專利名稱：空調(diào)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)裝置，更特別地但不排它地涉及也用來收集水的空調(diào)裝置。
背景技術(shù)：
在美國專利682900、6935132和5829513中所描述的以及在澳大利亞專利申請 2004215315和2005266848中所描述的是使用換熱器的不同的空調(diào)裝置。
上面提到的空調(diào)裝置不從被處理空氣中收集水。典型地，空調(diào)裝置使用有制冷劑，制冷劑被壓縮和膨脹經(jīng)過不同的換熱器以便提 供所需溫度的空氣。這些已知的換熱器的操作需要相當多的能量并因此運行很昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服或基本上改進上述缺點中的至少一個缺點。這里公開了一種空調(diào)裝置，所述空調(diào)裝置包括具有第一空氣通路和第二空氣通 路的換熱器，每個空氣通路都具有入口和出口，并且在沿第一通路經(jīng)過的空氣與沿第二通 路經(jīng)過的空氣之間發(fā)生熱量傳遞；第一空氣泵，所述第一空氣泵用于使空氣沿第一通路從第一通路的入口流動到第 一通路的出口；第二空氣泵，所述第二空氣泵用于使空氣沿所述第二通路從所述第二通路的入口 流動到所述第二通路的出口；輸送部件，所述輸送部分用于將溶解的干燥劑輸送到所述第一通路，使沿所述第 一通路發(fā)生放熱反應(yīng)，以加熱沿所述第一通路經(jīng)過的空氣，并因此加熱沿所述第二通路經(jīng) 過的空氣；收集腔，所述收集腔定位成接收來自第一通路出口的溶解的干燥劑；和水/干燥劑泵，所述水/干燥劑泵從所述收集腔抽取溶解的干燥劑以將溶解的干 燥劑輸送給所述輸送部件。優(yōu)選地，所述輸送部件是噴嘴，并且裝置包括另一個噴嘴，所述另一個噴嘴定位成 將水噴霧輸送到所述第二通路的入口，由此降低沿所述第二通路經(jīng)過的空氣的溫度。優(yōu)選地，所述裝置包括位于所述第一通路出口下游的蒸發(fā)冷卻墊，空氣通過所述 蒸發(fā)冷卻墊以便被輸送到房間內(nèi)部。優(yōu)選地，所述裝置還包括介質(zhì)和另一個空氣泵，溶解的干燥劑輸送到所述介質(zhì)，所 述另一個空氣泵與所述介質(zhì)操作地相聯(lián)以使空氣穿過所述介質(zhì)，從而使所述介質(zhì)中的水蒸發(fā)。優(yōu)選地，所述裝置包括用于從所述介質(zhì)接收水的貯器，并且在所述貯器中露出所 述干燥劑，并且其中所述泵與所述貯器和所述第一噴嘴連通，以便將溶解的干燥劑輸送到 所述第一噴嘴。優(yōu)選地，所述裝置包括另一個收集腔和另一個貯器，所述另一個收集腔接收來自所述第二通路的空氣和來自所述介質(zhì)的空氣，所述另一個貯器設(shè)置用于收集來自所述另一 個收集腔的水。在另一個優(yōu)選的形式中，所述裝置包括加熱器，所述加熱器用于將來自所述第一 通路的空氣在其被輸送到所述房間內(nèi)部之前加熱。優(yōu)選地，所述裝置適于接收來自所述房間內(nèi)部的空氣以便輸送到所述第二空氣泵。優(yōu)選地，所述換熱器是第一換熱器，并且所述裝置還包括第二換熱器，所述第二換熱器設(shè)置有第三空氣通路和第四空氣通路，所述第三空 氣通路和第四空氣通路每個都具有入口和出口，并且在沿第四空氣通路經(jīng)過的空氣與沿第 三空氣通路經(jīng)過的空氣之間發(fā)生熱量傳遞；和用于將來自所述第三通路的空氣輸送到所述第二通路的管道。優(yōu)選地，所述裝置還包括將溶解的干燥劑輸送到所述第三通路的輸送部件。優(yōu)選地，所述裝置還包括將水輸送到所述第四通路的輸送部件。優(yōu)選地，其中所述換熱器或每個換熱器包括多個堆疊的框架，每個框架都具有矩形構(gòu)造，從而具有四個側(cè)邊，在所述四個側(cè)邊 中的兩個相對的側(cè)邊之間延伸有多個隔板，使得相鄰的隔板限定一個在所述相對的側(cè)邊之 間延伸的通道；定位在相鄰框架之間的片材，所述片材覆蓋相鄰框架的通道，并使經(jīng)過相鄰框架 的通道之間的流體之間發(fā)生熱量傳遞；每個框架的多個通道，所述多個通道包括入口通道部分，其中大體在中心的通道 部分和出口通道部分，大體在中心的通道部分相對于所述相對的側(cè)邊對角地延伸；并且所述多個框架提供了多個提供所述第一通路的通道，而其它的框架提供了多個提 供所述第二通路的通道。優(yōu)選地，其中對于每個通道，弧形的通道部分將入口通道部分和出口通道部分接 合到中心通道部分。優(yōu)選地，所述中心通道部分相對于所述相對的側(cè)邊以大約45°的角度延伸。優(yōu)選地，每個所述相對的側(cè)邊包括第一側(cè)邊部分和第二側(cè)邊部分，第一側(cè)邊部分 定位成彼此正對，第二側(cè)邊部分定位成彼此正對，并且其中對于所述多個通道中的每個通 道，入口部分從第一個第一側(cè)邊部分延伸，出口部分從另一個相對的側(cè)邊的第二側(cè)邊部分 延伸。優(yōu)選地，每個側(cè)邊部分延伸相應(yīng)側(cè)邊的長度的大約一半。優(yōu)選地，所述入口部分和所述出口部分與它們的相應(yīng)側(cè)邊大體正交地延伸。優(yōu)選地，所述框架布置成使得相鄰框架的中心通道部分基本垂直。優(yōu)選地，所述片材是基本不透濕氣的。優(yōu)選地，所述片材是Mylar (注冊商標)片。進一步公開了一種冷卻空氣的方法，所述方法包括以下步驟將包含水的空氣輸送到第一通路；將空氣輸送到與第一通路成熱量傳遞關(guān)系的第二通路；將干燥劑輸送到所述第一通路，使得所述第一通路中的水和所述干燥劑在沿所述第一通路經(jīng)過時溶解，由此產(chǎn)生熱量，這些熱量至少部分地傳遞給所述第二通路；將液體形式的水輸送到所述第二通路，從而至少部分地與沿所述第二通路經(jīng)過的 空氣一起沿所述第二通路行進，從而從所述第一通路傳遞到所述第二通路的熱量使所述第 二通路中水至少部分地蒸發(fā)，由此冷卻沿所述第二通路經(jīng)過的空氣。優(yōu)選地，所述方法，還包括從所述第一通路收集溶解的干燥劑的步驟，以及使水從 所述第一通路蒸發(fā)并使干燥劑復(fù)原以輸送到所述第一通路的步驟。優(yōu)選地，當所述干燥劑被輸送到所述第一通路時，所述干燥器以水溶液被輸送。優(yōu)選地，所述水和干燥劑溶液以噴霧的形式被輸送到所述第一通路。優(yōu)選地，所述干燥劑在所述第一通路的下游位置被輸送到所述第一通路。在一個可供選擇的優(yōu)選方式中，所述干燥劑在所述第一通路的上游位置被輸送到 所述第一通路。優(yōu)選地，水以噴霧的形式被輸送到所述第二通路。優(yōu)選地，所述方法包括使空氣沿第三通路經(jīng)過；使空氣沿第四通路經(jīng)過，第三通路與所述第四通路成熱量傳遞的關(guān)系，來自所述 第一通路的空氣輸送到所述第四通路的下游位置，使得來自所述第一通路的熱空氣沿所述 第四通路經(jīng)過。優(yōu)選地，水被輸送到所述第三通路從而沿所述第三通路經(jīng)過，并被來自所述第四 通路的熱量傳遞所加熱，從而使得沿所述第三通路經(jīng)過的水至少部分地蒸發(fā)，以冷卻沿所 述第三通路經(jīng)過的空氣。





下面參考附圖通過舉例的方式對本發(fā)明的優(yōu)選形式進行描述，附圖中 圖1是空調(diào)裝置的側(cè)視截面示意圖； 圖2是圖1裝置的變形例的側(cè)視截面示意圖； 圖3是圖2裝置的變形例的側(cè)視截面示意圖4是包括框架和用于隔離框架的片材的換熱器的局部分解軸側(cè)示意圖； 圖5是圖4換熱器的一部分的端視截面示意圖； 圖6是圖4換熱器的一部分的側(cè)視截面示意圖； 圖7是圖4換熱器中使用的框架的平面示意圖； 圖8是圖7框架的端視示意圖； 圖9是圖7框架的端視示意圖； 圖10是圖7框架的端視示意圖； 圖11是圖7框架的堆疊的軸側(cè)示意圖； 圖12是圖11堆疊的頂視平面示意圖； 圖13是圖1裝置的變形例的側(cè)視截面示意圖； 圖14是圖13的裝置中使用的單獨操作的蒸發(fā)器的側(cè)視截面示意圖； 圖15是圖1裝置的變形例的側(cè)視截面示意圖。
具體實施例方式在附圖的圖4至12中示意性地示出有換熱器10。換熱器10包括多個換熱器框架 12，這些換熱器框架布置成堆疊13，并且如圖5中最佳地示出的，相鄰的框架由片材15的長 度段14隔離。長度段14沿蛇形路徑布置以提供多個凹室(pockets) 16。在每個凹室中布 置有相應(yīng)的一個框架12。在該實施例中，每個框架12都具有矩形構(gòu)造，更特別地具有如圖8中最佳地示出 的正方形構(gòu)造。如圖12中最佳地示出的，堆疊13具有平行六表面體構(gòu)造。每個框架12都是大體扁平的(大體平面的)，并且在該實施例中每個框架12都具 有正方形構(gòu)造。每個框架12都具有四個側(cè)邊16、17、18和19。側(cè)邊17和19是大體扁平的 條帶21并且沒有任何孔。相對的側(cè)邊16和18每個都包括第一側(cè)邊部分22或23以及第 二側(cè)邊部分24或25。側(cè)邊部分23和24都是大體扁平的條帶并且沒有任何孔，而側(cè)邊部分 22和25每個都具有多個孔26或27。多個隔板28在側(cè)邊部分22和25之間延伸，隔板28基本上是條帶或凸緣，并且在 每對相鄰的隔板28之間布置有通道29。隔板28布置成使每個孔26/27與相應(yīng)的一個通道 29對準。優(yōu)選地，至少一些通道29被分隔板30沿縱向劃分。因此在操作中，流體可以經(jīng) 由一個孔26/27進入、沿相應(yīng)的通道29流動、從而經(jīng)由另一個孔26/27流出。相鄰?fù)ǖ?9 的通道29被長度段14隔離。支撐部件31在側(cè)邊17、18、19和20之間延伸，以幫助將隔板 28和30支撐在圖示的位置上。對此，應(yīng)該理解的是，支撐部件31不會阻擋通道29。每個通道29包括從側(cè)邊部分22延伸的第一通道部分32。每個通道29還包括從 側(cè)邊部分25延伸的第二通道部分33。對此，通道部分32和33與相應(yīng)的側(cè)邊部分22和25 大體正交地延伸。每個通道29還包括對角線的大體在中心的通道部分34，通道部分34可以被相應(yīng) 的一個隔板30沿縱向劃分。每個通道部分34都通過弧形的通道部分35與它的相應(yīng)的通 道部分32和33接合。如在圖11中最佳地示出的，每個對角線通道部分34相對于相對的 側(cè)邊16和18以大約45°的角度延伸。因此，在通道部分34處，隔板28和30也相對于側(cè) 邊16和18以大約45°的角度延伸。側(cè)邊部分22和25設(shè)置有突起36，當框架12布置成堆疊13時，所述突起36幫助 將管道安裝到其上。優(yōu)選地，側(cè)邊16和18設(shè)置有凸脊37，所述凸脊與緊鄰的框架12的對應(yīng)的縱向凹 槽38接合，從而使框架12對準并確?？蚣?2成堆疊13。如在圖6中最佳地示出的，每個框架12都具有凹槽38，在所述凹槽38內(nèi)，長度段 14布置成通過凸脊37接合在凹槽38上而牢固地附連到框架12。如在圖11中最佳地示出的，所述堆疊13具有四個側(cè)表面40至43，并且側(cè)表面41 和43具有條帶21，從而所述側(cè)表面41和43基本上是封閉的。側(cè)表面40和42具有孔26 和27，并且通道29在孔26和27之間延伸，使得流體能夠在側(cè)表面40和42之間流動。堆疊13特別地由多個框架12形成，這些框架12按照下面的方式堆疊。以圖11 中所示的定向布置每個可供選擇的框架。每個其它的框架與圖12中所示的框架12 —起布 置，但是繞橫向軸線44旋轉(zhuǎn)180°。因此，堆疊13具有四個表面部分45、46、47和48。表 面部分45和46具有孔26。表面部分47和48具有孔27。從表面部分46的孔26延伸的通道29與表面部分48的孔27連通。同時，表面部分45的通道26與表面部分47的孔27 連通。因此，相鄰框架12的對角線通道部分34大體垂直。由于長度段14介于相鄰的框架12之間，所以相鄰框架12的通道29不與流體流連通，但是相鄰框架12的通道29之間存在熱量傳遞。例如，流體能夠進入表面46的孔26 并行進通過通道29，以便經(jīng)由表面48中的孔27流出，而進入表面47的孔27中的流體將經(jīng) 由通道29流到表面45的孔26，以便將來自從表面部分46流到表面部分48的流體的熱量 傳遞給從表面部分47流到表面部分45的流體。為了防止水傳輸通過片材15，片材15可以 由塑料材料形成。優(yōu)選地，所述片材是Mylar (注冊商標)。在表面部分46和48之間延伸的通道29提供了第一流體通路，而在表面部分45 和47之間延伸的通道29提供了第二流體通路。表面部分45、46、47和48是大體平面的，并且孔26和27布置成線性行。表面部 分45的行相對于表面部分46的行偏移，而表面部分48的行相對于表面部分47的行偏移。如在圖12中最佳地示出的，相鄰框架12的對角線部分34大體垂直。在附圖12 中標記出兩個對角線通道部分34，如可以看到的，這兩個對角線通道部分大體垂直。在附圖的圖1中示意性地示出有空調(diào)裝置50?？照{(diào)裝置50包括參照圖5至13描述的換熱器10。然而，換熱器10也可以是美國 專利6829900、6935132或5829513中的任一個專利中描述的換熱器，或者可以是澳大利亞 專利申請2004215315或2005266840或公開號為W093. 18360的國際專利申請中的任一個 專利申請中描述的換熱器?？照{(diào)裝置50安裝在將房間內(nèi)部53與房間外部55隔離開的墻壁54上。空調(diào)裝置 50具有外殼51，該外殼51設(shè)置有入口 52，該入口 52與房間內(nèi)部53連通，從而從房間內(nèi)部 53抽取空氣。外殼51還具有出口 56，該出56將調(diào)節(jié)后的空氣輸送到房間內(nèi)部53。外殼51還設(shè)置有收集腔57，該收集腔57還用作從房間外部55抽取空氣的入口。 在收集腔57的下方是另一個收集腔58，該另一個收集腔也從房間外部55抽取空氣。出口 59將空氣排出到房間外部55。在外殼51內(nèi)布置有換熱器，所述換熱器可以是參考圖4至12描述的換熱器10。 換熱器10具有第一空氣通路60和第二空氣通路61?？諝馔?0從表面部分46到表面部 分45，而第二空氣通路61從表面部分47到表面部分48。因此，第一通路60從收集腔57 抽取空氣(來自外部的空氣)以輸送到出口 56。第二通路61從房間內(nèi)部53經(jīng)由入口 52 抽取空氣以輸送到出口 59。與第一通路60連通的是噴嘴62，該噴嘴62將噴霧63輸送到表面部分48。噴霧 63是溶解在水中的干燥劑。典型地，所述干燥劑可以是氯化鋰，但是也可以采用氯化鈣和溴 化鋰。帶有溶解的干燥劑的水進入通路60并沿通路60流動，以被接收在收集腔57中。具 有干燥劑的水在沿通路60經(jīng)過時從沿通路60經(jīng)過的空氣中吸收另外的水，從而存在放熱 反應(yīng)。該放熱反應(yīng)使通路60內(nèi)的溫度升高，并因此加熱了沿通路61經(jīng)過的空氣。因此這 就冷卻了通路60中的空氣。越多的溶解的干燥劑被冷卻，將會從沿通路60經(jīng)過的空氣中 吸收越大量的水，由此增加了放熱反應(yīng)。因此，離開通路60并進入收集腔64的空氣在與蒸發(fā)冷卻墊65接合之前非常干 燥。噴嘴66操作地與墊65相聯(lián)，噴嘴66在墊65處以噴霧的形式輸送水。
空氣通過風扇67形式的空氣泵被抽吸通過通路60、通過收集腔64和通過墊65。 風扇67將空氣經(jīng)由加熱器68輸送到出口 56。加熱器68只在需要時工作。風扇69形式的空氣泵與通路61相聯(lián)。風扇69從入口 52抽取空氣(來自房間內(nèi) 部53的空氣)，并經(jīng)由收集腔70輸送所述空氣。在收集腔70中布置有噴嘴71，該噴嘴71 將水噴霧72輸送到通路61的下游端。經(jīng)過噴嘴72被輸送到通路61的水冷卻沿通路61 經(jīng)過的空氣，由此降低了沿通路61經(jīng)過的空氣的溫度。沿通路61經(jīng)過的潮濕的空氣和水 被輸送到收集腔73，收集腔73與出口 59連通。進入收集腔57的具有溶解的干燥劑的水流到收集腔57的下端，以便被輸送到蒸 發(fā)墊74形式的多孔介質(zhì)中。風扇75形式的空氣泵使空氣經(jīng)過墊74，以使得墊74中的水至 少部分地蒸發(fā)。墊74與貯器77連通，貯器77接收水和溶解的干燥劑。泵78從貯器77中抽取水 和溶解的干燥劑，并將其在壓力下輸送到噴嘴62以備再次使用。風扇75從收集腔58中并因此從房間外部55抽取空氣。在風扇75和墊74之間的是加熱器79，該加熱器79操作用于使墊74中的水蒸發(fā)， 因此使干燥劑濃縮。從通路61輸送到收集腔73的空氣比經(jīng)由墊74輸送到收集腔73的基本上飽和的 熱空氣要冷，因此使得水在收集腔73中冷凝，冷凝的水被輸送并聚集在貯器76中。貯器76 中的水是可飲用的因此最有用。優(yōu)選地，風扇67、69和75是電動操作的，并且可以從太陽能電池板或電力網(wǎng)獲得
能量°在圖1的實施例中，流過通路60和61的空氣是大體反向的。在圖2中示意性地示出有作為空調(diào)裝置50的一個變形例的空調(diào)裝置80。空調(diào)裝 置80安裝在將建筑物的內(nèi)部82與外部83隔離開的墻壁81上。空調(diào)裝置80具有外殼84， 該外殼84設(shè)置有從內(nèi)部82抽取空氣的入口 85以及將空氣輸送到內(nèi)部82的出口 86?？照{(diào) 裝置80還具有將空氣輸送到外部83的另一個出口 87以及從外部83抽取空氣的另外兩個 入口 88和89。在外殼84內(nèi)部布置有換熱器10。在該實施例中，換熱器10具有兩個通路90和 91，并且空氣以大體相同的方向流過換熱器10。通路90從表面部分47延伸到表面部分45， 而通路91從表面部分48延伸到表面部分46。風扇92形式的第一空氣泵將空氣輸送到通路91，而風扇93形式的第二空氣泵將 空氣輸送到通路90。風扇92從入口 88抽取空氣并將空氣輸送到通路91，空氣從通路91經(jīng)由出口 86 離開。風扇93從入口 85抽取空氣并將空氣輸送到通路90以經(jīng)由出口 87離開。在通路91和風扇92之間布置有噴嘴173，該噴嘴173用于輸送水的噴霧94，在水 中溶解有例如氯化鋰的干燥劑。噴霧進入通路91，并且在通路91中伴隨發(fā)生放熱反應(yīng)，以 加熱通過通路91的空氣。實際上，在其中溶解有氯化鋰的水溶解包含在輸送到通路91中 的空氣流中的另外的水。在通路91和90之間存在熱量交換，使得沿通路91經(jīng)過的空氣被沿通路90經(jīng)過 的空氣冷卻。沿通路90經(jīng)過的空氣被經(jīng)由噴嘴96輸送的水噴霧95冷卻。噴霧對準表面部分47。干燥空氣被輸送到與出口 86連通的收集腔97中。出口 86包括蒸發(fā)冷卻墊98，該冷卻墊98操作以冷卻被輸送到內(nèi)部82的空氣。還 設(shè)置有一個加熱器99，如果被輸送到內(nèi)部82的空氣需要加熱時，加熱器99操作。收集腔97收集來自通路91的水和干燥劑，并將其排放到通路91的下端，通路91 的下端與再生墊100相連。墊100是多孔介質(zhì)，允許具有干燥劑的水通過其中，并且允許空 氣穿過墊100。通過去除從墊100中蒸發(fā)的水，水(其中溶解有干燥劑)被濃縮后輸送到 貯器101中。風扇102形式的空氣泵從入口 89抽取 空氣，并使空氣穿過墊100。存在于墊 100中的水被輸送到貯器101中。泵103從貯器101中抽取其中溶解有干燥劑的水，并在壓 力下將水輸送到噴嘴137。加熱器104布置在風扇102和墊100之間，并且操作用于加熱被輸送到墊100的 空氣，以幫助蒸發(fā)墊100中的水。在通路90的下游的是出口腔105，來自通路90的冷濕空氣被輸送到出口腔105。經(jīng)由墊100進入腔105的熱的接近飽和的空氣由從通路90進入腔105的空氣冷 卻。因此，水在腔105中冷凝。在腔105中冷凝的水被收集到貯器106中，從貯器106可以將水泵到噴嘴96或用 于其它用途。對此應(yīng)該理解的是，貯器106中的水是可飲用的。與墊98相聯(lián)的是噴嘴或管107，該噴嘴或管107將水輸送到蒸發(fā)冷卻墊98。噴嘴 107可以從貯器106接收水。泵108將水輸送到噴嘴96和107。在圖3中示意性地示出有空調(diào)裝置110?？照{(diào)裝置110是空調(diào)裝置50和空調(diào)裝置 80的變形例。在該實施例中，空調(diào)裝置110布置在建筑物的外部，并通過管道111和112與 建筑物的內(nèi)部連通?？諝饨?jīng)由管道112輸送到建筑物的內(nèi)部，而管道111將建筑物內(nèi)部的 空氣抽出?？照{(diào)裝置110具有外殼113，該外殼113具有與管道112連通的出口 114以及與管 道111連通以從管道111接收空氣的入口 115。外殼113具有將空氣排放到外部的另一個出口 116以及從外部抽取空氣的入口 117 和 118。在外殼115內(nèi)部的是換熱器10，該換熱器設(shè)置有空氣通路119和120?？照{(diào)裝置110具有風扇121形式的第一空氣泵，該第一空氣泵從管道111抽取空 氣，并將空氣輸送到通路119，空氣從通路119經(jīng)由出口 116離開。風扇122形式的第二空 氣泵從通路120抽取空氣，通路120從入口 118抽取空氣。從圖3中可以看出，空氣沿通路 119和120以相反的方向經(jīng)過。在通路120下游的是收集腔123，該收集腔123具有噴嘴124，該噴嘴124將噴霧 125輸送到通路120延伸所至的表面48。噴霧是其中溶解有干燥劑的水，干燥劑例如氯化 鋰。噴霧進入通路120并且由于吸收沿通路120經(jīng)過的空氣中的濕氣而伴隨有放熱反應(yīng)發(fā) 生。因此，通路120中的空氣被加熱。在噴嘴124的下游布置有蒸發(fā)冷卻墊125，該冷卻墊125接收來自噴嘴126的水。 因此，被輸送到管道112的空氣由于沿通路120經(jīng)過而被干燥，并且基本上被空氣所通過的 墊125冷卻。如果被輸送到風扇122的空氣需要加熱的話還設(shè)置有加熱器127。
在風扇121下游的是噴嘴128，該噴嘴128將水噴霧輸送到表面47以冷卻沿通路 119經(jīng)過的空氣。因此，沿通路120經(jīng)過的空氣被沿通路119經(jīng)過的空氣冷卻。入口 118與收集腔128連通，收集腔128收集存在于通路120下端的水和干燥劑， 并將其引導(dǎo)到與再生墊129連通的下端。墊129是多孔介質(zhì)，水可以穿過墊129被收集到 貯器130中?？諝庖部梢詸M向地穿過墊129，氣流由從入口 117抽取空氣的風扇131提供。 泵133從貯器130中抽取水(其中溶解有干燥劑)并將其輸送到噴嘴124。加熱器134設(shè) 置用于加熱被輸送到墊129的空氣以使得水從墊129中蒸發(fā)，因此使被輸送到貯器130中 的水中的干燥劑濃縮。離開墊129并被輸送到收集腔132的熱的濕空氣被離開通路119的空氣冷卻。這 使得收集腔132中的水冷凝。冷凝水被輸送到貯器135中。該水是可飲用的，并且可以用于許多任意的用途。然 而，泵136從貯器135中抽出至少一部分水，并將水輸送到噴嘴126和128。在上面描述的優(yōu)選實施例中，為了延長溶解的干燥劑的供應(yīng)，貯器77、101和130 可以被加大。如果加熱器79、104或134不操作，這些加大的貯器可以將水和干燥劑輸送到 換熱器10，以持續(xù)加熱經(jīng)過那里的空氣。例如，如果這些加熱器是通過太陽能電池板供電 的，那么它們在夜間是不操作的。在圖13中示意性地示出有空調(diào)裝置150?？照{(diào)裝置150是圖1、2和3中的實施例 的變形例?？照{(diào)裝置150接收空氣151并將空氣152輸送回內(nèi)部?？照{(diào)裝置150具有外部外殼153，該外部外殼153設(shè)置有出口 154和入口 155。外 殼153具有用于抽取環(huán)境空氣的另一個入口 156。在外殼153內(nèi)部的是換熱器10。表面48通過通道91從入口 151抽取空氣，通道 91從入口 151延伸到表面48，并將空氣輸送到腔157中。通路162將空氣輸送到腔158中。噴嘴159將濃縮的干燥劑以噴霧的形式輸送到表面48，使得干燥劑以小液滴的形 式被輸送到通路161。噴嘴160將冷卻水以噴霧的形式輸送到通路162。沿通路161經(jīng)過的溶解的干燥劑進一步從也沿通路161經(jīng)過的空氣中吸收水。這 導(dǎo)致了上文所述的放熱反應(yīng)。因此，沿通路161經(jīng)過的空氣的溫度升高。因此通過使沿通 路162經(jīng)過的水蒸發(fā)冷卻了沿通路162經(jīng)過的空氣，所以冷卻的空氣被輸送到腔158。任何進入腔158的水都被輸送到貯器163中。貯器163的水由泵164輸送到噴 嘴160。輸送到腔157的水和干燥劑經(jīng)過墊165，經(jīng)過墊165的水進一步蒸發(fā)并被輸送到腔 158。蒸發(fā)的水在到達腔158中的冷空氣時冷凝，并被輸送到貯器163。經(jīng)濃縮的溶解的干 燥劑被輸送到貯器166。然后，水和溶解的干燥劑經(jīng)由泵167被抽取并在壓力下被輸送到噴 嘴 159?？諝鈴那?58中被循環(huán)風扇169經(jīng)由噴霧抑制墊168抽出，循環(huán)風扇169經(jīng)由管 道170將空氣輸送到表面47。因此，使空氣在壓力下沿通路162經(jīng)過，從而被輸送到腔158。 風扇169通過在腔158中產(chǎn)生低壓而經(jīng)由入口 156吸入空氣，并使空氣沿通路161經(jīng)過以 輸送到腔157中。風扇171將空氣151抽取到入口 155中，并使空氣151穿過墊165。還可以設(shè)置加 熱器172，以用于在空氣輸送到墊165之前加熱空氣。噴霧抑制墊173設(shè)置在出口 154處，空氣152穿過噴霧抑制墊173經(jīng)過。
在圖13的實施例中，空氣151可以來自房間的內(nèi)部或外部，空氣152返回到房間的內(nèi)部。經(jīng)由入口 156抽取的空氣可以從外部抽取。然而應(yīng)該理解的是，空調(diào)裝置151也可 以是關(guān)于制冷系統(tǒng)的空調(diào)裝置，在制冷系統(tǒng)中空調(diào)裝置150可以從制冷機的內(nèi)部空間抽取 空氣151，并將空氣152返回到制冷機內(nèi)部。在這種例子中，空氣152可以具有1°C到10°C 的溫度范圍。在上文描述的圖13的優(yōu)選實施例中，空調(diào)裝置150也可以通過抽取外部的潮濕空 氣并從中提取水而被用于收集水。上文描述的任一優(yōu)選實施例都可以與如圖14所示的太陽能操作的蒸發(fā)組件200 一起使用。蒸發(fā)組件200可以包括水箱201，該水箱201可以接收經(jīng)過蒸發(fā)被濃縮的溶解 的干燥劑。另一個貯水箱202可以與水箱201相連。作為一個特殊的實施例，泵167可以 將溶解的干燥劑輸送到上水箱203、然后向下流到加熱表面204以便輸送到水箱201。表面 204典型地可以是黑的熱吸收表面，以便加熱流過該表面的液體從而使水蒸發(fā)，由此使輸送 到水箱201的溶解的干燥劑濃縮。透明薄片(玻璃)205可以幫助增加表面204的溫度。 另外如果進一步需要，風扇206可以使空氣經(jīng)過液體以幫助蒸發(fā)，并且空氣經(jīng)由出口 207離 開。然后濃縮的溶解的干燥劑可以被輸送到噴嘴159。典型地，可以將蒸發(fā)組件200安裝到建筑物209的屋頂208上。蒸發(fā)組件200還可以在相聯(lián)的空調(diào)系統(tǒng)不操作時用于使干燥劑濃縮。例如，為了 持續(xù)地濃縮，溶解的干燥劑可以從水箱201和202循環(huán)到水箱203。然后，這些濃縮的干燥 劑可以在組件不再接收陽光時被使用。在圖15中示意性地示出有空調(diào)裝置250。對此，空調(diào)裝置250可以僅僅調(diào)節(jié)輸送 到房間的空氣或者可供選擇地可以調(diào)節(jié)用于制冷機的空氣?？照{(diào)裝置250具有外部外殼281，外部外殼281設(shè)置有多個空氣入口 251、252、253 和254以及出口 255。在外殼250內(nèi)布置有第一換熱器256和第二換熱器257，換熱器256和256可以 分別是如上文描述的換熱器10。換熱器256具有第一通路258和第二通路259，而換熱器 257具有第一通路260和第二通路261。通路258和260將空氣輸送到腔262，腔262設(shè)置有多個通風口，空氣通過通風口 被排出到外部。來自腔265的空氣被輸送到出口 255處的風扇266?？諝鈴娘L扇266被輸 送到房間內(nèi)部、制冷機內(nèi)部或冷卻室。在通路258上游的是噴嘴278，噴嘴278將水噴霧輸送到通路258，使水噴霧沿通 路258與被輸送到通路258的空氣一起通過。噴嘴278從泵268接收具有壓力的水，泵268 從貯器264接收水。沿通路258經(jīng)過的空氣來自風扇269，風扇269從入口 254抽取空氣并 將空氣在壓力下輸送到通路258。在通路260上游的是噴嘴270，該噴嘴270從泵268接收具有壓力的水，以便于將 水噴霧輸送到通路260。沿通路260經(jīng)過的空氣來自風扇271，該風扇271從入口 253抽取 空氣并將空氣在壓力下輸送到通路260。在通路261下游的噴嘴272以如下方式將噴霧輸送到通路261，即噴霧沿通路261 以與沿通路261經(jīng)過的空氣流相反方向經(jīng)過。經(jīng)由噴嘴272輸送的噴霧是溶解的干燥劑， 該熔接的干燥劑由泵273輸送到噴嘴272，泵273從貯器274中抽取溶解的干燥劑。
來自入口 251的空氣進入腔275，該腔275將空氣供給通路261。沿通路261經(jīng)過 的空氣中的濕氣進一步稀釋干燥劑，導(dǎo)致上文討論的放熱反應(yīng)。溶解的干燥劑被輸送到腔 275，從這里又被排放到蒸發(fā)墊276。風扇277使空氣流穿過墊276，以使墊中的水蒸發(fā)，由 此冷凝用于輸送到貯器274的干燥劑。穿過墊276的空氣被輸送到腔262，并與來自通路258和260的空氣混合。泵268還在壓力下將水輸送到噴嘴278，噴嘴278將水噴出以輸送到通路258。噴 霧形式的水冷卻沿通路258經(jīng)過的空氣，并且冷卻了的空氣被輸送到腔252。進一步地，離 開通路261的空氣穿過噴霧抑制墊279以輸送到通路259。如上文提到的，沿通路261經(jīng)過 的空氣被加熱，并因此使被輸送到通路259的空氣變熱，這幫助蒸發(fā)沿通路258經(jīng)過的水， 由此冷卻沿通路258經(jīng)過的空氣。另一個墊280設(shè)置用于另外抑制噴霧。在上文描述的空調(diào)裝置250的操作中，干燥的冷空氣經(jīng)由出口 255離開，而來自房 間內(nèi)部或制冷機內(nèi)部的返流空氣被輸送到入口 253和254。外部空氣被輸送到入口 251和 252。在上文描述的250的變形例中，離開出口 265的干燥冷空氣的一部分經(jīng)由管道283 被輸送到入口 254。優(yōu)選地，管道283可以包括一個可調(diào)地控制沿管道283經(jīng)過的流量的閥。在另一變形例中，在風扇277和墊276之間具有加熱器282。在圖15的實施例中，空調(diào)裝置250可以提供干燥的冷空氣、加熱的空氣，并且還用 于從經(jīng)由入口 251和252抽取的外部空氣中收集水。在上文描述的有選實施例中，噴嘴71、96、128、160、270和278可以關(guān)閉。因此，被 輸送到出口 56、86、114、154和255的空氣在冬季需要時是被加熱的。上文所描述的優(yōu)選實施例的進一步的優(yōu)點在于例如氯化鋁的干燥劑對從通路 60、91、120、160、270和278輸送到出口 56、86、114和154的空氣進行了殺菌。
權(quán)利要求
一種空調(diào)裝置，所述空調(diào)裝置包括具有第一空氣通路和第二空氣通路的換熱器，每個空氣通路都具有入口和出口，并且在沿第一通路經(jīng)過的空氣與沿第二通路經(jīng)過的空氣之間發(fā)生熱量傳遞；第一空氣泵，所述第一空氣泵用于使空氣沿第一通路從第一通路的入口流動到第一通路的出口；第二空氣泵，所述第二空氣泵用于使空氣沿所述第二通路從所述第二通路的入口流動到所述第二通路的出口；輸送部件，所述輸送部件用于將溶解的干燥劑輸送到所述第一通路，以便沿所述第一通路發(fā)生放熱反應(yīng)，以加熱沿所述第一通路經(jīng)過的空氣，并因此加熱沿所述第二通路經(jīng)過的空氣；收集腔，所述收集腔定位成接收來自第一通路出口的溶解的干燥劑；和水/干燥劑泵，所述水/干燥劑泵從所述收集腔抽取溶解的干燥劑，以將溶解的干燥劑輸送給所述輸送部件。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述輸送部件是噴嘴，并且所述裝置包括另一個噴 嘴，所述另一個噴嘴定位成將水噴霧輸送到所述第二通路的入口，由此降低沿所述第二通 路經(jīng)過的空氣的溫度。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，所述裝置還包括位于所述第一通路出口下游的蒸發(fā) 冷卻墊，空氣通過所述蒸發(fā)冷卻墊以便被輸送到房間內(nèi)部。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，所述裝置還包括介質(zhì)和另一個空氣泵，溶解的干燥 劑輸送到所述介質(zhì)，所述另一個空氣泵與所述介質(zhì)操作地相聯(lián)以使空氣穿過所述介質(zhì)，從 而使所述介質(zhì)中的水蒸發(fā)。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的裝置，所述裝置還包括用于從所述介質(zhì)接收水的 貯器，并且在所述貯器中露出所述干燥劑，并且其中所述泵與所述貯器和所述第一噴嘴連 通，以便將溶解的干燥劑輸送到所述第一噴嘴。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，所述裝置還包括另一個收集腔和另一個貯器，所述另一 個收集腔接收來自所述第二通路的空氣和來自所述介質(zhì)的空氣，所述另一個貯器設(shè)置用于 收集來自所述另一個收集腔的水。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的裝置，所述裝置還包括加熱器，所述加熱器用于將 來自所述第一通路的空氣在其被輸送到所述房間內(nèi)部之前加熱。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的裝置，其中所述裝置適于接收來自所述房間內(nèi)部 的空氣以便輸送到所述第二空氣泵。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項所述的裝置，其中所述換熱器是第一換熱器，并且所述裝 置還包括第二換熱器，所述第二換熱器設(shè)置有第三空氣通路和第四空氣通路，所述第三空氣通 路和第四空氣通路每個都具有入口和出口，并且在沿第四空氣通路經(jīng)過的空氣與沿第三空 氣通路經(jīng)過的空氣之間發(fā)生熱量傳遞；和用于將來自所述第三通路的空氣輸送到所述第二通路的管道。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，所述裝置還包括將溶解的干燥劑輸送到所述第三通路 的輸送部件。
11.如權(quán)利要求9或10所述的裝置，所述裝置還包括將水輸送到所述第四通路的輸送 部件。
12.如權(quán)利要求1至11中任一項所述的裝置，其中所述換熱器或每個換熱器包括多個堆疊的框架，每個框架都具有矩形構(gòu)造，從而具有四個側(cè)邊，多個隔板在所述四個側(cè)邊中的兩個相對的側(cè)邊之間延伸，使得相鄰的隔板限定在所述相對的側(cè)邊之間延伸的通 道；定位在相鄰框架之間的片材，所述片材覆蓋相鄰框架的通道，并使經(jīng)過相鄰框架的通 道之間的流體之間發(fā)生熱量傳遞；每個框架的多個通道，所述多個通道包括入口通道部分、大體在中心的通道部分和出 口通道部分，其中大體在中心的通道部分相對于所述相對的側(cè)邊對角地延伸；并且其中所述多個框架提供了多個提供所述第一通路的通道，而其它的框架提供了多個提供所 述第二通路的通道。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中對于每個通道，弧形的通道部分將入口通道部分 和出口通道部分接合到中心通道部分。
14.如權(quán)利要求12或13所述的裝置，其中所述中心通道部分相對于所述相對的側(cè)邊以 大約45°的角度延伸。
15.如權(quán)利要求12、13或14所述的裝置，其中每個所述相對的側(cè)邊包括第一側(cè)邊部分 和第二側(cè)邊部分，其中第一側(cè)邊部分定位成彼此正對，第二側(cè)邊部分定位成彼此正對，并且 其中對于所述多個通道中的每個通道，入口部分從第一個第一側(cè)邊部分延伸，出口部分從 另一個相對的側(cè)邊的第二側(cè)邊部分延伸。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中每個側(cè)邊部分延伸相應(yīng)側(cè)邊的長度的大約一半。
17.如權(quán)利要求12至16中任一項所述的裝置，其中所述入口部分和所述出口部分與它 們的相應(yīng)側(cè)邊大體正交地延伸。
18.如權(quán)利要求12至17中任一項所述的裝置，其中所述框架布置成使得相鄰框架的中 心通道部分基本垂直。
19.如權(quán)利要求12至18中任一項所述的裝置，其中所述片材是基本不透濕氣的。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述片材是Mylar(注冊商標)片。
21.—種冷卻空氣的方法，所述方法包括以下步驟將包含水的空氣輸送到第一通路；將空氣輸送到與第一通路成熱量傳遞關(guān)系的第二通路；將干燥劑輸送到所述第一通路，使得所述第一通路中的水和所述干燥劑在沿所述第一 通路經(jīng)過時溶解，由此產(chǎn)生熱量，這些熱量至少部分地傳遞給所述第二通路；將液體形式的水輸送到所述第二通路，從而至少部分地與沿所述第二通路經(jīng)過的空氣 一起沿所述第二通路行進，從而從所述第一通路傳遞到所述第二通路的熱量使所述第二通 路中水至少部分地蒸發(fā)，由此冷卻沿所述第二通路經(jīng)過的空氣。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，所述方法還包括從所述第一通路收集溶解的干燥劑的 步驟，以及使水從所述第一通路蒸發(fā)并使干燥劑復(fù)原以輸送到所述第一通路的步驟。
23.如權(quán)利要求21或22所述的方法，其中所述干燥劑被輸送到所述第一通路，所述干 燥劑以水溶液被輸送。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述水和干燥劑的溶液以噴霧的形式被輸送到所 述第一通路。
25.如權(quán)利要求21至24中任一項所述的方法，其中所述干燥劑在所述第一通路的下游 位置被輸送到所述第一通路。
26.如權(quán)利要求21至24中任一項所述的方法，其中所述干燥劑在所述第一通路的上游 位置被輸送到所述第一通路。
27.如權(quán)利要求21至26中任一項所述的方法，其中水以噴霧的形式被輸送到所述第二 通路。
28.如權(quán)利要求21至27中任一項所述的方法，所述方法還包括使空氣沿第三通路經(jīng)過；使空氣沿第四通路經(jīng)過，第三通路與所述第四通路成熱量傳遞的關(guān)系，來自所述第一 通路的空氣輸送到所述第四通路的下游位置，使得來自所述第一通路的熱空氣沿所述第四 通路經(jīng)過。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中水被輸送到所述第三通路從而沿所述第三通路經(jīng) 過，并被來自所述第四通路的熱量傳遞所加熱，從而使得沿所述第三通路經(jīng)過的水至少部 分地蒸發(fā)，以冷卻沿所述第三通路經(jīng)過的空氣。
全文摘要
一種換熱器，所述換熱器具有空氣通過其中的第一通路(90)和第二通路(91)，在兩個通路(90，91)之間存在熱交換。外部潮濕空氣與溶解的干燥劑一起被輸送到第一通路(90)。放熱反應(yīng)發(fā)生并將熱量傳遞給第二通路(91)。潮濕空氣經(jīng)過第二通路(91)，并使第二通路(91)中的水蒸發(fā)，由此冷卻沿第二通路(91)經(jīng)過的空氣。
文檔編號F24F3/14GK101828078SQ200880111673
公開日2010年9月8日 申請日期2008年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日
發(fā)明者約翰·弗朗西斯·烏爾馳 申請人:約翰·弗朗西斯·烏爾馳