JP2008073675A

JP2008073675A - 除湿ロータ

Info

Publication number: JP2008073675A
Application number: JP2006285503A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Konno; 賢一今野
Original assignee: EARTH CLEAN TOHOKU KK; Earthclean Tohoku Co Ltd
Current assignee: EARTH CLEAN TOHOKU KK; Earthclean Tohoku Co Ltd
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2008-04-03

Abstract

【課題】従来よりも吸着効率を高めることのできる除湿ロータを提供する。
【解決手段】板状の素材紙にコルゲーション状（波形）にした素材紙を貼り付けて、その貼り合わせたものを巻き上げることにより除湿ロータを製作できる、この時一方はシリカゲルを含浸したものを、他方にはゼオライトを含浸したものを使用して複数の除湿剤から構成された除湿ロータを作製する。他の方策は、、除湿対象の空気の導入側には、活性アルミナまたはスポンジ酸化チタンを用い、後半部分にはゼオライトを除湿剤とする構成の除湿ロータを製作する。この場合には、間に幅５ｍｍ〜１０ｍｍ程度の空気の流入層を入れる。いずれの方法でも複数の除湿剤を利用した除湿ロータを製作することができ、単一の除湿剤を用いた場合より除湿量を３０％程度増大させることができる。
【選択図】図６

Description

本発明は除湿剤を含有する除湿ロータに関するものである。

空気中の水分を、吸着剤を含有する通称除湿ロータを使用して、除湿する方式は広く除湿機及びデシカント空調機に使われている。除湿ロータは吸着した水分を対向流の温風を通して脱着（再生）させる必要がある。一般的には、再生させるための空気の温度は高ければ高い程良いとされている。但し、省エネルギーという視点からは、この再生温度を低くする必要がある。
除湿ロータには吸着のための除湿剤が使われており、各種素材紙をハニカム状に加工し、その後に素材紙の表面に除湿剤をコーティングする。または、素材紙の中に除湿剤を含浸させるという方式で除湿ロータは作られる。
通常広く使用されている除湿ロータに使用されている除湿剤は、シリカゲル、ゼオライト、活性アルミナ、スポンジ酸化チタンなどである。通常、１つの除湿ロータでは１種類の除湿剤が使用されており、どの除湿剤を使うかは用途目的に応じて使い分けがなされている。
ところで、空気圧縮機にゼオライトとシリカゲルの多層構造の除湿ロータを使用する技術が知られている（特許文献１参照）。この発明は空気圧縮機において、除湿効果を高めるためになされたものであるが、何故に除湿効果が高まるかについては詳しい説明はなされていない。
特開２００１−２９７３１号公報

従来と同一の規格品にて、従来よりも吸着効率を高めることのできる除湿ロータを提供すること。

本発明者は、これまでの経験を基にどのようにすれば吸着効率及び除湿量を向上させることができるか鋭意研究を重ねてきた。そして、複数の除湿剤をうまく組み合わせることで除湿効率を高めた除湿ロータを作れることを見いだした。その基本的な考え方を以下に説明する。
図１に示したように、シリカゲル、活性アルミナ、スポンジ酸化チタンを使用した除湿ロータでは、除湿ロータに入る空気の相対湿度が高ければ高いほど吸着効率が高くなる特性を有する。一方、ゼオライトを使用した除湿ロータでは、除湿ロータに入る空気の相対湿度が低くてもシリカゲル以上の吸着効率を示す。また、空気温度と吸着効率の関係を示すアイソバーでは、シリカゲル、活性アルミナ、スポンジ酸化チタンの場合は、ロータに入る空気温度が低いほど吸着効率が高くなる特性を示すのに対し、ゼオライトは空気温度が高くなっても吸着効率はそれほど低下しない特性を有する。
図でさらに説明を加える。図２には、シリカゲルを吸着材とした除湿ロータでは、例えば３０度Ｃで、絶対湿度１６ｇ／Ｋｇの空気を導入すると５０度Ｃ、１１ｇ／Ｋｇの空気が出てくる。ところで、図３に示すように、除湿ロータの後半部では吸着効率はかなり低くなっている。一方、ゼオライトの場合には、図４に示したように後半部での吸着効率低下はそれほど大きくならない。

上記のような、除湿剤の吸着特性の違いを認識した上で、各除湿剤の吸着特性を最大源に生かすそのためには、複数の除湿剤を組み合わせて使用することで除湿剤の吸着効率向上を図ることができる。
その方策として、シリカゲルを含浸させた素材紙とゼオライトを含浸させた素材紙とを使用した除湿ロータを作製する。板状の素材紙にコルゲーション状（波形）にした素材紙を図５に示したように貼り付けて、その貼り合わせたものを巻き上げることにより除湿ロータを製作できる。この時一方はシリカゲルを含浸したものを、他方にはゼオライトを含浸したものを使用して複数の除湿剤から構成された除湿ロータを作製する。もう一つの方策として、除湿対象の空気の導入側には、活性アルミナまたはスポンジ酸化チタンを用い、後半部分にはゼオライトを除湿剤とする構成の除湿ロータを製作する。この場合には、間に幅５ｍｍ〜１０ｍｍ程度の空気の流入層を入れる。いずれの方法でも複数の除湿剤を利用した除湿ロータを製作することができ、単一の除湿剤を用いた場合より除湿量を３０％程度増大させることができる。

従来の除湿ロータに比較して、除湿量を約３０％向上させることができ、除湿ロータの再生空気の温度を５０度Ｃ程度まで下げることができる。デシカント空調機に採用した場合にはランニングコストを約４０％程度削減が可能となる。更には、装置の小型化が図れる。

一般に製作される除湿ロータのセルサイズ（コルゲーションの大きさ）は、図６のサイズが標準とされている。除湿ロータを製作する場合に、それぞれ異なる吸着剤を含浸させた平板の素材紙とコルゲーション状の素材紙とを貼り付けて、貼り合わせたものを巻き上げることにより除湿ロータを製作できる。
一方、除湿ロータを幅方向にて前半部と後半部に分離して考え、前半部には活性アルミナまたはスポンジ酸化チタンを吸着剤として含浸した除湿ロータとし、後半部はゼオライトを吸着剤として含浸した除湿ロータとし、図７に示すような大きなセルサイズ（一例として、ピッチ８．５ｍｍ、高さ５．２ｍｍ、表面積９００平方ｍ／立方ｍ、セル数３０／インチ）のコルゲーション状構造体（幅５〜１０ｍｍ）を間に挟んで、サンドイッチ型の除湿ロータを作製する。吸着性能としては、サンドイッチ型の方が効率アップを図るのがより容易に出来る傾向がある。

前半部に活性アルミナを、後半部にゼオライトを吸着剤とするサンドイッチ形状の除湿ロータを米国のノベルエアー社に製造して頂いた。この除湿ロータと従来型のシリカゲル単独の除湿ロータの吸着性能を比較した。処理空気の入り口での絶対湿度１８ｇ／Ｋｇの空気をそれぞれの除湿剤を通過後の空気の絶対湿度を測定した。シリカゲル除湿ロータの場合は、１２ｇ／Ｋｇで、６ｇ／Ｋｇの水分を除去できた性能を示した。一方、本発明のサンドイッチ型除湿ロータでは、処理後の空気の絶対湿度は１０ｇ／Ｋｇであり、８ｇ／Ｋｇの水分を除去できた性能を示した。この結果から、従来の除湿ロータに比べて約３３％高い吸着性能を有することが判明した。

各種除湿剤の吸着特性図シリカゲル単独除湿ロータのある条件での性能を示す図シリカゲル単独除湿ロータの幅方向での吸着特性表示図ゼオライト単独除湿ロータの幅方向での吸着特性表示図除湿ロータを形成する素材紙の組み合わせ図標準的な除湿ロータのセルサイズ通気性を有する構造体の図

Claims

除湿ロータにおいて、異なる吸着特性を有する除湿剤を含浸させた原紙を２枚使用し、これをコルゲーション状に成型し巻き上げることにより作製することを特徴とする除湿ロータ。
除湿ロータにおいて、複数の除湿剤を用いて作製した除湿ロータを通気性を有する構造体を設けて合体した構造とし、前半に使用する除湿剤としては、活性アルミナまたはスポンジ状酸化チタンとし、後半に使用する除湿剤はゼオライトとすることを特徴とするサンドイッチ型除湿ロータ。
除湿剤がシリカゲル、ゼオライト、活性アルミナ及びスポンジ酸化チタンから選ばれる材料であることを特徴とする請求項１及び２記載の除湿ロータ。