除湿机一般由制冷系统和送风系统组成,其除湿原理。制冷系统工作流程为:制冷剂气体经压缩机1进入再热器6(作冷凝器用),将热量传给空气后冷凝成常温高压液体,经膨胀阀4节流后进入蒸发器2,吸收通过蒸发器的空气的热量,变成低温低压气体,低温低压气体被吸入压缩机1进行压缩,如此往复循环。送风系统工作流程为:湿空气被吸入后,在蒸发器2被冷却到露点温度以下,析出凝结水,含湿量下降,然后进入再热器6,吸收制冷剂的热量而升温,相对湿度降低,由送风机5送入房间。制冷除湿机具有除湿效果好、房间相对湿度下降快、对热源无要求、不需要冷却水、操作方便、使用灵活等优点,得到了广泛的应用。但空调制冷所带来的CFC和HCFC的排放问题以及在大通风量和高湿环境下效率较低的问题已经越来越为人们所关注,而且它还具有设备购置费用高、耗电量巨大、运行费用高、噪声大、设计复杂、可靠性差、难以深度除湿、不能净化被控空间中的有害工业废气、运行中流出的水须处理、微生物污染严重、危害人体健康等缺点。

1834年法国人珀尔帖发现,当直流电通过由两种不同导电材料构成的回路时,节点上将产生吸热或放热现象。这种现象被称为温差电效应。热电除湿就是利用半导体制冷片的温差电效应,将空气中的水分冷凝后排除[3]。与传统的相变制冷法相比,热电除湿不需要制冷剂,没有复杂的机械设备和管路系统,能在任意位置工作,制冷方便又迅速,频繁通断电不影响其寿命与工作,解决了许多特殊场合的制冷难题。由于半导体制冷的效率较低、耗电量大、器件成本和低压直流电源的造价较高,因此,它对于小功率制冷非常便宜,但在除湿量较大的场合,其经济性和效率则不如机械制冷,一般仅在核潜艇、深潜加压舱、潜水器、军用通讯车、空中及地下工程等特殊场合中应用。

刘恒伟等人利用气体动力学、传热传质学相关理论知识研究开发了一种全新的湿空气处理装置———涡流气体净化分离装置(见图3)[4]。其工作原理是,湿空气首先通过一个Laval喷管,温度和压力下降、速度增大,温度降低使其中的水蒸气凝结,形成夹杂液滴的汽水混合物;由Laval喷管出来的高速流体进入旋流器,液滴在旋流器产生的强大的离心力的作用下被甩到管内壁面上,形成很薄的一层液膜;附着在管壁上的液体经分离装置流出,除去水分的干空气进入扩压管;在扩压管中,气流速度降低,温度和压力升高。与其他冷凝除湿技术相比,该装置具有结构简单、无运动部件、无泄漏、免维护、环境友好等优点,但是此装置不能进行深度除湿和低露点除湿,且除湿量很有限。