阅读说明：本技术 一种内热型除湿溶液再生装置 (Internal heat type dehumidification solution regeneration device ) 是由 张伦 周欣 张小松 于 2020-04-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种内热型除湿溶液再生装置,该装置包括再生器框架、再生器框架内下端设有的溶液槽、再生器框架内上端设有的布液槽及再生器框架内设有的填料主体,所述填料主体内嵌入安装有电加热组件,所述电加热组件通过电导线外接电源。电加热组件包括石墨烯加热层及表面涂有亲水涂层的导热支撑层,电加热组件连接至温控器和电源,温控器根据电加热组件上布置的温度测点组所监测到的溶液再生过程的温度变化来调节电加热功率,实现溶液再生过程溶液再生量和再生浓度的控制,并同时达到控制电能消耗的目的。本发明结构简单、易于操控、热效率和电效率高,具有广阔的应用前景。(The invention discloses an internal heat type dehumidifying solution regenerating device which comprises a regenerator frame, a solution tank arranged at the lower end in the regenerator frame, a liquid distributing tank arranged at the upper end in the regenerator frame and a filler main body arranged in the regenerator frame, wherein an electric heating assembly is embedded in the filler main body and is externally connected with a power supply through an electric lead. The electric heating assembly comprises a graphene heating layer and a heat conduction supporting layer, the surface of the heat conduction supporting layer is coated with a hydrophilic coating, the electric heating assembly is connected to a temperature controller and a power supply, the temperature controller adjusts electric heating power according to the temperature change of the solution regeneration process monitored by a temperature measuring point group arranged on the electric heating assembly, the control of the solution regeneration amount and the regeneration concentration in the solution regeneration process is achieved, and the purpose of controlling electric energy consumption is achieved. The invention has simple structure, easy control, high thermal efficiency and electric efficiency and wide application prospect.)

一种内热型除湿溶液再生装置

技术领域

本发明涉及一种内热型除湿溶液再生装置，以及其运行调控方案，属于空气调节及温湿度独立处理空调中的关键设备设计与制造技术领域。

背景技术

溶液除湿空调能够有效的利用低品位热能，具有巨大的环保节能潜力。该空调系统通过除湿溶液吸收空气中的水蒸气，使空气的湿度降低；通过直接或者间接蒸发冷却获得低温空气或者冷水，从而实现对空气的除湿与降温。溶液除湿器和溶液再生器是溶液除湿空调系统中的两个核心部件。其中除湿器用于对空气进行除湿，而再生器则是用于对除湿后的稀溶液进行再生。

目前，根据溶液再生器内部是否拥有持续加热的热源，可将溶液再生器分为绝热型再生器和内热型再生器。为了提高再生器的溶液再生效率，内热型溶液再生器近年来逐渐受到重视。现有的内热型溶液再生器通常使用热水作为内热源，在再生器的填料主体结构内穿插热水管路，用于补充由再生溶液水分蒸发所吸收的相变潜热。内热型热水再生器的优势是结构简单、热水流量易于控制，而其缺点为再生器体积被迫增大、热水管路与溶液间传热效率不高，对于再生器的整体再生效率提升有限。因此，本发明提出一种新的方案。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种内热型除湿溶液再生装置，该装置采用传热效率极高的石墨烯材料作为加热层，并辅以加热温度控制装置，从而达到缩小内热型再生器的体积、提高装置传热效率、节省电能消耗的同时提升溶液再生效果的目的。

为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：一种内热型除湿溶液再生装置，该装置包括再生器框架、再生器框架内下端设有的溶液槽、再生器框架内上端设有的布液槽及再生器框架内设有的填料主体，所述填料主体内嵌入安装有电加热组件，所述电加热组件通过电导线外接电源。填料主体的材质优选为氧化铝(Al₂O₃)泡沫陶瓷，氧化铝泡沫陶瓷填料相对于一般的纸质、有机填料的可塑性和挺湿性更强，导热性能好，同时其耐腐蚀性比金属填料高，成本又比金属填料低。

作为本发明的一种改进，所述再生器框架外侧旁设有溶液泵，所述溶液槽底部出口与所述溶液泵进口相连通，所述再生器框架侧端壁上且位于所述布液槽位置上方开有溶液进口，所述溶液泵出口与所述溶液进口相连通。溶液槽用于再生溶液的蓄存，溶液泵用于将再生溶液由溶液槽送入再生器框体顶端，布液槽下方为填料主体，再生溶液经过布液槽后均匀的滴落至填料主体上，空气经过溶液润湿的填料主体时与溶液发生传热传质，带走溶液中的水分，溶液得到再生。

作为本发明的一种改进，所述电加热组件上设有温度测点组，所述电加热组件与所述电源之间安装有温控器，所述温控器与所述温度测点组之间通过数据传输线相连接，所述电加热组件包括一组导热支撑层及导热支撑层之间设有的加热层。温控器通过数据传输线与布置在电加热组件上的温度测点组相接，温度测点组可以监测溶液再生过程的溶液和空气温度变化，温控器根据温度测点组传回的数据调节电源的输出功率，从而控制石墨烯加热层的加热温度。当溶液的再生温度过高时，降低电加热功率，使再生溶液的浓度降低；当溶液的再生温度较低时，增加电加热功率，使再生溶液的浓度升高。从而以实现溶液再生热量的控制，进而可以控制溶液再生浓度，并达到节省电能消耗的目的。

作为本发明的一种改进，所述加热层为石墨烯加热层，所述导热支撑层表面涂有亲水材料涂层，所述加热层通过电导线与所述电源相连接。石墨烯加热层置于导热支撑层之间，导热支撑层则用于支撑石墨烯加热层并为溶液提供降膜面积，在导热支撑层上涂有亲水材料以利于溶液降膜。启动电源时，石墨烯加热层向填料主体上的降膜溶液释放热量，提升再生溶液的温度，促进了溶液中水分向再生空气转移的速率，提升了整个溶液再生器的再生效率。

相对于现有技术，本发明具有如下优点：

1、本发明采用了新型的填料主体与电加热组件相结合的形式，相比于传统的内热型除湿溶液再生器，装置整体体积更小；

2、本发明中作为内热源的电加热组件中使用的是石墨烯加热层，相比于其他电热膜材料，石墨烯加热层的电导性和导热性能都更优异，溶液的加热效果更好，再生效率高，并且装置的电能使用效率得到了提升；

3、本发明可以根据溶液的再生工况变化调整电加热组件的加热功率，相比于其他恒温型的内热型溶液再生器，溶液的再生工况和浓度更容易控制，并且能够节省装置整体的电能消耗。

附图说明

图1为本发明一种内热型除湿溶液再生装置结构示意图；

图2为所述电加热组件结构示意图；

附图标记列表：1、溶液槽；2、溶液泵；3、布液槽；4、再生器框架；5、温控器；6、电源；7、温度测点组；8、填料主体；9、电加热组件；10、电导线；11、导热支撑层；12、加热层；13、亲水材料涂层。

具体实施方式

结合附图1和附图2进一步说明本发明的具体实施方式。

如图1所示的一种内热型除湿溶液再生装置，溶液槽1设置在再生器框体4的内下端，溶液槽1的底部出口与溶液泵2的进口相连通，溶液泵2的出口与溶液进口相连通。再生器框体4内布置有填料主体8，填料主体8的材料优选为氧化铝(Al₂O₃)泡沫陶瓷。填料主体8内嵌入安装有电加热组件9，电加热组件9通过电导线10外接电源6，在电加热组件9和电源6之间安装有温控器5，温控器5通过数据传输线与布置在电加热组件9上的温度测点组7相连。

如图2所示电加热组件9包括石墨烯加热层及导热支撑层11。其中，石墨烯加热层置于导热支撑层11之间，导热支撑层11上涂有亲水材料以便于再生溶液降膜；石墨烯加热层通过电导线10连接至电源6。

电源6启动时，石墨烯加热层向填料主体上的降膜溶液释放热量，提升再生溶液的温度，促进溶液再生。电源6与电加热组件9之间设有温控器5，温控器5通过数据传输线与布置在电加热组件9上的温度测点组7相接。温度测点组7用于监测溶液再生过程的溶液和空气温度变化。温控器5根据温度测点组传回的数据调节电源6的输出功率，从而控制石墨烯加热层的加热温度，实现溶液再生热量的控制，进而控制溶液再生浓度。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。