一種除濕空氣冷卻裝置及冷卻方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種除濕空氣冷卻裝置及冷卻方法，包括帶有水份吸附器的空氣除濕裝置，空氣除濕裝置的空氣出口連接有冷卻裝置；空氣除濕裝置上還連接有用于在水份吸附器吸附過多水份后，使水份吸附器再生的吸附器再生裝置。外界環(huán)境空氣通過空氣除濕裝置降低其水蒸氣含量后，與間接蒸發(fā)冷卻器冷側通道流過的被冷卻空氣換熱，達到使被冷卻空氣等濕降溫的目的，同時被冷卻空氣進入直接蒸發(fā)冷卻器，進一步達到所需的溫度和濕度。本發(fā)明中將膜分離和吸附技術除濕結合在一起，采用蒸發(fā)冷卻技術降溫吸熱，因此系統(tǒng)可工作在高濕的環(huán)境中，且綜合能效比高，維護工作量小。
【專利說明】一種除濕空氣冷卻裝置及冷卻方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于空氣調節(jié)和膜分離【技術領域】，涉及一種空氣冷卻裝置，具體涉及一種除濕空氣冷卻裝置及冷卻方法。
【背景技術】
[0002]對于空氣的冷卻和調節(jié)是改善人們生活環(huán)境或保證設備正常運行的必要手段，通?？刹捎脧娭仆L或采用合適的制冷技術實現(xiàn)，但是前者主要由外界環(huán)境所決定，無法從根本上加以解決，而后者是目前空氣調節(jié)所采用的主要手段，常見的有采用氟利昂工質的機械壓縮式制冷方法、采用熱能驅動的吸收式或噴射式制冷方法，但是這些方法均存在能耗大或維護保養(yǎng)困難的缺點。
[0003]隨著我國對低碳經濟的重視，很多古老的空氣調節(jié)技術在新技術新工藝的推動下，再次煥發(fā)出新的生命，其中最典型的就是蒸發(fā)冷卻技術。蒸發(fā)冷卻是人類已知最早的冷卻方式，其工作原理十分簡單，就是利用環(huán)境中空氣的相對濕度通常未達到100%，從而將水噴入空氣中，使水蒸發(fā)吸收熱量，從而對空氣達到冷卻的目的，過去在紡織廠等行業(yè)得到廣泛應用，但是該技術也有一些缺點，例如水蒸發(fā)的效率低、冷卻后的空氣濕度大等。隨著能源短缺和環(huán)境問題的日趨突出，由于蒸發(fā)冷卻技術節(jié)能、環(huán)保、經濟及改善室內空氣品質等獨特優(yōu)勢，在進入20世紀80年代以來再次廣泛地引起眾多學者的關注，并提出了一些新的方法克服其原來的缺點，例如采用間接蒸發(fā)冷卻?？傮w而言，蒸發(fā)冷卻技術相對于傳統(tǒng)的制冷技術而言，COP可提高2.5倍?5倍，在炎熱干燥地區(qū)可節(jié)能80%?90%，在炎熱潮濕地區(qū)可節(jié)能20%?25%，在中濕度地區(qū)可節(jié)能40%，因此在空調領域有著廣闊的應用前景，例如申請?zhí)枮?2100431.5，發(fā)明名稱為“一種間接蒸發(fā)式供冷的方法及其裝置”的中國專利，申請?zhí)枮?00810017581.4，發(fā)明名稱為“一種間接蒸發(fā)冷卻式冷風/冷水復合型空調機組”的中國專利和申請?zhí)枮?00710173263.2，發(fā)明名稱為“基于超聲波技術的蒸發(fā)冷卻空調裝置”的中國專利均從不同技術側面對蒸發(fā)冷卻技術進行了相應的改進。
[0004]但是，從前述分析也可以發(fā)現(xiàn)，蒸發(fā)冷卻技術的節(jié)能效果取決于所處地區(qū)或工作環(huán)境中空氣的相對濕度和溫度，當空氣溫度較高及空氣中水蒸氣含量接近飽和時，則蒸發(fā)冷卻的效果就會大大降低，甚至無法工作。理論上，可以先設法降低空氣中的水蒸氣含量，即對空氣除濕，然后再通過蒸發(fā)冷卻設備來調節(jié)空氣的溫度，從而提高其效率，如申請?zhí)枮?00710045902.7，發(fā)明名稱為“太陽能驅動的單個轉輪兩級除濕空調器”的中國專利就公開了一種首先采用吸附式轉輪對空氣除濕，然后再通過間接和直接蒸發(fā)冷卻器降低回風溫度的裝置。然而，當空氣中水蒸氣含量很大時，吸附式轉輪需要消耗大量的熱量，除非利用“免費”的可再生能源，否則系統(tǒng)的綜合性能系數(shù)較傳統(tǒng)的制冷方法更低，不能達到節(jié)能的目的。
[0005]實際上，除濕的方法很多，例如采用膜分離技術就可以高效地對空氣中的水蒸氣進行脫除。膜法除濕作為一種新的除濕方法，具有傳統(tǒng)除濕方法的不具有的許多優(yōu)點，如除濕過程連續(xù)進行，無腐蝕問題，無需閥門切換，無運動部件，系統(tǒng)可靠性高，易維護，能耗小， 維護費用低等。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術中的問題，提供一種可運行于較高相對濕度環(huán)境下的除濕空氣冷卻裝置及冷卻方法，該方法首先采用膜分離技術將空氣中的大部分水蒸氣去除，然后通入間歇式吸附器，進一步降低其濕度，再通過間接式蒸發(fā)冷卻器和直接式蒸發(fā)冷卻器，將被冷卻空氣的溫度和濕度調節(jié)到合適范圍后，送入被冷卻對象，以達到空氣調節(jié)的目的。
[0007]本發(fā)明的技術目的是通過以下技術方案來解決的:
[0008]一種除濕空氣冷卻裝置，包括帶有水份吸附器的空氣除濕裝置，空氣除濕裝置的空氣出口連接有冷卻裝置；空氣除濕裝置上還連接有用于在水份吸附器吸附過多水份后，使水份吸附器再生的吸附器再生裝置。
[0009]所述的空氣除濕裝置包括依次相連通的增壓器、膜除濕組件和水份吸附器；其中，增壓器為無油增壓器，其結構形式為螺桿式、渦旋式、活塞式、滑片式、羅茨式或離心式。
[0010]所述的增壓器的入口處設置有用于去除空氣中雜質的第一過濾器；增壓器的出口與膜除濕組件入口之間還設置有第一換熱器，第一換熱器的熱側通道與增壓器的出口和膜除濕組件的高壓側入口相連通，膜除濕組件的高壓側出口與水份吸附器的入口相連通。
[0011]所述的膜除濕組件的高壓側出口還通過管道與膜除濕組件的低壓側入口相連通，膜除濕組件的低壓側出口與外界環(huán)境連通。
[0012]所述的吸附器再生裝置包括集熱器、儲熱水箱以及依次相連通的第二過濾器、第二換熱器和電加熱器；第二換熱器的熱側通道的入口和出口與儲熱水箱相對應的熱水出口和熱水進口相連通；儲熱水箱的冷水進口和冷水出口與集熱器相對應的出水口和進水口相連通；第二換熱器的冷側通道與第二換熱器的出口和電加熱器的入口相連通，電加熱器的出口通過閥門與水份吸附器的出口相連通，水份吸附器的入口設置有兩路，一路通過閥門與膜除濕組件高壓側出口相連通，另一路通過閥門與外界環(huán)境連通。
[0013]所述的冷卻裝置包括間接蒸發(fā)冷卻器和直接蒸發(fā)冷卻器；間接蒸發(fā)冷卻器的冷側通道入口與水份吸附器的出口相連通，間接蒸發(fā)冷卻器的熱側通道出口與直接蒸發(fā)冷卻器的空氣入口相連通；其中，間接蒸發(fā)冷卻器的換熱管為光管，換熱管內外均有螺紋，且換熱管外表面附加有翅片。
[0014]所述的水份吸附器為并聯(lián)在一起的第一吸附器和第二吸附器；第一吸附器和第二吸附器的入口和出口均設置有兩條通路；
[0015]其中，第一吸附器入口的兩路中，一路通過第一閥門與膜除濕組件高壓側出口相連通，另一路通過第二閥門與外界環(huán)境連通；第二吸附器入口的兩路中，一路通過第三閥門與膜除濕組件高壓側出口相連通，另一路通過第四閥門與外界環(huán)境連通；
[0016]第一吸附器出口的兩路中，一路通過第五閥門與電加熱器的出口相連通，另一路通過第六閥門與間接蒸發(fā)冷卻器的冷側通道入口相連通；第二吸附器出口的兩路中，一路通過第七閥門與電加熱器的出口相連通，另一路通過第八閥門與間接蒸發(fā)冷卻器的冷側通道入口相連通。
[0017]所述的間接蒸發(fā)冷卻器與水份吸附器之間還設置有第三換熱器；第三換熱器的冷側通道與間接蒸發(fā)冷卻器的冷側通道入口和水份吸附器的出口相連通。
[0018]所述的第三換熱器與間接蒸發(fā)冷卻器之間還設置有再冷器，間接蒸發(fā)冷卻器的冷側通道出口與再冷器的熱側通道入口相連通，再冷器的熱側通道出口與外界環(huán)境連通；第
三換熱器的熱側通道出口與再冷器的冷側通道入口相連通，再冷器的冷側通道出口與間接蒸發(fā)冷卻器熱側通道入口相連通。
[0019]一種除濕空氣冷卻方法，包括以下步驟:
[0020]I)除濕冷卻
[0021]外界環(huán)境空氣通過第一過濾器去除雜質后，由增壓器提升空氣壓力，然后通入到換熱器的熱側通道，由流經換熱器冷側通道的外界環(huán)境空氣降溫，換熱器熱側通道內降溫后的空氣進入膜除濕組件的高壓側，通過膜的作用，空氣中的水蒸氣向膜除濕組件的低壓側擴散，除濕后的空氣流出膜除濕組件的高壓側后，一部分氣體作為吹掃氣被導入膜除濕組件的低壓側，剩余氣體流經水份吸附器進一步降低其濕度；流出水份吸附器的氣體再流入換熱器的熱側通道，在換熱器的熱側通道中由環(huán)境空氣降溫，然后流入間接蒸發(fā)冷卻器的冷側通道，間接蒸發(fā)冷卻器的冷側通道布置有用于給空氣降溫的噴水口，并與間接蒸發(fā)冷卻器熱側通道中的被冷卻空氣產生換熱，使被冷卻空氣的溫度降低，流出間接蒸發(fā)冷卻器熱側通道的被冷卻空氣進入直接蒸發(fā)冷卻器與噴入的水直接接觸，使被冷卻空氣的溫度和濕度達到最終設定值，從而完成除濕冷卻過程；
[0022]2)水份吸附器的吸附和再生
[0023]第一吸附器和第二吸附器通過閥門切換分別間歇地工作在吸附和再生兩個狀態(tài)下；
[0024]當?shù)谝婚y門和第六閥門開啟，第二閥門和第五閥門關閉時，第一吸附器工作在吸附狀態(tài)下，當?shù)谝婚y門和第六閥門關閉，第二閥門和第五閥門開啟時，第一吸附器工作在再生狀態(tài)下；同樣，當?shù)谌y門和第八閥門開啟，第四閥門和第七閥門關閉時，第二吸附器工作在吸附狀態(tài)下，當?shù)谌y門和第八閥門關閉，第四閥門和第七閥門開啟時，第二吸附器工作在再生狀態(tài)下；當?shù)谝晃狡鞴ぷ髟谖綘顟B(tài)時，通過閥門切換，使第二吸附器工作在再生狀態(tài)，反之，當?shù)谝晃狡鞴ぷ髟谠偕鸂顟B(tài)，則第二吸附器工作在吸附狀態(tài)；
[0025]3)再生能量的提供
[0026]集熱器吸收太陽輻射，使流經儲熱水箱，使儲熱水箱冷水進出口通道的水溫增加，環(huán)境空氣流經第二過濾器去除雜質后，流入第二換熱器的冷側通道，由與儲熱水箱熱水進出口通道相連的熱水升溫，升溫后的空氣流過電加熱器，當空氣溫度低于再生溫度要求時，則開啟電加熱器，否則不開啟電加熱器，最終流出電加熱器的空氣分別通過第五閥門或第七閥門進入第一吸附器或第二吸附器，將所吸附的水分通過第二閥門或第四閥門排出。
[0027]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0028]本發(fā)明除濕空氣冷卻裝置，環(huán)境空氣通過帶有水份吸附器的空氣除濕裝置，脫除所含水分后，有制冷裝置將空氣的溫度降低并調節(jié)至合適濕度后達到空氣調節(jié)的目的；將膜分離和吸附技術除濕結合在一起，采用蒸發(fā)冷卻技術降溫吸熱，因此系統(tǒng)可工作在高濕的環(huán)境中，且綜合能效比高，維護工作量小。
[0029]進一步的，本發(fā)明從間接蒸發(fā)冷卻器冷側通道流出的氣體溫度仍然較低，因此，在第三換熱器和間接蒸發(fā)冷卻器之間設置再冷器，將氣體通入再冷器的熱側通道入口，進一步冷卻從第三換熱器的熱側通道出口流出的氣體，從而使其溫度進一步降低，減少間接蒸發(fā)冷卻器熱側通道的負荷。
[0030]本發(fā)明除濕空氣冷卻方法，在水份吸附器所吸附的水份飽和后，通過再生裝置對水份吸附器進行再生，并且通過設置兩條吸附通道，使一條通道在工作狀態(tài)的同時，另一條在再生狀態(tài)；本發(fā)明冷卻方法用太陽能為再生提供熱能，不僅環(huán)保而且易于控制，整個裝置結構簡單，成本低，操作簡便，并對環(huán)境沒有影響；空氣源采用環(huán)境空氣，通過本發(fā)明的方法將被冷卻空氣的溫度和濕度調節(jié)到合適范圍后，送入被冷卻對象，以達到空氣調節(jié)的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是本發(fā)明實施例1的結構示意圖；
[0032]圖2是本發(fā)明實施例2的結構示意圖。
[0033]其中，I為第一過濾器；2為增壓器；3為第一換熱器；4為除濕膜組件；5為第一閥門；6為第二閥門；7為第一吸附器；8為第六閥門；9為第三閥門；10為第四閥門；11為第二吸附器；12為第五閥門；13為第七閥門；14為第八閥門；15為電加熱器；16為集熱器；17為儲熱水箱；18為第二換熱器；19為第二過濾器；20為第三換熱器；21為間接蒸發(fā)冷卻器；22為直接蒸發(fā)冷卻器；23為再冷器。
【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明:
[0035]要使水蒸氣透過膜，必須在膜的兩端產生一個濃度差，這種濃度差既可由膜兩端的壓力差造成，又可由膜兩端的溫度差造成。目前對膜空氣除濕基本都是以膜兩邊的水蒸氣分壓差作為驅動勢，因此為了強化傳濕，應盡量增大膜兩側的壓力差。具體在系統(tǒng)方案上，有壓縮法、真空法和膜/除濕劑混合法等，而其中壓縮法由于能耗低、除濕效率高，因此被最為廣泛地使用。
[0036]實施例1:
[0037]參見圖1，本發(fā)明一種除濕空氣冷卻裝置，包括帶有水份吸附器的空氣除濕裝置，空氣除濕裝置的空氣出口連接有冷卻裝置；空氣除濕裝置上還連接有用于在水份吸附器吸附過多水份后，使水份吸附器再生的吸附器再生裝置，環(huán)境空氣通過所屬空氣除濕裝置脫除所含水分后，由冷卻裝置將空氣的溫度降低并調節(jié)至合適濕度后通過所需的空間中達到空氣調節(jié)的目的。
[0038]空氣除濕裝置包括依次相連通的增壓器2、膜除濕組件4和水份吸附器；其中，增壓器2為無油增壓器，其結構形式為螺桿式、渦旋式、活塞式、滑片式、羅茨式或離心式。增壓器2的入口處設置有用于去除空氣中雜質的第一過濾器I ;增壓器2的出口與膜除濕組件4入口之間還設置有第一換熱器3，第一換熱器3的熱側通道與增壓器2的出口和膜除濕組件4的高壓側入口相連通，膜除濕組件4的高壓側出口與水份吸附器的入口相連通。膜除濕組件4的高壓側出口還通過管道與膜除濕組件4的低壓側入口相連通，膜除濕組件4的低壓側出口與外界環(huán)境連通。
[0039]吸附器再生裝置包括集熱器16、儲熱水箱17以及依次相連通的第二過濾器19、第二換熱器18和電加熱器15 ;第二換熱器18的熱側通道的入口和出口與儲熱水箱17相對應的熱水出口和熱水進口相連通；儲熱水箱17的冷水進口和冷水出口與集熱器16相對應的出水口和進水口相連通；第二換熱器18的冷側通道與第二換熱器18的出口和電加熱器15的入口相連通，電加熱器15的出口通過閥門與水份吸附器的出口相連通，水份吸附器的入口設置有兩路，一路通過閥門與膜除濕組件4高壓側出口相連通，另一路通過閥門與外界環(huán)境連通。
[0040]冷卻裝置包括間接蒸發(fā)冷卻器21和直接蒸發(fā)冷卻器22 ;間接蒸發(fā)冷卻器21的冷側通道入口與水份吸附器的出口相連通，間接蒸發(fā)冷卻器21的熱側通道出口與直接蒸發(fā)冷卻器22的空氣入口相連通；間接蒸發(fā)冷卻器21與水份吸附器之間還設置有第三換熱器20 ;第三換熱器20的冷側通道與間接蒸發(fā)冷卻器21的冷側通道入口和水份吸附器的出口相連通。其中，間接蒸發(fā)冷卻器21的換熱管為光管，換熱管內外均有螺紋，且換熱管外表面附加有翅片。
[0041]水份吸附器為并聯(lián)在一起的第一吸附器7和第二吸附器11 ;第一吸附器7和第二吸附器11的入口和出口均設置有兩條通路；其中，第一吸附器7入口的兩路中，一路通過第一閥門5與膜除濕組件4高壓側出口相連通，另一路通過第二閥門6與外界環(huán)境連通；第二吸附器11入口的兩路中，一路通過第三閥門9與膜除濕組件4高壓側出口相連通，另一路通過第四閥門10與外界環(huán)境連通；第一吸附器7出口的兩路中，一路通過第五閥門12與電加熱器15的出口相連通，另一路通過第六閥門8與間接蒸發(fā)冷卻器21的冷側通道入口相連通；第二吸附器11出口的兩路中，一路通過第七閥門13與電加熱器15的出口相連通，另一路通過第八閥門14與間接蒸發(fā)冷卻器21的冷側通道入口相連通。
[0042]實施例2:
[0043]參見圖2，考慮到從間接蒸發(fā)冷卻器21冷側通道流出的氣體溫度仍然較低，因此，本實施例在第三換熱器20與間接蒸發(fā)冷卻器21之間設置再冷器23，間接蒸發(fā)冷卻器21的冷側通道出口與再冷器23的熱側通道入口相連通，再冷器23的熱側通道出口與外界環(huán)境連通；第三換熱器20的熱側通道出口與再冷器23的冷側通道入口相連通，再冷器23的冷側通道出口與間接蒸發(fā)冷卻器21熱側通道入口相連通。將氣體通入再冷器23的熱側通道入口，進一步冷卻從換熱器20熱側通道出口流出的氣體，從而使其溫度進一步降低，從而減少間接蒸發(fā)冷卻器21熱側通道的負荷。
[0044]本發(fā)明還公開了一種除濕空氣冷卻方法，包括以下步驟:
[0045]I)除濕冷卻
[0046]外界環(huán)境空氣通過第一過濾器I去除雜質后，由增壓器2提升空氣壓力，然后通入到換熱器3的熱側通道，由流經換熱器3冷側通道的外界環(huán)境空氣降溫，換熱器3熱側通道內降溫后的空氣進入膜除濕組件4的高壓側，通過膜的作用，空氣中的水蒸氣向膜除濕組件4的低壓側擴散，從而降低了絕對濕度，除濕后的空氣流出膜除濕組件4的高壓側后，一部分氣體作為吹掃氣被導入膜除濕組件4的低壓側，剩余氣體流經水份吸附器進一步降低其濕度；流出吸附器7或吸附器11的氣體中水蒸氣含量已經很低，吸附過程中由于吸附熱的作用，空氣的溫度會升高，因此在換熱器20熱側通道中由環(huán)境空氣降溫，然后流入換熱器20的熱側通道，在換熱器20的熱側通道中由環(huán)境空氣降溫，然后流入間接蒸發(fā)冷卻器21的冷側通道，間接蒸發(fā)冷卻器21的冷側通道布置有用于給空氣降溫的噴水口，所噴入的水分部分蒸發(fā)到空氣中，使空氣的溫度降低，并與間接蒸發(fā)冷卻器21熱側通道中的被冷卻空氣產生換熱，使被冷卻空氣的溫度降低，流出間接蒸發(fā)冷卻器21熱側通道的被冷卻空氣進入直接蒸發(fā)冷卻器22與噴入的水直接接觸，使被冷卻空氣的溫度和濕度達到最終設定值，從而完成除濕冷卻過程；
[0047]2)水份吸附器的吸附和再生
[0048]第一吸附器7和第二吸附器11通過閥門切換分別間歇地工作在吸附和再生兩個狀態(tài)下；
[0049]當?shù)谝婚y門5和第六閥門8開啟，第二閥門6和第五閥門12關閉時，第一吸附器7工作在吸附狀態(tài)下，當?shù)谝婚y門5和第六閥門8關閉，第二閥門6和第五閥門12開啟時，第一吸附器7工作在再生狀態(tài)下；同樣，當?shù)谌y門9和第八閥門14開啟，第四閥門10和第七閥門13關閉時，第二吸附器11工作在吸附狀態(tài)下，當?shù)谌y門9和第八閥門14關閉，第四閥門10和第七閥門13開啟時，第二吸附器11工作在再生狀態(tài)下；當?shù)谝晃狡?工作在吸附狀態(tài)時，通過閥門切換，使第二吸附器11工作在再生狀態(tài)，反之，當?shù)谝晃狡?工作在再生狀態(tài)，則第二吸附器11工作在吸附狀態(tài)；
[0050]3)再生能量的提供
[0051]集熱器16吸收太陽輻射，使流經儲熱水箱17，使儲熱水箱17冷水進出口通道的水溫增加，環(huán)境空氣流經第二過濾器19去除雜質后，流入第二換熱器18的冷側通道，由與儲熱水箱17熱水進出口通道相連的熱水升溫，升溫后的空氣流過電加熱器15，當空氣溫度低于再生溫度要求時，則開啟電加熱器15，否則不開啟電加熱器15，最終流出電加熱器15的空氣分別通過第五閥門12或第七閥門13進入第一吸附器7或第二吸附器11，將所吸附的水分通過第二閥門6或第四閥門10排出。
[0052]上面結合附圖所描述的本發(fā)明優(yōu)選具體實施例僅用于說明本發(fā)明的實施方式，而不是作為對前述發(fā)明目的和所附權利要求書內容和范圍的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬本發(fā)明權利要求書所要求保護的范疇。
【權利要求】
1.一種除濕空氣冷卻裝置，其特征在于:包括帶有水份吸附器的空氣除濕裝置，空氣除濕裝置的空氣出口連接有冷卻裝置；空氣除濕裝置上還連接有用于在水份吸附器吸附過多水份后，使水份吸附器再生的吸附器再生裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的除濕空氣冷卻裝置，其特征在于:所述的空氣除濕裝置包括依次相連通的增壓器(2)、膜除濕組件(4)和水份吸附器；其中，增壓器(2)為無油增壓器，其結構形式為螺桿式、渦旋式、活塞式、滑片式、羅茨式或離心式。
3.根據(jù)權利要求2所述的除濕空氣冷卻裝置，其特征在于:所述的增壓器(2)的入口處設置有用于去除空氣中雜質的第一過濾器(I);增壓器(2)的出口與膜除濕組件(4)入口之間還設置有第一換熱器(3)，第一換熱器(3)的熱側通道與增壓器(2)的出口和膜除濕組件(4)的高壓側入口相連通，膜除濕組件(4)的高壓側出口與水份吸附器的入口相連通。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的除濕空氣冷卻裝置，其特征在于:所述的膜除濕組件(4)的高壓側出口還通過管道與膜除濕組件(4)的低壓側入口相連通，膜除濕組件(4)的低壓側出口與外界環(huán)境連通。
5.根據(jù)權利要求3所述的除濕空氣冷卻裝置，其特征在于:所述的吸附器再生裝置包括集熱器(16)、儲熱水箱(17)以及依次相連通的第二過濾器(19)、第二換熱器(18)和電加熱器(15);第二換熱器(18)的熱側通道的入口和出口與儲熱水箱(17)相對應的熱水出口和熱水進口相連通；儲熱水箱(17)的冷水進口和冷水出口與集熱器(16)相對應的出水口和進水口相連通；第二換熱器(18)的冷側通道與第二換熱器(18)的出口和電加熱器(15)的入口相連通，電加熱器(15)的出口通過閥門與水份吸附器的出口相連通，水份吸附器的入口設置有兩路，一路通過閥門與膜除濕組件(4 )高壓側出口相連通，另一路通過閥門與外界環(huán)境連通。
6.根據(jù)權利要求5所述的除濕空氣冷卻裝置，其特征在于:所述的冷卻裝置包括間接蒸發(fā)冷卻器(21)和直接蒸發(fā)冷卻器(22);間接蒸發(fā)冷卻器(21)的冷側通道入口與水份吸附器的出口相連通，間接蒸發(fā)冷卻器(21)的熱側通道出口與直接蒸發(fā)冷卻器(22)的空氣入口相連通；其中，間接蒸發(fā)冷卻器(21)的換熱管為光管，換熱管內外均有螺紋，且換熱管外表面附加有翅片。
7.根據(jù)權利要求6所述的除濕空氣冷卻裝置，其特征在于:所述的水份吸附器為并聯(lián)在一起的第一吸附器(7)和第二吸附器(11);第一吸附器(7)和第二吸附器(11)的入口和出口均設置有兩條通路； 其中，第一吸附器(7)入口的兩路中，一路通過第一閥門(5)與膜除濕組件(4)高壓側出口相連通，另一路通過第二閥門(6)與外界環(huán)境連通；第二吸附器(11)入口的兩路中，一路通過第三閥門(9)與膜除濕組件(4)高壓側出口相連通，另一路通過第四閥門(10)與外界環(huán)境連通； 第一吸附器(7)出口的兩路中，一路通過第五閥門(12)與電加熱器(15)的出口相連通，另一路通過第六閥門(8)與間接蒸發(fā)冷卻器(21)的冷側通道入口相連通；第二吸附器(11)出口的兩路中，一路通過第七閥門(13)與電加熱器(15)的出口相連通，另一路通過第八閥門(14)與間接蒸發(fā)冷卻器(21)的冷側通道入口相連通。
8. 根據(jù)權利要求7所述的除濕空氣冷卻裝置，其特征在于:所述的間接蒸發(fā)冷卻器(21)與水份吸附器之間還設置有第三換熱器(20);第三換熱器(20)的冷側通道與間接蒸發(fā)冷卻器(21)的冷側通道入口和水份吸附器的出口相連通。
9.根據(jù)權利要求8所述的除濕空氣冷卻裝置，其特征在于:所述的第三換熱器(20)與間接蒸發(fā)冷卻器(21)之間還設置有再冷器(23)，間接蒸發(fā)冷卻器(21)的冷側通道出口與再冷器(23)的熱側通道入口相連通，再冷器(23)的熱側通道出口與外界環(huán)境連通；第三換熱器(20)的熱側通道出口與再冷器(23)的冷側通道入口相連通，再冷器(23)的冷側通道出口與間接蒸發(fā)冷卻器(21)熱側通道入口相連通。
10.一種如權利要求9所述裝置的除濕空氣冷卻方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)除濕冷卻 外界環(huán)境空氣通過第一過濾器(I)去除雜質后，由增壓器(2 )提升空氣壓力，然后通入到換熱器(3)的熱側通道，由流經換熱器(3)冷側通道的外界環(huán)境空氣降溫，換熱器(3)熱側通道內降溫后的空氣進入膜除濕組件(4)的高壓側，通過膜的作用，空氣中的水蒸氣向膜除濕組件(4)的低壓側擴散，除濕后的空氣流出膜除濕組件(4)的高壓側后，一部分氣體作為吹掃氣被導入膜除濕組件(4)的低壓側，剩余氣體流經水份吸附器進一步降低其濕度；流出水份吸附器的氣體再流入換熱器(20)的熱側通道，在換熱器(20)的熱側通道中由環(huán)境空氣降溫，然后流入間接蒸發(fā)冷卻器(21)的冷側通道，間接蒸發(fā)冷卻器(21)的冷側通道布置有用于給空氣降溫的噴水口，并與間接蒸發(fā)冷卻器(21)熱側通道中的被冷卻空氣產生換熱，使被冷卻空氣的溫度降低，流出間接蒸發(fā)冷卻器(21)熱側通道的被冷卻空氣進入直接蒸發(fā)冷卻器(22)與噴入的水直接接觸，使被冷卻空氣的溫度和濕度達到最終設定值，從而完成除濕冷卻過程； 2)水份吸附器的吸附和再生 第一吸附器(7)和第二吸附器(11)通過閥門切換分別間歇地工作在吸附和再生兩個狀態(tài)下； 當?shù)谝婚y門(5)和第六閥門(8)開啟，第二閥門(6)和第五閥門(12)關閉時，第一吸附器(7)工作在吸附狀態(tài)下，當?shù)谝婚y門(5)和第六閥門(8)關閉，第二閥門(6)和第五閥門(12)開啟時，第一吸附器(7)工作在再生狀態(tài)下；同樣，當?shù)谌y門(9)和第八閥門(14)開啟，第四閥門(10)和第七閥門(13)關閉時，第二吸附器(11)工作在吸附狀態(tài)下，當?shù)谌y門(9)和第八閥門(14)關閉，第四閥門(10)和第七閥門(13)開啟時，第二吸附器(11)工作在再生狀態(tài)下；當?shù)谝晃狡?7)工作在吸附狀態(tài)時，通過閥門切換，使第二吸附器(11)工作在再生狀態(tài)，反之，當?shù)谝晃狡?7)工作在再生狀態(tài)，則第二吸附器(11)工作在吸附狀態(tài)； 3)再生能量的提供 集熱器(16)吸收太陽輻射，使流經儲熱水箱(17)，使儲熱水箱(17)冷水進出口通道的水溫增加，環(huán)境空氣流經第二過濾器(19)去除雜質后，流入第二換熱器(18)的冷側通道，由與儲熱水箱(17)熱水進出口通道相連的熱水升溫，升溫后的空氣流過電加熱器(15)，當空氣溫度低于再生溫度要求時，則開啟電加熱器(15)，否則不開啟電加熱器(15)，最終流出電加熱器(15)的空氣分別通過第五閥門(12)或第七閥門(13)進入第一吸附器(7)或第二吸附器(11)，將所吸附的水分通過第二閥門(6 )或第四閥門(10 )排出。
【文檔編號】F24F3/14GK103574790SQ201310488661
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月17日 優(yōu)先權日:2013年10月17日
【發(fā)明者】董繼先, 嚴彥, 王博 申請人:陜西科技大學