CN204534911U

CN204534911U - 热交换器

Info

Publication number: CN204534911U
Application number: CN201420372904.2U
Authority: CN
Inventors: 莫伯乐
Original assignee: LYUNENG OUTDOOR AIR ENVIRONMENT TECHNOLOGY (BEIJING) Co Ltd
Current assignee: LYUNENG OUTDOOR AIR ENVIRONMENT TECHNOLOGY (BEIJING) Co Ltd
Priority date: 2014-07-07
Filing date: 2014-07-07
Publication date: 2015-08-05
Anticipated expiration: 2024-07-07

Abstract

本实用新型涉及一种热交换器，其中，所述热交换器包括至少一个模块，所述至少一个模块包括多个单元和至少两个聚合物条。所述多个单元中的至少两个单元中的每个单元包括：第一聚合物基质，其一个表面为实质上亲水性的，其另一个表面为实质上疏水性的；第二聚合物基质，其一个表面为实质上亲水性的，其另一个表面为实质上疏水性的；第一非织造材料，其固定到所述第一聚合物基质的所述一个表面上的多处位置；第二非织造材料，其固定到所述第二聚合物基质的所述一个表面上的多个其它位置。其中，所述至少两个聚合物条布置在所述多个单元中的所述至少两个单元中的两个相邻单元之间，以将该两个相邻单元彼此分隔开并把该两个相邻单元固定在一起。

Description

热交换器

技术领域

本实用新型涉及热交换器。

背景技术

间接/直接蒸发冷却器(IDEC)为两级蒸发冷却器，其中，两级蒸发冷却器是一种采用“显冷技术”的系统，系统在第一阶段中不会增加湿度并且不会在第二阶段中进行蒸发冷却。

显冷是一种在不改变水蒸气绝对湿度和水平的条件下对空气进行冷却的工艺。因此，这种工艺过程中不会出现任何的绝对湿度增加或降低情况。如常规焓湿图、即图1中所示，一次空气的冷却过程显示为从A点到B点。显冷主要通过由C点到D点的二次气流来实现。由于二次气流会流入经处理表面上形成较薄“水膜”的交替加湿通道，因此，它会收集由水膜汽化而产生的水分，从而导致温度升高。这种过程详见图1中的C点到D点。

由于具有三种主要的优势特征，因此，IDEC可以取代干燥以及适度干燥气候条件下的蒸汽压缩室内空气调节系统。

1.节能

IDEC单元并未采用制冷压缩机，因此要比传统空气调节系统更加节能。

2.较高的冷却能力

此外，与传统单级(如直接)蒸发冷却器相比，作为一种两级蒸发系统，IDEC单元具有更高的冷却能力。

3.低水分

IDEC单元向空气调节空间释放的水分较少，从而可以提供更好的室内环境以及更高的人员舒适度。

所有上述三种优势特征都可以协助减轻因传统空气调节系统而造成的环境损害。

间接蒸发冷却主要是通过使两个气流流经由较薄且平行的换热板以及交替干燥和加湿通道构成的系统来实现的。即将进行冷却的一次气流流经干燥通道；同时，二次气流流经平行的加湿通道。在这种情况下，较薄且平行的换热板两端上一次空气与二次空气之间存在的温度梯度将驱使热量从一次空气端流向二次空气端。这时，二次气流会与因加湿端换热板表面上存在细水雾而形成的水膜发生直接接触。而水膜则会通过吸收所需潜热来冷却换热板的方式发生汽化。因此，由于热量会从加热器的干燥端传递到通过蒸发来实现冷却的加湿端，所以说一次气流是通过与冷却板的干燥表面相接触的方式来实现冷却的。对标准的IDEC设计来说，会在冷却送风进入建筑物之前，在直接蒸发冷却阶段中对处于间接蒸发阶段下游的一次气流进行进一步冷却。

两级和单级蒸发冷却领域采用了多种传统技术。

在一种技术中，对用于固定或安装机器的跨越式送风管道有一定限制。而且，可能很难增大板结构。

在另一种技术中，由于整个热交换器是加热成型的且由模塑柜构成，因此对尺寸增大有一定限制。

在上述两种技术中，由于未安装过滤器且现有条件并非是无菌的，因此对洁净空气有一定限制。

IDEC系统存在以下需求，即必须是可伸缩、节能的，必须采用无菌材料，不需要清洁流体(如空气)，可以输送经过消毒的蒸发流体(如消毒水)以及具有较高的运行效率。

实用新型内容

为实现以上目的及其它目的中的至少一个目的，本实用新型的目的是提供一种热交换器，其中，所述热交换器包括至少一个模块，所述至少一个模块包括多个单元和至少两个聚合物条，

所述多个单元中的至少两个单元中的每个单元包括：

第一聚合物基质，其一个表面为实质上亲水性的，其另一个表面为实质上疏水性的；

第二聚合物基质，其一个表面为实质上亲水性的，其另一个表面为实质上疏水性的；

其中，所述第一聚合物基质和所述第二聚合物基质彼此相邻且在两者之间设有多条通道，所述第一聚合物基质的所述另一个表面安装到所述第二聚合物基质的所述另一个表面，

第一非织造材料，其固定到所述第一聚合物基质的所述一个表面上的多处位置；以及

第二非织造材料，其固定到所述第二聚合物基质的所述一个表面上的多个其它位置；

其中，所述至少两个聚合物条布置在所述多个单元中的所述至少两个单元中的两个相邻单元之间，以将该两个相邻单元彼此分隔开并把该两个相邻单元固定在一起，

蒸发液体被分配给每个单元的所述第一非织造材料和所述第二非织造材料，第一流体流过分隔每个所述单元的分隔空间，以在所述蒸发液体与所述第一流体之间进行热交换，第二流体流经所述多个通道中的至少某些通道。

优选地，在所述第一非织造材料与所述第一聚合物基质的所述一个表面之间的所述多个位置处设有热塑性材料，而且，在所述第二非织造材料与所述第二聚合物基质的所述一个表面之间的所述多个其它位置处也设有热塑性材料。

优选地，所述第一非织造材料熔接在所述第一聚合物基质的所述一个表面上的所述多处位置，而且，所述第二非织造材料熔接在所述第二聚合物基质的所述一个表面上的所述多个其它位置。

优选地，所述热塑性材料由低密度聚乙烯组成。

优选地，所述第一非织造材料和所述第二非织造材料均由纺粘型材料组成。

优选地，所述第一非织造材料和所述第二非织造材料均由熔喷材料组成。

优选地，所述第一非织造材料和所述第二非织造材料由水力缠结材料组成。

优选地，所述第一非织造材料和所述第二非织造材料中的每种材料的密度至多为30克每平方米。

优选地，所述第一聚合物基质和所述第二聚合物基质中的每种基质的厚度至多为0.12mm。

本实用新型如此地提供了一种改进的热交换器。

附图说明

图1是一份常规焓湿图，显示了显热交换器中一次和二次气流的热交换过程；

图2是本实用新型中公开的两级蒸发冷却装置的实施例的垂直横截面示意图，显示了实施例的主要组成部分；

图3是图2中显示出的实施例的水平横截面示意图，显示了实施例的水分配、气流模式和其它组成部分；

图4是图2中显示出的实施例的水分配系统的示意图；

图5是本实用新型中公开的两级蒸发冷却装置的应用或实施例的生活空间排气系统的示意图；

图6a、6b、6c和6d是本实用新型中公开的间接蒸发热交换器的实施例的等距视图，它描述了热交换器的横流类型，其中，图6b是图6a中的细节A的放大图，图6c是图6a中的细节B的放大图，图6d是图6a中的细节C的放大图；

图7a和7b是本实用新型中公开的间接蒸发热交换器的实施例的单元实施例的视图，其中，图7b是图7a中的细节X的放大图；

图8a、8b和8c是本实用新型中公开的间接蒸发热交换器的实施例的部分组件的顶视图(8a)、侧视图(8b)和等距视图(8c)，其中，图8c是图8b中的细节X的放大图；

图9a到9e描述了本实用新型中公开的间接蒸发热交换器的实施例中模块和套筒的实施例的等距视图；图9a-9e与横流热交换器相对应，其中，图9e是图9d中的细节X放大图；

图10a、10b、10c和10d是本实用新型中公开的间接蒸发热交换器的实施例中一些通道的实施例的截面图；并且

图11是本实用新型中公开的两级蒸发冷却装置的实施例中某个组件的系统框图。

具体实施方式

下文中公开了适用于进行间接蒸发冷却和两级蒸发冷却的系统和方法的实施例。

本文中采用的“兼容性”和“顺应性”指的是机械行业中使用的术语。

在一个实施例中，本实用新型中公开的间接蒸发冷却热交换器包含一个或多个模块。每个模块包含多个单元。以多个单元中的两个单元为例，两个单元中的每个单元各包含一种第一聚合物基质和一种第二聚合物基质。举例来说，本实用新型并不仅仅局限于本实例，第一和第二聚合物基质由挤压成型的热塑性聚合物构成，如挤塑聚丙烯(PP)。每个第一和第二聚合物基质的一个表面都被渲染为具有实质亲水性而第一和第二聚合物基质的其它表面则具有实质疏水性。

(在一个表面被渲染为具有实质亲水性之前，第一和第二聚合物基质的两面都具有实质疏水性。)实现对一个表面具有实质亲水性的渲染，例如，以电晕方式处理表面。在其它情况下，会通过等离子体放电、等离子体射流、火焰处理或酸蚀处理的方式来渲染表面具有实质亲水性。本实用新型并不是仅限于渲染表面具有实质亲水性的那些方法实例。

第一聚合物基质的亲水表面上设有实质上兼容的非织造材料并且这些材料被固定在表面上的多处位置。同样，第二聚合物基质的亲水表面上也设有实质上兼容的非织造材料并且这些材料被固定在表面上的多处位置。实质上兼容的非织造材料可能是一种纺粘材料、熔喷材料、水力缠结(水刺)材料或通过本文中提到的任何其它工艺制成的材料，如共形成、气流成网、湿法成网、机械梳理成网、热粘合、针刺法、化学结合或组合等。纺粘材料的实施例包括聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和尼龙。熔喷材料的实施例包括聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和尼龙。水力缠结材料的实施例包括棉、人造丝或粘胶短纤维、莱赛尔短纤维、聚烯烃短纤维、聚酯短纤维和尼龙短纤维。

实施例采用了由纤维和细丝制成的非织造材料。一般来说，它们被制造成密度极小的被形容为GSM(每平方米克数)的薄网。密度越小，那么非织造网就越薄。实施例中采用的非织造网的结构由处于不同方向上的三维不均匀纤维/细丝构成。

非织造网可能由基于疏水和亲水聚合物的纤维和细丝制成。虽说这一观点具有代表性，但是也并不完全是这样，例如，用于制造非织造网的疏水聚合物就是聚烯烃和聚对苯二甲酸乙二醇酯。虽说这一观点具有代表性，但是也并不完全是这样，例如，用于制造非织造网的亲水性聚合物就是棉、人造丝或粘胶纤维等。对适当的多孔、纤维/丝直径、密度(GSM)等条件下的实际应用来说，本实用新型中已创新应用的网中会出现明显的水毛细管作用和毛细作用。本实用新型创新利用了多孔非织造网的多孔性，这种特性可以在因毛细管作用而导致发生毛细作用的情况下使多孔非织造网能够轻易地输送水和其它流体。虽然现有技术告诉我们，亲水材料能够更好地保留水分。但是，对冷却装置来说，这种特性的应用也有一个缺点，即在非织造网由亲水材料制成的情况下，一些水可能会使纤维膨胀并且其它水分会流动到纤维各部位以及纤维上方。由此导致的结果就是使热交换器衬垫失去刚性。虽然现有技术告诉我们，亲水材料能够更好地保留水分。但是，对冷却装置来说，亲水非织造材料会发生膨胀，而我们的目标之一就是保持最薄水膜，以便实现更好的热传递和蒸发效果。由疏水性纤维或细丝制成的多孔低密度非织造网可以通过毛细作用输送水分。水可以沿着疏水聚合物纤维或在其周围和上方流动，但是不能穿过疏水聚合物纤维。多孔非织造网的多孔性和相关毛细作用使得非织造网具有较高亲水性，具体体现在可以具有加湿能力，甚至是可以在纤维或细丝构成的非织造网是由疏水聚合物制成的情况下轻易分散水分。

因此，本实用新型创新采用了已知具有疏水性的材料，以便根据需要保留水分。本实用新型通过采用疏水材料解决了如相关现有技术中所述的由于采用亲水材料而无法保持热交换器垫刚性的问题。

疏水性纤维的举例为聚烯烃和聚对苯二甲酸乙二醇酯。由这些疏水性纤维或细丝制成的多孔低密度非织造网可通过毛细作用而变得具有亲水性。

第一和第二聚合物基质彼此相邻并且它们之间设有多条通道。通道分别与第一聚合物基质的疏水表面和第二聚合物基质的疏水表面相连。在某个实例中，第一和第二聚合物基质以及它们之间的通道共同构成了一种挤压成型的聚合物单元。而且，需要注意的是，除了挤压成型的聚合物单元以外，其它由第一和第二聚合物基质以及它们之间的通道共同构成的其它配置也包含在本实用新型范围内。图10a、10b、10c和10d中对基质疏水表面之间所设通道的一些配置(实施例)进行了介绍。

两者之间设有多条通道且通道与彼此疏水表面相连以及外表面已被渲染为具有亲水性且表面上设有与表面多处位置相连的非织造材料的两种聚合物基质构成了一个单元。图7a和7b中对一个单元的实施例进行了介绍。如图7b所示，两种基质31之间设有多条通道38。

需要注意的是，可以按照不同顺序来执行用于生产这种单元的步骤。两种基质之间可以设置多条通道且通道与两个表面(表面自然疏水)相连以及外表面可以被渲染为具有实质亲水性且非织造材料与每个亲水表面上的多个位置相连。同样，基质可以被渲染为具有亲水性并且疏水表面之间设有通道以及这些通道分别与两个表面相连。本实用新型并不局限于这两种方法中的一种方法。

形成两个或多个单元后，会在两个单元之间设置两条或多条聚合物条并且会把这些聚合物条与每个单元的每个亲水表面(或在等效条件下，与亲水表面上设置的非织造材料)固定在一起。在某个实例中，每个聚合物条与两个相邻单元的每个单元之间都涂有粘合剂，以便把聚合物条和每个单元的疏水表面固定在一起。两者之间设有两个或多个聚合物条的两个单元构成了一个热交换器模块。热交换器模块的实施例详见图9a和9b。

如图9b中所示，两个单元40、41之间设有两个或更多个把两个单元分隔开的聚合物条33，这些聚合物条分别与表面上设有非织造材料32的每个亲水表面固定在一起。图9a、9b中显示的配置与横流热交换器相对应。在横流热交换器中，每个通道38与每个聚合物条33实质上垂直。通过聚合物条分隔开的两个单元40、41构成了一个热交换器模块，聚合物条与每个单元的亲水表面上设置的非织造材料固定在一起。

多个模块在一起可以组合成一个卡盒，如图9c、9d和9e中所示。而且，可以把多个卡盒组装在一起，以便增加模块化方式的总容量。在模块化方式中，可以把卡盒堆叠在一起或依次排列好(或采用任何其它配置方式)并且与其它卡盒固定(可以采用本实用新型中包含的多种方式来固定模块，如通过粘合剂、外部结构等)在一起，从而形成一种热交换器卡盒。此外，也可以把卡盒堆叠在一起，依次排列好或采用任何其它配置方式并且与其它卡盒固定在一起，从而形成一种热交换器。

本实用新型的热交换器实施例详见图6a。虽然一个卡盒可以被用作IDEC中的蒸发冷却热交换器，如图6a中所示，但是，也可以把两个卡盒堆叠在一起，把一个放置在另一个的上面，进而保持相同的一次和二次流体流动模式。在卡盒被堆叠在一起的实施例中，两个卡盒可以共享一个蒸发流体分配组件。在另一个实施例中，可以依次肩并肩地排列好卡盒，因此有利于增大模块以及形成一个大的系统。而在再一个实施例中，采用了这种设置方式，即把其中一个卡盒放置在另一个卡盒的下游处，这样一次气流就可以从一个卡盒流动到被放置在下游的另一个卡盒中。需要注意的是，以预定配置方式提供多个模块并把一个模块与多个模块中的另一个模块固定在一起形成了一种提供可伸缩间接蒸发冷却组件的方法。

图9d中显示的实施例(卡盒)可以按比例放大本实用新型中公开的间接蒸发冷却组件并且也可以按比例放大本实用新型中公开的蒸发冷却装置的间接蒸发冷却组件。两个单元40、41之间设有两个或更多个聚合物条33(垫片)且聚合物条分别与两个单元40、41相连，这样构成了一个模块。多个模块中的每个模块与其它模块连接在一起，形成了一个卡盒。如上文中所述，虽然一个卡盒可以被用做IDEC中的间接蒸发冷却热交换器，但是多个卡盒也可以用于制作具有不同尺寸规格的IDEC中的一个间接蒸发冷却热交换器。

运行过程中，系统会把蒸发流体分配给单元所属每个亲水表面的实质上兼容的非织造材料，然后流体会在各单元之间的分隔空间中流动，同时蒸发流体与流体进行热交换，其它流体则流经多个通道中的至少某些通道。其它流体与亲水表面进行热交换。(热量会从非织造材料传递给亲水表面并且也会通过基质传递给疏水表面。)在某个实例中，流体为空气，热交换器可以通过分配有蒸发流体的实质上兼容的非织造材料的蒸发冷却作用而获得湿空气并使干燥空气流经通道，进而进行冷却。因此，在本实例中，热交换器又被称为干燥空气、湿空气(DAMA)热交换器。

在某个实例中，上文中已对本实用新型中热交换器的实施例进行了介绍，为了实质上把实质上兼容的非织造材料和一种基质的亲水表面固定在一起，在即将于亲水表面固定在一起的非织造材料的多个位置上设置了热塑材料。实质上兼容的非织造材料熔接在亲水表面的多个位置上。

在不限制本实用新型的范围的某个实施例中，热塑材料为低密度聚乙烯(LDPE)。

在不限制本实用新型的范围的某个实施例中，每个第一和第二聚合物基质31的厚度至多约为0.12mm(或者还有可能就是在0.12mm到具有工程公差的可接受范围内)。在某个实例中，非织造材料的密度至多约为30克/每平方米(或者还有可能就是在30克/每平方米到具有工程公差的可接受范围内)。

在某个实施例中，本实用新型中公开的两级蒸发冷却装置包含本实用新型中公开的一个间接蒸发冷却组件(热交换器) (如上文中所述)以及一个直接蒸发冷却组件，在某个实例中，本实用新型未局限于本实例，包含一个CELDEK^TM绝热直接蒸发热交换器。在另一个实施例中，同样也不限制本实用新型的范围，直接蒸发冷却组件是一种超声波加湿组件。

正如上文中公开的那样，对上文中所述的本实用新型中公开的间接蒸发冷却热交换器来说，在运行过程中，系统会把蒸发流体(即，蒸发液体，例如为水)分配给单元所属的每个亲水表面的实质上兼容的非织造材料并且二次流体会在各单元的分隔空间中流动，同时蒸发流体与流体之间会进行热交换。一次流体流经多个通道中的至少某些通道。一次流体与亲水表面之间进行热交换。(热量从非织造材料传递给亲水表面并且经基质传递给疏水表面。)另一种蒸发流体则被分配给直接蒸发组件。直接蒸发组件被设置在间接蒸发冷却组件的下游并且可以接收至少一部分来自间接蒸发冷却组件的一次流体。对直接绝热蒸发组件来说，一次流体通过添加其它蒸发流体进行冷却。在冷却过程中，对绝热直接蒸发组件来说，总能量或焓不会发生变化，但是，一次流体的一部分显热会转换为潜热。

在某个实例中，本实用新型中公开的两级蒸发冷却装置包含一个被设置在本实用新型中公开的间接蒸发冷却组件下游的一次流体供应组件，主要用于向本实用新型中公开的间接蒸发冷却组件供应一次流体。在运行过程中，一次流体供应组件可以使环境流体流经过滤组件并以一次流体的形式供应过滤后的环境流体。过滤组件可能包含各种过滤器(包括但不限于传统过滤器、炭过滤器、静电过滤器等)当中的一种过滤器。一次蒸发流体供应系统可以向本实用新型中公开的间接蒸发冷却组件供应蒸发流体。二次蒸发流体供应系统可以向直接绝热蒸发冷却组件供应其它蒸发流体。在某个实例中，流体储存组件(例如一个水箱)可以作为蒸发流体和其它蒸发流体的供应源。一次蒸发流体供应系统(在某个实例中是一个水泵)和二次蒸发流体供应系统(在某个实例中是另一个水泵)被安装在液体储存组件内。一次蒸发流体供应系统、二次蒸发流体供应系统以及流体储存组件都由无菌材料制成。

可以对流体消毒系统进行适当设置，用来接收蒸发流体和其它蒸发流体并对它们进行消毒。在某个流体消毒系统的实施例中，包含一个紫外线(UV)辐射系统，用来对其它蒸发流体上的蒸发流体进行消毒。需要注意的是，其它流体消毒系统，例如，但不限于通过臭氧进行消毒的系统以及其它流体消毒系统，都包含在本实用新型的范围内。

在另一个实例中，一次和二次蒸发流体供应系统包含一个超声波加湿器，本超声波加湿器能够以雾气形式向间接和直接蒸发热交换器(冷却组件)供应一次和二次蒸发流体。

在某个实例中，两级蒸发冷却装置或本实用新型包含一个外壳，外壳内包含过滤系统、一次流体供应组件、流体储存组件、一次蒸发流体供应系统以及二次操作流体供应系统；流体消毒系统和连接组件可以把系统与其它组件连接起来。其中，外壳和连接组件都是由无菌材料制成的。

在某个实施例中，本实用新型中公开的两级蒸发冷却装置通过控制器进行控制(在某个实例中，基于微处理器的控制器以及其它基于处理器的控制器都包含在本实用新型范围内)。在本实施例中，本实用新型中公开的两级蒸发冷却装置包括，如图11中所示，一个或多个处理器30以及一个或多个电脑可用介质80，其中后者可以发送电脑可读代码，进而通过一个或多个处理器来控制装置。一个或多个处理器以及一个或多个电脑可用介质之间通过互联组件70(如计算机总线)相连。信号控制界面75可以接收/发送信号并控制来自/发往监控系统/泵驱动器/两级蒸发冷却装置其它驱动器的信号。在某个实例中，一个或多个电脑可读介质能够读取电脑可用代码，进而控制一个或多个处理器执行以下操作：

获取数据，以确定流体储存组件中是否储存有至少达到预定流体量水平的流体；

在确定流体储存组件中储存有至少达到预定流体量水平的流体后，向一次蒸发流体供应组件和二次蒸发流体供应组件发送信号；操作信号会控制一次和二次蒸发流体供应组件以预定时间间隔进行操作，以便对蒸发流体和其它蒸发流体进行充分消毒并把蒸发流体分配给间接蒸发冷却组件以及把其它蒸发流体分配给直接蒸发冷却组件；以及发送其它操作信号给一次流体供应组件，其中，其它操作信号可以控制一次流体供应组件的运行，以便向间接蒸发冷却组件供应一次流体。

而通过控制和激活蒸发流体供应组件的运行以及在控制和激活一次流体供应组件的运行过程中，电脑可读代码可以向一个或多个处理器30发出指令，命令其控制湿度(通过控制其它蒸发流体供应组件来实现)以及控制温度(通过控制一次流体供应组件来实现)。

在某个实例中，本实用新型中公开的两级蒸发冷却装置中的一次流体会在流经直接绝热蒸发冷却组件后流向外壳。而本实例中提到的本实用新型中公开的两级蒸发冷却装置包含一个用于排出外壳流体的排气系统。排气系统可能包括，如多个风扇。在本实例中，当一次流体流向外壳时，电脑可用介质会发出电脑可读代码，命令一个或多个处理器向排气系统发送可以激活排气系统运行的操作信号。

在某个实施例中，本实用新型中公开的间接蒸发冷却组件(热交换器)是一种处在各单元的分隔空间内且与一次流体流经通道38、39的方向实质上垂直的横向通道组件，其中，二次流体流经本组件。

为了对本实用新型进行更好的图解说明，下文中介绍一个更为详细的实施例。在详细的实施例中，一次流体和二次流体都为空气，也称为一次空气和二次空气，并且蒸发流体和其它蒸发流体都是水。而且，下文中介绍的实施例中给出了详细的尺寸规格，但是这些尺寸规格不用于限制本实用新型。

如图2(显示出本实用新型的实施例的主要组成部分的垂直截面示意图)中以及图3(显示出水分配情况、气流模式和其它组成部分的实施例的水平截面示意图)中所示，本实施例是一种安装在金属外壳1中的集成系统，其中，金属外壳由气候防护型和绝热墙板制成，以保护其不受大气侵蚀以及不会因为与周围环境进行热传导而造成能量损失。单元由以下组件构成：

1.空气推进系统，包括用于清除尘粒的空气过滤器2、鼓风机3、驱动电机4、滑轮5和传动带6.

2.热交换系统，包括：一次间接蒸发组件(热交换器)以及本实用新型中公开的间接蒸发组件的实施例(HE-I)7；和二次热交换器(HE-II)8：

一次热交换器(HE-I)7是一种本实用新型中公开的干燥空气、湿空气(DAMA)热交换器的实施例，下文也称为DAMA。DAMA是一种显热热交换器，其中，由鼓风机输送的主要气流，也称为一次空气，会在不添加任何水的情况下进行显冷处理。 DAMA热交换器可以由本详细实施例中提到的挤压成型聚合物(挤压成型聚丙烯(PP))的薄壁挤压成型段制成。在图2和图3显示出的实施例中，DAMA是一种横向流动热交换器。而且，DAMA被设定为系统的一次空气冷却系统。为了确保环境卫生，DAMA热交换器被安装在由特定材料、如不锈钢制成的结构段组合而成的无菌外壳9中，并且被置于由无菌材料支撑的水箱14的上方。用于冷却一次空气23的气流、即二次空气26流经DAMA的交替通道并通过设置在HE-I DAMA7上方的二次收集罩排放到大气中。

DAMA7由挤压成型的薄壁PP段、如瓦楞纸板制成，而且壁厚最好约为0.12mm或更薄。

处理前，基质具有疏水性。基质单元详见图8a-8c。基底基质31是通过专用机床(SPM)经过两阶段“表面处理”的基质，以确保表面具有亲水性。在第一阶段中，SPM会进行电晕处理，以强化基底基质的表面能(也称为表面张力)，进而提高粘结性能和亲水性(更强的亲水性)。在第二阶段中，把薄的喷有一层LDPE的纺粘型非织造织物32，密度为20-30克/每平方米(gsm)，热熔在基底基质的经过电晕处理的表面上，使单元形成一种亲水表面。这种热熔介质的厚度为0.03mm。因此，薄壁段就成为了一种厚度约为0.15mm或更低以及具有亲水性的表面(0.12mm基底基质加上0.03mm纺粘型非织造PP织物)。在这种单元上，会把厚度为2.81mm的PP条33(详见图6b、6c和9b)粘在纺粘型非织造织物的上方。这些PP条33可以增强单元的尺寸刚度和结构稳定性，通过加快水蒸发在二次空气通道中形成空气扰动，空气扰动可以打破水膜，进而加大蒸发量，也可以用作垫片，分隔开两个单元，从而形成一种便于二次空气流动的通道。

二次热交换器HE-II8是一种绝热热交换器(例如，一种CELDEK^TM热交换器)，这种热交换器可以添加所需量的湿气，从而把一次空气冷降到所需温度，而且也可以通过绝热饱和作用把一起空气降到最大可能温度。二次热交换器HE-II8也被安装在无菌外壳9中，其中外壳是由无菌材料、如不锈钢制成的结构段组合而成的，并且，第二阶段热交换器HE-II8被置于由无菌材料制成的水箱14的上方。

3.气道

帆布导管-I10和空气室导管-I11连接鼓风机和DAMA7。HE-I DAMA7和HE-II8被安装在外壳内。空气室导管-II12和帆布导管-II13连接空气冷却系统和生活空间29的冷却空气分配系统，如图5中所示。

4.水分配系统：

如图4中所示，水分配系统包含一个专门用于满足DAMA7要求的潜水泵16以及一个独立的专门用于满足HE-II8要求的潜水泵17。这些水泵都由无菌材料、如不锈钢制成并且都被放置在水箱14中(如图2中所示)。

为了增强可控性，提高性能可靠性以及实现节能，DAMA7和绝热直接蒸发热交换器8都配有独立的潜水泵16、17，从而可以通过不同压力来分配不同量的水。

5.管道和喷雾系统：

如图3、图4、图6a、6c、和6d中所示，配有喷雾系统的PVC管道-I18和水分配套筒19都可以在HE-I DAMA7组件上方均匀喷水。同样，配有喷雾系统的PVC管道-II20和水分配套筒21也可以在HE-II组件上方均匀喷水。喷雾系统35的实施例详见图6d。和34一样，水分配套筒19的实施例近视图详见图6d，同时也对和35一样的喷雾系统以及与36一样的喷水系统进行了详细介绍。

6.水消毒系统：

如图3、图4中所示，配备了一种紫外线(UV)系统22，以确保对循环水进行消毒。

7.材料

装置所配水箱14，水泵16、17以及管道系统组件18、20都由无菌材料制成而且已采用的DAMA热交换器的套筒中不包含非纤维素材料，以避免有害真菌/细菌繁殖。

通过图2、图3、图4以及图6a-6d得知，本实用新型的工作原理如下所述：

由鼓风机3、电机4、滑轮5和传动带6组成的鼓风机系统驱使周围一次空气23流经具有适当规格的过滤器2；这种鼓风机通过帆布导管-I10与空气室导管-I11相连，以便等量分配流经HE-I DAMA7的空气。

HE-I DAMA7是本实用新型中公开的间接蒸发热交换器的一个实施例，配有一定数量的供两条气流23和26使用的通道，而且两条气流不会发生接触。HE-I DAMA7的一个实施例详见图6a和9d。其中，主要气流，即一次气流23被引导至在规定通道/气道中流动。交替通道；提供一种供另一条气流即二次气流使用的通道。这些交替通道可以用作其它方向上的水通道。而且，水流动时，会在交替通道的两侧形成水膜。

在DAMA7热交换器中，通过流经交替通道的二次气流26来冷却一次空气23。输入的一次空气23从DAMA 7热交换器中流出后称为显冷空气24。二次空气26是经过第1阶段和第2阶段冷却的一次空气23的一部分并且是按照规定线路流经HE-I DAMA 7的交替通道的适当比例部分，如图2中所示。在不属于对本实用新型的限制的本实施例某个实例中，经过第一阶段DAMA 7和第二阶段热交换器8且流经交替加湿通道对一次空气进行冷却后，总计约占一次空气40％的二次空气将通过主干流一次空气进行补充。

这种二次空气26流经DAMA 7的交替通道并且蒸发掉由水分配套筒19形成的水膜。因此，二次空气的焓和绝对湿度都会增加。而蒸发这种水膜所需的热量可以通过流经DAMA 7薄壁的一次空气23获得。因此，可以通过蒸发交替通道中水膜水分的方式对一次空气23进行显冷处理。然后，可以像二次排气口27那样通过二次空气罩排出二次空气26。

一次空气水平流过由薄壁挤压成型的聚丙烯段制成的指定通路(通道)38(见图7b)。水在交替二次空气通道42中由上向下流动(图9b)，而二次废气则在这种二次通道42中由下向上流动，因此这样可以实现显热交换器的横向流动功能。

如图2、图3和图4中所示，潜水泵16、17可以通过聚合物管道18、20把水从水箱14中输送给分配套筒19、21，以确保可以分别在HE-I DAMA 7和HE-II 8上方均匀地喷出水雾。而且，一种运行中的UV系统可以持续使循环水保持消毒状态。

如图5中所示，已过滤以及已冷却/经过处理的一次空气25流经即将进行冷却的生活空间29，反过来，一次空气会吸收生活空间29的热量并且通过即将进行空气调节的封闭空间29中配备的排气系统28排出。

整个过程由基于控制系统的能够感知到信号且能够操作/控制系统的预编程微处理器30(如图11)来控制。打开系统时，控制器会检测水箱14中是否有足够的水，一旦达到适当水位，那么系统就会启动水泵16、17并运行一定时间，以便UV系统22对水箱中的水进行消毒处理以及均匀加湿HE-I DAMA 7热交换器中的纺粘型非织造织物和HE-II热交换器8中的介质。随后，系统会启动鼓风机3，以便驱使已过滤空气23流经热交换器。

预编程微处理器30(见图11)控制着系统的所有功能。如图5中所示，一次空气流经即将进行冷却的生活空间29。微控制器30可以预先设置好生活空间中的所需温度和相对湿度(以下称为Rh)。随着整个系统开始进入运行状态，信号/控制界面75也逐渐接收到来自空间29的温度和Rh信号。(微控制器30可以接收到规定的预设温度和Rh。)如果湿度是受控的，那么微控制器会根据预设条件与实际条件的比较情况来改变流经直接热交换器的水流量，以及如果温度是受控的，那么微控制器会根据预设条件与实际条件的比较情况来改变空气量。系统会对感知到的温度和Rh信号与规定的预设条件进行比较，并且也会对湿度和/或空气量进行调节，直到感知的温度和Rh实质上等同于(处在工程公差范围内)温度和/或Rh为止。此外，微控制器也可以根据当前需要来运行所需数量的排气扇。

在某个实例中，一个或多个处理器30可能包括服务器和客户端处理器，而计算机可用介质则包括用于执行和支持分布式应用如本实用新型中公开的间接/直接蒸发冷却装置的组件的远程管理的必要软件组件(这种软件可能包括但不限于如DCOM或CORBA或网络服务器/浏览器以及第三方应用，如ColdFusion^TN/Shock Wave^TM)。

虽然已通过各种实施例对本实用新型进行了详细说明，但是应注意到的是，本实用新型也包含处在本实用新型创意和范围内的各种变型以及其它实施例。

Claims

1.一种热交换器，其特征在于，所述热交换器包括至少一个模块，所述至少一个模块包括多个单元和至少两个聚合物条，

所述多个单元中的至少两个单元中的每个单元包括：

2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，在所述第一非织造材料与所述第一聚合物基质的所述一个表面之间的所述多个位置处设有热塑性材料，而且，在所述第二非织造材料与所述第二聚合物基质的所述一个表面之间的所述多个其它位置处也设有热塑性材料。

3.根据权利要求2所述的热交换器，其特征在于，所述第一非织造材料熔接在所述第一聚合物基质的所述一个表面上的所述多处位置，而且，所述第二非织造材料熔接在所述第二聚合物基质的所述一个表面上的所述多个其它位置。

4.根据权利要求2或3所述的热交换器，其特征在于，所述热塑性材料由低密度聚乙烯组成。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的热交换器，其特征在于，所述第一非织造材料和所述第二非织造材料均由纺粘型材料组成。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的热交换器，其特征在于，所述第一非织造材料和所述第二非织造材料均由熔喷材料组成。

7.根据权利要求1至3中的任一项所述的热交换器，其特征在于，所述第一非织造材料和所述第二非织造材料由水力缠结材料组成。

8.根据权利要求1至3中的任一项所述的热交换器，其特征在于，所述第一非织造材料和所述第二非织造材料中的每种材料的密度至多为30克每平方米。

9.根据权利要求1至3中的任一项所述的热交换器，其特征在于，所述第一聚合物基质和所述第二聚合物基质中的每种基质的厚度至多为0.12mm。