專利名稱：用于標準和防爆除濕系統的微波再活化系統的制作方法
用于標準和防爆除濕系統的微波再活化系統相關申請的交叉引用
本申請要求作為2010年6月2日提交的申請N0.12/801,292的繼續申請的2011年5月25日提交的美國申請N0.13/116，910的優先權，該文獻的全部公開內容以引用的方式結合到本文。關于聯邦發起的研究或開發的聲明 不適用
參考序列表，表或計算機程序列表光盤的附件 不適用。
背景技術：
除濕和水分/濕度的控制在許多工業部門(例如，離岸、陸上、海洋和軍用)來說是極其重要且很有意義的。已經設計并開發數種工藝和技術以解決該嚴重問題。執行具體空間內的濕度控制的這些HVAC (加熱、通風和空氣調節)混合系統中的一些主要通過如下操作來執行濕度控制:使用溫度、加熱和膨脹空氣的能力以吸收并保持水分，因此降低相對濕度，并接著通過將空氣溫度冷卻低于其露點，冷凝并提取水分/水蒸氣。諸如基本冷卻系統的常規系統包括冷卻盤管、 冷凝器盤管、通風風扇和壓縮機單元。雖然這些系統被廣泛使用并且可能在各種狀況下有效地操作，但是它們的主要功能和設計目的在于順應氣候并且提供對具體區域的加熱和冷卻，而除濕是作為副產物的結果。這些類型系統通常用于各種現場和常規地方、以及危險工業位置應用。使用這些類型系統的主要優勢在于，這些系統并不產生熱空氣流或者在高溫下操作，所述高溫可能潛在地點燃或打火易燃蒸汽和或甚至在環境空氣中發現的揮發性氣體。這些冷卻系統當操作在最常發現在南半球的較暖熱潮濕氣候狀況下時通常十分有效，但是當操作在位于在北部區域發現的危險、不穩定環境中的較冷的潮濕氣候狀況中時被發現是低效且不兼容的。該干燥劑除濕系統在完全不同的前提(不同的蒸汽壓力和水蒸氣低壓)下操作。空氣中的濕氣和濕度越大，則水蒸氣濃度和壓力就越大。比較而言，在基于干燥劑的除濕系統中發現的干燥除濕轉子具有很低的水蒸氣壓力。當潮濕高蒸汽壓力的空氣分子接觸除濕轉子的表面低蒸汽壓力時，分子從高往低移動以試圖實現平衡。當潮濕的空氣流經過轉子時，分子由干燥劑材料保持并且得到的排出空氣被干燥地傳送。假定干燥劑除濕系統沒有利用液態冷凝物或氣體，則這允許該系統具有有效地繼續操作和移除水蒸氣/水分的能力，甚至當露點空氣溫度下降低于冷凍時也是如此。因此，干燥劑除濕性能實際上在更冷溫度中改善并且不受通常在操作期間利用加熱和冷卻階段的組合的常規基于冷卻和或混合系統中發現的相同缺陷/缺點的影響。干燥劑除濕系統配有除濕轉子，所述除濕轉子被刺穿并浸潰有干燥劑類型材料。該系統包括兩個操作但隔離部，處理部和再活化部。在規則操作期間，環境空氣流流經處理部且隨后流經除濕轉子，在這里水分被收集并從空氣流移除。得到干燥空氣排氣，該干燥空氣排氣然后被傳送到待被除濕的區域或外殼中。同時，另一空氣流流經干燥劑除濕器并且沿相反方向流經隔離的再活化部且隨后流經轉子的干燥劑材料。流經再活化部的該空氣流在與轉子的表面接觸之前被加熱大約200至250華氏度。熱量具有使轉子中的干燥劑材料失活的作用，這繼而允許該材料將水蒸氣分子釋放到排出空氣流中并且釋放到外界大氣中。在操作處理期間，除濕轉子繞其縱向軸線緩慢地旋轉(大約8至10轉每分鐘)。已經建立的是，干燥劑除濕系統在極大地減少并控制它們正處理的空氣中的水分和濕度方面是高效的。不幸的是，有時，操作這種系統所需的能量可能受限或者并不容易得到，在這些系統需要操作的海洋、離岸或遙遠移動地點的情況下尤其如此。該問題由如下事實產生:在再活化部中絕對需要空氣流的高(熱量)溫升以便干燥通常轉換為高能量需要的轉子干燥劑材料。熱量的產生通常借助使用但不限于下述系統來完成:電加熱組或元件、火焰氣體燃燒器或浸沒在流經定位在空氣流路徑中的盤管的流體中的下潛加熱器，所述下潛加熱器起作用以輻射并傳送熱量到再活化空氣流上。這些方法是用于加熱干燥劑除濕再活化入口空氣流的最常用手段，使得在與轉子干燥劑材料接觸之前空氣溫度升高到設定點溫度。在另一方面，在加熱和或冷卻處理被單獨采用或組合地采用(例如，混合系統)的典型機械除濕系統的情況下，加熱元件的作用在于產生熱量，以膨脹和升高空氣體積的溫度，從而降低相對濕度。然后該空氣流經過制冷劑盤管，所述制冷劑盤管快速地冷卻空氣流溫度從而能夠提取水分作為冷凝物。該新穎的“微波再活化系統”被設計并旨在被安裝在標準和防爆除濕系統中，用于作為高熱量產生源來操作。在優選的實施方式中，該微波再活化系統被安裝在標準或防爆干燥劑除濕系統的再活化部中。該微波再活化系統通過產生電磁波來產生熱量，所述電磁波經過材料和流體，從而使得內部的分子以激勵的方式快速地振動并繼而產生熱量。在優選的實施方式中，用于存儲并傳送該熱量的介質是流體。該流體借助供應泵和返回泵來移動，從而流經作為閉環回路一部分的第一平行系列的玻璃陶瓷盤管，流經微波加熱腔，在該微波加 熱腔中流體分子被處理并暴露于電磁波，從而引起激勵并產生高熱量。然后該被超級加熱的流體沿空氣流的引導路徑流經定位在下部再活化部中的第二平行系列的金屬盤管。當空氣流接觸盤管的表面并且穿過該表面時，該熱量從流體傳遞到盤管顯著地升高了空氣流的溫度。然后該被加熱的空氣流在其流經干燥劑輪/轉子時被用于使得浸潰在干燥劑輪/轉子內的穿孔干燥劑材料失活。該載滿熱量的空氣流對干燥劑材料具有消磁影響，從而使得干燥劑材料能夠釋放所保持的積累水分并且因此極大地降低了干燥劑材料中的蒸汽壓力，以用于再使用在除濕處理部中。在替代的實施方式中，微波再活化系統也能被采用并安裝在任何機械加熱/冷卻混合或制冷劑類型的除濕系統中，所述除濕系統必須產生熱源以便成功地完成除濕處理。在包括但不局限于此的上述類型的除濕系統中，需要熱源以升高進氣環境空氣流溫度、膨脹空氣體積且然后允許制冷劑冷卻盤管在被處理空氣流從其流經時快速地冷卻該被處理空氣流，使得通過冷凝能夠提取懸浮的水分。本質上，微波再活化系統能夠替換前述的其它任何常規熱量產生源但不限于:電加熱組和元件、火焰氣體燃燒器或浸沒在流體中的下潛加熱元件，所述流體升高溫度從而產生熱量。該微波再活化系統的安裝和操作將能夠具有能力實現熱量產生需求，該熱量產生需求對于機械混合、制冷劑且尤其是干燥劑除濕類型的處理的操作效率和優化輸出來說是基本的。同時，由于其低能量需要對比高熱量產生能力的高效比，該微波再活化加熱系統將基本消除電功率需求和消耗而不損害性能。對于這些工業除濕系統以及具體地對于干燥劑除濕系統(不管是否是標準或防爆定級的)來說，開發用于優化除濕和峰值操作性能的合適BTU熱量產生是基本的。該微波再活化加熱系統使得能夠安全且有效地實現并超越全部上述需求。
發明內容
根據本發明的實施方式的寬泛方面，提供一種微波再活化系統，所述微波再活化系統具有用于干燥劑類型除濕系統或結合加熱和冷卻的機械除濕系統的再活化部的熱量產生的功能。機械加熱/冷卻混合、制冷劑或干燥劑除濕系統被用于除濕并干燥材料和或包封區域或空間內的空氣體積的目的。在優選實施方式中，微波再活化系統被設計用于干燥劑除濕類型系統。該干燥劑除濕系統包括兩個操作部，處理部和再活化部。該干燥劑除濕系統具有除濕轉子/輪組件，所述除濕轉子/輪組件被安裝并在柜體內旋轉，所述柜體由兩個單獨隔離的部段構成。除濕轉子/輪的穿孔芯浸潰有干燥劑類型材料，所述干燥劑類型材料具有捕獲并保持發現于環境空氣中的水蒸氣的能力。處理部旨在用作發現于環境空氣流中的水分/水蒸氣的收集和保持。定位在處理部中的吹風機被設置用于以高速推進該空氣流通過轉子，在這里干燥劑材料保持該水分，并且通過處理出口被排出的空氣流被干燥地傳送到外殼。同時，定位在再活化部中的另一吹風機推進流經再活化部的空氣流。該空氣流接觸一系列中空蛇形盤管并且由該一系列中空蛇形盤管加熱，所述中空蛇形盤管具有從其流經的內部被加熱流體。從盤管輻射的高熱量被傳送通過盤管并傳送到空氣流上，從而當該空氣流接觸轉子表面時實質升高溫度。當熱空氣流流經穿孔轉子時，該過程使干燥劑材料失活，由此使得干燥劑材料將水分釋放到空氣流中，從而將潮濕空氣運送通過排出出口至環境大氣中。該不間斷過程允許轉子芯干燥劑材料在其旋轉通過再活化部時釋放積聚水分并接著旋轉回到處理部，在處理部中，所述芯干燥劑材料重新開始移除處理空氣流中的水蒸氣/水分。 微波再活化系統包括一起作業的兩個獨立部段。微波部由具有內部殼體的防爆外部柜體構成，所述內部殼體包括腔，所述腔的內表面形成微波加熱腔。形成定位在微波加熱腔上方的隔室的屏蔽板用于在其中容納微波功率轉變部件(例如磁控管、高壓變壓器、二極管、電容器和其他操作部件)。在優選實施方式中，微波再活化系統包括結合作為單個閉環系統的一部分的兩個單獨盤管組件。這些盤管組件通過使用一系列防振安裝托架被安裝并牢固地固定到位。存在玻璃陶瓷盤管組件，其被安裝在微波加熱腔中并且在兩個點處被連接到安裝在再活化部中的金屬盤管組件。這些盤管組件借助安裝件和密封件在兩個相對點處被牢固地連接，所述安裝件和密封件被牢固地連接到分離泵，一個泵用于供應，另一個泵用于返回。這些泵確保從微波部至再活部并再次返回的穩定且連續的加熱器流體流。這些泵相對地定位在形成隔室的屏蔽板中，位于微波加熱腔和再活化部之間。該閉環回路延伸通過除濕系統的微波部中的微波加熱腔和再活化部。中空盤管由一個長度構造成并且被設計為閉環管線，熱傳遞流體(例如熱油或加熱器流體)在其中流動用于攜帶熱能。該流體在其被泵送時在微波部中被連續地加熱，并且循環通過加熱腔并且傳遞積累的熱能/熱量至盤管，所述盤管在空氣流流經再活化部時輻射到該空氣流上。借助在組件內安裝并操作一個或數個防爆泵來確保流體未被中斷的運動。這確保來自定位在微波部中的加熱腔的被加熱流體到再活化部上并再次回來的循環處于連續過程中。該微波再活化系統因此產生熱源和空氣流溫升，所述空氣流溫升是需要的，以正確地使在轉子芯中發現的干燥劑材料適當地失活，使得所述干燥劑材料能將積累的水分/水蒸氣釋放到被排放到大氣環境的空氣流中。微波再活化系統的許多益處在于，所述微波再活化系統執行其提供再活化熱源的主要功能，同時極大地降低對于干燥劑除濕系統的熱量產生和總體功率消耗的能量需求。該重要能量節約允許除濕系統更廣泛地取用并可用于標準和嚴重危險應用中，由于功率供應限制這些除濕系統先前是不能勝任的。通常與標準除濕單元的使用相關的高能量需求通過該微波再活化系統的改進而被消除。用于再活化部中的熱量產生的當前源(例如電加熱元件)負責干燥劑或機械除濕系統的操作能量的主要份額。由于極大減少操作微波再活化系統所需的電功率需求，因此允許除濕技術在發現于陸上、離岸、海洋和軍用的環境和應用(在這里功率可用性可能受限和或被用于其他危急操 作要求)中以優化性能被操作。微波再活化系統的加熱腔部件的防爆柜體構造能夠在現有防爆除濕系統(參考美國專利N0.7，308，798 B2)中被構造并安裝，用于在危險位置中使用和操作。微波再活化系統還能被結合并適用于標準非防爆除濕系統中，例如需要再活化熱量的干燥劑單元以及在除濕過程中使用加熱和冷卻組合的HVAC單元。
通過結合如下被描述的下述附圖參考本發明的實施方式的下述詳細說明，本發明的實施方式應當被更清楚地理解:
圖1是根據本發明的優選實施方式的除濕系統的示意性正視圖和立體圖。這些相應視圖在圖3、4、5、8、9和10中被放大并示出；
圖2是除濕轉子/輪組件以及用于驅動并旋轉該除濕轉子/輪組件的電驅動馬達的示意性截面圖(未按比例繪制)，描繪了在除濕系統的操作期間由抽吸吹風機同時抽吸穿過微波再活化和處理部并且通過除濕轉子或輪芯材料的典型空氣流運動；
圖3是也在圖1的單元圖1中示出的除濕系統的示意性正視 圖4是結合也在圖1和3中示出的除濕系統31的全體截面圖和正視圖的示意圖，各種除濕操作暴露部、處理部、微波再活化/再生部、微波加熱腔還在圖6和7中示出(未按比例繪制);
圖5是還在圖1的單元圖2中示出的除濕系統的示意性正視端視圖，暴露閉環互聯盤管組件還在圖4、5、6、7中示出，共同地定位在微波加熱腔和微波再活化/再生部中。空氣流處理入口和再活化出口側包括高靜態吹風機，如圖4所示(未按比例繪制)；
圖6是微波再活化系統的閉環盤管組件部件的內部構造的示意性截面圖。該微波加熱腔盤管組件被連接到還在圖4、5和7中暴露的所示再活化部盤管組件。包括有主要操作部件，例如，電容器、二極管、高壓變壓器、加熱器流體循環泵、磁控管、攪拌葉片和波導管(未按比例繪制);
圖7是還在圖4、5和6中被示出的微波再活化系統的透視圖和截面圖形式的示意圖(未按比例繪制);
圖8是如圖1的單元圖2、圖2、4和5所示的空氣流處理入口和包括高靜態再活化排氣送風機的再活化出口的示意性側視 圖9是如圖1的單元圖3所示的示意性截面圖和透視圖,其圖示了柜體內部的操作部，例如處理和微波再活化，包括除濕轉子/輪組件隔室；
圖10是如圖1的單元圖4所示的示意性透視圖。
具體實施例方式借助本發明的原理和多方面的具體實施方式
的一個或多個示例的描述來提供下文的說明以及其中所述的實施方式。這些示例被提供用于闡述本發明的那些原理的目的，而不是為了限制目的。在下文的描述中，相同的部件在整個說明書和附圖中被標記為相同的對應附圖標記。關于術語，在整個說明書中結合本文的圖3、4、5、6、7的微波再活化系統和或作為微波再活化系統33的部件的任何電氣部件、零件或模塊被使用的術語“防爆”意味著，其外殼能夠耐受爆炸壓力或者在外殼內爆炸的爆炸性混合物的壓力而不破裂，并且能夠防止外殼內部的爆炸傳播到外殼周圍的環境中。參考圖3、4、5、6和7，所示的微波再活化系統在整個說明書中用附圖標記33表示。參考圖1、3、4、5、8、9和10，示出了除濕系統，該除濕系統在整個說明書中用附圖標記31表示并且在圖1的單元圖1、圖2、3和4中被示出。如將在下文更 詳細地闡述的，除濕系統31可操作以從特定封閉空間(未示出)中的空氣移除水分/濕氣。圖1、3、4、5、8、9和10中的除濕系統31能被安裝在封閉空間的內部或外部，并且干燥空氣通過利用管道作業管來分配。通過將圖4、5、6、7的微波再活化系統33用在圖3和4中的防爆設計的殼體34中，所述微波再活化系統用作能被用在位于危險環境中的外殼附近或該外殼內的總體防爆除濕系統31的一部分。良好示例是在由安大略省多倫多市的 CSA Canadian Standards Association 出版的名為〃Hazardous Locations"的2002版的 Canadian Electrical Code, Part I, Section 18 限定的 Class.1 - Division/ Zone 2中所指出的位置，該公開內容在此結合用于參考。在這種位置中，易燃氣體或蒸汽可以足以產生爆炸性或可點火混合物的量存在于空氣中。然而，雖然通常不存在這種危險，但是在異常情況下可能發生這種危險。這種危險位置的示例包括離岸安裝設施和鉆探平臺、核電站、石油化學/化學工廠、煉油廠軍事生活設施和軍備存儲設施等。如將在下文更詳細地闡述的，圖1、3、4、5、8、9和10的防爆除濕系統31設計有圖4、5、6、7的微波再活化系統33，所述微波再活化系統位于圖3和圖4的防爆殼體34中，這會十分適合于安全部署在這種危險且不穩定位置中。圖1的單元圖1、2、3、4中的除濕系統31被支承并安裝在圖3的矩形盒狀剛性鋼框架16內部。圖3中的框架16由如下數個結構性構件從頂部至底部組裝而構造成:縱向梁17a、b ;圖3中的底部縱向梁17c、d;橫向梁22a、b、c，以及橫向梁22d、e，它們支承電氣面板30以及(PLC)可編程邏輯控制器面板29 ;圖3中的豎直柱18a、b、c、d、e、f，豎直柱18g、h，它們支承PLC面板29以及插入式電線連接器面板28 ;以及圖3的對角支承構件19a、b、c、d、e、f、g、h。還存在U形梁23，所述U形梁包括小縱向梁以及兩個小橫向梁，所述U形梁圍繞并支承PLC面板29和插入式電線連接器面板28并且附接到豎直柱18c、e,從而提供支承和穩固性。存在定位在PLC面板和插入式電線連接器面板后面的三個附加小縱向梁24、25、26，這些附加小縱向梁被附接到豎直柱18g和18h，從而也向在除濕系統31的控制和電氣面板周圍的這框架提供支承和穩固性。圖3中的框架16還包括:定位在兩端處的用于定位在結構支承表面上的圖3的兩個底部足部20a和20b ;以及定位在底部中心處的用于叉車提升的圖3的兩個套筒通道21a、b ;以及定位在該框架的頂部拐角處的圖3的四個拐角提升點27a、b、c、d，用于將起吊組件的鉤插入其中，以使得能夠在屋頂、地面或平臺上操縱以及移位。在優選的實施方式中，除濕單元框架16由不銹鋼構造成并且柜體/殼體34由不銹鋼或鋁構造成，以便即使在諸如離岸海洋應用的腐蝕性環境中也防止鐵銹聚集、腐蝕和惡化。在替代實施方式中，還可使用涂覆環氧樹脂堅固鋼框架16和柜體32類型的構造。因此，圖1、3、4、5、8、9和10中的除濕系統31由該框架結構16良好地支承，并且在全部環境和位置中從增強且安全的便攜性方面受益。該除濕系統能夠被便利地運輸并部署到各種臨時或永久作業地點和設施。如圖1、3、4、5、8、9和10所示，圖3的框架16敞開，以由此有利于并且使得能夠接近圖1和圖3的全部除濕系統31以及圖1和圖3的柜體32，以便驗證部件并且執行例行維護和修復。然而，必須理解的是，在替代實施方式中，框架16能構造有外殼、面板或壁，所述外殼、面板或壁會包封并形成結構化外殼，其會容納圖1和圖3的除濕系統31及其操作部件(包括圖4、5、6和7中以33示出的微波再活化系統)。這種包封結構的構造會明確地提供對于圖1的除濕系統31以及圖4、5、6和7的微波再活化系統33的附加增強環境保護。在示例性應用中可解 釋總體設計，在這里設計并配置有圖4、5、6、7的微波再活化系統33的防爆除濕系統31被包封在圖3的防爆殼體34中，所述防爆殼體能被部署在被分類為危險環境或位置的作業地點上。在另一方面，圖4、5、6、7的相同微波再活化系統33能被結合在標準干燥劑除濕或HVAC系統中作為發熱源，以便極大地降低功率需求和電消耗，同時實現這些系統中的熱量產生，以便這些系統有效地作業。由在作業地點(例如，離岸、海洋等)的高濕度和水分產生的負面影響(例如，腐蝕、和材料、系統和部件的失效)的控制是極其重要的。此外，與可能潛在地存在的危險位置和不穩定環境關聯，增加的主要關注是對金屬表面的涂覆、噴砂和重換新面作業以移除保護性涂層，由此使得下面的金屬表面暴露到環境空氣。必須在機械系統、電氣/電子設備和部件上執行的維護過程和作業也受這些高濕度狀況嚴重地影響和損害。如果與這些物質接觸的高濕度水平保持未被核查或未被控制，那么暴露的金屬表面在能被施涂新保護涂層之前將腐蝕、惡化和或失效。機械系統、電氣設備和電子部件在暴露于這些相同的未受控的潮濕狀況下也處于腐蝕、惡化和操作失效的風險。將圖1、3、4的除濕系統31部署在作業地點將實質性地降低外殼或區域內的水分濃度，且因此減輕并極大地降低腐蝕、惡化和因此系統失效的風險。此外，通過將圖4、5、6和7的微波再活化系統33結合到圖1、3、4的除濕系統31中，這將能夠實現電功率需求和消耗的重要減少，而不損害和打擊最優系統性能。當使用圖4、5、6和7的微波再活化系統33時得到的該很重要的益處將使得能夠有能力實現顯著能量節約，而不損害除濕系統和技術31的優勢。將微波再活化系統33包含到除濕系統31中將能夠實現高效的除濕以及在對能量和電功率供應可用性有限制的區域、應用和地點中操作的能力。假定在設計并配有圖4、5、6和7的微波再活化系統33的圖1、3、4的除濕系統31具有便攜性，這允許一旦已經完成各種作業項目(例如，腐蝕維護或重換新面和再涂覆)就快速移動到該設施內的其他應用或作業地點。參考構造，圖2和4示出了圖1、3、4的除濕系統31的部件，除濕系統31包括:圖2、4的除濕轉子或輪組件5，其具有圖2、4、5、6、7、8、9的處理部35 ;以及圖4、5、6、7的微波加熱腔36，其作為圖2、4、5、6、7和9的再活化或再生部38的部分。圖2、4中處理空氣流13借助圖2、4、9的高靜態抽風機和馬達組件14被抽吸通過圖2、4、6的處理部35以及圖2、4、6、7的穿孔的除濕轉子/輪組件5的芯材料6，所述高靜態抽風機和馬達組件將干燥的處理空氣流13抽吸通過并推進并且將其排出到用于被除濕并處理的包封空間或區域。圖4、5、6、7的微波再活化系統33包括圖4、5、6、7的微波加熱腔36和再活化部38，所述微波加熱腔包括玻璃陶瓷盤管組件39，所述再活化部結合再活化金屬盤管組件9。微波再活化系統33被用于在圖2、4、6、7的再活化空氣流15接觸圖2、4、6和7的除濕轉子/輪組件5中的干燥劑芯材料6之前加熱所述再活化空氣流15。圖2、3、4、8的第二高靜態抽風機8抽吸再活化空氣流15，所述再活化空氣流15在其流經圖2、4、6和7的再活化金屬盤管組件9和除濕轉子/輪組件5中的穿孔芯材料6時已被加熱。該被加熱再活化空氣流15對干燥劑芯材料6的保持性能具有失活作用，其能夠使干燥劑芯材料6將所捕獲的水分蒸氣釋放到圖2、4、6和7的再活化空氣流15中。該熱的載滿水分的再活化空氣流15被向下游抽吸并且向外排出到遠離除濕且處理后的空間或外殼的大氣環境中。圖3、4、5、8、9、10的(PLC)可編程邏輯控制器面板29負責管理除濕系統31的系統和部件的各種正在進行的操作，并且特別是圖4、5、6、7的微波再活化系統33的致動，所述微波再活化系統包括熱流體(未示出)、圖4和6中的循環供應泵40和返回泵41以及圖6中的微波再活化系統高壓部件40零件(例如，磁控管41、HV變壓器42、電容器43、二極管44、電氣導管45、波導管46、以及攪拌葉片和馬達組件47)。圖3、4、5、8、9、10的PLC控制器面板29還管理圖2和4的再活化吹風機8和處理吹風機14、圖2、4、5、8的除濕轉子/輪旋轉馬達&組件11，并且控制除濕系統31的操作。PLC控制器面板29由接收自圖6的各種空氣流和溫度傳感器48、49、50的輸入來輔助,所述傳感器定位在微波加熱腔36、金屬盤管組件39的向下流和尾部的再活化部38、以及除濕轉子/輪組件5的向下流和尾部的處理部中。圖3、4、5、8、9、10中的具有螺栓蓋的電氣盒30、(PLC)可編程邏輯控制器29和插入式電線連接器面板28被容納在大致正方形或矩形設計的保護型外殼內。PLC控制器面板29具有圖3和4的鉸接蓋和螺釘型緊固件50，以及在各個點處具有角度用于附接和緊密封該蓋。電氣盒30、PLC控制器面板29和插入式電線連接器面板28保護型外殼能被設計為標準或防爆級別的外殼。在優選的設計中，電氣盒30、PLC控制器面板29和插入式電線連接器面板28保護型外殼由不銹鋼或鋁構造成。參考圖2、4和5，圖2、4、5、6、7、8的除濕轉子/輪組件5被容納在圖1、3、4、5、8、9、10的矩形柜體32中，該柜體被支承在單元框架16的圖1和3的橫向構件2 0a、b上。
在優選的實施方式中，圖1、3的柜體32由不銹鋼或焊接鋁構造成，涂覆有耐用釉質或空氣干燥聚氨酯耐腐蝕的噴涂鋼，以便抵抗腐蝕。圖1、3、4、5、8、9和10的柜體16包括頂壁和底壁、前部和后部隔開的壁以及相對側的壁，如圖所示。如圖1的單元圖2以及圖5和8所示的，鄰近底壁，前壁具有處理入口 51和再活化出口 54.。處理入口 51允許空氣流進入圖2和4的處理部35通過除濕轉子/輪組件5。安裝在圖2、3、4的處理入口 51處，那里能夠安裝進氣過濾器(未示出)，用于在被吸收的處理空氣流13進入處理部35并且通過除濕轉子/輪組件5和芯材料6之前移除在該被吸收的處理空氣流13中發現的空氣夾帶的污染物或灰塵顆粒。在一些應用中，進氣過濾器(未示出)安裝趨于防止灰塵顆粒積聚在圖2和4的處理部35內并且防止堵塞除濕轉子/輪組件5芯材料6通道7，這種堵塞將影響除濕轉子/輪5以及圖1的全部操作除濕系統31的性能。在優選實施方式中，進氣過濾器(未示出)會定位在處理入口 51處并且構造為金屬網過濾器，所述金屬網過濾器是可清洗的，并且能夠被移除以用于清潔和沖洗灰塵和顆粒。如圖1的單元圖2以及圖2、4、5、8所示的，前壁還具有再活化出口 54濕空氣排出口，其允許再活化空氣流15流過除濕轉子/輪組件5芯材料6、從再活化部38流出并且通過再活化出口 54被驅出，用于將濕空氣排氣排到大氣中。在替代實施方式中，在再活化出口 54中能安裝有手動操作阻尼器組件(未示出)，其包括用于選擇性地限制空氣流離開再活化出口 54的至少(I)一個或多個旋轉百葉窗。使用該特征能增加在再活化部38內的熱量保持，這繼而借助加速失活以及急劇影響干燥劑芯材料6的保持能力而增加除濕轉子/輪組件5芯材料6的效率，這繼而在干燥劑芯材料6旋轉回到處理部35中時加速干燥在除濕轉子/輪組件5內的干燥劑芯材料6，以 恢復吸收(吸附)操作循環。在優選的實施方式中，存在(2)兩個防爆級別的高靜態抽風機和馬達組件；一個是向前彎曲的送風機，直驅式馬達組件14定位在處理部35中，而另一個是軸向類型的送風機，直驅式馬達組件8定位在圖2和4的再活化部38中。在處理部35和再活化部38 二者中，借助具有螺栓和螺母組件(未示出)的加固L和C形托架和夾具(未不出)，圖2和4的送風機和直驅式馬達組件殼體55和56被固定在柜體32內并固定到柜體隔室底部、側面和上壁上。如圖2和4中看到的，處理出口 52允許排出干燥處理空氣流13，所述干燥處理空氣流13借助電氣直驅式馬達(未示出)驅動的向前彎曲高靜態送風機14被抽吸通過處理部35中的除濕轉子/輪組件5芯材料6通道7，并且通過處理出口 52直接進入到要被除濕的外殼中。在替代實施方式中，安裝在處理出口52 (干燥空氣源)中的會是手動操作的阻尼器組件(未示出)，其包括至少(I) 一個或多個旋轉百葉窗，用于選擇性地限制干燥處理空氣流13離開處理出口 52 (干燥空氣源)，以在需要時增加至被除濕區域或外殼的氣壓。圖2和4中的第二送風機和馬達組件8定位在再活化部38出口 54中，并且是高靜態軸向類型吹風機，直驅式馬達組件8被安裝并固定在柜體32隔室內并固定到其上。如在圖2和4中看到的，該高靜態軸向類型吹風機8將載滿熱水分的再活化空氣流15排出再活化出口 54，所述再活化空氣流15被抽吸進入到再活化進氣中、通過微波再活化系統33加熱盤管組件9并且流經穿孔除濕轉子/輪組件5芯材料6.。該高靜態抽風機8由電氣直驅式馬達(未示出)來驅動。在替代實施方式中，安裝在再活化出口 54 (濕空氣排出口)中的能是手動操作阻尼器組件(未示出)，其包括至少(I) 一個或多個旋轉百葉窗，用于選擇性地限制空氣流15流出再活化出口 54。該再活化空氣流15的該限制包括再活化部38內的溫度升高，這具有進一步再失活除濕轉子/輪5芯材料6保持能力的作用。該限制致使芯材料6以更大的量且更快速地將其積累的水分釋放到再活化空氣流15中。該阻尼器組件僅根據需要使用。在優選的實施方式中，如圖2和4中看到的，用于在處理部35和再活化部38中驅動高靜態抽風機14和8的電氣直驅式馬達(未示出)被完全包封并且設計成以防爆或內在安全的方式用于危險環境中。然而，將認識到并理解的是，驅動處理部和再活化部吹風機14和8的電氣直驅式馬達不必是電動馬達。在替代實施方式中，可能安裝有液壓、氣動或蒸汽驅動的馬達，這些馬達按照危險位置分類來設計和規劃，這會被用于完成驅動處理部35高靜態抽風機14和再活化部38高靜態抽風機8的相同任務。如在圖1的單元圖1和3以及圖3、4、9中所示的，鄰近底壁，后壁具有處理出口 52和再活化入口 53。處理出口 52允許排出干燥處理空氣流13，所述干燥處理空氣流借助向前彎曲的高靜態吹風機14被抽吸通過處理部35中的除濕轉子/輪組件5芯材料6。該高靜態吹風機14定位在處理出口 52處，所述處理出口被安裝并牢固地固定到柜體32隔室內。該向前彎曲的高靜態吹風機14由電氣直驅式防爆馬達(未示出)來驅動。該干燥處理空氣流13繼而以高速度排出并推進通過處理出口 52直接進入到被除濕和處理的外殼或區域中。還如在圖1的單元圖1和3以及圖3、4、9中所示的，后壁也具有再活化入口 53，所述再活化入口允許環境空氣流入到再活化部38中。在替代實施方式中，安裝在再活化入口 53的進氣處，能安裝進氣過濾器(未示出)，用于移除在進入再活化部的進入空氣流中發現的空氣夾帶的污染物或灰塵顆粒。在一些應用中安裝這些進氣過濾器趨于防止灰塵顆粒積累在圖2和4的再活化部38或處理部35中，這種積累最終堵塞除濕轉子/輪組件5芯材料6通道7，這將影響除濕轉子/輪5芯材料6和整個操作系統的性能。現將詳細地闡述該類型進氣過濾器。在優選的實施方式中，安裝有兩個(2)工業型金屬網過濾器(未示出)，以避免吸入灰塵顆粒和或異物。如圖1中的單元圖2和4以及圖3和4所示的，這些過濾器(未示出)中的一個定位在處理入口 51的進氣處，并且另一個定位在再活化入口 53的進氣處。過濾器(未示出)由金屬網構成，所述金屬網可被清洗并且能被移除以用于清潔和沖洗灰塵和顆粒。現更詳細地闡述用于標準和防爆除濕系統的本發明微波再活化系統33。如在圖
2、4、6和7中看到的，再活化空氣流15被抽吸到再活化部38的進氣53中、流經微波再活化系統被超級加熱金屬盤管組件9。再活化空氣流15空氣溫度在其接觸除濕轉子/輪組件5芯材料6之前快速地升高到設定點(大約200至250華氏度)。經過干燥劑芯材料6的被超級加熱再活化空氣流15使得浸潰有除濕涂層的芯材料6通道7消磁。該再活化空氣流15的高熱量產生對芯材料6的保持性能的失活作用，這繼而在一些情況下允許更多地釋放水蒸氣/水滴到再活化空氣流15中，并且通過再活化出口 54被排出到大氣。安裝在再活化出口中的是手動操作阻尼器組件(未示出)，所述手動操作阻尼器組件包括至少(I) 一個或多個旋轉百葉窗，所述百葉窗用于選擇性地限制空氣流流出再活化出口 54。如上所述，在一些應用中使用該特征可能是被推薦的，以便增加再活化部38中的熱量保持，該熱量保持繼而將使干燥劑芯材料6的保持能力失活，從而致使更多且更快地釋放吸入除濕轉子/ 輪組件5芯材料6中的水蒸氣。
因此，引起再活化部38中的增加溫度在一些操作情況中將促進干燥劑芯材料6的更快干燥，使得該干燥劑芯材料在其旋轉回到處理部35中時(也已知為吸收(吸附)循環)能夠恢復其水分保持能力。如在圖1的單元圖1、2、3以及圖3、4、5、8和9中看到的，處理部入口 51和出口 52端口以及再活化入口 53和出口 54端口被設計并適于接收用于空氣再循環和分布的柔性或剛性導管。給定包封管狀設計，導管也被用于保持空氣流壓力，從而使得能夠將干燥空氣傳送并分布到待被除濕的特定目標區域，這些特定目標區域并未處于除濕單元31附近。如圖3中所示的，側壁具有帶有閂鎖組件(未示出)的外部接近面板56a至56i，所述閂鎖組件鎖定以及解鎖以允許在維護和修復期間容易接近。圖4中的這些面板56a至56h (除56b外)使得能夠快速地接近全部的除濕單元31操作系統和主要部件。這些操作部件包括:除濕轉子/輪組件5和圖2和4的旋轉馬達組件11 ;圖4、6、7的微波再活化系統33，其包括高壓部件40和部件41至47 ;微波加熱腔36，其容納玻璃陶瓷盤管組件39 ;再活化部38，其結合有金屬盤管組件9以及供應和返回熱流體循環泵40和41。處理部35和再活化部38內的其他可接近部件是高靜態吹風機以及直驅式馬達組件8和14。圖4中的全部這些接近面板56a至56h (除56b外)可設計并配置有小窗口(未示出)，以便允許視覺觀察各種部件，更具體地包括除濕轉子/輪組件5和旋轉馬達組件11、吹風機和馬達組件8和14、以及具體地微波再活化系統33及其各種部件。圖4中的其他柜體32側壁接近面板56b允許接近在裝運除濕系統31期間被使用的隔室，用于存放快速斷開電源線(未示出)以及用于空氣·分配的柔性導管套筒(未示出)。參考圖2、4、5、6和8的除濕轉子/輪組件5，所述除濕轉子/輪組件5被直立且垂直于柜體32內的底部安裝，所述柜體通過位于其兩個內壁之間的面板56f被接近，如圖4所示，所述兩個內壁分別定位在除濕轉子/輪組件5的前部和后部。除濕轉子/輪組件5被支承在圖2、4、5、8的兩(2)組滾柱軸承58上，所述滾柱軸承被永久地附接在底部上位于5點鐘和7點鐘位置。除濕轉子/輪組件5金屬外殼57止靠在這(2)兩組滾柱軸承58上，從而不僅提供支承而且允許除濕轉子/輪組件5在其在處理部和包括有微波再活化系統33的再活化部內操作時繞其縱向軸線進行旋轉運動。在優選的實施方式中，存在圖2、4、5、8的防爆電氣驅動馬達11，其設置用于驅動除濕轉子/輪組件5沿其縱向軸線的旋轉。在安裝標準非防爆馬達的情況下，為了減輕并避免由來自電動馬達內的電刷觸片的打火引起的爆炸危險，電氣驅動旋轉馬達11還能被包封在按照防爆級別分類的殼體(未示出)內。在適于一些應用的替代實施方式和設計中，電氣驅動旋轉馬達11可包括用于冷卻電氣驅動旋轉馬達11的內部通風風扇。替代地，電氣驅動旋轉馬達11可設計并裝配有空氣吹出/吹掃裝置(未示出)。該空氣吹出/吹掃裝置能在殼體內建立空氣的正壓力，以便減少易燃氣體或揮發性蒸汽的任何積聚并且保持處于可容忍和可接受水平內的狀況。該裝置防止并避免爆炸性易揮發氣體和蒸汽積聚和膨脹到電源中，這種積聚和膨脹會導致打火和點火的高風險。雖然優選實施方式演示了使用電氣驅動旋轉馬達11，但是必須理解的是，在其他替代實施方式中，馬達會被氣動或液壓地供應動力并驅動，以便執行相同功能。如圖2、4、5、8所示，電氣驅動旋轉馬達11借助變速箱(未示出)被連接到除濕轉子/輪組件5，繼而驅動圖2、4、5、6、8的自張緊驅動帶12。變速箱(未示出)設置用于使得驅動旋轉馬達11的速度減少，以允許實現規定的除濕轉子/輪組件5旋轉。
在優選實施方式中，除濕轉子/輪組件5被驅動以完成每8至10分鐘的一次完整旋轉。該旋轉會根據除濕轉子/輪組件5的直徑和厚度以及所述除濕轉子/輪組件5可被使用的具體應用和操作環境而變化。電氣驅動旋轉馬達11被連接到按照設計和定級防爆的接線盒(未示出)。通過組裝在圖3、4、5、8、9、10的除濕系統框架16內的用于保護免受外部環境和元件影響的電氣導管系統(未示出)，電氣驅動旋轉馬達11被連接到用于危險位置的定級防爆的圖3、4、5、8、10的(PLC)可編程邏輯控制器面板29。該電氣導管系統(未示出)在內部包括電線(未不出)，所述電線被包封在位于密封金屬管(未不出)內的導管內并且被連接到接線盒(未示出)。在替代實施方式中，必須理解的是，容納被連接到接線盒的電線/電纜的電氣導管系統可被設計并且從外部容納在單元上。如在圖2、4、6中最佳地示出的，除濕轉子/輪組件5包括導電金屬外殼或殼體57和單塊芯，所述單塊芯是干燥劑芯材料6。在優選的實施方式中,夕卜殼或殼體57由招制成。然而將理解的是,在替代實施方式中，還可將其他類型的導電合金或金屬用于制造除濕轉子/輪組件5外殼或殼體57。如圖2所示的除濕材料6的芯被穿孔，并且具有由小均勻槽道或通道7結合蜂巢、圓形或方形形狀的壁構造成的基體。這些小均勻通道7平行于空氣流軸線(處理部35和再活化部38)延伸。干燥劑芯材料6槽道壁由非金屬、不易腐蝕的惰性復合物構造成。這些壁由擠出玻璃纖維紙纖維構成，其中開口測量為具有至少5微米的直徑，并且所述壁被涂覆/浸潰有固態除濕類型材料，所述固態除濕類型材料優選地是如下，但不局限于此:硅膠，鈦硅膠，分子篩或氯化鋰，包括 能夠耐受反復溫度波動和水分循環的其他類型的除濕材料。所述除濕材料被均勻地散布在除濕轉子/輪組件5的圖2的整個芯6上。當干燥劑芯材料6是冷的且干燥的時，由于與通常具有較高蒸汽濃度的進入空氣流相比，空氣流13具有較低蒸汽濃度和壓力，因此該干燥劑芯材料從空氣流13提取水分(稱為，吸附)。相反，干燥劑芯材料6在其由被加熱空氣流15引發時將釋放水分(稱為，解吸)，這是因為在這些情況下，除濕材料將趨于具有由引入熱量而釋放的高蒸汽濃度和壓力。圖2和4的除濕轉子/輪組件5被認為是主動除濕轉子/輪，這是因為該除濕轉子/輪組件借助繞其縱向軸線連續地旋轉、經過處理35和再活化38循環并且回來以再用于不間斷處理來執行其吸附和解吸的任務。圖2和4的從高蒸汽壓力到低蒸汽壓力的該交替循環能夠實現從處理空氣流35的水分吸附，以及解吸從而將水分釋放到再活化/再生空氣流38中。在優選的實施方式中，如圖2、4、6和7所示，干燥劑除濕系統31使用由定位在再活化部38內的微波再活化系統33金屬盤管組件9加熱的再活化空氣流15。該被加熱再活化空氣流15在其經過除濕轉子/輪組件5內的干燥劑芯材料6的通道7時具有消磁作用，這繼而將水分釋放回到再活化空氣流15中，所述再活化空氣流15被排出到大氣。由于在氣相中發生水分從除濕轉子/輪組件5芯材料6的移除，因此沒有液態冷凝物。因此，干燥劑除濕系統31能繼續從處理空氣流13提取水分，即使當處理空氣流13的露點低于冷凍時也是如此。因此，與常規加熱冷卻混合或基于制冷劑的除濕系統相比，干燥劑除濕系統31趨于在各種氣候狀況下是極度更通用的，并且當然更適于操作在具有冷和潮濕氣候的區域中。在優選的實施方式中，除濕轉子/輪組件5被安裝并使用在標準或防爆干燥劑除濕系統31中，并且能由滿足工業標準和批準設備規格的任何批準的除濕轉子/輪制造商來供應。
在優選的實施方式中，除濕轉子/輪組件5的芯6的在圖2中被再活化或再生的部分由圖2的V形分隔構件59截斷，所述V形分隔構件被安裝在柜體32中并且將除濕轉子/輪組件5芯材料6的大約1/4 (四分之一)的餅狀部段與其芯6的其余部分隔離并分開，所述餅狀部段限定除濕轉子/輪組件5的再活化部38。圖2的除濕轉子/輪組件5芯材料6的大約3/4 (四分之三)的其余部分限定除濕轉子/輪組件5的處理部35。除濕轉子/輪組件5芯材料6的再活化部可覆蓋除濕轉子/輪組件5的表面芯材料6區域的四分之一至三分之一之間。在優選實施方式中，除濕轉子/輪組件5芯材料組件6的再活化部覆蓋表面芯區域的四分之一。如圖2、4、5、8所示，在除濕系統31的操作期間，由于由借助旋轉帶12連接的電氣驅動旋轉馬達11實現的除濕轉子/輪組件5的旋轉，除濕轉子/輪組件5芯材料6的限定處理部35和再活化部38的部分連續地變化。因此，由于除濕轉子/輪組件5芯材料6的暴露于處理空氣流13的部分限定處理部35，因此相似地，除濕轉子/輪組件5芯材料6的暴露于再活化空氣流15的部分限定再活化部38。經過除濕轉子/輪組件5芯材料6表面的圖2、4、5、8的四分之三(75%)部分，處理空氣流13借助圖2和4的高靜態吹風機14被抽吸到處理進氣口 51中通過處理部35并且由高靜態類型的吹風機14推進通過處理出口 52。同時，沿與處理空氣流13相反的方向行進的再活化空氣流15借助高靜態軸向類型吹風機8被抽吸到再活化進氣口 53中，通過在再活化部38內的微波再活化系統33的一系列平行被超級加熱金屬盤管組件9。再活化空氣流15繼續其通過除濕轉子/輪組件5芯材料6表面的V形的四分之一(25%)部分。用水蒸氣飽和的再活化空氣流15然后由高靜態軸向型吹風機8驅出并且通過再活化出口 54排出到大氣。如圖2、4、5、8所示，因此將理解的是，當其旋轉時，所述除濕轉子/輪組件5處理在其兩個部段(處理部35和再活化部38)內的兩個完全獨立的逆流或相反的空氣流。設置有被安裝在除濕轉子/輪組件5的前部和后部位于外殼邊框的極端處和位于圖2的V形分隔構件59的邊緣處的圖2、4、6的兩個(2)壓力密封件60，以便將處理空氣流13與再活化空氣流15分離并完全隔離，并且消除在位于除濕系統31柜體32中的兩個操作部段內的任何可能空氣泄漏或水分交叉。在優選的實 施方式中，圖1、3、4、5、8、9、10中的框架16將用作接地部，但是將理解的是，在其他實施方式中，可使用包括電氣接地的替代接地系統。參考圖4、5、6，和7，現將更詳細地描述微波再活化系統33。微波再活化系統33能被安裝在標準或防爆定級干燥劑除濕系統31中。在優選的實施方式中，微波再活化系統33的微波加熱腔36部被包封在防爆型結構殼體34中，所述殼體34包括用于危險位置和不穩定環境的微波電氣和電子高壓部件40。圖4、5、6、7的該微波再活化系統33通過產生電磁RF波來快速地產生密集熱量，所述電磁RF波經過材料和流體從而使得其中的分子在激勵下快速地移動，從而導致產生熱量的原子運動。在優選的實施方式中，用于存儲并傳送該熱量的介質是定位在閉環回路的中空盤管組件9和39中的合成熱流體(未示出)。如圖2、4、6、7所示，該熱流體借助供應泵40和返回泵41來移動，從而流經定位在微波加熱腔36中的第一平行系列的玻璃陶瓷盤管組件39，在所述微波加熱腔36中，流體分子被處理并暴露于電磁波中從而引起激勵、在流體中的高溫升和熱量產生。然后該被超級加熱熱流體(未示出)被泵送并流經位于隔室中在下方的稱為再活化部35的第二平行系列的金屬盤管組件9，與再活化空氣流15直接接觸并處于再活化空氣流15的路徑中。當再活化空氣流15接觸并穿過金屬盤管組件9的表面時，來自再活化部38中的金屬盤管組件9內的被超級加熱熱流體(未示出)的熱傳遞顯著升高該再活化空氣流15的溫度。然后，該被加熱再活化空氣流15被用于在其流經除濕轉子/輪組件5內的穿孔干燥劑芯材料6時使得所述穿孔干燥劑芯材料失活。該被加熱空氣流對干燥劑芯材料6具有消磁作用，從而使得所述干燥劑芯材料6釋放被保持的積累水分、將所述積累水分通過再活化出口 54排出到大氣中。該熱量產生再活化處理38從干燥劑芯材料6移除水蒸氣，從而極大地降低了其水蒸氣濃度和壓力，從而使得干燥劑芯材料6能被再激活以再使用在空氣除濕處理部35中。在替代實施方式中并且在本發明的精神中，微波再活化系統33被設計并且能被用作熱量產生系統，并且還不僅安裝在干燥劑除濕系統31中，而且還安裝在必須產生并結合熱源以便成功地完成除濕處理的任何機械加熱/冷卻混合或制冷劑類型除濕系統(未示出)中。在被包括的上述類型的除濕系統中，需要熱源以便升高大氣進氣空氣流溫度、膨脹空氣體積并接著在處理空氣流經過時允許制冷劑冷卻盤管快速地冷卻該處理空氣流。這使得通過冷 凝能夠提取懸浮在空氣流中的懸浮水蒸氣。因此，微波再活化系統33還能是模塊化系統，該模塊化系統可被采用以翻新任何常規空氣處理和調節、機械功率或熱量產生系統，以提供高效且成本有效的超級熱量產生源。圖4、5、6、7的微波再活化系統33功率產生被劃分為兩部分，即控制部29和高壓部40。在優選的實施方式中，控制部實際上包括可編程邏輯控制器(也稱為PLC)面板29，并且其殼體采用防爆設計。PLC面板29控制并管理功率輸出和期望操作設置、監測各種系統功能、互鎖保護和安全裝置。同樣在優選實施方式中，圖6的高壓部40中的部件也是防爆定級的，和或包封在防爆定級殼體(未示出)中。參考圖6，這些部件用于將電壓增加至高得多的電壓，然后該高得多的電壓被轉換為微波加熱腔36中的微波能。通常，控制部包括機電中繼器或稱為三端雙向交流開關的電氣開關(未示出)。一旦該系統被接通從而感測到全部系統都“在運行”，那么PLC控制器面板29中的控制電路產生使得中繼器或三端雙向交流開關被激活的信號，由此產生至高壓變換器42的電壓路徑。通過調節該激活信號的占空比，控制部管理至高壓變換器42的電壓流，由此控制磁控管41的占空比以及至微波加熱腔36的輸出功率。在圖6的高壓部40中，高壓變壓器41以及具體二極管44和電容器43布置用于將電壓增加至用于磁控管41的極端高電壓。磁控管41將其接收的高壓動態地轉換為電磁能量的波狀波。然后，該微波能量被傳送到被標記為波導管46的金屬矩形通道中，所述波導管46將微波能量或波引導到微波加熱腔36中。電磁能量或波在整個微波加熱腔36內的有效且均勻分布借助旋轉金屬攪拌葉片和馬達組件47來實現。在圖6和7的優選實施方式中，在定位在微波加熱腔36中的玻璃陶瓷盤管組件39的構造中使用能夠耐受大溫度變化的高抗拉和耐熱玻璃陶瓷中空管。由磁控管41產生的電磁能量或波由金屬攪拌葉片和馬達組件47散播并且接觸定位在微波加熱腔36內的整個玻璃陶瓷盤管組件39。在這些中空盤管中流動的熱流體(未示出)然后被同時處理并暴露于該電磁能量，從而引起分子激勵、原子運動、在250 - 300華氏度之間的高溫升以及熱量產生。該被超級加熱熱流體借助供應泵40被同時虹吸并推進，流入并通過定位在隔室中位于下方稱為再活化部38的金屬盤管組件9。
在優選的實施方式中，如圖4、5、6、7所示，定位在再活化部38中的金屬盤管組件9的中空管由鋼、鋁或其他高抗拉和耐熱金屬構造成，所述高抗拉和耐熱金屬適合于極端溫度變化并且能有效地保持和輻射熱量。重要的是要注意到，再活化部38中的金屬盤管組件9的管的直徑與微波加熱腔36中的玻璃陶瓷盤管組件39的直徑相比可更小或具有相同尺寸。同樣在優選的實施方式中，再活化部38中的金屬盤管組件9的盤管之間的距離更窄，并且實際盤管的數量與定位在微波加熱腔36中的玻璃陶瓷盤管組件39相比是1.5倍，但是在替代設計中可以達2倍。該構造當再活化空氣流15接觸穿過表面并且通過再活化部38中的金屬盤管組件9時允許再活化空氣流15的更大溫升以及更有效熱傳遞和分布。如圖6和圖7所示，金屬盤管組件9的緊密隔開的盤管設計允許從被熱熱流體輻射到金屬盤管/管上以及輻射到再活化空氣流15的更有效且顯著熱傳遞。當再活化空氣流15經過再活化部38中的金屬盤管組件9時，實現所述再活化空氣流15的170-200度的溫升。所述再活化空氣流15中的該溫升和引入高熱量對除濕轉子/輪組件5內的干燥劑浸潰芯材料6具有消磁作用。該被超級加熱再活化空氣流15使得干燥劑浸潰芯材料6快速地將其所保持的積累水蒸氣釋放回到再活化空氣流15中，從而排出通過再活化出口 54至大氣以及正被除濕的外殼或區域外面。當除濕轉子/輪組件5繞其縱向軸線旋轉時，該干燥劑芯材料6然后準備好用于再使用并且回到其空氣除濕處理部35中。該被加熱熱流體(未示出)在其流經再活化部38中的金屬盤管組件9時繼續傳送并輻射其熱量時，所述被加熱熱流體被同時推進并虹吸。如圖4和6所示，被熱熱流體(未示出)的連續且同時虹吸和 推進借助作為返回泵41的第二泵被加倍。該返回泵41將熱流體抽吸回到微波加熱腔36中的玻璃陶瓷盤管組件39中，作為盤管組件9和39閉環回路的一部分。因此，在不間斷循環中，熱流體(未示出)經歷反復暴露至微波電磁能量，從而導致分子激勵、原子運動、在250 - 300華氏度之間的高溫升以及熱量產生。因此，熱流體是前后運動從而經過微波加熱腔36并位于再活化部38上的介質，在所述微波加熱腔中，所述熱流體快速地吸收密集熱量，在作為微波再活化系統33的一部分的所述再活化部中，所述熱流體然后通過耗散和輻射來釋放該密集熱量。在圖6的優選實施方式中，熱流體循環泵40和41采用防爆構造和定級，但是能安裝替代非防爆類型的構造。至高壓部40的功率的調制和循環由PLC控制器面板29來管理，其中數據饋送由定位在除濕系統31內的溫度和空氣流傳感器提供。如圖6所示，存在兩個(2)溫度熱偶型傳感器48和49，一個定位在微波加熱腔36中而另一個定位在再活化部38中。定位在再活化部38中的溫度傳感器49具有作為空氣流傳感器的次級功能。用作空氣流傳感器的第三傳感器50定位在再活化部38中。全部傳感器都由支承托架安裝到位并且由安裝在電氣金屬導管(未示出)的系統中的電纜互連到(PLC)可編程邏輯控制器面板29中的控制部和電路。這些傳感器使得能夠檢測微波加熱腔36、再活化部38和處理部35中的溫度和空氣壓力變化，然后將該信息數據中繼給PLC控制器面板29，所述PLC控制器面板29繼而管理高壓部40以將輸出功率引導給微波加熱腔36。因此在圖6中，定位在微波加熱腔36中的溫度熱偶型傳感器48確保微波再活化系統33根據需要操作并調制，以便自動產生實現并保持期望高溫設置所需的微波能量。微波加熱腔36內的這些溫度設置是需要的，以便確保當熱流體流經微波加熱腔36中的盤管組件39并進入到再活化部38中的盤管組件39中時至該熱流體的合適熱傳遞。當該熱偶型傳感器48從包含熱量熱流體的玻璃陶瓷盤管組件39發射時，所述熱偶型傳感器48檢測該微波加熱腔36內的溫度。如圖4、5、6、7所示，微波加熱腔.36中的溫度傳感器48、再活化部38中的溫度和空氣流傳感器49、以及處理部35中的空氣流傳感器50之間的相互作用向PLC控制器面板29提供實時數據/信息。在獲取該信息時，PLC控制器面板29管理微波再活化系統33的高壓部40部分，從而確保規定的再活化空氣流15溫度針對空氣除濕系統31內的除濕轉子/輪組件5芯材料6的有效再活化/再生被實現并保持。繼而，在再活化部38和處理部35 二者中的空氣流壓力傳感器49和50都確保合適空氣流靜態壓力被維持一致。這些傳感器在操作期間也都是安全裝置，如果存在例如低再活化溫度或空氣流壓降的故障情況，則這些傳感器將確認并發出警報到PLC控制器面板29屏幕上。在溫度超過規定高溫極限值的情況下或當存在由于阻塞入口或出口端口而導致通過系統的空氣流的顯著下降或損失時，這些傳感器通過向PLC控制器面板29中的控制電路發送信號還將關閉該單元。在優選的實施方式中，借助數個電氣導管系統(未示出)來實現這些部件彼此以及至控制部或PLC控制器面板29的電氣連接，所述電氣導管系統被構造并且部分地連接到除濕系統框架16，但能夠被接近以用于維護和驗證。在優選的實施方式中，除濕系統31中的全部電氣導管和布線被設計并定級用于危險和不穩定環境中。將理解的是在替代實施方式中，微波再活化系統33將結合設計變形，所述設計變形將允許執行能力的變化。所述變形將確定尺寸、輸出容量和操作范圍，以便適合于任何除濕系統31需求，無論是標準干燥劑除濕、HVAC還是防爆除濕系統。下文是除濕系統31內的微波再活化系統33的操作的重新開始。如圖2和4所示，借助部署除濕系統31，除濕轉子/輪組件5被驅動以借助旋轉馬達11和帶組件12來旋轉。因此，處理部35和再活化部38高靜態吹風機8和14被致動并操作。處理部35高靜態吹風機14抽吸來自環境空氣或來自在圖2中限定的封閉空間的空氣流13通過處理入口 51以及過濾器(未示出)。當處理空氣流13經過除濕轉子/輪組件5芯材料6時，所述處理空氣流被剝離其水蒸氣，該水蒸氣 由浸潰有用作水分磁體的除濕材料的內部通道7來截留。得到的是干燥空氣，該干燥空氣離開除濕轉子/輪組件5并且借助高靜態吹風機14從處理部35排出通過處理出口 52進入到必須被處理和控制濕度的外殼或空間中。該處理出口 52干燥空氣源高靜態吹風機14將保持用于至少2.5至3.0+英寸水柱(WC)的各種流率(立方英尺每分-CFM)的推薦空氣流靜態壓力，以提供在待被處理并除濕的空間或外殼內的有效干燥空氣分布。該處理部35干燥空氣流13源具有極端低的水分含量，或極大地減少至預定或期望水分水平。同時，再活化部38高靜態吹風機8從環境空氣抽吸再活化空氣流15并且通過再活化入口 53以及在圖2中限定的過濾器(未示出)。在優選的實施方式中，再活化空氣流15流率將保持在至少15立方每分/530立方英尺每分。當再活化空氣流15流經再活化部38時，其溫度由于來自微波再活化系統33的金屬盤管組件9部內的被加熱熱流體(未示出)輻射的強烈熱傳遞而立即增加。盡管可能存在再活化空氣流15溫度的可接受變化，但是再活化空氣流15的推薦操作溫度應當達到在.120攝氏度至150攝氏度/250華氏度至300華氏度之間。因此，被超級加熱再活化空氣流.15流經飽和有水蒸氣的除濕轉子/輪組件5芯材料6。該被超級加熱的再活化空氣流15用于使得除濕轉子/輪組件5芯材料6的"V"形部59再生。該高熱量具有對穿孔干燥劑芯材料6的內部通道7的消磁作用，從而使得干燥劑芯材料6將水蒸氣釋放回到先前被收集并截留在除濕轉子/輪組件5芯材料6中的再活化空氣流15中，而不暴露于處理部35空氣流13。然后，載滿水分再活化空氣流15借助高靜態吹風機8被排出，通過再活化出口 54進入到大氣中并且遠離待被處理和除濕的空間或外殼。推薦的是確保離開再活化出口 54的再活化部38排出溫度不超過50攝氏度/122華氏度。在除濕轉子/輪組件5的旋轉期間，在再進入處理部35中之前，干燥劑芯材料6被冷卻以便極大地減少干燥劑芯材料6的蒸汽壓力，從而增強其非常有效的吸附特性。需要除濕轉子/輪組件5的緩慢旋轉速度(每8至10分鐘一次完整旋轉)，以使得能夠冷卻干燥劑芯材料6。 盡管前述說明和附圖涉及由發明人當前構想到的本發明的具體優選實施方式以及用于除濕系統的再活化和熱量產生的具體方法，但是將理解的是，可作出各種修改、變化和改進而絕不脫離本發明的精神。
權利要求
1.一種加熱、通風和空氣調節(HVAC)系統，所述系統包括: 包括風道路徑的柜體； 微波加熱部，所述微波加熱部包括微波單元和盤管組件，所述微波單元用于在其中產生并容納微波，并且所述盤管組件在其中容納熱加熱流體，其中，所述盤管組件定位成使得所述盤管組件的至少一部分定位在所述微波單元內并且所述盤管組件的至少另一部分定位在所述風道路徑內；以及 吹風機，所述吹風機用于將環境空氣的空氣流抽吸到所述柜體的風道路徑中，穿過所述盤管組件從而加熱所述空氣流，并且從所述柜體抽出。
根據權利要求1所述的系統，其中，所述盤管組件包括作為閉環系統的一部分的至少兩個互連盤管，第一所述盤管大致定位在所述微波加熱腔內，并且第二所述盤管組件大致定位在所述風道路徑中。
根據權利要求2所述的系統，所述系統還包括泵，所述泵用于將所述熱加熱流體大致連續地泵送通過所述盤管組件。
根據權利要求2所述的系統，其中，第一所述盤管包括陶瓷材料，并且第二所述盤管包括金屬。
根據權利要求1所述的 系統，所述系統還包括壓縮機、冷凝器盤管和蒸發器盤管中的至少一種。
一種借助HVAC單元來處理環境空氣的方法，所述方法包括以下步驟: 通過將盤管組件的至少第一部分以及包含在其中的熱流體暴露給微波單元內的微波來加熱所述盤管組件內的所述熱流體； 借助吹風機將作為空氣流的環境空氣抽吸到柜體內的風道路徑中； 圍繞所述盤管組件泵送所述被加熱的熱流體，其中，所述盤管組件的至少第二部分被定位在所述風道路徑內； 通過將所述空氣流抽吸穿過所述盤管組件的所述第二部分來加熱所述空氣流； 從所述柜體驅出所述被加熱的空氣流。
根據權利要求6所述的方法，所述方法還包括以下步驟: 使所述空氣流穿過冷凝器盤管和蒸發器盤管，所述冷凝器盤管和蒸發器盤管在閉環中被連接到壓縮機； 使所述空氣在所述盤管組件的第二部分，所述冷凝器盤管和蒸發器盤管上流過的所述步驟用于空氣調節以及除濕所述空氣流。
全文摘要
本發明涉及除濕設備且更具體地涉及微波再活化系統、以及用于常規干燥的干燥劑除濕系統和除濕轉子的再活化/再生的新方法、以及用于危險位置和或應用的防爆除濕系統的再活化/再生的新方法。除濕系統包括定位在柜體內的除濕轉子組件以及該轉子可旋轉地安裝在該柜體內。除濕轉子芯浸漬有除濕類型的材料。提供機械裝置用于使除濕轉子在柜體內旋轉。微波系統和再活化方法被設計用于提供除濕單元的再活化部中所需的間接、安全和高能效的熱量源和溫升，用于將積累在除濕轉子中的水蒸氣釋放到大氣中。該微波再活化系統和方法基于由泵送通過閉環盤管組件的被加熱流體產生的熱傳遞。該閉環盤管組件定位并延伸通過除濕系統中的微波部和再活化/再生部的隔離加熱腔。經過再活化進氣部的空氣流接觸盤管組件并且在到達除濕轉子之前被加熱至期望溫度。包括除濕轉子組件的干燥劑除濕系統以及用于除濕具體空間內包圍的空氣的方法也在本文獻被描述。
文檔編號F24F3/14GK103228999SQ201180046943
公開日2013年7月31日 申請日期2011年5月26日 優先權日2011年5月26日
發明者M.卡吉亞諾 申請人:7734123加拿大有限公司