JP6401291B2 - 流体処理装置および流体処理装置によって気流を冷却する方法 - Google Patents

Description

本発明は、流体処理装置および流体流れを加熱および冷却する方法に関する。

一般的に、周囲環境の加熱または冷却は、空気や液体等の流体に加熱または冷却等の処理を加えることによって行われている。例えば、寒冷な気候において部屋を温めるために空気が加熱され、機械を冷やすために液体が冷却される。

流体を加熱および冷却する従来の方法においては、熱交換器が一般的に用いられている。簡単に説明すると、用途に応じて加熱要素または冷却要素に流体を通すことによって、加熱の場合は、加熱要素から流体に熱エネルギーが移動して流体を加熱し、冷却の場合は、流体から冷却要素に熱エネルギーが移動する。加熱要素または冷却要素は、内部を高温流体または低温流体が流れる流体加熱要素または流体冷却要素であってもよい。

熱交換器に圧送される流体の供給源の温度は周囲温度または室温である場合が多く、例えば３０度である。この流体を、例えば１００度や２０度等の所望の温度に加熱または冷却するためには相当な量のエネルギーを必要とする。

さらに、周囲環境を加熱または冷却するための流体、すなわち作動流体は、加熱装置または冷却装置の周囲から供給される。このため、通常の場合、作動流体は周囲温度もしくは室温、および周囲圧力もしくは室内圧力を有している。同様に、所望の温度に作動流体を冷却または加熱するためには相当な量のエネルギーを必要とする。

周囲環境を加熱または冷却するために作動流体を加熱または冷却することはエネルギー効率が良くないことは明らかである。地球温暖化が人類にとって重大な課題である今日の状況においては、より効率良く作動流体を加熱または冷却できる装置および方法が求められている。

本発明は上記した懸案を鑑みてなされたものである。

様々な実施形態において、第１流体流れを加熱または冷却するように構成されている流体処理装置が提供される。流体処理装置は、サーマルチャンバ内において第１流体流れを加熱または冷却するように構成されているサーマルチャンバと、第１流体流れをサーマルチャンバに流入させるように構成されている注入路と、加熱または冷却された第２流体流れをサーマルチャンバから流出させるように構成されている流出路と、を備え、流出路に沿った第２流体流れは、注入路に沿った第１流体流れの熱エネルギーよりも高いもしくは低い熱エネルギーを有しており、流出路は注入路に熱的に接続されており、流出路は、流出路に沿って流れる加熱または冷却された第２流体流れと注入路に沿った第１流体流れとの間において熱エネルギーを移動させることによって、第１流体流れをサーマルチャンバに入る前に加熱または冷却するように構成されている。

様々な実施形態において、流出路に沿った第２流体流れは、注入路に沿った第１流体流れから隔離されている。
様々な実施形態において、流出路を介してサーマルチャンバから出る第２流体流れは、サーマルチャンバに沿った第１流体流れの一部である。

様々な実施形態において、流出路は流体通路を介して注入路に熱的に接続されており、流体通路は流出路と熱的に連通するとともに注入路と熱的に連通している。流体通路は内部に第３流体流れを受容するように構成されており、流体通路に沿った第３流体流れと流出路に沿った第２流体流れとを間を熱エネルギーが移動することによって、第３流体流れが加熱または冷却される。そして、注入路に沿った第１流体流れと流体通路に沿った第３流体流れとの間を熱エネルギーが移動することによって、注入路に沿った第１流体流れが加熱または冷却される。

様々な実施形態において、流体通路に沿った第３流体流れは、注入路に沿った第１流体流れから隔離されている。
様々な実施形態において、流出路に沿った第２流体流れは、注入路に沿った第１流体流れと同じ流体流れであり、注入路からの第１流体流れが第２流体流れとして流出路を介してサーマルチャンバから流出する。

様々な実施形態において、流体処理装置は、排出路であって、注入路からの第１流体流れをサーマルチャンバから排出路を介して流出させるように構成されている排出路と、第２流体流れをサーマルチャンバに流入させるように構成されている流入路と、をさらに備え、流入路が流出路と連通しており、サーマルチャンバに入る第２流体流れが、流出路を介してサーマル流路から流出するように構成されている。

様々な実施形態において、流体通路は蒸発性液体を有している。
様々な実施形態において、サーマルチャンバは蒸発性液体を有している。
様々な実施形態において、注入路および排出路の少なくとも一方は蒸発性液体を有している。

様々な実施形態において、注入路から排出路まで流れる第１流体流れは気流であり、流入路から流出路まで流れる第２流体流れは蒸発性液体流れであり、サーマルチャンバを通る気流が蒸発性液体流れを気化させることによって、蒸発性液体流れが冷却され、その結果サーマルチャンバが冷却される。

様々な実施形態において、蒸発性液体流れは、流体方向に流入路から流出路までサーマルチャンバを通って流れるように構成されており、気流は、気流方向に注入路から排出路まで流れ、流体方向が気流方向と略直交している。

様々な実施形態において、流出路が流体タンクに連通されている。
様々な実施形態において、流体処理装置が冷却装置であり、サーマルチャンバが冷却チャンバである。

様々な実施形態において、流体処理装置によって第１流体流れを加熱または冷却する方法が提供される。本方法は、注入路を介してサーマルチャンバに第１流体流れを受容することと、サーマルチャンバを通る第１流体流れを加熱または冷却することと、加熱または冷却された第２流体流れをサーマルチャンバから流出路に流入させることであって、流出路は注入路と熱的に連通しており、流出路に沿った第２流体流れは、注入路に沿った第１流体流れの熱エネルギーよりも高いまたは低い熱エネルギーを有していることと、流出路に沿った第２流体流れと注入路に沿った第１流体流れとの間において熱エネルギーを移動させることによって、注入路に沿った第１流体流れを加熱または冷却することと、からなる。

様々な実施形態において、上記の方法は、流入路を介してサーマルチャンバに第２流体流れを受容することをさらに含む。
様々な実施形態において、上記の方法は、排出路を介してサーマルチャンバから第１流体流れを流出させることをさらに含む。

様々な実施形態において、流出路に沿った第２流体流れと注入路に沿った第１流体流れとの間において熱エネルギーを移動させることは、流体通路内に第３流体流れを受容することと、流体通路に沿った第３流体流れと流出路に沿った第２流体流れとの間において熱エネルギーを移動させることと、注入路に沿った第１流体流れと流体通路に沿った第３流体流れとの間において熱エネルギーを移動させることによって、注入路に沿った第１流体流れを加熱または冷却させることと、を含む。

様々な実施形態において、第１流体流れは気流である。
様々な実施形態において、第２流体流れは蒸発性液体流れである。

流体処理装置の例示的実施形態を示す断面図。 図１の流体処理装置の例示的実施形態を示す断面図。 図１の流体処理装置の例示的実施形態を示す断面図。 図１の流体処理装置を用いて第１流体流れを加熱または冷却する方法を示すフローチャート。 図１の流体処理装置の例示的実施形態を示す断面図。 図１の流体処理装置の例示的実施形態を示す断面図。 図１の流体処理装置の例示的実施形態を示す断面図。 流体処理装置の例示的実施形態を示す断面図。 図８の流体処理装置を示す断面図。 図８の流体処理装置の例示的実施形態を示す断面図。 図８の流体処理装置の例示的実施形態を示す断面図。 図８の流体処理装置の例示的実施形態を示す断面図。 図８の流体処理装置を用いて第１流体流れを冷却する方法を示すフローチャート。 図１または８の流体処理装置の例示的実施形態を示す断面図。

図１に、流体処理装置１００を示す。流体処理装置１００は、第１流体流れ１０を加熱または冷却するように構成されている。流体処理装置１００は、サーマルチャンバ１１０内の第１流体流れ１０を加熱または冷却するように構成されているサーマルチャンバ１１０と、第１流体流れ１０をサーマルチャンバ１１０に流入させるように構成されている注入路１２２と、加熱または冷却された第２流体流れ１２をサーマルチャンバ１１０から流出させるように構成されている流出路１２８とを有している。流出路１２８に沿った第２流体流れ１２の熱エネルギーは、注入路１２２に沿った第１流体流れ１０の熱エネルギーよりも高いもしくは低い。流出路１２８は注入路１２２に熱的に接続されており、流出路１２８は、流出路１２８に沿って流れる加熱または冷却され第２流体流れ１２と注入路１２２に沿って流れる第１流体流れ１０との間にて熱エネルギーを移動させることによって、第１流体流れ１０をサーマルチャンバ１１０に入る前に加熱または冷却するように構成されている。

図１に示すように、流体処理装置１００はサーマルチャンバ１１０を有している。流体処理装置１００は、サーマルチャンバ１１０に第１流体流れ１０を流入させる注入路１２２を有している。注入路１２２はサーマルチャンバ１１０の第１端部１１２の近くに位置している。流体処理装置１００は、加熱または冷却された第２流体流れ１２をサーマルチャンバ１１０から流出させる流出路１２８を有している。流出路１２８はサーマルチャンバ１１０の第２端部１１４の近くに位置している。第２端部１１４は、第１端部１１２から離れて、サーマルチャンバ１１０の端に沿って位置している。第２端部１１４は、サーマルチャンバ１１０において第１端部１１２の反対側に位置している。

流体処理装置１００は、注入路１２２と流出路１２８との間において熱エネルギーを移動させるように構成された熱導管１３０を有している。熱導管１３０は、注入路１２２および流出路１２８と熱的に連通している。熱導管１３０は、流出路１２８と熱的に連通するように構成されている受容端部１３２と、注入路１２２と熱的に連通するように構成されている伝導部１３４とを有している。熱導管１３０は、注入路１２２と流出路１２８との間において熱エネルギーを伝導するように構成された熱導体である。

サーマルチャンバ１１０は熱要素１０２を有している。熱要素１０２は、第１流体流れ１０と熱要素１０２との間の熱交換を可能にする熱交換器である。加熱用の場合、熱要素１０２は加熱コイル等の加熱要素である。熱要素１０２は、加熱された流体供給源に接続されて、加熱された流体が流体導管内を流動できるように構成されている流体導管であってもよい。冷却用の場合、熱要素１０２は冷却コイル等の冷却要素である。熱要素１０２は、冷却された液体の流体供給源に接続されて、冷却された流体が流体導管内を流動できるように構成されている流体導管であってもよい。

第１流体流れ１０が注入路１２２を介してサーマルチャンバ１１０内に入ると、第１流体流れ１０が熱要素１０２によって、状況に応じて加熱または冷却される。第１流体流れ１０が加熱または冷却された後に、第１流体流れ１０は、加熱または冷却された第２流体流れ１２として流出路１２８を介してサーマルチャンバ１１０を出る。第２流体流れ１２が流出路１２８を通って流れるにつれて、熱導管１３０と第２流体流れ１２との間を熱エネルギーが移動する。このため、第１流体流れ１０が熱要素１０２によって加熱または冷却された後に、熱導管１３０が、第２流体流れ１２の温度まで加熱または冷却される。第２流体流れ１２の温度は、第１流体流れ１０の温度よりも高いもしくは低い。熱導管１３０は注入路１２２と熱的に接続されているため、第１流体流れ１０と熱導管１３０との間を熱エネルギーが移動する。このため、第１流体流れ１０は、サーマルチャンバ１１０に入る前に熱導管１３０によって加熱または冷却される。このようにして、第２流体流れ１２の「熱」または「冷たさ」が第１流体流れ１０に「移動」する。

加熱または冷却された第２流体流れ１２は、エンジンの冷却や、部屋の暖房もしくは冷房等の、加熱または冷却の用途に用いられる。
図１に示すように、流出路１２８に沿った第２流体流れ１２は、注入路１２２に沿った第１流体流れ１０から隔離されており、流体処理装置１００において、注入路１２２と流出路１２８との間を熱エネルギーは移動するが流体は移動しないように構成されている。

熱導管１３０を熱交換器（図１には示されていない）に接続させて、冷却された第２流体流れ１２を空気や水等の熱物質の冷却に使用してもよい。この場合、熱導管１３０は熱物質と熱的に連通し、熱物質の加熱または冷却に使用される。熱物質は、第２流体流れ１２の温度まで加熱または冷却される。熱物質との熱交換の後に、第２流体流れ１２は上記のように第１流体流れ１０の冷却に用いられる。

図２に流体処理装置２００を示す。図２の流体処理装置２００の特徴において、図１の流体処理装置１００の特徴と同じものには同じ符号が付されている。熱導管１３０は、流体通路１６０である。図２に示すように、流出路１２８は流体通路１６０を介して注入路１２２と熱的に接続されており、流体通路１６０は、流出路１２８および注入路１２２と熱的に連通している。流体通路１６０は第３流体流れ１４を受容するように構成されており、流体通路１６０に沿った第３流体流れ１４と流出路１２８に沿った第２流体流れ１２との間を熱エネルギーが移動して、第３流体流れ１４が加熱または冷却されるように構成されている。また、注入路１２２に沿った第１流体流れ１０と流体通路１６０に沿った第３流体流れ１４との間において熱エネルギーが移動して、注入路１２２に沿った第１流体流れ１０が加熱または冷却されるように構成されている。

流体通路１６０は流体供給源（図２には示されていない）に接続されている。流体供給源は、周囲温度の流体供給源または加熱もしくは冷却された流体供給源である。流体通路１６０は、注入路１２２と流体通路１６０との間を熱エネルギーが移動できるように構成された第１熱境界部１６６を有している。また、流体通路１６０は、流出路１２８と流体通路１６０との間を熱エネルギーが移動できるように構成された第２熱境界部１６８を有している。第１および第２熱境界部１６６，１６８は、導管やプレート等の、熱エネルギーを伝達可能ないかなる要素であってもよい。第３流体流れ１４が第１熱境界部１６６に沿って流体通路１６０内を移動するにつれて、熱エネルギーが注入路１２２と流体通路１６０との間を移動する。第３流体流れ１４の熱エネルギーレベルが第１流体流れ１０の熱エネルギーレベルよりも低い場合、熱エネルギーは第１流体流れ１０から第３流体流れ１４に移動する。逆の場合も同様である。同様に、第３流体流れ１４が第２熱境界部１６８に沿って流体通路１６０内を移動するにつれて、熱エネルギーが流出路１２８と流体通路１６０との間を移動する。第３流体流れ１４の熱エネルギーレベルが第２流体流れ１２の熱エネルギーレベルよりも低い場合、熱エネルギーは第２流体流れ１２から第３流体流れ１４に移動する。逆の場合も同様である。

図３に示すように、流体通路１６０は流入端部１６２を有していてもよい。流入端部１６２は、流体通路１６０が流入端部１６２を介して流出路１２８と連通するように流出路１２８と連通されている。流体通路１６０は、流出路１２８から注入路１２２に向かって、もしくは注入路１２２に到達するまで延びている。流体通路１６０は第１熱境界部１６６において注入路１２２と熱的に連通しており、熱エネルギーが流体通路１６０に沿った第３流体流れ１４と注入路１２２に沿った第１流体流れ１０との間を移動できるようになっている。

流出路１２８を介してサーマルチャンバ１１０から出る第２流体流れ１２は、サーマルチャンバ１１０に沿った第１流体流れ１０の一部である。第１流体流れ１０は、サーマルチャンバ１１０から出て第２流体流れ１２として流出路１２８に入る。流体通路１６０が流出路１２８に沿った第２流体流れ１２または第２流体流れ１２の一部を受容することによって、第２流体流れ１２が流体通路１６０に入って第３流体流れ１４となる。すなわち、第２流体流れ１２またはその一部が、第３流体流れ１４として流体通路１６０に送られる。第２流体流れ１２の残りの部分は、加熱または冷却を行うために流体処理装置３００から出る。

図１〜３に示すように、流出路１２８に沿った第２流体流れ１２は注入路１２２に沿った第１流体流れ１０から隔離されている。流出路１２８に沿った第２流体流れ１２は、注入路１２２に流入もしくは「再度」流入しない。図２および３に示すように、流体通路１６０に沿った第３流体流れ１４は注入路１２２に沿った第１流体流れ１０から隔離されている。第３流体流れ１４は、流体処理装置２００，３００が、注入路１２２と流出路１２８との間の熱エネルギーの移動は許容するが、流体の移動は許容しないように第１流体流れ１０から隔離されている。第２流体流れ１２またはその一部は流出路１２８を介してサーマルチャンバ１１０から流出して、サーマルチャンバ１１０または注入路１２２に戻らなくてもよい。

第２流体流れ１２は、注入路１２２またはサーマルチャンバ１１０に（第３流体流れ１４として）流入するように戻ってもよい。この場合、加熱または冷却された第２流体流れ１２（または第３流体流れ１４）が第１流体流れ１０と混ざり合うことによって、サーマルチャンバ１１０に流入する前に第１流体流れ１０が加熱または冷却される。

図４は、流体処理装置１００，２００，３００を用いて第１流体流れを加熱または冷却する方法１０００を示す図である。方法１０００は、工程１１００に示すように、注入路１２２を介してサーマルチャンバ１１０に第１流体流れを受容することと、工程１２００においてサーマルチャンバ１１０を通る第１流体流れ１０を加熱または冷却することと、工程１３００において加熱または冷却された第２流体流れ１２をサーマルチャンバ１１０から流出路１２８に流入させることとを含む。流出路１２８は注入路１２２と熱的に連通している。流出路１２８に沿った第２流体流れ１２は注入路１２２に沿った第１流体流れ１０よりも高いもしくは低い熱エネルギーを有している。流出路１２８に沿った第２流体流れ１２と注入路１２２に沿った第１流体流れ１０との間を熱エネルギーが移動することによって、工程１４００に示すように、注入路１２２に沿った第１流体流れ１０が加熱または冷却される。

流体処理装置１００，２００，３００は、注入路１２２を介してサーマルチャンバ１１０内に第１流体流れ１０を流入させることにより第１流体流れ１０を受容する。第１流体流れ１０がサーマルチャンバ１１０内に入って流れるにつれて、第１流体流れ１０が状況に応じて加熱要素もしくは冷却要素１０２によって加熱または冷却される。加熱または冷却された第１流体流れ１０は第２流体流れ１２として流出路１２８を介してサーマルチャンバ１１０を出る。第２流体流れ１２は、第１流体流れ１０と比較して熱エネルギーが高い、もしくは低い。流出路１２８は注入路１２２と熱的に連通しているため、流出路１２８と注入路１２２との間を熱エネルギーが移動する。このようにして、第２流体流れ１２と第１流体流れ１０との間を熱エネルギーが移動する。すなわち、加熱された第２流体流れ１２から第１流体流れ１０に熱エネルギーが移動、もしくは、加熱された第１流体流れ１０から第２流体流れ１２に熱エネルギーが移動する。このため、第１流体流れ１０は、サーマルチャンバ１１０に入る前に加熱または冷却される。

図５に、冷却装置として構成された流体処理装置５００の例示的実施形態を示す。流体処理装置５００は冷却装置であるため、サーマルチャンバ１１０は冷却チャンバである。サーマルチャンバ１１０は蒸発性液体１５４を有している。第１流体流れ１０は気流１４０である。蒸発性液体１５４は、気流１４０が蒸発性液体１５４の中または上を移動する際に気流１４０に気化する。サーマルチャンバ１１０は蒸発性液体１５４が気化するにつれて冷却、すなわち気化冷却される。気流１４０がサーマルチャンバ１１０を通るにつれて、サーマルチャンバ１１０内にて気流１４０が冷却される。気流１４０がサーマルチャンバ１１０内を移動するにつれて、気流１４０が飽和状態に近づく。すなわち、気流１４０の相対湿度が１００％に向かって上昇する。このため、蒸発性液体１５４の温度とともにサーマルチャンバ１１０の温度が、気流１４０の飽和状態が極限に達するまで低下する。第２流体流れ１２は冷却された気流１４２である。気流１４０が飽和するにつれて、蒸発性液体１５４の気化が低下するか終了する。気化が低下および終了すると、冷却も低下または終了する。このように、冷却された気流１４２は気流１４０よりも低い熱エネルギーを有している。図５に示すように、冷却された気流１４２の一部は流体通路１６０に送られて注入路１２２に向かう。第１熱境界部１６６等の、注入路１２２と流体通路１６０との間の境界部において、熱エネルギーが気流１４０から冷却された気流１４２に移動することによって、サーマルチャンバ１１０に入る前に気流１４０が冷却される。蒸発性液体１５４の量が少なくなった場合には、蒸発性液体１５４をサーマルチャンバ１１０に補充してもよい。

図６に示すように、サーマルチャンバ１１０は液体保持部１５０を有していてもよい。液体保持部１５０はサーマルチャンバ１１０の第１端部１１２から第２端部１１４まで延びる。液体保持部１５０はサーマルチャンバ１１０の内面の少なくとも１面の上に配置されている。液体保持部１５０はサーマルチャンバ１１０の互いに対向する内面上に配置されていてもよい。液体保持部１５０は、水やアルコール等の蒸発性液体１５２を保持するように構成されている。蒸発性液体１５２は、蒸発性液体１５２の量が比較的少なくなったときにサーマルチャンバ１１０内の液体保持部１５０に補充される。液体保持部１５０はウィッキング要素、スポンジまたは他の類似要素である。

第１流体流れ１０は気流１４０である。気流１４０が注入路１２２を介してサーマルチャンバ１１０に入り液体保持部１５０の中または上を通る際に、液体１５２が気流１４０に気化することによってサーマルチャンバ１１０が冷却される。気流１４０は周囲空気から取り込まれ、周囲湿度および周囲温度を有している。気流１４０の相対湿度は１００％未満であり、蒸発性液体１５２から蒸気を吸収できる。上記の実施形態と同様に、流体処理装置６００はサーマルチャンバ１１０内に気流１４０を流入させる注入路１２２と、気流１４０がサーマルチャンバ１１０内にて冷却された後に冷却された気流１４２をサーマルチャンバ１１０から流出させるように構成された流出路１２８とを有している。また、上記の実施形態と同様に、冷却された気流１４２またはその一部は流体通路１６０内に送られ、流体通路１６０を介して注入路１２２に向かう。流体通路１６０は、気流１４０の熱エネルギーが流体通路１６０に沿って流れる冷却された気流１４２に移動するように注入路１２２と熱的に連通しているため、冷却された気流１４２は気流１４０を冷却するように構成されている。サーマルチャンバ１１０が気流１４０を加熱するように構成されている場合は、冷却された気流１４２は加熱された気流１４２となり、気流１４０はサーマルチャンバ１１０に入る前に加熱される。

図７に示すように、流体通路１６０は蒸発性液体１８２を有していてもよい。また、流体通路１６０は気化コンパートメント１８０を有していてもよい。気化コンパートメント１８０は、流体通路と気化コンパートメント１８０とが連通するように流体通路１６０に沿って配置されている。気化コンパートメント１８０は冷却された気流１４２の温度を湿球温度に維持する。気化コンパートメント１８０は蒸発性液体を気流１４２に気化させる。流体通路１６０に沿って流れる冷却された気流１４２は気化コンパートメント１８０を通って流れ、蒸発性液体１８２が冷却された気流１４２に気化することによって、気化冷却により気化コンパートメント１８０が冷却される。前述したように、冷却された気流１４２が飽和状態になると、気化冷却が終了する。

冷却された気流１４２が流体通路１６０に沿って移動するにつれて、冷却された気流１４２の温度が上昇する。冷却された気流１４２の温度上昇は、より高い周囲温度に起因する。冷却された気流１４２の温度が上昇するにつれて、冷却された気流１４２の相対湿度が低下する。気化コンパートメント１８０内を移動する冷却された気流１４２の相対湿度が１００％未満に下がると、気化コンパートメント１８０内の蒸発性液体１８２が冷却された気流１４２に気化して冷却された気流１４２を飽和させる。気化コンパートメント１８０内において気化が続くにつれて、気化コンパートメント１８０内の温度が湿球温度まで低下する。その結果、冷却された気流１４２の温度が最低温度または湿球温度に維持される。

図８に、流体処理装置８００を示す。流体処理装置８００はサーマルチャンバ２１０内の第１流体流れ２０を冷却するように構成されたサーマルチャンバ２１０を有している。すなわち、サーマルチャンバ２１０は冷却チャンバである。流体処理装置８００は、第１流体流れ２０をサーマルチャンバ２１０に流入させるように構成された注入路２２２を有している。流体処理装置８００は排出路２２４も有している。排出路２２４は、注入路２２２からの第１流体流れ１０が排出路２２４を介してサーマルチャンバ２１０から流出するように構成されている。注入路２２２はサーマルチャンバ２１０の第１側部２１２の近くに位置している。排出路２２４はサーマルチャンバ２１０の第２側部２１４の近くに位置している。第１側部２１２は第２側部２１４の反対側に位置しており、注入路２２２は排出路２２４と略対向している。流体処理装置８００は、第２流体流れ２２をサーマルチャンバ２１０に流入させるように構成された流入路２２６を有している。流体処理装置８００は、第２流体流れ２２をサーマルチャンバ２１０から流出させるように構成された流出路２２８を有している。流入路２２６はサーマルチャンバ２１０の上側部２１６の近くに位置している。流出路２２８はサーマルチャンバ２１０の下側部２１８の近くに位置している。上側部２１６は下側部２１８と略対向しており、流入路２２６は流出路２２８と対向している。流入路２２６は流出路２２８と連通しており、サーマルチャンバ２１０に入る第２流体流れ２２は流出路２２８を介してサーマルチャンバ２１０から出るように構成されている。

注入路２２２から排出路２２４に流れる第１流体流れ２０は気流２４０であり、流入路２２６から流出路２２８に流れる第２流体流れ２２は蒸発性液体流れ２５４である。サーマルチャンバ２１０を通る気流２４０は蒸発性液体流れ２５４を気化させてサーマルチャンバ２１０を冷却する。第１流体流れ２０は気流である。図８に示すように、気流２４０は注入路２２２を介してサーマルチャンバ２１０に流入し、サーマルチャンバ２１０を通って排出路２２４に向かって流れる。第２流体流れ２２は蒸発性液体流れ２５４を含んでいる。蒸発性液体流れ２５４は流入路２２６を介してサーマルチャンバ２１０に入り、サーマルチャンバ２１０を通って流出路２２８に向かって流れる。気流２４０が蒸発性液体流れ２５４を横切って流れるにつれて、蒸発性液体流れ２５４が気流２４０に気化する。気化が行われるにつれて、気化冷却が発生して気流２４０が冷却される。その結果、サーマルチャンバ２１０が蒸発性液体の湿球温度まで冷却される。蒸発性液体流れ２５４の流量は必要に応じて制御または抑制してもよい。

サーマルチャンバ２１０は蒸発性液体流れ２５４を保持するように構成された流体保持部２５０（図９）を有していてもよい。流体保持部２５０は、サーマルチャンバ２１０の上側部２１６から下側部２１８まで延びていてもよいし、サーマルチャンバ２１０の第１側部２１２から第２側部２１４まで延びていてもよい。図９に示すように、流体保持部２５０はサーマルチャンバ２１０の背面２２０に沿って配置された積層要素であってもよい。背面２２０は、サーマルチャンバ２１０の第１側部２１２から第２側部２１４まで延び、かつ上側部２１６から下側部２１８まで延びている。流体保持部２５０は水保持パッド、スポンジ、ウィッキング要素等である。

図９に示すように、蒸発性液体流れ２５４は流入路２２６を介してサーマルチャンバ２１０内に入り、上側部２１６から下側部２１８まで流体保持部２５０内を移動する。蒸発性液体流れ２５４は流出路２２８を介してサーマルチャンバ２１０を出る。注入路２２２を介してサーマルチャンバ２１０に入る気流２４０は流体保持部２５０を通って流れ、蒸発性液体流れ２５４から蒸発性流体の蒸気を吸収する。このようにして、流体保持部２５０は蒸発性パッドとして機能する。その結果、サーマルチャンバ２１０は蒸発性液体流れ２５４の気化冷却によって冷却される。蒸発性液体流れ２５４は冷却された蒸発性液体流れ２５４として流出路２２８を介してサーマルチャンバ２１０から流出する。前述したように、サーマルチャンバ２１０から流出する冷却された蒸発性液体流れ２５４は気流２４０を直接的または間接的に冷却するために用いられる。

図８を参照して、蒸発性液体流れ２５４は、サーマルチャンバ２１０内を流入路２２６から流出路２２８まで流体方向Ｆに流れる。気流２４０は注入路２２２から排出路２２４まで気流方向Ａに流れる。流体方向Ｆは気流方向Ａと略直交する。流体方向Ｆは上下方向である。蒸発性液体流れ２５４はサーマルチャンバ２１０内にて上から下へ向かう方向に移動する。気流２４０は水平方向である。気流２４０は左から右または右から左に移動する。気流方向Ａおよび流体方向Ｆは水平方向であってもよく、互いに略直交していてもよい。

図８に示すように、流出路２２８は流体通路２６０を介して注入路２２２に熱的に接続されている。このため、流体通路２６０は流出路２２８および注入路２２２と熱的に連通している。流体通路２６０は第３流体流れ２４を受容するように構成されており、流体通路２６０に沿った第３流体流れ２４と流出路２２８に沿った第２流体流れ２２との間を熱エネルギーが移動して第３流体流れ２４を冷却し、かつ、注入路２２２に沿った第１流体流れ２０と流体通路２６０に沿った第３流体流れ２４との間を熱エネルギーが移動して注入路２２２に沿った第１流体流れ２０が冷却されるように構成されている。

流体通路２６０は流体供給源（図８には示されていない）に接続されている。流体供給源は、周囲温度の流体供給源または加熱もしくは冷却された流体供給源である。流体通路２６０は、注入路２２２と流体通路２６０との間を熱エネルギーが移動できるように構成された第１熱境界部２６６を有している。また、流体通路２６０は、流出路２２８と流体通路２６０との間を熱エネルギーが移動できるように構成された第２熱境界部２６８を有している。第３流体流れ２４が第１熱境界部２６６に沿って流体通路２６０内を移動するにつれて、熱エネルギーが流入路２２２と流体通路２６０との間を移動する。第３流体流れ２４の熱エネルギーレベルが第１流体流れ２０の熱エネルギーレベルよりも低い場合、熱エネルギーは第１流体流れ２０から第３流体流れ２４に移動する。逆の場合も同様である。同様に、第３流体流れ２４が第２熱境界部２６８に沿って流体通路２６０内を移動するにつれて、熱エネルギーが流出路２２８と流体通路２６０との間を移動する。第３流体流れ２４の熱エネルギーレベルが第２流体流れ２２の熱エネルギーレベルよりも低い場合、熱エネルギーは第２流体流れ２２から第３流体流れ２４に移動する。逆の場合も同様である。

第３流体流れ２４は注入路２２２に向かって戻るため、蒸発性液体の戻り流れ２５８として機能する。蒸発性液体の戻り流れ２５８が流体通路２６０に沿って第２熱境界部２６８の近くを移動するにつれて、蒸発性液体流れ２５４が蒸発性液体の戻り流れ２５８よりも冷たいため、蒸発性液体の戻り流れ２５８の熱エネルギーが流出路２２８に沿った蒸発性液体流れ２５４に移動する。蒸発性液体の戻り流れ２５８が流体通路２６０に沿って第１熱境界部２６６の近くを流れるにつれて、蒸発性液体の戻り流れ２５８が気流２４０よりも冷たいため、気流２４０の熱エネルギーが蒸発性液体の戻り流れ２５８に移動する。このため、気流２４０はサーマルチャンバ２１０に入る前に湿球温度に冷却される。

図８に示すように、流体通路２６０に沿った第３流体流れ２４は注入路２２２に沿った第１流体流れ２０から隔離されている。第２流体流れ２２は流出路２２８を介してサーマルチャンバ１１０から流出して、サーマルチャンバ２１０または注入路２２２に戻らない。第２流体流れ２２またはその一部は第３流体流れ２４として流体通路２６０に流される。第３流体流れ２４は、第３流体流れ２４が第１流体流れ２０と混ざり合わないように第１流体流れ２０から隔離されている。しかし、注入路２２２と流出路２２８との間は流体通路２６０を介して熱エネルギーが移動できる。熱エネルギーの移動は、熱境界２２８において行われる。第１熱境界部２６６は第３流体流れ２４から第１流体流れ２０に熱エネルギーを移動させるように構成されている。

図１０に示すように、流体通路２６０は流出路２２８に連通された流入端部２６２を有し、流体通路２６０が流入端部２６２を介して流出路２２８と連通するように構成されていてもよい。流体通路２６０は、流出路２２８から注入路２２２に向かって、もしくは注入路２２２に到達するまで延びている。流体通路２６０は注入路２２２と熱的に連通している。流体通路２６０は、流体通路２６０が注入路２２２と熱的に連通するように第１熱境界部２６６を有しており、流体通路２６０に沿った第３流体流れ２４と注入路２２２に沿った第１流体流れ２０との間を熱エネルギーが移動できるようになっている。流体通路２６０は、第１流体流れ２０が流体通路２６０の周囲を流れるように注入路２２２と交差して延びている。第１流体流れ２０が流体通路２６０の周囲を流れるにつれて、流体通路２６０を流れる冷却された第３流体流れ２４によって第１流体流れ２０が冷却される。第３流体流れ２４は第１流体流れ２０よりも低い熱エネルギーを有している。流体通路２６０は複数の流体チューブ（図１０には示されていない）であってもよく、第１流体流れ２０は複数の流体チューブの間を流れるように構成されていてもよい。

流体通路２６０は、注入路２２２を介して第３流体流れ２４をサーマルチャンバ２１０に戻すように注入路２２２と連通されていてもよい。注入路２２２内に戻る第３流体流れ２４は、冷却された第２流体流れ２２である。第３流体流れ２４の温度は、サーマルチャンバ２１０内の温度よりも高いが周囲温度よりも低いため、サーマルチャンバ２１０に入る第３流体流れ２４はより少ないエネルギーで冷却できる。相対湿度については、第３流体流れ２４の相対湿度は、第３流体流れ２４が流体通路２６０を通って流れるとき、特に注入路２２２内を流れるときに加熱されるにつれて低下する。それでも、サーマルチャンバ２１０に戻る第３流体流れ２４の相対湿度は周囲空気の相対湿度よりも高い。したがって、戻ってきた第３流体流れ２４はより早く飽和状態に到達する。

前述したように、第１流体流れ２０は第２流体流れ２２としてサーマルチャンバ２１０から出て流出路２２８に入る。流出路２２８を介してサーマルチャンバ２１０から出る第２流体流れ２２は、サーマルチャンバ２１０に沿った第１流体流れ２０の一部である。流体通路１６０は流出路２２８に沿った第２流体流れ２２または第２流体流れ２２の一部を受容し、流体通路２６０に流入する流体は第３流体流れ１４になる。

図１０に示すように、サーマルチャンバ２１０は、流入路２２６および流出路２２８と交差する第１隔壁２９２を有していてもよい。第１隔壁２９２は第１流体流れ２０が第１隔壁２９２を通過することを防止するが、第２流体流れ２２が第１隔壁２９２を通過することを許容するように構成されている。サーマルチャンバ２１０は、注入路２２２および排出路２２４と交差する第２隔壁２９４を有している。第２隔壁２９４は第２流体流れ２２が第２隔壁２９４を通過することを防止するが、第１流体流れ２０が第２隔壁２９４を通過することを許容するように構成されている。

図１１に示すように、流体処理装置９００は熱交換器２７０を有していてもよい。熱交換器２７０はサーマルチャンバ２１０と連通している。熱交換器２７０は、第１流路２７２と、第１流路２７２と熱的に連通している第２流路２７４とを有している。第１流路２７２は、サーマルチャンバ２１０から蒸発性液体流れ２５４が第１流路２７２に流入できるようにサーマルチャンバ２１０に連通されている。蒸発性液体流れ２５４は流出路２２８を介してサーマルチャンバ２１０から流出して第１流路２７２に入る。熱交換器２７０は流体タンク２８０に連通されている。流体タンク２８０は蒸発性液体２５６を収容するように構成されている。第１流路２７２は、第１流路２７２から流出する蒸発性液体流れ２５４が流体タンク２８０に送られるように流体タンク２８０に連通されている。第２流路２７４は、流体タンク２８０に収容された蒸発性液体２５６が蒸発性液体の戻り流れ２５８として第２流路２７４に圧送されるように流体タンク２８０に連通されている。

第２流路２７４は、気流２４０の熱エネルギーが蒸発性液体の戻り流れ２５８に移動することによって、サーマルチャンバ２１０に入る前に気流２４０が冷却されるように、注入路２２２に熱的に接続されている。

流体処理装置９００は冷却流路２７６を有していてもよい。冷却流路２７６は熱交換器２７０の第２流路２７４に連通されており、第１熱境界部２６６において注入路２２２と熱的に接続されている。

第１流体流れ２０である気流２４０は、注入路２２２を介してサーマルチャンバ２１０内に受容される。気流２４０が蒸発性液体流れ２５４と交差して移動するにつれて、蒸発性液体流れ２５４は気流２４０に気化する。蒸発性液体流れ２５４の気化によって気流２４０が熱エネルギーを失うため、気流２４０の熱エネルギーが湿球温度程度まで低下する。冷却された気流２４２は排出路２２４を介してサーマルチャンバ２１０から流出する。一方、第２流体流れ２２である蒸発性液体流れ２５４は流入路２２６を介してサーマルチャンバ２１０内に受容される。蒸発性液体流れ２５４は気化冷却によって冷却されて、冷却された蒸発性液体流れ２５４として流出路２２８を介してサーマルチャンバ２１０を出る。このように、冷却された蒸発性液体流れ２５４は、気化冷却によって、気流２４０よりも低い熱エネルギーを有している。

冷却された蒸発性液体流れ２５４は流出路２２８から熱交換器２７０の第１流路２７２内に移動する。同時に、流体タンク２８０の蒸発性液体２５６が、蒸発性液体の戻り流れ２５８として流体タンク２８０から第２流路２７４内に流入する。第１流路２７２内の冷却された蒸発性液体流れ２５４と第２流路２７４内の蒸発性液体の戻り流れ２５８との間を熱エネルギーが移動することによって、第２流路２７４内の蒸発性液体の戻り流れ２５８が冷却される。第２流路２７４内の蒸発性液体の戻り流れ２５８は、第２流路２７４に連通されるとともに注入路２２２に熱的に接続されている冷却流路２７６に流入する。蒸発性液体の戻り流れ２５８は、注入路２２２に向かって流れる。第１熱境界部２６６において、気流２４０の熱エネルギーが気流２４０から蒸発性液体の戻り流れ２５８に移動することによって、サーマルチャンバ２１０に入る前に気流２４０が冷却される。冷却流路２７６は、気流２４０が冷却流路２７６の周囲を流れるように注入路２２２と交差して延びている。気流２４０が冷却流路２７６の周囲を流れるにつれて、気流２４０よりも熱エネルギーの低い蒸発性液体の戻り流れ２５８によって気流２４０が冷却される。第１熱境界部２６６における冷却流路２７６は複数の流体チューブ（図１１には示されていない）であってもよく、第１流体流れ２０は複数の流体チューブの間を流れてもよい。

流体処理装置９００は除塩機構２８８を有していてもよい。熱交換器２７０を含む流体タンク２８０の構造によって、流体処理装置９００が除塩機構２８８を備えることが可能になっている。流体タンク２８０を使用することによって、蒸発性液体２５６がサーマルチャンバ２１０に戻る前に蒸発性液体２５６の塩分が減少されるか最少にされる。蒸発性液体流れ２５４は塩分（または不純物）を含んでいる。サーマルチャンバ２１０内において蒸発性液体流れ２５４が気化すると、蒸発性液体流れ２５４の液体量が減少するにつれて蒸発性液体流れ２５４内の塩濃度が増加する。蒸発性液体流れ２５４が増加するにつれてサーマルチャンバ２１０内に塩分が蓄積し、流体処理装置９００の不具合、例えば流出路２２８の閉塞等が発生する。塩濃度の高い冷却された蒸発性液体流れ２５４を流体タンク２８０に送ることによって、冷却された蒸発性液体流れ２５４が流体タンク２８０内において蒸発性液体２５６と混じり合わされる。このため、冷却された蒸発性液体流れ２５４の塩濃度は、冷却された蒸発性液体流れ２５４が流体タンク２８０に戻るときに薄められる。蒸発性液体２５６が蒸発性液体の戻り流れ２５８としてサーマルチャンバ２１０内に圧送されると、蒸発性液体の戻り流れ２５８の塩濃度は「普通の状態」に戻るか、冷却された蒸発性液体流れ２５４の塩濃度よりも低い程度に低下する。

流体タンク２８０から圧送されてサーマルチャンバ２１０に戻る蒸発性液体２５６はより高い温度を有しているが、蒸発性液体の戻り流れ２５８は冷却された蒸発性液体流れ２５４の熱エネルギーレベルを実質的に増加させるため、蒸発性液体の戻り流れ２５８の熱エネルギーレベルが維持される。サーマルチャンバ２１０と流体タンク２８０との間に熱交換器２７０が配置されていることによって、圧送されてサーマルチャンバ２１０内に戻る塩濃度の低い蒸発性液体の戻り流れ２５８は、冷却された蒸発性液体流れ２５４と同じ熱エネルギーレベルを有していることは当業者に理解される。このようにして、流体処理装置９００の熱効率を高い状態に維持しながらも、流体処理装置９００における塩分蓄積に関する問題が防止または緩和されている。

図１１Ａに示すように、流出路２２８は、冷却された蒸発性液体流れ２５４がサーマルチャンバ２１０から流出して流出路２２８を介して流体タンク２８０に入るように、流体タンク２８０に連通されていてもよい。

図１２は、流体処理装置８００，９００を用いて第１流体流れを冷却する方法２０００を示す図である。方法２０００は、工程２１００に示すように、注入路２２２を介してサーマルチャンバ２１０に第１流体流れを受容することを含む。一方、工程２２００において、第２流体流れ２２が流入路２２６を介してサーマルチャンバ２１０内に受容される。工程２３００において、第１流体流れ２０はサーマルチャンバ２１０を通って冷却される。工程２４００において、第２流体流れ２２はサーマルチャンバ２１０から流出して排出路２２４に流入する。流出路２２８は注入路２２２と熱的に連通している。流出路２２８に沿った第２流体流れ２２の熱エネルギーは、注入路２２２に沿った第１流体流れ２０の熱エネルギーよりも低い。熱エネルギーが流出路２２８に沿った第２流体流れ２２と注入路２２２に沿った第１流体流れ２０との間を移動することによって、工程２５００に示すように、注入路２２２に沿った第１流体流れ２０が冷却される。

第１流体流れ２０は注入路２２２からサーマルチャンバ２１０を通って排出路２２４に向かう。第１流体流れ２０は排出路２２８を介してサーマルチャンバ２１０から流出する。第２流体流れ２２は流出路２２８を介してサーマルチャンバ２１０から流出する。

流出路２２８に沿った第２流体流れ２２と注入路２２２に沿った第１流体流れ２０との間において熱エネルギーを移動させることは、流体通路２６０内に第３流体流れ２４を受容することと、工程２５００において、流体通路２６０に沿った第３流体流れ２４と流出路２２８に沿った第２流体流れ２２との間において熱エネルギーを移動させることと、注入路２２２に沿った第１流体流れ２０と流体通路２６０に沿った第３流体流れ２４との間において熱エネルギーを移動させることによって注入路２２２に沿った第１流体流れ２０を加熱または冷却することとを含む。

図１３に示すように、注入路１２２および／または排出路１２４は蒸発性液体１８２を有していてもよい。注入路１２２は、気流１４０が注入路１２２に入る前に気化コンパートメント１８４を通って流れるように、気化コンパートメント１８４に連通されていてもよい。気化コンパートメント１８４は蒸発性液体１８２を有している。気流１４０が気化コンパートメント１８４を通って流れるにつれて蒸発性液体１８２が気化して気化冷却が起こる。このようにして、気流１４０はサーマルチャンバ１１０に入る前に気化コンパートメント１８４において予備冷却される。流出路１２８は別の気化コンパートメント１８８に連通されて、冷却された気流１４２、すなわち冷却された後の気流１４０が、サーマルチャンバ１１０を出た後に気化コンパートメント１８８を通って流れるように構成されていてもよい。気化コンパートメント１８８は蒸発性液体１８２を有している。排出路１２４に沿って流れる冷却された気流１４２は気化コンパートメント１８８を通り、冷却された気流１４２の熱エネルギーが維持される。冷却された気流１４２が排出路１２４に沿って流れるにつれて、冷却された気流１４２の温度が上昇する。温度が上昇するにつれて、冷却された気流１４２の相対湿度が低下する。気流１４０が気化コンパートメント１８８を通って流れるにつれて蒸発性液体１８２が気化して気化冷却が起こる。このようにして、冷却された気流１４２の温度がサーマルチャンバ１１０を出た後に維持される。流体処理装置１００，２００，３００，５００，６００のサーマルチャンバ１１０を図１３に示したが、気化コンパートメント１８４および／または１８８を有する実施形態の構成は、サーマルチャンバ２１０を有する流体処理装置８００，９００にも適用可能である。

注入路１２２および／または排出路１２４は、冷却コンパートメント（図１３には示されていない）に連通されていてもよい。冷却コンパートメントは、冷却コンパートメント内に冷却面を有している。気流１４０が冷却面と交差するように流れるか、冷却面を通って流れることによって、気流１４０がサーマルチャンバ１１０に入る前かサーマルチャンバ１１０を出た後に冷却される。冷却面は、蒸発性液体に沈められたセラミックパイプ等のパイプの面であってよく、蒸発性液体に浮かべられたプレート面であってもよい。冷却面は、セラミックタイルの面であってもよい。

注入路１２２／２２２、排出路１２４／２２４、流入路１２６／２２６、流出路１２８／２２８等の上記の流路は、サーマルチャンバ１１０の一部であってもよく、サーマルチャンバ１１０が注入路１２２および流出路１２８を含んでいてもよい。流路は、流体が流れる経路または部分を定義するために使用されている。サーマルチャンバ２１０の第１部分、例えばサーマルチャンバ２１０の第１端部１１２の付近を注入路として機能させて、流体通路２６０をサーマルチャンバ２１０の第１部分と熱的に連通させることによって、サーマルチャンバ２１０の第１部分から流体通路２６０への熱エネルギーの移動を可能にして、その結果、サーマルチャンバ２１０の第１部分に沿った流体流れが冷却されるように構成してもよいことは当業者に理解される。同様に、第２端部１１４の付近において、開口を介して流体通路２６０をサーマルチャンバ２１０に直接的に連通させて、冷却された流体流れまたはその一部がサーマルチャンバ２１０から流体通路２６０に送られるように構成してもよい。第２端部１１４の近くのサーマルチャンバ２１０の第２部分は、冷却された流体流れが通る排出路または流出路であってもよい。

Claims (10)

1. 気流を冷却するように構成されている流体処理装置であって、
   サーマルチャンバであって、該サーマルチャンバ内において前記気流を冷却するように構成されているサーマルチャンバと、
   前記気流を前記サーマルチャンバに流入させるように構成されている注入路と、排出路であって、前記注入路からの気流を前記サーマルチャンバから排出路を介して流出させるように構成されている排出路と、
   蒸発性液体流れを前記サーマルチャンバに流入させるように構成されている流入路と、前記流入路と連通している流出路と、を備えており、
   前記サーマルチャンバに入る蒸発性液体流れが、前記流出路を介して該サーマルチャンバから出るようになされており、前記排出路が前記注入路から熱的に隔離されており、
   前記気流が前記サーマルチャンバを通る前記蒸発性液体流れを気化させ、その結果前記サーマルチャンバが冷却され、前記サーマルチャンバが該サーマルチャンバを通る前記気流を冷却するように構成されており、前記流出路に沿った前記蒸発性液体流れは、前記注入路に沿った気流の熱エネルギーよりも低い熱エネルギーを有しており、
   前記流出路は前記注入路に熱的に接続されており、前記流出路は、該流出路に沿って流れる前記蒸発性液体流れと前記注入路に沿った気流との間において熱エネルギーを移動させることによって、前記気流を前記サーマルチャンバに入る前に冷却するように構成されている、流体処理装置。
2. 前記流出路に沿った蒸発性液体流れが、前記注入路に沿った気流から隔離されている、請求項１に記載の流体処理装置。
3. 前記流出路が流体通路を介して前記注入路に熱的に接続されており、前記流体通路が前記流出路と熱的に連通するとともに前記注入路と熱的に連通しており、前記流体通路が内部に第３流体流れを受容するように構成されており、前記流体通路に沿った第３流体流れと前記流出路に沿った蒸発性液体流れとの間を熱エネルギーが移動することによって、前記第３流体流れが冷却され、前記注入路に沿った気流と前記流体通路に沿った第３流体流れとの間を熱エネルギーが移動することによって、前記注入路に沿った気流が冷却される、請求項１または２に記載の流体処理装置。
4. 前記流体通路に沿った第３流体流れが、前記注入路に沿った気流から隔離されている、請求項３に記載の流体処理装置。
5. 前記流体通路が、蒸発性液体を有している、請求項３または４に記載の流体処理装置。
6. 前記注入路および排出路の少なくとも一方が蒸発性液体を有している、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の流体処理装置。
7. 前記蒸発性液体流れが、流体方向に前記流入路から流出路まで前記サーマルチャンバを通って流れるようになされており、前記気流が、気流方向に前記注入路から排出路まで流れ、前記流体方向が前記気流方向と略直交している、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の流体処理装置。
8. 前記流出路が流体タンクに連通されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の流体処理装置。
9. 流体処理装置によって気流を冷却する方法であって、
   注入路を介してサーマルチャンバに気流を受容することと、
   前記注入路から熱的に隔離されている排出路を介して前記サーマルチャンバから前記気流を流出させることと、
   流入路を介して前記サーマルチャンバに蒸発性液体流れを受容することと、
   前記気流によって前記サーマルチャンバを通る前記蒸発性液体流れを気化させ、その結果前記サーマルチャンバが冷却されることであって、前記サーマルチャンバに入る気流が該サーマルチャンバによって冷却されることと、
   前記蒸発性液体流れを前記サーマルチャンバから流出路に流入させることであって、前記流出路は前記注入路と熱的に連通しており、前記流出路に沿った蒸発性液体流れが、前記注入路に沿った気流の熱エネルギーよりも低い熱エネルギーを有していることと、
   前記流出路に沿った蒸発性液体流れと前記注入路に沿った気流との間において熱エネルギーを移動させることによって、前記注入路に沿った気流を冷却して前記サーマルチャンバに入る前に前記気流を冷却することと、を含む方法。
10. 前記流出路に沿った蒸発性液体流れと前記注入路に沿った気流との間において熱エネルギーを移動させることが、
    流体通路内に第３流体流れを受容することと、
    前記流体通路に沿った第３流体流れと前記流出路に沿った蒸発性液体流れとの間において熱エネルギーを移動させることと、
    前記注入路に沿った気流と前記流体通路に沿った第３流体流れとの間において熱エネルギーを移動させることによって、前記注入路に沿った気流を冷却させることと、を含む、請求項９に記載の方法。