CN107532814B - 湿度管理装置和方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种湿度管理装置、湿度管理方法、空气调节系统、以及操作空气调节系统的方法。该湿度管理装置,包括:腔,具有第一端和第二端;空气入口,布置为邻近第一端;空气出口,布置为邻近第二端;可旋转毛刷,布置在第一端与第二端之间,该毛刷具有承载吸着剂的表面;以及吸着剂分布装置,配置为将吸着剂分布在承载吸着剂的表面上。空气入口配置为接收具有第一湿度水平的输入空气。空气出口配置为吸引输入空气接触承载吸着剂的表面,以便从而改变输入空气的水分含量,使得排出该空气出口的输出空气具有不同于第一湿度水平的第二湿度水平。
Description
技术领域
本发明广泛但不排他地涉及湿度管理装置和方法,涉及空气调节系统,并且涉及操作空气调节系统的方法。
背景技术
气体与液体的接触实际可以应用于许多领域。例如,气体与液体的接触可以用于去除液体中的挥发物质。在这种应用中,尽管可以收集溶解在液体中的挥发物质,但是液体例如可以被净化,并且在例如再加工处理之后,可以再循环。
例如,还可以使用气相与液体介质的接触将气体与液体介质混合。实际上,例如,可以使空气湿润以达到令人更加愉快的室内环境。相反地,可以通过与液体吸着剂的接触使湿空气干燥,该液体吸着剂可以去除湿空气中的水分。这种加湿和除湿一般用于采暖、通风和空调(HVAC)或者气候控制系统以提供具有期望湿度和/或温度的空气。
为了使室温下的空气充分湿润,一般需要大蒸发表面,但是通常无法获得。进一步地,为了再加工并再循环液体吸着剂,可能需要大量能量,因此减少该系统的能量效率。在增加可持续性和气候变化意识的背景下,这可能并不理想。
在专利文献No.EP 2767771 A1和DE 19545335 A1中公开了现有技术的空气调节系统,其中,通过膜承式解吸达到液体吸着剂的再生。然而,这些现有技术的系统具有气体与液体吸着剂之间的接触表面受到限制的限制。
在如专利文献No.US 2013/0087043 A1中公开的现有解决方案中,通过引导气体穿过利用液体吸着剂湿润的多个载体来增加气体(诸如,空气)与液体吸着剂之间的接触表面。这个文献中的载体是液体吸着剂可以流动通过的固定的多孔管或者细丝。应注意,在这个装置中,可能没有充分利用不直接面对气体流的载体的表面部分,因此降低了该装置的总效率。
因此,需要提供用于湿度管理的装置和方法、以及解决上述问题中的至少一个问题或者提供有用方法的空气调节系统。
发明内容
根据本发明的第一方面,提供了一种湿度管理装置,包括:
腔,具有第一端和第二端;
空气入口,布置为邻近第一端;
空气出口,布置为邻近第二端;
可旋转毛刷,布置在第一端与第二端之间,该毛刷具有承载吸着剂的表面;以及
吸着剂分布装置,被配置为将吸着剂分布在承载吸着剂的表面上,
其中,空气入口被配置为接收具有第一湿度水平的输入空气;并且
其中,空气出口被配置为吸引输入空气以接触承载吸着剂的表面,以便从而改变输入空气的水分含量,使得排出该空气出口的输出空气具有不同于第一湿度水平的第二湿度水平。
吸着剂分布装置可包括吸着剂入口,该吸着剂入口布置为邻近第二端并且被配置为将液体吸着剂分配到毛刷的承载吸着剂的表面上。
吸着剂分布装置可以进一步包括:
吸着剂贮存器,布置为邻近第一端;以及
输送机,被配置为将在吸着剂贮存器处收集的吸着剂的一部分输送至第二端用于分布在承载吸着剂的表面上。
输送机可包括具有与吸着剂贮存器流体连通的下端的阿基米德螺旋抽水泵。
湿度管理装置可以进一步包括致动器,该致动器耦接至输送机以便驱动输送机。
致动器可以进一步耦接至毛刷以便使毛刷旋转。
该毛刷可以包括多个刚毛,该刚毛提供承载吸着剂的表面。
刚毛可以是中空的。
承载吸着剂的表面可以是多孔的。
湿度管理装置可以操作为除湿器单元,并且吸着剂可以被配置为去除输入空气中的水分,使得第二湿度水平低于第一湿度水平。
输入空气的温度可高于吸着剂的温度。
湿度管理装置可以操作为解吸器单元,并且吸着剂可以被配置为将水分释放到输入空气中,使得第二湿度水平高于第一湿度水平。
输入空气的温度可低于吸着剂的温度。
根据本发明的第二方面,提供了空气调节系统,包括:
除湿器单元,包括在第一方面中定义的湿度管理装置;
再生器单元,布置在除湿器单元的下游,其中,再生器单元被配置为从除湿器单元接收高水分的吸着剂,并且被配置为去除高水分的吸着剂中的水分;以及
吸着剂回路,被配置为将高水分的吸着剂从除湿器单元循环至再生器单元并且将低水分的吸着剂从再生器单元循环回至除湿器单元。
该系统可以进一步包括加热器,该加热器连接至除湿器单元与再生器单元之间的吸着剂回路,并且被配置为使从除湿器单元循环至再生器单元的高水分的吸着剂加热。
加热器可以包括太阳能加热器。
再生器单元可以包括解吸器单元,该解吸器单元包括在第一方面中定义的湿度管理装置。
再生器单元可以包括全蒸发单元,该全蒸发单元被配置为通过隔膜将水分与吸着剂分离并且使水分汽化。
该系统可以进一步包括布置在除湿器单元的下游的热交换器,该热交换器被配置为从除湿器单元接收输出空气并且使用废气流冷却所述输出空气。
该系统可以进一步包括布置在热交换器的下游用于绝热地冷却从热交换器接收的空气的蒸发加湿器。
根据本发明的第三方面,提供了湿度管理方法,该方法包括以下步骤:
提供具有第一端和第二端的腔,其中,空气入口布置为邻近第一端,空气出口布置为邻近第二端,并且可旋转毛刷布置在第一端与第二端之间,毛刷具有承载吸着剂的表面;
将吸着剂分布在承载吸着剂的表面上;
将具有第一湿度水平的输入空气通过空气入口供应至腔;并且
将所述输入空气从空气入口吸引至空气出口,使得输入空气接触承载吸着剂的表面,以便从而改变所述输入空气的水分含量,并且使得排出该空气出口的输出空气具有不同于第一湿度水平的第二湿度水平。
将吸着剂分布在承载吸着剂的表面上可包括将液体吸着剂的一部分使用阿基米德螺旋抽水泵从布置为邻近第一端的吸着剂贮存器输送至第二端。
根据本发明的第四方面,提供了用于操作空气调节系统的方法,该方法包括以下步骤:
将在第一方面中定义的第一湿度管理装置操作为除湿器单元;
将高水分的吸收剂从除湿器单元循环至它的下游的再生器单元;
在再生器单元中去除高水分的吸收剂中的水分;并且
将低水分的吸收剂从再生器单元循环回至除湿器单元。
再生器单元可以包括第二湿度管理装置。
再生器单元可以包括全蒸发单元并且去除高水分的吸着剂中的水分可以包括使用隔膜使水分分离和汽化。
将高水分的吸收剂从除湿器单元循环至再生器单元可包括使用太阳能加热器使吸收剂加热。
附图说明
仅通过举例的方式并且结合附图,根据以下书面说明本发明的实施方式将更好理解并且对于本领域中的普通技术人员来说容易地显而易见,在附图中:
图1示出了根据示例性实施方式的湿度管理装置的示意图。
图2示出了图1的湿度管理装置中使用的毛刷的示意图。
图3A示出了根据示例性实施方式的空气调节系统的示意图。
图3B示出了图3A的空气调节系统的框图。
图4A示出了根据另一实施方式的空气调节系统的示意图。
图4B示出了图4A的空气调节系统的框图。
图5示出了根据又一实施方式的空气调节系统的示意图。
图6示出了适用于示例性实施方式的空气调节系统中的加湿器单元的示意图。
图7示出了示出根据示例性实施方式的湿度管理方法的流程图。
图8示出了示出根据示例性实施方式操作空气调节系统的方法的流程图。
具体实施方式
在随后的示例性实施方式中,相对于气流和液体吸附剂或吸收剂相互作用或者混合,描述了气体与液体之间的接触。然而,应理解的是所描述的装置和方法可以应用于其他气体-液体相互作用中,诸如,废气的清除、液体混合物中的挥发物质的去除等。
图1示出了根据示例性实施方式的湿度管理装置100的示意图。湿度管理装置100包括外壳或腔4,该外壳或腔4具有下部分4a(在下文中可互换地称为第一端4a)、中间部分4b和上部分4c(在下文中可互换地称为第二端4c)。如图1所示,中间部分4b相对于下部分4a和上部分4c是倾斜的。进一步地,外壳4包括邻近下部分4a的一个或多个气体入口5以及上部分4c的顶端处的气体出口,其中,可以装配通风机1以产生从气体入口5至外壳或腔4的上部分4c的气体流,一般是空气流。
湿度管理装置100还包括邻近第二端4c的一个或多个第一液体入口9b。具有多个刚毛8a的毛刷8被布置在一个或多个液体入口9b以下的中间部分4b中,使得从一个或多个液体入口9b分配的液体吸着剂(例如,液体吸收剂或吸附剂)可以使毛刷8的刚毛8a利用液体吸着剂湿润。刚毛8a优选地是由弹性材料制成并且有利地拥有多孔表面。此外,刚毛8a可以是空心的以便运载更多流体并且有效地增加流体在腔4中的时间。因此,腔4可以利用引入的液体介质在中间部分4b中湿润并且用作用于液体介质的接触表面。在重力的效应下,液体流动通过例如刚毛8a之间的中间部分4b或者沿着外壳4的内表面流动,并且被收集在邻近下部分4a的外壳4的底部的贮存器中。在一些实施方式中,湿度管理装置100进一步包括与贮存器流体连通的第二液体入口9a以及出口7。
如图1所示,使用输送机收集在贮存器中的液体的至少一部分液体向上传输,并且分布在毛刷8的刚毛8a上。在此,输送机具有平行于湿度管理装置100的中间部分4b的轴线延伸的阿基米德螺旋抽水泵6的形式或者是阿基米德螺旋抽水泵6。阿基米德螺旋抽水泵包括管道6c,该管道包含回路6a和驱动轴6b,其由电机2形式的致动器驱动并且枢轴安装至轴承3。通过轴心6b,回路6a是可旋转的。阿基米德螺旋抽水泵的一端与贮存器流体连通同时另一端与布置在外壳4的上部分4c中的流体分布部分10处于流体连通。当电机2被供电时,它可以使回路6a旋转以将一部分液体从贮存器输送至分布部分10,该分布部分可以在毛刷8的刚毛8a上分布输送的流体。
图2示出了在图1的湿度管理装置100中使用的毛刷8的示意图。毛刷8是可旋转的并且因此可以耦接至电机2以便由电机2驱动。例如,刚毛8a附接至在一端处安装至轴承3并且在另一端处耦接至电机2的主轴或者轴心6b。在一个实施方式中,毛刷8连接至阿基米德螺旋抽水泵6,使得当阿基米德螺旋抽水泵6由电机2驱动时,毛刷8也是旋转的。或者,毛刷8可以独立于阿基米德螺旋抽水泵6驱动。另外,在替换实施方式中,输送机可以采用不同的形式,诸如,泵装置。
参考图1,现在描述湿度管理装置的操作。一般地,液体吸着剂(吸收剂或者吸附剂)经由一个或多个第一液体入口9b并且可选地经由第二种液体进口9a被引入腔4中。此外,在腔4内,在下部分4a中收集的液体吸着剂通过使用阿基米德螺旋抽水泵6上升并且运送至分布部分10。从而分布部分10将液体吸着剂越过毛刷8的上表面进行分布,以致液体吸着剂通过重力移动回到腔的下部分4a。由于阿基米德螺旋抽水泵的旋转运动,连接至此的毛刷8同时进入运动。另外,因为通风机1和气体入口5,产生从气体入口5至上部分4c的气流。
单独的刚毛8a和毛刷8的表面通过液体吸着剂湿润,该液体吸着剂在毛刷8的上表面上分布,并且用作液体吸着剂的接触表面。因此与在甚至具有紧凑的结构形状的下部分4a中的贮存器中所收集的液体吸着剂的表面相比,吸着剂与气流之间的有效接触面积可以增加多倍。
在毛刷8的旋转期间,刚毛8a接触外壳4的中间部分4b的内表面并且连续替换在中间部分4的内表面上流动的液体。平行于轴心6b的突出部分11可以设置在外壳4的中间部分4b中以便与毛刷8的刚毛8a至少部分接触并且另外触发刚毛8a进入摇摆运动。通过刚毛8a的摇摆运动,可以在腔4中创建为液体介质提供额外的接触表面的液体吸着剂的微小雾滴。换言之,气流与液体吸着剂之间的相互作用可以更加全面。已经接触气流的液体吸着剂通过重力流回到腔4的下部分4a处的贮存器中并且可以经由出口7排出。
当使用如上所述的湿度管理装置100使空气干燥或者湿润时,通过采用气流与液体吸着剂之间的温差可以进一步提高气流与液体吸着剂之间的相互作用。例如,为了促进气流中的水分的去除,可以加热气流同时可以冷却液体吸着剂。相反地,为了促进水从液体吸着剂的蒸发并且释放到气流中,可以加热液体吸着剂同时可以冷却气流。
在湿度管理装置100的实施方式中,毛刷8的毛刷框架和管道6c可以制成为一体的。在这个实施方式中,管道6c可以用作为毛刷8的毛刷框架并且刚毛8a直接连接至管道6c。特别有利的是如果刚毛8a是中空的并且管道6c被形成为,使得刚毛8a可以直接被供给通过阿基米德螺旋抽水泵6运输的液体吸着剂。因此,额外的液体可以应用于外壳4的中间部分4b的内表面,这致使外壳壁是气流与液体吸着剂之间的接触表面。
图1的湿度管理装置100可以被配置为作为空气调节系统的除湿单元来操作。在这种应用中,尽管供应至进口9b和/或9a的液体吸着剂是低水分的吸附剂或吸收剂,但是被供应至气体入口5的气体一般是潮湿的输入空气。通过在腔4中湿空气与液体吸着剂之间的接触,从输入空气中去除水分,使得排出通风机1的输出空气具有的湿度水平低于输入空气的湿度水平。优选地,输入空气的温度高于液体吸着剂的温度,并且由于它接触液体吸着剂,因此可以局部冷却输出空气。在再加工之后可以排出或者再循环收集在下部分4a处的贮存器处的高水分的吸着剂。
相反地,图1的湿度管理装置100还可以被配置为作为空气调节系统的加湿单元来操作。在这种应用中,尽管供应至进口9b和/或9a的液体吸着剂可以是水或者运载水的液体,但是供应至气体入口5的气体一般是干燥的输入空气。通过在腔4中干燥空气与液体吸着剂之间的接触,水分从液体吸着剂中排除到气流中,使得排出通风机1的输出空气具有的湿度水平高于输入空气的湿度水平。优选地,输入空气的温度低于液体吸着剂的温度以便促进水从液体吸着剂的蒸发并且释放到空气中。
图1的湿度管理装置100可以被进一步配置为作为解吸器单元来操作,以便去除水并且使液体吸着剂再生。这种应用与如上所述的加湿器单元相似;然而,来自再生器/解吸器单元的输出空气一般释放至室外环境而不是释放至房间或者舒适的地方。在此,高水分的吸着剂通过穿过腔4被供应至液体入口9b/9a,并且与干燥的输入空气接触。从吸着剂去除水,例如蒸发掉,使得在腔4的下部分4a中收集的低水分或不含水分的吸着剂可以例如在空气调节系统的除湿单元中再循环或者重新使用。
如上所述,可以发现湿度管理装置100在空气调节系统中各种用途。图3A示出了根据示例性实施方式的这种空气调节系统300的示意图。图3B示出了图3A的空气调节系统300的框图。
空气调节系统300包括除湿器单元302、布置在除湿器单元302的下游的再生器单元304、以及被配置为将高水分的吸着剂从除湿器单元302循环至再生器单元304以及将低水分的吸着剂从再生器单元304循环回到除湿器单元302的吸着剂回路306。一般是潮湿室外空气的输入空气308被供应至除湿器单元302,并且来自除湿器单元302的干燥的输出空气310可以直接提供至房间或者舒适的地方,或者另外地,在供应至房间或者舒适的地方之前被进一步冷却、过滤等。已经从潮湿的室外空气308吸附或者吸收水分的高水分的液体吸着剂在吸着剂回路306中被循环(运输)至再生器单元304。在一种实施方式中,诸如电加热器或者太阳能加热器的加热器312连接至除湿器单元302与再生器304之间的吸着剂回路306,以预加热运输至再生器单元304的高水分的吸着剂。
在下游处,来自房间或者舒适的地方的废气314被供应至再生器单元304以便与从吸着剂回路306接收的高水分的吸着剂接触,并且从而蒸发该高水分的吸着剂中的水。低水分或者不含水分的液体吸着剂循环回到除湿器单元302,同时潮湿的排放空气316被释放至室外环境。
除湿器单元的除湿容量可以使用各种参数包括但不限于液体吸着剂和输入空气各个的流动速率、吸着剂与输入空气之间的温差、吸着剂与输入空气之间的接触表面、吸着剂的热学性质和化学性质等来控制。在示例性实施方式中,可以有效地结合水的强亲水性液体(具体地,诸如多元醇的极性液体)可以用作吸着剂。可以同样配置再生器单元304的再生容量。应注意,图1的湿度管理装置100特别适用作为除湿器单元302和/或再生器单元304,因为它可以提供吸着剂与空气之间大的有效接触面积。
应当认识到,在不同的操作环境中,输入空气308可以是干燥的室外空气,在这种情况下,基于如上所述的湿度管理装置100,除湿器单元302可以由适当的加湿器单元替代。换言之,除了以上提供的实例之外,可以具有各种其他配置和变换。
图4A示出了示出根据另一示例性实施方式的空气调节系统400的示意图。图4B示出了图4A的空气调节系统400的框图。在此,相同标号表示图3A-图3B描述的相同元件。空气调节系统400包括具有如以上相对于图3A-图3B描述的空气调节系统300的形式的基本模块402以及额外的热交换器模块404和气候控制模块406。气候控制模块406被布置在热交换器模块404的下游。图6中提供了示例性气候控制模块406,诸如,蒸发加湿器。
在这个实施方式中,来自除湿器单元302的输出空气310利用来自房间或者舒适的地方的废气314经受热交换器模块404处的热交换器,并且因此被冷却。各种类型的热交换器适用于热交换模块404中,并且实例包括管壳式热交换器、绝热轮式热交换器等,其中,两个空气流不会彼此接触。在将调节的空气提供至房间或者舒适的地方之前,气候控制模块406可以进一步调节空气的湿度水平和/或温度。空气调节系统400的模块配置允许基于操作要求结合各个模块。例如,可以省去热交换器404并且来自除湿器单元302的输出空气被直接提供至气候控制模块406。同样地,可以省去气候控制单元406并且冷却的输入空气从热交换器模块404被直接提供至房间或者舒适的地方。
图5示出了示出根据又一示例性实施方式的空气调节系统500的示意图。空气调节系统500包括具有如以上参考图1所描述的湿度管理装置100的形式的除湿器单元502。可选的热交换器模块504可以布置在除湿器单元502的下游,并且气候控制模块506可以布置在热交换器模块504的下游。再生器单元508通过吸着剂回路连接至除湿器单元502。
在这个实施方式中,再生器单元508具有全蒸发模块的形式,其中,水可以通过隔膜与液体吸着剂分离,并且因此可以经由渗透侧和压力流上的水的局部压力调节吸着剂中的水含量。可以在渗透侧上冷凝并且去除分离的水。或者,如图5所示,水净化之后可以再循环至气候控制模块506用于绝热冷却(例如在进入的空气的加湿中)。换言之,在再生单元508中不使用来自房间或者可选地来自热交换器504的废气。
图6示出了示出适用于示例性实施方式的空气调节系统的示例性气候控制模块600的示意图。一般地,气候控制模块600包括具有连接至此的水容器604的加湿器单元602,以便提供用于使空气湿润的水。香味或香水容器606连接至水容器604以分配期望的香味或香水,以便使由气候控制模块600服务的房间具有令人愉快的气味。气候控制模块600进一步包括各种调节器,诸如,空气量调节器608、香味剂量调节器610、调光器612和湿度调节器614。还可以提供其他可选部件,诸如,用于进入的空气的颗粒过滤器、用于水的离子交换过滤器、防冷凝垫等。
图7示出了示出根据示例性实施方式的湿度管理方法的流程图700。在步骤702中,提供具有第一端和第二端的腔,其中,进气口布置为邻近第一端,出气口布置为邻近第二端,并且可旋转毛刷布置在第一端与第二端之间,毛刷具有承载吸着剂的表面。在步骤704中,吸着剂被分布在承载吸着剂的表面上。在步骤706中,具有第一湿度水平的输入空气通过进气口被供应至腔。在步骤708中,将输入空气从进气口吸引至出气口,使得输入空气接触承载吸着剂的表面,以便从而改变输入空气的水分含量,并且使得排出该出气口的输出空气具有不同于第一湿度水平的第二湿度水平。
图8示出了示出根据示例性实施方式操作空气调节系统的方法的流程图。在步骤802中,如上所述的第一湿度管理装置被操作为除湿器单元。在步骤804中,高水分的吸收剂从除湿器单元被循环至它的下游的再生器单元。在步骤806中,在再生器单元中去除高水分的吸收剂中的水分。在步骤808中,低水分的吸收剂从再生器单元被循环回到除湿器单元。
如上所述的示例性实施方式提供了湿度管理装置,其中,通过提供具有多个可能是多孔的刚毛的旋转毛刷,显著增加了有效的吸着剂承载表面。换句话说,与常规装置相比,被引入该装置中的液体吸着剂在腔中可以具有更高的停留时间。因此,可以实现液体吸着剂与输入空气的更加充分的混合,从而在一些应用中提供空气中的水分的有效去除,并且在其他应用中提供吸着剂中的水分的去除。使用这种湿度管理装置的空气调节系统可以有利地提供所希望的湿度水平而没有高功率消耗。进一步地,可以通过再生能源(诸如,太阳能加热器)提供至少一些电力。
本领域技术人员将理解,在不偏离广泛描述的本发明的精神或范围的情况下,如特定实施方式所示,可以对本发明做出许多变化和/或修改。因此,应认为所有方面的本实施方式是说明性的而不是限制性的。
Claims (19)
1.一种空气调节系统,包括:
除湿器单元,包括湿度管理装置,其中,所述湿度管理装置包括:
腔,具有第一端、中间部分和第二端;
空气入口,布置为邻近所述第一端;
空气出口,布置为邻近所述第二端;
可旋转毛刷,布置在所述第一端与所述第二端之间,所述毛刷具有多个刚毛,所述刚毛提供承载吸着剂的表面,其中所述刚毛是中空的,所述承载吸着剂的表面是多孔的;以及
吸着剂分布装置,配置为将吸着剂分布在所述承载吸着剂的表面上,
其中,所述空气入口配置为接收具有第一湿度水平的输入空气;并且
其中,所述空气出口配置为吸引所述输入空气以接触所述承载吸着剂的表面,以便从而改变所述输入空气的水分含量,使得排出所述空气出口的输出空气具有不同于所述第一湿度水平的第二湿度水平,
其中,所述第一端是所述腔的下部分并且所述第二端是所述腔的上部分,
其中,所述湿度管理装置能够操作为除湿器单元,其中,所述吸着剂配置为去除所述输入空气中的水分,使得所述第二湿度水平低于所述第一湿度水平;
再生器单元,布置在所述除湿器单元的下游,其中,所述再生器单元配置为接收来自所述除湿器单元的高水分的吸着剂,并且配置为去除所述高水分的吸着剂中的水分;以及
吸着剂回路,配置为将所述高水平的吸着剂从所述除湿器单元循环至所述再生器单元并且将低水分的吸着剂从所述再生器单元循环回至所述除湿器单元,
其中,所述系统还包括布置在所述除湿器单元的下游的热交换器,所述热交换器配置为接收来自所述除湿器单元的所述输出空气并且使用废气流冷却所述输出空气。
2.根据权利要求1所述的空气调节系统,其中,所述吸着剂分布装置包括吸着剂入口,所述吸着剂入口被布置为邻近所述第二端并且被配置为将液体吸着剂分配在所述毛刷的所述承载吸着剂的表面上。
3.根据权利要求2所述的系统,其中,所述吸着剂分布装置进一步包括:
吸着剂贮存器,被布置为邻近所述第一端;以及
输送机,被配置为将在所述吸着剂贮存器处收集的所述吸着剂的一部分输送至所述第二端用于分布在所述承载吸着剂的表面上。
4.根据权利要求3所述的系统,其中,所述输送机包括阿基米德螺旋抽水泵,所述阿基米德螺旋抽水泵具有与所述吸着剂贮存器流体连通的下端。
5.根据权利要求3或4所述的系统,进一步包括致动器,所述致动器耦接至所述输送机以驱动所述输送机。
6.根据权利要求5所述的系统,其中,所述致动器进一步耦接至所述毛刷以使所述毛刷旋转。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的系统,其中,所述输入空气的温度高于所述吸着剂的温度。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的系统,能够操作为解吸器单元,其中,所述吸着剂配置为将水分释放到所述输入空气中,使得所述第二湿度水平高于所述第一湿度水平。
9.根据权利要求8所述的系统,其中,所述输入空气的温度低于所述吸着剂的温度。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的系统,进一步包括加热器,所述加热器连接至所述除湿器单元与所述再生器单元之间的所述吸着剂回路,并且配置为加热从所述除湿器单元循环至所述再生器单元的所述高水分的吸着剂。
11.根据权利要求10所述的系统,其中,所述加热器包括太阳能加热器。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的系统,其中,所述再生器单元包括解吸器单元,所述解吸器单元包括所述湿度管理装置。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的系统,其中,所述再生器单元包括全蒸发单元,所述全蒸发单元配置为通过隔膜将所述水分与所述吸着剂分离并且使所述水分汽化。
14.根据权利要求1至4中任一项所述的系统,进一步包括蒸发加湿器,所述蒸发加湿器布置在所述热交换器的下游用于绝热地冷却从所述热交换器接收的空气。
15.一种用于操作空气调节系统的方法,所述方法包括以下步骤:
将第一湿度管理装置操作为除湿器单元,其中,所述第一湿度管理装置包括:
腔,具有第一端、中间部分和第二端;
空气入口,布置为邻近所述第一端;
空气出口,布置为邻近所述第二端;
可旋转毛刷,布置在所述第一端与所述第二端之间,所述毛刷具有多个刚毛,所述刚毛提供承载吸着剂的表面,其中所述刚毛是中空的,所述承载吸着剂的表面是多孔的;以及
吸着剂分布装置,配置为将吸着剂分布在所述承载吸着剂的表面上,
其中,所述空气入口配置为接收具有第一湿度水平的输入空气;并且
其中,所述空气出口配置为吸引所述输入空气以接触所述承载吸着剂的表面,以便从而改变所述输入空气的水分含量,使得排出所述空气出口的输出空气具有不同于所述第一湿度水平的第二湿度水平,
其中,所述第一端是所述腔的下部分并且所述第二端是所述腔的上部分,
其中,所述第一湿度管理装置能够操作为除湿器单元,其中,所述吸着剂配置为去除所述输入空气中的水分,使得所述第二湿度水平低于所述第一湿度水平;
将高水分的吸收剂从所述除湿器单元循环至其下游的再生器单元;
在所述再生器单元处去除所述高水分的吸收剂中的水分;
将低水分的吸收剂从所述再生器单元循环回至所述除湿器单元;并且
在所述除湿器单元的下游布置热交换器,所述热交换器被配置为接收来自所述除湿器单元的所述输出空气并且使用废气流冷却所述输出空气。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,将所述吸着剂分布在所述承载吸着剂的表面上包括使用阿基米德螺旋抽水泵将液体吸着剂的一部分从布置为邻近所述第一端的吸着剂贮存器输送至所述第二端。
17.根据权利要求15或16所述的方法,其中,所述再生器单元包括第二湿度管理装置。
18.根据权利要求15或16所述的方法,其中,所述再生器单元包括全蒸发单元,并且其中,去除所述高水分的吸着剂中的水分包括使用隔膜使水分分离和汽化。
19.根据权利要求15或16所述的方法,其中,将所述高水分的吸收剂从所述除湿器单元循环至所述再生器单元包括使用太阳能加热器加热所述吸收剂。
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Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SG10201605165XA (en) * | 2016-06-22 | 2018-01-30 | Matthias Enzenhofer | Humidity Management Device, Potable Water Generation System And Method |
CN114216179A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种除湿机及控制方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2140492Y (zh) * | 1992-11-02 | 1993-08-18 | 孔德芳 | 冷水凉风机 |
CN101279175A (zh) * | 2007-04-03 | 2008-10-08 | 陈晓通 | 洗气器与洗气机 |
CN101457957A (zh) * | 2009-01-05 | 2009-06-17 | 东南大学 | 基于反渗透膜溶液再生的溶液新风系统及其控制方法 |
CN102213471A (zh) * | 2011-04-07 | 2011-10-12 | 南京师范大学 | 一种冷凝热分段利用热湿独立处理空气的方法 |
JP4835688B2 (ja) * | 2008-12-25 | 2011-12-14 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置、空調システム |
CN202229377U (zh) * | 2011-08-10 | 2012-05-23 | 绍兴意康空调科技有限公司 | 一种溶液除湿空调的带液处理装置 |
CN102767872A (zh) * | 2012-08-09 | 2012-11-07 | 上海理工大学 | 余热回收利用空调系统 |
CN103827595A (zh) * | 2011-09-02 | 2014-05-28 | 温玛Ces有限公司 | 用于调节封闭结构中的空气的能量交换系统 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3739597A (en) * | 1970-05-04 | 1973-06-19 | Gen Electric | Apparatus for adding moisture to air |
US4276124A (en) * | 1975-07-17 | 1981-06-30 | Haakon Haakonsen | Distillation system for sea water |
DE4434720A1 (de) * | 1994-09-28 | 1996-04-04 | Richter Spielgeraete | Archimedische Schraube für Spielgeräte |
DE19545335C2 (de) | 1995-12-05 | 2001-04-12 | Dornier Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Entfeuchtung eines Gasstroms |
WO1999026025A1 (en) * | 1997-11-16 | 1999-05-27 | Drykor Ltd. | Dehumidifier system |
EP0959307B1 (de) * | 1998-05-20 | 2003-05-02 | Polybloc Ag | Sorptions- Plattenwärmeaustauscher |
US6332724B1 (en) * | 1999-09-03 | 2001-12-25 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing apparatus |
EP2250446B1 (en) * | 2008-01-25 | 2020-02-19 | Alliance for Sustainable Energy, LLC | Indirect evaporative cooler |
DE202010006567U1 (de) | 2010-05-12 | 2010-12-23 | Enzenhofer, Matthias | Vorrichtung zum Entfernen flüchtiger Substanzen aus einer Flüssigkeitsmischung |
WO2012118982A2 (en) * | 2011-03-02 | 2012-09-07 | Sandia Corporation | Axial flow heat exchanger devices and methods for heat transfer using axial flow devices |
ES2755800T3 (es) * | 2012-06-11 | 2020-04-23 | 7Ac Tech Inc | Métodos y sistemas para intercambiadores de calor turbulentos y resistentes a la corrosión |
US9511322B2 (en) * | 2013-02-13 | 2016-12-06 | Carrier Corporation | Dehumidification system for air conditioning |
DE102013222343A1 (de) * | 2013-11-04 | 2015-05-07 | Matthias Enzenhofer | Vorrichtung und Verfahren für den Kontakt einer Gasphase mit einem flüssigen Medium |
-
2015
- 2015-04-30 SG SG10201503433XA patent/SG10201503433XA/en unknown
-
2016
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- 2016-04-29 US US15/564,934 patent/US10808949B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2140492Y (zh) * | 1992-11-02 | 1993-08-18 | 孔德芳 | 冷水凉风机 |
CN101279175A (zh) * | 2007-04-03 | 2008-10-08 | 陈晓通 | 洗气器与洗气机 |
JP4835688B2 (ja) * | 2008-12-25 | 2011-12-14 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置、空調システム |
CN101457957A (zh) * | 2009-01-05 | 2009-06-17 | 东南大学 | 基于反渗透膜溶液再生的溶液新风系统及其控制方法 |
CN102213471A (zh) * | 2011-04-07 | 2011-10-12 | 南京师范大学 | 一种冷凝热分段利用热湿独立处理空气的方法 |
CN202229377U (zh) * | 2011-08-10 | 2012-05-23 | 绍兴意康空调科技有限公司 | 一种溶液除湿空调的带液处理装置 |
CN103827595A (zh) * | 2011-09-02 | 2014-05-28 | 温玛Ces有限公司 | 用于调节封闭结构中的空气的能量交换系统 |
CN102767872A (zh) * | 2012-08-09 | 2012-11-07 | 上海理工大学 | 余热回收利用空调系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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