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一种大气除湿装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种大气除湿装置，包括：除湿管、采样泵、壳体、回流管、回流泵，其中，除湿管为中空管状，除湿管壁为一渗透膜，渗透膜用于将除湿管内壁吸收的大气中的水分由除湿管内壁扩散至除湿管外壁，除湿管用于吸附大气中的水分以得到干燥的大气，一部分干燥大气经采样泵引入质量浓度监测设备，另一部分干燥大气经回流管回流至壳体的内壁与除湿管外壁之间的气体回流通道，干燥大气接触除湿管外壁并带走由除湿管内壁扩散至除湿管外壁的水分后经回流气体出口排出。本实用新型提供的大气除湿装置能有效避免加热除湿过程对大气中气溶胶粒子造成的损伤，并能够避免大气湿度因素对大气质量浓度监测的影响，更适合无损大气质量监测使用。
【专利说明】—种大气除湿装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及大气质量监测领域，具体而言，涉及一种大气除湿装置。
【背景技术】
[0002]当前我国主要大气污染物排放总量依然较大，以大气细粒子PM2.5和臭氧为代表的大气复合污染正在快速恶化与蔓延，大气环境形势十分严峻，大气颗粒物质量浓度测量成为环境污染监测和评价的直接手段。
[0003]一年四季中，我国大气湿度高低有别，南方和北方的湿度差异也较大，大气中存在的较大比例的水汽成份会导致大气中的气溶胶粒子尺寸变大，从而使测得的大气颗粒物质量浓度值偏高，大气湿度和气溶胶粒子尺寸的关系与监测仪器所处的环境条件密切相关，目前还没有发现它们之间确切的关系，所以在监测之前对采样的大气进行除湿已经成为大气质量浓度监测中的必要过程。
[0004]采用加热除湿的方法能有效去除采样大气中的水汽，为了确保大气中的水汽高效挥发，加热除湿装置需加热至接近100°c的高温，但是这么高的温度会使得采样大气中的一些成分发生高温挥发或高温损伤，从而影响了监测结果的准确性。
实用新型内容
[0005]本实用新型提供了一种大气除湿装置，用于克服传统加热除湿方法存在的缺陷和不足。
[0006]本实用新型提供了一种大气除湿装置，包括:除湿管、采样泵、壳体、回流管、回流泵，其中，
[0007]除湿管为中空管状，除湿管内壁之间形成一除湿气体通道，除湿管壁为一渗透膜，渗透膜用于将除湿管内壁吸收的大气中的水分由除湿管内壁扩散至除湿管外壁，除湿管用于吸附大气中的水分以得到干燥的大气，除湿管的两端分别设有一除湿管入口和一除湿管第一出口，除湿管的侧面设有一除湿管第二出口，其中，除湿管入口用于接收需要进行除湿的大气，除湿管第一出口用于将经除湿管除湿后的干燥大气引流至采样泵，除湿管第二出口与回流管连接，用于回流经除湿管除湿后的干燥大气；
[0008]采样泵与除湿管第一出口连接，用于将经除湿管除湿后的干燥大气引入质量浓度监测设备；
[0009]壳体的外壁上设有一回流气体入口与一回流气体出口，壳体包围除湿管上除了除湿管入口、除湿管第一出口以及除湿管第二出口的其余部分，壳体的内壁与除湿管的外壁之间形成一气体回流通道，气体回流通道用于引入回流管流入的干燥大气，干燥大气接触除湿管外壁并带走由除湿管内壁扩散至除湿管外壁的水分后经回流气体出口排出；
[0010]回流管的两端分别与除湿管第二出口和壳体外壁的回流气体入口连接，回流管用于将经除湿管除湿后的一部分干燥大气回流入气体回流通道；
[0011]回流泵与壳体外壁的回流气体出口连接，回流泵用于排出从回流气体出口排出的气体。
[0012]进一步的，壳体与除湿管的剖面均为矩形，壳体的剖面中轴线与除湿管的剖面中轴线重合。
[0013]进一步的，渗透膜为以磺酸基为载体的特种不透气吸水材料膜。
[0014]进一步的，本实用新型提供的大气除湿装置还包括一恒湿控制环路，恒湿控制环路用于控制经除湿管除湿后的大气的湿度值稳定在设定湿度值以下，恒湿控制环路包含一湿度传感器与一控制器，其中，湿度传感器设置在除湿管末端，用于实时测量经除湿管除湿后的大气的湿度并将测得的湿度值传送至控制器，控制器分别与湿度传感器及回流泵连接，控制器用于根据接收到的湿度值控制回流泵的工作功率，当控制器接收到的湿度值高于设定湿度值时，控制器控制回流泵的工作功率升高，当控制器接收到的湿度值低于设定湿度值时，控制器控制回流泵的工作功率降低。
[0015]本实用新型还提供了另一种大气除湿装置，包括:多个除湿管、第一集束器、第二集束器、采样泵、壳体、回流管、回流泵，其中，
[0016]多个除湿管均为中空管状，多个除湿管内壁之间各形成一除湿气体通道，多个除湿管的管壁均为一渗透膜，渗透膜用于将除湿管内壁吸收的大气中的水分由除湿管内壁扩散至除湿管外壁，多个除湿管用于吸附大气中的水分以得到干燥的大气，多个除湿管的两端分别设有一除湿管入口和一除湿管出口，其中，除湿管入口与第一集束器连接，除湿管出口与第二集束器连接；
[0017]第一集束器包含一气体入口以及多个除湿管连接端口，其中，气体入口用于接收需要进行除湿的大气，多个除湿管连接端口分别与多个除湿管入口连接，用于将需要进行除湿的大气分别引至多个除湿气体通道；
[0018]第二集束器包含多个除湿管连接端口、一气体出口以及一回流端口，其中，多个除湿管连接端口分别与多个除湿管出口连接，用于将经多个除湿管除湿后的干燥大气引至第二集束器，气体出口与采样泵连接，回流端口与回流管连接；
[0019]采样泵与第二集束器的气体出口连接，用于将经多个除湿管除湿后的干燥大气引入质量浓度监测设备；
[0020]壳体的外壁上设有一回流气体入口与一回流气体出口，壳体包围多个除湿管上除了除湿管入口、除湿管出口的其余部分，壳体的内壁与多个除湿管的外壁之间形成一气体回流通道，气体回流通道用于引入回流管流入的干燥大气，干燥大气接触除湿管外壁并带走由除湿管内壁扩散至除湿管外壁的水分后经回流气体出口排出；
[0021]回流管的两端分别与第二集束器的回流端口和壳体外壁的回流气体入口连接，回流管用于将经多个除湿管除湿后的一部分干燥大气回流入气体回流通道；
[0022]回流泵与壳体外壁的回流气体出口连接，回流泵用于排出从回流气体出口排出的气体。
[0023]进一步的，壳体与除湿管的剖面均为矩形，壳体的中轴线与多个除湿管的剖面中轴线平行。
[0024]进一步的，渗透膜为以磺酸基为载体的特种不透气吸水材料膜。
[0025]进一步的，本实用新型提供的大气除湿装置还包括一恒湿控制环路，恒湿控制环路用于控制经除湿管除湿后的大气的湿度值稳定在设定湿度值以下，恒湿控制环路包含一湿度传感器与一控制器，其中，湿度传感器与第二集束器连接，用于实时测量经多个除湿管除湿后的大气的湿度并将测得的湿度值传送至控制器，控制器分别与湿度传感器及回流泵连接，控制器用于根据接收到的湿度值控制回流泵的工作功率，当控制器接收到的湿度值高于设定湿度值时，控制器控制回流泵的工作功率升高，当控制器接收到的湿度值低于设定湿度值时，控制器控制回流泵的工作功率降低。
[0026]本实用新型提供的大气除湿装置克服了传统加热除湿方法的缺陷，能够有效避免加热除湿过程对大气中气溶胶粒子造成的损伤，并能够避免大气湿度因素对大气质量浓度监测的影响，更适合无损大气质量监测使用，更节能环保。
【专利附图】

【附图说明】
[0027]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本实用新型提供的大气除湿装置第一实施例的剖面图；
[0029]图2为本实用新型提供的大气除湿装置第二实施例的剖面图；
[0030]图3为本实用新型提供的大气除湿装置第三实施例的剖面图。
[0031]附图标记说明:1_壳体；2_除湿管；3_回流管；4_采样泵；5_回流泵；6_除湿管内壁；7-除湿管外壁；8-除湿管入口 ；9_除湿管第一出口 ；10_除湿管第二出口 ；11-回流气体入口 ；12_回流气体出口 ； 13-湿度传感器；14-控制器；15-除湿管入口 ；16_除湿管出口 ；C1-除湿气体通道；C2-气体回流通道'2'-除湿管组合；A、B-除湿管集束器；A1-气体入口 ；A2-除湿管连接端口 ；B1-除湿管连接端口 ；B2-气体出口 ；B3-回流端口。
【具体实施方式】
[0032]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，所描述的实施例仅仅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付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。
[0033]如图1所示为本实用新型提供的大气除湿装置第一实施例的剖面图，其中，箭头表示大气流向，本实施例提供的大气除湿装置包括:壳体1、除湿管2、回流管3、采样泵4、回流泵5，其中，
[0034]壳体I与除湿管2的剖面均为矩形，壳体I与除湿管2的剖面中轴线重合。
[0035]除湿管2为中空管状，除湿管2的管壁为一以磺酸基为载体的特种不透气吸水材料膜，该吸水材料膜用于将除湿管内壁6吸收的大气中的水分由除湿管内壁扩散至除湿管外壁7，除湿管内壁6之间形成一除湿气体通道Cl，除湿管2的两端分别设有一除湿管入口8和一除湿管第一出口 9，除湿管2的侧面设有一除湿管第二出口 10，除湿管2用于吸附大气中的水分以得到干燥的大气，其中，除湿管入口 8用于接收需要进行除湿的大气，除湿管第一出口 9用于将除湿后的干燥大气引流至采样泵4，除湿管第二出口 10与回流管3连接，用于回流经除湿后的干燥大气；[0036]采样泵4与除湿管第一出口 9连接，用于将经除湿管2除湿后的干燥大气引入质量浓度监测设备；
[0037]壳体I的外壁设有一回流气体入口 11与一回流气体出口 12，壳体I包围除湿管2上除了除湿管入口 8、除湿管第一出口 9以及除湿管第二出口 10的其余部分，壳体I的内壁与除湿管2的外壁之间形成一气体回流通道C2，气体回流通道C2用于引入回流管3流入的干燥大气，干燥大气接触除湿管外壁7并带走由除湿管内壁6扩散至除湿管外壁7的水分后经回流气体出口 12排出；
[0038]回流管3的两端分别与除湿管第二出口 10和壳体外壁的回流气体入口 11连接，回流管3用于将经除湿管2除湿后的一部分干燥大气回流入气体回流通道C2 ；
[0039]回流泵5与壳体外壁的回流气体出口 12连接，回流泵5用于排出从回流气体出口12排出的气体。
[0040]如图2所示为本实用新型提供的大气除湿装置第二实施例的剖面图，本实施例为在第一实施例的基础上增加了一恒湿控制环路，该恒湿控制环路用于控制经除湿管除湿后的大气的湿度稳定在设定湿度值以下，该恒湿控制环路使得大气除湿装置升级为恒湿装置。恒湿控制环路包含一湿度传感器13与一控制器14，其中，湿度传感器13设置在除湿管2的末端，用于实时测量经除湿管除湿后的大气的湿度并将测得的湿度值传送至控制器14，控制器14分别与湿度传感器13及回流泵5连接，控制器14用于根据接收到的湿度值控制回流泵5的工作功率，当控制器14接收到的湿度值高于设定湿度值时，控制器14控制回流泵5的工作功率升高，当控制器14接收到的湿度值低于设定湿度值时，控制器14控制回流泵5的工作功率降低。其余部件及功能均与第一实施例相同，故不再赘述。
[0041]如图3所示为本实用新型提供的大气除湿装置第三实施例的剖面图，本实施例为在第二实施例的基础上将除湿管2改进为由两个沿轴向相互平行的除湿管组成的除湿管组合2'，这使得大气除湿装置的除湿效率和除湿能力大幅提高，另外，还可根据实际大气除湿需要进一步增加多个除湿管在壳体I中。不同于上述第一和第二实施例的是，本实施例中的两个除湿管分别包含一除湿管入口 15和一除湿管出口 16。为了便于除湿管组合2'的大气输入及输出，本实施例提供的大气除湿装置设置了除湿管集束器A和除湿管集束器B，其中，除湿管集束器A设置在除湿管入口 15处，包括一个气体入口 Al以及两个除湿管连接端口 A2，其中，气体入口 Al用于接收需要进行除湿的大气，两个除湿管连接端口 A2分别与两个除湿管入口 15连接，用于将需要进行除湿的大气分别引至两个除湿气体通道Cl ;除湿管集束器B设置在除湿管出口 16处，包括两个除湿管连接端口 B1、一气体出口 B2以及一回流端口 B3，其中，两个除湿管连接端口 BI分别与两个除湿管出口 16连接，用于将经两个除湿管2除湿后的干燥大气引至第二集束器B，气体出口 B2与采样泵4连接，采样泵4用于将经两个除湿管除湿后的干燥大气引入质量浓度监测设备，回流端口 B3与回流管3连接，回流管3用于将经两个除湿管2除湿后的一部分干燥大气回流入气体回流通道C2。本实施例中的湿度传感器12与集束器B连接，用于实时测量经两个除湿管2除湿后的大气的湿度并将测得的湿度值传送至控制器14。其余部件及功能均与第二实施例相同，故不再赘述。
[0042]本实用新型提供的大气除湿装置克服了传统加热除湿方法的缺陷，能够有效避免加热除湿过程对大气中气溶胶粒子造成的损伤，并能够避免大气湿度因素对大气质量浓度监测的影响，更适合无损大气质量监测使用，更节能环保。[0043]本领域普通技术人员可以理解:附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。
[0044]本领域普通技术人员可以理解:实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
[0045]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种大气除湿装置，其特征在于，包括:除湿管、采样泵、壳体、回流管、回流泵，其中， 所述除湿管为中空管状，所述除湿管内壁之间形成一除湿气体通道，所述除湿管壁为一渗透膜，所述渗透膜用于将除湿管内壁吸收的大气中的水分由除湿管内壁扩散至除湿管外壁，所述除湿管用于吸附大气中的水分以得到干燥的大气，所述除湿管的两端分别设有一除湿管入口和一除湿管第一出口，所述除湿管的侧面设有一除湿管第二出口，其中，所述除湿管入口用于接收需要进行除湿的大气，所述除湿管第一出口用于将经所述除湿管除湿后的干燥大气引流至所述采样泵，所述除湿管第二出口与所述回流管连接，用于回流经所述除湿管除湿后的干燥大气； 所述采样泵与所述除湿管第一出口连接，用于将经所述除湿管除湿后的干燥大气引入质量浓度监测设备； 所述壳体的外壁上设有一回流气体入口与一回流气体出口，所述壳体包围所述除湿管上除了所述除湿管入口、除湿管第一出口以及除湿管第二出口的其余部分，所述壳体的内壁与所述除湿管的外壁之间形成一气体回流通道，所述气体回流通道用于引入所述回流管流入的干燥大气，所述干燥大气接触所述除湿管外壁并带走由除湿管内壁扩散至除湿管外壁的水分后经所述回流气体出口排出； 所述回流管的两端分别与所述除湿管第二出口和所述壳体外壁的回流气体入口连接，所述回流管用于将经除湿管除湿后的一部分干燥大气回流入所述气体回流通道； 所述回流泵与所述壳体外壁的回流气体出口连接，所述回流泵用于排出从所述回流气体出口排出的气体。
2.根据权利要求1所述的大气除湿装置，其特征在于，所述壳体与所述除湿管的剖面均为矩形，所述壳体的剖面中轴线与所述除湿管的剖面中轴线重合。
3.根据权利要求1所述的大气除湿装置，其特征在于，所述渗透膜为以磺酸基为载体的特种不透气吸水材料膜。
4.根据权利要求1-3任一所述的大气除湿装置，其特征在于，进一步包括一恒湿控制环路，所述恒湿控制环路用于控制经所述除湿管除湿后的大气的湿度值稳定在设定湿度值以下，所述恒湿控制环路包含一湿度传感器与一控制器，其中，所述湿度传感器设置在所述除湿管末端，用于实时测量经除湿管除湿后的大气的湿度并将测得的湿度值传送至所述控制器，所述控制器分别与所述湿度传感器及所述回流泵连接，所述控制器用于根据接收到的湿度值控制所述回流泵的工作功率，当控制器接收到的湿度值高于设定湿度值时，所述控制器控制回流泵的工作功率升高，当控制器接收到的湿度值低于设定湿度值时，所述控制器控制回流泵的工作功率降低。
5.一种大气除湿装置，其特征在于，包括:多个除湿管、第一集束器、第二集束器、采样泵、壳体、回流管、回流泵，其中， 多个所述除湿管均为中空管状，多个所述除湿管内壁之间各形成一除湿气体通道，多个所述除湿管的管壁均为一渗透膜，所述渗透膜用于将除湿管内壁吸收的大气中的水分由除湿管内壁扩散至除湿管外壁，多个所述除湿管用于吸附大气中的水分以得到干燥的大气，多个所述除湿管的两端分别设有一除湿管入口和一除湿管出口，其中，所述除湿管入口与所述第一集束器连接，所述除湿管出口与所述 第二集束器连接；所述第一集束器包含一气体入口以及多个除湿管连接端口，其中，所述气体入口用于接收需要进行除湿的大气，多个所述除湿管连接端口分别与多个所述除湿管入口连接，用于将需要进行除湿的大气分别引至多个所述除湿气体通道； 所述第二集束器包含多个除湿管连接端口、一气体出口以及一回流端口，其中，多个所述除湿管连接端口分别与多个所述除湿管出口连接，用于将经多个所述除湿管除湿后的干燥大气引至所述第二集束器，所述气体出口与所述采样泵连接，所述回流端口与所述回流管连接； 所述采样泵与所述第二集束器的气体出口连接，用于将经多个所述除湿管除湿后的干燥大气引入质量浓度监测设备； 所述壳体的外壁上设有一回流气体入口与一回流气体出口，所述壳体包围多个所述除湿管上除了所述除湿管入口、除湿管出口的其余部分，所述壳体的内壁与多个所述除湿管的外壁之间形成一气体回流通道，所述气体回流通道用于引入所述回流管流入的干燥大气，所述干燥大气接触所述除湿管外壁并带走由除湿管内壁扩散至除湿管外壁的水分后经所述回流气体出口排出； 所述回流管的两端分别与所述第二集束器的回流端口和所述壳体外壁的回流气体入口连接，所述回流管用于将经多个所述除湿管除湿后的一部分干燥大气回流入所述气体回流通道； 所述回流泵与所 述壳体外壁的回流气体出口连接，所述回流泵用于排出从所述回流气体出口排出的气体。
6.根据权利要求5所述的大气除湿装置，其特征在于，所述壳体与所述除湿管的剖面均为矩形，所述壳体的中轴线与多个所述除湿管的剖面中轴线平行。
7.根据权利要求5所述的大气除湿装置，其特征在于，所述渗透膜为以磺酸基为载体的特种不透气吸水材料膜。
8.根据权利要求5-7任一所述的大气除湿装置，其特征在于，进一步包括一恒湿控制环路，所述恒湿控制环路用于控制经所述除湿管除湿后的大气的湿度值稳定在设定湿度值以下，所述恒湿控制环路包含一湿度传感器与一控制器，其中，所述湿度传感器与所述第二集束器连接，用于实时测量经多个所述除湿管除湿后的大气的湿度并将测得的湿度值传送至所述控制器，所述控制器分别与所述湿度传感器及所述回流泵连接，所述控制器用于根据接收到的湿度值控制所述回流泵的工作功率，当控制器接收到的湿度值高于设定湿度值时，所述控制器控制回流泵的工作功率升高，当控制器接收到的湿度值低于设定湿度值时，所述控制器控制回流泵的工作功率降低。
【文档编号】G01N1/28GK203772613SQ201420037406
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日
【发明者】刘毅, 刘航, 刘强, 张晓清, 宁海波, 刘爱明 申请人:北京汇丰隆生物科技发展有限公司