[发明专利]具有形成降膜的可湿层的热质传递装置

说明书

本发明提供了一种液体除湿剂的降膜，所述液体除湿剂与气体流直接接触，所述降膜允许在气体流(空气)与所述除湿剂之间进行水蒸气传递，实现空气的减湿和/或加湿。薄膜一方面由与支撑结构接触的可湿层构建，并且另一方面直接构建在所述支撑结构上。所述装置可安装在空调系统的吸收器(调节器)侧或解吸器(再生器)侧或者安装在这两侧上；所述空调系统例如为液体除湿空调(LDAC)应用。

技术领域

本公开涉及将液体用于热质传递过程的装置，包括但不限于空调系统。具体地，本文所公开的装置尤其适用于在气体与液体之间具有直接接触的系统，例如液体除湿空调(LDAC)应用，在所述应用中，热质传递使用液体除湿剂的降膜来实现。热质传递面板包括与支撑结构接触的一个或多个液体除湿剂可湿层。

背景技术

将液体除湿剂用于空气减湿已有超过75年的已知历史。在暖通空调(HVAC)系统中应用液体除湿剂来减湿已有多年。用于空调的开放式吸收系统是理想的，因为它们具有相对简单的设计且在相对低的温度下具有驱动能量。液体除湿空调(LDAC)是一种示例性开放式吸收系统。

热质交换(HMX)模块已被研究并尝试用在LDAC系统中。一些模块设计包含三个流路：一个流路用于除湿剂，一个流路用于空气，并且一个流路用于冷却剂；并且其它设计包含两个流路：一个流路用于除湿剂，并且一个流路用于空气。某些设计在系统的吸收器侧而不是解吸器侧的性能方面提供有益效果，并且液体除湿空调(LDAC)系统的总体商业成功极为有限。

美国专利7,269,966(Lowenstein)公开了一种热质交换组件，该热质交换组件具有定位在相邻板之间的空间中并且连同液体供应组件在多个位置处与相邻板接触的可湿基底，该液体供应组件将液体从源传送到板的上部区域。

发明内容

本发明提供了热质传递装置：部件、面板、模块和系统，以及其制作和使用方法。

在一个方面，一种利用液体除湿剂进行水蒸气交换的热质传递部件包括：支撑结构；以及与支撑结构接触的可湿层；其中可湿层具有基本上平滑的表面。

可参考本发明的任意方面独立地或组合地使用的其它特征如下。

可湿层可在接收到液体除湿剂的重力供给时有效地形成液体除湿剂的降膜。可湿层可在接收到液体除湿剂的重力供给时有效地形成液体除湿剂的薄膜。可湿层可与支撑结构分离。可湿层的厚度可在1至50密耳的范围内。干燥状态下的可湿层可在300秒或更少的时间内被标称为35重量％的氯化锂溶液的液滴完全湿润。可湿层还可包括一个或多个吸滴特征结构。

热质传递部件可具有多种规格。

可湿层包括隔膜或纤维片。可湿层可包括纤维取向为基本上平行于支撑结构的平面的纤维片。纤维片可包括经等离子体处理的纺粘聚酯。

可湿层可包括微孔隔膜，该微孔隔膜的平均孔径在约0.02至约10.0微米的范围内，并且最大孔径在0.1至15微米的范围内。多孔隔膜可包括经等离子体处理的尼龙隔膜，该尼龙隔膜的表面被氧化并且包含硅氧化物、硅氢化物和/或硅氢氧化物。

支撑结构可包括框架或板。框架或板可包含热固性塑料、热塑性材料、纤维素材料或带涂层的金属。支撑结构可包括板，该板包括用于热传递流体的内部流体通道。

另一个方面是一种热质传递面板，其包括：本文所公开的热质传递部件中的任一种；与热质传递部件的可湿层相邻的气体接触区；以及靠近可湿层的入口端的流体分配系统。