專利名稱：包括毛細管墊的空氣冷卻與空氣除濕模塊及其使用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有熱交換器元件的空氣冷卻與空氣除濕模塊，
其中所述熱交換器元件包括塑料毛細管墊(plastic capillary tube mat),所述塑料毛細管墊的形狀設置成形成緊湊的包裝體，其具 有實際上立方形的外部形狀，在冷水被輸送經過毛細管時，所述 模塊冷卻并除濕被引導經過所述管墊包裝體的氣流。本發(fā)明還涉 及操作與冷卻吊頂組合的空氣冷卻與空氣除濕模塊。這種類型的 技術方案的目的是在分散的基礎上冷卻房間并且除濕房間中的空 氣。
背景技術：
緊湊的水/空氣熱交換器大體是由金屬制成，在這種情況中， 最好使用鋁和銅，這是由于它們的較高的導熱能力。這些材料是 昂貴的，需要大量的加工工作，并且最重要的是在大多數應用中 產生冷凝，同時經常導致腐蝕。
作為避免這些缺點的措施，己經認識到，塑料毛細管墊非常 適于作為提供熱交換表面的裝置。它們使用起來非常靈活，例如 成形為冷卻和加熱吊頂、懸置的冷卻面板等，同時形成房間的封 閉表面。通過熱傳導、對流和輻射的方式實現熱交換。這些方式 使得房間冷卻但是結果它們可以并且應該不產生強烈的空氣冷 卻。
對于通過對流方式冷卻空氣的特定應用而言， 一種已知的方
法(德國專利公開文獻DE 19806207C2)是將毛細管墊以主要平 坦的結構設置在軸中，從而在兩個豎直間隔的開口之間出現空氣 循環(huán)，這是由于軸中的空氣與房間中的空氣之間的密度差。這還 導致了安靜的冷卻。然而，熱交換器將僅在適合的較高的豎直軸 高度處操作，氣流相對較小，并且因而效率被限制。
在另一種已知的方法(德國專利公開文獻DE 19831918C2) 中，類似于上述公開的方法(德國專利公開文獻DE 19806207C2)， 頂部軸口與外部空氣連通，并且房間內的空氣質量通過引入調節(jié) 的外部空氣被改進。
另一種已知的方法是使用塑料毛細管墊以便冷卻和加熱房間 和/或水池(德國專利公開文獻DE 19751883C2)，所述塑料毛細 管墊還包含螺旋形、巻繞的塑料毛細管墊。這種方式的特征是設 置在毛細管墊之間的箔片，其具有凸出部(隆起部)，借助于所述 凸出部形成通道。隨著一股物質流經毛細管墊，第二股物質被引 導經過由箔片所形成的通道。從液壓的觀點看，由于箔片上的流 阻而出現的較高的壓力損失是主要的缺點。從熱動力學的觀點看， 基于螺旋形巻繞的技術方案具有各種不同的缺點。在特定的區(qū)域 中，箔片抵靠著毛細管，這意味著不可能圍繞毛細管產生自由流， 因而減少了熱交換的外部系數。具有包括用于液體流的單入口的 毛細管墊的結構的結果是，具有較低比例的逆流的交叉逆流引導 系統(tǒng)，這是由于第二股物質被軸向引導。如果選擇多個入口，則 毛細管墊中的壓力損失顯著增加。外部引導的物質的流的溫度橫 貫熱交換器的橫截面并不是一致的，這在出口是特別的缺點。
上述缺點通過DPMA 13384.4 (歐洲專利公開文獻No. 03016203.6)中說明的技術方案被避免，其特征在于，設置成螺 旋形并具有徑向空氣入口的塑料毛細管墊。然而，這種方法的缺
點是需要大量的空間，這是由于圓柱形的熱交換幾何結構，這意 味著其可以在僅僅有限的程度上用于辦公室和生活空間中的空調 目的。
在實際應用中，上述已知的技術方案基于房間溫度被控制， 這意味著沒有控制房間內空氣濕度的主動可能性。

發(fā)明內容
本發(fā)明的以下目的滿足了空氣冷卻與空氣除濕模塊的目的， 提出如下
在最小可能的空間內獲得較大的表面；
在外部尺寸方面，熱交換器元件應該被構造成，其可整合在 建筑可用的裝置和/或空間中一一例如整合在冷卻吊頂上方的吊 頂空腔中；
模塊以及尤其熱交換器元件的結構必須使得自身良好維護， 并且還必須容易更換熱交換器元件；
防腐蝕并且不易于結垢的材料應該用于熱交換器表面；
應該可以以熱動力學有益的方式引導流；
應該可以由于在熱交換器元件的表面上的較高的對流式熱交 換而獲得強烈的空氣冷卻與空氣除濕；
必須可以根據房間溫度或根據房間內的空氣濕度控制輸出；
如果空氣冷卻與空氣除濕模塊與冷卻吊頂或與房間內附加的 冷卻表面結合使用，則必須可以主動地控制房間的溫度并同時地 還控制房間的空氣濕度。
所提出的目標根據本發(fā)明基于權利要求書中限定的特征實
現。不易于結垢的防腐蝕材料被用于熱交換器表面，這是因為使 用塑料毛細管墊。在熱交換器表面上通過毛細管的橫向入口獲得 良好的對流式熱交換，這是由于通過毛細管的較小的直徑(通常
小于6 mm)實現的較短的熱動力學流長并且由于經過緊湊的管 墊包裝體的循環(huán)速度。這排除了在熱交換器表面上的翅片結構的 需求，而在其它情況中，所述翅片結構需要用于熱交換器，因而 提供了清潔的高效的選擇。由于緊湊折疊和/或巻繞技術而在最小 可能的空間內獲得較大的表面，從而包裝體的外部幾何形狀大致 采取立方體的形狀。這提供了理想的狀態(tài)，用于裝置中，結構受 限的空間中，例如吊頂空腔中，并且用于替換熱交換器元件。
唯一地和/或附加地通過利用記憶效應——例如通過熱學預 處理，永久形狀還可以賦予管墊包裝體。
這種熱學工程的效率方面的一個優(yōu)點是，空氣被引導經過管 墊包裝體，從而空氣主要以與水循環(huán)逆流的方式循環(huán)。
從建筑和熱學工程的觀點看，特別有利的是，使用具有芯部 區(qū)域的管墊包裝體，其中所述芯部區(qū)域與用于分配空氣的壓力室 相同，這是因為這種技術方案占據特別少量的空間，并且因此導 致了熱動力學有益的逆流。
空氣冷卻與空氣除濕模塊的其它有利特征是空氣分配系統(tǒng)在 壓力室中的結構，在壓力室中使用可移動的空氣入口配件，以及 殼體的結構，其有助于以取決于模塊安置在房間內地點的特定方 式將空氣引入到房間中。例如，通過選擇殼體中特定的穿孔圖案 并且通過使用氣流引導系統(tǒng)可以形成源空氣通道，或者通過整合 有槽形狀的空氣循環(huán)元件可以產生矩形自由噴嘴，或者可選地， 借助于螺旋形空氣通道可以產生具有較高紊流的氣流。
同樣有利的是，將上述用于吸收空氣、用于分配空氣或為空 氣提供通道的裝置與用于過濾空氣的系統(tǒng)結合。
具有芯部區(qū)域的管墊包裝體水平裝配，并且芯部區(qū)域用作為 壓力室，提供了外部平坦結構的選擇，這本身導致了特別有利地 整合在例如冷卻吊頂或懸置的冷卻面板上方的吊頂空腔中。
在一個有利的實施方式中，摒棄整個殼體，并且如果采用具 有芯部區(qū)域的管墊包裝體，其中所述芯部區(qū)域用作為壓力室，則 僅僅需要封板用于芯部區(qū)域，并且至少一個封板設有用于進入空 氣的孔口。
在管墊包裝體的橫向端部中設置密封體，從而防止或減小旁 支氣流，在氣流循環(huán)時，這均勻地調節(jié)氣流。
在較大的壓力室或具有幾何結構一側延伸部的較大的壓力室 的情況中和/或為了分階段控制模塊的輸出，有利的是安裝多個風 扇和/或成形的部件，它們有助于引導和偏轉空氣。
將被空氣調節(jié)的房間內的氣流分布可以進一步通過以下方式 改進，即將管墊包裝體封閉在具有合適的穿孔或合適的纖維的箔 片。
為了提高性能也就是為了冷卻空氣和除濕空氣的一種特別的 選擇是使用在氣流中以串聯的方式一個在另一個之后布置的多個 管墊包裝體，包括折疊的和/或巻繞的塑料毛細管墊，所述塑料毛 細管墊在水端以逆流的方式連接。為了進一步提高性能，還可以 在連續(xù)的管墊包裝體中設置多個冷水入口。
在另一實施方式中，外部空氣局部或唯一地被引導到壓力室 中，結果，必須是衛(wèi)生的外部氣流還經受溫度和/或濕度改變。
從熱學和生理學的觀點看，為了改進使用者對房間的調節(jié)，
有利的是以具體的方式對待具體的房間表面，例如冷暖窗或吊頂 表面。為此，本發(fā)明所提出的模塊安置成，沿窗格、墻壁等產生
強烈的氣流被調節(jié)，如果必要的話，利用科安達(Coanda)效應。
此外，在必須通過使用熱水加熱房間的情況下的過程中，還 可以使用空氣冷卻與空氣除濕模塊，在這種情況中，有助于或完 全實現加熱房間的功能。
通過所有已知的方法和它們的組合(改變入水溫度，改變水 流，改變氣流量，例如通過速度控制，關閉個別風扇，使用重力 等)可以控制模塊的輸出。
從主要能量使用的觀點看，該方法還設計成增加效率，因為 如果系統(tǒng)被設計成在較低的冷水溫度操作一一由于空氣中的水蒸 汽如所期望的那樣冷卻而造成除濕一一并且盡可能高的冷水溫度 被用于冷卻吊頂，則房間由較低的放能流冷卻——例如由于較高 比例的環(huán)境能。
具體附加的結構被使用，允許空氣冷卻與空氣除濕模塊與不 同類型的冷卻吊頂的實用和節(jié)約空間的配置。在開口冷卻吊頂和 懸置的冷卻面板的情況中，環(huán)境空氣可有利地從房間吊頂正下方 也就是經由冷卻表面被抽吸。
如果本發(fā)明所提出的系統(tǒng)將被裝配在較大的房間中或裝配在 具有隨著時間恒定的冷卻負載曲線的房間中，實際上有利的是， 形成用于一組與協(xié)作的冷卻吊頂和/或懸置的冷卻面板結合的空 氣冷卻與空氣除濕模塊的控制區(qū)域。取決于控制區(qū)域的局部范圍， 實際上有效的是，基于由多個測量值獲得的平均值，確定包括房 間的房間溫度和空氣濕度的控制變量，。
用于調整輸出的一種有利的技術方案是選擇時間控制系統(tǒng)，
其在預期期望的較高負載改變時操作。
為了節(jié)約能量，實際上有利的是采取這樣的方法，從而非活 躍的范圍一一所謂的零能量帶一一位于控制系統(tǒng)的開關段之間， 在這種情況中，房間并未被冷卻，并且空氣并未除濕在固定限定 的值中或者這些行為中的一個被故意免除。
用于簡化自動控制的另一種選擇是僅僅調整房間溫度，并且 以消極的基礎操作除濕空氣，從而基于濕度負載的計算以及預先 計算的合成的除濕輸出，房間的濕度自由地在特定的范圍內波動。
自動控制系統(tǒng)在能源的經濟使用方面是特別有利的，其中所 述自動控制系統(tǒng)是基于最小化放能操作的目的，同時在房間中產 生最佳的熱學和生理學狀態(tài)。這可以通過使用微計算機實現，例 如所述微計算機首先基于水在盡可能接近房間的溫度產生能量消 耗，并且優(yōu)化空氣冷卻與空氣除濕模塊與冷卻吊頂或懸置的冷卻 面板之間的功率分配。
同樣實際上有利的是，以串聯的方式連接空氣冷卻與空氣除 濕模塊和冷卻吊頂或懸置的冷卻面板，這是因為較低溫度的冷水 造成了模塊中的除濕，并且來自模塊的較高的返回溫度用于進入 冷卻吊頂或懸置的冷卻面板。通過仔細地調整輸出，所述輸出由 模塊尺寸和吊頂尺寸確定，可以防止在房間的冷卻表面上形成冷 凝。


參照附圖中所示的實施例以下將更加詳細說明本發(fā)明。在附 圖中
圖1示出了管墊包裝體的示意性剖視圖，其中所述管墊包裝
體利用折疊和/或巻繞技術是由一個或多個塑料毛細管墊組成，因 而導致了類似于立方體形狀的外部幾何形狀；
圖2示出了空氣冷卻與空氣除濕模塊的不同的示意性剖視 圖，其具有特殊結構的管墊包裝體和壓力室；
圖3是空氣冷卻與空氣除濕模塊內的管墊包裝體的水端的串 聯的示意圖，從而熱動力學地引導具有較高比例的逆流的流；
圖4是空氣冷卻與空氣除濕模塊的示意性豎直剖視圖，所述 模塊包括管墊包裝體，其中所述管墊包裝體具有芯部區(qū)域，其用 作為壓力室，以及用于逆流中的空氣與水流的引導系統(tǒng)；
圖5是圖4的示意性縱向剖視圖6是具有包括芯部區(qū)域的管墊包裝體的空氣冷卻與空氣除 濕模塊的示意性豎直剖視圖，其水平安置從而減小裝配高度；
圖7是圖6的示意性縱向剖視圖，而示意圖示出了使用密封 體的實例；
圖8是具有包括芯部區(qū)域的管墊包裝體的空氣冷卻與空氣除 濕模塊的示意性縱向剖視圖，而沒有完整的殼體，但是具有橫向 封板，其用于管墊包裝體以及沿軸向的兩側空氣迸入的特殊結構；
圖9是空氣冷卻與空氣除濕模塊的示意性縱向剖視圖的細 節(jié)，其中空氣從房間從下方借助于風扇被吸入；
圖10是空氣冷卻與空氣除濕模塊的示意性縱向剖視圖的細 節(jié)，空氣從房間從上方借助于風扇和整合的配件被吸入，其中所 述配件用于以較低的壓力損失偏轉空氣；
圖11是示意圖，示出了空氣冷卻與空氣除濕模塊和封閉的冷 卻吊頂與用于供應冷水并且特征是自動控制原理的系統(tǒng)的配置；
圖12是空氣冷卻與空氣除濕模塊的示意圖，在所述模塊的下
游，懸置的冷卻面板連接在水端上，并且基于室溫自動地控制輸
出(改型X還可由改型Y代替)；
圖13是空氣冷卻與空氣除濕模塊的示意圖，在所述模塊的下
游，懸置的冷卻面板連接在水端上，基于室溫和最大容許的房間
空氣濕度自動地控制輸出；
圖14是示意圖，示出了空氣冷卻與空氣除濕模塊與開口冷卻 吊頂的配置，并且空氣從吊頂空腔被吸入；
圖15是示意圖，示出了空氣冷卻與空氣除濕模塊與懸置的冷 卻面板結合的配置，并且空氣從懸置的冷卻面板下方被吸出房間；
圖16是示意圖，示出了空氣冷卻與空氣除濕模塊與主動的和 被動的懸置冷卻面板結合的配置，并且空氣通過吊頂空腔被吸出 房間；
圖17是示意圖，示出了空氣冷卻與空氣除濕模塊與懸置的冷 卻面板結合的配置，并且空氣通過頂部吊頂空腔被吸出房間，而 空氣經由懸置的冷卻面板被重新引導；
圖18是示意圖，示出了用于直接調節(jié)房間空氣的空氣冷卻與 空氣除濕模塊和通過引入外部空氣操作的附加的空氣冷卻與空氣 除濕模塊的配置。
具體實施例方式
實施例1:
如圖1所示，形狀1通過折疊的方式賦予包括塑料毛細管墊 的緊湊的管墊包裝體，或者形狀2或3通過巻繞的方式被實現， 從而外部尺寸實際上采取立方體的幾何形狀。
實施例2:
如圖2所示，如圖1所示的管墊包裝體1、 2或3設置在殼體 11內，從而形成壓力室12，從所述壓力室，氣流10通過管墊包 裝體進入將被空調的房間9中。冷水被循環(huán)經過形成管墊包裝體 的毛細管墊，從而在下降到低于露點溫度時，氣流IO被冷卻并且 還被除濕(干燥)。掉出的任何冷凝物被收集在冷凝物匯集容器 13中，從那里，冷凝物通過己知的方法被去除，例如通過將冷凝 物泵出。壓力室12內出現的氣壓高于房間9內的氣壓。這可通過 風扇17的作用而實現，所述風扇從房間9移去氣流19，并且將 氣流輸送到壓力室12中。
實施例3:
圖3示出了熱動力學地改進操作特征的一個可選的實施方 式，因為例如2型結構的多個管墊包裝體以串聯的方式連接在氣 流IO所在的路徑中，并且同樣，冷水以逆流的方式被輸送。為此， 進入(流)14位于外部，返回(流)14a位于內部，并且冷水連 接管線16如圖3所示設置。
實施例4:
如圖4和5所示，使用3型結構的管墊包裝體提供了使用芯 部區(qū)域6作為壓力室12的可能性。該改型的優(yōu)點是隨著冷水從外 側流至內部，正如連接器14和15所示，總是存在熱動力學最佳 的逆流。還獲得了模塊的非常緊湊的結構。
實施例5:
通過與實施例4對比，圖6和圖7示出了基于3型結構的管 墊包裝體，但是水平裝配。由于較低的高度，所以空氣冷卻與空 氣除濕模塊特別適合于整合在吊頂空腔中，例如用于與冷卻吊頂
或懸置的冷卻面板一起使用。氣流io可從三個側部進入房間內， 并且冷凝物匯集容器13至少橫貫尺寸5延伸?？梢杂胁煌倪x擇， 如果冷凝物匯集容器具有較小的結構，例如減小至流槽，并且掉 落的冷凝物經由設置成漏斗形結構的擋板表面被引導。圖7還示 出了整合的密封體21的實施例，從而防止未調節(jié)的空氣的泄漏 流。實際上還可以整合管墊包裝體，如果管墊包裝體橫向彼此抵 罪。
實施例6:
圖8至圖IO示出了表明風扇17的不同的配置的細節(jié)。來自 房間9的氣流19基本上可從殼體的所有側部進入，并且然后輸送 到壓力室12中。風扇17的結構可以是任何已知的類型，盡管滾 動式風扇(roller fan)和軸流式風扇是優(yōu)選的。滾動式風扇的優(yōu) 點是它們橫跨較寬的進入表面將壓力室充滿氣流。圖8示出了具 有兩個風扇19的技術方案。該改型確保了，在較長的包裝體長度 20的情況中，氣流10均勻地被分配經過管墊包裝體。 一個風扇 還可以關閉，從而分階段提供自動控制系統(tǒng)。為此，同樣有用的 是使用附加的風扇17。圖8示出了例如通過安裝凸緣風扇直接安 裝在封板18a上。圖9示出了整合在殼體11內的風扇17。圖10 示出了這樣的技術方案，其導致了通過引導空氣的配件所造成的 較低的壓力損失。這些配件可以通過非主動、主動和/或材料連接 的方式連接至殼體ll、風扇17或者如圖所示封板18b。
實施例7:
圖11提供了一個理論上的可選的實施方式，以便提供與冷卻 吊頂24 —起的空氣冷卻與空氣除濕模塊22以及模塊的冷水連接 器14、 15、 14a、 15a和自動控制系統(tǒng)。從放能操作(exergic operation)的觀點看，大體上有利的是，如果空氣冷卻與空氣除濕模塊22連接至低溫的冷水網絡，這使得在下降低于露點并且冷 卻吊頂24連接至較高溫度的冷水網絡時，來自空氣的水蒸氣冷凝 在毛細管表面上。這使得冷卻吊頂在以年計的時間內借助于環(huán)境 能操作，例如所述環(huán)境能是經由冷卻塔被收集或從地面收集器提 取。自動控制優(yōu)選通過兩個控制回路實現?？諝饫鋮s與空氣除濕 模塊22控制空氣濕度，并且冷卻吊頂24控制房間溫度?？刂苹?路的各部分是濕度傳感器27、濕度控制器(恒濕器)29、溫度 傳感器26、溫度控制器(恒溫器)28。在作為實例所示的實施方 式中，閉合回路中的致動器是冷水連接器中的致動器閥。然而， 大體上講，可以使用其它己知的系統(tǒng)，例如溫度的調節(jié)，或者在 控制模塊32的輸出的情況中，改變經過管墊包裝體的空氣的通量 等。單獨作用的濕度與溫度控制回路確保了，房間維持在預定的 狀態(tài)中。這導致了使用簡單的措施在房間9中獲得關于熱生理學 的非常高的品質，這是由于房間中受控制的空氣濕度的優(yōu)點與由 于冷卻面板造成的緩和感應的、輻射加強的熱吸收結合。關于控 制回路，自然還可以將它們的操作彼此相連，在這種情況中，一 個控制器的所要的改變表現給對應的另一個，例如形式為已知的 擾動前饋，或者兩個控制器可以組合在微計算機中，例如，基于 連接的控制策略操作。
實施例8:
圖12示出了控制技術的簡化的方面，而空氣冷卻與空氣除濕 模塊22與冷卻吊頂，后者在這種情況中由懸置的冷卻面板25示 出，在水端以串聯的方式連接，并且通過傳感器26和控制器28 僅僅實現溫度控制。如果可以檢測確切的負載和功率并且模塊22 和懸置的冷卻面板25相應地設置尺寸，則房間溫度可以確切地被 維持，并且房間內的空氣濕度保持在基于預定的閾值范圍內。兩 個部件的功率準確地被調整，并且在冷卻吊頂或懸置的冷卻面板 上將不出現冷凝，也就是，整個系統(tǒng)在該方面本質上是安全的。
使用回路改型Y而不是改型X使得一些或整個水流在來自模塊 22的冷水出口 15與進入懸置的冷卻面板25的冷水入口 14a之間 被轉移。適應該改型的優(yōu)點是導致了模塊22和懸置的冷卻面板 25的受控制的輸出分配。
實施例9:
在圖13中示出了在多種應用中有利的另一個特定的技術方 案?？諝饫鋮s與空氣除濕模塊22和冷卻吊頂，在這種情況中后者 被示為懸置的冷卻面板25，在水端以串聯的方式連接，并且同樣 的水流循環(huán)經過它們，并且房間溫度控制系統(tǒng)控制水通量，但是 空氣除濕仍可以被控制在限定范圍內，這是因為致動器30，例如 擋板，影響流經管墊包裝體的氣流的量。該改型實際上是有利的， 如果僅僅限制最大空氣濕度，并且通過冷卻吊頂產生最大的冷卻 功率。并非是房間空氣濕度，冷卻吊頂或懸置的冷卻面板上的濕 度傳感器可被用作為信號傳送機。
實施例10:
圖14示出了一種有利的選擇，以便將空氣冷卻與空氣除濕模 塊22與開口冷卻吊頂24a配合，從而可以最佳利用吊頂空腔。氣 流19在吊頂空腔的最上側區(qū)域中從房間被抽吸。這是有利的，因 為暖、濕空氣具有最低的密度，并且收集在房間的上側區(qū)域中。 因此，最高溫度和局部壓力差作用在塑料毛細管墊的表面上，并 且有助于冷卻和除濕輸出。冷卻的和除濕的空氣的進入流23可以
被引導到墻壁附近，而不造成對于房間使用者的拖曳。 實施例11:
圖15至圖17示出了有利的可行的方式，其中，空氣冷卻與 空氣除濕模塊22應該被安置成，其與懸置的冷卻面板25 —起， 在熱學工程方面并且在保持嚴格的舒適準則方面是高效的。如圖 15所示，例如，空氣冷卻與空氣除濕模塊22在懸置的冷卻面板 25的下方50至100 mm的距離處吸入房間氣流19，從而上升的 暖空氣仍未通過冷卻表面25的對流作用被預冷卻。引回到房間中 的氣流23經由懸置的冷卻面板25排出通過間隙到達吊頂，從而 進入房間的氣流占據由懸置的冷卻面板覆蓋的區(qū)域外側。通常， 主要占據的區(qū)域，例如書桌上的工作空間，設置在懸置的吊頂面 板下方，在那里，他們將感覺到輻射冷卻的熱學和生理學舒適的 效果，并且冷空氣的橫向輸出流并沒有令人不舒適的效果。懸置 的冷卻面板的建筑學結構可設置成，冷空氣的輸出流區(qū)域靠近墻 壁。這些氣流然后以與試驗和測試源空氣進入相同的方式分配在 地板區(qū)域中。
圖16示出了在房間的頂部區(qū)域中的房間空氣進入方式19， 并且從空氣冷卻與空氣除濕模塊22的出口設置在側部，例如借助 于帶有槽的噴嘴，從而在被動懸置的冷卻面板25a上具有吹風效 應——利用科安達效應。結果，表面25a因此被冷卻，造成了輻 射冷卻房間的附加效果。
圖17示出了空氣冷卻與空氣除濕模塊22在懸置的冷卻面板 25正上方的結構，從建筑的觀點看這特別容易實現。房間氣流19 從房間的上側區(qū)域吸入，并且調節(jié)的氣流23在懸置的冷卻面板 25的正上方被吹出，并且可以使用結合圖15所述的其它空氣引 導系統(tǒng)的有利的選擇。
實施例12:
圖18示出了結合圖11所述的實施例7的附加的結構，基于
外部氣流19a的有利的選擇以及空氣冷卻與空氣初始模塊22中空 調的方式。這使得可以引導衛(wèi)生地調節(jié)的外部氣流，其大小取決 于房間使用者的數量和房間的容積被限定。有利的是，該氣流經 受溫度和濕度的改變，并因而基本上作為進入氣流23進入房間， 其中所述氣流已經被調節(jié)，從而盡可能地獲得舒適的房間空氣狀 態(tài)。除了這以外，可以基于已知的循環(huán)空氣模式操作附加的空氣 冷卻與空氣除濕模塊22。本發(fā)明方法的另一個改進的方面例如取 決于以天為時間、房間的占有率、房間的品質控制外部空氣體積 流19a。
附圖標記列表
1 由層形成的尺寸穩(wěn)定的管墊包裝體
2 由平行巻繞形成的尺寸穩(wěn)定的管墊包裝體
3 由平行巻繞形成的尺寸穩(wěn)定的具有開放芯部區(qū)域的管 墊包裝體
4 管墊包裝體的寬度
5 管墊包裝體的高度
6 管墊包裝體的芯部區(qū)域
7 塑料毛細管墊的毛細管
8 塑料毛細管墊的分配器或收集管(所謂的芯部)
9 房間，房間的空氣供應有冷卻的和除濕的空氣 9a 外部氣流(大氣)，以便填充壓力室
10 經過管墊包裝體的氣流
11 殼體
12 壓力室(空氣的壓力高于9中)
13 冷凝物匯集容器
14 用于空氣冷卻與空氣除濕模塊的冷水進入 14a 用于冷卻吊頂或懸置的冷卻面板的冷水進入
15 從空氣冷卻與空氣除濕模塊的冷水返回 15a 從冷卻吊頂或懸置的冷卻面板的冷水返回
16 冷水連接管線
17 風扇，用于將空氣輸送到壓力室12或芯部區(qū)域6中
18 管墊包裝體的封板
18a 具有空氣入口的管墊包裝體的封板
lSb 具有空氣入口和用于以較低壓力損失的方式引導空氣 的整合的配件的管墊包裝體的封板
19 來自房間以便填充壓力室的氣流 19a 用于填充壓力室的外部氣流(大氣)
20 管墊包裝體的長度
21 防止未調節(jié)的空氣的泄漏流的密封體
22 空氣冷卻與空氣除濕模塊
23 房間的冷卻的和初始的進入氣流
24 封閉的冷卻吊頂 24a 開口的冷卻吊頂
25 懸置的冷卻面板
25a 具有被動功能的懸置的冷區(qū)面板
26 房間中的溫度傳感器
27 房間中的濕度傳感器
28 用于作為房間溫度的函數的冷卻輸出的控制器(恒溫 器)
29 用于作為房間濕度的函數的除濕輸出的控制器(恒濕 器)
30 用于影響流經管墊包裝體的空氣的容積的致動器系統(tǒng)
權利要求
1.一種空氣冷卻與空氣除濕模塊，包括用于調節(jié)房間空氣的塑料毛細管墊，毛細管墊中包括分配器和收集管，而柔軟的毛細管在它們之間延伸，通過所述毛細管，水在可選擇的溫度被循環(huán)，其特征在于，通過以下方式，所述毛細管墊的形狀設置成緊湊的、尺寸穩(wěn)定的包裝體(1；2；3)，即形成層(1)、不擴大內部地卷繞(2)或具有限定芯部區(qū)域(6)地卷繞(3)，從而獲得類似于立方體的本體，一個或多個管墊包裝體(1；2；3)安置在具有孔口的殼體(11)中，以使得產生壓力室(12)，將被處理的氣流(19)借助于風扇(17)從將被空氣調節(jié)的房間(9)連續(xù)輸送到所述壓力室，并且由于所述壓力室(12)與房間(9)之間存在的壓力差，氣流(10)相應地通過所述管墊包裝體(1；2；3)進出所述壓力室(12)。
2. 根據權利要求1所述的空氣冷卻與空氣除濕模塊，其特征 在于，通過與所述房間(9)中的空氣壓力相比所述壓力室(12) 中的較高的壓力，造成經過所述管墊包裝體(1; 2; 3)的空氣循 環(huán)，并且較高的壓力出現是由于連接在壓力側上的所述風扇(17)。
3. 根據權利要求1所述的空氣冷卻與空氣除濕模塊，其特征 在于，所述立方體的高度(5)至少是其寬度(4)兩倍。
4. 根據權利要求1至3任一所述的空氣冷卻與空氣除濕模塊， 其特征在于，使用密封體(21)以密封所述壓力室(12)，以使得防止未調節(jié)的空氣的旁流。
5. 根據權利要求1至4任一所述的空氣冷卻與空氣除濕模塊， 其特征在于，所述殼體(11)中的孔口例如是槽，孔或穿孔。
6. 根據前述權利要求任一所述的空氣冷卻與空氣除濕模塊， 其特征在于，由于氣流(10)與毛細管表面(7)之間的接觸造成對流式熱交換，并且在所述毛細管墊中較低的水溫，由于在所述毛細管表面(7)上降低到露點以下而造成的冷凝水的形成，空氣也被干燥。
7. 根據前述權利要求任一所述的空氣冷卻與空氣除濕模塊， 其特征在于，通過商業(yè)可得的塑料夾或者通過使用記憶效應例如通過熱學預處理的方式實現所述管墊(1; 2; 3)的永久的尺寸穩(wěn)定性。
8. 根據前述權利要求任一所述的空氣冷卻與空氣除濕模塊， 其特征在于，多個管墊包裝體(1; 2; 3)在同一氣流(10)內以 一個在另一個之后的串聯方式或以并聯方式連接，以提高熱交換 和除濕的效率，并且通過提供冷水入口 (14)、冷水連接管(16) 和冷水出口 (15)，水流以逆流的方式被引導。
9. 根據前述權利要求任一所述的空氣冷卻與空氣除濕模塊， 其特征在于，具有限定的芯部區(qū)域(6)的所述管墊包裝體(3) 位于所述殼體(11)中，以使得沒有管墊的芯部區(qū)域(6)實現所述壓力室(12)的功能，并且借助于風扇(17)充滿房間空氣(19)， 并且分配至房間(9)中的多個側部的所述氣流(10)與所述毛細管表面(7)接觸，以使得利用位于外部的水入口 (14)和位于內 部的水出口 (15)實現逆流這種有益于熱動力學的操作特征。
10. 根據權利要求1至4任一所述的空氣冷卻與空氣除濕模 塊，其特征在于，與所述芯部區(qū)域(6)相同的所述壓力室(12) 具有整合的配件，以便分配空氣，這確保了排入所述房間(9)中 的空氣是均勻的或者取決于使用狀態(tài)選擇性被引導。
11. 根據權利要求1至5任一所述的空氣冷卻與空氣除濕模 塊，其特征在于，房間空氣(19)的空氣進入可以被靈活設計， 取決于模塊在房間中的配置，這優(yōu)選通過設置插入式凸緣和/或使 用具有可旋轉的殼體的滾動式風扇實現。
12. 根據權利要求1至6任一所述的空氣冷卻與空氣除濕模 塊，其特征在于，所述殼體(11)的形狀設置成在進入房間的空 氣通道的表面上形成特定的空氣通道元件，或者通過現有裝置連 接至這種空氣通道元件，并且穿孔的板結構、帶有槽的通道或可 調節(jié)的狹板在該方面構成優(yōu)選的解決方案。
13. 根據前述權利要求任一所述的空氣冷卻與空氣除濕模塊， 其特征在于，具有可同樣形成所述壓力室的限定的芯部區(qū)域(6) 的所述管墊包裝體(3)可水平裝配。
14. 根據前述權利要求任一所述的空氣冷卻與空氣除濕模塊， 其特征在于，如果使用具有限定的芯部區(qū)域(6)的管墊包裝體(3)，則可以免除殼體(11)，并且借助于封閉的封板(18)并借助于位 于相反側的具有空氣入口的封板(18a)封閉所述芯部區(qū)域。
15. 根據前述權利要求任一所述的空氣冷卻與空氣除濕模塊， 其特征在于，所述壓力室(12)借助于多個風扇(17)充滿房間 氣流(19)。
16. 根據前述權利要求任一所述的空氣冷卻與空氣除濕模塊， 其特征在于，在所述風扇(17)與所述壓力室(12)之間裝配成 形的部件，從而引導并偏轉所述氣流。
17. 根據前述權利要求任一所述的空氣冷卻與空氣除濕模塊， 其特征在于，所述管墊包裝體(h 2; 3)通過穿孔的箔片被封閉， 所述箔片的穿孔構成空氣通口。
18. 根據前述權利要求任一所述的空氣冷卻與空氣除濕模塊， 其特征在于，恒定的、自動可控的或可控的外部氣流(19a)輸送 至所述壓力室(12)。
19. 根據前述權利要求任一所述的空氣冷卻與空氣除濕模塊， 其特征在于，所述房間(9)的空氣循環(huán)被設置成，空氣被吹到表 面上，優(yōu)選吹到窗或被動懸置的冷卻面板(15a)上，從而它們的 表面溫度減小。
20. 根據前述權利要求任一所述的空氣冷卻與空氣除濕模塊， 其特征在于，科安達效應的優(yōu)點被利用。
21. 根據權利要求15所述的空氣冷卻與空氣除濕模塊，其特 征在于， 一個或多個空氣過濾器和/或空氣加濕器被整合在經過所 述空氣冷卻與空氣除濕模塊的空氣路徑中。
22. 根據權利要求1至16任一所述的空氣冷卻與空氣除濕模 塊，其特征在于，基于變化的水溫、變化的水流和/或經過所述管 墊包裝體(1; 2; 3)的變化的空氣流量實現所述空氣冷卻與空氣 除濕模塊的功率調整。
23. 根據前述權利要求任一所述的空氣冷卻與空氣除濕模塊， 其特征在于，通過與所述房間(9)中的空氣壓力相比所述壓力室(12)內的較低的壓力實現經過所述管墊包裝體(1; 2; 3)的空 氣循環(huán)，并且這實現是由于所述風扇(17)連接在抽吸端。
24. 根據前述權利要求任一所述的空氣冷卻與空氣除濕模塊， 其特征在于，所述管墊包裝體(1; 2; 3)安置在所述殼體(11) 中，以使得通過冷卻的空氣與房間空氣之間的密度差以減小的功 率來實現經過所述管墊包裝體(1; 2; 3)的空氣循環(huán)。
25. 根據前述權利要求任一所述的空氣冷卻與空氣除濕模塊， 其特征在于，所述模塊(22)通過使用高于房間空氣溫度的水溫 還可以實現加熱功能。
26. —種根據權利要求1至24任一所述的用于調節(jié)房間溫度 的空氣冷卻與空氣除濕模塊的使用方法，其特征在于，所述空氣 冷卻與空氣除濕模塊(22) —無論其空間位置在哪里，以及所 述冷卻吊頂 一 無論其結構類型是什么(24; 24a; 25)，構成用 于調節(jié)房間(9)空氣的控制單元，并且所述空氣冷卻與空氣除濕 模塊的功率被控制成，房間空氣濕度的期望值被保留，并且所述 冷卻吊頂的功率被控制成，房間溫度的期望的值被確保。
27. 根據權利要求25所述的用于調節(jié)房間溫度的空氣冷卻與 空氣除濕模塊的使用方法，其特征在于，所述空氣冷卻與空氣除 濕模塊(22)和所述冷卻吊頂(24; 24a; 25)由冷水流(14; 14a) 供應，其中所述冷水流的初始溫度不同，從而在操作的過程中獲 得較低放能的優(yōu)點，并且具有較低溫度的水流循環(huán)經過所述空氣 冷卻與空氣除濕模塊(22)。
28. 根據權利要求25或26所述的用于調節(jié)房間溫度的空氣 冷卻與空氣除濕模塊的使用方法，其特征在于，使用開口冷卻吊 頂(24a)或懸置的冷卻面板(25)，并且所述空氣冷卻與空氣除 濕模塊(22)從所述吊頂間隙吸入房間空氣(19)。
29. 根據權利要求25至27任一所述的用于調節(jié)房間溫度的 空氣冷卻與空氣除濕模塊的使用方法，其特征在于，所述空氣冷 卻與空氣除濕模塊(22)和所述冷卻吊頂(24; 24a)或所述懸置 的冷卻面板(25)結構上彼此相連和/或形成結構單元。
30. 根據權利要求25至27任一所述的用于調節(jié)房間溫度的 空氣冷卻與空氣除濕模塊的使用方法，其特征在于，對于限定的 房間區(qū)域或對于一組房間控制所述房間溫度和/或所述房間空氣 濕度。
31. 根據權利要求25至29任一所述的用于調節(jié)房間溫度的 空氣冷卻與空氣除濕模塊的使用方法，其特征在于，包括房間溫 度和房間空氣濕度的控制變量是源自多個測量傳感器的信號的算 術或加權平均值。
32. 根據權利要求25至30任一所述的用于調節(jié)房間溫度的 空氣冷卻與空氣除濕模塊的使用方法，其特征在于，基于時間控 制系統(tǒng)實現所述空氣冷卻與空氣除濕模塊(22)和/或所述冷卻吊 頂(24; 24a)禾Q/或所述懸置的冷卻面板(25)的功率調整。
33. 根據權利要求25至31任一所述的用于調節(jié)房間溫度的 空氣冷卻與空氣除濕模塊的使用方法，其特征在于，作為超過或 低于預定的溫度和/或濕度閾值的函數，操作所述空氣冷卻與空氣 除濕模塊(22)和/或所述冷卻吊頂(24; 24a)和/或所述懸置的 冷卻面板(25)。
34. 根據權利要求25至32任一所述的用于調節(jié)房間溫度的 空氣冷卻與空氣除濕模塊的使用方法，其特征在于，所述空氣冷 卻與空氣除濕模塊(22)和/或所述冷卻吊頂(24; 24a)和/或所 述懸置的冷卻面板(25)的操作和功率控制以維持所述房間溫度 為前提條件。
35. 根據權利要求25至33任一所述的用于調節(jié)房間溫度的 空氣冷卻與空氣除濕模塊的使用方法，其特征在于，作為與所述 冷卻吊頂(24; 24a)禾n/或所述懸置的冷卻面板(25) —起安裝 的一個或多個濕度傳感器和/或溫度傳感器的信號的函數，自動地 調整或控制所述空氣冷卻與空氣除濕模塊(22)的除濕功率，以 使得防止在所述冷卻吊頂上形成冷凝。
36. 根據權利要求25至34任一所述的用于調節(jié)房間溫度的 空氣冷卻與空氣除濕模塊的使用方法，其特征在于，基于在最佳 的房間空氣調節(jié)狀態(tài)和/或熱學舒適性獲得最小放能的目標函數，實現所述空氣冷卻與空氣除濕模塊(22)和/或所述冷卻吊頂(24; 24a)和/或所述懸置的冷卻面板(25)的操作和功率調整。
37. 根據權利要求25至35任一所述的用于調節(jié)房間溫度的 空氣冷卻與空氣除濕模塊的使用方法，其特征在于，所述冷卻吊 頂(24; 24a)和/或所述懸置的冷卻面板(25)在水端連接在所 述空氣冷卻與空氣除濕模塊(22)的下游，從所述空氣冷卻與空 氣除濕模塊的冷水返回(15)對應于所述冷卻吊頂或所述懸置的 冷卻面板的冷水進入(14a)。
38. 根據權利要求25至36任一所述的用于調節(jié)房間溫度的 空氣冷卻與空氣除濕模塊的使用方法，其特征在于，除了冷卻吊 頂以外或并非采用所述冷卻吊頂，所述空氣冷卻與空氣除濕模塊(22)與附加的房間冷卻表面結合操作，所述附加的房間冷卻表 面的輸出被自動調整和/或控制，所述附加的房間冷卻表面例如為 平坦的房間隔斷或墻壁表面。
全文摘要
本發(fā)明涉及包括塑料毛細管墊的空氣冷卻與空氣除濕模塊，所述塑料毛細管墊通過以下方式形成的，折疊和/或卷繞成緊湊的組件而具有實際上立方體的外部形狀，在冷卻被引導通過毛細管時，所述模塊冷卻并除濕經過所述管墊組件的氣流。此外，本發(fā)明涉及與冷卻吊頂或懸置冷卻面板結合的空氣冷卻與空氣除濕模塊的操作方法。這種技術方案用于分散冷卻房間并且用于除濕房間中的空氣。
文檔編號F24F5/00GK101208562SQ200580050250
公開日2008年6月25日 申請日期2005年7月28日 優(yōu)先權日2005年7月28日
發(fā)明者B·沙赫爾 申請人:克里納加熱與冷卻設備公司