除濕設備與除濕方法

除濕設備與除濕方法

　　除濕設備與除濕方法【技術領域】[0001]本發明涉及一種除濕設備與除濕方法，且特別是涉及一種采用超音速噴嘴的除濕設備與除濕方法。【背景技術】[0002]現有的空調除濕系統常見有冷凍除濕法、除濕輪除濕法、化學除濕法及膜式除濕法等設計，以下將針對前述設計的缺陷提出說明。冷凍除濕法是以冷媒為媒介，并利用壓縮與冷卻原理進行空氣的吸濕與冷卻，但是其電力的耗費相當可觀。除濕輪除濕法是通過旋轉輪來達到除濕的功效，其中旋轉輪大致上可分為兩相對的吸附側與再生側。通常而言，吸附側填充有樹脂以吸收空氣中的水氣，并于再生側進行加熱再生以去除水氣，但是旋轉輪可處理的氣量較低，故不適用于大型空調，且于加熱再生時所耗費的電力也相當可觀。[0003]另一方面，化學除濕法是通過洗滌塔（scrubber)的原理，將化學藥液與外界空氣充分混合，其中化學藥液的蒸氣分壓低于外界空氣中的水氣的蒸氣分壓，兩者之間的蒸氣分壓的壓差可作為質傳驅動力（masstransferdrivingforce)以進行除濕。然而，當化學藥液所吸收的水氣量過多而造成其濃度大幅下降時，即需通過加熱再生的方式來恢復化學藥液的初始濃度以循環利用，但是加熱再生時所耗費的電力相當可觀。膜式除濕法則是利用高分子透析膜（macromoleculardialysismembrane)來將外界空氣中的水氣吸附以達到除濕的功效，但是高分子透析膜可處理的氣量過低，故不適用于大型空調，且高分子透析膜的材料的成本高昂。【發明內容】[0004]本發明的目的在于提供一種除濕設備與除濕方法，可使氣體達到超音速(supersonic)以進行除濕，并可降低電力消耗及運作成本。[0005]為達上述目的，本發明的除濕設備，適于收集外界的氣體并除去氣體中的水氣。除濕設備包括進氣管、喉部管、排氣管以及連通裝置。進氣管具有兩相對的第一端部與第二端部，其中進氣管的截面積自第一端部漸縮至第二端部。喉部管連接第二端部。排氣管連接喉部管，其中喉部管位于第二端部與排氣管之間，且喉部管的截面積小于排氣管的截面積。連通裝置連接于集氣管與排氣管之間。[0006]在本發明的一實施例中，上述的喉部管的截面積與排氣管的截面積之間的比例為1:1.2。[0007]在本發明的一實施例中，上述的連通裝置包括第一連通管、控制閥以及泵。第一連通管連接于集氣管與排氣管之間。控制閥連接第一連通管。泵連接第一連通管，且位于排氣管與控制閥之間。[0008]在本發明的一實施例中，上述的除濕設備還包括氣流導引裝置。氣流導引裝置連接進氣管，且進氣管位于喉部管與氣流導引裝置之間。[0009]在本發明的一實施例中，上述的除濕設備還包括兩皮托管。前述兩個皮托管分別設置于氣流導引裝置內與排氣管。[0010]在本發明的一實施例中，上述的氣流導引裝置包括罩體、多個導引葉片以及第二連通管。這些導引葉片樞設于罩體內，并依罩體的中心軸放射狀排列。第二連通管連接于罩體與第一端部之間，且第二連通管的截面積自罩體漸縮至第一端部。[0011]本發明的除濕方法包括以下步驟。首先，提供除濕設備，此除濕設備包括進氣管、喉部管、排氣管以及連接于集氣管與排氣管之間的連通裝置，其中進氣管具有兩相對的第一端部與第二端部，且進氣管的截面積自第一端部漸縮至第二端部。喉部管連接于第二端部與排氣管之間，且喉部管的截面積小于排氣管的截面積。接著，通過進氣管自第一端部引入外界的氣體，并使氣體加速以自第二端部進入喉部管，且于通過喉部管時達到超音速。之后,通過喉部管與排氣管持續加速氣體,并將氣體中的水氣脫除，[0012]在本發明的一實施例中，上述的除濕方法還包括以下步驟。首先，通過泵抽取排氣管內的氣體，并通過第一連通管輸送至控制閥。接著，通過控制閥連通外界與第一連通管以將排氣管內的氣體排放至外界，并于進氣管內的氣壓相對高于排氣管內的氣壓后關閉泵與控制閥。之后，通過進氣管內的氣壓與排氣管內的氣壓之間的壓差，使得進氣管內的氣體被推送至喉部管與排氣管，且被加速至超音速。[0013]在本發明的一實施例中，在通過喉部管與排氣管持續加速氣體并產生震波之前還包括以下步驟。首先，通過泵抽取排氣管內的氣體，并通過第一連通管輸送至控制閥。之后，通過控制閥連通進氣管與第一連通管以將排氣管內的氣體輸送至進氣管，使得氣體于通過喉部管時被加速至超音速。[0014]在本發明的一實施例中，上述的除濕方法還包括以下步驟。連接氣流導引裝置與進氣管，其中進氣管位于喉部管與氣流導引裝置之間，并通過氣流導引裝置收集外界的氣體進入進氣管，且沿氣流導引裝置的中心軸旋轉。[0015]在本發明的一實施例中，上述的除濕方法還包括以下步驟。分別設置兩皮托管于氣流導引裝置與排氣管，以偵測出氣體通過氣流導引裝置時的流速與氣體通過排氣管時的流速。[0016]基于上述，由于本發明的進氣管、喉部管以及排氣管構成漸縮漸擴(convergent-divergent)形式的噴嘴，因此根據空氣動力學的理論，通過進氣管、喉部管以及排氣管后的氣體可被加速至超音速，進而脫除氣體中的水氣，并且有助于降低電力消耗及運作成本。[0017]為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附附圖作詳細說明如下。【附圖說明】[0018]圖1是本發明一實施例的除濕設備的示意圖。[0019]圖2是圖1的氣流導引裝置的正視圖。[0020]符號說明[0021]100:電子裝置[0022]101:噴嘴[0023]110:進氣管[0024]111:第一端部[0025]112:第二端部[0026]120:喉部管[0027]121、131:截面積[0028]130:排氣管[0029]140:連通裝置[0030]141:第一連通管[0031]142:控制閥[0032]143:泵[0033]150:氣流導引裝置[0034]151:罩體[0035]152:導引葉片[0036]153:第二連通管[0037]16〇:皮托管[0038]G:氣體[0039]X:軸線【具體實施方式】[0040]圖1是本發明一實施例的除濕設備的示意圖，其中氣體G是以箭頭表示于圖1。請參考圖1，在本實施例中，除濕設備100適于收集外界的氣體G并除去氣體G中的水氣。除濕設備100包括進氣管110、喉部管120、排氣管130以及連通裝置140,其中依序連接的進氣管110、喉部管120與排氣管130為同軸設置以構成噴嘴（nozzle)101。[0041]進氣管110具有兩相對的第一端部111與第二端部112,其中進氣管110垂直于軸線X的截面積自第一端部111漸縮至第二端部112,即呈現出漸縮（convergent)的形式。喉部管120連接于第二端部112與排氣管130之間，其中喉部管120垂直于軸線X的多個截面積121(圖1僅繪示一個截面積121)互為相等，且排氣管130垂直于軸線X的多個截面積131(圖1僅繪示一個截面積131)互為相等，但截面積121小于截面積131。也就是說，相連通的喉部管120與排氣管130呈現出漸擴（divergent)的形式，且截面積121與截面積131之間的比例可為1:1.2。[0042]由于進氣管110垂直于軸線X的截面積自第一端部111漸縮至第二端部112，并且喉部管120的截面積121小于排氣管130的截面積131，因此本實施例的進氣管110、喉部管120以及排氣管130可構成漸縮漸擴（convergent-divergent)形式的噴嘴101。[0043]具體而言，連通裝置140包括第一連通管141、控制閥142以及泵143。第一連通管141連接于集氣管110與排氣管130之間，可適時地將排氣管130內的氣體G抽離。控制閥142例如是雙向閥（two-wayvalve)連接第一連通管141，其中可視操作上的需要，通過控制閥142來將第一連通管141與外界相連通，或者是將第一連通管141與集氣管110相連通。另一方面，泵143連接第一連通管140,且位于排氣管130與控制閥142之間。也就是說，連通裝置140即例如是通過泵143的開啟與關閉，來將排氣管130內的氣體G抽離，而被抽離的氣體G會被排放至外界或輸送至集氣管110則可由控制閥142所決定。[0044]圖2是圖1的氣流導引裝置的正視圖。請參考圖1與圖2,在本實施例中，除濕設備100還包括氣流導引裝置150。氣流導引裝置150連接進氣管110,且進氣管110位于喉部管120與氣流導引裝置150之間。具體而言，氣流導引裝置150可包括罩體151、多個導引葉片152以及第二連通管153。這些導引葉片152樞設于罩體151內，并依罩體151的中心軸放射狀排列，由于罩體151及第二連通管153例如是與噴嘴101同軸設置，因此罩體151的中心軸與軸線X相當。通常而言，依軸線X旋轉的導引葉片152可將外界的氣體G引入第二連通管153,并產生離心加速度（例如6XIO5G)以構成將氣體G中的水氣分離出來的要件之一。[0045]換言之，氣體G例如是大致上依軸線X旋轉的渦流（vortexflow)，因此在氣體G旋