专利名称：转轮式溶液除湿空调装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及溶液除湿空调技术领域，具体地说是一种转轮式溶液除湿空调装置。
背景技术：
传统的空调除湿方法如目前家用空调中的表冷器降温除湿空调；将空气加压冷凝除湿空调等，由于其耗能大，效率低等诸多缺陷长期没有得到很好解决，加之对环境的污染和人类身体健康的影响，已越来越受到科学界的高度重视。虽然在20世纪50年代后出现和应用的固体吸湿材料除湿方法，因其采用吸湿能力强的盐类或有机物质，可将空气处理到湿度很低的状态。已有干式氯化锂及硅胶等转轮除湿，但这种除湿方式的致命弱点；其一是因其运行过程是动态的，其除湿过程释放出的潜热使固体材料除湿剂的温度升高，增加了整个传热传质的不可逆损失，使吸湿能力大打折扣，效率也不高。其二是由于除湿和再生工作过程在同一转轮的不同扇形区域进行，所以除湿空气和再生空气之间的相互渗透很难解决，在同一转轮上因除湿和再生不同工况导致的冷热温差使部分能量抵消，造成了能量的损失和浪费。其三是转轮中通风孔道内表面涂敷的固体材料吸湿剂，常因涂敷质量的影响，导致其不能长期有效发挥作用，使效率降低，寿命缩短。其四是因空气中灰尘在通风孔道内的积聚没有有效的清除办法解决，导致其效率降低，寿命缩短。
发明内容
本发明的目的是提供一种转轮式溶液除湿空调装置，以克服已有技术的不足。
本发明的另一个目的是作为小型家用溶液除湿空调时可以不需专门设置或安装室外机。
本实用新型是对已有技术的改进，用转轮实现溶液除湿空调的装置也是由除湿装置和再生装置两部分组成，除湿装置用来吸收被处理空气中的水分，再生装置用来通过排除除湿过程进入盐溶液中的水分而使其浓缩并循环使用，而盐溶液在循环使用过程中其溶质不会被消耗。通常只要控制除湿盐溶液的温度和浓度，就能准确地控制出风的温度和湿度，所以它既可以对被处理空气进行除湿降温，又可以对被处理空气进行加湿升温。
上述转轮不难用现有的传动装置驱动其旋转，其转速在每分钟几转到几十转。转轮下部浸没在除湿箱底部的盐溶液中，使转轮在旋转过程中，其上的若干个蜂窝状通风孔的壁面被湿润上除湿盐溶液而形成液膜。显然用喷淋方式也能得到，两者任取一种，在技术上应保证当湿热空气在穿过转轮上若干个蜂窝状通风孔时，与通风孔壁面湿润上的除湿盐溶液的液膜接触而进行充分的湿热交换，以达到吸附湿空气中水分的作用。
本实用新型包括除湿装置和再生装置两部分，除湿箱和再生箱底部之间有管道相连，在除湿箱中部有加水的电控阀，其特征是除湿装置包括带有进风口和出风口的除湿箱，除湿箱内的进风口和出风口的通路间设有湿润盐溶液的除湿转轮，底部盛有除湿盐溶液，制冷机的蒸发器设置在除湿箱内的底部的除湿盐溶液中，用以对除湿盐溶液直接降温。
该装置的再生装置包括带有进风口和出风口的再生箱，再生箱内的进风口和出风口的通路间设有湿润盐溶液的再生转轮，底部有盐溶液及其内的加热器，并再生泵将浓缩后的盐溶液经回流控制阀泵送至除湿箱内，用以提高除湿箱底部盐溶液的浓度。再生箱底部盐溶液液面下设置有加热器，对盐溶液直接加热。
所述置放在进风口和出风口之间的转轮(包括除湿转轮和再生转轮)是中心有转轴的，布有若干密布的蜂窝状通风孔，转轮端面的几何形状是圆形、方形或多边形的轮状体。为增大其湿热交换面积和提高湿热置换效率，通风孔沿通风方向可以呈直线或波浪曲折，通风孔内壁表面最好是粗糟和凹凸不平的，转轮材料可以采用塑料、橡胶、陶瓷、玻璃钢或耐水浸的纤维织物，也可以使用已有的干式转轮的基体上(不敷上固体除湿剂的转轮)。
考虑到在相同转轮截面面积上尽可能地增大通风有效面积和提高除湿效率，在除湿箱上部设有带除湿喷淋调节阀的除湿喷头，且经由除湿泵与除湿箱下部连通。同样，进一步在再生箱上部设有带再生喷淋调节阀的再生喷头，经由加热器和再生泵与再生箱下部连通。这时再生箱底部盐溶液中的加热器需改装在再生泵出口管路上。
考虑到喷淋除湿和再生效果，并防止喷淋形成的细小雾滴被空调风带出箱体，在除湿箱和再生箱上部出口端设置阻雾器，同样，考虑到充分利用和节约能源，在再生箱的进口端设有风冷式制冷机的冷凝器。考虑到进一步充分利用和节约能源，在除湿箱与再生箱间相连的管路上设置的热交换器，可以对浓缩后的盐溶液进行全热回收。
因此本实用新型充分发挥了溶液除湿空调低能耗、高效率、节能、环保的优点，其结构简单，集成化程度高，整个系统可集合于一体。作为小型家用溶液除湿空调时；其特征是不需专门设置或安装室外机，但可利用100％的室外新鲜空气，同时可以滤除空气中的灰尘，且可杀灭空气中的细菌。
而将其作为大、中型中央溶液除湿空调时，其中的再生器的加热器可以充分利用多种低品位能源驱动，包括太阳能、电、高于60℃的废热、废汽与工业余热等。本实用新型可以广泛应用于对空气品质要求高的场合和对空气洁净度必需达到“GMP”《药品生产质量管理规范》(GoodManufacturing Practice，GMP)，严格要求的药厂、食品厂、医院、高精密电子器件生产车间等场合的除湿空调。
图1为本实用新型的最基本结构及其用转轮实现溶液除湿的工艺流程示意图。
图2为本实用新型的对竖直转轮实行喷淋的溶液除湿空调装置示意图。
图3为本实用新型的对倾斜转轮实行喷淋的溶液除湿空调装置示意图。
图4为本实用新型的局部剖视的除湿转轮和再生转轮结构示意图。
图5为本实用新型的除湿转轮和再生转轮端面剖视结构示意图。
其中1除湿转轮、2除湿箱、3盐溶液、4制冷机的蒸发器、5回流控制阀、6再生转轮、7再生箱、8加热器、9再生泵、10制冷机的冷凝器、11除湿喷头、12除湿喷淋调节阀、13除湿阻雾器、14除湿泵、15再生喷头、16再生阻雾器、17再生喷淋调节阀、18热交换器、19加水电控阀、20除湿装置、21再生装置、22通风孔、23转轴。
具体实施方式
以下结合图1详述具体实施方案本实用新型包括除湿装置20和再生装置21，除湿箱2和再生箱7底部之间有管道相连，在除湿箱2中部有加水电控阀19，其特征是除湿装置20包括带有进风口和出风口的除湿箱2，除湿箱2内的进风口和出风口的通路间设置有湿润盐溶液的除湿转轮1，除湿箱2底部盛有除湿盐溶液3，制冷机的蒸发器4设置在除湿箱2底部的除湿盐溶液3中；再生装置21包括带有进风口和出风口的再生箱7，再生箱7内的进风口和出风口的通路间设置有湿润盐溶液3的再生转轮6，再生箱7底部设有盐溶液3和一个加热器8，并凭借与再生箱7相连的再生泵9将浓缩后的盐溶液3经回流控制阀5泵送至除湿箱2内。除湿箱2底部和再生箱7底部之间有管道相连，即除湿箱2和再生箱7底部e和f之间有管道连通，使整个系统盐溶液的液面保持平衡。
再生箱7底部盐溶液3液面下设置有加热器8，对盐溶液3直接加热。
考虑到在相同转轮截面面积上尽可能地增大通风有效面积和提高除湿效率，如图2、图3，在除湿箱2上部设有带除湿喷淋调节阀12的除湿喷头11，且经由除湿泵14与除湿箱2下部连通。同样，进一步在再生箱7上部设有带再生喷淋调节阀17的再生喷头15，经由加热器8和再生泵9与再生箱7下部连通。这样除湿转轮和再生转轮这两个转轮的通风孔壁面上的除湿盐溶液3的液膜是靠喷淋湿润上的。转轮的下部浸在除湿箱2底部的盐溶液3中也就不是必需的，同时可以减少盐溶液3的装量。这时再生箱7底部盐溶液3中的加热器8需改装在再生泵9出口管路上。
本实用新型的工作过程是通过如下步骤实现的如图1、图4、图5，除湿箱2内的除湿转轮1工作时沿自身转轴23(图中的短轴)旋转，因转轮的下部浸没在除湿箱2底部的盐溶液3中，其上的若干个蜂窝状通风孔22的壁面被湿润上除湿盐溶液3的液膜。自进风口a端进入的湿热空气，与蜂窝状通风孔22壁面湿润上的除湿盐溶液3的液膜接触而进行充分的湿热交换，交换后空气的湿度和温度同时下降。而除湿盐溶液3因吸收了水分而使浓度下降，温度升高，为使除湿盐溶液3能够重复循环使用，需对其进行降温和去除水分的浓缩再生。温度升高后的除湿盐溶液3是经过设置在除湿箱2内底部的制冷机的蒸发器4而直接降温的，而对浓度下降后的除湿盐溶液3进行去除水分的浓缩是在该装置的再生装置21实现的，再生过程中需对盐溶液3升温，用于升温的热能靠设置在再生箱7底部的加热器8提供。热能可以是太阳能、电能、高于60℃的废热、废汽及工业余热等。
自再生箱7的进风口c端进入的空气，将除湿盐溶液3在再生过程分离出来的水分，以水蒸汽的形式从再生箱7的出风口d端排出。
在再生箱7的进风口c端设置风冷式制冷机的冷凝器10，可以将制冷机产生的冷凝热或者将制冷机排出的冷凝热经由管道(图略)加入其中，以便全部用来对进入再生箱7的空气进行加热，既提高了再生效率，又节约了能源，而且降低了对外界环境的热污染。显然当制冷机的冷凝器10不被安装在再生箱7的进风口c端时，可以将制冷机产生的冷凝热通过风管道引入再生箱7的进风口c端。
对被处理空气进行加湿升温时，加水电控阀19启动并向除湿箱2内加水，以降低除湿盐溶液3的浓度。此时制冷机的蒸发器4被用来作为冷凝器使用，以提高盐溶液3的温度。
本实用新型的除湿转轮1和再生转轮6，在除湿箱2和再生箱7内的状态可以是倾斜的，也可以是竖直的。倾斜的除湿转轮1和再生转轮6的特点是除湿转轮1和再生转轮6上的蜂窝状通风孔22壁面上除湿盐溶液3的液膜，自出风口b、d端向进风口a、c端方向流动，与湿热空气的流动方向相反而形成逆流，热质置换效率高。
考虑到提高效率，增设除湿泵14、除湿喷头11和再生喷头15及除湿喷淋调节阀12；同样也可设再生喷淋调节阀17，同时将加热器8改装至再生喷淋管路中时，可对倾斜(或竖直)的除湿转轮1和再生转轮6喷淋。这时除湿转轮1和再生转轮6上蜂窝状通风孔22壁面上除湿盐溶液的液膜是靠除湿喷头11和再生喷头15对其喷淋实现的。在喷淋情况下除湿转轮1和再生转轮6的下部不需淹没在除湿盐溶液3中，除湿转轮1和再生转轮6的有效湿热交换面积大，盐溶液3的装量少，利用率高。
在本实用新型的对转轮实行喷淋的结构中除湿箱2和再生箱7的出口b和d处，设置的除湿阻雾器13和再生阻雾器16是阻挡喷淋形成的细雾被空调风带出系统。
所述用转轮实现溶液除湿空调的方法是在除湿箱和再生箱的风道进出口通道中，设置一由若干蜂窝状通风孔组成的转轮，蜂窝状通风孔沿通风方向呈直线或波浪型曲折，凭借转轮上的通风孔壁面上被浸渍或喷淋形成的除湿盐溶液的液膜，与进风口端进入的湿热空气充分接触而获得充分的湿热交换，达到使交换后的空气的湿度和温度同时改变(下降或上升)而实现空调功能。除湿箱的底部盛有用于除湿的盐溶液可选用已有的无机盐类中的氯化锂、溴化锂或氯化钙水溶液等。
由于再生装置21内的除湿盐溶液被浓缩后的温度一般在50-80℃之间，而除湿装置20内的除湿盐溶液被稀释后的温度一般在15-25℃之间，其间的温度差有35-55℃，所以热交换器18的设置能将浓缩盐溶液进行全热回收，以实现进一步的节能。
由于再生装置21只对少量除湿盐溶液进行去除水分的浓缩就可以满足整个系统要求，所以再生箱7的体积通常是除湿箱2体积的1/4以下，再生装置的效率越高，其体积就可以做的越小。因此，作为家用溶液除湿空调时，再生装置与除湿装置可以集合安装于一体，而且基本上不会导致整个装置体积的增加。整机安装于室内时，只需用一根细管将再生装置分离出的水分排出室外即可。
本实用新型有望在减少能源消耗、提高空气质量、避免生物污染方面发挥明显作用，能为人们提供更加健康、舒适的生活环境。
权利要求1 一种转轮式溶液除湿空调装置，包括除湿装置(20)和再生装置(21)，除湿箱(2)和再生箱(7)底部之间有管道相连，在除湿箱(2)中部有加水电控阀(19)，其特征是除湿装置(20)包括带有进风口和出风口的除湿箱(2)，除湿箱(2)内的进风口和出风口的通路间设置有湿润盐溶液的除湿转轮(1)，除湿箱(2)底部盛有除湿盐溶液(3)，制冷机的蒸发器(4)设置在除湿箱(2)底部的除湿盐溶液(3)中；再生装置(21)包括带有进风口和出风口的再生箱(7)，再生箱(7)内的进风口和出风口的通路间设置有湿润盐溶液(3)的再生转轮(6)，再生箱(7)底部设有盐溶液(3)和一个加热器(8)，并凭借与再生箱(7)相连的再生泵(9)将浓缩后的盐溶液(3)经回流控制阀(5)泵送至除湿箱(2)内。
2 如权利要求1所述的转轮式溶液除湿空调装置，其特征是上述除湿箱(2)内的除湿转轮(1)是中心有转轴的，有若干密布的蜂窝状通风孔，除湿转轮(1)端面的几何形状是圆形、方形或多边形的轮状体。
3 如权利要求1所述的转轮式溶液除湿空调装置，其特征是上述再生箱(7)内的再生转轮(6)是中心有转轴(23)的，有若干密布的蜂窝状通风孔(22)，再生转轮(6)端面的几何形状是圆形、方形或多边形的轮状体。
4 如权利要求1或2所述的转轮式溶液除湿空调装置，其特征是上述除湿箱(2)上部设有带除湿喷淋调节阀(12)的除湿喷头(11)，且经由除湿泵(14)与除湿箱(2)下部连通。
5 如权利要求1或3所述的转轮式溶液除湿空调装置，其特征是上述再生箱(7)上部设有带再生喷淋调节阀(17)的再生喷头(15)，且经由加热器(8)和再生泵(9)与再生箱(7)下部连通。
6 如权利要求1或3所述的转轮式溶液除湿空调装置，其特征是上述再生箱(7)的进口端设有制冷机的冷凝器(10)。
7 如权利要求1所述的转轮式溶液除湿空调装置，其特征是上述除湿箱(2)与再生箱(7)间相连的管路上设置热交换器(18)。
8 如权利要求1或2所述的转轮式溶液除湿空调装置，其特征是上述除湿箱(2)上部出口端设有除湿阻雾器(13)。
9 如权利要求1或3所述的转轮式溶液除湿空调装置，其特征是上述再生箱(7)上部出口端设有再生阻雾器(16)。
专利摘要一种转轮式溶液除湿空调装置，包括除湿装置和再生装置，且其除湿箱和再生箱底部之间有管道相连，在除湿箱中部有加水的电控阀，其特征是除湿装置包括带有进风口和出风口的除湿箱，除湿箱内的进风口和出风口的通路间设有湿润的除湿转轮，底部盛有除湿盐溶液，制冷机的蒸发器设置在除湿箱内的底部的除湿盐溶液中。再生装置包括带有进风口和出风口的再生箱，再生箱内的进风口和出风口的通路间设有湿润的再生转轮，底部有盐溶液，再生泵的盐溶液经回流控制阀泵送至除湿箱内。再生箱底部盐溶液液面下设置有加热器。本实用新型低能耗、高效率、结构简单，作为小型家用溶液除湿空调时，不需专门安装室外机，但可利用室外新鲜空气，同时滤除空气中的灰尘。
文档编号F28D19/00GK2811920SQ20052010972
公开日2006年8月30日 申请日期2005年6月15日 优先权日2005年6月15日
发明者柳风琴, 顾洁, 田志昶, 聂勇, 田雪艳 申请人:柳风琴