本發(fā)明涉及空氣濕度控制領(lǐng)域，特別涉及一種高效負(fù)壓膜除濕器和高效除濕系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

空氣濕度是評(píng)價(jià)空氣質(zhì)量的重要指標(biāo)，其對(duì)人們的生活和工業(yè)生產(chǎn)有較大的影響。研究發(fā)現(xiàn)，最適合人體的相對(duì)濕度為40-60％，過高的空氣濕度會(huì)造成人產(chǎn)生不適感，誘發(fā)疾病，過高的空氣濕度還會(huì)導(dǎo)致建筑物內(nèi)部某些病毒和細(xì)菌的大量繁殖，因此，必要時(shí)，需要對(duì)空氣進(jìn)行除濕處理。

目前，常用的空氣除濕方法包括冷卻除濕、吸附除濕、吸收除濕和轉(zhuǎn)輪除濕。冷卻除濕是將濕空氣冷卻到露點(diǎn)溫度以下，使空氣中的水蒸氣冷凝后從空氣中脫除。該方法需將空氣降至露點(diǎn)溫度以下，除去水分后再升溫至送風(fēng)狀態(tài)，能耗高。吸附除濕是利用某些固體吸附劑吸濕的方法來進(jìn)行除濕。該方法的最大缺點(diǎn)是這些固體吸附劑再生困難，而且裝置復(fù)雜，設(shè)備的體積比較龐大，造價(jià)也高。吸收除濕是利用某些具有吸濕性的溶液來吸收空氣中的水分而達(dá)到除濕目的，除濕溶液再生容易，缺點(diǎn)是處理空氣與除濕溶液直接接觸，易引起空氣夾帶除濕溶液，進(jìn)一步引起管道和設(shè)備的腐蝕。轉(zhuǎn)輪除濕主要由特殊陶瓷纖維載體和活性硅膠復(fù)合而成的蜂窩狀轉(zhuǎn)輪構(gòu)成，除濕效率高，溫濕度控制范圍大，經(jīng)配套組合使用處理后空氣露點(diǎn)可達(dá)-70℃以下，但缺點(diǎn)是價(jià)格非常昂貴。

上述除濕方法都存在一定的缺陷。而隨著膜材料的發(fā)展，基于膜除濕器的液體除濕技術(shù)也得到較快的發(fā)展。在這種膜除濕器內(nèi)，使用了選擇透過膜將空氣和除濕液隔開，膜能防止除濕液的液滴進(jìn)入處理空氣中，因此防止了傳統(tǒng)填料式液體除濕器中遇到的腐蝕性除濕液的液滴夾帶導(dǎo)致的嚴(yán)重危害，保證了空氣不受除濕液的污染，提高了空氣的品質(zhì)。

目前，業(yè)內(nèi)已經(jīng)提出了諸多基于膜接觸器技術(shù)的除濕系統(tǒng)，例如：公告號(hào)為cn205145936u的中國發(fā)明專利公開了一種高效的膜除濕器，可實(shí)現(xiàn)空氣和溶液的準(zhǔn)逆流傳熱傳質(zhì)，具有較高除濕效率；公告號(hào)為cn101975421a的中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種熱泵和液體除濕裝置相結(jié)合的聯(lián)合系統(tǒng)，其采用平行板式和中控纖維式膜組件作為除濕器和再生器，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的連續(xù)除濕。但是，這些膜除濕器都必須使用除濕溶液才能進(jìn)行除濕，除濕溶液使用后還需進(jìn)行再生才能循環(huán)使用以實(shí)現(xiàn)連續(xù)除濕，以致除濕系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜和造成設(shè)備體積大，并且，除濕溶液長(zhǎng)期使用后需要更換，使得除濕的成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種利用負(fù)壓而不需除濕溶液的膜除濕器，該膜除濕器具有除濕效果好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低的特點(diǎn)。

本發(fā)明的目的之二在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種使用上述負(fù)壓膜除濕器的除濕系統(tǒng)，該除濕系統(tǒng)不但除濕效果好，且具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的目的之一，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種高效負(fù)壓膜除濕器，包括選擇透過膜，選擇透過膜一側(cè)是空氣流道，另一側(cè)是負(fù)壓流道。

其中，空氣流道設(shè)有擋片使空氣流道分隔為至少兩條的細(xì)長(zhǎng)流道，各條細(xì)長(zhǎng)流道連成一條串聯(lián)流道。

其中，有至少兩個(gè)空氣流道和至少兩個(gè)負(fù)壓流道，各個(gè)空氣流道與各個(gè)負(fù)壓流道相互平行且以一個(gè)空氣流道-一個(gè)負(fù)壓流道的方式層疊交替排布，形成直四菱柱。

其中，空氣流道和負(fù)壓流道二者均包括進(jìn)口和出口，空氣流道進(jìn)口和出口分別開設(shè)于所述直四菱柱的相對(duì)側(cè)面上，負(fù)壓流道進(jìn)口和出口開設(shè)于所述直四菱柱的另外相對(duì)側(cè)面上。

其中，空氣流道進(jìn)口設(shè)于面朝空氣流入面方向的左、右兩側(cè)當(dāng)中的一側(cè)，空氣流道出口設(shè)于面朝空氣流入面方向的左、右兩側(cè)當(dāng)中的另一側(cè)。

其中，空氣流道進(jìn)口寬度與其出口寬度相等，該寬度a與空氣流道長(zhǎng)度l的比值是a:l=1:10。

其中，所述細(xì)長(zhǎng)流道的寬度b與所述空氣流道長(zhǎng)度l的比值是b:l=1:10。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的之二，提高以下技術(shù)方案：

一種高效除濕系統(tǒng)，包括除濕器，該除濕器是上述負(fù)壓膜除濕器。

其中，還包括第一引風(fēng)機(jī)、全熱交換器、真空泵、真空調(diào)節(jié)閥、冷凝器、水槽、水泵、冷卻器、第二引風(fēng)機(jī)，空氣被第一引風(fēng)機(jī)引入全熱交換器預(yù)冷預(yù)除濕處理，接著進(jìn)入膜除濕器，膜除濕器的空氣流道出口連接冷卻器，膜除濕器的負(fù)壓流道出口連接真空泵和負(fù)壓進(jìn)口連接真空調(diào)節(jié)閥，真空泵的出口依次連接冷凝器、水槽，水槽與冷卻器相連，高濕的負(fù)壓氣體從真空泵出來，經(jīng)過冷凝器冷凝為水后流到水槽，水槽通過水泵將冷凝水抽到冷卻器以冷卻空氣，從而供用戶使用；用戶室內(nèi)排風(fēng)又通過第二引風(fēng)機(jī)引入全熱交換器以用于預(yù)處理空氣。

其中，全熱交換器設(shè)有與第一引風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口連通的空氣腔和與用戶室內(nèi)排風(fēng)連通的排氣腔，空氣腔與排氣腔之間是透濕膜，排氣腔中低溫低濕的室內(nèi)排風(fēng)通過透濕膜對(duì)空氣腔中高溫高濕的空氣進(jìn)行預(yù)降溫預(yù)除濕處理。

有益效果：

（1）本發(fā)明提供的一種負(fù)壓膜除濕器，包括選擇透過膜，選擇透過膜一側(cè)是空氣流道，另一側(cè)是負(fù)壓流道，由于負(fù)壓流道的負(fù)壓與空氣流道的空氣壓不同產(chǎn)生氣壓差，壓力差使空氣流道待除濕空氣中的水蒸氣透過選擇透過膜并進(jìn)入負(fù)壓流道，達(dá)到去除空氣流道中水蒸氣的目的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該負(fù)壓膜除濕器不需除濕液即可除濕，從而無需再生處理除濕溶液，簡(jiǎn)化了除濕系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，大大降低了除濕成本。此外，該負(fù)壓膜除濕器中的負(fù)壓流道設(shè)為細(xì)長(zhǎng)流道，延長(zhǎng)了空氣的停留時(shí)間，提高了除濕效果。

（2）本發(fā)明一種高效除濕系統(tǒng)，待除濕的空氣先經(jīng)全熱交換器預(yù)冷預(yù)除濕，再進(jìn)入本發(fā)明的負(fù)壓膜除濕器進(jìn)行二級(jí)除濕，而負(fù)壓膜除濕器使用真空泵抽真空以形成負(fù)壓，同時(shí)負(fù)壓流道的中高濕的負(fù)壓氣體隨真空泵出來后進(jìn)入冷凝器形成冷卻水，冷卻水對(duì)從空氣流道出來的空氣冷卻，該冷卻且被除濕的空氣作為送風(fēng)供給用戶使用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該除濕系統(tǒng)使用了上述負(fù)壓膜除濕器，具有使用上述壓膜除濕器的優(yōu)點(diǎn)，且該除濕系統(tǒng)充分利用用戶排風(fēng)以供全熱交換器預(yù)冷預(yù)除濕待除濕的空氣以及把除去的高濕水蒸氣用于冷凝空氣，構(gòu)成了節(jié)能環(huán)保的系統(tǒng)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施例一的負(fù)壓膜除濕器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的實(shí)施例一的負(fù)壓膜除濕器的俯視示意圖。

圖3是本發(fā)明的實(shí)施例二的除濕系統(tǒng)的線路結(jié)構(gòu)圖。

附圖標(biāo)記：

選擇透過膜——1；空氣流道——2、空氣流道進(jìn)口——201、空氣流道出口——202；負(fù)壓流道——3、負(fù)壓流道進(jìn)口——301、負(fù)壓流道出口——302；細(xì)長(zhǎng)流道——4；擋片——5；密封條——6；

第一引風(fēng)機(jī)——8；第二引風(fēng)機(jī)——9；全熱交換器——10；真空調(diào)節(jié)閥——11；膜除濕器——12；真空泵——13；冷凝器——14；水槽——15；水泵——16；冷卻器——17；第一側(cè)面——71；第二側(cè)面——72；第三側(cè)面——73；第四側(cè)面——74；室內(nèi)——18。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的具體描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例一

本實(shí)施例的膜除濕器，如圖1所示，包括多層選擇透過膜1等間距平行疊放，在每層選擇透過膜1一側(cè)使用密封條6圍設(shè)成空氣流道2，另一側(cè)同樣使用密封條6圍設(shè)成負(fù)壓流道3，以形成平行且相互交替的空氣流道2和負(fù)壓流道3的膜除濕器，該膜除濕器呈直四菱柱，該直四菱柱的膜除濕器優(yōu)選為長(zhǎng)方體的膜除濕器，如圖2所示，空氣流道2內(nèi)設(shè)置了擋片5將空氣流道2分成多條迂回連通的細(xì)長(zhǎng)流道4，細(xì)長(zhǎng)流道4使待除濕空氣在空氣流道2中的停留時(shí)間延長(zhǎng)，從而強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)，且擋片5能撐開流道以防止流道形變，確保除濕效果。

如圖1所示，密封條6在各選擇透過膜1間的周邊密封并預(yù)留進(jìn)、出口，面朝空氣流入面方向，空氣流道進(jìn)口設(shè)于右側(cè)，空氣流道出口設(shè)于左側(cè)，具有為，上述長(zhǎng)方體的膜除濕器的側(cè)面沿順時(shí)針方向依次為第一側(cè)面71、第二側(cè)面72、第三側(cè)面73和第四側(cè)面74，空氣流道進(jìn)口201開設(shè)于第一側(cè)面71靠近第四側(cè)面74的一端，空氣流道出口202開設(shè)于第三側(cè)面73靠近第二側(cè)面72的一端，使得空氣流道進(jìn)口和出口位于長(zhǎng)方形的對(duì)角線上，應(yīng)用時(shí)，待除濕空氣由空氣流道進(jìn)口201進(jìn)入除濕器，沿著細(xì)長(zhǎng)流道4流動(dòng)且水蒸氣不斷透過膜流向負(fù)壓流道3，變成干燥空氣后從空氣流道出口202流出，水蒸氣從負(fù)壓流道3流出。負(fù)壓流道進(jìn)口301開設(shè)于第二側(cè)面72，負(fù)壓流道出口302開設(shè)于第四側(cè)面74，從而形成負(fù)壓氣體的流動(dòng)方向，這樣使空氣流道2的空氣流動(dòng)方向與負(fù)壓流道3的負(fù)壓氣體流動(dòng)方向形成逆流，提高傳熱效率。

如圖1所示，空氣流道進(jìn)口201寬度與空氣流道出口202寬度相等，該寬度a與流道長(zhǎng)度l的比值：a/l=0.1，該寬度的進(jìn)、出口既能防止空氣漏出空氣流道2，又可保證加大的空氣流量；細(xì)長(zhǎng)流道4的寬度b與流道長(zhǎng)度l的比值：b/l=0.1，這樣一方面保證細(xì)長(zhǎng)流道的數(shù)目，另一方面避免流道太小而降低除濕效率。

本實(shí)施例中，選擇透過膜1采用的是聚偏氟乙烯多孔膜，其表面是一薄層液體硅膠或聚二甲基硅氧烷以增加膜的疏水性，這樣就只允許水蒸氣通過膜進(jìn)行傳遞，而其它的氣體和液體不能透過膜。

實(shí)施例二

如圖3所示，一種除濕系統(tǒng)，包括除濕器12、全熱交換器10、第一風(fēng)機(jī)8、第二風(fēng)機(jī)9、真空泵13、真空調(diào)節(jié)閥11、冷凝器4、冷卻器17、水泵16和水槽15，其中，除濕器12是實(shí)施例一所述的除濕器。全熱交換器10設(shè)有空氣腔和排氣腔，空氣腔和排氣腔之間透濕膜，室外高溫高濕的新鮮空氣經(jīng)過第一風(fēng)機(jī)8引進(jìn)全熱交換器10的空氣腔，而室內(nèi)低溫低濕的排氣連接全熱交換器10的排氣腔，因此，空氣腔中高溫高濕的新鮮空氣對(duì)排氣腔內(nèi)低溫低濕的排氣傳熱傳質(zhì)，使新鮮空氣被預(yù)除濕預(yù)除熱。全熱交換器10中的空氣腔通往除濕器12的空氣流道2，膜除濕器12的負(fù)壓流道進(jìn)口301連接真空調(diào)節(jié)閥11和其負(fù)壓流道出口302連接真空泵13，真空泵13從負(fù)壓流道3里抽真空并用真空調(diào)節(jié)閥11調(diào)節(jié)到所需的真空度，這樣使負(fù)壓流道3與空氣流道2形成蒸氣壓差，使空氣流道2中的水蒸氣通過選擇透過膜流向負(fù)壓流道3，負(fù)壓流道3有高濕的負(fù)壓氣體，實(shí)現(xiàn)高效的除濕效果。空氣流道出口202連接冷卻器14，除濕的新鮮空氣經(jīng)冷卻器后提供到室內(nèi)。真空泵13的出口依次與冷凝器14和水槽15相連，高濕的負(fù)壓氣體經(jīng)過冷凝器14從而冷凝為水后流到水槽15，水泵16與水槽15相連，將冷凝水抽到冷卻器17以冷卻新鮮空氣，最后排出冷凝水。室內(nèi)18的排氣又通過第二引風(fēng)機(jī)9引入全熱交換器10的排氣腔，這樣一方面排出室內(nèi)18低溫低濕的排氣，另一方面使排氣在全熱換熱器10中預(yù)處理室外的新鮮空氣。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。