(57)【要約】【課題】低エネルギー消費の脱着装置とその除湿装置の提供。【解決手段】低エネルギー消費の脱着装置において、電極３１、３２は吸着材料３０に接続して通電し、電流は吸着材料３０に直接通電し、これにより吸着材料３０は脱着効果を生じ、こうして吸着材料３０は吸着の能力を維持し運転を持続し、吸着装置を利用し電力消費を低下させ、吸着材料３０が吸着した物質を有効に除去する。該脱着装置を利用し、さらに除湿装置を提供し、それは連続式の乾燥気流を提供可能で、吸着材料３０上に吸着する水分を脱着再生することで、除湿装置は空気中の水分を繰り返し除去し、環境中の湿度を低下させることができる。【選択図】図２
2010158661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着材料、一対の電極構造、電圧源を備え、
前記吸着材料は、少なくとも１個の物質を吸着し、
前記一対の電極構造は、前記吸着材料の両側とそれぞれ相互に接続し、前記各電極構造は、相互に絶縁する複数のサブ電極を備え、
前記電圧源は、前記一対の電極構造と相互に接続し、前記電圧源は、前記一対の電極構造に電圧を提供し、これにより前記吸着材料には電流が導通し、脱着が行なわれることを特徴とする低エネルギー消費の脱着装置。
【請求項２】
除湿装置は、凝結部、吸着材料、再生部、電圧源を備え、
前記凝結部は、循環気流を提供し、
前記吸着材料は、気流を通過させ、前記吸着材料は、前記気流内の少なくとも１個の物質を吸着し、
前記再生部は、前記凝結部、及び前記吸着材料と相互に接続し、前記再生部は、前記循環気流を導引し、前記吸着材料を通過させ、前記再生部はさらに、一対の電極構造を備え、それは前記吸着材料の両側と相互に接続し、前記各電極構造は、相互に絶縁する複数のサブ電極を備え、
前記電圧源は、前記一対の電極構造と相互に接続し、前記電圧源は、前記一対の電極構造に電圧を提供し、これにより前記吸着材料には電流が導通し、脱着が行なわれることを特徴とする除湿装置。
【請求項３】
前記低エネルギー消費の脱着装置或いは除湿装置はさらに、再生ダクトを備え、これにより気流は前記吸着材料を通過し、前記吸着材料の物質を脱着し、前記吸着材料を持ち出すことを特徴とする請求項１或いは２に記載の低エネルギー消費の脱着装置とその除湿装置。
【請求項４】
前記吸着材料は、回転せず、前記再生ダクトは、回転運動を行い、前記各電極構造上の各サブ電極は、それぞれ独立して導電ケーブルを接続し、前記導電ケーブルにより、電源分配ユニットに接続することを特徴とする請求項３に記載の低エネルギー消費の脱着装置とその除湿装置。
【請求項５】
前記再生ダクトは、回転せず、前記吸着材料は、回転運動を行い、前記各電極構造はさらに、電気ブラシと接続することを特徴とする請求項３に記載の低エネルギー消費の脱着装置とその除湿装置。
【請求項６】
前記気流は、加熱を経た気流であることを特徴とする請求項１に記載の低エネルギー消費の脱着装置。
【請求項７】
前記電圧は、交流電圧或いは直流電圧であることを特徴とする請求項１或いは２に記載の低エネルギー消費の脱着装置とその除湿装置。
【請求項８】
前記各サブ電極は、導電層で、前記吸着材料の表面に塗布し、前記導電層の材料は、純金属材料、合金材料、金属酸化物、或いは非金属酸化物であることを特徴とする請求項１或いは２に記載の低エネルギー消費の脱着装置とその除湿装置。
【請求項９】
前記各電極構造はさらに、導電構造、複数の絶縁フレームを備え、
前記導電構造は、前記吸着材料と相互に接続し、
前記複数の絶縁フレームは、前記導電構造上に設置し、これにより前記導電構造を相互に絶縁する複数のサブ電極に分けることを特徴とする請求項１或いは２に記載の低エネルギー消費の脱着装置とその除湿装置。
【請求項１０】
前記各サブ電極と前記吸着材料との間にはさらに、導電層を備え、前記導電層の材料は、純金属材料、合金材料、金属酸化物、或いは非金属酸化物であることを特徴とする請求項９に記載の低エネルギー消費の脱着装置とその除湿装置。
【請求項１１】
前記導電構造は、金属棒、金属線、或いは金属網から選択することを特徴とする請求項９に記載の低エネルギー消費の脱着装置とその除湿装置。
【請求項１２】
前記電圧源はさらに、分電ユニットを備え、それは前記複数のサブ電極と電気的に接続することを特徴とする請求項１或いは２に記載の低エネルギー消費の脱着装置とその除湿装置。
【請求項１３】
前記吸着材料は、回転運動を行うことを特徴とする請求項１或いは２に記載の低エネルギー消費の脱着装置とその除湿装置。
【請求項１４】
前記吸着材料の材質は、ゼオライト、シリコンゲル、活性炭、カーボンナノチューブ、分子ふるい、或いは金属有機フレームワーク（ｍｅｔａｌ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｆｒａｍｅｗｏｒｋ）などの多孔性材質、或いは水素吸蔵金属の非多孔性材質であることを特徴とする請求項１或いは２に記載の低エネルギー消費の脱着装置とその除湿装置。
【請求項１５】
前記吸着材料は、導電能力を備え、或いは前記吸着材料の後には導電能力を備える物質を備えることを特徴とする請求項１或いは２に記載の低エネルギー消費の脱着装置とその除湿装置。
【請求項１６】
前記再生部はさらに、加熱ユニットを備え、前記循環気流を加熱することを特徴とする請求項２に記載の除湿装置。
【請求項１７】
前記凝結部は、複数の凝結管により組成する凝結盤管を備えることを特徴とする請求項２に記載の除湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は環境状態制御技術に関し、特に通電の方式を利用し、材料に導電し、脱着を行う低エネルギー消費の脱着装置とその除湿装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般家庭用除湿機の除湿方式は、冷媒コンプレッサーシステムにより、空気中の水分を凝結させ、これにより室内空気乾燥の目的を達成するものである。しかし、オゾン層破壊を招くＣＦＣ冷媒の使用を回避するため、冷媒を不要とする除湿技術が開発され、注目を集めている。回転ホイール式脱着除湿装置は、コンプレッサーと冷媒を使用しない。該除湿装置は、除湿ホイールにより、空気中の水分を吸着し、電熱により空気を加熱し、除湿ホイールの再生側に流し、水分の脱着を行うものである。再生側の高温高湿の空気は、熱交換器中に導入され、凝結を行い、これにより排水タンクにより凝結した水分を収集し、家庭用除湿装置としての目的を達成する。上記のように、除湿ホイール式除湿機は、除湿ホイールにより吸湿するという特性により、除湿メカニズムを完成させるため、環境の気体温度と湿度条件の制限を受けず、しかも従来のコンプレッサーを使用する必要がないため、低騒音で、冷媒の使用を不要とするなどの技術的な優位を備える。
【０００３】
図１に示すように、回転ホイール式吸着除湿機１は、室内の湿った気流９０を、熱交換器１０により吸着し、さらに吸着材料１１へと進入させ、吸着材料は、気流９０内の水分を吸着する。吸着を完成した乾燥気流９２は、除湿ファン１２により室内へと排出され、こうして空気除湿の作業を完了する。一方、電熱器１３は、循環気流９１の温度を上げ、高温の循環気流９１と吸着材料１１上の水分子の温度差により、吸着材料１１中の水分子は気化し脱着される。続いて、高温高湿の循環気流９１は、熱交換器１０に進入後、除湿機１入口の比較的低温の湿気流９０と熱交換を行い、熱交換器１０内の高温高湿の空気は凝結し液態水９３となり、凝結後の水分は、収集され排出される。循環気流９１は、再び管路を巡り、電熱器１３へと戻り、前記の動作を行い、水分脱着の循環動作を完成する。上記した吸着材料１１、電熱器１３、熱交換器１０の各機能がダクトと結合し、除湿効果を備えた除湿機１となる。
【０００４】
除湿ホイール内の吸着材料は主に、多孔型構造で、孔構造は一般には、蜂の巣状(Ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ  Ｔｙｐｅ)或いはコルゲート状(Ｃｏｒｒｕｇａｔｅ  Ｔｙｐｅ)である。除湿作用は主に、構造体中の無数の微孔と吸着剤を利用し、物理的吸着方式により、気体中の水分子を捕らえ、乾燥空気を生み出す。除湿ホイールの水分吸着量は、吸着剤の型式と分量、取り込まれる空気の温度と湿度、除湿ホイールの厚み、蜂の巣構造の表面積、空気が除湿ホイールを通過する速度、除湿ホイールの回転速度などの多くの素因により決まる。再生循環ダクトは、除湿構造体中に吸着した水分を脱着して排出する必要があり、これにより吸着と脱着を繰り返し、こうして除湿と再生の機能を達成することができる。該再生循環ダクトとは、電熱器１３出口と吸着材料１１(除湿ホイール)の境界面から、熱交換器１０を経て、気流が電熱器１３入口に進入するまでをいう。よって、吸着材料１１（除湿ホイール）においては、空気の入口は、加熱空気が除湿ホイール再生側に進入し、空気の出口は、高温高湿の空気が、熱交換器前の再生側ホイール面に進入する。回転ホイール式吸着除湿システム中では、再生側の高温高湿空気は凝結装置に進入後、管外の低温の空気と熱交換を行い、凝結装置内の高温高湿の空気は、凝結して液態水となる。
【０００５】
従来の回転ホイール式吸着除湿装置はみな、電熱器加熱再生側気流により、再生空気の温度を高める。
この部分の加熱脱着メカニズムは主に、以下の２部分に分けられる。
(一)気流熱交換気化：加熱再生側気流により、温度の勾配を生じ、熱交換が発生する熱により、除湿構造体孔中の水分を気化する。湿気の脱着過程では、高温の空気を作る必要があり、しかも長時間の気化を行わなければ、湿気を脱着する効果を達成することはできない。よって、極めて高いエネルギーを消費し、熱による乾燥と除湿の目的を達成している。
(二)放射熱気化：加熱機中の電熱線は、電流が通過することで高温を発する。この熱量は放射熱の形式で、これにより除湿構造体微孔中の水分子は、放射熱を直接吸収し、気化脱着する。放射熱量と表面温度は、四次方程式正比例をなし、電熱線表面はすべて４００℃以上となり、放射熱量は極めて高い。よって、生じる湿気脱着効果は、気流熱交換気化脱着より、はるかに重要である。
【０００６】
上記したように、従来の加熱式再生脱着法の一つは、加熱再生気流が間接的に気化脱着を起こすもので、もう一つは、放射熱が水分子に吸収されると同時に、大部分の放射熱量も、吸湿構造体により吸収されるものである。前記気化メカニズムに対する分析が示すように、これらは共に、回避不能なエネルギー消費の源となっている。また、放射熱量が招く吸湿構造体表面の温度上昇も、水分子の吸着に不利で、除湿能力を大幅に低下させてしまう。よって、加熱式再生脱着法は、回転ホイール式除湿装置のエネルギー消費を高めてしまい、除湿効率を低下させる主因となっている。本発明は、従来の脱着装置とその除湿装置の上記した欠点に鑑みてなされたものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、通電の方式を利用し、材料に導電し、脱着を行う低エネルギー消費の脱着装置とその除湿装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は下記の低エネルギー消費の脱着装置とその除湿装置を提供する。低エネルギー消費の脱着装置は、吸着材料両側に電極を設置し、該一対の電極に通電することで、電流は該吸着材料を通過し、温度上昇を起こすことができ、同時に、ある条件下では、被吸着分子と吸着材料との間の吸引力に影響を及ぼし、こうして該吸着材料により吸着された物質を脱着し、さらに電極の区域に対応し、気流を導引する通路を設置し、これにより気流は通電した吸着材料を通過可能で、こうして脱着の速度を加速することができ、除湿装置は、電極により、電流を吸着材料上に直接加え、これにより吸着材料は空気中の湿気を吸着し、環境の湿度を低下させることができ、該除湿装置は、再生循環の気流を備え、脱着した湿気を持ち去ることができ、本発明は通電により、吸着材料に対して脱着の作用を直接発生するため、先に空気を加熱する必要がなく、よって熱損失を直接的に減らすことができ、脱着に用いるエネルギー消費を低下させることができ、一実施例中では、本発明は低エネルギー消費の脱着装置を提供し、それは吸着材料、一対の電極構造、電圧源を備え、
該吸着材料は、少なくとも１個の物質を吸着し、
該一対の電極構造は、該吸着材料の両側とそれぞれ相互に接続し、該各電極構造は、相互に絶縁する複数のサブ電極を備え、
該電圧源は、該一対の電極構造と相互に接続し、該電圧源は、該一対の電極構造に電圧を提供し、これにより該吸着材料には電流が導通し、脱着が行なわれ、
一実施例中では、本発明は除湿装置を提供し、それは凝結部、吸着材料、再生部、電圧源を備え、
該凝結部は、循環気流を提供し、
該吸着材料は、気流を通過させ、該吸着材料は、該気流内の少なくとも１個の物質を吸着し、
該再生部は、該凝結部、及び該吸着材料と相互に接続し、該再生部は、該循環気流を導引し、該吸着材料を通過させ、該再生部はさらに、一対の電極構造を備え、それは該吸着材料の両側と相互に接続し、該各電極構造は、相互に絶縁する複数のサブ電極を備え、
該電圧源は、該一対の電極構造と相互に接続し、該電圧源は、該一対の電極構造に電圧を提供し、これにより該吸着材料には電流が導通し、脱着が行なわれる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、通電の方式を利用し、材料に導電し、脱着を行うことができ、本発明が提供する低エネルギー消費の脱着装置とその除湿装置は、エネルギー消費を低下させ、脱着効果を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来の除湿回転ホイールを使用する除湿装置の概略図である。
【図２】本発明一実施例による低エネルギー消費の脱着装置の概略図である。
【図３】本発明電極構造の第一実施例の正面概略図である。
【図４】図３の断面線における電極構造と吸着材料の断面概略図である。
【図５】本発明電極構造の作動概略図である。
【図６】本発明電極構造の第二実施例の概略図である。
【図７】本発明電極構造の第二実施例の概略図である。
【図８】本発明電極構造が再生ダクトを接続した状態の概略図である。
【図９】本発明電極構造の第三実施例の概略図である。
【図１０】本発明の回転する再生ダクトの実施例概略図である。
【図１１】本発明の回転する再生ダクトの実施例概略図である。
【図１２】本発明の回転する再生ダクトの実施例概略図である。
【図１３】除湿機中に使用する本発明の電極を備える吸着材料について、テストを行った結果の図である。
【図１４】本発明一実施例による除湿装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【実施例】
【００１２】
本発明一実施例による低エネルギー消費の脱着装置の概略図である図２に示すように、本実施例中では、脱着装置３は、吸着材料３０、一対の電極構造３１と３２、電圧源３３を備える。吸着材料３０は、空気中に含まれる有機揮発物、窒素、或いは水分などを吸着するが、これに限るものではない。一般的に、吸着材料は除湿ホイール式除湿機などの家庭用除湿設備に応用されるが、これに限るものではない。吸着材料の材質は、ゼオライト、シリコンゲル、活性炭、カーボンナノチューブ、分子ふるい、或いは金属有機フレームワーク（ｍｅｔａｌ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｆｒａｍｅｗｏｒｋ）などの多孔性材質である。この他に、吸着材料は、水素吸蔵金属の非多孔性材質としても良い。
【００１３】
一対の電極構造３１と３２は、吸着材料３０の両側と、相互に接続する。電圧源３３は、一対の電極構造３１、３２と相互に接続し、一対の電極構造３１、３２に電圧を提供する。電圧源３３は、直流電源或いは交流電源である。電極構造３１、３２が吸着材料３０の両端に加えられるため、通電後は、短時間の高圧電位が形成する駆動力を利用し、吸着された物質を解離させ、或いは吸着された物質と特定金属イオンが形成する結合分子に、イオン導電特性を生じさせる。こうして、吸着された物質と吸着材料との間の導電状態を直接改変し、これにより吸着された物質は吸着物質を脱着し離れる。本発明の電流導通のメカニズムは、吸着材料中のイオン遷移で、また吸着された物質の解離が招くイオン或いは陽子伝導で、或いは前記２種作用の総合結果である。この状況下で、大部分のエネルギーは、吸着された物質上に直接加えられるため、効果的な脱着を起こし、こうしてエネルギー消費を減少させることができる。
【００１４】
回転時に、吸着材料の特定区域内においてのみ、脱着反応を生じるようにし、吸着材料の他の区域では、吸着の効果を維持させるため、電極上にはさらに、絶縁体を備え、電極を複数の区域に区分する。絶縁体が存在することで、電極への通電時に、各区域間は、特定区域だけが導電の能力を有するよう確保される。これにより吸着材料上は、通電電極の区域に対して、脱着効果を生じ、他の未通電の電極区域は、物質を吸着する能力を維持することができる。本発明電極構造の第一実施例の正面概略図である図３に示すように、本実施例中では、電極構造３１は、複数のサブ電極３１０を備える。本発明の吸着材料は、円柱状であるため、各サブ電極３１０の外形は扇方である。各サブ電極３１０は、絶縁フレーム３１１と導電構造金属枠３１２を備える。本実施例中では、絶縁フレーム３１１は、サブ電極３１０の両側に設置され、これにより、相互に隣接するサブ電極３１０は、絶縁を保持することができる。絶縁フレーム３１１の材料は、高酸化アルミニウム、セラミック、石英、高分子材料、テフロン(登録商標)、ｐｅｅｋ、ベークライト、或いはエポキシ樹脂で、これら材質を単独で使用し、或いは混合して使用することができる。本実施例中では、絶縁フレームの厚みは、１ｍｍから５ｍｍであるが、これに限るものではない。導電構造金属枠３１２は、サブ電極３１０の外縁に設置する。導電構造金属枠３１２は、本実施例中では、金属棒或いは金属線である。
【００１５】
導電性能を強化するため、導電構造金属枠３１２はさらに、金属網構造３１３を備え、その表面には、規則的、或いは不規則な孔を備え、これにより空気が吸着材料３０に進入することができる。金属網構造３１３の材料には、一定の制限はなく、導電可能な金属材料であれば、何でも良い。図４は、図３の断面線における電極構造と吸着材料の断面概略図である。断面線は図３のＦＦ方向に沿って、電極構造及び中心区域の絶縁フレーム３１１と吸着材料を、図４に示す状態に切断する。金属網構造３１３と吸着材料３０との間にはさらに、導電層３１４を備え、これにより接触電機抵抗を低下させ、電流の均一な分布を促す。本実施例中では、導電層３１４は、抗酸化導電材料で、異常放電アークにより吸着材料を破壊することがないよう、各サブ電極３１０と吸着材料３０との間の回路の導電性能と安定性を強化することができる。導電層３１４の材料は、準金属材料(金、白金)、或いは合金材料(ステンレス)、或いは導電性を備えるあらゆる金属酸化物或いは非金属酸化物など(ＩＴＯ，Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ（Ｉｎ2Ｏ3＋ＳｎＯ2）)である。塗布は、各式工程上で見られるスパッタリング、蒸着、噴霧塗布、ブラシによる塗布、或いは含浸などの方式により達成する。導電層が破壊を受け、導電特性に影響が及ぶことがないよう、金属網の設置により、導電層を保護することができる。
【００１６】
本発明電極構造の作動概略図である図５に示すように、本実施例の吸着材料は回転する。よって、各サブ電極３１０すべてに単独で通電させるため、電圧源３３はさらに、電気ブラシ構造３３０に接続し、それは吸着材料３０が回転する時、吸着材料３０の回転の位置に従うが、異なるサブ電極３１０と電気的に接続する。図５中では、吸着材料３０が回転する時、電気ブラシ３３０が接触する導電構造金属枠３１２は、電気をサブ電極３１０全体に導電する。電極構造３１、３２は、相互に対応するため、電気ブラシ３３０により接触されたサブ電極３１０とサブ電極３２０との間が対応する吸着材料区域３００は、サブ電極３１０とサブ電極３２０との間の電場により、導電する。本発明の電極構造３１、３２は、絶縁フレーム３１１、３２１の設計を備えるため、電機ブラシ３３０が電極構造３１、３２の導電構造金属枠３１２、３２２に接触する時、導電が接触位置の吸着材料区域３００にのみ対応するため、区域３００の吸着材料３０にのみ通電し、脱着を行うよう確保することができる。通電に対応しない吸着材料３０は、吸着動作を継続し、こうして吸着材料は、吸着と脱着の効果を同時に備えることができる。
【００１７】
図６、７は本発明電極構造の第二実施例の概略図である。図６に示すように、電極構造３１は、吸着材料３０を表面に塗布した抗酸化導電層３１４ａである。溝３１４ｂを絶縁帯とし、これにより電極構造３１は、複数のサブ電極を備える。図６に示す絶縁区域は、溝を利用する他に、溝の上に絶縁フレームを設置し、絶縁効果を拡大させることができる。さらに図７に示すように、電気的接触効果を拡大させるために、導電層３１４ａが形成する各サブ電極の辺縁上には、導電構造３１４ｃを設置する。導電構造３１４ｃは、金属棒、金属線、或いは金属網などの材料である。図６、７は、電極構造３１により説明したが、電極構造３２に対する実施方式も相同である。図８に示すように、電気ブラシ３３０が接触する脱着構造区域の両側にはさらに、再生ダクト３４を設置することができる。再生ダクト３４は、対応通電する脱着構造区域内に気流９０を導入することができ、対応通電する脱着構造区域の吸着材料を気流９０が通過することにより、脱着された物質を連れ出し、こうして脱着速度を高めることができる。気流が物質を持ち出す効率を向上させるため、気流９０は、加熱により比較的高温の気流とし、これにより脱着を補助し、脱着速度をさらに上げることができる。
【００１８】
前記の実施例は、吸着材料が回転する実施例であった。本発明が提供する第三実施例では、その吸着材料は、回転により、電気ブラシと電気的に接続する必要がなく、分電制御により、各サブ電極は、段階的に通電する。本発明電極構造の第三実施例の概略図である図９では、電極構造３１を例とする。電極構造３１は、相互に絶縁する複数のサブ電極３１５と３１５ａ〜３１５ｇに分けられ、それぞれ外金属枠３１６と内金属枠３１７を備える。金属枠３１６、３１７の両側には、絶縁フレーム３１８、３１９を備える。各サブ電極３１５と３１５ａ〜３１５ｇは、独立して導電ケーブル３３２と接続する。各サブ電極３１５及び３１５ａ〜３１５ｇと、導電ケーブルの電気信号接続位置は、外環の金属枠３１６で、または内環の金属枠３１７である。各サブ電極３１５及び３１５ａ〜３１５ｇの導電ケーブルは、電源分配ユニット３３１に順番にきちんと接続する。電源分配ユニット３３１は、電圧源３３の電気信号と接続し、電源分配ユニット３３１は、定位制御信号を受信し、適時に順番に電力を特定のサブ電極に供給する。例えば、先ず吸着材料上のサブ電極３１５に電力を供給し、次にサブ電極３１５ａ、順番に３１５ｂ〜３１５ｇに供給する。この順番に電力を供給する結果は、吸着材料が順番に回転し再生する機能と等価である。各サブ電極間には絶縁フレームが存在するため、電極通電時に、特定区域だけへの導電を確保することができ、これにより吸着材料が対応通電するサブ電極の区域は、脱着効果を生じ、他の未通電のサブ電極区域は、吸着の動作を維持する。電源分配ユニット３３１は、ロジック演算ユニット、計時ユニット、電力スイッチなどのユニットにより組成する。電力スイッチは機械式のリレー、配電盤、或いは半導体部品により構成するソリッドスイッチなどの部品である。本実施例の電源分配ユニットは、従来の技術であるため、詳述しない。
【００１９】
図１０は、本発明の回転する再生ダクトの実施例側面概略図で、図１１は本発明の回転する再生ダクトの送風側の立体概略図である。本実施例の特徴は、吸着材料３０とは異なり、再生ダクト３５及び収集ダクト３６は回転し、さらに定位感知モジュールにより、再生ダクト３５及び収集ダクト３６の位置を感知する。本実施例中において、再生ダクト３５及び収集ダクト３６は、相互に対応し、しかも同期に回転運動を行う。再生ダクト３５は、殻体３５０を備え、気流を進入させることができる。殻体３５０は、回転軸３５１と相互に接続する。回転軸３５１は、回転動力ユニット(モーターなど)の回転動力を受け、再生ダクト３５殻体３５０の回転を連動することができる。回転軸３５１内にはさらに、流道３５２を備え、気流３５５を進入させることができる。収集ダクト３６は、回転軸３５１と再生ダクト３５により同期回転するため、吸着材料３０を通過する気流３５５は、収集ダクト３６を経由して、吸着材料３０を流出する。定位感知モジュールは、機械構造、光学探知、磁場探知、或いは音波探知などの、位置探知機能を備える部品で、インチングスイッチ、ルーミンスイッチ、バネスイッチ、或いは超音波センサーなどの部品である。本実施例中の光学モジュールは、光発射ユニット３５４で、再生ダクト３５上に設置する。光信号受信部品３５３は、各サブ電極上に設置し、再生ダクト３５が既に完全にサブ電極を覆っている時、定位制御信号を電源分配ユニットに即時に伝送し、電源分配ユニットは、再生ダクトを制御し、回転を停止させ、しかも適当な時間に、電力を吸着材料上の覆われているサブ電極へと出力し、再生のプロセスを行わせる。収集ダクト３６は、前記同期回転の設計の他に、図１２に示す方式とすることができる。これにより収集ダクト３７は、回転せず、吸着材料３０の反対側に設置され、吸着材料３０を通過した気流３５５を収集する。
【００２０】
上記した脱着方法は、導電通電能力を備える、或いは水分を吸着後に、導電通電能力を備える吸着材料と、被吸着分子のあらゆる組合せに適用することができる。実施時には、固定台或いはタワー脱着に応用し、また回転ホイール脱着に応用することができる。例えば、固定用回転ホイール式滴水除湿機などで、図１３は除湿機中に本発明の電極を備える吸着材料を使用し、テストを行った結果を示す。もとの除湿機脱着水量は約６．６L/日（２０℃、６０％ＲＨ）で、脱着に熱風加熱方式を採用し、消費電力量は６００ワット(図１参照)である。これは、水１ｇの脱着に、７８５４Ｊのエネルギーを消費する計算となる。除湿ホイールを回転させない実験中では、電極通電を採用し、熱風脱着ではないため、消費エネルギーはわずかに４２００〜４７００Ｊ/ｇである。図１３中の縦軸は、吸着材料重量の低下程度を示し、脱着水量を表しており、横軸は時間である。異なる曲線は、数回の実感を表し、各実験の操作電圧は９０ボルトである。吸着材料の材質はゼオライトとシリコンゲルで、その直径は７７ｍｍである。通電脱着時間の長さを変えたところ、異なる脱着効果を得た。▲は、脱着時間が３秒で、■は、脱着時間が６秒で、◆は、脱着時間が１０秒で、●は、脱着時間が１５秒である。各曲線において標示する数字は、実際に測定された消費電力量を、脱着水量で割ったものである。図１３に示すように、最適な脱着効果は、吸着材料への通電時間が６秒経過した状態で、消費電力量が最小となる。つまり、電極通電の方法を採用すれば、４５％以上の省エネが可能である（７８５４Ｊ/ｇから４２００Ｊ/ｇまで低下した）。図１３の数値は、除湿ホイールを回転させない状況下でのテストであるが、相同の原理は、タワー式、回転式の回転ホイールを含む各種状況に利用することができ、その差は、電極接触型式の改変にのみある。
【００２１】
前記の脱着装置を利用し、本発明は除湿装置を提供する。本発明一実施例による除湿装置の概略図である図１４に示すように、除湿装置４は、凝結部４０、吸着材料４１、再生部４２を備える。凝結部４０は、凝結盤管４０１、循環管路４０２を備える。凝結盤管４０１は、入口端４０１０と出口端４０１２を備える。本実施例中では、凝結盤管４０１は、複数の凝結管路４０１１を備え、その内部には、流道を備え、循環気流９１は流動する。凝結盤管４０１の主要な目的は、外部環境の除湿しようとする気流９０を通過させ、凝結盤管４０１内において流動する循環気流９１と熱交換を行わせ、凝結盤管４０１内の循環気流９１内の水分を凝結して水とし、収集盤４６内へと流すことである。よって、各凝結管路４０１１間には、間隙を備え、気流９０を通過させる。各凝結盤管４０１は、従来の技術に属するため、詳述しない。再生部４２は、吸着材料４１と接続する。再生部４２は、一対の電極構造４２１、４２２、再生ダクト４２３、再生ファン４２４を備える。一対の電極構造４２１、４２２の接続関係は、電極構造３１、３２と相同であるため、詳述しない。再生ダクト４２３は、殻体４２３０を備え、気流通路を形成する。殻体４２３０の片側には、出口端４２３１を備え、凝結盤管４０１の入口端４０１０と相互に接続する。殻体４２３０の反対側には、入口端４２３２を備え、再生ファン４２４と相互に接続する。再生ダクト４２４の目的は、循環気流９１の圧力を増加させることで、これにより循環気流９１の速度を加速する。
【００２２】
吸着材料４１は、気流９０を通過させる。吸着材料４１内部には、除湿構造４１０を備え、気流９０内に含まれる水分を吸収する。本実施例中では、吸着材料４１はホイール体で、回転運動を行うことができる。吸着材料４１の構造は、他の構造の設計を利用することができ、本発明のホイール体に限定するものではない。吸着材料４１はまた、従来の技術に属するため、その細部構造について、詳述しない。吸着材料４１が回転し定位すると、再生ダクト４２３のサブ電極４２１０と４２２０と電圧源４５は導通する。よって、通過する電流は、サブ電極４２１０と４２２０が対応する吸着材料４１が吸着する物質を脱着する。本実施例中では、循環気流９１は、再生部４２の殻体４２３０内部を通過することができ、殻体４２３０内部には、吸着材料４１の一部を収容することができる。これにより、殻体４２３０内部において流動する循環気流９１は、吸着材料４１を通過し、通電により脱着する物質を持ち出すことができる。
【００２３】
除湿を待つ気流９０の流速を加速し、除湿の効果を制御するため、本実施例中では、除湿ファン４４を設置し、吸着材料４１を通過する乾燥気流９２を装置４外へと排出することができる。この他、除湿装置４はさらに、必要に応じて加熱ユニット４３を設置することができる。本実施例中では、加熱ユニット４３は、再生部４２の入口端４２３２と再生ファン４２４との間に設置する。加熱ユニット４３は、循環気流９１に熱量を提供し、循環気流９１の温度を上げることができ、これにより水分を脱着する凝結効果を向上させることができる。
【００２４】
上記は本発明の実施例に過ぎず、本発明技術内容の説明に用いたのみで、本発明を限定するものではない。本発明の精神に基づく等価応用或いは部品（構造）の転換、置換、数量の増減はすべて、本発明の保護範囲に含むものとする。
【００２５】
本発明が提供する低エネルギー消費の脱着装置とその除湿装置は、エネルギー消費を低下させ、脱着効果を拡大することができる。よって、特許請求の要件である新規性を備え、従来の同類製品に比べ十分な進歩を有し、実用性が高く、社会のニーズに合致しており、産業上の利用価値は非常に大きい。
【符号の説明】
【００２６】
１  除湿機
１０  熱交換器
１１  吸着材料
１２  除湿ファン
１３  電熱器
３  脱着装置
３０吸着材料
３００  吸着材料区域
３１、３２  電極構造
３１０、３２０  サブ電極
３１１、３２１  絶縁フレーム
３１２、３２２  導電構造金属枠
３１３  金属網構造
３１４  導電層
３３  電圧源
３３０  電気ブラシ
３４  再生ダクト
３５  再生ダクト
３５０  殻体
３５１  回転軸
３５２  流道
３５３  光信号受信部品
３５４  光発射ユニット
３５５  気流
３６  収集ダクト
３７  収集ダクト
４  除湿装置
４０  凝結部
４０１  凝結盤管
４０１０  入口端
４０１１  凝結管路
４０１２  出口端
４０２  循環管路
４１  吸着材料
４１０  除湿構造
４１１  吸着材料
４２  再生部
４２１、４２２  電極構造
４２１０、４２２０  サブ電極
４２３  再生ダクト
４２３０  殻体
４２３１  出口端
４２３２  入口端
４２４  再生ファン
４３  加熱ユニット
４４  除湿ファン
４５  電圧源
４６  収集盤
９０  湿気流
９１  循環気流
９２  乾燥気流
９３  液態水
【図１】
2010158661.tif 000003
【図２】
2010158661.tif 000004
【図３】
2010158661.tif 000005
【図４】
2010158661.tif 000006
【図５】
2010158661.tif 000007
【図６】
2010158661.tif 000008
【図７】
2010158661.tif 000009
【図８】
2010158661.tif 000010
【図９】
2010158661.tif 000011
【図１０】
2010158661.tif 000012
【図１１】
2010158661.tif 000013
【図１２】
2010158661.tif 000014
【図１３】
2010158661.tif 000015
【図１４】
2010158661.tif 000016