液?氣膜能量交換器的制作方法
優(yōu)先權(quán)申請(qǐng)
本申請(qǐng)要求于2014年8月19日提交的第62/039,254號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的權(quán)利，據(jù)此要求該專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，并且通過引用將其整體并入本文。
背景技術(shù)：
液-氣膜能量交換器(lamee)在液體干燥劑和空氣流之間轉(zhuǎn)移熱量和水分，以調(diào)節(jié)流動(dòng)通過lamee的空氣的溫度和濕度。lamee可以在包括多個(gè)不同的應(yīng)用中采用，這些應(yīng)用例如包括：暖通空調(diào)(hvac)系統(tǒng)、除濕系統(tǒng)、蒸發(fā)冷卻、需要處理的空氣的工業(yè)應(yīng)用等。在另一個(gè)應(yīng)用中，交換器在干燥劑和空氣之間轉(zhuǎn)移熱量和水分，以通過在干燥劑中以任何組合釋放或獲得熱量以及釋放或獲得水分來(lái)調(diào)節(jié)干燥劑的溫度和濃度。
現(xiàn)有的lamee使用微孔疏水膜以容納包括例如鹵鹽的液體干燥劑。在這些膜中，在諸如聚四氟乙烯(ptfe)、聚丙烯、聚乙烯的下表面能量聚合物的薄膜中產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)。疏水膜由于表面張力而防液體滲透，同時(shí)允許包括水蒸氣的氣體通過膜孔自由轉(zhuǎn)移。在lamee的應(yīng)用中，膜典型地為大約20微米厚，具有0.1-0.2微米的平均孔尺寸。然而，微孔膜有兩個(gè)可能直接影響其功能的潛在問題。第一，膜孔可能被礦物質(zhì)沉積、粉塵聚積等阻塞，這會(huì)降低膜的水蒸氣轉(zhuǎn)移速率，并需要清潔以恢復(fù)性能。第二，膜孔可能被表面活性劑，油或其他化合物污染，這會(huì)降低干燥劑的表面張力，并允許液體滲透通過孔。微孔膜對(duì)表面活性劑的敏感性使得可能需要預(yù)防或抑制環(huán)境暴露于這些化合物。
在hvac和干燥應(yīng)用中使用的液體干燥劑典型地為鹵鹽(諸如氯化鋰，氯化鎂，氯化鈣或溴化鋰)和水的溶液。這些溶液具有兩個(gè)重要的性能：它們是強(qiáng)吸濕性的，而且鹽是非揮發(fā)性的。吸濕性能允許溶液從空氣流中釋放或吸收水蒸汽，這取決于與空氣的水蒸氣壓力相比溶液的水蒸氣壓力。高濃度鹽溶液(例如40％licl溶液)可以具有非常低的蒸氣壓力，這將產(chǎn)生對(duì)遇到溶液的空氣流的大的除濕潛能。典型地，設(shè)計(jì)為用于工業(yè)和商用干燥應(yīng)用的液體干燥劑系統(tǒng)使用直接接觸交換器，在該直接接觸交換器中，由干燥劑(諸如纖維素蜂窩狀基質(zhì))潤(rùn)濕的介質(zhì)直接暴露于空氣流中。這些交換器需要在用于空氣處理的溫度和壓力下不揮發(fā)的鹽，從而鹽不會(huì)蒸發(fā)到空氣中。鹽電荷保留在系統(tǒng)中，不必隨著時(shí)間補(bǔ)充。具有微孔膜的膜交換器具有相同的需求，因?yàn)闅庀嗫梢宰杂傻匾苿?dòng)通過膜。
鹽基干燥劑的主要缺點(diǎn)是它們對(duì)金屬具有很強(qiáng)的腐蝕性。例如，氯化鋰(licl)導(dǎo)致大多數(shù)含鐵金屬和非鐵金屬的快速腐蝕，例外的實(shí)例包括鈦和一些銅-鎳合金。由于干燥劑微滴移行到空氣流中以及下游金屬管道、風(fēng)扇和其他空氣處理設(shè)備的腐蝕的可能性，直接接觸交換器沒有在hvac應(yīng)用中廣泛使用。膜交換器提供干燥劑與空氣的分離，防止液滴移行；然而，在膜損壞或液體回路泄漏的情況下，如果干燥劑未被檢測(cè)到并清理，則可能會(huì)發(fā)生一些局部腐蝕。腐蝕性干燥劑還造成交換器和液體泵送回路的成本增加，因?yàn)榭赡苄枰诳赡苡龅礁稍飫┑幕芈凡糠种惺褂媚透g材料。與由不耐腐蝕的金屬大規(guī)模制造的部件相比，耐腐蝕傳感器、泵、熱交換器等都可能造成回路成本增加。另外，在回路泄漏或溢出的情況下，需要安全地隔離干燥劑，以防止腐蝕性干燥劑遷移到空氣處理單元機(jī)柜，機(jī)械室或建筑結(jié)構(gòu)中。這會(huì)進(jìn)一步增加系統(tǒng)成本和復(fù)雜度。鋰鹽也可能相對(duì)昂貴，并且由于來(lái)自鋰離子電池生產(chǎn)的全球鋰供給的壓力，成本可能繼續(xù)上升。
乙二醇是在一些干燥應(yīng)用中使用的另一種類型的液體干燥劑。然而，乙二醇是揮發(fā)性的，并且當(dāng)在直接接觸交換器或具有微孔膜的膜交換器中使用時(shí)，它將穩(wěn)定地蒸發(fā)至空氣流中。乙二醇的持續(xù)消耗和對(duì)空氣質(zhì)量的影響使得這種干燥劑對(duì)于大多數(shù)hvac和除濕應(yīng)用是不可接受的。由于揮發(fā)性、與空氣或空氣污染物的反應(yīng)或氣味的產(chǎn)生，低成本、無(wú)毒和無(wú)腐蝕性的其他潛在的強(qiáng)吸濕性流體也可能不會(huì)用于現(xiàn)有的液體干燥劑系統(tǒng)。因此，目前的液體干燥劑系統(tǒng)有時(shí)受限于使用具有其固有缺點(diǎn)的鹵鹽。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
除了其他方面，本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到了能量交換器允許使用與無(wú)孔的選擇性可滲透膜組合的各種液體干燥劑的機(jī)會(huì)。
以下非限制性的實(shí)例一般地而非限制性地設(shè)計(jì)能量交換器系統(tǒng)和用于調(diào)節(jié)諸如商用或住宅建筑的封閉空間中的空氣的方法。提供以下非限制性實(shí)例，以進(jìn)一步例示本文所公開的系統(tǒng)和方法。
根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)例包括lamee，該lamee包括對(duì)水選擇性可滲透的膜，包括本文所公開的任何膜。根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)例的lamee可以在例如包括住宅和商用hvac、除濕、干燥劑再生、蒸發(fā)冷卻和工業(yè)干燥應(yīng)用的各種系統(tǒng)/應(yīng)用中采用。
在一個(gè)實(shí)例中，lamee包括將空氣流與液體干燥劑分離的選擇性可滲透膜。該膜對(duì)水選擇性可滲透，但是對(duì)存在于液體干燥劑或空氣中的其他物質(zhì)/成分不是選擇性可滲透的。在一個(gè)實(shí)例中，該膜是無(wú)孔膜。實(shí)例的膜可以允許使用吸濕流體，該吸濕流體可以是揮發(fā)性、反應(yīng)性的，否則不適合用在現(xiàn)有的微孔膜中或直接接觸液體干燥劑交換器。在一個(gè)實(shí)例中，選擇性可滲透膜包括離子交換膜。在其他的實(shí)例中，選擇性滲透膜包括滲透蒸發(fā)膜。
通過包括改進(jìn)的流體干燥劑和膜的組合，根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)例可以解決使用鹵鹽溶液的當(dāng)前的lamee技術(shù)的至少一些缺點(diǎn)。例如，液體干燥劑可以選擇為強(qiáng)吸濕性，無(wú)腐蝕性，無(wú)毒和低成本；該膜可以具有高的水傳輸速率，對(duì)所選擇的干燥劑中的其它物質(zhì)不可滲透，成本低，并且具有良好的機(jī)械性能和熱/化學(xué)穩(wěn)定性。根據(jù)本申請(qǐng)的lamee系統(tǒng)可以具有與當(dāng)前的lamee相當(dāng)?shù)牟僮餍阅?，但與使用鹽基干燥劑的當(dāng)前系統(tǒng)相比，潛在地顯著降低了成本和風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)本申請(qǐng)的lamee系統(tǒng)可能在hvac工業(yè)中具有更廣泛的市場(chǎng)接受性，并且引起更廣泛地采用節(jié)能的液體干燥劑調(diào)節(jié)設(shè)備。此外，包括在本申請(qǐng)的實(shí)例中的選擇性滲透膜可能具有降低膜結(jié)垢，表面活性劑污染和生物生長(zhǎng)的風(fēng)險(xiǎn)。
本申請(qǐng)的實(shí)例中使用的選擇性滲透膜還可以允許使用具有較高的沉淀析出的潛能的鹽溶液。在某些情況下，例如在包括微孔膜的lamee中，這可能在膜表面附近發(fā)生，導(dǎo)致結(jié)垢，但是由于根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)例的選擇性滲透膜的性質(zhì)，沉淀物不可能在膜上結(jié)垢。相反，沉淀物可以流動(dòng)通過lamee，并用機(jī)械過濾器從系統(tǒng)中收集和清除，使膜保持完整并且按照規(guī)格起作用。這種膜也可以非常適合于利用乙酸鹽，而乙酸鹽由于乙酸的蒸發(fā)引起空間中產(chǎn)生刺鼻的醋氣味是被廣泛地避免的。乙酸蒸氣將被選擇性滲透膜所容納。
本概述意圖提供本專利申請(qǐng)的主題的概述。不意圖提供對(duì)本發(fā)明的專門或詳盡的說(shuō)明。包括詳細(xì)的說(shuō)明以提供關(guān)于本專利申請(qǐng)的進(jìn)一步信息。
附圖說(shuō)明
附圖不一定按照比例繪制，在附圖中，相似的數(shù)字可以在不同的視圖中說(shuō)明相似的部件。具有不同字母后綴的相似的數(shù)字可以表示類似組件的不同實(shí)例。附圖通過實(shí)例而不是限制的方式圖示本文件中討論的各種實(shí)施例。
圖1是根據(jù)本專利申請(qǐng)的示例性能量交換系統(tǒng)的示意圖。
圖2是根據(jù)本專利申請(qǐng)的示例性液-氣膜能量交換器的側(cè)視立體圖。
圖3是根據(jù)本專利申請(qǐng)的液-氣膜能量交換器的示例性能量交換腔內(nèi)的板的剖視主視圖。
圖4是根據(jù)本專利申請(qǐng)的液-氣膜能量交換器的示例性能量交換腔的分解等距俯視圖。
圖5是根據(jù)本專利申請(qǐng)的液-氣膜能量交換器的示例性板的剖視圖。
圖6是根據(jù)本專利申請(qǐng)的液-氣膜能量交換器的板的另一個(gè)實(shí)例的剖視圖。
圖7是根據(jù)本專利申請(qǐng)的方法的實(shí)例的流程圖。
具體實(shí)施方式
液-氣膜能量交換器(lamee)可以用作加熱與冷卻系統(tǒng)(能量交換系統(tǒng))的一部分，以在液體干燥劑和空氣流之間轉(zhuǎn)移熱量和水分，以調(diào)節(jié)流動(dòng)通過lamee的空氣的溫度和濕度。該膜可以為無(wú)孔薄膜，其對(duì)于水具有選擇性滲透性，但是對(duì)形成液體干燥劑的其他成分沒有滲透性。包括例如乙二醇的很多不同類型的液體干燥劑都可以與無(wú)孔膜組合使用。無(wú)孔膜可以使得能夠使用之前在這些類型的應(yīng)用中確定為不可接受或不期望的諸如乙二醇的干燥劑。例如，可以將離子交換膜設(shè)計(jì)為對(duì)于離子物質(zhì)(陰離子或陽(yáng)離子)和水選擇性可滲透。離子交換膜的應(yīng)用包括燃料電池、脫鹽、水處理、水凈化、鹽水濃縮、水分交換(包括能量回收交換器)等等。這些類型的膜可以由聚合物、無(wú)機(jī)材料、以及有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合物構(gòu)成，并且可以具有一系列理想的屬性，包括可滲透物質(zhì)的非常高的流率、良好的機(jī)械性能、以及暴露于水時(shí)的強(qiáng)度保持率，以及耐熱性和耐化學(xué)降解性。這些膜還可以具有固有的防結(jié)垢和抗菌性能。
下文將說(shuō)明適合于本文所說(shuō)明的能量交換系統(tǒng)的實(shí)例的膜。類似地，下文將說(shuō)明各種類型的液體干燥劑，作為用于與無(wú)孔的、可選地可滲透的膜一起使用的實(shí)例。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，可以包括促進(jìn)從空氣吸收水分(或者反過來(lái)-向空氣釋放水分)且可與無(wú)孔膜一起使用的任何類型的液體干燥劑，用于與本文所說(shuō)明的lamee一起使用。
圖1圖示了能量交換系統(tǒng)100的實(shí)例的示意圖。系統(tǒng)100構(gòu)造為部分或全部地調(diào)節(jié)供給至結(jié)構(gòu)101的空氣。系統(tǒng)100可以包括用于預(yù)調(diào)節(jié)空氣流路徑104的入口102。預(yù)調(diào)節(jié)空氣流路徑104可以包括外部空氣、來(lái)自與封閉結(jié)構(gòu)101相鄰的建筑的空氣、或者來(lái)自封閉結(jié)構(gòu)101內(nèi)的房間的空氣。預(yù)調(diào)節(jié)空氣流路徑104中的空氣流可以借助于風(fēng)扇106而移動(dòng)通過預(yù)調(diào)節(jié)空氣流路徑104。風(fēng)扇106引導(dǎo)預(yù)調(diào)節(jié)的空氣流通過路徑104到達(dá)供給空氣液-氣膜能量交換器(lamee)108。該供給空氣lamee108調(diào)節(jié)路徑104中的預(yù)調(diào)節(jié)的空氣流，以向著所期望的要排放至封閉空間101中的供給空氣流狀態(tài)而產(chǎn)生空氣溫度和濕度的改變(即，部分或全部地預(yù)調(diào)節(jié)空氣)。在冬季模式操作期間，供給空氣lamee108可以通過向空氣流路徑104中的預(yù)調(diào)節(jié)空氣添加熱量和水分而調(diào)節(jié)預(yù)調(diào)節(jié)空氣流路徑104。在夏季操作模式中，供給空氣lamee108可以通過從空氣流路徑104中的預(yù)調(diào)節(jié)空氣中移除熱量和水分而調(diào)節(jié)預(yù)調(diào)節(jié)空氣流路徑104?？梢詫㈩A(yù)調(diào)節(jié)空氣110輸送至封閉結(jié)構(gòu)101的暖通空調(diào)(hvac)系統(tǒng)112。hvac系統(tǒng)112可以進(jìn)一步調(diào)節(jié)預(yù)調(diào)節(jié)空氣110，以為要供給至封閉結(jié)構(gòu)101的供給空氣114產(chǎn)生期望的溫度和濕度。
如圖1中所示，一個(gè)風(fēng)扇106可以位于lamee108的上游?？蛇x地，預(yù)調(diào)節(jié)空氣流路徑104可以由下游的風(fēng)扇和/或由在系統(tǒng)中處于每個(gè)lamee前方或后方的多個(gè)風(fēng)扇或風(fēng)扇組移動(dòng)。
返回空氣116被輸送出封閉結(jié)構(gòu)101。返回空氣116的質(zhì)量流率部分118可以返回至hvac系統(tǒng)112。返回空氣116的另一個(gè)質(zhì)量流率部分119可以輸送至返回空氣或再生lamee120。部分118和119可以由氣閘121等分開。例如，返回空氣116的80％可以輸送至hvac系統(tǒng)112，返回空氣116的20％可以輸送至返回空氣lamee120。返回空氣lamee120在返回空氣116的部分119和供給空氣lamee108中的預(yù)調(diào)節(jié)空氣110之間交換能量。在冬季模式期間，返回空氣lamee120從返回空氣116的部分119中收集熱量和水分。在夏季模式期間，返回空氣lamee120將熱量和水分排放至返回空氣116的部分119中。返回空氣lamee120產(chǎn)生廢氣122。廢氣122通過出口124從結(jié)構(gòu)101中排放。可以設(shè)置風(fēng)扇126以從返回空氣lamee120中移動(dòng)廢氣122。系統(tǒng)100可以包括位于返回空氣lamee120的上游或下游(如圖1中所示)的多個(gè)風(fēng)扇126或者一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇組。
諸如干燥劑流體127的液體在供給空氣lamee108和返回空氣lamee120之間流動(dòng)。干燥劑流體127在供給空氣lamee108和返回空氣lamee120之間轉(zhuǎn)移熱量和水分。系統(tǒng)100可以包括在供給空氣lamee108和返回空氣lamee120之間流體連通的干燥劑儲(chǔ)存箱128。在干燥劑流體127在供給空氣lamee108和返回空氣lamee120之間輸送時(shí)，該儲(chǔ)存箱128儲(chǔ)存干燥劑流體127。可選地，系統(tǒng)100可以不包括兩個(gè)儲(chǔ)存箱128，或者可以具有多于兩個(gè)的儲(chǔ)存箱。設(shè)置泵130以將干燥劑流體127從儲(chǔ)存箱128移動(dòng)至供給空氣lamee108或返回空氣lamee120中的一個(gè)。圖示的實(shí)施方式包括兩個(gè)泵130?？蛇x地，系統(tǒng)100可以構(gòu)造為少至一個(gè)泵130或者多于兩個(gè)泵130。干燥劑流體127在供給空氣lamee108和返回空氣lamee120之間流動(dòng)，以在調(diào)節(jié)空氣110和返回空氣116的部分118之間轉(zhuǎn)移熱量和水分。
圖1的能量交換系統(tǒng)100是其中可以使用lamee的類型的系統(tǒng)的實(shí)例。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，本文所說(shuō)明的lamee可以用在構(gòu)造為用于調(diào)節(jié)封閉空間中的空氣的其他類型的系統(tǒng)和設(shè)計(jì)中。在圖1的實(shí)例中，lamee108和120可以以被動(dòng)模式操作，使得液體干燥劑不被調(diào)節(jié)或控制。換句話說(shuō)，系統(tǒng)100可以不包括用以加熱或冷卻液體干燥劑或改變液體干燥劑的濃度的裝置。在其他實(shí)例中，在設(shè)計(jì)上與本文所說(shuō)明的lamee類似的一個(gè)或多個(gè)lamee可以為hvac系統(tǒng)的一部分，并且lamee可以被主動(dòng)控制?？梢匀Q于例如hvac系統(tǒng)的設(shè)定點(diǎn)狀態(tài)而加熱或冷卻lamee中的液體干燥劑。類似地，可以通過添加水或濃縮的干燥劑而增加或減少液體干燥劑的濃度。
圖2圖示了lamee300的實(shí)例的側(cè)視立體圖。lamee300可以用作供給空氣lamee108和/或返回空氣或廢氣lamee120(如圖1中所示)。lamee300包括具有主體304的外殼302。主體304包括空氣入口端306和空氣出口端308。頂部310在空氣入口端306和空氣出口端308之間延伸。盡管未示出，但是階梯狀下降的頂部可以定位在空氣入口端306處。該階梯狀下降的頂部可以與頂部310呈階梯狀形成距離。底部316在空氣入口端306和空氣出口端308之間延伸。盡管未示出，但是階梯狀上升的底部可以定位在空氣出口端308處。該階梯狀上升的底部可以與底部316呈階梯狀形成距離。在可替換的設(shè)計(jì)中，階梯狀上升的底部或階梯狀下降的頂部區(qū)段可以具有不同的階梯尺寸或完全沒有階梯?？諝馊肟?22定位在空氣入口端306處?？諝獬隹?24定位在空氣出口端308處。側(cè)面326在空氣入口322和空氣出口324之間延伸。
能量交換腔330延伸通過lamee300的外殼302。能量交換腔330從空氣入口端306延伸至空氣出口端308?？諝饬?32(airstream)接收在空氣入口322中，并流動(dòng)通過能量交換腔330。空氣流332在空氣出口324處從能量交換腔330排放。能量交換腔330可以包括諸如液體板的多個(gè)板334，其構(gòu)造為接收干燥劑并引導(dǎo)干燥劑的流通過其中。
干燥劑入口容器352可以定位在頂部310處。干燥劑入口容器352可以構(gòu)造為接收干燥劑，該干燥劑可以是儲(chǔ)存在儲(chǔ)存箱128(圖1中示出)中的。干燥劑入口容器352可以包括與儲(chǔ)存箱128流體連通的入口。通過入口接收干燥劑。干燥劑入口容器352還可以包括與能量交換腔330中的板334的干燥劑通道376流體連通的出口。液體干燥劑通過該出口流動(dòng)至干燥劑通道376中。干燥劑沿著板334通過干燥劑通道376流動(dòng)至干燥劑出口容器354，該干燥劑出口容器354可以定位在底部316處或附近。因此，干燥劑可以從頂部到底部地流動(dòng)通過lamee300。例如，干燥劑可以流動(dòng)至干燥劑入口容器352附近的干燥劑通道376中，通過干燥劑通道376，并在干燥劑出口容器354附近處從lamee300流動(dòng)出來(lái)。在可替換的實(shí)施例中，干燥劑可以從底部到頂部地流動(dòng)通過lamee300。
來(lái)自例如商用或住宅建筑的封閉空間的空氣通過空氣入口端306進(jìn)入lamee300中。進(jìn)入lamee300的空氣332具有第一溫度和第一濕度?？諝?32流動(dòng)通過lamee300中的一個(gè)或多個(gè)空氣流通道，該一個(gè)或多個(gè)空氣流通道通過選擇性可滲透膜與流動(dòng)通過lamee300的液體干燥劑分離。當(dāng)入口空氣332流動(dòng)通過lamee300時(shí)，液體干燥劑通過改動(dòng)空氣的溫度和濕度而起到調(diào)節(jié)空氣的作用。例如，液體干燥劑可以具有比入口空氣低的溫度，并且可以起到從入口空氣中移除熱量的作用，使得離開lamee300的調(diào)節(jié)空氣處于與進(jìn)入lamee300的空氣相比較低的溫度。
另外，干燥劑的吸濕性能可以允許干燥劑從入口空氣釋放或吸收水蒸氣，該釋放或吸收取決于例如與入口空氣的水蒸氣壓力相比的干燥劑的水蒸氣壓力。例如，具有相對(duì)低的蒸氣壓力的液體干燥劑可以提供對(duì)流動(dòng)通過lamee300的入口空氣進(jìn)行除濕的較大潛能。在由通過選擇性可滲透膜與空氣分離的液體干燥劑調(diào)節(jié)之后，從lamee300流動(dòng)出來(lái)的調(diào)節(jié)空氣具有第二溫度和第二濕度，該第二溫度和第二濕度與入口空氣的第一溫度和第一濕度不同。
圖3圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的lamee300的能量交換腔330內(nèi)的板334的主剖視圖。板334可以為構(gòu)造為如下文所解釋地引導(dǎo)諸如干燥劑的液體的流動(dòng)通過其中的溶液或液體板。板334形成液體干燥劑流動(dòng)路徑376，該液體干燥劑流動(dòng)路徑376在兩側(cè)由半滲透膜378約束，并且構(gòu)造為運(yùn)載干燥劑通過其中。每個(gè)膜378可以為在流體壓力下可以大體上膨脹的任何柔性結(jié)構(gòu)。半滲透膜378平行地設(shè)置，以形成具有平均流動(dòng)通道寬度377的空氣通道336以及具有平均流動(dòng)通道寬度377的液體干燥劑通道376。在一個(gè)實(shí)施例中，半滲透膜378間隔開，以形成均勻的空氣通道336和液體干燥劑通道376?？諝饬?32(圖2中示出)在半滲透膜378之間行進(jìn)通過空氣通道336。每個(gè)干燥劑通道376中的干燥劑通過半滲透膜378與空氣通道336中的空氣流332交換熱量和水分?？諝馔ǖ?36與液體干燥劑通道376相交替。除了能量交換腔的兩個(gè)側(cè)板，每個(gè)空氣通道336都可以定位在相鄰的液體干燥劑通道376之間。
應(yīng)當(dāng)注意，為了本發(fā)明的目的，半滲透和選擇性可滲透具有相同的意義。
為了將液體干燥劑通道376的向外膨脹或彎曲最小化或消除，可以在空氣通道336內(nèi)定位膜支撐組件。膜支撐組件構(gòu)造為支撐膜，并且可以增進(jìn)空氣通道336和膜378之間的湍流空氣流。
作為一個(gè)實(shí)例，lamee300可以類似于2011年6月22日提交的名為“液-氣膜能量交換器”的wo2011/161547中說(shuō)明的lamee。
圖4圖示了實(shí)例的能量交換腔400的分解等距俯視圖。能量交換腔400可以包括通過膜支撐組件404相互間隔開的多個(gè)液體板組件402，諸如2013年3月12日提交的，作為第2014/0054004號(hào)美國(guó)公開文本公開的，名為“用于能量交換器的膜支撐組件”的第13/797,062號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)中所說(shuō)明的。膜支撐組件404可以存留于空氣通道406中。例如，膜支撐組件404可以防止溶液板組件402的膜418向外膨脹或彎曲至空氣通道406中?？諝饬?08配置為通過液體板組件402之間的空氣通道406。如所示，空氣流408可以大體上與能量交換腔400的水平軸線410對(duì)準(zhǔn)。由此，空氣流408可以相對(duì)于能量交換腔400為水平的。然而，特別地，膜支撐組件404可以包括湍流增進(jìn)件，其構(gòu)造為在能量交換腔400內(nèi)的空氣流408中產(chǎn)生湍流、渦流等。
每個(gè)液體板組件402可以包括支撐架412，該支撐架412連接至上角415處的入口構(gòu)件414和可以與上角415斜對(duì)角的下角417處的出口構(gòu)件416。此外，膜418定位在支撐架412的每側(cè)上。膜418沿外邊緣密封地接合支撐架412，以將液體容納在液體板組件402內(nèi)?？商鎿Q地，單個(gè)的膜可以繞整個(gè)支撐架412密封地纏繞。
每個(gè)入口構(gòu)件414可以包括液體遞送開口420，而每個(gè)出口構(gòu)件416可以包括液體通路開口422。液體遞送開口420可以通過導(dǎo)管、管道等連接在一起，而液體通路開口422可以通過導(dǎo)管、管道等連接在一起?？蛇x地，入口構(gòu)件414和出口構(gòu)件416可以定尺寸和成形為相互直接匹配，從而在它們之間形成液密密封。因此，諸如干燥劑的液體可以流動(dòng)通過液體遞送開口420和液體通路開口422。入口構(gòu)件414和出口構(gòu)件416可以構(gòu)造為分別選擇性地與其它入口構(gòu)件414和出口構(gòu)件416聯(lián)接和脫開聯(lián)接的模塊化部件。例如，入口構(gòu)件414和出口構(gòu)件416可以構(gòu)造為通過卡扣和/或閉鎖連接，或通過緊固件和粘合劑而分別與其他入口構(gòu)件414和出口構(gòu)件416固定匹配。
如所示，液體板組件402、膜支撐組件404、以及空氣通道406可以全部為豎直取向。液體板組件402可以為相對(duì)于由例如結(jié)構(gòu)的底板支撐的底座豎直取向的平坦的板交換器。
可替換地，液體板組件402、膜支撐組件404、以及空氣通道406可以全部為水平取向。例如，液體板組件402可以為相對(duì)于由例如結(jié)構(gòu)的底板支撐的底座水平取向的平坦的板交換器。
在操作中，諸如干燥劑的液體流動(dòng)至入口構(gòu)件414的液體遞送開口420中。例如，可以通過泵將液體泵送至液體遞送開口420中。然后，液體通過朝向出口構(gòu)件416的液體路徑424流動(dòng)至支撐架412中。如所示，液體路徑424包括豎直下降部426，該豎直下降部426連接至諸如流動(dòng)部分428的水平的流動(dòng)部分，該流動(dòng)部分428繼而連接至豎直下降部430，該豎直下降部430連接至出口構(gòu)件416的液體通路開口422。豎直下降部426和430可以垂直于水平的流動(dòng)部分428。如此，液體從頂角415至下角417地流動(dòng)通過溶液板組件402。如所示，水平的流動(dòng)部分428的長(zhǎng)度大致超過液體板組件402的長(zhǎng)度l的一半。水平的流動(dòng)部分428提供可以相對(duì)于空氣流408逆流的諸如干燥劑的液體?？商鎿Q地，流動(dòng)部分可以例如為橫向流、平行對(duì)準(zhǔn)流、或其他的這種流動(dòng)部分。
在液體板組件402之間通過的空氣流408與流動(dòng)通過液體板組件402的液體交換能量。液體可以為干燥劑、制冷劑、或能夠用于與空氣流408交換能量的任何其他類型的液體。
能量交換腔400可以包括比圖4中所示出的那些更多或更少的液體板組件402、膜支撐組件404、以及空氣通道406。入口構(gòu)件414和出口構(gòu)件416可以為模塊化的封頭板，其構(gòu)造為選擇性地與鄰近的入口構(gòu)件414和出口構(gòu)件416接合和脫離接合，以提供用于液體進(jìn)入和離開液體板組件402的歧管。諸如墊片、硅膠等的密封劑可以設(shè)置在鄰近的入口構(gòu)件414和鄰近的出口構(gòu)件416之間。膜的至少一部分密封地接合入口構(gòu)件414和出口構(gòu)件416。以此方式形成的液體板組件402提供在入口構(gòu)件414和出口構(gòu)件416處具有開口，特別地為開口420和422的，完全密封的、單獨(dú)的單元。因此，例如可以在將液體板組件402定位在能量交換腔內(nèi)之前對(duì)液體板組件402進(jìn)行針對(duì)泄露和膜孔的預(yù)測(cè)試。
2013年3月12日提交的，作為第2014/0054013號(hào)美國(guó)公開文本公開的，名為“液體板組件”的第13/797,152號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)中提供了關(guān)于液體板組件402的附加的細(xì)節(jié)。
圖5圖示了用于在lamee中使用的實(shí)例的板500的剖視圖。板500可以類似于上文所說(shuō)明并在圖3中示出的板334，并且如板500的多個(gè)板可以包括在lamee中。板500可以構(gòu)造為沿由箭頭502所指示的方向引導(dǎo)諸如干燥劑的液體流。液體干燥劑可以包括水504和一個(gè)或多個(gè)非水成分506。板500可以包括容納或密封液體干燥劑的成對(duì)的膜508。空氣流可以沿與液體502的流相反的方向，如箭頭510所指示。箭頭512指示水流504從液體干燥劑通過膜508到達(dá)空氣。水流504還可以沿與圖5中的箭頭512相反的方向，并且水可以從空氣流動(dòng)至干燥劑。
膜508是無(wú)孔的，并且對(duì)水504選擇性可滲透，但是對(duì)存在于液體干燥劑或空氣中的一個(gè)或多個(gè)非水成分506不可滲透。在一個(gè)實(shí)例中，膜508可以為無(wú)孔薄膜。膜508不允許包括一個(gè)或多個(gè)非水成分506的存在于液體干燥劑或空氣中的其他物質(zhì)/成分化合物的通過膜508的大體轉(zhuǎn)移。在一些實(shí)例中，膜508可以允許干燥劑中的一個(gè)或多個(gè)非水成分506的非常低的流量，如果該流率被認(rèn)為對(duì)于給定應(yīng)用是可接受的。如此，一個(gè)或多個(gè)非水成分506可以不完全地由膜508容納。如圖5中所示，非水成分506可以滲透過膜508；然而，板500構(gòu)造為使得一個(gè)或多個(gè)非水成分506由膜508大量地容納。由此，板500能夠在lamee中充分地實(shí)現(xiàn)功能，而不必要高于正常或可接受程度地頻繁地替換液體干燥劑。
在一個(gè)實(shí)例中，膜508是溶液擴(kuò)散膜，其促進(jìn)水504通過膜508的傳輸。該傳輸可以由例如膜508中的離子傳導(dǎo)通道提供。因此，該傳輸可以由膜508中的特定結(jié)構(gòu)特征來(lái)導(dǎo)向；可替換地，在其他實(shí)例中，傳輸可以發(fā)生在膜508中的任何位置處。
水分子504可以從液體干燥劑通過膜508傳輸至沿與液體干燥劑流相反的方向流動(dòng)的空氣。類似地，取決于空氣的特別條件，來(lái)自空氣的水可以從空氣通過膜508傳輸至液體干燥劑。水分子504可以作為離子(諸如，例如h+和oh+離子)而非h2o分子傳輸通過膜508。水分子504可以以液相或氣相傳輸通過膜508。
各種類型的選擇性可滲透的、無(wú)孔的膜都可以用作膜508。在一個(gè)實(shí)例中，離子交換膜可以設(shè)計(jì)為對(duì)離子物質(zhì)和水選擇性可滲透。對(duì)水具有選擇性可滲透性的離子交換膜的實(shí)例包括
滲透蒸發(fā)膜可以用作膜508。已開發(fā)出親水滲透蒸發(fā)膜，用于諸如乙二醇、乙醇的有機(jī)溶液以及其他共沸點(diǎn)或窄沸點(diǎn)混合物的脫水。這些膜對(duì)水選擇性可滲透，并且當(dāng)液體溶液暴露至在另一側(cè)上具有真空或低蒸氣壓氣體的膜時(shí)，水選擇性地通過膜滲透/擴(kuò)散，然后在具有氣相的一側(cè)蒸發(fā)，同時(shí)溶劑被隔離在液體側(cè)。
滲透蒸發(fā)膜目前可用地具有高流率、高選擇比率、以及良好的熱/化學(xué)穩(wěn)定性。實(shí)例包括交聯(lián)殼聚糖、陶瓷、硅膠基質(zhì)、聚乙烯醇、以及聚酰亞胺基膜。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，無(wú)孔膜508可以包括至少一個(gè)有孔部分或?qū)印Ｔ谝粋€(gè)實(shí)例中，無(wú)孔薄膜可以放置至有孔基片上，并且該有孔基片可以用作無(wú)孔薄膜的支撐層。在一些實(shí)例中，還可以與有孔基片和無(wú)孔薄膜一起包括背襯層。該背襯層可以比有孔基片厚并且比無(wú)孔薄膜厚，并且可以由紡粘物或其他纖維性材料形成。該無(wú)孔薄膜可以相對(duì)于有孔層和背襯層非常薄。
各種類型的液體干燥劑都可以用于圖5的板500內(nèi)，與無(wú)孔的、選擇性可滲透的膜508組合。在一個(gè)實(shí)例中，液體干燥劑可以包括乙二醇或乙二醇水溶液。常規(guī)地，乙二醇被認(rèn)為不適合用于lamee中，因?yàn)橐叶际菗]發(fā)性和蒸發(fā)的。然而，在此處可以與無(wú)孔膜一起使用基于乙二醇的液體干燥劑，因?yàn)橐叶伎梢源罅康厝菁{在固定液體干燥劑的成對(duì)的膜內(nèi)。
在一個(gè)實(shí)例中，液體干燥劑可以包括乙二醇、或諸如三甘醇和丙二醇的基于乙二醇的溶液，其無(wú)毒、與大多數(shù)金屬兼容、并且相當(dāng)廉價(jià)。乙二醇可在較高濃度下可以是強(qiáng)吸濕的。例如，95％的三甘醇溶液具有對(duì)接近飽和的氯化鋰的相當(dāng)?shù)母稍?除濕潛能。三甘醇和三丙烯乙二醇醚可以具有低的蒸氣壓力，但是是昂貴的。此處可以使用較便宜且較高蒸氣壓力的乙二醇，諸如乙烯乙二醇、二甘醇、丙二醇和二丙二醇。
在一個(gè)實(shí)例中，液體干燥劑可以包括乙酸鹽，諸如但不限于水乙酸鉀、水乙酸鈉?？稍诒疚闹兴f(shuō)明的系統(tǒng)中使用的液體干燥劑的其他實(shí)例包括但不限于基于吸濕多元醇的溶液、硫酸和磷酸。丙三醇為此處可使用的吸濕多元醇的實(shí)例。
如上文所說(shuō)明的，鹽基干燥劑在與類似于本文所說(shuō)明的能量交換器一起使用時(shí)具有缺點(diǎn)；然而，這種鹽基干燥劑也可以提供優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)檫@些類型的干燥劑是大體上不揮發(fā)的，并且耐化學(xué)降解。在此處可使用的鹽基干燥劑的實(shí)例包括氯化鋰、氯化鎂、氯化鈣、溴化鋰、碘化鋰、氟化鉀、溴化鋅、碘化鋅、溴化鈣、碘化鈉和溴化鈉。
總之，與無(wú)孔膜兼容并可用于調(diào)節(jié)空氣的任何類型的液體干燥劑都可以用于本文所說(shuō)明的板500和lamee中。液體干燥劑的類型可以包括但不限于乙酸鹽溶液、鹵鹽溶液、基于吸濕多元醇的溶液、基于乙二醇的溶液、硫酸溶液、磷酸溶液、及其任何組合。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，干燥劑的混合物可以用作本文所說(shuō)明的板500和lamee中的液體干燥劑。
圖6圖示了用于在lamee中使用的另一個(gè)實(shí)例的板600的剖視圖。板600可以類似于板500地構(gòu)造，以沿由箭頭602所指示的方向引導(dǎo)諸如干燥劑的液體流，并且如由箭頭610所指示地，沿與液體流602相反的方向引導(dǎo)空氣流。借助于容納或密封液體干燥劑的膜608，液體干燥劑可以容納在液體通道內(nèi)。為簡(jiǎn)單起見，構(gòu)成液體干燥劑的物質(zhì)(諸如水和一個(gè)或多個(gè)非水成分，分別如圖5中的物質(zhì)504和506)在圖6中未示出。
板600可以包括多層膜的設(shè)計(jì)。除了無(wú)孔膜608外，板600還可以包括與多孔膜608相鄰的微孔膜609。該微孔膜609可以提供化學(xué)或結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。該微孔膜609可以是空氣可滲透的，而無(wú)孔膜608可以是空氣不可滲透的。在一個(gè)實(shí)例中，每個(gè)微孔膜609可以通過層壓、沉積或其他已知的結(jié)合技術(shù)結(jié)合至相鄰的多孔膜608。與上文參考圖5所說(shuō)明的類似，箭頭612指示水流(液體或蒸氣)從液體干燥劑通過膜608和609到達(dá)空氣；可替換地，水流可以沿相反的方向，并且水可以從空氣流動(dòng)至干燥劑。
如所示，微孔膜609與干燥劑接觸，多孔膜608與空氣接觸。在另一個(gè)實(shí)例中，微孔膜609可以與空氣接觸，無(wú)孔膜608可以與干燥劑接觸。微孔膜609可以各自由具有諸如耐腐蝕性和孔尺寸的不同的化學(xué)和/或物理性能的多個(gè)微孔子層形成。類似地，無(wú)孔膜608可以各自由具有不同組分和特征的多個(gè)無(wú)孔層形成。
在另一個(gè)實(shí)例中，板600的每側(cè)可以包括具有交替的無(wú)孔膜608和微孔609膜的多于兩個(gè)層。
在一個(gè)實(shí)例中，微孔膜609可以包括化學(xué)穩(wěn)定且能夠耐降解的聚四氟乙烯(ptfe)。如此，在一個(gè)實(shí)例中，使微孔膜609與干燥劑接觸可以是有利的。在一個(gè)實(shí)例中，包括ptfe的微孔膜609可以與包括鹵鹽的液體干燥劑組合使用，并且微孔膜609和無(wú)孔膜608可以如圖6中所示地構(gòu)造。容納ptfe的膜609(干燥劑側(cè))與液體干燥劑的鹵鹽化學(xué)可兼容，并且無(wú)孔膜608(空氣側(cè))可以抵抗?jié)撛诘耐ㄟ^微孔膜609的干燥劑泄露。
圖7是描述了根據(jù)本申請(qǐng)的用于操作lamee的實(shí)例的方法700的流程圖。圖7的方法700可以包括步驟702：引導(dǎo)空氣流通過液-氣膜能量交換器(lamee)，步驟704：引導(dǎo)液體干燥劑流通過lamee，以及步驟706：將選擇性可滲透膜插入在lamee中的空氣流和液體干燥劑流之間。該膜為無(wú)孔膜，并且對(duì)流動(dòng)通過lamee的空氣和液體干燥劑中的水選擇性可滲透。換句話說(shuō)，選擇性可滲透膜對(duì)水可滲透，但是大體上對(duì)存在于液體干燥劑或空氣中的一個(gè)或多個(gè)非水成分不可滲透，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，該膜可以對(duì)處于可接受的低流率的非水成分可滲透。
在一個(gè)實(shí)例中，方法700可以可選地包括將微孔膜插入在空氣流和液體干燥劑流之間。微孔膜可以鄰近或結(jié)合至選擇性可滲透膜。
上述詳細(xì)說(shuō)明包括對(duì)形成詳細(xì)說(shuō)明的一部分的附圖的參考。附圖通過圖示示出了可以實(shí)施本發(fā)明的特定實(shí)施例。這些實(shí)施例在本文中也稱為“實(shí)例”。這種實(shí)例可以包括除了那些示出或說(shuō)明的之外的元件。然而，本發(fā)明還預(yù)期其中僅設(shè)置有所示出或說(shuō)明的那些元件的實(shí)例。此外，關(guān)于本文所示出或說(shuō)明的特定實(shí)例(其一個(gè)或多個(gè)方面)，或者關(guān)于本文所示出或說(shuō)明的其他實(shí)例(或其一個(gè)或多個(gè)方面)，本發(fā)明還預(yù)期使用所示出或說(shuō)明的那些元件(或其一個(gè)或多個(gè)方面)的任何組合或排列的實(shí)例。
此文件中所引用的所有公開文本、專利、以及專利文件都單獨(dú)通過引用并入而通過引用整體并入本文。在此文件與上述通過引用并入的那些文件之間的矛盾的用法的情況下，所并入的引用文件中的用法應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是對(duì)此文件中的用法的補(bǔ)充；對(duì)于相對(duì)立的矛盾，以此文件中的用法為準(zhǔn)。
在此文件中，術(shù)語(yǔ)“一個(gè)”如專利文件中常見的用于包括一個(gè)或多于一個(gè)，其獨(dú)立于任何其他的“至少一個(gè)”或“一個(gè)或多個(gè)”的具體情況或用法。在此文件中，除非另外指出，否則術(shù)語(yǔ)“或”用于指非獨(dú)有的，或者，諸如“a或b”包括“a而非b”、“b而非a”、以及“a和b”。在此文件中，術(shù)語(yǔ)“包括”和“其中”用作對(duì)應(yīng)術(shù)語(yǔ)“包括”和“其中”的簡(jiǎn)化英文等價(jià)詞。并且，在下面的權(quán)利要求中，術(shù)語(yǔ)“包括”和“包括”是開放式的，即，包括權(quán)利要求中在該術(shù)語(yǔ)之后的所列出的那些以外的元件的系統(tǒng)、裝置、物品或過程仍然視作落入該權(quán)利要求的范圍內(nèi)。此外，在下面的權(quán)利要求中，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”以及“第三”等僅用作標(biāo)記，并不意圖對(duì)其對(duì)象施加數(shù)字要求。
本文所說(shuō)明的方法實(shí)例可以至少部分地由機(jī)器或計(jì)算機(jī)實(shí)施。一些實(shí)例可以包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)或機(jī)器可讀介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)或機(jī)器可讀介質(zhì)編碼有用以配置電子裝置以進(jìn)行上文的實(shí)例中所描述的方法可操作指令。這些方法的實(shí)施可以包括諸如微碼、匯編語(yǔ)言代碼、高級(jí)語(yǔ)言代碼等代碼。這些代碼可以包括用于進(jìn)行各種方法的計(jì)算機(jī)可讀指令。代碼可以形成計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的部分。進(jìn)一步地，代碼可以諸如在執(zhí)行過程中有形地儲(chǔ)存在一個(gè)或多個(gè)易失或非易失的有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中。這些有形的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的實(shí)例可以包括但不限于硬盤、可移動(dòng)磁盤、可移動(dòng)光盤(例如高密度盤和數(shù)碼盤)、磁帶盒、記憶卡或記憶棒、隨機(jī)存儲(chǔ)器(ram)、只讀存儲(chǔ)器(rom)等。
如本文所說(shuō)明的實(shí)例可以包括邏輯電路或多個(gè)部件、模塊或機(jī)構(gòu)，或者可以在邏輯電路或多個(gè)部件、模塊或機(jī)構(gòu)上操作。模塊可以為通信聯(lián)接至一個(gè)或多個(gè)處理器以進(jìn)行本文所說(shuō)明的操作的硬件、軟件、或固件。模塊可以為硬件模塊，如這種模塊可以視為能夠進(jìn)行特定操作的有形實(shí)體，并且可以以特定方式配置或設(shè)置。在一個(gè)實(shí)例中，電路可以以特定方式設(shè)置(例如內(nèi)部地或相對(duì)于諸如其他電路的外部實(shí)體)為模塊。在一個(gè)實(shí)例中，一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的全部或部分(例如單機(jī)、客戶端或服務(wù)器計(jì)算機(jī)系統(tǒng))或一個(gè)或多個(gè)硬件處理器可以由固件或軟件(例如指令、應(yīng)用程序部分或應(yīng)用程序)配置為運(yùn)行以進(jìn)行特定操作的模塊。在一個(gè)實(shí)例中，軟件可以存留在機(jī)器可讀介質(zhì)中。在一個(gè)實(shí)例中，軟件在由模塊的底層硬件執(zhí)行時(shí)導(dǎo)致硬件進(jìn)行特定的操作。因此，術(shù)語(yǔ)硬件模塊應(yīng)當(dāng)理解為涵蓋有形實(shí)體，該實(shí)體物理地構(gòu)造為、特定地配置為(例如硬連線的)、或臨時(shí)(暫時(shí))配置(例如編程)為以特定方式運(yùn)行或進(jìn)行本文所說(shuō)明的任何操作的部分或全部?？紤]這樣的實(shí)例，其中模塊臨時(shí)地配置，每個(gè)模塊不需要在任何時(shí)刻都具現(xiàn)化。例如，其中模塊包括配置為使用軟件的大體目的的硬件處理器，該大體目的的硬件處理器可以在不同的時(shí)間配置為相應(yīng)的不同模塊。軟件可以相應(yīng)地配置硬件處理器，例如以在一個(gè)具體時(shí)間構(gòu)成特別的模塊，并在不同的具體時(shí)間構(gòu)成不同的模塊。模塊還可以為運(yùn)行以進(jìn)行本文所說(shuō)明的方法軟件或固件模塊。
上文的說(shuō)明意圖為例示而非限制性的。例如，上文所說(shuō)明的實(shí)例(或其一個(gè)或多個(gè)方面)可以相互組合使用?？梢允褂弥T如由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在回顧上文的說(shuō)明的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的其他實(shí)施例。并且，在上文的詳細(xì)說(shuō)明中，各種特征可以組合在一起以組織成本公開。這不應(yīng)當(dāng)理解為意圖未要求權(quán)利的公開特征對(duì)于任何權(quán)利要求都是必要的。而是，創(chuàng)造性主題可以涉及比特別的公開實(shí)施例的所有特征少的特征。由此，以下權(quán)利要求由此并入詳細(xì)的說(shuō)明，其中每個(gè)權(quán)利要求本身為單獨(dú)的實(shí)施例，并且預(yù)期這些實(shí)施例可以以各種組合或排列方式或相互組合。本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)參考所附的權(quán)利要求及這些權(quán)利要求所擁有權(quán)利的等同方式的全部范圍確定。
本申請(qǐng)?zhí)峁┮韵率纠詫?shí)施例或?qū)嵗?，其編?hào)不應(yīng)解釋為指定重要性的水平。
實(shí)例1提供了一種液-氣膜能量交換器(lamee)，并且可以包括至少一個(gè)空氣流通道，該至少一個(gè)空氣流通道包括用于將空氣流接收至lamee中的第一入口和用于將空氣流排出lamee外的第一出口，空氣的溫度和濕度在第一入口和第一出口之間改變。該lamee還可以包括至少一個(gè)液體干燥劑通道，該至少一個(gè)液體干燥劑通道包括用于將液體干燥劑流接收至lamee中的第二入口和用于將液體干燥劑流從lamee排出的第二出口，以及選擇性可滲透的無(wú)孔膜，該選擇性可滲透的無(wú)孔膜插入在空氣流和液體干燥劑流之間。膜可以對(duì)空氣流和液體干燥劑流中的水選擇性可滲透。水分子或離子可通過膜傳輸，以使水在空氣和液體干燥劑之間轉(zhuǎn)移。
實(shí)例2提供了實(shí)例1中的lamee可選地構(gòu)造為使得選擇性可滲透的無(wú)孔膜包括離子交換膜、滲透蒸發(fā)膜、以及溶液擴(kuò)散膜中的至少一個(gè)。
實(shí)例3提供了實(shí)例1或2中任一個(gè)的lamee可選地構(gòu)造為使得液體干燥劑流包括乙二醇和水的溶液。
實(shí)例4提供了實(shí)例3的lamee可選地構(gòu)造為使得乙二醇從由三甘醇、三丙烯乙二醇醚、乙烯乙二醇、二甘醇、丙二醇、二丙二醇及其組合構(gòu)成的組中選擇。
實(shí)例5提供了實(shí)例1-4中任一個(gè)的lamee可選地構(gòu)造為使得液體干燥劑流包括乙酸鹽。
實(shí)例6提供了實(shí)例5的lamee可選地構(gòu)造為使得乙酸鹽包括水乙酸鉀和水乙酸鈉中的至少一個(gè)。
實(shí)例7提供了實(shí)例1-6中任一個(gè)的lamee可選地構(gòu)造為使得液體干燥劑流包括一個(gè)或多個(gè)鹵鹽和水的溶液。
實(shí)例8提供了實(shí)例7的lamee可選地構(gòu)造為使得一個(gè)或多個(gè)鹵鹽從由氯化鋰、氯化鎂、氯化鈣、溴化鋰、碘化鋰、氟化鉀、溴化鋅、碘化鋅、溴化鈣、碘化鈉、溴化鈉及其組合構(gòu)成的組中選擇。
實(shí)例9提供了實(shí)例1-8中任一個(gè)的lamee可選地構(gòu)造為使得液體干燥劑流包括從由基于吸濕多元醇的溶液、硫酸、磷酸及其組合構(gòu)成的組中選擇的干燥劑。
實(shí)例10提供了實(shí)例1-9中任一個(gè)的lamee可選地構(gòu)造為使得選擇性可滲透無(wú)孔膜接附至多孔層。
實(shí)例11提供了實(shí)例10的lamee可選地構(gòu)造為使得無(wú)孔膜與至少一個(gè)空氣流通道相鄰，多孔層與至少一個(gè)液體干燥劑通道相鄰。
實(shí)例12提供了實(shí)例10的lamee可選地構(gòu)造為使得無(wú)孔膜與至少一個(gè)液體干燥劑通道相鄰，多孔層與至少一個(gè)空氣流通道相鄰。
實(shí)例13提供了實(shí)例1-12中任一個(gè)的lamee可選地構(gòu)造為使得液體干燥劑流從由乙酸鹽溶液、鹵鹽溶液、基于吸濕多元醇的溶液、基于乙二醇的溶液、硫酸溶液、磷酸溶液及其任何組合構(gòu)成的組中選擇。
實(shí)例14提供了一種液-氣膜能量交換器(lamee)，并且可以包括平行設(shè)置的多個(gè)半滲透無(wú)孔膜，以及由多個(gè)膜的第一膜和第二膜形成的液體干燥劑通道。第一膜和第二膜可以彼此相鄰，液體干燥劑通道可以構(gòu)造為接收流動(dòng)通過液體干燥劑通道的液體干燥劑。lamee可以進(jìn)一步包括空氣通道，空氣通道與液體干燥劑通道相鄰，并由多個(gè)膜的第二膜和第三膜形成。第二膜和第三膜可以彼此相鄰，并且空氣通道構(gòu)造為接收流動(dòng)通過空氣通道的空氣。液體干燥劑可以調(diào)節(jié)流動(dòng)通過空氣通道的空氣，并且空氣通道的入口處的空氣的溫度和濕度的至少一個(gè)與空氣通道的出口處的空氣的溫度和濕度不同。多個(gè)膜中的每個(gè)膜可以對(duì)空氣和液體干燥劑中的水選擇性可滲透。
實(shí)例15提供了實(shí)例14的lamee可選地構(gòu)造為使得多個(gè)膜中的每個(gè)膜接附至多孔層。
實(shí)例16提供了實(shí)例14或15中的任一個(gè)的lamee可選地構(gòu)造為使得多個(gè)膜中的每個(gè)膜從由溶液擴(kuò)散膜、離子交換膜、以及滲透蒸發(fā)膜構(gòu)成的組中選擇。
實(shí)例17提供了實(shí)例14-16中任一個(gè)的lamee可選地構(gòu)造為使得液體干燥劑從由乙酸鹽溶液、鹵鹽溶液、基于吸濕多元醇的溶液、基于乙二醇的溶液、硫酸溶液、磷酸溶液及其任何組合構(gòu)成的組中選擇。
實(shí)例18提供了實(shí)例14-17中任一個(gè)的lamee可選地進(jìn)一步包括由多個(gè)膜中的相鄰的膜形成的附加的液體干燥劑通道以及空氣通道，其中液體干燥劑通道和空氣通道以交替樣式設(shè)置。
實(shí)例19提供了實(shí)例14-18中任一個(gè)的lamee可選地構(gòu)造為使得空氣通道構(gòu)造為接收沿與流動(dòng)通過液體干燥劑通道的液體干燥劑相反的方向流動(dòng)通過空氣通道的空氣。
實(shí)例20提供了一種調(diào)節(jié)封閉空間中的空氣的方法，并且可以包括：提供包括對(duì)水選擇性可滲透的無(wú)孔膜的液-氣膜能量交換器(lamee)，引導(dǎo)空氣流通過lamee，以及引導(dǎo)液體干燥劑流通過lamee。液體干燥劑可以調(diào)節(jié)空氣，并且lamee的入口處的空氣的溫度和濕度的至少一個(gè)與lamee的出口處的空氣的溫度和濕度不同?？諝夂鸵后w干燥劑中的水可通過膜傳輸。
實(shí)例21提供了實(shí)例20的方法可選地配置為使得通過lamee的液體流與通過所述lamee的所述空氣流方向相反。
實(shí)例22提供了實(shí)例20或21中的任一個(gè)的方法可選地配置為使得液體干燥劑從由乙酸鹽溶液、鹵鹽溶液、基于吸濕多元醇的溶液、基于乙二醇的溶液、硫酸溶液、磷酸溶液及其任何組合構(gòu)成的組中選擇。
實(shí)例23提供了實(shí)例22的方法可選地配置為使得液體干燥劑包括基于乙二醇的水和乙二醇的溶液，所述乙二醇從由三甘醇、三丙烯乙二醇醚、乙烯乙二醇、二甘醇、丙二醇、二丙二醇及其組合構(gòu)成的組中選擇。
實(shí)例24提供了實(shí)例20-23中的任一個(gè)的方法可選地配置為使得無(wú)孔膜包括離子交換膜、滲透蒸發(fā)膜、以及溶液擴(kuò)散膜中的至少一個(gè)。
實(shí)例25提供了實(shí)例1-24中的任一個(gè)或任何組合的系統(tǒng)、lamee、或方法，其可以可選地配置為使得所記載的所有步驟或元件都可以使用或從中選擇。
已說(shuō)明了本公開的各種方面。這些和其他方面都落入以下的權(quán)利要求中的范圍內(nèi)。
- 還沒有人留言評(píng)論。精彩留言會(huì)獲得點(diǎn)贊！