JP2006334481A - Adsorption type dehumidifier - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、たとえばシリカゲルやゼオライトなどの湿気吸着剤を用いた吸着式除湿機に関するもので、特に小型可能なものを提供するものである。 The present invention relates to an adsorption type dehumidifier using a moisture adsorbent such as silica gel or zeolite, and provides a particularly compact one.
吸着式除湿機は湿気吸着剤を用いることによって乾燥空気をつくるもので、冷凍式の除湿機と比較して低露点の空気をつくることができる。また湿気吸着剤の脱着に内燃機関などの廃熱を用いることができ、このような場合には省エネルギー効果が高くなるため急速に普及している。 The adsorption type dehumidifier produces dry air by using a moisture adsorbent, and can produce air with a low dew point compared to a refrigeration type dehumidifier. In addition, waste heat from an internal combustion engine or the like can be used for desorption of the moisture adsorbent. In such a case, the energy saving effect is enhanced, and it is rapidly spreading.
現在普及している一般的な吸着式除湿機は、ロータ式のものとバッチ式のものとがある。つまりロータ式のものは湿気吸着剤を担持したハニカム状ロータを吸着ゾーンと脱着ゾーンとに分割し、ロータを回転させながら吸着ゾーンに被処理空気を流し、脱着ゾーンに高温の脱着空気を流すことによって連続的に除湿を行うことができる。 Common adsorption type dehumidifiers currently in widespread use include a rotor type and a batch type. In other words, in the rotor type, a honeycomb-shaped rotor carrying a moisture adsorbent is divided into an adsorption zone and a desorption zone, and the air to be treated flows through the adsorption zone while rotating the rotor, and high-temperature desorption air flows through the desorption zone. Can be continuously dehumidified.
バッチ式のものは、湿気吸着剤を担持したハニカムブロックに被処理空気を流し乾燥空気をつくり、湿気吸着剤が十分に湿気を吸着すると、そのハニカムブロックに高温の脱着空気を流すという交互動作を行うものである。 In the batch type, the air to be treated is made to flow through the honeycomb block carrying the moisture adsorbent to create dry air, and when the moisture adsorbent sufficiently adsorbs moisture, high temperature desorption air is allowed to flow through the honeycomb block. Is what you do.
ロータ式のものは連続的に動作する点や、エネルギー効率が高い点やあるいは乾燥空気の露点を低くできる利点がある。しかし、円板状のロータを有するため、一般的な方形のケースに収める場合には方形中に円形の物を収納することになり、無駄な部分ができ小型化が困難であるという問題がある。 The rotor type is advantageous in that it operates continuously, has high energy efficiency, or can reduce the dew point of dry air. However, since it has a disk-shaped rotor, when it is stored in a general rectangular case, a circular object is stored in the square, and there is a problem that it is difficult to reduce the size by making a useless part. .
バッチ式のものは、ハニカムブロックを方形にすることができるため、方形の容器にも無駄なく収納可能であるが、吸着と脱着とを交互に行うためハニカムブロックを収納する部分や空気通路の熱容量によってエネルギーの無駄を生じ、また乾燥空気の露点を下げることが困難である。さらに吸着と脱着の空気量の比を1:1に限定しなければならない。 The batch type can make the honeycomb block square, so it can be stored in a rectangular container without waste, but because the adsorption and desorption are alternately performed, the heat capacity of the part that houses the honeycomb block and the air passage This wastes energy and makes it difficult to lower the dew point of dry air. Furthermore, the ratio of the amount of air for adsorption and desorption must be limited to 1: 1.
このような吸着式除湿機はより効率の高いものの開発が求められている。このような技術として例えば特許文献1に開示されたものがある。
特許文献1に開示されたものは冷凍サイクルを用いてバッチ式の吸着式除湿機の効率を上げようとしたものである。しかし特許文献1に記載のものは、冷凍サイクルが必須である。さらに湿気吸着素子が脱着工程から吸着工程に移行した直後は湿気吸着素子の後の空気通路内の湿度が高く、また空気通路の壁面に水分が付着しているため、吸着工程に移行した直後は湿度が下がらないという問題がある。 What was disclosed by patent document 1 is trying to raise the efficiency of a batch type adsorption type dehumidifier using a refrigerating cycle. However, the thing of patent document 1 requires a refrigerating cycle. Furthermore, immediately after the moisture adsorbing element shifts from the desorption process to the adsorption process, the humidity in the air passage after the moisture adsorbing element is high, and moisture adheres to the wall surface of the air path, so immediately after moving to the adsorption process There is a problem that humidity does not decrease.
このような問題点を解消するために本出願人は特願2005−133188号でバッチ式でありながら2つの除湿素子を交互に吸着・脱着動作させ連続的に除湿を効率的に行うものを提案した。本発明は上記出願の発明をさらに発展させ、3つ以上の吸着素子で連続的に除湿動作が可能な吸着式除湿機を提供しようとするものである。 In order to solve such problems, the present applicant proposed in Japanese Patent Application No. 2005-133188 a batch-type device that alternately adsorbs and desorbs two dehumidifying elements and efficiently performs dehumidification continuously. did. The present invention is intended to provide an adsorption type dehumidifier capable of continuously performing a dehumidifying operation with three or more adsorption elements by further developing the invention of the above application.
本件発明は以上のような課題を解決するため、吸着ゾーンと脱着ゾーンの間を移動する複数のハニカムブロックを設け、複数のハニカムブロックはそれぞれスライドケース内に移動可能に収納され、スライドケースも2つのゾーン間を移動するようにした。 In order to solve the above-described problems, the present invention is provided with a plurality of honeycomb blocks that move between the adsorption zone and the desorption zone, and each of the plurality of honeycomb blocks is movably accommodated in the slide case. Moved between two zones.
本発明の吸着式除湿機は上記の如く構成したので、バッチ式の吸着式除湿機でありながら、吸着ゾーンと脱着ゾーンとの面積比を自由に設定でき、使用条件に合わせて最も適切に設計することができ、除湿能率の良い吸着式除湿機を提供することができる。 Since the adsorption type dehumidifier of the present invention is configured as described above, the area ratio between the adsorption zone and the desorption zone can be freely set even though it is a batch type adsorption dehumidifier, and is designed most appropriately according to the use conditions. Therefore, it is possible to provide an adsorption type dehumidifier having a high dehumidifying efficiency.
またバッチ式の吸着式除湿機であるため、吸着素子として方形の吸着ブロックを用いることができ、ロータ式の吸着素子のように円盤状の吸着素子を収納することが不可能あるいは不適切な場合にも実現が可能である。 Also, because it is a batch type adsorption dehumidifier, a square adsorption block can be used as an adsorption element, and it is impossible or inappropriate to store a disk-shaped adsorption element like a rotor type adsorption element. Can also be realized.
本発明の請求項1に記載の発明は、一方のゾーンを吸着ゾーンとし他方のゾーンを脱着ゾーンとし、前記2つのゾーン間を移動する複数のハニカムブロックを設け、複数のハニカムブロックはそれぞれスライドケース内に移動可能に収納され、前記スライドケースも前記2つのゾーン間を移動するようにしたため、バッチ式の吸着式除湿機でありながら、ゾーン比を自由に設定でき、除湿能率を高くすることができるという作用を有する。 According to a first aspect of the present invention, one zone is an adsorption zone and the other zone is a desorption zone, and a plurality of honeycomb blocks moving between the two zones are provided, and each of the plurality of honeycomb blocks is a slide case. Since the slide case is also moved between the two zones, the zone ratio can be freely set and the dehumidification efficiency can be increased, even though it is a batch type adsorption dehumidifier. Has the effect of being able to.
以下本発明の吸着式除湿機の実施例について図に沿って詳細に説明する。ハニカムブロック1,2は、それぞれセラミック繊維紙やガラス繊維紙などの不燃性の紙をハニカム(蜂の巣)状に形成し、それにシリカゲルやゼオライトなどの湿気吸着剤を担持したものである。 Embodiments of the adsorption dehumidifier of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The honeycomb blocks 1 and 2 are each formed by forming non-combustible paper such as ceramic fiber paper and glass fiber paper in a honeycomb (honeycomb) shape and supporting a moisture adsorbent such as silica gel and zeolite.
またハニカムブロック1,2,3,4は、図3に示すようにそれぞれ両側面に一対の突起5,6を有している。この突起5,6がスライドケース7,8の側面に設けた溝9,10に嵌ってハニカムブロック1,2,3,4をガイドし、これによってハニカムブロック1,2,3,4は上下にスライド可能となる。 The honeycomb blocks 1, 2, 3, and 4 have a pair of protrusions 5 and 6 on both sides as shown in FIG. The protrusions 5 and 6 are fitted into grooves 9 and 10 provided on the side surfaces of the slide cases 7 and 8 to guide the honeycomb blocks 1, 2, 3 and 4, and thereby the honeycomb blocks 1, 2, 3 and 4 are vertically moved. It becomes possible to slide.
スライドケース7は内寸幅がハニカムブロック1,2,3,4の外寸幅と同一であり、スライドケース7の内寸高さはハニカムブロック1,2,3,4の外寸高さの2倍よりやや小さい。ハニカムブロック1,2,3,4はスライドケース7の内壁に密着して上下移動可能である。 The inner dimension width of the slide case 7 is the same as the outer dimension width of the honeycomb blocks 1, 2, 3, 4, and the inner dimension height of the slide case 7 is the same as the outer dimension height of the honeycomb blocks 1, 2, 3, 4. Slightly smaller than twice. The honeycomb blocks 1, 2, 3, 4 can move up and down in close contact with the inner wall of the slide case 7.
スライドケース8の内寸幅はスライドケース7の外寸幅と同じであり、スライドケース7の内寸高さはハニカムブロック1,2,3,4の外寸高さの3倍よりやや小さい。スライドケース7はスライドケース8内で、スライドケース8の内壁に密着して上下に移動可能である。以上説明のものを以下ハニカム・ユニット11,12,13,14と言う。 The inner dimension width of the slide case 8 is the same as the outer dimension width of the slide case 7, and the inner dimension height of the slide case 7 is slightly smaller than three times the outer dimension height of the honeycomb blocks 1, 2, 3, 4. The slide case 7 can move up and down in the slide case 8 in close contact with the inner wall of the slide case 8. Those described above are hereinafter referred to as honeycomb units 11, 12, 13, and 14.
以上の構成のハニカム・ユニット11,12,13,14を図1に示すように4つ並べる。さらに吸着ゾーン15及び脱着ゾーン16を形成し、それぞれのゾーンに空気を送る被処理空気ブロア17及び脱着空気ブロア18及び脱着ゾーン16内にヒータ19を設ける。 Four honeycomb units 11, 12, 13, and 14 having the above configuration are arranged as shown in FIG. 1. Further, an adsorption zone 15 and a desorption zone 16 are formed, and a heater 19 is provided in the air blower 17 to be processed, the desorption air blower 18 and the desorption zone 16 which send air to the respective zones.
図1の状態ではハニカム・ユニット11〜ハニカム・ユニット13が吸着ゾーン15内に位置し、ハニカム・ユニット14の一部が脱着ゾーン16に位置する。そしてハニカム・ユニット11,12のスライドケース7はスライドケース8の中で下がった状態であり、ハニカム・ユニット13,14のスライドケース7はスライドケース8の中で上がった状態である。 In the state of FIG. 1, the honeycomb unit 11 to the honeycomb unit 13 are located in the adsorption zone 15, and a part of the honeycomb unit 14 is located in the desorption zone 16. The slide cases 7 of the honeycomb units 11 and 12 are lowered in the slide case 8, and the slide cases 7 of the honeycomb units 13 and 14 are raised in the slide case 8.
さらにハニカム・ユニット11のハニカムブロック1はスライドケース7の中で下がった位置にあり、ハニカム・ユニット12のハニカムブロック2はスライドケース7の中で上がった位置にある。 Furthermore, the honeycomb block 1 of the honeycomb unit 11 is in a lowered position in the slide case 7, and the honeycomb block 2 of the honeycomb unit 12 is in a raised position in the slide case 7.
ハニカム・ユニット13のハニカムブロック3はスライドケース7の中で下がった位置にあり、ハニカム・ユニット14のハニカムブロック4はスライドケース7の中で上がった位置にある。 The honeycomb block 3 of the honeycomb unit 13 is in a lowered position in the slide case 7, and the honeycomb block 4 of the honeycomb unit 14 is in a raised position in the slide case 7.
これによってハニカムブロック1,2,3は吸着ゾーン15内に位置し、ハニカムブロック4は脱着ゾーン16に位置する。つまりハニカムブロック1,2,3は被処理空気ブロア17で送られる空気中の湿気を吸着し、乾燥空気をつくる。一方ハニカムブロック4は脱着空気ブロア18から送られヒータ19によって加熱された空気によって湿分が脱着される。 As a result, the honeycomb blocks 1, 2, and 3 are located in the adsorption zone 15, and the honeycomb block 4 is located in the desorption zone 16. That is, the honeycomb blocks 1, 2, and 3 adsorb moisture in the air sent by the air blower 17 to be processed to produce dry air. On the other hand, the honeycomb block 4 is dehumidified by the air sent from the desorption air blower 18 and heated by the heater 19.
図2の状態ではハニカム・ユニット11のスライドケース7はスライドケース8内部で下に下がった状態であり、ハニカムブロック1はスライドケース7内で上に上がった状態である。 In the state of FIG. 2, the slide case 7 of the honeycomb unit 11 is in a state of being lowered downward inside the slide case 8, and the honeycomb block 1 is in an upward state of being in the slide case 7.
ハニカム・ユニット12のスライドケース7及びハニカムブロック2共、上に上がった状態であり、ハニカム・ユニット14のスライドケース7及びハニカムブロック2共、下に下がった状態である。これによってハニカムブロック1,2,4が吸着ゾーン15内に位置した状態となる。 Both the slide case 7 and the honeycomb block 2 of the honeycomb unit 12 are in an upward state, and the slide case 7 and the honeycomb block 2 of the honeycomb unit 14 are both in a downward state. As a result, the honeycomb blocks 1, 2, and 4 are positioned in the adsorption zone 15.
ハニカム・ユニット13のスライドケース7、スライドケース8及びハニカムブロック3共上に上がった状態であり、ハニカムブロック3は脱着ゾーン16内に位置する。 The slide case 7, the slide case 8, and the honeycomb block 3 of the honeycomb unit 13 are in the raised state, and the honeycomb block 3 is located in the desorption zone 16.
図3の状態ではハニカム・ユニット11のスライドケース7及びハニカムブロック1共上に上がった状態であり、ハニカム・ユニット13のスライドケース7及びハニカムブロック3共、下に下がった状態である。またハニカム・ユニット14のスライドケース7はスライドケース8内部で下に下がった状態であり、ハニカムブロック4はスライドケース7内で上に上がった状態である。 In the state of FIG. 3, the slide case 7 and the honeycomb block 1 of the honeycomb unit 11 are both raised upward, and the slide case 7 and the honeycomb block 3 of the honeycomb unit 13 are both lowered. Further, the slide case 7 of the honeycomb unit 14 is in a state of being lowered downward inside the slide case 8, and the honeycomb block 4 is in an upward state of being in the slide case 7.
これによってハニカムブロック1,3,4が吸着ゾーン15内に位置した状態となる。そしてハニカム・ユニット12のスライドケース7、スライドケース8及びハニカムブロック2共上に上がった状態であり、ハニカムブロック2は脱着ゾーン16内に位置する。 As a result, the honeycomb blocks 1, 3, and 4 are located in the adsorption zone 15. Then, the slide case 7, the slide case 8, and the honeycomb block 2 of the honeycomb unit 12 are in a raised state, and the honeycomb block 2 is located in the desorption zone 16.
図4の状態ではハニカム・ユニット12のスライドケース7及びハニカムブロック2共、下に下がった状態である。ハニカム・ユニット13のスライドケース7はスライドケース8内部で下に下がった状態であり、ハニカムブロック3はスライドケース7内で上に上がった状態である。またハニカム・ユニット11のスライドケース7及びハニカムブロック1共上に上がった状態である。 In the state of FIG. 4, both the slide case 7 and the honeycomb block 2 of the honeycomb unit 12 are lowered. The slide case 7 of the honeycomb unit 13 is in a state of being lowered downward inside the slide case 8, and the honeycomb block 3 is in an upward state of being in the slide case 7. In addition, the slide unit 7 and the honeycomb block 1 of the honeycomb unit 11 are raised together.
これによってハニカムブロック2,3,4が吸着ゾーン15内に位置した状態となる。そしてハニカム・ユニット11のスライドケース7、スライドケース8及びハニカムブロック1共上に上がった状態であり、ハニカムブロック1は脱着ゾーン16内に位置する。 As a result, the honeycomb blocks 2, 3, 4 are located in the adsorption zone 15. Then, the slide case 7, the slide case 8, and the honeycomb block 1 of the honeycomb unit 11 are raised together, and the honeycomb block 1 is located in the desorption zone 16.
以上の各図で表す動作中、各ハニカム・ユニット11〜14はスライドケース7及び8によって吸着ゾーン15と脱着ゾーン16との間で空気の混合が発生しない。無論、ハニカムブロック1〜4が移動する際に空気の混合が発生するが、例えば脱着に要する時間1分に対してハニカムブロック1〜4が移動するのに必要な時間は数分の1秒にすることが可能であり、移動の際の空気の混合は無視できる程度である。 During the operations shown in the above drawings, the honeycomb units 11 to 14 are not mixed with air between the adsorption zone 15 and the desorption zone 16 by the slide cases 7 and 8. Of course, air mixing occurs when the honeycomb blocks 1 to 4 move, but for example, the time required for the honeycomb blocks 1 to 4 to move relative to 1 minute required for desorption is a fraction of a second. The mixing of air during the movement is negligible.
さらに各ハニカム・ユニット11〜14はスライドケース7及び8によって空気通路が確保され、各ハニカム・ユニット11〜14を通過した空気は確保された空気通路から洩れることなく通過する。このために、各ハニカムブロック1〜4、スライドケース7及びスライドケース8は、どの固定位置にあっても端部が重なり合う。 Further, each of the honeycomb units 11 to 14 has an air passage secured by the slide cases 7 and 8, and the air that has passed through each of the honeycomb units 11 to 14 passes through the secured air passage without leaking. For this reason, the end portions of the honeycomb blocks 1 to 4, the slide case 7, and the slide case 8 overlap at any fixed position.
次に各ハニカム・ユニット11〜14のスライドケース7,8及びハニカムブロック1〜4を上下に移動させる手段について説明する。各ハニカム・ユニット11〜14の各ハニカムブロック1〜4には図5に示すように、それぞれ両側面に一対の突起5,6を有している。この突起5,6がスライドケース7,8の側面に設けた溝9,10に嵌ってハニカムブロック1,2,3,4をガイドし、これによってハニカムブロック1,2,3,4は上下にスライド可能となる。 Next, means for moving the slide cases 7 and 8 and the honeycomb blocks 1 to 4 of the honeycomb units 11 to 14 up and down will be described. As shown in FIG. 5, each honeycomb block 1 to 4 of each honeycomb unit 11 to 14 has a pair of protrusions 5 and 6 on both side surfaces. The protrusions 5 and 6 are fitted into grooves 9 and 10 provided on the side surfaces of the slide cases 7 and 8 to guide the honeycomb blocks 1, 2, 3 and 4, thereby causing the honeycomb blocks 1, 2, 3 and 4 to move up and down. It becomes possible to slide.
図5の状態即ちスライドケース7もハニカムブロック1〜4も下に下がった状態は、図1のハニカム・ユニット11、図2のハニカム・ユニット14、図3のハニカム・ユニット13、図4のハニカム・ユニット12の状態である。 The state of FIG. 5, that is, the state in which the slide case 7 and the honeycomb blocks 1 to 4 are lowered, is the honeycomb unit 11 of FIG. 1, the honeycomb unit 14 of FIG. 2, the honeycomb unit 13 of FIG. The state of the unit 12
一対の突起5,6を上に引き上げると、ハニカムブロック1〜4はスライドケース7内を上昇する。そしてスライドケース7の天井に当たる。この状態は図1のハニカム・ユニット12、図2のハニカム・ユニット11、図3のハニカム・ユニット14、図4のハニカム・ユニット13の状態である。 When the pair of protrusions 5 and 6 are pulled up, the honeycomb blocks 1 to 4 rise in the slide case 7. Then, it hits the ceiling of the slide case 7. This state is the state of the honeycomb unit 12 in FIG. 1, the honeycomb unit 11 in FIG. 2, the honeycomb unit 14 in FIG. 3, and the honeycomb unit 13 in FIG.
さらに一対の突起5,6を引き上げると、ハニカムブロック1〜4はスライドケース7の天井に当った状態でスライドケース7を持ち上げる。するとスライドケース7の上端がスライドケース8の天井に当たる。この状態は、図1のハニカム・ユニット13、図2のハニカム・ユニット12、図3のハニカム・ユニット11、図4のハニカム・ユニット14の状態である。 When the pair of protrusions 5 and 6 are further lifted, the honeycomb blocks 1 to 4 lift the slide case 7 in a state where it touches the ceiling of the slide case 7. Then, the upper end of the slide case 7 hits the ceiling of the slide case 8. This state is the state of the honeycomb unit 13 in FIG. 1, the honeycomb unit 12 in FIG. 2, the honeycomb unit 11 in FIG. 3, and the honeycomb unit 14 in FIG.
ここでさらに一対の突起5,6を引き上げると、ハニカムブロック1〜4はスライドケース7の天井に当るとともに、スライドケース7がスライドケース8の天井に当たった状態でスライドケースが脱着ゾーン16まで持ち上げられる。この状態は図1のハニカム・ユニット14、図2のハニカム・ユニット13、図3のハニカム・ユニット12、図4のハニカム・ユニット11の状態である。 Here, when the pair of protrusions 5 and 6 are further pulled up, the honeycomb blocks 1 to 4 come into contact with the ceiling of the slide case 7 and the slide case is raised to the attachment / detachment zone 16 with the slide case 7 coming into contact with the ceiling of the slide case 8. It is done. This state is the state of the honeycomb unit 14 in FIG. 1, the honeycomb unit 13 in FIG. 2, the honeycomb unit 12 in FIG. 3, and the honeycomb unit 11 in FIG.
一対の突起5,6はモータ(図示せず)で巻き上げられるロープや、モータで駆動されるピニオンギヤ(図示せず)と噛み合うラックギヤ(図示せず)あるいはその他のリニア駆動装置で上下動させることが可能である。これらの機構は一般的であるので、詳細な説明は省略する。 The pair of protrusions 5 and 6 can be moved up and down by a rope wound up by a motor (not shown), a rack gear (not shown) meshed with a pinion gear (not shown) driven by a motor, or other linear drive device. Is possible. Since these mechanisms are general, detailed description is omitted.
本発明の吸着式除湿機は図1の状態から、図2〜図4の状態へと例えば1分毎に状態を変化させ、再び図1の状態へと戻るようにする。これによって被処理空気ブロア17から吸着ゾーン15に送られた被処理空気はハニカムブロック1〜4の何れか3個によって湿気が吸着され乾燥空気となる。 The adsorption type dehumidifier of the present invention changes the state from the state of FIG. 1 to the state of FIGS. 2 to 4 every minute, for example, and returns to the state of FIG. 1 again. As a result, the air to be treated sent from the air blower 17 to be treated to the adsorption zone 15 is adsorbed by any three of the honeycomb blocks 1 to 4 to become dry air.
一方、ハニカムブロック1〜4の何れか1個は脱着空気ブロア18によって送られ、ヒータ19によって加熱された空気によって湿気が脱着され、再度の吸着に備える。 On the other hand, any one of the honeycomb blocks 1 to 4 is sent by the desorption air blower 18, and moisture is desorbed by the air heated by the heater 19 to prepare for re-adsorption.
本発明は、小型で連続的に動作することができ、さらに高性能な吸着式除湿機を提供する。 The present invention provides an adsorption type dehumidifier that is small in size and can be operated continuously, and has a higher performance.
1,2,3,4
ハニカムブロック
5,6 突起
7,8
スライドケース
9,10 溝
11,12,13,14 ハニカム・ユニット
15 吸着ゾーン
16 脱着ゾーン
17 被処理空気ブロア
18 脱着空気ブロア
19 ヒータ
1, 2, 3, 4
Honeycomb blocks 5, 6 Protrusions 7, 8
Slide cases 9, 10 Grooves 11, 12, 13, 14 Honeycomb unit 15 Adsorption zone 16 Desorption zone 17 Processed air blower 18 Desorption air blower 19 Heater
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