[發明專利]用于對溫度和相對濕度控制的控制系統

在審

• 申請號: 202210915123.2
• 申請日: 2018-01-11
• 公開（公告）號: CN115388481A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: L.R.布羅克韋;D.C.沃爾瑟;J.馬
• 申請（專利權）人: 尼藍寶股份有限公司
• 主分類號: F24F3/14
• 分類號: F24F3/14;F24F11/89;F24F5/00;F24F11/65;F24F11/41
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 胡琪

提供控制系統，其在包括熱交換器的采暖、通風、空調和制冷(HVAC?R)系統中提供對相對濕度和溫度的熱力學解耦控制，其中所述熱力學解耦控制包括監測空氣的溫度和相對濕度或制冷劑的溫度、壓力或流動，其中所述控制系統通過使穿過所述熱交換器的空氣速度變化和/或使包括溫度、壓力和/或熱傳遞能力的冷卻劑條件變化來控制熱交換器的空氣側和管側之間的溫度差，以影響液滴噴射和/或再蒸發的程度，其中所述熱力學解耦控制至少部分地包括所述HVAC?R系統的至少一個表面上的彈跳液滴冷凝，以及其中所述液滴足夠小以再蒸發并且傳遞潛熱，以冷卻所述空氣同時增加濕度。

本申請是申請日為2018年01月11日、申請號為201880006362.8(國際申請號為PCT/US2018/013228)、發明名稱為“溫度和相對濕度控制器”的發明專利申請的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請要求2017年1月12日提交的第62/445,434號美國臨時申請的權益，其以全文引用的方式并入本文中。

技術領域

本發明涉及用于例如結合HVAC系統以熱力學解耦方式控制和維護溫度和相對濕度的控制系統。

背景技術

用于采暖、通風和空調(heating,ventilation,and air conditioning，HVAC)系統的電流控制器以恒溫方式受控且基于熱力學平衡而操作。這些恒溫器通過物理定律在其耦合到相對濕度時控制溫度。這些恒溫器允許用戶設定期望區域溫度，且如果溫度下降得遠低于此設定點，那么房間將被加熱。替代地，如果溫度上升遠高于此設定點，那么房間將被冷卻。主要通過借助于在HVAC單元內發生的冷凝過程移除濕氣來控制空氣的冷卻。在某些內部環境和氣候中，濕度與此恒溫溫度控制的熱力學耦合是有問題的。舉例來說，當在沙漠環境中冷卻干燥空氣時，將還移除濕氣，從而使空氣進一步干燥并產生不舒適的生活環境。常常在此狀況下，將添加至單獨的硬件(加濕器)以解決此問題。例如服務器和電子組裝區域等一些特殊應用可極大地受益于控制相對濕度的能力，這是因為在室內空氣冷卻時出現的干燥環境中，靜電放電要常見得多。

可運用蒸發冷卻器執行用于溫度控制的額外方法。在這些系統中，將濕氣添加到低濕度空氣。沿著恒定焓線以絕熱方式冷卻空氣。所得空氣具有提高的濕度和降低的干球溫度。

除了恒溫(主)控制器以外，現代采暖、通風、空調和制冷(heating,ventilation,air conditioning,and refrigeration，HVAC-R)系統還可包含用于確定例如結霜等低效操作條件的傳感器。此外，用途、天氣、空間和時間數據可用以管理HVAC-R系統的操作條件，包含除霜周期的操作工作周期和操作。一些現代HVAC-R系統還通過可變制冷劑流使交換器的熱負荷變化。

涂布有疏水材料的HVAC-R系統致使水在表面上成珠。當通過風扇跨越冷卻表面推動空氣時，還跨越表面牽引液滴并進入收集盤。不可避免地，這些液滴中的一些將夾帶到空氣流中并再蒸發，從而導致空氣流的溫度降低以及濕度增加。對于典型的無涂層系統、親水涂層系統和疏水涂層系統，此液滴再蒸發可忽略不計。

制冷系統需要定期對蒸發器盤管進行除霜，這導致能耗增加、設備停機時間增加、設備成本增加以及待冷卻產品的溫度提高。對于鼓風冷卻和冷凍系統，這通常要求系統在冷卻周期的中間停止以對冷卻盤管進行除霜。這會降低處理量并導致冷卻/冷凍產品的質量降低。

需要用于控制溫度和濕度和用于冷卻材料的改良型方法和系統。

發明內容

提供控制系統和所述控制系統的使用方法，以例如在房間或環境中獨立地控制溫度和相對濕度(例如，提供溫度與相對濕度的熱力學解耦控制)，和/或例如作為HVAC或HVAC-R系統的部件，例如在例如熱交換器等裝置中減少或防止結霜或移除先前形成的霜。