CN106164599B - 加热或冷却流体流的流体处理装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适于加热或冷却第一流体流的流体处理装置，所述装置包括热室，其适于加热或冷却在所述热室中的所述第一流体流；以及适于将所述第一流体流引导至所述热室中的输入通道和适于将加热或冷却的第二流体流从所述热室引导出来的出口通道，从而使沿所述出口通道的所述第二流体流的热能高于或低于沿所述输入通道的所述第一流体流的热能。所述出口通道被热连接至所述输入通道，从而使所述出口通道适于在沿所述出口通道的所述加热或冷却的第二流体流和沿所述输入通道的所述第一流体流之间传递热能以在进入所述热室之前加热或冷却所述第一流体流。

Description

加热或冷却流体流的流体处理装置和方法

技术领域

本发明涉及一种流体处理装置和一种加热和冷却流体流的方法。

背景技术

对流体，例如空气或液体进行处理，例如加热或冷却已被常用于加热或冷却环境。例如，加热空气以在寒冷的天气中使房间升温以及冷却液体以使机器降温。

常规的加热和冷却流体的方法通常是经热交换器进行的。简要地说，在任一种适用的情况下流体通过加热或冷却元件，从而在加热的情况下，将热能从加热元件传递至流体以加热流体，且在冷却的情况下，将热能从流体传递至冷却元件。加热或冷却元件可以是流体加热或冷却元件，借此热或冷的流体在元件内流动。

通常，被泵送至热交换器中的流体是源于具有环境温度或室温，例如30℃的来源。需要大量的能量以使流体升温或降温至所需的温度，例如100℃或20℃。

进一步地，用于加热或冷却环境的流体，即工作流体通常是源于加热或冷却器械的周围。就这点而言，工作流体通常处于环境温度或室温和环境压力或室压下。同样地，为了将工作流体冷却或加热至所需的温度，需要大量的能量以使工作流体加温或降温。

显然，为了加热或冷却环境而对工作流体进行的加热或冷却可能不是高能效的。在当今的背景下，其中全球变暖是人类最关心的问题之一，因此将需要加热或冷却工作流体的更高能效的装置和方法。

发明内容

根据各种实施例，提供了一种适于加热或冷却第一流体流的流体处理装置。流体处理装置包括热室，其适于加热或冷却在热室中的第一流体流；以及适于将第一流体流引导至热室中的输入通道和适于将加热或冷却的第二流体流从热室引导出来的出口通道，从而使沿出口通道的第二流体流的热能高于或低于沿输入通道的第一流体流的热能，从而使出口通道被热连接至输入能量，从而使出口通道适于在沿出口通道的加热或冷却的第二流体流和沿输入通道的第一流体流之间传递热能以在进入热室前加热或冷却第一流体流。

根据各种实施例，沿出口通道的第二流体流可与沿输入通道的第一流体流相隔离。

根据各种实施例，经出口通道离开热室的第二流体流可以是沿热室的第一流体流的一部分。

根据各种实施例，出口通道可经流体通道被热连接至输入通道，从而使流体通道可与出口通道成热连通且与输入通道成热连通。流体通道可适于在其中接收第三流体流，从而使热能可在沿流体通道的第三流体流和沿出口通道的第二流体流之间进行传递，从而加热或冷却第三流体流。这样，热能可在沿输入通道的第一流体流和沿流体通道的第三流体流之间进行传递，从而加热或冷却沿输入通道的第一流体流。

根据各种实施例，沿流体通道的第三流体流可与沿输入通道的第一流体流相隔离。

根据各种实施例，沿出口通道的第二流体流可以是与沿输入通道的第一流体流相同的流体流，从而使源于输入通道的第一流体流可经出口通道被引导出热室以作为第二流体流。

根据各种实施例，流体处理装置还可包括适于使源于输入通道的第一流体流经输出通道流出热室的输出通道，适于使第二流体流进入热室的入口通道，入口通道与出口通道成流体连通，从而使进入热室中的第二流体流可适于经出口通道被引导出热室。

根据各种实施例，流体通道可包括蒸发液体。

根据各种实施例，热室可包括蒸发液体。

根据各种实施例，输入通道和/或输出通道可包括蒸发液体。

根据各种实施例，从输入通道至输出通道的第一流体流可以是空气流，且从入口通道至出口通道的第二流体流可以是蒸发液体流，从而使通过热室的空气流使蒸发液体流蒸发，从而冷却蒸发液体流且因此冷却热室。

根据各种实施例，蒸发液体流可适于从入口通道至出口通道沿流体方向流经热室，空气流沿空气流方向从输入通道流至输出通道，从而使流体方向可大致垂直于空气流方向。

根据各种实施例，出口通道可被流体连接至流体箱。

根据各种实施例，流体处理装置可以是冷却装置，从而使热室为冷却室。

根据各种实施例，提供了一种用流体处理装置加热或冷却第一流体流的方法。该方法包括经输入通道将第一流体流接收至热室中；加热或冷却通过热室的第一流体流；将加热或冷却的第二流体流从热室引导至出口通道中，出口通道与输入通道成热连通，其中沿出口通道的第二流体流具有比沿输入通道的第一流体流更高或更低的热能；以及在沿出口通道的第二流体流和沿输入通道的第一流体流之间传递热能，从而加热或冷却沿输入通道的第一流体流。

根据各种实施例，该方法还可包括经入口通道将第二流体流接收至热室中。

根据各种实施例，该方法还可包括经出口通道将第一流体流从热室引导出来。

根据各种实施例，在沿出口通道的第二流体流和沿输入通道的第一流体流之间传递热能可包括在流体通道中接收第三流体流；在沿流体通道的第三流体流和沿出口通道的第二流体流之间传递热能；以及在沿输入通道的第一流体流和沿流体通道的第三流体流之间传递热能，从而加热或冷却沿输入通道的第一流体流。

根据各种实施例，第一流体流可以是空气流。

根据各种实施例，第二流体流可以是蒸发液体流。

附图说明

图1示出流体处理装置的示例性实施例的剖视图；

图2示出在图1中的流体处理装置的示例性实施例的剖视图；

图3示出在图1中的流体处理装置的示例性实施例的剖视图；

图4示出使用图1中的流体处理装置加热或冷却第一流体流的方法的流程图；

图5示出在图1中的流体处理装置的示例性实施例的剖视图；

图6示出在图1中的流体处理装置的示例性实施例的剖视图；

图7示出在图1中的流体处理装置的示例性实施例的剖视图；

图8示出流体处理装置的示例性实施例的剖视图；

图9示出在图8中的流体处理装置的剖视图；

图10示出在图8中的流体处理装置的示例性实施例的剖视图；

图11示出在图8中的流体处理装置的示例性实施例的剖视图；

图11A示出在图8中的流体处理装置的示例性实施例的剖视图；

图12示出使用在图8中的流体处理装置冷却第一流体流的方法的流程图；

图13示出在图1或图8中的流体处理装置的示例性实施例的剖视图。

具体实施方式

图1示出一种流体处理装置100。流体处理装置100适于加热或冷却第一流体流10。流体处理装置100具有热室110，其适于加热或冷却在热室110中的第一流体流10；以及适于将第一流体流10引导至热室110中的输入通道122和适于将加热或冷却的第二流体流12从热室110引导出来的出口通道128，从而使沿出口通道128的第二流体流12的热能高于或低于沿输入通道122的第一流体流10的热能。出口通道128被热连接至输入通道122，从而使出口通道128适于在沿出口通道128的加热或冷却的第二流体流12和沿输入通道122的第一流体流10之间传递热能以在进入热室110之前加热或冷却第一流体流10。

如在图1中所示，流体处理装置100具有热室110。流体处理装置100具有用于将第一流体流10引导至热室110中的输入通道122。输入通道122可位于热室110的第一端112的周围。流体处理装置100具有用于将加热或冷却流体流12从热室110引导出来的出口通道122。出口通道122可位于大约热室110的第二端114处。第二端114可以沿着与第一端112相间隔的热室110的边缘。第二端114可跨越热室110与第一端112相对。

流体处理装置100可包括热导管130，其适于在输入通道122和出口通道128之间传递热能。热导管130可与输入通道122和出口通道128成热连通。热导管130可包括适于与出口通道128成热连通的接收端132和适于与输入通道122成热连通的传导部分134。热导管130可以是适于在输入通道122和出口通道128之间传导热能的热导体。

热室110可包括热元件102。热元件102可以是允许在第一流体流10和热元件102之间进行热交换的热交换器。为了实现加热目的，热元件102可以是加热元件，例如，加热盘管。热元件102可以是流体导管，其被连接至加热流体源并适于允许加热的流体通过流体导管。为了实现冷却目的，热元件102可以是冷却元件，例如，冷却盘管。热元件102可以是流体导管，其被连接至具有冷却液体的流体源且可能适于允许冷却的流体通过流体导管。

随着第一流体流10经输入通道12进入热室110，第一流体流10可根据需要通过热元件102进行加热或冷却。在第一流体流10已进行加热或冷却后，第一流体流10可通过出口通道128离开热室110以作为加热或冷却的第二流体流12。随着第二流体流12流经出口通道128，热能可在热导管130和第二流体流12之间进行传递。照此，热导管130可被加热或冷却至第二流体流12的温度，其在第一流体流10已通过热元件102进行加热或冷却后，相应地高于或低于第一流体流10的温度。当热导管130可被热连接至输入通道122，热能可在第一流体流10和热导管130之间进行传递。照此，第一流体流10在进入热室110之前可通过热导管130进行加热或冷却。从上面可知，可理解的是第二流体流12的“热量”或“寒冷”被“传递”至第一流体流10。

加热或冷却的第二流体流12可被用于加热或冷却的目的，例如，冷却发动机、加热或冷却房间。

在图1中清楚地示出沿出口通道128的第二流体流12可与沿输入通道122的第一流体流10相隔离，从而使流体处理装置100允许在输入通道122和输出通道128之间进行热能传递而不允许进行流体传递。

热导管130可被连接至热交换器(未在图1中示出)，从而使冷却的第二流体流12可被用于冷却热体，如空气、水。热导管130可与热体成热连通且可被因此用于加热或冷却热体。热体可被加热或冷却至第二流体流12的相同温度。在与热体进行热交换后，第二流体流12可被用于冷却第一流体流10，如上面所述的。

图2示出流体处理装置200。与图1中的流体处理装置200的特征相同的图2中流体处理装置200的特征可具有相同的附图标记。热导管130可以是流体通道160。如在图2中所示，出口通道128可经流体通道160被热连接至输入通道122，从而使流体通道160可与出口通道128成热连通且与输入通道122成热连通。流体通道160可适于在其中接收第三流体流14，从而使热能可在沿流体通道160的第三流体流14和沿出口通道128的第二流体流12之间进行传递，从而加热或冷却第三流体流14且从而使热能可在沿输入通道122的第一流体流10和沿流体通道160的第三流体流16之间进行传递，从而加热或冷却沿输入通道122的第一流体流10。

流体通道160可被连接至流体源(未在图2中示出)。流体源可具有环境温度或可以是加热或冷却的流体源。流体通道160可具有适于允许在输入通道122和流体通道160之间进行热能传递的第一热界面部分166。流体通道160可具有适于允许在出口通道128和流体通道160之间进行热能传递的第二热界面部分168。第一和第二热界面部分166、168可以是导管、板或任何能够传导热能的元件。随着第三流体流14沿流体通道160内的第一热界面部分166行进，热能可在输入通道122和流体通道160之间进行传递。如果第三流体流14具有比第一流体流10更低的热能水平，热能可从第一流体流10传递至第三流体流14且反之亦然。同样地，随着第三流体流14沿流体通道160内的第二热界面部分168行进，热能可在出口通道128和流体通道160之间进行传递。如果第三流体流14具有比第二流体流12更低的热能水平，热能可从第二流体流12至第三流体流14进行传递且反之亦然。

如在图3中所示，流体通道160可包括入口端162，其被流体连接至出口通道128，从而使流体通道160可经入口端162与出口通道128成流体连通。流体通道160可从出口通道128至或向输入通道122延伸。流体通道160可在第一热界面部分166与输入通道122成热连通，从而使热能可在沿流体通道160的第三流体流14和沿输入通道122的第一流体流10之间进行传递。

经出口通道128离开热室110的第二流体流12可以是沿热室110的第一流体流10的一部分。第一流体流10可被指引离开热室110并进入出口通道128中以作为第二流体流12。流体通道160可接收沿出口通道128的第二流体流12或第二流体流12的一部分，从而使进入流体通道160中的第二流体流12成为第三流体流14，即，第二流体流12或其一部分可被指引至流体通道130中以作为第三流体流14。第二流体流12的剩余部分可被指引离开流体处理装置300以用于加热或冷却的目的。

如在图1、图2和图3中所示，沿出口通道128的第二流体流12可与沿输入通道122的第一流体流10相隔离。通过出口通道128的第二流体流12未流入输入通道122中或流“回”至输入通道122中。如在图2和图3中所示，沿流体通道130的第三流体流14可与沿输入通道122的第一流体流10相隔离。第三流体流14可与第一流体流10相隔离，从而使流体处理装置200,300允许在输入通道122和出口通道128之间进行热能传递而不允许进行流体传递。第二流体流12或其一部分可能通过出口通道128流出热室110且可能无法流回至热室110中或进入输入通道122中。

第二流体流12可被指引回至输入通道122或热室110中(作为第三流体流14)以允许加热或冷却第二流体流12(或第三流体流14)与第一流体流10的混合物在进入热室110或在热室110中之前对第一流体流10进行加热或降温。

图4示出一种使用流体处理装置100、200、300加热或冷却第一流体流的方法1000的图。该方法1000包括经输入通道122将第一流体流接收至热室110中，如在步骤1100中所示；在步骤1200中通过热室110加热或冷却第一流体流10；在步骤1300中将源于热室110的第二加热或冷却流体流12引导至出口通道128中。出口通道128与输入通道122成热连通，从而使沿出口通道128的第二流体流12具有比沿输入通道122的第一流体流10更高或更低的热能；并在沿出口通道128的第二流体流12和沿输入通道122的第一流体流10之间传递热能，从而加热或冷却沿输入通道122的第一流体流10，如在步骤1400中所示。

流体处理装置100、200、300可通过经输入通道122将第一流体流10引导至热室110中而接收第一流体流10。随着第一流体流10进入并通过热室110，第一流体流10可在适当处通过加热或冷却元件102进行加热或冷却。加热或冷却的第一流体流10可经出口通道128离开热室110以作为第二流体流12。相比较，第二流体流12可具有比第一流体流10更高或更低的热能。随着出口通道128与输入通道122成热连通，热能可在出口通道128和输入通道122之间进行传递。以这种方式，热能可在第二流体流12和第一流体流10之间进行传递，即，热能可从加热的第二流体流12被传递至第一流体流10或热能可从加热的第一流体流10被传递至第二流体流12。因此，第一流体流10在进入热室110之前可进行加热或冷却。

图5示出被配置成冷却装置的流体处理装置500的示例性实施例。流体处理装置500可以是冷却装置，从而使热室110可以是冷却室。热室110可包括蒸发液体154。第一流体流10可以是空气流140。随着空气流140在蒸发液体154上方通行或通过蒸发液体154，蒸发液体154可蒸发至空气流140中。随着蒸发液体154蒸发，热室110可被冷却，即通过蒸发冷却而实现。随着空气流140通过热室110，空气流140可在热室110内被冷却。随着空气流140通过热室110，空气流140变为饱和的，即空气流140的相对湿度向100％增加。因此，蒸发液体154的温度且因此热室110的温度可降低直到空气流140的饱和到达最大水平。第二流体流12可以是冷却的空气流142。随着空气流140变为饱和的，蒸发液体154的蒸发减少或停止。随着蒸发减少和停止，冷却相应地减少或停止。因此，冷却的空气流142可具有比空气流140更低的热能水平。如在图5中所示，冷却空气流142的一部分可朝向输入通道122被指引至流体通道160中。在输入通道122和流体通道160之间的界面，例如，第一热界面部分166上，热能可从空气流140被传递至冷却的空气流142，从而在空气流140进入热室110之前冷却空气流140。当蒸发液体154的量很低时，可将蒸发液体154补充至热室110中。

如在图6中所示，热室110可包括液体保持器150。液体保持器150可从热室110的第一端112延伸至第二端114。液体保持器150可位于热室110的至少一个内侧上。液体保持器150可位于热室110的相对的内侧上。液体保持器150可能适于保持蒸发液体154，例如，水、乙醇。随着蒸发液体154的水平相对较低，可将蒸发液体154补充至热室110中的液体保持器150中。液体保持器150可以是芯吸元件、海绵或等同物。

第一流体流10可以是空气流140。随着空气流140经输入通道122进入热室110并在液体保持器150的上方通行或通过液体保持器150，液体152可蒸发至空气流140中且从而冷却热室110。空气流140可取自环境空气且可具有环境湿度和温度。空气流140可具有小于100％的相对湿度且可从蒸发液体152吸收蒸气。类似于前面的实施例，流体处理装置600可包括适于将空气流140引导至热室110中的输入通道122和适于在热室110中冷却空气流140后将冷却的空气流142从热室110引导出来的出口通道128。此外，也类似于前面的实施例，冷却的空气流142或其一部分可被引导至流体通道160中且经流体通道160被引向输入通道122。冷却的空气流142可适于随着流体通道160与输入通道122成热连通而冷却空气流140，从而可将源于空气流140的热能沿流体通道160传递至冷却的空气流142。很明显的，如果热室110适于加热空气流140，冷却的空气流142则可以是加热的空气流142且空气流140可在进入热室110之前进行加热。

如在图7中所示，流体通道160可包括蒸发液体182。流体通道160可包括蒸发隔室180。蒸发隔室180可沿流体通道160进行设置，从而在流体通道和蒸发隔室180之间建立流体连通。蒸发隔室180允许将冷却的空气流142的温度保持在湿球(wet bulb)温度。蒸发隔室180允许将蒸发液体蒸发至空气流142中。沿流体通道160的冷却空气流142可流经蒸发隔室180且蒸发液体182可蒸发至冷却的空气流142以允许经蒸发冷却对蒸发隔室180进行冷却。如所提及的，如果冷却的空气流142为饱和的，则将停止蒸发冷却。

随着冷却的空气流142沿流体通道160行进，冷却的空气流142的温度可增加。冷却的空气流142温度的增加可能是由于较高的环境温度而导致的。随着冷却的空气流142的温度增加，冷却空气流142的相对湿度降低。如果行进通过蒸发隔室180的冷却空气流142的相对湿度降至100％以下，在蒸发隔室180中的蒸发液体182可蒸发至冷却的空气流142中以使冷却的空气流142饱和。随着蒸发在蒸发隔室180中继续进行，在蒸发隔室180内的温度可降至湿球温度。因此，冷却的空气流142的温度可保持在最低温度或湿球温度。

图8示出流体处理装置800。流体处理装置800可包括热室210，其适于在热室210中冷却第一流体流20，即热室210可以是冷却室。流体处理装置800可包括适于将第一流体流20引导至热室210中的输入通道222。流体处理装置800可包括输出通道224，其适于允许第一流体流10从输入通道222经输出通道224流出热室210。输入通道222可位于热室210的第一侧212的周围。输出通道224可位于热室210的第二侧214的周围。第一侧212可以相对第二侧214，从而使输入通道222可大致相对输出通道224。流体处理装置800可包括适于允许第二流体流22流至热室210中的入口通道226。流体处理装置800可包括适于允许第二流体流22流出热室210的出口通道228。入口通道226可位于热室210的顶侧的周围且出口通道228可位于热室210的底侧218的周围。顶侧216可以大致相对底侧218，从而使入口通道226可以相对出口通道228。入口通道226可与出口通道224成流体连通，从而使至热室210中的第二流体流22可适于经出口通道228被引导出热室210。

从输入通道222至输出通道224的第一流体流20可以是空气流240且从入口通道226至出口通道228的第二流体流22可以是蒸发液体流254，其中通过热室210的空气流240使蒸发液体流254蒸发，从而冷却蒸发液体流254，因此冷却热室210。第一流体流20可以是空气流。如在图8中所示，空气流240可经输入通道222流至热室210中且穿过热室210向输出通道224进行指引。第二流体流22可包括蒸发液体流254。蒸发液体流254可经入口通道226进入热室210且穿过热室210向出口通道228进行指引。随着空气流240流过蒸发液体流224，蒸发液体流254蒸发至空气流240中。随着蒸发的发生，发生蒸发冷却且空气流240冷却。因此，热室210冷却至蒸发液体的湿球温度。蒸发液体流254的流量可根据需要进行控制或调节。

热室210可包括适于保持蒸发液体流254的流体保持器250(见图9)。流体保持器250可从热室210的顶侧216延伸至底侧218。流体保持器250可从热室210的第一侧212延伸至第二侧214。流体保持器250可以是沿热室210的后侧220进行设置的层状元件。后侧220可从热室210的第一侧212延伸至第二侧214并从顶侧216延伸至底侧218。流体保持器250可以是保水垫、海绵、芯吸元件等。

如在图9中所示，蒸发液体流254经入口通道226进入热室210并从顶侧216至底侧218行进通过流体保持器250。蒸发液体流254可经出口通道228离开热室210。经输入通道222进入热室210的空气流240可流经流体保持器250且从蒸发液体流254吸收蒸发流体蒸气。以这种方式，流体保持器250可以是蒸发垫。因此，热室210可通过蒸发液体254的蒸发冷却而进行冷却。蒸发流体254经出口通道228离开热室210以作为冷却的蒸发流体254。如下面所解释的，离开热室210的冷却的蒸发流体254可被用于直接或间接冷却空气流240。

参照图8，蒸发液体流254可适于沿流体方向F从入口通道226流经热室210至出口通道228。空气流240可沿空气流方向A从输入通道222流至输出通道224。流体方向F可大致垂直于空气流方向A。流体方向F可处于竖直方向上。蒸发液体流254可在热室210内沿从上到下的方向行进。空气流240可处于水平方向上。空气流240可沿从左到右或相反的方向行进。空气流方向A和流体流方向F可以是水平方向且大致为彼此垂直的。

如在图8中所示，出口通道228可经流体通道260被热连接至输入通道222，从而使流体通道260可与出口通道228成热连通且与输入通道222成热连通。流体通道260可适于在其中接收第三流体流24，从而使热能在沿流体通道260的第三流体流24和沿出口通道228的第二流体流22之间进行传递，从而冷却第三流体流24，且从而使热能可在沿输入通道222的第一流体流20和沿流体通道260的第三流体流26之间进行传递，从而冷却沿输入通道222的第一流体流20。

流体通道260可被连接至流体源(未在图8中示出)。流体源可具有环境温度或可以是加热或冷却的流体源。流体通道260可具有适于允许在输入通道222和流体通道260之间进行热能传递的第一热界面部分266。流体通道260可具有适于允许在出口通道228和流体通道260之间进行热能传递的第二热界面部分268。随着第三流体流24沿流体通道260内的第一热界面部分266行进，热能可在入口通道222和流体通道260之间进行传递。如果第三流体流24具有比第一流体流20更低的热能水平，热能可从第一流体流20至第三流体流24进行传递且反之亦然。同样地，随着第三流体流24沿流体通道260内的第二热界面部分268行进，热能可在出口通道228和流体通道260之间进行传递。如果第三流体流24具有比第二流体流22更低的热能水平，热能可从第二流体流22至第三流体流24进行传递且反之亦然。

随着其向输入通道222返回，第三液体流24可以是返回蒸发液体流258。随着返回蒸发液体流258 8沿流体通道260在第二热界面部分26周围行进，由于蒸发液体流254比返回蒸发液体流258更冷，返回蒸发液体流258的热能可沿出口通道228被传递至蒸发液体流254。随着返回蒸发液体流258沿流体通道260在第一热界面部分266周围流动，由于返回蒸发液体流258比空气流240更冷，空气流240的热能可被传递至返回蒸发液体流258。因此，空气流240可在进入热室210之前被冷却至湿球温度。

在图8中很明显地沿流体通道230的第三流体流24可与沿输入通道222的第一流体流20相隔离。第二流体流22可能通过出口通道228流出热室110且可能无法流回至热室210中或至输入通道222中。第二流体流22或其一部分可被指引至流体通道230中作为第三流体流24。第三流体流24可与第一流体流20相隔离，从而使第三流体流24不与第一流体流20相混合。然而，经流体通道260可在输入通道222和出口通道228之间可实现热能传递。热能传递可在热界面228进行传导。第一热界面部分266可适于将热能从第三流体流24传递至第一流体流20。

参照图10，流体通道260可包括入口端262，其被连接至出口通道228，从而使流体通道260可经入口端262与出口通道228成流体连通。流体通道260可从出口通道228至或向输入通道222延伸。流体通道260可与输入通道222成热连通。流体通道260可包括第一热界面部分266，从而使流体通道260可与输入通道222成热连通，从而使热能可在沿流体通道260的第三流体流24和沿输入通道222的第一流体流20之间进行传递。流体通道260可延伸横越输入通道222，从而使第一流体流20可围绕流体通道260流动。随着第一流体流20围绕流体通道260流动，第一流体流20可经通过流体通道260的冷却的第三流体流24进行冷却，第三流体流24具有比第一流体流20更低的热能。流体通道260可以是多个流体管(未在图10中示出)，从而使第一流体流20可在多个流体管之间流动。

流体通道260可被流体连接至输入通道222，从而经输入通道222将第三流体流24指引回热室210中。当被指引回输入通道222中时，第三流体流24可以是冷却的第二流体流22。由于第三流体流24可比环境温度更凉(虽然可比热室210内的温度更暖)，因此需要更少的能量以冷却进入热室210的第三流体流24。关于相对湿度而言，随着其在流经流体通道260时加温，第三流体流24的相对湿度可降低，特别是当第三流体流24通过输入通道222时。虽然如此，返回至热室210的第三流体流24的相对湿度可比环境空气的相对湿度更高。因此，返回第三流体流24更快的达到饱和。

如所提及的，第一流体流20可被指引离开热室210并进入出口通道228中以作为第二流体流22。经出口通道228离开热室210的第二流体流22可以是沿热室210的第一流体流20的一部分。流体通道160可接收沿出口通道228的第二流体流22或第二流体流22的一部分，从而使流入流体通道260中的流体变为第三流体流14。

如在图10中所示，热室210可包括横跨入口通道226和出口通道228的第一隔断292，第一隔断292适于防止第一流体流20通过第一隔断292，但却允许第二流体流22通过第一隔断292。热室210可包括横跨输入通道222和输出通道224的第二隔断294，第二隔断294可适于防止第二流体流22，但却允许第一流体流20通过该第二隔断294。

流体处理装置900可包括热交换器270，如在图11中所示。热交换器270可与热室210成流体连通。热交换器270可包括第一通道272和与第一通道272成热连通的第二通道274。第一通道272可被流体连接至热室210，从而使源于热室210的蒸发液体流254可流至第一通道272中。蒸发液体流254可经出口通道228流出热室210并至第一通道272中。热交换器270可被流体连接至流体箱280。流体箱280可适于容纳蒸发液体256。第一通道272可与流体箱280成流体连通，从而使离开第一通道272的蒸发液体流254可被引导至流体箱280中。第二通道274可被流体连接至流体箱280中，从而使被存储在流体箱280中的蒸发液体256可被泵送至第二通道274中以作为返回蒸发液体流258。

第二通道274可被热连接至输入通道222，从而使空气流240的热能可被传递至返回蒸发液体流258，从而在空气流240进入热室210前冷却空气流240。

流体处理装置900可包括被流体地连接至热交换器270的第二通道274并在第一热界面部分266被热连接至输入通道222的冷却通道276。

可以是第一流体流20的空气流240可经输入通道222被接收至热室210中。随着空气流240流过蒸发液体流254，蒸发液体流254可蒸发至空气流240中。取自空气流240用于使蒸发液体流254蒸发的热能冷却空气流240，从而将空气流40的热能减少至约湿球温度。冷却的空气流242可经输出通道224被引导出热室210。同时，可以是第二流体流22的蒸发液体流254可经入口通道226被接收至热室210中。蒸发液体流254可通过蒸发冷却进行冷却并经出口通道228离开热室210以作为冷却的蒸发液体流254。就这点而言，由于蒸发冷却，冷却的蒸发液体流254可具有比空气流240更低的热能水平。

冷却的蒸发液体流254可从出口通道228行进至热交换器270的第一通道272中。与此同时，源于流体箱280的蒸发液体256可从流体箱280被引导至第二通道274中以作为返回蒸发液体流258。热能可在第一通道272内的冷却的蒸发液体流254和在第二通道274内的返回蒸发液体流258之间进行传递，从而冷却在第二通道274内的返回蒸发液体流258。在第二通道274内的返回蒸发液体流258可被引导至冷却通道276中，该冷却通道276被流体地连接至第二通道274并被热连接至输入通道222。返回蒸发液体流258可向输入通道222进行引导。在第一热界面部分266，空气流240的热能可从空气流240被传递至返回蒸发液体流258，从而在空气流240进入热室210前冷却空气流240。

冷却通道276可延伸横越输入通道222，从而使空气流240可围绕流体通道260流动。随着空气流240围绕流体通道260流动，空气流240可通过具有比空气流240更低的热能水平的返回蒸发液体流258进行冷却。在第一热界面部分266的冷却通道276可以是多个流体管(未在图11中示出)，从而使第一流体流20可在多个流体管之间流动。

流体处理装置900可包括除盐机构288。具有热交换器270的流体箱280的配置向流体处理装置900提供了除盐机构288。通过使用流体箱280，在将蒸发流体256返回至热室210中之前可减少蒸发流体256的盐含量或将其降到最低。蒸发液体流254可含有盐(或杂质)。随着蒸发液体流254的蒸发发生在热室210内，在蒸发液体流254中的盐浓度可随蒸发液体流254的液体含量的减少而增加。盐可随着蒸发液体流254的增加在热室210内发生累积且最终可导致对流体处理系统900的破坏，例如，出口通道228的堵塞。通过将具有高盐浓度的冷却的蒸发液体流254指引至流体箱280中，冷却的蒸发液体流254在流体箱280内与蒸发液体282相混合。这样，当冷却的蒸发液体流254返回至流体箱280中时在冷却的蒸发液体流254中的盐浓度可被稀释。当蒸发液体282被泵送回至热室210中以作为返回蒸发液体流258时，返回蒸发液体流258的盐浓度可返回至“正常”值或被减至冷却的蒸发液体流254的盐浓度以下的水平。

虽然较温暖的蒸发液体256可被泵送出流体箱280以返回至热室210，但也可保持返回的蒸发液体流258的热能水平以大大地增加冷却的蒸发液体流254的热能水平。技术人员将理解被设置在热室210和流体箱280之间的热交换器270允许低盐浓度的返回蒸发液体流258被泵送回至热室210中，但处于冷却的蒸发液体流254的热能水平。以这种方式，流体处理装置900的热效率可保持为很高且仍可消除在流体处理装置900中的盐累积的相关问题或使其最小化。

参照图11A，出口通道228可被流体连接至流体箱280，从而使冷却的蒸发液体流254可经出口通道228从热室210被引导至流体箱280。

图12示出一种用流体处理装置800、900冷却第一流体流的方法2000。方法2000包括经输入通道222接收至热室210中的第一流体流，如在步骤2100中所示。同时，经入口通道226将第二流体流22接收至热室210中，如在步骤2200中所示。在步骤2300中，第一流体流20通过热室210进行冷却。在步骤2400中，将第二流体流22从热室210引导至输出通道224中。出口通道228与输入通道222成热连通。沿出口通道228的第二流体流22可具有比沿输入通道222的第一流体流更低的热能水平。热能在沿出口通道228的第二流体流22和沿输入通道222的第一流体流20之间进行传递，从而冷却沿输入通道222的第一流体流20，如在步骤2500中所示。

可通过热室210从输入通道222向输出通道224引导第一流体流20。第一流体流20可经输出通道228被引导出热室210。第二流体流22可经出口通道228被引导出热室210。

在沿出口通道228的第二流体流22和沿输入通道222的第一流体流20之间传递热能包括在步骤2740中在流体通道260中接收第三流体流24，在沿流体通道260的第三流体流24和沿出口通道228的第二流体流22之间传递热能；以及在沿输入通道222的第一流体流20和沿流体通道260的第三流体流24之间传递热能，从而加热或冷却沿输入通道222的第一流体流20。

如在图13中所示，输入通道122和/或输出通道124中的每一个可包括蒸发液体182。输入通道122可被流体连接至蒸发隔室184，从而使空气流140可在进入输入通道122前流经蒸发隔室184。蒸发隔室184可包括蒸发液体182。随着空气流140流经蒸发隔室184，蒸发冷却随着蒸发液体182的蒸发而发生。以这种方式，空气流140可在进入热室110前在蒸发隔室184中进行预冷却。出口通道128可被流体连接至另一个蒸发隔室188，从而使冷却的空气流142，即冷却后的空气流140，可在离开热室110后流经蒸发隔室188。蒸发隔室188可包括蒸发液体182。沿输出通道124的冷却空气流142可通过蒸发隔室188且可保持冷却的空气流142的热能水平。冷却空气流142的温度可随其沿输出通道124的流动而增加。随着温度的增加，冷却空气流142的相对湿度降低。随着空气流140流经蒸发隔室188，蒸发冷却随着蒸发液体182的蒸发而发生。以这种方式，可在离开热室110后保持冷却空气流142的温度。虽然在图13中示出了流体处理装置100、200、300、500、600的热室110，但要理解的是实施例的配置，即，具有蒸发隔室184和/或188的配置可能也适于具有热室210的流体处理装置800、900的实施例。

输入通道122和/或输出通道124中的每一个可被流体地连接至冷却隔室(未在图13中示出)。冷却隔室可包括在冷却隔室内的冷却表面。空气流140可穿过或通过冷却表面，从而使空气流140可在进入热室110前或在离开热室110后进行冷却。冷却表面可以是浸泡在蒸发液体中的管，例如，陶瓷管的表面或漂浮在蒸发液体上的板表面。冷却表面可以是瓷砖的表面。

如上所提及的通道，例如，输入通道122/222、输出通道124/224、入口通道126/226、出口通道128/228可以是热室110的一部分，从而使热室110包括输入通道122和出口通道128。通道已被用于限定流体流过的路径或一部分。技术人员将理解热室210的第一部分，例如，在热室210的第一端112的周围的，可充当输入通道，从而使流体通道260可与热室210的第一部分成热连通以将热能从热室210的第一部分传递至流体通道260且因此冷却沿热室210的第一部分的流体流。同样地，流体通道260可经开口被直接流体地连接至在第二端114周围的热室210，从而可将冷却的流体流或其一部分从热室210指引至流体通道260中。在第二端114周围的热室210的第二部分可以是冷却的流体流通过的输出或出口通道。

Claims (10)

1.一种适于冷却第一流体流的流体处理装置，所述装置包括：

热室，其适于冷却在所述热室中的所述第一流体流；以及

适于将所述第一流体流引导至所述热室中的输入通道，

输出通道，其适于允许来自所述输入通道的第一流体流经由所述输出通道流出所述热室，其中所述输出通道与所述输入通道热隔离，

入口通道，其适于允许第二流体流进入所述热室，

适于将所述第二流体流从所述热室引导出来的出口通道，所述出口通道与所述入口通道流体连通，

其中，从所述输入通道到所述输出通道的所述第一流体流是空气流，并且从所述入口通道到所述出口通道的所述第二流体流是蒸发液体流，其中通过所述热室的空气流使所述蒸发液体流蒸发，从而冷却所述蒸发液体流因此冷却所述热室，其中所述热室适于冷却通过所述热室的空气流，

其中沿所述出口通道的所述第二流体流的热能低于沿所述输入通道的所述第一流体流的热能；

其中所述出口通道被热连接至所述输入通道，其中所述出口通道适于在沿所述出口通道的所述冷却的第二流体流和沿所述输入通道的所述第一流体流之间传递热能，以在所述第一流体流进入所述热室之前冷却所述第一流体流。

2.根据权利要求1所述的流体处理装置，其中沿所述出口通道的所述第二流体流与沿所述输入通道的所述第一流体流相隔离。

3.根据权利要求1所述的流体处理装置，其中所述出口通道经流体通道被热连接至所述输入通道，其中所述流体通道与所述出口通道成热连通且与所述输入通道成热连通，所述流体通道适于在其中接收第三流体流，其中热能在沿所述流体通道的所述第三流体流和沿所述出口通道的所述第二流体流之间进行传递，从而冷却所述第三流体流，且其中热能在沿所述输入通道的所述第一流体流和沿所述流体通道的所述第三流体流之间进行传递，从而冷却沿所述输入通道的所述第一流体流。

4.根据权利要求3所述的流体处理装置，其中沿所述流体通道的所述第三流体流与沿所述输入通道的所述第一流体流相隔离。

5.根据权利要求3所述的流体处理装置，其中所述流体通道包括蒸发液体。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的流体处理装置，其中所述输入通道和/或所述输出通道包括蒸发液体。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的流体处理装置，其中所述蒸发液体流适于沿流体方向流经所述热室从所述入口通道至所述出口通道，所述空气流沿空气流方向从所述输入通道流至所述输出通道，其中所述流体方向基本垂直于所述空气流方向。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的流体处理装置，其中所述输出通道被流体地连接至流体箱。

9.一种用流体处理装置冷却第一流体流的方法，所述方法包括：

经输入通道将第一流体流接收至热室中；

经输出通道将所述第一流体流引导出所述热室，其中所述输出通道与所述输入通道热隔离；

经入口通道将第二流体流接收至热室中；

将所述第二流体流从所述热室引导至出口通道中，所述出口通道与所述入口通道流体连通，所述出口通道与输入通道成热连通，其中从所述输入通道到所述输出通道的所述第一流体流是空气流，并且从所述入口通道到所述出口通道的所述第二流体流是蒸发液体流，其中通过所述热室的空气流使所述蒸发液体流蒸发，从而冷却所述蒸发液体流因此冷却所述热室，其中所述热室适于冷却通过所述热室的空气流，其中沿所述出口通道的所述第二流体流具有比沿所述输入通道的所述第一流体流更低的热能；以及

在沿所述出口通道的所述第二流体流和沿所述输入通道的所述第一流体流之间传递热能，从而冷却沿所述输入通道的所述第一流体流。

10.根据权利要求9所述的方法，其中在沿所述出口通道的所述第二流体流和沿所述输入通道的所述第一流体流之间传递热能包括，

在流体通道中接收第三流体流；

在沿所述流体通道的所述第三流体流和沿所述出口通道的所述第二流体流之间传递热能；以及

在沿所述输入通道的所述第一流体流和沿所述流体通道的所述第三流体流之间传递热能，从而冷却沿所述输入通道的所述第一流体流。