空调机组使用的直接蒸发加湿系统有时也称为空调机组湿膜加湿器，虽然概念提出较早，而且也有少量的应用，但目前为止，对这方面的深入研究还比较少。因此，它仍不失为一种“新型”的空调配套加湿方式，具有高效节能、降温、噪声低、对水质无特殊要求、气化距离短、洁净除尘等优点，可用于南方地区的筒捻、并纱、布机、气流纺纱等需要大量加湿的场所。
1、湿膜加湿系统工作原理：经过风机的高速气流直接通过湿膜，进行热湿交换后达到加湿降温的目的，送入需要的场所。其中，布水器是该加湿装置的主要组成部分，其功能是将具有合适温度和质量的水均匀地分配到湿膜，从湿膜下部渗出、没有来得及与空气混合而被带走的水首先进入集水器，最后经过排水管进入水处理系统。
该系统原理较为简单。室外空气横向通过填料层，而水从填料的上方均匀下落形成水膜，与空气进行热湿交换，起到降温加湿的作用，它对空气的处理接近于等焓加湿过程。
2、湿膜加湿器结构：加湿效果与湿膜材料性能密切相关，分为有机湿膜、无机湿膜、铝合金网状湿膜、不锈钢刺孔湿膜、陶瓷湿膜等。湿膜材料具有极强的吸水性、很好的自清洗能力、无毒、耐酸碱、耐霉菌、阻燃及提供水分与空气间******的接触表面积等特点。它一般采用波纹板交叉重叠的形式，它可以同时控制水流与气流交叉流动的方向，并提供水流与气流间******的接触表面积。这种结构中倾斜角度大的波纹朝向空气进入方向，以确保大量的水流向方向，这里正是蒸发现象最强烈的地方，加湿效率比较高。这种结构方式同时提供滤网介质很好的自身清洁效果。
此外，水流的布置形式、流速的大小、水温的高低、室外空气状况等，对加湿效果也有直接的影响，这里正是蒸发现象最强烈的地方，加湿效率比较高。这种结构方式同时提供了介质很好的自身清洁效果。
3、湿膜加湿系统的计算：对车间采用全新风湿膜直接蒸发加湿的空调方式，即构成了最简单的湿膜加湿空气调节系统。这种空调方式空气的处理是采用蒸发冷却过程，处理后的空气沿等焓线冷却到一定的状态，送入车间吸收室内的余热和余湿，实现空气调节能的目的。
4、湿膜加湿系统的应用：湿膜加湿系统和单通风系统相比，由于采用湿膜对室外空气进行等焓加湿处理，在室外空气状态沿等焓线变化时，仍可满足车间送风的要求。湿膜加湿不需用冷源，即可对车间加湿和降温，具有结构简单、价格便宜、运行费用低、节约能源的优点。
实验表明：室外空气状态参数一定的情况下，填料厚度增加，加湿效果越好，但阻力会增大。空气流速越大，加湿能力越差。因此，应合理确定填料层的厚度，选取适宜的风速。以满足湿膜加湿系统的处理效果。随着进口空气干湿球温差的增大，降温加湿的效果越明显；反之，效果越差。由于室外空气温度和相对湿度随季节的变化而变化，而纺织车间要求的相对湿度基本上是恒定的，因此，该方法很难较好地稳定车间的温湿度，在北方地区冬季使用还会受到冻结等因素的影响，使其推广应用受到一定的限制。湿膜加湿系统适合于室外相对湿度较小的北方地区夏季空调的降温加湿要求，以及南方布机、筒捻、气流纺纱等湿度要求较高的场所，其他地区在过渡季节空气调节时采用较多。