一种基于石墨烯/纳米高分子膜材的室内等温除湿装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种基于多功能石墨烯改性过的纳米高分子膜材，根据其所制备的膜材除湿组件，以及室内等温除湿装置，通过使用所述装置的室内等温除湿方法，解决了现有除湿器除湿不连续，产生冷凝水，工作腔体易腐蚀霉变，需频繁切换阀门，额外加热等温单元等问题。本实用新型专利技术能有效地解决连续等温除湿问题，无冷凝水产生，具有系统可靠性好，除湿精度高，装置易维护优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于石墨烯/纳米高分子膜材的室内等温除湿装置
本技术涉及空气湿度控制
，特别涉及一种石墨烯/纳米高分子膜材的室内等温除湿装置，一种基于石墨烯/纳米高分子膜材的除湿单元，以及使用等温除湿装置的室内等温除湿方法。
技术介绍
空气除湿是一种集成了多门学科的综合性技术，目前已被广泛应用于民、商、军事等领域，且在工业、农业、国防、医疗、商业和日常生活中发挥着无可替代的巨大作用，如纺织、冶金、石化、仪器、原子能、航空航天等领域。空气湿度是表征空气质量的重要指标之一，相关文献表明，人体适宜的相对空气湿度应在40～65％之间，过高或过低的空气湿度都会使人体或其它动物感觉到不适，甚至还会导致某些病毒、细菌等微生物大量滋生，造成直接或间接的经济损失。根据我国独特的地理位置，地处欧亚大陆，且面对辽阔的太平洋，具有悠长的海岸线。由于海陆之间存在巨大的热力差异，使得我国大部分地区季风性气候显著，特别是夏季受到海洋暖湿气流的影响，天气炎热多雨，空气多以闷热潮湿为主，湿度超标的空气不仅容易使环境发生霉变，更使人体感觉不适，湿气入侵体内衍生各种疾病。由此可见，空气除湿便显得尤其重要。目前已有的常用空气除湿技术按照除湿方式可分为冷却除湿、吸收除湿和吸附除湿。除此以外，随着材料科学技术的发展，也新兴了一些前沿的除湿技术，如膜材除湿、热泵除湿、质子传导电化学除湿、HVAC除湿(供热通风与空气调节除湿，简称HVAC除湿)。其中，1.冷却除湿技术。主要是采用制冷式冷源(如空调制冷机，半导体冷源等)制冷除湿。工作原理是通过降低冷凝器表面温度，致使空气温度下降至露点温度以下，从而降低空气中的水分含量达到空气除湿的目的。此法需将空气温度降至露点温度以下，除去空气中的水分之后再将空气升温至原温度状态，除湿过程能耗高，且产生冷凝水，致使除湿部件易霉变生菌，难清理维护。且冷源使用的制冷剂、卤水等不环保，诸多因素限制了其广泛应用。2.吸收除湿技术。液体吸收除湿主要是利用某些具有吸湿性的溶液来吸收空气中的水分而达到降低空气湿度的目的。常用的液体吸湿剂包括LiCl，CaCl2，ZnCl2，二甘醇，甘油(丙三醇)，聚乙烯醇，聚乙二醇(PEG)等，将溶液雾化后以雾状和空气接触，增大接触面积以此来吸收空气中的水分。与此同时，太阳能再生液体干燥剂也被广泛应用。此法因需要定期补充和更换吸湿剂，且雾状溶液容易被带出或飞散，故其设备结构设计费用高昂，后期维护费用高。3.吸附除湿技术。通常吸附除湿是采用某些具有吸附性能的固体作为吸附剂，固体吸附除湿同液体吸收除湿原理类似，采用某些吸附功能的固体来吸收空气中的水分而达到降低空气湿度的目的。常用的固体吸附剂包括，NaOH，Ca(OH)2，硅胶，氧化铝，分子筛等，这些物质均对水分有强烈的亲和性。故需定期进行脱附处理，属于不连续除湿方式，且操作控制起来极不方便。4.新型除湿技术。为了解决传统除湿技术的能耗高，成本高，除湿不连续，操作不便宜等困难，目前发展了一些新型的除湿技术，如①热泵和氢泵除湿(又称电除湿)：电除湿是利用压缩机做功使蒸发器回收低品位热，再在冷凝器中通过升高温度使之成为高品位的热。在此过程中，空气中的水分通过释放低品位热而冷却成液态水被排除，达到空气除湿的目的；②HVAC除湿：是指通过加热的方式使空气相对湿度降低，应用此法除湿投资少，运行费用低，但此法只能降低空气的相对湿度，不能降低空气中的水蒸气含量，故难以确保室内的除湿效果；③膜材除湿：膜科学技术是一门新兴的高分离、浓缩、提纯、净化的技术。随着材料科学的进步，利用膜材进行选择性透过对空气除湿有了较快的发展。通过此法进行空气除湿，必须满足在膜材两侧产生浓度梯度差，这种浓度梯度差既可以是由膜两侧的压力差所造成，亦可由膜两侧的温度差造成，或由两者共同作用产生。因此，对膜材就要求具有高机械强度，对水分子具有良好的选择透过性。目前，利用膜材进行除湿的技术已发展许多，如：公告号为CN205145936U的中国专利技术专利申请公开说明书公布了一种高效的膜除湿器，它利用的是通过相互平行并交替排列的溶液流道和空气流道的方式进行热湿交换，实现对空气的连续除湿处理；公告号为CN203123788U的中国专利技术专利申请公开说明书公布了一种采用中空纤维丝膜对空气除湿的装置，类似冷却除湿方式，通过冷源制冷原理实现对空气的除湿处理；然而，以上专利公开的除湿系统中，均耦合了一些传统除湿方式，且除湿过程产生冷凝水，室内热量流失严重，或需额外设置加热装置加热除湿完后的空气，除湿过程能耗高，附加成本高，均无法实现真正意义上的膜式室内等温除湿。综上所述，为解决目前除湿器除湿不连续，除湿过程产生冷凝水，致使工作腔体易腐蚀霉变，需频繁切换阀门或更换除湿剂，清理维护起来不方便，额外的加热等温装置或辅助运动单元，能耗高等一系列问题，故发展本技术所提供的一种室内等温除湿装置十分必要。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种能够真正意义上实现高效除湿的膜材等温除湿装置。该装置避免了上述现有技术中的弊端，能够有效解决杀菌抗菌和连续除湿问题，没有冷凝水产生，保持室内等温，具有系统可靠性好，除湿精度高，装置易维护，能耗低等优点。为实现上述目的，本技术采用以下如下技术方案实现：技术的一方面提供一种基于石墨烯/纳米高分子材料的室内等温除湿装置，其特征在于，沿气流走向设置有室内空气进气口、空气循环系统、除湿的工作腔体和除湿后空气出气口，以及负压分子泵，所述工作腔体与负压分子泵通过水分子流通管道连通。在一项可选的技术方案中，所述工作腔体包含多组除湿单元，所述除湿单元包含表面涂覆石墨烯/纳米高分子材料涂料、管壁具有微孔通道的多芯中空塑胶管。在一项可选的技术方案中，所述多芯中空塑胶管以通过开放的顶端使内部与所述负压分子泵通过水分子流通管道连通，外部暴露于气流、底端密封的方式设置。在一项可选的技术方案中，所述除湿单元中设置有用于固定所述多芯中空塑胶管的底端和顶端，使所述多芯中空塑胶管多个并列组装，但使外部暴露的固定件，所述固定件为中空有孔硬质管，且在所述中空硬质管的顶端部分设有密封连接件，使所述多芯中空塑胶管内部与所述负压分子泵通过水分子流通管道连通。在一项可选的技术方案中，所述室内等温除湿装置除了位于工作腔体的气流走向上游的空气循环系统，还包括位于工作腔体的气流走向下游的空气循环系统。在一项可选的技术方案中，所述室内等温除湿装置还包括智能控制系统，包括环境监测组件和智能控制中心，所述的环境监测组件又包括湿度传感器和温度传感器，湿度传感器和温度传感器安装于所述室内空气进气口部位，分别将各自检测的环测数据反馈至所述智能控制系统。在一项可选的技术方案中，所述石墨烯/纳米高分子材料使所述的多芯中空塑胶管外壁具有只允许水蒸气以水分子的形态通过，且不透气的亲水-疏水基团。技术的另一方面提供了基于石墨烯/纳米高分子材料的除湿单元，其特征在于，所述除湿单元包含，所述除湿单元中设置有用于固定所述多芯中空塑胶管的底端和顶端，使所述多芯中空塑胶管多个并列组装，但使外部暴露的固定件，所述固定件为中空有孔硬质管，且在所述中空硬质管的顶端部分设有密封连接件，使与所述负压分子泵通过水分子流通管道连通。在一项可选的技术方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于石墨烯/纳米高分子膜材的室内等温除湿装置，其特征在于，沿气流走向设置有室内空气进气口(1)、空气循环系统(2)、除湿的工作腔体(5)和除湿后空气出气口(9)，以及负压分子泵(7)，所述工作腔体(5)与负压分子泵(7)通过水分子流通管道连通。

【技术特征摘要】
1.一种基于石墨烯/纳米高分子膜材的室内等温除湿装置，其特征在于，沿气流走向设置有室内空气进气口(1)、空气循环系统(2)、除湿的工作腔体(5)和除湿后空气出气口(9)，以及负压分子泵(7)，所述工作腔体(5)与负压分子泵(7)通过水分子流通管道连通。2.根据权利要求1所述的室内等温除湿装置，其特征在于，所述工作腔体(5)包含多组除湿单元(3)，所述除湿单元(3)包含表面涂覆石墨烯/纳米高分子材料涂料、管壁具有微孔通道的多芯中空塑胶管(6)。3.根据权利要求2所述的室内等温除湿装置，其特征在于，所述多芯中空塑胶管(6)以通过开放的顶端使内部与所述负压分子泵(7)通过水分子流通管道连通，外部暴露于气流、底端密封的方式设置。4.根据权利要求3所述的室内等温除湿装置，其特征在于，所述除湿单元(3)中设置有用于固定所述多芯中空塑胶管(6)的底端和顶端，使所述多芯中空塑胶管(6)多个并列组装，但使外部暴露的固定件，所述固定件为中空有孔硬质管，且在所述中空硬质管的顶端部分设有密封连接件，使所述多芯中空塑胶管(6)内部与所述负压分子泵(7)通过水分子流通管道连通。5.根据权利要求1-4任一项所述的室内等温除湿装置，其特征在于，所述室内等温除湿装置除了位于工作腔体(5)的气流走向上游的空气循环系统(2)，还包括位于工作腔体(5)的气流走向下游的空气循环系统(8)。6.根据权利要求1-4任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭剑锋，曹丽薇，韩霜，
申请(专利权)人：中山市创思泰新材料科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44