冷却物质的方法技术

这种冷却任何物态物质的技术在于，通过附加热交换面实现外界空气的一部分支流与被冷却的物质进行热交换，将被冷却物质送往该交换面的一侧，而将另一侧面浸湿，并让外界空气的那部分气流沿该侧面流动．（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于各种不同物质的冷却技术，包括气态、液态、固态物质的冷却方法。本技术可以成功地应用于冷藏机和保温机、空调、分散材料(如种子)的冷却。这种技术也可以用在化学工业和冶金工业中。目前主要利用冷藏机冷却物质，它需要消耗大量能源，结构复杂，又不可靠。在某些情况下，为了冷却水和空气用比较简便的冷却方法-蒸发制冷却。在此方法中，利用大气的自然不均衡性-温度的干湿差异(干湿计所示的温差)作为制冷能源。蒸发制冷(空气或水)的实质是让未被水气饱和的空气与水相接触。这时一部分的水蒸发到此空气中，吸收汽化过程的潜热，这就使空气或水(与制冷目的有关)至少冷却至该气体湿温计所示的温度。然而，蒸发制冷有一些实质性的缺点。首先，是冷却限度小(气体湿温计所示的温度)除此以外，例如，在蒸发降温时，气体变湿润，而它的热含量没有改变。也就是说，在此过程中，冷却目的并未达到-因为只是明显的热转化成为分散的热。对于空调系统，这种湿润了的冷却了的气体实质上没有足够的效益，它的冷却能力不大，因为在蒸发冷却过程中，空气的热含量没有改变。在空气中水气含量低的，在不太大的气候区域内，可以利用这种空气，这种空气的湿度在蒸发冷却过程中，不会引起空气湿度产生实质性的变化，而这种变化会降低空调系统的冷却性能。蒸发冷却方法的根本性缺点是，在实施中冷却其它物质时，必须使其浸湿。已知一种间接蒸发冷却法，当物质(如气体)与热交换面接触时，就会冷却下来。该交换面的另一侧被水浸湿，并临接外界空气。由于蒸发冷却，此空气被浸湿，并冷却到湿球式温度计所示的温度。同时热交换面也冷却，并且水汽从它上面蒸发到该空气中，这就首先导致与热交换面另一侧接触的物质冷却下来。间接蒸发冷却法也利用大气的自然不均衡性-温度的干湿差，可以冷却物质，而不使其浸湿。但是，它的缺点是，温度冷却极限高(湿球式温度计的温度)，实际上，由于热交换面的热阻，比冷却温度还要高。还有一种再生间接蒸发冷却物质(例如空气)法(SU，A，979796)，可以冷却到外界空气的露点温度。此方法包括在热交换面上冷却外界气流，并把它分成两部分，一部分与全部外界气流方向相反引向热交换面的被予先浸湿的反面，第二部分供给用户。但是，已知的再生间接蒸发冷却法不够有效，因为所需要冷却的外界空气的温度高，需要相当大的热交换面才能通过热交换将其冷却到露点温度。此外，在使用已知的再生间接冷却法时，不可避免地在室内与外界空气混合，而外界空气可能夹有杂质，如灰尘、水气、化学或辐射物质等。因此，已知的再生间接蒸发冷却物质(如空气)的方法，不能保证有效地冷却到外界空气的露点温度和消除外界空气对室内空气的污染。此外，上述方法不能将物质(除空气外)直接冷却到露点温度。本专利技术的目的是消除已知冷却法的上述缺点。本专利技术的基础是创造一种物质冷却法，它通过与予冷的外界空气进行热交换，将物质冷却到外界空气的露点温度。这样解决所提出的任务在物质冷却法中，为了予先冷却外界空气，引它沿热交换面(它的反面是浸湿的)流过，然后该气流被分成两部分，使其中一部分通过热交换面的浸湿面后，进入大气。而另一部分被引去与冷却物质进行热交换。根据本专利技术，第二部分气流与被冷却物质的热交换是通过附加的热交换面来实现。被冷却的物质送往该附加热交换面的一侧，而外界气流的第二部分沿热交换面的另一浸湿面流动。在冷却气态物质的情况下，其沿热交换面流动的方向与外界气流第二部分的流动方向相反。在被冷却物质的热容量和外界空气相等的情况下，选取被冷却物质的流量大于外界气流第二部分的流量是合理的。在有些情况下，在第二部分气流进入与冷却物质热交换之前，引出一定数量的空气，直接送往冷却后的物质也是合理的。这种实现冷却的方法，能有效地冷却沿热交换面输运的物质，同时排除外界空气中的杂质。本专利技术的实质如下被冷却到外界空气露点温度的第二部分气流不直接送往用户，而与附加热交换面的被浸湿的一侧接触，而被冷却的物质引向该热交换面的另一侧。这样，从被冷却物质摄收的热，通过热置换面输向空气流，由此它被加温。由于与热交换面的湿润侧面接触，空气就更湿润。这样，就在这种情况下，空气同时被加温和浸湿。因为空气与热交换面的潮湿侧面接触先已被冷却，所以水分从热置换面蒸发至空气中，这导致热交换面降温。也就是说，热交换面温度比外界空气参加这个过程时要更低。最终结果是物质通过热交换面冷却到更低的温度(比外界空气湿球式温度计所示的温度更低)。以往的情况是，把没有经过予冷的外界空气作为第二部分气流。物质冷却的极限温度是外界空气的露点温度，而要达到此目的，必须使一部分气流被冷却的物质相对流动。因为每个热交换气流截面上的温度将是不固定的，只有在这些气流进行对流运动时，才能保证物质出口处的温度最大限度地接近于最低温度-即外界空气的露点温度。应当指出，当第二部分气流浸湿到相对湿度100%时，并加温到被冷却物质的温度时，它能吸收的单位热量大于必须耗散的热量。为了将物质冷却到露点温度(在空气和被冷却的物质的热容量相等的情况下)。这可以冷却比引来与物质进行热交换的第二部分空气量更多的物质。在一些情况下，在第二部分气流与被冷却物质进行热交换前引出一些空气直接送往被冷却后的物质是合适的。这样，例如在冷却空气时，可以保证空气的卫生标准，在保持室内必要的温度时还需要具有一定数量的新鲜外界空气。从下面的实例和图具体说明可以清楚地了解本专利技术的其他目的和优点，图上画出了实现冷却任何物态物质的方法的一般原理。看图，外界气流引向沿热交换面2，在那里它被冷却到露点温度，而不改变自身的水汽含量。然后，外界空气流分成两部分3和4，外界气流3与全部外界气流的方向相反地引向热交换面2的预先浸湿过的反侧面。外界气流的第二部分4引向附加的热交换面5的浸湿侧面。外界气流1把自身的热量经过隔开的热交换面2让给外界气流3，它首先被加温到接近进入的湿润空气的温度，此外，由于水气从热交换面的浸湿侧面蒸发到引出的外界气流3中，该气流被湿润到近乎100%的相对湿度，在这种状态下，它排出到大气中。被冷却的物质6引向沿照热交换面5，与预冷的外界气流第二部分4的方向相反，它沿着热交换面5的浸湿侧面流动。这里预冷的外界气流的第二部分4通过热交换面5从物质6吸取热量，在此情况下，此气流被加温，而由于其中水汽的积累，气流被浸湿到相对湿度接近100%，并在这种状态下不和被冷却的物质直接接触就排出到大气中。而被冷却的物质6流经热交换面后，首先冷却到外界空气的露点温度，并在此情况下供给用户。例如，如把空气当作被冷却的物质，那末本专利技术的方法，通过空气在室内循环冷却是可能的。但是，在冷却的室内，空气温度总是低于外界空气的温度，在本冷却方法中，在空气循环状态下，室内温度变化量开始低于按已知方法达到的数值，那时必须把涌入的外界空气温度降低到室内空气的温度，这首先就使上述的冷却方法中减少热交换面。应指出，本专利技术的冷却物质(如室内的空气)法，具有一系列优点。它能有效地调节室内的温度，这完全可以办得到的。只要改变被冷却物质的流量(如空气流)。此外，按照本专利技术的，要有一个空气冷却器的结构，它应有较大的热交换面和较大的功率的鼓风机，把它要放在室外。在冷却室内，安装一个较小的热交换面和风扇，它的用途仅仅用来循环室内的空气流。例如，为本文档来自技高网...

【技术保护点】
在此物质冷却法中为了预冷外界空气流将它沿热交换面（它的反面潮湿的）流动，然后将气流分成两部分，其中一部份流过热交换面的潮湿面后进入大气，另一部份被引去和被冷却的物质进行热交换，其特征是通过附加热交换面，实现外界空气的第二部份和被冷却物质的热交换。被冷却的物质送往该交换面的一侧而外界空气流的第二部份沿另一潮湿侧面流动。

【技术特征摘要】
SU 1986-2-17 40224251.在此物质冷却法中为了预冷外界空气流将它沿热交换面(它的反面是潮湿的)流动，然后将气流分成两部分，其中一部份流过热交换面的潮湿面后进入大气，另一部份被引去和被冷却的物质进行热交换，其特征是通过附加热交换面，实现外界空气的第二部份和被冷却物质的热交换。被冷却的物质送往该交换面的一侧而外界空气流的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：瓦勒里斯蒂帕诺维奇马索特森科，
申请(专利权)人：敖德萨建筑工程学院，
类型：发明
国别省市：SU[苏联]