CN112118914A - 雾化装置及调湿装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种可以以高雾化效率分离水的雾化装置和调湿装置。该雾化装置具备:设置有吸气口和排气口的壳体;对包含存储在壳体中的吸湿性物质的吸湿性液体的至少一部分照射超声波,生成含有水分的雾状液滴的超声波产生部;在壳体的内部空间的气液界面的至少一部分上调整相对湿度,使得由相对湿度决定的水蒸气压力相较吸湿性液体的饱和水蒸气压力变低的调整部。

Description

雾化装置及调湿装置
技术领域
本发明是关于雾化装置和调湿装置。
本申请主张基于2018年5月15日在日本提出的专利申请2018-093787号的优先权,在此援用其内容。
背景技术
以前,使用吸湿剂的干燥剂式除湿机,为了恢复吸湿剂的吸湿性能,具备加热吸湿剂使吸湿剂吸附的水蒸发并分离的分离装置。但是,在这种分离装置中,由于伴随着从水的液体到气体的状态变化,所以需要给予水的潜热量以上的热能,存在消耗功率变高的问题。
与此相对,已知一种超声波雾化装置,该超声波雾化装置具有向液体照射超声波使液体雾化的谐振器。在专利文献1中,公开了一种具备雾化装置、回收装置和外部空气热交换器的分离装置;该雾化装置将包含多种成分的混合液体进行超声波振动以雾化成雾状微粒子,形成雾状微粒子和空气的混合流体;该回收装置从通过该雾化装置获得的混合流体中分离空气,从而回收雾化成分;该外部空气热交换器对输送气体进行加热,该输送气体被提供给被超声波振动雾化的液体的液面。
在专利文献1中,记载了该分离装置能够减少能耗,有效地生成雾状微粒子,高效率地分离混合液体。作为这个理由,在专利文献1中,记载了该分离装置通过超声波振动将混合液体雾化成雾状微粒子、回收后分离成含有成分量不同的液体,并且有效地利用外部空气的热能,高效地分离。
由于这种雾化装置不伴随从水的液体向气体的状态变化,因此认为可以减少热能,降低消耗功率。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2006-051442号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,在将这种雾化装置用于从液体吸湿剂中分离水的情况下,雾化效率并不一定高。
本发明的一个方面是鉴于这样的情况而完成的,其目的在于提供能够以高雾化效率分离水的雾化装置和调湿装置。
另外,在本说明书中,“雾化量”是指通过超声波雾化的液体的雾化前后的减少量。
本说明书中,“雾化效率”是指用施加到谐振器的功率量除以雾化量后的值。
用于解决课题的方案
关于雾化效率降低的主要原因,发明人们深入研究的结果,可以考虑以下因素。在雾化装置的内部空间的气液界面的一部分中,发现根据相对湿度决定的水蒸气压力有时比液体(吸湿剂)的饱和水蒸气压力高。在这种情况下,认为为了使吸湿剂的饱和水蒸气压力和该水蒸气压力恢复到平衡状态,气体中的水分移动到吸湿剂。因此,雾化效率降低的主要原因是水分转移到吸湿剂(即吸湿剂吸湿)。发明人发现,通过具有以下方面的雾化装置,可以获得能够以高雾化效率分离水的雾化装置,从而完成了本发明。
本发明的一个方面提供一种雾化装置,其具备:壳体,其上设置有吸气口和排气口;超声波产生部,其对包含存储在所述壳体中的吸湿性物质的吸湿性液体的至少一部分照射超声波,生成含有水分的雾状液滴;调整部,其在所述壳体的内部空间的气液界面的至少一部分上调整相对湿度,使得由所述相对湿度决定的水蒸气压力相较所述吸湿性液体的饱和水蒸气压力变低。
在本发明的一个方面中,也可以构成为具备连接到吸气口并向内部空间供给气体的供给流路;调整部具有冷却凝结部,所述冷却凝结部连接于供给流路的一部分,且通过对气体进行冷却,使气体中包含的水分的至少一部分凝结并除去。
在本发明的一个方面中,也可以构成为具备连接排气口和供给流路的一部分的输送流路,所述输送流路的连接部配置在冷却凝结部的流入侧。
在本发明的一个方面中,也可以构成为调整部具有加热部,所述加热部对内部空间的气液界面的至少一部分进行加热。
在本发明的一个方面中,也可以构成为加热部配置在超声波产生部的上方。
在本发明的一个方面中,也可以构成为具备连接到吸气口,并向内部空间供给气体的供给流路;加热部设置在供给流路的一部分上。
在本发明的一个方面中,也可以构成为具备连接到吸气口,并向内部空间供给气体的供给流路;调整部具有冷却凝结部,所述冷却凝结部连接于供给流路的一部分,且通过对所述气体进行冷却,使所述气体中包含的水分的至少一部分凝结并除去;加热部设置在冷却凝结部和吸气口之间。
在本发明的一个方面中,也可以构成为具备连接排气口和供给流路的一部分的输送流路;输送流路的连接部配置在冷却凝结部的流入侧。
本发明的一方方面提供一种调湿装置,其具备吸湿部、雾化再生部和液体输送流路;所述吸湿部通过使吸湿性液体和空气接触,使空气中包含的水分的至少一部分被吸湿性液体吸收;所述雾化再生部通过对从吸湿部供给的吸湿性液体中包含的水分的至少一部分进行雾化并除去,来再生吸湿性液体;所述液体输送流路连接吸湿部和雾化再生部;雾化再生部具备上述的雾化装置。
在本发明的一个方面中,也可以构成为吸湿部具有存储吸湿性液体的吸湿槽,具有连接所述吸湿槽的内部空间和所述吸气口的流路。
有益效果
根据本发明的一个方面,提供了一种能够以高雾化效率分离水的雾化装置和调湿装置。
附图说明
图1是表示第一实施方式的雾化装置的结构的概略图。
图2是表示第一实施方式的调湿装置10的结构的概略图。
图3是表示第二实施方式的雾化装置的结构的概略图。
图4是表示第三实施方式的雾化装置的结构的概略图。
图5是表示加热部30A的概略图。
图6是表示加热部30B的概略图。
图7是表示第四实施方式的雾化装置的结构的概略图。
图8是表示第五实施方式的雾化装置的结构的概略图。
图9是表示第六实施方式的调湿装置的结构的概略图。
具体实施方式
<第一实施方式>
[雾化装置]
以下,将参照图1描述第一实施方式中的雾化装置。
另外,在以下说明中使用的附图,为了强调特征部分,有时为了方便而放大表示构成特征的部分,各构成要素的尺寸比例等不一定与实际相同。另外,为了相同的目的,有时省略不构成特征的部分来图示。
在各图中适当地示出的三维垂直相交坐标系(XYZ坐标系)中,Z轴方向为上下方向。X轴方向和Y轴方向是与Z轴方向垂直相交的水平方向的一个方向,是相互垂直相交的方向。
图1是表示第一实施方式的雾化装置的结构的概略图。如图1所示,雾化装置1包括雾化再生槽121、鼓风机122、超声波产生部123、感应管124、冷却凝结部125、供给流路16和释放流路18。
在本说明书中,“再生”是指使水分从吸湿性液体中分离,使吸收吸湿性液体水分的性能恢复。
在本说明书中,雾化再生槽121相当于权利要求书中的“壳体”。
在本说明书中,冷却凝结部125相当于权利要求书中的“调整部”。
雾化再生槽121具有内部空间121c。雾化再生槽121在内部空间121c中存储吸湿性液体W。关于吸湿性液体W,将在后面叙述。在雾化再生槽121中的吸湿性液体W的液面的上方设置有吸气口16a和排气口18a。吸气口16a设置在雾化再生槽121的侧面。排气口18a设置在雾化再生槽121的上面。
(供给流路)
供给流路16的一端连接到吸气口16a。另一方面,供给流路16的另一端连接到气体G1的供给源(未图示)。气体G1通过后述的鼓风机122从供给源被供给到供给流路16。
作为气体G1,虽然没有特别限定,但是例如可以列举空气、惰性气体等。
(冷却凝结部)
冷却凝结部125连接在供给流路16的中途。冷却凝结部125通过冷却气体G1,使气体G1中包含的水分的至少一部分凝结,并将其除去。
冷却凝结部125具备冷却器。作为冷却器,例如可以列举珀尔帖元件。另外,在将雾化装置1设置在空调的室外机上的情况下,也可以将暖气时的热交换器用作冷却器。由此,能够降低雾化装置1的能量消耗。
(鼓风机)
鼓风机122向雾化再生槽121的内部空间121c的气液界面提供除去了水分的气体G1D。气体G1D形成从吸气口16a朝向排气口18a的气流。
(超声波产生部)
超声波产生部123对包含水分的吸湿性液体W的一部分照射超声波,从吸湿性液体W产生包含水分的雾状液滴W3。雾状液滴W3的粒径优选在从亚微米级别到纳米级别的范围内。
超声波产生部123与雾化再生槽121外侧的底面(-Z方向的面)接触。另外,对超声波产生部123的设置场所而言,只要能够从吸湿性液体W产生雾状液滴W3,就不被特别限定。
超声波产生部123具有一个谐振器。另外,超声波产生部123所具备的谐振器的数量也可以是两个以上。
当超声波产生部123向吸湿性液体W照射超声波时,在吸湿性液体W的液面可能会产生吸湿性液体W的液柱C。上述的雾状液滴W3从液柱C大量地产生。
超声波产生部123通过控制超声波的照射条件,能够控制雾状液滴W3的产生量和粒径。具体地,作为超声波的照射条件,可以列举超声波的频率、超声波产生部123的投入功率等。
超声波的频率优选在例如1.0MHz以上且5.0MHz以下的范围。当超声波的频率在上述范围内时,可以增加雾状液滴W3的产生量。另外,如果超声波的频率在1.0MHz以上,则可以将雾状液滴W3的粒径设为从亚微米级别到纳米级别的范围。
超声波产生部123的投入功率例如对于一个谐振器优选为2W以上,更优选为10W以上。当超声波产生部123的投入功率在2W以上时,由于通过波压吸湿性液体W的液柱C被形成,所以容易使吸湿性液体W雾化。其结果是,可以增加雾状液滴W3的产生量。
调湿装置10通过调整从超声波产生部123的表面到吸湿性液体W的液面的深度,也能够控制雾状液滴W3的发生量。
从雾化再生槽121的底面到吸湿性液体W的液面的深度优选在1cm以上且6cm以下的范围内。如果上述深度在1cm以上,则空烧的风险较低,可以充分地增加雾状液滴W3的产生量。另外,如果上述深度在6cm以下,则吸湿性液体W的液柱C变得容易产生。其结果是,可以有效地产生雾状液滴W3。
(释放流路)
释放流路18的一端连接到排气口18a。另一方面,释放流路18的另一端配置在雾化再生槽121的外侧。
当从上方(+Z方向)观察雾化装置1时,超声波产生部123和排气口18a在平面上重叠。根据这样的超声波产生部123和排气口18a的位置关系,当从上方观察雾化装置1时,在与排气口18a平面重叠的位置产生液柱C。
(感应管)
感应管124将从吸湿性液体W产生的雾状液滴W3引导至排气口18a。当从上方观察调湿装置10时,感应管124平面地包围排气口18a。
在雾化装置1中,根据超声波产生部123、感应管124和排气口18a的位置关系,感应管124包围液柱C的周围。由此,通过从吸湿性液体W的液面朝向上方的气流,从液柱C产生的雾状液滴W3被运送到排气口18a。
(吸湿性液体)
本实施方式的吸湿性液体W是表示吸湿性的液体,优选以25℃、50%相对湿度、大气下的条件表示吸湿性的液体。
本实施方式的吸湿性液体W包含吸湿性物质。另外,本实施方式的吸湿性液体W也可以包含吸湿性物质和溶剂。作为这样的溶剂,可以列举使吸湿性物质溶解或与吸湿性物质混合的溶剂,例如水。
吸湿性物质可以是有机材料,也可以是无机材料。
作为吸湿性物质所使用的有机材料,例如可以列举二价以上的酒精、酮、具有胺基的有机溶剂、糖类、保湿化妆品等的作为原料而使用的公知材料等。
其中,由于亲水性高,作为吸湿性物质所使用的有机材料,最好是作为二价以上的酒精、具有酰胺基的有机溶剂、糖类、保湿化妆品等的原料而被使用的公知材料。
作为二价以上的酒精,例如可以是甘油、丙烷醇、丁二醇、戊二醇、三羟甲基丙烷、丁烷三醇、乙二醇、二甘醇或三乙二醇等。
作为具有酰胺基的有机溶剂,例如可列举甲酰胺或乙酰胺等。
作为糖类,例如可以列举蔗糖、普鲁兰、葡萄糖、木糖醇、果糖、甘露醇、山梨糖醇等。
作为保湿化妆品等的原料而被使用的公知材料,例如可以列举2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱(MPC)、甜菜碱、透明质酸、胶原蛋白等。
作为吸湿性物质所使用的无机材料,可以列举氯化钙、氯化锂、氯化镁、氯化钾、氯化钠、氯化锌、氯化铝、溴化锂、溴化钙、溴化钾、氢氧化钠、吡咯烷酮羧酸钠等。
如果吸湿性物质的亲水性高,则例如当将这些材料与水混合时,吸湿性液体W的表面(液面)附近的水分子的比例增加。雾化装置1从吸湿性液体W的表面附近产生雾状液滴W3,从吸湿性液体W2中分离水分。因此,如果吸湿性液体W的表面附近的水分子的比例多的话,则能有效地分离水分。
另外,吸湿性液体W的表面附近中的吸湿性物质的比例相对变少。因此,雾化装置1能够抑制吸湿性物质的泄漏。
相对于吸湿性液体W的总质量的吸湿性物质的含有浓度并没有特别限定,但优选是40质量%以上。
本实施方式的吸湿性液体W优选20℃下的粘度在100mPa·s以下,更优选在50mPa·s以下。由此,在吸湿性液体W的液面,吸湿性液体W的液柱C变得容易产生。因此,可以有效地从吸湿性液体W中分离水分。另外,本实施方式的吸湿性液体W,20℃下的粘度例如也可以在1mPa·s以上。
发明人深入研究的结果表明,在室温下,在雾化再生槽121的内部空间121c的至少一部分气液界面(即气体和吸湿性液体的界面)中,根据相对湿度确定的水蒸气压力有时比吸湿性液体的饱和水蒸气压力高。在这种情况下,认为为了使吸湿性液体W的饱和水蒸气压力和该水蒸气压力恢复平衡状态,气体中的水分移动到吸湿性液体W(也就是说,吸湿性液体W吸湿)。
在本说明书中,当估计吸湿性液体W的吸湿量为零时,将吸湿性液体W的雾化量定义为“理论雾化量”。吸湿性液体W的雾化量是作为吸湿性液体W的理论雾化量和吸湿性液体W的吸湿量的差而得到的。因此,为了相对于给超声波产生部123的谐振器投入的电量而增加吸湿性液体W的雾化量,可以考虑降低吸湿性液体W的吸湿量。
根据发明人的研究,发现在雾化再生槽121的内部空间121c的至少一部分气液界面中,通过使由相对湿度决定的水蒸气压力比吸湿性液体的饱和水蒸气压力低,可以抑制吸湿性液体W的吸湿量。为了实现这一点,可以考虑降低提供给气液界面的气体的水分量。
如上所述,冷却凝结部125通过冷却气体G1,使气体G1中包含的水分的至少一部分凝结并除去。由此,冷却凝结部125调整相对湿度,使得在雾化再生槽121的内部空间121c的至少一部分气液界面中,由相对湿度决定的水蒸气压力相比吸湿性液体的饱和水蒸气压力变低。通过像这样调整相对湿度,吸湿性液体W的吸湿量被降低,结果可以提高吸湿性液体W的雾化量。
(动作原理)
以下,关于雾化设备1的动作原理进行说明。
在雾化装置1中,驱动超声波产生部123,对吸湿性液体W的一部分照射超声波,从吸湿性液体W产生雾状液滴W3。除此之外,驱动气体G1的外部供给装置,向供给流路16供给气体G1。
接下来,通过使用冷却凝结部125来冷却气体G1,使气体G1中包含的水分的至少一部分凝聚并除去。驱动鼓风机122,向雾化再生槽121的内部空间121c的气液界面供给除去了水分的气体G1D。在供给气体G1D的气液界面上,由相对湿度决定的水蒸气压力相比吸湿液体的饱和水蒸气压力变低。由此,吸湿性液体W的吸湿量被降低,结果可以提高吸湿性液体W的雾化量。
在雾化再生槽121的内部空间121c中,形成从吸气口16a朝向排气口18a的气流。由于该气流,包含雾状液滴W3的气体G2从雾化再生槽121的排气口18a向雾化再生槽121的外部的空气A2释放。
根据雾化装置1,能够以高雾化效率分离水。
[调湿装置]
以下,参照图2,说明具有上述雾化装置1的调湿装置。图2是表示第一实施方式的调湿装置10的结构的概略图。如图2所示,本实施方式的调湿装置10具备壳体101、吸湿部11、雾化再生部12、第一液体输送流路13和第二液体输送流路14。雾化再生单元12具备上述的雾化设备1。
本实施方式的壳体101具有内部空间101a。本实施方式的壳体101在内部空间101a中至少容纳吸湿部11和雾化再生部12。
吸湿部11和雾化再生部12存储吸湿性液体W。
在以下的说明中,将吸湿部11中用于处理的液体称为“吸湿性液体W1”。另外,将由雾化再生部12处理的液体称为“吸湿性液体W2”。另外,将吸湿性液体W1和吸湿性液体W2相结合的构成称为“吸湿性液体W”。
另外,在以下说明中,将由吸湿部11处理的空气称为“空气A1”。将从吸湿部11释放的空气称为“空气A3”。将与从雾化再生部12释放的气体G2相混合的空气称为“空气A2”。
第一液体输送流路13和第二液体输送流路14输送吸湿性液体W。第一液体输送流路13从吸湿部11向雾化再生部12输送吸湿性液体W。第二液体输送流路14从雾化再生部12向吸湿部11输送吸湿性液体W。在第二液体输送流路14的途中,连接有使吸湿性液体W循环的泵141。
空气供给流路15将吸湿部11的内部空间和壳体101的外部连通。空气供给流路15从壳体101的外部向吸湿部11的内部空间供给空气A1。
空气释放流路17将吸湿部11的内部空间和壳体101的外部连通。空气释放流路17从吸湿部11的内部空间向壳体101的外部释放空气A3。
(吸湿部)
吸湿部11将壳体101外部的空气A1输送到吸湿部11的内部空间,使空气A1与内部空间的吸湿性液体W1相接触,使空气A1中包含的水分被吸湿性液体W1吸收。吸湿部11具备吸湿槽111、鼓风机112、喷嘴部113、空气供给流路15和空气释放流路17。
吸湿槽111存储吸湿性液体W1。在吸湿槽111的上部连接有鼓风机112和空气释放流路17。在吸湿槽111的吸湿性液体W1的液面的上方连接有第二液体输送流路14。在吸湿槽111的吸湿性液体W1的液面的下方连接有第一液体输送流路13。
空气供给流路15的一端连接到鼓风机112。另一方面,空气供给流路15的另一端配置在壳体101的外部。
鼓风机112经由空气供给流路15将空气A1提供给吸湿槽111的内部空间。由鼓风机112发送的空气A1形成从鼓风机112朝向空气释放流路17的排气口17a的气流。
喷嘴部113在吸湿槽111的内部空间,使吸湿性液体W1大致呈圆柱状向重力方向落下。此时,在吸湿槽111的内部空间中,由于鼓风机112产生空气A1的气流,所以能够使空气A1和吸湿性液体W1接触。这样,空气A1中包含的水分被吸湿性液体W1吸收。如上所述,吸湿性液体W中的吸湿性物质的含有浓度优选在40质量%以上。由此,吸湿部11能够有效地使吸湿性液体W1吸收水分。
本实施方式的空气A1和吸湿性液体W1的接触方式一般被称为流下式。喷嘴部113配置在存储于吸湿槽111中的吸湿性液体W1的液面的上方。喷嘴部113与第二液体输送流路14的另一端连接。
如上所述,即使20℃下的吸湿性液体W的粘度是100mPa·s附近的高值,吸湿部11也能够使空气A1与吸湿性液体W有效地接触。
由于通过吸湿部11获得的空气A3是从空气A1中除去水分而得到的,所以比空气A1更干燥。
另一方面,由于由雾化再生部12获得的气体G2包含产生的雾状液滴W3,所以比壳体101外部的空气A2更潮湿。
(动作原理)
以下,关于调湿装置10的动作原理进行说明。另外,关于雾化再生部12的动作原理,如上所述。
在吸湿部11中,驱动鼓风机112,将壳体101外部的空气A1提供给吸湿槽111的内部空间。此时,在吸湿槽111的内部空间中形成空气A1的气流。另一方面,由雾化再生部12再生的吸湿性液体W1通过泵141从雾化再生槽121再利用到吸湿槽111,在吸湿槽111的内部空间从喷嘴部113重力落下。由此,使吸湿性液体W1与空气A1接触,使空气A1中包含的水分被吸湿性液体W1吸收。从空气A1除去水分而得到的空气A3从吸湿槽111的排气口17a向壳体101的外部释放。
在将调湿装置10应用于空调的情况下,空气A1存在于一个空间(例如室内),空气A2存在于另一个空间(例如室外)。另外,在将调湿装置10用作除湿机的情况下,空气A1和空气A2存在于同一空间中,但是气体G2中包含的雾状液滴W3可以通过可设置在释放流路18中的回收部回收。
调湿装置10具备上述的雾化装置1。因此,调湿装置10能够以低能量再生吸湿性液体。
<第二实施方式>
[雾化装置]
以下,参照图3说明第二实施方式的雾化装置。图3是表示第二实施方式的雾化装置的结构的概略图。如图3所示,雾化装置2与第一实施方式的雾化装置1的一部分是相同的。不同的是,雾化装置2具备输送流路26。因此,在本实施方式中,对与第一实施方式共同的构成要素赋予相同的标号,省略详细的说明。
输送流路26连接供给流路16和释放流路18。供给流路16和输送流路26的连接部16A设置在冷却凝结部125的流入侧(+Z侧)。
包含雾状液滴W3的气体G2依次被输送到释放流路18、输送流路26和供给流路16。被输送的气体G2流入冷却凝结部125,通过冷却凝结部125被除去水分,成为气体G1D。气体G1D再次通过鼓风机122被供给到雾化再生槽121的内部空间121c的气液界面。
根据雾化装置2,能够以高雾化效率分离水。
<第三实施方式>
[雾化装置]
以下,参照图4说明第三实施方式的雾化装置。图4是表示第三实施方式的雾化装置的结构的概略图。如图4所示,雾化装置3与第一实施方式的雾化装置1的一部分是相同的。不同的是,雾化装置3不具备冷却凝结部125,而具备加热部30。因此,在本实施方式中,对与第一实施方式共同的构成要素赋予相同的标号,省略详细的说明。
在本说明书中,加热部30相当于权利要求书中的“调整部”。
根据发明人的研究,在雾化再生槽121的内部空间121c的至少一部分的气液界面中,为了使由相对湿度决定的水蒸气压力比吸湿性液体的饱和水蒸气压力低,考虑使气液界面的温度上升。
加热部30加热雾化再生槽121的内部空间121c的至少一部分的气液界面。在图4中,加热部30具备线圈加热器。
加热部30配置在超声波产生部123的上方(+Z方向)。也就是说,当从上方观察雾化装置3时,超声波产生部123和加热部30平面重叠。
由于超声波产生部123和加热部30处于这样的位置关系,加热部30能够有效地加热产生大量雾状液滴的液柱C的周边。由此,加热部30在液柱C的气液界面上调整相对湿度,以使得由相对湿度决定的水蒸气压力相比吸湿性液体的饱和水蒸气压力变低。并且,吸湿性液体W的吸湿量被降低,结果可以提高吸湿性液体W的雾化量。
另外,加热部30的设置场所不限于上述场所。如果加热部30能够加热雾化再生槽121的内部空间121c的至少一部分气液界面的话,则加热部30的设置场所不被特别限定。
另外,加热部30也可以具备线圈加热器以外的加热器。例如,加热部30也可以具备红外线加热器。
图5是表示加热部30A的概略图。图5所示的加热部30A具备封装加热器。加热部30A的至少一部分配置在雾化再生槽121的内部空间121c中存储于雾化再生槽121中的吸湿性液体W2的液面的下方。
加热部30A的封装加热器的端部30Aa配置在超声波产生部123的上方(+Z方向),从雾化再生槽121的底部向上方(+Z方向)延伸。也就是说,当从上方观察雾化装置3A时,超声波产生部123和封装加热器的端部30Aa在平面上重叠。
由于超声波产生部123和封装加热器的端部30Aa处于这样的位置关系,加热部30A能够直接加热产生大量雾状液滴的液柱C。由此,加热部30A在液柱C的气液界面上调整相对湿度,以使得由相对湿度决定的水蒸气压力相比吸湿性液体的饱和水蒸气压力变低。并且,吸湿性液体W的吸湿量被降低,结果可以提高吸湿性液体W的雾化量。
图6是表示加热部30B的概略图。图6所示的加热部30B具备可加热的喷嘴。加热部30B的至少一部分配置在雾化再生槽121的内部空间121c中存储于雾化再生槽121中的吸湿性液体W2的液面的下方。
加热部30B的喷嘴的开口部30Ba配置在超声波产生部123的上方(+Z方向)。也就是说,当从上方观察雾化装置3B时,超声波产生部123和喷嘴的开口部30Ba在平面上重叠。由此,液柱C穿过喷嘴的开口部30Ba而形成。
由于超声波产生部123和喷嘴的开口部30Ba处于这样的位置关系,加热部30B能够直接加热产生大量雾状液滴的液柱C。由此,加热部30B在液柱C的气液界面上调整相对湿度,以使得由相对湿度决定的水蒸气压力相比吸湿性液体的饱和水蒸气压力变低。并且,吸湿性液体W的吸湿量被降低,结果可以提高吸湿性液体W的雾化量。
根据雾化装置3,能够以高雾化效率分离水。
<第四实施方式>
[雾化装置]
以下,参照图7说明第四实施方式的雾化装置。图7是表示第四实施方式的雾化装置的结构的概略图。如图7所示,雾化装置4与第三实施方式的雾化装置3的一部分是相同的。不同的是,在供给流路16的一部分上设置有加热部32。因此,在本实施方式中,对与第三实施方式共同的构成要素赋予相同的标号,省略详细的说明。
加热部32设置在供给流路16的一部分上。加热部32加热在供给流路16中流通的气体G1。被加热后的气体G1H通过鼓风机122被供给到雾化再生槽121的内部空间121c的气液界面。因此,雾化再生槽121的内部空间121c的至少一部分的气液界面被加热。
加热部32具备加热器。作为加热器,例如可以列举电热器。另外,加热器也可以是利用了超声波产生部123的谐振器的发热的热交换器。此外,在将雾化装置4用于上述的调湿装置的情况下,加热器也可以是利用了吸湿性液体的吸湿热的热交换器。此外,在将雾化装置4设置在空调的室外机上的情况下,也可以将冷气时的热交换器用作加热器。通过将这些热交换器用作加热器,可以降低雾化装置4的能量消耗。
根据第四实施方式的雾化装置4,可以以高雾化效率来分离水。
<第四实施方式>
[雾化装置]
以下,参照图8说明根据第四实施方式的雾化装置。图8是表示第五实施方式的雾化装置的结构的概略图。如图8所示,雾化装置5是将第一实施方式的雾化装置1(参见图1)和第四实施方式的雾化装置4的组合后的装置。因此,在本实施方式中,对与第一实施方式及第四实施方式共同的构成要素赋予相同的标号,省略详细的说明。
加热部32设置在冷却凝结部125和吸气口16a之间。由于加热部32、冷却凝结部125和吸气口16a处于这样的位置关系,利用加热部32可以加热通过冷却凝结部125从气体G1除去水分而得到的气体。由此,能够在降低供给到气液界面的气体G1DH的水分量的同时,使气液界面的温度上升。
这样的雾化装置5与第一实施方式的雾化装置1或第四实施方式的雾化装置4相比,在雾化再生槽121的内部空间121c的至少一部分气液界面中,可以使由相对湿度决定的水蒸气压力比吸湿性液体的饱和水蒸气压力更低。由此,吸湿性液体W的吸湿量被进一步降低,结果可以进一步提高吸湿性液体W的雾化量。
另外,雾化装置5也可以具备第二实施方式的输送流路26(参见图3)。
根据第五实施方式的雾化装置5,可以以高雾化效率分离水。
<第六实施方式>
[调湿装置]
以下,参照图9说明第六实施方式的调湿装置。图9是表示第六实施方式的调湿装置的结构的概略图。如图9所示,调湿装置110与第一实施方式的调湿装置10的一部分是相同的。不同的是,调湿装置110具有流路19以代替供给流路16。因此,在本实施方式中,对与第一实施方式共同的构成要素赋予相同的标号,省略详细的说明。
流路19连接吸湿槽111的内部空间和雾化再生槽121的吸气口16a。由此,能够将除去了水分的空气A3提供给雾化再生槽121的内部空间121c的气液界面。
在被供给了空气A3的气液界面中,由相对湿度决定的水蒸气压力相比吸湿性液体的饱和水蒸气压力变低。由此,吸湿性液体W的吸湿量被降低,结果可以提高吸湿性液体W的雾化量。
调湿装置10具备上述的雾化装置1。因此,调湿装置10能够以低能量再生吸湿性液体。
特别是,调湿装置110使用通过吸湿部11获得的空气A3,使由气液界面的相对湿度决定的水蒸气压力比吸湿性液体的饱和水蒸气压力更低。因此,与第一实施方式的调湿装置10相比,构成装置的部件的数量变少。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本实施方式中的各结构及其组合等是一个例子,能够在不脱离本发明的宗旨的范围内进行结构的附加、省略、置换以及其他的变更。另外,本发明不受实施方式的限制。
上述实施方式的雾化装置可以具备设置在释放流路18上的吸引装置,而不是具备鼓风机122。通过该吸引装置,可以将雾化再生槽121的内部空间121c设置为负压,通过吸气口16a向内部空间121c导入气体G1,形成气体G1的气流。
上述实施方式的雾化装置也可以不具备感应管。在这种情况下,排气口18a可以设置在雾化再生槽121的侧面。
在上述实施方式的调湿装置中,雾化再生部12可以分别具备上述的雾化装置2~5。这样的调湿装置也可以以低能量再生吸湿性液体。
特别地,当使用具有雾化装置2的调湿装置作为除湿机时,冷却凝结部125作为回收气体G2中的雾状液滴W3的回收部发挥作用。因此,在雾化装置2中,不需要在释放流路18中另外设置回收部。因此,构成调湿装置的部件的数量减少。
在上述实施方式的调湿装置中,空气的接触方式不限于流下式。
空气的接触方式可以是在空气A1的气流中静置吸湿性液体W1的方式,即所谓的静置方式。
空气的接触方式也可以是在空气A1的气流中喷洒雾状的吸湿性液体W1的方式,即所谓的喷雾方式。
空气的接触方式也可以是使空气A1的气泡在吸湿性液体W1中接触的方式,即所谓的冒泡方式。
空气的接触方式也可以是在空气A1的气流中使吸湿性液体W流下且浸入以列或蜂窝状结构体的方式。

Claims (10)

1.一种雾化装置,其特征在于,具备:
壳体,其上设置有吸气口和排气口;
超声波产生部,其对包含存储在所述壳体中的吸湿性物质的吸湿性液体的至少一部分照射超声波,生成含有水分的雾状液滴;
调整部,其在所述壳体的内部空间的气液界面的至少一部分上调整相对湿度,使得由所述相对湿度决定的水蒸气压力相比所述吸湿性液体的饱和水蒸气压力变低。
2.根据权利要求1所述的雾化装置,其特征在于,
具备连接到所述吸气口并向所述内部空间供给气体的供给流路,
所述调整部具有冷却凝结部,所述冷却凝结部连接于所述供给流路的一部分且通过对所述气体进行冷却,使所述气体中包含的水分的至少一部分凝结并除去。
3.根据权利要求2所述的雾化装置,其特征在于,
具备连接所述排气口和所述供给流路的一部分的输送流路,
所述输送流路的连接部配置在所述冷却凝结部的流入侧。
4.根据权利要求1所述的雾化装置,其特征在于,所述调整部具有加热部,所述加热部对所述内部空间的气液界面的至少一部分进行加热。
5.根据权利要求4所述的雾化装置,其特征在于,所述加热部配置在所述超声波产生部的上方。
6.根据权利要求4所述的雾化装置,其特征在于,
具备连接到所述吸气口并向所述内部空间供给气体的供给流路,
所述加热部设置在所述供给流路的一部分上。
7.根据权利要求6所述的雾化装置,其特征在于,
具备连接到所述吸气口并向所述内部空间供给气体的供给流路,
所述调整部具有冷却凝结部,所述冷却凝结部连接于所述供给流路的一部分,并且通过对所述气体进行冷却,使所述气体中包含的水分的至少一部分凝结并除去,
所述加热部设置在所述冷却凝结部和所述吸气口之间。
8.根据权利要求7所述的雾化装置,其特征在于,
具备连接所述排气口和所述供给流路的一部分的输送流路,
所述输送流路的连接部配置在所述冷却凝结部的流入侧。
9.一种调湿装置,其特征在于,具备:
吸湿部,其通过使所述吸湿性液体和空气接触,使所述空气中包含的水分的至少一部分被所述吸湿性液体吸收;
雾化再生部,其通过对从所述吸湿部供给的所述吸湿性液体中包含的水分的至少一部分进行雾化并除去,来再生所述吸湿性液体;
液体输送流路,其连接所述吸湿部和所述雾化再生部,
所述雾化再生部具备权利要求1至8的任意一项所述的雾化装置。
10.根据权利要求9所述的调湿装置,其特征在于,
所述吸湿部具有存储所述吸湿性液体的吸湿槽,
所述调湿装置具有连接所述吸湿槽的内部空间和所述吸气口的流路。
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