CN110715374B - 一种利用渗透膜的空调加湿装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种利用渗透膜的空调加湿装置，包括渗透膜管组、轴流风扇、下部集水盘和上部集水槽；渗透膜管组布置在轴流风扇的出风口位置，空调夏季工况下室内侧产生凝结水，凝结水在渗透膜管组中缓慢流过，在轴流风扇吹出的冷空气作用下凝结水变成水蒸气透过渗透膜管随空调出风进入空气中，本发明提供了一种全新的空调加湿方式，相比传统在空调中集成加湿器的方式，本发明结构简单，布局紧凑，实现成本低廉，对传统空调结构不用做大的改动即可实现，而且加湿过程没有额外功耗，节能环保，加湿效果好，实用性强。

Description

一种利用渗透膜的空调加湿装置

技术领域

本发明属于空调技术领域，涉及一种利用渗透膜的空调加湿装置。

背景技术

随着人民生活质量的提高，对所处环境的热舒适度的要求也越来越高，其中湿度对人体热舒适度的影响很大。有研究表明，当人所处的环境相对湿度为40～60％时，人体的新陈代谢及热量散发会处于一个相对稳定的状态，根据Fanger理论，该湿度范围下人体的热舒适度较高。

在我国夏热冬冷的地区，冬季室外温度往往处于0℃左右，没有供暖条件的室内往往会使用空调取暖。此时环境中的相对湿度较低，需要额外的加湿设备进行加湿；夏季高温环境下，空调制冷工况会使室内相对湿度逐渐降低，适当加湿同样会提高环境热舒适度。相比于常用的超声波等加湿方法，渗透膜加湿方法在加湿效率，水质净化方面有较大优势。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明目的在于提供一种利用渗透膜的空调加湿装置，,利用空调室内机产生的冷凝水，对室内进行加湿，保证加湿效率的同时，提高室内环境热舒适度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种利用渗透膜的空调加湿装置，包括渗透膜管组、轴流风扇、下部集水盘和上部集水槽；

所述上部集水槽用于收集空调运行产生的冷凝水，上部集水槽底部开设有若干均匀布置的冷凝水滴水孔，每个滴水孔连接一根渗透膜管，多根渗透膜管在水平方向交叉分布形成渗透膜管组，所述下部集水盘布置在渗透膜管组下方用于收集未蒸发汽化的多余冷凝水；所述渗透膜管组布置在轴流风扇的出风口位置，并与轴流风扇出风口呈叉流布置，渗透膜管组所用的渗透膜为超疏水渗透膜。

进一步，所述渗透膜管组的渗透膜管连续排布呈锯齿状排列。

进一步，所述渗透膜管组的渗透膜管为阵列式分布，各排渗透膜管叉排布置。

进一步，所述上部集水槽一侧连接有注水管，注水管注水一端为漏斗状圆管、接入上部集水槽的一端为椭圆扁管。

进一步，所述轴流风扇为空调内机风扇，轴流风扇设置有导流叶片。

进一步，所述上部集水槽为铝制槽，上部无顶盖且侧面有边框，下方有导流槽将水导入至渗透膜管中。

进一步，所述下部集水盘为铝制盘，四周封闭上部开设渗透膜管组穿入的开孔。

进一步，所述下部集水盘为空调自带集水盘。

进一步，所述上部集水槽连接有加热模块，加热模块换热工质为取自压缩机出口的高温制冷剂，高温制冷剂与低温冷凝水换热。

本发明具有以下有益效果：

本发明的利用渗透膜的空调加湿装置，包括渗透膜管组、轴流风扇、下部集水盘和上部集水槽；上部集水槽用于收集空调运行产生的冷凝水，上部集水槽底部连接多根渗透膜管交叉分布形成渗透膜管组，渗透膜管组布置在轴流风扇的出风口位置，凝结水在渗透膜管组中缓慢流过，在膜管内外温度差所引起的饱和压力差驱动下，凝结水变成水蒸气透过渗透膜管随空调出风进入空气中，对室内进行加湿，保证加湿效率，提高室内环境热舒适度。本发明提供了一种全新的空调加湿方式，相比传统在空调中集成加湿器的方式，本发明结构简单，布局紧凑，实现成本低廉，对传统空调结构不用做大的改动即可实现，加湿过程没有额外功耗，节能环保，而且加湿效果好，实用性强。

空调夏季工况下室内侧产生凝结水，凝结水在渗透膜管组中缓慢流过，在轴流风扇吹出的冷空气作用下凝结水变成水蒸气透过渗透膜管随空调出风进入空气中，通过渗透膜管利用空调室内机产生的冷凝水对室内进行加湿，保证加湿效率，提高室内环境热舒适度,起到加湿空气的作用；空调冬季工况下，通过室内人工加注的方式加注液态水，通过室内侧热风的水蒸汽低饱和度引起的饱和压力差，使得液态水于膜管内蒸发并排出管外，随热风进入室内。本发明利用空调制热运行过程中产生的冷凝水，将其用于室内低湿环境的加湿，提升了室内环境舒适度；同时，多根渗透膜管交叉密布于集水盘下方，特殊设计的膜结构可大大增加膜与水的接触面积，加湿效率高，同时透过水蒸汽经渗透膜进行了过滤，对室内环境污染较小。

在上部集水槽一侧连接有注水管，在凝结水不足的情况下，通过主水管加水，辅助以手动注水加湿方法，保证加湿效率，提高室内环境热舒适度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图

图2为本发明中渗透膜管组与风扇的布置位置示意图

图3为本发明另一种结构示意图

图4为本发明中渗透膜管组呈锯齿状分布示意图

图中：1.渗透膜管组，2.轴流风扇，3.下部集水盘，4.上部集水槽，5.冷凝水滴水孔，6.手动注水口。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

参照图1，本发明利用渗透膜的空调加湿装置，包括渗透膜管组1，轴流风扇2，下部集水盘3和上部集水槽4，上部集水槽4用于收集空调运行产生的冷凝水，上部集水槽4底部开设有若干密布的冷凝水滴水孔5，每个滴水孔连接一根渗透膜管，多根渗透膜管在水平方向交叉分布形成渗透膜管组1，下部集水盘3布置在渗透膜管组1下方，用于收集多余冷凝水；渗透膜管组1布置在空调内机风扇的出风口位置，并与风扇出风口呈叉流布置。

渗透膜管组1所用的渗透膜为超疏水渗透膜，渗透膜具有水蒸汽单向透过性，水蒸汽透过的主要驱动力为湿度差及温差。可以为PFTE材质，特点为水蒸汽能透过而液态水不能透过的单向透过性，以及水蒸汽膜内外分压力差的单向透过性，压力高侧往压力低侧渗透。

水蒸汽可透过而液态水不可透过，通过上部集水槽4收集的空调冷凝水导流至渗透膜管组1中，凝结水在渗透膜管组1中缓慢流过，在轴流风扇2热风的作用下凝结水变成水蒸气透过渗透膜管随空调出风进入空气中，起到加热空气的作用，多根渗透膜管交叉密布，增加了凝结水与出风的接触面积，产生大量水蒸气，加湿效果明显。

所述轴流风扇2为空调内机风扇，轴流风扇设置有导流叶片，出风方向如图2所示，渗透膜管组1与出风方向呈叉流布置，渗透膜管为阵列式分布，各排渗透膜管叉排布置，排数及每排管数可根据实际房间大小及空调室内机能力大小增加或减少。

在凝结水不足的情况下，为了便于补充水量，在上部集水槽4一侧连接有注水管，注水管设置手动注水口6一端为漏斗状圆管，接入上部集水槽4的一端为椭圆扁管，在水量不足时通过注水管向上部集水槽4中加水。

所述下部集水盘3为铝制盘，四周加高封闭用于储存多余水量，上部开孔以便渗透膜管组穿入，上部集水槽4为铝制槽，上部无顶盖且侧面有边框，下方有导流槽将水导入至渗透膜管中。

如图3和图4所示，所述渗透膜管组1也可布置呈锯齿状排列，增大加湿比表面积，提高加湿效率。所述装置的两种形状布置也可附加额外的加热模块。此模块支路将一部分压缩机出口高温制冷剂分流，支路内高温制冷剂与低温冷凝水换热，换热温差增大加湿效率。

最后应该说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种利用渗透膜的空调加湿装置，其特征在于：包括渗透膜管组(1)、轴流风扇(2)、下部集水盘(3)和上部集水槽(4)；

所述上部集水槽(4)用于收集空调运行产生的冷凝水，所述上部集水槽(4)连接有加热模块，加热模块换热工质为取自压缩机出口的高温制冷剂，高温制冷剂与低温冷凝水换热；上部集水槽(4)底部开设有若干均匀布置的冷凝水滴水孔(5)，每个滴水孔连接一根渗透膜管，多根渗透膜管在水平方向交叉分布形成渗透膜管组(1)，渗透膜管组(1)的渗透膜管为阵列式分布，各排渗透膜管叉排布置；或者渗透膜管组(1)的渗透膜管连续排布呈锯齿状排列；所述下部集水盘(3)布置在渗透膜管组(1)下方用于收集未汽化的多余冷凝水；所述渗透膜管组(1)布置在轴流风扇(2)的出风口位置，并与轴流风扇(2)出风口呈叉流布置，渗透膜管组(1)所用的渗透膜为超疏水渗透膜；所述轴流风扇(2)为空调内机风扇，轴流风扇设置有导流叶片。

2.根据权利要求1所述的一种利用渗透膜的空调加湿装置，其特征在于：所述上部集水槽(4)一侧连接有注水管，注水管注水一端为漏斗状圆管、接入上部集水槽(4)的一端为椭圆扁管。

3.根据权利要求2所述的一种利用渗透膜的空调加湿装置，其特征在于：所述上部集水槽(4)为铝制槽，上部无顶盖且侧面有边框，下方有导流槽将水导入至渗透膜管中。

4.根据权利要求2所述的一种利用渗透膜的空调加湿装置，其特征在于：所述下部集水盘(3)为铝制盘，四周封闭上部开设渗透膜管组穿入的开孔。

5.根据权利要求4所述的一种利用渗透膜的空调加湿装置，其特征在于：所述下部集水盘(3)为空调自带集水盘。

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