[其他]冷却物质的方法

说明书

本发明是关于各种不同物质的冷却技术，包括气态、液态、固态物质的冷却方法。

本技术可以成功地应用于冷藏机和保温机、空调、分散材料（如种子）的冷却。这种技术也可以用在化学工业和冶金工业中。

目前主要利用冷藏机冷却物质，它需要消耗大量能源，结构复杂，又不可靠。

在某些情况下，为了冷却水和空气用比较简便的冷却方法-蒸发制冷却。在此方法中，利用大气的自然不均衡性-温度的干湿差异（干湿计所示的温差）作为制冷能源。

蒸发制冷（空气或水）的实质是：让未被水气饱和的空气与水相接触。这时一部分的水蒸发到此空气中，吸收汽化过程的潜热，这就使空气或水（与制冷目的有关）至少冷却至该气体湿温计所示的温度。然而，蒸发制冷有一些实质性的缺点。首先，是冷却限度小（气体湿温计所示的温度）除此以外，例如，在蒸发降温时，气体变湿润，而它的热含量没有改变。也就是说，在此过程中，冷却目的并未达到-因为只是明显的热转化成为分散的热。对于空调系统，这种湿润了的冷却了的气体实质上没有足够的效益，它的冷却能力不大，因为在蒸发冷却过程中，空气的热含量没有改变。在空气中水气含量低的，在不太大的气候区域内，可以利用这种空气，这种空气的湿度在蒸发冷却过程中，不会引起空气湿度产生实质性的变化，而这种变化会降低空调系统的冷却性能。

蒸发冷却方法的根本性缺点是，在实施中冷却其它物质时，必须使其浸湿。

已知一种间接蒸发冷却法，当物质（如气体）与热交换面接触时，就会冷却下来。该交换面的另一侧被水浸湿，并临接外界空气。由于蒸发冷却，此空气被浸湿，并冷却到湿球式温度计所示的温度。同时热交换面也冷却，并且水汽从它上面蒸发到该空气中，这就首先导致与热交换面另一侧接触的物质冷却下来。

间接蒸发冷却法也利用大气的自然不均衡性-温度的干湿差，可以冷却物质，而不使其浸湿。

但是，它的缺点是，温度冷却极限高（湿球式温度计的温度），实际上，由于热交换面的热阻，比冷却温度还要高。

还有一种再生间接蒸发冷却物质（例如空气）法（SU，A，979796），可以冷却到外界空气的露点温度。此方法包括在热交换面上冷却外界气流，并把它分成两部分，一部分与全部外界气流方向相反引向热交换面的被予先浸湿的反面，第二部分供给用户。

但是，已知的再生间接蒸发冷却法不够有效，因为所需要冷却的外界空气的温度高，需要相当大的热交换面才能通过热交换将其冷却到露点温度。此外，在使用已知的再生间接冷却法时，不可避免地在室内与外界空气混合，而外界空气可能夹有杂质，如灰尘、水气、化学或辐射物质等。

因此，已知的再生间接蒸发冷却物质（如空气）的方法，不能保证有效地冷却到外界空气的露点温度和消除外界空气对室内空气的污染。

此外，上述方法不能将物质（除空气外）直接冷却到露点温度。

本发明的目的是消除已知冷却法的上述缺点。

本发明的基础是创造一种物质冷却法，它通过与予冷的外界空气进行热交换，将物质冷却到外界空气的露点温度。

这样解决所提出的任务：在物质冷却法中，为了予先冷却外界空气，引它沿热交换面（它的反面是浸湿的）流过，然后该气流被分成两部分，使其中一部分通过热交换面的浸湿面后，进入大气。而另一部分被引去与冷却物质进行热交换。根据本发明，第二部分气流与被冷却物质的热交换是通过附加的热交换面来实现。被冷却的物质送往该附加热交换面的一侧，而外界气流的第二部分沿热交换面的另一浸湿面流动。

在冷却气态物质的情况下，其沿热交换面流动的方向与外界气流第二部分的流动方向相反。

在被冷却物质的热容量和外界空气相等的情况下，选取被冷却物质的流量大于外界气流第二部分的流量是合理的。

在有些情况下，在第二部分气流进入与冷却物质热交换之前，引出一定数量的空气，直接送往冷却后的物质也是合理的。

这种实现冷却的方法，能有效地冷却沿热交换面输运的物质，同时排除外界空气中的杂质。

本发明的实质如下：