[发明专利]包括毛细管垫的空气冷却与空气除湿模块及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有热交换器元件的空气冷却与空气除湿模块，其中所述热交换器元件包括塑料毛细管垫(plastic capillary tubemat)，所述塑料毛细管垫的形状设置成形成紧凑的包装体，其具有实际上立方形的外部形状，在冷水被输送经过毛细管时，所述模块冷却并除湿被引导经过所述管垫包装体的气流。本发明还涉及操作与冷却吊顶组合的空气冷却与空气除湿模块。这种类型的技术方案的目的是在分散的基础上冷却房间并且除湿房间中的空气。

背景技术

紧凑的水/空气热交换器大体是由金属制成，在这种情况中，最好使用铝和铜，这是由于它们的较高的导热能力。这些材料是昂贵的，需要大量的加工工作，并且最重要的是在大多数应用中产生冷凝，同时经常导致腐蚀。

作为避免这些缺点的措施，已经认识到，塑料毛细管垫非常适于作为提供热交换表面的装置。它们使用起来非常灵活，例如成形为冷却和加热吊顶、悬置的冷却面板等，同时形成房间的封闭表面。通过热传导、对流和辐射的方式实现热交换。这些方式使得房间冷却但是结果它们可以并且应该不产生强烈的空气冷却。

对于通过对流方式冷却空气的特定应用而言，一种已知的方法(德国专利公开文献DE 19806207C2)是将毛细管垫以主要平坦的结构设置在轴中，从而在两个竖直间隔的开口之间出现空气循环，这是由于轴中的空气与房间中的空气之间的密度差。这还导致了安静的冷却。然而，热交换器将仅在适合的较高的竖直轴高度处操作，气流相对较小，并且因而效率被限制。

在另一种已知的方法(德国专利公开文献DE 19831918C2)中，类似于上述公开的方法(德国专利公开文献DE 19806207C2)，顶部轴口与外部空气连通，并且房间内的空气质量通过引入调节的外部空气被改进。

另一种已知的方法是使用塑料毛细管垫以便冷却和加热房间和/或水池(德国专利公开文献DE 19751883C2)，所述塑料毛细管垫还包含螺旋形、卷绕的塑料毛细管垫。这种方式的特征是设置在毛细管垫之间的箔片，其具有凸出部(隆起部)，借助于所述凸出部形成通道。随着一股物质流经毛细管垫，第二股物质被引导经过由箔片所形成的通道。从液压的观点看，由于箔片上的流阻而出现的较高的压力损失是主要的缺点。从热动力学的观点看，基于螺旋形卷绕的技术方案具有各种不同的缺点。在特定的区域中，箔片抵靠着毛细管，这意味着不可能围绕毛细管产生自由流，因而减少了热交换的外部系数。具有包括用于液体流的单入口的毛细管垫的结构的结果是，具有较低比例的逆流的交叉逆流引导系统，这是由于第二股物质被轴向引导。如果选择多个入口，则毛细管垫中的压力损失显著增加。外部引导的物质的流的温度横贯热交换器的横截面并不是一致的，这在出口是特别的缺点。

上述缺点通过DPMA 13384.4(欧洲专利公开文献No.03016203.6)中说明的技术方案被避免，其特征在于，设置成螺旋形并具有径向空气入口的塑料毛细管垫。然而，这种方法的缺点是需要大量的空间，这是由于圆柱形的热交换几何结构，这意味着其可以在仅仅有限的程度上用于办公室和生活空间中的空调目的。

在实际应用中，上述已知的技术方案基于房间温度被控制，这意味着没有控制房间内空气湿度的主动可能性。

发明内容

本发明的以下目的满足了空气冷却与空气除湿模块的目的，提出如下：

在最小可能的空间内获得较大的表面；

在外部尺寸方面，热交换器元件应该被构造成，其可整合在建筑可用的装置和/或空间中——例如整合在冷却吊顶上方的吊顶空腔中；

模块以及尤其热交换器元件的结构必须使得自身良好维护，并且还必须容易更换热交换器元件；

防腐蚀并且不易于结垢的材料应该用于热交换器表面；

应该可以以热动力学有益的方式引导流；

应该可以由于在热交换器元件的表面上的较高的对流式热交换而获得强烈的空气冷却与空气除湿；

必须可以根据房间温度或根据房间内的空气湿度控制输出；

如果空气冷却与空气除湿模块与冷却吊顶或与房间内附加的冷却表面结合使用，则必须可以主动地控制房间的温度并同时地还控制房间的空气湿度。