JP2003093831A - 吸着用素子及びこれを備えた除湿素子 - Google Patents
吸着用素子及びこれを備えた除湿素子Info
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Abstract
備えてなる除湿素子を提供する。 【解決手段】 被処理空気Aaの通風路3,3,・・を
並設した吸着用素子において、各通風路3,3,・・の
流路途中に、該各通風路3,3,・・内をそれぞれ流れ
る被処理空気Aaを合流させて混合する被処理空気混合
部31を設ける。かかる構成とすることで、各通風路
3,3,・・にそれぞれ分流して流入する被処理空気A
aは、被処理空気混合部31に流入し、ここで合流混合
されることで、その温度及び湿度の均一化が図られる。
この結果、吸着用素子全体としてのとしての吸着能力が
向上し、延いては該吸着用素子を用いてなる除湿素子に
おいてはその除湿能力の向上が期待できる。
Description
これを備えて構成される除湿素子の構造に関するもので
ある。
子Z0は、平板状形態を有し且つ被処理空気Aa(即
ち、湿り空気)を通す多数の通風路3,3,・・を平面
方向に多数並設するとともに該通風路3,3,・・に水
分を吸着する吸着剤を担持してなる吸着用素子1と、平
板状形態を有し且つ冷却用空気Abを通す通風路4,
4,・・を備えた冷却用素子2とを、平面視において上
記吸着用素子1の通風路3と上記冷却用素子2の通風路
4とが相互に直交するようにして交互に多段積載し且つ
これらを一体化して構成される。
上記吸着用素子1の通風路3,3,・・に被処理空気A
aを流し、その水分を吸着剤によって吸着除去すること
でその除湿を行うと同時に、水分の吸着によって吸着用
素子1側に発生する吸着熱を、上記冷却用素子2の通風
路4,4,・・を流れる冷却用空気Abによって順次冷
却してこれを放熱することで上記吸着用素子1の吸着能
力を長期に亙って良好に維持するようになっている。
力の向上を図るという観点からすれば、上記吸着用素子
1の全域において可及的に均等に水分の吸着除去作用が
行われること、換言すれば、上記冷却用素子2による吸
着用素子1に対する冷却作用が該吸着用素子2の全域に
おいて可及的に均等に行われることが必要であるといえ
る。
に、除湿素子Z0においては、上記吸着用素子1と冷却
用素子2とを積層した状態において、該吸着用素子1の
通風路3,3,・・と冷却用素子2の通風路4,4,・
・とが相互に直交し、該吸着用素子1側を流れる被処理
空気Aaと冷却用素子2側を流れる冷却用空気Abとが
直交方向に流れる所謂「直交流」状態となることから、
次述するように、上記吸着用素子1における吸着除去効
率に偏りが生じ、除湿素子Z0全体としての除湿能力が
低下する(即ち、当初期待通りの除湿能力が得られな
い)という問題があった。
れる吸着剤には、これに接触する被処理空気Aaの含水
率が高いほど水分の吸着除去効率が高く、含水率が低下
するにつれ吸着除去効率も低下するという特性があり、
従って、吸着用素子1の壁温もこの吸着除去効率に対応
して、吸着除去効率が高い部位ほど発生する吸着熱も多
く、それだけ壁温も高くなる。
素子1に対する冷却効率は、該冷却用素子2側を流れる
冷却用空気Abの室内温度と該冷却用空気Abにより冷
却作用を受ける上記吸着用素子1の壁温との温度差が大
きいほど高効率となる。
みれば、上記吸着用素子1の各通風路3,3,・・のそ
れぞれに被処理空気Aaが略均等に導入され且つこれが
該吸着用素子1の上流部1a側から下流部1bに向けて
流れる一方、上記冷却用素子2の各通風路4,4,・・
のそれぞれに冷却用空気Abが略均等に導入され且つこ
れが該冷却用素子2の上流部2a側から下流部2bに向
けて流れる場合、吸着除去効率と冷却効率との相乗効果
として得られる除湿能力は、上記吸着用素子1の上流部
1a寄り(即ち、水分の吸着除去効率が高く吸着熱も高
い部位)で、且つ上記冷却用素子2の上流部2a(即
ち、冷却用空気Abの水温が最も低く上記吸着用素子1
の壁温との温度差が最も大きい部位)において最も高く
なり、該部位から上記吸着用素子1の下流部1b側及び
上記冷却用素子2の下流部2b側へそれぞれ移行するに
従って除湿能力が低下するような特性となる。
れば、該吸着用素子1の一部領域において水分の吸着除
去作用が集中的に行われ、他の領域は水分の吸着除去作
用にほとんど寄与していないこと、換言すれば、上記吸
着用素子1の有効吸着領域が小さいことであり、この結
果として、除湿素子Z0全体としての除湿能力が低下す
ることになるものである。
しての除湿能力を高めるためには、上記吸着用素子1の
有効吸着領域の拡大を図ること、及び該吸着用素子1に
対する冷却用素子2の冷却効率を十分に考慮することが
必要となる。しかるに、かかる要請に応え得る有効な技
術はいまだ提案されていないというのが実情である。
湿素子を得るに好適な吸着用素子及びこれを備えてなる
除湿素子を提供することを目的としてなされたものであ
る。
を解決するための具体的手段として次のような構成を採
用している。
且つその面方向に沿って被処理空気Aaを通す多数の通
風路3,3,・・を並設してなる吸着用素子において、
上記各通風路3,3,・・の流路途中に、該各通風路
3,3,・・内をそれぞれ流れる被処理空気Aaを合流
させて混合する被処理空気混合部31を設けたことを特
徴としている。
かかる吸着用素子において、上記被処理空気混合部31
を、上記各通風路3,3,・・の流路途中を切り欠いて
構成したことを特徴としている。
かかる吸着用素子において、上記各通風路3,3,・・
の上記被処理空気混合部31の下流側における通路長さ
を略同一とするように該被処理空気混合部31の平面形
状を設定したことを特徴としている。
かかる吸着用素子において、上記各通風路3,3,・・
の上記被処理空気混合部31の下流側における通路長さ
を、該通風路3,3,・・の並設方向の一端1c側から
他端1d側にかけて連続的に又は段階的に減少変化する
ように上記被処理空気混合部31の平面形状を設定した
ことを特徴としている。
第3又は第4の発明にかかる吸着用素子において、上記
被処理空気混合部31を上記通風路3,3,・・の流路
方向に適宜間隔をもって複数個設けたことを特徴として
いる。
且つその面方向に沿って被処理空気Aaを通す多数の通
風路3,3,・・を並設してなる吸着用素子1と、平板
状形態を有し且つその面方向に沿って冷却用空気Abを
通す多数の通風路4,4,・・を並設してなる冷却用素
子2とを、平面視において上記吸着用素子1側の通風路
3,3,・・と上記冷却用素子2側の通風路4,4,・
・とが略直交するように交互に積層して構成される除湿
素子において、上記吸着用素子1は上記各通風路3,
3,・・の流路途中に該各通風路3,3,・・内をそれ
ぞれ流れる被処理空気Aaを合流させて混合する被処理
空気混合部31を備える一方、上記冷却用素子2には、
上記冷却用空気Abを、上記吸着用素子1の上記被処理
空気混合部31よりも上流側部位に相対する第1領域2
5Aにおける流量が下流側部位に相対する第2冷却領域
25Bにおける流量よりも少なくなるように偏流させる
偏流手段23を設けたことを特徴としている。
且つその面方向に沿って被処理空気Aaを通す多数の通
風路3,3,・・を並設してなる吸着用素子1と、平板
状形態を有し且つその面方向に沿って冷却用空気Abを
通す多数の通風路4,4,・・を並設してなる冷却用素
子2とを、平面視において上記吸着用素子1側の通風路
3,3),・・と上記冷却用素子2側の通風路4,4,
・・とが略直交するように交互に積層して構成される除
湿素子において、上記吸着用素子1は上記各通風路3,
3,・・の流路途中に該各通風路3,3,・・内をそれ
ぞれ流れる被処理空気Aaを合流させて混合する被処理
空気混合部31を備える一方、上記冷却用素子2はこれ
を上記吸着用素子1における上記被処理空気混合部31
よりも上流側部位と下流側部位にそれぞれ相対する第1
領域25Aと第2冷却領域25Bのみに冷却用空気Ab
を流すように構成したことを特徴としている。
かかる除湿素子において、上記冷却用空気Abの流量
を、上記第1領域25A側の流量が上記第2領域25B
側の流量よりも少なくなるように設定したことを特徴と
している。
の発明にかかる除湿素子において、上記冷却用素子2の
上記吸着用素子1の上記被処理空気混合部31に相対す
る部位に、該吸着用素子1と冷却用素子2の相対状態に
おいて上記被処理空気混合部31と重合連通する被処理
空気混合部32を設けたことを特徴としている。
り次のような効果が得られる。
素子では、平板状形態を有し且つその面方向に沿って被
処理空気Aaを通す多数の通風路3,3,・・を並設し
てなる吸着用素子において、上記各通風路3,3,・・
の流路途中に、該各通風路3,3,・・内をそれぞれ流
れる被処理空気Aaを合流させて混合する被処理空気混
合部31を設けている。
該吸着用素子の各通風路3,3,・・に被処理空気Aa
が導入され、これが該各通風路3,3,・・を通ってそ
の下流側に流れるとき、該各通風路3,3,・・の内面
に担持された吸着剤によって該被処理空気Aaに含まれ
ている水分が順次除去され、該被処理空気Aaの除湿が
実行される。
着用素子の上流側から下流側まで一連の通路とされてい
ると、該各通風路3,3,・・内を流れる被処理空気A
a相互間が隔離されることから、これら各被処理空気A
a相互間には、該吸着用素子における上記各通風路3,
3,・・の配置位置に対応して、その温度及び湿度が不
均一となる。即ち、通常、上記吸着用素子を流れる被処
理空気Aaの流れ方向と略直交方向に冷却用空気が流れ
るため、冷却用空気の上流側(即ち、低温側)に対応す
る吸着用素子の通風路3と、冷却用空気の下流側(即
ち、高温側)に対応する吸着用素子の通風路3との間に
おいては吸着熱の放熱作用が異なることから当然に被処
理空気Aaの温度に差が生じるとともに、この冷却性の
相違に対応して吸着除去効率が異なり、その結果とし
て、湿度も相違することになる)。
理空気Aa相互間の温度及び湿度の不均一は、そのまま
吸着用素子における水分の吸着除去効率の差として現
れ、該吸着用素子には吸着除去効率の高い部位とこれが
低い部位とが混在し、その結果、吸着用素子全体として
の吸着能力の低下につながることになるものである。
おいては、上記各通風路3,3,・・の流路途中に上記
被処理空気混合部31が設けられているので、該各通風
路3,3,・・にそれぞれ分流して流入する被処理空気
Aaは、被処理空気混合部31に流入し、ここで合流し
且つ混合されることで、例え該被処理空気混合部31へ
の流入時に既に各通風路3,3,・・相互間において被
処理空気Aaの温度及び湿度が不均一となっていたとし
ても、該被処理空気混合部31での合流混合によってこ
れらの均一化が図られる。そして、該被処理空気混合部
31の下流側の各通風路3,3,・・には、該被処理空
気混合部31で温度及び湿度が均一化された被処理空気
Aaが流入し、それぞれ各通風路3,3,・・において
水分の吸着除去作用を受けることになる。
風路3,3,・・のそれぞれに流入した被処理空気Aa
がその途中で混合されることなく隔離状態のまま(即
ち、温度及び湿度が不均一とされたまま)流れる場合に
比して、該各通風路3,3,・・相互間における吸着除
去効率が可及的に均一化され、上記吸着用素子の有効吸
着領域の拡大が図られ、その結果、上記吸着用素子全体
としてのとしての吸着能力が向上し、延いては該吸着用
素子を用いて除湿素子を構成した場合における該除湿素
子の除湿能力の向上が期待できるものである。
は、上記被処理空気混合部31を設けることで、該被処
理空気混合部31の形成部分だけ該吸着用素子の軽量化
と低廉化が図れるとともに、比較的高価な吸着剤の使用
量を少なくすることができ、これらの相乗効果として上
記吸着用素子をより安価に提供でき、また、かかる効果
は上記吸着用素子が大型大容量であるほど顕著となる。
素子によれば、上記(a)に記載の効果に加えて次のよ
うな特有の効果が得られる。即ち、この発明の吸着用素
子においては、上記被処理空気混合部31を、上記各通
風路3,3,・・の流路途中を切り欠いて構成している
ので、その製作が極めて容易であり、高い吸着能力をも
つ吸着用素子をより安価に提供でき、延いては該吸着用
素子を備えて構成される除湿素子の低コスト化に寄与し
得るものである。
素子によれば、上記(a)に記載の効果に加えて次のよ
うな特有の効果が得られる。即ち、この発明の吸着用素
子によれば、上記第1の発明にかかる吸着用素子におい
て、上記各通風路3,3,・・の上記被処理空気混合部
31の下流側における通路長さを略同一とするように該
被処理空気混合部31の平面形状を設定しているので、
上記各通風路3,3,・・の上記被処理空気混合部31
の下流側部分における流通抵抗が該各通風路3,3,・
・相互間において可及的に均等化され、延いては該被処
理空気混合部31の下流側の全域での吸着除去効率の均
等化が図られ、それだけ上記除湿素子の有効吸着領域の
拡大が促進される。
素子によれば、上記(a)に記載の効果に加えて次のよ
うな特有の効果が得られる。即ち、この発明の吸着用素
子によれば、上記第1の発明にかかる吸着用素子におい
て、上記各通風路3,3,・・の上記被処理空気混合部
31の下流側における通路長さを、該通風路3,3,・
・の並設方向の一端1c側から他端1d側にかけて連続
的に又は段階的に減少変化するように上記被処理空気混
合部31の平面形状を設定しているので、上記被処理空
気混合部31の上流側の通風路3,3,・・から該被処
理空気混合部31に流入し且つここで合流混合された被
処理空気Aaは、該被処理空気混合部31の下流側の通
風路3,3,・・に対してその流通抵抗の大きさに対応
して、通路長さの短い通風路3ほど被処理空気Aaの流
量が多くなるように、偏流状態で流入する。この結果、
被処理空気Aaの流量が多い部位ほどその水分除去作用
が促進され、上記吸着用素子1の上記被処理空気混合部
31の下流側部位においては、上記通風路3,3,・・
の並設方向において水分吸着除去作用に差異を生じるこ
とになる。
相対させて除湿素子を構成する場合に、該吸着用素子1
の水分吸着除去作用の高い側が上記冷却用素子における
冷却用空気の下流側に対応するように該吸着用素子1と
冷却用素子とを組付ることで、該吸着用素子1の水分吸
着除去作用の高い側(即ち、被処理空気Aaの偏流がな
ければ水分吸着除去作用が低くなる部位)が水分吸着除
去に対して有効に機能し、それだけ上記吸着用素子1全
体としての有効吸着領域が拡大され、その吸着能力の向
上が図れるものである。
素子によれば、上記(a),(b),(c)または
(d)に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得
られる。即ち、この発明の吸着用素子によれば、上記第
1,第2,第3又は第4の発明にかかる吸着用素子にお
いて、上記被処理空気混合部31を上記通風路3,3,
・・の流路方向に適宜間隔をもって複数個設けているの
で、上記被処理空気混合部31での被処理空気Aaの合
流混合による温度及び湿度の均一化作用が複数回繰り返
されるため、上記吸着用素子の吸着除去効率の均等化が
より一層促進され、吸着能力の更なる向上が期待できる
ことになる。
子では、平板状形態を有し且つその面方向に沿って被処
理空気Aaを通す多数の通風路3,3,・・を並設して
なる吸着用素子1と、平板状形態を有し且つその面方向
に沿って冷却用空気Abを通す多数の通風路4,4,・
・を並設してなる冷却用素子2とを、平面視において上
記吸着用素子1側の通風路3,3,・・と上記冷却用素
子2側の通風路4,4,・・とが略直交するように交互
に積層して構成される除湿素子において、上記吸着用素
子1は上記各通風路3,3,・・の流路途中に該各通風
路3,3,・・内をそれぞれ流れる被処理空気Aaを合
流させて混合する被処理空気混合部31を備える一方、
上記冷却用素子2には、上記冷却用空気Abを、上記吸
着用素子1の上記被処理空気混合部31よりも上流側部
位に相対する第1領域25Aにおける流量が下流側部位
に相対する第2冷却領域25Bにおける流量よりも少な
くなるように偏流させる偏流手段23を設けている。
ば、上記吸着用素子1側においては上記被処理空気混合
部31を設けることで該被処理空気混合部31の下流側
の各通風路3,3,・・を流れる被処理空気Aaの温度
及び湿度の均一化が図られ、該下流側部位における水分
吸着除去作用が促進される一方、上記冷却用素子におい
ては上記偏流手段23による冷却用空気Abの偏流作用
によって上記吸着用素子1の下流側部位に対応する第2
領域25B側の冷却作用が促進される。従って、上記吸
着用素子1の上記被処理空気混合部31の下流側部位に
おいては、上記冷却用素子2によって効率良く冷却され
その吸着熱の放熱が促進され、より高い吸着能力を発揮
することになる。
は、例えば従来構造の除湿素子の吸着用素子において除
湿作用にほとんど寄与していなかった部位、即ち、該吸
着用素子の下流側で且つ冷却用素子の冷却用空気の下流
側に対応する部位が、有効に除湿作用を行うこととな
り、それだけ除湿素子の除湿能力の向上が図れることに
なる。
上記吸着用素子1に上記被処理空気混合部31を設ける
ことで、該被処理空気混合部31の形成部分だけ該吸着
用素子1の軽量化と低廉化が図れるとともに、比較的高
価な吸着剤の使用量を少なくすることができ、これらの
相乗効果として上記除湿素子をより安価に提供でき、ま
た、かかる効果は上記除湿素子が大型大容量であるほど
顕著となる。
子では、平板状形態を有し且つその面方向に沿って被処
理空気Aaを通す多数の通風路3,3,・・を並設して
なる吸着用素子1と、平板状形態を有し且つその面方向
に沿って冷却用空気Abを通す多数の通風路4,4,・
・を並設してなる冷却用素子2とを、平面視において上
記吸着用素子1側の通風路3,3),・・と上記冷却用
素子2側の通風路4,4,・・とが略直交するように交
互に積層して構成される除湿素子において、上記吸着用
素子1は上記各通風路3,3,・・の流路途中に該各通
風路3,3,・・内をそれぞれ流れる被処理空気Aaを
合流させて混合する被処理空気混合部31を備える一
方、上記冷却用素子2はこれを上記吸着用素子1におけ
る上記被処理空気混合部31よりも上流側部位と下流側
部位にそれぞれ相対する第1領域25Aと第2冷却領域
25Bのみに冷却用空気Abを流すように構成してい
る。
ば、上記吸着用素子1側においては上記被処理空気混合
部31を設けることで該被処理空気混合部31の下流側
の各通風路3,3,・・を流れる被処理空気Aaの温度
及び湿度の均一化が図られ、該下流側部位における水分
吸着除去作用が促進される一方、上記冷却用素子2にお
いては上記吸着用素子1の上記被処理空気混合部31よ
りも上流側部位と下流側部位にそれぞれ相対する第1領
域25Aと第2冷却領域25Bのみに(換言すれば、吸
着剤が担持されておりその吸着熱の放熱のために冷却が
必要である部位のみに)冷却用空気Abが流され、この
部位のみが集中的に冷却されるとともに、上記被処理空
気混合部31に相対する部位には冷却用空気Abを流さ
ないことでその分だけ上記第1領域25Aと第2冷却領
域25Bへの冷却用空気Abの流量を増加させることが
できることから、該第1領域25Aと第2冷却領域25
Bの冷却能力をより一層高めることが可能となる。従っ
て、上記吸着用素子1の上記被処理空気混合部31の下
流側部位においては、上記冷却用素子2によって効率良
く冷却されその吸着熱の放熱が促進され、より高い吸着
能力を発揮することになる。
は、例えば従来構造の除湿素子の吸着用素子において除
湿作用にほとんど寄与していなかった部位、即ち、該吸
着用素子の下流側で且つ冷却用素子の冷却用空気の下流
側に対応する部位が、有効に除湿作用を行うこととな
り、それだけ除湿素子の除湿能力の向上が図れることに
なる。
上記吸着用素子1に上記被処理空気混合部31を設ける
ことで、該被処理空気混合部31の形成部分だけ該吸着
用素子1の軽量化と低廉化が図れるとともに、比較的高
価な吸着剤の使用量を少なくすることができ、これらの
相乗効果として上記除湿素子をより安価に提供でき、ま
た、かかる効果は上記除湿素子が大型大容量であるほど
顕著となる。
子によれば、上記(g)に記載の効果に加えて次のよう
な特有の効果が得られる。即ち、この発明の除湿素子に
よれば、上記第7の発明にかかる除湿素子において、上
記冷却用空気Abの流量を、上記第1領域25A側の流
量が上記第2領域25B側の流量よりも少なくなるよう
に設定しているので、上記吸着用素子1における冷却能
力は上記第1領域25A側の方が第2領域25B側より
も低くなり、これに対応して上記吸着用素子1の上記被
処理空気混合部31の下流側部位における吸着能力が向
上し、それだけ該吸着用素子1の有効吸着領域の拡大に
よって上記除湿素子の除湿能力の更なる向上が期待でき
るものである。
子によれば、上記(g)又は(h)に記載の効果に加え
て次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明の
除湿素子によれば、上記第7又は第8の発明にかかる除
湿素子において、上記冷却用素子2の上記吸着用素子1
の上記被処理空気混合部31に相対する部位に、該吸着
用素子1と冷却用素子2の相対状態において上記被処理
空気混合部31と重合連通する被処理空気混合部32を
設けているので、例えば上記吸着用素子1側のみに上記
被処理空気混合部31が設けられている場合に比して、
上記冷却用素子側の被処理空気混合部32の分だけ被処
理空気混合部の容積が増加し、それだけ該混合部におけ
る被処理空気Aaの混合作用が促進され、被処理空気A
aの温度及び湿度の均一化がさらに促進され、上記除湿
素子の除湿能力の更なる向上が期待できる。
に基づいて具体的に説明する。
子1及びこれを備えて構成される除湿素子Z1を示して
いる。この除湿素子Z1は、上記吸着用素子1と後述す
る冷却用素子2とを交互に積層し且つこれらを一体化し
て構成されるものであって、該吸着用素子1の構成に本
願発明が適用されたものである。
なる一対の平板材11,11の内側に、同じくガラス繊
維でなる波板材12を挟着支持し、且つこれら両者を接
合固定して一体化してなる両面段ボール状形態を有する
ものであって、上記一対の平板材11,11と上記波板
材12との間に平行に延びる多数の通風路3,3,・・
を形成するとともに、上記通風路3,3,・・の流路方
向の中段位置には、例えば打ち抜き加工によって、該流
路方向に所定幅をもち且つその幅方向の一側部1cから
他側部1dにかけて延びる横長矩形の開口部13を設け
ている。さらに、この吸着用素子1の表面全域には、例
えばゼオライト等の水分を吸着する性状をもつ吸着剤が
担持されており、この吸着剤の担持によって該吸着用素
子1には所要の吸着能力が付与されている。そして、こ
の吸着用素子1においては、上記通風路3,3,・・の
一端がそれぞれ開口する上流部1a側から該通風路3,
3,・・の他端がそれぞれ開口する下流部2bに向けて
被処理空気Aa(即ち、湿り空気)が流される。
板材21,21とこれら両者間に挟持された一枚の波板
材22とを接合固定してなる両面段ボール状形態をも
ち、該波板材22とその両面側にそれぞれ対向する上記
一対の平板材21,21との間には多数の通風路4,
4,・・が形成されている。この場合、この実施形態の
冷却用素子2においては、上記通風路4,4,・・の配
置ピッチを一定に設定し、該各通風路4,4,・・間に
おいて、その通路面積、即ち、流通抵抗が一定となるよ
うにしている。そして、この冷却用素子2においては、
上記通風路4,4,・・の一端が開口する上流部2a側
から該通風路4,4,・・の他端が開口する下流部2b
に向けて冷却用空気Abが流される。
と冷却用素子2とを、平面視において、上記吸着用素子
1の通風路3,3,・・の通路方向と上記冷却用素子2
の通風路4,4,・・の通路方向とが直交するように9
0°の平面位相をもって、順次交互に積層し、且つこれ
らを一体化することで、上記除湿素子Z1が構成され
る。
用素子1,1,・・に対してその上流部1aから下流部
1bに向けて上記各通風路3,3,・・を通して被処理
空気Aaを流すとともに、上記各冷却用素子2,2,・
・に対してその上流部2aから下流部2bに向けて上記
通風路4,4,・・を通して冷却用空気Abを流すこと
で、上記各吸着用素子1,1,・・側においてはこれに
担持された吸着剤によって上記被処理空気Aaに含まれ
ていた水分が吸着除去され、該被処理空気Aaの除湿作
用が行われる一方、上記各冷却用素子2,2,・・側に
おいては冷却用空気Abによって上記各吸着用素子1,
1,・・の冷却、即ち、該各吸着用素子1,1,・・に
発生する吸着熱の放熱が行われる。この結果、上記各吸
着用素子1,1,・・における吸着能力が長期に亙って
高水準に維持され、延いては上記除湿素子Z1の除湿能
力の向上が図れるものである。
既述のように、上記各吸着用素子1,1,・・における
水分の吸着除去作用が、該吸着用素子1の可及的に広い
範囲において、究極的にはその全域において、高効率で
行われること、換言すれば、上記吸着用素子1における
有効吸着領域が拡大されることによって達成されるもの
である。
おいては、上述のように上記各通風路3,3,・・の流
路途中に上記開口部13を設けているので、該吸着用素
子1を上記冷却用素子2とともに積層させて上記除湿素
子Z1を構成した状態においては、該開口部13がその
両面に相対された一対の冷却用素子2,2によって閉塞
され、所定の容積をもつ被処理空気混合部31が形成さ
れる。
3,3,・・の流路途中に上記被処理空気混合部31が
形成されることで、該各通風路3,3,・・にそれぞれ
分流して流入する被処理空気Aaは、該被処理空気混合
部31に流入し、ここで合流し且つ混合される。このた
め、例え該被処理空気混合部31の上流側の通風路3,
3,・・から該被処理空気混合部31への流入時に既に
各通風路3,3,・・相互間において被処理空気Aaの
温度及び湿度が不均一となっていたとしても、該被処理
空気混合部31での混合作用によって、その温度及び湿
度が可及的に均一化される(即ち、各通風路3,3,・
・相互間における被処理空気Aaの温度勾配及び湿度勾
配が解消される)。そして、上記被処理空気混合部31
の下流側の各通風路3,3,・・には、該被処理空気混
合部31において温度及び湿度が可及的に均一化された
被処理空気Aaが流入され、該各通風路3,3,・・に
おいて該被処理空気Aaの水分の吸着除去作用が行われ
ることになる。この結果、上記吸着用素子1の上記被処
理空気混合部31よりも下流側領域においては、該領域
の全域に温度及び湿度が均一化された冷却用空気Abが
流れることで吸着能力が可及的に均等化され、その全域
が有効に吸着作用を為すことになる。
いては、例えば従来の除湿素子の吸着用素子のように、
被処理空気Aaと冷却用空気Abとが直交流であること
に起因して、該吸着用素子の上流側で且つ冷却用空気A
bの上流側に対応する部分で吸着能力が最大となり、こ
こから被処理空気Aaの下流側及び冷却用空気Abの下
流側へ移行するに伴って次第に吸着能力が低下し、該吸
着用素子の下流側で且つ冷却用空気Abの下流側に対応
する部位において吸着能力が最小となるような吸着能力
勾配をもつ場合に比して、上記吸着用素子1における有
効吸着領域がその全域に可及的に拡大され、該吸着用素
子1はより高い吸着能力を発揮することになり、延いて
は、この吸着用素子1を備えて構成される上記除湿素子
Z1はより高い除湿能力を発揮することになる。
子1及びこれを備えて構成される除湿素子Z2を示して
いる。この除湿素子Z2は、上記第1の実施形態の除湿
素子Z1と同様に、吸着用素子1と冷却用素子2とを平
面視において90°の位相角をもって交互に積層一体化
して構成されるものであって、上記吸着用素子1の構造
を改善することで、該第1の実施形態の除湿素子Z1の
奏する上記効果をさらに増進させることを狙ったもので
ある。
における上記吸着用素子1は、その通風路3,3,・・
の流路途中に長矩形の開口部13を形成し、該開口部1
3によって上記被処理空気混合部31を構成すること
で、冷却用空気Abの温度及び湿度の均一化を実現し、
これによって該吸着用素子1の吸着能力の向上を図って
いるのに対して、この実施形態の除湿素子Z2の吸着用
素子1においては、上記被処理空気混合部31による冷
却用空気Abの温度及び湿度の均一化に加えて、該被処
理空気混合部31からその下流側の通風路3,3,・・
に流入する冷却用空気Abに偏流作用を付与し、これら
両者の相乗作用によって上記吸着用素子1の吸着能力の
更なる向上を図ったものである。
られる上記吸着用素子1においては、その通風路3,
3,・・の流路途中に設けられる上記開口部13の平面
形状を、通風路3の流路方向における寸法が該吸着用素
子1の一側部1c側から他側部1d側にかけて連続的に
増大変化する台形状に設定している。このように上記開
口部13の平面形状を設定することで、該開口部13の
下流側に位置する通風路3,3,・・においては、その
流路長さが、該吸着用素子1の一側部1c側から他側部
1d側にかけて連続的に減少し、これに対応して該各通
風路3,3,・・の流通抵抗も同様に変化する。
素子2と共に積層して上記除湿素子を構成し、該吸着用
素子1の上流部1a側から上記各通風路3,3,・・に
被処理空気Aaを流す場合、該被処理空気Aaは上記開
口部13で構成される上記被処理空気混合部31にその
上流側の通風路3,3,・・からそれぞれ流入し、ここ
で混合されることでその温度及び湿度が可及的に均一化
されるとともに、この温度及び湿度が均一化された被処
理空気Aaがさらに該被処理空気混合部31からその下
流側の通風路3,3,・・に流入する場合、該下流側の
各通風路3,3,・・相互間の流通抵抗の相違に対応し
て、該流通抵抗の低い側の通風路3、即ち上記吸着用素
子1の他側部1d寄りの通風路3に偏って流れ、該他側
部1dより側の流量が一側部1c寄り側の流量よりも多
くなる偏流状態が実現される。
上記被処理空気混合部31の下流側で且つ冷却用空気A
bの下流側に位置する領域、即ち、吸着用素子1の下流
部1b寄りで且つ他側部1d寄りの隅領域における吸着
能力がより一層高められ、該吸着用素子1の有効吸着領
域の更なる拡大によって該吸着用素子1は全体としてよ
り高い吸着能力を発揮することになり、延いてはこの吸
着用素子1を備えて構成される除湿素子Z2の除湿能力
の更なる向上が期待できるものである。
記第1の実施形態の場合と同様であるので、ここでの説
明は省略する。
子1及びこれを備えて構成される除湿素子Z3を示して
いる。この除湿素子Z3は、上記第1の実施形態の除湿
素子Z1の発展例として位置付けられるものであって、
上記第1の実施形態の除湿素子Z1においては上記吸着
用素子1に開口部13を一つ形成していたのに対して、
この実施形態の除湿素子Z3の吸着用素子1においては
該開口部13を通風路3の流路方向に所定間隔をもって
前後に二つ配置したものである。
いては、上記開口部13で構成される上記被処理空気混
合部31による冷却用空気Abの温度及び湿度の均一化
作用が前後二段階で行われることから、冷却用空気Ab
の温度及び湿度の均一化に基づく吸着用素子1の吸着能
力の向上効果が倍増され、延いてはこの吸着用素子1を
備えて構成される除湿素子Z3の除湿能力の倍増が可能
となるものである。
13を上記第1の実施形態の吸着用素子1における開口
部13と同様に長矩形状に形成しているが、他の実施形
態においては、例えば該開口部13を上記第2の実施形
態の開口部13のように台形状に形成することもできる
ものである。
用素子1に開口部13を二つ形成した場合を示している
が、この開口部13の形成個数には制限はなく、必要に
応じて適宜設定できるものである。
子1及びこれを備えて構成される除湿素子Z4を示して
いる。この除湿素子Z4は、上記吸着用素子1の吸着能
力の向上を、上記第1〜第3の実施形態の除湿素子Z1
〜Z3のように、吸着用素子1そのものの構造のみによ
って図るのではなく、これに上記冷却用素子2側の冷却
特性を加味し、これら両者の相乗効果によって実現する
ようにしたものである。
記第1〜第3の実施形態の除湿素子Z1〜Z3と同様に、
上記吸着用素子1と冷却用素子2とによって構成され
る。
1,11とこれらの間に挟着される一枚の波板材12と
で構成されるが、この場合、この吸着用素子1に上記開
口部13を形成するに際して、上記一対の平板材11,
11は打ち抜きの無い平板体のまま使用し、上記波板材
12のみに打ち抜きによって長矩形の13を形成してい
る。従って、この吸着用素子1においては、これ単体
で、上記開口部13によって上記被処理空気混合部31
が構成され、該吸着用素子1に並設される多数の通風路
3,3,・・は上記被処理空気混合部31によってその
上流側部分と下流側部分とに分割された状態となってい
る。
1a側から下流部1b側に向けて上記各通風路3,3,
・・を通って被処理空気Aaが流れる場合、上記被処理
空気混合部31の上流側の通風路3,3,・・からそれ
ぞれ該被処理空気混合部31に流入する被処理空気Aa
は該被処理空気混合部31において混合されその温度及
び湿度が均一化され、かかる均一化状態のまま該被処理
空気混合部31からその下流側の通風路3,3,・・に
それぞれ流入する。これによって、上記吸着用素子1の
上記被処理空気混合部31の下流側部位における吸着能
力が可及的に均等化されることになる。
板材21,21とこれらの間に挟着される一枚の波板材
22とで構成され、これら相互間に多数の通風路4,
4,・・が並設されている。そして、この冷却用素子2
の上記通風路4の流路方向に適宜離間した二位置には、
該流路方向に直交する方向に延びる開口部23,23を
それぞれ形成し、該各開口部23,23によって冷却空
気混合部33,33を構成している。また、この場合、
上記開口部23の平面形状は、流路方向の寸法が上記冷
却用素子2の一側部2c寄りで広く、他側部2d寄りで
狭くなるような略台形状に設定している。従って、上記
各被処理空気混合部32,32の下流側の通風路4,
4,・・においては、その流路長さが、該冷却用素子2
の一側部2c寄りで長く、他側部2d寄りで短くなり、
これに対応して該各通風路4,4,・・の流通抵抗もそ
の流路方向に直交する方向(即ち、通風路4,4,・・
の並設方向)において勾配をもち、上記一側部2c寄り
で大きく、他側部2d寄りで小さくなっている。
2a側から下流部2b側に向けて上記通風路4,4,・
・を通して冷却用空気Abが流れる場合、この冷却用空
気Abは前後一対の冷却空気混合部33,33において
それぞれ混合されその温度の均一化が図られるととも
に、該各被処理空気混合部32,32の下流側の通風路
4,4,・・の流通抵抗の相違に対応して、該流通抵抗
の小さい側、即ち、上記冷却用素子2の他側部2d寄り
に偏って流れる。この冷却用空気Abの上記被処理空気
混合部32,32における混合による温度の均一化と、
該被処理空気混合部32,32における偏流作用との相
乗効果によって、上記冷却用素子2の冷却能力は、その
一側部2c寄りにおいて低く、他側部2d寄りにおいて
高くなるように、上記通風路4,4,・・の並設方向に
おいて勾配をもつことになる。
とを交互に積層して除湿素子Z4を構成した場合、上記
吸着用素子1の上記被処理空気混合部31よりも下流側
領域と上流側領域とを比較した場合、下流側領域は上記
冷却用素子2による冷却作用が大きい(即ち、吸着熱の
放熱作用が高い)ことから、上記被処理空気混合部31
の上流側領域(即ち、元々、吸着能力の高い領域)に匹
敵する吸着能力を発揮し、該吸着用素子1全体としてよ
り高い吸着能力をもつことになり、延いては上記除湿素
子Z4の除湿能力がさらに向上することになるものであ
る。
素子1側の通風路3,3,・・と上記冷却用素子2側の
通風路4,4,・・とを完全に隔離して、被処理空気A
aと上記冷却用素子2側の冷却用空気Abとの混合を防
止するために、上記吸着用素子1を両面段ボール状形態
とし且つ波板材12のみに開口部13を形成(即ち、内
部形成)したものであるが、かかる構成に限定されるも
のではなく、例えば上記吸着用素子1と冷却用素子2の
構造を反転させて、上記吸着用素子1側の開口部13を
貫通形成し、上記冷却用素子2側の開口部23を内部形
成とすることもできるものである。
記開口部23が特許請求の範囲中の「偏流手段」に該当
するが、この「偏流手段」の具体例としては、上記開口
部23を設けてその下流側の通風路4,4,・・の長さ
を変化させてその流通抵抗に差を持たせる構成の外に、
例えば通風路4,4,・・の通路面積を異ならせて流通
抵抗に差を持たせるように構成したり、上記開口部23
内に偏流板を配置して該偏流板によって冷却用空気Ab
を機械的に偏流させる構成等、種々の構成を採用するこ
とができるものである。
子1及びこれを備えて構成される除湿素子Z5を示して
いる。この除湿素子Z5は、上記吸着用素子1に長矩形
の開口部13を形成し、該開口部13によって被処理空
気混合部31を構成したものを対象とし、かかる構成を
もつ吸着用素子1に相対される冷却用素子2においてそ
の冷却効率を高め、これによって上記吸着用素子1の吸
着能力の更なる向上を図るようにしたものである。
記第1の実施形態の吸着用素子1と同様に、上下一対の
平板材21,21とこれらの間に挟着される一枚の波板
材22とによって構成された両面段ボール状形態をも
ち、且つ該波板材22とその両側の各平板材21,21
の間に多数の通風路4,4,・・を形成したものを基本
形態としている。そして、かかる基本形態の吸着用素子
1において、その平面領域を、上記通風路4,4,・・
の流路方向に直交する方向において三つの領域に分け、
その一側部2c寄りに位置する領域を第1領域25A、
その他側部2d寄りに位置する領域を第2領域25B、
該第1領域25Aと第2領域25Bの中間にあって上記
吸着用素子1の被処理空気混合部31(即ち、吸着能力
をもたない部位)に対応する領域を第3領域25Cとし
ている。そして、この三つの領域25A,25B,25
Cのうち、中央に位置する上記第3領域25Cにおいて
は、この領域に属する通風路4,4,・・の上下両端を
それぞれ閉塞材24,24によって閉塞し、冷却用空気
Abの流通を阻止するようにしている。
流部2a側から冷却用空気Abを流す場合、上記第1領
域25Aと第2領域25Bの二つの領域にそれぞれ属す
る通風路4,4,・・には冷却用空気Abがそれぞれ流
れるものの、上記第3領域25Cに属する通風路4,
4,・・には冷却用空気Abは流れない。このため、こ
の冷却用素子2において、その幅方向の両側にそれぞれ
位置する上記第1領域25Aと第2領域25Bにおいて
は冷却作用が為されるものの、中央に位置する第3領域
25Cにおいて冷却作用は為されない。また、冷却用空
気Abの全流量を一定とした場合には、例えば上記三つ
の領域25A,25B,25Cの全てに均等に冷却用空
気Abを流す場合に比して、上記第3領域25Cに冷却
用空気Abが流れない分だけ、上記第1領域25Aと第
2領域25Bにおける流量が増加し、これら二つの領域
ではより高い冷却作用が発揮されることになる。
れる除湿素子Z5においては、上記吸着用素子1側にお
ける上記被処理空気混合部31での被処理空気Aaの温
度及び湿度の均一化による吸着能力の向上効果と、上記
冷却用素子2側における冷却能力の向上効果との相乗作
用によって、より高い除湿能力を発揮することになる。
子1及びこれを備えて構成される除湿素子Z6を示して
いる。この除湿素子Z6は、上記第5の実施形態にかか
る除湿素子Z5の除湿能力を、上記冷却用素子2側にお
いて上記第1領域25Aと第2領域25B相互間の冷却
能力に差をもたせて上記吸着用素子1の上記被処理空気
混合部31の下流側領域に対する冷却作用を促進させる
ことで、より一層高めることを狙ったものである。
る上記冷却用素子2においては、上記第5の実施形態の
冷却用素子2と同様に両面段ボール状形態をもつととも
に、その三つの領域25A,25B,25Cのうち、中
央の第2領域25Bを閉塞材24によって閉塞してこれ
を冷却作用上無効としたものにおいて、さらに上記第1
領域25Aに属する各通風路4,4,・・の通路面積を
上記第2領域25Bに属する各通風路4,4,・・の通
路面積よりも小さくし、これら両領域25A,25B相
互間において冷却用空気Abの流量に差をもたせること
で、その冷却能力を、上記第1領域25A側において小
さく、上記第2領域25B側において大きくなるように
設定したものである。
て構成される除湿素子Z6においては、上記吸着用素子
1側における上記被処理空気混合部31での被処理空気
Aaの温度及び湿度の均一化による吸着能力の向上効果
と、上記冷却用素子2側における上記第3領域25Cを
閉塞してその分だけ第1領域25A及び第2領域25B
側の流量を増やしたことによる冷却能力の向上効果に加
えて、該冷却用素子2の第1領域25A側と第2領域2
5B側とで冷却能力に差をもたせたことによる効果(即
ち、上記第2領域25B側の冷却用空気Abの流量をさ
らに増加させてその冷却能力を高めることで、上記吸着
用素子1の被処理空気混合部31の下流側領域をより効
果的に冷却してその吸着能力の向上を図る効果)が相乗
的に作用し、これによって上記除湿素子Z6の除湿能力
がより一層高められる。
子1及びこれを備えて構成される除湿素子Z7を示して
いる。この除湿素子Z7は、上記第5の実施形態にかか
る除湿素子Z5の構成を基本とし、上記吸着用素子1に
おける被処理空気Aaの温度及び湿度の均一化による吸
着能力の向上効果をさらに高めることを狙ったものであ
る。
る上記冷却用素子2は、その三つの領域25A,25
B,25Cのうち、中央の第3領域25Cを閉塞材24
によって閉塞して冷却作用上無効とするとともに、さら
に、該第3領域25C部分に上記吸着用素子1の開口部
13に対応する形状の開口部23を形成し、この開口部
23によって被処理空気混合部32を構成している。
とを交互に積層して上記除湿素子Z 7を構成した場合、
該除湿素子Z7の中央部分において、上記吸着用素子1
側の被処理空気混合部31と上記冷却用素子2側の上記
被処理空気混合部32とが積層方向に連続して大容積を
もつ拡大混合部34が形成されることになる。この結
果、被処理空気Aaの混合作用が大容積をもつこの拡大
混合部34において行われることで、該被処理空気Aa
の温度及び湿度の均一化作用がより一層促進され、それ
だけ上記吸着用素子1は高い吸着能力を発揮することと
なり、延いては上記除湿素子Z7の除湿能力がより一層
向上するものである。
びこれを備えた除湿素子を示す斜視図である。
びこれを備えた除湿素子を示す斜視図である。
びこれを備えた除湿素子を示す斜視図である。
びこれを備えた除湿素子を示す斜視図である。
びこれを備えた除湿素子を示す斜視図である。
びこれを備えた除湿素子を示す斜視図である。
びこれを備えた除湿素子を示す斜視図である。
示す斜視図である。
11は平板材、12は波板材、13は開口部、21は平
板材、22は波板材、23は開口部、24は閉塞材、2
5A〜25Cは領域、31及び32は被処理空気混合
部、33は冷却空気混合部、34は拡大混合部、Aaは
被処理空気、Abは冷却用空気、Z1〜Z7は除湿素子で
ある。
Claims (9)
- 【請求項1】 平板状形態を有し且つその面方向に沿っ
て被処理空気(Aa)を通す多数の通風路(3),
(3),・・を並設してなる吸着用素子であって、 上記各通風路(3),(3),・・の流路途中に、該各
通風路(3),(3),・・内をそれぞれ流れる被処理
空気(Aa)を合流させて混合する被処理空気混合部
(31)が設けられていることを特徴とする吸着用素
子。 - 【請求項2】 請求項1において、 上記被処理空気混合部(31)が、上記各通風路
(3),(3),・・の流路途中を切り欠いて構成され
ていることを特徴とする吸着用素子。 - 【請求項3】 請求項1において、 上記各通風路(3),(3),・・の上記被処理空気混
合部(31)の下流側における通路長さが略同一となる
ように該被処理空気混合部(31)の平面形状が設定さ
れていることを特徴とする吸着用素子。 - 【請求項4】 請求項1において、 上記各通風路(3),(3),・・の上記被処理空気混
合部(31)の下流側における通路長さが、該通風路
(3),(3),・・の並設方向の一端(1c)側から
他端(1d)側にかけて連続的に又は段階的に減少変化
するように上記被処理空気混合部(31)の平面形状が
設定されていることを特徴とする吸着用素子。 - 【請求項5】 請求項1,2,3又は4において、 上記被処理空気混合部(31)が上記通風路(3),
(3),・・の流路方向に適宜間隔をもって複数個設け
られていることを特徴とする吸着用素子。 - 【請求項6】 平板状形態を有し且つその面方向に沿っ
て被処理空気(Aa)を通す多数の通風路(3),
(3),・・を並設してなる吸着用素子(1)と、平板
状形態を有し且つその面方向に沿って冷却用空気(A
b)を通す多数の通風路(4),(4),・・を並設し
てなる冷却用素子(2)とを、平面視において上記吸着
用素子(1)側の通風路(3),(3),・・と上記冷
却用素子(2)側の通風路(4),(4),・・とが略
直交するように交互に積層して構成される除湿素子であ
って、 上記吸着用素子(1)は上記各通風路(3),(3),
・・の流路途中に該各通風路(3),(3),・・内を
それぞれ流れる被処理空気(Aa)を合流させて混合す
る被処理空気混合部(31)を備える一方、 上記冷却用素子(2)には、上記冷却用空気(Ab)
を、上記吸着用素子(1)の上記被処理空気混合部(3
1)よりも上流側部位に相対する第1領域(25A)に
おける流量が下流側部位に相対する第2冷却領域(25
B)における流量よりも少なくなるように偏流させる偏
流手段(23)が設けられていることを特徴とする除湿
素子。 - 【請求項7】 平板状形態を有し且つその面方向に沿っ
て被処理空気(Aa)を通す多数の通風路(3),
(3),・・を並設してなる吸着用素子(1)と、平板
状形態を有し且つその面方向に沿って冷却用空気(A
b)を通す多数の通風路(4),(4),・・を並設し
てなる冷却用素子(2)とを、平面視において上記吸着
用素子(1)側の通風路(3),(3),・・と上記冷
却用素子(2)側の通風路(4),(4),・・とが略
直交するように交互に積層して構成される除湿素子であ
って、 上記吸着用素子(1)は上記各通風路(3),(3),
・・の流路途中に該各通風路(3),(3),・・内を
それぞれ流れる被処理空気(Aa)を合流させて混合す
る被処理空気混合部(31)を備える一方、 上記冷却用素子(2)は上記吸着用素子(1)における
上記被処理空気混合部(31)よりも上流側部位と下流
側部位にそれぞれ相対する第1領域(25A)と第2冷
却領域(25B)のみに冷却用空気(Ab)を流すよう
に構成されていることを特徴とする除湿素子。 - 【請求項8】 請求項7において、 上記冷却用空気(Ab)の流量を、上記第1領域(25
A)側の流量が上記第2領域(25B)側の流量よりも
少なくなるように設定したことを特徴とする除湿素子。 - 【請求項9】 請求項7または8において、 上記冷却用素子(2)の上記吸着用素子(1)の上記被
処理空気混合部(31)に相対する部位に、該吸着用素
子(1)と冷却用素子(2)の相対状態において上記被
処理空気混合部(31)と重合連通する被処理空気混合
部(32)が設けられていることを特徴とする除湿素
子。
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JP6078668B1 (ja) * | 2016-02-11 | 2017-02-08 | 株式会社アースクリーン東北 | 間接気化式空調装置 |
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