(57)【要約】３方向熱交換器が、ブロックにスタックされ、ハウジング構造内で支持された複数のパネルアセンブリを含む。各パネルアセンブリは、フレームと、このフレームの両側部に結合された２つのプレートとを含む。３方向熱交換器の製造方法も開示されている。【選択図】図４
2021524567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体乾燥剤の空気調整システムのための３方向熱交換器であって、前記３方向熱交換器が複数のパネルアセンブリを備え、各パネルアセンブリが、
所与の空間の境界を画定するフレームであって、前記フレームが、液体乾燥剤流入ポート、液体乾燥剤流出ポート、伝熱流体流入ポート、及び伝熱流体流出ポートを含む、前記フレームと、
各々が外側表面及び内側表面を有する２つのプレートであって、前記プレートが、前記フレームに結合されて、前記プレートの前記内側表面及び前記フレームによって画定された前記所与の空間内に伝熱流体チャンネルを画定し、前記伝熱流体流入ポート及び前記伝熱流体流出ポートが、前記伝熱流体チャンネルと流体連通している、前記２つのプレートと、
内部を通して水蒸気を移送することを許容する２つの微小孔構造シートであって、各微小孔構造シートが、前記２つのプレートのうちの異なる１つのプレートの前記外側表面をカバーするとともに、前記微小孔構造シートと前記プレートの前記外側表面との間の液体乾燥剤チャンネルを画定し、前記液体乾燥剤流入ポート及び前記液体乾燥剤流出ポートが、前記液体乾燥剤チャンネルと流体連通している、前記２つの微小孔構造シートと、
を備え、
１つのパネルアセンブリの微小孔構造シートが、隣接するパネルアセンブリの微小孔構造シートに面するとともに、その間に空気流のチャンネルを画定するように、前記複数のパネルアセンブリが、スタックされた構成を有する、
前記３方向熱交換器。
【請求項２】
前記パネルアセンブリの前記液体乾燥剤流入ポートが、液体乾燥剤の流入マニホルドを形成するように整列され、前記パネルアセンブリの前記液体乾燥剤流出ポートが、液体乾燥剤の流出マニホルドを形成するように整列され、前記パネルアセンブリの前記伝熱流体流入ポートが、伝熱流体の流入マニホルドを形成するように整列され、前記パネルアセンブリの前記伝熱流体流出ポートが、伝熱流体の流出マニホルドを形成するように整列される、請求項１に記載の３方向熱交換器。
【請求項３】
前記フレームが、第２の所与の空間及び第３の所与の空間をさらに含み、前記プレートの前記内側表面と前記フレームとが、前記第２の所与の空間内の液体乾燥剤流入空間を画定し、前記プレートの前記内側表面と前記フレームとが、前記第３の所与の空間内の液体乾燥剤流出空間を画定し、
前記液体乾燥剤流入空間が、前記液体乾燥剤チャンネルと流体連通するように、前記プレートの各々が、前記液体乾燥剤流入空間に複数の離間した開口を含み、前記液体乾燥剤流出空間が、前記液体乾燥剤チャンネルと流体連通するように、前記プレートの各々が、前記液体乾燥剤流出空間に複数の離間した開口を含む、
請求項２に記載の３方向熱交換器。
【請求項４】
前記プレートが、前記伝熱流体チャンネル、前記液体乾燥剤流入空間、及び前記液体乾燥剤流出空間の各々を別々に囲む溶接ラインまたは熱シールラインに沿って前記フレームに結合される、請求項３に記載の３方向熱交換器。
【請求項５】
隣接するパネルアセンブリの前記液体乾燥剤流入ポート間、隣接するパネルアセンブリの前記液体乾燥剤流出ポート間、隣接するパネルアセンブリの前記伝熱流体流入ポート間、及び隣接するパネルアセンブリの前記伝熱流体流出ポート間に位置する、シールするＯリングまたはガスケットをさらに備える、請求項２に記載の３方向熱交換器。
【請求項６】
シールされた構成で、前記複数のパネルアセンブリをともにクランプするための機構をさらに備える、請求項５に記載の３方向熱交換器。
【請求項７】
前記パネルアセンブリが、接着剤によってともに結合される、請求項１に記載の３方向熱交換器。
【請求項８】
前記伝熱流体チャンネルの所与の厚さを維持するための、各パネルアセンブリの前記伝熱流体チャンネルの網をさらに備える、請求項１に記載の３方向熱交換器。
【請求項９】
前記網の両側における細長い隙間であって、前記細長い隙間に概して垂直な方向に前記移送流体チャンネルにわたって前記伝熱流体を分配するための前記細長い隙間が存在するように、前記網が、前記フレームの角の特徴によって、各伝熱流体チャンネル内の位置に維持される、請求項８に記載の３方向熱交換器。
【請求項１０】
各パネルアセンブリの前記フレームが、前記空気流のチャンネルを形成する、隣接するパネルアセンブリ間の隙間を画定するための複数のスタンドオフを含む、請求項１に記載の３方向熱交換器。
【請求項１１】
前記プレートの各々が、それらの外側表面上に上昇した特徴のパターンを含み、前記外側表面上に、前記微小孔構造の膜が、前記液体乾燥剤チャンネルを形成するために取り付けられている場合がある、請求項１に記載の３方向熱交換器。
【請求項１２】
前記液体乾燥剤チャンネルが、０．３ｍｍ未満の厚さを有する、請求項１１に記載の３方向熱交換器。
【請求項１３】
前記プレートの各々が、前記微小孔構造の膜との接着を向上させるために、その外側表面上にキャップ層を含む、請求項１に記載の３方向熱交換器。
【請求項１４】
前記プレートの各々が、伝熱性及び／またはプレートの剛性を向上させるために添加物を含む、請求項１に記載の３方向熱交換器。
【請求項１５】
前記プレートの各々が、１ｍｍ未満の厚さを有するポリマを備える、請求項１に記載の３方向熱交換器。
【請求項１６】
各パネルの前記フレームが、射出成型ポリマを備える、請求項１に記載の３方向熱交換器。
【請求項１７】
各パネルアセンブリの前記フレームが、パネルに対する前記フレームの溶接または熱シールを向上させるために、エネルギ吸収ドーパント、添加物、または導電性ファイバを含む、請求項１に記載の３方向熱交換器。
【請求項１８】
前記複数のスタックされたパネルアセンブリを支持するため、及び、前記３方向熱交換器を通る空気流のシールされた通路を提供するための、ハウジング構造をさらに備える、請求項２に記載の３方向熱交換器。
【請求項１９】
前記ハウジングが、液体乾燥剤及び伝熱流体を液体乾燥剤ポートまたは伝熱流体ポート内へ、または前記液体乾燥剤ポートまたは前記伝熱流体ポートの外に移送するための管路を含み、前記管路が、前記ハウジング構造のパーツの１つに配置される、請求項１８に記載の３方向熱交換器。
【請求項２０】
前記３方向熱交換器への空気の流入口への、前記ハウジングに固定された金属フィルタをさらに備える、請求項１８に記載の３方向熱交換器。
【請求項２１】
前記ハウジングが底部パネルを含み、前記底部パネルが、液体乾燥剤の漏洩、伝熱流体の漏洩、または凝集物の除去のための開口を含む、請求項１８に記載の３方向熱交換器。
【請求項２２】
前記パネルアセンブリが、前記空気流、伝熱流体の流れ、及び前記液体乾燥剤の流れがすべて水平方向にあるか、すべて垂直方向にあるように構成される、請求項１に記載の３方向熱交換器。
【請求項２３】
前記パネルアセンブリが、前記空気流、伝熱流体の流れ、及び前記液体乾燥剤の流れの１つまたは２つが水平方向にあり、残り（複数可）が垂直方向にあるように構成される、請求項１に記載の３方向熱交換器。
【請求項２４】
液体乾燥剤の空気調整システムのための３方向熱交換器の製造方法であって、
（ａ）複数のパネルアセンブリの各々を製造するステップであって、
（ｉ）２つのプレートの各々の外側表面を、水蒸気が通過して移動することを許容する微小孔構造シートでカバーすることであって、それにより、液体乾燥剤チャンネルが、各微小孔構造シートと、各プレートの前記外側表面との間に画定されるように、前記カバーすることと、
（ｉｉ）前記２つのプレートをフレーム構造に結合することと、によって行われ、
前記フレーム構造が、所与の空間の境界を画定し、
前記フレーム構造が、液体乾燥剤流入ポート、液体乾燥剤流出ポート、伝熱流体流入ポート、及び伝熱流体流出ポートを含み、
前記プレートの各々が、前記外側表面とは反対側の内側表面を有し、前記プレートが、前記フレームに結合されて、前記プレートの前記内側表面及び前記フレームによって画定された前記所与の空間内に伝熱流体チャンネルを画定し、前記伝熱流体流入ポート及び前記伝熱流体流出ポートが、前記伝熱流体チャンネルと流体連通しており、
前記液体乾燥剤流入ポート及び前記液体乾燥剤流出ポートが、前記液体乾燥剤チャンネルと流体連通している、
前記製造するステップと、
（ｂ）１つのパネルアセンブリの前記微小孔構造シートの１つが、隣接するパネルアセンブリの前記微小孔構造シートの１つに面するとともに、その間に空気流のチャンネルを画定するように、前記パネルアセンブリをスタックに配置するステップと、
を含む、前記製造方法。
【請求項２５】
ステップ（ｂ）が、前記パネルアセンブリの前記液体乾燥剤流入ポートが、液体乾燥剤の流入マニホルドを形成するように整列され、前記パネルアセンブリの前記液体乾燥剤流出ポートが、液体乾燥剤の流出マニホルドを形成するように整列され、前記パネルアセンブリの前記伝熱流体流入ポートが、伝熱流体の流入マニホルドを形成するように整列され、前記パネルアセンブリの前記伝熱流体流出ポートが、伝熱流体の流出マニホルドを形成するように整列されるように、前記パネルアセンブリをスタックに配置することをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記フレームが、第２の所与の空間及び第３の所与の空間をさらに含み、前記プレートの前記内側表面と前記フレームとが、前記第２の所与の空間内の液体乾燥剤流入空間を画定し、前記プレートの前記内側表面と前記フレームとが、前記第３の所与の空間内の液体乾燥剤流出空間を画定し、
前記液体乾燥剤流入空間が、前記液体乾燥剤チャンネルと流体連通するように、前記プレートの各々が、前記液体乾燥剤流入空間に複数の離間した開口を含み、前記液体乾燥剤流出空間が、前記液体乾燥剤チャンネルと流体連通するように、前記プレートの各々が、前記液体乾燥剤流出空間に複数の離間した開口を含む、
請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記プレートを前記フレームに結合することが、前記伝熱流体チャンネル、前記液体乾燥剤流入空間、及び前記液体乾燥剤流出空間の各々を別々に囲む溶接ラインまたは熱シールラインに沿って前記プレートを熱シールまたは溶接することを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
隣接するパネルアセンブリの前記液体乾燥剤流入ポート間、隣接するパネルアセンブリの前記液体乾燥剤流出ポート間、隣接するパネルアセンブリの前記伝熱流体流入ポート間、及び隣接するパネルアセンブリの前記伝熱流体流出ポート間に、シールするＯリングまたはガスケットを設けることをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
シールされた構成で、前記複数のパネルアセンブリをともにクランプすることをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記プレートが、接着剤を使用して前記フレームに結合される、請求項２４に記載の方法。
【請求項３１】
前記伝熱流体チャンネルの所与の厚さを維持するために、各パネルアセンブリの前記伝熱流体チャンネルに網を配置することをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項３２】
前記プレートの各々が、それらの外側表面上に上昇した特徴のパターンを含み、前記方法が、前記微小孔構造の膜を前記上昇した特徴に取り付けて、前記液体乾燥剤チャンネルを形成することをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項３３】
前記微小孔構造の膜との接着を向上させるために、各プレートの前記外側表面にキャップ層を形成することをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項３４】
前記３方向熱交換器をハウジング構造内に固定して、前記３方向熱交換器を通る空気流のためのシールされた通路を提供することをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年５月１８日に出願された、「ＴＨＲＥＥ  ＷＡＹ  ＨＥＡＴ  ＥＸＣＨＡＮＧＥＲＳ  ＦＯＲ  ＬＩＱＵＩＤ  ＤＥＳＩＣＣＡＮＴ  ＡＩＲ−ＣＯＮＤＩＴＩＯＮＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＯＦ  ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＥ」と題する米国特許出願第１５／９８３，６５３号の優先権を主張する。この文献は、参照することにより、本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本出願は概して、液体乾燥剤の空気調整システムに関し、より詳細には、空気と、伝熱流体と、液体乾燥剤流との間で熱及び／または水分の移送を促進する、そのようなシステムにおける向上されたパネルアセンブリブロックに関する。
【発明の概要】
【０００３】
１つまたは複数の実施形態によれば、液体乾燥剤の空気調整システムのための、複数のパネルアセンブリを備えた３方向熱交換器が開示されている。パネルアセンブリの各々は、フレームと、このフレームに結合された２つのプレートと、プレート上の微小孔構造シートとを備える。フレームは、所与の空間の境界を画定し、液体乾燥剤流入ポート、液体乾燥剤流出ポート、伝熱流体流入ポート、及び伝熱流体流出ポートを含む。プレートの各々は、外側表面及び内側表面を有する。プレートは、フレームに結合されて、プレートの内側表面及びフレームによって画定された所与の空間内に伝熱流体チャンネルを画定する。伝熱流体流入ポート及び伝熱流体流出ポートは、伝熱流体チャンネルと流体連通している。微小孔構造シートは、内部を通して水蒸気を移送することを許容する。各微小孔構造シートは、２つのプレートの異なるプレートの外側表面をカバーするとともに、微小孔構造シートとプレートの外側表面との間の液体乾燥剤チャンネルを画定する。液体乾燥剤流入ポート及び液体乾燥剤流出ポートが、液体乾燥剤チャンネルと流体連通している。パネルアセンブリは、１つのパネルアセンブリの微小孔構造シートが、隣接するパネルアセンブリの微小孔構造シートに面するとともに、間に空気流のチャンネルを画定するようにスタックされる。パネルアセンブリの液体乾燥剤流入ポートは、液体乾燥剤の流入マニホルドを形成するように整列される。パネルアセンブリの液体乾燥剤流出ポートは、液体乾燥剤の流出マニホルドを形成するように整列される。パネルアセンブリの伝熱流体流入ポートは、伝熱流体の流入マニホルドを形成するように整列される。パネルアセンブリの伝熱流体流出ポートは、伝熱流体の流出マニホルドを形成するように整列される。
【０００４】
１つまたは複数の実施形態によれば、液体乾燥剤の空気調整システムの３方向熱交換器の製造方法が開示されている。本方法は、複数のパネルアセンブリの各々を製造するステップと、熱交換器を形成するようにパネルアセンブリをスタックに構成するステップと、を含む。パネルアセンブリは、（ｉ）２つのプレートの各々の外側表面を、水蒸気が通過して移動することを許容する微小孔構造シートでカバーすることであって、それにより、液体乾燥剤チャンネルが、各微小孔構造シートと、各プレートの外側表面との間に画定されるようになっている、カバーすることと、（ｉｉ）２つのプレートをフレーム構造に結合することと、によって製造される。フレーム構造は、所与の空間の境界を画定する。フレーム構造は、液体乾燥剤流入ポート、液体乾燥剤流出ポート、伝熱流体流入ポート、及び伝熱流体流出ポートを含む。プレートの各々は、外側表面とは反対側の内側表面を有し、プレートは、フレームに結合されて、プレートの内側表面及びフレームによって画定された所与の空間内に伝熱流体チャンネルを画定する。伝熱流体流入ポート及び伝熱流体流出ポートは、伝熱流体チャンネルと流体連通している。液体乾燥剤流入ポート及び液体乾燥剤流出ポートは、液体乾燥剤チャンネルと流体連通している。パネルアセンブリは、１つのパネルアセンブリの微小孔構造シートの１つが、隣接するパネルアセンブリの微小孔構造シートの１つに面するとともに、それらの間に空気流のチャンネルを画定するように、スタックに構成される。パネルアセンブリの液体乾燥剤流入ポートは、液体乾燥剤の流入マニホルドを形成するように整列され、パネルアセンブリの液体乾燥剤流出ポートは、液体乾燥剤の流出マニホルドを形成するように整列される。パネルアセンブリの伝熱流体流入ポートは、伝熱流体の流入マニホルドを形成するように整列され、パネルアセンブリの伝熱流体流出ポートは、伝熱流体の流出マニホルドを形成するように整列される。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】従来技術の液体乾燥剤の空気調整システムの概略図である。
【図２】従来技術の３方向熱交換器ブロックを示す図である。
【図３】上位の３方向熱交換器のパネルアセンブリの概略図である。
【図４】１つまたは複数の実施形態による例示的な３方向熱交換器のパネルアセンブリを示す図である。
【図５】Ａは、１つまたは複数の実施形態による例示的な３方向熱交換器のパネルアセンブリを示す概略正面図であり、Ｂは、１つまたは複数の実施形態による例示的な３方向熱交換器のパネルアセンブリを示す概略側面図である。
【図６】１つまたは複数の実施形態によるパネルアセンブリの例示的なプレートを示す概略図である。
【図７】１つまたは複数の実施形態による例示的なパネルアセンブリの概略断面図である。
【図８】１つまたは複数の実施形態による例示的なパネルアセンブリの一部の概略断面図である。
【図９】１つまたは複数の実施形態による例示的な３方向熱交換器ブロックの斜視図である。
【図１０】１つまたは複数の実施形態による３方向熱交換器ブロックの例示的なハウジングの各部を示す分解図である。
【図１１】１つまたは複数の実施形態による３方向熱交換器ブロックの別の例示的なハウジングの各部を示す分解図である。
【図１２】１つまたは複数の実施形態による３方向熱交換器ブロックの別の例示的なハウジングの各部を示す分解図である。
【図１３】１つまたは複数の実施形態による例示的な３方向熱交換器ブロックを示す概略図である。
【図１４】１つまたは複数の実施形態による様々な熱交換器ブロック構成における異なる流体流れ方向の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
図１は、冷房及び除湿の動作モードで使用される、米国特許出願公開第２０１２０１２５０２０号に開示される例示的な従来技術の液体乾燥剤の空気調整システムを示す図である。調整器１０１は、内部が空洞である、３方向熱交換プレート構造のセットを備える。低温の伝熱流体が冷熱源１０７で生成され、プレートに導入される。１１４における液体乾燥剤溶液が、プレートの外側表面上に流される。液体乾燥剤は、空気流とプレート表面との間に位置する薄い膜の裏で、各プレートの外側表面に沿って流れる。外部の空気１０３は、調整器プレートのセットの間に吹き込まれる。プレートの表面上の液体乾燥剤は、空気流内の水蒸気を集め、プレート内の冷却水（伝熱流体）は、空気の温度の上昇を防止することを補助する。調整された空気１０４は、建物の空間内に導入される。
【０００７】
液体乾燥剤は、１１１において、調整器プレートの他方の端部で収集され、熱交換器１１３を通して、再生器１０２の液体乾燥剤入口ポイント１１５に移送される。この再生器１０２では、液体乾燥剤が再生器内の類似のプレートにわたって分散されている。返還空気、外部の空気１０５、またはそれらの混合物が、再生器プレートにわたって吹き込まれ、水蒸気が液体乾燥剤から流出空気流１０６に移送される。オプションの熱源１０８により、再生のための駆動力が提供される。熱源からの高温の伝熱流体１１０は、調整器内の低温の伝熱流体と同様に、再生器のプレートの内部を流れることができる。再度、液体乾燥剤は、プレートの一方の端部で収集され、熱交換器を介して調整器に返還される。収集皿または収集槽のいずれも必要としないことから、再生器内の乾燥剤の流れは、水平または垂直とすることができる。
【０００８】
液体乾燥剤が十分に完全に膜を湿潤させるために、液体乾燥剤は、膜の裏側で、実質的にプレート表面全体にわたって分散されている。このことは、０．１３ｍｍ未満の厚さのチャンネルを通る、圧力によって生じる液体乾燥剤の流れと、チャンネルが充填されていることを確実にする幾何学形状との組合せを通して行うことができる。パネル端部における、液体乾燥剤流れに対する抵抗は、液体乾燥剤の入口と出口との間で、所与の圧力低下での湿潤をさらに向上させるために使用することができる。
【０００９】
オプションのヒートポンプ１１６は、液体乾燥剤の冷却及び加熱のために使用することができる。冷熱源１０７と熱源１０８との間にヒートポンプを接続することも可能であり、このため、液体乾燥剤よりむしろ冷却流体から熱をポンプする。冷熱源は、間接蒸発冷却器、冷却タワー、地熱貯蔵部、冷却水ネットワーク、夜間に水を冷却する黒色の屋根パネル、及び、アイスボックスのような冷蔵のオプションを備えることができる。熱源は、発電、太陽熱、地熱、蓄熱、及び温水ネットワークからの廃熱を含むことができる。
【００１０】
図２は、米国特許第９，３０８，４９０号に開示されているような、ブロック状にスタックされたプレート構造のセットを含む、例示的な従来技術の３方向熱交換器を示している。液体乾燥剤は、ポート３０４を通って構造に入り、図１に示すように、一連の膜の裏に向けられる。液体乾燥剤は、収集され、ポート３０５を通して除去される。冷却流体または加熱流体が、ポート３０６を通して提供され、再度、図１に記載され、図３により詳細に示されるように、中空のプレート構造内を空気流３０１とは反対に流れる。冷却流体または加熱流体は、ポート３０７を通して出る。調整された空気３０２は、建物内の空間に向けられるか、場合に応じて排出される。図は、３方向熱交換器を示している。ここでは、空気と伝熱流体とが、基本的に垂直に配向される。
【００１１】
図３は、米国特許第９，６３１，８４８号に開示された、例示的な従来技術の膜プレートアセンブリまたは構造の動作を概略的に示している。空気流２５１は、冷却流体の流れ２５４とは反対に流れる。膜２５２は、伝熱流体２５４を含む壁２５５に沿って降る液体乾燥剤２５３を含む。空気流に乗っている水蒸気２５６は、膜２５２を通って移動することができ、液体乾燥剤２５３内に吸収される。吸収の間に放出される、水の凝縮の熱２５８は、壁２５５を通して伝熱流体２５４に伝えられる。空気流からの知覚可能な熱２５７も、膜２５２、液体乾燥剤２５３、及び壁２５５を通して伝熱流体２５４内に伝えられる。
【００１２】
米国特許第８，９４３，８５０号には、液体乾燥剤の空気調整システムのための様々な膜プレート構造が開示されている。米国特許第９，３０８，４９０号には、膜プレート構造の製造方法及び製造の詳細が開示されている。
【００１３】
本明細書に開示の様々な実施形態は、専用外気システム（ＤＯＡＳ）を含む、液体乾燥剤の空気調整システムで使用するための３方向熱交換器ブロックにスタックできる、向上されたパネルアセンブリに関する。パネルアセンブリは、より一様な調和した空気チャンネル及び伝熱流体分配マニホルドを介する、より一様な空気及び伝熱流体の流れを可能にすることにより、熱交換器の性能を向上させる。製品の耐用年数も、接着剤が、１つまたは複数の実施形態によるレーザー加熱溶接と置き換えられることを含む、様々な理由から増加する。誘導溶接を含む、他の直接的または間接的な加熱溶接も可能である。そのようなプロセスの利点の１つは、溶接が、膜に悪影響または損傷を生じさせないことである。さらに、パネルアセンブリは、ロボットまたは手作業による遅い接着ステップを除去することにより、より容易に製造することができる。そのような接着ステップは、大量生産には適しておらず、漏出のリスクが増大する。さらに、向上されたパネル設計により、容易なアセンブリが可能になる。さらに、ブロックでの個別のパネルアセンブリは、パネルアセンブリブロックのＯリングの構成に起因して必要である場合、容易に交換される場合がある。
【００１４】
図４は、１つまたは複数の実施形態によるパネルアセンブリ４００の構造を示す分解図である。複数のそのようなパネルアセンブリは、以下にさらに記載するように、液体乾燥剤の空気調整システムのための３方向熱交換器ブロックを形成するために、スタックされた構成に結合される。
【００１５】
各パネルアセンブリは、中心の空間４０４を囲むか境界を定めるフレーム４０２を含む。各々が内側表面及び外側表面を有する２つのプレート４０６は、（たとえば溶接によって）フレームに結合される。各プレートの内側表面は、互いに向き合っており、中心の空間において、間に伝熱流体チャンネルを画定する。網またはメッシュ４０８は、負圧下で伝熱流体チャンネルの厚さを維持するため、及び、伝熱流体流に乱流を生じるために、伝熱流体チャンネル内に配置される場合がある。
【００１６】
フレームは、以下にさらに記載するように、パネルアセンブリを通って流れる液体乾燥剤を分配及び収集するためのチャンネルまたはマニホルドを形成する入口オープンスペース４１０及び出口オープンスペース４１２をも含む。
【００１７】
各プレートの外側表面は、微小孔構造シートまたは膜４１４によってカバーされている。微小孔構造シートまたは膜４１４は、水蒸気が通って移動することを許容する。微小孔構造シートとプレートの外側表面とは、間に液体乾燥剤チャンネルを画定する。
【００１８】
複数のパネルアセンブリは、互いに隣合うか、互いの上にスタックされ、それにより、１つのパネルアセンブリ上の微小孔構造シートが、隣接するパネルアセンブリ上の微小孔構造シートに面し、微小孔構造シート間の空気流チャンネルを画定する。
【００１９】
１つまたは複数の実施形態によれば、フレームは、とりわけ、パネルにわたり、及びパネル間の均一な流体流を提供することを補助するためにチャンネルの幾何学形状を維持する様々な組み込まれた特徴を含む。特徴には、ポート、スタンドオフ、及び角の部材が含まれる。ポートは、伝熱流体チャンネルを通る伝熱流体、及び、液体乾燥剤チャンネルを通る液体乾燥剤の流れを促進する。プレートよりむしろフレーム上にこれらの特徴を有することにより、大いに簡略化されたプレート設計が可能になり、従来技術のパネル構造に対する多くの利点が与えられる。たとえば、プレート４０６は、フラットシートとすることができる。いくつかの実施形態では、プレートは、熱成型、エンボス加工、または類似の技術によって付加することができるドット状の特徴によってカバーされてもよい。ドット状の特徴は、プレートを一様にカバーし、プレートの反りに繋がり得る応力を低減する。パネルの平坦さは、空気と乾燥剤との間の熱及び湿気の伝達に影響する。
【００２０】
１つまたは複数の実施形態によれば、フレームは、射出成型ポリマを含む。この射出成型ポリマは、以下により詳細に記載するように、（レーザー溶接される場合は）カーボンブラックなどのエネルギを吸収するドーピング、または、（ＲＦ／誘導溶接された場合は）他の吸収性の添加物もしくは導電性ファイバを含む場合がある。
【００２１】
１つまたは複数の実施形態によれば、フレームは、統合された一片の構成を有する。１つまたは複数の代替的実施形態によれば、フレームは、ともに結合されてフレーム構造を形成する複数の別々の片を含む。
【００２２】
伝熱流体チャンネル内のメッシュ４０８は、特にパネルアセンブリに、伝熱流体の流れを容易にするように負圧下で流される場合、伝熱流体チャンネルの厚さを維持することを補助する。
【００２３】
プレートは、膜４１４によってカバーされている。膜４１４は、膜とプレートとの間に乾燥剤チャンネルを形成するように、あるパターンでプレートに熱シールすることができる。シーリングは、プレート及び膜のポリマが溶接できる場合、たとえば、これら両方がポリオレフィンである場合、直接的なものとすることができる。キャップ層は、加熱溶接の品質または形成容易性を向上させるために、溶接の前にプレートに追加することができる。
【００２４】
図５Ａは、説明の目的のために特徴のサイズが誇張されたフレームを示す、１つまたは複数の実施形態によるパネルアセンブリ４００の内部を示す図である。特徴は、ポート４２０、４２２、４２４、４２６、及び、スペーサまたはスタンドオフ４２８を含む。図５Ａは、フレームをプレートに接続するための溶接ライン４３０、４３２、４３４をも示している。溶接ライン４３２は、伝熱流体チャンネルを画定及び形成する。溶接ライン４３０は、パネルアセンブリ内で液体乾燥剤が分配される際に通るチャンネルを形成し、溶接ライン４３４は、パネルアセンブリ内で液体乾燥剤が収集される際に通るチャンネルを形成する。図４に示されるプレートの各々の開口４３６は、説明の目的のために、図５Ａではサイズが誇張されている。これら開口は、フレームに形成された上方オープンスペース４１０及び下方オープンスペース４１２と整列される。
【００２５】
フレームは、高い安定性及び信頼性で、反りを最小にしつつ、射出成型することができる。フレームは、伝熱流体チャンネルの高さを画定する。フレームは、パネルアセンブリに剛性を提供もする。フレームは、このフレームを製造するために射出成型を使用することを許容する寸法であり、これにより、特徴を正確に画定することが可能になる。
【００２６】
プレートよりむしろフレーム上に特徴を配置することが有利である。プレートに特徴を射出成型することは、伝熱流体と空気との間の熱抵抗を低減するために、プレートを薄くするべき（好ましくは、３０ｃｍから５０ｃｍのパネルに関し、１ｍｍ未満）である場合、困難である。パネルの熱抵抗は、熱交換器の到達温度、そしてひいては効率の直接の要因となる。
【００２７】
フレームは、高性能のパネルを構成するために、射出成型を使用して正確に形成することができる。たとえば、フレームの寸法は、０．２ｍｍ未満の範囲で制御することができる。構造全体の平滑さは、パネル全体（たとえば、約２平方フィートの面積をカバーする）にわたって数ｍｍの範囲に制御することができる。フレームは、パネルをともに接続し、また、高い正確性及び信頼性で接続するために必要なすべての特徴を組み込む。したがって、これにより、プレートがシンプルな設計を有することを可能にする。シンプルな設計は、熱成型に適しており、熱成型の間の応力を最小にする。
【００２８】
液体乾燥剤ポート４２４と液体乾燥剤ポート４２６とは、液体乾燥剤入口チャンネルまたはマニホルド４１０と、液体乾燥剤出口チャンネルまたはマニホルド４１２とに、それぞれ接続される。乾燥剤は、入口乾燥剤チャンネル４１０に微小チャンネル４３１を介して入る。乾燥剤マニホルドにおけるプレートのダイカットホール４３６により、熱成型されたプレートと膜との間の、液体乾燥剤のための通路が提供され、プレートのダイカットホール４３６を介して出て、プレート間の液体乾燥剤チャンネル４１２に戻される。微小チャンネル４３３は、出口チャンネル４１２をポート４３６に接続する。
【００２９】
伝熱流体ポート４２０、４２２は、チャンネル４４０、４４２により、隣接するプレート間の伝熱流体チャンネル４０４に接続される。
【００３０】
網４０８は、ポート４２０とポート４２２との間のすべての通路に沿って、より一定の伝熱流体の流量を可能にするために、伝熱流体チャンネル内に挿入されており、パネル間の流れの分布を概して一様にし、伝熱流体チャンネルの高さを維持している。網は、熱伝達を向上させるために、伝熱流体の乱流をも与える。様々な網材料が使用される場合がある。たとえば、網は、プレートと同じポリマ材料を含む場合がある（たとえば、ポリプロピレン、ポリエチレン、及びアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ））。
【００３１】
各ポートのＯリングまたはガスケット４５０は、隣接するパネルアセンブリ間にシールを作成する。１つまたは複数の実施形態によれば、パネルアセンブリは、ポートを囲む穴４５２を通って延び、ナットで固定されるボルトを使用してともに引っ張られる。ボルトは、十分な張力で圧縮して、Ｏリングまたはガスケット４５０における漏洩のない接続を確実にする。
【００３２】
乾燥剤及び伝熱流体のポート４２４、４２６、４２０、４２２は、空気流の通路内に延びるパネルアセンブリブロックの側部に示されている。結果として、微小チャンネル４３１、４３３は、実質的に水平である。これにより、フレーム内の入口及び出口の乾燥剤チャンネルならびに伝熱流体チャンネル内に、射出成型される可動ピンのための十分な空間が提供される。可動ピンは、射出成型の間にフレーム内に微小チャンネルを形成する。ポートをその特定の位置に配置することにより、パネルの幅が低減され、空気の通路が増大し、様々なハウジングの設計が可能になる。パネル構造の形状因子は、顕著な設計の考慮事項であり、いくつかの設計のオプションが可能であることが、当業者によって理解されることになる。パネルの用途が輸送から産業用及び住宅用まで幅広い場合、パネルの形状因子を変更することが可能であることは、費用効果の高い解決策を可能にするために、重要である場合がある。
【００３３】
スタンドオフまたはスペーサ４２８は、隣接するパネルアセンブリ間の間隔を設定及び維持し、空気チャンネルの高さを、好ましくは０．１ｍｍから０．３ｍｍの公差内に画定する。
【００３４】
プレートは、たとえば通路４３０、４３２、４３４を介してのＲＦ溶接またはレーザー溶接を使用して、フレームに溶接することができる。
【００３５】
適切な微小孔構造の膜の実施例が、米国特許第９，１０１，８７４号に開示されている。この文献は、参照することにより、本明細書に組み込まれる。例として、適切な商業利用可能な膜は、バッテリーで使用される膜を含むことができる。例示的な一実施形態では、膜は、４０％から８０％が開放されており、孔のサイズが０．５ミクロン未満であり、厚さが１００ミクロン未満である。例示的な一実施形態では、膜は、ＣｅｌｇａｒｄからのＥＺ２０９０ポリプロピレンの微小孔構造の膜である。膜は、開放された面積が６５％であり、基準の厚さが約２０μｍである。このタイプの膜は、孔サイズが構造的に非常に一様であり、顕著な熱バリアを形成しないように、十分に薄い。他の可能性のある膜には、３Ｍ、Ｌｙｄａｌｌ、及び他の製造業者からの膜が含まれる。
【００３６】
図５Ｂは、チャンネルの高さ及びポートの設定におけるスタンドオフ４２８の使用を示す、パネル構造の側面図であり、スタンドオフ４２８は、２つのスタックされたパネルアセンブリ４００間の空気チャンネル４６０の厚さを画定する。
【００３７】
フレームの角の各々は、傾斜部４６２（図５Ａに示されている）を含み、ポート４２０、４２２への伝熱流体チャンネルを含む。傾斜部は、網４０８を定位置に維持することの補助もし、伝熱流体チャンネルの頂部及び底部を意図的にブロックする。垂直エリア４６６は、開いたままである。伝熱流体は最初にこれらのエリア４６６に流れ、次いで、プレートをわたり垂直エリア４６６に垂直な方向に移動する。例示的な一実施形態では、この構造により、伝熱流体が網を通って空気の方向とは反対の方向に流れる。
【００３８】
１つまたは複数の実施形態によれば、パネル構造は、垂直な空気及び伝熱流体の流れと合わせられた垂直な乾燥剤の流れを可能にするように向けられる。１つまたは複数の実施形態では、パネル構造は、水平な空気及び伝熱流体の流れであるが、垂直な乾燥剤の流れのために向けられる。１つまたは複数の代替的実施形態では、パネル構造は、水平な乾燥剤、空気、及び伝熱流体の流れのために向けられる。シールの強度は、ほとんど重力によって生じるよりむしろ加圧された乾燥剤の流れを可能にするように設計することができる。
【００３９】
図６は、１つまたは複数の実施形態によるパネルアセンブリで使用するための、例示的に形成されたプレート４０６を概略的に示している。プレート４０６は、従来技術のプレートの設計に比べ、かなり簡略化された構造を有する。１つまたは複数の例示的実施形態によれば、プレートは、薄く押出し成形された（１ｍｍ未満の厚さ）ポリマで形成されており、たとえば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＡＢＳ、及び多くの他のポリマとすることができる。導電性を向上させる添加物により、より厚く、したがってより堅いプレートを許容することができる。プレートは、熱成型、エンボス加工することができるか、上昇した特徴４７０のパターンを伴って射出成型を通して代替的に形成することができ、プレートに対し、膜４０８を熱シールすることができる。膜は、プレートのフラットな外側の境界４７２周りをもシールする。目的の１つは、０．５ｍｍ未満の平均高さの乾燥剤チャンネルを形成することであり、これにより、１ｍ／分未満の速度でパネル上を乾燥剤が流れることを確実にすることができる。実際の速度は、粘性、そしてひいては乾燥剤の濃度及び温度、ならびに圧力に依存する。
【００４０】
プレートは、頂部及び底部にダイカットホール４３６（説明の目的のためにサイズが誇張されて図６に示されている）を含む。これにより、乾燥剤が、プレートの裏の乾燥剤マニホルド４１０、４１２から乾燥剤ポート４２４、４２６を介してパネルに入ること、及びパネルから出ることを可能にする。
【００４１】
図７は、フレーム及びプレートがどのようにともに溶接され得るかを概略的に示している。パネルアセンブリは、フレーム４０２及び２つの熱成型されたプレート４０６で構成されている。膜４１４は、上昇したドットまたはライン４７０で熱成型されたプレートに熱シールされている。特徴４７０の高さは、乾燥剤チャンネル４７２の高さを決定する。膜４１４は微小孔構造であり、チャンネル４７２内の乾燥剤が、パネル間の空気チャンネル４６０内の空気から湿気を吸収するか、脱離させることを可能にする。これらの膜は、上述したように、１００ミクロン未満の厚さと、４０％を大きく超える開放された面積を有して、かなり薄く、かつ開いたものとすることができる。
【００４２】
プレートは、膜でのシールを向上させるように、キャップ層を有することができる。しかし、特にプレート及び膜が適切なポリオレフィンの組合せで形成されている場合、プレートに膜を直接シールすることが可能である。
【００４３】
フレームと熱成型されたプレートとをともにシールすることにより、ダイカットホール４３６を有する乾燥剤チャンネルが形成される。このダイカットホール４３６は、マニホルド４１０内の乾燥剤が乾燥剤チャンネル４７２に入るか出ることを可能にする。
【００４４】
熱成型されたプレートをフレームに対してシールする前に、網４０８が伝熱流体チャンネル４０９内に挿入される。伝熱流体が負圧でチャンネルを通して引っ張られた状態で、網４０８は、伝熱流体チャンネルの高さを設定する。伝熱流体が正圧下で伝熱流体チャンネルを通して移送されることを可能にするために、網４０８は、熱成型されたプレート４０６に固定され、かつ、好ましくは溶接されることが必要である。
【００４５】
熱成型されたプレート４０６をフレーム４０２に対してシールすることは、誘導溶接、ＲＦ溶接、レーザー溶接、または他の溶接技術を使用して、溶接ライン４７４において行われる。これら溶接により、好ましくは、溶接ツールから離れた位置、したがって、膜４１４から離れた位置で材料を加熱することができる。溶接４７４は、図５Ａのライン４３０、４３２、４３４と同じとすることができる。レーザー溶接のケースでは、波長が、膜及び熱成型された材料は透過性であるが、フレームによって吸収され得るツールに関して選択される。フレームによるレーザーエネルギの吸収は、ポリプロピレンなど、カーボンを添加しなければ透過性であるポリマにカーボンを添加すること、または、その周波数においてもともと吸収性であるポリマを使用することにより、達成することができる。代替的には、ファイバをフレームに添加して、ＲＦ溶接を促進することができる。これにより、個別のパネルアセンブリよりむしろブロック全体を溶接することを可能にすることができる。フレームは、プレートの近くであるが、膜から離れた位置で加熱されるべきである。膜は、乾燥剤チャンネル４７２の高さに等しい空間によってプレートから分離されている必要がある。
【００４６】
図８に示すように、射出成型されたフレーム４０２は、隣接するパネルアセンブリ間に画定された空隙４６０を伴って、パネルアセンブリのスタックの構築をサポートする様々な特徴を有する。図８は、ポート４２２の周りに２つのパネルアセンブリを伴う角を示している。各パネルアセンブリは、２つのシート４０６を有する。角は、ガスケットまたは溶接接続よりむしろ、パネルアセンブリ間に漏洩のない接続を提供するためのＯリング４５０を伴って示されている。当業者には、様々な接続方法を使用することができることを理解されたい。様々な接続方法の費用効果は、パーツの容量及び使用に依存する。たとえば、Ｏリングは、角が溶接された接続よりも良好な柔軟性、そしてひいてはショック耐性をパネルのスタックに与える。パネルアセンブリは、空隙４６０に関して少ない公差で、正確に画定することができる。このことは、均等な空気の分配を可能にし、これにより、性能が著しく向上する。特徴には、乾燥剤周りの角の特徴４８０と、パネルアセンブリの接続されたポート４２２によって形成された伝熱流体マニホルドとが含まれる。角には、Ｏリング４５０を受領するための特徴４８２を含むことができる。代替的には、特徴は、たとえば、レーザー溶接、誘導溶接、またはＲＦ溶接を使用して、角４８０の熱シールを可能にするように追加することができる。スタンドオフ４２８とともに、これら特徴は、パネルの高さが、パネル間のみならず、パネルの長さ全体に沿って概して一様であることを確実にする。
【００４７】
これら特徴を成型されたプレート４０６からフレーム４０２に移動することにより、プレート４０６の複雑さを著しく低減することができる。プレートの複雑さを低減し、プレートにわたる一様性を確実にすることにより、応力が概して最小にされ、成型されたプレート４０６の平滑さが向上する。射出成型されたフレーム４０２は、０．１ｍｍの範囲内で特徴の正確さを維持することができ、従来技術の熱成型されたプレートに以前は組み込まれていた類似の特徴の複製可能性に対し、著しく向上される。
【００４８】
プレート４０６のコアは、４０２においてフレームに対してプレート４０６を正確にシールすることを促進するように、フラットであり、強固で一様なシールを確実にする。
【００４９】
様々な実施形態による液体乾燥剤のパネルアセンブリにより、以下のものを含む、従来技術に対するいくつかの技術的利点が提供される。
【００５０】
１つまたは複数の実施形態では、ポートにおけるメインのマニホルドからの伝熱流体チャンネル及び乾燥剤チャンネルへの流体の通路により、流れが制限され、ブロックアセンブリ内のパネル対パネルの良好な乾燥剤及び伝熱流体の流れの分布を可能にする。流体の通路は、射出成型を介しての製造性のためのサイズになっており、所望の流体の圧力低下を生じ、レーザー溶接に関する十分な強度を有する。
【００５１】
エアセパレータのスタンドオフ４２８を介してパネルアセンブリ間のエアスペースを制御することにより、パネル対パネルの空気の分布と、空隙４６０の一様性が向上し、それにより、効率及びスタックの剛性が向上する。
【００５２】
１つまたは複数の実施形態では、伝熱流体及び乾燥剤の各々は、１つの入口ポート及び１つの出口ポートのみを有して、流体シール及び必要とされる接続の数を低減し、製造の複雑さを低減するとともに信頼性を向上させている。
【００５３】
１つまたは複数の実施形態では、伝熱流体チャンネル４０９内の網またはメッシュ４０８が、鍵状の特徴によって浮動性であり、これにより、熱膨張に起因するいずれの機械的応力も除去し、一方、流体の抵抗を規定することにより、パネル内及びパネル間の最適な流れの分布を確実にする。メッシュ４０８により、伝熱流体の負圧下で伝熱流体チャンネルの厚さを規定し、メッシュが伝熱流体、そしてひいては空気チャンネルの厚さ及び一貫性を規定することを確実にする。メッシュ４０８は、空気流が多い間、パネルの剛性を向上もさせる。
【００５４】
プレート４０６の代わりに熱可塑性フレーム４０２上に特定の特徴を有することにより、パネルアセンブリがスタックされた際のプラスチック溶接、流体の搬送、伝熱流体チャンネルの形成、及び一様な空隙が可能になる。ドット状の特徴４７０と、次の熱シールされた膜４１４とを有する、レーザー透過性の熱成型されたプレート４０６は、フレーム４０２にレーザー溶接される。フレーム４０２には、レーザー吸収性の添加物を含む熱可塑性物質が含まれる場合がある。順番に配列することにより、熱成形部／フレームの界面に対する溶接の形成が制限され、特定の位置における熱成形部に対する膜４１４の熱シールを避けている。角の特徴４８０の厚さにより、Ｏリング４５０とのアセンブリの後に空隙が設定される。
【００５５】
１つまたは複数の実施形態では、プレート熱成形部４０６が、乾燥剤チャンネル４７２の高さを画定する上昇したドット４７０を伴う透過性の熱可塑性物質で製造され、乾燥剤の一様な分布を確実にすることを補助する。同様に（たとえば、９４０ｎｍまたは９８０ｎｍにおける）適切なレーザー透過性を有する半透性の膜４１４は、熱形成プレート４０６に熱シールされる。この熱シールは、熱形成プレート４０６に直接されるか、熱形成プレート４０６上の、オプションのより低い溶融キャップ層にされる。フレーム４０２には、カーボンブラックのドーピングまたは他のレーザー吸収性の添加物を伴う熱可塑性物質で製造される場合がある。メッシュプレートまたは他の伝熱流体の攪拌プレート４０８がフレーム４０２の中心に挿入される。熱形成プレート４０６は、熱シールされた膜４１４とともに、一方側でフレーム４０２にレーザー溶接され、その後に、フレーム４０２の反対側に別の熱形成プレート４０６が溶接される。メッシュまたは伝熱流体の攪拌機４０８は、内部に包含されている。そのように形成されたパネルアセンブリ４００は、こうして、Ｏリング４５０を介してブロックアセンブリへ、他のパネルアセンブリとスタックする準備がされる。
【００５６】
１つまたは複数の実施形態によれば、スタックされたパネルアセンブリ４００のセットは、プレートアセンブリのブロックを形成するようにハウジング構造内で支持されている。パネルアセンブリのスタックの周りのハウジング及び接続部が、かさばらないことが望ましい。かさばるハウジングは、液体乾燥剤システムのサイズを実質的に増大させ得、また、乾燥剤ホイール、コイル、プレートの熱交換器などの周りに構築された既存のユニットとは異なる形状因子を形成し得る。設置を困難かつ時間がかかるものとし得るため、ブロックの複数の側部に配置された接続部を有していないことも望ましい。すべてのメンテナンスを、ブロックの一方側から可能にすることが望ましい。これにより、ユニットに必要とされる空間が低減される。ユニットが、商業利用可能な製造プロセスによって製造されることが望ましい。ユニットは、ＵＬ耐火テスト、ならびに、移送テスト、振動テスト、及びハンドリングテストを含む他のテストを通過するべきであり、また、作動条件を著しく超え得る、非常に高い温度と非常に低い温度との両方での移送及び貯蔵に耐えることが可能であるべきである。ユニットは、たとえば、マニホルドなどの潜在的な破損ポイントにおいてモジュールを持ち上げないように、安全なハンドリングのために設計されていることが望ましい。ハウジングを構築するために必要な材料費及び時間は、製造費に顕著に影響し、パネルの生産費が低下すると、ハウジングの費用が相対的により重要になる。したがって、ハウジングを安価に構築することが望ましい。
【００５７】
図９は、１つまたは複数の実施形態による、ハウジング構造５０２に包含された、スタックされたパネルアセンブリ４００のセットを備えた例示的なパネルアセンブリブロック５００を示している。
【００５８】
図１０は、１つまたは複数の実施形態による、パネルアセンブリブロックのための別の例示的なハウジング構造５０４を示す分解図である。ハウジング構造５０４は、スタックされたパネルアセンブリの両側部と、頂部及び底部とをカバーする複数のハウジングプレート５０６、５０８、５１０、５１２を含む。スタックされたパネルアセンブリの前部及び後部は、空気流がユニットを通るように、ハウジングパネル５１４によって部分的にカバーされているのみである。金属フィルタ５１６は、クランプ５１８を使用してハウジングの前側に固定されている場合がある。
【００５９】
パネルアセンブリのためのハウジングは、商業ビルのための専用外気システム（ＤＯＡＳ）を含む、様々な液体乾燥剤の空気調整システムで使用するために設計されている。これらユニットの耐用年数は、ユニットが設置される建物の耐用年数よりかなり短く、このことは、ＨＶＡＣユニットを数回交換することに繋がり得る。したがって、既存のユニットに落とし込むものとして使用することができるハウジングの設計が望ましい。
【００６０】
同様のパネルアセンブリブロックは、商用システムのため、及び、産業用途での湿度制御のための他の空気取扱い装置で使用することができる。同様のパネルアセンブリブロックは、異なる形状因子により、小さい場合がある。多住宅の居住ユニットで使用することもできる。
【００６１】
１つまたは複数の実施形態によれば、パネルアセンブリブロックは、１人または２人で取り扱うため、かつ、交換のために迅速で低コストの輸送のためのサイズである。
【００６２】
パネルアセンブリのためのハウジング構造により、空気が調整器内で処理されている（たとえば、冷却及び除湿されている）間に空気を調整するためのシーリング及び通路が提供される。同様のハウジング構造は、液体乾燥剤が処理される（たとえば、熱を使用して再度凝集する）再生パネルアセンブリブロックのために使用することができる。
【００６３】
１つまたは複数の実施形態によれば、調整のためのパネルアセンブリブロックと再生のためのパネルアセンブリブロックとは、同一とすることができる。いくつかの実施形態では、各ブロックは、たとえば、再生器で絶縁が必要とされている場合、または、再生器ユニットが別々に配置されているか異なる防火性の要請がある場合、異なっている。ブロックは、たとえば、調整された空気流または再生空気流内に配置されている場合、絶縁を伴わずに使用することができる。
【００６４】
１つまたは複数の実施形態によれば、伝熱流体及び液体乾燥剤のための接続部は、設置をより容易にするために、ユニットの一方側にのみ配置されている。
【００６５】
隣接するパネルアセンブリ間のＯリング４５０により、ブロックユニットの容易な組立て及び分解が可能になる。
【００６６】
ハウジングは、金属フィルタ５１６上にしっかり締まるクランプ５１８を、図１３に示すように、ブロックの流入空気流を流出空気流から分離するプレナムディバイダ壁５３０に取り付けるために使用することができるように構成されている。金属フィルタ５１６は、入ってくる空気とブロックとの間に置かれている。ブロック自体は、損失を最小にするために調整された空気の内側に配置されている。
【００６７】
ハウジング構造の底部側５１２では、空気シール内の中断部５３２が、凝縮、または、乾燥剤が収集されることを可能にするために形成されている。空気シール内の中断部は、ブロックの空気流出口端部にあり、それにより、この通路を通って漏洩する空気が、出る前にパネルのアクティブエリアのほとんどを通るようになっている。ハウジングの底部は、空気チャンネルを閉じるための発泡空気シール層を有する。膜または伝熱流体チャンネルの漏洩の場合では、乾燥剤または伝熱流体がパネルの底部で集められ、ここから、集められた乾燥剤または伝熱流体が穴を通って乾燥剤タンクに戻るように流れる。これらの乾燥剤または伝熱流体がダクトに流れることを防止するために、出口５３２は、乾燥剤がパネルからハウジング内の空間に通過し、この空間から、乾燥剤がチューブを通ってメインの乾燥剤システムに戻るように流れることを可能にするように形成されている。少量の空気が、この通路を通って流出する場合がある。この理由は、この通路がブロックの端部の近くに位置しており、ここで、漏出した空気は、すでに実質的に処理されたものとなるためである。
【００６８】
液体乾燥剤または凝縮物は、別の容器に収集することができるか、システム内に再循環することができる。乾燥剤は、ブロック内の乾燥剤パージからブロックの下で容器内に収集することができる。代替的には、乾燥剤は、乾燥剤タンクに戻るように流れることができる。このことは、好ましくは、乾燥剤の品質が変化していない場合にのみ行われる。
【００６９】
パネルアセンブリブロックを構築するために、パネルアセンブリ４００は最初に、各パネルアセンブリの伝熱流体ポートと液体乾燥剤ポートとが、整列して、伝熱流体ポートのマニホルドと、液体乾燥剤ポートのマニホルドとをそれぞれ形成する状態で、スタックに組み立てられる。
【００７０】
テンションボルト５４０は、ハウジング及びパネルアセンブリを通され、次いで締め付けられる。テンションボルト５４０は、パネルアセンブリの角をともに押圧する。圧力により、パネルの角においてＯリング４５０で十分なシールが確実になる。Ｏリング構造により、パネルアセンブリが、たとえば、プロセスの中で破損し得る溶接された部品とは異なり、いくらかの柔軟性を提供することにより、ショック及び落下の衝撃を吸収することを可能にする。パネルが十分にフラットであることを想定して、Ｏリングの代わりにフラットなガスケットを使用することができる。代替的には、ポートのマニホルドを形成するパネル間のシールは、たとえば、角自体にファイバまたは外部の部品の形態のＲＦレセプタを組み込むことにより、誘導溶接またはＲＦ溶接を通して形成することができる。
【００７１】
ハウジング構造は、図１４に示すように、空気、液体乾燥剤、及び伝熱流体の流れの様々な方向に関して構成することができる。パネルブロックは、垂直、水平上向き、及び水平フラットな空気流に関して構成される場合がある。垂直な空気流のパネルでは、空気及び乾燥剤が下に流れることができ、一方で伝熱流体は上に流れる。水平空気流を伴う上向きのパネルでは、乾燥剤は、依然として頂部から底部に流れることができるが、空気は水平に供給される。伝熱流体は、空気とは反対向きに流れることができる。
【００７２】
１つまたは複数の実施形態では、パネルブロックは、天井内のユニット及び他のフラットなユニットとして構成することができ、パネルは、空気、伝熱流体、及び乾燥剤がすべて水平に流れる状態で、基本的に水平位置に下げることができる。伝熱流体の流れと乾燥剤の流れとは、すべて水平、すべて垂直、または、最適な性能で形状因子の要件を満たすために必要なものに両方とも応じるものとすることができる。液体乾燥剤の流れは、圧力によって生じる、及び／または重力によって生じる流れである場合がある。
【００７３】
図１２の実施形態では、空気流は水平であり、液体乾燥剤の流れは垂直であり、伝熱流体の流れも垂直（かつ、好ましくは液体乾燥剤の流れとは逆向き）である。図１１の実施形態では、すべての流れは、伝熱流体が空気流に対して逆向きの流れである状態で、水平である。液体乾燥剤の流れは、パネルの形状因子に応じて、空気流に対して逆向きであるか、交差するように流れることができる。当業者には、特に乾燥剤の流れが重力よりむしろ圧力によって生じる場合、平行な液体乾燥剤の流れと、逆向きの伝熱流体の流れとを伴う垂直な空気流のような他の流れの配置も可能であることを理解されたい。
【００７４】
「水平方向にフラット」なパネルアセンブリの配置に関し、パネルの傾斜は、熱交換流体または乾燥剤流体内の任意の取得された空気が、パネル内の比較的少ない流量で除去することができることを確実にすることを補助することが望ましい。傾斜は、わずかなものとすることができる。流量はポート及びマニホルドにおいて高いが、いずれにしろ、たとえば天井のユニットに関し、ユニットに関する形状因子が別様に必要としない限り、ユニットの頂部または側部に出口を有することが望ましい。ユニットからの乾燥剤（及び伝熱流体）の受動的な排水は、もっとも低いポイントで可能にすることができる。ポイントは、乾燥剤タンクに戻る流れを可能にすることにより、入口となる傾向がある。
【００７５】
パネルアセンブリは、Ｏリングまたはガスケット４５０を介して接続されており、パネルアセンブリのスタックは、テンションバー５４０を使用して、圧力下に維持される。マニホルドポート周りの整列穴は、パネルアセンブリのスタックを一定に整列させるために使用される。マニホルドポート周りの整列穴はまた、隣接するパネルアセンブリの接続されたポートの回転を防止する。
【００７６】
ハウジング内の特徴は、押出し成形されたシートに機械加工することができるか、射出成型することができる。当業者には、特徴を形成するための他の方法も可能であることを理解されたい。
【００７７】
押出し成形されたハウジングシートは、少量ではコストが低いが、複数の様々なカット及び追加の配管が必要である。部品の射出成型により、部品点数を著しく低減することができるが、複雑な成型に高い費用を伴う。成型は、十分な剛性及び強度をハウジングに、より低い重量で提供することもできる。
【００７８】
射出成型されたハウジングの設計では、液体乾燥剤の通路と伝熱流体の通路とは、ガス射出成型を使用して形成することができ、それにより、断面積が、スタック内のパネルのすべてに関して必要とされる伝熱流体及び乾燥剤の流れを容易にするために十分であるようになっている。ガスの補助によって成型されたハウジングをクランプすることは、乾燥剤及び伝熱流体のポートのＯリングのシールを維持するために十分な圧力を確実にするように、ボルト、クランプ、またはラチェットで行うことができる。
【００７９】
図１２に示すように、パネルアセンブリ４００は、ハウジングプレート６００とハウジングプレート６０２との間にクランプされている。液体乾燥剤ポート４２４、４２６に繋がる液体乾燥剤の通路６０４と、伝熱流体ポート４２０、４２２に繋がる伝熱流体の通路６０６とは、好ましくは、接続及びメンテナンスの簡略化のために、モジュールの一方側にのみある。これにより、各モジュールを互いに対して近接して配置することも可能になる。これにより、ユニットサイズが低減され、また、現在のコイル及びホイールのものに類似の供給ダクト内のプレナム空気速度を可能にする。これにより、比較できる設置面積及び全体のサイズの結果として、落とし込みによる交換が可能になる。
【００８０】
図１２では、伝熱流体は、モジュールの底部において通路６０６を通って入り、乾燥剤は、頂部において通路６０４を通って入り、一方、それぞれの出口は、ハウジングの反対側にある。
【００８１】
パネルのスタックは、応力を最小にし、空隙及びパネル形状を維持するために、クランプから吊り下げることができる。
【００８２】
モジュールの頂部のパーツ６１０及び底部のパーツ６１２により、パネルアセンブリのスタックの周りに空気のシールが提供され、一方、パーツ６１２は、あらゆる凝集物または液体乾燥剤の漏洩が乾燥剤タンクまたは別の容器に戻るように、ドレインも含む。
【００８３】
ハウジングの材料及び何学形状により、高い応力の負荷の下で、ブロックの幾何学形状を維持するために、高レベルの剛性を提供する。このことは、内部ブロックの材料、及び、特にＯリングまたはガスケットの、柔軟な接続部との接続と組み合わせて、重要なシールに損傷を与えることなく、衝撃及び振動に対する復元性を提供する。
【００８４】
いくつかの例示的な実施形態をこうして説明してきたが、様々な代替形態、変形形態、及び向上形態が、当業者には、容易に想起されることを理解されたい。そのような代替形態、変形形態、及び向上形態は、本開示の一部を形成することが意図され、かつ、本開示の趣旨及び範囲内にあることが意図されている。本明細書に提供されたいくつかの実施例が、機能または構造的要素の特定の組合せを伴うが、それら機能及び要素が、同じであるか異なる目的を達成するために、本開示に従って他の方法で組み合わせられる場合があることを理解されたい。特に、一実施形態に関連して論じられた作用、要素、及び特徴は、他の実施形態の類似または他の役割から除外されることは意図されていない。さらに、本明細書に記載の要素及び構成要素は、同じ機能を実施するために、追加の構成要素にさらに分割される場合があるか、より少ない構成要素を形成するようにともに結合される場合がある。したがって、前述の記載及び添付の図面は、単に例示的なものであり、限定的であることは意図されていない。
【図１】
2021524567.tif 000003
【図２】
2021524567.tif 000004
【図３】
2021524567.tif 000005
【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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