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CN111770700A - 冷却系统 - Google Patents

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CN111770700A CN201880090609.9A CN201880090609A CN111770700A CN 111770700 A CN111770700 A CN 111770700A CN 201880090609 A CN201880090609 A CN 201880090609A CN 111770700 A CN111770700 A CN 111770700A
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Abstract

提供了冷却系统。冷却系统包括多个冷却单元。各个冷却单元具有：基座，其具有带有控制构件的壳体；冷却塔，其在冷却塔的第一端部处附接到基座，具有内部流动路径和外部表面；以及空气分配系统，其在第二端部处附接到冷却塔。空气分配系统包括在第一封壳和第二封壳之间的空气分配室，冷空气分配器和暖空气分配器构造在第一封壳中，并且盖设置在封壳的外部上。控制构件构造成将空气输送通过基座、冷却塔和空气分配系统，以通过空气分配器分配空气。多个冷却单元中的冷却单元中的至少两个布置成线性布置。

Description

冷却系统
技术领域
本文中所公开的主题大体上涉及冷却单元，并且更特别地涉及可为模块化的并在冷却单元附近产生被冷却区域的冷却单元。
背景技术
用于室外区域的空气调节和/或冷却可由于移动空气流、热传递、热耗散、缺乏封闭等而带来挑战。因此，提供可以以高效方式实现室外冷却的冷却单元可为有利的。
发明内容
根据一些实施例，本文中提供了冷却系统。冷却系统包括多个冷却单元，其中各个冷却单元具有：基座，其具有壳体，壳体带有安装在其中的控制构件；冷却塔，其在冷却塔的第一端部处附接到基座，冷却塔具有内部流动路径和外部表面；以及空气分配系统，其在冷却塔的第二端部处附接到冷却塔。空气分配系统包括：第一封壳；第二封壳，其限定在第一封壳和第二封壳之间的空气分配室；冷空气分配器，其构造在第一封壳中；暖空气分配器，其在与冷空气分配器不同的位置处构造在第一封壳中；以及盖，其设置在第二封壳的外部表面上。控制构件构造成将空气输送通过基座、冷却塔和空气分配系统，以通过冷空气分配器和暖空气分配器分配空气，其中，多个冷却单元中的冷却单元中的至少两个布置成线性布置。
作为上文所描述的特征中的一个或多个的补充，或作为备选方案，冷却系统的另外的实施例可包括至少一个冷却单元的冷却塔布置为冷却壁。
作为上文所描述的特征中的一个或多个的补充，或作为备选方案，冷却系统的另外的实施例可包括多个冷却单元中的两个冷却单元的至少两个冷却塔通过单个空气分配系统连接。
作为上文所描述的特征中的一个或多个的补充，或作为备选方案，冷却系统的另外的实施例可包括多个冷却单元中的两个冷却单元的至少两个冷却塔通过单个基座连接。
作为上文所描述的特征中的一个或多个的补充，或作为备选方案，冷却系统的另外的实施例可包括多个冷却单元共享公共基座和附接到公共基座的分离的冷却塔。
作为上文所描述的特征中的一个或多个的补充，或作为备选方案，冷却系统的另外的实施例可包括多个冷却单元共享公共空气分配系统和附接到公共空气分配系统的分离的冷却塔。
作为上文所描述的特征中的一个或多个的补充，或作为备选方案，冷却系统的另外的实施例可包括多个冷却单元共享公共基座、公共空气分配系统以及附接到公共基座和公共空气分配系统的分离的冷却塔。
作为上文所描述的特征中的一个或多个的补充，或作为备选方案，冷却系统的另外的实施例可包括布置成控制冷却系统的操作的控制系统。
作为上文所描述的特征中的一个或多个的补充，或作为备选方案，冷却系统的另外的实施例可包括控制系统配置成连接到远程网络，其中，冷却单元能够基于从远程网络获得的信息来操作。
作为上文所描述的特征中的一个或多个的补充，或作为备选方案，冷却系统的另外的实施例可包括控制系统布置成控制多个冷却单元中的一个或多个的泵和马达中的至少一个的操作。
作为上文所描述的特征中的一个或多个的补充，或作为备选方案，冷却系统的另外的实施例可包括安装在多个冷却单元中的至少一个冷却单元上的电子封装件。
作为上文所描述的特征中的一个或多个的补充，或作为备选方案，冷却系统的另外的实施例可包括电子封装件包括相机、显示器和扬声器中的至少一个。
作为上文所描述的特征中的一个或多个的补充，或作为备选方案，冷却系统的另外的实施例可包括电子封装件包括数据传输装置。
作为上文所描述的特征中的一个或多个的补充，或作为备选方案，冷却系统的另外的实施例可包括电子封装件包括装配到空气分配系统的相机和扬声器中的至少一个。
作为上文所描述的特征中的一个或多个的补充，或作为备选方案，冷却系统的另外的实施例可包括电子封装件包括装配到至少一个冷却塔的显示器。
作为上文所描述的特征中的一个或多个的补充，或作为备选方案，冷却系统的另外的实施例可包括水处理模块，其流体连接到冷却单元水供应源，以处理冷却单元水供应源的水。
作为上文所描述的特征中的一个或多个的补充，或作为备选方案，冷却系统的另外的实施例可包括施加到至少一个空气分配系统的热绝缘层。
本公开的实施例的技术效果包括模块化、节能并且为典型地由于多种原因而不可被冷却的区域(例如，室外区域)提供冷却的冷却单元。
除非另外明确地指示，否则前述特征和元件可在无排它性的情况下以多种组合来组合。根据以下描述和附图，这些特征和元件以及它们的操作将变得更明显。然而，应当理解，以下描述和附图旨在本质上是说明性和解释性的而非限制性的。
附图说明
本主题在说明书结尾处被特别地指出并且清楚地要求保护。根据结合附图得到的以下详细描述，本公开的前述及其它特征和优点是明显的，在附图中：
图1是根据本公开的实施例的冷却单元的示意性图示；
图2是通过根据本公开的实施例的冷却单元的空气流的示意性图示；
图3A是通过根据本公开的实施例的冷却单元的水流的示意性图示；
图3B是图3A的冷却单元沿着线A-A的横截面图示；
图4是根据本公开的将多个冷却单元并入的冷却系统的示意性图示；
图5是根据本公开的非限制性实施例的冷却单元的示意性图示；
图6是根据本公开的另一个非限制性实施例的冷却单元的示意性图示；
图7是根据本公开的另一个非限制性实施例的冷却单元的示意性图示；
图8是根据本公开的另一个非限制性实施例的冷却单元的示意性图示；
图9是根据本公开的另一个非限制性实施例的冷却单元的示意性图示；
图10是根据本公开的另一个非限制性实施例的冷却单元的示意性图示；
图11A是根据本公开的另一个非限制性实施例的冷却单元的示意性图示；
图11B是如从下方观察的图11A的冷却单元的平面视图图示；
图12A是根据本公开的另一个非限制性实施例的冷却单元的示意性图示；
图12B是如从下方观察的图12A的冷却单元的平面视图图示；
图13A是根据本公开的另一个非限制性实施例的冷却单元的示意性图示；
图13B是如从下方观察的图13A的冷却单元的平面视图图示；
图14是根据本公开的另一个非限制性实施例的冷却单元的示意性图示；
图15是根据本公开的另一个非限制性实施例的冷却单元的示意性图示；
图16是根据本公开的另一个非限制性实施例的冷却单元的示意性图示；
图17A是根据本公开的另一个非限制性实施例的冷却系统的示意性图示，该冷却系统将多个冷却单元并入；以及
图17B是冷却单元的侧视图，该冷却单元可为图17A的冷却系统的部分。
具体实施方式
用于室外区域的空气调节和/或冷却可由于移动空气流、热传递、热耗散、缺乏封闭等而带来挑战。本公开的实施例涉及可安装在室内或室外的便携式和/或模块化冷却单元，其为冷却单元附近的人提供冷却空气的区域。
例如，转到图1，示出了根据本公开的非限制性实施例的冷却单元100的示意性图示。如所示出的，冷却单元100包括基座102、冷却塔104和空气分配系统106。冷却单元100构造成采用水冷却来产生经冷却或调节的空气，该空气可从空气分配系统106分配到冷却单元100周围的区域。冷却单元100的构件可为模块化的，其中冷却塔104可移除地附接到基座102，并且空气分配系统106可移除地附接到冷却塔104。在一些实施例中，可形成单个固定结构，并且在其它实施例中，构件中的两个可固定在一起，其中第三构件可移除地附接(例如，固定的基座和冷却塔，具有可改变和/或可更换的空气分配系统)。因此，冷却单元100不仅是模块，而且是可定制的。
如所示出的，基座102包括壳体108，壳体108包含控制构件110，并且在图1中所示出的实施例中包含鼓风机112。基座102的壳体108结构化且构造成支承冷却塔104和空气分配系统106。此外，壳体108可包括第一冷却塔连接孔口114，第一冷却塔连接孔口114实现壳体108的内部和装配到基座102的冷却塔104之间的流体连通。照此，在一些实施例中，壳体108可包括框架、支承件等，其构造成向冷却单元100的其它方面提供结构刚性和支承。此外，在一些构造中，壳体108可包括多种外部特征，诸如座位、垫子等，其被设计成使得冷却单元100附近的人能够坐在由冷却单元100产生的冷却空气区内。此外，在一些实施例中，壳体108可包括在壳体108的外部表面上的一个或多个入口通风口或孔口109，以使空气能够流入基座102的内部中。如本文中所描述和/或如本领域技术人员将认识到的，在不脱离本公开的范围的情况下，可包括额外的连接器或特征。
控制构件110可包括电子控制器(例如，处理器、微处理器、存储器等)、开关、马达、泵、阀、热交换器构件等，其配置成控制冷却单元100的操作。例如，控制构件110包括流体或液体控制构件，其可用于引导和控制流体流入、流过和流出冷却单元100。此外，控制构件110可包括风扇控制器，以控制鼓风机112，从而控制鼓风机112的风扇速度和/或方向。控制器构件110还可包括传感器或检测器，其配置成例如监测温度(例如，水和/或空气温度)、冷却单元100附近的湿度、进入和通过冷却单元100的空气流速度、功率消耗和/或产生、流体流量等。控制构件110的传感器可不安装在图1中示意性地示出的位置中，而是可安装在冷却单元100中、冷却单元100上和/或冷却单元100周围的多种位置处，并且可与控制构件110的处理器或其它控制器通信。
如所注意到的，鼓风机112构造在壳体108的冷却塔连接孔口114内。鼓风机112构造成将空气从壳体108的内部引导并移动到冷却塔104中并通过冷却塔104。如所注意到的，冷却塔104装配到基座102或者以其它方式在第一端部116(例如，底部)处安装到基座102，使得冷却塔104由基座102支承。冷却塔104限定流动路径，该流动路径构造成使流体(例如，空气、水等)能够在基座102和空气分配系统106之间移动。例如，如图1中所示出的，冷却塔104可包括导管120内的内部流动路径118。照此，导管120限定中空通道，以使空气和/或水能够从基座102输送到空气分配系统106。导管120包括外部表面122，外部表面122可提供如本文中所描述的多种功能。
尽管在图1中示出鼓风机112位于基座102的壳体108内，但该构造并不旨在为限制性的。例如，在一些备选构造中，鼓风机/风扇可构造在冷却单元的顶部处的空气分配系统内。在这样的构造中，鼓风机/风扇可构造成将空气通过导管向上抽吸(pull)，而不是推动空气通过导管(当定位在导管的底部处时)。此外，在其它实施例中，鼓风机/风扇可装配并定位在冷却塔内(例如，在基座和空气分配系统之间的某个竖直位置处)。此外，在一些实施例中，可采用多个鼓风机/风扇并将其定位在冷却单元内的不同位置处。
穿过冷却塔104的空气被输送到装配和/或安装在冷却塔104的第二端部124(例如，顶部)处的空气分配系统106中。空气分配系统106包括多种构件，这些构件构造成将经调节的空气分配到环绕冷却单元100的区域或体积。因此，空气分配系统106可对导管120开放或者以其它方式流体连接到导管120，使得空气和/或水可从流动路径118流入限定在空气分配系统106内的空气分配室126中。也就是说，空气分配室126通过第二冷却塔连接孔口128流体连接到流动路径118。
空气分配室126限定在第一封壳130和第二封壳132之间。第一封壳130可包括连接器、紧固件或其它机构，以将空气分配系统106刚性地连接并附接到冷却塔104。第二封壳132可固定地连接到第一封壳130，以限定空气分配室126。在其它实施例中，第一封壳130和第二封壳132可一体地形成或模制以限定空气分配室126。在任何给定的构造中，除了由冷却单元100的特定构造限定和要求的位置之外(例如，在第二冷却塔连接孔口128处或如本文中所描述的其它位置处不密封)，上部封壳132和第一封壳130可相对流体密封。
空气分配室126可被分成多个子室，这些子室在第一封壳130处彼此流体分离。例如，如所示出的，第一子室134限定在位于空气分配室126内的冷空气导管136内。冷空气导管136将第二冷却塔连接孔口128流体连接到一个或多个冷空气分配器138。第二子室140限定在冷空气导管136和第二封壳132之间。第二子室将第二冷却塔连接孔口128流体连接到一个或多个暖空气分配器142。空气分配器138、142可为通过第一封壳130或从第一封壳130延伸或者形成在第一封壳130中的喷嘴、喷口、管、孔或孔口。因此，尽管空气分配器138、142在图1中被示出为从第一封壳130延伸，但在一些实施例中，空气分配器138、142可为与第一封壳130齐平或不从第一封壳130延伸的孔或其它结构。
图1中还示出，第二封壳132可包括在其外部表面上的任选的盖144。在一些实施例中，盖144可包括太阳能面板或其它发电机构。在其它实施例中，盖144可为施加到第二封壳132的外部表面的涂料或涂层。在这样的实施例中，涂料或涂层可用于广告、徽标，或者可具有诸如冷却、能量产生、光反射等的功能效果。此外，在一些实施例中，盖144可为帆布或其它材料板或类似的覆盖物，其可附接到冷却单元100的顶部。第二子室140内的空气可与盖144热连通，以向第二子室140提供冷却(例如，第二子室140中的空气可冷却安装在第二封壳132上的太阳能面板)。
现在转到图2，示出了示意性图示，该示意性图示示出了通过根据本公开的实施例的冷却单元200的操作实现的被冷却区域246。也就是说，图2图示了如通过根据本公开的实施例的冷却单元的操作产生的空气回路的非限制性构造。冷却单元200类似于关于图1而示出和描述的冷却单元，并且因此，为了图示的简单和清楚，相同或类似的特征将不再被标记和描述。
冷却单元200构造成通过调节冷却单元200内的空气并且然后将经调节的空气分配到限定在冷却单元200周围的被冷却区域246中来产生被冷却区域246。例如，被冷却区域246可部分地被包含在空气分配系统206下面，空气分配系统206可具有类似于上文所描述的构造和构件的构造和构件。
冷却单元200的操作可由容纳在冷却单元200的基座202内、空气分配系统206内、冷却塔204内的控制构件控制，和/或由远离冷却单元200的控制器控制。在图2中，靠近冷却单元200的虚线限定被冷却区域246，被冷却区域246包括从冷却单元200分散的经冷却和/或调节的空气。鼓风机212被操作成将环境空气248例如从被冷却区域246抽吸到基座202的壳体中。然后，如下文所描述的，可任选地使用热交换器或(一个或多个)其它空气调节元件来将空气调节成经调节的空气250。环境空气248可为潮湿或干燥的、热的或冷的等，并且基座202内的构件将取决于期望的操作条件而提取湿气或注入湿气，因此产生经调节的空气250。
鼓风机212将迫使经调节的空气250从基座202进入冷却塔204。在冷却塔204内，经调节的空气250可进一步由水滴252调节，水滴252从冷却塔204的顶部(例如，图1中的第二端部124)朝向冷却塔204的底部(例如，图1中的第一端部116)倾泻(cascade)或落下。水滴252被图示为冷却塔204内的点画，并且经调节的空气250被指示为冷却塔204内的向上方向箭头。因此，可通过将经调节的空气250与呈水滴252的形式的水混合来进一步调节经调节的空气250。在一些实施例中，如果经调节的空气250没有在基座202内被预调节，则经调节的空气250的调节可在其穿过冷却塔204时实现。
水滴252可通过一个或多个流体供应管线从基座202供应(例如，参见图3A-3B)。水滴252可使用多种机械装置来预冷却或预制冷，这些机械装置包括但不限于基座202内的热交换器。将经调节的空气250与水滴252混合可在空气穿过水滴252时调节或以其它方式“更新”空气。这样的调节可具有基于环境或外部空气湿球温度的限制。因此，水滴252的水可被预制冷到预确定的温度或温度范围(例如，5-7℃(41-45℉))，以降低经调节的空气250的湿度水平。
作为预冷却或预制冷的水(例如水滴252)被分配到冷却塔204中以调节经调节的空气250的补充，冷水可沿着冷却塔204的外部表面向下倾泻。也就是说，再次参考图1，冷水可沿着导管120的外部表面122向下倾泻，并且因此在冷却塔104附近提供局部冷却。因此，可在冷却塔204的外部表面上提供冷“瀑布”，以实现冷却塔204的导管内和紧邻冷却塔204周围的环境空气两者的额外的冷却。
经调节的空气250然后将进入到空气分配系统206的空气分配室中。经调节的空气然后将通过空气分配室移动到第一子室和第二子室，经调节的空气可通过第一子室和第二子室在上文所描述的空气分配器处离开空气分配系统。例如，经调节的空气250的部分可进入第一子室并通过冷空气分配器离开，以向被冷却区域246提供冷的饱和空气254(例如，高湿气含量)。同时，经调节的空气250的另一部分可进入第二子室并通过暖空气分配器离开，以在空气分配系统206的外部或边缘处提供干燥的暖空气256。干燥的暖空气256可限定有界的被冷却区域246。被冷却区域246因此可包含舒适的经调节的空气，其对于冷却单元200的用户来说可为令人愉快的。如所示出的，空气可通过上文所描述的操作循环，其中新空气258可被抽吸到系统中(例如，抽吸到被冷却区域246中)，并且一定量的泄放空气260将离开被冷却区域246。
参考图1至图2，从暖空气分配器142分配的干燥的暖空气256可用于至少部分地包含被冷却区域246。因此，在一些非限制性实施例中，暖空气分配器142可成角度以优化该功能。例如，暖空气分配器142可垂直于第一封壳130或相对于第一封壳130以90°成角度(例如，直接向下)。此外，在一些实施例中，冷空气分配器138可以以期望的角度成角度，以将优化的冷饱和空气254提供到被冷却区域246中。例如，冷空气分配器138可相对于第一封壳130以约45°成角度。
此外，在一些实施例中，空气分配器138、142可为被动的，并且可基于由于热梯度、湿度变化和/或鼓风机/风扇112/212的功率而存在的速度和压力差来从空气分配器138、142分配空气。备选地，空气分配器138、142中的一个或多个可被供电以在空气从空气分配室126排出时对空气进行加速。例如，在一个非限制性构造中，暖空气分配器142可被供电以围绕被冷却区域246产生空气帘，并且冷空气分配器138可被供电或未被供电以在被冷却区域246内提供冷空气。
现在转到图3A至图3B，示出了根据本公开的实施例的冷却单元300的示意性图示。冷却单元300类似于上文所描述的冷却单元，并且因此类似的特征可不再被标记或讨论。图3A至图3B图示了根据本公开的冷却单元所采用的水回路的非限制性构造。
如所示出的，冷却单元300包括基座302、冷却塔304和空气分配系统306，类似于上文所描述的冷却单元。基座302包括为冷却单元300的控制构件(例如，图1的控制构件110)的部分的多种构件。例如，基座302的壳体308容纳热交换系统362，以用于向在冷却单元300内采用的水提供预冷却。在一个非限制性构造中，热交换系统362可包括水对水微型制冷器。排热入口管线364和排热出口管线366流体连接到热交换系统362的一部分，并且构造成从循环通过热交换系统362的水提取热。冷却单元水供应源368用于提供水滴352和冷却塔304的外部表面322上的外部冷水370，如上文所描述且图3B中所示出的那样。冷却单元水供应管线372可用于使水从冷却单元水供应源368循环通过热交换系统362，并循环到水分配器374，水分配器374从空气分配系统306的空气分配室326内产生并分散水滴352和外部冷水370。此外，如所示出的，泵376可沿着冷却单元水供应管线372构造，以将制冷水泵送到水分配器374。
如所示出的，冷却单元水供应管线372构造在冷却塔304内并穿过冷却塔304的内部。在其它实施例中，冷却单元水供应管线372可以以其它方式构造，诸如例如沿着冷却塔304的外部表面延伸。然而，可为有利的是，使冷却单元水供应管线372延伸通过冷却塔304的内部，以向冷却单元水供应管线372提供绝缘和冷却和/或与穿过冷却塔的经调节的空气和/或水滴的热交换。
冷却单元300的多种方面可由为冷却单元300的部分的电源供电。例如，在一些实施例中，被供电的构件(例如，热交换系统362)可通过由呈光伏面板或其它太阳能发电机构的形式的盖344提供的太阳能发电来供电。如图3A中所示出的，盖344由一个或多个支承件378支承在空气分配系统306的第二封壳332上。在一些实施例中，支承件378可省略，并且盖可直接施加到或者以其它方式附接到第二封壳332的外部表面。
另外或备选地，冷却单元300可设置有电池380，电池380可容纳在基座302内。电池380可构造为电功率存储装置，其存储由盖344的太阳能面板产生的功率。在其它构造中，电池380可使用电网功率充电。另外，在一些实施例中，冷却单元300可连接到发电机、电网功率或如本领域技术人员将认识到的其它电源。
转到图4，示出了根据本公开的将多个冷却单元400并入的冷却系统482的示意性图示。冷却系统482的图示是平面示意图(即，从上方向下看)。冷却单元400中的各个可根据上文所描述的实施例和/或其变型来构造。由于多个冷却单元400，冷却系统482可限定扩大的被冷却区域484，被冷却区域484由单独的冷却单元400中的各个所提供的冷却产生。
如所示出的，冷却单元400可布置成使得它们可流体连接到排热水系统486。排热水系统486可流体连接到冷却单元400中的各个的基座(例如，如上文所描述的，以实现冷却单元内的热交换)。排热入口供应源488可被提供并流体连接到各个单独的冷却单元400的排热入口管线。类似地，排热出口供应源490可流体连接到各个单独的冷却单元400的排热出口管线。排热入口供应源488和排热出口供应源490可用于在各个冷却单元400处提供热交换，并且因此实现如上文所描述的冷却。
排热入口供应源488可包括排热泵492，其构造成将水输送通过排热入口供应源488和排热出口供应源490。排热出口供应源490可流体连接到热水网络494或其它水系统(例如，公用水网络)，并且因此由冷却单元400产生的热水可被回收并用于其它功能。此外，可提供任选的干式冷却器496，以使热吸收能够调节通过排热入口供应源488提供的排热水。
现在转到图5，示出了根据本公开的实施例的冷却单元500的示意性图示。冷却单元500类似于上文所描述的冷却单元，并且因此类似的特征可不再被标记或讨论。图5图示了根据本公开的冷却单元的备选构造的非限制性构造。
如所示出的，冷却单元500包括基座502、冷却塔504和空气分配系统506，类似于上文所描述的冷却单元。基座502包括为冷却单元500的控制构件(例如，图1的控制构件110)的部分的多种构件。例如，基座502的壳体508容纳热交换系统562，以用于向在冷却单元500内采用的水提供预冷却。如所示出的，热交换系统562包括水对水微型制冷器。排热入口管线564和排热出口管线566流体连接到热交换系统562的一部分，并且构造成从循环通过热交换系统562的水提取热。冷却单元水供应源568用于从水分配器574提供水滴和外部冷水。冷却单元水供应管线572可用于使水从冷却单元水供应源568循环通过热交换系统562，并循环到空气分配系统506的空气分配室526内的水分配器574。此外，如所示出的，泵576可沿着冷却单元水供应管线572构造，以将制冷水泵送到水分配器574。
在本构造中，排热入口管线564和排热出口管线566为本地包含的，使得冷却单元500可为自包含的，与流体连接到中央排热系统的上文所描述的实施例形成对比。例如，如图5中所示出的，热交换系统562可包括位于冷却单元500上的装配的排热单元598，诸如干式冷却器。例如，如图5中所示出的，装配的排热单元598可装配在空气分配系统506上或上方(例如，在盖544的顶部上)。有利地，这样的构造可消除对本地基础设施的需要(例如，不需要水管道网络)。装配的排热单元598可包括风扇、鼓风机、冷却管、冷却翅片或其它热传递和扩散机构。
现在转到图6，示出了根据本公开的实施例的冷却单元600的另一个备选构造。冷却单元600可在环境条件在系统中提供过量水(例如，潮湿空气中所包含的水将在冷却塔中和外部瀑布中的冷水中冷凝)的情况下采用。因此，冷凝物排空系统699可构造成提取和处置例如来自冷却单元水供应源668的过量的水。这样的冷凝物排空系统699可在任何上文所描述的实施例或其变型中采用，尽管图6的冷却单元600被图示为类似于图5中所示出的冷却单元，但冷凝物排空系统699并不如此受限。
在一个非限制性构造中，冷凝水可被加压以将冷凝水引导至装配的排热单元698(例如，类似于图5中所示出的排热单元)。有利地，这样的构造可将过量的水排空到空气分配系统606上方的空气(例如，不需要连接到排热系统)，并且可提高装配的排热单元698的效率和/或有效性(例如，冷凝水可降低进入空气的温度)。
现在转到图7，示出了根据本公开的实施例的冷却单元700的示意性图示。冷却单元700可类似于上文所描述的实施例中的多种冷却单元，并且因此类似的特征可不像上文那样描述。在该实施例中，冷却单元700包括水处理模块702，水处理模块702布置在水再循环回路中(例如，靠近泵或类似设备)。循环通过冷却单元700的水与环绕冷却单元700的空气直接接触。因此，系统的水可用于过滤或净化空气。也就是说，水可用于从空气提取或收集污染物、微粒、污染等，并且因此充当空气净化器。然而，当水收集这样的污染物时，水本身可变得被污染，并且因此可能需要净化或过滤水。
因此，在本实施例的冷却单元700中，采用类似于上文所描述的冷却单元水供应源的冷却单元水供应源704，并且水处理模块702位于冷却单元水供应源704的下游和空气分配系统706的上游。水处理模块702布置成在水被输送到空气分配系统706时处理或“净化”水。因此，冷却单元700可布置成充当“空气洗涤器”。
为了净化环绕冷却单元700的空气(和水)，水处理模块702可构造成在水循环通过冷却单元700时从水提取或移除灰尘和/或其它颗粒/成分。例如，可采用不同的过滤器(例如，物理过滤器、化学过滤器等)来移除收集在水内(特别是冷却单元水供应源704内)的多种污染物或不合期望的性质。
现在转到图8，示出了根据本公开的实施例的冷却单元800的示意性图示。冷却单元800可类似于上文所描述的实施例中的多种冷却单元，并且因此类似的特征可不像上文那样描述。在该实施例中，冷却单元800包括空气冷却式制冷器802，如所示出的，其装配在空气分配系统804的顶部上。冷却单元水供应管线806将冷却单元水供应源808与空气冷却式制冷器802流体连接。泵810可布置成将来自冷却单元水供应源808的水的部分引导直至空气冷却式制冷器802。当水穿过空气冷却式制冷器802时，热将耗散，因此将水冷却。空气冷却的水然后可被引导至空气分配系统804的水分配器812，以随后冷却空气分配系统804周围的区域。
在不脱离本公开的范围的情况下，多种空气制冷器构造是可能的。例如，特定的绝热冷却斜坡可施加到进入到空气冷却式制冷器802中的空气。将认识到，如本文中所采用的绝热冷却意味着通过将水滴添加到空气流来更新空气。在空气相对干燥的情况下，添加水滴造成空气温度降低。根据本公开的实施例，系统将能够获得水(例如，来自空气的湿气将冷凝在系统中的冷水上，并且水将在冷却单元水供应源808中被收集/存储/可获得)。因此，水可通过更新进入空气冷却式制冷器冷凝器的空气而被重新使用。降低进入到制冷器-冷凝器的空气温度可造成较低的冷凝温度，并且因此造成较高的单元效率(例如，较低的能量消耗)和较高的单元容量。可使用“干式冷却器”和具有连接到干式冷却器的冷凝器回路的水冷却式制冷器来实现类似的效率。
现在转到图9，示出了根据本公开的实施例的冷却单元900的示意性图示。冷却单元900可类似于上文所描述的实施例中的多种冷却单元，并且因此类似的特征可不像上文那样描述。在该图示中，为了简单起见，仅示意性地示出了空气分配系统902。尽管未在图9中示出，但如上文所示出且描述的，导管布置成将空气和/或水通过流动路径供应到限定在空气分配系统902内的空气分配室904中。在该实施例中，不是诸如上文所示出且描述的双供给/分配系统(例如，图3A至图3B)。在该实施例中，所有经冷却/潮湿的空气都被输送到分配室904中，并且随后从分配室904分散。
在该实施例中采用其中没有分隔的单个室。照此，将采用一股空气流(均质的)，并且仅空气分配器906将沿着空气分配系统902的外围安装。在这样的实施例中，冷空气可进入分配室904，并由空气分配系统902的外部表面/顶部加温。然而，这样的空气仍将比环境空气更冷，并且在冷却单元900周围仍将产生被冷却区域。在一些实施例中，可采用受控的再加热来提高效率。例如，本公开的系统的多种构件、元件和零件的材料可被选择为具有特定的热传递特性，并且因此，向空气流和/或从空气流传递热可针对特定系统而定制和/或优化。
转到图10，示出了根据本公开的实施例的冷却单元1000的示意性图示。冷却单元1000可类似于上文所描述的实施例中的多种冷却单元，并且因此类似的特征可不像上文那样描述。在该图示中，为了简单起见，仅示意性地示出了空气分配系统1002。尽管未在图10中示出，但如上文所示出且描述的，导管布置成将空气和/或水通过流动路径供应到限定在空气分配系统1002内的空气分配室1004中。在该实施例中，不是诸如上文所示出且描述的双供给/分配系统(例如，图3A至图3B)。在该实施例中，所有经冷却/潮湿的空气都被输送到分配室1004中，并且随后从分配室1004分散。
在该实施例中，空气分配系统1002布置有热绝缘体1006，热绝缘体1006可布置在空气分配系统1002的顶部上方。此外，在一些实施例中，如所示出的，热绝缘体1006可布置在空气分配系统1002和盖1008之间。在一些这样的实施例中，盖1008可包括涂层或类似性质，以帮助冷却冷却单元1000。该布置可使冷的饱和冷却空气能够从分配室1004分配。
现在转到图11A至图11B，示出了根据本公开的实施例的冷却单元1100的示意性图示。图11A是冷却单元1100的侧视横截面图示，并且图11B是在冷却单元1100的底部处看的平面视图。冷却单元1100可类似于上文所描述的实施例中的多种冷却单元，并且因此类似的特征可不像上文那样描述。在该图示中，空气分配系统1102被示出为通过导管1104被供应有潮湿的冷空气。导管1104布置成将空气和/或水通过流动路径供应到限定在空气分配系统1102内的空气分配室1106中。空气分配室1106限定在第一封壳1108和第二封壳1110之间，类似于上文所描述的空气分配室。如示意性地示出的，并且如上文所描述的，第二封壳1110可包括热绝缘体1112和盖1114。
在该实施例中，潮湿的经冷却的空气从不分离的单个空气分配室1106分散，而不是诸如上文所示出且描述的双供给/分配系统(例如，图3A至图3B)。此外，第一封壳1108(或其部分)由包括多个分散孔口1116(例如，孔、穿孔板、多孔材料等)的多孔材料或构造形成，而不是使用分立的空气分配器(例如，喷嘴或其它结构)。照此，在该实施例中，可能不会实现帘状空气布置。然而，可在冷却单元1100下方的区域内提供潮湿的冷空气的相对均匀分配。在一些这样的实施例中，用于冷伞概念的扩散系统可为多孔介质类型的扩散，或者如所注意到的，穿孔或通风孔可形成在第一封壳1108的材料中。在该布置中，经冷却的空气的扩散将充当具有非常低的空气速度的下落空气簇射，其中冷空气由重力抽吸通过第一封壳1108的材料(例如，冷空气密度更大并且自然地下落)。
现在转到图12A至图12B，示出了根据本公开的实施例的冷却单元1200的示意性图示。图12A是冷却单元1200的侧视横截面图示，并且图12B是在冷却单元1200的底部处看的平面视图。冷却单元1200可类似于上文所描述的实施例中的多种冷却单元，并且因此类似的特征可不像上文那样描述。在该图示中，空气分配系统1202被示出为通过导管1204(示意性地示出)被供应有潮湿的冷空气。导管1204布置成将空气和/或水通过流动路径供应到位于空气分配室1208内的管道供应室1206中。管道供应室1206流体连接到多个管道1210、1212。
在该实施例中，管道1210、1212是柔性空气管道(其可为单个或多个)，其将管道供应室1206(其接收来自导管1204的饱和冷空气)连接到相应的扩散器1214、1216。类似于上文所描述的一些实施例，冷的饱和空气可被引导通过第一管道1210(并离开第一扩散器1214)，并且干燥空气可被引导通过第二管道1212(并离开第二扩散器1216)。照此，可由通过第二扩散器1216的输出产生帘，以包含来自第一扩散器1214的冷空气。在一些实施例中，第一管道1210可为热绝缘的，并且供应“干燥空气”的第二管道1212可不是绝缘的。第二管道1212因此可充当空气和相邻空间(例如，空气分配室1208)之间的热交换器。第二管道1212中的空气将被再加热，并且空气分配室1208内的周围空气将被冷却。空气分配室1208内的较冷的空气可用于冷却装配到冷却单元1200的能量产生元件(例如，光伏面板等)。这样的冷却可实现这样的能量产生元件的提高的效率。
现在转到图13A至图13B，示出了根据本公开的实施例的冷却单元1300的示意性图示。图13A是冷却单元1300的侧视横截面图示，并且图13B是在冷却单元1300的底部处看的平面视图。冷却单元1300基本上类似于图12A至图12B的冷却单元1200，具有通过导管1304被供应有潮湿冷空气的空气分配系统1302。导管1304布置成将空气和/或水通过流动路径供应到位于空气分配室1308内的管道供应室1306中。管道供应室1306流体连接到多个管道1310、1312，管道1310、1312继而通过相应的扩散器1314、1316分散空气。本实施例与图12A至图12B的实施例之间的差异在于冷却单元1300的形状。如图13A中所示出的，冷却单元1300具有倒圆的横截面形状。然而，在平面视图中，冷却单元是正方形(或矩形)，而不是先前示出且描述的实施例的圆形形状。结果，本实施例的扩散器1314、1316是线性的(与图12A中所示出的圆形扩散器1214、1216相比)。
现在转到图14，示出了根据本公开的实施例的冷却单元1400的示意性图示。冷却单元1400具有通过导管1404被供应有潮湿冷空气的空气分配系统1402。导管1404布置成将空气和/或水通过流动路径供应到位于空气分配室1408内的管道供应室1406中。管道供应室1406流体连接到多个管道1410、1412，类似于上文所描述的布置。然而，管道1410、1412布置成连接到单个扩散器室1414，扩散器室1414继而通过扩散器1416分散空气。扩散器室1414可在扩散器室1414内提供如从管道1410、1412供应的冷的潮湿空气和干燥空气的混合。
现在转到图15，示出了根据本公开的实施例的冷却单元1500的示意性图示。冷却单元1500具有通过导管1504被供应有潮湿冷空气的空气分配系统1502。导管1504布置成将空气和/或水通过流动路径供应到第二冷却塔连接孔口1518，类似于关于图1而示出且描述的导管。第二冷却塔连接孔口1518将空气提供到冷空气导管中，该冷空气导管限定空气分配室1508的第一子室1520及其第二子室1522(类似于关于图1而示出且描述的结构)。然而，子室1520、1522布置成流体连接到单个扩散器室1514，扩散器室1514继而通过扩散器1516分散空气。类似于图14的实施例，扩散器室1514可在扩散器室1514内提供如从子室1520、1522供应的冷的潮湿空气和干燥空气的混合。
现在转到图16，示出了根据本公开的实施例的冷却单元1600的示意性图示。冷却单元1600具有空气分配系统1602，空气分配系统1602布置成在其下面产生被冷却区域，如上文所示出且描述的那样。在该实施例中，冷却单元1600配置有控制系统1604和电子封装件1606。在该说明性实施例中，电子封装件1606包括第一电子元件1606a、第二电子元件1606b和第三电子元件1606c，然而在多种实施例的电子封装件中可包括更多或更少的电子元件。
控制系统1604可为布置成控制冷却单元1600的操作的计算机或处理器元件。控制系统1604可与冷却单元1600的一个或多个元件(例如，用于在冷却单元600周围产生冷区域的泵、马达等)通信。此外，控制系统1604可与电子封装件1606的电子元件1606a、1606b、1606c中的一个或多个通信。在一些实施例中，控制系统1604可配置成基于从电子封装件1606的电子元件1606a、1606b、1606c中的一个或多个获得的信息来控制冷却单元1600的操作。
如所示出的，第一电子元件1606a被说明性地示出为装配到冷却单元1600的相机。相机可布置成捕获冷却单元1600和/或冷却单元1600周围的区域的图像和/或视频。例如，相机可用于检测冷却单元1600的损坏或故障。此外，相机可用于检测人是否在冷却单元1600附近。如果检测到损坏或故障，则可从控制系统1604自动作出维护呼叫。此外，如果在冷却单元1600附近检测到一个或多个人，则控制系统1604可通过操作冷却单元1600来启动冷却空气产生。此外，在一些实施例中，相机可用于监测天气状况(如果控制系统1604未连接到天气系统触发器—例如，互联网和内部软件)，可实现相对于外部状况的特定模式的优化。
如上文所注意到的，控制系统1604还可与冷却单元1600的实现冷却区域的操作和产生的部分通信。例如，通过与过滤器监视器/传感器、流量传感器等连接或通信，可实现维护的优化。
如上文所注意到的，控制系统1604可连接到互联网，并且具有内部软件和编程，以基于通过连接接收的信息来触发特定的操作参数。例如，控制系统1604可连接到天气预报系统，并且可布置成在不利的天气状况(风、风暴、雨等)的情况下实现操作模式改变。另外，互联网连接可使操作员能够远程操作，以从远程位置控制冷却单元。
电子封装件1606还可包括其它装置，诸如显示器、路由器、扬声器、信息传播装置等。例如，如示意性地示出的，第二电子元件1606b是装配到冷却单元1600的冷却塔的屏幕或显示器。第二电子元件1606b可用于向冷却单元1600的冷却区域内的人提供信息。第二电子元件1606b可包括一个或多个扬声器，其用于向冷却单元1600附近的人输出音频。
第三电子元件1606c可为数据传输装置(例如，路由器或其它无线广播装置和/或连接装置)。照此，冷却单元1600可作为用于使用冷却单元1600的人的热点来操作，并因此向这样的用户提供互联网连接。在一些实施例中，数据传输装置可为任何类型的有线或无线连接，以实现连接能力，包括但不限于路由器、毫微微蜂窝(femtocell)、LTE或其它蜂窝广播装置等。
尽管上文将冷却系统典型地示出并描述为单个单元，但如关于图4而注意到的，可采用根据本公开的将多个冷却单元并入的冷却系统。图4图示了彼此清楚地分离的多个冷却单元。然而，根据本公开，多个冷却单元的其它布置是可能的。
例如，现在转到图17A至图17B，示出了根据本公开的实施例的冷却系统1700。如图17A中所示出的，冷却系统1700包括多个冷却单元1702、1704、1706、1708，这些冷却单元可被操作成产生被冷却区域1710。图17B是冷却单元1706中的一个的侧视图。本实施例的冷却单元1702、1704、1706、1708包括一个或多个基座(例如，图17B中所示出的基座1712)、多个冷却塔1702a、1704a、1706a、1708a以及共享或单个空气分配系统(例如，图17B中所示出的空气分配系统1714)。
因此，在这样的布置中，与上文所描述的单个单元相比，多个冷却塔1702a、1704a、1706a、1708a可布置成向更大的空气分配系统供应冷的潮湿空气，并且因此产生大得多的被冷却区域。此外，在一些布置中，冷却塔可布置为冷却壁(例如，冷却单元1704)，其可为跨越大型冷却单元的空气分配系统的延伸冷却塔。
如本文中所描述的，提供了可在冷却单元周围产生冷空气区或区域的单独冷却单元。根据本公开的多种实施例，冷却单元可为模块化的或者可分离成不同的构件。例如，为了运输和便于安装，基座、冷却塔和空气分配系统都可物理分离。此外，这样的模块化实现在典型地可能不能够具有经冷却的空气的区域中输送和提供经冷却的空气。
有利地，本文中所提供的实施例可采用光伏太阳能面板和能量存储电池来用于自给自足的功率。照此，本公开的冷却单元可为中性能量或正能量的(例如，通过使用能量产生和热水产生)。此外，有利地，本公开的冷却单元的空气分配系统可向紧邻冷却单元周围的被冷却区域提供阴凉或遮蔽，并且如上文所注意到的，可提供操作冷却单元所需的任何电能。
此外，有利地，由于空气和在冷却塔上形成的冷瀑布之间的热和质量交换，本文中所描述的冷却单元的空气管理系统可提供冷的饱和空气流。此外，对输出的经调节的空气进行划分可实现空气的可被注入到冷却单元附近的舒适区(例如，从第一子室)的冷且饱和的部分。此外，穿过第二子室的空气可为安装在空气分配系统的外部表面上的太阳能面板提供冷却。有利地，这样的冷却可提高太阳能面板的有效性。这样的空气将变得温暖且干燥(例如，再加热)。一旦在离开空气分配系统之后混合，这两股分离的流就可具有为冷却单元周围的被冷却空气区域内的人提供优化的舒适性的温度和湿度。此外，这两股混合的空气流可提供空气帘功能，该功能将为被冷却区域中的人创造舒适区。
此外，冷水管理功能可被包含在冷却单元内，并且可包括小型模块化水冷却式制冷器和冷水泵送、喷射和输送系统，如上文所描述的那样。热水管理功能可包括排热系统，该排热系统将连接到热排空网络(例如排热系统)。有利地，排空的热可重新用于多种目的，包括卫生热水，或者可利用远离冷却单元的干式冷却器或冷却塔来排出到环境空气。
有利地，本公开的冷却单元可由太阳能供电并且是“绿色的”。此外，有利地，本公开的冷却单元可为模块化的，并且可基于多种要求(例如，客户要求、地理位置、可用空间、可用水供应源等)容易地重新构造。
此外，有利地，本公开的冷却单元可以以多种几何或美学设计来构造。也就是说，尽管冷却单元被示出且描述为伞的形状，但根据多种实施例，冷却单元可被设计成使得相对于其安装的位置以美学的方式将其并入。例如，冷却塔和空气分配系统可成形为棕榈树、伞的形式或其它建筑形式。在棕榈树或其它树构造的示例中，空气分配器可构造在“树枝”或“树叶”的端部处，并且子室可在“树枝”或“树叶”内。因此，上文的描述和图示并不旨在为限制性的。
在描述的上下文中(尤其是在所附权利要求书的上下文中)，用语“一”、“一种”、“该”和类似引用的使用将被解释为涵盖单数和复数两者，除非本文中另外指示或具体地与上下文矛盾。与量结合使用的修饰语“约”包括所陈述的值，并且具有上下文所规定的含义(例如，它包括与特定量的测量相关联的误差度)。本文中所公开的所有范围都包括端点，并且端点能够彼此独立地组合。
虽然已仅结合有限数量的实施例而详细地描述了本公开，但应当容易理解，本公开不限于这样的所公开的实施例。而是，可修改本公开，以将迄今为止尚未描述但与本公开的范围相称的任何数量的变型、变更、替代、组合、子组合或等同布置并入。另外，虽然已描述本公开的多种实施例，但将理解，本公开的方面可仅包括所描述的实施例中的一些。
因此，本公开将不被视为由前述描述限制，而是仅由所附权利要求书的范围限制。

Claims (17)

1.一种冷却系统，包括：
多个冷却单元，其中，各个冷却单元包括：
基座，其具有壳体，所述壳体带有安装在其中的控制构件；
冷却塔，其在所述冷却塔的第一端部处附接到所述基座，所述冷却塔具有内部流动路径和外部表面；以及
空气分配系统，其在所述冷却塔的第二端部处附接到所述冷却塔，所述空气分配系统包括：
第一封壳；
第二封壳，其限定在所述第一封壳和所述第二封壳之间的空气分配室；
冷空气分配器，其构造在所述第一封壳中；
暖空气分配器，其在与所述冷空气分配器不同的位置处构造在所述第一封壳中；以及
盖，其设置在所述第二封壳的外部表面上，
其中，所述控制构件构造成将空气输送通过所述基座、所述冷却塔和所述空气分配系统，以通过所述冷空气分配器和所述暖空气分配器分配空气，
其中，所述多个冷却单元中的所述冷却单元中的至少两个布置成线性布置。
2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，至少一个冷却单元的所述冷却塔布置为冷却壁。
3.根据任一项前述权利要求所述的冷却系统，其特征在于，所述多个冷却单元中的两个冷却单元的至少两个冷却塔通过单个空气分配系统连接。
4.根据任一项前述权利要求所述的冷却系统，其特征在于，所述多个冷却单元中的两个冷却单元的至少两个冷却塔通过单个基座连接。
5.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述多个冷却单元共享公共基座和附接到所述公共基座的分离的冷却塔。
6.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述多个冷却单元共享公共空气分配系统和附接到所述公共空气分配系统的分离的冷却塔。
7.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述多个冷却单元共享公共基座、公共空气分配系统以及附接到所述公共基座和所述公共空气分配系统的分离的冷却塔。
8.根据任一项前述权利要求所述的冷却系统，其特征在于，进一步包括布置成控制所述冷却系统的操作的控制系统。
9.根据权利要求8所述的冷却系统，其特征在于，所述控制系统配置成连接到远程网络，其中，所述冷却单元能够基于从所述远程网络获得的信息来操作。
10.根据权利要求8至9中的任一项所述的冷却系统，其特征在于，所述控制系统布置成控制所述多个冷却单元中的一个或多个的泵和马达中的至少一个的操作。
11.根据任一项前述权利要求所述的冷却系统，其特征在于，进一步包括安装在所述多个冷却单元中的至少一个冷却单元上的电子封装件。
12.根据权利要求11所述的冷却系统，其特征在于，所述电子封装件包括相机、显示器和扬声器中的至少一个。
13.根据权利要求11至12中的任一项所述的冷却系统，其特征在于，所述电子封装件包括数据传输装置。
14.根据权利要求11至13中的任一项所述的冷却系统，其特征在于，所述电子封装件包括装配到所述空气分配系统的相机和扬声器中的至少一个。
15.根据权利要求11至14中的任一项所述的冷却系统，其特征在于，所述电子封装件包括装配到至少一个冷却塔的显示器。
16.根据任一项前述权利要求所述的冷却系统，其特征在于，进一步包括水处理模块，所述水处理模块流体连接到冷却单元水供应源，以处理所述冷却单元水供应源的水。
17.根据任一项前述权利要求所述的冷却系统，其特征在于，进一步包括施加到至少一个空气分配系统的热绝缘层。
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