CN100418609C - 中空纤维隔膜空气干燥器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中空纤维隔膜空气干燥器。将空气从进气室导入壳体中的多个中空纤维隔膜中。壳体经由三通阀与真空泵相连并且通过隔膜抽取空气中的水蒸汽。除湿后或者干燥后的空气从位于隔膜端部的排气室排出。真空泵连接于检测器/选择器。如果真空泵出现故障，检测器/选择器检测到该情况并且启动包括减压装置的另一除湿器。

Description

中空纤维隔膜空气干燥器
技术领域
本发明涉及一种在其中对空气除湿的中空纤维隔膜空气干燥器。
背景技术
公知的中空纤维隔膜空气干燥器包括由聚合物纤维制成的中空纤维隔膜，其允许水蒸汽轻易地经由隔膜而通过中空纤维隔膜，但是使气体难以通过，该隔膜容纳在壳体中，湿化的压缩空气被供应至中空纤维隔膜中，以使蒸汽穿透出去，从而可以获得除湿后或者干燥后的空气。
中空纤维隔膜空气干燥器没有可移动部件并且不需要电能；尺寸小、重量轻；提供了高的耐用性并不产生排泄物。此类空气干燥器非常有利并且广泛应用于许多装置中。
为了在此类中空纤维隔膜空气干燥器中连续地进行除湿，就必须将中空纤维隔膜的外侧保持在较低的水蒸汽分压之中。
对干燥后的空气的一部分进行减压，相对湿度就降低，从而将其送到中空纤维隔膜外侧，以产生水蒸汽的压力差。该干燥空气与从中空纤维隔膜通过的水蒸汽一起排入大气，该中空纤维隔膜被称为通常使用的水蒸汽清除除湿器(water-vapor purging dehumidiffer)。
然而，如不让清除用空气(purging air)流动，则建议采用抽取除湿器，其中通过将中空纤维隔膜外侧抽成真空，从而降低水蒸汽分压以进行除湿。然而，需要对真空源供能。
在中空纤维隔膜空气干燥器中，为了避免除湿后的部分空气被用于清除，而不像上所述那样产生清除用空气，由真空源对中空纤维隔膜的外侧进行抽空。如果在真空源中发生异常情况而导致不能进行抽空，中空纤维隔膜空气干燥器将失去其功能。未被除湿的空气就被传送至使用终端，结果导致产品质量中和操作过程中的不便。
在使用部分除湿后的空气的水蒸汽清除除湿器中，如果该部分空气出现问题，则干燥后的空气的一部分不会很好地传送至中空纤维隔膜的外侧，将产生类似的缺陷。
就本发明者所知，如果除湿器产生异常情况，而导致其性能不足，则没办法良好地继续进行除湿。
发明内容
鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种中空纤维隔膜空气干燥器，其具有水蒸汽清除除湿器，其利用干燥后的空气的一部分，或者具有真空抽取除湿器，其用真空经由中空纤维隔膜抽取水蒸汽，即使所述除湿器中之一发生故障，也可以继续进行除湿。
附图说明
通过以下针对附图所示的实施例的说明，本发明的特征和优点将变得更加明显，其中：
图1是示出本发明的第一实施例的垂直剖视图；
图2是示出本发明的第二实施例的垂直剖视图；以及
图3是示出第二实施例中的线路切换的示例的图表。
具体实施方式
在图1中，U形管状壳体2安装于圆柱形主体1中，包括聚合物的中空纤维隔膜3位于壳体2中，所述聚合物允许水蒸汽轻易通过隔膜3，但是使N2和O2难以通过。
进气室5和排气室6位于圆柱形主体1的端部，两者均与壳体2端部的开口连通。在腔室5和6之间，设置有间隔壁4。空气入口7和除湿后的空气出口8位于腔室5和6的外侧。
在空气入口7之下，在圆柱形主体1上设置联接器9，联接器9的内端部穿过壳体2的外壁而打开。支管12连接于排气室6和排气室6附近处，该支管12包括二通阀10和减压装置11，该减压装置11包括开口。真空泵14经由三通阀13与联接器9相连。
真空泵14经由检测器/选择器15与二通阀10和三通阀13相连。在正常操作中，三通阀13允许联接器9与真空泵14连通，并且二通阀10关闭。如果由于真空泵14中的异常操作使从壳体2进行的排放变差，则检测器/选择器15检测到该情况，以启动三通阀13和二通阀10，从而允许联接器9与大气(the air)连通并且经由支管12将排气室6中的部分干燥空气传送至壳体2中的靠近排气室6的部分。
如果异常情况发生在包括二通阀10和减压装置11的支管12中，检测器/选择器15可以关闭二通阀10，从而停止蒸汽清除除湿，并启动三通阀13以执行真空抽取除湿。
图2示出本发明的另一实施例，其中相同附图标记表示与图1相同的部件，而仅将对不同的部件进行说明。
进气室5经由选择阀16与排气室6相连。存在检测器18，用于检测联接器9和三通阀13之间的管路17中、支管12中以及真空泵14中的异常情况。
选择器19连接于检测器18，并且选择器19的任一开关(a)至(d)可以按照图3所示的方式对二通阀10、三通阀13、真空泵14和选择阀16进行切换。从而如(a)和(c)中启动蒸汽清除除湿器和真空除湿器之一或者如(b)中启动上述两者，或者如(d)中两者都不被启动以使进气室5和排气室6相连通。
这种选择是通过由检测器18检测管路17和支管12的状态而自动进行的。实现了与图1中的第一实施例相似的优点。
可以采用真空泵或者排气减压装置，而不采用抽取真空除湿器中的真空泵。
上述说明仅涉及本发明的实施例。在不脱离权利要求的范围的前提下，本领域技术人员可以进行各种改进和变化。

Claims (2)

1. 一种中空纤维隔膜空气干燥器，包括：
壳体；
进气室，向其中导入空气；
排气室，其用于排出除湿后的空气；
中空纤维隔膜，其中空气在进气室和排气室之间流动，
真空抽取除湿单元，其用于由真空经由中空纤维隔膜抽取空气中的水蒸汽，所述真空抽取除湿单元包括：连接于壳体的三通阀；以及真空泵，该三通阀选择性地与真空泵或者大气连通；以及
水蒸汽清除除湿单元，其用于由来自排气室的干燥空气对隔膜中的空气进行除湿，所述水蒸汽清除除湿单元包括：连接于排气室的二通阀；以及连接于壳体的减压装置，从而将排气室中的干燥气体部分地传送至壳体中，以对隔膜中的空气进行除湿；以及
与真空泵、三通阀和二通阀相连的检测器和选择器，壳体正常地经由三通阀与真空泵连通，而二通阀关闭，而当真空泵发生故障时，检测器和选择器检测到该情况，启动三通阀和二通阀，从而经由二通阀将排气室中的干燥空气传送至壳体中。
2. 如权利要求1所述的空气干燥器，还包括选择阀，进气室经由该选择阀与排气室相连，选择阀连接于选择器，并且当二通阀和三通阀都没有关闭且三通阀与大气连通时，则打开选择阀。
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