CN104508417A - 用于湍流式耐腐蚀的热交换器的方法和系统 - Google Patents

Abstract

所公开的是在除湿空调系统中使用的多种湍流式耐腐蚀的热交换器。

Description

用于湍流式耐腐蚀的热交换器的方法和系统

相关申请的交叉引用

本申请要求下列申请的优先权：(1)2012年6月11日提交的名为“用于湍流式耐腐蚀的热交换器的方法和系统”的美国临时专利申请No.61/658,205；(2)2012年11月21日提交的名为“用于湍流式耐腐蚀的热交换器的方法和系统”的美国临时专利申请No.61/729,139；(3)2012年11月29日提交的名为“用于湍流式耐腐蚀的热交换器的方法和系统”的美国临时专利申请No.61/731,227；(4)2012年12月12日提交的名为“用于湍流式耐腐蚀的热交换器的方法和系统”的美国临时专利申请No.61/736,213；(5)2013年1月29日提交的名为“用于湍流式耐腐蚀的热交换器的方法和系统”的美国临时专利申请No.61/758,035；和(6)2013年3月15日提交的名为“用于湍流式耐腐蚀的热交换器的方法和系统”的美国临时专利申请No.61/789,357，由此，上述美国临时专利申请中的每一篇均以参引的形式结合到本文中。

背景技术

本申请主要涉及将液体干燥剂用于除湿和冷却(并且在一些情况下加湿和加热)进入空间的空气流。更具体地，本申请涉及将多微孔膜和其它膜用于从空气流中分离出液体干燥剂，其中，使流体流(空气、传热流体、和液体干燥剂)紊乱地流动，使得可在流体间出现高传热速率和高传湿速率。本申请还涉及两种或三种流体之间的耐腐蚀的热交换器。这种热交换器可将由重力导致的压力(虹吸作用)用于将多微孔膜保持成适当地附接于该热交换器结构。

已经与常规蒸汽压缩采暖、通风和空调(HVAC)设备并行使用液体干燥剂以帮助降低空间中的湿度，特别是降低需要大量的室外空气或在建筑空间自身内具有大湿负荷的空间中的湿度。诸如弗洛里达州的迈阿密之类的潮湿气候需要大量的能量以适当地处理(除湿和冷却)为空间居住者的舒适度所需要的新鲜空气。常规蒸汽压缩系统具有有限的除湿能力并倾向于使空气过度冷却，从而通常需要能量密集的再加热系统，这些再加热系统显著提高了整体能量成本，这是因为再加热将附加的热负荷添加至冷却盘管。液体除湿系统已经使用了多年并且在从空气流中移除湿气的方面通常是非常有效的。然而，液体除湿系统通常使用诸如氯化锂(LiCl)、溴化锂(LiBr)或氯化钙(CaCl₂)和水的溶液之类的浓盐溶液。这种盐水是强腐蚀性的，甚至在量少的情况下亦是如此，因此，多年来已经作出了多种尝试以防止干燥剂转移至待处理的空气流。一种方法—通常被分类为f封闭式除湿系统—通常用在被称之为吸收式冷冻机的设备中，将盐水放置在真空容器中，该盐水因而含有干燥剂并且由于空气并不直接暴露于该干燥剂；因此，这种系统并不具有将干燥剂颗粒转移至供应空气流的风险。然而，吸收式冷冻机倾向于在最初成本和维护成本方面均是昂贵的。开放式除湿系统通常通过使干燥剂流过与在冷却塔中所使用的填料床相似的填料床而使空气流与干燥剂能够直接接触。这种填料床系统除了仍旧具有转移风险之外还具有其它缺点：填料床的高空气流阻力导致更大的风扇功率以及越过填料床的更大压降，由此需要更多的能量。此外，除湿过程是绝热的，这是因为在将水蒸汽吸收到干燥剂中的该吸收期间释放的冷凝热无处可去。结果，干燥剂和空气流均通过冷凝热的释放而得到加热。这在需要寒冷且干燥的空气流的位置处导致了温暖而干燥的空气流，从而使得对于除湿后冷却盘管的需要成为必需。较温暖的干燥剂在吸收水蒸汽时同样是按照指数规律不太有效的，这迫使该系统将量大得多的干燥剂供应至填料床，这又需要更大的干燥剂泵送功率，这是因为干燥剂具有双重用途，即作为干燥剂及传热流体。较大的干燥剂液泛速度还导致干燥剂转移的风险增大。一般来说，空空气流动速率需要被保持成充分低于该湍流区域(处于小于～2,400的雷诺数下)以防止转移。

膜模块通常具有下列问题，其中，胶合层或粘附层因横过多种部件的温度差异而受压。这在诸如液体干燥剂再生器之类的在高温下运行的部件中是极为困难的。为了防止塑料裂解或粘结剂或粘合剂失效，公开了一种两件式板结构，该两件式板结构具有由硬质塑料(例如，ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯))制成的第一部件和由顺应材料(例如，EPDM(苯乙烯丁二烯)橡胶或聚氨酯)制成的第二部件。该结构的一个优点在于，该顺应材料易于吸收膨胀系数的差异，同时仍旧提供流体通道和诸如用于空气通道的边缘密封件之类的其它特征和用于那些相同的空气通道的湍流特征。

由此，仍然需要下列系统，该系统提供一种具有成本效益的、可制造的且具有热效率的方法以便在同时冷却这种空气流的同时并且在还消除了污染这种空气流的风险的同时从空气流中捕获湿气。

热交换器(通常用于两种流体)非常普遍地用在许多应用中，用于传热和能量回收。大多数的热交换器由诸如铜、不锈钢和铝之类的金属构建而成。一般而言，这种热交换器结合了试图扰动流体流以便提高流体与金属表面之间的传热的特征。金属表面上的边界层形成了较大的传热阻力。在许多应用中，流体中的一种或两种可对于普遍使用的金属具有腐蚀性。表面涂层可有助于防止腐蚀，但倾向于还降低了传热。诸如钛之类的不易于腐蚀的金属通常被视为是使用昂贵的且难以加工。可使用塑料，但它们通常不能承受通常用于流体的运行压力和温度。由此，仍旧需要一种具有成本效益的、耐腐蚀的液体对液体热交换器。

发明内容

本文中提供的是用于利用液体干燥剂对空气流进行有效除湿的方法和系统。根据一个或多个实施例，液体干燥剂沿支承板的表面作为降膜行进。根据一个或多个实施例，液体干燥剂被多微孔膜覆盖，使得液体干燥剂不能进入该空气流，但该空气流中的水蒸汽能够被吸收到该液体干燥剂中。在一些实施例中，该空气流包含湍流器：在该空气流中诱发湍流的材料或特征，使得空气并不在干燥剂的表面上变成层状。在一些实施例中，该湍流器是塑料网状材料。在一些实施例中，该湍流器是跨越该空气流的一系列塑料线材。在一些实施例中，该膜是双轴伸展的聚丙烯膜。在一些实施例中，液体干燥剂行进通过诸如织物或薄网屏材料之类的芯吸材料，其中，该织物和网屏材料设定支承板与膜之间的固定距离。在一些实施例中，网屏材料或织物向干燥剂提供混合或湍流，使得新的干燥剂被引至膜附近并且将用过的干燥剂从膜附近的表面上移除。在一些实施例中，膜被经过网屏或芯吸材料粘结到支承板上。在一些实施例中，该支承板是略微导热的刚性塑料，例如玻璃纤维强化塑料。在一些实施例中，该支承板被在相对侧上由冷却流体冷却。在一些实施例中，冷却流体是水或水/乙二醇混合物。在一些实施例中，冷却流体行经塑料网格，其中，塑料网格设定该支承板与第二支承板之间的距离，并且其中，使冷却流体通过该网格而变得湍流。在一些实施例中，该网格是双面菱形塑料网格。在一些实施例中，该第二支承板被通过一系列粘合点粘结至第一支承板，使得板并不因冷却流体压力而凸起。在一些实施例中，支承板被成形成使得菱形网格的相似特征被直接形成到该支承板中。在一些实施例中，该支承板被连结至第二支承板，其中，两个板包含实现菱形网格的功能的特征：设定两个支承板之间的固定距离并形成湍流混合的冷却流体流。在一些实施例中，干燥剂侧上的芯吸材料或网屏材料的特征还被结合到支承板中。在一些实施例中，在干燥剂侧和冷却流体侧中的一个或两者上的胶合剂点被热粘结、超声波粘结、或一些其它粘结方法所替代以连接至膜或连接至第二支承板。在一些实施例中，支承板自身在塑料中包含粘合剂，该粘合剂被一些工艺、或者被热、或超声波或微波或一些其它适当的方法活化。

在一些实施例中，该菱形网格包括共挤塑料和粘合剂。在一些实施例中，在单独的工艺步骤中将塑料涂覆有粘合剂。在一些实施例中，第二支承板提供第二网屏和网格并面对包含第二空气湍流器的第二空气间隙。在一些实施例中，如此构建的膜板组件设置有多个液体供应和排出端口，使得越过膜和支承板的表面获得均匀的液体分布。在一些实施例中，端口是可重新构造的，使得空气可被以水平或竖直的方式引导越过膜。在一些实施例中，空气湍流器被构建成使得它对于水平或竖直空气流均是有效的。在一些实施例中，液体端口可构造成使得冷却流体总是逆向于空气流的方向流动，从而获得逆流热交换器功能。在一些实施例中，板的排出端口以下列方式构建而成，即提供离开液体的虹吸作用，从而在支承板之间相对于大气压力形成负压并在支承板与膜之间形成负压，从而确保膜保持平靠在网屏材料或芯吸织物上。在一些实施例中，支承板中间的主要密封件被构建成提供自排出功能，使得没有液体留在膜板系统内。在一些实施例中，这种自排出密封件形成单独的用于液体干燥剂的区域和用于冷却流体的区域，使得在密封件中的一个中的泄漏将不影响其它流体。在其它实施例中，支承板仅部分由膜覆盖，从而提供了用于仅显热冷却的附加区域。在一些实施例中，部分覆盖的支承板遇到竖直空气流并且还遇到了沿与空气流相反或相对的方向引导的竖直传热流体流。在一些实施例中，部分覆盖的支承板支承水平空气流并且还支承主要沿与空气流相反的方向引导的水平传热流体流。在一些实施例中，胶合剂点被最小化以利用离开板的槽道的流体的虹吸作用，从而使可用的膜面积最大化。

提供了系统和方法，其中，在前一部分中所述的膜板组件通过易弯曲的间隔件连接。在一些实施例中，该间隔件由诸如EPDM之类的橡胶材料制成。在一些实施例中，该间隔件具有环形密封件，从而在液体之间提供分离并将间隔件密封于该支承板的表面。在一些实施例中，该间隔件被完全涂覆有粘合剂。在一些实施例中，该间隔件还包含特征以支承空气网状湍流器。在一些实施例中，该间隔件包含将空气湍流器保持张紧的特征。在一些实施例中，该间隔件被成形成，使得它还提供壁以便沿适当的方向引导该空气流。在一些实施例中，橡胶材料被包胶模制在该支承板上。在一些实施例中，间隔件和空气网状湍流器形成单个制造的部件。在一些实施例中，空气网和间隔件是分离的部件。在一些实施例中，空气网状湍流器包含支承结构，这些支承结构设计成将膜保持在固定位置中。在一些实施例中，在带有或不带有冷却流体中心的情况下，空气网状湍流器、膜和支承板被层叠在一起，其中，间隔件和支承网消除了对于粘合剂的需要。在一些实施例中，板、支承结构和间隔件由柔性材料制成，使得这些结构可被卷成圆柱形。在一些实施例中，将力施加至顺从空间以调节膜板之间的空气间隙。在一些实施例中，将较大的力施加在膜板的一端附近并将较小的力施加在膜板的相对端附近，从而导致在一端上比它在相对端上的情形小的空气间隙。在一些实施例中，可变空气间隙与槽道中的空气的收缩或膨胀相匹配。在一些实施例中，可变空气间隙被动态地调节以便在膜效率与槽道中的空气压降之间进行优化。在一些实施例中，间隔件被制造成在膜模块的一侧上是较宽的并且在膜模块的相对侧上是较窄的。在一些实施例中，空气间隙被如此调节以匹配空气在膜板之间的膨胀或收缩。

在一些实施例中，如在上文中所讨论的一系列如此构建的板和间隔件呈组块(block)放置。在一些实施例中，该组块包含一大型系列的板。在一些实施例中，该组块可被重新构造，使得空气流从水平方位或竖直方位进入到板中。在一些实施例中，组块中的端口可被重新构造，使得冷却流体总是被逆向于该空气流的流动引导。在一些实施例中，冷却流体被加热流体所替代。在一些实施例中，加热流体用于将来自干燥剂的水蒸汽经过膜蒸发到空气流中，而非在对流体进行冷却时将水蒸汽吸收到该干燥剂中。

根据一个或多个实施例，公开了空气处理模块，这些空气处理模块包括交替的刚性材料和柔性材料。在一些实施例中，刚性元件利用了处于模块的顶部处的液体分配集管和处于模块的底部处的相似的液体分配集管，这两个液体分配集管通过两个支承板连接。在一些实施例中，这些集管被拆分以便向一系列膜供应两种流体。在一些实施例中，一组膜从顶部集管的一部分接收流体，而第二组膜从集管的第二部分接收流体。在一些实施例中，集管以诸如EPDM橡胶之类的柔性材料制成，而支承板以诸如ABS或聚酯(PET)之类的更为刚性的材料制成。在一些实施例中，支承板被掺杂有阻燃剂或导热添加剂。在一些实施例中，支承板具有结合在它们中的用于流体供应的孔和用于流体排出的孔。在一些实施例中，支承板具有附着在它们上方的一系列膜。在一些实施例中，膜利用粘合剂连接至支承板。在一些实施例中，粘合剂包含在网屏材料中，该网屏材料还提供了液体的湍流混合。在一些实施例中，粘合剂通过薄网屏材料连接，该薄网屏材料提供了流体的湍流混合。在一些实施例中，湍流特征被集成到支承板中。在一些实施例中，支承板在它们的任一侧上具有湍流特征。在一些实施例中，该网屏材料以在该空气流中提供表面湍流的方式形成。在一些实施例中，膜以在该空气流中提供湍流的方式形成。在一些实施例中，膜附着在该网屏材料中的特征上方，使得该组合在该空气流中形成湍流。在一些实施例中，支承板具有形成隆起的附加特征，该网屏材料和膜形成在这些隆起的上方以便在该空气流中形成湍流。在一些实施例中，支承板之间的空气间隙被充满柔性的结构材料以便支承膜。在一些实施例中，柔性的结构材料为空气间隙提供边缘密封件。在一些实施例中，该柔性的结构材料向该空气流提供湍流。在一些实施例中，该湍流特征设置在膜的表面上方。在一些实施例中，该湍流特征设置在空气间隙的中间。在一些实施例中，柔性的结构材料向供应流体或来自膜的排出流体提供液体通道。在一些实施例中，湍流器具有与该空气流成角度地倾斜的壁。在一些实施例中，湍流器壁以与空气流成对角的方式交替地倾斜。在一些实施例中，湍流器壁沿下游方向变小。在一些实施例中，湍流器具有包含壁的辅助结构，这些壁将空气流以增强空气流中的旋转的方式朝向与主要壁结构相反的方向引导回。在一些实施例中，主要壁与辅助壁的结合导致沿空气槽道向下的逆向旋转空气流。

还提供了方法和系统，其中，若干两件式刚性和柔性膜板部件被层叠以获得膜空气处理模块。在一些实施例中，这种空气处理模块接收处于主要为竖直取向中的主要空气流和处于主要为水平取向中的辅助空气流。在一些实施例中，竖直空气流暴露于一组膜，而水平空气流暴露于第二组膜。在一些实施例中，一组或两组膜被位于膜支承板的表面上的植绒、织物、网或其它亲水材料所替代。在一些实施例中，主要空气流暴露于经过一组膜的一种流体，并且辅助空气流暴露于经过另一组膜的第二流体。在一些实施例中，该第一流体是诸如LiCl和水、CaCl₂和水之类的干燥剂溶液或其它适用的液体干燥剂。在一些实施例中，该第二流体是水或海水或废水或其它廉价水源。在一些实施例中，流体是相同的。在一些实施例中，主要空气槽道和辅助空气槽道均被取向成是大致水平的。在一些实施例中，槽道都使空气暴露于一系列膜之后的相同液体。

在一些实施例中，主要空气槽道是大致水平的，其中，空气暴露于液体干燥剂，并且其中，由此处理过的空气的一部分被转向至辅助槽道，其中，处理过的空气与辅助空气流相混合并暴露于诸如水之类的不同液体。在一些实施例中，水被海水或废水所替代。在一些实施例中，转向后的空气流是可调节的，使得可改变所转向的空气的量。在一些实施例中，所转向的空气流是可调节的以便改变所转向的空气与辅助空气流之间的混合比率。在一些实施例中，所转向的空气流被引导至主要空气流槽道的后部入口附近，在那里，干燥的主要空气的效果与在将空气流引导至主要空气流槽道的后部出口附近的情况相比在辅助空气流中具有较大的冷却效应。

提供了方法和系统，其中，两种流体经过一系列平行板在它们之间进行换热。在一些实施例中，流体是腐蚀性的流体。在一些实施例中，流体起到干燥剂的作用。在一些实施例中，干燥剂包含LiCl、CaCl₂、Ca(NO₃)₂、LiBr和水或其它盐溶液。在一些实施例中，一种流体是热的而其它流体是冷的。在一些实施例中，平行板结构包括具有粘合剂边缘密封件的板。在一些实施例中，板由塑料材料制成。在一些实施例中，该塑料材料是玻璃纤维强化塑料或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其它塑料材料。在一些实施例中，该板材料是诸如钛之类的耐腐蚀材料的片材。在一些实施例中，该板材料是热掺杂的工程塑料。在一些实施例中，掺杂剂是陶瓷，诸如在美国专利申请公开文献No.2012/0125581中所公开的。在一些实施例中，板之间的空间充满了双面菱形挤压网格。在一些实施例中，该网格在板之间提供了固定距离，同时用作流体通道。在一些实施例中，该网格在流体中形成湍流。在一些实施例中，该网格包括共挤塑料和粘合剂。在一些实施例中，该塑料在单独的工艺步骤中涂覆有粘合剂。在一些实施例中，粘合剂包括经过处于两个板材料的片材之间的网格触及到的粘合点。在一些实施例中，平行板之间的密封件以粘合剂制成。在一些实施例中，粘合剂是3M 550或5200粘合剂或相似的聚氨酯粘合剂。在一些实施例中，密封件被成形为在相对的板之间形成相反的流动剖面。

膜模块通常具有下列问题，其中，胶合剂层或粘合剂层因横越多个部件的温差而受压。这在用于对干燥剂进行再生的部件中是极为困难的，这是因为许多普通的塑料均具有高热膨胀系数。通常，利用专业高温塑料，该专业高温塑料在制造中使用是昂贵的。将大表面积利用粘合剂粘结在一起同样产生问题并且会随着时间的流逝而导致应力性断裂。甚至是在固化之后，如果该灌封材料保持些许顺从，则灌封(potting)技术(通常为液体浇筑塑料)具有一些复原能力(resilience)。然而，本文中所述的系统和方法明显更为耐受由高温所导致的膨胀，这将制造工艺保持成是简单而稳定的。

此外，当构建用于双路液体干燥剂的调节器和再生器系统时的问题在于，难于设计一种在塑料支承材料的薄片的两侧上提供了均匀的干燥剂分布的系统。本文中所述的系统和方法示出了一种用于使空气流暴露于覆盖干燥剂的一系列膜的简单方法。

提供了方法和系统，其中，双向膜模块将一组制冷剂管线用于有效地冷却在一系列膜之后流动的干燥剂。使干燥剂直接在诸如铜制冷剂管线之类的金属管道上方流动是有问题的，这是因为干燥剂(通常为卤盐)对于大多数金属是具有高腐蚀性的。钛是可能的例外，但是使用起来成本过高。与利用钛管道相反，本文中所述的系统和方法示出了塑料支承片材，该塑料支承片材卷绕在铜制冷剂管线的周围，从而实现了对于干燥剂的直接冷却，而非利用干燥剂的间接蒸发冷却槽道。在一些实施例中，制冷剂行进在铜管道中。在一些实施例中，铜管道被塑料支承片材所卷绕。在一些实施例中，塑料支承片材形成了用于膜的支承结构，该膜又包含干燥剂流体。

根据一个或多个实施例的用于在除湿空调系统中使用的热交换器包括多个膜板组件，这多个膜板组件在大致平行的结构中彼此面对并且被间隔开以便在其间限定空气间隙，待通过该除湿空调系统处理的空气能够流经所述空气间隙，所述膜板组件中的每一个包括(a)板结构和(b)两个膜，每一个膜均面对该板结构的相对侧并且与该板结构间隔开以便在其间限定液体能够流过的液体间隙，并且其中，膜板组件具有错流结构，使得空气间隙交替地形成主要槽道和辅助槽道，其中，主要槽道中的空气流与辅助槽道中的空气流成错流；其中，每一个膜均具有底部部分，该底部部分密封于该板结构，使得液体干燥剂被迫流过一个或多个排出端口，从而在位于每一个膜与该板结构之间的该间隙中形成负压。

根据一个或多个实施例的用于在除湿空调系统中使用的热交换器包括：多个膜板组件，这多个膜板组件在大致平行的结构中彼此面对并且被间隔开以便在其间限定空气间隙，待通过该除湿空调系统处理的空气能够流经所述空气间隙，所述膜板组件中的每一个包括(a)板结构和(b)两个膜，每一个膜均面对该板结构的相对侧并且与该板结构间隔开以便在其间限定液体能够流过的液体间隙，并且其中，膜板组件具有错流结构，使得空气间隙交替地形成主要槽道和辅助槽道，其中，主要槽道中的空气流与辅助槽道中的空气流成错流；和转向器，该转向器用于使离开主要槽道的空气流的至少一部分转向以变成进入辅助槽道的空气流的一部分，从而提供蒸发冷却。

根据一个或多个实施例的用于在除湿空调系统中的热交换器中使用的支承结构包括：彼此背对背附接的两个模制的支承板；每一个支承板均包括在其前侧上的一体成形的凸起特征的阵列，用于提供用于膜的粘结表面并用于混合或紊乱在支承板的前侧与膜之间流动的液体干燥剂的流动；每一个支承板还包括在其后侧上的多个一体成形的凸起特征，用于设定与其它支承板相距的距离，混合或紊乱在支承板之间流动的传热流体的流动，并提供用于附接支承板的粘结表面；并且每一个支承板还包括可将液体干燥剂引入到板的前侧上所经过的一个或多个开口和用于收集液体干燥剂的一个或多个开口。

根据一个或多个实施例的用于将热量从第一液体传递至第二液体的双向热交换器包括：多个板组件，这多个板组件处于大致平行的结构中，从而限定多个槽道，每一个槽道均处于相邻的板组件之间，所述槽道在分别用于流过其中的第一流体和第二流体的单独流动的第一槽道与第二槽道之间交替，其中，每一个板组件均包括：利用网格湍流器的支承板，该网格湍流器用于混合或紊乱流过由所述支承板限定的槽道的液体；和支承板，该支承板处于相邻的板组件中并用于设定支承板之间的距离；用于使液体流到所述槽道中的进口；用于将液体从所述槽道排出的出口；和用于使所述第一液体与所述第二液体中的仅一种流经所述槽道的密封结构。

根据一个或多个实施例的用于在除湿空调系统中使用的热交换器包括：多个膜板组件，这多个膜板组件在大致平行的结构中彼此面对并且被间隔开以便在其间限定空气间隙，待通过该除湿空调系统处理的空气能够流经所述空气间隙，所述膜板组件中的每一个均包括(a)板结构和(b)两个膜，每一个膜均面对该板结构的相对侧并且与该板结构间隔开以便在其间限定液体干燥剂能够流过的间隙，其中，每一个板结构均包括金属传热管以便相对于该液体干燥剂来传热，所述金属传热管被无腐蚀性的材料封装以便防止金属传热管被液体干燥剂腐蚀。

对于应用的说明决不意在将本公开限制于这些应用。许多结构变化可被设想成将上述多种元件中的每一个与其自身的优点和缺点相结合。本公开决不受限于这种元件的特定组或组合。

附图说明

图1说明了现有技术的三路错流热交换器，该热交换器利用双U型冷却液体路径、降膜干燥剂流(向下)和水平空气流。

图2说明了图1的细节。

图3示出了如在美国专利申请公开文献No.2012/0125581中所示的塑料双向液体对液体热交换器。

图4示出了根据多种实施例的三路可重新构造的逆流热交换器，该热交换器被供应有竖直空气流(向下)、竖直冷却流体流(向上)和位于膜之后的竖直降膜干燥剂(向下)。

图5表明了图4的热交换器的不同构造，该热交换器被作为交错系统供应有水平空气流、竖直冷却流体流(向上)和位于膜之后的降膜干燥剂(向下)。

图6示出了图5的处于逆流配置中的热交换器，该逆流配置又具有水平空气流、但具有水平的冷却流体流(反向于空气流的方向)和位于膜之后的降膜干燥剂(向下)。

图7示出了图4的三路热交换器的示意性流动图，其中，流体通过重力排出循环系统收集。

图8示出了图5的三路热交换器的示意性流动图，其中，流体通过重力排出循环系统收集。

图9示出了图6的三路热交换器的示意性流动图，其中，流体通过重力排出循环系统收集。

图10示出了各个板的截面图，这各个板在空气、干燥剂与冷却流体之间提供了三路换热，这各个板包括在空气槽道、干燥剂槽道与水槽道中形成湍流的材料。

图11表明了用于图10的三路热交换器板的虹吸排出管，该虹吸排出管使膜能够保持平靠在支承结构上。出于说明的目的，已经移除了膜中的一个。

图12说明了用于同一三路热交换器的非虹吸排出管，但示出了膜凸入到空气间隙中。出于说明的目的，已经移除了膜中的一个。

图13说明了用于图10的三路热交换器的虹吸排出管的替代取向，这考虑到了三路热交换器板的几乎水平的平面取向。

图14示出了用在图600的两个膜板之间的间隔件，该间隔件带有用于干燥剂和冷却流体的单独的流体密封件。

图15说明了用在图10的两个膜板之间的间隔件，该间隔件带有包围住干燥剂和冷却流体的完整密封件。

图16示出了利用粘合剂包胶模制在图10的各个板的每一侧上以便在板之间形成最终连接的间隔件的实施例。

图17示出了利用粘合剂包胶模制在图10的各个板的仅一侧上以便在板之间形成最终连接的间隔件的实施例。

图18示出了用于连接如在图10中所示的一组膜板的图14的一组间隔件的实施例，其中，间隔件具有相等的厚度，从而在膜板之间形成均匀的槽道宽度。

图19示出了用于连接如在图10中所示的一组膜板的图14的一组间隔件的实施例，其中，间隔件具有不等的厚度，从而在膜板之间形成变化的槽道宽度。

图20示出了图4的三路热交换器，其中，移除了前盖面板，使得第一空气槽道是可见的。

图21示出了图20的三路热交换器，其中，出于说明的目的，移除了若干附加膜板。

图22示出了图5的三路热交换器，其中，移除了前盖面板，使得第一空气槽道是可见的。

图23示出了图5的三路热交换器，其中，出于说明的目的，移除了若干附加膜板。

图24说明了用于图21中所示的空气槽道的替代湍流器。

图25说明了用于图23中所示的空气槽道的替代湍流器。

图26示出了根据一个或多个实施例的单个膜板的分解组装图。

图27说明了根据一个或多个实施例的用于膜板的芯部的密封件和湍流器细节。

图28说明了作为整体单元的密封件、湍流器和粘合点。

图29示出了密封件的替代结构，其中，干燥剂和冷却流体处于分离的密封区域中，并且其中，该密封件以自排出的方式成形。

图30示出了图29的密封件，该密封件安装在带有用于流体的排放孔和供应孔的导热盖板上。

图31示出了图30的组件，其中，湍流网格和粘合点安装在冷却流体区域的中间。

图32说明了从图31的组件经过单个膜板和间隔件的最终组装的组装步骤。

图33说明了多个膜板的组装过程。

图34说明了图33的细节。

图35示出了现有技术中的一组表面湍流器。

图36说明了将膜和支承结构用作产生湍流的装置的一组表面湍流器。

图37示出了能够在狭窄的空气槽道中产生逆向旋转流动的湍流器。

图38示出了根据一个或多个实施例的附接有包胶模制间隔件和膜的半板组件。

图39示出了根据一个或多个实施例的图38的半板组件的分解视图。

图40说明了根据一个或多个实施例如何粘结两个半板以形成单个膜板。

图41示出了可还向膜结构提供机械支承的空气湍流网状材料。

图42示出了图41的细节，其中，连接至两个三路膜板的两个膜由空气湍流网支承。

图43示出了图42的相似细节，其中，连接至两个双向膜板的两个膜由空气湍流网支承。

图44示出了空气湍流网的实施例，其中，该网还结合有支承结构，该支承结构被设计成将膜机械地保持就位，并且其中，边缘间隔件被结合于该设计。

图45示出了该空气湍流网可如何支承被卷成圆柱形结构的膜结构。细节“A”示出了双向热交换器板结构。细节“B”示出了三路热交换器板结构。

图46示出了空气湍流网可如何支承用于三路热交换器板结构的平坦的膜结构。

图47示出了空气湍流网可如何支承用于双向热交换器板结构的平坦的膜结构。

图48示出了已经被冲切和热成形以结合用于冷却流体和干燥剂分配的特征的支承板。

图49示出了来自图48的支承板可如何与来自图48的另一支承板相连结以形成完整的板结构。

图50以透明外观(aspect)说明了如何将来自图49的两个支承板连结以形成单个板。

图51示出了图48的支承板的拐角的细节。

图52示出了用于图10的液体干燥剂、膜和冷却流体的密封件的结构。

图53示出了密封件的替代结构，其中，干燥剂在区域“A”中在膜之后行进并且区域“B”仅提供显热冷却(sensible cooling)。

图54示出了密封件的替代结构，其中，干燥剂在膜板的第一区域“A”上行进并且在膜板的第二区域“B”上没有膜。

图55示出了根据一个或多个实施例的双向热交换器。

图56示出了处于奇数级交叉的双向热交换器的剖面详图。

图57示出了处于偶数级交叉的双向热交换器的剖面详图。

图58说明了图55的双向热交换器的单个板的组装。

图59示出了双向热交换器的奇数级板组件。

图60示出了双向热交换器的偶数级板组件。

图61说明了两件式膜板组件，该膜板组件利用处于竖直取向中的主要空气流和处于错流的水平取向中的次要空气流，其中，错流空气流为主要空气流提供间接冷却。

图62示出了图61的两件式膜板组件，其中，出于说明的目的移除了外膜。

图63示出了图61的两件式膜板组件的后侧。

图64示出了图63的详细拐角。

图65示出了图64的不同方位，其中，出于清楚的目的移除了内膜和空气湍流器。

图66示出了图61的两件式膜板组件的分解视图。

图67示出了图66的详细方面。

图68示出了图61的两件式膜板组件的顶部的截面图。

图69示出了图61的两件式膜板组件的底部的截面图。

图70示出了利用来自图61的两件式膜板组件的多个复制品的错流板模块。

图71示出了结合到空气处理模块中的图70的错流板模块，其中，主要供应空气流的一部分被转向并与辅助错流空气流混合。

图72说明了图71的空气处理模块，其中，为了说明移除了一个侧盖，以改变待从主要空气流转换成错流空气流的空气的量的能力。

图73示出了图72的细节。

图74说明了图71的系统的替代实施例，其中，空气流被引导至错流板模块的顶部部分。

图75示出了两件式模块，其中，一个板提供了4个用于待暴露于空气流的液体的流动路径，并且其中，该空气流是主要为水平的。

图76示出了图75的两件式模块的分解视图。

图77示出了图76的分解视图的细节。

图78示出了具有水平空气流的空气处理模块，其中，该空气流在该模块中的每一个槽道上暴露于液体。

图79示出了图78的空气处理模块，其中，移除了盖板。

图80说明了图2000的空气处理模块，其中，支承板已经被改变以便容置在该支承板内流动的一组制冷剂管线，使得提供对于干燥剂的直接冷却。

具体实施方式

图1表明了现有技术中的三路热交换器，其中，空气进入一叠竖直板。这些竖直板供应有冷却流体38并且覆有植绒材料。液体干燥剂施加至该植绒材料，该液体干燥剂缓慢地沿该板的表面下降，同时从该空气流吸收水蒸汽并将来自冷凝和空气的热量传导到冷却流体中。

图2示出了图1的现有技术中的板的横截面，其中，冷却流体在位置34处进入，向下流至底部位置38并向上返回至上部位置38。流体随后再次流至底部并向上返回至出口端口36。流体流动中的长而窄的通道导致层状流体流并且，如在图中可见，在10处进入的空气流与冷却流体流成直角。

图3说明了双向热交换器，其中，将交替模式应用于一系列板。这些模式意指扰动(紊乱)流体流。通常，双向热交换器利用金属构建而成，这是因为高压和高温在双向热交换器中是常见的。为了适应腐蚀性的流体，可利用钛热交换器，但钛是昂贵的且通常是难于加工(钻孔、焊接等)的。已经构建并提议了塑料热交换器，但该塑料热交换器通常不能耐受非常高的压力或温度。

图4示出了灵活的全湍流式耐腐蚀的自排出的负压的膜保护的逆流三路热交换器，其用于从空气流中捕获水蒸汽同时冷却该空气流。高温、高湿的空气流301进入对空气流进行冷却和除湿的一系列膜板303。将寒冷、干燥的离开空气302供应至诸如建筑物中的空间之类的空间。通过供应端口304供应干燥剂。在板组块结构300的每一侧上设置两个端口。供应端口以横过膜板303提供均匀的干燥剂膜流的方式间隔开。干燥剂膜通过重力下落并且被收集在板组块300的底部处并且经过排出端口305离开。经过板组块300的底部处的端口306供应冷却流体(或者视情况而定供应加热流体)。再者，冷却流体供应端口以在膜板300内提供均匀的冷却流体流的方式间隔开。冷却流体在膜板303内向上行进并且经过端口307离开该板组块300。前/后盖308和侧盖309提供了结构支承和热绝缘，并且确保空气并不通过该组块的侧部离开。

图5示出了图4的以空气流现在可以水平取向进入该组块的方式重新构造的板组块。空气在401处进入该组块并在402处离开该组块。顶盖和底盖403确保结构支承并防止空气从板组块的顶部和底部泄漏出去。

图6说明了图5的板组块，然而，冷却流体流已经被重新构造，使得流体于底部右侧上的端口306和顶部右侧上的端口405在组块的右手侧上进入。流体现在于顶部左侧上的端口307和底部左侧上的端口404离开该组块。如从图中可见，冷却流体沿与空气流流动相反的方向流动，从而在空气与干燥剂及冷却水之间导致更好的传热和传湿。

图7说明了与图4的板组块构造相对应的简化流体流动图。始于点501处，空气流流过该膜板表面。膜板504被构造成带有流体通道的中空结构。冷却流体泵507将流体502泵送到它所分布的中空板中。流体随后向上行进并在出口端口505处离开。流体可在超过一个端口处进入该板以确保如在图中所示的均匀的流体分布。排出管500以在流体排出到容器509中时形成虹吸效应的方式构建而成。这在该板结构中导致了轻微的负压。该负压有助于防止板凸起。常规的板高为500mm至600mm，常规的厚度为3mm，并且宽度为400mm至500mm。当板充满水时，该液压可将板的壁推动远离，从而导致板之间的空气间隙变窄，并且在最坏的情况下将该空气间隙完全夹断(pinch off)。该虹吸作用和负压向内而非向外推动这些板，并且适当地维持住该空气间隙。

同样，通过泵506将干燥剂503泵送至板的顶部，在该板的顶部处，它作为降膜向下行进到板的外表面上。液体干燥剂被通过薄的多微孔膜(未示出)包含在板的表面。该膜将液体干燥剂推入到板中的排出槽道中，并且与冷却流体相似，干燥剂经过虹吸排出管510排出到干燥剂容器508中。虹吸效应在系统的干燥剂侧上是更为重要的，这是由于该膜通常是非常薄的(约20μm)并且由此会更易于凸入到该空气间隙中。

图8说明了与图5的板组块构造对应的流动图。空气流在501处进入越过该板表面。冷却流体和干燥剂的其它流动的流动相对于图7中的流动是无变化的。

双端口的使用使本领域技术人员能够将图8的系统重新构造成图9中所示的系统并且将冷却流体供应至板的顶部和底部，从而将冷却流体流相对于空气流转向成逆流并显著提高了膜板504的热交换器功能的效率。由于将空调系统构建成适应于多种建筑物和气候，因此能够使空气以水平方式或竖直方式流出空调系统而不会显著改变热交换器的效率则是有利的。通过能够改变膜板中的流型，板沿任一空气流取向保持最佳效率。

图10示出了单个膜板组件的截面构造详图。进入空气601被引导越过两个网格状的空气湍流器602。空气湍流器602可以诸如聚丙烯挤压塑料网或塑料线之类的多种廉价的材料或其它适宜的材料构建而成。可起到空气湍流器的作用的网的示例是由美国明尼苏达州(55445)的明尼阿波利斯市的Setzler公园大道北第7681号的工业网公司(Industrial Netting)制造的黑色聚丙烯OB 1200网。由于膜板具有有助于防止液体进入该空气流的膜603，因此，不同于没有膜的系统，膜板可容纳湍流空气流，这是因为湍流流动并不能使干燥剂撞上该空气流。该空气湍流器可由此提高从空气流到液体干燥剂的传热和传湿，而不会存在干燥剂转移的风险。该膜例如是由北卡罗来纳州(28273)的南湖Drive夏洛特市第13800号的Celgard公司制造的EZ2090聚丙烯多微孔膜。该膜为约65％的开孔面积并且具有约20μm的常规厚度。这类膜在结构方面在孔隙大小上是非常均匀的，并且是足够薄的从而并不形成显著的热屏障。均匀的孔隙大小确保不存在穿透该膜的液体干燥剂的区域或点。该开孔面积使得在空气与干燥剂之间具有良好的接触。然而，聚丙烯具有非常低的表面能，从而使它难于通过常规的粘合剂粘结。热粘结是可能的，但具有通过形成针孔(pin-hole)而损坏该膜的风险。同样，该膜通常并不能承受比90℃高得多的温度，这意味着热焊接需要是一种受到良好控制的工艺。另一选择方案是将通过粘合点607粘结的膜603粘结至薄的导热塑料片材609。粘合点可例如为由明尼苏达州(55144-1000)的圣保罗市3M中央街的3M公司制造的粘合剂550或5200。这些非溶剂基的粘合剂能够机械地“抓取”该膜结构并且由此能够良好地附着于膜603和板结构609。粘合点607以适于横过板结构609的整个表面形成良好附着力的方式间隔开约2.5cm。该板结构609包括诸如针对刚度和干燥剂溶剂的惰性所选择的玻璃纤维强化塑料片材、PET膜或工程塑料之类的强化聚合物。该板结构609通常是粗略为450mm宽、600mm高和0.4mm厚的片材。该板塑料可被热掺杂以提高干燥剂606与冷却流体608之间的传热。粘合点607被通过精细网屏材料606施加。该网屏材料606例如为美国明尼苏达州(55445)的明尼阿波利斯市的Setzler公园大道北第7681号的工业网公司制造的薄的聚丙烯网XN 4900。该网屏606具有两种主要功能：它在干燥剂610沿支承板609的表面流动时紊动该干燥剂610。它还设定支承板609与膜603之间的固定距离，这在它沿支承板609流动时导致了更好的干燥剂分布和干燥剂膜610的均匀厚度。与利用粘合点607相反，本领域技术人员会明白的是，可设想将膜粘结至网屏606和支承板609的其它方法，例如通过将网屏606涂覆有粘合剂或通过将网屏606与粘合剂一起共挤出，使得该网屏606已经包含可由热量或一些其它活化机构活化的粘合剂。

干燥剂经过供应端口611进入该膜板，该供应端口611相对于如将在图26中所示的膜区域水平偏移。干燥剂流经该分配集管604，该分配集管604可利用如还将在图26中所示的粘合剂密封件或塑料元件制成。该分配集管604具有一系列约0.5mm的小孔616，这些小孔616确保在支承板609的顶部上的大致均匀的干燥剂膜分布。干燥剂随后继续湍流地流经该网屏606。该膜经过粘合点607粘结至该支承板并利用边缘密封件617粘结。该边缘密封件可利用诸如先前所述的3M 550或5200之类的粘合剂或利用诸如由3M公司制造的3M^TM粘合剂转移带9503M Id:70-0060-3055-8之类的耐高温的双面胶带制成。在任一情况下，干燥剂到达该支承板的底部，并且该底部密封件将干燥剂推入到支承板排出孔619中。干燥剂随后继续行进至排出端口614，在该排出端口614处，虹吸排出管615将干燥剂收集到容器(未示出)中。

冷却流体进入该冷却供应端口613。冷却流体进入位于两个支承板609之间的中空区域。该中空区域被测量为约550mmx430mmx2.5mm厚。该中空区域通过密封件604与干燥剂区域完全分离开。该中空区域还由冷却流体湍流器608填充。该湍流器608可包括诸如由美国明尼苏达州(55445)的明尼阿波利斯市的Setzler公园大道北第7681号的工业网公司制造的XN 4700菱形网格之类的粗菱形网屏。该菱形网格是具有两种功能的双面材料：它将两个支承板609之间的距离设定为精确受控的且均匀的距离。在冷却流体流经该中空区域时，它还在冷却流体中形成湍流或搅动，从而从支承板609有效地吸收热量。双面菱形网格具有下列优点：它包含线材厚度方面的足够大的变化，使得它并不显著妨碍液体流。该菱形结构还将冷却流体均匀地分配在该中空区域中，而不存在会导致膜板结构的不均匀的冷却性能的惰性流动区域。最后，支承板609通过附加粘合点620彼此连接，所述附加粘合点620可由与粘合点607相似的材料制成。这些附加粘合点确保板保持彼此均匀地连接，甚至是在该中空区域充满将施加使板609分离的力的冷却流体时亦是如此。粘合点620也呈规则图案设置，该规则图案确保在两个板之间的均匀连接，这两个板通常间隔开2.5cm，以便产生抵抗充满该中空区域的冷却流体的力的适当的支承。与利用粘合点620相反，本领域技术人员会明白的是，可设想将支承板609粘结至湍流器网格608和相对的支承板609的其它方法，例如通过将网格608涂覆有粘合剂或通过将网格608与粘合剂一起共挤出，使得网格608已经包含可由热量或一些其它活化机构活化的粘合剂。

图10的膜板组件由此具有三个处于逆流结构中的湍流流体流，以廉价材料构建而成，是耐腐蚀的并且易于制造。该膜板还易于重新构造以便适应水平空气流和竖直空气流，且冷却流体处于逆流结构。在卷到卷过程(roll-to-roll process)中将膜603、网屏606、粘合点607和支承板609粘附在一起同样是可能的。在这种过程中，所选择的粘合剂可能是不同的或者可例如利用丝网印刷系统施加。

图11和图12说明了干燥剂压力可对非常薄的膜603的形状所具有的影响。液体干燥剂在端口611处进入该膜板结构。它经过小端口(未示出)流到早先所述的精细网屏材料606中并随后作为降膜继续经过该网屏材料606。出于便于说明的目的，仅示出了膜603中的一个。尽管粘合点607将膜603保持靠在该网屏材料606上，在膜板701的底部附近可产生背压，该背压导致膜凸入到该空气间隙中，从而如图12中所示减少或截止了空气流。在图11中，已经附接了适当的虹吸排出管614，该虹吸排出管614使干燥剂能够被沿该排出管614往下吸取到该收集容器508中，从而在区域702中导致负压。这又使膜603能够被按压平靠在该网屏材料606上。例如在图12中所示的非虹吸排出管将提高该背压并导致膜的凸起。利用虹吸排出管的优点在于，它降低了对于处于膜603与支承板609之间的粘合点607的需要。

该虹吸排出管是使干燥剂板能够被用在如图13中所示的几乎水平的取向中的唯一特征。该虹吸排出管614在板的下边缘处收集液体干燥剂。处于位置701中的膜被负压保持平靠在该网屏材料606上。该虹吸特征可还用在主要水槽道608中，这同样降低了对于连接该支承板609的粘合点620的需要。

图14示出了如图10中所示用于连接膜支承板609中的两个的间隔件750A。该间隔件750A通常由诸如EPDM之类的略为顺从的橡胶或其它适用材料制成。该间隔件提供了两个流体连接件。连接件753用于向图10中所示的膜板提供冷却流体或将冷却流体从图10中所示的膜板中排出并且连接件755用于供应干燥剂或从膜板排出干燥剂。任一连接件均被密封材料752和754环绕。该密封材料可以是粘合剂或单独的密封环，其中，粘合剂位于环的两侧上，该环诸如是由3M VHB粘合剂转移带F9473PC或相似材料制成的环之类的环。如在图14中所示的具有两个单独的密封件的优点在于，如果密封件中的一个产生泄漏，则该泄漏将不影响其它密封件。方位(aspect)757示出了间隔件结构的侧向取向，其中，密封件752以及两个膜支承板609同样是可见的。

图15示出了间隔件的替代执行方案，其中，整个间隔件750B已经被粘合剂756涂覆。方位758再次示出了该间隔件结构的侧向取向。本领域技术人员将明白的是，可对密封件和粘合剂作出许多适于连接图10的膜板的改变和组合。

图16说明了侧向取向实施例，其中，EPDM材料761被包胶模制在该支承板609上。粘合剂760在这两个包胶模制部件之间形成连接，从而连接这两个膜板。

图17示出了替代实施例，其中，包胶模制件762仅施加至这两个支承板609中的一个。

图18说明了图14的间隔件763的用途，其中，间隔件均具有相同的厚度，从而使得在膜板764之间具有均匀的间距。进入的空气流765被在间隔件763之间引导并且在离开板767之前在区域766中得到处理。然而，膜板764正在处理该空气流。在冷却模式中，当膜板处于低温时，该空气流是收缩的，这是因为它被同时冷却和除湿。会是有益的是，在该情况下，将力768和769施加在该板组件上，从而减小板间的空气间隙宽度，这将是顺从EPDM间隔件所允许的。通过减小该空气间隙，提高了冷却和除湿的效率。然而，空气还将在槽道中经历较大流动阻力，并且因此将在冷却效率与压降之间存在折衷方案。本领域技术人员将清楚的是，可同等地施加力768和769，从而导致了该空气间隙的更为均匀的减小，或者可不均匀地施加力768和769，从而与膜板的一侧相比，在膜板的另一侧更大程度地减小该空气间隙。这对于补偿空气容积的减小会是有利的。例如，在35℃的温度下进入膜板的空气具有约1.13kg/m³的密度并且在20℃的离开温度下具有1.20kg/m³的密度。该密度的增大导致了膜板的出口附近的表面速度的降低。通过减小膜板的出口附近的该空气间隙(例如通过在膜板的出口附近施加比在膜板的入口附近的力769大的力768)，空气在膜上方的表面速度可保持恒定，这使沿该膜表面具有更为优化的效率。

图19示出了图18的膜模块的替代实施例，其中，膜板764的入口附近的间隔件773被制成得比膜板的出口附近的间隔件774宽。较温暖的进入空气770进入膜板764并且随着它在空气槽道771中被膜板冷却而逐渐收缩。离开空气772已收缩至更为严密地匹配该膜模块的出口附近的间隔件774的宽度的较小尺寸。本领域技术人员将明白的是，如果通过该膜模块对空气进行加热，正如该模块起到再生器的作用的情况，则膜板可被设置成增大它们的空气间隙以便在扩张的空气移动经过膜板时容纳这些扩张的空气。

图20现在说明了图4的板组块，其中，移除了前盖面板，使得第一空气间隙和第一膜板是可见的。示出了四个间隔件750A，以向第一膜板802提供流体连接。同样可见的是空气湍流器801，该空气湍流器801如在早先所讨论的那样可以是以安置在空气间隙的中间的方式附接至侧部盖板309的一系列塑料线或网格材料，在该空气间隙的中间，空气流障碍物对于湍流具有最大的影响。

图21示出了图20的板组块，其中，移除了多个板，使得连接到膜板803中的流体连接件是可见的。干燥剂经过端口611供应并且经过端口614排出。冷却流体经过端口613进入并经过端口612离开。

图22现在说明了图5的板组块，其中，移除了前盖面板，使得第一空气间隙和第一膜板是可见的。示出了四个间隔件750A以便向第一膜板902提供流体连接件。同样可见的是空气湍流器901，该空气湍流器901如在早先所讨论的那样可以是以安置在空气间隙的中间的方式附接至顶部和底部盖板403的一系列塑料线或网格材料，在该空气间隙的中间，空气流障碍物对于湍流具有最大的影响。

图23示出了图22的板组块，其中，移除了多个板，使得连接到膜板903中的流体连接件是可见的。干燥剂经过端口601供应并且经过端口614排出。冷却流体通过端口613进入并通过端口612离开。

图24说明了替代的空气网格，其中，由水平塑料线1001提供湍流，水平塑料线1001干扰位于膜板之间的间隙中的空气。该实施例是较不灵活的，这是因为如果空气流方向被转换成如图25中所示的水平流，则线材1002同样需要被重新定位。

图26说明了如在图10中所讨论的膜板的实施例的分解视图。膜1101具有用于切割到其中的流体通道的设施(provision)1106，或者膜的拐角可如在1107处所示被简单地移除。如在早先所讨论的那样，胶合或胶带密封件1102将膜1101的边缘密封于该支承板609。网屏材料或芯吸织物606利用胶合点607粘附于该支承板609，如早先所讨论的那样。该支承板609可由诸如玻璃纤维强化塑料或热掺杂的工程塑料之类的多种塑料制成。该支承板具有用于流体的设施以及一系列小干燥剂供应孔1108和干燥剂排出孔1103。该支承板609又利用围绕它的主密封件604粘结至菱形网格1105。该主要密封件604提供了液体密封件并且限制了用于冷却流体的区域和用于干燥剂的区域。还示出了冷却流体湍流器608。如从图中可见，该系统是关于主要密封件604和冷却流体湍流器608对称的。因此，第二支承板609、网屏606和膜1101粘附于主要密封件604的相对侧。将四个间隔件750A粘结于该膜板的四个拐角允许连接至下一膜板。重复图26的组件使得多板式层叠件能够被构建并最终构造成完整的板组块。

图27示出了主要密封件604，其如在先所讨论的那样可完全由粘合剂或表面覆盖有粘合剂的注塑塑料部件制成。该主要密封件604形成了用于干燥剂供应1201和干燥剂排出1202的区域，这两个区域与冷却流体区域1203分离开。菱形网格湍流器608放置在该密封件604的中间。部件的成品组件示于图28中，图28还示出了粘合点620的图案，粘合点620用于将该组件粘结于示于图26中的2个支承板。

图29示出了来自图27的结构的替代密封结构。该冷却流体密封件1301现在显然是与干燥剂供应密封件1302和干燥剂排出密封件1303分离开的密封件。密封件1302和1303形成槽道1304和1305，槽道1304和1305被成形成使干燥剂能够容易地排出。同样，冷却流体密封件1301被成形成使冷却流体能够容易地排出。该自排出特征使排出该系统明显更为容易且较不麻烦地维护。图30示出了放置在支承板609中的一个的顶部上的图29的密封组件。如从图中可见，干燥剂供应孔1108和干燥剂排出孔1103放置在水平线上，而密封件被相对于该水平面成角度地构建。作为密封件形状的结果，干燥剂在顶部的分布是均匀的并且在底部处的虹吸作用得到增强。同样示出了该支承板609中的孔611、612、613和614，并且这些孔放置在密封件的拐角中以便不形成会收集液体的凹处。图31最终示出了菱形网格湍流器608和连接这两个支承板609的粘合点620的安装。

图32示出了其余组装过程。方位1401与图31中所示是相同的。方位1402说明了第二支承板609，该第二支承板609被与该精细网屏材料606和粘合点607安装在一起用于附接该膜。方位1403示出了膜1101和间隔件750A的施加，如早先所讨论的那样。

图33示出了还使线材1503和侧盖1502成一整体的替代间隔件设计1501。整体式间隔件1501可被围绕膜板1504竖直地层叠并且提供了用于空气流的侧向密封件，由此消除了对于例如在图300中所示的单独的侧盖309的需要。整体式间隔件1501可以是模制在线材1503上的塑料材料或者作为选择，网格可同样被包胶模制。

图34示出了图33的底部拐角的细节。该细节还说明了将特征1551设计到该整体式间隔件1501中是可能的，该整体式间隔件1501向线材1503提供了弹性张力。弹性特征1551有助于确保线材1503经过不同的温度保持适当地张紧，使得防止线材的下垂或振动。

图35说明了如在现有技术中所述的表面湍流器。空气流1555被引导到两个表面1552之间的槽道中，这两个表面可以是膜。表面湍流器1553在该槽道的交替侧处以典型地为该槽道的宽度的大致10至15倍的距离设置。该表面湍流器在湍流器之后导致小涡流或旋涡1554，该湍流器使该空气流中的大量分子被朝向膜表面引导。然而，表面湍流器还导致了小区域1556，该小区域1556被该湍流器覆盖住并由此对于将分子输送经过该膜是不起作用的。

图36示出了表面湍流器，其利用膜自身在该空气流中形成涡流和旋涡。由于该膜是相对薄的，因此可以形成网屏606，使得网屏606将膜保持成如由元件1559所示的那样与该空气流成锐角。该支承表面609可还被成形成形成隆起1557，这随后又在该网屏606中形成隆起。将单独的材料1558粘附于该支承表面609而非形成该支承材料自身同样是可能的。这些方法的优点在于，在该网屏材料606中行进的干燥剂现在被迫保持成接近于该膜1552，这提高了空气流与干燥剂流之间的相互作用。如从图中可见，通过在这些隆起上方形成该膜，增大了表面积并由此同样提高了该系统的效率。

图37示出了湍流器，该湍流器能够在狭窄的空气槽道中产生逆向旋转的空气流。该湍流器还能够支承诸如在图78中所示的膜结构之类的膜结构并且是易于制造的，例如是利用注塑技术易于制造的。在该图中，空气流1556-3被引导至该湍流器结构。该结构被夹持在狭窄的槽口中，例如处于两个膜表面之间。该湍流器结构的顶部1556-1接触膜或表面并且未示出。该湍流器结构的底部1556-2接触第二膜或表面并且同样未示出。当空气流1556-3到达该湍流器时，该空气流的一部分1556-4接触与该空气流成角度地放置的壁1556-6。该壁1556-6在下游方向上逐渐变短。结果，该空气流1556-3被推入到如由空气流1556-4所示的旋转运动中。此外，可选择的障碍物1556-7迫使该空气流返回至壁1556-6迫使该空气流所沿方向相反的方向。结果，该空气流被迫右向旋转。同样，该空气流的与空气流1556-4远离小距离的一部分1556-5接触壁1556-9，该壁1556-9与该空气流成角度地放置但与壁1556-6成对角。此外，该壁沿空气流的方向向下倾斜。结果，空气流1556-5被推动成越过该壁旋转。再者，可选择的障碍物1556-8沿其它方向推动该空气流，从而导致了空气流的左向旋转。两个流在湍流器之后组合成逆向旋转的空气流，如由空气流1556-4和1556-5所示。

图38示出了用于半膜板结构1560的替代结构。如早先所讨论的那样，该支承板609现在具有包胶模制的间隔件1561。该间隔件1561还起到了类似于图33的用于空气流的侧向密封件的作用。该膜1562覆盖住薄的网屏1563。

图39中的分解视图示出了将膜1562放置在薄网屏1563的上方。该结构可利用诸如冲切、包胶模制、丝网印刷和卷到卷组装工艺之类的简单的制造操作制成。

图40说明了可如何将两个半板1560通过利用来自图1300的密封结构连接。该主要密封件1301包含冷却流体。干燥剂供应密封件1302和干燥剂收集密封件1303完成了该组件。在如图中所示连接这两个半板之后，可将多个板层叠以形成板的完整组块。

图41示出了空气湍流网材料，其可同样向处于该设计的半板方面中的膜结构提供机械支承。由于该膜是如上所述相对薄的(～20μm)，因此，需要采用若干技术以确保该膜并不从该支承结构中脱落并进入到该空气流中。如在图700中所示，液体干燥剂流中的负虹吸压力可帮助确保该膜603保持平靠在该支承网屏606上。粘合点607确保该网屏和该膜保持就位。图41示出了粘合点607的替代的空气网格支承结构1572。该空气网格支承结构1572具有两个功能：它提供了一定程度的空气流的湍流混合并且它接触该膜以将它保持靠在其支承板上。早先在图33中就对边缘和液体路径密封件1502进行了讨论。

图42示出了图41的详细剖视图，其中，连接至两个三路膜板的两个膜由空气湍流网1572支承。膜603从空气间隙侧被该空气网格支承结构1572接触并且从液体干燥剂侧被该网屏材料606接触。三路热交换器(其利用空气、液体干燥剂、和冷却流体)会还具有水湍流网格608和水密封结构1302，如先前所示。此外，支承板609在行经该网屏606的液体干燥剂与行经该板状网格608的冷却流体之间提供机械隔离。

图43示出了图42的相似细节，其中，连接至两个双向膜板的两个膜由空气湍流网支承。在双向膜热交换器(空气和干燥剂，没有冷却流体)中，可部署相同的空气网格支承结构1572。仅将冷却流体层从板结构上去除。

图44示出了空气湍流网的实施例，其中，该网还结合了支承结构以及一组间隔件，该支承结构被设计成将膜机械地保持就位，这组间隔件意在将所包含的空气流保持于处于两个膜板之间的槽口。支承结构的形状可被设计成在仍旧获得良好支承的同时，使得在膜上损失的区域大致最小化。同样，支承结构之间的“线材”的形状可被设计成对空气湍流和混合进行优化。边缘间隔件1502被设计成在成叠的膜板之间提供一个或多个流体连接件。该空气湍流网可利用诸如成形、注塑成型或其它常用的制造步骤之类的许多不同的技术制成。通过利用诸如EPDM之类的柔性材料制造该空气湍流网，该网保持弹性并且可向膜供应力。

图45示出了该空气湍流网可如何支承被卷成圆柱形结构的膜结构。细节“A”示出了双向热交换器板结构。细节“B”示出了三路热交换器板结构。通过选择用于干燥剂网格606和空气湍流网的柔性材料，该结构可被卷成多层圆柱形结构。(由箭头1576表示的)力约束住该卷起结构。供应和排出隔壁(bulkhead)1575提供了用于冷却流体和干燥剂的流体连接件。该空气流垂直于图面并且被引导成仅行经该卷起结构。细节“A”示出了用于双向空气对干燥剂热交换器的该卷起结构，而细节“B”示出了用于三路空气、干燥剂和冷却流体结构的该卷起结构。

图46示出了该空气湍流网可如何支承用于三路热交换器板结构的平坦膜结构。该图中所示的结构在图10的设计中包含五个三路液体干燥剂板。端板1578在五个板和六个空气网格支承结构上提供力1577。所示组件减少了对于粘合剂的需要，并且可消除来自图10的粘合点607和620。

图47示出了该空气湍流网可如何支承用于双向热交换器板结构的平坦膜结构。该图中所示的结构包含五个双向液体干燥剂板。端板1578在五个板和六个空气网格支承结构上提供力1577。所示组件减少了对于粘合剂的需要。

在图48中，示出了热成形的冲切支承板1581。该支承板1581的功能与图10中的支承板609的功能完全相同，然而，菱形网格608、芯吸织物或网屏材料606以及干燥剂和冷却流体供应和排出槽道(图10中标记为611、612、613和614)已经被结合到该模制设计中。干燥剂供应槽道611使干燥剂能够沿干燥剂集管1585行进。干燥剂经过孔1108离开该集管1585并可在支承板1581的外侧上行进。干燥剂收集孔1103使干燥剂能够再进入该支承板并且经过该干燥剂排出集管1584行进以便在排出管614处离开。与图10相似，冷却流体经过开口614进入该支承板，并且在板的顶部处在612处离开。特征1582是一种形成在其中(formed-in)的特征，其如同在早先视图中所示的菱形网格一样起作用。该特征1582可以许多不同的方式形成，但应该实现三个主要功能：1)设定两个支承板之间的距离；2)在维持均匀的冷却流体流型的同时，在冷却流体中形成湍流混合；以及3)向第二支承板提供粘结表面。

小特征1583沿干燥剂的方向突起略高于该支承板的表面。这些特征提供了与如在图10中所示的芯吸织物或网屏材料606相似的功能。这些特征提供了干燥剂的混合，它们使膜(未示出)能够被粘结至该支承板并且它们设定该膜与该支承板之间的均匀而可靠的距离，使得均匀的传热和水蒸汽输送发生。存在特征1583的能够实现这些目的的许多可能的构造。

图49示出了来自图48的两个支承板可如何背对背地附接以提供完整的板结构。出于清楚的目的，这两个板被示出为间隔开小距离。支承板1581上的特征1582与支承板1586上的相似特征1587相匹配。当将两个支承板连结在一起时，形成了完整的干燥剂供应集管、干燥剂排出集管和冷却流体部分。特征1582和1587在多个位置处接触，从而形成用于冷却流体流的旋绕路径。

图50示出了这两个连结板。在该图中，板中的一个已经被透明地示出，使得重叠的特征1582和1587可见以实现流体通道、湍流混合和支承板之间的一致的距离。

图51最终示出了如图48中所示的该支承板1581的底部左侧拐角的后侧详视图。小特征1583伸入到该干燥剂区域中典型地0.5mm。冷却流体特征1582伸入到该冷却流体区域中典型地1.5mm至2.0mm。该冷却流体供应端口613通常在干燥剂侧上通过如在图14中所示的顺从间隔件连接。干燥剂被经过端口1103收集到该集管1584中并且最终经过端口614排出。

图52示出了参与图10的板设计609的密封件的结构。如在先所讨论的那样，液体干燥剂1591经过端口611进入并在该密封区域1304内行进。干燥剂经过渗漏(weeping)孔1108离开该密封区域1304并且被该膜边缘密封件1102所包含。在该膜板的底部处，该干燥剂密封件1102将干燥剂经过排出孔1103驱动到该板中，此后，下部干燥剂密封件1303将干燥剂经过端口614排出。冷却流体1592在端口613处进入该板，并且向上行进直到它在端口612处离开。

图53示出了在经过膜不带有除湿的附加显热冷却是合乎要求的情况下会是有用的替代结构。该干燥剂排出管613现在以该干燥剂排走并且该膜密封件1102(和该膜—未示出)现在仅覆盖住该板的上部的方式设置在该板的上部附近的某处。如前，干燥剂1591经过端口611进入并且经过渗漏孔1108沿板的表面向下行进并且经过收集孔1103并经过排出孔613排出。该密封件1593现在被以使冷却流体1592能够经过开口1594在该板的中间传递的方式成形。该干燥剂收集密封件1595现在被分成两部分，其中，每一侧均经过单独的端口613排出。

图54说明了图53的结构的另一实施例，其中，该空气流601被主要以水平方式引导越过该膜、越过该膜表面1102。在部分“A”中，该膜在该膜之后被呈现以干燥剂，并且空气被除湿及冷却。部分“B”并不具有膜并且因此仅向该空气流提供附加显热冷却。冷却流体供应1596和1597可现在进入例如端口612和613并且流体槽道1598可被以向该空气流601提供逆流的方式成形。该结构的优点在于，冷却部分“B”作用在已经被除湿的空气上并且因此在部分“B”中将不发生冷凝。

图55说明了双向液体对液体热交换器，该热交换器利用了与上述原理相似的原理。两个主要强化盖板1601和1602包含一叠塑料板1603。液体供应端口1604和1606和液体排出端口1605和1607提供了逆流结构。

图56示出了来自图55的双向热交换器，其中，移除了盖中的一个。孔1701提供了液体“A”的通道，该液体“A”经过菱形网格湍流器1707向上流到排出孔1703中。主要密封件1705在液体“A”和“B”与外部环境之间提供了隔离。如从图中可见，液体“B”并不流到该槽道中，这是因为该密封件1705仅将它输送至下一板。如依据三路热交换器所讨论的那样，菱形网格湍流器1707提供了两个主要功能：它设定支承板1706之间的距离并横过板形成湍流液体流。图57示出了来自图55的双向热交换器，其中，移除了附加板1705。如从图中可见，该密封件1705现在环绕相对组的孔，使得流体“B”可流过该菱形网格湍流器1707。

图58示出了该支承板1706，其可以类似于该三路热交换器的支承板609的方式由玻璃纤维强化塑料或导热工程塑料制成。该密封件1705可再次如前所讨论的那样利用诸如3M 550或5200聚氨酯粘合剂之类的粘合剂制成。这种粘合剂可用手或通过专门设计的粘合剂机器人系统施加。菱形网格湍流器1707被如图56中所示施加在该粘合剂密封件的内侧。

图59和图60示出了替代板，这些替代板构成了如图55中所示的完整的板组块1603。

图61说明了两件式膜板组件，其中，一个元件由诸如聚氨酯或EPDM橡胶之类的柔性材料制成。由于膜组块会遭受到更高的温度，因此该模块的组件对于确保温度梯度并不使材料裂化或粘合剂粘结失效是至关重要的。通常，当塑料(其倾向于具有大热膨胀系数)膨胀并在粘结剂和粘合剂上产生应力时，观察到那些失效。膜通常是“封装”的(意指将液体塑料用于在多种部件之间形成密封件)，但一旦这种封装材料固化，它们会也易于失效。在液体干燥剂热交换器中，这在再生器上是特别重要的，并且在该调节器上是次为重要的。此外，在非内部冷却的薄板的相对侧上均匀地供应液体通常是困难的。两件式结构明显是更为宽大的(forgiving)，其中，一个部分由诸如EPDM或聚氨酯之类的易挠材料制成。

图61示出了带有两个明显的空气通道2006和2011及两个独特的部分2007和2008的模块。前侧外膜2001附接于半硬质板2015(其在图62中是更易于看见的)。该结构的顶部处的液体集管2007与柔性的EPDM或相似材料部分2008相结合形成了用于外膜的供应流体槽道2005和用于内膜2012的第二流体供应槽道2004。值得观察的是，在该结构的任一端上各存在两个端口2005和2004。这是由于流体应该优选地越过该膜的表面均匀地分布。如果流体离得该入口端口过远，则提供均匀层是非常困难的。实际上，在两个端口之间的约400mm至500mm的距离是可获得的，但超出该距离，该膜的中间会变得缺乏流体。在该集管中仅具有一个端口因此会将板的宽度限制于约300mm。应该清楚的是，如果想要将该两板式结构的宽度增大至超过500mm，则可为该集管添加附加端口。

液体被经过用于内膜的排出管2002和用于外膜的排出管2003排出。该柔性材料2008可以可选择地还提供边缘密封件2009以在竖直方位中将空气2006引导经过该柔性材料2008，与图10中的材料602相似，同时还提供特定量的湍流空气混合。该柔性部件2008具有若干功能：它在成叠的板2007之间提供顺从接口(pliant interface)；它在成叠的板2007之间提供用于液体的通道；它提供了空气槽道边缘密封件2009；它在成叠的板2007之间为外膜提供支承；并且它在空气槽道中提供了被测量的空气湍流。图62示出了图61的两件式板层叠件，其中，移除了膜2001。带有液体供应孔2013(其用于在膜2001之后提供液体)和液体排出孔2014的刚性支承板2015是可清楚得看到的。该图示出了液体2014如何在该图的顶部处进入该两件式结构2007/2008，经过供应孔2013并越过该支承板2015的外表面行进到该流体集管中。如在图中可见，该支承板2015可被配备有多个特征，以便粘附该膜2001并且还提供了流体的湍流流动，如在对图10进行的说明中所讨论的那样。

图63示出了图61的两件式板层叠件的后侧。后侧外膜2016由柔性结构2008支承，该柔性结构2008还包含用于后部外膜2016的支承件2017。

图64示出了图63的下部左侧拐角的详细外观。该图示出了附接于该支承板2015的前部外膜2001。还示出了两个内膜2012中的一个。辅助空气流2011正被该膜支承结构2010紊乱。使该内膜支承结构2010由与该外膜支承结构2008相似的材料制成是可能的。该结构2010还包含膜边缘密封件2021，该膜边缘密封件2021以使内膜2012与支承板2015之间的液体可排到流体排出孔2025(图65中所示)中的方式设置。下部流体集管2007在结构上与上部流体集管相似或者可以是完全相同的。流体集管可由诸如ABS之类的挤压塑料或诸如EPDM之类的柔性塑料制成。出于清楚的目的，该集管端盖已经被示出为被移除。该内膜流体排出槽道2022和该外膜流体排出槽道2023在图中同样是可见的。该图还示出了湍流器2019，该湍流器2019已经被制成为该柔性结构2008的一部分。膜支承垫2020将该膜2016保持就位。应该清楚的是，支承垫2020与图41中的支承件1572具有相同的功能。同样清楚的是，膜可通过虹吸效应而被保持靠在该支承板2015上，如依据图700所讨论的那样。

图65示出了与图64相同的方位，其中，移除了内膜2012与内膜支承结构2010。该图还示出了用于附接膜以及用于使流体流转向中任一项或两者的膜支承特征2015A。此外，示出了用于位于该内膜之后的流体的流体路径2024。该下部集管中的流体排出孔2025同样是可见的。

图66在“分解视图”方面中示出了来自图61的两件式膜板组件。该内膜支承结构2010在该结构的任一侧上均具有两个内膜2012。上部和下部流体集管2007供应流体并从用于内膜和外膜的膜结构排出流体。支承板2015提供了刚性支承和用于紊乱流体的特征。外膜2001和2016附接在支承板2015的外侧上。该柔性结构2008最终完成了该结构。

图67示出了上部流体集管的特写视图，其中，用于外膜的流体供应槽道2026和用于内膜的流体供应槽道2027是可见的。外膜经过供应孔2029接收流体，并且内膜经过供应孔2028接收流体。

图68说明了用于外膜2029的流体供应路径以及用于内膜的流体路径2033。

图69说明了用于外膜的流体排出路径2032以及用于内膜的流体排出路径2024。排出孔2025和用于内膜的流体槽道2022被示出为流体槽道2023上的用于外膜的下部排出孔2031。

图70示出了设置到错流空气处理模块中的一叠多个两板式结构。液体在该结构的顶部处经过两个端口2005进行供应，用于实现横过外膜更为均匀的流体分布。同样，这两个端口2004提供横过内膜的均匀的流体分布。排出端口2002和2003提供了分别用于内膜和外膜的排放管。注意，内膜和外膜之后的流体可以是不同的或相同的。例如，流体之一可以是干燥剂并且另一种可以是淡水或海水或废水。其它流体同样是可能的。如在前面所讨论的那样，主要空气流2007可处于向下或向上的方位中并且错流空气流2010可从任一侧进入该模块。

图71表明了图70的该膜模块的应用，其中，该主要空气流2006包括大致竖直通过该模块的室外空气流并且被转向器2503部分地转向以变成大致水平地流过该模块的辅助空气流的一部分。同样施加附加辅助空气流2501，该附加辅助空气流2501可以例如同样是外部空气流。通过现在经过端口2005提供液体干燥剂，该主要空气流2006通过外膜而被除湿。如果经过端口2004提供水，则该辅助空气流将在早先所示的支承板2015的后侧上导致蒸发冷却效应。该间接蒸发冷却效应从该主要空气流移除了潜热及显热。该冷却效应随后又提高了该主要槽道中的除湿，这作为自强化系统而在该辅助槽道中提供了更大的冷却效应。端板2502和2504提供了板层叠件的支承和安装以及用于流体的便捷接口。

图72示出了图71的系统，其中，移除了端板2504。如在图中可见，该转向器2503使该槽道中的一部分空气2507转向。该转向器可由柔性或可调节的材料或元件制成，使得所转向的空气部分可例如通过移动该进气开口2506而改变或者通过移动部分2505来改变辅助空气混合比率。这使该辅助空气流组分能够被改变；例如，在干燥的炎热气候中，几乎不需要利用任何主要干燥空气。

图73示出了图72的下部左侧拐角的细节，清楚地示出了处于竖向槽口中的主要空气路径如何被改变以变成该辅助空气流中的水平空气路径。

图74示出了图71中的系统的替代实施例，其中，主要空气流2006中的一部分2507在它已经被膜模块板2513处理之后在管道2510中被引导成向上2508流动至该膜模块的顶部，并且在那里，它被以在由水平槽口形成的替代槽道中行进的方式转向至水平的辅助空气流。该结构的优点在于，处理过的干燥空气2509现在被在辅助槽道的顶部附近的最为有利的位置处混合，在那里，它在该主要空气流2006上具有最大的冷却效应。该辅助空气流2501现在在膜板2513的底部附近提供冷却。离开空气2511随后与作为所转向的空气流2507的结果的离开空气2512相组合。尽管由于管道工作而是更为复杂的，但是在膜面板的顶部附近重新为该空气流定向的优点导致了更为有效的系统。本领域技术人员将会明白的是，该主要空气流2006和该辅助空气流2501可被切换，使得该主要空气流是水平的并且该辅助空气流是竖直的(视情况而定，或者向上流动或者向下流动)。

图75说明了图61的两件式板层叠件的替代实施例。在该情况下，该竖直空气流膜支承结构2008已经被改变以允许水平空气流。新的膜支承结构2601再次由诸如聚氨酯或EPDM橡胶之类的顺从材料构建而成。它还可提供空气湍流和膜支承特征以及边缘密封件和液体通道。

图76示出了图75的两件式板层叠件的“分解视图”。该结构与图66的结构是基本上无变化的，所不同的是现在提供水平空气流的膜支承结构2601。

图77示出了图76的下部左侧拐角的细节。前部外膜2001附接于该支承板2015，该支承板2015又粘附于下部集管2007。该膜支承结构2010为内膜2012提供支承。用于内膜的流体排出管2025使流体能够排出到槽道2002中。该支承板2015中的排出孔2031使外膜2001和2016能够排出到该下部流体槽道2003中。

图78现在说明了膜模块，其中，水平方位中的空气被膜之后的流体接触。端口2005向外膜提供流体并且端口2004向内膜提供流体。端口2002将流体从内膜排出并且端口2003排出外膜。应该明白的是，如果提供至端口2005和2004的流体是相同的(例如它们都含有相同的干燥剂)，那么流体槽道和供应槽道可被结合成单个槽道。这会简化膜模块结构。同样，易于想象出一种具有超过两种流体的结构，这两种流体通过利用三个或四个单独的供应和排出通道而暴露于该空气流。

图80说明了依据图2000所描述的模块的截面图，该模块具有如图2100A、2100B、2200A、2200B、2300A和2300B中所示的相似的结构细节，其中，该支承板2015已经被改变，使得它可卷绕制冷剂管线2801，如在板2802中由凸起所示。制冷剂通常在可从200磅/平方英寸(psi)至600psi变化的高压下运行，从而使利用金属管线成为必需。制冷剂管线2801可通过经过该支承板2015的热传导而向干燥剂提供冷却(或视情况而定，提供加热)。在膜2012和2016之后行进的液体干燥剂是高腐蚀性的，使得与金属制冷剂管线进行直接接触是不合乎要求的，除非制冷剂管线由可能是费用过高的如同钛一样的高度惰性的金属制成。通过将该支承板2015卷绕在制冷剂管线2801周围，可获得良好的热接触，而能够无需利用钛管，并且可以采用普通的铜管道(其通常用于制冷剂)。与该空气流成角度地构建制冷剂管线使得该膜2802中的“凸起”以与如图35和图1115B中所示的表面湍流器相似的方式起作用同样是可能的。制冷剂管线允许对干燥剂进行直接冷却并且可在干燥剂从该膜板的顶部至底部行进时，每若干英寸反复进行该直接冷却以便防止干燥剂过分加热。该方法的优点在于，空气可现在利用常规蒸汽压缩系统而非利用例如在图71中所示的间接背侧蒸发冷却而被除湿和冷却。

尽管已经由此描述了若干说明性实施例，但将会了解到的是，本领域技术人员将易于想到多种改变、变化和改进。这种改变、变化和改进旨在形成本公开的一部分，并且旨在处于本公开的精神和范围内。尽管本文中所提的一些示例涉及功能或结构元件的具体组合，但应该明白的是，那些功能和元件可根据本公开以其它方式组合以便实现相同的或不同的目的。特别地，结合一个实施例所讨论的动作、元件和特征并非意在排除其它实施例中的相似或其它作用。此外，本文中所述的元件和部件可被进一步划分成附加部件或者被连结在一起以形成用于执行相同功能的较少部件。因此，前述说明和所附视图仅作为示例且并非意在是限制性的。

Claims (45)

1.一种用于在除湿空调系统中使用的热交换器，包括：

多个膜板组件，所述多个膜板组件在大致平行的结构中彼此面对并且被间隔开以便在其间限定空气间隙，待通过所述除湿空调系统处理的空气能够流经所述空气间隙，所述膜板组件中的每一个包括：

(a)板结构，

(b)两个膜，每一个膜均面对所述板结构的相对侧并且与所述板结构间隔开以便在其间限定液体干燥剂能够流过的间隙，和

(c)至少一个干燥剂排出端口，

其中，每一个膜都具有底部部分，所述底部部分被密封至所述板结构，使得所述液体干燥剂被迫流过所述至少一个排出端口，从而在位于每一个膜与所述板结构之间的所述间隙中形成负压。

2.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述热交换器还包括处于相邻膜板组件之间的每一个空气间隙中的空气湍流器，用于在流经所述热交换器的空气中诱发湍流。

3.根据权利要求2所述的热交换器，其中，所述空气湍流器包括塑料网材料。

4.根据权利要求2所述的热交换器，其中，所述空气湍流器包括一系列线材，所述一系列线材跨过位于相邻膜板组件之间的每一个间隙。

5.根据权利要求2所述的热交换器，其中，所述空气湍流器产生经过所述空气间隙的逆向旋转的空气流。

6.根据权利要求5所述的热交换器，其中，所述空气湍流器包括多个结构，每一个结构都具有与经过所述空气间隙的空气流成角度地取向的壁，所述壁沿所述空气流的方向或与所述空气流的方向相反的方向逐渐变短以便将旋转运动给予冲击所述壁的空气。

7.根据权利要求6所述的热交换器，其中，成对的相邻结构被取向成将逆向旋转运动给予流经所述空气间隙的空气。

8.根据权利要求7所述的热交换器，其中，所述热交换器还包括处于定位在所述结构的下游的每对相邻结构之间的障碍物。

9.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述膜包括聚丙烯、乙烯三氟氯乙烯(ECTFE)、聚乙烯、聚烯烃材料、醋酸纤维素、硝化纤维、和纤维素酯(CA、CN和CE)、聚砜(PS)、聚醚砜(PES)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰胺、聚酰亚胺、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)或聚氯乙烯(PVC)。

10.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述膜是多微孔膜。

11.根据权利要求1所述的热交换器，其中，每一个膜通过横过所述膜间隔开的粘合点的阵列附接于板结构。

12.根据权利要求11所述的热交换器，其中，每一个粘合点与相邻的粘合点间隔开处于空气间隙的宽度的十分之一倍至两倍之间的距离。

13.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述膜板组件中的每一个都包括处于所述板结构与每一个膜之间的所述间隙中的芯吸材料或网屏材料。

14.根据权利要求13所述的热交换器，其中，所述芯吸材料或网屏材料向流经处于所述板结构与每一个膜之间的所述间隙的干燥剂提供干燥剂扩散、混合或湍流。

15.根据权利要求1所述的热交换器，其中，每一个板结构包括导热的刚性塑料材料。

16.根据权利要求1所述的热交换器，其中，每一个板结构包括两个间隔开的支承板，所述两个间隔开的支承板彼此面对并且在其间具有传热流体能够流过的间隙。

17.根据权利要求16所述的热交换器，其中，所述热交换器还包括处于所述两个间隔开的支承板之间的一个或多个间隔件，所述间隔件中的每一个包括用于排出传热流体的流体连接件和用于供应或排出干燥剂的流体连接件，所述间隔件包括涂覆有粘合剂的顺从材料。

18.根据权利要求17所述的热交换器，其中，用于排出传热流体的所述流体连接件和用于供应或排出干燥剂的所述流体连接件具有单独的密封件，使得用于一个流体连接件的密封件中的渗漏并不影响另一流体连接件。

19.根据权利要求16所述的热交换器，其中，每一个板结构还包括处于形成槽道的所述支承板之间的流体密封件，所述槽道构造成促进所述传热流体到至少一个排出端口的自排出。

20.根据权利要求16所述的热交换器，其中，所述传热流体是水或水/乙二醇混合物。

21.根据权利要求16所述的热交换器，其中，所述热交换器还包括定位在处于每一个板结构中的所述两个支承板之间的所述间隙中的塑料网格，用于在所述传热流体中诱发湍流。

22.根据权利要求21所述的热交换器，其中，所述塑料网格包括双面菱形网格。

23.根据权利要求16所述的热交换器，其中，每一个板结构中的所述两个支承板通过一系列粘合点彼此连接，所述一系列粘合点设置在所述支承板的内表面上。

24.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述膜板组件中的每一个包括多个间隔开的干燥剂供应端口和干燥剂排出端口，以便提供干燥剂经过处于每一个膜与所述板结构之间的所述间隙的大致均匀的分布。

25.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述多个膜板组件构造成允许空气流沿大致水平的方向经过其中。

26.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述多个膜板组件构造成允许空气流沿大致竖直的方向经过其中。

27.根据权利要求1所述的热交换器，其中，用于将每一个膜的所述底部密封至所述板结构的密封件形成槽道，所述槽道构造成促进所述液体干燥剂至所述至少一个排出端口的自排出。

28.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述热交换器还包括处于相邻膜板组件之间的间隔件结构，所述间隔件结构包括位于相邻膜板组件的相对侧上的侧向密封件以便提供空气密封，所述间隔件结构还包括多个弹性元件，所述多个弹性元件在所述侧向密封件之间延伸，从而形成空气湍流器。

29.根据权利要求28所述的热交换器，其中，所述侧向密封件和所述弹性元件包括模制塑料结构。

30.根据权利要求1所述的热交换器，其中，在每一对相邻的膜板组件之间限定所述空气间隙的所述膜形成湍流器元件，所述湍流器元件伸入到所述空气间隙中以便在流经所述空气间隙的空气中形成涡流和旋涡。

31.根据权利要求30所述的热交换器，其中，每一个膜由处于所述膜与板结构之间的网屏结构支承,并且所述网屏结构被成形成在所述膜中形成所述湍流器元件。

32.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述热交换器还包括处于相邻膜板组件之间的每一个空气间隙中的空气网格支承结构，用于在流经所述热交换器的空气中产生湍流并将所述膜在所述板结构上保持就位。

33.根据权利要求32所述的热交换器，其中，所述空气网格支承结构包括用于支承在所述支承结构之间延伸的用于诱发空气湍流的所述膜和线材的支承结构的阵列。

34.根据权利要求33所述的热交换器，其中，所述热交换器还包括处于所述热交换器的相对端处的端板，从而将压缩力提供在所述多个膜板组件上。

35.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述热交换器还包括处于相邻膜板组件之间的顺从间隔件，所述间隔件是能够压缩的，使得所述多个膜板组件能够被压在一起以便减小相邻膜板组件之间的所述空气间隙。

36.根据权利要求35所述的热交换器，其中，所述顺从间隔件在所述膜板组件的一端处比在相对端处是更为压缩的，从而导致相邻膜板组件之间的变化的空气间隙。

37.根据权利要求36所述的热交换器，其中，所述一端包括空气入口端。

38.根据权利要求36所述的热交换器，其中，所述一端包括空气出口端。

39.根据权利要求36所述的热交换器，其中，每一个板结构包括两个间隔开的支承板，所述两个间隔开的支承板彼此面对且在其间具有冷却流体能够流过的间隙。

40.根据权利要求36所述的热交换器，其中，每一个板结构包括两个间隔开的支承板，所述两个间隔开的支承板彼此面对且在其间具有加热流体能够流过的间隙。

41.根据权利要求1所述的热交换器，其中，每一个板结构包括两个间隔开的支承板，所述两个间隔开的支承板彼此面对且在其间具有传热流体能够流过的间隙，

其中，所述膜覆盖住每一个板结构的一部分并且液体干燥剂仅流过所述板结构的所述部分，并且传热流体流过大致整个所述板结构，使得所述空气流在流过所述膜时被除湿和冷却，并且所述空气流在流过不被所述膜覆盖住的所述板结构时仅被冷却。

42.根据权利要求41所述的热交换器，其中，所述多个膜板组件构造成允许空气流沿大致水平的方向通过其中。

43.根据权利要求41所述的热交换器，其中，所述多个膜板组件构造成允许空气流沿大致竖直的方向通过其中。

44.根据权利要求41所述的热交换器，其中，所述传热流体沿与所述空气流逆流的方向流动。

45.一种用于在除湿空调系统中使用的热交换器，包括：

多个膜板组件，所述多个膜板组件在大致平行的结构中彼此面对并且被间隔开以便在其间限定空气间隙，待通过所述除湿空调系统处理的空气能够流经所述空气间隙，所述膜板组件中的每一个包括：

(a)板结构，

(b)两个膜，每一个膜均面对所述板结构的相对侧并且与所述板结构间隔开以便在其间限定液体干燥剂能够流过的间隙，

(c)至少一个干燥剂排出端口，和

(d)虹吸排出管，

其中，液体干燥剂经过所述至少一个排出端口流至所述虹吸排出管，从而在位于每一个膜与所述板结构之间的所述间隙中形成负压。