專利名稱：溶液調(diào)節(jié)濕度的防腐蝕、無液體夾帶的熱、質(zhì)交換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬空調(diào)、能源、換熱設(shè)備領(lǐng)域。特別涉及一種溶液調(diào)節(jié)濕 度的防腐蝕、無液體夾帶的熱、質(zhì)交換裝置，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部冷卻的溶 液除濕功能，也可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部加熱的溶液再生功能。
背景技術(shù)：
溶液除濕是利用某些鹽溶液表面蒸汽壓低于被處理空氣水蒸氣 分壓的性質(zhì)，吸收空氣中的水分，使空氣被除濕。溶液再生是指通過 加熱溶液等方式，使溶液中水分蒸發(fā)、濃度提高。溶液除濕消耗的是 低品位的余熱、廢熱，可以大幅度減少空調(diào)的能耗。溶液除濕空氣時(shí)，水分凝結(jié)產(chǎn)生的相變熱量使溶液溫度升高，溶 液的除濕能力下降，需要冷卻溶液。溶液再生時(shí)，水分蒸發(fā)吸收熱量 使溶液溫度下降，再生效果減弱，需要加熱溶液。因此，需要一種帶有內(nèi)部冷卻及加熱的熱、質(zhì)交換裝置，裝置表 面是溶液和空氣進(jìn)行熱量和質(zhì)量交換的場所，裝置內(nèi)部通有流體，以 提供除濕時(shí)冷卻溶液的冷量或再生時(shí)加熱溶液的熱量。溶液調(diào)節(jié)濕度技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中還需要解決兩大問題， 一是溶液 對金屬的腐蝕性問題，二是溶液在熱、質(zhì)交換裝置表面的浸潤性問題。 目前已有具有類似功能的裝置采用金屬制作，金屬會與鹽溶液發(fā)生化 學(xué)反應(yīng)而被腐蝕。另外，這些具有類似功能的裝置沒有表面處理，由于溶液在普通表面多以液滴的形式流動(dòng)，不能在表面充分鋪展開，熱、 質(zhì)交換面積較小，溶液沿表面成液滴或液膜流動(dòng)，容易被吹離表面而 進(jìn)入被處理空氣，這樣就會產(chǎn)生空氣夾帶溶液的問題。因此需要一種 既能耐溶液腐蝕又其表面有良好的溶液浸潤性的熱、質(zhì)交換裝置，使 溶液調(diào)節(jié)濕度技術(shù)得到實(shí)際應(yīng)用。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種能耐溶液腐蝕，防止被處理空氣夾帶溶 液的溶液調(diào)節(jié)濕度的防腐蝕、無液體夾帶的熱、質(zhì)交換裝置，其特征 在于所述的溶液調(diào)節(jié)濕度的防腐蝕、無液體夾帶的熱、質(zhì)交換裝置 采用翅片管換熱器的形式，沿基管3的方向，由L個(gè)肋片1 (L: 10 2000)組成翅片管，根據(jù)實(shí)際需要確定翅片管的長度及相應(yīng)的肋片的 數(shù)目，在垂直于基管3的平面上，翅片管的數(shù)量在兩個(gè)方向上擴(kuò)展， 拼接成M (M: 2 30)排N (N: 2 30)列的翅片管式熱、質(zhì)交換 裝置。當(dāng)冷卻液為氟利昂制冷劑，考慮到制冷劑壓力較高，所述基管3 內(nèi)襯薄壁銅管4。所述的肋片1和基管3的材料是高導(dǎo)熱塑料，所用的高導(dǎo)熱塑料 的基材為聚丙烯、液晶聚合物或聚苯硫醚等，通過在內(nèi)部等量填充石 墨、碳纖維、導(dǎo)熱陶瓷粉末、金屬粉末和金屬氧化物粉末中的至少一 種來提高材料的熱導(dǎo)率。肋片1的表面附有浸潤材料2，浸潤材料2 為紙、棉布、麻布、滌棉布、晴綸布、丙綸布或玻璃纖維布。所述翅片管采用多片肋片1沿基孔3的軸線同軸粘接或螺紋連接，或采用多片整體注塑而成。本發(fā)明的有益效果(1)使用的防腐蝕的塑料材料制作熱、質(zhì)交 換裝置，解決了溶液腐蝕問題，同時(shí)本裝置所用的塑料材料具有高導(dǎo) 熱性，可以有效傳遞熱量；(2)通過在肋片表面附加浸潤材料，使溶 液吸附在該浸潤材料內(nèi)，沿肋片表面充分鋪展以增大熱、質(zhì)交換的面 積，提高了熱、質(zhì)交換效率，同時(shí)溶液不會被空氣吹離，解決了空氣夾帶溶液的問題；(3)裝置表面是溶液和空氣進(jìn)行熱量和質(zhì)量交換的場所，裝置內(nèi)部通有流體，以提供除濕時(shí)冷卻溶液的冷量或再生時(shí)加熱溶液的熱量，實(shí)現(xiàn)高效的除濕或再生；(4)本發(fā)明采用模塊化的結(jié) 構(gòu)，可以在三個(gè)方向上調(diào)節(jié)長度，以滿足不同風(fēng)道尺寸的要求。


圖1為溶液調(diào)節(jié)濕度的防腐蝕、無液體夾帶的熱、質(zhì)交換裝置的 三維視圖。圖2為溶液調(diào)節(jié)濕度的防腐蝕、無液體夾帶的熱、質(zhì)交換裝置的 結(jié)構(gòu)圖(含局部放大)。
具體實(shí)施方式
圖1是本發(fā)明的一個(gè)示例。熱、質(zhì)交換裝置采用翅片管換熱器 的形式，沿基管3的方向，肋片1的數(shù)目為16。肋片的形狀為矩形， 在垂直于基管3的平面上是2排2列的布置?；?內(nèi)襯薄壁銅管4。 肋片1和基管3的材料是高導(dǎo)熱塑料，所用的高導(dǎo)熱塑料的基材為聚 丙烯(PP)、液晶聚合物(LCP)或聚苯硫醚(PPS)等中的任何一種， 填充料為石墨、碳纖維、導(dǎo)熱陶瓷粉末、金屬粉末和金屬氧化物粉末中的至少一種材料。肋片1的表面附有浸潤材料2,浸潤材料2為紙、 棉布、麻布、滌棉布、晴綸布、丙綸布或玻璃纖維布。圖2示出溶液調(diào)節(jié)濕度的防腐蝕、無液體夾帶的熱、質(zhì)交換裝 置的結(jié)構(gòu)圖以及肋片表面浸潤材料層的局部放大圖。本發(fā)明的工作原理為熱、質(zhì)交換裝置的肋片表面附有的浸潤材料2對溶液潤濕性保證了溶液形成均勻的液膜，為溶液與空氣的 熱、質(zhì)交換提供了穩(wěn)定的條件，解決了空氣夾帶溶液的問題。用于除 濕時(shí)，空氣在肋片間的通道沿水平方向流動(dòng)，含濕量逐漸降低。溶液 在肋片表面的浸潤性材料2中沿垂直方向流動(dòng)，吸收空氣中的水分， 濃度逐漸降低。冷卻液在基管3內(nèi)襯的薄壁銅管4中流動(dòng)，吸收除濕 過程的熱量，溫度逐漸升高。用于溶液再生時(shí)，溶液與空氣流動(dòng)方式 不變，基管3內(nèi)襯的薄壁銅管4內(nèi)流動(dòng)加熱液，用于提供溶液再生過 程所需要的熱量。整個(gè)裝置采用模塊化的設(shè)計(jì)思路，翅片管的長度可以根據(jù)需要任 意調(diào)節(jié)，在水平方向和垂直方向翅片管的排數(shù)和列數(shù)可以任意調(diào)整， 做成M排N列的形式，以滿足不同的風(fēng)道尺寸的要求，本實(shí)施例為 2排2列的形式。除濕溶液對金屬材料有一定的腐蝕性，本發(fā)明的肋片和基管使用 高導(dǎo)熱塑料材料制作，不與溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有優(yōu)良的抗腐蝕性能 和有效的熱量傳遞。因此，本發(fā)明是一種溶液調(diào)節(jié)濕度的防腐蝕、無 液體夾帶的熱、質(zhì)交換裝置，調(diào)節(jié)熱、質(zhì)交換過程的冷卻或加熱，即 實(shí)現(xiàn)內(nèi)冷型的空氣除濕或內(nèi)熱型的溶液再生。 -
權(quán)利要求
1.一種溶液調(diào)節(jié)濕度的防腐蝕、無液體夾帶的熱、質(zhì)交換裝置，其特征在于所述的溶液調(diào)節(jié)濕度的防腐蝕、無液體夾帶的熱、質(zhì)交換裝置采用翅片管換熱器的形式，沿基管(3)的方向，由L個(gè)肋片(1)組成翅片管，在垂直于基管(3)的平面上，翅片管的數(shù)量在兩個(gè)方向上擴(kuò)展，拼接成M排N列的翅片管式熱、質(zhì)交換裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述溶液調(diào)節(jié)濕度的防腐蝕、無液體夾帶的 熱、質(zhì)交換裝置，其特征在于所述基管(3)內(nèi)襯薄壁銅管(4)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述溶液調(diào)節(jié)濕度的防腐蝕、無液體夾帶的熱、質(zhì)交換裝置，其特征在于所述肋片(1)和基管(3)的材料是高導(dǎo)熱塑料，所用的高導(dǎo)熱塑料的基材為聚丙烯、液晶聚合物或聚苯 硫醚，填充料為石墨、碳纖維、導(dǎo)熱陶瓷粉末、金屬粉末和金屬氧化 物粉末中的至少一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述溶液調(diào)節(jié)濕度的防腐蝕、無液體夾帶的熱、質(zhì)交換裝置，其特征在于所述肋片(1)的表面附有浸潤材料(2) ，浸潤材料(2)為紙、棉布、麻布、滌棉布、晴綸布、丙綸布或玻璃纖維布。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l、 3或4所述溶液調(diào)節(jié)濕度的防腐蝕、無液體 夾帶的熱、質(zhì)交換裝置，其特征在于所述翅片管采用多片肋片(1) 沿基孔(3)軸線同軸粘接或螺紋連接，或采用多片整體注塑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述溶液調(diào)節(jié)濕度的防腐蝕、無液體夾帶的 熱、質(zhì)交換裝置，其特征在于所述L為10 2000。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述溶液調(diào)節(jié)濕度的防腐蝕、無液體夾帶的 熱、質(zhì)交換裝置，其特征在于M為2 30。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述溶液調(diào)節(jié)濕度的防腐蝕、無液體夾帶的熱、質(zhì)交換裝置，其特征在于N為2 30。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于空調(diào)、能源、換熱設(shè)備領(lǐng)域的一種溶液調(diào)節(jié)濕度的防腐蝕、無液體夾帶的熱、質(zhì)交換裝置。該裝置采用多片肋片沿基孔軸線同軸粘接或螺紋連接，或采用多片整體注塑而成翅片管，翅片管拼接成翅片管式熱、質(zhì)交換裝置。裝置的肋片和基管使用高導(dǎo)熱塑料材料制作，解決了溶液腐蝕的問題和有效傳遞熱量。肋片表面附有浸潤材料，溶液吸附在內(nèi)，不會被空氣吹離，解決了空氣夾帶溶液的問題。肋片表面是溶液和空氣進(jìn)行熱量和質(zhì)量交換的場所，肋片基管內(nèi)通有流體，以提供除濕時(shí)冷卻溶液的冷量或再生時(shí)加熱溶液的熱量，實(shí)現(xiàn)高效的空氣除濕和溶液再生。整個(gè)裝置采用模塊化的結(jié)構(gòu)，可以在三個(gè)方向上調(diào)節(jié)長度，以滿足不同的風(fēng)道尺寸。
文檔編號F28D1/04GK101216257SQ200810055739
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月8日
發(fā)明者宋耀祖, 震 李, 過增元, 林 陳 申請人:清華大學(xué)