CN108479319A - 一种管式半透膜除湿器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种管式半透膜除湿器，所述管式半透膜除湿器包括壳体和设置于壳体内的选择性透过膜，所述选择性透过膜环绕成环并将所述壳体分成两个互不相通的流道，所述选择性透过膜的内部形成用于待除湿空气通过的待除湿空气流道，所述选择性透过膜的外部形成用于负压气体通过的负压流道；所述壳体上设置有与待除湿空气流道连通的待除湿空气入口和待除湿空气出口，所述壳体上还设置有与负压流道连通的负压气体入口和负压气体出口。本发明提供的管式半透膜除湿器直接利用选择透过性膜内外的气压差进行除湿，除湿过程不需要除湿液，更无需对除湿液进行再生，对待除湿气体也没有额外的污染。
Description
技术领域
本发明涉及空气湿度控制领域，具体地，涉及一种管式半透膜除湿器。
背景技术
在我国，空气湿度一直是容易被忽视却深刻影响着我们生活舒适的重要因素，尤其华南地区更加明显。传统的除湿器除湿的方法是通过将空气温度降温到露点以下，使空气中的水蒸气凝结成液态水，从而降低空气湿度。这种方法要让水实现相变，能耗较大。而普通的除湿液除湿技术要将液体与空气直接接触，导致空气中易混有除湿液，造成管路腐蚀等问题。
近年来，随着膜材料的发展，基于膜除湿器的液体除湿得到发展，比如中空纤维膜、普通平板膜等，但是这些膜除湿器大都还需要使用除湿溶液才能进行除湿，如果还要对除湿液进行再生，则除湿所需的系统结构更复杂，成本也较大。
因此，很有必要设计一种不需要除湿液、能耗低、环保且结构简单的除湿器。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种管式半透膜除湿器，本发明提供的管式半透膜除湿器直接利用选择透过性膜内外的气压差进行除湿，除湿过程不需要除湿液，更无需对除湿液进行再生，对待除湿气体也没有额外的污染；本发明提供的管式半透膜除湿器具有除湿效果好、操作简便、节能环保的优点。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种管式半透膜除湿器，所述管式半透膜除湿器包括壳体和设置于壳体内的选择性透过膜，所述选择性透过膜环绕成环并将所述壳体分成两个互不相通的流道，所述选择性透过膜的内部形成用于待除湿空气通过的待除湿空气流道，所述选择性透过膜的外部形成用于负压气体通过的负压流道；所述壳体上设置有与待除湿空气流道连通的待除湿空气入口和待除湿空气出口，所述壳体上还设置有与负压流道连通的负压气体入口和负压气体出口。
在本发明中，选择性透过膜两侧存在的气压差使待除湿空气流道里面的水蒸气透过选择透过性膜并进入负压流道，从而达到节能除湿的效果。本发明提供的管式半透膜除湿器具有膜体受力更均衡，除湿更高效，更节能等优点。
优选地，所述管式半透膜除湿器的壳体外侧设置有用于监测选择透过性膜外气压的传感器以便检测和控制负压流道的压强；优选地，所述负压气体出口外部连接有抽气泵。传感器的数据用于反馈调节负压气体出口的抽气泵，使膜外的气压恒定于理想值。
优选地，所述选择性透过膜的数量为一个或多个。
优选地，所述选择性透过膜的数量为多个，各选择性透过膜环绕成的环互不接触，所述壳体内的顶部和底部分别设置有第一通道和第二通道，所述第一通道分别和待除湿空气入口和各选择性透过膜的入口相连通，所述第二通道分别和待除湿空气出口和各选择性透过膜的出口相连通。优选地，所述选择性透过膜在壳体内均匀排布或随机排布。
优选地，所述选择性透过膜呈圆管式或椭圆管式设置于壳体内部。圆管式或者椭圆管式的选择性透过膜膜体可以有效缓解该膜因为内外气压差而受力集中且单向的问题。当膜管因为管内待除湿的气体积聚而膨胀时，受力呈四周分散状态。
优选地，所述待除湿空气入口和待除湿空气出口分别设置于壳体相对的两个面上；即待除湿空气入口和待除湿空气出口正对相通或相错相通。
优选地，所述负压气体入口和负压气体出口分别设置于壳体相邻的两个面上；即负压气体入口和负压气体出口呈对角线交错，形成准逆流。
优选地，所述负压气体入口和负压气体出口的连线与所述待除湿空气入口和待除湿空气出口的连线垂直。
优选地，所述壳体为长方体或圆柱体。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供的管式半透膜除湿器，直接利用选择透过性膜内外的气压差进行除湿，避免了现有除湿技术的一些不足之处，具有除湿效果好、操作简便、节能环保的优点。与中空纤维膜相比，本发明提供的选择透过性膜管具有更大的流道直径，这使得在设计流道长度内，传热和传质边界层仍处于比较稀薄的状态，也具有了更大的膜接触面积，从而强化传热传质。与普通平板膜相比，本发明将平板膜换为圆管式或椭圆管式的选择透过性膜，管式的膜体可以有效缓解该膜因为内外气压差而受力集中且单向的问题，当膜管因为管内待除湿的气体积聚而膨胀时，受力呈四周分散状态。本发明提供的管式半透膜除湿器具有除湿效果好、操作简便、节能环保的优点。
附图说明
图1为实施例1提供的一种管式半透膜除湿器的结构示意图；
图2为实施例2提供的一种管式半透膜除湿器的结构示意图；
图3为实施例3提供的一种管式半透膜除湿器的结构示意图；
图4为实施例3提供的管式半透膜除湿器的局部示意图；
图5为实施例3提供的管式半透膜除湿器的另一局部示意图；
图6为实施例4提供的管式半透膜除湿器的局部示意图；
图7为实施例4提供的管式半透膜除湿器的另一局部示意图；
图8为实施例4提供的管式半透膜除湿器的另一局部示意图；
图9为实施例4提供的管式半透膜除湿器的另一局部示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例和附图来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。
实施例1
图1为本实施例提供的一种管式半透膜除湿器的结构示意图，如图1所示，所述管式半透膜除湿器包括壳体6和设置于壳体6内的选择性透过膜5，所述选择性透过膜5环绕成环并将所述壳体6分成两个互不相通的流道，所述选择性透过膜5的内部形成用于待除湿空气通过的待除湿空气流道，所述选择性透过膜5的外部形成用于负压气体通过的负压流道；所述壳体6上设置有与待除湿空气流道连通的待除湿空气入口3和待除湿空气出口4，所述壳体6上还设置有与负压流道连通的负压气体入口1和负压气体出口2，所述负压气体出口2外部连接有抽气泵。在本实施例中，所述壳体6为长方体或圆柱体。
其中，所述管式半透膜除湿器的壳体6外侧设置有用于监测选择透过性膜外气压的传感器7；所述负压气体出口2外部连接有抽气泵。传感器7可实时监测负压流道的气压，数据用于反馈调节连接负压气体出口2的抽气泵，使膜外的气压恒定于理想值。
在本实施例中，所述选择性透过膜5的数量为一个且呈椭圆管式设置于壳体6内部。
如图1所示，所述待除湿空气入口3和待除湿空气出口4分别设置于壳体6相对的两个面上且待除湿空气入口3和待除湿空气出口4正对；所述负压气体入口1和负压气体出口2分别设置于壳体6相邻的两个面上；并且所述负压气体入口1和负压气体出口2的连线与所述待除湿空气入口3和待除湿空气出口4的连线垂直。
待除湿的湿空气在抽气泵作用下由待除湿空气入口3进入除湿器，由待除湿空气出口4离开除湿器。外界空气由负压气体入口1进入除湿器，管式的选择透过性膜5将外界空气与待除湿空气隔离开，外界空气由负压气体出口2被抽气泵抽出除湿器，使选择透过性膜外（由1进入的空气）相比选择透过性膜内（由3进入的空气）为负压，迫使选择透过性膜内测湿空气水蒸汽穿过选择透过性膜进入膜外的空气中，从而使选择透过性膜内空气湿度下降，达到除湿的效果。
实施例2
在本实施例中，椭圆管式选择透过性膜在壳体6的两个面的投影均为椭圆，所述待除湿空气入口3和待除湿空气出口4分别相错设置于所述椭圆的长轴两端，如图2所示；其它结构均与实施例1相同。
实施例3
在本实施例中，所述选择透过性膜5在壳体6的数量为多个，且为圆管式设置。如图3所示，所述选择性透过膜5的数量为多个，各选择性透过膜5环绕成的环互不接触，所述壳体6内的顶部和底部分别设置有第一通道61和第二通道62，所述第一通道61分别和待除湿空气入口3和各选择性透过膜5的入口相连通，所述第二通道62分别和待除湿空气出口4和各选择性透过膜的出口相连通。
其中，所述圆管式选择透过性膜5在壳体6上的投影如图4所示呈正方形排布，或如图5所示呈三角形排布。
实施例4
在本实施例中，所述选择透过性膜5在壳体6的数量为多个，且为椭圆管式设置。椭圆管式选择透过性膜5在壳体6的两个面的投影均为椭圆，所述椭圆的长轴以与所述负压流道方向相错的方向排布。
其中，所述椭圆管式选择透过性膜5在壳体6上的投影如图6所示正方形排布，或如图7、8、9所示呈三角形排布。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种管式半透膜除湿器，其特征在于，所述管式半透膜除湿器包括壳体（6）和设置于壳体（6）内的选择性透过膜（5），所述选择性透过膜（5）环绕成环并将所述壳体（6）分成两个互不相通的流道，所述选择性透过膜（5）的内部形成用于待除湿空气通过的待除湿空气流道，所述选择性透过膜（5）的外部形成用于负压气体通过的负压流道；所述壳体（6）上设置有与待除湿空气流道连通的待除湿空气入口（3）和待除湿空气出口（4），所述壳体（6）上还设置有与负压流道连通的负压气体入口（1）和负压气体出口（2）。
2.根据权利要求1所述管式半透膜除湿器，其特征在于，所述管式半透膜除湿器的壳体（6）外侧设置有用于监测选择透过性膜外气压的传感器（7）。
3.根据权利要求1所述管式半透膜除湿器，其特征在于，所述选择性透过膜（5）的数量为一个或多个。
4.根据权利要求3所述管式半透膜除湿器，其特征在于，所述选择性透过膜（5）的数量为多个，各选择性透过膜（5）环绕成的环互不接触，所述壳体（6）内的顶部和底部分别设置有第一通道（61）和第二通道（62），所述第一通道（61）分别和待除湿空气入口（3）和各选择性透过膜（5）的入口相连通，所述第二通道（62）分别和待除湿空气出口（4）和各选择性透过膜的出口相连通。
5.根据权利要求4所述管式半透膜除湿器，其特征在于，所述选择性透过膜（5）在壳体（6）内均匀排布或随机排布。
6.根据权利要求1所述管式半透膜除湿器，其特征在于，所述选择性透过膜（5）呈圆管式或椭圆管式设置于壳体（6）内部。
7.根据权利要求1所述管式半透膜除湿器，其特征在于，所述待除湿空气入口（3）和待除湿空气出口（4）分别设置于壳体（6）相对的两个面上。
8.根据权利要求1所述管式半透膜除湿器，其特征在于，所述负压气体入口（1）和负压气体出口（2）分别设置于壳体（6）相邻的两个面上。
9.根据权利要求1所述管式半透膜除湿器，其特征在于，所述负压气体入口（1）和负压气体出口（2）的连线与所述待除湿空气入口（3）和待除湿空气出口（4）的连线垂直。
10.根据权利要求1所述管式半透膜除湿器，其特征在于，所述负压气体出口（2）外部连接有抽气泵。
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