[发明专利]空调喷雾器、装置及方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求美国专利申请第14/851,146号的PCT第8条规定的优先权，该申请是2014年9月24日提交的标题为“空调喷雾器、装置及方法(Air Conditioner Mister，Apparatus and Method)”的美国专利第9,134,039号的部分延续案，美国专利第9,134,039号是2012年5月29日提交的标题为“空调喷雾器、装置及方法(Air Conditioner Mister，Apparatus and Method)”的美国专利第9,198,980号的部分延续案，这两篇专利申请均通过引用并入本文。本申请要求2015年6月11日提交的美国临时申请第62/174,045号的优先权，其通过引用并入本文。

技术领域

本公开一般涉及用于冷却空调系统以提高其效率的装置和方法。为了更好地理解本公开，关于空调系统的运行的一些背景可能是有帮助的。

背景技术

Willis Haviland Carrier于1902年开发出了第一台现代化的空调系统。它的目的是为了解决纽约布鲁克林Sackett-Wilhelms石印和出版公司的湿度问题。工厂的纸浆有时会吸收温暖的夏季空气中的水分，使得很难应用当时的分层上墨技术。Carrier通过使空气吹过冷冻的管道来处理建筑物内的空气。冷空气在其通过冷却管时被冷却，并且由于冷空气不能像暖空气一样承载那么多的水分，所以该过程降低了工厂中的湿度并且稳定了纸张的含水量。降低湿度还有降低气温的副作用，并诞生了一项新技术。

用于减少房间内的环境空气温度的实际的过程空调器是基于简单的科学原理。其余的是应用一些巧妙的机械技术来实现的。空调利用制冷来使室内空气变冷，利用物理规律-当液体转化为气体时(在称为相变的过程中)，它吸收热量。空调通过强制特殊的化合物在闭合的盘管系统中一次又一次地蒸发和冷凝来利用相变的这一特性。

所涉及的化合物是具有使其能够在相对低的温度下发生改变的性质的制冷剂。空调还包含风扇，其将暖和的内部空气移到这些冷却的充满制冷剂的盘管中。事实上，中央空调系统有一个管道的整体系统，用来使空气通过这些蛇形的空气淬冷(air-chililing)盘管并从中排出。

当热空气流过冷的低压蒸发器时，内部的制冷剂在其从液态变为气态时吸收热量。为了有效地保持冷却，空调必须将制冷剂气体再次转换回液体。为此，压缩机将该气体置于高压下，这就是造成不必要的热量的过程。然后，通过压缩气体产生的所有额外的热量借助被称为冷凝器盘管的第二组盘管和第二风扇被排出到室外。当气体冷却时，它变回液体，整个过程重新开始。这个过程可以被认为是一个无限循环：液态制冷剂、相转换成气体、热吸收、压缩和相转变回液体。

空调的主要部分管理制冷剂并且沿室内和室外两个方向来移动空气。部件包括：

蒸发器-接收液体制冷剂；

冷凝器-促进传热；

膨胀阀-调节进入蒸发器的制冷剂流量；

压缩机-压缩制冷剂的泵。

空调器的低温侧包含蒸发器和使空气吹过冷却盘管并进入房间的风扇。高温侧包含压缩机、冷凝器和用于将从压缩制冷剂排出的热空气排放到室外的另一个风扇。在两组盘管之间，通常有膨胀阀。它调节进入蒸发器的压缩液体制冷剂的量。一旦进入蒸发器，制冷剂经历压降、膨胀并变回到气态。压缩机通常是一个电泵，它对制冷剂气体加压(作为将制冷剂转变回液体的过程的一部分)。还有一些额外的传感器、定时器和阀门，但蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀是空调的主要部件。

大多数空调器以英制热量单位(Btu)评估其能力。Btu是将1磅(0.45千克)的水升温1华氏度(0.56摄氏度)所需的热量。一个Btu等于1,055焦耳。在加热和冷却方面，一吨相当于12,000Btu。

典型的窗式空调器可以被评定为10,000Btu。相比之下，一个典型的2000平方英尺(185.8平方米)的房子可能有5吨(60000Btu)的空调系统，这意味着一个人可能每平方英尺需要30Btu。这些是粗略估计。空调的能效等级(EER)是其瓦特数的Btu等级。举例来说，如果一台10000Btu的空调功耗为1,200瓦，则EER为8.3(10,000Btu/1,200瓦)。显然，人们希望EER越高越好，但通常EER越高，价格越高。