[发明专利]蒸发冷却器和干燥剂辅助的蒸汽压缩空调系统

说明书

技术领域

[0001]本发明总体涉及空调系统。

背景技术

[0002]已知的空调系统包括协作以循环地蒸发和冷凝制冷剂的蒸发器组件和冷凝器组件。蒸发器组件包括传送制冷剂的多个蒸发器管和用于使环境空气穿过该蒸发器管的蒸发器风扇。热量从空气传递到制冷剂，从而蒸发该制冷剂并产生经调节的气流。冷凝器组件包括与蒸发器管流体连通的多个冷凝管。冷凝器风扇使环境空气经过冷凝管，并且热量从制冷剂传递到环境空气，从而冷凝该制冷剂并产生排出气流。排出气流通常排到大气中。该系统还包括压缩机和膨胀装置，该压缩机用于在制冷剂进入该冷凝器之前将制冷剂压缩成过热蒸汽，该膨胀装置用于在制冷剂进入该蒸发器之前降低制冷剂上的压力从而产生过冷液体。

[0003]这个系统需要大量的能量输入。环境空气和已调节的空气的希望温度之间的差值越大，制冷剂必须越快地循环通过该系统，以便继续进行交换热量。所需的大部分能量使用在压缩机中。已经作出努力来减小这个系统上的负荷。空调系统上的两种冷却负荷是可感负荷和潜热负荷。可感负荷(显热负荷)是降低已调节的空气的干球温度所需的能量。可感负荷如此命名，因为温差是可以通过观测器(例如，温度计或占据该冷却空间的人)感测或检测的。潜热负荷是将环境空气中的水蒸汽冷凝在蒸发器表面上所需的能量。当水蒸汽在冷蒸发器表面上凝结时，其释放热能，该热能被蒸发器管内部的制冷剂所吸收。

[0004]Maisotsenko等人的美国专利No.6,776,001教导通过使用干燥轮减小潜热负荷。然而，干燥轮中发生的反应发出热，因此在大多数情况下干燥轮仅仅使潜热负荷换为可感负荷。转让给本发明受让人的美国专利申请序列号No.11/453,721教导使用蒸发冷却器来减小进入该蒸发器的空气的可感负荷。然而，这对减小进入空气的潜热负荷没有关系，因为该蒸发冷却器不减小环境空气的湿度。

发明内容

[0005]本发明提供一种包括蒸发器组件的空调系统。该蒸发器组件包括用于传送制冷剂的多个蒸发器管和冷凝器组件包括与该蒸发器管流体连通的多个冷凝管。冷凝器风扇使环境空气经过冷凝管，并且热量从制冷剂传递到环境空气从而冷凝该制冷剂并产生排出气流。蒸发冷却器组件限定出用于接收进入气流和用于产生蒸发地冷却的气流的主通道。干燥轮具有固体干燥剂材料和支撑该固体干燥剂材料的壳体。第一进气口与蒸发冷却器组件气流连通用于接收蒸发冷却的气流和用于引导该蒸发冷却的气流经过壳体的第一区段。固体干燥剂材料和蒸发冷却气流之间发生放热反应以干燥蒸发冷却气流从而产生干燥气流。第一出口与蒸发器组件气流连通用于引导干燥气流经过蒸发器管。

附图说明

[0006]本发明的其他优势将更容易理解，因为在考虑附图时参考下面的详细说明其会变得更好理解，其中：

[0007]图1是根据本发明的示例性实施例的空调系统的示意图；

[0008]图2是根据本发明的示例性实施例的干燥轮的透视图；

[0009]图3是根据本发明的示例性实施例的蒸发冷却器的透视图；和

[0010]图4是示出根据示例性实施例的空气在循环通过空调系统时的空气状态的湿度图。

具体实施方式

[0011]参考附图，其中相同的数字表示相对应的部件，空调系统总体表示为20。首先参考图1，系统20包括具有彼此间隔开的多个蒸发器管24的蒸发器组件22。蒸发器空气通道限定在蒸发器管24之间从而接收流过蒸发器管24的干燥气流。接下来将更详细地解释干燥气流的来源。蒸发器管24传送过冷的液体制冷剂，并且蒸发器风扇26用来使干燥气流移动穿过蒸发器管24。热量从空气传递到制冷剂并使该液体制冷剂蒸发成蒸汽。空气被冷却成以产生经调节的气流并然后根据需要而被引导。

[0012]蒸发的制冷剂离开蒸发器管24并前进到压缩机28中，该压缩机压缩蒸发的制冷剂从而产生过热蒸汽。冷凝器组件30包括多个冷凝管32，所述冷凝管彼此间隔开并与压缩机28流体连通从而接收该过热蒸汽。冷凝器空气通道限定在冷凝管32之间。冷凝器风扇33使环境空气通过该冷凝器空气通道移动流过该冷凝管32表面上。热量从过热蒸汽传递到环境空气中，从而使制冷剂冷凝为液体。环境空气被加热成以产生离开该冷凝器空气通道的排出气流。

[0013]为了完成该制冷循环，膨胀装置34在冷凝管32和蒸发器管24之间流体连通。膨胀装置34减小液体上的压力从而产生过冷的液体制冷剂来返回供给到蒸发器管24。