[发明专利]混合型热交换器设备及其操作方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请为2010年9月15日提交的申请No.12/882614的继续申请，其全文在这里被引用作为参考。

技术领域

本发明涉及一种混合型热交换器设备。更具体地说，本发明涉及以湿润模式和湿润/干燥混合模式操作的混合型热交换器设备，以便节省水以及可能地消除羽流（plume）。

背景技术

热交换器在本领域是公知的。例如，在图1中示意性地示出了普通的热交换器2，其有时被称为“冷却塔”。该热交换器2包括容器4、直接热交换器装置6、普通冷却流体分配系统8、通气机构（例如风扇组件10）和控制器12。容器4具有顶壁4a、底壁4b和多个侧壁4c。多个侧壁4c相互连接并且与顶壁4a和底壁4b连接，以形成大体上箱形的腔室14。该腔室14具有水池腔室部分14a、出口腔室部分14b和中央腔室部分14c。水池腔室部分14a由底壁4b和侧壁4c的下部限定。水池腔室部分14a如在下面所详细描述的那样装有冷却的流体。出口腔室部分14b由顶壁4a和侧壁4c的上部限定。中央腔室部分14c形成在连接的侧壁4c的中央部分之间，并且定位在水池腔室部分14a和出口腔室部分14b之间。顶壁4a形成有出气口16。该出气口16与出口腔室部分14b流体连通。并且，对于该特定的普通热交换器2，侧壁4c中的每一个形成有与中央腔室部分14c连通的进气口18。多个通气孔模块20在相应的进气口18中安装至侧壁4c。多个通气孔模块20靠近水池腔室部分14a设置并位于水池腔室部分14a上方，并且操作成用来使得用“冷空气进入”（Cold Air IN）箭头表示的大气能够进入到中央腔室部分14c中。

直接热交换器装置6与出口腔室部分14b相邻且在出口腔室部分14b下方而设置在中央腔室部分14c中并且延伸过中央腔室部分14c。直接热交换器装置6操作成用来将来自热流体源22的用“热流体进入”（Hot Fluid IN）箭头表示的热流体从中输送穿过。本领域普通技术人员将理解的是热流体通常是水，但是它可以是某些其它液态流体。热流体作为以用“冷却流体流出”（Cooled Fluid OUT）箭头表示的冷却流体离开直接热交换器装置6。虽然直接热交换器装置6被示意性地示出为薄膜填充材料结构，但是本领域技术人员将理解的是，该直接热交换器装置6可以是任意其它普通的直接热交换器装置（例如防溅棒或防溅板结构）。

冷却流体分配系统8包括流体分配器歧管24，该流体分配器歧管24延伸过中央腔室部分14c，并且与直接热交换器装置6相邻并设置在直接热交换器装置6上方。在“泵启动”（Pump ON）状态下，泵26操作成用来将来自于热流体源22、用“热流体进入”箭头表示的热流体泵送至并穿过流体分配歧管24。因此，用“热流体进入”箭头表示的热流体由在图1中的水滴28所表示的那样分配到直接热交换器装置6上。在水滴28向下落到直接热交换器装置6上并且进入到水池腔室部分14a中时，普通热交换器2被认为处于“湿润模式”。水滴28作为冷却流体累积在水池腔室部分14a中，该流体通常如由“冷却流体流出”箭头所示那样被泵送回到热流体源22。

如图1所示，冷却流体分配系统8包括多个喷嘴30。这些喷嘴30与流体分配歧管24连接并且流体连通，从而泵26将来自于热流体源22的热流体泵送到流体分配歧管24并且穿过喷嘴30。但是，本领域普通技术人员将理解的是，代替包括喷嘴30的冷却流体分配系统8，冷却流体分配系统8可以包括挡坝结构、滴落结构、或者带有或没有喷嘴的某些其它普通的流体分配结构。

另外，在图1中，热交换器2包括挡水板结构32，该挡水板结构32延伸过腔室14并且设置在流体分配歧管24和出气口16之间。挡水板结构32按照这样一种方式设置，从而腔室14的出口腔室部分14b设置在挡水板结构32上方，并且腔室14的中央腔室部分14c设置在挡水板结构32下方。

在图1中所示的“风扇启动”（Fan ON）状态中，风扇组件10操作成用来使得由“冷空气进入”箭头表示的大气从进气口18穿越直接热交换器装置6和流体分配歧管24并穿过出气口16而流动穿过热交换器2。如图1所示，在湿润模式中，由“湿热空气流出”（湿热空气流出）箭头表示的湿热空气从出气口16流出。如本领域所公知的那样，在图1和2中所示的风扇组件10为诱导通风系统，用以引导大气如所示的那样流动穿过容器4。