專利名稱：濕度控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濕度控制設(shè)備，更特別地涉及分別采用濕氣吸收葉輪及不需管道配件的去濕/加濕裝置和去濕器。
現(xiàn)有干法去濕/加濕裝置，用于使空氣去濕或加濕空氣。
對于慣用的干法去濕/加濕裝置，當(dāng)其吸收了空氣中的濕氣后，空氣即被去濕；而當(dāng)由加熱器加熱了的空氣通過濕氣吸收葉輪時(shí)可生成蒸氣，以如此生成的蒸氣即可弄濕空氣，空氣也就這樣被加濕了，其中的濕氣吸收葉輪選配有一系列的空氣通孔，當(dāng)葉輪被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源如馬達(dá)旋轉(zhuǎn)時(shí)，空氣由這些通孔通過。
然而，這樣的慣用去濕/加濕裝置需要用于旋轉(zhuǎn)濕氣吸收葉輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源，或是將動(dòng)力由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源傳給濕氣吸收葉輪的動(dòng)力傳輸裝置，這就帶來了如下的困難該裝置的構(gòu)造變得復(fù)雜，該裝置的制造費(fèi)用很高，以及由于動(dòng)力消耗而需要裝置維護(hù)費(fèi)。
現(xiàn)有用于去除空氣中濕氣的慣用去濕器，其可分為兩種類型，一是干法去濕器，另則為濕法去濕器。
干法去濕器分為如圖5所示的旋轉(zhuǎn)去濕器和如圖6所示的固定式去濕器。
圖5中的旋轉(zhuǎn)去濕器包括旋轉(zhuǎn)吸濕葉輪a，兩個(gè)風(fēng)扇b和c，以及加熱器d，其中，待去濕的空氣被風(fēng)扇c通過濕氣吸收葉輪a吸進(jìn)，這樣它就被去濕，而由加熱器d加熱了的空氣則被風(fēng)扇b通過濕氣吸收葉輪a和-通風(fēng)管(未示出)排至另一空間，濕氣吸收葉輪a也因此恢復(fù)原狀。
圖6中的固定式去濕器包括兩個(gè)設(shè)置在濕氣吸收單元e之前的風(fēng)扇f和g，閥h，i，k和m，以及加熱器j，其中，待去濕的空氣被風(fēng)扇g通過閥h送至濕氣吸收單元e，然后已去濕并干燥的空氣通過閥i排至空間。當(dāng)濕氣吸收單元e要恢復(fù)原狀時(shí)，高溫空氣被風(fēng)扇f通過加熱器j和閥k送至濕氣吸收單元e，則濕度變高、濕氣增大的空氣通過閥m和一通風(fēng)管(未示出)被排至另一空間。
濕法去濕器包括蒸發(fā)器，其中，待去濕的空氣的溫度通過該蒸發(fā)器被降低，這樣，空氣中的濕氣變?yōu)橐旱?，而液滴存在一個(gè)容器中，等等，由此即可將空氣去濕。
但是，由于慣用的干法去濕器需要多個(gè)風(fēng)扇，而且在濕氣吸收單元恢復(fù)過程中產(chǎn)生的濕氣要排至另一空間，這就使其不易安裝，而且由于需要管道配件，使得花費(fèi)很高。
慣用的固定式去濕器有以下缺點(diǎn)由于需要多個(gè)閥門及控制這些閥門開關(guān)的控制單元，這種去濕器復(fù)雜而且花費(fèi)高。
對于慣用的濕法去濕器，雖然不再需要通風(fēng)管，而且空氣可在一個(gè)空間內(nèi)去濕，但它需要一個(gè)熱泵，這就帶來以下缺點(diǎn)這種去濕器體積大，花費(fèi)高，而且在其運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生噪音。再者，即使該去濕器在低溫下運(yùn)行，蒸發(fā)器的表面也會(huì)結(jié)霜，這就降低了去濕容量。
本發(fā)明的第一個(gè)目的在于改善慣用的去濕/加濕裝置及去濕器的缺陷，并提供結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、安裝節(jié)省且不需管道配件的溫度控制設(shè)備。
為達(dá)到本發(fā)明的上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面的濕度控制設(shè)備包括被分隔壁分隔成多個(gè)腔室的本體，其中，去濕開口設(shè)置在腔室中，加濕開口也設(shè)置在腔室中，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在腔室中的濕氣吸收葉輪，該葉輪位于多個(gè)腔室之中，但都只各占用一部分，與濕氣吸收葉輪相鄰地設(shè)置在腔室中的加熱器，該加熱器用以蒸發(fā)被濕氣吸收葉輪吸收水份。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，濕氣吸收葉輪中的一部分，由于吸收了空氣中的濕氣，水的重量使該部分葉輪變得重一些，其因此而向下旋轉(zhuǎn)；而濕氣吸收葉輪中被加熱的部分，由于水從其上被蒸發(fā)掉而變輕，這部分因此向上旋轉(zhuǎn)。這樣，濕氣控制葉輪就能自已旋轉(zhuǎn)而無需旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面的濕度控制設(shè)備包括本體，設(shè)備在本體表面上的風(fēng)扇，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在本體之中的濕氣吸收葉輪，設(shè)置在本體之中的敏感的熱交換器，設(shè)置在敏感的熱交換器之上的第一和第二通氣孔，以及設(shè)置在本體之中的加熱器，其中，由風(fēng)扇吸進(jìn)的并要被去濕的空氣的一部分被送至濕氣吸收葉輪，在此空氣被去濕后排至本體外，仍留在本體中的被吸進(jìn)的空氣在流過第一通氣孔和加熱器后被送至濕氣吸收葉輪，以使?jié)駳馕杖~輪恢復(fù)原狀，其中，由于濕氣吸收葉輪恢復(fù)原狀而濕度變高的空氣被送至敏感的熱交換器中的第二通氣孔以在交換器上形成液滴，收集液滴，從而完成去濕過程。
當(dāng)由加熱器加熱了的空氣流經(jīng)濕氣吸收葉輪時(shí)，在使?jié)駳馕杖~輪去濕后而其濕度變高，濕氣吸收葉輪即可恢復(fù)原狀。
當(dāng)在濕氣吸收葉輪24恢復(fù)原狀時(shí)濕度變高的空氣流經(jīng)第二通氣孔時(shí)，該空氣被流經(jīng)第一通氣孔的空氣冷卻，在第二通氣孔中形成液滴，然后收集液滴，即可無需管道配件等而使空氣去濕。
附圖簡要說明

圖1是表示作為根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)方面的濕度控制設(shè)備的干法去濕/加濕裝置的原理的示意圖；圖2為圖1的濕度控制設(shè)備的立體圖，其中某些部分被去掉了；圖3是作為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的濕度控制設(shè)備的去濕器的立體圖；圖4為圖3的溫度控制設(shè)備的運(yùn)行示意圖；和圖5是作為濕度控制設(shè)備的慣用的旋轉(zhuǎn)去濕器的運(yùn)行示意圖；及圖6是另一個(gè)作為濕度控制設(shè)備的慣用的固定式去濕器的運(yùn)行示意圖。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例實(shí)施例1(見圖1和2)現(xiàn)參考圖1和2對根據(jù)第一實(shí)施例的濕度控制設(shè)備進(jìn)行描述。
圖1中，盒形本體1被分隔壁1a分隔成兩個(gè)腔室，即腔室11和另一個(gè)腔室12。圓盤形濕氣吸收葉輪2裝設(shè)在腔室11和12中，其方式實(shí)質(zhì)上為腔室11中裝設(shè)一半，而另一半裝設(shè)在另一個(gè)腔室12中。
濕氣吸收葉輪2由有具水蒸氣滲透性的元件，如多孔陶瓷、多孔玻璃、多孔金屬、多孔高聚物、非紡織纖維、紙、以及濕氣吸收材料，如氯化鈣、氯化鋰、氯化鎂、碳酸鉀、硝酸鎂、氫氧化鈉、高氯酸鎂、硅膠、活性鋁、分子篩、活性碳組成，其中，濕氣吸收材料浸入在或噴涂在具有水蒸氣滲透性材料之中，或是由具有水蒸氣滲透性材料本身或濕氣吸收材料本身構(gòu)成。
濕氣吸收葉輪2實(shí)質(zhì)上是垂直安置在狹口1b中，該狹口開設(shè)在分隔壁1a中。設(shè)置在濕氣吸收葉輪2中心的旋轉(zhuǎn)軸2a的兩端是通過軸承3而為分隔壁1a可旋轉(zhuǎn)地支撐的。去濕開口4開設(shè)在腔室11中，而增濕開口5則開設(shè)在腔室12中。加熱器6鄰近濕汽吸收葉輪2設(shè)置在腔室12中，并與增濕開口5相對，而濕氣吸收葉輪2插設(shè)在加熱器6和增濕開口5之間。
現(xiàn)在對去濕/加濕裝置，即濕度控制設(shè)備的原理進(jìn)行描述。假設(shè)腔室11中的濕度與腔室12中的相同，濕氣吸收葉輪2的每單位體積重量相同，這樣，濕氣吸收葉輪2于旋轉(zhuǎn)軸2a的左右兩部分互相平衡。其結(jié)果是，濕氣吸收葉輪2不旋轉(zhuǎn)。繼而，當(dāng)加熱器6通電開始加熱濕氣吸收葉輪2時(shí)，處于腔室12中的部分22上的水被汽化，由此濕氣吸收葉輪2左右兩部分的平衡被打破。結(jié)果是，濕氣吸葉輪2在腔室12中的部分22略微向上旋轉(zhuǎn)，而其在腔室11中的部分21向下旋轉(zhuǎn)，然后部分21和22再一次平衡，并停留在他們處于平衡的位置。
由于從腔室12移到腔室11中的部分22上的水被蒸發(fā)，這樣，部分22得到干燥，部分22再吸收腔室11空氣中的濕氣，由此將腔室11去濕。
進(jìn)而，由腔室11旋轉(zhuǎn)到腔室12中的部分21被加熱器6加熱，這樣，其上的水分被蒸發(fā)，并由此將腔室12加濕。
如上述所述，濕氣吸收葉輪2是通過由濕氣吸收葉輪2吸收的水分來旋轉(zhuǎn)的，而不是旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源。
接下來參考圖2對應(yīng)用上述原理的根據(jù)第一實(shí)施例的濕度控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行進(jìn)行描述。
與圖1相同的元件也以相同的數(shù)字標(biāo)示，對他們的解釋就省去了。
在圖2中的去濕/加濕裝置，其本體1被縱向的和橫向的分隔壁1a、1c、和1d分隔成四個(gè)腔室，即11、12、13和14?？諝膺M(jìn)口8和10開設(shè)在腔室13和14上，分別與開口4和5相對，這兩個(gè)開口4、5開設(shè)在腔室11和12上，其中，待去濕的空氣7由空氣進(jìn)口8穿過，而待加濕的空氣9則由空氣進(jìn)口10穿過。
風(fēng)扇11和12設(shè)置在空氣進(jìn)口8和10的內(nèi)部，用以將空氣吸入腔室13和腔室14中。由風(fēng)扇11吸入到腔室13中空氣到達(dá)濕氣吸收葉輪2，然后穿過部分21，該部分占濕氣吸收葉輪2的3/4并處于腔室13中，其中，空氣中的濕氣被吸收到濕氣吸收葉輪2上的通氣孔2b中。
除去濕氣的空氣即被干燥，并通過去濕開口4排出。
通過風(fēng)扇12而被吸入到腔室14中的空氣被與濕氣吸收葉輪2相鄰的加熱器6加熱，然后穿過部分22，該部分實(shí)質(zhì)上占濕氣吸收葉輪2的1/4，其中，濕氣吸收葉輪2上的水分被由加熱器6加熱而變熱的空氣蒸發(fā)。
被蒸發(fā)的蒸氣加濕的空氣穿過腔室12，然后由加濕開口5排出。
由此，當(dāng)去濕開口4和空氣進(jìn)口8放置在適當(dāng)?shù)牟课?，而該部位的空氣要被去濕的話，去?加濕裝置，即濕度控制設(shè)備可用作去濕器；而當(dāng)加濕開口5和空氣進(jìn)口10放置在恰當(dāng)?shù)奈恢?，該位置的空氣要被加濕的話，該控制設(shè)備又可用作加濕器。
基于參考圖1所闡述的原理，水分由其上蒸發(fā)掉的濕氣吸收葉輪2向上旋轉(zhuǎn)，而吸收濕氣的濕氣吸收葉輪變重而向下旋轉(zhuǎn)，這樣，濕氣吸收葉輪2可依其自身而旋轉(zhuǎn)，無需旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置。
如以上所詳述，由于去濕或加濕空氣的濕氣吸收葉輪2可通過吸收的水的重量而依其自身旋轉(zhuǎn)，所以，本發(fā)明第一方面的濕度控制設(shè)備可免除旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置或動(dòng)力傳輸裝置，而這些裝置通常用來旋轉(zhuǎn)濕氣吸收葉輪2。
因此，濕度控制設(shè)備尺寸小，造價(jià)低，低噪操作，這是因?yàn)樵肼暿怯尚D(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置或動(dòng)力傳輸裝置產(chǎn)生的。更進(jìn)一步，由于能量消耗少，其維護(hù)費(fèi)也就減少了。
實(shí)施例2(圖3和4)參考圖3和4現(xiàn)對根據(jù)實(shí)施例2的濕度控制設(shè)備進(jìn)行描述，其中，圖3所示為作為濕度控制設(shè)備的去濕器的立體圖，圖4所示為如圖3的濕度控制設(shè)備的運(yùn)行示意圖。
圖3中，去濕器，即濕度控制設(shè)備的本體以21標(biāo)示，該本體由盒形殼體21a構(gòu)成，該殼體中有一個(gè)進(jìn)口22。風(fēng)扇23裝設(shè)在進(jìn)口22的內(nèi)部，用以由此吸進(jìn)新鮮空氣。由風(fēng)扇23吸入殼體21a中的空氣穿過被分隔壁21b分隔的通氣孔21c，并到達(dá)設(shè)置在殼體21a上部的圓柱形濕氣吸收葉輪24，以及設(shè)置在殼體21a中風(fēng)扇23后部的敏感的熱交換器25。
濕氣吸收葉輪24中有多個(gè)通氣孔24a和24b，在這些通氣孔中裝滿了濕氣吸收材料，如氯化鈣、氯化鋰、硅膠、分子篩，或者在這些通氣孔上涂有濕氣吸收材料。濕氣吸收葉輪24設(shè)置成延伸蓋過被分隔壁21b分隔的通氣孔21c以及于其中裝有敏感的熱交換器25的腔室21d。設(shè)置在濕氣吸收葉輪24中心的軸24c通過軸承26為分隔壁21b可旋轉(zhuǎn)地支撐著，這樣，濕氣吸收葉輪24可以按圖3中箭頭的方向自由地旋轉(zhuǎn)。穿過濕氣吸收葉輪24并因而被去濕的空氣通過排出口27排出至殼體21a之外。
裝設(shè)在腔室21d下部的敏感熱交換器25包含多個(gè)通氣孔25a和25b，這些通氣孔由具有高度防水性能的材料制成，并按互相交叉成直角的方向一層一層向上堆積，其中，由風(fēng)扇23吸入的空氣可穿過通氣孔25a，而穿過設(shè)置在腔室21d上部的加熱器水及濕氣吸收葉輪24并返回到敏感熱換器25的空氣則要穿過通氣孔25b。敏感的熱交換器25包括開設(shè)在低部位用以排出已被去濕空氣的排出口29，以及用來排出通氣孔25b中的液滴的出口30。容器31緊密附設(shè)在進(jìn)口10的下方，用以盛接由滴出口30排出的液滴。
以下描述具有上述設(shè)計(jì)的濕度控制設(shè)備的運(yùn)行。
接通電源開關(guān)(未示出)以啟動(dòng)去濕后，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)以由進(jìn)口22吸入空氣。如此吸入的空氣的一部分穿過通氣孔21c并到達(dá)濕氣吸收葉輪24。當(dāng)空氣穿過實(shí)質(zhì)上占有濕氣吸收葉輪24的一半并設(shè)置在通氣孔21c上的通氣孔24b時(shí)，空氣中的濕氣被濕氣吸收葉輪24吸收，空氣由此得到干燥。
被去濕并干燥的空氣由空氣排出口27排出，而濕氣吸收葉輪24吸收空氣中的濕氣，這樣，實(shí)質(zhì)上在通氣孔21c一側(cè)的半個(gè)濕氣吸收葉輪24變重。其結(jié)果是，溫氣吸收葉輪24按圖3中箭頭的方向依其自身旋轉(zhuǎn)。
由風(fēng)扇23吸入并仍留在殼體21a中的空氣穿過設(shè)置在風(fēng)扇23后部的敏感交換器25中的通氣孔25a，并到達(dá)加熱器28，在此，該空氣被加熱器28加熱到很高的溫度，然后，這樣被加熱的空氣再到達(dá)腔室21b中的濕氣吸收葉輪24上的通氣孔24a。濕氣吸收葉輪24上的通氣孔24b吸收通氣孔21c一側(cè)空氣中的濕氣，并使得這一側(cè)的濕度增高。其結(jié)果是，通氣孔24b通過濕氣吸收葉輪24的自轉(zhuǎn)而處于腔室21d中通氣孔24a的位置上。由于被加熱器28加熱的熱空氣進(jìn)到通氣孔24a，而該孔的濕度很高，所以就產(chǎn)生蒸氣，空氣變得溫度較高而且濕度也很大。
當(dāng)溫度較高、濕度加大的空氣到達(dá)敏感的熱交換器25并穿過通氣孔25b時(shí)，被從通氣孔25a穿過的空氣冷卻，這樣就在通氣孔25b的表面形成水滴。
由于形成液滴，被去濕的空氣經(jīng)由空氣排出口29排至殼體21a之外，形成于通氣孔25b中的水滴聚集在滴出口30之中，并由此口滴入容器31中，并最終儲(chǔ)存在此容器31中。
儲(chǔ)存在容器31中的水的量等于空氣中被去濕器去濕的量，該去濕器也就是濕度控制設(shè)備。當(dāng)容器31中儲(chǔ)存的水達(dá)到一定的量時(shí)，將該容器由殼體21a中取出，并將水倒出。這樣，不需管道系統(tǒng)如導(dǎo)管即可進(jìn)行去濕。
圖4所示為濕度控制設(shè)備的去濕過程，其中箭頭表示空氣和液滴的流動(dòng)方向。
雖然在實(shí)施例2中的濕氣吸收葉輪24為圓柱形，但它還可為多角圓柱形或矩形平行管形體。
而且，雖然濕氣吸收葉輪24是被可旋轉(zhuǎn)地支撐著，并且是由于吸入濕氣的重量而依其自身旋轉(zhuǎn)，但是它還可以通過與動(dòng)力傳輸裝置連結(jié)在一起的風(fēng)扇23來旋轉(zhuǎn)，或者通過單獨(dú)設(shè)置的驅(qū)動(dòng)源來旋轉(zhuǎn)。
如上所述，根據(jù)實(shí)施例2，空氣中的濕氣變成水滴，空氣因而是以液相排出的。其結(jié)果是，該設(shè)備不再需要傳統(tǒng)的干法去濕器所采用的管道系統(tǒng)如導(dǎo)管。因此，該濕度控制設(shè)備可簡單地安裝在房間、盥洗室、小木屋、浴室或租來的房子內(nèi)，在租來的房子內(nèi)是不能安裝管道設(shè)施的。
由于經(jīng)過去濕材料排出的溫度高、濕度大的空氣被敏感的熱交換器冷卻，形成水滴，這樣，空氣中的濕氣轉(zhuǎn)為成水，由此實(shí)現(xiàn)去濕作用。其結(jié)果是，吸入的空氣的溫度越低，即至少為0℃，去濕作用就越大，這樣就克服了傳統(tǒng)加熱泵在低溫情況下去濕作用低的缺陷。進(jìn)而，由于沒有使用加熱泵，可實(shí)現(xiàn)低噪去濕。
權(quán)利要求
1.一種濕度控制設(shè)備，包括被分隔壁(1a)分隔成多個(gè)腔室(11，12)的本體(1)，其中，去濕開口(4)開設(shè)在腔室(11)上，而加濕開口(5)開設(shè)在腔室(12)上；濕氣吸收葉輪(2)，該葉輪可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在腔室(11，12)中，以使其在每個(gè)腔室(11，12)中都有一部分；和加熱器(6)，該加熱器鄰近濕氣吸收葉輪(2)設(shè)置在腔室(11，12)之一中，用以蒸發(fā)由濕氣吸收葉輪(2)吸收的水分。
2.如權(quán)利要求1的濕度控制設(shè)備，其進(jìn)一步包括風(fēng)扇(11，12)，該風(fēng)扇設(shè)置在本體(1)中，用以向濕氣吸收葉輪(2)提供要被去濕的空氣(7)和要被加濕的空氣(9)。
3.一種濕度控制設(shè)備，其包括本體(21)；設(shè)置在本體表面的風(fēng)扇(23)；可旋轉(zhuǎn)地裝設(shè)在本體(21)中的濕氣吸收葉輪(24)；裝設(shè)在本體(21)中的敏感的熱交換器(25)；設(shè)在敏感熱交換器(25)之中的第一和第二通氣孔(25a，25b)；以及設(shè)置在本體(21)中的加熱器(28)；其中，由風(fēng)扇(23)吸入并要去濕的空氣的一部分傳送給濕氣吸收葉輪(24)，空氣在此葉輪中被去濕，然后排至本體(21)外，仍留在本體(21)中的吸入空氣在經(jīng)過敏感熱交換器(25)中的第一通氣孔(25a)和加熱器(28)后傳送至濕氣吸收葉輪(24)，以使該葉輪復(fù)原；而且，其中由于濕氣吸收葉輪(24)的復(fù)原而濕度增大的空氣傳送至敏感的熱交換器(25)中的第二通氣孔(25b)，以便在該交換器上形成水珠，然后收集水滴，完成去濕。
4.如權(quán)利要求3的濕度控制設(shè)備，其中所說的濕氣吸收葉輪是通過由其吸入的蒸氣重量來旋轉(zhuǎn)的。
5.如權(quán)利要求3的濕度控制設(shè)備，其中所說的濕氣吸收葉輪(24)是通過與傳輸裝置相連的風(fēng)扇來旋轉(zhuǎn)的，或是通過單獨(dú)設(shè)置的驅(qū)動(dòng)源來旋轉(zhuǎn)的。
全文摘要
濕度控制設(shè)備，其包括被分隔壁分隔成多個(gè)腔室的本體，其中去濕開口和加濕開口分別開設(shè)在不同的腔室上，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在腔室中的濕氣吸收葉輪，該葉輪在每個(gè)腔室中都有一部分，鄰近濕氣吸收葉輪設(shè)置在腔室之一中的加熱器。另一個(gè)濕度控制設(shè)備，包括本體，設(shè)置在本體表面的風(fēng)扇，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在本體中的濕氣吸收葉輪，設(shè)置在本體中的敏感的熱交換器，設(shè)置在敏感熱交換中的第一和第二通氣孔，以及設(shè)置在本體中的加熱器。
文檔編號(hào)B01D53/26GK1129785SQ9511754
公開日1996年8月28日 申請日期1995年11月24日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月24日
發(fā)明者藤村靖之 申請人:株式會(huì)社康京