除濕設(shè)備與除濕方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種除濕設(shè)備與除濕方法，且特別是涉及一種采用超音速噴嘴的除濕 設(shè)備與除濕方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的空調(diào)除濕系統(tǒng)常見有冷凍除濕法、除濕輪除濕法、化學(xué)除濕法及膜式除濕 法等設(shè)計(jì)，以下將針對(duì)前述設(shè)計(jì)的缺陷提出說(shuō)明。冷凍除濕法是以冷媒為媒介，并利用壓縮 與冷卻原理進(jìn)行空氣的吸濕與冷卻，但是其電力的耗費(fèi)相當(dāng)可觀。除濕輪除濕法是通過(guò)旋 轉(zhuǎn)輪來(lái)達(dá)到除濕的功效，其中旋轉(zhuǎn)輪大致上可分為兩相對(duì)的吸附側(cè)與再生側(cè)。通常而言，吸 附側(cè)填充有樹脂以吸收空氣中的水氣，并于再生側(cè)進(jìn)行加熱再生以去除水氣，但是旋轉(zhuǎn)輪 可處理的氣量較低，故不適用于大型空調(diào)，且于加熱再生時(shí)所耗費(fèi)的電力也相當(dāng)可觀。
[0003] 另一方面，化學(xué)除濕法是通過(guò)洗滌塔（scrubber)的原理，將化學(xué)藥液與外界空氣 充分混合，其中化學(xué)藥液的蒸氣分壓低于外界空氣中的水氣的蒸氣分壓，兩者之間的蒸氣 分壓的壓差可作為質(zhì)傳驅(qū)動(dòng)力（mass transfer driving force)以進(jìn)行除濕。然而，當(dāng)化 學(xué)藥液所吸收的水氣量過(guò)多而造成其濃度大幅下降時(shí)，即需通過(guò)加熱再生的方式來(lái)恢復(fù)化 學(xué)藥液的初始濃度以循環(huán)利用，但是加熱再生時(shí)所耗費(fèi)的電力相當(dāng)可觀。膜式除濕法則是 利用高分子透析膜（macromolecular dialysis membrane)來(lái)將外界空氣中的水氣吸附以 達(dá)到除濕的功效，但是高分子透析膜可處理的氣量過(guò)低，故不適用于大型空調(diào)，且高分子透 析膜的材料的成本高昂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種除濕設(shè)備與除濕方法，可使氣體達(dá)到超音速 (supersonic)以進(jìn)行除濕，并可降低電力消耗及運(yùn)作成本。
[0005] 為達(dá)上述目的，本發(fā)明的除濕設(shè)備，適于收集外界的氣體并除去氣體中的水氣。除 濕設(shè)備包括進(jìn)氣管、喉部管、排氣管以及連通裝置。進(jìn)氣管具有兩相對(duì)的第一端部與第二端 部，其中進(jìn)氣管的截面積自第一端部漸縮至第二端部。喉部管連接第二端部。排氣管連接 喉部管，其中喉部管位于第二端部與排氣管之間，且喉部管的截面積小于排氣管的截面積。 連通裝置連接于集氣管與排氣管之間。
[0006] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的喉部管的截面積與排氣管的截面積之間的比例為 1:1. 2。
[0007] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的連通裝置包括第一連通管、控制閥以及泵。第一連 通管連接于集氣管與排氣管之間?？刂崎y連接第一連通管。泵連接第一連通管，且位于排 氣管與控制閥之間。
[0008] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的除濕設(shè)備還包括氣流導(dǎo)引裝置。氣流導(dǎo)引裝置連 接進(jìn)氣管，且進(jìn)氣管位于喉部管與氣流導(dǎo)引裝置之間。
[0009] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的除濕設(shè)備還包括兩皮托管。前述兩個(gè)皮托管分別 設(shè)置于氣流導(dǎo)引裝置內(nèi)與排氣管。
[0010] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的氣流導(dǎo)引裝置包括罩體、多個(gè)導(dǎo)引葉片以及第二 連通管。這些導(dǎo)引葉片樞設(shè)于罩體內(nèi)，并依罩體的中心軸放射狀排列。第二連通管連接于 罩體與第一端部之間，且第二連通管的截面積自罩體漸縮至第一端部。
[0011] 本發(fā)明的除濕方法包括以下步驟。首先，提供除濕設(shè)備，此除濕設(shè)備包括進(jìn)氣管、 喉部管、排氣管以及連接于集氣管與排氣管之間的連通裝置，其中進(jìn)氣管具有兩相對(duì)的第 一端部與第二端部，且進(jìn)氣管的截面積自第一端部漸縮至第二端部。喉部管連接于第二端 部與排氣管之間，且喉部管的截面積小于排氣管的截面積。接著，通過(guò)進(jìn)氣管自第一端部引 入外界的氣體，并使氣體加速以自第二端部進(jìn)入喉部管，且于通過(guò)喉部管時(shí)達(dá)到超音速。之 后,通過(guò)喉部管與排氣管持續(xù)加速氣體,并將氣體中的水氣脫除，
[0012] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的除濕方法還包括以下步驟。首先，通過(guò)泵抽取排氣 管內(nèi)的氣體，并通過(guò)第一連通管輸送至控制閥。接著，通過(guò)控制閥連通外界與第一連通管以 將排氣管內(nèi)的氣體排放至外界，并于進(jìn)氣管內(nèi)的氣壓相對(duì)高于排氣管內(nèi)的氣壓后關(guān)閉泵與 控制閥。之后，通過(guò)進(jìn)氣管內(nèi)的氣壓與排氣管內(nèi)的氣壓之間的壓差，使得進(jìn)氣管內(nèi)的氣體被 推送至喉部管與排氣管，且被加速至超音速。
[0013] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在通過(guò)喉部管與排氣管持續(xù)加速氣體并產(chǎn)生震波之前還 包括以下步驟。首先，通過(guò)泵抽取排氣管內(nèi)的氣體，并通過(guò)第一連通管輸送至控制閥。之后， 通過(guò)控制閥連通進(jìn)氣管與第一連通管以將排氣管內(nèi)的氣體輸送至進(jìn)氣管，使得氣體于通過(guò) 喉部管時(shí)被加速至超音速。
[0014] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的除濕方法還包括以下步驟。連接氣流導(dǎo)引裝置與 進(jìn)氣管，其中進(jìn)氣管位于喉部管與氣流導(dǎo)引裝置之間，并通過(guò)氣流導(dǎo)引裝置收集外界的氣 體進(jìn)入進(jìn)氣管，且沿氣流導(dǎo)引裝置的中心軸旋轉(zhuǎn)。
[0015] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的除濕方法還包括以下步驟。分別設(shè)置兩皮托管于 氣流導(dǎo)引裝置與排氣管，以偵測(cè)出氣體通過(guò)氣流導(dǎo)引裝置時(shí)的流速與氣體通過(guò)排氣管時(shí)的 流速。
[0016] 基于上述，由于本發(fā)明的進(jìn)氣管、喉部管以及排氣管構(gòu)成漸縮漸擴(kuò) (convergent-divergent)形式的噴嘴，因此根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)的理論，通過(guò)進(jìn)氣管、喉部管以 及排氣管后的氣體可被加速至超音速，進(jìn)而脫除氣體中的水氣，并且有助于降低電力消耗 及運(yùn)作成本。
[0017] 為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附附圖 作詳細(xì)說(shuō)明如下。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的除濕設(shè)備的示意圖。
[0019] 圖2是圖1的氣流導(dǎo)引裝置的正視圖。
[0020] 符號(hào)說(shuō)明
[0021] 100:電子裝置
[0022] 101 :噴嘴
[0023] 110:進(jìn)氣管
[0024] 111 :第一端部
[0025] 112:第二端部
[0026] 120:喉部管
[0027] 121、131:截面積
[0028] 130 :排氣管
[0029] 140 :連通裝置
[0030] 141 :第一連通管
[0031] 142:控制閥
[0032] 143 :泵
[0033] 150:氣流導(dǎo)引裝置
[0034] 151 :罩體
[0035] 152:導(dǎo)引葉片
[0036] 153 :第二連通管
[0037] 16〇 :皮托管
[0038] G :氣體
[0039] X :軸線
【具體實(shí)施方式】
[0040] 圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的除濕設(shè)備的示意圖，其中氣體G是以箭頭表示于圖1。請(qǐng) 參考圖1，在本實(shí)施例中，除濕設(shè)備100適于收集外界的氣體G并除去氣體G中的水氣。除 濕設(shè)備100包括進(jìn)氣管110、喉部管120、排氣管130以及連通裝置140,其中依序連接的進(jìn) 氣管110、喉部管120與排氣管130為同軸設(shè)置以構(gòu)成噴嘴（nozzle) 101。
[0041] 進(jìn)氣管110具有兩相對(duì)的第一端部111與第二端部112,其中進(jìn)氣管110垂直于軸 線X的截面積自第一端部111漸縮至第二端部112,即呈現(xiàn)出漸縮（convergent)的形式。 喉部管120連接于第二端部112與排氣管130之間，其中喉部管120垂直于軸線X的多個(gè) 截面積121 (圖1僅繪示一個(gè)截面積121)互為相等，且排氣管130垂直于軸線X的多個(gè)截 面積131(圖1僅繪示一個(gè)截面積131)互為相等，但截面積121小于截面積131。也就是 說(shuō)，相連通的喉部管120與排氣管130呈現(xiàn)出漸擴(kuò)（divergent)的形式，且截面積121與截 面積131之間的比例可為1:1.2。
[0042] 由于進(jìn)氣管110垂直于軸線X的截面積自第一端部111漸縮至第二端部112，并且 喉部管120的截面積121小于排氣管130的截面積131，因此本實(shí)施例的進(jìn)氣管110、喉部 管120以及排氣管130可構(gòu)成漸縮漸擴(kuò)（convergent-divergent)形式的噴嘴101。
[0043] 具體而言，連通裝置140包括第一連通管141、控制閥142以及泵143。第一連通 管141連接于集氣管110與排氣管130之間，可適時(shí)地將排氣管130內(nèi)的氣體G抽離?？刂?閥142例如是雙向閥（two-way valve)連接第一連通管141，其中可視操作上的需要，通過(guò) 控制閥142來(lái)將第一連通管141與外界相連通，或者是將第一連通管141與集氣管110相 連通。另一方面，泵143連接第一連通管140,且位于排氣管130與控制閥142之間。也就 是說(shuō)，連通裝置140即例如是通過(guò)泵143的開啟與關(guān)閉，來(lái)將排氣管130內(nèi)的氣體G抽離， 而被抽離的氣體G會(huì)被排放至外界或輸送至集氣管110則可由控制閥142所決定。
[0044] 圖2是圖1的氣流導(dǎo)引裝置的正視圖。請(qǐng)參考圖1與圖2,在本實(shí)施例中，除濕設(shè) 備100還包括氣流導(dǎo)引裝置150。氣流導(dǎo)引裝置150連接進(jìn)氣管110,且進(jìn)氣管110位于喉 部管120與氣流導(dǎo)引裝置150之間。具體而言，氣流導(dǎo)引裝置150可包括罩體151、多個(gè)導(dǎo) 引葉片152以及第二連通管153。這些導(dǎo)引葉片152樞設(shè)于罩體151內(nèi)，并依罩體151的 中心軸放射狀排列，由于罩體151及第二連通管153例如是與噴嘴101同軸設(shè)置，因此罩體 151的中心軸與軸線X相當(dāng)。通常而言，依軸線X旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)引葉片152可將外界的氣體G引 入第二連通管153,并產(chǎn)生離心加速度（例如6 X IO5G)以構(gòu)成將氣體G中的水氣分離出來(lái) 的要件之一。
[0045] 換言之，氣體G例如是大致上依軸線X旋轉(zhuǎn)的渦流（vortex flow)，因此在氣體G 旋