專利名稱：干燥劑單元控制系統(tǒng)和方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明通常涉及加熱、通風和空氣調(diào)節(jié)(HVAC)系統(tǒng)和方法，以及處理干燥系統(tǒng)和方法，更具體地涉及結(jié)合熱激活干燥劑輪的空氣調(diào)節(jié)、除濕或干燥系統(tǒng)。本發(fā)明還提供一種用于保存/減少在利用干燥劑輪的這種系統(tǒng)的使用期間所消耗的能量方法。
背景技術(shù)：
干燥劑輪和能量回收輪是HAVC中使用或用于調(diào)節(jié)處理空氣的兩種類型的輪。干燥劑輪用于將水分從一個空氣流傳遞到另一個空氣流。干燥劑輪具有兩種不同的類型“主動式”干燥劑輪，以及“被動式”干燥劑輪?！爸鲃邮健备稍飫┹喞猛獠繜嵩磥砑訜峥諝饬髦械囊粋€，以再激活/再生輪的一部分。“主動式”干燥劑輪已通常用于需要高水分去除的工業(yè)應用，不過在商業(yè)HAVC中也越來越多地被使用。這樣的主動式干燥劑輪和系統(tǒng)的示例在例如專利號為No. 6，311，511、 No. 5，551，245、No. 5，816，065 的數(shù)個專利中公開?！氨粍邮健备稍飫┹啿焕猛獠繜嵩炊蕾噧蓚€或更多個空氣流之間相對的濕度差，以驅(qū)動空氣流之間的水分傳遞?！氨粍邮健备稍飫┹喯到y(tǒng)和使用的示例在美國專利 No. 6，237，354 和 No. 6，199，388 中公開。因為熱激活干燥劑輪系統(tǒng)使用基本的熱能(蒸汽、電、氣體等等)來再激活或再生輪，所以在過去已采用各種方法，目的在于用各種控制方法和/或使用附加部件使再生能量的使用減到最小。諸如將熱能從處理空氣傳遞到再激活入口空氣或?qū)崮軓脑偌せ羁諝獾某隹趥鬟f到再激活空氣的入口的熱回收裝置的方法導致過大的“成本增加”。除濕是從空氣除去水分的過程。有若干除濕空氣的已知方法。但是，兩個普遍使用的方法利用冷凍和干燥劑。在利用冷凍來除濕的情況下，水分被使得在冷卻盤管上凝結(jié)， 從而從通過冷卻盤管的空氣流去除水分。在利用干燥劑來除濕的情況下，所采用的處理為吸收或吸附中的一個。在吸收中，使用液體或固體干燥劑，典型地為鹵化物鹽或溶液。對于吸附，使用固體干燥劑，例如硅膠、活性氧化鋁、分子篩等等?；诟稍飫┑某凉駲C系統(tǒng)可以是多塔循環(huán)型，或是連續(xù)旋轉(zhuǎn)型。待干燥的空氣通常被稱作處理空氣，用于再生干燥劑的空氣被稱作再生或再激活空氣。實踐中，基于冷凍的除濕系統(tǒng)受限于其能夠去除的水分，由于為了達到冰點下的結(jié)露點濕度，霧集結(jié)在冷卻盤管上，使得系統(tǒng)更加復雜并通常需要提供再加熱。另一方面，干燥劑除濕機系統(tǒng)獨立于空氣的結(jié)露點而工作，因而能夠達到很多工業(yè)應用所必需的非常低的結(jié)露點濕度。已知，通常使用的示例為用于藥品生產(chǎn)的制藥區(qū)域以及食品加工區(qū)域，這要求比單獨通過冷凍在技術(shù)上或經(jīng)濟上能夠達到的相對濕度或結(jié)露點濕度更低的相對濕度或結(jié)露點濕度。使用冷凍和干燥劑單元的混合系統(tǒng)也被普遍地使用，該混合系統(tǒng)有助于減少能量使用并提供整個除濕系統(tǒng)的簡單可靠的操作。與冷凍型除濕單元相比，干燥劑除濕機通常使用更多的熱能，主要用于干燥劑的再生或再激活。相應地，這些年來，在干燥劑裝備物理構(gòu)造以及用于干燥劑除濕機系統(tǒng)的容量和能量控制的控制策略中，產(chǎn)生了若干改進以最小化干燥劑除濕機的能量使用。用于在大氣壓下對空氣進行除濕/干燥的干燥劑除濕機單元現(xiàn)在通常為旋轉(zhuǎn)型， 其中，干燥劑包含在旋轉(zhuǎn)床(或輪)內(nèi)。輪連續(xù)地或間歇地運動，盡管通常具有兩個隔室 (或扇區(qū))，一個用于處理，另一個用于再生。在處理扇區(qū)中，待除濕的空氣(通常稱作處理空氣)穿過輪并通過與干燥劑接觸而被干燥。在再生扇區(qū)中，空氣通常被從大氣吸入，穿過熱源，這升高了再激活空氣的溫度，然后穿過被稱作再激活或再生扇區(qū)的輪的其余部分，加熱輪并排出水。通常，處理扇區(qū)在總的床/輪的面積的50%至80%之間變化，盡管該處理扇區(qū)可以更多或更少，其余部分為再激活扇區(qū)。通常，在處理扇區(qū)和再生扇區(qū)之間增加另一扇區(qū)，該另一扇區(qū)被稱作凈化扇區(qū)。第三空氣流(通常被稱作凈化空氣)穿過凈化扇區(qū)并被用作再生空氣的一部分。凈化扇區(qū)的結(jié)合有助于在余熱進入處理扇區(qū)之前從旋轉(zhuǎn)輪回收一些余熱，從而減少用于再生的總體能量需求，以及增加通過輪去除的全部水分。在典型的干燥劑除濕機單元中，處理空氣流量和再激活流量通常是固定的，并且借助于手動或自動的調(diào)節(jié)風門來設置或調(diào)節(jié)。在用于控制給定空間中的濕度的典型的除濕機系統(tǒng)的設計中，控制空間溫度所需的氣流可能通常多于控制空間濕度所需的除濕空氣的量。在這種情況下，處理空氣的一部分通常在除濕機單元周圍繞過，再與退出除濕機單元的空氣組合，然后冷卻(或加熱)組合的空氣，接著供給到所控制的空間。因為干燥劑除濕機系統(tǒng)固有地使用用于再生的大量熱能，因此已做出努力來探尋減少由系統(tǒng)所使用的熱量的方式和方法。所使用的一個典型的、公知的系統(tǒng)和方法是在再生空氣進入輪的再激活扇區(qū)之前控制再生空氣的加熱的溫度。另一個公知的方法為通過控制離開再激活扇區(qū)的空氣溫度來控制再生熱輸入量。根據(jù)相對濕度和結(jié)露點控制的類型和數(shù)量，當空間或空氣條件滿足時，控制策略可以采用啟動/關停除濕機。類似地，代之使用自動調(diào)節(jié)風門以連續(xù)地改變繞過除濕機單元的空氣的量來滿足操作和設計需求。處理扇區(qū)區(qū)域與再激活扇區(qū)區(qū)域的關聯(lián)、輪旋轉(zhuǎn)速度以及通過兩個扇區(qū)的處理空氣和再激活空氣的相對流量和流速在最近幾十年中已記載在日本、印度和美國的文獻中， 以有限的方式產(chǎn)生了經(jīng)常用于除濕機單元中的干燥劑輪的設計、選擇和結(jié)合的固定數(shù)學模型工具。這種工具經(jīng)常用于在設計和建造階段優(yōu)化除濕系統(tǒng)。數(shù)學模型的一種這樣的研究及進展在2005年的作者為Harshe、Utikar、Ranade和 Pahwa的文獻“旋轉(zhuǎn)干燥劑輪的模型(Modeling of Rotary Desiccant Wheels)”中被詳細地說明。在旋轉(zhuǎn)干燥劑除濕機單元的情況下，已知通過使用這種數(shù)學建模工具能夠在設計和構(gòu)造階段優(yōu)化裝備性能，以選擇特定的百分比作為再激活扇區(qū)，以及選擇處理流量和再激活流量，還有給定的床旋轉(zhuǎn)速度。在這種情況下，在部分負載和瞬時變化的水分負載下， 通過使用上述傳統(tǒng)控制策略實現(xiàn)除濕機容量控制，其中一些傳統(tǒng)控制策略是眾所周知的并被良好地記載在例如百瑞空氣工程(Bry Air)設計手冊和蒙特(Mimters)設計手冊中。
利用除濕機容量控制的傳統(tǒng)和已知方法，再生能量利用的減少在這種除濕機系統(tǒng)的運行期間受到限制。由于瞬時水分負載的變化，并非上述全部都達到期望的最大能量減少，或達到同單位大的程度。以下提供了現(xiàn)有技術(shù)的若干示例，上述示例被實施以減少再生能量和/或調(diào)節(jié)干燥劑輪速度，同時優(yōu)化除濕機容量。美國專利No. 4，546, 442教示了一種用于通常用于對壓縮空氣或其他壓縮氣體進行除濕的固定床、多床干燥劑空氣干燥器的基于微計算機的可編程控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)用于監(jiān)測干燥劑中的水分的水平，并確定是否需要再生循環(huán)，還監(jiān)測再生床的降壓和復壓， 并且還分析和指示閥故障。本發(fā)明的應用限于壓縮空氣系統(tǒng)。美國專利No. 4，729，774教示了對再生扇區(qū)中的空氣溫度進行規(guī)劃(profiling) 以改進除濕機性能。美國專利No. 4，926，618教示了一種具有可控再激活空氣再循環(huán)裝置和可變輪速裝置的干燥劑單元。處理空氣濕度由對輪速、再激活空氣再循環(huán)速率和再激活熱輸入進行調(diào)節(jié)的主控制器控制。穿過輪的處理空氣流速和再激活空氣流速是固定的，再激活空氣加熱器被控制成將離開輪的再激活空氣溫度保持恒定。美國專利No. 5，148，374教示了一種用于通過優(yōu)化不易受長系統(tǒng)時間常量影響的系統(tǒng)效率的計算質(zhì)量傳遞率和措施來對多輪吸附劑質(zhì)量能量傳遞系統(tǒng)進行實時計算機控制的系統(tǒng)和方法。該方法依賴于以預定間隔感測從輪入口溫度和輪出口溫度等等組成的組中選擇的預定成組的參數(shù)，以將控制信號發(fā)送到包括控制液流溫度的控制裝置的組中的預定一個。該控制方法的目的是改進受控設備對負載的快速變化的響應，而不引起設備的不穩(wěn)定工作以及因而發(fā)生的受控變量的波動。美國專利No. 5，688，305教示了一種用于干燥劑除濕系統(tǒng)的再生控制的再生設備和方法，在該干燥劑除濕系統(tǒng)中，再激活氣流被控制以保持恒定的再激活排氣溫度，并且再激活空氣入口溫度被控制在固定值。還以與再激活氣流成反比地控制再激活中的干燥劑的停留時間。本文獻的目的是減少部分負載條件下的干燥劑的過量再生，由此提高干燥劑除濕機的運轉(zhuǎn)效率。所述應用用于當穿過料箱的顆粒材料流成批地或以可變速率地出現(xiàn)時， 利用已除濕的再循環(huán)空氣流干燥料箱或料斗中的顆粒材料。美國專利No. 6，199，388B1教示了一種用于控制受控空間的溫度和濕度水平的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法主要應用到還已知為能量回收輪的焓輪、冷卻盤管以及不采用用于再激活的任何外部熱量或能量輸入的“被動式”干燥劑除濕輪的組合。該美國專利還教示了一種用于通過響應于受控空間中的可察覺和潛在的負載改變轉(zhuǎn)速來改變“被動式”干燥劑輪的性能的方法。討論干燥劑輪轉(zhuǎn)速的控制，意在控制“被動式”輪的除濕容量，而不是優(yōu)化除濕處理的能量效率。該美國專利沒有教示利用處理空氣面和旁路調(diào)節(jié)風門以控制除濕輪的容量。供應(處理)和排出(再激活)氣流在所有的負載條件下均保持在恒定值。美國專利No. 6，355，091B1教示了一種用于向被調(diào)節(jié)的空間供應外部通風空氣的單元式通風和除濕系統(tǒng)。該單元包括干燥劑輪，該干燥劑輪以慢速旋轉(zhuǎn)以完成更多除濕，以快速旋轉(zhuǎn)以完成更多熱回收。熱可以被增加到干燥劑輪的空間排氣的上游，以改進其除濕性能并防止在冬天操作期間的霧的形成。供應和排出氣流都是固定的，不使用旁路調(diào)節(jié)風門，轉(zhuǎn)子速度調(diào)節(jié)是為了選擇工作模式，而不是為了提高效率。美國專利No. 6，767，390B2教示了一種控制用于壓縮空氣和壓縮氣體應用的多床、固定床干燥劑干燥器的性能以及優(yōu)化再生和凈化循環(huán)以在期望的結(jié)露點輸送氣體的方法。應用的預期領域是儀器中使用的壓縮空氣。美國專利No. 7，017，356B2教示關于一種用于對舒適調(diào)節(jié)空間進行冷卻和除濕的 HVAC系統(tǒng)，該HAVC系統(tǒng)包括被動式除濕布置中的干燥劑輪，在該被動式除濕布置中，輪的速度隨氣流變化，在啟動期間將輪操作一段設定的時間以防止潮濕空氣涌入被調(diào)節(jié)空間。 本發(fā)明還教示了利用被動可感知回收裝置和冷卻盤管以在外部空氣與來自被調(diào)節(jié)空間的返回空氣混合之前來預先調(diào)節(jié)外部空氣。美國專利No. 7，101，414B教示了一種用于利用吸附床系統(tǒng)減小用于處理流體蒸汽的吸附劑濃度的方法，該吸附床系統(tǒng)包括被旋轉(zhuǎn)通過除處理區(qū)域和再生區(qū)域之外的多個區(qū)域的材料，由此一對或兩對獨立的再循環(huán)液流，而不是處理流和再生流，用于相互隔離處理流和再生流。隔離的目的是防止處理區(qū)域和再激活區(qū)域之間的空氣的交叉泄漏、吸附物通過吸附床的滲透或者吸附床上的冷凝或霧的形成。美國專利No. 7，338，548B2教示了一種調(diào)節(jié)來自干燥劑除濕機的處理空氣流中的濕度和溫度的設備和控制方法的使用，在干燥劑除濕機中，處理排出空氣的一部分被用于通過利用空氣對空氣的熱交換器預熱再生空氣。US 7，389，64682是在前工作的分案申請，類似于同一發(fā)明人的7，017，35682。US 7，389，646B2還是用于對舒適調(diào)節(jié)空間進行冷卻和除濕，并教示了一種包括被動式干燥劑輪的HVAC系統(tǒng)，在該HVAC系統(tǒng)中，輪的速度隨氣流變化，并且依靠輪在啟動時被激勵至少一段設定的時間，該HVAC系統(tǒng)在輪的上游采用熱回收系統(tǒng)以增強系統(tǒng)的對空氣進行除濕的能力。大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)控制策略僅非常局限地成功限制和減少再激活能量的使用，與在部分負載條件下減少的水分負載不相稱。此外，在干燥劑輪和系統(tǒng)的使用和應用期間，在如下負載中通常存在相當大的變化在如果需要處理的新鮮空氣中的瞬時水分負載、基于戶外溫度和濕度的變化的水分被控制的空間內(nèi)的內(nèi)部潛在負載以及產(chǎn)品和占用負載。因此存在對控制方法連同必要的相關部件的需要，該控制方法將基本減少再激活能量的使用，并且不但響應于動態(tài)的/瞬時的水分負載的變化，而且在水分負載的這些變化期間同時允許優(yōu)化輪中所使用的能量。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的大體目標和目的是基本上減少熱激活干燥劑除濕系統(tǒng)的持續(xù)操作中所使用的累積能量。一般通過響應于周圍空氣中的水分的瞬時變化、和/或受控空間中的水分負載、和/或處理流的水分變化來調(diào)整由干燥劑單元所消耗的能量實現(xiàn)能量減少。水分的這種瞬時變化，以及因而產(chǎn)生的水分負載，需要控制除濕系統(tǒng)的容量。根據(jù)瞬時水分負載的不斷改變和變化，主要通過控制通過輪的處理扇區(qū)的氣流來實現(xiàn)該除濕容量控制；通過成比例地控制通過再激活扇區(qū)的氣流，并保持恒定的再激活空氣溫度，并且同時地以及成比例地調(diào)整輪的旋轉(zhuǎn)速度實現(xiàn)除濕機中的最佳/最小能量使用，以便獲得最佳能量效率。雖然建立了用于除濕機系統(tǒng)的容量的控制的方法，但本發(fā)明提供了一種新穎的方法，與以前已知的方法相比，實現(xiàn)了在部分負載下能量使用的基本減少。本發(fā)明的目的通過控制除濕容量的系統(tǒng)和方法實現(xiàn)，包括a)控制通過轉(zhuǎn)子的處理扇區(qū)的氣流，控制恒定的再激活入口溫度，作為處理氣流的函數(shù)控制再激活氣流，以及還作為處理氣流的函數(shù)控制轉(zhuǎn)子速度，控制函數(shù)基于瞬時處理氣流與設計處理氣流的比率，控制函數(shù)均為具有處于0. 5至2. 0的范圍內(nèi)的指數(shù)的指數(shù)函數(shù)，每一個受控變量的指數(shù)不一定相等。b)控制通過轉(zhuǎn)子的處理扇區(qū)的氣流，控制恒定的再激活熱源溫度，例如，通過利用在恒定壓力下的蒸汽作為再激活熱源以及利用再激活空氣加熱盤管上的雙位置蒸汽閥，并通過作為處理氣流的函數(shù)控制再激活氣流，以及還作為處理氣流的函數(shù)控制轉(zhuǎn)子速度，控制函數(shù)基于瞬時處理氣流與設計處理氣流的比率，控制函數(shù)均為具有處于0. 5至2. 0的范圍內(nèi)的指數(shù)的指數(shù)函數(shù)，每一個受控變量的指數(shù)不一定相等。c)控制通過轉(zhuǎn)子的再激活扇區(qū)的氣流，同時保持通過處理扇區(qū)的恒定氣流并控制恒定的再激活入口溫度，還作為再激活氣流的函數(shù)控制轉(zhuǎn)子速度，控制函數(shù)基于瞬時再激活氣流與設計處理氣流的比率，控制函數(shù)是具有處于0. 5至2. 0的范圍內(nèi)的指數(shù)的指數(shù)函數(shù)。d)控制通過轉(zhuǎn)子的再激活扇區(qū)的氣流，同時保持通過處理扇區(qū)的恒定氣流并控制恒定的再激活熱源溫度，例如，通過利用在恒定壓力下的蒸汽作為再激活熱源以及使用再激活空氣加熱盤管上的雙位置蒸汽閥，并且還作為再激活氣流的函數(shù)控制轉(zhuǎn)子速度，控制函數(shù)基于瞬時再激活氣流與設計處理氣流的比率，控制函數(shù)是具有處于0. 5至2. 0的范圍內(nèi)的指數(shù)的指數(shù)函數(shù)。e)控制通過轉(zhuǎn)子的處理扇區(qū)的氣流，控制恒定的再激活排出溫度，作為處理氣流的函數(shù)控制再激活氣流，以及還作為處理氣流的函數(shù)控制轉(zhuǎn)子速度，控制函數(shù)基于瞬時處理氣流與設計處理氣流的比率，控制函數(shù)均為具有處于0. 5至2. 0的范圍內(nèi)的指數(shù)的指數(shù)函數(shù)，每一個受控變量的指數(shù)不一定相等。f)控制通過轉(zhuǎn)子的再激活扇區(qū)的氣流，同時保持通過處理扇區(qū)的恒定氣流并控制恒定的再激活排出溫度，并且還作為再激活氣流的函數(shù)控制轉(zhuǎn)子速度，控制函數(shù)基于瞬時再激活氣流與設計處理氣流的比率，控制函數(shù)是具有處于0. 5至2. 0的范圍內(nèi)的指數(shù)的指數(shù)函數(shù)。本發(fā)明的另一個目的是提供根據(jù)上述四種控制方案控制除濕容量的系統(tǒng)和方法， 另外結(jié)合順序地布置在轉(zhuǎn)子的再激活扇區(qū)和處理扇區(qū)之間的凈化扇區(qū)，并行的氣流通過處理扇區(qū)和凈化扇區(qū)，作為再激活氣流的函數(shù)控制凈化氣流，控制函數(shù)基于瞬時再激活氣流與設計再激活氣流的比率，并且控制函數(shù)是具有處于0. 5至2. 0的范圍內(nèi)的指數(shù)的指數(shù)函數(shù)。本發(fā)明的另一個目的是根據(jù)上述四種控制方案提供控制除濕容量的系統(tǒng)和方法， 另外結(jié)合布置在處理扇區(qū)和再激活扇區(qū)之間的至少一對凈化扇區(qū)，扇區(qū)中的每一對均具有再循環(huán)空氣通過扇區(qū)的器件，根據(jù)美國專利No. 7，101，414B2,改進在于作為轉(zhuǎn)子速度的函數(shù)控制凈化空氣的再循環(huán)速率，控制函數(shù)基于瞬時轉(zhuǎn)子速度與設計轉(zhuǎn)子速度的比率，該函數(shù)是具有處于0. 5至2. 0的范圍內(nèi)的指數(shù)的指數(shù)函數(shù)。在上述實施例中，另外一個目的是提供針對基本柜和氣室(plenum)的設計特征， 該設計特征使得再激活扇區(qū)的尺寸在制造時或安裝在場地之后容易地調(diào)節(jié)，以進一步優(yōu)化針對任何給定的除濕系統(tǒng)的應用的設計。通過選擇處理扇區(qū)和再激活扇區(qū)的相對尺寸實現(xiàn)上述優(yōu)化，上述優(yōu)化實現(xiàn)在設計條件下的最低再激活能量使用和/或最低的處理排出濕度。本發(fā)明的上述目的中的一個或更多個是提供熱激活除濕系統(tǒng)，該熱激活除濕系統(tǒng)采用“主動式”干燥劑轉(zhuǎn)子，使得在變化的部分負載或處理流的條件下帶來干燥劑轉(zhuǎn)子的動態(tài)特性的全部優(yōu)點。因此，本發(fā)明提供一種用于對供給到封閉空間或處理箱或干燥箱的空氣進行除濕的設備，該設備包括(a)限定內(nèi)部空間的殼體；(b)內(nèi)部空間，該內(nèi)部空間被分割器分割成用于容納供應空氣流的供應部分和用于容納再生空氣流的再生部分，供應部分設置有用于接收供應空氣的入口和用于向封閉空間供應空氣的出口，再生部分設置有用于接收再生空氣的入口和用于排出再生空氣的出 Π ；(c)旋轉(zhuǎn)干燥劑輪，該旋轉(zhuǎn)干燥劑輪定位成使得輪的一部分延伸到供應部分內(nèi)，輪的一部分延伸到再生部分內(nèi)，輪旋轉(zhuǎn)地通過供應空氣流和再生空氣流以對供應空氣流進行除濕；(d)熱源，該熱源對再生空氣流進行加熱，以便當干燥劑輪旋轉(zhuǎn)通過再生空氣流時再生干燥劑輪；以及(f)至少一個旁路調(diào)節(jié)風門，位于供應部分的入口和出口之間，用于通過選擇性地旁路通過干燥劑輪控制通過干燥劑輪的供應空氣的量。在一個實施例中，該設備可以是傳統(tǒng)的HVAC單元或混合空氣調(diào)節(jié)和除濕設備。在另一個實施例中，再生部分設置有風扇以運動再生空氣流。在另一個實施例中，管道和控制裝置被設置成允許再循環(huán)再生空氣流的一部分。在優(yōu)選的實施例中，調(diào)節(jié)風門和/或速度控制裝置被設置成允許調(diào)整通過再生部分的氣流。在另一個實施例中，供應部分設置有風扇以運動供應空氣流；冷卻盤管定位在供應空氣流中；旋轉(zhuǎn)干燥劑輪定位在冷卻盤管的下游。在又一個實施例中，速度調(diào)節(jié)機構(gòu)被設置成改變干燥劑輪的速度，以控制從供應空氣流去除的水分的量和/或使傳遞到供應空氣流的熱減到最小。在另外的實施例中，熱源為直接點火的氣體燃燒器。在另外的實施例中，熱源為用于電阻加熱器的電。在另外的實施例中，熱源為恒溫源，比如蒸汽或熱水。在另外的實施例中，熱源為從另一個制冷冷凝器回收的熱或從另一個處理回收的熱的熱源。在另外的實施例中，熱源為順序地使用的上述熱源中的兩個或更多個的組合。
在優(yōu)選的實施例中，為熱源設置熱調(diào)整裝置以調(diào)節(jié)再生空氣流的溫度。在本發(fā)明的另一個實施例中，為旁路調(diào)節(jié)風門設置調(diào)整裝置以調(diào)節(jié)通過干燥劑輪的供應空氣的量。在另一個實施例中，干燥劑輪的尺寸設定為操作由空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)處理的氣流的期望的部分。在另一個實施例中，器件被設置成在供應空氣通過除濕機之后并在供應供氣被輸送到調(diào)節(jié)空間之前冷卻和/或加熱供應空氣。在另一個實施例中，系統(tǒng)包括容置冷凝器的隔室，該設備設置有將再生入口空氣連接到冷凝器容置隔室的管道或開口，以便使得能夠通過冷凝器來預熱再生入口空氣。本發(fā)明還提供了一種用于控制調(diào)節(jié)空間或處理箱或干燥箱的濕度和溫度的方法， 該方法包括以下步驟(a)提供與調(diào)節(jié)空間連通的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)；(b)提供限定內(nèi)部空間的主動式干燥劑輪；該內(nèi)部空間被分割器分割成用于容納供應空氣流的供應部分和用于容納再生空氣流的再生部分，供應部分設置有用于接收來自封閉空間或空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的供應空氣的入口和用于向空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)或封閉空間供應空氣的出口，再生部分設置有用于接收再生空氣的入口和用于排出再生空氣的出口 ；旋轉(zhuǎn)干燥劑輪被定位成使得輪的一部分延伸到供應部分內(nèi)，輪的一部分延伸到再生部分內(nèi)，輪旋轉(zhuǎn)通過供應空氣流和再生空氣流以對供應空氣流進行除濕；熱源加熱再生空氣流，以便當干燥劑輪旋轉(zhuǎn)通過再生空氣流時再生干燥劑輪；至少一個旁路調(diào)節(jié)風門位于供應部分的入口和出口之間，用于通過有選擇地旁路通過干燥劑輪來控制通過干燥劑輪的供應空氣的量；(c)將主動式干燥劑輪系統(tǒng)連接到空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)上；(d)通過使供應空氣流通過空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)來冷卻和/或加熱供應空氣流；(e)通過使供應空氣流通過主動式干燥劑輪系統(tǒng)，同時使輪旋轉(zhuǎn)通過供應空氣流和再生空氣流以在空氣流之間交換水分和/或加熱，從而對供應空氣流進行除濕；以及(f)從空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)向調(diào)節(jié)空間輸送空氣。


根據(jù)以下說明和附圖將更全面地理解本發(fā)明這些和其他實施例及優(yōu)點，在附圖中圖1 (a)和1 (b)是與再生鼓風機一起示出的典型的熱激活干燥劑除濕機單元的示意圖，并示出典型的/經(jīng)典的25%再生扇區(qū)。圖2(a)和2(b)是與再生鼓風機一起示出的典型的熱激活干燥劑除濕機單元的示意圖，并示出典型的/經(jīng)典的25%再生扇區(qū)，而且還包括凈化扇區(qū)。圖3(a)和3(b)是與再生鼓風機一起示出的典型的熱激活干燥劑除濕機單元的示意圖，并示出典型的/經(jīng)典的25%再生扇區(qū)，而且還包括一對凈化扇區(qū)。圖4(a)和4(b)是與再生鼓風機一起示出的典型的熱激活干燥劑除濕機單元的示意圖，并示出典型的/經(jīng)典的25%再生扇區(qū)，而且還包括另外的兩對凈化扇區(qū)。圖5(a)和5(b)是示出典型的現(xiàn)有技術(shù)除濕系統(tǒng)和方法的示意圖。圖6(a)和6(b)也是示出典型的現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品干燥系統(tǒng)和方法的示意圖。
圖7(a)和7(b)也是示出典型的現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品干燥系統(tǒng)和方法的示意圖，并且還包括凈化扇區(qū)。圖8(a)、8(b)、8(c)、8(d)和8 (e)是示出本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的實施例的示意圖。圖9是示出作為處理干燥/除濕系統(tǒng)的流程圖的本發(fā)明的實施例的示意圖。圖10(a)和10(b)是作為示出產(chǎn)品干燥系統(tǒng)和方法的示圖的本發(fā)明的實施例的示意圖。圖ll(a)、ll(b)和11(c)是示出本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比節(jié)能的圖示。圖12是示出本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的實施例的示意圖，并且包括能夠被啟動/使用或不啟動/不使用的數(shù)個HVAC部件。
具體實施例方式現(xiàn)在將參照作為本發(fā)明的特定實施例的例示的附圖來說明本發(fā)明。在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的條件下的變化和改進是可能的。圖1 (a)是典型的干燥劑除濕機流程圖。如前所述，典型的旋轉(zhuǎn)式干燥劑床/輪1 具有處理扇區(qū)2以及再生或再激活扇區(qū)3。結(jié)合這種干燥劑床/輪1的除濕機具有處理流 6以及再生流8。再生流通過在進入床的再生部分3之前穿過熱源10而被升高溫度。退出旋轉(zhuǎn)床的再激活扇區(qū)3的再生空氣借助于鼓風機5而被排出9，該鼓風機5通常被稱作再激活鼓風機5。干燥劑床/輪1被制成借助于床驅(qū)動設備4旋轉(zhuǎn)通過再激活隔室和處理隔室。圖1(b)示出輪1的典型扇區(qū)分割。如圖所示的，處理扇區(qū)2在典型單元中為總的床面積的75 %，實際中，處理扇區(qū)2通常能夠從50 %變化到80 %，但能夠被設計成甚至更小或更大。干燥劑床的其余區(qū)域示出為再激活扇區(qū)3，該再激活扇區(qū)3可在20%至50%之間變化，但能夠被設計成甚至更小或更大。圖2(a)示出增加的另一個扇區(qū)，其被稱作凈化扇區(qū)11。凈化扇區(qū)通常從總的床面積的5%變化到40%，其余部分在處理區(qū)域2和再激活區(qū)域3之間劃分。當床從再激活扇區(qū)3旋轉(zhuǎn)到處理扇區(qū)2時，床仍舊是熱的。眾所周知，床的熱的部分，特別是如果其為硅膠型，當床的熱的部分被冷卻下來時將開始執(zhí)行作業(yè)(即，除去水分)。因此，當床的特定部分仍舊是熱的時，其在執(zhí)行除濕功能中基本是非活性的。床的該節(jié)段或部分通常被劃分出來并制成凈化扇區(qū)11。使空氣12穿過床是熱的的該扇區(qū)11，由此使空氣13在通過再激活扇區(qū)3之前被預熱，從而減少所需的再激活能量輸入，并且還在進入處理區(qū)2之前冷卻床的上述部分，由此改進通過處理扇區(qū)2的除濕性能。另外，當處理空氣進入處理扇區(qū)時，由于床較冷，因此較少的熱量被傳到處理空氣。圖2 (b)示出另一個角度的干燥劑床/輪1，在干燥劑床/輪1中標記了各個扇區(qū)， 盡管以典型的方式示出，但如上所解釋的，這些扇區(qū)面積可以變化。圖3(a)示出旋轉(zhuǎn)干燥劑床/輪1系統(tǒng)的另一個流程圖，在該旋轉(zhuǎn)干燥劑床/輪1 系統(tǒng)中增加了一對扇區(qū)(11a，12)。在這樣的配置中，通常借助于獨立的風扇15在封閉回路中通過這些部分循環(huán)給定量的氣流。再循環(huán)的氣流用作處理空氣流和再激活空氣流之間的緩沖器，捕捉處理空氣流和再激活空氣流之間的空氣泄漏和水分擴散，并因此改進系統(tǒng)性能。在一些情況下，再循環(huán)的氣流可以以與圖2所示的凈化扇區(qū)同樣的方式在扇區(qū)之間傳遞熱，進一步改進系統(tǒng)性能。應當注意，在所有附圖中所描述的再循環(huán)回路中的氣流可以沿任一方向，最有利的方向取決于特定應用的特性。圖3(b)示出另一個角度的干燥劑床/ 輪1，標記了各個扇區(qū)，盡管以典型的方式示出，但如上所清晰地解釋的，這些扇區(qū)面積可以變化。圖4(a)是旋轉(zhuǎn)干燥劑床/輪1的流程圖，在該旋轉(zhuǎn)干燥劑床/輪1中增加了多于一對的凈化扇區(qū)11a，12，17，18。在這樣的配置中，通常由獨立的風扇15、21在封閉回路中通過這些部分循環(huán)給定量的空氣13、19。圖4 (b)示出另一個角度的干燥劑床/輪1，在干燥劑床/輪1中標記了各個扇區(qū)， 也以典型的方式示出，如上所清晰地解釋的，這些扇區(qū)可以變化。圖5(a)和5(b)示出用于控制空間27的典型和傳統(tǒng)的除濕機系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中， 例如，待除濕的空間的冷卻需要使一定量的總供應空氣沈占據(jù)冷卻單元或盤管24，并供給到受控空間。可能需要比通過干燥劑輪以滿足空間除濕需求所需的氣流更多的氣流來滿足空間冷卻需求。為了實現(xiàn)這一點，通常的做法是使一部分空氣通過除濕機和旁路25平衡， 以補充穿過冷卻盤管并輸送至空間的總供應氣流。通常需要供應新鮮空氣31以滿足空間通風/加壓需求。新鮮空氣通常在入口被引入到除濕機，并與來自受控空間的空氣返回觀結(jié)合。利用如圖所示的空氣加熱/冷卻裝置22和23在新鮮空氣與返回空氣結(jié)合之前冷卻 /加熱新鮮空氣是有利的。在這種典型的流程圖/示意圖中，使用調(diào)節(jié)風門控制空氣流。借助于調(diào)節(jié)風門35來控制新鮮空氣流。旁路調(diào)節(jié)風門32用于控制需要繞過干燥劑除濕機單元的空氣流。借助于通常定位在供應氣流之后的調(diào)節(jié)風門33控制總的供應氣流。這些調(diào)節(jié)風門中的每一個均可以是手動調(diào)節(jié)的，或利用致動器和適當?shù)目刂谱詣拥卣{(diào)節(jié)。還借助于通常位于再激活風扇5之后的調(diào)節(jié)風門控制再生流。再生熱輸入源10可以是電燃燒器、蒸汽燃燒器、氣體燃燒器或油燃燒器，熱流體諸如為熱水、制冷冷凝器熱、來自另外的處理的回收熱或能夠?qū)⒃偌せ羁諝饧訜岬綉盟璧臏囟鹊纳鲜鰺岬娜我饨M合。 再激活熱能輸入由通常位于干燥劑床之前的恒溫器30調(diào)節(jié)。該恒溫器36可以設置在圖恥所示的再激活“外”扇區(qū)中的干燥劑床之后。在一些情況下，與恒溫控制布置在干燥劑轉(zhuǎn)子之前相比，可替代的位置導致減少了每年的再激活熱量的使用。在上述除濕機系統(tǒng)和再激活熱輸入控制方法中，現(xiàn)在通常所使用的控制策略將感測給定空間、處理空氣或供應空氣的相對濕度或水分水平的“滿足條件”，并且當濕度滿足時，停止再激活氣流、床旋轉(zhuǎn)和再激活熱輸入，這通常被稱作“開關”控制。在另一個已知方法中，通常與比如為蒸汽或熱水的固定溫度熱源一起使用，再激活氣流被調(diào)整成調(diào)節(jié)單元的除濕能力。圖6(a)示出用于干燥應用的典型的除濕機系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，除濕空氣7按照干燥箱37中的材料的需求通過加熱源22加熱。從產(chǎn)品帶走水分的返回空氣觀通過冷卻盤管23并穿過干燥劑輪/床1以吸附水分。再生氣流8由再激活鼓風機5提供。熱源10用于基于單元的具體設計來升高溫度。再激活入口溫度通過恒溫器控制。圖6(b)示出另一個角度的干燥劑床/輪。如圖所示，處理扇區(qū)2在典型單元中為總的床面積的75 %，實際中，處理扇區(qū)2通常能夠從50 %變化到80 %，但能夠被設計成甚至更小或更大。干燥劑床的其余區(qū)域示出為再激活扇區(qū)3，該再激活扇區(qū)3能夠在20%至50%之間變化，但能夠被設計成甚至更小或更大。圖7(a)示出用于干燥應用的典型的除濕機系統(tǒng)。除增加了凈化扇區(qū)11之外，該除濕機系統(tǒng)與圖6(a)和6(b)所示的系統(tǒng)類似。該凈化扇區(qū)可從總的床面積的5%變化到 40%。使用凈化扇區(qū)的目的已經(jīng)在前面做出解釋。圖7 (b)示出另一個角度的干燥劑床/輪1，在干燥劑床/輪1中標記了各個扇區(qū)， 如上所解釋的，盡管以典型的方式示出，但這些扇區(qū)的面積可以變化。圖8(a)示出典型的空間除濕系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，存在通過雙道氣體調(diào)節(jié)風門40 與處理氣流6互連的“內(nèi)部”旁路39?；谠谠O計空間27中測量的濕度，并根據(jù)瞬時和變化的負載，雙道氣體調(diào)節(jié)風門40調(diào)節(jié)通過輪的氣流的量，而其余部分從旁路通過。根據(jù)應用，在新鮮空氣與返回空氣混合之前加熱或冷卻新鮮空氣可能是有利的。來自除濕機的出口 38的空氣可在通過冷卻盤管M和過濾器44、45之前與返回空氣觀混合，并作為供應空氣26輸送到設計空間27。再激活氣流8通過熱源10，熱源10基于單元的具體設計升高氣體溫度。恒溫器 30按照設定點控制溫度。為了控制再激活氣流，根據(jù)為了該目的的合適的設計，再激活鼓風機5的速度是連續(xù)地可變的。為了獲得最佳性能，通過連續(xù)地可變速度的床驅(qū)動設備4，轉(zhuǎn)子速度也是變化的。圖8(b)是典型的空間除濕系統(tǒng)示例的示意圖。除在干燥劑床/輪中設置了凈化扇區(qū)11夕卜，該空間除濕系統(tǒng)示例與圖8(a)中的示例相似。凈化扇區(qū)可從總的床面積的5% 變化到40%。其余部分在處理區(qū)域2和再激活區(qū)域3之間劃分。使空氣12穿過床是熱的的該扇區(qū)11，由此使空氣13在通過再激活扇區(qū)3之前被預熱，從而減少所需的再激活能量輸入，并且還在進入處理區(qū)域2之前冷卻床的這個部分，由此改進通過處理扇區(qū)2的除濕性能。另外，當處理空氣進入處理扇區(qū)時，由于床較冷，因此較少的熱被傳到處理空氣。來自除濕機的出口 38的空氣可以在通過冷卻盤管M和過濾器44、45之前與返回空氣觀混合，并作為供應空氣沈輸送到設計空間27。再激活氣流8通過熱源10，該熱源10基于單元的具體設計升高氣體溫度。恒溫器30按照設定點控制溫度。為了控制再激活氣流，根據(jù)用于該目的的適當?shù)脑O計，再激活鼓風機5的速度是連續(xù)地可變的。為了獲得最佳性能，通過連續(xù)地可變速度的床驅(qū)動設備 4，轉(zhuǎn)子速度也是變化的。圖8(c)是典型的空間除濕系統(tǒng)示例的示意圖。除在干燥劑床/輪中設置了一對凈化扇區(qū)lla、12外，該空間除濕系統(tǒng)示例與圖8(a)中的示例相似。在該配置中，通常利用獨立的風扇15使空氣在封閉回路中的扇區(qū)lla、12中循環(huán)。來自在再激活扇區(qū)之后的部分 12中的輪的熱量可被收集，并借助于標記的氣流13傳遞以“預熱”處理扇區(qū)之后的扇區(qū)Ila 中的輪。來自除濕機的混合空氣38可與返回空氣28混合，然后通過冷卻盤管對，用于按照冷卻設計空間27的需要冷卻供應空氣26。再激活入口空氣8通過過濾器42，上述空氣的溫度基于單元的具體設計通過熱源 10升高。該溫度由恒溫器30控制并保持恒定。為了連續(xù)地改變再激活氣流，根據(jù)用于該目的的合適的設計，再激活鼓風機5的速度是連續(xù)地可變的。為了獲得最佳性能，通過連續(xù)地可變速度的床驅(qū)動設備4，轉(zhuǎn)子速速也是變化的。
圖8(d)是典型的空間除濕系統(tǒng)示例的示意圖。除在干燥劑床/輪中增加了又一對凈化扇區(qū)17、18外，該空間除濕系統(tǒng)示例與圖8(c)中的示例相似。在該配置中，通常利用獨立的風扇15、21在兩個獨立的封閉回路中通過這些成對扇區(qū)循環(huán)給定量的空氣13、 19。如前所述，封閉回路中的每一個中的氣流可以沿任一方向，該任一方向取決于哪個方向是最有利的。來自除濕機的混合空氣38可與返回空氣28混合，通過冷卻盤管M，用于冷卻供應空氣沈以冷卻設計空間27。再激活入口空氣8通過過濾器42，上述空氣的溫度基于單元的具體設計通過熱源10升高。該溫度由恒溫器30控制并保持恒定。為了連續(xù)地改變再激活氣流，根據(jù)用于該目的的合適的設計，再激活鼓風機5的速度是連續(xù)地可變的。為了獲得最佳性能，通過連續(xù)地可變速度的床驅(qū)動設備4，轉(zhuǎn)子速度也是變化的。圖8(e)示出典型的空間除濕系統(tǒng)的示意圖。該空間除濕系統(tǒng)是制藥生產(chǎn)領域的示例，對于該制藥生產(chǎn)領域，已為室27選擇了在75 °F下的15%和30% RH的設計條件。在該示例中計算出的總供應空氣量26為4000cfm。為了滿足空間冷卻需求和水分去除，600cfm 被用作返回空氣28。所需的新鮮空氣31 (600cfm)通過冷卻盤管23并與返回空氣28混合。 雙道空氣調(diào)節(jié)風門40控制氣流通過旁路/干燥劑輪。返回空氣^OSOOcfm)與處理出口空氣7混合以提供所需的供應空氣流26。然后全部空氣通過冷卻盤管M以提供所需的室圖9示出用于處理干燥/除濕系統(tǒng)的流程圖。周圍空氣31通過冷卻盤管23以減少水分負載并被冷卻。旁路調(diào)節(jié)風門32調(diào)節(jié)將要通過干燥劑輪的氣流，其余氣流通過旁路?；旌峡諝?8 (處理出口 7和旁路空氣39)穿過加熱源24/冷卻源22，并且根據(jù)供應空氣沈的需求而被調(diào)合。再生氣流8還借助于通常位于再生鼓風機5之后的調(diào)節(jié)風門34進行控制。再生熱輸入10可以是電燃燒器、蒸汽燃燒器、氣體燃燒器，或可以選自能夠基于單元的具體設計升高溫度的各種熱源。該溫度由恒溫器30控制。圖10(a)示出產(chǎn)品干燥系統(tǒng)和方法。在該系統(tǒng)中，基于干燥箱37中所需的條件， 混合空氣(處理出口 7和旁路空氣39)38穿過處理熱輸入22以提供必要的干燥溫度。返回空氣觀通過冷卻盤管23被冷卻并被吹送通過轉(zhuǎn)子的處理扇區(qū)2和凈化扇區(qū)11。雙道空氣調(diào)節(jié)風門40用于控制需要繞過除濕機的氣流。退出凈化扇區(qū)的空氣被再循環(huán)并與冷卻盤管上游的返回空氣混合。這使得除濕機能夠輸送較干燥的空氣。凈化扇區(qū)通常從總面積的5%變化到40%，其余部分在處理區(qū)域2和再激活區(qū)域3之間劃分。再激活入口溫度通過恒溫器30控制。圖10(b)從另一個角度示出干燥劑床/輪1，在干燥劑床/輪1中標記了各個扇區(qū)，盡管以典型的方式示出，但扇區(qū)劃分能夠變化。圖11(a)對比了使用不同的控制選擇時的年度末的冷卻需求。圖12是示出各種HVAC元件選擇的流程示意圖?；趹玫男阅苄枰梢园ɑ虿话恳粋€元件。將要通過冷卻盤管59/加熱源60/除濕機57的總供應空氣量基于待調(diào)節(jié)的空間的需求確定。返回空氣觀可穿過冷卻盤管M或加熱盤管53以給予用于與新鮮空氣31混合的所需條件。如果所需的溫度需要提高并且需要經(jīng)由熱源22加熱，新鮮空氣31可穿過熱回收單元50。如果有利的話，可利用冷卻盤管23冷卻新鮮空氣?；谛枨螅旌峡諝馔ㄟ^加熱源55和冷卻源56，然后通過雙道空氣調(diào)節(jié)風門40。雙道空氣調(diào)節(jié)風門40控制需要通過干燥劑輪并被除濕的氣流。排氣穿過熱回收單元52通過鼓風機23到達外部。再生空氣通過熱回收單元49，然后經(jīng)過熱源10以根據(jù)單元的具體設計升高溫度。 流出再激活扇區(qū)3的再激活氣流通過熱回收扇區(qū)48并通過再生鼓風機5。熱回收單元的使用減少了負載。恒溫器30控制熱源之后的再激活入口的溫度，或可替代地被定位并控制離開干燥劑輪的再激活空氣的溫度。如在前所述，本發(fā)明涉及用于干燥劑除濕機的容量控制的方法和系統(tǒng)，該干燥劑除濕機具有主動式干燥劑輪。因為有瞬時變化的水分負載，所以需要控制除濕單元和系統(tǒng)的容量。雖然有若干用于減少再激活使用的當前已知并實踐的控制方法，但本發(fā)明提供一種與較早已知的方法相比基本上進一步減少再激活能量的新穎的方法。在本發(fā)明中，基本方法是連續(xù)地提供一種器件，該器件連續(xù)地改變從總的處理流流出的繞過干燥劑輪的空氣的量。通過干燥劑單元的處理流的這種減少通常跟隨瞬時水分負載的變化。當通過干燥劑輪的處理流減少時，不再需要保持通過輪的再激活扇區(qū)的全部的處理流。當再生流在一些限定的關聯(lián)中相應地減少時，在再生能量使用中實現(xiàn)相當大的減少。在本發(fā)明中，基于通過處理扇區(qū)的連續(xù)地變化的處理流速，再生流率通過控制功能可以連續(xù)減少或增加。隨著技術(shù)上的變化，基于現(xiàn)在允許再激活氣流的連續(xù)變化的若干已知方法，今天經(jīng)濟的和普遍地使用可變速度的驅(qū)動。類似地，本發(fā)明的基礎還在于利用輪的轉(zhuǎn)速的連續(xù)速度變化的這種技術(shù)，還通過相關的控制功能。在控制功能的開發(fā)中，使用數(shù)學建模工具“DRI Cal ”或任意其他類似工具，例如“ftOcal”，這兩者都是類似的工具，當前在世界范圍內(nèi)用于選擇干燥劑單元/輪的幾何形狀和流量。當開發(fā)連續(xù)地控制除濕機的處理變量的本發(fā)明時，將能量使用與若干已知和實踐的控制方法進行比較。為了開發(fā)本發(fā)明，選擇了利用物理事實和假定的、為除濕應用的典型設計的第一樣本工程(sample project) 0為此，70 °F下30% RH被選擇為設計條件。為了獲得更好的節(jié)能潛力范圍，還針對同一制藥應用選擇了 70下下15%的較低RH設計。針對美國東南部的典型天氣條件，選擇了北卡羅來納州的城市澤布倫。但是，為了證明更多潮濕氣候的影響，印度城市孟買被選作典型。由樣本工程/設計形成并編制流程圖。利用有效的和當前用于提供工程設計的更詳細的負載概況的給定的每小時的天氣數(shù)據(jù)，以10格令/ 磅的增加量創(chuàng)建周圍的氣候箱?？諝獾木蹬c小時/年中發(fā)生的干燥球管溫度和頻率一致。這允許計算瞬時負載的若干“箱”，以便實現(xiàn)簡單的模擬，并估計每一種控制方法的總能量使用。下表1示出針對美國北卡羅來納州的澤布倫和印度孟買這兩個城市產(chǎn)生的每小時的箱數(shù)據(jù)。表-1.0每小時的箱數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.一種控制主動式干燥劑除濕機的方法，所述方法包括a.調(diào)整通過處理扇區(qū)的氣流以控制除濕的量；b.作為處理氣流的調(diào)整的函數(shù)調(diào)整通過再激活扇區(qū)的氣流；以及c.作為處理氣流的調(diào)整的函數(shù)調(diào)整干燥劑輪的旋轉(zhuǎn)速度。
2.一種控制主動式干燥劑除濕機的方法，所述方法包括a.調(diào)整通過處理扇區(qū)的氣流以控制除濕的量；b.作為處理氣流的調(diào)整的函數(shù)調(diào)整通過再激活扇區(qū)的氣流。
3.—種控制主動式干燥劑除濕機的方法，所述主動式干燥劑除濕機包括殼體，所述殼體至少包含具有帶有氣流器件的處理扇區(qū)的干燥劑輪；具有氣流器件的再激活扇區(qū)；使所述干燥劑輪旋轉(zhuǎn)通過所述處理扇區(qū)和所述再激活扇區(qū)的器件；和再激活空氣加熱器件； 控制目標是在部分負載的條件下獲得提高的操作效率；所述方法包括a.調(diào)整通過處理扇區(qū)的氣流以控制除濕的量；b.作為處理氣流的調(diào)整的函數(shù)調(diào)整通過再激活扇區(qū)的氣流；以及c.作為處理氣流的調(diào)整的函數(shù)調(diào)整干燥劑輪的旋轉(zhuǎn)速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的方法，其中，所述處理氣流的調(diào)整包括圍繞所述干燥劑輪旁路通過所述處理氣流的一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的方法，其中，所述處理氣流的調(diào)整包括調(diào)整控制所述處理氣流的調(diào)節(jié)風門。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的方法，其中，所述處理空氣的調(diào)整包括同時控制通過所述干燥劑輪的氣流和旁路通過所述干燥劑輪的氣流，使得總的氣流保持實質(zhì)上恒定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述處理氣流的調(diào)整包括改變處理氣流器件的操作特性。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過所述處理扇區(qū)的最小氣流被限制為預定值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的方法，其中，所述再激活氣流的調(diào)整的控制函數(shù)為線性函數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的方法，其中，所述再激活氣流的調(diào)整的控制函數(shù)為具有在0. 5和2. 0之間的指數(shù)的指數(shù)函數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的方法，其中，所述干燥劑輪的旋轉(zhuǎn)速度的調(diào)整的控制函數(shù)為線性函數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的方法，其中，所述干燥劑輪的旋轉(zhuǎn)速度的調(diào)整的控制函數(shù)為具有在0. 5和2. 0之間的指數(shù)的指數(shù)函數(shù)。
13.—種控制主動式干燥劑除濕機的方法，所述方法包括a.調(diào)整通過再激活扇區(qū)的氣流，同時保持通過處理扇區(qū)的恒定氣流，以控制除濕的量，以及b.作為再激活氣流的調(diào)整的函數(shù)調(diào)整干燥劑輪的旋轉(zhuǎn)速度。
14.一種控制主動式干燥劑除濕機的方法，所述主動式干燥劑除濕機包括殼體，所述殼體至少包含具有帶有氣流器件的處理扇區(qū)的干燥劑輪；具有氣流器件的再激活扇區(qū)；使所述干燥劑輪旋轉(zhuǎn)通過所述處理扇區(qū)和所述再激活扇區(qū)的器件；和再激活空氣加熱器件；控制目標是在部分負載的條件下獲得提高的操作效率；所述方法包括a.調(diào)整通過再激活扇區(qū)的氣流，同時保持通過處理扇區(qū)的恒定氣流，以控制除濕的量，以及b.作為再激活氣流的調(diào)整的函數(shù)調(diào)整干燥劑輪的旋轉(zhuǎn)速度。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至3、權(quán)利要求13和14中的任一項所述的方法，其中，將進入所述再激活扇區(qū)的空氣的加熱溫度保持在固定值。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，通過調(diào)整輸入到所述再激活空氣加熱器件的熱，將所述再激活空氣的加熱溫度保持在固定值。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至3、權(quán)利要求13和14中的任一項所述的方法，其中，將離開所述再激活扇區(qū)的再激活空氣的溫度保持在固定值。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，通過調(diào)整輸入到所述再激活空氣加熱器件的熱控制離開所述再激活扇區(qū)的空氣的溫度。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至3、權(quán)利要求13和14中的任一項所述的方法，其中，再激活空氣熱源被保持在固定值，再激活加熱空氣的溫度不受控制，但允許其變化，從而隨著減少的氣流而升高并隨著增多的氣流而下降。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，每當存在通過所述再激活扇區(qū)的氣流時，所述再激活熱源被激活。
21.根據(jù)權(quán)利要求1至3、權(quán)利要求13和14中的任一項所述的方法，其中，通過調(diào)整所述再激活空氣流中的調(diào)節(jié)風門來實現(xiàn)所述再激活氣流的調(diào)整。
22.根據(jù)權(quán)利要求1至3、權(quán)利要求13和14中的任一項所述的方法，其中，通過改變所述再激活氣流器件的操作特性來實現(xiàn)所述再激活氣流的調(diào)整。
23.根據(jù)權(quán)利要求1至3、權(quán)利要求13和14中的任一項所述的方法，其中，通過圍繞所述干燥劑輪旁路通過所述再激活空氣的一部分來實現(xiàn)所述再激活氣流的調(diào)整。
24.根據(jù)權(quán)利要求1至3、權(quán)利要求13和14中的任一項所述的方法，其中，通過所述再激活扇區(qū)的最小氣流被限制為預定值。
25.根據(jù)權(quán)利要求1至3、權(quán)利要求13和14中的任一項所述的方法，其中，通過改變所述干燥劑輪旋轉(zhuǎn)器件的操作特性來實現(xiàn)所述干燥劑輪的旋轉(zhuǎn)速度的調(diào)整。
26.根據(jù)權(quán)利要求1至3、權(quán)利要求13和14中的任一項所述的方法，其中，通過間歇地操作所述干燥劑輪旋轉(zhuǎn)器件使得所述旋轉(zhuǎn)器件的操作時間的百分比與期望的控制函數(shù)成比例，從而獲得所述輪的有效旋轉(zhuǎn)速度。
27.根據(jù)權(quán)利要求1至3、權(quán)利要求13和14中的任一項所述的方法，其中，所述干燥劑輪的最小旋轉(zhuǎn)速度被限制為預定值。
28.根據(jù)權(quán)利要求13或權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述干燥劑輪的旋轉(zhuǎn)速度的調(diào)整的控制函數(shù)為所述再激活氣流的線性函數(shù)。
29.根據(jù)權(quán)利要求13或權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述干燥劑輪的旋轉(zhuǎn)速度的調(diào)整的控制函數(shù)為所述再激活氣流的指數(shù)函數(shù)，指數(shù)在0. 5和2. 0之間。
30.一種主動式干燥劑除濕機系統(tǒng)，所述主動式干燥劑除濕機系統(tǒng)包括殼體，所述殼體至少包含具有帶有氣流器件的處理扇區(qū)的干燥劑輪；具有氣流器件的再激活扇區(qū)；使所述干燥劑輪旋轉(zhuǎn)通過所述處理扇區(qū)和所述再激活扇區(qū)的器件；再激活空氣加熱器件；和用于在部分負載的條件下提高所述除濕機的操作效率的控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)邏輯包括a.調(diào)整通過處理扇區(qū)的氣流以控制除濕的量；b.作為處理氣流的調(diào)整的函數(shù)調(diào)整通過再激活扇區(qū)的氣流；以及c.作為處理氣流的調(diào)整的函數(shù)調(diào)整干燥劑輪的轉(zhuǎn)旋速度。
31.一種主動式干燥劑除濕機系統(tǒng)，所述主動式干燥劑除濕機系統(tǒng)包括殼體，所述殼體至少包含具有帶有氣流器件的處理扇區(qū)的干燥劑輪；具有氣流器件的再激活扇區(qū)；使所述干燥劑輪旋轉(zhuǎn)通過所述處理扇區(qū)和所述再激活扇區(qū)的器件；再激活空氣加熱器件；和用于在部分負載的條件下提高所述除濕機的操作效率的控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)邏輯包括a.調(diào)整通過處理扇區(qū)的氣流以控制除濕的量；b.作為處理氣流的調(diào)整的函數(shù)調(diào)整通過再激活扇區(qū)的氣流。
32.根據(jù)權(quán)利要求31或32所述的系統(tǒng)，其中，所述處理氣流的調(diào)整包括圍繞所述干燥劑輪旁路通過所述處理氣流的一部分。
33.根據(jù)權(quán)利要求31或32所述的系統(tǒng)，其中，所述處理氣流的調(diào)整包括調(diào)整控制所述處理氣流的調(diào)節(jié)風門。
34.根據(jù)權(quán)利要求31或32所述的系統(tǒng)，其中，所述處理空氣的調(diào)整包括同時控制通過所述干燥劑輪的氣流和旁路通過所述干燥劑輪的氣流，使得總的氣流保持實質(zhì)上恒定。
35.根據(jù)權(quán)利要求31或32所述的系統(tǒng)，其中，所述處理氣流的調(diào)整包括改變所述處理氣流器件的操作特性。
36.根據(jù)權(quán)利要求31或32所述的系統(tǒng)，其中，通過所述處理扇區(qū)的最小氣流被限制為預定值。
37.一種主動式干燥劑除濕機系統(tǒng)，所述主動式干燥劑除濕機系統(tǒng)包括殼體，所述殼體至少包含具有帶有氣流器件的處理扇區(qū)的干燥劑輪；具有氣流器件的再激活扇區(qū)；使所述干燥劑輪旋轉(zhuǎn)通過所述處理扇區(qū)和所述再激活扇區(qū)的器件；再激活空氣加熱器件；和用于在部分負載的條件下提高所述除濕機的操作效率的控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)邏輯包括a.調(diào)整通過再激活扇區(qū)的氣流以控制除濕的量；以及b.作為再激活氣流的調(diào)整的函數(shù)調(diào)整干燥劑輪的旋轉(zhuǎn)速度。
38.根據(jù)權(quán)利要求30、權(quán)利要求31或權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中，將進入所述再激活扇區(qū)的空氣的加熱溫度保持在固定值。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其中，通過調(diào)整輸入到所述再激活空氣加熱器件的熱，將所述再激活空氣的加熱溫度保持在固定值。
40.根據(jù)權(quán)利要求30、權(quán)利要求31或權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中，將離開所述再激活扇區(qū)的再激活空氣的溫度保持在固定值。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)，其中，通過調(diào)整輸入到所述再激活空氣加熱器件的熱控制離開所述再激活扇區(qū)的空氣的溫度。
42.根據(jù)權(quán)利要求30、權(quán)利要求31或權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中，再激活空氣熱源被保持在固定值，所述再激活加熱空氣的溫度不受控制，但允許其變化，從而隨著減少的氣流而升高并隨著增多的氣流而降低。
43.根據(jù)權(quán)利要求43所述的系統(tǒng)，其中，每當存在通過所述再激活扇區(qū)的氣流時，所述再激活熱源被激活。
44.根據(jù)權(quán)利要求30、權(quán)利要求31或權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中，通過調(diào)整所述再激活空氣流中的調(diào)節(jié)風門來實現(xiàn)所述再激活氣流的調(diào)整。
45.根據(jù)權(quán)利要求30、權(quán)利要求31或權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中，通過改變所述再激活氣流器件的操作特性來實現(xiàn)所述再激活氣流的調(diào)整。
46.根據(jù)權(quán)利要求30、權(quán)利要求31或權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中，通過圍繞所述干燥劑輪旁路通過所述再激活空氣的一部分來實現(xiàn)所述再激活氣流的調(diào)整。
47.根據(jù)權(quán)利要求30、權(quán)利要求31或權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中，通過所述再激活扇區(qū)的最小氣流被限制為預定值。
48.根據(jù)權(quán)利要求30、權(quán)利要求31或權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中，通過改變所述干燥劑輪旋轉(zhuǎn)器件的操作特性來實現(xiàn)所述干燥劑輪的旋轉(zhuǎn)速度的調(diào)整。
49.根據(jù)權(quán)利要求30、權(quán)利要求31或權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中，通過間歇地操作所述干燥劑輪旋轉(zhuǎn)器件使得所述旋轉(zhuǎn)器件的操作時間的百分比與期望的控制函數(shù)成比例， 從而獲得所述輪的有效旋轉(zhuǎn)速度。
50.根據(jù)權(quán)利要求30、權(quán)利要求31或權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中，所述干燥劑輪的最小轉(zhuǎn)速被限制為預定值。
51.根據(jù)權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中，所述干燥劑輪的旋轉(zhuǎn)速度的調(diào)整的控制函數(shù)為所述再激活氣流的線性函數(shù)。
52.根據(jù)權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中，所述干燥劑輪的旋轉(zhuǎn)速度的調(diào)整的控制函數(shù)為所述再激活氣流的指數(shù)函數(shù)，指數(shù)在0. 5和2. 0之間。
53.根據(jù)權(quán)利要求1至3以及權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述除濕機還包括位于所述再激活扇區(qū)和所述處理扇區(qū)之間的中間“凈化”扇區(qū)，所述“凈化”扇區(qū)預處理所述再激活空氣的一部分。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其中，與所述再激活氣流成正比地調(diào)整通過所述凈化扇區(qū)的氣流。
55.根據(jù)權(quán)利要求1至3以及權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述除濕機還包括一對或更多對中間凈化扇區(qū)，所述凈化扇區(qū)布置成用作所述處理扇區(qū)與所述再激活扇區(qū)之間的緩沖器并具有使封閉氣流循環(huán)通過所述凈化扇區(qū)的器件。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其中，與所述再激活氣流成正比地調(diào)整循環(huán)通過所述凈化扇區(qū)的氣流。
57.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其中，與所述干燥劑輪旋的轉(zhuǎn)速度成正比地調(diào)整循環(huán)通過所述凈化扇區(qū)的氣流。
全文摘要
本發(fā)明提供一種控制主動式干燥劑除濕機的方法，該方法包括a.調(diào)整通過處理扇區(qū)的氣流以控制除濕的量；b.作為處理氣流的調(diào)整的函數(shù)調(diào)整通過再激活扇區(qū)的氣流；以及c.作為處理氣流的調(diào)整的函數(shù)調(diào)整干燥劑輪的旋轉(zhuǎn)速度。本發(fā)明還提供一種用于前述方法的系統(tǒng)。
文檔編號F24F3/14GK102422089SQ201080020064
公開日2012年4月18日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月4日
發(fā)明者威廉·查爾斯·格里菲思, 拉揚·薩克德夫, 迪帕克·帕赫瓦 申請人:百瑞空氣工程(亞洲)有限公司