产生穿过液体体积的空气流的装置的制造方法

产生穿过液体体积的空气流的装置的制造方法
【专利摘要】空气流(F’)产生装置(1)包括：用于容纳液体体积(V)的围壳(10)，围壳包括至少一个空气排出口(101)；注气部件(12)，其允许产生来自围壳外的输入空气流(F)，并将输入空气流(F)在液体体积(V)的液面之下引入液体体积(V)中而使输入空气流在容纳于围壳中的液体体积(V)中通过，使得通过与液体体积直接接触而处理过的输出空气流(F’)穿过围壳的空气排出口(101)被排放到围壳外。围壳包括放置在液体体积(V)与空气排出口(101)之间的一个或多个挡板(14、14’、14”)，挡板允许离开液体体积的输出空气流(F’)经过一次或多次方向改变流动到空气排出口(101)，从而阻止液体通过空气排出口(101)喷射而出。
【专利说明】
产生穿过液体体积的空气流的装置
技术领域
[0001]本发明涉及产生穿过液体体积的空气流。本发明在各种领域中得到应用，这些领域以非全面的方式例如为:产生穿过液体体积而被加热或冷却的空气流，产生温度受控和/或绝对湿度受控的空气流，空气流的加湿或除湿，空气流的除污或过滤，温室加热或空气调节，工业、第三产业或民用的建筑物或场所的加热或空气调节，工业、第三产业或民用的建筑物或场所的湿度控制。产生的空气流还可用于任何类型表面的冷却、加热、加湿或除湿。
【背景技术】
[0002]利用液体例如水的导热性和潜热、使空气流和液体直接接触以通过液体与空气流之间的热交换来加热或冷却空气流是一项现有技术，它具有生态优点，因为该项技术尤其避免了使用制冷剂类的载热流体。对空气流的加热或冷却可以例如以产生具有受控温度的空气流为目的和/或产生具有受控绝对湿度的空气流为目的。
[0003]用于实施该技术的第一已知方案在于，使空气流穿过液体的细小液滴帘，或者穿过空气可透过并含有该液体的交换表面，例如浸透水的纺织材料。此类方案的主要缺点在于液体与空气流之间热交换的能量效率太低，并且可以得到的空气流量很低。
[0004]第二已知方案在于，通过在所述液体体积的液面以下将空气流注入液体体积中，使空气流直接穿过容纳在围壳中的液体体积。例如在国际专利申请WO 2006/138287和美国专利US 4 697 735(图3)和US 7 549 418中描述了此类方案。该第二技术方案具有可以达到液体与空气流之间的更高的热交换能源效率的优点。

【发明内容】

[0005]本发明目的
[0006]本发明的一目标是提出一种允许改进产生穿过容纳于围壳中的液体体积的空气流的新型的技术方案。
[0007]本发明简述
[0008]根据第一方面，因此本发明的目标在于一种空气流产生装置，空气流产生装置包括:用于容纳液体体积的围壳，围壳包括至少一个空气排出口；注气部件，注气部件允许产生来自围壳外的输入空气流，并通过将输入空气流在所述液体体积的液面之下引入所述液体体积中，使输入空气流在容纳于围壳中的液体体积中通过，使得通过与液体体积直接接触而处理过的输出空气流穿过围壳的空气排出口被排放到围壳外。围壳包括放置在液体体积与空气排出口之间的一个或多个挡板，挡板允许离开液体体积的输出空气流经过一次或多次方向改变流动到空气排出口，从而阻止液体通过空气排出口喷射而出。
[0009]当空气流穿过液体体积时，特别是根据空气引入液体体积中的方式，以及根据空气流量和液体体积，在液体体积中产生或大或小的涡流，这些涡流可能导致被空气流带动的液滴喷射而出。本发明装置的挡板形成这些液滴路径上的障碍，因此可以减小这些液滴被空气流带到排出口的危险。因此有利的是，空气流的流量可以非常大，和/或围壳的体积可以较小，这就减小了装置的体积尺寸，同时避免液滴喷射到装置的围壳外。
[0010]更特别的是，本发明的装置可以包括以下的单独采用或互相组合采用的补充和选择特征:
[0011]—每个挡板是板子，固定在围壳内，在其整个周边上密封接触围壳，并包括用于使输出空气流穿过板子离开的至少一个贯通开口。
[0012]—空气流产生装置包括多个挡板，所述多个挡板的贯通开口没有与围壳的空气排出口对齐。
[0013]—围壳包括上壁、底壁以及连接上壁和底壁的侧壁;并且，空气入口和空气排出口在围壳的上壁中形成。
[0014]-空气流产生装置包括温度控制部件，温度控制部件允许将围壳中的液体体积的温度自动保持在预定温度T液。
[0015]—温度控制部件允许更新围壳中的液体，以便在围壳中将预定的液体体积自动保持在预定温度T液。
[0016]—注气部件包括定位于围壳内的管，管与空气入口连接，管包括浸于液体体积中的空气出口。
[0017]—每个挡板包括用于管通过的贯通开口，管穿过每个挡板的贯通开口，并且管在其整个外周边上在每个贯通开口处都密封接触挡板。
[0018]—注气部件允许以20_至SOmm之间的深度将输入空气流引入到液体体积中。
[0019]—注气部件包括在围壳外的空气压缩机，空气压缩机的出口能与围壳的空气入口连接或空气压缩机的出口连接到围壳的空气入口。
[0020]一注气部件包括在围壳外的空气压缩机，空气压缩机的入口能与围壳的空气排出口连接或空气压缩机的入口连接到围壳的空气排出口。
[0021]—注气部件包括在围壳外的单一的压缩机，空气流产生装置具有两种运行模式:压缩机的出口能与或者与围壳的空气入口连接的第一运行模式、和压缩机的入口能与或者与围壳的空气排出口连接的第二运行模式。
[0022]一空气压缩机为离心式空气压缩机。
[0023]—空气压缩机允许以至少2°C的温度梯度Δ T加热穿过空气压缩机的空气。
[0024]一注气部件允许以至少10m3/小时的空气流量产生并引入空气流。
[0025]—空气流产生装置包括用于控制液体体积温度的温度控制部件，温度控制部件允许根据至少一个预定的湿度设定值册。_调节容纳在围壳10中的液体体积的温度，以自动调节离开围壳的输出空气流F’的绝对湿度。
[0026]—空气流产生装置包括至少一个湿度传感器，液体体积的温度控制部件允许根据湿度传感器所测得的湿度和至少一个预定的湿度设定值HR_S调节容纳在围壳中的液体体积的温度。
[0027]本发明的目标还在于一种利用上述空气流产生装置产生空气流的方法，其中，空气流产生装置的围壳容纳液体、尤其是水。
[0028]更特别的是，本发明的方法可以包括以下的单独或互相结合采用的附加和选择性特征:
[0029 ] 一液体体积的高度H+H1小于200mm，优选约100mm。
[0030]—液体体积的温度保持在与进入围壳的输入空气流F的温度不同的预定温度
Ts ο
[0031]—所述方法允许产生加热空气流，围壳中的液体的温度T液高于进入围壳的输入空气流的温度Tw台。
[0032]—加热空气流的温度基本等于或略高于液体的温度T液。
[0033]—所述方法允许产生冷却空气流，液体的温度T液低于进入围壳的输入空气流的温度Ttt台。
[0034]一冷却空气流的温度基本等于液体的温度T液。
[0035]一进入围壳的输入空气流的流量为至少I OOm3/小时。
[0036]-进入围壳的输入空气的流量与容纳在围壳中的液体体积之比大于14IT1。
[0037]—来自围壳外并进入围壳的输入空气流包括微粒和/或污染物，这些微粒和/或污染物的至少一部分被截获在容纳于围壳内的液体中。
[0038]本发明的目的还在于一个或多个上述空气流产生装置的用途，空气流产生装置用于加热场所或冷却场所，和/或为场所加湿和/或除湿，场所尤其是温室。设备包括至少一个上述的空气流产生装置，空气流产生装置设置为使得引入空气流产生装置的围壳的空气是来自场所外的空气。
[0039]更特别的是，本发明的设备可以包括以下的单独或互相组合采用的附加和选择性特征:
[0040]一设备可以加热或加湿场所，所述设备另外包括:热交换器，热交换器与空气流产生装置的围壳连接，使得来自围壳的加热空气在被引入场所内部之前穿过所述热交换器；和空气循环部件，空气循环部件允许用来自场所内部的循环空气供给热交换器，使得来自空气流产生装置并穿过热交换器的空气被来自场所内部的所述循环空气加热。
[0041]—所述设备另外包括空气加热装置，空气加热装置放置于热交换器与场所内部之间，以将来自空气流产生装置并穿过热交换器的空气在被引入场所之前进行预热。
[0042]—该设备可以对场所进行冷却或除湿，所述设备另外包括:与空气流产生装置的围壳连接的热交换器;和空气循环部件，空气循环部件允许用来自场所内部的循环空气供给热交换器，使得引入空气流产生装置的围壳的空气穿过热交换器被来自场所内部的所述循环空气预冷。
[0043]本发明的目标还在于一个或多个上述装置的用途，上述装置用于加热场所或冷却场所，或为场所加湿或为场所除湿。
【附图说明】
[0044]通过阅读下面参照附图对本发明的多个特殊实施变型的详细描述，将更清楚地了解本发明的特征和优点，这些特殊实施变型作为本发明的非限定且非排它的示例进行描述，附图中:
[0045]—图1示意地表示可以产生穿过液体体积的空气流的本发明装置的一个实施变型。
[0046]—图2是图1装置的等距视图，其中没有围壳中的液体的更新部件。
[0047]—图3示意地表示图1装置的另一实施变型。
[0048]一图4是图3装置的等距视图，其中没有围壳中的液体的更新部件。
[0049]一图5示意地表示场所加热设备。
[0050]一图6示意地表示场所冷却设备。
[0051]—图7表示允许调节场所湿度的设备。
【具体实施方式】
[0052]参照图1-4的特殊实施变型，空气流产生装置I包括封闭的围壳10，围壳包括上壁10a、底壁1b以及连接上壁1a和底壁1b的侧壁10c。
[0053]在该特殊例子中，围壳10的侧壁1c为管形，但在本发明的范围内侧壁也可具有任何其它形状。
[0054]围壳10在底部容纳高度为H并且温度受控的液体体积V。该液体优选是水，但在本发明的范围内，可以使用任何类型的液体。
[0055]围壳10还包括均定位于液体体积V外的空气入口100和空气排出口 101。在图1-4的变型中，但以对于本发明非限定性的方式，空气入口 100和空气排出口 101在围壳10的上壁1a中形成。
[0056]装置I包括容纳在围壳中的液体的更新部件11。更新部件11的作用是自动地给围壳1提供液体，以便在围壳1中使预先确定的液体体积V保持在预定温度。
[0057]装置I还包括注气部件12，注气部件允许产生来自围壳10之外的输入空气流F并将该输入空气流引入容纳于围壳10中的液体体积V中。在图1-4所示的特殊变型中，注气部件12更特别的是包括例如风机类型的空气压缩机120和注气管121。
[0058]注气管121在其两端即上端121a和下端121b是开放的。注气管121的开放的上端121a与围壳10的空气入口 100连接。注气管121的开放的下端121b形成空气出口，该下端浸到液体体积V中，定位于深度出上，该深度相应于液体体积V的液面与管121的空气出口 121b之间的距离。
[0059]在该实施变型中，根据装置的运行模式(图1和2:通过吹送空气；图3和4:通过抽吸空气)，空气压缩机120与围壳10的空气入口 100连接或与围壳10的空气排出口 101连接。
[0060]装置I还包括多个用作挡板的板子14、14’、14”，这些板子放置于围壳10的空气排出口 1I和液体体积V之间。这些板子14、14’、14”被固定在围壳10内，一个在另一个之上，并且板子14之间具有空间，从而形成多个叠置的室El、E2、E3和E4。每个板子14、14’、14”在其整个周边上与围壳10的侧壁I Oc密封接触。第一室EI由液体体积V的液面和下板14界定。第二室E2由下板14和中间板14’界定。第三室E3由中间板14’和上板14”界定。第四室E4由上板14”和围壳10的上壁1a界定。
[0061 ]板子14、14’、14”和室E1、E2、E3、E4的数量对本发明不是限定性的，装置1可以包括界定两个室的单一板子14，或界定多于四个室的多于三个的板子。
[0062]每个板子14、14’、14”包括截面与注气管121的截面基本相同的贯通开口140。这些贯通开口 140沿竖向对齐，注气管121穿过这些开口 140，管121在其整个外周边上、在用于管通过的每个贯通开口 140处与每个板子14、14’、14”密封接触。
[0063]每个板子14、14’、14”还包括至少一个贯通开口 141，所述至少一个贯通开口 141允许两个相邻室之间互相连通，因此允许离开液体体积V的、例如已经被液体冷却或加热过的空气流F’从一个室向另一室、从下室El直到排出口 101通过。
[0064]这些开口 141相对于彼此沿竖向错开，没有与围壳10的空气排出口 101对齐，以使所述空气流F，经过多次方向变化。
[0065]在图1和3的特殊变型中，围壳10中的液体的更新部件11包括:
[0066]—在邻近围壳10的底壁1b的围壳10的侧壁1c中形成的液体入口 110;
[0067]—在围壳的底壁1b中形成的液体排出口 111;
[0068]—液体排出管道112，其在一端与围壳10的排出口 111连接，在该特殊例子中，排出管道112在另一端与液源S连接；
[0069]—液压栗型的栗送部件113，栗送部件与液源S及与围壳的入口 110连接，允许栗送液源S中的液体，并将液体通过入口 110引入围壳1，以便更新围壳中的液体。
[0070]在本发明的范围内，液体排出管道112不一定与液源S连接。
[0071 ]围壳1中的液体的更新部件11例如包括:
[0072]—至少一个温度传感器114，其允许测量围壳10中的液体体积V的温度；
[0073]一至少一个下液位传感器115a和至少一个上液位传感器115b，它们允许测量围壳中的液位H;
[0074]一例如可编程工业自动装置或电子检测/控制卡类型的电子处理部件116，其与温度传感器114及与液位传感器115a和115b连接，电子处理部件在输出端输送允许操纵栗送部件113的控制信号113a。
[0075]电子处理部件116设计、更特别地例如编程成:基于温度传感器114和液位传感器115a、115b所输送的测量信号、根据最低和最高温度设定值Tmin和Tmax以及根据最低和最高液体体积(或液位)设定值Vmin和Vmax，通过控制信号113a控制栗送部件113，以便使围壳10内液体体积￥恒定保持，该液体体积V介于最低设定体积Vmin与最高设定体积Vmax之间并被保持在介于最低设定温度Tmin与最高设定温度Tmax之间的温度T液。
[0076]图1和2表示装置I的第一实施和运行模式，其中通过将空气吹送到管121中产生进入围壳10的输入空气流F。
[0077]在该实施方式中，围壳10的空气排出口101处于自由空气中。空气压缩机120的出口与围壳10的空气入口 100连接，空气压缩机120的入口处于自由空气中。当空气压缩机120运行时，空气压缩机抽吸来自围壳10外的空气，并且将该空气以输入空气流F的形式穿过空气入口 100推送到注气管121中，该输入空气流的温度为基本等于围壳10外的环境空气温度的初始温度為始，或者必要时，由于空气在压缩机120中通过，该输入空气流的温度则为可略高于围壳10外的环境空气温度的初始温度Tw台。
[0078]处在初始温度為始的该输入空气流F在管121的出口、在液体体积V的液面以下直接注入到液体体积V中，并穿过液体体积V，该液体体积V的温度为与初始温度1?始不同的温度T液(其在Imin与Imax之间)。在该空气流通过液体体积V的过程中，通过空气与液体之间的直接接触产生热交换，使得(根据情况被冷却或被加热的)空气离开液体体积及被冷却或加热的空气流F ’在围壳10中上升，以便通过排出口 1I排出。离开围壳的空气流F ’的最终温度T嚴冬接近、优选基本等于围壳中容纳的液体体积V的温度T液。
[0079]当液体温度T液低于初始温度1>搬时，空气通过液体体积V后的空气流F’已经被冷却。由此同时导致从装置I输出的空气流F’已经相对输入空气流F除湿，输出空气流F’中的绝对湿度(单位空气体积的水重量)低于输入空气流F的绝对湿度。相反，当液体温度T液高于初始温度為始时，空气通过液体体积V后的空气流F’已被加热。由此同时导致从装置I输出的空气流F，相对输入空气流F增湿，输出空气流F，中的绝对湿度(单位空气体积的水重量)高于输入空气流F的绝对湿度。
[0080]冷却或加热到接近、优选基本等于液体体积V的温度T液的最终温度T驗的空气流F’在围壳10内上升，同时穿过挡板14、14’、14”流动并经过多次相继的方向改变，然后穿过排出口 101排到围壳10外。
[0081]图3和4表示装置I的第二实施和运行模式，其中通过抽吸产生进入围壳10的输入空气流F。
[0082]在该实施方式中，围壳的空气入口100处在自由空气中。空气压缩机120的入口与围壳10的空气排出口 101连接，空气压缩机120的出口处在自由空气中。当空气压缩机120运行时，通过穿过空气入口 100抽吸到注气管121中产生来自围壳I外的空气流F。该空气流F的初始温度為始相当于围壳10外的环境空气温度。空气通过液体体积V后被冷却或加热的空气流F’在围壳中上升，穿过挡板14、14’、14”，然后穿过压缩机120，并以冷却或加热到接近、优选基本等于或略高于液体体积V的温度T液的最终温度!'嚴#的空气流的形式被吹送到围壳10外。
[0083]在上述两个实施方式中，进入围壳10中的空气流量等于从围壳10输出的空气流量。在液体体积V中产生可能很大的涡流，这些涡流可能产生液滴喷射，这些液滴由被加热或冷却的空气流F’带动。本发明装置的挡板14、14’、14”形成这些液滴路径上的障碍，通过挡板施加的空气方向的相继改变而能避免液体与被冷却或加热的空气流F’同时地通过排出口 1I喷射到围壳外。由于挡板14、14 ’、14”，因而没有任何液滴喷射到围壳外。因此有利的是，空气流F和F’的流量可以非常大，和/或围壳的容积可以很小，这就减小了装置的体积尺寸，同时避免液滴喷射到装置的围壳外。
[0084]当装置I运行时，在装置周围的空气中的惰性微粒和/或活跃微粒、特别是灰尘，有利地被抽吸到装置I中，经过过滤，被截获在容纳于围壳10中的液体体积V中，这样可以在装置I的出口得到更清洁的空气。一般地，所有大于2μπι的微粒都可被装置I过滤。
[0085]在另一实施变型中，本发明的装置I可以用于通过使输入空气流穿过液体体积来过滤输入空气流F或为该输入空气流除污。在该应用中，液体体积的温度可以高于或低于输入空气流F的温度，或者基本等于输入空气流F的温度。当液体体积的温度基本等于输入空气流F的温度时，则在装置I的出口产生经过过滤或除污的输出空气流F ’，该输出空气流没有被加热或冷却，而是处于与输入空气流F的温度基本相同的温度。
[0086]在另一实施变型中，可以用液体体积V的加热或冷却部件取代液体更新部件11，加热或冷却部件可以保持液体体积的温度，而不需要进行围壳中的液体的更新。
[0087]有利的是，本发明还允许以离开压缩机120的可能较大的空气流量、特别是大于I OOm3/小时的空气流量工作。在一特殊实施例中，围壳10的容积约为5升。围壳1中的液体体积V小于3升。但是本发明并不限于这些特殊数值的空气流量和体积。
[0088]更特别的是，在本发明的范围内，进入围壳的空气流量与围壳10中存在的液体体积V之比有利地可以为lOi—1。因此，本发明可以有较小的液体消耗，有利地可以使围壳10中的较小的液体体积保持在需要的温度，从而与更大的液体体积相比要求更少的能量。
[0089]运行时，由于空气与液体之间的热交换，液体冷却(如果T液〉1??)或者加热(如果T液〈為始)。液体更新部件11可以用处于所需温度下的新液体更新围壳中的液体，使得在围壳10中具有基本为预定温度T液的预定液体体积V。
[0090]注气管121的空气出口的深度Hl应足够大，以便使空气流穿过液体体积V来进行的空气流处理、和此外更特别的是必要时使液体与注入液体体积V中的空气之间的热传递有效并足够，必要时允许被液体冷却或加热的空气流F’的温度接近、优选基本等于液体温度。相反，该深度Hl不应过大，以避免空气压缩机120的尺寸过大。因此，深度Hl优选在20mm-80mm之间。同样，为了更有效，液体体积V的高度H+H1应优选不会过大，优选小于200mm，更特别的是，约为100_。但是本发明不限于这些特殊数值。
[0091]压缩机120可以是允许产生空气流的任何已知类型的空气压缩机(离心风机、轴向风机、栗等)。
[0092]但是，空气压缩机120优选是离心式空气压缩机，因为例如比起轴向压缩机，此类压缩机有利地允许得到大的空气流量，还允许得到压缩机120的出口与压缩机入口之间的较大的空气温差A T。实际上，对于离心式空气压缩机，该温差Δ T为至少2°C，可达到4°C，离开压缩机的空气温度高于进入压缩机的空气温度。
[0093]优选地，图1和2的运行模式可以在夏天用于进行场所的空气调节或除湿，利用在场所外取得的热空气，通过一个或多个装置I产生一股或多股冷却空气流F’。液源S可以有利的是深埋的或被任何已知冷却系统冷却的含水层或冷水槽。
[0094]相反，图3和4的运行模式优选在冬季用于场所的加热或加湿，利用场所外取得的冷空气，通过一个或多个装置I产生一股或多股加热空气流F’。在这种情况下，液源S是热水源，如热水池，例如通过太阳能加热的外部水池，热水槽或含水层。在这种情况下，离心式空气压缩机120的使用有利地允许利用温差△ T，以便相对围壳10的排出口 101处的空气温度增加离开压缩机120的空气的温度，从而提高了能源效率。
[0095]在两种运行模式中，本发明应用于任何类型的场所。场所可以是工业、民用或第三产业型的场所。场所也可以是温室或库房。在这两种运行模式中，本发明有利地允许连续更新场所内部的空气。
[0096]本发明的装置I还可产生热的或冷却的和/或加湿或除湿过的空气流，该空气流被导向任何类型表面上，以便加热或冷却和/或加湿或干燥该表面。
[0097]图5中示意地表示场所2的加热和/或加湿设备。该设备包括一个或多个用于产生加热空气流的装置1，该装置例如为图1的通过吹送运行的装置类型。但是在另一变型中，也可使用图4的通过抽吸运行的装置I。产生加热空气流的装置I的数量尤其取决于装置I的空气流量和场所2的容积。装置I将合理分布在场所2的容积中。
[0098]每个装置I设置在场所2中，使得引入装置I的围壳10中的空气是来自场所外的冷空气。每个装置I的围壳10另外在出口处与热交换器3连接，使得从装置I输出的加热空气穿过所述热交换器3，然后在出口被引入到例如包括加热电阻或板式交换器的空气加热装置中。然后，被空气加热装置4预热的空气被引入到场所2内。
[0099]设备还包括循环部件5，循环部件可以通过抽吸场所中的空气并将该空气排到场所2外来更新场所中的空气，以便将场所中的空气温度保持在预定的设定温度。来自场所2的热空气的一部分(图5/分支50)被循环，在热交换器3的下游重新被引入场所2内。来自场所2的热空气的另一部分(图5/分支51)被送到热交换器3中，穿过所述热交换器3，使得来自装置I的空气被来自场所2的该热空气加热。在该设备中，每个装置I的围壳10中的液体温度低于来自场所2的热空气的温度。
[0100]热交换器3可以是允许在两个流体之间、特别是两个流体之间无直接接触的两个流体之间进行热交换的任何已知类型的热交换器。
[0101]使用该热交换器3有利地允许用来自场所的热空气加热从所述装置I输出的空气，这样允许重新利用该热空气的一部分热量并以装置I中的更低的液体温度运行。因此减少能耗。
[0102]作为非限定例子，在一特殊实施变型中，引入围壳10的空气温度低于15°C，例如低于O°C，该空气的相对湿度例如约为90%-100%。围壳10中的液体温度保持在约15°C。因此，离开每个装置I的空气的温度约为15°C。离开空气加热装置4并进入场所2的空气的温度约为22°C。场所2的温度保持在约19°C，该空气的相对湿度例如约60%。
[0103]图6中示意地表示场所2的冷却(空调)和/或除湿设备。该设备包括一个或多个用于产生冷却空气流的装置1，该装置例如为图1的通过吹送运行的装置类型。但是，在另一变型中，也可使用图4的通过抽吸运行的类型的装置I。产生冷却空气流的装置I的数量尤其取决于装置I的空气流量和场所2的容积。装置I将合理分布在场所2的容积中。
[0104]每个装置I设置在场所2中，使得引入装置I的围壳10的空气是来自场所外的热空气。设备另外包括放置于每个装置的空气压缩机120与每个装置I的围壳10之间的热交换器3’，使得来自场所2外的热空气穿过所述热交换器3’，然后被引入每个装置I的围壳10中。
[0105]设备还包括允许通过抽吸场所中的空气并将其排到场所2外来更新场所中的空气的空气循环部件5，以使场所中的空气的温度保持在预定的设定温度。将来自场所2的循环冷空气(图6/分支51)送到热交换器3’中，穿过所述热交换器3’，使得来自外部的热空气在引入每个装置I的围壳10之前被该来自场所2的循环冷空气冷却。在该设备中，每个装置I的围壳10中的液体温度低于来自场所2的冷空气的温度。
[0106]热交换器3’可以是允许两个流体之间、特别是两个流体没有直接接触的两个流体之间进行热交换的任何已知类型的热交换器。
[0107]使用该热交换器3’有利地允许空气在被引入每个装置I的围壳10之前用来自场所2的空气进行预冷，这样允许重新利用该空气的一部分热量。因此减少了能耗。
[0108]作为非限定例子，在一特殊实施变型中，通过空气压缩机120引入交换器3’的外部空气的温度高于15°C，例如约32°C，该空气的相对湿度例如约40%。围壳10中的液体温度保持在约15°C。因此，离开每个装置I的空气的温度约15°C。场所2的温度保持在约22°C。
[0109]参照图7，本发明的装置I还可用在允许自动控制并保持场所2或类似地点内的相对湿度的设备中。输入空气流F在场所2外被装置I获取，在装置I中通过，以便根据情况被加湿或除湿，加湿或除湿过的输出空气流F’被引入场所2中，必要时与从场所2中获取的环境空气A混合后(图7/空气流Γ )引入场所中。
[0110]通过定位于场所中并且处在输入空气流F’或F”外的至少一个测湿计型湿度传感器6测量场所中的相对湿度HR。装置I配有用于控制装置I中液体体积V温度的温度控制部件11，温度控制部件可以根据场所2中的湿度传感器6所测得的相对湿度HR和湿度设定值HRcons自动调节装置I中的液体体积V的温度。从装置I输出的空气流F’引入场所2，必要时与来自场所2内的空气A相混合。
[0111]用于控制液体体积V温度的温度控制部件设计为使得，当传感器6所测得的相对湿度HR低于湿度设定值册。_时，液体体积V的温度自动地被带到高于进入装置I的空气流F的温度的值；因此产生更湿的空气流F’，该更湿的空气流的绝对湿度(单位空气体积的水重量)高于进入装置I的空气流F的绝对湿度，并且其温度约为液体体积V的温度并且高于进入装置I的空气流F的温度。因此，输入空气流F’可以为场所2加湿。
[0112]液体体积V的温度控制部件另外设计为使得，当传感器6测得的相对湿度HR高于湿度设定值1??。_时，液体体积V的温度自动地被带到低于进入装置I的空气流F的温度的值；因此产生湿度较低的空气流F’，该湿度较低的空气流的绝对湿度(单位空气体积的水重量)低于进入装置I的空气流F的绝对湿度，并且其温度约为液体体积V的温度并且低于进入装置I中的空气流F的温度。
[0113]作为变型，输入空气流F也可以全部或部分地由装置I从场所2内获取。
[0114]作为变型，也可以通过任何加热或冷却部件加热或冷却进入场所2的空气流F’或Γ但不改变它的绝对湿度，以便将该空气流带到预定温度。
[0115]也可以用定位于进入场所2的空气流F’或F”中、并测量所述空气流的绝对湿度的传感器6代替图7的传感器6。在这种情况下，引入空气流F’或Γ到场所2中，通过自动调节容纳在装置I中的液体体积的温度来相对于湿度设定值自动控制该空气流的绝对湿度。
【主权项】
1.一种空气流(F’)产生装置(I)，空气流产生装置包括:用于容纳液体体积(V)的围壳(10)，围壳包括至少一个空气排出口(101);注气部件(12)，注气部件允许产生来自围壳外的输入空气流(F)，并将输入空气流(F)在所述液体体积(V)的液面之下引入液体体积(V)中而使输入空气流在容纳于围壳中的液体体积(V)中通过，使得通过与液体体积直接接触而处理过的输出空气流(F’)穿过围壳的空气排出口(101)被排放到围壳外，其特征在于，围壳包括放置在液体体积(V)与空气排出口(101)之间的一个或多个挡板(14、14’、14”)，挡板允许离开液体体积的输出空气流(F’)经过一次或多次方向改变流动到空气排出口(101 )，从而阻止液体通过空气排出口(101)喷射而出。2.如权利要求1所述的空气流产生装置，其中，每个挡板(14、14’、14”)是板子，固定在围壳内，在其整个周边上密封接触围壳(10)，并包括用于使输出空气流(F’)穿过板子离开的至少一个贯通开口(141)。3.如权利要求2所述的空气流产生装置，其中，空气流产生装置包括多个挡板(14、14，、14”)，所述多个挡板的贯通开口(141)没有与围壳(10)的空气排出口(101)对齐。4.如上述权利要求中任一项所述的空气流产生装置，其中，围壳(10)包括上壁(10a)、底壁(1b)以及连接上壁(1a)和底壁(1b)的侧壁(10c);并且，空气入口(100)和空气排出口(101)在围壳(10)的上壁(1a)中形成。5.如上述权利要求中任一项所述的空气流产生装置，其中，空气流产生装置包括温度控制部件(U)，温度控制部件允许将围壳(10)中的液体体积(V)的温度自动保持在预定温度(T液)。6.如权利要求5所述的空气流产生装置，其中，温度控制部件(11)允许更新围壳(10)中的液体，以便在围壳(10)中将预定的液体体积(V)自动保持在预定温度(Ts)。7.如上述权利要求中任一项所述的空气流产生装置，其中，注气部件(12)包括定位于围壳(10)内的管(121)，管与空气入口(100)连接，管包括浸于液体体积中的空气出口(121b)。8.如权利要求6所述的空气流产生装置，其中，每个挡板(14、14’、14”)包括用于管(121)通过的贯通开口(140)，管(121)穿过每个挡板(14、14’、14”)的贯通开口(140)，并且管在其整个外周边上在每个贯通开口处都密封接触挡板。9.如上述权利要求中任一项所述的空气流产生装置，其中，注气部件(12)允许以20mm至80mm之间的深度(HI)将输入空气流(F)引入到液体体积中。10.如上述权利要求中任一项所述的空气流产生装置，其中，注气部件(12)包括在围壳(10)外的空气压缩机(120)，空气压缩机的出口能与围壳(10)的空气入口(100)连接或空气压缩机的出口连接到围壳的空气入口。11.如上述权利要求中任一项所述的空气流产生装置，其中，注气部件(12)包括在围壳(10)外的空气压缩机(120)，空气压缩机的入口能与围壳(10)的空气排出口(101)连接或空气压缩机的入口连接到围壳的空气排出口。12.如权利要求1至9中任一项所述的空气流产生装置，其中，注气部件(12)包括在围壳(10)外的单一的空气压缩机(120)，空气流产生装置具有两种运行模式:单一的空气压缩机(120)的出口能与或者与围壳(10)的空气入口(100)连接的第一运行模式、和压缩机(120)的入口能与或者与围壳(10)的空气排出口(101)连接的第二运行模式。13.如权利要求10至12中任一项所述的空气流产生装置，其中，空气压缩机为离心式空气压缩机。14.如权利要求10至13中任一项所述的空气流产生装置，其中，空气压缩机(120)允许以至少2°C的温度梯度Δ T加热穿过空气压缩机的空气。15.如上述权利要求中任一项所述的空气流产生装置，其中，注气部件(12)允许以至少10m3/小时的空气流量产生并引入所述输入空气流(F)。16.如上述权利要求中任一项所述的空气流产生装置，其中，空气流产生装置包括用于控制液体体积(V)温度的温度控制部件(11)，温度控制部件允许根据至少一个预定的湿度设定值(HR_S)调节容纳在围壳(10)中的液体体积的温度，以自动调节离开围壳(10)的输出空气流(F’)的绝对湿度。17.如权利要求16所述的空气流产生装置，空气流产生装置包括至少一个湿度传感器(6)，其中，液体体积(V)的温度控制部件(11)允许根据湿度传感器(6)所测得的湿度和至少一个预定的湿度设定值(HR_S)调节容纳在围壳(10)中的液体体积的温度。18.—种利用上述权利要求中任一项所述的空气流产生装置(I)产生空气流的方法，其中，空气流产生装置(I)的围壳(1)容纳液体、尤其是水。19.如权利要求18所述的方法，其中，液体体积(V)的高度(H+H1)小于200mm，优选约10mm020.如权利要求18或19所述的方法，其中，液体体积(V)的温度保持在与进入围壳(IO)的输入空气流(F)的温度(?始)不同的预定温度⑶夜)。21.如权利要求20所述的方法，所述方法允许产生加热空气流(F’)，其中，围壳(10)中的液体的温度(T液)高于进入围壳(10)的输入空气流(F)的温度(Tw台)。22.如权利要求21所述的方法，其中，加热空气流(F’)的温度基本等于或略高于液体的温度(T液)。23.如权利要求20所述的方法，所述方法允许产生冷却空气流，其中，液体的温度(1>夜)低于进入围壳(10)的输入空气流(F)的温度(Tw台)。24.如权利要求2 3所述的方法，其中，冷却空气流(F ’)的温度基本等于液体的温度(Ts) O25.如权利要求18至24中任一项所述的方法，其中，进入围壳(10)的输入空气流(F)的流量为至少10m3/小时。26.如权利要求18至25中任一项所述的方法，其中，进入围壳(10)的输入空气的流量与容纳在围壳中的液体体积(V)之比大于14IT1。27.如权利要求18至26中任一项所述的方法，其中，来自围壳(10)外并进入围壳(10)的输入空气流(F)包括微粒和/或污染物，并且这些微粒和/或污染物的至少一部分被截获在容纳于围壳(10)内的液体中。28.—种允许加热和/或冷却和/或加湿和/或除湿场所(2)的设备，所述设备包括至少一个如权利要求1至17中任一项所述的空气流产生装置(I)，空气流产生装置设置为使得引入空气流产生装置(I)的围壳(10)的空气是来自场所(2)外的空气。29.如权利要求28所述的设备，用于场所(2)的加热或加湿，所述设备另外包括:热交换器(3)，热交换器与空气流产生装置(I)的围壳(10)连接，使得来自围壳(10)的加热空气在被引入场所(2)内部之前穿过所述热交换器(3);和空气循环部件(5)，空气循环部件允许用来自场所(2)内部的循环空气供给热交换器(3)，使得来自空气流产生装置(I)并穿过热交换器(3)的空气被来自场所(2)内部的所述循环空气加热。30.如权利要求29所述的设备，其中，所述设备另外包括空气加热装置(4)，空气加热装置放置于热交换器(3)与场所(2)内部之间，以将来自空气流产生装置(I)并穿过热交换器(3)的空气在被引入场所(2)之前进行预热。31.如权利要求28所述的设备，用于场所(2)的冷却或除湿，所述设备另外包括:与空气流产生装置(I)的围壳(10)连接的热交换器(3’)；和空气循环部件(5)，空气循环部件允许用来自场所(2)内部的循环空气供给热交换器(3’)，使得引入空气流产生装置(I)的围壳(1)的空气穿过热交换器(3 ’)被来自场所(2)内部的所述循环空气预冷。32.—个或多个如权利要求1至17中任一项所述的空气流产生装置的用途，空气流产生装置用于加热场所或冷却场所，或者为场所加湿，或者为场所除湿。33.如权利要求32所述的用途，其中，场所是温室。
【文档编号】F28D5/00GK105934643SQ201480073981
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2014年12月9日
【发明人】J·泽穆里
【申请人】斯塔克拉博公司