本發(fā)明涉及空氣濕度控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種石墨烯/納米高分子材料的室內(nèi)等溫除濕裝置，一種基于石墨烯/納米高分子材料的除濕單元，以及使用等溫除濕裝置的室內(nèi)等溫除濕方法。

背景技術(shù)：

空氣除濕是一種集成了多門學(xué)科的綜合性技術(shù)，目前已被廣泛應(yīng)用于民、商、軍事等領(lǐng)域，且在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、醫(yī)療、商業(yè)和日常生活中發(fā)揮著無可替代的巨大作用，如紡織、冶金、石化、儀器、原子能、航空航天等領(lǐng)域?？諝鉂穸仁潜碚骺諝赓|(zhì)量的重要指標(biāo)之一，相關(guān)文獻(xiàn)表明，人體適宜的相對(duì)空氣濕度應(yīng)在40～65％之間，過高或過低的空氣濕度都會(huì)使人體或其它動(dòng)物感覺到不適，甚至還會(huì)導(dǎo)致某些病毒、細(xì)菌等微生物大量滋生，造成直接或間接的經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)我國獨(dú)特的地理位置，地處歐亞大陸，且面對(duì)遼闊的太平洋，具有悠長(zhǎng)的海岸線。由于海陸之間存在巨大的熱力差異，使得我國大部分地區(qū)季風(fēng)性氣候顯著，特別是夏季受到海洋暖濕氣流的影響，天氣炎熱多雨，空氣多以悶熱潮濕為主，濕度超標(biāo)的空氣不僅容易使環(huán)境發(fā)生霉變，更使人體感覺不適，濕氣入侵體內(nèi)衍生各種疾病。由此可見，空氣除濕便顯得尤其重要。

目前已有的常用空氣除濕技術(shù)按照除濕方式可分為冷卻除濕、吸收除濕和吸附除濕。除此以外，隨著材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，也新興了一些前沿的除濕技術(shù)，如膜材除濕、熱泵除濕、質(zhì)子傳導(dǎo)電化學(xué)除濕、HVAC除濕(供熱通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)除濕，簡(jiǎn)稱HVAC除濕)。其中，

1.冷卻除濕技術(shù)。主要是采用制冷式冷源(如空調(diào)制冷機(jī)，半導(dǎo)體冷源等)制冷除濕。工作原理是通過降低冷凝器表面溫度，致使空氣溫度下降至露點(diǎn)溫度以下，從而降低空氣中的水分含量達(dá)到空氣除濕的目的。此法需將空氣溫度降至露點(diǎn)溫度以下，除去空氣中的水分之后再將空氣升溫至原溫度狀態(tài)，除濕過程能耗高，且產(chǎn)生冷凝水，致使除濕部件易霉變生菌，難清理維護(hù)。且冷源使用的制冷劑、鹵水等不環(huán)保，諸多因素限制了其廣泛應(yīng)用。

2.吸收除濕技術(shù)。液體吸收除濕主要是利用某些具有吸濕性的溶液來吸收空氣中的水分而達(dá)到降低空氣濕度的目的。常用的液體吸濕劑包括LiCl，CaCl2，ZnCl2，二甘醇，甘油(丙三醇)，聚乙烯醇，聚乙二醇(PEG)等，將溶液霧化后以霧狀和空氣接觸，增大接觸面積以此來吸收空氣中的水分。與此同時(shí)，太陽能再生液體干燥劑也被廣泛應(yīng)用。此法因需要定期補(bǔ)充和更換吸濕劑，且霧狀溶液容易被帶出或飛散，故其設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)費(fèi)用高昂，后期維護(hù)費(fèi)用高。

3.吸附除濕技術(shù)。通常吸附除濕是采用某些具有吸附性能的固體作為吸附劑，固體吸附除濕同液體吸收除濕原理類似，采用某些吸附功能的固體來吸收空氣中的水分而達(dá)到降低空氣濕度的目的。常用的固體吸附劑包括，NaOH，Ca(OH)2，硅膠，氧化鋁，分子篩等，這些物質(zhì)均對(duì)水分有強(qiáng)烈的親和性。故需定期進(jìn)行脫附處理，屬于不連續(xù)除濕方式，且操作控制起來極不方便。

4.新型除濕技術(shù)。為了解決傳統(tǒng)除濕技術(shù)的能耗高，成本高，除濕不連續(xù)，操作不便宜等困難，目前發(fā)展了一些新型的除濕技術(shù)，如①熱泵和氫泵除濕(又稱電除濕)：電除濕是利用壓縮機(jī)做功使蒸發(fā)器回收低品位熱，再在冷凝器中通過升高溫度使之成為高品位的熱。在此過程中，空氣中的水分通過釋放低品位熱而冷卻成液態(tài)水被排除，達(dá)到空氣除濕的目的；②HVAC除濕：是指通過加熱的方式使空氣相對(duì)濕度降低，應(yīng)用此法除濕投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，但此法只能降低空氣的相對(duì)濕度，不能降低空氣中的水蒸氣含量，故難以確保室內(nèi)的除濕效果；③膜材除濕：膜科學(xué)技術(shù)是一門新興的高分離、濃縮、提純、凈化的技術(shù)。隨著材料科學(xué)的進(jìn)步，利用膜材進(jìn)行選擇性透過對(duì)空氣除濕有了較快的發(fā)展。通過此法進(jìn)行空氣除濕，必須滿足在膜材兩側(cè)產(chǎn)生濃度梯度差，這種濃度梯度差既可以是由膜兩側(cè)的壓力差所造成，亦可由膜兩側(cè)的溫度差造成，或由兩者共同作用產(chǎn)生。因此，對(duì)膜材就要求具有高機(jī)械強(qiáng)度，對(duì)水分子具有良好的選擇透過性。

目前，利用膜材進(jìn)行除濕的技術(shù)已發(fā)展許多，如：公告號(hào)為CN205145936U的中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開說明書公布了一種高效的膜除濕器，它利用的是通過相互平行并交替排列的溶液流道和空氣流道的方式進(jìn)行熱濕交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的連續(xù)除濕處理；公告號(hào)為CN203123788U的中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開說明書公布了一種采用中空纖維絲膜對(duì)空氣除濕的裝置，類似冷卻除濕方式，通過冷源制冷原理實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的除濕處理；然而，以上專利公開的除濕系統(tǒng)中，均耦合了一些傳統(tǒng)除濕方式，且除濕過程產(chǎn)生冷凝水，室內(nèi)熱量流失嚴(yán)重，或需額外設(shè)置加熱裝置加熱除濕完后的空氣，除濕過程能耗高，附加成本高，均無法實(shí)現(xiàn)真正意義上的膜式室內(nèi)等溫除濕。

綜上所述，為解決目前除濕器除濕不連續(xù)，除濕過程產(chǎn)生冷凝水，致使工作腔體易腐蝕霉變，需頻繁切換閥門或更換除濕劑，清理維護(hù)起來不方便，額外的加熱等溫裝置或輔助運(yùn)動(dòng)單元，能耗高等一系列問題，故發(fā)展本發(fā)明所提供的一種室內(nèi)等溫除濕裝置十分必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種能夠真正意義上實(shí)現(xiàn)高效除濕的膜材等溫除濕裝置。該裝置避免了上述現(xiàn)有技術(shù)中的弊端，能夠有效解決殺菌抗菌和連續(xù)除濕問題，沒有冷凝水產(chǎn)生，保持室內(nèi)等溫，具有系統(tǒng)可靠性好，除濕精度高，裝置易維護(hù)，能耗低等優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

發(fā)明的一方面提供一種基于石墨烯/納米高分子材料的室內(nèi)等溫除濕裝置，其特征在于，沿氣流走向設(shè)置有室內(nèi)空氣進(jìn)氣口、空氣循環(huán)系統(tǒng)、除濕的工作腔體和除濕后空氣出氣口，以及負(fù)壓分子泵，所述工作腔體與負(fù)壓分子泵通過水分子流通管道連通。

在一項(xiàng)可選的技術(shù)方案中，所述工作腔體包含多組除濕單元，所述除濕單元包含表面涂覆石墨烯/納米高分子材料涂料、管壁具有微孔通道的多芯中空塑膠管。

在一項(xiàng)可選的技術(shù)方案中，所述多芯中空塑膠管以通過開放的頂端使內(nèi)部與所述負(fù)壓分子泵通過水分子流通管道連通，外部暴露于氣流、底端密封的方式設(shè)置。

在一項(xiàng)可選的技術(shù)方案中，所述除濕單元中設(shè)置有用于固定所述多芯中空塑膠管的底端和頂端，使所述多芯中空塑膠管多個(gè)并列組裝，但使外部暴露的固定件，所述固定件為中空有孔硬質(zhì)管，且在所述中空硬質(zhì)管的頂端部分設(shè)有密封連接件，使所述多芯中空塑膠管內(nèi)部與所述負(fù)壓分子泵通過水分子流通管道連通。

在一項(xiàng)可選的技術(shù)方案中，所述室內(nèi)等溫除濕裝置除了位于工作腔體的氣流走向上游的空氣循環(huán)系統(tǒng)，還包括位于工作腔體的氣流走向下游的空氣循環(huán)系統(tǒng)。

在一項(xiàng)可選的技術(shù)方案中，所述室內(nèi)等溫除濕裝置還包括智能控制系統(tǒng)，包括環(huán)境監(jiān)測(cè)組件和智能控制中心，所述的環(huán)境監(jiān)測(cè)組件又包括濕度傳感器和溫度傳感器，濕度傳感器和溫度傳感器安裝于所述室內(nèi)空氣進(jìn)氣口部位，分別將各自檢測(cè)的環(huán)測(cè)數(shù)據(jù)反饋至所述智能控制系統(tǒng)。

在一項(xiàng)可選的技術(shù)方案中，所述石墨烯/納米高分子材料使所述的多芯中空塑膠管外壁具有只允許水蒸氣以水分子的形態(tài)通過，且不透氣的親水-疏水基團(tuán)。

發(fā)明的另一方面提供了基于石墨烯/納米高分子材料的除濕單元，其特征在于，所述除濕單元包含，所述除濕單元中設(shè)置有用于固定所述多芯中空塑膠管的底端和頂端，使所述多芯中空塑膠管多個(gè)并列組裝，但使外部暴露的固定件，所述固定件為中空有孔硬質(zhì)管，且在所述中空硬質(zhì)管的頂端部分設(shè)有密封連接件，使與所述負(fù)壓分子泵通過水分子流通管道連通。

發(fā)明的另一方面提供了一種用于除濕的改性的石墨烯/納米高分子材料，其特征在于，所述石墨烯/納米高分子材料涂覆于表面具有若干微孔結(jié)構(gòu)的多芯中空塑膠管的管狀表層，形成具有納米級(jí)孔的膜。

發(fā)明的另一方面提供了一種室內(nèi)等溫除濕方法，其使用上述的室內(nèi)等溫除濕裝置，其步驟包括：外界給所述智能控制中心一程序指令，預(yù)先設(shè)定某空氣濕度值模式，當(dāng)濕度傳感器檢測(cè)到室內(nèi)空氣的濕度值高出預(yù)先設(shè)定的濕度值的預(yù)定百分比時(shí)，智能控制中心將自動(dòng)開啟空氣循環(huán)系統(tǒng)和負(fù)壓分子泵，當(dāng)濕度傳感器檢測(cè)到室內(nèi)空氣濕度達(dá)到人為設(shè)定的濕度值時(shí)，所述智能控制空心將自動(dòng)關(guān)閉空氣循環(huán)系統(tǒng)和負(fù)壓分子泵。

采用上述除濕技術(shù)方案后，對(duì)比現(xiàn)有除濕技術(shù)，本發(fā)明總結(jié)得出以下優(yōu)勢(shì)所在：

1：除濕模式原理特別且新穎。本發(fā)明的除濕模式屬于目前除濕技術(shù)的前沿技術(shù)之一—膜材除濕，但又避免了現(xiàn)有膜材除濕的諸多弊端。

2：無冷凝水產(chǎn)生。本發(fā)明采用的膜材除濕技術(shù)，其膜材除濕的特殊性在于，空氣中的水分被膜材的親水材料吸附于表面，即在膜材表面形成高濃度水分子側(cè)，在濃度梯度差的驅(qū)動(dòng)下連續(xù)轉(zhuǎn)移至室外，實(shí)現(xiàn)分子水平的除濕過程。故而整個(gè)除濕過程當(dāng)中無冷凝水產(chǎn)生，避免了設(shè)備易受腐蝕，工作部件霉變，和易滋生細(xì)菌病毒等危害，降低了疾病的發(fā)生率。根據(jù)所述無冷凝水產(chǎn)生的特點(diǎn)，可將本發(fā)明所述的室內(nèi)等溫除濕裝置應(yīng)用于一些懼怕潮濕和病毒霉菌的環(huán)境，如圖書館，文物保護(hù)，電子和醫(yī)療設(shè)備等特殊地方。

3：等溫除濕。如上所述除濕過程，室內(nèi)空氣轉(zhuǎn)移至除濕區(qū)域后，經(jīng)過除濕組件進(jìn)行除濕處理，后再經(jīng)風(fēng)機(jī)搬運(yùn)至室內(nèi)。由于所述的多芯中空塑膠管道具有大量蜂窩微孔結(jié)構(gòu)，具有良好的保溫效果，且除濕過程當(dāng)中室內(nèi)空氣并無與外界接觸，避免了熱量的流失。故而搬運(yùn)至室內(nèi)的新風(fēng)其熱量基本無損耗，能夠?qū)崿F(xiàn)等溫除濕功效。

4：除濕核心部件長(zhǎng)期高效除濕。所述石墨烯/納米高分子膜材，其內(nèi)部特殊強(qiáng)化的親水-疏水基團(tuán)的透水通道，與目前現(xiàn)有除濕膜材的結(jié)構(gòu)有著明顯的差別。區(qū)別在于，現(xiàn)有除濕膜材的內(nèi)部存在大量具有一定直徑大小的孔，屬于多孔材料。而本發(fā)明所采用膜材其表面光滑平整，有部分功能石墨烯添加材料的微結(jié)構(gòu)顯現(xiàn)，故而屬于納孔材料。所以不存在孔堵塞而使除濕核心部件失效的現(xiàn)象，因此能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期有效除濕效果。

5：長(zhǎng)效抗菌殺菌功能。本發(fā)明所采用的功能性膜材，其中的石墨烯成分具有抗菌殺菌的作用。其膜材不僅對(duì)流經(jīng)表面的高濕度空氣具有吸附水蒸氣的作用，而且對(duì)空氣中的細(xì)菌還具有催化抑制生長(zhǎng)，甚至抑制活性的作用，并且此功效長(zhǎng)期有效。而現(xiàn)有除濕技術(shù)少有能夠抗菌殺菌或者長(zhǎng)期有效抗菌殺菌的功效。

6：綠色環(huán)保節(jié)能除濕。本發(fā)明所述的室內(nèi)等溫除濕裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利用親水材料的吸附水蒸氣作用，形成的水蒸氣壓驅(qū)動(dòng)水分子轉(zhuǎn)移，通過定向驅(qū)使水分子的移動(dòng)方向達(dá)到除濕的目的，且除濕過程中基本無熱量損失，無需額外設(shè)置加熱新風(fēng)的加熱設(shè)備。并且本文所述室內(nèi)等溫除濕裝置也并無用到冷凝劑，除濕劑等不環(huán)保材料，故而屬于真正意義上的綠色環(huán)保節(jié)能除濕。

附圖說明

圖1所示的是本發(fā)明室內(nèi)等溫除濕裝置的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)示意圖。其中：1-室內(nèi)高濕度空氣進(jìn)氣口；2-空氣循環(huán)系統(tǒng)(進(jìn)氣口風(fēng)機(jī))；3-除濕單元；4-除濕區(qū)；5-工作腔體；6-單根透水膜多芯中空塑膠管；7-負(fù)壓分子泵；8-空氣循環(huán)系統(tǒng)(出氣口風(fēng)機(jī))；9-除濕后空氣出氣口(新風(fēng)出氣口)；10-智能控制系統(tǒng)。

圖2所示的是圖1中單組除濕單元的橫剖面示意圖。其中：?jiǎn)谓M除濕單元是由多根具有微孔結(jié)構(gòu)的，表面涂覆有多功能石墨烯/納米高分子材料。組件底部采用如圖所示硬質(zhì)中空管固定，并用密封膠進(jìn)行嚴(yán)格密封處理，另一端采用同樣硬質(zhì)中空管固定，多芯中空塑膠管與硬質(zhì)管之間的空隙用密封膠密封，多芯中空塑膠管端面不密封，接負(fù)壓分子泵的流通管道。

圖3所示的是圖2中單根多芯中空塑膠管及其管壁外側(cè)涂覆的除濕膜材的橫剖面示意圖。其中：11-新進(jìn)的室內(nèi)高濕度空氣；12-除濕膜材表面；13-除濕膜材；14-除濕膜材內(nèi)部特殊強(qiáng)化的親水-疏水基團(tuán)的透水通道；15-多功能石墨烯；16-多芯中空塑膠管管壁；17-多芯中空塑膠管管壁微孔通道；18-多芯中空塑膠管中空內(nèi)芯流通管道；19-經(jīng)膜材轉(zhuǎn)移至多芯中空塑膠管內(nèi)的水分子流；20-水分子；21-經(jīng)除濕后新風(fēng)空氣。

具體實(shí)施方式

如上文所述，本發(fā)明的第一方面提供一種基于石墨烯/納米高分子材料的室內(nèi)等溫除濕裝置，其特征在于，沿氣流走向設(shè)置有室內(nèi)空氣進(jìn)氣口1、空氣循環(huán)系統(tǒng)2、除濕的工作腔體5和除濕后空氣出氣口9，以及負(fù)壓分子泵7，所述工作腔體5與負(fù)壓分子泵7通過水分子流通管道連通。

在一項(xiàng)可選的技術(shù)方案中，所述工作腔體5包含多組除濕單元3，所述除濕單元3包含表面涂覆石墨烯/納米高分子材料涂料、管壁具有微孔通道的多芯中空塑膠管6。

在一項(xiàng)可選的技術(shù)方案中，所述多芯中空塑膠管6以通過開放的頂端使內(nèi)部與所述負(fù)壓分子泵7通過水分子流通管道連通，外部暴露于氣流、底端密封的方式設(shè)置。

在一項(xiàng)可選的技術(shù)方案中，所述除濕單元3中設(shè)置有用于固定所述多芯中空塑膠管6的底端和頂端，使所述多芯中空塑膠管6多個(gè)并列組裝，但使外部暴露的固定件，所述固定件為中空有孔硬質(zhì)管，且在所述中空硬質(zhì)管的頂端部分設(shè)有密封連接件，使所述多芯中空塑膠管6內(nèi)部與所述負(fù)壓分子泵7通過水分子流通管道連通。

在一項(xiàng)可選的技術(shù)方案中，所述室內(nèi)等溫除濕裝置除了位于工作腔體5的氣流走向上游的空氣循環(huán)系統(tǒng)2，還包括位于工作腔體5的氣流走向下游的空氣循環(huán)系統(tǒng)8。

在一項(xiàng)可選的技術(shù)方案中，所述室內(nèi)等溫除濕裝置還包括智能控制系統(tǒng)10，包括環(huán)境監(jiān)測(cè)組件和智能控制中心，所述的環(huán)境監(jiān)測(cè)組件又包括濕度傳感器和溫度傳感器，濕度傳感器和溫度傳感器安裝于所述室內(nèi)空氣進(jìn)氣口1部位，分別將各自檢測(cè)的環(huán)測(cè)數(shù)據(jù)反饋至所述智能控制系統(tǒng)10。

在一項(xiàng)可選的技術(shù)方案中，所述石墨烯/納米高分子材料使所述的多芯中空塑膠管外壁具有只允許水蒸氣以水分子的形態(tài)通過，且不透氣的親水-疏水基團(tuán)。

發(fā)明的另一方面提供了基于石墨烯/納米高分子材料的除濕單元3，其特征在于，所述除濕單元3中設(shè)置有用于固定所述多芯中空塑膠管6的底端和頂端，使所述多芯中空塑膠管6多個(gè)并列組裝，但使外部暴露的固定件，所述固定件為中空有孔硬質(zhì)管，且在所述中空硬質(zhì)管的頂端部分設(shè)有密封連接件，使所述多芯中空塑膠管6內(nèi)部與所述負(fù)壓分子泵7通過水分子流通管道連通。

在一項(xiàng)可選的技術(shù)方案中，所述石墨烯/納米高分子材料為經(jīng)多功能性石墨烯改性過后的納米高分子材料，使所述的多芯中空塑膠管6外壁具有只允許水蒸氣以水分子的形態(tài)通過，且不透氣的親水-疏水基團(tuán)。

發(fā)明的另一方面提供了一種用于除濕的改性的石墨烯/納米高分子材料，其特征在于，所述石墨烯/納米高分子材料涂覆于表面具有若干微孔結(jié)構(gòu)的多芯中空塑膠管6的管狀表層，形成具有納米級(jí)孔的膜。

發(fā)明的另一方面提供了一種室內(nèi)等溫除濕方法，其使用上述的室內(nèi)等溫除濕裝置，其步驟包括：外界給所述智能控制中心10一程序指令，預(yù)先設(shè)定某空氣濕度值模式，當(dāng)濕度傳感器檢測(cè)到室內(nèi)空氣的濕度值高出預(yù)先設(shè)定的濕度值的預(yù)定百分比時(shí)，智能控制中心10將自動(dòng)開啟空氣循環(huán)系統(tǒng)2、8，和負(fù)壓分子泵7，當(dāng)濕度傳感器檢測(cè)到室內(nèi)空氣濕度達(dá)到人為設(shè)定的濕度值時(shí)，所述智能控制空心將自動(dòng)關(guān)閉空氣循環(huán)系統(tǒng)2、8，和負(fù)壓分子泵7。

下面結(jié)合附圖說明對(duì)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。

本發(fā)明所述的基于一種石墨烯/納米高分子材料的室內(nèi)等溫除濕裝置，其工作原理是：

如圖1所示，室內(nèi)高濕度空氣經(jīng)空氣循環(huán)系統(tǒng)的進(jìn)氣口風(fēng)機(jī)2 搬運(yùn)至除濕區(qū)4內(nèi)，除濕區(qū)內(nèi)除濕單元3的膜材表面吸附空氣中的水蒸氣，即在膜材兩側(cè)形成一個(gè)水蒸氣濃度梯度差。在負(fù)壓分子泵7的協(xié)同作用下，水蒸氣以水分子的形態(tài)連續(xù)轉(zhuǎn)移至室外，整個(gè)除濕過程并無冷凝水產(chǎn)生。經(jīng)除濕過后的新風(fēng)以一種水蒸氣含量低，健康無菌的形態(tài)由空氣循環(huán)系統(tǒng)出氣口風(fēng)機(jī)8重新搬運(yùn)至室內(nèi)，平衡室內(nèi)空氣的濕度值和防止熱量損失，最終達(dá)到對(duì)室內(nèi)空氣等溫除濕的目的。

所述室內(nèi)高濕度空氣進(jìn)氣口1，端口采用如圖1所示結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理，此結(jié)構(gòu)有利于室內(nèi)大空間的空氣流動(dòng)，也有助于快速高效除濕。

所述室內(nèi)高濕度空氣進(jìn)氣口1，還安裝有空氣過濾網(wǎng)，能有效過濾掉室內(nèi)空氣中較大的絮狀漂浮物。優(yōu)選地，結(jié)構(gòu)采用扣鎖抽插設(shè)計(jì)，便宜清理維護(hù)。

所述室內(nèi)高濕度空氣進(jìn)氣口1，與空氣循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)氣口風(fēng)機(jī)2密封連接。

所述空氣循環(huán)系統(tǒng)空氣進(jìn)氣口風(fēng)機(jī)2，安裝于所述室內(nèi)等溫除濕裝置的工作腔體底部位置，因室內(nèi)需除濕的空氣密度大，大致安裝于室內(nèi)空間的近地面空間位置。

所述空氣循環(huán)系統(tǒng)空氣出氣口風(fēng)機(jī)8，安裝于所述室內(nèi)等溫除濕裝置的工作腔體頂部位置，因除濕后的新風(fēng)空氣濕度小，故密度小，因此風(fēng)機(jī)8安裝于裝置頂部位置。

所述空氣循環(huán)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)2和8，均采用低功率低噪音風(fēng)扇組成，電開關(guān)由智能控制系統(tǒng)10控制。

所述室內(nèi)等溫除濕裝置的除濕單元3包括如圖所示中空硬質(zhì)固定管，多根中空多芯塑膠管道，半球罩。如圖2所示為單個(gè)除濕單元橫向剖面圖。圖中多根中空多芯塑膠管并列組合，其底端置于硬質(zhì)管內(nèi)，采用密封膠嚴(yán)格密封。頂端置于同樣的硬質(zhì)管內(nèi)，不同的是中空多芯塑膠管的端面部分需露出一定尺寸(2～4mm)出來避免被密封，硬質(zhì)管內(nèi)同樣使用密封膠密封。此端用半球罩套住，軸心處開孔連接負(fù)壓分子泵7。

優(yōu)選地，圖2所示的單個(gè)除濕單元3中，中空多芯塑膠管6數(shù)量可由15～30根組成，更優(yōu)選地，中空多芯塑膠管6的數(shù)量采用20～25根達(dá)到更高的除濕效率。

優(yōu)選地，所述室內(nèi)等溫除濕裝置的除濕單元3，根據(jù)除濕要求或設(shè)計(jì)規(guī)格，其單元數(shù)量可由4～8組不等組成。

本發(fā)明所述中空多芯塑膠管6管道外徑尺寸為3.8mm，中部多芯管道中空內(nèi)徑均為0.8mm。管壁微觀狀態(tài)為多孔結(jié)構(gòu)，孔徑在5nm～1.0mm范圍內(nèi)均可達(dá)到水分子流通性能。所述塑膠管為此類多孔材料，其結(jié)構(gòu)類似蜂窩材料，不僅為水分子流動(dòng)提供流通通道，同時(shí)具有保溫作用，導(dǎo)熱系數(shù)低。

本文所述中空多芯塑膠管的直徑尺寸并不僅僅局限于3.8mm，其直徑尺寸在2～4mm范圍均能達(dá)到較高的除濕效率。

優(yōu)選地，所述中空多芯塑膠管的材質(zhì)可選擇以下商品化產(chǎn)品中的一種：聚砜微孔管(PSU)，聚丙烯微孔管(PT)，聚氯乙烯微孔管(PVC)，聚乙烯微孔管(PE)，聚丙烯微孔管(PP)，聚偏氟乙烯微孔管(PVDF)，聚四氟乙烯微孔管(PTFE)等。本發(fā)明采用的中空多芯塑膠管材質(zhì)為聚砜微孔管。

所述微孔中空多芯塑膠管外壁的成膜過程：在溫度10～200℃范圍內(nèi)，將石墨烯改性過后的高分子材料制備成涂料，涂覆于所述中空多芯塑膠管6外壁。

具體地，成膜厚度可在2～250μm范圍內(nèi)均能達(dá)到較好的除濕效果。更優(yōu)選地，其涂層厚度在150～200μm范圍內(nèi)具有更加優(yōu)異的除濕性能。

本發(fā)明所述的膜材具有可靠的機(jī)械強(qiáng)度，所能承受的壓差大于0.1MPa。當(dāng)成膜厚度在150～200μm范圍時(shí)，其所能承受的壓差不小于0.2MPa。

本發(fā)明采用的多功能性膜材，是經(jīng)多功能性石墨烯改性的高分子材料配制的涂料成膜得來。

優(yōu)選地，所述多功能性石墨烯可采用部分氧化或全氧化石墨烯、氧化石墨烯/銀，氧化石墨烯/二氧化鈦、部分氧化石墨烯/銀/ 二氧化鈦復(fù)合材料。

具體地，本發(fā)明所述的“石墨烯/納米高分子材料”、“氧化石墨烯/銀”、“部分氧化石墨烯/銀/二氧化鈦”中的“/”表示將兩種或三種材料按一定的比例進(jìn)行復(fù)合或接枝處理形成具有特殊功能的復(fù)合材料，與“石墨烯/納米高分子膜材”可互換使用。

優(yōu)選地，所述納米高分子材料為高導(dǎo)濕均聚物，高導(dǎo)濕共聚物中的一種或多種任意組合配方。

本發(fā)明所述的“均聚物”指的是由一種單體聚合而成的聚合物。

本發(fā)明所述的“共聚物”指的是由兩種或兩種以上的單體單元聚合而成的聚合物。

優(yōu)選地，本發(fā)明所述的高導(dǎo)濕高分子聚合物：由聚氧乙烯、聚苯乙烯硫酸、聚酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、聚氨酯、磺化的苯乙烯-丁二烯橡膠、苯乙烯丙烯酸酯、聚醚醚酮等中的一種單體的均聚物或兩種及兩種以上單體的共聚物組成，制備的除濕膜材具有良好的親水性能。

具體地，本發(fā)明所述的高導(dǎo)濕高分子聚合物具有以下一種或多種極性官能團(tuán)：-OH、-SH、-COOH、-OR、-COOR、-PO₃H₂、-SO₃H、-NH₂等。

本發(fā)明所述的石墨烯/納米高分子材料，其納米高分子材料與石墨烯通過上述極性基團(tuán)形成氫鍵、離子鍵、共價(jià)鍵等化學(xué)鍵鏈接，最終得到具有強(qiáng)化親水-疏水基團(tuán)的透水通道。

其中，上述中“透水通道”并非相同多孔材料的透水通道，而是指親水-疏水基團(tuán)實(shí)現(xiàn)水分子轉(zhuǎn)移的類似“通道”的水分子專屬通道。

實(shí)施例

如圖3所示，為單根中空多芯塑膠管及其管壁外側(cè)涂覆的除濕膜材的橫剖面示意圖。以下將對(duì)膜材除濕原理進(jìn)行詳細(xì)說明：

如圖3所示，室內(nèi)高濕度空氣11中大量的水蒸氣被膜材親水材料的親水基團(tuán)吸附。其膜材表面的水蒸氣以水分子的形式與親水基團(tuán)通過化學(xué)鍵結(jié)合，即在膜材表面12處形成高濃度水分子，形成水蒸氣壓力差。

進(jìn)一步地，壓力差充當(dāng)水分子移動(dòng)驅(qū)動(dòng)力，水分子自發(fā)地、連續(xù)地轉(zhuǎn)移至中空多芯塑膠管微孔17中。在負(fù)壓分子泵7的協(xié)同作用下，最終水分子被轉(zhuǎn)移至室外。以上為膜材一個(gè)完整的除濕周期過程。

其中，以上所述膜材的除濕過程無冷凝水產(chǎn)生，不會(huì)對(duì)設(shè)備或管道產(chǎn)生腐蝕，滋生細(xì)菌病毒等危害人體的微生物，降低疾病的發(fā)生率，達(dá)到綠色環(huán)保除濕的目的。這也是目前現(xiàn)有除濕技術(shù)當(dāng)中最為前沿的技術(shù)亮點(diǎn)之一。

另外，以上所述膜材的除濕過程基本無熱量損失。經(jīng)測(cè)試，所制備的膜材不僅具有良好的透水特性，其導(dǎo)熱系數(shù)為0.35W/mK，可承受180℃高溫，說明膜材的耐熱能力強(qiáng)。且中空多芯塑膠管的微孔結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)類似于蜂窩材料，同樣具有良好的保溫效果。故而，除濕過程中基本可實(shí)現(xiàn)熱量零損失，最終實(shí)現(xiàn)等溫除濕的目的。

目前現(xiàn)有等溫除濕技術(shù)基本上均需將除濕后的空氣進(jìn)行再加熱處理，使之達(dá)到室內(nèi)空氣的溫度再轉(zhuǎn)移至室內(nèi)，此法不僅需要設(shè)置額外的加熱單元，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，且能耗高，不能滿足低能耗除濕的要求。本發(fā)明所采用的室內(nèi)等溫除濕裝置，從根本上解決了這一技術(shù)難題。

所述石墨烯/納米高分子材料還具有抗菌殺菌的作用，其中的石墨烯復(fù)合材料成分，經(jīng)測(cè)試可知，適宜濃度的石墨烯復(fù)合材料成分，其抗菌作用是通過改變細(xì)菌細(xì)胞的離子通道而使鉀離子溶出細(xì)胞體外，從而導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞因生理活性喪失而死亡。因石墨烯材料巨大的比表面積，有助于抗菌殺菌成分將其抗菌殺菌作用發(fā)揮至極致。

具體地，所述抗菌殺菌成分為石墨烯/銀、或氧化石墨烯/銀、或石墨烯/二氧化鈦、或氧化石墨烯/二氧化鈦中的銀或二氧化鈦材料。特別地，本發(fā)明所采用的納米高分子材料也具有抗菌殺菌的功效。

具體地，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T2591-2003《抗菌塑料-抗菌性能試驗(yàn)方法和抗菌效果》，本發(fā)明通過測(cè)定所述石墨烯/納米高分子材料的抗菌能力，測(cè)定結(jié)果顯示抗菌能力為0級(jí)(抗菌能力強(qiáng))。

如上所述抗菌測(cè)試方法：采用平皿培養(yǎng)法測(cè)試，檢測(cè)條件：溫度28±1℃、相對(duì)濕度RH>90％，時(shí)間28天；檢測(cè)菌種為黑曲霉、土曲霉、宛氏擬青霉、繩狀青霉、出芽短梗霉、球毛殼霉。

所述基于一種石墨烯/納米高分子材料的室內(nèi)等溫除濕裝置，具有精準(zhǔn)智能除濕的功能，其工作原理為：

當(dāng)位于室內(nèi)的濕度傳感器檢測(cè)到室內(nèi)的空氣濕度高于預(yù)先人為設(shè)置濕度值的10％時(shí)，智能控制中心即刻發(fā)出指令，重新啟動(dòng)空氣循環(huán)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)2和8，負(fù)壓分子泵7協(xié)同水分子的轉(zhuǎn)移。當(dāng)濕度傳感器反饋的室內(nèi)實(shí)時(shí)濕度數(shù)據(jù)達(dá)到濕度設(shè)定值后，控制系統(tǒng)將指令關(guān)閉空氣循環(huán)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)2和8以及負(fù)壓分子泵7，最終實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)智能除濕的目的。

另外，室內(nèi)溫度傳感器監(jiān)測(cè)的室內(nèi)溫度數(shù)據(jù)，亦能通過智能控制界面實(shí)時(shí)精準(zhǔn)顯示。

本發(fā)明中的技術(shù)術(shù)語“濕度”包括絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度兩種。絕對(duì)濕度是指單位體積內(nèi)的空氣所含有的水分，單位mg/L。相對(duì)濕度是指絕對(duì)濕度與該溫度下飽和水蒸氣含量的比值，用百分比(％)表示。優(yōu)選地，本發(fā)明默認(rèn)采用相對(duì)濕度進(jìn)行顯示。

本發(fā)明所述的室內(nèi)等溫除濕裝置，可根據(jù)安裝需求或除濕地域的不同，設(shè)計(jì)成不同的形狀規(guī)格。如長(zhǎng)方體、立方體、圓柱體、球體、橢圓體或其他不對(duì)稱形狀。

根據(jù)本發(fā)明的創(chuàng)新之處，所述室內(nèi)等溫除濕裝置特別適用于一些懼怕潮濕的環(huán)境，如圖書館，文物保護(hù)，電子設(shè)備間(軍艦上或其它的航天、醫(yī)用)等特殊地方；此外，本文所述裝置還可替換某些環(huán)境下使用的空調(diào)。

綜上所述，本發(fā)明所述的一種石墨烯/納米高分子材料，將其配制成易成膜的涂料，涂覆于除濕單元3上，最后組裝成一種室內(nèi)等溫除濕裝置。利用膜材及其輔助器件的協(xié)同作用，達(dá)到綠色、環(huán)保、節(jié)能、無菌、高效的除濕目的。

顯然，本發(fā)明所述的實(shí)施例僅僅只是清楚詳細(xì)地說明了所作的舉例，但并非是限定本發(fā)明的實(shí)施方式。對(duì)于所屬空氣控制領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式或形狀的修改變動(dòng)，在此也無法將所有實(shí)施方式進(jìn)行窮盡舉例說明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。