專利名稱：立即提高熱質(zhì)的空調(diào)系統(tǒng)及其相關(guān)儲冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的方法及裝置涉及(a)立即提高熱質(zhì)的吸收式空調(diào)系統(tǒng)及(b)可在用電非高峰時段中儲備而在用電高峰時段中可提供空調(diào)的儲冷系統(tǒng)。
本發(fā)明的系統(tǒng)可用來提供立即提高熱質(zhì)的空調(diào)并可提供儲冷。因此，有關(guān)(a)吸收式空調(diào)及(b)儲冷的已有技術(shù)，先說明如下(A)吸收式空調(diào)系統(tǒng)大型吸收式空調(diào)步驟包括(a)在吸收式冷液制造機中生成在7.2℃(45°F)左右的水或乙二醇水溶液等冷液，(b)循環(huán)冷液至室內(nèi)空氣處理器，由室內(nèi)空氣除熱而將此冷液加熱至15.5℃(60°F)左右。吸收式冷液制造機的制造廠，在美國有威斯康星州的特雷思(Trane)公司及紐約州的凱雷爾(Carrier)公司，而在日本有三菱及矢崎公司。大型商業(yè)化的吸收式冷液制造機，具有大真空容器，而包含(a)蒸發(fā)區(qū)，(b)吸收區(qū)，(c)再生區(qū)及(d)冷凝區(qū)。其制冷步驟如下(a)當(dāng)水進入蒸發(fā)區(qū)時，一部分立即蒸發(fā)而生成第一水蒸氣并生成4.4℃(40°F)左右的內(nèi)部冷水。15.5℃(60°F)左右的外部水與內(nèi)部冷水進行熱交換而被冷卻至7.2℃(45°F)左右。被冷卻后的外部水，即被送至房間內(nèi)的空氣處理器，從室內(nèi)空氣取熱，加熱至15.5℃左右，然后被送回至冷液制造機。
(b)第一水蒸氣被抽至吸收區(qū)而被含有65%左右的溴化鋰的高濃度吸收液所吸收。在此步驟中吸收液被稀釋至60%左右。吸收熱乃被傳至冷卻水。
(c)低濃度吸收溶液被送進再生區(qū)被加熱而蒸發(fā)，生成第二水蒸氣及高濃度吸收液，而高濃度吸收液經(jīng)熱交換后即送回至吸收區(qū);
(d)第二水蒸氣被送進冷凝區(qū)，與冷卻水熱交換，冷凝成液體水。此冷凝水經(jīng)熱交換后送回至蒸發(fā)區(qū)。
小型的已有吸收空調(diào)機的操作，與上述的大型單元相似，但在蒸發(fā)區(qū)所生成的內(nèi)部冷水，可直接送至空氣處理器，而由室內(nèi)空氣所除熱。
相比之下，在本發(fā)明中所使用的依華(IHUA)空氣處理器中的蒸發(fā)熱，直接從室內(nèi)空氣或由室外空氣取得，并不生成中間冷水流。
(B)儲冷系統(tǒng)在已有的儲冷系統(tǒng)中，均使用冷水、冰及相變化物質(zhì)當(dāng)做儲冷媒體。在儲備時段中，儲冷媒體被冷卻而形成冷水、冰、相變化物質(zhì)的結(jié)晶等低熱容量即低焓值狀態(tài)物;在空調(diào)時段中，此種媒體被加熱而形成溫水及液狀相變化物等高熱容量即高焓值狀態(tài)物。相比之下，在本發(fā)明系統(tǒng)中，儲備時段中的儲冷媒體則被轉(zhuǎn)換成高濃度吸收液及水等高自由能或低熵狀態(tài)物;在空調(diào)時段中的此種媒體被轉(zhuǎn)換成低自由能或高熵狀態(tài)的低濃度吸收液。傳統(tǒng)儲冷系統(tǒng)分別說明如下(a)冷水儲藏系統(tǒng)觀念上，冰水貯藏冷水系一種最簡單的儲冷方式。然而，此方法的最大缺點在于儲藏一冷凍容量所需要的水量很大。在傳統(tǒng)的設(shè)計中，水溫的提升度在11.1℃(20°F)左右。因此，儲藏一冷凍噸-時容量所需要的水量為283公升左右。
(b)靜態(tài)儲冰系統(tǒng)在靜態(tài)儲冰系統(tǒng)中，冰在儲備時段中以間接冷凍操作被制成于管上，而在空調(diào)時段中，以水或水溶液與冰熱交換而生成冷水或冷液，使用所得冷水或冷液來冷卻空氣。融冰時可用循環(huán)水直接與管上的冰接觸。靜態(tài)儲冰系統(tǒng)的主要制造廠，有美國紐澤西州的凱美公司(CALMACCO.)。
(c)動態(tài)儲冰系統(tǒng)在動態(tài)冰貯藏系統(tǒng)中，冰乃由片狀制冰機所制成，而片狀冰貯存于一容器中。循環(huán)水流與片狀冰相接觸而被冷卻，然后再回到空氣處理裝置冷卻空氣。動態(tài)冰貯藏系統(tǒng)的主要制造廠為德克薩斯州，但特(Denton)的特勃(Turbo)公司及密蘇里州斯?jié)娏仲M爾德(Springfield)的繆勒(Mueller)公司。
(d)泥濘狀冰儲冷系統(tǒng)在泥濘狀冰儲冷系統(tǒng)中，在儲備時段中以間接冷凍方式制成泥濘狀冰水混合物。在空調(diào)時可以直接把泥濘狀冰水混合物輸送至空氣處理器冷卻空氣，或先制成冷水而后輸送冷水以冷卻空氣。發(fā)展泥濘狀冰儲冷系統(tǒng)的是伊利諾州、芝加哥的芝加哥橋及鐵公司以及加拿大的桑威爾工程公司。
(e)共晶鹽儲冷系統(tǒng)共晶混合物系二種以上物質(zhì)的混合物，融點最低。儲冷用的共晶混合物，均含有鹽水和物的混合物，而融點在47°F附近。在結(jié)晶時，每一鹽分子都帶幾個水分子而形成結(jié)晶。此系統(tǒng)的主要制造廠為加州的轉(zhuǎn)相系統(tǒng)公司。
(f)真空儲冰系統(tǒng)本真空儲冰系統(tǒng)由本案申請人鄭建炎教授所發(fā)明，詳述于1991年10月22日所公布的美國專利5，059，228號中。此系統(tǒng)中包括一個真空容器，多數(shù)絕熱制冰盒，一套冷凝盤管及盤板等。在儲備時段中，絕熱制冰盒中的水的一部分在低壓蒸發(fā)或升華中生成第一水蒸氣及盒內(nèi)冰。第一水蒸氣移至冷凝盤管或盤板而逆升華。在空調(diào)時段中，由外界水取熱而在真空容器內(nèi)生成比三相點壓力稍高的第二水蒸氣。第二水蒸氣與盤管(或盤板)上的冰及絕熱盒上的冰熱交換而冷凝并融冰。
(本發(fā)明概要)本發(fā)明系統(tǒng)由下列步驟所構(gòu)成(1)在減壓下將水加以蒸發(fā)而從第一空氣取熱，(2)將水蒸氣吸收至吸收液中以提高熱質(zhì)，(3)將吸收熱在高溫下排放給第二空氣或冷卻水。在本系統(tǒng)中，并不用冷水回路。在此基本觀念下，本發(fā)明引進立即提高熱質(zhì)的空調(diào)系統(tǒng)(IHUA系統(tǒng))、立即提高熱質(zhì)的空氣處理器(IHUA空器處理器)、單元化蒸發(fā)-吸收盤(E-A盤)、單元化蒸發(fā)-吸收熱管組(E-A熱管組)、單元化再生-冷凝盤(R-C盤)、單元化再生-冷凝熱管組、及合并單元化蒸發(fā)-吸收及再生-冷凝盤(EA-RC盤)。
基本式依華(IHUA)系統(tǒng)包括(a)由一個或多個依華空氣處理器所構(gòu)成的第一分系統(tǒng)，(b)用以再生吸收液的第二分系統(tǒng)及(c)用以循環(huán)操作媒體的第三分系統(tǒng)。綜合式依華系統(tǒng)則再包括儲藏操作媒體的第四分系統(tǒng)。如此，綜合式依華系統(tǒng)亦提供一儲冷系統(tǒng)。在依華系統(tǒng)中，將水及高濃度吸收液加以儲藏且循環(huán)，用做提高熱質(zhì)的媒體。吸收液稀釋時的自由能降低，即提供提高熱質(zhì)所需要的驅(qū)動力。相比于本發(fā)明，在已有技術(shù)的吸收式空調(diào)系統(tǒng)中，都先生成冷水，而用循環(huán)冷水除去室內(nèi)的空氣熱量。
依華空氣處理器使用一個以上的E-A盤或E-A熱管組。E-A盤使用二片熱導(dǎo)性板來形成封閉空間，在E-A熱管組中有多個蒸發(fā)-吸收熱管，熱管也形成封閉空間。在封閉空間中，則有第一落流液膜區(qū)(第一區(qū))，第二落流液膜區(qū)(第二區(qū))，及蒸氣的通路。在封閉空間外，有第一熱交換區(qū)(第三區(qū))及第二熱交換區(qū)(第四區(qū))。在夏季的操作中，于第一區(qū)中即蒸發(fā)一定量的水，而在第三區(qū)中，除去室內(nèi)空氣的熱量。所得水蒸氣則流過第二區(qū)被吸收液所吸收。然后，吸收熱在第四區(qū)中被排放于室外或冷卻水中。在冬季的操作中，水在第二區(qū)蒸發(fā)而在第四區(qū)中，從室外空氣取熱;所得水蒸氣在第一區(qū)中被吸收液所吸收，吸收熱在第三區(qū)排放于室內(nèi)。
R-C盤的構(gòu)造與E-A盤的構(gòu)造相似。R-C熱管組的構(gòu)造與E-A熱管組的構(gòu)造相似。在吸收液再生器中則使用一個或多個R-C盤或R-C熱管組，以濃縮吸收液。
合并式蒸發(fā)-吸收及再生-冷凝盤(EA-RC盤)可用以車輛及房間的空調(diào)。
依華系統(tǒng)具有下列主要優(yōu)點1.溫度提升度(即吸收溫度及蒸發(fā)溫度之差)較低。
2.E-A、R-C、EA-RC盤E-A熱管組及R-C熱管組可成批生產(chǎn)。
3.E-A、R-C、EA-RC盤、E-A熱管組及R-C熱管組均可緊封。
4.可用如CaCl2及MgCl2等常見鹽。
5.綜合式系統(tǒng)可儲藏高濃度吸收液及水而發(fā)揮儲冷的功能。
6.設(shè)備費及能量消耗較低。
7.操作可靠。


圖1為基本式即時提高熱質(zhì)的吸收式空調(diào)系統(tǒng)(基本式依華系統(tǒng))的說明圖。其包括(1)含有一個或多個即時提高熱質(zhì)的吸收式空氣處理器(依華空氣處理器)的第一分系統(tǒng)，(2)用以再生吸收液(處理媒體)的第二分系統(tǒng)，及(3)用以循環(huán)媒體的第三分系統(tǒng)。依華空氣處理器系藉助水的蒸發(fā)而從第一空氣取熱，將水蒸氣吸收于吸收液而提高熱質(zhì)，將熱質(zhì)提高后的熱排放于第二空氣。第二圖說明綜合式IHUA系統(tǒng)，此系統(tǒng)包含儲藏操作媒體的第四分系統(tǒng)。
圖3a及圖3b說明一般性依華空氣處理器的構(gòu)造及操作。圖3a表示在夏季中，依華空氣處理器從室內(nèi)空氣取熱，以吸收法提高熱質(zhì)，而將提高熱質(zhì)后的熱排放于室外空氣或冷卻水，以立即冷卻房內(nèi)。圖3b表示在冬季中，依華空氣處理器可從室外空氣取熱，以吸收法提高熱質(zhì)，然后將提高熱質(zhì)后的熱立即排放于室內(nèi)空氣以達成房間的加溫效果。水及吸收液(如含有CaCl2的水溶液)為操作媒體而在依華空氣處理器中循環(huán)。此種操作與已有技術(shù)中的操作顯然不同。在已有吸收空調(diào)系統(tǒng)中，則先使用吸收式冷液制造機以制造在4.2℃左右的冷水。該冷水在空氣處理器中循環(huán)，以冷卻室內(nèi)空氣而被加熱至15.5℃左右。在已有吸收空調(diào)系統(tǒng)中，為提升溫度，使用極高溶解度的溴化鋰，作為吸收液中的溶質(zhì)。相比之下，在本發(fā)明系統(tǒng)中水與吸收液直接在空氣處理器中循環(huán)而中間未有冷水回路。因此，所需的溫度提升度大幅減少。因此所用吸收液的溶質(zhì)濃度亦可大幅減少。因此可用溶解度較低的常用鹽(如CaCl2或MgCl2)作為溶質(zhì)。
圖4系說明含有多數(shù)壓力分區(qū)的依華空氣處理器。此處理器中的盤具有幾個壓力分區(qū)，水的蒸發(fā)及水蒸氣的吸收分別在該分區(qū)中進行。含有多數(shù)壓力分區(qū)盤的空氣處理器中所使用的吸收液濃度，比單壓區(qū)式的空氣處理器內(nèi)所用的濃度為低。
圖5a說明已有大型吸收空調(diào)系統(tǒng)中的各種溫度的分布情形。此系統(tǒng)中的溫度提升度在46℃左右。圖5b表示已有小型空調(diào)系統(tǒng)中的各種溫度分布情形。在此系統(tǒng)中的溫度提升度為34℃左右。圖5c說明本發(fā)明的單壓式依華空氣處理器中的各種溫度分布情形。在此系統(tǒng)中的溫度提升度為28.5℃左右。圖5d說明本發(fā)明的多壓區(qū)式依華空氣處理器中的各種溫度分布情形。在此系統(tǒng)中的溫度提升度為25.5℃左右。因本發(fā)明的各種系統(tǒng)中的溫度提升度均大幅減少之故，所用吸收液均可用普通鹽類，如CaCl2及MgCl2作為溶質(zhì)。
圖6說明CaCl2-H2O系統(tǒng)的相圖。若將本發(fā)明的各種空氣處理器中水的蒸發(fā)條件及吸收狀態(tài)表示于相圖中，即可決定所需用的吸收液濃度。
圖7說明A-型單元化蒸發(fā)-吸收盤(E-A Panels)的構(gòu)造及操作。E-A盤可用以熱相互作用及立即提高熱質(zhì)。E-A盤，具有由兩片傳熱板所包圍的封閉空間。在此空間中有蒸發(fā)區(qū)、吸收區(qū)及蒸氣通路，含有第一熱傳鰭片組的第一熱作用區(qū)及含有第二熱傳鰭片組的第二熱作用區(qū)。A-型盤中，蒸發(fā)區(qū)及吸收區(qū)分別在盤的寬度方向的兩邊。與此相比，在B-型盤中，蒸發(fā)區(qū)及吸收區(qū)分別在盤的厚度方向的前后兩區(qū)。圖8表示使用多個A型E-A盤的依華空氣處理器的構(gòu)造，使用多個B型E-A盤的處理器的構(gòu)造也很類似。
圖9表示E-A熱管組的垂直截面，此熱管組有多個熱管及多數(shù)鰭片。此組中包含蒸發(fā)區(qū)(第一區(qū))，吸收區(qū)(第二區(qū))，第一熱作用區(qū)(第三區(qū))及第二熱作用區(qū)(第四區(qū))。第一、二區(qū)在熱管內(nèi)而第三、四區(qū)在熱管外。圖9a表示在蒸發(fā)區(qū)的某點的水平截面;圖9b表示在吸收區(qū)的某點的水平截面。圖9c表示熱管內(nèi)部在蒸發(fā)區(qū)內(nèi)的構(gòu)造。在此，管內(nèi)有液/氣分離器，而用來避免液體的水由蒸發(fā)區(qū)流進吸收區(qū)。
圖10表示有三個E-A熱管組的空氣處理器。這些熱管組可以在三種不同的壓力下操作，此空氣處理器可使用較低濃度的吸收液并可有較大的濃度變化。
圖11說明單元化的單效溶液蒸發(fā)-冷凝盤(E-C盤)。E-C盤一般可用于溶液的濃縮。用于本發(fā)明的依華空調(diào)系統(tǒng)，E-C盤也可稱為單元化的再生-冷凝盤。圖12說明含有多個R-C盤的蒸發(fā)濃縮器。同樣單元化的單效溶液蒸發(fā)一冷凝熱管組(E-C熱管組)一般可用于溶液的濃縮。E-C熱管組的構(gòu)造與E-A熱管組的構(gòu)造很相似。用在依華系統(tǒng)中，E-C熱管組也可稱為，再生-冷凝熱管組(R-C熱管組)。
圖13說明單元化的雙效蒸發(fā)冷凝盤(雙效E-C盤)。其作用相當(dāng)于雙效蒸發(fā)罐的效用。圖14說明使用多個雙效E-C盤的雙效蒸發(fā)器。使用于吸收式空調(diào)系統(tǒng)中也可稱為雙效R-C盤。
圖15a系說明合并式單元化蒸發(fā)-吸收及再生-冷凝盤(EA-RC盤)。圖15b系說明使用一個或多個EA-RC盤的吸收空調(diào)整個系統(tǒng)。
圖16說明含有熱交換器及媒體儲藏區(qū)的EA-RC盤。圖17說明另一種含有熱交換器及媒體儲藏區(qū)的EA-RC盤，在此盤中熱交換器及媒體儲藏區(qū)位于盤的中間區(qū)。
本發(fā)明首先引進立即提高熱質(zhì)空調(diào)系統(tǒng)(依華空調(diào)系統(tǒng))及立即提高熱質(zhì)空氣處理器(依華空氣處理器)的概念。
依華空氣處理器從第一空氣或水在第一溫度取熱而提高熱質(zhì)后，在較第一溫度高的第二溫度下排放于第二空氣或水。由于“立即提高熱質(zhì)操作”，在本發(fā)明系統(tǒng)中不使用已有系統(tǒng)中的冷水回路。依華系統(tǒng)由一個或多個依華空氣處理器，一個再生器，熱交換器及媒體儲藏器等所構(gòu)成。水與吸收液在依華系統(tǒng)中循環(huán)。依華系統(tǒng)可用以加熱或冷卻建筑物，車輛及裝置等。
第1圖說明基本式依華系統(tǒng)如何用以加熱及冷卻建筑物。此系統(tǒng)包括，在建筑物2中含有一個或多個依華空氣處理器1a，1b，1c，1d的第一分系統(tǒng)，將低濃度吸收液再生為高濃度吸收液及水的第二分系統(tǒng)3，含有管道4，5，6及泵，用以輸送高濃度吸收液J31及水L31至空氣處理器，由空氣處理器將低濃度吸收液送回再生器的第三分系統(tǒng)等。在夏季中，依華處理器從室內(nèi)空氣取熱，由吸收提高熱質(zhì)而將提高熱質(zhì)后的熱排放于室外空氣或冷卻水中。在冬季中，IHUA處理器從室外空氣或水取熱，由吸收提高熱質(zhì)而將提高熱質(zhì)后的熱排放于室內(nèi)空氣。
第2圖說明綜合式依華系統(tǒng)的構(gòu)造及操作。此系統(tǒng)包括，依華空氣處理器的第一分系統(tǒng)，蒸氣壓縮式蒸發(fā)器8的第二分系統(tǒng)7，媒體的輸送管4，5，6及泵的第三分系統(tǒng)，媒體的儲藏器9的第四分系統(tǒng)等。吸收液的再生可用蒸發(fā)器達成。我們可采用單效蒸發(fā)器，多效蒸發(fā)器，或蒸氣壓縮式蒸發(fā)器。圖中所示為蒸氣壓縮式蒸發(fā)器。
在基本式依華系統(tǒng)中，則無媒體儲藏器。因此，由低濃度吸收液所再生的高濃度吸收液，得立即送回空氣處理器。在綜合式依華系統(tǒng)中，有高濃度吸收液及低濃度吸收液以及水的儲藏器。因為各媒體的總量不變之故，各媒體可共用一個儲藏器9。在綜合依華系統(tǒng)中，因有媒體儲藏器，空調(diào)時段中所生成的低濃度吸收液可暫時性加以儲藏而不需要立刻再生。因此，空調(diào)的時段及再生的時段可以錯開。由此，綜合依華系統(tǒng)亦有儲冷的功能。
本發(fā)明的依華系統(tǒng)與已有各系統(tǒng)，有下列的重要差別(a)在依華系統(tǒng)中，水及高濃度吸收液等，被直接送入空氣處理器中。在該器中的水的蒸發(fā)及水蒸氣的吸收，是提供熱質(zhì)提高的原動力。在處理器中，水及高濃度吸收液轉(zhuǎn)換成低濃度吸收液。由熱力學(xué)的觀點而言，吸收溶液稀釋時的自由能變化及熵的變化，提供供熱質(zhì)提高的原動力。
(b)在已有的吸收空調(diào)系統(tǒng)中，使用吸收式冷液制造機制成低溫水，如4.44℃(40°F)左右的冷水，而此冷水與室內(nèi)空氣交換熱，一面降低室內(nèi)溫度，一面被加熱至15.55℃(60°F)左右，然后被送回冷液制造機。
本發(fā)明系統(tǒng)的儲冷與已有技術(shù)中的儲冷系統(tǒng)，有下列的重要差別。
已有技術(shù)中的儲冷系統(tǒng)，為(a)冷水儲存系統(tǒng)，(b)冰儲存系統(tǒng)，及(c)水和物結(jié)晶儲存系統(tǒng)。這些系統(tǒng)稱為低熱容量(即低焓)的儲冷系統(tǒng)。反之，本發(fā)明儲冷系統(tǒng)中的吸收液，在儲存時段被轉(zhuǎn)換為水及高濃度吸收液而被儲藏，在空調(diào)時段中則被轉(zhuǎn)換為低濃度吸收液，吸收液的稀釋帶來的自由能的下降或熵值的增加是提高熱質(zhì)的原動力，因此本發(fā)明的儲冷可稱為高自由能儲冷或低熵值儲冷。
在儲冷技術(shù)中，第一重要因素是單位儲藏冷度的容量(CTE儲存容量)。此因素的定義為儲存單位媒體，在空調(diào)中從室內(nèi)空氣中除去多少熱。在依華系統(tǒng)中如高濃度吸收液為55%，低濃度吸收液的濃度則47%，CTE容量為85.55Kcal/kg或153Btu/lb，且儲存的媒體幾乎可完成作用。相比較下，儲冰系統(tǒng)的理想CTE容量為80-Kcal/kg，或144Btu/lb。儲冰系統(tǒng)的媒體利用率為80%左右，而實際上的CTE容量僅為64Kcal/kg或115.2Btu/lb。在共晶物儲冷系統(tǒng)中的理想CTE容量為22.8Kcal/kg或41Btu/lb。若利用率為80%，實際上的CTE容量則僅有18Kcal/kg或32.8Btu/lb。
儲冷技術(shù)中的另一重要要素是儲冷消耗的電力。儲冰系統(tǒng)的能量消耗頗高，這是因為結(jié)冰溫度極低之故。依華系統(tǒng)的儲冷所消耗的能量，比儲冰系統(tǒng)低的多。因此，依華系統(tǒng)可提供優(yōu)異的儲冷系統(tǒng)。
圖3a及3b說明一般性依華空氣處理器的構(gòu)造及操作。圖3a說明夏季中的空調(diào)操作;圖3b說明冬季中的空調(diào)操作。此空氣處理器包括封閉空間10，提高熱質(zhì)隔間11，室內(nèi)傳熱鰭片組12及室外傳熱鰭片組13。提高熱質(zhì)隔間11，被兩個垂直傳熱片14，15所包圍而隔間內(nèi)有第一落流液膜16及第二落流液膜17于兩傳熱片的內(nèi)壁上。室內(nèi)傳熱鰭片組提供室內(nèi)空氣與第一落流液膜間的傳熱路徑;室外傳熱鰭片提供室外空氣與第二落流液膜間的傳熱路徑。
圖3a說明在夏季空調(diào)時段中的依華空氣處理器的操作。將水L01及高濃度吸收液J02分別加在提高熱質(zhì)的隔間的兩內(nèi)壁14、15，而形成第一落流液膜16及第二落流液膜17。包含兩液膜的兩區(qū)域分別稱為第一操作區(qū)16，及第二操作區(qū)17。操作時，將室內(nèi)空氣V03，18導(dǎo)進于第三操作區(qū)3內(nèi)的室內(nèi)傳熱鰭片組12中，冷卻后作為冷卻空氣V30，19排放于室內(nèi)。由室內(nèi)空氣排出的熱，經(jīng)室內(nèi)傳熱鰭片組，傳于第一落流水液膜而使一部分水生成水蒸氣V12及剩余的水L11。此剩余水被循環(huán)使用。所得水蒸氣則移至第二操作區(qū)而被第二落流液膜中的吸收液所吸收。因此，吸收液J02被稀釋成低濃度吸收液J20。所放出的吸收熱則經(jīng)室外傳熱鰭片組13，傳至室外空氣V04。因此，由室內(nèi)所取得的熱，立即被提高熱質(zhì)，而所得的熱立刻被排放于室外空氣。吸收液的稀釋是提供熱質(zhì)提高的原動力。圖3b說明依華系統(tǒng)在各季操作時段中的操作。冬季的操作與夏季的操作相似。此熱量經(jīng)過熱質(zhì)提高操作后，立刻排放于室內(nèi)空氣。在冬季操作中，高濃度吸收液及水，分別加在第一區(qū)中及第二區(qū)中的內(nèi)表面。
圖4說明具有多數(shù)壓力分區(qū)的依華空氣處理器。在此器中使用壓力隔離器18a及18b，將熱質(zhì)提高隔間分為二個以上的不同壓力的分隔間。水的蒸發(fā)及水蒸氣的吸收，在各分隔間內(nèi)在不同壓力下進行。有多個壓力區(qū)的空氣處理器中的溫度提升度比單壓力區(qū)的空氣處理器中的溫度提升度為低。
在熱質(zhì)提升系統(tǒng)中的溫度提升度，其定義為水蒸氣的吸收溫度及水蒸發(fā)溫度的相差值。溫度提升度較高的系統(tǒng)中所用的吸收液，其濃度需要高。例如提升度比45℃高時，應(yīng)使用60%-65%的溴化鋰水溶液作為吸收液。隨溫度提升的降低，所用吸收液的濃度也可降低。如提升度比30℃較低時，不需使用溴化鋰溶液，而可用40%-55%的氯化鈣或氯化鎂水溶液。
圖5a至圖5d分別表示幾個吸收空調(diào)系統(tǒng)中的幾種溫度分布。圖5a表示已有技術(shù)的大型吸收空調(diào)系統(tǒng)中的溫度分布。其表示冷液制作機制作4.5℃(40.1°F)的冷水。冷水與室內(nèi)空氣熱交換而一面將冷水加熱至15.6℃(60°F)，一面將室內(nèi)空氣由25℃冷卻至20℃。在冷液制作機中，水在1.5℃蒸發(fā)而生成1.5℃的內(nèi)部冷水。外部水與內(nèi)部冷水熱交換而生成4.5℃的冷水。使用含有溴化鋰的吸收液，在48℃吸收水蒸氣而將所放出的吸收熱排放于冷卻水。冷卻水從40℃被加熱至45℃。被加熱的水，則由冷卻塔冷卻至37.5℃后循環(huán)后用。在此系統(tǒng)中溫度提升度為48℃-1.5℃＝46.5℃。因此，所用的吸收液為高濃度溴化鋰水溶液。
圖5b說明已有技術(shù)的小型吸收空調(diào)系統(tǒng)中的種種溫度分布。在此系統(tǒng)中，再生區(qū)與空調(diào)區(qū)的距離較短。因此，內(nèi)部冷水可直接送至空氣處理區(qū)。在此系統(tǒng)中，水的蒸發(fā)溫度在14℃左右，而吸收溫度則在48℃左右。因此溫度提升度為48℃-14℃＝34℃左右。
圖5c說明單壓力區(qū)的依華系統(tǒng)中的溫度分布。在此系統(tǒng)中，水在17℃左右蒸發(fā)而直接將室內(nèi)空氣由25℃冷卻至20℃。水蒸氣在45.5℃左右被吸收于吸收液中，而將吸收熱直接排放于室外空氣。因此，此系統(tǒng)中的溫度提升度為45.5-17℃＝28.5℃。在此系統(tǒng)可使用氯化鈣的水溶液作為吸收液。
圖5d說明具有多個壓力區(qū)的依華系統(tǒng)中的溫度分布。在此系統(tǒng)中，水的蒸發(fā)在不同壓力區(qū)域中，分別在17℃，18.5℃，及20℃下進行，所得的各蒸氣分別在42℃，43.2℃，及45.5℃進行。在最后一區(qū)的溫度提升度為45.5℃-20℃＝25.5℃左右。在此系統(tǒng)中也可用氯化鈣的水溶液作為吸收液。
由上述可見，多壓區(qū)的依華系統(tǒng)中的溫度提升度，比單壓區(qū)的依華系統(tǒng)中的溫度提升度，較低幾度。因此，所用吸收液的濃度，可為稍低而再生時所用的能量可減少。
圖6為CaCl2-H2O系統(tǒng)的相圖。此圖系由密執(zhí)安州的多爾化學(xué)公司(Dow Chemical Corp.)出版的氯化鈣手冊得來。圖上有各種濃度的CaCl2的水溶液，在不同溫度下的蒸氣壓，及CaCl2·6H2O，CaCl2·4H2O，及CaCl2·2H2O的飽和液，在不同溫度下的水蒸氣壓。將各種空氣處理器中的操作條件點在此圖上時，就可看出所需用的吸收液濃度。此圖表示若溫度提升度較高時不能用氯化鈣做為吸收液。其原因在于在此操作條件下會形成氯化鈣水和物的結(jié)晶。
本發(fā)明引進兩型的單元化蒸發(fā)-吸收盤(E-A盤)。在E-A盤中的密閉空間，具有蒸發(fā)區(qū)、吸收區(qū)及蒸氣通路。E-A盤系用于熱相互作用及即時提高熱質(zhì)。在A型E-A盤的密閉空間中，蒸發(fā)區(qū)及吸收區(qū)分別在寬度方向的兩邊;在B型E-A盤的密閉空間中，蒸發(fā)區(qū)及吸收區(qū)分別在厚度方向的前面及后面。在IHUA空氣處理器中有一個或一個以上的E-A盤。
圖7a，7b，7c分別說明A型E-A盤的水平截面，垂直截面及側(cè)截面。此盤具有由兩傳熱壁所包圍的密閉隔間19。此空間稱為熱質(zhì)提高隔間。此隔間分為第一落流液膜區(qū)20(第一區(qū))及第二落流液膜區(qū)21(第二區(qū))，以及孔隔板22。在密閉隔間的中間底部，有隔離液體的隔板23。此隔板乃用以避免兩區(qū)中的兩液體相混合。在第一區(qū)中有一噴液器27。此器被用以形成第一下落液膜。在第二區(qū)中有另一噴液器28。此器被用以形成第二落流液膜。盤外面有第一外區(qū)24(第三區(qū))及第二外區(qū)25(第四區(qū))及隔開兩區(qū)的隔板26，在第三區(qū)內(nèi)可另加傳熱鰭片組，以增加前面曾經(jīng)參照第4，5c，5d圖說明多數(shù)壓力區(qū)的依華空氣處理器的好處，并參照第4圖說明在每一E-A盤中可用水平方向的壓力隔離器的辦法?，F(xiàn)在再參照圖7c說明生成多數(shù)壓力區(qū)的E-A盤的兩個辦法。第一辦法是使用在水平方向有高低的金屬浪板制造E-A盤。兩片浪板組成的E-A盤的垂直方向會形成多數(shù)的水平方向的小隔間。即兩浪板向的距離有寬的地方也有狹的地方。如在狹的地方留一點小間隙，在使用當(dāng)中在狹的地方的上面會生成小液池。如此液體可以繼續(xù)流下，而蒸氣只能在水平方向流動。第二辦法是使用水平方向的薄的隔板，而隔板與E-A盤的內(nèi)表面間留一些小間隙。如此，在使用中在小間隙處的上面會生成小液池。如同第一辦法，也會生成多數(shù)壓力區(qū)。使用同一辦法也能生成可分為多數(shù)壓力區(qū)的R-C盤。
圖8說明使用多個A型E-A盤的依華空氣處理器。此器具有圍繞區(qū)29及三個A型E-A盤。將此器放在一建筑物的壁上，使第一區(qū)及第三區(qū)在室內(nèi)，而第二區(qū)及第四區(qū)在室外。夏季中的空調(diào)操作中，將室內(nèi)空氣及室外空氣分別引進于第三區(qū)及第四區(qū)，將水及吸收液分離于第一區(qū)及第二區(qū)。室內(nèi)空氣將熱經(jīng)第一傳熱鰭片組傳于第一區(qū)中的落流水膜。一部分的水蒸發(fā)而形成第一蒸發(fā)，形成第一蒸氣V12。室內(nèi)空氣因此被冷卻。水蒸氣由第一區(qū)流至第二區(qū)而被吸收液所吸收，吸收熱經(jīng)第二傳熱鰭片傳至室外空氣。如此，由室內(nèi)空氣取得的熱，立刻被提高熱質(zhì)而提高熱質(zhì)后的熱立刻傳至室外空氣。在冬季的操作中，將水及吸收液分別引進第二區(qū)及第一區(qū)。此器由室外空氣取熱，提高熱質(zhì)后將熱傳至室內(nèi)空氣。如此，空氣處理器可用以冷卻室內(nèi)空氣亦可用于加熱室內(nèi)空氣。所需的變化僅在調(diào)換置水及置吸收液的區(qū)域。
B-型的E-A盤的構(gòu)造與A-型盤的構(gòu)造相似。但在盤內(nèi)的第一區(qū)(蒸發(fā)區(qū))及第二區(qū)(吸收區(qū))的分布不同。在B-型盤中在寬度方向有多孔板而把盤的內(nèi)部在厚度方向分為第一區(qū)及第二區(qū)。其他的構(gòu)造及操作方式都與A-型盤相似。
圖9a表示含有E-A熱管組的IHUA空氣處理器的垂直截面。每一E-A熱管組的內(nèi)部有蒸發(fā)區(qū)20(Z-1)及吸收區(qū)21(Z-2)，而外部有含有第一鰭片組的第一熱作用區(qū)24(Z-3)及含有第二鰭片組的第二熱作用區(qū)25(Z-4)。操作中在第一區(qū)中生成落下水膜，在第二區(qū)中生成落下吸收液膜而把要冷卻的空氣引進第三區(qū)，把除熱用的空氣引進第四區(qū)。此系統(tǒng)的操作方式與第7，8圖的系統(tǒng)的方式類似。
圖9b表示此E-A熱管組在蒸發(fā)區(qū)的水平截面。在圖中有多個熱管20a而熱管周圍有鰭片24a。圖9c表示此E-A熱管組在吸收區(qū)的水平截面。在圖中有多個熱管21a，熱管周圍有鰭片25a，圖9d表示一支熱管在蒸發(fā)區(qū)內(nèi)的水平截面。在圖中有傳熱管20a，有落下水膜20h及液體隔離器20c，液體隔離器可使水不被由蒸發(fā)區(qū)帶進吸收區(qū)。
圖11說明單效蒸發(fā)-冷凝盤(E-C盤)的水平截面。用在吸收空調(diào)系統(tǒng)，此盤亦可稱為再生-冷凝盤(R-C盤)。此盤用于溶液的濃縮。此盤具有由兩傳熱片所包圍的隔間31。隔間內(nèi)具有溶液的蒸發(fā)區(qū)32(第一區(qū))，蒸氣的冷凝區(qū)33(第二區(qū))，有孔隔離片34，隔間外熱源區(qū)35(第三區(qū))及除熱區(qū)36(第四區(qū))。我們可將第一傳熱鰭片組37置于熱源區(qū)，以增加傳熱速率，亦可置第二傳熱鰭片組38于除熱區(qū)，以增加傳熱速率。
圖12說明溶液的濃縮器。此器具有隔間39及幾個圖11所示的E-C盤。操作步驟是將溶液加于第一區(qū)的內(nèi)壁上，而將熱源媒體及除熱媒體分別加于第三區(qū)及第四區(qū)。我們可用水蒸氣、電、熱水或熱氣當(dāng)作熱源媒體。較宜利用各種廢熱當(dāng)做熱源。也可用冷水及外界空氣，當(dāng)做除熱媒體。操作時，熱量從在第三區(qū)的熱源媒體傳至第一區(qū)中的溶液，使溶液蒸發(fā)生成第一水蒸氣及高濃度溶液。水蒸氣由第一區(qū)流至第二區(qū)，將熱傳至第四區(qū)內(nèi)的除熱媒體。水蒸氣因此冷凝而生成冷凝物(水)。水蒸氣在盤內(nèi)僅移動一段小距離。因此壓力降低頗小。
在一個溶液蒸發(fā)-蒸氣冷凝系統(tǒng)中可用類似圖9a的熱管組，此類熱管組可稱為蒸發(fā)-冷凝熱管組，而使用在依華系統(tǒng)中可稱為再生-冷凝熱管組。
圖13說明兩效蒸發(fā)-冷凝盤。用于吸收空調(diào)系統(tǒng)，此盤亦可稱為兩效再生盤。盤具有第一效隔間(稱為A-隔間)，及第二效隔間(稱為B-隔間)。在A-隔間內(nèi)有蒸發(fā)區(qū)(ZA-1)40及冷凝區(qū)(ZA-2)41。B-隔間內(nèi)亦有蒸發(fā)區(qū)(ZB-1)42及冷凝區(qū)(ZB-2)43。ZA-1的外面有熱源區(qū)(ZA-3)44;ZB-2的外面有除熱區(qū)(ZB-4)45。ZA-1及ZA-2間有孔隔片46;ZB-1及ZB-2間有孔隔片47，ZA-3及ZA-4間有隔片48。在操作時，ZA-2及ZB-1間有熱傳關(guān)系。因此，ZA-2及ZB-1合并起來可稱為熱聯(lián)結(jié)區(qū)。
圖14說明兩效溶液濃縮器。此器有隔間50及多數(shù)兩效E-C盤。ZA-3及ZA-4區(qū)的中間有隔片48，用以隔離熱源媒體及除熱媒體。此器的操作步驟如下將欲濃縮的溶液加于ZA-1及ZB-1區(qū)，將熱源媒體加于ZA-3，將除熱媒體加于ZB-4區(qū)。然后，熱由ZA-3傳至ZA-1中的溶液，使溶液蒸發(fā)而生成蒸氣(V12)A及高濃度溶液。蒸氣(V12)A在ZA-2區(qū)冷凝而生成冷凝物并將冷凝熱傳至ZB-1區(qū)內(nèi)的溶液。ZB-1區(qū)中的溶液蒸發(fā)以生成水蒸氣(V12)B及高濃度溶液。水蒸氣(V12)B流入于ZB-2區(qū)而冷凝以生成冷凝物而將冷凝熱排放于ZB-4中的除熱媒體。
圖15a及15b說明一種立即提高熱質(zhì)的整套吸收式空調(diào)系統(tǒng)。此系統(tǒng)乃使用一個以上的綜合蒸發(fā)-吸收及再生-冷凝盤(EA-RC盤)。此系統(tǒng)乃具有外面的圍繞壁51，多數(shù)EA-RC盤52，熱交換器53，吸收液儲藏器54，水的儲藏器55及幾個泵56，57，58。
EA-RC盤，具有由兩個傳熱壁所包圍的隔間59。隔間內(nèi)分為二個分隔間，A-隔間60及B-隔間61。在A-隔間內(nèi)有水蒸發(fā)區(qū)(ZA-1)62及吸收區(qū)(ZA-2)63;在B-隔間內(nèi)有溶液蒸發(fā)區(qū)(ZB-1)64及冷凝區(qū)(ZB-2)65，在ZA-1區(qū)外面有熱源區(qū)(ZA-3)66;在ZA-2區(qū)的外面也有除熱區(qū)(ZA-4)67。我們可置傳熱鰭片組于ZA-3及ZA-4區(qū)，以增加傳熱速率。在ZB-1區(qū)外面也有熱源區(qū)(ZB-3)68;在ZB-2區(qū)外面有除熱區(qū)(ZB-4)69。也可置傳熱鰭片組于ZB-3及ZB-4區(qū)，以增加傳熱速率。在ZA-1，ZA-2及ZB-1區(qū)內(nèi)有噴嘴70，71，72。
操作時，將水(L11+L41)，高濃度吸收液J32及低濃度吸收液J32，分別經(jīng)噴嘴70，71，72引進于ZA-1，ZA-2及ZB-1區(qū);將低溫?zé)嵩疵襟w及低溫除熱媒體分別引進于ZA-3及ZA-4區(qū);將高溫?zé)嵩疵襟w及高溫除熱媒體分別引進于ZB-3及ZB-4區(qū)。所謂低溫?zé)嵩疵襟w是室內(nèi)空氣，室外空氣及需冷卻的水;所謂低溫除熱媒體是室內(nèi)空氣，室外空氣及需加熱的水;所謂高溫?zé)嵩疵襟w是用以再生吸收液的熱源;所謂高溫除熱媒體是室外空氣或冷卻水。
此系統(tǒng)的操作步驟如下(a)熱由ZA-3區(qū)中的低溫?zé)嵩疵襟w傳至ZA-1區(qū)的水，使水蒸發(fā)而生成水蒸氣(V12)A并使低溫?zé)嵩疵襟w(如室內(nèi)空氣)冷卻;
(b)水蒸氣(V13)A由吸收液所吸收，使高濃度吸收液J32變?yōu)榈蜐舛任找篔23，而將吸收熱排放于低溫除熱媒體(如室外空氣或水);
(c)低濃度吸收液經(jīng)泵56，在熱交換器53內(nèi)與高濃度及冷凝物熱交換后被引進于ZB-1區(qū);
(d)熱由ZB-3中的高溫?zé)嵩疵襟w傳至ZB-1區(qū)的吸收液，以生成水蒸氣(V12)B及高濃度吸收液J32;
(e)水蒸氣(V12)B在ZB-2區(qū)冷凝，生成冷凝物，并將冷凝熱傳至ZB-4區(qū)內(nèi)的高溫除熱媒體;
(f)高濃度吸收液及冷凝物(水)，在熱交換器53中與低濃度吸收液熱交換后，分別被儲存于儲存器54及55。高濃度吸收液及水經(jīng)泵57，58分別被打進ZA-2區(qū)及ZA-1區(qū)。
圖15a及15b所示的系統(tǒng)，可用于車輛的空調(diào)。在此，可用引擎所排放的廢熱，當(dāng)做高溫?zé)嵩疵襟w使用。此系統(tǒng)亦可用于房間的空調(diào)。在此，可用燃料的燃燒或電力，以供應(yīng)高溫?zé)嵩疵襟w。
圖16系說明另一型EA-RC盤。此盤除原有的各區(qū)外尚包含熱交換53a，53b，及高濃度的吸收液及水的儲存器54，55。此盤的用法與圖15a及15b所說明的EA-RC盤相同。圖17說明再另一型EA-RC盤。在此盤中，B-隔間置于A-隔間的上面，而熱交換器及儲存器置于B-隔間及A-隔間的中間。
本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)及儲冷系統(tǒng)，其特點及優(yōu)點整理如下1.特點(a)立即提高熱質(zhì)而避免使用冷水回路，(b)使用水及吸收液作為媒體，(c)引進單元化而密閉的E-A，R-C，EA-RC盤，(d)引進單元化而密閉的E-A及R-C熱管組。
2.優(yōu)點(a)因立即提高熱質(zhì)，溫度提升度會大幅降低，(b)因溫度提升度的降低，吸收液中的溶質(zhì)濃度可大幅降低，并可使用如氯化鈣等普通鹽類做為溶質(zhì)，(c)儲存高濃度吸收液及水，以達到(高自由能狀態(tài))儲冷的效果，(d)吸收液稀釋的自由能的下降，可提供立即提高熱質(zhì)的原動力，(e)因使用水及吸收液做為媒體而不再使用氟利昂，因此不引起臭氧層的破壞問題，(f)EA，RC，EA-RC盤及熱管組密閉而可批量生產(chǎn)，使得操作可靠且降低設(shè)備費，(g)單位質(zhì)量的媒體所提供的空調(diào)容量高。
權(quán)利要求
1.一種立即提高熱質(zhì)的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，其在第一溫度自第一流體取熱，在比第一溫度高的第二溫度將熱排放于第二流體，且被調(diào)溫的空氣為上述兩流體中之一，此系統(tǒng)包括含有一個或一個以上的空氣處理器的第一分系統(tǒng)(稱為A-型分系統(tǒng))，每一空氣處理器含有下列各區(qū)的處理區(qū)(稱為A-型處理區(qū))(a)由A-型傳熱壁所包圍的A-型隔間；(b)在A-型隔間內(nèi)的蒸發(fā)區(qū)(A-1區(qū))，吸收區(qū)(A-2區(qū))及蒸氣通道；(c)在A-型隔間外面而經(jīng)A-型傳熱壁的一部分與A-1區(qū)具有傳熱關(guān)系的第一熱互相作用區(qū)(A-3區(qū))；(d)在A-型隔間外面而經(jīng)A-型傳熱壁的第二部分與A-2區(qū)具有傳熱關(guān)系的第二熱互相作用區(qū)(A-4區(qū))，當(dāng)進行下列步驟時(a)將水引進A-1區(qū)，(b)將第一吸收液引進A-2區(qū)，(c)將第一流體引進A-3區(qū)，及(d)將第二流體引進A-4區(qū)，產(chǎn)生下列步驟(a)熱自A-3區(qū)傳至A-1區(qū)，使A-3區(qū)內(nèi)的第一流體冷卻并使A-1區(qū)的水蒸發(fā)，生成第一水蒸氣；(b)第一水蒸氣自A-1區(qū)經(jīng)蒸氣通道流至A-2區(qū)而被吸收液所吸收，釋放吸收熱并生成稀釋的第二吸收液；(c)熱自A-2區(qū)傳至A-4區(qū)，加熱A-4區(qū)內(nèi)的第二流體。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該第一流體被空調(diào)空氣所冷卻，而第二流體是室外空氣或水。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該第二流體被空調(diào)空氣所加熱，而第一流體是室外空氣或水。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，它還包括將第二吸收液濃縮。而再生第一吸收液及水的第二分系統(tǒng)(稱為B-型分系統(tǒng))，及將第一吸收液及水輸進第一分系統(tǒng)，且將第二吸收液自第一分系統(tǒng)送出的第三分系統(tǒng)(稱為C-型分系統(tǒng))。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，它還包括儲存水，第一吸收液及第二吸收液的儲存器的第四分系統(tǒng)(亦稱為D-型分系統(tǒng))，把在第一時段中在第一分系統(tǒng)所生成的第二吸收液，在第二時段中在第二分系統(tǒng)內(nèi)濃縮。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，第二時段的至少一部分是在下午800至次日上午800時的非用電高峰時段中的至少一部分。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，引進A-1區(qū)的水形成落下液膜，而引進A-2區(qū)的吸收液則形成另一落下液膜。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，它還包括排放于A-3區(qū)的傳熱鰭片組。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括排放于A-4區(qū)的傳熱鰭片組。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，A-型的傳熱壁形成A-型盤，而此盤具有厚度方向的第一尺寸，寬度方向的第二尺寸及高度方向的第三尺寸，且具有下列特征(a)第一尺寸為5公分或其以下;(b)A-1區(qū)及A-2區(qū)在盤內(nèi)部;(c)A-3區(qū)及A-4區(qū)在盤外面。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，該A-型盤的第一尺寸為3公分或其以下。
12.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括置于A-3區(qū)內(nèi)的傳熱鰭片組。
13.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括置于A-4區(qū)的傳熱鰭片組。
14.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，第二分區(qū)(亦稱為B-型分區(qū))包含一個或多個B-型處理區(qū)，而各B-型處理區(qū)包括(a)由B-型傳熱壁所包圍的B-型隔間;(b)在B-型隔間內(nèi)的濃縮或再生區(qū)(B-1區(qū))，冷凝區(qū)(B-2區(qū))及蒸氣通道;(c)在B-型隔間外而與B-1區(qū)經(jīng)B-型傳熱壁的一部分具有傳熱關(guān)系的熱源區(qū)(B-3區(qū));(d)在B-型隔間外而與B-2區(qū)經(jīng)B-型傳熱壁的第二部分具有傳熱關(guān)系的放熱區(qū)(B-4區(qū));在進行下列步驟時(a)將第二吸收液引進B-1區(qū);(b)將熱源媒體引進B-3區(qū);(c)將除熱媒體引進B-4區(qū)，產(chǎn)生下列操作(a)熱自B-3區(qū)傳至B-1區(qū)，使水自吸收液蒸發(fā)，以生成第二水蒸氣并濃縮該吸收液;(b)第二水蒸氣自B-1區(qū)流至B-2區(qū)而冷凝，以釋放冷凝熱且生成冷凝物;(c)熱自B-2區(qū)傳至B-4區(qū)，以加熱除熱媒體。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，各B-型傳熱壁形成B-型盤，此盤具有厚度方向的第一尺寸，寬度方向的第二尺寸，及高度方向的第三尺寸，且具有下列特征(a)第一尺寸為5公分或其以下;(b)B-1區(qū)及B-2區(qū)在盤內(nèi);(c)B-3區(qū)及B-4區(qū)在盤外。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，該B-型盤的第一尺寸為3公分或其以下。
17.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，該B-1區(qū)內(nèi)的吸收液形成落下液膜。
18.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括B-3區(qū)內(nèi)的傳熱鰭片組。
19.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括B-4區(qū)內(nèi)的傳熱鰭片組。
20.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，A-型傳熱壁形成管狀導(dǎo)管。
21.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，管狀導(dǎo)管是圓筒型導(dǎo)管，其口徑在3公分以下。
22.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，A-3區(qū)內(nèi)含有鰭片組。
23.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，在A-4區(qū)中含有鰭片組。
24.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一分系統(tǒng)及第二分系統(tǒng)被合并形成AB型合并分系統(tǒng)，含有一個或多個AB型處理區(qū)，且各AB型處理區(qū)包含(a)由AB型傳熱壁所包圍的AB型隔間(b)AB隔間的A-型隔間，B-型隔間及AB型隔間的AB型分離器;(c)在A-型隔間內(nèi)的蒸發(fā)區(qū)(A-1區(qū))，吸收區(qū)(A-2區(qū))，及兩區(qū)間的蒸氣通道;(d)在A-型隔間外而與A-1區(qū)有熱交換關(guān)系的第一熱互相作用區(qū)(A-3區(qū))及與A-2區(qū)有熱交換關(guān)系的第二熱互相作用區(qū)(A-4區(qū));(e)在B-型隔間內(nèi)的濃縮區(qū)(B-1區(qū))，冷凝區(qū)(B-2區(qū))，及兩區(qū)間的蒸氣通道;(f)在B-型隔間外的與B-1區(qū)有熱交換關(guān)系的熱源區(qū)(B-3區(qū))及與B-2區(qū)有熱交換關(guān)系的排熱區(qū)(B-4區(qū));在進行下列步驟時(a)將水引進A-1區(qū);(b)將第一吸收液引進A-2區(qū);(c)將第一流體引進A-3區(qū);(d)將第二流體引進A-4區(qū);(e)將第二吸收液引進B-1區(qū);(f)將熱源媒體引進B-3區(qū);(g)將排熱媒體引進B-4區(qū);產(chǎn)生下列操作(a)熱自A-3區(qū)中的第一流體傳至A-1區(qū)中的水，使水蒸發(fā)，生成第一蒸氣并冷卻第一流體;(b)第一蒸氣被A-2區(qū)的吸收液所吸收而生成第二吸收液，并將吸收熱傳至A-4區(qū)中的第二流體;(c)熱由B-3區(qū)中的熱源媒體傳至B-1區(qū)內(nèi)的吸收液，使水蒸發(fā)，生成第二水蒸氣及第二吸收液;(d)第二水蒸氣在B-4區(qū)冷凝而將冷凝熱排放給B-4區(qū)中的除熱媒體。
25.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于，(a)A-3區(qū)，(b)A-4區(qū)，(c)B-3區(qū)，及(d)B-4區(qū)中的一個以上的區(qū)內(nèi)，設(shè)有傳熱鰭片組。
26.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括設(shè)于A-1區(qū)，A-2區(qū)及B-1區(qū)內(nèi)的噴霧裝置，以生成液膜。
27.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于，AB型傳熱壁形成AB型盤，此盤具有厚度方向的第一尺寸，寬度方向的第二尺寸及高度方向的第三尺寸且具有下列特征(a)第一尺寸為5公分或其以下(b)A-1區(qū)，A-2區(qū)，B-1區(qū)及B-2區(qū)均在盤的內(nèi)部;(c)A-3區(qū)，A-4區(qū)，B-3區(qū)及B-4區(qū)均在盤的外部。
28.如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其特征在于，該AB型盤為3公分或其以下。
29.如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其特征在于，AB型盤包含熱交換器及媒體儲存器于盤內(nèi)。
30.如權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，A-型隔間及B-隔間設(shè)置成于水平方向相鄰接，而熱交換器及媒體儲存器均設(shè)置于A-隔間及B-隔間的上方。
31.如權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，B-隔間設(shè)置于A-隔間的上方，而熱交換器及媒體儲存器被設(shè)置于B-隔間與A-隔間的中間。
32.一種冷卻或加熱空氣的立即提高熱質(zhì)的方法，在第一溫度自第一流體取熱，而在比第一溫度高的第二溫度放熱于第二流體，且兩流體之一為需調(diào)溫的空氣，在含有一個或多個空氣處理器的第一分系統(tǒng)(亦稱為A-型分系統(tǒng))，且每一空氣處理器具有A型處理區(qū)而A型處理區(qū)包括(a)由A型傳熱壁所包圍的A型隔間;(b)在A型隔間內(nèi)的蒸發(fā)區(qū)(A-1區(qū))，吸收區(qū)(A-2區(qū))及蒸氣通道;(c)在A型隔間外且與A-1區(qū)有熱交換關(guān)系的第一熱互相作用區(qū)(A-3區(qū));(d)在A型隔間外且與A-2區(qū)有熱交換關(guān)系的第二熱互相作用區(qū)(A-4區(qū))進行下列步驟時(a)第1步驟將水引進A-1區(qū);(b)第2步驟將第一吸收液引進A-2區(qū);(c)第3步驟將第一流體引進A-3區(qū);(d)第4步驟將第二流體引進A-4區(qū);產(chǎn)生下列步驟(e)第5步驟熱自A-3區(qū)傳至A-1區(qū)，使第一流體冷卻并使水蒸發(fā)而生成第一蒸氣;(f)第6步驟第一水蒸氣自A-1區(qū)流至A-2區(qū)而被吸收液所吸收而生成被稀釋的第二吸收液并釋放吸收熱;(g)第7步驟熱自A-2區(qū)傳至A-4區(qū)，以將第二流體加熱。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，第一流體為需空調(diào)的空氣，被冷卻，第二流體是室外空氣或水。
34.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，第二流體是需空調(diào)的空氣，被加熱，第一流體是室外空氣或水。
35.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，該系統(tǒng)還包括再生吸收液的第二分系統(tǒng)及輸送媒體的第三分系統(tǒng)，該方法再包括下列操作步驟(h)第8步驟在第二分系統(tǒng)中將第二吸收液分離而生成水及第一吸收液;(i)第9步驟將水及第一吸收液自第二分系統(tǒng)輸進第一分系統(tǒng)并將第二吸收液自第一分系統(tǒng)輸進第二分系統(tǒng)。
36.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，該系統(tǒng)還包括再生吸收液的第二分系統(tǒng)，輸送媒體的第三分系統(tǒng)及含有第一流體儲存區(qū)，第二流體儲存區(qū)及第三流體儲存區(qū)的第四分系統(tǒng)，所述方法還包括下列步驟(h)第8步驟將第二吸收液自第一分系統(tǒng)經(jīng)由第三分系統(tǒng)輸進第四分系統(tǒng)中的第一流體儲存區(qū);(i)第9步驟將第二吸收液自第四分系統(tǒng)中的第一流體儲存區(qū)經(jīng)由第三分系統(tǒng)輸進第二分系統(tǒng);(j)第10步驟在第二分系統(tǒng)中，將第二吸收液分離以生成第一吸收液及水;(k)第11步驟將在第10步驟生成的水及第一吸收液，分別輸進第四分系統(tǒng)中的第二流體儲存區(qū)及第三流體儲存區(qū);第1步驟及第2步驟是將水及第一吸收液自第四分系統(tǒng)中的第二及第三流體儲存區(qū)引進第一分系統(tǒng)而進行的。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，第1、2、3、4、5、6、7、8等步驟在第一時段進行，而第9、10、11步驟在第二時段進行。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，第二時段的至少一部分在非用電高峰時段，而該時段為下午800至次日上午800。
39.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，引進A-1區(qū)的水形成落下液膜，而引進A-2區(qū)的吸收液形成另一落下液膜。
40.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，第5步驟包括將熱傳經(jīng)A-3區(qū)內(nèi)的傳熱鰭片組。
41.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，第7步驟包括將熱傳經(jīng)A-4區(qū)內(nèi)的傳熱鰭片。
42.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，各A-型傳熱壁形成A-型操作盤，此盤具有厚度方向的第一尺寸，寬度方向的第二尺寸及高度方向的第三尺寸，且具有下列特征(a)第一尺寸為3公分或其以下;(b)A-1區(qū)及A-2區(qū)在盤內(nèi)部;(c)A-3區(qū)及A-4區(qū)在盤外部。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，第5步驟包含將熱傳經(jīng)A-3區(qū)內(nèi)的傳熱鰭片組。
44.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，第7步驟包含將熱傳經(jīng)A-4區(qū)內(nèi)的傳熱鰭片組。
45.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，A-型傳熱壁形成管狀導(dǎo)管。
46.如權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于，管狀導(dǎo)管是圓筒型導(dǎo)管，其口徑在3公分以下。
47.如權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于，在A-3區(qū)中含有鰭片組。
48.如權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于，A-4區(qū)中含有鰭片組。
全文摘要
本發(fā)明的立即提高熱質(zhì)的空調(diào)系統(tǒng)(依華系統(tǒng))，使用立即提高熱質(zhì)的吸收式空氣處理器(依華空氣處理器)。在此系統(tǒng)中，由一般鹽及水組成的吸收液，循環(huán)于依華空氣處理器，自第一空氣或水取熱，將熱質(zhì)立即提高后排放于第二空氣。在操作中并不生成中間冷水。依華空氣處理器具有單元化的蒸發(fā)-吸收盤(E—A盤)或蒸發(fā)-吸收熱管組(E-A熱管組)及兩套熱傳鰭片組。E—A盤及熱管組具有由二片傳熱壁所包圍的隔間，隔間內(nèi)有蒸發(fā)區(qū)及吸收區(qū)，經(jīng)該兩套傳熱鰭片組分別與蒸發(fā)區(qū)及吸收區(qū)建立傳熱關(guān)系。依華系統(tǒng)可用于建筑物及車輛的空氣調(diào)節(jié)。
文檔編號F24F5/00GK1080385SQ9310257
公開日1994年1月5日 申請日期1993年3月9日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月9日
發(fā)明者鄭建炎 申請人:鄭建炎