一种固态风扇耦合的溶液除湿装置的制作方法

本发明涉及空气热湿处理领域，特别涉及一种固态风扇耦合的溶液除湿装置。

背景技术：

相比于传统的冷却除湿系统，溶液除湿具有节能高效且可以灭菌除尘的优点，在空气热湿处理领域得到越来越多的应用。

绝热型溶液除湿装置，浓溶液在进入除湿器前可以使用风冷和水冷进行降温，但是除湿过程中溶液的温度会逐渐升高，除湿效率下降。等温型溶液除湿器在除湿过程中产生的热量能及时被带走，因此具有更高的除湿效率。

例如申请号为200810037601.4的专利文献公开了空气除湿与溶液再生装置，除湿塔结构自上而下依次为：干燥空气层、除沫器、布液器、填料和待处理空气层；再生塔结构自上而下依次为:排出空气层、除沫器、布液器、填料和进口空气层。除湿塔的布液器和待处理空气层之间设置上下两层填料；在上下两层填料之间有冷却盘管，冷却盘管的冷却水进口与冷却水出口设置在除湿塔的侧壁上，通过管道与冷却装置连接；再生塔的布液器和进口空气层之间设置上下两层填料；在上下两层填料之间有加热盘管，加热盘管的加热水进口与加热水出口设置在再生塔的侧壁上，通过管道与加热器连接。上述装置结构简单，制作方便，避免了除湿溶液的持续温升和再生溶液的持续降温，显着提高除湿效果和再生效果。

但是水冷降温的一大弊端是设备难以小型化；而部分采用风冷的等温型除湿器，驱动装置为机械风扇，噪音和振动大，能耗高，风管难以小型化，且无法根据热耗分布合理的给予送风分布。

技术实现要素：

本发明提供了一种固态风扇耦合的溶液除湿装置，简化冷却结构，噪音小，有效提高冷却效率。

一种固态风扇耦合的溶液除湿装置，包括除湿单元和冷却单元，所述除湿单元内设有填料，所述冷却单元包括:

风管，贯穿所述除湿单元内的填料；

第一固态风扇，安装在所述风管内提供外部空气流通的动力。

所述第一固态风扇安装于风管内，提供外部空气流通的动力，第一固态风扇送风量的大小由放电电极的数量、集电极板的面积、放电电极与集电极板的距离以及供电电压调节，单根风管中所需的送风量由填料中的热耗分布决定。

所述风管贯穿于除湿单元内的填料，风管的布置可以由填料内热耗的分布决定，第一固态风扇安装于风管内，作为空气流通的动力装置。由于固态风扇的体积可以做的很小，且固态风扇运行过程中无噪音和振动产生，因此很好的解决了上述风管难以小型化和噪音振动大问题。

固态风扇的优势显著，将其应用到溶液除湿装置上，能够很好地发挥其自身价值，同时显著提升装置整体的性能，在未来具有很好的发展潜力。

所述除湿单元：除湿剂浓溶液从除湿装置上部溶液入口进入，经过布液器均匀洒落到填料上，待处理湿空气从除湿装置下部气体入口进入，二者在填料中充分接触，逆流换热，除湿后的稀溶液通过除湿装置底部的溶液出口排出，除湿后的空气通过除湿装置顶部的气体出口送出，完成除湿循环。

优选的，所述风管设有多根。每根风管内的固态风扇可以单独调节风量和风速，能够根据填料中热耗的分布合理的分配风量，实现能源的优化利用，不仅可以提高散热效率，还能起到节约资源的作用，符合我国“绿色发展”的要求。

由于固态风扇体积较小，除湿装置的几何结构和布置不再受机械风扇的约束，可以根据实际需求灵活的设计除湿装置的形状和大小，所述除湿装置的形状为圆形、方形、三角形或其他不规则形状。

固态风扇放电电极和集电极的布置可以根据需要灵活调整，因此固态风扇与风管的组合体的形状也可配合除湿装置的几何结构而变化，所述风管的形状为圆形、方形、三角形或其他不规则形状。

为了便于安装以及便于控制除湿单元各部位的冷却情况，优选的，多根风管相互平行排布。

为了提高冷却效果，优选的，所述风管沿垂直除湿单元的中心线的方向穿过。

为了便于安装以及便于控制除湿装置各部位的冷却情况，进一步优选的，多根风管阵列分布。

为了简化结构，提高能源利用率，优选的，所述第一固态风扇包括：

集电极筒，两端开口且布置在风管中；

电极框架，安装在集电极筒的一端；

放电电极，安装在电极框架上与集电极筒配合形成离子风；

驱动电源，链接集电极筒和放电电极。

固态风扇送风量的大小由放电电极的数量、集电极板的面积、放电电极与集电极板的距离以及供电电压调节，单根风管中所需的送风量由混合溶液内部热耗决定。

优选的，所述放电电极为与集电极筒中心轴垂直的线状放电电极。线状放电电极设计、加工简单，同时可以减少需要布置的电极数目，易于固定，可以节约设计时间以及成本。线状放电电极为金属丝或不锈钢线。

优选的，所述电极框架为垂直于集电极筒中心轴的条形杆，所述放电电极为固定在条形杆上的针状放电电极，针状放电电极的针头指向集电极筒内且方向与集电极筒的中心轴平行。所述针状放电电极可以是单个或者多个并列在电极框架上。针状的放电电极由于曲率半径易于制作的更小，起晕电压可以更低，更易于实现电晕放电，同时针状电极能通过调整针的朝向更好的实现对产生的离子风气流流向的控制。

为了进一步消除横跨集电极筒一端的电极框架对气流的阻碍，优选的，所述电极框架为环状凸台，所述放电电极为固定在电极框架上的针状放电电极，针状放电电极的针头指向集电极筒内且方向与集电极筒的中心轴平行。所述针状放电电极可以是单个或者多个并列在电极框架上。

优选的，所述除湿单元的待除湿气体进风管上安装第二固态风扇作为动力源。可以进一步降低噪声。第二固态风扇的结构可以和第一固态风扇相同，也可以不相同，根据需要进行选择。

本发明的有益效果：

(1)本发明采用气冷代替传统的水冷，无需水泵，减少了系统的噪音和振动。

(2)本发明采用固态风扇作为除湿装置内待处理空气以及冷却用气体的循环动力装置，通过离子风来实现气体加速流动，克服了传统机械风扇的噪音、振动以及能耗高的问题。

(3)本发明中风管的使用，可以有效地增加湿空气和除湿剂溶液换热的比表面积，有利于除湿装置内部的传热和传质过程。

(4)本发明中风管的布置由填料内热耗的分布决定，风管中固态风扇的送风量也由填料内热耗的分布决定，因此能够更加合理的分配资源，不仅能够提高系统的整体效率，还可以节约资源、保护环境。

(5)本发明中固态风扇的送风量可以由放电电极的数量、集电极板的面积、放电电极与集电极板的距离以及供电电压等参数调节，灵活性非常好，可以很好地满足不同风管内的送风量需求。

附图说明

图1为实施例1的固态风扇耦合的溶液除湿装置的结构示意图。

图2为实施例1的固态风扇耦合的溶液除湿装置的固态风扇与风管连接关系的立体结构示意图。

图3为实施例2的固态风扇耦合的溶液除湿装置的固态风扇与风管连接关系的立体结构示意图。

图4为实施例3的固态风扇耦合的溶液除湿装置的固态风扇与风管连接关系的立体结构示意图。

图5为实施例4的固态风扇耦合的溶液除湿装置的固态风扇与风管连接关系的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合实例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

如图1所示，本实施例的固态风扇耦合的溶液除湿装置包括：除湿单元1和冷却单元。冷却单元包括风管3和安装在风管3内的第一固态风扇4。风管3设有多根，在除湿单元1中阵列分布。

除湿单元1内部具体包括：布液器12和填料6，除湿单元1底部为除湿剂溶液2，除湿单元1的待除湿气体进风管上安装有第二固态风扇5。

第一固态风扇4和第二固态风扇5都是利用电晕放电产生的离子气流实现管道内空气的循环流动。

如图2所示，本实施例的两种固态风扇结构都包括：驱动电源7、导线8、放电电极9、电极框架10和集电极筒11。第一固态风扇4与风管3以及第二固态风扇5与除湿单元1的待除湿气体进风管之间通过法兰连接，固态风扇使用线-管式，放电电极9采用不锈钢线，通过导线8连接在驱动电源7的正极上，集电极筒11作为集电极通过导线8连接在驱动电源7的负极上，为了安全，集电极筒11的内表面为铝合金，外表面使用橡胶或陶瓷等材料绝缘，放电电极9与集电极筒11连接的部分使用橡胶或陶瓷等材料绝缘，保证两个电极之间为断路。第一固态风扇4和第二固态风扇5的安装数量和位置可以根据需要进行调整。

根据系统的大小、风量、管道阻力的差异等因素，前述的第一固态风扇4和第二固态风扇5的数目可以采用多个，多个固态风扇可以串联在管路上，也可以并联后再与管路相连。

本实施例结构简单，易于制造，适合小型化，可用于微环境空气的热湿处理。

实施例2

本实施例的固态风扇耦合的溶液除湿装置除了固态风扇的结构以外，其余结构都与实施例1相同。

如图3所示，本实施例中第一固态风扇4和第二固态风扇5的结构为针-管式结构，针状的放电电极9作为固态风扇的放电极固定在集电极筒11一侧的电极框架10上，针状放电电极的针头指向集电极筒内且方向与集电极筒的中心轴平行。针状的放电电极9为钢针。针状的放电电极9通过导线8连接到驱动电源7的正极上，集电极筒11作为固态风扇的集电极通过导线8连接到驱动电源7的负极上，形成的离子风从针状放电电极9吹向集电极筒11。为了安全，集电极筒11的内表面为铝合金，外表面使用橡胶或陶瓷等材料绝缘，电极框架10与集电极筒11连接的部分使用橡胶或陶瓷等材料绝缘。

本实施例由于使用针状的放电电极，因此起晕电压可以更低，更易于实现电晕放电，同时针状电极能通过调整针的朝向更好的实现对产生的离子风气流流向的控制。

实施例3

本实施例的固态风扇耦合的溶液除湿装置除了固态风扇的结构以外，其余结构都与实施例1相同。

如图4所示，本实施例中第一固态风扇4和第二固态风扇5的结构为多针-管式结构，采用多个针状放电电极作为放电极，多个金属针9排列形成的电极组固定在电极框架10上，然后通过导线8连接到驱动电源7的正极上，集电极筒11作为固态风扇的集电极通过导线8连接到驱动电源7的负极上，形成的离子风从针状放电电极9吹向集电极筒11。为了安全，集电极筒11的内表面为铝合金，外表面使用橡胶或陶瓷等材料绝缘，电极框架10与集电极筒11连接的部分使用橡胶或陶瓷等材料绝缘，保证两个电极之间为断路。

本实施例中针状放电电极的数量有所增加，因此输送的风量也得到了有效的提高，通过调整针状放电电极的数量，可以方便的得到不同送风速度的固态风扇，从而实现不同的散热效果和除湿效果，适应不同的场合的需求。

实施例4

本实施例的固态风扇耦合的溶液除湿装置除了固态风扇的结构以外，其余结构都与实施例1相同。

如图5所示，本实施例中第一固态风扇4和第二固态风扇5的结构为多针-管式结构，采用多个针状放电电极作为放电极，多个金属针9位于集电极筒11一端内侧环状凸台上。然后通过导线8连接到驱动电源7的正极上，集电极筒11作为固态风扇的集电极通过导线8连接到驱动电源7的负极上，形成的离子风从针状放电电极9吹向集电极筒11。为了安全，集电极筒11的内表面为铝合金，外表面使用橡胶或陶瓷等材料绝缘，电极框架10与集电极筒11连接的部分使用橡胶或陶瓷等材料绝缘，保证两个电极之间为断路。

本实施例的固态风扇，可以有效消除横跨集电极筒一端的电极框架对气流的阻碍，同时，可以增大近壁面的气体流速，使风管同一圆截面上的气体流速分布的更加均匀。