湿度控制单元和方法技术

在一种用于调节用于封闭区的空气的方法和设备中，第一环境气流被制冷剂冷却系统的冷却盘管冷却，以降低其温度和水分含量。然后，这样冷却和除湿的空气通过旋转的干燥剂轮的一区段，以降低水分含量并提高温度，然后被供应到封闭区。干燥剂轮通过使用第二环境气流而再生，该第二环境气流首先由制冷系统的冷凝器盘管加热，然后通过干燥剂轮的再生部分。旁通空气室设置在所述设备中，所述旁通空气室选择性地允许第三环境气流在所述空气室中独立于所述第一空气室中的所述蒸发器盘管和干燥剂轮而被冷却。然后，该气流与在第一空气室中处理的空气一起被供应到封闭区。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】湿度控制单元和方法
本专利技术涉及一种空气调节和除湿设备和方法，更具体地说，涉及一种使用干燥剂轮技术来控制湿度同时提供增加的空气流动流量的空气调节方法和设备。
技术介绍
众所周知，传统的空气调节设计不能很好地适应于处理建筑物空间的湿度负荷和温度负荷两者。通常，建筑物空间中的湿度负荷的主要来源来自于需要向该空间供应外部补充空气，因为该空气通常具有比建筑物中所需的水分含量更高的水分含量。在传统的空气调节系统中，空气调节单元的冷却能力因此被设定大小以适应峰值温度设计条件下的潜热(湿度)和显热(温度)条件。当存在足够的冷却需求时，实现了适当的除湿能力。然而，封闭空间上的湿度负荷不直接随温度负荷变化。即，在早晨和夜晚期间，室外的绝对湿度几乎与在更高温度的中午时段期间相同。因此，在那些时候，通常不需要在空间中进行冷却，因此不进行除湿。因此，先前存在的空气调节系统对于这些条件来说设计地并不好。这些条件有时会导致建筑物内的不舒服的情况，并且可能导致在建筑物及其管道系统内形成霉菌或产生其它微生物。另一方面，存在空气的水分含量需要更少的除湿但同时仍需要相同或更多空气流动流量的时间段或地理区域。已经提出了许多现有技术装置，使用干燥剂冷却系统来解决这些问题。在这些装置中，首先使用干燥剂轮等对来自大气的供应空气进行除湿，然后使用热交换器对该空气进行冷却。来自该空气的热量通常被传递至再生气流，并且用于提供干燥剂再生能力需求的一部分。补充空气直接原样输送到空间，或者替代地通过直接蒸发装置或通过更传统的制冷剂型空气调节设备来冷却。干燥剂轮用第二气流再生，该第二气流来自被空气调节的封闭区或来自外部空气。这种类型的干燥剂冷却系统可以被设计成提供非常封闭且独立的湿度和温度控制，但是它们的安装通常比传统系统更昂贵。Meckler的美国专利No.3,401,530、Carlton的美国专利No.5,551,245和Maeda的美国专利No.5,761,923公开了其它混合型装置，其中空气首先通过制冷系统冷却并用干燥剂干燥。然而，在所有这些公开中，需要高的再生温度来充分地再生干燥剂。为了达到这些高温，需要双制冷剂回路来将再生温度升高或增加到140°F以上。在Meckler的专利的情况下，使用来自发动机的废热而不是冷凝器热量。在美国专利No.6,557,365、No.6,711,907和No.7,047,751中已经提出了更好的解决方案，它们仅利用环境空气向封闭区供应空气，并且仅利用环境空气再生干燥剂。这种系统可以利用潮湿条件的外部空气，例如在美国的南部和东南部以及在亚洲国家是典型的，并且使其处于空间中立条件。这些系统具有优于用于从外部空气在室内空气舒适区域条件下产生空气的替代技术的显著优点。最显著的优点是低能量消耗。也就是说，用干燥剂辅助处理空气所需的能量小于先前公开的冷却技术中所使用的能量。然而，这种系统基于所使用的干燥剂轮的尺寸而具有空气流动流量限制。因此，在一些需要额外空气流动流量的情况下，可能需要多个单元来满足流量需求。在空气干燥的气候条件下，取决于周围气候，这种单元可以提供比所需更温暖和更干燥的空气。在这种情况下，本专利技术允许在期望的温度和湿度下供应更大量的调节空气。
技术实现思路
本专利技术的目的是处理外部供应空气并将其调节到更大的空气流动流量中所需的需求，而不需要额外的或更大的干燥剂轮，并且因此是一种有效且经济的方式。本专利技术的又一个目的是提供一种制造和操作相对便宜的、具有较高空气流动流量的基于干燥剂的除湿和空气调节系统。本专利技术的另一个目的是提供一种空气调节系统，其使得操作者能够改变干燥剂处理过的供应空气与不需要进一步干燥的额外体积的冷却外部空气的比例。根据本专利技术的一个方面，一种空气调节和除湿系统和方法利用位于壳体中或内的多个空气室，该壳体具有由中间壁分开的第一空气室和第二空气室。第一空气室被用于供应和处理环境气流，然后将处理过的空气供应到封闭区或其它待冷却或处理的区域。该系统还包括液体蒸汽制冷回路，该液体蒸汽制冷回路包含位于第一空气室中的蒸发器和位于第二空气室中的冷凝器盘管，该蒸发器用于对进入第一空气室的环境空气进行冷却和除湿。供气风扇与第一空气室相关联，以将环境空气抽吸入空气室并将处理过的空气从空气室供应给封闭区、区域或空间。冷凝器风扇与第二空气室相关联以将另一环境气流抽吸到第二空气室中，该另一环境气流然后穿过冷凝器并被加热。干燥剂除湿系统包括在该系统中，该干燥剂除湿系统利用可旋转地安装的干燥剂轮，该干燥剂轮安装成横向于中间壁并穿过中间壁延伸，使得该轮的一区段存在于第一处理空气室中，而另一区段存在于第二空气室中，该轮位于冷凝器的下游以接收在冷凝器中加热的空气作为再生空气以在操作期间在干燥剂轮旋转时使干燥剂轮再生，并且之后将再生空气排出到大气。第三环境空气室也被设置作为环境空气旁路，环境空气通过该旁路根据所需的流量需要被选择性地供应给封闭区或空间，而不需要在第一空气室中通过干燥剂轮进行处理。第三空气室包含用于在将冷却的第三环境气流供应到封闭区之前冷却由风扇等抽吸入第三空气室的环境空气的装置。冷却装置可以是来自水冷却器系统的冷却器盘管或来自DX制冷系统的蒸发器盘管，所述DX制冷系统独立于与第一空气室和第二空气室一起使用的DX系统。在本专利技术的另一方面中，通过利用DX制冷系统的蒸发器冷却盘管冷却第一环境供应气流，然后使这样冷却和除湿的第一气流通过旋转的干燥剂轮的处理区段以进一步降低第一环境气流中的水分含量，来将调节的空气供应到封闭区或空间。此后，将该处理过的第一环境气流供应到所述封闭区。干燥剂轮由供应到第二空气室的第二环境气流再生，该第二环境气流在通过第二空气室中的干燥剂轮区段之前首先通过第二空气室中的DX冷凝器盘管(在该处其温度升高)以使干燥剂轮再生。在通过干燥剂轮之后，第二环境气流被排放到大气中。此外，优选地通过风扇将第三环境气流选择性地供应到第三空气室，所述风扇优选地独立于与所述第一空气室和第二空气室相关联的那些风扇。该第三气流在被供应到封闭区之前在不被干燥剂轮处理的情况下由DX系统选择性地冷却，所述DX系统独立于在第一空气室和第二空气室中使用的冷却系统。替代地，代替在第三气流中具有风扇，可以在干燥剂轮的下游在第三环境气流和第一气流之间设置挡板，其中风扇也在干燥剂轮的下游位于第一气流中，使得第一气流中的一个或多个风扇将全部体积的空气从第一空气室和第三空气室抽吸通过系统。这样，通过改变来自第三空气室的冷的环境空气的供应体积和/或温度，用户可以增加供应到封闭区的环境空气的体积，以在当环境温度和湿度条件使得操作者所需要的在更大的空气体积下对所有环境空气进行除湿并非必须时能够更好且更有效地控制输送到封闭区的空气的温度和湿度。附图说明在结合附图阅读的本专利技术的说明性实施例的以下详细描述中，本专利技术的上述和其它目的、特征和优点将变得显而易见，其中：图1是现有技术的空气调节和湿度控制单元的示意性俯视图；图2是图1所示的现有技术单元的示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气调节和除湿系统，包括：/n封闭的壳体，所述封闭的壳体具有将所述壳体分成第一空气室和第二空气室的壁；/n制冷回路，所述制冷回路包括在所述第一空气室中的蒸发器盘管、在所述第二空气室中的冷凝器盘管、以及冷凝器风扇，所述冷凝器风扇用于将环境空气抽吸到所述第二空气室中并通过冷凝器，并且将所述环境空气从所述冷凝器向下游排出并排出到所述壳体的外部；/n位于所述壳体中的除湿系统，所述除湿系统包括干燥剂轮，所述干燥剂轮可旋转地安装在所述壳体中以在垂直于分隔壁的平面中旋转，其中所述干燥剂轮的用作处理区段的一个区段位于所述第一空气室中，并且所述干燥剂轮的用作再生区段的第二区段位于所述第二空气室中；/n环境空气供气风扇，所述环境空气供气风扇用于将环境空气抽吸到所述第一空气室中，通过所述蒸发器，然后通过所述干燥剂轮的所述处理区段，其中所述第一空气室中的环境空气被冷却和除湿，并且所述干燥剂轮的所述再生区段通过在所述冷凝器中被加热并且由所述冷凝器风扇抽吸到所述第二空气室中的空气再生；/n用于将冷却和除湿的空气从所述第一空气室供应到封闭区的装置和用于将用于再生所述干燥剂轮的气流从所述第二空气室排出的装置；/n环境空气旁路，所述环境空气旁路限定第三空气室和用于通过所述第三空气室供应环境空气并将其作为旁路气流选择性地供应到所述封闭区的装置；以及/n用于选择性地冷却所述第三空气室中的所述旁路气流的装置。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171128 US 15/823,7001.一种空气调节和除湿系统，包括：
封闭的壳体，所述封闭的壳体具有将所述壳体分成第一空气室和第二空气室的壁；
制冷回路，所述制冷回路包括在所述第一空气室中的蒸发器盘管、在所述第二空气室中的冷凝器盘管、以及冷凝器风扇，所述冷凝器风扇用于将环境空气抽吸到所述第二空气室中并通过冷凝器，并且将所述环境空气从所述冷凝器向下游排出并排出到所述壳体的外部；
位于所述壳体中的除湿系统，所述除湿系统包括干燥剂轮，所述干燥剂轮可旋转地安装在所述壳体中以在垂直于分隔壁的平面中旋转，其中所述干燥剂轮的用作处理区段的一个区段位于所述第一空气室中，并且所述干燥剂轮的用作再生区段的第二区段位于所述第二空气室中；
环境空气供气风扇，所述环境空气供气风扇用于将环境空气抽吸到所述第一空气室中，通过所述蒸发器，然后通过所述干燥剂轮的所述处理区段，其中所述第一空气室中的环境空气被冷却和除湿，并且所述干燥剂轮的所述再生区段通过在所述冷凝器中被加热并且由所述冷凝器风扇抽吸到所述第二空气室中的空气再生；
用于将冷却和除湿的空气从所述第一空气室供应到封闭区的装置和用于将用于再生所述干燥剂轮的气流从所述第二空气室排出的装置；
环境空气旁路，所述环境空气旁路限定第三空气室和用于通过所述第三空气室供应环境空气并将其作为旁路气流选择性地供应到所述封闭区的装置；以及
用于选择性地冷却所述第三空气室中的所述旁路气流的装置。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，用于通过第三空气室选择性地供应环境空气的装置包括旁路风扇，所述旁路风扇从大气中抽吸空气，使空气通过用于选择性地冷却旁路气流的装置，然后使空气到达封闭区。


3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第三空气室包括在环境空气在第一空气室的蒸发器中被冷却之前选择性地将所述环境空气从所述第一空气室供应到所述第三空气室的装置。


4.根据权利要求3所述的系统，其中，用于选择性地将环境空气供应到所述第三空气室的装置包括可选择性操作的装置，所述可选择性操作的装置用于在所述第一空气室中的蒸发器的上游引导来自所述第一空气室的环境空气。


5.根据权利要求4所述的系统，所述系统包括位于第三空气室中的冷却装置的下游的装置，所述装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·布彻，P·丁纳格，R·纽瓦德，
申请(专利权)人：蒙特斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US