TW201319481A - 除濕裝置及其通電脫附裝置 - Google Patents

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Abstract

一種除濕裝置及其通電通附裝置，其係利用電極耦接可導電性吸水材料，藉由電流直接導通於可導電性吸水材料，以使可導電性吸水材料產生熱能達成脫附效果，進而使得可導電性吸水材料得以維持再次吸附之能力持續運作。

Description

除濕裝置及其通電脫附裝置
本發明係一種除濕裝置及其通電脫附裝置，其係為一種利用通電的方式使吸水材料因導電發熱而進行脫附水分的一種低耗能之除濕裝置及其通電脫附裝置。
現有之家用除濕機的除濕方式，其係以冷媒壓縮機系統來冷凝空氣中之水氣，以達到室內空氣乾燥之目的。但是由於使用CFC冷媒所衍生的臭氧層破壞問題，開發不需冷煤的除濕技術，愈來愈受到重視。轉輪式吸附除濕裝置即不需使用壓縮機與冷媒，藉由除濕輪吸附室內空氣水氣，然後再以電熱加熱空氣流經除濕輪再生側，進行水汽脫附。再生側出口處的高溫高濕空氣導入熱交換器中進行冷凝，以集水盒收集冷凝水份，達到家用除濕裝置之目的。
由於除溼輪式除濕機以除濕輪吸濕的特性完成除濕機制，具有不受環境氣體溫度及溼度條件限制，並且不需使用現有的壓縮機，因此具有低噪音及避免冷煤使用等技術優勢。
請參考圖一所示，轉輪式吸附除濕機1係將室內潮濕的氣流90吹送進入吸水材料11內部孔隙通道，使得吸水材料得以吸附氣流90內之水份。吸附完成的乾燥氣流92由除濕風機12排入室內，即完成空氣除濕工作。另一方面，電熱器13提升循環氣流91之溫度，藉由高溫之循環氣流91與吸水材料11上水分子的溫度差，將吸水材料11中的水分子汽化脫附。接著高溫高濕之循環氣流91進入熱交換器10後，與除濕機1入口較低溫度之潮濕氣流90進行熱交換，熱交換器內的高溫高濕空氣即可冷凝成液態水93，冷凝後之水份被收集排出。而循環氣流91再循管路回到再生電熱器13，進行前述之動作，以完成水氣脫附之循環動作。由上述吸水材料11、電熱器13及熱交換器10各別功能經風道結合後，即可成為一具除濕效果的除濕機1。
除濕輪內之吸水材料主要為多孔型結構，孔洞結構一般為蜂巢狀(Honeycomb Type)或皺褶狀(Corrugate Type)，除濕的作用主要是利用結構體中無數的微孔與吸附劑，以物理吸附方式捕捉氣體中的水分子，產生乾燥空氣。除濕輪的水份吸附量視許多因素而定，包括吸附劑的型式和份量、進氣之溫度和濕度、除濕輪的厚度、蜂巢結構之表面積、空氣流過除濕輪的速度，以及除濕輪旋轉速度等。另一再生循環風道，則需將吸附於除濕結構體中的水份進行脫附排出，以此不斷的吸附與脫附，即可達到除濕及再生的功能。此所謂再生循環風道指的是電熱器13出口與吸水材料11(除濕輪)交界面經熱交換器10至氣流進入電熱器13入口，因此對吸水材料11(除濕輪)而言，入風口為加熱空氣進入除濕輪再生側，出風口為高溫高濕空氣進入熱交換器前之再生側輪面，在轉輪式吸附除濕系統中，再生側的高溫高濕空氣進入冷凝裝置後，與管外低溫的空氣進行熱交換，冷凝裝置內的高溫高濕空氣即可冷凝出液態水。
現有的轉輪式吸附除濕裝置，皆是以電熱器加熱再生側氣流提高再生空氣溫度，此部分的加熱脫附機制主要分為兩部份：
(一)氣流熱交換汽化：以加熱再生側氣流產生溫度梯度，以熱交換所產生的熱量汽化除濕結構體孔洞中的水份，水汽脫附過程需製造高溫空氣，而且須進行長時間的汽化，才能達到水汽脫附的效果，因此需要消耗極高的能量才可達到烘乾除濕的目標。
(二)輻射熱汽化：加熱器中電熱絲通過電流後產生高溫，此一熱量以輻射熱的形式，使除濕結構體微孔中的水分子可以直接吸收輻射熱汽化脫附。由於輻射熱量與表面溫度成四次方正比，電熱絲表面皆高於400℃以上，輻射熱量極高，因此所產生的水汽脫附效應遠較氣流熱交換汽化脫附更為重要。
由上述兩項汽化機制分析，現有的加熱式再生脫附法，不論是加熱再生氣流造成間接汽化脫附，或是輻射熱被水分子吸收的同時，大部分輻射熱量也被吸濕結構體所吸收，此兩項因素皆成為無可避免的耗能來源。另外，輻射熱量所造成吸濕結構體表面溫度上升，也不利於水分子的吸附，大幅降低除濕能力。因此加熱式再生脫附法，是造成轉輪式除濕裝置耗能偏高，除濕效率降低的主因。
有鑑於上述之缺點，本發明之目的在於提供一種通電脫附裝置，其係在可導電性吸水材料兩側設置有電極與導電層，藉由對電極通電使得電流得以通過導電層均勻供電至可導電性吸水材料而造成溫度上升，而於所設定之條件下可能影響被吸附分子與可通電性吸水材料間的吸引力，進而脫附被可導電性吸水材料所吸附之水分子。
本發明更提供一種除濕裝置，其係以電極直接施加電壓產生通過吸水材料之電流，而發熱脫除可通電性吸水材料上所吸附之水分子，以使可通電性吸水材料得以多次吸附空氣中的水氣而降低環境濕度，本發明之除濕裝置具有再生循環的氣流可以帶走脫附之水氣，並藉由通電直接對吸水材料產生脫附的作用，不須先加熱空氣，因此效果直接，可減少熱損失，降低脫附能耗。
為了達到上述之目的，本發明之技術手段在於提供一種通電脫附裝置，其包含有：一含有鈦矽酸鹽類之可導電性材料；一含有金屬成份、合金材料或與石墨混合之導電層，其係披附在該可導電性材料的兩側端面上；一對電極結構，其係分別與該可導電性材料之兩側導電層相耦接，每一個電極結構具有複數個相互絕緣之子電極；以及一電壓源，其係與該對電極結構相耦接。
本發明又提供一種除濕裝置，其包含有：一冷凝部；一通電脫附裝置，其包含有：一含有鈦矽酸鹽類之可導電性吸材料；一含有金屬成份、合金材料或與石墨混合之導電層，其係披附在該可導電性材料的兩側端面上；一對電極結構，每一個電極結構具有複數個相互絕緣之子電極；以及一電壓源，其係與該對電極結構相耦接；一再生部，其係分別與該冷凝部以及該通電脫附裝置相耦接，該再生部更具有與一可導電性吸水材料，該對電極結構係選擇性與該可導電性吸水材料之兩側導電層相耦接。
以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，所屬技術領域中具有通常知識者可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點與功效。
請參閱圖二所示，本發明之通電脫附裝置3，其具有一可導電性材料30(可導電性材料能夠為一可導電性吸水材料，以下係以可導電性吸水材料論述)、二導電層314、一對電極結構31與32以及一電壓源33。
可導電性吸水材料30，其係提供吸附空氣中所含有之有機揮發物、氮氣或者是水份等，但不以此為限，可導電性吸水材料之材質，其係可為多孔性鈦矽酸鹽類與鋁矽酸鹽類依比例混合之材質或是搭配多種可導電與不可導電之物質的混合。該可導電性吸水材料之鈦矽酸鹽類的矽鈦原子比例110，可導電性吸水材料含鈦矽酸鹽含量範圍1%~99.99%，或者可導電性吸水材料含鋁矽酸鹽含量範圍0.01%~95%。
導電層314係分別位於可導電性吸水材料30之兩側端面，導電層314係作為提供再生區域之導電吸水材料端面各處都有相同水準的外加電壓值而設置，以防止吸水材料再生區域通電時承受顯著電流差異(平均各局部電流差異最好控制在±10%)，導電層之材質係可為金屬、可導電金屬氧化物、石墨或石墨與金屬混合之物質。
該對電極結構31與32，其係與該可導電吸水材料30之兩側端面導電層314相耦接，以使電流均勻通過可導電性吸水材料30。
電壓源33，其係與該對電極結構31與32相耦接，該電壓源33係提供一電壓於該對電極結構31與32，電壓源33係可為直流電或者是交流電，電壓源33為500伏特以下。
因電極結構31與32位在可導電性吸水材料30之二端，當通電之後，利用短暫施加電壓形成電子的驅動力，或使被吸附之水分子發生解離或使被吸附之水分子與特定金屬離子或質子形成離子導電特性，直接對被吸附物質產生導電發熱的效應，使被吸附之水分子獲得能量脫附離開該可導電性吸水材料，本案之電流導通的機制可以是吸水材料中的離子躍遷，也可以是被吸附的水分子解離所造成的離子或質子傳導，或者是前述作用的綜合結果，在此情況下，大部分的能量可以直接施加在被吸附之水分子上，造成有效的脫附，因而減少耗能。
為了讓可導電性吸水材料30之吸水材料在特定區域(稱之為再生區域)內產生脫附的效果，以及讓可導電性吸水材料30之吸水材料之其他區域(稱之為吸附區域)維持吸附的效果，在電極上更具有絕緣體來將可導電性吸水材料30之吸水材料分成複數個區域。
每個區域之間因為有絕緣體的存在之故，因此可以確保電極通電時僅有特定區域有能力導電，使得可導電性吸水材料30對應通電電極的區域可以產生脫附效果，而其他未被通電的電極區域則可以透過質量傳遞的行為繼續維持吸附物質的能力。透過對可導電性吸水材料30的轉動位移或是透過電極元件的轉動位移，可使可導電性吸水材料30的特定區域成為脫附再生區域。
請參閱圖三A所示，電極結構31具有複數個子電極310，可導電性吸水材料30可為圓柱狀或圓盤狀但不以此為限，每一個子電極310之外形係為一等分扇形。
每一個子電極310具有一絕緣框架311以及一導電結構312。
絕緣框架311係設在子電極310之兩側，以使相鄰之子電極310得以保持絕緣，絕緣框架311之材料係可為高純度之氧化鋁、陶瓷、石英、高分子材料、鐵氟龍、PEEK、電木或環氧樹脂等，上述材質可以單獨使用，也可以混合使用但不以此為限，絕緣框架厚度介於1mm之~5mm，但不以此為限。
導電結構312設置於子電極310之外緣，導電結構312係為金屬條或者是金屬線。
為了加強導電性能，導電結構312更具有金屬網結構313，其表面具有規則或不規則的孔洞大小，以提供氣進入可導電性吸水材料30之微小通道。
金屬網結構313之材料並無一定限制，只要是可以導電的金屬材料即可，請參閱圖三B所示，於金屬網結構313與可導電性吸水材料30間更具有一導電層314，以降低接觸電阻，並促使電流均勻分布並通過可導電吸附材之通道表面。
導電層314係為抗氧化導電材料，其係可強化每一子電極310與可導電性吸水材料30之間的電路導電性能與穩定性避免發生異常放電電弧破壞吸水材料。
導電層314之材料可用純金屬材料(如金、白金、銀、銅、鐵等，但不以此為限)或合金材料(不鏽鋼)或任何可能具導電性之金屬氧化物或非金屬氧化物等(如Indium Tin Oxide,ITO,(In2O3+SnO2))。
請參閱圖四所示，於本實施例之可導電性吸水材料30會轉動，因此為了能夠讓每一個子電極310可以單獨通電，電壓源33更耦接有一電刷結構330，其係可在可導電性吸水材料30轉動時，雖隨著可導電性吸水材料30轉動之位置而與不同之子電極310電性連接。
如圖四所示，當可導電性吸水材料30轉動時，與電刷330接觸的金屬框312會將電傳導致整個子電極310，由於電極結構31與32係相互對應，被電刷330所接觸到的子電極310與320間所對應到的吸水材料區域300會因為子電極310與子電極320間的電位差而使得吸水材料區域300導電。
由於本發明之電極結構31與32具有絕緣框架311與321的設計，所以當電刷330接觸到電極結構31與32的金屬框312與322時，由於導電僅有對應到接觸位置的吸水材料區域300，因此可以確保僅有對應到區域300的可導電性吸水材料30有電流通過而進行脫附。至於沒有對應到通電的可導電性吸水材料30則可以繼續吸附動作，使得該可導電性吸水材料30可以同時具有吸附與脫附的效果。
請參閱圖五A與圖五B所示，電極結構31可以為塗佈在可導電性吸水材料30表面之抗氧化的導電層314a，藉由溝槽314b作為絕緣帶，使得電極結構31具有複數個子電極。
如圖五A所示，絕緣區除了利用溝槽之外，更可以在溝槽上設置絕緣框架以增加絕緣效果。
如圖五B所示，為了增加電性接觸之效果，在導電層314a所形成的每一個子電極的邊緣上設置導電結構314c，其係可為金屬條、金屬線或者是金屬網等材料。
圖五A與圖五B雖然以電極結構31來說明，但對於電極結構32的實施方式也是相同，請參閱圖六所示，在對應電刷330所接觸到的脫附結構區域之兩側更可以設置一再生風道34。
再生風道34可以將獨立循環流動之濕氣流90導入對應通電的脫附結構區域內，藉由氣流通過對應通電之脫附結構區域之可導電性吸水材料，將被脫附的物質帶出，以增加脫附速度。為了增加氣流帶出物質之效率，該濕氣流90可以是經過加熱的較高溫度氣流，以輔助脫附再增加脫附速度。
前述之實施例係為可導電性吸水材料會轉動的實施例，在本發明所提供之另一實施例中，其可導電性吸水材料並不需要藉由轉動而與電刷電性連接，而是藉由分電控制使得每一個子電極階段性的通電。
請參閱圖七所示，電極結構31係分配成複數個相互絕緣之子電極315與315a~315g，其係分別具有外金屬框316與內金屬框317，在金屬框316與317之兩側具有絕緣框架318與319。而每一個子電極315與315a~315g，獨立引出導電電纜332。每一個子電極315與315a~315g與導電電纜電訊連接之位置可為外環的金屬框316，亦可為內環的金屬框317。
每一子電極315與315a~315g的導電電纜332，有規律依序的連接至電源分配單元331。
電源分配單元331係與電壓源33電訊連接，該電源分配單元331可接收定位控制信號，適時依序的將電力供應至特定的子電極。例如：電力先供應至可導電性吸水材料上之子電極315，接著供應至子電極315a，依序為315b～315g，此依序供電的結果，等同於可導電性吸水材料依序旋轉再生的功能。
因每個子電極之間有絕緣框架的存在，因此可以確保電極通電時僅有可導電性吸水材料結構之特定區域才能導電，使得可導電性吸水材料對應通電子電極的區域可以產生脫附效果，其他未被通電的子電極區域則可以維持吸附的動作。
電源分配單元331由邏輯運算單元、計時元件、電力開關等單元所組成；電力開關可為機械式的繼電器、配電盤或半導體元件所構成的固態開關等元件，本實施例之電源分配單元係屬於現有通知技術之元件，故不再多作贅述。
請參閱圖八A與圖八B所示，可導電性吸水材料30不動而由再生風道35以及收集風道36旋轉，並由定位感測模組來感測再生風道與收集風道36之位置。
再生風道35與收集風道36係相互對應且可同步進行轉動運動，再生風道35具有一殼體350，其係可提供氣流進入。
殼體350係與一轉軸351相連接，轉軸351可以接收旋轉動力單元(如馬達)的旋轉動力而帶動再生風道35之殼體350轉動，該轉軸351內更具有一流道352以提供氣流355進入。
由於收集風道36藉由轉軸351與再生風道35同步轉動，因此通過吸水材料30之氣流355會經由收集風道36而流出可增加脫附速度。
定位感測模組可為機械結構、光學偵測、磁場偵測、或音波偵測等具有位移偵測功能的元件，例如常見的微動開關、光敏開關、磁簧開關或超音波感知器等元件，但不以此為限。例如，在本實施例中，該定位感測模組具有一光發射元件354，其係設置於該再生風道上。另一光訊號接收元件353，則設置於每一個子電極上。
當再生風道35已完全覆蓋子電極時，即時傳出定位控制信號至電源分配單元，經由電源分配單元控制再生風道的停止旋轉且於適當時間，輸出電力至吸水材料上被覆蓋之子電極，進行再生的程序。收集風道除了前述之同步轉動之設計外，亦可以如圖八C所示之方式，收集風道37並不轉動，再生風道35可旋轉。
上述脫附方法可以適用於任何具有電導通能力或吸附水分後具有電導通能力的吸水材料與被吸附分子組合，實施時可以是應用在固定床或塔式脫附，也可以應用在轉輪脫附。
例如應用在家用轉輪式滴水除濕機，圖九至十三係為以除濕機中使用的本發明之具有電極之可導電性吸水材料進行測試之結果。
本案之發明人先前已經提出三件使用除濕輪的專利申請案，其中華民國專利申請號依序為097109268、098100903與098111986，如中華民國專利申請第097109268號，其係利用5000伏特以上至20000伏特之電壓激發總電流(<100mA)的高頻(20kHz~50kHz)大氣電漿對沸石除溼輪進行脫附再生，中華民國專利申請第098100903號，其係利用1200伏特以上至15000伏特之電壓進行脫附再生。
然本案之發明人經多次實驗後發現，若能將除濕輪於吸濕狀態中具有導電的效果，其係用較低的電壓即可達到脫附效果，該電壓可為500伏特以下。
而原除濕機(如圖一所示)脫附水量約6.6公升/天(20℃，60%RH)，脫附係採熱風加熱方式，所需的耗電量為600瓦特，相當於每脫附1g水量，需要7854J的能量。
所以本案之發明人特設定一實驗已證明本案確有功效上的增進，而本實驗所設定的條件係為除溼輪在飽和吸溼的情況下，可以透過直接施加電壓500伏特～2200伏特於2cm厚度的蜂巢孔狀沸石除溼輪導通電流(0.1mA~2.5A)視除溼輪吸收水分含量而不同，沸石除溼輪的水分含量越減少則導電度就越下降，完全乾燥的沸石在該電壓操作下不會導電。
利用上述該方法來設計除溼再生系統，其係改善電漿脫附技術行再生時電壓需求較高以及環境臭氧濃度上升超過5PPM以上，以下係以四個2cm厚度的蜂巢孔狀沸石除溼輪導通電流，以及通電後造成沸石上水氣脫附再生沸石的實驗結果，其測試環境條件：脫附風道面速度0.1m/s；風溫25℃；相對溼度70%；除濕輪吸溼條件20℃，60%。
如圖九所示，其為通電時間與除溼輪脫附後重量變化之結果，為了便於說明，四個除濕輪分別一號除濕輪、二號除濕輪、三號除濕輪與四號除濕輪論述。
如圖十所示，其係為一號除溼輪的輪體溫度(Wheel T(℃))、再生出口溫度(Output T(℃))、耗電量(Power)與脫附量(Weight(g))於一特定時間(3秒內)的變化，而平均每克水之脫附耗能2817.993 J/g。
如圖十一所示，其係為二號除濕輪的輪體溫度(Wheel T(℃))、再生出口溫度(Output T(℃))、耗電量(Power)與脫附量(Weight(g))於一特定時間(6秒內)的變化，而平均每克水之脫附耗能3216.196 J/g。
如圖十二所示，其係為三號除濕輪的輪體溫度(Wheel T(℃))、再生出口溫度(Output T(℃))、耗電量(Power)與脫附量(Weight(g))於一特定時間(10秒內)的變化，而平均每克水之脫附耗能3119.372 J/g。
如圖十三所示，其係為四號除濕輪的輪體溫度(Wheel T(℃))、再生出口溫度(Output T(℃))、耗電量(Power)與脫附量(Weight(g))於一特定時間(15秒內)的變化，而平均每克水之脫附耗能3620.685 J/g。
承上所述，本案之發明人係指出沸石導電機制主要因沸石結構中可能存在不同的陽離子(Li+,Na+,K+,Ca2+,Mg2+等)經過電偶極吸附極性水分子的作用作物理性的吸引力造成水合作用而可以施加電壓加以進行離子遷徙。透過合成技術可以製作以鈦氧化物與矽氧化物作為晶格組織的主要成份稱之為鈦矽沸石或是鈦矽酸鹽類可以有效增加晶格組織中的陽離子含有率。亦可透過此陽離子增加的構想來達成更佳的沸石導電性能，實驗結果顯示1<Si/Ti<10可以有效降低通電電壓達到2cm厚度的蜂巢孔狀沸石除溼輪導通電壓介於200伏特～700伏特之間，新合成的沸石除溼輪利用在通電脫水再生的想法上，又更可以降低鋁矽沸石為主的除溼輪，降低電壓可提高未來使用在家電安全規範的保證。更可以減少脫附能量的消耗。
請參閱圖十五，其係為多組鋁矽沸石的脫附實驗數據圖；請參閱圖十六，其係為鈦矽沸石除溼輪所呈現的低電壓通電脫附的實驗數據；請參閱圖十七及圖十八，其係為矽/鈦比例接近1.8(22.47/12.31)的鈦矽酸鹽成份；請參閱圖十九及圖二十，其係為矽/鈦比例接近1.132(13.21/11.66)的鈦矽酸鹽成份；請參閱圖二十一及圖二十二，其係為矽/鈦比例接近3.7(22.22/6.01)的鈦矽酸鹽成份。
為了進一步說明圖十五至二十二，圖十五表示多組鋁矽沸石的脫附時，經一測試儀器，於一定風速(吹送總風量301pm，送風管徑為77 mm)與一定時(6秒)的測試，若以圖十五中的一組說明，實驗標號160，輪徑為77 mm，經過並定風速與定時，並通過與其對應的電壓/電流後，平均脫除每克水所需的焦耳數，如實驗標號160的原始重量為21.34克(g)經過脫水後，實驗標號160的重量為20.7克，故實驗標號160每脫1克水所需的焦耳數為3582J/g，其餘實驗標號可依此類推。
圖十六表示多組鈦矽沸石除濕輪通過其對應的電壓/電流後，平均脫除每克水所需的焦耳數，以其一組說明，其每脫1克的水所需消耗的焦耳數為2555J/g，其餘各組可依此類推。
圖十七及十八舉例說明一鈦矽酸鹽成份，(Na,K)2XTiXSiYO(3X+2Y)，經過一檢驗儀器檢驗其所具有各材料的比例與原子數，其中鈦(Ti)所具有的原子數為12.31，矽(Si)所具有的原子數為22.47，所以Si/Ti為接近1.8。
如圖十七及十八的說明，圖十九及二十與圖二十一及二十二分別為鈦矽酸鹽成份，經檢驗後期所具有各材料的比例與原子數，如圖十九及二十所示，矽/鈦比例接近1.132(13.21/11.66)，如圖二十一及二十二所示，矽/鈦原子數比例接近3.7(22.22/6.01)。
請配合參閱圖二十三，如圖所示，Sample 1為應用本發明的技術所制出的顆粒狀小樣品(矽/鈦原子數比例接近1)，Sample 2為應用本發明的技術所制出的顆粒狀小樣品(矽/鈦原子數比例接近3)，Sample 13X為現有的除濕輪的顆粒狀小樣品(鋁矽材料)，當Sample 13X、Sample 1與Sample 2進行一導電性測試比較，可知Sample 13X在操作電壓為50伏特，才有電流，而Sample 1及Sample 2在操作電壓為2伏特，即有電流，故本發明的脫附裝置材料導電性能在五倍放大電流操作下，可望降低10倍操作電壓以上，亦即最大操作電壓2000伏特可降低至200伏特以下的範圍，而現有的除濕輪的材料，電壓無法再大幅降低。
請配合參考圖十四所示，本發明更提供一種除濕裝置，其包括有一冷凝部40、一通電脫附裝置以及一再生部42。
冷凝部40包括有一冷凝盤管401以及循環管路402，冷凝盤管401之具有一入口端4010以及一出口端4012。在本實施例中，冷凝盤管401具有複數個冷凝管路4011，其內具有流道以提供一循環氣流91流動。
由於冷凝盤管401主要之目的是讓外部環境要被除濕的氣流90通過以與在冷凝盤管401內流動之循環氣流91進行熱交換使得在冷凝盤管401內的循環氣流內的水氣凝結成水而流至收集盤46內，因此每一個冷凝管路4011間具有縫隙以提供氣流90通過，由於冷凝盤管401係屬於現有技術，故不再多贅述。
通電脫附裝置具有一可導電性吸水材料41、一對電極結構421與422與一電壓源45，於本實施例中所述之通電脫附裝置，其係等同上述之通電脫附裝置，故以下不再多作論述，特先陳明。
再生部42其係與可導電性吸水材料41相耦接，再生部42具有、一再生風道423以及一再生風機424。
該對電極結構421與422其連接關係與前述之電極結構31與32相同，在此不作贅述。
再生風道423，其係具有一殼體4230以形成氣流通道，在殼體4230之一側具有一出口端4231其係與冷凝盤管401之入口端4010相連接，殼體4231之另一側具有一入口端4232，其係與該再生風機424相連接，該再生風機424之目的在於增加循環氣流91之壓力，以加速循環氣流91之速度。
可導電性吸水材料41，其係可提供氣流90通過，可導電性吸水材料41內部具有除濕結構410以吸收氣流90內含之水份。在本實施例中，可導電性吸水材料41係為一輪體，其係可進行一旋轉運動，當然可導電性吸水材料41之結構亦可利用其他結構之設計，並不以本發明之輪體為限。
可導電性吸水材料41旋轉至定位時，對應到再生風道42之子電極4210與4220與電壓源45會導通，因此通過之電流會脫附子電極4210與4220所對應之吸水材料411所吸附之物質。
在本實施例中，再生部42之殼體4230，其內可提供循環氣流91通過，殼體4230內部可以提供容納可導電性吸水材料41之一部，使得於殼體4230內部流動之循環氣流91可以通過可導電性吸水材料41以帶走因通電而脫附之物質。
為了增加待除濕之氣流90之流速以控制除濕之效果，在本實施例中，更可以設置一除濕風機44以將通過吸水材料41之乾燥氣流92排出裝置4外。此外，該除濕裝置4更可以設置一加熱單元43，其位置可視需求而選擇增設與否，在本實施例中該加熱單元43係設置於該再生部42之入口端4232與該再生風機424之間。該加熱單元43可以提供熱量給該循環氣流91以增加循環氣流91之溫度，進而提升脫附水份之冷凝效果。
惟以上所述之具體實施例，僅係用於例釋本發明之特點及功效，而非用於限定本發明之可實施範疇，於未脫離本發明上揭之精神與技術範疇下，任何運用本發明所揭示內容而完成之等效改變及修飾，均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。
1．．．除濕機
10．．．熱交換器
11．．．除濕體
12．．．除濕風機
13．．．電熱器
3．．．通電脫附裝置
30、300．．．可導電性吸水材料
31、32．．．電極結構
310、320．．．子電極
311、321．．．絕緣框架
312、322．．．導電結構
313．．．金屬網結構
314．．．導電層
33．．．電壓源
330．．．電刷
34．．．再生風道
35．．．再生風道
350．．．殼體
351．．．轉軸
352．．．流道
353．．．光訊號接收元件
354．．．光發射元件
355．．．氣流
36．．．收集風道
37．．．收集風道
4．．．除濕裝置
40．．．冷凝部
401．．．冷凝盤管
4010．．．入口端
4011．．．冷凝管路
4012．．．出口端
402．．．循環管路
41．．．可導電性吸水材料
410．．．除濕結構
411．．．可導電性吸水材料
42．．．再生部
421、422．．．電極結構
4210、4220．．．子電極
423．．．再生風道
4230．．．殼體
4231．．．出口端
4232．．．入口端
424．．．再生風機
43．．．加熱單元
44．．．除濕風機
45．．．電壓源
46．．．收集盤
90．．．濕氣流
91．．．循環氣流
92．．．乾燥氣流
93．．．液態水
圖一係為現有之使用除濕轉輪的除濕裝置之示意圖。
圖二係為本發明之通電脫附裝置之示意圖。
圖三A係為本發明之電極結構正視示意圖。
圖三B係為沿圖三A之剖面線將電極結構與吸水材料剖開之剖面示意圖。
圖四係為本發明之電極結構作動示意圖。
圖五A與圖五B係為本發明之電極結構另一實施例之局部立體示意圖。
圖六係為本發明之電極結構連接有再生風道之立體示意圖。
圖七係為本發明之電極結構之再一實施例之示意圖。
圖八A至八C係為本發明旋轉之再生風道實施例之動作示意圖。
圖九係為通電時間與除溼輪脫附後重量變化之結果。
圖十其係為一號除溼輪於一特定時間的變化結果。
圖十一其係為二號除溼輪於一特定時間的變化結果。
圖十二其係為三號除溼輪於一特定時間的變化結果。
圖十三其係為四號除溼輪於一特定時間的變化結果。
圖十四係為本發明之除濕裝置之示意圖。
圖十五係為多組鋁矽沸石的脫附實驗數據圖。
圖十六係為鈦矽沸石除溼輪所呈現的低電壓通電脫附的實驗數據。
圖十七及圖十八係為矽/鈦比例接近矽/鈦比例接近1.8(22.47/12.31)的鈦矽酸鹽成份。
圖十九及圖二十係為矽/鈦比例接近1.132(13.21/11.66)的鈦矽酸鹽成份。
圖二十一及圖二十二係為矽/鈦比例接近3.7(22.22/6.01)的鈦矽酸鹽成份。
圖二十三係為本發明的導電性測試曲線比較圖。
4．．．除濕裝置
40．．．冷凝部
401．．．冷凝盤管
4010．．．入口端
4011．．．冷凝管路
4012．．．出口端
402．．．循環管路
41．．．可導電性吸水材料
410．．．除濕結構
411．．．可導電性吸水材料
42．．．再生部
421、422．．．電極結構
4210、4220．．．子電極
423．．．再生風道
4230．．．殼體
4231．．．出口端
4232．．．入口端
424．．．再生風機
43．．．加熱單元
44．．．除濕風機
45．．．電壓源
46．．．收集盤
90．．．濕氣流
91．．．循環氣流
92．．．乾燥氣流

Claims (29)

  1. 一種通電脫附裝置，其包含有：一含有鈦矽酸鹽類之可導電性材料；一含有金屬成份、合金材料或與石墨混合之導電層，其係披附在該可導電性材料的兩側端面上；一對電極結構，其係分別與該可導電性材料之兩側相耦接，每一個電極結構具有複數個相互絕緣之子電極；以及一電壓源，其係與該對電極結構相耦接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之通電脫附裝置，其中該可導電性材料為一可導電性吸水材料，含有鈦矽酸鹽類的矽鈦原子比例為110。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之通電脫附裝置，其中該可導電性吸水材料係為鈦矽酸鹽類與鋁矽酸鹽類混合之材質或是搭配多種可導電與不可導電之物質的混合，該可導電性吸水材料含鈦矽酸鹽含量範圍1%~99.99%，或者該可導電性吸水材料含鋁矽酸鹽含量範圍0.01%~95%。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之通電脫附裝置，其係更具有一再生風道，以供一氣流通過。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之通電脫附裝置，其中每一電極結構上之每一子電極具有導電電纜，該導電電纜係耦接至一電源分配單元。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之通電脫附裝置，其中每一電極結構能夠進一步與一電刷耦接。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之通電脫附裝置，其中該氣流係為一經過加熱之氣流。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之通電脫附裝置，其中該電壓源係提供一電壓於該對電極結構，該電壓係為一交流電壓或者是直流電壓。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之通電脫附裝置，其中該導電層之材料係為純金屬材料、合金材料、金屬氧化物或非金屬氧化物。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之通電脫附裝置，其中每一電極結構更具有：導電結構，其係與該可導電性材料相耦接；以及複數個絕緣框架，其係設置於該導電結構，以將該導電結構分成複數個相互絕緣之子電極。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之通電脫附裝置，其中該導電結構係選擇為金屬網、金屬條或者是金屬線。
  12. 如申請專利範圍第4項所述之通電脫附裝置，其進一步具有一收集風道，該收集風道係相互對應該再生風道。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之通電脫附裝置，其進一步具有一定位感測模組，以感測該再生風道與該收集風道之位置。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之通電脫附裝置，其中該定位感測模組具有一光發射元件與一光訊號接收元件，光發射元件係設置於該再生風道上，該光訊號接收元件設置於每一個子電極上。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之通電脫附裝置，其中該電壓源更具有一電源分配單元，其係分別與該複數個子電極電性連接。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之通電脫附裝置，其中該電壓源為500伏特以下。
  17. 一種除濕裝置，其包含有：一冷凝部；一通電脫附裝置，其包含有：一含有鈦矽酸鹽類之可導電性材料；一含有金屬成份、合金材料或與石墨混合之導電層，其係披附在該可導電性材料的兩側端面上；一對電極結構，每一個電極結構具有複數個相互絕緣之子電極；以及一電壓源，其係與該對電極結構相耦接；一再生部，其係分別與該冷凝部以及該通電脫附裝置相耦接，該再生部更具有一可導電性材料，該對電極結構係選擇性與該可導電性材料之兩側相耦接。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之除濕裝置，該再生部其係更具有一再生風道。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之除濕裝置，其中該再生部更具有一加熱單元。
  20. 如申請專利範圍第17項所述之除濕裝置，其中該電壓源係提供一電壓於該對電極結構，該電壓係為一交流電壓或者是直流電壓。
  21. 如申請專利範圍第17項所述之除濕裝置，其中該導電層之材料係為純金屬材料、合金材料、金屬氧化物或非金屬氧化物。
  22. 如申請專利範圍第17項所述之除濕裝置，其中每一電極結構更具有：導電結構，其係與該可導電性材料相耦接；以及複數個絕緣框架，其係設置於該導電結構上，以將該導電結構分成複數個相互絕緣之子電極。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之除濕裝置，其中該導電結構係選擇為金屬網、金屬條或者是金屬線。
  24. 如申請專利範圍第17項所述之除濕裝置，其中該電壓源更具有一電源分配單元，其係分別與該複數個子電極電性連接。
  25. 如申請專利範圍第17項所述之除濕裝置，其中該冷凝部係包括有一由複數個冷凝管所組成之冷凝盤管。
  26. 如申請專利範圍第17項所述之除濕裝置，其中該可導電性材料為一可導電性吸水材料，該可導電性材料之鈦矽酸鹽類的矽鈦原子比例110。
  27. 如申請專利範圍第26項所述之除濕裝置，其中該可導電性材料係為鈦矽酸鹽類與鋁矽酸鹽類混合之材質或是搭配多種可導電與不可導電之物質的混合，該可導電性材料含鈦矽酸鹽含量範圍1%~99.99%，或者該可導電性材料含鋁矽酸鹽含量範圍0.01%~95%。
  28. 如申請專利範圍第17項所述之除濕裝置，其中該可導電性材料係進行一轉動運動。
  29. 如申請專利範圍第17項所述之除濕裝置，其中該電壓源為500伏特以下。
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