TWI683982B - 濕度管理裝置以及方法與空調系統及其操作方法 - Google Patents

Abstract

揭露一種濕度管理裝置、濕度管理方法、空調系統以及空調系統之操作方法。此濕度管理裝置包含：具有第一端以及第二端的腔室；設置相鄰於第一端的進氣口；設置相鄰於第二端的排氣口；設置介於第一端及第二端的可旋轉刷，此刷狀物具有吸附劑承載表面；以及配置成將吸附劑分佈於吸附劑承載表面上的吸附劑分佈手段。進氣口配置成接收具有第一濕度位準的輸入空氣。排氣口配置成吸取輸入空氣以接觸吸附劑承載表面，因而改變輸入空氣之含水量，以使離開排氣口的輸出空氣具有不同於第一濕度位準之第二濕度位準。

Description

濕度管理裝置以及方法與空調系統及其操作方法

本發明係廣泛地關於，但不僅關於一種濕度管理裝置和方法、空調系統和操作空調系統的方法。

氣體與液態的接觸可在廣泛的實作領域的應用中發現。舉例來說，氣體與液態的接觸可用於自液態移除揮發性物質。在此應用，舉例來說，該液體可例如被純化，且例如在再加工處理之後，可被回收，同時可收集溶解在該液態的揮發性物質。

氣相與液態媒介的接觸亦可使用於例如混合氣體與液態媒介。實作上，舉例來說可加濕空氣以實現更舒適的室內環境。相反地，潮濕空氣可經由與可自潮濕空氣移除濕氣之液體吸附劑接觸而進行除濕。加濕以及除濕通常使用加熱、通風以及空調(HVAC)或氣候管控系統，以提供具有所需的濕度及/或溫度之空氣。

為了在室温下充分潤濕空氣，而通常需要大蒸發表面，但通常並不可行。進一步，為了再加工以及回收液體吸附劑，可能需要大量的能源，因 此降低系統之能源效率。在永續性以及環境變遷意識增加之情況下其為不被期望的。

揭露在專利公開號EP2767771A1以及DE19545335A1的先前技術的空調系統中，液體吸附劑之再生是藉由支撐膜的解吸(membrane-supported desorption)來達成。然而，這些先前技術系統具有限制接觸面於氣體與液體吸附劑之間的限制。

如在專利公開號US2013/0087043A1所揭露的現有解決方案中，於氣體，如空氣與液體吸附劑之間的接觸面係藉由將氣體導向通過以液體吸附劑加濕的多個載體來增加。在此公開的載體係為液體吸附劑可流動經過的固定多孔管或長纖維(filament)。將注意在此裝置中，不能完全使用不直接地面對氣流的載體表面部分，因此降低該裝置之整體效率。

因此，其存在著提供濕度管理的裝置及方法、以及空調系統的需要，以解決上述問題中至少一個或提供有用的替代方案。

根據本發明之第一態樣，提供一種濕度管理裝置，其包含：具有第一端以及第二端的腔室；設置相鄰於第一端的進氣口；設置相鄰於第二端的排氣口；設置介於第一端及第二端之間的可旋轉刷，可旋轉刷具有吸附劑承載表面；以及配置成將吸附劑分佈於吸附劑承載表面上之吸附劑分佈手段，其中進氣口配置成接收具有第一濕度位準的輸入空氣；以及其中排氣口配置成吸取輸入空氣以接觸吸附劑承載表面，藉此改變輸入空氣之含水量，以使離開排氣口之輸出空氣具有不同於第一濕度位準之第二濕度位準。

吸附劑分佈手段可包含設置相鄰於第二端以及配置成將液體吸附劑分佈在刷狀物之吸附劑承載表面上之吸附劑進口。

吸附劑分佈手段可進一步包含：設置相鄰於第一端的吸附劑貯存器；以及配置成將收集於吸附劑貯存器之吸附劑的一部份輸送至第二端，以用於分佈在吸附劑承載表面上之輸送器。

輸送器可包含具有與吸附劑貯存器流體連通的下端之阿基米德式螺旋軸(Archimedes’screw)。

濕度管理裝置可進一步包含耦接至輸送器以驅動輸送器之致動器。

該致動器可進一步耦接至刷狀物，以旋轉刷狀物。

該刷狀物可包含複數個刷毛，此刷毛提供吸附劑承載表面。

該刷毛可為中空。

該吸附劑承載表面可為多孔。

該濕度管理裝置可作為除濕器單元操作，且吸附劑可配置成自輸入空氣移除濕氣，以使第二濕度位準低於第一濕度位準。

輸入空氣之溫度可高於吸附劑之溫度。

濕度管理裝置可作為解吸單元操作，且吸附劑可配置成將濕氣釋出進入輸入空氣，以使第二濕度位準高於第一濕度位準。

輸入空氣之溫度可低於吸附劑之溫度。

根據本發明之第二態樣，提供空調系統，其包含：包含如第一態樣所定義之濕度管理裝置的除濕器單元；設置在除濕器單元之下游的再生器單元，其中再生器單元配置成自除濕器單元接收高水分吸附劑，以及自高水分吸 附劑移除濕氣；以及配置成將自除濕器單元的高水分吸附劑循環至再生器單元且將自再生器單元的低水分吸附劑返回至除濕器單元之吸附劑迴路。

此系統可進一步包含加熱器，係連接至介於除濕器單元與再生器單元之間的吸附劑迴路，且配置成加熱自除濕器單元循環至再生器單元的高水分吸附劑。

該加熱器可包含太陽能加熱器

該再生器單元可包含含有如第一態樣所定義之濕度管理裝置的解吸(desorber)單元。

該再生器單元可包含配置成經由膜而自吸附劑分離以及蒸發濕氣之滲透蒸發(pervaporation)單元。

此系統可進一步包含設置於除濕器單元之下游的熱交換器，熱交換器配置成為接收自除濕器單元的輸出空氣以及利用廢氣流冷卻輸出空氣。

此系統可進一步包含設置於熱交換器之下游，以用於絕熱(adiabatically)冷卻自熱交換器接收的空氣之蒸發加濕器。

根據本發明之第三態樣，提供一種濕度管理方法，其包含下列步驟：提供具有第一端以及第二端的腔室，其中進氣口係設置相鄰於第一端，排氣口係設置相鄰於第二端，以及可旋轉刷係設置介於第一端與第二端，此刷狀物具有吸附劑承載表面；分佈吸附劑於吸附劑承載表面上；供應具有第一濕度位準的輸入空氣經由進氣口至腔室；以及將自進氣口的輸入空氣吸至排氣口，以使輸入空氣接觸吸附劑承載表面，藉此改變輸入空氣之含水量，以及使離開排氣口的輸出空氣具有不同於第一濕度位準之第二濕度位準。

分佈吸附劑於吸附劑承載表面上的步驟可包含使用阿基米德式螺旋軸將自設置相鄰於第一端的吸附劑貯存器之液體吸附劑之一部份輸送至該第二端。

根據本發明之第四態樣，提供一種操作空調系統之方法，此方法包含下列步驟：操作如第一態樣所定義之第一濕度管理裝置作為除濕器單元；將自除濕器單元的高水分吸收劑循環至下游的再生器單元；在再生器單元自高水分吸收劑移除濕氣；以及將自再生器單元的低水分吸收劑循環返回至除濕器單元。

該再生器單元可包含第二濕度管理裝置。

該再生器單元可包含一個滲透蒸發單元，以及自高水分吸附劑移除濕氣的步驟可包含使用膜分離並蒸發濕氣。

將自除濕器單元的高水分吸收劑循環至再生器單元的步驟可包含使用太陽能加熱器加熱吸收劑。

1‧‧‧通風機

2‧‧‧馬達

3‧‧‧軸承

4‧‧‧腔室

4a‧‧‧下段

4b‧‧‧中段

4c‧‧‧上段

5‧‧‧氣體進口

6‧‧‧阿基米德式螺旋軸

6a‧‧‧迴圈

6b‧‧‧軸

6c‧‧‧管子

7‧‧‧出口

8‧‧‧刷狀物

8a‧‧‧刷毛

9a、9b‧‧‧液體進口

10‧‧‧流體分佈部

11‧‧‧凸出部

100‧‧‧濕度管理裝置

300、400、500‧‧‧空調系統

302、502‧‧‧除濕器單元

304、508‧‧‧再生器單元

306‧‧‧吸附劑迴路

308‧‧‧輸入空氣

310‧‧‧輸出空氣

312‧‧‧加熱器

314‧‧‧廢氣

316‧‧‧潮濕廢棄

402‧‧‧基底模組

404、504‧‧‧熱交換器模組

406、506‧‧‧氣候控制模組

602‧‧‧加濕器單元

604‧‧‧貯水器

606‧‧‧香味或香水容器

608‧‧‧空氣量調節器

610‧‧‧香味劑量調節器

612‧‧‧調光器

614‧‧‧濕度調節器

700、800‧‧‧流程圖

702、704、706、708、802、804、806、808‧‧‧步驟

本發明之實施方式將藉由僅做為示例的方式描述於下文中並結合附圖而更好的理解且對於所屬技術領域中具有通常知識者為淺顯易見的，其中：第1圖顯示根據例示性實施方式之濕度管理裝置的示意圖。

第2圖顯示使用於第1圖之濕度管理裝置的刷狀物之示意圖。

第3A圖顯示根據例示性實施方式之空調系統之示意圖。

第3B圖顯示第3A圖之空調系統之方塊圖。

第4A圖顯示根據另一個實施方式之空調系統之示意圖。

第4B圖顯示第4A圖之空調系統之方塊圖。

第5圖顯示根據又一個實施方式之空調系統之示意圖。

第6圖顯示適用於例示性實施方式之空調系統的加濕器單元之示意圖。

第7圖顯示根據例示性實施方式之濕度管理方法之流程圖。

第8圖顯示根據例示性實施方式之操作空調系統之方法之流程圖。

在下列例示性實施方式，敘述氣體與液體之間的接觸係相對於氣流與液體吸附劑(adsorbent)或吸收劑(absorbent)之交互作用或混合來描述。然而，將理解的是，如所述的此裝置以及方法可在其他氣體-液體交互作用的應用中發現，如排放氣體之淨化、自液體混合物移除揮發性物質等。

第1圖顯示根據例示性實施方式之濕度管理裝置100之示意圖。濕度管理裝置100包含外殼或腔室4，其具有下段4a(下文可互換地稱為第一端4a)、中段4b以及上段4c(下文可互換地稱為稱為第二端4c)。如第1圖所示，中段4b係相對於下段4a以及上段4c傾斜。進一步，此外殼4包含相鄰於下段4a的一或複數個氣體進口5、以及於上段4c之頂端之氣體出口，其可組裝通風機1以產生氣流，通常為自外殼或腔室4之氣體進口5至上段4c的空氣流。

濕度管理裝置100亦包含一或複數個相鄰於第二端4c之第一液體進口9b。具有複數個刷毛8a之刷狀物8設置在一或複數個液體進口9b之下方的中 段4b中，以使自一或複數個液體進口9b分散的液體吸附劑(liquid sorbent)，例如液體吸收劑或吸附劑可以液體吸附劑潤濕刷狀物8的刷毛8a。刷毛8a較佳為由彈性物質所製造以及較佳地具有多孔表面。此外，刷毛8a可以為鏤空，以承載更多液體以及有效增加液體在腔室4之時間。如此，腔室4可以導入的液體介質加濕中段4b及作為用於液體介質之接觸面。重力的效應之下，液體流經中段4b，例如於刷毛8a之間或沿著外殼4的內表面，並收集於位在與下段4a相鄰之外殼4底部之貯存器。在其他實施方式中，濕度管理裝置100更包括與貯存器流體連通的第二液體進口9a以及出口7。

如第1圖所示，收集在貯存器之液體的至少一部份使用輸送器往上傳輸，並分佈於刷狀物8之刷毛8a。在此，輸送器係以平行於濕度管理裝置100之中段4b之軸運作的形式或阿基米德式螺旋軸6。阿基米德式螺旋軸包含連接迴圈6a以及驅使軸6b的管子6c，其藉由以馬達2形式的致動器進行驅動且樞設於軸承3。透過軸6b，迴圈6a係為可旋轉的。阿基米德式螺旋軸之一端與貯存器流體連通，並且另一端係與設置在外殼4之上段4c的流體分佈部10流體連通。當供電馬達2時，其可旋轉迴圈6a以將液體之一部份自貯存器輸送至分佈部10，其可將輸送的液體分佈於刷狀物8之刷毛8a上。

第2圖顯示用於第1圖之濕度管理裝置100之刷狀物8之示意圖。刷狀物8係為可旋轉的，且由於可耦合至馬達2，以藉由馬達2驅動。舉例來說，刷毛8a附著於主軸或軸6b，其於一端安裝於軸承3且於另一端耦接至馬達2。在一實施方式，刷狀物8係連接至阿基米德式螺旋軸6，以在阿基米德式螺旋軸6藉由馬達2驅動時，刷狀物8亦旋轉。此外，刷狀物8可獨立於阿基米德式螺旋軸6驅動。此外，在不同實施方式，輸送器可採取不同的形式，如泵裝置。

參照第1圖，現將描述濕度管理裝置之操作。通常，液體吸附劑(吸收劑或吸附劑)係經由一或複數個第一液體進口9b以及選擇性經由第二液體進口9a引進腔室4。再者，腔室4內，收集在下段4a的液體吸附劑係藉由使用阿基米德式螺旋軸6抬升且輸送至分佈部10。分佈部10藉以分佈液體吸附劑橫跨刷狀物8之上表面，以使液體吸附劑藉由重力移返至腔室之下段4a。因阿基米德式螺旋軸的旋轉動作，因而連接至其的刷狀物8係同時進行動作。此外，因通風機1以及氣體進口5，因而產生自氣體進口5至上段4c的空氣流。

獨立刷毛8a及刷狀物8之表面藉由分佈橫跨刷狀物8之上表面的液體吸附劑加濕，以及作為用於液體吸附劑之接觸面。因此，即使具有緊密結構形狀，介於吸附劑與氣流的有效接觸面積與在下段4a的貯存器中收集的液體吸附劑之表面相比可以倍數增加。

在刷狀物8的轉動期間，刷毛8a接觸外殼4之中段4b之內表面且持續地替換在中段4之內表面上流動的液體。平行於軸6b的凸出部11可提供在外殼4之中段4b，以至少局部接觸刷狀物8之刷毛8a，以及額外地促使刷毛8a進行擺動動作。透過刷毛8a之擺動動作，提供液體介質的額外接觸表面之液體吸附劑的細小霧滴可形成於腔室4。換句話說，可更徹底進行介於氣流以及液體吸附劑之間的交互作用。與氣流接觸的液體吸附劑透過重力流回至於腔室4之下段4a的貯存器，且可經由出口7排出。

如前所述，當使用濕度管理裝置100除濕或加濕空氣時，介於氣流與液體吸附劑之交互作用可藉由引入於氣流與液體吸附劑之間的溫度差而進一步加強。舉例來說，為了提升自氣流移除濕氣時，則可加熱氣流，同時可冷 卻液體吸附劑。反之，為了提升自液體吸附劑之水分的蒸發並釋出至氣流時，則可加熱液體吸附劑，同時可冷卻氣流。

濕度管理裝置100之一實施方式中，刷狀物8的刷框以及管子6c可以一部件製作。在本實施方式，管子6c能作為刷狀物8的刷架，且刷毛8a直接連接至管子6c。特佳地，若刷毛8a為中空以及管子6c以此方式形成時，刷毛8a可直接地供應藉由阿基米德式螺旋軸6輸送的液體吸附劑。因此，額外的液體可施加於外殼4之中段4b之內表面，其使殼壁(casing wall)成為介於氣流與液體吸附劑之間的接觸面。

第1圖之濕度管理裝置100可配置成作為操作空調系統之除濕單元操作。在此應用上，供給至氣體進口5的氣體通常為潮濕輸入空氣，並且供給至進口9b及/或9a的液體吸附劑為低水分吸附劑或吸收劑。在腔室4中透過濕空氣以及液體吸附劑之接觸，濕氣自輸入空氣移除，以使離開通風機1的輸出空氣具有低於輸入空氣之濕度位準。較佳地，輸入空氣之溫度為高於液體吸附劑之溫度，且輸入空氣可因其接觸液體吸附劑而被局部冷卻。收集於位於下段4a的貯存器的高水分吸附劑可被排出或再加工之後回收。

反之，第1圖之濕度管理裝置100亦可配置成作為空調系統之加濕單元操作。在此應用，供給至氣體進口5的氣體通常為乾燥的輸入空氣，同時供給至進口9b及/或9a的液體吸附劑可為水或裝載水之液體，在腔室4中透過乾空氣以及液體吸附劑之接觸，自液體吸附劑移除的濕氣進入氣流中，以使離開通風機1的輸出空氣具有高於輸入空氣之濕度位準。較佳地，輸入空氣之溫度係為低於液體吸附劑之溫度，以提升自液體吸附劑的水分蒸發並釋出水進入空氣中。

第1圖之濕度管理裝置100可進一步配置成作為如一解吸單元操作，以將水移除以及再生液體吸附劑。此應用係相似於該上述之加濕器單元；不過，自再生器/解吸器單元的輸出空氣通常釋出至室外環境而非釋出至舒適的室內或場所。在此，高水分吸附劑供應至液體進口9b/9a且藉由通過該腔室4而與乾燥的輸入空氣接觸。水係自吸附劑移除，例如蒸發，以使收集在腔室4之下段4a之低水分吸附劑或無水吸附劑可在例如空調系統之除濕單元中回收或再使用。

如前所述，濕度管理裝置100可在空調系統中發現各種用途。第3A圖顯示根據例示性實施方式之空調系統300之示意圖。第3B圖顯示第3A圖之空調系統300之方塊圖。

空調系統300包含除濕器單元302、設置於除濕器單元302之下游之再生器單元304、以及配置成循環自除濕器單元302到再生器單元304的高水分吸附劑及自再生器單元304返回至除濕器單元302的低水分吸附劑之吸附劑迴路306。通常為潮濕室外空氣之輸入空氣308供應到除濕器單元302，而且自除濕器單元302的乾燥輸出空氣310可直接提供至舒適的室內或場所，或在供應至舒適的室內或場所之前，可替代地進一步冷卻、過濾等。具有自潮濕室外空氣308吸附或吸收的水氣之高水分液體吸附劑係在吸附劑迴路306循環(輸送)到再生器單元304。在此實施方式中，加熱器312，如電加熱器或太陽能加熱器連接到在除濕器單元302與再生器單元304之間的吸附劑迴路306，以預熱輸送至再生器單元304的高水分吸附劑。

在此下游，自舒適的室內或場所的廢氣314供應到再生器單元304以與自吸附劑迴路306接收的高水分吸附劑接觸，並藉此自其蒸發水分。低水分 吸附劑或無水液態吸附劑係循環返回除濕器單元302，同時潮濕廢棄316釋出到室外環境。

除濕器單元之除濕能力可使用不同參數進行控制，其包含，但不限於液體吸附劑以及輸入空氣之各自流量、吸附劑以及輸入空氣之溫度差、介於吸附劑以及輸入空氣之間的接觸面、吸附劑材料之熱性質及化學物性質等。強親水性液體，具體而言例如可有效地結合水的多元醇類(polyhydric alcohols)之極性液體可使用作為示例性實施方式中的吸附劑。再生器單元304的再生能力可以此同樣方式配置。值得注意的是，由於第1圖的濕度管理裝置100可提供在吸附劑與空氣之間的大有效接觸面積，因此其特別適用作為除濕器單元302及/或再生器單元304。

將理解的是，在不同的操作環境中，輸入空氣308可為乾燥室外空氣，在此情況下的除濕器單元302可基於上述的濕度管理裝置100而由適當的加濕器單元替代。換句話說，除了上述提供的示例之外，各種其他配置及置換亦為可能的。

第4A圖顯示根據另一個例示性實施方式之空調系統400之示意圖。第4B圖顯示第4A圖之空調系統400之方塊圖。在此，相似的符號代表在第3A圖至第3B圖所敘述的相似元件。空調系統400包含對應於第3A圖及第3B圖的上述空調系統300形式的基底模組402、以及額外的熱交換器模組404與氣候控制模組406。氣候控制模組406係設置在熱交換器模組404之下游。在第6圖中提供例示性氣候控制模組406，例如蒸發加濕器。

在本實施方式自除濕器單元302的輸出空氣310在熱交換器模組404與自舒適的室內或場所的廢氣314進行熱交換，並因此冷卻。各種類型的熱 交換器適用於使用在熱交換器模組404，以及示例包含殼管式熱交換器、絕熱輪式熱交換器(adiabatic wheel heat exchanger)等，其中兩道氣流程不彼此接觸。在將調節的空氣提供給舒適的室內或場所之前，氣候控制模組406可進一步調整空氣之濕度位準及/或溫度。空調系統400之模組化配置允許基於操作需求而結合各種模組。舉例來說，可省略熱交換器404且將自除濕器單元302的輸出空氣直接提供至氣候控制模組406。同樣，可省略氣候控制單元406以及將自熱交換器模組404的冷卻輸入空氣直接提供至舒適的室內或場所。

第5圖顯示根據又一例示性實施方式之空調系統500之示意圖。空調系統500包含參照第1圖的上述濕度管理裝置100形式的除濕器單元502。可選擇的熱交換器模組504可設置在除濕器單元502之下游，以及氣候控制模組506可設置在熱交換器模組504之下游。再生器單元508係藉由吸附劑迴路連接至除濕器單元502。

在本實施方式，再生器單元508為滲透蒸發模組的形式，其中水分可經由膜而與液態吸附劑分離，且因此吸附劑中的水含量可經由滲透側上之水的分壓與壓力流來調節。分離的水可冷凝在滲透側以及可被移除。此外，如如第5圖所示，水可在純化之後，例如加濕進入空氣而再循環至用於絕熱冷卻的氣候控制模組506。換句話說，自室內、或可選地自熱交換器504的廢氣不使用在再生器單元508。

第6圖顯示例示性氣候控制模組600適用於使用在例示性實施方式之空調系統之示意圖。通常地，氣候控制模組600包含具有連接的貯水器604之加濕器單元602，以提供用於潤濕空氣的水。香味或香水容器606連接至貯水器604，以分佈期望的香味或香水而給予由氣候控制模組600服務的房間愉悅氣 味。氣候控制模組600更包含各種調節器，例如空氣量調節器608、香味劑量調節器610、調光器612以及濕度調節器614。亦可提供其他可選擇的部件，例如用於進入空氣之粒子過濾器、用於水的離子交換過濾器(ion exchange chalk filter)、防冷凝墊(anti-condensation pad)等。

第7圖顯示根據例示性實施方式之濕度管理方法之流程圖700。在步驟702，提供的腔室具有第一端以及第二端，其中進氣口係設置相鄰於第一端，排氣口係設置相鄰於第二端，且可旋轉刷係設置於第一端與第二端之間，刷子具有吸附劑裝載表面。在步驟704，吸附劑係分佈於吸附劑承載表面上。在步驟706，具有第一濕度位準的輸入空氣經由進氣口供應至腔室。在步驟708，輸入空氣係自進氣口吸取至排氣口，以使輸入空氣接觸吸附劑承載表面，因而改變輸入空氣之含水量，以及使離開排氣口的輸出空氣具有不同於第一濕度位準之第二濕度位準。

第8圖顯示根據例示性實施方式之操作空調系統之方法之流程圖。在步驟802，如前所述的第一濕度管理裝置係作為除濕器單元操作。在步驟804，高水分吸附劑係自除濕器單元循環至其下游的再生器單元。在步驟806，自位在再生器單元的高水分吸附劑移除濕氣。在步驟808，將低水分吸附劑自再生器單元循環返回至除濕器單元。

如前所述之例示性實施方式提供濕度管理裝置，其中有效的吸附劑承載表面是透過提供具有複數個刷毛之旋轉刷而顯著地增加，其可為多孔的。在另一方式，引入裝置的液體吸附劑可具有相較於習知裝置具有在腔室中的較長保持時間。如此，可達到液體吸附劑與輸入空氣的更徹底混合，藉此提供在部分應用中自空氣有效地移除濕氣，以及在其他應用中自吸附劑移除濕 氣。使用此濕度管理裝置的空調系統可有助於提供所期望的濕度位準且不需高功耗。進一步，至少部分的電力可經由可再生能源，例如太陽能加熱器來提供。

本發明所屬技術領域中具有通常知識者將理解的是，在不脫離所述廣義的本發明的精神及範疇下，可對如具體實施例所示的本發明進行各種變化及/或修改。因此，本實施方式在所有方面被認為說明性而非限制性。

1‧‧‧通風機

10‧‧‧流體分佈部

100‧‧‧濕度管理裝置

11‧‧‧凸出部

2‧‧‧馬達

3‧‧‧軸承

4‧‧‧腔室

4a‧‧‧下段

4b‧‧‧中段

4c‧‧‧上段

5‧‧‧氣體進口

6‧‧‧阿基米德式螺旋軸

6a‧‧‧迴圈

6b‧‧‧軸

6c‧‧‧管

7‧‧‧出口

8‧‧‧刷狀物

8a‧‧‧刷毛

9a、9b‧‧‧液體進口

Claims (26)

1. 一種濕度管理裝置，其包含：一腔室，其具有一第一端以及一第二端；一進氣口，係設置相鄰於該第一端；一排氣口，係設置相鄰於該第二端；一可旋轉刷，係設置介於該第一端與該第二端，該可旋轉刷具有一吸附劑承載表面；以及吸附劑分佈手段，係配置成將一吸附劑分佈於該吸附劑承載表面上，其中，該進氣口係配置成接收具有一第一濕度位準的輸入空氣；且其中，該排氣口係配置成吸取該輸入空氣以接觸該吸附劑承載表面，因而改變該輸入空氣之含水量，以使離開該排氣口之輸出空氣出口具有不同於該第一濕度位準的一第二濕度位準。
2. 如申請專利範圍第1項之濕度管理裝置，其中該吸附劑分佈手段包含設置相鄰於該第二端且配置成將一液體吸附劑分佈在該可旋轉刷的該吸附劑承載表面上之一吸附劑進口。
3. 如申請專利範圍第2項所述之濕度管理裝置，其中該吸附劑分佈手段進一步包含：一吸附劑貯存器，係設置相鄰於該第一端；以及一輸送器，係配置成將收集於該吸附劑貯存器之該吸附劑的一部份輸送至該第二端，以用於分佈在該吸附劑承載表面上。
4. 如申請專利範圍第3項所述之濕度管理裝置，其中該輸送器包含具有與該吸附劑貯存器流體連通的一下端之一阿基米德式螺旋軸。
5. 如申請專利範圍第3項或第4項所述之濕度管理裝置，其進一步包含耦接至該輸送器以驅動該輸送器之一致動器。
6. 如申請專利範圍第5項所述之濕度管理裝置，其中該致動器係進一步耦接至該可旋轉刷以旋轉該可旋轉刷。
7. 如申請專利範圍第1項所述之濕度管理裝置，其中該可旋轉刷包含複數個刷毛，該複數個刷毛提供該吸附劑承載表面。
8. 如申請專利範圍第7項之濕度管理裝置，其中該複數個刷毛為中空。
9. 如申請專利範圍第1項所述之濕度管理裝置，其中該吸附劑承載表面係為多孔。
10. 如申請專利範圍第1項所述之濕度管理裝置，其可作為一除濕器單元操作，其中該吸附劑係配置成自該輸入空氣移除濕氣，以使該第二濕度位準低於該第一濕度位準。
11. 如申請專利範圍第10項所述之濕度管理裝置，其中該輸入空氣之溫度係高於該吸附劑之溫度。
12. 如申請專利範圍第1項所述之濕度管理裝置，其可作為一解吸單元操作，其中該吸附劑係配置成將濕氣釋出進入該輸入空氣，以使該第二濕度位準高於該第一濕度位準。
13. 如申請專利範圍第12項所述之濕度管理裝置，其中該輸入空氣之溫度係低於該吸附劑之溫度。
14. 一種空調系統，其包含：一除濕器單元，其包含如申請專利範圍第10項所述之濕度管理裝置；一再生器單元，係設置於該除濕器單元之下游，其中該再生器單元係配置成自該除濕器單元接收一高水分吸附劑，且自該高水分吸附劑移除濕氣；以及一吸附劑迴路，係配置成將自該除濕器單元的該高水分吸附劑循環至該再生器單元且將自該再生器單元的一低水分吸附劑返回至該除濕器單元。
15. 如申請專利範圍第14項所述之系統，其進一步包含一加熱器，係連接至介於該除濕器單元與該再生器單元之間的該吸附劑迴路，且配置成加熱自該除濕器單元循環至該再生器單元的該高水分吸附劑。
16. 如申請專利範圍第15項所述之系統，其中該加熱器包含一太陽能加熱器。
17. 如申請專利範圍第14項至第16項中任一項所述之系統，其中該再生器單元包含一解吸單元，其包含如申請專利範圍第12項所述之濕度管理裝置。
18. 如申請專利範圍第14項至16項中任一項所述之系統，其中該再生器單元包含配置成經由一膜而自該吸附劑分離以及蒸發濕氣之一滲透蒸發單元。
19. 如申請專利範圍第14項所述之系統，其進一步包含設置於該除濕器單元之下游的一熱交換器，該熱交換器係配置成為接收自該除濕器單元的該輸出空氣以及利用一廢氣流冷卻該輸出空 氣。
20. 如申請專利範圍第19項所述之系統，其進一步包含設置於該熱交換器之下游，以用於絕熱冷卻自該熱交換器接收的空氣之一蒸發加濕器。
21. 一種濕度管理方法，其包含下列步驟：提供具有一第一端以及一第二端的一腔室，其中一進氣口係設置相鄰於該第一端，一排氣口係設置相鄰於該第二端，以及一可旋轉刷係設置於該第一端與該第二端之間，該可旋轉刷具有一吸附劑承載表面；分佈一吸附劑於該吸附劑承載表面上；供應具有一第一濕度位準的輸入空氣經由該進氣口至該腔室；以及將自該進氣口的該輸入空氣吸至該排氣口，以使該輸入空氣接觸該吸附劑承載表面，因而改變該輸入空氣之含水量以及使離開該排氣口的輸出空氣具有不同於該第一濕度位準的一第二濕度位準。
22. 如申請專利範圍第21項所述之方法，其中分佈該吸附劑於該吸附劑承載表面上的步驟包含使用一阿基米德式螺旋軸將自設置相鄰於該第一端的一吸附劑貯存器之一液體吸附劑之一部份輸送至該第二端。
23. 一種操作空調系統之方法，該方法包含下列步驟：將如申請專利範圍第1項所述之濕度管理裝置的一第一濕度管理裝置作為一除濕器單元進行操作； 將自該除濕器單元的一高水分吸收劑循環至下游的一再生器單元；在該再生器單元自該高水分吸收劑移除濕氣；以及將自該再生器單元的一低水分吸收劑循環返回至該除濕器單元。
24. 如申請專利範圍第23項所述之方法，其中該再生器單元包含一第二濕度管理裝置。
25. 如申請專利範圍第23項所述之方法，其中該再生器單元包含一滲透蒸發單元以及其中自該高水分吸收劑移除濕氣的步驟包含使用一膜分離並蒸發濕氣。
26. 如申請專利範圍第23項至第25項中任一項所述之方法，其中將自該除濕器單元的該高水分吸收劑循環至該再生器單元的步驟包含利用一太陽能加熱器加熱該高水分吸收劑。

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