[发明专利]热交换器设备

说明书

本发明涉及一种热交换器设备，其包括至少一个金属薄片（10）（例如铝），并且优选地包括呈堆叠形式的多个金属薄片。每个金属薄片（10）具有波纹表面，其中织物覆盖金属薄片的一个表面的至少一部段以促进蒸发。润湿剂（例如，LiCl/聚乙烯醇（PVA）溶液）被提供在织物中以促进织物的润湿，并且还用作抗微生物剂。织物优选地覆盖全部波纹表面，并且两个平面部段被分别提供在波纹表面的上方和下方。在使用中，热交换器设备以长侧竖直的方式设置并且波纹表面设置在中间部段上，上平面部段与空气出口邻接，和/或下平面部段与空气入口邻接。在优选实施例中，波纹表面的横截面具有周期性波形轮廓，其中，峰‑到‑峰距离为11.6 mm，振幅为2.5 mm，并且波纹与热交换器设备的平面以与该平面成50度的角度相交。还公开了包括热交换器设备的冷却系统和操作冷却系统的方法，所述方法涉及间歇地操作供水系统以向织物施加水，和/或使用供水系统来使水从水储槽再循环。

技术领域

本发明涉及依赖于蒸发冷却的冷却系统，并且更特别地涉及热交换器设备、冷却系统及其操作方法。

背景技术

已知提供一种包括平板式热交换器的露点空调，该平板式热交换器具有复杂的热交换器薄片、风扇、泵、外壳和控制装置。已知的热交换器表面通常不进行任何处理，从而由于重力对水的影响而导致水分布不良和润湿不充分，尤其是沿水平方向。这导致热交换器的干燥和湿润通道空气流之间的热传递和质量传递不良。此外，由于水分布不良和润湿不充分，空调内的循环水量导致空调的泵消耗大量电力。

已知的平板式热交换器不充分利用热交换空间，从而导致更小的热传递能力。已知的热交换器在相邻的热交换器薄片之间使用空气引导件，这增加了薄片之间的空气流动阻力，从而导致更高的风扇电力消耗。

已知的布置的问题包括电力消耗过大、水消耗过大，并且由于细菌等的存在，除了健康风险增大之外还使热交换器结垢。已知的平板式热交换器还会由于结垢和腐蚀而具有减小的寿命。已知一些润湿剂可以用作抗微生物剂。此外，已知使用润湿剂以用于蒸发冷却。例如，LiCl是已知的吸湿剂和表面活性剂，其还可以具有抗微生物性质，并且聚乙烯醇（PVA）因其与隐形眼镜一起使用以及在除湿器中使用而闻名。然而，用于操作空气冷却设备的已知技术不涉及向PVA添加LiCl以用于蒸发冷却中以增强抗微生物性质。

US2005/0218535A1公开了用于间接蒸发空气冷却的方法和设备，其中该设备的每个板由层压材料制成，该层压材料具有用于（一个或多个）湿润区的一个芯吸材料薄片和用于（一个或多个）干燥区的另一个防水塑料材料薄片。芯吸层可由纤维素、聚酯、聚丙烯或玻璃纤维制成。一个实施例使用波纹薄片，波纹形成用于空气流动的引导件并因此形成通道。通过使邻接的板的波纹定向成使得它们不平行（例如，它们成直角）并且不与邻接的板嵌套来保持所述通道。塑料层和错流布置对优化热传递没有帮助，并且使用优选的芯吸材料不优化对水分的保持。

US2013/0233005A1公开了一种对蒸发空气冷却器的操作进行控制的方法，其中，在每次润湿操作期间通过用以吸收和保留的一定量的水间歇地润湿冷却器的垫（即，波纹纸介质）。蒸发介质（垫）内的任何自由水被允许流回到垫下方的贮器中。垫的任一侧上的静压换能器使得能够测量穿从其穿过的气流速度。气流被限制到一定速度，以便在润湿操作期间不在气流中夹带水，并且在每次间歇润湿之后使气流的速度增大，以便在每次间歇润湿操作之间提高冷却器的冷却输出水平。润湿序列可以占操作时间的10％至20％。波纹纸介质对优化热传递没有帮助，并且所公开的润湿技术在减少用水或用电的同时不优化对水分的保持。

在露点空气冷却器设备中通常用于热交换器薄片的已知材料是非金属材料（例如，牛皮纸、塑料等）。这种非金属材料具有不良的导热性。

本发明的大体目的是解决先前已知的热交换器设备的一个或多个上文提到的缺点。

发明内容

所需要的是可以减少或最小化至少一些上文提到的问题的热交换器设备。