除濕系統(tǒng)的制作方法

　　除濕系統(tǒng)1.相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用2.本技術(shù)要求2020年4月27日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?3/015,924和2020年5月31日提交的62/704,864和2020年12月22日提交的63/129,206的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，出于所有目的其內(nèi)容通過引用并入本文。技術(shù)領(lǐng)域3.本公開內(nèi)容涉及一種除濕系統(tǒng)，其具有除濕芯，以從空氣中去除水分。背景技術(shù)：4.隨著氣候改變、全球變暖和城鎮(zhèn)化，用于冷卻家庭和建筑的空氣冷卻系統(tǒng)的需要提高。空氣冷卻系統(tǒng)通常包括制冷劑或干燥劑除濕器，用于從空氣中去除熱和濕度。傳統(tǒng)的空氣調(diào)節(jié)器需要高能量和用于去除熱的制冷劑，這可能對(duì)環(huán)境有害。基于制冷劑的空氣調(diào)節(jié)器和除濕器在組合步驟中管理顯熱負(fù)荷和潛熱負(fù)荷，因?yàn)樵谥评鋭┱舭l(fā)階段期間通過熱交換器周圍的蒸氣冷凝提取水分。這種方法是能量密集的和低效的。5.空氣冷卻器例如沙漠冷卻器或冷卻塔也用于向所占空間內(nèi)部提供相對(duì)涼的空氣。這些系統(tǒng)通?；谒舭l(fā)原理工作，并通過從表面蒸發(fā)水來冷卻空氣。然而，這些系統(tǒng)在潮濕環(huán)境中不一定效果好。6.美國專利8,496,732公開了一種空氣冷卻系統(tǒng)，其用于通過建立橫跨除濕裝置中的水選擇性滲透膜的濕度梯度使空氣除濕。通過使用真空泵在膜的一側(cè)上產(chǎn)生真空(從而通過壓縮空氣產(chǎn)生真空)，來建立濕度梯度。由于空氣的可壓縮屬性，通過壓縮空氣產(chǎn)生真空不是有效的并消耗較多能量。另外，通過壓縮空氣產(chǎn)生真空的真空泵通常使用大部分的不可冷凝到流體例如干燥空氣用于操作，且在含有高可冷凝負(fù)荷例如水蒸氣或水分的環(huán)境中反應(yīng)不好。所述空氣冷卻系統(tǒng)包括冷凝器以冷凝從空氣提取的水蒸氣。7.因此，仍需要改進(jìn)的空氣冷卻系統(tǒng)以促進(jìn)從空氣中去除熱和濕度，其是能量高效的并避免使用制冷劑。8.發(fā)明概述9.在第一方面，公開了一種用于從空氣中去除水蒸氣的除濕系統(tǒng)。所述除濕系統(tǒng)包括至少一個(gè)限定空氣通道和至少一個(gè)與空氣通道分開的蒸氣通道的除濕芯。所述除濕芯包括分開至少一個(gè)蒸氣通道與空氣通道的膜。所述膜適用于促進(jìn)從流過空氣通道的空氣去除水分。此外，所述膜選擇性可滲透水和水蒸氣且不可滲透空氣。此外，所述膜包括至少1.0毫當(dāng)量/克的離子交換能力。所述除濕系統(tǒng)還包括液體噴射器，所述液體噴射器具有喉部分和設(shè)置在喉部分的下游的出口部分。喉部分與至少一個(gè)蒸氣通道流體連接且適用于在至少一個(gè)蒸氣通道內(nèi)產(chǎn)生比在空氣通道內(nèi)相對(duì)更低的壓力。出口部分構(gòu)造為提高液體噴射器內(nèi)部的壓力以促進(jìn)從至少一個(gè)蒸氣通道接收的水蒸氣的冷凝。除濕系統(tǒng)還包括用于儲(chǔ)存液體并構(gòu)造為從液體噴射器接收液體的貯液器，和與液體噴射器和貯液器流體連接的泵。泵構(gòu)造為從貯液器向液體噴射器供應(yīng)液體。10.在第二方面，貯液器包括排放閥，用于當(dāng)液體的液位達(dá)到第一臨界液位以上時(shí)促進(jìn)從貯液器排出液體。11.在一些方面，貯液器由熱傳導(dǎo)材料制成以促進(jìn)熱從儲(chǔ)存在貯液器內(nèi)部的液體傳導(dǎo)至環(huán)境中。12.在一些實(shí)施方案中，除濕系統(tǒng)還包括與液體噴射器流體連接且構(gòu)造為接收離開流體噴射器的至少一部分液體的熱交換器。熱交換器構(gòu)造為冷卻所接收的液體。13.在一個(gè)實(shí)施方案中，熱交換器設(shè)置在貯液器的上游并向貯液器供應(yīng)經(jīng)冷卻的液體。14.根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，熱交換器是空氣與液體(氣-液)熱交換器。15.根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，膜包括磺化的嵌段共聚物。16.在一個(gè)實(shí)施方案，液體噴射器是適用于接收來自泵的液態(tài)水的水噴射器。17.在一個(gè)實(shí)施方案中，除濕系統(tǒng)還包括布置在除濕芯和液體噴射器之間的增壓泵，以減小蒸氣通道內(nèi)部的壓力至小于水的蒸氣分壓的壓力。18.在一個(gè)實(shí)施方案中，增壓泵促進(jìn)減小壓力至在25℃下≤31.7mbara的值。19.在一個(gè)實(shí)施方案中，增壓泵促進(jìn)減小壓力至小于150mbara的值。20.在一個(gè)實(shí)施方案中，增壓泵促進(jìn)減小壓力至20-40mbara的值。21.在一個(gè)實(shí)施方案中，增壓泵促進(jìn)減小壓力至10-20mbara的值。22.在第二方面，公開了一種空氣冷卻系統(tǒng)。所述空氣冷卻系統(tǒng)包括至少一個(gè)限定空氣通道和至少一個(gè)與空氣通道分開的蒸氣通道的除濕芯。所述除濕芯包括分開至少一個(gè)蒸氣通道與空氣通道的膜。所述膜適用于促進(jìn)從流過空氣通道的空氣中去除水分。此外，所述膜選擇性可滲透水和水蒸氣且不可滲透空氣。此外，所述膜包括至少1.0毫當(dāng)量/克的離子交換能力?？諝饫鋮s系統(tǒng)還包括水噴射器，所述水噴射器具有喉部分和設(shè)置在喉部分的下游的出口部分。喉部分與至少一個(gè)蒸氣通道流體連接且適用于在至少一個(gè)蒸氣通道內(nèi)產(chǎn)生比在空氣通道內(nèi)相對(duì)更低的水蒸氣壓力。此外，出口部分構(gòu)造為提高水的壓力以促進(jìn)從至少一個(gè)蒸氣通道接收的水蒸氣的冷凝?？諝饫鋮s系統(tǒng)還包括用于儲(chǔ)存水并構(gòu)造為從水噴射器接收水的貯液器，和與水噴射器和貯液器流體連接的泵。泵構(gòu)造為從貯液器向水噴射器供應(yīng)水。此外，空氣冷卻系統(tǒng)包括蒸發(fā)冷卻器，用于通過促進(jìn)水吸收到空氣中來冷卻空氣。蒸發(fā)冷卻器設(shè)置在至少一個(gè)除濕芯的下游或上游。23.在一個(gè)實(shí)施方案中，空氣冷卻系統(tǒng)還包括適用于從水噴射器接收液態(tài)水并儲(chǔ)存液態(tài)水的貯液器?？諝饫鋮s系統(tǒng)還包括與水噴射器和貯液器流體連接且構(gòu)造為從貯液器向水噴射器供應(yīng)液態(tài)水的泵。24.根據(jù)一些實(shí)施方案，貯液器包括排放閥，用于當(dāng)液態(tài)水的液位達(dá)到第一臨界液位以上時(shí)促進(jìn)從貯液器排出液態(tài)水。25.在一些實(shí)施方案中，貯液器由熱傳導(dǎo)材料制成，以促進(jìn)熱從儲(chǔ)存在貯液器內(nèi)部的液態(tài)水傳導(dǎo)至環(huán)境中。26.在一些實(shí)施方案中，空氣冷卻系統(tǒng)還包括與水噴射器流體連接且構(gòu)造為接收離開水噴射器的至少一部分液態(tài)水的熱交換器。熱交換器構(gòu)造為冷卻所接收的液態(tài)水。27.在一些實(shí)施方案中，熱交換器設(shè)置在貯液器的上游并向貯液器供應(yīng)冷卻的液態(tài)水。28.根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，熱交換器是空氣與液體熱交換器。29.根據(jù)一些實(shí)施方案，膜包括磺化的嵌段共聚物。30.在一些實(shí)施方案中，膜包括至少1.0毫當(dāng)量/克的離子交換能力。31.在一個(gè)實(shí)施方案中，空氣冷卻系統(tǒng)還包括布置在除濕芯和水噴射器之間的增壓泵，以減小蒸氣通道內(nèi)部的壓力至小于水的蒸氣分壓的壓力。32.在一個(gè)實(shí)施方案中，增壓泵促進(jìn)減小壓力至在25℃下≤31.7mbara的值。33.在一個(gè)實(shí)施方案中，增壓泵促進(jìn)減小壓力至小于150mbara的值。34.在一個(gè)實(shí)施方案中，增壓泵促進(jìn)減小壓力至20-40mbara的值。35.在一個(gè)實(shí)施方案中，增壓泵促進(jìn)減小壓力至10-20mbara的值。36.在一些實(shí)施方案中，蒸發(fā)冷卻器是設(shè)置在除濕芯的上游且適用于冷卻流動(dòng)至除濕芯的空氣的第一蒸發(fā)冷卻器。空氣冷卻系統(tǒng)還包括設(shè)置在除濕芯的下游且構(gòu)造為冷卻從除濕芯接收的空氣的第二蒸發(fā)冷卻器。37.附圖的簡要說明38.圖1是具有除濕系統(tǒng)的空氣冷卻系統(tǒng)的實(shí)施方案的示意圖。39.圖2a說明具有除濕芯的除濕系統(tǒng)的實(shí)施方案的示意圖，所述除濕芯具有通過膜與蒸氣通道分開的空氣通道。40.圖2b說明具有除濕芯的除濕系統(tǒng)的實(shí)施方案的示意圖，所述除濕芯具有通過膜與蒸氣通道分開的空氣通道。41.圖3是除濕芯的一部分實(shí)施方案的示意頂視圖，所述除濕芯具有空氣流過空氣通道至蒸氣通道的水蒸氣流。42.圖4是具有從第一面延伸至第二面的空氣通道的除濕芯的實(shí)施方案的透視圖。43.圖5是圖4的除濕芯的截面圖，描繪了基本上垂直于空氣通道的延伸方向延伸的蒸氣通道。44.圖6是水噴射器的實(shí)施方案的截面圖。45.圖7是第一蒸發(fā)冷卻器的實(shí)施方案的放大示意圖。46.圖8是第二蒸發(fā)冷卻器的實(shí)施方案的放大示意圖。47.圖9說明除濕芯的堆疊體的實(shí)施方案的裝配圖。48.圖10說明圖9的堆疊體的分解圖。49.圖11說明除濕芯的堆疊體的實(shí)施方案的截面圖。50.圖12說明圖11的堆疊體的頂視圖，描繪了由波紋結(jié)構(gòu)一體形成的外框架。51.圖13說明除濕芯的堆疊體的實(shí)施方案。52.圖14說明圖13的堆疊體的頂視截面圖。53.圖15說明圖13的堆疊體的頂視圖，描繪了出口。54.圖16說明除濕芯的實(shí)施方案的透視圖。55.圖17說明圖16的除濕芯的截面圖，描繪了限定多個(gè)空氣通道的多個(gè)第一波紋結(jié)構(gòu)，和限定通過膜與空氣通道分開的多個(gè)蒸氣通道的多個(gè)第二波紋結(jié)構(gòu)。56.圖18說明圖17的側(cè)視圖，描繪了通過膜與空氣通道分開的蒸氣通道。57.圖19說明使用由膜制成的導(dǎo)管形成的除濕芯的側(cè)視圖。58.圖20說明卷曲構(gòu)造的圖19的導(dǎo)管的透視圖。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：59.本公開內(nèi)容涉及一種除濕系統(tǒng)以從空氣中去除水分。在一些實(shí)施方案中，除濕系統(tǒng)促進(jìn)以最小能量消耗從空氣中去除水分以減小供應(yīng)至房間的空氣中到濕度水平。除濕系統(tǒng)包括至少一個(gè)具有至少適用于促進(jìn)從流過空氣通道的空氣中去除水分的膜的除濕芯。除濕系統(tǒng)包括水噴射器以在蒸氣通道內(nèi)部產(chǎn)生真空以從流過空氣通道的空氣中提取水分。在一些實(shí)施方案中，包括增壓泵以進(jìn)一步減小蒸氣通道內(nèi)部的壓力。除濕系統(tǒng)可用于空氣冷卻系統(tǒng)。60.水(液體)噴射器：注意，術(shù)語“水噴射器”在本公開內(nèi)容中使用，因?yàn)樗桥c噴射器一起使用的易獲得的介質(zhì)，并且來自蒸氣通道的水將在槽中分離并排出。然而，其它液體也可與噴射器一起使用，例如各種粘度的油。提及“水”還包括在本文公開內(nèi)容中使用的其它液體。61.水噴射器以文丘里效應(yīng)工作，并包括具有相對(duì)較小直徑的喉部分，通過喉部分水被泵送。隨著水流過喉部分，水的速率或速度提高，導(dǎo)致喉部分內(nèi)部的低壓力。該低壓力通過導(dǎo)管與蒸氣通道連通。以這種方式，水噴射器促進(jìn)在除濕芯的空氣通道和蒸氣通道之間產(chǎn)生壓差，以實(shí)現(xiàn)從空氣流過空氣通道至蒸氣通道的水分流動(dòng)。為了控制喉部分內(nèi)部的壓力的減小，控制進(jìn)入水噴射器的入口部分的水的速率和體積。62.在一些實(shí)施方案中，水噴射器可以產(chǎn)生40-120mbara的真空壓力?？梢岳斫?，水噴射器的真空產(chǎn)生能力受限于水的飽和蒸氣壓。在一些實(shí)施方案中，水噴射器可以產(chǎn)生小于或等于-960mbar表壓的壓力。63.為了進(jìn)一步提高蒸氣通道內(nèi)部的真空水平或降低/減小蒸氣通道內(nèi)部的壓力，在一些實(shí)施方案中，除濕系統(tǒng)包括在除濕芯和水噴射器之間布置的增壓泵。64.增壓泵：增壓泵是通常包括至少一對(duì)以相反方向旋轉(zhuǎn)的嚙合葉瓣的魯氏泵(rootpump)。流體捕集在葉瓣周圍的袋中，并從入口側(cè)帶到出口側(cè)。增壓泵促進(jìn)降低蒸氣通道內(nèi)部的壓力至小于或等于水的蒸氣分壓的壓力。65.水的蒸氣分壓在25℃下為小于31.7mbara。在一些實(shí)施方案中，與水噴射器組合的增壓泵促進(jìn)在蒸氣通道內(nèi)部產(chǎn)生小于或等于20mbara的壓力。在一些實(shí)施方案中，增壓泵促進(jìn)減小壓力至10-20mbara的值，或《＝10mbara，或20-40mbara，或《150mbara。取決于冷卻的量和水去除速率，可以控制增壓泵和水噴射器以在蒸氣通道內(nèi)部產(chǎn)生真空(即壓力)。例如，對(duì)于大的系統(tǒng)，例如商業(yè)空氣冷卻系統(tǒng)和除濕系統(tǒng)，其中需要相對(duì)更大量的水提取率，增壓泵可以促進(jìn)減小蒸氣通道內(nèi)部的壓力至小于10mbar。在這樣的情況下，可使用多級(jí)增壓泵。或者，對(duì)于需要相對(duì)更小水蒸氣提取率的小單位，對(duì)應(yīng)于蒸氣通道內(nèi)部10-20mbar的壓力就足夠了。在這樣的情況下，可使用單級(jí)增壓泵。此外，可控制增壓泵的速度以改變蒸氣通道內(nèi)部的壓力。通過使用增壓泵，提高空氣通道和蒸氣通道之間的壓差，導(dǎo)致從流過除濕芯的空氣中去除水的去除率提高。66.膜：特征在于具有有利的離子交換能力和質(zhì)子傳導(dǎo)率，以及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，從而提供柔性和材料強(qiáng)度，和良好穩(wěn)定性和甚至當(dāng)水合時(shí)的溶脹性質(zhì)。膜主要或基本上完全由磺化的共聚物(sc)形成，所述磺化的共聚物被充分磺化以含有10-100mol％的磺酸或磺酸鹽官能團(tuán)，基于共聚物中的單體單元的數(shù)目。在一些實(shí)施方案中，使用sc在基材表面上形成涂層，其中基材由相同或不同的材料制備。在其它實(shí)施方案中，膜作為單個(gè)或多個(gè)sc層或膜，其中每個(gè)具有一定或預(yù)選擇的厚度。67.在一些實(shí)施方案中，sc是具有包含三個(gè)或更多個(gè)嵌段的嵌段共聚物分子結(jié)構(gòu)的磺化的嵌段共聚物，設(shè)計(jì)為相分離并形成實(shí)現(xiàn)水傳輸(通過施加電壓可加速的過程)的離子傳導(dǎo)域。在一些實(shí)施方案中，sc選自全氟磺酸聚合物，例如磺化的四氟乙烯共聚物、聚苯乙烯磺酸鹽、磺化的嵌段共聚物、聚砜例如聚醚砜、聚酮例如聚醚酮、及其混合物。68.在一些實(shí)施方案中，磺化聚合物表征為被充分或選擇性磺化以含有10-100mol％的磺酸或磺酸鹽官能團(tuán)(“磺化程度”)，基于磺化的共聚物中可磺化的單體單元的數(shù)目。在一些實(shí)施方案中，磺化聚合物具有》25mol％、或》50mol％、或《95mol％或25-70mol％的磺化程度。69.在一些實(shí)施方案中，磺化聚合物特征為具有自殺菌作用，以在與涂層材料接觸5分鐘內(nèi)殺死至少99％的微生物。70.在一些實(shí)施方案中，磺化聚合物是磺化的嵌段共聚物，其具有71.一個(gè)或多個(gè)對(duì)應(yīng)于以下任一個(gè)的共聚物嵌段結(jié)構(gòu)：a-b-a、a-b-a-b-a、(a-b-a)nx、(a-b)nx、a-d-b-d-a、a-b-d-b-a、(a-d-b)nx、(a-b-d)nx或其混合物，其中n是2-約30的整數(shù)，x是偶聯(lián)劑殘基，且其中每個(gè)d嵌段優(yōu)選是耐磺化的聚合物嵌段。在一些實(shí)施方案中，sc具有對(duì)應(yīng)于以下的線性結(jié)構(gòu)：a-b-a、(a-b)2x、a-b-d-b-a、(a-b-d)2x、a-d-b-d-a和(a-d-b)2x，或?qū)?yīng)于(a-b)nx和(a-d-b)nx的輻射狀結(jié)構(gòu)，其中n為3-6。a、b、c和d嵌段中的兩個(gè)或更多個(gè)可以是相同或不同的。72.在一些實(shí)施方案中，a嵌段是丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的聚合物鏈段。在一些實(shí)施方案中，a嵌段選自聚合的對(duì)位取代的苯乙烯單體、乙烯、3-18個(gè)碳原子的α烯烴、1,3-環(huán)二烯單體、在氫化前具有小于35mol％的乙烯基含量的共軛二烯的單體、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、及其混合物。如果a嵌段是1,3-環(huán)二烯或共軛二烯的聚合物，則嵌段優(yōu)選在嵌段共聚物的聚合之后且在嵌段共聚物的磺化之前被氫化。如果a嵌段是1,3-環(huán)二烯單體的氫化的聚合物，這樣的單體可以選自1,3-環(huán)己二烯、1,3-環(huán)庚二烯和1,3-環(huán)辛二烯。a嵌段可以含有至多15mol％的乙烯基芳族單體，例如b嵌段中存在的那些。73.b嵌段可以含有約10-100mol％的磺酸或磺酸酯官能團(tuán)，基于單體單元的數(shù)目，且包含一個(gè)或多個(gè)聚合的乙烯基芳族單體的鏈段，所述單體選自未取代的苯乙烯單體、鄰位取代的苯乙烯單體、間位取代的苯乙烯單體、α-甲基苯乙烯單體、1,1-二苯乙烯單體、1,2-二苯乙烯單體、及其混合物。74.d嵌段可以包含選自異戊二烯、1,3-丁二烯及其混合物的共軛二烯的氫化聚合物或共聚物。75.x是偶聯(lián)劑殘基，其中偶聯(lián)劑選自本領(lǐng)域已知的偶聯(lián)劑，包括聚烯基偶聯(lián)劑、二鹵代烷烴、鹵化硅、硅氧烷、多官能的環(huán)氧化物、氧化硅化合物、一元醇與羧酸的酯(例如苯甲酸甲酯和己二酸二甲酯)和環(huán)氧化油。76.在一些實(shí)施方案中，sc是具有以下一般結(jié)構(gòu)的氫化的磺化嵌段共聚物：a-b、a-b-a、(a-b)n、(a-b-a)n、(a-b-a)nx、(a-b)nx或其混合物，其中n是2-約30的整數(shù)，和x是偶聯(lián)劑殘基。在氫化前，每個(gè)a嵌段是單烯基芳烴聚合物嵌段和每個(gè)b嵌段是至少一種共軛二烯和至少一種單烯基芳烴的受控分布共聚物嵌段。氫化之后，約0-10％的芳烴雙鍵已被還原和至少約90％的共軛二烯雙鍵已被還原。每個(gè)a嵌段的數(shù)均分子量為約3,000-60,000。每個(gè)b嵌段具有數(shù)均分子量為約30,000-300,000。每個(gè)b嵌段包含與a嵌段相鄰富含共軛二烯單元的末端區(qū)域和一個(gè)或多個(gè)不與a嵌段相鄰富含單烯基芳烴單元的區(qū)域。氫化的嵌段共聚物中單烯基芳烴的總量為約20-80重量％。每個(gè)b嵌段中單烯基芳烴的重量百分比為約10-75％；至少25％的烯基芳烴的芳族環(huán)被磺化。氫化的磺化嵌段共聚物具有大于0.08西門子/cm的離子傳導(dǎo)率。77.可以使用的sc的實(shí)例公開于公布的us專利號(hào)us和專利申請(qǐng)?zhí)杣sa1和usa1，通過引用全部并入本文。sc可以通過陰離子聚合制備，例如專利公開usa1和usa1中公開的那些，其通過引用全部并入本文。在各種實(shí)施方案中，方法可以包括使用鋰引發(fā)劑使溶液中的合適單體聚合。將制備的嵌段共聚物磺化以獲得溶液中和膠束形式的磺化聚合物產(chǎn)物。在磺化反應(yīng)之后，可直接澆注嵌段共聚物，從而形成膜或薄膜。78.在一些實(shí)施方案中，磺化共聚物是磺化的四氟乙烯共聚物，其具有聚四氟乙烯(ptfe)主鏈，和在簇區(qū)域中以磺酸基終止的乙烯基醚的側(cè)鏈(例如-o-cf2-cf-o-cf2-cf2-)。79.在一些實(shí)施方案中，磺化聚合物是聚苯乙烯磺酸鹽，實(shí)例包括聚苯乙烯磺酸鉀、聚苯乙烯磺酸鈉、聚苯乙烯磺酸鈉和聚苯乙烯磺酸鉀的共聚物(例如聚苯乙烯磺酸鹽共聚物)，其分子量為》100,000道爾頓、》400,000道爾頓和至多1,500,000道爾頓。聚苯乙烯磺酸鹽聚合物可是交聯(lián)的或未交聯(lián)的。在一些實(shí)施方案中，聚苯乙烯磺酸鹽聚合物是未交聯(lián)的且水溶性的。80.在一些實(shí)施方案中，磺化聚合物是聚砜，其選自芳族聚砜、聚亞苯基砜、芳族聚醚砜、二氯二苯氧基砜、磺化取代的聚砜聚合物、及其混合物。在一些實(shí)施方案中，磺化聚合物是磺化聚醚砜共聚物，其可由包括磺酸鹽例如對(duì)苯二酚2-磺酸鉀(hps)與其它單體例如雙酚a和4-氟苯砜的反應(yīng)物制備。聚合物的磺化程度可用聚合物主鏈中hps單元的量來控制。81.在一些實(shí)施方案中，磺化聚合物是聚芳醚酮，例如磺化的聚醚酮(speek)，其通過將聚醚酮酮(pekk)磺化獲得?？墒褂枚矫押捅蕉妓嵫苌飦碇苽渚勖淹??；腔痯eek可作為醇和/或水溶性產(chǎn)物得到，隨后用來涂覆膜，用來澆注成膜和薄膜。82.隨著使用磺化共聚物，sc膜是親水的和吸濕的，且還可滲透水分但不可滲透空氣和諸如氮和氧的氣體。含有磺化共聚物的膜的特征在于選擇性滲透與離子交換性質(zhì)。sc膜的特征還在于具有優(yōu)異的水蒸氣傳輸速率(mvtr)特性和優(yōu)異的離子交換能力。83.sc膜的特征還在于當(dāng)它吸收水時(shí)經(jīng)歷明顯溶脹，例如在環(huán)境溫度下至少100％。在使用具有磺化程度(例如至少25mol％)的磺化的嵌段共聚物的實(shí)施方案中，sc膜還顯示抗病毒性質(zhì)，從而使得ac特別可用于在室內(nèi)空間除了冷卻外還消毒空氣。84.在一些實(shí)施方案中，sc具有》0.5meq/g、或1.5-3.5meq/g、或》1.25meq/g、或》2.2meq/g、或》2.5meq/g、或》4.0meq/g、或《4.0meq/的iec。85.在一些實(shí)施方案中，sc膜(薄膜)或含有sc的涂層的厚度為》1μm、或》5μm、或5-50μm、或《100μm、或《75μm、或《μm。在一些實(shí)施方案中，膜/涂層可以包含納米復(fù)合材料并可具有《1μm、或《0.5μm或《0.1μm的平均孔徑。86.在一些實(shí)施方案中，膜很大程度上不可滲透空氣，例如空氣滲透率為小于5g/m2-天。87.在使用中，來自空氣的水分可通過在膜組件的入口側(cè)和下游端或區(qū)段之間產(chǎn)生壓差而由可滲透水的膜提取，所述壓差驅(qū)使水分子從入口側(cè)朝向膜的另一側(cè)擴(kuò)散。88.取決于裝置，例如除濕裝置或蒸發(fā)冷卻裝置，sc膜可為除片材之外的形式，例如網(wǎng)，絲網(wǎng)或網(wǎng)格，織造物，非織造物，打孔或有孔的盤，泡沫，中空纖維膜，或在整個(gè)主體內(nèi)具有互連空隙和通道的墊，在其上涂覆或結(jié)合有sc。在一些實(shí)施方案中，sc膜可為螺旋形式或以堆疊體布置，平行或垂直于空氣流方向。89.在一些實(shí)施方案中，sc膜為中空纖維形式。潮濕空氣流過真空下的中空纖維。中空纖維提供大的除濕表面積并可以平行或垂直于氣流取向。當(dāng)中空纖維膜的內(nèi)部置于真空下時(shí)，在每個(gè)纖維的中空芯(其基本上在真空下)和纖維的外表面之間產(chǎn)生滲透梯度。在中空膜的實(shí)施方案中，可以將sc涂層或膜施涂在中空纖維的內(nèi)表面、外表面或內(nèi)和外表面上。中空纖維膜是本領(lǐng)域已知的，例如在美國專利號(hào)中公開，其通過引用并入本文。90.膜可包括通過本領(lǐng)域已知的方法例如澆注結(jié)合或引入到框架、另外一個(gè)或多個(gè)膜、聚合物基體或多個(gè)纖維束上的sc。sc膜還可作為涂層施涂在纖維基體上，或在蒸發(fā)冷卻器中的風(fēng)扇葉片上。91.膜可與框架或其它打孔層(充當(dāng)空氣和水分可自由流過的載體結(jié)構(gòu))結(jié)合?？蚣芸梢园ń饘倩蛩芰喜⒖沙尚蜑槿魏慰上胂蟮膸缀涡螤?，包括但不限于蜂巢和波紋結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方案中，框架可具有蜂巢、螺旋、非織造或多種多孔設(shè)計(jì)以獲得高表面積，其中在多側(cè)上使用質(zhì)子傳導(dǎo)膜和一側(cè)作為空氣流入的開口。在其它實(shí)施方案中，將框架成型為具有用于提高暴露表面的通道的波紋片材。取決于例如待去除的水分的量或房間的大小，還可以通過添加或取出一個(gè)或多個(gè)框架來改變膜框架的數(shù)目。92.保持形狀的框架可為熱成型或機(jī)械成型的，并優(yōu)選是剛性、半剛性或基本上剛性的。本文使用的剛性、半剛性或基本上剛性框架是包含在它自身重量下能夠維持其形狀的材料或結(jié)構(gòu)的框架。合適的框架材料包括纖維玻璃，鋁，碳，或基于聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯的剛性聚合物，苯乙烯/丙烯腈/丁二烯共聚物，尼龍，聚四氟乙烯，基于芳族聚酰胺的聚合物纖維，金屬，金屬合金，纖維素，硝酸纖維素，乙酸纖維素，及其組合。93.單個(gè)框架可以在每側(cè)支撐單個(gè)膜，或者膜組件可包括兩個(gè)或更多個(gè)膜，每個(gè)由并聯(lián)或串聯(lián)連接的框架支撐，以允許用于10-9kg/s-cm2量級(jí)的質(zhì)量流量的更高的所需電壓。在一個(gè)實(shí)施方案中，具有約0.6的顯熱比的5噸空氣調(diào)節(jié)裝置將需要小于30m2的具有至少0.5或》0.75或》1.0meq/g的iec的sc膜。94.框架優(yōu)選具有足以維持強(qiáng)度且不干擾空氣流動(dòng)或水分傳輸?shù)暮穸??？蚣芎穸瓤梢詾榧s25-500微米、約100-500微米、或200-500微米、或至少300微米。厚度通常取決于多種因素，其中包括所使用的框架的堆疊層數(shù)、空氣流動(dòng)速率和壓力。95.框架可以是多孔的，其中孔徑足以允許直接空氣接觸而不干擾水分傳輸或明顯的壓降。孔直徑可為0.1-200微米，例如約5微米，至多約8-10mm，或更大，其中孔之間的框架表面足以使得包含例如選擇性滲透和離子交換聚合物的膜或涂層粘結(jié)到框架上并保持膜附著。96.當(dāng)sc聚合物待施涂至膜、基體、纖維等上作為涂層時(shí)，可使用不同的基礎(chǔ)溶劑根據(jù)例如期望的涂層厚度或膜的預(yù)期應(yīng)用(例如膜是否用于除濕器或蒸發(fā)冷卻器)來制備涂層。97.在蒸發(fā)冷卻器的實(shí)施方案中，sc介導(dǎo)的蒸發(fā)冷卻過程通過供應(yīng)到蒸發(fā)冷卻器膜的水的蒸發(fā)來實(shí)現(xiàn)，其中蒸發(fā)冷卻器膜擔(dān)當(dāng)允許在相對(duì)溫暖的已除濕的流動(dòng)空氣和在膜表面處或附近的較冷的水分子之間的熱能傳遞的基材，其中溫暖的已除濕的空氣在膜表面上流動(dòng)。98.來自膜表面附近的相對(duì)溫暖的流動(dòng)空氣分子的熱能可被膜表面處或附近的較冷的水分子吸收，這導(dǎo)致流動(dòng)空氣的冷卻和水分子從膜表面蒸發(fā)。熱能傳遞還可以通過在從膜表面蒸發(fā)的相對(duì)較冷(較低能量)水蒸氣分子和相對(duì)溫暖的(較高能量)流動(dòng)空氣分子之間的碰撞能量傳遞發(fā)生。此外，在相對(duì)膜表面上的蒸氣壓差促進(jìn)水從膜的較低蒸氣壓側(cè)蒸發(fā)。99.將參考附圖，顯示固定裝置的各種實(shí)施方案和它的使用方法。100.參考圖1，顯示根據(jù)實(shí)施方案具有除濕系統(tǒng)102的空氣冷卻系統(tǒng)100?？諝饫鋮s系統(tǒng)100接收進(jìn)入房間300的進(jìn)入氣流(下文中被稱作第一氣流)200a和遞送或產(chǎn)生具有相對(duì)較少水分含量和降低溫度的空氣(下文中被稱作第二氣流200b)。空氣冷卻系統(tǒng)100包括用于促進(jìn)從遞送至房間300中的空氣去除水分(即水蒸氣)的除濕系統(tǒng)102和至少一個(gè)蒸發(fā)冷卻器例如第一蒸發(fā)冷卻器104和第二蒸發(fā)冷卻器106，用于冷卻(即減小溫度)遞送至房間300中的空氣。101.如圖1、圖2a和圖2b中顯示，除濕系統(tǒng)102包括接收具有相對(duì)高水分含量的空氣400a(還被稱作入口空氣400a)和排放具有相對(duì)低水分含量的空氣400b(還被稱作出口空氣400b)的除濕芯110。為此，參考圖2a、2b、3、4和5，除濕芯110限定至少一個(gè)入口空氣400a流過的空氣通道114和至少一個(gè)接收流過至少一個(gè)空氣通道114的水分(例如從入口空氣400a提取的水蒸氣120)的蒸氣通道116。如顯示的，每個(gè)蒸氣通道116設(shè)置與空氣通道114中的一個(gè)或多個(gè)相鄰并由膜122分開。相反地，每個(gè)空氣通道114設(shè)置與蒸氣通道116中的一個(gè)或多個(gè)相鄰并由膜122與相鄰的蒸氣通道116分開。102.在一些實(shí)施方案中，如圖4中顯示，除濕芯110具有箱結(jié)構(gòu)，其具有基本上垂直于入口空氣400a的流動(dòng)設(shè)置并限定每個(gè)空氣通道114的入口128的第一面126，和基本上平行于第一面126設(shè)置并限定每個(gè)空氣通道114的出口132的第二面130。因此，入口空氣400a通過第一面126進(jìn)入空氣通道114，并且作為出口空氣400b通過第二面130離開除濕芯110。從入口空氣400a如此去除的水分(即水蒸氣120)收集在蒸氣通道116中(如圖3中顯示)。103.如顯示的，每個(gè)蒸氣通道116可以在基本上垂直于空氣通道114的延伸方向的方向上延伸，并可以在基本上垂直于除濕芯110的第三面134(即頂面134)和除濕芯110的第四面136(即底面136)的方向上延伸。此外，第四面136可以限定每個(gè)蒸氣通道114的封閉端，由此防止水蒸氣120從除濕芯110通過底面136離開，而每個(gè)蒸氣通道114的出口138(圖5中顯示)可以貼近頂面134設(shè)置以促進(jìn)水蒸氣120從蒸氣通道116離開。在一些實(shí)施方案中，除濕芯110可以包括貼近頂面134設(shè)置并與蒸氣通道116的出口138流體連通的一個(gè)或多個(gè)收集通道(未顯示)。在這樣的情況下，出口138可以由可以貼近頂面134設(shè)置并與底面136平行延伸的除濕芯110的斷斷續(xù)續(xù)(intermittent)表面限定。在一些實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)收集通道(未顯示)可以基本上平行于空氣通道114延伸并可以包括在第一面126和第二面130處的封閉端。104.此外，如圖4和圖5中顯示，除濕芯110通過布置多個(gè)堆疊體141形成，使得堆疊體141平行并彼此間隔開布置以在它們之間限定空氣通道114。堆疊體141的布置方式使得一個(gè)堆疊體141的膜122面向相鄰堆疊體141的膜122。此外，每個(gè)堆疊體141包括外框架142和在外框架142內(nèi)部設(shè)置并由外框架141支撐的波紋結(jié)構(gòu)143。如顯示的，外框架142與波紋結(jié)構(gòu)143的外邊緣連接。此外，每個(gè)波紋結(jié)構(gòu)143限定多個(gè)具有基本上矩形形狀的蒸氣通道116。此外，每個(gè)堆疊體143包括兩個(gè)膜122，一個(gè)膜122設(shè)置在波紋結(jié)構(gòu)143的第一側(cè)和另一膜122設(shè)置在波紋結(jié)構(gòu)143的與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)上。因此，波紋結(jié)構(gòu)143布置在兩個(gè)膜122之間，并且每個(gè)膜122緊靠波紋結(jié)構(gòu)143。因此，膜122分開波紋結(jié)構(gòu)143的蒸氣通道116與在兩個(gè)相鄰堆疊體141之間限定的空氣通道114。105.雖然考慮了箱，例如具有基本上垂直于空氣通道114延伸的蒸氣通道116的立方結(jié)構(gòu)，但是可以理解，除濕芯110可以包括本領(lǐng)域已知的任何其它合適的形狀或結(jié)構(gòu)。此外，可以設(shè)想空氣通道114和蒸氣通道116可以基本上以相同方向延伸并可以彼此平行地運(yùn)行。此外，還可以設(shè)想具有同心空氣通道114和蒸氣通道116的除濕芯110。此外，除濕芯110可以包括與每個(gè)蒸氣通道116流體連通的導(dǎo)管140(圖1、2和4中顯示)以接收水蒸氣120并促進(jìn)水蒸氣120從除濕芯110離開。106.如圖3中顯示，膜122促進(jìn)來自流過空氣通道114至蒸氣通道116的空氣的水蒸氣120的移動(dòng)，而空氣的其它組分144例如氮、氧、二氧化碳等從空氣通道114至蒸氣通道116的流動(dòng)基本上被膜122阻截。在一些實(shí)施方案中，膜122可以阻截約99％的其它組分144從空氣通道114至蒸氣通道116的流動(dòng)。在某些實(shí)施方式中，膜122可以阻截約95-99％的其它組分144從空氣通道114至蒸氣通道116的流動(dòng)。107.膜122促進(jìn)從流過空氣通道114的空氣中提取水蒸氣120和通過膜120水蒸氣120流動(dòng)至相鄰蒸氣通道116中，因?yàn)檎魵馔ǖ?16內(nèi)部比空氣通道114內(nèi)部存在相對(duì)低的壓力。如此，在空氣通道114和相鄰的蒸氣通道116之間建立濕度梯度。通過在空氣通道114和相鄰的蒸氣通道116之間產(chǎn)生壓力梯度/壓差來產(chǎn)生濕度梯度。具體地，蒸氣通道116內(nèi)部水蒸氣的分壓維持在低于空氣通道114內(nèi)部水蒸氣的分壓的水平，以推動(dòng)流過空氣通道114的空氣中的水蒸氣120朝向吸入側(cè)(即蒸氣通道116)。108.再次參考圖1和圖2a，為了產(chǎn)生/維持蒸氣通道116內(nèi)部相對(duì)較低的壓力，除濕系統(tǒng)102可以包括減壓器系統(tǒng)146，所述減壓器系統(tǒng)146具有與蒸氣通道116通過導(dǎo)管140流體連接的液體噴射器例如水噴射器150，向水噴射器150供應(yīng)液態(tài)水的泵152，和儲(chǔ)存液態(tài)水并接收從水噴射器150排出的液態(tài)水的貯液器154。如顯示的，水噴射器150與蒸氣通道116通過從除濕芯110延伸至水噴射器150的導(dǎo)管140流體連通。因此，從入口空氣400a提取的水蒸氣116通過導(dǎo)管140流向水噴射器150以響應(yīng)水噴射器150中低壓的產(chǎn)生。如圖6中最好顯示的，水噴射器150包括限定水噴射器150的入口160的入口部分158，從入口部分158在縱向方向上延伸的喉部分162，和從喉部分162延伸并限定水噴射器150的出口166的出口部分164。此外，水噴射器150限定與導(dǎo)管149連接并與喉部分162流體連通的蒸氣入口168，以促進(jìn)在蒸氣通道116內(nèi)部產(chǎn)生/維持相對(duì)低的壓力(即真空)，和促進(jìn)水蒸氣120從蒸氣通道116進(jìn)入水噴射器150(即喉部分162)內(nèi)部。109.如圖6中顯示，入口部分158可以包括噴嘴部分170，其限定孔口172以向喉部分162以相對(duì)高的速度注射/供應(yīng)液態(tài)水，同時(shí)出口部分164的橫截面積從喉部分162向出口166逐漸提高以降低從喉部分162接收的液態(tài)水的速度。在一些實(shí)施方案中，入口部分158的橫截面積可以從入口160向喉部分162逐漸降低以促進(jìn)液態(tài)水的速率/速度的逐漸提高。因此，隨著液態(tài)水從入口160流動(dòng)至喉部分162，入口部分158促進(jìn)提高液態(tài)水的速率/速度，而出口部分164構(gòu)造為隨著液態(tài)水從喉部分162流動(dòng)至出口166降低液態(tài)水的速率/速度。因此，喉部分162處液態(tài)水的壓力相對(duì)于入口160和出口166處水的壓力更低?？梢酝ㄟ^控制進(jìn)入入口部分158的水的速度或量來調(diào)節(jié)/控制喉部分162處的壓力(即真空)水平。如此，喉部分162與除濕芯110的蒸氣通道116流體連通，因此在蒸氣通道116內(nèi)部產(chǎn)生真空(即減小的壓力)。以這樣的方式控制喉部分162處壓力的水平，使得蒸氣通道116內(nèi)部產(chǎn)生的減小的壓力比空氣通道114內(nèi)壓力低期望的值。因此，控制進(jìn)入水噴射器150的液態(tài)水的速度以維持蒸氣通道116內(nèi)部的壓力比空氣通道114內(nèi)部空氣的壓力低期望的值，從而促進(jìn)從入口空氣400a提取水蒸氣120并通過膜122流動(dòng)至蒸氣通道116。然而，由于沿著導(dǎo)管140的真空損失，蒸氣通道116內(nèi)部產(chǎn)生/維持的減小的壓力可能高于喉部分162內(nèi)部的壓力。110.為了控制和提供水向水噴射器150流動(dòng)，除濕系統(tǒng)102包括設(shè)置在水噴射器150的上游和與入口160通過第一管174流體連接的泵152。在一些實(shí)施方案中，泵152可以是可變排量泵以允許控制泵出的水量。此外，泵152可以與貯液器154通過第二管176連接以接收來自貯液器154的液態(tài)水并以期望的速率/速度向水噴射器150提供液態(tài)水。在一些實(shí)施方案中，貯液器154可以包括沿著貯液器154的外表面的多個(gè)散熱片(未顯示)以促進(jìn)在貯液器154內(nèi)部儲(chǔ)存的液態(tài)水和環(huán)境之間的傳熱。在一些實(shí)施方案中，貯液器154由具有高熱導(dǎo)率的材料制成以促進(jìn)在貯液器154內(nèi)部儲(chǔ)存的液態(tài)水和環(huán)境之間的傳熱。此外，貯液器154與水噴射器150的出口部分164(即出口166)流體連接并適用于接收離開水噴射器150的液態(tài)水。此外，貯液器150可以包括適用于促進(jìn)從貯液器154排出液態(tài)水的排放閥180。當(dāng)液態(tài)水的液位超過第一臨界液位時(shí)，排放閥180適用于移動(dòng)至開位置以將水排出貯液器154。以這種方式，排放閥180促進(jìn)維持貯液器154內(nèi)部的液態(tài)水的液位低于第一臨界液位。111.在一些實(shí)施方案中，在供應(yīng)至貯液器154之前冷卻離開水噴射器150的至少一部分的液態(tài)水。為此，減壓系統(tǒng)146和因此除濕系統(tǒng)110可以包括熱交換器182以冷卻(即降低溫度)由水噴射器150排出的液態(tài)水。熱交換器182可以是空氣與液體熱交換器，并可以設(shè)置在水噴射器150的下游和貯液器154的上游，并適用于從水噴射器150接收液態(tài)水并向貯液器154供應(yīng)冷卻的液態(tài)水。如顯示的，熱交換器182與出口166通過第三管184流體連接并通過第三管184從水噴射器接收液態(tài)水。類似地，熱交換器182與貯液器154通過第四管186流體連接并通過第四管186向貯液器154供應(yīng)冷卻的液態(tài)水。在一些實(shí)施方式，通過旁路導(dǎo)管向熱交換器182提供從水噴射器150排出的僅一部分的液態(tài)水。在一些實(shí)施方案中，在液態(tài)水進(jìn)入貯液器154之前由熱交換器182冷卻的部分液態(tài)水與剩余部分的液態(tài)水混合。在一些實(shí)施方式，由熱交換器182冷卻的部分液態(tài)水可以直接流動(dòng)/進(jìn)入貯液器154。在一些實(shí)施方案中，減壓器系統(tǒng)146可以包括鼓風(fēng)機(jī)188以提高空氣朝向熱交換器182的流動(dòng)從而促進(jìn)流過熱交換器182的液態(tài)水的冷卻。鼓風(fēng)機(jī)188可以設(shè)置在熱交換器182的空氣流動(dòng)方向上的上游或下游。在一些實(shí)施方案中，熱交換器可以設(shè)置在水噴射器150和除濕芯110之間以促進(jìn)離開除濕芯100的水蒸氣的冷卻。在這樣的情況下，可以省略熱交換器182和相關(guān)的鼓風(fēng)機(jī)188。112.參考圖2b，顯示根據(jù)供選擇實(shí)施方案具有減壓器系統(tǒng)146’的除濕系統(tǒng)102’。減壓器系統(tǒng)146’與減壓器系統(tǒng)146相似，不同在于增壓泵148布置在水噴射器150’和除濕芯110之間。增壓泵148能夠在除濕芯110的蒸氣通道116內(nèi)部進(jìn)一步減小壓力，因此提高真空。在一些實(shí)施方案中，增壓泵148可以促進(jìn)減小和維持蒸氣通道116內(nèi)部的壓力低于臨界值。在一些實(shí)施方案中，臨界值對(duì)應(yīng)于水的飽和蒸氣壓。因此，增壓泵148促進(jìn)提高蒸氣通道116和空氣通道114之間的壓差以提高從流過空氣通道114的空氣中提取水的提取率。在一些實(shí)施方案中，增壓泵148和水噴射器150’一起減小增壓泵110入口處的壓力至20-40mbara的值。在一些實(shí)施方案中，減壓器系統(tǒng)146’可以在增壓泵148的入口處產(chǎn)生小于20mbara的壓力。在一些實(shí)施方案中，減壓器系統(tǒng)146’可以在增壓泵148的入口處產(chǎn)生小于10mbara的壓力。在一些實(shí)施方案中，減壓器系統(tǒng)146’可以在增壓泵148的入口處產(chǎn)生10-20mbara的壓力。取決于除濕系統(tǒng)102’的尺寸和期望的水提取速率，可以控制增壓泵148和水噴射器150’以減小蒸氣通道116內(nèi)部的壓力。113.在一些實(shí)施方案中，增壓泵148是魯氏增壓泵。然而，可以理解，可以使用本領(lǐng)域已知的任何類型的真空增壓泵。額外地，水噴射器150’與水噴射器150類似，不同在于與增壓泵148流體連通的蒸氣入口168’布置為貼近水噴射器150’的入口部分158的入口160而不是水噴射器150’的喉部分162。114.再次參考圖1，第一蒸發(fā)冷卻器104設(shè)置在除濕器芯110的上游并布置為從房間300接收第一氣流200a，而第二蒸發(fā)冷卻器106設(shè)置在除濕器芯110的下游。如圖1和圖7中顯示，第一蒸發(fā)冷卻器104包括蒸發(fā)墊500(下文中稱作第一蒸發(fā)墊500)、設(shè)置在第一蒸發(fā)墊502上游的風(fēng)扇502(下文中稱作第一風(fēng)扇502)以將第一氣流200a從房間300吸至第一蒸發(fā)墊502。第一蒸發(fā)冷卻器104還可以包括盤504(下文中稱作第一盤504)以收集從第一蒸發(fā)墊500排出的任何過量的水。第一蒸發(fā)墊500促進(jìn)液態(tài)水蒸發(fā)至通過第一蒸發(fā)墊200a的第一氣流200a中，并由此促進(jìn)第一氣流200a的冷卻。如此，液態(tài)水從第一氣流200a吸收潛熱并隨著空氣(即第一氣流200a)通過第一蒸發(fā)墊500時(shí)轉(zhuǎn)化成水蒸氣。因此，隨著空氣通過第一蒸發(fā)墊500，空氣冷卻，而空氣的水分含量提高。以這種方式，第一蒸發(fā)冷卻器104從房間300接收第一氣流200a并排出具有比入口空氣400a相對(duì)高的濕度和更低溫度的空氣。115.在一些實(shí)施方案中，第一蒸發(fā)墊500可以包括蜂巢結(jié)構(gòu)506(圖7中顯示)以提供相對(duì)大的表面積從而促進(jìn)液態(tài)水蒸發(fā)至空氣中。雖然考慮了蜂巢結(jié)構(gòu)506，但是可以理解，第一蒸發(fā)墊500可以包括適用于促進(jìn)液態(tài)水蒸發(fā)的任何其它結(jié)構(gòu)。此外，第一蒸發(fā)冷卻器104可以包括一個(gè)或多個(gè)噴嘴(未顯示)以將液態(tài)水注入第一蒸發(fā)墊500和泵508(圖7中顯示)從而將液態(tài)水從第一盤504提供至一個(gè)或多個(gè)噴嘴(未顯示)以保持第一蒸發(fā)墊500潮濕。此外，第一風(fēng)扇502幫助將第一氣流200a從房間300推向第一蒸發(fā)墊500。第一風(fēng)扇502也可設(shè)置在第一蒸發(fā)墊500的下游。在這樣的情況下，第一風(fēng)扇502可以設(shè)置在除濕器芯110的上游。雖然顯示和考慮具有設(shè)置在除濕器芯110上游的單個(gè)蒸發(fā)冷卻器500的空氣冷卻系統(tǒng)100，但是可以設(shè)想空氣冷卻系統(tǒng)100可以包括串聯(lián)設(shè)置并在除濕器芯110上游的任何數(shù)量的蒸發(fā)冷卻器。116.如圖1中顯示，第二蒸發(fā)冷卻器106布置為接收由除濕芯110排放的空氣(即出口空氣400b)并向房間300提供相對(duì)較冷的空氣(即第二氣流200b)。如圖1和圖8中顯示，第二蒸發(fā)冷卻器106可以包括蒸發(fā)墊600(下文中稱作第二蒸發(fā)墊600)、設(shè)置在第二蒸發(fā)墊600上游的風(fēng)扇602(下文中稱作第二風(fēng)扇602)從而引導(dǎo)和供應(yīng)冷卻的空氣(即第二氣流200b)至房間300，和盤604(下文中稱作第二盤604)以收集從第二蒸發(fā)墊600排出的過量的水。第二蒸發(fā)墊600促進(jìn)液態(tài)水蒸發(fā)至空氣(即出口空氣400b)中，并由此促進(jìn)通過第二蒸發(fā)墊600的空包括外框架142’和在外框架142’內(nèi)部布置并由外框架142’支撐的波紋結(jié)構(gòu)143’。波紋結(jié)構(gòu)143’限定多個(gè)具有基本上三角形狀的蒸氣通道116。此外，堆疊體141’包括兩層膜122，用于在波紋結(jié)構(gòu)143’的第一側(cè)上布置的膜122的第一層144’和在波紋結(jié)構(gòu)143’的與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)上布置的膜122的第二層145’。如顯示的，布置第一層144’、第二層145’和波紋結(jié)構(gòu)143’使得波紋結(jié)構(gòu)143’夾在第一層144’和第二層145’之間。此外，第一層144’和第二層145’分別鄰接波紋結(jié)構(gòu)143’的第一側(cè)和波紋結(jié)構(gòu)143’的第二側(cè)。因此，空氣通道114與相鄰的蒸氣通道116由膜122分開。在一些實(shí)施方案中，外框架142’和波紋結(jié)構(gòu)143’每個(gè)由鋁制成。在這樣的情況下，通過使用多個(gè)螺栓147’和一個(gè)或多個(gè)覆蓋帶狀物148’將外框架142’、波紋結(jié)構(gòu)143’、層144’、145’固定在一起。在一些實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)密封墊149’可以布置在覆蓋帶狀物148’和外框架142’之間以防止真空泄漏。此外，每個(gè)蒸氣通道116包括出口以促進(jìn)蒸氣通道116與導(dǎo)管140的流體連通(圖4中顯示)。堆疊體141’可以包括合適的結(jié)構(gòu)，例如在外框架142’中形成的腔，以容納導(dǎo)管140和其它合適的結(jié)構(gòu)以促進(jìn)蒸氣通道116和導(dǎo)管140之間流體連通?？梢耘c堆疊體141的組件類似地裝配多個(gè)堆疊體141’以形成除濕芯。123.參考圖11和圖12，顯示根據(jù)又一實(shí)施方案的堆疊體141”。在這個(gè)實(shí)施方案中，堆疊體141”包括外框架142”和與外框架142”整體形成的波紋結(jié)構(gòu)143”并可以由塑料制成。在這樣的情況下，使用熱成型來形成外框架142”和波紋結(jié)構(gòu)143”。雖然考慮了熱成型，但是可以理解，可以通過使用其它合適的技術(shù)例如但不限于擠出、注塑、沖壓等來形成堆疊體。如顯示的，外框架142”包括多個(gè)凸緣147”以便于將多個(gè)堆疊體141”附接在一起以形成除濕芯。許多堆疊體141”以類似于布置堆疊體141的布置基本上平行布置并彼此間隔開。通過將緊固件(未示出)插入由凸緣147”限定的孔148”從而使堆疊141”彼此接合。此外，可以使用多個(gè)緊固件彼此裝配/連接堆疊體。此外，可以將一個(gè)或多個(gè)間隔物插入兩個(gè)相鄰堆疊體之間以在兩個(gè)相鄰堆疊體之間形成空氣通道。124.此外，堆疊體141”包括兩層膜122，用于在波紋結(jié)構(gòu)143”的第一側(cè)上布置的膜122的第一層144”和在波紋結(jié)構(gòu)143”的與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)上布置的膜122的第二層145”。如顯示的，布置第一層144”、第二層145”和波紋結(jié)構(gòu)143”使得波紋結(jié)構(gòu)143”夾在第一層144”和第二層145”之間。此外，第一層144”和第二層145”分別鄰接波紋結(jié)構(gòu)143”的第一側(cè)和波紋結(jié)構(gòu)143”的第二側(cè)。在一些實(shí)施方案中，在熱成型期間第一層144”和第二層145”可以與外框架142”整體形成。此外，每個(gè)蒸氣通道116包括出口以促進(jìn)蒸氣通道116與導(dǎo)管140的流體連通(圖4中顯示)。堆疊體141”可以包括合適的結(jié)構(gòu)例如腔，以容納導(dǎo)管140和其它合適的結(jié)構(gòu)從而促進(jìn)蒸氣通道116和導(dǎo)管140之間的流體連通。125.參考圖13、14和15，顯示根據(jù)又一實(shí)施方案的堆疊體141”’。堆疊體141”’包括具有網(wǎng)1002的框架結(jié)構(gòu)1000和與網(wǎng)1000的側(cè)面連接的外框架142”’用于支撐網(wǎng)1002。此外，堆疊體141”’包括與外框架142”’連接并與網(wǎng)1002平行布置并與網(wǎng)1002間隔開的膜122的第一層144”’和與外框架142”’連接并與網(wǎng)1002間隔開且平行布置的膜122的第二層145”’。此外，將第一層144”’的外邊緣和第二層145”’的外邊緣與外框架142”’熔合從而提供防漏接頭。126.此外，第一層144”’和第二膜145”’設(shè)置在網(wǎng)1002的相對(duì)側(cè)上使得網(wǎng)1002布置在兩層144”’、145”’之間。因此，在堆疊體141”’的兩層144”’、145”’之間的間隙限定在它們之間的蒸氣通道116。此外，當(dāng)蒸氣通道116內(nèi)產(chǎn)生真空或低壓時(shí)，在層144”’、145”’之間布置的網(wǎng)1002防止層144”’、145”’的塌陷。在一些實(shí)施方案中，將第一層144”’的外邊緣和第二層145”’的外邊緣壓制熔合至外框架142”’上從而提供防漏接頭。在一些實(shí)施方案中，外框架142”’由熱塑性材料、橡膠或能夠熔合第一層144”’和第二層145”’的外邊緣與外框架142”’和網(wǎng)1002的外邊緣的任何其它合適材料制成。此外，膜122(第一層或第二層)定義出口138”’以促進(jìn)與導(dǎo)管140和蒸氣通道116的流體連通。堆疊體141”’可以包括合適的結(jié)構(gòu)，例如在外框架142”’中形成的腔，以容納導(dǎo)管140和其它合適的結(jié)構(gòu)從而促進(jìn)蒸氣通道116和導(dǎo)管140之間通過出口138”’流體連通?？梢耘c堆疊體141的組件類似地裝配多個(gè)堆疊體141”’以形成除濕芯。127.參考圖16、17和18，顯示根據(jù)供選擇實(shí)施方案的除濕芯1600。如顯示的，除濕芯1600包括具有第一側(cè)面1602、第二側(cè)面1604、第三側(cè)面1606、第四側(cè)面1608、頂面1610和底面1612的立方結(jié)構(gòu)。除濕芯1600包括外框架1616、限定多個(gè)空氣通道1620的多個(gè)第一波紋結(jié)構(gòu)1618，和限定多個(gè)蒸氣通道1624的多個(gè)第二波紋結(jié)構(gòu)1622。第一波紋結(jié)構(gòu)1618和第二波紋結(jié)構(gòu)1622由外框架1616支撐并設(shè)置在由外框架1620限定的空間內(nèi)。如顯示的，外框架1616沿著立方結(jié)構(gòu)的角落設(shè)置并覆蓋頂面1610和底面1612。128.此外，空氣通道1620從第一層面1602延伸至第二側(cè)面1604，而蒸氣通道1624從第三側(cè)面1606延伸至第四側(cè)面1608。因此，空氣通道1618和蒸氣通道1624在互相垂直的方向上延伸?？梢岳斫?，空氣可以通過第一側(cè)面1602進(jìn)入空氣通道1618并通過第二側(cè)面1604離開除濕芯1600。此外，蒸氣通道1624在第三側(cè)面1606處封閉并在第四側(cè)面1608上開放。因此，從空氣提取的水分(即水蒸氣)通過第四側(cè)面1608離開除濕芯1600。如圖17中顯示，第一波紋結(jié)構(gòu)1618和第二波紋結(jié)構(gòu)1622布置在除濕芯1600內(nèi)部使得每個(gè)第一波紋結(jié)構(gòu)1618與第二波紋結(jié)構(gòu)1622相鄰/附近布置。以這種方式，單個(gè)第二波紋結(jié)構(gòu)1622布置在兩個(gè)相鄰的第一波紋結(jié)構(gòu)1618之間。此外，每個(gè)第一波紋結(jié)構(gòu)1618與相鄰的第二波紋結(jié)構(gòu)1622由膜1630分開使得膜1630鄰接第一波紋結(jié)構(gòu)1618和第二波紋結(jié)構(gòu)1622。因此，每個(gè)空氣通道1620設(shè)置與蒸氣通道1624中的一個(gè)或多個(gè)相鄰并由膜1630與相鄰的蒸氣通道1624分開(如圖17和18中顯示)。膜1630與膜122在組成和功能方面相同并當(dāng)蒸氣通道1624內(nèi)部產(chǎn)生/維持低壓時(shí)促進(jìn)水分(即水蒸氣)從流過空氣通道1620的空氣向蒸氣通道1624流動(dòng)。此外，與導(dǎo)管140類似的導(dǎo)管(未顯示)可以從除濕芯1600延伸至水噴射器以促進(jìn)在蒸氣通道1624和水噴射器之間的流體連通。129.參考圖19和20，顯示根據(jù)供選擇實(shí)施方案的除濕芯1900。通過使用具有由膜1904制成的壁的導(dǎo)管1902形成除濕芯1900。導(dǎo)管1902可以以熱交換器的方式布置，以促進(jìn)空氣在導(dǎo)管1902上流動(dòng)。此外，導(dǎo)管1902的通道1906限定除濕芯1900的蒸氣通道1908?？梢岳斫?，導(dǎo)管1902的一端封閉，而通過另一端限定的開口在導(dǎo)管1902內(nèi)部產(chǎn)生真空或低壓以促進(jìn)水分從空氣通過膜1904流動(dòng)至蒸氣通道1908。130.現(xiàn)在解釋具有除濕芯110的空氣冷卻系統(tǒng)100的工作方式?？梢栽O(shè)想具有除濕芯1600、1900的空氣冷卻系統(tǒng)也可以類似地工作?？諝饫鋮s系統(tǒng)100從房間300接收具有相對(duì)較高濕度水平和較高溫度的第一氣流200a并向房間300供應(yīng)具有相對(duì)較小濕度水平和較低溫度的第二氣流200b。為此，空氣冷卻系統(tǒng)100從房間300通過入口開口706接收第一氣流200a。在一些實(shí)施方案中，第一風(fēng)扇504可以促進(jìn)第一氣流200a通過入口開口706吸入/攝入第一裝置700。在進(jìn)入第一裝置700時(shí)，第一氣流200a通過第一蒸發(fā)墊500(即第一蒸發(fā)冷卻器104)，并為此，第一氣流200a可以引起在第一蒸發(fā)墊500內(nèi)設(shè)置的液態(tài)水蒸發(fā)，從而引起液態(tài)水轉(zhuǎn)化成水蒸氣。因此，第一氣流200a的溫度在通過第一蒸發(fā)墊500(即第一蒸發(fā)冷卻器104)時(shí)隨著第一氣流200a提供將液態(tài)水轉(zhuǎn)化成水蒸氣所需要的潛熱而降低，而第一氣流200a的濕度水平在通過第一蒸發(fā)墊500時(shí)提高。因此，第一蒸發(fā)冷卻器104接收具有相對(duì)高溫度和低濕度的第一氣流200a并排出具有相對(duì)較低溫度和較高濕度的入口空氣400a。131.隨后，入口空氣400a進(jìn)入除濕芯110，流過空氣通道114并作為出口空氣400b離開除濕芯110。在入口空氣400a流過空氣通道114期間，入口空氣400a中存在的至少一部分水蒸氣120流過膜122并處于相鄰的蒸氣通道116內(nèi)部。為了促進(jìn)從入口空氣400a中提取水蒸氣120，和蒸氣通道116內(nèi)部水蒸氣120的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生壓差。通過在蒸氣通道116內(nèi)部產(chǎn)生或維持與空氣通道114內(nèi)部的壓力相比相對(duì)更低的壓力來產(chǎn)生壓差。事實(shí)上，為了確保水蒸氣120跨過膜122流動(dòng)，蒸氣通道116內(nèi)部水蒸氣的分壓維持在相對(duì)于空氣通道114內(nèi)部水蒸氣分壓的較低值。為此，控制器可以控制和操作泵152，從而將液態(tài)水以適當(dāng)?shù)乃俣?即每秒預(yù)定數(shù)量的液態(tài)水進(jìn)入入口部分158)從貯液器154泵至水噴射器150的入口160?？梢曰诜块g300的濕度水平和/或入口空氣400a的濕度水平和/或進(jìn)入空氣冷卻系統(tǒng)100的第一氣流200a的速度和量，來確定進(jìn)入水噴射器150的液態(tài)水的合適速度。132.隨著液態(tài)水流過入口部分158并進(jìn)入喉部分162，液態(tài)水的速度提高，并在喉部分162達(dá)到最大值。因此，在喉部分162產(chǎn)生相對(duì)低的壓力(即真空)，并因此隨著蒸氣通道162與喉部分162通過蒸氣入口168和導(dǎo)管140而流體連通，在蒸氣通道116內(nèi)部產(chǎn)生相對(duì)低的壓力?？梢岳斫猓捎趯?dǎo)管140的長度和導(dǎo)管140中任何其它彎曲引起的真空損失，蒸氣通道116內(nèi)部的壓力值與喉部分162內(nèi)部的壓力值相比可能相對(duì)更高。此外，產(chǎn)生并維持喉部分162中的壓力，使得蒸氣通道116內(nèi)部的壓力比空氣通道114內(nèi)部的壓力更低并處于期望的壓差。由于蒸氣通道116和空氣通道114之間的壓差，水蒸氣120從流過空氣通道的空氣中提取并移動(dòng)跨過膜122至蒸氣通道16。類似地，從入口空氣400a提取的水蒸氣120可以移動(dòng)/流動(dòng)通過導(dǎo)管140并由于蒸氣通道116和喉部分162之間的壓差通過蒸氣入口168進(jìn)入喉部分162。在進(jìn)入水噴射器150(即喉部分162)時(shí)，水蒸氣120可以與液態(tài)水一起運(yùn)動(dòng)并進(jìn)入水噴射器150的出口部分164。由于出口部分164中橫截面積提高，液態(tài)水的速度降低，由此與喉部分162內(nèi)部的壓力相比在出口部分164內(nèi)部產(chǎn)生相對(duì)高的壓力。因此，從蒸氣通道116接收的水蒸氣120在離開水噴射器150之前在出口部分164內(nèi)部冷凝。因此，不再需要用于將水蒸氣120冷凝成液態(tài)水的單獨(dú)冷凝器，由此提高除濕系統(tǒng)102和因此空氣冷卻系統(tǒng)100的效率。133.由于水噴射器150的出口部分164內(nèi)部的水蒸氣120的冷凝，可產(chǎn)生熱，導(dǎo)致離開水噴射器150的出口166的液態(tài)水的溫度提高。為了降低在將液態(tài)水遞送至貯液器154之前液態(tài)水的溫度，將至少一部分液態(tài)水引導(dǎo)至促進(jìn)所接收液態(tài)水冷卻的熱交換器182。此后，將冷卻的液態(tài)水供應(yīng)至貯液器154用于儲(chǔ)存并可用于通過泵152隨后供應(yīng)至水噴射器150?？赡茏⒁獾?，由于從除濕器芯110接收的水蒸氣120的冷凝，離開水噴射器150并由貯液器154接收的液態(tài)水的體積可能高于通過泵152供應(yīng)至水噴射器150的液態(tài)水的體積。因此，貯液器154內(nèi)部液態(tài)水的液位可能提高。為了防止貯液器154溢流和液態(tài)水從貯液器154溢出，當(dāng)貯液器154內(nèi)液態(tài)水的液位大于第一臨界液位時(shí)可以打開排放閥180。排放閥180的開口可以允許液態(tài)水從貯液器154排出。此外，可以閉合排放閥180以響應(yīng)低于第二臨界值的液態(tài)水的液位降低。在某些實(shí)施方式，排放閥180適用于自動(dòng)打開和閉合，以分別響應(yīng)達(dá)到第一臨界值以上和下落低于第二臨界值的液態(tài)水的液位。134.此外，從除濕器芯110排出的出口空氣400b由第二蒸發(fā)冷卻器106接收，冷卻并作為第二氣流200b離開第二蒸發(fā)冷卻器106。在進(jìn)入第二蒸發(fā)冷卻器106時(shí)，出口空氣400b通過第二蒸發(fā)墊600，并為此，出口空氣400b可以引起在第二蒸發(fā)墊600內(nèi)設(shè)置的液態(tài)水的蒸發(fā)，從而引起液態(tài)水轉(zhuǎn)化成水蒸氣。因此，空氣的溫度在通過第二蒸發(fā)墊600時(shí)隨著出口空氣400b提供將液態(tài)水轉(zhuǎn)化成水蒸氣所需要的潛熱而降低，而空氣的濕度水平在通過第二蒸發(fā)墊600時(shí)提高。因此，從第二蒸發(fā)冷卻器106排出的第二氣流200b比從除濕器芯110接收的出口空氣400b相對(duì)更冷，并具有與出口空氣400b相比相對(duì)更高的濕度。在離開第二蒸發(fā)冷卻器106之后第二氣流200b通過出口開口708離開空氣冷卻系統(tǒng)100并進(jìn)入房間300?？梢岳斫?，通常空氣冷卻系統(tǒng)100和具體地除濕器系統(tǒng)102以使得第二氣流200b具有相對(duì)于第一氣流200a相對(duì)更小的濕度水平(即水分含量)的方式進(jìn)行控制。為此，以使得由除濕器芯110提取的水分總量大于通過第一蒸發(fā)冷卻器104和第二蒸發(fā)冷卻器106時(shí)由第一氣流200a吸收的水分總量的方式，來控制喉部分162和因此蒸氣通道116內(nèi)部的壓力。此外，由于液態(tài)水的不可壓縮屬性，將液態(tài)水用作在喉部分162內(nèi)且因此在蒸氣通道116內(nèi)產(chǎn)生低壓的運(yùn)動(dòng)流體有利于降低能量消耗。此外，相對(duì)于使用常規(guī)泵在蒸氣通道116中產(chǎn)生低壓或真空的情形，使用水噴射器150作為減壓裝置防止與氣穴現(xiàn)象相關(guān)的損壞。此外，使用水噴射器116促進(jìn)降低除濕系統(tǒng)102的整體尺寸。雖然連同空氣冷卻系統(tǒng)100一起考慮和解釋了除濕系統(tǒng)102，但是可以設(shè)想除濕系統(tǒng)102可以用作獨(dú)立的系統(tǒng)用于從空氣去除水分。此外，還可以考慮應(yīng)用除濕系統(tǒng)102作為水提取和收集。135.此外，使用水噴射器150提供處理水蒸氣形式的高可冷凝部分以及當(dāng)其冷凝在除濕芯110處提取的水分時(shí)產(chǎn)生新鮮水源的能力。此外，水噴射器150能夠產(chǎn)生低至5mbar絕對(duì)值(表示為mbara)的真空壓力。此外，可調(diào)節(jié)水噴射器以在真空壓力例如100mbara、150mbara或甚至500mbara或更大的范圍中工作。通過調(diào)節(jié)流體變量例如壓力和流速來調(diào)整真空壓力。136.可授予專利的范圍由權(quán)利要求書限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實(shí)施例。如果這些其它實(shí)施例具有與權(quán)利要求的字面語言沒有不同的結(jié)構(gòu)要素，或者如果它們包括與權(quán)利要求的字面語言無實(shí)質(zhì)差異的等同結(jié)構(gòu)要素，則它們意在處于權(quán)利要求的范圍內(nèi)。本文提到的所有引用文獻(xiàn)通過引用明確并入本文。137.如本文使用，術(shù)語“包括”和它的語法變體意為非限制性的，使得列表中項(xiàng)目的記載不排除可被取代或添加到所列項(xiàng)目的其它類似項(xiàng)目。當(dāng)在本說明書中使用時(shí)，術(shù)語“包含”和/或“包含有”規(guī)定存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、要素和/或部件，但不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、要素、部件和/或其組合。除非另外限定，所有術(shù)語具有與普通技術(shù)人員常理解的相同含義。除非清楚和明確地限制為一個(gè)所指物，否則單數(shù)形式“一個(gè)”、“一種”和“所述/該”包括復(fù)數(shù)所指物。