一种用于从空气去除水蒸气的除湿系统，其包括除湿芯，所述除湿芯限定空气通道和由膜与空气通道分开的至少一个蒸气通道，以促进从流过空气通道的空气中去除水分并选择性可渗透水和水蒸气且不可渗透空气。所述除湿系统还包括具有与蒸气通道流体连接的喉部分且适用于在蒸气通道内产生比空气通道内相对更低水蒸气压力的水喷射器。所述水喷射器包括设置在喉部分下游且构造为提高水的压力以促进从蒸气通道接收的水蒸气冷凝的出口部分。通道接收的水蒸气冷凝的出口部分。通道接收的水蒸气冷凝的出口部分。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】除湿系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年4月27日提交的美国临时专利申请号63/015,924和2020年5月31日提交的62/704,864和2020年12月22日提交的63/129,206的优先权和权益，出于所有目的其内容通过引用并入本文。
[0003]本公开内容涉及一种除湿系统，其具有除湿芯，以从空气中去除水分。
技术介绍
[0004]随着气候改变、全球变暖和城镇化，用于冷却家庭和建筑的空气冷却系统的需要提高。空气冷却系统通常包括制冷剂或干燥剂除湿器，用于从空气中去除热和湿度。传统的空气调节器需要高能量和用于去除热的制冷剂，这可能对环境有害。基于制冷剂的空气调节器和除湿器在组合步骤中管理显热负荷和潜热负荷，因为在制冷剂蒸发阶段期间通过热交换器周围的蒸气冷凝提取水分。这种方法是能量密集的和低效的。
[0005]空气冷却器例如沙漠冷却器或冷却塔也用于向所占空间内部提供相对凉的空气。这些系统通常基于水蒸发原理工作，并通过从表面蒸发水来冷却空气。然而，这些系统在潮湿环境中不一定效果好。
[0006]美国专利8,496,732公开了一种空气冷却系统，其用于通过建立横跨除湿装置中的水选择性渗透膜的湿度梯度使空气除湿。通过使用真空泵在膜的一侧上产生真空(从而通过压缩空气产生真空)，来建立湿度梯度。由于空气的可压缩属性，通过压缩空气产生真空不是有效的并消耗较多能量。另外，通过压缩空气产生真空的真空泵通常使用大部分的不可冷凝到流体例如干燥空气用于操作，且在含有高可冷凝负荷例如水蒸气或水分的环境中反应不好。所述空气冷却系统包括冷凝器以冷凝从空气提取的水蒸气。
[0007]因此，仍需要改进的空气冷却系统以促进从空气中去除热和湿度，其是能量高效的并避免使用制冷剂。
[0008]专利技术概述
[0009]在第一方面，公开了一种用于从空气中去除水蒸气的除湿系统。所述除湿系统包括至少一个限定空气通道和至少一个与空气通道分开的蒸气通道的除湿芯。所述除湿芯包括分开至少一个蒸气通道与空气通道的膜。所述膜适用于促进从流过空气通道的空气去除水分。此外，所述膜选择性可渗透水和水蒸气且不可渗透空气。此外，所述膜包括至少1.0毫当量/克的离子交换能力。所述除湿系统还包括液体喷射器，所述液体喷射器具有喉部分和设置在喉部分的下游的出口部分。喉部分与至少一个蒸气通道流体连接且适用于在至少一个蒸气通道内产生比在空气通道内相对更低的压力。出口部分构造为提高液体喷射器内部的压力以促进从至少一个蒸气通道接收的水蒸气的冷凝。除湿系统还包括用于储存液体并构造为从液体喷射器接收液体的贮液器，和与液体喷射器和贮液器流体连接的泵。泵构造为从贮液器向液体喷射器供应液体。
[0010]在第二方面，贮液器包括排放阀，用于当液体的液位达到第一临界液位以上时促进从贮液器排出液体。
[0011]在一些方面，贮液器由热传导材料制成以促进热从储存在贮液器内部的液体传导至环境中。
[0012]在一些实施方案中，除湿系统还包括与液体喷射器流体连接且构造为接收离开流体喷射器的至少一部分液体的热交换器。热交换器构造为冷却所接收的液体。
[0013]在一个实施方案中，热交换器设置在贮液器的上游并向贮液器供应经冷却的液体。
[0014]根据一个实施方案，热交换器是空气与液体(气
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液)热交换器。
[0015]根据一个实施方案，膜包括磺化的嵌段共聚物。
[0016]在一个实施方案，液体喷射器是适用于接收来自泵的液态水的水喷射器。
[0017]在一个实施方案中，除湿系统还包括布置在除湿芯和液体喷射器之间的增压泵，以减小蒸气通道内部的压力至小于水的蒸气分压的压力。
[0018]在一个实施方案中，增压泵促进减小压力至在25℃下≤31.7mbarA的值。
[0019]在一个实施方案中，增压泵促进减小压力至小于150mbarA的值。
[0020]在一个实施方案中，增压泵促进减小压力至20
‑
40mbarA的值。
[0021]在一个实施方案中，增压泵促进减小压力至10
‑
20mbarA的值。
[0022]在第二方面，公开了一种空气冷却系统。所述空气冷却系统包括至少一个限定空气通道和至少一个与空气通道分开的蒸气通道的除湿芯。所述除湿芯包括分开至少一个蒸气通道与空气通道的膜。所述膜适用于促进从流过空气通道的空气中去除水分。此外，所述膜选择性可渗透水和水蒸气且不可渗透空气。此外，所述膜包括至少1.0毫当量/克的离子交换能力。空气冷却系统还包括水喷射器，所述水喷射器具有喉部分和设置在喉部分的下游的出口部分。喉部分与至少一个蒸气通道流体连接且适用于在至少一个蒸气通道内产生比在空气通道内相对更低的水蒸气压力。此外，出口部分构造为提高水的压力以促进从至少一个蒸气通道接收的水蒸气的冷凝。空气冷却系统还包括用于储存水并构造为从水喷射器接收水的贮液器，和与水喷射器和贮液器流体连接的泵。泵构造为从贮液器向水喷射器供应水。此外，空气冷却系统包括蒸发冷却器，用于通过促进水吸收到空气中来冷却空气。蒸发冷却器设置在至少一个除湿芯的下游或上游。
[0023]在一个实施方案中，空气冷却系统还包括适用于从水喷射器接收液态水并储存液态水的贮液器。空气冷却系统还包括与水喷射器和贮液器流体连接且构造为从贮液器向水喷射器供应液态水的泵。
[0024]根据一些实施方案，贮液器包括排放阀，用于当液态水的液位达到第一临界液位以上时促进从贮液器排出液态水。
[0025]在一些实施方案中，贮液器由热传导材料制成，以促进热从储存在贮液器内部的液态水传导至环境中。
[0026]在一些实施方案中，空气冷却系统还包括与水喷射器流体连接且构造为接收离开水喷射器的至少一部分液态水的热交换器。热交换器构造为冷却所接收的液态水。
[0027]在一些实施方案中，热交换器设置在贮液器的上游并向贮液器供应冷却的液态水。
[0028]根据一个实施方案，热交换器是空气与液体热交换器。
[0029]根据一些实施方案，膜包括磺化的嵌段共聚物。
[0030]在一些实施方案中，膜包括至少1.0毫当量/克的离子交换能力。
[0031]在一个实施方案中，空气冷却系统还包括布置在除湿芯和水喷射器之间的增压泵，以减小蒸气通道内部的压力至小于水的蒸气分压的压力。
[0032]在一个实施方案中，增压泵促进减小压力至在25℃下≤31.7mbarA的值。
[0033]在一个实施方案中，增压泵促进减小压力至小于150mbarA的值。
[0034]在一个实施方案中，增压泵促进减小压力至20
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40mbarA的值。
[0035]在一个实施方案中，增压泵促进减小压力至10
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20mbarA的值。
[0036]在一些实施方案中，蒸发冷却器是设置在除湿芯的上游且适用于冷却流动至本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于从空气去除水蒸气的除湿系统，其包括：至少一个除湿芯，所述除湿芯限定空气通道和至少一个与所述空气通道分开的蒸气通道，和所述除湿芯包括分开所述至少一个蒸气通道与所述空气通道且适用于促进从流过所述空气通道的空气去除水分的膜，其中所述膜选择性可渗透水和水蒸气且不可渗透空气，所述膜具有至少1.0毫当量/克的离子交换能力；液体喷射器，所述液体喷射器具有：喉部分，所述喉部分与所述至少一个蒸气通道流体连接且适合于在所述至少一个蒸气通道内产生比在所述空气通道内相对更低的水蒸气压力，和出口部分，所述出口部分设置在所述喉部分的下游且构造为提高所述液体喷射器内部的压力以促进从所述至少一个蒸气通道接收的水蒸气的冷凝；贮液器，所述贮液器用于储存液体且构造为从所述液体喷射器接收液体；和泵，所述泵与所述液体喷射器和所述贮液器流体连接且构造为从所述贮液器向所述液体喷射器供应水。2.根据权利要求1所述的除湿系统，其中所述贮液器包括排放阀，用于当所述贮液器内部的液体的液位达到第一临界液位以上时促进从所述贮液器排出液体。3.根据权利要求1
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2中任一项所述的除湿系统，其中所述贮液器由热传导材料制成以促进热从储存在所述贮液器内部的液体传导至环境中。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的除湿系统，其还包括热交换器，所述热交换器与所述液体喷射器流体连接且构造为接收离开所述流体喷射器的至少一部分液体，和所述热交换器构造为冷却所接收的液体。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的除湿系统，其中所述热交换器设置在所述贮液器的上游并向所述贮液器供应经冷却的液体。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的除湿系统，其中所述相对更低的水蒸气压力为至多
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960mbar表压。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的除湿系统，其中所述液体喷射器是适用于接收来自所述泵的液态水的水喷射器。8.根据权利要求1
‑
7中任一项所述的除湿系统，其中所述膜包含磺化的嵌段共聚物。9.根据权利要求1
‑
8中任一项所述的除湿系统，其还包括布置在所述除湿芯和所述液体喷射器之间的增压泵，以减小所述蒸气通道内部的压力至低于水的蒸气分压的压力。10.根据权利要求1
‑
9中任一项所述的除湿系统，其中所述增压泵促进减小压力至在25℃下≤31.7mbarA的值。11.根据权利要求1
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10中任一项所述的除湿系统，其中所述增压泵促进减小压力至<150mbarA或10
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40m...
【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：科腾聚合物有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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