液體面板組件的制作方法
【專利說明】液體面板組件
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請為非臨時專利申請并要求于2013年3月7日遞交的標題為"液體面板組件 (Liquid Panel Assembly)"的第61/774, 192號美國臨時專利申請的優先權，該美國臨時專 利申請設及并要求于2012年8月24日遞交的標題為"液體面板組件"的第61/692, 798號 美國臨時專利申請的優先權，美國臨時專利申請通過整體引用而明確地合并于本申請中。
【背景技術】
[0003] 本申請的實施方式普遍地設及一種液體面板組件，尤其設及一種設置為用于能量 交換器（energy exchanger)的液體面板組件。
[0004] 封閉結構（例如，被占據的建筑、工廠等等）通常包括用于調節室外通風和/或再 循環空氣的暖通空調化eating/ventilation/air conditioning(HVAC))系統。所述暖通 空調系統包括供氣流道和排氣流道。所述供氣流道接收預調空氣（例如，室外空氣或者混 合有再循環空氣的室外空氣），并將所述預調空氣輸送和分配至所述封閉結構內。所述預調 空氣通過暖通空調系統調節W得到排入封閉結構內的供給空氣所需的溫度和濕度。排氣流 道將空氣排放回到結構外的環境中。在沒有能量回收的情況下，調節供給空氣通常需要大 量的輔助能量，特別在具有極端室外空氣條件的環境中，極端室外空氣條件與需要的供給 空氣的溫度和濕度是非常不一樣的。因此，能量交換或者回收系統用于從排氣流道中回收 能量。從排氣流道內的空氣中回收的能量被利用為減少調節供給空氣所需的能量。
[0005] 傳統的能量交換系統能夠使用設置于供氣流道和回氣流道內的能量回收設備（例 如，能量輪組（energy wheels)和可滲透的板式交換器（perme油le plate exchangers)) 或者熱交換設備（例如，熱輪組化eat wheels)和板式交換器（plate exchangers)、熱管交 換器化eat-pipe exchangers)和循環熱交換器（run-around heat exchangers))。液-氣 膜式換熱器（Liquid-t〇-air membrane energy exchangers (LAMEEs))能夠流體地接合而 使得干燥液體在液-氣膜式換熱器與循環回路之間流動，類似于通常使用作為接合流體的 含水己二醇（aqueous glycol)的循環熱交換器。
[0006] 一般地，液-氣膜式換熱器在液體干燥溶液與空氣之間通過薄的柔性膜傳遞 熱量和水分。平板狀的液-氣膜式換熱器包括一系列由膜分隔的交替的液體干燥劑 (desiccant)和空氣通道。典型地，在各塊膜之間的液體通道內的液體壓力高于膜外的空氣 壓力。正因為如此，柔性膜趨向于向外彎曲或者膨脹到空氣通道內。
[0007] 為了避免由膜的膨脹引起的對空氣流動的過分限制，液-氣膜式換熱器的空氣通 道與液體通道相比相對較寬。此外，支撐結構通常設置在各塊膜之間W限制膜的膨脹量。然 而，相對較寬的空氣通道和支撐結構會典型地降低液-氣膜式換熱器的性能。簡而言之，由 于較大的空氣通道寬度和支撐結構會使熱量和水分在空氣通道中傳遞的阻力相對較高，該 支撐結構可能會阻擋很大的膜傳遞面積。因此，很大的膜面積需要達到性能指標必須增加 成本并導致形成大型的液-氣膜式換熱器。此外，空氣通道內的支撐結構可能會引起過分 的壓力下降，該也會對液-氣膜式換熱器的運行性能和效率產生負面影響。
[000引典型地，干燥劑流動穿過溶液面板，該溶液面板可能包括多塊膜，所述膜包含位于 空氣通道之間的干燥劑。一般來說，在運行過程中溶液面板均勻地充滿干燥劑。已知的能 量交換器驅動干燥劑對抗重力而向上流動至穿過溶液面板。正因為如此，干燥劑典型地從 溶液面板的底部累送至頂部并具有足夠的壓力來克服相對較大的靜壓頭W及在面板處的 摩擦力。然而，累送壓力導致溶液面板的膜會向外彎曲或者膨脹。此外，累送壓力通常足夠 大W導致膜發生滲漏。進一步地，干燥劑的壓力被累送穿過溶液面板，隨著時間推移通常會 導致膜產生蠕變和退化。
[0009] 一種典型的溶液面板也包括過濾材料，例如，巧線或者編織的塑料屏，過濾材料 設置為確保溶液面板內各膜表面之間的合適間距。干燥劑流動穿過過濾材料通常是不可 控的。例如，過濾材料通常不能引導干燥劑經過特定的路徑。反而，干燥劑流動沿著阻力 最小的路徑穿過過濾材料，阻力最小的路徑通常會沿著封閉隔板之間的赫爾-肖氏模式 化ele-化aw pattern)。進一步地，干燥劑的流動模式對溶液面板內的空間變化很敏感，溶 液面板內的空間變化甚至是由少量的膜膨脹引起的。并且，由濃度和溫度梯度引起的流動 不穩定可能會導致額外的流動不暢和分配不均。典型的溶液面板內的彎曲流動模式會在溶 液面板的角落或者接近溶液面板角落的地方產生流動盲區。
[0010] 如上所述，為了確保干燥劑從下到上完全地填充溶液面板，需要使用相對較高的 累送壓力。然而，累送壓力通常會使膜產生彎曲和膨脹，該會對能量交換器產生負面影響。
【發明內容】
[0011] 本申請的某些實施方式提供一種液體面板組件，例如，液體面板組件可W設置為 與能量交換器一起使用。液體面板組件可W包括具有一個或多個流體回路的支撐框架和固 定于所述支撐框架上的至少一個膜。每個所述流體回路均可W包括通過一個或者多個流道 (例如，對流通路）連接到出口通道的入口通道，液體在對流通路內與在至少一個所述膜外 的另一種流體（例如，空氣）對流。液體（例如，干燥劑）設置為流過所述流體回路并且與 所述膜的內表面接觸。所述流體回路設置為用液體的摩擦壓力的損失來抵消靜水壓力的增 力口，所述液體在一個或多個所述流體回路內流動W減少所述液體面板組件內的壓力。
[0012] 一個或全部所述入口通道和所述出口通道的形狀、孔隙和/或水力直徑能夠由 設置為流過所述流體回路的液體的重量、粘度和/或流速確定。例如，如果液體較重， 通道的直徑能夠減小W使液體加速流過其中，該會使摩擦增加W抵消液體的靜水壓力 (hydrostatic pressure)。
[0013] 所述流道可W包括連接到所述入口通道和所述出口通道的多個一組的流道。多個 一組的所述流道內的若干流道能夠由設置為流過所述流體回路的液體的重量和/或粘度 確定。
[0014] 所述流體回路可W包括多個流體回路。每個所述流體回路的長度能夠是相等的。 多個所述流體回路可W包括；多個一組的第一流道，所述第一流道連接到第一入口通道和 第一出口通道；W及多個一組的第二流道，所述第二流道連接到第二入口通道和第二出口 通道。多個一組的所述第一流道能夠相對于多個一組的所述第二流道交錯設置。
[0015] 每個所述入口通道和所述出口通道能夠設有流體對齊葉片，所述流體對齊葉片設 置為引導液體沿著特定路徑流動。所述入口通道和所述出口通道設置為支撐所述膜。所述 入口通道和所述出口通道能夠設有為所述膜的至少一部分提供的密封表面。所述入口通道 和所述出口通道能夠置為使所述流道的長度最大化。
[0016] 所述膜能夠沿著所述支撐框架的周界連續地接合。所述流體回路可W設置為提供 穿過和/通過所述液體面板組件的統一液體流動分配。所述支撐框架和所述膜能夠在能量 交換器的能量交換腔內沿垂直方向設置。
[0017] 所述入口通道可W設置于所述支撐框架的上部角落上。所述出口通道可W設置于 所述支撐框架的下部角落上。所述上部角落與所述下部角落能夠成斜對角設置。所述入口 通道和所述出口通道均能夠為垂直設置，且所述流道能夠為水平設置。所述流道的水平長 度超過所述支撐框架的總水平長度的一半。所述液體面板組件還可W包括連接到所述流體 回路的入口構件和出口構件（例如，輸入頭和輸出頭）。所述入口構件和所述出口構件能夠 分別包括液體傳遞通道和液體傳送通道。所述入口構件可W設置為與另一個入口構件模塊 化結合，并且所述出口構件可W設置為與另一個出口構件模塊化結合。所述膜的至少一部 分能夠密封地接合所述入口構件和所述出口構件。
[001引或者，所述支撐框架和所述膜能夠在能量交換器的能量交換腔內沿水平方向設 置。
[0019] 所述入口通道可W設置于所述支撐框架的一個角落上。所述出口通道可W設置于 所述支撐框架的另一個角落上。第一個角落與第二個角落能夠成斜對角設置。所述入口通 道和所述出口通道均能夠為垂直設置，且所述流道能夠為水平設置。所述流道的水平長度 超過所述支撐框架的總水平長度的一半。
[0020] 所述液體面板組件還可W包括連接到所述流體回路的入口構件和出口構件（例 如，輸入頭和輸出頭）。所述入口構件能夠流體接合所有入口通道，并且所述出口構件能夠 流體接合所有出口通道。
[0021] 或者，在一個或多個面板內的流道能夠與構件（例如，輸入頭和輸出頭）流體