一种高效的膜除湿器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及空气湿度控制技术领域，特别涉及一种高效的膜除湿器。
【背景技术】
[0002]空气湿度是影响空气质量的重要因素。研究表明，人体适合的相对湿度为40-60%，过高的湿度环境会增加人体的不舒适感，还会导致建筑物内部某些病毒和细菌的大量繁殖。我国地处欧亚大陆，面对广阔的太平洋，海陆之间热力差异巨大，使得我国的大部分地区季风型气候显著，尤其是夏季受来自海洋暖湿气流的影响，气温高并且潮湿多雨，因此对空气进行除湿处理十分必要。
[0003]常用的空气除湿方法包括冷却法除湿、固体吸附剂除湿和液体吸湿剂除湿。冷却法除湿是将湿空气冷却到露点温度以下，使空气中的水蒸气冷凝后从空气中脱除。该方法需将空气降至露点温度以下，除去水分后再升温至送风状态，能耗高。固体吸附剂除湿是利用某些固体吸附剂吸湿的方法来进行除湿。该方法的最大缺点是这些固体吸附剂再生困难，而且装置复杂，设备的体积比较庞大，造价也高。液体吸湿剂除湿是利用某些具有吸湿性的溶液来吸收空气中的水分而达到除湿目的。液体除湿再生容易，缺点是处理空气与液体吸湿剂直接接触，易引起空气夹带吸湿剂，进一步引起管道和设备的腐蚀。
[0004]近年来，随着膜材料的发展，基于膜接触器的液体除湿技术得到较快的发展。膜式液体除湿的原理是令气液两种流体分别在膜材两侧流动并在膜材两侧形成水蒸气压差，在水蒸汽压差的作用下，水蒸气由空气侧透过膜进入溶液侧，从而实现空气除湿。膜材在此过程中充当了筛分的作用，它只允许水蒸气从膜的一侧透过到另一侧，而阻止了其它物质的通过。气液流体分别在膜的两侧流动，只通过间接的方式进行水蒸气的热质交换，避免了液滴夹带现象，从而提高了空气的品质。
[0005]目前，业内已经提出了诸多基于膜接触器技术的除湿系统，例如:公告号为CN101975421A的中国发明专利申请公开说明书提到了一种热栗和液体除湿装置相结合的联合系统，它采用平行板式和中控纤维式膜组件作为除湿器和再生器，实现对空气的连续除湿;公告号为CN203123788U的中国发明专利申请公开说明书公开了一种采用中空纤维丝膜对空气除湿的装置，可实现温度较高的冷源对空气的处理；公告号为CN104190262A的中国发明专利申请公开说明书公开了一种用于空气湿度控制的椭圆形中空纤维膜接触器、空气除湿系统和空气加湿系统，膜流道的传热传质强化在一定程度上提高了系统的性能。然而，这些专利公开的除湿系统中，空气和溶液都是以错流的方式进行热湿交换，即空气的流向和溶液的流向是相互垂直的，错流方式下热质交换效率比较低，一般需要增加翅片等结构来改善换质效率。
【发明内容】
[0006]本用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种能够在不增加翅片的条件下就能够提高交换效率的膜除湿器。
[0007]本申请的目的通过以下技术方案实现:
[0008]提供一种高效的膜除湿器，包括相互平行并交替排列的溶液流道和空气流道，从所述溶液流道的入口朝向上市溶液流道的出口的射线与从所述空气流道的入口朝向所述空气流道的出口的射线之间的夹角是钝角。
[0009]其中，相邻的空气流道和溶液流道之间由平板膜隔开，相邻的平板膜之间设置有密封条以密封形成所述溶液流道或者所述空气流道。
[0010]其中，该除湿器呈直六棱柱状，该直六棱柱依次包括第一侧面、第二侧面、第三侧面、第四侧面、第五侧面和第六侧面，所述空气流道的入口开设于第一侧面，所述空气流道的出口开设于第四侧面，所述溶液流道的入口开设于第三侧面，所述溶液流道的出口开设于第六侧面。
[0011]其中，所述除湿器呈直四棱柱状，该直四棱柱依次包括第一侧面、第二侧面、第三侧面、第四侧面，所述空气流道的入口开设于第一侧面，所述空气流道的出口开设于第三侧面，所述溶液流道的入口开设于第二侧面上靠近第三侧面的一端，所述溶液流道的出口开设于第四侧面上靠近第一侧面的一端。
[0012]其中，所述溶液流道和空气流道的交界面是矩形，设所述矩形的长度与宽度的比值为K，则12。
[0013 ]其中，设所述溶液流道的入口的宽度与第二侧面的底边宽度的比值为α 1，设所述溶液流道的出口的宽度与第四侧面的底边宽度的比值为α2，则0.08 < α1=α2 <0.12。
[0014]有益效果:本实用新型的膜除湿器的溶液流道的入口和出口的连线与所述空气流道的入口和出口的连线之间的夹角为钝角，也就是说，空气流道和溶液流道的流向是准逆流的(部分溶液流向与空气流向相反)，于通常的错流方式相比，换质效率提高了 15%左右，无需增加安装翅片等结构。
【附图说明】
[0015]图1是实施例1的膜接触器的结构示意图；
[0016]图2是实施例1的膜接触器流体俯视示意图；
[0017]图3是实施例2的膜接触器的结构示意图；
[0018]图4是实施例2的膜接触器的俯视示意图。
[0019]图2和图4中的虚线表示流体(空气或者液体)的流动路径。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本用新型作进一步的具体描述，但本用新型的实施方式不限于此。
[0021 ] 实施例一
[0022]—种直六棱柱状状的高效膜除湿器，如图1和图2所示，包括平板膜5和密封条6。多层平板膜5等间距平行叠放，密封条6在各层膜中间的周边密封并预留开口，从而形成相互平行并交替排列的溶液流道和空气流道，空气流道包括入口 3及其出口 4，溶液流道包括入口 1及其出口 2。
[0023]除湿器呈直六棱柱状，也就是说平板膜5为六边形，该直六棱柱的侧面沿顺时针方向依次为第一侧面、第二侧面、第三侧面、第四侧面、第五侧面和第六侧面，空气流道的入口3开设于第一侧面，空气流道的出口 4开设于第四侧面，溶液流道的入口 1开设于第三侧面，溶液流道的出口 2开设于第六侧面。除湿溶液由入口 1进入膜除湿器，从出口 2流出，空气由入口 3进入除湿器，从出口 4出，与现有技术相比，溶液和空气在膜除湿器内不再仅仅以错流的方式流动，而是以错流和逆流相结合(准逆流)的方式流动，进行热湿交换，从而实现空气除湿。
[0024]本实施例中，吸水性溶液为二甘醇、三甘醇、LiBr溶液、LiCl溶液、CaC12溶液中的一种或两种以上的混合液，其一定浓度的溶液平衡水蒸汽压比一定温度下纯水流体表面的水蒸气分压小，这些溶液作为吸水剂具有强烈的吸水性。
[0025]本实施例中，平板膜5采用的是聚偏氟乙烯多孔膜，并采用表面涂覆一薄层液体硅胶、聚二甲基硅氧烷等对其改性，增加膜的疏水性。改性后的膜具有选择透过性，从而只允许水蒸气通过膜进行传递，而其它的气体和液体不能透过膜。
[0026]实施例二
[0027]如图3和图4所示，一种长方体状的高效膜接触器，本实施例的主要技术方案与实施例1相同，在本实施例中未解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于:
[0028]除湿器呈长方体状，也就是说平板膜5为矩形，该长方体的侧面沿顺时针方向依次为第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面，空气流道的入口 7开设于第一侧面，空气流道的出口 8开设于第三侧面，溶液流道的入口 9开设于第二侧面上靠近第三侧面的一端，溶液流道的出口开设于第四侧面10上靠近第一侧面的一端。除湿溶液由入口 9进入膜除湿器，从出口 10离开溶液流道，空气由入口 7进入除湿器，从出口 8离开空气流道，溶液和空气在膜除湿器部分以错流的方式流动，部分以逆流的方式流动，从而有效提高换质效率。
[0029]所述溶液流道和空气流道的交界面是矩形，设所述矩形的长度与宽度的比值(Lo/Wo)为K，则8 < K < 12，K最好等于10。设所述溶液流道的入口的宽度与第二侧面的底边宽度的比值(Lin/Lo)为α 1，设所述溶液流道的出口的宽度与第四侧面的底边宽度的比值为α2，则
0.08< α1=α2 <0.12,最优的，α1=α2=0.1。以上参数能够保证流体压降不大的同时尽量提高除湿效率，使得空气流道的压降保持在较低范围，不大于20Pa，因此也具有低压降和低噪音的优点。
[0030]最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本用新型的技术方案，而非对本用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本用新型技术方案的实质和范围。
【主权项】
1.一种高效的膜除湿器，其特征在于:包括相互平行并交替排列的溶液流道和空气流道，从所述溶液流道的入口朝向所述溶液流道的出口的射线与从所述空气流道的入口朝向所述空气流道的出口的射线之间的夹角是钝角。2.如权利要求1所述的一种高效的膜除湿器，其特征在于:相邻的空气流道和溶液流道之间由平板膜隔开，相邻的平板膜之间设置有密封条以密封形成所述溶液流道或者所述空气流道。3.如权利要求1所述的一种高效的膜除湿器，其特征在于:该除湿器呈直六棱柱状，该直六棱柱依次包括第一侧面、第二侧面、第三侧面、第四侧面、第五侧面和第六侧面，所述空气流道的入口开设于第一侧面，所述空气流道的出口开设于第四侧面，所述溶液流道的入口开设于第三侧面，所述溶液流道的出口开设于第六侧面。4.如权利要求1所述的一种高效的膜除湿器，其特征在于:所述除湿器呈直四棱柱状，该直四棱柱依次包括第一侧面、第二侧面、第三侧面、第四侧面，所述空气流道的入口开设于第一侧面，所述空气流道的出口开设于第三侧面，所述溶液流道的入口开设于第二侧面上靠近第三侧面的一端，所述溶液流道的出口开设于第四侧面上靠近第一侧面的一端。5.如权利要求4所述的一种高效的膜除湿器，其特征在于:所述溶液流道和空气流道的交界面是矩形，设所述矩形的长度与宽度的比值为K，则8 12。6.如权利要求4所述的一种高效的膜除湿器，其特征在于:设所述溶液流道的入口的宽度与第二侧面的底边宽度的比值为α?，设所述溶液流道的出口的宽度与第四侧面的底边宽度的比值为02，则0.08<€11=€12<0.12。
【专利摘要】本实用新型提供一种高效的膜除湿器，该膜除湿器的溶液流道的入口和出口的连线与所述空气流道的入口和出口的连线之间的夹角为钝角，也就是说，空气流道和溶液流道的流向是准逆流的（部分溶液的流向与空气流向相反），于通常的错流方式相比，换质效率提高了15%左右，无需增加安装翅片等结构。
【IPC分类】B01D53/22, B01D53/26
【公开号】CN205145936
【申请号】CN201520766580
【发明人】黄斯珉
【申请人】东莞理工学院
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年9月30日