[发明专利]液体干燥剂式除湿器和空调器

说明书

背景技术

发明领域

一般来说本发明涉及室内空气的冷却和除湿，具体地说涉及液体干燥剂式除湿器和高效、耐蚀和低能耗的空调器。

背景技术

典型的空调单元是按照蒸汽压缩循环方式进行运行的。近年来，环境保护方面要求不使用具有CFC的空调单元。吸收式系统是一种可替换蒸汽压缩单元的系统。其主要部件包括蒸发器，冷凝器，吸收器，泵，热交换器，节流阀和再生器(发生器)。在吸收式循环中，“吸收剂”用来吸收离开蒸发器以后处于蒸发状态的制冷剂。在吸收器中蒸汽制冷剂又变成液体。在吸收过程中放出的热传到流过吸收器的冷却水。将吸收剂和制冷剂溶液泵送到再生器，在再生器中加热，通过蒸馏使易于挥发的制冷剂从吸收剂中分离出来。然后制冷剂根据传统方法传送到冷凝器，膨胀阀和蒸发器。可以用一个热交换器来使返回到吸收器中的吸收剂和送到再生器中的吸收剂-制冷剂溶液之间进行热回收。

通常由于吸收式系统的体积很大，而且效率不高，所以通常只有较少比例的这种系统用于商用制冷系统。但是，因为顾虑CFCs以及顾虑能量成本太高，因此可以采用能够利用余热提高冷却效率的吸收式单元。通过将这种吸收式单元和液体干燥剂式除湿器进行组合即可实现这一目标。

用液体干燥剂或系统对环境空气进行干燥是本领域技术人员公知的。这些装置主要使用吸湿液体，例如溴化锂(LiBr)，氯化锂(LiCl)或氯化钙(CaCl₂)作为干燥剂溶液。在干燥系统中，干燥剂溶液吸收暴露给溶液的环境空气中的水分。当干燥剂溶液继续吸收水分时，干燥剂溶液变稀，必须进行再生。在再生过程中，对干燥剂溶液加热，使过量的水分或干燥剂溶液与热气体接触，从而吸收过量水分。在某些方法中，用空气再生器对干燥剂进行再生。因为需要给热源提供能量，而且需要产生适量的气流，所以这些装置的运行成本较高。另外使用汽化器式再生器。但是，由于干燥剂溶液的腐蚀性能需要使用昂贵的耐蚀金属，所以汽化器设备是昂贵的。

在美国专利US4939906(‘906专利)介绍的液体干燥剂式干燥系统中，采用汽化器对液体干燥剂进行再生。‘906专利描述了一种燃气干燥汽化器和一种组合式干燥剂再生器/互换式热交换器，其中组合式再生器/热交换器用汽化器产生的蒸汽作为部分再生热量。干燥汽化器具有用以减少汽化器的污垢和腐蚀的液/汽分离器腔室和热对流循环系统。具体地说，整体系统如图1所示，室外空气通过输入管道22吸入系统，然后通过喷水器24使其蒸发冷却。冷却后的空气引入干燥调节器26，此时返回的空气也通过管道30引入该调节器。在干燥调节器26中，返回空气与来自喷水器28的干燥剂溶液接触。干燥剂溶液为氯化锂或氯化钙。

将干燥后的空气送入需要干燥的区域，也可以用蒸发冷却器32使其显著降温。干燥剂使气流干燥，在这种方法中，其吸水能力降低，通过使来自调节器26的部分挥发性干燥剂进入第一热交换器44就可使该吸水能力得到再生，在热交换器中干燥剂温度上升。有一部分变稀的干燥剂在空气-干燥剂再生器46中得到浓缩，来自空气再生加热器48的热空气在该再生器中与液体干燥剂接触。该干燥剂泵经第二热交换器52后到达干燥汽化器56，在该汽化器中实现对干燥剂的再生。在干燥汽化器56中产生的水蒸汽使流过再生空气加热器48的空气温度升高。当再生后的干燥剂经管道60返回调节器26时，热交换器44，52使其温度降低。

汽化器56示于图2，该汽化器按照正常循环方式运行，在“火”管70中的流体(部分液体，部分蒸汽)的密度小于外面的“非火”管74中的液体密度。多孔陶瓷燃烧器80有助于燃烧以提供热源，热燃气吹送到由围住火管70的壳体形成的燃烧室中，并流过火管70的翅片90。利用管94将稀干燥剂泵送到火管70中，从而使干燥剂中的水分蒸发。因此，在火管70和非火管74中的液体之间出现不同的密度，所述非火管连接在管94和燃烧室壳体88外面的液/汽蒸发器98之间。不同密度的结果使得干燥剂溶液自然向上流向火管70和向下流向非火管74。用这种方法，干燥剂的自然循环使火管70的内壁始终有一层干燥剂，这样就减少或避免了在火管70内形成局部过热，使火管70的腐蚀和污垢减少。

汽化器56顶部的液汽分离器98将水蒸汽与浓缩液体干燥剂分开。从液汽分离器98底部提取的浓缩液体干燥剂部分返回到干燥调节器26中。因此，从液汽分离器98顶部流出的水蒸汽冷凝变成热空气，用于图3和4所示的前级再生步骤中。