CN109028519A - 用于液体干燥空气输送系统的控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种空气输送系统，包括壳体、第一液气隔膜式能量换热器(LAMEE)和干燥剂储罐。所述壳体包括供气通道和回气或排气通道。第一液气隔膜式能量换热器是设置在壳体的排气通道内的排气的液气隔膜式能量换热器。排气的液气隔膜式能量换热器配置为在干燥剂再生模式过程中接收室外空气以再生排气的液气隔膜式能量换热器内的干燥剂。干燥剂储罐与排气的液气隔膜式能量换热器连通。排气的液气隔膜式能量换热器配置为将再生的干燥剂储存在干燥剂储罐内。在正常运行模式中，干燥剂储罐内储存的再生的干燥剂配置为导出。

Description

用于液体干燥空气输送系统的控制系统和方法
本申请是2014年2月5日递交的、申请号为201480016150.X的中国专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请涉及并要求题目为“用于液体干燥空气输送系统的控制系统和方法”，2014年2月4递交的美国专利申请14/171,951的优先权，依次，本申请涉及并要求题目为“用于在能量交换系统中保持供气条件的方法和系统”，2013年3月15日递交的美国临时专利申请61/793,826的优先权，两件在先申请在此整体作为参考引入。
背景技术
本专利申请说明书的实施方式大体上涉及空气输送系统，例如供暖通风与空气调节(HVAC)系统、空气调节系统、热泵系统、和能量交换系统，且更具体地，涉及用于空气输送系统的控制系统和方法。
封闭的结构，例如使用中的建筑、工厂等，通常包括供暖通风与空气调节(HVAC)系统，以用于室外通风和/或再循环空气的调节。供暖通风与空气调节系统典型地包括供气流动路径和排气流动路径。供气流动路径接收预调节的空气，例如室外空气或者混合有再循环空气的室外空气，或者从其他气源供给的空气，并且将预调节的空气引导并分配进入封闭的结构。所述预调节的空气通过HVAC系统进行调节以提供分配进入封闭的结构的供气的所需温度和湿度。排气流动路径将空气排放至结构外部的环境。没有能量回收，对供气进行调节将需求大量的辅助能量，特别是在具有与所需的供气温度和湿度不同的极端外部空气条件的环境中。相应地，能量交换或回收系统用于从排气流动路径回收能量。
传统的能量交换系统可以利用设置在供气流动路径和排气流动路径中的能量回收装置(例如，能量轮和透气板交换器)或热交换装置(例如，转轮换热器、板式换热器，热管换热器和环形换热器)。液气隔膜式能量换热器(LAMEE)可以流体地连通，使得干燥流体在液气隔膜式能量换热器之间绕环路流动，这类似于通常使用水状的乙二醇作为连通流体的环形换热器。
流体干燥系统通常为直接接触系统，其中，流体干燥剂从与其接触的空气中去除湿气。接触流体干燥剂的供气的温度和湿度可以通过控制流体干燥剂的温度和浓度来改变。然而，已知的干燥型的HVAC能量交换系统缺少用于调整流体干燥剂以保持供气工况的方法。
发明内容
本专利申请说明书的具体实施方式提供一种空气输送系统，该空气输送系统包括壳体、第一液气隔膜式能量换热器和干燥剂储罐。所述壳体包括供气通道和回气或排气通道。所述供气通道包括供气或室外空气入口和供气出口，所述供气入口配置为允许室外空气或其他源的空气进入所述供气通道，所述供气出口配置为允许供气流到封闭的结构。所述排气通道包括排气入口和排气出口，所述排气入口配置为允许所述封闭的结构的排气进入所述排气通道，所述排气出口配置为允许排气排放至外部环境。在干燥剂再生模式过程中，所述第一液气隔膜式能量换热器配置为接收所述空气例如室外空气，以再生所述第一液气隔膜式能量换热器内的干燥剂。干燥剂储罐与所述第一液气隔膜式能量换热器流体连通。所述第一液气隔膜式能量换热器配置为将再生的干燥剂储存在所述干燥剂储罐内。所述再生的干燥剂配置为保持备用并在正常运行模式中被导出。当所述空气输送系统并不向所述封闭的结构提供供气时，所述第一液气隔膜式能量换热器配置为在空闲时间段内接收室外空气，或其他起源的空气。所述第一液气隔膜式能量换热器为设置在所述排气通道内的排气的液气隔膜式能量换热器。可选择地，所述第一液气隔膜式能量换热器为设置在所述供气通道内的供气的液气隔膜式能量换热器。同样，可选择地，所述第一液气隔膜式能量换热器为设置在净化空气内的再生的液气隔膜式能量换热器，净化空气既不是供气，也不是排气。所述壳体可选择地包括气流控制装置，例如阻尼器，以引导空气从供气入口或排气入口流到第一液气隔膜式能量换热器，和/或引导空气从第一液气隔膜式能量换热器流到供气出口或排气出口。
所述系统可以包括设置在所述供气通道和所述排气通道之间的干燥剂再生旁路阻尼器。所述系统还可包括设置在所述室外空气或供气入口内的室外空气或供气入口阻尼器、设置在所述供气出口内的供气出口阻尼器、设置在所述排气入口内的排气入口阻尼器、和设置在所述排气出口内的排气出口阻尼器。在所述正常运行模式中，所述室外空气或供气入口阻尼器、所述供气出口阻尼器、所述排气出口阻尼器和所述排气入口阻尼器全部打开，并且所述干燥剂再生旁路阻尼器关闭。
在至少一种实施方式中，在所述干燥剂再生模式过程中，所述室外空气或供气入口阻尼器、所述排气出口阻尼器、和所述干燥剂再生旁路阻尼器打开，而所述供气出口阻尼器、和所述排气入口阻尼器关闭，使得室外空气，或其他源的空气直接从所述供气通道进入所述排气通道并流入所述排气的液气隔膜式能量换热器。所述排气的液气隔膜式能量换热器内的干燥剂通过所述室外空气或其他源的空气来再生。
在至少一种实施方式中，在所述干燥剂再生模式过程中，所述排气出口阻尼器和所述排气入口阻尼器打开，而所述室外空气入口阻尼器、所述供气出口阻尼器、和所述干燥剂再生旁路阻尼器关闭，使得所述排气从所述封闭的结构进入所述排气通道并流入所述排气的液气隔膜式能量换热器。所述排气的液气隔膜式能量换热器内的干燥剂通过所述排气来再生。
在至少一种实施方式中，在所述干燥剂再生模式过程中，净化空气既不是供气，也不是排气，且净化空气通过远离设置的再生的液气隔膜式能量换热器。远离设置的再生的液气隔膜式能量换热器内的干燥剂可以用净化空气来再生。
所述供气通道和所述排气通道通过分隔物来隔开。所述干燥剂再生旁路阻尼器设置在所述分隔物内。
所述系统还包括设置所述供气通道内的供气的液气隔膜式能量换热器。所述供气的液气隔膜式能量换热器通过湿气输送回路可操作地连接于所述排气的液气隔膜式能量换热器，所述湿气输送回路配置为在所述供气的液气隔膜式能量换热器和所述排气的液气隔膜式能量换热器之间循环所述干燥剂。
所述系统还包括再生的液气隔膜式能量换热器，该再生的液气隔膜式能量换热器可以设置在供气通道或排气通道的外部。远离的液气隔膜式能量换热器可以通过湿气输送回路可操作地连接于任何其他的液气隔膜式能量换热器，湿气输送回路配置为在远离的液气隔膜式能量换热器和任何其他的液气隔膜式能量换热器之间循环干燥剂。
所述系统还可包括热泵，该热泵可操作地连接于供气的液气隔膜式能量换热器、排气的液气隔膜式能量换热器和/或再生的液气隔膜式能量换热器中的一个或多个。热泵配置为加热或冷却供气的液气隔膜式能量换热器、排气的液气隔膜式能量换热器和/或再生的液气隔膜式能量换热器内的干燥剂。
所述系统还包括一个或多个第一热交换器、第二热交换器、和/或第三冷却器，第一热交换器设置在所述供气通道内并位于所述供气的液气隔膜式能量换热器的下游，第二热交换器设置在所述排气通道内并位于所述排气的液气隔膜式能量换热器的上游，第三热交换器设置在净化气流内并位于净化气流的液气隔膜式能量换热器的上游。所述热泵可操作地连接于一个或多个热交换器。所述热泵提供的加热的或冷却的流体可以用于调节热交换器内的制冷剂。
所述系统还包括可操作地连接于一个或多个热交换器的可再生的或可回收的能量源。所述可再生的或可回收的能量源配置为调节一个或多个热交换器内的液体。
所述供气的液气隔膜式能量换热器通过至少一个管道流体地连接于所述干燥剂储罐。至少一个供气旁路阻尼器可以邻接所述供气的液气隔膜式能量换热器设置。所述供气旁路阻尼器配置为在关闭位置和打开位置之间运动，在所述关闭位置，气流直接通过所述供气的液气隔膜式能量换热器，在所述打开位置，所述气流绕过所述供气的液气隔膜式能量换热器。
所述系统还可以包括流体地连接于任何的液气隔膜式能量换热器的水源。所述水源配置为向液气隔膜式能量换热器内的所述干燥剂提供水，以稀释所述干燥剂和/或改变所述干燥剂的温度。
所述系统还可包括能量回收装置，该能量回收装置的第一部分设置在所述供气通道内并位于所述供气的液气隔膜式能量换热器的上游，该能量回收装置的第二部分设置在所述排气通道内并位于所述排气的液气隔膜式能量换热器的上游。至少一个旁路阻尼器至少邻接能量回收装置的所述第一部分或所述第二部分设置。所述旁路阻尼器配置为能够关闭以防止气流绕过所述能量回收装置，并能够打开以允许所述气流的至少一部分绕过所述能量回收装置。例如，所述能量回收装置包括焓轮。
所述系统还可包括热泵，该热泵可操作地连接于所述排气的液气隔膜式能量换热器。所述热泵配置为加热或冷却所述排气的液气隔膜式能量换热器内的所述干燥剂。
所述系统还可包括控制子系统，该控制子系统配置为控制所述空气输送系统的运行。所述控制子系统使所述空气输送系统在所述正常运行模式和所述干燥剂再生模式之间转换。
所述系统还可包括邻接所述排气的液气隔膜式能量换热器设置的至少一个排气旁路阻尼器。所述排气旁路阻尼器配置为在关闭位置和打开位置之间运动，在所述关闭位置，气流直接通过所述排气的液气隔膜式能量换热器，在所述打开位置，所述气流绕过所述排气的液气隔膜式能量换热器。
所述系统还可包括排气再循环阻尼器，该排气再循环阻尼器设置在所述供气通道和所述排气通道之间。所述排气再循环阻尼器配置为能够打开以允许所述封闭的结构的所述排气再循环流入所述供气。
所述系统还可包括流体地连接于所述排气的液气隔膜式能量换热器的水源。所述水源配置为向所述排气的液气隔膜式能量换热器内的所述干燥剂提供水，以稀释所述干燥剂和/或改变所述干燥剂的温度。
本发明的特定实施方式提供一种操作空气输送系统的方法。所述方法包括：在干燥剂再生模式中，设置在所述排气通道内或设置在净化空气流动路径内第一液气隔膜式能量换热器，例如排气的液气隔膜式能量换热器接收室外空气或净化空气；在干燥剂再生模式中，再生所述第一液气隔膜式能量换热器内的所述干燥剂；将再生的干燥剂储存在流体连接于第一液气隔膜式能量换热器的干燥剂储罐内；和在正常运行模式中导出所述再生的干燥剂。可选择地，室外空气或净化空气可在供气的液气隔膜式能量换热器或其他的再生的液气隔膜式能量换热器内接收。
本发明的特定实施方式提供一种空气输送系统，该空气输送系统包括壳体、设置在排气通道内的排气的液气隔膜式能量换热器、设置在供气通道内的供气的液气隔膜式能量换热器、热泵、以及第一热交换器和/或第二热交换器，第一热交换器设置在供气通道内并位于供气的液气隔膜式能量换热器的下游，第二热交换器设置在排气通道内并位于排气的液气隔膜式能量换热器的上游。供气的液气隔膜式能量换热器通过湿气输送回路可操作地连接于排气的液气隔膜式能量换热器，所述湿气输送回路配置为在供气的液气隔膜式能量换热器和排气的液气隔膜式能量换热器之间循环干燥剂。热泵可操作地连接于排气的液气隔膜式能量换热器和/或供气的液气隔膜式能量换热器。所述热泵配置为加热或冷却排气的液气隔膜式能量换热器和/或供气的液气隔膜式能量换热器内的干燥剂。热泵还可操作地连接于所述第一热交换器和/或所述第二热交换器。所述热泵提供的气体或液体用于调节所述第一热交换器和/或所述第二热交换器内的制冷剂。可选择地，系统还可包括设置在壳体外部的再生的液气隔膜式能量换热器。
本发明的特定实施方式提供一种空气输送系统，该空气输送系统包括壳体、设置在排气通道内的排气的液气隔膜式能量换热器、和设置在供气通道内的供气的液气隔膜式能量换热器。至少一个排气旁路阻尼器邻接排气的液气隔膜式能量换热器设置。排气旁路阻尼器配置为在关闭位置和打开位置之间运动，在所述关闭位置，气流直接通过排气的液气隔膜式能量换热器，在所述打开位置，所述气流绕过所述排气的液气隔膜式能量换热器。至少一个供气旁路阻尼器邻接供气的液气隔膜式能量换热器设置。供气旁路阻尼器配置为在关闭位置和打开位置之运动，在所述关闭位置，气流直接通过供气的液气隔膜式能量换热器，在所述打开位置，所述气流绕过所述供气的液气隔膜式能量换热器。
本发明的特定实施方式提供一种空气输送系统，该空气输送系统包括壳体、设置在排气通道内的排气的液气隔膜式能量换热器、和设置在供气通道内的供气的液气隔膜式能量换热器。排气再循环阻尼器设置在所述供气通道和所述排气通道之间。所述排气再循环阻尼器配置为能够打开以允许所述封闭的结构的所述排气再循环进入所述供气。
本发明的特定实施方式提供一种空气输送系统，该空气输送系统包括壳体、第一液气隔膜式能量换热器，该第一液气隔膜式能量换热器设置在所述排气通道或所述壳体外部的净化气流中的一个内；第二液气隔膜式能量换热器，该第二液气隔膜式能量换热器设置在所述供气通道内。所述第二液气隔膜式能量换热器通过湿气输送回路可操作地连接于所述第一液气隔膜式能量换热器，所述湿气输送回路配置为在所述第二液气隔膜式能量换热器和所述第一液气隔膜式能量换热器之间循环干燥剂。所述系统还包括热泵，该热泵可操作地连接于所述第一液气隔膜式能量换热器和/或所述第二液气隔膜式能量换热器。所述热泵配置为加热或冷却所述第一液气隔膜式能量换热器和/或所述第二液气隔膜式能量换热器内的干燥剂。所述系统还包括第一热交换器和/或第二热交换器，所述第一热交换器设置在所述供气通道内并位于所述第二液气隔膜式能量换热器的下游，所述第二热交换器设置在所述排气通道内并位于所述第一液气隔膜式能量换热器的上游，或者所述第二热交换器设置在所述净化气流内并位于所述第一液气隔膜式能量换热器的上游。所述热泵可操作地连接于所述第一热交换器和/或所述第二热交换器。所述热泵提供的气体或液体用于调节所述第一热交换器和/或所述第二热交换器内的制冷剂。
在至少一种实施方式中，第一液气隔膜式能量换热器为设置在排气通道内的排气的液气隔膜式能量换热器。在至少一种实施方式中，第一液气隔膜式能量换热器为设置在净化气流内的再生的液气隔膜式能量换热器。
附图说明
图1A是根据本发明实施方式的空气输送系统的示意图。
图1B是根据本发明实施方式的空气输送系统的示意图。
图2是根据本发明实施方式的空气输送系统的干燥剂回路的示意图。
图3是根据本发明实施方式的运行空气输送系统的方法的流程图。
图4是根据本发明实施方式的空气输送系统的示意图。
图5是根据本发明实施方式的空气输送系统的示意图。
图6是根据本发明实施方式的空气输送系统的干燥剂回路的示意图。
图7是根据本发明实施方式的空气输送系统的干燥剂回路的示意图。
图8是根据本发明实施方式的空气输送系统的干燥剂回路的示意图。
图9是根据本发明实施方式的空气输送系统的示意图。
图10是根据本发明实施方式的空气输送系统的示意图。
图11是根据本发明实施方式的空气输送系统的示意图。
图12是根据本发明实施方式的空气输送系统的示意图。
图13是根据本发明实施方式的液气隔膜式能量换热器的侧视立体图。
图14是根据本发明实施方式的液气隔膜式能量换热器的能量交换腔内的镶板(panel)的切开前视图。
图15是根据本发明实施方式的能量回收装置的示意图。
图16是根据本发明实施方式的阻尼器(damper)的立体图。
图17是根据本发明实施方式的空气输送系统的示意图。
在详细说明实施方式之前，应当理解的是，本发明的应用并不限于以下说明中解释或附图中图示的部件的详细结构和布置。本发明能够具有其他实施方式并能够以多种方式实现或实施。同样，需要理解的是，在此使用的术语和措辞用于解释的目的，而并不应当视作为限制。使用的“包含”和“包括”以及其变形词语旨在包括随后列举的物品和该物品的等同物，以及附加的物品和该附加的物品的等同物。
具体实施方式
如上总结的，当结合附图阅读时，具体实施方式的详细说明也将能够更好地理解。如在此使用的，以单数形式引用并带有“一”的部件或步骤应当理解为并不排除多个部件或步骤，除非这样的排除明确地表明。另外，提到的“一个实施方式”并不用于解释为排除同样包括列举的特征的其他实施方式的存在。此外，除非相反地明确说明，“包括”或“具有”一个或多个具有特定特性的部件的实施方式可以包括附加的并不具有那种特定特性的这种部件。
图1A是根据本发明实施方式的空气输送系统10的示意图。空气输送系统10包括壳体12，例如柜体，壳体12可包括通过分隔物18隔离的供气通道14和排气通道16。供气通道14和排气通道16可以是配置为引导空气从中通过的管道、气室等。
供气入口或室外空气入口20形成在供气通道14的供气入口或室外空气入口端22。供气入口或室外空气入口阻尼器24可设置在室外空气入口20内以选择地允许或阻止室外空气21(或其他气源的气体)进入供气通道14。例如，室外空气入口阻尼器24可在打开位置和关闭位置之间致动。
空气过滤器26可设置在供气通道14内且位于室外空气入口20的下游。空气过滤器26配置为从空气流中过滤污染物和杂质。可选择地，空气输送系统10可以不包括空气过滤器26。
热交换器28可设置在供气通道14内且位于空气过滤器26的下游。热交换器28可以是任何类型的配置为加热空气流的加热盘管。例如，热交换器28可以是空气热交换器，该空气热交换器配置为使用热风来加热空气流。可选择地，热交换器28可以是气液热交换器，该气液热交换器包括一个或多个围绕空气通道的液体循环盘管。加热的液体，例如液体制冷剂等可围绕空气通道循环以加热通过该空气通道的空气。可选择地，热交换器28可以使用可再生或可回收的水或能量，例如太阳能、地热、废热、或其他热源来加热空气流。同样，可选择地，空气输送系统10可以不包括热交换器28。
供气风扇30可设置在供气通道14内并位于热交换器28的下游能量回收装置32的上游。供气风扇30配置为抽吸空气并使空气流动通过供气通道14。虽然供气风扇30设置在如图所示的热交换器28的下游，但可选择地，供气风扇30可以设置在供气通道14内的多个其他区域。例如，供气风扇30可以设置在室外空气入口20的下游及空气过滤器26的上游。此外，不同位置处的供气风扇也能够使用。
能量回收装置32可以是能量轮，例如比如为热轮或干燥剂轮。能量回收装置32包括位于供气通道14内的第一部分34和位于排气通道16内的第二部分36。能量回收装置32可配置为转动以交换供气通道14和排气通道16之间潜在的和/或明显的能量。
阻尼器38可设置在供气通道14内的壳体12的一部分和能量回收装置32之间。当阻尼器38打开时，空气流将绕过能量回收装置32，并流向设置在供气通道14内并位于能量回收装置32下游的供气的液气隔膜式能量换热器(LAMEE)40。然而，当阻尼器38关闭时，空气流将不能绕过能量回收装置32。
供气出口42设置在供气通道14的供气出口端43处，供气出口42位于液气隔膜式能量换热器40的下游并配置为允许经调节的供气从供气通道14流入封闭的结构44内。供气出口阻尼器46可设置在供气出口42内。当阻尼器46打开时，经调节的供气可从供气出口42流入封闭的结构44。当阻尼器46关闭时，经调节的供气不能从供气通道14流入封闭的结构44。
排气入口48位于排气通道16的排气入口端50。排气入口阻尼器52可设置在排气入口48内以选择地允许或阻止排气进入排气通道16。
空气过滤器54可设置在排气通道16内并位于排气入口48的下游。空气过滤器54配置为从空气流中过滤污染物和杂质。可选择地，空气输送系统10可以不包括空气过滤器54。
排气风扇56可设置在排气通道16内并位于空气过滤器54的下游能量回收装置32的上游。排气风扇56配置为抽吸空气并使空气流动通过排气通道16。虽然排气风扇56设置在如图所示的空气过滤器54的下游，但可选择地，排气风扇56可以设置在排气通道16内的多个其他区域。例如，排气风扇56可以设置在能量回收装置32的下游。此外，不同位置处的排气风扇也能够使用。
如上所述的，能量回收装置32的第二部分36设置在排气通道16内。阻尼器58可设置在排气通道16内的壳体12的一部分和能量回收装置32之间。当阻尼器58打开时，空气流将绕过能量回收装置32，并流向设置在排气通道16内并位于能量回收装置32下游的排气的液气隔膜式能量换热器60。然而，当阻尼器58关闭时，空气流将不能绕过能量回收装置32。
热交换器62，例如空气盘管或气液盘管，可设置在排气通道16内并位于能量回收装置32的下游及排气的液气隔膜式能量换热器60的上游。可选择地，空气输送系统10可以不包括热交换器62。
虽然并未图示，但是额外的热交换器可设置在排气通道16内并位于排气的液气隔膜式能量换热器60的下游。
排气的液气隔膜式能量换热器60和供气的液气隔膜式能量换热器40通过液体转移回路(图1A中未显示)连接在一起。液体转移回路配置为在排气的液气隔膜式能量换热器60和供气的液气隔膜式能量换热器40之间转移液体干燥剂。
排气出口64设置在排气通道16的排气出口端66并位于排气的液气隔膜式能量换热器60的下游，排气出口64配置为允许排气从排气通道16排出到外部环境70。排气出口阻尼器68可设置在排气出口64内。当阻尼器68打开时，排气可从排气出口64排出到外部环境70。当阻尼器68关闭时，排气不能排出到外部环境70。
空气输送系统10还可包括热泵72，热泵72可操作地连接于供气的液气隔膜式能量换热器40、排气的液气隔膜式能量换热器60、热交换器28和/或热交换器62。热泵72可通过一个或多个管道连接于供气的液气隔膜式能量换热器40、排气的液气隔膜式能量换热器60、热交换器28和/或热交换器62中的一个或多个。例如，热泵72可通过管道连接于供气的液气隔膜式能量换热器40和/或排气的液气隔膜式能量换热器60，这些管道配置为允许热泵72的热量以加热的气体或液体来加热或冷却在供气的液气隔膜式能量换热器40和/或排气的液气隔膜式能量换热器60内循环的液体干燥剂。类似地，热泵72可通过管道连接于热交换器28和/或热交换器62，这些管道配置为允许热泵72的热量以加热的气体或液体来加热或冷却在热交换器28和62内循环的制冷剂。可选择地，空气输送系统10可以不包括热泵72。
如上所述的，额外的热交换器可设置在排气通道16内并位于排气的液气隔膜式能量换热器60的下游。额外的热交换器可通过一个或多个管道连接于热泵72。额外的热交换器可在排气和内部管道内的制冷剂之间交换能量，以进一步调节和/或再生制冷剂。
如图1A所示，空气输送系统10还可包括干燥剂再生旁路阻尼器74，干燥剂再生旁路阻尼器74设置在分割物18内，并位于供气通道14内的能量回收装置32的上游和排气通道16内的能量回收装置32的下游。当干燥剂再生旁路阻尼器74打开时，供气通道14内的空气将流入到排气通道16内。但是，当干燥剂再生旁路阻尼器74关闭时，供气通道14内的空气将不能流入到排气通道16内。
同样如图1A所示，干燥剂储罐76可通过干燥剂接收管道78连接于排气的液气隔膜式能量换热器60。干燥剂储罐76还可通过干燥剂入口管道80和干燥剂返回管道82连接于供气的液气隔膜式能量换热器40。干燥剂储罐76、干燥剂接收管道78、干燥剂入口管道80和干燥剂返回管道82可全部容纳在壳体12内。可选择地，干燥剂储罐76和管道78、80和82可安置在壳体12的外部，或者甚至可远离壳体12布置。
空气输送系统10还可以包括容纳在壳体12上，或容纳在壳体12内，或者远离壳体12布置的控制子系统84。控制子系统84可与空气输送系统10的每个部件通讯，并且控制子系统84可配置为控制空气输送系统10的运行。例如，控制子系统84可配置为控制阻尼器的运行、能量回收装置32以及风扇30和56的转动，等等。
控制子系统84可包括或体现为硬件和相应的指令(例如，储存在实体的且永久的计算机可读储存介质例如电脑硬盘、ROM、RAM等中的软件)，该硬件和相应的指令执行在其中描述的运算。硬件可包括电子电路，电子电路包括和/或连接于一个或多个逻辑设备，例如微处理器、处理器、控制器等等。这些设备可以是能够执行在其中描述的运算的现场设备。另外或可选择地，这些设备中的一个或多个可与逻辑电路直接接线以执行这些运算。
应当理解的是，控制子系统84可体现为电子电路模块，电子电路模块可执行作为具有相应指令的硬件。该硬件可包括直接接线的状态机电路以执行在其中描述的功能。可选择地，该硬件可包括电子电路，该电子电路包括和/或连接于一个或多个逻辑设备，例如微处理器、处理器、控制器等等。可选择地，控制子系统84可体现为处理电路系统，例如一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或微处理器。各种形式的电子电路模块可配置为执行一个或多个算法以实现在其中描述的功能。一个或多个算法可包括在此公开的实施方式的特征，而不管能否在流程图或方法中被清楚地识别。
可选择地，空气输送系统10可以不包括控制子系统84。可代替地，空气输送系统的运行可以手动地执行。
在正常运行中，室外空气21或其他源的空气通过室外空气入口20流入供气通道14。室外空气21首先通过空气过滤器26过滤，随后通过热交换器28进行预调节。例如，热交换器28可配置为预加热或预冷却室外空气21。
预调节的空气86随后通过风扇30在供气通道14内进一步流动通过能量回收装置34。预调节的空气86进一步通过能量回收装置32的运行进行调节，即通过能量回收装置32与流动通过排气通道16的排气88交换明显的和/或潜在的能量。调节的空气90流动通过供气通道14内的能量回收装置34并通过供气的液气隔膜式能量换热器40，供气的液气隔膜式能量换热器40进一步将空气调节为供气92，供气92通过供气出口42流入到封闭的结构内。
排气88从封闭的结构44通过排气入口48流入排气通道16，并被排气风扇56抽吸朝向能量回收装置32流动。排气88与供气通道14内预调节的空气86通过能量回收装置34的运行来交换明显的和/或潜在的能量。排气88通过能量回收装置32改变，使得被改变的空气96流过能量回收装置36和热交换器62进一步改变空气。改变的空气98流过热交换器62并流入排气的液气隔膜式能量换热器60，排气的液气隔膜式能量换热器60进一步改变空气并提供排气100，排气100随后通过排气出口64排出至外部环境70。
在当空气输送系统10并不需要向封闭的结构44提供供气92的过程中，空气输送系统10可用于再生在排气的液气隔膜式能量换热器60和供气的液气隔膜式能量换热器40之间循环的干燥剂。在这样的空闲时间模式中，能量回收装置32可以是停止运行的。例如，控制子系统84可停止能量回收装置34的运转。另外，阻尼器38和58可以是关闭的，使得空气并不能绕过能量回收装置32。同样，分割物18内的干燥剂再生旁路阻尼器74可以是打开的，从而向空气提供通道使空气在供气通道14和排气通道16之间流动。然后，外部的空气21用于再生排气通道16内的干燥剂。
在外部的空气21进入供气通道14时，供气风扇30保持运行以将再生的外部空气102抽吸流向能量回收装置32。但是，由于能量回收装置32并未停止运行，再生的外部空气102将不能流动通过或越过能量回收装置32。进一步，阻尼器38关闭，使得再生的外部空气102不能绕过能量回收装置32。这时，阻尼器46可以关闭以防止任何再生的外部空气102流入封闭的结构44。类似地，阻尼器52可以关闭以防止任何排气流入排气通道16。因为停止运行的能量回收装置32和关闭的阻尼器38阻止再生的外部空气102通过和越过能量回收装置32，再生的外部空气102被转向并通过打开的干燥剂再生旁路阻尼器74流入排气通道16。停止运行的能量回收装置36和关闭的阻尼器58阻止再生的外部空气102通过和越过能量回收装置36。可替换地，再生的外部空气102通过排气通道16流动并流入排气的液气隔膜式能量换热器60以再生排气的液气隔膜式能量换热器60内的干燥剂。流过排气的液气隔膜式能量换热器60后，再生的外部空气102通过打开的排气出口64排出至外部环境70。
在空闲时间的再生过程中，热交换器28和62可以运行以在再生的外部空气102流入排气的液气隔膜式能量换热器60之前对再生的外部空气102进行预调节。可选择地，热交换器28和62可以在空闲时间的再生过程中停止运行。
因此，当空气输送系统10并不需要向封闭的结构44提供供气92时，控制子系统84(或者单独的控制系统)可将空气输送系统10从正常的运行模式转换到空闲时间的干燥剂再生模式。在干燥剂再生模式过程中，再生的外部空气102流过排气的液气隔膜式能量换热器60，并提高了排气的液气隔膜式能量换热器60中干燥剂的浓度。
在干燥剂再生模式过程中，热泵72可用于加热排气的液气隔膜式能量换热器60内的干燥剂。随着再生的外部空气102流过排气的液气隔膜式能量换热器60，再生的外部空气102与加热的干燥剂转移潜在的能量和明显的能量。再生的外部空气102从加热的干燥剂吸收湿气，从而提高干燥剂的浓度。浓缩干燥剂然后可通过干燥剂接收管道78转移至干燥剂储罐76。浓缩干燥剂随后进行储存直到正常的运行模式。干燥剂储罐内的浓缩干燥剂可通过干燥剂入口管道80注入、导出至、或输入到供气的液气隔膜式能量换热器40内，同时，稀释的干燥剂可通过干燥剂返回管道82转移到干燥剂储罐76。可选择地，排气的液气隔膜式能量换热器60可通过管道78从干燥剂储罐76抽吸浓缩干燥剂，并通常正常运行以使浓缩干燥剂在供气的液气隔膜式能量换热器40内循环。这样的实施方式中，可以不使用管道80和82。
在正常运行的过程中，控制子系统84可监控供气的液气隔膜式能量换热器和排气的液气隔膜式能量换热器60之间循环的干燥剂的浓度，并在需要时注入干燥剂储罐76内的浓缩干燥剂。例如，控制子系统84可监控封闭的结构44内的温度和湿度状况，并根据封闭的结构44所需的温度和湿度注入(或抑制注入)干燥剂储罐76内的浓缩干燥剂。另外，在空闲时间根据干燥剂再生模式，控制子系统84可控制空气输送系统10以再生干燥剂并储存再生的干燥剂进行储备，以在正常的运行模式中使用。
可选择地，干燥剂可通过排气来再生。在该实施方式中，阻尼器24，74和38可以关闭，而阻尼器52，58和68可以打开。能量回收装置32停止运行，排气风扇56运行以从封闭的结构抽吸排气88，并使排气88流过排气的液气隔膜式能量换热器60以再生干燥剂，如上所述的。这样，可以使用排气88代替室外空气21来再生干燥剂。
在至少一种其他实施方式中，排气的液气隔膜式能量换热器60的干燥剂可以同时通过室外空气21和排气88来再生。例如，能量回收装置32可以停止运行，而阻尼器38和46关闭。阻尼器24和52打开，从而允许室外空气21和排气88分别流入空气输送系统10。阻尼器74和58打开以允许室外空气21和排气88流入排气的液气隔膜式能量换热器60并再生排气的液气隔膜式能量换热器60内的干燥剂。热交换器28和62可以运行以在室外空气21和排气88进入排气的液气隔膜式能量换热器60之前对室外空气21和排气88进行预调节。
在至少一种其他实施方式中，供气的液气隔膜式能量换热器40内的干燥剂可通过外部环境来再生。例如，代替在干燥剂再生模式的过程中使用干燥剂再生旁路阻尼器来将室外空气21从供气通道14输送至排气通道16，室外空气21可仅输送至供气的液气隔膜式能量换热器40。供气出口阻尼器46可以关闭，从而防止任何空气流入封闭的结构44。设置在供气通道14内的排气出口阻尼器可以打开。排气出口阻尼器允许流过供气的液气隔膜式能量换热器40的再生的外部空气排放到外部环境70。供气的液气隔膜式能量换热器40可连接于干燥剂储罐76，使得供气的液气隔膜式能量换热器40内再生的干燥剂能够储存在干燥剂储罐76内。
图1B是根据本发明实施方式的空气输送系统110的示意图。空气输送系统110可配置为利用净化空气(purge air)以再生干燥剂。空气输送系统110类似于空气输送系统10，除了空气输送系统110可包括再生的液气隔膜式能量换热器112，再生的液气隔膜式能量换热器112通过一个或多个管道114流体连接于干燥剂储罐76。再生的液气隔膜式能量换热器112可设置在壳体12外部的净化空气路径115内。
例如，净化空气路径115可以是从封闭的结构44排放的气流。净化空气可以既不是供气，也不是回流气体。代替地，净化空气可以是从封闭的结构44清除的空气。可选择地，净化空气可通过其他结构、外部气源等来产生。
净化空气路径115可通过通道来限定，通道例如可通过管道、输送管等来形成。可选择地，净化空气路径115可以是壳体12外部的开口空气路径。
热交换器116可设置在净化空气路径115内并位于再生的液气隔膜式能量换热器112的上游。热交换器116可在净化空气流过再生的液气隔膜式能量换热器112之前调节净化空气。净化空气流过再生的液气隔膜式能量换热器112并对循环通过再生的液气隔膜式能量换热器112的干燥剂进行调节。再生的液气隔膜式能量换热器112内再生的干燥剂随后可储存在干燥剂储罐76内，如上所述。另外，如上所述的，干燥剂可通过排气的液气隔膜式能量换热器60来再生。
在干燥剂再生模式中，阻尼器24、46、52和68可以关闭，供气风扇30、排气风扇56、和能量回收装置32可以停止运行。净化风扇117可以运行抽吸净化空气，使净化空气流过净化空气的液气隔膜式能量换热器112以再生干燥剂，如上所述。这样，代替或者除了室外空气、供气或排气，可以使用净化空气来再生干燥剂。
如图1B所示，再生的液气隔膜式能量换热器112和热交换器116可以处于壳体12的外部。再生的液气隔膜式能量换热器112和热交换器116可安置在壳体12的外部。可选择地，再生的液气隔膜式能量换热器112和热交换器116可远离壳体12。例如，再生的液气隔膜式能量换热器112和热交换器116可固定于独立的和不同的构造物，或者设置在独立的和不同的构造物内，例如远离壳体12和封闭的结构44的独立的和不同的建筑。例如，净化空气可以是从远的构造物提供的排气，或者甚至是从远的构造物提供的供气。
可选择地，供气的液气隔膜式能量换热器40可以通过湿气输送回路运行地连接于再生的液气隔膜式能量换热器112，湿气输送回路配置为在供气的液气隔膜式能量换热器40和再生的液气隔膜式能量换热器112之间循环干燥剂。类似地，排气的膜式能量换热器60可以通过湿气输送回路运行地连接于再生的液气隔膜式能量换热器112，湿气输送回路配置为在排气的液气隔膜式能量换热器60和再生的液气隔膜式能量换热器112之间循环干燥剂。
图2是根据本发明实施方式的空气输送系统10(图1A中所示)的干燥剂回路120的示意图。干燥剂回路120包括通过湿气输送回路126连接的干燥剂循环122和干燥剂循环124，干燥剂循环122位于供气的液气隔膜式能量换热器40内和/或通过供气的液气隔膜式能量换热器40，干燥剂循环124位于排气的液气隔膜式能量换热器60内和/或通过排气的液气隔膜式能量换热器60。湿气输送回路126在干燥剂循环122和124之间转移潜在的和/或明显的能量。
如图所示的，排气的液气隔膜式能量换热器60内的干燥剂循环124可以通过管道127连接于干燥剂储罐76。在正常运行模式中，稀释的干燥剂可通过管道127从排气的液气隔膜式能量换热器60转移到干燥剂储罐76内。在干燥剂再生模式128中，干燥剂储罐76内稀释的干燥剂可通过管道输送至空闲时间的再生器进行再生，并随后返回以储存在干燥剂储罐76内。再生的、浓缩干燥剂可随后在需要时供给至供气的液气隔膜式能量换热器40的干燥剂循环122(或者供给至排气的液气隔膜式能量换热器60的干燥剂循环124)。
如上说明的，供气的液气隔膜式能量换热器40和排气的液气隔膜式能量换热器60可容纳在通常的壳体12例如柜体内。可选择地，除了或代替排气的液气隔膜式能量换热器60，可以使用净化空气流内的再生的液气隔膜式能量换热器。干燥剂储罐76可远离壳体12设置，或者可选择地容纳在壳体12内。
在干燥剂再生模式中，除了改变干燥剂的浓度之外，还可以改变干燥剂的温度。例如，根据供给于封闭的结构44的空气(图1A所示)的所需温度，热泵72(图1A所示)可用于加热或冷却干燥剂。加热的或冷却的干燥剂储存在干燥剂储罐76内，并在正常运行模式中所需时注入。相应地，在干燥剂再生模式中干燥剂的浓度和/或温度可以改变，并且再生的干燥剂可储存于干燥剂储罐76内，并在正常运行模式中所需时注入。
描述了与空气输送系统相关，例如空气输送系统10本发明的实施方式。每个空气输送系统可以或者另外包括例如供暖通风与空调系统、热泵、空气调节系统、空气能量交换系统、气液能量交换系统，等等。例如，本发明的实施方式可使用热泵，例如在以下专利文献中描述的热泵：2012年1月16日递交的、名称为“具有预调节模块的热泵系统”的美国专利申请13/350,902；2011年1月19日递交的、名称为“具有预调节模块的热泵系统”的美国专利申请13/009,222；2010年8月27日递交的、名称为“热泵加湿和干燥系统和方法”的美国专利申请12/870,545；以及2011年10月18日递交的、名称为“热泵加湿和干燥系统和方法”的美国专利申请13/275,633，这些专利文献整体在此作为参考引入。同样，本发明的实施方式可使用能量交换系统，例如在以下专利文献中描述的能量交换系统：2012年12月7日递交的、名称为“液气隔膜式能量交换器”的美国专利申请13/702,596；2012年04月18日递交的、名称为“用于在封闭的结构内调节空气的能量交换系统”的美国专利申请13/449,598；以及2013年1月19日递交的、名称为“用于向封闭的结构提供调节的空气的系统和方法”的美国专利申请13/737,472，这些专利文献整体在此作为参考引入。
图3是根据本发明实施方式的运行空气输送系统的方法的流程图。在150处，空气输送系统根据正常的运行模式来运行，150中，调节的供气供给与封闭的结构。在152处，确定封闭的结构是否需要调节的供气。如果需要，步骤返回到150。但是，如果封闭的结构并不马上需要调节的供气，例如在空闲时间，随后步骤继续到154，在154中，空气输送系统根据干燥剂再生模式运行，如上所述的。在156，干燥剂的浓度和/或温度被改变。然后，在158，改变的干燥剂以再生的干燥剂储存在干燥剂储罐内。随后步骤继续到160，在160，储存的再生的干燥剂能够在任何时间按照所需注入。随后，步骤返回到152。
虽然干燥剂再生模式描述为在空闲时期内发生，但应当理解的是，干燥剂再生模式可以在任何时间进行。例如，控制子系统84(图1A所示)可以在任何时间从正常运行模式转换至干燥剂再生模式，即使供气仍然提供至封闭的结构。例如，控制子系统84监控到干燥剂太过稀释而不能对所需的供气条件有效时，控制子系统84将转换到干燥剂再生模式以再生干燥剂。一旦干燥剂被再生，控制子系统84可转换回到正常运行模式。
图4是根据本发明实施方式的空气输送系统200的示意图。空气输送系统200类似于图1A所示的空气输送系统10，并且可以在正常运行模式和干燥剂再生模式下运行，如上说明的。
另外，如图4所示，供气通道204内的供气的液气隔膜式能量换热器202可以通过阻尼器206来界定。相同地，排气通道210内的排气的液气隔膜式能量换热器208可以通过阻尼器212来界定。每个阻尼器206和212可以选择地打开和关闭以允许和防止空气通过。当阻尼器206和212关闭时，气流分别流动通过供气的液气隔膜式能量换热器202和排气的液气隔膜式能量换热器208。当阻尼器206和212打开时，气流可以分别转向绕过液气隔膜式能量换热器202和208，使得气流并不穿过液气隔膜式能量换热器202和208。另外，阻尼器206和212可以在全打开位置和全关闭位置之间调整，以允许一部分气流分别从阻尼器206和212通过，并使另一部分气流分别从供气的液气隔膜式能量换热器202和排气的液气隔膜式能量换热器208通过。
阻尼器206和212可以打开以提供有效的空气调节和输送。例如，当室外空气的温度和/或湿度接近于或处于向封闭的结构214供给的空气所需的温度和/或湿度时，阻尼器206可以在经济模式中完全打开。当阻尼器206打开时，气流绕过供气的液气隔膜式能量换热器202，因为供气的液气隔膜式能量换热器202并不需要调节空气。这样，供气的液气隔膜式能量换热器202可以停止运行以节省能量。此外，在这样的配置中，排气的液气隔膜式能量换热器208可以同时在干燥剂再生模式下运行，如上所述的，以再生干燥剂并储存再生的干燥剂以备将来使用，同时，调节的供气提供至封闭的结构214。
额外的阻尼器可设置在供气的液气隔膜式能量换热器202的入口和排气的液气隔膜式能量换热器208的入口。例如，当气流转向绕过供气的液气隔膜式能量换热器202时，入口阻尼器可以关闭，从而防止空气流入供气的液气隔膜式能量换热器202，同时，阻尼器26打开，从而允许空气流动并绕过供气的液气隔膜式能量换热器202。但是，入口阻尼器并不必须设置在供气的液气隔膜式能量换热器202和排气的液气隔膜式能量换热器208上。代替地，由于供气的液气隔膜式能量换热器202和排气的液气隔膜式能量换热器208内的压降，当阻尼器206和212打开时，空气可以自动地绕过供气的液气隔膜式能量换热器202和排气的液气隔膜式能量换热器208。
另外，能量回收装置218可通过阻尼器220和222来界定。在经济模式中，能量回收装置218可以停止运行，并且阻尼器220可以打开以允许供气转向绕过能量回收装置218。
这样，如上所述的，除了干燥剂的浓度和/或温度能够被调整外，气流可以分别通过阻尼器206和212转向绕过供气的液气隔膜式能量换热器202和排气的液气隔膜式能量换热器208中的一个或两个，以进一步控制提供至封闭的结构214的供气的温度和湿度。
能量回收装置218和供气的液气隔膜式能量换热器202以及排气的液气隔膜式能量换热器208周围的旁通路径可以用于提高系统的能量效率和/或性能。选择地，空气输送系统200可包括多级经济循环(其中，热泵停止运行)，该多级经济循环使用以下各项的任何组合：(i)室外空气或气源的空气绕过能量回收装置218和/或液气隔膜式能量换热器202和208，(ii)供气的液气隔膜式能量换热器202和排气的液气隔膜式能量换热器208用作被动的全膜能量交换器(RAMEE)，以与排气转移明显的和/或潜在的能量，和/或(iii)能量回收装置218。
图5是根据本发明实施方式的空气输送系统300的示意图。空气输送系统300类似于以上说明的空气输送系统，并且空气输送系统300可以与以上说明的任何方法使用。
另外，空气输送系统300可包括设置在分隔物304内的排气再循环阻尼器302且位于供气通道308内的能量回收装置306的下游，且位于排气通道310内的能量回收装置306的上游。阻尼器302可以打开以允许从封闭的结构322排出的排气320与调节的空气323在进入供气的液气隔膜式能量换热器324之前进行混合。供气的液气隔膜式能量换热器324接收混合的空气并进一步对该空气调节以向封闭的结构322提供供气326。这样，阻尼器302可以打开以将排气320再循环进入调节的空气323。阻尼器302可以关闭以防止排气320与调节的空气323混合。
图6是根据本发明实施方式的空气输送系统(例如空气输送系统10，图1A所示)的干燥剂回路400的示意图。干燥剂回路400可以包括通过湿气输送回路410连接的干燥剂循环402和干燥剂循环406，干燥剂循环402位于排气的液气隔膜式能量换热器404内和/或通过排气的液气隔膜式能量换热器404，干燥剂循环406位于供气的液气隔膜式能量换热器408内和/或通过供气的液气隔膜式能量换热器408，如以上图2所述的。水源412可以通过管道414连接于排气的液气隔膜式能量换热器404的干燥剂循环402。控制子系统或操作员可以向干燥剂循环402内的干燥剂提供水，例如反渗透水，以将干燥剂稀释到所需浓度。另外，所述水可以将干燥剂的温度加热或冷却到所需温度。
例如，干燥剂回路400可以与图1A结合使用。当然，干燥剂回路400可以用作以上所述的任何干燥剂回路。
图7是根据本发明实施方式的空气输送系统(例如空气输送系统10，图1A所示)的干燥剂回路500的示意图。干燥剂回路500可以包括通过湿气输送回路510连接的干燥剂循环502和干燥剂循环506，干燥剂循环502位于排气的液气隔膜式能量换热器504内和/或通过排气的液气隔膜式能量换热器504，干燥剂循环506位于供气的液气隔膜式能量换热器508内和/或通过供气的液气隔膜式能量换热器508，如以上图2所述的。水源512可以通过管道514连接于供气的液气隔膜式能量换热器508的干燥剂循环506。控制子系统或操作员可以向干燥剂循环506内的干燥剂提供水，例如反渗透水，以将干燥剂稀释到所需浓度。另外，所述水可以将干燥剂的温度冷却到所需温度。
例如，干燥剂回路500可以与图1A结合使用。当然，干燥剂回路500可以用作以上所述的任何干燥剂回路。
如所描述的，图6显示了包括水源412的干燥剂回路400，水源412配置为向排气的液气隔膜式能量换热器404供给水，而图7显示了包括水源512的干燥剂回路500，水源512配置为向供气的液气隔膜式能量换热器508供给水。可选择地，单个的水源可用于同时向供气的和排气的液气隔膜式能量换热器供给水。在至少一种其他实施方式中，供气的和排气的液气隔膜式能量换热器中的每个可连接于独立的和不同的水源。
图6和7显示了位于排气的液气隔膜式能量换热器内和/或通过排气的液气隔膜式能量换热器的干燥剂循环和位于供气的液气隔膜式能量换热器内和/或通过供气的液气隔膜式能量换热器的干燥剂循环通过湿气输送回路连接。可选择地，除了或者代替排气的液气隔膜式能量换热器，可以使用净化气流内的再生的液气隔膜式能量换热器。
图6和7涉及使用一个或多个液气隔膜式能量换热器的被动的蒸发冷却系统和方法。被动的蒸发冷却可以通过向液气隔膜式能量换热器(例如供气的和排气的液气隔膜式能量换热器的一个或两个)内的干燥剂流注入水来实现，使得注入的水明显地冷却干燥剂。空气输送系统的性能系数(COP)可以通过将水注入到干燥剂流中来提升，从而产生改善的蒸发冷却并从而降低冷凝器温度。
图8是根据本发明实施方式的空气输送系统(例如空气输送系统10，图1A所示)的干燥剂回路600的示意图。干燥剂回路600可以包括通过湿气输送回路610连接的干燥剂循环602和干燥剂循环606，干燥剂循环602位于排气的液气隔膜式能量换热器604内和/或通过排气的液气隔膜式能量换热器604，干燥剂循环606位于供气的液气隔膜式能量换热器608内和/或通过供气的液气隔膜式能量换热器608，如以上图2所述的。干燥剂储罐612(容纳有浓缩干燥剂)可以通过管道614连接于供气的液气隔膜式能量换热器608的干燥剂循环606。控制子系统或操作员可以向干燥剂循环606内的干燥剂提供浓缩干燥剂，以将干燥剂的浓度提升到所需浓度。因此，如图8所示，浓缩干燥剂可直接注入到供气的液气隔膜式能量换热器608的干燥剂循环606内。可选择地，干燥剂储罐612可连接于排气的液气隔膜式能量换热器604。同样，可选择地，干燥剂储罐612可以同时分别连接于供气的液气隔膜式能量换热器608和排气的液气隔膜式能量换热器604。在至少一种其他实施方式中，供气的液气隔膜式能量换热器608和排气的液气隔膜式能量换热器604中的每个可连接于独立的和不同的干燥剂储罐。
例如，干燥剂回路600可以与图1A结合使用。当然，干燥剂回路600可以用作以上所述的任何干燥剂回路。
图8显示了位于排气的液气隔膜式能量换热器内和/或通过排气的液气隔膜式能量换热器的干燥剂循环和位于供气的液气隔膜式能量换热器内和/或通过供气的液气隔膜式能量换热器的干燥剂循环通过湿气输送回路连接。可选择地，除了或者代替排气的液气隔膜式能量换热器，可以使用净化气流内的再生的液气隔膜式能量换热器。
图9是根据本发明实施方式的空气输送系统700的示意图。空气输送系统700类似于空气输送系统10，图1A中所示，并且空气输送系统700可以与以上说明的任何实施方式使用。
如图9所示，热泵702运行地连接于热交换器704，热交换器704位于供气通道706内并位于供气的液气隔膜式能量换热器708的下游。热泵702的能量(不论是气体形式还是液体形式，例如液体制冷剂)输送到热交换器704。例如，热气或热的制冷剂可用于加热热交换器704内循环的气体或液体，例如制冷剂，以在供气流过供气的液气隔膜式能量换热器708后能够进一步加热供气。相反地，更冷的气体或冷的制冷剂可用于冷却热交换器704内循环的气体或液体，例如制冷剂，以在供气流过供气的液气隔膜式能量换热器708后能够进一步冷却供气。
例如，热交换器704可以是用于提升热泵702性能的热气再热换热器或局部冷却热交换器。空气输送系统700可包括位于供气的液气隔膜式能量换热器708下游的热气再热换热器或模块，或局部冷却热交换器或模块，以允许供气被局部冷却和再热从而提升热泵702的性能系数(COP)。提升热泵702的性能系数的另外或可替换方式可包括控制能量回收装置703的运转速度、控制液体干燥剂的流速、和/或降低热泵702内的蒸发器和冷凝器之间的温度差。
图10是根据本发明实施方式的空气输送系统800的示意图。空气输送系统800类似于空气输送系统10，图1A中所示，并且空气输送系统800可以与以上说明的任何实施方式使用。
如图10所示，热泵802运行地连接于热交换器804，热交换器804位于排气通道806内并位于排气的液气隔膜式能量换热器808的上游。热泵802的能量(不论是气体形式还是液体形式，例如液体制冷剂)输送到热交换器804。例如，热气或热的制冷剂可用于加热热交换器804内循环的气体或液体，例如制冷剂，以在排气流入排气的液气隔膜式能量换热器808之前能够进一步加热排气。更冷的气体或冷的制冷剂可用于冷却热交换器804内循环的气体或液体，例如制冷剂，以在排气流入排气的液气隔膜式能量换热器808之前能够进一步冷却排气。
通过利用热交换器804使用热泵802提供的热量来预加热排气，空气输送系统800提供了提高的再生能力，热交换器804可以是热气预加热模块或局部冷却模块的形式。例如，当需要额外的再生时，通过使用热泵802内压缩机提供的热气来预加热排气，空气输送系统800可提高再生能力。
可选择地，除了或者代替排气的液气隔膜式能量换热器，可以使用净化气流内的再生的液气隔膜式能量换热器。
图11是根据本发明实施方式的空气输送系统900的示意图。空气输送系统900类似于空气输送系统10，图1A中所示，并且空气输送系统900可以与以上说明的任何实施方式使用。空气输送系统900类似于图9和10显示的空气输送系统，除了热泵902同时连接于热交换器904和热交换器910，热交换器904位于供气通道908内并位于供气的液气隔膜式能量换热器906的下游，热交换器910位于排气通道914内并位于排气的液气隔膜式能量换热器912的上游。
参考图9-11，额外的热交换器可设置在排气通道内并位于排气的液气隔膜式能量换热器的下游，如关于图1A所描述的。同样，可选择地，代替使用额外的热交换器，热交换器910可从相对于排气的液气隔膜式能量换热器912的上游位置移动到排气的液气隔膜式能量换热器912的下游位置。例如，热交换器910可以选择地设置在排气通道914内并位于排气的液气隔膜式能量换热器912的下游。相应地，热泵902可以运行地连接于排气通道914内并位于排气的液气隔膜式能量换热器912下游的热交换器910。在冷却模式中，热交换器910可用作蒸发器以向再生提供热量。可选择地，这个热交换器910能够用作冷凝器以释放多余的热量。
同样，可选择地，除了或者代替排气的液气隔膜式能量换热器，可以使用设置在净化气流内的再生的液气隔膜式能量换热器。
图12是根据本发明实施方式的空气输送系统1000的示意图。空气输送系统1000类似于空气输送系统10，图1A中所示，并且空气输送系统1000可以与以上说明的任何实施方式使用。空气输送系统1000可包括备用热源1002，备用热源1002可运行地连接于热交换器1004，热交换器1004位于排气通道1006内并位于排气的液气隔膜式能量换热器1008的上游。备用热源1002可以是可再生的或可回收的能量源，例如太阳能热源(可包括多个太阳能电池)、地热源、废热(例如从排气回收)等等。例如，热交换器1004可以是热水盘管。可选择地，备用热源1002可以与供气通道1014内位于供气的液气隔膜式能量换热器1012下游的热交换器1010连接。同样，可选择地，备用热源1002可以同时连接于热交换器1004和1010。在至少一种其他实施方式中，热交换器1004和1010可以分别运行地连接于独立的和不同的备用热源。
热交换器1010可以是再热盘管，该再热盘管配置为在低露点下提供符合调节的供气。空气输送系统1000可包括一个或多个再热盘管、热气再热模块或局部冷却模块，从而允许供气被局部冷却、除湿并随后再加热以提供极低的露点。
可选择地，除了或者代替排气的液气隔膜式能量换热器，可以使用设置在净化气流内的再生的液气隔膜式能量换热器。
图13是根据本发明实施方式的液气隔膜式能量换热器1300的侧视立体图。液气隔膜式能量换热器1300可用作以上所述的任何的供气、排气或再生的液气隔膜式能量换热器。液气隔膜式能量换热器1300包括具有主体1304的壳体1302。主体1304包括空气入口端1306和空气出口端1308。顶部1310在空气入口端1306和空气出口端1308之间延伸。虽然未图示，但台阶下降的顶部可设置在空气入口端1306。台阶下降的顶部可以距离顶部1310一段距离。底部1316在空气入口端1306和空气出口端1308之间延伸。虽然未图示，但台阶上升的底部可设置在空气出口端1308。台阶上升的底部可以距离底部1316一段距离。可选择的设计中，台阶上升的底部或台阶下降的顶部可具有不同尺寸的台阶或者根本不具有台阶。
空气入口1322设置在空气入口端1306。空气出口1324设置在空气出口端1308。侧部1326在空气入口1322和空气出口1324之间延伸。
能量交换腔1330延伸贯穿液气隔膜式能量换热器1300的壳体1302。能量交换腔1330从空气入口端1306延伸到空气出口端1308。气流1332被空气入口1322接收并流动通过能量交换腔1330。气流1332在空气出口1324从能量交换腔1330排出。能量交换腔1330可包括多个镶板，例如液体性的镶板，该镶板配置为接收干燥剂并引导干燥剂流动通过。
干燥剂入口容器1352可设置在顶部1310上。干燥剂入口容器1352可配置为接收在储罐内储存的干燥剂。干燥剂入口容器1352可包括与储罐流体连通的入口。干燥剂通过所述入口来接收。干燥剂入口容器1352还可包括出口，该出口与能量交换腔1330的镶板1334的干燥剂通道1376流体连通。液体干燥剂通过出口流入到干燥剂通道1376内。干燥剂沿着镶板1334流动通过干燥剂通道1376并流入干燥剂出口容器1354，干燥剂出口容器1354可设置在底部1316处或邻接底部1316设置。相应地，干燥剂可以通过液气隔膜式能量换热器1300从顶部流到底部。例如，干燥剂可以流入靠近干燥剂入口容器1352的干燥剂通道1376，随后流过干燥剂通道1376，并在靠近干燥剂出口容器1354处流出液气隔膜式能量换热器1300。在可替换的实施方式中，干燥剂可以通过液气隔膜式能量换热器1300从底部流到顶部。
图14是根据本发明实施方式的液气隔膜式能量换热器1300的能量交换腔1330内的镶板1334的切开前视图。镶板1334可以是溶液或液体镶板，并且配置为引导流体例如干燥剂流动通过。镶板1334形成液体干燥剂流动路径，液体干燥剂流动路径通过其两侧的半渗透的膜1378来限定并配置为运送干燥剂通过。膜1378可以是或者不是渗透的，或者是能够转移质量。每个膜1378可以是任何能够在流体压力下基本膨胀的柔性结构。半渗透的膜1378平行地设置以形成具有平均流道宽度1377的空气通道1336和具有平均流道宽度1377的液体干燥剂通道1376。一种实施方式中，半渗透的膜1378间隔以形成相同的空气通道1336和液体干燥剂通道1376。气流1332(图13中所示)流过半渗透的膜1378之间的空气通道1336。每个干燥剂通道1376内的干燥剂与空气通道1336内的气流1332通过半渗透的膜1378交换热量和湿度。空气通道1336和液体干燥剂通道1376交替布置。除了能量交换腔两块侧镶板，每个空气通道1336可布置在相邻的液体干燥剂通道1376之间。
为了减小或者另外消除液体干燥剂通道1376向外膨胀或弯曲，膜支撑组件可以设置在空气通道1336内。膜支撑组件配置为支撑膜，并可以改变空气通道1336和膜1378之间紊流的气流。
参考附图，本发明的实施方式可以使用多个类型的干燥剂。例如，本发明的实施方式可以氯化锂、氯化镁、溴化锂、氯化钙、乙二醇等中的一种或多种。
相应地，如上所述，本发明的实施方式可包括热泵，该热泵配置为与容纳在热交换器内的液体或气体交换明显的和/或潜在的能量。热泵可以与热交换器循环制冷剂，或者在热交换器之间循环制冷剂。制冷剂的例子包括R410a、R404、R134a等等。制冷剂可以与流过热交换器的制冷剂和/或流过热交换器的水或干燥剂交换明显的能量。这样，热泵可以在循环通过热交换器的制冷剂之间和/或循环通过热交换器的水或制冷剂之间转移明显的能量。
图15是根据本发明实施方式的能量回收装置1512的示意图。能量回收装置1512代表以上描述的任何能量回收装置的一个实施例。能量回收装置1512的一部分设置在供气通道1506内，而能量回收装置1512的另一部分设置排气通道1536内。能量回收装置1512配置为在供气通道1506和排气通道1536之间转移热量和/或湿气。能量回收装置1512可以是多种类型的能量回收装置，例如比如焓轮、感应轮(sensible wheel)、干燥剂转轮等中的一种或多种。如图15所示，能量回收装置1512可以是焓轮。
焓轮是一种旋转空气换热器。如图所示的，供气通道1506内的供气1508在与排气通道1536内的排气1534逆流的方向上流动。例如，供气1508流动通过轮子的下半部，而排气1534流动通过轮子的上半部，反义亦然。轮子可以由热导材料制成并具有任意的干燥剂图层。
通常，轮子填充有透气材料以产生大的表面区域。表面区域为供明显能量转移的媒介。当轮子分别在供气通道1506和排气通道1536之间转动时，轮子拾取热能并将热能释放至更冷的气流中。焓交换可以通过使用轮子外表面上的干燥剂来实现。相反气流内水蒸气的局部压力差驱使干燥剂通过吸附过程来转移湿气。
另外，轮子的转速也能够改变热量和湿气的转移量。低转速的干燥剂涂层的轮子主要转移湿气。更快转速的干燥剂涂层轮子同时转移热量和湿气。
可选择地，能量回收装置1512可以是感应轮、除湿轮、板式换热器、热管、环形装置、具有冷凝器和蒸发器的制冷剂回路、冷却水盘管、等等。
可选择地，能量回收装置1512可以是平板式换热器。平板式换热器基本上是一种并不具有移动部件的固定板。平板式换热器可包括分离和密封的交替板层。由于板基本是固体且不渗透的，只有明显的能够转移。另外，板可以由选择渗透的材料制得，这种材料允许同时转移明显的能量和潜在的能量。
可选择地，能量回收装置1512可以是环形回路或盘管。环形回路或盘管包括两个或多个通过泵送管道系统回路相互连接的多行翅片管圈。管道系统充装有热交换流体，典型地为水或乙二醇，热交换流体从排气盘管拾取热量并在再次返回之前将热量转移给供气盘管。这样，热量从排气流通过管道系统盘管转移到循环的流体，随后从流体通过管道系统盘管转移到供气气流。
同样，可选择地，能量回收装置1512可以是热管。热管是一种热传递装置，该热传递装置包括一个或多个密封管，该管由在热端和冷端的高热导性的材料例如铜或铝制成。真空泵用于从空的热管内抽出全部空气，然后管子填充其体积百分之一的一部分蒸发液体或制冷剂，例如水、乙醇、氢化含氯氟烃(HCFC)、R134a、R-22、R407c、R410a等。热管并不包括机械移动部件。热管通过工作流体、蒸发液体或冷却剂的蒸发和冷凝来将热能从一点转移到另一点。
图16是根据本发明实施方式的阻尼器1640的立体图。以上描述的任何阻尼器可以类似于阻尼器1640来构造和运行。阻尼器1640可包括多个伴1642。每个板1642可定位在枢轴(未显示)上，枢轴允许板1642在打开位置和关闭位置之间运动。如图16所示，板1642处于完全关闭位置。当阻尼器1640被打开时，板1642在弧形方向A上摆动打开。
可选择地，阻尼器1640可包括单个滑板，该滑板沿着箭头B标示的方向在打开位置和关闭位置之间滑动。另外，气流调机器1640可采用允许在打开位置和关闭位置之间选择性运行的任何形状。
图17是根据本发明实施方式的空气输送系统1700的示意图。如图所示，计算机设备1702具有处理单元，该处理单元监控和控制空气输送系统1700的运行，空气输送系统1700可以是以上所述的任何空气输送系统。例如，计算机设备1702可以包括图1A描述和所示的控制子系统84，或者能够与图1A描述和所示的控制子系统84通信。计算机设备1702可用于控制空气输送系统1700(例如焓轮的启动和转动)、液气隔膜式能量换热器、湿度空气回路、调节器、热交换器、流体泵、流体控制阀等等。
计算机设备1702可以远离系统1700，并可以包括便携式计算机、PDA、手机等。任意地，计算机设备1702可以是具有控制单元(该控制单元包括处理单元)的恒温器、恒湿器等。计算机设备1702包括处理单元，例如中央处理单元(CPU)，该处理单元可包括特定设计为控制系统1700的微处理器、微控制器、或者等效控制电路。CPU可以包括RAM或ROM存储器，逻辑和时序电路、状态机电路、和与系统2000相连接的I/O电路。
参考图1-17，本发明特定的实施方式提供了用于干燥剂储存和空闲时间的干燥剂再生的系统和方法。干燥剂可以通过多个方式例如再生来调节，例如通过再生模块(比如排气的或净化的液气隔膜式能量换热器)来使干燥剂浓度集中。例如，其他的系统和方法可以通过远程的加热或冷却来调节干燥剂。再生的或者其他调节的干燥剂再次注入到储罐，并可以与液体干燥剂空气处理系统内的供给干燥剂流或排出干燥剂流相结合。
另外，本发明的实施方式可以利用可回收的能量源。例如，只要热源可用，废热、太阳能、上升的热气流或者其他热源可用于再生或另外调节液体干燥剂，并且再生的或另外调节的干燥剂可储存备用直到需要供给给调节单元。实际上，具有长期储存太阳能或其他可回收的能量且能量很小降级的可能性。
本发明的实施方式是可控的且可改变的。例如，排出的干燥剂的温度和/或浓度可以操控，从而当需要加湿供气时能够从排气收集湿气。能量回收装置和/或干燥剂的流动、温度、或浓度可以控制以最大化或最小化瞬时效应来提高性能。明显的或潜在的加热或冷却可选择地整体分离以仅提供明显的加热或冷却、仅提供潜在的加热或冷却、或者提供任何介于两者之间的加热或冷却(anything in-between)。根据位置和效用成本，以上方法的任何或全部可用于将系统运行的年能耗成本最小化。
方法和系统在此描述了多种方式来控制液体干燥剂的温度和浓度，以控制供气的温度和湿度，同时能够将系统效率和可回收能量例如太阳能和废热的使用最大化。
本发明的实施方式提供了多种系统和方式，以通过改变和更改空气输送系统内干燥剂的浓度和温度来保持封闭的结构内的供给条件。
虽然多种空间和方向术语，例如顶部、底部、下部、中间、侧部、水平、垂直、前部等可用于描述本发明的实施方式，但需要理解的是，这样的术语仅和附图中所示的方位使用。方位可以反向、转向或进行其他改变，使得上部可以转变为下部，且反之亦然，水平可以变为垂直，等等。
应当理解的是，以上的描述用于说明，并不用于限制。例如，以上描述的实施方式(和/或实施方式的方面)可以相互结合使用。另外，可以对根据本发明各个实施方式的教导进行多种修改以适应于特定情形或材料，而这并不脱离其范围。虽然在此描述的材料的尺寸和类型用于限定本发明实施方式的参数，但是实施方式并非旨在限制并仅为典型的实施方式。本领域技术人员在阅读以上描述后，许多其他的实施方式将是明显的。因此，本发明各个实施方式的范围应当通过附随的权利要求，以及连同这些权利要求给予的等同的全部范围来确定。附随的权利要求中，术语“包括”和“其中”用作术语“包括”和“在其中”各自的简明的等同术语。另外，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用于标记，并不用于将数字强加于这些目标物。另外，以下权利要求的限定并不以手段加上功能的格式来记载，且并不根据35U.S.C.§112(f)进行解释，除非或者直到这样的权利要求限定明确使用术语“用于”，且该“用于”跟随有进一步结构的功能描述。
本书面说明使用实施例来公开本发明的多个实施方式，包括最佳的实施例，并且还能使任何本领域技术人员来实施本发明的各个实施方式，包括制造或使用任何设备和方法，并且执行任何结合的方法。本发明多个实施方式的专利性范围通过权利要求来限定，且包括其他本领域技术人员能够想到的其他实施例。这样的其他实施例中，如果实施例具有和权利要求的文字语言无区别的结构部件，或者如果实施例包括和权利要求的文字语言没有实质区别的等同结构部件，则这样的其他实施例将落在本权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种空气输送系统，包括：
壳体，所述壳体包括供气通道和排气通道，其中，所述供气通道包括供气入口和供气出口，所述供气入口配置为允许空气进入所述供气通道，所述供气出口配置为允许供气流到封闭的结构，以及其中，所述排气通道包括排气入口和排气出口，所述排气入口配置为允许从所述封闭的结构的排气进入所述排气通道，所述排气出口配置为允许排气排放至外部环境；
第一液气隔膜式能量换热器(LAMEE)，其中，在干燥剂再生模式过程中，所述第一液气隔膜式能量换热器配置为接收所述空气，以再生所述第一液气隔膜式能量换热器内的干燥剂；和
干燥剂储罐，该干燥剂储罐与所述第一液气隔膜式能量换热器连通，其中，所述第一液气隔膜式能量换热器配置为将再生的干燥剂储存在所述干燥剂储罐内，且其中，所述再生的干燥剂配置为在正常运行模式中被导出。
2.根据权利要求1所述的空气输送系统，其中，所述空气为室外空气。
3.根据权利要求1所述的空气输送系统，其中，当所述空气输送系统并不向所述封闭的结构提供供气时，所述第一液气隔膜式能量换热器配置为在空闲时间段内接收所述空气。
4.根据权利要求1所述的空气输送系统，其中，所述第一液气隔膜式能量换热器为设置在所述排气通道内的排气的液气隔膜式能量换热器。
5.根据权利要求4所述的空气输送系统，还包括设置在所述供气通道和所述排气通道之间的干燥剂再生旁路阻尼器。
6.根据权利要求5所述的空气输送系统，还包括：
设置在所述供气入口内的供气入口阻尼器；
设置在所述供气出口内的供气出口阻尼器；
设置在所述排气入口内的排气入口阻尼器；和
设置在所述排气出口内的排气出口阻尼器，其中，在所述正常运行模式中，所述供气入口阻尼器、所述供气出口阻尼器、所述排气出口阻尼器和所述排气入口阻尼器全部打开，并且所述干燥剂再生旁路阻尼器关闭。
7.根据权利要求6所述的空气输送系统，其中，在所述干燥剂再生模式过程中，所述供气入口阻尼器、所述排气出口阻尼器、和所述干燥剂再生旁路阻尼器打开，而所述供气出口阻尼器、和所述排气入口阻尼器关闭，使得所述空气直接从所述供气通道进入所述排气通道并流入所述排气的液气隔膜式能量换热器，其中，所述排气的液气隔膜式能量换热器内的干燥剂通过所述空气来再生。
8.根据权利要求6所述的空气输送系统，其中，在所述干燥剂再生模式过程中，所述排气出口阻尼器和所述排气入口阻尼器打开，而所述供气入口阻尼器、所述供气出口阻尼器、和所述干燥剂再生旁路阻尼器关闭，使得所述排气从所述封闭的结构进入所述排气通道并流入所述排气的液气隔膜式能量换热器，其中，所述排气的液气隔膜式能量换热器内的干燥剂通过所述排气来再生。
9.根据权利要求5所述的空气输送系统，其中，所述供气通道和所述排气通道通过分隔物来隔开，其中，所述干燥剂再生旁路阻尼器设置在所述分隔物内。
10.根据权利要求1所述的空气输送系统，还包括设置在所述排气通道和所述供气通道之间的阻尼器，其中，该阻尼器配置为被打开以将至少一部分所述排气与所述供气混合。
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