專利名稱：利用膜式再生器的溶液除濕空調設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太利用離子交換膜進行溶液再生過程的溶液除濕空調設備。
背景技術：
隨著能源緊張局面的凸現(xiàn)，制冷空調設備的廣泛應用導致的空調系統(tǒng)能耗問題引起了 當前社會界的普遍關注，節(jié)能成為制冷領域內(nèi)在新形勢下的迫切要求，我國也提出可持續(xù) 性發(fā)展的建國戰(zhàn)略。
在空調系統(tǒng)中，新風量是一個很重要的技術參數(shù)，也是達到室內(nèi)衛(wèi)生標準的保證。但 對目前變?nèi)萘慷嗦?lián)空調系統(tǒng)而言，在保證經(jīng)濟合理簡單適用的前提下，在新風處理方面存 在著諸多的缺陷未經(jīng)過處理的新風直接接入室內(nèi)機，使得室內(nèi)機負荷加大，噪音也增大; 更重要的是，在室外空氣濕度較大時，室內(nèi)機可能會產(chǎn)生結露現(xiàn)象。
溶液除濕空調系統(tǒng)是一種新型的節(jié)能環(huán)保型的空調系統(tǒng)。該空調系統(tǒng)可以通過溶液除 濕吸收空氣中水分，降低空氣的濕度，從而起到熱濕獨立處理的功效。
在溶液除濕空調系統(tǒng)中，主要由溶液除濕模塊與溶液再生模塊兩個部分協(xié)同工作使得 系統(tǒng)得以循環(huán)運行。當前溶液除濕空調系統(tǒng)中的溶液再生過程是由溶液首先吸收來自熱源 的熱量，溶液溫度升高并使得溶液的水蒸汽分壓力高于環(huán)境空氣的水蒸汽分壓力，從而發(fā) 生了溶液與環(huán)境空氣間的傳質，水分從溶液向環(huán)境空氣遷移，從而使溶液得到濃縮。該過 程有兩個弊端， 一是由于需要吸收外界的熱量，使得濃縮后的溶液溫度較高，而必須使用 另一冷源對其降溫，浪費了能量；二是水分必須通過與環(huán)境空氣間的傳質帶走，如果外界 環(huán)境相對濕度過大，將會導致再生過程無法進行。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術的不足，而提供一種降低能耗， 提高溶液再生準確性的溶液除濕空調設備。
本解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為利用膜式再生器的溶液除濕空 調設備，包括溶液除濕器、溶液再生器以及第一儲液槽，所述的溶液再生器的溶液出口與 第一儲液槽的溶液進口連接，第一溶液儲液槽的溶液出口與溶液除濕器的溶液進口連接， 所述的溶液再生器包括一盛放溶液的腔體，該腔體被至少一對離子交換膜分割成至少三個溶液室，包括至少一個稀溶液室，在每個稀溶液室的兩側為第一濃溶液室和第二濃溶液室， 在第一濃溶液室中設置有正電極，在第二濃溶液室中設置有負電極，在第一濃溶液室與稀 溶液室之間的離子交換膜只允許負離子通過，在第二濃溶液室與稀溶液室之間的離子交換 膜只允許正離子通過，第一濃溶液室和第二濃溶液室的溶液出口連接至第一儲液槽溶液進 口，所述的溶液除濕器的稀溶液出口連接至所述的稀溶液室。
所述的溶液除濕空調設備還包括一第二儲液槽，所述的稀溶液室的溶液出口與第二儲 液槽相連，在該第二儲液槽底部設有一僅允許水分子透過的半透膜，在重力作用下，純水 透過半透膜進入了該第二儲液槽的儲水池中并蓄存。
所述的離子交換膜為一對，所述的腔體被所述的一對離子交換膜分成三個溶液室，包 括一個稀溶液室，在稀溶液室的兩側各有一個濃溶液室，其中一個濃溶液市中設置有正電 極，另一個濃溶液室中設置有負電極，所述的正電極和負電極與一太陽能光伏發(fā)電裝置的 電源輸出端連接。
需要再生的除濕溶液被送入溶液再生器的稀溶液室；產(chǎn)生電力的發(fā)電裝置給正負電極
通電，從而使得正電極吸引除濕溶液中溶質的陰離子，負電極吸引除濕溶液中溶質的陽離
子；由于兩種離子交換膜分別只允許對應的溶質離子通過，從而使得溶質的陰離子在正電
極所在的濃溶液室內(nèi)聚集，形成溶質陰離子的濃溶液，溶質的陽離子在負電極所在的濃溶
液室內(nèi)聚集，形成溶質陽離子的濃溶液，之后將兩個濃溶液室中的濃溶液聚在一起，就形
成了濃的除濕溶液并被送入儲液槽中；稀溶液室中留下的是稀釋度很高的水溶液(或純
水)，而這部分水溶液在高度差的作用下被送入另一儲液槽中，在該儲液槽底部設有一半
透膜，該半透膜僅允許水分子透過，在重力作用下，純水透過半透膜進入了該儲液槽下的
儲水池中并蓄存。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是-
1、 本實用新型溶液除濕空調設備的溶液再生采用離子交換膜，將稀溶液中的正負離 子分開收集后混合形成新的濃溶液，離子交換膜的引入提高了再生的效果，提高了再生的 準確性，避免了無謂能量的消耗。
2、 避免了傳統(tǒng)溶液再生過程中由于對溶液加熱帶入的有害熱量以及由于環(huán)境空氣濕 度過高導致再生過程無法進行的不穩(wěn)定性。
3、 本實用新型的正負電極可以使用清潔環(huán)保的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)(或風能發(fā)電等
產(chǎn)生
電力的系統(tǒng))，起到了節(jié)能減排的效果，有效的利用了各種自然能源。4. 使用半透膜并利用重力勢能，同時回收了溶液與純水， 一舉多得。
5、 改善了傳統(tǒng)再生過程中溶液散逸到環(huán)境空氣造成污染的負面影響。


圖1是本實用新型的總體結構示意圖。
其中有1、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，2、溶液再生器，21、正電極，22、負電極，23 第一濃溶液室，24、第二濃溶液室，25、稀溶液室，26、離子交換膜，3、第一儲液槽， 4、溶液除濕器，5，第二儲液槽，6、半透膜，7、儲水池。
具體實施方式
結合附圖對本實用新型的技術方案作進一步的描述，如附圖1所示在溶液除濕系統(tǒng)
中，濃溶液(如溶質為LiCl、 LiBr和CaCl2等單一或混合組分的電解質溶液)進入溶液除 濕器4，吸收了外界送入建筑物的空氣的水分，對空氣進行了濕處理；該部分空氣被送入 建
筑物內(nèi)的空調系統(tǒng)進行利用，吸收了水分的溶液被稀釋為稀溶液。溶液除濕器4的溶液出 口與溶液再生器2的稀溶液室25的稀溶液入口相連通，稀溶液從溶液除濕器4中被送入 稀溶液室25。
溶液再生器2的腔體被一對(或幾對)離子交換膜26隔開，分成兩個濃溶液室23、 24與稀溶液室25，每對離子交換膜26有兩種膜， 一種只允許溶質的正離子通過， 一種只 允許溶質的負離子通過；正電極21、負電極22從太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)1中引出，并分別 插入溶液再生器2的兩個濃溶液室23、 24中；太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)給正負電極通電，從 而使得正電極21吸引稀除濕溶液中溶質的負離子，負電極22吸引稀除濕溶液中溶質的正 離子；由于兩種離子交換膜26分別只允許對應的溶質離子通過，從而使得溶質的負離子 在正電極21所在的濃溶液室內(nèi)聚集，形成溶質負離子的濃溶液，溶質的正離子在負電極 22所在的濃溶液室內(nèi)聚集，形成溶質正離子的濃溶液。
兩個濃溶液室的溶液出口都與第一儲液槽3的溶液入口相連通；溶質負離子與正離子 的濃溶液被送入到第一儲液槽3中并重形成濃的除濕溶液；第一儲液槽3的濃溶液出口與 溶液除濕器4的濃溶液入口連通；濃除濕溶液被送到溶液除濕器4中重新用于對空氣進行 濕處理，完成了溶液的循環(huán)。
溶質的正負離子分別聚集到濃溶液室23、 24后，稀溶液室25內(nèi)只剩下很稀的溶液(或純水)，為了進一步利用，稀溶液室25的稀溶液出口與第二儲液槽5的稀溶液入口連通；
第二儲液槽5被設在地勢較低處；而在第二儲液槽5之下(如地下)設有儲水池7;第二
儲液槽5底部設有與儲水池7間隔的半透膜6，該半透膜只允許水分子透過；從稀溶液室 25出來的稀溶液在重力的作用下被進一步分離，純水透過半透膜6被儲存在儲水池中，可 以送回建筑重新利用；純水被分離后，第二儲液槽5中的溶液變濃，并被儲存起來，可以 回收利用；另外第一儲液槽3與第二儲液槽5通過閥門相連通，這樣可以對溶液濃度進行 調節(jié)。
權利要求1、一種利用膜式再生器的溶液除濕空調設備，包括溶液除濕器(4)、溶液再生器(2)以及第一儲液槽(3)，所述的溶液再生器(2)的溶液出口與第一儲液槽(3)的溶液進口連接，第一溶液儲液槽(3)的溶液出口與溶液除濕器(2)的溶液進口連接，其特征在于所述的溶液再生器(2)包括一盛放溶液的腔體，該腔體被至少一對離子交換膜(26)分割成至少三個溶液室，包括至少一個稀溶液室(25)，在每個稀溶液室(25)的兩側為第一濃溶液室(23)和第二濃溶液室(24)，在第一濃溶液室(23)中設置有正電極(21)，在第二濃溶液室(24)中設置有負電極(22)，在第一濃溶液室(23)與稀溶液室(25)之間的離子交換膜(26)只允許負離子通過，在第二濃溶液室(24與稀溶液室(25)之間的離子交換膜(26)只允許正離子通過，第一濃溶液室(23)和第二濃溶液室(24)的溶液出口連接至第一儲液槽(3)溶液進口，所述的溶液除濕器(4)的稀溶液出口連接至所述的稀溶液室(25)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的利用膜式再生器的溶液除濕空調設備，其特征在于所述 的溶液除濕空調設備還包括一第二儲液槽(5)，所述的稀溶液室(25)的溶液出口與第二 儲液槽(5)相連，在該第二儲液槽(5)底部設有一僅允許水分子透過的半透膜(6)，在 重力作用下，純水透過半透膜(6)進入了該第二儲液槽(5)的儲水池(7)中并蓄存。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的利用膜式再生器的溶液除濕空調設備，其特征在于 所述的離子交換膜(26)為一對，所述的腔體被所述的一對離子交換膜分成三個溶液室， 包括一個稀溶液室(25)，在稀溶液室(25)的兩側分別設置有一個濃溶液室(23、 24)， 在第一濃溶液室(23)中設置有正電極(21)，在第二濃溶液室(24)中設置有負電極(22)， 所述的正電極(21)和負電極(22)與一太陽能光伏發(fā)電裝置(1)或風能發(fā)電裝置的電 源輸出端連接。
專利摘要本實用新型公開了一種利用膜式再生器的溶液除濕空調設備，包括溶液除濕器、溶液再生器以及第一儲液槽，溶液再生器包括一盛放溶液的腔體，該腔體被至少一對離子交換膜分割成至少三個溶液室，包括至少一個稀溶液室和兩個濃溶液室，在第一濃溶液室中設置有正電極，在第二濃溶液室中設置有負電極，在第一濃溶液室與稀溶液室之間的離子交換膜只允許負離子通過，在第二濃溶液室與稀溶液室之間的離子交換膜只允許正離子通過。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型溶液除濕空調設備的溶液再生采用離子交換膜，將稀溶液中的正負離子分開收集后混合形成新的濃溶液，離子交換膜的引入提高了再生的效果，提高了再生的準確性，避免了無謂能量的消耗。
文檔編號F24F3/14GK201311010SQ20082016067
公開日2009年9月16日 申請日期2008年10月15日 優(yōu)先權日2008年10月15日
發(fā)明者張小松, 李秀偉 申請人:東南大學