CN103316569B - 一种磁场强化固体除湿和再生的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁场强化固体除湿和再生的方法和装置，其包括以下步骤：S1：通过选择能够强化除湿作用的磁场，使固体吸附材料充分吸收湿空气中的水分；S2：通过选择能够强化析湿作用的磁场，使具吸湿能力的固体吸附材料产生析湿效应，将材料所吸收的水分以液态的形式排出，实现固体吸湿材料的再生；磁场的强度在1-1000高斯之间；依靠磁场作用使液态水直接脱离固体吸附材料，固体吸附材料常温下再生，相比加热再生时水汽化所消耗的大量汽化潜热，具有明显的节能效果。

Description

一种磁场强化固体除湿和再生的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种磁场强化固体除湿和再生的方法和装置。

背景技术

除湿是人们生活和工农业生产等工艺过程中经常遇到的一种对空气进行处理的要求，目前采用的方法主要是通过湿空气与具有吸湿能力的固、液体材料充分接触进行除湿的吸附法和吸收法，通过压差或温差造成水蒸汽透过膜两端浓度差使空气干燥的膜除湿法，通过电解水蒸汽实现除湿的电化学除湿法。固体吸附除湿法能够动态吸附空气中的水蒸气、处理空气量大、无运动部件、不污染环境等优点而得到广泛的应用。常用固体吸附材料为硅胶、氯化钙、氯化锂等。固体吸附材料的再生目前常用热空气加热的方法，需要消耗大量能源。为了解决能源消耗，对于固体吸附材料再生已经提出了高压电场复合加热再生法、超声波再生方法等，但是没有用于强化吸湿，使得他们在实际应用中受到较大限制。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种磁场强化固体除湿和再生的方法和装置，依靠磁场作用使液态水直接脱离固体吸附材料，固体吸附材料常温下再生，相比加热再生时水汽化所消耗的大量汽化潜热，具有明显的节能效果，而且磁场能够无接触的作用于固体吸附材料，安全可靠，无运动部件，通过调节不同的磁场强度可以实现对吸湿和再生两个过程的强化。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种磁场强化固体除湿和再生的方法，其包括以下步骤：

S1：通过选择能够强化除湿作用的磁场，使固体吸附材料充分吸收湿空气中的水分；

S2：通过选择能够强化析湿作用的磁场，使具吸湿能力的固体吸附材料产生析湿效应，将材料所吸收的水分以液态的形式排出，实现固体吸附材料的再生；

所述磁场的强度在1-1000高斯之间；

所述步骤S1中，固体吸附材料充分吸收湿空气中的水分的过程为：湿空气经进风口被风机经过滤装置吸入磁场强化固体除湿和再生的装置内，经过固体吸附材料吸收其中的水分，固体吸湿材料处于磁场发生装置产生的磁场当中，经过固体吸附材料的干燥空气由风机带走经出气口排出；

所述步骤S2中，固体吸附材料的再生过程为：停止湿空气进入，同时调节磁场发生装置产生的磁场强度，选择能够降低固体吸附材料和水分子之间的吸附结合力的磁场强度，从而使水分子脱离固体吸附材料表面，在重力作用下落到储水盒中，从而实现固体吸附材料的再生。

一种磁场强化固体除湿和再生的装置，包括外壳，外壳的底部设有储水盒，储水盒的上方设有空气过滤装置，与空气过滤装置相邻处的外壳处设有进风口，空气过滤装置的上方设有固体吸附材料，固体吸附材料上方设有风机，风机上方的外壳处设有出气口；所述放有固体吸附材料的外壳的两旁分别设有磁场发生装置；

所述风机为轴流风机；

所述磁场发生装置为一对亥姆霍兹线圈或带有铁芯的螺旋线圈或同时采用上述两种产生磁场的装置。

所述线圈接入电流能够调节大小的交流或直流电源；

固体吸附材料为氯化锂、硅胶等，空气过滤装置为由玻璃纤维、化纤/玻纤、无纺布/不织布等过滤材料与框架结构组成，

下面分吸湿阶段和再生阶段来阐述磁场强化固体除湿和再生的装置的工作原理：

吸湿阶段：湿空气经进风口被风机经过滤装置吸入磁场强化固体除湿和再生的装置内，经过固体吸附材料吸收其中的水分，固体吸湿材料处于磁场当中，磁场可以为交变磁场、直流磁场或者两者的叠加，磁场强度在1-1000高斯之间，磁场的作用在于改变固体除湿剂与水分子之间的吸附结合力，使吸附性能增强，从而提高固体吸附材料的吸湿能力。经过固体吸附材料的干燥空气由轴流风机带走经出气口排出。

再生阶段：在该阶段停止空气进入，同时调节磁场强度，选择能够降低固体吸附材料和水分子之间的吸附结合力的磁场强度，从而使水分子脱离固体吸附材料表面，在重力作用下落到储水盒中，从而实现固体吸附材料的再生。

吸湿阶段和再生阶段这两个阶段交替进行，选择两个吸附模块并列运行，仅需要通过改变磁场强度就可以实现一个模块吸附的同时另外一个模块再生，实现对空气连续除湿的功能。

本发明的有益效果：

本发明通过采用磁场效应再生固体吸附材料，能够达到高效、快速去除空气中水蒸气的目的。

1)依靠磁场作用使液态水直接脱离固体吸附材料，固体吸附材料常温下再生，相比加热再生时水汽化所消耗的大量汽化潜热，具有明显的节能效果；

2）利用磁场来强化吸湿能力，可减少固体吸附材料用量；

3)装置无运动部件，再生系统简单，易小型化；

4)不需要再生空气，可有效保证被处理空气的品质。

附图说明

图1，本发明的方法流程示意图；

图2，本发明的装置结构示意图；

图中，1外壳，2风机，3固体吸附材料，4磁场发生装置，5储水盒，6空气过滤装置。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进行详细说明：

如图1所示，一种磁场强化固体除湿和再生的方法，其包括以下步骤：

S1：通过选择能够强化除湿作用的磁场，使固体吸附材料3充分吸收湿空气中的水分；

S2：通过选择能够强化析湿作用的磁场，使具吸湿能力的固体吸附材料3产生析湿效应，将固体吸附材料3所吸收的水分以液态的形式排出，实现固体吸附材料3的再生；

所述磁场的强度在1-1000高斯之间；

如图2所示，一种磁场强化固体除湿和再生的装置，包括外壳1，外壳1的底部设有储水盒5，储水盒5的上方设有空气过滤装置6，与空气过滤装置6相邻处的外壳1处设有进风口，空气过滤装置6的上方设有固体吸附材料3，固体吸附材料3上方设有风机2，风机2上方的外壳1处设有出气口；所述放有固体吸附材料3的外壳1的两旁分别设有磁场发生装置4；

所述风机2为轴流风机；

所述磁场发生装置4为一对亥姆霍兹线圈或带有铁芯的螺旋线圈或同时采用上述两种产生磁场的装置。

所述线圈接入电流能够调节大小的交流或直流电源；

固体吸附材料3为氯化锂、硅胶等，空气过滤装置6为由玻璃纤维、化纤/玻纤、无纺布/不织布等过滤材料与框架结构组成，

磁场发生装置4可以是一对亥姆霍兹线圈，或是带有铁芯的螺旋线圈或上述两种磁场产生方式的叠加。可以采用交流电源或者直流电源通入上述亥姆霍兹线圈或螺旋线圈内，通过改变电源电流大小调节磁场强度。

上述磁场强化固体除湿和再生的方法并不局限于上面所述的示例，可以与转轮除湿等其他除湿装置相结合，用来强化固体吸附材料3除湿和再生。

Claims (1)

1.一种磁场强化固体除湿和再生的方法，该方法所利用的磁场强化固体除湿和再生的装置，包括外壳，外壳的底部设有储水盒，储水盒的上方设有空气过滤装置，与空气过滤装置相邻处的外壳处设有进风口，空气过滤装置的上方设有固体吸附材料，固体吸附材料上方设有风机，风机上方的外壳处设有出气口；放有固体吸附材料的外壳的两旁分别设有磁场发生装置；

所述风机为轴流风机；所述磁场发生装置为一对亥姆霍兹线圈或带有铁芯的螺旋线圈或同时采用上述两种产生磁场的装置；所述线圈接入电流能够调节大小的交流或直流电源；

其特征是，包括以下步骤：

S1：通过选择能够强化除湿作用的磁场，使固体吸附材料充分吸收湿空气中的水分；

S2：通过选择能够强化析湿作用的磁场，使具吸湿能力的固体吸附材料产生析湿效应，将材料所吸收的水分以液态的形式排出，实现固体吸湿材料的再生；

所述磁场的强度在1-1000高斯之间；

所述步骤S1中，固体吸附材料充分吸收湿空气中的水分的过程为：湿空气经进风口被风机经过滤装置吸入磁场强化固体除湿和再生的装置内，经过固体吸附材料吸收其中的水分，固体吸湿材料处于磁场发生装置产生的磁场当中，经过固体吸附材料的干燥空气由风机带走经出气口排出；

所述步骤S2中，固体吸附材料的再生过程为：停止湿空气进入，同时调节磁场发生装置产生的磁场强度，选择能够降低固体吸附材料和水分子之间的吸附结合力的磁场强度，从而使水分子脱离固体吸附材料表面，在重力作用下落到储水盒中，从而实现固体吸附材料的再生；

固体吸附材料为氯化锂或硅胶，空气过滤装置由过滤材料与框架结构组成，所述过滤材料为玻璃纤维、化学纤维或无纺布；

磁场发生装置是一对亥姆霍兹线圈，或是带有铁芯的螺旋线圈或上述两种磁场产生方式的叠加，采用交流电源或者直流电源通入上述亥姆霍兹线圈或螺旋线圈内，通过改变电源电流大小调节磁场强度。