本發(fā)明是關于一種除濕裝置,尤其是一種可以提升除濕功能的除濕裝置。
背景技術:
一般除濕機(dehumidifier)用于降低空氣濕度的方法,可分為以下四種,壓縮式(compression)、冷凍式(refrigeration)、液態(tài)除濕式(liquidsorption)及固態(tài)除濕式(solidsorption),主要用在潮濕的環(huán)境,例如中國臺灣位處亞熱帶地區(qū),整年不會有露點溫度(dewpointtemperature)低于零度的問題,主要是使用壓縮機冷凍循環(huán)的除濕機,操作在露點溫度下,擁有較佳的除濕的效果,并且可以避免蒸發(fā)盤管結冰。
在除濕機的性能改善方面,有專家將現(xiàn)在冷氣機用的變頻技術應用在除濕機,冷氣機的變頻技術改變了壓縮機只有開(on)跟關(off)兩種型態(tài),利用冷氣機的壓縮機在剛啟動時以高頻來運轉,達到所設定的溫度即降低運轉的頻率,以達到節(jié)能省電的目的。然而,其缺點在于除濕機本身運轉不像冷氣機般,設定的溫度一到就控制壓縮機降頻來降低功耗,除濕機主要考慮的因素,并不需要考慮到環(huán)境空氣的水氣除到極低濕的應用,所以控制壓縮機運轉型態(tài)并非除濕機的重點,而且變頻控制的模組與壓縮機成本非常高昂,省下來的功耗與付出的代價不成正比。因此,有些除濕技術從風扇方面進行改善,利用高效率的風扇改善除濕機的性能,但缺點在于除濕機的壓縮機,在功耗上占了將近百分之九十,風扇的功耗占不到整體的百分之十。有些除濕技術利用熱虹吸式熱管熱交換器,設置在除濕機中,以將除濕機除濕過程的蒸發(fā)器前后加入一個熱管熱交換器,熱管蒸發(fā)段放置在冷卻盤管前,而熱管冷凝段放置在冷卻盤管后,以將進入除濕機蒸發(fā)器前的濕空氣進行一段預冷,并可以將熱量傳導至再熱器前進行預熱,達成降低蒸發(fā)器負載及提升除濕量的效果。但是此一作法的缺點,在于除濕機的整體體積無法設計太大且增加設置成本,導致內部的空間有限,如果要再加入熱管熱交換器非常不容易,因此除濕內部的冷凝器或蒸發(fā)器得要減排或重新配置,方可置放熱管熱交換器,且還會造成管路的摩擦壓降增加,使整體風量下降。
因此,有鑒于上述的困擾,本發(fā)明在針對除濕機的除濕效能提升,設計出一種創(chuàng)新的增強除濕效果的除濕裝置。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種增強除濕效果的除濕裝置,利用熱交換器采用部分旁通(partialbypass)的概念,產生一新的除濕裝置,用以提高周圍環(huán)境的除濕效果,并且本發(fā)明更具備節(jié)約能源的概念,可以在更短的時間下達成一般高效能除濕機的除濕效果,以及甚至比一般除濕機具有更高的除濕效果,以提供使用者更舒適的干燥環(huán)境。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種增強除濕效果的除濕裝置,利用熱交換器與蒸發(fā)器及冷凝器結合,而不需要將既有的除濕機結構做大幅度的變動,并且熱交換器帶來低廉的制造成本,可以透過開模及射出成型的方式大量生產,以使本發(fā)明的除濕裝置比起高效能的除濕機更具有競爭力,以帶來相當可觀的商機。
為了達到上述目的,本發(fā)明提供一種增強除濕效果的除濕裝置,其包含有一氣體降溫器、一熱交換器及一氣體升溫器,氣體降溫器自外部接收第一空氣氣體,并將第一空氣氣體冷卻成第一冷凝氣體及第一冷凝液體,熱交換器位于氣體降溫器的一側,熱交換器中具有至少一進入口及至少一排放口,第一冷凝氣體會從氣體降溫器流向熱交換器的周圍,利用低溫使熱交換器降溫,進入口從外部接收第二空氣氣體,第二空氣氣體通過降溫后的熱交換器冷卻成第二冷凝氣體及第二冷凝液體,第二冷凝氣體及第二冷凝液體并從排放口排出,氣體升溫器位于熱交換器的一側,而熱交換器會位于氣體降溫器及氣體升溫器間,氣體升溫器接收流經熱交換器周圍的第一冷凝氣體及自熱交換器的排放口排出的第二冷凝氣體,以進行加熱升溫,并轉換成干燥空氣排出。
在本發(fā)明中,熱交換器包含有至少一空心管,空心管中具有進入口及排放口,第一冷凝氣體可流經空心管的周圍,以及至少一固定板位于氣體降溫器及氣體升溫器間,固定板用于固定空心管。
承接上段,空心管為多個時可并排固定在固定板中,或是空心管可分為一排第一口徑空心管及一排第二口徑空心管,以所述第一口徑空心管在所述第二口徑空心管后的方式固定在固定板中??招墓艿呐欧趴诳蔀橐恍遍_口,空心管也可以為圓形或是橢圓形的空心管,并且在空心管周圍可包含多個孔洞以排出氣體,或是空心管可為可撓性。
在本發(fā)明中,熱交換器為塑料熱交換器,熱交換器亦可使用金屬管,氣體降溫器為蒸發(fā)器,及氣體升溫器為冷凝器。
在本發(fā)明中,更包含有一集水器,用于接收第一冷凝液體及第二冷凝液體。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的優(yōu)點如下:
本發(fā)明利用熱交換器的設計,以及通過部分旁通的原理,也就是增加新的空氣進入口,讓一部分的空氣走熱交換器的空心管外圍,一部分的空氣走空心管內側,借此增加進入除濕裝置的空氣量,并且利用已經降溫的干冷空氣降低熱交換器的溫度,即可對從其它方向進入的空氣進行除濕,用此一原理設計出高性能的除濕裝置。
因此,本發(fā)明在設計上,只要在一般冷凍式除濕機的蒸發(fā)器及冷凝器間設置熱交換器即可。另外,使用者可依照需求決定需要用哪種形狀、排列方式或開口方向的空心管,也不限制空心管的數(shù)量,除了上述的多個空心管外,使用者也可以設計一具有多個開口的空心管。并且,空心管的制作只要開模后,即可大量生產,更可以加速生產制作以及降低生產的成本,用在除濕機中也不會增加太多的額外的成本負擔,使得本發(fā)明的除濕裝置十分具有競爭力。
附圖說明
以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋,并不限定本發(fā)明的范圍。其中:
圖1為本發(fā)明的內部結構示意圖。
圖2為本發(fā)明俯視時的內部結構示意圖。
圖3為本發(fā)明使用的熱交換器的第一實施例的正面示意圖。
圖4a為本發(fā)明使用的熱交換器的第二實施例的俯視示意圖。
圖4b為本發(fā)明使用的熱交換器的第二實施例的側面示意圖。
圖5為本發(fā)明使用的熱交換器的第三實施例的俯視示意圖。
圖6為本發(fā)明使用的熱交換器的第四實施例的正面示意圖。
附圖符號說明:
10除濕裝置
102氣體輸入口
104氣體輸出口
12氣體降溫器
14熱交換器
142進入口
144排放口
146空心管
146a第一口徑空心管
146b第二口徑空心管
148固定板
149孔洞
16氣體升溫器
18第一空氣氣體
182第一冷凝氣體
184第一冷凝液體
20第二空氣氣體
202第二冷凝氣體
204第二冷凝液體
22干燥空氣
24集水器
具體實施方式
為了對本發(fā)明的技術方案、目的和效果有更清楚的理解,現(xiàn)結合附圖說明本發(fā)明的具體實施方式。
在現(xiàn)行市面上常見的除濕機種類,相較之下冷凍式除濕機比起除濕輪式除濕機具有更高的除濕效率,一般的冷凍式除濕機如果要改善效率或是提高除濕量,不外乎提高壓縮機的馬力或是使用成本較高的變頻技術,但此些改善方法會消耗更多的電,或是大幅提高制造除濕機的成本,因此本發(fā)明利用成本低廉的熱交換器及部分旁通的概念以應用在除濕裝置,借此提高除濕效率及降低制造成本。
首先,請參照本發(fā)明圖1所示,一種增強除濕效果的除濕裝置10中包含有一氣體降溫器12、一熱交換器14及一氣體升溫器16,熱交換器14具有至少一進入口142及至少一排放口144,在本實施例中除濕裝置10以冷凍式除濕機為例說明,氣體降溫器12為冷凍式除濕機中的蒸發(fā)器,氣體升溫器16為冷凍式除濕機中的冷凝器,熱交換器14為塑料熱交換器。氣體降溫器12的一側設有一熱交換器14,氣體升溫器16則位于熱交換器14的一側,使得熱交換器14位于氣體降溫器12及氣體升溫器16間,在本發(fā)明中,主要是限制熱交換器14與氣體降溫器12及氣體升溫器16的相對位置關系,并不限制熱交換器14、氣體降溫器12及氣體升溫器16三者是否具有實際的連接關系。
說明完本發(fā)明的各元件后,接著說明本發(fā)明的實施方式,并請參照本發(fā)明圖2所示,同時一并參閱圖1,氣體降溫器12會從外部接收第一空氣氣體18,此時第一空氣氣體18會經由除濕裝置10外殼的氣體輸入口102進入,以流向氣體降溫器12,并且從氣體降溫器12將第一空氣氣體18冷卻,當達到露點溫度后,第一空氣氣體18會形成第一冷凝氣體182及第一冷凝液體184。接著,氣體降溫器12會將第一冷凝氣體182流向熱交換器14周圍,通過第一冷凝氣體182的干燥冷空氣將熱交換器14降溫,在本實施例中熱交換器14具有多個進入口142及多個排放口144,例如十二個為例說明,進入口142也會從外部接收第二空氣氣體20,已降溫的熱交換器14會將第二空氣氣體20冷卻,因為此時的熱交換器14受到低溫冷卻,也能將第二空氣氣體20達到露點溫度的階段,造成第二空氣氣體20形成第二冷凝氣體202及第二冷凝液體204,而第二冷凝氣體202及第二冷凝液體204會從這些排放口144排出。最后,氣體升溫器16會接收流經熱交換器14周圍的第一冷凝氣體182以及從熱交換器14的排放口144排出的第二冷凝氣體202,并從氣體升溫器16中進行加熱升溫,以將第一冷凝氣體182及第二冷凝氣體202轉換成室溫的干燥空氣22,并且將干燥空氣22經由除濕裝置10外殼的氣體輸出口104以排出至外部環(huán)境。在氣體降溫器12及熱交換器14的下方可設有一集水器24,集水器24主要用于接收從氣體降溫器12及熱交換器14的排放口144所流出的第一冷凝液體184及第二冷凝液體204。
承接上段,在本實施例中定義的第一空氣氣體18及第二空氣氣體20,是以外部空氣進入到除濕裝置10的位置定義,分別是兩個不同方向,例如進入口142的開口是朝向上方,而第二空氣氣體20則是除濕裝置10上方的氣體,氣體降溫器12是從側邊接收第一空氣氣體,而第一空氣氣體18則是除濕裝置10側邊的氣體。本發(fā)明不限制如何形成空氣的流向,在一般的冷凍式除濕機中皆有設置風扇,一般而言風扇分別設置在蒸發(fā)器及冷凝器的一側,用于將外部空氣往內部吸,干燥之后再排出,而本實施例中的除濕裝置10亦可利用風扇(圖中未示)將外部的空氣往裝置內部吸,本發(fā)明并不限制風扇的設置位置及型式,主要是說明潮濕空氣從裝置外部引進內部,經轉換到所排出的干燥空氣氣流方式作為限制。
說明完本發(fā)明的實施方式后,接著對本發(fā)明使用的熱交換器作更詳細的說明,請同時參照本發(fā)明圖3所示,并請同時參照圖1及圖2,熱交換器14中包含有至少一空心管146及至少一固定板148,在本實施例中空心管146是以十二根為例說明,每一根空心管146為圓形空心管且管徑為12毫米(mm)、長度為325毫米,固定板148是以兩個為例說明,這些空心管146并排成一排以固定在兩固定板148中。上述的進入口142及排放口144就是空心管146的上、下開口,第一冷凝氣體182會從氣體降溫器12流經空心管146的周圍,以流向氣體升溫器16,流經空心管146時會使空心管146自身的溫度驟降,同時空心管146可以冷卻自進入口142進入的第二空氣氣體20,而排放口144可以作為一斜開口,開口處朝向氣體升溫器16,以有助于第二冷凝氣體202流向氣體升溫器16。
更進一步地,請參照本發(fā)明圖4a及圖4b所示,空心管146更可以區(qū)分成并排為一排第一口徑空心管146a及一排第二口徑空心管146b,第一口徑空心管146a的口徑面積會比第二口徑空心管146b大,第一口徑空心管146a排在第二口徑146b后方,例如以一排在前一排在后的方式各自固定在兩固定板148中,各自的數(shù)量皆以十八根為例說明,第一口徑空心管146a(大口徑空心管)與第二口徑空心管146b(小口徑空心管)相接觸,在本實施例中,第一口徑空心管146a(大口徑空心管)的管徑為8毫米,第二口徑空心管146b(小口徑空心管)的管徑為6毫米,第一口徑空心管146a(大口徑空心管)及第二口徑空心管146b(小口徑空心管)的長度皆為325毫米,但本發(fā)明并不以此為限制,使用者也可以依照需求設計出一長一短的第一口徑空心管146a(大口徑空心管)及第二口徑空心管146b(小口徑空心管)。此一實施例設計的主要的目的也是為了增強除濕裝置的除濕效果,其中關于如何將潮濕空氣轉換回干燥空氣的方式則與上述實施例相同,恕不在此贅述。
另外,空心管除了作為圓形的空心管外,也可以制作成橢圓形的形狀,請參照本發(fā)明圖5所示,例如使用固定板148將一排十五根并排的空心管146固定,這些空心管146為橢圓形空心管。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人實驗證明得知,上述的圓形、大、小并排及橢圓形的空心管為本發(fā)明較佳的實施例,對于除濕裝置除濕的效能而言,具有更高效率的除濕效果。
再者,請參照本發(fā)明圖6所示,在空心管146的周圍更可以包含多個孔洞149,例如設計在靠近排放口144的位置具有多個孔洞149,可以用于加速排出第二冷凝氣體202。
除此之外,本發(fā)明的空心管材質亦可選作可撓性空心管,利用彎曲的設計將空心管的進入口的開口方向朝向除濕裝置的側面,如此一來,可以改變外部空氣的進入位置,例如當除濕裝置設置在進天花板位置時,空心管的開口就不能朝向上方,就需要改成設置在側面的位置。
本發(fā)明主要是利用熱交換器的設計,以及通過部分旁通的原理,也就是增加新的空氣進入口,讓一部分的空氣走熱交換器的空心管外圍,一部分的空氣走空心管內側,借此增加進入除濕裝置的空氣量,并且利用已經降溫的干冷空氣降低熱交換器的溫度,即可對從其它方向進入的空氣進行除濕,用此一原理設計出高性能的除濕裝置。
因此,本發(fā)明在設計上,只要在一般冷凍式除濕機的蒸發(fā)器及冷凝器間設置熱交換器即可,故未對除濕機中其它元件多做描述,本發(fā)明不需要對除濕機的內部結構進行太大的改變,外部可依照熱交換器的設計增設開口,以增加外部空氣的進入點。另外,使用者可依照需求決定需要用哪種形狀、排列方式或開口方向的空心管,也不限制空心管的數(shù)量,除了上述的多個空心管外,使用者也可以設計一具有多個開口的空心管。并且,空心管的制作只要開模后,即可大量生產,且本發(fā)明實施例中的空心管為塑料空心管,因此只要利用射出成型的方式,除了大量生產外,更可以加速生產制作以及降低生產的成本,用在除濕機中也不會增加太多的額外的成本負擔,使得本發(fā)明的除濕裝置十分具有競爭力,再者,除了塑料空心管的熱交換器外,使用者也可以依照需求制作其他材質的熱交換器,例如金屬管熱交換器,只要是可以制作方便,以及具有部分旁通的效果,皆可具有相同的功效。
以上所述的實施例僅為說明本發(fā)明的技術思想及特點,其目的在使本領域技術人員能夠了解本發(fā)明的內容并據(jù)以實施,當不能以的限定本發(fā)明的保護范圍,即大凡依本發(fā)明所揭示的精神所作的均等變化或修飾,仍應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍。