容的非織造材料可能是一種紡粘材料、熔噴材料、水力纏結(jié)(水刺)材料或通過本文中提到的任何其它工藝制成的材料,如共形成、氣流成網(wǎng)、濕法成網(wǎng)、機(jī)械梳理成網(wǎng)、熱粘合、針刺法、化學(xué)結(jié)合或組合等。紡粘材料的實(shí)施例包括聚烯烴、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和尼龍。熔噴材料的實(shí)施例包括聚烯烴、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和尼龍。水力纏結(jié)材料的實(shí)施例包括棉、人造絲或粘膠短纖維、萊賽爾短纖維、聚烯烴短纖維、聚酯短纖維和尼龍短纖維。
[0054]實(shí)施例采用了由纖維和細(xì)絲制成的非織造材料。一般來說,它們被制造成密度極小的被形容為GSM(每平方米克數(shù))的薄網(wǎng)。密度越小,那么非織造網(wǎng)就越薄。實(shí)施例中采用的非織造網(wǎng)的結(jié)構(gòu)由處于不同方向上的三維不均勻纖維/細(xì)絲構(gòu)成。
[0055]非織造網(wǎng)可能由基于疏水和親水聚合物的纖維和細(xì)絲制成。雖說這一觀點(diǎn)具有代表性,但是也并不完全是這樣,例如,用于制造非織造網(wǎng)的疏水聚合物就是聚烯烴和聚對苯二甲酸乙二醇酯。雖說這一觀點(diǎn)具有代表性,但是也并不完全是這樣,例如,用于制造非織造網(wǎng)的親水性聚合物就是棉、人造絲或粘膠纖維等。對適當(dāng)?shù)亩嗫住⒗w維/絲直徑、密度(GSM)等條件下的實(shí)際應(yīng)用來說,本實(shí)用新型中已創(chuàng)新應(yīng)用的網(wǎng)中會(huì)出現(xiàn)明顯的水毛細(xì)管作用和毛細(xì)作用。本實(shí)用新型創(chuàng)新利用了多孔非織造網(wǎng)的多孔性,這種特性可以在因毛細(xì)管作用而導(dǎo)致發(fā)生毛細(xì)作用的情況下使多孔非織造網(wǎng)能夠輕易地輸送水和其它流體。雖然現(xiàn)有技術(shù)告訴我們,親水材料能夠更好地保留水分。但是,對冷卻裝置來說,這種特性的應(yīng)用也有一個(gè)缺點(diǎn),即在非織造網(wǎng)由親水材料制成的情況下,一些水可能會(huì)使纖維膨脹并且其它水分會(huì)流動(dòng)到纖維各部位以及纖維上方。由此導(dǎo)致的結(jié)果就是使熱交換器襯墊失去剛性。雖然現(xiàn)有技術(shù)告訴我們,親水材料能夠更好地保留水分。但是,對冷卻裝置來說,親水非織造材料會(huì)發(fā)生膨脹,而我們的目標(biāo)之一就是保持最薄水膜,以便實(shí)現(xiàn)更好的熱傳遞和蒸發(fā)效果。由疏水性纖維或細(xì)絲制成的多孔低密度非織造網(wǎng)可以通過毛細(xì)作用輸送水分。水可以沿著疏水聚合物纖維或在其周圍和上方流動(dòng),但是不能穿過疏水聚合物纖維。多孔非織造網(wǎng)的多孔性和相關(guān)毛細(xì)作用使得非織造網(wǎng)具有較高親水性,具體體現(xiàn)在可以具有加濕能力,甚至是可以在纖維或細(xì)絲構(gòu)成的非織造網(wǎng)是由疏水聚合物制成的情況下輕易分散水分。
[0056]因此,本實(shí)用新型創(chuàng)新采用了已知具有疏水性的材料,以便根據(jù)需要保留水分。本實(shí)用新型通過采用疏水材料解決了如相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)中所述的由于采用親水材料而無法保持熱交換器墊剛性的問題。
[0057]疏水性纖維的舉例為聚烯烴和聚對苯二甲酸乙二醇酯。由這些疏水性纖維或細(xì)絲制成的多孔低密度非織造網(wǎng)可通過毛細(xì)作用而變得具有親水性。
[0058]第一和第二聚合物基質(zhì)彼此相鄰并且它們之間設(shè)有多條通道。通道分別與第一聚合物基質(zhì)的疏水表面和第二聚合物基質(zhì)的疏水表面相連。在某個(gè)實(shí)例中,第一和第二聚合物基質(zhì)以及它們之間的通道共同構(gòu)成了一種擠壓成型的聚合物單元。而且,需要注意的是,除了擠壓成型的聚合物單元以外,其它由第一和第二聚合物基質(zhì)以及它們之間的通道共同構(gòu)成的其它配置也包含在本實(shí)用新型范圍內(nèi)。圖10a、1bUOc和1d中對基質(zhì)疏水表面之間所設(shè)通道的一些配置(實(shí)施例)進(jìn)行了介紹。
[0059]兩者之間設(shè)有多條通道且通道與彼此疏水表面相連以及外表面已被渲染為具有親水性且表面上設(shè)有與表面多處位置相連的非織造材料的兩種聚合物基質(zhì)構(gòu)成了一個(gè)單元。圖7a和7b中對一個(gè)單元的實(shí)施例進(jìn)行了介紹。如圖7b所示,兩種基質(zhì)31之間設(shè)有多條通道38。
[0060]需要注意的是,可以按照不同順序來執(zhí)行用于生產(chǎn)這種單元的步驟。兩種基質(zhì)之間可以設(shè)置多條通道且通道與兩個(gè)表面(表面自然疏水)相連以及外表面可以被渲染為具有實(shí)質(zhì)親水性且非織造材料與每個(gè)親水表面上的多個(gè)位置相連。同樣,基質(zhì)可以被渲染為具有親水性并且疏水表面之間設(shè)有通道以及這些通道分別與兩個(gè)表面相連。本實(shí)用新型并不局限于這兩種方法中的一種方法。
[0061]形成兩個(gè)或多個(gè)單元后,會(huì)在兩個(gè)單元之間設(shè)置兩條或多條聚合物條并且會(huì)把這些聚合物條與每個(gè)單元的每個(gè)親水表面(或在等效條件下,與親水表面上設(shè)置的非織造材料)固定在一起。在某個(gè)實(shí)例中,每個(gè)聚合物條與兩個(gè)相鄰單元的每個(gè)單元之間都涂有粘合劑,以便把聚合物條和每個(gè)單元的疏水表面固定在一起。兩者之間設(shè)有兩個(gè)或多個(gè)聚合物條的兩個(gè)單元構(gòu)成了一個(gè)熱交換器模塊。熱交換器模塊的實(shí)施例詳見圖9a和%。
[0062]如圖9b中所示,兩個(gè)單元40、41之間設(shè)有兩個(gè)或更多個(gè)把兩個(gè)單元分隔開的聚合物條33,這些聚合物條分別與表面上設(shè)有非織造材料32的每個(gè)親水表面固定在一起。圖9a,9b中顯示的配置與橫流熱交換器相對應(yīng)。在橫流熱交換器中,每個(gè)通道38與每個(gè)聚合物條33實(shí)質(zhì)上垂直。通過聚合物條分隔開的兩個(gè)單元40、41構(gòu)成了一個(gè)熱交換器模塊,聚合物條與每個(gè)單元的親水表面上設(shè)置的非織造材料固定在一起。
[0063]多個(gè)模塊在一起可以組合成一個(gè)卡盒,如圖9c、9d和9e中所示。而且,可以把多個(gè)卡盒組裝在一起,以便增加模塊化方式的總?cè)萘俊T谀K化方式中,可以把卡盒堆疊在一起或依次排列好(或采用任何其它配置方式)并且與其它卡盒固定(可以采用本實(shí)用新型中包含的多種方式來固定模塊,如通過粘合劑、外部結(jié)構(gòu)等)在一起,從而形成一種熱交換器卡盒。此外,也可以把卡盒堆疊在一起,依次排列好或采用任何其它配置方式并且與其它卡盒固定在一起,從而形成一種熱交換器。
[0064]本實(shí)用新型的熱交換器實(shí)施例詳見圖6a。雖然一個(gè)卡盒可以被用作IDEC中的蒸發(fā)冷卻熱交換器,如圖6a中所示,但是,也可以把兩個(gè)卡盒堆疊在一起,把一個(gè)放置在另一個(gè)的上面,進(jìn)而保持相同的一次和二次流體流動(dòng)模式。在卡盒被堆疊在一起的實(shí)施例中,兩個(gè)卡盒可以共享一個(gè)蒸發(fā)流體分配組件。在另一個(gè)實(shí)施例中,可以依次肩并肩地排列好卡盒,因此有利于增大模塊以及形成一個(gè)大的系統(tǒng)。而在再一個(gè)實(shí)施例中,采用了這種設(shè)置方式,即把其中一個(gè)卡盒放置在另一個(gè)卡盒的下游處,這樣一次氣流就可以從一個(gè)卡盒流動(dòng)到被放置在下游的另一個(gè)卡盒中。需要注意的是,以預(yù)定配置方式提供多個(gè)模塊并把一個(gè)模塊與多個(gè)模塊中的另一個(gè)模塊固定在一起形成了一種提供可伸縮間接蒸發(fā)冷卻組件的方法。
[0065]圖9d中顯示的實(shí)施例(卡盒)可以按比例放大本實(shí)用新型中公開的間接蒸發(fā)冷卻組件并且也可以按比例放大本實(shí)用新型中公開的蒸發(fā)冷卻裝置的間接蒸發(fā)冷卻組件。兩個(gè)單元40、41之間設(shè)有兩個(gè)或更多個(gè)聚合物條33 (墊片)且聚合物條分別與兩個(gè)單元40、41相連,這樣構(gòu)成了一個(gè)模塊。多個(gè)模塊中的每個(gè)模塊與其它模塊連接在一起,形成了一個(gè)卡盒。如上文中所述,雖然一個(gè)卡盒可以被用做IDEC中的間接蒸發(fā)冷卻熱交換器,但是多個(gè)卡盒也可以用于制作具有不同尺寸規(guī)格的IDEC中的一個(gè)間接蒸發(fā)冷卻熱交換器。
[0066]運(yùn)行過程中,系統(tǒng)會(huì)把蒸發(fā)流體分配給單元所屬每個(gè)親水表面的實(shí)質(zhì)上兼容的非織造材料,然后流體會(huì)在各單元之間的分隔空間中流動(dòng),同時(shí)蒸發(fā)流體與流體進(jìn)行熱交換,其它流體則流經(jīng)多個(gè)通道中的至少某些通道。其它流體與親水表面進(jìn)行熱交換。(熱量會(huì)從非織造材料傳遞給親水表面并且也會(huì)通過基質(zhì)傳遞給疏水表面。)在某個(gè)實(shí)例中,流體為空氣,熱交換器可以通過分配有蒸發(fā)流體的實(shí)質(zhì)上兼容的非織造材料的蒸發(fā)冷卻作用而獲得濕空氣并使干燥空氣流經(jīng)通道,進(jìn)而進(jìn)行冷卻。因此,在本實(shí)例中,熱交換器又被稱為干燥空氣、濕空氣(DAMA)熱交換器。
[0067]在某個(gè)實(shí)例中,上文中已對本實(shí)用新型中熱交換器的實(shí)施例進(jìn)行了介紹,為了實(shí)質(zhì)上把實(shí)質(zhì)上兼容的非織造材料和一種基質(zhì)的親水表面固定在一起,在即將于親水表面固定在一起的非織造材料的多個(gè)位置上設(shè)置了熱塑材料。實(shí)質(zhì)上兼容的非織造材料熔接在親水表面的多個(gè)位置上。
[0068]在不限制本實(shí)用新型的范圍的某個(gè)實(shí)施例中,熱塑材料為低密度聚乙烯(LDPE)。
[0069]在不限制本實(shí)用新型的范圍的某個(gè)實(shí)施例中,每個(gè)第一和第二聚合物基質(zhì)31的厚度至多約為0.12_(或者還有可能就是在0.12_到具有工程公差的可接受范圍內(nèi))。在某個(gè)實(shí)例中,非織造材料的密度至多約為30克/每平方米(或者還有可能就是在30克/每平方米到具有工程公差的可接受范圍內(nèi))。
[0070]在某個(gè)實(shí)施例中,本實(shí)用新型中公開的兩級蒸發(fā)冷卻裝置包含本實(shí)用新型中公開的一個(gè)間接蒸發(fā)冷卻組件(熱交換器)(如上文中所述)以及一個(gè)直接蒸發(fā)冷卻組件,在某個(gè)實(shí)例中,本實(shí)用新型未局限于本實(shí)例,包含一個(gè)CELDEK?絕熱直接蒸發(fā)熱交換器。在另一個(gè)實(shí)施例中,同樣也不限制本實(shí)用新型的范圍,直接蒸發(fā)冷卻組件是一種超聲波加濕組件。
[0071]正如上文中公開的那樣,對上文中所述的本實(shí)用新型中公開的間接蒸發(fā)冷卻熱交換器來說,在運(yùn)行過程中,系統(tǒng)會(huì)把蒸發(fā)流體(即,蒸發(fā)液體,例如為水)分配給單元所屬的每個(gè)親水表面的實(shí)質(zhì)上兼容的非織造材料并且二次流體會(huì)在各單元的分隔空間中流動(dòng),同時(shí)蒸發(fā)流體與流體之間會(huì)進(jìn)行熱交換。一次流體流經(jīng)多個(gè)通道中的至少某些通道。一次流體與親水表面之間進(jìn)行熱交換。(熱量從非織造材料傳遞給親水表面并且經(jīng)基質(zhì)傳遞給疏水表面。)另一種蒸發(fā)流體