專利名稱：一種熱泵驅(qū)動的膜式液體除濕與蓄能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種熱泵驅(qū)動的膜式液體除濕與蓄能裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種除濕與蓄能裝置，具體是熱泵驅(qū)動的膜式液體除濕與蓄能 裝置，能對處理空氣同時實現(xiàn)顯熱和潛熱的處理。
背景技術(shù)：
[0002]空氣濕度對人體的健康有著重要的影響，因此需要采取有效的措施來保證空氣 的濕度符合要求。研究表明，人體適合的相對濕度為40-60%，過高的濕度環(huán)境會增加人 體的不舒適感，還會導(dǎo)致建筑物內(nèi)部某些病毒和細菌的大量繁殖。特別是在我國南方地 區(qū)，氣候炎熱潮濕，經(jīng)常給人類帶來悶熱潮濕的感覺。為了營造適宜的室內(nèi)相對濕度環(huán) 境，保護人體的健康，因此有必要對空氣進行除濕。[0003]傳統(tǒng)的空氣除濕方法包括冷卻法除濕、固體吸附劑除濕和液體吸濕劑除濕。冷 卻法除濕是將濕空氣冷卻到露點溫度以下，使空氣中的水蒸氣冷凝后從空氣中脫除。冷 卻法除濕不能達到很低的露點，它需要消耗大量的能量來冷卻空氣，使水蒸氣冷凝并帶 走汽化產(chǎn)生的潛熱。固體吸附劑除濕是利用某些固體吸附劑吸濕的方法來進行除濕。某 些固體吸附劑如硅膠、氧化鋁、氯化鈣等對水蒸氣有強烈的吸附作用，當(dāng)濕空氣流過這 些吸濕劑堆積而成的流化床時，空氣中的水蒸氣就被脫除，達到除濕的目的。固體吸附 除濕的最大缺點是這些固體吸附劑再生困難，而且吸濕除濕裝置一般都很復(fù)雜，設(shè)備的 體積比較龐大，造價也高，這些原因使它們的應(yīng)用受到了一定的限制。液體吸濕劑除濕 是利用某些具有吸濕性的溶液來吸收空氣中的水分而達到除濕目的。液體除濕再生容 易，缺點是處理空氣與液體吸濕劑直接接觸，易引起空氣夾帶吸濕劑，進一步引起管道 和設(shè)備的腐蝕。[0004]公告號為CN1609493A中國發(fā)明專利申請公開說明書提到了一種帶熱回收的空 氣除濕冷卻裝置。該發(fā)明包括由除濕模板和板式換熱器的多級組成的空氣除濕器、間接 蒸發(fā)冷卻器和空氣-水換熱器。由多級空氣除濕器除濕后的熱的干燥空氣，經(jīng)過與間接 蒸發(fā)冷卻器制備的低于室內(nèi)回風(fēng)濕球溫度的冷水經(jīng)過空氣-水換熱器被冷卻。公告號為 CN16210564A中國發(fā)明專利申請公開說明書公開了一種能同時除濕和降溫空氣調(diào)節(jié)的方 法和設(shè)備，即利用除濕液除濕，同時利用壓縮式熱泵冷卻除濕液，進而在除濕液除濕的 同時，冷卻空氣；壓縮式熱泵排出的冷凝熱用于除濕液的再生。公告號為CN1609493A 中國實用新型專利提到一種涉及空調(diào)調(diào)節(jié)領(lǐng)域的裝置，尤其是一種蒸發(fā)冷卻太陽能液體 除濕空調(diào)裝置。該除濕裝置利用填料塔作為除濕器和再生器，太陽能集熱器與溶液再生 系統(tǒng)、液體除濕系統(tǒng)和直接蒸發(fā)冷卻器相連接，充分利用了室內(nèi)濕球溫度較低的特點。 公告號為CN2814209Y中國實用新型專利公開了一種熱泵驅(qū)動的蓄能型溶液除濕空調(diào)系 統(tǒng)，雖然是熱泵驅(qū)動，但沒有全熱回收，效率很低。[0005]上述專利技術(shù)公開的除濕裝置的共同缺點是處理空氣與除濕溶液直接接觸，空 氣會夾帶除濕溶液的微小液滴進入室內(nèi)，帶來室內(nèi)腐蝕，從而造成對室內(nèi)設(shè)施的損害。 且無全熱回收，效率很低。發(fā)明內(nèi)容[0006]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的液滴夾帶的缺點和不足，提供了 一種熱泵驅(qū)動的膜式液體除濕與蓄能裝置；除濕器可以是板式膜組件、板翅式膜組件或 中空纖維膜組件除濕器。再生器也可以是板式、板翅式或中空纖維膜組件。膜組件作除 濕器和再生器對空氣進行非接觸除濕，并且用熱泵驅(qū)動。再生后的溶液儲存在溶液儲液 槽中，起蓄能的作用。該裝置能同時實現(xiàn)對處理空氣溫度和濕度的調(diào)節(jié)，視經(jīng)過熱泵后 的溶液溫度，可實現(xiàn)如制冷、除濕；加熱、除濕；等溫除濕等。[0007]本實用新型的目的通過下述方案實現(xiàn)[0008]一種熱泵驅(qū)動的膜式液體除濕與蓄能裝置，包括除濕溶液儲液槽、溶液泵、除 濕器、換熱器、風(fēng)機、再生器和熱泵，所述熱泵是由蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器、制冷劑 儲液器和膨脹閥或毛細管依次相連構(gòu)成的封閉循環(huán)回路；所述除濕溶液儲液槽經(jīng)溶液泵 與除濕器的進液口連接，除濕器的出液口依次連接第一換熱器、熱泵的冷凝器后與再生 器的進液口相連接，再生器的出液口依次連接第一換熱器、熱泵的蒸發(fā)器后與除濕溶液 儲液槽相連接；所述除濕器和再生器的進氣口均與風(fēng)機相連；所述除濕器和再生器均為 膜組件，所述膜組件中的膜將流經(jīng)膜組件內(nèi)的除濕溶液和空氣進行隔離，所述膜具有選 擇透過性，只允許水蒸氣透過。[0009]優(yōu)選地，所述冷凝器與第一換熱器之間還連接第二換熱器，所述再生器的排氣 口與第二換熱器相連，該第二換熱器用于回收再生器排風(fēng)的余熱。[0010]優(yōu)選地，所述第二換熱器為管翅式換熱器。[0011]優(yōu)選地，所述除濕器的進氣口與風(fēng)機之間還連接一全熱交換器，該全熱交換器 的另一個進氣口還連接一引風(fēng)機，所述全熱交換器為膜組件。[0012]優(yōu)選地，所述膜組件為板式膜組件、板翅式膜組件或中空纖維膜組件；當(dāng)膜組 件為板式膜組件或板翅式膜組件時，除濕溶液和空氣交叉平行流動或者逆流；當(dāng)膜組件 為中空纖維膜組件時，除濕溶液走管程，空氣走殼程，或者除濕溶液走殼程，空氣走管 程，或者空氣和除濕溶液交叉流動。[0013]優(yōu)選地，所述板式膜組件由多層平行板式膜疊加而成，各層平行板式膜之間通 過密封條支撐起相互平行的矩形流道，矩形流道以液體流道與空氣流道相互交錯的方式 排列，空氣與除濕液體交叉流動，被膜隔開。所述密封條可以是防腐型塑料條或者其他 防腐型支撐物。[0014]優(yōu)選地，所述板翅式膜組件由多層平行板式膜疊加而成，各層平行板式膜之間 通過波紋板翅來支撐，形成三角形、正弦型或矩形流道，波紋板翅可以為三角形、正弦 型、矩形等?？諝夂统凉褚后w交叉流動，被膜隔開。[0015]優(yōu)選地，所述中空纖維膜組件包括有折流板逆流(順流)、無折流板逆流(順 流)和無折流板交叉流。[0016]所述無折流板逆流(順流)中空纖維膜組件包括殼體和中空纖維膜，所述殼體內(nèi) 的左右兩端處各設(shè)有封頭，將殼體左右兩端堵起來，封頭上開孔，中空纖維膜通過封頭 上的孔穿過封頭，中空纖維膜被固定在殼體內(nèi)部；所述殼體的左右兩端分別設(shè)有管程流 道進出口；在兩封頭之間的殼體上下分別設(shè)有殼程流道進出口，所述殼程流道進出口分別靠近左右兩封頭。所述中空纖維膜組件可以是空氣走殼程，液體走管程；也可以是空 氣走管程，液體走殼程。[0017]與上述無折流板逆流(順流)中空纖維膜組件相比，所述有折流板逆流(順流) 中空纖維膜組件的殼體中間還設(shè)有折流板，折流板上開有供中空纖維膜穿過的通孔。[0018]所述無折流板交叉流中空纖維膜組件包括殼體和中空纖維膜，所述殼體內(nèi)的左 右兩端處各設(shè)有封頭，將殼體左右兩端堵起來，封頭上開孔，中空纖維膜通過封頭上的 孔穿過封頭，中空纖維膜被固定在殼體內(nèi)部；所述殼體的左右兩端分別設(shè)有管程流道進 出口；在兩封頭之間的殼體上下分別設(shè)有殼程流道進出口，所述管程流道進出口的連線 與殼程流道進出口的連線十字交叉?？諝夂统凉褚后w以交叉流的方式流動。所述中空纖 維膜組件可以是空氣走殼程，液體走管程；也可以是空氣走管程，液體走殼程。[0019]板式膜組件和板翅式組件由多個空氣流道和液體流道構(gòu)成。其中，長寬高、流 道寬度、流道數(shù)目可以根據(jù)具體要求設(shè)計。板式膜組件和板翅式組件可以根據(jù)具體試驗 裝置要求任意方向安置(參見圖7)。[0020]中空纖維膜組件中纖維膜的裝填結(jié)構(gòu)可以是正方形或矩形分布、三角形分布和 隨機分布(參圖11)。[0021]板式膜組件、板翅式組件和中空纖維膜組件做除濕器時，除濕溶液平衡水蒸汽 壓比空氣中水蒸氣分壓小。所述膜為選擇透過性膜，空氣水蒸氣會選擇性透過膜，到達 膜的另一側(cè)，被除濕溶液吸收，實現(xiàn)除濕。除濕溶液吸收水蒸氣后變成稀溶液，為了實 現(xiàn)該實驗裝置的連續(xù)除濕，必須對除濕溶液進行再生。該裝置同樣可以使用板式膜組 件、板翅式膜組件或中空纖維膜組件作為再生器。除濕溶液和空氣被膜隔離。除濕溶液 被加熱至再生溫度時，除濕溶液平衡水蒸汽壓比再生空氣中水蒸氣分壓大，在水蒸氣分 壓壓差推動力下，除濕溶液側(cè)水蒸氣透過膜進入再生空氣中，被再生空氣吸收，除濕溶 液變?yōu)闈馊芤骸Ｈ缓罄鋮s，流入除濕溶液儲液槽。除濕溶液儲液槽可以作為蓄能器，把 溶液能量儲存起來。[0022]本裝置在膜組件中，空氣被除濕的同時，視其中的溶液溫度不同，可實現(xiàn)空氣 溫度的制冷、加熱、或等溫處理。即處理空氣能在除濕的同時實現(xiàn)制冷、加熱或等溫變 換。[0023]本實用新型的除濕與蓄能裝置可以使用室內(nèi)排風(fēng)或室外新風(fēng)作再生空氣。當(dāng)使 用室外新風(fēng)作再生空氣時，整個系統(tǒng)裝置放在室外或室內(nèi)，從除濕出風(fēng)口出來的新風(fēng)為 低溫低濕，直接作為送風(fēng)送入室內(nèi)以供利用；當(dāng)使用室外排風(fēng)作再生空氣時，再生器和 室內(nèi)相連接，輸送再生空氣(室內(nèi)排風(fēng))的風(fēng)機放置室內(nèi)，其他設(shè)備放置室外，或者整個 裝置都放置室外，靠引風(fēng)機將室內(nèi)空氣送入再生器。從除濕器出風(fēng)口出來的新風(fēng)直接作 為送風(fēng)送入室內(nèi)以供利用。本實用新型的除濕系統(tǒng)及其裝置可以將室內(nèi)排風(fēng)和室外新風(fēng) 進入膜全熱交換器進行熱濕回收，從全熱交換器出來的新風(fēng)再進入除濕器除濕。從全熱 交換器出來的室內(nèi)排風(fēng)，作為廢氣，排走。同時，板式膜組件、板翅式膜組件和中空纖 維膜組件均可以作為全熱交換器，回收室內(nèi)排風(fēng)的顯熱和潛熱，充分利用能源。[0024]本實用新型的除濕系統(tǒng)及其裝置利用壓縮式熱泵驅(qū)動進行除濕溶液的再生。熱 泵中冷凝器直接作為再生熱源加熱除濕溶液，使除濕溶液溫度升高至可再生溫度。熱泵 中蒸發(fā)器直接作為冷源冷卻除濕溶液，使除濕溶液降溫至需要的溫度。視該溶液溫度的不同，將空氣處理到所需要的溫度，在除濕的同時，實現(xiàn)空氣溫度的調(diào)節(jié)。既調(diào)節(jié)濕 度，又調(diào)節(jié)溫度。所述除濕液體為三甘醇、二甘醇、LiCl溶液、Lmr溶液、CaCl2溶液 中的一種或兩種以上的混合液，溶液平衡水蒸汽壓比空氣中水蒸氣分壓小，這些溶液作 為除濕劑具有強烈的吸水性。[0025]所述膜可以是親水膜、憎水膜、親水-憎水復(fù)合膜，也可以是致密膜、多孔 膜，以及多孔-致密復(fù)合膜；也可以是有機膜、無機膜和有機-無機雜化膜。所述膜具 有選擇透過性，只允許水蒸氣的透過，而阻止其他氣體和液體的透過。[0026]本實用新型的工作原理是[0027](1)除濕過程通過風(fēng)機，室外的空氣被送入除濕器。在除濕器中空氣流道中 流動，除濕溶液在除濕器的液體流道中流動?？諝夂统凉袢芤罕荒じ糸_，由于所述膜具 有選擇透過性?？諝夂统凉袢芤和ㄟ^膜對空氣進行除濕。從除濕器出來的空氣低溫低 濕，直接作為送風(fēng)送入室內(nèi)利用。除濕后的溶液，變成稀濃度的溶液，從除濕器排液口 排出，進入溶液再生階段。調(diào)節(jié)上述除濕器中溶液的溫度，可實現(xiàn)對處理空氣溫度的調(diào) 節(jié)，如冷卻、加熱等。[0028](2)除濕溶液再生過程從除濕器排液口排出的除濕溶液為稀溶液，再生需要 加熱至可再生溫度(40-120度)。熱泵中冷凝器直接作為再生熱源加熱除濕溶液，使除濕 溶液溫度升高至可再生溫度。然后，除濕溶液被送入再生器，再生空氣和除濕溶液被膜 隔開。除濕溶液在高溫下(50 120°C )，溶液平衡水蒸氣分壓比空氣中水蒸氣分壓大， 溶液側(cè)表面水蒸氣透過膜進入空氣側(cè)，被空氣吸收。從再生器出來的除濕溶液用熱泵中 蒸發(fā)器直接作為冷源冷卻至需要的溫度(10-30°C)，實現(xiàn)除濕溶液的再生。最后，再生 后的溶液被送入除濕溶液儲液槽。儲液槽作為蓄能器，把除濕溶液能量儲存起來，以供 以后除濕使用。[0029]具體工作過程如下①過熱液體制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸收低溫物體的熱量，蒸發(fā) 成制冷劑氣體。②蒸發(fā)器出來的制冷劑氣體經(jīng)過壓縮機的壓縮，變?yōu)楦邷馗邏旱闹评鋭?氣體。③高溫高壓的制冷劑氣體在冷凝器中將熱能釋放給高溫物體、同時自身變?yōu)楦邏?制冷劑液體。④高壓制冷劑液體在膨脹閥中減壓，再變?yōu)槠憾嗔黧w，進入蒸發(fā)器， 循環(huán)最初的過程。[0030]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點[0031](1)能更好地實現(xiàn)對空氣的除濕在現(xiàn)有的液體除濕系統(tǒng)中，由于溶液與空氣 直接接觸，在空氣流速較大時，空氣往往會夾帶一定量的液滴，這些液滴會導(dǎo)致設(shè)備和 家具的腐蝕，影響室內(nèi)空氣品質(zhì)。本實用新型克服了這種缺點，空氣和除濕溶液被膜隔 開，能有效地防止液滴進入氣流。[0032](2)能量利用率高該裝置利用壓縮式熱泵冷凝器作為再生熱源直接加熱除濕 溶液，而熱泵蒸發(fā)器作為冷源直接冷卻除濕溶液。同時，該裝置可以實現(xiàn)除濕溶液熱和 再生空氣余熱的回收。除濕溶液儲液槽采用全熱回收，降低冷凝溫度，降低了壓縮機能 耗，提高了效率。儲液槽可以作為蓄能器使用，再生后的溶液儲存在蓄能器中，供以后 空氣除濕使用。因此，該除濕與蓄能裝置能量利用率高。[0033](3)空氣溫濕度同時被調(diào)節(jié)。本裝置在膜組件中，空氣被除濕的同時，視其中的 溶液溫度不同，可實現(xiàn)空氣溫度的制冷、加熱、或等溫處理。即處理空氣能在除濕的同時實現(xiàn)制冷、加熱或等溫變換。

[0034]圖1是室外新風(fēng)作再生空氣的熱泵驅(qū)動的膜式液體除濕與蓄能裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖；[0035]圖2是室內(nèi)排風(fēng)作再生空氣的熱泵驅(qū)動的膜式液體除濕與蓄能裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖；[0036]圖3是回收再生器排風(fēng)余熱的熱泵驅(qū)動的膜式液體除濕與蓄能裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖；[0037]圖4是全熱回收型熱泵驅(qū)動的膜式液體除濕與蓄能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；[0038]圖5是圖1至圖4所示除濕器(或再生器)為板式膜組件時流道結(jié)構(gòu)示意圖；[0039]圖6是圖1至圖4所示膜除濕器(或再生器)為板翅式膜組件時流道結(jié)構(gòu)示意 圖；[0040]圖7是圖5與圖6所示板式膜組件和板翅式膜組件外形示意圖；[0041]圖8是圖1至圖4所示除濕器(或再生器)為殼體有折流板中空纖維膜組件時內(nèi) 部結(jié)構(gòu)示意圖；[0042]圖9是圖1至圖4所示除濕器(或再生器)為殼體無折流板中空纖維膜組件時內(nèi) 部結(jié)構(gòu)示意圖；[0043]圖10是圖1至圖4所示除濕器(或再生器)為叉流中空纖維膜組件時內(nèi)部結(jié)構(gòu) 示意圖；[0044]圖11是圖8至圖10所示除濕器和再生器為中空纖維膜組件時纖維膜裝填結(jié)構(gòu)示 意圖；纖維膜是(a)正方形或矩形分布、(b)三角形分布和(c)隨機分布。
具體實施方式
[0045]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進一步具體詳細描述，但本實用新型的實 施方式不限于此，對于未特別注明的工藝參數(shù)，可參照常規(guī)技術(shù)進行。[0046]實施例1[0047]如圖1所示，本實用新型的熱泵驅(qū)動的膜式液體除濕裝置包括除濕器17、再生 器3、冷凝器7、蒸發(fā)器11、壓縮機9、膨脹閥10、制冷劑儲液器8、溶液泵14和除濕溶 液儲液槽13。所述除濕器17由進氣口 16與第一風(fēng)機15連接，還由除濕器出液口 18依 次與換熱器12、冷凝器7、再生器3的進液口 6相連接；所述再生器3由進氣口 4與第 二風(fēng)機5連接，再生器出液口 2依次與換熱器12、蒸發(fā)器11、除濕溶液儲液槽13、溶液 泵14、除濕器17的進液口 20相連接；所述冷凝器7、制冷劑儲液器8、膨脹閥10、蒸發(fā) 器11和壓縮機9構(gòu)成一個封閉的回路循環(huán)，形成一個壓縮式熱泵，管路內(nèi)部走制冷劑工 質(zhì)。[0048]所述除濕器17和再生器3均為板式膜組件。[0049]如圖5所示，所述板式膜組件由多層平行板式膜31疊加而成，各層平行板式膜 31之間被密封條33支撐起相互平行的矩形流道，矩形流道以液體流道與空氣流道上下交 錯的方式排列。除濕溶液由液體流道的進液口四進入，由出液口 32排出；空氣由空氣流道的進氣口 30進入，由排氣口 34排出。除濕溶液和空氣被平行板式膜31隔開。[0050]如圖1所示，對空氣除濕時，室外新風(fēng)由第一風(fēng)機15由進氣口 16送入除濕器17 內(nèi)。LiCl溶液由進液口 20進入除濕器17?？諝夂蚅iCl溶液之間由膜隔開。所述膜具 有選擇透過性，只允許水蒸氣的透過，而阻止其他氣體和LiCl溶液的透過。LiCl溶液平 衡水蒸氣分壓小，具有吸濕性。在水蒸氣壓差的傳質(zhì)推動力下，除濕器17空氣側(cè)水蒸氣 透過膜進入溶液側(cè)，被LiCl溶液吸收。從除濕器17排氣口 19排出的低溫低濕的新風(fēng)直 接送入室內(nèi)以供利用。LiCl溶液在除濕器17中吸收了空氣中的水蒸氣，變成稀溶液。 為了保證該除濕系統(tǒng)連續(xù)除濕，需要對稀LiCl溶液再生。對LiCl溶液再生，需要先加 熱。從除濕器17出液口 18出來的LiCl溶液進入間壁式換熱器12預(yù)加熱，再進入熱泵 冷凝器7，加熱至可再生溫度，然后由進液口 6進入再生器3。室外新風(fēng)作為再生空氣。 室外新風(fēng)由第二風(fēng)機5通過進氣口 4將空氣送入再生器3內(nèi)。LiCl溶液在高溫下(50 120°C)，溶液平衡水蒸氣分壓比空氣中水蒸氣分壓大。在水蒸氣壓差推動下，再生器3 中LiCl溶液表面水蒸氣透過膜進入空氣側(cè)，被空氣吸收，LiCl溶液由稀溶液變回了濃溶 液。從再生器3出液口 2出來的LiCl溶液經(jīng)過間壁式換熱器12預(yù)冷卻，然后進入熱泵 蒸發(fā)器11冷卻至需要的溫度，實現(xiàn)了 LiCl溶液的再生。最后，從熱泵蒸發(fā)器11出來的 LiCl溶液進入儲液槽13。儲液槽13作為蓄能器，把除濕溶液儲存起來，供以后除濕使 用。此時，該除濕系統(tǒng)完成了一個空氣除濕和溶液再生的過程，如此循環(huán)反復(fù)，可以實 現(xiàn)連續(xù)除濕。除濕器中視除濕溶液溫度的不同，可同時實現(xiàn)對處理空氣的冷卻或加熱或 等溫處理。[0051]實施例2[0052]本實施例與實施例1的不同之處在于[0053]如圖2所示，室內(nèi)排風(fēng)作為再生空氣，此時，再生器3的進氣口 4與引風(fēng)機21 連接。再生空氣(室內(nèi)排風(fēng))由引風(fēng)機21送入再生器3中，從再生器3排氣口 1出來的 風(fēng)，作為廢氣，排走。[0054]實施例3[0055]本實施例與實施例2的不同之處在于[0056]如圖3所示除濕與蓄能裝置回收再生器排風(fēng)的余熱。從間壁式換熱器12出來的 除濕溶液先經(jīng)過管翅式換熱器22 (第二換熱器)，再進入熱泵冷凝器7。從再生器3排氣 口 1出來的風(fēng)經(jīng)過管翅式換熱器22 (第二換熱器)，從管翅式換熱器22 (第二換熱器)出 來的風(fēng)作為廢氣，排走。在管翅式換熱器22中，除濕溶液走管程，空氣走翅片側(cè)，再生 器排風(fēng)的余熱被管翅式換熱器22回收。[0057]實施例4[0058]本實施例同實施例1的不同之處在于[0059]如圖4所示，本實施例為全熱回收型熱泵驅(qū)動的膜式液體除濕裝置，該裝置還 包括全熱交換器23。所述全熱交換器23的第二進氣口觀與引風(fēng)機27連接，全熱交換器 23的第一進氣口 25與風(fēng)機沈連接。所述全熱交換器23為中空纖維膜組件。[0060]如圖8所示，所述中空纖維膜組件包括殼體43和中空纖維膜46，所述殼體43 內(nèi)的左右兩端處各設(shè)有封頭44，將殼體左右兩端堵起來，封頭44上開孔，中空纖維膜46 通過封頭44上的孔穿過封頭，中空纖維膜46被固定在殼體43內(nèi)部；所述殼體的左右兩端分別設(shè)有管程流道進出口 41、45；在兩封頭44之間的殼體43上下分別設(shè)有殼程流道 進出口 48、42。殼體中間布置折流板47，它上面也開許多孔，中空纖維膜46穿過這些 孔，并固定起來。其中，中空纖維膜組件纖維膜裝填結(jié)構(gòu)如圖11(a)所示，纖維膜46是 矩形分布。[0061]管子中的流體稱為管程，管子外的流體稱為殼程。除濕溶液走管程，空氣走殼 程，空氣從殼程流道進口 48進入殼體43中，從殼程流道出口 42流出殼體43 ；除濕溶液 從管程流道進口 41進入殼體43，從管程流道出口 45流出殼體43?？諝庠谡哿靼遄饔孟?蜿蜒流動，與膜充分接觸。[0062]如圖4所示，對空氣除濕時，室內(nèi)排風(fēng)由第二進氣口觀通過引風(fēng)機27送入全熱 交換器23。室外新風(fēng)由第一進氣口 25通過風(fēng)機沈送入全熱交換器23。從全熱交換器 23的排氣口 M出來的風(fēng)作為廢氣，排走。從全熱交換器23出來的新風(fēng)由進氣口 16送入 除濕器17。從除濕器17排氣口 19出來的風(fēng)作為送風(fēng)直接送入室內(nèi)以供利用。[0063]實施例5[0064]本實施例與實施例2的不同之處在于[0065]除濕溶液為Lift"溶液，除濕器17使用殼體有折流板的中空纖維膜組件。[0066]如圖8所示，所述中空纖維膜組件包括殼體43和中空纖維膜46，所述殼體43 內(nèi)的左右兩端處各設(shè)有封頭44，將殼體左右兩端堵起來，封頭44上開孔，中空纖維膜46 通過封頭44上的孔穿過封頭，中空纖維膜46被固定在殼體43內(nèi)部；所述殼體的左右兩 端分別設(shè)有管程流道進出口 41、45；在兩封頭44之間的殼體43上下分別設(shè)有殼程流道 進出口 48、42。殼體中間布置折流板47，它上面也開許多孔，中空纖維膜46穿過這些 孔，并固定起來。其中，中空纖維膜組件纖維膜裝填結(jié)構(gòu)如圖11(b)所示，纖維膜46是 三角形分布。[0067]管子中的流體稱為管程，管子外的流體稱為殼程。除濕溶液走管程，空氣走殼 程，空氣從殼程流道進口 48進入殼體43中，從殼程流道出口 42流出殼體43 ；除濕溶液 從管程流道進口 41進入殼體43，從管程流道出口 45流出殼體43?？諝庠谡哿靼遄饔孟?蜿蜒流動，與膜充分接觸。[0068]實施例6[0069]本實施例同實施例3的不同之處在于[0070]除濕溶液為CaCl2溶液，除濕器17使用板翅膜組件。[0071]如圖6所示，所述板翅式膜組件由多層平行板式膜37疊加而成，各層平行板式 膜之間通過波紋板翅40來支撐，形成三角形流道。波紋板翅40為三角形。除濕溶液由 進液口 35進入，由出液口 38排出；空氣由進氣口 36進入，由排氣口 39排出。也可以 空氣由進氣口 35進入，由排氣口 38排出；除濕溶液由進液口 36進入，由出液口 39排 出。除濕溶液和空氣被膜37隔開。[0072]實施例7[0073]本實施例同實施例4的不同之處在于[0074]除濕溶液為LiCl溶液、Lmr溶液和CaCl2溶液混合液，除濕器17使用板翅膜組 件，再生器3也使用中空纖維膜組件。[0075]如圖6所示，所述板翅式膜組件由多層平行板式膜37疊加而成，各層平行板式9膜之間通過波紋板翅40來支撐，形成正弦型流道。波紋板翅40為正弦型。除濕溶液由 進液口 35進入，由出液口 38排出；空氣由進氣口 36進入，由排氣口 39排出。也可以 空氣由進氣口 35進入，由排氣口 38排出；除濕溶液由進液口 36進入，由出液口 39排 出。除濕溶液和空氣被膜37隔開。[0076]實施例8[0077]本實施例與實施例3的不同之處在于[0078]除濕溶液為三甘醇，再生器3使用無折流板中空纖維膜組件。[0079]如圖9所示，所述中空纖維膜組件包括殼體43和中空纖維膜46，所述殼體43內(nèi) 的左右兩端處各設(shè)有封頭44，將殼體左右兩端堵起來，封頭44上開孔，中空纖維膜46通 過封頭44上的孔穿過封頭，中空纖維膜46被固定在殼體43內(nèi)部；所述殼體的左右兩端 分別設(shè)有管程流道進出口 41、45；在兩封頭44之間的殼體43上下分別設(shè)有殼程流道進 出口 48、42。其中，中空纖維膜組件纖維膜裝填結(jié)構(gòu)如圖11(c)所示，纖維膜46是隨機 分布。[0080]管子中的流體稱為管程，管子外的流體稱為殼程。除濕溶液走管程，空氣走殼 程，空氣從殼程流道進口 48進入殼體43中，從殼程流道出口 42流出殼體43 ；除濕溶液 從管程流道進口 41進入殼體43，從管程流道出口 45流出殼體43?？諝庠谡哿靼遄饔孟?蜿蜒流動，與膜充分接觸。[0081]實施例9[0082]本實施例與實施例3的不同之處在于[0083]除濕溶液為二甘醇，除濕器17使用中空纖維膜組件，再生器3使用板翅式膜組 件。[0084]如圖8所示，所述中空纖維膜組件包括殼體43和中空纖維膜46，所述殼體43 內(nèi)的左右兩端處各設(shè)有封頭44，將殼體左右兩端堵起來，封頭44上開孔，中空纖維膜46 通過封頭44上的孔穿過封頭，中空纖維膜46被固定在殼體43內(nèi)部；所述殼體的左右兩 端分別設(shè)有管程流道進出口 41、45；在兩封頭44之間的殼體43上下分別設(shè)有殼程流道 進出口 48、42。殼體中間布置折流板47，它上面也開許多孔，中空纖維膜46穿過這些 孔，并固定起來。其中，中空纖維膜組件纖維膜裝填結(jié)構(gòu)如圖11(a)所示，纖維膜46是 正方形分布。[0085]管子中的流體稱為管程，管子外的流體稱為殼程。除濕溶液走殼程，空氣走管 程，除濕溶液從殼程流道進口 48進入殼體43中，從殼程流道出口 42流出殼體43 ；空氣 從管程流道進口 41進入殼體43，從管程流道出口 45流出殼體43。除濕溶液在折流板作 用下蜿蜒流動，與膜充分接觸。[0086]如圖6所示，所述板翅式膜組件由多層平行板式膜37疊加而成，各層平行板式 膜之間通過波紋板翅40來支撐，形成矩形流道。波紋板翅40為矩形。除濕溶液由進液 口 35進入，由出液口 38排出；空氣由進氣口 36進入，由排氣口 39排出。也可以空氣 由進氣口 35進入，由排氣口 38排出；除濕溶液由進液口 36進入，由出液口 39排出。 除濕溶液和空氣被膜37隔開。[0087]實施例10[0088]本實施例與實施例4的不同之處在于[0089]除濕器17使用無折流板交叉流中空纖維膜組件，全熱交換器23使用板翅式膜組 件。[0090]由圖10可見，所述無折流板交叉流中空纖維膜組件包括殼體43和中空纖維膜 46，所述殼體43內(nèi)的左右兩端處各設(shè)有封頭44，將殼體左右兩端堵起來，封頭44上開 孔，中空纖維膜46通過封頭44上的孔穿過封頭，中空纖維膜46被固定在殼體43內(nèi)部； 所述殼體的左右兩端分別設(shè)有管程流道進出口 41、45；在兩封頭44之間的殼體43上下 分別設(shè)有殼程流道進出口 48、42，所述管程流道進出口 41、45的連線與殼程流道進出口 48、42的連線十字交叉?？諝庾邭こ?，液體走管程，空氣和除濕液體以交叉流的方式流 動。[0091]實施例11[0092]本實施例與實施例4的不同之處在于[0093]再生器3使用板翅式膜組件，如圖6所示，所述板翅式膜組件由多層平行板式膜 37疊加而成，各層平行板式膜之間通過波紋板翅40來支撐，形成三角形流道。波紋板翅 40為三角形。除濕溶液由進液口 35進入，由出液口 38排出；空氣由進氣口 36進入， 由排氣口 39排出。也可以空氣由進氣口 35進入，由排氣口 38排出；除濕溶液由進液口 36進入，由出液口 39排出。除濕溶液和空氣被膜37隔開。[0094]實施例12[0095]本實施例與實施例4的不同之處在于[0096]除濕器17使用無折流板中空纖維膜組件，再生器3使用板翅式膜組件，全熱交 換器23使用板式膜組件。[0097]如圖9所示，所述無折流板中空纖維膜組件包括殼體43和中空纖維膜46，所述 殼體43內(nèi)的左右兩端處各設(shè)有封頭44，將殼體左右兩端堵起來，封頭44上開孔，中空纖 維膜46通過封頭44上的孔穿過封頭，中空纖維膜46被固定在殼體43內(nèi)部；所述殼體的 左右兩端分別設(shè)有管程流道進出口 41、45；在兩封頭44之間的殼體43上下分別設(shè)有殼 程流道進出口 48、42。[0098]管子中的流體稱為管程，管子外的流體稱為殼程。除濕溶液走管程，空氣走殼 程，空氣從殼程流道進口 48進入殼體43中，從殼程流道出口 42流出殼體43 ；除濕溶液 從管程流道進口 41進入殼體43，從管程流道出口 45流出殼體43?？諝庠谡哿靼遄饔孟?蜿蜒流動，與膜充分接觸。[0099]如圖6所示，所述板翅式膜組件由多層平行板式膜37疊加而成，各層平行板式 膜之間通過波紋板翅40來支撐，形成矩形流道。波紋板翅40為矩形。除濕溶液由進液 口 35進入，由出液口 38排出；空氣由進氣口 36進入，由排氣口 39排出。也可以空氣 由進氣口 35進入，由排氣口 38排出；除濕溶液由進液口 36進入，由出液口 39排出。 除濕溶液和空氣被膜37隔開。[0100]如圖5所示，所述板式膜組件由多層平行板式膜31疊加而成，各層平行板式膜 31之間被密封條33支撐起相互平行的矩形流道，矩形流道以液體流道與空氣流道上下交 錯的方式排列。除濕溶液由液體流道的進液口四進入，由出液口 32排出；空氣由空氣 流道的進氣口 30進入，由排氣口 34排出。除濕溶液和空氣被平行板式膜31隔開。[0101]上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修 飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種熱泵驅(qū)動的膜式液體除濕與蓄能裝置，其特征在于，該裝置包括除濕溶液儲 液槽、溶液泵、除濕器、第一換熱器、風(fēng)機、再生器和熱泵，所述熱泵是由蒸發(fā)器、壓 縮機、冷凝器、制冷劑儲液器和膨脹閥或毛細管依次相連構(gòu)成的封閉循環(huán)回路；所述除 濕溶液儲液槽經(jīng)溶液泵與除濕器的進液口連接，除濕器的出液口依次連接第一換熱器、 熱泵的冷凝器后與再生器的進液口相連接，再生器的出液口依次連接第一換熱器、熱泵 的蒸發(fā)器后與除濕溶液儲液槽相連接；所述除濕器和再生器的進氣口均與風(fēng)機相連，除 濕器和再生器均為膜組件，所述膜組件中的膜將流經(jīng)膜組件內(nèi)的除濕溶液和空氣進行隔 離，所述膜具有選擇透過性，只允許水蒸氣透過。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除濕與蓄能裝置，其特征在于，所述冷凝器與第一換熱器之 間還連接第二換熱器，所述再生器的排氣口與第二換熱器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的除濕與蓄能裝置，其特征在于，所述第二換熱器為管翅式換 熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除濕與蓄能裝置，其特征在于，所述除濕器的進氣口與風(fēng)機 之間還連接一全熱交換器，該全熱交換器的另一個進氣口還連接一引風(fēng)機，所述全熱交 換器為膜組件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的除濕與蓄能裝置，其特征在于，所述膜組件為 板式膜組件、板翅式膜組件或中空纖維膜組件；當(dāng)膜組件為板式膜組件或板翅式膜組件 時，除濕溶液和空氣交叉平行流動或者逆流；當(dāng)膜組件為中空纖維膜組件時，除濕溶液 走管程，空氣走殼程，或者除濕溶液走殼程，空氣走管程，或者空氣和除濕溶液交叉流 動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的除濕與蓄能裝置，其特征在于，所述板式膜組件由多層平行 板式膜疊加而成，各層平行板式膜之間通過密封條支撐起相互平行的矩形流道，矩形流 道以液體流道與空氣流道相互交錯的方式排列。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的除濕與蓄能裝置，其特征在于，所述板翅式膜組件由多層平 行板式膜疊加而成，各層平行板式膜之間通過波紋板翅來支撐，形成三角形、正弦型或 矩形流道。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的除濕與蓄能裝置，其特征在于，所述中空纖維膜組件包括殼 體和中空纖維膜，所述殼體內(nèi)的左右兩端處各設(shè)有封頭，將殼體左右兩端堵起來，封頭 上開孔，中空纖維膜通過封頭上的孔穿過封頭，中空纖維膜被固定在殼體內(nèi)部；所述殼 體的左右兩端分別設(shè)有管程流道進出口；在兩封頭之間的殼體上下分別設(shè)有殼程流道進 出口，所述殼程流道進出口分別靠近左右兩封頭。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的除濕與蓄能裝置，其特征在于，所述中空纖維膜組件的殼體 中間還設(shè)有折流板，折流板上開有供中空纖維膜穿過的通孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的除濕與蓄能裝置，其特征在于，所述中空纖維膜組件包括 殼體和中空纖維膜，所述殼體內(nèi)的左右兩端處各設(shè)有封頭，將殼體左右兩端堵起來，封 頭上開孔，中空纖維膜通過封頭上的孔穿過封頭，中空纖維膜被固定在殼體內(nèi)部；所述 殼體的左右兩端分別設(shè)有管程流道進出口；在兩封頭之間的殼體上下分別設(shè)有殼程流道 進出口，所述管程流道進出口的連線與殼程流道進出口的連線十字交叉。
專利摘要本實用新型公開了一種熱泵驅(qū)動的膜式液體除濕與蓄能裝置，包括除濕溶液儲液槽、溶液泵、除濕器、第一換熱器、風(fēng)機、再生器和熱泵，熱泵是由蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器、制冷劑儲液器和膨脹閥或毛細管依次相連構(gòu)成的封閉循環(huán)回路；除濕溶液儲液槽經(jīng)溶液泵與除濕器連接，除濕器依次連接第一換熱器、熱泵的冷凝器后與再生器的進液口相連接，再生器的出液口依次連接第一換熱器、熱泵的蒸發(fā)器后與除濕溶液儲液槽相連接；除濕器和再生器的進氣口均與風(fēng)機相連；除濕器和再生器均為能將流經(jīng)膜組件內(nèi)的除濕溶液和空氣進行隔離的膜組件，該膜具有選擇透過性，只允許水蒸氣透過，能有效防止除濕溶液的微小液滴被夾帶到空氣中；同時該裝置還具有能量利用率高的優(yōu)點。
文檔編號B01D53/26GK201811367SQ20102054193
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者張立志, 裴麗霞, 黃斯珉 申請人:華南理工大學(xué)