冰箱內吸收/吸附除濕技術分析

宋蕊

摘? ?要：隨著生活水平的日益提高，冰箱已經走進千家萬戶，成為家用生活的必需品，冰箱內的溫度和濕度是影響冰箱內食品保存品質的重要指標，因此。冰箱內濕度控制的手段種類繁多。由于在現代社會中需要在低濕環境儲存的物品種類越來愈多，同時為了避免冰箱內空氣中水蒸氣含量過多過重在冰箱內凝露結霜，現有冰箱內濕度控制技術手段種類繁多，主要分為冷卻除濕法，干燥空氣除濕法，吸收/吸附除濕法，膜除濕法等等，現選取在冰箱濕度控制領域應用最早、最為廣泛的吸收/吸附除濕技術研究其技術發展路線，根據吸收/吸附材質的不同又具體劃分為固體吸附除濕及液體吸收除濕。

關鍵詞：冰箱? 濕度? 吸收/吸附除濕

中圖分類號：TM925? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）06（a）-0051-02

1? 固體吸附除濕

固體吸附除濕是指采用表面積很大的多孔固體吸濕劑來吸附空氣中的水蒸氣，固體吸濕劑又稱為固體干燥劑，常用的固體吸濕劑有活性碳、活性氧化鋁、分子篩、硅膠、氯化鋰和氯化鈣等，活性碳這類固體吸濕劑具有大量空隙，吸附面積大，能從空氣中吸附水分，其吸濕過程為純物理作用，而氯化鈣等材料的吸濕作用為物理化學作用，吸附水分后變成更多結晶水的化合物，采用固體吸濕劑，可將空氣處理到低至1g/kg的含濕量除此之外，親水性的固體材質，例如不織布、高分子合成親水性樹脂、合成纖維等也在冰箱除濕領域得到廣泛應用。

固體吸附除濕是在冰箱濕度控制領域應用最廣泛的除濕手段，具有體積小，使用方便，便于控制的優點。早在上世紀90年代初，日本三洋電機、東洋等公司就有涉及采用固體干燥劑干燥冰箱內濕空氣的專利申請，吸濕后的干燥劑通過加熱再生部加熱再生[1-2]，維持庫內低溫低濕狀態，在90年代中期，日立等公司也申請了一系列采用固體吸濕劑對冰箱進行濕度調節的專利申請，隨著技術的技術，吸濕材的種類也越來越多。

2? 液體吸收除濕

液體吸收除濕的基本原理是將潮濕空氣與液體吸濕劑接觸，因吸濕劑溶液表面的水蒸氣分壓低于濕空氣中的水蒸氣分壓，在壓力梯度的作用下，濕空氣中的水蒸氣就會轉移到溶液中，從而實現空氣除濕，所謂液體吸濕劑就是能從空氣中吸收水蒸氣的一種液體物質，亦稱液體干燥劑，常用的液體吸濕劑有氯化鈣、溴化鋰、氯化鋰、三甘醇等，氯化鈣吸濕劑的吸濕性最差，且具有較強的腐蝕性，溴化鋰、氯化鋰稀釋能力較強，使用廣泛[3]。使用液體除濕劑的優點是可以實現空氣的大幅度減濕，使空氣達到很低的含濕量，缺點是液體吸濕劑在吸濕過程中，液體吸濕劑吸收濕空氣中的水分后變成稀溶液，當濃溶液濃度稀釋到一定值后不再具有吸濕能力，需要一套鹽水溶液的再生設備對其進行再生，系統復雜，初投資大，可采用電能、蒸氣等對溶液進行加熱，使水蒸氣分子從溶液中轉移到空氣中，重新變為濃溶液并恢復吸濕能力。

在冰箱領域，可采用一些低溫熱源實現溶液的再生，例如壓縮制冷的冷凝廢熱等，降低能耗。液體吸收除濕在本世紀初就在冰箱除濕領域得到了應用，在展示柜中采用氯化鉀濃溶液除濕劑除濕，并采用溫水加熱器進行氯化鉀溶液的再生[4]，采用吸收溶液去除空氣中的水分，吸收溶液可以是氨溶液等，采用加熱器實現溶液的再生[5]，將溶液除濕技術應用于冷庫冷風機入口的循環空氣除濕，降低空氣露點，防止冷卻管表面結霜[6]，采用含有乙烯基乙二醇、三乙烷基乙二醇、丙烯乙二醇、二丙二醇、三聚丙烯的濃溶液構成的吸濕劑吸收展示柜內空氣的水分，調節吸濕劑溶液的濃度來調節庫內的相對濕度，同樣采用加熱器實現溶液的再生[7]。

3? 轉輪除濕

轉輪除濕在冰箱除濕領域的應用也日益廣泛，在上世紀90代底日本公司株式會社西部技研就提出了有關冰箱轉輪除濕的專利申請，將轉輪除濕機的脫濕部分為低溫脫濕部和高溫脫濕部，利用冰箱排出的廢熱對低溫脫濕部進行脫濕，從而降低冰箱能耗[8]，但該除濕機體積較大，除濕轉輪的吸濕劑采用孔徑為1.5-2.5nm的多孔硅進行水分子的吸附，以達到冰箱內空氣的除濕[9]，利用除濕轉輪的吸濕部和脫濕部分別對冰箱儲藏部內的空氣進行除濕和加濕[10-11]，在冰箱箱體的回風管路內設置除濕轉輪的吸濕部對箱體內空氣進行除濕，采用加熱器對設置在箱體外的脫濕部進行脫濕[12]，為了減小除濕轉輪的體積使其可設置在冰箱的外殼與冷凍室之間的窄小空間，將被除濕處理的空氣兩次通過除濕轉輪，即使除濕轉輪的厚度很薄也能獲得較好的除濕效果，該除濕轉輪的吸濕劑采用硅膠吸濕劑或分子篩吸濕劑[13]。

4? 總結

固體吸附除濕仍是國內外冰箱除濕中應用最廣泛、最為常見的除濕手段之一，具有設備簡單、占用體積小，初投資小，吸附效果好等優點，但當吸附劑吸附一定量水分后需要再生或更換，其中的轉輪除濕法由于可以周而復始地進行吸濕、脫濕，除濕效率較高，在冰箱除濕領域的應用也日益廣泛，但同時具有體積較大，占用空間較大的缺點。液體吸收除濕的優點是可以實現空氣的大幅度減濕，達到很低的含濕量，缺點是需要一套鹽水溶液的再生設備對其進行再生，系統復雜，初投資大，因此，在冰箱除濕領域不如固體吸附除濕應用廣泛。

參考文獻

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