[发明专利]热泵系统及其方法

说明书

热泵系统包括彼此流体连通的两个单元，每个单元均包括容纳空气/盐水热交换器的壳体，空气/盐水热交换器包括直接接触空气/盐水热交换器垫。壳体中的盐水入口将液体盐水供应至空气/盐水热交换器的上端，使得盐水向下流过热交换器垫。壳体中的空气入口将环境空气沿横向于通过垫的盐水流的方向引导到热交换器垫中，以及空气出口将空气从壳体排出。盐水储存器接收穿过空气/盐水热交换器的盐水。一对盐水/制冷剂热交换器联接至盐水储存器，以从储存器接收盐水，并且联接至不同壳体的盐水入口，并且制冷剂供应装置向盐水/制冷剂热交换器供应制冷剂。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年11月8日提交的第15/346,216号美国专利申请的优先权，其通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本发明总体涉及热泵系统，更具体地，涉及利用盐水、制冷剂和环境空气的热泵系统。本发明还涉及一种利用热泵系统的空气调节的方法。

背景技术

空间加热和冷却系统通常包括制冷剂，该制冷剂由压缩机通过位于建筑物内部和外部的翅片管进行循环。在冬季，压缩机使压缩和加热的制冷剂进入到发生冷凝的房屋内的翅片管部分。释放的热量通常通过风扇散布到房屋中。然后，冷凝的制冷剂穿过节流阀到达蒸发器。蒸发的热量由较冷的外部空气提供。在夏季，制冷剂的循环感是相反的。外部的翅片管构成冷凝器，而内部的翅片管作为蒸发器运转。

发明内容

在一个实施方式中，热泵系统包括彼此流体连通的两个单元，每个单元均包括容纳空气/盐水热交换器的壳体，该空气/盐水热交换器包括直接接触空气/盐水热交换器垫。壳体中的盐水入口将液体盐水供应至空气/盐水热交换器的上端，使得盐水向下流过热交换器垫。壳体中的空气入口将环境空气沿横向于通过垫的盐水流的方向引导到热交换器垫中，以及空气出口接收穿过热交换器垫的空气并将空气从壳体排出。盐水储存器接收穿过空气/盐水热交换器的盐水，以及两个盐水/制冷剂热交换器联接至盐水储存器，以从储存器接收盐水。盐水/制冷剂热交换器联接至不同壳体的盐水入口，以及制冷剂供应装置联接至盐水/制冷剂热交换器，以向盐水/制冷剂热交换器供应制冷剂。

在优选实施方式中，壳体中的每个均包括排气扇，用于通过该壳体中的直接接触空气/盐水热交换器吸入环境空气，制冷剂供应管线联接至盐水/制冷剂热交换器，以向这些盐水/制冷剂热交换器供应制冷剂，以及一对盐水泵联接至不同的盐水储存器，以向盐水/制冷剂热交换器供应盐水。直接接触空气/盐水热交换器垫优选为多孔垫，该多孔垫被流过垫的盐水润湿，并且可透过吸入或强制通过垫的空气，以提供盐水与空气之间的紧密接触。

本发明还提供一种用于控制外壳中的空气的温度和湿度的热泵方法。该方法将液体盐水供应至位于外壳中的第一壳体内的第一直接接触空气/盐水热交换器的上端，使得盐水向下流过第一热交换器垫。将外壳中的环境空气沿横向于通过垫的盐水流的方向引导到第一热交换器垫中，将穿过热交换器垫的空气从壳体排出到外壳内的空间中，以及接收通过第一壳体内的第一盐水储存器中的第一空气/盐水热交换器的盐水。该方法还将液体盐水供应至位于外壳外部的第二壳体内的第二直接接触空气/盐水热交换器的上端，使得盐水向下流过第二热交换器垫，将来自外壳外部的环境空气沿横向于通过垫的盐水流的方向引导到第二热交换器垫中，将穿过第二热交换器垫的空气从壳体排出到外壳外部的空间中，以及接收穿过第二壳体内的第二盐水储存器中的第二空气/盐水热交换器的盐水。

可有利地使用吸湿性盐水，诸如LiBr、MgCl₂、CaCl₂及其混合物。这些盐水的浓度使得在热泵的整个工作温度范围内不会发生盐或冰的沉淀。

附图说明

在附图中：

图1是利用盐水和制冷剂的热泵系统的示意图。

图2是示出图1所示系统的一种操作模式的湿度图。

具体实施方式