CN114340763A - 致冷器系统 - Google Patents

Abstract

提供一种致冷器系统。所述致冷器系统包括制冷流体、蒸发流体和蒸发器，所述蒸发器接触所述制冷流体和所述蒸发流体以致使所述制冷流体的一部分蒸发。所述致冷器系统还包括：输出热交换器，所述输出热交换器接收相邻制冷流体的至少一部分并且通过将所述热交换器的外部环境的热传递到所述相邻制冷流体来提高所述相邻制冷流体的所述至少一部分的温度。所述热交换器将所述相邻制冷流体的所述部分引导回到所述蒸发器。所述致冷器系统还包括分离器，所述分离器接收所述蒸发流体和所述蒸发的制冷流体并且通过使两者与分离组分接触而将它们分离，得到分离的蒸发流体和经处理的制冷组分，从而允许所述分离出的蒸发流体返回到所述蒸发器。

Description

致冷器系统

技术领域

本文中公开了用于与个人防护设备一起使用的致冷器系统，更明确地说，低压密封致冷器系统。

背景技术

传统的空气调节系统在高压下工作并且因此具有高的电力要求，从而使它们变为低效率以及高成本的。传统系统通向环境，使得内部流体必须经常更换或具有系统的内部降级。一个示例包括被称为交换冷却器的等焓冷却。此类系统在暖湿环境中通常是效率低的。因此，解决传统系统的缺陷的空气调节器或致冷器是所期望的。此外，传统的防护服冷却装置使用冷水或冰来进行内部冷却。这类冷却是重且效率低的。因此，解决传统防护服的这些缺陷的致冷器也是所期望的。

发明内容

提供一种致冷器系统。如本文所描述，所述致冷器系统可包括制冷流体、蒸发流体和蒸发器，所述蒸发器接触所述制冷流体和所述蒸发流体以致使所述制冷流体的一部分蒸发。所述致冷器系统还可以包括：输出热交换器，所述输出热交换器接收相邻制冷流体的至少一部分并且通过将所述热交换器的外部环境的热传递到所述相邻制冷流体来提高所述相邻制冷流体的所述至少一部分的温度。所述热交换器将所述相邻制冷流体的所述部分引导回到所述蒸发器。所述致冷器系统还可以包括分离器，所述分离器接收所述蒸发流体和所述蒸发的制冷流体并且通过使两者与分离组分接触而将它们分离，得到分离的蒸发流体和经处理的制冷组分，从而允许所述分离出的蒸发流体返回到所述蒸发器。所述致冷器系统还可以包括再生器，所述再生器接收经处理的制冷组分并且隔离其中的制冷流体以返回到所述蒸发器。所述密封流体致冷器系统可使所述制冷流体和所述蒸发流体在超过大气压力小于2巴的压力下工作。

提供一种级联蒸发器。如本文所描述，所述级联蒸发器可包括蒸发流体入口、制冷剂流体储集器和第一蒸发器级，所述第一蒸发器级被配置为接收蒸发流体并且使所述蒸发流体与处于第一温度的制冷剂流体接触，使得所述制冷剂流体的一部分蒸发并且与所述蒸发流体作为满载流体一起输送。所述级联蒸发器可包括第二蒸发器级，所述第二蒸发器级被配置为接收所述满载流体并且进一步被配置为使所述满载流体与处于第二温度的所述制冷剂流体接触，使得所述制冷剂流体的一部分蒸发并且与所述满载流体一起输送而形成第二满载流体。

附图说明

图1示出根据本公开的实施方案的密封致冷器系统的示意图。

图2示出根据本公开的实施方案的可与图1的致冷器系统一起使用的级联蒸发器的示意图。

图3示出根据本公开的实施方案的可与图1的致冷器系统一起使用的多通道级联蒸发器的示意图。

图4示出根据本公开的实施方案的级联蒸发板致冷器系统的示意图。

图5示出根据本公开的实施方案的级联蒸发起泡器致冷器系统的示意图。

图6示出根据本公开的实施方案的与图3的致冷器系统有关的生理计量图。

图7示出根据本公开的实施方案的与图4的致冷器系统有关的生理计量图。

图8A示出内部环境受控的个人防护系统的示例的前视图。

图8B示出图8A的内部环境受控的个人防护系统的示例的后视图。

图9示出内部冷却系统的实施方案。

图10A示出内部冷却系统的另一个实施方案的后视透视图的顶部部分。

图10B示出图10A的内部冷却系统的实施方案的前视透视图。

图11A示出局部化内部冷却系统的实施方案的透视图。

图11B示出图11A的局部化内部冷却系统的实施方案的详细透视图。

具体实施方式

本发明涉及一种使制冷剂流体变冷的致冷器系统，所述制冷剂流体可用于经由热交换器降低目标环境(例如，房间的空气、装置内部、密封服内的身体等)的温度。例如，本发明的实施方案设想到使衣服保持干燥，因此蒸发过程允许人体变冷。根据各种实施方案，致冷器系统是低压密封流体回路。致冷器使用蒸发来将潜热从制冷剂拉出。如下文更详细地讨论，多种蒸发机构可适合于将潜热从制冷剂拉出，一些示例包括起泡器和板式蒸发器，但这些示例不是机构的唯一示例，因为使制冷剂流体与蒸发器流体接触的其他合适蒸发器也是合适的。将热从制冷剂流体直接拉出，并且随后传送到热交换器。蒸发不是专门用于冷却蒸发流体(例如，空气)，而是用于产生适合于在目标环境热交换器内循环的变冷的制冷剂储集器/槽。在本文的公开内容的各个方面中，蒸发流体(例如，空气)用于限制从停留在湿球温度以下的制冷剂流体(例如，水)拉出的热量。在其他方面中，密封服内的身体变成蒸发器，并且致冷作用使人的皮肤和循环系统变冷。

在本文讨论的各种实施方案中，制冷剂流体与蒸发流体之间的接触可能是分级的。蒸发器的分级可使制冷剂温度降低到湿球温度以下同时接近露点温度，从而允许制冷剂变得比单级系统冷，在本文中也公开并设想到单级系统。蒸发器的分级允许制冷剂在不同温度的槽/储集器之间级联。制冷剂槽/储集器的温度梯度对在相反方向上有效地级联的进入的蒸发流体加热。使蒸发流体变暖转而降低相对湿度(RH)，使得在通过多个湿润的板时，蒸发将使制冷剂流体冷却。根据这个过程，每个较暖的制冷剂槽/储集器可能会向经过的蒸发流体流添加水分，在制冷剂流体逐级通过蒸发器的级时，这从制冷剂流体移除额外的热。冷却的制冷剂被传送到变冷的水回路。饱和的蒸发流体随后可被传送通过一连串级，所述级被配置为使蒸发流体与蒸发的制冷剂流体分离。在本文中设想到的其他实施方案中，蒸发器和/或分离器可具有多条级联路径，所述多条级联路径提供能够加快蒸发和分离的连续的高蒸汽压力。

基本上密封的回路含有工作制冷剂流体、蒸发流体和分离组分(适合于使制冷剂与蒸发流体分离)，使得系统部件/流体无一者显著地展开或暴露于环境空气中。密封系统去除由于细菌生长和钙化导致的污垢，所述细菌生长和钙化导致通路的污垢。

在下文参考致冷器系统100的示例说明来讨论所述致冷器系统的各个方面、实施方案和示例。所述各个方面、实施方案和示例可单独地结合到所述系统中或彼此按任何合适的组合包括。

根据各种实施方案，如图1所示，致冷器系统100包括密封回路，所述密封回路适当地处理制冷流体50和蒸发流体60以降低目标环境(例如，房间的空气、装置内部、密封服内的身体或其中降低的温度是所期望的其他合适环境)中的温度。致冷器系统100包括蒸发器200、分离器300和再生器400。致冷器系统100还可以包括一个或多个热交换器(例如，500、600、700、826)。蒸发器200、热交换器(例如，500、600、700、826)、分离器300和再生器400使制冷流体50、蒸发流体60和/或分离组分90维持在基本上密封的系统中，所述基本上密封的系统在使制冷流体50和蒸发流体60循环的过程中在接近环境大气压力下工作。此低或近大气压力允许致冷器系统的有限能量输入和简化构造以便工作。如本文所使用，低压力是指超过环境压力小于3巴的内部系统压力。根据各种实施方案，所述系统是在超过环境压力小于2巴的压力下工作。根据各种实施方案，所述系统是在超过环境压力小于1¹/₂巴的压力下工作。根据各种实施方案，所述系统是在超过环境压力1/10巴与1巴之间的压力下工作。

蒸发器200使制冷流体50与蒸发流体60彼此接触。所述流体之间的此接触允许一部分的制冷流体50蒸发并且随蒸发流体60一起输送。这形成了满载流体70。满载流体70可具有高达100％相对湿度(RH)和低至大于0％RH的任何值的饱和度。然而，应了解，当蒸发流体较接近于100％RH时，致冷器系统100可能会体验到更高的效率。在制冷流体50蒸发时，与蒸发相邻的制冷流体50的温度下降，从而形成较冷的相邻制冷剂流体60C。在一些实施方案中，此较冷的制冷剂流体60C可被传送到热交换器(例如，500)以降低目标环境的温度。另外地或另选地，蒸发器200可包括用于使蒸发流体60与制冷流体50接触的一个或多个级。在下文更详细地讨论此类多级蒸发器系统，但这允许蒸发流体60通过所述级而变暖，从而允许它连续地输送越来越多的蒸发的制冷剂，实现相邻制冷剂的更大程度的冷却。

根据各种实施方案，蒸发器200接收基本上空载的蒸发流体60，这意味着蒸发流体60基本上没有蒸发的制冷流体50或相对湿度较低。例如，空载蒸发流体60可具有小于10％的相对湿度。优选地，空载的相对湿度小于5％。为了接收空载的蒸发流体60，蒸发器200与分离器300流体连通，所述分离器可操作地使制冷剂蒸汽与蒸发流体分离。

分离器300接收满载蒸发流体70(例如，蒸发流体60与蒸发的制冷流体的混合物)并且将该两者分离。在一个示例中，这是通过使满载流体70与分离组分80接触而导致分离的或空载的蒸发流体60和经处理的制冷组分90来完成。在各个示例中，经处理的制冷组分90是分离组分80与制冷流体50的混合物，从而允许空载的蒸发流体60返回到蒸发器200。根据各种实施方案，分离器300可包括用于使蒸发流体60与蒸发的制冷流体70相互分离的一个或多个级。虽然可以在单个级中进行该分离，但多级分离器系统也是能设想到并且在下文更详细地进行讨论。

根据各种实施方案，分离器300是液体干燥器。在此类实施方案中，分离组分80是液体干燥剂。在一个示例中，液体干燥剂包括乙二醇。在一些实施方案中，其中制冷剂是水或盐水并且蒸发流体是大气空气，满载流体70(例如，水蒸汽和空气)与乙二醇接触以将空气与水蒸汽分离。空气随后可返回到蒸发器200，而经处理的制冷剂组分90(例如，水和乙二醇的混合物)被送往由系统进一步处理。

如上文所讨论，所述系统可以是基本上密封的，这意味着制冷剂流体50、蒸发流体60和分离组分80的含量基本上得到维持，而不会显著地流失到环境中。因此，在分离组分80是乙二醇的实例中，所述系统可以在不向系统添加额外乙二醇的情况下长期工作。在一些实施方案中，蒸发流体可以是惰性气体。例如，氧气在大气空气混合物中可用惰性气体来替换，进一步延长乙二醇使用寿命。在没有污染的情况下，用于气体和液体的管道系统在致冷器系统100中保持基本上自由流动。

根据一些实施方案，可通过供应液体干燥剂的额外源或储集器来缓冲冷却需求需要的峰值能量要求。所述额外液体干燥剂可从远程储集器递送到流体回路。这样，所述额外液体干燥剂可在运行致冷器100的总体电力网络的峰值需求时间以外的时间再生。所述再生也可以用能量源来进行，诸如来自系统的废热或诸如太阳能的局部化源。

干燥剂循环作为蒸发的镜像，其中蒸发的湿球极限用干燥剂球温度替换。为了维持高的吸收率，蒸汽压力和干燥剂的温度应保持为低。热级联提供了使蒸汽的温度与槽匹配的手段。在此循环中，最冷的干燥剂是最多的并且最后用于使水从空气脱离。这使吸收率保持为高。与蒸发一样，双空气流提高了吸收率。

再生器400接收经处理的制冷组分并且隔离其中的制冷流体50以返回到蒸发器200。根据各种实施方案，再生器400包括蒸馏器，所述蒸馏器被配置为通过加热制冷流体与干燥剂的混合物并且使制冷流体蒸发来将制冷流体与干燥剂分离。再生器400与蒸发器200和分离器300流体连通。再生器400与分离器300之间的流体连通允许分离的干燥剂被引导回到分离器300。再生器与蒸发器之间的流体连通允许分离的制冷流体50被引导回到蒸发器。

根据一个示例，经处理的制冷剂组分90是稀释的干燥剂(例如，用水稀释的乙二醇)。可通过使稀释的干燥剂通过再生器400(诸如蒸馏器)来再生稀释的干燥剂。在蒸馏器400中，温度可达到足以使制冷剂蒸发的温度，例如220F。所述高温使制冷剂(例如，水)蒸发，制冷剂在返回管线中冷凝。在各个示例中，干燥剂在制冷剂沸点以上可以是极度热稳定的，例如，乙二醇在高达约300F时仍可以是稳定的。在商用蒸馏器中再生稀释的干燥剂以纯化或分离水与干燥剂可在对干燥剂具有有限的过热和损坏的情况下完成。

根据各种实施方案，致冷器系统100还可以包括一个或多个热交换器。这些热交换器可包括与外部环境进行热交换的热交换器和/或在内部进行热交换的热交换器。

在各种实施方案中，致冷器系统100包括输出热交换器500，所述输出热交换器被配置为接收至少一部分的变冷的相邻制冷流体60C并且通过将在热交换器外部的环境10(例如，用于冷却的目标环境)的热传递到相邻制冷流体60C来提高相邻制冷流体的温度。相邻制冷流体在它通过热交换器500的路径期间变热，因为它从环境10吸收能量。变热的制冷流体60H随后被传送回到蒸发器200。因此，在制冷流体50是水的实施方案中，冷水被传送到热交换器500(例如，房间辐射器热交换器)并且使热交换器500周围的环境变冷(并且在需要时进行除湿)。热交换器500将该部分的相邻制冷流体引导回到蒸发器200。此液体回路提供简易的热传递，而上文讨论的蒸发器与分离器之间的短蒸汽路径使气动损失降至最少。

在各种实施方案中，致冷器系统100包括内部热交换器700。内部热交换器700可操作以使来自致冷器系统100内部的不同源的热进行交换。该源可包括在不同的流体流之间进行热交换。例如，在再生器400是蒸馏器的实施方案中，交叉流液体热交换器700(例如，图4、图5和图6中的710)可用外出的分离的流(例如，干燥剂和水)对进入再生器400中的经处理的制冷剂组分90(例如，稀释乙二醇)流进行预热。这使所述流的温差最小化，使进入的流先达到较高温度再在再生器中进行加热，并且使外出的流降低到较低温度再对其进行进一步冷却。添加热量以达到使蒸汽从液体中逃逸的沸点。在离开蒸馏器之后，用外部热交换器600来使制冷剂(例如，水)和纯乙二醇冷却，并且使其以近环境温度返回到蒸发器200和分离器300。这样可通过限制将水、干燥剂和从水分离级回收的能量进行混合的化学热的损失来提高效率。

另外地或另选地，致冷器系统100包括内部热交换器700(例如，图4、图5和图6中的720)，在外出的满载蒸发流体70与从再生器400返回的制冷剂50之间进行热交换。内部热交换器使满载蒸发流体70与制冷剂50之间的温差最小化。例如，在制冷剂在蒸发器200中使用之前，满载蒸发流体70可以帮助降低制冷剂50的温度。这样提高了系统的效率，因为系统能够在蒸发器200中更容易地降低制冷剂50的温度。一般来说，螺旋交叉流液体热交换器可以针对有限的大小成本来提高系统性能并且因此提高系统效率。

在各种实施方案中，致冷器系统100包括外部热交换器600。外部热交换器600将致冷器系统100内部的热与致冷器系统100外部的环境空气进行交换。在致冷器系统100外部的环境空气是除了目标环境10中的空气以外的空气。例如，如果致冷器系统100冷却建筑物中的空气，则外部热交换器600将与建筑物外部的环境空气进行热交换。在另一个示例中，如果致冷器系统100冷却特定房间中的空气，则外部热交换器600将与该房间外部的环境空气(诸如在另一个房间中或在建筑物外部的空气)进行热交换。在另一个示例中，如果致冷器系统100冷却用户可穿戴的防护服中的空气，则热交换器600将与防护服外部(例如，外表面、热交换器，或防护服外部的环境空气)、该房间中的空气、另一个房间中的空气或建筑物外部进行热交换。根据各个示例，外部热交换器600接收来自再生器的制冷流体、将制冷流体的热与外部环境空气进行交换并且将制冷流体引导到蒸发器。另外地或另选地，外部热交换器600接收来自再生器400的分离组分90并且将分离组分90以近环境温度引导到分离器300。另外地或另选地，外部热交换器600接收来自分离器的蒸发流体60并且与外部的环境空气进行热交换，从而降低蒸发流体60的温度。热交换器600随后将蒸发流体60引导到蒸发器200。

根据各种实施方案，制冷流体50包括易于在干燥空气中蒸发的任何合适流体。优选地，这是在近环境压力下完成。制冷流体50也是优选地能够通过蒸发以及从相邻制冷剂移除热量来显著地降低其自身温度的制冷流体。制冷流体50也是优选地能够容易地在输出热交换器500中吸收热量从而允许冷却目标环境的制冷流体。在一个示例中，制冷流体可包括水。另外地或另选地，制冷流体可以是流体与盐成分(诸如盐水)的混合物。可用盐来调节水以降低冰点并减小表面张力。这允许变冷的回路提供制冷温度和冷冻温度。在另一个示例中，制冷流体50可包括异丙醇。本文中应了解，任何合适的流体可用作制冷剂。

根据各种实施方案，蒸发流体60包括使一部分的制冷流体50蒸发并且适当地输送所述制冷流体的任何合适流体。在一个示例中，蒸发流体50包括空气(例如，环境的典型气体的任何组合，诸如人类呼吸的气体)。在另一个示例中，蒸发流体50包括惰性气体，诸如氩气。在另一个示例中，蒸发流体包括具有低反应性的气体，诸如二氧化碳。本文中应了解，任何合适的流体可用作蒸发流体50。

根据各种实施方案，如图2所示，上文参看图1讨论的蒸发器200可包括蒸发级210的级联。如图2所示，蒸发器200可以是致冷器系统100的一部分。然而，应了解，如所示，级联蒸发器210可作为其他类型的系统(诸如加湿器)中的蒸发器而被包括。

级联蒸发器200包括多个蒸发级(例如，220、222、224、226、228)。这些不同级中的每一者符合不同的温度区段。这些不同的温度区段可在每一级处将蒸发流体60(例如，空气流)预热到较高的相对温度。这样限制蒸发流体60(例如，空气流)接近总饱和度(例如，100％相对湿度)。不同的蒸发级(例如，220、222、224、226、228)还可以包括不同的制冷剂槽/储集器。所述不同的制冷剂槽/储集器还与制冷剂的不同温度有关。在不同的级中，蒸发流体60和制冷剂流体50彼此接触(例如，下文描述的板式蒸发器实施方案)。不同级中的每一者处的接触允许流体在一个温度范围内彼此接触。随着温度升高，蒸发流体可从制冷剂吸收更多蒸汽。每一级用蒸发流体60(例如，空气流)以绝热方式冷却制冷剂流体50，所述冷却以处于第一相对湿度(RH)(例如，～10％RH)的蒸汽来开始并且使制冷剂流体50(例如，水)从处于较高相对湿度(例如，～40％RH)的蒸发器机构(例如，湿润的板式水膜)蒸发。该蒸汽随后被引入到足够暖的级中，使蒸汽掉回到较低的相对湿度(例如，～10％RH)，其中制冷剂流体50(例如水)的蒸发和所得热提取可以继续。蒸发器200使制冷剂流体50(例如，水)以某一速率循环，所述速率限制制冷剂流体50的完全蒸发，从而允许在每一级处显著地冷却相邻制冷剂并且随后将变冷的制冷剂流体50收集到储集器中。由于在蒸发期间从周围环境提取热量/能量，因此与蒸汽接触的液体能够降低液体温度，因为单分子表面张力皮肤上的热传导比可从气体拉取的热量高。例如，在板式蒸发器240中，所述系统在板上维持薄表面膜，所述薄表面膜连续地排放到所述板放置于的槽中。

如图2所示，最低湿度的蒸发流体60c是在与最冷制冷剂流体50c离开的同一个级上进入。在级220中，蒸发流体E1具有第一湿度和第一温度，并且接触具有第一温度的制冷剂R5。一部分制冷剂蒸发并且与蒸发流体混合。制冷剂蒸汽随后与蒸发流体一起输送到级222。在级222中，蒸发流体E2具有第二湿度和第二温度，并且接触具有第二温度的制冷剂R4。此处，一部分制冷剂蒸发并且与蒸发流体混合。制冷剂蒸汽随后与蒸发流体一起输送到级224。在级224中，蒸发流体E3具有第三湿度和第三温度，并且接触具有第三温度的制冷剂R3。此处，一部分制冷剂蒸发并且与蒸发流体混合。制冷剂蒸汽随后与蒸发流体一起输送到级226。在级226中，蒸发流体E4具有第四湿度和第四温度，并且接触具有第四温度的制冷剂R2。此处，一部分制冷剂蒸发并且与蒸发流体混合。制冷剂蒸汽随后与蒸发流体一起输送到级228。

在级228中，蒸发流体E5具有第五湿度和第五温度，并且接触具有第五温度的制冷剂R1。此处，更多制冷剂蒸发并且与蒸发流体混合。制冷剂蒸汽随后与蒸发流体60H一起被输送出去。制冷剂的温度是从R1-R5减小。蒸发流体的温度是从E1-E5升高。这样允许蒸发流体的RH随着每一连续温度升高而降低，从而允许它吸收更多蒸汽。这样，在与制冷剂的较宽接触范围内，蒸发流体继续能使制冷剂蒸发。图6中的图表提供了该活动性的详细特性并且在下文更详细地讨论。

根据各种实施方案，如图3所示，蒸发器可包括将蒸发级级联蒸发器相连接的多个通道。类似于图2，最低湿度的蒸发流体60c与较冷制冷剂流体在同一个级上进入。在此实施方案中，蒸发流体60c沿着两个不同通道而行。在级230中，蒸发流体E1是沿着第一通道的第一蒸发级并且具有第一湿度和第一温度并接触具有第一温度的制冷剂R6。一部分制冷剂蒸发并且与蒸发流体混合。制冷剂蒸汽随后与蒸发流体一起输送到级234。在级234中，蒸发流体E3具有第二湿度和第二温度，并且接触具有第二温度的制冷剂R4。此处，一部分制冷剂蒸发并且与蒸发流体混合。制冷剂蒸汽随后与蒸发流体一起输送到级238。在级238中，蒸发流体E5具有第三湿度和第三温度，并且接触具有第三温度的制冷剂R2。此处，一部分制冷剂蒸发并且与蒸发流体混合。制冷剂蒸汽随后与蒸发流体60H一起被输送出去。

使蒸发流体变暖转而降低相对湿度(RH)，使得在通过多个级(例如，湿润的板或起泡器等)时，蒸发将使制冷剂(例如，水膜)冷却。以此方式，每个较暖的槽可向经过的蒸发流体(例如，空气流)添加蒸汽，所述蒸发流体从制冷剂(例如，下降的水膜)移除额外的热。来自底部槽的变冷的制冷剂(例如，水)被传送到变冷的水回路。同时，饱和的蒸发流体(例如，空气)通过被传送通过一连串槽以将制冷剂蒸汽与蒸发流体分离(例如，经由在变干之前浓度一直增大的液体干燥剂湿润的板)并且返回到蒸发器来再生。该种设计(以及下文所见的具有多个级联路径的变形)提供能够加快蒸发与分离(例如，干燥)的连续高蒸汽压力。

单独的通道在级232中开始。在级232中，蒸发流体E2是沿着第一通道的第一蒸发级并且具有第一湿度和第一温度并接触具有第一温度(例如，最冷的温度)的制冷剂R6。一部分制冷剂蒸发并且与蒸发流体混合。制冷剂蒸汽随后与蒸发流体一起输送到级236。在级236中，蒸发流体E4具有第二湿度和第二温度，并且接触具有第二温度的制冷剂R3。此处，一部分制冷剂蒸发并且与蒸发流体混合。制冷剂蒸汽随后与蒸发流体一起输送到级240。在级240中，蒸发流体E6具有第三湿度和第三温度，并且接触具有第三温度的制冷剂R1。此处，一部分制冷剂蒸发并且与蒸发流体混合。制冷剂蒸汽随后与蒸发流体60H一起被输送出去。

在该系统和过程中，在制冷剂沿着级240再到238再到236再到234再到232再到230的整个范围流动时，制冷剂的温度在连续级联中从R1-R6降低。蒸发流体的温度沿着一条路径从E1到E3到E5升高并且沿着另一条路径从E2到E4到E6升高。这样允许蒸发流体的RH由于较大的连续温度升高而降低更大的量，从而允许它吸收更多蒸汽。这样，在与制冷剂的较宽接触范围内，在每个通道内，蒸发流体继续能使制冷剂蒸发。图7中的图表提供了该活动性的详细特性并且在下文更详细地讨论。

图3的双通道级联蒸发器212和图2的单通道级联蒸发器210可单独地使用或与本文讨论的各种致冷器(或其他系统)结合使用。虽然在图4和图5中仅示出与一个系统一起使用，但图4和图5的系统同样可以与未图示的其他系统一起使用。

根据各种实施方案，液体干燥剂还可以包括具有多个级联干燥级的级联液体干燥器，其中使满载的蒸发流体70与液体干燥剂的多个级接触以顺序地干燥蒸发流体或使蒸发流体与制冷剂分离。此类液体干燥器类似于上文所示的蒸发器。此级联干燥器的示例示出于图4和图5中。

根据各种实施方案，如图4所示，致冷器系统100可包括具有级联蒸发级210的蒸发器200。所述级中的每一者包括板260的堆叠。如图4所示，低温干燥空气流60C经由导管64进入蒸发器200中。空气流60传递通过级联蒸发级210，所述级联蒸发级接触蒸发板堆叠260中的一者或多者。根据一个实施方案，板堆叠260中的每一者可包括经由水50湿润从而在上面形成膜表面的板。所述板可间隔开以容纳空气流。间距可以是50密耳到500密耳。在一个示例中，板间隔开约75密耳。该间距被配置为对经过的空气流施加最小的阻力，同时使干燥空气接近于膜表面。在一个示例中，所述流容纳约140cfm的空气流，所述空气流可适合于获得1.5T的制冷。然而，也设想到较高和较低的空气流。例如，空气流可以是25cfm到500cfm。板堆叠中的每一者可包括槽215。每个后续的板堆叠可与前一个槽连通，使得水可从一个级倾注到下一个，从水流50H开始并且前进到级联的另一端并且作为温度降低的水流50C离开。槽中的板组件用来自板或板堆叠中的每一者的顶部的液体源来湿润。薄膜可按由循环泵决定的速率沿着表面往下延伸到槽。板表面可用流体来湿润，使得在沿着表面缓慢流动时它发生粘附。在各个示例中，可使用塑料织物和/或筛网来形成所述板。在其他示例中，可使用导电板。

在各种实施方案中，可使用堆叠间泵274来将水从一个级和槽驱动到下一个级和槽。滴滤网290可横跨板堆叠以使上面的水分散。

空气流可在相反方向上从一个级流动到下一个级来前进，以空气流60C开始并且前进到另一端，形成为温度升高的空气流60H。如本文所讨论，空气拾取水蒸汽，而形成满载空气70。可经由鼓风机275将空气驱动通过所述系统。这可在所述系统中在小至约1/10巴的压力下工作。

如图4所示的致冷器系统100还可以包括分离器300。分离器300可以是如所示的蒸发器的镜像，或者它可包括不同类型的分离器，诸如本文公开或以其他方式已知的另一种分离器。此处，分离器300被示出为经由导管62接收满载空气70的级联堆叠板310分离器。所述级中的每一者包括板的堆叠360。如图4所示，低满载空气经由导管62进入分离器300中。空气流70传递通过级联分离器级310，接触分离器板堆叠360中的一者或多者或者更明确地说分布在板堆叠360上面的乙二醇80。板堆叠360可包括经由乙二醇80湿润从而在上面形成膜表面的板。滴滤网390可横跨板堆叠310以使上面的水分散。所述板可间隔开以容纳空气流。间距可以是50密耳到500密耳。在一个示例中，板间隔开约75密耳。与蒸发器一样，间距被配置为对经过的空气流施加最小的阻力，同时使满载空气70接近于膜表面。在一个示例中，所述流与蒸发器的流相同。

板堆叠310中的每一者可包括槽315。每个后续的板堆叠可与前一个槽连通，使得乙二醇可从一个级倾注到下一个，从来自所述级的末端上的再生器400的乙二醇流开始，在所述末端干燥空气61离开而进入导管64中。乙二醇前进到级联的另一端并且作为经处理的制冷剂组分90(例如，水与乙二醇的混合物)离开。槽中的板组件用来自板或板堆叠中的每一者的顶部的乙二醇供应源来湿润。薄膜可按由循环泵335决定的速率沿着表面往下延伸到槽。循环泵可将乙二醇引导通过槽间热交换器620。槽间热交换器620在环境空气40(并非目标环境空气)与乙二醇之间进行热传递，使乙二醇温度偏向到接近于环境温度。

空气流可相对于乙二醇在相反方向上从一个级流动到下一个级来前进，以空气流70开始并且前进到另一端，形成为空气流61。可经由导管64将干燥空气61引导到蒸发器200。导管64可将干燥空气61传递通过环境空气热交换器610(并非目标环境空气)，将空气流61偏向环境温度，再将空气作为冷干燥空气60C重新引入到蒸发器200中。

经处理的制冷剂组分90被引导到再生器400。如所示，再生器400是具有加热器420的蒸馏器。加热器420将经处理的制冷剂组分90加热到水发生蒸发的沸点，由此将水与乙二醇分离。沿着冷凝物管线410将水引导回到蒸发器，作为水50H进入。沿着干燥剂管线423将乙二醇引导回到分离器300。再生器包括交叉流热交换器720，所述交叉流热交换器在水冷凝物、乙二醇和经处理的制冷剂组分90之间进行热交换，使该三者偏向到类似的温度。在离开再生器400之后，冷凝物管线可传递通过环境空气交换器650，从而降低冷凝物温度。冷凝物可经由蒸馏器水泵455驱动并且被引导到第二热交换器，所述第二热交换器使水温和满载空气60H的温度偏向为类似的。水随后作为水50H被引导回到蒸发器并且被引入到第一蒸发器堆叠中。

将乙二醇从蒸馏器引导出来，作为已再生并且经由强干燥剂泵750驱动的强干燥剂。乙二醇可传递通过环境热交换器630，使乙二醇温度降低到较接近于环境空气温度(并非目标空气温度)并且返回到分离器300回路。另外地或另选地，乙二醇可返回到乙二醇储集器610以便储存。

蒸发器可经由热交换器500将变冷的水50C或50D引导到目标环境10。变冷的水50C是最冷的水并且可经由导管511来引导。可经由泵270将此流泵抽通过交换器500。该水在此时是回路中最冷的，并且因此，热交换器510可用于在目标环境10中从空气15提取最多的热。水50D是中间温度并且可经由导管513引导到热交换器520。此水源可用于最小化环境10中的空气15造成的冷凝，因为它不是很冷但仍可足以使空气15的温度降低适当的量。经由导管517将来自热交换器500的水引导回到蒸发器200。

虽然关于组分(例如，作为制冷剂的水、作为蒸发流体的空气、堆叠板和蒸发机构等)的特定示例来描述了图4，但应了解，如本文描述的各种组分的其他实施方案或示例在本文中可被替代，而不会脱离本公开的范围。

根据各种实施方案，如图5所示，致冷器系统可包括级联蒸发气泡致冷器系统。

根据各种实施方案，如图5所示，致冷器系统100可包括具有级联蒸发级210的蒸发器200。所述级中的每一者包括起泡器265。如图5所示，低温干燥空气流60C经由导管65进入蒸发器200中。空气流60C传递通过级联蒸发级210，接触蒸发起泡器槽265中的一者或多者。根据一个实施方案，蒸发起泡器槽265中的每一者可包括多个槽，在所述槽中，空气60通过水50起泡，致使一些水50蒸发。可选择槽215的深度以容纳空气流并且最大化蒸发以降低槽温度。所述槽中的每一者可相连接，使得在温度降低时，水50可沿着塔倾注。水可从一个级倾注到下一个，从水流50H开始并且前进到级联的另一端并且作为温度降低的水流50C离开。

在各种实施方案中，泵270可用于将水从最后一个槽驱动到热交换器500。热交换器500可包括适合于监视和控制到目标环境10的输出的湿度筛501或蒸发阀502中的一者或多者。

空气流可在相反方向上从一个级流动到下一个级来前进，以空气流60C开始并且前进到另一端，形成为温度升高的空气流60H。如本文所讨论，通过在每个级处通过槽起泡，空气拾取水蒸汽，而形成满载空气70。可经由鼓风机275将空气驱动通过所述系统。这可在所述系统中在小至约1/10巴的压力下工作。

如图5所示的致冷器系统100还可以包括分离器300。分离器300可以是如所示的蒸发器的镜像，或者它可包括不同类型的分离器，诸如本文公开或以其他方式已知的另一种分离器。此处，分离器300被示出为经由导管71接收满载空气70的级联起泡器分离器310。所述级中的每一者包括槽365。如图5所示，满载空气经由导管71进入分离器300中。空气流70传递通过级联分离器级310，接触分离器槽365中的一者或多者或者更明确地说槽365内的乙二醇80。在一个示例中，所述流与蒸发器的流相同。

级310中的每一者可包括槽315。每个后续的槽可与前一个槽连通，使得乙二醇可从一个级倾注到下一个，以来自再生器400的乙二醇流开始。乙二醇前进到级联的另一端并且作为经处理的制冷剂组分90(例如，水与乙二醇的混合物)离开。

空气流可相对于乙二醇在相反方向上从一个级流动到下一个级来前进，以空气流70开始并且前进到另一端，形成为空气流61。可经由导管64将干燥空气61引导到蒸发器200，并且在导管65处注入。导管64可将干燥空气61传递通过环境空气热交换器610(并非目标环境空气)，将空气流61偏向环境温度，再将空气作为冷干燥空气60C重新引入到蒸发器200中。交换器610可以是单个交换器或者它可以是较大型交换器600的一部分。

经处理的制冷剂组分90被引导到再生器400。泵346可用于将组分90驱动到再生器400。如所示，再生器400是具有加热器420的蒸馏器。再生器可经由隔热物408来隔热以帮助维持其中的温度和效率。加热器420将经处理的制冷剂组分90加热到水发生蒸发的沸点，由此将水与乙二醇分离。沿着冷凝物管线410将水引导回到蒸发器，作为水50H进入。可经由泵455来驱动水。沿着干燥剂管线423将乙二醇引导回到分离器300。再生器包括交叉流热交换器720，所述交叉流热交换器在水冷凝物、乙二醇和经处理的制冷剂组分90之间进行热交换，使该三者偏向到类似的温度。本文中公开的致冷器的效率与蒸汽与乙二醇之间的混合的蒸馏器不可回收的化学热、水和气体的泵抽损失和隔热损耗有关。水需要1000BTU/LB来沸腾。交叉流热交换器可通过使用外出的加热流来回收此能量的大部分。此类交换器可将水与液体干燥剂分离，其中进入的流与离开的流之间相差10华氏度至20华氏度。在1BTU/LB-F的特定热时，分离成本仅是10-20BTU/LB。大多数液体干燥剂的混合的化学热是50-100BTU/LB，并且如果忽略其他热能损耗(泵抽和隔热)，则并不总是能被回收。对于60-120BTU/LB，可分离干燥剂。

在离开再生器400之后，冷凝物管线410可传递通过环境空气交换器600，从而降低冷凝物温度。冷凝物可经由蒸馏器水泵455驱动并且被引导到第二热交换器，所述第二热交换器使水温和满载空气60H的温度偏向为类似的。水随后作为水50H被引导回到蒸发器并且被引入到第一蒸发器堆叠中。

将乙二醇从蒸馏器引导出来，作为已再生的强干燥剂。乙二醇可传递通过环境热交换器630，使乙二醇温度降低到较接近于环境空气温度(并非目标空气温度)并且返回到分离器300回路。热交换器630可被隔离或可形成热交换器600的一部分。

蒸发器可经由热交换器500将变冷的水50C引导到目标环境10。变冷的水50C是最冷的水并且可经由泵270引导到热交换器500。经由导管517将来自热交换器500的水引导回到蒸发器200。

虽然关于组分(例如，作为制冷剂的水、作为蒸发流体的空气、堆叠板和蒸发机构等)的特定示例来描述了图5，但应了解，如本文描述的各种组分的其他实施方案或示例在本文中可被替代，而不会脱离本公开的范围。

图5的致冷器具有密封的液体回路，所述密封的液体回路经由气泡接触制冷剂和蒸发空气。空气流温度和RH的仪表化证明了水被冷却到湿球以下。在具有0.3L液体的一个实验中，水被冷却14华氏度，而干燥剂得到16华氏度。湿球具有下降10华氏度的蒸汽温度，证明了膜冷却。致冷器系统在分级鼓泡塔中使具有空气的制冷流体蒸发，如此将潜热从制冷剂流体移除。每个级从下面的冷却器接收近湿球蒸汽并且由于较高的温度可继续吸收水。循环允许单个干燥空气源将水从冷底部盘吸收到环境温度的顶盘。最干燥的空气进入底盘，在所述底盘处收集最冷的水。将热从水拉出以支持蒸发，使得水接近露点，露点比湿气上升空气柱的湿球温度冷。变冷的水随后被递送到房间辐射器，其中它用于提供对环境空气的冷却。

湿球温度蒸汽离开蒸发器的顶部级并且被泵抽到液体干燥剂烘干器。其中，它通过分级液体乙二醇来起泡，所述分级液体乙二醇在顶部是最纯的并且在底部被稀释。稀释的乙二醇离开烘干器，被吸收的蒸汽的潜热变暖，并且传递通过交叉流热交换器，所述交叉流热交换器使混合物升高到几乎沸腾，其中电加热器添加足够的能量来使水沸腾。蒸汽在热交换器中冷凝并且在环境热交换器以及在变冷的潮湿空气出口上的另一个交叉流交换器中冷却之后返回到所述蒸发器。返回的乙二醇随后通过环境热交换器来冷却并且以几乎完全的强度返回到烘干器。

根据各种实施方案，如图6所示，提供生理计量图，所述生理计量图提供与图2的致冷器系统有关的预期信息。所述生理计量图示出冷却蒸发级如何联接。它表明，进入两个槽的10％RH空气在五个级中可使空气温度降低。所示的图包括由表示通过蒸发冷却的对角线(向上和向左)连接的大点。向上和向左延伸的每个箭头表明，温度的下降是由蒸发的水导致，蒸发的水使空气中的水含量从20％升高到80％。离开较冷级的80％的空气中有一定量的水呈蒸汽的形式，该一定量的水可继续在上面的较暖的级中继续蒸发(并且因此从水中拉取热)。以此方式，水经由空气流的蒸发可继续从水吸收热，只要较暖的托盘在多级系统中穿行。在以上示例中，最低的湿球温度是40F并且起始温度是超过120F。请注意，通过在底部处具有足够的干燥空气流，20％RH可达到在20F以下的露点。

根据各种实施方案，如图7所示，提供生理计量图，所述生理计量图提供与图5的致冷器系统有关的预期信息。

槽的热级联提供持续蒸发，尽管空气的水含量增加。该单个热槽序列使空气保持在35％RH至80％RH之间。将两个干燥空气流引入在单独的蒸发轨道中会跳过相邻的槽，因为下一个较暖的槽可使空气保持在10％RH至40％RH之间。此蒸汽压力增加极大地加快了蒸发速率。(参见图7)。此致冷器系统的双通道蒸发级联(参见图3)方面与单个通道(参见图2)具有差异。请注意，在以上图中，交替的多组对角线(向上和向左)表示通过蒸发冷却。每个箭头表明，在水含量从10％RH升高到60％RH时，由蒸发的水导致温度降低。向上和向左的每个其他箭头表示沿着单个通道的顺序槽，其中之间的箭头表示沿着另一个通道的顺序槽。离开较冷级的60％的空气中有一定量的水呈蒸汽的形式，如果该一定量的水的温度上升得足够多，则它可继续蒸发。该图表明，通过跳过相邻的水槽进入到下一个槽，RH掉落到10％RH。以此方式，与水接触的上升的空气可继续从槽中的水吸收热，所述槽被排放到下一个较冷的槽中。换句话说，蒸汽轨道跳过一个槽，但水路径并非如图3中所示那样。

相邻箭头的重叠部分在那里吸收必须被移除的水的增加。在图7所示的示例中，最低的湿球温度是32华氏度，而起始温度是120华氏度。在低RH区域中，蒸发发生得快得多，这说明了图3的系统的意想不到的好处。请注意，通过在底部处具有足够的干燥空气流，10％RH蒸汽具有冰点以下的露点。

使用离开蒸发器的变冷的饱和空气，通过将蒸馏水从高侧热交换器传递通过交叉流液体/空气交换器来提高效率。这样使返回到蒸发器的水的温度降低到近湿球温度，由此降低所要求的蒸发冷却负荷。液体干燥剂在较低温度时能更好地起作用，因此可通过每个槽之间的液体的热交换器来从液体干燥剂移除热。

如上文所讨论，致冷器系统100在近环境压力下操作。结果，它们中的大部分可由挠性膜制成，所述挠性膜是薄的，导致热交换得到改善。压力增加到环境压力以上是由鼓风机和液体泵产生的压力差的结果。在一些实施方案中，这些可以被限制为小于1/2psig。这样简化了系统的大多数部件的设计和成本。

致冷器系统100还可以结合在个人冷却装置中。

例如，可在大部分部件(例如，除了泵和蒸馏器之外)是由热焊接到防水板中的塑料通道制成的情况下来建构致冷器100。辐射器可以是具有热焊冷水管线的板并且随后被松散地卷成圈使得空气可从中吹过。同样地，烘干器辐射器。两个分离器和蒸发器可由挠性面板制成。这样，所述系统可安装到衣服中，以便提供在皮肤上的冷表面和热释放外表面。乙二醇可以被更换并且在之后再生或依靠电池、燃料或燃料电池(产生电力和热)来工作。

低压/环境压力设计允许热交换器和大部分的内部管道装置由焊接的防水膜制成。此种设计需要的所有热交换器可通过焊接通路并且将阵列卷成空气可从中通过的松散的卷来制成。用于蒸馏器的交叉流热交换器可以以同样的方式来制造并且紧紧地卷绕，其中用隔热材料裹在外部。氨基甲酸乙酯织物可适应沸水温度并且可甚至适应电加热器元件。甚至，房间交换器可由膜制成。另选设计可展开所述装置并且将它挂在墙上，同时避免局部风扇。这种设计去除了常规系统需要的大多数的管件和配件。

致冷器系统100还可以包括提供用于感测和电力分配的控制系统。所述系统可具有数字和模拟输出和输入并且支持各种马达和加热器界面。功能柜将容纳致冷器系统，所述致冷器系统将通过导线控制系带和塑料管件连接到房间交换器。房间柜将容纳具有循环风扇的热交换器，从而允许它变成功能性AC单元。

应了解，制冷流体、蒸发流体和分离组分可包括如上文讨论的各种物质。虽然本文中不一定公开了这些物质的特定特性，但鉴于本文公开的系统的方面，这些特性将是本领域的普通技术人员所知的。因此，这些物质将被理解为可以此为准来使用。例如，本文中使用术语“相对湿度”，所述术语通常与水蒸汽相关联。但是，因为还设想到其他蒸汽物质(例如，异丙醇，因为作为一个示例，它可类似地用在所公开的致冷器系统中)，所以应了解，本领域的普通技术人员将理解与这些其他蒸汽类似的相对湿度。例如，这些物质的百分比相对湿度可通过下式来计算：

因此，可鉴于本文的公开内容来理解这些其他蒸汽的特性。在另一个示例中，制冷剂可以是盐水，盐水具有与蒸馏水不同的冰冻和沸腾温度。不过，本领域的普通技术人员将了解，此类物质(例如，盐水)对本文所提供的本公开的方面的适用性基于其已知的特性。因此，应理解，在本文中通过举例来描述水在其液态和气态下作为制冷剂的特定关系和特性。其他物质的关系是本领域的普通技术人员所理解的并且为了本公开的清楚和简洁起见未包括在本文中。

根据各种实施方案，提供一种个人冷却系统。在一些示例中，个人冷却系统的至少一部分可以不位于用户身上。在其他示例中，个人冷却系统完全地由用户支撑。在其他示例中，个人冷却系统基本上围封在可用的可穿戴物品(例如，便携式防护遮盖物、连体服或类似者)内。在优选实施方案中，个人冷却系统适当地容纳在密封或基本上密封的防护服(诸如密封的个人防护设备(PPE)服)内。

为了理解背景，在本文中包括认为所述系统起作用所根据的一些依据和理论。然而，本文中公开的实际系统和过程的公开内容不应受所提供的任何理论限制。人们认为，人类可产生约150瓦的热，所述热可被移除以便维持正常温度。通常，只要周围空气足够干燥以吸收蒸汽并将它循环掉，出汗可对此进行调节。干燥空气使汗蒸发，在所述过程中降低皮肤表面的温度。在封闭式衣服中，此蒸发过程被打断。根据各种实施方案，如图8A和图8B所示，内部环境受控的个人防护系统800包括内部冷却系统820和防护物品810。传统的防护遮盖物冷却设计使用冷水(需要18.5x以上的质量)或冰(需要2.3x以上的质量)来完成相同的冷却。在如本文公开的各种实施方案中，冷却系统820的重量小于3lb。(通过干燥剂，例如乙二醇)并且穿在防护遮盖物和外衣下面，在与传统情形相比时，提供了更有效的轻量系统。

在各种实施方案中，冷却系统820包括或基本上包括在防护物品810中。防护物品810可包括不同类型的防护材料层。防护遮盖物810可大体上包括任何合适的PPE遮盖物。例如，防护遮盖物810可以是完全密封的衣服(例如，有害物质型衣服)、部分密封衣服、防护服的子元件(例如，兜帽、手套、紧身裤、手臂遮盖物、肩部遮盖物、躯干遮盖物等)或类似的防护遮盖物。在如图8A和图8B中示出的优选实施方案中，防护遮盖物810是适合于防护传染病的基本上密封的衣服。在其他实施方案中，防护遮盖物可包括适合于在其他产业中进行防护的遮盖物，诸如食品生产、制造、建筑、化学处置、消遣(例如，摩托车服或类似物)或利用防护遮盖物的其他产业。就身体遮盖物明确地说密封遮盖物来说，如果进出遮盖物不加以禁止，则空气循环受限，使得难以升高冷却系统的内部压力而不会影响身体遮盖物的功能性。在各种实施方案中，冷却系统820可在基本上密封的衣服中在低压下操作。在优选实施方案中，用于防护服的冷却系统完全包括在衣服中。这样，衣服隔绝了外部的气体、流体和颗粒，同时将其密封在衣服中。在缺少此类衣服的内部冷却的情况下，无法通过使水从用户的皮肤蒸发来进行冷却，可能会很快发生心脏疲劳。通过内部冷却机构，衣服保持密封，使得发生有限的污染或不发生污染，同时仍允许进行内部冷却。

根据各种实施方案，冷却系统820包括蒸发器830和分离器860。大体上，蒸发器和分离器可基于与上文关于致冷器的其他实施方案讨论的蒸发器和分离器类似的原理来工作，除了被冷凝以与防护遮盖物810一起工作之外。例如，蒸发器830和分离器860中的一者或两者可完全地包括在防护遮盖物810下面。蒸发器830使制冷流体(例如，汗水)和蒸发流体(例如，相对干燥的空气)彼此接触。所述流体之间的此接触允许一部分的制冷流体蒸发并且随蒸发流体一起输送。这样形成了满载流体，所述满载流体被输送到分离器860。在一些示例中，蒸发流体是大气空气，并且满载流体是与大气空气混合的蒸发的汗水。分离器随后从满载流体(例如，满载空气)吸收制冷流体(例如，汗水)，使其恢复为蒸发流体(例如，相对干燥的空气)。吸收制冷流体还致使分离器吸收在满载流体中携载的能量。在一些示例中，从蒸发流体拉取的制冷流体(例如，汗水)和/或能量中的一者或两者随后可在使用防护遮盖物期间储存在储集器中。在一些示例中，可经由热交换器826从所述系统移除能量。

在所示的示例中，蒸发器830可以是蒸发界面，所述蒸发界面允许相对干燥的空气接触用户的汗水，在蒸发器830附近的皮肤处导致蒸发冷却。如可用在冷却系统820中，干燥空气将蒸汽带走，变成满载流体。此满载流体随后暴露于分离器860，所述分离器将水分从满载流体中分离。在各种实施方案中，蒸发器可包括使蒸发流体(例如，干燥空气)循环或以其他方式使用户的皮肤与蒸发流体接触的界面，致使在皮肤处通过使汗水蒸发离开皮肤来导致蒸发冷却。蒸发器可包括用于使空气在皮肤附近循环的歧管。所述歧管还可以包括用于将蒸发流体输送到蒸发器并且将满载空气输送离开蒸发器的导管或管道。冷却系统820可包括单个蒸发器。另选地，所述冷却系统可包括在用户的各种附肢处的多个蒸发器。例如，如图8A和图8B中所示，蒸发器(例如，830、832、834、836和838)可位于防护遮盖物810下面在用户身体周围的各个位置处。例如，这些位置可以是在用户的腕部、脚踝、头部和/或其他合适的冷却位置中的一者或多者处。冷却系统820的示例方面和元件以虚线示出于图8A和图8B中，被绘示在防护服下面。

根据各种实施方案，分离器860从满载流体拉取制冷剂流体(例如，汗水)，使它恢复为相对干燥的空气以循环回到蒸发器。在一个示例中，分离器860是液体干燥器。在此类实施方案中，分离组分是液体干燥剂。在一个示例中，液体干燥剂包括乙二醇。在特定示例中，使满载流体(例如，与汗水混合的空气)与液体干燥剂(例如，乙二醇)接触以将蒸发流体与制冷剂流体(例如，汗水)分离。蒸发流体随后可返回到蒸发器830，而经处理的制冷剂组分(例如，汗水和乙二醇的混合物)被送往由系统进一步处理。在该过程中，小量的液体干燥剂(例如，乙二醇)由体热加热。如下文所讨论，系统还可以用于将该热传递走。在一些实施方案中，分离器860可类似于上文讨论的分离器300。如本领域的普通技术人员将了解的，上文讨论的分离器300的部分或全部的概念可适用于经过修改而在防护遮盖物810下面使用的冷却系统820。根据分离器860的各种实施方案，干燥剂从满载流体吸收水，形成再生的蒸发流体。蒸发流体(例如，相对干燥的空气)随后可用于使更多制冷剂流体(例如，汗水)蒸发，并且干燥剂可进一步用于再次使满载流体变干。该过程允许体热被满载流体带走并且沉积到干燥剂中。如下文更详细地讨论，满载流体与干燥剂之间的接触可以以任何方式发生。

再次，返回到不受其限制的理论，在4个小时内蒸发的半升水以约150W的速率冷却并且可1:1吸收在液体乙二醇中。另选地和/或另外地，这意味着，示例52包括示例31至51的用户可穿戴的冷却的防护遮盖系统，系统800可与所述冷却的防护遮盖系统一起使用，其中¹/₂L乙二醇最后得到1L的混合的水(例如，来自汗水中的水分)与乙二醇，其中¹/₂L的水作为汗水从用户的身体移除。仅将水与二乙醇的混合溶液更换为新鲜的乙二醇能够在这些条件下再进行4小时的冷却。

根据各种实施方案，冷却系统820还可以包括流体分配导管。上文讨论的满载流体和/或蒸发流体可以经由流体分配导管(例如，参见图8A和图8B中的840、842、844、846和/或848)在分离器与蒸发器之间传递或以其他方式连通。此干燥空气随后经由挠性管输送到冷却目标区。如此示例中所示，冷却目标区可包括脚踝、腕部、头部、颈部或其他合适的用户区域。此导管可将满载流体从蒸发器(例如，830、832、834、838和836)输送出并且将蒸发流体输送到蒸发器(例如，830、832、834、838和836)，从而允许流体回路使用户的身体或目标区浸润在蒸发流体(例如，相对干燥的空气)中。在优选实施方案中，分配导管(例如，840、842、844、846和/或848)终止于一端并且在用户的躯干中部聚集，从而允许满载流体在共同的点由分离器860处理。在其他实施方案中，此处理也可以是分布式的(例如，参见图11A和图11B)。

在防护遮盖物810下面使用蒸发器830和分离器860可导致体表温度降低和干燥剂温度升高。在一些实施方案中，干燥剂中的所储存的热能可经由热交换器826交换到衣服外部的空气。在其他实施方案中，干燥剂储集器850可接收干燥剂和从满载流体吸收的热，直到达到热极限为止。

根据各种实施方案，冷却系统820还可以包括储集器850。例如，储集器可用于容纳液体干燥剂(例如，乙二醇)。继续进行如上文讨论的蒸发和分离循环，收集热并将热至少暂时地沉积到干燥剂(例如，乙二醇)储集器中。这样允许储集器温度升高到高得多的温度，同时用户保持凉爽。与上文讨论的基于非用户的实施方案类似，这些实施方案在非常低的压力(接近于环境压力)下并且作为热泵来操作，所述热泵将热排放到较高温度的储集器中。通过操作比环境温度热的储集器，来自所述储集器的热可经由下文讨论的热交换器826排放到周围环境。在一个示例中，可使用系统800，其中储存在储集器850中的¹/₂L乙二醇最后得到1L的混合的水和乙二醇，其中¹/₂L的水作为汗水从用户的身体移除。热可连续地储存在储集器中，直到达到其热容量为止，或者一些热可经由热交换器排放到环境。仅将水与二乙醇的混合溶液更换为新鲜的乙二醇能够在这些条件下再进行4小时的冷却。在储集器用作散热片的实施方案中，储集器可以是非常隔热的以将热与用户隔开。在其他实施方案中，储集器850可与热交换器相接以使干燥剂循环通过热交换器，从其中移除热。例如，不会对衣服穿孔。

根据各种实施方案，冷却系统820还可以包括热交换器826。热交换器826可与分离器860和/或储集器850相接，使得从满载流体吸收的热可从热交换器826排出到环境。这样允许热交换器826用作对流器/辐射器。例如，在利用液体干燥剂(例如乙二醇)的实施方案中，液体干燥剂可被馈送(例如，泵抽或重力馈送)通过热交换器826。在一些实施方案中，液体干燥剂可直接从分离器馈入。在其他实施方案中，液体干燥剂可从储集器馈入。在各种实施方案中，热交换器826通过传导通过暂时结合到衣服的膜(优选地不穿孔或以其他方式刺穿它)的面板来从衣服内部移除热。在一个示例中，冷却系统包括连接衣服材料/膜的背面的垂直扁平面板(例如，参见图8B、图9、图10A和图10B)。在一些示例中，所述面板可包括一大片十分密集的水路径(例如，内部管件)，使得流过所述路径的液体干燥剂将热从干燥剂传递到管件再到面板再通过膜传递到环境。在其他实施方案中，面板可容纳或以其他方式直接地或间接地接触储集器，使得来自储集器的热传递通过面板再通过衣服材料/膜传递到环境。接触衣服材料的面板具有合适的大小和形状以最大化从中通过的热传递。例如，所述面板可具有弯曲部，所述弯曲部被设计为增加其表面积并且将衣服材料在上面展开以最大化热传递。在一个示例中，背部面板被设定大小使得它达到比环境空气暖80℉的温度，所述温度在理论上将对流地传递约150W。

图9B至图11B示出上文讨论的冷却系统820的更具体的实施方案。根据一个实施方案，如图9中所示，内部冷却系统820可包括被配置为起泡器的分离器860。分离器860形成储集器850的一部分。此处，适合于驱动满载流体的流体泵829连接到储集器850。流体泵829经由内部起泡器瓣片862将满载流体推动到储集器中。流体泵829可以是适合于将满载流体(例如，被汗水打湿的空气)推动到起泡器中的鼓风机风扇。起泡器瓣片可在所述瓣片的不同侧上具有通道或交替的孔864，所述通道或交替的孔适合于允许满载流体进入或通过储集器。在满载流体通过储集器起泡时，从流体剥离水分，使它变干并且再生蒸发流体。分配歧管可位于储集器中以捕集蒸发流体并且经由口828将所述流体分配出去。单独的口可通向单独的目标区。例如，口828a可通向用户的右边(例如，右腕部和/或脚踝)；口828b可通向头部/颈部目标区；和/或口828c可通向用户的左边(例如，左腕部和/或脚踝)。

分离器860可包括泵880，所述泵可操作以使干燥剂循环通过热交换器826。更具体地说，干燥剂可循环通过形成面板的一部分的路径(例如，所示的管件)825。此面板式热交换器826可接触防护遮盖物(例如，防护服)的内部背面并且允许干燥剂将它的热通过这里排出。用户可经由隔热垫827与此热交换器隔开。

冷却系统820还可以包括适合于支撑电源单元890(例如，电池和/或控制器)、阀门870、泵880、鼓风机829、腰带824和/或肩带822中的一者或多者的腰包。电源单元890可控制泵和风扇并且对所述泵和风扇供电。阀870可允许更换干燥剂或使干燥剂循环。腰带824和肩带822可将所述单元支撑在用户身上。

根据另一个实施方案，如图10A和图10B中所示，内部冷却系统820可包括被配置为膜分离器的分离器860。在一个实施方案中，膜分离器可包括内芯950。芯950在图10A中以虚线示出，说明了它们是在后面板826内部。在此类实施方案中，冷却系统820使蒸发流体(例如，干燥空气)从液体润湿的芯950连续地循环到具有蒸发器的目标区。蒸发器(例如，上文讨论的830)使蒸发流体(例如，干燥空气)满载有用户的汗水。满载空气被携载回到分离器860，所述分离器包括涂布有干燥剂(例如，乙二醇)的内芯950。满载空气被推动通过内芯950，使满载空气与芯上的干燥剂接触。通过蒸发从身体移除的热和水分沉积到垂直芯上的液体干燥剂中。干燥剂可连续地循环到芯的顶部，允许它沿着芯排出。在各种实施方案中，芯中的一者或多者结合到背部面板上的平板热交换器826。热传导通过PPE背膜层，在所述背膜层热耗散到外部。

在此实施方案中，控制器890可操作干燥剂泵880和/或鼓风机829中的一者或多者。干燥剂泵可将干燥剂沿着干燥剂抽吸管线851从干燥剂储集器850拉动。干燥剂随后经由干燥剂芯供应路径952分配到芯。鼓风机829可使蒸发流体和满载流体从口828(例如，蒸发流体口828a、满载流体828b)移动通过上文讨论的导管。隔热垫827可用于将热交换器826中的热与用户隔开。带822可用于将冷却单元820支撑在用户身上。

不受理论限制，假设，用蒸发流体(例如，具有10％相对湿度的干燥空气)通过吸收汗水而产生满载流体(例如，具有80％相对湿度的潮湿空气)从用户移除120W的热在标准条件下使用每分钟约15立方英尺的空气移动。此流量可能难以实现。因而，在空气流的两侧使干燥剂的垂直膜(像当前的HVAC冷却器设计，例如沼泽冷却器)向下流过芯材料可降低鼓风机需求。交叉流布置允许干燥剂在底部回旋，其中它通过液体泵拉动以连续循环。外侧芯可结合到金属面板，所述金属面板将热传导到PPE背部面板以进行外部热交换。

根据各种实施方案，管可伸出衣服外以进行乙二醇交换。例如，1000mwh的小的可再充电电池使风扇和泵工作8小时。一旦吸收了¹/₂L的水，便将混合物泵抽出去并且通过伸出衣服外的单个¹/₄”管将新鲜的乙二醇泵抽回去(在需要时，可对此长度进行清洁或弃置)。然而，优选实施方案是使乙二醇完全地储存在衣服内，使衣服保持完全密封。在一些实施方案中，用1L乙二醇开始，可实现完全8个小时的冷却。

在其他实施方案中，冷却系统可包括不会使空气体积在干燥剂与蒸发器之间循环的版本。而是，它将干燥剂和水的倾注表面紧密地布置在一起(<0.1”)。移动的膜和接近提供了良好的蒸汽传递。在此类实施方案中，上面的芯可被干燥剂流体和满载流体的移动膜替换。另选地和/或另外地，芯可由金属棉制成，所述金属棉提供蒸汽和液体的低阻力流。以下是一个示例。此示例被提供为局部化冷却器，但可结合在与上文那些类似的设计中。

根据另一个实施方案，如图11A和图11B所示，内部冷却系统820可被配置为服务各个目标区的一个或多个局部化冷却装置1000。与上述系统类似，局部化冷却器系统1000可与防护服一起使用。局部化冷却器系统1000包括在蒸发器1030附近的分离器1060。此处，蒸发器1030可包括隔热层1027，所述隔热层将用户身体15与分离器1060隔开。隔热层1027包括穿孔1029，所述穿孔允许蒸汽扩散通过隔热层，从而形成蒸汽扩散区。分离器1060包括透气蒸汽膜1061。蒸汽膜可以是疏水的和/或疏干燥剂(例如，疏乙二醇)。蒸汽膜可将蒸汽扩散区与干燥剂储集器隔开。干燥剂储集器1050可包括用于在干燥剂使用后将干燥剂换掉的干燥剂交换口1052。热交换面板1026可与储集器直接地或间接地接触或形成储集器的一侧，以允许从储集器交换出热。面板1026可与防护遮盖物810直接地或间接地接触，使得可在遮盖物上发生热交换。这样，干燥剂中含有的热可被排放到遮盖物外部。

在此实施方案中，冷却系统1000连续地干燥透气膜1061附近的空气。水分在蒸汽中携载穿过膜并沉积在干燥剂中。蒸发流体(例如，空气)可穿过障壁但干燥剂(例如，乙二醇)被限制。这样允许热通过正常蒸发从身体移除并穿过有孔隔热物1027沉积到液体干燥剂中。由于干燥剂吸收水分，它的体积膨胀。干燥剂的此膨胀可允许干燥剂填充储集器1050，或允许干燥剂经由口1052从装置移出到其他储集器或垫。口1052还可以将满载热的干燥剂引导到其他热交换器。

根据与上文讨论的冷却单元820有关的实施方案，在使用之前，可向冷却系统和遮盖物810添加干燥剂。用户随后可使用系统820的冷却性质，直到干燥剂不再起作用，完全吸收它可以容留的水分。随后可移除遮盖物810，并且随后可从遮盖物810和系统820移除干燥剂。如本文提供的其他实施方案中所讨论，随后可通过使水分蒸发来再生干燥剂。这个过程允许遮盖物810保持密封。系统820不必进行去污，并且其液体干燥剂可通过简单地在从遮盖物810移除水之后使水蒸发来再循环。此冷却装置更符合关于传染病和有害物质的安全建议。使用该装置，健康护理提供者可因为舒适性提高而选择待在凉快的衣服里更长时间或在休息期间也待在里面，由此通过减少衣服更换来提高安全性。这还可以降低成本，因为许多PPE衣服是一次性使用的并且在不到一小时内在过热之后被丢弃。

在一些实施方案中，所述系统可用作加热器，与冷却器相反。例如，便携式加热器可利用在液体干燥剂吸收蒸汽时在液体干燥剂中产生的热。此类系统的示例应用可包括摩托车加热服。传统的摩托车服最大限度是约80W。类似系统，例如，便携式电池短袜/背心和手套，最大限度是15W。利用本文提供的公开内容，吸收水蒸汽的系统产生持续热量。人们认为，在4个小时内吸收0.66L水蒸汽的系统可产生100W的持续热量。这是应用之前起作用的冷却循环的另选方式。示例1可包括一种致冷器系统，所述致冷器系统包括制冷流体、蒸发流体和蒸发器，所述蒸发器接触所述制冷流体和所述蒸发流体以致使所述制冷流体的一部分蒸发；还包括输出热交换器，所述输出热交换器被配置为接收相邻制冷流体的至少一部分并且通过将所述热交换器的外部环境的热传递到所述相邻制冷流体来提高所述相邻制冷流体的所述至少一部分的温度，其中所述热交换器将所述相邻制冷流体的所述部分引导回到所述蒸发器；还包括分离器，所述分离器接收所述蒸发流体和所述蒸发的制冷流体并且通过使两者与分离组分接触而将它们分离，得到分离出的蒸发流体和经处理的制冷组分，从而允许所述分离出的蒸发流体返回到所述蒸发器；并且还包括再生器，所述再生器接收所述经处理的制冷组分并且隔离其中的所述制冷流体以便返回到所述蒸发器，其中所述密封流体致冷器系统可使所述制冷流体和所述蒸发流体在超过大气压力不到2巴的压力下工作。

另选地和/或另外地，示例2包括示例1，其中所述制冷流体包括水。

另选地和/或另外地，示例3包括示例1至2中的一者或多者，其中所述蒸发器被配置为在所述蒸发流体已在所述分离器中与所述制冷流体分离之后接收所述蒸发流体。

另选地和/或另外地，示例4包括示例1至3中的一者或多者，其中所述蒸发器包括级联蒸发器级，使得所述蒸发流体在处于多个不同温度的多个不同级中接触所述制冷流体。

另选地和/或另外地，示例5包括示例1至4中的一者或多者，其中所述分离器包括液体干燥器。

另选地和/或另外地，示例6包括示例1至5中的一者或多者，其中所述液体干燥器包括级联液体干燥器，所述级联液体干燥器具有多个级联干燥级，其中所述蒸发流体在处于多个不同温度的多个不同级中接触液体干燥剂以顺序地干燥所述蒸发流体。

另选地和/或另外地，示例7包括示例1至6中的一者或多者，其中所述液体干燥剂是乙二醇。

另选地和/或另外地，示例8包括示例1至7中的一者或多者，其中所述再生器包括蒸馏器，所述蒸馏器被配置为使所述制冷流体与所述干燥剂分离。

另选地和/或另外地，示例9包括示例1至8中的一者或多者，其中所述分离出的制冷流体被引导回到所述蒸发器，并且所述分离出的干燥剂被引导回到所述分离器。

另选地和/或另外地，示例10包括示例1至9中的一者或多者，还包括环境热交换器，所述环境热交换器接收来自所述再生器的所述制冷流体并且将所述制冷流体引导到所述蒸发器。

另选地和/或另外地，示例11包括示例1至10中的一者或多者，还包括环境热交换器，所述环境热交换器接收来自所述再生器的所述干燥剂并且将所述干燥剂引导到所述分离器。

另选地和/或另外地，示例12包括示例1至11中的一者或多者，还包括系统热交换器。

另选地和/或另外地，示例13包括示例1至12中的一者或多者，其中，所述系统热交换器在蒸发器制冷剂流体入口处进入的所述制冷剂流体的至少一部分与在所述蒸发器上的蒸发流体出口处离开的蒸发流体的至少一部分之间进行热交换。

另选地和/或另外地，示例14包括示例1至13中的一者或多者，其中所述蒸发流体是空气。

另选地和/或另外地，示例15包括示例1至14中的一者或多者，其中所述蒸发流体是在所述系统内在超过大气压力1/10巴与超过大气压力1巴之间工作。

另选地和/或另外地，示例16包括示例1至15中的一者或多者，其中所述分离器是堆叠板式蒸发器。

另选地和/或另外地，示例17包括示例1至6中的一者或多者，其中所述分离器是堆叠板式蒸发器。

示例18可包括一种级联蒸发器，所述级联蒸发器包括蒸发流体入口、制冷剂流体储集器和第一蒸发器级，所述第一蒸发器级被配置为接收蒸发流体并且使所述蒸发流体与处于第一温度的制冷剂流体接触，使得所述制冷剂流体的一部分蒸发并且与所述蒸发流体一起作为满载流体输送；并且还包括第二蒸发器级，所述第二蒸发器级被配置为接收所述满载流体并且进一步被配置为使所述满载流体与处于第二温度的所述制冷剂流体接触，使得所述制冷剂流体的一部分蒸发并且与所述满载流体一起输送而形成第二满载流体。

另选地和/或另外地，示例19包括示例18，其中所述级联蒸发器可操作以使所述级联蒸发器中的所述蒸发流体温度提高30度至50度。

另选地和/或另外地，示例20包括示例18至19中的一者或多者，还包括制冷剂流体出口。

另选地和/或另外地，示例21包括示例18至20中的一者或多者，其中所述制冷剂流体出口与热交换器连接。

另选地和/或另外地，示例22包括示例18至21中的一者或多者，还包括蒸发流体出口，所述蒸发流体出口被配置为将满载水分的蒸发流体引导远离所述级联蒸发器。

另选地和/或另外地，示例23包括示例18至22中的一者或多者，还包括制冷剂入口。

另选地和/或另外地，示例24包括示例18至23中的一者或多者，其中所述制冷剂入口与所述蒸发流体出口位于所述第一蒸发器级和所述第二蒸发器级的同一侧上。

另选地和/或另外地，示例25包括示例18至24中的一者或多者，还包括热交换器，所述热交换器在所述制冷剂入口处进入的所述制冷剂流体的至少一部分与在所述蒸发流体出口处离开的蒸发流体的至少一部分之间进行热交换。

另选地和/或另外地，示例26包括示例18至25中的一者或多者，其中所述蒸发流体包括在超过大气压力1/10巴与超过大气压力1巴之间的蒸发流体压力。

另选地和/或另外地，示例27包括示例18至26中的一者或多者，其中所述蒸发器是堆叠板式蒸发器。

另选地和/或另外地，示例28包括示例18至27中的一者或多者，其中所述分离器是堆叠板式分离器。

另选地和/或另外地，示例29包括一种流体致冷器，所述流体致冷器系统包括示例18至28中的一者或多者的级联蒸发器，所述流体致冷器系统还包括液体干燥器、再生器和多个热交换器。

另选地和/或另外地，示例30包括示例18至29中的一者或多者，其中所述系统安装到具有外部热交换器的可穿戴衣服中，所述外部热交换器将在所述制冷剂流体与用户的皮肤之间所收集到的热交换到所述衣服的外部。

示例31可包括一种可由用户穿戴的冷却防护遮盖系统，所述冷却防护遮盖系统包括：防护遮盖物；以及内部冷却系统。所述内部冷却系统具有：蒸发器，所述蒸发器容纳在所述防护遮盖物内并且被定位为在所述防护遮盖物被穿上时紧贴所述用户的皮肤放置，使得被引导通过所述蒸发器的空气能够使来自所述皮肤的水分蒸发以形成满载空气；以及分离器，所述分离器容纳在所述防护遮盖物内并且与所述蒸发器流体连通，使得来自所述蒸发器的满载空气被引导到所述分离器，从而允许所述分离器从所述满载空气吸收水分。

另选地和/或另外地，示例32包括示例31的可由用户穿戴的所述冷却防护遮盖系统，其中所述蒸发器与所述分离器之间的流体连通是经由将所述蒸发器与所述分离器连接的满载空气导管来实现。

另选地和/或另外地，示例33包括示例31至32的可由用户穿戴的所述冷却防护遮盖系统，其中所述分离器包括适合于吸收水分的液体干燥剂。

另选地和/或另外地，示例34包括示例31至33的可由用户穿戴的所述冷却防护遮盖系统，其中所述干燥剂是乙二醇。

另选地和/或另外地，示例35包括示例31至34的可由用户穿戴的所述冷却防护遮盖系统，所述分离器使所述满载空气与干燥剂接触，使所述满载空气干燥，从而形成干燥空气以便返回到所述蒸发器。

另选地和/或另外地，示例36包括示例31至35的可由用户穿戴的所述冷却防护遮盖系统，还包括从所述分离器到所述蒸发器的流体导管，所述流体导管被配置为将由所述干燥剂干燥的空气返回到所述蒸发器。

另选地和/或另外地，示例37包括示例31至36的可由用户穿戴的所述冷却防护遮盖系统，其中所述防护遮盖物是适合于保护应对传染病的所述用户的密封连体服。

另选地和/或另外地，示例38包括示例31至37的可由用户穿戴的所述冷却防护遮盖系统，其中所述分离器是被配置为使通过所述干燥剂使所述满载空气起泡的起泡器。

另选地和/或另外地，示例39包括示例31至38的可由用户穿戴的所述冷却防护遮盖系统，还包括适合于保持液体干燥剂的储集器，并且所述满载空气被引导以通过所述储集器中的所述干燥剂起泡。

另选地和/或另外地，示例40包括示例31至37的可由用户穿戴的所述冷却防护遮盖系统，其中所述分离器包括透气膜。

另选地和/或另外地，示例41包括示例31至37和40的可由用户穿戴的所述冷却防护遮盖系统，其中透气膜是通过有孔隔热物与所述用户的皮肤隔开。

另选地和/或另外地，示例42包括示例31至37的可由用户穿戴的所述冷却防护遮盖系统，其中所述分离器包括可芯吸层。

另选地和/或另外地，示例43包括示例31至37和42的可由用户穿戴的所述冷却防护遮盖系统，其中所述干燥剂通过所述芯吸层排出，形成涂布有干燥剂的芯吸层，并且所述满载空气穿过所述涂布有干燥剂的芯吸层。

另选地和/或另外地，示例44包括示例31至43的可由用户穿戴的所述冷却防护遮盖系统，其中还包括干燥剂储集器，所述干燥剂储集器被配置为将所述液体干燥剂储存在所述防护遮盖物下面。

另选地和/或另外地，示例45包括示例31至44的可由用户穿戴的所述冷却防护遮盖系统，其中所述干燥剂储集器足够大以持续至少4个小时来吸收来自所述用户的水分。

另选地和/或另外地，示例46包括示例31至45的可由用户穿戴的所述冷却防护遮盖系统，其中还包括热交换器，所述热交换器被配置为释放在所述干燥剂中积累的热能。

另选地和/或另外地，示例47包括示例31至46的可由用户穿戴的所述冷却防护遮盖系统，其中所述热交换器是被定位为接触所述防护遮盖物的背部面板并且通过所述防护遮盖物的所述背部面板交换热能的面板。

另选地和/或另外地，示例48包括示例31至47的可由用户穿戴的所述冷却防护遮盖系统，其中干燥剂从所述储集器被引导通过在所述面板附近的热交换路径。

另选地和/或另外地，示例49包括示例31至48的可由用户穿戴的所述冷却防护遮盖系统，其中所述储集器在所述面板附近，从而允许热从所述储集器通过所述面板交换到所述防护遮盖物。

另选地和/或另外地，示例50包括示例31至49的可由用户穿戴的所述冷却防护遮盖系统，其中所述内部冷却系统作为背装式单元可由所述用户在所述防护遮盖物下面穿戴在所述用户的背部上。

另选地和/或另外地，示例51包括示例31至50的可由用户穿戴的所述冷却防护遮盖系统，其中所述背装式单元包括用于支撑在所述用户的背部上的肩带。

另选地和/或另外地，示例52包括示例31至51的可由用户穿戴的所述冷却防护遮盖系统，其中所述内部冷却系统是所述蒸发器与干燥剂界面被定位在一起并且可支撑在用户的附肢上的局部化单元。

另选地和/或另外地，示例53包括示例31至52的可由用户穿戴的所述冷却防护遮盖系统，还包括多个内部冷却系统，其中所述多个内部冷却系统中的每一者位于单独的用户附肢上。

当然，应了解，根据当前的设备、装置和方法，本文描述的示例、实施方案或过程中的任一者可与一个或多个其他示例、实施方案和/或过程组合或者是分开的和/或在单独的装置或装置部分中执行。

本文中已描述了若干实施方案，本领域的技术人员应认识到，可使用各种修改、另选构造和等效物。各种示例和实施方案可单独地采用或它们可混合并组合地匹配以形成替代案的任何反复。另外，未描述许多熟知的过程和元件以免不必要地掩盖本公开的焦点。因此，以上描述不应被视为限制本发明的范围。本领域的技术人员应了解，当前公开的实施方案举例来教导而非限制。因此，上文描述中含有或附图中所示的事物应被解释为说明性的而非限制性意义。所附权利要求意欲涵盖本文描述的所有一般和特定的特征，以及当前方法和系统的范围的所有声明，所述方法和系统在语言上可以被说为属于所述范围内。

Claims (49)

1.一种密封流体致冷器系统，所述密封流体致冷器系统包括：

制冷流体；

蒸发流体；

蒸发器，所述蒸发器接触所述制冷流体和所述蒸发流体以致使所述制冷流体的一部分蒸发；

输出热交换器，所述输出热交换器被配置为接收相邻制冷流体的至少一部分并且通过将所述热交换器的外部环境的热传递到所述相邻制冷流体来提高所述相邻制冷流体的所述至少一部分的温度，其中所述热交换器将所述相邻制冷流体的所述部分引导回到所述蒸发器；

分离器，所述分离器接收所述蒸发流体和所述蒸发的制冷流体并且通过使两者与分离组分接触而将它们分离，得到分离的蒸发流体和经处理的制冷组分，从而允许所述分离出的蒸发流体返回到所述蒸发器；以及

再生器，所述再生器接收所述经处理的制冷组分并且隔离其中的所述制冷流体以便返回到所述蒸发器，其中所述蒸发器、所述热交换器、所述分离器和所述再生器将所述制冷流体、所述蒸发流体和所述分离组分维持在密封系统中，其中所述密封流体致冷器系统使所述制冷流体和所述蒸发流体在超过大气压力小于2巴的压力下工作。

2.如权利要求1所述的密封流体致冷器系统，其中所述制冷流体包括水。

3.如权利要求1所述的密封流体致冷器系统，其中所述蒸发器被配置为在所述蒸发流体已在所述分离器中与所述制冷流体分离之后接收所述蒸发流体。

4.如权利要求1所述的密封流体致冷器系统，其中所述蒸发器包括级联蒸发器级，使得所述蒸发流体在处于多个不同温度的多个不同级中接触所述制冷流体。

5.如权利要求1所述的密封流体致冷器系统，其中所述分离器包括液体干燥器。

6.如权利要求5所述的密封流体致冷器系统，其中所述液体干燥器包括级联液体干燥器，所述级联液体干燥器具有多个级联干燥级，其中所述蒸发流体在处于多个不同温度的多个不同级中接触液体干燥剂以顺序地使所述蒸发流体变干。

7.如权利要求6所述的密封流体致冷器系统，其中所述液体干燥剂是乙二醇。

8.如权利要求7所述的密封流体致冷器系统，其中所述再生器包括蒸馏器，所述蒸馏器被配置为使所述制冷流体与所述干燥剂分离。

9.如权利要求7所述的密封流体致冷器系统，其中所述分离出的制冷流体被引导回到所述蒸发器，并且所述分离出的干燥剂被引导回到所述分离器。

10.如权利要求7所述的密封流体致冷器系统，所述密封流体致冷器系统还包括环境热交换器，所述环境热交换器从所述再生器接收所述制冷流体并且将所述制冷流体引导到所述蒸发器。

11.如权利要求7所述的密封流体致冷器系统，所述密封流体致冷器系统还包括环境热交换器，所述环境热交换器从所述再生器接收所述干燥剂并且将所述干燥剂引导到所述分离器。

12.如权利要求1所述的密封流体致冷器系统，所述密封流体致冷器系统还包括系统热交换器。

13.如权利要求12所述的密封流体致冷器系统，其中，所述系统热交换器在在蒸发器制冷剂流体入口处进入的所述制冷剂流体的至少一部分与在所述蒸发器上的蒸发流体出口处离开的蒸发流体的至少一部分之间进行热交换。

14.如权利要求1所述的密封流体致冷器系统，其中所述蒸发流体是空气。

15.如权利要求1所述的密封流体致冷器系统，其中所述蒸发流体是在所述系统内在超过大气压力1/10巴与超过大气压力1巴之间工作。

16.一种级联蒸发器，所述级联蒸发器包括：

蒸发流体入口；

制冷剂流体储集器；

第一蒸发器级，所述第一蒸发器级被配置为接收蒸发流体并且使所述蒸发流体与处于第一温度的制冷剂流体接触，使得所述制冷剂流体的一部分蒸发并且与所述蒸发流体一起作为满载流体输送；以及

第二蒸发器级，所述第二蒸发器级被配置为接收所述满载流体并且进一步被配置为使所述满载流体与处于第二温度的所述制冷剂流体接触，使得所述制冷剂流体的一部分蒸发并且与所述满载流体一起输送而形成第二满载流体。

17.如权利要求16所述的级联蒸发器，其中所述级联蒸发器可操作以在所述级联蒸发器中使所述蒸发流体温度提高30度至50度。

18.如权利要求16所述的级联蒸发器，所述级联蒸发器还包括制冷剂流体出口。

19.如权利要求18所述的级联蒸发器，其中所述制冷剂流体出口与热交换器连接。

20.如权利要求16所述的级联蒸发器，所述级联蒸发器还包括蒸发流体出口，所述蒸发流体出口被配置为引导满载水分的蒸发流体远离所述级联蒸发器。

21.如权利要求20所述的级联蒸发器，所述级联蒸发器还包括制冷剂入口。

22.如权利要求21所述的级联蒸发器，其中所述制冷剂入口与所述蒸发流体出口位于所述第一蒸发器级和所述第二蒸发器级的同一侧上。

23.如权利要求22所述的级联蒸发器，所述级联蒸发器还包括热交换器，所述热交换器在在制冷剂入口处进入的所述制冷剂流体的至少一部分与在蒸发流体出口处离开的蒸发流体的至少一部分之间进行热交换。

24.如权利要求16所述的级联蒸发器，其中所述蒸发流体包括在超过大气压力1/10巴与超过大气压力1巴之间的蒸发流体压力。

25.一种流体致冷器系统，所述流体致冷器系统包括：

如权利要求16所述的级联蒸发器；

液体干燥器；

再生器；以及

多个热交换器。

26.如权利要求25所述的流体致冷器系统，其中所述系统安装到具有外部热交换器的可穿戴衣服中，所述外部热交换器在所述制冷剂流体与用户的皮肤之间进行热交换。

27.一种用户可穿戴的冷却防护遮盖系统，所述冷却防护遮盖系统包括：

防护遮盖物；以及

内部冷却系统，所述内部冷却系统具有：

蒸发器，所述蒸发器容纳在所述防护遮盖物内并且被定位为在所述防护遮盖物被穿上时紧贴所述用户的皮肤放置，使得被引导通过所述蒸发器的空气能够使来自所述皮肤的水分蒸发以形成满载空气；

分离器，所述分离器容纳在所述防护遮盖物内并且与所述蒸发器流体连通，使得来自所述蒸发器的满载空气被引导到所述分离器，从而允许所述分离器从所述满载空气吸收水分。

28.如权利要求27所述的系统，其中所述蒸发器与所述分离器之间的流体连通是经由将所述蒸发器与所述分离器连接的满载空气导管来实现。

29.如权利要求28所述的系统，其中所述分离器包括适合于吸收水分的液体干燥剂。

30.如权利要求29所述的系统，其中所述干燥剂是乙二醇。

31.如权利要求30所述的系统，其中所述分离器使所述满载空气与干燥剂接触，使所述满载空气干燥，从而形成干燥空气以便返回到所述蒸发器。

32.如权利要求30所述的系统，所述系统还包括从所述分离器到所述蒸发器的流体导管，所述流体导管被配置为将由所述干燥剂干燥的空气返回到所述蒸发器。

33.如权利要求30所述的系统，其中所述防护遮盖物是适合于保护应对传染病的所述用户的密封连体服。

34.如权利要求30所述的系统，其中所述分离器是被配置为通过所述干燥剂使所述满载空气起泡的起泡器。

35.如权利要求34所述的系统，所述系统还包括适合于持留液体干燥剂的储集器，并且所述满载空气被引导以通过所述储集器中的所述干燥剂起泡。

36.如权利要求27所述的系统，其中所述分离器包括透气膜。

37.如权利要求36所述的系统，其中透气膜是通过有孔绝缘体与所述用户的皮肤隔开，其中所述有孔隔热物维持从所述皮肤的蒸发，同时阻碍在干燥剂吸收蒸汽时释放的热的返回。

38.如权利要求27所述的系统，其中所述分离器包括芯吸层。

39.如权利要求38所述的系统，其中所述干燥剂通过所述芯吸层排出，形成涂布有干燥剂的芯吸层，并且所述满载空气穿过所述涂布有干燥剂的芯吸层。

40.如权利要求30所述的系统，所述系统还包括干燥剂储集器，所述干燥剂储集器被配置为将所述液体干燥剂储存在所述防护遮盖物下面。

41.如权利要求40所述的系统，其中所述干燥剂储集器足够大以持续至少4个小时来吸收来自所述用户的水分。

42.如权利要求41所述的系统，所述系统还包括热交换器，所述热交换器被配置为释放在所述干燥剂中积累的热能。

43.如权利要求42所述的系统，其中所述热交换器是被定位为接触所述防护遮盖物的背部面板并且通过所述防护遮盖物的所述背部面板交换热能的面板。

44.如权利要求43所述的系统，其中干燥剂从所述储集器被引导通过在所述面板附近的热交换路径。

45.如权利要求43所述的系统，其中所述储集器在所述面板附近，从而允许热从所述储集器通过所述面板交换到所述防护遮盖物。

46.如权利要求27所述的系统，其中所述内部冷却系统作为背装式单元可由所述用户在所述防护遮盖物下面穿戴在所述用户的背部上。

47.如权利要求46所述的系统，其中所述背装式单元包括用于支撑在所述用户的背部上的肩带。

48.如权利要求27所述的系统，其中所述内部冷却系统是所述蒸发器与干燥剂界面被定位在一起并且可支撑在用户的附肢上的局部化单元。

49.如权利要求48所述的系统，所述系统还包括多个内部冷却系统，其中所述多个内部冷却系统中的每一者位于单独的用户附肢上。

Images