一种采用管状中空纤维丝膜进行除湿的空气除湿装置制造方法
【专利摘要】本发明的目的在于公开的一种采用管状中空纤维丝膜进行除湿的空气除湿装置，它包括一排气除湿系统、一毛细管冷却系统和一空气除湿箱，所述排气除湿系统和毛细管冷却系统设置在空气除湿箱中，所述排气除湿系统包括第一溶液管、第二溶液管和负压发生器，第一溶液管、第二溶液管上下设置，第一溶液管和第二溶液管之间设置有若干垂直的中空纤维丝膜管束。本发明通过采用排气除湿系统和毛细管冷却系统，提供了一种能够独立除湿的装置，从而使温度较高的冷源也能够把空气处理到送风状态，提高制冷机的效率，降低了使用的成本，提高了室内的舒适性。
【专利说明】一种采用管状中空纤维丝膜进行除湿的空气除湿装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种独立除湿的空气处理装置，具体涉及一种采用管状中空纤维丝膜进行除湿的空气除湿装置。
【背景技术】
[0002]膜技术是一门新兴的高分离、浓缩、提纯、净化技术，随着科学技术的发展，它的应用范围越来越广泛。通常是指以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力(如压差、浓度差、电位差等)时，原料侧组分可选择透过膜，从而达到分离提纯的过程。气体膜分离技术，近年来在空调领域的重要作用逐步凸显，特别在空气的除湿方面。
[0003]空调所需处理的负荷主要有两个方面:一方面是空气的温度变化所表现出的显热负荷；另一方面是空气的湿度变化所表现出来的潜热负荷。而这潜热负荷在总的空调负荷中占有20%~40%，是整个空调负荷的重要组成部分。在舒适空调场合，空调所需处理的空气湿负荷主要来自于室内人员的排湿出汗以及引入新风所带来的水份。
[0004]目前，空调常用的空气处理方式为冷凝除湿降温方式。该方法主要的特点是通过降低换热器表面的温度，使空气达到除湿降温的目的。主要有三个过程:第一，使空气降温，但未达到空气的露点温度时，空气的干球温度下降(放出显热负荷)；第二，当进一步降温，使空气达到露点温度时，空气中的水蒸气就开始会被吸出(放出潜热负荷)；第三，当空气的温度降到露点温度以下时，将同时有显热和潜热负荷放出。这样为了满足除湿的要求，通常要把空气温度降到很低的程度。例如:为了满足室内空气温度2 4 °C的要求(此时空气的露点温度约I 4 °C)，需要冷却水温度9 °C左右，蒸发温度将为4 °C左右.可以看出，为了达到除湿的效果，蒸发温度至少要比空气的露点温度降低I O °C左右；而单纯为了降温的话，只需要比空气的干球温度低5 °C，为I 9 °C，就可以进行显热交换。可以看出，有除湿和没有除湿，对空调系统的要求有一个质的不同(蒸发温度相差近15°C )。
[0005]所以，需要一种能够独立除湿的手段，把除湿和降温过程分开，从而使用温度较高的冷源就能把空气处理到送风状态，提高制冷机的效率，也可提高室内的舒适性。
[0006]因此，本发明就提供了一种采用管状中空纤维丝膜进行除湿的空气除湿装置，以解决上述问题。
【发明内容】
[0007]本发明目的在于提供一种能够使用温度较高的冷源把空气处理到送风状态的一种采用管状中空纤维丝膜进行除湿的空气除湿装置。 [0008]为了实现上述目的，本发明的技术方案:
一种采用管状中空纤维丝膜进行除湿的空气除湿装置，其特征在于，它包括一排气除湿系统、一毛细管冷却系统和一空气除湿箱，所述排气除湿系统和毛细管冷却系统设置在空气除湿箱中，所述排气除湿系统包括第一溶液管、第二溶液管和负压发生器，第一溶液管、第二溶液管上下设置，第一溶液管和第二溶液管之间设置有若干垂直的中空纤维丝膜管束。
[0009]在本发明的一个是实施例中，所述第一溶液管和第二溶液管分别设置在空气除湿箱内的顶部和底部，所述负压发生器设置在第一溶液管上。
[0010]进一步，所述第一溶液管上设置有一蒸气入口，第二溶液管上设置有一蒸气出口。[0011 ] 在本发明的一个是实施例中，所述毛细管冷却系统包括第一制冷剂管和第二制冷剂管，所述第一制冷剂管和第二制冷剂管分别设置在空气除湿箱内的顶部和底部，所述第一制冷剂管和第二制冷剂管之间设置有若干垂直的毛细冷却管。
[0012]进一步，所述第一制冷剂管上设置有一制冷剂入口，第二制冷剂管上设置有一制冷剂出口。
[0013]在本发明的一个是实施例中，所述空气除湿箱上设置有一除湿空气入口和一除湿空气出口。
[0014]本发明的一种采用管状中空纤维丝膜进行除湿的空气除湿装置，通过采用排气除湿系统和毛细管冷却系统，提供了一种能够独立除湿的装置，从而使温度较高的冷源也能够把空气处理到送风状态，提高制冷机的效率，降低了使用的成本，提高了室内的舒适性。
[0015]本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明一种采用管状中空纤维丝膜进行除湿的空气除湿装置的示意图。【具体实施方式】
[0017]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐述本发明。
[0018]如图1所示，一种采用管状中空纤维丝膜进行除湿的空气除湿装置，它包括一排气除湿系统100、一毛细管冷却系统200和一空气除湿箱300，所述排气除湿系统100和毛细管冷却系统200设置在空气除湿箱300中。
[0019]在本发明中，所述排气除湿系统100包括第一溶液管110、第二溶液管120和负压发生器130，所述第一溶液管110和第二溶液管120分别设置在空气除湿箱300内的顶部和底部，所述第一溶液管110和第二溶液管120之间设置有若干垂直的中空纤维丝膜管束140，所述负压发生器130设置在第一溶液管110上，所述第一溶液管110上设置有一蒸气入口 111，第二溶液管120上设置有一蒸气出口 121。
[0020]在本发明的一个实施例中，所述毛细管冷却系统200包括第一制冷剂管210和第二制冷剂管220，所述第一制冷剂管210和第二制冷剂管220分别设置在空气除湿箱300内的顶部和底部，所述第一制冷剂管210和第二制冷剂管220之间设置有若干垂直的毛细冷却管230，所述第一制冷剂管210上设置有一制冷剂入口 211，第二制冷剂管220上设置有一制冷剂出口 221。
[0021]在本发明中，所述空气除湿箱300上设置有一除湿空气入口 310和一除湿空气出Π 320。
[0022]本发明的原理主要是利用水蒸气在中空纤维丝膜中渗透速率的差异，分离湿空气中的水蒸气，从而达到除湿目的的装置。通过将空调的新风空气流过多重中空纤维丝膜管束140，利用中空纤维丝膜管束140内外两侧的水蒸气分压差，使外部新风空气的水蒸气通过丝膜在丝膜内通过溶液排出系统。采用中空纤维丝膜管束140时，可以用很大的膜面积抵消膜过程中传质速率低的弱点，从而给膜分离技术在空调的空气除湿中的推广应用提供了有利条件。
[0023]为了能够更好的达到除湿的效果，本发明中采用了排气除湿系统100和毛细管冷却系统200的措施。排气除湿系统100是在多重中空纤维丝膜管束140的外侧包裹一空气除湿箱300，采用抽负压的方式使空气除湿箱300中保持一定的负压，造成中空纤维丝膜管束140的内外两侧具有较大的水蒸气压差，或简单地通过设置系统循环的压力分配，使中空纤维膜管束140处于系统的负压区，与外界形成由外向内的水蒸气分压力，因此可以推动中空纤维丝膜管束140两侧传质过程的发生。水蒸气从分压较高的一侧向水蒸气分压较低的一侧渗透，并且由于水分是以水蒸气方式排出的，因此不需要排水。毛细管冷却系统200是指采用中、低品位的冷源，通过多支路毛细冷却管230，对进行除湿的新风空气多次进行降温，来增加中空纤维丝膜管束140外部的水蒸气压力。避免了在整个除湿过程中，由于新风中水蒸气的不断排出，造成的中空纤维丝膜管束140外侧水蒸气压力减小的问题。同时也及时带走了由空气中水蒸气进入溶液时所释放出的汽化潜热，避免送风温度过高的问题。
[0024]本发明具有以下优点:
(O除湿过程连续进行、无腐蚀问题、无需阀门切换、无运动部件、系统可靠性高；
(2)除湿水分以水蒸气方式排出，不需要排水系统，系统安全可靠；
(3)采用中空纤维丝膜管束，膜呈自支撑结构，无需另加其它支撑体，大大简化组装成膜组件时的复杂性；
(4)中空纤维丝膜管束，具有很高的装填密度，它可以提供很大的比表面积。如0.3m2的中空纤维组件可以提供500m2的有效膜面积；
(5)组装方便，性能稳定。不管小型除湿还是大型除湿，中空纤维丝膜管束的组装方式简单，分离效果的不会恶化；
(6)由于采用低品位冷源降温，所以可以大大节省高品位电能；
(7)整个系统，易维护和能耗小。
[0025]本发明的一种采用管状中空纤维丝膜进行除湿的空气除湿装置，通过采用排气除湿系统和毛细管冷却系统，提供了一种能够独立除湿的装置，从而使温度较高的冷源也能够把空气处理到送风状态，提高制冷机的效率，降低了使用的成本，提高了室内的舒适性。
[0026]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
【权利要求】
1.一种采用管状中空纤维丝膜进行除湿的空气除湿装置，其特征在于，它包括一排气除湿系统、一毛细管冷却系统和一空气除湿箱，所述排气除湿系统和毛细管冷却系统设置在空气除湿箱中，所述排气除湿系统包括第一溶液管、第二溶液管和负压发生器，第一溶液管、第二溶液管上下设置，第一溶液管和第二溶液管之间设置有若干垂直的中空纤维丝膜管束。
2.根据权利要求1所述的一种采用管状中空纤维丝膜进行除湿的空气除湿装置，其特征在于，所述第一溶液管和第二溶液管分别设置在空气除湿箱内的顶部和底部，所述负压发生器设置在第一溶液管上。
3.根据权利要求2所述的一种采用管状中空纤维丝膜进行除湿的空气除湿装置，其特征在于，所述第一溶液管上设置有一蒸气入口，第二溶液管上设置有一蒸气出口。
4.根据权利要求1所述的一种采用管状中空纤维丝膜进行除湿的空气除湿装置，其特征在于，所述毛细管冷却系统包括第一制冷剂管和第二制冷剂管，所述第一制冷剂管和第二制冷剂管分别设置在空气除湿箱内的顶部和底部，所述第一制冷剂管和第二制冷剂管之间设置有若干垂直的毛细冷却管。
5.根据权利要求4所述的一种采用管状中空纤维丝膜进行除湿的空气除湿装置，其特征在于，所述第一制冷剂管上设置有一制冷剂入口，第二制冷剂管上设置有一制冷剂出口。
6.根据权利要求1所述的一种采用管状中空纤维丝膜进行除湿的空气除湿装置，其特征在于，所述空气除湿箱上设置有一除湿空气入口和一除湿空气出口。
【文档编号】B01D53/22GK103961980SQ201310026397
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年1月24日 优先权日:2013年1月24日
【发明者】郭海新, 蒋忆文, 刘建, 杨越聪 申请人:上海誉德建筑设计工程有限公司, 昆山开思拓节能技术有限公司