最高效的工作，冷凝器/蒸發(fā)器/加熱元件間的熱阻應(yīng)該盡可能的小。
圖3表示根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的一芯吸系統(tǒng)50的一具體實施例從上向下看該結(jié)構(gòu)的一橫截面視圖。該芯吸系統(tǒng)包含數(shù)個導(dǎo)熱板52(例如金屬)，其形式可視需要為波紋形薄板。在該薄板的至少一側(cè)，也可視需要在其兩側(cè)覆蓋有一芯吸材料54，該芯吸材料可以是棉布或氈制品或一復(fù)合材料或任何將能芯吸汲取該液體干燥劑的材料。板52可視需要由一空間56稍微分開。該金屬板的底端可視需要附著在各自的冷凝器/蒸發(fā)器/加熱元件上(圖1及圖2)，以便它們能在該芯吸材料汲取的干燥劑與該元件間導(dǎo)熱。在其上端，板間的空間被蓋住(如通過圖1及圖2的擋板)，芯吸系統(tǒng)50的方向設(shè)置為便于空氣必需沿該波紋在空間56中流動，如箭頭58所示。提供這種波紋型(或其它類似結(jié)構(gòu))是為了增加空氣流經(jīng)的路程及增加其與該干燥劑接觸的表面。然而，板52也可以是平坦的?？梢愿鶕?jù)計算空氣阻力及除濕情況來確定板間間隙，或者可以通過實驗來確定一最佳值。
另一選擇為，板52可以帶有孔且覆蓋有該芯吸材料，以便空氣流過該孔。在此具體實施例中，該板可以類似圖1及圖2的薄板28的方向，以便空氣能夠流過該孔。該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將會想到其它用來在該等室內(nèi)支撐該芯吸材料及配置該芯吸材料的結(jié)構(gòu)及構(gòu)造。
該芯吸材料的支撐物可視需要由一種材料(例如金屬)制成，該金屬將提供從液體中的熱交換器向該芯吸材料上的液體直至空氣的良好的熱傳導(dǎo)。不同的材料在熱函率/潛熱率方面可能不同。在一些情況下，當(dāng)由該液體及該支撐物導(dǎo)走足夠多熱函時，此單元能取代空氣調(diào)節(jié)裝置。當(dāng)能夠利用太陽或任何其它免費(fèi)熱源來提供熱量及利用外面空氣來冷卻時，該單元可以用來脫鹽。
根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例，圖4表示一系統(tǒng)60(以方框形式)，圖5表示一流程圖200，其用于基于圖1中除濕器10的一空氣調(diào)節(jié)及/或除濕系統(tǒng)。環(huán)境空氣進(jìn)入除濕器10且除濕后排出加熱的空氣(102)。該排出空氣可視需要加熱到高溫，以增加該系統(tǒng)效率及減少必需處理空氣的次數(shù)。接著通過在一熱交換器62內(nèi)與外部空氣進(jìn)行熱交換來冷卻該被加熱除濕的空氣(103)，以提供較冷的被除濕空氣。該被冷卻除濕的空氣沒有該被調(diào)節(jié)空氣冷，但是依賴于該熱交換器的結(jié)構(gòu)，其可以相當(dāng)接近于在該再生器中使用的外部空氣的溫度。特別地，如果在該加熱的除濕后空氣與進(jìn)入該再生器中的空氣之間交換熱量，就能減少需要來自加熱器36(圖1)的熱量。作為替代或另一選擇為，在一熱交換器里，熱量可以從該被加熱除濕的空氣傳遞到水中。接著對該較冷的被除濕空氣進(jìn)行蒸發(fā)冷卻(104)(例如在該技術(shù)領(lǐng)域中眾所周知的，在一蒸發(fā)冷卻器64中通過與水接觸)，導(dǎo)致空氣比在第一位置輸入該除濕器的空氣具有較低的熱函。通過冷卻后的空氣或既冷卻也除濕后的空氣，此較低的熱函本身能表明空氣僅是除濕后的。
雖然在圖4中顯示一單次循環(huán)，但是該循環(huán)可以重復(fù)(105)(利用全部或部分該被調(diào)節(jié)空氣)以提供一所需要的溫度/濕度。最后，將該被調(diào)節(jié)空氣排出(106)該系統(tǒng)。請注意如果可以得到多余的熱量(如在一工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備里)，此熱量可以用來加熱蓄水池18’內(nèi)的干燥劑20’。從而，除了用來吹送空氣的鼓風(fēng)機(jī)以外，該加熱/除濕系統(tǒng)將相對而言成本為零。
本發(fā)明已在特定不受限制的具體實施例的上下文中描述過。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)如權(quán)利要求所定義的本發(fā)明，會理解空氣調(diào)節(jié)裝置和除濕器的其他組合。例如，此處定義的原理可以應(yīng)用在上面所引用的申請案及公開案中描述的各類除濕器中，也可應(yīng)用在本領(lǐng)域中熟知的其它除濕系統(tǒng)中。此外，雖然在該典型的具體實施例中表示有許多特征，其中的一些特征盡管是所需要的，但是并不是必須的。
特別地，雖然在上面揭示內(nèi)容中表示的具體實施例有芯吸裝置，用于從兩個蓄水池向各自的除濕及再生室輸送該液體干燥劑，但是對于其中一個蓄水池，本發(fā)明可以包括一泵送系統(tǒng)來把干燥劑泵送到該室內(nèi)，其在本領(lǐng)域中熟知。
在權(quán)利要求中使用的術(shù)語“包含”，“包括”或“有”或它們的變化形式表示“包括但是不限于”。
權(quán)利要求
1.一種用于調(diào)節(jié)空氣的一系統(tǒng)的濕氣傳輸元件，其包括一容納液體干燥劑的蓄水池；一構(gòu)成一室且具有一空氣入口及一空氣出口的殼體；以及一包含芯吸材料的芯吸結(jié)構(gòu)，該芯吸結(jié)構(gòu)在該蓄水池和該室之間芯吸液體干燥劑或其組成成分，以便通過該入口進(jìn)入該室的空氣在離開該室之前，與從該蓄水池輸入到該室的液體干燥劑接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的元件，其中該芯吸材料包含至少一個該芯吸材料形成的薄板，該芯吸材料的一端浸入該蓄水池內(nèi)的液體干燥劑中，該芯吸材料的至少一部分在該室內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的元件，其中該芯吸結(jié)構(gòu)包含一導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)與該蓄水池內(nèi)的液體干燥劑及在該室內(nèi)的芯吸材料相接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的元件，其中該導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)阻滯空氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的元件，其中該導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)包含一導(dǎo)熱金屬。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的元件，其中該導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)帶有空氣能流過的孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的元件，其中該導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)包含一導(dǎo)熱金屬。
8.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項所述的元件，其中該芯吸結(jié)構(gòu)的方向設(shè)置為便于流經(jīng)該室的空氣沿該芯吸材料的一表面流動。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6項中任一項所述的元件，其中該芯吸結(jié)構(gòu)的方向設(shè)置為便于流經(jīng)該室的空氣流過該芯吸材料。
10.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項所述的元件，其中在該蓄水池與該室之間不使用泵來輸送該液體干燥劑。
11.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項所述的元件，其中僅通過芯吸或擴(kuò)散作用在該蓄水池與該室之間傳輸液體干燥劑或其組成成分。
12.一種用于調(diào)節(jié)空氣的系統(tǒng)，其包括一除濕部件和一再生部件，該兩個部件中至少一個包含一根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的元件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中該除濕及再生部件都包含一根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的元件。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的系統(tǒng)，其中在該除濕及再生部件內(nèi)的液體干燥劑蓄水池通過至少一個孔連接，該孔的尺寸便于在一穩(wěn)定狀態(tài)條件下，在該等蓄水池之間不傳輸凈量的干燥劑離子。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中僅通過該至少一個孔在該等蓄水池之間傳輸液體干燥劑或其組成成分。
16.根據(jù)權(quán)利要求12至15項中任一項所述的系統(tǒng)，其中在該除濕及再生部件之間不使用泵來傳輸液體干燥劑。
17.根據(jù)權(quán)利要求12至15項中任一項所述的系統(tǒng)，其中僅通過擴(kuò)散或重力流送來傳輸液體干燥劑或其組成成分。
18.根據(jù)權(quán)利要求12至17項中任一項所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一在該再生器內(nèi)加熱液體干燥劑的加熱器。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含一液體熱泵，該熱泵從該除濕部件內(nèi)的液體干燥劑向該再生部件內(nèi)的液體干燥劑傳遞熱量，該加熱器包含該熱泵的一冷凝器。
20.一種除濕方法，其包括在一第一位置提供一液體干燥劑；從一第一空氣源將濕氣去除到在該第一位置的該液體干燥劑；在一第二位置提供液體干燥劑，在該第二位置的該液體干燥劑與在第一位置的液體干燥劑有流動聯(lián)系；通過一第二空氣源從在該第二位置處的液體干燥劑吸收濕氣；以及實質(zhì)上僅通過擴(kuò)散及重力作用從該第一位置向該第二位置傳輸濕氣。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的除濕系統(tǒng)，該除濕系統(tǒng)包括在該第二位置加熱該液體干燥劑。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的除濕系統(tǒng)，其中該第一位置在用于液體干燥劑的一除濕器內(nèi)，該第二位置在一再生器內(nèi)，且該除濕系統(tǒng)包括通過一熱泵從該除濕器向該再生器傳遞熱量。
全文摘要
一種除濕方法，其包括在一第一位置(18)提供一液體干燥劑(20)；從一第一空氣源(22，24)將濕氣去除到在該第一位置的該液體干燥劑；在一第二位置(18’)提供液體干燥劑(20’)，在該第二位置(18’)的該液體干燥劑與在第一位置(18)的液體干燥劑有流動聯(lián)系；通過一第二空氣源(22’，24’)從在該第二位置處的液體干燥劑吸收濕氣；實質(zhì)上僅通過擴(kuò)散及重力作用從該第一位置(18)向該第二位置(18’)傳輸濕氣。
文檔編號F24F3/153GK1516797SQ01823347
公開日2004年7月28日 申請日期2001年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月23日
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