CN201811367U - 一种热泵驱动的膜式液体除湿与蓄能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热泵驱动的膜式液体除湿与蓄能装置，包括除湿溶液储液槽、溶液泵、除湿器、第一换热器、风机、再生器和热泵，热泵是由蒸发器、压缩机、冷凝器、制冷剂储液器和膨胀阀或毛细管依次相连构成的封闭循环回路；除湿溶液储液槽经溶液泵与除湿器连接，除湿器依次连接第一换热器、热泵的冷凝器后与再生器的进液口相连接，再生器的出液口依次连接第一换热器、热泵的蒸发器后与除湿溶液储液槽相连接；除湿器和再生器的进气口均与风机相连；除湿器和再生器均为能将流经膜组件内的除湿溶液和空气进行隔离的膜组件，该膜具有选择透过性，只允许水蒸气透过，能有效防止除湿溶液的微小液滴被夹带到空气中；同时该装置还具有能量利用率高的优点。

Description

一种热泵驱动的膜式液体除湿与蓄能装置

技术领域

本实用新型涉及一种除湿与蓄能装置，具体是热泵驱动的膜式液体除湿与蓄能装置，能对处理空气同时实现显热和潜热的处理。

背景技术

空气湿度对人体的健康有着重要的影响，因此需要采取有效的措施来保证空气的湿度符合要求。研究表明，人体适合的相对湿度为40-60％，过高的湿度环境会增加人体的不舒适感，还会导致建筑物内部某些病毒和细菌的大量繁殖。特别是在我国南方地区，气候炎热潮湿，经常给人类带来闷热潮湿的感觉。为了营造适宜的室内相对湿度环境，保护人体的健康，因此有必要对空气进行除湿。

传统的空气除湿方法包括冷却法除湿、固体吸附剂除湿和液体吸湿剂除湿。冷却法除湿是将湿空气冷却到露点温度以下，使空气中的水蒸气冷凝后从空气中脱除。冷却法除湿不能达到很低的露点，它需要消耗大量的能量来冷却空气，使水蒸气冷凝并带走汽化产生的潜热。固体吸附剂除湿是利用某些固体吸附剂吸湿的方法来进行除湿。某些固体吸附剂如硅胶、氧化铝、氯化钙等对水蒸气有强烈的吸附作用，当湿空气流过这些吸湿剂堆积而成的流化床时，空气中的水蒸气就被脱除，达到除湿的目的。固体吸附除湿的最大缺点是这些固体吸附剂再生困难，而且吸湿除湿装置一般都很复杂，设备的体积比较庞大，造价也高，这些原因使它们的应用受到了一定的限制。液体吸湿剂除湿是利用某些具有吸湿性的溶液来吸收空气中的水分而达到除湿目的。液体除湿再生容易，缺点是处理空气与液体吸湿剂直接接触，易引起空气夹带吸湿剂，进一步引起管道和设备的腐蚀。

公告号为CN1609493A中国发明专利申请公开说明书提到了一种带热回收的空气除湿冷却装置。该发明包括由除湿模板和板式换热器的多级组成的空气除湿器、间接蒸发冷却器和空气-水换热器。由多级空气除湿器除湿后的热的干燥空气，经过与间接蒸发冷却器制备的低于室内回风湿球温度的冷水经过空气-水换热器被冷却。公告号为CN16210564A中国发明专利申请公开说明书公开了一种能同时除湿和降温空气调节的方法和设备，即利用除湿液除湿，同时利用压缩式热泵冷却除湿液，进而在除湿液除湿的同时，冷却空气；压缩式热泵排出的冷凝热用于除湿液的再生。公告号为CN1609493A中国实用新型专利提到一种涉及空调调节领域的装置，尤其是一种蒸发冷却太阳能液体除湿空调装置。该除湿装置利用填料塔作为除湿器和再生器，太阳能集热器与溶液再生***、液体除湿***和直接蒸发冷却器相连接，充分利用了室内湿球温度较低的特点。公告号为CN2814209Y中国实用新型专利公开了一种热泵驱动的蓄能型溶液除湿空调***，虽然是热泵驱动，但没有全热回收，效率很低。

上述专利技术公开的除湿装置的共同缺点是处理空气与除湿溶液直接接触，空气会夹带除湿溶液的微小液滴进入室内，带来室内腐蚀，从而造成对室内设施的损害。且无全热回收，效率很低。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的液滴夹带的缺点和不足，提供了一种热泵驱动的膜式液体除湿与蓄能装置；除湿器可以是板式膜组件、板翅式膜组件或中空纤维膜组件除湿器。再生器也可以是板式、板翅式或中空纤维膜组件。膜组件作除湿器和再生器对空气进行非接触除湿，并且用热泵驱动。再生后的溶液储存在溶液储液槽中，起蓄能的作用。该装置能同时实现对处理空气温度和湿度的调节，视经过热泵后的溶液温度，可实现如制冷、除湿；加热、除湿；等温除湿等。

本实用新型的目的通过下述方案实现：

一种热泵驱动的膜式液体除湿与蓄能装置，包括除湿溶液储液槽、溶液泵、除湿器、换热器、风机、再生器和热泵，所述热泵是由蒸发器、压缩机、冷凝器、制冷剂储液器和膨胀阀或毛细管依次相连构成的封闭循环回路；所述除湿溶液储液槽经溶液泵与除湿器的进液口连接，除湿器的出液口依次连接第一换热器、热泵的冷凝器后与再生器的进液口相连接，再生器的出液口依次连接第一换热器、热泵的蒸发器后与除湿溶液储液槽相连接；所述除湿器和再生器的进气口均与风机相连；所述除湿器和再生器均为膜组件，所述膜组件中的膜将流经膜组件内的除湿溶液和空气进行隔离，所述膜具有选择透过性，只允许水蒸气透过。

优选地，所述冷凝器与第一换热器之间还连接第二换热器，所述再生器的排气口与第二换热器相连，该第二换热器用于回收再生器排风的余热。

优选地，所述第二换热器为管翅式换热器。

优选地，所述除湿器的进气口与风机之间还连接一全热交换器，该全热交换器的另一个进气口还连接一引风机，所述全热交换器为膜组件。

优选地，所述膜组件为板式膜组件、板翅式膜组件或中空纤维膜组件；当膜组件为板式膜组件或板翅式膜组件时，除湿溶液和空气交叉平行流动或者逆流；当膜组件为中空纤维膜组件时，除湿溶液走管程，空气走壳程，或者除湿溶液走壳程，空气走管程，或者空气和除湿溶液交叉流动。

优选地，所述板式膜组件由多层平行板式膜叠加而成，各层平行板式膜之间通过密封条支撑起相互平行的矩形流道，矩形流道以液体流道与空气流道相互交错的方式排列，空气与除湿液体交叉流动，被膜隔开。所述密封条可以是防腐型塑料条或者其他防腐型支撑物。

优选地，所述板翅式膜组件由多层平行板式膜叠加而成，各层平行板式膜之间通过波纹板翅来支撑，形成三角形、正弦型或矩形流道，波纹板翅可以为三角形、正弦型、矩形等。空气和除湿液体交叉流动，被膜隔开。

优选地，所述中空纤维膜组件包括有折流板逆流(顺流)、无折流板逆流(顺流)和无折流板交叉流。

所述无折流板逆流(顺流)中空纤维膜组件包括壳体和中空纤维膜，所述壳体内的左右两端处各设有封头，将壳体左右两端堵起来，封头上开孔，中空纤维膜通过封头上的孔穿过封头，中空纤维膜被固定在壳体内部；所述壳体的左右两端分别设有管程流道进出口；在两封头之间的壳体上下分别设有壳程流道进出口，所述壳程流道进出口分别靠近左右两封头。所述中空纤维膜组件可以是空气走壳程，液体走管程；也可以是空气走管程，液体走壳程。

与上述无折流板逆流(顺流)中空纤维膜组件相比，所述有折流板逆流(顺流)中空纤维膜组件的壳体中间还设有折流板，折流板上开有供中空纤维膜穿过的通孔。

所述无折流板交叉流中空纤维膜组件包括壳体和中空纤维膜，所述壳体内的左右两端处各设有封头，将壳体左右两端堵起来，封头上开孔，中空纤维膜通过封头上的孔穿过封头，中空纤维膜被固定在壳体内部；所述壳体的左右两端分别设有管程流道进出口；在两封头之间的壳体上下分别设有壳程流道进出口，所述管程流道进出口的连线与壳程流道进出口的连线十字交叉。空气和除湿液体以交叉流的方式流动。所述中空纤维膜组件可以是空气走壳程，液体走管程；也可以是空气走管程，液体走壳程。

板式膜组件和板翅式组件由多个空气流道和液体流道构成。其中，长宽高、流道宽度、流道数目可以根据具体要求设计。板式膜组件和板翅式组件可以根据具体试验装置要求任意方向安置(参见图7)。

中空纤维膜组件中纤维膜的装填结构可以是正方形或矩形分布、三角形分布和随机分布(参图11)。

板式膜组件、板翅式组件和中空纤维膜组件做除湿器时，除湿溶液平衡水蒸汽压比空气中水蒸气分压小。所述膜为选择透过性膜，空气水蒸气会选择性透过膜，到达膜的另一侧，被除湿溶液吸收，实现除湿。除湿溶液吸收水蒸气后变成稀溶液，为了实现该实验装置的连续除湿，必须对除湿溶液进行再生。该装置同样可以使用板式膜组件、板翅式膜组件或中空纤维膜组件作为再生器。除湿溶液和空气被膜隔离。除湿溶液被加热至再生温度时，除湿溶液平衡水蒸汽压比再生空气中水蒸气分压大，在水蒸气分压压差推动力下，除湿溶液侧水蒸气透过膜进入再生空气中，被再生空气吸收，除湿溶液变为浓溶液。然后冷却，流入除湿溶液储液槽。除湿溶液储液槽可以作为蓄能器，把溶液能量储存起来。

本装置在膜组件中，空气被除湿的同时，视其中的溶液温度不同，可实现空气温度的制冷、加热、或等温处理。即处理空气能在除湿的同时实现制冷、加热或等温变换。

本实用新型的除湿与蓄能装置可以使用室内排风或室外新风作再生空气。当使用室外新风作再生空气时，整个***装置放在室外或室内，从除湿出风口出来的新风为低温低湿，直接作为送风送入室内以供利用；当使用室外排风作再生空气时，再生器和室内相连接，输送再生空气(室内排风)的风机放置室内，其他设备放置室外，或者整个装置都放置室外，靠引风机将室内空气送入再生器。从除湿器出风口出来的新风直接作为送风送入室内以供利用。本实用新型的除湿***及其装置可以将室内排风和室外新风进入膜全热交换器进行热湿回收，从全热交换器出来的新风再进入除湿器除湿。从全热交换器出来的室内排风，作为废气，排走。同时，板式膜组件、板翅式膜组件和中空纤维膜组件均可以作为全热交换器，回收室内排风的显热和潜热，充分利用能源。

本实用新型的除湿***及其装置利用压缩式热泵驱动进行除湿溶液的再生。热泵中冷凝器直接作为再生热源加热除湿溶液，使除湿溶液温度升高至可再生温度。热泵中蒸发器直接作为冷源冷却除湿溶液，使除湿溶液降温至需要的温度。视该溶液温度的不同，将空气处理到所需要的温度，在除湿的同时，实现空气温度的调节。既调节湿度，又调节温度。所述除湿液体为三甘醇、二甘醇、LiCl溶液、LiBr溶液、CaCl₂溶液中的一种或两种以上的混合液，溶液平衡水蒸汽压比空气中水蒸气分压小，这些溶液作为除湿剂具有强烈的吸水性。

所述膜可以是亲水膜、憎水膜、亲水-憎水复合膜，也可以是致密膜、多孔膜，以及多孔-致密复合膜；也可以是有机膜、无机膜和有机-无机杂化膜。所述膜具有选择透过性，只允许水蒸气的透过，而阻止其他气体和液体的透过。

本实用新型的工作原理是：

(1)除湿过程：通过风机，室外的空气被送入除湿器。在除湿器中空气流道中流动，除湿溶液在除湿器的液体流道中流动。空气和除湿溶液被膜隔开，由于所述膜具有选择透过性。空气和除湿溶液通过膜对空气进行除湿。从除湿器出来的空气低温低湿，直接作为送风送入室内利用。除湿后的溶液，变成稀浓度的溶液，从除湿器排液口排出，进入溶液再生阶段。调节上述除湿器中溶液的温度，可实现对处理空气温度的调节，如冷却、加热等。

(2)除湿溶液再生过程：从除湿器排液口排出的除湿溶液为稀溶液，再生需要加热至可再生温度(40-120度)。热泵中冷凝器直接作为再生热源加热除湿溶液，使除湿溶液温度升高至可再生温度。然后，除湿溶液被送入再生器，再生空气和除湿溶液被膜隔开。除湿溶液在高温下(50～120℃)，溶液平衡水蒸气分压比空气中水蒸气分压大，溶液侧表面水蒸气透过膜进入空气侧，被空气吸收。从再生器出来的除湿溶液用热泵中蒸发器直接作为冷源冷却至需要的温度(10-30℃)，实现除湿溶液的再生。最后，再生后的溶液被送入除湿溶液储液槽。储液槽作为蓄能器，把除湿溶液能量储存起来，以供以后除湿使用。

具体工作过程如下：①过热液体制冷剂在蒸发器内吸收低温物体的热量，蒸发成制冷剂气体。②蒸发器出来的制冷剂气体经过压缩机的压缩，变为高温高压的制冷剂气体。③高温高压的制冷剂气体在冷凝器中将热能释放给高温物体、同时自身变为高压制冷剂液体。④高压制冷剂液体在膨胀阀中减压，再变为汽液二相流体，进入蒸发器，循环最初的过程。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

(1)能更好地实现对空气的除湿：在现有的液体除湿***中，由于溶液与空气直接接触，在空气流速较大时，空气往往会夹带一定量的液滴，这些液滴会导致设备和家具的腐蚀，影响室内空气品质。本实用新型克服了这种缺点，空气和除湿溶液被膜隔开，能有效地防止液滴进入气流。

(2)能量利用率高：该装置利用压缩式热泵冷凝器作为再生热源直接加热除湿溶液，而热泵蒸发器作为冷源直接冷却除湿溶液。同时，该装置可以实现除湿溶液热和再生空气余热的回收。除湿溶液储液槽采用全热回收，降低冷凝温度，降低了压缩机能耗，提高了效率。储液槽可以作为蓄能器使用，再生后的溶液储存在蓄能器中，供以后空气除湿使用。因此，该除湿与蓄能装置能量利用率高。

(3)空气温湿度同时被调节。本装置在膜组件中，空气被除湿的同时，视其中的溶液温度不同，可实现空气温度的制冷、加热、或等温处理。即处理空气能在除湿的同时实现制冷、加热或等温变换。

附图说明

图1是室外新风作再生空气的热泵驱动的膜式液体除湿与蓄能装置的结构示意图；

图2是室内排风作再生空气的热泵驱动的膜式液体除湿与蓄能装置的结构示意图；

图3是回收再生器排风余热的热泵驱动的膜式液体除湿与蓄能装置的结构示意图；

图4是全热回收型热泵驱动的膜式液体除湿与蓄能装置的结构示意图；

图5是图1至图4所示除湿器(或再生器)为板式膜组件时流道结构示意图；

图6是图1至图4所示膜除湿器(或再生器)为板翅式膜组件时流道结构示意图；

图7是图5与图6所示板式膜组件和板翅式膜组件外形示意图；

图8是图1至图4所示除湿器(或再生器)为壳体有折流板中空纤维膜组件时内部结构示意图；

图9是图1至图4所示除湿器(或再生器)为壳体无折流板中空纤维膜组件时内部结构示意图；

图10是图1至图4所示除湿器(或再生器)为叉流中空纤维膜组件时内部结构示意图；

图11是图8至图10所示除湿器和再生器为中空纤维膜组件时纤维膜装填结构示意图；纤维膜是(a)正方形或矩形分布、(b)三角形分布和(c)随机分布。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步具体详细描述，但本实用新型的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。

实施例1

如图1所示，本实用新型的热泵驱动的膜式液体除湿装置包括除湿器17、再生器3、冷凝器7、蒸发器11、压缩机9、膨胀阀10、制冷剂储液器8、溶液泵14和除湿溶液储液槽13。所述除湿器17由进气口16与第一风机15连接，还由除湿器出液口18依次与换热器12、冷凝器7、再生器3的进液口6相连接；所述再生器3由进气口4与第二风机5连接，再生器出液口2依次与换热器12、蒸发器11、除湿溶液储液槽13、溶液泵14、除湿器17的进液口20相连接；所述冷凝器7、制冷剂储液器8、膨胀阀10、蒸发器11和压缩机9构成一个封闭的回路循环，形成一个压缩式热泵，管路内部走制冷剂工质。

所述除湿器17和再生器3均为板式膜组件。

如图5所示，所述板式膜组件由多层平行板式膜31叠加而成，各层平行板式膜31之间被密封条33支撑起相互平行的矩形流道，矩形流道以液体流道与空气流道上下交错的方式排列。除湿溶液由液体流道的进液口29进入，由出液口32排出；空气由空气流道的进气口30进入，由排气口34排出。除湿溶液和空气被平行板式膜31隔开。

如图1所示，对空气除湿时，室外新风由第一风机15由进气口16送入除湿器17内。LiCl溶液由进液口20进入除湿器17。空气和LiCl溶液之间由膜隔开。所述膜具有选择透过性，只允许水蒸气的透过，而阻止其他气体和LiCl溶液的透过。LiCl溶液平衡水蒸气分压小，具有吸湿性。在水蒸气压差的传质推动力下，除湿器17空气侧水蒸气透过膜进入溶液侧，被LiCl溶液吸收。从除湿器17排气口19排出的低温低湿的新风直接送入室内以供利用。LiCl溶液在除湿器17中吸收了空气中的水蒸气，变成稀溶液。为了保证该除湿***连续除湿，需要对稀LiCl溶液再生。对LiCl溶液再生，需要先加热。从除湿器17出液口18出来的LiCl溶液进入间壁式换热器12预加热，再进入热泵冷凝器7，加热至可再生温度，然后由进液口6进入再生器3。室外新风作为再生空气。室外新风由第二风机5通过进气口4将空气送入再生器3内。LiCl溶液在高温下(50～120℃)，溶液平衡水蒸气分压比空气中水蒸气分压大。在水蒸气压差推动下，再生器3中LiCl溶液表面水蒸气透过膜进入空气侧，被空气吸收，LiCl溶液由稀溶液变回了浓溶液。从再生器3出液口2出来的LiCl溶液经过间壁式换热器12预冷却，然后进入热泵蒸发器11冷却至需要的温度，实现了LiCl溶液的再生。最后，从热泵蒸发器11出来的LiCl溶液进入储液槽13。储液槽13作为蓄能器，把除湿溶液储存起来，供以后除湿使用。此时，该除湿***完成了一个空气除湿和溶液再生的过程，如此循环反复，可以实现连续除湿。除湿器中视除湿溶液温度的不同，可同时实现对处理空气的冷却或加热或等温处理。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于：

如图2所示，室内排风作为再生空气，此时，再生器3的进气口4与引风机21连接。再生空气(室内排风)由引风机21送入再生器3中，从再生器3排气口1出来的风，作为废气，排走。

实施例3

本实施例与实施例2的不同之处在于：

如图3所示除湿与蓄能装置回收再生器排风的余热。从间壁式换热器12出来的除湿溶液先经过管翅式换热器22(第二换热器)，再进入热泵冷凝器7。从再生器3排气口1出来的风经过管翅式换热器22(第二换热器)，从管翅式换热器22(第二换热器)出来的风作为废气，排走。在管翅式换热器22中，除湿溶液走管程，空气走翅片侧，再生器排风的余热被管翅式换热器22回收。

实施例4

本实施例同实施例1的不同之处在于：

如图4所示，本实施例为全热回收型热泵驱动的膜式液体除湿装置，该装置还包括全热交换器23。所述全热交换器23的第二进气口28与引风机27连接，全热交换器23的第一进气口25与风机26连接。所述全热交换器23为中空纤维膜组件。

如图8所示，所述中空纤维膜组件包括壳体43和中空纤维膜46，所述壳体43内的左右两端处各设有封头44，将壳体左右两端堵起来，封头44上开孔，中空纤维膜46通过封头44上的孔穿过封头，中空纤维膜46被固定在壳体43内部；所述壳体的左右两端分别设有管程流道进出口41、45；在两封头44之间的壳体43上下分别设有壳程流道进出口48、42。壳体中间布置折流板47，它上面也开许多孔，中空纤维膜46穿过这些孔，并固定起来。其中，中空纤维膜组件纤维膜装填结构如图11(a)所示，纤维膜46是矩形分布。

管子中的流体称为管程，管子外的流体称为壳程。除湿溶液走管程，空气走壳程，空气从壳程流道进口48进入壳体43中，从壳程流道出口42流出壳体43；除湿溶液从管程流道进口41进入壳体43，从管程流道出口45流出壳体43。空气在折流板作用下蜿蜒流动，与膜充分接触。

如图4所示，对空气除湿时，室内排风由第二进气口28通过引风机27送入全热交换器23。室外新风由第一进气口25通过风机26送入全热交换器23。从全热交换器23的排气口24出来的风作为废气，排走。从全热交换器23出来的新风由进气口16送入除湿器17。从除湿器17排气口19出来的风作为送风直接送入室内以供利用。

实施例5

本实施例与实施例2的不同之处在于：

除湿溶液为LiBr溶液，除湿器17使用壳体有折流板的中空纤维膜组件。

如图8所示，所述中空纤维膜组件包括壳体43和中空纤维膜46，所述壳体43内的左右两端处各设有封头44，将壳体左右两端堵起来，封头44上开孔，中空纤维膜46通过封头44上的孔穿过封头，中空纤维膜46被固定在壳体43内部；所述壳体的左右两端分别设有管程流道进出口41、45；在两封头44之间的壳体43上下分别设有壳程流道进出口48、42。壳体中间布置折流板47，它上面也开许多孔，中空纤维膜46穿过这些孔，并固定起来。其中，中空纤维膜组件纤维膜装填结构如图11(b)所示，纤维膜46是三角形分布。

管子中的流体称为管程，管子外的流体称为壳程。除湿溶液走管程，空气走壳程，空气从壳程流道进口48进入壳体43中，从壳程流道出口42流出壳体43；除湿溶液从管程流道进口41进入壳体43，从管程流道出口45流出壳体43。空气在折流板作用下蜿蜒流动，与膜充分接触。

实施例6

本实施例同实施例3的不同之处在于：

除湿溶液为CaCl₂溶液，除湿器17使用板翅膜组件。

如图6所示，所述板翅式膜组件由多层平行板式膜37叠加而成，各层平行板式膜之间通过波纹板翅40来支撑，形成三角形流道。波纹板翅40为三角形。除湿溶液由进液口35进入，由出液口38排出；空气由进气口36进入，由排气口39排出。也可以空气由进气口35进入，由排气口38排出；除湿溶液由进液口36进入，由出液口39排出。除湿溶液和空气被膜37隔开。

实施例7

本实施例同实施例4的不同之处在于：

除湿溶液为LiCl溶液、LiBr溶液和CaCl₂溶液混合液，除湿器17使用板翅膜组件，再生器3也使用中空纤维膜组件。

如图6所示，所述板翅式膜组件由多层平行板式膜37叠加而成，各层平行板式膜之间通过波纹板翅40来支撑，形成正弦型流道。波纹板翅40为正弦型。除湿溶液由进液口35进入，由出液口38排出；空气由进气口36进入，由排气口39排出。也可以空气由进气口35进入，由排气口38排出；除湿溶液由进液口36进入，由出液口39排出。除湿溶液和空气被膜37隔开。

实施例8

本实施例与实施例3的不同之处在于：

除湿溶液为三甘醇，再生器3使用无折流板中空纤维膜组件。

如图9所示，所述中空纤维膜组件包括壳体43和中空纤维膜46，所述壳体43内的左右两端处各设有封头44，将壳体左右两端堵起来，封头44上开孔，中空纤维膜46通过封头44上的孔穿过封头，中空纤维膜46被固定在壳体43内部；所述壳体的左右两端分别设有管程流道进出口41、45；在两封头44之间的壳体43上下分别设有壳程流道进出口48、42。其中，中空纤维膜组件纤维膜装填结构如图11(c)所示，纤维膜46是随机分布。

管子中的流体称为管程，管子外的流体称为壳程。除湿溶液走管程，空气走壳程，空气从壳程流道进口48进入壳体43中，从壳程流道出口42流出壳体43；除湿溶液从管程流道进口41进入壳体43，从管程流道出口45流出壳体43。空气在折流板作用下蜿蜒流动，与膜充分接触。

实施例9

本实施例与实施例3的不同之处在于：

除湿溶液为二甘醇，除湿器17使用中空纤维膜组件，再生器3使用板翅式膜组件。

如图8所示，所述中空纤维膜组件包括壳体43和中空纤维膜46，所述壳体43内的左右两端处各设有封头44，将壳体左右两端堵起来，封头44上开孔，中空纤维膜46通过封头44上的孔穿过封头，中空纤维膜46被固定在壳体43内部；所述壳体的左右两端分别设有管程流道进出口41、45；在两封头44之间的壳体43上下分别设有壳程流道进出口48、42。壳体中间布置折流板47，它上面也开许多孔，中空纤维膜46穿过这些孔，并固定起来。其中，中空纤维膜组件纤维膜装填结构如图11(a)所示，纤维膜46是正方形分布。

管子中的流体称为管程，管子外的流体称为壳程。除湿溶液走壳程，空气走管程，除湿溶液从壳程流道进口48进入壳体43中，从壳程流道出口42流出壳体43；空气从管程流道进口41进入壳体43，从管程流道出口45流出壳体43。除湿溶液在折流板作用下蜿蜒流动，与膜充分接触。

如图6所示，所述板翅式膜组件由多层平行板式膜37叠加而成，各层平行板式膜之间通过波纹板翅40来支撑，形成矩形流道。波纹板翅40为矩形。除湿溶液由进液口35进入，由出液口38排出；空气由进气口36进入，由排气口39排出。也可以空气由进气口35进入，由排气口38排出；除湿溶液由进液口36进入，由出液口39排出。除湿溶液和空气被膜37隔开。

实施例10

本实施例与实施例4的不同之处在于：

除湿器17使用无折流板交叉流中空纤维膜组件，全热交换器23使用板翅式膜组件。

由图10可见，所述无折流板交叉流中空纤维膜组件包括壳体43和中空纤维膜46，所述壳体43内的左右两端处各设有封头44，将壳体左右两端堵起来，封头44上开孔，中空纤维膜46通过封头44上的孔穿过封头，中空纤维膜46被固定在壳体43内部；所述壳体的左右两端分别设有管程流道进出口41、45；在两封头44之间的壳体43上下分别设有壳程流道进出口48、42，所述管程流道进出口41、45的连线与壳程流道进出口48、42的连线十字交叉。空气走壳程，液体走管程，空气和除湿液体以交叉流的方式流动。

实施例11

本实施例与实施例4的不同之处在于：

再生器3使用板翅式膜组件，如图6所示，所述板翅式膜组件由多层平行板式膜37叠加而成，各层平行板式膜之间通过波纹板翅40来支撑，形成三角形流道。波纹板翅40为三角形。除湿溶液由进液口35进入，由出液口38排出；空气由进气口36进入，由排气口39排出。也可以空气由进气口35进入，由排气口38排出；除湿溶液由进液口36进入，由出液口39排出。除湿溶液和空气被膜37隔开。

实施例12

本实施例与实施例4的不同之处在于：

除湿器17使用无折流板中空纤维膜组件，再生器3使用板翅式膜组件，全热交换器23使用板式膜组件。

如图9所示，所述无折流板中空纤维膜组件包括壳体43和中空纤维膜46，所述壳体43内的左右两端处各设有封头44，将壳体左右两端堵起来，封头44上开孔，中空纤维膜46通过封头44上的孔穿过封头，中空纤维膜46被固定在壳体43内部；所述壳体的左右两端分别设有管程流道进出口41、45；在两封头44之间的壳体43上下分别设有壳程流道进出口48、42。

管子中的流体称为管程，管子外的流体称为壳程。除湿溶液走管程，空气走壳程，空气从壳程流道进口48进入壳体43中，从壳程流道出口42流出壳体43；除湿溶液从管程流道进口41进入壳体43，从管程流道出口45流出壳体43。空气在折流板作用下蜿蜒流动，与膜充分接触。

如图6所示，所述板翅式膜组件由多层平行板式膜37叠加而成，各层平行板式膜之间通过波纹板翅40来支撑，形成矩形流道。波纹板翅40为矩形。除湿溶液由进液口35进入，由出液口38排出；空气由进气口36进入，由排气口39排出。也可以空气由进气口35进入，由排气口38排出；除湿溶液由进液口36进入，由出液口39排出。除湿溶液和空气被膜37隔开。

如图5所示，所述板式膜组件由多层平行板式膜31叠加而成，各层平行板式膜31之间被密封条33支撑起相互平行的矩形流道，矩形流道以液体流道与空气流道上下交错的方式排列。除湿溶液由液体流道的进液口29进入，由出液口32排出；空气由空气流道的进气口30进入，由排气口34排出。除湿溶液和空气被平行板式膜31隔开。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热泵驱动的膜式液体除湿与蓄能装置，其特征在于，该装置包括除湿溶液储液槽、溶液泵、除湿器、第一换热器、风机、再生器和热泵，所述热泵是由蒸发器、压缩机、冷凝器、制冷剂储液器和膨胀阀或毛细管依次相连构成的封闭循环回路；所述除湿溶液储液槽经溶液泵与除湿器的进液口连接，除湿器的出液口依次连接第一换热器、热泵的冷凝器后与再生器的进液口相连接，再生器的出液口依次连接第一换热器、热泵的蒸发器后与除湿溶液储液槽相连接；所述除湿器和再生器的进气口均与风机相连，除湿器和再生器均为膜组件，所述膜组件中的膜将流经膜组件内的除湿溶液和空气进行隔离，所述膜具有选择透过性，只允许水蒸气透过。

2.根据权利要求1所述的除湿与蓄能装置，其特征在于，所述冷凝器与第一换热器之间还连接第二换热器，所述再生器的排气口与第二换热器相连。

3.根据权利要求2所述的除湿与蓄能装置，其特征在于，所述第二换热器为管翅式换热器。

4.根据权利要求1所述的除湿与蓄能装置，其特征在于，所述除湿器的进气口与风机之间还连接一全热交换器，该全热交换器的另一个进气口还连接一引风机，所述全热交换器为膜组件。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的除湿与蓄能装置，其特征在于，所述膜组件为板式膜组件、板翅式膜组件或中空纤维膜组件；当膜组件为板式膜组件或板翅式膜组件时，除湿溶液和空气交叉平行流动或者逆流；当膜组件为中空纤维膜组件时，除湿溶液走管程，空气走壳程，或者除湿溶液走壳程，空气走管程，或者空气和除湿溶液交叉流动。

6.根据权利要求5所述的除湿与蓄能装置，其特征在于，所述板式膜组件由多层平行板式膜叠加而成，各层平行板式膜之间通过密封条支撑起相互平行的矩形流道，矩形流道以液体流道与空气流道相互交错的方式排列。

7.根据权利要求5所述的除湿与蓄能装置，其特征在于，所述板翅式膜组件由多层平行板式膜叠加而成，各层平行板式膜之间通过波纹板翅来支撑，形成三角形、正弦型或矩形流道。

8.根据权利要求5所述的除湿与蓄能装置，其特征在于，所述中空纤维膜组件包括壳体和中空纤维膜，所述壳体内的左右两端处各设有封头，将壳体左右两端堵起来，封头上开孔，中空纤维膜通过封头上的孔穿过封头，中空纤维膜被固定在壳体内部；所述壳体的左右两端分别设有管程流道进出口；在两封头之间的壳体上下分别设有壳程流道进出口，所述壳程流道进出口分别靠近左右两封头。

9.根据权利要求8所述的除湿与蓄能装置，其特征在于，所述中空纤维膜组件的壳体中间还设有折流板，折流板上开有供中空纤维膜穿过的通孔。

10.根据权利要求5所述的除湿与蓄能装置，其特征在于，所述中空纤维膜组件包括壳体和中空纤维膜，所述壳体内的左右两端处各设有封头，将壳体左右两端堵起来，封头上开孔，中空纤维膜通过封头上的孔穿过封头，中空纤维膜被固定在壳体内部；所述壳体的左右两端分别设有管程流道进出口；在两封头之间的壳体上下分别设有壳程流道进出口，所述管程流道进出口的连线与壳程流道进出口的连线十字交叉。

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