電滲透除濕裝置及其方法
【專利摘要】一種電滲透除濕裝置，其包含有：一電源；至少一電極組，其電性耦接該電源；以及至少一電滲透膜，各電滲透膜設(shè)于各電極組之間。
【專利說(shuō)明】電滲透除濕裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種電滲透除濕裝置及其方法，尤指一種能夠除濕的方法與其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]控制濕度為維護(hù)室內(nèi)空氣質(zhì)量的重要項(xiàng)目之一，特別在溫濕熱氣候區(qū)中，對(duì)生活環(huán)境而言，相對(duì)濕度控制在60%以下，可大幅降低霉菌滋生，所以除濕的重要性由此可見(jiàn)。
[0003]現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)，一般兼具有除濕功能，則該空調(diào)系統(tǒng)約30%的電能被除濕功能所消耗。而傳統(tǒng)的除濕機(jī)，電能消耗也很大，對(duì)于鼓吹節(jié)能減碳的今日而言，現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)，特別是其除濕裝置仍有可進(jìn)步的空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一實(shí)施例，本發(fā)明的技術(shù)手段在于提供一種電滲透除濕裝置，其包含有:
[0005]一電源；
[0006]至少一電極組，其電性耦接該電源；以及
[0007]至少一電滲透膜，各電滲透膜設(shè)于各電極組之間。
[0008]在一實(shí)施例，本發(fā)明又提供一種電滲透除濕方法，其包含有:
[0009]一具有濕氣的·氣體通過(guò)至少一電滲透膜，以去除該氣體中的濕氣，該濕氣被該電滲透膜所吸收；
[0010]—電極組產(chǎn)生一電場(chǎng),該電極組具有一第一電極與一第二電極，該第二電極為一負(fù)電電極，該濕氣具有一正電電性，該電滲透膜的表面具有一負(fù)電電性，該具有正電電性的濕氣受到該負(fù)電電極的吸引，而使該具有正電電性的濕氣朝向該負(fù)電電極的方向移動(dòng)，并由該負(fù)電電極排出該濕氣。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明的一種電滲透除濕裝置的示意圖。
[0012]圖2為一種電滲透測(cè)試裝置的示意圖。
[0013]圖3為一相對(duì)濕度對(duì)應(yīng)一時(shí)間的比較圖。
[0014]【主要元件符號(hào)說(shuō)明】
[0015]1:電源；
[0016]2:電極組；
[0017]20:第一電極；
[0018]21:第二電極；
[0019]22:電滲透膜；
[0020]23:風(fēng)扇；
[0021]IA:電源；
[0022]30:密閉腔；[0023]300:風(fēng)扇；
[0024]301:溫度控制器；
[0025]302:電熱器；
[0026]303:相對(duì)濕度計(jì)；
[0027]31:密閉腔；
[0028]310:風(fēng)扇；
[0029]311:溫度控制器；
[0030]312:電熱器；
[0031]313:相對(duì)濕度計(jì)；
[0032]A:曲線；
[0033]B:曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0034]以下通過(guò)特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中普通技術(shù)人員可由本說(shuō)明書所揭示的內(nèi)容，輕易地了解本發(fā)明。
[0035]請(qǐng)配合參考圖1所示，本發(fā)明是一種電滲透除濕裝置，其具有一電源1、至少一電極組2、至少一電滲透膜22與至少一選擇性的風(fēng)扇23。
[0036]電源I能夠?yàn)橐唤涣麟娫?，或者一偏極交流電源(Biased AlternatingCurrent,Biased AC)，或者一直流電源串聯(lián)一交流電源，舉例而言，該電源I的交流電壓為3至30V，或者該電源I的直流電壓為3至30V，該電源I的交流頻率為100至IOOkHz。
[0037]電極組2具有一第一電極20與一第二電極21，第一電極20與第二電極21分別電性率禹接電源I，以使第一電極20具有一正電極性,第二電極21具有一負(fù)電極性,舉例而言，該第一電極20與該第二電極21為一可透水的導(dǎo)電層,該導(dǎo)電層以一金屬派射、一活性碳粉披覆或一活性碳纖維披覆所制備，若為金屬濺射，則該導(dǎo)電層的厚度為2至10nm，優(yōu)選地為5nm,假若為活性碳纖維披覆，則活性碳纖維層的厚度為300至400 μ m。
[0038]電滲透膜22設(shè)于第一電極20與第二電極21之間，第一電極20貼附于電滲透膜22的側(cè)面，第二電極21貼附于電滲透膜22的另一側(cè)面，舉例而言，電滲透膜22能夠?yàn)橐欢嗫?、親水性與表面具有帶電性的薄膜，舉例而言，薄膜的材質(zhì)能夠?yàn)槿撬嵛?Nafion)、沸石(Zeolites)、有機(jī)金屬網(wǎng)架(Metal Organic Framework, M0F)或中孔氧化娃(Meso-porousSilica, MPS),該薄膜的厚度為30至1000 μ m,并且該薄膜的酸堿值(pH)為4至7,優(yōu)選為5,該薄膜的表面電位(Zeta Potential)小于-1OmV。
[0039]風(fēng)扇23設(shè)于第一電極20遠(yuǎn)離電滲透膜22的一側(cè)，舉例而言，風(fēng)扇23的數(shù)量能夠?yàn)槎鄠€(gè)或至少一個(gè)。
[0040]承上所述，本發(fā)明是一種電滲透除濕方法，其包含有:
[0041]請(qǐng)?jiān)倥浜蠀⒖紙D1所示，電源I提供一電能給電極組2，而使第一電極20具有一正電極性，第二電極21具有一負(fù)電極性，因此該第二電極21為一負(fù)電電極。
[0042]一選擇性的風(fēng)扇23將具有濕氣的氣體，如空氣，吹向至少一電滲透膜22，電滲透膜22吸收氣體所具有的濕氣，以去除該氣體中的濕氣，而使該氣體成為一干燥氣體。
[0043]因電滲透膜22能夠吸收有氣體中的濕氣，即水分子，因電極組2產(chǎn)生一電場(chǎng)，而使該濕氣具有一正電電性，該具有正電電性的濕氣使該電滲透膜22的表面產(chǎn)生一負(fù)電電性，該具有正電電性的濕氣受到該負(fù)電電極的吸弓丨，而使該具有正電電性的濕氣朝向該負(fù)電電極的方向移動(dòng)，并由該負(fù)電電極排出該濕氣。
[0044]該表面帶負(fù)電的電滲透膜22的表面電位(Zeta Potential)小于零。
[0045]該電源I包含一交流電，施加交流電的效果降低了電滲透膜22的阻抗，減少了該具有正電電性的濕氣向該負(fù)電電極運(yùn)動(dòng)的阻力。
[0046]請(qǐng)配合參考圖2所示，其為本發(fā)明應(yīng)用于二密閉腔30、31的電滲透測(cè)試。
[0047]各密閉腔30、31中分別設(shè)有一風(fēng)扇300、310、一溫度控制器301、311、一電熱器302,312與一相對(duì)濕度計(jì)303、313，溫度控制301、311電性耦接電熱器302、312，以控制電熱器 302,312ο
[0048]上述的第一電極20、第二電極21與電滲透膜22設(shè)于二密閉腔30、31之間，電源IA電性耦接第一電極20與第二電極21，電源IA為一直流電源串聯(lián)一交流電源。
[0049]上述的電滲透測(cè)試進(jìn)一步說(shuō)明直流電壓、交流電壓、交流頻率與電滲透膜22的厚度對(duì)除濕速度與除濕能源效率的影響。
[0050]如圖2所示，各密閉腔30、31的體積能夠?yàn)?75公升，溫度控制器301、311與電熱器302、312控制各密閉腔30、31的溫度，以使各密閉腔30、31維持一恒溫狀態(tài)。
[0051]各密閉腔30、31的濕度可由相對(duì)濕度計(jì)303、313所測(cè)量，而濕度的變化為各密閉腔30、31的水分的變化，如此可雖推算出電滲透膜22的除濕速度，再通過(guò)電滲透膜22的通電功率，以推算出除濕能源效率。
[0052]上述的電滲透測(cè)試需先設(shè)定高低因子，該高低因子如下表所示:
【權(quán)利要求】
1.一種電滲透除濕裝置，其特征在于，包含有: 一電源； 至少一電極組，其電性耦接該電源；以及 至少一電滲透膜，各電滲透膜設(shè)于各電極組之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電滲透除濕裝置，其特征在于，該電滲透膜能夠?yàn)橐欢嗫?、親水性與表面具有帶電性的薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電滲透除濕裝置，其特征在于，該薄膜的厚度為30至1000 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電滲透除濕裝置，其特征在于，該薄膜的材質(zhì)為全氟磺酸物、沸石、有機(jī)金屬網(wǎng)架或中孔氧化硅。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電滲透除濕裝置，其特征在于，該薄膜的酸堿值為4至7。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電滲透除濕裝置，其特征在于，該薄膜的表面電位小于-1OmV
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電滲透除濕裝置，其特征在于，該電極組具有一第一電極與一第二電極，該第一電極設(shè)于該電滲透膜的一側(cè)，該第二電極設(shè)于該電滲透膜的另一側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利 要求7所述的電滲透除濕裝置，其特征在于，該第一電極貼附于該電滲透膜的側(cè)面，該第二電極貼附于該電滲透膜的另一側(cè)面。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電滲透除濕裝置，其特征在于，該第一電極與該第二電極為一可透水的導(dǎo)電層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電滲透除濕裝置，其特征在于，該導(dǎo)電層以一金屬濺射、一活性碳粉披覆或一活性碳纖維披覆所制備。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電滲透除濕裝置，其特征在于，該金屬濺射所制備的導(dǎo)電層，該導(dǎo)電層的材料為白金。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電滲透除濕裝置，其特征在于，該白金的濺射厚度為2至IOnm0
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電滲透除濕裝置，其特征在于，該活性碳纖維披覆所制備的導(dǎo)電層，該活性碳纖維層的厚度為300至400 μ m。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電滲透除濕裝置，其特征在于，該電源為一交流電源，或者一偏極交流電源，或者一直流電源串聯(lián)一交流電源。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電滲透除濕裝置，其特征在于，該電源的交流電壓為3至30V，該電源的交流頻率為100至IOOkHz，或者該電源的直流電壓為3至30V。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電滲透除濕裝置，其特征在于，其進(jìn)一步具有至少一風(fēng)扇，該風(fēng)扇設(shè)于該電滲透膜的一側(cè)。
17.一種電滲透除濕方法，其特征在于，包含有: 一具有濕氣的氣體通過(guò)至少一電滲透膜，以去除該氣體中的濕氣，該濕氣被該電滲透膜所吸收；以及 一電極組產(chǎn)生一電場(chǎng)，該電極組具有一第一電極與一第二電極，該第二電極為一負(fù)電電極，該濕氣具有一正電電性，該電滲透膜的表面具有一負(fù)電電性，該具有正電電性的濕氣受到該負(fù)電電極的吸引，而使該具有正電電性的濕氣朝向該負(fù)電電極的方向移動(dòng)，并由該負(fù)電電極排出該濕氣。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電滲透除濕方法，其特征在于，該第一電極與該第二電極為一可透水的導(dǎo)電層。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電滲透除濕方法，其特征在于，該負(fù)電電性與該正電電性由一電源所提供。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電滲透除濕方法，其特征在于，該電源的交流頻率為100至IOOkHz，該電源的交流電壓為3至30V，或者該電源的直流電壓為3至30V。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電滲透除濕方法，其特征在于，該電滲透膜能夠?yàn)橐欢嗫?、親水性與表面具有帶電性的薄膜。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電滲透除濕方法，其特征在于，該薄膜的厚度為30至1000 μ m。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電滲透除濕方法，其特征在于，該薄膜的酸堿值為4至7。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電滲透除濕方法，其特征在于，該薄膜的表面電位小于-1OmV0
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電滲透除濕方法，其特征在于，該表面帶負(fù)電的電滲透膜的表面電位小于零。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電滲透除濕方法，其特征在于，該電源具有一交流電，該交流電降低了該電滲透膜的阻抗，·以減少了該具有正電電性的濕氣向該負(fù)電電極運(yùn)動(dòng)的阻力。
【文檔編號(hào)】B01D53/22GK103845993SQ201210581719
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月30日
【發(fā)明者】賴慶智, 鄭旭軒, 吳信賢, 王惠通, 賴宇倫 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院