固体吸湿材料可再生的除湿装置的制作方法

1.本实用新型属于室内除湿技术，具体涉及固体吸湿材料可再生的除湿装置。


背景技术：

2.室内空间过于潮湿往往会引起一系列环境问题，如滋生细菌、霉菌，产生异味等，同时，潮湿空气可能影响各类物品的存放质量，甚至损害人体健康。因此，有必要通过换气、除湿等手段调节室内空间的环境湿度。然而，无论是通过开窗自然通风，或是利用排、换气扇等设备强制通风来换气，其湿度调节能力均有限，在气候潮湿或天气阴雨时甚至可能加剧室内空间内的潮湿问题。而采用压缩式制冷或热电制冷等手段冷凝除湿，则不可避免地存在设备沉重、占用空间大、冷凝水难处理、低温时除湿效果差等弊端。与制冷冷凝除湿相比，固定床式固体吸附除湿具有除湿效率高、不产生冷凝水等优势，但其无法连续工作，吸附饱和后需要再生，因此应用场景受到局限；而转轮式固体吸附除湿装置虽然能够连续工作，但其结构及工作状态复杂、占用空间大，同样限制了其应用。
3.在现有技术中，哈尔滨工业大学于2018年5月17日申请，并于2020年5月15日授权，公告号为cn108644928b的中国发明专利公开了《一种连续吸湿间歇式再生的固体吸附除湿装置》。该连续吸湿间歇式再生的固体吸附除湿装置包括吸湿组件、加热装置、制冷压缩机、引风机、储水箱以及安装架，其中吸湿组件包括两层通风栅格板及两层耐热丝网，耐热丝网固定在通风栅格板之间，其中填充有固体吸湿材料，而加热装置位于耐热丝网之间，引风机及吸湿组件间隔配合并固定在安装架上部，冷凝片及散热片与制冷压缩机与相连，固定在引风机与吸湿组件之间，储水箱及制冷压缩机固定在安装架下部，且储水箱位于冷凝片下方。该方案基于固定床式固体吸附除湿技术，利用引风机带动气流通过固体吸湿材料进行除湿，除湿完成后，利用同一台引风机配合加热装置再生固体吸湿材料，因此再生废气的输送方向与除湿时相同，不利于水分的排出；相应地，该方案利用制冷压缩机将再生废气中的水分冷凝后收集处理，增加了设备的体积和运行能耗。
4.此外，现有技术还存在如下缺点：
5.固定床式固体吸附除湿装置吸湿饱和后必须再生才能重新工作，但吸湿及再生两种状态不能自动切换，因此无法实现除湿和再生过程的自动循环，导致使用不便；
6.固定床式固体吸附除湿装置的除湿模块往往需配合风机、加热装置等部件才能正常工作，导致设备体积庞大且结构复杂，实用性不足。


技术实现要素：

7.本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有技术述及的至少一种技术缺陷，提供一种固体吸湿材料可再生的除湿装置。
8.为达到上述目的，本实用新型的固体吸湿材料可再生的除湿装置，包括送风系统、除湿系统和管道系统，其特征是：
9.所述送风系统具有进风口、第一出风口、第二出风口和加热模块，所述加热模块配
置为对从第一出风口排出的气流加热；
10.所述除湿系统具有固体吸湿材料；
11.所述管道系统包括第一风向切换装置和第二风向切换装置，所述第一风向切换装置具有回风管路，所述第二风向切换装置具有排风管路；
12.所述第一出风口、第一风向切换装置、除湿系统、第二风向切换装置、第二出风口依次串联在一起；
13.所述第一风向切换装置和第二风向切换装置配置为可切换风向至除湿模式或再生模式，所述除湿模式为送风系统产生的气流依次流经所述第二出风口、第二风向切换装置、除湿系统、第一风向切换装置的回风管路，所述再生模式为送风系统产生的气流依次流经所述第一出风口、第一风向切换装置、除湿系统、第二风向切换装置的排风管路。
14.该技术方案，通过第一风向切换装置和第二风向切换装置可切换风向至除湿模式或再生模式。因此在该除湿装置工作时，可以工作于除湿模式，由除湿系统的固体吸湿材料吸附空气中的水汽对空气除湿。也可以工作于再生模式，将除湿系统的固体吸湿材料吸附的水汽除去，令除湿系统的固体吸湿材料能够被重复利用。
15.优选的，所述第一风向切换装置和第二风向切换装置配置为可切换风向至换气模式用于换气，所述换气模式为送风系统产生的气流依次流经所述第二出风口、第二风向切换装置的排风管路。
16.优选的，所述第一风向切换装置和第二风向切换装置配置为可切换风向至取暖模式用于取暖，所述取暖模式为送风系统产生的气流依次流经所述第一出风口、第一风向切换装置的回风管路。
17.优选的，为了使结构简单，空气流动畅通，所述第一风向切换装置包括彼此之间可连通的第一管路、第二管路和所述回风管路，所述第一管路连接所述第一出风口，所述第二管路连接所述除湿系统的第一端，为所述第一管路、第二管路和回风管路配置用于切换三者连通状态的至少一个第一切换阀门；
18.所述第二风向切换装置包括彼此之间可连通的第三管路、第四管路和所述排风管路，所述第三管路连接所述除湿系统的第二端，所述第四管路连接所述第二出风口，为所述第三管路、第四管路和排风管路配置用于切换三者连通状态的至少一个第二切换阀门。
19.具体的，为了使结构紧凑，所述第一风向切换装置与所述第二风向切换装置均包括三通风阀，所述三通风阀包括三个均布的风口，所述三通风阀内配置一个用以切换所述三个风口连通状态的切换阀门。尤其是，为了便于装配切换阀门，所述三通风阀包括对称的第一阀壳与第二阀壳，所述切换阀门通过轴转动装配在所述第一阀壳与第二阀壳之间并被电机驱动。
20.优选的，为了便于装配及后期维护，所述除湿系统包括通道及设于所述通道第一端的第一接口与设于所述通道第二端的第二接口，所述第一接口连接所述第二管路，所述第二接口连接所述第三管路；所述固体吸湿材料置于所述通道内并被所述第一接口和第二接口限位。
21.优选的，为了实现自动控制，所述第一风向切换装置内配置第一温湿度传感器，所述第二风向切换装置内配置第二温湿度传感器，还配置用以检测室内空间温湿度的第三温湿度传感器；所述第一温湿度传感器、第二温湿度传感器和第三温湿度传感器向控制器提
供信号供控制器控制除湿装置工作。
22.本实用新型通过第一风向切换装置和第二风向切换装置可切换风向至除湿模式或再生模式。因此该除湿装置可以工作于除湿模式，由除湿系统的固体吸湿材料吸附空气中的水汽对空气除湿，也可以工作于再生模式，将除湿系统的固体吸湿材料吸附的水汽除去，令除湿系统的固体吸湿材料能够被重复利用。
23.本实用新型将第一出风口、第一风向切换装置、除湿系统、第二风向切换装置、第二出风口依次串联在一起。除湿模式为送风系统产生的气流依次流经第二出风口、第二风向切换装置、除湿系统、第一风向切换装置的回风管路，再生模式为送风系统产生的气流依次流经第一出风口、第一风向切换装置、除湿系统、第二风向切换装置的排风管路。通过改变气流的流向，令除湿系统的固体吸湿材料进行除湿或者对除湿系统的固体吸湿材料进行再生，简化了管路配置，使产品结构简单，易于安装。而且，通过再生将除湿分离出来的水汽蒸发排向室外。
24.进一步的，第一风向切换装置和第二风向切换装置配置为可切换风向至换气模式用于换气以及切换风向至取暖模式用于取暖。赋予产品更多功能。
附图说明
25.图1为本实用新型的除湿装置的一个轴侧图；
26.图2为本实用新型的三通风阀的结构分解示意图；
27.图3为本实用新型的三通风阀的正投影示意图；
28.图4为本实用新型的除湿系统的轴侧图；
29.图5为本实用新型的除湿系统的结构分解示意图；
30.图6为本实用新型的送风系统的轴侧图；
31.图7为图6所示送风系统的另一视角的内部结构示意图；
32.图8为本实用新型的方法控制示意图；
33.图中标号说明：
34.100送风系统：101进风口，102第一出风口，103第二出风口，104加热模块，105箱体，106第一风机，107第二风机；
35.200除湿系统：201固体吸湿材料，202通道，203第一接口，204第二接口；
36.310第一风向切换装置：311第一管路，312第二管路，313回风管路；
37.320第二风向切换装置，321第三管路，322第四管路，323排风管路；
38.330三通风阀，331风口，332切换阀门，333第一阀壳，334第二阀壳，335轴，336电机，337辐板，338气流通道，339弧面。
具体实施方式
39.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
40.本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列技术特征的方法或产品，不必限于清楚地列出的那些技术特征，还可包括没有清楚地列出的能够包含在该方法或产品中的其它技术特征。
41.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
42.在本实用新型的描述中，需要理解的是，被术语“第一”、“第二”等具有顺序概念限定的技术特征，仅在于为了清楚地描述被限定的技术特征，使被限定的技术特征与其它技术特征能够清楚的区别开来，而不代表实际实施时这样命名，因此不能理解为对本实用新型的限制。
43.下面结合具体实施例及附图对本实用新型进行详细介绍。
44.如图1所示的除湿装置，是本实用新型技术方案的一个实施例。在下文说明中，对该实施例的局部结构进行等同的替换，可以将该实施例演化其它实施例。
45.图1所示的除湿装置，包括送风系统100、除湿系统200和管道系统。
46.送风系统100如图1、图6-7所示，具有进风口101、第一出风口102、第二出风口103和加热模块104，加热模块104配置为对从第一出风口102排出的气流加热。加热模块104优选ptc加热器。具体的，为了实现送风，该送风系统100具有箱体105及设于箱体内的第一风机106和第二风机107，第一风机和第二风机均为单向的离心风机，均包括由电机驱动并在蜗壳内转动的离心风轮。该送风系统的进风口101、第一出风口102和第二出风口103均设于箱体的侧壁，因此以进风口、第一出风口、第二出风口朝向水平方向的方式安装于室内顶部，可以占用较低的高度，节约空间。具体实施时，进风口、第一出风口和第二出风口的朝向可以根据需求改变方向。
47.如图所示的送风系统100，第一风机106工作时，气流从进风口101进入箱体、被第一风机106吸入并加压后从第一出风口102流出。第二风机107工作时，气流从进风口101进入箱体、被第二风机107吸入并加压后从第二出风口103流出。具体实施时，第一风机和第二风机可以由双向风机取代，通过改变双向风机的风轮转向来改变双向风机的出风方向，如风轮顺时针方向转动时从第一出风口出风，风轮逆时针方向转动时从第二出风口出风。第一风机和第二风机还可以由一个单向风机配合阀门取代，通过切换阀门分别向第一出风口和第二出风口出风。
48.如图4-5所示，除湿系统200包括通道202及分别连接于通道两端的第一接口203与第二接口204，固体吸湿材料201置于通道202内并被第一接口和第二接口限位。通过拆卸第一接口或/和第二接口，可以更换置于通道内的固体吸湿材料。
49.如图1所示，管道系统包括第一风向切换装置310和第二风向切换装置320。第一风向切换装置与第二风向切换装置均包括图2-3所示结构相同的三通风阀330及必要时用于连接的风管。三通风阀330包括三个均布的风口331，三通风阀内配置一个用以切换三个风口连通状态的切换阀门332。因此，如图3所示，用切换阀门332将一个风口封闭时，另外两个风口连通。为了减小风阻，切换阀门用以封闭风口的面呈为弧面339，弧面的轴向两端经辐
板337连接至轴335，弧面339、辐板337与轴335之间构成气流通道338。为了便于装配，三通风阀包括对称的第一阀壳333与第二阀壳334，切换阀门332通过轴335转动装配在第一阀壳与第二阀壳之间并被三通风阀外的电机336驱动。为了准确地将切换阀门转动到具体位置，驱动切换阀的电机优选步进电机。或者用非步进电机配合位置开关。
50.第一风向切换装置310包括彼此之间可连通的第一管路311、第二管路312和回风管路313，第二风向切换装置320包括彼此之间可连通的第三管路321、第四管路322和排风管路323。在图1中，回风管路和排风管路仅示出了管路的接口，在实际实施时还包括风管。图2-3所示配置由电机驱动的切换阀门的三通风阀，用至图1中构成第一风向切换装置和第二风向切换装置时，三个风口分别连接至第一管路311、第二管路312、回风管路313以及第三管路321、第四管路322、排风管路323中。
51.图2-3所示配置由电机驱动的切换阀门的三通风阀，是一种结构简单、紧凑且仅通过一个切换风门即能切换三个风口连通关系。但是在具体实施时，还可以为每一个风口或者对应的管路配置一个切换阀门，通过控制这些切换阀门可封闭某一管路、另两个管路连通。
52.前述送风系统100、除湿系统200和管道系统，按照图1所示，第一出风口102、第一风向切换装置的第一管路311、第一风向切换装置的第二管路312、除湿系统的第一接口203、除湿系统的第二接口204、第二风向切换装置的第三管路321、第二风向切换装置的第四管路322、第二出风口103依次连接。将进风口101和回风管路313连通室内，将排风管路323连通室外。通过控制第一风向切换装置和第二风向切换装置的连通方式，令除湿装置工作于除湿模式、再生模式、换气模式或取暖模式。
53.除湿模式为送风系统100将室内空气吸入，产生的气流依次流经第二出风口103、第二风向切换装置320、除湿系统200、第一风向切换装置的回风管路313，最终回流至室内。其间，潮湿空气流经除湿系统时被固体吸湿材料吸附水分得以干燥，从而对室内空气循环吸湿实现除湿。
54.再生模式为送风系统100将室内空气吸入，产生的气流依次流经第一出风口102、第一风向切换装置310、除湿系统200、第二风向切换装置的排风管路323，最终被排向室外。其间，开启加热模块，令加热模块对气流加热，加热后的气流流经除湿系统时将固体吸湿材料中的水汽加热蒸发并最终排向室外。
55.换气模式为送风系统100将室内空气吸入，产生的气流依次流经第二出风口103、第二风向切换装置的排风管路323。将室内空气排向室外。
56.取暖模式为送风系统100室内空气吸入，产生的气流依次流经第一出风口102、第一风向切换装置的回风管路313。其间，开启加热模块，室内空气被加热模块加热后流回室内，从而对室内空气循环加热实现升温取暖。
57.基于上述除湿装置，在第一风向切换装置内配置第一温湿度传感器，在第二风向切换装置内配置第二温湿度传感器，再配置用以检测室内空间温湿度的第三温湿度传感器；且第一温湿度传感器、第二温湿度传感器和第三温湿度传感器向控制器提供信号供控制器控制除湿装置工作。
58.如前所述，将进风口和回风管路连通室内，排风管路连通室外，实现对室内除湿、换气、取暖等功能模式，并能令固体吸湿材料再生。体现为除湿装置的使用方法。
59.为实现室内除湿、换气、取暖等功能模式，可以为各种模式配置手控开关，可以为机械式的或是遥控式的。
60.该除湿装置，进行除湿和再生包括下述步骤：
61.b)执行除湿工作并持续设定时间，判定第一温湿度传感器监测所得含湿量是否小于第二温湿度传感器监测所得含湿量，若结果为是，则说明固体吸湿材料仍具备吸湿能力，可继续执行除湿工作，则重复执行b)步，若结果为否，则说明固体吸湿材料不具备吸湿能力，不能继续执行除湿工作，则执行c)步；
62.c)执行再生工作并持续设定时间，判定第一温湿度传感器监测所得含湿量是否小于第二温湿度传感器监测所得含湿量，若结果为是，则说明固体吸湿材料仍未完全脱附再生，需继续执行再生工作，则重复执行c)步，若结果为否，则说明固体吸湿材料已经完全脱附再生，不再需要继续执行再生工作，则返回b)步。
63.前述b)步和c)，可以通过手控开关启动除湿装置进行工作，工作一段时间后，再通过手控开关停止除湿装置。
64.为了实现自动控制，除湿和再生还包括包括a)步：判定第三温湿度传感器监测所得含湿量是否大于设定值，若结果为是，则说明室内空间的环境湿度超过设定值，需要执行除湿工作，则执行b)步，若结果为否，则说明室内空间的环境湿度未超过设定值，不需要执行除湿工作，则令除湿装置停止工作。而且，在执行b)步和c)步期间的任意时间节点，执行一次a)步，以便自动停止除湿装置。
65.进一步的，在自动控制下，于a)步、b)步和c)步的任意时间节点，启动除湿装置进行除湿和再生，即按照自动控制进行除湿和再生时，启动除湿装置进行除湿和再生的时间点可以在a)步、b)步和c)步的任意时间节点。
66.前述送风系统，除了图示结构形式外，还可以利用浴室取暖器、中央空调等设备所具有的通风和加热功能进行除湿和再生，可使室内空间的湿度控制更加便捷、智能。

技术特征：
1.固体吸湿材料可再生的除湿装置，包括送风系统(100)、除湿系统(200)和管道系统，其特征是：所述送风系统(100)具有进风口(101)、第一出风口(102)、第二出风口(103)和加热模块(104)，所述加热模块配置为对从第一出风口排出的气流加热；所述除湿系统(200)具有固体吸湿材料(201)；所述管道系统包括第一风向切换装置(310)和第二风向切换装置(320)，所述第一风向切换装置(310)具有回风管路(313)，所述第二风向切换装置(320)具有排风管路(323)；所述第一出风口(102)、第一风向切换装置(310)、除湿系统(200)、第二风向切换装置(320)、第二出风口(103)依次串联在一起；所述第一风向切换装置(310)和第二风向切换装置(320)配置为可切换风向至除湿模式或再生模式，所述除湿模式为所述送风系统(100)产生的气流依次流经所述第二出风口(103)、第二风向切换装置(320)、除湿系统(200)、第一风向切换装置(310)的回风管路(313)，所述再生模式为所述送风系统(100)产生的气流依次流经所述第一出风口(102)、第一风向切换装置(310)、除湿系统(200)、第二风向切换装置(320)的排风管路(323)。2.根据权利要求1所述的固体吸湿材料可再生的除湿装置，其特征是：所述第一风向切换装置(310)和第二风向切换装置(320)配置为可切换风向至换气模式，所述换气模式为所述送风系统(100)产生的气流依次流经所述第二出风口(103)、第二风向切换装置(320)的排风管路(323)。3.根据权利要求1或2所述的固体吸湿材料可再生的除湿装置，其特征是：所述第一风向切换装置(310)和第二风向切换装置(320)配置为可切换风向至取暖模式，所述取暖模式为所述送风系统(100)产生的气流依次流经所述第一出风口(102)、第一风向切换装置的回风管路(313)。4.根据权利要求1所述的固体吸湿材料可再生的除湿装置，其特征是：所述第一风向切换装置(310)包括彼此之间可连通的第一管路(311)、第二管路(312)和所述回风管路(313)，所述第一管路(311)连接所述第一出风口(102)，所述第二管路(312)连接所述除湿系统(200)的第一端，为所述第一管路、第二管路和回风管路配置用于切换三者连通状态的至少一个第一切换阀门；所述第二风向切换装置(320)包括彼此之间可连通的第三管路(321)、第四管路(322)和所述排风管路(323)，所述第三管路(321)连接所述除湿系统(200)的第二端，所述第四管路(322)连接所述第二出风口(103)，为所述第三管路、第四管路和排风管路配置用于切换三者连通状态的至少一个第二切换阀门。5.根据权利要求4所述的固体吸湿材料可再生的除湿装置，其特征是：所述第一风向切换装置(310)与所述第二风向切换装置(320)均包括三通风阀(330)，所述三通风阀(330)包括三个均布的风口(331)，所述三通风阀内配置一个用以切换所述三个风口连通状态的切换阀门(332)。6.根据权利要求5所述的固体吸湿材料可再生的除湿装置，其特征是：所述三通风阀(330)包括对称的第一阀壳(333)与第二阀壳(334)，所述切换阀门(332)通过轴(335)转动装配在所述第一阀壳与第二阀壳之间并被电机(336)驱动。7.根据权利要求4所述的固体吸湿材料可再生的除湿装置，其特征是：所述除湿系统
(200)包括通道(202)及设于所述通道第一端的第一接口(203)与设于所述通道第二端的第二接口(204)，所述第一接口(203)连接所述第二管路(312)，所述第二接口(204)连接所述第三管路(321)；所述固体吸湿材料(201)置于所述通道(202)内并被所述第一接口(203)和第二接口(204)限位。8.根据权利要求1所述的固体吸湿材料可再生的除湿装置，其特征是：所述第一风向切换装置内配置第一温湿度传感器，所述第二风向切换装置内配置第二温湿度传感器，还配置用以检测室内空间温湿度的第三温湿度传感器；所述第一温湿度传感器、第二温湿度传感器和第三温湿度传感器向控制器提供信号供控制器控制除湿装置工作。

技术总结
本实用新型公开了一种固体吸湿材料可再生的除湿装置，属于室内除湿技术，现有除湿装置不利于水分的排出，设备的体积大，运行能耗高，本实用新型通过第一风向切换装置和第二风向切换装置可切换风向至除湿模式或再生模式。因此该除湿装置可以工作于除湿模式，由除湿系统的固体吸湿材料吸附空气中的水汽对空气除湿，也可以工作于再生模式，将除湿系统的固体吸湿材料吸附的水汽除去，令除湿系统的固体吸湿材料能够被重复利用。通过改变气流的流向，令除湿系统的固体吸湿材料进行除湿或者对除湿系统的固体吸湿材料进行再生，简化了管路配置，使产品结构简单，易于安装。易于安装。易于安装。


技术研发人员：韩泽东 王晶晶 李敏 姚建伟 沈剑铧 李泽明 蒋力 王培 陈伟东 陆富贵 余星星 杨青 殷张权
受保护的技术使用者：奥普家居股份有限公司
技术研发日：2021.12.03
技术公布日：2022/5/25