TWI683076B - 氣體濕度調節方法及調節器 - Google Patents

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Abstract

[所欲解決的問題] 為了提供可在濕度控制期間調節溫度以及改善濕度控制效率之氣體濕度調節方法及調節器。於要受處理的氣體的空氣濕度調節方法中，使第一介質(22)流入到除濕器(11)中的氣液接觸部件(18)的熱交換管(17)上；同時，第二介質(24)穿通過熱交換管(17)。在此狀態下，空氣從入口(14)饋送到氣液接觸殼體(13)中，且由在氣液接觸部件(18)上的第一介質(22)作出氣液接觸，以將水分從空氣吸收到第一介質(22)中。第一介質(22)含有具高吸收性之離子液體。第一介質(22)的溫度是由第二介質(24)調節。之後，從氣液接觸殼體(13)的出口(15)排出已處理空氣。

Description

氣體濕度調節方法及調節器
本發明關於控制空氣中的水分(亦即例如於醫院醫院、療養院、辦公室、體育設施、食品工廠、及製藥工廠中的濕度)的氣體濕度調節方法及調節器。
此一調節器被稱為液體除濕劑空調器(liquid-desiccant air conditioner)，其中使用液體除濕劑(乾燥劑)。液體除濕劑空調機係與熱泵組合，以茲分離潛熱(latent heat)及顯熱(sensible heat)，且可構建節能空調系統。
例如，專利文獻1中揭示了濕式除濕劑設備(wet desiccant apparatus)。濕式除濕劑設備包括允許水分吸收到液體除濕劑(吸收劑)中的除濕單元；釋放液體除濕劑中的水分的回收單元；將吸收劑從除濕單元輸送到回收單元的除濕單元泵；反向輸送吸收劑的回收單元泵；以及在預定條件下驅動泵的泵控制器。
具體地，除濕單元包括殼體及在殼體中之配備有鰭片或類似物的結構。用於饋送要受處理的空氣的入口係配備在殼體的下部，而用於排出已除濕之要受處理的空氣的出口係配備在殼體的上部。當液體除濕劑倒入到該結構中時，使來自入口之要受處理的空氣與液體除濕劑接觸，以將水分從要受處理的空氣中吸收到液體除濕劑中。從出口排出已除濕之要受處理的空氣。
回收單元具有與除濕單元相同的配置(configuration)。當來自除濕單元之具有所吸收水分的液體除濕劑倒入到該結構中時，使來自入口之待回收的空氣與液體除濕劑接觸，以將水分從液體除濕劑中移除到空氣中，然後從出口排出加濕的空氣。 [引用文件列表] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本專利案早期公開編號2010-54136
[技術問題]
在根據專利文獻1之具有相關技術領域配置的濕式除濕劑設備中，除濕單元中的液體除濕劑由於要受處理的空氣中的水分被吸收到液體乾燥劑中時產生的熱而升高溫度。因此，液體除濕劑的飽和蒸氣壓在該情況下增加，從而抑制水分吸收到液體乾燥劑中。這可能減低濕度控制效率。
此外，當具有所吸收水分的液體除濕劑被倒入結構中時，在再循環單元中降低液體除濕劑的溫度，以茲抑制水分從液體除濕劑移動到待再循環的空氣中。這可能減低濕度控制效率。
本發明的一目的為提供可在濕度控制期間調節溫度以及改善濕度控制效率之氣體濕度調節方法及調節器。 [問題的解決方案]
為了達到目的，於本發明的氣體濕度調節方法中，將具有熱交換管的氣液接觸部件配備在具有用於饋送要受處理的氣體的入口及用於排出已處理氣體的出口的氣液接觸殼體中，使作為液體除濕劑的第一介質流到氣液接觸部件上，以及用於調節溫度之第二介質穿通過熱交換管。在此狀態下，從入口饋送要受處理的氣體到氣液接觸殼體中，在氣液接觸部件上由第一介質作出氣液接觸，以將水分從要受處理的氣體吸收到第一介質中，以及接著從出口排出已處理氣體。
因此，要受處理的氣體在氣液接觸部件上與第一介質作出氣液接觸且在要受處理的氣體中的水分被吸收到作為液體除濕劑的第一介質中。此刻，第二介質穿通過構成氣液接觸部件的熱交換管，以調節在氣液接觸部件上之第一介質的溫度。這可以加速除濕或加濕，以茲提高濕度控制效率。 [發明之有益效果]
根據如本發明之氣體濕度調節方法，在濕度控制期間可調節溫度，從而改善濕度控制效率。
下面將根據附圖具體描述本發明的實施方案。
圖1是顯示根據本實施方案之氣體濕度調節器10的示意圖。調節器10包括彼此連接之除濕器11及加濕器12。除濕器11與加濕器12具有相同的基本配置。將在下面先討論除濕器11。
如圖1中所示，用於饋送作為要受處理的氣體之空氣的入口14係形成在構成氣體濕度調節器10之氣液接觸殼體13的側壁13a上，以及用於排出已處理空氣的出口15係形成在氣液接觸殼體13的上壁13b上。
如圖2(a)及2(b)中所示，氣液接觸殼體13含有蜿蜒的熱交換管17，熱交換管17具有配備在熱交換管17表面上之鰭片16。熱交換管17構成作為氣液接觸部件18之除濕單元。熱交換管17及鰭片16為金屬(諸如鋁、不鏽鋼或合金)製且可改善熱交換功能。
如圖3(a)中所示，例如，熱交換管17包括水平地平行排列成五排之蜿蜒的管19，管19垂直延伸，以茲以規則間隔蜿蜒。如圖3(b)中所示，相關技術領域氣液接觸用之氣液接觸部件18具有以規則間隔設置的紙接觸元件(paper contact member)51。氣液接觸部件18經配置成使得吸收劑沿接觸元件51的表面流動。
如圖1中所示，具有複數個排出口20在灑水管21底部之灑水管21係設置在熱交換管17上方。用於接收第一介質22的接收鍋23係設置在熱交換管17下方。作為第一介質22之水與主要由離子液體組成之溶液的混合溶液係從灑水管21的排出口20噴灑到鰭片16及熱交換管17，以致第一介質22沉積並停留在熱交換管的表面上而過量的第一介質22被收集在接收鍋23中。
再者，流率計32及溫度計33連接到熱交換管17的入口，同時溫度計33連接到熱交換管17的出口。此配置允許第二介質24的流率與溫度的測量。
從灑水管21噴灑之第一介質22較佳地具有流率0.5至10 kg/m2 ×s。若第一介質22的流率低於0.5 kg/m2 ×s，僅小量水分從空氣吸收到第一介質22中，不利地導致不良除濕功能。若第一介質22的流率高於10 kg/m2 ×s，流率過大而難以再吸收空氣中的水分。因此，不預期除濕功能改善，並且可能浪費第一介質22。
在除濕器11中，從入口14饋送的空氣會與在熱交換管17的表面上的鰭片16及第一介質22接觸，空氣與流動的第一介質22接觸，空氣中的水分被第一介質22中的離子液體吸收，且接著從出口15排出已除濕之空氣。
主要由離子液體組成的溶液較佳地用作液體乾燥劑。較佳使用之具有高吸水性及對金屬之非腐蝕性的離子液體以化學式C+ A－ 表示，其中C+ 是1,3-二烷基咪唑鎓陽離子，而A－ 是酸陰離子。作為烷基，較佳為含有1至4個碳原子的烷基，而更佳為甲基或乙基。較佳的酸陰離子是磺酸根陰離子、磷酸根陰離子或羧酸根陰離子。
1,3-二烷基咪唑鎓陽離子以下列化學式(1)表示：
Figure 02_image001
其中R1 及R2 為含有1至4個碳原子的烷基。
具體地，離子液體是選自1,3-二甲基咪唑鎓乙酸鹽(陰離子為CH3 COO－ )、1,3-二甲基咪唑鎓甲磺酸鹽(陰離子為SO3 H－ )、1‑乙基-3-甲基咪唑鎓二乙磷酸鹽[陰離子為(C2 H5 )2 PO3 － ]、1,3-二甲基咪唑鎓丙酸鹽(陰離子為C2 H5 COO－ )。最佳地，離子液體是1‑乙基-3-甲基咪唑鎓二乙磷酸鹽[陰離子為(C2 H5 )2 PO3 － ]。當離子液體選自1,3-二甲基咪唑鎓乙酸鹽(陰離子為CH3 COO－ )、1,3-二甲基咪唑鎓甲磺酸鹽(陰離子為SO3 H－ )、1‑乙基-3-甲基咪唑鎓二乙磷酸鹽[陰離子為(C2 H5 )2 PO3 － ]、1,3-二甲基咪唑鎓丙酸鹽(陰離子為C2 H5 COO－ )時，較佳為在40℃至90℃，特別是50℃至80℃，甚至更佳45℃至70℃，甚至更佳50℃至60℃，及最佳55℃進行加濕。
主要由離子液體組成的溶液含有介質諸如水及其他組分。溶液中所含離子液體的含量為較佳60至99質量%，較佳60至90質量%，或70至99質量%。如果沒有另行說明，“質量%”給出了某種物質(例如離子液體)相對於完整溶液的重量的百分比。
離子液體令人滿意地起到具有適當黏度的液體除濕劑的作用，並因此第一介質22係用作水及主要由離子液體組成的溶液的混合溶液。第一介質22中的離子液體較佳具有濃度60至90質量%，較佳70至80質量%。如果離子液體的濃度掉到低於60質量%，則混合溶液中離子液體的濃度極低，以致離子液體的吸水性不利地降低。如果離子液體的濃度超過90質量%，則混合溶液的黏度過度增加，導致空氣與離子液體之間的接觸不良，因而降低吸水性。
當離子液體的濃度為80質量%時，第一介質22較佳在35℃具有低飽和蒸氣壓。例如，較佳為飽和蒸氣壓1.9 kPa或更低。然而，具有低飽和蒸氣壓的離子液體可能變得不安定，並因此所欲者為選擇性地使用各種離子液體。如果第一介質22的飽和蒸氣壓超過1.9 kPa，則由於汽液平衡，吸水性不利地降低。
第一介質22較佳具有黏度13至21 mPa·s。如果第一介質22的黏度低於13 mPa·s，則第一介質22具有高飽和蒸氣壓，不利地減低了吸水性。如果第一介質22的黏度高於21 mPa·s，則第一介質22於流動性降低並且劣化空氣與第一介質22之間的氣液接觸，從而減低吸水性。
在熱交換管17中，第二介質24流動並與熱交換管17及在鰭片16之表面上的第一介質22進行熱交換(主要藉由冷卻)。這調整了第一介質22的溫度，以茲調節吸水性。第二介質24可以是水、氫氟碳化物(HFC)或氫氟烯烴(HFO)。鑒於熱交換能力和易處理性，水是最佳者。
第二介質24的溫度較佳等於或低於第一介質22的溫度。此刻，第一介質22的吸水性在氣液接觸部件18上增加，從而改善除濕效率。
容器25置於接收鍋23下方。收集在接收鍋23中的第一介質22被儲存並積聚在容器25中。第一連接管26的一端連接到容器25的底部。
將在下面討論加濕器12。加濕器12的基本配置與除濕器11所具者相同。因此，相同的部件以相同的參考符號指出並省略其說明。
連接到除濕器11的容器25的第一連接管26透過閥31而經由配備在除濕器11與加濕器之間的熱交換器27連接到加濕器12的灑水管21。加濕器12中的熱交換管17構成作為氣液接觸部件18的加濕單元。第二連接管28的一端連接到加濕器12中的容器25的底部。第二連接管28係透過閥31而經由熱交換器27連接到除濕器11的灑水管21。再者，流率計32及溫度計33連接到第一連接管26以及第二連接管28，以茲測量第一介質22的流率及溫度。
第二介質24的溫度較佳等於或高於第一介質22的溫度。此刻，在氣液接觸部件18上，從第一介質22釋放的水增加，從而改善加濕效率。
在加濕器12中，從入口14饋送的空氣會與在熱交換管17的表面上的第一介質22及流動的第一介質22的液滴接觸，在第一介質22中的水分釋放到空氣中，並接著從出口15排出加濕的空氣。
下面將描述根據本實施方案的空氣濕度調節器10及調節方法的效果。
如圖1中所示，在濕空氣的除濕中，含有離子液體的第一介質22從除濕器11中的灑水管21的排出口20噴灑到作為氣液接觸部件18的鰭片16及熱交換管17。在此狀態下，濕空氣從氣液接觸殼體13的入口14吹到氣液接觸部件18。
此刻，空氣會與第一介質22的液滴及沉積在熱交換管17的表面上的第一介質22接觸，造成氣液接觸。由於第一介質22含有具有高吸水性的離子液體，因此，空氣中的水分被吸收到在氣液接觸部件18上的離子液體中，從而減低空氣中的水分，達到除濕。
此外，第二介質24穿通過在氣液接觸部件18上的熱交換管17。此會將第二介質24與在熱交換管17的表面上的第一介質22之間的熱交換。具體地，在熱交換管17表面上的第一介質22被冷卻，並且加速水分從空氣吸收到離子液體。這還可以抑制由水分吸收到離子液體中產生的熱量造成的溫度升高。因此，空氣可以高的除濕率快速地除濕。
下面將描述具體討論之實施方案的的效果。
(1) 在本實施方案的空氣濕度調節方法中，使第一介質22流到除濕器11中的氣液接觸部件18的熱交換管17上；同時，第二介質24穿通過熱交換管17。在此狀態下，空氣從入口14饋送到氣液接觸殼體13中且由在氣液接觸部件18上的第一介質22作出氣液接觸，以將水分從空氣吸收到第一介質22中。之後，從出口15排出已處理空氣。
因此，空氣在氣液接觸部件18上與第一介質22作出氣液接觸，且在空氣中的水分被吸收到作為液體乾燥劑的第一介質22中。在此情況下，第二介質24穿通過構成氣液接觸部件18的熱交換管17，並因此可在氣液接觸部件18上調節第一介質22的溫度，從而加速除濕。
在加濕器12中，除濕器11的第一介質22從第一連接管26饋送到灑水管21中並接著噴灑到氣液接觸部件18。此刻，饋送到氣液接觸殼體13中的空氣與第一介質22作出氣液接觸，並接著在第一介質22中的水分被釋放到空氣中。同樣在此情況下，第二介質24穿通過熱交換管17並因此可在氣液接觸部件18上調節第一介質22的溫度，從而加速除濕。
這可以有效地在夏季對室內空氣進行除濕，並在冬季有效地對室內空氣加濕。因此，本實施方案的空氣濕度調節方法可在濕度控制期間調節溫度，從而改善濕度控制效率。
(2) 第一介質22是水與主要由離子液體組成的溶液的混合溶液。因此，可以調節作為液體除濕劑的離子液體的黏度，以茲改善氣液接觸。這可以有效地發揮離子液體的吸水性，從而改善濕度控制效率。
(3) 離子液體係以化學式C+ A－ 表示，其中C+ 是1,3-二烷基咪唑鎓陽離子，而A－ 是酸陰離子。以此方式，離子對的適當設計選擇促進離子化。這可以改善第一介質22的吸水性並防止對金屬的腐蝕性。
(4) 1,3-二烷基咪唑鎓陽離子的烷基較佳是甲基或乙基。酸陰離子為羧酸根陰離子、磺酸根陰離子或磷酸根陰離子。這些離子液體特別具有高吸水性，從而有助於改善濕度控制效率。
(5) 在第一介質22中的離子液體較佳具有濃度60至90質量%，較佳70至80質量%。在此情況下，離子液體的黏度可以設定在合適的範圍內，從而適當地發揮基於離子液體的吸水性。
(6) 當離子液體具有濃度80質量%及較佳20質量%的水時，第一介質22在35℃具有飽和蒸氣壓1.9 kPa或更低，較佳1.8 kPa或更低，更佳1.2 kPa或更低，甚至更佳1.0 kPa或更低，以及黏度13至21 mPa×s，較佳14至16 mPa×s。因此，第一介質22具有適當的飽和蒸氣壓及在氣液接觸部件18上適當的黏度，從而有效地發揮離子液體的吸水性。
(7) 第一介質22具有流率0.5至3 kg/m2 ×s，較佳0.5至1.0 kg/m2 ∙s。這可以改善第一介質22在氣液接觸部件18上與空氣之間的接觸效率，從而獲得高濕度控制效率。
(8) 在用於空氣濕度調節方法的調節器10中，作為氣液接觸部件18的熱交換管17以蜿蜒的方式設置在氣液接觸殼體13中，該氣液接觸殼體13包括用於饋送空氣的入口14及用於排出已處理空氣的出口。將第一介質22噴灑到熱交換管17的灑水管21係配備在熱交換管17上方，並且第二介質24穿通過熱交換管17。
因此，在氣液接觸部件18上，在空氣與第一介質22之間作出氣液接觸。此刻，第二介質24調節第一介質22的溫度，從而改善濕度控制效率。
(9) 調節器10包括成對之除濕器11及加濕器12。第一連接管26經配備以將收集在除濕器11的容器25中的第一介質22引導到加濕器12的灑水管21。第二連接管28經配備以將收集在加濕器12的容器25中的第一介質22引導到除濕器11的灑水管21。
這可以同時改善除濕器11中的除濕效率及加濕器12中的加濕效率，從而提高除濕器11及加濕器12的能量效率。
(10) 熱交換管17及鰭片16為金屬製，較佳為鋁、不鏽鋼或合金製，甚至更佳為鋁或不鏽鋼製，最佳為鋁製。因此，熱在氣液接觸部件18上有效率地交換，從而改善吸水性。
[實施例] 下面將根據實施例及比較例更具體地描述實施方案。 測量本文引用的參數值，並可藉由下面各自的方法重現： “絕對濕度”是指每給定質量的乾燥空氣(單位為kg)的水蒸氣總質量(單位為g)。其可藉由技術領域中具有通常知識者已知的方法測量，例如ISO/TR 18931:2001 (en)。 “飽和蒸氣壓”藉由下者中描述的方法測定：OECD Guidelines for the Testing of Chemicals (1981): Test No. 104, items 14-19 “Static Method”, adopted March 23, 2006。 溶液的“流率”是用本技術領域中具有通常知識者已知的柯里奧利流率計(Coriolis flow meter)測定。 本文使用的“黏度”是指動態黏度。動態黏度的測量是在所指溫度(例如，在35℃)下藉由DIN EN ISO 3104(“多範圍毛細管”)進行。本說明書中給出的所有黏度值均指使用此方法所獲得的黏度值。 密度測量是用DIN 51757，程序4(“Biegeschwinger-Verf. ” = “彎曲振動器方法”)進行。
(實施例1至7及比較例1) 於實施例1至7中，在以下條件下使用圖1中的空氣濕度調節器10來測試空氣濕度調節方法：
[第一介質22] 實施例1：80質量%的1,3-二甲基咪唑鎓乙酸鹽與20質量%的水的混合溶液，在35℃的飽和蒸氣壓為1.0 kPa，及在35℃的黏度為14 mPa×s 實施例2：80質量%的1,3-二甲基咪唑鎓甲磺酸鹽與20質量%的水的混合溶液，在35℃的飽和蒸氣壓為1.9 kPa，及在35℃的黏度為13 mPa×s 實施例3：80質量%的1‑乙基-3-甲基咪唑鎓二乙磷酸鹽與20質量%的水的混合溶液，在35℃的飽和蒸氣壓為1.8 kPa，及在35℃的黏度為21 mPa×s 實施例4：80質量%的1,3-二甲基咪唑鎓丙酸鹽與20質量%的水的混合溶液，在35℃的飽和蒸氣壓為1.2 kPa，及在35℃的黏度為16 mPa×s 實施例5：80質量%的1‑乙基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸鹽與20質量%的水的混合溶液，在35℃的飽和蒸氣壓為3.5 kPa，及在35℃的黏度為4 mPa×s 實施例6：80質量%的1‑乙基-3-甲基咪唑鎓硝酸鹽與20質量%的水的混合溶液，在35℃的飽和蒸氣壓為2.8 kPa，及在35℃的黏度為21 mPa×s 實施例7：80質量%的1,3-二甲基咪唑鎓氯化物及氯化鋰(質量比5比1)與20質量%的水的混合溶液，在35℃的飽和蒸氣壓為1.9 kPa，及在35℃的黏度為52 mPa×s 比較例1：作為吸收劑的氯化鋰(33質量%的水溶液，35℃)，在35℃的飽和蒸氣壓為1.8 kPa，及在35℃的黏度為4 mPa×s
[除濕器11] 作為要受處理的氣體之空氣：溫度34℃，絕對濕度19.5 g/kg，及流率216 m3 /h [於圖3(a)中，L = 0.1m，H = 0.4m，且測定流速為1.5 m/s並因此得到0.1 ´ 0.4 ´ 1.5 ´ 3600 = 216 m3 /h。] 第一介質22：溫度17℃ 第二介質24：溫度17℃，流量6 L/分鐘
[加濕器12] 作為要受處理的氣體之空氣：溫度34℃，絕對濕度19.5 g/kg，及流率216 m3 /h (如除濕器11之情況) 第一介質22：溫度50℃ 第二介質24：溫度50℃，流量2.5 L/分鐘
改變第一介質22的流率並在作為已處理氣體的空氣中測量絕對濕度。圖4顯示了測量結果。
在比較例1中，使用板熱交換器及根據相關技術領域的氣液接觸器測試空氣濕度調節方法。圖4顯示了測試結果。
根據圖4的結果，在實施例1至4中，當第一介質22具有流率為0.5至3 kg/m2 ×s，特別是流率為0.5至1.0 kg/m2 ×s時，已處理空氣的絕對濕度減低至目標濕度或更低，即13 g/kg或更低。由於在圖3(a)中決定L = 0.1 m及W = 0.2 m，所以第一介質22的通道橫截面積為0.02 m2 。藉由將第一介質22的流速(kg/s)除以第一介質22的通道橫截面積來計算流率。
在實施例5至7中，當第一介質22具有流率為0.5至3 kg/m2 ×s時，絕對濕度減低至13至15 g/kg。
在比較例1中，已處理空氣具有14至18 g/kg的高絕對濕度，並且當吸收劑具有2 kg/m2 ×s或更低的低流率時，絕對濕度並未降低至13 g/kg或更低。這是因為作為氣液接觸部件18的紙接觸元件51不會抑制溫度升高，而排除了熱交換。再者，比較例1中的除濕劑對金屬為高度腐蝕性，且因此不可使用金屬鰭片16或金屬熱交換管17。
[第一介質的黏度與與飽和蒸氣壓之間的關係] 根據上述方法測量實施例1至7及比較例1中使用的第一介質22或吸收劑的黏度及飽和蒸氣壓。圖5顯示了測量結果。
如圖5中所示，實施例1至4中的第一介質22具有低飽和蒸氣壓及較高黏度。實施例5至7中的第一介質22具有相對高的飽和蒸氣壓及低黏度或高黏度。比較例1中的吸收劑具有低飽和蒸氣壓及低黏度。
[對於第一介質22中離子液體濃度的測試] 如實施例1至4中般測試空氣濕度調節方法，同時將實施例1至4中使用的第一介質22中的離子液體的濃度於50質量%至95質量%以5質量%變量變化並且第一介質22具有流率為2 kg/m2 ×s。表1顯示了測試結果，其中良好(用“○”指出)表示絕對濕度不高於13 g/kg，不良(用“x”指出)表示絕對濕度不低於13 g/kg，而未經測試(用“-”指出)表示具高黏度的未測試狀態。
Figure 02_image003
如表1的測試結果所示，第一介質22中的離子液體較佳具有濃度為60至90質量%。
[對於加濕器12的加濕測試] 如實施例1至4中對於除濕器11的除濕測試中，在加濕器12的條件下進行加濕測試。再者，測定第一介質22的流率與絕對濕度之間的關係。測試結果示於圖6。
圖6顯示實施例1至4中絕對濕度的平均值。在比較例1中類似地進行了加濕測試。測試結果示於圖6。
如圖6中所示，當第一介質22在加濕測試中具有低流率時，實施例1至4中的絕對濕度高於比較例1中的絕對濕度。
[溫度對於在加濕器12的加濕期間的影響] 在實施例1至4中，進行加濕測試，同時第一介質22具有流率2 kg/m2 ×s且第一介質22的溫度變為從30℃至90℃。表2顯示測試結果，其中良好(用“○”指出)表示絕對濕度不低於22 g/kg而不良(用“x”指出)表示絕對濕度低於22 g/kg。
Figure 02_image005
如表2中所示，在加濕期間在40至90℃的溫度下獲得適當的加濕。
可以以如下具體形式改變實施方案： •允許第一介質22通過的第一連接管26或第二連接管28可配備有用於與第二介質24進行熱交換的熱交換器，而加速通過與第二介質24的熱交換之對第一介質22的溫度調節。
•灑水管21的排出口20可於開口直徑有變化，以茲調節從排出口20流出的第一介質22的液滴尺寸。
•可以省略氣液接觸殼體13中的容器25，並且第一介質22可以收集在氣液接觸殼體13的下部。在此情況下，第一連接管26或第二連接管28的一端連接到氣液接觸殼體13。
10‧‧‧調節器 11‧‧‧除濕器 12‧‧‧加濕器 13‧‧‧氣液接觸殼體 13a‧‧‧氣液接觸殼體的側壁 13b‧‧‧氣液接觸殼體的上壁 14‧‧‧入口 15‧‧‧出口 16‧‧‧鰭片 17‧‧‧熱交換管 18‧‧‧氣液接觸部件 19‧‧‧管 20‧‧‧排出口 21‧‧‧灑水管 22‧‧‧第一介質 23‧‧‧接收鍋 24‧‧‧第二介質 25‧‧‧容器 26‧‧‧第一連接管 27‧‧‧熱交換器 28‧‧‧第二連接管 31‧‧‧閥 32‧‧‧流率計 33‧‧‧溫度計 51‧‧‧紙接觸元件
[圖1] 圖1是示意性地顯示根據一實施方案之包括除濕器及加濕器的空氣濕度調節器的例示說明圖。 [圖2] 圖2(a)是顯示在除濕器或加濕器的氣液接觸部件上的氣液接觸結構的前視圖，而圖2(b)是示意性地顯示氣液接觸結構的例示說明圖。 [圖3] 圖3(a)是顯示除濕器或加濕器中的氣液接觸結構的立體圖，而圖3(b)是顯示在相關技術領域的氣液接觸部件上的氣液接觸結構的立體圖。 [圖4] 圖4是顯示實施例或比較例中第一介質的流率與絕對濕度之間關係的圖。 圖4中的x軸顯示第一介質的流率(單位為“kg/m2 ∙s”)。圖4中的y軸顯示第一介質的絕對濕度(單位為“g/kg”)。 圖4中點的含義表示為了如下各實施例的溶液所獲得的結果： 實施例1：◎；實施例2：△；實施例3：◇； 實施例4：□；實施例5：×；實施例6：＊； 實施例7：＋；比較例1：○。 [圖5] 圖5是顯示實施例及比較例中第一介質的黏度與飽和蒸氣壓之間關係的圖。 圖5中的x軸顯示第一介質的黏度(單位為“mPa∙s”)。圖5中的y軸顯示第一介質的飽和蒸氣壓(單位為“kPa”)。 圖5中點的含義表示為了如下各實施例的溶液所獲得的結果： 實施例1：◎；實施例2：△；實施例3：◇； 實施例4：□；實施例5：×；實施例6：＊； 實施例7：＋；比較例1：○。 [圖6] 圖6是顯示實施例或比較例中第一介質的流率與絕對濕度之間關係的圖。 圖6中的x軸顯示第一介質的流率(單位為“kg/m2 ∙s”)。圖6中的y軸顯示第一介質的絕對濕度(單位為“g/kg”)。 圖6中點的含義表示為了如下各實施例的溶液所獲得的結果： 實施例1至4(平均值)：◎；比較例1：○。
10‧‧‧調節器
11‧‧‧除濕器
12‧‧‧加濕器
13‧‧‧氣液接觸殼體
13a‧‧‧氣液接觸殼體的側壁
13b‧‧‧氣液接觸殼體的上壁
14‧‧‧入口
15‧‧‧出口
16‧‧‧鰭片
17‧‧‧熱交換管
18‧‧‧氣液接觸部件
20‧‧‧排出口
21‧‧‧灑水管
22‧‧‧第一介質
23‧‧‧接收鍋
24‧‧‧第二介質
25‧‧‧容器
26‧‧‧第一連接管
27‧‧‧熱交換器
28‧‧‧第二連接管
31‧‧‧閥
32‧‧‧流率計
33‧‧‧溫度計

Claims (9)

  1. 一種氣體濕度調節方法，其包含：從氣液接觸殼體(13)的入口(14)饋送要受處理的氣體到該氣液接觸殼體(13)中，同時作為液體除濕劑的第一介質(22)設置於氣液接觸部件(18)上且用於調節溫度之第二介質(24)穿通過熱交換管(17)，該氣液接觸部件(18)包括在該氣液接觸殼體(13)中的該熱交換管(17)，該氣液接觸殼體(13)具有用於饋送要受處理的氣體的該入口(14)及用於排出已處理氣體的出口(15)；將水分從該要受處理的氣體吸收到該第一介質(22)中，同時在該氣液接觸部件(18)上與該第一介質(22)作出氣液接觸；以及從該出口(15)排出該已處理氣體，其中該第一介質是水與主要由離子液體組成之溶液的混合溶液，其中該離子液體以化學式C+A-表示，其中C+是1,3-二烷基咪唑鎓陽離子，而A-是酸陰離子，及其中該1,3-二烷基咪唑鎓陽離子的烷基是甲基或乙基，且酸陰離子是羧酸根陰離子、磺酸根陰離子或磷酸根陰離子。
  2. 如請求項1之氣體濕度調節方法，其中該離子液體是選自1,3-二甲基咪唑鎓乙酸鹽、1,3-二甲基咪唑鎓甲磺酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑鎓二乙磷酸鹽、1,3-二甲基咪唑鎓丙酸鹽。
  3. 如請求項1至2中任一項之氣體濕度調節方法，其中在該第一介質(22)中的該離子液體具有濃度60至90質量%。
  4. 如請求項1至2中任一項之氣體濕度調節方法，其中當該離子液體具有濃度80質量%時，該第一介質(22)在35℃具有飽和蒸氣壓1.9kPa或更低及黏度13至21mPa．s。
  5. 如請求項1至2中任一項之氣體濕度調節方法，其中該第一介質(22)具有流率0.5至3kg/m2．s。
  6. 一種氣體濕度調節器(10)，其中熱交換管(17)及鰭片(16)係於氣液接觸殼體(13)中以蜿蜒的方式設置作為氣液接觸部件(18)，該氣液接觸殼體(13)包括用於饋送要受處理的氣體的入口(14)及用於排出已處理氣體的出口(15)，該調節器(10)包括配備在該熱交換管(17)上方以茲將第一介質(22)噴灑到該熱交換管(17)上的灑水管(21)，以及第二介質(24)穿通過該熱交換管(17)，其中該第一介質是水與主要由離子液體組成之溶液的混合溶液，其中該離子液體以化學式C+A-表示，其中C+是1,3-二烷基咪唑鎓陽離子，而A-是酸陰離子，及其中該1,3-二烷基咪唑鎓陽離子的烷基是甲基或乙基，且酸陰離子是羧酸根陰離子、磺酸根陰離子或磷酸根陰離子。
  7. 如請求項6之氣體濕度調節器(10)，其進一步包含成對之除濕器(11)及加濕器(12)；第一連接管(26)，其在該除濕器(11)的該氣液接觸殼體(13)與該加濕器(12)的該灑水管(21)之間穿通已除濕之該第一介質(22)；以及第二連接管(28)，其在該加濕器(12)的該氣液接觸殼體(13)與該除濕器(11)的該灑水管(21)之間穿通加濕的該第一介質(22)。
  8. 如請求項6或7之氣體濕度調節器(10)，其中該熱交換管(17)及該鰭片(16)為金屬製。
  9. 如請求項8之氣體濕度調節器(10)，其中該熱交換管(17)及該鰭片(16)為鋁或不鏽鋼製。
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