專利名稱：轉(zhuǎn)輪式溶液除濕空調(diào)裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及溶液除濕空調(diào)技術領域，具體地說是一種轉(zhuǎn)輪式溶液除濕空調(diào)裝置。
背景技術：
傳統(tǒng)的空調(diào)除濕方法如目前家用空調(diào)中的表冷器降溫除濕空調(diào)；將空氣加壓冷凝除濕空調(diào)等，由于其耗能大，效率低等諸多缺陷長期沒有得到很好解決，加之對環(huán)境的污染和人類身體健康的影響，已越來越受到科學界的高度重視。雖然在20世紀50年代后出現(xiàn)和應用的固體吸濕材料除濕方法，因其采用吸濕能力強的鹽類或有機物質(zhì)，可將空氣處理到濕度很低的狀態(tài)。已有干式氯化鋰及硅膠等轉(zhuǎn)輪除濕，但這種除濕方式的致命弱點；其一是因其運行過程是動態(tài)的，其除濕過程釋放出的潛熱使固體材料除濕劑的溫度升高，增加了整個傳熱傳質(zhì)的不可逆損失，使吸濕能力大打折扣，效率也不高。其二是由于除濕和再生工作過程在同一轉(zhuǎn)輪的不同扇形區(qū)域進行，所以除濕空氣和再生空氣之間的相互滲透很難解決，在同一轉(zhuǎn)輪上因除濕和再生不同工況導致的冷熱溫差使部分能量抵消，造成了能量的損失和浪費。其三是轉(zhuǎn)輪中通風孔道內(nèi)表面涂敷的固體材料吸濕劑，常因涂敷質(zhì)量的影響，導致其不能長期有效發(fā)揮作用，使效率降低，壽命縮短。其四是因空氣中灰塵在通風孔道內(nèi)的積聚沒有有效的清除辦法解決，導致其效率降低，壽命縮短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種轉(zhuǎn)輪式溶液除濕空調(diào)裝置，以克服已有技術的不足。
本發(fā)明的另一個目的是作為小型家用溶液除濕空調(diào)時可以不需專門設置或安裝室外機。
本實用新型是對已有技術的改進，用轉(zhuǎn)輪實現(xiàn)溶液除濕空調(diào)的裝置也是由除濕裝置和再生裝置兩部分組成，除濕裝置用來吸收被處理空氣中的水分，再生裝置用來通過排除除濕過程進入鹽溶液中的水分而使其濃縮并循環(huán)使用，而鹽溶液在循環(huán)使用過程中其溶質(zhì)不會被消耗。通常只要控制除濕鹽溶液的溫度和濃度，就能準確地控制出風的溫度和濕度，所以它既可以對被處理空氣進行除濕降溫，又可以對被處理空氣進行加濕升溫。
上述轉(zhuǎn)輪不難用現(xiàn)有的傳動裝置驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速在每分鐘幾轉(zhuǎn)到幾十轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)輪下部浸沒在除濕箱底部的鹽溶液中，使轉(zhuǎn)輪在旋轉(zhuǎn)過程中，其上的若干個蜂窩狀通風孔的壁面被濕潤上除濕鹽溶液而形成液膜。顯然用噴淋方式也能得到，兩者任取一種，在技術上應保證當濕熱空氣在穿過轉(zhuǎn)輪上若干個蜂窩狀通風孔時，與通風孔壁面濕潤上的除濕鹽溶液的液膜接觸而進行充分的濕熱交換，以達到吸附濕空氣中水分的作用。
本實用新型包括除濕裝置和再生裝置兩部分，除濕箱和再生箱底部之間有管道相連，在除濕箱中部有加水的電控閥，其特征是除濕裝置包括帶有進風口和出風口的除濕箱，除濕箱內(nèi)的進風口和出風口的通路間設有濕潤鹽溶液的除濕轉(zhuǎn)輪，底部盛有除濕鹽溶液，制冷機的蒸發(fā)器設置在除濕箱內(nèi)的底部的除濕鹽溶液中，用以對除濕鹽溶液直接降溫。
該裝置的再生裝置包括帶有進風口和出風口的再生箱，再生箱內(nèi)的進風口和出風口的通路間設有濕潤鹽溶液的再生轉(zhuǎn)輪，底部有鹽溶液及其內(nèi)的加熱器，并再生泵將濃縮后的鹽溶液經(jīng)回流控制閥泵送至除濕箱內(nèi)，用以提高除濕箱底部鹽溶液的濃度。再生箱底部鹽溶液液面下設置有加熱器，對鹽溶液直接加熱。
所述置放在進風口和出風口之間的轉(zhuǎn)輪(包括除濕轉(zhuǎn)輪和再生轉(zhuǎn)輪)是中心有轉(zhuǎn)軸的，布有若干密布的蜂窩狀通風孔，轉(zhuǎn)輪端面的幾何形狀是圓形、方形或多邊形的輪狀體。為增大其濕熱交換面積和提高濕熱置換效率，通風孔沿通風方向可以呈直線或波浪曲折，通風孔內(nèi)壁表面最好是粗糟和凹凸不平的，轉(zhuǎn)輪材料可以采用塑料、橡膠、陶瓷、玻璃鋼或耐水浸的纖維織物，也可以使用已有的干式轉(zhuǎn)輪的基體上(不敷上固體除濕劑的轉(zhuǎn)輪)。
考慮到在相同轉(zhuǎn)輪截面面積上盡可能地增大通風有效面積和提高除濕效率，在除濕箱上部設有帶除濕噴淋調(diào)節(jié)閥的除濕噴頭，且經(jīng)由除濕泵與除濕箱下部連通。同樣，進一步在再生箱上部設有帶再生噴淋調(diào)節(jié)閥的再生噴頭，經(jīng)由加熱器和再生泵與再生箱下部連通。這時再生箱底部鹽溶液中的加熱器需改裝在再生泵出口管路上。
考慮到噴淋除濕和再生效果，并防止噴淋形成的細小霧滴被空調(diào)風帶出箱體，在除濕箱和再生箱上部出口端設置阻霧器，同樣，考慮到充分利用和節(jié)約能源，在再生箱的進口端設有風冷式制冷機的冷凝器。考慮到進一步充分利用和節(jié)約能源，在除濕箱與再生箱間相連的管路上設置的熱交換器，可以對濃縮后的鹽溶液進行全熱回收。
因此本實用新型充分發(fā)揮了溶液除濕空調(diào)低能耗、高效率、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點，其結(jié)構(gòu)簡單，集成化程度高，整個系統(tǒng)可集合于一體。作為小型家用溶液除濕空調(diào)時；其特征是不需專門設置或安裝室外機，但可利用100％的室外新鮮空氣，同時可以濾除空氣中的灰塵，且可殺滅空氣中的細菌。
而將其作為大、中型中央溶液除濕空調(diào)時，其中的再生器的加熱器可以充分利用多種低品位能源驅(qū)動，包括太陽能、電、高于60℃的廢熱、廢汽與工業(yè)余熱等。本實用新型可以廣泛應用于對空氣品質(zhì)要求高的場合和對空氣潔凈度必需達到“GMP”《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(GoodManufacturing Practice，GMP)，嚴格要求的藥廠、食品廠、醫(yī)院、高精密電子器件生產(chǎn)車間等場合的除濕空調(diào)。


圖1為本實用新型的最基本結(jié)構(gòu)及其用轉(zhuǎn)輪實現(xiàn)溶液除濕的工藝流程示意圖。
圖2為本實用新型的對豎直轉(zhuǎn)輪實行噴淋的溶液除濕空調(diào)裝置示意圖。
圖3為本實用新型的對傾斜轉(zhuǎn)輪實行噴淋的溶液除濕空調(diào)裝置示意圖。
圖4為本實用新型的局部剖視的除濕轉(zhuǎn)輪和再生轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實用新型的除濕轉(zhuǎn)輪和再生轉(zhuǎn)輪端面剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1除濕轉(zhuǎn)輪、2除濕箱、3鹽溶液、4制冷機的蒸發(fā)器、5回流控制閥、6再生轉(zhuǎn)輪、7再生箱、8加熱器、9再生泵、10制冷機的冷凝器、11除濕噴頭、12除濕噴淋調(diào)節(jié)閥、13除濕阻霧器、14除濕泵、15再生噴頭、16再生阻霧器、17再生噴淋調(diào)節(jié)閥、18熱交換器、19加水電控閥、20除濕裝置、21再生裝置、22通風孔、23轉(zhuǎn)軸。
具體實施方式
以下結(jié)合圖1詳述具體實施方案本實用新型包括除濕裝置20和再生裝置21，除濕箱2和再生箱7底部之間有管道相連，在除濕箱2中部有加水電控閥19，其特征是除濕裝置20包括帶有進風口和出風口的除濕箱2，除濕箱2內(nèi)的進風口和出風口的通路間設置有濕潤鹽溶液的除濕轉(zhuǎn)輪1，除濕箱2底部盛有除濕鹽溶液3，制冷機的蒸發(fā)器4設置在除濕箱2底部的除濕鹽溶液3中；再生裝置21包括帶有進風口和出風口的再生箱7，再生箱7內(nèi)的進風口和出風口的通路間設置有濕潤鹽溶液3的再生轉(zhuǎn)輪6，再生箱7底部設有鹽溶液3和一個加熱器8，并憑借與再生箱7相連的再生泵9將濃縮后的鹽溶液3經(jīng)回流控制閥5泵送至除濕箱2內(nèi)。除濕箱2底部和再生箱7底部之間有管道相連，即除濕箱2和再生箱7底部e和f之間有管道連通，使整個系統(tǒng)鹽溶液的液面保持平衡。
再生箱7底部鹽溶液3液面下設置有加熱器8，對鹽溶液3直接加熱。
考慮到在相同轉(zhuǎn)輪截面面積上盡可能地增大通風有效面積和提高除濕效率，如圖2、圖3，在除濕箱2上部設有帶除濕噴淋調(diào)節(jié)閥12的除濕噴頭11，且經(jīng)由除濕泵14與除濕箱2下部連通。同樣，進一步在再生箱7上部設有帶再生噴淋調(diào)節(jié)閥17的再生噴頭15，經(jīng)由加熱器8和再生泵9與再生箱7下部連通。這樣除濕轉(zhuǎn)輪和再生轉(zhuǎn)輪這兩個轉(zhuǎn)輪的通風孔壁面上的除濕鹽溶液3的液膜是靠噴淋濕潤上的。轉(zhuǎn)輪的下部浸在除濕箱2底部的鹽溶液3中也就不是必需的，同時可以減少鹽溶液3的裝量。這時再生箱7底部鹽溶液3中的加熱器8需改裝在再生泵9出口管路上。
本實用新型的工作過程是通過如下步驟實現(xiàn)的如圖1、圖4、圖5，除濕箱2內(nèi)的除濕轉(zhuǎn)輪1工作時沿自身轉(zhuǎn)軸23(圖中的短軸)旋轉(zhuǎn)，因轉(zhuǎn)輪的下部浸沒在除濕箱2底部的鹽溶液3中，其上的若干個蜂窩狀通風孔22的壁面被濕潤上除濕鹽溶液3的液膜。自進風口a端進入的濕熱空氣，與蜂窩狀通風孔22壁面濕潤上的除濕鹽溶液3的液膜接觸而進行充分的濕熱交換，交換后空氣的濕度和溫度同時下降。而除濕鹽溶液3因吸收了水分而使?jié)舛认陆担瑴囟壬?，為使除濕鹽溶液3能夠重復循環(huán)使用，需對其進行降溫和去除水分的濃縮再生。溫度升高后的除濕鹽溶液3是經(jīng)過設置在除濕箱2內(nèi)底部的制冷機的蒸發(fā)器4而直接降溫的，而對濃度下降后的除濕鹽溶液3進行去除水分的濃縮是在該裝置的再生裝置21實現(xiàn)的，再生過程中需對鹽溶液3升溫，用于升溫的熱能靠設置在再生箱7底部的加熱器8提供。熱能可以是太陽能、電能、高于60℃的廢熱、廢汽及工業(yè)余熱等。
自再生箱7的進風口c端進入的空氣，將除濕鹽溶液3在再生過程分離出來的水分，以水蒸汽的形式從再生箱7的出風口d端排出。
在再生箱7的進風口c端設置風冷式制冷機的冷凝器10，可以將制冷機產(chǎn)生的冷凝熱或者將制冷機排出的冷凝熱經(jīng)由管道(圖略)加入其中，以便全部用來對進入再生箱7的空氣進行加熱，既提高了再生效率，又節(jié)約了能源，而且降低了對外界環(huán)境的熱污染。顯然當制冷機的冷凝器10不被安裝在再生箱7的進風口c端時，可以將制冷機產(chǎn)生的冷凝熱通過風管道引入再生箱7的進風口c端。
對被處理空氣進行加濕升溫時，加水電控閥19啟動并向除濕箱2內(nèi)加水，以降低除濕鹽溶液3的濃度。此時制冷機的蒸發(fā)器4被用來作為冷凝器使用，以提高鹽溶液3的溫度。
本實用新型的除濕轉(zhuǎn)輪1和再生轉(zhuǎn)輪6，在除濕箱2和再生箱7內(nèi)的狀態(tài)可以是傾斜的，也可以是豎直的。傾斜的除濕轉(zhuǎn)輪1和再生轉(zhuǎn)輪6的特點是除濕轉(zhuǎn)輪1和再生轉(zhuǎn)輪6上的蜂窩狀通風孔22壁面上除濕鹽溶液3的液膜，自出風口b、d端向進風口a、c端方向流動，與濕熱空氣的流動方向相反而形成逆流，熱質(zhì)置換效率高。
考慮到提高效率，增設除濕泵14、除濕噴頭11和再生噴頭15及除濕噴淋調(diào)節(jié)閥12；同樣也可設再生噴淋調(diào)節(jié)閥17，同時將加熱器8改裝至再生噴淋管路中時，可對傾斜(或豎直)的除濕轉(zhuǎn)輪1和再生轉(zhuǎn)輪6噴淋。這時除濕轉(zhuǎn)輪1和再生轉(zhuǎn)輪6上蜂窩狀通風孔22壁面上除濕鹽溶液的液膜是靠除濕噴頭11和再生噴頭15對其噴淋實現(xiàn)的。在噴淋情況下除濕轉(zhuǎn)輪1和再生轉(zhuǎn)輪6的下部不需淹沒在除濕鹽溶液3中，除濕轉(zhuǎn)輪1和再生轉(zhuǎn)輪6的有效濕熱交換面積大，鹽溶液3的裝量少，利用率高。
在本實用新型的對轉(zhuǎn)輪實行噴淋的結(jié)構(gòu)中除濕箱2和再生箱7的出口b和d處，設置的除濕阻霧器13和再生阻霧器16是阻擋噴淋形成的細霧被空調(diào)風帶出系統(tǒng)。
所述用轉(zhuǎn)輪實現(xiàn)溶液除濕空調(diào)的方法是在除濕箱和再生箱的風道進出口通道中，設置一由若干蜂窩狀通風孔組成的轉(zhuǎn)輪，蜂窩狀通風孔沿通風方向呈直線或波浪型曲折，憑借轉(zhuǎn)輪上的通風孔壁面上被浸漬或噴淋形成的除濕鹽溶液的液膜，與進風口端進入的濕熱空氣充分接觸而獲得充分的濕熱交換，達到使交換后的空氣的濕度和溫度同時改變(下降或上升)而實現(xiàn)空調(diào)功能。除濕箱的底部盛有用于除濕的鹽溶液可選用已有的無機鹽類中的氯化鋰、溴化鋰或氯化鈣水溶液等。
由于再生裝置21內(nèi)的除濕鹽溶液被濃縮后的溫度一般在50-80℃之間，而除濕裝置20內(nèi)的除濕鹽溶液被稀釋后的溫度一般在15-25℃之間，其間的溫度差有35-55℃，所以熱交換器18的設置能將濃縮鹽溶液進行全熱回收，以實現(xiàn)進一步的節(jié)能。
由于再生裝置21只對少量除濕鹽溶液進行去除水分的濃縮就可以滿足整個系統(tǒng)要求，所以再生箱7的體積通常是除濕箱2體積的1/4以下，再生裝置的效率越高，其體積就可以做的越小。因此，作為家用溶液除濕空調(diào)時，再生裝置與除濕裝置可以集合安裝于一體，而且基本上不會導致整個裝置體積的增加。整機安裝于室內(nèi)時，只需用一根細管將再生裝置分離出的水分排出室外即可。
本實用新型有望在減少能源消耗、提高空氣質(zhì)量、避免生物污染方面發(fā)揮明顯作用，能為人們提供更加健康、舒適的生活環(huán)境。
權利要求1 一種轉(zhuǎn)輪式溶液除濕空調(diào)裝置，包括除濕裝置(20)和再生裝置(21)，除濕箱(2)和再生箱(7)底部之間有管道相連，在除濕箱(2)中部有加水電控閥(19)，其特征是除濕裝置(20)包括帶有進風口和出風口的除濕箱(2)，除濕箱(2)內(nèi)的進風口和出風口的通路間設置有濕潤鹽溶液的除濕轉(zhuǎn)輪(1)，除濕箱(2)底部盛有除濕鹽溶液(3)，制冷機的蒸發(fā)器(4)設置在除濕箱(2)底部的除濕鹽溶液(3)中；再生裝置(21)包括帶有進風口和出風口的再生箱(7)，再生箱(7)內(nèi)的進風口和出風口的通路間設置有濕潤鹽溶液(3)的再生轉(zhuǎn)輪(6)，再生箱(7)底部設有鹽溶液(3)和一個加熱器(8)，并憑借與再生箱(7)相連的再生泵(9)將濃縮后的鹽溶液(3)經(jīng)回流控制閥(5)泵送至除濕箱(2)內(nèi)。
2 如權利要求1所述的轉(zhuǎn)輪式溶液除濕空調(diào)裝置，其特征是上述除濕箱(2)內(nèi)的除濕轉(zhuǎn)輪(1)是中心有轉(zhuǎn)軸的，有若干密布的蜂窩狀通風孔，除濕轉(zhuǎn)輪(1)端面的幾何形狀是圓形、方形或多邊形的輪狀體。
3 如權利要求1所述的轉(zhuǎn)輪式溶液除濕空調(diào)裝置，其特征是上述再生箱(7)內(nèi)的再生轉(zhuǎn)輪(6)是中心有轉(zhuǎn)軸(23)的，有若干密布的蜂窩狀通風孔(22)，再生轉(zhuǎn)輪(6)端面的幾何形狀是圓形、方形或多邊形的輪狀體。
4 如權利要求1或2所述的轉(zhuǎn)輪式溶液除濕空調(diào)裝置，其特征是上述除濕箱(2)上部設有帶除濕噴淋調(diào)節(jié)閥(12)的除濕噴頭(11)，且經(jīng)由除濕泵(14)與除濕箱(2)下部連通。
5 如權利要求1或3所述的轉(zhuǎn)輪式溶液除濕空調(diào)裝置，其特征是上述再生箱(7)上部設有帶再生噴淋調(diào)節(jié)閥(17)的再生噴頭(15)，且經(jīng)由加熱器(8)和再生泵(9)與再生箱(7)下部連通。
6 如權利要求1或3所述的轉(zhuǎn)輪式溶液除濕空調(diào)裝置，其特征是上述再生箱(7)的進口端設有制冷機的冷凝器(10)。
7 如權利要求1所述的轉(zhuǎn)輪式溶液除濕空調(diào)裝置，其特征是上述除濕箱(2)與再生箱(7)間相連的管路上設置熱交換器(18)。
8 如權利要求1或2所述的轉(zhuǎn)輪式溶液除濕空調(diào)裝置，其特征是上述除濕箱(2)上部出口端設有除濕阻霧器(13)。
9 如權利要求1或3所述的轉(zhuǎn)輪式溶液除濕空調(diào)裝置，其特征是上述再生箱(7)上部出口端設有再生阻霧器(16)。
專利摘要一種轉(zhuǎn)輪式溶液除濕空調(diào)裝置，包括除濕裝置和再生裝置，且其除濕箱和再生箱底部之間有管道相連，在除濕箱中部有加水的電控閥，其特征是除濕裝置包括帶有進風口和出風口的除濕箱，除濕箱內(nèi)的進風口和出風口的通路間設有濕潤的除濕轉(zhuǎn)輪，底部盛有除濕鹽溶液，制冷機的蒸發(fā)器設置在除濕箱內(nèi)的底部的除濕鹽溶液中。再生裝置包括帶有進風口和出風口的再生箱，再生箱內(nèi)的進風口和出風口的通路間設有濕潤的再生轉(zhuǎn)輪，底部有鹽溶液，再生泵的鹽溶液經(jīng)回流控制閥泵送至除濕箱內(nèi)。再生箱底部鹽溶液液面下設置有加熱器。本實用新型低能耗、高效率、結(jié)構(gòu)簡單，作為小型家用溶液除濕空調(diào)時，不需專門安裝室外機，但可利用室外新鮮空氣，同時濾除空氣中的灰塵。
文檔編號F28D19/00GK2811920SQ20052010972
公開日2006年8月30日 申請日期2005年6月15日 優(yōu)先權日2005年6月15日
發(fā)明者柳風琴, 顧潔, 田志昶, 聶勇, 田雪艷 申請人:柳風琴