本發(fā)明涉及一種流體處理裝置和一種加熱和冷卻流體流的方法。

背景技術(shù)：

對(duì)流體，例如空氣或液體進(jìn)行處理，例如加熱或冷卻已被常用于加熱或冷卻環(huán)境。例如，加熱空氣以在寒冷的天氣中使房間升溫以及冷卻液體以使機(jī)器降溫。

常規(guī)的加熱和冷卻流體的方法通常是經(jīng)熱交換器進(jìn)行的。簡(jiǎn)要地說(shuō)，在任一種適用的情況下流體通過(guò)加熱或冷卻元件，從而在加熱的情況下，將熱能從加熱元件傳遞至流體以加熱流體，且在冷卻的情況下，將熱能從流體傳遞至冷卻元件。加熱或冷卻元件可以是流體加熱或冷卻元件，借此熱或冷的流體在元件內(nèi)流動(dòng)。

通常，被泵送至熱交換器中的流體是源于具有環(huán)境溫度或室溫，例如30℃的來(lái)源。需要大量的能量以使流體升溫或降溫至所需的溫度，例如100℃或20℃。

進(jìn)一步地，用于加熱或冷卻環(huán)境的流體，即工作流體通常是源于加熱或冷卻器械的周圍。就這點(diǎn)而言，工作流體通常處于環(huán)境溫度或室溫和環(huán)境壓力或室壓下。同樣地，為了將工作流體冷卻或加熱至所需的溫度，需要大量的能量以使工作流體加溫或降溫。

顯然，為了加熱或冷卻環(huán)境而對(duì)工作流體進(jìn)行的加熱或冷卻可能不是高能效的。在當(dāng)今的背景下，其中全球變暖是人類最關(guān)心的問(wèn)題之一，因此將需要加熱或冷卻工作流體的更高能效的裝置和方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)各種實(shí)施例，提供了一種適于加熱或冷卻第一流體流的流體處理裝置。流體處理裝置包括熱室，其適于加熱或冷卻在熱室中的第一流體流；以及適于將第一流體流引導(dǎo)至熱室中的輸入通道和適于將加熱或冷卻的第二流體流從熱室引導(dǎo)出來(lái)的出口通道，從而使沿出口通道的第二流體流的熱能高于或低于沿輸入通道的第一流體流的熱能，從而使出口通道被熱連接至輸入能量，從而使出口通道適于在沿出口通道的加熱或冷卻的第二流體流和沿輸入通道的第一流體流之間傳遞熱能以在進(jìn)入熱室前加熱或冷卻第一流體流。

根據(jù)各種實(shí)施例，沿出口通道的第二流體流可與沿輸入通道的第一流體流相隔離。

根據(jù)各種實(shí)施例，經(jīng)出口通道離開熱室的第二流體流可以是沿?zé)崾业牡谝涣黧w流的一部分。

根據(jù)各種實(shí)施例，出口通道可經(jīng)流體通道被熱連接至輸入通道，從而使流體通道可與出口通道成熱連通且與輸入通道成熱連通。流體通道可適于在其中接收第三流體流，從而使熱能可在沿流體通道的第三流體流和沿出口通道的第二流體流之間進(jìn)行傳遞，從而加熱或冷卻第三流體流。這樣，熱能可在沿輸入通道的第一流體流和沿流體通道的第三流體流之間進(jìn)行傳遞，從而加熱或冷卻沿輸入通道的第一流體流。

根據(jù)各種實(shí)施例，沿流體通道的第三流體流可與沿輸入通道的第一流體流相隔離。

根據(jù)各種實(shí)施例，沿出口通道的第二流體流可以是與沿輸入通道的第一流體流相同的流體流，從而使源于輸入通道的第一流體流可經(jīng)出口通道被引導(dǎo)出熱室以作為第二流體流。

根據(jù)各種實(shí)施例，流體處理裝置還可包括適于使源于輸入通道的第一流體流經(jīng)輸出通道流出熱室的輸出通道，適于使第二流體流進(jìn)入熱室的入口通道，入口通道與出口通道成流體連通，從而使進(jìn)入熱室中的第二流體流可適于經(jīng)出口通道被引導(dǎo)出熱室。

根據(jù)各種實(shí)施例，流體通道可包括蒸發(fā)液體。

根據(jù)各種實(shí)施例，熱室可包括蒸發(fā)液體。

根據(jù)各種實(shí)施例，輸入通道和/或輸出通道可包括蒸發(fā)液體。

根據(jù)各種實(shí)施例，從輸入通道至輸出通道的第一流體流可以是空氣流，且從入口通道至出口通道的第二流體流可以是蒸發(fā)液體流，從而使通過(guò)熱室的空氣流使蒸發(fā)液體流蒸發(fā)，從而冷卻蒸發(fā)液體流且因此冷卻熱室。

根據(jù)各種實(shí)施例，蒸發(fā)液體流可適于從入口通道至出口通道沿流體方向流經(jīng)熱室，空氣流沿空氣流方向從輸入通道流至輸出通道，從而使流體方向可大致垂直于空氣流方向。

根據(jù)各種實(shí)施例，出口通道可被流體連接至流體箱。

根據(jù)各種實(shí)施例，流體處理裝置可以是冷卻裝置，從而使熱室為冷卻室。

根據(jù)各種實(shí)施例，提供了一種用流體處理裝置加熱或冷卻第一流體流的方法。該方法包括經(jīng)輸入通道將第一流體流接收至熱室中；加熱或冷卻通過(guò)熱室的第一流體流；將加熱或冷卻的第二流體流從熱室引導(dǎo)至出口通道中，出口通道與輸入通道成熱連通，其中沿出口通道的第二流體流具有比沿輸入通道的第一流體流更高或更低的熱能；以及在沿出口通道的第二流體流和沿輸入通道的第一流體流之間傳遞熱能，從而加熱或冷卻沿輸入通道的第一流體流。

根據(jù)各種實(shí)施例，該方法還可包括經(jīng)入口通道將第二流體流接收至熱室中。

根據(jù)各種實(shí)施例，該方法還可包括經(jīng)出口通道將第一流體流從熱室引導(dǎo)出來(lái)。

根據(jù)各種實(shí)施例，在沿出口通道的第二流體流和沿輸入通道的第一流體流之間傳遞熱能可包括在流體通道中接收第三流體流；在沿流體通道的第三流體流和沿出口通道的第二流體流之間傳遞熱能；以及在沿輸入通道的第一流體流和沿流體通道的第三流體流之間傳遞熱能，從而加熱或冷卻沿輸入通道的第一流體流。

根據(jù)各種實(shí)施例，第一流體流可以是空氣流。

根據(jù)各種實(shí)施例，第二流體流可以是蒸發(fā)液體流。

附圖說(shuō)明

圖1示出流體處理裝置的示例性實(shí)施例的剖視圖；

圖2示出在圖1中的流體處理裝置的示例性實(shí)施例的剖視圖；

圖3示出在圖1中的流體處理裝置的示例性實(shí)施例的剖視圖；

圖4示出使用圖1中的流體處理裝置加熱或冷卻第一流體流的方法的流程圖；

圖5示出在圖1中的流體處理裝置的示例性實(shí)施例的剖視圖；

圖6示出在圖1中的流體處理裝置的示例性實(shí)施例的剖視圖；

圖7示出在圖1中的流體處理裝置的示例性實(shí)施例的剖視圖；

圖8示出流體處理裝置的示例性實(shí)施例的剖視圖；

圖9示出在圖8中的流體處理裝置的剖視圖；

圖10示出在圖8中的流體處理裝置的示例性實(shí)施例的剖視圖；

圖11示出在圖8中的流體處理裝置的示例性實(shí)施例的剖視圖；

圖11A示出在圖8中的流體處理裝置的示例性實(shí)施例的剖視圖；

圖12示出使用在圖8中的流體處理裝置冷卻第一流體流的方法的流程圖；

圖13示出在圖1或圖8中的流體處理裝置的示例性實(shí)施例的剖視圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出一種流體處理裝置100。流體處理裝置100適于加熱或冷卻第一流體流10。流體處理裝置100具有熱室110，其適于加熱或冷卻在熱室110中的第一流體流10；以及適于將第一流體流10引導(dǎo)至熱室110中的輸入通道122和適于將加熱或冷卻的第二流體流12從熱室110引導(dǎo)出來(lái)的出口通道128，從而使沿出口通道128的第二流體流12的熱能高于或低于沿輸入通道122的第一流體流10的熱能。出口通道128被熱連接至輸入通道122，從而使出口通道128適于在沿出口通道128的加熱或冷卻的第二流體流12和沿輸入通道122的第一流體流10之間傳遞熱能以在進(jìn)入熱室110之前加熱或冷卻第一流體流10。

如在圖1中所示，流體處理裝置100具有熱室110。流體處理裝置100具有用于將第一流體流10引導(dǎo)至熱室110中的輸入通道122。輸入通道122可位于熱室110的第一端112的周圍。流體處理裝置100具有用于將加熱或冷卻流體流12從熱室110引導(dǎo)出來(lái)的出口通道122。出口通道122可位于大約熱室110的第二端114處。第二端114可以沿著與第一端112相間隔的熱室110的邊緣。第二端114可跨越熱室110與第一端112相對(duì)。

流體處理裝置100可包括熱導(dǎo)管130，其適于在輸入通道122和出口通道128之間傳遞熱能。熱導(dǎo)管130可與輸入通道122和出口通道128成熱連通。熱導(dǎo)管130可包括適于與出口通道128成熱連通的接收端132和適于與輸入通道122成熱連通的傳導(dǎo)部分134。熱導(dǎo)管130可以是適于在輸入通道122和出口通道128之間傳導(dǎo)熱能的熱導(dǎo)體。

熱室110可包括熱元件102。熱元件102可以是允許在第一流體流10和熱元件102之間進(jìn)行熱交換的熱交換器。為了實(shí)現(xiàn)加熱目的，熱元件102可以是加熱元件，例如，加熱盤管。熱元件102可以是流體導(dǎo)管，其被連接至加熱流體源并適于允許加熱的流體通過(guò)流體導(dǎo)管。為了實(shí)現(xiàn)冷卻目的，熱元件102可以是冷卻元件，例如，冷卻盤管。熱元件102可以是流體導(dǎo)管，其被連接至具有冷卻液體的流體源且可能適于允許冷卻的流體通過(guò)流體導(dǎo)管。

隨著第一流體流10經(jīng)輸入通道12進(jìn)入熱室110，第一流體流10可根據(jù)需要通過(guò)熱元件102進(jìn)行加熱或冷卻。在第一流體流10已進(jìn)行加熱或冷卻后，第一流體流10可通過(guò)出口通道128離開熱室110以作為加熱或冷卻的第二流體流12。隨著第二流體流12流經(jīng)出口通道128，熱能可在熱導(dǎo)管130和第二流體流12之間進(jìn)行傳遞。照此，熱導(dǎo)管130可被加熱或冷卻至第二流體流12的溫度，其在第一流體流10已通過(guò)熱元件102進(jìn)行加熱或冷卻后，相應(yīng)地高于或低于第一流體流10的溫度。當(dāng)熱導(dǎo)管130可被熱連接至輸入通道122，熱能可在第一流體流10和熱導(dǎo)管130之間進(jìn)行傳遞。照此，第一流體流10在進(jìn)入熱室110之前可通過(guò)熱導(dǎo)管130進(jìn)行加熱或冷卻。從上面可知，可理解的是第二流體流12的“熱量”或“寒冷”被“傳遞”至第一流體流10。

加熱或冷卻的第二流體流12可被用于加熱或冷卻的目的，例如，冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)、加熱或冷卻房間。

在圖1中清楚地示出沿出口通道128的第二流體流12可與沿輸入通道122的第一流體流10相隔離，從而使流體處理裝置100允許在輸入通道122和輸出通道128之間進(jìn)行熱能傳遞而不允許進(jìn)行流體傳遞。

熱導(dǎo)管130可被連接至熱交換器(未在圖1中示出)，從而使冷卻的第二流體流12可被用于冷卻熱體，如空氣、水。熱導(dǎo)管130可與熱體成熱連通且可被因此用于加熱或冷卻熱體。熱體可被加熱或冷卻至第二流體流12的相同溫度。在與熱體進(jìn)行熱交換后，第二流體流12可被用于冷卻第一流體流10，如上面所述的。

圖2示出流體處理裝置200。與圖1中的流體處理裝置200的特征相同的圖2中流體處理裝置200的特征可具有相同的附圖標(biāo)記。熱導(dǎo)管130可以是流體通道160。如在圖2中所示，出口通道128可經(jīng)流體通道160被熱連接至輸入通道122，從而使流體通道160可與出口通道128成熱連通且與輸入通道122成熱連通。流體通道160可適于在其中接收第三流體流14，從而使熱能可在沿流體通道160的第三流體流14和沿出口通道128的第二流體流12之間進(jìn)行傳遞，從而加熱或冷卻第三流體流14且從而使熱能可在沿輸入通道122的第一流體流10和沿流體通道160的第三流體流16之間進(jìn)行傳遞，從而加熱或冷卻沿輸入通道122的第一流體流10。

流體通道160可被連接至流體源(未在圖2中示出)。流體源可具有環(huán)境溫度或可以是加熱或冷卻的流體源。流體通道160可具有適于允許在輸入通道122和流體通道160之間進(jìn)行熱能傳遞的第一熱界面部分166。流體通道160可具有適于允許在出口通道128和流體通道160之間進(jìn)行熱能傳遞的第二熱界面部分168。第一和第二熱界面部分166、168可以是導(dǎo)管、板或任何能夠傳導(dǎo)熱能的元件。隨著第三流體流14沿流體通道160內(nèi)的第一熱界面部分166行進(jìn)，熱能可在輸入通道122和流體通道160之間進(jìn)行傳遞。如果第三流體流14具有比第一流體流10更低的熱能水平，熱能可從第一流體流10傳遞至第三流體流14且反之亦然。同樣地，隨著第三流體流14沿流體通道160內(nèi)的第二熱界面部分168行進(jìn)，熱能可在出口通道128和流體通道160之間進(jìn)行傳遞。如果第三流體流14具有比第二流體流12更低的熱能水平，熱能可從第二流體流12至第三流體流14進(jìn)行傳遞且反之亦然。

如在圖3中所示，流體通道160可包括入口端162，其被流體連接至出口通道128，從而使流體通道160可經(jīng)入口端162與出口通道128成流體連通。流體通道160可從出口通道128至或向輸入通道122延伸。流體通道160可在第一熱界面部分166與輸入通道122成熱連通，從而使熱能可在沿流體通道160的第三流體流14和沿輸入通道122的第一流體流10之間進(jìn)行傳遞。

經(jīng)出口通道128離開熱室110的第二流體流12可以是沿?zé)崾?10的第一流體流10的一部分。第一流體流10可被指引離開熱室110并進(jìn)入出口通道128中以作為第二流體流12。流體通道160可接收沿出口通道128的第二流體流12或第二流體流12的一部分，從而使進(jìn)入流體通道160中的第二流體流12成為第三流體流14，即，第二流體流12或其一部分可被指引至流體通道130中以作為第三流體流14。第二流體流12的剩余部分可被指引離開流體處理裝置300以用于加熱或冷卻的目的。

如在圖1、圖2和圖3中所示，沿出口通道128的第二流體流12可與沿輸入通道122的第一流體流10相隔離。通過(guò)出口通道128的第二流體流12未流入輸入通道122中或流“回”至輸入通道122中。如在圖2和圖3中所示，沿流體通道130的第三流體流14可與沿輸入通道122的第一流體流10相隔離。第三流體流14可與第一流體流10相隔離，從而使流體處理裝置200,300允許在輸入通道122和出口通道128之間進(jìn)行熱能傳遞而不允許進(jìn)行流體傳遞。第二流體流12或其一部分可能通過(guò)出口通道128流出熱室110且可能無(wú)法流回至熱室110中或進(jìn)入輸入通道122中。

第二流體流12可被指引回至輸入通道122或熱室110中(作為第三流體流14)以允許加熱或冷卻第二流體流12(或第三流體流14)與第一流體流10的混合物在進(jìn)入熱室110或在熱室110中之前對(duì)第一流體流10進(jìn)行加熱或降溫。

圖4示出一種使用流體處理裝置100、200、300加熱或冷卻第一流體流的方法1000的圖。該方法1000包括經(jīng)輸入通道122將第一流體流接收至熱室110中，如在步驟1100中所示；在步驟1200中通過(guò)熱室110加熱或冷卻第一流體流10；在步驟1300中將源于熱室110的第二加熱或冷卻流體流12引導(dǎo)至出口通道128中。出口通道128與輸入通道122成熱連通，從而使沿出口通道128的第二流體流12具有比沿輸入通道122的第一流體流10更高或更低的熱能；并在沿出口通道128的第二流體流12和沿輸入通道122的第一流體流10之間傳遞熱能，從而加熱或冷卻沿輸入通道122的第一流體流10，如在步驟1400中所示。

流體處理裝置100、200、300可通過(guò)經(jīng)輸入通道122將第一流體流10引導(dǎo)至熱室110中而接收第一流體流10。隨著第一流體流10進(jìn)入并通過(guò)熱室110，第一流體流10可在適當(dāng)處通過(guò)加熱或冷卻元件102進(jìn)行加熱或冷卻。加熱或冷卻的第一流體流10可經(jīng)出口通道128離開熱室110以作為第二流體流12。相比較，第二流體流12可具有比第一流體流10更高或更低的熱能。隨著出口通道128與輸入通道122成熱連通，熱能可在出口通道128和輸入通道122之間進(jìn)行傳遞。以這種方式，熱能可在第二流體流12和第一流體流10之間進(jìn)行傳遞，即，熱能可從加熱的第二流體流12被傳遞至第一流體流10或熱能可從加熱的第一流體流10被傳遞至第二流體流12。因此，第一流體流10在進(jìn)入熱室110之前可進(jìn)行加熱或冷卻。

圖5示出被配置成冷卻裝置的流體處理裝置500的示例性實(shí)施例。流體處理裝置500可以是冷卻裝置，從而使熱室110可以是冷卻室。熱室110可包括蒸發(fā)液體154。第一流體流10可以是空氣流140。隨著空氣流140在蒸發(fā)液體154上方通行或通過(guò)蒸發(fā)液體154，蒸發(fā)液體154可蒸發(fā)至空氣流140中。隨著蒸發(fā)液體154蒸發(fā)，熱室110可被冷卻，即通過(guò)蒸發(fā)冷卻而實(shí)現(xiàn)。隨著空氣流140通過(guò)熱室110，空氣流140可在熱室110內(nèi)被冷卻。隨著空氣流140通過(guò)熱室110，空氣流140變?yōu)轱柡偷模纯諝饬?40的相對(duì)濕度向100％增加。因此，蒸發(fā)液體154的溫度且因此熱室110的溫度可降低直到空氣流140的飽和到達(dá)最大水平。第二流體流12可以是冷卻的空氣流142。隨著空氣流140變?yōu)轱柡偷?，蒸發(fā)液體154的蒸發(fā)減少或停止。隨著蒸發(fā)減少和停止，冷卻相應(yīng)地減少或停止。因此，冷卻的空氣流142可具有比空氣流140更低的熱能水平。如在圖5中所示，冷卻空氣流142的一部分可朝向輸入通道122被指引至流體通道160中。在輸入通道122和流體通道160之間的界面，例如，第一熱界面部分166上，熱能可從空氣流140被傳遞至冷卻的空氣流142，從而在空氣流140進(jìn)入熱室110之前冷卻空氣流140。當(dāng)蒸發(fā)液體154的量很低時(shí)，可將蒸發(fā)液體154補(bǔ)充至熱室110中。

如在圖6中所示，熱室110可包括液體保持器150。液體保持器150可從熱室110的第一端112延伸至第二端114。液體保持器150可位于熱室110的至少一個(gè)內(nèi)側(cè)上。液體保持器150可位于熱室110的相對(duì)的內(nèi)側(cè)上。液體保持器150可能適于保持蒸發(fā)液體154，例如，水、乙醇。隨著蒸發(fā)液體154的水平相對(duì)較低，可將蒸發(fā)液體154補(bǔ)充至熱室110中的液體保持器150中。液體保持器150可以是芯吸元件、海綿或等同物。

第一流體流10可以是空氣流140。隨著空氣流140經(jīng)輸入通道122進(jìn)入熱室110并在液體保持器150的上方通行或通過(guò)液體保持器150，液體152可蒸發(fā)至空氣流140中且從而冷卻熱室110?？諝饬?40可取自環(huán)境空氣且可具有環(huán)境濕度和溫度?？諝饬?40可具有小于100％的相對(duì)濕度且可從蒸發(fā)液體152吸收蒸氣。類似于前面的實(shí)施例，流體處理裝置600可包括適于將空氣流140引導(dǎo)至熱室110中的輸入通道122和適于在熱室110中冷卻空氣流140后將冷卻的空氣流142從熱室110引導(dǎo)出來(lái)的出口通道128。此外，也類似于前面的實(shí)施例，冷卻的空氣流142或其一部分可被引導(dǎo)至流體通道160中且經(jīng)流體通道160被引向輸入通道122。冷卻的空氣流142可適于隨著流體通道160與輸入通道122成熱連通而冷卻空氣流140，從而可將源于空氣流140的熱能沿流體通道160傳遞至冷卻的空氣流142。很明顯的，如果熱室110適于加熱空氣流140，冷卻的空氣流142則可以是加熱的空氣流142且空氣流140可在進(jìn)入熱室110之前進(jìn)行加熱。

如在圖7中所示，流體通道160可包括蒸發(fā)液體182。流體通道160可包括蒸發(fā)隔室180。蒸發(fā)隔室180可沿流體通道160進(jìn)行設(shè)置，從而在流體通道和蒸發(fā)隔室180之間建立流體連通。蒸發(fā)隔室180允許將冷卻的空氣流142的溫度保持在濕球(wet bulb)溫度。蒸發(fā)隔室180允許將蒸發(fā)液體蒸發(fā)至空氣流142中。沿流體通道160的冷卻空氣流142可流經(jīng)蒸發(fā)隔室180且蒸發(fā)液體182可蒸發(fā)至冷卻的空氣流142以允許經(jīng)蒸發(fā)冷卻對(duì)蒸發(fā)隔室180進(jìn)行冷卻。如所提及的，如果冷卻的空氣流142為飽和的，則將停止蒸發(fā)冷卻。

隨著冷卻的空氣流142沿流體通道160行進(jìn)，冷卻的空氣流142的溫度可增加。冷卻的空氣流142溫度的增加可能是由于較高的環(huán)境溫度而導(dǎo)致的。隨著冷卻的空氣流142的溫度增加，冷卻空氣流142的相對(duì)濕度降低。如果行進(jìn)通過(guò)蒸發(fā)隔室180的冷卻空氣流142的相對(duì)濕度降至100％以下，在蒸發(fā)隔室180中的蒸發(fā)液體182可蒸發(fā)至冷卻的空氣流142中以使冷卻的空氣流142飽和。隨著蒸發(fā)在蒸發(fā)隔室180中繼續(xù)進(jìn)行，在蒸發(fā)隔室180內(nèi)的溫度可降至濕球溫度。因此，冷卻的空氣流142的溫度可保持在最低溫度或濕球溫度。

圖8示出流體處理裝置800。流體處理裝置800可包括熱室210，其適于在熱室210中冷卻第一流體流20，即熱室210可以是冷卻室。流體處理裝置800可包括適于將第一流體流20引導(dǎo)至熱室210中的輸入通道222。流體處理裝置800可包括輸出通道224，其適于允許第一流體流10從輸入通道222經(jīng)輸出通道224流出熱室210。輸入通道222可位于熱室210的第一側(cè)212的周圍。輸出通道224可位于熱室210的第二側(cè)214的周圍。第一側(cè)212可以相對(duì)第二側(cè)214，從而使輸入通道222可大致相對(duì)輸出通道224。流體處理裝置800可包括適于允許第二流體流22流至熱室210中的入口通道226。流體處理裝置800可包括適于允許第二流體流22流出熱室210的出口通道228。入口通道226可位于熱室210的頂側(cè)的周圍且出口通道228可位于熱室210的底側(cè)218的周圍。頂側(cè)216可以大致相對(duì)底側(cè)218，從而使入口通道226可以相對(duì)出口通道228。入口通道226可與出口通道224成流體連通，從而使至熱室210中的第二流體流22可適于經(jīng)出口通道228被引導(dǎo)出熱室210。

從輸入通道222至輸出通道224的第一流體流20可以是空氣流240且從入口通道226至出口通道228的第二流體流22可以是蒸發(fā)液體流254，其中通過(guò)熱室210的空氣流240使蒸發(fā)液體流254蒸發(fā)，從而冷卻蒸發(fā)液體流254，因此冷卻熱室210。第一流體流20可以是空氣流。如在圖8中所示，空氣流240可經(jīng)輸入通道222流至熱室210中且穿過(guò)熱室210向輸出通道224進(jìn)行指引。第二流體流22可包括蒸發(fā)液體流254。蒸發(fā)液體流254可經(jīng)入口通道226進(jìn)入熱室210且穿過(guò)熱室210向出口通道228進(jìn)行指引。隨著空氣流240流過(guò)蒸發(fā)液體流224，蒸發(fā)液體流254蒸發(fā)至空氣流240中。隨著蒸發(fā)的發(fā)生，發(fā)生蒸發(fā)冷卻且空氣流240冷卻。因此，熱室210冷卻至蒸發(fā)液體的濕球溫度。蒸發(fā)液體流254的流量可根據(jù)需要進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)。

熱室210可包括適于保持蒸發(fā)液體流254的流體保持器250(見(jiàn)圖9)。流體保持器250可從熱室210的頂側(cè)216延伸至底側(cè)218。流體保持器250可從熱室210的第一側(cè)212延伸至第二側(cè)214。流體保持器250可以是沿?zé)崾?10的后側(cè)220進(jìn)行設(shè)置的層狀元件。后側(cè)220可從熱室210的第一側(cè)212延伸至第二側(cè)214并從頂側(cè)216延伸至底側(cè)218。流體保持器250可以是保水墊、海綿、芯吸元件等。

如在圖9中所示，蒸發(fā)液體流254經(jīng)入口通道226進(jìn)入熱室210并從頂側(cè)216至底側(cè)218行進(jìn)通過(guò)流體保持器250。蒸發(fā)液體流254可經(jīng)出口通道228離開熱室210。經(jīng)輸入通道222進(jìn)入熱室210的空氣流240可流經(jīng)流體保持器250且從蒸發(fā)液體流254吸收蒸發(fā)流體蒸氣。以這種方式，流體保持器250可以是蒸發(fā)墊。因此，熱室210可通過(guò)蒸發(fā)液體254的蒸發(fā)冷卻而進(jìn)行冷卻。蒸發(fā)流體254經(jīng)出口通道228離開熱室210以作為冷卻的蒸發(fā)流體254。如下面所解釋的，離開熱室210的冷卻的蒸發(fā)流體254可被用于直接或間接冷卻空氣流240。

參照?qǐng)D8，蒸發(fā)液體流254可適于沿流體方向F從入口通道226流經(jīng)熱室210至出口通道228?？諝饬?40可沿空氣流方向A從輸入通道222流至輸出通道224。流體方向F可大致垂直于空氣流方向A。流體方向F可處于豎直方向上。蒸發(fā)液體流254可在熱室210內(nèi)沿從上到下的方向行進(jìn)?？諝饬?40可處于水平方向上?？諝饬?40可沿從左到右或相反的方向行進(jìn)?？諝饬鞣较駻和流體流方向F可以是水平方向且大致為彼此垂直的。

如在圖8中所示，出口通道228可經(jīng)流體通道260被熱連接至輸入通道222，從而使流體通道260可與出口通道228成熱連通且與輸入通道222成熱連通。流體通道260可適于在其中接收第三流體流24，從而使熱能在沿流體通道260的第三流體流24和沿出口通道228的第二流體流22之間進(jìn)行傳遞，從而冷卻第三流體流24，且從而使熱能可在沿輸入通道222的第一流體流20和沿流體通道260的第三流體流26之間進(jìn)行傳遞，從而冷卻沿輸入通道222的第一流體流20。

流體通道260可被連接至流體源(未在圖8中示出)。流體源可具有環(huán)境溫度或可以是加熱或冷卻的流體源。流體通道260可具有適于允許在輸入通道222和流體通道260之間進(jìn)行熱能傳遞的第一熱界面部分266。流體通道260可具有適于允許在出口通道228和流體通道260之間進(jìn)行熱能傳遞的第二熱界面部分268。隨著第三流體流24沿流體通道260內(nèi)的第一熱界面部分266行進(jìn)，熱能可在入口通道222和流體通道260之間進(jìn)行傳遞。如果第三流體流24具有比第一流體流20更低的熱能水平，熱能可從第一流體流20至第三流體流24進(jìn)行傳遞且反之亦然。同樣地，隨著第三流體流24沿流體通道260內(nèi)的第二熱界面部分268行進(jìn)，熱能可在出口通道228和流體通道260之間進(jìn)行傳遞。如果第三流體流24具有比第二流體流22更低的熱能水平，熱能可從第二流體流22至第三流體流24進(jìn)行傳遞且反之亦然。

隨著其向輸入通道222返回，第三液體流24可以是返回蒸發(fā)液體流258。隨著返回蒸發(fā)液體流258 8沿流體通道260在第二熱界面部分26周圍行進(jìn)，由于蒸發(fā)液體流254比返回蒸發(fā)液體流258更冷，返回蒸發(fā)液體流258的熱能可沿出口通道228被傳遞至蒸發(fā)液體流254。隨著返回蒸發(fā)液體流258沿流體通道260在第一熱界面部分266周圍流動(dòng)，由于返回蒸發(fā)液體流258比空氣流240更冷，空氣流240的熱能可被傳遞至返回蒸發(fā)液體流258。因此，空氣流240可在進(jìn)入熱室210之前被冷卻至濕球溫度。

在圖8中很明顯地沿流體通道230的第三流體流24可與沿輸入通道222的第一流體流20相隔離。第二流體流22可能通過(guò)出口通道228流出熱室110且可能無(wú)法流回至熱室210中或至輸入通道222中。第二流體流22或其一部分可被指引至流體通道230中作為第三流體流24。第三流體流24可與第一流體流20相隔離，從而使第三流體流24不與第一流體流20相混合。然而，經(jīng)流體通道260可在輸入通道222和出口通道228之間可實(shí)現(xiàn)熱能傳遞。熱能傳遞可在熱界面228進(jìn)行傳導(dǎo)。第一熱界面部分266可適于將熱能從第三流體流24傳遞至第一流體流20。

參照?qǐng)D10，流體通道260可包括入口端262，其被連接至出口通道228，從而使流體通道260可經(jīng)入口端262與出口通道228成流體連通。流體通道260可從出口通道228至或向輸入通道222延伸。流體通道260可與輸入通道222成熱連通。流體通道260可包括第一熱界面部分266，從而使流體通道260可與輸入通道222成熱連通，從而使熱能可在沿流體通道260的第三流體流24和沿輸入通道222的第一流體流20之間進(jìn)行傳遞。流體通道260可延伸橫越輸入通道222，從而使第一流體流20可圍繞流體通道260流動(dòng)。隨著第一流體流20圍繞流體通道260流動(dòng)，第一流體流20可經(jīng)通過(guò)流體通道260的冷卻的第三流體流24進(jìn)行冷卻，第三流體流24具有比第一流體流20更低的熱能。流體通道260可以是多個(gè)流體管(未在圖10中示出)，從而使第一流體流20可在多個(gè)流體管之間流動(dòng)。

流體通道260可被流體連接至輸入通道222，從而經(jīng)輸入通道222將第三流體流24指引回?zé)崾?10中。當(dāng)被指引回輸入通道222中時(shí)，第三流體流24可以是冷卻的第二流體流22。由于第三流體流24可比環(huán)境溫度更涼(雖然可比熱室210內(nèi)的溫度更暖)，因此需要更少的能量以冷卻進(jìn)入熱室210的第三流體流24。關(guān)于相對(duì)濕度而言，隨著其在流經(jīng)流體通道260時(shí)加溫，第三流體流24的相對(duì)濕度可降低，特別是當(dāng)?shù)谌黧w流24通過(guò)輸入通道222時(shí)。雖然如此，返回至熱室210的第三流體流24的相對(duì)濕度可比環(huán)境空氣的相對(duì)濕度更高。因此，返回第三流體流24更快的達(dá)到飽和。

如所提及的，第一流體流20可被指引離開熱室210并進(jìn)入出口通道228中以作為第二流體流22。經(jīng)出口通道228離開熱室210的第二流體流22可以是沿?zé)崾?10的第一流體流20的一部分。流體通道160可接收沿出口通道228的第二流體流22或第二流體流22的一部分，從而使流入流體通道260中的流體變?yōu)榈谌黧w流14。

如在圖10中所示，熱室210可包括橫跨入口通道226和出口通道228的第一隔斷292，第一隔斷292適于防止第一流體流20通過(guò)第一隔斷292，但卻允許第二流體流22通過(guò)第一隔斷292。熱室210可包括橫跨輸入通道222和輸出通道224的第二隔斷294，第二隔斷294可適于防止第二流體流22，但卻允許第一流體流20通過(guò)該第二隔斷294。

流體處理裝置900可包括熱交換器270，如在圖11中所示。熱交換器270可與熱室210成流體連通。熱交換器270可包括第一通道272和與第一通道272成熱連通的第二通道274。第一通道272可被流體連接至熱室210，從而使源于熱室210的蒸發(fā)液體流254可流至第一通道272中。蒸發(fā)液體流254可經(jīng)出口通道228流出熱室210并至第一通道272中。熱交換器270可被流體連接至流體箱280。流體箱280可適于容納蒸發(fā)液體256。第一通道272可與流體箱280成流體連通，從而使離開第一通道272的蒸發(fā)液體流254可被引導(dǎo)至流體箱280中。第二通道274可被流體連接至流體箱280中，從而使被存儲(chǔ)在流體箱280中的蒸發(fā)液體256可被泵送至第二通道274中以作為返回蒸發(fā)液體流258。

第二通道274可被熱連接至輸入通道222，從而使空氣流240的熱能可被傳遞至返回蒸發(fā)液體流258，從而在空氣流240進(jìn)入熱室210前冷卻空氣流240。

流體處理裝置900可包括被流體地連接至熱交換器270的第二通道274并在第一熱界面部分266被熱連接至輸入通道222的冷卻通道276。

可以是第一流體流20的空氣流240可經(jīng)輸入通道222被接收至熱室210中。隨著空氣流240流過(guò)蒸發(fā)液體流254，蒸發(fā)液體流254可蒸發(fā)至空氣流240中。取自空氣流240用于使蒸發(fā)液體流254蒸發(fā)的熱能冷卻空氣流240，從而將空氣流40的熱能減少至約濕球溫度。冷卻的空氣流242可經(jīng)輸出通道224被引導(dǎo)出熱室210。同時(shí)，可以是第二流體流22的蒸發(fā)液體流254可經(jīng)入口通道226被接收至熱室210中。蒸發(fā)液體流254可通過(guò)蒸發(fā)冷卻進(jìn)行冷卻并經(jīng)出口通道228離開熱室210以作為冷卻的蒸發(fā)液體流254。就這點(diǎn)而言，由于蒸發(fā)冷卻，冷卻的蒸發(fā)液體流254可具有比空氣流240更低的熱能水平。

冷卻的蒸發(fā)液體流254可從出口通道228行進(jìn)至熱交換器270的第一通道272中。與此同時(shí)，源于流體箱280的蒸發(fā)液體256可從流體箱280被引導(dǎo)至第二通道274中以作為返回蒸發(fā)液體流258。熱能可在第一通道272內(nèi)的冷卻的蒸發(fā)液體流254和在第二通道274內(nèi)的返回蒸發(fā)液體流258之間進(jìn)行傳遞，從而冷卻在第二通道274內(nèi)的返回蒸發(fā)液體流258。在第二通道274內(nèi)的返回蒸發(fā)液體流258可被引導(dǎo)至冷卻通道276中，該冷卻通道276被流體地連接至第二通道274并被熱連接至輸入通道222。返回蒸發(fā)液體流258可向輸入通道222進(jìn)行引導(dǎo)。在第一熱界面部分266，空氣流240的熱能可從空氣流240被傳遞至返回蒸發(fā)液體流258，從而在空氣流240進(jìn)入熱室210前冷卻空氣流240。

冷卻通道276可延伸橫越輸入通道222，從而使空氣流240可圍繞流體通道260流動(dòng)。隨著空氣流240圍繞流體通道260流動(dòng)，空氣流240可通過(guò)具有比空氣流240更低的熱能水平的返回蒸發(fā)液體流258進(jìn)行冷卻。在第一熱界面部分266的冷卻通道276可以是多個(gè)流體管(未在圖11中示出)，從而使第一流體流20可在多個(gè)流體管之間流動(dòng)。

流體處理裝置900可包括除鹽機(jī)構(gòu)288。具有熱交換器270的流體箱280的配置向流體處理裝置900提供了除鹽機(jī)構(gòu)288。通過(guò)使用流體箱280，在將蒸發(fā)流體256返回至熱室210中之前可減少蒸發(fā)流體256的鹽含量或?qū)⑵浣档阶畹?。蒸發(fā)液體流254可含有鹽(或雜質(zhì))。隨著蒸發(fā)液體流254的蒸發(fā)發(fā)生在熱室210內(nèi)，在蒸發(fā)液體流254中的鹽濃度可隨蒸發(fā)液體流254的液體含量的減少而增加。鹽可隨著蒸發(fā)液體流254的增加在熱室210內(nèi)發(fā)生累積且最終可導(dǎo)致對(duì)流體處理系統(tǒng)900的破壞，例如，出口通道228的堵塞。通過(guò)將具有高鹽濃度的冷卻的蒸發(fā)液體流254指引至流體箱280中，冷卻的蒸發(fā)液體流254在流體箱280內(nèi)與蒸發(fā)液體282相混合。這樣，當(dāng)冷卻的蒸發(fā)液體流254返回至流體箱280中時(shí)在冷卻的蒸發(fā)液體流254中的鹽濃度可被稀釋。當(dāng)蒸發(fā)液體282被泵送回至熱室210中以作為返回蒸發(fā)液體流258時(shí)，返回蒸發(fā)液體流258的鹽濃度可返回至“正?！敝祷虮粶p至冷卻的蒸發(fā)液體流254的鹽濃度以下的水平。

雖然較溫暖的蒸發(fā)液體256可被泵送出流體箱280以返回至熱室210，但也可保持返回的蒸發(fā)液體流258的熱能水平以大大地增加冷卻的蒸發(fā)液體流254的熱能水平。技術(shù)人員將理解被設(shè)置在熱室210和流體箱280之間的熱交換器270允許低鹽濃度的返回蒸發(fā)液體流258被泵送回至熱室210中，但處于冷卻的蒸發(fā)液體流254的熱能水平。以這種方式，流體處理裝置900的熱效率可保持為很高且仍可消除在流體處理裝置900中的鹽累積的相關(guān)問(wèn)題或使其最小化。

參照?qǐng)D11A，出口通道228可被流體連接至流體箱280，從而使冷卻的蒸發(fā)液體流254可經(jīng)出口通道228從熱室210被引導(dǎo)至流體箱280。

圖12示出一種用流體處理裝置800、900冷卻第一流體流的方法2000。方法2000包括經(jīng)輸入通道222接收至熱室210中的第一流體流，如在步驟2100中所示。同時(shí)，經(jīng)入口通道226將第二流體流22接收至熱室210中，如在步驟2200中所示。在步驟2300中，第一流體流20通過(guò)熱室210進(jìn)行冷卻。在步驟2400中，將第二流體流22從熱室210引導(dǎo)至輸出通道224中。出口通道228與輸入通道222成熱連通。沿出口通道228的第二流體流22可具有比沿輸入通道222的第一流體流更低的熱能水平。熱能在沿出口通道228的第二流體流22和沿輸入通道222的第一流體流20之間進(jìn)行傳遞，從而冷卻沿輸入通道222的第一流體流20，如在步驟2500中所示。

可通過(guò)熱室210從輸入通道222向輸出通道224引導(dǎo)第一流體流20。第一流體流20可經(jīng)輸出通道228被引導(dǎo)出熱室210。第二流體流22可經(jīng)出口通道228被引導(dǎo)出熱室210。

在沿出口通道228的第二流體流22和沿輸入通道222的第一流體流20之間傳遞熱能包括在步驟2740中在流體通道260中接收第三流體流24，在沿流體通道260的第三流體流24和沿出口通道228的第二流體流22之間傳遞熱能；以及在沿輸入通道222的第一流體流20和沿流體通道260的第三流體流24之間傳遞熱能，從而加熱或冷卻沿輸入通道222的第一流體流20。

如在圖13中所示，輸入通道122和/或輸出通道124中的每一個(gè)可包括蒸發(fā)液體182。輸入通道122可被流體連接至蒸發(fā)隔室184，從而使空氣流140可在進(jìn)入輸入通道122前流經(jīng)蒸發(fā)隔室184。蒸發(fā)隔室184可包括蒸發(fā)液體182。隨著空氣流140流經(jīng)蒸發(fā)隔室184，蒸發(fā)冷卻隨著蒸發(fā)液體182的蒸發(fā)而發(fā)生。以這種方式，空氣流140可在進(jìn)入熱室110前在蒸發(fā)隔室184中進(jìn)行預(yù)冷卻。出口通道128可被流體連接至另一個(gè)蒸發(fā)隔室188，從而使冷卻的空氣流142，即冷卻后的空氣流140，可在離開熱室110后流經(jīng)蒸發(fā)隔室188。蒸發(fā)隔室188可包括蒸發(fā)液體182。沿輸出通道124的冷卻空氣流142可通過(guò)蒸發(fā)隔室188且可保持冷卻的空氣流142的熱能水平。冷卻空氣流142的溫度可隨其沿輸出通道124的流動(dòng)而增加。隨著溫度的增加，冷卻空氣流142的相對(duì)濕度降低。隨著空氣流140流經(jīng)蒸發(fā)隔室188，蒸發(fā)冷卻隨著蒸發(fā)液體182的蒸發(fā)而發(fā)生。以這種方式，可在離開熱室110后保持冷卻空氣流142的溫度。雖然在圖13中示出了流體處理裝置100、200、300、500、600的熱室110，但要理解的是實(shí)施例的配置，即，具有蒸發(fā)隔室184和/或188的配置可能也適于具有熱室210的流體處理裝置800、900的實(shí)施例。

輸入通道122和/或輸出通道124中的每一個(gè)可被流體地連接至冷卻隔室(未在圖13中示出)。冷卻隔室可包括在冷卻隔室內(nèi)的冷卻表面?？諝饬?40可穿過(guò)或通過(guò)冷卻表面，從而使空氣流140可在進(jìn)入熱室110前或在離開熱室110后進(jìn)行冷卻。冷卻表面可以是浸泡在蒸發(fā)液體中的管，例如，陶瓷管的表面或漂浮在蒸發(fā)液體上的板表面。冷卻表面可以是瓷磚的表面。

如上所提及的通道，例如，輸入通道122/222、輸出通道124/224、入口通道126/226、出口通道128/228可以是熱室110的一部分，從而使熱室110包括輸入通道122和出口通道128。通道已被用于限定流體流過(guò)的路徑或一部分。技術(shù)人員將理解熱室210的第一部分，例如，在熱室210的第一端112的周圍的，可充當(dāng)輸入通道，從而使流體通道260可與熱室210的第一部分成熱連通以將熱能從熱室210的第一部分傳遞至流體通道260且因此冷卻沿?zé)崾?10的第一部分的流體流。同樣地，流體通道260可經(jīng)開口被直接流體地連接至在第二端114周圍的熱室210，從而可將冷卻的流體流或其一部分從熱室210指引至流體通道260中。在第二端114周圍的熱室210的第二部分可以是冷卻的流體流通過(guò)的輸出或出口通道。