CN101548145A - 除湿 - Google Patents

除湿 Download PDF

Info

Publication number
CN101548145A
CN101548145A CNA2007800446275A CN200780044627A CN101548145A CN 101548145 A CN101548145 A CN 101548145A CN A2007800446275 A CNA2007800446275 A CN A2007800446275A CN 200780044627 A CN200780044627 A CN 200780044627A CN 101548145 A CN101548145 A CN 101548145A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flow
air
unit
cold
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007800446275A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101548145B (zh
Inventor
J·T·迪克曼
D·威斯特华伦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tiax LLC
Original Assignee
Tiax LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tiax LLC filed Critical Tiax LLC
Publication of CN101548145A publication Critical patent/CN101548145A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101548145B publication Critical patent/CN101548145B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/153—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification with subsequent heating, i.e. with the air, given the required humidity in the central station, passing a heating element to achieve the required temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/02—Self-contained room units for air-conditioning, i.e. with all apparatus for treatment installed in a common casing
    • F24F1/032—Self-contained room units for air-conditioning, i.e. with all apparatus for treatment installed in a common casing characterised by heat exchangers
    • F24F1/0323—Self-contained room units for air-conditioning, i.e. with all apparatus for treatment installed in a common casing characterised by heat exchangers by the mounting or arrangement of the heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/02—Self-contained room units for air-conditioning, i.e. with all apparatus for treatment installed in a common casing
    • F24F1/0358—Self-contained room units for air-conditioning, i.e. with all apparatus for treatment installed in a common casing with dehumidification means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/1405—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification in which the humidity of the air is exclusively affected by contact with the evaporator of a closed-circuit cooling system or heat pump circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F25B5/04—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F2003/144—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by dehumidification only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F2003/144—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by dehumidification only
    • F24F2003/1446—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by dehumidification only by condensing
    • F24F2003/1452—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by dehumidification only by condensing heat extracted from the humid air for condensing is returned to the dried air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/10—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with multi-stage compression
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B11/00—Compression machines, plants or systems, using turbines, e.g. gas turbines
    • F25B11/02—Compression machines, plants or systems, using turbines, e.g. gas turbines as expanders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/14—Power generation using energy from the expansion of the refrigerant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/39—Dispositions with two or more expansion means arranged in series, i.e. multi-stage expansion, on a refrigerant line leading to the same evaporator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Central Air Conditioning (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)

Abstract

同流换热系统和方法适用于诸如空调之类除湿的蒸汽压缩周期。在一些实施方案中，除湿方法包括将来自加热单元的制冷剂沿着第一路径引向冷却单元；将来自冷却单元的制冷剂沿着不同于第一路径的第二路径引向加热单元；将来自加热单元的制冷剂沿着不同于第一路径的第三路径引向冷却单元；以及使冷却单元和加热单元与第一气流接触。

Description

除湿
优先权要求
这份申请要求给全部以“Vapor Compression Cycle withInternal Recuperation Using Liquid Refrigerant for HeatTransport(使用液体制冷剂换热的有内部同流换热的蒸汽压缩循环)”为题于2006年11月7日申请的美国专利临时申请第60/857,672号、2007年1月5日申请的美国专利临时申请第60/878,890号和2007年3月26日申请的美国专利临时申请第60/919,968号的优先权。这三份申请在此通过引证被全部并入。
技术领域
本发明与除湿或除去潮气有关。
背景技术
除湿对于多种应用(包括身心放松、健康、工业和制造业、窗户的除霜或除雾，收集来自空气的用来喝或其它用途的水、维护冷冻食品、保存建材和其它物品、预防真菌、尘螨和其它有害的病虫害)可能是重要的。
参照图1A，在蒸汽压缩循环的除湿系统20中，湿气在它的露点以下被待除湿的冷却空气22除去，从而导致湿气从空气中冷凝出来。空气被已制冷的冷却盘管(蒸发器24)冷却而且湿气在盘管表面上液化并且靠地心引力离开盘管排放到冷凝物承接盘26并被送到排水沟28。然后，冷空气30经过冷凝器32被加热(在该过程中冷却该冷凝器)。
参照图1B，通过使用离开蒸发器24的冷空气30将空气22在它进入蒸发器之前预先冷却(即，通过同流换热)减少蒸发器和压缩机34完成的冷却量能提高性能(就给定的冷冻压缩机能力而言除去湿气的效率和数量)。如图所示，相对于蒸发器24上游的盘管36和下游的盘管38提供同流换热预先冷却，从进入空气22除去的热量被热管40输送到下游盘管，在那里它被转移给离开蒸发器的干燥的冷空气30。
其它的同流换热方法包括在进入空气流和后置蒸发器空气流之间泵送独立的换热流体和在不使用换热流体的情况下在进入空气流和离开蒸发器的空气流之间直接进行热交换。
发明内容
本发明与除湿或除去潮气有关。
在一个方面中，除湿系统的蒸汽压缩周期的性能(例如，能力和效率)是借助同流换热通过使用系统内的制冷剂流动在间壁式换热器的两个部分之间传送热量提高的。举例来说，在独立的除湿器中，离开蒸发器的冷空气被用来在空气进入蒸发器之预先冷却空气，借此减少蒸发器实现的冷却量。这种同流换热能借助一对连接的盘管(冷却单元和加热单元)通过变更来自冷却循环的冷冻剂流体的路径完成。
在此描述的同流换热也能适用于空调或热泵系统。在空调系统中，内部空间中的空气当热量被逐出该空间的时候被冷却。同流换热能通过将空气冷却到较低的温度，降低蒸发温度和非必选地结合再次加热来实现。增加在空气进入蒸发器之前预先冷却空气并在空气离开蒸发器之时再次加热空气的同流换热允许以较低的显热比操作。较多的除湿能实现而不需要过度冷却该空间。另外，那预先冷却，再次加热同流换热能用来依比例控制显热比。通过控制制冷剂通过同流换热单元(例如，盘管)转移的数量和频繁程度，能将除湿能力控制到预期水平。
在另一方面中，同流换热是使用靠两相制冷剂连接的单元(例如，一对盘管)完成的，该两相制冷剂是通过在制冷剂流动到膨胀装置和进入蒸发器之前将来自冷却循环的离开冷凝器的制冷剂液体的压力降低到适合热交换功能的饱和温度/压力提供的。
在另一方面中，本发明以除湿方法为特色，该方法包括将来自加热单元的制冷剂沿着第一路径引向冷却单元；将来自冷却单元的制冷剂沿着不同于第一路径的第二路径引向加热单元；将来自加热单元制冷剂沿着不同于第一路径的第三路径引向冷却单元；以及使冷却单元和加热单元与第一气流接触。
各种实施方案包括一个或多个下列特征。该方法进一步包括使来自第一气流的液体凝结，该液体沿着第一气流的流动路径在冷却单元和加热单元之间凝结。该方法进一步包括在第一气流接触加热单元之后给第一气流加热。该方法进一步包括将来自冷凝器的制冷剂引向加热单元。该方法进一步包括避免将来自冷凝器的制冷剂引向加热单元。该方法进一步包括将来自冷却单元的制冷剂引向膨胀装置。该方法进一步包括将来自加热单元的制冷剂引向膨胀装置而不将制冷剂引向冷却单元。该方法进一步包括收集凝结的液体。该方法进一步包括将来自冷却单元的制冷剂沿着不同于第二路径的第四路径引向加热单元。该方法包括按照次序使冷却单元与第一气流接触，使来自第一气流的液体凝结，使第一气流与加热单元接触，和给第一气流加热。该方法进一步包括用不同于第一气流的第二气流冷却冷凝器。该方法进一步包括用第一气流冷却冷凝器。第一气流不相继地冷却冷凝器。该方法包括让制冷剂在加热单元和冷却单元之间至少流动三个循环。
在另一方面中，本发明以除湿方法为特色，该方法包括将来自冷凝器的制冷剂沿着第一路径引向冷却单元；将来自冷却单元的制冷剂沿着不同于第一路径的第二路径引向加热单元；以及将来自加热单元的制冷剂沿着不同于第一和第二路径的第三路径引向蒸发器，其中制冷剂在至少一条路径中包括液体和蒸汽。
各种实施方案可以包括一个或多个下列特征。该方法进一步包括将来自冷却单元的制冷剂沿着不同于第二路径的第四路径引向加热单元以及将来自加热单元的制冷剂沿着不同于第三路径的第五路径引向冷却单元。该方法进一步包括按照次序使冷却单元、蒸发器、加热单元和冷凝器与第一气流接触。该法进一步包括依次使冷却单元、蒸发器和加热单元与第一气流接触。该方法进一步包括用不同于第一气流的第二气流冷却冷凝器。该方法进一步包括用第一气流冷却冷凝器。第一气流不相继地冷却冷凝器。该方法进一步包括在加热单元与第一气流接触之后给第一气流加热。制冷剂在给定的压力下有在它的始沸点和它的露点之间的温度滑移。给方法进一步包括避免将制冷剂从冷凝器引向冷却单元。该方法进一步包括使从冷凝器到冷却单元的制冷剂膨胀和将制冷剂从冷却单元泵送到加热单元。
在另一方面中，本发明以除湿方法为特色，该方法包括用蒸发器冷却第一气流；用与第一气流分开的第二气流冷却冷凝器；以及将第一气流和第二气流在冷却冷凝器之后递送到选定的环境。
各种实施方案可以包括一个或多个下列特征。该方法进一步包括在用蒸发器冷却第一气流之后给第一气流加热。第一气流不相继地冷却冷凝器。该方法进一步包括用凉爽的第一气流冷却冷凝器。该方法进一步包括将来自加热单元的制冷剂沿着第一路径引向冷却单元；将来自冷却单元的制冷剂沿着不同于第一路径的第二路径引向加热单元；和将来自加热单元的制冷剂沿着不同于第一路径的第三路径引向冷却单元。该方法进一步包括将来自冷凝器的制冷剂引向加热单元。该方法进一步包括将来自冷却单元的制冷剂沿着不同于第二路径的第四路径引向加热单元。
在另一方面中，本发明以除湿方法为特色，该方法包括使冷却单元、蒸发器、加热单元和冷凝器与第一气流接触；将来自冷却单元的制冷剂引向膨胀装置和加热单元；以及将来自加热单元的制冷剂引向泵和冷却单元。
各种实施方案可以包括一个或多个下列特征。该方法进一步包括避免将来自冷却单元的制冷剂引向膨胀装置。该方法进一步包括避免将来自冷却单元的制冷剂引向泵。来自冷却单元的制冷剂包括蒸汽。来自加热单元的制冷剂包括液体。
在另一方面中，本发明以除湿系统为特色，该系统包括加热单元；与加热单元流体连通的冷却单元；以及有能力沿着第一路径从加热单元流向冷却单元、沿着不同于第一路径的第二路径从冷却单元流向加热单元和沿着不同于第一路径的第三路径从加热单元流向冷却单元的制冷剂。
各种实施方案可以包括一个或多个下列特征。该系统进一步包括沿着第一气流的流动路径在冷却单元和加热单元之间的蒸发器。该系统进一步包括在第一气流流动路径下游的冷凝器。该系统进一步包括不在第一气流的流动路径中的冷凝器。冷凝器被配置成用与第一气流分开的第二气流冷却。该系统进一步包括配置成用第一气流和未被蒸发器冷却的第二气流冷却的冷凝器。该系统进一步包括沿着第一气流的流动路径在加热单元下游的第二加热单元。该系统进一步包括配置成将制冷剂引向加热单元的冷凝器。该系统进一步包括能够避免将来自冷凝器的制冷剂引向加热单元的阀门。该系统进一步包括沿着制冷剂的流动路径在冷却单元下游的膨胀装置。该系统进一步包括沿着制冷剂的流动路径在加热单元而不是冷却单元下游的膨胀装置。制冷剂能够沿着不同于第二路径的第四路径从冷却单元流到加热单元。该系统包括沿着第一气流的流动路径依次安排的冷却单元、蒸发器和加热单元。该系统进一步包括沿着第一气流的流动路径在加热单元下游的冷凝器。
在另一方面中，本发明以除湿系统为特色，该系统包括冷凝器；与冷凝器流体连通的冷却单元；与冷却单元流体连通的加热单元；与加热单元流体连通的蒸发器；和有能力沿着第一路径从冷凝器流到冷却单元，沿着不同于第一路径的第二路径从冷却单元流到加热单元和沿着不同于第一和第二路径的第三路径从加热单元流到蒸发器的制冷剂，其中制冷剂在至少一条路径中包括液体和气体。
各种实施方案可以包括一个或多个下列特征。制冷剂能够沿着不同于第二路径的第四路径从冷却单元流到加热单元，而且能够沿着不同于第三路径的第五路径从加热单元流到冷却单元。冷却单元、蒸发器、加热单元和冷凝器是沿着第一气流的路径相继安排的。冷却单元、蒸发器和加热单元是沿着第一气流的路径相继安排的。该系统进一步包括沿着第一气流的路径在加热单元下游的第二加热单元。该系统进一步包括不在第一气流的流动路径中的冷凝器。冷凝器被配置成用与第一气流分开的第二气流冷却。该系统进一步包括配置成用第一气流和未被蒸发器冷却的第二气流冷却的冷凝器。制冷剂在给定的压力下有在它的始沸点和它的露点之间的温度滑移。该系统进一步包括能够避免将来自冷凝器的制冷剂引向冷却单元的阀门。
在另一方面中，本发明以除湿系统为特色，该系统包括冷却单元；与冷却单元流体连通的加热单元；沿着气流的流动路径在冷却单元下游的蒸发器；沿着气流的流动路径在加热单元下游的冷凝器；以及从冷却单元延伸到膨胀装置、加热单元、泵和冷却单元的制冷剂流动路径。
各种实施方案可以包括一个或多个下列特征。该系统进一步包括沿着制冷剂流动路径在冷却单元和膨胀装置之间的断流阀。该系统进一步包括沿着制冷剂流动路径在泵和冷却单元之间的单向止回阀。膨胀装置能够给泵提供动力。
各种实施方案可以进一步包括一个或多个下列优势。
在此描述的方法和系统能在低成本提供较好的除湿控制和提高的效率，能提供有竞争力的优势和使有效的除湿变成较宽广的群体可得的。
在此描述的方法和系统能在以相对不复杂的和廉价的方式实现增强除湿，例如，在空调系统中。举例来说，落实方案可能是比较紧凑的，而且能造成相对廉价的全部系统，因为有较少的背离，举例来说，与标准的空调制造技术有较少的背离。落实方案能在没有一系列阀门和循环泵的完全分开的流体系统的情况下、在没有若干适合各种操作条件(例如，适合可能需要凉爽的系统供应温度但不需要大量除湿的干热情况的)的电磁阀的情况下和/或在没有阻尼器和热交换器旁路的情况下实现。
在此描述的各种实施方案全是可升级的。同流换热单元的总尺寸和各种盘管的比例尺寸能在宽广的数值范围之间调整而且适用于宽广的除湿器或空调器尺寸/能力范围。
在此描述的方法和系统能收集从空气中除去的水。收集到的水，举例来说，能被处理(例如，用来喝)，储存起来在需要时分发和/或被加热或冷却。
另一些方面、特征和利益将从其实施方案和权利要求书的描述变得明显。
附图说明
图1A是除湿系统实施方案的示意图；
图1B是同流换热除湿系统实施方案的示意图。
图2是除湿系统实施方案的示意图，其中制冷剂将热量从预冷盘管传送到重热盘管。
图3是空调系统实施方案的示意图，其中制冷剂将热量从预冷盘管传输到重热盘管。
图4是空调系统实施方案的示意图，其中制冷剂将热量从预冷盘管传输到重热盘管而且进一步包括同流换热系统的旁路。
图5是空调系统实施方案的示意图，其中制冷剂最后的路径出现在重热盘管中，所以制冷剂以较低的温度进入膨胀装置。
图6A是除湿系统实施方案的示意图，其中离开冷凝器的制冷剂是减压的并且经过预冷盘管，在那里它通过蒸发吸收来自进入空气的热量；
图6B是除湿系统实施方案的示意图，其中图6A所示的过程通过预冷盘管和重热盘管至少被第二次重复以便提供横向流-逆向流换热和增加同流换热预冷和重热的数量。
图7是除湿系统实施方案的示意图，其中从预冷单元到重热单元有压力提升。
图8是空调系统实施方案的示意图，其中两相的制冷剂将热量从预冷盘管传送到重热盘管。
图9是包括使用有温度滑移的制冷剂的独立的冷冻线路的除湿系统的示意图。
图10是包括收集水的除湿系统实施方案的示意图。
图11是除湿系统实施方案的示意图，其中引向蒸发器的气流和引向冷凝器的气流是分开的。
图12是除湿系统实施方案的示意图，其中引向蒸发器的气流和引向冷凝器的气流是分开的，而且进一步包括同流换热冷却。
图13是除湿系统实施方案的示意图。
具体实施方式
图2展示除湿系统50的实施方案，其中所有的热功能都被包在一个单元中，以致从冷却循环逐出的热量被加给被除湿的空气流。除湿系统50包括沿着气流(例如，潮湿的空气、氮气或氩气之类的惰性气体、氢气)的路径依次安排的预冷单元(如图所示，盘管52)、蒸发器54、重热单元(如图所示，盘管56)和冷凝器58。(为了清楚起见，压缩机未展示)。同流换热冷却是由通过变更制冷剂液体来自冷却循环的途径连接的预冷盘管52和重热盘管56提供的。如图所示，待除湿的气流经过一连串四个盘管：首先，空气经过预冷盘管52，在那里热量从空气转移给制冷剂液体；接下来，冷空气经过制冷剂蒸发器54，在那里空气被充份冷却使潮气凝结；然后，凉爽的干燥空气经过重热盘管56，在那里热量从制冷剂液体转移到空气；最后，经过冷凝器58提供温暖的干燥空气。
如图所示，预冷盘管52从空气流中除掉的热量被液体制冷剂传送到重热盘管56。制冷剂作为来自冷凝器58的过冷液体出现并且在预冷盘管52和重热盘管56之间沿着多样的串联连接的路径往返穿梭若干次，首先把热量从进入空气中除去，然后把热量加到离开的空气中，将这个过程重复若干次，最后，离开预冷盘管54到膨胀装置(例如，温度调节装置的膨胀阀、短孔或毛细管)和蒸发器。更明确地说，制冷剂流过重热盘管56的第一部分61，然后沿着第一路径63流到预冷盘管52，然后流过预冷盘管的第一部分65，然后沿着不同于第一路径的第二路径67流回到重热盘管，然后流过重热盘管的不同于第一部分61的第二部分69，然后沿着不同于第一和第二路径的第三路径71流到预冷盘管。如图2所示，流动的这种循环被沿着重热盘管和预冷盘管56，52的不同部分和沿着不同的路径重复，直到制冷剂最后退出预冷盘管到膨胀装置和蒸发器54(如图所示，在四个完整循环之后)。因为液体制冷剂流的热容量可能比空气流的热容量少若干倍，所以液体往返穿梭多次(例如，三个、四个、五个、六个、七个、八个或更多个完整循环)得以完成。循环次数能通过优化制冷剂的质量流和气流的质量流之间的匹配选定。在一些实施方案中，这种同流换热将盘管尺寸增加大约33％，但是制冷剂连接是传统的而且能与盘管组件U形弯头的其余部分和制冷剂管线的铜焊连接同时制作。这种同流换热能提供，举例来说，与连接个别预冷盘管和重热盘管的热管一样的功能，但是更简单。在一些实施方案中，举例来说，在没有冷凝器的系统中，附加的再加热能通过添加重热单元(例如，灼热气体重热盘管或用另一个热源(例如，电热、热水、蒸气和/或燃料燃烧)驱动的重热盘管)提供。
同流换热过程能适用于任何在没有明显减少热容量的情况下使用液体流动冷却气体实现增强的除湿的装置。举例来说，当它加热水的时候，除湿热泵热水器在它给水加热时给它附近的空气除湿，所以，同流换热单元(例如，盘管)能加到热泵热水器的蒸发器上实现较好的除湿。作为另一个例子，参照图3，同流换热过程能在需要的时候应用于空调系统，提供增强的除湿。如图所示，空调系统60类似于除湿系统50，不同之处在于气流不经过冷凝器而且系统60包括非必选的重热单元(如图所示，灼热气体重热盘管62)以便在想要时提供较温暖的除湿空气。冷凝器58位于适合驱逐来自系统60的热量的位置，是用其它方法(例如，分开的户外空气流)或用冷水冷却的。
在一些实施方案中，参照图4，除湿(如图所示，除湿系统70的控制)是通过提供在预冷单元和重热单元(例如，盘管52，56)周围通向膨胀装置和蒸发器的可选择的液体制冷剂流动旁路72得以增强。举例来说，当除了正常的空调器操作提供的除湿之外不想要除湿的时候，盘管52，56被绕过而且被留下但不起作用。当想要附加的除湿的时候，旁路72允许液体制冷剂有选择地流过预冷盘管和重热盘管52，56，实际效果是除湿能力有所增加，而可感知的冷却能力有所下降。如图所示，各种实施方案可能包括非必选的重热单元(例如，灼热气体重热盘管)，取决于想要多宽的除湿增强范围或显热比范围。
在一些实施方案中，在重热单元中液体制冷剂最后的路径是在制冷剂进入膨胀装置之前用离开蒸发器的空气冷却的。图5展示除湿系统80，其中液体制冷剂在重热单元(如图所示，盘管56)中的最后路径82是用离开冷却单元(如图所示，蒸发器54)的气流冷却的，借此提供额外的气流再次加热和降低制冷剂的温度。结果，制冷剂是在膨胀之前被进一步过度冷却，蒸发器能力由于制冷剂焓的进一步减少被进一步增加(例如，被最大化)，而且除去的潮气进一步增加。
当制冷剂如上所述是液体的时候，在其它的实施方案中，热交换功能是由来自冷却循环的两相制冷剂流动提供的。图6A展示除湿系统90，其中待除湿的气体(例如，空气)经过一连串四个单元：气体首先经过预冷单元(例如，预冷盘管92)；然后，气体经过蒸发器94(在那里气体被充份冷却以致潮气凝结)；接下来，干燥的凉爽气体经过重热单元(例如，重热盘管96)；然后气体经过冷凝器98。如图所示，预冷却盘管92与重热盘管96和经由压缩机100也与蒸发器94流体连通的冷凝器98流体连通。蒸发器94也与重热盘管96流体连通。预冷盘管92从气流中除去的热量引起一部分减压的液体制冷剂在气体经过该预冷盘管时蒸发。当这种两相(液体和蒸汽)制冷剂经过重热盘管96的时候，蒸汽凝结并且提供热量，给气体再次加热。离开冷凝器98液体制冷剂在压力方面有所下降(如图所示，使用减压或膨胀装置102)到适当的饱和温度，然后经过预冷盘管92和重热盘管96。在离开重热盘管96之后，减压的液体制冷剂然后流到膨胀装置104和蒸发器94，与传统的冷却循环一样。如图6A所示，减压的液体制冷剂在一个饱和温度/压力下产生单一的通过每个预冷盘管和重热盘管92，96的途径。
在其它的实施方案中，参照图6B，系统120包括在两个不同的饱和温度/压力水平下产生两个或多个途径(如图所示，两个)的液体制冷剂，从而在预冷盘管和重热盘管92，96中提供逆流传热并且允许较高水平的同流换热预冷和重热。非必选的是，附加的重热能通过条件灼热气体重热盘管提供，或重热能用另一个热源(例如，电热、热水、蒸气或燃料燃烧)提供。类似于在此描述的其它实施方案，图6A和6B所示的所有的实施方案的热功能能被包在单一的单元中，以致从冷却循环逐出的热量被加到除湿气流上。此外，图6A和图6B所示的实施方案能包括上述的制冷剂在预冷单元和重热单元92，96之间穿梭。
预冷盘管和重热盘管92，96的逆流传热也能通过使用在给定的压力下在其始沸点和其露点之间有温度滑移的制冷剂或制冷剂混合物实现。依据制冷剂组合物、压缩机能力和空气流速的选择，在这种情况下两相制冷剂的温度滑移能与温度下降(在预冷盘管92中)或上升(在重热盘管96中)匹配或充分匹配，因此以就预冷盘管和重热盘管而言每个盘管一个制冷剂途径考虑到增加的(例如，最大的)热交换性能。
在一些实施方案中，为了提高在这两种同流换热盘管中驾驭制冷剂和空气之间的传热的温差，在重热盘管96中制冷剂的压力水平高于在预冷盘管92中的压力水平。图7展示除湿系统115，其中从预冷盘管92到加热盘管96的压力提升能用压缩机117提供，该压缩机是由功-回收膨胀器119提供动力的，后者是用从冷凝器98退出后流向预冷盘管入口的制冷剂提供动力的。
类似于在此描述的其它的实施方案，使用来自冷却循环的两相制冷剂流提供传热功能也能适用于空调系统提供增强的除湿能力，如同图8所示的系统110举例说明的那样。如图所示，系统110与图6B的系统120类似，但是包括远处的冷凝器(未展示)和非必选的重热盘管112。与在此描述的其它的实施方案(例如，图4)一样，制冷剂的流动能借助适当的流动控制阀改变通过预冷盘管和重热盘管的方向，提供应用或除去这种同流换热除湿增强特征的操作的方法。当想要附加除湿的时候，制冷剂能通过减压阀和通过预冷盘管和重热盘管的一个或多个通道流动，实际效果是虽然可感知的冷却能力降低，但是除湿能力有所增加。这个系统能连同非必选的重热盘管112一起使用，取决于想要的除湿增强和显热比的范围。
确实，在此描述的包括两相制冷剂的方法能适用于任何使用制冷剂流动冷却空气和实现除湿的装置，例如，除湿热泵热水器，该热水器在加热水的同时给它附近的空气除湿。与在空调器或专用除湿器中一样，同流换热盘管可以加到热泵式热水器的蒸发器上，以便在不显著降低加热能力的情况下实现增强的除湿。
作为另一个例子，在此描述的方法能适用于热力学等价系统，其中分开的制冷剂闭环或回路是通过一次或多次经过位于气流之中在蒸发器前面或后面的预冷盘管和重热盘管循环的。用于这个回路的制冷剂可能是与主系统的制冷剂一样的制冷剂或是较好地与预冷盘管和重热盘管的传热要求匹配的不同的制冷剂。
分开的制冷剂回路使用有温度滑移的制冷剂(即，制冷剂的温度随着它蒸发上升)在与膨胀器/泵装置组合用来被动地移动制冷剂的时候也能增强除湿作用。图9展示同流换热式除湿系统200，与通常在此描述的一样包括预冷单元52、蒸发器54、重热单元56和冷凝器58。系统200进一步包括制冷剂回路202，其中有温度滑移的制冷剂流动从预冷单元52经过断流阀204到膨胀器/泵装置208(该装置用来移动制冷剂通过该回路)的膨胀器206，再经过加热单元56到膨胀器/泵装置的泵210，而后经过单向止回阀212回到到预冷单元。通常，在预冷单元52中制冷剂的压力略微高于在重热单元56中。离开预冷单元52的蒸汽制冷剂膨胀，提供动力将离开重热单元56的液体制冷剂提升到足以克服系统压降的压力和提供足以适合膨胀过程的压力。
在运行时，当断流阀204打开，回路202起作用的时候，液体制冷剂被泵送到预冷单元52，制冷剂在此蒸发，因此预冷接近蒸发器54的空气。离开预冷单元52之后，现在蒸汽成分高的制冷剂混合物通过膨胀器206，因此为泵210提供轴动力。然后，压力较低的制冷剂移至重热单元56，在那里凝结。离开重热单元56之后，制冷剂经由入口(未展示)传送给泵210，然后回流到预冷单元52。制冷剂滑移允许系统200用逆流操作的预冷单元和重热单元52，56配置，以致制冷剂温度的上升或下降与通过该系统的空气的温度升降相匹配。结果，能从离开的空气转移到进入的空气的“冷却”量能有所增加(例如，被最大化)。
当不需要回路202的操作的时候，举例来说，为了增加冷却盘管的可感知的冷却，和/或当不再需要同流换热提供的除湿增强的时候，在预冷单元52下游的断流阀204用来停止制冷剂通过该回路的流动。断流阀204阻止制冷剂离开预冷单元52，这引起在预冷单元中制冷剂的压力上升。同时，止回阀212阻断制冷剂通过泵210的回流。系统200的预冷一侧的压力与重热一侧的压力相比由于在蒸发器54的预冷一侧空气温度较高将有所提高。因此，当断流阀204打开重新开始同流换热的时候，有可用来使制冷剂开始通过回路202流动的适当的压力。
虽然已经描述了一些实施方案，但是本发明不局限于此。
举例来说，在此描述的方法能适用于热力学上等价的冷水冷却系统。在冷水冷却系统中，水作为次要的制冷剂用来把热量从经过调节的空间携带到位置很远的蒸发器。在包括冷水分配系统的实施方案中，同流换热式预冷盘管和重热盘管可以位于气流之中在冷水盘管的前面和后面而且该系统的水能作为载热流体使用。
作为另一个例子，参照图10，在此描述的除湿系统和方法可以包括水的收集，举例来说，为了喝、灌溉或其它目的，以系统130为例。从蒸发器和/或预冷单元收集到的凝结的液态水能经过处理(如有必要)和储存备用，而不是排掉。举例来说，收集到的水可以用紫外线照射，过滤(例如，木炭过滤)，用臭氧处理和/或增添高效增味剂和/或营养品(例如，维生素和矿物质)。作为替代或补充，收集到的水能在使用之前加热和/或冷却。
虽然在此展示的特定实施方案使用离开蒸发器的空气冷却冷凝器，但是在其它的实施方案中，冷凝器是用另一个气流(例如，周围空气)或离开蒸发器的空气与另一个气流的组合冷却的。不受理论的约束，人们相信在许多除湿系统中，在冷凝器处输入气流的热量多于在蒸发器处从气流中除去的热量。此外，因为在蒸发器中完成的一些冷却用来使水蒸气凝结，所以冷凝器中气流的温升远远高于在蒸发器中气流的温度下降。结果，冷凝器部分用温度远远高于周围温度的冷却空气操作。但是通过将分开的气流用于蒸发器和冷凝器，冷凝器和/或除湿系统的性能都能提高(例如，被优化)。
图11展示除湿系统140，其中到蒸发器和冷凝器的空气流是分开的。如图所示，系统140包括蒸发器54、冷凝器58和连接蒸发器和冷凝器的压缩机34。蒸发器54上凝结的水被收集在冷凝物承接盘142中。系统140进一步包括在蒸发器54下游的非必选的低温冷却单元144和配置成把除湿后的气体供应给选定的环境的风扇146。
在使用期间，两个分开的气流流过蒸发器54和冷凝器58，而风扇146把离开蒸发器和冷凝器的气流递送给选定的环境。更明确地说，第一气流148(例如，空气)经过蒸发器54而且在一些实施方案中，然后经过低温冷却单元144。低温冷却单元144使制冷剂液化或几乎液化并且在把它引进膨胀装置(未展示)之前降低它的温度，借此利用离开蒸发器54的气流的低温。离开蒸发器54(或低温冷却单元144，如果适用的话)的气流不经过冷凝器58。然而，冷凝器58是用与第一气流148分开的第二气流150(例如，周围空气)冷却的。然后，离开蒸发器54(或低温冷却单元144，如果适用的话)的气流和离开冷凝器58的气流被风扇146从系统140递送到选定的环境。
在一些实施方案中，把给蒸发器和冷凝器的气流分开适用于在此描述的有同流换热式冷却的除湿系统。图12展示系统160，该系统与系统140类似，包括在蒸发器54上游的预冷单元52和在蒸发器下游的重热单元56。如上所述，预冷单元和重热单元52，56提供同流换热式的冷却。在这里，因为气体已经被重热单元56重新加热，离开预冷单元52/蒸发器54/重热单元56的局部组件的气体温度对于给定的除湿量能高于，举例来说，在除去同样数量的潮气的特定的除湿系统中离开蒸发器的气体温度。结果，对减少冷凝器温度的增加可能有较大的需求。
类似于系统140，在使用期间，两个分开的气流流进系统160。更明确地说，第一气流148(例如，空气)通过预冷单元52，然后经过蒸发器54，然后经过重热单元56，然后经过非必选的低温冷却单元144。离开重热单元56(或低温冷却单元144，如果适用)的气流不经过冷凝器58。然而，冷凝器58是用与第一气流148分开的第二气流150(例如，周围空气)冷却的。然后，退出重热单元56(或低温冷却单元144，如果适用)的气流和退出冷凝器58的气流被风扇146从系统160递送到选定的环境被。
虽然系统150和160的冷凝器是用与引向蒸发器的气流分开的气流冷却的，但是在其它的实施方案中，冷凝器是用混合气流冷却的。图13展示除了冷凝器58用两个气流148，150的混合气流冷却以外与系统160类似的除湿系统180。在一些实施方案中，风扇58可能负担不起压降较少(这在系统160是可能的)，而送风机可能替代风扇。在一些实施方案中，第二气流150途经与第一气流148所用的过滤器相同的空气过滤器，而且被允许绕过预冷单元52/蒸发器54/重热单元56/低温冷却单元144(如果适用)局部组件。该热交换器负荷能这样选定，以致离开重热单元56或低温冷却单元144的气体的温度近似等于第二气流(例如，周围的空气)的温度。
在使用期间，两个分开的气流148，150流进系统180。更明确地说，第一气流148(例如，空气)通过预冷单元52，然后通过蒸发器54，然后通过重热单元56，然后通过非必选的低温冷却单元144。然后，离开重热单元56(或低温冷却单元144，如果适用)的气流通过冷凝器58，冷却该冷凝器。与此同时，用不经过预冷单元52/蒸发器54/重热单元56/低温冷却单元144(如果适用)的局部组件的第二气流150(例如，周围空气)冷却冷凝器58，虽然两个气流148，150能在经过冷凝器之前混合。然后，离开冷凝器58的气流被风扇146或送风机从系统180递送到选定的环境。
在一些实施方案中，众多预冷单元和重热单元被包括在本文描述的除湿系统和方法之中。作为替代或补充，为了进一步增强液体低温冷却和系统能力，吸入管线热交换器可以被包括在内。
在一些实施方案中，所有被蒸发器和预冷单元从气流中吸取的热量和所有的压缩热都在它离开系统时被向后加到气流中。举例来说，在其它的实施方案中，为了减少和避免把这个热量加到除湿单元所在的空间中，使用远处的冷凝器。
除湿系统可以包括吸入管线收集器和/或液体接收器，以便提供允许系统适应不同的操作条件的制冷剂储存空间。
为了移动气体，气体输送器(例如，送风机或风扇)可以放在，举例来说，热交换器组件的上游、下游和/或在蒸发器和重热单元之间的位置。较冷气体的安排能提高风扇性能，但是能把风扇的热量加到蒸发器前面的工艺气体中。蒸发器上游的安排能增加气体通过蒸发器的压力，因此增加饱和湿度比和增强水的去除，但是这种安排也能增加随后被蒸发器除去的风扇热量。
在一些实施方案中，举例来说，当除湿单元用来提供水的时候，水的加热可能是由浸没在储罐中和/或盘绕在储罐周围的过热降温盘管提供的。为了允许这个盘管在想要加热时起作用，可以使用阀门(例如，三通电磁阀)。为了防止在绕过该盘管期间该盘管充满液体制冷剂，可以使用下游的止回阀。
另外对存水的冷却能由与存水热接触的蒸发盘管提供，其中蒸发制冷剂是借助，例如，仅仅在想要冷却的时候才允许制冷剂流动的三通电磁阀供应给该蒸发盘管的。
前面的描述和附图仅仅是作为例子。举例来说，所示意的实施方案能被用于专用的除湿器，空调或热泵(为冷却某个空间里面的空气设计的装置)。另外，虽然预冷单元和重热单元是用盘管举例说明的，但是这些单元可以有其它形式，例如，微通道和在除湿系统中使用的那些。
在此使用的措辞和术语是为了描述而不应该被视为限制。“包括”、“由～组成”、“有”、“包含”、“涉及”及其变化的使用将意味着囊括其后列出的项目及其同等物和追加的项目。
前面提及的所有的参考文献(例如，专利、专利申请和出版物)通过引证被全部并入。
其它的实施方案在下面的权利要求书的范围内。

Claims (65)

1.一种用于除湿的方法，该方法包括：
将来自加热单元的制冷剂沿着第一路径引向冷却单元；
将来自冷却单元的制冷剂沿着不同于第一路径的第二路径引向加热单元；
将来自加热单元的制冷剂沿着不同于第一路径的第三路径引向冷却单元；以及
使第一气流接触冷却单元和加热单元。
2.根据权利要求1的方法，进一步包括使来自第一气流的液体凝结，该液体沿着第一气流的流动路径在冷却单元和加热单元之间凝结。
3.根据权利要求1的方法，进一步包括在第一气流接触加热单元之后给第一气流加热。
4.根据权利要求1的方法，进一步包括将来自冷凝器的制冷剂引向加热单元。
5.根据权利要求1的方法，进一步包括避免将来自冷凝器的制冷剂引向加热单元。
6.根据权利要求1的方法，进一步包括将来自冷却单元的制冷剂引向膨胀装置。
7.根据权利要求1的方法，进一步包括将来自加热单元的制冷剂引向膨胀装置而不将制冷剂引向冷却单元。
8.根据权利要求1的方法，进一步包括收集凝结的液体。
9.根据权利要求1的方法，进一步包括将来自冷却单元的制冷剂沿着不同于第二路径的第四路径引向加热单元。
10.根据权利要求1的方法，包括依次使冷却单元与第一气流接触，使来自第一气流的液体凝结，使加热单元与第一气流接触，以及给第一气流加热。
11.根据权利要求1的方法，进一步包括用不同于第一气流的第二气流冷却冷凝器。
12.根据权利要求11的方法，进一步包括用第一气流冷却冷凝器。
13.根据权利要求11的方法，其中第一气流实质上不冷却冷凝器。
14.根据权利要求1的方法，包括让制冷剂在加热单元和冷却单元之间流动三个或多个循环。
15.一种用于除湿的方法，该方法包括：
将来自冷凝器的制冷剂沿着第一路径引向冷却单元；
将来自冷却单元的制冷剂沿着不同于第一路径的第二路径引向加热单元；以及
将来自加热单元的制冷剂沿着不同于第一和第二路径的第三路径引向蒸发器，
其中制冷剂至少在路径之一中包含液体和蒸汽。
16.根据权利要求15的方法，进一步包括：
将来自冷却单元的制冷剂沿着不同于第二路径的第四路径引向加热单元；以及
将来自加热单元的制冷剂的制冷剂沿着不同于第三路径的第五路径引向冷却单元。
17.根据权利要求15的方法，进一步包括依次使冷却单元、蒸发器、加热单元和冷凝器与第一气流接触。
18.根据权利要求15的方法，进一步包括使冷却单元、蒸发器和加热单元相继与第一气流接触。
19.根据权利要求18的方法，进一步包括用不同于第一气流的第二气流冷却冷凝器。
20.根据权利要求18的方法，进一步包括用第一气流冷却冷凝器。
21.根据权利要求18的方法，其中第一气流实质上不冷却冷凝器。
22.根据权利要求18的方法，进一步包括在加热单元与第一气流接触之后给第一气流加热。
23.根据权利要求15的方法，其中制冷剂在给定的压力下有在它的始沸点和它的露点之间的温度滑移。
24.根据权利要求15的方法，进一步包括避免将来自冷凝器的制冷剂引向冷却单元。
25.根据权利要求15的方法，进一步包括使制冷剂从冷凝器膨胀到冷却单元，以及将来自冷却单元的制冷剂泵送到加热单元。
26.一种用于除湿的方法，该方法包括：
用蒸发器冷却第一气流；
用与第一气流分开的第二气流冷却冷凝器；以及
把冷却后的第一气流和第二气流在冷却冷凝器之后递送给选定的环境。
27.根据权利要求26的方法，进一步包括：在用蒸发器冷却第一气流之后，给第一气流加热。
28.根据权利要求26的方法，其中第一气流实质上不冷却冷凝器。
29.根据权利要求26的方法，进一步包括用冷却后的第一气流冷却冷凝器。
30.根据权利要求26的方法，进一步包括：
将来自加热单元的制冷剂沿着第一路径引向冷却单元；
将来自冷却单元的制冷剂沿着不同于第一路径的第二路径引向加热单元；以及
将来自加热单元的制冷剂沿着不同于第一路径的第三路径引向冷却单元。
31.根据权利要求30的方法，进一步包括将来自冷凝器的制冷剂引向加热单元。
32.根据权利要求30的方法，进一步包括将来自冷却单元的制冷剂沿着不同于第二路径的第四路径引向加热单元。
33.一种除湿方法，该方法包括：
使冷却单元、蒸发器、加热单元和冷凝器与第一气流接触；将来自冷却单元的制冷剂引向膨胀装置和加热单元；以及
将来自加热单元的制冷剂引向泵和冷却单元。
34.根据权利要求33的方法，进一步包括避免将来自冷却单元的制冷剂引向膨胀装置。
35.根据权利要求33的方法，进一步包括避免将来自冷却单元的制冷剂引向泵。
36.根据权利要求33的方法，其中来自冷却单元的制冷剂包含蒸汽。
37.根据权利要求33的方法，其中来自加热单元的制冷剂包含液体。
38.一种除湿系统，其中包括：
加热单元；
与加热单元流体连通的冷却单元；以及
有能力沿着第一路径从加热单元向冷却单元流动，沿着不同于第一路径的第二路径从冷却单元向加热单元流动和沿着不同于第一路径的第三路径从加热单元向冷却单元流动的制冷剂。
39.根据权利要求38的系统，进一步包括沿着第一气流的流动路径在冷却单元和加热单元之间的蒸发器。
40.根据权利要求39的系统，进一步包括在第一气流流动路径下游的冷凝器。
41.根据权利要求39的系统，进一步包括不在第一气流的流动路径中的冷凝器。
42.根据权利要求41的系统，其中冷凝器被配置成用与第一气流分开的第二气流冷却。
43.根据权利要求38的系统，进一步包括配置成用第一气流和未被蒸发器冷却的第二气流冷却的冷凝器。
44.根据权利要求38的系统，进一步包括沿着第一气流的流动路径在加热单元下游的第二加热单元。
45.根据权利要求38的系统，进一步包括配置成将制冷剂引向加热单元的冷凝器。
46.根据权利要求38的系统，进一步包括能够避免将制冷剂从冷凝器引向加热单元的阀门。
47.根据权利要求38的系统，进一步包括沿着制冷剂的流动路径在冷却单元下游的膨胀装置。
48.根据权利要求38的系统，进一步包括沿着制冷剂的流动路径在加热单元而不是冷却单元下游的膨胀装置。
49.根据权利要求38的系统，其中制冷剂能够沿着不同于第二路径的第四路径从冷却单元向加热单元流动。
50.根据权利要求38的系统，包括沿着第一气流的流动路径相继安排的冷却单元、蒸发器和加热单元。
51.根据权利要求50的系统，进一步包括沿着第一气流的流动路径在加热单元下游的冷凝器。
52.一种除湿系统，其中包括：
冷凝器；
与冷凝器流体连通的冷却单元；
与冷却单元流体连通的加热单元；
与加热单元流体连通的蒸发器；以及
制冷剂，该制冷剂能够沿着第一路径从冷凝器向冷却单元流动、沿着不同于第一路径的第二路径从冷却单元向加热单元流动和沿着不同于第一和第二路径的第三路径从加热单元向蒸发器流动，
其中制冷剂在路径的至少一个中包含液体和气体。
53.根据权利要求52的系统，其中制冷剂能够沿着不同于第二路径的第四路径从冷却单元向加热单元流动和沿着不同于第三路径的第五路径从加热单元向冷却单元流动。
54.根据权利要求52的系统，其中冷却单元、蒸发器、加热单元和冷凝器是沿着第一气流的路径相继安排的。
55.根据权利要求52的系统，其中冷却单元、蒸发器和加热单元是沿着第一气流的路径相继安排的。
56.根据权利要求55的系统，进一步包括沿着第一气流的路径在加热单元下游的第二加热单元。
57.根据权利要求55的系统，进一步包括不在第一气流的流动路径中的冷凝器。
58.根据权利要求57的系统，其中冷凝器被配置成用与第一气流分开的第二气流冷却。
59.根据权利要求55的系统，进一步包括配置成用第一气流和未被蒸发器冷却的第二气流冷却的冷凝器。
60.根据权利要求52的系统，其中制冷剂在给定的压力下有在它的始沸点和它的露点之间的温度滑移。
61.根据权利要求52的系统，进一步包括能够避免将来自冷凝器的制冷剂引向冷却单元的阀门。
62.一种除湿系统，其中包括：
冷却单元；
与冷却单元流体连通的加热单元；
沿着气流的流动路径在冷却单元下游的蒸发器；
沿着气体的流动路径在冷凝器下游的加热单元；以及
从冷却单元经膨胀装置、加热单元和泵延伸到冷却单元的制冷剂流动路径。
63.根据权利要求62的系统，进一步包括沿着制冷剂流动路径在冷却单元和膨胀装置之间的断流阀。
64.根据权利要求62的系统，进一步包括沿着制冷剂流动路径在泵和冷却单元之间的单向止回阀。
65.根据权利要求62的系统，其中膨胀装置能够给泵提供动力。
CN2007800446275A 2006-11-07 2007-08-20 除湿 Expired - Fee Related CN101548145B (zh)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US85767206P 2006-11-07 2006-11-07
US60/857,672 2006-11-07
US87889007P 2007-01-05 2007-01-05
US60/878,890 2007-01-05
US91996807P 2007-03-26 2007-03-26
US60/919,968 2007-03-26
PCT/US2007/076333 WO2008057647A2 (en) 2006-11-07 2007-08-20 Dehumidification

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101548145A true CN101548145A (zh) 2009-09-30
CN101548145B CN101548145B (zh) 2013-07-10

Family

ID=39365163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800446275A Expired - Fee Related CN101548145B (zh) 2006-11-07 2007-08-20 除湿

Country Status (5)

Country Link
US (2) US8220277B2 (zh)
EP (1) EP2087301B1 (zh)
CN (1) CN101548145B (zh)
ES (1) ES2715250T3 (zh)
WO (1) WO2008057647A2 (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104541114A (zh) * 2012-08-03 2015-04-22 阿特拉斯·科普柯空气动力股份有限公司 冷却回路、干燥冷却设备和用来控制冷却回路的方法
CN106369708A (zh) * 2016-12-01 2017-02-01 内蒙古创达热管节能设备有限公司 一种u型微通道除湿热管及其使用方法
CN107003020A (zh) * 2014-12-10 2017-08-01 豪威株式会社 除湿和加湿装置、除湿空气清洁器、加湿空气清洁器及其操作方法
CN108332449A (zh) * 2018-02-02 2018-07-27 珠海格力电器股份有限公司 热泵除湿机组及其控制方法
CN109373671A (zh) * 2018-11-05 2019-02-22 青岛海尔股份有限公司 冰箱
CN110486860A (zh) * 2019-08-20 2019-11-22 宁波瑞丰模具科技有限公司 一种预冷装置除湿机

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8122729B2 (en) * 2007-03-13 2012-02-28 Dri-Eaz Products, Inc. Dehumidification systems and methods for extracting moisture from water damaged structures
AU2008247427A1 (en) * 2007-05-03 2008-11-13 Rosetta Inpharmatics Llc Compositions comprising miR34 therapeutic agents for treating cancer
US8290742B2 (en) 2008-11-17 2012-10-16 Dri-Eaz Products, Inc. Methods and systems for determining dehumidifier performance
WO2010129232A1 (en) 2009-04-27 2010-11-11 Dri-Eaz Products, Inc. Systems and methods for operating and monitoring dehumidifiers
EP2507561B1 (en) * 2009-12-01 2018-03-28 Haryanto, Budhi Multipurpose air conditioning unit for generation of dew drinking water, hot water and hot air
USD634414S1 (en) 2010-04-27 2011-03-15 Dri-Eaz Products, Inc. Dehumidifier housing
MX352420B (es) * 2010-05-18 2017-11-23 Water Tech International Inc Star Aparato y método para recuperar y expender agua potable.
GB2509039B (en) 2011-10-14 2020-09-02 Dri-Eaz Products Inc Dehumidifiers having improved heat exchange blocks and associated methods of use and manufacture
US8938981B2 (en) 2012-05-10 2015-01-27 Technologies Holdings Corp. Vapor compression dehumidifier
USD731632S1 (en) 2012-12-04 2015-06-09 Dri-Eaz Products, Inc. Compact dehumidifier
US20140150488A1 (en) * 2012-12-04 2014-06-05 Dri-Eaz Products, Inc. Compact dehumidifiers and associated systems and methods
US9228762B2 (en) * 2013-02-28 2016-01-05 Whirlpool Corporation Refrigeration system having dual suction port compressor
CN103411364B (zh) * 2013-07-29 2015-10-21 张其明 折叠电冰箱
US10962243B2 (en) * 2014-12-22 2021-03-30 Mitsubishi Electric Us, Inc. Air conditioning system with dehumidification mode
US9869475B2 (en) * 2015-01-12 2018-01-16 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Heat pump water heater appliance and a method for operating the same
US10267542B2 (en) 2015-04-02 2019-04-23 Carrier Corporation Wide speed range high-efficiency cold climate heat pump
ITUB20153249A1 (it) * 2015-08-27 2017-02-27 Marcold Group S R L Impianto e metodo di essiccazione e raffreddamento di sementi
US9782719B1 (en) 2016-08-09 2017-10-10 Nrgtek, Inc. Solvents and methods for gas separation from gas streams
US9962656B2 (en) 2016-09-21 2018-05-08 Nrgtek, Inc. Method of using new solvents for forward osmosis
US10907845B2 (en) 2016-04-13 2021-02-02 Trane International Inc. Multi-functional heat pump apparatus
US10143970B2 (en) 2016-08-09 2018-12-04 Nrgtek, Inc. Power generation from low-temperature heat by hydro-osmotic processes
US9956522B2 (en) 2016-08-09 2018-05-01 Nrgtek, Inc. Moisture removal from wet gases
CN106152347A (zh) * 2016-08-23 2016-11-23 合肥天鹅制冷科技有限公司 多级制冷除湿控温装置
US10634391B2 (en) 2016-10-13 2020-04-28 Johnson Controls Technology Company Supplemental heating and cooling system
KR101947099B1 (ko) 2016-12-23 2019-02-13 한국에너지기술연구원 보충수 예열기를 이용한 스팀 생산 히트펌프 시스템
KR102115906B1 (ko) * 2017-02-20 2020-06-02 엘지전자 주식회사 제습기
US10955148B2 (en) 2017-03-16 2021-03-23 Therma-Stor, Llc Split dehumidification system with secondary evaporator and condenser coils
TWI637131B (zh) * 2017-03-16 2018-10-01 國立交通大學 增強除濕效果的除濕裝置
US11573016B2 (en) 2017-03-16 2023-02-07 Therma-Stor LLC Water cooled dehumidification system
US11573015B2 (en) 2017-03-16 2023-02-07 Therma-Stor LLC Split dehumidification system with secondary evaporator and condenser coils
US10921002B2 (en) * 2017-03-16 2021-02-16 Therma-Stor LLC Dehumidifier with secondary evaporator and condenser coils in a single coil pack
US10845069B2 (en) 2017-03-16 2020-11-24 Therma-Stor LLC Dehumidifier with multi-circuited evaporator and secondary condenser coils
US10168058B2 (en) * 2017-03-16 2019-01-01 Therma-Stor LLC Dehumidifier with secondary evaporator and condenser coils
US11668476B2 (en) 2017-03-16 2023-06-06 Therma-Stor LLC Heat modulation dehumidification system
US10563888B2 (en) * 2017-06-26 2020-02-18 Therma-Stor LLC Water reservoir for a portable dehumidifier
US10619332B2 (en) 2018-02-02 2020-04-14 Rocky Research Method and system for obtaining water from air
US11333372B2 (en) 2018-03-09 2022-05-17 Scot Matthew Duncan Energy recovery high efficiency dehumidification system
US10948203B2 (en) * 2018-06-04 2021-03-16 Johnson Controls Technology Company Heat pump with hot gas reheat systems and methods
AU2019283792A1 (en) * 2018-12-27 2020-07-16 Therma-Stor LLC Dehumidifier with multi-circuited evaporator and secondary condenser coils
AU2019283836A1 (en) * 2018-12-27 2020-07-16 Therma-Stor LLC Dehumidifier with secondary evaporator and condenser coils in a single coil pack
AU2019283791A1 (en) * 2018-12-27 2020-07-16 Therma-Stor LLC Split dehumidification system with secondary evaporator and condenser coils
US11035620B1 (en) * 2020-11-19 2021-06-15 Richard W. Trent Loop heat pipe transfer system with manifold
US11959683B2 (en) * 2022-01-26 2024-04-16 Therma-Stor LLC Modulating refrigeration system with secondary equipment

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2770100A (en) * 1954-06-21 1956-11-13 Ranco Inc Air conditioning control
US4270362A (en) * 1977-04-29 1981-06-02 Liebert Corporation Control system for an air conditioning system having supplementary, ambient derived cooling
FR2474666A1 (fr) * 1980-01-24 1981-07-31 Inst Francais Du Petrole Procede de production de chaleur au moyen d'une pompe a chaleur utilisant un melange de fluides comme agent de travail et l'air comme source de chaleur
US4428205A (en) * 1981-04-27 1984-01-31 Trinity University Apparatus and method for dehumidification systems
US4665712A (en) * 1985-12-10 1987-05-19 Dec International, Inc. Heat pump water heater system
EP0383994A3 (de) * 1989-02-23 1990-11-07 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Luftzerlegung durch Rektifikation
US5031411A (en) * 1990-04-26 1991-07-16 Dec International, Inc. Efficient dehumidification system
US5228302A (en) * 1991-11-12 1993-07-20 Eiermann Kenneth L Method and apparatus for latent heat extraction
US5845702A (en) * 1992-06-30 1998-12-08 Heat Pipe Technology, Inc. Serpentine heat pipe and dehumidification application in air conditioning systems
US5404938A (en) * 1992-11-17 1995-04-11 Heat Pipe Technology, Inc. Single assembly heat transfer device
US5277036A (en) * 1993-01-21 1994-01-11 Unico, Inc. Modular air conditioning system with adjustable capacity
US5275233A (en) * 1993-01-25 1994-01-04 Ingersoll-Rand Company Apparatus for removing moisture from a hot compressed gas
US5309725A (en) * 1993-07-06 1994-05-10 Cayce James L System and method for high-efficiency air cooling and dehumidification
US5921315A (en) * 1995-06-07 1999-07-13 Heat Pipe Technology, Inc. Three-dimensional heat pipe
US5651258A (en) * 1995-10-27 1997-07-29 Heat Controller, Inc. Air conditioning apparatus having subcooling and hot vapor reheat and associated methods
WO1999022181A1 (fr) * 1997-10-24 1999-05-06 Ebara Corporation Systeme de climatisation avec deshumidification
US6109044A (en) * 1998-01-26 2000-08-29 International Environmental Corp. Conditioned air fan coil unit
US6170271B1 (en) * 1998-07-17 2001-01-09 American Standard Inc. Sizing and control of fresh air dehumidification unit
US6591902B1 (en) * 1998-12-29 2003-07-15 Richard W. Trent Apparatus for applying controllable, multipurpose heat pipes to heating, ventilation, and air conditioning systems
US6381970B1 (en) * 1999-03-05 2002-05-07 American Standard International Inc. Refrigeration circuit with reheat coil
US6185952B1 (en) * 1999-07-01 2001-02-13 International Business Machines Corporation Refrigeration system for cooling chips in test
US6199395B1 (en) * 1999-08-30 2001-03-13 Arthur D. Little, Inc. Condensate handling assembly and method
JP3228731B2 (ja) * 1999-11-19 2001-11-12 株式会社荏原製作所 ヒートポンプ及び除湿装置
US6427454B1 (en) * 2000-02-05 2002-08-06 Michael K. West Air conditioner and controller for active dehumidification while using ambient air to prevent overcooling
US7043934B2 (en) * 2000-05-01 2006-05-16 University Of Maryland, College Park Device for collecting water from air
US6481232B2 (en) * 2000-07-26 2002-11-19 Fakieh Research & Development Center Apparatus and method for cooling of closed spaces and production of freshwater from hot humid air
US6360557B1 (en) * 2000-10-03 2002-03-26 Igor Reznik Counter flow air cycle air conditioner with negative air pressure after cooling
US6490874B2 (en) * 2000-12-21 2002-12-10 International Business Machines Corporation Recuperative environmental conditioning unit
US6557365B2 (en) * 2001-02-28 2003-05-06 Munters Corporation Desiccant refrigerant dehumidifier
CN1172128C (zh) * 2001-03-07 2004-10-20 株式会社荏原制作所 热泵和除湿装置
WO2002093081A1 (fr) * 2001-05-16 2002-11-21 Ebara Corporation Deshumidificateur
WO2003006890A1 (en) * 2001-07-13 2003-01-23 Ebara Corporation Dehumidifying air-conditioning apparatus
US20030208923A1 (en) * 2002-04-01 2003-11-13 Lewis Donald C. High temperature dehumidification drying system
US6672087B1 (en) * 2002-10-30 2004-01-06 Carrier Corporation Humidity and temperature control in vapor compression system
US7165414B2 (en) * 2004-03-15 2007-01-23 J. W. Wright, Inc. System for the dehumification of air
US7234318B2 (en) * 2004-07-08 2007-06-26 Grisler John K Outdoor, multiple stage, single pass and non-recirculating refrigeration system for rapid cooling of athletes, firefighters and others
JP2008506885A (ja) * 2004-07-13 2008-03-06 タイアックス エルエルシー 冷凍システムおよび冷凍方法
CN100483041C (zh) * 2004-09-29 2009-04-29 上海交通大学 跨临界co2制冷与转轮除湿组合式空调系统

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104541114A (zh) * 2012-08-03 2015-04-22 阿特拉斯·科普柯空气动力股份有限公司 冷却回路、干燥冷却设备和用来控制冷却回路的方法
CN107003020A (zh) * 2014-12-10 2017-08-01 豪威株式会社 除湿和加湿装置、除湿空气清洁器、加湿空气清洁器及其操作方法
CN106369708A (zh) * 2016-12-01 2017-02-01 内蒙古创达热管节能设备有限公司 一种u型微通道除湿热管及其使用方法
CN106369708B (zh) * 2016-12-01 2022-02-18 内蒙古创达热管节能设备有限公司 一种u型微通道除湿热管及其使用方法
CN108332449A (zh) * 2018-02-02 2018-07-27 珠海格力电器股份有限公司 热泵除湿机组及其控制方法
CN108332449B (zh) * 2018-02-02 2023-07-21 珠海格力电器股份有限公司 热泵除湿机组及其控制方法
CN109373671A (zh) * 2018-11-05 2019-02-22 青岛海尔股份有限公司 冰箱
CN110486860A (zh) * 2019-08-20 2019-11-22 宁波瑞丰模具科技有限公司 一种预冷装置除湿机

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008057647A2 (en) 2008-05-15
CN101548145B (zh) 2013-07-10
US20120222442A1 (en) 2012-09-06
ES2715250T3 (es) 2019-06-03
EP2087301A4 (en) 2015-07-15
EP2087301A2 (en) 2009-08-12
US20080104974A1 (en) 2008-05-08
EP2087301B1 (en) 2018-11-14
US8220277B2 (en) 2012-07-17
US8640472B2 (en) 2014-02-04
WO2008057647A3 (en) 2008-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101548145B (zh) 除湿
CN100422665C (zh) 包括热交换器和用于切换制冷循环的装置的空调器
CN102844635B (zh) 具有连续膨胀的制冷系统以及方法
US5695004A (en) Air conditioning waste heat/reheat method and apparatus
CN107014015B (zh) 热回收型蒸发冷凝式冷水机组
JP3228731B2 (ja) ヒートポンプ及び除湿装置
US7032411B2 (en) Integrated dual circuit evaporator
CA2593405A1 (en) Hvac system with powered subcooler
US4667479A (en) Air and water conditioner for indoor swimming pool
CN112050618B (zh) 三效热回收型混风式热泵烘干系统及其应用
JP3765732B2 (ja) ヒートポンプ及び除湿空調装置
CN106556067A (zh) 二管制多联机的室内机组件和具有其的二管制多联机
CN206669949U (zh) 热回收型蒸发冷凝式冷水机组
US9557093B2 (en) Industrial dehumidifier system
JP3253021B1 (ja) ヒートポンプ及び除湿空調装置
JP3699623B2 (ja) ヒートポンプ及び除湿装置
CN220771259U (zh) 一种除湿机组
CN209926481U (zh) 集成式除湿空调器
JP3944418B2 (ja) 除湿空調装置
JP2000337657A (ja) 除湿装置及び除湿方法
TWI442010B (zh) Heat pump air conditioning system
Gatley Dehumidification enhancements
JP2000171058A (ja) 除湿空調装置及び空調システム
JP2004028365A (ja) 除湿空調装置
JP2004012069A (ja) ヒートポンプ及び除湿空調装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130710

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee