一種大氣除溼方法和裝置製造方法
2023-08-06 11:00:06
一種大氣除溼方法和裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供了一種大氣除溼方法和裝置，其中，大氣除溼方法包含以下步驟：將需要除溼的大氣引入除溼管內壁之間的除溼氣體通道，使除溼管的內壁與需要除溼的大氣接觸；滲透膜吸附大氣中的水分，滲透膜吸附的水分由除溼管的內壁擴散至除溼管的外壁；使用採樣泵採集規定量的經除溼管除溼後的乾燥大氣；將經除溼管除溼後的剩餘乾燥大氣回流進入氣體回流通道內；氣體回流通道內的乾燥大氣與除溼管的外壁接觸，帶走除溼管外壁上的水分；回流泵將與除溼管的外壁接觸後的溼大氣排出。本發明提供的大氣除溼方法和裝置能有效避免加熱除溼過程對大氣中氣溶膠粒子造成的損傷，並能夠避免大氣溼度因素對大氣質量濃度監測的影響，更適合無損大氣質量監測使用。
【專利說明】一種大氣除溼方法和裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及大氣質量監測領域，具體而言，涉及一種大氣除溼方法及裝置。
【背景技術】
[0002]當前我國主要大氣汙染物排放總量依然較大，以大氣細粒子PM2.5和臭氧為代表的大氣複合汙染正在快速惡化與蔓延，大氣環境形勢十分嚴峻，大氣顆粒物質量濃度測量成為環境汙染監測和評價的直接手段。
[0003]一年四季中，我國大氣溼度高低有別，南方和北方的溼度差異也較大，大氣中存在的較大比例的水汽成份會導致大氣中的氣溶膠粒子尺寸變大，從而使測得的大氣顆粒物質量濃度值偏高，大氣溼度和氣溶膠粒子尺寸的關係與監測儀器所處的環境條件密切相關，目前還沒有發現它們之間確切的關係，所以在監測之前對採樣的大氣進行除溼已經成為大氣質量濃度監測中的必要過程。
[0004]採用加熱除溼的方法能有效去除採樣大氣中的水汽，為了確保大氣中的水汽高效揮發，加熱除溼裝置需加熱至接近100°c的高溫，但是這麼高的溫度會使得採樣大氣中的一些成分發生高溫揮發或高溫損傷，從而影響了監測結果的準確性。
【發明內容】
[0005]本發明提供了一種大氣除溼方法和裝置，用於克服傳統加熱除溼方法存在的缺陷和不足。
[0006]本發明提供了一種大氣除溼方法，該方法包括以下步驟:
[0007]將需要除溼的大氣引入除溼管內壁之間的除溼氣體通道，使除溼管的內壁與需要除溼的大氣接觸，其中，除溼管壁為一滲透膜，除溼管設置在除溼裝置殼體中，除溼裝置殼體與除溼管外壁之間形成一氣體回流通道；
[0008]滲透膜吸附大氣中的水分，滲透膜吸附的水分由除溼管的內壁擴散至除溼管的外壁；
[0009]使用採樣泵採集規定量的經除溼管除溼後的乾燥大氣；
[0010]將經除溼管除溼後的剩餘乾燥大氣回流進入氣體回流通道內；
[0011]氣體回流通道內的乾燥大氣與除溼管的外壁接觸，帶走除溼管外壁上的水分；
[0012]回流泵將與除溼管的外壁接觸後的溼大氣排出，以保持氣體回流通道的壓力恆大於除溼氣體通道的壓力，從而使滲透膜吸附的水分由除溼管的內壁持續擴散至除溼管的外壁。
[0013]本發明還提供了另一種大氣除溼方法，該方法包括以下步驟:
[0014]將需要除溼的大氣引入除溼管內壁之間的除溼氣體通道，使除溼管的內壁與需要除溼的大氣接觸，其中，除溼管壁為一滲透膜，除溼管設置在除溼裝置殼體中，除溼裝置殼體與除溼管外壁之間形成一氣體回流通道；
[0015]滲透膜吸附大氣中的水分，滲透膜吸附的水分由除溼管的內壁擴散至除溼管的外壁；
[0016]一設置在除溼管末端的溼度傳感器實時測量經除溼管除溼後的大氣的溼度並將測得的溼度值傳送至一控制器，控制器根據接收到的溼度值控制回流泵的工作功率，當控制器接收到的溼度值高於設定溼度值時，控制器控制回流泵的工作功率升高，當控制器接收到的溼度值低於設定溼度值時，控制器控制回流泵的工作功率降低；
[0017]使用採樣泵採集規定量的經除溼管除溼後的乾燥大氣；
[0018]將經除溼管除溼後的剩餘乾燥大氣回流進入氣體回流通道內；
[0019]氣體回流通道內的乾燥大氣與除溼管的外壁接觸，帶走除溼管外壁上的水分；
[0020]回流泵將與除溼管的外壁接觸後的溼大氣排出，由於控制器對回流泵工作功率的控制，導致當回流泵的工作功率升高時，氣體由氣體回流通道排出的速度增加，使得氣體回流通道與除溼氣體通道之間的壓力差增大，以及由除溼管內壁擴散至除溼管外壁的水分增多，當回流泵的工作功率降低時，氣體由氣體回流通道排出的速度降低，氣體回流通道與除溼氣體通道之間的壓力差減小，以及由除溼管內壁擴散至除溼管的外壁水分減少。
[0021]本發明提供了一種大氣除溼裝置，包括:除溼管、採樣泵、殼體、回流管、回流泵，其中，
[0022]除溼管為中空管狀，除溼管內壁之間形成一除溼氣體通道，除溼管壁為一滲透膜，滲透膜用於將除溼管內壁吸收的大氣中的水分由除溼管內壁擴散至除溼管外壁，除溼管用於吸附大氣中的水分以得到乾燥的大氣，除溼管的兩端分別設有一除溼管入口和一除溼管第一出口，除溼管的側面設有一除溼管第二出口，其中，除溼管入口用於接收需要進行除溼的大氣，除溼管第一出口用於將經除溼管除溼後的乾燥大氣引流至採樣泵，除溼管第二出口與回流管連接，用於回流經除溼管除溼後的乾燥大氣；
[0023]採樣泵與除溼管第一出口連接，用於將經除溼管除溼後的乾燥大氣引入質量濃度監測設備；
[0024]殼體的外壁上設有一回流氣體入口與一回流氣體出口，殼體包圍除溼管上除了除溼管入口、除溼管第一出口以及除溼管第二出口的其餘部分，殼體的內壁與除溼管的外壁之間形成一氣體回流通道，氣體回流通道用於引入回流管流入的乾燥大氣，乾燥大氣接觸除溼管外壁並帶走由除溼管內壁擴散至除溼管外壁的水分後經回流氣體出口排出；
[0025]回流管的兩端分別與除溼管第二出口和殼體外壁的回流氣體入口連接，回流管用於將經除溼管除溼後的一部分乾燥大氣回流入氣體回流通道；
[0026]回流泵與殼體外壁的回流氣體出口連接，回流泵用於排出從回流氣體出口排出的氣體。
[0027]進一步的，殼體與除溼管的剖面均為矩形，殼體的剖面中軸線與除溼管的剖面中軸線重合。
[0028]進一步的，滲透膜為以磺酸基為載體的特種不透氣吸水材料膜。
[0029]進一步的，本發明提供的大氣除溼裝置還包括一恆溼控制環路，恆溼控制環路用於控制經除溼管除溼後的大氣的溼度值穩定在設定溼度值以下，恆溼控制環路包含一溼度傳感器與一控制器，其中，溼度傳感器設置在除溼管末端，用於實時測量經除溼管除溼後的大氣的溼度並將測得的溼度值傳送至控制器，控制器分別與溼度傳感器及回流泵連接，控制器用於根據接收到的溼度值控制回流泵的工作功率，當控制器接收到的溼度值高於設定溼度值時，控制器控制回流泵的工作功率升高，當控制器接收到的溼度值低於設定溼度值時，控制器控制回流泵的工作功率降低。
[0030]本發明還提供了另一種大氣除溼裝置，包括:多個除溼管、第一集束器、第二集束器、採樣泵、殼體、回流管、回流泵，其中，
[0031]多個除溼管均為中空管狀，多個除溼管內壁之間各形成一除溼氣體通道，多個除溼管的管壁均為一滲透膜，滲透膜用於將除溼管內壁吸收的大氣中的水分由除溼管內壁擴散至除溼管外壁，多個除溼管用於吸附大氣中的水分以得到乾燥的大氣，多個除溼管的兩端分別設有一除溼管入口和一除溼管出口，其中，除溼管入口與第一集束器連接，除溼管出口與第二集束器連接；
[0032]第一集束器包含一氣體入口以及多個除溼管連接埠，其中，氣體入口用於接收需要進行除溼的大氣，多個除溼管連接埠分別與多個除溼管入口連接，用於將需要進行除溼的大氣分別引至多個除溼氣體通道；
[0033]第二集束器包含多個除溼管連接埠、一氣體出口以及一回流埠，其中，多個除溼管連接埠分別與多個除溼管出口連接，用於將經多個除溼管除溼後的乾燥大氣引至第二集束器，氣體出口與採樣泵連接，回流埠與回流管連接；
[0034]採樣泵與第二集束器的氣體出口連接，用於將經多個除溼管除溼後的乾燥大氣引入質量濃度監測設備；
[0035]殼體的外壁上設有一回流氣體入口與一回流氣體出口，殼體包圍多個除溼管上除了除溼管入口、除溼管出口的其餘部分，殼體的內壁與多個除溼管的外壁之間形成一氣體回流通道，氣體回流通道用於引入回流管流入的乾燥大氣，乾燥大氣接觸除溼管外壁並帶走由除溼管內壁擴散至除溼管外壁的水分後經回流氣體出口排出；
[0036]回流管的兩端分別與第二集束器的回流埠和殼體外壁的回流氣體入口連接，回流管用於將經多個除溼管除溼後的一部分乾燥大氣回流入氣體回流通道；
[0037]回流泵與殼體外壁的回流氣體出口連接，回流泵用於排出從回流氣體出口排出的氣體。
[0038]進一步的，殼體與除溼管的剖面均為矩形，殼體的中軸線與多個除溼管的剖面中軸線平行。
[0039]進一步的，滲透膜為以磺酸基為載體的特種不透氣吸水材料膜。
[0040]進一步的，本發明提供的大氣除溼裝置還包括一恆溼控制環路，恆溼控制環路用於控制經除溼管除溼後的大氣的溼度值穩定在設定溼度值以下，恆溼控制環路包含一溼度傳感器與一控制器，其中，溼度傳感器與第二集束器連接，用於實時測量經多個除溼管除溼後的大氣的溼度並將測得的溼度值傳送至控制器，控制器分別與溼度傳感器及回流泵連接，控制器用於根據接收到的溼度值控制回流泵的工作功率，當控制器接收到的溼度值高於設定溼度值時，控制器控制回流泵的工作功率升高，當控制器接收到的溼度值低於設定溼度值時，控制器控制回流泵的工作功率降低。
[0041]本發明提供的大氣除溼方法和裝置克服了傳統加熱除溼方法的缺陷，能夠有效避免加熱除溼過程對大氣中氣溶膠粒子造成的損傷，並能夠避免大氣溼度因素對大氣質量濃度監測的影響，更適合無損大氣質量監測使用，更節能環保。【專利附圖】
【附圖說明】
[0042]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0043]圖1為本發明提供的大氣除溼方法第一實施例的流程圖；
[0044]圖2為本發明提供的大氣除溼方法第二實施例的流程圖；
[0045]圖3為本發明提供的大氣除溼裝置第一實施例的剖面圖；
[0046]圖4為本發明提供的大氣除溼裝置第二實施例的剖面圖；
[0047]圖5為本發明提供的大氣除溼裝置第三實施例的剖面圖。
[0048]附圖標記說明:1_殼體；2_除溼管；3_回流管；4_採樣泵；5_回流泵；6_除溼管內壁；7-除溼管外壁；8-除溼管入口 ；9_除溼管第一出口 ；10_除溼管第二出口 ；11-回流氣體入口 ； 12-回流氣體出口 ； 13-溼度傳感器；14-控制器；15-除溼管入口 ； 16-除溼管出口 ；C1-除溼氣體通道；C2-氣體回流通道；2'-除溼管組合；A、B-除溼管集束器；A1-氣體入口 ；A2-除溼管連接埠 ；B1-除溼管連接埠 ；B2-氣體出口 ；B3-回流埠。
【具體實施方式】
[0049]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0050]如圖1所示為本發明提供的大氣除溼方法第一實施例的流程圖，該方法包括以下步驟:
[0051]SllO:將需要除溼的大氣引入除溼管內壁之間的除溼氣體通道，使除溼管的內壁與需要除溼的大氣接觸；
[0052]其中，除溼管壁為一滲透膜，除溼管設置在除溼裝置殼體中，除溼裝置殼體與除溼管外壁之間形成一氣體回流通道；
[0053]S120:滲透膜吸附大氣中的水分，滲透膜吸附的水分由除溼管的內壁擴散至除溼管的外壁；
[0054]由於氣體回流通道的壓力大於除溼氣體通道的壓力，所以氣體回流通道的露點低於除溼氣體通道的露點，從而導致滲透膜吸附的水分由除溼管的內壁擴散至除溼管的外壁。
[0055]S130:使用採樣泵採集規定量的經除溼管除溼後的乾燥大氣；
[0056]除溼管的末端設置有一個除溼管第一出口，除溼管第一出口連接採樣泵，採樣泵採集的乾燥大氣即作為大氣質量濃度檢測的氣體樣本。
[0057]S140:將經除溼管除溼後的剩餘乾燥大氣回流進入氣體回流通道內；
[0058]採樣泵採集一定量的乾燥大氣作為氣體樣本，其餘乾燥大氣則經過一個連接在除溼管末端與氣體回流通道之間的回流管回流進入氣體回流通道內；
[0059]S150:氣體回流通道內的乾燥大氣與除溼管的外壁接觸，帶走除溼管外壁上的水分；
[0060]氣體回流通道內的乾燥大氣帶走除溼管外壁上的水分，使除溼管得到再生，保證了除溼管外壁不積留過多水分。
[0061]S160:回流泵將與除溼管的外壁接觸後的溼大氣排出。
[0062]回流泵通過不斷排出氣體回流通道內的大氣，保證了氣體回流通道的壓力恆大於除溼氣體通道的壓力，從而使氣體回流通道的露點低於除溼氣體通道的露點，氣體回流通道與除溼管外壁接觸，除溼氣體通道即除溼管內壁之間的部分，所以在除溼管內外壁之間產生了露點勢差，除溼管內外壁之間的露點勢差導致了水分由除溼管內壁向除溼管外壁持續擴散。
[0063]如圖2所示為本發明提供的大氣除溼方法第二實施例的流程圖，該方法包括以下步驟:
[0064]S210:將需要除溼的大氣引入除溼管內壁之間的除溼氣體通道，使除溼管的內壁與需要除溼的大氣接觸；
[0065]其中，除溼管壁為一滲透膜，除溼管設置在除溼裝置殼體中，除溼裝置殼體與除溼管外壁之間形成一氣體回流通道；
[0066]S220:滲透膜吸附大氣中的水分，滲透膜吸附的水分由除溼管的內壁擴散至除溼管的外壁；
[0067]由於氣體回流通道的壓力大於除溼氣體通道的壓力，所以氣體回流通道的露點低於除溼氣體通道的露點，從而導致滲透膜吸附的水分由除溼管的內壁擴散至除溼管的外壁。
[0068]S230:一設置在除溼管末端的溼度傳感器實時測量經除溼管除溼後的大氣的溼度並將測得的溼度值傳送至一控制器，控制器根據接收到的溼度值控制回流泵的工作功率；
[0069]其中，當控制器接收到的溼度值高於設定溼度值時，控制器控制回流泵的工作功率升高，當控制器接收到的溼度值低於設定溼度值時，控制器控制回流泵的工作功率降低；
[0070]S240:使用採樣泵採集規定量的經除溼管除溼後的乾燥大氣；
[0071]除溼管的末端設置有一個除溼管第一出口，除溼管第一出口連接採樣泵，採樣泵採集的乾燥大氣即作為大氣質量濃度檢測的氣體樣本。
[0072]S250:將經除溼管除溼後的剩餘乾燥大氣回流進入氣體回流通道內；
[0073]採樣泵採集一定量的乾燥大氣作為氣體樣本，其餘乾燥大氣則經過一個連接在除溼管末端與氣體回流通道之間的回流管回流進入氣體回流通道內；
[0074]S260:氣體回流通道內的乾燥大氣與除溼管的外壁接觸，帶走除溼管外壁上的水分；
[0075]氣體回流通道內的乾燥大氣帶走除溼管外壁上的水分，使除溼管得到再生，保證了除溼管外壁不積留過多水分。
[0076]S270:回流泵將與除溼管的外壁接觸後的溼大氣排出。
[0077]回流泵通過不斷排出氣體回流通道內的大氣，保證了氣體回流通道的壓力恆大於除溼氣體通道的壓力，從而使氣體回流通道的露點低於除溼氣體通道的露點，氣體回流通道與除溼管外壁接觸，除溼氣體通道即除溼管內壁之間的部分，所以在除溼管內外壁之間產生了露點勢差，除溼管內外壁之間的露點勢差導致了水分由除溼管內壁向除溼管外壁持續擴散。
[0078]另外，由於控制器對回流泵工作功率的控制，導致當回流泵的工作功率升高時，氣體由氣體回流通道排出的速度增加，使得氣體回流通道與除溼氣體通道之間的壓力差增大，以及由除溼管內壁擴散至除溼管外壁的水分增多，當回流泵的工作功率降低時，氣體由氣體回流通道排出的速度降低，氣體回流通道與除溼氣體通道之間的壓力差減小，以及由除溼管內壁擴散至除溼管的外壁水分減少。
[0079]如圖3所示為本發明提供的大氣除溼裝置第一實施例的剖面圖，其中，箭頭表示大氣流向，本實施例提供的大氣除溼裝置包括:殼體1、除溼管2、回流管3、採樣泵4、回流泵5，其中，
[0080]殼體I與除溼管2的剖面均為矩形，殼體I與除溼管2的剖面中軸線重合。
[0081]除溼管2為中空管狀，除溼管2的管壁為一以磺酸基為載體的特種不透氣吸水材料膜，該吸水材料膜用於將除溼管內壁6吸收的大氣中的水分由除溼管內壁擴散至除溼管外壁7，除溼管內壁6之間形成一除溼氣體通道Cl，除溼管2的兩端分別設有一除溼管入口8和一除溼管第一出口 9，除溼管2的側面設有一除溼管第二出口 10，除溼管2用於吸附大氣中的水分以得到乾燥的大氣，其中，除溼管入口 8用於接收需要進行除溼的大氣，除溼管第一出口 9用於將除溼後的乾燥大氣引流至採樣泵4，除溼管第二出口 10與回流管3連接，用於回流經除溼後的乾燥大氣；
[0082]採樣泵4與除溼管第一出口 9連接，用於將經除溼管2除溼後的乾燥大氣引入質量濃度監測設備；
[0083]殼體I的外壁設有一回流氣體入口 11與一回流氣體出口 12，殼體I包圍除溼管2上除了除溼管入口 8、除溼管第一出口 9以及除溼管第二出口 10的其餘部分，殼體I的內壁與除溼管2的外壁之間形成一氣體回流通道C2，氣體回流通道C2用於引入回流管3流入的乾燥大氣，乾燥大氣接觸除溼管外壁7並帶走由除溼管內壁6擴散至除溼管外壁7的水分後經回流氣體出口 12排出；
[0084]回流管3的兩端分別與除溼管第二出口 10和殼體外壁的回流氣體入口 11連接，回流管3用於將經除溼管2除溼後的一部分乾燥大氣回流入氣體回流通道C2 ；
[0085]回流泵5與殼體外壁的回流氣體出口 12連接，回流泵5用於排出從回流氣體出口12排出的氣體。
[0086]如圖4所示為本發明提供的大氣除溼裝置第二實施例的剖面圖，本實施例為在第一實施例的基礎上增加了一恆溼控制環路，該恆溼控制環路用於控制經除溼管除溼後的大氣的溼度穩定在設定溼度值以下，該恆溼控制環路使得大氣除溼裝置升級為恆溼裝置。恆溼控制環路包含一溼度傳感器13與一控制器14，其中，溼度傳感器13設置在除溼管2的末端，用於實時測量經除溼管除溼後的大氣的溼度並將測得的溼度值傳送至控制器14，控制器14分別與溼度傳感器13及回流泵5連接，控制器14用於根據接收到的溼度值控制回流泵5的工作功率，當控制器14接收到的溼度值高於設定溼度值時，控制器14控制回流泵5的工作功率升高，當控制器14接收到的溼度值低於設定溼度值時，控制器14控制回流泵5的工作功率降低。其餘部件及功能均與第一實施例相同，故不再贅述。
[0087]如圖5所示為本發明提供的大氣除溼裝置第三實施例的剖面圖，本實施例為在第二實施例的基礎上將除溼管2改進為由兩個沿軸向相互平行的除溼管組成的除溼管組合2/，這使得大氣除溼裝置的除溼效率和除溼能力大幅提高，另外，還可根據實際大氣除溼需要進一步增加多個除溼管在殼體I中。不同於上述第一和第二實施例的是，本實施例中的兩個除溼管分別包含一除溼管入口 15和一除溼管出口 16。為了便於除溼管組合2'的大氣輸入及輸出，本實施例提供的大氣除溼裝置設置了除溼管集束器A和除溼管集束器B，其中，除溼管集束器A設置在除溼管入口 15處，包括一個氣體入口 Al以及兩個除溼管連接埠 A2，其中，氣體入口 Al用於接收需要進行除溼的大氣，兩個除溼管連接埠 A2分別與兩個除溼管入口 15連接，用於將需要進行除溼的大氣分別引至兩個除溼氣體通道Cl ;除溼管集束器B設置在除溼管出口 16處，包括兩個除溼管連接埠 B1、一氣體出口 B2以及一回流埠 B3，其中，兩個除溼管連接埠 BI分別與兩個除溼管出口 16連接，用於將經兩個除溼管2除溼後的乾燥大氣引至第二集束器B，氣體出口 B2與採樣泵4連接，採樣泵4用於將經兩個除溼管除溼後的乾燥大氣引入質量濃度監測設備，回流埠 B3與回流管3連接，回流管3用於將經兩個除溼管2除溼後的一部分乾燥大氣回流入氣體回流通道C2。本實施例中的溼度傳感器12與集束器B連接，用於實時測量經兩個除溼管2除溼後的大氣的溼度並將測得的溼度值傳送至控制器14。其餘部件及功能均與第二實施例相同，故不再贅述。
[0088]本發明提供的大氣除溼方法和裝置克服了傳統加熱除溼方法的缺陷，能夠有效避免加熱除溼過程對大氣中氣溶膠粒子造成的損傷，並能夠避免大氣溼度因素對大氣質量濃度監測的影響，更適合無損大氣質量監測使用，更節能環保。
[0089]本領域普通技術人員可以理解:附圖只是一個實施例的示意圖，附圖中的模塊或流程並不一定是實施本發明所必須的。
[0090]本領域普通技術人員可以理解:實施例中的裝置中的模塊可以按照實施例描述分布於實施例的裝置中，也可以進行相應變化位於不同於本實施例的一個或多個裝置中。上述實施例的模塊可以合併為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。
[0091]最後應說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明實施例技術方案的精神和範圍。
【權利要求】
1.一種大氣除溼方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟: 將需要除溼的大氣引入除溼管內壁之間的除溼氣體通道，使除溼管的內壁與需要除溼的大氣接觸，其中，所述除溼管壁為一滲透膜，所述除溼管設置在除溼裝置殼體中，所述除溼裝置殼體與所述除溼管外壁之間形成一氣體回流通道； 所述滲透膜吸附大氣中的水分，所述滲透膜吸附的水分由除溼管的內壁擴散至除溼管的外壁； 使用採樣泵採集規定量的經所述除溼管除溼後的乾燥大氣； 將經所述除溼管除溼後的剩餘乾燥大氣回流進入所述氣體回流通道內； 所述氣體回流通道內的乾燥大氣與所述除溼管的外壁接觸，帶走所述除溼管外壁上的水分； 所述回流泵將與所述除溼管的外壁接觸後的溼大氣排出，以保持所述氣體回流通道的壓力恆大於所述除溼氣體通道的壓力，從而使所述滲透膜吸附的水分由除溼管的內壁持續擴散至除溼管的外壁。
2.一種大氣除溼方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟: 將需要除溼的大氣引入除溼管內壁之間的除溼氣體通道，使除溼管的內壁與需要除溼的大氣接觸，其中，所述除溼管壁為一滲透膜，所述除溼管設置在除溼裝置殼體中，所述除溼裝置殼體與所述除溼管外壁之間形成一氣體回流通道； 所述滲透膜吸附 大氣中的水分，所述滲透膜吸附的水分由除溼管的內壁擴散至除溼管的外壁； 一設置在所述除溼管末端的溼度傳感器實時測量經除溼管除溼後的大氣的溼度並將測得的溼度值傳送至一控制器，所述控制器根據接收到的溼度值控制所述回流泵的工作功率，當控制器接收到的溼度值高於設定溼度值時，所述控制器控制回流泵的工作功率升高，當控制器接收到的溼度值低於設定溼度值時，所述控制器控制回流泵的工作功率降低； 使用採樣泵採集規定量的經所述除溼管除溼後的乾燥大氣； 將經所述除溼管除溼後的剩餘乾燥大氣回流進入所述氣體回流通道內； 所述氣體回流通道內的乾燥大氣與所述除溼管的外壁接觸，帶走所述除溼管外壁上的水分； 所述回流泵將與所述除溼管的外壁接觸後的溼大氣排出，由於控制器對回流泵工作功率的控制，導致當回流泵的工作功率升高時，氣體由氣體回流通道排出的速度增加，使得所述氣體回流通道與所述除溼氣體通道之間的壓力差增大，以及由除溼管內壁擴散至除溼管外壁的水分增多，當回流泵的工作功率降低時，氣體由氣體回流通道排出的速度降低，所述氣體回流通道與所述除溼氣體通道之間的壓力差減小，以及由除溼管內壁擴散至除溼管的外壁水分減少。
3.一種大氣除溼裝置，其特徵在於，包括:除溼管、採樣泵、殼體、回流管、回流泵，其中， 所述除溼管為中空管狀，所述除溼管內壁之間形成一除溼氣體通道，所述除溼管壁為一滲透膜，所述滲透膜用於將除溼管內壁吸收的大氣中的水分由除溼管內壁擴散至除溼管外壁，所述除溼管用於吸附大氣中的水分以得到乾燥的大氣，所述除溼管的兩端分別設有一除溼管入口和一除溼管第一出口，所述除溼管的側面設有一除溼管第二出口，其中，所述除溼管入口用於接收需要進行除溼的大氣，所述除溼管第一出口用於將經所述除溼管除溼後的乾燥大氣引流至所述採樣泵，所述除溼管第二出口與所述回流管連接，用於回流經所述除溼管除溼後的乾燥大氣； 所述採樣泵與所述除溼管第一出口連接，用於將經所述除溼管除溼後的乾燥大氣引入質量濃度監測設備； 所述殼體的外壁上設有一回流氣體入口與一回流氣體出口，所述殼體包圍所述除溼管上除了所述除溼管入口、除溼管第一出口以及除溼管第二出口的其餘部分，所述殼體的內壁與所述除溼管的外壁之間形成一氣體回流通道，所述氣體回流通道用於引入所述回流管流入的乾燥大氣，所述乾燥大氣接觸所述除溼管外壁並帶走由除溼管內壁擴散至除溼管外壁的水分後經所述回流氣體出口排出； 所述回流管的兩端分別與所述除溼管第二出口和所述殼體外壁的回流氣體入口連接，所述回流管用於將經除溼管除溼後的一部分乾燥大氣回流入所述氣體回流通道； 所述回流泵與所述殼體外壁的回流氣體出口連接，所述回流泵用於排出從所述回流氣體出口排出的氣體。
4.根據權利要求3所述的大氣除溼裝置，其特徵在於，所述殼體與所述除溼管的剖面均為矩形，所述殼體的剖面中軸線與所述除溼管的剖面中軸線重合。
5.根據權利要求3所述的大氣除溼裝置，其特徵在於，所述滲透膜為以磺酸基為載體的特種不透氣吸水材料膜。
6.根據權利要求3-5任一所述的大氣除溼裝置，其特徵在於，進一步包括一恆溼控制環路，所述恆溼控制環路用於控制經所述除溼管除溼後的大氣的溼度值穩定在設定溼度值以下，所述恆溼控制環路包含一溼度傳感器與一控制器，其中，所述溼度傳感器設置在所述除溼管末端，用於實時測量經除溼管除溼後的大氣的溼度並將測得的溼度值傳送至所述控制器，所述控制器分別與所述溼度傳感器及所述回流泵連接，所述控制器用於根據接收到的溼度值控制所述回流泵的工作功率，`當控制器接收到的溼度值高於設定溼度值時，所述控制器控制回流泵的工作功率升高，當控制器接收到的溼度值低於設定溼度值時，所述控制器控制回流泵的工作功率降低。
7.一種大氣除溼裝置，其特徵在於，包括:多個除溼管、第一集束器、第二集束器、採樣泵、殼體、回流管、回流泵，其中， 多個所述除溼管均為中空管狀，多個所述除溼管內壁之間各形成一除溼氣體通道，多個所述除溼管的管壁均為一滲透膜，所述滲透膜用於將除溼管內壁吸收的大氣中的水分由除溼管內壁擴散至除溼管外壁，多個所述除溼管用於吸附大氣中的水分以得到乾燥的大氣，多個所述除溼管的兩端分別設有一除溼管入口和一除溼管出口，其中，所述除溼管入口與所述第一集束器連接，所述除溼管出口與所述第二集束器連接； 所述第一集束器包含一氣體入口以及多個除溼管連接埠，其中，所述氣體入口用於接收需要進行除溼的大氣，多個所述除溼管連接埠分別與多個所述除溼管入口連接，用於將需要進行除溼的大氣分別引至多個所述除溼氣體通道； 所述第二集束器包含多個除溼管連接埠、一氣體出口以及一回流埠，其中，多個所述除溼管連接埠分別與多個所述除溼管出口連接，用於將經多個所述除溼管除溼後的乾燥大氣引至所述第二集束器，所述氣體出口與所述採樣泵連接，所述回流埠與所述回流管連接； 所述採樣泵與所述第二集束器的氣體出口連接，用於將經多個所述除溼管除溼後的乾燥大氣引入質量濃度監測設備； 所述殼體的外壁上設有一回流氣體入口與一回流氣體出口，所述殼體包圍多個所述除溼管上除了所述除溼管入口、除溼管出口的其餘部分，所述殼體的內壁與多個所述除溼管的外壁之間形成一氣體回流通道，所述氣體回流通道用於引入所述回流管流入的乾燥大氣，所述乾燥大氣接觸所述除溼管外壁並帶走由除溼管內壁擴散至除溼管外壁的水分後經所述回流氣體出口排出； 所述回流管的兩端分別與所述第二集束器的回流埠和所述殼體外壁的回流氣體入口連接，所述回流管用於將經多個所述除溼管除溼後的一部分乾燥大氣回流入所述氣體回流通道； 所述回流泵與所述殼體外壁的回流氣體出口連接，所述回流泵用於排出從所述回流氣體出口排出的氣體。
8.根據權利要求7所述的大氣除溼裝置，其特徵在於，所述殼體與所述除溼管的剖面均為矩形，所述殼體的中軸線與多個所述除溼管的剖面中軸線平行。
9.根據權利要求7所述的大氣除溼裝置，其特徵在於，所述滲透膜為以磺酸基為載體的特種不透氣吸水材料膜。
10.根據權利要求7-9任一所述的大氣除溼裝置，其特徵在於，進一步包括一恆溼控制環路，所述恆溼控制環路 用於控制經所述除溼管除溼後的大氣的溼度值穩定在設定溼度值以下，所述恆溼控制環路包含一溼度傳感器與一控制器，其中，所述溼度傳感器與所述第二集束器連接，用於實時測量經多個所述除溼管除溼後的大氣的溼度並將測得的溼度值傳送至所述控制器，所述控制器分別與所述溼度傳感器及所述回流泵連接，所述控制器用於根據接收到的溼度值控制所述回流泵的工作功率，當控制器接收到的溼度值高於設定溼度值時，所述控制器控制回流泵的工作功率升高，當控制器接收到的溼度值低於設定溼度值時，所述控制器控制回流泵的工作功率降低。
【文檔編號】G01N1/28GK103759998SQ201410028308
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月21日 優先權日:2014年1月21日
【發明者】劉毅, 劉航, 劉強, 張曉清, 寧海波, 劉愛明 申請人:北京滙豐隆生物科技發展有限公司