JP2020106265A - Split dehumidification system with secondary evaporator coil and condenser coil - Google Patents
Split dehumidification system with secondary evaporator coil and condenser coil Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020106265A JP2020106265A JP2019235376A JP2019235376A JP2020106265A JP 2020106265 A JP2020106265 A JP 2020106265A JP 2019235376 A JP2019235376 A JP 2019235376A JP 2019235376 A JP2019235376 A JP 2019235376A JP 2020106265 A JP2020106265 A JP 2020106265A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- flow
- primary
- evaporator
- air stream
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 title claims abstract description 135
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 328
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 56
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 38
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 35
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 282
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 11
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 3
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 3
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
- F24F3/1405—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification in which the humidity of the air is exclusively affected by contact with the evaporator of a closed-circuit cooling system or heat pump circuit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
- F25B41/31—Expansion valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
- F24F2003/144—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by dehumidification only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
- F24F2003/144—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by dehumidification only
- F24F2003/1446—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by dehumidification only by condensing
- F24F2003/1452—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by dehumidification only by condensing heat extracted from the humid air for condensing is returned to the dried air
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Central Air Conditioning (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
Abstract
Description
(関連出願の相互参照)
本出願は、“DHUMIDIFIER WITH SECONDARY EVAPORATOR AND CONDENSER COILS”と題する、Dwaine Walter Tuckerらにより2017年3月16日に出願された米国非仮出願第15/460,772号に対する優先権を主張する一部継続出願であり、その全体が引用により本明細書に組み込まれている。
(Cross-reference of related applications)
This application is a continuation-in-part application claiming priority to US Nonprovisional Application No. 15/460,772 filed on March 16, 2017 by Dwaine Walter Tucker et al., entitled "DHUMIDIFIER WITH SECONDARY EVAPORATOR AND CONDENSER COILS". , Which is incorporated herein by reference in its entirety.
本発明は、概して、除湿に関し、より詳細には、二次エバポレータおよびコンデンサコイルを備える除湿機に関する。 The present invention relates generally to dehumidification, and more particularly to dehumidifiers that include a secondary evaporator and condenser coil.
ある状況では、構造(structure)内の空気の湿度を減らすことが望ましい。例えば、火災および洪水復旧用途においては、損傷した構造の領域から水を迅速に除去することが望ましい場合がある。これを実現するために、1つまたは複数のポータブル除湿機が、乾燥空気を水の損傷を受けた領域に向けるために、構造内に設置されることがある。しかし、現在の除湿機は、様々な点で非効率的であることが証明されている。 In some situations it is desirable to reduce the humidity of the air in the structure. For example, in fire and flood recovery applications, it may be desirable to quickly remove water from areas of damaged structure. To achieve this, one or more portable dehumidifiers may be installed in the structure to direct dry air to the damaged area of the water. However, current dehumidifiers have proven inefficient in many respects.
本開示の実施形態によれば、従来のシステムに関連する欠点および問題は、軽減または除去され得る。 According to embodiments of the present disclosure, the drawbacks and problems associated with conventional systems may be reduced or eliminated.
特定の実施形態では、除湿システムは、コンプレッサ、一次エバポレータ、一次コンデンサ、二次エバポレータ、および二次コンデンサを含む。二次エバポレータは、吸入空気流(inlet airflow)を受け、第1の空気流を一次エバポレータに排出する(outputs)。一次エバポレータは、第1の空気流を受け、第2の空気流を二次コンデンサに排出する。二次コンデンサは、第2の空気流を受け、第3の空気流を一次コンデンサに排出する。一次コンデンサは、第3の空気流を受け、除湿された空気流を排出する。コンプレッサは、一次エバポレータから低温、低圧の冷媒蒸気の流れを受け、高温、高圧の冷媒蒸気の流れを一次コンデンサに供給する。 In certain embodiments, the dehumidification system includes a compressor, a primary evaporator, a primary condenser, a secondary evaporator, and a secondary condenser. The secondary evaporator receives an inlet airflow and outputs a first airflow to the primary evaporator. The primary evaporator receives the first air stream and discharges the second air stream to the secondary condenser. The secondary condenser receives the second air stream and discharges the third air stream to the primary condenser. The primary condenser receives the third air stream and discharges the dehumidified air stream. The compressor receives a low-temperature, low-pressure refrigerant vapor flow from the primary evaporator and supplies a high-temperature, high-pressure refrigerant vapor flow to the primary condenser.
本開示の特定の実施形態は、1つまたは複数の技術的利点を提供し得る。例えば、特定の実施形態は、閉冷却(closed refrigeration)ループを利用する2つのエバポレータ、2つのコンデンサ、および2つの計量(metering)装置を含む。この構成は、システム内の冷媒の一部を1冷却サイクル内で2回蒸発させるとともに凝縮させ、それによって、コンプレッサに追加の電力を加えることなく、典型的なシステムに対してコンプレッサ容量を増加させる。これは、使用電力キロワット当たりより多くの除湿を提供することにより、システムの全体効率を向上させる。低い湿度の排出空気流は、増大した乾燥能力を可能にし、これは、特定の用途(例えば、火災および洪水修復)において有益であり得る。 Certain embodiments of the present disclosure may provide one or more technical advantages. For example, certain embodiments include two evaporators, two condensers, and two metering devices that utilize a closed refrigeration loop. This configuration causes some of the refrigerant in the system to evaporate and condense twice in one cooling cycle, thereby increasing the compressor capacity for a typical system without adding additional power to the compressor. .. This improves the overall efficiency of the system by providing more dehumidification per kilowatt of power used. The low humidity exhaust airflow allows for increased drying capacity, which may be beneficial in certain applications, such as fire and flood remediation.
本開示の特定の実施形態は、上記の利点のいくつかを含む、すべてを含む、または全く含まないことがある。1つまたは複数の他の技術的利点が、図、説明、および本明細書に含まれる特許請求の範囲から当業者には容易に明らかになり得る。 Particular embodiments of the present disclosure may include some, all, or none of the above advantages. One or more other technical advantages may be readily apparent to one skilled in the art from the figures, description, and claims included herein.
本発明ならびにその特徴および利点のより完全な理解を提供するために、添付の図面と併せて以下の説明を参照する。 To provide a more complete understanding of the present invention and its features and advantages, reference is made to the following description in conjunction with the accompanying drawings.
ある状況では、構造内の空気の湿度を減らすことが望ましい。例えば、火災および洪水復旧用途においては、構造内に1つ又は複数のポータブル除湿ユニットを配置することにより、損傷した構造から水を除去することが望ましい。もう1つの例として、高い湿度レベルの天候を経験するエリア、または湿度レベルが低いことが要求される建物(例えば、図書館)では、中央空調システム内に除湿ユニットを設置することが望ましい。さらに、いくつかの商業的用途では、所望の湿度レベルを維持することが必要であり得る。しかし、現在の除湿機では、様々な点で不十分あるいは非効率であることが証明されている。 In some situations it is desirable to reduce the humidity of the air in the structure. For example, in fire and flood recovery applications, it is desirable to remove water from a damaged structure by placing one or more portable dehumidification units within the structure. As another example, in areas that experience high humidity levels of weather, or in buildings where low humidity levels are required (eg, libraries), it may be desirable to install a dehumidification unit within the central air conditioning system. Moreover, in some commercial applications it may be necessary to maintain the desired humidity level. However, current dehumidifiers have proven to be inadequate or inefficient in many respects.
現在の除湿システムでの非効率性および他の問題に対処するために、開示された実施形態は、二次エバポレータおよび二次コンデンサを含む除湿システムを提供し、これは、多段システム内の冷媒の一部を1冷却サイクルにおいて二回蒸発および凝縮させる。これは、コンプレッサにさらなる電力を追加することなく典型的なシステムに対してコンプレッサ能力を増加させる。これにより、使用電力のキロワット当たりのより多くの除湿を提供することにより、システムの全体の効率が向上する。 To address the inefficiencies and other issues in current dehumidification systems, the disclosed embodiments provide a dehumidification system that includes a secondary evaporator and a secondary condenser, which provides a Part is evaporated and condensed twice in one cooling cycle. This increases compressor capacity for a typical system without adding additional power to the compressor. This improves the overall efficiency of the system by providing more dehumidification per kilowatt of power used.
図1は、特定の実施形態による、構造102に除湿空気106を供給するための例示的な除湿システム100を示す。除湿システム100は、構造102内に配置されたエバポレータシステム104を含む。構造102は、集合住宅、ホテル、オフィススペース、商業ビル、または個人の住居(例えば、家)など、建物または他の適切な密閉空間の全部または一部を含み得る。エバポレータシステム104は、構造102内から吸入空気(inlet air)101を受け、受けた吸入空気101の水分を減少させ、除湿空気106を供給して構造102に戻す。エバポレータシステム104は、図示のように、空気ダクトを介して除湿された空気106を構造102全体に分配し得る。
FIG. 1 illustrates an
概して、除湿システム100は、エバポレータシステム104が構造102の外部に配置された遠隔コンデンサシステム108に結合される分離システムである。遠隔コンデンサシステム108は、冷却サイクルの一部としての冷媒の流れを処理することによってエバポレータシステム104の機能を促進するコンデンサユニット112およびコンプレッサユニット114を含み得る。冷媒の流れは、R410a冷媒などの任意の適切な冷却材料を含み得る。特定の実施形態では、コンプレッサユニット114は、冷媒ライン116を介してエバポレータシステム104から冷媒蒸気の流れを受け得る。コンプレッサユニット114は、冷媒の流れを加圧し、それによって冷媒の温度を上昇させ得る。コンプレッサの速度は、所望の動作特性を達成するように調節され得る。コンデンサユニット112は、コンプレッサユニット114からの冷媒蒸気の加圧流を受け、冷媒の流れから構造102の外の外気への熱伝達を促進することによって加圧冷媒を冷却し得る。特定の実施形態では、遠隔コンデンサシステム108は、冷媒の流れから熱を除去するためのマイクロチャネル熱交換器などの熱交換器を利用し得る。遠隔コンデンサシステム108は、冷媒の流れを冷却するのに使用するために、外側構造102から周囲空気を吸引するファンを含み得る。特定の実施形態では、このファンの速度は、所望の動作特性を達成するように調節される。例示的なコンデンサシステムの例示的な実施形態が、例えば、(以下にさらに詳細に説明する)図7に示されている。
Generally, the
コンデンサユニット112によって冷却されて液体に凝縮された後、冷媒の流れは、冷媒ライン118を介してエバポレータシステム104へ移動する。特定の実施形態では、冷媒の流れは、冷媒の流れの圧力を低下させ、それによって冷媒の流れの温度を低下させる(後述する)膨張装置によって受けられ得る。エバポレータシステム104のエバポレータユニット(以下にさらに詳細に説明する)は、膨張装置から冷媒の流れを受け、冷媒の流れを使用して、流入する空気流を除湿し、冷却し得る。次いで、冷媒の流れは遠隔コンデンサシステム108に戻り、このサイクルを繰り返し得る。
After being cooled by the
特定の実施形態では、エバポレータシステム104は、送風機(air mover)と直列に設置され得る。送風機は、ある場所から別の場所へ空気を送風するファンを含み得る。送風機は、エバポレータシステム104から構造102の様々な部分への排出空気(outgoing air)の分配を促進し得る。送風機およびエバポレータシステム104は、空気が吸引される別個の戻り口を有し得る。特定の実施形態では、エバポレータシステム104からの排出空気は、別の構成要素(例えば、空調機)によって生成された空気と混合され、送風機によって空気ダクトを吹き通され得る。他の実施形態では、エバポレータシステム104は、冷却および除湿の両方を行うことができ、従って、従来の空調機なしで使用され得る。
In particular embodiments,
除湿システム100の特定の実施形態が図示され、主に説明されているが、本開示は、特定のニーズに従って、除湿システム100の任意の適切な実施を意図している。さらに、除湿システム100の種々の構成要素は、特定の位置に位置するように図示されているが、本開示は、特定のニーズに従って、これらの構成要素が任意の適切な位置に位置することを意図している。
Although particular embodiments of
図2は、本開示の特定の実施形態による、構造102内の空気の湿度を低下させるための例示のポータブル除湿システム200を示している。除湿システム200は、除湿空気106を、除湿を必要とする領域(例えば、水損領域)に向けるために、構造102内の任意の場所に配置され得る。概して、除湿システム200は、吸入空気流101を受け、吸入空気流101から水を除去し、除湿空気106を放出して構造102に戻す。特定の実施形態では、構造102は、(例えば、洪水または火災の結果として)水による損傷を受けた空間を含む。水による損傷を受けた構造102を復元するために、1つまたは複数の除湿システム200が、構造102内の空気の湿度を素早く減少させ、水による損傷を受けた構造102の部分を乾燥させるために構造102内に戦略的に配置され得る。
FIG. 2 illustrates an exemplary
ポータブル除湿システム200の特定の実施が図示され、主に説明されているが、本開示は、特定のニーズに従って、ポータブル除湿システム200の任意の適切な実施を意図している。さらに、ポータブル除湿システム200の様々な構成要素が構造102内の特定の位置に位置するものとして図示されているが、本開示は、特定のニーズに従って、これらの構成要素が任意の適切な位置に位置することを意図している。
Although a particular implementation of the
図3および図4は、構造102内の空気の湿度を低下させるために図1および図2の除湿システム100およびポータブル除湿システム200によって使用され得る例示の除湿システム300を示す。除湿システム300は、一次エバポレータ310、一次コンデンサ330、二次エバポレータ340、二次コンデンサ320、コンプレッサ360、一次計量装置380、二次計量装置390、およびファン370を含む。いくつかの実施形態では、除湿システム300は、追加的に、サブクーリングコイル(sub-cooling coil)350を含み得る。特定の実施形態では、サブクーリングコイル350および一次コンデンサ330は単一のコイルに統合される(combined into)。冷媒305の流れは、図示のように、除湿システム300を通って循環される。概して、除湿システム300は、吸入空気流101を受け、吸入空気流101から水を除去し、除湿空気106を排出する。水は、冷媒305の流れの冷却サイクルを使用して吸入空気101から除去される。しかし、二次エバポレータ340および二次コンデンサ320を含むことによって、除湿システム300は少なくとも冷媒305の流れの一部を単一の冷却サイクル内で2回蒸発および凝縮させる。これは、コンプレッサに追加の電力を加えることなく、典型的なシステムに対して冷却能力を増加させ、それによって、システムの全体的な除湿効率を増加させる。
3 and 4 show an
概して、除湿システム300は、二次エバポレータ340の飽和温度を二次コンデンサ320の飽和温度に合わせようと試みる。二次エバポレータ340および二次コンデンサ320の飽和温度は、概して、(吸入空気101の温度+第2の空気流315の温度)/2の式に従って制御される。二次エバポレータ340の飽和温度は吸入空気101より低いので、蒸発は二次エバポレータ340で起こる。二次コンデンサ320の飽和温度は、第2の空気流315よりも高いので、凝縮が二次コンデンサ320で起こる。二次エバポレータ340で蒸発する冷媒305の量は、二次コンデンサ320で凝縮する量と実質的に等しい。一次エバポレータ310は、二次計量装置390から冷媒305の流れを受け、冷媒305の流れをコンプレッサ360へ排出する。一次エバポレータ310は、任意のタイプのコイル(例えば、フィンチューブ(fin tube)、マイクロチャネルなど)であり得る。一次エバポレータ310は、二次エバポレータ340から第1の空気流345を受け、第2の空気流315を二次コンデンサ320に排出する。第2の空気流315は、概して、第1の空気流345より低い温度である。入ってくる第1の空気流345を冷却するために、一次エバポレータ310は、第1の空気流345からの熱を冷媒305の流れに伝達し、それによって冷媒305の流れを少なくとも部分的に液体から気体に蒸発させる。第1の空気流345から冷媒305の流れへのこの熱の伝達はまた、第1の空気流345から水を除去する。
Generally, the
二次コンデンサ320は、二次エバポレータ340からの冷媒305の流れを受け、二次計量装置390へ冷媒305の流れを排出する。二次コンデンサ320は、任意のタイプのコイル(例えば、フィンチューブ、マイクロチャネルなど)であり得る。二次コンデンサ320は、一次エバポレータ310からの第2の空気流315を受け、第3の空気流325を排出する。第3の空気流325は、概して、第2の空気流315よりも暖かく、乾燥している(すなわち、露点は同じであるが相対湿度は低い)。二次コンデンサ320は、冷媒305の流れから第2の空気流315へ熱を移送することによって第3の空気流325を生成し、それによって冷媒305の流れを少なくとも部分的に気体から液体に凝縮させる。
一次コンデンサ330は、コンプレッサ360からの冷媒305の流れを受け、一次計量装置380またはサブクーリングコイル350のいずれかへ冷媒305の流れを排出する。一次コンデンサ330は、任意のタイプのコイル(例えば、フィンチューブ、マイクロチャネル等)であり得る。一次コンデンサ330は、第3の空気流325または第4の空気流355のいずれかを受け、除湿空気106を排出する。除湿空気106は、概して、第3の空気流325および第4の空気流355よりも温かく、乾燥している(すなわち、より低い相対湿度を有する)。一次コンデンサ330は、冷媒305の流れから熱を伝達することによって除湿空気106を生成し、それによって冷媒305の流れを少なくとも部分的に気体から液体に凝縮させる。いくつかの実施形態において、一次コンデンサ330は、冷媒305の流れを液体に完全に凝縮する(すなわち、100%液体)。他の実施形態では、一次コンデンサ330は、冷媒305の流れを液体に部分的に凝縮する(すなわち、100%未満の液体)。特定の実施形態では、図4に示すように、一次コンデンサ330の一部は、気流101に加えて別個の空気流を受ける。例えば、図4の一次コンデンサ330の最右端は、二次エバポレータ340、一次エバポレータ310、二次コンデンサ320、およびサブクーリングコイル350の右端を越えて延びているまたはオーバーハングしている(overhangs)。一次コンデンサ330のこのオーバーハングしている部分は、追加の別個の空気流を受け得る。
二次エバポレータ340は、一次計量装置380からの冷媒305の流れを受け、二次コンデンサ320に冷媒305の流れを排出する。二次エバポレータ340は、任意のタイプのコイル(例えば、フィンチューブ、マイクロチャネルなど)であり得る。二次エバポレータ340は、吸入空気101を受け、第1の空気流345を一次エバポレータ310に排出する。第1の空気流345は、概して、吸入空気101よりも低温である。入ってくる吸入空気101を冷却するために、二次エバポレータ340は吸入空気101から冷媒305の流れに熱を伝達し、それによって冷媒305の流れを少なくとも部分的に液体から気体に蒸発させる。
除湿システム300のオプションの構成要素であるサブクーリングコイル350は、液体冷媒305が一次コンデンサ330を出る際に、それをサブクールする(sub-cools)。これは、次に、一次計量装置380に、それがサブクーリングコイル350に入る前より30度(またはそれ以上)まで冷却される液体冷媒を供給する。例えば、サブクーリングコイル350に入る冷媒305の流れが340psig/105°F/60%蒸気である場合、冷媒305の流れは、それがサブクーリングコイル350を出るとき、340psig/80°F/0%蒸気であり得る。サブクールされた冷媒(sub-cooled refrigerant)305は、より大きい熱エンタルピー係数並びにより大きい密度を有し、その結果、冷媒305の流れの蒸発サイクルのサイクル時間および頻度が減少する。これは、除湿システム300のより高い効率およびより少ないエネルギ使用をもたらす。除湿システム300の実施形態は、サブクーリングコイル350を含んでも含まなくてもよい。例えば、マイクロチャネルコンデンサ330または320を有するポータブル除湿システム200内で利用される除湿システム300の実施形態は、サブクーリングコイル350を含み得る、一方、別のタイプのコンデンサ330または320を利用する除湿システム300の実施形態は、サブクーリングコイル350を含まなくてもよい。別の例として、除湿システム100などの分離システム内で利用される除湿システム300は、サブクーリングコイル350を含まなくてもよい。
An optional component of
コンプレッサ360は、冷媒305の流れを加圧し、それによって冷媒305の温度を上昇させる。例えば、コンプレッサ360に入る冷媒305の流れが128psig/52°F/100%蒸気である場合、冷媒305の流れは、コンプレッサ360を出る際に340psig/150°F/100%蒸気であり得る。コンプレッサ360は、一次エバポレータ310からの冷媒305の流れを受け、一次コンデンサ330に加圧された冷媒305の流れを供給する。
ファン370は、吸入空気101を除湿システム300内に、そして二次エバポレータ340、一次エバポレータ310、二次コンデンサ320、サブクーリングコイル350、および一次コンデンサ330を通って吸引するように動作可能な任意の適切な構成要素を含み得る。ファン370は、任意のタイプの送風機(例えば、軸方向ファン、前方傾斜羽根車(forward inclined impeller)、後方傾斜羽根車(backward inclined impeller)等)であり得る。例えば、ファン370は、図3に示すように、一次コンデンサ330に隣接して配置された後方傾斜羽根車であり得る。ファン370は、一次コンデンサ330に隣接して配置されているとして図3に示されているが、ファン370は、除湿システム300の空気流路に沿った任意の位置に配置され得ることが理解されるべきである。例えば、ファン370は、空気流101、345、315、325、355、または106のいずれか1つの空気流路内に配置され得る。さらに、除湿システム300は、これらの空気流路のうちの任意の1つまたは複数内に配置された1つまたは複数の追加ファンを含み得る。一次計量装置380および二次計量装置390は、任意の適切なタイプの計量/膨張装置である。いくつかの実施形態では、一次計量装置380は、サーモスタット膨張弁(thermostatic expansion valve)(TXV)であり、二次計量装置390は、固定オリフィス装置である(またはその逆である)。特定の実施形態では、計量装置380および390は、冷媒305の流れから圧力を除去し、エバポレータ310および340内における液体から蒸気への膨張または状態の変化を可能にする。計量装置380および390に流入する高圧液体(またはほとんどが液体の)冷媒は、計量装置380および390を出る液体冷媒305よりも高い温度にある。例えば、一次計量装置380に入る冷媒305の流れが340psig/80°F/0%蒸気である場合、冷媒305の流れは、一次計量装置380を出るときに196psig/68°F/5%蒸気であり得る。別の例として、二次計量装置390に入る冷媒305の流れが196psig/68°F/4%蒸気である場合、冷媒305の流れは、二次計量装置390を出るときに128psig/44°F/14%蒸気であり得る。
冷媒305は、R410aなどの任意の適切な冷媒であり得る。概して、除湿システム300は、コンプレッサ360から、一次コンデンサ330、(オプションで)サブクーリングコイル350、一次計量装置380、二次エバポレータ340、二次コンデンサ320、二次計量装置390、および一次エバポレータ310を通過する冷媒305の閉冷却ループ(closed refrigeration loop)を利用する。コンプレッサ360は、冷媒305の流れを加圧し、それによって冷媒305の温度を上昇させる。任意の適当な熱交換器を含み得る一次コンデンサ330および二次コンデンサ320は、冷媒305の流れからそれらを通過するそれぞれの空気流(すなわち、第4の空気流355および第2の空気流315)への熱伝達を促進することによって、冷媒305の加圧された流れを冷却する。一次および二次コンデンサ330および320を出る冷却された冷媒305の流れは、冷媒305の流れの圧力を減少させるように動作可能なそれぞれの膨張装置(すなわち、一次計量装置380および二次計量装置390)に入ることができ、それによって冷媒305の流れの温度を減少させる。任意の適切な熱交換器を含み得る一次エバポレータ310および二次エバポレータ340は、二次計量装置390および一次計量装置380それぞれから冷媒305の流れを受ける。一次エバポレータ310および二次エバポレータ340は、それらを通過するそれぞれの気流(すなわち、吸入空気101および第1の空気流345)から冷媒305の流れへの熱の伝達を促進する。冷媒305の流れは、一次エバポレータ310を出た後、コンプレッサ360に戻り、サイクルが繰り返される。
特定の実施形態では、上述の冷却ループは、エバポレータ310および340が寝込み状態(flooded state)で動作するように構成され得る。換言すれば、冷媒305の流れは、液体状態でエバポレータ310および340に入り得、冷媒305の流れの一部は、それがエバポレータ310および340を出るときに、依然として液体状態であり得る。従って、冷媒305の流れの相変化(熱が冷媒305の流れに伝達されるにつれて、液体から蒸気へ)が、エバポレータ310および340にわたって生じ、その結果、エバポレータ310および340全体にわたって圧力および温度がほぼ一定になる(そして、その結果、冷却能力が増大する)。除湿システム300の例示の実施形態の動作において、吸入空気101は、ファン370によって除湿システム300に吸引される。吸入空気101は、吸入空気101から二次エバポレータ340を通過する冷媒305の冷たい流れに熱が伝達される二次エバポレータ340を通過する。その結果、吸入空気101は冷却され得る。例として、吸入空気101が80°F/60%湿度の場合、二次エバポレータ340は、70°F/84%湿度で第1の空気流345を排出し得る。これにより、冷媒305の流れが、二次エバポレータ340内で部分的に蒸発し得る。例えば、二次エバポレータ340に入る冷媒305の流れが196psig/68°F/5%蒸気である場合、冷媒305の流れは、二次エバポレータ340を出るときに196psig/68°F/38%蒸気であり得る。
In certain embodiments, the cooling loop described above may be configured such that
冷却された吸入空気101は、第1の空気流345として二次エバポレータ340を離れ、一次エバポレータ310に入る。二次エバポレータ340と同様に、一次エバポレータ310は、第1の空気流345から一次エバポレータ310を通過する冷媒305の冷たい流れに熱を伝達する。その結果、第1の空気流345は、その露点温度まで、またはそれより下まで冷却され、第1の空気流345内の水分を凝縮させる(それによって、第1の空気流345の絶対湿度を減少させる)。一例として、第1の空気流345が70°F/84%湿度である場合、一次エバポレータ310は、54°F/98%湿度で第2の空気流315を排出し得る。これは、冷媒305の流れを一次エバポレータ310内で部分的または完全に蒸発させ得る。例えば、一次エバポレータ310に入る冷媒305の流れが128psig/44°F/14%蒸気である場合、冷媒305の流れは、一次エバポレータ310を出るときに128psig/52°F/100%蒸気であり得る。特定の実施形態では、第1の空気流345からの液体凝縮物(liquid condensate)は、図4に示すように、凝縮物リザーバ(condensate reservoir)に接続されたドレンパンで集められ得る。加えて、凝縮物リザーバは、収集された凝縮物を除湿システム300から(例えば、ドレンホースを介して)適切な排水または貯蔵場所へ連続的にまたは周期的な間隔で移動させる凝縮物ポンプを含み得る。
The cooled
冷却された第1の空気流345は、第2の空気流315として一次エバポレータ310を離れ、二次コンデンサ320に入る。二次コンデンサ320は、二次コンデンサ320を通過する熱い冷媒305の流れから第2の空気流315への熱伝達を促進する。これは、第2の空気流315を再加熱し、それによって、第2の空気流315の相対湿度を低下させる。例として、第2の空気流315が54°F/98%湿度である場合、二次コンデンサ320は、65°F/68%湿度で第3の空気流325を排出し得る。これは、冷媒305の流れを、二次コンデンサ320内で部分的または完全に凝縮させ得る。例えば、二次コンデンサ320に入る冷媒305の流れが196psig/68°F/38%蒸気である場合、冷媒305の流れは、二次コンデンサ320を出るときに196psig/68°F/4%蒸気であり得る。
The cooled
いくつかの実施形態では、除湿された第2の空気流315は、第3の空気流325として二次コンデンサ320を出て、一次コンデンサ330に入る。一次コンデンサ330は、一次コンデンサ330を通過する熱い冷媒305の流れから第3の空気流325への熱伝達を促進する。これは、第3の空気流325をさらに加熱し、それにより、第3の空気流325の相対湿度をさらに低下させる。例として、第3の空気流325が65°F/68%湿度である場合、二次コンデンサ320は、102°F/19%湿度で除湿空気106を排出し得る。これは、冷媒305の流れを一次コンデンサ330内で部分的または完全に凝縮させ得る。例えば、一次コンデンサ330に入る冷媒305の流れが340psig/150°F/100%蒸気である場合、冷媒305の流れは、一次コンデンサ330を出るときに340psig/105°F/60%蒸気であり得る。
In some embodiments, dehumidified
上述のように、除湿システム300のいくつかの実施形態は、二次コンデンサ320と一次コンデンサ330との間の空気流にサブクーリングコイル350を含み得る。サブクーリングコイル350は、サブクーリングコイル350を通過する熱い冷媒305の流れから第3の空気流325への熱伝達を促進する。これは、第3の空気流325をさらに加熱し、それにより、第3の空気流325の相対湿度がさらに低下させる。一例として、第3の空気流325が65°F/68%湿度である場合、サブクーリングコイル350は、81°F/37%湿度で第4の空気流355を排出し得る。これは、冷媒305の流れを冷却用サブコイル350内で部分的または完全に凝縮させ得る。例えば、サブクーリングコイル350に入る冷媒305の流れが340psig/150°F/60%蒸気である場合、冷媒305の流れは、それがサブクーリングコイル350を出るときに340psig/80°F/0%蒸気であり得る。
As mentioned above, some embodiments of the
除湿システム300のいくつかの実施形態は、1つまたは複数の場所の1つまたは複数のコンピュータシステムを含み得るコントローラを含み得る。各コンピュータシステムは、任意の適切な入力デバイス(キーパッド、タッチスクリーン、マウス、または情報を受け入れることができる他のデバイスなど)、出力デバイス、大容量記憶媒体、またはデータの受信、処理、記憶、および通信するためのその他の適切なコンポーネントを含み得る。入力デバイスおよび出力デバイスの双方は、磁気コンピュータディスク、CD-ROM、またはユーザからの入力を受けかつユーザに出力を提供するための他の適切な媒体などの固定またはリムーバブル記憶媒体を含み得る。各コンピュータシステムは、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、ネットワークコンピュータ、キオスク、無線データポート、パーソナルデータアシスタント(PDA)、これらまたは他の装置内の1つまたは複数のプロセッサ、または任意の他の適切な処理装置を含み得る。要するに、コントローラは、ソフトウェア、ファームウェア、およびハードウェアの任意の適切な組み合わせを含み得る。コントローラは、1つまたは複数の処理モジュールを追加的に含み得る。各処理モジュールは、各々、1つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、または任意の他の適切な計算装置若しくはリソースを含み得、単独でまたは除湿システム300の他の構成要素と共に機能して、本明細書に記載の機能の一部または全部を提供し得る。コントローラは、追加的にコンピュータメモリを含み得る(またはコンピュータメモリに無線または有線通信を介して通信可能に結合され得る)。メモリは、任意のメモリまたはデータベースモジュールを含み得、磁気媒体、光学媒体、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリメモリ(ROM)、リムーバブル媒体、または任意の他の適切なローカルまたはリモートメモリ構成要素を含むがこれらに限定されない揮発性または不揮発性メモリの形態を取り得る。
Some embodiments of
除湿システム300の特定の実装が、図示されるとともに主に説明されるが、本開示は、特定の必要性に応じて、除湿システム300の任意の適切な実装を企図している。さらに、除湿システム300の種々の構成要素が、特定の位置に位置し、互いに相対的に位置するものとして示されてきたが、本開示は、特定のニーズに従って、これらの構成要素が任意の適切な位置に配置されることを企図している。
Although a particular implementation of the
図5は、構造102内の空気の湿度を低減するために、図1および図2の除湿システム100およびポータブル除湿システム200によって使用され得る例示的な除湿方法500を示す。方法500は、二次エバポレータが吸入空気流を受け、第1の空気流を排出するステップ510で始まり得る。いくつかの実施形態において、二次エバポレータは、二次エバポレータ340である。いくつかの実施形態では、吸入空気流は吸入空気101であり、第1の空気流は第1の空気流345である。いくつかの実施形態では、ステップ510の二次エバポレータは、一次計量装置380のような一次計量装置から冷媒の流れを受け、二次コンデンサ320のような二次コンデンサに冷媒の流れを(変化した状態で)供給する。いくつかの実施形態では、方法500の冷媒の流れは、上述の冷媒305の流れである。
FIG. 5 illustrates an
ステップ520において、一次エバポレータは、ステップ510の第1の空気流を受け、第2の空気流を排出する。いくつかの実施形態において、一次エバポレータは、一次エバポレータ310であり、第2の空気流は、第2の空気流315である。いくつかの実施形態において、ステップ520の一次エバポレータは、二次計量装置390のような二次計量装置から冷媒の流れを受け、コンプレッサ360のようなコンプレッサに冷媒の流れを(変化した状態で)供給する。
In
ステップ530において、二次コンデンサは、ステップ520の第2の空気流を受け、第3の空気流を排出する。いくつかの実施形態において、二次コンデンサは、二次コンデンサ320であり、第3の空気流は、第3の空気流325である。いくつかの実施形態では、ステップ530の二次コンデンサは、ステップ510の二次エバポレータから冷媒の流れを受け、二次計量装置390のような二次計量装置に冷媒の流れを(変化した状態で)供給する。ステップ540において、一次コンデンサは、ステップ530の第3の空気流を受け、除湿空気流を排出する。いくつかの実施形態では、一次コンデンサは、一次コンデンサ330であり、除湿空気流は除湿空気106である。いくつかの実施形態では、ステップ540の一次コンデンサは、ステップ520のコンプレッサから冷媒の流れを受け、ステップ510の一次計量装置に冷媒の流れを(変化した状態で)供給する。代替実施形態では、ステップ540の一次コンデンサは、冷媒の流れを(変化した状態で)ステップ510の一次計量装置に供給するサブクーリングコイル350のようなサブクーリングコイルに冷媒の流れを(変化した状態で)供給する。
In
ステップ550において、コンプレッサは、ステップ520の一次エバポレータから冷媒の流れを受け、ステップ540の一次コンデンサに冷媒の流れを(変化した状態で)供給する。ステップ550の後、方法500は終了し得る。
In
特定の実施形態は、該当する場合、図5の方法500の1つまたは複数のステップを繰り返し得る。本開示は、特定の順序で生じる図5の方法の特定のステップを記載し、説明しているが、本開示は、任意の適切な順序で生じる図5の方法の任意の適切なステップを企図している。さらに、本開示は、図5の方法の特定のステップを含む構造内の空気の湿度を減らすための例示の除湿方法を記載し、説明しているが、本開示は、該当する場合、図5の方法のすべてのステップを含み得る、いくつかのステップを含み得る、またはいずれのステップも含まないことができる、任意の適切なステップを含む、構造内の空気の湿度を低減するための任意の適切な方法を企図している。さらに、本開示は、図5の方法の特定のステップを実行する特定の構成要素、装置、またはシステムを記載し、説明しているが、本開示は、図5の方法の任意の適切なステップを実行する任意の適切な構成要素、装置、またはシステムの任意の適切な組み合わせを企図している。
Certain embodiments may repeat one or more steps of
図5の例示的な方法は、図3の除湿システム300に関して上記の時に説明されているが、同じまたは類似の方法が(以下に記載される)図6の除湿システム600および800を含む、本明細書に記載の除湿システムのいずれかを用いて実施されることができることが理解されるべきである。さらに、図5の例示の方法に関して、エバポレータまたはコンデンサへの言及は、例えば、図9および10の例に関して上述したように、これらの構成要素の機能を実行するように動作可能な単一のコイルパックのエバポレータ部分またはコンデンサ部分を指すことができることが理解されるべきである。
Although the exemplary method of FIG. 5 has been described above with respect to
図6は、構造102内の空気の湿度を低減するために、図1の分離除湿システム100に従って使用され得る例示的な除湿システム600を示す。除湿システム600は、一般に屋内にある除湿ユニット602と、コンデンサシステム604(例えば、図1のコンデンサシステム108)とを含む。除湿ユニット602は、一次エバポレータ610と、二次エバポレータ640と、二次コンデンサ620と、一次計量装置680と、二次計量装置690と、第1のファン670とを含み、一方、コンデンサシステム604は、一次コンデンサ630と、コンプレッサ660と、オプションのサブクーリングコイル650と、第2のファン695とを含む。
FIG. 6 illustrates an exemplary dehumidification system 600 that may be used in accordance with the
冷媒605の流れは図示のように除湿システム600を通って循環される。概して、除湿ユニット602は、吸入空気流601を受け、吸入空気流601から水を除去し、除湿空気625を空調スペース(conditioned space)に排出する。水が流入空気601から冷媒605の流れの冷却サイクルを使用して除去される。図6のシステム600を通る冷媒605の流れは、図3の除湿システム300を通る冷媒305の流れと同様の方法で進行する。しかし、本明細書に記載されるように、システム600を通る空気流の経路は、システム300を通るものとは異なる。しかし、二次エバポレータ640および二次コンデンサ620を含むことによって、除湿システム600は、冷媒605の流れの少なくとも一部を、1回の冷却サイクルで2回蒸発および凝縮させる。これは、コンプレッサへの追加の電力を必要とせずに、典型的なシステムにわたって冷却能力を増加させ、それによって、システムの全体的な効率を増加させる。
The flow of
除湿ユニット602およびコンデンサシステム604を含むシステム600の分離構成は、冷却および除湿プロセスからの熱が、屋外または空調されていないスペース(unconditioned space)(例えば、除湿されている空間の外部)に捨てられることを可能にする。これは、除湿システム600が典型的な中央空調システムやヒートポンプの設置面積と同様の設置面積を有することを可能にする。概して、システム600から空調スペースに排出される第3の空気流625の温度は、図3のシステム300から排出される空気流106の温度と比較して、大幅に低下する。したがって、システム600の構成は、除湿空気が下がった温度で空調スペースに供給されることを可能にする。従って、システム600は、除湿機(空気を除湿する)および中央空調機(空気を冷却する)の両方の機能を実行し得る。
The separate configuration of system 600, including
概して、除湿システム600は、二次エバポレータ640の飽和温度をコンデンサ620の飽和温度に合わせようと試みる。二次エバポレータ640および二次コンデンサ620の飽和温度は、概して、(吸入空気601の温度+第2の空気流615の温度)/2の式に従って制御される。二次エバポレータ640の飽和温度は吸入空気601よりも低いので、蒸発が二次エバポレータ640で起こる。二次コンデンサ620の飽和温度は、第2の空気流615よりも高いので、凝縮が二次コンデンサ620で生じる。二次エバポレータ640内で蒸発する冷媒605の量は、二次コンデンサ620内で凝縮する量と実質的に等しい。一次エバポレータ610は、二次計量装置690から冷媒605の流れを受け、コンプレッサ660へ冷媒605の流れを排出する。一次エバポレータ610は、任意のタイプのコイル(例えば、フィンチューブ、マイクロチャネルなど)であり得る。一次エバポレータ610は、二次エバポレータ640から第1の空気流645を受け、第2の空気流615を二次コンデンサ620に排出する。第2の空気流615は、概して、第1の空気流645よりも低い温度である。入ってくる第1の空気流645を冷却するために、一次エバポレータ610は、第1の空気流645から冷媒605の流れに熱を伝達し、それによって、冷媒605の流れを少なくとも部分的に液体から気体に蒸発させる。第1の空気流645から冷媒605の流れへのこの熱の伝達はまた、第1の空気流645から水を除去する。
In general, dehumidification system 600 attempts to match the saturation temperature of
二次コンデンサ620は、二次エバポレータ640から冷媒605の流れを受け、二次計量装置690へ冷媒605の流れを排出する。二次コンデンサ620は、任意のタイプのコイル(例えば、フィンチューブ、マイクロチャネルなど)であり得る。二次コンデンサ620は、一次エバポレータ610から第2の空気流615を受け、第3の空気流625を排出する。第3の空気流625は、概して、第2の空気流615より暖かく、乾燥している(すなわち、露点は同じであるが、相対湿度は低い)。二次コンデンサ620は、冷媒605の流れから第2の空気流615に熱を伝達することによって第3の空気流625を生成し、それによって冷媒605の流れを少なくとも部分的に気体から液体に凝縮させる。上述のように、第3の空気流625は、空調スペースに排出される。他の実施形態では(例えば、図8に示されるように)、第3の空気流625は、まず、さらに相対湿度が低下した状態で空調スペースに排出される前に、サブクーリングコイル650を通過するおよび/またはサブクーリングコイル650を通り越す(pass through and/or over sub-cooling coil)。
冷媒605は、コンデンサシステム604のコンプレッサ660へ屋外または空調されていないスペースに流れる。コンプレッサ660は、冷媒605の流れを加圧し、それによって、冷媒605の温度を上昇させる。例えば、コンプレッサ660に入る冷媒605の流れが128psig/52°F/100%蒸気である場合、冷媒605の流れは、コンプレッサ660を出るときに340psig/150°F/100%蒸気であり得る。コンプレッサ660は、一次エバポレータ610から冷媒605の流れを受け、加圧された冷媒605の流れを一次コンデンサ630に供給する。
一次コンデンサ630は、コンプレッサ660から冷媒605の流れを受け、サブクーリングコイル650へ冷媒605の流れを排出する。一次コンデンサ630は、任意のタイプのコイル(例えば、フィンチューブ、マイクロチャネルなど)であり得る。一次コンデンサ630およびサブクーリングコイル650は、第1の屋外空気流606を受け、第2の屋外空気流608を排出する。第2の屋外空気流608は、概して、第1の屋外空気流606より温かい(すなわち、より低い相対湿度を有する)。一次コンデンサ630は、冷媒605の流れから熱を伝達し、それによって、冷媒605の流れを、少なくとも部分的に、気体から液体へ凝縮させる。いくつかの実施形態において、一次コンデンサ630は、冷媒605の流れを液体に完全に凝縮する(すなわち、100%液体)。他の実施形態では、一次コンデンサ630は、冷媒605の流れを液体に部分的に凝縮する(すなわち100%未満の液体)。
除湿システム600のオプションの構成要素であるサブクーリングコイル650は、液体冷媒605が一次コンデンサ630を出る際に、それをサブクールする。これは、次に、一次計量装置680に、それがサブクーリングコイル650に入る前より30度(またはそれ以上)冷たい液体冷媒を供給する。たとえば、サブクーリングコイル650に入る冷媒605の流れが340psig/105°F/60%蒸気である場合、冷媒605の流れは、それがサブクーリングコイル650を出るとき、340psig/80°F/0%蒸気であり得る。サブクールされた冷媒605は、より大きい熱エンタルピー係数並びにより大きい密度を有し、これにより、気流とエバポレータとの間のエネルギ伝達が改善され、冷媒605からさらなる潜熱が除去される。これは、さらに、除湿システム600のより高い効率およびより少ないエネルギ消費をもたらす。除湿システム600の実施形態は、サブクーリングコイル650を含んでも含まなくてもよい。
A
特定の実施形態では、サブクーリングコイル650および一次コンデンサ630は、単一のコイルに統合される。このような単一のコイルは、空気流606および608並びに冷媒605の流れのための適切な回路を含む。単一のコイルコンデンサおよびサブクーリングコイルを有するコンデンサシステム604の例示的な例が、図7に示されている。単一ユニットコイルは、コンデンサに対応する内部チューブ710およびサブクーリングコイルに対応する外部チューブ705を有する。冷媒は、外部チューブ705を通って流れる前に、内部チューブ710を通って導かれ得る。図7に示す例では、空気流がファン695によって単一ユニットコイルを通って引き込まれ、上方に排出される。しかし、他の実施形態のコンデンサシステムは、コンデンサ、コンプレッサ、オプションのサブクーリングコイル、および当技術分野で知られている他の構成のファンを含むことができることが理解されるべきである。
In particular embodiments,
二次エバポレータ640は、一次計量装置680から冷媒605の流れを受け、二次コンデンサ620へ冷媒605の流れを排出する。二次エバポレータ640は、任意の種類のコイル(例えば、フィンチューブ、マイクロチャネルなど)であり得る。二次エバポレータ640は、吸入空気601を受け、第1の空気流645を一次エバポレータ610に排出する。第1の空気流645は、概して、吸入空気601よりも低温である。入ってくる吸入空気601を冷却するために、二次エバポレータ640は吸入空気601から冷媒605の流れへ熱を伝達し、それによって冷媒605の流れを少なくとも部分的に液体から気体に蒸発させる。
ファン670は、吸入空気601を除湿ユニット602内に、また二次エバポレータ640、一次エバポレータ610、および二次コンデンサ620を通って吸引するように動作可能な任意の適切な構成要素を含み得る。ファン670は、任意のタイプの送風機(例えば、軸流ファン、前傾羽根車、後傾羽根車など)であり得る。例えば、ファン670は、二次コンデンサ620に隣接して配置された後方傾斜羽根車であり得る。
図6には、ファン670がコンデンサ620に隣接して配置されているように示されているが、ファン670は、除湿ユニット602の空気流路に沿ったどこに配置されてもよいことが理解されるべきである。例えば、ファン670は、空気流601、645、615、または625のいずれか1つの空気流経路に位置し得る。さらに、除湿ユニット602は、これらの空気流経路のいずれか1つまたは複数内に配置された1つまたは複数の追加ファンを含み得る。同様に、コンデンサシステム604のファン695は、一次コンデンサ630の上に位置するものとして図6に示されているが、ファン695は、ファン695が一次コンデンサ630およびサブクーリングコイル650に向かう空気流606の流れを促進するように適切に配置され且つ構成され限り、コンデンサ630およびサブクーリングコイル650に対して任意の場所(例えば、上方、下方、横方)に位置し得る。
Although
ファン670によって生成される空気流の速度(rate)は、ファン695によって生成されるものとは異なり得る。例えば、ファン695によって生成される空気流606の流量(flow rate)は、ファン670によって生成される空気流601の流量よりも高くなり得る。流量のこの差は、本明細書に記載される除湿システムにいくつかの利点を提供し得る。例えば、ファン695によって生成される大きい空気流は、コンデンサシステム604のサブクーリングコイル650および一次コンデンサ630における改善された熱伝達を提供し得る。概して、第2のファン695によって生成される空気流の速度は、第1のファン670によって生成される空気流の速度の約2倍から5倍の間である。例えば、第1のファン670によって生成される空気流の速度は、約200〜400立方フィート毎分(cfm)であり得る。例えば、第2のファン695によって生成される空気流の速度は、約900〜1200立方フィート毎分(cfm)であり得る。
The rate of airflow produced by
一次計量装置680および二次計量装置690は、任意の適切なタイプの計量/膨張装置である。いくつかの実施形態では、一次計量装置680は、サーモスタット膨張弁であり、二次計量装置690は、固定オリフィス装置である(またはその逆である)。特定の実施形態では、計量装置680および690は、冷媒605の流れから圧力を除去し、エバポレータ610および640内における液体から蒸気への膨張または状態の変化を可能にする。計量装置680および690に入る高圧液体(またはほとんど液体の)冷媒は、計量装置680および690を出る液体冷媒605よりも高い温度にある。例えば、一次計量装置680に入る冷媒605の流れが340psig/80°F/0%蒸気である場合、冷媒605の流れは、一次計量装置680を出るとき、196psig/68°F/5%蒸気であり得る。別の例として、二次計量装置690に入る冷媒605の流れが196psig/68°F/4%蒸気である場合、冷媒605の流れは、二次計量装置690を出るとき、128psig/44°F/14%蒸気であり得る。
特定の実施形態では、二次計量装置690は、計量装置690に入る冷媒605の圧力が、計量装置690を出る冷媒605の圧力と実質的に同じになるように、実質的に開放状態(open state)(本明細書では「全開(fully open)」状態と呼ぶ)で動作する。例えば、冷媒605の圧力は、計量装置690に入る冷媒605の圧力の80%、90%、95%、99%、または100%までであり得る。二次計量装置690が「全開」状態で動作する状態では、一次計量装置680が、除湿システム600における圧力降下の一次源(primary source)である。この構成では、空気流615は、それが二次コンデンサ620を通過するとき、実質的に加熱されず、二次エバポレータ640、一次エバポレータ610、および二次コンデンサ620は、単一のエバポレータとして効果的に作用する。二次計量装置690が「全開」状態で動作するとき、空気流601から除去される水が少なくなり得るが、二次計量装置690が「全開」状態でないときよりも低い温度で、空気流606が空調スペースに排出される。この構成は、除湿システム600がセントラル空調機によって生成される空気流のものと同様の特性を有する冷たい空気流625を生成することができるような比較的高い顕熱比(SHR)動作モードに対応する。空気流601の速度が閾値まで増加される場合(例えば、除湿システム600のファン670または1つまたは複数の他のファンの速度を増加させることによって)、除湿システム600は、空気流601から水を除去することなしに顕熱冷却(sensible cooling)を行い得る。
In certain embodiments, the
冷媒605は、R410aのような任意の適切な冷媒であり得る。概して、除湿システム600は、コンプレッサ660から一次コンデンサ630、(オプションで)サブクーリングコイル650、一次計量装置680、二次エバポレータ640、二次コンデンサ620、二次計量装置690、および一次エバポレータ610を通過する冷媒605の閉冷却ループを利用する。コンプレッサ660は、冷媒605の流れを加圧し、それによって冷媒605の温度を上昇させる。任意の適切な熱交換器を含み得る一次コンデンサ630および二次コンデンサ620は、冷媒605の流れからそれらを通過するそれぞれの空気流(すなわち、第1の屋外空気流606および第2の空気流615)への熱伝達を促進することによって、冷媒605の加圧された流れを冷却する。一次および二次コンデンサ630および620を出る冷却された冷媒605の流れは、冷媒605の流れの圧力を低下させるように動作可能なそれぞれの膨張装置(すなわち、一次計量装置680および二次計量装置690)に入ることができ、それによって冷媒605の流れの温度を低下させる。任意の適切な熱交換器を含み得る一次エバポレータ610および二次エバポレータ640は、二次計量装置690および一次計量装置680それぞれから冷媒605の流れを受ける。一次および二次エバポレータ610および640は、それらを通過するそれぞれの気流(すなわち、吸入空気601および第1の空気流645)から冷媒605の流れへの熱の伝達を促進する。冷媒605の流れは、一次エバポレータ610を出た後、コンプレッサ660に戻り、サイクルが繰り返される。
特定の実施形態では、上述の冷却ループは、エバポレータ610および640が寝込み状態で動作するように構成され得る。換言すれば、冷媒605の流れは、液体状態でエバポレータ610および640に入り得、冷媒605の流れの一部は、それがエバポレータ610および640を出る際に、依然として液体状態であり得る。従って、冷媒605の流れの相変化(冷媒605の流れに熱が伝達されるにつれて、液体から蒸気へ)が、エバポレータ610および640にわたって生じ、その結果、エバポレータ610および640全体にわたって圧力および温度がほぼ一定になる(そして、その結果、冷却容量が増大する)。除湿システム600の例示の実施形態の動作において、吸入空気601は、ファン670によって除湿システム600内に吸引され得る。吸入空気601は、吸入空気601から二次エバポレータ640を通過する冷媒605の冷たい流れに熱が伝達される二次エバポレータ640を通過する。その結果、吸入空気601は冷却され得る。一例として、吸入空気601が80°F/60%湿度である場合、二次エバポレータ640は、70°F/84%湿度で第1の空気流645を排出し得る。これは、冷媒605の流れを二次エバポレータ640内で部分的に蒸発させ得る。例えば、二次エバポレータ640に入る冷媒605の流れが196psig/68°F/5%蒸気である場合、冷媒605の流れは、二次エバポレータ640を出るときに、196psig/68°F/38%蒸気であり得る。
In certain embodiments, the cooling loop described above may be configured such that
冷却された吸入空気601は、第1の空気流645として二次エバポレータ640を離れ、一次エバポレータ610に入る。二次エバポレータ640と同様に、一次エバポレータ610は、第1の空気流645から一次エバポレータ610を通過する冷媒605の冷たい流れに熱を伝達する。その結果、第1の空気流645は、その露点温度まで、またはそれより下に冷却され、第1の空気流645内の水分を凝縮させる(それによって、第1の空気流645の絶対湿度を減少させる)。一例として、第1の空気流645が70°F/84%湿度である場合、一次エバポレータ610は、54°F/98%湿度で第2の空気流615を排出し得る。これは、冷媒605の流れを一次エバポレータ610内で部分的または完全に蒸発させ得る。例えば、一次エバポレータ610に入る冷媒605の流れが128psig/44°F/14%蒸気である場合、冷媒605の流れは、一次エバポレータ610を出るときに128psig/52°F/100%蒸気であり得る。特定の実施形態では、図4に示すように、第1の空気流645からの液体凝縮物は、凝縮物リザーバに接続されたドレンパンに収集され得る。加えて、凝縮物リザーバは、収集された凝縮物を除湿システム600から(例えば、ドレンホースを介して)適切な排水または貯蔵場所へ連続的または周期的な間隔で移動させる凝縮物ポンプを含み得る。
The cooled
冷却された第1の空気流645は、第2の空気流615として一次エバポレータ610を離れ、二次コンデンサ620に入る。二次コンデンサ620は、二次コンデンサ620を通過する熱い冷媒605の流から第2の空気流615への熱伝達を促進する。これは、第2の空気流615を再加熱し、それによって、第2の空気流615の相対湿度を減少させる。一例として、第2の空気流615が54°F/98%湿度である場合、二次コンデンサ620は、65°F/68%湿度で除湿空気流625を排出し得る。これは、冷媒605の流れを二次コンデンサ620内で部分的にまたは完全に凝縮させ得る。例えば、二次コンデンサ620に入る冷媒605の流れが196psig/68°F/38%蒸気である場合、冷媒605の流れは、二次コンデンサ620を出るときに196psig/68°F/4%蒸気であり得る。いくつかの実施形態では、第2の空気流615は、除湿空気流625として二次コンデンサ620を出て、空調スペースに排出される。
Cooled
一次コンデンサ630は、一次コンデンサ630を通過する熱い冷媒605の流れから第1の屋外空気流606への熱伝達を促進する。これは、第2の屋外空気流608として空調されていないスペース(例えば、屋外)に排出される屋外空気流606を加熱する。一例として、第1の屋外空気流606が65°F/68%湿度である場合、一次コンデンサ630は、102°F/19%湿度で第2の屋外空気流608を排出し得る。これは、冷媒605の流れを、一次コンデンサ630内で部分的または完全に凝縮させ得る。例えば、一次コンデンサ630に入る冷媒605の流れが、340psig/150°F/100%蒸気である場合、冷媒605の流れは、一次コンデンサ630を出るとき、340psig/105°F/60%蒸気であり得る。上述のように、除湿システム600のいくつかの実施形態は、コンデンサシステム604の入口と一次コンデンサ630との間の空気流に、サブクーリングコイル650を含み得る。サブクーリングコイル650は、サブクーリングコイル650を通過する熱い冷媒605の流れから第1の屋外空気流606への熱伝達を促進する。これは、第1の屋外空気流606を加熱し、それによって、第1の屋外空気流606の温度を上昇させる。一例として、第1の屋外空気流606が65°F/68%湿度である場合、サブクーリングコイル650は、81°F/37%湿度で空気流を排出し得る。これは、冷媒605の流れをサブクーリングコイル650内で部分的または完全に凝縮させ得る。例えば、サブクーリングコイル650に入る冷媒605の流れが340psig/150°F/60%蒸気である場合、冷媒605の流れは、それがサブクーリングコイル650を出るときに340psig/80°F/0%蒸気であり得る。
図6に示される実施形態では、サブクーリングコイル650は、コンデンサシステム604内にある。この構成は、空調スペースに排出される第3の空気流625の温度を最小限に抑える。代替実施形態が、除湿ユニット802がサブクーリングコイル650を含む図8の除湿システム800として示される。この実施形態では、空気流625は、まず、ファン670を介して空気流855として空調スペースに排出される前に、サブクーリングコイル650を通過する。本明細書に記載されるように、ファン670は、代替的には、除湿ユニット802内の空気流の経路に沿った任意の場所に配置されることができ、1つまたは複数の追加ファンが、除湿ユニット802に含まれることができる。
In the embodiment shown in FIG. 6, the
いかなる特定の理論にも拘束されることを望まないが、除湿システム800の構成は、共通動作条件下で、図6の除湿システム600の構成よりも、エネルギ効率が高いと考えられる。例えば、第3の空気流625の温度が外気温度(すなわち、空気流606の温度)よりも低い場合、冷媒605は、除湿ユニット802内に配置されたサブクーリングコイル650によって、より効果的に冷却またはサブクールされる。そのような操作条件は、例えば、暖かい気候の場所および/または夏の間に一般的であり得る。特定の実施形態では、室内ユニット802はまた、例えば、二次エバポレータ640、一次エバポレータ610、および/または二次コンデンサ620の近くに配置され得るコンプレッサ660を含む(構成は示されていない)。
Without wishing to be bound by any particular theory, the
除湿システム800の例示的な実施形態の動作において、吸入空気601は、ファン670によって除湿システム800内に吸引され得る。吸入空気601は、吸入空気601から二次エバポレータ640を通過する冷たい冷媒605の流れに熱が伝達される二次エバポレータ640を通過する。結果として、吸入空気601は冷却され得る。例えば、吸入空気601が80°F/60%湿度の場合、二次エバポレータ640は、70°F/84%湿度で第1の空気流645を排出し得る。これは、冷媒605の流れを、二次エバポレータ640内で部分的に蒸発させ得る。例えば、二次エバポレータ640に流入する冷媒605の流れが196psig/68°F/5%蒸気である場合、冷媒605の流れは、二次エバポレータ640を出るとき、196psig/68°F/38%蒸気であり得る。
In operation of the exemplary embodiment of
冷却された吸入空気601は、第1の空気流645として二次エバポレータ640を出て、一次エバポレータ610に入る。二次エバポレータ640と同様に、一次エバポレータ610は、第1の空気流645から一次エバポレータ610を通過する冷たい冷媒605の流れに熱を伝達する。結果として、第1の空気流645は、その露点温度までまたはそれより下に冷却され得、第1の空気流645内の水分を凝縮させる(それによって、第1の空気流645の絶対湿度を減少させる)。一例として、第1の空気流645が70°F/84%湿度である場合、一次エバポレータ610は、54°F/98%湿度で第2の空気流615を排出し得る。これは、冷媒605の流れを、一次エバポレータ610内で部分的または完全に蒸発させる。例えば、一次エバポレータ610に入る冷媒605の流れが128psig/44°F/14%蒸気である場合、冷媒605の流れは、一次エバポレータ610を出るときに128psig/52°F/100%蒸気であり得る。特定の実施形態では、図4に示すように、第1の空気流645からの液体凝縮物は、凝縮物リザーバに接続されたドレンパンで収集され得る。加えて、凝縮物リザーバは、収集した凝縮物を除湿システム800から(例えば、ドレンホースを介して)適切な排水または貯蔵場所へ連続的または周期的な間隔で移動させる凝縮物ポンプを含み得る。
The cooled
冷却された第1の空気流645は、第2の空気流615として一次エバポレータ610を出て、二次コンデンサ620に入る。二次コンデンサ620は、二次コンデンサ620を通過する熱い冷媒605の流れから第2の空気流615への熱伝達を促進する。これは、第2の空気流615を再加熱し、それによって、第2の空気流615の相対湿度を減少させる。一例として、第2の空気流615が54°F/98%湿度である場合、二次コンデンサ620は、65°F/68%湿度で除湿空気流625を排出し得る。これは、冷媒605の流れを二次コンデンサ620内で部分的にまたは完全に凝縮させる。例えば、二次コンデンサ620に入る冷媒605の流れが196psig/68°F/38%蒸気である場合、冷媒605の流れは、それが二次コンデンサ620を出るとき、196psig/68°F/4%蒸気であり得る。いくつかの実施形態において、第2の空気流615は、除湿空気流625として二次コンデンサ620を出て、空調スペースに排出される。
The cooled
除湿空気流625は、サブクーリングコイル650を通過する熱い冷媒605の流れから除湿空気流625への熱伝達を促進するサブクーリングコイル650に入る。これは、除湿空気流625を加熱し、それによって、除湿空気流625の湿度をさらに低下させる。一例として、除湿空気流625が65°F/68%湿度である場合、サブクーリングコイル650は、81°F/37%湿度で空気流855を排出し得る。これは、冷媒605の流れをサブクーリングコイル650内で部分的にまたは完全に凝縮させる。例えば、サブクーリングコイル650に入る冷媒605の流れが340psig/150°F/60%蒸気である場合、冷媒605の流れは、それがサブクーリングコイル650を出るとき、340psig/80°F/0%蒸気であり得る。
一次コンデンサ630は、一次コンデンサ630を通過する熱い冷媒605の流れから第1の屋外空気流606への熱伝達を促進する。これは、第2の屋外空気流608として空調されていないスペースに排出される屋外空気流606を加熱する。一例として、第1の屋外空気流606が65°F/68%湿度である場合、一次コンデンサ630は、102°F/19%湿度で第2の屋外空気流608を排出し得る。これは、冷媒605の流れを一次コンデンサ630内で部分的または完全に凝縮させ得る。例えば、一次コンデンサ630に入る冷媒605の流れが340psig/150°F/100%蒸気である場合、冷媒605の流れは、一次コンデンサ630を出るとき、340psig/105°F/60%蒸気であり得る。
図6および8の除湿システム600および800のいくつかの実施形態は、1つまたは複数の場所の1つまたは複数のコンピュータシステムを含み得るコントローラを含み得る。各コンピュータシステムは、任意の適切な入力デバイス(キーパッド、タッチスクリーン、マウス、または情報を受け入れることができる他のデバイスなど)、出力デバイス、大容量記憶媒体、またはデータを受信、処理、記憶、通信するための他の適切なコンポーネントを含み得る。入力デバイスおよび出力デバイスの両方は、磁気コンピュータディスク、CD-ROM、またはユーザからの入力を受け、ユーザに出力を提供するための他の適切な媒体などの固定又は取り外し可能な記憶媒体を含み得る。各コンピュータシステムは、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、ネットワークコンピュータ、キオスク、無線データポート、パーソナルデータアシスタント(PDA)、これらまたは他の装置内の1つまたは複数のプロセッサ、または他の任意の適切な処理装置を含み得る。要するに、コントローラは、ソフトウェア、ファームウェアおよびハードウェアの任意の適切な組み合わせを含み得る。
Some embodiments of
コントローラは、1つまたは複数の処理モジュールを追加的に含み得る。各処理モジュールは、各々、1つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、または任意の他の適切な計算装置またはリソースを含み得、単独でまたは除湿システム600および800の他の構成要素と共に機能して、本明細書に記載の機能の一部または全てを提供し得る。コントローラは、コンピュータメモリを追加的に含み得る(またはコンピュータメモリに無線または有線通信を介して通信可能に結合され得る)。メモリは、任意のメモリまたはデータベースモジュールを含み得、磁気媒体、光学媒体、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリメモリ(ROM)、リムーバブル媒体、または任意の他の適当なローカルまたはリモートメモリ構成要素を含むがこれらに限定されない、揮発性または不揮発性メモリの形態をとり得る。
The controller may additionally include one or more processing modules. Each processing module may include one or more microprocessors, controllers, or any other suitable computing device or resource, each functioning alone or with other components of
除湿システム600および800の特定の実装が図示され、主に説明されているが、本開示は、特定のニーズに応じて、除湿システム600および800の任意の適切な実装を企図している。さらに、除湿システム600および800の種々の構成要素が、特定の位置に位置し、互いに相対的に位置するものとして示されてきたが、本開示は、特定のニーズに従って、これらの構成要素が任意の適切な位置に配置されることを企図している。
Although particular implementations of
特定の実施形態では、図3、図6、又は図8の二次エバポレータ(340、640)、一次エバポレータ(310、610)および二次コンデンサ(320、620)は1つのコイルパックに組み合わされる。単一のコイルパックは、上述の二次エバポレータ、一次エバポレータ、二次コンデンサのそれぞれの機能に対応する部分(例えば、分離した冷媒回路)を含み得る。このような単一のコイルパックの例示的な例を図9に示す。図9は、複数のコイル(図9において円で表される)を含む単一のコイルパック900を示す。コイルパック900は、二次エバポレータ部分940、一次エバポレータ部分910、二次コンデンサ部分920を含む。コイルパックは、図9の例示的な場合に示されるように、計量装置980および990を含み得るおよび/またはそれらに流体的に接続可能であり得る。特定の実施形態では、計量装置980および990は、図3の一次計量装置380および二次計量装置390に対応する。
In a particular embodiment, the secondary evaporator (340, 640), primary evaporator (310, 610) and secondary capacitor (320, 620) of FIG. 3, 6 or 8 are combined into one coil pack. A single coil pack may include portions (e.g., separate refrigerant circuits) corresponding to the functions of the secondary evaporator, primary evaporator, and secondary condenser, respectively, described above. An illustrative example of such a single coil pack is shown in FIG. FIG. 9 shows a
概して、計量装置980および990は、任意の適切なタイプの計量/膨張装置であり得る。いくつかの実施形態では、計量装置980は、サーモスタット膨張弁(TXV)であり、二次計量装置990は、固定オリフィス装置である(またはその逆である)。概して、計量装置980および990は、冷媒905の流れから圧力を除去し、エバポレータ部分910および940内での液体から蒸気への膨張または状態の変化を可能にする。計量装置980および990に入る高圧液体(又は大部分が液体の)冷媒905は、計量装置980および990から出る液体冷媒905よりも高い温度にある。例えば、計量装置980に入る冷媒905の流れが340psig/80°F/0%蒸気である場合、冷媒905の流れは、それが一次計量装置980を出るときに196psig/68°F/5%蒸気であり得る。別の例として、二次計量装置990に入る冷媒905の流れが196psig/68°F/4%蒸気である場合、冷媒905の流れは、二次計量装置990を出るときに128psig/44°F/14%蒸気であり得る。冷媒905は、図3の冷媒305に関して上述したように、任意の適切な冷媒であり得る。
In general,
単一のコイルパック900の例示的実施形態の動作において、吸入空気流901は、吸入空気901から二次エバポレータ部分940を通過する冷たい冷媒905の流れに熱が伝達される二次エバポレータ部分940を通過する。その結果、吸入空気901は冷却され得る。一例として、吸入空気901が80°F/60%湿度である場合、二次エバポレータ部分940は、70°F/84%湿度で第1の空気流を排出し得る。これは、冷媒905の流れを、二次エバポレータ部分940内で部分的に蒸発させ得る。例えば、二次エバポレータ部分940に入る冷媒905の流れが196psig/68°F/5%蒸気である場合、冷媒905の流れは、二次エバポレータ部分940を出るときに、196psig/68°F/38%蒸気であり得る。
In operation of the exemplary embodiment of the
冷却された吸入空気901は、コイルパック900を通って進み、一次エバポレータ部分910に到達する。二次エバポレータ部分940と同様に、一次エバポレータ部分910は、空気流901から一次エバポレータ部分910を通過する冷たい冷媒905流れに熱を伝達する。その結果、空気流901は、その露点温度までまたはそれより下に冷却され、空気流901内の水分を凝縮させる(それによって、空気流901の絶対湿度を減少させる)。一例として、空気流901が70°F/84%湿度である場合、一次エバポレータ部分910は、空気流901を54°F/98%湿度に冷却し得る。これは、冷媒905の流れを一次エバポレータ部分910内で部分的または完全に蒸発させ得る。例えば、一次エバポレータ部分910に入る冷媒905の流れが128psig/44°F/14%蒸気である場合、冷媒905の流れは、一次エバポレータ部分910を出るときに128psig/52°F/100%蒸気であり得る。特定の実施形態では、一次エバポレータ部分910を通る空気流からの液体凝縮物が、(例えば、図4に示され、本明細書に記載されるような)凝縮物リザーバに接続されたドレンパンで収集され得る。加えて、凝縮物リザーバは、収集された凝縮物をコイルパック900から(例えば、ドレンホースを介して)適切な排水又は貯蔵場所へ連続的にまたは周期的な間隔で移動させる凝縮物ポンプを含み得る。
The cooled
一次エバポレータ部分910を出る冷却された空気流901は、二次コンデンサ部分920に入る。二次コンデンサ部分920は、二次コンデンサ部分920を通過する熱い冷媒905の流れから空気流901への熱伝達を促進する。これは、空気流901を再加熱し、その結果、相対湿度を低下させる。一例として、空気流901が54°F/98%湿度である場合、二次コンデンサ部分920は、65°F/68%湿度で出口空気流925を排出し得る。これは、冷媒905の流れを、二次コンデンサ部分920内で部分的または完全に凝縮させ得る。例えば、二次コンデンサ部分920に入る冷媒905の流れが196psig/68°F/38%蒸気である場合、冷媒905の流れは、二次コンデンサ部分920を出るときに196psig/68°F/4%蒸気であり得る。出口空気流925は、例えば、図3の一次コンデンサ部分330またはサブクーリングコイル350に入り得る。
The cooled
コイルパック900の特定の実装が図示され、主に説明されているが、本開示は、特定の必要性に応じて、コイルパック900の任意の適切な実装を企図している。さらに、コイルパック900の種々の構成要素は、特定の位置にあるものとして示されているが、本開示は、これらの構成要素が特定の必要性に応じて任意の適切な場所に配置されることを企図している。
Although a particular implementation of the
特定の実施形態では、図3、図6、または図8の二次エバポレータ(340、640)および二次コンデンサ(320、620)は、単一のコイルパックが二次エバポレータと二次エバポレータのそれぞれの機能に対応する部分(例えば、分離した冷媒回路)を含むように、単一のコイルパック内で組み合わされる。コンデンサそのような実施形態の例示的な例が図10に示されている。図10は、二次エバポレータ部分1040および二次コンデンサ部分1020を含む単一のコイルパック1000を示す。図10の例示的な例に示されるように、一次エバポレータ1010は、単一のコイルパック1000の二次エバポレータ部分1040と二次コンデンサ部分1020との間に位置する。この例示的な実施形態では、単一のコイルパック1000は、“U”形状のコイルとして示される。しかし、流動空気流1001が二次エバポレータ部分1040、一次エバポレータ1010、および二次コンデンサ部分1020を順次通過する限り、代替実施形態が使用されてもよい。概して、単一のコイルパック1000は、一次エバポレータ1010のものと比較して同一または異なるコイルタイプを含むことができる。例えば、単一のコイルパック1000は、マイクロチャネルコイル型を含んでもよく、一次エバポレータ1010は、フィンチューブコイル型を含んでもよい。これは、単一のコイルパック1000および一次エバポレータ1010が使用される除湿システムを最適化するためのさらなる柔軟性を提供し得る。
In certain embodiments, the secondary evaporator (340, 640) and secondary capacitor (320, 620) of FIG. 3, FIG. 6, or FIG. Are combined in a single coil pack to include portions (eg, separate refrigerant circuits) corresponding to the functions of. Capacitor An illustrative example of such an embodiment is shown in FIG. FIG. 10 shows a
単一のコイルパック1000の例示的実施形態の動作において、吸入空気1001は、吸入空気1001から二次エバポレータ部分1040を通過する冷たい冷媒の流れに熱が伝達される二次エバポレータ部分1040を通過する。その結果、吸入空気1001は冷却され得る。一例として、吸入空気1001が80°F/60%湿度である場合、二次エバポレータ部分1040は、70°F/84%湿度で空気流を排出し得る。これは、冷媒の流れを二次エバポレータ部分1040内で部分的に蒸発させ得る。例えば、二次エバポレータ1040に流入する冷媒の流れが196psig/68°F/5%蒸気の場合、冷媒1005の流れは、それが二次エバポレータ部分1040を出るときに、196psig/68°F/38%蒸気であり得る。
In operation of the exemplary embodiment of the
冷却された吸入空気1001は、二次エバポレータ部分1040を出て、一次エバポレータ1010に入る。二次エバポレータ部分1040と同様、一次エバポレータ部分1010は、空気流1001から一次エバポレータ1010を通過する冷たい冷媒の流れに熱を伝達する。その結果、空気流1001は、その露点温度まで、またはそれより下に冷却され、空気流1001内の水分を凝縮させる(それによって、空気流1001の絶対湿度を減少させる)。一例として、一次エバポレータ1010に入る空気流1001が70°F/84%湿度である場合、一次エバポレータ1010は、54°F/98%湿度で空気流を排出し得る。これは、冷媒の流れを一次エバポレータ1010内で部分的または完全に蒸発させる。例えば、一次エバポレータ1010に入る冷媒の流れが128psig/44°F/14%蒸気である場合、冷媒の流れは、一次エバポレータ1010を出るときに128psig/52°F/100%蒸気であり得る。特定の実施形態では、空気流1010からの液体凝縮物は、図4に示すように、凝縮物リザーバに接続されたドレンパンに収集され得る。加えて、凝縮物リザーバは、収集された凝縮物を一次エバポレータ1010、および関連する除湿システムから(例えば、ドレンホースを介して)適当な排水または貯蔵場所に、連続的または周期的な間隔で移動させる凝縮物ポンプを含み得る。
The cooled
冷却された空気流1001は、一次エバポレータ1010を出て、二次コンデンサ部分1020に入る。二次コンデンサ部分1020は、二次コンデンサ1020を通過する熱い冷媒の流れから空気流1001への熱伝達を促進する。これは、空気流1001を再加熱し、それによって、その相対湿度を低下させる。一例として、二次コンデンサ部分1020に入る空気流1001が54°F/98%湿度である場合、二次コンデンサ1020は、65°F/68%湿度で空気流1025を排出し得る。これは、冷媒の流れを、二次コンデンサ1020内で部分的または完全に凝縮させ得る。例えば、二次コンデンサ部分1020に入る冷媒の流れが196psig/68°F/38%蒸気である場合、冷媒の流れは、二次コンデンサ1020を出るときに196psig/68°F/4%蒸気であり得る。出口空気流1025は、例えば、図3の一次コンデンサ330またはサブクーリングコイル350に入り得る。
Cooled
コイルパック1000の特定の実装が図示され、主に説明されているが、本開示は、特定の必要性に応じて、コイルパック1000の任意の適切な実装を企図している。さらに、コイルパック1000の種々の構成要素が、特定の場所に位置するように示されているが、本開示は、これらの構成要素が特定の必要性に応じて任意の適切な場所に配置されることを企図している。
Although a particular implementation of the
特定の実施形態では、図3、図6、または図8の二次エバポレータ(340、640)および一次エバポレータ(310、610)の一方または両方は、2つ以上の回路に細分される(subdivided)。このような実施形態でが、細分されたエバポレータ(複数可)の各回路は、対応する計量装置により冷媒を供給される。計量装置は、受動(passive)計量装置、能動(active)計量装置、またはそれらの組み合わせを含み得る。例えば、計量装置380(または690)は、能動サーモスタット膨張弁(TXV)であり得、二次計量装置390(または690)は、受動固定オリフィス装置であり得る(またはその逆であり得る)。計量装置は、所望の質量流量でエバポレータ内の各回路へ冷媒を供給するように構成され得る。細分されたエバポレータ(複数可)の各回路に冷媒を供給する計量装置は、計量装置380および390と組み合わせて使用され得る、または、計量装置380および390の一方または両方に取って変わり得る。
In certain embodiments, one or both of the secondary evaporator (340, 640) and the primary evaporator (310, 610) of FIG. 3, 6, or 8 is subdivided into two or more circuits. .. In such an embodiment, each circuit of the subdivided evaporator(s) is supplied with refrigerant by a corresponding metering device. The metering device may include a passive metering device, an active metering device, or a combination thereof. For example, metering device 380 (or 690) may be an active thermostatic expansion valve (TXV) and secondary metering device 390 (or 690) may be a passive fixed orifice device (or vice versa). The metering device can be configured to supply the refrigerant to each circuit in the evaporator at a desired mass flow rate. The metering device that supplies refrigerant to each circuit of the subdivided evaporator(s) may be used in combination with
図11、12、13、および14は、特定の実施形態による、一次エバポレータ1110が冷媒の流れのための3つの回路を有する除湿システムの部分1100の例示的な例を示す。部分1100は、一次計量装置1180と、二次計量装置1190a〜cと、二次エバポレータ1140と、一次エバポレータ1110と、二次コンデンサ1120とを含む。一次エバポレータ1110は、二次計量装置1190a〜cからの冷媒の流れを受け入れるための3つの回路を含む。図11、12、13、および14の例では、二次計量装置1190a〜cの各々は、受動計量装置(すなわち、固定された内径および長さのオリフィスを有する)である。しかし、二次計量装置1190a〜cの1つまたは複数(すべてまで)は、能動計量装置(例えば、サーモスタット膨張弁)であり得ることが理解されるべきである。
11, 12, 13, and 14 show an exemplary example of a
除湿システムの部分1100の例示的実施形態の動作では、冷却された(またはサブクールされた)冷媒の流れは、例えば、図3の除湿システム300のサブクールコイル350または一次コンデンサ330から入口1102に受け入れられる。一次計量装置1180は、二次エバポレータ1140への冷媒の流量を決定する。図11、12、13、および14は、単一の一次計量装置1180を有するように示されているが、他の実施形態は、複数の一次計量装置を並列に含むことができる(例えば、二次エバポレータ1140が冷媒の流れのための二以上の回路を有する場合)。
In operation of the exemplary embodiment of the
冷却された冷媒が二次エバポレータ1140を通過すると、冷媒と二次エバポレータ1140を通過する空気流との間で熱が交換され、吸入空気を冷却する。一例として、吸入空気が80°F/60%湿度である場合、二次エバポレータ1140は、70°F/84%湿度で空気流を排出し得る。これは、冷媒の流れを二次エバポレータ1140内で部分的に蒸発させる。例えば、二次エバポレータ1140に入る冷媒の流れが196psig/68°F/5%蒸気である場合、冷媒の流れは、二次エバポレータ1140を出るときに196psig/68°F/38%蒸気であり得る。
When the cooled refrigerant passes through the
二次コンデンサ1120は、チューブ1106を介して二次エバポレータ1140から温められた冷媒を受ける。二次コンデンサ1120は、二次コンデンサ1120を通過する熱い冷媒の流れから空気流への熱伝達を促進する。これは、空気流を再加熱し、それによって相対湿度を低下させる。一例として、空気流量が54°F/98%湿度である場合、二次コンデンサ1120は、65°F/68%湿度で空気流量を排出し得る。これは、冷媒の流れを二次コンデンサ1120内で部分的にまたは完全に凝縮させ得る。例えば、二次コンデンサ1120に入る冷媒の流れが196psig/68°F/38%蒸気である場合、冷媒の流れは、二次コンデンサ1120を出るときに196psig/68°F/4%蒸気であり得る。冷却された冷媒は、1108で二次コンデンサを出て、冷媒の流れを一次エバポレータ1110の3つの回路に分配する計量装置1190a〜cに受け入れられる。図14は、一次エバポレータ1110の回路を含む図を示す。一次エバポレータ1110を通過する空気流は、その露点温度以下に冷却され得、空気流内の水分を凝縮させる(それによって、空気の絶対湿度を低下させる)。一例として、空気流量が70°F/84%湿度である場合、一次エバポレータ1110は54°F/98%湿度で空気流を排出し得る。これは、冷媒の流れを一次エバポレータ1110内で部分的にまたは完全に蒸発させ得る。
二次計量装置1190a、1190b、および1190cの各々は、一次エバポレータ1110の各回路に所望の流量で冷媒を供給するように構成される。例えば、各回路に供給される流量は、一次エバポレータ1110の性能を改善するために最適化され得る。例えば、特定の動作条件下では、伝統的なエバポレータコイルで生じるように、冷媒の流れ全体がエバポレータ全体を通過することを防ぐことが有益であり得る。このようなエバポレータを通って流れる冷媒は、コイルを出る前に液相から気相に変化し、その結果、気体冷媒のみに接触するエバポレータの部分における性能が低下する。この問題を大幅に低減または除去するために、本開示は、各回路を通る所望の流量の冷媒の流れを提供する。所望の流量は、所定であり得る(例えば、既知の設計基準および/または動作条件に基づいて)および/または動作中に可変(例えば、手動および/またはリアルタイムで自動的に調整可能)であり得る。流量は、冷媒の流れがガスへの移行直後にそれぞれの回路から出るように構成され得る。例えば、エバポレータのエッジ付近の空気流の流量は、エバポレータの中心付近よりも小さくなり得る。したがって、より低い冷媒流量が、二次計量装置1190a〜cによって、一次エバポレータ1110のエッジに対応する回路に供給され得る。
Each of
図11、12、13、および14の例は、2つ以上の回路に細分された一次エバポレータを含む。他の実施形態では、二次エバポレータ1110もまた、または二次エバポレータ1110代替的に、2つ以上の回路に細分され得る。また、図11、12、13、および14によって例示される回路はまた、図9および図10に示されるような単一のコイルパックで達成されることができることも理解されるべきである。
The examples of FIGS. 11, 12, 13, and 14 include a primary evaporator subdivided into two or more circuits. In other embodiments, the
除湿システムの部分1100の特定の実装が図示され、主に説明されているが、本開示は、特定のニーズに従って、除湿システムの部分1100の任意の適切な実装を企図している。さらに、除湿システムの部分1100の種々の構成要素が特定の位置に位置するように図示されているが、本開示は、特定のニーズに従って、これらの構成要素が任意の適切な位置に配置されることを企図している。
Although a particular implementation of the
本明細書において、コンピュータ可読非一時記憶媒体は、必要に応じて、1つ又は複数の半導体ベース又は他の集積回路(IC)(例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)又は特定用途向け集積回路(ASIC))、ハードディスクドライブ(HDD)、ハイブリッドハードドライブ(HHD)、光ディスク、光ディスクドライブ(ODD)、光磁気ディスク、光磁気ドライブ、フロッピーディスク、フロッピーディスクドライブ(FDD)、磁気テープ、ソリッドステートドライブ(SSD)、RAMドライブ、セキュアデジタルカードまたはドライブ、任意の他の適当なコンピュータ可読非一時記憶媒体、またはこれらの2つ以上の適当な組み合わせを含み得る。コンピュータ可読非一時記憶媒体は、必要に応じて、揮発性、不揮発性、または揮発性と不揮発性の組み合わせであり得る。 As used herein, a computer-readable non-transitory storage medium may optionally include one or more semiconductor-based or other integrated circuits (ICs) (eg, field programmable gate arrays (FPGAs) or application-specific integrated circuits ( ASIC), hard disk drive (HDD), hybrid hard drive (HHD), optical disk, optical disk drive (ODD), magneto-optical disk, magneto-optical drive, floppy disk, floppy disk drive (FDD), magnetic tape, solid state drive ( SSD), RAM drive, secure digital card or drive, any other suitable computer readable non-transitory storage medium, or any suitable combination of two or more thereof. The computer-readable non-transitory storage medium may be volatile, non-volatile, or a combination of volatile and non-volatile, where appropriate.
本明細書において、「または」は、明示的に別段の指示がない限りまたは文脈上別段の指示がない限り、包括的であり、排他的ではない。従って、本明細書において、「AまたはB」とは、明示的に別段の指示がない限りまたは文脈上別段の指示がない限り、「A、B、またはその両方」を意味する。さらに、「および」は、別段の明示がない限りまたは文脈上別段の指示がない限り、連帯および個別の両方である。したがって、本明細書において、「AおよびB」は、明示的に別段の指示がない限り、または文脈上別段の指示がない限り、「AおよびBを、連体的にまたは個別的に」意味する。本開示の範囲は、当業者が理解するであろう、本明細書に記載または図示された例示的な実施形態に対するすべての変更、置換、変形、改変、および修正を包含する。本開示の範囲は、本明細書に記載または図示された例示的な実施形態に限定されない。さらに、本開示は、本明細書中の各実施形態を、特定の構成要素、要素、特徴、機能、動作、またはステップを含むものとして記載し、説明するが、これらの実施形態のいずれかは、本明細書のいずれかの箇所に記載または図示した構成要素、要素、特徴、機能、動作、またはステップのいずれかの任意の組み合わせまたは置換を含み得、このことは、当業者が理解するであろう。さらに、特定の機能を実行するように適合される、配置される、可能である、構成にされる、可能にされる、作動可能である、又は動作する装置若しくはシステム、又は装置若しくはシステムの構成要素への添付の特許請求の範囲における言及は、可能であるか否かを問わず、その装置、システム、または構成要素が、そのように適合され、配置され、可能であり、構成され、可能にされ、作動可能であり、又は動作する限り、その特定の機能が起動、オン、またはロック解除されているか否かを問わず、その装置、システム、構成要素を包含する。加えて、本開示は、特定の実施形態を特定の利点を提供するものとして説明または図示するが、特定の実施形態は、これらの利点の何れも提供しない、いくつかを提供する、またはすべてを提供することができる。 As used herein, “or” is inclusive and not exclusive unless explicitly indicated otherwise or the context does not. Thus, as used herein, "A or B" means "A, B, or both," unless expressly stated otherwise or otherwise indicated by context. Furthermore, "and" are both solid and individual unless explicitly stated otherwise or indicated otherwise by context. Thus, herein, "A and B" means "A and B, either contiguously or individually," unless expressly indicated otherwise or indicated otherwise by context. .. The scope of the present disclosure includes all changes, substitutions, variations, alterations, and modifications to the exemplary embodiments described or illustrated herein as would be understood by a person skilled in the art. The scope of the present disclosure is not limited to the exemplary embodiments described or illustrated herein. Furthermore, although this disclosure describes and describes each embodiment herein as including a particular component, element, feature, function, operation, or step, any of these embodiments , And may include any combination or substitution of any of the components, elements, features, functions, acts, or steps described or illustrated anywhere in this specification, as would be understood by one of ordinary skill in the art. Ah Further, a device or system, or a configuration of a device or system, adapted, arranged, capable, configured, enabled, operable, or operative to perform a particular function. Reference in the appended claims to an element, whether or not possible, is that apparatus, system, or component so adapted, arranged, capable, configured, capable As long as it is enabled, operable, or operational, that device, system, or component is covered, whether or not that particular function is activated, turned on, or unlocked. Additionally, although this disclosure describes or illustrates certain embodiments as providing certain advantages, certain embodiments provide none, some, or all of these advantages. Can be provided.
Claims (15)
一次計量装置と;
二次計量装置と;
二次エバポレータであって:
前記一次計量装置から冷媒の流れを受けるように動作可能であり;且つ
吸入空気流を受け、第1の空気流を排出するように動作可能であり、前記第1の空気流は前記吸入空気流より冷たい空気を含み、前記第1の空気流は、前記吸入空気流が前記二次エバポレータを通過するとき、前記吸入空気流から前記冷媒の流れに熱を伝達することによって生成される;
二次エバポレータと:
一次エバポレータであって:
前記二次計量装置から前記冷媒の流れを受けるように動作可能であり;且つ
前記第1の空気流を受け、第2の空気流を排出するように動作可能であり、前記第2の空気流は前記第1の空気流より冷たい空気を含み、前記第2の空気流は、前記第1の空気流が前記一次エバポレータを通過するとき、前記第1の空気流から前記冷媒の流れに熱を伝達することによって生成される;
一次エバポレータと;
二次コンデンサであって:
前記二次エバポレータから前記冷媒の流れを受けるように動作可能であり;且つ
前記第2の空気流を受け、除湿空気流を排出するように動作可能であり、前記除湿空気流は、前記第2の空気流より暖かく且つ湿度の低い空気を含み、前記除湿空気流は、前記第2の空気流が前記二次コンデンサを通過するとき、前記冷媒の流れから前記除湿空気流に熱を伝達することによって生成される;
二次コンデンサと:
前記吸入空気流、前記第1の空気流、前記第2の空気流、および前記除湿空気流を生成するように動作可能である第1のファンと;
を有する、除湿ユニット;並びに
コンデンサユニットであって:
第3の空気流を生成するように動作可能な第2のファンと;
サブクーリングコイルであって:
一次コンデンサから前記冷媒の流れを受け;
前記一次計量装置に前記冷媒の流れを排出し;
前記第3の空気流が前記サブクーリングコイルに接触するとき前記冷媒の流れから前記第3の空気流に熱を伝達する;
ように動作可能である、サブクーリングコイルと;
前記一次コンデンサであって:
コンプレッサから前記冷媒の流れを受け;
前記第3の空気流が前記一次コンデンサに接触するとき前記冷媒の流れから前記第3の空気流に熱を伝達する;
ように動作可能である、前記一次コンデンサと;
前記コンプレッサであって、前記一次エバポレータから前記冷媒の流れを受け且つ前記一次コンデンサに前記冷媒の流れを供給するように動作可能であり、前記一次コンデンサに供給される前記冷媒の流れは、前記コンプレッサで受けられる前記冷媒の流れより高い圧力を有する、前記コンプレッサと;
を有する、コンデンサユニット;を有する、
除湿システム。 The dehumidification unit:
Primary weighing device;
Secondary weighing device;
A secondary evaporator:
Operable to receive a flow of refrigerant from the primary metering device; and operable to receive an intake air flow and discharge a first air flow, the first air flow being the intake air flow Containing cooler air, the first air stream being generated by transferring heat from the intake air stream to the refrigerant stream as the intake air stream passes through the secondary evaporator;
With a secondary evaporator:
The primary evaporator:
Operable to receive a flow of the refrigerant from the secondary metering device; and operable to receive the first air flow and discharge a second air flow, the second air flow Includes air that is cooler than the first air stream and the second air stream transfers heat from the first air stream to the refrigerant stream as the first air stream passes through the primary evaporator. Generated by transmitting;
A primary evaporator;
The secondary capacitor:
Is operable to receive a flow of the refrigerant from the secondary evaporator; and is operable to receive the second air flow and discharge a dehumidified air flow, the dehumidified air flow being the second Of air that is warmer and less humid than the air stream of, and the dehumidified air stream transfers heat from the refrigerant stream to the dehumidified air stream when the second air stream passes through the secondary condenser. Generated by;
With a secondary capacitor:
A first fan operable to produce the intake air stream, the first air stream, the second air stream, and the dehumidified air stream;
A dehumidifying unit; and a condenser unit comprising:
A second fan operable to generate a third air flow;
The sub-cooling coil:
Receiving the flow of the refrigerant from the primary condenser;
Discharging the flow of the refrigerant to the primary metering device;
Transferring heat from the refrigerant stream to the third air stream when the third air stream contacts the sub-cooling coil;
With a sub-cooling coil, which is operable as;
The primary capacitor is:
Receiving a flow of said refrigerant from a compressor;
Transferring heat from the refrigerant stream to the third air stream when the third air stream contacts the primary condenser;
And a primary capacitor operable to:
The compressor is operable to receive a flow of the refrigerant from the primary evaporator and supply the flow of the refrigerant to the primary condenser, the flow of the refrigerant supplied to the primary condenser is the compressor. A compressor having a higher pressure than the flow of the refrigerant received at;
Having a capacitor unit;
Dehumidification system.
請求項1に記載の除湿システム。 The sub-cooling coil and the primary capacitor are combined into a single coil unit,
The dehumidification system according to claim 1.
請求項1に記載の除湿システム。 Two or more members selected from the group consisting of the secondary evaporator, the primary evaporator, and the secondary capacitor are combined into a single coil pack,
The dehumidification system according to claim 1.
請求項1または3に記載の除湿システム。 The primary evaporator and/or the secondary evaporator has two or more circuits for the flow of the refrigerant,
The dehumidification system according to claim 1 or 3.
請求項4に記載の除湿システム。 A passive metering device and/or an active metering device operable to provide a subdivided flow of the refrigerant to the primary evaporator and/or the secondary evaporator,
The dehumidification system according to claim 4.
請求項4に記載の除湿システム。 The primary metering device and the secondary metering device are operable to provide a subdivided flow of the refrigerant to the primary evaporator and/or the secondary evaporator.
The dehumidification system according to claim 4.
請求項1に記載の除湿システム。 The second fan is configured to generate the third air flow at an air flow rate between about 2 and about 5 times the air flow rate of the first air flow generated by the first fan. Is operational,
The dehumidification system according to claim 1.
請求項1に記載の除湿システム。 The secondary metering device operates in a substantially open state,
The dehumidification system according to claim 1.
一次計量装置と;
二次計量装置と;
二次エバポレータであって:
前記一次計量装置から冷媒の流れを受けるように動作可能であり;且つ
吸入空気流を受け、第1の空気流を排出するように動作可能であり、前記第1の空気流は前記吸入空気流より冷たい空気を含み、前記第1の空気流は、前記吸入空気流が前記二次エバポレータを通過するとき、前記吸入空気流から前記冷媒の流れに熱を伝達することによって生成される;
二次エバポレータと:
一次エバポレータであって:
前記二次計量装置から前記冷媒の流れを受けるように動作可能であり;且つ
前記第1の空気流を受け、第2の空気流を排出するように動作可能であり、前記第2の空気流は前記第1の空気流より冷たい空気を含み、前記第2の空気流は、前記第1の空気流が前記一次エバポレータを通過するとき、前記第1の空気流から前記冷媒の流れに熱を伝達することによって生成される;
一次エバポレータと;
二次コンデンサであって:
前記二次エバポレータから前記冷媒の流れを受けるように動作可能であり;且つ
前記第2の空気流を受け、第3の空気流を排出するように動作可能であり、前記第3の空気流は、前記第2の空気流より暖かく且つ湿度の低い空気を含み、前記第3の空気流は、前記第2の空気流が前記二次コンデンサを通過するとき、前記冷媒の流れから前記第3の空気流に熱を伝達することによって生成される;
二次コンデンサと:
サブクーリングコイルであって:
一次コンデンサから前記冷媒の流れを受けるように動作可能であり;
前記一次計量装置に前記冷媒の流れを排出するように動作可能であり;
前記第3の空気流を受け、除湿空気流を排出するように動作可能であり、前記除湿空気流は、前記第3の空気流より暖かく且つ湿度の低い空気を含み、前記除湿空気流は、前記第3の空気流が前記サブクーリングコイルを通過するとき、前記冷媒の流れから前記除湿空気流に熱を伝達することによって生成される;
サブクーリングコイルと;
前記吸入空気流、前記第1の空気流、前記第2の空気流、前記第3の空気流、および前記除湿空気流を生成するように動作可能である第1のファンと;
を有する、除湿ユニット;並びに
コンデンサユニットであって:
第4の空気流を生成するように動作可能な第2のファンと;
サブクーリングコイルであって:
前記一次コンデンサから前記冷媒の流れを受け;
前記一次計量装置に前記冷媒の流れを排出し;
前記第4の空気流が前記サブクーリングコイルに接触するとき前記冷媒の流れから前記第4の空気流に熱を伝達する;
ように動作可能である、サブクーリングコイルと;
前記一次コンデンサであって:
コンプレッサから前記冷媒の流れを受け;
前記第4の空気流が前記一次コンデンサに接触するとき前記冷媒の流れから前記第4の空気流に熱を伝達する;
ように動作可能である、前記一次コンデンサと;
前記コンプレッサであって、前記一次エバポレータから前記冷媒の流れを受け且つ前記一次コンデンサに前記冷媒の流れを供給するように動作可能であり、前記一次コンデンサに供給される前記冷媒の流れは、前記コンプレッサで受けられる前記冷媒の流れより高い圧力を有する、前記コンプレッサと;
を有する、コンデンサユニット;を有する、
除湿システム。 The dehumidification unit:
Primary weighing device;
Secondary weighing device;
A secondary evaporator:
Operable to receive a flow of refrigerant from the primary metering device; and operable to receive an intake air flow and discharge a first air flow, the first air flow being the intake air flow Containing cooler air, the first air stream being generated by transferring heat from the intake air stream to the refrigerant stream as the intake air stream passes through the secondary evaporator;
With a secondary evaporator:
The primary evaporator:
Operable to receive a flow of the refrigerant from the secondary metering device; and operable to receive the first air flow and discharge a second air flow, the second air flow Includes air that is cooler than the first air stream and the second air stream transfers heat from the first air stream to the refrigerant stream as the first air stream passes through the primary evaporator. Generated by transmitting;
A primary evaporator;
The secondary capacitor:
Operable to receive a flow of the refrigerant from the secondary evaporator; and operable to receive the second air flow and discharge a third air flow, the third air flow being , Warmer and less humid than the second air stream, wherein the third air stream is drawn from the refrigerant stream to the third air stream when the second air stream passes through the secondary condenser. Produced by transferring heat to an air stream;
With a secondary capacitor:
The sub-cooling coil:
Operable to receive the flow of the refrigerant from a primary condenser;
Operable to discharge the flow of refrigerant to the primary metering device;
Operable to receive the third air stream and to discharge a dehumidified air stream, the dehumidified air stream comprising warmer and less humid air than the third air stream, the dehumidified air stream comprising: Is produced by transferring heat from the refrigerant stream to the dehumidified air stream as the third air stream passes through the sub-cooling coil;
With sub-cooling coil;
A first fan operable to produce the intake air stream, the first air stream, the second air stream, the third air stream, and the dehumidified air stream;
A dehumidifying unit; and a condenser unit comprising:
A second fan operable to generate a fourth air flow;
The sub-cooling coil:
Receiving the flow of the refrigerant from the primary condenser;
Discharging the flow of the refrigerant to the primary metering device;
Transferring heat from the refrigerant stream to the fourth air stream when the fourth air stream contacts the sub-cooling coil;
With a sub-cooling coil, which is operable as;
The primary capacitor is:
Receiving a flow of said refrigerant from a compressor;
Transferring heat from the refrigerant stream to the fourth air stream when the fourth air stream contacts the primary condenser;
And a primary capacitor operable to:
The compressor is operable to receive a flow of the refrigerant from the primary evaporator and supply the flow of the refrigerant to the primary condenser, the flow of the refrigerant supplied to the primary condenser is the compressor. A compressor having a higher pressure than the flow of the refrigerant received at;
Having a capacitor unit;
Dehumidification system.
請求項9に記載の除湿システム。 Two or more members selected from the group consisting of the secondary evaporator, the primary evaporator, the secondary capacitor, and the sub-cooling coil are combined into a single coil pack.
The dehumidification system according to claim 9.
請求項9または10に記載の除湿システム。 The primary evaporator and/or the secondary evaporator has two or more circuits for the flow of the refrigerant,
The dehumidification system according to claim 9 or 10.
請求項11に記載の除湿システム。 A passive metering device and/or an active metering device operable to provide a subdivided flow of the refrigerant to the primary evaporator and/or the secondary evaporator,
The dehumidification system according to claim 11.
請求項11に記載の除湿システム。 The primary metering device and the secondary metering device are operable to provide a subdivided flow of the refrigerant to the primary evaporator and/or the secondary evaporator.
The dehumidification system according to claim 11.
請求項9に記載の除湿システム。 The second fan is configured to generate the fourth air flow at an air flow rate between about 2 and about 5 times greater than the air flow rate of the first air flow generated by the first fan. Is operational,
The dehumidification system according to claim 9.
請求項9に記載の除湿システム。 The secondary metering device operates in a substantially open state,
The dehumidification system according to claim 9.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US16/234,052 US10955148B2 (en) | 2017-03-16 | 2018-12-27 | Split dehumidification system with secondary evaporator and condenser coils |
US16/234052 | 2018-12-27 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020106265A true JP2020106265A (en) | 2020-07-09 |
JP2020106265A5 JP2020106265A5 (en) | 2021-04-08 |
JP6934931B2 JP6934931B2 (en) | 2021-09-15 |
Family
ID=69055677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019235376A Active JP6934931B2 (en) | 2018-12-27 | 2019-12-26 | Separation and dehumidification system with secondary evaporator coil and condenser coil |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3674615A1 (en) |
JP (1) | JP6934931B2 (en) |
KR (1) | KR102291442B1 (en) |
AU (1) | AU2019283791A1 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11573015B2 (en) | 2017-03-16 | 2023-02-07 | Therma-Stor LLC | Split dehumidification system with secondary evaporator and condenser coils |
US11668476B2 (en) | 2017-03-16 | 2023-06-06 | Therma-Stor LLC | Heat modulation dehumidification system |
EP4056911A1 (en) * | 2021-03-10 | 2022-09-14 | Therma-Stor LLC | Heat modulation dehumidification system |
EP4056910A1 (en) * | 2021-03-10 | 2022-09-14 | Therma-Stor LLC | Split dehumidification system with secondary evaporator and condenser coils |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080104974A1 (en) * | 2006-11-07 | 2008-05-08 | Tiax, Llc | Dehumidification |
US20100275630A1 (en) * | 2005-11-16 | 2010-11-04 | Technologies Holdings Corp. | Defrost Bypass Dehumidifier |
US20180266709A1 (en) * | 2017-03-16 | 2018-09-20 | Therma-Stor LLC | Dehumidifier With Secondary Evaporator and Condenser Coils |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5752389A (en) * | 1996-10-15 | 1998-05-19 | Harper; Thomas H. | Cooling and dehumidifying system using refrigeration reheat with leaving air temperature control |
US6109044A (en) * | 1998-01-26 | 2000-08-29 | International Environmental Corp. | Conditioned air fan coil unit |
US6644049B2 (en) * | 2002-04-16 | 2003-11-11 | Lennox Manufacturing Inc. | Space conditioning system having multi-stage cooling and dehumidification capability |
US6651451B2 (en) | 2002-04-23 | 2003-11-25 | Vai Holdings, Llc | Variable capacity refrigeration system with a single-frequency compressor |
WO2004020919A1 (en) | 2002-08-30 | 2004-03-11 | Global Water Limited | Device for extracting water from the atmosphere |
US6688137B1 (en) * | 2002-10-23 | 2004-02-10 | Carrier Corporation | Plate heat exchanger with a two-phase flow distributor |
JP6481668B2 (en) * | 2015-12-10 | 2019-03-13 | 株式会社デンソー | Refrigeration cycle equipment |
-
2019
- 2019-12-16 AU AU2019283791A patent/AU2019283791A1/en active Pending
- 2019-12-24 EP EP19219703.6A patent/EP3674615A1/en active Pending
- 2019-12-26 JP JP2019235376A patent/JP6934931B2/en active Active
- 2019-12-26 KR KR1020190175246A patent/KR102291442B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100275630A1 (en) * | 2005-11-16 | 2010-11-04 | Technologies Holdings Corp. | Defrost Bypass Dehumidifier |
US20080104974A1 (en) * | 2006-11-07 | 2008-05-08 | Tiax, Llc | Dehumidification |
US20180266709A1 (en) * | 2017-03-16 | 2018-09-20 | Therma-Stor LLC | Dehumidifier With Secondary Evaporator and Condenser Coils |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102291442B1 (en) | 2021-08-18 |
EP3674615A1 (en) | 2020-07-01 |
AU2019283791A1 (en) | 2020-07-16 |
JP6934931B2 (en) | 2021-09-15 |
KR20200081307A (en) | 2020-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3596400B1 (en) | Dehumidifier | |
US10921002B2 (en) | Dehumidifier with secondary evaporator and condenser coils in a single coil pack | |
US11371725B2 (en) | Dehumidifier with multi-circuited evaporator and secondary condenser coils | |
JP7412402B2 (en) | Dehumidifier with multi-circuit evaporator and secondary capacitor coil | |
JP6934931B2 (en) | Separation and dehumidification system with secondary evaporator coil and condenser coil | |
US11530823B2 (en) | Split dehumidification system with secondary evaporator and condenser coils | |
US12123616B2 (en) | Heat modulation dehumidification system | |
US11573015B2 (en) | Split dehumidification system with secondary evaporator and condenser coils | |
JP7510754B2 (en) | Dehumidifier with secondary evaporator and condenser coils in a single coil pack | |
US11573016B2 (en) | Water cooled dehumidification system | |
EP4056909A1 (en) | Water cooled dehumidification system | |
US20230258345A1 (en) | Serial superheat control for a dehumidification system | |
US20230258344A1 (en) | Parallel evaporator coils for superheat control for a dehumidification system | |
EP4056910A1 (en) | Split dehumidification system with secondary evaporator and condenser coils | |
EP4056911A1 (en) | Heat modulation dehumidification system | |
US20240377076A1 (en) | Portable Dehumidifier and Method of Operation | |
CA3147562A1 (en) | Split dehumidification system with secondary evaporator and condenser coils | |
CA3147814A1 (en) | Heat modulation dehumidification system | |
WO2024226404A1 (en) | Parallel evaporator coils for superheat control for a dehumidification system | |
WO2024226400A1 (en) | Serial superheat control for a dehumidification system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200309 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210226 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210226 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20210226 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20210325 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210406 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210803 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210824 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6934931 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |