CN115666767A - 接触器系统和操作接触器系统的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种接触器系统，该接触器系统包括多个接触器面板。每个接触器面板包括框架构件和适于被接收在该框架构件内的膜阵列。该膜阵列限定第一端部部分、第二端部部分和多根中空纤维。该接触器系统还包括与每个接触器面板的该膜阵列的该第一端部部分选择性流体连通的第一歧管。该接触器系统还包括与每个接触器面板的该膜阵列的该第二端部部分直接流体连通的第二歧管。该接触器系统包括控制器，该控制器被配置为在该第一歧管与每个接触器面板的该膜阵列的该第一端部部分之间提供选择性流体连通。

Description

接触器系统和操作接触器系统的方法

技术领域

本发明涉及一种接触器系统。更具体地，本公开涉及接触器系统和一种操作该接触器系统的方法。

背景技术

接触器通常用于处理流体以改变流体的质量含量和/或热含量。因此，接触器可用于蒸发冷却系统、加热系统、加湿系统、除湿系统等。接触器可用于使两种不混溶的流体相(诸如气体/气体、液体/液体、气体/液体)彼此接触，以引起从一种流体到另一种流体的质量传递和/或热传递。

此类接触器通常包括安装在框架构件中的接触器介质。常规接触器包括润湿的纤维素介质或膜阵列，诸如在美国专利号9,541,302(下文称为‘302专利)中解释的。‘302专利描述了具有多根中空纤维的平板接触器的使用，该中空纤维实现一种流体与另一种流体的分离和/或从一种流体到另一种流体的传递的功能。另外，润湿的纤维素介质通常易碎且难以清洁/维护。此外，润湿的纤维素介质容易因细菌而积垢和/或也易于结垢。另外，如果润湿的纤维素介质未处于恒定的干态或恒定的湿态，则流过润湿的纤维素介质的流体中的溶解的矿物可能导致润湿的纤维素介质降解。

在大规模应用中，由于空间限制和/或维修或更换问题，单个大接触器的使用可能是不可行的。因此，多个接触器可代替单个大接触器以实现大规模应用的需求。此外，一些应用可能需要将接触器安装在紧凑的空间中。此类应用可能需要基于空间的可用性将接触器布置成复杂的布置，以便实现期望的接触器效率。可能存在这样的情况：其中与多个接触器一起工作可能涉及更长时间的质量和/或热传递、效率限制和其他实施挑战，特别是对于涉及接触器的复杂布置的应用。因此，期望以可提供提高的效率并涉及接触器的更简单布置的方式来配置接触器。

此外，在一些应用中，可能需要基于应用需求来控制由接触器释放的流体的一个或多个特性，诸如温度或湿度。然而，这种控制策略可能对润湿的纤维素类型接触器介质无效，因为控制变量(诸如工作流体流速)以控制温度或湿度可能具有挑战性。此外，在一些应用中，此类润湿的纤维素类型接触器介质可能需要大量的工作流体(诸如水)，用于可能增加工作流体的使用的操作目的。

另外，在大规模应用中，诸如在与电子部件的冷却相关的应用中，由于存在以高温为特征的局部热点，热管理控制可能受到损害。此类热点可能导致房间/区域内的温度/湿度不均匀。另外，热点处缺乏低温空气可能导致暖空气再循环，这又可能使热点处的温度升高。在此类应用中，可能需要降低由接触器释放的流体(诸如空气)的温度以促进有效且均匀的冷却。因此，需要一种经济且改进的解决方案来控制接触器，并且还增加此类接触器的性能系数。

发明内容

本公开的一些实施方案涉及接触器系统。接触器系统包括多个接触器面板。每个接触器面板包括框架构件。另外，每个接触器面板包括适于被接收在框架构件内的膜阵列。膜阵列限定第一端部部分和第二端部部分。膜阵列包括多根中空纤维。接触器系统还包括与每个接触器面板的膜阵列的第一端部部分选择性流体连通的第一歧管，该第一歧管适于将第一流体导向每个接触器面板的膜阵列。接触器系统还包括与每个接触器面板的膜阵列的第二端部部分直接流体连通的第二歧管，该第二歧管适于接收来自每个接触器面板的膜阵列的第一流体。接触器系统包括控制器，该控制器被配置为在第一歧管与每个接触器面板的膜阵列的第一端部部分之间提供选择性流体连通。

本公开的一些实施方案涉及接触器系统。接触器系统包括多个接触器面板。每个接触器面板包括框架构件。每个接触器面板还包括适于被接收在框架构件内的膜阵列。膜阵列限定第一端部部分和第二端部部分。膜阵列包括多根中空纤维。每个接触器面板还包括与膜阵列的第一端部部分流体连通的阀组件。接触器系统还包括与每个接触器面板的膜阵列的第一端部部分选择性流体连通的第一歧管，该第一歧管适于基于阀组件的操作将第一流体导向每个接触器面板的膜阵列。接触器系统还包括与每个接触器面板的膜阵列的第二端部部分直接流体连通的第二歧管，该第二歧管适于接收来自每个接触器面板的膜阵列的第一流体。接触器系统包括与每个接触器面板的阀组件通信地联接的控制器。控制器被配置为选择性地控制至少一个接触器面板的阀组件，以在第一歧管与至少一个接触器面板的膜阵列的第一端部部分之间提供选择性流体连通。

本公开的一些实施方案涉及操作接触器系统的方法。该方法包括将第一流体引入接触器系统的第一歧管内。接触器系统还包括第二歧管、多个接触器面板和控制器，并且其中每个接触器面板包括膜阵列和阀组件。该方法还包括由控制器控制与至少一个接触器面板相关联的阀组件，以在第一歧管与至少一个接触器面板的膜阵列之间提供选择性流体连通。该方法还包括基于对与至少一个接触器面板相关联的阀组件的控制，将第一流体引入至少一个接触器面板的膜阵列内。该方法包括基于流过至少一个接触器面板的膜阵列的第一流体与流过至少一个接触器面板的膜阵列的第二流体之间的质量传递和热传递中的至少一者，来控制流过至少一个接触器面板的膜阵列的第二流体的至少一个特性。

附图说明

在这些附图中，类似的符号表示类似的元件。为了容易地识别对任何特定元件或动作的讨论，参考标号中的一个或多个最高有效数位可指首先引入该元件的附图标号。

图1示出了根据本文讨论的一些实施方案的第一接触器系统的示意图。

图2A示出了根据本文讨论的一些实施方案的与第一接触器系统相关联的示例性中空纤维接触器面板的透视图。

图2B示出了根据本文讨论的一些实施方案的图1的接触器面板的膜阵列的示意图。

图2C示出了根据本文讨论的一些实施方案的图1的接触器面板的膜阵列的示意图。

图3A示出了根据本文讨论的一些实施方案的编织与图2B的膜阵列相关联的多根中空纤维的第一技术。

图3B示出了根据本文讨论的一些实施方案的编织与图2B的膜阵列相关联的多根中空纤维的第二技术。

图4是示出根据本文讨论的一些实施方案的多个膜阵列和多个分离器结构的示意图。

图5示出了根据本文讨论的一些实施方案的示例性平板膜接触器面板。

图6A示出了根据本文讨论的一些实施方案的第二接触器系统的示意图，该第二接触器系统包括制冷模块。

图6B示出了根据本文讨论的一些实施方案的示例性曲线图。

图7示出了根据本文讨论的一些实施方案的第三接触器系统的示意图，该第三接触器系统包括具有制冷模块的蒸发接触器系统和具有再生模块的除湿系统。

图8示出了根据本文讨论的一些实施方案的第四接触器系统，该第四接触器系统包括具有多个接触器面板的接触器面板阵列。

图9示出了根据本文讨论的一些实施方案的第五接触器系统，该第五接触器系统包括多个接触器面板阵列。

图10A和图10B示出了根据本文讨论的一些实施方案的壳体构件和被接收在壳体构件内的接触器面板。

图10C和图10D示出了根据本公开的一些实施方案的以不同取向安装的接触器面板。

图11示出了根据本文讨论的一些实施方案的配备有接触器面板的房间。

图12示出了根据本文讨论的一些实施方案的接触器系统的另一个实施方案。

图13示出了根据本文讨论的一些实施方案的具有接触器面板的示例性测试装置的示意性表示。

图14示出了根据本文讨论的一些实施方案的第一示例性曲线图。

图15是用于控制接触器面板的方法的流程图。

具体实施方式

在以下描述中，参考形成其一部分的附图，并且其中通过图示的方式示出了各种实施方案。应当理解，在不脱离本公开的范围或实质的情况下，能够设想并作出其他实施方案。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。

在本公开的上下文中，术语“第一”和“第二”用作标识符。因此，此类术语不应理解为对本公开的限制。在本公开的实施方案的全文中，术语“第一”和“第二”在与特征部或元件结合使用时可互换。

本公开整体涉及接触器系统和操作此类接触器系统的方法。在各种实施方案中，接触器系统可包括不同接触器组件的组合。此类接触器组件可包括一个或多个接触器面板，这些接触器面板用于空气处理、通风或管道系统中的质量传递和/或热传递。接触器面板包括具有多根中空纤维的膜阵列。第一流体流过中空纤维，而第二流体接触中空纤维的外表面。另外，本公开描述了具有多个接触器面板的接触器系统，这些接触器面板可被单独控制以改变第二流体的一个或多个特性，诸如温度和/或湿度。控制器可用于基于房间(诸如数据中心)中潜在热点的存在、目标温度、目标湿度和/或温度均匀性度量来改变第二流体的特性。

此外，此类接触器系统可包括一个或多个接触器面板阵列。每个接触器面板阵列包括与其相关联的入口歧管和出口歧管。另外，接触器系统可用于冷却安装在房间中的电子部件，诸如服务器。因此，一个或多个接触器面板可安装在房间的地板、过道或墙壁上，处理过的空气需要被导向这些地方。另外，在本公开中描述的接触器系统的各种实施方案可与空气管道、通风空气管道、回风口(回风口空气格栅)、通风口、扩散器、过滤器壳体、空气处理设备相关联。空气处理设备可包括加热、通风和空调(HVAC)设备；加热、通风、空调和制冷(HVACR或HVAC&R)设备；加热、空调和制冷(HACR)设备；强制通风设备；能量回收通风(ERV)设备；空调(AC)设备；制冷设备；空气处理器等。

图1示出了根据本公开的实施方案的第一接触器系统100的示意图。第一接触器系统100可包括蒸发冷却系统、除湿系统以及它们的组合中的至少一种。如本文所示，第一接触器系统100是除湿系统102和蒸发冷却系统104的组合。在所示的实施方案中，除湿系统102被实施为具有第一接触器面板112的闭环系统。另外，除湿系统102的操作独立于第一接触器面板112的取向，因为流过第一接触器面板112的第一流体不会由于重力而滴落。更具体地，除湿系统102包括将第一流体导向接触器面板112的部件，并且可不需要将贮存器/分配器定位在一定高度处。第一接触器系统100包括第一储罐106。第一储罐106被实施为用于在其中容纳第一流体的贮存器或容器。在一些示例中，第一流体可基于除湿系统102的应用而被预冷或预热。因此，第一储罐106可与制冷模块(类似于将在本部分中稍后解释的制冷模块640)或加热模块(未示出)流体连通，以便预冷或预热第一流体。在一个示例中，第一流体是液体和气体中的至少一种。另外，第一流体可包括液体、气体、吹扫气体、空气、强制空气、真空或它们的组合。液体可包括例如冷和/或吸收性液体、盐溶液、热和/或加湿液体或液体干燥剂。第一流体的类型可基于第一接触器系统100的应用而变化。在所示的示例中，第一流体是液体干燥剂。在另一个示例中，第一流体可以是热湿空气。

第一接触器系统100还包括第一泵108。第一泵108设置在第一流体导管110中，该第一流体导管在第一储罐106与第一接触器面板112之间提供流体连通。第一泵108对第一流体加压以将加压后的第一流体引入第一接触器面板112。在一些示例中，第一泵108可被设计成将第一流体加压到不高于5磅/平方英寸的压力。第一泵108可进一步允许被导向第一接触器面板112的第一流体的流速的变化。第一流体的流速可基于接触器系统100的大小或其应用而变化。在一些示例中，流速可大约等于0.5加仑/分钟(GPM)至1GPM。在其他示例中，第一流体可基于应用的类型以较高流速流动。在其他实施方案中，除湿系统102可被设计成使得第一流体由于重力而滴落穿过第一接触器面板112，但不限制本公开的范围。

另外，第一接触器系统100包括与第一接触器系统100相关联的第一鼓风机单元114。第一鼓风机单元114将第二流体导向第一接触器面板112。第一鼓风机单元114可允许第二流体被推动或拉动穿过第一接触器面板112。在一个示例中，第二流体是液体和气体中的至少一种。第二流体可包括液体、气体、吹扫气体、空气、强制空气、真空或它们的组合。液体可包括例如冷和/或吸收性液体、盐溶液、热和/或加湿液体或液体干燥剂。第二流体的类型可基于第一接触器系统100的应用而变化。另外，在所示的示例中，第二流体是热湿空气。在另一个示例中，第二流体可以是液体干燥剂。在一些示例中，过滤器406(图4中所示)定位在第一接触器面板112的上游，以允许在第二流体接触第一接触器面板112的膜阵列132之前过滤第二流体。

参考图2A，第一接触器面板112包括框架构件116。框架构件116的形状可以是正方形或矩形。框架构件116限定第一侧面板118和第二侧面板120。第一接触器面板112的框架构件116限定经由第一流体导管110(参见图1)与第一储罐106(参见图2)流体连通的第一顶部空间122。第一顶部空间122限定从第一顶部空间122向外突出的第一端口124。第一储罐106经由第一端口124与第一顶部空间122流体连通。另外，第一顶部空间122通常是立方体形状。框架构件116还限定经由第二流体导管128(图1中所示)与第一储罐106流体连通第二顶部空间126。第二顶部空间126限定从第二顶部空间126向外突出的第二端口130。第一储罐106经由第二端口130与第二顶部空间126流体连通。另外，第二顶部空间126通常是立方体形状。第一侧面板118、第二侧面板120、第一顶部空间122和第二顶部空间126可彼此接合、胶合或焊接。

第一接触器面板112包括适于被接收在框架构件116内的膜阵列132。膜阵列132限定第一端部部分134(图1中所示)和第二端部部分136(图1中所示)。膜阵列132包括多根中空纤维138、平板膜以及它们的组合中的至少一种。在一些示例中，每根中空纤维138包括毛细管膜。在其他示例中，膜阵列132可包括陶瓷膜阵列。

在所示的示例中，接触器面板112被实施为中空纤维膜接触器面板。因此，膜阵列132包括多根中空纤维138。膜阵列132在第一顶部空间122与第二顶部空间126之间延伸。在所示的示例中，膜阵列132被实施为除湿介质。另外，膜阵列132类似于美国专利号9,541,302(下文称为‘302专利)中描述的中空纤维膜阵列。应当注意，对应于膜阵列132的设计、材料和制造的细节类似于‘302专利中描述的中空纤维膜阵列的设计、材料和制造。

参考图2B，示出了膜阵列132的一部分。膜阵列132包括沿第一纤维轴线“A-A1”延伸的多根中空纤维138。另外，每根中空纤维138包括适于接收第一流体的内腔140。内腔140在下文可互换地称为第一部分140。穿过第一接触器系统100的第一流体流由第一流体流“F1”(图1中所示)示出。此外，每根中空纤维138包括适于接触第二流体的外表面142。外表面142在下文可互换地称为第二部分142。穿过第一接触器系统100的第二流体流由第二流体流“F2”(图1中所示)示出。每根中空纤维138的壁144将内腔140和外表面142分开。每根中空纤维138限定被实施为开口端的第一端部146和第二端部147。

另外，为了将膜阵列132与第一顶部空122间和第二顶部空间126(参见图2A)联接，使用灌封材料围绕中空纤维138的外径灌封密封每根中空纤维138的第一端部146和第二端部147。可通过灌封方法(诸如重力灌封方法、模制灌封方法、离心灌封方法等)将端部146、147嵌入树脂中。灌封材料可包括环氧树脂、热塑性塑料、聚氨酯等。灌封材料可将每根中空纤维138密封到第一顶部空间122和第二顶部空间126。应当注意，灌封密封端部146、147，使得每个内腔140分别与第一顶部空间122和第二顶部空间126流体连通。

另外，第一接触器面板112的膜阵列132(参见图2A)是微孔、疏水、中空纤维膜阵列。由于膜阵列132的疏水性质，膜阵列132充当惰性载体以允许气相与液相之间的直接接触而不会分散。另外，膜阵列132的材料在第一流体与第二流体之间产生屏障。可使用干拉伸工艺制造膜阵列132。膜阵列132可由一种或多种聚合物(诸如聚烯烃(PO)、聚丙烯(PP)、聚甲基戊烯(PMP，或聚(4-甲基-1-戊烯))等)制成。

另外，膜阵列132的中空纤维138的孔径可介于0.01微米与0.05微米之间。在具体的示例中，中空纤维138的孔径可小于0.04微米。因此，可防止诸如军团菌和/或溶解的矿物进入第二流体，这可降低表面积垢发生和结垢积累的可能性。此外，穿过中空纤维138的第二流体的湍流性质也可减少表面积垢发生。由于孔可阻止细菌和/或其他溶解的矿物进入第二流体，因此接触器面板可用于过滤液体、去除液体泡沫等。另外，减少膜阵列132中的积垢发生和结垢积累可降低维护成本、减少频繁清洁第一接触器面板112的需要、减少功率消耗并且提高第一接触器面板112的效率。此外，可容易地通过穿过中空纤维138进行酸漂洗来清洁与第一接触器面板112相关联的膜阵列132。该技术可提供一种清洁膜阵列132的容易且有效的方式。另外，膜阵列132可以可靠地工作，可延长产品大修周期，并且还可允许减少与第一接触器系统100相关联的停机时间和维护时间。

图2C示出了膜阵列132的放大视图。应当注意，本文所示的膜阵列132的布置本质上是示例性的。第一接触器面板112的膜阵列132(参见图2A)包括至少一个膜层148。至少一个膜层148包括多根中空纤维138。在所示的实施方案中，膜阵列132包括彼此相邻设置的多个膜层148。膜层148可沿深度“D1”折叠、打褶或缠绕以形成膜阵列132。例如，膜层148可折叠、打褶、缠绕或捆绑在一起，使得多个膜层148彼此相邻设置。在所示的实施方案中，膜阵列132包括六十个膜层148，但没有任何限制。在另一个实施方案中，膜阵列132可根据应用需求包括二十个膜层或四十个膜层。另外，每个膜层148包括八根中空纤维138。可设想，膜层148的总数和中空纤维138的总数可根据应用需求而变化。膜层148和中空纤维138的数量可取决于第一接触器面板112的期望效率。应当注意，在一些示例中，可通过增加膜层148和中空纤维138来增加第一接触器面板112的效率。

另外，编织多根中空纤维138以形成膜阵列132。在一个示例中，如图3A所示，可使用多个直螺纹302来编织中空纤维138以形成膜阵列132。更具体地，可使用直线编织垫技术来编织中空纤维138。在另一个示例中，如图3B所示，通过交叉螺纹304来编织中空纤维138以形成膜阵列132。更具体地，可使用交叉缠绕垫技术来编织膜阵列132。另外，在一些示例中，膜阵列132可一起偏斜。螺纹302、304可由与中空纤维138的材料类似的材料制成。在一个示例中，螺纹302、304可由PP制成。可决定螺纹302、304的材料，使得螺纹302、304与第二流体相容。

图4示出了本公开的另一个实施方案。接触器面板400包括至少两个彼此相邻设置的膜阵列402。在所示的示例中，接触器面板400包括彼此相邻设置的五个膜阵列402。然而，应当注意，膜阵列402的总数可根据应用需求而变化。每个膜阵列402类似于关于图2A至图2C描述的膜阵列132。另外，接触器面板400包括与膜阵列402相邻设置的至少一个分离器结构404。在所示的实施方案中，接触器面板400包括四个分离器结构404，使得分离器结构404设置在相邻设置的膜阵列402之间。另外，分离器结构404可具有相同的厚度，或者每个分离器结构404可具有变化的厚度。

分离器结构404的形状和尺寸对应于膜阵列402的形状和尺寸，使得分离器结构404可以被接收在相邻膜阵列402之间。在一个示例中，分离器结构404由非织造材料制造而成。在一些示例中，分离器结构404可由与流经接触器面板400的第二流体相容的金属或塑料制造而成。分离器结构404可包括各种设计。例如，分离器结构404可包括具有多个水平和/或竖直布置的杆构件的格栅结构、蜂窝结构、具有多个通孔的金属片或聚合物片等，但没有任何限制。

分离器结构404可为膜阵列402提供支撑，并且可防止膜阵列402弯曲、展开、解开或散开。分离器结构404减少了膜阵列402的中空纤维的偏转，并且为膜阵列402提供抵抗由第二流体施加的压力的结构稳定性。此外，结合分离器结构404可增加接触器面板400的总厚度。增加接触器面板400的厚度可增加流经接触器面板400的第二流体的暴露时间，并且可使接触器面板400两端的压降减小。这种现象又可提高接触器面板400的效率。另外，过滤器406设置在接触器面板400附近，并且更具体地，设置在接触器面板400的入口侧，使得可在第二流体接触膜阵列402之前过滤第二流体流“F2”。

尽管关于具有中空纤维138(参见图2B)的接触器面板112(参见图1)描述了本公开，但是本公开的教导内容可以被实现为其他类型的接触器面板，包括但不限于平板膜接触器面板、毛细管膜接触器面板和/或陶瓷膜接触器面板，但没有任何限制。当接触器系统100(参见图1)被实施为空气干燥系统时，可使用此类平板膜接触器面板或毛细管膜接触器面板。

参考图5，示出了示例性平板膜接触器面板500。示意性示出的平板膜接触器面板500可在第一流体与第二流体之间提供热和/或质量传递。平板膜接触器面板500可包括彼此相邻设置的多个平板膜阵列502，使得通道504、506存在于它们之间。通道504可接收第二流体，而通道506可接收第一流体。在其他示例中，接触器面板500可被实施为螺旋缠绕接触器面板，但没有任何限制。另外，平板膜阵列502可由一种或多种聚合物(诸如PO、PP、PMP等)制成。在一些另选的实施方案中，平板膜接触器面板500可包括但不限于平行板膜接触器面板。在这些另选的实施方案中的一些中，接触器面板500可包括但不限于错流平行板膜接触器面板、逆流平行板膜接触器面板、准逆流流动平行板膜接触器面板或它们的任何组合。

现在参考图1，在除湿系统102的操作期间，第一顶部空间122经由第一流体导管110和第一端口124接收来自第一储罐106的第一流体。第一顶部空间122引导第一流体(诸如液体干燥剂)穿过每根中空纤维138的内腔140(参见图2B)。第一流体流过每根中空纤维138的内腔140并且被引入第二顶部空间126。第二顶部空间126又经由第二端口130和第二流体导管128将第一流体导向第一储罐106。另外，第一鼓风机单元114将第二流体(诸如空气)导向每根中空纤维138的外表面142(参见图2B)。基于第二流体在膜阵列132上的流动，第二流体的湿度基于第一流体与第二流体之间的质量传递而降低。释放的第二流体可以是热干空气。另外，当第一接触器面板112用于除湿系统102中时，仅发生质量传递。此外，液相与气相之间的质量传递完全由气相的压力控制。

应当注意，第一流体可不通过中空纤维138的孔。由于中空纤维138的微孔尺寸，朝向中空纤维138的外表面142渗透的第一流体被转化成水雾，这可进一步提高蒸发速率。每根中空纤维138的壁144(参见图2B)可充当惰性介质，该惰性介质可使第一流体和第二流体直接接触而不会分散。应当注意，本文所述的第一接触器面板112可提供高接触表面积与体积比，这又可转化为紧凑的占地面积和系统大小，并且还可提高接触器系统的效率。

另外，第一接触器系统100包括蒸发冷却系统104。第一接触器系统100包括第二储罐150。第二储罐150被实施为用于在其中容纳第三流体的贮存器或容器。在一个示例中，第三流体是液体和气体中的至少一种。另外，第三流体可包括液体、气体、吹扫气体、空气、强制空气、真空或它们的组合。液体可包括例如冷和/或吸收性液体、盐溶液、热和/或加湿液体或液体干燥剂。第三流体的类型可基于第一接触器系统100的应用而变化。在所示的示例中，第三流体是水。在另一个示例中，第三流体可以是热干空气。

第一接触器系统100还包括第二泵152。第二泵152设置在第三流体导管154中，该第三流体导管在第二储罐150与第二接触器面板156之间提供流体连通。第二泵152对第三流体加压以将加压后的第三流体引入第二接触器面板156。另外，第一接触器系统100包括第二鼓风机单元158。第二鼓风机单元158将第四流体导向第二接触器面板156。在一个示例中，第四流体是液体和气体中的至少一种。第四流体可包括液体、气体、吹扫气体、空气、强制空气、真空或它们的组合。液体可包括例如冷和/或吸收性液体、盐溶液、热和/或加湿液体或液体干燥剂。第四流体的类型可基于第一接触器系统100的应用而变化。另外，在所示的示例中，第四流体是由除湿系统102释放的干热空气的一部分。在另一个示例中，第四流体可以是水。

第二接触器面板156包括框架构件157。框架构件157的形状可以是正方形或矩形。框架构件157限定第一侧面板(未示出)和第二侧面板(未示出)。第二接触器面板156的框架构件157限定经由第三流体导管154与第二储罐150流体连通的第一顶部空间162。第一顶部空间162限定从第一顶部空间162向外突出的第一端口164。第二储罐150经由第一端口164与第一顶部空间162流体连通。另外，第一顶部空间162通常是立方体形状。框架构件157还限定经由第四流体导管151与第二储罐150流体连通的第二顶部空间166。第二顶部空间166限定从第二顶部空间166向外突出的第二端口168。第二储罐150经由第二端口168与第二顶部空间166流体连通。第二顶部空间166通常是立方体形状。第一侧面板、第二侧面板、第一顶部空间162和第二顶部空间166可彼此接合、胶合或焊接。

第二接触器面板156包括适于被接收在框架构件157内的膜阵列170。膜阵列170限定第一端部部分172和第二端部部分174。膜阵列170包括多根中空纤维176。膜阵列170在第一顶部空间162与第二顶部空间166之间延伸。在所示的示例中，膜阵列170被实施为蒸发冷却介质。膜阵列170在构造、设计和材料上类似于关于第一接触器面板112解释的膜阵列132。另外，每根中空纤维176包括适于接收第三流体的内腔(未示出)。此外，每根中空纤维176包括适于接触第四流体的外表面(未示出)。每根中空纤维176的壁(未示出)将内腔和外表面分开。每根中空纤维176限定被实施为开口端的第一端部(未示出)和第二端部(未示出)。

在蒸发冷却系统104的操作期间，第一顶部空间162接收来自第二储罐150的第三流体。第一顶部空间162引导第三流体(诸如水)穿过每根中空纤维176的内腔。穿过第一接触器系统100的第三流体流由第三流体流“F3”示出。第三流体流过每根中空纤维176的内腔并且被引入第二顶部空间166。第二顶部空间166又将第三流体导向第二储罐150。另外，第二鼓风机单元158将第四流体(诸如干热空气)导向每根中空纤维176的外表面。穿过第一接触器系统100的第四流体流由第四流体流“F4”示出。基于第四流体在膜阵列170上的流动，第四流体的温度和湿度基于第三流体与第四流体之间的热和质量传递而降低。另外，释放的第四流体可以是冷湿空气。此外，当第二接触器面板156用于蒸发冷却系统104中时，同时发生热传递和质量传递。应当注意，液相与气相之间的质量传递由气相的压力控制。应当注意，第三流体可不通过中空纤维176的孔。只有水蒸气可通过蒸发从内腔传向外表面。每根中空纤维176的壁可充当惰性介质，该惰性介质可使第三流体和第四流体直接接触而不会分散。另外，由于只有水蒸气穿过膜，因此可消除对管道中的雾捕获屏的需求。

图6A示出了根据本公开的实施方案的第二接触器系统600。第二接触器系统600包括蒸发冷却系统604。蒸发冷却系统604在设计上类似于与关于图1解释的第一接触器系统100相关联的除湿系统102。因此，第二接触器系统600包括类似于第一储罐106、第一泵108、第一鼓风机单元114、第一流体导管110、第二流体导管128和第一接触器面板112的储罐606、泵608、鼓风机单元614、第一流体导管610、第二流体导管628和接触器面板612。泵608对第一流体加压以将加压后的第一流体引入接触器面板612。在所示的示例中，第一流体是水。在另一个示例中，第一流体可以是干热空气。另外，鼓风机单元614将第二流体导向接触器面板612。在所示的示例中，第二流体是干热空气。在另一个示例中，第二流体可以是水。

接触器面板612包括类似于第一顶部空间122、第二顶部空间126、膜阵列132和多根中空纤维138的第一顶部空间622、第二顶部空间626、膜阵列632和多根中空纤维638。在蒸发冷却系统604的操作期间，第一顶部空间622接收来自储罐606的第一流体。第一顶部空间622引导第一流体(诸如水)穿过每根中空纤维638的内腔(未示出)。穿过第二接触器系统600的第一流体流由第一流体流“F1”示出。第一流体流过每根中空纤维638的内腔并且被引入第二顶部空间626。另外，鼓风机单元614将第二流体(诸如干热空气)导向每根中空纤维638的外表面(未示出)。穿过第二接触器系统600的第二流体流由第二流体流“F2”示出。基于第二流体在膜阵列632上的流动，第二流体的温度和湿度基于第一流体与第二流体之间的热传递和质量传递而降低。因此，当接触器面板612用于蒸发冷却系统604中时，同时发生热传递和质量传递。

此外，第二顶部空间626经由第二流体导管628将第一流体导向储罐606。另外，第二接触器系统600包括与储罐606流体联接的制冷模块640。制冷模块640适于降低第一流体的温度。制冷模块640可增加第二接触器系统600的冷却效率。制冷模块640包括冷却剂贮存器646。冷却剂贮存器646在其中容纳冷却剂(诸如冷水)。制冷模块640还包括与冷却剂贮存器646和储罐606流体连通的热交换器642。热交换器642包括多个管644。热交换器642经由第一流体管路648与冷却剂贮存器646流体连通。从冷却剂贮存器646接收的冷却剂流过管644。

另外，冷却剂泵650流体地设置在储罐606与热交换器642之间。冷却剂泵650设置在第一流体管路648中。冷却剂泵650适于对被导向热交换器642的冷却剂加压。另外，离开热交换器642的流体经由第二流体管路652被导向冷却剂贮存器646。热交换器642还包括与第二流体导管628流体连通的第三流体管路654。第三流体管路654接收离开接触器面板612的第一流体。第二泵658设置在第三流体管路654中以对第一流体加压并将其向热交换器642递送。另外，被接收在热交换器642内的第一流体适于流过管644。当第一流体流过管644时，第一流体的温度由于冷却剂与第一流体之间的热交换而降低。另外，第四流体管路656在热交换器642与储罐606之间提供流体连通。第四流体管路656将处于较低温度的第一流体导向储罐606，第一流体可从该储罐被导向接触器面板612。

另外，结合制冷模块640提供了附加热交换机构以降低被导向接触器面板612的第一流体(诸如水)的温度。这种技术可允许接触器系统600实现优于常规接触器系统的提高的饱和效率。更具体地，在升高的温度和湿度水平下，接触器面板612可允许潜热传递，由此允许水蒸发和冷却第二流体。另外，一旦每个孔部位处的相对湿度接近100％，则水蒸发减慢。在此类情况下，使用制冷模块640降低第一流体的温度也可允许当第一流体的温度低于第二流体的温度时进行显热传递。该附加热交换机构可进一步允许冷却第二流体和温热第一流体。

下面提供的表1示出了基于在类似于接触器面板112(图1中所示)或接触器面板612的接触器面板上进行的第一实验和第二实验的发现。该接触器面板包括20层膜阵列。所有温度均以华氏温度(℉)测量。

表1

如表1所示，在第一实验中，入口气温大约等于室温。另外，在第一实验中，在入口气温与入口水温之间存在低温差。从第一实验得出结论，由于入口气温与入口水温之间的温差低，出口水温降低并且在水与空气之间仅发生潜热传递。另外，在第二实验中，入口气温大约等于101℉。在第二实验中，入口气温与入口水温之间存在高温差。从第二实验得出结论，由于入口气温与入口水温之间的高温差，出口水温增加并且在水与空气之间同时发生潜热传递和显热传递。进一步发现，在第二实验中，由于水与空气之间的潜热传递和显热传递的组合，饱和效率可大于100％。

下面提供的表2示出了基于在类似于接触器面板112/612的接触器面板上进行的第三实验和第四实验的发现。该接触器面板包括40层膜阵列。

所有温度均以华氏温度(℉)测量。

表2

如表2所示，在第三实验中，入口气温大约等于室温。另外，在第三实验中，在入口气温与入口水温之间存在低温差。从第三实验得出结论，由于入口气温与入口水温之间的差异低，出口水温降低并且在水与空气之间仅发生潜热传递。另外，在第四实验中，入口气温大约等于97℉。在第四实验中，入口气温与入口水温之间存在高温差。从第四实验得出结论，由于入口气温与入口水温之间的高差异，出口水温增加并且在水与空气之间同时发生潜热传递和显热传递。进一步发现，在第四实验中，由于水与空气之间的潜热传递和显热传递的组合，饱和效率可大于100％。

图6B示出了示例性曲线图660。入口空气的速度(以米每秒为单位)的各个值标记在X轴上，而饱和效率的各个值标记在Y轴上。另外，曲线图660示出了多个点662、664、666、668，这些点代表基于在与图1的接触器系统100相关联的接触器面板(类似于接触器面板112)或与图6A的接触器系统600相关联的接触器面板612上执行的一系列实验的数据。更具体地，基于在具有40层膜阵列的接触器面板上以大约1GPM的水流速进行的一系列实验绘制第一点662的数量。此外，基于在具有40层膜阵列的接触器面板上以大约0.5GPM的水流速进行的一系列实验绘制第二点664的数量。另外，基于在具有20层膜阵列的接触器面板上以大约1GPM的水流速进行的一系列实验绘制第三点666的数量。另外，基于在具有20层膜阵列的接触器面板上以大约0.5GPM的水流速进行的一系列实验绘制第四点668的数量。

应当注意，对于每个实验，被导向接触器面板的入口空气的温度大约等于100℉。从曲线图660可以得出结论，如果入口空气的温度与入口水的温度之间的差异较大，则接触器面板可展现较高的饱和效率。高饱和效率的原因可归因于由于入口空气的温度与入口水的温度之间的较高温差而引起的从水到空气的潜热传递和显热传递的组合。进一步发现，由于从水到空气的潜热传递和显热传递的组合，饱和效率可大于100％。

图7示出了根据本公开的实施方案的第三接触器系统700的示意图。第三接触器系统700包括除湿系统702和蒸发冷却系统704。除湿系统702在设计上类似于图1的第一接触器系统100的除湿系统102。另外，第三接触器系统700包括类似于第一储罐106、第一泵108、第一鼓风机单元114、第一流体导管110、第二流体导管128和第一接触器面板112的第一储罐706、第一泵708、第一鼓风机单元714、第一流体导管710、第二流体导管728和第一接触器面板712。第一泵708对第一流体加压以将加压后的第一流体引入第一接触器面板712。在所示的示例中，第一流体是液体干燥剂。在另一个示例中，第一流体可以是湿热空气。另外，第一鼓风机单元714将第二流体导向第一接触器面板712。在所示的示例中，第二流体是湿热空气。在另一个示例中，第二流体可以是水。

另外，第一接触器面板712包括类似于第一顶部空间122、第二顶部空间126、膜阵列132和多根中空纤维138的第一顶部空间722、第二顶部空间726、膜阵列732和多根中空纤维738。在除湿系统702的操作期间，第一顶部空间722经由第一流体导管710接收来自第一储罐706的第一流体。第一顶部空间722引导第一流体(诸如液体干燥剂)穿过每根中空纤维738的内腔(未示出)。穿过第三接触器系统700的第一流体流由第一流体流“F1”示出。第一流体流过每根中空纤维738的内腔并且被引入第二顶部空间726。另外，第一鼓风机单元714将第二流体(诸如热湿空气)导向每根中空纤维738的外表面(未示出)。穿过第三接触器系统700的第二流体流由第二流体流“F2”示出。基于第二流体在膜阵列732上的流动，第二流体的湿度基于第一流体与第二流体之间的质量传递而降低。释放的第二流体可以是热干空气。第二顶部空间726又经由第二流体导管728将第一流体导向第一储罐706。

另外，第三接触器系统700包括再生模块778以增加液体干燥剂的干燥剂浓度。再生模块778包括具有多个管780的第一热交换器779。第一热交换器779设置在第二流体导管728中。第二鼓风机单元781将第二流体导向第一热交换器779，使得第二流体流过第一热交换器779的管780。第一热交换器779接收来自第一接触器面板712的第一流体。另外，第一流体流过第一热交换器779的管780。当第一流体流过管780时，液体干燥剂的干燥剂浓度增加，并且第二流体被转换成湿热空气。离开第一热交换器779的第一流体经由第二流体导管728被导向第一储罐706。

另外，蒸发冷却系统704在设计上类似于与参考图1解释的第一接触器系统100相关联的除湿系统102。第三接触器系统700包括类似于第一储罐106、第一泵108、第一鼓风机单元114、第一流体导管110、第二流体导管128和第一接触器面板112的第二储罐750、第二泵752、第三鼓风机单元758、第三流体导管754、第四流体导管751和第二接触器面板756。第二泵752对第三流体加压以将加压后的第三流体引入第二接触器面板756。在所示的示例中，第三流体是水。在另一个示例中，第三流体可以是由除湿系统702释放的干热空气的一部分。另外，第三鼓风机单元758将第四流体导向第二接触器面板756。在所示的示例中，第四流体是由除湿系统702释放的干热空气的一部分。在另一个示例中，第四流体可以是水。

另外，第二接触器面板756包括类似于第一顶部空间122、第二顶部空间126、膜阵列132和多根中空纤维138的第一顶部空间762、第二顶部空间766、膜阵列770和多根中空纤维776。在蒸发冷却系统704的操作期间，第一顶部空间762接收来自第二储罐750的第三流体。第一顶部空间762引导第三流体(诸如水)穿过每根中空纤维776的内腔(未示出)。穿过第三接触器系统700的第三流体流由第三流体流“F3”示出。第三流体流过每根中空纤维776的内腔并且被引入第二顶部空间766。另外，第三鼓风机单元758将第四流体(诸如热干空气)导向每根中空纤维776的外表面(未示出)。穿过第三接触器系统700的第四流体流由第四流体流“F4”示出。基于第四流体在膜阵列770上的流动，第四流体的温度和湿度基于第三流体与第四流体之间的热传递和质量传递而降低。

另外，第三接触器系统700包括适于降低第三流体的温度的制冷模块785。制冷模块785类似于关于图6A的第二接触器系统600描述的制冷模块640。制冷模块785包括具有多个管795的第二热交换器786、冷却剂贮存器787、第一流体管路788、第三泵789、第二流体管路790、第三流体管路792、第四流体泵791。第三泵789适于经由第一流体管路788向第二热交换器786泵送冷却剂(诸如冷水)。冷却剂流过管795并且经由第二流体管路790被导向第二热交换器786。另外，第二热交换器786经由第四流体导管751接收离开第二接触器面板756的第三流体。被接收在第二热交换器786内的第三流体流过管795。当第三流体流过管795时，第三流体的温度降低。另外，第三流体管路792将处于较低温度的第三流体导向第二储罐750，第三流体可从该第二储罐被导向第二接触器面板756。第四流体泵791向第二储罐750加压第三流体。

图8示出了根据本公开的实施方案的第四接触器系统800。第四接触器系统800在下文可互换地称为接触器系统800。在一个示例中，第四接触器系统800可以是蒸发冷却系统。这种蒸发冷却系统可类似于与图1的第一接触器系统100相关联的蒸发冷却系统104。在另一个示例中，第四接触器系统800可以是除湿系统。这种除湿系统可类似于与图1的第一接触器系统100相关联的除湿系统102。接触器系统800包括适于在其中容纳第一流体的储罐802。在一个示例中，第一流体是液体和气体中的至少一种。另外，第一流体可包括液体、气体、吹扫气体、空气、强制空气、真空或它们的组合。液体可包括例如冷和/或吸收性液体、盐溶液、热和/或加湿液体或液体干燥剂。第一流体的类型可基于接触器系统800的应用而变化。另外，接触器系统800还可包括类似于关于图6A解释的接触器系统600的制冷模块640的制冷模块(未示出)。这种制冷模块可用于降低被导向每个接触器面板818的第一流体的温度。

另外，第四接触器系统800包括适于将第二流体导向至少一个接触器面板阵列806的鼓风机单元804。尽管本文示出了单个鼓风机单元804，但是应当注意，每个接触器面板818可包括单独的鼓风机单元，但没有任何限制。在一个示例中，第二流体是液体和气体中的至少一种。另外，第二流体可包括液体、气体、吹扫气体、空气、强制空气、真空或它们的组合。液体可包括例如冷和/或吸收性液体、盐溶液、热和/或加湿液体或液体干燥剂。第二流体的类型可基于接触器系统800的应用而变化。

另外，接触器系统800包括基于阀组件838的操作与每个接触器面板818的膜阵列826的第一端部部分830选择性流体连通的第一歧管810。第一歧管810适于将第一流体导向每个接触器面板818的膜阵列826。另外，接触器系统800包括与每个接触器面板818的膜阵列826的第二端部部分824直接流体连通的第二歧管816。第二歧管816适于接收来自每个接触器面板818的膜阵列826的第一流体。接触器系统800还包括适于在储罐802与第一歧管810之间提供流体连通的入口导管808。

另外，泵812流体地设置在入口导管808与储罐802之间。泵812定位在入口导管808和储罐802中。泵812对第一流体加压以将加压后的第一流体引入第一歧管810。接触器系统800还包括适于在储罐802与第二歧管816之间提供流体连通的出口导管814。另外，第四接触器系统800包括至少一个接触器面板阵列806。在所示的实施方案中，第四接触器系统800包括具有多个接触器面板818的单个接触器面板阵列806。接触器面板阵列806包括彼此相邻设置的多个接触器面板818。另外，储罐802经由入口导管808和第一歧管810与每个接触器面板818流体连通以将第一流体导向每个接触器面板818。储罐802还经由出口管道814和第二歧管816与每个接触器面板818流体连通以将来自每个接触器面板818的第一流体导向储罐802。

另外，如上所述，第四接触器系统800包括多个接触器面板818。每个接触器面板818类似于与图1所示的第一接触器系统100相关联的第一接触器面板112。每个接触器面板818包括框架构件820。框架构件820的形状可以是正方形或矩形。每个接触器面板818的框架构件820限定在第一歧管810与膜阵列826的第一端部部分830之间提供流体连通的第一顶部空间828。另外，每个接触器面板818的框架构件820限定在第二歧管816与膜阵列826的第二端部部分824之间提供流体连通的第二顶部空间822。

每个接触器面板818包括适于被接收在框架构件820内的膜阵列826。膜阵列826在第一顶部空间828与第二顶部空间822之间延伸。膜阵列826限定第一端部部分830和第二端部部分824。第一端部部分830与第一顶部空间828流体连通，并且第二端部部分824与第二顶部空间822流体连通。膜阵列826包括多根中空纤维832。

另外，每个接触器面板818的膜阵列826类似于‘302专利中描述的中空纤维膜阵列。应当注意，对应于膜阵列826的设计、材料和制造的细节类似于‘302专利中描述的中空纤维膜阵列的设计、材料和制造。每个接触器面板818的膜阵列826是微孔、疏水、中空纤维膜阵列。每个接触器面板818的膜阵列826包括类似于关于图2C解释的膜层148的至少一个膜层。至少一个膜层包括多根中空纤维832。在一些示例中，每个接触器面板818包括彼此相邻设置的多个膜层。每个接触器面板818的膜阵列826是缠绕的、打褶的和折叠的中的至少一种。更具体地，可沿膜阵列826的深度折叠、打褶或缠绕膜层以形成膜阵列826。在所示的实施方案中，膜阵列826包括六十个膜层，但没有任何限制。在另一个实施方案中，膜阵列826可根据应用需求包括二十个膜层或四十个膜层。另外，每个膜层可包括八根中空纤维832。可设想，膜层的总数和中空纤维832的总数可根据应用需求而变化。膜层和中空纤维832的数量可取决于接触器面板818的期望效率。应当注意，在一些示例中，可通过增加膜层和中空纤维832来增加接触器面板818的效率。

膜阵列826包括多根中空纤维832。另外，每根中空纤维832包括适于接收第一流体的内腔842。内腔842在下文可互换地称为第一部分842。此外，每根中空纤维832包括适于接触第二流体的外表面844。外表面844在下文可互换地称为第二部分844。鼓风单元804适于将第二流体导向每根中空纤维832的外表面844。每根中空纤维832的壁将内腔842和外表面844分开。将多根中空纤维832编织在一起以形成膜阵列826。类似于关于图5A和图5B中描述的编织技术来编织中空纤维832。

另外，每个接触器面板818包括与第一歧管810和膜阵列826的第一端部部分830流体连接的第一导管834。第一导管834可包括在第一歧管810和膜阵列826的第一端部部分830之间提供流体连通的管路或管。离开储罐802的第一流体经由入口导管808、第一歧管810、第一顶部空间828和第一导管834被第一端部部分830接收。此外，每个接触器面板818还包括与第二歧管816和膜阵列826的第二端部部分824流体连接的第二导管836。第二导管836可包括在第二歧管816和膜阵列826的第二端部部分824之间提供流体连通的管路或管。离开膜阵列826的第一流体经由第二顶部空间822、第二导管836、第二歧管816和出口导管814被储罐802接收。应当注意，本文所示的第一导管834和第二导管836的位置本质上是示例性的。因此，第一导管834和第二导管836可连接到框架构件820的侧表面、前表面或后表面。

另外，每个接触器面板818包括与膜阵列826的第一端部部分830流体连通的阀组件838。阀组件838设置在第一导管834中并且在第一歧管810与膜阵列826的第一端部部分830之间提供选择性流体连通。阀组件838可包括能够通电/断电以打开或关闭阀组件838的螺线管。可打开阀组件838以在第一歧管810与膜阵列826的第一端部部分830之间提供流体连通。另外，可关闭阀组件838以在第一歧管810与膜阵列826的第一端部部分830之间限制流体连通。应当注意，可基于打开或关闭对应的阀组件838来激活或停用接触器面板818。打开阀组件838使第一流体流过中空纤维832。另外，第二流体接触第一流体，引起基于第一流体与第二流体之间的接触的质量和/或热传递。因此，第二流体的一个或多个特性可基于第一流体与第二流体之间的接触而变化。另外，当关闭阀组件838时，接触器面板818可能不引起第二流体的质量和/或热含量的任何变化。

接触器系统800包括控制器840，该控制器被配置为在第一歧管810与每个接触器面板818的膜阵列826的第一端部部分830之间提供选择性流体连通。控制器840与每个接触器面板818的阀组件838通信地联接。更具体地，控制器840可与相应的阀组件838的螺线管通信地联接。控制器840被配置为选择性地控制至少一个接触器面板818的阀组件838。更具体地，可基于对与对应的接触器面板818相关联的阀组件838的控制来激活或停用一个或多个接触器面板818。控制器840被配置为基于高热负荷位置、目标温度、目标湿度和温度均匀性度量中的至少一者来控制选择性地控制至少一个接触器面板818的阀组件838。更具体地，可基于对与对应的接触器面板818相关联的阀组件838的控制来激活或停用一个或多个接触器面板818，使得可降低高热负荷位置处的温度或湿度，或者可使温度均匀性度量更接近其理想值100％。有用的温度均匀性度量可包括回热温度指数

机架冷却指数高

或机架冷却指数低

另外，可以基于目标温度、目标湿度和/或温度均匀性度量来激活一个或多个接触器面板818。目标温度、目标湿度和/或温度均匀性度量可基于期望的效率。控制器840还被配置为控制阀组件838以改变流过至少一个接触器面板818的阀组件838的第一流体的流速。第一流体的流速可取决于高热负荷位置、目标温度、目标湿度和/或温度均匀性度量。为此，控制器840可控制与需要被激活的接触器面板818相关联的阀组件838的打开的程度。基于对一个或多个阀组件838的打开的程度的控制，可根据需求有效地控制温度和/或湿度。

在其中接触器系统800被实施为蒸发冷却系统的一个示例中，接触器系统800可用于基于第一流体与第二流体之间的热和质量传递来改变第二流体的温度和湿度。现在将解释控制器840对接触器系统800的控制。出于示例性目的，参考蒸发冷却系统示出了控制器840应用的控制技术，然而，本文提供的细节同样适用于其他系统，诸如除湿系统、加湿系统或加热系统。应当注意，可基于高热负荷位置、目标温度、目标湿度和/或温度均匀性度量来激活或停用接触器面板818。如果目标温度高于当前温度设置，则控制器840可打开一些接触器面板818的阀组件838。因此，一些接触器面板818将处于激活状态。处于激活状态的接触器面板818可释放冷湿空气，而处于停用状态的接触器面板818仅可允许干热空气通过。因此，冷湿空气可与干热空气共混以将当前温度升高到目标温度。另外，如果目标温度对应于最低温度设置，则控制器840可打开所有接触器面板818的阀组件838。因此，所有接触器面板818将处于激活状态以释放冷湿空气以将当前温度降低到目标温度。因此，应当注意，需要在激活状态下操作的接触器面板818的数量可取决于高热负荷位置、目标温度、目标湿度和/或温度均匀性度量。在一些示例中，控制器840可操作使得整个房间或区域保持均匀的温度/湿度。另外，在其中接触器系统800是除湿系统的另一个示例中，可基于第一流体与第二流体之间的质量传递来激活或停用接触器面板818以改变第二流体的湿度。

图9示出了本公开的另一个实施方案。在该实施方案中，接触器系统900包括彼此间隔开的多个接触器面板阵列906。在所示的实施方案中，接触器系统900包括三个接触器面板阵列906。然而，接触器面板阵列906的总数可根据应用需求而变化。另外，每个接触器面板阵列906包括四个接触器面板918。每个接触器面板918包括类似于与关于图1描述的第一接触器系统100相关联的膜阵列132的膜阵列926。另外，膜阵列926包括多根中空纤维932。

接触器系统900包括类似于与第四接触器系统800相关联的入口导管808、出口导管814、泵812和鼓风机单元804的入口导管908、出口导管914、泵(未示出)和鼓风机单元(未示出)。另外，多个接触器面板阵列906包括不同的第一歧管910和不同的第二歧管916。更具体地，接触器系统900包括三个第一歧管910和三个第二歧管916。每个第一歧管910与入口导管908流体连通。此外，每个接触器面板918经由第一导管934与第一歧管910流体连通。另外，每个第二歧管816与出口导管914流体连通。此外，每个接触器面板918经由类似于第一导管934的第二导管(未示出)与第二歧管816流体连通。

阀组件938设置在第一导管834中。阀组件938的操作和细节类似于关于图8描述的第四接触器系统800的阀组件838。接触器系统900还包括控制器(未示出)。控制器基于应用需求控制每个接触器面板918的阀组件938以激活或停用一个或多个接触器面板918。应当注意，安装多个接触器面板818、918和多个接触器面板阵列806、906而不是安装单个接触器面板可展现提高的效率，允许更容易地更换接触器面板818、918，方便地储存/处理接触器面板818、918，降低更换成本等。另外，接触器系统800、900可允许改进对由接触器面板818、918释放的第二流体的温度和湿度的控制。应当注意，接触器系统800、900可允许明智地利用第一流体，因为可选择性地激活接触器面板819、918。此外，由于安装共用的第一歧管810、910和第二歧管816、916，接触器系统800、900还可允许水在恒定温度下再循环。另外，对第一流体的流速以及在一些情况下对第一流体的温度的控制可允许接触器系统800、900在部分和/或低负载条件下有效运行。

另外，本文所述的接触器系统800、900提供了增加的可用率，因为与常规接触器面板相比，与接触器面板818、918相关联的干燥时间可能更低。可用率的增加又可允许精确控制第二流体的温度和湿度。例如，由于与接触器面板818、918相关联的膜阵列826、926可以更快的速率干燥，由接触器面板818、918释放的第二流体可在更短的时间段内达到目标温度和湿度。

如图10A和图10B所示，壳体构件1002适于接收多个接触器面板818、918中的至少一个接触器面板818(参见图8)或至少一个接触器面板918(参见图9)。壳体构件1002限定第一纵向轴线“L-L1”。本文所述的壳体构件1002的尺寸本质上是示例性的，并且壳体构件1002的尺寸可根据应用需求而变化。壳体构件1002可接收单个接触器面板818、918或一对接触器面板818、918。应当注意，接触器面板818、918相对于壳体构件1002的取向可基于应用需求而变化。更具体地，当接触器面板818、918与被实施为闭环系统的接触器系统800、900相关联时，接触器面板818、918可以从图10A至图10D明显看出的各种取向安装。在一个示例中，如图10A所示，接触器面板818、918定位在壳体构件1002内，使得至少一个接触器面板818、918的膜阵列826、926的每根中空纤维832、932(参见图8和图9)限定第二纵向轴线“B-B1”，该第二纵向轴线“B-B1”基本上垂直于由壳体构件1002限定的第一纵向轴线“L-L1”延伸。在另一个示例中，如图10B所示，接触器面板818、918定位在壳体构件1002内，使得至少一个接触器面板818、918的膜阵列826、926的每根中空纤维832、932(参见图8和图9)限定第二纵向轴线“B-B1”，该第二纵向轴线“B-B1”基本上平行于由壳体构件1002限定的第一纵向轴线“L-L1”延伸。

现在参考图10C，接触器面板818、918也可水平设置。在此类示例中，来自储罐1008的第一流体可被加压并且经由第一流体导管1010被导向接触器面板818、918。第一流体经由第二流体导管1012返回到储罐1008。储罐1008、第一流体导管1010和第二流体导管1012可类似于关于图1描述的接触器系统100的第一储罐106、第一流体导管110和第二流体导管128。穿过接触器面板818、918的第一流体流由第一流体流“F1”示出。另外，第二流体可流过接触器面板818、918。第二流体流由第二流体流“F2”示出。因此，本文所述的接触器面板818、918可用于在竖直空间可用性方面具有限制的应用中，或者基于接收接触器面板818、918的壳体构件1002(参见图10A和图10B)的形状、大小和取向要求以特定取向安装接触器面板818、918的应用中。

如图10D所示，接触器面板818、918可以角度取向设置。在此类示例中，来自储罐1008的第一流体可被加压并且经由第一流体导管1010被导向接触器面板818、918。第一流体经由第二流体导管1012返回到储罐1008。穿过接触器面板的第一流体流由第一流体流“F1”示出。另外，第二流体可流过接触器面板818、918。第二流体流由第二流体流“F2”示出。因此，本文所述的接触器面板818、918可用于基于接收接触器面板818、918的壳体构件1002(参见图10A和图10B)的形状、大小和取向要求以特定取向安装接触器面板818、918的应用中。

现在参照图11，在一个示例中，壳体构件1002设置在第二流体需要被导向的区域附近。因此，接触器面板818、918可被布置成使得一个或多个接触器面板818、918被接收在壳体构件1002内第二流体需要被导向的区域附近。另外，图11示出了安装在房间1104中的多个电子设备1102，诸如服务器。房间1104可体现为数据中心。另外，壳体构件1002设置在房间1104的天花板1112、地板1110和墙壁1114中的至少一者中。房间1104可包括通常可具有高温的多个热点。在一些示例中，接触器面板818、918可被布置在房间1104中此类热点附近。壳体构件1002可接收一个或多个接触器面板818、918。壳体构件1002(并且更具体地，一个或多个接触器面板818、918)在房间1104的天花板1112、地板1110和/或墙壁1114中的定位可允许房间1104达到均匀的温度/湿度或目标温度/湿度。另外，房间1104可包括多个接触器面板818、918。如图所示，一个或多个接触器面板818、918定位在过道1108附近。另外，格栅1106可与过道1108对齐设置，以允许空气(诸如冷湿空气)被导向房间1104。更具体地，接触器面板818、918定位在天花板1112中。然而，接触器面板818、918也可定位在地板1110或墙壁1114内。在一些示例中，房间1104可具有指定的热点，并且接触器面板818、918可定位在此类指定的热点附近。

应当进一步注意，可使用类似于阀组件838(参见图8)的阀组件和类似于控制器840(参见图8)的控制器来选择性地控制接触器面板818、918，以便激活接触器面板818、918以维持均匀的温度/湿度和/或实现目标温度/湿度。本文所示的布置允许将接触器面板818、918定位在第二流体被导向的区域附近，使得可以在利用少量的风扇功率、水用量的同时以有效且经济的方式在整个区域中维持均匀的温度/湿度，并且可使得蒸发冷却系统的性能系数增加。

图12示出了接触器系统1200的又一个实施方案。在该实施方案中，接触器系统1200包括类似于关于图1解释的接触器系统100的第一储罐106、第一泵108和第一鼓风机单元114的储罐1202、泵1204和鼓风机单元1206。另外，接触器系统100包括多个接触器面板布置1208。本文所示的接触器系统1200包括三个接触器面板布置1208。然而，接触器面板布置1208的总数可根据应用需求而变化。另外，每个接触器面板布置1208包括多个膜阵列1210。在所示的示例中，每个接触器面板布置1208包括三个膜阵列1210。另外，每个膜阵列1210被实施为具有多根中空纤维1212的束。每根中空纤维1212类似于与关于图2B描述的接触器系统100相关联的中空纤维138。

另外，每个接触器面板布置1208包括第一顶部空间1214和第二顶部空间1216。框架构件(未示出)可支撑膜阵列1210、第一顶部空间1214和第二顶部空间1216。在所示的示例中，第一顶部空间1214和第二顶部空间1216与储罐1202流体连通。更具体地，第一流体导管1220将储罐1202与第一顶部空间1214流体连接。泵1204设置在第一流体导管1220中。另外，第二流体导管1222将储罐1202与第二顶部空间1216流体连接。每个接触器面板布置1208通过流体管路1224与相邻接触器面板布置1208流体连通。在所示的示例中，第二顶部空间1216通过流体管路1224与相邻接触器面板布置1208的第一顶部空间1214流体连通。在其他示例中，第二顶部空间1216可通过流体管路1224与相邻接触器面板布置1208的第二顶部空间1216流体连通。在其他示例中，第一顶部空间1214可设置成通过流体管路1224与相邻接触器面板布置1208的第一顶部空间1214或第二顶部空间1216流体连通。

另外，第一顶部空间1214包括彼此流体连通的多个第一导管1226和多个第二导管1228。第二导管1228与膜阵列1210流体连通。第二顶部空间1216包括彼此流体连通的多个第三导管1230和多个第四导管1232。第四导管1232与膜阵列1210流体连通。

另外，为了将每个膜阵列1210与第一顶部空间1214和第二顶部空间1216联接，使用灌封材料将每根中空纤维1212的第一端部1234和第二端部1236分别与第二导管1228和第四导管1232灌封密封在一起。可通过灌封方法(诸如重力灌封方法、模制灌封方法、离心灌封方法等)将端部1234、1236嵌入树脂中。灌封材料可包括环氧树脂、热塑性塑料、聚氨酯等。灌封材料可将每根中空纤维1212密封到第一顶部空间1214和第二顶部空间1216。应当注意，灌封密封端部1234、1236，使得每根中空纤维1212的内腔分别与第一顶部空间1214和第二顶部空间1216流体连通。

现在参考图13，示出了用于进行一系列实验以比较接触器面板1302与包括润湿的纤维素介质的常规接触器面板的性能的示例性装置1300。接触器面板1302类似于与图1的第一接触器系统100相关联的第一接触器面板112。本文所示的装置1300用于计算具有膜阵列1304的接触器面板1302的冷却效率。如图所示，使用第一流体导管1310和第二流体导管1312将含有水的储罐1306与膜阵列1304流体联接。膜阵列1304是60层膜阵列。此外，鼓风机单元1308设置在膜阵列1304附近以拉动空气穿过膜阵列1304。另外，装置1300包括多个热电偶以测量入口空气的入口温度和出口空气的出口温度。装置1300还包括湿度传感器以测量入口空气和出口空气的入口相对湿度和出口相对湿度。

另外，入口空气在接触膜阵列1304之前的入口温度、入口相对湿度和入口比焓分别大约等于23摄氏度(℃)、5％和25千焦/千克(kJ/kg)。进入膜阵列1304的中空纤维的水的入口温度大约等于15℃。此外，泵(未示出)设置在第一流体导管1310中以引导流体穿过中空纤维。另外，基于流过膜阵列1304的每根中空纤维的内腔的水与流过膜阵列1304的每根中空纤维的外表面的空气之间的接触，接触器面板1302释放冷湿空气。出口空气的出口温度、出口相对湿度和出口比焓分别大约等于16℃、84％和40kJ/kg。另外，入口比焓和出口比焓之差大约等于15kJ/kg。此外，计算接触器面板1302的饱和效率和冷却效率。从这些计算得出结论，接触器面板1302的饱和效率和冷却效率分别大约等于0.48％和44％。应当注意，本文提及的术语“饱和效率”被定义为入口干球温度与出口干球温度之间的差值与湿球温降的比值。入口干球温度是入口空气的干球温度，出口干球温度是出口空气的干球温度。此外，湿球温降是入口空气的入口干球温度与湿球温度之间的差值。

另外，使用类似的装置来计算装有润湿的纤维素介质的常规接触器面板的饱和效率和冷却效率。入口空气在接触润湿的纤维素介质之前的入口温度和入口相对湿度类似于入口空气在接触接触器面板1302的膜阵列1304之前的入口温度和入口相对湿度。从该实验得出结论，与装有润湿的纤维素介质的常规接触器面板相比，具有膜阵列1304的接触器面板1302表现出提高的饱和效率和冷却效率。

图14示出了示例性曲线图1400。入口空气的速度(以米每秒为单位)的各个值标记在X轴上，而饱和效率的各个值标记在Y轴上。另外，曲线图1400示出了第一曲线1402，该第一曲线基于在具有60层膜阵列的类似于与图1的第一接触器系统100相关联的接触器面板112的接触器面板上在高水流速下进行的实验绘制。此外，第二曲线1404基于在具有20层膜阵列的类似于与图1的第一接触器系统100相关联的接触器面板112的接触器面板上在低水流速下进行的实验绘制。另外，第三曲线1406基于在具有20层膜阵列的类似于与图1的第一接触器系统100相关联的接触器面板112的接触器面板上在高水流速下进行的实验绘制。绘制接触器面板在不同速度下表现出的饱和效率以产生曲线1402、1404、1406。从曲线图1400可以得出结论，与具有20层膜阵列的接触器面板相比，具有60层膜阵列的接触器面板表现出提高的饱和效率。

应当注意，本文所述的接触器系统100、600、700、800、900、1200可以用于大规模应用，诸如用于数据中心。接触器系统100、600、700、800、900、1200可体现为用于冷却数据中心的蒸发冷却系统。另外，接触器系统100、600、700、800、900、1200还可用于其他室外蒸发冷却应用。接触器系统100、600、700、800、900、1200可以用于加热、冷却、加湿和/或除湿的其他应用中，但不限制本公开的范围。接触器面板112、156、400、500、612、712、756、818、918和接触器面板布置1208也可在较小的占地面积中表现出改进的冷却性能。

另外，接触器系统100、600、700、800、900、1200可允许使用不同类型的膜阵列132、170、402、632、732、770、826、926、1210，诸如中空纤维膜(包括毛细管膜)、平板膜、陶瓷膜等，由此增加接触器系统100、600、700、800、900、1200的灵活性。与常规膜相比，膜阵列132、170、402、632、732、770、826、926、1210可提供更快的干燥时间，并且还允许独立于重力来引导第一流体。此外，膜阵列132、170、402、632、732、770、826、926、1210也可用于自适应接触器系统，诸如接触器系统800、900。另外，膜阵列132、170、402、632、732、770、826、926、1210可允许在热点附近、在地板/墙壁/天花板中或以基于安装区域的设计和空间可用性的不同取向放置接触器面板112、156、400、500、612、712、756、818、918和接触器面板布置1208的灵活性。

当用于蒸发冷却系统中时，由于水蒸气效率高，本公开中描述的接触器面板112、156、400、500、612、712、756、818、918和接触器面板布置1208可能需要减少的水量用于其操作。因此，接触器面板112、156、400、500、612、712、756、818、918和接触器面板布置1208可用在可能缺水的位置。另外，接触器面板112、156、400、500、612、712、756、818、918和接触器面板布置1208可表现出对水质降低的敏感性。此外，接触器面板112、156、400、500、612、712、756、818、918和接触器面板布置1208可互换地用于不同应用，诸如加湿或除湿。应当注意，与本文所述的接触器系统100、600、700、800、900、1200相关联的接触器面板112、156、400、500、612、712、756、818、918和接触器面板布置1208可用于大规模应用中，诸如数据中心中。例如，接触器面板112、156、400、500、612、712、756、818、918和接触器面板布置1208可与蒸发冷却系统相关联以用于冷却数据中心、安装有电子设备的其他房间、商业应用等。另外，接触器面板112、156、400、500、612、712、756、818、918和接触器面板布置1208可用于加热、冷却、加湿和/或除湿的各种应用中，但不限制本公开的范围。此外，接触器面板112、156、400、500、612、712、756、818、918和接触器面板布置1208可在紧凑的占地面积中提供改进的性能。另外，接触器面板112、156、400、500、612、712、756、818、918可允许在操作期间同时发生潜热传递和显热传递。因此，在较高空气流速下操作的此类接触器面板112、156、400、500、612、712、756、818、918可展现较高的饱和效率。与使用仅允许潜热传递的常规介质运行的空气处理器相比，这种现象又可允许设计具有紧凑正面区域的空气处理器。

另外，接触器面板112、156、400、500、612、712、756、818、918和接触器面板布置1208可提供高结构完整性，这又可提供增加的抵抗较高液体压力的支持而不损坏接触器面板112、156、400、500、612、712、756、818、918和接触器面板布置1208的结构。应当进一步注意，可基于客户的需求、地理区域和客户位置处的气候条件来构造接触器面板112、156、400、500、612、712、756、818、918和接触器面板布置1208。因此，接触器面板112、156、400、500、612、712、756、818、918和接触器面板布置1208以及接触器面板112、156、400、500、612、712、756、818、918和接触器面板布置1208的各种布置可允许安装和使用的灵活性。另外，本文所述的接触器面板112、156、400、500、612、712、756、818、918和接触器面板布置1208可在现有接触器系统中进行改装，而对现有接触器系统的设计进行最小的改变。

图15示出了操作接触器系统800的方法的流程图。将关于图8所示的接触器系统800解释方法1500。然而，应当注意，方法1500同样适用于其他接触器系统100、600、700、900、1200。在步骤1502处，将第一流体引入接触器系统800的第一歧管810内。第一歧管810与储罐802流体连通以将第一流体导向第一歧管810。接触器系统800还包括第二歧管816、多个接触器面板818和控制器840。每个接触器面板包括膜阵列826和阀组件838。在一个示例中，接触器面板阵列806包括彼此相邻设置的多个接触器面板818。在另一个示例中，多个接触器面板阵列806彼此间隔开。另外，在一些示例中，多个接触器面板818定位在房间1104的天花板1112、地板1110和墙壁1114中的至少一者中。在一些示例中，多个接触器面板818定位在蒸发冷却系统、除湿系统以及它们的组合中的至少一种中。

在步骤1504处，控制器840控制与至少一个接触器面板818相关联的阀组件838以在第一歧管810与至少一个接触器面板818的膜阵列826之间提供选择性流体连通。在步骤1506处，基于对与至少一个接触器面板818相关联的阀组件838的控制将第一流体引入至少一个接触器面板818的膜阵列826内。另外，将第一流体引入包括多根中空纤维832、平板膜以及它们的组合中的至少一种的膜阵列826的第一部分842内。更具体地，将第一流体引入至少一个接触器面板818的多根中空纤维832中的每根中空纤维832的内腔842内。

在步骤1508处，基于流过至少一个接触器面板818的膜阵列826的第一流体与流过至少一个接触器面板818的膜阵列826的第二流体之间的质量传递和热传递中的至少一者来控制流过至少一个接触器面板818的膜阵列826的第二流体的至少一个特性。第二流体的至少一个特性包括温度和湿度。第二流体与膜阵列826的第二部分844接触。更具体地，第二流体与至少一个接触器面板818的多根中空纤维832中的每根中空纤维832的外表面844接触。另外，控制器840基于高热负荷位置、目标温度、目标湿度和温度均匀性度量中的至少一者来控制至少一个接触器面板818的阀组件838。更具体地，控制器840控制阀组件838以改变流过至少一个接触器面板818的阀组件838的第一流体的流速。

另外，壳体构件1002适于接收多个接触器面板818中的至少一个接触器面板818。壳体构件1002限定第一纵向轴线“L-L1”。在一个示例中，将至少一个接触器面板818接收在壳体构件1002内，使得由至少一个接触器面板818的膜阵列826限定的第二纵向轴线“B-B1”基本上垂直于由壳体构件1002限定的第一纵向轴线“L-L1”延伸。在另一个示例中，将至少一个接触器面板818接收在壳体构件1002内，使得由至少一个接触器面板818的膜阵列826限定的第二纵向轴线“B-B1”基本上平行于由壳体构件1002限定的第一纵向轴线“L-L1”延伸。

另外，在一些示例中，至少一个分离器结构404(参见图4)与膜阵列402(参见图4)相邻定位。此外，至少两个膜阵列402可彼此相邻定位。在一些示例中，制冷模块640(参见图6A)与储罐606(参见图6A)流体联接。制冷模块640包括冷却剂贮存器646(参见图6A)、与冷却剂贮存器646和储罐602流体连通的热交换器642(参见图6A)以及流体地设置在储罐606与热交换器642之间的冷却剂泵650(参见图6A)。

本发明的各种实施方案已进行描述。这些实施方案以及其他实施方案均在以下权利要求书的范围内。

Claims (84)

1.一种接触器系统，包括：

多个接触器面板，每个接触器面板包括：

框架构件；和

膜阵列，所述膜阵列适于被接收在所述框架构件内，所述膜阵列限定第一端部部分和第二端部部分；

第一歧管，所述第一歧管与每个接触器面板的所述膜阵列的所述第一端部部分选择性流体连通，所述第一歧管适于将第一流体导向每个接触器面板的所述膜阵列；

第二歧管，所述第二歧管与每个接触器面板的所述膜阵列的所述第二端部部分直接流体连通，所述第二歧管适于接收来自每个接触器面板的所述膜阵列的所述第一流体；和

控制器，所述控制器被配置为在所述第一歧管与每个接触器面板的所述膜阵列的所述第一端部部分之间提供选择性流体连通。

2.根据权利要求1所述的接触器系统，其中每个接触器面板还包括：

第一导管，所述第一导管与所述第一歧管和所述膜阵列的所述第一端部部分流体连接；和

第二导管，所述第二导管与所述第二歧管和所述膜阵列的所述第二端部部分流体连接。

3.根据权利要求2所述的接触器系统，其中每个接触器面板还包括阀组件，所述阀组件设置在所述第一导管中并且在所述第一歧管与所述膜阵列的所述第一端部部分之间提供选择性流体连通。

4.根据权利要求3所述的接触器系统，其中所述控制器与每个接触器面板的所述阀组件通信地联接，并且其中所述控制器被配置为选择性地控制至少一个接触器面板的所述阀组件。

5.根据权利要求4所述的接触器系统，其中所述控制器被配置为基于高热负荷位置、目标温度、目标湿度和温度均匀性度量中的至少一者来选择性地控制所述至少一个接触器面板的所述阀组件。

6.根据权利要求4所述的接触器系统，其中所述控制器被配置为控制所述阀组件，以改变流过所述至少一个接触器面板的所述阀组件的所述第一流体的流速。

7.根据权利要求1所述的接触器系统，其中每个接触器面板的所述框架构件限定在所述第一歧管与所述膜阵列的所述第一端部部分之间提供流体连通的第一顶部空间。

8.根据权利要求1所述的接触器系统，其中每个接触器面板的所述框架构件限定在所述第二歧管与所述膜阵列的所述第二端部部分之间提供流体连通的第二顶部空间。

9.根据权利要求1所述的接触器系统，还包括：

储罐，所述储罐适于在其中容纳所述第一流体；

入口导管，所述入口导管适于在所述储罐与所述第一歧管之间提供流体连通；和

出口导管，所述出口导管适于在所述储罐与所述第二歧管之间提供流体连通。

10.根据权利要求9所述的接触器系统，还包括流体地设置在所述入口导管与所述储罐之间的泵。

11.根据权利要求9所述的接触器系统，还包括与所述储罐流体联接的制冷模块，所述制冷模块包括：

冷却剂贮存器；

热交换器，所述热交换器与所述冷却剂贮存器和所述储罐流体连通；以及

冷却剂泵，所述冷却剂泵流体地设置在所述储罐与所述热交换器之间。

12.根据权利要求1所述的接触器系统，还包括接触器面板阵列，所述接触器面板阵列包括彼此相邻设置的所述多个接触器面板。

13.根据权利要求12所述的接触器系统，还包括彼此间隔开的多个接触器面板阵列。

14.根据权利要求13所述的接触器系统，其中所述多个接触器面板阵列包括不同的第一歧管和不同的第二歧管。

15.根据权利要求1所述的接触器系统，还包括与所述膜阵列相邻设置的至少一个分离器结构。

16.根据权利要求1所述的接触器系统，还包括至少两个彼此相邻设置的膜阵列。

17.根据权利要求1所述的接触器系统，其中所述膜阵列包括多根中空纤维、平板膜以及它们的组合中的至少一种。

18.根据权利要求17所述的接触器系统，其中每根中空纤维包括毛细管膜。

19.根据权利要求17所述的接触器系统，其中每根中空纤维包括适于接收所述第一流体的内腔。

20.根据权利要求17所述的接触器系统，其中每根中空纤维包括适于接触第二流体的外表面。

21.根据权利要求20所述的接触器系统，还包括适于将所述第二流体导向每根中空纤维的所述外表面的鼓风机单元。

22.根据权利要求20所述的接触器系统，其中所述第二流体是液体和气体中的至少一种。

23.根据权利要求1所述的接触器系统，其中所述第一流体是液体和气体中的至少一种。

24.根据权利要求1所述的接触器系统，还包括适于接收所述多个接触器面板中的至少一个接触器面板的壳体构件，所述壳体构件限定第一纵向轴线。

25.根据权利要求24所述的接触器系统，其中所述至少一个接触器面板的所述膜阵列限定第二纵向轴线，所述第二纵向轴线基本上垂直于由所述壳体构件限定的所述第一纵向轴线延伸。

26.根据权利要求24所述的接触器系统，其中所述至少一个接触器面板的所述膜阵列限定第二纵向轴线，所述第二纵向轴线基本上平行于由所述壳体构件限定的所述第一纵向轴线延伸。

27.根据权利要求24所述的接触器系统，其中所述壳体构件设置在房间的天花板、地板和墙壁中的至少一者中。

28.根据权利要求1所述的接触器系统，其中每个接触器面板的所述膜阵列是微孔、疏水、中空纤维膜阵列。

29.根据权利要求1所述的接触器系统，其中每个接触器面板的所述膜阵列包括至少一个膜层，并且其中所述至少一个膜层包括多根中空纤维。

30.根据权利要求29所述的接触器系统，其中编织所述多根中空纤维以形成所述膜阵列。

31.根据权利要求29所述的接触器系统，其中所述膜阵列包括彼此相邻设置的多个膜层。

32.根据权利要求1所述的接触器系统，其中每个接触器面板的所述膜阵列是缠绕的、打褶的和折叠的中的至少一种。

33.根据权利要求1所述的接触器系统，其中所述接触器系统是蒸发冷却系统、除湿系统以及它们的组合中的至少一种。

34.一种接触器系统，包括：

多个接触器面板，每个接触器面板包括：

框架构件；

膜阵列，所述膜阵列适于被接收在所述框架构件内，所述膜阵列限定第一端部部分和第二端部部分；和

阀组件，所述阀组件与所述膜阵列的所述第一端部部分流体连通；

第一歧管，所述第一歧管与每个接触器面板的所述膜阵列的所述第一端部部分选择性流体连通，所述第一歧管适于基于所述阀组件的操作将第一流体导向每个接触器面板的所述膜阵列；

第二歧管，所述第二歧管与每个接触器面板的所述膜阵列的所述第二端部部分直接流体连通，所述第二歧管适于接收来自每个接触器面板的所述膜阵列的所述第一流体；和

控制器，所述控制器与每个接触器面板的所述阀组件通信地联接，其中所述控制器被配置为选择性地控制至少一个接触器面板的所述阀组件，以在所述第一歧管与所述至少一个接触器面板的所述膜阵列的所述第一端部部分之间提供选择性流体连通。

35.根据权利要求34所述的接触器系统，其中每个接触器面板还包括：

第一导管，所述第一导管与所述第一歧管和所述膜阵列的所述第一端部部分流体连接；和

第二导管，所述第二导管与所述第二歧管和所述膜阵列的所述第二端部部分流体连接。

36.根据权利要求35所述的接触器系统，其中所述阀组件设置在所述第一导管中。

37.根据权利要求34所述的接触器系统，其中所述控制器被配置为基于高热负荷位置、目标温度、目标湿度和温度均匀性度量中的至少一者来选择性地控制所述至少一个接触器面板的所述阀组件。

38.根据权利要求34所述的接触器系统，其中所述控制器被配置为控制所述阀组件，以改变流过所述至少一个接触器面板的所述阀组件的所述第一流体的流速。

39.根据权利要求34所述的接触器系统，其中每个接触器面板的所述框架构件限定在所述第一歧管与所述膜阵列的所述第一端部部分之间提供流体连通的第一顶部空间。

40.根据权利要求34所述的接触器系统，其中每个接触器面板的所述框架构件限定在所述第二歧管与所述膜阵列的所述第二端部部分之间提供流体连通的第二顶部空间。

41.根据权利要求34所述的接触器系统，还包括：

储罐，所述储罐适于在其中容纳所述第一流体；

入口导管，所述入口导管适于在所述储罐与所述第一歧管之间提供流体连通；和

出口导管，所述出口导管适于在所述储罐与所述第二歧管之间提供流体连通。

42.根据权利要求41所述的接触器系统，还包括流体地设置在所述入口导管与所述储罐之间的泵。

43.根据权利要求41所述的接触器系统，还包括与所述储罐流体联接的制冷模块，所述制冷模块包括：

冷却剂贮存器；

热交换器，所述热交换器与所述冷却剂贮存器和所述储罐流体连通；以及

冷却剂泵，所述冷却剂泵流体地设置在所述储罐与所述热交换器之间。

44.根据权利要求34所述的接触器系统，还包括接触器面板阵列，所述接触器面板阵列包括彼此相邻设置的所述多个接触器面板。

45.根据权利要求44所述的接触器系统，还包括彼此间隔开的多个接触器面板阵列。

46.根据权利要求45所述的接触器系统，其中所述多个接触器面板阵列包括不同的第一歧管和不同的第二歧管。

47.根据权利要求34所述的接触器系统，还包括与所述膜阵列相邻设置的至少一个分离器结构。

48.根据权利要求34所述的接触器系统，还包括至少两个彼此相邻设置的连续膜阵列。

49.根据权利要求34所述的接触器系统，其中所述膜阵列包括多根中空纤维、平板膜以及它们的组合中的至少一种。

50.根据权利要求49所述的接触器系统，其中每根中空纤维包括毛细管膜。

51.根据权利要求49所述的接触器系统，其中每根中空纤维包括适于接收所述第一流体的内腔。

52.根据权利要求49所述的接触器系统，其中每根中空纤维包括适于接触第二流体的外表面。

53.根据权利要求52所述的接触器系统，还包括适于将所述第二流体导向每根中空纤维的所述外表面的鼓风机单元。

54.根据权利要求52所述的接触器系统，其中所述第二流体是液体和气体中的至少一种。

55.根据权利要求34所述的接触器系统，其中所述第一流体是液体和气体中的至少一种。

56.根据权利要求34所述的接触器系统，还包括适于接收所述多个接触器面板中的至少一个接触器面板的壳体构件，所述壳体构件限定第一纵向轴线。

57.根据权利要求56所述的接触器系统，其中所述至少一个接触器面板的所述膜阵列限定第二纵向轴线，所述第二纵向轴线基本上垂直于由所述壳体构件限定的所述第一纵向轴线延伸。

58.根据权利要求56所述的接触器系统，其中所述至少一个接触器面板的所述膜阵列限定第二纵向轴线，所述第二纵向轴线基本上平行于由所述壳体构件限定的所述第一纵向轴线延伸。

59.根据权利要求56所述的接触器系统，其中所述壳体构件设置在房间的天花板、地板和墙壁中的至少一者中。

60.根据权利要求56所述的接触器系统，其中每个接触器面板的所述膜阵列是微孔、疏水、中空纤维膜阵列。

61.根据权利要求34所述的接触器系统，其中每个接触器面板的所述膜阵列包括至少一个膜层，并且其中所述至少一个膜层包括多根中空纤维。

62.根据权利要求61所述的接触器系统，其中编织所述多根中空纤维以形成所述膜阵列。

63.根据权利要求61所述的接触器系统，其中所述膜阵列包括彼此相邻设置的多个膜层。

64.根据权利要求34所述的接触器系统，其中每个接触器面板的所述膜阵列是缠绕的、打褶的和折叠的中的至少一种。

65.根据权利要求34所述的接触器系统，其中所述接触器系统是蒸发冷却系统和除湿系统以及它们的组合中的至少一种。

66.一种操作接触器系统的方法，所述方法包括：

将第一流体引入所述接触器系统的第一歧管内，所述接触器系统还包括第二歧管、多个接触器面板和控制器，并且其中每个接触器面板包括膜阵列和阀组件；

由所述控制器控制与至少一个接触器面板相关联的所述阀组件，以在所述第一歧管与所述至少一个接触器面板的所述膜阵列之间提供选择性流体连通；

基于对与所述至少一个接触器面板相关联的所述阀组件的控制，将所述第一流体引入所述至少一个接触器面板的所述膜阵列内；以及

基于流过所述至少一个接触器面板的所述膜阵列的所述第一流体与流过所述至少一个接触器面板的所述膜阵列的第二流体之间的质量传递和热传递中的至少一者，来控制流过所述至少一个接触器面板的所述膜阵列的所述第二流体的至少一个特性。

67.根据权利要求66所述的方法，还包括在所述第一歧管与储罐之间提供流体连通，以将所述第一流体导向所述第一歧管。

68.根据权利要求67所述的方法，还包括将制冷模块与所述储罐流体联接，所述制冷模块包括冷却剂贮存器、与所述冷却剂贮存器和所述储罐流体连通的热交换器，以及流体地设置在所述储罐与所述热交换器之间的冷却剂泵。

69.根据权利要求66所述的方法，还包括由所述控制器基于高热负荷位置、目标温度、目标湿度和温度均匀性度量中的至少一者来控制所述至少一个接触器面板的所述阀组件。

70.根据权利要求66所述的方法，还包括由所述控制器控制所述阀组件，以改变流过所述至少一个接触器面板的所述阀组件的所述第一流体的流速。

71.根据权利要求66所述的方法，还包括提供接触器面板阵列，所述接触器面板阵列包括彼此相邻设置的所述多个接触器面板。

72.根据权利要求71所述的方法，还包括提供彼此间隔开的多个接触器面板阵列。

73.根据权利要求66所述的方法，还包括将至少一个分离器结构定位成与所述膜阵列相邻。

74.根据权利要求66所述的方法，还包括将至少两个膜阵列定位成彼此相邻。

75.根据权利要求66所述的方法，还包括将所述第一流体引入包括多根中空纤维、平板膜以及它们的组合中的至少一种的所述膜阵列的第一部分内。

76.根据权利要求75所述的方法，还包括将所述第一流体引入所述多根中空纤维中的每根中空纤维的内腔内。

77.根据权利要求66所述的方法，还包括使所述第二流体与所述膜阵列的第二部分接触。

78.根据权利要求77所述的方法，还包括使所述第二流体与所述至少一个接触器面板的多根中空纤维中的每根中空纤维的外表面接触。

79.根据权利要求66所述的方法，还包括提供适于接收所述多个接触器面板中的至少一个接触器面板的壳体构件，所述壳体构件限定第一纵向轴线。

80.根据权利要求79所述的方法，还包括将所述至少一个接触器面板接收在所述壳体构件内，使得由所述至少一个接触器面板的所述膜阵列限定的第二纵向轴线基本上垂直于由所述壳体构件限定的所述第一纵向轴线延伸。

81.根据权利要求79所述的方法，还包括将所述至少一个接触器面板接收在所述壳体构件内，使得由所述至少一个接触器面板中的所述接触器面板的所述膜阵列限定的第二纵向轴线基本上平行于由所述壳体构件限定的所述第一纵向轴线延伸。

82.根据权利要求66所述的方法，还包括将所述多个接触器面板定位在房间的天花板、地板和墙壁中的至少一者中。

83.根据权利要求66所述的方法，还包括将所述多个接触器面板定位在蒸发冷却系统、除湿系统以及它们的组合中的至少一种中。

84.根据权利要求66所述的方法，其中所述第二流体的所述至少一个特性包括温度和湿度。

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