專利名稱：空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法。更具體地說，本發(fā)明涉及夏季和冬季使用的新鮮空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代家庭需要空氣調(diào)節(jié)，具體地說是夏天制冷和冬天供熱。為了除去不想要的氣體和氣味，也需要新鮮空氣流。當(dāng)室外空氣和室內(nèi)空氣的焓的梯度較大時，伴隨有能量損耗的用于夏季制冷和冬季供熱的新鮮空氣流也增加了。因此，在熱帶氣候下，當(dāng)室外空氣的焓為90kJ/kg而室內(nèi)空氣的焓保持52kJ/kg時，每交換1kg空氣所需的新鮮空氣流會增加38kJ的潛在負(fù)荷。類似的，在冬天，交換新鮮空氣增加了供熱負(fù)荷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一般目的是利用流入系統(tǒng)的新鮮空氣和排出室外的空氣之間的熱交換和液體交換，提供用于封閉室(enclosure)內(nèi)的空間的新鮮空氣調(diào)節(jié)的系統(tǒng)和方法。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于調(diào)節(jié)封閉室內(nèi)的空間的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該封閉室具有至少一個入口和一個出口，所述系統(tǒng)包括第一和第二液體/空氣熱交換器；所述第一熱交換器具有一開口，該開口用于接收來自外界的新鮮空氣并推動新鮮空氣經(jīng)過所述第一熱交換器以便使新鮮空氣在進(jìn)入所述封閉室之前與液體進(jìn)行換熱，所述第二熱交換器具有一開口，該開口用于接收來自封閉室的空氣并推動空氣經(jīng)過所述第二熱交換器以便使空氣在排入大氣前與液體進(jìn)行換熱。
本發(fā)明還提供了一種用于對封閉空間進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的方法，該方法包括提供基于本發(fā)明的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以及通過利用來自所述空間的冷卻空氣，使所述液體在進(jìn)入蒸發(fā)器之前進(jìn)行預(yù)冷。
本發(fā)明還提供了一種用于對封閉空間進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的方法，該方法包括提供基于本發(fā)明的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以及在推動液體經(jīng)過所述熱交換器之前，利用熱泵來預(yù)調(diào)節(jié)經(jīng)過該熱泵的液體。
根據(jù)本發(fā)明，該方法還提供了一種用于工業(yè)廢水蒸發(fā)的方法；給接收來自外界的新鮮空氣的熱交換器的儲液器補充液體干燥劑，并從其它熱交換器的儲蓄器中排出過多的水。


下面參考下列附圖結(jié)合確定的優(yōu)選實施例描述本發(fā)明，從而可以更全面地理解本發(fā)明。
下面特別詳細(xì)參考附圖，注意所示細(xì)節(jié)僅僅是以示例的方式以及為了示意說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例的目的，而且所示細(xì)節(jié)的表達(dá)是為了提供相信是對于本發(fā)明的原理和概念方面最有用和最容易理解的描述。在該方面，除了表示基本理解本發(fā)明所需的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)外，沒有更詳細(xì)地表示過多的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，結(jié)合附圖的描述使本領(lǐng)域的技術(shù)人員很清楚本發(fā)明的幾種形式可以如何在實際中實施。
在附圖中圖1是本發(fā)明的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示意剖視圖；圖2和3是圖1中的系統(tǒng)的示意剖視圖，該系統(tǒng)包括熱泵，表示了夏季工況中系統(tǒng)的兩種可能的運行模式；圖4和5是圖1中的系統(tǒng)的示意剖視圖，該系統(tǒng)包括熱泵，表示了冬季工況中系統(tǒng)的兩種可能的運行模式；圖6是用于工業(yè)廢水蒸發(fā)的本發(fā)明的系統(tǒng)的示意剖視圖；以及圖7是用于利用多路閥使得可以進(jìn)行夏季和冬季運行的本發(fā)明的系統(tǒng)的示意剖視圖。
具體實施例方式
圖1所示為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，即用于在夏季和冬季過程中對封閉室進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的系統(tǒng)2的優(yōu)選實施例。但是應(yīng)當(dāng)注意，通過較小的修改(下文將很明顯)，該系統(tǒng)可以根據(jù)需要用于在夏季或冬季過程中進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)。
圖1所示的封閉室4具有空氣調(diào)節(jié)入口6和空氣調(diào)節(jié)出口8并確定了空調(diào)空間10。系統(tǒng)2基本上包括兩個基本類似(優(yōu)選為直接接觸式)的熱交換器12、14。各熱交換器包括殼體16、16’；儲液器18、18’；蒸發(fā)介質(zhì)20、20’；插入儲液器和蒸發(fā)介質(zhì)之間的滴水室22、22’；液體出口24、24’(例如噴嘴或噴頭)和位于出口24、24’上的風(fēng)機26、26’。風(fēng)機26、26’可以用吹風(fēng)機(未示)來替代，該吹風(fēng)機位于熱交換器12的新鮮空氣入口28處和與空間10連接并接收來自空間10的空氣的空氣入口28’處，或者在上述入口的附近。
根據(jù)本發(fā)明，可以用于該系統(tǒng)的液體可以具有水，但是優(yōu)選的是利用液體干燥劑和特定的鹽水。因此下列描述涉及作為液體的非限定性例子的鹽水。
泵30、30’選擇性地將鹽水從儲液器18、18’通過管道32、32’分別推進(jìn)到熱交換器12和14的出口24、24’，由箭頭清楚地指示。顯然，除了用兩個泵30、30’外，也可以采用一個泵。儲液器18、18’通過管道34、34’相互連接以便鹽水可以從一個儲液器流到(優(yōu)選是通過重力)另一個儲液器。根據(jù)需要可選擇設(shè)置控制閥36來控制儲液器之間的流動。
優(yōu)選的是，系統(tǒng)2也包括插在鹽水出口24、24’和風(fēng)機26、26’之間的漂浮物清除器38、38’。也可以在熱交換器12和通向封閉室4內(nèi)的空間10的入口6之間的通路上安裝加濕器40。
下面參考圖2，所示的圖1中的系統(tǒng)2用于為通常夏季運行增加焓值。如圖所示，系統(tǒng)2也包括熱泵42，該熱泵42包括蒸發(fā)器44、冷凝器46、制冷劑壓縮機48和膨脹閥50，該膨脹閥50與蒸發(fā)器44和冷凝器46相互連接，用于沿著選定的方向循環(huán)制冷劑。來自外部的空氣進(jìn)入熱交換器12并與來自儲液器18’且經(jīng)過蒸發(fā)器44之后的鹽水交換熱和水蒸氣，用于使空氣在進(jìn)入封閉室4之前進(jìn)一步冷卻。這樣，進(jìn)入封閉室4的新鮮空氣更冷、更干。
參考圖3，推薦所示的本發(fā)明的系統(tǒng)2在非極端環(huán)境工況下使用。從冷卻空間10排出的相對冷的空氣用來冷卻冷凝器46而不是加熱蒸發(fā)器44(如圖2中的實施例)。
在冬季工況下，當(dāng)外部空氣比封閉室內(nèi)的空氣冷時，可以使用圖4中的系統(tǒng)2。將相對暖和的鹽水從儲液器18’推進(jìn)通過冷凝器46，以便使鹽水在用于加熱熱交換器12中的外部空氣之前接收余熱。
用于冬季供熱調(diào)節(jié)的另一個實施例如圖5所示。由于較暖和的鹽水從儲液器18’經(jīng)過蒸發(fā)器44，蒸發(fā)器44相對于冷凝器46更暖和。因為在蒸發(fā)器44和冷凝器46之間的壓力梯度較低，壓縮機48高效運行。在將新鮮空氣推進(jìn)到封閉室4內(nèi)以前，冷凝器46加熱進(jìn)入熱交換器12的新鮮空氣。
通過較小的修改，系統(tǒng)2也可以用于工業(yè)廢水的蒸發(fā)。圖6所示為本發(fā)明的系統(tǒng)2，其中儲液器18設(shè)有用于添加鹽水以補充蒸發(fā)的入口52，儲液器18’裝配有用于排出過多的水的出口54。
盡管在前述實施例中表示各儲液器18、18’和熱泵42之間有獨立的流動通道，參考圖7所示系統(tǒng)2，其中設(shè)有多路閥56使得能夠控制從各儲液器到熱泵42的冷凝器或蒸發(fā)器的流動，用于在環(huán)境溫度改變時進(jìn)行高效的空氣調(diào)節(jié)。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，希望用在公開文本W(wǎng)O 00/11426中所述的液體/空氣直接接觸式熱交換器來作為熱交換器12和14，該公開文本的教示被本文參引。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，很顯然本發(fā)明并不限于前述實施例的細(xì)節(jié)，在不偏離本發(fā)明的主旨和必要特征的情況下，本發(fā)明可以用其它特定的形式來實施。認(rèn)為因此本實施例在各方面都是示意性的而不是限制性的，因此，有所附權(quán)利要求(而不是前述描述)表示的本發(fā)明的范圍以及在等同于權(quán)利要求的含意和范圍內(nèi)的所有修改都應(yīng)該包括在內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種用于調(diào)節(jié)具有至少一個入口和一個出口的封閉室內(nèi)的空間的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括第一和第二液體/空氣熱交換器；所述第一熱交換器具有一開口，該開口用于接收來自外界的新鮮空氣并推動新鮮空氣經(jīng)過所述第一熱交換器，以便使新鮮空氣在進(jìn)入所述封閉室之前與液體進(jìn)行換熱，所述第二熱交換器具有一開口，該開口用于接收來自封閉室的空氣并推動空氣經(jīng)過所述第二熱交換器，以便使空氣在排入大氣之前與液體進(jìn)行熱交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括熱泵，所述第一和第二熱交換器通過所述熱泵相互流體連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述第一和第二熱交換器各包括殼體，其具有在其下部的儲液器以及在其上部的蒸發(fā)介質(zhì)；在所述儲液器和所述蒸發(fā)介質(zhì)之間的滴水室；布置在所述介質(zhì)上方的液體出口；用于迫使空氣進(jìn)入所述殼體并使空氣相對于從所述液體出口排出的液體流形成逆流的裝置；以及用于將鹽水從所述儲液器推進(jìn)到所述液體出口的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述熱泵包括蒸發(fā)器；冷凝器；以及與所述蒸發(fā)器和所述冷凝器相互連接的制冷劑壓縮機和膨脹閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于所述熱泵還包括用于使所述制冷劑的流動反向的裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括與所述儲液器直接相互連接的管道裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于各所述儲液器與所述熱泵通過泵裝置流體連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于所述蒸發(fā)器的出口與所述第二熱交換器的液體出口流體連通，所述第二熱交換器的儲液器和所述第一熱交換器的液體出口流體連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括一多路閥，該多路閥可操作地連接在所述儲液器和所述熱泵之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于所述第一熱交換器的儲液器與所述蒸發(fā)器流體連通，所述第二熱交換器的儲液器與所述冷凝器流體連通。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于所述第一熱交換器的儲液器與所述冷凝器流體連通，所述第二熱交換器的儲液器與所述蒸發(fā)器流體連通。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于用于迫使空氣進(jìn)入所述殼體的所述裝置是位于所述液體出口上方的風(fēng)機。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括位于所述液體出口和所述風(fēng)機之間的漂浮物清除器。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括布置在從所述第一熱交換器通向所述封閉室的通路中的加濕器。
15.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于一個所述儲液器還包括用于添加液體以補充蒸發(fā)的入口孔，而第二個所述儲液器包括用于排出過多液體的出口孔。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述液體是液體干燥劑。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述液體是鹽水。
18.一種用于對封閉空間進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的方法，所述方法包括提供如權(quán)利要求1所要求的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)；以及通過利用來自所述空間的冷卻的空氣，使所述液體在進(jìn)入蒸發(fā)器之前進(jìn)行預(yù)冷。
19.一種用于對封閉空間進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的方法，所述方法包括提供如權(quán)利要求4所要求的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)；以及在推進(jìn)液體通過所述熱交換器之前，利用熱泵來預(yù)調(diào)節(jié)經(jīng)過熱泵的液體。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于所述方法包括通過用冷卻的空氣冷卻經(jīng)過冷凝器的液體來從所述冷凝器中排出熱量。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于所述方法包括通過在液體和加熱的空氣之間進(jìn)行換熱來預(yù)熱在所述冷凝器中的液體。
22.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述方法包括由通過在所述液體和加熱的空氣之間換熱而加熱的液體來加熱蒸發(fā)器。
23.一種用于蒸發(fā)工業(yè)廢水的方法，所述方法包括提供如權(quán)利要求15所要求的系統(tǒng)；用液體干燥劑來補充熱交換器的儲液器，該熱交換器接收來自外界的新鮮空氣；以及從另一個熱交換器的儲液器中排出過多的水。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于調(diào)節(jié)具有至少一個入口和一個出口的封閉室內(nèi)的空間的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括第一和第二液體/空氣熱交換器；所述第一熱交換器具有一開口，該開口用于接收來自外界的新鮮空氣并推動新鮮空氣經(jīng)過所述第一熱交換器，以便使新鮮空氣在進(jìn)入所述封閉室之前與液體進(jìn)行換熱；所述第二熱交換器具有一開口，該開口用于接收來自封閉室的空氣并推動空氣經(jīng)過所述第二熱交換器，以便使空氣在排入大氣之前與液體進(jìn)行熱交換。本發(fā)明還涉及用于空氣調(diào)節(jié)封閉空間和用于蒸發(fā)工業(yè)廢水的方法。
文檔編號F25B30/02GK1711448SQ200380103434
公開日2005年12月21日 申請日期2003年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月17日
發(fā)明者加德·阿薩夫 申請人:Agam能源系統(tǒng)有限公司