电渗透除湿装置及其方法
【专利摘要】一种电渗透除湿装置，其包含有：一电源；至少一电极组，其电性耦接该电源；以及至少一电渗透膜，各电渗透膜设于各电极组之间。
【专利说明】电渗透除湿装置及其方法
【技术领域】
[0001]一种电渗透除湿装置及其方法，尤指一种能够除湿的方法与其装置。
【背景技术】
[0002]控制湿度为维护室内空气质量的重要项目之一，特别在温湿热气候区中，对生活环境而言，相对湿度控制在60%以下，可大幅降低霉菌滋生，所以除湿的重要性由此可见。
[0003]现有的空调系统，一般兼具有除湿功能，则该空调系统约30%的电能被除湿功能所消耗。而传统的除湿机，电能消耗也很大，对于鼓吹节能减碳的今日而言，现有的空调系统，特别是其除湿装置仍有可进步的空间。
【发明内容】
[0004]在一实施例，本发明的技术手段在于提供一种电渗透除湿装置，其包含有:
[0005]一电源；
[0006]至少一电极组，其电性耦接该电源；以及
[0007]至少一电渗透膜，各电渗透膜设于各电极组之间。
[0008]在一实施例，本发明又提供一种电渗透除湿方法，其包含有:
[0009]一具有湿气的·气体通过至少一电渗透膜，以去除该气体中的湿气，该湿气被该电渗透膜所吸收；
[0010]—电极组产生一电场,该电极组具有一第一电极与一第二电极，该第二电极为一负电电极，该湿气具有一正电电性，该电渗透膜的表面具有一负电电性，该具有正电电性的湿气受到该负电电极的吸引，而使该具有正电电性的湿气朝向该负电电极的方向移动，并由该负电电极排出该湿气。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明的一种电渗透除湿装置的示意图。
[0012]图2为一种电渗透测试装置的示意图。
[0013]图3为一相对湿度对应一时间的比较图。
[0014]【主要元件符号说明】
[0015]1:电源；
[0016]2:电极组；
[0017]20:第一电极；
[0018]21:第二电极；
[0019]22:电渗透膜；
[0020]23:风扇；
[0021]IA:电源；
[0022]30:密闭腔；[0023]300:风扇；
[0024]301:温度控制器；
[0025]302:电热器；
[0026]303:相对湿度计；
[0027]31:密闭腔；
[0028]310:风扇；
[0029]311:温度控制器；
[0030]312:电热器；
[0031]313:相对湿度计；
[0032]A:曲线；
[0033]B:曲线。
【具体实施方式】
[0034]以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，所属【技术领域】中普通技术人员可由本说明书所揭示的内容，轻易地了解本发明。
[0035]请配合参考图1所示，本发明是一种电渗透除湿装置，其具有一电源1、至少一电极组2、至少一电渗透膜22与至少一选择性的风扇23。
[0036]电源I能够为一交流电源，或者一偏极交流电源(Biased AlternatingCurrent,Biased AC)，或者一直流电源串联一交流电源，举例而言，该电源I的交流电压为3至30V，或者该电源I的直流电压为3至30V，该电源I的交流频率为100至IOOkHz。
[0037]电极组2具有一第一电极20与一第二电极21，第一电极20与第二电极21分别电性率禹接电源I，以使第一电极20具有一正电极性,第二电极21具有一负电极性,举例而言，该第一电极20与该第二电极21为一可透水的导电层,该导电层以一金属派射、一活性碳粉披覆或一活性碳纤维披覆所制备，若为金属溅射，则该导电层的厚度为2至10nm，优选地为5nm,假若为活性碳纤维披覆，则活性碳纤维层的厚度为300至400 μ m。
[0038]电渗透膜22设于第一电极20与第二电极21之间，第一电极20贴附于电渗透膜22的侧面，第二电极21贴附于电渗透膜22的另一侧面，举例而言，电渗透膜22能够为一多孔、亲水性与表面具有带电性的薄膜，举例而言，薄膜的材质能够为全氟磺酸物(Nafion)、沸石(Zeolites)、有机金属网架(Metal Organic Framework, M0F)或中孔氧化娃(Meso-porousSilica, MPS),该薄膜的厚度为30至1000 μ m,并且该薄膜的酸碱值(pH)为4至7,优选为5,该薄膜的表面电位(Zeta Potential)小于-1OmV。
[0039]风扇23设于第一电极20远离电渗透膜22的一侧，举例而言，风扇23的数量能够为多个或至少一个。
[0040]承上所述，本发明是一种电渗透除湿方法，其包含有:
[0041]请再配合参考图1所示，电源I提供一电能给电极组2，而使第一电极20具有一正电极性，第二电极21具有一负电极性，因此该第二电极21为一负电电极。
[0042]一选择性的风扇23将具有湿气的气体，如空气，吹向至少一电渗透膜22，电渗透膜22吸收气体所具有的湿气，以去除该气体中的湿气，而使该气体成为一干燥气体。
[0043]因电渗透膜22能够吸收有气体中的湿气，即水分子，因电极组2产生一电场，而使该湿气具有一正电电性，该具有正电电性的湿气使该电渗透膜22的表面产生一负电电性，该具有正电电性的湿气受到该负电电极的吸弓丨，而使该具有正电电性的湿气朝向该负电电极的方向移动，并由该负电电极排出该湿气。
[0044]该表面带负电的电渗透膜22的表面电位(Zeta Potential)小于零。
[0045]该电源I包含一交流电，施加交流电的效果降低了电渗透膜22的阻抗，减少了该具有正电电性的湿气向该负电电极运动的阻力。
[0046]请配合参考图2所示，其为本发明应用于二密闭腔30、31的电渗透测试。
[0047]各密闭腔30、31中分别设有一风扇300、310、一温度控制器301、311、一电热器302,312与一相对湿度计303、313，温度控制301、311电性耦接电热器302、312，以控制电热器 302,312ο
[0048]上述的第一电极20、第二电极21与电渗透膜22设于二密闭腔30、31之间，电源IA电性耦接第一电极20与第二电极21，电源IA为一直流电源串联一交流电源。
[0049]上述的电渗透测试进一步说明直流电压、交流电压、交流频率与电渗透膜22的厚度对除湿速度与除湿能源效率的影响。
[0050]如图2所示，各密闭腔30、31的体积能够为175公升，温度控制器301、311与电热器302、312控制各密闭腔30、31的温度，以使各密闭腔30、31维持一恒温状态。
[0051]各密闭腔30、31的湿度可由相对湿度计303、313所测量，而湿度的变化为各密闭腔30、31的水分的变化，如此可虽推算出电渗透膜22的除湿速度，再通过电渗透膜22的通电功率，以推算出除湿能源效率。
[0052]上述的电渗透测试需先设定高低因子，该高低因子如下表所示:
【权利要求】
1.一种电渗透除湿装置，其特征在于，包含有: 一电源； 至少一电极组，其电性耦接该电源；以及 至少一电渗透膜，各电渗透膜设于各电极组之间。
2.根据权利要求1所述的电渗透除湿装置，其特征在于，该电渗透膜能够为一多孔、亲水性与表面具有带电性的薄膜。
3.根据权利要求2所述的电渗透除湿装置，其特征在于，该薄膜的厚度为30至1000 μ m。
4.根据权利要求2所述的电渗透除湿装置，其特征在于，该薄膜的材质为全氟磺酸物、沸石、有机金属网架或中孔氧化硅。
5.根据权利要求2所述的电渗透除湿装置，其特征在于，该薄膜的酸碱值为4至7。
6.根据权利要求2所述的电渗透除湿装置，其特征在于，该薄膜的表面电位小于-1OmV
7.根据权利要求1所述的电渗透除湿装置，其特征在于，该电极组具有一第一电极与一第二电极，该第一电极设于该电渗透膜的一侧，该第二电极设于该电渗透膜的另一侧。
8.根据权利 要求7所述的电渗透除湿装置，其特征在于，该第一电极贴附于该电渗透膜的侧面，该第二电极贴附于该电渗透膜的另一侧面。
9.根据权利要求7所述的电渗透除湿装置，其特征在于，该第一电极与该第二电极为一可透水的导电层。
10.根据权利要求9所述的电渗透除湿装置，其特征在于，该导电层以一金属溅射、一活性碳粉披覆或一活性碳纤维披覆所制备。
11.根据权利要求10所述的电渗透除湿装置，其特征在于，该金属溅射所制备的导电层，该导电层的材料为白金。
12.根据权利要求11所述的电渗透除湿装置，其特征在于，该白金的溅射厚度为2至IOnm0
13.根据权利要求10所述的电渗透除湿装置，其特征在于，该活性碳纤维披覆所制备的导电层，该活性碳纤维层的厚度为300至400 μ m。
14.根据权利要求1所述的电渗透除湿装置，其特征在于，该电源为一交流电源，或者一偏极交流电源，或者一直流电源串联一交流电源。
15.根据权利要求14所述的电渗透除湿装置，其特征在于，该电源的交流电压为3至30V，该电源的交流频率为100至IOOkHz，或者该电源的直流电压为3至30V。
16.根据权利要求1所述的电渗透除湿装置，其特征在于，其进一步具有至少一风扇，该风扇设于该电渗透膜的一侧。
17.一种电渗透除湿方法，其特征在于，包含有: 一具有湿气的气体通过至少一电渗透膜，以去除该气体中的湿气，该湿气被该电渗透膜所吸收；以及 一电极组产生一电场，该电极组具有一第一电极与一第二电极，该第二电极为一负电电极，该湿气具有一正电电性，该电渗透膜的表面具有一负电电性，该具有正电电性的湿气受到该负电电极的吸引，而使该具有正电电性的湿气朝向该负电电极的方向移动，并由该负电电极排出该湿气。
18.根据权利要求17所述的电渗透除湿方法，其特征在于，该第一电极与该第二电极为一可透水的导电层。
19.根据权利要求17所述的电渗透除湿方法，其特征在于，该负电电性与该正电电性由一电源所提供。
20.根据权利要求19所述的电渗透除湿方法，其特征在于，该电源的交流频率为100至IOOkHz，该电源的交流电压为3至30V，或者该电源的直流电压为3至30V。
21.根据权利要求17所述的电渗透除湿方法，其特征在于，该电渗透膜能够为一多孔、亲水性与表面具有带电性的薄膜。
22.根据权利要求21所述的电渗透除湿方法，其特征在于，该薄膜的厚度为30至1000 μ m。
23.根据权利要求21所述的电渗透除湿方法，其特征在于，该薄膜的酸碱值为4至7。
24.根据权利要求21所述的电渗透除湿方法，其特征在于，该薄膜的表面电位小于-1OmV0
25.根据权利要求21所述的电渗透除湿方法，其特征在于，该表面带负电的电渗透膜的表面电位小于零。
26.根据权利要求19所述的电渗透除湿方法，其特征在于，该电源具有一交流电，该交流电降低了该电渗透膜的阻抗，·以减少了该具有正电电性的湿气向该负电电极运动的阻力。
【文档编号】B01D53/22GK103845993SQ201210581719
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年12月28日 优先权日:2012年11月30日
【发明者】赖庆智, 郑旭轩, 吴信贤, 王惠通, 赖宇伦 申请人:财团法人工业技术研究院