本發(fā)明涉及一種除濕輪，特別是一種可將空氣除濕干燥與脫附再生的除濕輪。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)工藝逐漸自動(dòng)化與精密化，其生產(chǎn)制造空間與工藝設(shè)備的空氣品質(zhì)要求也隨之提升，希望確保工藝的妥善率，其中，壓縮空氣的濕度對(duì)于多種工藝相當(dāng)重要，因而濕度控制即為各廠商致力研究的其中一個(gè)重要項(xiàng)目。

傳統(tǒng)吸附式壓縮空氣干燥裝置，通常包括兩個(gè)吸附塔，用以吸附壓縮空氣中的水分，一般來(lái)說(shuō)，吸附塔內(nèi)填充有可吸附除濕與脫附再生的吸附劑，如硅膠顆粒、沸石分子篩或活性碳等，當(dāng)含水分較高的壓縮空氣，通過(guò)管路進(jìn)入到其中一個(gè)吸附塔內(nèi)后，將進(jìn)行水氣吸附除濕處理，而處理完成的干燥壓縮空氣會(huì)被導(dǎo)引至儲(chǔ)氣桶中儲(chǔ)存?zhèn)溆茫藭r(shí)，已經(jīng)吸附水氣飽和后的吸附塔，其內(nèi)部的吸附劑可使用熱能方式將吸附劑內(nèi)水分脫附排出，通常會(huì)通過(guò)加熱器來(lái)執(zhí)行，也就是利用加熱器加熱以提供吸附塔內(nèi)的吸附劑的脫附再生，在脫附再生過(guò)程中，熱能透過(guò)輻射、對(duì)流與固態(tài)熱質(zhì)傳等方式，將脫附用再生空氣加熱至吸附劑可脫附水分的溫度后，再引導(dǎo)至吸附塔內(nèi)，進(jìn)行吸附劑的脫附再生處理，而處理完成的高溫高濕壓縮空氣，會(huì)被引導(dǎo)而排出吸附塔外，即可完成吸附劑的再生脫附程序，此狀態(tài)下的吸附劑可作為下一次吸附除濕使用。

由上可知，脫附再生使用的熱空氣在輸送過(guò)程中，會(huì)與傳送管路的管壁發(fā)生熱質(zhì)傳，將造成能量損失。此外，脫附再生時(shí)，熱能是以熱空氣對(duì)流方式傳送給吸附劑，因此，吸附床易有溫度分布不均的問(wèn)題，特別是于熱空氣入口端最熱，出口端最冷，因此，再生時(shí)間勢(shì)必拉長(zhǎng)，另外，于加熱過(guò)程中，多余的低溫廢熱空氣也必需先排出，因而導(dǎo)致傳統(tǒng)吸附式壓縮空氣干燥裝置非常耗能。

因此，有鑒于前述各種熱能脫附再生方法的能量損耗或直熱脫附再生法的 氣體通道再生溫度不均與耗能等缺陷，使得現(xiàn)行壓縮空氣的除濕干燥技術(shù)和設(shè)備仍有改進(jìn)的空間，特別是因能量耗損導(dǎo)致再生效能不佳的問(wèn)題，此實(shí)為本技術(shù)領(lǐng)域的人亟欲解決的技術(shù)課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種除濕輪，可利用通電直接加熱方式，以達(dá)到除濕元件的再生性能提升以及干燥裝置的節(jié)能目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種除濕輪，結(jié)構(gòu)包括中心輪軸，其可由工程塑膠材質(zhì)制成，其材質(zhì)可耐熱變形溫度為140℃以上，中心輪軸中心為中空狀，并可方便進(jìn)行覆卷工藝時(shí)覆卷軸的安裝及節(jié)省材料。中心輪軸上有一定位溝槽，進(jìn)行覆卷工藝時(shí)先將吸附基材一端的金屬基材置入溝槽內(nèi)，再將內(nèi)電極置入溝槽內(nèi)，通過(guò)固定螺絲穿過(guò)內(nèi)電極的固定孔將金屬基材與內(nèi)電極固定于中心輪軸上。于除濕輪中的吸附基材覆卷時(shí)，先將間隔片置于吸附基材上方，并使用膠布粘附于中心輪軸的表面上，該間隔片為波浪狀、齒狀、圓弧狀或方形狀其中一種的金屬材質(zhì)，然后吸附基材與間隔片同時(shí)以覆卷的方式，可將吸附基材與間隔片卷成一輪狀體，使得相鄰兩層的吸附基材之間包覆有間隔片，并于吸附基材間產(chǎn)生一通道空間，該通道空間的寬度為1.5-3.0mm，可降低除濕輪作業(yè)時(shí)空氣流動(dòng)的壓損。同時(shí)波浪狀的間隔片也可提供吸附基材在進(jìn)行熱脫附再生時(shí)，因熱膨脹產(chǎn)生的變形緩沖功能，使除濕輪得以保持最佳的幾何形狀，不至影響除濕輪的空氣流動(dòng)功能。

本發(fā)明的除濕輪還包括上輪框和下輪框，上輪框和下輪框可通過(guò)螺絲鎖固于中心輪軸上，上輪框和下輪框分別由加強(qiáng)肋板分隔成多個(gè)作用區(qū)域，加強(qiáng)肋板上具有通氣溝槽，以使其下方的吸附基材得以讓氣流通過(guò)，不致使再生熱量累積于加強(qiáng)肋板處而導(dǎo)致吸附基材損壞。外電極設(shè)置于上輪框和下輪框之間，上輪框和下輪框可為金屬材質(zhì)制品，以加強(qiáng)其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，且上輪框和下輪框與除濕輪的接觸面之間可設(shè)有絕緣板，作為絕緣功能，以避免金屬基材通電后與上輪框、下輪框造成短路。上輪框和下輪框也可使用塑膠材質(zhì)制品，因該塑膠材質(zhì)制品已有絕緣功能，可不須在上輪框、下輪框與除濕輪的接觸面之間再使用絕緣板。

本發(fā)明的技術(shù)效果在于：

本發(fā)明提出的除濕輪，通過(guò)間隔片使兩吸附基材間保有空氣流通的通道，此有助于降低除濕輪作業(yè)時(shí)空氣流動(dòng)的壓損，同時(shí)進(jìn)行熱脫附再生時(shí)，間隔片因熱膨脹產(chǎn)生的變形緩沖功能，使得除濕輪得以保持最佳的幾何形狀，不至影響除濕輪的空氣流動(dòng)功能；通過(guò)吸附基材兩端的內(nèi)、外電極與外部電源連接，通過(guò)直熱方式進(jìn)行脫附再生程序，將有利于提升再生脫附的效果。另外，本發(fā)明所述的除濕輪完成后，可將其直接置于除濕系統(tǒng)的吸附塔內(nèi)，將內(nèi)、外電極連接外部電源，即可執(zhí)行再生程序，此也使除濕系統(tǒng)整體架構(gòu)更簡(jiǎn)易。

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的吸附基材的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明的除濕輪的覆卷吸附基材的示意圖；

圖3為本發(fā)明的除濕輪的覆卷間隔片的示意圖；

圖4為本發(fā)明的除濕輪于覆卷吸附基材和間隔片的示意圖；

圖5為本發(fā)明的除濕輪的上、下輪框的示意圖；

圖6為本發(fā)明的除濕輪的外電極的示意圖；

圖7為本發(fā)明的除濕輪以絕緣泡棉包覆的示意圖；

圖8a和圖8b為本發(fā)明的除濕輪整體的分解圖；

圖9為采用直熱式加熱再生的脫附曲線圖；

圖10為采用熱風(fēng)式加熱再生的脫附曲線圖；

圖11為本發(fā)明所述的通電直熱式再生的溫度變化圖；

圖12為傳統(tǒng)熱風(fēng)再生的溫度變化圖。

其中，附圖標(biāo)記

1吸附基材

11金屬基材

12上膠膜層

13下膠膜層

14上吸附材

15下吸附材

2中心輪軸

21中空部

22定位溝槽

23螺孔

24內(nèi)電極

25固定孔

27固定螺絲

3間隔片

41通道空間

51上輪框

52下輪框

53絕緣板

531溝槽

54加強(qiáng)肋板

55通氣溝槽

56外電極

57螺絲

6絕緣片

71絕緣泡棉

72第一電源線

73第二電源線

80螺栓

81螺孔

82螺孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述：

本發(fā)明目的是要?jiǎng)?chuàng)造一種除濕輪，其中，所應(yīng)用的吸附基材1如圖1所示，其表示本發(fā)明的吸附基材的結(jié)構(gòu)圖。如圖所示，吸附基材1包括：金屬基材11、上膠膜層12、下膠膜層13、上吸附材14以及下吸附材15，其中，吸附 基材1的厚度可為1.5-2.5mm。金屬基材11在通以適當(dāng)?shù)碾娫春螅墒菇饘倩?1發(fā)熱，熱能以直接固態(tài)熱傳導(dǎo)方式，傳導(dǎo)至上吸附材14及下吸附材15，使其內(nèi)部的水分脫附，達(dá)到除濕輪再生的效果。本發(fā)明的除濕輪的金屬基材11、上膠膜層12、下膠膜層13、上吸附材14以及下吸附材15的材質(zhì)已同時(shí)申請(qǐng)中國(guó)臺(tái)灣發(fā)明專利及新型專利，其申請(qǐng)?zhí)柗謩e為104123197,10421155，故不再說(shuō)明。接著，將說(shuō)明本發(fā)明的除濕輪的各細(xì)部結(jié)構(gòu)。

如圖2所示，其為說(shuō)明本發(fā)明的除濕輪的覆卷吸附基材1的示意圖。本發(fā)明所述的除濕輪包括中心輪軸2，其可由工程塑膠材質(zhì)制成，其材質(zhì)可耐熱變形溫度為140℃以上，中心輪軸2為中空狀柱體，其中心具有中空部21，可供進(jìn)行覆卷工藝時(shí)覆卷軸的安裝，也就是覆卷工藝時(shí)覆卷軸可插入中空部21進(jìn)行結(jié)合，且采用中空狀柱體可節(jié)省材料。中心輪軸2上有一定位溝槽22，進(jìn)行覆卷工藝時(shí)先將吸附基材1一端的金屬基材11(如圖1所示)置入定位溝槽22內(nèi)，再將內(nèi)電極24置入定位溝槽22內(nèi)，通過(guò)固定螺絲27穿過(guò)內(nèi)電極24的固定孔25，以將金屬基材11與內(nèi)電極24固定于中心輪軸2上。并使用膠布粘附于中心輪軸2的表面上，使得吸附基材1與中心輪軸2緊密粘結(jié)。另外，中心輪軸2側(cè)邊具有多個(gè)螺孔23，該多個(gè)螺孔23可供除濕輪的其他組件鎖合，以強(qiáng)化除濕輪整體結(jié)構(gòu)。

如圖3所示，其為說(shuō)明本發(fā)明的除濕輪的覆卷間隔片的示意圖。于除濕輪中的吸附基材1覆卷時(shí)，先將間隔片3置于吸附基材1上方，該間隔片3可為波浪狀、齒狀、圓弧狀或方形狀的其中一個(gè)，且該間隔片3可為金屬材質(zhì)，并使用膠布粘附于吸附基材1的表面上，然后吸附基材1與間隔片3同時(shí)以中心輪軸2為中心繞其覆卷，可將吸附基材1與間隔片3緊密粘結(jié)卷成一輪狀體，如此使覆卷后兩吸附基材1之間(即覆卷后相鄰兩圈的吸附基材1之間)具有間隔片3，并于吸附基材1之間產(chǎn)生一通道空間41，例如形成一圓行通道，該通道空間41的寬度可為1.5-3.0mm。

如圖4所示，其為說(shuō)明本發(fā)明的除濕輪于覆卷吸附基材1和間隔片3的示意圖。如圖4所示，吸附基材1之間具有間隔片3形成一圓形的通道空間41，可降低除濕輪作業(yè)時(shí)空氣流動(dòng)的壓損，同時(shí)此波浪狀的間隔片3也可提供吸附基材1在進(jìn)行熱脫附再生時(shí)，因熱膨脹產(chǎn)生的變形緩沖功能，使得除濕輪得以保持最佳的幾何形狀，不致影響除濕輪的空氣流動(dòng)功能。須說(shuō)明，圖4僅是示 例吸附基材1與間隔片3結(jié)構(gòu)關(guān)系，具體來(lái)說(shuō)，通道空間41寬度與吸附基材1厚度兩者應(yīng)約略相同，但為了清楚繪示結(jié)構(gòu)間關(guān)系，故圖式中兩者比例與實(shí)際有所差異。

如圖5所示，其為說(shuō)明本發(fā)明的除濕輪的上、下輪框的示意圖。如圖所示，本發(fā)明的除濕輪還具有上輪框51以及下輪框52，上輪框51及下輪框52可通過(guò)螺絲57鎖固于中心輪軸2上(即鎖固于圖3的螺孔23)，上輪框51及下輪框52分別由加強(qiáng)肋板54分隔成多個(gè)作用區(qū)域，加強(qiáng)肋板54上具有通氣溝槽55，以使其下方的吸附基材1得以讓氣流通過(guò)，不致使再生熱量累積于加強(qiáng)肋板54處而導(dǎo)致吸附基材1損壞。

上輪框51及下輪框52可為金屬材質(zhì)制品，以加強(qiáng)其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，且上輪框51及下輪框52與除濕輪的接觸面之間可設(shè)有絕緣板53，作為絕緣功能，以避免金屬基材11通電后與上輪框51及下輪框52造成短路。上輪框51及下輪框52也可使用塑膠材質(zhì)制品，因該塑膠材質(zhì)制品已有絕緣功能，可不須在上輪框51及下輪框52與除濕輪的接觸面之間再設(shè)置絕緣板53。

如圖6所示，其為說(shuō)明本發(fā)明的除濕輪的外電極的示意圖。如前所述，本發(fā)明的除濕輪的吸附基材1一端固定于中心輪軸2處，而吸附基材1另一端則配置有外電極56，并將除濕輪的吸附基材1一端的金屬基材11固定于外電極56上，借此由外部取得加熱用電源。其中，外電極56與吸附基材1之間可設(shè)置一絕緣片6，其目的為增加外電極56與吸附基材1之間的絕緣功能，組裝完成的外電極56可再結(jié)合一電源線，借此與外部電源連接，舉例來(lái)說(shuō)，外電極56最終位置可位于上輪框51及下輪框52的加強(qiáng)肋板54的位置，加強(qiáng)肋板54處則可設(shè)置上述電源線進(jìn)行與外部電源的連接。后面將有進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖7所示，其為說(shuō)明本發(fā)明的除濕輪以絕緣泡棉包覆的示意圖。如圖所示，由外部觀看本發(fā)明的除濕輪整體時(shí)，為了強(qiáng)化除濕輪熱絕緣效果，于除濕輪外部可以耐溫絕緣泡棉71包覆，借以增加除濕輪絕緣效果，并防止內(nèi)部再生時(shí)的熱能散出，以達(dá)到保溫節(jié)能效果。另外，也可于絕緣泡棉71再包覆金屬外框(圖未示)，可更增加除濕輪的剛性及美觀。

另外，關(guān)于內(nèi)、外電極與外部電源的連接設(shè)置，內(nèi)電極一側(cè)可設(shè)置一螺孔以連接第一電源線72，而外電極一側(cè)也設(shè)置一螺孔以連接第二電源線73，第一電源線72和第二電源線73可由外部得到電能以進(jìn)行加熱。此于后續(xù)分解圖 部分會(huì)再說(shuō)明。

如圖8a和圖8b所示，其為說(shuō)明本發(fā)明的除濕輪整體的分解圖。請(qǐng)一并參考圖2至圖4，如圖8a所示，除濕輪主要包括吸附基材1、中心輪軸2、間隔片3(如圖4所示)、內(nèi)電極24、外電極56、上輪框51及下輪框52，其中，內(nèi)電極24和外電極56可為一含有銅成分的金屬板，且其中，外電極56可由兩片含有銅成分的金屬板組成，中心輪軸具有定位溝槽22，其中，間隔片3設(shè)置在相鄰的吸附基材1之間，使相鄰的兩吸附基材1之間形成一通道空間41，例如為平行通道。

吸附基材1設(shè)置方式如下，因角度呈現(xiàn)問(wèn)題，請(qǐng)一并參考將吸附基材1轉(zhuǎn)換角度后的圖8b以及圖1所示內(nèi)容，吸附基材1包括：撥除吸附基材1兩端處的上吸附材14及下吸附材15后，將吸附基材1一端的金屬基材11由內(nèi)電極24固定于中心輪軸2的定位溝槽22內(nèi)，吸附基材1另一端的金屬基材11固定于外電極56上，本發(fā)明將金屬基材11固定于外電極的兩片金屬板之間，舉例來(lái)說(shuō)，使用螺栓80穿過(guò)兩片金屬板上的圓孔，借此將金屬基材11固定于外電極56的兩片金屬板之間。

內(nèi)電極24和外電極56通上電源后，即可讓吸附基材1產(chǎn)熱并做再生脫附。另外，除濕輪的上下兩端的上輪框51和下輪框52為使用螺絲57固定于中心輪軸2的兩端面上，此有利于定位吸附基材1，并且可使外電極56設(shè)置于上輪框51和下輪框52之間，外電極56與吸附基材1之間可設(shè)置一絕緣片6，以增加外電極56與吸附基材1之間的絕緣功能，組裝完成的外電極56，可再于外電極56上端的螺孔81處與一第一電源線72結(jié)合，另外，于內(nèi)電極24上端的螺孔82處與一第二電源線73結(jié)合，以與外部電源連接。

另外，上輪框51和下輪框52可以金屬材質(zhì)或塑膠材質(zhì)制成，于上輪框51和下輪框52上可設(shè)置多個(gè)加強(qiáng)肋板54以增加輪框的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，因?yàn)榧訌?qiáng)肋板54十分接近或甚至接觸到吸附基材1的表面，因而可于加強(qiáng)肋板54的中間部位設(shè)置通氣溝槽55，以避免熱量集中于加強(qiáng)肋板與吸附基材1兩者之間處，進(jìn)而導(dǎo)致吸附基材1燒焦。

假如上輪框51和下輪框52為金屬材質(zhì)，則將于加強(qiáng)肋板54及吸附基材1接觸面之間可設(shè)置絕緣板53，該絕緣板53讓兩者不會(huì)直接接觸而產(chǎn)生短路的現(xiàn)象，同樣地，可于絕緣板53中間設(shè)置一溝槽531，該絕緣板53為工程塑 膠材質(zhì)制成，其材質(zhì)可耐熱變形溫度為140℃以上。另外，假如上輪框51和下輪框52為塑膠材質(zhì)，則于加強(qiáng)肋板54及吸附基材1接觸面之間不須有絕緣板53，該上輪框51和下輪框52可為工程塑膠材質(zhì)制成，其材質(zhì)可耐熱變形溫度為140℃以上。

本發(fā)明經(jīng)實(shí)驗(yàn)直熱再生脫附能力測(cè)試結(jié)果，如圖9和圖10所示，其為說(shuō)明本發(fā)明采用直熱式加熱再生脫附能力測(cè)試和傳統(tǒng)熱風(fēng)式加熱再生的脫附能力測(cè)試曲線圖。本發(fā)明的直熱式加熱再生脫附僅需40分鐘，也就是完成除濕的時(shí)間僅需40分鐘，而較傳統(tǒng)熱風(fēng)式則需約240分鐘，本發(fā)明的直熱式加熱快了83％。如圖11和圖12所示，本發(fā)明的直熱式加熱再生能力測(cè)試結(jié)果，其加熱溫度至140℃僅需6分鐘，且每一層除濕輪加熱溫度均維持在140℃，較傳統(tǒng)熱風(fēng)式加熱溫度至140℃需40分鐘，直熱式加熱快了85％。由上可知，經(jīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可證明本發(fā)明具有優(yōu)于傳統(tǒng)熱風(fēng)式再生脫附的效果。

綜上所述，本發(fā)明提出的除濕輪，通過(guò)間隔片使兩吸附基材間保有空氣流通的通道，此有助于降低除濕輪作業(yè)時(shí)空氣流動(dòng)的壓損，同時(shí)進(jìn)行熱脫附再生時(shí)，間隔片因熱膨脹產(chǎn)生的變形緩沖功能，使得除濕輪得以保持最佳的幾何形狀，不至影響除濕輪的空氣流動(dòng)功能；通過(guò)吸附基材兩端的內(nèi)、外電極與外部電源連接，通過(guò)直熱方式進(jìn)行脫附再生程序，將有利于提升再生脫附的效果。另外，本發(fā)明所述的除濕輪完成后，可將其直接置于除濕系統(tǒng)的吸附塔內(nèi)，將內(nèi)、外電極連接外部電源，即可執(zhí)行再生程序，此也使除濕系統(tǒng)整體架構(gòu)更簡(jiǎn)易。

當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。