[发明专利]具有减少霉菌生长条件的空气调节系统

说明书

一种空气调节系统，该空气调节系统能够通过下述方式来处理调节空间：处理来自调节空间的外部的室外空气和来自调节空间的内部的回流空气，并且将已处理的室外空气与已处理的回流空气混合以形成用于调节空间的供给空气，该空气调节系统包括：室外空气潜热冷却处理段，该室外空气潜热冷却处理段构造成提供与回流空气显热冷却处理段并列的空气流；混合器，该混合器用于将已处理的室外空气和已处理的回流空气混合以形成调节空间供给空气；第一相对湿度控制器，第一相对湿度控制器能够监测已处理的室外空气相对湿度并将已处理的室外空气从饱和态分离，以将已处理的室外空气管道中的相对湿度保持在预定的霉菌生长限度以下；以及第二相对湿度控制器，第二相对湿度控制器能够监测调节空间供给空气相对湿度并将调节空间供给空气从饱和态分离，以将调节空间供给空气管道中的相对湿度保持在预定的霉菌生长限度以下；其中，室外空气潜热冷却处理段至少包括除湿热交换器、组合预冷却和热回收热交换器、以及热传递泵，并且回流空气显热冷却处理段至少包括显热冷却热交换器。

技术领域

本发明涉及改进的空气调节系统，其包括用于控制该改进的空气调节系统的方法和设备，该改进的空气调节系统提供适于减少空气调节系统中、特别是在高湿度的区域中操作的空气调节系统中通常可能出现的霉菌生长的量或使霉菌生长的量最小化的条件。

背景技术

常规的空气调节设计理论在20世纪90年代受到由已故的艾伦·肖(Allan Shaw)博士提出的一系列创新思想的挑战。这些想法以肖(Shaw)博士的美国专利6,269,650中描述的空气调节控制系统而达到顶峰。该专利及其描述的系统现在由本申请人所有，并且该系统在整个说明书中将被称为“肖(Shaw)系统”。

肖(Shaw)系统是一种下述系统：对空气调节功能进行并行操作以将处理潜热负荷(典型地，以去除来自室外空气的水分)和显热负荷(典型地，是较干燥的内部空气)的过程进行分离。肖(Shaw)系统与常规的空气调节过程的不同之处在于，肖(Shaw)系统不是吸取未处理的室外空气然后在整个空气调节系统内对该未处理的室外空气进行冷却，而是在与大体已经冷却的通常较干燥(已处理或未处理)的内部空气汇合之前由第一单独的室外空气热交换器对进入的室外空气进行预处理(除湿和冷却)。两个空气流汇合，然后被输送至调节空间。

肖(Shaw)系统是双热交换器系统，该双热交换器系统提供附加的益处，即，允许相同的冷却介质流(典型地为水)通过两个热交换器、优选地处于串联的两个热交换器以使效率最大化。这种双热交换器过程还避免了下述传统需要：在两个水平上输入高能量以首先对空气进行过冷却、然后对空气进行再加热以便在调节空间中维持期望的湿度水平。结合允许湿度、温度和冷冻器操作的集成控制的控制系统，已经证明可以对肖(Shaw)系统的空气处理过程在操作循环的所有时间处优化能量性能，以提供显著减小的能量消耗和对调节空间中的湿度和温度波动的精确控制。

由于肖(Shaw)系统通常在高湿度的地区中使用，肖(Shaw)系统(像任何其他空气调节系统一样)受到与系统的不同部分内霉菌生长相关联的正常健康的困扰。在这方面，自然环境中存在大量微生物，并且通常以低浓度水平存在于整个建筑物中。建筑物和建筑系统不是无菌的并且总是含有一些微生物。通常，只有当这些微生物繁殖至高浓度时，才会产生导致感染比如军团病或脑桥热，或者过敏反应比如加湿器发热的健康危害。

建筑环境中可以发现的三大类微生物是病毒、真菌和细菌。病毒是微生物最简单的形式但是病毒仅能在其他活细胞内繁殖。病毒传播的源头是居住者而不是建筑设施。另一方面，如果存在水分和有机营养物，真菌和细菌可以在建筑设施中定殖。真菌(例如，霉菌)附着至坚硬的表面，并且由于真菌从空气摄取真菌的水分，真菌能够在高湿度的条件下容易地生长。幸运的是，真菌可以通过卫生标准原则比如保持表面干燥，以及通过定期使用温和的漂白剂进行清洁和消毒来控制。虽然真菌很难消灭，但它们仅在水分返回时才会滋长。