露点冷却设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于冷却气流的设备，包括，至少一个冷却通道，该冷却通道带有用于待冷却气流的流入开口和用于已冷却气流的开口；至少一个蒸发通道，该蒸发通道通过传导壁与所述冷却通道分离，并且具有一个流入开口和一个流出开口，该流入开口连接至所述冷却通道流出开口；以及湿润朝向所述蒸发通道一侧的传导壁的装置，以及用于在冷却通道中对气流除湿的装置。该除湿装置包括具有低临界溶液温度的聚合物（ＬＣＳＴ聚合物），朝向冷却通道一侧的传导壁被该聚合物所覆盖或由该聚合物制成。该冷却设备还具有用于再生除湿装置的装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于冷却气流的设备，包括，至少一个冷却通道，该冷却通道具有用于冷却气流的流入开口和用于已冷却气流的流出开口 ；至少一 个蒸发通道，该蒸发通道通过传导壁与所述冷却通道分离，并且具有一个流 入开口和一个流出开口 ，该流入开口连接至所述冷却通道的流出开口 ；以及 用于湿润朝向所述蒸发通道的传导壁的一侧的装置。美国专利4, 002, 040公 开了这种通过蒸发来间接对气流冷却的设备，这种设备也可以称为"露点冷 却器"。
技术介绍
已知的冷却设备采用交叉流热交换机的形式，带有多组互相平行的冷却 通道和多组蒸发通道，该蒸发通道也是互相平行的并且垂直于所述冷却通道之亦然，这样^i得到了热^换':的分层结构:" '冷)的壁是由导热非常好的材料制成的，例如铝。蒸发通道的壁，也包括在 蒸发通道和冷却通道之间形成分隔的壁，均覆盖有保湿材料。设置在蒸发通 道上面的是周期性工作的喷射装置形式的湿润装置，该喷射装置在带有保湿 材料的壁上喷射一定量的水。在现有的冷却设备中，用于冷却的空气，例如环境空气，是通过风扇吸 入并推动穿过冷却通道的。冷却后的空气从冷却通道流入到例如用于通风的 空间。然而，在离开冷却通道时，部分空气，例如气流体积的三分之一，与 主气流分离并被引导进入蒸发通道。在这里，已冷却的气流沿着潮湿的壁流 动，从而使水分蒸发并被气流带走。水分的蒸发导致了壁温度的降低。由于 传导壁良好的热导性，还导致了冷却通道内温度的降低，从而使得气流被冷 却。同例如空调设备相比，这种现有的基于间接蒸发的冷却设备的优点是空 气的冷却只需要很少的能量。此外，这种冷却设备具有很少的移动部分，从 而使其能够以简单的方式和低成本来制造和安装。而且，不需要冷却剂。同直接蒸发冷却器相比，间接工作冷却设备的优点是空气的冷却并不带 来空气湿度的增加。干燥的冷却空气的提供带来了所冷却空间内的舒适的环 境。此外，利用这种间接工作冷却设备可以将空气冷却到比直接蒸发冷却器 所能冷却到的更低的温度。其中，直接蒸发冷却器不能将空气冷却到超过所 谓的"湿球"的温度，而间接蒸发冷却器能够将空气冷却到所谓的"露点"， 这就是为什么这种已知的冷却设备也被称之为露点冷却器。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要改进上述类型的冷却设备，从而可以将所提供的气 流再进一步冷却，并且可以实现更舒适的室内环境。根据本专利技术，在这种冷 却设备中，这是通过在冷却通道中的用于对气流除湿的装置实现的。通过从 待冷却的空气中提取水分，这种空气可以在蒸发通道中吸收更多的水分，从 而可以从壁上吸取更大量的蒸发热，因此使壁上的温度降得更低。除湿装置优选包括具有低临界溶液温度的聚合物(LCST聚合物)。这种 聚合物在临界温度以下是水溶性的，并通过这种方式保持潮湿。这种聚合物 在溶液状态下的稳定性是通过合适选择的交联方式保证的。根据本专利技术的冷却设备的 一个简单的实施例可以通过将朝向冷却通道 的分隔壁的至少部分覆盖有LCST聚合物或由LCST聚合物制成来获得。因此， 所述冷却通道或每个冷却通道的流入一侧可以例如覆盖有LCST聚合物的带 条。当然，还可能设想出所述或每个冷却通道的所有壁完全被这种材料所覆 盖。这种LCST聚合物可以有利的从下面的组中选择，所述组包括聚噁唑 啉，聚曱基丙烯酸二曱基氨基乙酯(p (DMAEMa))和聚N-异丙基丙烯酰胺 (pNiPAAm)。这些都是能够从空气中提取并保持相对大量的水分的聚合物。优选的，根据本专利技术的冷却设备还配有用于再生除湿装置的装置。毕竟 这些除湿装置的效率将会随着从流入空气吸取更多的水分并因此变得饱和 而降低。然后，可以通过激活再生装置而将这些水分从除湿装置中释放，从 而恢复初始的效率。在结构上和操作上简单的冷却设备的实施例中，再生装置适于周期性的 在临界溶液温度以上加热LCST聚合物。因为这种聚合物具有低临界溶液温 度的特点，通常为大约60到70°C,筒单的加热元件就足够了。为了阻止再生导致欲冷却气流的湿化，再生装置优选适于从冷却通道将由LCST聚合物在再生期间放出的水分收集并放出。若再生装置适于引导所收集的水分到湿润装置，就得到一种特殊有效的 冷却设备。因此，为了湿润蒸发通道的目的只需要提供少量的水。附图说明以下基于两个实施例对本专利技术进行说明，其中所参照的附图如下 图1示出了气流穿过根据本专利技术的采用交叉流工作的冷却设备的气流的 示意图。图2是图1中的冷却设备的冷却通道和蒸发通道的一部分的透视细节图。图3是冷却设备的替代实施例的剖面顶视图，以及 图4是沿着图3中的线IV-IV的截面图。具体实施例方式用于冷却气流的设备1 (图1 )包括多组互相平行的被分隔壁7 (图2 ) 所分离的冷却通道2,该冷却通道具有用于冷却气流Al的流入开口和用于已 冷却气流A2的流出开口 。该流入开口例如连"l妾到外部环境S,而流出开口流 出到待冷却的空间R中。穿过冷却设备1的气流是由风扇5提供的。冷却设备1还包括多组蒸发通道3,其通过传导壁4与冷却通道2分离。 蒸发通道3通过分隔壁8互相分离。蒸发通道3的流入开口连4妄到冷却通道 2的流出开口 ，而冷却通道3的流出开口流出到外部环境S。由于冷却通道2和蒸发通道3的连接，部分气流A3同已冷却气流A2分 离并被引导通过蒸发通道3。在穿过蒸发通道后，潮湿气流A5被吹出并进入 外部环境S中。最终流入待冷却空间R的主气流与所分离的部分气流A3之 间的比率是由冷却通道和蒸发通道的尺寸连同其他因素决定的，该比例可以 是例如2: 1。冷却设备1还提供装置6，用于湿润蒸发通道3以及尤其是传导壁4。 这里，这些湿润装置6包括带有多个开口 10的喷射管9和供水回路11,利 用泵(此处未示出)通过该供水回路将水从蒸发通道3下面的收集容器12 运送到喷射管9。为了防止湿润装置6不得不连续的工作，蒸发通道3的壁4、 8上覆盖有保持水分的材料13,例如吸收剂织物或陶瓷金属涂层。迄今，冷却设备l很大程度具有传统的结构。为了增加冷却设备的效率 并由此与传统的冷却设备相比得到对引入气流Al的更进一步的冷却，本发 明提出对该引入气流A1除湿。所分离的气流A3吸收水分的能力增加了，从 而使得蒸发通道3中可以蒸发更多的水分并且可以因此从传导壁4抽取更多 的蒸发热。通过这种方式，传导壁4变得比传统冷却设备更冷，从而得到更 高的冷却能力。在所示的实施例中，用于对欲冷却气流Al除湿的装置14采用具有低临 界溶液温度的聚合物材料(LCST聚合物)的形式，其设置成在冷却通道2 的壁4、 7上的覆盖层15。作为LCST聚合物这里可以采用以下材料，例如 聚噁唑啉，聚曱基丙烯酸二曱基氨基乙酯(p (DMAEMa))和聚N-异丙基丙烯 酰胺(pNiPAAm )。虽然这里冷却通道2的所有壁4、 7都完全由LCST聚合物 所覆盖，不过可能只覆盖一部分壁也是满足的，例如垂直传导壁4。还有可 能设置LCST聚合物只覆盖冷却通道2长度的一部分，例如在其中的流入一 侧(图3 )，或者在位于实际冷却通道2上游的冷却设备1的流入部分。在壁4、 7上的LCST聚合物层15吸收流经空气中所携带的水分并于此 成为溶液。由于合适选择的交联剂的存在，溶液的聚合物层15保持其稳定 性。如所述的，由于空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于冷却气流的设备，包括：至少一个冷却通道，该冷却通道具有用于冷却气流的流入开口和用于已冷却气流的流出开口，至少一个蒸发通道，该蒸发通道与冷却通道通过传导壁所分离，并且所述蒸发通道具有流入开口和流出开口，其流入开口与冷却通道的流出开口相连，用于湿润传导壁朝向蒸发通道的一侧的装置，其特征在于，用于对冷却通道中的气流除湿的装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：W梅杰，
申请(专利权)人：最佳空气控股公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]