[发明专利]除湿

说明书

优先权要求

这份申请要求给全部以“Vapor Compression Cycle with Internal Recuperation Using Liquid Refrigerant for Heat Transport(使用液体制冷剂换热的有内部同流换热的蒸汽压缩循 环)”为题于2006年11月7日申请的美国专利临时申请第 60/857,672号、2007年1月5日申请的美国专利临时申请第 60/878,890号和2007年3月26日申请的美国专利临时申请第 60/919,968号的优先权。这三份申请在此通过引证被全部并入。

技术领域

本发明与除湿或除去潮气有关。

背景技术

除湿对于多种应用(包括身心放松、健康、工业和制造业、窗 户的除霜或除雾，收集来自空气的用来喝或其它用途的水、维护 冷冻食品、保存建材和其它物品、预防真菌、尘螨和其它有害的 病虫害)可能是重要的。

参照图1A，在蒸汽压缩循环的除湿系统20中，湿气在它的 露点以下被待除湿的冷却空气22除去，从而导致湿气从空气中 冷凝出来。空气被已制冷的冷却盘管(蒸发器24)冷却而且湿气在 盘管表面上液化并且靠地心引力离开盘管排放到冷凝物承接盘 26并被送到排水沟28。然后，冷空气30经过冷凝器32被加热(在 该过程中冷却该冷凝器)。

参照图1B，通过使用离开蒸发器24的冷空气30将空气22 在它进入蒸发器之前预先冷却(即，通过同流换热)减少蒸发器和 压缩机34完成的冷却量能提高性能(就给定的冷冻压缩机能力而 言除去湿气的效率和数量)。如图所示，相对于蒸发器24上游的 盘管36和下游的盘管38提供同流换热预先冷却，从进入空气22 除去的热量被热管40输送到下游盘管，在那里它被转移给离开 蒸发器的干燥的冷空气30。

其它的同流换热方法包括在进入空气流和后置蒸发器空气 流之间泵送独立的换热流体和在不使用换热流体的情况下在进 入空气流和离开蒸发器的空气流之间直接进行热交换。

发明内容

本发明与除湿或除去潮气有关。

在一个方面中，除湿系统的蒸汽压缩周期的性能(例如，能力 和效率)是借助同流换热通过使用系统内的制冷剂流动在间壁式 换热器的两个部分之间传送热量提高的。举例来说，在独立的除 湿器中，离开蒸发器的冷空气被用来在空气进入蒸发器之预先冷 却空气，借此减少蒸发器实现的冷却量。这种同流换热能借助一 对连接的盘管(冷却单元和加热单元)通过变更来自冷却循环的冷 冻剂流体的路径完成。

在此描述的同流换热也能适用于空调或热泵系统。在空调系 统中，内部空间中的空气当热量被逐出该空间的时候被冷却。同 流换热能通过将空气冷却到较低的温度，降低蒸发温度和非必选 地结合再次加热来实现。增加在空气进入蒸发器之前预先冷却空 气并在空气离开蒸发器之时再次加热空气的同流换热允许以较 低的显热比操作。较多的除湿能实现而不需要过度冷却该空间。 另外，那预先冷却，再次加热同流换热能用来依比例控制显热比。 通过控制制冷剂通过同流换热单元(例如，盘管)转移的数量和频 繁程度，能将除湿能力控制到预期水平。

在另一方面中，同流换热是使用靠两相制冷剂连接的单元(例 如，一对盘管)完成的，该两相制冷剂是通过在制冷剂流动到膨 胀装置和进入蒸发器之前将来自冷却循环的离开冷凝器的制冷 剂液体的压力降低到适合热交换功能的饱和温度/压力提供的。

在另一方面中，本发明以除湿方法为特色，该方法包括将来 自加热单元的制冷剂沿着第一路径引向冷却单元；将来自冷却单 元的制冷剂沿着不同于第一路径的第二路径引向加热单元；将来 自加热单元制冷剂沿着不同于第一路径的第三路径引向冷却单 元；以及使冷却单元和加热单元与第一气流接触。