CN105526738A - 一种常压膜式热泵和液体除湿系统协同装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及吸收式热泵和空气湿度控制技术领域，具体涉及一种常压膜式热泵和液体除湿系统协同装置，包括吸湿液循环回路、制冷剂循环回路和吸湿液再生回路，吸湿液循环回路包括用于盛装吸湿液的储液槽、溶液泵、第三换热器、吸收式热泵支路和除湿支路；吸收式热泵支路包括依次连接的第一电磁阀、第一吸收器和第一换热器，除湿支路包括依次连接的第二电磁阀、冷却器和第二吸收器；吸收式热泵支路、除湿支路均依次连接吸湿液再生回路、第三换热器后回到储液槽。该装置同时兼备制热和空气除湿的功能，制热和除湿使用相同的储液槽和溶液泵，装置在常压下运行，不需要压缩机，简化了装置，降低了成本，且具有能源利用率高和环保的优点。

Description

一种常压膜式热泵和液体除湿系统协同装置
技术领域
本发明涉及吸收式热泵和空气湿度控制技术领域，具体涉及一种常压膜式热泵和液体除湿系统协同装置。
背景技术
日常生活和工业生产过程中,大量场所需要获取热流体或将环境温度升高,也有大量场所需要获得干燥空气或把气体湿度控制在一定范围内。人们往往要使用功能单一的热泵和除湿器以满足制热和除湿的需求，购买两套设备才能满足不同的需求，存在成本高、占地面积大的问题，这样给人们带来不便以及容易造成材料和能源上的浪费。如果将两种设备结合为一个多功能的协同装置，无疑在生活和工业中带来不少方便，并且两种设备上有许多能共用的零部件，使用一个协同装置也省去了不少材料的使用，大大降低了成本。此外，在高温高湿的夏季，太阳能充裕，可作为驱动能源达到空气除湿和制热的目的，然而，在低温低湿的冬季，太阳能相对不足，可使用储液槽中的浓溶液用于膜式热泵系统，进行制热，有效解决冬季大量采暖和太阳能相对不足的矛盾。
目前，人们已经研究多种结合热泵和除湿功能的装置，如公告号CN103017332A中国发明专利申请公开说明书提到了一种蓄热除湿耦合型无霜空气源热泵热水器，该装置以压缩式热泵为主体，辅以翅片表面涂有固体除湿吸附剂的换热器对空气进行干燥除湿，该装置能源利用率不高，然而固体除湿剂的再生需要装置切换至再生模式，使用非常不方便。又如公告号CN101900437A中国发明专利申请公开说明书提到了一种夏季余热可用于溶液除湿的太阳能热水系统，该系统包含太阳能集热循环回路和除湿回路，太阳能集热器能收集太阳能获得热水和加热需再生的稀吸湿液，除湿回路中，浓吸湿液与待干燥气体进行直接接触以除去气体中水蒸汽，该系统的太阳能制热使用局限，吸湿液与气体直接接触，会造成气体夹杂液滴的危险，并且直接接触除湿效率较低。
近年来，随着对选择性透过膜的不断研究，基于选择性透过膜的膜式吸收器技术得到较快的发展，膜式吸收器能在常压下高效运行，应用于热泵装置中，与一般吸收式热泵相比，具有常压稳定运行、吸湿液和制冷剂不直接接触、设备简单体积小等优点；应用于除湿装置中，具有除湿效率高、气体不夹杂液滴、设备简单体积小、不造成多余能源耗用等优点。但目前还没有基于膜式吸收器的结合热泵和除湿功能的协同装置。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的上述不足，提供一种常压膜式热泵和液体除湿系统协同装置，该装置同时兼备制热和空气除湿的功能，制热和除湿使用相同的储液槽和溶液泵，整个装置都在常压下运行，不需要压缩机，简化了装置，减少了不必要的零件上的浪费，降低了成本，且具有能源利用率高和环保的优点。
本发明的目的通过以下技术方案实现。
一种常压膜式热泵和液体除湿系统协同装置，包括吸湿液循环回路、制冷剂循环回路和吸湿液再生回路，所述吸湿液循环回路包括用于盛装吸湿液的储液槽、溶液泵、第三换热器、吸收式热泵支路和除湿支路，溶液泵的进液端与储液槽的出液端连接，溶液泵的出液端分别与吸收式热泵支路、除湿支路的进液端连接；所述吸收式热泵支路包括依次连接的第一电磁阀、第一吸收器和第一换热器，制冷剂循环回路与所述第一吸收器连接，所述除湿支路包括依次连接的第二电磁阀、冷却器和第二吸收器；所述吸收式热泵支路的出液端、所述除湿支路的出液端均依次连接吸湿液再生回路、第三换热器后回到储液槽。
其中，所述吸湿液再生回路包括第一吸湿液再生回路，第一吸湿液再生回路包括依次连接的第二换热器和第一再生器，第一再生器的出液端与所述第三换热器连接。
其中，所述除湿支路的出液端与所述吸收式热泵支路的出液端汇合后与所述第一吸湿液再生回路的进液端连接。
其中，所述吸湿液再生回路还包括第二吸湿液再生回路，第二吸湿液再生回路包括依次连接的第五换热器、预热器和第二再生器，第二再生器的出液端与所述第三换热器连接。
其中，所述吸收式热泵支路的出液端与所述第一吸湿液再生回路的进液端连接，所述除湿支路的出液端与所述第二吸湿液再生回路的进液端连接。
其中，所述制冷剂循环回路包括储水槽和水泵，储水槽的出液端和水泵的进液端连接，水泵的出液端依次连接所述第三换热器、所述第一吸收器后回到所述储水槽。
其中，所述第一吸收器包括膜组件，膜组件包括对水蒸汽具有选择透过性的气隙膜，气隙膜的两外侧分别为制冷剂流道和吸湿液流道，水蒸气在分压差的推动下由制冷剂流道透过气隙膜传输至吸湿液流道，吸湿液流道和制冷剂流道相互平行，吸湿液流道的流向和制冷剂流道的流向相逆。
其中，所述第二吸收器包括膜组件，膜组件包括具有选择透过性的膜材，膜材的两侧分别为空气流道和吸湿液流道。
其中，所述膜组件为平行板式膜组件或板翅式膜组件；板翅式膜组件包括至少两层平行设置的板式膜，相邻两层板式膜之间设置有波纹板翅，波纹板翅与相邻两层板式膜形成三角形、正弦型或矩形流道。
其中，所述吸湿液流道的进口和出口分别接合有溶液扩散器，溶液扩散器包括有均匀分布的扩散孔，吸湿液流道的进口和出口分别通过管道与扩散器相连。
本发明的有益效果：
（1）由于制冷剂（水）的表面平衡水蒸气分压大于吸湿液（盐溶液）的表面平衡水蒸气分压，本发明能将制冷剂中的潜热通过水蒸气扩散“泵”到吸湿液中，将吸湿液制热，用于加热生活用水，供生活采暖。其中，制冷剂（水）可以为河流水、海洋水、工业低温废水等，来源广泛，用之不竭。
（2）本发明在常压操作下，能同时实现制热和空气除湿，用户能通过控制吸收式热泵回路和液体除湿回路的电磁阀来获得所需制热量和除湿量，储液槽可作为蓄能装置，吸湿液再生器和预热器可以利用太阳能或地热或工业废气（废水）余热或化石燃料或电产生的热量，能量得到充分的利用，并且吸收器能够在常压下工作，系统的运行非常稳定且结构大幅简化。
（3）本发明的第一吸收器、第二吸收器为纯逆流结构，其均包括膜组件，膜组件具有选择透过性，仅允许水蒸气和热量透过，所述吸收器能实现逆流，具有较高交换效率，整个装置都在常压下运行，且不需压缩机，减少了系统的重量和简化了系统的结构，减少了不必要的零件上的浪费，降低了系统的复杂性和设备制造成本，且具有能源利用率高和环保的优点。
（4）本发明的协同装置的结构紧凑、可扩展性强，溶液可储存能量并且可以同时用于液体除湿，本发明能够在狭小的空间使用，可应用于电子设备或汽车的冷却或加热。
（5）本发明的储液槽可作为浓溶液蓄能装置，用于冬季制热，有效解决冬季大量采暖和太阳能相对不足的矛盾。
（6）本发明的协同装置采用环境友好型工质，节能环保，同样可利用太阳能、工业废水废气余热（分布式能源系统缸套水、烟气余热等）作为驱动热源。
附图说明
图1是本发明的一种常压膜式热泵和液体除湿系统协同装置的第1种结构示意图。
图2是本发明的一种常压膜式热泵和液体除湿系统协同装置的第2种结构示意图。
图3是本发明的第二吸收器为平行板式膜组件时的流道结构示意图。
图4是本发明的第一吸收器为平行板式膜膜组件时的流道结构示意图。
图5是本发明的第二吸收器为板翅式膜组件时的流道结构示意图。
图6是本发明的第一吸收器为板翅式膜组件时的流道结构示意图。
在图1-图6中包括有：
1——储液槽2——溶液泵3——第一电磁阀
4——第一吸收器5——第一换热器6——第二换热器
7——第一再生器8——再生加热器9——第三换热器
10——第二电磁阀11——冷却器12——第二吸收器
13——第一风机14——储水槽15——水泵
16——第四换热器17——第五换热器18——预热器
19——预热加热器20——第二再生器21——第二风机
22——溶液进口23——溶液出口24——空气进口
25——空气出口26——进水口27——出水口
28——板式膜29——密封材料30——气隙
31——扩散器32——扩散孔33——波纹板翅。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
如图1所示，本实施例的一种常压膜式热泵和液体除湿系统协同装置，包括吸湿液循环回路、制冷剂循环回路和吸湿液再生回路，所述吸湿液循环回路包括用于盛装吸湿液的储液槽1、溶液泵2、第三换热器9、吸收式热泵支路和除湿支路，溶液泵2的进液端与储液槽1的出液端连接，溶液泵2的出液端分别与吸收式热泵支路、除湿支路的进液端连接；所述吸收式热泵支路包括依次连接的第一电磁阀3、第一吸收器4和第一换热器5，制冷剂循环回路与所述第一吸收器4连接，所述除湿支路包括由管道依次连接的第二电磁阀10、冷却器11和第二吸收器12，第二吸收器12的空气进口24与第一风机13连接；所述吸收式热泵支路的出液端、所述除湿支路的出液端均通过管道依次连接吸湿液再生回路、第三换热器9后回到储液槽1。
所述协同装置还包括有第四换热器16，第四换热器16的流体进液端与第一换热器5的流体出液端连接，第四换热器16的进液端与第一再生器7的出液端连接。
其中，所述吸湿液再生回路包括第一吸湿液再生回路，第一吸湿液再生回路包括由管道依次连接的第二换热器6和第一再生器7，第一再生器7的出液端与所述第三换热器9连接。所述第一再生器7连接有再生加热器8。
其中，所述除湿支路的出液端与所述吸收式热泵支路的出液端汇合后与所述第一吸湿液再生回路的进液端连接。第一换热器5和第二吸收器12的溶液出口23经三通汇合到一条管道后连接第三换热器9，所述除湿支路的出液端与吸收式热泵支路的出液端汇合后依次流经所述第二换热器6、所述第一再生器7、所述第三换热器9后回到储液槽1。
储液槽1由浓溶液管路经溶液泵2后分为两条支路，分别为吸收式热泵支路和除湿支路，吸湿液在溶液泵2作用下经过第一电磁阀3和第二电磁阀10分别流进吸收式热泵支路和除湿支路，电磁阀控制流进各支路的吸湿液流量，第一电磁阀3流出的吸湿液在第一吸收器4中被制冷剂稀释后，流经第一换热器5加热待加热流体，第二电磁阀10流出的吸湿液流经冷却器11被冷却后，在第二吸收器12中吸收空气中水蒸汽被稀释以干燥空气，然后两支路的稀吸湿液汇合后依次流经所述第二换热器6、所述第一再生器7，稀吸湿液被再生为浓吸湿液后依次流过第三换热器9后回到储液槽1。第一再生器7的蒸汽出口与第四换热器16的蒸汽进口相连，用户待加热流体流经第一换热器5时被加热，然后经管路连接第四换热器16，在第四换热器16中进一步加热。
其中，所述制冷剂循环回路包括储水槽14和水泵15，制冷剂循环回路中，储水槽14的出液端和水泵15的进液端连接，水泵15的出液端通过管道依次连接所述第三换热器9、所述第一吸收器4后回到所述储水槽14。
其中，所述第一吸收器4包括平行板式膜组件，膜组件包括对水蒸汽具有选择透过性的气隙膜，气隙膜的两外侧分别为制冷剂流道和吸湿液流道，水蒸气在分压差的推动下由制冷剂流道透过气隙膜传输至吸湿液流道，吸湿液流道和制冷剂流道相互平行，吸湿液流道的流向和制冷剂流道的流向相逆。气隙膜由两层膜材构成，两层膜材之间不是重叠的，两层膜材之间形成一气隙30。
具体地，制冷剂（如水）流动于气隙膜的一侧即制冷剂流道，吸湿液（如盐溶液）流动于气隙膜另一侧即吸湿液流道，水蒸气在分压差的推动下由制冷剂侧透过气隙膜传输至吸湿液中。
如图4所示，第一吸收器4的平行板式膜组件的整体结构与图3中平行板式膜组件一致，区别在于：溶液由溶液管道的溶液进口22进入，由溶液出口23排出；水由水流道的进水口26进入，由出水口27排出，并且该板式膜组件中膜材包含有气隙30，气隙30增加了膜材的传热阻力，大大减少了溶液吸收水蒸汽获得的热量的耗散。
如图3所示，所述第二吸收器12包括膜组件，膜组件包括具有选择透过性的膜材，膜材的两侧分别为空气流道和吸湿液（如盐溶液）流道。所述第二吸收器12的膜组件为平行板式膜组件。
平行板式膜组件包括至少两层平行设置的气隙板式膜28；所述第一吸收器4、第二吸收器12分别连接有将流体均匀送入相应流道的匀流装置。匀流装置分别与第一吸收器4的制冷剂流道和吸湿液流道连通。匀流装置分别与第二吸收器12的空气流道和吸湿液流道连通。
其中，所述吸湿液流道的进口和出口分别接合有柱形的溶液扩散器31，溶液扩散器31包括有均匀分布的扩散孔32，吸湿液流道的进口和出口分别通过管道与扩散器31相连。
板式膜组件由多层平行的板式膜28叠加而成，各层平行板式膜28之间被密封材料29支撑起相互平行的流道，流道以液体流道与气体流道上下交错的方式排列，其中液体流道的进口和出口分别与柱形的溶液扩散器31接合，溶液扩散器31中包含均匀分布的扩散孔32，溶液进口22、溶液出口23分别通过管道与扩散器31相连。溶液由溶液管道的溶液进口22进入，由溶液出口23排出；空气由气体流道的空气进口24进入，由空气出口25排出。溶液和空气被平行板式膜28隔开，流向相逆，拥有很高的交换效率。
本实施例中，板式膜28采用的是聚偏氟乙烯多孔膜，并采用表面涂覆一薄层液体硅胶、聚二甲基硅氧烷等对其改性，增加膜的疏水性。改性后的膜具有选择透过性，从而只允许水蒸汽和热量透过膜，而其它的气体和液体不能透过膜。
本实施例的工作过程如下：
如图1所示，浓溶液从溶液泵2流出后，可流进两条支路，分别为吸收式热泵支路和除湿支路，当第一电磁阀3打开时，浓溶液流经吸收式热泵支路，浓溶液在第一吸收器4中吸收来自于另一侧膜流道的水蒸气，浓溶液吸收水蒸气后变成温度高的稀溶液，由于膜材里气隙30的存在使溶液热量的耗散大大减少，高温的稀溶液流经第一换热器5时与待加热流体换热。当第二电磁阀10打开时，浓溶液流经除湿支路，浓溶液先在冷却器11中被冷却，然后在第二吸收器12中吸收另一侧膜流道中空气的水蒸气，空气由第一风机13输送，因为溶液温度越低越有利于加强除湿效率，膜材不带气隙30，故溶液会耗散较多的热量给空气。
第一换热器5和第二吸收器12流出的稀溶液经三通汇合到同一管道，先流经第二换热器6被加热，然后流进第一再生器7被加热进行再生，在第一再生器7中，利用来自再生加热器8的热量对需要再生的稀溶液加热，使稀溶液温度升高至可再生温度，从而蒸发水蒸气后变成浓溶液。再生加热器8可以利用太阳能或地热或工业废气（废水）余热或化石燃料或电产生热量，再经过管路将热量传递到第一再生器7中将稀溶液加热并再生。
再生后的浓溶液还具有一定温度，再生后的浓溶液流经第二换热器6对从第一换热器5和第二吸收器12流出的需再生稀溶液进行加热，再流过第三换热器9被水泵15输出的水冷却至低温，最后流回储液槽11完成一个循环。
本实施例中，吸湿液为Ca(NO3)2、Li(NO3)2、CaBr2和无机盐混合液中的至少一种，无机盐混合液为LiBr-Ca(NO3)2混合液和LiCl-CaCl2混合液。LiBr-Ca(NO3)2混合液中LiBr和Ca(NO3)2的质量比为1：1-2；LiCl-CaCl2混合液是LiCl和CaCl2以质量比为1：0.8-1.2的混合物。
优选地，吸湿液为Ca(NO3)2、Li(NO3)2、CaBr2以质量比为1：0.8-1.2：1-2的混合物。
实施例2
如图2所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例所述吸湿液再生回路还包括第二吸湿液再生回路，第二吸湿液再生回路包括由管道依次连接的第五换热器17、预热器18和第二再生器20，第二再生器20的出液端与所述第三换热器9连接。
其中，所述吸收式热泵支路的出液端与所述第一吸湿液再生回路的进液端连接，所述除湿支路的出液端与所述第二吸湿液再生回路的进液端连接。第一吸湿液再生回路的出液端与第二吸湿液再生回路的出液端汇合后与所述第三换热器9连接。
所述除湿支路的出液端由管道依次连接第五换热器17、预热器18和第二再生器20，稀吸湿液在第二再生器20中被再生后与第二换热器6流出的吸湿液汇合，再流经第三换热器9后回到储液槽1。
本实施例中，所述除湿支路使用单独再生器（第二再生器20）来再生吸湿液，所述第二吸收器12流出的稀吸湿液不再与第一换热器5流出的稀吸湿液汇合，而是单独依次流经第五换热器17、预热器18和第二再生器20，稀吸湿液在第二再生器20中被再生后，与第二换热器6流出的吸湿液汇合，再流经第三换热器9后回到储液槽1。
具体地，第二吸收器12流出的稀溶液依次流经第五换热器17和预热器18被加热升温，然后流进第二再生器20中被空气吸收水蒸汽而再生为浓溶液，第二再生器20中的空气由第二风机21进行输送，第二再生器20流出的浓溶液流经第五换热器17对未再生稀溶液进行加热后，与第二换热器6流出的浓溶液汇合流过第三换热器9，最后流回储液槽1。
预热加热器19可以利用太阳能或地热或工业废气（废水）余热或化石燃料或电产生热量，再经过管路将热量传递到预热器18中对稀溶液进行显热加热。
本实施例的其余内容与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例所述膜组件为板翅式膜组件；板翅式膜组件包括至少两层平行设置的板式膜28，相邻两层板式膜28之间设置有波纹板翅33，波纹板翅33与相邻两层板式膜28形成三角形、正弦型或矩形流道。板翅式膜组件的优点是增加换热面积，扰动流体，增强传热传质。
如图5所示，第二吸收器12的板翅式膜组件由多层平行板式膜28叠加而成，各层平行板式膜28之间通过波纹板翅33和密封材料29来支撑，形成三角形流道，波纹板翅33为三角形，流道以液体流道与气体流道上下交错的方式排列，其中溶液流道的进口和出口分别与柱形的溶液扩散器31接合，溶液扩散器31中包含均匀分布的扩散孔32，溶液进出口通过管道与扩散器31相连。溶液由溶液管道的溶液进口22进入，由溶液出口23出；空气由气体流道的空气进口24进入，由空气出口25排出。
如图6所示，第一吸收器4的板翅式膜组件的整体结构与图5中板翅式膜组件一致，区别在于：溶液由溶液管道的溶液进口22进入，由溶液出口23排出；水由水流道的进水口26进入，由出水口27排出，并且该板式膜组件中膜材包含有气隙30，气隙30增加了膜材的传热阻力，大大减少了溶液吸收水蒸汽获得的热量的耗散。
本实施例的其余内容与实施例1相同，这里不再赘述。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种常压膜式热泵和液体除湿系统协同装置，其特征在于：包括吸湿液循环回路、制冷剂循环回路和吸湿液再生回路，所述吸湿液循环回路包括用于盛装吸湿液的储液槽、溶液泵、第三换热器、吸收式热泵支路和除湿支路，溶液泵的进液端与储液槽的出液端连接，溶液泵的出液端分别与吸收式热泵支路、除湿支路的进液端连接；所述吸收式热泵支路包括依次连接的第一电磁阀、第一吸收器和第一换热器，制冷剂循环回路与所述第一吸收器连接，所述除湿支路包括依次连接的第二电磁阀、冷却器和第二吸收器；所述吸收式热泵支路的出液端、所述除湿支路的出液端均依次连接吸湿液再生回路、第三换热器后回到储液槽。
2.根据权利要求1所述的一种常压膜式热泵和液体除湿系统协同装置，其特征在于：所述吸湿液再生回路包括第一吸湿液再生回路，第一吸湿液再生回路包括依次连接的第二换热器和第一再生器，第一再生器的出液端与所述第三换热器连接。
3.根据权利要求2所述的一种常压膜式热泵和液体除湿系统协同装置，其特征在于：所述除湿支路的出液端与所述吸收式热泵支路的出液端汇合后与所述第一吸湿液再生回路的进液端连接。
4.根据权利要求2所述的一种常压膜式热泵和液体除湿系统协同装置，其特征在于：所述吸湿液再生回路还包括第二吸湿液再生回路，第二吸湿液再生回路包括依次连接的第五换热器、预热器和第二再生器，第二再生器的出液端与所述第三换热器连接。
5.根据权利要求4所述的一种常压膜式热泵和液体除湿系统协同装置，其特征在于：所述吸收式热泵支路的出液端与所述第一吸湿液再生回路的进液端连接，所述除湿支路的出液端与所述第二吸湿液再生回路的进液端连接。
6.根据权利要求1所述的一种常压膜式热泵和液体除湿系统协同装置，其特征在于：所述制冷剂循环回路包括储水槽和水泵，储水槽的出液端和水泵的进液端连接，水泵的出液端依次连接所述第三换热器、所述第一吸收器后回到所述储水槽。
7.根据权利要求1所述的一种常压膜式热泵和液体除湿系统协同装置，其特征在于：所述第一吸收器包括膜组件，膜组件包括对水蒸汽具有选择透过性的气隙膜，气隙膜的两外侧分别为制冷剂流道和吸湿液流道，水蒸气在分压差的推动下由制冷剂流道透过气隙膜传输至吸湿液流道，吸湿液流道和制冷剂流道相互平行，吸湿液流道的流向和制冷剂流道的流向相逆。
8.根据权利要求1所述的一种常压膜式热泵和液体除湿系统协同装置，其特征在于：所述第二吸收器包括膜组件，膜组件包括具有选择透过性的膜材，膜材的两侧分别为空气流道和吸湿液流道。
9.根据权利要求7或8所述的一种常压膜式热泵和液体除湿系统协同装置，其特征在于：所述膜组件为平行板式膜组件或板翅式膜组件；板翅式膜组件包括至少两层平行设置的板式膜，相邻两层板式膜之间设置有波纹板翅，波纹板翅与相邻两层板式膜形成三角形、正弦型或矩形流道。
10.根据权利要求7或8所述的一种常压膜式热泵和液体除湿系统协同装置，其特征在于：所述吸湿液流道的进口和出口分别接合有溶液扩散器，溶液扩散器包括有均匀分布的扩散孔，吸湿液流道的进口和出口分别通过管道与扩散器相连。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105823155A (zh) * 2016-05-20 2016-08-03 东莞理工学院 一种吸收式除湿和吸收式制冷耦合的空调系统
CN105928200A (zh) * 2016-04-28 2016-09-07 湖南科技大学 一种适用于低温环境的空气源热泵高温热水系统
CN106765787A (zh) * 2017-01-19 2017-05-31 东莞理工学院 一种制冷除湿空调系统
CN109579199A (zh) * 2019-01-22 2019-04-05 上海交通大学 一种热泵驱动的半渗透膜除湿超声雾化再生溶液空调系统
CN113041970A (zh) * 2021-03-17 2021-06-29 南京理工大学 一种内置扰流结构催化膜式反应器

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1428564A (zh) * 2001-12-27 2003-07-09 袁一军 同时除湿和降温的空气调节方法和设备
CN1945168A (zh) * 2006-07-24 2007-04-11 周明波 直接吸收式空调换气系统
CN101576330A (zh) * 2009-06-10 2009-11-11 北京航空航天大学 全电飞行器的机载冷热电联产系统和方法
CN101975421A (zh) * 2010-09-21 2011-02-16 华南理工大学 一种热泵驱动的膜式液体除湿与蓄能装置
CN202066130U (zh) * 2011-05-15 2011-12-07 杭州兴环科技开发有限公司 一种新风除湿系统
CN104976816A (zh) * 2015-07-24 2015-10-14 东莞理工学院 一种常压式吸收器以及吸收式热泵系统
CN205536676U (zh) * 2016-01-18 2016-08-31 东莞理工学院 一种常压膜式热泵和液体除湿系统协同装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1428564A (zh) * 2001-12-27 2003-07-09 袁一军 同时除湿和降温的空气调节方法和设备
CN1945168A (zh) * 2006-07-24 2007-04-11 周明波 直接吸收式空调换气系统
CN101576330A (zh) * 2009-06-10 2009-11-11 北京航空航天大学 全电飞行器的机载冷热电联产系统和方法
CN101975421A (zh) * 2010-09-21 2011-02-16 华南理工大学 一种热泵驱动的膜式液体除湿与蓄能装置
CN202066130U (zh) * 2011-05-15 2011-12-07 杭州兴环科技开发有限公司 一种新风除湿系统
CN104976816A (zh) * 2015-07-24 2015-10-14 东莞理工学院 一种常压式吸收器以及吸收式热泵系统
CN205536676U (zh) * 2016-01-18 2016-08-31 东莞理工学院 一种常压膜式热泵和液体除湿系统协同装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105928200A (zh) * 2016-04-28 2016-09-07 湖南科技大学 一种适用于低温环境的空气源热泵高温热水系统
CN105928200B (zh) * 2016-04-28 2019-03-01 湖南科技大学 一种适用于低温环境的空气源热泵高温热水系统
CN105823155A (zh) * 2016-05-20 2016-08-03 东莞理工学院 一种吸收式除湿和吸收式制冷耦合的空调系统
CN106765787A (zh) * 2017-01-19 2017-05-31 东莞理工学院 一种制冷除湿空调系统
CN109579199A (zh) * 2019-01-22 2019-04-05 上海交通大学 一种热泵驱动的半渗透膜除湿超声雾化再生溶液空调系统
CN113041970A (zh) * 2021-03-17 2021-06-29 南京理工大学 一种内置扰流结构催化膜式反应器

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Assignor: DONGGUAN University OF TECHNOLOGY

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Denomination of invention: A cooperative device of atmospheric membrane heat pump and liquid dehumidification system

Granted publication date: 20180102

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