[发明专利]除湿装置及其再生结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种除湿技术，尤其是涉及一种结合带电粒子再生脱附与吸附式除湿干燥的除湿装置及其再生结构。

背景技术

传统上一般家用除湿机的除湿方式是以冷媒压缩机系统来冷凝空气中的水气，以达到室内空气干燥的目的。但是由于使用冷媒所衍生的臭氧层破坏问题，因此开发不需冷媒的除湿技术，愈来愈受到重视。

在除湿的技术当中，转轮式吸附除湿的技术即不需使用压缩机与冷媒，通过除湿体吸附室内空气水气，然后再以电热加热空气流经除湿体再生侧，进行水汽脱附。再生侧的高温高湿空气导入热交换器中进行冷凝，以集水盒收集冷凝水分，达到家用除湿装置的目的。由于转轮式除湿机以除湿体吸湿的特性完成除湿机制，具有不受环境气体温度及湿度条件限制，并且不需使用传统的压缩机，因此具有低噪音及避免冷媒使用等技术优势。

转轮式吸附除湿机1其作用原理流程如图1所示，其将室内潮湿的气流90吸经热交换器10，再进入除湿体11，使得除湿体得以吸附气流90内的水分。吸附完成的干燥气流92由除湿风机12排入室内，即完成空气除湿工作。另一方面，电热器13提升循环气流91的温度，利用高温的循环气流91与除湿体11上水分子的温度差，将除湿体11中的水分子汽化脱附。接着高温高湿的循环气流91进入热交换器10后，与除湿机1入口较低温度的潮湿气流90进行热交换，热交换器内的高温高湿空气即可冷凝成液态水93，冷凝后的水份被收集排出。而循环气流91再循管路回到再生电热器13，进行前述的动作，以完成水气脱附的循环动作。由上述除湿体11、电热器13及热交换器10各别功能经风道结合后，即可成为一具除湿效果的除湿机1。

前述的公知转轮式吸附除湿机，皆是以电热器加热再生侧气流提高再生空气温度，该技术的加热脱附机制主要分为两部份：(一)气流热交换汽化：以加 热循环气流产生温度梯度，以热交换所产生的热量汽化除除湿体内的除湿结构中的水份。由于水气脱附过程需制造高温空气，而且须进行长时间的汽化，才能达到水汽脱附的效果，因此需要极高的耗能量才可达到烘干除湿的目标。(二)辐射热汽化：加热器中电热丝通过电流后产生高温，此一热量以辐射热的形式，使除湿体内的结构中的水分子可以直接吸收辐射热汽化脱附。由于辐射热量与表面温度成四次方正比，电热器表面皆高于400℃以上，辐射热量极高，因此所产生的水汽脱附效应远较前述(一)中的气流热交换汽化脱附更为重要。

由上述两项汽化机制分析，现有的加热式再生脱附方式，不论是加热循环气流造成间接汽化脱附，或是辐射热被水分子吸收的同时，大部分辐射热量也被除湿体所吸收，因此造成无可避免的耗能来源。另外，辐射热量所造成吸湿结构体表面温度上升，也不利于水分子的吸附，大幅降低除湿能力。因此加热式再生脱附法，是造成转轮式除湿装置耗能偏高，除湿效率降低的主因。

为了克服上述的问题，如图2所示，为日本公开专利特开2001-179037公开的一种利用等离子的方式来取代现有以加热脱附除湿体水分的方式示意图。在该技术中，利用设置于除湿单元17两侧的电极15与16产生等离子使除湿单元17所吸附的水分脱离。虽然该技术公开了另一种利用离子脱附水分的技术以克服耗能的问题，然而该技术用于开放式的气流设计，亦即于该技术是应用于需要除湿与加湿同时存在的空间18与19中，因此该技术所做成的系统属于大型的开放式气流系统。另外，由于在该公开案中，其电极15与16属于热等离子(thermal plasma)的驱动方式，即利用小电压(5~10伏特)的方式来驱动电极以产生等离子。

发明内容

本发明提供一种除湿装置水分脱附的再生结构，利用高电压操作使电极板放电，进而使通过该再生结构的气流游离化以产生带电粒子，该带电粒子可以让水分子极易脱附，使得除湿装置吸附水分的组件可以在较低温度或是不需加热空气的情形下有足够的水分脱附量。

本发明提供一种除湿装置，利用带电粒子来进行水分脱附，以提升吸附水分的转轮脱附水分的效率，降低加热器耗能，增加转轮式除湿机除湿效率。由于具有节能的效益，因此可以取代传统高耗能的电热脱附水分的除湿系统。

本发明提供一种除湿装置，可以相对减少浪费能量在加热水分子与吸附材料上，大幅降低再生耗能。同时因为耗能低，温度较低可相对地减少热传损失，除湿装置的吸附材料被加热的情形也可减缓，以增加吸湿量，进一步提升除湿系统效能。