[发明专利]基于干燥剂的冷却系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求了2011年8月26日提交的申请号为61/527,904的美国临时专利申请的利益，其通过引用被包含在这里。

技术领域

本发明涉及一种基于干燥剂的空气调节的系统和方法。

背景技术

空气调节系统可以利用加热、冷却、除湿、以及加湿空气的多种方法的任何一种。例如，蒸汽压缩系统可能具有膨胀和压缩制冷剂的优势，以为不同的周围空间提供制冷和/加热。另一种类型的空气调节系统使用吸湿材料，如干燥剂，对气流去除或增加水分，并且冷却或加热周围环境。这种系统的例子在以下专利中被描述：US6487872,其于2002年12月3日登记，并通过引用被包含在这里。

典型的基于干燥剂的系统使用中央单元，该中央单元使用干燥剂从一股气流中去除水分，这稀释了干燥剂，并且该中央单元将水分从干燥剂中让给另一股气流，从而浓缩或再生被稀释的干燥剂。该中央单元接着提供经调节的空气到周围环境，该周围环境可以为，例如，一栋建筑物内的一个或多个房间。

这种基于干燥剂的系统的一个局限为，其可能不允许在一栋建筑物中的不同房间内的周围环境的独立控制。远距离定位干燥剂系统的不同部分—例如，通过具备室外再生器和室内处理部分—可能要求一个复杂的系统用于平衡再生和处理活动之间的干燥剂的浓度。因而，存在对于针对一栋建筑物内的一个或多个房间提供独立控制的基于干燥剂的空气调节系统的需求，该系统没有用于干燥剂平衡的过于复杂的系统。

发明内容

本发明的实施方式提供了一种使用基于干燥剂的系统的调节空气的系统和方法，其允许独立控制一栋建筑物内的一个或多个房间中的环境。

本发明的实施方式包括具有第一子系统的系统，该第一子系统设置于环境待被控制的建筑物的外部。第二子系统位于建筑物内部，在被期望控制环境的房间中。第二子系统被连接到第一子系统，使得干燥剂根据要求在第一和第二子系统之间传输，以提供房间内的期望的环境。

本发明的实施方式还包括基于干燥剂的空气调剂系统，其具有第一子系统，或室外单元，以及多个第二子系统，或室内单元。每个室内单元被连接到室外单元，使得干燥剂能够根据要求独立地流入及流出每个室内单元，以提供对每个房间的单独的环境控制。这能够被实现的一种方式为通过使用浮子阀控制进入室内单元的干燥剂的流量。温度传感器也能够被连接到阀，以提供进一步的控制，以致进入室内单元的干燥剂的流量可以是干燥剂的质量和温度两者的函数。这样，计算机运算法则可以被应用以独立地控制进入和流出室内单元的干燥剂的流量，使得在室内单元位于的各自空间中，不同环境条件能够被保持。

出于冷却和除湿的目的，室内单元将从室外单元接收冷的、浓缩的干燥剂，该干燥剂接着被引入与来自内部空间的气流接触。气流可以进入室内单元的一个部分，在此处气流将水让给干燥剂并且同时被冷却。干燥的、冷的空气接着被排入周围环境中以提供期望的环境。

稀释的干燥剂可以被聚集在室内单元的池中，并且被传输回到室外单元，例如，通过重力或泵系统。稀释的干燥剂在室外单元中再生，在室外单元中，稀释的干燥剂可以暴露于热的以及相对干燥的从干燥剂中去除水分的气流的组合中。在本发明的一些实施方式中，热量可以通过为蒸汽压缩系统的一部分的一个或多个热交换器提供。该蒸汽压缩系统还包括至少一个蒸发器，并且这可以是提供到室内单元的用于干燥剂的制冷源。

室外单元本身可以被分为多个单独的腔，这些腔的第一个，第一处理腔，从室内单元接收稀释的干燥剂，并将再生的干燥剂传输到室内单元。室外单元中的第二腔通过加入气流和/或热量以从干燥剂中去除水分来执行稀释的干燥剂的再生。这两个腔可以被连接，例如通过孔洞，或能够有效地在两个腔之间传输干燥剂的一些其他的机构。

除了以上提到的，本发明的实施方式还提供了用于加湿和加热由室内单元处理的室内空气的机构。这能够被实现，例如通过向室外单元中的干燥剂加入水，以致被传输到室内单元的干燥剂含有相对高百分比的水分。因而，当室内的空气被室内单元中的一个处理时，其从干燥剂获取水分并且将湿润的空气排回到室内环境中。在冬天的寒冷气候中，当空气通常非常干燥时，这种方式特别有用。以这种方式，室外单元中的干燥剂可以被加热，以致除了向室内空气提供湿气外，还在通过室内单元处理空气时，温暖了空气。