本發(fā)明涉及吸濕材料、除濕裝置和除濕方法,上述吸濕材料具有可吸收水分的第1狀態(tài)和釋放在上述第1狀態(tài)吸收的水分的第2狀態(tài),具有由于來自外部的刺激而從上述第1狀態(tài)變化為上述第2狀態(tài)、在上述刺激消失時回到上述第1狀態(tài)的性質(zhì)。
背景技術(shù):
以往,作為除濕裝置和調(diào)濕裝置,一般是冷凍循環(huán)式和沸石式這2個類型。
冷凍循環(huán)式是內(nèi)置壓縮機(jī)并用蒸發(fā)器冷卻室內(nèi)空氣從而使空氣內(nèi)的濕分結(jié)露而除濕的方式。
另一方面,沸石式利用將沸石等吸濕性多孔材料加工為轉(zhuǎn)子狀的裝置。具體地說,使轉(zhuǎn)子暫時吸收室內(nèi)空氣的水分。然后,使由電加熱器生成的高溫的熱風(fēng)碰到吸濕后的轉(zhuǎn)子,將轉(zhuǎn)子內(nèi)的水分作為高溫、高濕的空氣取出,用室內(nèi)空氣冷卻該空氣,從而使高溫、高濕的空氣內(nèi)的濕度結(jié)露而除濕。
作為前者的冷凍循環(huán)式的例子,已知例如專利文獻(xiàn)1所公開的除濕器。作為后者的沸石式的例子,已知專利文獻(xiàn)2所公開的除濕器和專利文獻(xiàn)3所公開的除濕器。
另外,還有將兩者的特征結(jié)合的例如專利文獻(xiàn)4所公開的除濕裝置。
而且,作為大規(guī)??照{(diào)系統(tǒng),利用沸石式進(jìn)行水分的吸附和釋放來進(jìn)行制冷等空氣調(diào)節(jié)的所謂的干燥劑空調(diào)系統(tǒng)也正在普及,在上述沸石式裝置中使用了具有吸濕性的硅膠、活性炭等吸附劑。作為干燥劑空調(diào)系統(tǒng)的例子,例如已知專利文獻(xiàn)5所公開的開放式吸附型空調(diào)器。根據(jù)保護(hù)地球環(huán)境的要求,目前也正在大力開發(fā)包含該干燥劑空調(diào)系統(tǒng)在內(nèi)的高效的調(diào)濕系統(tǒng)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本國特許公報(bào)“特開2002-310485號公報(bào)(2002年10月23日公開)”
專利文獻(xiàn)2:日本國特許公報(bào)“特開2001-259349號公報(bào)(2001年9月25日公開)”
專利文獻(xiàn)3:日本國特許公報(bào)“特開2003-144833號公報(bào)(2003年5月20日公開)”
專利文獻(xiàn)4:日本國特許公報(bào)“特開2005-34838號公報(bào)(2005年2月10日公開)”
專利文獻(xiàn)5:日本國特許公報(bào)“特開平5-301014號公報(bào)(1993年11月16日公開)”
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
然而,在沸石式除濕裝置和干燥劑空調(diào)系統(tǒng)中使用的高吸濕材料或者高吸附材料存在多種,具有刺激響應(yīng)性的材料也存在例如以pNIPAM(聚N-異丙基丙烯酰胺)為代表的多種材料。但是,對于有效地吸濕的高吸濕材料或者高吸附材料而言,沒有如下的技術(shù),即不經(jīng)過將水分例如設(shè)為200℃等高溫而使其蒸發(fā)的工序,而從吸濕材料直接反復(fù)取出水。因此,還是需要200℃等高溫,因此存在效率差的問題。
即,上述pNIPAM(聚N-異丙基丙烯酰胺)作為通過熱、電場、光、pH等環(huán)境刺激而反復(fù)進(jìn)行膨潤和收縮并吸收、排出水的材料而被眾所周知。但是,用凝膠化后干燥的單體吸收水蒸氣的吸收力的限度大概是自重的幾10%(百分之幾十)或者與自重相同的程度。并且,為了將吸收的水分通過環(huán)境刺激形成水滴化,需要大量的凝膠和水集成技術(shù)。
另外,作為具有高吸濕性的材料,存在氫氧化鈉或鈉鹽等,由于其伴隨著吸濕而溶膠化,因此正在研究形狀不會損毀的吸濕材料。作為凝膠化的高分子材料,已知丙烯酸、PEG(PolyEthylene Glycol:聚乙二醇)、MPC(2-甲基丙烯酰磷酸膽堿)、藻酸、纖維素等。但是,在僅使用上述材料的情況下,不得不將來自吸濕材料的水分變?yōu)樗魵舛M(jìn)行脫離。
本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有的問題而完成的,其目的在于提供可不使用大的熱量而將吸收的水分有效地釋放的吸濕材料、除濕裝置和除濕方法。
用于解決問題的方案
為了解決上述問題,本發(fā)明的一個方式的吸濕材料,具有可吸收水分的第1狀態(tài)和釋放在上述第1狀態(tài)吸收的水分的第2狀態(tài),具有由于來自外部的刺激而從上述第1狀態(tài)變化為上述第2狀態(tài)、在上述刺激消失時回到上述第1狀態(tài)的性質(zhì),上述吸濕材料的特征在于,分別具備相互不同的刺激響應(yīng)等級的第1吸濕體~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))構(gòu)成為以按上述刺激響應(yīng)等級的順序排列并接觸的方式配置。
為了解決上述問題,本發(fā)明的一個方式的除濕裝置的特征在于,具備:上述記載的吸濕材料;加熱部,其加熱第1吸濕體~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù));以及控制部,其對上述加熱部進(jìn)行加熱控制,使得吸濕后的上述第1吸濕體~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))成為超過各感溫點(diǎn)的溫度范圍。
為了解決上述問題,本發(fā)明的一個方式的除濕方法,使用吸濕材料,上述吸濕材料具有可吸收水分的第1狀態(tài)和釋放在上述第1狀態(tài)吸收的水分的第2狀態(tài),具有由于來自外部的刺激而從上述第1狀態(tài)變化為上述第2狀態(tài)、在上述刺激消失時回到上述第1狀態(tài)的性質(zhì),上述除濕方法的特征在于,包括:將分別具備上述刺激的相互不同的刺激響應(yīng)等級的第1吸濕體~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))以按上述刺激響應(yīng)等級的順序排列并接觸的方式配置的工序;以及對吸濕后的第1吸濕體~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))分別賦予超過各自的刺激響應(yīng)等級的刺激的工序。
此外,刺激響應(yīng)等級是指從第1狀態(tài)向第2狀態(tài)變化時或者從第2狀態(tài)回到第1狀態(tài)時的刺激的閾值。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的一個方式,具有提供可不使用大的熱量而有效地釋放吸收的水分的吸濕材料、除濕裝置和除濕方法的效果。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的具有吸濕材料的吸濕單元的構(gòu)成的框圖。
圖2是從表示具備上述吸濕材料的除濕裝置吸濕時的構(gòu)成的側(cè)面方向觀看時的縱截面圖。
圖3是表示上述吸濕材料的感溫點(diǎn)相互不同的第1吸濕體~第4吸濕體的配置與水分的移動的關(guān)系的示意圖。
圖4(a)是表示上述吸濕材料的第1吸濕體~第4吸濕體的配置與感溫點(diǎn)的關(guān)系的圖,圖4(b)是表示常溫時的第1吸濕體~第4吸濕體的水分量的坐標(biāo)圖,圖4(c)是表示將吸濕材料加熱到超過第1吸濕體的感溫點(diǎn)的溫度時的第1吸濕體~第4吸濕體的水分量的坐標(biāo)圖,圖4(d)是表示將吸濕材料加熱到超過第2吸濕體的感溫點(diǎn)的溫度時的第1吸濕體~第4吸濕體的水分量的坐標(biāo)圖,圖4(e)是表示將吸濕材料加熱到超過第3吸濕體的感溫點(diǎn)的溫度時的第1吸濕體~第4吸濕體的水分量的坐標(biāo)圖,圖4(f)是表示將吸濕材料加熱到超過第4吸濕體的感溫點(diǎn)的溫度時的第1吸濕體~第4吸濕體的水分量的坐標(biāo)圖。
圖5是從表示具備上述吸濕材料的除濕裝置釋放水分時的構(gòu)成的側(cè)面方向觀看時的縱截面圖。
圖6是從表示具備上述吸濕材料的除濕裝置釋放水分時的構(gòu)成的前面方向觀看時的縱截面圖。
圖7是從表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的具備具有吸濕材料的吸濕單元的除濕裝置的構(gòu)成的側(cè)面方向觀看時的縱截面圖。
圖8是表示上述除濕裝置中的具有吸濕材料的吸濕單元的構(gòu)成的框圖。
圖9(a)是表示上述吸濕材料中的第1吸濕體~第4吸濕體的配置與感溫點(diǎn)的關(guān)系的圖,圖9(b)是表示常溫時的第1吸濕體~第4吸濕體的水分量的坐標(biāo)圖,圖9(c)是表示僅將第1吸濕體加熱到超過第1吸濕體的感溫點(diǎn)的溫度時的第1吸濕體~第4吸濕體的水分量的坐標(biāo)圖,圖9(d)是表示僅將第2吸濕體加熱到超過第2吸濕體的感溫點(diǎn)的溫度時的第1吸濕體~第4吸濕體的水分量的坐標(biāo)圖,圖9(e)是表示僅將第3吸濕體加熱到超過第3吸濕體的感溫點(diǎn)的溫度時的第1吸濕體~第4吸濕體的水分量的坐標(biāo)圖,圖9(f)是表示僅將第4吸濕體加熱到超過第4吸濕體的感溫點(diǎn)的溫度時的第1吸濕體~第4吸濕體的水分量的坐標(biāo)圖。
圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的除濕裝置的具有吸濕材料的吸濕單元的構(gòu)成的縱截面圖。
具體實(shí)施方式
[實(shí)施方式1]
如下所示,基于圖1~圖6說明本發(fā)明的一個實(shí)施方式。
基于圖1和圖2說明本實(shí)施方式的具備吸濕材料的除濕裝置的構(gòu)成。圖2是從表示具備上述吸濕材料22的除濕裝置1A吸濕時的構(gòu)成的側(cè)面方向觀看時的縱截面圖。此外,作為吸濕材料的感溫性高分子凝膠干燥體,將空氣中的水分(水蒸氣)吸附到其表面并且吸收到內(nèi)部。將該現(xiàn)象在學(xué)術(shù)上稱為吸著。在此,升溫到感溫點(diǎn)并發(fā)生流出液體的水的脫水的是存在于內(nèi)部的水分。因此,在本說明書中,為了強(qiáng)調(diào),將吸濕定義為“水分(水蒸氣)的吸收”,將流出液體的水定義為“脫水或者水的釋放”。
如圖2所示,本實(shí)施方式的除濕裝置1A具備長方體形狀的箱體2。在該箱體2中具備:吸氣口3,其具備形成于上部前面的格子3a;排氣口4,其具備形成于上部后面的格子4a;以及排水罐收納部5,其形成于下部的前面?zhèn)?,收納后述的排水罐6。箱體2由樹脂或者金屬形成。此外,箱體2的形狀不一定限于長方體形狀,例如也可以是其它多棱筒形、圓筒形、橢圓筒形或者其它形狀。
如圖2所示,在上述除濕裝置1A內(nèi)部的上部形成有將空氣流通路10形成的空氣流通壁11。在空氣流通路10中,從作為箱體2的前面?zhèn)鹊娜肟趥?cè)起按順序設(shè)置有具備上述格子3a的吸氣口3、吸氣截流件12、吸濕單元20A、送風(fēng)風(fēng)扇13和具備上述格子4a的排氣口4。
另外,在形成空氣流通路10的空氣流通壁11的下側(cè),在上述吸濕單元20A的下側(cè)形成有接收從該吸濕單元20A落下的水滴的水滴接收部14。水滴接收部14的下端成為開口14a,在該開口14a的下側(cè)設(shè)置有在上端形成了開口6a的上述排水罐6。
吸氣口3是用于對設(shè)置有除濕裝置1A的室內(nèi)的空氣進(jìn)行收入的部件。
吸氣截流件12設(shè)置于流入吸濕單元20A緊前的位置。即,在本實(shí)施方式中,吸濕單元20A的吸濕材料22,如后所述包括4個第1吸濕體22a~第4吸濕體22d接觸而相連的吸濕材料。因此,吸氣截流件12縮小流出口,使得從上述吸氣口3流入的濕潤空氣碰到吸濕材料22的中央。由此,從吸氣口3流入的濕潤空氣碰到吸濕材料22的中央,之后,從該中央向兩端側(cè)均等地移動。其結(jié)果是,在濕潤空氣向吸濕材料22的兩側(cè)均等地移動的期間與吸濕材料22接觸,因此吸濕材料22能有效地對濕潤空氣進(jìn)行吸濕。
吸濕單元20A具有本實(shí)施方式的特征性構(gòu)成,吸收流入除濕裝置1A的內(nèi)部的空氣所包含的水分,將其作為水滴釋放出。此外,后述吸濕單元20A的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
形成空氣流通路10的空氣流通壁11形成為在與吸濕單元20A的外形之間具有間隙。由此,從上述吸氣口3流入的濕潤空氣碰到吸濕單元20A的吸濕材料22的中央,之后,從吸濕材料22的中央向兩端側(cè)均等地移動,經(jīng)過吸濕材料22與空氣流通壁11之間而從排氣口4流出。
形成于空氣流通壁11的吸濕材料22的下側(cè)的水滴接收部14的底部朝向開口14a形成有向下的傾斜。由此,從吸濕材料22滴下的水滴不會留存于水滴接收部14。
從上述水滴接收部14排出的水滴從開口14a落下后留存于排水罐6。該排水罐6中的水變滿時,能從排水罐收納部5抽出排水罐6,因此能容易地廢棄排水罐6的水。其結(jié)果是,在本實(shí)施方式中,為了能確認(rèn)留存水的水位,優(yōu)選排水罐6的前面包括玻璃等透明部件。
接著,基于圖1詳述本實(shí)施方式的吸濕單元20A的構(gòu)成。圖1是表示本實(shí)施方式的具有吸濕材料22的吸濕單元20A的構(gòu)成的框圖。
如圖1所示,本實(shí)施方式的吸濕單元20A包括固定于基板21的表面的吸濕材料22和設(shè)置于基板21的背面的作為加熱部的加熱器23。
基板21例如是包括樹脂的方形的平板。不過,本發(fā)明的基材不一定限于樹脂,也可以是金屬或者陶瓷。另外,優(yōu)選基板21的導(dǎo)熱率高。而且,基板21的形狀不限于方形,可以是多邊形板、圓形或者橢圓形。
固定于上述基板21的表面的吸濕材料22包括高分子凝膠的吸濕材料,在本實(shí)施方式中,例如涂敷有吸濕材料22。
該吸濕材料22具有可吸收水分的第1狀態(tài)和釋放在上述第1狀態(tài)吸收的水分的第2狀態(tài),具有由于來自外部的刺激而從上述第1狀態(tài)變化為上述第2狀態(tài)、在上述刺激消失時回到上述第1狀態(tài)的性質(zhì)。具體地說,吸濕材料22具有在作為一定的溫度的感溫點(diǎn)以下的溫度范圍顯示親水性、在超過感溫點(diǎn)的溫度范圍顯示疏水性的性質(zhì)。由此,在感溫點(diǎn)以下的溫度范圍、即作為常溫的除濕對象環(huán)境的溫度范圍,吸濕經(jīng)過吸濕單元20A的空氣所包含的水分,另一方面,在超過感溫點(diǎn)的溫度范圍,將吸收的水分作為水滴釋放。該現(xiàn)象是可逆動作,因此吸濕單元20A通過反復(fù)施加溫度變化,能反復(fù)進(jìn)行常溫下的空氣所包含的水分的吸收和通過加熱釋放出吸收的水分。
另外,在本實(shí)施方式中,吸濕材料22是具有相互不同的感溫點(diǎn)的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d以按感溫點(diǎn)的順序排列并接觸的方式配置的。即,在本實(shí)施方式中,第1吸濕體22a~第4吸濕體22d并排接觸而一體連接。在此,在本實(shí)施方式中,第1吸濕體22a~第4吸濕體22d例如按平板狀并排接觸而一體連接。不過,第1吸濕體22a~第4吸濕體22d只要具有相鄰的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d彼此的接觸面盡量大的面積即可,不一定限于平板狀。從吸濕速度的觀點(diǎn)來看,并不是第1吸濕體22a~第4吸濕體22d只要大就好,而優(yōu)選是第1吸濕體22a~第4吸濕體22d彼此各自的接觸面積在根據(jù)用除濕裝置的規(guī)格等決定的作為核心要素的吸濕體整體的大小所允許的范圍內(nèi)大的形狀。
此外,在本實(shí)施方式中,吸濕材料22包括多個例如第1吸濕體22a~第4吸濕體22d。在此,多個的數(shù)量不一定限于此,只要是第1吸濕體22a~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))即可。
另外,在本實(shí)施方式中,如圖2所示,第1吸濕體22a~第4吸濕體22d在各邊界處的接觸角度相對于平面狀的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的正交面分別傾斜。但是,不一定不限于此,例如也可以按正交面與平面狀的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d接觸。另外,第1吸濕體22a~第4吸濕體22d各自無需具有由平面的端部對接而成的接觸面,例如平板狀的第2吸濕體22b的端部的一部分可以以置于平板狀的第1吸濕體22a的端部的一部分的形態(tài)、即一部分重疊的形態(tài)接觸。
在此,在本實(shí)施方式中,第1吸濕體22a的感溫點(diǎn)例如是38℃,第2吸濕體22b的感溫點(diǎn)例如是40℃,第3吸濕體22c的感溫點(diǎn)例如是42℃,第4吸濕體22d的感溫點(diǎn)例如成為42℃。通過采用這種值的感溫點(diǎn)并加熱到比常溫稍高的溫度而使第1吸濕體22a~第4吸濕體22d具有疏水性。此外,該感溫點(diǎn)不一定不限于此,也可以是其它值。
在此,在本實(shí)施方式中,作為吸濕材料22的材質(zhì),例如使用包括N-異丙基丙烯酰胺的高分子凝膠。若吸濕材料22是這種構(gòu)成,則能容易地實(shí)現(xiàn)將作為可通過熱這一刺激吸收水分的第1狀態(tài)的親水性狀態(tài)和作為釋放吸收的水分的第2狀態(tài)的疏水性狀態(tài)交替地轉(zhuǎn)換的構(gòu)成。若是本領(lǐng)域技術(shù)人員,則例如能將聚N-異丙基丙烯酰胺(pNIPAM)及其衍生物或聚乙烯醚及其衍生物等感溫性高分子用作材料來適當(dāng)?shù)卣{(diào)制具有希望的性質(zhì)的高分子吸濕材料。
加熱器23例如粘接到上述基板21的背面。由此,能隔著基板21加熱吸濕材料22。
在本實(shí)施方式中,加熱器23相對于4個第1吸濕體22a~第4吸濕體22d形成為1個加熱器23。因此,如圖1所示,針對加熱器23,設(shè)置有進(jìn)行該加熱器23的溫度控制的1個系統(tǒng)的控制電路24A和電源25。
上述加熱器23只要足以加熱到100℃的程度即可。即,除濕裝置1A在夏季有可能在40℃以上的環(huán)境中使用。因此,為了進(jìn)行元件的脫水,只要能施加50℃~70℃(60℃前后)的溫度即可,因此加熱器功率只要是能達(dá)到100℃左右的功率即可。
本實(shí)施方式的加熱器23例如是具有鎳鉻合金絲等電熱絲或者AIN、硅等高電阻發(fā)熱材料等而成的,在本實(shí)施方式中,用第1加熱器23a~第4加熱器23d一并進(jìn)行加熱。通過上述控制電路24A進(jìn)行該加熱控制。即,控制電路24A能在關(guān)斷電源25的電力供應(yīng)的狀態(tài)、以及按超過第1吸濕體22a的感溫點(diǎn)的一定溫度維持加熱的狀態(tài)、按超過第2吸濕體22b的感溫點(diǎn)的一定溫度維持加熱的狀態(tài)、按超過第3吸濕體22c的感溫點(diǎn)的一定溫度維持加熱的狀態(tài)、按超過第4吸濕體22d的感溫點(diǎn)的一定溫度維持加熱的狀態(tài)分別加熱。此外,加熱器23需要在不加熱時快速釋放熱。因此,優(yōu)選加熱器23的外圍部件包括高導(dǎo)熱性部件,或者將冷卻用散熱片或風(fēng)扇設(shè)置于加熱器23。
在此,本實(shí)施方式的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的感溫點(diǎn)分別相互不同。以下說明這些第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的感溫點(diǎn)的變化方法。
例如在作為吸濕材料22的材質(zhì)使用N-異丙基丙烯酰胺與丙烯酸鈉(AAcNa)的共聚物的情況下,通過使丙烯酸鈉(AAcNa)的量增加而能提高感溫點(diǎn)。
此外,改變感溫點(diǎn)的方法除此以外還存在多個。例如通過增加將親水性單體共聚的例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯基吡啶等的量,也能提高感溫點(diǎn)。
另一方面,作為降低感溫點(diǎn)的方法,有將疏水性單體共聚例如使丙烯酸酯系單體、苯乙烯等的量增加的方法。在施加疏水性單體的情況下,當(dāng)然吸濕性會差,因此需要根據(jù)使用環(huán)境或目的區(qū)分使用。
另外,作為將具有不同的感溫點(diǎn)的凝膠連續(xù)接觸而作成的方法,在實(shí)驗(yàn)室水平下能使用以下的方法。例如將聚合前的N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)與交聯(lián)劑及聚合促進(jìn)劑在水中混合,加入例如方形(形狀不限)的培養(yǎng)皿等后,投入上述的親水性或者疏水性單體的其中一方,通過微觀布朗運(yùn)動使其擴(kuò)散,按適當(dāng)?shù)亩〞r開始聚合。由此,能作成感溫點(diǎn)連續(xù)變化的凝膠。
基于圖3說明上述構(gòu)成的吸濕單元20A的動作。圖3是表示本實(shí)施方式的吸濕材料22中的感溫點(diǎn)相互不同的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的配置與水分的移動的關(guān)系的示意圖。
在本實(shí)施方式的吸濕材料22中,感溫點(diǎn)相互不同的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d是以并排連接的方式設(shè)置的。
其結(jié)果是,如圖3所示,在將所有的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d設(shè)為感溫點(diǎn)以下的情況下,即在設(shè)為作為第1吸濕體22a的感溫點(diǎn)的38℃以下的情況下,所有的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d具有親水性,因此進(jìn)行吸濕。在該情況下,感溫點(diǎn)高的第4吸濕體22d與感溫點(diǎn)低的第1吸濕體22a相比親水性較大。其結(jié)果是,第4吸濕體22d與第1吸濕體22a相比吸濕量也變多。
接著,在對這些吸濕后的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的整體按超過作為第1吸濕體22a的感溫點(diǎn)的38℃的溫度進(jìn)行了加熱的情況下,可知被第1吸濕體22a吸收的水分分為向第1吸濕體22a外流出的水分和向感溫點(diǎn)更高的第2吸濕體22b移動的水分。其結(jié)果是,移動到第2吸濕體22b的水分與原來被第2吸濕體22b吸收的水分合并。
以下,在按順序加熱到超過第2吸濕體22b、第3吸濕體22c和第4吸濕體22d的各感溫點(diǎn)的溫度時,被第4吸濕體22d收集的所有水分能通過最后的加熱成為水滴。除此以外,將第4吸濕體22d以相對于第1吸濕體22a成為下側(cè)的方式配置,從而能利用由重力導(dǎo)致的水分的移動,因此能大幅度降低水分損失。
還基于表示水分量的動向的圖4(a)~(f)詳述上述構(gòu)成的吸濕單元20A的動作。圖4(a)是表示吸濕材料22中的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的配置與感溫點(diǎn)的關(guān)系的圖。圖4(b)是表示常溫時的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的水分量的坐標(biāo)圖。圖4(c)是表示將吸濕材料22加熱到超過第1吸濕體22a的感溫點(diǎn)的溫度時的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的水分量的坐標(biāo)圖。圖4(d)是表示將吸濕材料22加熱到超過第2吸濕體22b的感溫點(diǎn)的溫度時的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的水分量的坐標(biāo)圖。圖4(e)是表示將吸濕材料22加熱到超過第3吸濕體22c的感溫點(diǎn)的溫度時的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的水分量的坐標(biāo)圖。圖4(f)是表示將吸濕材料22加熱到超過第4吸濕體22d的感溫點(diǎn)的溫度時的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的水分量的坐標(biāo)圖。
如圖4(a)、(b)所示,在將所有的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d設(shè)為作為第1吸濕體22a的感溫點(diǎn)的38℃以下的情況、即設(shè)為常溫的25℃的情況下,所有的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d具有親水性,因此成為吸濕狀態(tài)。在該情況下,可知感溫點(diǎn)高的第4吸濕體22d與感溫點(diǎn)低的第1吸濕體22a相比,親水性較大,因此第4吸濕體22d與第1吸濕體22a相比吸濕量較多。
接著,在對這些吸濕后的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的整體按超過作為第1吸濕體22a的感溫點(diǎn)的38℃的溫度、例如39℃進(jìn)行了加熱的情況下,如在圖4(c)中用虛線所示的,被第1吸濕體22a吸收的水分量大多向感溫點(diǎn)更高的第2吸濕體22b移動。其結(jié)果是,第2吸濕體22b的水分量與原來被第2吸濕體22b吸收的水分合并,成為用虛線表示的值。另一方面,第1吸濕體22a的水分量大致成為0。
以下,在按順序加熱到超過第2吸濕體22b、第3吸濕體22c和第4吸濕體22d的各感溫點(diǎn)的溫度時,如在圖4(d)、(e)、(f)中用虛線所示的,可知水分量的峰值依次向第3吸濕體22c、第4吸濕體22d移動。其結(jié)果是,可知被第4吸濕體22d收集的所有水分量通過最后的加熱成為能充分地成為水滴的水分量。
最后,基于上述圖2以及圖5和圖6說明具有上述構(gòu)成的本實(shí)施方式的除濕裝置1A的使用方法。圖5是從表示具備吸濕材料22的除濕裝置1A釋放水分時的構(gòu)成的側(cè)面方向觀看時的縱截面圖。圖6是從表示具備吸濕材料22的除濕裝置1A釋放水分時的構(gòu)成的前面方向觀看時的縱截面圖。
如圖2所示,首先,除濕裝置1A的吸濕單元20A的控制電路24A在將加熱器23的電源25關(guān)斷的狀態(tài)將送風(fēng)風(fēng)扇13的未圖示的電源接通。由此,外部的空氣從除濕裝置1A的吸氣口3流入。外部的空氣被吸氣截流件12縮窄流路,因此與吸濕單元20A的吸濕材料22的中央碰撞。與吸濕材料22的中央碰撞的外部的濕潤空氣沿著吸濕材料22向外周移動,此時,與感溫點(diǎn)以下的吸濕材料22接觸。其結(jié)果是,濕潤空氣被吸濕材料22除濕。被除濕的空氣沿著空氣流通壁11的附近移動,成為干燥空氣而從箱體2的排氣口4向除濕裝置1A外排出。
接著,預(yù)計(jì)水分被除濕裝置1A中的吸濕單元20A的吸濕材料22充分地積蓄后,通過控制電路24A接通固定在基板21的背面的加熱器23的電源25。此外,關(guān)于加熱器23向基板21的背面的固定,除了能通過例如粘接來進(jìn)行以外,還有例如為了除粘接的情況外也不存在間隙而通過貼緊并用框或網(wǎng)等按壓等方法進(jìn)行固定的方法。
以超過第1吸濕體22a的感溫點(diǎn)且成為第2吸濕體22b的感溫點(diǎn)以下的溫度的方式供應(yīng)此時的電力。此外,例如通過計(jì)時器自動地進(jìn)行使水分被吸濕材料22充分地積蓄的操作。
由此,僅第1吸濕體22a被加熱到超過感溫點(diǎn)的溫度從而成為疏水性,由第1吸濕體22a從外部空氣吸收的水分被釋放,向第2吸濕體22b移動。
然后,例如在經(jīng)過了用未圖示的計(jì)時器預(yù)先設(shè)定的時間后,控制電路24A以從電源25對加熱器23供應(yīng)電力的方式進(jìn)行控制,從而設(shè)為超過第2吸濕體22b的感溫點(diǎn)的溫度。由此,第2吸濕體22b的水分向第3吸濕體22c移動。
以下,控制電路24A同樣地以從電源25對加熱器23供應(yīng)電力的方式依次進(jìn)行控制,從而設(shè)為超過第3吸濕體22c和第4吸濕體22d的各感溫點(diǎn)的溫度。其結(jié)果是,水分作為水滴留存于第4吸濕體22d,該水滴如圖5和圖6所示落下,經(jīng)由水滴接收部14而積蓄到排水罐6。
能在從箱體2取出該排水罐6后廢棄留存于排水罐6的水。
這樣本實(shí)施方式的吸濕材料22具有可吸收水分的第1狀態(tài)和釋放在上述第1狀態(tài)吸收的水分的第2狀態(tài),具有由于來自外部的刺激而從上述第1狀態(tài)變化為上述第2狀態(tài)、在上述刺激消失時回到上述第1狀態(tài)的性質(zhì)。
在這種吸濕材料22由單體形成的情況下,在第1狀態(tài)由吸濕材料22從濕潤空氣吸收水分,之后施加刺激而使其變化為第2狀態(tài),從而釋放出水分。
但是,實(shí)際上該水分為少量且不易一并取出,其結(jié)果是,取出水分并將其回收是困難的。因此,以往的除濕裝置不得不采用如沸石式那樣通過對吸濕材料賦予大量的熱來蒸發(fā)水分而回收的效率低的回收方法。
對此,在本實(shí)施方式中,分別具備相互不同的刺激響應(yīng)等級的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d構(gòu)成為以按刺激響應(yīng)等級的順序排列并接觸的方式配置。由此,在向該第1吸濕體施加超過第1吸濕體22a的刺激響應(yīng)等級的刺激時,第1吸濕體向第2狀態(tài)轉(zhuǎn)換,被第1吸濕體吸收的水分向相鄰的第1狀態(tài)的第2吸濕體22b移動。由此,第2吸濕體22b的水分量大概成為從第1吸濕體22a移動的水分量與第2吸濕體22b所吸收的水分量的合計(jì)值。
按順序持續(xù)進(jìn)行同樣的處理直至第4吸濕體22d,從而在第4吸濕體22d中積蓄第1吸濕體22a到第4吸濕體22d的水分量的合計(jì)量。因此,該水分成為水滴而出現(xiàn)于第4吸濕體22d。因而,將該水分通過例如自然落下進(jìn)行回收,從而即使不施加如使水分蒸發(fā)那樣的大量的熱,也能進(jìn)行回收。
因而,能提供可不使用大的熱量而有效地釋放吸收的水分的吸濕材料22。
另外,使這種刺激響應(yīng)等級相互不同的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d相互接觸,從而與將整體設(shè)為1種刺激響應(yīng)等級在施加刺激的場所使吸收的水一邊移動一邊集聚于一端的情況相比,能無需或者簡化加熱區(qū)域之間的隔熱設(shè)備。
即,在特意將感溫點(diǎn)不同的凝膠相連排列的情況下,與使用包括1個的凝膠來改變施加熱的位置的情況相比,在一邊使水向一個方向移動一邊集聚水時有防止水的倒流的含義。在使用了包括1個的凝膠的情況下,若在已使水移動后的凝膠區(qū)域中沒有預(yù)先持續(xù)施加熱,則水還會返回。即,本實(shí)施方式的吸濕材料22與使用包括1個的凝膠的情況相比是優(yōu)異的。
另外,本實(shí)施方式的吸濕材料22能設(shè)為,第1吸濕體22a~第4吸濕體22d由于上述刺激而顯示與刺激響應(yīng)等級相伴的作為第1狀態(tài)的親水性和作為第2狀態(tài)的疏水性。
由此,第1吸濕體~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))由于刺激而顯示與刺激響應(yīng)等級相伴的作為上述第1狀態(tài)的親水性和作為上述第2狀態(tài)的疏水性。其結(jié)果是,能提供可通過各種刺激而不使用大的熱量而有效地釋放吸收的水分的吸濕材料。
在此,作為來自外部的刺激,例如能采用熱、電場、光、電、pH。由此,為了使吸濕材料22從第1狀態(tài)變化為第2狀態(tài)并在刺激消失時回到第1狀態(tài),能利用上述各種刺激因素,通用性變高。另外,上述刺激因素能分別容易地選擇相互不同的刺激響應(yīng)等級。此外,作為刺激響應(yīng)等級,在光刺激的情況下例如是波長或強(qiáng)度,在電的情況下例如是電壓,在pH的情況下是pH值。
另外,本實(shí)施方式的吸濕材料22的刺激是熱,第1吸濕體22a~第4吸濕體22d各自的作為刺激響應(yīng)等級的感溫點(diǎn)相互不同,在感溫點(diǎn)以下的溫度范圍內(nèi)作為第1狀態(tài)顯示親水性,在超過感溫點(diǎn)的溫度范圍內(nèi)作為第2狀態(tài)顯示疏水性。
由此,第1吸濕體22a~第4吸濕體22d具有相互不同的感溫點(diǎn),按照升序按順序排列配置。其結(jié)果是,按第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的順序加熱到超過各自的感溫點(diǎn)的溫度,從而能使被各第1吸濕體22a~第4吸濕體22d吸收的水分不會倒流地集中到第4吸濕體22d,在第4吸濕體22d中能作為水滴回收。
因而,能提供可不使用大的熱量地利用熱有效地釋放被吸濕材料22吸收的水分的吸濕材料22。
另外,本實(shí)施方式的吸濕材料22的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的相互相鄰的2個以并排狀態(tài)接觸。
由此,通過使?jié)駶櫩諝庖耘c第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的平面正交的方式碰到第1吸濕體22a~第4吸濕體22d,能有效地吸收水分。
此外,優(yōu)選相互相鄰的2個以并排狀態(tài)接觸的吸濕材料22在豎直狀態(tài)相連。即,優(yōu)選第1吸濕體22a存在于最上部,第4吸濕體22d存在于最下部。由此,能使留存于第4吸濕體22d的水滴由于重力自然落下,水滴的分離變得容易。
另外,在本實(shí)施方式的除濕裝置1A中具備:吸濕材料22,其包括第1吸濕體22a~第4吸濕體22d;加熱器23,其作為加熱部加熱該第1吸濕體22a~第4吸濕體22d;以及控制電路24A,其作為控制部對加熱器23進(jìn)行加熱控制,使得吸濕后的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d成為超過各感溫點(diǎn)的溫度范圍。
根據(jù)上述構(gòu)成,通過控制電路24A對加熱器23進(jìn)行加熱控制,從而能對吸濕后的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d進(jìn)行溫度調(diào)整,使其按順序成為超過各感溫點(diǎn)的溫度范圍。
因而,能使室內(nèi)的濕潤空氣被第1吸濕體22a~第4吸濕體22d吸收,使吸收的水分不倒流地集中到第4吸濕體22d而作為水滴回收,從而能提供可進(jìn)行室內(nèi)除濕的除濕裝置1A。
另外,本實(shí)施方式的除濕方法使用吸濕材料22,上述吸濕材料22具有可吸收水分的第1狀態(tài)和釋放在第1狀態(tài)吸收的水分的第2狀態(tài),具有由于來自外部的刺激而從第1狀態(tài)變化為第2狀態(tài)、在刺激消失時回到第1狀態(tài)的性質(zhì)。并且,包括:使分別具備相互不同的刺激響應(yīng)等級的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d以按刺激響應(yīng)等級的順序排列并接觸的方式配置的工序;以及對吸濕后的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d分別賦予超過各自的刺激響應(yīng)等級的刺激的工序。
由此,能提供可不使用大的熱量而有效地釋放被吸濕材料22吸收的水分的除濕方法。
此外,本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式,能在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。例如在上述實(shí)施方式中,第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的感溫點(diǎn)從吸濕材料22的端部朝向相反側(cè)的端部按升序增加。但是,在本發(fā)明中,可以準(zhǔn)備2組第1吸濕體22a~第4吸濕體22d,并將它們以成為相互相反的朝向的方式連結(jié)。由此,例如能使水滴集中到端部或者中央后釋放。
[實(shí)施方式2]
如下所示,基于圖7~圖9說明本發(fā)明的其它實(shí)施方式。此外,未在本實(shí)施方式中說明的構(gòu)成與上述實(shí)施方式1相同。另外,為了便于說明,對具有與上述的實(shí)施方式1的附圖所示的部件相同的功能的部件附上同一附圖標(biāo)記,省略其說明。
在上述實(shí)施方式1的除濕裝置1A中,相對于4個第1吸濕體22a~第4吸濕體22d共用的加熱器23粘接到基板21的背面,由此與該基板21形成一體化。對此,在本實(shí)施方式的除濕裝置1B中,在對4個第1吸濕體22a~第4吸濕體22d設(shè)置有個別的第1加熱器23a~第4加熱器23d方面不同。
基于圖7~圖9說明本實(shí)施方式的除濕裝置1B的構(gòu)成。圖7是表示本實(shí)施方式的具備具有吸濕材料22的吸濕單元20B的除濕裝置1B的構(gòu)成的截面圖。圖8是表示上述除濕裝置1B中的具有吸濕材料22的吸濕單元20B的構(gòu)成的框圖。圖9(a)是表示上述吸濕材料22中的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的配置與感溫點(diǎn)的關(guān)系的圖。圖9(b)是表示常溫時的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的水分量的坐標(biāo)圖。圖9(c)是表示僅將第1吸濕體22a加熱到超過第1吸濕體22a的感溫點(diǎn)的溫度時的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的水分量的坐標(biāo)圖。圖9(d)是表示僅將第2吸濕體22b加熱到超過第2吸濕體22b的感溫點(diǎn)的溫度時的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的水分量的坐標(biāo)圖。圖9(e)是表示僅將第3吸濕體22c加熱到超過第3吸濕體22c的感溫點(diǎn)的溫度時的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的水分量的坐標(biāo)圖。圖9(f)是表示僅將第4吸濕體22d加熱到超過第4吸濕體22d的感溫點(diǎn)的溫度時的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的水分量的坐標(biāo)圖。
在本實(shí)施方式的除濕裝置1B的吸濕單元20B中,如圖7所示,相對于固定于基板21的表面的4個第1吸濕體22a~第4吸濕體22d,在該基板21的背面分別設(shè)置有個別的第1加熱器23a~第4加熱器23d。此外,這些第1加熱器23a~第4加熱器23d的各自的邊界還能設(shè)為隔熱結(jié)構(gòu)。
如圖8所示,這些第1加熱器23a~第4加熱器23d連接到控制電路24B,控制電路24B能對第1加熱器23a~第4加熱器23d分別地接通、關(guān)斷電源25,能分別地進(jìn)行溫度控制。
其結(jié)果是,如圖9(a)~(c)所示,本實(shí)施方式的吸濕單元20B能對第1吸濕體22a~第4吸濕體22d分別地進(jìn)行水分的移動控制。
具體地說,如圖9(a)、(b)所示,在將所有的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d設(shè)為作為第1吸濕體22a的感溫點(diǎn)的38℃以下的情況、即設(shè)為常溫的25℃的情況下,所有的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d具有親水性,因此成為吸濕狀態(tài)。在該情況下,可知感溫點(diǎn)高的第4吸濕體22d與感溫點(diǎn)低的第1吸濕體22a相比,親水性較大,因此第4吸濕體22d與第1吸濕體22a相比吸濕量較多。
接著,對這些吸濕后的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d中的第1吸濕體22a用第1加熱器23a按超過作為第1吸濕體22a的感溫點(diǎn)的38℃的溫度、例如39℃進(jìn)行加熱。在該情況下,如在圖9(c)中用虛線所示的,被第1吸濕體22a吸收的水分量大多向感溫點(diǎn)更高的第2吸濕體22b移動。其結(jié)果是,第2吸濕體22b的水分量與原來被第2吸濕體22b吸收的水分合并,成為用虛線所示的值。另一方面,第1吸濕體22a的水分量大致成為0。
以下在按順序加熱到超過第2吸濕體22b、第3吸濕體22c和第4吸濕體22d的各感溫點(diǎn)的溫度時,如在圖9(d)、(e)中用虛線所示的,水分量的峰值依次向第3吸濕體22c、第4吸濕體22d移動。其結(jié)果是,可知被第4吸濕體22d集中的所有水分量通過最后的加熱成為能充分地成為水滴的水分量。
說明具有上述構(gòu)成的本實(shí)施方式的除濕裝置1B的使用方法。
如圖8所示,首先,除濕裝置1B的吸濕單元20B的控制電路24B在將第1加熱器23a~第4加熱器23d的電源25全部關(guān)斷的狀態(tài)將送風(fēng)風(fēng)扇13的未圖示的電源接通。由此,如圖7所示,外部的空氣從除濕裝置1B的吸氣口3流入。外部的空氣被吸氣截流件12縮窄流路,因此與吸濕單元20B的吸濕材料22的中央碰撞。與吸濕材料22的中央碰撞的外部的濕潤空氣沿著吸濕材料22向外周移動,此時與感溫點(diǎn)以下的吸濕材料22接觸。其結(jié)果是,濕潤空氣被吸濕材料22除濕。除濕后的空氣沿著空氣流通壁11的附近移動,成為干燥空氣而從箱體2的排氣口4向除濕裝置1B外排出。
接著,預(yù)計(jì)水分被除濕裝置1B中的吸濕單元20B的吸濕材料22充分地積蓄后,用控制電路24B進(jìn)行控制,使得從電源25僅向粘接到基板21的背面的第1加熱器23a供應(yīng)電力。以超過第1吸濕體22a的感溫點(diǎn)且成為第2吸濕體22b的感溫點(diǎn)以下的溫度的方式供應(yīng)此時的電力。此外,例如通過計(jì)時器自動地進(jìn)行使水分被吸濕材料22充分地積蓄的操作。
由此,僅第1吸濕體22a被加熱到超過感溫點(diǎn)的溫度從而成為疏水性,由第1吸濕體22a從外部空氣吸收的水分被釋放,向第2吸濕體22b移動。
然后,例如在經(jīng)過了用未圖示的計(jì)時器預(yù)先設(shè)定的時間后,控制電路24B以從電源25對第2加熱器23b供應(yīng)電力的方式進(jìn)行控制,從而設(shè)為超過第2吸濕體22b的感溫點(diǎn)的溫度。由此,第2吸濕體22b的水分向第3吸濕體22c移動。
以下,控制電路24B同樣地以從電源25對第3加熱器23c和第4加熱器23d供應(yīng)電力的方式依次進(jìn)行控制,從而設(shè)為超過第3吸濕體22c和第4吸濕體22d的各感溫點(diǎn)的溫度。其結(jié)果是,水分作為水滴留存于第4吸濕體22d,該水滴落下并經(jīng)由水滴接收部14積蓄到排水罐6。
能在從箱體2取出該排水罐6后廢棄留存于排水罐6的水。
這樣本實(shí)施方式的除濕裝置1B具備:吸濕材料22,其包括第1吸濕體22a~第4吸濕體22d;第1加熱器23a~第4加熱器23d,其作為加熱部分別加熱該第1吸濕體22a~第4吸濕體22d;以及控制電路24B,其作為控制部對第1加熱器23a~第4加熱器23d分別地進(jìn)行加熱控制,使得吸濕后的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d成為超過各感溫點(diǎn)的溫度范圍。
根據(jù)上述構(gòu)成,通過控制電路24B對各第1加熱器23a~第4加熱器23d進(jìn)行加熱控制,從而能對吸濕后的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d進(jìn)行溫度調(diào)整,使其按順序成為超過各感溫點(diǎn)的溫度范圍。
因而,使第1吸濕體22a~第4吸濕體22d吸收室內(nèi)的濕潤空氣,將吸收的水分集中到第4吸濕體22d而作為水滴回收,從而能提供可進(jìn)行室內(nèi)除濕的除濕裝置1B。
另外,在本實(shí)施方式的除濕裝置1B中,作為加熱部的加熱器23包括與第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的各加熱對應(yīng)的作為第1加熱體的第1加熱器23a~作為第N加熱體(N為2以上的整數(shù))的第4加熱器23d。
并且,作為控制部的控制電路24B對第1加熱器23a~第4加熱器23d分別地進(jìn)行加熱控制,使得吸濕后的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d成為超過各感溫點(diǎn)的溫度范圍。
由此,在本實(shí)施方式中,局部地加熱,因此作為整體成為加熱量少的有效的加熱。因而,能可靠地提供可不使用大的熱量而有效地釋放吸收的水分的除濕裝置1B。
即,在本實(shí)施方式中,按第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的升序提高感溫點(diǎn)。因此,隨著電流在通到第1加熱器23a~第4加熱器23d后的移動,利用之前通電的吸濕體所殘存的熱,使水向一個方向移動,最終留存于第4吸濕體22d。另外,例如在加熱從第1吸濕體22a切換為第2吸濕體22b時,第1吸濕體22a與第2吸濕體22b接觸,因此施加于第2吸濕體22b的熱也傳遞到第1吸濕體22a。由此,可維持第1吸濕體22a的疏水狀態(tài),水如被截留那樣無法移動。
另外,如在上述實(shí)施方式1和實(shí)施方式2中說明的,本實(shí)施方式的除濕裝置1B中的吸濕單元20B的吸濕材料22通過排列感溫點(diǎn)相互不同的凝膠而能簡化隔熱施工等。即,第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的感溫點(diǎn)相互不同。由此,在本實(shí)施方式中,能按第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的每一個設(shè)置獨(dú)立的第1加熱器23a~第4加熱器23d。其結(jié)果是,能使水的移動方向明確地按第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的每一個容易地固定。
[實(shí)施方式3]
如下所示基于圖10說明本發(fā)明的另一實(shí)施方式。此外,未在本實(shí)施方式中說明的構(gòu)成與上述實(shí)施方式1和實(shí)施方式2相同。另外,為了便于說明,對具有與上述的實(shí)施方式1和實(shí)施方式2的附圖所示的部件相同的功能的部件附上同一附圖標(biāo)記,省略其說明。
在上述實(shí)施方式1的除濕裝置1A中,成為4個平板狀的第1吸濕體22a~第4吸濕體22d以并排相接的方式連接的吸濕單元20A。對此,本實(shí)施方式的除濕裝置1C如圖10所示,在成為層疊有4個第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的吸濕單元20C方面不同。
基于圖10說明本實(shí)施方式的除濕裝置1C的構(gòu)成。圖10是表示具有本實(shí)施方式的除濕裝置1C中的吸濕材料22的吸濕單元20C的構(gòu)成的截面圖。
在本實(shí)施方式的除濕裝置1C中的吸濕單元20C中,如圖10所示,在吸濕材料22中,感溫點(diǎn)相互不同的4個第1吸濕體22a~第4吸濕體22d按感溫點(diǎn)的升序從上開始層疊。具體地說,在吸濕材料22中,從上開始按順序使感溫點(diǎn)為38℃的第1吸濕體22a、感溫點(diǎn)為40℃的第2吸濕體22b、感溫點(diǎn)為42℃的第3吸濕體22c、感溫點(diǎn)為44℃的第4吸濕體22d相互接觸而層疊。
另外,在本實(shí)施方式中,基板與加熱器成為了一體的基板兼用加熱器26與第1吸濕體22a接觸而設(shè)置于該第1吸濕體22a的表面。該基板兼用加熱器26能利用未圖示的上述控制電路24A對來自未圖示的上述電源25的電力進(jìn)行控制,以將吸濕材料22加熱到分別超過第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的各感溫點(diǎn)的溫度。
在上述構(gòu)成的吸濕單元20C中,從層疊有4個第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的吸濕材料22的例如左橫方向供應(yīng)濕潤空氣。并且,濕潤空氣在經(jīng)過吸濕材料22時被4個第1吸濕體22a~第4吸濕體22d吸濕,之后,例如從右橫方向排出干燥空氣。
另外,在加熱吸濕材料22時,例如在使基板兼用加熱器26的溫度超過具有最高感溫點(diǎn)的第4吸濕體22d的感溫點(diǎn)的溫度加熱吸濕材料22。
由此,即使暫時施加超過作為溫度最高的第4吸濕體22d的感溫點(diǎn)的溫度,水分也能與熱在第1吸濕體22a~第4吸濕體22d之間傳遞同時移動而集聚到第4吸濕體22d。
其結(jié)果是,水滴留存于最下部的第4吸濕體22d,該水滴向下方落下。經(jīng)由上述水滴接收部14用排水罐6接收該水滴。能在從箱體2取出該排水罐6后廢棄留存于排水罐6的水。
這樣在本實(shí)施方式的除濕裝置1C的吸濕單元20C中,第1吸濕體22a~第4吸濕體22d分別以平板狀形成,并且第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的相互相鄰的2個以層疊狀態(tài)接觸。
由此,如上所述,即使暫時施加最高溫度,水分也能與熱同時在第1吸濕體22a~第4吸濕體22d彼此之間傳遞移動,而集聚到第4吸濕體22d。另外,在使加熱溫度從最低溫度逐漸上升時,能減小水在第1吸濕體22a~第4吸濕體22d彼此之間移動時的損失。該結(jié)構(gòu)還能通過將第1吸濕體22a~第4吸濕體22d的高分子材料實(shí)現(xiàn)多孔化、或者將基板兼用加熱器26設(shè)為復(fù)雜的形狀來提高吸濕效率。
而且,在本實(shí)施方式中,能緊湊地形成吸濕材料22,并且能使留存于第4吸濕體22d的水滴由于重力自然落下,因此水滴的分離變得容易。
[總結(jié)]
本發(fā)明的方式1的吸濕材料22具有可吸收水分的第1狀態(tài)和釋放在上述第1狀態(tài)吸收的水分的第2狀態(tài),具有由于來自外部的刺激而從上述第1狀態(tài)變化為上述第2狀態(tài)、在上述刺激消失時回到上述第1狀態(tài)的性質(zhì),上述吸濕材料的特征在于,分別具備相互不同的刺激響應(yīng)等級的第1吸濕體22a~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))(第4吸濕體22d)構(gòu)成為以按上述刺激響應(yīng)等級的順序排列并接觸的方式配置。此外,刺激響應(yīng)等級是指從第1狀態(tài)向第2狀態(tài)變化時或者從第2狀態(tài)回到第1狀態(tài)時的刺激的閾值。
根據(jù)上述發(fā)明,分別具備相互不同的刺激響應(yīng)等級的第1吸濕體~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))構(gòu)成為以按刺激響應(yīng)等級的順序排列并接觸的方式配置。由此,在對第1吸濕體施加超過該第1吸濕體的刺激響應(yīng)等級的刺激時,第1吸濕體轉(zhuǎn)變?yōu)榈?狀態(tài),被第1吸濕體吸收的水分向相鄰的第1狀態(tài)的第2吸濕體移動。由此,第2吸濕體的水分量成為從第1吸濕體移動的水分量與第2吸濕體所吸收的水分量的合計(jì)值。
按順序持續(xù)進(jìn)行同樣的處理直至第N吸濕體為止,從而使第1吸濕體~第N吸濕體的水分量的合計(jì)量積蓄于第N吸濕體。因此,該水分成為水滴而出現(xiàn)于第N吸濕體。因而,將該水分通過例如自然落下進(jìn)行回收,從而即使不施加使水分蒸發(fā)那樣的大量的熱,也能進(jìn)行回收。
因而,能提供可不使用大的熱量而有效地釋放吸收的水分的吸濕材料。
另外,使這種刺激響應(yīng)等級相互不同的第1吸濕體~第N吸濕體相互接觸,從而與將整體設(shè)為1種刺激響應(yīng)等級在施加刺激的場所使吸收的水一邊移動一邊集聚于一端的情況相比,能無需或者簡化加熱區(qū)域之間的隔熱設(shè)備。
本發(fā)明的方式2的吸濕材料22在方式1的吸濕材料中能設(shè)為,上述第1吸濕體~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))由于上述刺激而顯示與刺激響應(yīng)等級相伴的作為上述第1狀態(tài)的親水性和作為上述第2狀態(tài)的疏水性。
此外,刺激例如是指熱、電場、光、電、pH。另外,對應(yīng)的刺激響應(yīng)等級在光刺激的情況下例如是波長或強(qiáng)度,在電的情況下例如是電壓,在pH的情況下是pH值。
由此,第1吸濕體~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))由于刺激而顯示與刺激響應(yīng)等級相伴的作為上述第1狀態(tài)的親水性和作為上述第2狀態(tài)的疏水性。其結(jié)果是,能提供可通過刺激而不使用大的熱量而有效地釋放吸收的水分的吸濕材料。
本發(fā)明的方式3的吸濕材料22在方式1或者2的吸濕材料中,上述刺激是熱,上述第1吸濕體22a~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))(第4吸濕體22d)各自作為刺激響應(yīng)等級的感溫點(diǎn)相互不同,在感溫點(diǎn)以下的溫度范圍作為上述第1狀態(tài)顯示親水性,在超過感溫點(diǎn)的溫度范圍作為上述第2狀態(tài)顯示疏水性。
其結(jié)果是,通過按照第1吸濕體~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))的順序加熱到超過各自的感溫點(diǎn)的溫度,從而能不使被各第1吸濕體~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))吸收的水分倒流地集中于第N吸濕體,在第N吸濕體中能作為水滴進(jìn)行回收。
因而,能提供可不使用大的熱量地利用熱將吸收的水分有效釋放的吸濕材料。
本發(fā)明的方式4的吸濕材料22在方式2或者3的吸濕材料中能設(shè)為,上述第1吸濕體22a~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))(第4吸濕體22d)的相互相鄰的2個以并排狀態(tài)或者層疊狀態(tài)接觸。
由此,在第1吸濕體~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))的相互相鄰的2個以并排狀態(tài)接觸的情況下,通過使?jié)駶櫩諝庖耘c第1吸濕體~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))的例如平面正交的方式接觸第1吸濕體~第N吸濕體,能有效地吸收水分。
另外,在第1吸濕體~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))的相互相鄰的2個以層疊狀態(tài)接觸的情況下,水分也能與熱同時按第1吸濕體~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))的順序傳遞移動,而集聚到第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))。而且,能緊湊地形成吸濕材料,并且能使留存于第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))的水滴由于重力自然落下,因此水滴的分離變得容易。
本發(fā)明的方式5的除濕裝置1A、1B、1C的特征在于,具備:方式2~4中的任一個吸濕材料22;加熱部(加熱器23、基板兼用加熱器26),其加熱第1吸濕體22a~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))(第4吸濕體22d);以及控制部(控制電路24A、24B),其對上述加熱部(加熱器23、基板兼用加熱器26)進(jìn)行加熱控制,使得吸濕后的上述第1吸濕體22a~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))(第4吸濕體22d)成為超過各感溫點(diǎn)的溫度范圍。
根據(jù)上述發(fā)明,通過控制部對加熱部進(jìn)行加熱控制,從而能對吸濕后的上述第1吸濕體~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))進(jìn)行溫度調(diào)整,使其按順序成為超過各感溫點(diǎn)的溫度范圍。
因而,能提供如下除濕裝置,其能通過使第1吸濕體~第N吸濕體吸收室內(nèi)的濕潤空氣,不使吸收的水分倒流地集中到第N吸濕體而作為水滴進(jìn)行回收,從而進(jìn)行室內(nèi)的除濕。
本發(fā)明的方式6的除濕裝置1B在方式5的除濕裝置中能設(shè)為,上述加熱部(加熱器23)包括與上述第1吸濕體22a~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))(第4吸濕體22d)的各加熱對應(yīng)的第1加熱體(第1加熱器23a)~第N加熱體(N為2以上的整數(shù))(第4加熱器23d),并且上述控制部(控制電路24B)能對上述第1加熱體(第1加熱器23a)~第N加熱體(N為2以上的整數(shù))(第4加熱器23d)分別地進(jìn)行加熱控制,使得吸濕后的上述第1吸濕體22a~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))(第4吸濕體22d)成為超過各感溫點(diǎn)的溫度范圍。
由此,在本發(fā)明中,由于局部地加熱,因此作為整體成為加熱量少的有效的加熱。因而,能可靠地提供可不使用大的熱量而有效地釋放吸收的水分的除濕裝置。
本發(fā)明的方式7的除濕方法使用了吸濕材料22,上述吸濕材料22具有可吸收水分的第1狀態(tài)和釋放在上述第1狀態(tài)吸收的水分的第2狀態(tài),具有由于來自外部的刺激而從上述第1狀態(tài)變化為上述第2狀態(tài)、在上述刺激消失時回到上述第1狀態(tài)的性質(zhì),上述除濕方法的特征在于,包括:使分別具備相互不同的刺激響應(yīng)等級的第1吸濕體22a~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))(第4吸濕體22d)以按上述刺激響應(yīng)等級的順序排列并接觸的方式配置的工序;以及對吸濕后的第1吸濕體22a~第N吸濕體(N為2以上的整數(shù))(第4吸濕體22d)分別賦予超過各自的刺激響應(yīng)等級的刺激的工序。此外,刺激響應(yīng)等級是指從第1狀態(tài)向第2狀態(tài)變化時或者從第2狀態(tài)回到第1狀態(tài)時的刺激的閾值。
根據(jù)上述發(fā)明,能提供可不使用大的熱量而有效地釋放被吸濕材料吸收的水分的除濕方法。
此外,本發(fā)明不限于上述各實(shí)施方式,能在權(quán)利要求書所示的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更,將在不同的實(shí)施方式中分別公開的技術(shù)方案適當(dāng)組合而得到的實(shí)施方式也包括在本發(fā)明的技術(shù)范圍中。
工業(yè)上的可利用性
本發(fā)明能應(yīng)用于吸濕材料和使用了該吸濕材料的除濕裝置、除濕方法、除臭器、空氣凈化器或者空氣調(diào)節(jié)裝置。
附圖標(biāo)記說明
1A 除濕裝置
1B 除濕裝置
1C 除濕裝置
2 箱體
3 吸氣口
3a 格子
4 排氣口
4a 格子
6 排水罐
10 空氣流通路
11 空氣流通壁
12 吸氣截流件
13 送風(fēng)風(fēng)扇
20A 吸濕單元
20B 吸濕單元
20C 吸濕單元
21 基板
22 吸濕材料
22a 第1吸濕體
22b 第2吸濕體
22c 第3吸濕體
22d 第4吸濕體(第N吸濕體)
23 加熱器(加熱部)
23a 第1加熱器(加熱部、第1加熱體)
23b 第2加熱器(加熱部、第2加熱體)
23c 第3加熱器(加熱部、第3加熱體)
23d 第4加熱器(加熱部、第N加熱體)
24A 控制電路(控制部)
24B 控制電路(控制部)
25 電源
26 基板兼用加熱器(加熱部)。