专利名称：冷凝装置及其除湿装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冷凝除湿技术，尤其涉及一种交错式热交换流场
(cross-flow-type condenser)的构型设计的冷凝装置及其除湿装置。
背景技术：
传统上一般家用除湿机的除湿方式是以冷媒压縮机系统来冷凝空气中的 水气，以达到室内空气干燥的百的。但是由于使用CFC冷媒所衍生的臭氧层破 坏问题，开发进一步取代冷煤使用的除湿技术，则是愈来愈受到重视的技术项 目。因此，家电型除吸附式除湿机也逐渐占有一席之地， 一般而言吸附式除湿 机是通过除湿轮吸附室内空气水气，然后再由再生侧进行水气脱附，再生侧的 高温高湿空气导入热交换器中进行冷凝，以集水盒收集由空气中去除的水分， 达到家用除湿的目地。由于除湿轮除湿机以除湿轮吸湿的特性完成除湿机制， 具有不受环境气体温度及湿度条件限制，并且不需使用传统的压縮机，因此具 有低噪音及避免冷煤使用等技术优势。
在吸附式除湿机中，再生侧的高温高湿空气进入冷凝装置后，与管外低温 的除湿侧空气进行热交换，冷凝装置内的高温高湿空气即可冷凝成液态水。因 此冷凝装置所具有冷凝高温高湿再生气流的能力，则成为家用型吸附除湿机除 湿性能表现的影响关键。对冷凝装置而言， 一般冷媒压縮机系统都是以金属铜 铝管外加鳍片以增强空气侧热传能力为设计。但由于重量及成本考虑，如图1 所示， 一般市售吸附除湿机其所使用冷凝盘1的材质都为导热系数较低的塑 料，冷凝盘l的本体是由塑料PP材质吹模一体成型，管外也无鳍片设计。在 该冷凝盘l的底侧，设置由两开口lO与ll，以提供气流进出。该冷凝盘l由 多个中空直管12、 14与至少一中空横管13相连通，中空直管12与中空直管 14并不是一对一的配置，例如从一中空直管12进入该中空横管13的气流 并不一定要从相对应的中空直管14流出。吸附除湿机中冷凝装置以交错式气 对气(cross flow type)进行热交换，冷端为管外室内空气，热端为管内高温高湿空气。
一般而言，塑料材质热导系数较低，管内外也无鳍片可增强空气侧热传， 理论上塑料制的冷凝装置其材质与面积不佳，但由于在吸附式除湿机中，再生
侧风量热端质量流率很低，相对热交换容积也不高，因此只要热传效益(heat exchange effectiveness, ￡)够就会有热传效果出现。因此判定热交换器能力 不能只单看外观，需搭配操作条件一起评判。只要操作风量是在需求范围内， 塑料制的冷凝装置是一项简单低成本选择。因此上述的限制条件下，如何以构 型设计提升塑料冷凝装置的热传效益，将大幅影响吸附除湿机的除湿性能表 现，以及国际市场竞争力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种冷凝装置及其除湿装置，其以多 个独立不相连接的中空管体构成冷凝装置，由分隔支架板形成交错式热交换流 场(cross-flow-type condenser)的阵列构型设计，增加常温除湿气流与中空 管内高温高湿再生气流进行热交换面积及降低壁面热阻系数，提高热交换冷凝
为实现上述目的，在一实施例中，本发明提供一种冷凝装置，包括 一上 盖体，其具有一进气口，其可提供一再生气流进入； 一冷凝模块，其由多个中 空管体组合而成，该冷凝模块的一端与该上盖体相偶接，该冷凝模块可提供一 湿气流经由该多个中空管体间的间距通过；以及一下盖体，其与该冷凝模块的 另一端相偶接，该下盖体的一侧具有一出气口，以提供该再生气流流出。
为实现上述目的，在另一实施例中，本发明还提供一种除湿装置，包括 一冷凝装置，其具有 一上盖体，其具有一进气口，其可提供一再生气流进入； 一冷凝模块，其由多个中空管体组合而成，该冷凝模块的一端与该上盖体相偶 接，该冷凝模块可提供一湿气流经由该多个中空管体间的间距通过；以及一下 盖体，其与该冷凝模块的另一端相偶接，该下盖体的一侧具有一出气口，以提 供该再生气流流出； 一除湿体，其与该上盖体的进气口相连接，可提供该湿气 流通过以吸附该湿气流的湿气；以及一加热器，其分别与该下盖体的出气口以 及该除湿体相连接，以加热欲通过该除湿体的再生气流。
综合上述，本发明提供的一种冷凝装置及其除湿装置，其可增加常温除湿
5气流与中空管内高温高湿再生气流进行热交换面积及降低壁面热阻系数，提高 热交换冷凝效应。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的 限定。
图1为现有的冷凝盘俯视示意图2为本发明的冷凝装置第一实施例示意图3A以及图3B为本发明的中空管体与上下盖体连接实施例侧视示意图4为本发明的冷凝装置的第二实施例立体示意图5为图4的冷凝模块剖面示意图6为本发明的除湿装置实施例示意图7A与图7B为本发明的冷凝装置与除湿体的相对位置关系示意图。
其中，附图标记
1- 冷凝盘
10、 ll-开口 12、 14-直管 13-横管
2- 冷凝装置
20- 上盖体
201- 进气口
202- 凸部
203- 抵靠面
204- 靠板
205- 孔洞
21- 冷凝模块
210- 中空管体
2100、 210卜子管体
211- 间距
212- 分隔支架2120- 凹槽
2121- 通孔 22-下盖体
220- 出气口
221- 液体排出口
222- 凸部
223- 抵靠面
224- 靠板
225- 孔洞 3-除湿装置
30- 冷凝装置
301- 上盖体 3010-进气口
302- 冷凝模块
3020- 中空管体
3021- 分隔支架
303- 下盖体
3030- 出气口
3031- 液体排出口
31- 除湿体
32- 加热器
33- 除湿风机
34- 再生风机
35- 集水盒
90- 再生气流
91- 湿气流
92- 干气流
具体实施例方式
为使贵审查委员能对本发明的特征、目的及功能有更进一步的认知与了
7解，下文特将本发明的装置的相关细部结构以及设计的理念原由进行说明，以 使得审查委员可以了解本发明的特点，详细说明陈述如下
请参阅图2所示，该图为本发明的冷凝装置第一实施例示意图。在本实施
例中，该冷凝装置2包括有一上盖体20、 一冷凝模块21以及一下盖体22。该 上盖体20的一侧连接有一进气口 201，以提供一再生气流90进入。该冷凝模 块22，其由多个独立不互相连接的中空管体210所构成，相邻的中空管体210 间具有间距211以提供外在环境的一湿气流91通过。该冷凝模块21的一端与 该上盖体20相连接。该F盖体22，其与该冷凝模块21的另一端相连接，使 得该上盖体20、冷凝模块21以及下盖体22形成气密结构。该下盖体22的一 侧连接有一出气口 220，以提供该再生气流90流出；此外，在该下盖体22的 另一侧面上连接有一液体排出口 221，以将该冷凝模块21内的液体排出。在 本实施例中，该上盖体20、下盖体22以及该冷凝模块21为非金属材料，例 如塑料等的材料所制成，但不以此为限。此外，该多个中空管体210可呈现 一维度的线性排列或者是二维度的阵列或者是不规则排列，在本实施例中该多 个中空管体210呈现二维的阵列排列。
请参阅图3A以及图3B所示，该图为本发明的中空管体与上下盖体连接实 施例侧视示意图。首先于上盖体20的部分，在该上盖体20与该冷凝模块连接 的位置上具有凸部202，其上具有一抵靠面203。在该上盖体20内还具有一靠 板204，该靠板204的一侧面抵靠于该抵靠面203上，该靠板204上具有多个 孔洞205与该冷凝模块的中空管体210相对应，该多个孔洞205其可提供该中 空管体210的一端通过而与该上盖体20相连通。接着如图3B所示，基本上与 上盖体类似，在该下盖体22与该冷凝模块连接的位置上具有凸部222，其上 具有一抵靠面223。在该下盖体22内还具有一靠板224，该靠板224的一侧面 抵靠于该抵靠面223上，该靠板224上具有多个孔洞225与该冷凝模块的中空 管体210相对应，该多个孔洞225其可提供该中空管体210的另一端通过而与 该下盖体22相连通。通过前述的连接设计还可以避免因为人工组装造成的再 生气流泄露，影响除湿性能，并可縮短组装时间及组装不良率的发生。
请参阅图4与图5所示，其中图4为本发明的冷凝装置的第二实施例立体 示意图，图5为图4的冷凝模块剖面示意图。在本实施例中，基本上的结构与 图2相同，差异的地方在于，该多个中空管体210上还套设有至少一分隔支架212，以于相邻的中空管体210之间间隔出间距D，避免相邻的中空管体210 距离不均匀的问题。至于图5中虽然显示了两个分隔支架212，但是实际上的 分隔支架212数目可根据需求而定，并不以本发明的数量为限。(请删除此项 说明)
请参阅图6所示，该图为本发明的除湿装置实施例示意图。在本实施例中， 该除湿装置3具有一冷凝装置30、 一除湿体31以及一加热器32。该冷凝装置 30的结构可利用前述的图2至图5实施例来实施，其结构如前所述，在此不 作赘述。该除湿体31，其与该上盖体301的进气口 3010相连接，可提供该湿 气流通过以吸附该湿气流的湿气。在本实施例中，该除湿体31为一除湿轮， 其为现有技术的结构，在此不作赘述。该加热器32，其分别与该下盖体303 的出气口 3030以及该除湿体31相连接，以加热欲通过该除湿体的再生气流。 此外，该除湿装置3还具有一除湿风机33以及一再生风机34，其中该除湿风 机33与该除湿体31相连接，该除湿风机31可接收通过该除湿体的湿气流， 该再生风机34连接于该下盖体303的出气口 3030处。
接下来说明本发明的除湿装置3运作方式，当再生气流90经由冷凝装置 30的上盖体301分配流入冷凝模块302的中空管体3020，与除湿气流91进行 热交换。该再生气流90进入上盖体301之后，会分别流入中空管体3020内， 由分隔支架3021间隔出薄壁中空管体3020的间距D，形成除湿气流91与再 生气流90的交错气流模式(cross flow type)。高温高湿的再生气流90通过 与低温除湿气流91进行热交换，沿着薄壁式中空管体3020内的管壁，经由形 成冷凝水膜，冷凝水流由下方的液体排出口 3031流出至集水盒35中。经过该 冷凝装置30后，降低温湿度的再生气流，由下盖体303的再生气流出气口 3030 流出。然后，再由再生风机34送至加热器32后，再流经除湿体31进行水气 脱附，形成循环再生脱附的机制。至于通过该冷凝装置30的湿气流则通过该 除湿体31经过一除湿风机形成干气流而排出。另外，如图7A与图7B所示， 该图为本发明的冷凝装置与除湿体的相对位置关系示意图。本发明的冷凝装置 30与除湿体31的相对位置有不同的实施方式，其中在图7A中，该除湿装置3 的冷凝装置30设置于该除湿体31的上方，而与该除湿体31相互重迭；而在 图7B中，该冷凝装置30则可设置于该除湿体31的左侧或者是右侧。
本发明冷凝装置的中空管体可以单排以上组成冷凝模块，或者是的阵列式排列组装可增加热交换接触面积。由于冷凝装置的中空管体的管壁厚度大幅降 低，有效提升热导系数。另外中空管体可以阵列式排列，于有限空间中安装最 多的再生气流管道，将热交换有效管路面积比，提升热交换接触面积。由于细 圆的中空管体设计可以大幅增加热交换面积，以塑料射出制作细圆的中空管 束，不仅可以降低冷冷凝装置的重量，减少模具制作成本外，简单的交错式阵 列构型设计还可以减少人工组装流程，大幅降低人工及原料成本。
综合上述，本发明提供的一种冷凝装置及其除湿装置，其可增加常温除湿 气流与中空管内高温高湿再生气流进行热交换面积及降低壁面热阻系数，提高 热交换冷凝效应。因此可以满足业界的需求，进而提高该产业的竞争力以及带 动周遭产业的发展。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但 这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1. 一种冷凝装置，其特征在于，包括一上盖体，其具有一进气口，其可提供一再生气流进入；一冷凝模块，其由多个独立不相连接的中空管体组合而成，该冷凝模块的一端与该上盖体相偶接，该冷凝模块可提供一湿气流经由该多个中空管体间的间距通过；以及一下盖体，其与该冷凝模块的另一端相偶接，该下盖体的一侧具有一出气口，以提供该再生气流流出。
2. 根据权利要求1所述的冷凝装置，其特征在于，该冷凝模块的材质为 塑料。
3. 根据权利要求1所述的冷凝装置，其特征在于，该上盖体与该冷凝模 块偶接处还具有一凸部，其一侧面上承接有 -靠板，该靠板上具有多个孔洞与 该冷凝模块的中空管体相对应，其与该中空管体的一端相连接。
4. 根据权利要求1所述的冷凝装置，其特征在于，该下盖体与该冷凝模块偶接处还具有一凸部，其一侧面上承接有一靠板，该靠板上具有多个孔洞与 该冷凝模块的中空管体相对应，该多个孔洞与该中空管体的一端相连接。
5. 根据权利要求1所述的冷凝装置，其特征在于，该多个中空管体可呈一维度的排列。
6. 根据权利要求1所述的冷凝装置，其特征在于，该多个中空管体可呈 二维度的排列。
7. 根据权利要求1所述的冷凝装置，其特征在于，该冷凝模块还具有至 少一分隔支架，其具有多个通孔以提供中空管体通过。
8. 根据权利要求1所述的冷凝装置，其特征在于，该下盖体的一侧还具 有一液体排出口。
9. 一种除湿装置，其特征在于，包括一冷凝装置，其具有一上盖体，其具有一进气口，其可提供一再生气流进入； 一冷凝模块，其由多个中空管体组合而成，该冷凝模块的一端与该上盖体 相偶接，该冷凝模块可提供一湿气流经由该多个中空管体间的间距通过；以及一下盖体，其与该冷凝模块的另一端相偶接，该下盖体的一侧具有一出气 口，以提供该再生气流流出；一除湿体，其与该上盖体的进气口相连接，可提供该湿气流通过以吸附该 湿气流的湿气；以及一加热器，其分别与该下盖体的出气口以及该除湿体相连接，以加热欲通 过该除湿体的再生气流。
10. 根据权利要求9所述的除湿装置，其特征在于，该冷凝模块的材质为 塑料。
11. 根据权利要求9所述的除湿装置，其特征在于，该上盖体与相邻的冷 凝模块偶接处还具有一凸部，其一侧面上承接有一靠板，该靠板上具有多个孔 洞与连接的冷凝模块的中空管体相对应，其与该中空管体的一端相连接。
12. 根据权利要求9所述的除湿装置，其特征在于，该下盖体与相邻的冷 凝模块偶接处还具有一凸部，其一侧面上承接有一靠板，该靠板上具有多个孔 洞与连接的冷凝模块的中空管体相对应，该多个孔洞与该中空管体的一端相连 接。
13. 根据权利要求9所述的除湿装置，其特征在于，该冷凝模块还具有至少一分隔支架，其具有多个通孔以提供中空管体通过。
14. 根据权利要求9所述的除湿装置，其特征在于，该多个中空管体可呈 一维度的排列。
15. 根据权利要求9所述的除湿装置，其特征在于，该多个中空管体可呈 二维度的排列。
16. 根据权利要求9所述的除湿装置，其还具有一除湿风机与该除湿体相 连接，该除湿风机可接收通过该除湿体的湿气流。
17. 根据权利要求9所述的除湿装置，其特征在于，该下盖体的出气口与 该加热器间还连接一再生风机。
18. 根据权利要求9所述的除湿装置，其特征在于，该冷凝装置设置于该 除湿体左侧或者是右侧。
19. 根据权利要求9所述的除湿装置，其特征在于，该冷凝装置设置于该 除湿体的上侧。
全文摘要
本发明公开了一种冷凝装置及其除湿装置，其具有一冷凝模块以在有限的空间体积中将高温高湿再生气流与常温气流进行热交换，快速的将再生气流中的水气冷凝排出。本发明的中空管体可组合成独立气流信道，通过分隔支架板形成交错式热交换流场的设计，可以增加常温除湿气流与中空管内高温高湿再生气流进行热交换面积及降低壁面热阻系数，进而提高热交换冷凝效应，达到除湿冷凝应用目标。
文档编号F25B39/04GK101451778SQ20071019905
公开日2009年6月10日 申请日期2007年12月7日 优先权日2007年12月7日
发明者周雅文, 彭及青, 李延青, 洪敏郎, 胡铭道, 陈建良 申请人:财团法人工业技术研究院