[发明专利]使用干燥装置的湿度控制系统

说明书

本申请要求2007年5月30日提交的美国临时专利申请号60/924,764的优先权。

技术领域

本发明涉及一种湿度控制系统，尤其是涉及一种利用低级废热辅助干燥装置进行再生的湿度控制单元。

背景技术

已经建议采用各种各样的系统用以提供将室内设施中的湿度水平保持在舒适范围内的空气处理系统。这些系统中的某些系统尤其设计为用于冰面维持在结冰温度的冰上运动场或诸如从大的制冰设备利用废热的冷藏设施的其他应用中。这样的系统通常使用液体制冷剂回路，所述液体制冷剂回路由直接汽化型的第一级制冷剂系统冷却。在例如美国专利号6,321,551中披露了这样的系统，其中连接于溜冰场盘管的除湿机单元用于干燥处理空气。在美国专利号6,935,131中公开了另一个这样的系统，其在处理空气流中增加除湿单元，带有从第一级制冷单元的压缩机耦合于废热管路的再热盘管。该再热盘管加热供给至干燥轮的再生段的再生空气，以增加干燥介质的能力，进一步从处理空气流去除水分。该再热盘管系统与连接于液体制冷系统的除湿系统的处理空气段中的除湿盘管一起使用。

发明内容

依照本发明的一个方面，提供一种再生回路，用于预热供给至除湿系统的干燥单元的再生空气。再生回路包括连接于直接汽化制冷回路的再生空气冷却式冷凝器盘管/除湿器盘管，所述直接汽化制冷回路包括压缩机和起到用于回路的蒸发器作用的制冷剂热交换器(使用水、盐水或其他制冷剂)。该再生回路起到水源热泵的作用，以从冷冻冰层的第二级制冷回路中的液体制冷剂吸取热量。低级(低温85-95华氏度)热量从第二级制冷设备排出，并由再生回路吸取，通过空气冷凝器盘管产生较高级别的热量(高温115-130华氏度)，用以再生干燥材料。被加热的空气从干燥剂驱走水分，并排放到大气中。

依照本发明的另一个方面，循环至包含滑冰场或类似物的内部空间或封闭空间的回风或回风和新鲜空气被干燥材料连续地除湿。优选地，干燥剂为干燥轮，其穿过供给的处理空气流和再生空气流两者旋转。除湿盘管位于除湿机轮的再生段上游的再生空气流中，并连接于具有一系列压缩机的直接汽化制冷回路，然后再连接于一独立的空冷式冷凝器盘管。通过该系统，如果封闭空间湿度水平增大，以及回风湿度和/或回风和新鲜空气组合湿度高于预定水平，第二级压缩机将被启动，以在空气到达干燥轮之前冷却和除湿空气。如果进入干燥剂的空气湿度持续上升，第三和第四级压缩机也将依次启动。当回风湿度返回至其受控设定点时，压缩机反顺序停止，并且除湿机最终断电。

在本发明更概括的实施例中，为冷凝盘管产生热量的制冷回路和与大气温度隔离(decoupled)的任何低级液体热量回路耦合在一起。所述冷凝盘管加热干燥剂再生空气流或再活化空气流。这意味着系统与大气状况无关，允许独立于外界大气温度控制合适的再生温度。因此，水、乙二醇或盐水回路不必被限制在从第二级制冷回路、例如上述的冰层冷却系统排出的热量，而是可包括已知的太阳热回路、冷却塔、地下水回路、其他热量排出冷却回路、或设计成温度全年能维持在45°F到95°F之间的任何回路。例如，可以使用利用由太阳在低温下加热的水的低级太阳热回路。

本发明的上述及其他目的、特征和优点将从下面结合所附附图记载的示例性实施例的详细描述中变得显而易见，其中：

附图说明

图1是依照本发明的除湿机系统的示意图；和

图2是用于本发明的其中一个制冷系统的更详细的示意性视图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的系统10包括用于冷冻位于封闭空间或建筑(未显示)之内的冰层14的制冷系统12。系统10还包括可操作以控制来自封闭空间并通过风扇20的运行返回至封闭空间的回风气流18的湿度的湿度控制单元16。如果需要，可以通过管道22以已知的方式将一定比例的新鲜空气引入到回风气流。

制冷系统12包括液体制冷剂第二级制冷系统24，所述液体制冷剂第二级制冷系统24包括位于滑冰场或制冰设备14或类似物中的一组盘管(未显示)，所述盘管通过供给和返回管线26、28和泵29连接于蒸发器30。