CN121195140A - 用于除湿系统的串联过热控制 - Google Patents

Abstract

一种除湿系统包括主蒸发器、主冷凝器、次级蒸发器、次级冷凝器、过热控制蒸发器和调制阀。过热控制蒸发器与次级蒸发器串联设置，并被配置为接收入口气流并向次级蒸发器输出第一气流。次级蒸发器接收第一气流并向主蒸发器输出第二气流。主蒸发器接收第二气流并向次级冷凝器输出第三气流。次级冷凝器接收第三气流并向主冷凝器输出第四气流。主冷凝器输出可排放气流。根据操作模式，调制阀将制冷剂流引导至次级冷凝器或主蒸发器。

Description

用于除湿系统的串联过热控制

技术领域

本发明总体涉及除湿，更具体地涉及具有次级蒸发器和冷凝器盘管的除湿机。

背景技术

在某些情况下，期望降低结构内的空气湿度。例如，在火灾和洪水修复应用中，可能期望从被损害的结构区域快速移除水。为了实现这一点，可以在结构内放置一个或多个便携式除湿机，以向被水损害的区域引导干燥空气。然而，目前的除湿机在各种方面被证明效率低。

发明内容

根据本公开的实施例，可以减少或消除与先前系统相关联的缺点和问题。

在某些实施例中，除湿系统包括主计量装置、次级计量装置和过热控制蒸发器。过热控制蒸发器可操作以接收来自主蒸发器的制冷剂流，并接收入口气流并输出第一气流，第一气流包括比入口气流更冷的空气，第一气流通过在入口气流穿过过热控制蒸发器时将热量从入口气流传递到制冷剂流而产生。除湿系统还包括次级蒸发器，其相对于气流设置在过热控制蒸发器下游并与过热控制蒸发器串联。次级蒸发器可操作以接收来自主计量装置的制冷剂流，并接收第一气流并输出第二气流，第二气流包括比第一气流更冷的空气，第二气流通过在第一气流穿过次级蒸发器时将热量从第一气流传递到制冷剂流而产生。除湿系统还包括主蒸发器，主蒸发器可操作以接收来自第一调制阀的制冷剂流，并接收第二气流并输出第三气流，第三气流包括比第二气流更冷的空气，第三气流通过在第二气流穿过主蒸发器时将热量从第二气流传递到制冷剂流而产生。除湿系统还包括次级冷凝器，其可操作以接收来自第一调制阀的制冷剂流，并接收第三气流并输出第四气流。

除湿系统还包括第一调制阀，其可操作以接收来自次级蒸发器的制冷剂流。在第一操作模式期间，第一调制阀可操作以将制冷剂流引导至次级冷凝器。在第二操作模式期间，第一调制阀可操作以将制冷剂流引导至主蒸发器，其中制冷剂流绕过次级冷凝器。除湿系统还被配置为在第三操作模式下操作，其中第一调制阀可操作以将制冷剂流的一部分引导至次级冷凝器，并将制冷剂流的剩余部分引导至主蒸发器。除湿系统还包括压缩机，压缩机可操作以接收来自过热控制蒸发器的制冷剂流，并以比压缩机处接收的制冷剂流更高的压力排出制冷剂流。除湿系统还包括可操作以接收从压缩机排放的制冷剂流的主冷凝器。响应于从压缩机接收制冷剂流，主冷凝器还可操作以输出可排放气流。

在某些实施例中，除湿系统包括主计量装置、次级计量装置和过热控制蒸发器。过热控制蒸发器可操作以接收来自主蒸发器的制冷剂流，并接收第一入口气流和输出第一气流，第一气流包括比第一入口气流更冷的空气，第一气流通过在第一入口气流穿过过热控制蒸发器时将热量从第一入口气流传递到制冷剂流来产生。除湿系统还包括与过热控制蒸发器并联设置的次级蒸发器。次级蒸发器可操作以接收来自主计量装置的制冷剂流，并接收第二入口气流并输出第二气流，第二气流包括比第二入口气流更冷的空气，第二气流通过在第二入口气流穿过次级蒸发器时将热量从第二入口气流传递到制冷剂流来产生。除湿系统还包括主蒸发器，其可操作以接收来自第一调制阀的制冷剂流，并接收第一气流和第二气流两者并输出第三气流，第三气流包括比第一气流和第二气流都冷的空气，第三气流通过在第一气流和第二气流两者穿过主蒸发器时将热量从第一气流和第二气流传递到制冷剂流而产生。除湿系统还包括次级冷凝器，其可操作以接收来自第一调制阀的制冷剂流，并接收第三气流并输出第四气流。

除湿系统还包括可操作以接收来自次级蒸发器的制冷剂流的第一调制阀。在第一操作模式期间，第一调制阀可操作以将制冷剂流引导至次级冷凝器。在第二操作模式期间，第一调制阀可操作以将制冷剂流引导至主蒸发器，其中制冷剂流绕过次级冷凝器。除湿系统还被配置为在第三操作模式下操作，其中第一调制阀可操作以将制冷剂流的一部分引导至次级冷凝器，并将制冷剂流的剩余部分引导至主蒸发器。除湿系统还包括压缩机，压缩机可操作以接收来自过热控制蒸发器的制冷剂流，并以比压缩机处接收的制冷剂流更高的压力排放制冷剂流。除湿系统还包括可操作以接收从压缩机排放的制冷剂流的主冷凝器。响应于从压缩机接收制冷剂流，主冷凝器还可操作以输出可排放气流。

在某些实施例中，除湿系统包括主计量装置、次级计量装置和混合盘管单元。混合盘管单元可操作以接收入口气流并输出第一气流，第一气流包括比第一入口气流更冷的空气，第一气流通过在入口气流穿过过热控制蒸发器和次级蒸发器两者时将热量从入口气流传递到过热控制蒸发器和次级蒸发器内的制冷剂流而产生。混合盘管单元包括过热控制蒸发器和次级蒸发器。过热控制蒸发器可操作以接收来自主蒸发器的制冷剂流，并且次级蒸发器可操作以接收来自主计量装置的制冷剂流。除湿系统还包括主蒸发器，其可操作以接收来自第一调制阀的制冷剂流，并且接收第一气流并输出第二气流，第二气流包括比第一气流更冷的空气，第二气流通过在第一气流穿过主蒸发器时将热量从第一气流传递到制冷剂流而产生。除湿系统还包括次级冷凝器，其可操作以接收来自第一调制阀的制冷剂流，并接收第二气流并输出第三气流。

除湿系统还包括可操作以接收来自次级蒸发器的制冷剂流的第一调制阀。在第一操作模式期间，第一调制阀可操作以将制冷剂流引导至次级冷凝器。在第二操作模式期间，第一调制阀可操作以将制冷剂流引导至主蒸发器，其中制冷剂流绕过次级冷凝器。除湿系统还被配置为在第三操作模式下操作，其中第一调制阀可操作以将制冷剂流的一部分引导至次级冷凝器，并将制冷剂流的剩余部分引导至主蒸发器。除湿系统还包括压缩机，压缩机可操作以接收来自过热控制蒸发器的制冷剂流，并以比压缩机处接收的制冷剂流更高的压力排放制冷剂流。除湿系统还包括可操作以接收从压缩机排放的制冷剂流的主冷凝器。响应于从压缩机接收制冷剂流，主冷凝器还可操作以输出可排放气流。

本公开的某些实施例可以提供一个或多个技术优点。这些实施例的优点包括调制显热与潜热的比例。例如，调整显热与潜热的比率可以进一步降低周围气流的温度或增加从气流中去除的水量。次级冷凝器可以被隔离，其中气流不会经由流过次级冷凝器的制冷剂而恢复能量，从而提供空气冷却操作而不是除湿。此外，调制基于控制除湿系统的一个或多个蒸发器盘管的过热。在主蒸发器上游添加另一个蒸发器盘管可以更快、更有效地控制除湿系统的操作。例如，提供增加的过热控制可以阻止对已确定处于受控温度或设定温度的气流进行冷却。

在其他示例中，某些实施例包括采用封闭的制冷环路的两个蒸发器、两个冷凝器和两个计量装置。这种配置使得系统内的部分制冷剂在一个制冷循环中蒸发和冷凝两次，从而相比典型系统增加了压缩机的容量，而无需向压缩机增加任何额外的能源。这继而通过提供所使用的每千瓦能源更多的除湿量来提高系统的整体效率。输出气流的较低湿度可允许增加干燥潜力，这可能在某些应用中是有益的（例如火灾和洪水恢复）。

本公开的某些实施例可以包括上述优点中的一些、全部或不包括上述优点。对于本领域技术人员来说，根据本文所包括的附图、说明书和权利要求，一个或多个其他技术优点可能是显而易见的。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其特征和优点，将结合附图参考以下描述，其中：

图1图示了根据某些实施例的用于降低结构内空气湿度的示例性分体式系统；

图2图示了根据某些实施例的用于降低结构内空气湿度的示例性便携式系统；

图3和图4图示了根据某些实施例的示例除湿系统，该系统可由图1和图2的系统使用，以降低结构内的空气湿度；

图5图示了根据某些实施例的示例除湿方法，该方法可由图1和图2的系统使用，以降低结构内的空气湿度；

图6A和6B图示了根据某些实施例的示例性空气调节和除湿系统；

图7图示了根据某些实施例的用于本文描述的系统的示例冷凝器系统；

图8A、8B和8C图示了根据某些实施例的示例性空气调节和除湿系统；

图9和图10图示了根据某些实施例的用于本文描述的系统的单个盘管组的示例；

图11、12、13和14图示了根据某些实施例的用于本文描述的系统的包括三个回路的主蒸发器的示例；

图15A和15B图示了根据某些实施例的具有液体冷却式冷凝器的示例性除湿系统；以及

图16A、16B、16C和16D图示了根据某些实施例的具有调制阀的示例性除湿系统。

图17A、17B和17C图示了根据某些实施例的具有过热控制蒸发器的示例性除湿系统。

具体实施方式

在某些情况下，需要降低结构内的空气湿度。例如，在火灾和洪水修复应用中，可能需要通过在结构内放置一个或多个便携式除湿机来从受损害结构中除去水。再例如，在经历高湿度水平天气的区域，或在需要低湿度水平的建筑物中（例如图书馆），可能需要在中央空气调节系统内安装除湿单元。此外，在某些商业应用中可能需要保持期望的湿度水平。然而，目前的除湿机在各种方面都被证明存在不足或效率低。

为了解决当前除湿系统的低效率和其他问题，所公开的实施例提供了一种除湿系统，该系统包括次级蒸发器和次级冷凝器，这使得多级系统内的部分制冷剂在一个制冷循环中蒸发和冷凝两次。这相比典型系统增加了压缩机容量，而无需给压缩机增加任何额外的能源。这又通过提供每千瓦能源更多的除湿量来提高系统的整体效率。

图1图示了根据某些实施例的用于向结构102供应经除湿的空气106的示例性除湿系统100。除湿系统100包括位于结构102内的蒸发器系统104。结构102可以包括建筑物或其他合适的封闭空间的全部或一部分，诸如公寓建筑、酒店、办公空间、商业建筑物或私人住宅（例如房屋）。蒸发器系统104从结构102内部接收入口空气101，减少接收的入口空气101中的水汽，并将经除湿的空气106供应回结构102。蒸发器系统104可以通过空气管道将经除湿的空气106分配到整个结构102，如图所示。

一般而言，除湿系统100是分体式系统，其中蒸发器系统104联接到位于结构102外部的远程冷凝器系统108。远程冷凝器系统108可以包括冷凝器单元112和压缩机单元114，它们通过作为制冷循环的一部分处理制冷剂流来促进蒸发器系统104的功能。制冷剂流可以包括任何合适的冷却材料，诸如R410a制冷剂。在某些实施例中，压缩机单元114可经由制冷剂管线116接收来自蒸发器系统104的制冷剂蒸汽流。压缩机单元114可以对制冷剂流加压，从而提高制冷剂的温度。可以调节压缩机的速度以实现期望的操作特性。冷凝器单元112可接收来自压缩机单元114的加压的制冷剂蒸汽流，并通过促进从制冷剂流到结构102外部的环境空气的热传递来冷却加压的制冷剂。在某些实施例中，远程冷凝器系统108可以利用热交换器（诸如微通道热交换器）来从制冷剂流中移除热量。远程冷凝器系统108可以包括从结构102外部抽取环境空气以用于冷却制冷剂流的风扇。在某些实施例中，该风扇的速度被调节以实现期望的操作特性。例如，图7中示出了示例性冷凝器系统的说明性实施例（在下文进一步详细描述）。

制冷剂流在通过冷凝器单元112被冷却并冷凝为液体后，可通过制冷剂管线118行进至蒸发器系统104。在某些实施例中，制冷剂流可由膨胀装置（在下文进一步详细描述）接收，该膨胀装置降低制冷剂流的压力，从而降低制冷剂流的温度。蒸发器系统104的蒸发器单元（在下文进一步详细描述）可以接收来自膨胀装置的制冷剂流，并使用该制冷剂流对进入的气流进行除湿和冷却。然后，制冷剂流可以流回远程冷凝器系统108并重复此循环。

在某些实施例中，蒸发器系统104可以与空气推进器串联安装。空气推进器可以包括将空气从一个位置吹向另一个位置的风扇。空气推进器可以促进将从蒸发器系统104离开的空气分配到结构102的各个部分。空气推进器和蒸发器系统104可以具有单独的回风入口，空气从该回风入口被吸入。在某些实施例中，从蒸发器系统104离开的空气可以与由另一部件（例如，空气调节器）产生的空气混合，并通过空气推进器被吹动穿过空气管道。在其他实施例中，蒸发器系统104可以执行冷却和除湿两者，并且因此可以在没有传统空气调节器的情况下使用。

尽管图示并主要描述了除湿系统100的特定实施方式，但本公开可以根据特定需要设想除湿系统100的任何合适的实施方式。此外，尽管除湿系统100的各个部件已被描绘为位于特定位置，但本公开可以根据特定需要设想将这些部件定位在任何合适的位置。

图2图示了根据本公开的某些实施例的用于降低结构102内的空气湿度的示例性便携式除湿系统200。除湿系统200可以定位在结构102内的任何位置，以便朝向需要除湿的区域（例如，被水损害的区域）引导经除湿的空气106。一般而言，除湿系统200接收入口气流101、从入口气流101中去除水分、并将经除湿的空气106排放回结构102。在某些实施例中，结构102包括遭受水损害的空间（例如，由于洪水或火灾）。为了修复被水损害的结构102，可以在结构102内策略性地定位一个或多个除湿系统200，以快速降低结构102内的空气湿度，并且从而使结构102的遭受水损害的部分干燥。

尽管图示并主要描述了便携式除湿系统200的特定实施方式，但是本公开可以根据特定需要设想便携式除湿系统200的任何合适的实施方式。此外，尽管便携式除湿系统200的各个部件已被描绘为位于结构102内的特定位置，但本公开可以根据特定需要设想将这些部件定位在任何合适的位置。

图3和图4图示了示例性除湿系统300，其可由图1和图2的除湿系统100和便携式除湿系统200使用，以降低结构102内的空气湿度。除湿系统300包括主蒸发器310、主冷凝器330、次级蒸发器340、次级冷凝器320、压缩机360、主计量装置380、次级计量装置390和风扇370。在一些实施例中，除湿系统300还可以包括过冷盘管350。在某些实施例中，过冷盘管350和主冷凝器330组合成单个盘管。如图所示，制冷剂305的流循环通过除湿系统300。通常，除湿系统300接收入口气流101，从入口气流101中除去水分，并排放经除湿的空气106。利用制冷剂305的流的制冷循环从入口空气101中除去水分。然而，通过包括次级蒸发器340和次级冷凝器320，除湿系统300使得制冷剂305的流的至少一部分在单个制冷循环中蒸发和冷凝两次。这相比典型系统增加了制冷能力，而无需给压缩机增加任何额外的能源，从而提高了系统的整体除湿效率。

通常，除湿系统300试图使次级蒸发器340的饱和温度与次级冷凝器320的饱和温度相匹配。一般按照以下公式控制次级蒸发器340和次级冷凝器320的饱和温度：（入口空气101的温度+第二气流315的温度）/2。由于次级蒸发器340的饱和温度低于入口空气101，因此蒸发发生在次级蒸发器340中。由于次级冷凝器320的饱和温度高于第二气流315，因此在次级冷凝器320中发生冷凝。在次级蒸发器340中蒸发的制冷剂305的量基本上等于在次级冷凝器320中冷凝的制冷剂305的量。

主蒸发器310从次级计量装置390接收制冷剂305的流，并将制冷剂305的流输出至压缩机360。主蒸发器310可以是任何类型的盘管（例如翅片管、微通道等）。主蒸发器310接收来自次级蒸发器340的第一气流345，并将第二气流315输出到次级冷凝器320。通常，第二气流315的温度比第一气流345的温度低。为了冷却进入的第一气流345，主蒸发器310将热量从第一气流345传递到制冷剂305的流，从而使制冷剂305的流至少部分地由液体蒸发为气体。从第一气流345到制冷剂305的流的热量传递也从第一气流345中去除了水。

次级冷凝器320从次级蒸发器340接收制冷剂305的流，并将制冷剂305的流输出到次级计量装置390。次级冷凝器320可以是任何类型的盘管（例如翅片管、微通道等）。次级冷凝器320从主蒸发器310接收第二气流315并输出第三气流325。第三气流325通常比第二气流315更温暖、更干燥（即，露点相同但相对湿度较低）。次级冷凝器320通过将热量从制冷剂305的流传递到第二气流315来产生第三气流325，从而使制冷剂305的流至少部分地从气体冷凝为液体。

主冷凝器330接收来自压缩机360的制冷剂305的流，并将制冷剂305的流输出到主计量装置380或过冷盘管350。主冷凝器330可以是任何类型的盘管（例如翅片管、微通道等）。主冷凝器330接收第三气流325或第四气流355并输出经除湿的空气106。经除湿的空气106通常比第三气流325和第四气流355更温暖、更干燥（即相对湿度较低）。主冷凝器330通过从制冷剂305的流传递热量来产生经除湿的空气106，从而使制冷剂305的流至少部分地从气体冷凝为液体。在一些实施例中，主冷凝器330将制冷剂305的流完全冷凝为液体（即，100％液体）。在其他实施例中，主冷凝器330将制冷剂305的流部分地冷凝为液体（即，少于100％的液体）。在某些实施例中，如图4所示，主冷凝器330的一部分除了接收气流101之外还接收单独的气流。例如，图4的主冷凝器330的最右边缘延伸超出或突出于次级蒸发器340、主蒸发器310、次级冷凝器320和过冷盘管350的最右边缘。主冷凝器330的该突出部分可以接收额外的单独气流。

次级蒸发器340从主计量装置380接收制冷剂305的流，并将制冷剂305的流输出到次级冷凝器320。次级蒸发器340可以是任何类型的盘管（例如翅片管、微通道等）。次级蒸发器340接收入口空气101并将第一气流345输出到主蒸发器310。通常，第一气流345的温度比入口空气101的温度低。为了冷却进入的入口空气101，次级蒸发器340将热量从入口空气101传递到制冷剂305的流，从而使制冷剂305的流至少部分地从液体蒸发为气体。

过冷盘管350作为除湿系统300的可选部件，当液体制冷剂305离开主冷凝器330时，对液体制冷剂305进行过冷。这继而为主计量装置380供应比进入过冷盘管350之前低30度（或更多）的液体制冷剂。例如，如果进入过冷盘管350的制冷剂305的流为340 psig/105°F/60%的蒸汽，则制冷剂305的流在离开过冷盘管350时可以为340 psig/80°F/0%的蒸汽。过冷后的制冷剂305具有更大的热焓因数以及更大的密度，这使得制冷剂305的流的蒸发循环的循环时间和频率减少。这使得除湿系统300效率更高且使用的能量更少。除湿系统300的实施例可以包括或不包括过冷盘管350。例如，便携式除湿系统200中使用的具有微通道冷凝器330或320的除湿系统300的实施例可以包括过冷盘管350，而使用其他类型的冷凝器330或320的除湿系统300的实施例可以不包括过冷盘管350。作为另一示例，分体式系统（诸如除湿系统100）中使用的除湿系统300可以不包括过冷盘管350。

压缩机360对制冷剂305的流进行加压，从而提高制冷剂305的温度。例如，如果进入压缩机360的制冷剂305的流为128 psig/52°F/100%的蒸汽，则离开压缩机360时制冷剂305的流可以为340 psig/150°F/100%的蒸汽。压缩机360从主蒸发器310接收制冷剂305的流，并将加压的制冷剂305的流供应到主冷凝器330。

风扇370可以包括任何合适的部件，其可操作以将入口空气101吸入除湿系统300并通过次级蒸发器340、主蒸发器310、次级冷凝器320、过冷盘管350和主冷凝器330。风扇370可以是任何类型的空气推进器（例如，轴流风扇、前倾叶轮和后倾叶轮等）。例如，风扇370可以是后倾叶轮，其位于主冷凝器330附近，如图3所示。尽管图3中将风扇370描绘为位于主冷凝器330附近，但应当理解，风扇370可以沿除湿系统300的气流路径位于任意位置。例如，风扇370可以位于气流101、345、315、325、355或106中的任意一个的气流路径中。此外，除湿系统300可以包括位于这些气流路径中的任意一个或多个内的一个或多个额外的风扇。

主计量装置380和次级计量装置390是任何适当类型的计量/膨胀装置。在一些实施例中，主计量装置380是恒温膨胀阀（TXV），且次级计量装置390是固定孔口装置（反之亦然）。在某些实施例中，计量装置380和390从制冷剂305的流中移除压力，以允许在蒸发器310和340中膨胀或从液体改变状态为蒸汽。进入计量装置380和390的高压液态（或大部分为液态）制冷剂的温度高于离开计量装置380和390的液态制冷剂305的温度。例如，如果进入主计量装置380的制冷剂305的流为340 psig/80°F/0%的蒸汽，则制冷剂305的流离开主计量装置380时可为196 psig/68°F/5%的蒸汽。再例如，如果进入次级计量装置390的制冷剂305的流为196 psig/68°F/4%的蒸汽，则制冷剂305的流离开次级计量装置390时可为128psig/44°F/14%的蒸汽。

制冷剂305可以是任何合适的制冷剂，诸如R410a。一般而言，除湿系统300采用制冷剂305的闭合制冷环路，制冷剂从压缩机360流过主冷凝器330、（可选）过冷盘管350、主计量装置380、次级蒸发器340、次级冷凝器320、次级计量装置390和主蒸发器310。压缩机360对制冷剂305的流进行加压，从而提高制冷剂305的温度。主冷凝器330和次级冷凝器320可以包括任何合适的热交换器，主冷凝器330和次级冷凝器320通过促进从制冷剂305的流至流过主冷凝器330和次级冷凝器320的相应气流（即，第四气流355和第二气流315）的热传递来冷却加压的制冷剂305的流。离开主冷凝器330和次级冷凝器320的冷却的制冷剂305的流可进入相应的膨胀装置（即主计量装置380和次级计量装置390），膨胀装置可操作以降低制冷剂305的流的压力，从而降低制冷剂305的流的温度。主蒸发器310和次级蒸发器340可以包括任何合适的热交换器，主蒸发器310和次级蒸发器340分别从次级计量装置390和主计量装置380接收制冷剂305的流。主蒸发器310和次级蒸发器340促进热量从流过它们的相应气流（即入口空气101和第一气流345）传递到制冷剂305的流。制冷剂305的流在离开主蒸发器310后流回压缩机360，并重复该循环。

在某些实施例中，以上描述的制冷环路可以被配置为使得蒸发器310和340在满液状态下操作。换句话说，制冷剂305的流可以以液态进入蒸发器310和340，并且制冷剂305的流的一部分在离开蒸发器310和340时仍处于液态。相应地，制冷剂305的流的相变（随着热量传递到制冷剂305的流，液体变为蒸汽）横跨蒸发器310和340发生，致使横跨整个蒸发器310和340具有几乎恒定的压力和温度（并且因此，增加了冷却能力）。

在除湿系统300的示例性实施例的操作中，入口空气101可以通过风扇370被吸入除湿系统300。入口空气101穿过次级蒸发器340，在其中热量从入口空气101传递到穿过次级蒸发器340的冷的制冷剂305流。结果是，入口空气101可以被冷却。例如，如果入口空气101为80°F/60%湿度，则次级蒸发器340可输出70°F/84%湿度的第一气流345。这可导致制冷剂305的流在次级蒸发器340内部分地蒸发。例如，如果进入次级蒸发器340的制冷剂305的流为196 psig/68°F/5%的蒸汽，则制冷剂305的流在离开次级蒸发器340时可为196 psig/68°F/38%的蒸汽。

冷却的入口空气101作为第一气流345离开次级蒸发器340并进入主蒸发器310。与次级蒸发器340类似，主蒸发器310将热量从第一气流345传递到穿过主蒸发器310的冷的制冷剂305的流。结果是，第一气流345可被冷却至或低于其露点温度，导致第一气流345中的水汽冷凝（从而降低第一气流345的绝对湿度）。例如，如果第一气流345为70°F/84%湿度，则主蒸发器310可输出54°F/98%湿度的第二气流315。这可导致制冷剂305的流在主蒸发器310内部分或完全蒸发。例如，如果进入主蒸发器310的制冷剂305的流为128 psig/44°F/14%的蒸汽，则制冷剂305的流离开主蒸发器310时可能为128 psig/52°F/100%的蒸汽。在某些实施例中，来自第一气流345的液态冷凝物可以收集在与冷凝物储存器连接的排出盘中，如图4所示。此外，冷凝物储存器可以包括冷凝物泵，其连续地或者以周期性的时间间隔将收集的冷凝物从除湿系统300（例如，通过排出软管）移动到合适的排出地点或储存地点。

冷却的第一气流345作为第二气流315离开主蒸发器310并进入次级冷凝器320。次级冷凝器320促进热量从穿过次级冷凝器320的热的制冷剂305的流传递到第二气流315。这会重新加热第二气流315，从而降低第二气流315的相对湿度。例如，如果第二气流315为54°F/98%湿度，则次级冷凝器320可输出65°F/68%湿度的第三气流325。这可导致制冷剂305的流在次级冷凝器320内部分地或完全冷凝。例如，如果进入次级冷凝器320的制冷剂305的流为196 psig/68°F/38%的蒸汽，则制冷剂305的流离开次级冷凝器320时可能为196 psig/68°F/4%的蒸汽。

在一些实施例中，经除湿的第二气流315作为第三气流325离开次级冷凝器320并进入主冷凝器330。主冷凝器330促进从穿过主冷凝器330的热制冷剂305的流到第三气流325的热传递。这进一步加热第三气流325，从而进一步降低第三气流325的相对湿度。例如，如果第三气流325为65°F/68%湿度，则次级冷凝器320可输出102°F/19%湿度的经除湿的空气106。这可导致制冷剂305的流在主冷凝器330内部分地或完全冷凝。例如，如果进入主冷凝器330的制冷剂305的流为340 psig/150°F/100%的蒸汽，则制冷剂305的流离开主冷凝器330时可能为340 psig/105°F/60%的蒸汽。

如上所述，除湿系统300的一些实施例可以包括处于次级冷凝器320和主冷凝器330之间的气流中的过冷盘管350。过冷盘管350促进热量从穿过过冷盘管350的热制冷剂305的流传递到第三气流325。这进一步加热第三气流325，从而进一步降低第三气流325的相对湿度。例如，如果第三气流325为65°F/68%湿度，则过冷盘管350可输出81°F/37%湿度的第四气流355。这可导致制冷剂305的流在过冷盘管350内部分地或完全冷凝。例如，如果进入过冷盘管350的制冷剂305的流为340 psig/150°F/60%的蒸汽，则制冷剂305的流离开过冷盘管350时可能为340 psig/80°F/0%的蒸汽。

除湿系统300的一些实施例可以包括控制器，控制器可以包括位于一个或多个位置处的一个或多个计算机系统。每个计算机系统可以包括任何适当的输入装置（例如键盘、触摸屏、鼠标或其他可以接受信息的装置）、输出装置、大容量存储介质或用于接收、处理、存储和传输数据的其他合适的部件。输入装置和输出装置都可以包括固定或可移动存储介质，例如计算机磁盘、CD-ROM或其他合适的介质，以接收来自用户的输入并向用户提供输出。每个计算机系统可以包括个人计算机、工作站、网络计算机、自助服务终端、无线数据端口、个人数据助理（PDA）、这些或其他装置内的一个或多个处理器、或任何其他合适的处理装置。简而言之，控制器可以包括软件、固件和硬件的任何合适的组合。

控制器可以额外包括一个或多个处理模块。每个处理模块均可包括一个或多个微处理器、控制器或任何其他合适的计算装置或资源，并且可以单独工作或与除湿系统300的其他部件一起工作，以提供本文描述的部分或全部功能。控制器还可以包括（或通过无线或有线通信，通信地联接到）计算机存储器。存储器可以包括任何存储器或数据库模块，并且可以采用易失性或非易失性存储器的形式，包括但不限于磁性介质、光学介质、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可移动介质或任何其他合适的本地或远程存储器部件。

尽管图示并主要描述了除湿系统300的特定实施方式，但本公开可以根据特定需要设想除湿系统300的任何合适的实施方式。此外，尽管除湿系统300的各个部件已被描绘为定位在特定位置并且相对于彼此定位，但本公开可以根据特定需要设想将这些部件定位在任何合适的位置。

图5图示了示例性除湿方法500，该方法可由图1和图2的除湿系统100和便携式除湿系统200使用，以降低结构102内的空气湿度。方法500可以从步骤510开始，其中次级蒸发器接收入口气流并输出第一气流。在一些实施例中，次级蒸发器是次级蒸发器340。在一些实施例中，入口气流是入口空气101，并且第一气流是第一气流345。在一些实施例中，步骤510的次级蒸发器从主计量装置（诸如主计量装置380）接收制冷剂流，并将制冷剂流（处于改变的状态）供应到次级冷凝器（诸如次级冷凝器320）。在一些实施例中，方法500的制冷剂流是上述制冷剂305的流。

在步骤520，主蒸发器接收步骤510的第一气流并输出第二气流。在一些实施例中，主蒸发器是主蒸发器310并且第二气流是第二气流315。在一些实施例中，步骤520的主蒸发器从次级计量装置（诸如次级计量装置390）接收制冷剂流，并将制冷剂流（处于改变的状态）供应到压缩机（诸如压缩机360）。

在步骤530，次级冷凝器接收步骤520的第二气流并输出第三气流。在一些实施例中，次级冷凝器是次级冷凝器320，并且第三气流是第三气流325。在一些实施例中，步骤530的次级冷凝器从步骤510的次级蒸发器接收制冷剂流，并将该制冷剂流（处于改变的状态）供应到次级计量装置（诸如次级计量装置390）。

在步骤540，主冷凝器接收步骤530的第三气流并输出经除湿的气流。在一些实施例中，主冷凝器为主冷凝器330，并且经除湿的气流为经除湿的空气106。在一些实施例中，步骤540的主冷凝器从步骤520的压缩机接收制冷剂流，并将制冷剂流（处于改变的状态）供应到步骤510的主计量装置。在替代实施例中，步骤540的主冷凝器将制冷剂流（处于改变的状态）供应到过冷盘管（诸如过冷盘管350），过冷盘管继而将制冷剂流（处于改变的状态）供应到步骤510的主计量装置。

在步骤550中，压缩机从步骤520的主蒸发器接收制冷剂流，并将制冷剂流（处于改变的状态）提供给步骤540的主冷凝器。在步骤550之后，方法500可以结束。

在适当的情况下，特定实施例可以重复图5的方法500的一个或多个步骤。尽管本公开将图5的方法的特定步骤描述和图示为按特定顺序发生，但本公开可以设想图5的方法的任何合适的步骤按任何合适的顺序发生。此外，尽管本公开描述并图示了用于降低结构内空气湿度的示例性除湿方法包括图5方法的特定步骤，但本公开可以设想用于降低结构内空气湿度的任何合适方法包括任何合适的步骤，在适当的情况下，这些步骤可以包括图5方法的所有步骤、其中一些步骤或不包括图5方法的步骤。此外，尽管本公开描述并图示了执行图5方法的特定步骤的特定部件、装置或系统，但本公开可以设想执行图5方法的任何合适的步骤的任何合适的部件、装置或系统的任何合适的组合。

虽然上文多次结合图3的除湿系统300描述了图5的示例性方法，但应当理解，可以使用本文描述的任何除湿系统来执行相同或类似的方法，包括图6A-6B和图8的除湿系统600和800（在下文中描述）。此外，应当理解，关于图5的示例性方法，所涉及的蒸发器或冷凝器可以指单个盘管组的蒸发器部分或冷凝器部分，其可操作以执行这些部件的功能，例如，如上文关于图9和10的示例所描述的。

图6A和6B示出了示例性空气调节和除湿系统600，其可根据图1的分体式除湿系统100使用，以降低结构102内的空气湿度。除湿系统600包括除湿单元602（通常位于室内）和冷凝器系统604（例如，图1的冷凝器系统108）。如图6A所示，除湿单元602包括主蒸发器610、次级蒸发器640、次级冷凝器620、主计量装置680、次级计量装置690和第一风扇670，而冷凝器系统604包括主冷凝器630、压缩机660、可选的过冷盘管650和第二风扇695。在图6B所示的实施例中，压缩机660可以设置在除湿单元602内，而不是设置在冷凝器系统604内。

参考图6A和6B两者，如图所示，制冷剂605的流循环通过除湿系统600。通常，除湿单元602接收入口气流601，从入口气流601中除去水，并将经除湿的空气625排放到受调节空间中。利用制冷剂605流的制冷循环从入口空气601中除去水。图6A和6B中的制冷剂605流过系统600的方式与制冷剂305流过图3的除湿系统300的方式类似。然而，如本文所描述的，通过系统600的气流的路径与通过系统300的气流的路径不同。然而，通过包括次级蒸发器640和次级冷凝器620，除湿系统600使得制冷剂605的流的至少一部分在单个制冷循环中蒸发和冷凝两次。这与典型系统相比增加了制冷能力，而不需要给压缩机增加任何额外的能源，从而提高了系统的整体效率。

包括除湿单元602和冷凝器系统604的系统600的分体式配置允许将来自冷却和除湿过程的热量被放出到室外或未受调节空间（例如，正在除湿的空间之外）。这允许除湿系统600具有与典型的中央空气调节系统或热泵类似的占地面积。总体而言，从系统600输出到受调节空间的第三气流625的温度与从图3的系统300输出的气流106的温度相比显著降低。因此，系统600的配置允许以降低的温度向受调节空间提供经除湿的空气。因此，系统600可以执行除湿机（对空气进行除湿）和中央空气调节器（冷却空气）两种的功能。

通常，除湿系统600试图使次级蒸发器640的饱和温度与次级冷凝器620的饱和温度相匹配。一般按照以下公式控制次级蒸发器640和次级冷凝器620的饱和温度：（入口空气601的温度+第二气流615的温度）/2。由于次级蒸发器640的饱和温度低于入口空气601，因此蒸发发生在次级蒸发器640中。由于次级冷凝器620的饱和温度高于第二气流615，因此在次级冷凝器620中发生冷凝。在次级蒸发器640中蒸发的制冷剂605的量基本上等于在次级冷凝器620中冷凝的制冷剂605的量。

主蒸发器610从次级计量装置690接收制冷剂605的流，并将制冷剂605的流输出至压缩机660。主蒸发器610可以是任何类型的盘管（例如翅片管、微通道等）。主蒸发器610接收来自次级蒸发器640的第一气流645，并将第二气流615输出到次级冷凝器620。通常，第二气流615的温度比第一气流645的温度低。为了冷却进入的第一气流645，主蒸发器610将热量从第一气流645传递到制冷剂605的流，从而使制冷剂605的流至少部分地由液体蒸发为气体。从第一气流645到制冷剂605的流的热量传递也从第一气流645中去除了水。

次级冷凝器620接收来自次级蒸发器640的制冷剂605的流，并将制冷剂605的流输出到次级计量装置690。次级冷凝器620可以是任何类型的盘管（例如翅片管、微通道等）。次级冷凝器620从主蒸发器610接收第二气流615并输出第三气流625。第三气流625通常比第二气流615更温暖、更干燥（即，露点相同但相对湿度较低）。次级冷凝器620通过将热量从制冷剂605的流传递到第二气流615来产生第三气流625，从而使制冷剂605的流至少部分地从气体冷凝为液体。如上所述，第三气流625被输出到受调节的空间中。在其他实施例中（例如，如图8A和8B所示），第三气流625可以首先穿过和/或经过过冷盘管650，然后以进一步降低的相对湿度输出到受调节空间中。

如图6A所示，制冷剂605流到室外或未受调节的空间，到达冷凝器系统604的压缩机660。替代地，制冷剂605可以继续流至除湿单元602内的压缩机660，然后流出室外或流至未受调节的空间，如图6B中可见。在图6A和6B中，压缩机660对制冷剂605的流进行加压，从而提高制冷剂605的温度。例如，如果进入压缩机660的制冷剂605的流为128 psig/52°F/100%的蒸汽，则制冷剂605的流离开压缩机660时可能为340 psig/150°F/100%的蒸汽。压缩机660从主蒸发器610接收制冷剂605的流，并将加压的制冷剂605的流供应到主冷凝器630。

主冷凝器630接收来自压缩机660的制冷剂605的流并将制冷剂605的流输出到过冷盘管650。主冷凝器630可以是任何类型的盘管（例如翅片管、微通道等）。主冷凝器630和过冷盘管650接收第一室外气流606并输出第二室外气流608。第二室外气流608通常比第一室外气流606更温暖（即，具有较低的相对湿度）。主冷凝器630从制冷剂605的流传递热量，从而使制冷剂605的流至少部分地从气体冷凝为液体。在一些实施例中，主冷凝器630将制冷剂605的流完全冷凝为液体（即100%液体）。在其他实施例中，主冷凝器630将制冷剂605的流部分地冷凝为液体（即，少于100%的液体）。

过冷盘管650是除湿系统600的可选部件，当液体制冷剂605离开主冷凝器630时，过冷盘管650对液体制冷剂605进行过冷。这继而为主计量装置680提供比进入过冷盘管650之前低30度（或更多）的液体制冷剂。例如，如果进入过冷盘管650的制冷剂605流为340psig/105°F/60%的蒸汽，则制冷剂605流离开过冷盘管650时可能为340 psig/80°F/0%的蒸汽。过冷后的制冷剂605具有更大的热焓因数以及更大的密度，这提高了气流和蒸发器之间的能量传递，从而从制冷剂605中去除了更多潜热。这进一步使得除湿系统600效率更高并使用更少能量。除湿系统600的实施例可以包括或不包括过冷盘管650。

在某些实施例中，过冷盘管650和主冷凝器630组合成单个盘管。这样的单个盘管包括用于气流606和608以及制冷剂605流动的适当回路。图7示出了包括单个盘管冷凝器和过冷盘管的冷凝器系统604的说明性示例。单个单元盘管包括对应于冷凝器的内管710和对应于过冷盘管的外管705。制冷剂可在流过外管705之前被引导通过内管710。在图7所示的说明性示例中，气流通过风扇695被抽吸通过单个单元盘管并被向上排出。然而，应当理解，其他实施例的冷凝器系统可以包括具有本领域中已知的其他配置的冷凝器、压缩机、可选的过冷盘管和风扇。

次级蒸发器640从主计量装置680接收制冷剂605的流并将制冷剂605的流输出到次级冷凝器620。次级蒸发器640可以是任何类型的盘管（例如翅片管、微通道等）。次级蒸发器640接收入口空气601并将第一气流645输出到主蒸发器610。通常，第一气流645的温度比入口空气601的温度低。为了冷却进入的入口空气601，次级蒸发器640将热量从入口空气601传递到制冷剂605的流，从而使制冷剂605的流至少部分地从液体蒸发为气体。

风扇670可以包括任何合适的部件，其可操作以将入口空气601吸入除湿单元602并通过次级蒸发器640、主蒸发器610和次级冷凝器620。风扇670可以是任何类型的空气推进器（例如轴流风扇、前倾叶轮和后倾叶轮等）。例如，风扇670可以是位于次级冷凝器620附近的后倾叶轮。

尽管图6A和6B中将风扇670描绘为位于冷凝器620附近，但应当理解，风扇670可以沿除湿单元602的气流路径位于任意位置。例如，风扇670可以位于气流601、645、615或625中的任意一个的气流路径中。此外，除湿单元602可以包括位于这些气流路径中的任何一个或多个内的一个或多个额外的风扇。类似地，虽然图6A和6B中将冷凝器系统604的风扇695描绘为位于主冷凝器630上方，但应当理解，风扇695可以相对于冷凝器630和过冷盘管650位于任何位置（例如，上方、下方、旁边），只要风扇695被适当地定位和配置成促进气流606朝向主冷凝器630和过冷盘管650流动。

风扇670产生的气流速率可以与风扇695产生的气流速率不同。例如，风扇695产生的气流606的流速可以高于风扇670产生的气流601的流速。流速的这种差异可以为本文描述的除湿系统提供若干优点。例如，风扇695产生的大的气流可以改善冷凝器系统604的过冷盘管650和主冷凝器630处的热传递。通常，第二风扇695产生的气流速率约为第一风扇670产生的气流速率的2倍至5倍。例如，第一风扇670产生的气流速率可以为大约每分钟200至400立方英尺（cfm）。例如，第二风扇695产生的气流速率可以为大约每分钟900至1200立方英尺（cfm）。

主计量装置680和次级计量装置690是任何适当类型的计量/膨胀装置。在一些实施例中，主计量装置680是恒温膨胀阀（TXV），并且次级计量装置690是固定孔口装置（反之亦然）。在某些实施例中，计量装置680和690从制冷剂605的流中移除压力，以允许制冷剂在蒸发器610和640中膨胀或从液体改变状态为蒸汽。进入计量装置680和690的高压液态（或大部分为液态）制冷剂的温度高于离开计量装置680和690的液态制冷剂605的温度。例如，如果进入主计量装置680的制冷剂605流为340 psig/80°F/0%的蒸汽，则制冷剂605流离开主计量装置680时可能为196 psig/68°F/5%的蒸汽。再例如，如果进入次级计量装置690的制冷剂605流为196 psig/68°F/4%的蒸汽，则制冷剂605流离开次级计量装置690时可能为128 psig/44°F/14%的蒸汽。

在某些实施例中，次级计量装置690在基本打开状态（本文称为“完全打开”状态）下操作，使得进入计量装置690的制冷剂605的压力与离开计量装置605的制冷剂605的压力基本相同。例如，制冷剂605的压力可以是进入计量装置690的制冷剂605的压力的80%、90%、95%、99%或高达100%。在次级计量装置690处于“完全打开”状态时，主计量装置680是除湿系统600中压降的主要来源。在这种配置中，当气流615通过次级冷凝器620时，气流615不会被显著加热，并且次级蒸发器640、主蒸发器610和次级冷凝器620实际上充当单个蒸发器。尽管当次级计量装置690在“完全打开”状态下操作时，可从气流601中除去的水较少，但与次级计量装置690未处于“完全打开”状态时相比，气流606将以更低的温度输出到受调节空间。该配置对应于相对较高的显热比（SHR）操作模式，使得除湿系统600可以产生具有与中央空气调节器产生的气流类似的特性的冷气流625。如果气流601的速率增加到阈值（例如，通过增加风扇670或除湿系统600的一个或多个其他风扇的速度），则除湿系统600可以进行显热冷却，而无需从气流601中去除水。

制冷剂605可以是任何合适的制冷剂，诸如R410a。一般而言，除湿系统600采用制冷剂605的闭合制冷环路，制冷剂605从压缩机660穿过主冷凝器630、（可选）过冷盘管650、主计量装置680、次级蒸发器640、次级冷凝器620、次级计量装置690和主蒸发器610。压缩机660对制冷剂605的流进行加压，从而提高制冷剂605的温度。主冷凝器630和次级冷凝器620可以包括任何合适的热交换器，主冷凝器630和次级冷凝器620通过促进从制冷剂605的流到穿过它们的相应气流（即，第一室外气流606和第二气流615）的热传递来冷却加压的制冷剂605的流。离开主冷凝器630和次级冷凝器620的冷却的制冷剂605的流可进入相应的膨胀装置（即主计量装置680和次级计量装置690），该膨胀装置可操作以降低制冷剂605的流的压力，从而降低制冷剂605的流的温度。主蒸发器610和次级蒸发器640可以包括任何合适的热交换器，主蒸发器610和次级蒸发器640分别从次级计量装置690和主计量装置680接收制冷剂605的流。主蒸发器610和次级蒸发器640促进热量从穿过它们的相应气流（即入口空气601和第一气流645）传递到制冷剂605的流。制冷剂605的流在离开主蒸发器610后返回压缩机660，并重复该循环。

在某些实施例中，上述制冷环路可以被配置为使得蒸发器610和640在满液状态下操作。换句话说，制冷剂605的流可以以液态进入蒸发器610和640，并且制冷剂605的流的一部分在离开蒸发器610和640时仍处于液态。相应地，制冷剂605的流的相变（随着热量传递到制冷剂605的流，液体变为蒸汽）横跨蒸发器610和640发生，致使横跨整个蒸发器610和640具有几乎恒定的压力和温度（并且因此，增加了冷却能力）。

在除湿系统600的示例性实施例的操作中，入口空气601可以通过风扇670被吸入除湿系统600中。入口空气601通过次级蒸发器640，在其中热量从入口空气601传递到通过次级蒸发器640的冷的制冷剂605流。结果是，入口空气601可以被冷却。例如，如果入口空气601为80°F/60%湿度，则次级蒸发器640可输出70°F/84%湿度的第一气流645。这可导致制冷剂605的流在次级蒸发器640内部分地蒸发。例如，如果进入次级蒸发器640的制冷剂605流为196 psig/68°F/5%的蒸汽，则制冷剂605的流在离开次级蒸发器640时可能为196 psig/68°F/38%的蒸汽。

冷却的入口空气601作为第一气流645离开次级蒸发器640并进入主蒸发器610。与次级蒸发器640类似，主蒸发器610将热量从第一气流645传递到穿过主蒸发器610的冷的制冷剂605的流。结果是，第一气流645可被冷却至或低于其露点温度，导致第一气流645中的水汽冷凝（从而降低第一气流645的绝对湿度）。例如，如果第一气流645为70°F/84%湿度，则主蒸发器610可输出54°F/98%湿度的第二气流615。这可导致制冷剂605的流在主蒸发器610内部分或完全蒸发。例如，如果进入主蒸发器610的制冷剂605的流为128 psig/44°F/14%的蒸汽，则制冷剂605的流离开主蒸发器610时可能为128 psig/52°F/100%的蒸汽。在某些实施例中，来自第一气流645的液体冷凝物可以收集在与冷凝物储存器连接的排出盘中，如图4所示。此外，冷凝物储存器可以包括冷凝物泵，冷凝物泵连续地或以周期性的时间间隔将收集的冷凝物从除湿系统600（例如，通过排出软管）移动到合适的排出地点或储存地点。

冷却的第一气流645作为第二气流615离开主蒸发器610并进入次级冷凝器620。次级冷凝器620促进热量从穿过次级冷凝器620的热的制冷剂605的流传递到第二气流615。这会重新加热第二气流615，从而降低第二气流615的相对湿度。例如，如果第二气流615为54°F/98%湿度，则次级冷凝器620可以输出65°F/68%湿度的经除湿的气流625。这可导致制冷剂605的流在次级冷凝器620内部分或完全冷凝。例如，如果进入次级冷凝器620的制冷剂605流为196 psig/68°F/38%的蒸汽，则制冷剂605流在离开次级冷凝器620时可能为196 psig/68°F/4%的蒸汽。在一些实施例中，第二气流615作为经除湿的气流625离开次级冷凝器620并被输出到受调节空间。

主冷凝器630促进热量从穿过主冷凝器630的热制冷剂605的流传递到第一室外气流606。这会加热室外气流606，其作为第二室外气流608被输出到未受调节的空间（例如，室外）。例如，如果第一室外气流606为65°F/68%湿度，则主冷凝器630可以输出102°F/19%湿度的第二室外气流608。这可导致制冷剂605的流在主冷凝器630内部分或完全冷凝。例如，如果进入主冷凝器630的制冷剂605流为340 psig/150°F/100%的蒸汽，则制冷剂605流离开主冷凝器630时可能为340 psig/105°F/60%的蒸汽。

如上所述，除湿系统600的一些实施例可以包括位于冷凝器系统604的入口和主冷凝器630之间的气流中的过冷盘管650。过冷盘管650促进将热量从穿过过冷盘管650的热制冷剂605的流传递到第一室外气流606。这会加热第一室外气流606，从而提高第一室外气流606的温度。例如，如果第一室外气流606为65°F/68%湿度，则过冷盘管650可能输出81°F/37%湿度的气流。这可导致制冷剂605的流在过冷盘管650内部分或完全冷凝。例如，如果进入过冷盘管650的制冷剂605流为340 psig/150°F/60%的蒸汽，则制冷剂605流在离开过冷盘管650时可能为340 psig/80°F/0%的蒸汽。

在图6A和6B描绘的实施例中，过冷盘管650位于冷凝器系统604内。这种配置最大程度地降低输出到受调节空间中的第三气流625的温度。图8A和8B示出了除湿系统800的替代实施例，其中除湿单元802包括过冷盘管650。在这些实施例中，气流625首先通过过冷盘管650，然后作为气流855经由风扇670输出到受调节空间。如本文所述，风扇670可以替代地沿除湿单元802中的气流路径位于任何位置，并且除湿单元802中可以包括一个或多个额外的风扇。

不受任何特定理论的束缚，除湿系统800的配置被认为在常见操作条件下比图6A-6B所示的除湿系统600更节能。例如，如果第三气流625的温度低于室外温度（即气流606的温度），则在过冷盘管650位于除湿单元802的情况下制冷剂605可以更高效地被冷却或过冷。此类操作条件可能很常见，例如在气候温暖的地方和/或夏季。如图8B所示，室内除湿单元802还包括压缩机660，其可以例如位于次级蒸发器640、主蒸发器610和/或次级冷凝器620附近。在某些实施例中，除湿单元802可以包括压缩机660，但除湿系统800可以不包括可选的过冷盘管650，如图8C所示。例如，如果主冷凝器630能够促进热量从制冷剂605的流传递到第一室外气流606，从而在制冷剂流进入主计量装置680之前有效地冷凝制冷剂，则图8C所示的除湿系统800可能不需要过冷盘管650。

在除湿系统800的示例性实施例的操作中，如图8A至图8C中每个图所示，入口空气601可以通过风扇670被抽吸到除湿系统800中。入口空气601穿过次级蒸发器640，其中热量从入口空气601传递到穿过次级蒸发器640的冷的制冷剂605的流。结果是，入口空气601可以被冷却。例如，如果入口空气601为80°F/60%湿度，则次级蒸发器640可输出70°F/84%湿度的第一气流645。这可导致制冷剂605的流在次级蒸发器640内部分蒸发。例如，如果进入次级蒸发器640的制冷剂605的流为196 psig/68°F/5%的蒸汽，则制冷剂605的流离开次级蒸发器640时可能为196 psig/68°F/38%的蒸汽。

冷却的入口空气601作为第一气流645离开次级蒸发器640并进入主蒸发器610。与次级蒸发器640类似，主蒸发器610将热量从第一气流645传递到穿过主蒸发器610的冷的制冷剂605流。结果是，第一气流645可被冷却至或低于其露点温度，导致第一气流645中的水汽冷凝（从而降低第一气流645的绝对湿度）。例如，如果第一气流645为70°F/84%湿度，则主蒸发器610可输出54°F/98%湿度的第二气流615。这可导致制冷剂605的流在主蒸发器610内部分或完全蒸发。例如，如果进入主蒸发器610的制冷剂605流为128 psig/44°F/14%的蒸汽，则制冷剂605流离开主蒸发器610时可能为128 psig/52°F/100%的蒸汽。在某些实施例中，来自第一气流645的液体冷凝物可以被收集在与冷凝物储存器连接的排出盘中，如图4所示。此外，冷凝物储存器可以包括冷凝物泵，冷凝物泵连续地或以周期性的时间间隔将收集的冷凝物从除湿系统800（例如，通过排出软管）移动到合适的排出地点或储存地点。

冷却的第一气流645作为第二气流615离开主蒸发器610并进入次级冷凝器620。次级冷凝器620促进将热量从穿过次级冷凝器620的热的制冷剂605流传递到第二气流615。这会重新加热第二气流615，从而降低第二气流615的相对湿度。例如，如果第二气流615为54°F/98%湿度，则次级冷凝器620可以输出65°F/68%湿度的经除湿的气流625。这可导致制冷剂605的流在次级冷凝器620内部分或完全冷凝。例如，如果进入次级冷凝器620的制冷剂605流为196 psig/68°F/38%的蒸汽，则制冷剂605流离开次级冷凝器620时可能为196 psig/68°F/4%的蒸汽。在一些实施例中，第二气流615作为经除湿的气流625离开次级冷凝器620并输出到受调节空间。

在图8A和8B两者中，经除湿的气流625进入过冷盘管650，其促进热量从穿过过冷盘管650的热的制冷剂605流传递到经除湿的气流625。这会加热经除湿的气流625，从而进一步降低经除湿的气流625的湿度。例如，如果经除湿的气流625为65°F/68%湿度，则过冷盘管650可输出81°F/37%湿度的气流855。这可导致制冷剂605的流在过冷盘管650内部分或完全冷凝。例如，如果进入过冷盘管650的制冷剂605流为340 psig/150°F/60%的蒸汽，则制冷剂605流离开过冷盘管650时可能为340 psig/80°F/0%的蒸汽。

再次参考图8A-8C中的每个图，主冷凝器630促进热量从穿过主冷凝器630的热的制冷剂605流传递到第一室外气流606。这会加热室外气流606，其作为第二室外气流608输出到未受调节的空间。例如，如果第一室外气流606为65°F/68%湿度，则主冷凝器630可输出102°F/19%湿度的第二室外气流608。这可导致制冷剂605的流在主冷凝器630内部分或完全冷凝。例如，如果进入主冷凝器630的制冷剂605流为340 psig/150°F/100%的蒸汽，则制冷剂605流离开主冷凝器630时可能为340 psig/105°F/60%的蒸汽。

图6A-6B和图8A-8C的除湿系统600和800的一些实施例可以包括控制器，控制器可以包括位于一个或多个位置处的一个或多个计算机系统。每个计算机系统可以包括任何适当的输入装置（例如键盘、触摸屏、鼠标或其他可以接受信息的装置）、输出装置、大容量存储介质或用于接收、处理、存储和传输数据的其他合适部件。输入装置和输出装置都可以包括固定或可移动存储介质，例如计算机磁盘、CD-ROM或其他合适的介质，以接收来自用户的输入并向用户提供输出。每个计算机系统可以包括个人计算机、工作站、网络计算机、自助服务终端、无线数据端口、个人数据助理（PDA）、这些或其他装置内的一个或多个处理器、或任何其他合适的处理装置。简而言之，控制器可以包括软件、固件和硬件的任何合适的组合。

控制器可以额外包括一个或多个处理模块。每个处理模块均可以包括一个或多个微处理器、控制器或任何其他合适的计算装置或资源，并且可以单独工作或与除湿系统600和800的其他部件一起工作，以提供本文所述的部分或全部功能。控制器还可以包括（或通过无线或有线通信，通信地联接到）计算机存储器。存储器可以包括任何存储器或数据库模块，并且可以采用易失性或非易失性存储器的形式，包括但不限于磁性介质、光学介质、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可移动介质或任何其他合适的本地或远程存储器部件。

尽管图示并主要描述了除湿系统600和800的特定实施方式，但本公开可以根据特定需要设想除湿系统600和800的任何合适的实施方式。此外，尽管除湿系统600和800的各个部件已被描述为定位在特定位置并且相对于彼此定位，但本公开可以根据特定需要设想将这些部件定位在任何合适的位置。

在某些实施例中，图3、图6A-6B或图8A-8C中的次级蒸发器（340、640）、主蒸发器（310、610）和次级冷凝器（320、620）组合成单个盘管组。单个盘管组可以包括多个部分（例如，单独的制冷剂回路），以适应上述次级蒸发器、主蒸发器和次级冷凝器的相应功能。图9示出了这种单个盘管组的说明性示例。图9示出了包括多个盘管（在图9中用圆圈表示）的单个盘管组900。盘管组900包括次级蒸发器部分940、主蒸发器部分910和次级冷凝器部分920。盘管组可以包括和/或可流体连接到计量装置980和990，如图9的示例性情况所示。在某些实施例中，计量装置980和990对应于图3的主计量装置380和次级计量装置390。

通常，计量装置980和990可以是任何适当类型的计量/膨胀装置。在一些实施例中，计量装置980是恒温膨胀阀（TXV），且次级计量装置990是固定孔口装置（反之亦然）。通常，计量装置980和990从制冷剂905流移除压力，以允许制冷剂在蒸发器部分910和940中膨胀或从液体改变状态为蒸汽。进入计量装置980和990的高压液态（或大部分为液态）制冷剂905的温度高于离开计量装置980和990的液态制冷剂905的温度。例如，如果进入计量装置980的制冷剂905流为340 psig/80°F/0%的蒸汽，则制冷剂905流在离开主计量装置980时可能为196 psig/68°F/5%的蒸汽。再例如，如果进入次级计量装置990的制冷剂905流为196psig/68°F/4%的蒸汽，则制冷剂905流在离开次级计量装置990时可能为128 psig/44°F/14%的蒸汽。制冷剂905流可以是任何合适的制冷剂，如上文关于图3的制冷剂305所述。

在单个盘管组900的示例性实施例的操作中，入口气流901穿过次级蒸发器部分940，其中热量从入口空气901传递到穿过次级蒸发器部分940的冷的制冷剂905流。结果是，入口空气901可以被冷却。例如，如果入口空气901为80°F/60%湿度，则次级蒸发器部分940可输出70°F/84%湿度的第一气流。这可导致制冷剂905流在次级蒸发器部分940内部分蒸发。例如，如果进入次级蒸发器部分940的制冷剂905流为196 psig/68°F/5%的蒸汽，则制冷剂905流离开次级蒸发器部分940时可能为196 psig/68°F/38%的蒸汽。

冷却的入口空气901前进穿过盘管组900，到达主蒸发器部分910。与次级蒸发器部分940类似，主蒸发器部分910将热量从气流901传递到穿过主蒸发器部分910的冷的制冷剂905流。结果是，气流901可被冷却至或低于其露点温度，导致气流901中的水汽冷凝（从而降低气流901的绝对湿度）。例如，如果气流901为70°F/84%湿度，则主蒸发器部分910可以将气流901冷却至54°F/98%湿度。这可导致制冷剂905流在主蒸发器部分910内部分或完全蒸发。例如，如果进入主蒸发器部分910的制冷剂905流为128 psig/44°F/14%的蒸汽，则制冷剂905流离开主蒸发器部分910时可能为128 psig/52°F/100%的蒸汽。在某些实施例中，来自穿过主蒸发器部分910的气流的液体冷凝物可以被收集在连接到冷凝物储存器的排出盘中（例如，如图4所示且如本文所述的）。此外，冷凝物储存器可以包括冷凝物泵，冷凝物泵连续地或以周期性的时间间隔将收集的冷凝物从盘管组900（例如，通过排水软管）移动到合适的排出地点或储存地点。

离开主蒸发器部分910的冷却气流901进入次级冷凝器部分920。次级冷凝器部分920促进热量从穿过次级冷凝器部分920的热的制冷剂905流传递到气流901。这会重新加热气流901，从而降低其相对湿度。例如，如果气流901为54°F/98%湿度，则次级冷凝器部分920可输出65°F/68%湿度的出口气流925。这可导致制冷剂905流在次级冷凝器部分920内部分或完全冷凝。例如，如果进入次级冷凝器部分920的制冷剂905流为196 psig/68°F/38%的蒸汽，则制冷剂905流离开次级冷凝器部分920时可能为196 psig/68°F/4%的蒸汽。出口气流925可以例如进入图3的主冷凝器部分330或过冷盘管350。

尽管示出并主要描述了盘管组900的特定实施方式，但是本公开可以根据特定需要设想盘管组900的任何合适的实施方式。此外，尽管盘管组900的各个部件已被描述为定位在特定位置，但本公开可以设想根据特定需要将这些部件定位在任何合适的位置。

在某些实施例中，图3、图6A-6B或图8A-8C中的次级蒸发器（340、640）和次级冷凝器（320、620）组合成单个盘管组，使得单个盘管组包括多个部分（例如，单独的制冷剂回路），以适应次级蒸发器和次级冷凝器的相应功能。图10示出了这种实施例的说明性示例。图10示出了单个盘管组1000，其包括次级蒸发器部分1040和次级冷凝器部分1020。如图10的说明性示例所示，主蒸发器1010位于单个盘管组1000的次级蒸发器部分1040和次级冷凝器部分1020之间。在该示例性实施例中，单个盘管组1000示出为“U”形盘管。然而，可以使用替代实施例，只要气流1001依次通过次级蒸发器部分1040、主蒸发器1010和次级冷凝器部分1020。一般而言，单个盘管组1000可以包括与主蒸发器1010的盘管类型相同或不同的盘管类型。例如，单个盘管组1000可以包括微通道盘管类型，而主蒸发器1010可以包括翅片管盘管类型。这可以为优化使用单个盘管组1000和主蒸发器1010的除湿系统提供进一步的灵活性。

在单个盘管组1000的示例性实施例的操作中，入口空气1001穿过次级蒸发器部分1040，其中热量从入口空气1001传递到穿过次级蒸发器部分1040的冷的制冷剂流。结果是，入口空气1001可以被冷却。例如，如果入口空气1001为80°F/60%湿度，则次级蒸发器部分1040可输出70°F/84%湿度的气流。这可导致制冷剂流在次级蒸发器部分1040内部分蒸发。例如，如果进入次级蒸发器1040的制冷剂流为196 psig/68°F/5%的蒸汽，则制冷剂1005流在离开次级蒸发器部分1040时可能为196 psig/68°F/38%的蒸汽。

冷却的入口空气1001离开次级蒸发器部分1040并进入主蒸发器1010。与次级蒸发器部分1040类似，主蒸发器1010将热量从气流1001传递到穿过主蒸发器1010的冷的制冷剂流。结果是，气流1001可会被冷却到或低于其露点温度，导致气流1001中的水汽冷凝（从而降低气流1001的绝对湿度）。例如，如果进入主蒸发器1010的气流1001为70°F/84%湿度，则主蒸发器1010可以输出54°F/98%湿度的气流。这可导致制冷剂流在主蒸发器1010内部分或完全蒸发。例如，如果进入主蒸发器1010的制冷剂流为128 psig/44°F/14%的蒸汽，则制冷剂流离开主蒸发器1010时可能为128 psig/52°F/100%的蒸汽。在某些实施例中，来自气流1010的液体冷凝物可以被收集在连接到冷凝物储存器的排出盘中，如图4所示。此外，冷凝物储存器可以包括冷凝物泵，冷凝物泵连续地或以周期性的时间间隔将收集的冷凝物从主蒸发器1010和相关联的除湿系统（例如，通过排水软管）移出到合适的排出地点或储存地点。

冷却的气流1001离开主蒸发器1010并进入次级冷凝器部分1020。次级冷凝器部分1020促进热量从穿过次级冷凝器1020的热的制冷剂流传递到气流1001。这会重新加热气流1001，从而降低其相对湿度。例如，如果进入次级冷凝器部分1020的气流1001为54°F/98%湿度，则次级冷凝器1020可输出65°F/68%湿度的气流1025。这可导致制冷剂流在次级冷凝器1020内部分或完全冷凝。例如，如果进入次级冷凝器部分1020的制冷剂流为196 psig/68°F/38%的蒸汽，则制冷剂流在离开次级冷凝器1020时可能为196 psig/68°F/4%的蒸汽。出口气流925可以例如进入图3的主冷凝器330或过冷冷却350。

尽管图示并主要描述了盘管组1000的特定实施方式，但本公开可以根据特定需要设想盘管组1000的任何合适的实施方式。此外，尽管盘管组1000的各个部件已被描述为位于特定位置，但本公开可以设想根据特定需要将这些部件定位在任何合适的位置。

在某些实施例中，图3、图6A-6B或图8A-8C中的次级蒸发器（340、640）和主蒸发器（310、610）中的一个或两者被细分为两个或更多个回路。在这样的实施例中，细分蒸发器的每个回路由相应的计量装置供给制冷剂。计量装置可以包括被动计量装置、主动计量装置或其组合。例如，计量装置380（或690）可以是主动恒温膨胀阀（TXV），且次级计量装置390（或690）可以是被动固定孔口装置（反之亦然）。计量装置可以被配置为以期望的质量流速将制冷剂供给到蒸发器内的每个回路。用于将制冷剂供给到细分蒸发器的每个回路的计量装置可以与计量装置380和390结合使用，或者可以替代计量装置380和390中的一个或两者。

图11、12、13和14示出了根据某些实施例的除湿系统的部分1100的说明性示例，其中主蒸发器1110包括用于制冷剂流的三个回路。部分1100包括主计量装置1180、次级计量装置1190a-c、次级蒸发器1140、主蒸发器1110和次级冷凝器1120。主蒸发器1110包括三个回路，用于接收来自次级计量装置1190a-c的制冷剂流。在图11、12、13和14的示例中，每个次级计量装置1190a-c都是被动计量装置（即，具有内径和长度固定的孔口）。然而，应当理解，一个或多个（直至全部）次级计量装置1190a-c可以是主动计量装置（例如，恒温膨胀阀）。

在除湿系统的部分1100的示例性实施例的操作中，在入口1102处例如从图3的除湿系统300的过冷盘管350或主冷凝器330接收冷却（或过冷）的制冷剂流。主计量装置1180确定流入次级蒸发器1140的制冷剂的流速。虽然图11、12、13和14示出具有单个主计量装置1180，但其他实施例可以包括并联的多个主计量装置（例如，如果次级蒸发器1140包括用于制冷剂流的两个或更多个回路）。

当冷却的制冷剂通过次级蒸发器1140时，在制冷剂和通过次级蒸发器1140的气流之间进行热量交换，从而冷却入口空气。例如，如果入口空气为80°F/60%湿度，则次级蒸发器1140可输出70°F/84%湿度的气流。这可导致制冷剂流在次级蒸发器1140内部分蒸发。例如，如果进入次级蒸发器1140的制冷剂流为196 psig/68°F/5%的蒸汽，则制冷剂流离开次级蒸发器1140时可能为196 psig/68°F/38%的蒸汽。

次级冷凝器1120经由管1106从次级蒸发器1140接收温暖的制冷剂。次级冷凝器1120促进热量从穿过次级冷凝器1120的热的制冷剂流传递至气流。这会重新加热气流，从而降低其相对湿度。例如，如果气流为54°F/98%湿度，则次级冷凝器1120可输出65°F/68%湿度的气流。这可导致制冷剂流在次级冷凝器1120内部分或完全冷凝。例如，如果进入次级冷凝器1120的制冷剂流为196 psig/68°F/38%的蒸汽，则制冷剂流离开次级冷凝器1120时可能为196 psig/68°F/4%的蒸汽。

冷却的制冷剂在1108处离开次级冷凝器，并由计量装置1190a-c接收，计量装置1190a-c将制冷剂流分配到主蒸发器1110的三个回路中。图14示出了包括主蒸发器1110的回路的视图。通过主蒸发器1110的气流可被冷却到或低于其露点温度，导致气流中的水汽冷凝（从而降低空气的绝对湿度）。例如，如果气流为70°F/84%湿度，则主蒸发器1110可输出54°F/98%湿度的气流。这可导致制冷剂流在主蒸发器1110内部分或完全蒸发。

每个次级计量装置1190a、1190b和1190c被配置为以期望的流速向主蒸发器1110的每个回路提供制冷剂流。例如，可以优化提供给每个回路的流速以提高主蒸发器1110的性能。例如，在某些操作条件下，防止全部制冷剂流过整个蒸发器可能是有益的，像在传统蒸发器盘管中发生的那样。流过这种蒸发器的制冷剂在离开盘管之前可能会从液相变为气相，导致蒸发器中仅接触气态制冷剂的部分性能不佳。为了显著减少或消除该问题，本公开提供了以期望的流速流过每个回路的制冷剂流。期望的流速可以是预定的（例如，基于已知的设计标准和/或操作条件）和/或在操作期间可变的（例如，手动和/或自动地实时可调）。流速可以被配置成使得制冷剂流刚好在转变为气体后离开其相应的回路。例如，蒸发器边缘附近的气流速率可小于蒸发器中心附近的气流速率。因此，次级计量装置1190a-c可以向与主蒸发器1110的边缘相对应的回路供应较低速率的制冷剂流。

尽管图11、12、13和14的示例包括细分为两个或更多个回路的主蒸发器。在其他实施例中，次级蒸发器1110可以同样地或者替代地被细分为两个或更多个回路。还应当理解，图11、12、13和14例示的回路也可以在单个盘管组中实现，诸如图9和10所示的单个盘管组。

尽管示出并主要描述了除湿系统的部分1100的特定实施方式，但本公开根据特定需要可以设想除湿系统的部分1100的任何合适的实施方式。此外，尽管除湿系统的部分1100的各个部件已被描述为定位在特定位置，但本公开可以设想根据特定需要将这些部件定位在任何合适的位置。

图15A-15B示出了示例性除湿系统1500，其可根据图3的除湿系统300使用，以降低结构内的空气湿度。除湿系统1500包括除湿单元1502（通常位于室内）和热交换器1504或外部源1506，热交换器1504或外部源1506被配置为容纳一定量的流体，该流体可由除湿系统1500使用以冷却除湿单元1502内的单独的流体流。图15A示出了包括热交换器1504的除湿系统1500，并且图15B示出了包括外部源1506的除湿系统。参考图15A-15B，除湿单元1502包括主蒸发器1508、主冷凝器1510、次级蒸发器1512、次级冷凝器1514、压缩机1516、主计量装置1518、次级计量装置1520和风扇1522。

继续参考图15A至图15B两者，如图所示，制冷剂1524流被循环通过除湿单元1502。通常，除湿单元1502接收入口气流1526，从入口气流1526中除去水，并排放经除湿的空气1528。利用制冷剂1524流的制冷循环将水从入口空气1526中除去。然而，通过包括次级蒸发器1512和次级冷凝器1514，除湿系统1500使得制冷剂1524流的至少一部分在单个制冷循环中蒸发和冷凝两次。这相比典型系统增加了制冷能力，而无需给压缩机增加任何额外的能源，从而提高了系统的整体除湿效率。

通常，除湿系统1500试图使次级蒸发器1512的饱和温度与次级冷凝器1514的饱和温度相匹配。一般按照以下公式控制次级蒸发器1512和次级冷凝器1514的饱和温度：（入口空气1526的温度+第二气流1530的温度）/2。由于次级蒸发器1512的饱和温度低于入口空气1526，因此蒸发发生在次级蒸发器1512中。由于次级冷凝器1514的饱和温度高于第二气流1530，因此在次级冷凝器1514中发生冷凝。在次级蒸发器1512中蒸发的制冷剂1524的量基本上等于在次级冷凝器1514中冷凝的制冷剂1524的量。

主蒸发器1508从次级计量装置1520接收制冷剂1524流，并将制冷剂1524流输出到压缩机1516。主蒸发器1508可以是任何合适类型的盘管（例如翅片管、微通道等）。主蒸发器1508接收来自次级蒸发器1512的第一气流1532，并将第二气流1530输出到次级冷凝器514。通常，第二气流1530的温度比第一气流1532的温度低。为了冷却进入的第一气流1532，主蒸发器1508将热量从第一气流1532传递到制冷剂1524流，从而使制冷剂1524流至少部分地从液体蒸发为气体。从第一气流1532到制冷剂1524流的热量传递也从第一气流1532中去除了水。

次级冷凝器1514接收来自次级蒸发器1512的制冷剂1524流，并将制冷剂1524流输出到次级计量装置1520。次级冷凝器1514可以是任何类型的盘管（例如翅片管、微通道等）。次级冷凝器1514接收来自主蒸发器1508的第二气流1530并输出经除湿的气流1528。经除湿的气流1528通常比第二气流1530更温暖、更干燥（即，露点相同，但相对湿度较低）。次级冷凝器1514通过将热量从制冷剂1524流传递到第二气流1530来产生经除湿的气流1528，从而使制冷剂1524流至少部分地从气体冷凝为液体。

主冷凝器1510从压缩机1516接收制冷剂1524流，并将制冷剂1524流输出到主计量装置1518。主冷凝器1510可以是任何类型的液体冷却热交换器，其可操作以将热量从制冷剂1524流传递到流体1534流。在实施例中，流体1534可以是任何合适的流体，诸如水或水和乙二醇的混合物。在除湿系统1500操作期间，主冷凝器1510接收流体1534流和制冷剂1524流两者，其中主冷凝器1510可操作以从制冷剂1524流传递热量，从而使制冷剂1524流至少部分地从气体冷凝为液体。在一些实施例中，主冷凝器1510将制冷剂1524流完全冷凝为液体（即100%液体）。在其他实施例中，主冷凝器1510将制冷剂1524流部分地冷凝为液体（即，少于100%的液体）。

如图所示，除湿系统1500还可以包括第一水泵1536。第一水泵1536可以设置在除湿单元1502的内部或外部。第一水泵1536可以是任何合适的可操作以提供流体1534流的装置。如图15A所示，第一水泵1536可相对于主冷凝器1510和热交换器1504设置在任何合适的位置，从而可操作以使流体1534流在热交换器1504和主冷凝器1510之间循环。如图15B所示，第一水泵1536可相对于主冷凝器1510和外部源1506设置在任何合适的位置，从而可操作以使流体1534流在外部源1506和主冷凝器1510之间循环。

参考图15A，热交换器1504可以接收来自主冷凝器1510的处于第一温度的流体1534流，并在从流体1534流传递热量之后将处于第二温度的流体1534流输出到主冷凝器1510，其中第二温度低于第一温度。热交换器1504可以是任何合适类型的热交换器，诸如，例如冷却塔或干式冷却器。热交换器1504接收流体1534流和第一室外气流1540，其中热量在流体1534流和第一室外气流1540之间传递。热交换器1504还可输出流体1534流和第二室外气流1542，其中，离开热交换器1504的流体1534流的温度低于热交换器1504接收的流体1534流的温度，并且第二室外气流1542的温度高于第一室外气流1540的温度。

在热交换器1504为冷却塔的实施例中，热交换器1504可操作以在其内部结构内分配流体1534流，其中当流体1534流过热交换器1504时，流体1534直接接触第一室外气流1540，并将热量传递到第一室外气流1540。当热量从流体1534传递到第一室外气流1540时，流体1534的至少一部分可蒸发并排入大气，并且热交换器1504可在热量传递到第一室外气流1540之后收集流体1534的剩余部分，其中流体1534的剩余部分处于较低的温度。在热交换器1504为干式冷却器的实施例中，热交换器1504可操作以诱导第一室外气流1540流过热交换器1504，其中热量在第一室外气流1540和流体1534流之间间接传递。在这些实施例中，热传递不会导致流体1534的一部分因蒸发到大气中而损失。

现在参考图15B，外部源1506可以从主冷凝器1510接收流体1534流并通过第一水泵1536将流体1534流输出到主冷凝器1510。外部源1506可被配置为容纳和/或储存一定量的流体1534，以供主冷凝器1510使用，以降低除湿单元1502中的制冷剂1524流的温度。外部源1506可被配置为接收来自主冷凝器1510的处于第一温度的流体1534流，并且在从流体1534流传递热量之后将处于第二温度的流体1534流输出到主冷凝器1510，其中第二温度低于第一温度。不受限制地，外部源1506可以是任意合适数量和组合的地面贮液器、游泳池和室外水体等。在外部源1506为地面贮液器的实施例中，外部源1506可以实现为开放或封闭的地面水系统，其中为地面贮液器内的流体1534流提供的导管可以设置成基本平行于地表水平面、基本垂直于地表水平面、或它们的组合。

参考图15A-15B两者，次级蒸发器1512从主计量装置1518接收制冷剂1524流，并将制冷剂1524流输出到次级冷凝器1514。次级蒸发器1512可以是任何类型的盘管（例如翅片管、微通道等）。次级蒸发器1512接收入口空气1526并将第一气流1532输出到主蒸发器1508。通常，第一气流1532的温度比入口空气1526的温度低。为了冷却进入的入口空气1526，次级蒸发器1512将热量从入口空气1526传递到制冷剂1524流，从而使制冷剂1524流至少部分地从液体蒸发为气体。

压缩机1516对制冷剂1524的流进行加压，从而提高制冷剂1524的温度。例如，如果进入压缩机1516的制冷剂1524流为128 psig/52°F/100%的蒸汽，则制冷剂1524流离开压缩机1516时可能为340 psig/150°F/100%的蒸汽。压缩机1516从主蒸发器1508接收制冷剂1524流，并将加压的制冷剂1524流供应到主冷凝器1510。

风扇1522可以包括任何合适的部件，其可操作以将入口空气1526吸入除湿单元1502并通过次级蒸发器1512、主蒸发器1508和次级冷凝器1514。风扇1522可以是任何类型的空气推进器（例如，轴流风扇、前倾叶轮和后倾叶轮等）。例如，风扇1522可以是位于次级冷凝器1514附近的后倾叶轮。尽管风扇1522被描绘为位于次级冷凝器1514附近，但应该理解，风扇1522可以位于沿除湿单元1502的气流路径的任何位置。例如，风扇1522可以位于气流1526、1532、1530或1528中的任意一个的气流路径中。此外，除湿单元1502可以包括位于这些气流路径中的任意一个或多个内的一个或多个额外的风扇。

主计量装置1518和次级计量装置1520是任何适当类型的计量/膨胀装置。在一些实施例中，主计量装置1518是恒温膨胀阀（TXV），且次级计量装置1520是固定孔口装置（反之亦然）。在某些实施例中，计量装置1518和1520从制冷剂1524流移除压力，以允许在蒸发器1512和1508中膨胀或从液体改变状态为蒸汽。进入计量装置1518和1520的高压液态（或大部分为液态）制冷剂1524的温度高于离开计量装置1518和1520的液态制冷剂1524的温度。例如，如果进入主计量装置1518的制冷剂1524流为340 psig/80°F/0%的蒸汽，则制冷剂1524流在离开主计量装置1518时可能为196 psig/68°F/5%的蒸汽。再例如，如果进入次级计量装置1520的制冷剂1524流为196 psig/68°F/4%的蒸汽，则制冷剂1524流在离开次级计量装置1520时可能为128 psig/44°F/14%的蒸汽。

制冷剂1524可以是任何合适的制冷剂，例如R410a。通常，除湿系统1500采用制冷剂1524的闭合制冷环路，制冷剂从压缩机1516穿过主冷凝器1510、主计量装置1518、次级蒸发器1512、次级冷凝器1514、次级计量装置1520和主蒸发器1508。压缩机1516对制冷剂1524的流进行加压，从而提高制冷剂1524的温度。主冷凝器1510可以包括任何合适的水冷却式热交换器，主冷凝器1510通过促进热量从制冷剂1524流传递到穿过主冷凝器1510的由外部源1506提供的流体流（即，流体1534流），来冷却加压的制冷剂1524流。次级冷凝器可以包括任何合适的空气冷却式热交换器，次级冷凝器通过促进热量从制冷剂1524流传递到穿过次级冷凝器的相应气流（即第二气流1530），来冷却加压的制冷剂1524流。

离开主冷凝器1510和次级冷凝器1514的冷却的制冷剂1524流可进入相应的膨胀装置（即主计量装置1518和次级计量装置1520），该膨胀装置可操作以降低制冷剂1524流的压力，从而降低制冷剂1524流的温度。主蒸发器1508和次级蒸发器1512可以包括任何合适的热交换器，主蒸发器1508和次级蒸发器1512分别从次级计量装置1520和主计量装置1518接收制冷剂1524流。主蒸发器1508和次级蒸发器1512促进热量从穿过它们的相应气流（即入口空气1526和第一气流1532）传递到制冷剂1524流。制冷剂1524流在离开主蒸发器1508后返回压缩机1516，并重复该循环。

在某些实施例中，上述制冷环路可以被配置为使得蒸发器1508和1512在满液状态下操作。换句话说，制冷剂1524流可以以液态进入蒸发器1508和1512，并且制冷剂1524流的一部分在离开蒸发器1508和1512时可以仍处于液态。相应地，制冷剂1524流的相变（随着热量传递到制冷剂1524流中，液体变为蒸汽）横跨蒸发器1508和1512发生，致使横跨整个蒸发器1508和1512具有几乎恒定的压力和温度（并且因此，增加了冷却能力）。

在除湿系统1500的示例性实施例的操作中，入口空气1526可以通过风扇1522被吸入除湿单元1502。入口空气1526穿过次级蒸发器1512，其中热量从入口空气1526传递到穿过次级蒸发器1512的冷的制冷剂1524流。结果是，入口空气1526可以被冷却。例如，如果入口空气1526为80°F/60%湿度，则次级蒸发器1512可输出70°F/84%湿度的第一气流1532。这可导致制冷剂1524流在次级蒸发器1512内部分蒸发。例如，如果进入次级蒸发器1512的制冷剂1524流为196 psig/68°F/5%的蒸汽，则制冷剂1524流在离开次级蒸发器1512时可能为196 psig/68°F/38%的蒸汽。

冷却的入口空气1526作为第一气流1532离开次级蒸发器1512并进入主蒸发器1508。与次级蒸发器1512类似，主蒸发器1508将热量从第一气流1532传递到穿过主蒸发器1508的冷的制冷剂1524流。结果是，第一气流1532可被冷却至或低于其露点温度，导致第一气流1532中的水汽冷凝（从而降低第一气流1532的绝对湿度）。例如，如果第一气流1532为70°F/84%湿度，则主蒸发器1508可以输出54°F/98%湿度的第二气流1530。这可导致制冷剂1524流在主蒸发器1508内部分或完全蒸发。例如，如果进入主蒸发器1508的制冷剂1524流为128 psig/44°F/14%的蒸汽，则制冷剂1524流在离开主蒸发器1508时可能为128 psig/52°F/100%的蒸汽。

冷却的第一气流1532作为第二气流1530离开主蒸发器1508并进入次级冷凝器1514。次级冷凝器1514促进热量从穿过次级冷凝器1514的热的制冷剂1524流传递到第二气流1530。这会重新加热第二气流1530，从而降低第二气流1530的相对湿度。例如，如果第二气流1530为54°F/98%湿度，则次级冷凝器1514可输出65°F/68%湿度的经除湿的气流1528。这可导致制冷剂1524流在次级冷凝器1514内部分或完全冷凝。例如，如果进入次级冷凝器1514的制冷剂1524流为196 psig/68°F/38%的蒸汽，则制冷剂1524流在离开次级冷凝器1514时可能为196 psig/68°F/4%的蒸汽。

除湿系统1500的一些实施例可以包括控制器，控制器可以包括位于一个或多个位置处的一个或多个计算机系统。每个计算机系统可以包括任何适当的输入装置（例如键盘、触摸屏、鼠标或其他可以接受信息的装置）、输出装置、大容量存储介质或其他用于接收、处理、存储和传输数据的合适部件。输入装置和输出装置都可以包括固定或可移动存储介质，例如计算机磁盘、CD-ROM或其他合适的介质，以接收来自用户的输入并向用户提供输出。每个计算机系统可以包括个人计算机、工作站、网络计算机、自助服务终端、无线数据端口、个人数据助理（PDA）、这些或其他装置内的一个或多个处理器、或任何其他合适的处理装置。简而言之，控制器可以包括软件、固件和硬件的任何合适的组合。

控制器可以额外包括一个或多个处理模块。每个处理模块均可包括一个或多个微处理器、控制器或任何其他合适的计算装置或资源，并且可以单独工作或与除湿系统1500的其他部件一起工作，以提供本文所述的部分或全部功能。控制器还可以包括（或通过无线或有线通信，通信地联接到）计算机存储器。存储器可以包括任何存储器或数据库模块，并且可以采用易失性或非易失性存储器的形式，包括但不限于磁性介质、光学介质、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可移动介质或任何其他合适的本地或远程存储器部件。

尽管图示并主要描述了除湿系统1500的特定实施方式，但本公开可以根据特定需要设想除湿系统1500的任何合适的实施方式。此外，尽管除湿系统1500的各个部件已被描述为定位在特定位置并且相对于彼此定位，但本公开可以设想根据特定需要将这些部件定位在任何合适的位置。

图16A、16B、16C和16D示出了具有调制阀1602的示例性除湿系统1600，其可根据图6A-6B的分体式除湿系统600来使用，以降低气流的湿度。除湿系统1600包括调制阀1602、主蒸发器1604、主冷凝器1606、次级蒸发器1608、次级冷凝器1610、压缩机1612、主计量装置1614、次级计量装置1616、风扇1618和备用冷凝器1620。在一些实施例中，除湿系统1600可以额外包括可选的过冷盘管1622。如图16A-16B所示，备用冷凝器1620可以设置在外部冷凝器单元1624中。参考图16A，可选的过冷盘管1622可以与备用冷凝器1620一起设置在外部冷凝器单元1624中，其中过冷盘管1622和备用冷凝器1620可以组合成单个盘管。参考图16B，可选的过冷盘管1622可以设置在主冷凝器1606附近，其中过冷盘管1620和主冷凝器1606可以组合成单个盘管。图16C-16D示出了除湿系统1600的实施例，其中可选的过冷盘管1622和备用冷凝器1620都不在外部冷凝器单元1624中，并且备用冷凝器1620是液体冷却的。

参考图16A至图16D中的每个图，如图所示，制冷剂1626流被循环通过除湿系统1600。通常，除湿系统1600接收入口气流1628，从入口气流1628中去除水，并排放经除湿的空气1630。利用制冷剂1626流的制冷循环将水从入口空气1628中除去。然而，通过包括次级蒸发器1608和次级冷凝器1610，除湿系统1600使得制冷剂1626流的至少一部分在单个制冷循环中蒸发和冷凝两次。这相比典型系统增加了制冷能力，而无需给压缩机增加任何额外的能源，从而提高了系统的整体除湿效率。

通常，除湿系统1600试图使次级蒸发器1608的饱和温度与次级冷凝器1610的饱和温度相匹配。通常根据以下公式控制次级蒸发器1608和次级冷凝器1610的饱和温度：（入口空气1628的温度+第二气流1632的温度）/2。由于次级蒸发器1608的饱和温度低于入口空气1628，因此蒸发发生在次级蒸发器1608中。由于次级冷凝器1610的饱和温度高于第二气流1632，因此在次级冷凝器1610中发生冷凝。在次级蒸发器1608中蒸发的制冷剂1626的量基本上等于在次级冷凝器1610中冷凝的制冷剂的量。

主蒸发器1604从次级计量装置1616接收制冷剂1626流，并将制冷剂1626流输出到压缩机1612。主蒸发器1604可以是任何类型的盘管（例如翅片管、微通道等）。主蒸发器1604从次级蒸发器1608接收第一气流1634，并将第二气流1632输出到次级冷凝器1610。通常，第二气流1632的温度比第一气流1634的温度低。为了冷却进入的第一气流1634，主蒸发器1604将热量从第一气流1634传递到制冷剂1626流，从而使制冷剂1626流至少部分地从液体蒸发成气体。从第一气流1634到制冷剂1626流的热量传递也从第一气流1634中去除了水。

次级冷凝器1610从次级蒸发器1608接收制冷剂1626流，并将制冷剂1626流输出到次级计量装置1616。次级冷凝器1610可以是任何类型的盘管（例如翅片管、微通道等）。次级冷凝器1610接收来自主蒸发器1604的第二气流1632并输出第三气流1636。第三气流1636通常比第二气流1632更温暖、更干燥（即，露点相同但相对湿度较低）。次级冷凝器1610通过将热量从制冷剂1626流传递到第二气流1632来产生第三气流1632，从而使制冷剂1626流至少部分地从气体冷凝为液体。

主冷凝器1606可以是任何类型的盘管（例如翅片管、微通道等）。主冷凝器1606可操作以从调制阀1602接收制冷剂1626流，并将制冷剂1626流输出到主计量装置1614或过冷盘管1622。如图16A所示，主冷凝器1606将制冷剂1626流输出到主计量装置1614。在这些实施例中，主冷凝器1606接收第三气流1636并输出经除湿的空气1630。但参考图16B-16D，主冷凝器1606将制冷剂1626流输出到可选的过冷盘管1622，然后制冷剂1626流流到主计量装置1614。在这些实施例中，主冷凝器1606接收由过冷盘管1622产生的第四气流1638并输出经除湿的空气1630。参考图16A-16D中的每个图，经除湿的空气1630通常比第三气流1636和第四气流1638更温暖、更干燥（即，具有较低的相对湿度）。主冷凝器1606通过从制冷剂1626流传递热量来产生经除湿的空气1630，从而使制冷剂1626流至少部分地从气体冷凝为液体。在一些实施例中，主冷凝器1606将制冷剂1626流完全冷凝为液体（即，100％液体）。在其他实施例中，主冷凝器1606将制冷剂1626流部分地冷凝为液体（即，少于100%的液体）。

次级蒸发器1608从主计量装置1614接收制冷剂1626流并将制冷剂1626流输出到次级冷凝器1610。次级蒸发器1608可以是任何类型的盘管（例如翅片管、微通道等）。次级蒸发器1608接收入口空气1628并将第一气流1634输出到主蒸发器1604。通常，第一气流1634的温度比入口空气1628的温度低。为了冷却进入的入口空气1628，次级蒸发器1608将热量从入口空气1608传递到制冷剂1626流，从而使制冷剂1626流至少部分地从液体蒸发为气体。

过冷盘管1622是除湿系统1600的可选部件，当液体制冷剂1626离开主冷凝器1606、备用冷凝器1620或其组合时，过冷盘管1622对液体制冷剂1626进行过冷。在过冷盘管1622设置在外部冷凝器单元1624内的实施例中，过冷盘管1622可在制冷剂1626离开备用冷凝器1620时接收制冷剂1626，如图16A可见。在过冷盘管1622设置在主冷凝器1606附近的实施例中，过冷盘管1622可在制冷剂1626离开主冷凝器1606和/或备用冷凝器1620时接收制冷剂1626，如图16B至16D可见。参考图16A至16D中的每个图，这继而为主计量装置1614提供比进入过冷盘管1622之前温度低30度（或更多）的液态制冷剂。例如，如果进入过冷盘管1622的制冷剂1626流为340 psig/105°F/60%的蒸汽，则制冷剂1626流在离开过冷盘管1622时可能为340 psig/80°F/0%的蒸汽。过冷后的制冷剂1626具有更大的热焓因数以及更大的密度，这使得制冷剂1626流的蒸发循环的循环时间和频率减少。这使得除湿系统1600效率更高且使用的能量更少。

压缩机1612对制冷剂1626流进行加压，从而提高制冷剂1626的温度。例如，如果进入压缩机1612的制冷剂1626流为128 psig/52°F/100%的蒸汽，则制冷剂1626流离开压缩机1612时可能为340 psig/150°F/100%的蒸汽。压缩机1612从主蒸发器1604接收制冷剂1626流并将加压的制冷剂1626流供应到调制阀1602。

调制阀1602可操作以接收来自压缩机1612的加压的制冷剂1626流，并将制冷剂流引导至主冷凝器1606、备用冷凝器1620或两者。在实施例中，调制阀1602可以至少部分地基于经除湿的气流1630的预定温度设定点以及除湿系统1600输出的经除湿的气流1630的实际温度来操作。除湿系统1600可利用调制阀1602引导待从制冷剂1626流中放出的热量，使其远离主冷凝器1606并流向备用冷凝器1620。根据包括经除湿的气流1630的预定温度设定点和实际温度的反馈环路，调制阀1602可被配置为部分地打开和/或关闭，以将制冷剂1626流的至少一部分引导至备用冷凝器1620，并将制冷剂1626流的剩余部分引导至主冷凝器1606。

在除湿系统1600操作期间，如果主冷凝器1606输出的经除湿的气流1630的温度不超过预定温度设定点（这由除湿系统1600监测），则调制阀1602可以将制冷剂1626流引导至主冷凝器1606。如果经除湿的气流1630的温度高于预定温度设定点，则调制阀1602可以被致动，以将制冷剂1626流的至少一部分引导至备用冷凝器1620，并将制冷剂流的剩余部分引导至主冷凝器1606。当除湿系统1600操作时，流向主冷凝器1606的制冷剂1626流的体积减少可减少待放出到经除湿的气流1630中的可用热量。在减少的制冷剂1626流穿过主冷凝器1606（例如，制冷剂流的剩余部分）的情况下，向经除湿的气流1630的热传递速率随后可降低，从而导致进入的气流和输出的经除湿的气流1630的温度变化减小。一旦经除湿的气流1630的温度低于预定温度设定点，则调制阀1602被致动，以将制冷剂1626流的至少一部分引导回主冷凝器1606。已被引导至备用冷凝器1620的任何剩余的制冷剂1626可与更下游的制冷剂1626流合并。

参考图16A和16B，备用冷凝器1620可设置在外部冷凝器单元1624中，并且可以是任何类型的盘管（例如翅片管、微通道等），其可操作以接收来自调制阀1602的制冷剂1626流并输出较低温度的制冷剂1626流。备用冷凝器1620从制冷剂1626流传递热量，从而使制冷剂1626流至少部分地从气体冷凝为液体。在一些实施例中，备用冷凝器1620将制冷剂1626流完全冷凝为液体（即100%液体）。在其他实施例中，备用冷凝器1620将制冷剂1626流部分地冷凝为液体（即，少于100%的液体）。如图16A可见，制冷剂1626流可输出至设置在外部冷凝器单元1624内的备用冷凝器1620附近的过冷盘管1622。备用冷凝器1620和过冷盘管1622可接收第一室外气流1640并输出第二室外气流1642。第二室外气流1642通常比第一室外气流1640更温暖（即，具有较低的相对湿度）。在其他实施例中，如图16B所示，第一室外气流1640可由备用冷凝器1620接收，而无需事先流过过冷盘管1622。在图16B中，外部冷凝器单元1624可以包括备用冷凝器1620和风扇1644，并且可以不包括过冷盘管1622，其中风扇1644可以被配置为促进第一室外气流1640流向备用冷凝器1620。

现在参考图16C-16D，备用冷凝器1620可以是任何类型的液体冷却式热交换器，其可操作以将热量从制冷剂1626流传递到流体1646流，其中备用冷凝器1620从调制阀1602接收制冷剂1626流并将制冷剂1626流输出到过冷盘管1622。在实施例中，流体1646可以是任何合适的流体，例如水或水和乙二醇的混合物。在除湿系统1600操作期间，备用冷凝器1620接收流体1646流和制冷剂1626流两者，其中备用冷凝器1620可操作以从制冷剂1626流传递热量，从而使制冷剂1626流至少部分地从气体冷凝为液体。在一些实施例中，备用冷凝器1620将制冷剂1626流完全冷凝为液体（即100%液体）。在其他实施例中，备用冷凝器1620将制冷剂1626流部分地冷凝为液体（即，少于100%的液体）。

如图16C至图16D所示，除湿系统1600还可以包括第一水泵1648。第一水泵1648可以设置在备用冷凝器1620的外部。第一水泵可以是任何合适的可操作以提供流体1646流的装置。如图16C所示，第一水泵1648可设置在备用冷凝器1620和热交换器1654之间的任何合适位置，从而可操作以使流体1646流在热交换器1654和备用冷凝器1620之间循环。如图16D所示，第一水泵1648可设置在备用冷凝器1620和外部源1652之间的任何合适位置，从而可操作以使流体1646流在外部源1652和备用冷凝器1620之间循环。

参考图16C，热交换器1654可从备用冷凝器1620接收流体1646流，并在从流体1646流传递热量之后输出流体1646流。热交换器1654可以是任何合适类型的热交换器，诸如冷却塔或干式冷却器。热交换器1654接收流体1646流和第一室外气流1656，其中热量在流体1646流和第一室外气流1656之间传递。热交换器1654还可输出流体1646流和第二室外气流1658，其中，离开热交换器1654的流体1646流的温度低于热交换器1654接收的流体1646流的温度，并且第二室外气流1658的温度高于第一室外气流1654的温度。

在热交换器1654为冷却塔的实施例中，热交换器1654可操作以在其内部结构内分配流体1646流，其中当流体1646流过热交换器1654时，流体1646直接接触第一室外气流1656，并将热量传递到第一室外气流1656。当热量从流体1646传递到第一室外气流1656时，流体1646的至少一部分可蒸发并排入大气，并且热交换器1654可在将热量传递到第一室外气流1656之后收集流体1646的剩余部分，其中流体1646的剩余部分处于较低的温度。在热交换器1654为干式冷却器的实施例中，热交换器1654可操作以诱导第一室外气流1656流过热交换器1654，其中热量在第一室外气流1656和流体1646流之间间接传递。在这些实施例中，热传递不会导致流体1646的一部分因蒸发到大气中而损失。

参考图16D，外部源1652可以接收流体1646流并且经由第一水泵1648将流体1646流输出到备用冷凝器1620。外部源1652可被配置为容纳和/或储存一定量的流体1646，以供备用冷凝器1620使用，以降低除湿系统1600中的制冷剂1626流的温度。不受限制地，外部源1652可以选自由地面贮液器、游泳池、室外水体及其任意组合构成的组。在外部源1652为地面贮液器的实施例中，外部源1652可实现为开放或封闭的地面水系统，其中，为地面贮液器内的流体1646流提供的导管可设置为基本平行于地表水平面、基本垂直于地表水平面、或两者的组合。

在外部源1652为游泳池的实施例中，外部源1652可以位于多环路系统内，该系统可操作以在备用冷凝器1620使用流体1646流来降低制冷剂1626流的温度之前容纳和冷却流体1646流。外部源1652可被配置为接收来自备用冷凝器1620的处于第一温度的流体1646流，并且在从流体1646流传递热量之后将处于第二温度的流体1646流输出到备用冷凝器1620，其中第二温度低于第一温度。外部源1652接收流体1646流并且可以接收次级流体流（未示出），其中热量在流体1646流和次级流体流之间传递。然后，外部源1652可输出流体1646流和次级流体流，其中，离开外部源1652的流体1646流的温度低于外部源1652接收的流体1646流的温度，并且其中，离开外部源1652的次级流体流的温度高于外部源1652接收的次级流体流的温度。

然后，次级流体流可以被引导至三级冷凝器（未示出）。三级冷凝器从外部源1652接收次级流体流，并以较低的温度将次级流体流输出回外部源1652。三级冷凝器可以是可操作以从次级流体流传递热量的任何类型的空气冷却或液体冷却式热交换器。在实施例中，第二泵（未示出）可以位于相对于外部源1652和三级冷凝器的任何合适位置，第二泵可操作以在外部源1652和三级冷凝器之间循环次级流体流，其中第二泵可以可操作以提供次级流体流的任何合适的装置，。

再次参考图16A-16D中的每个图，风扇1618可以包括任何合适的部件，其可操作以将入口空气1628吸入除湿系统1600并通过次级蒸发器1608、主蒸发器1604、次级冷凝器1610、过冷盘管1622和主冷凝器1606。风扇1618可以是任何类型的空气推进器（例如，轴流风扇、前倾叶轮和后倾叶轮等）。例如，如图16A至16D所示，风扇1618可以是位于主冷凝器1606附近的后倾叶轮。虽然图16A至16D中风扇1618被描绘为位于主冷凝器1606附近，但应理解，风扇1618可以沿除湿系统1600的气流路径位于任何位置。例如，风扇1618可以位于气流1628、1634、1632、1636、1638或1630中的任意一个的气流路径中。此外，除湿系统1600可以包括位于这些气流路径中的任意一个或多个内的一个或多个额外的风扇。类似地，参考图16A-16B，虽然外部冷凝器单元1624的风扇1644被描绘为位于备用冷凝器1620上方，但应当理解，风扇1644可以相对于备用冷凝器1620和可选的过冷盘管1622位于任何位置（例如，上方、下方、旁边），只要风扇1644被适当地定位和配置成促进第一室外气流1640流向备用冷凝器1620。

主计量装置1614和次级计量装置1616是任何适当类型的计量/膨胀装置。在一些实施例中，主计量装置1614是恒温膨胀阀（TXV），且次级计量装置1616是固定孔口装置（反之亦然）。在某些实施例中，计量装置1614和1616从制冷剂1626流移除压力，以允许在蒸发器1604和1608中膨胀或从液体改变状态为蒸汽。进入计量装置1614和1616的高压液态（或大部分为液态）制冷剂的温度高于离开计量装置1614和1616的液态制冷剂1626的温度。例如，如果进入主计量装置1614的制冷剂1626流为340 psig/80°F/0%的蒸汽，则制冷剂1626流离开主计量装置1614时可能为196 psig/68°F/5%的蒸汽。再例如，如果进入次级计量装置1616的制冷剂1626流为196 psig/68°F/4%的蒸汽，则制冷剂1626流在离开次级计量装置1616时可能为128 psig/44°F/14%的蒸汽。

制冷剂1626可以是任何合适的制冷剂，例如R410a。一般而言，除湿系统1600采用制冷剂1626的闭合制冷环路，制冷剂从压缩机1612穿过调制阀1602、主冷凝器1612和/或备用冷凝器1620、（可选的）过冷盘管1622、主计量装置1614、次级蒸发器1608、次级冷凝器1610、次级计量装置1616和主蒸发器1604。压缩机1612对制冷剂1626的流进行加压，从而提高制冷剂1626的温度。主冷凝器1606和次级冷凝器1610可以包括任何合适的热交换器，主冷凝器1606和次级冷凝器1610通过促进热量从制冷剂1626流传递到穿过主冷凝器1606和次级冷凝器1610的相应气流（即第三或第四气流1636、1638和第二气流1632），来冷却加压的制冷剂1626流。此外，备用冷凝器1620可以包括任何合适的热交换器，备用冷凝器1620通过促进热量从制冷剂1626流传递到穿过备用冷凝器1620的气流（即，第一室外气流1640，如图16A-16B所示）或穿过备用冷凝器1620的由外部源1652提供的流体流（即，流体1646流，如图16C-16D所示），来冷却加压的制冷剂1626流。离开主冷凝器1606和/或备用冷凝器1620的冷却的制冷剂1626流可进入主计量装置1614，该主计量装置1614可操作以降低制冷剂1626流的压力，从而降低制冷剂1626流的温度。离开次级冷凝器1610的冷却的制冷剂1626流可进入次级计量装置1616，该次级计量装置1616可操作以降低制冷剂1626流的压力，从而降低制冷剂1626流的温度。主蒸发器1604和次级蒸发器1608可以包括任何合适的热交换器，主蒸发器1604和次级蒸发器1608分别从次级计量装置1616和主计量装置1614接收制冷剂1626流。主蒸发器1604和次级蒸发器1608促进热量从穿过它们的相应气流（即入口空气1628和第一气流1634）传递到制冷剂1626流。制冷剂1626流在离开主蒸发器1604后返回压缩机1612，并重复该循环。

在某些实施例中，上述制冷环路可以被配置为使得蒸发器1604和1608在满液状态下操作。换句话说，制冷剂1626流可以以液态进入蒸发器1604和1608，并且制冷剂1626流的一部分在离开蒸发器1604和1608时可以仍处于液态。相应地，制冷剂1626流的相变（随着热量传递到制冷剂流1626，液体变成蒸汽）横跨蒸发器1604和1608发生，致使横跨整个蒸发器1604和1608的压力和温度几乎恒定（并且因此增加了冷却能力）。

在除湿系统1600的示例性实施例的操作中，入口空气1628可以通过风扇1618被吸入除湿系统1600中。入口空气1628穿过次级蒸发器1608，其中热量从入口空气1628传递到穿过次级蒸发器1608的冷的制冷剂1626流。结果是，入口空气1628可以被冷却。例如，如果入口空气1628为80°F/60%湿度，则次级蒸发器1608可输出70°F/84%湿度的第一气流1634。这可导致制冷剂1626流在次级蒸发器1608内部分地蒸发。例如，如果进入次级蒸发器1608的制冷剂1626流为196 psig/68°F/5%的蒸汽，则制冷剂1626流离开次级蒸发器1608时可能为196 psig/68°F/38%的蒸汽。

冷却的入口空气1628作为第一气流1634离开次级蒸发器1608并进入主蒸发器1604。与次级蒸发器1608类似，主蒸发器1604将热量从第一气流1634传递到穿过主蒸发器1604的冷的制冷剂1626流。结果是，第一气流1634可被冷却至或低于其露点温度，导致第一气流1634中的水汽冷凝（从而降低第一气流1634的绝对湿度）。例如，如果第一气流1634为70°F/84%湿度，则主蒸发器1604可以输出54°F/98%湿度的第二气流1632。这可导致制冷剂1626流在主蒸发器1604内部分或完全蒸发。例如，如果进入主蒸发器1604的制冷剂1626流为128 psig/44°F/14%的蒸汽，则制冷剂1626流在离开主蒸发器1604时可能为128 psig/52°F/100%的蒸汽。

冷却的第一气流1634作为第二气流1632离开主蒸发器1604并进入次级冷凝器1610。次级冷凝器1610促进热量从穿过次级冷凝器1610的热的制冷剂1626流传递到第二气流1632。这会重新加热第二气流1632，从而降低第二气流1632的相对湿度。例如，如果第二气流1632为54°F/98%湿度，则次级冷凝器1610可输出65°F/68%湿度的第三气流1636。这可导致制冷剂1626流在次级冷凝器1610内部分或完全冷凝。例如，如果进入次级冷凝器1610的制冷剂1626流为196 psig/68°F/38%的蒸汽，则制冷剂1626流离开次级冷凝器1610时可能为196 psig/68°F/4%的蒸汽。

在一些实施例中，经除湿的第二气流1632作为第三气流1636离开次级冷凝器1610，并进入主冷凝器1606，如图16A所示。主冷凝器1606促进热量从穿过主冷凝器1606的热的制冷剂1626流传递到第三气流1636。这进一步加热第三气流1636，从而进一步降低第三气流1636的相对湿度。例如，如果第三气流1636为65°F/68%湿度，则主冷凝器1606可以输出102°F/19%湿度的经除湿的空气1630。这可导致制冷剂1626流在主冷凝器1606内部分或完全冷凝。例如，如果进入主冷凝器1606的制冷剂1626流为340 psig/150°F/100%的蒸汽，则制冷剂1626流在离开主冷凝器1606时可能为340 psig/105°F/60%的蒸汽。

如上所述，除湿系统1600的一些实施例可包括位于次级冷凝器1610和主冷凝器1606之间的气流中的过冷盘管1622，如图16B至16D最佳可见。过冷盘管1622促进热量从穿过过冷盘管1622的热的制冷剂1626流传递至第三气流1636。这进一步加热第三气流1636，从而进一步降低第三气流1636的相对湿度。例如，如果第三气流1636为65°F/68%湿度，则过冷盘管1622可输出81°F/37%湿度的第四气流1638。这可导致制冷剂1626流在过冷盘管1622内部分或完全冷凝。例如，如果进入过冷盘管1622的制冷剂1626流为340 psig/150°F/60%的蒸汽，则制冷剂1626流在离开过冷盘管1622时可能为340 psig/80°F/0%的蒸汽。在这些实施例中，第四气流1638随后可在主冷凝器1606中进行热传递以产生经除湿的气流1630。

除湿系统1600的一些实施例可以包括控制器，控制器可以包括位于一个或多个位置处的一个或多个计算机系统。每个计算机系统可以包括任何适当的输入装置（例如键盘、触摸屏、鼠标或其他可以接受信息的装置）、输出装置、大容量存储介质或其他用于接收、处理、存储和传输数据的合适部件。输入装置和输出装置都可以包括固定或可移动存储介质，例如计算机磁盘、CD-ROM或其他合适的介质，以接收来自用户的输入并向用户提供输出。每个计算机系统可以包括个人计算机、工作站、网络计算机、自助服务终端、无线数据端口、个人数据助理（PDA）、这些或其他装置内的一个或多个处理器、或任何其他合适的处理装置。简而言之，控制器可以包括软件、固件和硬件的任何合适的组合。

控制器可以额外包括一个或多个处理模块。每个处理模块均可包括一个或多个微处理器、控制器或任何其他合适的计算装置或资源，并且可以单独工作或与除湿系统1600的其他部件一起工作，以提供本文所述的部分或全部功能。控制器还可以包括（或通过无线或有线通信，通信地联接到）计算机存储器。存储器可以包括任何存储器或数据库模块，并且可以采用易失性或非易失性存储器的形式，包括但不限于磁性介质、光学介质、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可移动介质或任何其他合适的本地或远程存储器部件。

尽管图示并主要描述了除湿系统1600的特定实施方式，但本公开可以根据特定需要设想除湿系统1600的任何合适的实施方式。此外，尽管除湿系统1600的各个部件已被描述为定位在特定位置并且相对于彼此定位，但本公开可以设想根据特定需要将这些部件定位在任何合适的位置。

图17A、17B和17C示出了具有第一调制阀1702的示例性除湿系统1700，其可用于控制周围气流的显热与潜热的比率。第一调制阀1702可配置为基于从过热控制蒸发器1704接收的输入在不同的操作模式之间致动。例如，除湿系统1700的操作可以至少部分地基于对除湿系统1700的一个或多个蒸发器盘管的过热控制。提供增强的过热控制可能会阻止对已确定处于受控温度或设定温度的气流的冷却。

除湿系统1700可以包括第一调制阀1702、过热控制蒸发器1704、主蒸发器1706、主冷凝器1708、次级蒸发器1710、次级冷凝器1712、压缩机1714、主计量装置1716、次级计量装置1718、风扇1720、第二调制阀1722和备用冷凝器1724。如图所示，备用冷凝器1724可以设置在外部冷凝器单元1726中并且可以是空气冷却的。在替代实施例中，备用冷凝器1724可以是液体冷却的。在一些实施例中，除湿系统1700可以额外包括可选的过冷盘管1728。参照附图，可选的过冷盘管1728可以设置在主冷凝器1708附近，其中过冷盘管1728和主冷凝器1708可以组合成单个盘管。图17A和17B示出了除湿系统1700的实施例，其中过热控制蒸发器1704与次级蒸发器1710分开设置，并且图17C示出了除湿系统1700的实施例，其中过热控制蒸发器1704和次级蒸发器1710共同集成为混合盘管单元1730。

参考图17A至图17C中的每个图，如图所示，制冷剂1732流被循环通过除湿系统1700。通常，除湿系统1700可以接收一个或多个入口气流1734，从一个或多个入口气流1734中去除水，并输出可排放气流1736。在实施例中，可排放气流1736可以至少部分地被除湿和/或处于比一个或多个入口气流1734更低的温度。可以利用制冷剂1732流的制冷循环从一个或多个入口气流1734中去除水。然而，通过包括次级蒸发器1710和次级冷凝器1712，除湿系统1700可使得制冷剂1732流的至少一部分在单个制冷循环中蒸发和冷凝两次。这相比典型系统增加了制冷能力，而无需给压缩机增加任何额外的能源，从而提高了系统的整体除湿效率。

通常，除湿系统1700可试图使次级蒸发器1710的饱和温度与次级冷凝器1712的饱和温度相匹配。通常根据以下公式控制次级蒸发器1710和次级冷凝器1712的饱和温度：（入口气流1734的温度+次级冷凝器1712接收的气流的温度）/2。由于次级蒸发器1710的饱和温度低于入口气流1734，因此蒸发发生在次级蒸发器1710中。由于次级冷凝器1712的饱和温度高于次级冷凝器1712接收的气流，因此在次级冷凝器1712中发生冷凝。在次级蒸发器1710中蒸发的制冷剂1732的量可以基本上等于在次级冷凝器1712中冷凝的制冷剂的量。

过热控制蒸发器1704可以从主蒸发器1706接收制冷剂1732流并且可以将制冷剂1732流输出到压缩机1714。过热控制蒸发器1704可以是任何类型的盘管（例如翅片管、微通道等）。参考图17A，过热控制蒸发器1704可以接收入口气流1734并且可以将第一气流1738输出到次级蒸发器1710。通常，第一气流1738的温度比入口气流1734的温度低。为了冷却进入的入口气流1734，过热控制蒸发器1734可以将热量从入口气流1734传递到制冷剂1732流，从而使制冷剂1732流至少部分地从液体蒸发为气体。

次级蒸发器1710可以从主计量装置1716接收制冷剂1732流，并且可以将制冷剂1732流输出到第一调制阀1702。与过热控制蒸发器1704类似，次级蒸发器1710可以是任何类型的盘管（例如翅片管、微通道等）。次级蒸发器1710接收第一气流1738并向主蒸发器1706输出第二气流1740。通常，第二气流1740的温度比第一气流1738的温度低。为了冷却进入的第一气流1738，次级蒸发器1710将热量从第一气流1738传递到制冷剂1732流，从而使制冷剂1732流至少部分地从液体蒸发为气体。

在该实施例中，过热控制蒸发器1704可以相对于通过除湿系统1700的空气流设置在次级蒸发器1710和主蒸发器1706两者的上游。例如，过热控制蒸发器1704可以与除湿系统1700的其他盘管串联设置，并且可以是接收一个或多个入口气流1734的第一个部件。在其他实施例中，过热控制蒸发器1704可以根据除湿系统1700的其他部件以各种其他配置设置。

例如，现在参考图17B，过热控制蒸发器1704可以与次级蒸发器1710并联设置。过热控制蒸发器1704和次级蒸发器1710可以接收一个或多个入口气流1734，并且可以将处理过的空气排放到主蒸发器1706。在该实施例中，过热控制蒸发器1704可接收第一入口气流1734a，并且次级蒸发器1710可接收第二入口气流1734b。过热控制蒸发器1704可以将热量从第一入口气流1734a传递到流过过热控制蒸发器1704的制冷剂1732流并将产生的第一气流1738输出至主蒸发器1706。类似地，次级蒸发器1710可以将热量从第二入口气流1734b传递到流过次级蒸发器1710的制冷剂1732流，并将第二气流1740输出到主蒸发器1706。如图所示，主蒸发器1706可以接收第一气流1738和第二气流1740两者，以便在除湿系统1700内进行进一步操作。本实施例可以提供彼此分开设置并接收分开的入口气流1734的过热控制蒸发器1704和次级蒸发器1710。此外，可以有分开的管道和/或导管将除湿系统1700接收的气流（即入口气流1734a、1734b）引导至主蒸发器1706。

图17C示出了除湿系统1700的另一个实施例，其中过热控制蒸发器1704和次级蒸发器1710共同集成为混合盘管单元1730。在某些实施例中，过热控制蒸发器1704和次级蒸发器1710在联接在一起时可统称为“混合盘管单元1730”。混合盘管单元1730可以包括任何合适的尺寸、高度、形状及其任何组合。混合盘管单元1730还可以包括用于过热控制蒸发器1704和次级蒸发器1710的任何合适的外壳或容纳设备。例如，过热控制蒸发器1704可以物理地联接或固定到次级蒸发器1710，以便蒸发器盘管1704、1710两者接收同一入口气流1734。虽然过热控制蒸发器1704和次级蒸发器1710两种可以联接在一起，但制冷剂1732流过过热控制蒸发器1704和次级蒸发器1710的流动路径可以分开（如图所示）。在实施例中，混合盘管单元1730可以接收入口气流1734并且可以将第一气流1738输出到主蒸发器1706。通过在入口气流1734穿过过热控制蒸发器1704和次级蒸发器1710两者时，将热量从入口气流1734传递到过热控制蒸发器1704和次级蒸发器1710两者内的制冷剂1732流，可以产生第一气流1738。

再次参考图17A-17C中的每个图，主蒸发器1706可以接收制冷剂1732流并且可以将制冷剂1732流输出到过热控制蒸发器1704。如图所示，主蒸发器1706可以从次级计量装置1718接收制冷剂1732流，其中次级计量装置1718可以从次级冷凝器1712和/或第一调制阀1702接收制冷剂1732流。在其他实施例中，主蒸发器1706可从第一调制阀1702接收制冷剂1732流，其中第一调制阀1702可引导制冷剂绕过次级冷凝器1712和次级计量装置1718两者，其中第一调制阀1702的输出连接到位于次级计量装置1718下游但在主蒸发器1706上游的位置。

主蒸发器1706可以是任何类型的盘管（例如翅片管、微通道等）。主蒸发器1706可被配置为接收第一气流1738和/或第二气流1740并产生待排放的第三气流1742。例如，参考图17A，主蒸发器1706可以接收来自次级蒸发器1710的第二气流1740。参考图17B，主蒸发器1706可接收来自次级蒸发器1710的第二气流1740，并可接收来自过热控制蒸发器1704的第一气流1738。参考图17C，主蒸发器1706可以从混合盘管单元1730接收第一气流1738。第三气流1742通常比第一气流1738和/或第二气流1740的温度更低。在实施例中，主蒸发器1706可以将热量从第一气流1738和/或第二气流1740传递到制冷剂1732流，从而使制冷剂1732流至少部分地从液体蒸发为气体。从第一气流1738和/或第二气流1740到制冷剂1732流的该热量传递可以进一步从第一气流1738和/或第二气流1740中去除水。

次级冷凝器1712可从第一调制阀1702接收制冷剂1732流，并可将制冷剂1732流输出到次级计量装置1718。次级冷凝器1712可以是任何类型的盘管（例如翅片管、微通道等）。次级冷凝器1712可接收来自主蒸发器1706的第三气流1742，并可输出第四气流1744。第四气流1744通常比第三气流1742更温暖、更干燥（即，露点可相同，但相对湿度可更低）。次级冷凝器1712可以通过将热量从制冷剂1732流传递到第三气流1742来产生第四气流1744，从而使制冷剂1732流至少部分地从气体冷凝为液体。

第一调制阀1702可被配置为接收来自次级蒸发器1710的制冷剂1732流，并将制冷剂1732流引导至次级冷凝器1712、主蒸发器1706、或两者。在实施例中，第一调制阀1702可以至少部分地基于在除湿系统1700内的一个或多个蒸发器盘管处（诸如在过热控制蒸发器1704处）测量的过热来操作。除湿系统1700可利用第一调制阀1702将制冷剂1732流引导至次级冷凝器1712、绕过次级冷凝器1712并流向主蒸发器1706、或者它们的组合。根据反馈环路，第一调制阀1702可被配置为部分打开和/或关闭，以将制冷剂1732流的至少一部分引导至次级冷凝器1712，并将制冷剂1732流的剩余部分引导至主蒸发器1706。

在实施例中，除湿系统1700可以以第一操作模式操作。在第一操作模式期间，第一调制阀1702可以被致动，以将制冷剂1732流引导至次级冷凝器1712。当制冷剂1732流过次级冷凝器1712时，次级冷凝器1712可产生第四气流1744。除湿系统1700可以在第一操作模式下操作，以对待作为可排放气流1736输出的空气进行除湿或去除水。在另外的实施例中，除湿系统1700可以以第二操作模式操作。在第二操作模式期间，第一调制阀1702可以被致动，以将制冷剂1732流引导至主蒸发器1706，从而绕过次级冷凝器1712。由于制冷剂1732不流过次级冷凝器1712，因此次级冷凝器1712可能无法在制冷剂1732和接收到的第三气流1742之间传递热量。因此，穿过次级冷凝器1712的所得气流（即，第四气流1744）可具有与第三气流1742近似相同的温度和湿度。除湿系统1700可以以第二操作模式操作，以降低待作为可排放气流1736输出的空气的温度并且不进行除湿。在其他实施例中，除湿系统1700可以以第三操作模式操作，其中第一调制阀1702可操作以将制冷剂1732流的一部分引导至次级冷凝器1712，并将制冷剂1732流的剩余部分引导至主蒸发器1706。当制冷剂1732的至少一部分流过次级冷凝器1712时，次级冷凝器1712可以通过将热量从该部分制冷剂1732传递到所接收的第三气流1742来产生第四气流1744。在实施例中，第三操作模式的第四气流1744可以比第一操作模式的第四气流1744更潮湿，并且不如第二操作模式的第四气流1744潮湿。此外，第三操作模式的第四气流1744的温度可以高于第二操作模式的第四气流1744的温度，并且低于第一操作模式的第四气流1744的温度。

主冷凝器1708可以是任何类型的盘管（例如翅片管、微通道等）。主冷凝器1708可操作以从第二调制阀1722接收制冷剂1732流，并将制冷剂1732流输出到主计量装置1716或过冷盘管1728。如图所示，主冷凝器1708可将制冷剂1732流输出至可选的过冷盘管1728，然后制冷剂1732流流至主计量装置1716。在这些实施例中，过冷盘管1728对于除湿系统1700来说可以是可选的，并且主冷凝器1708可以替代地将制冷剂1732流引导至主计量装置1716。主冷凝器1708可被配置为接收由过冷盘管1728产生的第五气流1746并输出可排放气流1736。参考图17A-17C中的每个图，可排放气流1736通常比第四气流1744和第五气流1746更温暖、更干燥（即，具有较低的相对湿度）。主冷凝器1708可以通过从制冷剂1732流传递热量来产生可排放气流1736，从而使制冷剂1732流至少部分地从气体冷凝为液体。在一些实施例中，主冷凝器1708将制冷剂1732流完全冷凝为液体（即100%液体）。在其他实施例中，主冷凝器1708将制冷剂1732流部分地冷凝为液体（即，少于100%的液体）。

过冷盘管1728是除湿系统1700的可选部件，其可被配置为在液体制冷剂1732离开主冷凝器1708、备用冷凝器1724或其组合时，对液体制冷剂1732进行过冷。在过冷盘管1728邻近主冷凝器1708设置的实施例中，过冷盘管1728可以在制冷剂1732离开主冷凝器1708和/或备用冷凝器1724时接收制冷剂1732，如图17A-17C所示。这继而可以向主计量装置1716供应比进入过冷盘管1728之前温度低30度（或更多）的液态制冷剂。例如，如果进入过冷盘管1728的制冷剂1732流为340 psig/105°F/60%的蒸汽，则制冷剂1732流在离开过冷盘管1728时可能为340 psig/80°F/0%的蒸汽。过冷后的制冷剂1732具有更大的热焓因数以及更大的密度，这使得制冷剂1732流的蒸发循环的循环时间和频率减少。这可使得除湿系统1700效率更高并且使用的能量更少。

压缩机1714可被配置为对制冷剂1732的流进行加压，从而提高制冷剂1732的温度。例如，如果进入压缩机1714的制冷剂1732流为128 psig/52°F/100%的蒸汽，则制冷剂1732流离开压缩机1714时可能为340 psig/150°F/100%的蒸汽。压缩机1714可被配置为接收来自过热控制蒸发器1704的制冷剂1732流，并将加压的制冷剂1732流供应到第二调制阀1722。

第二调制阀1722可操作以接收来自压缩机1714的加压的制冷剂1732流，并将制冷剂1732流引导至主冷凝器1708、备用冷凝器1724或两者。在实施例中，第二调制阀1722可以至少部分地基于可排放气流1736的预定温度设定点以及除湿系统1700输出的可排放气流1736的实际温度来操作。除湿系统1700可利用第二调制阀1722引导待从制冷剂1732流中放出的热量，使其远离主冷凝器1708并流向备用冷凝器1724。根据包括可排放气流1736的预定温度设定点和实际温度的反馈环路，第二调制阀1722可被配置为部分地打开和/或关闭，以将制冷剂1732流的至少一部分引导至备用冷凝器1724，并将制冷剂1732流的剩余部分引导至主冷凝器1708。

在除湿系统1700操作期间，如果主冷凝器1708输出的可排放气流1736的温度不超过除湿系统1700监测的预定温度设定点，则第二调制阀1722可将制冷剂1732的流动引导至主冷凝器1708。如果可排放气流1736的温度高于预定温度设定点，则可以致动第二调制阀1722，以将制冷剂1732流的至少一部分引导至备用冷凝器1724，并将制冷剂1732流的剩余部分引导至主冷凝器1708。当除湿系统1700操作时，流向主冷凝器1708的制冷剂1732流的体积减少可减少待放出到可排放气流1736中的可用热量。在减少的制冷剂1732流通过主冷凝器1708（例如，制冷剂流的剩余部分）的情况下，向可排放气流1736的热传递速率随后会降低，从而导致进入的气流和输出的可排放气流1736的温度变化减小。一旦可排放气流1736的温度低于预定温度设定点，第二调制阀1722就可被致动，以将制冷剂1732流的至少一部分引导回主冷凝器1708。已经被引导至备用冷凝器1724的任何剩余的制冷剂1732可与更下游的制冷剂1732流合并。

如图所示，备用冷凝器1724可设置在外部冷凝器单元1726中，并且可以是任何类型的盘管（例如，翅片管、微通道等），其可操作以接收来自第二调制阀1722的制冷剂1732流并输出较低温度的制冷剂1732流。备用冷凝器1724可被配置为从制冷剂1732流传递热量，从而使制冷剂1732流至少部分地从气体冷凝为液体。在一些实施例中，备用冷凝器1724将制冷剂1732流完全冷凝为液体（即100%液体）。在其他实施例中，备用冷凝器1724将制冷剂1732流部分冷凝为液体（即，少于100%的液体）。备用冷凝器1724可接收第一室外气流1748并输出第二室外气流1750。第二室外气流1750通常比第一室外气流1748更温暖（即，具有较低的相对湿度）。如图所示，外部冷凝器单元1726可以包括备用冷凝器1724和风扇1752，其中风扇1752可以配置为促进第一室外气流1748流向备用冷凝器1724。尽管备用冷凝器1724可以是空气冷却的，但是备用冷凝器1724可以替代地是液体冷却的。在一个或多个实施例中，备用冷凝器1724可以是任何类型的液体冷却式热交换器，其可操作以将热量从制冷剂1732流传递到合适的流体流，诸如水或水和乙二醇的混合物。

再次参考图17A-17C中的每个图，风扇1720可以包括任何合适的部件，其可操作以将一个或多个入口气流1734吸入除湿系统1700并通过过热控制蒸发器1704、次级蒸发器1710、主蒸发器1706、次级冷凝器1712、过冷盘管1728和主冷凝器1708。风扇1720可以是任何类型的空气推进器（例如，轴流风扇、前倾叶轮和后倾叶轮等）。例如，风扇1720可以是位于主冷凝器1720附近的后倾叶轮，如图17A至17C所示。虽然风扇1720被描绘为位于主冷凝器1708附近，但应理解，风扇1720可以沿除湿系统1700的气流路径位于任何位置。例如，风扇1720可以位于气流1734、1738、1740、1742、1744、1746或1736中的任意一个的气流路径中。此外，除湿系统1700可以包括位于这些气流路径中的任意一个或多个内的一个或多个额外的风扇。类似地，虽然外部冷凝器单元1726的风扇1752被描绘为位于备用冷凝器1724附近，但应当理解，风扇1752可以相对于备用冷凝器1724位于任何位置（例如，上方、下方、旁边），只要风扇1752被适当地定位和配置成促进第一室外气流1748流向备用冷凝器1724。

主计量装置1716和次级计量装置1718是任何适当类型的计量/膨胀装置。在一些实施例中，主计量装置1716是恒温膨胀阀（TXV），并且次级计量装置1718是固定孔口装置（反之亦然）。在某些实施例中，计量装置1716、1718从制冷剂1732流移除压力，以允许在蒸发器1710、1706中膨胀或从液体改变状态为蒸汽。进入计量装置1716、1718的高压液态（或大部分为液态）制冷剂的温度高于离开计量装置1716、1718的液态制冷剂1732的温度。例如，如果进入主计量装置1716的制冷剂1732的流为340 psig/80°F/0%的蒸汽，则制冷剂1732的流离开主计量装置1716时可能为196 psig/68°F/5%的蒸汽。再例如，如果进入次级计量装置1718的制冷剂1732的流为196 psig/68°F/4%的蒸汽，则制冷剂1732的流在离开次级计量装置1718时可能为128 psig/44°F/14%的蒸汽。

制冷剂1732可以是任何合适的制冷剂，诸如R410a。一般而言，除湿系统1700采用制冷剂1732的闭合制冷环路，制冷剂1732从压缩机1714穿过第二调制阀1722、主冷凝器1708和/或备用冷凝器1724、（可选的）过冷盘管1728、主计量装置1716、次级蒸发器1710、第一调制阀1702、次级冷凝器1712和/或次级计量装置1718（其中制冷剂1732可以绕过次级冷凝器1712）、主蒸发器1704和过热控制蒸发器1704。压缩机1714对制冷剂1732流进行加压，从而提高制冷剂1732的温度。主冷凝器1708和次级冷凝器1712可以包括任何合适的热交换器，主冷凝器1708和次级冷凝器1712通过促进热量从制冷剂1732流传递到穿过主冷凝器1708和次级冷凝器1712的相应气流（即，分别为第四或第五气流1744、1746和第三气流1742），来冷却加压的制冷剂1732流。此外，备用冷凝器1724可以包括任何合适的热交换器，备用冷凝器1724通过促进热量从制冷剂1732流传递到穿过备用冷凝器1724的气流（即，第一室外气流1748）或传递到由外部源提供的流体流，来冷却加压的制冷剂1732流。离开主冷凝器1708和/或备用冷凝器1724的冷却的制冷剂1732流可进入主计量装置1716，该主计量装置1716可操作以降低制冷剂1732流的压力，从而降低制冷剂1732流的温度。在实施例中，制冷剂1732可以首先流过可选的过冷盘管1728，然后汇入主计量装置1716。根据操作模式，离开次级冷凝器1712的冷却的制冷剂1732流可以进入次级计量装置1718，该次级计量装置1718可操作以降低制冷剂1732流的压力，从而降低制冷剂1732流的温度。替代地，制冷剂1732可以绕过次级冷凝器1712，由次级计量装置1718从第一调制阀1702接收。主蒸发器1706和次级蒸发器1710可以包括任何合适的热交换器，主蒸发器1706和次级蒸发器1710分别从次级计量装置1718和主计量装置1716接收制冷剂1732流。主蒸发器1706和次级蒸发器1710促进热量从穿过它们的相应气流传递至制冷剂1732流。制冷剂1732流在离开主蒸发器1706后，可被过热控制蒸发器1704接收。过热控制蒸发器1704可以促进热量从在其中穿过的入口气流1734传递到制冷剂1732流。然后，制冷剂1732可以被引导回压缩机1714，并且重复该循环。

在某些实施例中，上述制冷环路可以被配置为使得蒸发器1706、1710在满液状态下操作。换句话说，制冷剂1732流可以以液态进入蒸发器1706、1710，并且制冷剂1732流的一部分在离开蒸发器1706、1710时可以仍处于液态。相应地，制冷剂1732流的相变（随着热量传递到制冷剂1732流中，液体变为蒸汽）横跨蒸发器1706、1710发生，致使横跨整个蒸发器1706、1710具有几乎恒定的压力和温度（并且因此增加了冷却能力）。在这些实施例中，过热控制蒸发器1704也可以在满液状态下操作。

在除湿系统1700的示例实施例的操作中，一个或多个入口气流1734可以通过风扇1720被吸入除湿系统1700。一个或多个入口气流1734可以穿过过热控制蒸发器1704和/或次级蒸发器1710，其中热量从一个或多个入口气流1734传递到穿过蒸发器1704、1710的较冷的制冷剂1732流。结果是，一个或多个入口气流1734可以被冷却。例如，如果一个或多个入口气流1734为80°F/60%湿度，则过热控制蒸发器1704和/或次级蒸发器1710可以输出70°F/84%湿度的第一气流1738和/或第二气流1740。这可导致制冷剂1732流在过热控制蒸发器1704和/或次级蒸发器1710内部分地蒸发。例如，如果进入过热控制蒸发器1704和/或次级蒸发器1710的制冷剂1732流为196 psig/68°F/5%的蒸汽，则制冷剂1732流离开过热控制蒸发器1704和/或次级蒸发器1710时可能为196 psig/68°F/38%的蒸汽。

冷却的一个或多个入口气流1734可作为第一气流1738和/或第二气流分别从过热控制蒸发器1704和/或次级蒸发器1710排出，并可进入主蒸发器1706。与过热控制蒸发器1704和/或次级蒸发器1710类似，主蒸发器1706可以将热量从第一气流1738和/或第二气流1740传递到穿过主蒸发器1706的冷的制冷剂1732流。结果是，空气可被冷却至或低于其露点温度，导致第一气流1738和/或第二气流1740中的水汽冷凝（从而降低第一气流1738和/或第二气流1740的绝对湿度）。例如，如果第一气流1738和/或第二气流1740为70°F/84%湿度，则主蒸发器1706可以输出54°F/98%湿度的第三气流1742。这可能导致制冷剂1732流在主蒸发器1706内部分或完全蒸发。例如，如果进入主蒸发器1706的制冷剂1732流为128psig/44°F/14%的蒸汽，则制冷剂1732流在离开主蒸发器1706时可能为128 psig/52°F/100%的蒸汽。

第三气流1742可从主蒸发器1706排出并可进入次级冷凝器1712。根据操作模式，次级冷凝器1712可被配置为促进热量从穿过次级冷凝器1712的热的制冷剂1732流传递至第三气流1742。这会重新加热第三气流1742，从而降低第三气流1742的相对湿度。例如，如果第三气流1742为54°F/98%湿度，则次级冷凝器1712可输出65°F/68%湿度的第四气流1744。这可能导致制冷剂1732流在次级冷凝器1712内部分或完全冷凝。例如，如果进入次级冷凝器1712的制冷剂1732流为196 psig/68°F/38%的蒸汽，则制冷剂1732流离开次级冷凝器1712时可能为196 psig/68°F/4%的蒸汽。

在一些实施例中，第四气流1744可以被排放并且可以进入可选的过冷盘管1728。过冷盘管1728促进热量从穿过过冷盘管1728的热的制冷剂1732流传递到第四气流1744，以产生待输出到主冷凝器1708的第五气流1746。在其他实施例中，第四气流1744可以被排放并且可以进入主冷凝器1708，而不流过过冷盘管1728。主冷凝器1708促进热量从穿过主冷凝器1708的热的制冷剂1732流传递到第四气流1744或第五气流1746。这进一步加热第四气流1744或第五气流1746，从而进一步降低第四气流1744或第五气流1746的相对湿度。例如，如果第四气流1744或第五气流1746为65°F/68%湿度，则主冷凝器1708可以输出102°F/19%湿度的可排放气流1736。这可能导致制冷剂1732流在主冷凝器1708内部分或完全冷凝。例如，如果进入主冷凝器1708的制冷剂1732流为340 psig/150°F/100%的蒸汽，则制冷剂1732流离开主冷凝器1708时可能为340 psig/105°F/60%的蒸汽。

除湿系统1700的一些实施例可以包括控制器，控制器可以包括位于一个或多个位置处的一个或多个计算机系统。每个计算机系统可以包括任何适当的输入装置（例如键盘、触摸屏、鼠标或其他可以接受信息的装置）、输出装置、大容量存储介质或其他用于接收、处理、存储和传输数据的合适部件。输入装置和输出装置都可以包括固定或可移动存储介质，例如计算机磁盘、CD-ROM或其他合适的介质，以接收来自用户的输入并向用户提供输出。每个计算机系统可以包括个人计算机、工作站、网络计算机、自助服务终端、无线数据端口、个人数据助理（PDA）、这些或其他装置中的一个或多个处理器装置或任何其他合适的处理装置。简而言之，控制器可以包括软件、固件和硬件的任何合适的组合。

控制器还可以包括一个或多个处理模块。每个处理模块均可包括一个或多个微处理器、控制器或任何其他合适的计算装置或资源，并且可以单独工作或与除湿系统1700的其他部件一起工作，以提供本文所述的部分或全部功能。控制器还可以包括（或通过无线或有线通信，通信地联接到）计算机存储器。存储器可以包括任何存储器或数据库模块，并且可以采用易失性或非易失性存储器的形式，包括但不限于磁性介质、光学介质、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可移动介质或任何其他合适的本地或远程存储器部件。

尽管图示并主要描述了除湿系统1700的特定实施方式，但本公开可以根据特定需要设想除湿系统1700的任何合适的实施方式。此外，尽管除湿系统1700的各个部件已被描述为定位在特定位置并且相对于彼此定位，但本公开可以设想根据特定需要将这些部件定位在任何合适的位置。

本文中，计算机可读非暂时性存储介质可以包括一个或多个基于半导体的集成电路或其他集成电路（IC）（诸如，例如现场可编程门阵列（FPGA）或专用IC（ASIC））、硬盘驱动器（HDD）、混合硬盘驱动器（HHD）、光盘、光盘驱动器（ODD）、磁光盘、磁光驱动器、软盘、软盘驱动器（FDD）、磁带、固态驱动器（SSD）、RAM驱动器、安全数字卡或驱动器、任何其他合适的计算机可读非暂时性存储介质、或其中两个或多个的任何合适组合，视情况而定。计算机可读非暂时性存储介质可以是易失性的、非易失性的、或易失性和非易失性的组合，视情况而定。

本文中的“或”是包含性的而非排他性的，除非另有明确说明或上下文另有说明。因此，本文中的“A或B”表示“A、B或两者”，除非另有明确说明或上下文另有说明。此外，“和”既是联合的，又是各自的，除非另有明确说明或上下文另有说明。因此，本文中的“A和B”表示“A和B，联合地或各自地”，除非另有明确说明或上下文另有说明。

本公开的范围涵盖对本文描述或示出的示例性实施例进行的本领域普通技术人员能够理解的所有改变、替换、变化、修改和改进。本公开的范围不限于本文描述或示出的示例性实施例。此外，尽管本公开在本文中将相应的实施例描述和示出为包括特定的部件、元素、特征、功能、操作或步骤，但是这些实施例中的任何实施例可以包括本领域普通技术人员能够理解的在本文中任何地方描述或示出的任何部件、元素、特征、功能、操作或步骤的任意组合或排列。此外，在所附权利要求书中，对适用于、被布置为、能够、被配置为、使得能够、可操作或起作用以执行特定功能的设备或系统或设备或系统的部件的涉及涵盖该设备、系统或部件，无论它或该特定功能是否被激活、启动或解锁，只要该设备、系统或部件是如此地适用于、被布置、能够、被配置、使得能够、可操作的或起作用的。此外，尽管本公开将特定实施例描述或示出为提供特定优点，但特定实施例可以不提供这些优点、提供其中的一些优点或提供其中的全部优点。

Claims (20)

1.一种除湿系统，包括：

主计量装置；

次级计量装置；

过热控制蒸发器，其能够操作以：

接收来自主蒸发器的制冷剂流；并且

接收入口气流并输出第一气流，所述第一气流包括比所述入口气流更冷的空气，所述第一气流通过在所述入口气流穿过所述过热控制蒸发器时将热量从所述入口气流传递至制冷剂流而产生；

次级蒸发器，其与所述过热控制蒸发器串联设置，其能够操作以：

接收来自所述主计量装置的制冷剂流；并且

接收所述第一气流并输出第二气流，所述第二气流包括比所述第一气流更冷的空气，所述第二气流通过在所述第一气流穿过所述次级蒸发器时将热量从所述第一气流传递至制冷剂流而产生；

主蒸发器，其能够操作以：

接收来自第一调制阀和/或次级冷凝器的制冷剂流；并且

接收所述第二气流并输出第三气流，所述第三气流包括比所述第二气流更冷的空气，所述第三气流通过在所述第二气流通过所述主蒸发器时将热量从所述第二气流传递到制冷剂流而产生；

所述次级冷凝器，其能够操作以：

接收来自所述第一调制阀的制冷剂流；并且

接收所述第三气流并输出第四气流；

所述第一调制阀，其能够操作以：

接收来自所述次级蒸发器的制冷剂流；

在第一操作模式期间将制冷剂流引导至所述次级冷凝器；

在第二操作模式期间将制冷剂流引导至所述主蒸发器，其中制冷剂流绕过所述次级冷凝器；并且

在第三操作模式期间将制冷剂流的一部分引导至所述次级冷凝器，并将制冷剂流的剩余部分引导至所述主蒸发器；

压缩机，其被配置为：

接收来自所述过热控制蒸发器的制冷剂流，并以比在所述压缩机处接收的制冷剂流更高的压力排放制冷剂流；以及

主冷凝器，其能够操作为：

接收从所述压缩机排放的制冷剂流；

响应于从所述压缩机接收制冷剂流，输出可排放气流。

2.根据权利要求1所述的除湿系统，还包括过冷盘管，其能够操作以：

接收来自所述主冷凝器的制冷剂流；

将制冷剂流输出到所述主计量装置；并且

接收所述第四气流并输出第五气流，所述第五气流通过在所述第四气流穿过所述过冷盘管时将热量从制冷剂流传递到所述第四气流而产生。

3.根据权利要求2所述的除湿系统，其中所述过冷盘管和所述主冷凝器组合成单个盘管单元。

4.根据权利要求2所述的除湿系统，其中所述主冷凝器还能够操作以：

接收所述第五气流并基于接收到的所述第五气流产生所述可排放气流，所述可排放气流通过在所述第五气流接触所述主冷凝器时将热量从制冷剂流传递到所述第五气流而产生。

5.根据权利要求1所述的除湿系统，其中所述主冷凝器还能够操作以：

接收所述第四气流并基于接收到的所述第四气流产生所述可排放气流，所述可排放气流通过在所述第四气流接触所述主冷凝器时将热量从制冷剂流传递到所述第四气流而产生。

6.根据权利要求1所述的除湿系统，其中在第一操作模式期间：

所述第四气流包括比所述第三气流更温暖且湿度更低的空气，第四气流通过在所述第三气流穿过所述次级冷凝器时将热量从制冷剂流传递到所述第三气流而产生。

7.根据权利要求1所述的除湿系统，其中在第二操作模式期间，所述第四气流包括与所述第三气流近似相同的温度和湿度。

8.根据权利要求1所述的除湿系统，还包括设置在外部冷凝器单元中的备用冷凝器，所述备用冷凝器能够操作以：

接收从所述压缩机排放的制冷剂流；

响应于从所述压缩机接收制冷剂流，输出第二室外气流，所述第二可排放气流通过从由所述压缩机接收的制冷剂流中传递热量而产生。

9.根据权利要求1所述的除湿系统，其中从由所述次级蒸发器、所述主蒸发器和所述次级冷凝器组成的组中选择的两个或更多个构件组合成单个盘管组。

10.根据权利要求1所述的除湿系统，其中所述主蒸发器和所述次级蒸发器中的至少一者包括用于制冷剂流的两个或更多个回路。

11.一种除湿系统，包括：

过热控制蒸发器，其能够操作以接收入口气流并输出第一气流，所述第一气流包括比所述入口气流更冷的空气，所述第一气流通过在所述入口气流穿过所述过热控制蒸发器时将热量从所述入口气流传递到制冷剂流而产生；

次级蒸发器，其与所述过热控制蒸发器串联设置，并且能够操作以接收所述第一气流并输出第二气流，所述第二气流包括比所述第一气流更冷的空气，所述第二气流通过在所述第一气流穿过所述次级蒸发器时将热量从所述第一气流传递到制冷剂流而产生；

主蒸发器，其能够操作以接收所述第二气流并输出第三气流，所述第三气流包括比所述第二气流更冷的空气，所述第三气流通过在所述第二气流穿过所述主蒸发器时将热量从所述第二气流传递到制冷剂流而产生；

次级冷凝器，其能够操作以接收所述第三气流并输出第四气流；以及

主冷凝器，其能够操作以输出可排放气流。

12.根据权利要求11所述的除湿系统，还包括过冷盘管，其能够操作以接收所述第四气流并输出第五气流，所述第五气流通过在所述第四气流穿过所述过冷盘管时将热量从制冷剂流传递到所述第四气流而产生。

13.根据权利要求12所述的除湿系统，其中所述过冷盘管和所述主冷凝器组合成单个盘管单元。

14.根据权利要求12所述的除湿系统，其中所述主冷凝器还能够操作以：

接收所述第五气流并基于接收到的所述第五气流产生所述可排放气流，所述可排放气流通过在所述第五气流接触所述主冷凝器时将热量从制冷剂流传递到所述第五气流而产生。

15.根据权利要求11所述的除湿系统，还包括第一风扇，其能够操作以产生所述入口气流、所述第一气流、所述第二气流、所述第三气流、所述第四气流和所述可排放气流。

16.根据权利要求11所述的除湿系统，还包括设置在外部冷凝器单元中的备用冷凝器，所述备用冷凝器能够操作以：

接收第一室外气流；并且

将热量从制冷剂流传递到所述第一室外气流，以输出第二可排放气流。

17.根据权利要求16所述的除湿系统，其中所述外部冷凝器单元还包括第二风扇，所述第二风扇能够操作以产生所述第一室外气流和所述第二可排放气流。

18.根据权利要求11所述的除湿系统，其中在第一操作模式期间，所述第四气流包括比所述第三气流更温暖且湿度更低的空气，并且其中在第二操作模式期间，所述第四气流包括与所述第三气流近似相同的温度和湿度。

19.根据权利要求11所述的除湿系统，其中所述主蒸发器和所述次级蒸发器中的至少一者包括用于制冷剂流的两个或更多个回路。

20.根据权利要求11所述的除湿系统，其中从由所述次级蒸发器、所述主蒸发器和所述次级冷凝器组成的组中选择的两个或更多个构件组合成单个盘管组。