專利名稱：空氣的除濕方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是空氣的除濕方法和裝置。
德國專利申請公開文本No.H8-155247(Kokai)描述了一種傳統(tǒng)的除濕裝置。
如

圖1和2所示，利用專利申請公開文本No.6-324015(Kokai)述的除濕裝置將已經(jīng)通過風(fēng)扇A進(jìn)入裝置殼體B內(nèi)的一部分需除濕的空氣送到可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在殼體B中的轉(zhuǎn)子C內(nèi)。在利用轉(zhuǎn)子C進(jìn)行除濕以后，將除了濕的空氣排到殼體B的外側(cè)。進(jìn)入的其它空氣部分先流過熱交換器E的通道F中，然后通過加熱器G送到除濕轉(zhuǎn)子C，使除濕轉(zhuǎn)子C進(jìn)行再生。此后將因再生除濕轉(zhuǎn)子C而變濕了的空氣送到熱交換器E通道H中，使水分冷凝，并將冷凝水分時(shí)產(chǎn)生的水除去。
但是，這種裝置存在如下缺陷首先，由于再生除濕轉(zhuǎn)子C時(shí)所產(chǎn)生的潮濕空氣在熱交換器E的通道H中被殼體B附近的空氣冷卻到不高于露點(diǎn)的溫度，所以通道H出口處的空氣溫度略高于環(huán)境溫度，其相對濕度為100％，因此所含的水分比殼體B附近的空氣中的水分高。所以當(dāng)將熱交換器冷卻后的濕空氣排到殼體B外側(cè)時(shí)，除濕效率不高。即使不排出濕空氣，而是用風(fēng)扇A吸入濕空氣的情況下，濕空氣與殼體B附近的空氣混合，所以仍不能有效地提高除濕效率。
其次，由于風(fēng)扇A吸入的空氣被分成兩股氣流，而且分別將這兩股氣流送入除濕轉(zhuǎn)子C和熱交換器E，所以除濕轉(zhuǎn)子C的通道K的入口處的壓力幾乎與熱交換器E的通道F的入口處的壓力相同，此壓力比殼體B附近的空氣壓力高。送入熱交換器E的通道F中的空氣按順序流過加熱器G、除濕轉(zhuǎn)子C的通道I和熱交換器E的通道H，因此壓力逐漸減小，所排出的空氣壓力大約和殼體B附近的空氣壓力相同。所以，除濕轉(zhuǎn)子C的通道I在出口處的壓力低于除濕轉(zhuǎn)子C的通道K在入口處的壓力。
所以，除濕轉(zhuǎn)子C的通道K的入口附近的空氣流入除濕轉(zhuǎn)子C的通道I的出口中，在除濕轉(zhuǎn)子C處產(chǎn)生的濕空氣的溫度和濕度均降低，所以除去的水分也減少。
第三，由于從除濕轉(zhuǎn)子C的通道K中排出的空氣直接被排放到殼體B的外側(cè)，所以除濕轉(zhuǎn)子C的通道K的出口附近的壓力幾乎與殼體B外側(cè)的壓力相同。因此，除濕轉(zhuǎn)子C的通道I的入口壓力高于除濕轉(zhuǎn)子C的通道K的出口壓力。所以，在除濕轉(zhuǎn)子C的通道I的入口附近被加熱器G加熱的部分空氣流入除濕轉(zhuǎn)子C的通道K的出口中，由除濕轉(zhuǎn)子C產(chǎn)生的濕空氣量減少，從而除去的水分也減少。
因而，本發(fā)明的目的在于提供一種空氣的除濕方法和裝置，由此對空氣進(jìn)行比傳統(tǒng)除濕裝置效率更高的除濕。
通過本發(fā)明人的深入細(xì)致的研究發(fā)現(xiàn)，通過提供完全用于除濕轉(zhuǎn)子再生的空氣和通過使除濕轉(zhuǎn)子再生的空氣與需除濕的空氣及除了濕的空氣分開可以提高除濕效率，由此完成本發(fā)明。
也就是說本發(fā)明提供的空氣除濕方法包括如下步驟(Ⅰ)使可逆吸附空氣水分的除濕元件與需除濕的空氣接觸，該元件設(shè)置在除濕裝置殼體中；(Ⅱ)將已經(jīng)與所述除濕元件接觸后得到干燥的空氣排到所述殼體的外側(cè)；(Ⅲ)在吸附了所述空氣中的水分后，為了再生所述的除濕元件，使所述除濕元件與加熱過的空氣接觸來再生除濕元件，從而除去所述除濕元件中的水分；(Ⅳ)在步驟(Ⅰ)中重新使用除濕元件，利用步驟(Ⅲ)再生除濕元件；(Ⅴ)在步驟(Ⅲ)中除去了除濕元件上的水分以后，冷卻使除濕元件再生的空氣，從而使水分得到冷凝，并從空氣中除去生成的水，以便對除濕元件進(jìn)行再生；和(Ⅵ)使步驟(Ⅴ)中的使除濕元件再生的空氣循環(huán)到步驟(Ⅲ)，由此除去冷凝時(shí)生成的水所述除濕元件再生的空氣基本不與需除濕的空氣或已除濕的空氣進(jìn)行混合。
本發(fā)明還提供了一種除濕裝置，該除濕裝置包括一個(gè)殼體；一個(gè)可逆吸附空氣中水分的除濕元件；一個(gè)用于使除濕元件再生的空氣進(jìn)行循環(huán)的循環(huán)通道，該通道與所述除濕元件相連通；
將需除濕的空氣引入到所述除濕元件中的設(shè)備；和一個(gè)除了濕的空氣的排放通道，該通道用于將由所述除濕元件除了濕的空氣排到所述殼體的外側(cè)，而且該通道與所述除濕元件相連通，并通到所述殼體的外側(cè)；所述用于使除濕元件再生的空氣進(jìn)行循環(huán)的循環(huán)通道包括在使除濕元件再生以后冷卻使除濕元件再生的空氣的設(shè)備，以便冷凝從除濕元件中除去的水分；用于將使除濕元件再生的空氣中的由冷凝生成的水除去的除水設(shè)備；一個(gè)在把由冷凝生成的水除去后用于加熱使除濕元件再生的空氣的加熱器；和用于使除濕元件再生的空氣進(jìn)行循環(huán)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備；將所述用于使除濕元件再生的空氣進(jìn)行循環(huán)的循環(huán)通道設(shè)置在除所述除濕元件附近以外的任何地方。
根據(jù)本發(fā)明，由于用作除濕元件再生的所有空氣是單獨(dú)使用的，而且由于將這些空氣進(jìn)行循環(huán)，而不是將它們排放掉，并基本不使它們與需除濕的空氣或已經(jīng)除了濕的空氣進(jìn)行混合，所以除濕效率遠(yuǎn)比傳統(tǒng)除濕裝置的效率高。
圖1是現(xiàn)有除濕裝置的局部剖面透視圖；圖2是圖1所示的現(xiàn)有除濕裝置的流程圖；圖3為可以用于本發(fā)明的除濕元件和除濕元件附近結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施例；圖4為可以用于本發(fā)明的除濕元件和除濕元件附近結(jié)構(gòu)的另一優(yōu)選實(shí)施例；圖5為本發(fā)明除濕裝置的優(yōu)選實(shí)施例的局部剖面透視圖；圖6的示意圖表示用在圖5所示的本發(fā)明除濕裝置的優(yōu)選實(shí)施例中的放水盤的結(jié)構(gòu)；圖7是圖5所示的本發(fā)明除濕裝置的流程圖；圖8為本發(fā)明和圖1所示的現(xiàn)有除濕裝置的濕度圖；圖9為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的除濕裝置的流程圖；圖10為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的除濕裝置的流程圖；圖11為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的除濕裝置的流程圖；圖12為本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的除濕裝置的流程圖；圖13為本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的除濕裝置的流程圖；圖14為本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的除濕裝置的流程圖；和圖15為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的除濕裝置的流程圖。
在本發(fā)明的空氣除濕方法中，將所用的除濕元件設(shè)置在后面將要詳細(xì)描述的除濕裝置的殼體中。除濕元件的至少一個(gè)面上有吸水材料。吸水材料可以是任何公知的吸水材料，吸水材料包括氯化鈣、氯化鋰、硅膠、分子篩等。除濕元件上可以涂覆或注入這類吸水材料。此外，所有的除濕元件均可以由這種吸水材料制成。除濕元件最好有若干穿透其中的通道。在這種情況下，通道內(nèi)壁表面具有上述吸水材料。優(yōu)選的是，通道的直徑可以在0.5-3mm之間，不過并不局限于此范圍。優(yōu)選的是，除濕元件可以為板狀或塊狀，但最好為盤狀。在這種情況下，通道可以沿其厚度方向形成?？梢院芊奖愕刂苽涑凉裨?，只要以螺旋形狀纏繞一塊波紋板，并在波紋板結(jié)構(gòu)所形成的通道的內(nèi)側(cè)涂覆吸水材料即可。
在本發(fā)明除濕方法的步驟(Ⅰ)中，利用風(fēng)扇等將需除濕的空氣引入除濕元件后使該空氣與吸水材料接觸。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，使空氣流過除濕元件中所形成的通道。在除濕元件為板狀或塊狀的情況下，并且在除濕元件中有許多通道穿過的情況下，使空氣通過這些通道到達(dá)除濕元件的另一側(cè)。在空氣通過時(shí)，空氣中的水分被除濕元件通道表面的吸水材料吸收，使空氣得到除濕?？梢允剐璩凉竦目諝馀c整個(gè)除濕元件或部分除濕元件接觸，后一種情況較為有利，這將在后面進(jìn)描述。
在步驟(Ⅱ)中，將除了濕的空氣排到除濕裝置殼體的外側(cè)。
在步驟(Ⅲ)中，空氣除濕以后，通過將除濕元件的吸水材料吸收的水分除去來對除濕元件進(jìn)行再生。在本發(fā)明的方法中，利用所有用于對除濕元件進(jìn)行再生的空氣(為簡單起見，該空氣在后面稱之為除濕元件再生的空氣)。通過使除濕元件與加熱過的除濕元件再生的空氣接觸而再生除濕元件。通過與加熱過的除濕元件再生的空氣接觸，除濕元件的吸水材料中所含的水分傳給加了熱的除濕元件再生的空氣，這樣，除濕元件得到再生。在除濕元件為具有若干通道的板狀或塊狀的優(yōu)選實(shí)施例中，也以與上述需除濕空氣相同的方法使除濕元件再生的空氣流過通道到達(dá)除濕元件的另一側(cè)，所述的板狀通道或塊狀通道按照除濕元件厚度的方向穿過該除濕元件。
在步驟(Ⅳ)中，將再生過的除濕元件重新用在上述步驟(Ⅰ)中。
在步驟(Ⅴ)中，將在步驟(Ⅲ)中對除濕元件進(jìn)行再生以后的使除濕元件再生的空氣冷卻，以此冷凝所含的水分，再將除濕元件再生的空氣中由冷凝生成的水除去。較為理想的是，將除濕元件再生的空氣與需除濕的空氣進(jìn)行熱交換而使該除濕元件再生的空氣得到冷卻，以此方法，需冷卻的空氣處在熱交換器中的除濕元件內(nèi)。在除濕元件再生以后，最好在與需除濕的空氣進(jìn)行熱交換以前，能將使除濕元件再生的空氣先與需加熱的使除濕元件再生的空氣進(jìn)行熱交換，以便再生除濕元件。通過步驟(Ⅴ)，使除濕元件再生的空氣得到除濕。
在步驟(Ⅵ)中，將除了濕的除濕元件再生的空氣循環(huán)到除濕元件，并在用加熱器加熱以后用于在步驟(Ⅲ)中對除濕元件進(jìn)行再生。使除濕元件再生的空氣在用加熱器加熱以前最好先與需在上述熱交換器中冷卻的使除濕元件再生的空氣進(jìn)行熱交換以使其得到加熱。最好能把使除濕元件再生的空氣加熱到60℃至300℃的溫度，當(dāng)然使除濕元件再生的空氣的加熱溫度并不局限于此。
于是將步驟(Ⅲ)中的再生過的除濕元件重新用于步驟(Ⅰ)中(該重新應(yīng)用步驟看成步驟(Ⅳ))，將步驟(Ⅴ)中除了濕的使除濕元件再生的空氣重新用于步驟(Ⅲ)中。所以可以連續(xù)重復(fù)上述步驟(Ⅰ)至(Ⅵ)。
在本發(fā)明的除濕方法中，一個(gè)重要的特征在于使除濕元件再生的空氣基本不與需除濕的空氣或與已經(jīng)除了濕的準(zhǔn)備排放到殼體外側(cè)的空氣進(jìn)行混合。實(shí)現(xiàn)該特征的方法是將除了除濕元件附近以外的使除濕元件再生的空氣通路完全密閉起來，使除濕元件再生的空氣基本不與除濕元件附近以外的需除濕空氣或已除濕空氣接觸。在除濕元件附近，通過對除濕元件及除濕元件附近結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)(這將在下面作描述)，雖然使除濕元件再生的空氣會(huì)或多或少地與需除濕的空氣進(jìn)行接觸，但仍可基本避免除濕元件再生的空氣與需除濕的空氣或與已除濕的空氣進(jìn)行混合。所以在本發(fā)明的除濕方法中，使除濕元件再生的空氣基本不與需除濕的空氣或與已除濕的準(zhǔn)備排放到殼體外側(cè)的空氣進(jìn)行混合。
現(xiàn)在參照圖3描述能連續(xù)完成步驟(Ⅰ)至(Ⅵ)的優(yōu)選實(shí)施例，圖3示出了除濕元件和除濕元件附近的結(jié)構(gòu)。
在該優(yōu)選實(shí)施例中，除濕元件9為圓盤狀，許多通道32沿著圓盤的厚度方向(在圖3中，沿從左到右的方向)穿過該盤。如上所述，將吸水材料涂覆在通道32的內(nèi)壁上。在除濕元件的中部開有一個(gè)安裝轉(zhuǎn)軸(未示出)的通孔34。這里將除濕元件9的其通道32為開啟的那一表面33稱為第一表面(在圖3中為盤的左側(cè))，這里將與第一表面相對的那一面35稱作第二表面。除濕元件9的第一表面33的一個(gè)區(qū)域由第一腔室12包圍，第一表面33的另一區(qū)域由第二腔室19包圍。除濕元件9的與第一腔室12相對的第二表面35的區(qū)域由第三腔室13包圍，除濕元件9的與第二腔室19相對的第二表面35的區(qū)域由第四腔室20包圍。第一腔室12和第二腔室19通過分隔部36相連，同樣，第三腔室13和第四腔室20通過分隔部36相連。在圖3所示的優(yōu)選實(shí)施例中，通過在圍繞整個(gè)除濕元件的罩10中提供幾個(gè)中空部分就可以構(gòu)成第一至第四腔室。
在運(yùn)行中，使需除濕的空氣通過入口39按箭頭38所示的方向進(jìn)入第一腔室12。需除濕的空氣流過通道32到達(dá)第三腔室13。在空氣流過通道32期間，空氣中所含的水分被涂覆在通道32表面上的吸水材料吸收，使到達(dá)第三腔室13的空氣得到除濕。然后除了濕的空氣按箭頭40所示的方向經(jīng)殼體1a的出口41通過除濕空氣排放通道(未示出)排出第三腔室13。
同時(shí)，使加了熱的除濕元件通過入口43按箭頭42所示的方向進(jìn)入第二腔室19，流過通道32后到達(dá)第四腔室20。由于進(jìn)入第三腔室19的使除濕元件再生的空氣已經(jīng)得到加熱，所以通過通道32的使除濕元件再生的空氣吸收吸水材料的水分，使該區(qū)域的除濕元件9得到再生。然后，將除濕元件9再生以后的使除濕元件再生的空氣按箭頭44所示的方向經(jīng)出口41排出第四腔室20。然后再冷卻排出第四腔室20的除濕元件再生的空氣，以便對水分進(jìn)行冷凝，再如上所述地進(jìn)行加熱，重新將其按箭頭42所示的方向引入第二腔室19。應(yīng)注意的是，可以將使除濕元件再生的空氣引入第四腔室20，并可以在除濕元件9得到再生以后將其排出第三腔室19。
在圖3所示的實(shí)施例中，盤狀除濕元件9繞著裝在通孔34中的轉(zhuǎn)軸(未示出)在垂直于圖面的平面中轉(zhuǎn)動(dòng)。所以分別由第一腔室12和第三腔室13包圍的區(qū)域移到分別由第二腔室19和第四腔室20包圍的位置上。利用這種轉(zhuǎn)動(dòng)，除濕元件9的用于從需除濕空氣中吸收水分的區(qū)域移到除濕元件9進(jìn)行再生的位置，同時(shí)，除濕元件9的再生區(qū)域移到干燥元件9的用于從需除濕空氣中處去水分的位置。所以上述步驟(Ⅰ)至(Ⅵ)可以連續(xù)重復(fù)進(jìn)行。
通過使用吸水材料上得到的水分重量即可實(shí)現(xiàn)除濕元件9的轉(zhuǎn)動(dòng)。即除濕元件9的接收了需除濕空氣的水分的區(qū)域比除濕元件9的再生后的區(qū)域重。所以如圖3所示，接收水分的區(qū)域所處的位置比再生區(qū)域的位置高，除濕元件9因其重力自然轉(zhuǎn)動(dòng)。因此在該實(shí)施例中，除濕元件9不需要任何驅(qū)動(dòng)電機(jī)或其它動(dòng)力就可以轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，也可利用電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)除濕元件9。在這種情況下，除濕元件9可以作連續(xù)或間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。
在本發(fā)明的除濕方法中，除了在除濕元件9附近以外，使除濕元件再生的空氣全部進(jìn)行密閉循環(huán)。所以，使除濕元件再生的空氣基本不與除濕元件9附近以外的任何循環(huán)空氣混合。在除濕元件附近，由于第一腔室12與第二腔室19的內(nèi)側(cè)通過分隔部36和除濕元件9的第一表面33之間的間隙相連，并且由于第三腔室13與第四腔室20的內(nèi)側(cè)通過分隔部36和除濕元件9的第二表面35之間的間隙相連，所以使除濕元件再生的空氣會(huì)或多或少地與需除濕的空氣及已除濕過的空氣混合。但是，由于第一腔室12和第二腔室19中的壓力大致相同，并且由于第三腔室13和第四腔室20中的壓力也大致相同，所以使除濕元件再生的空氣與需除濕的空氣或與已除了濕的空氣的混合并不太多。此外，通過將分隔部36和第一表面33之間的間隙距離＂d＂以及分隔部36和第二表面35之間的間隙距離＂d＂做得很小，理想情況為1mm至4mm，則可基本避免使除濕元件再生的空氣與需除濕的空氣或與已除了濕的空氣進(jìn)行混合，這樣除濕效果不會(huì)降低很多。本發(fā)明的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)在于即使距離＂d＂有4mm長，也不會(huì)出現(xiàn)很多混合，原因是在沒有單獨(dú)使用使除濕元件再生的空氣的現(xiàn)有裝置中，如果距離＂d＂增加1mm，除濕效率就減少10％。所以根據(jù)本發(fā)明，除濕元件9和罩10的容許間隙較大，這在組裝過程中是很有利的。
此外，通過在間隙中設(shè)置由柔性橡膠或塑料膜制成的分隔帶(未示出)分別使第一腔室12、第二腔室19、第三腔室13和第四腔室20隔開，則可完全避免使除濕元件再生的空氣與需除濕的空氣或與已除了濕的空氣混合。在這種情況下，最好能用驅(qū)動(dòng)電機(jī)使除濕元件轉(zhuǎn)動(dòng)，以便克服分隔帶和除濕元件9之間的摩擦。應(yīng)注意的是，在圖3所示的實(shí)施例中，應(yīng)使除濕元件9上部和罩10之間的間隙距離＂e＂及除濕元件9下部和罩10之間的間隙距離＂e＂盡可能小，理想情況為1mm至4mm，以便基本防止需除濕的空氣不經(jīng)過通道32就直接進(jìn)入第三腔室13，并且基本防止加過熱的使除濕元件再生的空氣不經(jīng)過通道32就直接進(jìn)入第四腔室20。
利用圖4所示的優(yōu)選實(shí)施例也可以基本避免使除濕元件再生的空氣與需除濕的空氣或與已除過濕的空氣混合。在該實(shí)施例中，將整個(gè)除濕元件9封裝在罩10中，通過分隔幾個(gè)中空部形成第一至第四腔室，使第一至第四腔室彼此隔開。也就是說，第一腔室12和第二腔室19隔開的距離為＂f＂，第三腔室13和第四腔室20隔開的距離也為＂f＂。距離＂f＂比圖3實(shí)施例中的大。利用圖4所示的實(shí)施例，由于距離＂f＂較大，所以基本避免了使除濕元件再生的空氣與需除濕的空氣或與已除了濕的空氣混合。在該實(shí)施例中，距離＂f＂最好不小于除濕元件的厚度，優(yōu)選的情況是該距離為除濕元件厚度的1至5倍。此外，如圖4所示，在各個(gè)腔室中的出口尺寸可以等于腔室的尺寸。
現(xiàn)在描述實(shí)現(xiàn)上述除濕方法的裝置。
本發(fā)明的除濕裝置包括一個(gè)殼體；一個(gè)可逆吸附空氣中水分的除濕元件；一個(gè)使除濕元件再生的空氣進(jìn)行循環(huán)并與除濕元件連通的通道；將需除濕的空氣引入除濕元件中的設(shè)備；以及一個(gè)用于將除濕元件除濕過的空氣排放到殼體外側(cè)的除濕空氣排放通道，該通道與除濕元件相通，并與殼體外側(cè)相通。使除濕元件再生的空氣進(jìn)行循環(huán)的通道包括在除濕元件再生以后對使除濕元件再生的空氣進(jìn)行冷卻的設(shè)備，從而對除濕元件中除去的水分進(jìn)行冷凝；用于從使除濕元件再生的空氣中除去由冷凝產(chǎn)生的水的設(shè)備；在除去由冷凝產(chǎn)生的水以后對除濕元件再生的空氣進(jìn)行加熱的設(shè)備；和使除濕元件再生的空氣循環(huán)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備。如上所述，除了除濕元件附近之外，使除濕元件再生的空氣循環(huán)的通道在任何地方都是密閉的，這樣就基本上避免了除濕元件再生的空氣與需除濕的空氣或與已除了濕的空氣混合。
現(xiàn)在參照圖5描述本發(fā)明除濕裝置的優(yōu)選實(shí)施例。
除濕裝置1有一個(gè)箱形殼體1a。在殼體1a的底部設(shè)置一個(gè)容器2，該容器用于接收在冷凝除濕元件再生的空氣時(shí)產(chǎn)生的水。
在容器2上安裝有利用風(fēng)扇電機(jī)3進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的第一風(fēng)扇4和第二風(fēng)扇5。通過第一風(fēng)扇4將殼體1a外側(cè)的空氣吸入殼體1a，并通過容器2上的熱交換器6的通道6a、腔室7和管道8送入除濕元件，在本實(shí)施例中，除濕元件為除濕轉(zhuǎn)子9的形狀。通道6a是熱交換器的通道，這些通道少于熱交換器中沿水平排列的通道的一半。
除濕轉(zhuǎn)子9為盤狀，將其轉(zhuǎn)動(dòng)地裝在包圍整個(gè)除濕轉(zhuǎn)子9的罩10內(nèi)，在本實(shí)施例中，將罩稱作除濕轉(zhuǎn)子外殼10。如上面參照圖3所述的那樣，除濕轉(zhuǎn)子外殼10包括第一至第四腔室12、13、19和20。將管道8與第一腔室12相連，將從殼體1a外側(cè)引入的空氣送入第一腔室12，然后使空氣通過除濕轉(zhuǎn)子9中的通道32(見圖3)。到達(dá)第三腔室13的空氣已經(jīng)得到除濕，該空氣經(jīng)管道14排出第三腔室13，管道14就是上述的除濕空氣排放通道。再通過管道14將除濕后的空氣排出殼體1a。
另一方面，用第二風(fēng)扇5將除濕元件再生的空氣經(jīng)管道15送入熱交換器6的通道6b中。通道6b是熱交換器6的通道，這些通道為熱交換器6中水平排列的上半部通道。使除濕元件再生的空氣經(jīng)過通道6b以后被送入具有加熱器16的腔室17，由加熱器16加熱。然后，將加熱過的實(shí)施除濕元件再生的空氣經(jīng)管道18送入除濕轉(zhuǎn)子外殼10中的第二腔室19內(nèi)。
第二腔室19和第四腔室20小于第一腔室12和第三腔室13，此后將進(jìn)入第二腔室19的使除濕元件再生的空氣通過除濕轉(zhuǎn)子9的通道32(見圖3)到達(dá)第四腔室20。
然后將到達(dá)第四腔室20的使除濕元件再生的空氣通過熱交換器6上方的腔室23送入熱交換器6的通道6c。通道6c是熱交換器6的通道，這些通道是沿?zé)峤粨Q器6垂直方向排列的通道。在熱交換器6中，交替設(shè)置沿垂直方向排列的通道6c和沿水平方向排列的通道6a和6b。也就是說，通道6a和6b分層設(shè)置，各層間有一定的間隔，各個(gè)保護(hù)水平通道6a和6b的垂直層之間的間隙確定了垂直通道6c。
當(dāng)使除濕元件再生的空氣向下流過通道6c時(shí)，使除濕元件再生的空氣得到冷卻，空氣中的水分得到冷凝。使除濕元件再生的空氣通過通道6c以后到達(dá)腔室25，該腔室有一個(gè)設(shè)置在熱交換器6下部的放水盤24。然后通過管道26將除濕元件再生的空氣送到第二風(fēng)扇5，如上所述使其進(jìn)行再循環(huán)。
在除濕轉(zhuǎn)子9再生以后因冷卻使除濕元件再生的空氣而生成的冷凝水落到放水盤24中。如圖6所示，在放水盤24的底部中心開有一個(gè)放水孔24a，在放水孔24a上裝有一個(gè)浮子閥27。浮子閥27包括一個(gè)打開和關(guān)閉放水孔24a的閥體27a和一個(gè)安裝在閥體27a上的浮子27b。當(dāng)水聚集在放水盤24中時(shí)，浮子27b和閥體27a浮起，使閥打開，因而聚集在放水盤24中的水通過放水孔24a排到容器2中。
在運(yùn)行時(shí)，接通電源(未示出)以便驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇電機(jī)3，使加熱器16發(fā)熱。利用風(fēng)扇電機(jī)3使第一風(fēng)扇4和第二風(fēng)扇5轉(zhuǎn)動(dòng)。通過入口(未示出)由第一風(fēng)扇4吸入殼體1a的空氣經(jīng)熱交換器6的通道6a到達(dá)除濕轉(zhuǎn)子9，當(dāng)空氣通過除濕轉(zhuǎn)子9的通道32時(shí)就得到除濕。利用第一風(fēng)扇4將除濕后的空氣經(jīng)出口(未示出)排出。通過這種除濕方法，除濕轉(zhuǎn)子9吸收空氣中的水分，在第一腔室12和第三腔室13之間的轉(zhuǎn)子9的區(qū)域變得比第二腔室19和第四腔室20之間的轉(zhuǎn)子9的區(qū)域重，所以轉(zhuǎn)子9自然按照圖5的箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)。另一方面，使除濕元件再生的空氣在第二風(fēng)扇5的驅(qū)動(dòng)下通過熱交換器6的通道6b到達(dá)加熱器16，加熱器6加熱該使除濕元件再生的空氣。然后加熱過的除濕元件的空氣流過轉(zhuǎn)子9中的通道32。如上所述，因?yàn)橛形剿值闹亓?，轉(zhuǎn)子9在其重力作用下自然轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)子9的處于第一腔室12和第三腔室13之間的區(qū)域到達(dá)第二腔室19和第四腔室20之間的位置。由于加熱過的除濕元件再生的空氣通過已經(jīng)吸附了水分的通道32，所以水分傳給加熱的使除濕元件再生的空氣，這樣轉(zhuǎn)子9處在第二腔室19和第四腔室20之間的區(qū)域就得到再生，也就是說，轉(zhuǎn)子9的這個(gè)區(qū)域恢復(fù)了從需除濕空氣吸附水分的能力。所以如上所述，再生了的區(qū)域通過自然轉(zhuǎn)動(dòng)又移到第一腔室12和第三腔室13之間的位置，再如上面所述的那樣吸附需除濕空氣中的水分。
轉(zhuǎn)子9再生以后的使除濕元件再生的空氣的溫度和濕度都很高，該使除濕元件再生的空氣流過熱交換器6的通道6c，并在通過通道6c期間與流過通道6a和6b的空氣進(jìn)行熱交換，這樣使除濕元件再生的空氣得到冷卻。通過這種冷卻，通道6c的表面上結(jié)成露水。
通過通道6c以后的使除濕元件再生的空氣的溫度比通過通道6a的空氣的高，而且它的相對濕度為100％，所以其絕對濕度比殼體1a外側(cè)的空氣的絕對濕度高。此時(shí)利用第二風(fēng)扇5吸入高濕度的使除濕元件再生的空氣，并將其送到管道5中，如上所述使其進(jìn)行循環(huán)，而不讓它排出殼體1a。
將通道6c表面上結(jié)成的露水收集在放水盤24中。用浮子閥27阻塞放水盤24底部的放水孔24a，以便防止空氣流出，但是當(dāng)水(露水)聚集在放水盤24中時(shí)，浮子27b浮起，從而閥打開。因此，水通過放水孔24a放到容器2中。
收集在容器2中的水量也就是除濕裝置的除濕量。當(dāng)水聚集到適當(dāng)高度時(shí)，從殼體1a上除下容器2，將水倒掉。
圖7示出了該實(shí)施例的流程圖。從圖7可以很清楚地看到，使除濕元件再生的空氣的循環(huán)路線與需除濕空氣和已除了濕的空氣的路徑分開，這樣使除濕元件再生的空氣基本不與需除濕空氣和已除濕空氣混合。
圖8表示的是本發(fā)明和上述現(xiàn)有技術(shù)的濕度圖。
利用上述的現(xiàn)有裝置，將在位置①處的空氣引入裝置，由熱交換器E和加熱器G加熱到高溫(位置②)。然后空氣通過除濕轉(zhuǎn)子C后變濕(位置③)，并由熱交換器E冷卻。為與本發(fā)明進(jìn)行比較，假定熱交換效率是100％，將空氣冷卻到溫度t(位置④)，冷凝干燥量為A的水分，使其變成露水。
另一方面，利用本發(fā)明的裝置，假定熱交換效率是100％，熱交換器6的通道6c出口處的除濕元件再生的空氣溫度為＂t＂，相對濕度為100％(位置④)。通過用和上述現(xiàn)有裝置相同的能量加熱使除濕元件再生的空氣(加熱量B)，空氣變成高溫(位置⑤)?？諝馔ㄟ^除濕轉(zhuǎn)子9后變成濕空氣(位置⑥)，并由熱交換器使?jié)窨諝饫鋮s到溫度t(位置④)，冷凝除濕量為B的水分，使其變成露水。
正如圖8中看到的那樣，由于所用的使除濕元件再生的空氣沒有排出裝置而是讓其進(jìn)行循環(huán)，所以當(dāng)所用的加熱能量相同時(shí)，除濕能力大于現(xiàn)有裝置的能力。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員很清楚，本發(fā)明的除濕裝置并不局限于上述實(shí)施例。例如，在上述實(shí)施例中，雖然使除濕元件再生的空氣是在由加熱器16加熱以前通過通道6b的，但不一定非要通過熱交換器。此外，為了在除濕元件再生以后冷卻使除濕元件再生的空氣，可以將殼體1a外側(cè)的空氣引入到熱交換器6中。
如圖5和7所示，在上述實(shí)施例中，熱交換發(fā)生在冷卻后及加熱前的除濕元件再生的空氣和使除濕元件再生的空氣再生后的使除濕元件再生的空氣之間，由此在除濕元件再生后冷卻使除濕元件再生的空氣，并在用加熱器加熱前對使除濕元件再生的空氣進(jìn)行預(yù)熱。但是如圖9所示，這種熱交換可以省去，在除濕元件再生以后，僅僅用需除濕的空氣就可冷卻使除濕元件再生的空氣。另外，如圖10和11所示，在除濕元件再生以后，并且在由加熱器加熱以前把熱量傳給使除濕元件再生的空氣以后，可以將通過與使除濕元件再生的空氣進(jìn)行熱交換而受到加熱的需除濕空氣送到除濕元件中，也可以利用除濕元件吸附水分時(shí)產(chǎn)生的反應(yīng)熱對該需除濕空氣進(jìn)一步加熱。然后可以使進(jìn)一步加熱過的空氣與冷卻過的使除濕元件再生的空氣進(jìn)行熱交換，由此回收由冷卻和水分吸附所生成的熱量。
此外，如圖12至15所示，將需除濕的空氣送到除濕元件的路徑和將冷卻空氣送到熱交換器中以便在除濕元件再生以后冷卻除濕元件再生的空氣的路徑分開。這樣，就可以避免因除濕元件再生以后，和在用加熱器加熱前將熱量傳給使除濕元件再生的空氣以后因加熱需除濕的空氣所造成的相對濕度的降低所引起的除濕效率減少的問題。另外，由于除濕元件和用于在除濕元件再生以后冷卻使除濕元件再生的空氣的熱交換器是平行設(shè)置而不是象圖7、9至11那樣串接的，所以壓降減少，從而除濕元件附近的壓力接近殼體外的壓力，使除濕元件再生的空氣的壓力也接近殼體外的壓力。因此，使除濕元件再生的空氣和殼體外側(cè)的空氣幾乎沒有混合，從而可以避免除濕效率的降低。
另外，可以將風(fēng)扇電機(jī)設(shè)置在路徑的合適位置處，并可回收電機(jī)產(chǎn)生的熱量。還有，如圖11和15所示，可以將除濕空氣的出口分開，只有熱空氣才能與除濕元件再生的空氣進(jìn)行熱交換。也就是說，由于除濕元件在再生以后立即就吸附水分，所以由再生以后的除濕元件立即除了濕的空氣溫度比由已經(jīng)吸附了一些水分的除濕元件除了濕的空氣溫度高。因此，可以將除濕空氣的出口分開使由再生以后的除濕元件立即除了濕的空氣與被已經(jīng)吸附了水分的除濕元件除了濕的空氣分開，而只有被再生以后的除濕元立即除了濕的熱空氣與使除濕元件再生的空氣進(jìn)行熱交換。
根據(jù)上述裝置，由于分開使用所有用于使除濕元件的除濕元件再生的空氣和使這種使除濕元件再生的空氣進(jìn)行循環(huán)使用，而不是將其排除，也基本不使其與需除濕的空氣或已除濕的空氣混合，所以除濕效率遠(yuǎn)比將濕空氣排放到裝置外的現(xiàn)有傳統(tǒng)裝置的高。
此外，通過利用本發(fā)明的裝置，由于需除濕的空氣和使除濕元件再生的空氣是由各自的風(fēng)扇傳送的，所以第一腔室12和第二腔室19中的壓力相同，第三腔室13和第四腔室20中的壓力相同。因而第一腔室12和第二腔室19之間及第三腔室13和第四腔室20之間沒有空氣流動(dòng)。這樣，即使間隙＂d＂比較大，使除濕元件再生的空氣也基本不與需除濕的空氣或已除濕的空氣混合。所以除濕效率較高，除濕轉(zhuǎn)子9和轉(zhuǎn)子外殼10之間尺寸的靈活性較大，這對裝置的組裝很有利。另外，由于間隙＂d＂可以比較大，所以就可防止轉(zhuǎn)子9因轉(zhuǎn)子9和轉(zhuǎn)子外殼10之間聚集的灰塵而停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
權(quán)利要求
1．一種空氣除濕方法包括如下步驟(Ⅰ)使可逆吸附空氣水分的除濕元件與需除濕的空氣接觸，該元件設(shè)置在除濕裝置殼體中；(Ⅱ)將已經(jīng)與所述除濕元件接觸后得到除濕的空氣排到所述殼體的外側(cè)；(Ⅲ)在吸附了所述空氣中的水分后，為了再生所述的除濕元件，使所述除濕元件與加熱空氣接觸來再生除濕元件，從而除去所述除濕元件中的水分；(Ⅳ)在步驟(Ⅰ)中重新使用除濕元件，利用步驟(Ⅲ)再生除濕元件；(Ⅴ)在步驟(Ⅲ)中除去了除濕元件上的水分以后，冷卻使除濕元件再生的空氣，從而使水分得到冷凝，并從空氣中除去生成的水，以便對除濕元件進(jìn)行再生；和(Ⅵ)使步驟(Ⅴ)中的冷卻使除濕元件再生的空氣循環(huán)到步驟(Ⅲ)，由此除去冷凝時(shí)生成的水；所述使除濕元件再生的空氣基本不與需除濕的空氣或已除濕的空氣進(jìn)行混合。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中除了所述除濕元件附近之外，所述用于對除濕元件再生的空氣不與需除濕的空氣或已除濕的空氣混合。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中構(gòu)成所述除濕元件的材料至少在其表面上有吸水材料，構(gòu)成所述除濕元件的材料有許多通道，所述需除濕的空氣和所述再生除濕元件的空氣通過所述通道。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述除濕元件為板狀或塊狀，該除濕元件沿其厚度方向有許多通道。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述除濕元件可以轉(zhuǎn)動(dòng)，將除濕元件上的通道為開啟的第一表面的一個(gè)區(qū)域由第一腔室包圍，所述第一表面的另一區(qū)域由第二腔室包圍，所述除濕元件的與所述第一表面相對的第二表面的一個(gè)區(qū)域由第三腔室包圍，所述第二表面的另一區(qū)域由第四腔室包圍；將所述需除濕的空氣引入所述第一腔室，通過所述通道后到達(dá)所述第三腔室，然后通過除濕空氣排放口從所述第三腔室排到所述殼體外側(cè)；使所述除濕元件再生的空氣通過所述通道引入所述第二腔室，通過所述通道后到達(dá)所述第四腔室，然后從所述第四腔室循環(huán)到步驟(Ⅴ)；所述分別用第一和第三腔室包圍的所述除濕元件的區(qū)域在所述除濕元件的轉(zhuǎn)動(dòng)下移到分別用第二和第四腔室包圍的位置。
6．根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述除濕元件可以轉(zhuǎn)動(dòng)，將除濕元件上的通道為開啟的第一表面的一個(gè)區(qū)域由第一腔室包圍，所述第一表面的另一區(qū)域由第二腔室包圍，所述除濕元件的與所述第一表面相對的第二表面的一個(gè)區(qū)域由第三腔室包圍，所述第二表面的另一區(qū)域由第四腔室包圍；將所述需除濕的空氣引入所述第一腔室，通過所述通道后到達(dá)所述第三腔室，然后通過除濕空氣排放口從所述第三腔室排到所述殼體外側(cè)；使所述除濕元件再生的空氣通過所述通道引入所述第四腔室，通過所述通道后到達(dá)所述第二腔室，然后從所述第二腔室循環(huán)到步驟(Ⅴ)；所述分別用第一和第三腔室包圍的所述除濕元件的區(qū)域在所述除濕元件的轉(zhuǎn)動(dòng)下移到分別用第二和第四腔室包圍的位置。
7．根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其中通過在一個(gè)罩中提供幾個(gè)中空部位來構(gòu)成所述的第一至第四腔室，該罩包圍整個(gè)除濕元件，所述第一至第四腔室彼此隔開。
8．根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的方法，其中所述使除濕元件再生的空氣在步驟(Ⅴ)中通過將使除濕元件再生的空氣的熱傳送給需在熱交換器內(nèi)得到除濕的空氣后冷卻下來。
9．一種除濕裝置包括一個(gè)殼體；一個(gè)可逆吸附空氣水分的除濕元件；一個(gè)用于讓使除濕元件再生的空氣進(jìn)行循環(huán)的循環(huán)通道，該通道與所述除濕元件相連通；將需除濕的空氣引入到所述除濕元件中的設(shè)備；和一個(gè)除濕空氣的排放通道，該通道用于將由所述除濕元件除了濕的空氣排到所述殼體的外側(cè)，而且該通道與所述除濕元件相連通，并通到所述殼體的外側(cè)；所述用于讓使除濕元件再生的空氣進(jìn)行循環(huán)的循環(huán)通道包括在使除濕元件再生以后冷卻使除濕元件再生的空氣的設(shè)備，以便冷凝從除濕元件中除去的水分；用于將除濕元件再生的空氣中所含的由冷凝生成的水除去的除水設(shè)備；一個(gè)在把由冷凝生成的水除去后用于加熱除濕元件再生的空氣的加熱器；和用于使除濕元件再生的空氣進(jìn)行循環(huán)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備；將所述用于使除濕元件再生的空氣進(jìn)行循環(huán)的循環(huán)通道設(shè)置在除所述除濕元件附近以外的任何地方。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中構(gòu)成所述除濕元件的材料至少在其表面上有吸水材料，構(gòu)成所述除濕元件的材料有許多通道，所述需除濕的空氣和所述再生除濕元件的空氣通過所述通道。
11．根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的裝置，其中所述除濕元件為板狀或塊狀，該除濕元件沿其厚度方向有許多通道。
12．根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述除濕元件可以轉(zhuǎn)動(dòng)，將除濕元件上的通道為開啟的第一表面的一個(gè)區(qū)域由第一腔室包圍，所述第一表面的另一區(qū)域由第二腔室包圍，所述除濕元件的與所述第一表面相對的第二表面的一個(gè)區(qū)域由第三腔室包圍，所述第二表面的另一區(qū)域由第四腔室包圍；將所述需除濕的空氣引入所述第一腔室，通過所述通道后到達(dá)所述第三腔室，然后通過除濕空氣排放口從所述第三腔室排到所述殼體外側(cè)；使所述除濕元件再生的空氣通過所述通道引入所述第二腔室，所述第四腔室與所述通道相連，以便使再生除濕元件的空氣進(jìn)行循環(huán)；所述分別用第一和第三腔室包圍的所述除濕元件的區(qū)域在所述除濕元件的轉(zhuǎn)動(dòng)下移到分別用第二和第四腔室包圍的位置。
13．根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述除濕元件可以轉(zhuǎn)動(dòng)，將除濕元件上的通道為開啟的第一表面的一個(gè)區(qū)域由第一腔室包圍，所述第一表面的另一區(qū)域由第二腔室包圍，所述除濕元件的與所述第一表面相對的第二表面的一個(gè)區(qū)域由第三腔室包圍，所述第二表面的另一區(qū)域由第四腔室包圍；將所述需除濕的空氣引入所述第一腔室，通過所述通道后到達(dá)所述第三腔室，然后通過除濕空氣排放口從所述第三腔室排到所述殼體外側(cè)；使所述除濕元件再生的空氣通過所述通道引入所述第四腔室，所述第二腔室與所述通道相連，以便使再生除濕元件的空氣進(jìn)行循環(huán)；所述分別用第一和第三腔室包圍的所述除濕元件的區(qū)域在所述除濕元件的轉(zhuǎn)動(dòng)下移到分別用第二和第四腔室包圍的位置。
14．根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的裝置，其中通過在一個(gè)罩中提供幾個(gè)中空部位來構(gòu)成所述的第一至第四腔室，該罩包圍整個(gè)除濕元件，所述第一至第四腔室彼此隔開。
15．根據(jù)權(quán)利要求9至14之一所述的裝置，其中在除濕元件再生以后用于冷卻干燥元件再生空氣的裝置是一個(gè)熱交換器，從而冷凝從除濕元件排出的水分，在除濕元件再生以后在所述除濕元件再生空氣和需除濕的空氣之間進(jìn)行熱交換。
16．根據(jù)權(quán)利要求9至15之一所述的裝置，其中所述除濕元件為轉(zhuǎn)盤形。
17．根據(jù)權(quán)利要求9至16之一所述的裝置，其中所述用于將需除濕的空氣引入干燥元件的設(shè)備是第一風(fēng)扇，該裝置還包括使除濕元件再生的空氣進(jìn)行循環(huán)的第二風(fēng)扇。
全文摘要
空氣除濕方法和裝置,其中方法包括步驟:(Ⅰ)使除濕裝置殼體中的除濕元件與需除濕空氣接觸;(Ⅱ)將除濕后的空氣排到殼體外;(Ⅲ)使元件與加熱空氣接觸來再生元件以除去元件中水分;(Ⅳ)重新在(Ⅰ)中使用元件,利用(Ⅲ)再生元件;(Ⅴ)在(Ⅲ)中除去水分后,冷卻元件再生空氣使水分冷凝并從空氣中除去生成的水,以對元件再生;(Ⅵ)使(Ⅴ)中元件再生空氣循環(huán)到(Ⅲ)以除去冷凝水;所述元件再生空氣基本不與需除濕或已除濕空氣混合。
文檔編號(hào)B01D53/04GK1224821SQ98106410
公開日1999年8月4日 申請日期1998年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月26日
發(fā)明者藤村靖之 申請人:株式會(huì)社康友