[发明专利]一种基于筛网式两性离子交换膜电极的电化学除湿装置

说明书

本发明公开了一种基于筛网式两性离子交换膜电极的电化学除湿装置。该装置的核心除湿单元从一侧至另一侧，依次包括阳极气道（6）、筛网式阳极电极、两性离子交换膜（1）、筛网式阴极电极和阴极气道（7）。本发明装置的核心除湿单元有电压施加时，进行主动除湿；无电压施加时，进行被动除湿。本发明装置的核心除湿单元为一个以上，且以包括并联、串联或复叠方式组合；同时，本发明装置还可与其他除湿装置组合使用。本发明装置结构紧凑，可通过传导质子或水分子进行主动/被动的湿度控制，形状可变，非常适合小型化，无二次污染，节能静音，适应各种环境变化需求。

技术领域

本发明涉及可主动/被动式的除湿装置，特别涉及一种基于筛网式两性离子交换膜电极的电化学除湿装置。

背景技术

现代社会中人在建筑物内的时间长达70％以上，室内空气除湿方式不仅严重影响室内空气品质及人员健康，亦对建筑能耗有极大影响。近年来空调除湿能耗接近我国社会总能耗的一至两成，并随城镇化的进程而持续上升。而目前广泛采用的常规除湿方式，如冷却法、溶液除湿法及转轮法等，都存在着很多问题。冷却法是采用表冷器冷却到露点使水蒸气凝结，除湿能力有限，能源浪费高；溶液除湿法虽除湿能力较强，但再干燥过程复杂，设备装置多，且可能出现溶液二次污染空气导致风道、家具腐蚀及危害人体健康的严重后果；而转轮除湿虽可在较低温度下使用且能达到较低的湿度，但占地面积过大、性能易衰减等限制了实际应用。室内除湿问题在我国高湿度地区，如港澳、两广、两湖、江西等地区，尤其值得关注。

电解质膜除湿作为一种新颖的独立湿度调控技术，通过在电解质膜两侧施加直流电压，使得阳极侧空气水蒸气发生电解反应而湿度降低。该除湿技术采用单一电能，无需再生装置，有较宽的可操作温度和低露点除湿性能，无腐蚀和有害物质等二次污染，非常适合与光伏或风力发电等可再生能源有机结合。专利97101826.X公布了一种针对精密仪器仪表的电解质膜除湿装置，但其缺点是只能进行主动除湿，且采用了平板式电极限制了系统性能，实施方式也比较简单。

因此，开发更高效的电解质膜除湿装置，对解决现有电解质膜除湿装置的不足，推进其工业化进程具有重要意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于筛网式两性离子交换膜电极的电化学除湿装置。该装置为主动/被动式电化学除湿装置，可通过传导质子或水分子进行主动/被动的湿度控制，结构简单，形状可变，可低露点除湿，非常适合小型化，无二次污染，节能静音，适应各种环境变化需求。

一种基于筛网式两性离子交换膜电极的电化学除湿装置，包括核心除湿单元；所述核心除湿单元从一侧至另一侧，依次包括阳极气道、筛网式阳极电极、两性离子交换膜、筛网式阴极电极和阴极气道；

由阳极气道至两性离子交换膜的方向，所述筛网式阳极电极依次包括阳极金属筛网结构扩散层和阳极催化层；

由阴极气道至两性离子交换膜的方向，所述筛网式阴极电极依次包括阴极金属筛网结构扩散层和阴极催化层；

所述阳极气道和阴极气道均设置有进气口和出气口；所述阳极气道和阴极气道的进气口外均装有变频风机；

所述阳极气道内安装有第一风阀和第一流量传感器，所述阳极气道的进气口处和出气口处分别设置有第一温湿度传感器和第二温湿度传感器；

所述阴极气道内安装有第二风阀和第二流量传感器，所述阴极气道的进气口处和出气口处分别设置有第三温湿度传感器和第四温湿度传感器；

所述筛网式阳极电极与筛网式阴极电极分别外接可调节直流电源的正极和负极，所述可调节直流电源接有数字型万用表；

所有的温湿度传感器、所有的流量传感器以及数字型万用表均连接于计算机。

进一步的，所述两性离子交换膜为同时具备选择性交换阳离子及阴离子能力的高性能电解质膜，包括双极膜或两性膜。