JP7536652B2 - 空気、熱、および湿度交換器のためのシステム、部品、および方法 - Google Patents

空気、熱、および湿度交換器のためのシステム、部品、および方法 Download PDF

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関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年１月２２日に出願した米国仮特許出願第６２／６２０３８６号の優先権の利益を米国特許法第１１９条に基づき、また２０１６年８月４日に出願した米国特許出願第１５／２２８５４１号の優先権の利益を米国特許法第１２０条に基づき主張するものであり、これらの特許出願のすべてが、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている。
本開示の実施形態は、熱水分移動システムおよびその部品を含み、より詳細には、熱水分交換器、交換器用の膜、交換器を製造する方法、熱水分交換を採用するエネルギー回収換気装置（ＥＲＶ）および蒸発冷却システム、ならびにガス交換システムおよびその部品を含む。
熱水蒸気交換器（加湿器、エンタルピー交換器、またはエネルギー回収ホイールと呼ばれることもある）は、様々な用途のために開発されている。これらは、ビル換気（ＨＶＡＣ（暖房換気空調））、医療用途や呼吸用途、ガス乾燥または分離、自動車換気、航空機換気、および発電用の燃料電池反応物質の加湿を含む。２つの空気流の間の熱および／または水蒸気の交換を意図した様々なデバイスにおいて、薄く、安価な、熱または水分移動材料を用意するのが望ましい場合がある。いくつかのデバイスにおいて、材料全体に水分を移動させることが望ましい場合がある。いくつかのデバイスにおいて、材料全体に熱を移動させることが望ましい場合がある。そして、いくつかの場合において、熱と水分の両方を一方の流れから他方の流れに移動させることが望ましい場合がある。これらの用途の各々において、一方の流れの中の空気および汚染物質が他方の流れに移ることを許されないことが望ましい場合がある。
平面状プレート型熱水蒸気交換器は、セパレータ材料（膜に一体化される場合も、一体化されない場合もある）および／またはフレームによって支持される平面型透水性膜（たとえば、Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）、天然セルロース、スルホン化ポリマー、または他の合成もしくは天然膜）の個片を使用して製作された膜プレートを使用し得る。膜プレートは、典型的には、積み重ねられ、封止され、交互に並ぶプレート対の間を直交流または向流のいずれかの構成で流れる流体流を受け入れ、流体流の交差または交差汚染を制限しつつ、熱および水蒸気が膜を介して移動するように構成され得る。いくつかの熱および水蒸気交換器設計では、別々の膜プレートが、一連の平行な交互する折り目を付けて、コンサーティーナ式、ジグザグ方式、または蛇腹式に連続膜細長片を折り畳むことによって作られる単一の膜コアにより置き換えられ得る。同様に、熱交換器については、連続材料細長片が、折り目でパターン化され、これらの折り目に沿って折り畳まれて、熱交換に適切な構成を形成し得る。
米国特許出願第１３／４２６５６５号（米国特許出願公開第２０１３／０２４８１６０号明細書） 米国特許第９５６２７２６号明細書 米国特許第７８２４７６６号明細書
膜コアは、換気システム、ＨＶＡＣシステム、エアフィルタシステム、エネルギー回収換気装置（ＥＲＶ）システム、および蒸発冷却システムのための熱および／または水分交換器として採用され得る。本開示は、既存の膜、それらを加工する方法、膜コア、システム、それらを加工する方法、および膜コアを利用するシステムにおける改善を目的とする。
一実施形態によると、エアハンドリングモジュールは、ハウジングと、ハウジング内に収納されている交換器とを備え得る。エアハンドリングモジュールは、ハウジングの第１の側に位置決めされ、第１の端部上に配置構成されている第１のポート対と、第２の端部上に配置構成されている第２のポート対とを備える第１の多岐管と、ハウジングの第２の側に位置決めされ、第１の端部上に配置構成されている第１のポート対と、第２の端部上に配置構成されている第２のポート対とを備える第２の多岐管とをさらに備え得る。第１の多岐管の第１のポート対は、空気を交換器に通して第１の多岐管と第２の多岐管との間で移動させるように、第２の多岐管の第１のポート対と流体的に連通していてもよく、第１の多岐管の第２のポート対は、空気を交換器に通して第１の多岐管と第２の多岐管との間で移動させるように、第２の多岐管の第２のポート対と流体的に連通していてもよい。
別の実施形態によると、エンタルピー交換器用の膜材を製造する方法は、マイクロポーラス粒子に電荷を与えることと、第１のローラーおよび第２のローラーに帯電マイクロポーラス粒子をコーティングすることと、基材を第１のローラーと第２のローラーとの間に送ることと、熱および圧力を加えて帯電マイクロポーラス粒子を第１のローラーおよび第２のローラーから基材上に移すこととを含み得る。
別の実施形態によると、空調装置は、交互する第１の流体通路および第２の流体通路のスタックを画定する折り畳まれた膜材の複数の層を備える交換器を備えるものとしてよく、第１の流体通路は第１の空気流を受け入れるように構成されるものとしてよく、第２の流体通路は第２の空気流を受け入れるように構成されるものとしてよい。空調装置は液体分配システムをさらに備えるものとしてよく、この液体分配システムは第１の液体を第１の流体通路に送達するための第１の分配チャネルを備える第１のヘッダと、第２の液体を第２の流体通路に送達するための第２の分配チャネルを備える第２のヘッダと、第１の分配チャネルと連通しており、第１の流体通路の内面と接触している第１の複数の多孔質部材と、第２の分配チャネルと連通しており、第２の流体通路の内面と接触している第２の複数の多孔質部材とを備える。第１の複数の多孔質部材は、第１の液体の連続流を第１の流体通路の内面上に供給するように構成されてよく、第２の複数の多孔質部材は、第２の液体の連続流を第２の流体通路の内面上に供給するように構成されてよい。
別の実施形態によると、断熱構造は、隙間空間と、隙間空間内に配設された断熱材とを含む回転成形シェル（ｒｏｔａｔｉｏｎａｌｌｙ‐ｍｏｌｄｅｄ ｓｈｅｌｌ）を備えるものとしてよく、断熱材は、金属酸化物粉末、無機酸化物粉末、シリカ粉末、ヒュームドシリカ粉末、およびエアロゲル粉末のうちの１種以上であってよい。
さらに別の実施形態において、セパレータを製造するための方法は、第１の波状面を有する第１の連続ベルトと、第２の波状面を有する第２の連続ベルトとの間に１枚の網材シートを送達することと、第１の波状面と第２の波状面とを合わせることと、熱および圧力を網材シートに加えて波状網状シートを形成することと、波状網状シートを第１および第２の連続ベルトから解放することと、波状網状シートを冷却することと、波状網状シートが第１および第２の連続ベルトから解放されるときに波状網状シートに一定の張力を加えることとを含み得る。
例示的な本開示の実施形態に係る複数のモジュール式特徴を有する例示的なエアハンドリングモジュールの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る複数のモジュール式特徴を有する例示的なエアハンドリングモジュールの分解図である。 例示的な本開示の実施形態に係るエアハンドリングモジュールの内部チャネルトラックを示す断面斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係るエアハンドリングモジュールの内部チャネルトラックを示す断面斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係るエアハンドリングモジュールの内部チャネルトラックを示す断面斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係るエアハンドリングモジュールの内部チャネルトラックを示す断面斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係るロータリーダンパーの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係るロータリーダンパーの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係るロータリーダンパーの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係るロータリーダンパーの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係るロータリーダンパーの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係るロータリーダンパーの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係るロータリーダンパーの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係るロータリーダンパーの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係るアクセスパネルの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係るアクセスパネルの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係るエアハンドリングモジュールを出入りする空気流を円滑にするファンボックス、および直交流空気流パターンを円滑にする取り替え可能交換器仕切り板の断面図である。 例示的な本開示の実施形態に係るエアハンドリングモジュールを出入りする空気流を円滑にするファンボックス、および直交流空気流パターンを円滑にする取り替え可能交換器仕切り板の断面図である。 例示的な本開示の実施形態に係るエアハンドリングモジュールを出入りする空気流を円滑にするファンボックス、および直交流空気流パターンを円滑にする取り替え可能交換器仕切り板の断面図である。 例示的な本開示の実施形態に係るエアハンドリングモジュールを出入りする空気流を円滑にするファンボックス、および直交流空気流パターンを円滑にする取り替え可能交換器仕切り板の断面図である。 例示的な本開示の実施形態に係るエアハンドリングモジュールを出入りする空気流を円滑にするファンボックス、および直交流空気流パターンを円滑にする取り替え可能交換器仕切り板の断面図である。 例示的な本開示の実施形態に係るエアハンドリングモジュールを出入りする空気流を円滑にするファンボックス、および直交流空気流パターンを円滑にする取り替え可能交換器仕切り板の断面図である。 例示的な本開示の実施形態に係るエアハンドリングモジュールを出入りする空気流を円滑にするファンボックス、および直交流空気流パターンを円滑にする取り替え可能交換器仕切り板の断面図である。 例示的な本開示の実施形態に係るエアハンドリングモジュールを出入りする空気流を円滑にするファンボックス、および直交流空気流パターンを円滑にする取り替え可能交換器仕切り板の断面図である。 例示的な本開示の実施形態に係る例示的なエアハンドリングシステムの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る例示的なエアハンドリングシステムの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る例示的なエアハンドリングシステムの断面斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る例示的なエアハンドリングシステムの断面斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る例示的なエアハンドリングシステムの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る例示的な構成における例示的なエアハンドリングシステムの断面図である。 例示的な本開示の実施形態に係る例示的な構成における例示的なエアハンドリングシステムの断面図である。 例示的な本開示の実施形態に係る例示的な構成における例示的なエアハンドリングシステムの断面図である。 例示的な本開示の実施形態に係る例示的な構成における例示的なエアハンドリングシステムの断面図である。 例示的な本開示の実施形態に係る例示的な構成における例示的なエアハンドリングシステムの断面図である。 例示的な本開示の実施形態に係る例示的な構成における例示的なエアハンドリングシステムの断面図である。 例示的な本開示の実施形態に係るエアハンドリングシステムの動作に対応する湿度図表を示す図である。 例示的な本開示の実施形態に係るエアハンドリングシステムの動作に対応する湿度図表を示す図である。 例示的な本開示の実施形態に係るエアハンドリングシステムの動作に対応する湿度図表を示す図である。 例示的な本開示の実施形態に係るエアハンドリングシステムの動作に対応する湿度図表を示す図である。 例示的な本開示の実施形態に係るエアハンドリングシステムの動作に対応する湿度図表を示す図である。 例示的な本開示の実施形態に係る交換器用の膜を製造するための例示的なプロセスの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る交換器用の膜を製造するための例示的なプロセスの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係るセパレータの１つの層の斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係るセパレータを製造するための例示的なプロセスの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係るセパレータを製造するための例示的なプロセスの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係るセパレータを製造するための例示的なプロセスの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係るセパレータを製造するための例示的なプロセスの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係るセパレータ付きのエアフィルタの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係るセパレータ付きのエアフィルタの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係るセパレータ付きのエアフィルタの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る蒸発冷却および／または蒸気再生液体乾燥剤空調装置モジュールの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る蒸発冷却および／または蒸気再生液体乾燥剤空調装置モジュールの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る蒸発冷却および／または蒸気再生液体乾燥剤空調装置モジュールの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る第１および第２の分配ヘッダならびに関係する部品を備える液体分配システムの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る第１および第２の分配ヘッダならびに関係する部品を備える液体分配システムの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る第１および第２の分配ヘッダならびに関係する部品を備える液体分配システムの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る第１および第２の分配ヘッダならびに関係する部品を備える液体分配システムの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る第１および第２の分配ヘッダならびに関係する部品を備える液体分配システムの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る蒸発液体乾燥剤六角形状交換モジュールの例示的な構成の斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る蒸発液体乾燥剤六角形状交換モジュールの例示的な構成の斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る多重機能遠隔エネルギー回収システムの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る蒸発冷却および／または蒸気再生液体乾燥剤空調装置モジュールの動作に対応する湿度図表を示す図である。 例示的な本開示の実施形態に係る回転成形シェルから形成された壁パネルの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る回転成形シェルから形成された壁パネルの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る回転成形シェルから形成された壁パネルの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る回転成形シェルから形成された壁パネルの斜視図である。 例示的な開示された実施形態に係る回転成形シェルから作られた建築用パネルから形成された建物の内面および外面の斜視図である。 例示的な開示された実施形態に係る回転成形シェルから作られた建築用パネルから形成された建物の内面および外面の斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る回転成形シェルから形成された３方向壁コネクタの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る回転成形シェルから形成された角壁コネクの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る回転成形シェルから形成された３方向床コネクタの斜視図である。 例示的な本開示の実施形態に係る回転成形シェルから形成された３方向屋根コネクタの斜視図である。
次に、上で説明され、添付図面に例示されている本開示の例示的な実施形態を詳しく参照する。
エアハンドリングモジュール、エアハンドリングシステム、およびロータリーダンパー
図１は、本開示によるエアハンドリングモジュール１００を例示している。いくつかの実施形態において、エアハンドリングモジュール１００は、エネルギー回収換気（ＥＲＶ）システムであってよく、空間または建物からの戻り空気（ＲＡ）を利用してＨＶＡＣシステムのための外気（ＯＡ）を事前調整するものとしてよい。エアハンドリングモジュール１００は、頂部１３０と、底部１４０と、側部１１０とを有するハウジング１２０を備え得る。さらに、エアハンドリングモジュール１００は、第２のポート対１０１、１０２に流体的に接続されている第１のポート対１０３、１０４と、第４のポート対１０５、１０６に流体的に接続されている第３のポート対１０７、１０８とを備え得る。
ファンボックス１８１は、ポート１０１に結合されるものとしてよく、ポート１０３および／または１０４から、交換器２１３を通して、外気（ＯＡ）を引き込むように構成されている１つまたは複数のファン１８９を収容し得る。ファンボックス１８６は、ポート１０６に結合されるものとしてよく、ポート１０８から、フィルタ１９１を通して、戻り空気（ＲＡ）を引き込むように構成されている１つまたは複数のファン１８９を収容し得る。アクセスパネル１７７は、パネルコネクタ１０７を介してポート１０７に着脱するものとしてよい。コネクタ１０７は、たとえば、ラッチ、ネジ、および同様のものなどの好適な任意の接続メカニズムを備え得る。アクセスパネル１７７は、フィルタ１９１の交換のためにアクセスできるようにポート１０７から脱着され得る。
ポート１０１～１０８は、たとえば、ＨＶＡＣシステムの金属製ダクト、吸込雨よけ、屋根縁石、および／または他の流体的に接続されている部品などの、多数の追加の構造物のための取り替え可能な取り付けポイントとして働き得る。ポート１０１～１０８は、部品をエアハンドリングモジュール１００に容易に接続し、切断できるように、たとえば、機械式ラッチ、フランジ、摩擦嵌め、締まり嵌め、取り外し可能留め具、および同様のものを含む任意の好適な手段を備え得る。
エアハンドリングモジュール１００は、また、エアハンドリングモジュール１００の電気、動力、およびエコノマイザー（ｅｃｏｎｏｍｉｚｅｒ）セクションへのアクセスを提供し得るポート１０９も備え得る。ハウジング１２０は、モジュール型温水循環式分配収集システム（ｍｏｄｕｌａｒ ｈｙｄｒｏｎｉｃ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）を円滑にするように構成されている複数の外部および内部ポートを備え得る。たとえば、いくつかの実施形態において、ハウジング１２０は、側部ドレインポート１１２、側部液体乾燥剤ドレインポート１１８、頂部ドレインポート１３３、頂部液体乾燥剤ポート１３７、頂部液体乾燥剤ポート１３８、および頂部蒸発ポート１３９を備え得る。温水循環式分配収集システムのこれらのポートは、たとえば、ＨＶＡＣシステムの復水ドレイン管、蒸発水供給管、蒸発水ドレイン管、液体乾燥剤供給管、液体乾燥剤ドレイン管、冷媒管路導管、冷水導管、蒸気管、および／または他の流体的に接続されている温水循環式部品を含む、複数の部品用の取り替え可能な取り付けポイントとして働き得る。いくつかの実施形態において、ポートはネジ山付きであり、ガスケット付きシールを組み込むものとしてよい。
ハウジング１２０は、ローカル通信ネットワーク、配電、および動力分配のための部品に対してモジュール型システムを円滑にするように構成されている複数の外部および内部ポートも備え得る。たとえば、いくつかの実施形態において、ハウジング１２０は、側部導管ポート１１４と頂部導管ポート１３４とを備え得る。エアハンドリングモジュール１００は、頂部アンカーポート１３６および底部アンカーポート１４６を介して追加のエアハンドリングモジュール１００とのモジュール型接続を円滑にし得る。
図２は、本開示によるエアハンドリングモジュール２００の分解図を例示している。図２に示されているように、エアハンドリングモジュール２００は、処理された空気流から熱および水分を移動させるように構成されている交換器２１３を備え得る。交換器２１３は、限定はしないが、プラスチックプレート、金属プレート、エンタルピーセラミック多孔質プレート、セルロースプレート、およびこれらの様々な組合せを含む様々な空気処理および空調の目的を促進するために任意の数の好適な材料から構成され得る。交換器２１３は、交換器ハウジング２１１内に収納され得る。エアハンドリングモジュール２００は、また、一体化された電気キャビネットも備え得る。たとえば、いくつかの実施形態において、エアハンドリングモジュール２００は、ハウジング２１１、電気切断部２５２、およびアクチュエータ２３２に容易に着脱できるように構成されているコントローラ２５０を備え得る。電気系統アクセスパネル２５９は、電気キャビネットを覆うものとしてよく、ラッチ２５６および切断ハンドル２５４を介して電気キャビネットにアクセスできるようにエアハンドリングモジュール２００から切断されてよい。
図２に示されているように、エアハンドリングモジュール２００は、１つまたは複数の交換器仕切り板２４０をさらに備え得る。交換器仕切り板２４０は、空気流を交換器２１３の中へ、および交換器２１３から外へ導くように構成され得る。交換器仕切り板２４０は、様々な空気流構成を円滑にするものとしてよく、用途に応じてエアハンドリングモジュール２００と取り替え可能であるものとしてよい。いくつかの実施形態において、たとえば、交換器仕切り板２４０はエアハンドリングモジュール２００に対する交差空気流を円滑にし得る。他の実施形態では、たとえば、交換器仕切り板２４０は、平行空気流を円滑にし得る。
以下でより詳しく説明されるように、各々交換器仕切り２４０の傍らにある多岐管２２０は、空調機能のモジュール化をさらに円滑にするために内部空気チャネルトラックと空気方向付け装置２２２とを備えるものとしてよい。エアハンドリングモジュール２００は、また、熱交換器２９２と多岐管２２０内に収納されているフィルタ２９１とを備え得る。いくつかの実施形態において、熱交換器２９２は、たとえば、復水器コイル、蒸発器コイル、冷水コイル、温水コイル、および蒸気コイルなどの、好適なコイル熱交換器であってよい。フィルタ２９１は、任意の好適な粒子フィルタであってよい。他の実施形態では、フィルタ２９１は、たとえば、ＵＶ光、液垂れ防止フィルタ、液滴セパレータ、およびガス吸収フィルタなどの、様々な他の部品をさらに含むか、または代用され得ることは理解されるべきである。上で説明されているように、本開示のエアハンドリングモジュールは、たとえば、ＨＶＡＣシステムの金属製ダクト、吸込雨よけ、屋根縁石、および／または他の流体的に接続されている部品などの、様々な構造物を取り替え可能に接続することを円滑にし得る。
図２に示されているように、多岐管２２０は、たとえば、１つまたは複数のラッチ２８２を介して取り付けられているファンボックス２８０、吸込雨よけ２６０、金属製ダクト２６２、および１つまたは複数のラッチ２７２を介して取り付けられているアクセスパネル２７０を含む、多数の構造物に対する取り替え可能な取り付けポイントとして働く複数のポートを含む。多岐管２２０は、ロータリーダンパー２３０を受け入れる開口ポートをさらに備え得る。ロータリーダンパー２３０は、アクチュエータ２３２によって制御され得る。
図３ａ～図３ｄは、本開示によるエアハンドリングモジュールの多岐管３００の斜視図を例示している。上で説明されているように、多岐管３００は、たとえば、ファンボックス、金属製ダクト、吸込雨よけ、屋根縁石、アクセスパネル、および／または他のものを含む、ＨＶＡＣシステムの様々な部品を流体的に接続するための多数の取り替え可能な取り付けポイントを備え得る。多岐管３００は、頂部チャネルトラック３２０と底部チャネルトラック３２２とを備え得る。チャネルトラック３２０および底部チャネルトラック３２２は、空気方向付け装置３１０およびトラック３２０、３２２の間に位置決めされている多岐管仕切り板３２４によって分離され得る。多岐管３００は、頂部スライドチャネル３５０と、底部スライドチャネル３５２と、エコノマイザートラック３６０とをさらに備え得る。一実施形態において、エコノマイザートラック３６０は、ロータリーダンパー用のベアリングトラックであってよい。
頂部スライドチャネル３５０は交換器３９０を受け入れるものとしてよい。交換器３９０は、矢印３９０ａによって示されているように摺動して頂部スライドチャネル３５０を出入りし得る。交換器３９０は、たとえば、復水器、蒸発器、流体熱交換器、および蒸気加湿器などの、任意の好適な熱移動デバイスから構成され得る。一実施形態において、交換器３９０は、たとえば、復水器コイル、蒸発器コイル、冷水コイル、温水コイル、および蒸気コイルなどの、好適なコイル熱交換器であってよい。多岐管３００は、交換器３９０との間の熱移動媒体の流れを円滑にするための入口３９２と出口３９４とを備える。
たとえば、液体冷媒、蒸気、冷水、または温水を含む、熱移動媒体が入口３９２を通して交換器３９０内に入り、出口３９４を通して交換器から出るものとしてよい。底部スライドチャネル３５０はフィルタ３９１を受け入れるものとしてよい。フィルタ３９１は、矢印３９１ａによって示されているように摺動して底部スライドチャネル３５２を出入りし得る。フィルタ３９１は、任意の好適な粒子フィルタであってよい。他の実施形態では、フィルタ３９１は、たとえば、ＵＶ光、液垂れ防止フィルタ、液滴セパレータ、およびガス吸収フィルタなどの、様々な他の部品をさらに含むか、または代用され得ることは理解されるべきである。
多岐管３００は、また、頂部ドレインポート３３２と、底部ドレインポート３４２と、側部ドレインポート３１２とを備え得る。頂部ドレインポート３３２は頂部スライドチャネル３５０へのアクセスを円滑にし、頂部スライドチャネル３５０に対してモジュール型温水循環式収集システムを提供し得る。設置者は場所の要件に応じて設置場所でそれによって頂部ドレインポート３３２にアクセスし得ることは理解されるべきである。頂部ドレインポート３３２は、断熱プラグ３３８によって封止され得る。底部ドレインポート３４２は底部スライドチャネル３５２へのアクセスを円滑にし、底部スライドチャネル３５２に対して温水循環式収集システムを提供し得る。側部ドレインポート３１２は、頂部ドレインポート３３２に垂直な方向で頂部チャネルトラック３２０に対する追加のアクセスおよび温水循環式収集ポイントを提供し得る。一実施形態において、頂部ドレインポート３３２は、ネジ山付き構成を有し得る。たとえば、頂部ドレインポート３３２は、一体化されたシーリングワッシャと一緒にＢｒｉｔｉｓｈ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｐｉｐｅ （ＢＳＰＰ）型のネジ山を付けられるものとしてよい。当業者であれば、ＢＳＰＰは、グローバル流通モデルを使用可能にする、ＮＰＴ、ＮＰＴＳ、およびＢＳＰＴを含む他の国際規格と互換性があることを理解するものである。
多岐管３００は、隣接する多岐管または様々な構造支持材への構造的接続をもたらすように構成されている頂部アンカーポート３３６および底部アンカーポート３４６をさらに備え得る。多岐管３００は、複数の空気ポート３０３、３０４、３０５、および３０６も備える。図３ｃに示されているように、一実施形態において、ダクト３６２は、ポート３０５を介して多岐管３００に接続されるものとしてよく、ポート３０６はアクセスパネル３７６によって覆われるものとしてよい。アクセスパネル３７６は、１つまたは複数のラッチ３７０およびシール３７１を備え、ポート３０６への気密接続をもたらし得る。
ポート３０３およびポート３０４は、互いに関して垂直な位置に置かれるものとしてよい。同様に、ポート３０５およびポート３０６は、互いに関して垂直な位置に置かれるものとしてよい。そのような構成は、多岐管３００への部品の多方向設置、および隣接するポートの容易なアクセスを円滑にし得る。さらに、ポート３０３、３０４、３０５、および３０６は、様々なＨＶＡＣおよびエアハンドリング部品に接続するための容易に取り替え可能で、構成可能な多岐管３００を提供し得る。多岐管３００は、多数の様々な現場での設置構成オプションを円滑にし得る。当業者であれば、任意の好適な構成で配向され、たとえば、外側、上側、および下側表面を含む、多岐管３００の任意の好適な配置に位置決めされた、多岐管３００に対する任意の好適な数のアクセスポートが本発明の開示において企図されることを理解するものである。
いくつかの実施形態において、１つまたは複数のファン３８９を収容するファンボックス３８０は、ポート３０４を介して多岐管３００に取り付けられ得る。ファンボックス３８０は、１つまたは複数のラッチ３８２およびシール３８１を備え、ポート３０４への気密接続をもたらし得る。
図４ａ～図４ｈに示されているように、エアハンドリングモジュール１００は、ロータリーダンパー４３０も備え得る。ロータリーダンパー４３０は、回転可能半円筒形部材４７１を備え得る。ロータリーダンパー４３０は、半円筒形ダンパー４７１の回転軸に沿った方向への空気流を許すように構成され得る。ロータリーダンパー４３０は、半円筒形部材４７１の回転軸に沿った方向以外の方向への空気流を許すようにも構成され得る。たとえば、ロータリーダンパー４３０は、半円筒形部材４７１の回転軸の法線方向への空気流を許し得る。単一のロータリーダンパー４３０では、一対の面およびバイパスダンパーが一体となって動作する必要がないものとしてよい。
ロータリーダンパー４３０は、エアハンドリングモジュール１００内に少なくとも４つの潜在的モードを有し得る。第１のモードは、供給空気（ＳＡ）として外気（ＯＡ）を直接供給するために交換器２１３の周りで完全なまたは部分的なエコノマイザーバイパスを円滑にし、それによって建物またはエンクロージャへの自由な冷却を行うモードであるものとしてよい。第２のモードは、冷たい外気（たとえば、氷点下）による着氷を防ぐために交換器２１３の周りで完全なまたは部分的な霜取りバイパスを円滑にするモードであるものとしてよい。第３のモードは、ラップアラウンドエアハンドリングモジュールによる供給空気の顕熱潜熱比を変調するために交換器２１３の周りで完全なまたは部分的なバイパスを円滑にするモードであるものとしてよい。第４のモードは、水蒸気、二酸化炭素、および／または他のＶＯＣ汚染物質を追い出すために交換器２１３内の再生サイクルを円滑にするモードであるものとしてよい。ロータリーダンパー４３０の他の使用およびモードは当業者には明白であり、任意のそのような機能は、本開示の実施に際して使用されてよい。
ロータリーダンパー４３０は、半円筒形部材４７１と、シャフト装着プレート４８６（ボルト４８７によって固定され得る）と、ユーティリティチューブ４８５が中に配設されているシャフト４８４とを備え得る。シャフト４８４は、連続的な時計回りおよび／または反時計回りの回転を行うロータリーダンパーアクチュエータ４３２に直接接続され得る。半円筒形部材４７１は、シールチャネル４８３が一体化されている端壁４７８と、シールチャネル４８２が一体化されている外面４７６と、内面４７７と、シールチャネル４８１が一体化されている端リング４７９とを備え得る。いくつかの実施形態において、ロータリーダンパー４３０は断熱材から作られるものとしてよく、および／またはたとえば、発泡ウレタン、金属酸化物、またはグラスファイバーなどの断熱材で充填された中空構造物であってよく、これにより、断熱の質を高め、凝結または着氷を回避する。
ロータリーダンパー４３０は、多岐管４００と交換器仕切り板４４０との間に構造的に位置決めされ得る。ロータリーダンパー４３０は、２つの空気入口の間に流体的に位置決めされ得る。ロータリーダンパー４３０への第１の空気入口は交換器２１３にあり、矢印４６６によって表される多岐管４００の底部チャネルトラック４２２内に物理的に配置され得る。第２の空気入口は交換器仕切り板４４０のところに配置され、ポート４０１に付いているものとしてよく、これは矢印４６７で表されている。ロータリーダンパー４３０出口は、ポート４０４に流体的に位置決めされ、それに面しているものとしてよい。
たとえば、ロータリーダンパー４３０は、供給空気（ＳＡ）の供給源を選択的に制御するように構成されているロータリーエアダンパーであってよい。いくつかの実施形態において、ロータリーダンパー４３０は、図４ａ～図４ｈに示されているように、多岐管４００の底部チャネルトラック４２２内に位置決めされ得る。ロータリーダンパー４３０は、交換器２１３から出た処理済み空気を供給空気（ＳＡ）として選択的に送達するか、または外気（ＯＡ）を供給空気（ＳＡ）として直接送達するように構成され得る。ロータリーダンパー４３０は、多岐管セクション４００と、多岐管セクション４００に回転可能に結合されている交換器仕切り板セクション４４０とを備え得る。交換器仕切り板セクション４４０は、多岐管セクション４００に流体的に接続している第１の開口部４７３と、半円筒形部材４７１の側面上の第２の開口部４７２とを有する半円筒形部材４７１を備え得る。いくつかの実施形態において、ロータリーダンパー４３０は、従来の配管またはＨＶＡＣシステム内に配設され得る。
ロータリーダンパー４３０は、半円筒形部材４７１のＸ回転軸に沿った方向への空気流を許し得る。ロータリーダンパー４３０は、また、半円筒形部材４７１のＸ回転軸に沿った方向以外の方向への空気流を許し得る。第２の開口部の反対側の半円筒形部材４７１の側面は空気流をブロックし得る。
図４ｃは、本開示によるロータリーダンパー４３０の斜視図である。ロータリーダンパー４３０は、Ｘ軸シャフト４８４に沿った流体入口４７２、さらにはＸ軸シャフト４８４に垂直な流体入口４７３を円滑にし得る。流体出口４７４は、端リングシール４９０を収容する端封止チャネル４８１が一体化されている端リング４７９を通過し得る。
図４ｄは、本開示によるロータリーダンパー４３０の別の斜視図である。流体入口４７２は、端リングシール４９０を収容する端封止チャネル４８１が一体化されている端リング４７９を通過し得る。ロータリーダンパー４３０は、Ｘ軸シャフト４８４に沿った流体出口４７５、さらにはＸ軸シャフト４８４に垂直な流体出口４７４を円滑にし得る。
図４ｅに示されているように、半円筒形部材４７１は、Ｘ軸シャフト４８４の周りで第１の位置まで回転させられ、流体入口４７３によって表される第１の開口部４２２および流体出口４６８によって表される第２の開口部４０４を通る流体の流れの方向を調整するものとしてよい。たとえば、半円筒形部材４７１は、第１の位置まで回転されるものとしてよく、第２の流体出口４６８は供給空気（ＳＡ）流用の出口ポート４０４に面する。第１の位置において、交換器２１３から出た処理済み空気は、多岐管４００ならびに第１の開口部４２２を通り、次いで半円筒形部材４７１の第２の開口部４０４を通るように導かれ、次いで、供給空気（ＳＡ）としてエアハンドリングモジュール１００から出るものとしてよい。エアハンドリングモジュール１００に入った外気（ＯＡ）は、第２の開口部４０４の反対側にあり、外気（ＯＡ）流の方向に面している半円筒形部材４７１の端壁４７８によってブロックされ得る。端壁シール４８９は、流体流４７３がポート開口部４０１を通って漏れるのを防ぐか、または抑止するものとしてよい。
図４ｆに示されているように、半円筒形部材４７１は、Ｘ軸シャフト４８４の周りで第２の位置まで回転させられ、流体入口４７３によって表される第３の開口部４０１および流体出口４６８によって表される第２の開口部４０４を通る流体の流れの方向を調整するものとしてよい。半円筒形部材４７１は通路４２２を封止し、したがって交換器２１３を通る流体流をブロックし得る。エアハンドリングモジュール１００に入った外気（ＯＡ）流は半円筒形部材４７１に入り、供給空気（ＳＡ）として直接送達され得る。半円筒形部材４７１の回転は、たとえば、ロータリーモーター４３２などの、任意の好適な動力源によって制御され得る。端壁シール４８９は、流体流４７３がポート開口部４０１を通って漏れるのを防ぐか、または抑止するものとしてよい。
図４ｇに示されているように、半円筒形部材４７１は、また、Ｘ軸シャフト４８４の周りで第３の位置まで回転させられ、エアフィルタまたはコイル３９０の設置または取り外しを円滑にし得る。フィルタまたはコイル３９０は、矢印３９１ａによって示されているように摺動して底部スライドチャネル４５２に沿って出入りし得る。この実施形態では、端壁シール４８９は、底部スライドチャネル４５２に平行に位置決めされ得る。ロータリーダンパーアクチュエータ４３２は、運転時に怪我をしたり損傷したりするリスクを最小限度に抑えるために半円筒形部材４７１が手動で位置決めされ得るように手動オーバーライドを備え得る。
図４ｈは、本開示によるロータリーダンパー４３０の側面図である。ロータリーダンパー４３０は、Ｘ軸シャフト４８４に沿った流体入口４７２、さらにはＸ軸シャフト４８４に沿った方向以外の方向で流体入口４７３を円滑にし得る。流体出口４７４は、端リングシール４９０を収容する端封止チャネル４８１が一体化されている端リング４７９を通過し得る。
既存のＨＶＡＣまたはＥＲＶシステムは、空気流の方向を制御するために複数のエアダンパーを採用するものとしてよい。各ダンパーは、空気流の単一供給源の方向を制御することを専用の目的とし得る。典型的には、従来のエアダンパーは、矩形または正方形の形状のフレームを有し、可動式ルーバーが空気の流れを許し、ブロックするものとしてよい。本開示のロータリーダンパー４３０は、２つの異なる空気流の交差点に位置決めされ半円筒形部材４７１を回転することによって両方の空気流の方向を調節し得る。その結果、本開示のロータリーダンパー４３０では、複数のまたは別々のエアダンパーが必要なくなる。ロータリーダンパー４３０の半円筒形部材４７１は、任意の所望の量だけ回転されることで、ロータリーダンパー４３０を通過する空気流および／または空気の体積を比例制御し、その混合比を変化させ得る。
図５ａおよび図５ｂは、本開示によるアクセスパネル５７０の斜視図を例示している。上で説明されているように、アクセスパネル５７０は、エアハンドリングモジュール５００の空気ポートに容易に取り付けられ、脱着し得る。アクセスパネル５７０は、アクセスパネル５７０をエアハンドリングモジュール５００の内面５７７上に係合させ保持するための１つまたは複数のラッチ５７２を備え得る。一実施形態において、ラッチ５７２は、ネジを締め付ける、または緩めることによってラッチ５７２の係合および係脱を行うためのネジとネジ山の構成を含むものとしてよい。アクセスパネル５７０は、また、アクセスパネルシールチャネル上に配設されたシール５７３を備え得る。シール５７３は、エアハンドリングモジュール５００の外面５７６と係合して、アクセスパネル５７０とポートとの間の気密接続をもたらし得る。他の実施形態では、単一のツイストハンドル（図示せず）が直線上でまたは半円上で、ラッチ５７２を作動させ得る。アクセスパネル５７０は、任意の配向で動作し、エアハンドリングモジュールの内部部品への完全な、取り替え可能なアクセスを可能にし得る。
図６ａ～図６ｈは、エアハンドリングモジュールの例示的な構成を示すことによって本開示のエアハンドリングモジュールのモジュール性を例示している。図６ａは、本開示による第１の構成のエアハンドリングモジュール６００の図１に示されている破線に沿った断面図を例示している。エアハンドリングモジュール６００は、ポート６０６に結合されているファンボックス６８６と、ポート６０１に結合されているファンボックス６８１とを備え得る。ファンボックス６８６およびファンボックス６８１は、空気流をハウジング６２０内に引き込むこと、および引き出すことを行うように構成され得る。エアハンドリングモジュール６００は、ハウジング６２０内に収容されている空気－空気間熱交換器６１２を備え得る。エアハンドリングモジュール６００は、第２のポート対６０３～６０４に流体的に接続されている第１のポート対６０１～６０２も備え得る。第２のポート対６０３～６０４の一方または両方が外気（ＯＡ）を受け入れ得る。空気は、ハウジング６２０を貫流し、供給空気（ＳＡ）として第１のポート対６０１～６０２の一方または両方を通してエアハンドリングモジュール６００から放出され得る。エアハンドリングモジュール６００は、第４のポート対６０７～６０８に流体的に接続されている第３のポート対６０５～６０６をさらに備え得る。第４のポート対６０７～６０８の一方または両方が戻り空気（ＲＡ）を受け入れ得る。排気（ＥＡ）は、第３のポート対６０５～６０６の一方または両方を通してエアハンドリングモジュール６００から放出され得る。
外気（ＯＡ）は、ポート６０３を通って、側部６１０を備え得るハウジング６２０に入り、開口部６１３を貫流し得るが、対になっているポート６０４は、アクセスパネル６７４によって封止され得る。空気方向付け装置６２２および交換器仕切り板６４０は、外気（ＯＡ）を導いてフィルタ６９１ａ、交換器６１２、および供給空気コイル６９２ａに通すものとしてよい。交換器６１２は、限定はしないが、顕熱プレートタイプ（ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｐｌａｔｅ ｔｙｐｅ）、エンタルピープレートタイプ（ｅｎｔｈａｌｐｙ ｐｌａｔｅ ｔｙｐｅ）、ホイールタイプ、ヒートパイプ、間接蒸発タイプ、直接蒸発タイプ、液体乾燥剤タイプ、二酸化炭素スクラビング、ＶＯＣスクラビング、および当業者に知られている様々な他のタイプの交換器を含む、様々な空気処理および空調の目的を促進するのに適している任意の交換器であってよい。１つまたは複数のファン６８９はファンボックス６８１の内側に位置決めされてよく、交換器６１２から供給空気（ＳＡ）を引き込み、開口部６１１に通し、ポート６０１から排出するものとしてよいが、対になっているポート６０２はアクセスパネル６７２によって封止され得る。１つまたは複数のファン６８９はファンボックス６８６の内側に位置決めされてよく、交換器６１２から排気（ＥＡ）を引き込み、ポート６０６から排出するものとしてよいが、対になっているポート６０５はアクセスパネル６７５によって封止され得る。ロータリーダンパー６３１はバイパス開口部６２３を封止し、ポート６０９はアクセスパネル６７９によって封止され得る。
戻り空気（ＲＡ）はポート６０８を通してエアハンドリングモジュール６００に入るが、対になっているポート６０７はアクセスパネル６７７によって封止され得る。空気方向付け装置６２２および交換器仕切り板６４０は、戻り空気（ＲＡ）を導いてフィルタ６９１ｂ、交換器６１２、および排気コイル６９２ｂに通すものとしてよい。供給空気コイル６９２ａおよび排気コイル６９２ｂは、限定はしないが、復水器コイル、蒸発器コイル、冷水コイル、温水コイル、蒸気コイル、二酸化炭素スクラバー、および／またはＶＯＣスクラバーを含む、様々な空気処理および空調の目的を促進するのに適している任意の熱移動デバイスであってよい。
図６ｂは、本開示による第２の構成のエアハンドリングモジュール６００の断面図を例示している。図６ｂに示されているように、ファンボックス６８６はポート６０６に結合され、ファンボックス６８１はポート６０１に結合され得る。ファンボックス６８６およびファンボックス６８１は、空気流をハウジング６２０内に押し込むこと、および押し出すことを行うように構成され得る。第３のポート対６０５～６０６の一方または両方が外気（ＯＡ）を受け入れ得る。空気は、ハウジング６２０を貫流し、供給空気（ＳＡ）として第４のポート対６０７～６０８の一方または両方を通してエアハンドリングモジュール６００から放出され得る。第１のポート対６０１～６０２の一方または両方が戻り空気（ＲＡ）を受け入れ得る。排気（ＥＡ）は、ハウジング６２０を貫流し、第２のポート対６０３～６０４の１つまたは複数を通してエアハンドリングモジュール６００から放出され得る。
ファンボックス６８６の１つまたは複数のファン６８９は、ハウジング６２０および交換器６１２を通してポート６０６に入る外気（ＯＡ）を押すが、対になっているポート６０５はアクセスパネル６７５によって封止され得る。空気方向付け装置６２２および交換器仕切り板６４０は、外気（ＯＡ）を導いてフィルタ６９１ａ、交換器６１２、および供給空気コイル６９２ｂに通すものとしてよい。ファンボックス６８１の１つまたは複数のファン６８９は、開口部６１１、ハウジング６２０、および交換器６１２を通してポート６０１に入る戻り空気（ＲＡ）を押すが、対になっているポート６０２はアクセスパネル６７２によって封止され得る。空気方向付け装置６２２および交換器仕切り板６４０は、戻り空気（ＲＡ）を導いてフィルタ６９１ｂ、交換器６１２、および排気コイル６９２ｃに通すものとしてよい。供給空気（ＳＡ）はポート６０８から出るものとしてよいが、対になっているポート６０７はアクセスパネル６７７によって封止され得る。排気（ＥＡ）は開口部６１３を貫流し、ポート６０３から出るものとしてよいが、対になっているポート６０４はアクセスパネル６７４によって封止され得る。ロータリーダンパー６３１はバイパス開口部６２３を封止し、ポート６０９はアクセスパネル６７９によって封止され得る。
図６ｃは、本開示による第３の構成のエアハンドリングモジュール６００の断面図を例示している。図６ｃに示されているように、ファンボックス６８８はポート６０８に結合され、ファンボックス６８１はポート６０１に結合され得る。ファンボックス６８８およびファンボックス６８１は、空気流をハウジング６２０内に押し込むこと、および引き出すことを行うように構成され得る。第２のポート対６０３～６０４の一方または両方が外気（ＯＡ）を受け入れ得る。空気は、ハウジング６２０を貫流し、供給空気（ＳＡ）として第１のポート対６０１～６０２の一方または両方を通してエアハンドリングモジュール６００から放出され得る。第４のポート対６０７～６０８の一方または両方が戻り空気（ＲＡ）を受け入れ得る。排気（ＥＡ）は、ハウジング６２０を貫流し、第３のポート対６０５～６０６の１つまたは複数を通してエアハンドリングモジュール６００から放出され得る。
外気（ＯＡ）は、ポート６０４を通ってハウジング６２０に入り、開口部６１３を貫流し得るが、対になっているポート６０３は、アクセスパネル６７３によって封止され得る。空気方向付け装置６２２および交換器仕切り板６４０は、外気（ＯＡ）を導いてフィルタ６９１ａ、交換器６１２、および供給空気コイル６９２ａに通すものとしてよい。ファンボックス６８１の１つまたは複数のファン６８９は、交換器６１２から供給空気（ＳＡ）を引き込み、開口部６１１に通し、ポート６０１から排出するものとしてよいが、対になっているポート６０２はアクセスパネル６７２によって封止され得る。ロータリーダンパー６３１および任意選択のロータリーダンパー６３４はバイパス開口部６２３を封止するものとしてよく、アクセスパネル６７９はポート６０９を封止するものとしてよい。１つまたは複数のファン６８９はファンボックス６８８の内側に位置決めされるものとしてよく、ハウジング６２０および交換器６１２を通してポート６０８に入る戻り空気（ＲＡ）を押すが、対になっているポート６０７はアクセスパネル６７７によって封止され得る。空気方向付け装置６２２および交換器仕切り板６４０は、戻り空気（ＲＡ）を導いてフィルタ６９１ｂ、交換器６１２、および排気コイル６９２ｂに通すものとしてよい。排気（ＥＡ）はポート６０５から出るものとしてよいが、対になっているポート６０６はアクセスパネル６７６によって封止され得る。
図６ｄは、本開示による第４の構成のエアハンドリングモジュール６００の断面図を例示している。図６ｄの実施形態はエアハンドリングモジュール６００の構成を提示しており、１つの空気流は、交換器６１２をバイパスして、エコノマイザー、霜取り、および／または二酸化炭素スクラビング再生機能を円滑にし得る。エコノマイザー機能は、交換器６１２をバイパスするときに圧力低下が低いので換気度を高め得るエネルギー効率の高い手段となり得る。エコノマイザー機能は、機械的冷却の必要性を減じるために穏やかな天気のときに実行されるものとしてよい。さらに、エコノマイザー機能は、より高いパーセンテージの外気を供給することによって呼吸問題を低減し得る。
図６ｄに示されているように、ファンボックス６８８はポート６０８に結合され、ファンボックス６８１はポート６０１に結合され得る。ファンボックス６８８およびファンボックス６８１は、空気流をハウジング６２０内に押し込むこと、および引き出すことを行うように構成され得る。第２のポート対６０３～６０４の一方または両方が外気（ＯＡ）を受け入れ得る。空気は、ハウジング６２０を貫流し、供給空気（ＳＡ）として第１のポート対６０１～６０２の一方または両方を通してエアハンドリングモジュール６００から放出され得る。第４のポート対６０７～６０８の一方または両方が戻り空気（ＲＡ）を受け入れ得る。排気（ＥＡ）は、ハウジング６２０を貫流し、第３のポート対６０５～６０６の１つまたは複数を通してエアハンドリングモジュール６００から放出され得る。
外気（ＯＡ）は、ポート６０４を通ってハウジング６２０に入り、開口部６１３を貫流し得るが、対になっているポート６０３は、アクセスパネル６７３によって封止され得る。ロータリーダンパー６３１および任意選択のロータリーダンパー６３４は、交換器６１２への空気経路をブロックし、バイパス開口部６２３を通して外気（ＯＡ）の方向を変えるように作動され得る。ファンボックス６８１の１つまたは複数のファン６８９は、供給空気（ＳＡ）を引き込んでバイパス開口部６２３に通し、ポート６０１から排出するものとしてよいが、対になっているポート６０２はアクセスパネル６７２によって封止され得る。ファンボックス６８６の１つまたは複数のファン６８９は、ハウジング６２０および交換器６１２を通してポート６０８に入る戻り空気（ＲＡ）を押すが、対になっているポート６０７はアクセスパネル６７７によって封止され得る。空気方向付け装置６２２および交換器仕切り板６４０は、戻り空気（ＲＡ）を導いてフィルタ６９１ｂ、交換器６１２、および排気コイル６９２ｂに通すものとしてよい。排気（ＥＡ）はポート６０５から出るものとしてよいが、対になっているポート６０６はアクセスパネル６７６によって封止され得る。
固定プレート空気－空気間交換器が抱えている主要な問題点の１つは、低温条件における交換器の内側への霜発生であり得る。エンタルピー交換器は、顕熱交換器に比べて霜閾値温度が低い場合があるが、それは、エンタルピー交換器が２つの空気流の間で水分を移動させ得るからである。本開示のロータリーダンパーは、エアハンドリングモジュール内の空気バイパスを許し、交換器内の着霜を防ぎ得る。ロータリーダンパーは、交換器を通る冷たい空気流を低減するか、またはなくすことによって外側の空気体積の量を変調し得る。その結果、ロータリーダンパーは交換器の性能を改善し、結果として部屋または建物内に供給される空気の温度を高められる。例示的な実施形態において、排気（ＥＡ）の温度は調整可能な霜制御設定点（たとえば、２８°Ｆ）以下になると、ロータリーダンパー６３１は、温度を霜制御設定点以上に維持するように作動され得る。排気（ＥＡ）を上記の霜制御設定点（たとえば、２８°Ｆ）以上に保つことによって、霜が交換器６１２内に形成することが防止され得る。
図６ｅは、本開示による第５の構成のエアハンドリングモジュール６００の断面図を例示している。図６ｅに示されているように、ファンボックス６８２はポート６０２に結合され、ファンボックス６８６はポート６０６に結合され得る。ファンボックス６８６およびファンボックス６８２は、空気流をハウジング６２０内に引き込むこと、および引き出すことを行うように構成され得る。第２のポート対６０３～６０４の一方または両方が外気（ＯＡ）を受け入れ得る。空気方向付け装置６２２および交換器仕切り板６４０は、外気（ＯＡ）を導いてフィルタ６９１ａ、交換器６１２、および供給空気コイル６９２ａに通すものとしてよい。空気は、ハウジング６２０を貫流し、供給空気（ＳＡ）として第１のポート対６０１～６０２の一方または両方を通してエアハンドリングモジュール６００から放出され得る。第４のポート対６０７～６０８の一方または両方が戻り空気（ＲＡ）を受け入れ得る。排気（ＥＡ）は、ハウジング６２０を貫流し、第３のポート対６０５～６０６の１つまたは両方を通してエアハンドリングモジュール６００から放出され得る。
１つまたは複数のファン６８９はファンボックス６８２の内側に位置決めされてよく、交換器６１２から供給空気（ＳＡ）を引き込み、開口部６１１に通し、ポート６０２から排出するものとしてよいが、対になっているポート６０１はアクセスパネル６７１によって封止され得る。戻り空気（ＲＡ）はポート６０７を通してハウジング６２０に入るが、対になっているポート６０８はアクセスパネル６７８によって封止され得る。空気方向付け装置６２２および交換器仕切り板６４０は、戻り空気（ＲＡ）を導いてフィルタ６９１ｂ、交換器６１２、および排気コイル６９２ｂに通すものとしてよい。ファンボックス６８６の１つまたは複数のファンは、交換器６１２から排気（ＥＡ）を引き込み、ポート６０６から排出するものとしてよいが、対になっているポート６０５はアクセスパネル６７５によって封止され得る。
図６ｆは、本開示による第６の構成のエアハンドリングモジュール６００の断面図を例示している。図６ｆの実施形態はエアハンドリングモジュール６００の構成を提示しており、取り替え可能な交換器６１２は、エアハンドリングモジュール６００内の直交流空気パターンを円滑にし得る。ファンボックス６８６はポート６０６に結合されてよく、空気流をハウジング６２０内に押し込むこと、および押し出すことを行うように構成され得る。ファンボックス６８２はポート６０２に結合されてよく、空気流をファンボックス６８６と直列につながるハウジング６２０内に引き込むこと、および引き出すことを行うように構成され得る。戻り空気（ＲＡ）は、第４のポート対６０７～６０８の一方または両方を通してハウジング６２０内に入り、ハウジング６２０を通して運ばれ、第２のポート対６０３～６０４の一方または両方を通して排気（ＥＡ）として出るものとしてよい。戻り空気（ＲＡ）は、遠隔ＨＶＡＣシステムファンまたは建物圧力差によって排気（ＥＡ）としてハウジング６２０を通して運ばれ、ハウジング６２０から出るものとしてよい。第３のポート対６０５～６０６の一方または両方が外気（ＯＡ）を受け入れ得る。空気は、ハウジング６２０を貫流し、供給空気（ＳＡ）として第１のポート対６０１～６０２の一方または両方を通してエアハンドリングモジュール６００から放出され得る。
外気（ＯＡ）はポート６０６を通してハウジング６２０に入るが、対になっているポート６０５はアクセスパネル６７５によって封止され得る。空気方向付け装置６２２および交換器仕切り板６４０は、外気（ＯＡ）を導いてフィルタ６９１ａ、交換器６１２、および供給空気コイル６９２ａに通すものとしてよい。ファンボックス６８６の１つまたは複数のファン６８９は、外気（ＯＡ）を交換器６１２に押し通し、供給空気（ＳＡ）としてポート６０２から外に押し出し得るが、対になっているポート６０１はアクセスパネル６７１によって封止され得る。ファンボックス６８２の１つまたは複数のファン６８９は、供給空気（ＳＡ）をファンボックス６８６と直列につながるポート６０２から外に引き出し得る。戻り空気（ＲＡ）はポート６０７を通してハウジング６２０に入るが、対になっているポート６０８はアクセスパネル６７８によって封止され得る。空気方向付け装置６２２および交換器仕切り板６４０は、戻り空気（ＲＡ）を導いてフィルタ６９１ｂ、交換器６１２、および排気コイル６９２ｂに通すものとしてよい。排気（ＥＡ）はポート６０３から出るものとしてよいが、対になっているポート６０４はアクセスパネル６７４によって封止され得る。
図６ｇは、本開示による第７の構成のエアハンドリングモジュール６００の断面図を例示している。図６ｇに示されているように、取り替え可能な交換器６１２は、エアハンドリングモジュール６００内の直交流空気パターンを円滑にし得る。ファンボックス６８１はポート６０１に結合されてよく、空気流をハウジング６２０内に引き込むこと、および引き出すことを行うように構成され得る。ファンボックス６８４はポート６０４に結合されてよく、空気流をハウジング６２０内に引き込むこと、および引き出すことを行うように構成され得る。第３のポート対６０５～６０６の一方または両方が外気（ＯＡ）を受け入れ得る。空気は、ハウジング６２０を貫流し、供給空気（ＳＡ）として第１のポート対６０１～６０２の一方または両方を通してエアハンドリングモジュール６００から放出され得る。戻り空気（ＲＡ）は、第４のポート対６０７～６０８の一方または両方を通してハウジング６２０内に入り、ハウジング６２０を通して運ばれ、第２のポート対６０３～６０４の一方または両方を通して排気（ＥＡ）として出るものとしてよい。
外気（ＯＡ）はポート６０５を通してハウジング６２０に入るが、対になっているポート６０６はアクセスパネル６７６によって封止され得る。空気方向付け装置６２２および交換器仕切り板６４０は、外気（ＯＡ）を導いてフィルタ６９１ａ、交換器６１２、および供給空気コイル６９２ａに通すものとしてよい。ファンボックス６８１の１つまたは複数のファン６８９は、外気（ＯＡ）を交換器６１２に押し通し、供給空気（ＳＡ）としてポート６０１から外に押し出し得るが、対になっているポート６０２はアクセスパネル６７２によって封止され得る。戻り空気（ＲＡ）はポート６０８を通してハウジング６２０に入るが、対になっているポート６０７はアクセスパネル６７７によって封止され得る。空気方向付け装置６２２および交換器仕切り板６４０は、戻り空気（ＲＡ）を導いてフィルタ６９１ｂ、交換器６１２、および排気コイル６９２ｂに通すものとしてよい。ファンボックス６８４の内側に位置決めされている１つまたは複数のファン６８９は、ポート６０４の外へ排気（ＥＡ）を引き出すものとしてよいが、対になっているポート６０３はアクセスパネル６７３によって封止され得る。
図６ｈは、本開示による第８の構成のエアハンドリングモジュール６００の断面図を例示している。図６ｈに示されているように、取り替え可能な交換器６１２は、エアハンドリングモジュール６００内の直交流空気パターンを円滑にし得る。ファンボックス６８１はポート６０１に結合されてよく、空気流をハウジング６２０内に引き込むこと、および引き出すことを行うように構成され得る。ファンボックス６８８はポート６０８に結合されてよく、空気流をハウジング６２０内に押し込むこと、および押し出すことを行うように構成され得る。第３のポート対６０５～６０６の一方または両方が外気（ＯＡ）を受け入れ得る。空気は、ハウジング６２０を貫流し、供給空気（ＳＡ）として第１のポート対６０１～６０２の一方または両方を通してエアハンドリングモジュール６００から放出され得る。戻り空気（ＲＡ）は、第４のポート対６０７～６０８の一方または両方を通してハウジング６２０内に入り、ハウジング６２０を通して運ばれ、第２のポート対６０３～６０４の一方または両方を通して排気（ＥＡ）として出るものとしてよい。
外気（ＯＡ）はポート６０６を通してハウジング６２０に入るが、対になっているポート６０５はアクセスパネル６７５によって封止され得る。空気方向付け装置６２２および交換器仕切り板６４０は、外気（ＯＡ）を導いてフィルタ６９１ａ、交換器６１２、および供給空気コイル６９２ａに通すものとしてよい。ファンボックス６８１の１つまたは複数のファン６８９は、外気（ＯＡ）を引き込んで交換器６１２に通し、供給空気（ＳＡ）としてポート６０１から排出し得るが、対になっているポート６０２はアクセスパネル６７２によって封止され得る。戻り空気（ＲＡ）はポート６０８を通してハウジング６２０に入るが、対になっているポート６０７はアクセスパネル６７７によって封止され得る。空気方向付け装置６２２および交換器仕切り板６４０は、戻り空気（ＲＡ）を導いてフィルタ６９１ｂ、交換器６１２、および排気コイル６９２ｂに通すものとしてよい。ファンボックス６８８の１つまたは複数のファン６８９は、ポート６０８内に戻り空気（ＲＡ）を押し込むものとしてよいが、対になっているポート６０７はアクセスパネル６７７によって封止され得る。戻り空気（ＲＡ）は、ファンボックス６８８によって交換器６１２に押し通され、ポート６０４から排気（ＥＡ）として排出され得るが、対になっているポート６０３はアクセスパネル６７３によって封止され得る。
図７ａは、一緒に結合されて本開示によるエアハンドリングシステムを形成する複数のエアハンドリングモジュールの斜視図を例示している。図７ａに示されているように、エアハンドリングシステム７００は、一緒に積み重ねられた複数のエアハンドリングモジュール７１０を備え得る。エアハンドリングモジュール７１０は、互いに並列に動作し、所望の冗長度レベルで単一のエアハンドリングユニットの空調効果以上の複合空調効果を達成し得る。エアハンドリングモジュール７１０は軽量プラスチック構造を備え、クレーンおよび他の重機を使用することなく１人または複数の設置要員７９９による手運搬を円滑にし得る。エアハンドリングモジュール７１０の重量は、好ましくは、１００ポンド以下であり得る。
エアハンドリングモジュール７１０の底部７４０は、接しているエアハンドリングモジュール７１０の頂部７３０の上に積み重ねられ得る。上で説明されているように、エアハンドリングモジュール７１０のポートは、たとえば、ＨＶＡＣシステムのファンボックス、金属製ダクト、吸込雨よけ、屋根縁石、アクセスパネル、および／または他の流体的に接続されている部品などの、様々な構造物に対する取り替え可能な取り付けポイントとして働き得る。部品は、設置場所の要件に従ってカスタマイズ可能なエアハンドリングモジュール７１０に対する複数の組合せを受け入れるようにポートへの着脱を容易に行える。
エアハンドリングモジュール７１０の１つまたは複数のポート７０６は、１つまたは複数のファン７８９を収容するファンボックス７８６に対する取り替え可能な取り付けポイントとして働くものとしてよく、エアハンドリングモジュール７１０の１つまたは複数のポート７０１は、１つまたは複数のファン７８９を収容するファンボックス７８１に対する取り替え可能な取り付けポイントとして働くものとしてよい。ファンボックス７８１およびファンボックス７８６は、それぞれ取り付けられているポート７０１およびポート７０６を通してエアハンドリングモジュール７１０内に入り、そこから出るように空気流を導き得る。ファンボックス７８１および７８６は、標準のねじ回しまたはレンチを使用してポート７０１およびポート７０６に対して容易に着脱できるものとしてよい。ファンボックス７８１および７８６は、ポートのいずれかに接続して「プラグアンドプレイ」配置構成を実現する一体化された電力および通信バスワイヤハーネスも備え得る。
各対になっているポート７０７～７０８は、標準のねじ回しまたはレンチを使用して容易に着脱できるアクセスパネル７７８を備え得る。このポートの二重性は、空気流の多数の方向を円滑にし、その場所の配置でカスタマイズされ得る。いくつかの実施形態において、複数のポートが、単一の四辺を有する矩形のダクトの取り付けを円滑にするように位置合わせされ得る。図７ａに示されているように、ポート（たとえば、ポート７０７）の外形を決める伸長フランジは頂部側７３０および底部側７４０に沿って同一平面上にあるものとしてよい。
図７ｂは、一緒に結合されて本開示によるエアハンドリングシステムを形成する複数のエアハンドリングモジュールの斜視図を例示している。図７ａに示されているように、エアハンドリングシステム７００は、縦方向に位置決めされ、隣接して積み重ねられた、複数のエアハンドリングモジュール７１０を備え得る。エアハンドリングモジュール７１０は、互いに並列に動作し、所望の冗長度レベルで単一のエアハンドリングユニットの空調効果以上の複合空調効果を達成し得る。エアハンドリングシステム７００のエアハンドリングモジュール７１０は、蒸発冷却および／または蒸気再生液体乾燥剤空調用途および二酸化炭素スクラビングシステムにおける流体流を円滑にするように縦に配向されているものとしてよい。
ファンハウジング７８６内のファン７８９は、エアハンドリングモジュール７１０のポート７０７に結合されている単一の共通ダクト７５７を通して空調がなされるように循環する戻り空気（ＲＡ）を引き込むものとしてよい。戻り空気（ＲＡ）は、エアハンドリングモジュール７１０内の交換器を通過し、エアハンドリングモジュール７１０のポート７０６に結合されている単一の共通ダクト７５６を通して供給空気（ＳＡ）としてエアハンドリングモジュール７１０から出るものとしてよい。ファンハウジング７８１内のファン７８９は、エアハンドリングモジュール７１０のポート７０４に結合されている１つまたは複数の吸込雨よけ７６４を通してエアハンドリングモジュール７１０内に外気（ＯＡ）を引き込み得る。外気（ＯＡ）は、エアハンドリングモジュール７１０内の交換器を通過し、エアハンドリングモジュール７１０のポート７０１に結合されている１つまたは複数の吸込雨よけ７６１を通して排気（ＥＡ）としてエアハンドリングモジュール７１０から出るものとしてよい。
図８ａは、本開示によるエアハンドリングシステム８００の図７ｂに示されている破線によって示されているような断面斜視図を例示している。図８ａに示されているように、エアハンドリングシステム８００は、縦方向構成で積み重ねられた複数のエアハンドリングモジュール８１２ａ～８１２ｃを備え得る。エアハンドリングモジュール８１２ａ～８１２ｃの各々は、多機能温水循環式分配収集システムを円滑にする複数の内部および外部ポートを収容し得る。
ポート８３９は、封止されたネジ山を有する蒸発水管８５３に接続されるものとしてよく、蒸発水管８５３を介して複数のハウジング８２０ａ～８２０ｃを通して供給水の進入、分配、および放出を円滑にし得る。交換器２１３は、各ハウジング８２０ａ～８２０ｃ内に収容されてよく、次々に積み重ねられた構成で配置構成されている複数のプレートを備えるものとしてよく、それらの一部分は離間する配置構成を有する。第１および第２の一連の離散的な交互する通路が離間部分において画定され得る。
蒸発水８２５は交換器２１３に送達され得る。蒸発水８２５は、重力により、第１のドレイン導管８３２に到達するまで第１の一連の離散的な交互する通路を下って流れ、これにより、第１の一連の通路から流れている蒸発水８２５を捕集し得る。第１のドレイン導管８３２は、完全に交換器２１３の外側にあり、複数のプレートの第１および第２の端部に隣接するものとしてよい。第１のドレイン導管ポート８３２は、封止されたネジ山を有する蒸発水ドレイン管８５９に接続されるものとしてよく、複数のハウジング８２０ａ～８２０ｃを通して水の進入、分配、および放出を円滑にし得る。
ポート８３７は、封止されたネジ山を有する液体乾燥剤管８５１に接続されるものとしてよく、液体乾燥剤管８５１を介して複数のハウジング８２０ａ～８２０ｃを通して液体乾燥剤８２６の進入、分配、および放出を円滑にし得る。液体乾燥剤８２６は交換器２１３に送達され得る。液体乾燥剤８２６は、重力により、第２のドレイン導管８３８に到達するまで第２の一連の離散的な交互する通路を下って流れ、これにより、第２の一連の通路から流れている液体乾燥剤８２６を捕集し得る。第２のドレイン導管８３８は、完全に交換器２１３の外側にあり、複数のプレートの第１および第２の端部に隣接するものとしてよい。第２のドレイン導管８３８は、封止されたネジ山を有する液体乾燥剤ドレイン管８５５に接続されるものとしてよく、複数のハウジング８２０ａ～８２０ｃを通して液体乾燥剤の進入、分配、および放出を円滑にし得る。
いくつかの実施形態において、側部液体乾燥剤ドレインポート８１８ａ～８１８ｃおよび８１９ａ～８１９ｃは、封止されたネジ山を有するドレイン管８１９ａ～８１９ｃに接続されるものとしてよく、ドレイン管８１９ａ～８１９ｃを通して液体乾燥剤のための追加のまたは代替的な出口を提供し得る。いくつかの実施形態において、アルキルアミンの水溶液、他の可逆的に結合する水溶液、塩化リチウム、またはこれらの組合せが、交換器２１３を貫流し得る。
いくつかの実施形態において、多機能温水循環式分配収集システムを円滑にするエアハンドリングモジュール８１２ａ～８１２ｃのポートはネジ山付きであってよい。これらのポートは、ＨＶＡＣシステムの復水ドレイン管、蒸発水供給管、蒸発水ドレイン管、液体乾燥剤供給管、液体乾燥剤ドレイン管、冷媒管路導管、冷水導管、蒸気管、可逆的に結合する水溶液スクラビング管、および／または他の流体的に接続されている温水循環式部品を含む、複数の部品用の取り替え可能な取り付けポイントとして働き得ることは理解されるべきである。これらの部品は、ポートから容易に着脱することができ、設置場所でカスタマイズされた構成を可能にし得る。ガスケット付きシールは、部品とポートとの間に組み込まれ得る。いくつかの実施形態において、ポートは、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔａｐｅｒ Ｐｉｐｅ（ＮＰＴ）規格、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｓｔｒａｉｇｈｔ Ｐｉｐｅ ｆｏｒ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｊｏｉｎｔｓ（ＮＰＳＭ）規格、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｓｔｒａｉｇｈｔ Ｐｉｐｅ（ＮＰＳ）規格、およびＢｒｉｔｉｓｈ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔａｐｅｒｅｄ Ｐｉｐｅ（ＢＳＴＰ）規格との国際的互換性を確実にするために一体化されたシーリングワッシャとともにＢｒｉｔｉｓｈ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｐｉｐｅ（ＢＳＰＰ）規格によるネジ山を有するものとしてよい。いくつかの実施形態において、底部導管ポート８４４ａ～８４４ｃは、供給コイル管８５８および戻りコイル管８６９に取り付けられ、複数のハウジング８２０ａ～８２０ｃの間に液体を分配し得る。供給コイルポート８６１ａ～８６１ｃおよび戻りコイルポート８６３ａ～８６３ｃは、導管ポート８４４ａ～８４４ｃの間にアクセスポイントを形成し得る。
図８ｂは、図７ａの破線「８Ｂ」に沿ったエアハンドリングシステムの断面斜視図を例示している。図８ｂに示されているように、エアハンドリングシステム８００は、複数の、隣接して積み重ねられたエアハンドリングモジュール８１２ａ～８１２ｃを備え得る。エアハンドリングモジュール８１２ａ～８１２ｃは、複数の内部ポートおよび外部ポートを収容するものとしてよく、これらは（ａ）多機能構造接続性、（ｂ）「プラグアンドプレイ」配電、および（ｃ）「プラグアンドプレイ」通信バスを円滑にし得る。エアハンドリングシステムの通信バスおよび配電は、複数のエアハンドリングモジュールを同期動作させるための単一制御点接続を提供し得る。
エアハンドリングモジュール８１２ａ～８１２ｃは、アンカーポート８４６と嵌合するアンカーボルト８６５を介して構造的に接続され得る。アンカーポート８４６は、地面または支持基盤８６７との多機能構造接続ももたらし得る。いくつかの実施形態において、利用され得ないアンカーポート８４６は封止され、断熱ネジ山付きプラグ８６４により固定され得る。いくつかの実施形態において、アンカーポート８４６は、ネジ山付きであってよい。アンカーポート８４６は、たとえば、構造アンカーボルト、モジュール相互接続クランプ、モジュールシール、および感熱プラグシールなどの、複数の取り付け構造のための取り替え可能な取り付けポイントとして働き得る。これらの取り付け構造は、アンカーポート８４６から容易に着脱することができ、設置場所でカスタマイズされた構成を可能にし得る。
電源線８２７は、ネジ山付きポート８３４のところで電源導管フィッティング８３３に接続されてよく、これは「プラグアンドプレイ」配電を円滑にし得る。電源ハーネス８４３は、頂部導管ポート８３４と底部導管ポート８４４との間で電力を伝送し得る。電気的およびエコノマイザーバイパスエンクロージャ８５７ａ～８５７ｃは複数のデバイスを収容し、設置場所の要件に従ってモジュールの配向および様々な数の複数の組合せに対応できるものとしてよい。
電気的エンクロージャ８５７ａは、エアハンドリングシステム８００に対する単一点電気的切断部８５２を設け得る。電気的エンクロージャ８５７ｂは、中央コントローラ８４９に給電するための単一点配電部８４８を設け得る。電気的エンクロージャ８５７ｃは空であってよい。いくつかの実施形態において、配電部内で利用され得ないアンカーポート８４４ｃは封止され、断熱ネジ山付きプラグ８６４により固定され得る。配電部は、電源導管、電気的切断ハンドル、モジュール接地点、および電線ハーネスコネクタを備える。
信号線８３５は、ネジ山付きポート８３４のところで信号導管フィッティング８４１に接続されてよく、これは「プラグアンドプレイ」通信バスを円滑にし得る。信号ハーネス８３１は、頂部導管ポート８３４と底部導管ポート８４４との間で信号を伝送し得る。電気的エンクロージャ８５７ｂは、エアハンドリングモジュールシステム８００の他のすべてのエアハンドリングモジュール８１２がスレーブとなり得る中央コントローラ８４９を収容し得る。いくつかの実施形態において、たとえば、ファンボックスを含む、複数の部品は、ＡＨＵ電源および信号ハーネス８８１ならびにファン電源および信号ハーネス８８０を介して「プラグアンドプレイ」通信バスおよび配電部にリンクされ得る。取り替え可能な取り付けポイントは、たとえば、通信バス線導管、センサプローブ、および通信バスハーネスコネクタを含む、複数の部品について互換性を有するものとしてよい。
ガスケット付きシールは、アンカーおよびネジ山付きポートとその嵌合する部品との間に組み込まれ得る。いくつかの実施形態において、アンカーポートおよびネジ山付きポートは、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔａｐｅｒ Ｐｉｐｅ（ＮＰＴ）規格、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｓｔｒａｉｇｈｔ Ｐｉｐｅ ｆｏｒ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｊｏｉｎｔｓ（ＮＰＳＭ）規格、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｓｔｒａｉｇｈｔ Ｐｉｐｅ（ＮＰＳ）規格、およびＢｒｉｔｉｓｈ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔａｐｅｒｅｄ Ｐｉｐｅ（ＢＳＴＰ）規格との国際的互換性を確実にするために一体化されたシーリングワッシャとともにＢｒｉｔｉｓｈ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｐｉｐｅ（ＢＳＰＰ）規格によるネジ山を有するものとしてよい。
図９ａは、本開示によるエアハンドリングシステム９００の斜視図を例示している。図９ａに示されているように、エネルギー回収モジュール９１２ａは、ラップアラウンド脱湿モジュール９１４ａに流体的に直列結合され、二重プレートエアハンドリングモジュール９００ａを形成し得る。エネルギー回収モジュール９１２ａのポート９０４ａおよび９０５ａは、脱湿モジュール９１４ａの９０４ｂのポート９０１ａおよび９０８ａにそれぞれ連結され得る。二重プレートエアハンドリングモジュール９００ｂは、ラップアラウンド脱湿モジュール９１４ｂに流体的に直列結合されたエネルギー回収モジュール９１２ｂを備え、二重プレートエアハンドリングモジュール９００ｃは、ラップアラウンド脱湿モジュール９１４ｃに流体的に直列結合されたエネルギー回収モジュール９１２ｃを備え得る。複数の二重プレートエアハンドリングモジュール９００ａ～９００ｃは縦方向構成で積み重ねられ、二重プレートエアハンドリングシステム９００を形成し得る。エアハンドリングモジュール９００ａ～９００ｃは、互いに並列に動作し、所望の冗長度レベルで単一のエアハンドリングユニットの空調効果以上の複合空調効果を達成するように構成され得る。
ファンハウジング９８６内のファン９８９は、外気（ＯＡ）を引き込んで吸込雨よけ９６４に通し、外気（ＯＡ）は、ポート９０４ａのところでエネルギー回収モジュール９１２ａ内に入るものとしてよい。外気（ＯＡ）はポート９０６を通して供給空気（ＳＡ）として排出されるものとしてよい。単一共通供給空気（ＳＡ）ダクト９５６は、複数のポート９０６に接続され得る。単一共通矩形戻りダクト９５７は、複数のポート９０７に接続されてよく、ファンハウジング９８５内のファン９８９は、戻り空気（ＲＡ）を引き込んで単一共通戻りダクト９５７に通すものとしてよい。戻り空気（ＲＡ）は、ポート９０５のところで吸込雨よけを通して排気（ＥＡ）として出るものとしてよい。
エアハンドリングモジュール９１４は軽量プラスチック構造を備え、クレーンおよび他の重機を使用することなく１人または複数の設置要員９９９による手運搬を円滑にし得る。エアハンドリングモジュール９１４の重量は、好ましくは、１００ポンド以下であり得る。
図９ｂ～図６ｇは、エアハンドリングシステムの例示的な構成を示すことによって本開示のエアハンドリングシステムのモジュール性を例示している。図９ｂは、本開示による二重プレートエアハンドリングシステム９００の断面図を例示している。図９ｂに示されているように、エアハンドリングシステム９００は、エアハンドリングモジュール９００が低い温度で着霜することなく動作することを円滑にするためのエンタルピー交換器９１５と直列につながる顕熱交換器９１６を備え得る。エアハンドリングモジュール９００は、ポート９０１に結合されているファンボックス９８１と、ポート９０８に結合されているファンボックス９８８とを備え得る。ファンボックス９８１およびファンボックス９８８は、空気流をエアハンドリングシステム９００のハウジング９２０内に引き込むこと、および押し出すことを行うように構成され得る。
エアハンドリングシステム９００は、ハウジング９２０内に収容されている一連の空気－空気間熱交換器９１６および９１５を備え得る。エアハンドリングシステム９００は、第２のポート対９０３～９０４に流体的に接続されている第１のポート対９０１～９０２も備え得る。第２のポート対９０３～９０４の一方または両方が外気（ＯＡ）を受け入れ得る。空気は、ハウジング９２０を貫流し、供給空気（ＳＡ）として第１のポート対９０１～９０２の一方または両方を通してエアハンドリングシステム９００から放出され得る。エアハンドリングシステム９００は、第４のポート対９０７～９０８に流体的に接続されている第３のポート対９０５～９０６をさらに備え得る。第４のポート対９０７～９０８の一方または両方が戻り空気（ＲＡ）を受け入れ得る。排気（ＥＡ）は、第３のポート対９０５～９０６の一方または両方を通してエアハンドリングシステム９００から放出され得る。
外気（ＯＡ）はポート９０４を通して、側部９１０を備え得るハウジング９２０に入るが、対になっているポート９０３はアクセスパネル９７３によって封止され得る。空気方向付け装置９２２および交換器仕切り板９４０は、外気（ＯＡ）を導いてフィルタ９９１ａ、熱交換器９１６、エンタルピー交換器９１５、および供給空気コイル９９２ａに通すものとしてよい。１つまたは複数のファン９８９はファンボックス９８１の内側に位置決めされてよく、供給空気（ＳＡ）を引き込んで交換器９１６、９１５に通し、ポート９０１から排出するものとしてよいが、対になっているポート９０２はアクセスパネル９７２によって封止され得る。ロータリーダンパー９４１はバイパス開口部９２３ａを封止し、アクセスパネル９７９はポート９０９を封止し得る。１つまたは複数のファン９８９はファンボックス９８８の内側に位置決めされるものとしてよく、交換器９１６、９１５を通してポート９０８に入りポート９０６から出る戻り空気（ＲＡ）を押すが、対になっているポート９０７はアクセスパネル９７７によって封止され得る。空気方向付け装置９２２および交換器仕切り板９４０は、戻り空気（ＲＡ）を導いてフィルタ９９１ｂ、エンタルピー交換器９１５、熱交換器９１６、および排気コイル９９２ｂに通すものとしてよい。供給空気コイル９９２ａおよび排気コイル９９２ｂは、限定はしないが、復水器コイル、蒸発器コイル、冷水コイル、温水コイル、および／または蒸気コイルを含む、様々な空気処理および空調の目的を促進するのに適している任意の熱移動デバイスであってよい。排気（ＥＡ）はポート９０５から出るものとしてよいが、対になっているポート９０６はアクセスパネル９７６によって封止され得る。
図９ｃは、本開示による別の二重プレートエアハンドリングシステム９００の断面図を例示している。図９ｃに示されているように、エアハンドリングシステム９００は、ラップアラウンド脱湿モジュール９１４ｂに直列結合されているエネルギー回収モジュール９１２ａからなるものとしてよい。エネルギー回収モジュール９１２ａのポート９０１ａおよび９０８ａは、それぞれ、脱湿モジュール９１４ｂのポート９０４ｂおよび９０５ｂに流体的に接続され得る。図９ｃの二重プレートエアハンドリングシステムは、外気専用のエンタルピー回収の省エネおよび負荷軽減をもたらし得る。さらに、ラップアラウンド脱湿の顕熱／潜熱比制御は、中性温度での用途において露点を低くし、これは空間再加熱を不要にし得る。
図９ｃの二重プレートエアハンドリングシステムは、脱湿モジュール９１４ｂのハウジング９２０ｂ内に収納される交換器９１６に流体的に直列接続されるエネルギー回収モジュール９１２ａのハウジング９２０ａ内に収納される交換器９１５を備え得る。エネルギー回収モジュール９１２ａの対になっているポート９０３ａ～９０４ａは、脱湿モジュール９１４ｂの対になっているポート９０５ｂ～９０６ｂに流体的に接続され得る。対になっているポート９０３ａ～９０４ａの一方または両方が外気（ＯＡ）を受け入れ得る。空気は、エネルギー回収モジュール９１２ａおよび脱湿モジュール９１４ｂ（および交換器９１５、９１６）を貫流し、対になっているポート９０５ｂ～９０６ｂの一方または両方から供給空気（ＳＡ）として放出され得る。エネルギー回収モジュール９１２ａの対になっているポート９０７ａ～９０８ａは、エネルギー回収モジュール９１２ａの対になっているポート９０５ａ～９０６ａに流体的に接続され得る。対になっているポート９０７ａ～９０８ａの一方または両方が戻り空気（ＯＡ）を受け入れ得る。排気（ＥＡ）は、対になっているポート９０５ａ～９０６ａの一方または両方から放出され得る。
外気（ＯＡ）はポート９０４ａを通して、側部９１０ａを備え得る、エネルギー回収モジュール９１２ａのハウジング９２０ａに入るが、対になっているポート９０３ａはアクセスパネル９７３によって封止され得る。空気方向付け装置９２２ａおよび交換器仕切り板９４０ａは、外気（ＯＡ）を導いてエネルギー回収交換器９１５に通し得る。外気（ＯＡ）はポート９０１ａを通ってハウジング９２０ａから出るものとしてよく、ポート９０４ｂを通って、側部９１０ｂを備え得る脱湿モジュール９１４ｂのハウジング９２０ｂに入るものとしてよい。空気方向付け装置９２２ｂ、交換器仕切り板９４０ｂ、および封止されたポート９０８ｂ、９０１ｂは、外気（ＯＡ）の第１のパスを導いて顕熱交換器９１６およびコイル９２２ａに通し得る。ファンボックス９８６の１つまたは複数のファン９８９は、外気（ＯＡ）を引き込んで、コイル９２２ａと直列に配置構成され得るコイル９２２ｂに通し、第２のパスについて顕熱交換器９１６に通して戻すものとしてよい。次いで、空気はポート９０６ｂを通して供給空気（ＳＡ）として排出されるものとしてよい。ファンボックス９８５は、ポート９０５ａに流体的に結合され得る。ファンボックス９８５の内側に位置決めされている１つまたは複数のファン９８９は、戻り空気（ＲＡ）を引き込んでポート９０７ａに通し得るが、対になっているポート９０８ａは封止され得る。空気方向付け装置９２２ａおよび交換器仕切り板９４０ａは、戻り空気（ＲＡ）を導いて交換器９１５および排気コイル９９２ｃに通すものとしてよい。
いくつかの実施形態において、排気コイル９９２ｃは、蒸発器コイル９９２ａおよび９９２ｂから断熱するように構成されている復水器型コイルであるものとしてよい。ロータリーダンパー９３４ａはバイパス開口部９２３ａを封止し、ロータリーダンパー９３４ｂはバイパス開口部９２３ｂを封止し得る。ファンボックス９８５によって引き込まれた空気は排気（ＥＡ）としてポート９０５ａから排出され得るが、対になっているポート９０６ａは封止され得る。
図９ｄは、本開示による図９ｃの二重プレートエアハンドリングシステムの別の構成の断面図を例示している。図９ｄに示されているように、二重プレートエアハンドリングモジュール９００は、エンタルピー交換器９１５を通して省エネおよび負荷軽減を行うように配置構成され得る。これは、変化する場所の要件に応じて顕熱／潜熱比を変化させるためにラップアラウンド熱交換器９１６の周りにバイパス９２３ｂも設け得る。ロータリーダンパー９３４ｂは、図９ｃに示されているように交換器９１６を通る外気（ＯＡ）の第１のパスに対して空気方向付け装置９２２ｂおよび交換器仕切り板９４０ｂによって向き付けられる経路を通る空気流をブロックしながら、空気流がバイパス開口部９２３ｂを通るのを許すように開かれ得る。そのようなものとして、ロータリーダンパー９３４ｂは、顕熱交換器９１６をバイパスする外気（ＯＡ）を円滑にし得る。封止されたポート９０８ｂ～９０１ｂは、外気（ＯＡ）を、コイル９９２ｂを通過し、次いで顕熱交換器９１６を通過するように導き得る。ファンボックス９８６の１つまたは複数のファン９８９は、単一のパスでこの外気（ＯＡ）を引き込んで顕熱交換器９１６に通し得る。次いで、空気はポート９０６ｂを通して供給空気（ＳＡ）として排出されるものとしてよい。いくつかの実施形態において、コイル９９２ａは、空気流が欠乏することで凍結するのを防ぐように閉じられるか、またはオフにされ得る。
図９ｅは、本開示による別の二重プレートエアハンドリングシステムの断面図を例示している。図９ｅに示されているように、二重プレートエアハンドリングシステム９００は、ラップアラウンド脱湿モジュール９１４ｂに直列結合され、任意選択でポート９３８を通して入る循環戻り空気（ＲＡ）を円滑にするように配置構成されているエネルギー回収モジュール９１２ａを備え得る。この配置構成は、エンタルピー回収、顕熱／潜熱比制御、部屋の中性温度で送達される低露点空気、および非占有期間における循環空調の省エネおよび負荷軽減をもたらし得る。図９ｅの二重プレートエアハンドリングシステムは、ポート９３８と戻り空気（ＲＡ）ポートロータリーダンパー９３６とを備え得る。ロータリーダンパー９３６は、ポート９３８を開き、封止するように作動され得る。ロータリーダンパー９３６が開かれたときに、ポート９３８は、脱湿モジュール９１４ｂの対になっているポート９０５ｂ～９０６ｂに流体的に接続され得る。
図９ｆは、本開示による図９ｅの二重プレートエアハンドリングシステムの別の構成の断面図を例示している。図９ｆに示されているように、ロータリーダンパー９３６は、可変パーセンテージの循環戻り空気（ＲＡ）がポート９３８を通り外気（ＯＡ）と混合することを円滑にするように作動され得る。この配置構成は、外気専用のエンタルピー回収の省エネおよび負荷軽減をもたらし得る。さらに、ラップアラウンド脱湿の顕熱／潜熱比制御は、中性温度での用途において露点を低くし、これは空間再加熱を不要にし得る。可変パーセンテージの循環空調を組み込むことで、非占有期間におけるエネルギーを低減し、および／または空間快適さレベルを高めるものとしてよい。ロータリーダンパー９３６は少なくとも部分的に開かれて、戻り空気（ＲＡ）がポート９３８を通って入ることを許し得る。ロータリーダンパー９３６が少なくとも部分的に開かれたときに、ポート９３８は、ポート９０１ａおよび９０４ｂに流体的に接続されるものとしてよく、ポート９３８を通って入る戻り空気（ＲＡ）は、外気（ＯＡ）と混合し得る。次いで、外気（ＯＡ）と戻り空気（ＲＡ）との混合気は、ポート９０４ｂを通して脱湿配置構成９１４ｂに供給され得る。外気（ＯＡ）と混合した戻り空気（ＲＡ）の量は、ロータリーダンパー９３６によって変調され得る。
空気方向付け装置９２２ｂ、交換器仕切り板９４０ｂ、および封止されたポート９０８ｂ～９０１ｂは、第１のパスで外気（ＯＡ）と戻り空気（ＲＡ）との混合気を導いて顕熱交換器９１６およびコイル９９２ａに通し得る。ファンボックス９８６の１つまたは複数のファン９８９は、この混合空気を引き込んでコイル９２２ｂに通し、第２のパスで顕熱交換器９１６に通して戻し得る。次いで、空気はポート９０６ｂを通して供給空気（ＳＡ）として排出されるものとしてよい。ロータリーダンパー９３４ａおよび９３１ａはバイパス開口部９２３ａを封止し、ロータリーダンパー９３４ｂおよび９３１ｂはバイパス開口部９２３ｂを封止し得る。
図９ｇは、本開示による図９ｅの二重プレートエアハンドリングシステムの別の構成の断面図を例示している。図９ｅに示されているように、ロータリーダンパー９３６は、循環戻り空気（ＲＡ）がポート９３８を通って入るのを円滑にするように作動され得る。この配置構成は、ラップアラウンド脱湿の顕熱／潜熱比制御を行えるようにするものとしてよく、中性温度での用途において露点を低くし、これは空間再加熱を不要にし得る。可変パーセンテージの循環空調を組み込むことで、非占有期間におけるエネルギーを低減し、および／または空間快適さレベルを高めるものとしてよい。たとえば、多くの冬季別荘は、湿度の高い夏の数カ月の間空き家になるので、露点を制御することは、カビを減らし、臭気をなくすうえで温度を制御することよりも重要であり得る。図９ｇに示されているように、ロータリーダンパー９３６は、戻り空気（ＲＡ）がポート９３８を通りハウジング９２０ｂ内に入るのを許すように開かれ得る。ロータリーダンパー９３４ｂは、空気流がバイパス開口部９２３ｂを通ることを許し、戻り空気（ＲＡ）が顕熱交換器９１６をバイパスするのを円滑にするように開かれ得る。空気方向付け装置９２２ｂ、熱交換器仕切り板９４０ｂ、および封止されたポート９０８ｂ～９０１ｂは、戻り空気（ＲＡ）を導いてコイル９９２ｂおよび顕熱交換器９１６に通すものとしてよい。ファンボックス９８６の１つまたは複数のファン９８９は、この戻り空気（ＲＡ）を引き込んで顕熱交換器９１６に通し得る。次いで、空気はポート９０６ｂを通して供給空気（ＳＡ）として排出されるものとしてよい。ファンボックス９８５の１つまたは複数のファン９８９は、外気（ＯＲＡ）を引き込んでポート９０７に通し、交換器９１５および排気コイル９９２ｂに通すものとしてよい。空気方向付け装置９２２ａおよび交換器仕切り板９４０ａは、外気（ＯＡ）を導いて交換器９１５および排気コイル９９２ｂに通すものとしてよい。次いで、ファンボックス９８５によって引き込まれた空気は排気（ＥＡ）としてポート９０５ａから排出され得るが、対になっているポート９０６ａは封止され得る。ロータリーダンパー９３４ａは、バイパス開口部９２３ａを封止するように閉じられ得る。
図１０ａは、本開示による図９ｂのエアハンドリングシステムの動作に対応する湿度図表を例示している。図９ｂおよび図１０ａは、外気（ＯＡ）から供給空気（ＳＡ）への第１の空気流と、戻り空気（ＲＡ）から排気（ＥＡ）への第２の空気流を示している。図１０ａに示されているように、第１の空気流は点Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤを横切るものとしてよく、第２の空気流は点Ｅ、Ｆ、およびＧを横切るものとしてよい。図１０ａは、これらの点を横切るときの第１および第２の空気流に対する推定された温度および湿度レベルを示すチャートである。
第１の空気流および第２の空気流は、向流配向で熱交換器９１６およびエンタルピー交換器９１５を通過し得る。点Ｅは、空調空間からの典型的な冬季戻り空気条件を表し得る。第２の空気流は、図１０ａの点Ｅにおけるエンタルピー交換器９１５の入口ポートに入り、エンタルピー交換器９１５を貫流し点Ｆに流れるものとしてよい。第１の空気流は、エンタルピー交換器９１５を通って点Ｅから点Ｆに流れる第２の空気流に関して向流配向でエンタルピー交換器９１５を通り点Ｂから点Ｃに同時に流れ得る。第２の空気流がエンタルピー交換器９１５を貫流し点Ｅから点Ｆに流れ、第１の空気流がエンタルピー交換器９１５を貫流し点ＢからＣに流れるときに、水分および熱容量は第２の空気流から第１の空気流に移動し得る。
第２の空気流は、また、図１０ａの点Ｆにおける熱交換器９１６の入口ポートに入り、熱交換器９１６を貫流し点Ｇに流れるものとしてよい。第１の空気流は、第２の空気流に関して向流配向で同時に熱交換器９１６を通り点Ａから点Ｂに流れるものとしてよい。第２の空気流が熱交換器９１６を貫流し点Ｆから点Ｇに流れ、第１の空気流が熱交換器９１６を貫流し点Ａから点Ｂに流れるときに、熱容量は第２の空気流から第１の空気流に移動し得る。第１の空気流は点Ｃのところでエンタルピー交換器９１５から出て、排気コイル９２２ａに入るものとしてよい。第１の空気流は排気コイル９９２ｃから熱を受け取り、点Ｄまで加熱され得る。
図１０ｂは、本開示による図９ｃのエアハンドリングシステムの動作に対応する湿度図表を例示している。図９ｃおよび図１０ｂは、外気（ＯＡ）から供給空気（ＳＡ）への第１の空気流と、戻り空気（ＲＡ）から排気（ＥＡ）への第２の空気流を示している。図１０ｂに示されているように、第１の空気流は点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、およびＦを横切るものとしてよく、第２の空気流は点Ｇ、Ｈ、およびＩを横切るものとしてよい。図１０ｂは、これらの点を横切るときの第１および第２の空気流に対する推定された温度および湿度レベルを示すチャートである。
第１の空気流および第２の空気流は、向流配向でエンタルピー交換器９１５を通過し得る。点Ｇは、空調空間からの典型的な夏季戻り空気条件を表し得る。第２の空気流は、図１０ｂの点Ｇにおけるエンタルピー交換器９１５の入口ポートに入り、エンタルピー交換器９１５を貫流し点Ｈに流れるものとしてよい。第１の空気流は、エンタルピー交換器９１５を通って点Ｇから点Ｈに流れる第２の空気流に関して向流配向でエンタルピー交換器９１５を通り点Ａから点Ｂに同時に流れ得る。第２の空気流がエンタルピー交換器９１５を貫流し点Ｇから点Ｈに流れ、第１の空気流がエンタルピー交換器９１５を貫流し点ＡからＢに流れるときに、水分および熱容量は第１の空気流から第２の空気流に移動し得る。第２の空気流は点Ｈのところでエンタルピー交換器９１５から出て、排気コイル９９２ｃを貫流するものとしてよい。第２の空気流は排気コイル９９２ｃから熱を受け取り、点Ｉまで加熱され得る。
第１の空気流は、また、熱交換器９１６の入口ポートに入り、点Ｃまで顕熱冷却される熱交換器９１６を貫流するものとしてよい、第１の空気流は点Ｃのところでエンタルピー交換器９１５から出て、蒸発器コイル９９２ａを貫流するものとしてよい。第１の空気流は、蒸発器コイル９９２によって点Ｄまで冷却され、脱湿され得る。次いで、第１の空気流は、導かれて別の蒸発器コイル９９２ｂに通されるものとしてよい。第１の空気流は、蒸発器コイル９９２ｂによって点Ｅまで冷却され、脱湿され得る。第１の空気流は再び導かれて熱交換器９１６に通され、点Ｆまで顕熱加熱され得る。
図１０ｃは、本開示による図９ｄのエアハンドリングシステムの動作に対応する湿度図表を例示している。図９ｄおよび図１０ｃは、外気（ＯＡ）から供給空気（ＳＡ）への第１の空気流と、戻り空気（ＲＡ）から排気（ＥＡ）への第２の空気流を示している。図１０ｃに示されているように、第１の空気流は点Ａ、Ｂ、およびＥを横切るものとしてよく、第２の空気流は点Ｇ、Ｈ、およびＩを横切るものとしてよい。図１０ｃは、これらの点を横切るときの第１および第２の空気流に対する推定された温度および湿度レベルを示すチャートである。
第１の空気流および第２の空気流は、向流配向でエンタルピー交換器９１５を通過し得る。点Ａは、典型的な夏季の外気条件を表し得る。第１の空気流は、図１０ｃの点Ａにおけるエンタルピー交換器９１５の入口ポートに入り、エンタルピー交換器９１５を貫流し点Ｂに流れるものとしてよい。第２の空気流は、図１０ｃの点Ｇのところでエンタルピー交換器９１５の入口ポートに入り、第１の空気流に関して向流配向で点Ｇから点Ｈまで同時に流れるものとしてよい。第１の空気流がエンタルピー交換器９１５を貫流し点Ａからら点Ｂに流れ、第２の空気流がエンタルピー交換器９１５を貫流し点Ｇから点Ｈに流れるときに、水分および熱容量は第１の空気流から第２の空気流に移動し得る。次いで、第１の空気流は、蒸発器コイル９９２ｂを貫流し、点Ｅまで冷却され、脱湿され得る。第２の空気流は点Ｈのところでエンタルピー交換器９１５から出て、排気コイル９９２ｃを貫流するものとしてよい。第２の空気流は排気コイル９９２ｃから熱を受け取り、点Ｉまで加熱され得る。
図１０ｄは、本開示による図９ｆのエアハンドリングシステムの動作に対応する湿度図表を例示している。図９ｆおよび図１０ｄは、外気（ＯＡ）から供給空気（ＳＡ）への第１の空気流と、戻り空気（ＲＡ）から排気（ＥＡ）への第２の空気流と、供給空気（ＳＡ）の第３の空気流とを示している。図１０ｄに示されているように、第１の空気流は点ＡおよびＢを横切るものとしてよく、第２の空気流は点Ｈ、Ｉ、およびＪを横切るものとしてよく、第３の空気流は点Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、およびＧを横切るものとしてよい。図１０ｄは、これらの点を横切るときの第１、第２、および第３の空気流に対する推定された温度および湿度レベルを示すチャートである。
第１の空気流および第２の空気流は、向流配向でエンタルピー交換器９１５を通過し得る。点Ａは、典型的な夏季の外気条件を表し得る。第１の空気流は、図１０ｄの点Ａにおけるエンタルピー交換器９１５の入口ポートに入り、エンタルピー交換器９１５を貫流し点Ｂに流れるものとしてよい。第２の空気流は、図１０ｄの点Ｈのところでエンタルピー交換器９１５の入口ポートに入り、第１の空気流に関して向流配向で点Ｈから点Ｉまで同時に流れるものとしてよい。第１の空気流がエンタルピー交換器９１５を貫流し点Ａからら点Ｂに流れ、第２の空気流がエンタルピー交換器９１５を貫流し点Ｈから点Ｉに流れるときに、水分および熱容量は第１の空気流から第２の空気流に移動し得る。第２の空気流は点Ｉのところでエンタルピー交換器９１５から出て、排気コイル９９２ｃを貫流するものとしてよい。第２の空気流は排気コイル９９２ｃから熱を受け取り、点Ｊまで加熱され得る。
第１の空気流の外気（ＯＡ）および第２の空気流の戻り空気（ＲＡ）の部分的体積流は混合して、点Ｃにおいて供給空気（ＳＡ）の形態の第３の空気流を形成し得る。第３の空気流は、図１０ｄの点Ｃにおける熱交換器９１６の入口ポートに入り、熱交換器９１６を貫流し、点Ｄまで顕熱冷却され得る。次いで、第３の空気流は、蒸発器コイル９９２ａを貫流し、点Ｅまで冷却され、脱湿され得る。次いで、第３の空気流は、別の蒸発器コイル９９２ｂを貫流し、点Ｆまで冷却され、脱湿され得る。次いで、第３の空気流は、点Ｆにおいて熱交換器９１６に再び入り、熱交換器９１６を貫流し、点Ｇまで顕熱加熱され得る。
図１０ｅは、本開示による図９ｇのエアハンドリングシステムの動作に対応する湿度図表を例示している。図９ｇおよび図１０ｅは、外気（ＯＡ）から排気（ＲＡ）への第１の空気流と、戻り空気（ＲＡ）から供給空気（ＳＡ）への第２の空気流を示している。図１０ｅに示されているように、第１の空気流は点ＨからＪを横切るものとしてよく、第２の空気流は点ＡからＤを横切るものとしてよい。図１０ｅは、これらの点を横切るときの第１および第２の空気流に対する推定された温度および湿度レベルを示すチャートである。
第１の空気流および第２の空気流は、それぞれ、エンタルピー交換器９１５および熱交換器９１６を貫流し得るが、対向する空気流が向流配向に流れ得ないので状態変化を受け得ない。点Ａは、典型的な夏季の戻り空気条件を表し得る。第２の空気流は、蒸発器コイル９９２ｂ、熱交換器９１６、および蒸発器コイル９９２ｃを貫流するものとしてよく、点Ｄまで冷却され、脱湿され得る。第１の空気流は、点Ｈにおいてエンタルピー交換器９１５に入り、エンタルピー交換器９１５を貫流し、排気コイル９９２ｃを貫流し、排気コイル９９２ｃから熱を受け取り、点Ｊまで加熱され得る。
当業者であれば、本開示のエアハンドリングシステムがシステムによって送達され供給される空気流の動力および速度に関してモジュール型であってよいことを理解するものである。たとえば、図７ａ～図７ｂに示されているように、複数のエアハンドリングモジュールが積み重ねられ（水平または垂直に）、システムに関連付けられている空気流の動力、速度、および容量を高め得る。空気流の動力、速度、および騒音は、ファンボックスのファン速度を調整することによって加減され得る。いくつかの実施形態において、エアハンドリングシステムは既存のＨＶＡＣユニットに結合され得る。１つまたは複数のエアハンドリングモジュールは、ＨＶＡＣユニットの容量を増大させるためにＨＶＡＣユニットに結合され得る。そのような一実施形態において、エアハンドリングシステムは前処理段階として動作して、ＨＶＡＣユニットに供給される空気から熱および湿気を取り除くものとしてよい。
交換器の膜および関係する製造方法
本開示のエンタルピー交換器は、他にも要因があるがとりわけ、所望の用途に応じて、様々な構成を具現化し得る。たとえば、エンタルピー交換器は、平面状プレート型熱水分交換器であってよい。エンタルピー交換器は、各々平面型透水性膜から作製された膜プレートからなるものとしてよい。膜プレートは積み重ねられ封止されてよく、交互プレート対の間を向流構成で流れる空気流に対応できるように構成され得る。これは、空気流が互いに混合するか、または他の何らかの形で接触することを防ぎながら、膜を介した熱と水蒸気の移動を円滑にし得る。他の実施形態において、エンタルピー交換器は、交互プレート対の間を直交流構成で流れる空気流に対応できるように配置構成されている膜プレートを備え得る。
いくつかの実施形態において、膜は、水分ではなく熱が材料を横切って一方の空気流から他方の空気流に移動するのを許すものとしてよい。エンタルピー交換器の膜は、膜プレートに加えて、またはその代わりに、一連の平行な交互する折り目を付けて、コンサーティーナ式、ジグザグ方式、または蛇腹式に膜の連続細長片を折り畳むことによって作られる単一の膜コアを備え得る。
本開示は、回転ホイール配置構成をとり得るエンタルピー交換器も企図している。エンタルピー交換器は、空気が通過する、蜂の巣構造などの、多数の平行な細孔または開口部を備えるように構築された膜を備えるものとしてよい。エンタルピー交換器は、膜をホイール形状に巻き付けるか、または積み重ねてホイールの軸に平行な空気通路を設けることによって形成され得る。
本開示の膜または移動媒体は、エンタルピー交換器などの、熱と水分移動体を形成するために使用されてよく、マイクロポーラス粒子を埋め込まれた基材を備え得る。基材は、たとえば、天然セルロース繊維、さらにはポリビニルアルコールポリマー繊維、二成分繊維、およびマイクロファイバーなどの合成熱可塑性繊維を含む、繊維性材料を含み得る。基材は、実質的な量の液体およびマイクロポーラス粒子を保持し得る任意の種類の繊維性材料を含み得る。基材は、中に吸着剤または乾燥剤を有する吸着剤紙または乾燥剤紙を作る従来の製紙プロセスによって形成され得る。いくつかの実施形態において、強化繊維などの添加物が基材に添加されてもよい。
基材として使用するのに適している繊維性材料の例は、木材パルプ、セルロース繊維、合成熱可塑性有機繊維、およびこれらの混合物を含み得る。ガラスまたは金属繊維およびロックウールなどの無機繊維も、繊維状構造有機繊維と併せて使用され得る。基材は、合成有機熱可塑性繊維も含み、これはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、レーヨン（酢酸セルロース）、アクリル、アクリロニトリル単量体、ハロゲン化モノマーの共重合体、スチレン共重合体、およびそのようなポリマーの混合物などのポリマー繊維を含み得る。好適な合成熱可塑性有機繊維は、ステープル形態（ｓｔａｐｌｅ ｆｏｒｍ）（細断糸（ｃｈｏｐｐｅｄ ｙａｒｎ））、加工形態（ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｆｏｒｍ）（微細化されたステープル形態）、または押出成形／沈殿形態（ｅｘｔｒｕｄｅｄ／ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｄ ｆｏｒｍ）であってよい。いくつかの実施態様において、基材は、Ｒａｙｏｎｉｅｒ Ｐｏｒｏｇａｎｉｅｒなどの軟材繊維、グラスファイバー、Ｔ－２０１二成分繊維などの二成分繊維、Ｖｏｎｎｅｌマイクロファイバーなどのアクリル繊維、およびＫｕｒａｌｏｎなどのＰＶＡ繊維のうちの１種以上を含み得る。
マイクロポーラス粒子は、基材内に埋め込まれるものとしてよく、毛管作用、表面張力、または他のメカニズムを通じて液体を効率的に保持することができる任意の材料を含み得る。マイクロポーラス粒子は、水和前駆体から水を取り除くことによって吸着に対して活性化され得る。マイクロポーラス材料は、前記水分を向流空気流に効率的に吸着／脱着することができるものとしてよい。マイクロポーラス材料は、また、前記水分を直交流空気流に効率的に吸着／脱着することができるものとしてよい。
マイクロポーラス粒子が埋め込まれている基材は、たとえば、塩化リチウム、水、臭化リチウム、トリエチレングリコール、塩化カルシウム、ギ酸カリウム、亜鉛炭素、塩化亜鉛、アルカリ、オキシ水酸化ニッケル、酸化リチウム銅、二硫化リチウム鉄、二酸化リチウムマンガン、酸化リチウムクロム、リチウムシリコーン、酸化水銀、亜鉛空気、酸化銀、マグネシウム、ＮｉＣｄ、鉛酸、ＮｉＭＨ、ＮｉＺｎ、ＡｇＺｎ、ＬｉＦｅＰＯ４、リチウムイオン、およびこれらの混合物などの液体に対する液体収着能を有し得る。いくつかの実施形態において、液体は、溶液中の塩化リチウムの量が８．３％ｗｔ．以下である塩化リチウムであるものとしてよい。
マイクロポーラス粒子は、活性アルミナ、シリカゲル、分子篩、多孔質チタニア、またはゼオライト、活性炭、および同様のもの、ならびにこれらの化合物の混合物を含み得る。いくつかの実施形態において、マイクロポーラス粒子は、不活性特性、低コスト、および市場入手性が高いという点でガンマアルミナなどの遷移アルミナを含み得る。市販のガンマアルミナの一例は、Ｕ．Ｏ．Ｐ． Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって生産されているＶＧＬ１５である。
本開示による膜または移動媒体として使用するための基材を製造する例示的なシステムおよびプロセスについて、図１１ａおよび図１１ｂを参照しつつ説明することにする。図１１ａおよび図１１ｂに示されているように、一巻きの基材１２０１がコーティングチャンバー１２００に連続的に送られるものとしてよい。基材１２０１がコーティングチャンバー１２００を通して送られると、基材１２０１はマイクロポーラス粒子を埋め込まれ、膜または移動媒体１２０６としてコーティングチャンバー１２００から出るものとしてよい。膜１２０６は、連続的に集められ、巻かれて一巻きの膜１２６０にされ得る。
基材１２０１は、ポリプロピレンなどの、熱可塑性繊維から形成された熱可塑性シートであってよい。いくつかの実施形態において、強化繊維などの添加物が熱可塑性シートに添加されてもよい。代替的に、基材１２０１は、木材パルプまたはセルロースなどの、天然繊維から形成された紙を含み得る。
基材１２０１内に埋め込まれたマイクロポーラス粒子は、ガンマアルミナなどの、遷移アルミナを含み得る。いくつかの実施形態において、膜１２０６は、ガンマアルミナを含む熱可塑性シートを備えるものとしてよく、他の実施形態において、膜１２０６は、ガンマアルミナを含む紙を備え得る。本開示では、膜１２０６は、上で説明されているように、任意の好適な基材を任意の好適なマイクロポーラス粒子でコーティングするか、またはマイクロポーラス粒子を埋め込むことによって製造され得る。
コーティングチャンバー１２００は、第１のカレンダーローラー１２１２と第２のカレンダーローラー１２１４とを取り囲むハウジング１２１０を備え得る。第１のコーティング装置１２１６は第１のカレンダーローラー１２１２の近くに位置決めされるものとしてよく、第２のコーティング装置１２１８は第２のカレンダーローラー１２１４の近くに位置決めされるものとしてよい。第１のコーティング装置１２１６および第２のコーティング装置１２１８の各々は、粉末形態のマイクロポーラス粒子（たとえば、ガンマアルミナ）をそれぞれのカレンダーローラー１２１２、１２１４上に噴霧するように構成され得る。第１のコーティング装置１２１６および第２のコーティング装置１２１８は、好適な供給管路１２２２を介して粉末状マイクロポーラス粒子の供給源１２２０に接続され得る。粉末状マイクロポーラス粒子は、供給管路１２２２を通して供給源１２２０から送達され、たとえば、圧縮空気を含む任意の適切な手段によって第１のコーティング装置１２１６および第２のコーティング装置１２１８から噴霧され得る。
第１のコーティング装置１２１６および第２のコーティング装置１２１８は、マイクロポーラス粒子１２２２が第１のコーティング装置１２１６および第２のコーティング装置１２１８から、第１のカレンダーローラー１２１２および第２のカレンダーローラー１２１４上に噴霧されるときに正電荷をマイクロポーラス粒子１２２２上に帯びさせるものとしてよい。第１のカレンダーローラー１２１２および第２のカレンダーローダー１２１４の各々は電気的に接地され得る。そのようなものとして、粉末状マイクロポーラス粒子は、第１のカレンダーローラー１２１２および第２のカレンダーローラー１２１４上に静電気コーティングされ得る。
当業者であれば、第１のコーティング装置１２１６および第２のコーティング装置１２１８は、帯電マイクロポーラス粒子が噴霧される速度を制御するように構成され、粉末状マイクロポーラス粒子が装置１２１６、１２１８から出るときに粉末状マイクロポーラス粒子の帯電率を制御するように構成され得ることを理解するものである。第１のコーティング装置１２１６および第２のコーティング装置１２１８は、静電気コーティングで使用するのに好適な任意のデバイスを備え得る。たとえば、いくつかの実施形態において、第１のコーティング装置１２１６および第２のコーティング装置１２１８は、粉体コーティングスプレーガンを含み得る。マイクロポーラス粒子１２２２の単分子層がローラー１２１２、１２１４に付着し得るので高い均一度が達成され得る。この均一さは、マイクロポーラス粒子１２２２とローラー１２１２、１２１４との間の高い電位が第１の単分子層が堆積された後に指数関数的に減少し得るので達成され得る。噴霧されたマイクロポーラス粒子１２２２の帯電電荷雲が、頂部ローラー１２１２および底部ローラー１２１４上のこれらの単分子層マイクロポーラス粒子１２２２のほぼ完全な被覆を形成し得る。いくつかの実施形態において、熱可塑性基材シート１２０１に装填するマイクロポーラス粒子１２２２は、９０重量％と高くなり得る。他の実施形態では、基材１２０１へのマイクロポーラス粒子１２２２の装填は５０重量％から９０重量％であり得、いくつかの実施形態において、基材１２０１へのマイクロポーラス粒子１２２２の装填は５０重量％から６０重量％であるものとしてよいことは理解されるべきである。
第１のカレンダーローラー１２１２および第２のカレンダーローラー１２１４の各々は、粉末状マイクロポーラス粒子を基材１２０１内に埋め込むように構成され得る。基材１２０１はローラー１２１２とローラー１４１４との間に送られるものとしてよく、ローラー１２１２およびローラー１４１４は、基材１２２６の送り方向に向かう方向に回転し得る。ローラー１２１２、１２１４は、硬質固着防止材料を含むものとしてよく、好適な温度まで加熱されるように構成され得る。いくつかの実施形態において、ローラー１２１２、１２１４は硬化鋼から形成され得る。当業者であれば、ローラー１２１２、１２１４はダイヤモンドコーティングされてよいことは理解するものである。ローラー１２１２、１２１４が回転すると、ローラー１２１２、１２１４は基材１２３０の頂面および底面を圧迫し、ローラー１２１２、１２１４から基材１２０１の表面に粉末状マイクロポーラス粒子を埋め込み得る。
ローラー１２３０の間の熱および圧力は、基材１２０１にマイクロポーラス粒子を含浸することによって粉末状マイクロポーラス粒子をローラー１２１２、１２１４から基材１２０１上に移し得る。いくつかの実施形態において、ローラー１２１２、１２１４は熱可塑性基材を形成する熱可塑性繊維の融点またはそれに近い温度まで加熱され、マイクロポーラス粒子に熱可塑性繊維を埋め込み、基材上のマイクロポーラス粒子の結合および濃度を改善し得る。たとえば、ポリプロピレン基材にマイクロポーラス粒子をコーティングするときに、ローラー１２１２、１２１４は、ポリプロピレンの融点（１６０℃）まで、ただしそれを超えない温度まで加熱され得る。毎分１０メートルを超えるライン速度が達成され得る。いくつかの実施形態において、幅８インチの膜のニップにおける水圧は、２，０００ｐｓｉから５，０００ｐｓｉの間、好ましくは４，０００ｐｓｉであってよい。計量型のカレンダーは、膜の厚さを制御するうえで有利であり得る。
ローラー１２１２、１２１４は直線ローラーであってよい。当業者であれば、他の実施形態において、ローラー１２１２、１２１４は、たとえば、特に幅広基材を含浸する際に圧力下のローラーの屈曲に対応できるアーチ形構成形状を有し得ることを理解するものである。ローラー１２１２、１２１４は、直線的接触表面を維持しながら圧力に対応できるようにアーチ形の形状をとり得る。ローラー１２１２、１２１４は、シーティング構造１２０１上に移された粉末状マイクロポーラス粒子の量を計量するように構成されている計量ローラーであってよい。ローラー１２１２、１２１４は、特定の量の粉末状マイクロポーラス粒子を運ぶローラー１２１２、１２１４のコーティング面上にエッチングされたウェルまたはカップを備え得る。ローラー１２１２、１２１４のウェルまたはカップは、マイクロポーラス粒子の厚さが均一で一様であるシーティング構造１２０１上に移された粉末状マイクロポーラス粒子のその特定の量を計量し得る。他の実施形態において、ローラー１２１２、１２１４は、実質的に滑らかなコーティング面を有するものとしてよい。
コーティングチャンバー１２００は、第１および第２のカレンダーローラー１２１２、１２１４のコーティング面と接触する１つまたは複数のドクターブレード１２３２も備え得る。ドクターブレード１２３２は、ドクターブレード１２３２に関して回転するときに第１および第２のカレンダーローラー１２１２、１２１４を拭うことによって第１のカレンダーローラー１２１２および第２のカレンダーローラー１２１４上にコーティングされた過剰なマイクロポーラス粒子１２３４を取り除くように構成され得る。第１のカレンダーローラー１２１２および第２のカレンダーローラー１２１４上の過剰なマイクロポーラス粒子を取り除くことによって、ドクターブレード１２３２は、ローラー１２１２、１２１４上にコーティングされたマイクロポーラス粒子の分布を均し、マイクロポーラス粒子の染みを減らすこともし得る。
ドクターブレード１２３２は、たとえば、鋼鉄またはプラスチックを含む、任意の好適な材料から形成され得る。また、ドクターブレード１２３２はコーティングプロセスの条件に応じて調整され得ることも理解されるべきである。たとえば、ローラー１２１２、１２１４に関するドクターブレード１２３２の半径方向位置、ローラー１２１２、１２１４の縦軸に関するドクターブレード１２３２の位置、ドクターブレード１２３２がローラー１２１２、１２１４と接触する角度、およびドクターブレード１２３０によって加えられる圧力は、取り除かれるべき過剰なマイクロポーラス粒子の配置および程度に対処するように調整され得る。
いくつかの実施形態において、シュラウド１２３６は、第１のカレンダーローラー１２１２および第２のカレンダーローラー１２１４の各々の縁に結合され得る。シュラウド１２３６は、ローラー１２１２、１２１４の各々の縦軸に沿って延在し、縁に隣接するローラー１２１２、１２１４のコーティング面の一部分を覆うものとしてよい。シュラウド１２３６は、マイクロポーラス粒子がシュラウド１２３６によって覆われているコーティング面の一部分をコーティングすることを阻止し得る。したがって、シュラウド１２３６は、マイクロポーラス粒子が堆積されるべき基材１２０１の所与の幅と一致するようにローラー１２１２、１２１４のコーティング面のフレームを形成し得る。したがって、シュラウド１２３６は、ローラー１２１２、１２１４の縁にはコーティングされ得るが、基材１２０１と接触して移動されずに無駄になるマイクロポーラス粒子の量を減らし得る。シュラウド１２３６は、基材１２０１の様々な幅に対応できるようにローラー１２１２、１２１４の縦軸に関して長さを調整可能であるものとしてよい。当業者であれば、シュラウド１２３２が、マイクロポーラス粒子がシュラウド１２３６をコーティングするのを回避するように電気的絶縁性および固着防止能力を有する任意の好適な材料から形成され得ることも理解するものである。
第１のコーティング装置１２１６および第２のコーティング装置１２１８は、基材１２０１上へのマイクロポーラス粒子のコーティング特性を調節するように第１のカレンダーローラー１２１２および第２のカレンダーローラー１２１４に関して配置構成され得る。たとえば、粉末状マイクロポーラス粒子が第１のカレンダーローラー１２１２および第２のカレンダーローラー１２１４上に噴霧されるべき所望の方向に応じて、第１のコーティング装置１２１６の位置は第１のカレンダーローラー１２１２に関して角度を付けられ、第２のコーティング装置１２１８の位置は第２のカレンダーローラー１２１４に関して角度を付けられるものとしてよい。いくつかの実施形態において、第１のコーティング装置１２１６は、第１のコーティング装置１２２４の噴霧器端が第１のカレンダーローラー１２１２の上側部分の方を指すように上向きに角度を付けられてよく、第２のコーティング装置１２１８は、第２のコーティング装置１２１８の噴霧器端が第２のカレンダーローラー１２１４の下側部分の方を指すように下向きに角度を付けられてよい。第１のコーティング装置１２１６と基材１２０１の送り方向の縦軸との間の角度は約４５°であってよく、第２のコーティング装置１２１８と基材１２０１の送り方向の縦軸との間の角度は約－４５°であってよい。
第１のコーティング装置１２１６および第２のコーティング装置１２１８は、それぞれ、第１のカレンダーローラー１２１２および第２のカレンダーローラー１２１４に関して任意の好適な角度に調整され得る。他の実施形態において、たとえば、第１のコーティング装置１２１６は、第１のコーティング装置１２２４の噴霧器端が第１のカレンダーローラー１２１２の下側部分の方を指すように下向きに角度を付けられてよく、第２のコーティング装置１２１８は、第２のコーティング装置１２２５の噴霧器端が第２のカレンダーローラー１２２４の上側部分の方を指すように上向きに角度を付けられてよい。
第１のカレンダーローラー１２１２および第２のカレンダーローラー１２１４に関して第１のコーティング装置１２１６および第２のコーティング装置１２１８の位置の角度を決めることで、第１のカレンダーローラー１２１２および第２のカレンダーローラー１２１４上に噴霧コーティングされた粉末状マイクロポーラス粒子の一様性を改善し、次いで、基材１２０２および１２０４内に埋め込まれたマイクロポーラス粒子のより一様な分布をもたらし得る。対照的に、それぞれ第１のカレンダーローラー１２１２および第２のカレンダーローラー１２１４に関して水平方向に（すなわち、基材１２０１の送り方向の縦軸に実質的に平行に）位置決めされた第１のコーティング装置１２１６および第２のコーティング装置１２１８は、結果として、第１のカレンダーローラー１２１２および第２のカレンダーローラー１２１４上に粉末状マイクロポーラス粒子が不均一に堆積しコーティングされることになり得る。延いては、この結果、基材１２０１内に埋め込まれたマイクロポーラス粒子の分布および染みが不均一になり得る。第１のコーティング装置１２１６および第２のコーティング装置１２１８を水平方向に位置決めすることによって引き起こされ得るマイクロポーラス粒子の不均一な分布および染みは、第１のカレンダーローラー１２１２および第２のカレンダーローラー１２１４に関する第１のコーティング装置１２１２および第２のコーティング装置１２１４の近さ、粉末状マイクロポーラス粒子が噴霧される速度、および装置から出るときの粉末状マイクロポーラス粒子の帯電率を調整することによって回避され得る。
第１のコーティング装置１２１２および第２のコーティング装置１２１４のＸ軸（水平）調整は、マイクロメータ１２４１、１２４３を介して行われ得る。第１のコーティング装置１２１２および第２のコーティング装置１２１４のＹ軸（垂直）調整は、マイクロメータ１２４２、１２４４を介して行われ得る。第１のコーティング装置１２１２および第２のコーティング装置１２１４の角度調整は、マイクロメータ１２４５、１２４６を介して行われ得る。
他の実施形態では、第１のコーティング装置１２１６および第２のコーティング装置１２１８は、それぞれ、第１のカレンダーローラー１２１２および第２のカレンダーローラー１２１４に関して垂直方向に（すなわち、基材１２０１の送り方向の縦軸に実質的に垂直に）位置決めされ得る。この構成は、基材１２０１上の粉末状マイクロポーラス粒子の過剰な堆積を回避し得る。
第１のカレンダーローラー１２１２および第２のカレンダーローラー１２１４に関する第１のコーティング装置１２１６および第２のコーティング装置１２１８の近さも、第１のカレンダーローラー１２１２および第２のカレンダーローラー１２１４上に噴霧コーティングされた粉末状マイクロポーラス粒子の密度および分布に影響を及ぼし得る。いくつかの実施形態において、第１のコーティング装置１２１６は、第１のカレンダーローラー１２１２から、幅８インチのローラー上で３から１２インチのところに位置決めされるものとしてよく、第２のコーティング装置１２１８は、第２のカレンダーローラー１２１４から、幅８インチのローラー上で３から１２インチのところに位置決めされるものとしてよい。ローラーおよび噴霧パターンの幅は、ローラーとコーティング装置との間の異なる距離に対応できるように調整され得る。第１のコーティング装置１２１６および第２のコーティング装置１２１８を第１のカレンダーローラー１２１２および第２のカレンダーローラー１２１４に近くなるように位置決めすることで、粉末状マイクロポーラス粒子の噴霧外形の焦点を絞り、第１のカレンダーローラー１２１２および第２のカレンダーローラー１２１４の特定の表面積上にコーティングされる粉末状マイクロポーラス粒子の量を濃縮し得る。第１のコーティング装置１２１６および第２のコーティング装置１２１８を第１のカレンダーローラー１２１２および第２のカレンダーローラー１２１４から遠ざけるように位置決めすることで、粉末状マイクロポーラス粒子の噴霧外形を広げ、第１のカレンダーローラー１２１２および第２のカレンダーローラー１２１４の表面積のより多くを粉末状マイクロポーラス粒子でコーティングし得る。広がった噴霧外形は、また、第１のカレンダーローラー１２１２および第２のカレンダーローラー１２１４を通り過ぎ、静電気で引き付けられ得ない粉末状マイクロポーラス粒子の量を増やし得る。
コーティングチャンバー１２１０は、コーティングチャンバー１２１０から基材１２０１内に含浸されない粉末状マイクロポーラス粒子を供給源１２２０に戻すように構成されている回収システム１２６４も備え得る。回収システム１２６４では、含浸されていないコーティング材料をリサイクルし、再利用するプロセスを可能にする。回収システム１２６４は、好適な導管１２６４を介して供給源１２２０に接続されているコーティングチャンバー１２００内に配設されている１つまたは複数の出口ポート１２６５を備え得る。粉末状マイクロポーラス粒子は第１のコーティング装置１２１２および第２のコーティング装置１２１４から噴霧されるので、第１のカレンダーローラー１２１２および第２のカレンダーローラー１２１４上にコーティングされていない、または基材１２０１上に堆積されていない可能性のある粉末状マイクロポーラス粒子は、コーティングチャンバー１２００から集められ、供給源１２２０に戻されるものとしてよい。マイクロポーラス粒子は出口ポート１２６５を通して出て、たとえば、真空源を含む、任意の適切な手段によって導管１２６４を通して、供給源１２２０に送達され得る。
当業者であれば、本開示の膜を製造するためのプロセスが基材１２０１の繊維マトリックス内にマイクロポーラス粒子を埋め込み保持するために保持補助剤および結合剤（たとえば、ポリビニルアルコール、親水性ラテックス、およびデンプン）などの添加剤を使用することを不要にし得ることを理解するものである。本開示のプロセスは、基材１２０１、ローラー１２１２、またはマイクロポーラス粒子上で添加剤を使用せずに、またはその量を減らすことによって、マイクロポーラス粒子を基材１２０１内に埋め込むことによって膜１２０６を製造し得る。したがって、基材１２０１上に堆積されていないコーティングチャンバー内の消費されていないマイクロポーラス粒子１２２２は、回収システム１２６４を介して、回収されたマイクロポーラス粒子の任意の追加の調整または他の処理を必要とすることなく、回収され、再利用され得る。いくつかの実施形態において、たとえば、第１のコーティング装置１２１６および第２のコーティング装置１２１８から噴霧された粉末状マイクロポーラス粒子の約２０～３０％は、ローラー１２１２、１２１４上に静電気コーティングされ得る。ローラー上に堆積された材料のこの量のうち、ローラー１２１２、１２１４上にコーティングされたマイクロポーラス粒子の約３０～４０％は、基材１２０１上に堆積され得る。ローラー１２１２、１２１４上に堆積されたが、基材１２０１に施されていない残りのマイクロポーラス粒子１２３４は、ドクターブレードによってローラー１２１２、１２１４から拭い取られ得る。この材料はローラー１２１２、１２１４上に堆積されなかった材料とともに、膜１２０６を調製する際に連続的にリサイクルされ、再利用され得る。
図１１ｂに示されているように、コーティングチャンバー１２００から出る膜１２０６は、冷却段１２６８を通して送達され得る。冷却段１２６８は、コーティングチャンバー１２００の加熱されたカレンダーローラー１２１２、１２１４から送られるときに膜１２０１を冷却する任意の好適な冷却メカニズムを備え得る。冷却段１２６８は、膜１２０１の頂部表面および底部表面上への、たとえば、エアナイフなどの、外気または冷気を導くための１つまたは複数の装置を備え得る。他の実施形態において、冷却段１２６８は１つまたは複数のアウトフィードローラーを備えるものとしてよく、これらの上または間で膜１２０６がカレンダー仕上げされ得る。アウトフィードローラーは、大気またはそれ以下の温度まで冷却され得る。膜１２０６をコーティングチャンバー１２００から出た直後に冷却することによって、冷却段１２６８は暖かい膜１２０６をセットし、収縮を制御し、膜１２０６上で皺が寄ること、および他の表面欠陥を防ぐものとしてよい。
冷却段１２６８に続いて、膜１２０６は巻き取り段１２７０に入る。巻き取り段１２７０は、膜シート１２０６を１本のロールに巻き取るように構成されている巻取機１２７２に膜シート１２０６を送達し得る多数のローラーまたはフェスツーンを備え得る。巻き取り段１２７０のローラーおよび巻取機１２７２は、膜シート１２０６が膜１２６０のロールに巻かれるときに膜シート１２０６に一定の張力をかけるように構成され得る。膜シート１２０６にかけられる張力は、暖かい状態で１リニアフィート当たり約２ポンドであるものとしてよい。１リニアフィート当たり１０ポンドより著しく高い張力が暖かい状態の膜シート１２０６にかけられると、膜シート１２０６に、微小破壊などの表面欠陥が発生し、その結果、膜シート１２０６の透水性が高まり望ましくない事態になり得る。膜シート１２０６に張力がまったくかけられないか、または１リニアフィート当たり１ポンドより著しく低い張力がかけられると、シート１２０６の表面上のマイクロポーラス粒子の一様性および分布などの、膜シート１２０６上のマイクロポーラス粒子の堆積を破壊し得る。
本開示の製造プロセスによって製造される膜１２０６は、エンタルピー交換器などの、熱および／または水分移動用途のための基材として用いられたときに多数の有利な特性を備え得る。第１のカレンダーローラー１２１２のコーティング面は基材１２０２の頂部表面全体と接触し、第２のカレンダーローラー１２１４のコーティング面１２０４は基材１２０１の底部表面全体と接触し得る。この構成では、基材１２０１の表面領域全体がマイクロポーラス粒子で含浸され得る。ローラー１２１２、１２１４は、マイクロポーラス粒子により膜１２０６の完全な被覆を促進し得る。ローラー１２１２、１２１４は、また、ドクターブレード１２３２およびシュラウド１２３６と組み合わせて、基材１２０１の表面内へのマイクロポーラス粒子の均質で一様な埋め込みを促進し得る。いくつかの実施形態において、マイクロポーラス粒子は、たとえば基材１２０１の各面上に厚さ約１ミルなどの膜１２０６の表面上の薄層を形成するものとしてよく、マイクロポーラス粒子は、含浸基材材料の８０～９０重量パーセントを含み得る。
熱および／または水分移動用途のための基材材料として、膜１２０６は空気に対して不浸透性を有することが望ましいことがある。本開示のいくつかの実施形態において、膜１２０６はガンマアルミナをコーティングされた紙から形成され得る。他の実施形態において、膜１２０６は、ガンマアルミナをコーティングされた熱可塑性シートから形成されてもよい。アルミナは天然離型剤として働き得るが、空隙または一様でないコーティング領域があると、結果として膜材が即座に接着することになる。
ガンマアルミナをコーティングされた紙から形成された膜１２０６は、広い細孔サイズ分布を有し得る。市販のガンマアルミナの一例は、Ｕ．Ｏ．Ｐ． Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって生産されているＶＧＬ１５である。ガンマアルミナコーティング紙の選択された多孔度は、膜１２０６を横切る水分の流れを許すが、空気の流れをブロックし得る。したがって、ガンマアルミナコーティング紙は、膜１２０６を横切る熱および水分の両方の移動に対応できるものとしてよい。
好ましいマイクロポーラス粒子は、不活性特性、電荷特性、低コスト、および市場入手性が高いという点でガンマアルミナなどの遷移アルミナであってよい。これらの材料は、水和前駆体から水を取り除くことによって吸着に対して活性化され得る。好ましい表面積範囲は、１００ｍ２／ｇｍから２５０ｍ２／ｇｍであってよい。好ましい細孔体積範囲は１．３０ｃｃ／ｇから１．４０ｃｃ／ｇであってよい。帯電粒子を噴霧し、与えるように最適化された好ましい緩い嵩密度は、１５０ｋｇ／ｍ３から２００ｋｇ／ｍ３であるものとしてよい。９～１０の脆性指数値が好ましいものとしてよい。脆性指数が高ければ高いほど、生成物は容易に解砕され、コーティング装置内に入った後に電荷を急速に受け入れ得る。脆性指数は、か焼状態の関数となり得る。脆性指数は、超音波処理によって引き起こされる公称５ｗｔ％のスラリー中の＞２０ミクロン粒子の相対的喪失である。
本開示のガンマアルミナをコーティングされた熱可塑性シートから形成された膜１２０６は、約１．３６ｃｃ／ｇの細孔体積を有し得る。ガンマアルミナコーティング熱可塑性シートの多孔度は、膜１２０６を横切る空気および水の両方の流れを制限し得る。したがって、ガンマアルミナコーティング熱可塑性シートは、膜１２０６を横切る熱移動のみに対応できるものとしてよい。マイクロポーラス粒子は、電荷を付与することを可能にしながら毛管作用および表面張力を通じて液体を効率的に保持することができる任意の材料であってよい。マイクロポーラス材料は、また、前記水分を向流空気流に効率的に吸着／脱着することができるものとしてよい。そのようなマイクロポーラス粒子の例は、たとえば、活性アルミナ、シリカゲル、分子篩、多孔質チタニア、またはゼオライト、活性炭、およびこれらの混合物を含む。
９９％を超えるローラーコーティング被覆率による頂部側のマイクロポーラス粒子の単一単分子層および底部側のマイクロポーラス粒子の単分子層が達成可能であるものとしてよい。熱移動係数は、大きい表面積が流体流に対する境界層を崩壊させるので同等の厚さを有するアルミ箔と合致するか、またはそれを超え得る。好ましい熱移動係数は、３ｍ／ｓの空気速度で５９～６４ｗ／ｍ２・Ｋを超え得る。好ましい膜厚さは、３から７ミルの間であるものとしてよい。様々な繊維種で強化されたポリエチレンまたはポリプロピレンを利用することで高い引き裂き抵抗が達成可能であり得る。多孔質粒子は、粒子の物理的多孔質構造により熱可塑性の表面上に物理的に埋め込まれ適所に保持され得る。マイクロポーラス粒子を施す前の基材の好ましい重量範囲は、１平方メートル当たり１５から３５グラムであるものとしてよい。マイクロポーラス粒子を施した後の基材の好ましい重量範囲は、１平方メートル当たり６０から１３０グラムであるものとしてよい。
ガンマアルミナコーティング紙およびガンマアルミナコーティング熱可塑性シートの表面は、ガンマアルミナが大量の水分を吸着し得るので高い湿潤性を有し得る。さらに、ガンマアルミナコーティング熱可塑性シートの熱可塑性繊維は表面張力が低く、膜１２０６の表面に沿って、水および塩化リチウムなどの液体乾燥剤を含む、水分のシート流を促進し得る。膜１２０６の表面に沿って液体乾燥剤の流れを促進することによって、熱可塑性繊維は、空気液体間表面相互作用を促進し、その結果、膜１２０６からの移動効率が高くなり得る。いくつかの実施形態において、熱可塑性シートは、ガンマアルミナをコーティングされる前にコロナ処理され得る。熱可塑性シートの表面をコロナ処理することで、シートへのガンマアルミナの結合をさらに促進し、膜１２０６の湿潤特性を高め得る。
本開示の膜１２０６は、エンタルピー交換器などの、熱および水分移動用途のための基材として出願で説明されているが、当業者には、膜１２０６が他の用途にも使用され得ることは理解されるものである。たとえば、いくつかの用途では、膜１２０６は、電気化学セル内の電池セパレータ材料として使用され得る。
膜１２０６は、好適な製造後処理の下で加工され得る。いくつかの実施形態において、膜１２０６は、膜１２０６の吸着特性を高め、その透水性をさらに減じるように乾燥剤で処理され得る。たとえば、膜１２０６は、塩化リチウムなどの液体吸湿性塩乾燥剤を含む塩水液に曝され、乾燥剤が膜１２０６によって吸収され維持されるように乾燥させられ得る。
膜１２０６は、熱および／または水蒸気交換器を含む、様々な用途向けの複数の開いている交換器を形成するためにいくつかの縁の場所で折り畳まれ、連結され得る。これらの交換器は、エネルギー回収換気装置（ＥＲＶ）用途において交換器として使用するのに適しているものとしてよい。これらの交換器は、熱および／または水分用途、エアフィルタ用途、ガス乾燥機用途、燃焼排ガスエネルギー回収用途、隔離用途、ガス／液体セパレータ要素、自動車外気処理用途、二酸化炭素スクラビング用途、航空機外気処理用途、および燃料電池用途でも使用され得る。これらの交換器は、典型的には、ハウジング内に配設され得る。
たとえば、エンタルピー交換器などの熱および／または水分移動用途では、膜１２０６は、参照により本明細書に組み込まれている特許文献１、特許文献２、特許文献３において説明されているように、いくつかの縁の場所で折り畳まれ、層にされ、封止されて、複数の入口および出口通路が交互配置構成をとる複数の膜層を有する交換器を形成するものとしてよい。
膜１２０６は、結合材料をコーティングされるものとしてよい。好ましい一実施形態において、熱可塑性材料が、膜１２０６の縁上に押出成形され得る。熱可塑性材料は、結合剤として働き得る。膜１２０６は、縁の熱可塑性プラスチックコーティング部分を溶接（たとえば、超音波、振動、または熱による）することによって縁の選択部分で折り畳まれ、封止され得る。
いくつかの実施形態において、熱可塑性プラスチックは、膜１２０６の頂部表面および底部表面の両方の縁に押出成形され、頂部表面上の押出成形熱可塑性材料および底部表面上の押出成形熱可塑性材料は外側に延在し、連結し得る。他の実施形態において、熱可塑性材料は、膜１２０６の頂部表面および底部表面のうちの一方のみの縁に押出成形され、押出成形熱可塑性材料は外側に延在し、膜１２０６の縁の周りに巻き付き、頂部表面および底部表面のうちの他方に結合し得る。
熱可塑性材料は、たとえば、ポリエチレンを含む任意の好適な熱可塑性プラスチックであってよい。膜１２０６上に押出成形された熱可塑性材料の幅は約０．１２５～０．２５インチであってよいが、膜１２０６の折り目と折り目の間に好適な結合領域を得るのに適切な他の任意の幅に調整され得る。基材１２０１の表面内に含浸された、ガンマアルミナなどのマイクロポーラス粒子は、膜１２０６を、対処しなければ縁コーティングプロセスの高い熱のせいで生じ得る潜在的損傷から保護し得る。たとえば、基材１２０１上に堆積されたガンマアルミナは、押出成形ポリエチレンの高い熱から基材１２０１を断熱し得る。
交換器用のセパレータおよび関係する製造方法
本開示のエンタルピー交換器は、膜１２０６とセパレータとを備え得る。セパレータは、膜１２０６の層の間に位置決めされ得る。セパレータは、隣接する膜層の間の通路の一部または全部の中に排泄され、流体流分配を補助しおよび／または膜層の分離距離を維持するのを助け得る。いくつかの実施形態において、セパレータは、熱可塑性材料から形成された波状網材であってよい。セパレータは、たとえば、波形アルミニウム挿入物、プラスチック成形挿入物、およびメッシュ挿入物を含む、任意の好適な材料から形成され得る。いくつかの実施形態において、セパレータは、膜１２０６のウィッキングおよび湿潤を円滑にするための、多孔質フェルトなどの多孔質材料を含み得る。以下でより詳しく説明されているように、セパレータは、エンタルピー交換器を形成する際に膜１２０６の折り畳みおよび連結プロセスにおいて挿入され得る。代替的に、セパレータは、エンタルピー交換器が形成された後に膜層の間に挿入され得る。特に、セパレータは、膜１２０６が折り畳まれた後、ただし膜１２０６の選択縁が連結される前に、隣接する膜層の間に挿入され得る。
図１２は、セパレータ１３００の１つの層１３０２の斜視図である。セパレータ１３０２は、たとえば、ポリプロピレンまたはポリエチレンなどの熱可塑性材料から形成された波状網材１３０４であってよい。当業者であれば、波状網材１３０４は他の任意の好適な熱可塑性材料から形成され得ることを理解するものである。波状網材１３０４は、好ましくは、３ポンド／１０００平方フィート未満、およびより好ましくは、１．５ポンド／１０００平方フィート未満の重量を有する。熱可塑性材料を利用して波状網材１３０４を形成することは、熱可塑性材料がほとんどの形態の腐食に対して耐性を有し、腐食性化学物質が含まれる空気流中での動作を可能にし得るので、有利であり得る。さらに、熱可塑性材料は、熱および蒸気膜のほとんどの形態と親和性を有し得る。
波状網材１３０４は、正弦波パターンで第１の平面（Ｘ平面）に沿って延在する第１の複数の長繊維部材１３０６を含み得る。波状網材１３０４は、第１の平面（Ｙ平面）を横断するか、またはそれに対してある角度を成す第２の平面に沿って延在し、第１の複数の長繊維部材１３０６に接続し得る第２の複数の長繊維部材１３０８も含み得る。第２の複数の長繊維部材１３０８は、好ましくは、実質的に真っ直ぐであり、Ｘ平面に関して９０°の角度で第１の複数の長繊維部材１３０６に接続し得る。セパレータ構造１３００は、膜１２０６の層の間に適切な間隔を設ける。
正弦波形の長繊維部材１３０６は、振幅Ｚを備え得る。振幅Ｚは、交換器の通路内に離散的流体流チャネルを画定し得る。いくつかの実施形態において、振幅Ｚは、１フィート当たり１２５フルートでタイプ「Ｆ」フルートに対して０．８ｍｍであるものとしてよい。他の実施形態において、振幅Ｚは、１フィート当たり９５フルートでタイプ「Ｅ」フルートに対して１．６ｍｍであるものとしてよい。それに加えて、振幅Ｚは、１フィート当たり４９フルートでタイプ「Ｂ」フルートに対して３．２ｍｍであるものとしてよい。さらに、振幅Ｚは、１フィート当たり４１フルートでタイプ「Ｃ」フルートに対して４．０ｍｍであるものとしてよい。長繊維部材１３０６、１３０８の間に形成される波状網材１３０４の開口１３１０のサイズは、所望の透湿、圧力低下、およびセパレータ強度に応じて選択され得る。
たとえば、隣接する正弦波形長繊維部材１３０６の間の距離および／または隣接するコネクタ長繊維部材１３０８の間の距離を小さくすることで、開口１３１０のサイズを縮小し、セパレータ１３００の構造強度を高め得る。しかしながら、開口１３１０のサイズを縮小すると、膜１２０６を横切る所望の透湿を制限し、交換器の通路を貫流する、空気などの流体の圧力低下の増大に寄与し得る。隣接する正弦波形長繊維部材１３０６の間の距離および／または隣接するコネクタ長繊維部材１３０８の間の距離の増大は、開口１３１０のサイズを増大させ得る。開口１３１０の増大したサイズは、膜１２０６を横切る所望の透湿に対応できるものとしてよく、その結果、交換器の通路を貫流する流体の圧力低下が低くなり得る。しかしながら、開口１３１０のサイズが大きいと、セパレータ１３００の構造強度が小さくなり得る。
好ましい一実施形態において、Ｙ軸長繊維部材１３０８は、Ｘ軸長繊維１３０６と似た距離および強度を有するものとしてよい。長繊維接続は、各曲線の頂点のところで生じ得る。ストランドの太さは４～２０ミル範囲内とし得る。セパレータ１３００は、７２°Ｆで１２インチのｗｇの圧力差に耐えるものとしてよい。
セパレータ１３００は、任意の適切な熱および水分交換器設計において使用され得る。セパレータ１３００の波状網材１３０４は、押出成形プロセスを通じて生産され得る。熱可塑性材料の波状網材１３０４は好ましくは２軸配向されるものとしてよく、これは押出成形された正方形メッシュより重量が軽く、柔軟性が高くなり得る。配向は押出成形された正方形メッシュを制御された条件の下でＸおよびＹ方向に「引き伸ばし」、これは強く、曲げやすく、軽量の網材を形成し得る。２軸配向波状網材１３０４は、知られている熱および水蒸気セパレータ材料および技法に勝る改善された性能を有し得る。
波状網材１３０４の開口１３１０は、空気流に対する膜表面積を増やし、いくつかの用途では、箔、プラスチック、または紙などの波状シート材料から形成されたセパレータに勝る高速な蒸気移動を円滑にし得る。それに加えて、波状網材１３０４で分離された交換器の通路を貫流する空気流内の水蒸気は、平均して、波状シートセパレータを有する通路と比較して短い距離を移動し膜１２０６と相互作用し得る。さらに、２軸配向波状網材１３０４は、Ｘ平面およびＹ平面の両方向の流体移動を円滑にし得る。しかしながら、波状シートセパレータに入る空気流は、直線経路でしか移動し得ない。２軸配向波状網材１３０４によってもたらされる双方向空気流は、熱および水分交換器という状況ではより広範な幾何学的形状を可能にし得る。波状網材１３０４は、波状シートセパレータより少ない材料を利用するものとしてよく、これは煙／火災試験においてコスト節減およびより優れた性能を達成し得る。
本開示によるセパレータ１４００を製造するための例示的なプロセスについて、次に、図１３ａ～図１３ｄを参照しつつ説明する。一巻きの熱可塑性網材１４０２が波形形成チャンバー１４０４に連続的に送達され得る。波形形成チャンバー１４０４は、第１の連続ベルト１４０８と第２の連続ベルト１４１０とを取り囲むハウジング１４０６を備え得る。第１の連続ベルト１４０８は、波形形成の頂上と谷とを有する第１の波状表面１４１２を備え、第２の連続ベルト１４１０は、波形形成の頂上と谷とを有する第２の波状表面１４１４を備える。第１の波状表面１４１２の波形形成の頂上は、第２の波状表面１４１４の波形形成の谷と合わさるものとしてよく、第２の波状表面１４１４の波形形成の頂上は、第１の波状表面１４１２の波形形成の谷と合わさるものとしてよい。波形形成チャンバー１４０４は、第１の連続ベルト１４０８を駆動するように構成されている第１の駆動ユニット１４１６と、第２の連続ベルト１４１０を同期動作で駆動するように構成されている第２の駆動ユニット１４１８とをさらに備え得る。駆動ユニット１４１６、１４１８の各々は、たとえば、モーターなどの好適な動力源によって回転可能に駆動される１つまたは複数のプーリーまたはローラー１４２６、１４２８を備え得る。連続ベルト１４０８、１４１０は、プーリー１４２６、１４２８上で動き、プーリー１４２６、１４２８は連続ベルト１４０８、１４１０を回転し、駆動して、第１の波状表面１４１２と第２の波状表面１４１４とを合わせ得る。
いくつかの実施形態において、ローラー１４２６、１４２８の直径は少なくとも０．５メートルであるものとしてよい。波状ベルト１４０８、１４１０は、１．５ｍｍから６ｍｍの間の振幅、および２５０ｍｍから１０００ｍｍの間の幅を有し得る。連続ベルト１４０８、１４１０は、最初に、正弦波外形で形成され、次いで、フルートの頂点において長さに合わせて正確に切断され得る。
連続ベルト１４０８、１４１０は、マイクロレーザー溶接技法を使用して端と端との間で溶接され連続ループを形成し得る。いくつかの実施形態において、アライメントおよび波形形成間隔は、マイクロ溶接を行っている間に公差を維持するように固定具を利用するマイクロレーザー溶接を通じて維持され得る。許容可能な間隔パターンおよび公差を維持することで、２軸網材の切断または破れを防ぎ得る。他の実施形態において、溶接方法は、ＷＩＧ、プラズマ、電子ビームまたはレーザー溶接を含み得る。連続ベルト１４０８、１４１０は、繰り返される屈曲に対する高い耐性および疲労抵抗を有する１７－７または１７－４ステンレス鋼から作られるものとしてよい。送り込みウェブ張力は、１リニアフィート当たり５から２０ポンドの間に維持され得る。ウェブ張力が高いと、その結果正弦波形ストランドが細くなり得る。入口ニップと出口ニップとの間の滞留時間は、ストランドの太さに応じて５から３０秒の間である。
網材１４２０が第１および第２の連続ベルト１４０８、１４１０を通して送られると、網材１４２０は、連続ベルト１４０８、１４１０の第１の波状表面１４１２と第２の波状表面１４１４との間に押し込まれ得る。連続ベルト１４０８、１４１０からの熱および圧力は、網材１４２０を波状にし、セパレータ１３００の正弦波形部材１３０６を形成し得る。熱は、網材１４２０が入る連続ベルト１４０８、１４１０の部分に加えられ得る。たとえば、赤外線灯１４２２などの熱源は、シーティング材料１４２０と最初に接触し圧力をかけるときに波状表面１４１２、１４１４を熱するように連続ベルト１４０８、１４１０の入口部分１４２４の近くに位置決めされ得る。それに加えて、または代替的に、連続ベルト１４０８、１４１０の入口部分１４２４の近くのプーリー１４２６、１４２８は、たとえば、プーリー１４２６、１４２８のコア内の加熱素子を介して加熱されてよく、連続ベルト１４０８、１４１０の波状表面１４１２、１４１４に熱を伝達し得る。いくつかの実施形態において、波状表面１４１２、１４１４は、ポリプロピレンの場合には約２４０°Ｆから２６０°Ｆに加熱され、ポリエチレンの場合には１８０°Ｆから２２０°Ｆに加熱され得る。
当業者であれば、時間、圧力、温度、およびライン速度の他の組合せも、本開示の網材を形成するために使用され得ることを理解するものである。セパレータ１４３０を所望の形状に形成し、実質的にこの形状をその後の処理、組み立て、および使用を通して保持することを可能にし得るパラメータのそのような組合せはいずれも適切である。
波状網材１４３２は、材料１４３２は連続ベルト１４０８、１４１０の出力部分１４３４を出るときに解放され、回収され得る。波状網材１４３２は、連続ベルト１４０８、１４１０の出力部分１４３４の近くで冷却され、波形を硬化させるものとしてよい。いくつかの実施形態において、たとえば、１つまたは複数のエアナイフなどの冷却源１４３８は、波状網材１４３２を冷却するために連続ベルト１４０８、１４１０の出力部分１４３４の近くに位置決めされ得る。１つまたは複数のエアナイフは、たとえば、８０°Ｆから１２０°Ｆなどの、周囲温度またはそれより低い温度で波状網材１４３２の頂部表面および底部表面のところに空気を導き得る。それに加えて、または代替的に、連続ベルト１４３２、１４１０の出力部分１４３４の近くのプーリー１４２６、１４２８は、たとえば、プーリー１４２６、１４２８のコア内の冷却素子を介して冷却されてよく、波状網材１４３２から熱を取り除き得る。
波状網材１４３２が冷却され、連続ベルト１４０８、１４１０から解放されると、波状網材１４３２は、回収器１４４２によって回収され得る。回収器１４４２は、波状網材１４３２をロール１４４４に巻くように構成されている巻取機１４４６に波状網材１４３２を送達し得る多数のローラーまたはフェスツーン１４４８を備え得る。回収器１４４２のローラー１４４８および巻取機１４４６は、波状網材１４３２がロール１４４４に巻かれるときに波状網材１４３２上に一定の張力をかけるように構成され得る。波状網材１４３２上にかけられる張力は、１リニアフィート当たり約０．５ポンド未満であるものとしてよい。回収器１４４２は、波状網材１４３２に張力をかけて、たとえば、皺などの表面の凹凸が生じるのを防ぎ、波状網材１４３２の縦軸に沿って正弦波形部材１３０６のアライメントを維持するものとしてよい。
本開示によるセパレータ１４３２を製造するためのプロセスは、波状網材を製造するための知られている方法に勝る多数の利点および改善をもたらし得る。知られているプロセスは、波状ローラーを使用して、ローラーの間に送られる材料に波状外形を形成し得る。しかしながら、これらの知られているプロセスは、網材を波形にするために波状ローラーによってもたらされる表面積に関連する制限を有し得る。本開示の連続ベルト１４０８、１４１０は、知られている波状ローラーと比較して大きい波形形成表面をもたらし得る。連続ベルト１４０８、１４１０の波形形成表面積が広ければ広いほど、波状網材のより速い出力速度に対応することができ、波状網材の波状外形の一様性およびアライメントを改善し得る。連続ベルト１４０８、１４１０は、また、網材上に波形を形成するためのより広い加熱表面積に対応できるものとしてよい。加熱表面積が広ければ広いほど、網材の広い面積を、広い温度範囲で連続ベルト１４０８、１４１０が加熱することを可能にし得る。
たとえば、温度プロファイルが高く面積が広いほど、網材上の波形の硬化を改善し、波形の高い振幅を許し、波形を変形に対して強化し（すなわち、波形の形状記憶を高め）得る。さらに、連続ベルト１４０８、１４１０は、波状網材を硬化することを円滑にし得る加熱部分と冷却部分との間の滞留セクションをもたらし得る。連続ベルト１４０８、１４１０は、また、知られている波状ローラーによって製造される波状網材１４３２と比較して正弦波形および接続部材１３０６、１３０８が厚い波状網材１４３２を生産し得る。本開示のプロセスは、従来の波形形成ローラーシステムとは異なり、解放される前に長繊維が完全に加熱され、次いで完全に冷却され得るかなり長い滞留時間を利用可能であり得る。さらに、回収器１４４２によって波状網材にかけられる張力は、正弦波形部材１３０６のアライメントを維持し、波状網材１４３２の一様性を改善し得る。
本開示のセパレータ１４３２は、エンタルピー交換器などの、熱および水分移動本体部の膜層に対する分離構造としての用途において説明されているが、当業者であれば、セパレータ１４３２が様々な他の用途において分離構造として利用され得ることを理解するものである。たとえば、いくつかの用途において、セパレータ１４３２は、当技術分野で知られているエアフィルタに対する分離構造として働き得る。図１４ａ～図１４ｃに示されているように、エアフィルタ１５００は、たとえば、ほこり、花粉、カビ、および細菌を含む固体粒子を空気から除去し得る任意の好適な繊維性材料などの、フィルタ材料１５０４を含み得る。いくつかの実施形態において、フィルタ材料１５０４は、上で説明されている膜１２０６を備え得る。エアフィルタ１５００は、濾過されるべき空気を受け入れるための投入側１５１４と、濾過された空気がエアフィルタ１５００から出る排出側１５１６とを備え得る。フィルタ材料１５０４は折り畳まれて複数のプリーツ１５０８を形成し得る。図１４ａ～図１４ｃに示されているように、エアフィルタ１５００は、エアフィルタ１５００の排出側１５１６上に位置決めされ、フィルタ材料１５０４のプリーツ１５０８で折り畳まれるセパレータ１３００も備え得る。
本開示によるセパレータ１３００を伴うエアフィルタは、知られているエアフィルタに勝る多数の利点および改善をもたらし得る。既存のエアフィルタは一定の間隔をあけ、接着剤または溶接部を介してフィルタ材料の隣接するプリーツと接触し得る複数のブリッジ構造を採用し得る。ブリッジ構造は、一般的に、エアフィルタの投入側に位置決めされ得る。この構成は、エアフィルタを通る空気流を制限し、エアフィルタの濾過性能を低下させ得る。本開示のセパレータ１３００は、エアフィルタを通る空気流を改善し得る。セパレータ１３００の波状網材１３０４は、既存のブリッジ構造に比べて開度が大きく、フィルタ材料を通るより多くの空気流に対応できるものとしてよい。たとえば、波状網材１３０４の表面積の９７～９８％は開いており、無制限の空気流をもたらし得る。さらに、波状網材１３０４の正弦波形および接続部材１３０６、１３０８は、既存のブリッジ構造より薄く、空気流に対する制限をさらに弱め得る。いくつかの実施形態において、たとえば、正弦波形および接続部材１３０６、１３０８は、厚さ約１／１６インチであってよい。セパレータ１３００は、既存のブリッジ構造より密度が低くてよく、軽量であり、小型であり得る間隔構造をもたらし得る。
セパレータ１３００の圧縮特性も、エアフィルタの性能を改善し得る。エアフィルタの投入側が空気を受け入れるので、フィルタ材料のプリーツは、扇形に開くか、または開いて、投入空気から粒子を濾過するフィルタ材料の容量を高めるものとしてよい。エアフィルタの排出側に配設されているセパレータ１３００は、投入側に開いているプリーツからロードを受け取り圧縮するものとしてよい。
上で説明されているように、エンタルピー交換器は膜１２０６とセパレータ１３００とから形成され得る。たとえば、膜１２０６およびセパレータ１３００は、参照により本明細書に組み込まれている特許文献１において説明されているようなエンタルピー交換器を形成し得る。
空調装置モジュールおよびシステム
図１５ａ～図１５ｈは、本発明の実施形態による蒸発冷却および／または蒸気再生液体乾燥剤空調装置モジュール１６００およびその関係する部品の斜視図を例示している。本開示は、様々な空気処理動作を実行するように構成されている空調装置モジュールおよびシステムを対象とし得る。そのような空気処理動作は、限定はしないが、（１）処理されている空気の水分および／または熱容量を変更すること、（２）処理されている空気から二酸化炭素（ＣＯ２）、ホルムアルデヒド、および他の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を吸収すること、（３）処理されている液体乾燥剤の弱液の再生、（４）処理されている可逆結合水溶液の使用済み液体吸着剤の再生、（５）２つの離れている空気流の間の水分および／または熱容量の回収、および（６）間接／直接蒸発冷却を使用して作動液体の熱容量を変更することを含み得る。
空調装置モジュール１６００は、交換器ハウジング２１１と交換器２１３とを備え得る。交換器２１３全体が、交換器ハウジング２１１の内側に収納され得る。交換器２１３は、ガンマアルミナを埋め込まれた熱可塑性シートを含む膜１２０６から形成され得る。交換器２１３は、複数の間欠的に封止されたプレート縁１６２０が次々に積み重ねる構成で配置構成されている複数のプレート１６１５を備え得る。プレート１６１５の一部分が離間され、第１の一連の離散的交互通路１６１３と第２の一連の離散的交互通路１６１４とを備えるものとしてよい。
第１の空気流１６８０が第１の一連の通路１６１３に通され、第２の空気流１６８１が第１の空気流１６８０に関して向流構成をとる第２の一連の通路１６１４に通されるものとしてよい。第１の空気流１６８０および第２の空気流１６８１は、熱がそれらの間の自由に行き来できるようにそれらの間の熱的接触を維持しながら、互いから物理的に分離して維持され得る。空調装置モジュール１６００は、第１の液体ネジ山付き入口１６３６に固定されている第１の液体供給導管１６２２と、第２のネジ山付き入口１６３８に固定されている第２の液体供給導管１６２４とを備え得る。第１の液体１６２６および第２の液体１６２８は、それぞれ第１の液体供給導管１６２２および第２の液体供給導管１６２４に送り込まれるものとしてよい。第１の液体１６２６および第２の液体１６２８は、第１の液体戻り導管１６２３および第２の液体戻り導管１６２５を介してそれぞれ隣接する空調装置モジュール１６００を通過し得る。
第１の液体１６２６は第１の液体ネジ山付き出口１６４０を通って空調装置モジュール１６００から出るものとしてよく、第２の液体１６２８は第２の液体ネジ山付き出口１６４２を通って空調装置モジュール１６００から出るものとしてよい。これらの戻り導管は、複数の空調装置モジュールに第１の液体１６２６および第２の液体１６２８が供給されることを円滑にし、蓄積する可能性のある不純物をモジュール１６００から洗い流すために使用され得る。適切な修正を加えることで、本開示の空調装置は、たとえば、限定はしないが、間接蒸発冷却、直接蒸発冷却、液体乾燥剤脱湿、二酸化炭素スクラビング、ＶＯＣスクラビング、温水液体乾燥剤生成、間接的蒸気液体乾燥剤再生、スクラビング可逆結合水溶液の温水再生、スクラビング可逆結合水溶液の間接蒸気再生、および同様のものを含む、様々な用途で空調装置を使用するために、第１および第２の空気流および送達される液体の種類を選択することによって適合され得る。
導管１６２２、１６２３、１６２４、および１６２５は、第１の分配ヘッダ１６３２および第２の分配ヘッダ１６３４を備えるプレートの積み重ねられた構成を含む液体分配システムを貫通し得る。図１５ｄ～図１５ｈは、本開示による第１の分配ヘッダ１６３２および第２の分配ヘッダ１６３４ならびにその関係する部品の斜視図を例示している。いくつかの実施形態において、分配ヘッダ１６３２および１６３４は、シリコーン、ウレタン、熱可塑性物質、バイタル、テフロン（登録商標）、または他の非腐食性封止材料から作られるものとしてよい。ヘッダ１６３２および１６３４は、多孔質部材１６３０を有するシリコーンリーフを備え得る。第１の分配ヘッダ１６３２および第２の分配ヘッダ１６３４は、ヘッダ１６３２および１６３４を通過する圧縮ロッド１６４４によって一緒につながっている圧縮プレート１６４５によって一緒に封止され得る。
図１５ｇに例示されているように、たとえば、交換器２１３の膜１２０６は、第１の分配ヘッダ１６３２と第２の分配ヘッダ１６３４との間に位置決めされ得る。膜１２０６は、導管１６２２、１６２３、１６２４、および１６２５と揃えられている複数の膜導管穴１６７２も備え得る。第１の液体１６２６は第１の分配ヘッダ１６３２内に送達されてよく、導管１６２２または１６２３を通して、また導管１６２２または１６２３と揃えられている膜導管穴１６７２を通って膜１２０６上に放出され得る。第２の液体１６２８は第２の分配ヘッダ１６３４内に送達されてよく、導管１６２４または１６２５を通して、また導管１６２４または１６２５と揃えられている膜導管穴１６７２を通って膜１２０６上に放出され得る。好適なアライメントメカニズム、たとえば、先の尖った歯のようなものが、ヘッダ１６３２および１６３４、膜導管穴１６７２、および交換器ハウジング２１１の穴１６４０および１６３８に結合され、それにより、液体分配システムの部品のアライメントおよび見当合わせを維持し得る。
第１の分配ヘッダ１６３２は、第１の液体フィーダチャネル１６４８と複数のフィーダ穴１６５２とを備え得る。多孔質部材１６３０は、たとえば、圧入嵌めによってフィーダ穴１６５２内に挿入され得る。多孔質部材１６３０は、たとえば、交換器２１３の膜１２０６に液体を送達するための多孔質ウィックまたはピペット形状の多孔質挿入物であってよい。多孔質部材１６３０は、第１の一連の流体通路１６１３の内側膜表面と直接接触するものとしてよい。第２の分配ヘッダ１６３４は、第２の液体フィーダチャネル１６５０と複数のフィーダ穴１６５２とを備え得る。多孔質部材１６３０は、第２の分配ヘッダ１６３４のフィーダ穴１６５２内にも挿入され得る。第１の液体１６２６および第２の液体１６２８は、多孔質部材１６３０を介して第１の通路１６１３および第２の通路１６１４の膜表面に直接分注されるものとしてよく、液体はフィーダ穴１６５２から膜表面への遷移において密接接触を維持する。
液体は、空気流内に巻き込まれることになり得る微小滴を形成することなく分散され得る。微小滴巻き込みは、多孔質部材１６３０なしでフィーダ穴１６５２と膜表面との間の無抑制の遷移を通じて生じ得る。多孔質部材１６３０は、フィーダ穴１６５２からの液体の出口に空気流を流すことによって加えられる空気力学的な力から保護を施し得る。これらの多孔質部材１６３０は、強吸湿性液体乾燥剤および強二酸化炭素吸収アルキルアミン溶液に対して有利であり得る。強液体乾燥剤は、本来的に高い極性を有し、次いで、膜表面への遷移において流体流を維持するために多孔質部材１６４０がない場合に巻き込みの影響をなおいっそう受け得る。空気流内に巻き込まれた少量のアルキルアミン溶液がビルのエンクロージャの内側に不快なアミン臭を発生し得る。
多孔質部材１６３０を介して液体を分注することは、第１の通路１６１３および第２の通路１６１４の内面に沿ってそれぞれの空気流を横切る液体のスパニングまたはブリッジングなしで遂行され得る。スパニングまたはブリッジングは、多孔質部材１６３０がない場合にフィーダ穴１６５２と膜表面との間の無抑制の遷移を通じて生じ得る。多孔質部材１６３０は、空気流を流すことによって加えられる空気力学的な力からの保護をもたらし得る。空気力学的な力は、膜表面の湿潤後にその流れを様々な濃縮流に任意に集中させるものとしてよい。多孔質部材１６３０がない場合、流れている空気流からの空気力学的な力は、流体通路１６１３、１６１４の２つの内面のうちの１つに有利に働き、均一でない流れを引き起こし、性能を低下させ得る。多くの液体の強極性は、スパニングおよびブリッジング現象をさらに悪化させ得る。
多孔質部材１６３０を介して液体を分注することは、また、複数のフィーダ穴１６５２を通して、流量の変動なく、遂行され得る。流れの変動はフィーダ穴１５６２の内側の無抑制遷移を通じて生じ得るが、それは入口／出口効果、直径、長さ、または壁摩擦の変動があるからである。多孔質部材１６３０は、複数のフィーダ穴１６５２を横切って一様な方式で膜表面に液体を送達し得る。この一様な抵抗は、各フィーダ穴１６５２がそれを貫流する液体の同じ量を有することを確実にし得る。多孔質部材１６３０は、分配ヘッダ圧力および関係するポンプエネルギーを低減し得る。分配ヘッダ１６３２、１６３４は、可変流量の完全制御を依然として利用できるようにしながら１ｐｓｉより低い圧力で動作し得る。さらに、多孔質部材１６３０を介した液体の正確な分注は、通路１６１３、１６１４の内側膜表面上の一様な湿潤特性を促進し得る。分配ヘッダ１６３２および１６３４ならびに多孔質部材１６３０は、交換器２１３の６面のうちの１つに流体的に接続され得る。液体分注は、第１の空気流１６８０または第２の空気流１６８１をブロックまたは干渉することなく遂行され得る。
多孔質部材１６３０は、第１の分配ヘッダ１６３２の壁を通過し、第１の液体フィーダチャネル１６４８内に入る入口１６５４を備え得る。多孔質部材１６３０は、第１の分配ヘッダ１６３２の壁を通過し、第１の分配ヘッダ１６３２の外側に位置決めされている出口１６５６も備え得る。第１の液体１６２６は、入口１６５４のところで多孔質部材１６３０の細孔に入るものとしてよい。第１の液体１６２６は、多孔質部材１６３０を通過し、第１の通路１６１３の内側膜表面と直接接触している出口１６５６のところで多孔質部材１６３０の細孔から出るものとしてよい。多孔質部材１６３０は、第１の流体１６２６が第１の空気流１６８０と接触している間に第１の通路１６１３の第１の端部から第２の端部への第１の流体１６２６の連続流をもたらし得る。
第２の液体１６２８は、入口１６５４のところで多孔質部材１６３０の細孔に入るものとしてよい。第２の液体１６２８は、多孔質部材１６３０を通過し、第２の通路１６１４の内側膜表面と直接接触している出口１６５６のところで多孔質部材１６３０の細孔から出るものとしてよい。多孔質部材１６３０は、第２の流体１６２８が第２の空気流１６８１と接触している間に第２の通路１６１４の第１の端部から第２の端部への第２の流体１６２８の連続流をもたらし得る。
多孔質部材１６３０は、たとえば、セラミック、金属、またはポリプロピレンもしくはポリエチレンなどのプラスチックを含む、毛管作用が可能である任意の好適な材料を含み得る。多孔質部材１６３０は、２５から６０ミクロンの間、好ましくは３０ミクロンの平均制御細孔サイズを有し得る。多孔質部材１６３０は、多孔質チタニア、遷移アルミナ、シリカゲル、分子篩、ゼオライト、活性炭、多孔質ポリプロピレン、または多孔質ポリエチレンから選択されたマイクロポーラス粒子を含み得る。多孔質部材１６３０は、プレート１６１５の内壁上での直接接触および毛管作用を円滑にするようにプレート１６１５の間の間隔に実質的に等しい幅も備え得る。液体流の運動は、ヘッダ１６３２、１６３４と膜壁１２０６との間の多孔質リンクによって制御されてよく、それによって液体の連続流が通過する空気流１６８０、１６８１に巻き込まれ得る吹き込み空気流によって液滴の形成を回避し得る。
本開示のヘッダ１６３２、１６３４は、毛管作用、表面張力、接着、所与の流体カラム高さを超える追加の上部圧力がほとんどまたはまったくないことの組合せによって多孔質部材１６３０通る連続液体流をもたらし、多孔質部材１６３０は膜壁１２０６と密接接触している。液体は、曲がりくねった経路を介して多孔質部材１６３０を通過するものとしてよく、その結果、個別の多孔質部材１６３０がシステム内のどこに配置されていようと関係なく、流量特性の一様な堆積が生じ得る。
図１５ｈに示されているように、ヘッダ１６３２および１６３４はシリコーンリーフから形成され得る。多孔質部材１６３０は、シリコーンリーフ内に圧入され、膜壁１２０６上への液体の制御送達をもたらし得る。第１の分配ヘッダ１６３２および第２の分配ヘッダ１６３４の部品は、低圧の下で液体の低流量の流れをもたらし得る。第１の分配ヘッダ１６３２および第２の分配ヘッダ１６３４は、一度に液体の連続流１６５８を第１の通路１６１３および第２の通路１６１４の膜壁１２０６上に送達し、それによって超低流量空調装置を利用可能にし得る。液体の連続流１６５８は、第１の空気流１６８０および第２の空気流１６８１に垂直な方向に第１の通路１６１３および第２の通路１６１４の膜壁１２０６を下って流れ得る。ヘッダ１６３２および１６３４は、膜１２０６の折り畳みまたは層化プロセスにおいて交換器２１３に一体化され得る。たとえば、一実施形態において、ヘッダ１６３２は、膜１２０６の折り畳みまたは層化ステップの後に膜１２０６の層上に位置決めされてよい。ヘッダ１６３２および１６３４は、手動により、またはたとえば、折り畳みステップの間の３Ｄプリントステップなどの、自動化プロセスによって、膜１２０６の層上に位置決めされ得る。
交換器２１３の膜１２０６は、第１の一連の通路１６１３および／または第２の一連の通路１６１４の内面の少なくとも一部に沿って配設される、たとえば、ガンマアルミナなどの多孔質材料を含む熱可塑性シートから形成されてよい。両面に多孔質材料を含む熱可塑性シートは、厚さ約４から７ミルであってよい。膜１２０６の多孔質材料は、毛管作用を介して多孔質部材１６３０から液体を引き上げるものとしてよく、第１の分配ヘッダ１６３２および第２の分配ヘッダ１６３４から複数のプレート１６１５の第１の端部および第２の端部へ重力により第１の液体１６２６および第２の液体１６２８の一様な流れをもたらし得る。上で説明されているように、たとえば、ガンマアルミナなどの多孔質材料をコーティングされている熱可塑性シートの表面は膜１２０６を形成するものとしてよく、ガンマアルミナのような多孔質材料は、大量の液体が細孔構造内に流れるのを円滑にし、大量の水分を吸着し得るので湿潤性が高くなり得る。これは、また、第１の複数の通路１６１３および第２の複数の通路１６１４内での熱移動のためのより広い表面積をもたらし、第１の空気流１６８０および第２の空気流１６８１の冷却を改善し得る。さらに、湿潤可能な膜１２０６ならびに第１のヘッダアレイ１６３２および第２のヘッダアレイ１６３４を交互に並べることによって提供される液体の送達は、膜壁への液体の抱え込みを促進し、空気流１６８０および１６８１内への望ましくない液体の巻き込みを抑制し得る。
空調装置モジュール１６００は、複数の第１の通路１６１３および複数の第２の通路１６１４から流れ出る第１の液体１６２６および第２の液体１６２８を回収するための液体回収システムも備え得る。液体回収システムは、第１の通路１６１３から流れている第１の液体１６２６を回収するための第１の液体ドレイン導管１６１６と、第２の通路１６１４から流れている第２の流体１６２８を回収するための第２の液体ドレイン導管１６１８とを備え得る。
第１の液体ドレイン導管１６１６および第２の液体ドレイン導管１６１８は、完全に交換器２１３の外側に配置され、複数のプレート１６１５の第２の端部に隣接するものとしてよい。全体が交換器２１３の外側にあることによって、第１の液体ドレイン導管１６１６および第２の液体ドレイン導管１６１８は、低い製造コストおよびコンパクトなフォームファクタを円滑にし、点検を容易に、効率的に行うことが可能であるものとしてよい。外部液体ドレイン導管１６１６、１６１８は、所与の所望の数の空調装置モジュール１６００が実装され、予想された流体流が所与の建物設計条件に対応している場合に最適化され得る（たとえば、サイズおよび／または数によって）。リザーバレス設計も、コストおよび重量を低減し、必要な封止箇所を減らし、カビ増殖の可能性を減じ得る。
図示されていないが、交換器２１３を通じて送達される冷媒および液体乾燥剤を回収し、処理し、リサイクルするために好適なシステムが交換器２１３に結合され得る。たとえば、第１の通路１６１３からの水または水蒸気は、好適な出口ダクトを通して回収されリサイクルされ得る。いくつかの実施形態において、回収された水は、交換器２１３に送達される前に冷媒または同様のものを介してさらに冷却され得る。それに加えて、第２の複数の通路１６１４からの冷えた弱液体乾燥剤は、回収され、好適な出口ダクトを通過して、たとえば、ボイラーなどの再生器に送られるものとしてよい。次いで、再生器からの強液体乾燥剤はリサイクルされて交換器２１３に戻され得る。いくつかの実施形態において、交換器２１３は、従来のボイラーではなくむしろ再生器として使用され得る。
交換器２１３は、間の空間を維持するために第１の通路１６１３および第２の通路１６１４の内面の各々に配設されている少なくとも１つのセパレータ１３００を備え得る。セパレータ１３００は、交換器２１３が蒸気再生液体乾燥剤モジュール内で使用される用途において高温（たとえば、２１２°Ｆから３００°Ｆの間）に耐えることができる高温熱可塑性プラスチックから形成されてよい。いくつかの実施形態において、セパレータ１３００の高さは０．０６２インチであり、流体のブリッジを確実になくし、熱移動を最適化するものとしてよい。第１の分配ヘッダ１６３２および第２の分配ヘッダ１６３４は、たとえば、強液体乾燥剤、弱液体乾燥剤、直接的蒸発水、間接的蒸発水、温水、冷却塔水、復水、殺菌洗浄剤、またはこれらの組合せなどの、取り替え可能な複数の第１の液体１６２６および第２の液体１６２８を送達し得る。送達された液体は、たとえば、二酸化炭素捕捉剤、ホルムアルデヒド吸収剤、他の汚染物質を吸収する材料、およびこれらの組合せなどの、特定の空気汚染物質を吸収または吸着するものも含み得る。
空調装置モジュール１６００は、第１の空気流１６８０および第２の空気流１６８１に取り替え可能な複数の空調効果をもたらし得る。空気流は空調装置モジュール１６００によって調整され、たとえば、（１）脱湿または加湿されたプロセス空気、（２）顕熱冷却または加熱されたプロセス空気、（３）間接および／または直接蒸発冷却プロセス空気、（４）外気を使用する間接および／または直接蒸発冷却作動流体、（５）排気と外気との間の離れた場所の熱および／または水分回収、（６）弱乾燥剤の蒸気および／または温水再生、および（７）弱乾燥剤の直接および／または間接燃焼空気再生を提供し得る。
いくつかの実施形態において、交換器２１３は、蒸発液体乾燥剤空調用途で利用され得る。たとえば、交換器２１３は、図８ａで説明されているエアハンドリングモジュールおよび図１５ａ～図１５ｈで説明されている空調装置モジュールにおいて使用され得る。そのような用途では、交換器２１３は、蒸発冷却および蒸気加熱空調装置を提供し得るモジュールにおいて使用され得る。
交換器２１３の膜１２０６は、ガンマアルミナを埋め込まれた熱可塑性シートから形成され得る。第１の空気流１６８０は、交換器２１３の第１の複数の通路１６１３を通過し得る。第１の空気流１６８０は、たとえば、外気であってよく、第１の複数の通路１６１３内の直接蒸発冷却に曝され得る。そのために、たとえば、水などの冷媒が、第１の複数の通路１６１３を画定する膜壁上を流れ得る。冷媒は、外気１６８０を冷却し得る。外気１６８０は、冷媒を蒸発させ、第１の複数の通路１６１３から冷たい湿った空気として放出され得る。
第２の空気流１６８１は、交換器２１３の第２の複数の通路１６１４を通過し得る。第２の空気流１６８１は供給空気であってよく、第２の複数の通路１６１４を通過するときに脱湿され得る。
いくつかの実施形態において、新鮮な供給空気流１６８１は、第２の複数の通路１６１４から出る超乾燥空気であり、５５°Ｆおよび１００％の湿度の蒸気圧縮ベースの冷却を使用して、直接蒸発デバイスに通され、それを供給条件に合わせるものとしてよい。他の実施形態では、供給空気流１６８１は、第１の複数の通路１６１３から出る冷却された湿った空気であってよく、第２の複数の通路１６１４に再び通され得る。さらなる実施形態において、供給空気流１６８１は、たとえば、建物などからの、システムから出る再循環空気などの、空気の分離した流れであってよい。そのような実施形態において、第１の複数の通路１６１３からの冷たい湿った空気は、再循環供給空気流１６８１を間接的に冷やすものとしてよく、それによって、冷たい湿った空気が膜壁１２０６を通して再循環供給空気流１６８１から熱を取り除き得る。供給空気流１６８１から水分を取り除くために、たとえば、塩化リチウムなどの液体乾燥剤は、第２の複数の通路１６１４を画定する膜壁１２０６上に流れるものとしてよい。膜１２０６内に埋め込まれたガンマアルミナの多孔度の範囲内に全体が収まる塩化リチウムの流れは、供給空気流１６８１から水分を吸着することによって供給空気流１６８１を脱湿し得る。
上で説明され、図１５ｄ～図１５ｈで説明されているように、交換器２１３は、交換器２１３の第１の複数の通路１６１３および第２の複数の通路１６１４を形成する内部膜壁１２０６上に冷媒および液体乾燥剤を送達するように構成されている第１の液体分配ヘッダ１６３２および第２の液体分配ヘッダ１６３４も備え得る。第１の液体分配ヘッダ１６３２は、たとえば、水などの冷媒を、第１の複数の通路１６１３に沿って送達し得る。多孔質部材１６３０は、第１の複数の通路１６１３を形成する内部膜壁１２０６上に水の連続流を送達するものとしてよく、水は、外気流１６８０に垂直な方向で膜壁１２０６を下って流れ得る。
第２の液体分配ヘッダ１６３４は、たとえば、塩化リチウムなどの液体冷却剤を、第２の複数の通路１６１４に沿って送達し得る。多孔質部材１６３０は、第２の複数の通路１６１４を形成する内部膜壁１２０６上に塩化リチウムの連続流を送達するものとしてよく、塩化リチウムは、供給空気流１６８１に垂直な方向で膜壁１２０６を下って流れ得る。いくつかの実施形態において、ヘッダ１６３２によって送達される水の流れは１／１６インチであり、ヘッダ１６３４によって送達される塩化リチウムの流れは１／１６インチであってよい。
交換器２１３ならびに第１の液体分配ヘッダ１６３２および第２の液体分配ヘッダ１６３４を備える空調装置モジュール１６００は、間接蒸発冷却を行うようにも構成され得る。そのような構成では、水などの液体冷媒は、第１の複数の通路１６１３および第２の複数の通路１６１４の両方の内部膜壁１２０６上に送達され得る。その結果、供給空気流１６８１は冷却され得るが、比較的湿っている。
いくつかの実施形態において、空調装置モジュール１６００は、高効率液体乾燥剤再生器として機能し得る。空調装置モジュール１６００に送達される第１の液体１６２６は、たとえば、塩化リチウムなどの弱液体乾燥剤であってよい。塩化リチウムは、大気であってもよい、第１の空気流１６８０と接触し得る。第２の空気流１６８１は直接加熱され、第１の空気流から物理的に分離していてもよく、その一方で、熱接触を維持して熱をそれらの間に自由に通し、膜壁１２０６を通して塩化リチウムを直接温めることを可能にし得る。塩化リチウムを加熱することで、蒸発冷却されるモジュール内にすでに吸収されている水蒸気の一部を追い出し、それにより再生するものとしてよい。再生された液体乾燥剤は空調装置モジュール１６００に戻され、水分を再び取り除くものとしてよい。水蒸気は、再生器モジュール１６００から大気中へ放出され得る。
再生器モジュール１６００は、第２の空気流１６８１を加熱するための１つまたは複数のエネルギー源を実装し得る。一実施形態において、ボイラーからの蒸気は、閉ループで第２の空気流１６８１に直接施され、膜壁１２０６を横切る一様な熱（たとえば、２１２°Ｆ）をもたらし得る。形成されて膜壁を下って流れる復水は、回収され再加熱され得る。蒸気は、膜表面全体に一様な熱加熱をもたらし、それによって、塩化リチウムから水分子を追い出すのに理想的な再生条件を生み出し得る。
別の実施形態では、塩化リチウムを再生するために再生器モジュール１６００内で１６０°Ｆから２１０°Ｆの間の温水が使用され得る。温水は、第２の分配ヘッダ１６３４を介して分配され、膜壁１２０６を通る塩化リチウムを直接温め得る。いくつかの実施形態において、温水は、所与の時間期間において利用可能なエネルギーに応じて蒸気熱と併用され得る。他の実施形態では、第２の空気流は、２００°Ｆから３００°Ｆの間の直火燃焼を介して加熱され、それによって塩化リチウムを再生する。
以前に説明されている乾燥剤再生器モジュール１６００は、弱塩化リチウムとともに排除大気流に流れる実質的表面領域をもたらし得る。この広い表面積は、必要な熱の温度を下げ、既存の再生ボイラーと比較してエネルギーの使用を減らす働きをする。さらに、交換器２１３は、同じ材料および部品を備え、したがって、再生器モジュール１６００が動作モードを変更し、建物全体に対して異なる機能を提供することを可能にする（たとえば、異なる季節に）。
エアハンドリングシステムの好ましい一実施形態において、顕熱空気－空気間プレート交換器（図示せず）からなるさらなるエアハンドリングモジュールは、第１の空気流を予熱し、液体乾燥剤からの水分子の排除をさらに高め、前記顕熱空気－空気間プレート交換器を通して戻り得る。この実施形態は、有利には、第１の空気流１６８０から大気へ失われる熱的エネルギーの量を減らす。
図示されていないが、交換器２１３を通じて送達される冷媒および液体乾燥剤を回収し、処理し、リサイクルするために好適なシステムが交換器２１３に結合され得る。たとえば、第１の通路１６１３からの水または水蒸気は、好適なネジ山付きポートを通して回収されリサイクルされ得る。いくつかの実施形態において、回収された水は、交換器２１３に送出される前に冷媒または同様のものを介してさらに冷却され得る。それに加えて、第２の複数の通路１６１４からの冷えた弱液体乾燥剤は、回収され、好適なネジ山付きポートを通過して、たとえば、ボイラーなどの再生器に送られるものとしてよい。次いで、再生器からの強液体乾燥剤はリサイクルされて交換器に戻され得る。
空調建物空間の駆動要件に応じて、複数の機能および複数のモードが交互に切り替えられるものとしてよい。交互に並ぶヘッダアレイ１６３２および１６３４ならびに供給システムを備える交換器２１３は、間接蒸発冷却を行うように瞬時に構成され得る。そのような構成では、水などの液体冷媒は、第１の複数の通路１６１３および第２の複数の通路１６１４の両方の膜壁上に送達され得る。
蒸発液体乾燥剤空調装置モジュール１６００は縦方向配向で隣接して積み重ねられ、蒸発液体乾燥剤空調装置システムを形成し得る。図８ａを参照すると、たとえば、各モジュール８１２ａ、８１２ｂ、および８１２ｃにおいて、空調装置モジュール１６００は、図１５ａ～図１５ｈにおいて説明されている空調装置モジュール１６００の部品を収容し得る。
図１５ｉは、本開示による蒸発液体乾燥剤六角形形状交換モジュール１６６０の斜視図を例示している。交換モジュール１６６０は、向流構成の空気流に対応できるものとしてよい。交換モジュール１６６０は、複数の間欠的に封止されたプレート縁１６２０を有し次々に積み重ねる構成で配置構成されている複数のプレート１６１５を備え得る。プレート１６１５の一部分が離間され、第１の一連の離散的交互通路１６１３と第２の一連の離散的交互通路１６１４とを備えるものとしてよい。第１の空気流１６８０が第１の一連の通路１６１３に通され、第２の空気流１６８１が第１の空気流１６８０に関して向流構成をとる第２の一連の通路１６１４に通されるものとしてよい。交換モジュール１６６０は、第１の空気流１６８０と第２の空気流１６８１とを分離するための空気流仕切り板１６６２を備え得る。
交換モジュール１６６０は、第１の液体ネジ山付き入口１６３６に固定されている第１の液体供給導管１６２２と、第２のネジ山付き入口１６３８に固定されている第２の液体供給導管１６２４とを備え得る。第１の液体１６２６および第２の液体１６２８は、それぞれ第１の液体供給導管１６２２および第２の液体供給導管１６２４に送り込まれるものとしてよい。第１の液体分配ヘッダ１６３２は、第１の液体供給導管１６２２から第１の一連の通路１６１３に第１の液体１６２６を送達し得る。第２の液体分配ヘッダ１６３４は、第２の液体供給導管１６２４から第２の一連の通路１６１４に第２の液体１６２８を送達し得る。第１の液体分配ヘッダ１６３２および第２の液体分配ヘッダ１６３４は、プレート１６１５の第１の通路１６１３および第２の通路１６１４内に位置決めされ得る。第１の液体分配ヘッダ１６３２および第２の液体分配ヘッダ１６３４を第１の通路１６１３および第２の通路１６１４内に位置決めすることで、コンパクトの形状を形成し、既存の六角形向流プレート型交換器を利用する用途と互換性のある六角形形状を維持し得る。
交換モジュール１６６０は、複数の第１の通路１６１３および複数の第２の通路１６１４から流れ出る第１の液体１６２６および第２の液体１６２８を回収するための液体回収システムも備え得る。液体回収システムは、第１の通路１６１３から流れている第１の液体１６２６を回収するための第１の液体ドレイン導管１６１６と、第２の通路１６１４から流れている第２の流体１６２８を回収するための第２の液体ドレイン導管１６１８とを備え得る。第１の液体ドレイン導管１６１６および第２の液体ドレイン導管１６１８は、完全に交換器２１３の外側に配置され、複数のプレート１６１５の第２の端部に隣接するものとしてよい。
図１５ｊは、本開示による蒸発液体乾燥剤六角形形状交換モジュール１６６０の別の構成の斜視図を例示している。図１５ｊに示されているように、第１の液体分配ヘッダ１６３２および第２の液体分配ヘッダ１６３４は、プレート１６１５の第１の通路１６１３および第２の通路１６１４の外側に位置決めされ得る。第１の液体分配ヘッダ１６３２および第２の液体分配ヘッダ１６３４を第１の通路１６１３および第２の通路１６１４の外側に位置決めすることで、第１の空気流１６８０および第２の空気流１６８１に対して逆流するための障害物のない経路をもたらし得る。
本開示では、多機能遠隔エネルギー回収システムを企図している。図１５ｋを参照すると、いくつかの実施形態において、システム１６９０は、多機能遠隔エネルギー回収を行うように実装され得る。システム１６９０は、２つまたはそれ以上の脱着した空気流の間の熱および水分を回収するように構成され得る。システム１６９０は、第１の液体乾燥剤回収交換モジュール１６９１と、第２の液体乾燥剤回収交換モジュール１６９２とを備え得る。第１の液体乾燥剤回収交換モジュール１６９１および第２の液体乾燥剤回収交換モジュール１６９２は、図１５ｉおよび図１５ｊにおいて説明されている交換モジュール１６６０を具現化し得る。
たとえば、建物へのプロセス供給空気であってよい、第１の空気流１６８０は、第１の液体乾燥剤回収交換モジュール１６９１を通過し、たとえば、強乾燥剤であってよい、第１の液体１６２６によって脱湿され、冷却されてよく、たとえば、第１の液体乾燥剤回収交換モジュール１６９１を通過した第２の空気流１６８１、たとえば、大気中などに蒸発する水であってよい、第２の液体１６２８によって冷却され得る。
第２の液体乾燥剤回収交換モジュール１６９２に関して、たとえば、建物からの排気であってよい、第１の空気流１６８０はモジュール１６９２を通過し得る。弱乾燥剤であってよい、第１の液体１６２６は離れた場所で排気からエネルギーを抽出し得るが、たとえば、第２の液体乾燥剤回収交換モジュール１６９２を通過した第２の空気流１６８１、たとえば、大気中などに蒸発する水であってよい、第２の液体１６２８は、同時に排気を冷却し得る。
第１の液体乾燥剤回収交換モジュール１６９１は、導管パイプを介して第２の液体乾燥剤回収交換モジュール１６９２に接続されるものとしてよく、エンタルピーポンプがモジュール１６９１、１６９２の間の液体乾燥剤の流れを円滑にし得る。第１の交換モジュール１６９１上の第１の液体ドレイン導管１６１６は弱乾燥剤を回収し得る。弱乾燥剤は、モーター１６６５を動力とする弱乾燥剤ポンプ１６６４を介して第２の交換モジュール１６９２に送られるものとしてよい。弱乾燥剤は、弱乾燥剤導管１６６８を介して第２の交換モジュール１６９２に送達され得る。
第２の交換モジュール１６９２上の第１の液体ドレイン導管１６１６は強乾燥剤を回収し得る。強乾燥剤は、モーター１６６７を動力とする強乾燥剤ポンプ１６６６を介して第１の交換モジュール１６９１に送られるものとしてよい。強乾燥剤は、強乾燥剤導管１６７０を介して第１の交換モジュール１６９１に送達され得る。第１の交換モジュール１６９１および第２の交換モジュール１６９２の各々に接続されている第２の液体ドレイン導管１６１８は、蒸発し得ない過剰な水を回収し、過剰な水は、モジュール１６９１、１６９２の液体分配ヘッダ１６３２、１６３４に戻されるものとしてよい。
いくつかの実施形態において、本開示の蒸発冷却液体乾燥剤エアハンドリングユニットは、約８６°Ｆの温度および１３５グレインの湿度比で外気を処理し得る。使用される液体乾燥剤は、４５％塩化リチウム溶液であってよい。６００ｃｆｍが、プレートの間に０．０６３インチの間隙を有するエアハンドリングユニットを通過し得る。その結果得られる、ユニットから出る供給空気は、８０°Ｆの温度および３５グレインの湿度比を有し得る。
塩化リチウムなどの、水または塩水は、ホルムアルデヒドおよび他のＶＯＣなどの、無機汚染物質を除去するために使用される最も一般的な溶媒であり得る。いくつかの実施形態において、本開示の蒸発冷却および蒸気再生モジュール１６００は、独立して、または同時に、再生可能スクラバーシステムとして機能し得る。
いくつかの実施形態において、図１５ｋを参照すると、エアハンドリングシステム１６９０は、建物エンクロージャからの二酸化炭素（ＣＯ２）、ホルムアルデヒド、および揮発性有機化合物（ＶＯＣ）放出物を制御するために実装され得る。ＣＯ２液体吸着剤は交換器内を流れ、吸収されたＣＯ２を放出し、捕捉するための熱的手段によって再生され得る。アミンは、ＣＯ２との可逆反応についてよく知られおり、燃焼排ガスを含む、いくつかのガス流からのＣＯ２捕捉に理想的なものとし得る。呼吸可能な空気供給からＣＯ２を制御し排除するためのシステムは、潜水艦、宇宙船、宇宙服、および様々な種類の建物エンクロージャにおいて利用され得る。この点に関して、水溶性アルカノールアミンによる選択的ＣＯ２吸収は、エネルギーを大量に消費し、吸収剤は腐食性であり得る。
汚染物質分子の物理的吸収は、密度および粘度などのガス流および液体溶剤の特性、さらには拡散度および平衡溶解度を含む、ガスおよび液体流中の汚染物質の特定の特性に依存し得る。ほとんどの再生溶剤について、これらの特性は温度依存であり得る。溶剤によるガスの吸収には、温度が低ければ低いほど一般的には有利に働き得る。吸収は、より広い接触表面積、より高い液体ガス比、およびガス流中のより高い濃度によって高められ得る。化学吸収は、反応速度によって制限され得るが、律速段階は、典型的には、物理的吸収速度であって、化学反応速度ではあり得ない。アルキルアミンの冷たい溶液はＣＯ２を結合し得るが、結合はより高い温度で逆転し得る。本開示の一体化された間接蒸発はアミン溶液を冷却し得るが、蒸気を間接的に充填された一体化された二次空気流経路はアミン溶液を加熱し得る。これは、十分に大きい温度差を発生し、プロセス空気流から連続的に大半の二酸化炭素を取り除き得る。これは塩化リチウム水蒸気の除去に呼応して行われ、外気の必要性が減じ得る。
プロセス空気流からの二酸化炭素はアミン溶液によって吸収され、アミン溶液は、その後、加熱によって再生され、結果として得られる脱着された二酸化炭素は、第２のガス流に破棄され得る。濃縮されたガス流は、その後、大気中に放出されるか、または圧縮および低温凝縮の組合せによって固化され得る。
アミンおよび他の有機物は、薄層でコーティングされることが多いが、蒸気または液体としてのキャリーオーバーまたは巻き込みによる物理的損失の影響を受けることがわかることがある。アミンの分注は、空気流内に巻き込まれ得る微小液滴を発生することなく遂行され得る。吸収サイクルにおいて、空気の過剰な水蒸気の平行部分は、次いで、アルキルアミンおよび塩化リチウムの水溶液の混合物によって吸収され得る。大気の湿球温度でサイクルの吸収部分を実行することが有利である場合がある。夏季条件における間接蒸発および冬季条件における間接自由エアサイド冷却は、二酸化炭素スクラビングに対して低エネルギー利用をもたらし得る。次いで、吸着装置を通過する空気は、建物に戻されるか、または供給されるものとしてよく、その元の二酸化炭素および水蒸気量はごくわずかである。
再利用のための再生を目的として、交換器は、温水または蒸気を介して２００°Ｆの温度またはそれをわずかに超える温度まで間接的に加熱され得る。可逆結合水溶液に含まれる二酸化炭素、ホルムアルデヒド、ＶＯＣ化合物、および化学吸収水は、追い出され得る。アルキルアミンの暖かい水溶液は、その後、間接蒸発およびプロセス空気によって冷却され得る。液体－液体間熱交換器（図示せず）は、導管１６６８内に収容される溶液を予熱し、導管１６７０内に収容される溶液を予冷却するために使用され得る。液体－液体間熱交換器は、たとえば、ポリマー、ステンレス鋼、ニッケル、チタン、または炭素を含む、腐食性塩および強アルキルアミン溶液と親和性のある材料から作られるものとしてよい。
本開示のシステム１６９０は、二酸化炭素を吸収し、より高い濃縮形態で別のガス流中に脱着するために使用され得る。本出願により、二酸化炭素は、閉鎖環境から大気へ排除され得るが、その結果得られる濃縮空気流は、他の機会および用途をもたらし得る。本開示のシステム１６９０は、居住者が健康、生産性、および快適さを改善し、精神的および／または肉体的作業のパフォーマンスを改善し、俊敏さ、生活の質、および喜びを高め、眠気を減らすことを助け、閉鎖空間内の二酸化炭素の割合を有益で安全なレベルまで低減することによって病気を治癒し予防することを補助し得る。
ホルムアルデヒドは、刺激物である一般的な室内汚染物であり、発癌物質として分類されている。吸着技術は安全で、安定しており、ホルムアルデヒドを効率的に除去し得るが、その寿命が短く、吸着能力が低いことが室内用途を制限することになり得る。本開示のシステム１６９０は、液体溶媒への吸収、吸着剤または試薬溶液との反応を介して、または慣性もしくは拡散衝突によって望ましくない空気汚染物質分子を除去し得る。
本開示のシステム１６９０は、無機物煙、蒸気、およびガス（たとえば、クロム酸、硫化水素、アンモニア、塩化物、フッ化物、およびＳＯ２）、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、ならびに空気動力学的直径における１０マイクロメートル（μｍ）以下の粒子状物質（ＰＭ）（ＰＭ１０）、空気動力学的直径における２．５μｍ以下のＰＭ（ＰＭ２．５）、および粒子形態の有害性大気汚染物質（ＨＡＰ）（ＰＭＨＡＰ）を含むＰＭを除去し得る。
吸収は、高濃度のＶＯＣ、特に、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、およびホルムアルデヒドなどの水溶性化合物を含むガス流の分離および精製における原材料および／または生成物回収技術として使用され得る。疎水性ＶＯＣは、水に溶解している両親媒性ブロック共重合体を使用して吸収され得る。しかしながら、放出物制御技術として、ＶＯＣよりも無機ガスを制御するために使用されることが一般的であり得る。吸収を有機物蒸気に対する一次制御技術として使用するときに、使用済み溶媒は、環境保護庁規制に従って環境的に受容可能な方式で容易に再生されるか、または処分されなければならない。
汚染防止方法としてガス吸収が適しているかどうかは、一般的に、（１）適当な溶媒が利用可能であること、（２）必要な除去効率、（３）入口蒸気中の汚染物濃度、（４）廃ガスの取り扱いに必要な容量、および（５）汚染物質の回収可能価値または回収不能溶媒の処分コストの要因に依存し得る。
エアハンドリングおよびスクラビングシステム１６９０は、快適で健全な条件および清潔さをもたらすことによって様々な閉鎖空間内で室内空気質を受容可能なレベルに維持し得る。ＨＶＡＣシステムは、特に極端な気候では、建物のエネルギー予算の著しい部分を占め得る。本開示のシステム１６９０は、再生可能な吸収材およびそれぞれ等温的に冷却され、等温的に加熱される連続吸収脱着サイクルを利用して、ＨＶＡＣシステム内の循環空気から汚染物質を取り除くために実用的な、モジュール式のスケーラブルなシステムを提供し得る。
低濃度の有機物および無機物の汚染物質を有する大量の室内空気を処理するには、大量の吸収材を循環している大量の室内空気と密接に接触させる必要があり得る。人間の操作者によって既存の建物に容易に設置できるようにスケーラブルで、サイズが比較的コンパクトである、エアハンドリングユニット１００などの空気処理システムを使用することも有利であり得る。さらに、異なる建物は、異なる空気流要件および汚染物質レベルを有し得る。様々な建物に適合可能な空気処理システムを効率的にかつ実用的に製造し配備するために、異なる建物サイズおよび空気質要件に対するスケーラブルな解決方策を提供するように容易に製造され組み合わされる１つのサイズに基づき、モジュール式空気処理システム設計を提供することが有利であり得る。また、既存のインフラを置き換えるのではなくむしろ既存のＨＶＡＣシステムと容易に一体化される空気処理システムを作ることも有利であり得る。
本開示による建物は、限定はしないが、オフィスビル、住宅用建物、店舗、モール、ホテル、病院、レストラン、空港、駅、および／または学校を含み得る。本開示による車両は、限定はしないが、自動車、船、列車、飛行機、または潜水艦を含み得る。
本開示のスクラビングシステム１６９０は、限定はしないが、居住者により人間居住空間内に発生する揮発性有機化合物（ＶＯＣ）およびＣＯ２を含む、望ましくないガス、蒸気、および汚染物質を除去するように構成され得る。除去され得る他の汚染物質は、限定はしないが、一酸化炭素、酸化硫黄、および／または亜酸化窒素を含む。
図１５ｋを参照すると、多機能エアハンドリングおよびスクラビングシステム１６９０は、二酸化炭素を除去するように構成され得る。システム１６９０は、第１の二酸化炭素スクラビングモジュール１６９１と第２の再生モジュール１６９２とを備え得る。第１のモジュール１６９１および第２のモジュール１６９２は、図１５ｉおよび図１５ｊにおいて説明されている交換モジュール１６６０を具現化し得る。
たとえば、建物へのプロセス供給空気であってよい、第１の空気流１６８０は、第１の二酸化炭素スクラビングモジュール１６９１を通過し、二酸化炭素は、たとえば、アルキルアミンの水溶液であってよい、第１の液体１６２６によって取り除かれ、冷却されてよく、次いで、たとえば、第１の二酸化炭素スクラビングモジュール１６９１を通過した第２の空気流１６８１、たとえば、大気中などに蒸発する水であってよい、第２の液体１６２８によって冷却され得る。
第２の再生モジュール１６９２に関して、たとえば、大気であってよい、第１の空気流１６８０はモジュール１６９２を通過し得る。二酸化炭素飽和アルキルアミンであってよい、第１の液体１６２６は二酸化炭素を放出し得るが、空気流１６８１は、たとえば、閉ループ（図示せず）で蒸気飽和稼動しているものとしてよく、同時に、飽和アルキルアミンを加熱し得る。
第１の二酸化炭素スクラビングモジュール１６９１は、導管パイプを介して第２の再生モジュール１６９２に接続されるものとしてよく、液体ポンプがモジュール１６９１、１６９２の間のアルキルアミンの流れを円滑にし得る。第１の交換モジュール１６９１上の第１の液体ドレイン導管１６１６は飽和アルキルアミンを回収し得る。飽和アルキルアミンは、モーター１６６５を動力とする飽和アルキルアミンポンプ１６６４を介して第２の再生モジュール１６９２に送られるものとしてよい。飽和アルキルアミンは、飽和アルキルアミン導管１６６８を介して第２の再生モジュール１６９２に送達され得る。
第２の交換モジュール１６９２上の第１の液体ドレイン導管１６１６は再生アルキルアミンを回収し得る。再生アルキルアミンは、モーター１６６７を動力とする再生アルキルアミンポンプ１６６６を介して第１の交換モジュール１６９１に送られるものとしてよい。再生アルキルアミンは、再生アルキルアミン導管１６７０を介して第１の交換モジュール１６９１に送達され得る。第１の交換モジュール１６９１および第２の交換モジュール１６９２の各々に接続されている第２の液体ドレイン導管１６１８は、蒸発し得ない過剰な水を回収し、過剰な水は、モジュール１６９１、１６９２の液体分配ヘッダ１６３２、１６３４に戻されるものとしてよい。
図１５ｌは、本開示の蒸発冷却および／または蒸気再生液体乾燥剤空調装置モジュールの動作に対応する湿度図表を例示している。図１５ｌは、外気（ＯＡ）から供給空気（ＳＡ）への第１の空気流と、戻り空気（ＲＡ）から排気（ＥＡ）への第２の空気流と、第３の再生空気流とを示している。第１の空気流は点ＣおよびＤを横断し、第２の空気流は点ＡおよびＢを横断し、第３の空気流は点Ｃ、Ｅ、およびＦを横断し得る。図１５ｌは、これらの点を横切るときの第１、第２、および第３の空気流に対する推定された温度および湿度レベルを示すチャートである。
第１の空気流および第２の空気流は、向流配向で熱交換器を貫流し得る。点Ａは、空調空間からの夏季戻り空気条件を表し得る。第２の空気流は、図１５ｌの点Ａにおける熱交換器の入口ポートに入り、熱交換器を貫流し点Ｂに流れるものとしてよい。第２の空気流は、熱交換器の膜表面に沿って流れ得る液体乾燥剤溶液に曝され得る。液体乾燥剤は、第２の空気流を脱湿する働きをし得る。第１の空気流は、第２の空気流に関して向流配向で同時に熱交換器を通り点Ｃから点Ｄに流れるものとしてよい。第２の空気流が熱交換器を貫流し点Ａから点Ｂに流れ、第１の空気流が熱交換器を貫流し点Ｃから点Ｄに流れるときに、熱容量は第２の空気流から第１の空気流に移り得る。第３の再生空気流は点Ｃから点Ｅへ熱源によって加熱され、熱交換器の膜表面に沿って流れ得る点Ｅから点Ｆへの液体乾燥剤溶液から水分を引き出し得る。点Ｅから点Ｆへの液体乾燥剤溶液から水分を引き出すことで、液体乾燥剤溶液を再濃縮し得る。
本開示の交換器２１３は、様々な種類の熱および水蒸気交換器で使用され得る。たとえば、上で述べたように、交換器２１３は、建物を出入りする空気流の間で熱および水蒸気を移動させるためにエネルギー回収換気装置で使用することができる。これは、逆プリーツ交換器２１３の対向する側に流れを流すことによって遂行され得る。交換器２１３の膜１２０６は、空気流が混合または交差するのを実質的に防ぎながら熱および水分が一方の流れから他方の流れに移動することを可能にし得る。交換器２１３の他の潜在的用途は、限定はしないが、参照により本明細書に組み込まれている特許文献１において説明されている用途を含み得る。
回転成形中空シェル
図１６ａ～図１６ｄは、本開示による回転成形シェル１７００の斜視図を例示している。シェル１７００は、断熱材１７０２を充填された隙間空間１７０１を備え得る。断熱材１７０２は、粉末状金属酸化物、粉末状無機酸化物、シリカ粉末、ヒュームドシリカ粉末、および／またはエアロゲル粉末を含み得る。細孔構造の内側に閉じ込められていた不活性ガスが時間の経過とともに漏れ出るときに発泡体の熱的性能が低下するので、粉末状セラミックは従来の発泡ウレタンより優秀であり得る。粉末状セラミックは、断熱をもたらし、熱蓄積を防ぎ得る。
シェル１７００の壁は回転成形され得る（ロトモールド）。シェル１７００は、たとえば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン、充填ポリプロピレン、ポリブチレン（ＰＢ）、架橋ポリエチレン（ＰＥＸ）、ポリアミド、ポリスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、およびこれらの混合物を含む、架橋または非架橋ポリオレフィンから形成され得る。回転成形シェル１７００の壁は、たとえば、ホウ素繊維、炭素繊維、ガラス繊維、ケブラー繊維、シラン、チタン酸塩、塩化物、臭素、リン、金属塩、炭酸カルシウム、シリカ、粘土、クロム酸塩、カーボンブラック、顔料、またはこれらの組合せを含む、添加剤、充填剤、および強化材でさらに変更され得る。いくつかの実施形態において、シェル１７００の外壁および内壁は、ポリプロピレンなどの脆くない熱可塑性プラスチックから形成され得る。ポリプロピレンは、また、ＵＶ保護および熱変形をもたらすように炭素含浸されてもよい。
いくつかの実施形態において、シェル１７００の隙間空間１７０１は、さらなる断熱を行うように真空下に置かれ、非成形の緩い粉末断熱材１７０２を充填され得る。０．０１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満の熱伝導率が測定され、好ましくは真空下で０．００４Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満であるものとしてよい。
いくつかの実施形態において、充填されたシェル１７００は、たとえば、壁パネル１７０３などの建物部品を作るために使用され得る。ツーバイフォー壁スタッドを使用する典型的な壁は厚さ３．５インチであってよく、４．５インチの全壁厚さに対して、厚さ１／２インチの乾式壁および厚さ１／２の外側合板および／またはサイディングの内側を有する。４インチの控えめな真空断熱を仮定すると、充填シェル１７００から形成された壁パネル１７０３は、１００またはそれ以上のＲ値をもたらし得る。
他の実施形態では、本開示のエアハンドリングモジュール、エネルギー回収モジュール、および脱湿モジュールは、充填された回転成形シェル１７００を有するモジュールの部品を形成することによって断熱され得る。たとえば、交換器ハウジング、空気方向付け装置、多岐管、ファンボックス、アクセスパネル、および電気系統アクセスパネルを含む、モジュールの部品は回転成形され得る（ロトモールド）。回転成形された部品は外壁、内壁、および外壁と内壁との間の中空隙間空間を備え得る。中空隙間空間は、たとえば、ヒュームドシリカまたは好ましくはエアロゲル粉末などの、粉末状セラミックを含む適切な断熱材を充填され得る。モジュールのロトモールド部品は、エアハンドリングおよび空調システムの既存の部品より軽量であり得る。その結果、本開示のモジュールは、重機および同様のものを使用することなく操作者によって容易に移動、運搬され得る。
シェル１７００は、また、建物壁、建物地下、建物屋根、航空機用シェル、自動車用エンクロージャ、ＨＶＡＣエアハンドリングモジュール、エネルギー回収換気装置、および空気ダクトの構造において有用でもあり得る。複数の相互接続されている中空シェルがこれらの用途においてスナップ式に嵌るか、または他の何らかの形で構造的に封止することを可能にする成形特徴を有することは有利であり得る。
図１６ａから図１６ｄに示されているように、壁パネル１７０３は、断熱材１７０２を充填された隙間空間１７０１を有する回転成形シェル１７００から形成され得る。壁パネル１７０３は、電線導管、通信バス導管、コンセント、送水管、温水配管、ウィンドウウェル、スカイライトウェル、棚、構造支持材、および壁ハンガーを備え得る。
壁パネル１７０３は、内側表面１７０４、外側表面１７０５、相互接続する左側１７０６、相互接続する右側１７０７、相互接続する頂部側１７０８、および相互接続する底部側１７０９を含み得る。いくつかの実施形態において、隙間空間１７０１は真空下にあるものとしてよく、断熱材１７０２は、内側表面１７０４および外側表面１７０５が内向きにつぶれないようにするために必要な圧縮性構造を提供し得る。壁パネル１７０３は、真空下で製造されてよく、それにより、シェル１７００は欠陥がすべてなく、分子が通過または漏れ入るのを阻止する熱可塑性プラスチックから製造され得る。壁パネル１７０３の隙間空間１７０１は、複数の、封止され相互接続されたポートを通して集中型真空発生器にリンクされ得る。さらに、部分的真空は、使用年数、摩耗、および引き裂きにより壁パネル１７０３内への微小破壊または貫通が生じ元の部分的真空を低下させるか、または排除し得る建物構造の耐用年数全体を通して維持されるものとしてよい。
集中型真空発生器によって制御される部分的真空は、建物の内側と外側との間の温度勾配が与えられた場合に調整され得る。非常な寒さまたは非常に暑さの期間に、より高い真空が望ましいが、より穏やかな環境温度の期間には真空度が低いか、または真空でないことが望ましい場合がある。構造の壁の熱抵抗を維持し、および／または変化させることができることは、特定の環境条件により特定の場所でエネルギー特性を最適化することによって有利になり得る。
いくつかの実施形態において、壁パネル１７０３は、温水循環式分配および回収システム１７１０を備え得る。温水循環式分配および回収システム１７１０は、壁パネル１７０３の水平面、垂直面、および側面で複数の相互接続するポートを使用し得る。ポートは、たとえば、温水管、飲料水管、冷媒管路管、下水管／浄化槽、液体乾燥剤管、冷水導管、蒸気管、真空管路、および／または商業用建物、住宅用建物、または工業用建物内に見られる他の流体的に接続されている温水循環式部品を含む複数の構造に対する取り替え可能な取り付けポイントとして働き得る。さらに、ポートは、ネジ山付きであり、および／またはガスケット付きシールを組み込むものとしてよい。これらのポートは、たとえば、シンク、バスタブ、トイレット、洗浄機、皿洗い機、ボイラー、復水器、および蒸発器を含む、複数の器具との間で容易に着脱可能であるものとしてよい。
温水循環式分配および回収システム１７１０は、壁パネル１７０３の底部に沿って位置決めされるものとしてよく、少なくとも２つのポートが各端部に、少なくとも１つのポートが間に配設されている下水導管を含み得る。たとえば、第１の下水縁ポート１７１７は左側１７０６に位置決めされるものとしてよく、第２の下水縁ポート１７１７は右側１７０７に位置決めされるものとしてよく、第３の内側ポート１７１９は内側表面１７０４に位置決めされるものとしてよい。下水管１７１８は、下水導管内に自由に配設されてよく、適切な管角度で重力による排水を円滑にすることを可能にし得る。
壁パネル１７０３は、相互接続する第１および第２の縁ポート１７１２ならびに内側ポートを備える温水管１７１３を備えるものとしてよい。壁パネル１７０３は、また、相互接続する第１および第２の縁ポート１７１４ならびに内側ポート１７１６を備える飲料水管１７１５も備えるものとしてよい。これらのポートは、ネジ山付きであるものとしてよく、および／または複数の壁パネル１７０３の間にガスケット付きシールを組み込み、液体の間のシール、圧力、および真空条件を維持するものとしてよい。いくつかの実施形態において、ポートは、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔａｐｅｒ Ｐｉｐｅ（ＮＰＴ）規格、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｓｔｒａｉｇｈｔ Ｐｉｐｅ ｆｏｒ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｊｏｉｎｔｓ（ＮＰＳＭ）規格、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｓｔｒａｉｇｈｔ Ｐｉｐｅ（ＮＰＳ）規格、およびＢｒｉｔｉｓｈ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔａｐｅｒｅｄ Ｐｉｐｅ（ＢＳＴＰ）規格との国際的互換性を確実にするために一体化されたシーリングワッシャとともにＢｒｉｔｉｓｈ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｐｉｐｅ（ＢＳＰＰ）規格によるネジ山を有するものとしてよい。
本開示では、壁パネル１７０３に対する任意の好適な数の管およびポートを企図しており、ポートは、たとえば、外側、上側、および下側の表面を含む、壁パネル１７０３の任意の好適な配置に配置構成され得る。温水循環式分配および回収システム１７１０の導管および密封ポート接続部は、それに加えて、集中型真空発生器にリンクされた壁パネル１７０３の隙間空間１７０１から流体を抜く手段として働き得る。
いくつかの実施形態において、壁パネル１７０３は、通信バス１７２０を備え得る。通信バス１７２０は、壁パネル１７０３の水平面、垂直面、および側面で複数の相互接続するポートを使用し得る。相互接続するポートは、たとえば、電線、通信バス線、センサプローブ線、ワイヤハーネスコネクタ、ＴＶケーブル、ＤＳＬ／インターネットケーブル、電話線、セキュリティ／カメラ電線、およびこれらの組合せを含む、複数の通信線タイプのための取り付けポイントとして働き得る。通信バス１７２０は、相互接続する第１および第２の縁ポート１７２２ならびに内側ポート１７２４を備える通信バス導管１７２３を備えるものとしてよい。
本開示では、壁パネル１７０３に対する任意の好適な数のバスバーおよびバスポートを企図しており、ポートは、たとえば、外側、上側、および下側の表面を含む、壁パネル１７０３の任意の好適な配置に配置構成され得る。通信バス１７２０の導管および密封ポート接続部は、それに加えて、集中型真空発生器にリンクされた壁パネル１７０３の隙間空間１７０１から流体を抜く手段として働き得る。
いくつかの実施形態において、壁パネル１７０３は、配電部１７３０を備え得る。配電部１７３０は、壁パネル１７０３の水平面、垂直面、および側面で複数の相互接続するポートを使用し得る。相互接続するポートは、たとえば、ＡＣ電源線、ＤＣ電源線、接地線、ライトスイッチ、器具コンセント、および電線ハーネスコネクタを含む、複数の電線タイプに対する取り付けポイントとして働き得る。配電部１７３０は、相互接続する第１および第２の縁ポート１７３２ならびに内側ポート１７３４を備えるレセプタクル導管１７３３を備えるものとしてよい。配電部１７３０は、相互接続する第１および第２の縁ポート１７３５ならびに内側ポート１７３７を備える照明用導管１７３６も備えるものとしてよい。
本開示では、壁パネル１７０３に対する任意の好適な数の電源用導管およびポートを企図しており、ポートは、たとえば、外側、上側、および下側の表面を含む、壁パネル１７０３の任意の好適な配置に配置構成され得る。配電システム１７３０の導管および密封ポート接続部は、それに加えて、集中型真空発生器にリンクされた壁パネル１７０３の隙間空間１７０１から流体を抜く手段として働き得る。
いくつかの実施形態において、壁パネル１７０３は、空気分配システム１７４０を備え得る。空気分配システム１７４０は、ダクトを有する複数の相互接続するポートを使用し得る。空気分配システム１７４０の相互接続するポートは、壁パネル１７０３の水平面、垂直面、および側面に位置決めされ得る。相互接続するポートは、たとえば、ディフューザベント、リターンベント、給排気ファン、金属ダクト、アクセスパネル、および／またはＨＶＡＣシステムの他の流体的に接続されている部品を含む、複数の構造に対する取り付けポイントとして働く。第１の空気ダクト１７６１は、空気ダクト１７６１の各端部に配設されている少なくとも２つのダクトポート１７４２およびそれらの間の少なくとも１つの内側ポート１７４３を有し得る。第２の空気ダクト１７６２は、空気ダクト１７６２の各端部に配設されている少なくとも２つのダクトポート１７４４およびそれらの間の少なくとも１つの内側ポート１７４５を有し得る。第３の空気ダクト１７６３は、空気ダクト１７６３の各端部に配設されている少なくとも２つのダクトポート１７４６およびそれらの間の少なくとも１つの内側ポート１７４７を有し得る。
蒸発液体乾燥剤空調装置モジュール１６００、１６６０は、第１の空気ダクト１７６１と第２の空気ダクト１７６２との間に位置決めされてよく、第１の空気ダクト１７６１を第２の空気ダクト１７６２と接続して、建物などのエンクロージャに対して顕熱冷却、脱湿、加熱、加湿、および換気を行い得る。空調装置モジュール１６００、１６６０は、第１の流体ポート１７４８および第２の流体ポート１７４９に接続され、これらを介して給電され得る。
たとえば、空気ダクト１７６１の第１の部分は、空調装置モジュール１６００、１６６０を通じて外気を運び、空気ダクト１７６２の第１の部分は、内側空気ダクトポート１７４５を通じて空調された外気を空間に送達するものとしてよい。空気ダクト１７６１の第２の部分は、内側空気ダクトポート１７４３を通じて、また空調装置モジュール１６００を通じて戻り空気を引き込むものとしてよく、淀んだ空気は、空気ダクト１７６２の第２の部分を通じて排出され得る。第１の流体ポート１７４８は、強塩化リチウム塩を乾燥した外気に流し、その一方で、第２の流体ポート１７４９は、戻り空気を使用して外気の間接蒸発冷却のために水を流し得る。
図示されていないが、１つまたは複数の空気移動システムは、密封されたダクトを介して集中型システムに結合され得る。それに加えて、空気の自然換気および自然浮力は、空調された外気を建物またはエンクロージャ内に送達する手段となり得る。いくつかの実施形態において、空調装置モジュール１６００、１６６０のサイズは、特定の場所の要件に応じて壁パネル１７０３の隙間空間の、すべてではないとしても、大部分を包含し得る。本開示では、壁パネル１７０３に対する任意の好適な数の空気ダクトおよびポートを企図しており、ポートは、たとえば、外側、上側、および下側の表面を含む、壁パネル１７０３の任意の好適な配置に配置構成され得る。空気分配システム１７４０のダクトおよび密封ポート接続部は、それに加えて、集中型真空発生器にリンクされた壁パネル１７０３の隙間空間１７０１から流体を抜く手段として働き得る。
いくつかの実施形態において、壁パネル１７０３は、前記壁パネルの水平および垂直側面上で複数の相互接続するポートおよびタブを含む構造コネクタ１７５０を備え得る。相互接続するポートおよびタブは、複数の隣接する壁パネル１７０３を揃え、取り付けるものとしてよく、たとえば、構造アンカーボルト、モジュール相互接続クランプ、モジュールシール、さねはぎハーメチックシール、およびこれらの組合せを含み得る。たとえば、相互接続する左側１７０６上のオス相互接続タブ１７５２は、右側１７０７上のメス相互接続タブ１７５３に構造的に密封封止され得る。複数の構造ピンホール１７５４は、壁パネル１７０３を適所に構造的に係止し、パネル１７０３を緩まないように保つものとしてよい。これらの構造ピンホール１７５４は溝付きであってよく、それにより、環境条件が変化する場合に、パネル１７０３の膨張および収縮を円滑にし得る。構造コネクタ１７５０の相互接続するポートおよび構造タブは、それに加えて、集中型真空発生器にリンクされた壁パネル１７０３の隙間空間１７０１から流体を抜く手段として働き得る。
本開示では、成形プロセスにおいて内側表面１７０４に施される内部テクスチャまたは色１７７１の任意の好適なタイプを企図している。典型的な建物壁構造に見られる乾式壁は排除され得る。さらに、たとえば、ポリプロピレンから成形された、壁パネル１７０３の表面は、低表面エネルギープラスチックに特有のプライマーを使用することによって製造／設置後にその表面色を変え得る。
図１６ｃに示されているように、内部の見栄えと機能とを仕上げるために、多数の部品が壁パネル１７０３に設置され得る。たとえば、下水道カバープレート１７８１は、下水内側ポート１７１９の上に取り付けるものとしてよい。通信カバープレート１７８２は、通信バス内側ポート１７２４の上に取り付けるものとしてよい。レセプタクルカバープレート１７８３は、レセプタクル内側ポート１７３４の上に取り付けるものとしてよい。照明カバープレート１７８４は、照明内側ポート１７３７の上に取り付けるものとしてよい。第１のＨＶＡＣグリル１７８５は、第１の空気ダクト内側ポート１７４３の上に取り付けるものとしてよい。第２のＨＶＡＣグリル１７８６は、第２の空気ダクト内側ポート１７４５の上に取り付けるものとしてよい。第３のＨＶＡＣグリル１７８７は、第３の空気ダクト内側ポート１７４７の上に取り付けるものとしてよい。
図１６ｄに示されているように、本開示では、壁パネル１７０３の外側表面１７０５への外部テクスチャまたは色１７７２の任意の好適なタイプを企図している。外部サイディング、トリム、スタッコ、および外部建物壁構造に典型的に見られる様々な他の要素が排除され得る。さらに、たとえば、ポリプロピレンから成形された、壁パネル１７０３の表面は、低表面エネルギープラスチックに特有のプライマーを使用することによって製造／設置後にその表面色を変え得る。
第１の空気ダクト外側ポート１７６４は、第１の空気ダクト１７６１の端部上の第１の空気ダクトポート１７４２とともに第１の空気ダクト１７６１に接続し得る。第２の空気ダクト外側ポート１７６５は、第２の空気ダクト１７４４の端部上の第２の空気ダクトポート１７４４とともに第２の空気ダクト１７６２に接続し得る。本開示では、特定の建物タイプまたはエンクロージャの目的および意図を円滑にするために任意の好適な数の外部部品を企図している。
図１６ｅに示されているように、本開示では、連動する構造タブおよび複数の相互接続するポートを使用して建物エンクロージャのすべての内部表面および外部表面上で回転成形された中空シェル１７００を使用することを企図している。たとえば、複数の地下壁パネル１７９７は、横並びに、複数の三方壁コネクタ１７９０に取り付けるものとしてよい。壁パネル１７０３は実質的に横並びの配向に位置決めされ、商業用建物、住宅用建物、または工業用建物の屋根を形成し得る。そのような構成では、屋根は、軽量で耐久性のあるパネル１７０３から形成されてよく、雹を含む、すべての種類の気象条件に対応できるものとしてよい。テクスチャ、色、およびポート配置は、床下空気分配および床下ユーティリティ分配を行えるように選択され得る。
複数の床パネル１７９４は、水平方向に、複数の三方床コネクタ１７９２に取り付けるものとしてよい。複数の壁パネル１７０３は、垂直方向に、複数の三方屋根コネクタ１７９３に取り付けるものとしてよい。複数の内部壁パネル１７９５は、複数の三方壁コネクタ１７９０に取り付けるものとしてよい。複数の屋根パネル１７９６は、垂直方向に、複数の三方屋根コネクタ１７９３に接続するものとしてよい。すべての相互接続するポートは、様々なタイプの回転成形された中空シェル１７００の間の遷移を通じて保たれ得る。たとえば、炭素繊維などの構造添加剤は、高い構造荷重に対応できるように地面より下の地下パネル１７９７または屋根パネル１７９６に加えられ得る。これらの壁パネルタイプの組合せにおける多数の修正および変更は、当業者に容易に理解され得るものであり、広範な建物の形状およびサイズを形成するように組み合わされ得る。
図１６ｆは、断熱材１７０２を充填された隙間区間１７０１を有する複数の回転成形された中空シェル１７００を備える建物システム１７２５の外部斜視図を例示している。図１６ｆに示されているように、接地線１７９９は、地下環境で使用するのに特に有利である成形された中空シェル１７００を参照している。コーナー壁コネクタ１７９１は、外部コーナーを形成するために複数の壁パネル１７０３に取り付けてよい。本開示では、たとえば、窓、ドア、吸気口、地下窓ウェル、および排気口などの、任意の好適なタイプの外部構造を企図している。窓パネル１７９８は、複数の壁パネル１７０３に取り付け得る。これらの壁パネルタイプの組合せにおける多数の修正および変更は、当業者に容易に理解され得るものであり、広範な建物の形状およびサイズを形成するように組み合わされ得る。
図１６ｇに示されているように、三方壁コネクタ１７９０は、断熱材１７０２を充填された隙間空間１７０１を有する回転成形された中空シェル１７００から形成され得る。三方壁コネクタ１７９０は、相互接続する内側表面１７０４、外側表面１７０５、相互接続する左側１７０６、相互接続する右側１７０７、相互接続する頂部側１７０８、および相互接続する底部側１７０９を含み得る。すべての相互接続するポートは、三方壁コネクタ１７９０によって円滑にされる様々なタイプの回転成形された中空シェル１７００の間の遷移を通じて保たれ得る。
図１６ｈに示されているように、コーナー壁コネクタ１７９１は、断熱材１７０２を充填された隙間空間１７０１を有する回転成形された中空シェル１７００から形成され得る。コーナー壁コネクタ１７９１は、２つの外側表面１７０５、相互接続する左側１７０６、相互接続する右側１７０７、相互接続する頂部側１７０８、および相互接続する底部側１７０９を含み得る。すべての相互接続するポートは、コーナー壁コネクタ１７９１によって円滑にされる様々なタイプの回転成形された中空シェル１７００の間の遷移を通じて保たれ得る。
図１６ｉに示されているように、三方床コネクタ１７９２は、断熱材１７０２を充填された隙間空間１７０１を有する回転成形された中空シェル１７００から形成され得る。三方床コネクタ１７９２は、外側表面１７０５、相互接続する内側表面１７０４、相互接続する左側１７０６、相互接続する右側１７０７、相互接続する頂部側１７０８、および相互接続する底部側１７０９を含み得る。すべての相互接続するポートは、三方床コネクタ１７９２によって円滑にされる様々なタイプの回転成形された中空シェル１７００の間の遷移を通じて保たれ得る。
図１６ｊに示されているように、三方屋根コネクタ１７９３は、断熱材１７０２を充填された隙間空間１７０１を有する回転成形された中空シェル１７００から形成され得る。三方屋根コネクタ１７９３は、伸長外側表面１７０５、相互接続する内側表面１７０４、相互接続する左側１７０６、相互接続する右側１７０７、相互接続する頂部側１７０８、および相互接続する底部側１７０９を含み得る。すべての相互接続するポートは、三方屋根コネクタ１７９３によって円滑にされる様々なタイプの回転成形された中空シェル１７００の間の遷移を通じて保たれ得る。
多数の修正および変更は、当業者であれば容易に想起されるものである。本開示は、例示され説明されている正確な構造および動作に限定されない。すべての好適な修正形態および等価形態が用いられるものとしてよく、本開示の範囲内にある。
９９ｂ 蒸発器コイル
１００ エアハンドリングモジュール
１０１、１０２ ポート
１０３、１０４ ポート
１０５、１０６ ポート
１０７、１０８ ポート
１０７ パネルコネクタ
１０９ ポート
１１０ 側部
１１２ 側部ドレインポート
１１４ 側部導管ポート
１１８ 側部液体乾燥剤ドレインポート
１２０ ハウジング
１３０ 頂部
１３３ 頂部ドレインポート
１３４ 頂部導管ポート
１３６ 頂部アンカーポート
１３７ 頂部液体乾燥剤ポート
１３８ 頂部液体乾燥剤ポート
１３９ 頂部蒸発ポート
１４０ 底部
１４６ 底部アンカーポート
１７７ アクセスパネル
１８１ ファンボックス
１８６ ファンボックス
１８９ ファン
１９１ フィルタ
２００ エアハンドリングモジュール
２１１ 交換器ハウジング
２１３ 交換器
２２０ 多岐管
２２２ 空気方向付け装置
２３０ ロータリーダンパー
２３２ アクチュエータ
２４０ 交換器仕切り板
２５０ コントローラ
２５２ 電気切断部
２５４ 切断ハンドル
２５６ ラッチ
２５９ 電気系統アクセスパネル
２６０ 吸込雨よけ
２６２ 金属製ダクト
２７０ アクセスパネル
２７２ ラッチ
２８０ ファンボックス
２８２ ラッチ
２９１ フィルタ
２９２ 熱交換器
３００ 多岐管
３０３、３０４、３０５、３０６ 空気ポート
３１０ 空気方向付け装置
３１２ 側部ドレインポート
３２０ 頂部チャネルトラック
３２２ 底部チャネルトラック
３２４ 多岐管仕切り板
３３２ 頂部ドレインポート
３３６ 頂部アンカーポート
３３８ 断熱プラグ
３４２ 底部ドレインポート
３４６ 底部アンカーポート
３５０ 頂部スライドチャネル
３５２ 底部スライドチャネル
３６０ エコノマイザートラック
３６２ ダクト
３７０ ラッチ
３７１ シール
３７６ アクセスパネル
３８０ ファンボックス
３８１ シール
３８２ ラッチ
３８９ ファン
３９０ 交換器
３９０ａ 矢印
３９０ エアフィルタまたはコイル
３９１ フィルタ
３９１ａ 矢印
３９２ 入口
３９４ 出口
４００ 多岐管、多岐管セクション
４０１ ポート
４０１ 第３の開口部
４０４ ポート
４０４ 第２の開口部
４２２ 底部チャネルトラック
４２２ 第１の開口部
４２２ 通路
４３０ ロータリーダンパー
４３２ ロータリーダンパーアクチュエータ
４３２ ロータリーモーター
４４０ 交換器仕切り板
４４０ 交換器仕切り板セクション
４５２ 底部スライドチャネル
４６６ 矢印
４６７ 矢印
４６８ 流体出口
４７１ 回転可能半円筒形部材
４７２ 第２の開口部
４７２ 流体入口
４７３ 第１の開口部
４７３ 流体入口
４７３ 流体流
４７４ 流体流
４７４ 流体出口
４７５ 流体出口
４７６ 外面
４７７ 内面
４７８ 端壁
４７９ 端リング
４８１ シールチャネル
４８２ シールチャネル
４８３ シールチャネル
４８４ シャフト
４８５ ユーティリティチューブ
４８６ シャフト装着プレート
４８７ ボルト
４８９ 端壁シール
４９０ 端リングシール
５００ エアハンドリングモジュール
５７０ アクセスパネル
５７２ ラッチ
５７３ シール
５７６ 外面
５７７ 内面
６００ エアハンドリングモジュール
６０１ ポート
６０１～６０２ ポート
６０３～６０４ ポート
６０６ ポート
６０５～６０６ ポート
６０７～６０８ ポート
６０９ ポート
６１０ 側部
６１１ 開口部
６１２ 空気－空気間熱交換器
６１３ 開口部
６２０ ハウジング
６２２ 空気方向付け装置
６２３ バイパス開口部
６３１ ロータリーダンパー
６３４ ロータリーダンパー
６４０ 交換器仕切り板
６７１ アクセスパネル
６７２ アクセスパネル
６７３ アクセスパネル
６７４ アクセスパネル
６７５ アクセスパネル
６７６ アクセスパネル
６７７ アクセスパネル
６７８ アクセスパネル
６７９ アクセスパネル
６８１ ファンボックス
６８２ ファンボックス
６８６ ファンボックス
６８８ ファンボックス
６８９ ファン
６９１ａ フィルタ
６９１ｂ フィルタ
６９２ａ 供給空気コイル
６９２ｂ 排気コイル
６９２ｃ 排気コイル
７００ エアハンドリングシステム
７０１ ポート
７０６ ポート
７０７～７０８ ポート
７１０ エアハンドリングモジュール
７３０ 頂部
７４０ 底部
７５７ 共通ダクト
７６１ 吸込雨よけ
７６４ 吸込雨よけ
７７８ アクセスパネル
７８１ ファンボックス
７８１ ファンハウジング
７８６ ファンボックス
７８９ ファン
７９９ 設置要員
８００ エアハンドリングシステム
８１２ エアハンドリングモジュール
８１２ａ～８１２ｃ エアハンドリングモジュール
８１８ａ～８１８ｃ、８１９ａ～８１９ｃ 側部液体乾燥剤ドレインポート
８１９ａ～８１９ｃ ドレイン管
８２０ａ～８２０ｃ ハウジング
８２５ 蒸発水
８２６ 液体乾燥剤
８２７ 電源線
８３１ 信号ハーネス
８３２ 第１のドレイン導管
８３３ 電源導管フィッティング
８３４ ネジ山付きポート
８３４ 頂部導管ポート
８３４ ネジ山付きポート
８３５ 信号線
８３７ ポート
８３８ 第２のドレイン導管
８３９ ポート
８４１ 信号導管フィッティング
８４３ 電源ハーネス
８４４ 底部導管ポート
８４４ａ～８４４ｃ 底部導管ポート
８４６ アンカーポート
８４８ 単一点配電部
８４９ 中央コントローラ
８５１ 液体乾燥剤管
８５２ 単一点電気的切断部
８５３ 蒸発水管
８５５ 液体乾燥剤ドレイン管
８５７ａ～８５７ｃ 電気的およびエコノマイザーバイパスエンクロージャ
８５８ 供給コイル管
８６１ａ～８６１ｃ 供給コイルポート
８６３ａ～８６３ｃ 戻りコイルポート
８６４ 断熱ネジ山付きプラグ
８６５ アンカーボルト
８６７ 支持基盤
８６９ 戻りコイル管
８８０ ファン電源および信号ハーネス
８８１ ＡＨＵ電源および信号ハーネス
９００ エアハンドリングシステム
９００ａ 二重プレートエアハンドリングモジュール
９００ｂ 二重プレートエアハンドリングモジュール
９００ｃ 二重プレートエアハンドリングモジュール
９０１～９０２ ポート
９０１ａ、９０８ａ ポート
９０１ｂ 封止されたポート
９０３～９０４ ポート
９０３ａ～９０４ａ 対になっているポート
９０４ｂ、９０５ｂ ポート
９０５～９０６ ポート
９０５ｂ～９０６ｂ 対になっているポート
９０４ａ、９０５ａ ポート
９０５ａ～９０６ａ ポート
９０５ｂ～９０６ｂ ポート
９０６ ポート
９０６ｂ ポート
９０７ ポート
９０７ａ～９０８ａ ポート
９０８ ポート
９０８ｂ 封止されたポート
９０９ ポート
９１０ 側部
９１０ａ 側部
９１０ｂ 側部
９１２ａ エネルギー回収モジュール
９１２ｂ エネルギー回収モジュール
９１２ｃ エネルギー回収モジュール
９１４ エアハンドリングモジュール
９１４ａ ラップアラウンド脱湿モジュール
９１４ｂ ラップアラウンド脱湿モジュール
９１４ｂ 脱湿配置構成
９１４ｃ ラップアラウンド脱湿モジュール
９１５ エンタルピー交換器
９１５ エネルギー回収交換器
９１６ 顕熱交換器
９１６ ラップアラウンド熱交換器
９２０ ハウジング
９２０ａ ハウジング
９２０ｂ ハウジング
９２２ 空気方向付け装置
９２２ａ 空気方向付け装置
９２２ａ コイル
９２２ｂ 空気方向付け装置
９２２ｂ コイル
９２３ａ バイパス開口部
９２３ｂ バイパス開口部
９３１ａ ロータリーダンパー
９３１ｂ ロータリーダンパー
９３４ａ ロータリーダンパー
９３４ｂ ロータリーダンパー
９３６ 戻り空気（ＲＡ）ポートロータリーダンパー
９３８ ポート
９４０ 交換器仕切り板
９４０ａ 交換器仕切り板
９４０ｂ 交換器仕切り板
９４１ ロータリーダンパー
９５６ 単一共通供給空気（ＳＡ）ダクト
９５７ 単一共通矩形戻りダクト
９６４ 吸込雨よけ
９７２ アクセスパネル
９７３ アクセスパネル
９７６ アクセスパネル
９７７ アクセスパネル
９７９ アクセスパネル
９８１ ファンボックス
９８５ ファンハウジング
９８６ ファンハウジング
９８８ ファンボックス
９８９ ファン
９９１ａ フィルタ
９９１ｂ フィルタ
９９２ａ 供給空気コイル
９９２ｂ 排気コイル
９９２ｃ 排気コイル
９９９ 設置要員
１２００ コーティングチャンバー
１２０１ 基材
１２０１ シーティング構造
１２０１ 熱可塑性基材シート
１２０２ 基材
１２０４ コーティング面
１２０６ 膜または移動媒体
１２１０ ハウジング
１２１０ コーティングチャンバー
１２１２ 第１のカレンダーローラー
１２１２ 頂部ローラー
１２１４ 第２のカレンダーローラー
１２１４ 底部ローラー
１２１６ 第１のコーティング装置
１２１８ 第２のコーティング装置
１２２０ 供給源
１２２２ 供給管路
１２２２ マイクロポーラス粒子
１２２４ 第１のコーティング装置
１２２５ 第２のコーティング装置
１２２６ 基材
１２３０ 基材
１２３０ ドクターブレード
１２３２ ドクターブレード
１２３４ マイクロポーラス粒子
１２３６ シュラウド
１２４１、１２４３ マイクロメータ
１２４２、１２４４ マイクロメータ
１２４５、１２４６ マイクロメータ
１２６４ 回収システム
１２６４ 導管
１２６５ 出口ポート
１２６８ 冷却段
１２７０ 巻き取り段
１２７２ 巻取機
１３００ セパレータ
１３０２ 層
１３０４ 波状網材
１３０６ 長繊維部材
１３０６ 正弦波形部材
１３０８ 長繊維部材
１３１０ 開口
１４００ セパレータ
１４０２ 熱可塑性網材
１４０４ 波形形成チャンバー
１４０６ ハウジング
１４０８ 第１の連続ベルト
１４１０ 第２の連続ベルト
１４１２ 第１の波状表面
１４１４ 第２の波状表面
１４１６ 第１の駆動ユニット
１４１８ 第２の駆動ユニット
１４２０ 網材
１４２２ 赤外線灯
１４２４ 入口部分
１４２６、１４２８ プーリーまたはローラー
１４３０ セパレータ
１４３２ 波状網材
１４３４ 出力部分
１４３８ 冷却源
１４４２ 回収器
１４４４ ロール
１４４６ 巻取機
１４４８ ローラーまたはフェスツーン
１５００ エアフィルタ
１５０４ フィルタ材料
１５０８ プリーツ
１５１４ 投入側
１５１６ 排出側
１６００ 蒸発冷却および／または蒸気再生液体乾燥剤空調装置モジュール
１６１３ 第１の一連の離散的交互通路
１６１４ 第２の一連の離散的交互通路
１６１５ プレート
１６１６ 第１の液体ドレイン導管
１６１８ 第２の液体ドレイン導管
１６２０ プレート縁
１６２２ 第１の液体供給導管
１６２３ 第１の液体戻り導管
１６２４ 第２の液体供給導管
１６２５ 第２の液体戻り導管
１６２６ 第１の液体
１６２８ 第２の液体
１６３０ 多孔質部材
１６３２ 第１の分配ヘッダ
１６３４ 第２の分配ヘッダ
１６３６ 第１の液体ネジ山付き入口
１６３８ 第２のネジ山付き入口
１６４０ 第１の液体ネジ山付き出口
１６４２ 第２の液体ネジ山付き出口
１６４４ 圧縮ロッド
１６４５ 圧縮プレート
１６４８ 第１の液体フィーダチャネル
１６５０ 第２の液体フィーダチャネル
１６５２ フィーダ穴
１６５４ 入口
１６５６ 出口
１６６０ 蒸発液体乾燥剤六角形形状交換モジュール
１６６２ 空気流仕切り板
１６６４ 弱乾燥剤ポンプ
１６６５ モーター
１６６６ 再生アルキルアミンポンプ
１６６７ モーター
１６６８ 弱乾燥剤導管
１６７０ 導管
１６７２ 膜導管穴
１６８０ 第１の空気流
１６８０ 外気
１６８１ 第２の空気流
１６８１ 供給空気流
１６９０ システム
１６９１ 第１の液体乾燥剤回収交換モジュール
１６９２ 第２の液体乾燥剤回収交換モジュール
１７００ 回転成形シェル
１７０１ 隙間空間
１７０２ 断熱材
１７０３ 壁パネル
１７０４ 内側表面
１７０５ 外側表面
１７０６ 相互接続する左側
１７０７ 相互接続する右側
１７０８ 相互接続する頂部側
１７０９ 相互接続する底部側
１７１０ 温水循環式分配および回収システム
１７１２ 第１および第２の縁ポート
１７１３ 温水管
１７１４ 第１および第２の縁ポート
１７１５ 飲料水管
１７１６ 内側ポート
１７１７ 第１および第２の下水縁ポート
１７１８ 下水管
１７１９ 第３の内側ポート
１７２０ 通信バス
１７２２ 第１および第２の縁ポート
１７２３ 通信バス導管
１７２４ 内側ポート
１７２５ 建物システム
１７３０ 配電部
１７３２ 第１および第２の縁ポート
１７３３ レセプタクル導管
１７３４ 内側ポート
１７３５ 第１および第２の縁ポート
１７３６ 照明用導管
１７３７ 内側ポート
１７４０ 空気分配システム
１７４２ ダクトポート
１７４３ 内側ポート
１７４４ ダクトポート
１７４５ 内側ポート
１７４６ ダクトポート
１７４７ 内側ポート
１７４８ 第１の流体ポート
１７４９ 第２の流体ポート
１７５０ 構造コネクタ
１７５２ オス相互接続タブ
１７５３ メス相互接続タブ
１７５４ 構造ピンホール
１７６１ 第１の空気ダクト
１７６２ 第２の空気ダクト
１７６３ 第３の空気ダクト
１７６４ 第１の空気ダクト外側ポート
１７６５ 第２の空気ダクト外側ポート
１７７１ 内部テクスチャまたは色
１７７２ 外部テクスチャまたは色
１７８１ 下水道カバープレート
１７８２ 通信カバープレート
１７８３ レセプタクルカバープレート
１７８４ 照明カバープレート
１７８５ 第１のＨＶＡＣグリル
１７８６ 第２のＨＶＡＣグリル
１７８７ 第３のＨＶＡＣグリル
１７９０ 三方壁コネクタ
１７９１ コーナー壁コネクタ
１７９２ 三方床コネクタ
１７９３ 三方屋根コネクタ
１７９４ 床パネル
１７９５ 内部壁パネル
１７９６ 屋根パネル
１７９７ 地下壁パネル
１７９８ 窓パネル
１７９９ 接地線

Claims (5)

  1. ハウジングと、
    前記ハウジング内に収容される交換器と、
    前記ハウジングの第１の側に位置決めされ、第１の端部上に配置された第１のポート対と第２の端部上に配置された第２のポート対とを含む第１の多岐管と、
    前記ハウジングの第２の側に位置決めされ、第１の端部上に配置された第１のポート対と第２の端部上に配置された第２のポート対とを含む第２の多岐管と、を備えるエアハンドリングモジュールであって、
    前記第１の多岐管の第１のポート対および第２のポート対ならびに前記第２の多岐管の第１のポート対および第２のポート対の各ポートが、構造物を前記エアハンドリングモジュールに取り替え可能に取り付けるように構成されていて、
    前記第１の多岐管の第１のポート対が、空気を前記交換器を介して前記第１の多岐管と前記第２の多岐管との間で移動させるように、前記第２の多岐管の第１のポート対と流体的に連通しており、前記第１の多岐管の第２のポート対が、空気を前記交換器を介して前記第１の多岐管と前記第２の多岐管との間で移動させるように、前記第２の多岐管の第２のポート対と流体的に連通していて、
    前記エアハンドリングモジュールが、一つ以上の追加のエアハンドリングモジュールと結合されて、並列に動作し、単一のエアハンドリングモジュールの空調効果以上の複合空調効果を達成するように構成されている、エアハンドリングモジュール。
  2. 前記構造物が、ファンボックスと、ダクトと、吸込雨よけと、屋根縁石と、アクセスパネルとのうちの一つ以上を含む、請求項１に記載のエアハンドリングモジュール。
  3. 前記第１の多岐管と前記第２の多岐管のうち一方に位置決めされた少なくとも１つのロータリーダンパーをさらに備え、前記ロータリーダンパーが、前記交換器から出た処理済み空気を供給空気として選択的に送達するか、または外気を供給空気とし直接送達するように構成されている、請求項１に記載のエアハンドリングモジュール。
  4. 前記ロータリーダンパーが回転可能な半円筒形部材を含み、前記ロータリーダンパーが、前記半円筒形部材の回転軸に沿った方向に空気流を送達し、前記回転軸に垂直な方向に空気流を送達するように構成されている、請求項３に記載のエアハンドリングモジュール。
  5. 温水循環式分配および回収システム用の複数の内部ポート及び複数の外部ポートをさらに備える請求項１に記載のエアハンドリングモジュール。
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