一种隔膜式加湿器的制作方法

本实用新型涉及一种空气加湿装置，尤其涉及一种采用高分子疏水膜为反应场所，对空气进行加湿工作的隔膜式加湿器。

背景技术：

随着当今社会经济水平的高速发展，人们的生活和生产品质不断提高，对增加空气湿度的需求也越来越迫切。随着化工行业、医药行业、电力电子、船舶制造、高精度仪器仪表、新能源行业等领域的飞速发展，工业领域空气加湿的需求也越来越多。

当前，空气加湿行业主要采用两种传统的加湿方式：水膜加湿（也叫“滴膜加湿”）和蒸汽加湿。

水膜加湿具有结构简单的优点，但是加湿能力非常有限，大部分水都沿塑料膜流到集水盘中，并未增加空气的湿度。对高效率、高精度和高要求的加湿环境不适合。

蒸汽加湿具有加湿能力强的特点，但是运行成本高，且目前一般采用饱和蒸汽加湿（饱和蒸汽温度在140℃左右），这样在加湿的同时，会造成空气温度的快速上升。这就需要另行提供制冷设备用以对空气进行二次降温，这又增加了能耗。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是如何在提高空气加湿效率和效果的同时，降低其运行能耗和维护成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供一种隔膜式加湿器，其包括由高分子疏水膜制成的高分子疏水膜容器，所述高分子疏水膜容器内形成用于盛装加湿液体的空腔。

进一步的，所述高分子疏水膜上布满孔洞，所述孔洞的直径大于水蒸气分子的直径，且所述孔洞的直径为10纳米以下。

进一步的，包括至少两个所述的高分子疏水膜容器，任意一个高分子疏水膜容器的一端均连接加湿液体的输入管路，任意一个高分子疏水膜容器的另一端均连接加湿液体的输出管路。

进一步的，高分子疏水膜容器均设于外壳内，所述的加湿液体的输入管路和所述加湿液体的输出管路的外部接口均穿过所述外壳，所述外壳的顶部设有蒸气排出口。

进一步的，所述外壳内，高分子疏水膜容器并列设置，相邻所述高分子疏水膜容器之间设有间隔。

进一步的，加湿液体的输入管路连接锅炉的水出口，所述锅炉的回水口连接加湿液体的输出管路，蒸气排出口通过蒸汽管路与空调机的蒸汽加湿喷头连接。

进一步的，所述锅炉的水出口与所述隔膜式加湿器组件的加湿液体的输入管路连接的管路上设有循环泵。

进一步的，所述蒸汽管路上设有真空泵。

进一步的，还包括控制模块，所述控制模块连接所述锅炉、所述循环泵和所述真空泵，所述隔膜式加湿器组件安置的空间内设有湿度传感器，所述湿度传感器连接所述控制模块。

本实用新型的工作过程包括以下步骤：

步骤1：将经过预处理的水送到锅炉中；

步骤2：锅炉将所述水加热到70℃~80℃；

步骤3：70℃~80℃的水在循环泵的推动下，从锅炉进入到隔膜式加湿器组件中；

步骤4：真空泵对隔膜式加湿器组件抽空气，使隔膜式加湿器组件内形成负压，使水的沸点温度降低到70℃以下，这样就使进入隔膜式加湿器组件的70℃~80℃的水处于沸腾状态，产生蒸汽；

步骤5：蒸汽在真空泵的作用下，进入到空调机的蒸汽加湿喷头，喷射到空气中，实现加湿；

步骤6：隔膜式加湿器组件中没有蒸发掉的剩余水在循环泵的作用下流回到锅炉中，实现热量回收；

步骤7：流回到锅炉中的回收水和新补充的水一起被加热；如此周而复始，系统实现连续加湿。

本实用新型利用高分子疏水膜的这个特性，将高分子疏水膜制成高分子疏水膜容器，高分子疏水膜容器的内部盛装热水，形成一个隔膜式加湿器。高分子疏水膜容器的外部四周都与需要加湿的空气接触。这样，在同样的占地面积下，水与空气的接触面积就成几何倍数增长，从而有利于水蒸气的生产。高分子疏水膜容器内部的热水蒸发形成水蒸气，水蒸气穿过高分子疏水膜容器壁面上的孔洞逃逸到需要加湿的空气一侧，从而提高空气的湿度。

相比现有技术，本实用新型提供的装置具有如下有益效果：

1、采用高分子疏水膜制成容器，大大增加了水与空气的接触面积，使水蒸发的效率大幅度提高，同时对温度的需求下降，实现了节能；

2、采用真空泵，降低了水的沸点，既节省了能耗，又避免了蒸汽温度过高，避免加湿的同时使空气温度升高过多；

3、系统结构简单，高分子疏水膜容器可按加湿量需求配置其数量，组合方式灵活，对安放位置要求不高，对现场适应能力好；

4、系统动力设备少，维修维护简单。

5、通过智能控制系统对加湿器系统进行监控，无需人员操作，提高了智能化程度，减少了人工费用。

附图说明

图1为高分子疏水膜的原理示意图；

图2为实施例1提供的隔膜式加湿器的原理示意图；

图3为实施例2提供的隔膜式加湿器组件的结构示意图；

图4为实施例3提供的隔膜式加湿器系统的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

对空气加湿的最好的方法是直接将水蒸气加入到空气中去。影响水蒸气生产的主要因素是“水温”和“水与空气的接触面积”。本实施例提供的隔膜式加湿器就是从这两个方面入手，采用“加大水与空气的接触面积”同时“降低加热温度”的方法，用尽可能少的能耗产生尽可能多的水蒸汽。

结合图1，高分子疏水膜1上布满直径10纳米以下的孔洞2。高分子疏水膜1的一侧是需要加湿的空气，另一侧是经过简单预处理的自来水。高分子疏水膜1上的孔洞2的直径大于水蒸气分子的直径，所以自来水一侧空气中的水蒸气可以通过高分子疏水膜1上的孔洞2逃逸到需要加湿的空气一侧，从而提高空气的湿度。同时，由于水有表面张力，所以液态水分子20无法穿过高分子疏水膜1上的孔洞2逃逸出去。

如图2所示，利用高分子疏水膜的这个特性，将高分子疏水膜制成高分子疏水膜容器3，高分子疏水膜容器3的内部盛装热水4，形成一个隔膜式加湿器。高分子疏水膜容器3竖向设置，高分子疏水膜容器3的外部四周都与需要加湿的空气接触。这样，在同样的占地面积下，水与空气的接触面积就成几何倍数增长，从而有利于空气的除湿。

高分子疏水膜容器3内部的热水4蒸发形成水蒸气5，水蒸气5穿过高分子疏水膜容器3壁面上的孔洞2逃逸到需要加湿的空气一侧，从而提高空气的湿度。

本实施例中，高分子疏水膜的材质为聚四氟乙烯。此种材质做成的膜具有耐腐蚀、不易老化等特点。

与传统的水膜加湿和蒸汽加湿方法相比，本实施例提供的隔膜式加湿器的加湿效率大大提高，同时降低了运行能耗和维护成本。

实施例2

如图3所示，本实施例提供的隔膜式加湿器组件包括外壳6，外壳6内并列设置有两个或两个以上的实施例1中的高分子疏水膜容器3，每个高分子疏水膜容器3的一端均连接热水输入管路7，每个高分子疏水膜容器3的另一端均连接热水输出管路8，外壳6的顶部设有蒸气排出口9。

热水输入管路7将热水4输入各高分子疏水膜容器3中，各高分子疏水膜容器3内部的热水4蒸发形成水蒸气5，水蒸气5穿过高分子疏水膜容器3壁面上的孔洞逃逸到外壳6中，并从外壳6顶部的蒸气排出口9排出。

多个高分子疏水膜容器3并列设置，相邻高分子疏水膜容器3之间设有间隔，如此形成一个组件，可以提高水蒸气形成的效率。

实施例3

实施例2提供的隔膜式加湿器组件主要用于给工业设备加湿，加湿量大。隔膜式加湿器组件可安置在任意空间内，与其它设备连接，形成隔膜式加湿器系统。

如图4所示，隔膜式加湿器系统主要包括隔膜式加湿器组件10、空调机11、锅炉15等。锅炉15的水进口连接市政补水管路17，锅炉15的热水出口连接隔膜式加湿器组件10的热水输入管路7，热水输入管路7上装有循环泵16，锅炉15的回水进口连接隔膜式加湿器组件10的热水输出管路8。隔膜式加湿器组件10顶部的蒸气排出口通过蒸汽管路13与空调机11的蒸汽加湿喷头12连接，蒸汽管路13上装有真空泵14。

隔膜式加湿器系统的工作流程如下：

1、经过处理的市政自来水经市政补水管路17流到锅炉15中；

2、锅炉15将市政自来水加热到75℃。

3、75℃的热水在循环泵16的推动下，从锅炉15进入到隔膜式加湿器组件10中。

4、真空泵14对隔膜式加湿器组件10抽空气，使隔膜式加湿器组件10内形成负压，使水的沸点温度降低到70℃以下。这样就使进入隔膜式加湿器组件10的75℃的热水处于沸腾状态，产生大量低温蒸汽。

5、低温蒸汽在真空泵14的作用下，进入到空调机11的蒸汽加湿喷头12，喷射到空气中，实现加湿。

6、隔膜式加湿器组件10中没有蒸发掉的剩余热水在循环泵16的作用下流回到锅炉15中，实现热量回收。

7、流回到锅炉15中的回收热水和新补充的经过处理的自来水一起，进行加热。如此周而复始，系统实现连续加湿。

整个隔膜式加湿系统由自动化系统控制，包括控制模块，控制模块连接锅炉15、循环泵16、真空泵14。控制模块带wifi接入功能，可在远程移动终端用app实现远程监控，实时了解加湿状况。

使用者只需要在开机的情况下设定一个期望达到的室内湿度，隔膜式加湿系统就能自动工作。

隔膜式加湿系统工作时，控制模块提供联动控制：室内送风机的工作状态与室内湿度传感器联动。控制模块通过安装在室内的湿度传感器实时监控室内湿度值。当室内湿度低于湿度设定值时，控制模块开启隔膜式加湿器组件，对室内空气进行加湿；反之，则关闭隔膜式加湿器组件，实现节能和避免室内空气过渡潮湿。

此外，也可以采用其他溶液代替自来水，使空调机在加湿的同时具备除臭、杀菌等功能。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时，凡依据本实用新型的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。