JP2010094609A - Adsorbent module and dehumidifying/humidifying device - Google Patents

Adsorbent module and dehumidifying/humidifying device Download PDF

Info

Publication number
JP2010094609A
JP2010094609A JP2008267821A JP2008267821A JP2010094609A JP 2010094609 A JP2010094609 A JP 2010094609A JP 2008267821 A JP2008267821 A JP 2008267821A JP 2008267821 A JP2008267821 A JP 2008267821A JP 2010094609 A JP2010094609 A JP 2010094609A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
adsorbent
adsorption
air
adsorbent module
adsorbing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008267821A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideto Hidaka
秀人 日高
Hiroyuki Kakiuchi
博行 垣内
Takanobu Nakaaze
誉暢 中畔
Satoshi Mizutani
聡志 水谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Denso Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Denso Corp
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp, Denso Corp, Toyota Motor Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP2008267821A priority Critical patent/JP2010094609A/en
Publication of JP2010094609A publication Critical patent/JP2010094609A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)
  • Central Air Conditioning (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adsorbent module which help simplify and miniaturize a device configuration and can supply humidified air at a stabilized humidity level, as well as a dehumidifying/humidifying device which can make humidity controlling of an indoor air in a vehicle etc. with the help of the adsorbent module. <P>SOLUTION: This adsorbent module (1) includes a Peltier element (30) which functions as a thermal source part for adsorption and a heat source part for desorption, and a first and a second adsorption elements (3A) and (3B) which are arranged directly on each plate surface. In addition, not less than two different adsorbents with a differing relative vapor pressure which becomes an inflection point of an adsorption isothermic line at an identical measured temperature, are applied to a ventilation element (33) of the adsorption elements (3A) and (3B). Further, the dehumidifying/humidifying device is constituted in such a way that a blower, the adsorbent module and a flow path switching device are accommodated in that order. Also, the device is constituted so that the thermal source part and the heat source part of the Peltier element (30) are switched by reversing electric current running through the Peltier element (30) of the adsorbent module, and the diverting destination of the air passing through the first and the second adsorption element of the adsorbent module, is switched by the flow path switching device. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、吸着材モジュール及び除加湿装置に関するものであり、詳しくは、吸着材の吸脱着機能により空気を除湿・加湿する吸着材モジュール、並びに、当該吸着材モジュールを使用して例えば車両室内の湿度調節を行う除加湿装置に関するものである。   The present invention relates to an adsorbent module and a dehumidifying / humidifying device, and more specifically, an adsorbent module for dehumidifying / humidifying air by an adsorbent adsorbing / desorbing function, and a vehicle interior using the adsorbent module, for example. The present invention relates to a dehumidifying / humidifying device for adjusting humidity.

車両室内の空調技術の1つとして、車両室内をより快適にし且つ省エネルギー化を図るため、吸着材の水蒸気脱着機能を利用した除加湿装置(湿度調節装置)が種々検討されている。斯かる装置としては、例えば夏季において、冷房用空調装置(クーラー)の省エネルギー化を図り且つ除湿された快適な空気を乗員側へ供給するため、2系列の送風路に仕切られ且つそれぞれの両端を吸気口と排気口とされた空気流路に対し、熱交換部および吸湿部材(吸着素子)を2つの送風路に跨る様に順次に配置して成る「空気調和装置」が提案されている。   As one of the air conditioning technologies for vehicle interiors, various dehumidifying / humidifying devices (humidity adjusting devices) using the water vapor desorption function of the adsorbent have been studied in order to make the vehicle interior more comfortable and save energy. As such a device, for example, in summer, in order to save energy of the cooling air conditioner (cooler) and supply dehumidified comfortable air to the occupant side, it is partitioned into two series of air passages and both ends are There has been proposed an “air conditioner” in which a heat exchange section and a moisture absorbing member (adsorption element) are sequentially arranged so as to straddle two air passages with respect to an air flow path that is an intake port and an exhaust port.

上記の空気調和装置においては、熱交換部で一方の送風路を通過する空気を冷却し、他方の送風路を通過する空気を加熱すると共に、吸湿部材(吸着素子)を2つの送風路の間で回動または揺動させて吸着、脱着操作を繰り返し、そして、一方の送風路を通じて除湿空気を室内に供給し、他方の送風路を通じて加湿空気を室外に排出する。また、熱交換部は、ペルチェ素子の吸熱部(吸着用冷熱源部)と放熱部(脱着用熱源部)にそれぞれ熱伝導部を配置して構成され、一方の送風路の空気をペルチェ素子の吸熱部側の熱伝導部によって冷却し、他方の送風路の空気をペルチェ素子の放熱部側の熱伝導部によって加熱することにより、吸湿部材に対し、吸着促進のための冷熱と脱着に必要な温熱とを供給する様になされている。なお、上記の様な除加湿装置は、空気の吹出口(吸気口と排気口)に接続される流路の切換えにより、例えば冬季においては、除湿された空気を窓ガラスの防曇用に送風し、加湿された空気を快適性向上のために乗員側に送風することも出来る(特許文献1参照)。   In the above air conditioner, the air passing through one air passage is cooled by the heat exchange unit, the air passing through the other air passage is heated, and the moisture absorbing member (adsorption element) is placed between the two air passages. The adsorption and desorption operations are repeated by rotating or swinging at, and dehumidified air is supplied into the room through one air passage, and the humid air is discharged outside through the other air passage. In addition, the heat exchanging unit is configured by disposing a heat conducting unit in each of the heat absorbing unit (adsorption cold heat source unit) and the heat radiating unit (desorption heat source unit) of the Peltier element, Cooling by the heat conducting part on the heat absorbing part side, and heating the air in the other air passage by the heat conducting part on the heat radiating part side of the Peltier element, it is necessary for cooling and desorption for adsorption promotion to the moisture absorbing member It is designed to supply heat and heat. In addition, the dehumidifying / humidifying device as described above blows the dehumidified air for defogging the window glass in winter, for example, by switching the flow path connected to the air outlet (intake port and exhaust port). In addition, the humidified air can be blown to the passenger side to improve comfort (see Patent Document 1).

これに対し、除加湿装置の装置構成を簡素化して更に小型化を図るための手段として、吸着素子(吸湿部材)とペルチェ素子を直接組み合せた吸着材モジュールが提案されている。斯かる吸着材モジュールは、吸着材を担持させた固定方式の一対の吸着素子をペルチェ素子の吸着用熱源部および脱着用熱源部として機能する一対の板面にそれぞれ直接配置し、ペルチェ素子により、第1の吸着素子を直接冷却(又は加熱)して水蒸気の吸着(又は脱着)を促進すると同時に、第2の吸着素子を直接加熱(又は冷却)して水蒸気の脱着(又は加熱)を行ない、第1及び第2の吸着素子においてそれぞれ除湿空気(又は加湿空気)と加湿空気(又は除湿空気)を得るようになされている(特許文献2参照)。   On the other hand, as a means for simplifying the device configuration of the dehumidifying / humidifying device and further reducing the size, an adsorbent module in which an adsorbing element (a hygroscopic member) and a Peltier element are directly combined has been proposed. In such an adsorbent module, a pair of fixed adsorbing elements carrying adsorbents are directly arranged on a pair of plate surfaces functioning as an adsorption heat source part and a desorption heat source part of the Peltier element, respectively, The first adsorption element is directly cooled (or heated) to promote the adsorption (or desorption) of water vapor, and at the same time, the second adsorption element is directly heated (or cooled) to desorb (or heat) the water vapor, In the first and second adsorbing elements, dehumidified air (or humidified air) and humidified air (or dehumidified air) are obtained (see Patent Document 2).

一方、車両用の除加湿装置においては、加熱脱着操作により得られる加湿空気を室内の快適性向上(例えば皮膚の乾燥防止、ドライアイ防止等)のために利用しようとした場合、吸着素子の吸着材が脱着温度に達した際に、吸着していた水蒸気の大部分を短時間で急激に脱着する現象が起こるため、脱着開始当初は高湿度の加湿空気を送風できるが、その後は急激にその湿度の低下を招くと言う問題がある。換言すれば、乗員側に加湿空気を供給しようとした場合、供給される空気の湿度が安定しないと言う現象が見られる。安定した湿度の空気を供給する1つの方法として、水蒸気吸着能を有する素子に対して、2種以上のシリカゲルを使用する技術が「除湿又は熱交換用機能素子」として提案されている(特許文献3参照)。   On the other hand, in a dehumidifying / humidifying device for a vehicle, when the humidified air obtained by the heat desorption operation is used to improve indoor comfort (for example, prevention of dry skin, prevention of dry eyes, etc.) When the material reaches the desorption temperature, a phenomenon occurs in which a large portion of the adsorbed water vapor is rapidly desorbed in a short time, so high-humidity humidified air can be blown at the beginning of desorption. There is a problem that the humidity is reduced. In other words, when humidified air is supplied to the occupant side, there is a phenomenon that the humidity of the supplied air is not stable. As one method for supplying air of stable humidity, a technique using two or more types of silica gel for an element having a water vapor adsorption ability has been proposed as a “functional element for dehumidification or heat exchange” (Patent Literature). 3).

特開2000−146220号公報JP 2000-146220 A 特開2008−100144号公報JP 2008-1000014 A 特開2002−001106号公報JP 2002-001106 A

ところで、車両用の除加湿装置などに適用される吸着モジュールにおいて、2種以上の吸着材の使用は、各吸着材の特性の違いを利用し、室内へ供給される空気の急激な湿度変化を緩和すると言う点では有効な手段と考えられる。しかしながら、吸着材として2種以上のシリカゲルを使用した場合、実際のところ、例えば車室内の室温として設定される狭い温度範囲において十分な吸脱着量が得られず、特に水蒸気の脱着量の調整が困難であるため、室内を快適な湿度に維持できない。しかも、シリカゲル自体の耐久性も乏しいため、繰り返しの吸脱着を求められる除加湿装置に十分に適用し得るものではない。   By the way, in an adsorption module applied to a dehumidifying / humidifying device for a vehicle, the use of two or more kinds of adsorbents makes use of the difference in the characteristics of the adsorbents to change the humidity of the air supplied indoors. In terms of mitigation, it is considered an effective means. However, when two or more types of silica gel are used as the adsorbent, in practice, for example, a sufficient adsorption / desorption amount cannot be obtained in a narrow temperature range set as the room temperature in the passenger compartment. It is difficult to maintain the room at a comfortable humidity. Moreover, since the durability of silica gel itself is poor, it cannot be sufficiently applied to a dehumidifying / humidifying device that requires repeated adsorption / desorption.

そこで、発明者等は、ペルチェ素子の利用技術と2種以上の吸着材の組合せる技術を更に改良し、吸着モジュールにより湿度の一層安定した空気を供給することを検討した。本発明の目的は、ペルチェ素子を熱源・冷熱源に利用して吸着材の吸脱着機能により空気を除湿・加湿する吸着材モジュールであって、装置構成を簡素化でき且つ小型化でき、しかも、湿度の安定した加湿空気を供給し得る吸着材モジュール、並びに、当該吸着材モジュールを使用して例えば車両室内の湿度調節を行う除加湿装置を提供することにある。   Thus, the inventors further studied the technology of using the Peltier element and the technology of combining two or more adsorbents, and examined supplying air with more stable humidity by the adsorption module. An object of the present invention is an adsorbent module that dehumidifies and humidifies air by using an adsorption / desorption function of an adsorbent by using a Peltier element as a heat source / cold heat source, the apparatus configuration can be simplified and miniaturized, An object of the present invention is to provide an adsorbent module that can supply humidified air with stable humidity, and a dehumidifying / humidifying device that uses the adsorbent module to adjust humidity in a vehicle compartment, for example.

上記の課題を解決するため、本発明においては、コルゲート型、ハニカム型、格子型などの多数の通気穴が設けられた通気構造体である通気エレメントに水蒸気吸着用の吸着材を塗布して吸着素子を構成し、斯かる吸着素子の1組をペルチェ素子と直接組み合せて吸着材モジュールを構成すると共に、各吸着素子の吸着材として、吸着等温線の変曲点となる相対蒸気圧が低いものと、吸着等温線の変曲点となる相対蒸気圧が高いものとを含む2種類以上の吸着材を同時に使用し、しかも、これら吸着材のうちの少なくとも1種類、好ましくは2種類以上をゼオライトとすることにより、狭い温度範囲での加熱による脱着操作の際、吸着材の温度変化に応じて段階的に確実に水蒸気を脱着し、得られる加湿空気において湿度の均一化を図った。   In order to solve the above problems, in the present invention, an adsorption material for adsorbing water vapor is applied to a ventilation element which is a ventilation structure provided with a large number of ventilation holes such as a corrugated type, a honeycomb type, and a lattice type. An adsorbent module is constructed by directly combining one of these adsorbing elements with a Peltier element, and the adsorbent of each adsorbing element has a low relative vapor pressure as an inflection point of the adsorption isotherm And at least one of these adsorbents, preferably at least two of these adsorbents, are used as zeolites. Thus, during the desorption operation by heating in a narrow temperature range, the water vapor was surely desorbed stepwise in accordance with the temperature change of the adsorbent, and the humidity was made uniform in the resulting humid air.

すなわち、本発明の第1の要旨は、吸着用冷熱源部および脱着用熱源部としてそれぞれ機能する一対の板面を備えたペルチェ素子と、当該ペルチェ素子の各板面にそれぞれ直接配置された第1の吸着素子および第2の吸着素子とから成る吸着材モジュールであって、これら第1及び第2の吸着素子が、多数の通気穴が平行かつ並列に設けられた通気エレメントと、当該通気エレメントに塗布された水蒸気吸着用の吸着材とから構成され、当該吸着材として、同一測定温度における吸着等温線の変曲点となる相対蒸気圧が異なる2種類以上の吸着材が使用され、かつ、これら吸着材の少なくとも1種類がゼオライトであることを特徴とする吸着材モジュールに存する。   That is, the first gist of the present invention is that a Peltier element having a pair of plate surfaces each functioning as an adsorption cooling heat source unit and a desorption heat source unit, and a Peltier element directly disposed on each plate surface of the Peltier element. An adsorbent module comprising one adsorbing element and a second adsorbing element, wherein the first and second adsorbing elements include a ventilation element in which a plurality of ventilation holes are provided in parallel and in parallel, and the ventilation element Two or more kinds of adsorbents having different relative vapor pressures serving as inflection points of the adsorption isotherm at the same measurement temperature, and the adsorbent for water vapor adsorption applied to The adsorbent module is characterized in that at least one of these adsorbents is zeolite.

また、本発明の第2の要旨は、上記の吸着材モジュールを使用して空気を除湿および加湿する除加湿装置であって、空気流路としての本体ケーシングに送風機、吸着材モジュール及び流路切替装置を順次に収容して構成され、前記本体ケーシングには、除湿(又は加湿)された空気を吹き出す第1の吹出口と、加湿(又は除湿)された空気を吹き出す第2の吹出口とが設けられ、前記吸着材モジュールは、前記送風機によって送気される空気が各吸着素子を通過可能に前記本体ケーシング内に配置され、前記流路切替装置は、前記本体ケーシングの前記第1及び第2の吹出口に対し、前記吸着材モジュールの第1の前記吸着素子を通過した空気と第2の前記吸着素子を通過した空気とを各別に振向け可能で且つ振向け先を切替可能に構成され、そして、前記吸着材モジュールにおいてペルチェ素子に流れる電流を逆転させて当該ペルチェ素子の吸着用冷熱源部と脱着用熱源部とを入れ替えると共に、前記流路切替装置において前記電流の逆転に応じて各空気の振向け先を切り替える様に構成されていることを特徴とする除加湿装置に存する。   The second gist of the present invention is a dehumidifying / humidifying device that dehumidifies and humidifies air using the adsorbent module described above, wherein a blower, an adsorbent module, and a flow path switch are provided in a main body casing as an air flow path. The main body casing includes a first air outlet for blowing dehumidified (or humidified) air and a second air outlet for blowing out humidified (or dehumidified) air. The adsorbent module is disposed in the main body casing such that air sent by the blower can pass through each adsorbing element, and the flow path switching device includes the first and second of the main body casing. The air that has passed through the first adsorbing element and the air that has passed through the second adsorbing element of the adsorbent module can be diverted separately from each other, and the diversion destination can be switched. Then, the current flowing through the Peltier element in the adsorbent module is reversed to replace the adsorption cold heat source part and the desorption heat source part of the Peltier element, and each air according to the reversal of the current in the flow path switching device. It exists in the dehumidifying / humidifying device characterized by switching so that it may direct to.

本発明の吸着材モジュールによれば、吸着用冷熱源および脱着用熱源として機能するペルチェ素子の各板面に各吸着素子を直接配置して構成されており、ペルチェ素子へ流す電流の逆転によって各吸着素子の吸着操作と脱着操作を切り替えられるため、駆動部を設ける必要がなく、しかも、吸着素子を加熱・冷却する際のペルチェ素子と吸着素子との間の熱伝導性が高いため、モジュールを一層小型化することが出来る。そして、各吸着素子の通気エレメントに対して、同一測定温度における吸着等温線の変曲点となる相対蒸気圧が異なる2種以上の吸着材が塗布され且つその少なくとも1種類がゼオライトであり、脱着操作の際、吸着材の温度変化に応じて段階的に水蒸気を脱着できるため、湿度の安定した加湿空気を得ることが出来る。   According to the adsorbent module of the present invention, each adsorbing element is directly arranged on each plate surface of the Peltier element that functions as an adsorption cooling heat source and a desorption heat source, and each reversal of the current flowing to the Peltier element Since the adsorption operation and desorption operation of the adsorption element can be switched, there is no need to provide a drive unit, and since the thermal conductivity between the Peltier element and the adsorption element when heating and cooling the adsorption element is high, the module Further downsizing can be achieved. Then, two or more kinds of adsorbents having different relative vapor pressures serving as inflection points of the adsorption isotherm at the same measurement temperature are applied to the ventilation element of each adsorption element, and at least one kind of the adsorbent is zeolite. During the operation, water vapor can be desorbed stepwise according to the temperature change of the adsorbent, so that humid air with stable humidity can be obtained.

また、本発明の除加湿装置によれば、ペルチェ素子に各吸着素子が直接配置され且つ各吸着素子に特定の吸着材が塗布された上記の吸着材モジュールを使用して構成されているため、装置構成を簡素化でき且つ装置全体を一層小型化することが出来、そして、湿度の安定した加湿空気を供給することが出来る。   In addition, according to the dehumidifying / humidifying device of the present invention, each adsorbing element is directly arranged on the Peltier element and is configured using the adsorbent module in which a specific adsorbent is applied to each adsorbing element. The apparatus configuration can be simplified, the entire apparatus can be further reduced in size, and humidified air with stable humidity can be supplied.

本発明に係る吸着材モジュール及び除加湿装置の実施形態を図面に基づいて説明する。図1及び図2は、本発明に係る吸着材モジュールの斜視図であり、図5〜図8は、吸着材モジュールの吸着素子における吸着材の塗布構造の各例を示す断面図である。図9は、本発明に好適な吸着材の吸着特性を示す水蒸気吸着等温線である。また、図10〜図13は、本発明に係る除加湿装置の構造例を示す図である。   Embodiments of an adsorbent module and a dehumidifying / humidifying device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1 and 2 are perspective views of the adsorbent module according to the present invention, and FIGS. 5 to 8 are cross-sectional views showing examples of the adsorbent application structure in the adsorbing element of the adsorbent module. FIG. 9 is a water vapor adsorption isotherm showing the adsorption characteristics of the adsorbent suitable for the present invention. Moreover, FIGS. 10-13 is a figure which shows the structural example of the dehumidification / humidification apparatus which concerns on this invention.

先ず、本発明の吸着材モジュールについて説明する。本発明の吸着材モジュールは、室内の空気を除湿および加湿する除加湿装置において使用される。上記の吸着材モジュールは、駆動機構を必要とせず且つ熱効率の高いため、殊に、車両室内の空気を除湿および加湿する除加湿装置などの比較的小型の装置に好適である。   First, the adsorbent module of the present invention will be described. The adsorbent module of the present invention is used in a dehumidifying / humidifying device for dehumidifying and humidifying indoor air. The adsorbent module described above does not require a drive mechanism and has high thermal efficiency, and thus is particularly suitable for a relatively small device such as a dehumidifying / humidifying device that dehumidifies and humidifies air in the vehicle compartment.

本発明の吸着材モジュールは、図1及び図2に符号(1)で示す様に、吸着用冷熱源および脱着用熱源としてそれぞれ機能する一対の板面(30a)、(30b)を備えたペルチェ素子(30)と、通気エレメント(33)に吸着材を担持させて成り且つペルチェ素子(30)の各板面(30a)、(30b)にそれぞれ直接配置された第1の吸着素子(3A)及び第2の吸着素子(3B)とから構成される。   The adsorbent module of the present invention comprises a Peltier provided with a pair of plate surfaces (30a) and (30b) that respectively function as a cooling heat source for adsorption and a heat source for desorption, as indicated by reference numeral (1) in FIGS. A first adsorbing element (3A) comprising an element (30) and a ventilation element (33) carrying an adsorbent and arranged directly on each plate surface (30a) and (30b) of the Peltier element (30). And the second adsorption element (3B).

吸着材モジュール(1)は、図1及び図2に示す様に扁平な直方体に形成されてもよいし、あるいは、適用する装置の構造に応じて曲面を備えた形状に形成されてもよい。また、吸着材モジュール(1)において、第1の吸着素子(3A)及び第2の吸着素子(3B)は、ペルチェ素子(30)の各板面(30a)、(30b)に対し、空気層や他の機械部品などの断熱要素が介在することなく、ペルチェ素子(30)で生成された温熱および冷熱が熱伝導によって伝わる様に配置されていればよく、銀ペースト、グリス等の熱伝導材料を介して配置されてもよい。   The adsorbent module (1) may be formed in a flat rectangular parallelepiped as shown in FIGS. 1 and 2, or may be formed in a shape having a curved surface according to the structure of the device to be applied. In the adsorbent module (1), the first adsorbing element (3A) and the second adsorbing element (3B) are air layers relative to the plate surfaces (30a) and (30b) of the Peltier element (30). It is only necessary that the heat and cold generated by the Peltier element (30) be transmitted by heat conduction without any heat insulation elements such as other mechanical parts, such as silver paste and grease. It may be arranged via.

上記の吸着材モジュール(1)において、ペルチェ素子(30)は、周知の通り、ペルチェ効果を利用した素子であり、コンピュータ等の電子機器の冷却装置として使用される電子部品である。すなわち、ペルチェ素子は、2種の金属板の間にP型半導体とN型半導体を多数配置すると共に、一方の金属板によってN−P接合を構成し且つ他方の金属板によってP−N接合を構成した素子であり、斯かる素子においては、PN接合部分に電流を流すことにより熱移動が起こり、一方の金属板で吸熱現象が生じ、他方の金属板で放熱現象が生じる。   In the adsorbent module (1), the Peltier element (30) is an element using the Peltier effect, as is well known, and an electronic component used as a cooling device for electronic devices such as computers. That is, in the Peltier element, a large number of P-type semiconductors and N-type semiconductors are arranged between two types of metal plates, and one metal plate forms an NP junction and the other metal plate forms a PN junction. In such an element, heat is transferred by passing an electric current through the PN junction, an endothermic phenomenon occurs in one metal plate, and a heat dissipation phenomenon occurs in the other metal plate.

本発明の吸着材モジュール(1)においては、より小型化を図るため、各板面(30a)、(30b)がそれぞれ吸着用冷熱源、脱着用熱源として機能する例えば平板状のペルチェ素子(30)が使用される。例えば車両用除加湿装置などに使用する場合のペルチェ素子(30)の消費電力は1.4〜120W、発熱最高温度は80〜90℃、最大温度差は64〜83℃である。本発明では、ペルチェ素子(30)を設計するに当たり、当該ペルチェ素子に求められる放熱容量(W)及び吸熱容量(W)を次式に基づいて算出される。 In the adsorbent module (1) of the present invention, in order to further reduce the size, each plate surface (30a), (30b) functions as a cooling heat source for adsorption and a heat source for removal, for example, a flat Peltier element (30 ) Is used. For example, when used in a vehicle dehumidifying / humidifying device, the power consumption of the Peltier element (30) is 1.4 to 120 W, the maximum heat generation temperature is 80 to 90 ° C., and the maximum temperature difference is 64 to 83 ° C. In the present invention, in designing the Peltier element (30), the heat dissipation capacity (W 1 ) and the heat absorption capacity (W 2 ) required for the Peltier element are calculated based on the following equations.

Figure 2010094609
Figure 2010094609

第1の吸着素子(3A)及び第2の吸着素子(3B)は、同一の仕様に設計されるが、第1及び第2の素子としての吸着素子(3)は、多数の通気穴(通気セル)が平行かつ並列に設けられた通気エレメント(33)と、当該通気エレメントに塗布された水蒸気吸着用の吸着材とから構成される。すなわち、吸着素子(3)は、通気エレメント(33)の各通気穴に吸着材を塗布して構成される。通常、吸着素子(3)の外形形状は、車両用除加湿装置などに収容するため、扁平な箱状に形成される。勿論、除加湿装置などの適用装置の形状に応じて曲面を含む形状に形成されてもよい。そして、吸着素子(3)は、通気エレメント(33)とペルチェ素子(30)との間で熱(温熱および冷熱)を効率的に伝達するため、通気エレメント(33)を金属製ケーシングに収容して構成される。   The first adsorbing element (3A) and the second adsorbing element (3B) are designed to have the same specifications, but the adsorbing element (3) as the first and second elements has a large number of ventilation holes (ventilation). (Cell) is constituted by a ventilation element (33) provided in parallel and in parallel, and an adsorbent for water vapor adsorption applied to the ventilation element. That is, the adsorption element (3) is configured by applying an adsorbent to each ventilation hole of the ventilation element (33). Usually, the outer shape of the adsorption element (3) is formed in a flat box shape so as to be accommodated in a vehicle dehumidifying / humidifying device or the like. Of course, you may form in the shape containing a curved surface according to the shape of application apparatuses, such as a dehumidification / humidification apparatus. The adsorption element (3) accommodates the ventilation element (33) in a metal casing in order to efficiently transfer heat (hot and cold) between the ventilation element (33) and the Peltier element (30). Configured.

通気エレメント(33)としては、小型化を図ることが出来、しかも、大きな吸着面積を確保でき且つ一層多量の粉体状の吸着材を保持し得る限り、各種の構造のものを使用できる。斯かる通気エレメント(33)の構造としては、例えば、波板状の基材シートによって通気穴の開口形状が略三角形に形成された図示する様ないわゆるコルゲート型、通気穴の開口形状が略六角形に形成されたハニカム型、通気穴の開口形状が四角形に形成された格子型などの通気構造が挙げられる。また、通過する空気の圧力損失を低減するため、通気穴の開口形状が他の多角形に形成された構造でもよい。   As the ventilation element (33), various structures can be used as long as the downsizing can be achieved and a large adsorption area can be secured and a larger amount of powdery adsorbent can be held. As the structure of the ventilation element (33), for example, a so-called corrugated type in which the opening shape of the ventilation hole is formed in a substantially triangular shape by a corrugated base sheet, and the opening shape of the ventilation hole is approximately six. Examples of the ventilation structure include a honeycomb type formed in a square shape and a lattice type in which the opening shape of the ventilation holes is formed in a square shape. Moreover, in order to reduce the pressure loss of the air which passes, the structure in which the opening shape of the vent hole was formed in the other polygon may be sufficient.

例えば、コルゲート型の通気エレメント(33)は、図1に示す様に、略波板状に形成された基材シート及び略平板状に形成された基材シートを交互に積層して通気穴を多数構成したものである。すなわち、吸着素子(3)の通気エレメント(33)は、平板状の基材シートに波板状の基材シートを重ねることにより一列のセルを形成したハニカムシートがペルチェ素子(30)の板面(30a)、(30b)に対して平行に複数隣接配置された構造、換言すれば、各ハニカムシートの略平板状の基材シートがペルチェ素子(30)の板面(30a)、(30b)と平行となる様に配置された構造を備えており、通気穴は、波板状の基材シートの各凸部と隣接する平板状の基材シートとを接合することにより、通気エレメント端面側(通気方向の両端面側)の開口形状が略三角形に形成される。   For example, as shown in FIG. 1, the corrugated ventilation element (33) is formed by alternately laminating a base sheet formed in a substantially corrugated plate shape and a base sheet formed in a substantially flat plate shape. It consists of many. That is, the ventilation element (33) of the adsorption element (3) is a plate surface of the Peltier element (30) in which the honeycomb sheet in which one row of cells is formed by overlapping the corrugated base sheet on the flat base sheet. (30a), (30b) a plurality of adjacently arranged structures, in other words, the substantially flat substrate sheet of each honeycomb sheet is the plate surface (30a), (30b) of the Peltier element (30). The vent holes are connected to each convex part of the corrugated base sheet and the adjacent flat base sheet, so that the vent element end face side The opening shape (on both end surfaces in the ventilation direction) is formed in a substantially triangular shape.

また、コルゲート型の通気エレメント(33)は、図2に示す様に構成されてもよい。図2に示す通気エレメント(33)は、平板状の基材シートに波板状の基材シートを重ねることにより一列のセルを形成したハニカムシートがペルチェ素子(30)の板面(30a)、(30b)に対して直交する状態で複数隣接配置された構造、すなわち、上記のハニカムシートがペルチェ素子(30)の板面(30a)、(30b)に沿って配列された構造を備えている。換言すれば、通気エレメント(33)は、各ハニカムシートの略平板状の基材シートがペルチェ素子(30)の板面(30a)、(30b)に直交する状態に配置された構造を備えている。   Further, the corrugated ventilation element (33) may be configured as shown in FIG. The ventilation element (33) shown in FIG. 2 is a plate surface (30a) of the Peltier element (30), in which a honeycomb sheet in which one row of cells is formed by overlapping a corrugated base sheet on a flat base sheet. A structure in which a plurality of adjacently arranged in a state orthogonal to (30b), that is, a structure in which the honeycomb sheet is arranged along the plate surfaces (30a) and (30b) of the Peltier element (30) is provided. . In other words, the ventilation element (33) has a structure in which the substantially flat base sheet of each honeycomb sheet is arranged in a state orthogonal to the plate surfaces (30a) and (30b) of the Peltier element (30). Yes.

上記の様に、吸着素子(3)として、通気エレメント(33)のハニカムシートがペルチェ素子(30)の板面(30a)、(30b)に対して垂直に配置された素子を使用した場合には、吸着素子(3)の通気エレメント(33)を構成する各ハニカムシートに対し、ペルチェ素子(30)の温熱および冷熱を均一に且つ効率的に伝えることが出来、ペルチェ素子(30)による加熱、冷却効果を一層高めることが出来る。   As described above, when an element in which the honeycomb sheet of the ventilation element (33) is arranged perpendicular to the plate surfaces (30a) and (30b) of the Peltier element (30) is used as the adsorption element (3). Can uniformly and efficiently transmit the heat and cold of the Peltier element (30) to each honeycomb sheet constituting the ventilation element (33) of the adsorption element (3), and heating by the Peltier element (30) The cooling effect can be further enhanced.

上記の図1及び図2に示す様な吸着素子(3)の通気エレメント(33)に使用されるハニカムシートは、長さの異なる2種類の基材シートを交互に積層し且つ長い方の基材シートを引き寄せながら一定間隔で接合する所謂ハニカム成形機によって作製することが出来、その際、隣接する平板状の基材シートと波板状の基材シートは、加熱溶着、超音波溶着または接着剤を使用した接着などにより接合される。そして、通気エレメント(33)は、基材シートとしてのセラミックペーパー等から成るコルゲート型などのハニカムシートを上記の様な方法で作製し、ハニカムシートを積層して通気エレメントの構造体を作製した後、吸着材とバインダーと溶剤とから成るスラリーに前記の構造体を浸漬して製造される。なお、ハニカムシートの製造方法自体は、公知であり、例えば特開2004−209420号公報に開示されている。   The honeycomb sheet used for the ventilation element (33) of the adsorbing element (3) as shown in FIGS. 1 and 2 described above is obtained by alternately laminating two types of substrate sheets having different lengths, It can be manufactured by a so-called honeycomb molding machine that joins the material sheets at a constant interval while pulling the material sheets. At that time, the adjacent flat plate-like base sheet and corrugated plate-like base sheet are heated, ultrasonically welded or bonded. Bonding is performed by using an adhesive. The ventilation element (33) is a corrugated honeycomb sheet made of ceramic paper or the like as a base sheet, and the honeycomb sheet is laminated to produce a structure of the ventilation element. The above structure is immersed in a slurry composed of an adsorbent, a binder, and a solvent. In addition, the manufacturing method itself of a honeycomb sheet is well-known, For example, it is disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-209420.

また、上記の吸着素子(3)においては、通気面積(通気エレメント(33)の通気方向に直交する総開口面積)が、例えば除加湿装置内の吸着材モジュール(1)の上流側および下流側の流路の最小の断面積(通気方向に直交する開口面積)以上に設定されるのが好ましい。吸着素子(3)の通気面積を上記の様に設定した場合には、吸着素子(3)内において通過する空気の流速を小さくすることが出来、吸着および脱着機能を一層高めることが出来る。   In the adsorption element (3), the ventilation area (total opening area orthogonal to the ventilation direction of the ventilation element (33)) is, for example, upstream and downstream of the adsorbent module (1) in the dehumidifying / humidifying device. It is preferable to set the minimum cross-sectional area (opening area orthogonal to the ventilation direction) or more. When the ventilation area of the adsorption element (3) is set as described above, the flow rate of air passing through the adsorption element (3) can be reduced, and the adsorption and desorption functions can be further enhanced.

更に、通気エレメント(33)としては、図3に示す様ないわゆるヒートシンク型のものも挙げられる。図3に示す通気エレメント(33)は、多数の平板状の基材シートがペルチェ素子(30)の板面(30a)、(30b)に対して直交する状態で平行に隣接配置された構造を備えている。すなわち、図3に示す通気エレメント(33)は、多数のスリット状の通気穴が平行に並んだ構造を有する。   Furthermore, as the ventilation element (33), a so-called heat sink type as shown in FIG. The ventilation element (33) shown in FIG. 3 has a structure in which a large number of flat substrate sheets are arranged adjacently in parallel in a state orthogonal to the plate surfaces (30a) and (30b) of the Peltier element (30). I have. That is, the ventilation element (33) shown in FIG. 3 has a structure in which a large number of slit-shaped ventilation holes are arranged in parallel.

また、図3に示す通気エレメント(33)においては、図4に示す様に、各1枚の基材シート(図4中に符号(33s)で示すシート)の通気方向に直交する断面形状(長手方向に直交する断面形状)が直線状に形成されていてもよいが(図4(a)〜(e)参照)、表面積を壮大させるため、先端側(ペルチェ素子(30)から離間した端縁側)を頂部とするT字状(図4(f)参照)又はY字状(図4(g)参照)等に形成されていてもよい。更に、図4に示す通気エレメント(33)は、基材シート(33s)全体が金属製ケーシングに必ずしも収容されている必要はなく、基材シート(33s)の先端側が開放された構造を備えていてもよい。   Further, in the ventilation element (33) shown in FIG. 3, as shown in FIG. 4, a cross-sectional shape perpendicular to the ventilation direction of each one base sheet (sheet indicated by reference numeral (33s) in FIG. 4) ( Although the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction may be formed in a straight line (see FIGS. 4A to 4E), in order to increase the surface area, the tip is separated from the tip side (the Peltier element (30)). It may be formed in a T-shape (see FIG. 4 (f)) or a Y-shape (see FIG. 4 (g)) whose top is the edge side. Furthermore, the ventilation element (33) shown in FIG. 4 does not necessarily have to be accommodated in the metal casing as a whole of the base sheet (33s), and has a structure in which the front end side of the base sheet (33s) is opened. May be.

本発明においては、例えば、車両用除加湿装置に適用し、外気が乾燥する冬季おいて、窓ガラス防曇用に吹き出す空気を十分に除湿し、また、乗員側に吹き出す空気を効果的に加湿するため、吸着素子(3)の通気エレメント(33)に担持させる吸着材は、以下の様な吸着特性を備えているのが好ましい。   In the present invention, for example, the present invention is applied to a vehicle dehumidifying / humidifying device, and in the winter when the outside air is dry, the air blown out for window glass antifogging is sufficiently dehumidified, and the air blown out to the passenger side is effectively humidified Therefore, it is preferable that the adsorbent carried on the ventilation element (33) of the adsorption element (3) has the following adsorption characteristics.

すなわち、冬季において暖房時に車室内を循環する空気は、その温度を25℃とした場合、相対湿度が25〜50%程度と比較的低湿度であるが、車両用除加湿装置から吹き出す空気によって例えば5℃の低温の窓ガラスに対する防曇効果を達成するため、吸着材は、前記の様な低湿度においても十分に水分を吸着し、そして、吹き出す空気の相対湿度を更に20%程度以下まで低減し得る特性を備えていることが望まれる。   That is, the air circulating in the passenger compartment during heating in winter is relatively low with a relative humidity of about 25 to 50% when the temperature is 25 ° C., but the air blown out from the vehicle dehumidifying / humidifying device, for example, In order to achieve an anti-fogging effect on a low-temperature window glass at 5 ° C, the adsorbent sufficiently adsorbs moisture even at the low humidity as described above, and further reduces the relative humidity of the blown-out air to about 20% or less. It is desirable to have such characteristics.

一方、吸着材の再生においては、前述のペルチェ素子(30)が使用されるが、消費電力低減のため、吸着材は、温度が90℃以下、好ましくは70℃以下の比較的低い温度で水分を脱着できることが望まれる。そして、車室内が適度に快適な状態にある場合、例えば温度が25℃、湿度が50%の場合、通気エレメント(33)を通過する空気をペルチェ素子(30)で90℃に加熱した際の相対湿度は2%、70℃に加熱した際の相対湿度は4%となる。従って、吸着材においては、相対湿度が2〜25%の範囲、好ましくは4〜25%の範囲で容易に吸着・脱着し得る特性が望まれる。   On the other hand, in the regeneration of the adsorbent, the aforementioned Peltier element (30) is used. However, in order to reduce power consumption, the adsorbent has a moisture content at a relatively low temperature of 90 ° C. or lower, preferably 70 ° C. or lower. It is desirable to be able to desorb. When the passenger compartment is in a moderately comfortable state, for example, when the temperature is 25 ° C. and the humidity is 50%, the air passing through the ventilation element (33) is heated to 90 ° C. by the Peltier element (30). The relative humidity is 2%, and the relative humidity when heated to 70 ° C. is 4%. Therefore, the adsorbent is desired to have a characteristic that it can be easily adsorbed and desorbed when the relative humidity is in the range of 2 to 25%, preferably in the range of 4 to 25%.

また、吸着材に望まれる吸脱着量は次の通りである。すなわち、車室内の空気を防曇用に窓ガラスへ供給する場合、一般的に120m/h程度の空気が吹き出される。その際、窓ガラスの温度が5℃とすると、窓ガラスの結露を防止するには、吹き出す空気が5℃の飽和状態における絶対湿度以下、約5g/kg以下まで除湿されているのが好ましい。そして、前述の様に室内空気の温度が25℃、湿度が50%とすると、この空気の絶対湿度が9.8g/kgであるから、120m/h(=15.5kg/h)の空気について4.8g/kg以上除湿する必要がある。従って、吸着材によって例えば750g/hの水分を吸着し得るのが好ましい。 Further, the amount of adsorption / desorption desired for the adsorbent is as follows. That is, when the air in the passenger compartment is supplied to the window glass for anti-fogging, air of about 120 m 3 / h is generally blown out. At that time, when the temperature of the window glass is 5 ° C., it is preferable that the blown-out air is dehumidified to an absolute humidity of 5 ° C. or less and to about 5 g / kg or less in order to prevent condensation of the window glass. As described above, if the temperature of the indoor air is 25 ° C. and the humidity is 50%, the absolute humidity of the air is 9.8 g / kg, so that the air of 120 m 3 / h (= 15.5 kg / h) It is necessary to dehumidify more than 4.8 g / kg. Accordingly, it is preferable that 750 g / h of water can be adsorbed by the adsorbent.

更に、車室内の空気を加湿して不快感を与えることなく乗員側に供給しようとすると、例えば1〜2m/sの風速で且つ4.7m/hの風量で空気を吹き出すことが想定される。その際、除加湿装置に吸い込む空気の温度が20℃、相対湿度が30%、絶対湿度が4.35g/kg(DA)であって、除加湿装置から乗員側へ温度が25℃、相対湿度が40%、絶対湿度が7.91g/kg(DA)の加湿空気を吹き出そうとすると、絶対湿度を1.82g/kg(DA)だけ高める必要があり、上記の風量では水分量で10.3g/hだけ加湿しなければならない。 Furthermore, if the air in the passenger compartment is humidified and supplied to the occupant without causing discomfort, it is assumed that the air is blown out at a wind speed of, for example, 1 to 2 m / s and an air volume of 4.7 m 3 / h. The At that time, the temperature of the air sucked into the dehumidifying / humidifying device is 20 ° C., the relative humidity is 30%, the absolute humidity is 4.35 g / kg (DA), and the temperature from the dehumidifying / humidifying device to the passenger is 25 ° C., the relative humidity. Is 40% and the absolute humidity is 7.91 g / kg (DA), it is necessary to increase the absolute humidity by 1.82 g / kg (DA). It must be humidified by 3 g / h.

一方、吸着材モジュール(1)の作動においては、後述する様に、第1の吸着素子(3A)と第2の吸着素子(3B)とで吸着操作と脱着操作とを交互に切り替えるが、吸着・脱着操作の切替数を12回/h行うとすると、各吸着素子(3)の1回の吸着操作ならびに脱着操作において、吸着材により約0.85gの水分を吸着、脱着する必要がある。しかも、実用上、小型の車両用除加湿装置に組み込むため、吸着素子(3)の小型化を図る必要があり、通気エレメント(33)における有効体積(吸着材を担持した状態における見かけ体積)の合計を35cmに設計した場合、両方の通気エレメント(33)に担持させ得る吸着材の合計質量は6g程度となる。従って、吸着材においては、少なくとも0.14g/gの吸脱着量が求められる。 On the other hand, in the operation of the adsorbent module (1), as described later, the adsorption operation and the desorption operation are alternately switched between the first adsorption element (3A) and the second adsorption element (3B). If the desorption operation is switched 12 times / h, it is necessary to adsorb and desorb approximately 0.85 g of water with the adsorbent in one adsorption operation and desorption operation of each adsorption element (3). Moreover, since it is practically incorporated into a small vehicle dehumidifying / humidifying device, it is necessary to reduce the size of the adsorbing element (3), and the effective volume of the ventilation element (33) (apparent volume in a state where the adsorbent is carried) is reduced. When the total is designed to be 35 cm 3 , the total mass of the adsorbent that can be supported by both ventilation elements (33) is about 6 g. Therefore, the adsorbent is required to have an adsorption / desorption amount of at least 0.14 g / g.

すなわち、本発明において、吸着素子(3)の通気エレメント(33)に担持する吸着材は、25℃の水蒸気吸着等温線における相対湿度25%での吸着量と相対湿度2%での吸着量との差が0.14g/g以上の吸着特性を備えているのが好ましい。更に好ましくは、相対湿度25%での吸着量と相対湿度4%での吸着量との差が0.14g/g以上である。上記の特性を有する限り、シリカ、メソポーラスシリカ、アルミナ、活性炭、ゼオライト等の吸着材を使用できるが、本発明においては、上記の特性を満足し且つ安定した湿度の加湿空気を供給するため、後述する様に、各吸着素子(3)に使用される2種類の吸着材うちの少なくとも1種類は、低い湿度で水蒸気を容易に吸着し且つ低い温度で容易に脱着し得るゼオライトとされる。   That is, in the present invention, the adsorbent carried on the ventilation element (33) of the adsorption element (3) has an adsorption amount at a relative humidity of 25% and an adsorption amount at a relative humidity of 2% on a water vapor adsorption isotherm at 25 ° C. It is preferable to have an adsorption characteristic having a difference of 0.14 g / g or more. More preferably, the difference between the adsorption amount at 25% relative humidity and the adsorption amount at 4% relative humidity is 0.14 g / g or more. As long as it has the above characteristics, an adsorbent such as silica, mesoporous silica, alumina, activated carbon, and zeolite can be used, but in the present invention, to satisfy the above characteristics and to supply humidified air having a stable humidity, it will be described later. Thus, at least one of the two types of adsorbents used in each adsorbing element (3) is a zeolite that can easily adsorb water vapor at a low humidity and easily desorb at a low temperature.

上記のゼオライトとしては、シリカ・アルミナ比が2.5以上のFAU型などのアルミノシリケート類やアルミノフォスフェート類が挙げられる。アルミノシリケート類としては、IZAの定める構造規格コードで示すと、FAU、BEA、CHA、ERI、FER、MOR等の構造のものが例示される。特に、骨格構造に少なくともAlとPを含む結晶性アルミノフォスフェート類が好ましい。吸着材個々の粒子における水蒸気の拡散を高める観点から、吸着材の粒子の大きさ(平均粒径)は、通常は0.1〜300μm、好ましくは0.5〜250μm、更に好ましくは1〜200μm、最も好ましくは2〜100μmとされる。   Examples of the zeolite include FAU type aluminosilicates and aluminophosphates having a silica / alumina ratio of 2.5 or more. As the aluminosilicates, those having a structure such as FAU, BEA, CHA, ERI, FER, MOR and the like are exemplified by the structure standard code defined by IZA. In particular, crystalline aluminophosphates containing at least Al and P in the skeleton structure are preferable. From the viewpoint of increasing the diffusion of water vapor in the individual particles of the adsorbent, the size (average particle size) of the adsorbent particles is usually 0.1 to 300 μm, preferably 0.5 to 250 μm, more preferably 1 to 200 μm. Most preferably, the thickness is 2 to 100 μm.

上記のアルミノフォスフェート類(以下、「ALPO類」と適宜略記する。)は、IZA(International Zeolite Association)の定める結晶性アルミノフォスフェートである。結晶性アルミノフォスフェートは、骨格構造を構成する原子がアルミニウム及びリンであり、その一部が他の原子で置換されていてもよい。中でも、吸着特性の点から、次の(I)〜(III)に挙げるアルミノフォスフェートの何れかが特に好ましい。(I)アルミニウムがヘテロ原子Me1で一部置換されたMe−アルミノフォスフェート(但し、Me1は周期表第三または第四周期に属し、2A族、7A族、8族、1B族、2B族、3B族(Alを除く)の元素から選ばれる少なくとも一種類の元素)。(II)リンがヘテロ原子Me2で置換されたMe−アルミノフォスフェート(但し、Me2は周期表第三または第四周期に属する4B族元素)。(III)アルミニウムとリンの両方がそれぞれヘテロ原子Me1,Me2で置換されたMe−アルミノフォスフェート。   The above aluminophosphates (hereinafter abbreviated as “ALPOs” as appropriate) are crystalline aluminophosphates defined by IZA (International Zeolite Association). In the crystalline aluminophosphate, atoms constituting the skeleton structure are aluminum and phosphorus, and a part of them may be substituted with other atoms. Among these, from the viewpoint of adsorption characteristics, any of the following aluminophosphates (I) to (III) is particularly preferable. (I) Me-aluminophosphate in which aluminum is partially substituted with a heteroatom Me1 (where Me1 belongs to the third or fourth period of the periodic table, 2A group, 7A group, 8 group, 1B group, 2B group, At least one element selected from elements of group 3B (excluding Al). (II) Me-aluminophosphate in which phosphorus is substituted with a heteroatom Me2 (where Me2 is a group 4B element belonging to the third or fourth period of the periodic table). (III) Me-aluminophosphate in which both aluminum and phosphorus are substituted by heteroatoms Me1 and Me2, respectively.

Meは、1種でも2種以上含まれていてもよい。好ましいMe(Me1,Me2)は、周期表第3、第4周期に属する元素である。Me1は2価の状態でイオン半径が3以上、0.8nm以下であるのが好ましく、更に好ましくは2価、4配位の状態でイオン半径が0.4以上、7nm以下である。上記の中でも、合成の容易さ、吸着特性の点から、Fe,Co,Mg,Znから選ばれる少なくとも一種類の元素であるのが好ましく、特にFeであるのが好ましい。Me2は、周期表第三または第四周期に属する4B族元素であり、好ましくはSiである。   Me may be contained alone or in combination of two or more. Preferable Me (Me1, Me2) is an element belonging to the third and fourth periods of the periodic table. Me1 preferably has an ionic radius of 3 to 0.8 nm in a divalent state, and more preferably has an ionic radius of 0.4 to 7 nm in a divalent and tetracoordinate state. Among these, at least one element selected from Fe, Co, Mg, and Zn is preferable from the viewpoint of ease of synthesis and adsorption characteristics, and Fe is particularly preferable. Me2 is a group 4B element belonging to the third or fourth period of the periodic table, and is preferably Si.

また、上記のアルミノフォスフェート類としては、通常、そのフレームワーク密度(FD)が13T/nm以上で且つ20T/nm以下のものが使用される。フレームワーク密度の下限は、好ましくは13.5T/nm以上であり、更に好ましくは14T/nm以上である。フレームワーク密度の上限は、好ましくは19T/nm以下である。フレームワーク密度を規定する理由は次の通りである。すなわち、フレームワーク密度が上記の範囲未満では、構造が不安定となる傾向があり、耐久性が低下する。一方、フレームワーク密度が上記の範囲を越えると、吸着容量が小さくなり、吸着材としての使用に適さなくなる。なお、フレームワーク密度(単位:T/nm)とは、単位体積(nm)あたりに存在するT原子(ゼオライト1nm当たりの酸素以外の骨格を構成する元素の数)を意味する。 As the aluminophosphates, those having a framework density (FD) of 13 T / nm 3 or more and 20 T / nm 3 or less are usually used. The lower limit of the framework density is preferably 13.5 T / nm 3 or more, and more preferably 14 T / nm 3 or more. The upper limit of the framework density is preferably 19 T / nm 3 or less. The reason for specifying the framework density is as follows. That is, when the framework density is less than the above range, the structure tends to be unstable, and the durability is lowered. On the other hand, if the framework density exceeds the above range, the adsorption capacity becomes small and it is not suitable for use as an adsorbent. The framework density (unit: T / nm 3 ) means T atoms (number of elements constituting a skeleton other than oxygen per 1 nm 3 of zeolite) present per unit volume (nm 3 ).

アルミノフォスフェート類の構造としては、IZAが定める構造のコードで示すと、AEI、AEL、AET、AFI、AFN、AFR、AFS、AFT、AFX、ATO、ATS、CHA、ERI、LEV、VFIが挙げられる。中でも、吸着特性、耐久性の点からは、AEI、AEL、AFI、CHA、LEVの構造を備えたものが好ましく、特に、AFI、CHAの構造を備えたものが好ましい。   As the structure of aluminophosphates, AEI, AEL, AET, AFI, AFN, AFR, AFS, AFT, AFX, ATO, ATS, CHA, ERI, LEV, and VFI can be cited as shown by the structure code defined by IZA. It is done. Among these, from the viewpoint of adsorption characteristics and durability, those having an AEI, AEL, AFI, CHA, and LEV structure are preferable, and those having an AFI and CHA structure are particularly preferable.

ゼオライトとしては、上記の様なアルミノフォスフェート類の中、鉄アルミノフォスフェート(FAPO)、シリカアルミノフォスフェート(SAPO)が好ましく、SAPO−34、FAPO−5が特に好ましい。また、1種または2種以上のALPO類を組み合わせて使用することも出来る。なお、FAPO及びSAPOは、製造条件は特に限定さないが、通常、アルミニウム源、リン源、必要に応じてSi、Fe等のMe源、および、テンプレートを混合した後、水熱合成して製造される。また、ALPO類は、例えば特公平1−57041、特開2003−183020、特開2004−136269等の公報に記載の公知の合成法を利用して合成することが出来る。   Zeolite is preferably iron aluminophosphate (FAPO) or silica aluminophosphate (SAPO), particularly preferably SAPO-34 or FAPO-5, among the aluminophosphates as described above. One or two or more kinds of ALPOs can also be used in combination. The production conditions of FAPO and SAPO are not particularly limited, but are usually produced by hydrothermal synthesis after mixing an aluminum source, a phosphorus source, and a Me source such as Si and Fe, if necessary, and a template. Is done. ALPOs can be synthesized using known synthesis methods described in, for example, JP-B-1-57041, JP-A-2003-183020, JP-A-2004-136269, and the like.

因に、本発明の吸着材モジュール(1)に好適な吸着材、例えば結晶性シリカアルミノフォスフェート(SAPO−34)やFAPO−5、ALPO−5は、図9に実線で示す様な吸着特性を備えている。SAPO−34は、25℃の水蒸気吸着等温線において、相対湿度2%から相対湿度25%の間で吸着量が急激に変化し、その吸着量の差が0.15g/g以上である。また、FAPO−5は、25℃の水蒸気吸着等温線において、相対湿度14%から相対湿度25%の間で吸着量が急激に変化し、その吸着量の差が0.15g/g以上である。グラフ上の符号(f)は、後述する変曲点を示す。   Incidentally, adsorbents suitable for the adsorbent module (1) of the present invention, such as crystalline silica aluminophosphate (SAPO-34), FAPO-5, and ALPO-5, have adsorption characteristics as shown by a solid line in FIG. It has. In SAPO-34, the adsorption amount changes abruptly between 2% relative humidity and 25% relative humidity on the water vapor adsorption isotherm at 25 ° C., and the difference in adsorption amount is 0.15 g / g or more. In addition, the amount of adsorption of FAPO-5 changes rapidly between a relative humidity of 14% and a relative humidity of 25% on a water vapor adsorption isotherm at 25 ° C., and the difference in the adsorption amount is 0.15 g / g or more. . A symbol (f) on the graph indicates an inflection point to be described later.

これに対し、例えば、Y型ゼオライトやシリカゲルは、図9に点線および一点鎖線で示す様な吸着特性を備えており、Y型ゼオライトは、25℃の水蒸気吸着等温線において、相対湿度2%から相対湿度5%の狭い範囲で吸着量が急激に変化してしまい、また、シリカゲルは、25℃の水蒸気吸着等温線において、相対湿度2%から相対湿度25%の間で滑らかに変化はするが、その吸着量の差が0.12g/g程度である。すなわち、本発明に適用される吸着材は、低い湿度範囲においてより多くの水分を吸着・脱着する特性を備えている。   On the other hand, for example, Y-type zeolite and silica gel have adsorption characteristics as indicated by a dotted line and a one-dot chain line in FIG. 9, and Y-type zeolite has a relative humidity of 2% in a water vapor adsorption isotherm at 25 ° C. The amount of adsorption changes abruptly in a narrow range of 5% relative humidity, and silica gel changes smoothly between 2% relative humidity and 25% relative humidity on a 25 ° C. water vapor adsorption isotherm. The difference in adsorption amount is about 0.12 g / g. That is, the adsorbent applied to the present invention has a characteristic of adsorbing and desorbing more water in a low humidity range.

本発明においては、狭い温度範囲において十分な量の水蒸気を吸脱着する前述の特性を満足し、しかも、脱着操作により得られる加湿空気の湿度の均一化を図るため、吸着素子(3)の通気エレメント(33)に塗布する吸着材として、同一測定温度における吸着等温線の変曲点となる相対蒸気圧が異なる2種類以上の吸着材が使用される。しかも、これら吸着材の少なくとも1種類は、前述の様なゼオライトとされる。斯かるゼオライトとしては、アルミノシリケート類やアルミノフォスフェート類が挙げられ、好ましくはアルミノフォスフェート類が選択される。なお、本発明において、同一測定温度における吸着等温線の変曲点となる相対蒸気圧が異なる吸着材とは、同一測定温度における吸着量を測定した際、少なくとも一方の吸着材において、その吸着量が急激に変化する相対蒸気圧を有するものと、もう一方の吸着材における、吸着量が急激に変化する相対蒸気圧の値が異なる吸着材、またはそのような相対蒸気圧を有さない吸着材とを言い、好ましくは双方の相対蒸気圧の値が異なる吸着材を言う。これら吸着材の例えば測定温度25℃における吸着等温線の変曲点となる相対蒸気圧は凡そ以下の表1の通りである。   In the present invention, in order to satisfy the above-described characteristics of adsorbing and desorbing a sufficient amount of water vapor in a narrow temperature range, and to make the humidity of the humidified air obtained by the desorption operation uniform, the ventilation of the adsorption element (3) As the adsorbent applied to the element (33), two or more kinds of adsorbents having different relative vapor pressures serving as inflection points of the adsorption isotherm at the same measurement temperature are used. Moreover, at least one of these adsorbents is zeolite as described above. Examples of such zeolite include aluminosilicates and aluminophosphates, and aluminophosphates are preferably selected. In the present invention, an adsorbent having a different relative vapor pressure, which is an inflection point of an adsorption isotherm at the same measurement temperature, refers to an adsorption amount at least in one adsorbent when the adsorption amount at the same measurement temperature is measured. Adsorbents that have a relative vapor pressure that changes suddenly, and adsorbents that have different values of relative vapor pressure that suddenly change the amount of adsorption in the other adsorbent, or adsorbents that do not have such a relative vapor pressure And preferably adsorbents having different relative vapor pressure values. The relative vapor pressures that serve as the inflection points of the adsorption isotherm at a measurement temperature of 25 ° C., for example, are as shown in Table 1 below.

Figure 2010094609
Figure 2010094609

また、上記の様に複数種の吸着材を使用する場合の吸着素子(3)における塗布構造としては、図5〜図8に示す様に、通気エレメント(33)に対して、上記の2種類の異なる吸着材を積層した構造や塗分けた構造が挙げられる。図5は、通気エレメント(33)における吸着材の積層構造を例示したものであり、図6〜図8は、通気エレメント(33)における吸着材の塗分け構造を例示したものである。そして、図5〜図8においては、組み合わせた吸着材のうち、吸着等温線の変曲点となる相対蒸気圧が低い吸着材を符号(31)で示し、吸着等温線の変曲点となる相対蒸気圧が高い吸着材を符号(32)で示している。   Moreover, as shown in FIGS. 5-8, as the application | coating structure in adsorption | suction element (3) when using multiple types of adsorption material as mentioned above, as shown in FIGS. A structure in which different adsorbents are laminated and a structure in which the adsorbents are separately coated are mentioned. FIG. 5 illustrates a laminated structure of adsorbents in the ventilation element (33), and FIGS. 6 to 8 illustrate adsorbent coating structures in the vent element (33). 5 to 8, the adsorbent having a low relative vapor pressure, which is the inflection point of the adsorption isotherm, is indicated by reference numeral (31) among the combined adsorbents and becomes the inflection point of the adsorption isotherm. An adsorbent having a high relative vapor pressure is indicated by reference numeral (32).

具体的には、図5に示す吸着素子(3)では、吸着材は、通気エレメント(33)の各通気穴の表面に対し、吸着等温線の変曲点となる相対蒸気圧が低い吸着材(31)から高い吸着材(32)の順に積層されている。すなわち、通気穴の表面に上記の相対蒸気圧の低い吸着材(31)が塗布され、吸着材(31)の更に表面に上記の相対蒸気圧の高い吸着材(32)が塗布されている。   Specifically, in the adsorbing element (3) shown in FIG. 5, the adsorbing material has a low relative vapor pressure as an inflection point of the adsorption isotherm with respect to the surface of each vent hole of the venting element (33). (31) to the higher adsorbent (32). That is, the adsorbent (31) having a low relative vapor pressure is applied to the surface of the vent hole, and the adsorbent (32) having a high relative vapor pressure is applied to the surface of the adsorbent (31).

前述した様に、吸着材の塗布は、吸着素子(3)を製造する途中の工程において、吸着材とバインダーと溶剤とから成るスラリーに対し、ハニカムシート等で作製された通気エレメント(33)の構造体を浸漬するが、図5に示す様に2種の吸着材(31)、(32)を積層するには、最初に、吸着材(31)が含まれるスラリーに通気エレメント(33)の構造体を浸漬してこれを乾燥させ、次に、吸着材(32)が含まれるスラリーに通気エレメント(33)の構造体を浸漬して乾燥させる。また、吸着材(31)、(32)が各含まれるスラリーを基材シートに塗り分けた後、通気エレメント(33)の構造体を組み立てる様にしてもよい。   As described above, the adsorbent is applied to the ventilation element (33) made of a honeycomb sheet or the like with respect to the slurry composed of the adsorbent, the binder, and the solvent in the course of manufacturing the adsorbing element (3). Although the structure is immersed, in order to laminate the two adsorbents (31) and (32) as shown in FIG. 5, first, the ventilation element (33) is added to the slurry containing the adsorbent (31). The structure is immersed and dried, and then the structure of the ventilation element (33) is immersed in a slurry containing the adsorbent (32) and dried. Alternatively, the structure of the ventilation element (33) may be assembled after the slurry containing the adsorbents (31) and (32) is separately applied to the base sheet.

図6に示す吸着素子(3)では、吸着材は、通気エレメント(33)の各通気穴の表面に対し、脱着用熱源(ペルチェ素子(30)の板面(30a)、(30b))から離間する方向に従って、吸着等温線の変曲点となる相対蒸気圧が低い吸着材から高い吸着材の順に塗分けられている。すなわち、ペルチェ素子(30)の板面(30a)、(30b)に近い側の吸着素子(3)の厚さの略1/2に相当する部位の通気エレメント(33)の各通気穴の表面に上記の相対蒸気圧の低い吸着材(31)が塗布され、ペルチェ素子(30)の板面(30a)、(30b)から離れた側の吸着素子(3)の厚さの略1/2に相当する部位の通気エレメント(33)の各通気穴の表面に上記の相対蒸気圧の高い吸着材(32)が塗布されている。   In the adsorbing element (3) shown in FIG. 6, the adsorbing material is removed from the heat source (plate surfaces (30a) and (30b) of the Peltier element (30)) with respect to the surface of each vent hole of the vent element (33). In accordance with the direction of separation, the adsorbent is coated in the order of the adsorbent having a low relative vapor pressure, which becomes an inflection point of the adsorption isotherm, to the adsorbent having a high relative vapor pressure. That is, the surface of each ventilation hole of the ventilation element (33) at a portion corresponding to approximately ½ of the thickness of the adsorption element (3) on the side close to the plate surfaces (30a) and (30b) of the Peltier element (30) The adsorbent (31) having a low relative vapor pressure is applied to the surface, and the thickness of the adsorbing element (3) on the side away from the plate surfaces (30a) and (30b) of the Peltier element (30) is approximately ½. The adsorbent (32) having a high relative vapor pressure is applied to the surface of each ventilation hole of the ventilation element (33) corresponding to the above.

図6に示す様に2種の吸着材(31)、(32)を塗分けるには、最初に、例えば一方の吸着材(31)が含まれるスラリーに対して、通気エレメント(33)の構造体をその厚さ(ペルチェ素子(30)の板面(30a)、(30b)に直交する方向の厚さ)の略1/2に相当する部位だけ浸漬してこれを乾燥させ、次に、例えば他方の吸着材(32)が含まれるスラリーに対して、通気エレメント(33)の構造体をその厚さ(ペルチェ素子(30)の板面(30a)、(30b)に直交する方向の厚さ)の残りの略1/2に相当する部位だけ浸漬してこれを乾燥させる。また、吸着材(31)、(32)が各含まれるスラリーを基材シートに塗り分けた後、通気エレメント(33)の構造体を組み立てる様にしてもよい。   As shown in FIG. 6, to separate the two adsorbents (31) and (32), first, for example, the structure of the ventilation element (33) with respect to the slurry containing one adsorbent (31). The body is immersed only in a portion corresponding to approximately half of its thickness (thickness in the direction orthogonal to the plate surfaces (30a) and (30b) of the Peltier element (30)), and then dried. For example, with respect to the slurry containing the other adsorbent (32), the structure of the ventilation element (33) is made thicker (thickness in the direction perpendicular to the plate surfaces (30a) and (30b) of the Peltier element (30)). Only the portion corresponding to the remaining half of the above is immersed and dried. Alternatively, the structure of the ventilation element (33) may be assembled after the slurry containing the adsorbents (31) and (32) is separately applied to the base sheet.

図7に示す吸着素子(3)では、吸着材は、通気エレメント(33)の各通気穴の表面に対し、通気方向に従って、吸着等温線の変曲点となる相対蒸気圧が低い吸着材から高い吸着材の順に塗分けられている。すなわち、通気エレメント(33)の通気方向上流側の吸着素子(3)の長さ(通気方向に沿った長さ)の略1/2に相当する部位の通気エレメント(33)の各通気穴の表面に上記の相対蒸気圧の低い吸着材(31)が塗布され、通気エレメント(33)の通気方向下流側の吸着素子(3)の長さ(通気方向に沿った長さ)の略1/2に相当する部位の通気エレメント(33)の各通気穴の表面に上記の相対蒸気圧の高い吸着材(32)が塗布されている。   In the adsorbing element (3) shown in FIG. 7, the adsorbing material is from an adsorbing material having a low relative vapor pressure that becomes an inflection point of the adsorption isotherm according to the aeration direction with respect to the surface of each ventilation hole of the ventilation element (33). They are painted in order of the adsorbent. That is, each ventilation hole of the ventilation element (33) in a portion corresponding to approximately half of the length of the adsorption element (3) on the upstream side in the ventilation direction of the ventilation element (33) (length along the ventilation direction). The adsorbent (31) having a low relative vapor pressure is applied to the surface, and is approximately 1 / length of the length of the adsorbing element (3) on the downstream side of the ventilation element (33) in the ventilation direction (length along the ventilation direction). The adsorbent (32) having a high relative vapor pressure is applied to the surface of each ventilation hole of the ventilation element (33) corresponding to 2.

図7に示す様に2種の吸着材(31)、(32)を塗分けるには、最初に、例えば一方の吸着材(31)が含まれるスラリーに対して、通気エレメント(33)の構造体をその長さ(通気方向に沿った長さ)の略1/2に相当する前端側の部位だけを浸漬してこれを乾燥させ、次に、例えば他方の吸着材(32)が含まれるスラリーに対して、通気エレメント(33)の構造体をその長さ(通気方向に沿った長さ)の略1/2に相当する後端側の部位だけを浸漬してこれを乾燥させる。また、吸着材(31)、(32)が各含まれるスラリーを基材シートに塗り分けた後、通気エレメント(33)の構造体を組み立てる様にしてもよい。   As shown in FIG. 7, to separate the two adsorbents (31) and (32), first, for example, the structure of the ventilation element (33) with respect to the slurry containing one adsorbent (31). The body is dipped only in the front end portion corresponding to approximately half of its length (length along the ventilation direction) and dried, and then, for example, the other adsorbent (32) is included. In the slurry, the structure of the ventilation element (33) is dipped only in a portion on the rear end side corresponding to approximately ½ of its length (length along the ventilation direction) and dried. Alternatively, the structure of the ventilation element (33) may be assembled after the slurry containing the adsorbents (31) and (32) is separately applied to the base sheet.

図8示す吸着素子(3)では、吸着材は、通気エレメント(33)の各通気穴の表面に対し、脱着用熱源(ペルチェ素子(30)の板面(30a)、(30b))から離間する方向に従い且つ通気方向に従って、吸着等温線の変曲点となる相対蒸気圧が低い吸着材から高い吸着材の順に塗分けられている。すなわち、通気エレメント(33)における通気方向に沿って脱着用熱源側(ペルチェ素子(30)側)に漸次接近する仮想傾斜平面で当該通気エレメントの内部を2つの領域に分割した場合、通気エレメント(33)の前端部(通気方向上流側)を含む一方の領域に相当する通気エレメント(33)の各通気穴の表面に上記の相対蒸気圧の低い吸着材(31)が塗布され、通気エレメント(33)の後端部(通気方向下流側)を含む他方の領域に相当する通気エレメント(33)の各通気穴の表面に上記の相対蒸気圧の高い吸着材(32)が塗布されている。   In the adsorbing element (3) shown in FIG. 8, the adsorbent is separated from the heat source (plate surfaces (30a, 30b) of the Peltier element (30)) with respect to the surface of each vent hole of the vent element (33). In accordance with the direction of the flow and the direction of ventilation, the adsorbents having low relative vapor pressure, which is the inflection point of the adsorption isotherm, are coated in the order of the high adsorbent. That is, when the inside of the ventilation element is divided into two regions along a virtual inclined plane gradually approaching the desorption heat source side (Peltier element (30) side) along the ventilation direction of the ventilation element (33), the ventilation element ( 33) The adsorbent (31) having a low relative vapor pressure is applied to the surface of each ventilation hole of the ventilation element (33) corresponding to one region including the front end portion (upstream side of the ventilation direction) of the ventilation element (33). 33) The adsorbent (32) having a high relative vapor pressure is applied to the surface of each vent hole of the vent element (33) corresponding to the other region including the rear end (downstream side in the vent direction).

図8示す様に2種の吸着材(31)、(32)を塗分けるには、最初に、例えば一方の吸着材(31)が含まれるスラリーに対して、通気エレメント(33)の構造体を傾斜状態で浸漬する。換言すれば、通気エレメント(33)の構造体の前端面(通気穴の吸気側の開口を含む端面)を浸漬させ且つ後端面(通気穴の排気側の開口を含む端面)を浸漬させない様に、傾斜させた状態で上記の構造体の体積の略1/2に相当する部位だけを浸漬してこれを乾燥させる。次に、例えば他方の吸着材(32)が含まれるスラリーに対して、通気エレメント(33)の構造体を逆の傾斜状態で浸漬する。換言すれば、通気エレメント(33)の構造体の後端面(通気穴の排気側の開口を含む端面)を浸漬させ且つ前端面(通気穴の吸気側の開口を含む端面)を浸漬させない様に、傾斜させた状態で上記の構造体の体積の残りの略1/2に相当する部位だけを浸漬してこれを乾燥させる。また、吸着材(31)、(32)が各含まれるスラリーを基材シートに塗り分けた後、通気エレメント(33)の構造体を組み立てる様にしてもよい。   As shown in FIG. 8, to separate the two adsorbents (31) and (32), first, for example, the structure of the ventilation element (33) with respect to the slurry containing one adsorbent (31). Is immersed in an inclined state. In other words, the front end face (end face including the intake side opening of the vent hole) of the structure of the ventilation element (33) is immersed, and the rear end face (end face including the exhaust side opening of the vent hole) is not immersed. In a tilted state, only a portion corresponding to approximately ½ of the volume of the structure is immersed and dried. Next, for example, the structure of the ventilation element (33) is immersed in a reverse inclined state in the slurry containing the other adsorbent (32). In other words, the rear end face (end face including the exhaust side opening of the vent hole) of the structure of the ventilation element (33) is immersed, and the front end face (end face including the intake side opening of the vent hole) is not immersed. In the inclined state, only the portion corresponding to the remaining half of the volume of the structure is immersed and dried. Alternatively, the structure of the ventilation element (33) may be assembled after the slurry containing the adsorbents (31) and (32) is separately applied to the base sheet.

また、図4に示す通気エレメント(33)の構造の場合には、必要な吸脱着量を勘案し、基材シート(33s)に対する吸着材の塗布形態を自由に設計できる。すなわち、図4の各分図に示す様に、基材シート(33s)の基端側、先端側あるいは幅の中央部分において吸着材の厚さが変化する様に塗布されていてもよい。図4に示す通気エレメント(33)は、吸着材(31)、(32)が含まれるスラリーを基材シート(33s)に塗布し、吸着材が積層された基材シート(33s)を使用して通気エレメント(33)を組み立てる様にしてもよい。   Further, in the case of the structure of the ventilation element (33) shown in FIG. 4, the application form of the adsorbent to the base sheet (33s) can be freely designed in consideration of the necessary adsorption / desorption amount. That is, as shown in each drawing of FIG. 4, the base material sheet (33s) may be applied such that the thickness of the adsorbent changes at the base end side, the tip end side, or the central portion of the width. The ventilation element (33) shown in FIG. 4 uses the base material sheet (33s) in which the slurry containing the adsorbents (31) and (32) is applied to the base material sheet (33s) and the adsorbents are laminated. Then, the ventilation element (33) may be assembled.

なお、各図に示す吸着素子(3)の層構造および塗分け構造において、吸着材(31)、(32)の厚さは、スラリーの粘度と浸漬塗布回数を変更することによって調節でき、各々、通常は10〜800μm、好ましくは50〜300μmとされる。   In the layer structure and the coating structure of the adsorption element (3) shown in each figure, the thickness of the adsorbents (31) and (32) can be adjusted by changing the viscosity of the slurry and the number of dip coatings, The thickness is usually 10 to 800 μm, preferably 50 to 300 μm.

本発明の吸着材モジュール(1)は、ペルチェ素子(30)に流れる電流の逆転によって吸着素子(3A)、(3B)に対する吸着用冷熱源と脱着用熱源を機能的に入れ替えることにより、各吸着素子(3A)、(3B)における吸着操作と脱着操作を切替え可能になされている。これにより、吸着材モジュール(1)においては、第1の吸着素子(3A)及び第2の吸着素子(3B)において互いに交互に吸着操作と脱着操作を行う様になされている。   The adsorbent module (1) according to the present invention is configured so that the adsorption cold source and the desorption heat source for the adsorption elements (3A) and (3B) are functionally replaced by reversing the current flowing in the Peltier element (30). The adsorption operation and desorption operation in the elements (3A) and (3B) can be switched. Thereby, in the adsorbent module (1), the first adsorbing element (3A) and the second adsorbing element (3B) are alternately subjected to the adsorbing operation and the desorbing operation.

また、本発明の吸着材モジュール(1)においては、保守管理を容易にするため、第1の吸着素子(3A)及び第2の吸着素子(3B)がそれぞれ交換可能に構成されるのが好ましい。具体的には、吸着材モジュール(1)は、ペルチェ素子(30)に対して各吸着素子(3A)、(3B)を固定することなく密着させた状態で除加湿装置などの装置にそれぞれ独立に取外し可能に収容される。   Further, in the adsorbent module (1) of the present invention, it is preferable that the first adsorbing element (3A) and the second adsorbing element (3B) are configured to be replaceable in order to facilitate maintenance management. . Specifically, the adsorbent module (1) is independent of a device such as a dehumidifying / humidifying device in a state where the adsorbing elements (3A) and (3B) are in close contact with the Peltier element (30) without being fixed. Is removably accommodated.

上記の様に、本発明の吸着材モジュール(1)は、各吸着素子(3)の通気エレメント(33)に対し、前述の様に、同一測定温度における吸着等温線の変曲点となる相対蒸気圧が異なる2種類以上の吸着材、例えば2種類の吸着材(31)、(30)が塗布されており且つその少なくとも1種類がゼオライトであり、脱着操作の際、吸着材(31)、(30)の温度変化に応じて段階的に水蒸気を脱着できるため、湿度の安定した加湿空気を得ることが出来る。   As described above, the adsorbent module (1) of the present invention is relative to the ventilation element (33) of each adsorbing element (3), as described above, which is the inflection point of the adsorption isotherm at the same measurement temperature. Two or more kinds of adsorbents having different vapor pressures, for example, two kinds of adsorbents (31) and (30) are applied, and at least one of them is zeolite, and during the desorption operation, the adsorbent (31), Since the water vapor can be desorbed step by step according to the temperature change of (30), humid air with stable humidity can be obtained.

また、本発明の吸着材モジュール(1)は、吸着材を担持させた固定方式の一対の吸着素子(3A)、(3B)をペルチェ素子(30)の吸着用冷熱源および脱着用熱源として機能する各板面(30a)、(30b)にそれぞれ直接配置して構成されており、ペルチェ素子(30)へ流す電流の逆転によって吸着操作と脱着操作を切り替えることにより、除湿された空気と加湿された空気を連続して生成できる。従って、従来の装置の様な駆動部を設ける必要がなく、しかも、吸着素子(3A)、(3B)を加熱・冷却する際のペルチェ素子(30)との間の熱伝導性が高いため、モジュールを一層小型化できる。   Further, the adsorbent module (1) of the present invention functions as a pair of fixed adsorbing elements (3A) and (3B) carrying adsorbents as a cooling heat source and a desorption heat source for adsorption of the Peltier element (30). The plate surfaces (30a) and (30b) are arranged directly, and are switched between the adsorption operation and the desorption operation by reversing the current flowing to the Peltier element (30), so that the dehumidified air is humidified. Continuous air can be generated. Therefore, it is not necessary to provide a drive unit as in the conventional device, and the thermal conductivity between the Peltier element (30) when heating and cooling the adsorption elements (3A) and (3B) is high. The module can be further downsized.

更に、本発明の吸着材モジュール(1)は、前述の様に、第1の吸着素子(3A)及び第2の吸着素子(3B)がそれぞれ交換可能に構成されていることにより、目詰まりや水蒸気以外の臭気物質などの吸着によって吸着能が低下した場合、除加湿装置から吸着材モジュール(1)を取り出し、各吸着素子(3A)、(3B)を交換することが出来る。これにより、吸着素子(3A)、(3B)の交換だけで装置性能を回復でき、濃縮された臭気物質などが室内に再放出されるのを防止することが出来る。また、フィルターを使用せずに例えば数年単位で吸着素子を交換することにより、装置を長期に渡って維持でき、メンテナンス費用も低減できる。   Further, as described above, the adsorbent module (1) of the present invention is configured such that the first adsorbing element (3A) and the second adsorbing element (3B) are replaceable, so that clogging and When the adsorbing ability is reduced by adsorption of odorous substances other than water vapor, the adsorbent module (1) can be taken out from the dehumidifying / humidifying device, and the adsorbing elements (3A) and (3B) can be exchanged. As a result, the performance of the apparatus can be recovered only by exchanging the adsorption elements (3A) and (3B), and the concentrated odorous substance and the like can be prevented from being released again into the room. In addition, by replacing the adsorption element, for example, in units of several years without using a filter, the apparatus can be maintained for a long time, and maintenance costs can be reduced.

次に、上記の吸着材モジュール(1)を使用した本発明の除加湿装置について説明する。本発明の除加湿装置は、例えば、車室の空気を除湿および加湿する車両用除加湿装置として構成される。斯かる除加湿装置は、外気が乾燥する例えば冬季において、窓ガラスに防曇用の除湿空気を供給し、乗員側に加湿空気を供給するために使用される。また、後述する流路切替装置(4)の作動設定の変更により、外気が高湿度となる夏季において、乗員側に除湿空気を供給するために使用される。上記の除加湿装置の構造としては、図10(a)及び(b)に示す様に、送風の違いにより2つの態様が挙げられる。   Next, the dehumidifying / humidifying device of the present invention using the adsorbent module (1) will be described. The dehumidifying / humidifying device of the present invention is configured, for example, as a vehicle dehumidifying / humidifying device that dehumidifies and humidifies air in a passenger compartment. Such a dehumidifying / humidifying device is used for supplying dehumidifying air for defogging to the window glass and supplying humidified air to the passenger side, for example, in winter when the outside air is dry. In addition, it is used to supply dehumidified air to the occupant side in summer when the outside air becomes high humidity by changing the operation setting of the flow path switching device (4) described later. As a structure of said dehumidification / humidification apparatus, as shown to Fig.10 (a) and (b), two aspects are mentioned by the difference in ventilation.

図10(a)に例示する除加湿装置は、空気が通過する流路としての本体ケーシング(図示省略)に送風機(2)、吸着材モジュール(1)及び流路切替装置(4)を流路に沿って順次に配置して構成される。送風機(2)は、吸着材モジュール(1)の一対の吸着素子(3A)、(3B)に対応させて2基設けられる。送風機(2)としては、通常、直流方式の遠心ファンが使用される。斯かる遠心ファンの回転数は3000〜6000rpm程度、最大静圧は100〜300Pa程度、最大風量は0.1〜0.5m/min程度である。なお、除加湿装置においては、共通の1基の送風機により、一対の吸着素子(3A)、(3B)に空気を供給する様に構成されてもよい。 In the dehumidifying / humidifying device illustrated in FIG. 10A, a blower (2), an adsorbent module (1), and a flow switching device (4) are flow paths to a main body casing (not shown) as a flow path through which air passes. Are arranged sequentially along the line. Two blowers (2) are provided corresponding to the pair of adsorption elements (3A) and (3B) of the adsorbent module (1). As the blower (2), a DC centrifugal fan is usually used. The rotational speed of such a centrifugal fan is about 3000 to 6000 rpm, the maximum static pressure is about 100 to 300 Pa, and the maximum air volume is about 0.1 to 0.5 m 3 / min. In addition, in a dehumidification / humidification apparatus, you may be comprised so that air may be supplied to a pair of adsorption | suction element (3A) and (3B) by one common fan.

吸着材モジュール(1)は、送風機(2)によって送気される空気が当該吸着材モジュールの各吸着素子(3A)、(3B)を通過可能に本体ケーシング内に配置される。そして、吸着材モジュール(1)においては、各吸着素子(3A)、(3B)の吸着操作、脱着操作を交互に切り替える。従って、吸着材モジュール(1)の下流側には、除湿空気および加湿空気を各別個に連続的に吹き出すため、上記の各空気を所定の吹出口に振向ける流路切替装置(4)が配置される。   The adsorbent module (1) is disposed in the main body casing so that the air supplied by the blower (2) can pass through the adsorbing elements (3A) and (3B) of the adsorbent module. In the adsorbent module (1), the adsorption operation and the desorption operation of the adsorption elements (3A) and (3B) are alternately switched. Therefore, on the downstream side of the adsorbent module (1), in order to blow out dehumidified air and humidified air separately separately, a flow path switching device (4) for directing each air to a predetermined outlet is disposed. Is done.

空気の吹出流路を切り替える機構としては、2つの可撓性管路を移動させてその接続先を変更する様な機構、リンク等によって同期作動する2つのシャッターを交互に開閉してその接続先を変更する機構、互いに隣接し且つ側面視して直交する同軸の2枚の回転シャッターを90度づつ回動させてその接続先を変更する機構なども使用できるが、装置構成を簡素化し且つ小型化を図る観点から、上記の流路切替装置(4)は、例えば図11に示す様に、アクチュエータ(45)によって回動するダンパー(44)により、上記の各空気の振向け先を切り替える様になされている。すなわち、流路切替装置(4)は、ケーシングの第1及び第2の吹出口(11)、(12)(図11参照)に対し、吸着材モジュール(1)の第1吸着素子(3A)を通過した空気と第2の吸着素子(3B)を通過した空気とを各別に振向け可能で且つ振向け先を切替可能に構成される。   As a mechanism for switching the air blowing flow path, a mechanism for changing the connection destination by moving two flexible pipes, two shutters that are operated synchronously by a link or the like, and alternately opening and closing the shutter A mechanism that changes the connection destination by rotating two coaxial rotary shutters that are adjacent to each other and orthogonal to each other in a side view by 90 degrees can be used. From the viewpoint of achieving the above, the flow path switching device (4) is configured to switch the destination of each air by means of a damper (44) rotated by an actuator (45), for example, as shown in FIG. Has been made. That is, the flow path switching device (4) has a first adsorption element (3A) of the adsorbent module (1) with respect to the first and second outlets (11) and (12) (see FIG. 11) of the casing. The air that has passed through and the air that has passed through the second adsorption element (3B) can be diverted separately, and the diversion destination can be switched.

具体的には、流路切替装置(4)は、当該流路切替装置の外郭を構成する箱状のケーシング(本体ケーシングの一部)の内部に、吸着材モジュール(1)の一方の吸着素子(3A)を通過した空気が流入する上部の第1の導入室(41)、同様に吸着材モジュール(1)の他方の吸着素子(3B)を通過した空気が流入する下部の第2の導入室(42)、これら導入室(41)、(42)の間の振分室(43)、および、空気の流れを切り替えるダンパー(44)、ならびに、当該ダンパーを作動させるアクチュエータ(45)を配置して構成される。   Specifically, the flow path switching device (4) includes one adsorbing element of the adsorbent module (1) inside a box-shaped casing (a part of the main body casing) constituting the outline of the flow path switching device. The upper first introduction chamber (41) into which the air that has passed through (3A) flows, and the lower second introduction chamber into which the air that has passed through the other adsorption element (3B) of the adsorbent module (1) flows in. A chamber (42), a distribution chamber (43) between the introduction chambers (41) and (42), a damper (44) for switching the air flow, and an actuator (45) for operating the damper. Configured.

図11及び図12に示す様に、流路切替装置(4)のケーシングの前端(図11において左側の端部)には、空気が流入する入口(51)、(52)が設けられ、ケーシングの後端(本体ケーシングの後端)(図11において右側の端部)には、振り分けた空気(除湿または加湿された空気)を吹き出す第1の吹出口(11)及び第2の吹出口(12)が設けられる。そして、ケーシング内部は、空気の流れ方向の前後がリブ(15)で区画され(図11(a)及び(b)参照)、上記の第1の導入室(41)、第2の導入室(42)及び振分室(43)は、リブ(15)よりも前方側のケーシング内空間を2枚の仕切板(16)、(17)で上下3段に仕切って形成される(図11(b)及び図12(a)参照)。   As shown in FIGS. 11 and 12, the front end (the left end in FIG. 11) of the casing of the flow path switching device (4) is provided with inlets (51) and (52) through which air flows. The rear end (the rear end of the main body casing) (the right end in FIG. 11) has a first air outlet (11) and a second air outlet ( 12) is provided. And the inside of a casing is divided by the rib (15) before and behind in the air flow direction (see FIGS. 11A and 11B), and the first introduction chamber (41) and the second introduction chamber ( 42) and the distribution chamber (43) are formed by dividing the space in the casing ahead of the rib (15) into two upper and lower stages by two partition plates (16) and (17) (FIG. 11 (b)). ) And FIG. 12 (a)).

第1の導入室(41)は、図11(b)及び図12(a)に示す様に、ケーシング前端の上部に設けられた導入口(51)を通じて、吸着材モジュール(1)の第1の吸着素子(3A)を通過した空気が流入する様に構成される。他方、第2の導入室(42)は、ケーシング前端の下部に設けられた導入口(52)を通じて、吸着材モジュール(1)の第2の吸着素子(3B)を通過した空気が流入する様に構成される。   As shown in FIGS. 11 (b) and 12 (a), the first introduction chamber (41) is connected to the first adsorbent module (1) through the introduction port (51) provided at the upper part of the front end of the casing. The air passing through the adsorption element (3A) is configured to flow in. On the other hand, the air that has passed through the second adsorption element (3B) of the adsorbent module (1) flows into the second introduction chamber (42) through the introduction port (52) provided at the lower part of the front end of the casing. Configured.

振分室(43)は、ダンパー(44)と協働的に機能して空気の流出先を振り分ける空間であり、図11(b)及び図12(a)に示す様に、上記の第1の導入室(41)と第2の導入室(42)の間に配置される。そして、図13に示す様に、前述の2枚の仕切板(16)、(17)の各中央に通気穴としての第1の流入口(61)及び第2の流入口(62)が設けられ、これら第1及び第2の流入口が振分室(43)への空気の入口となっている。また、リブ(15)の振分室(43)の高さに相当する部位の左右に通気穴としての第1の流出口(71)及び第2の流出口(72)が設けられ、これら第1及び第2の流出口が振分室(43)からの空気の出口となっている。   The distribution chamber (43) is a space that cooperates with the damper (44) to distribute the outflow destination of the air, and as shown in FIGS. 11 (b) and 12 (a), the first chamber It arrange | positions between an introduction chamber (41) and a 2nd introduction chamber (42). And as shown in FIG. 13, the 1st inflow port (61) and 2nd inflow port (62) as a vent hole are provided in each center of the above-mentioned two partition plates (16) and (17). These first and second inlets serve as air inlets to the distribution chamber (43). Moreover, the 1st outflow port (71) and 2nd outflow port (72) as a vent hole are provided in the right and left of the site | part corresponding to the height of the distribution chamber (43) of a rib (15), These 1st And the 2nd outflow port is an exit of the air from a distribution chamber (43).

すなわち、振分室(43)には、上記の各導入室(41)、(42)にそれぞれ通じる第1の流入口(61)及び第2の流入口(62)が設けられ、導入室(41)、(42)の空気が流入する様になされている。そして、振分室(43)には、第1の吹出口(11)及び第2の吹出口(12)にそれぞれ通じる第1の流出口(71)及び第2の流出口(72)が設けられ、振分室(43)の空気が各吹出口(11)、(12)へ流出する様になされている。   That is, the distribution chamber (43) is provided with a first inflow port (61) and a second inflow port (62) that communicate with the introduction chambers (41) and (42), respectively. ), (42) air flows in. The distribution chamber (43) is provided with a first outlet (71) and a second outlet (72) that communicate with the first outlet (11) and the second outlet (12), respectively. The air in the distribution chamber (43) flows out to the air outlets (11) and (12).

ダンパー(44)は、図11、図12(a)及び図13に示す様に、上記の振分室(43)の中央、換言すれば、第1の流入口(61)と第2の流入口(62)の間に配置され、かつ、ケーシングの前端面およびリブ(15)の板面に直交する軸の周りに一定角度だけ回動可能に構成される。上記のダンパー(44)は、リブ(15)に対して振分室(43)と反対側(下流側)に配置されたアクチュエータ(45)によって作動し、当該ダンパーの左右の側縁が仕切板(16)、(17)に接触することにより、振分室(43)を2つの空間に仕切ることが出来る。なお、アクチュエータ(45)としては、ダンパー(44)を一定角度だけ正逆回転させるため、通常はギヤードタイプのステッピングモーターが使用される。   As shown in FIGS. 11, 12 (a) and 13, the damper (44) is located at the center of the distribution chamber (43), in other words, the first inlet (61) and the second inlet. (62), and is configured to be rotatable by a fixed angle around an axis perpendicular to the front end face of the casing and the plate surface of the rib (15). The damper (44) is operated by an actuator (45) disposed on the opposite side (downstream side) of the distribution chamber (43) with respect to the rib (15), and the left and right side edges of the damper are separated by a partition plate ( By contacting 16) and (17), the distribution chamber (43) can be partitioned into two spaces. As the actuator (45), a geared type stepping motor is usually used to rotate the damper (44) forward and backward by a certain angle.

振分室(43)は、上記のダンパー(44)の一方への回動により、図13(a)に示す様に、第1の流入口(61)及び第1の流出口(71)を包含する空間(8a)と、第2の流入口(62)及び第2の流出口(72)を包含する空間(8b)とに仕切られる様になされ、また、上記のダンパー(44)の他方への回動により、図13(b)に示す様に、第1の流入口(61)及び第2の流出口(72)を包含する空間(9a)と、第2の流入口(62)及び第1の流出口(71)を包含する空間(9b)とに仕切られる様になされている。   The distribution chamber (43) includes a first inflow port (61) and a first outflow port (71) as shown in FIG. 13 (a) by rotating the damper (44) to one side. And a space (8b) including the second inflow port (62) and the second outflow port (72), and to the other of the damper (44). 13 (b), the space (9a) including the first inflow port (61) and the second outflow port (72), the second inflow port (62), and The first outlet (71) is partitioned into a space (9b) including the first outlet (71).

上記の様な除加湿装置においては、例えば、第1の吹出口(11)から除湿された空気を連続して吹き出し、第2の吹出口(12)から加湿された空気を連続して吹き出すため、前述の様に、吸着材モジュール(1)においてペルチェ素子(30)に流れる電流を一定時間ごとに逆転させて吸着用冷熱源と脱着用熱源とを入れ替えると共に、そして、流路切替装置(4)において、前記の電流の逆転に応じて、吸着材モジュール(1)の第1の吸着素子(3A)を通過した空気と第2の吸着素子(3B)を通過した空気との振向け先を切り替える様に構成される。   In the dehumidifying / humidifying apparatus as described above, for example, the dehumidified air is continuously blown out from the first air outlet (11), and the humidified air is continuously blown out from the second air outlet (12). As described above, the current flowing through the Peltier element (30) in the adsorbent module (1) is reversed every predetermined time to replace the adsorption cold heat source and the desorption heat source, and the flow path switching device (4 ), The destination of the air that has passed through the first adsorbing element (3A) of the adsorbent module (1) and the air that has passed through the second adsorbing element (3B) in accordance with the reversal of the current. Configured to switch.

すなわち、吸着材モジュール(1)においては、各吸着素子(3A)、(3B)の吸着・脱着操作に準じた時間間隔、例えば30〜600秒間隔でペルチェ素子(30)に流れる電流を逆転させ、ペルチェ素子(30)の板面(30a)、(30b)における吸熱機能と放熱機能とを入れ替える様になされている。一方、流路切替装置(4)においては、ペルチェ素子(30)の電流の逆転と同時または逆転させて一定時間経過後、ダンパー(44)が作動し、吸着材モジュール(1)で処理された上記の各空気の振向け先を一方は第1の吹出口(11)から第2の吹出口(12)へ、他方は第2の吹出口(12)から第1の吹出口(11)へ切り替える様になされている。流路切替装置(4)を作動させるタイミングは、ペルチェ素子(30)の電流を逆転させて以降、ペルチェ素子(30)の各板面(30a)、(30b)の温度が高低逆転するまでの間である。   That is, in the adsorbent module (1), the current flowing through the Peltier element (30) is reversed at a time interval according to the adsorption / desorption operation of each adsorption element (3A), (3B), for example, 30 to 600 seconds. The heat absorption function and the heat dissipation function on the plate surfaces (30a) and (30b) of the Peltier element (30) are interchanged. On the other hand, in the flow path switching device (4), the damper (44) is actuated and processed by the adsorbent module (1) after a lapse of a certain time simultaneously with or reversely with the reversal of the current of the Peltier element (30). One of the destinations of the air is from the first air outlet (11) to the second air outlet (12), and the other is from the second air outlet (12) to the first air outlet (11). It is made to switch. The timing of operating the flow path switching device (4) is the time until the temperature of each plate surface (30a), (30b) of the Peltier element (30) is reversed in high and low after the current of the Peltier element (30) is reversed. Between.

なお、図示しないが、除加湿装置には、送風機(2)の制御、吸着材モジュール(1)におけるペルチェ素子(30)の電流の制御、および、流路切替装置(4)におけるアクチュエータ(45)の制御を行うための制御装置が設けられる。また、流路切替装置(4)の第1の吹出口(11)には、窓ガラスへ向けられたデフロスタ吹出口としての送風路が接続され、第2の吹出口(12)には、乗員側へ向けられたフェイス吹出口が接続される。   Although not shown, the dehumidifying / humidifying device includes a blower (2) control, a Peltier element (30) current control in the adsorbent module (1), and an actuator (45) in the flow path switching device (4). A control device for performing the control is provided. The first air outlet (11) of the flow path switching device (4) is connected to an air passage as a defroster air outlet directed to the window glass, and an occupant is connected to the second air outlet (12). A face outlet directed to the side is connected.

本発明の除加湿装置による例えば車室内の除加湿方法は以下の通りである。すなわち、図10(a)に示す様に、除加湿装置において、送風機(2)は、室内の空気を吸い込み、これを吸着材モジュール(1)の第1の吸着素子(3A)及び第2の吸着素子(3B)にそれぞれ送気する。吸着材モジュール(1)においては、例えば、ペルチェ素子(30)の一方の板面(30a)が吸着用冷熱源として機能し、他方の板面(30b)が脱着用熱源として機能するため、前記の板面(30a)によって第1の吸着素子(3A)が冷却され、その通気エレメント(33)に担持された吸着材の吸着操作が進行し、通気エレメント(33)を通過する空気中の水蒸気を吸着する。一方、第2の吸着素子(3B)は、ペルチェ素子(30)の板面(30b)によって加熱され、当該第2の吸着素子の通気エレメント(33)に担持された吸着材の脱着操作が進行し、通気エレメント(33)を通過する空気に水蒸気を放出する。   For example, a dehumidifying / humidifying method for a passenger compartment by the dehumidifying / humidifying device of the present invention is as follows. That is, as shown in FIG. 10 (a), in the dehumidifying / humidifying device, the blower (2) sucks indoor air, and uses this to absorb the first adsorbing element (3A) and the second adsorbing module (1). Each is supplied to the adsorption element (3B). In the adsorbent module (1), for example, one plate surface (30a) of the Peltier element (30) functions as an adsorption cold heat source, and the other plate surface (30b) functions as a desorption heat source. The first adsorbing element (3A) is cooled by the plate surface (30a), and the adsorbing operation of the adsorbent carried on the ventilation element (33) proceeds, and water vapor in the air passing through the aeration element (33). To adsorb. On the other hand, the second adsorption element (3B) is heated by the plate surface (30b) of the Peltier element (30), and the desorption operation of the adsorbent carried on the ventilation element (33) of the second adsorption element proceeds. Then, water vapor is released into the air passing through the ventilation element (33).

吸着材モジュール(1)の第1の吸着素子(3A)を通過して得られた除湿空気、および、第2の吸着素子(3B)を通過して得られた加湿空気は、各々、流路切替装置(4)の導入口(51)、(52)(図12参照)を通じて当該流路切替装置の第1の導入室(41)及び第2の導入室(42)に流れ込む。流路切替装置(4)においては、図13(a)に示す様に、ダンパー(44)が一方向に回動した状態にあり、振分室(43)を2つの空間(8a)、(8b)とに仕切っている。すなわち、振分室(43)は、第1の流入口(61)及び第1の流出口(71)を包含する空間(8a)と、第2の流入口(62)及び第2の流出口(72)を包含する空間(8b)とにダンパー(44)で仕切られている。   The dehumidified air obtained by passing through the first adsorbing element (3A) of the adsorbent module (1) and the humidified air obtained by passing through the second adsorbing element (3B) are respectively flow paths. It flows into the first introduction chamber (41) and the second introduction chamber (42) of the flow path switching device through the introduction ports (51) and (52) (see FIG. 12) of the switching device (4). In the flow path switching device (4), as shown in FIG. 13 (a), the damper (44) is rotated in one direction, and the distribution chamber (43) is divided into two spaces (8a), (8b). ). That is, the distribution chamber (43) includes a space (8a) including the first inlet (61) and the first outlet (71), the second inlet (62), and the second outlet ( 72) and a space (8b) including a damper (44).

従って、図13(a)に示す様に、第1の導入室(41)に流れ込んだ除湿空気は、振分室(43)の空間(8a)に流れ込み、第1の流出口(71)を通じて第1の吹出口(11)(図11(a)参照)に送気される。一方、第2の導入室(42)に流れ込んだ加湿空気は、振分室(43)の空間(8b)に流れ込み、第2の流出口(72)を通じて第2の吹出口(12)(図11(a)参照)に送気される。   Accordingly, as shown in FIG. 13 (a), the dehumidified air that has flowed into the first introduction chamber (41) flows into the space (8a) of the distribution chamber (43) and passes through the first outlet (71). 1 is sent to the air outlet (11) (see FIG. 11 (a)). On the other hand, the humidified air that has flowed into the second introduction chamber (42) flows into the space (8b) of the distribution chamber (43) and passes through the second outlet (72) to the second outlet (12) (FIG. 11). (See (a)).

吸着材モジュール(1)においては、吸着操作および脱着操作が一定時間行われると、ペルチェ素子(30)に流れる電流が逆転され、吸着用冷熱源と脱着用熱源とが入れ替えられる。換言すれば、ペルチェ素子(30)の板面(30a)が脱着用熱源として機能し、板面(30b)が吸着用冷熱源として機能する。そして、ペルチェ素子(30)の各板面(30a)、(30b)の機能の入れ替わりにより、各吸着素子(3A)、(3B)においては、各々、吸着材の吸脱着操作が切り替わる。   In the adsorbent module (1), when the adsorption operation and the desorption operation are performed for a predetermined time, the current flowing through the Peltier element (30) is reversed, and the adsorption cold heat source and the desorption heat source are switched. In other words, the plate surface (30a) of the Peltier element (30) functions as a desorption heat source, and the plate surface (30b) functions as an adsorption cold heat source. Then, the adsorption / desorption operation of the adsorbent is switched in each of the adsorption elements (3A) and (3B) by switching the functions of the plate surfaces (30a) and (30b) of the Peltier element (30).

すなわち、上記の第1の吸着素子(3A)は、冷却されていたその通気エレメント(33)及び吸着材が加熱されることにより、それまで吸着した水蒸気を脱着する。他方、上記の第2の吸着素子(3B)は、加熱されていたその通気エレメント(33)及び吸着材が冷却されることにより、水蒸気の吸着を開始する。その結果、第1の吸着素子(3A)は、これを通過する空気に水蒸気を放出して加湿し、第2の吸着素子(3B)は、これを通過する空気中の水蒸気を吸着して除湿する。これにより、加湿空気が流路切替装置(4)の第1の導入室(41)に流れ込み、除湿空気が第2の導入室(42)に流れ込む。   That is, said 1st adsorption | suction element (3A) desorbs the water vapor | steam adsorbed until then, when the ventilation | gas_flowing element (33) and adsorbent which were cooled are heated. On the other hand, said 2nd adsorption | suction element (3B) starts adsorption | suction of water vapor | steam, when the ventilation element (33) and adsorbent which were heated are cooled. As a result, the first adsorbing element (3A) releases water vapor to the air passing through it and humidifies it, and the second adsorbing element (3B) adsorbs the water vapor in the air passing through it and dehumidifies it. To do. As a result, the humidified air flows into the first introduction chamber (41) of the flow path switching device (4), and the dehumidified air flows into the second introduction chamber (42).

また、ペルチェ素子(30)において電流が逆転されると、電流の逆転から例えば0〜60秒経過後、流路切替装置(4)にて流路が切り替えられる。すなわち、流路切替装置(4)においては、アクチュエータ(45)が作動し、ダンパー(44)が図13(a)に示す状態から図13(b)に示す状態に他方向に回動し、振分室(43)を空間(9a)と空間(9b)とに仕切る。換言すれば、振分室(43)は、第1の流入口(61)及び第2の流出口(72)を包含する空間(9a)と、第2の流入口(62)及び第1の流出口(71)を包含する空間(9b)とにダンパー(44)で仕切られる。   Further, when the current is reversed in the Peltier element (30), the flow path is switched by the flow path switching device (4), for example, after 0 to 60 seconds have elapsed since the reverse of the current. That is, in the flow path switching device (4), the actuator (45) is operated, and the damper (44) is rotated in the other direction from the state shown in FIG. 13 (a) to the state shown in FIG. 13 (b). The distribution chamber (43) is partitioned into a space (9a) and a space (9b). In other words, the distribution chamber (43) includes the space (9a) including the first inlet (61) and the second outlet (72), the second inlet (62), and the first inlet. It is partitioned by a damper (44) from a space (9b) containing the outlet (71).

従って、図13(b)に示す様に、第1の導入室(41)の加湿空気は、振分室(43)の空間(9a)に流れ込み、第2の流出口(72)を通じて第2の吹出口(12)(図11(a)参照)に送気される。一方、第2の導入室(42)の除湿空気は、振分室(43)の空間(9b)に流れ込み、第1の流出口(71)を通じて第1の吹出口(11)(図11(a)参照)に送気される。   Therefore, as shown in FIG. 13 (b), the humidified air in the first introduction chamber (41) flows into the space (9a) of the distribution chamber (43), and passes through the second outlet (72) for the second time. The air is sent to the air outlet (12) (see FIG. 11 (a)). On the other hand, the dehumidified air in the second introduction chamber (42) flows into the space (9b) of the distribution chamber (43) and passes through the first outlet (71) to the first outlet (11) (FIG. 11 (a). ))).

上記の除加湿装置においては、吸着材モジュール(1)で吸脱着操作を一定のタイミングで切り替えると共に、これに応じて、除湿空気と加湿空気の吹出流路を流路切替装置(4)によって切り替え、これにより、例えば、第1の吹出口(11)から除湿空気を連続して吹き出し、第2の吹出口(12)から加湿空気を連続して吹き出すことが出来る。そして、除湿空気を窓ガラスの防曇用に使用でき、加湿空気を快適性向上のために使用できる。   In the dehumidifying / humidifying device described above, the adsorption / desorption operation is switched at a fixed timing in the adsorbent module (1), and the flow path for dehumidified air and humidified air is switched by the channel switching device (4) accordingly. Thereby, for example, dehumidified air can be continuously blown out from the first air outlet (11), and humidified air can be continuously blown out from the second air outlet (12). And dehumidified air can be used for the fog prevention of a window glass, and humidified air can be used for comfort improvement.

本発明の吸着材モジュール(1)を使用した除加湿装置は、図10(b)に示す様に構成することも出来る。図10(b)に例示する除加湿装置は、空気が通過する流路としての本体ケーシング(図示省略)に送風機(2)、流路切替装置(4)、吸着材モジュール(1)、流路切替装置(4)及び送風機(2)を流路に沿って順次に配置して構成される。すなわち、吸着材モジュール(1)を中心として、当該吸着材モジュール(1)の前後にそれぞれ流路切替装置(4)と送風機(2)を対称的に配置して構成される。そして、各流路切替装置(4)は、これらの前述した導入口(51)、(52)(図11参照)に相当うる通気穴を吸着材モジュール(1)の各吸着素子(3A)、(3B)に対向する状態に配置され、各送風機(2)は、各流路切替装置(4)に対し、前述の例えば第2の吹出口(12)に相当する通気穴から室内空気を送気する様に構成されている。   The dehumidifying / humidifying device using the adsorbent module (1) of the present invention can also be configured as shown in FIG. The dehumidifying / humidifying device illustrated in FIG. 10B includes a blower (2), a flow switching device (4), an adsorbent module (1), a flow channel in a main body casing (not shown) as a flow channel through which air passes. The switching device (4) and the blower (2) are sequentially arranged along the flow path. That is, with the adsorbent module (1) as the center, the flow path switching device (4) and the blower (2) are arranged symmetrically before and after the adsorbent module (1). Then, each flow path switching device (4) is provided with vent holes that can correspond to the aforementioned inlets (51), (52) (see FIG. 11), the respective adsorbing elements (3A) of the adsorbent module (1), (3B) is arranged facing each other, and each blower (2) sends room air to each flow path switching device (4) from the vent hole corresponding to, for example, the second outlet (12) described above. It is configured to care.

図10(b)に示す除加湿装置においても、吸着材モジュール(1)のペルチェ素子(30)へ流す電流の逆転によって吸着用冷熱源と脱着用熱源を機能的に入れ替えて各吸着素子(3A)、(3B)に対する冷却と加熱を反転させ、各吸着素子(3A)、(3B)の吸着操作と脱着操作を一定のタイミングで切り替えると共に、これに応じて、除湿空気と加湿空気の吹出流路を各流路切替装置(4)によって切り替えることにより、例えば、一方(例えば図10(b)における左側)の流路切替装置(4)の第1の吹出口(11)から除湿空気を連続して吹き出し、他方(例えば図10(b)における右側)の流路切替装置(4)の第1の吹出口(11)から加湿空気を連続して吹き出すことが出来る。   Also in the dehumidifying / humidifying device shown in FIG. 10 (b), the adsorption cold heat source and the desorption heat source are functionally switched by reversing the current flowing to the Peltier element (30) of the adsorbent module (1) to thereby replace each adsorption element (3A). ) And (3B), the cooling and heating are reversed, and the adsorption operation and desorption operation of each adsorption element (3A) and (3B) are switched at a constant timing, and the dehumidified air and the humidified air are blown out accordingly. By switching the path using each flow path switching device (4), for example, dehumidified air is continuously supplied from the first air outlet (11) of the flow path switching device (4) on one side (for example, the left side in FIG. 10B). Then, the humidified air can be continuously blown out from the first air outlet (11) of the flow path switching device (4) on the other side (for example, the right side in FIG. 10B).

上記の様に、本発明の除加湿装置は、ペルチェ素子(30)に各吸着素子(3A)、(3B)が直接配置された前述の吸着材モジュール(1)を使用して構成されているため、冷熱源と熱源を切替えるための駆動部を設ける必要がなく、装置構成を簡素化でき且つ装置全体を一層小型化することが出来る。そして、本発明の除加湿装置によれば、各吸着素子(3A)、(3B)に特定の吸着材(31)、(32)が塗布された上記の吸着材モジュール(1)を使用して構成されているため、湿度の一層安定した加湿空気を供給することが出来る。   As described above, the dehumidifying / humidifying device of the present invention is configured using the adsorbent module (1) described above in which the adsorbing elements (3A) and (3B) are directly arranged on the Peltier element (30). Therefore, it is not necessary to provide a drive unit for switching between the cold heat source and the heat source, the device configuration can be simplified, and the entire device can be further downsized. According to the dehumidifying / humidifying device of the present invention, the adsorbent module (1) in which the specific adsorbents (31) and (32) are applied to the adsorbing elements (3A) and (3B) is used. Since it is comprised, humidified air with further stable humidity can be supplied.

なお、本発明の除加湿装置においては、流路切替装置(4)のダンパー(44)の作動設定を切り替えることにより、例えば夏季において、第2の吹出口(12)から除湿された空気を乗員側へ吹き出すことも出来る。また、上記の除加湿装置においては、吸着材モジュール(1)の下流側、好ましくは流路切替装置(4)の下流側にフィン型熱交換器や直交型熱交換器などの熱交換器が配置され、吸着材モジュール(1)の第1の吸着素子(3A)で除湿(又は加湿)された空気と第2の吸着素子(3B)で加湿(又は除湿)された空気との間で顕熱交換可能に構成されてもよい。熱交換器を配置した場合には、ペルチェ素子(30)で加熱された高温の加湿空気と、ペルチェ素子(30)で冷却された低温の除湿空気との間で熱交換できるため、例えば冬季には、加湿され且つ適度に温度の低下した快適な空気を乗員側へ吹き出すことが出来る。更に、吸着材モジュール(1)の上流側または下流側には、室内で発生した臭気成分を捕捉するための脱臭用フィルターが配置されてもよい。   In the dehumidifying / humidifying device of the present invention, by switching the operation setting of the damper (44) of the flow path switching device (4), air dehumidified from the second air outlet (12), for example, in summer, is occupant. It can be blown out to the side. In the dehumidifying / humidifying device, a heat exchanger such as a fin-type heat exchanger or an orthogonal heat exchanger is provided downstream of the adsorbent module (1), preferably downstream of the flow path switching device (4). Between the air disposed and dehumidified (or humidified) by the first adsorbing element (3A) of the adsorbent module (1) and the air humidified (or dehumidified) by the second adsorbing element (3B). You may be comprised so that heat exchange is possible. When the heat exchanger is arranged, heat exchange can be performed between the high-temperature humidified air heated by the Peltier element (30) and the low-temperature dehumidified air cooled by the Peltier element (30). Can blow out comfortable air that is humidified and has a moderately low temperature to the occupant side. Further, a deodorizing filter for capturing odorous components generated in the room may be arranged upstream or downstream of the adsorbent module (1).

2種類の吸着材を塗布した吸着材モジュール、および、1種類の吸着材を塗布した吸着材モジュールを製作し、これら吸着材モジュールによって空気を加湿した場合の加湿状態の違いを試験確認した。   An adsorbent module coated with two types of adsorbents and an adsorbent module coated with one type of adsorbent were manufactured, and the difference in the humidified state when air was humidified with these adsorbent modules was tested and confirmed.

2つの態様を比較するに当たり、先ず、図3に示す構造の吸着素子(平板状の基材シートを平行に配列して通気エレメントが構成された素子)を4個製作した。各素子の通気エレメントは、0.15mm(厚さ)×9.3mm(幅)×70mm(長さ)のアルミニウム製の基材シート(フィン)をアルミニウム製平板上に70枚配列して構成し、素子の外径は、70mm(幅)×14mm(長さ)×9.3mm(高さ)とした。そして、これらの吸着素子に対し、吸着材として、そのうちの3個には、ゼオライトZ01(FAPO−5)を塗布し、1個には、ゼオライトZ02(SAPO−34)を塗布した。各吸着素子における塗布量は19gであった。   In comparing the two aspects, first, four adsorbing elements (elements in which a ventilation element is configured by arranging flat substrate sheets in parallel) having the structure shown in FIG. 3 were manufactured. The ventilation element of each element is composed of 70 aluminum base sheets (fins) of 0.15 mm (thickness) × 9.3 mm (width) × 70 mm (length) arranged on an aluminum flat plate. The outer diameter of the element was 70 mm (width) × 14 mm (length) × 9.3 mm (height). Then, for these adsorbing elements, as an adsorbent, three of them were coated with zeolite Z01 (FAPO-5), and one was coated with zeolite Z02 (SAPO-34). The application amount in each adsorption element was 19 g.

次いで、ゼオライトZ02を塗布した吸着素子と、ゼオライトZ01を塗布した吸着素子とを前後に順次連結し且つペルチェ素子の一方の板面上に固定して1個の吸着材モジュールとした。すなわち、ゼオライトZ02及びZ01の2種類の吸着材を前後に塗分けた吸着素子がペルチェ素子の片面だけに貼付けられた構造の実験用の吸着材モジュールを組み立てた(実施例)。一方、ゼオライトZ01を塗布した2個の吸着素子を前後に連結し且つ上記と同様にペルチェ素子の一方の板面上に固定して1個の吸着材モジュールとした。すなわち、ゼオライトZ01だけを塗布した吸着素子がペルチェ素子の片面に貼付けられた構造の実験用の吸着材モジュールを組み立てた(参考例)。   Next, the adsorbing element coated with zeolite Z02 and the adsorbing element coated with zeolite Z01 were sequentially connected back and forth and fixed on one plate surface of the Peltier element to form one adsorbent module. That is, an adsorbent module for an experiment having a structure in which an adsorbing element in which two kinds of adsorbents of zeolite Z02 and Z01 were coated on the front and rear sides was attached only to one side of the Peltier element was assembled (Example). On the other hand, two adsorbing elements coated with zeolite Z01 were connected back and forth and fixed on one plate surface of the Peltier element in the same manner as described above to form one adsorbent module. That is, an experimental adsorbent module having a structure in which an adsorbing element coated only with zeolite Z01 was attached to one side of a Peltier element was assembled (reference example).

加湿試験においては、上記の各吸着材モジュールについて、脱着(加湿)操作の際の吸着素子の出口部分の湿度変化をそれぞれに測定した。斯かる測定では、空気調整装置(ヒーター、冷却器および加湿器を容器に内蔵し、所定の温度、湿度に調節した容器内の空気をファンで送風する装置)を使用し、29℃、5.05g/kg(DA)に調整した空気を24m/hの風量で吸着材モジュールに送風しながら、吸着・脱着操作を一定周期で繰り返し、脱着の際に吸着素子を通過した空気の絶対湿度の変化を測定した。吸着・脱着操作は、吸着素子を貼付けたペルチェ素子の板面温度を測定しながら、電源電圧の制御により前記の板面の温度を20分の周期で切り替えると共に、吸着操作では板面の温度を15℃に調節し、脱着操作では板面の温度を50℃に調節した。 In the humidification test, for each of the adsorbent modules described above, the humidity change at the exit portion of the adsorption element during the desorption (humidification) operation was measured. In such a measurement, an air conditioning device (a device in which a heater, a cooler, and a humidifier are incorporated in a container, and air in the container adjusted to a predetermined temperature and humidity is blown by a fan) is used at 29 ° C., 5. While the air adjusted to 05 g / kg (DA) is blown to the adsorbent module at an air flow rate of 24 m 3 / h, the adsorption / desorption operation is repeated at regular intervals, and the absolute humidity of the air passing through the adsorption element at the time of desorption is Changes were measured. The adsorption / desorption operation switches the temperature of the plate surface at a cycle of 20 minutes by controlling the power supply voltage while measuring the plate surface temperature of the Peltier element to which the adsorption element is attached. The temperature was adjusted to 15 ° C., and the temperature of the plate surface was adjusted to 50 ° C. in the detachment operation.

吸着素子の出口部分における空気の絶対湿度は、吸着材モジュールを天秤に載せ、吸着材モジュールの重量変化を一定時間帯ごとに測定し、以下の演算式に基づいて絶対湿度を算出した。その結果、各吸着材モジュールについて、表2に示す様な絶対湿度の時間的な変化が観察された。また、吸着・脱着操作における水蒸気吸着量(全吸着量に対する割合)は図14のグラフに示す通りであった。そして、表2及び図14のグラフの結果から、2種類の吸着材を塗布した吸着材モジュールは、1種類の吸着材だけを塗布した吸着材モジュールに比べ、脱着(加湿)操作の際の出口部分における空気の絶対湿度の変化が緩やかであり、湿度の安定した加湿空気を供給できることが確認された。   The absolute humidity of the air at the outlet portion of the adsorption element was obtained by placing the adsorbent module on a balance, measuring the change in the weight of the adsorbent module at regular time intervals, and calculating the absolute humidity based on the following arithmetic expression. As a result, temporal changes in absolute humidity as shown in Table 2 were observed for each adsorbent module. Further, the water vapor adsorption amount (ratio to the total adsorption amount) in the adsorption / desorption operation was as shown in the graph of FIG. Then, from the results of the graphs in Table 2 and FIG. 14, the adsorbent module coated with two types of adsorbents is an outlet at the time of desorption (humidification) operation compared to the adsorbent module coated with only one type of adsorbent. It was confirmed that the change in the absolute humidity of the air in the area was gradual, and humidified air with stable humidity could be supplied.

Figure 2010094609
Figure 2010094609

Figure 2010094609
Figure 2010094609

本発明に係る吸着材モジュールの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the adsorbent module which concerns on this invention. 本発明に係る吸着材モジュールの他の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other example of the adsorbent module which concerns on this invention. 本発明に係る吸着材モジュールの更に他の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the further another example of the adsorbent module which concerns on this invention. 吸着材モジュールの通気エレメントを構成する基材シートの他の例を示す部分的な斜視図である。It is a partial perspective view which shows the other example of the base material sheet which comprises the ventilation element of an adsorbent module. 本発明に係る吸着材モジュールの吸着素子における吸着材の塗布構造の一例としての積層構造を示す図であり、図1の素子の通気方向に直交して破断した部分的な断面図である。It is a figure which shows the laminated structure as an example of the application | coating structure of the adsorbent in the adsorption element of the adsorbent module which concerns on this invention, and is a fragmentary sectional view fractured | ruptured orthogonally to the ventilation direction of the element of FIG. 本発明に係る吸着材モジュールの吸着素子における吸着材の塗布構造の他の例としての塗分け構造を示す図であり、図1のI−I線に沿って破断した断面図である。It is a figure which shows the coating structure as another example of the application | coating structure of the adsorbent in the adsorption | suction element of the adsorbent module which concerns on this invention, and is sectional drawing fractured | ruptured along the II line | wire of FIG. 本発明に係る吸着材モジュールの吸着素子における吸着材の塗布構造の更に他の例としての塗分け構造を示す図であり、図1のI−I線に沿って破断した断面図である。It is a figure which shows the coating structure as another example of the application | coating structure of the adsorbent in the adsorption | suction element of the adsorbent module which concerns on this invention, and is sectional drawing fractured | ruptured along the II line of FIG. 本発明に係る吸着材モジュールの吸着素子における吸着材の塗布構造の更に他の例としての塗分け構造を示す図であり、図1のI−I線に沿って破断した断面図である。It is a figure which shows the coating structure as another example of the application | coating structure of the adsorbent in the adsorption | suction element of the adsorbent module which concerns on this invention, and is sectional drawing fractured | ruptured along the II line of FIG. 本発明に係る吸着素子に好適な吸着材の吸着特性を示す水蒸気吸着等温線である。It is a water vapor | steam adsorption isotherm which shows the adsorption | suction characteristic of an adsorbent suitable for the adsorption | suction element which concerns on this invention. 本発明に係る吸着材モジュールの使用例としての除加湿装置の構成を示す模式的なブロック図である。It is a typical block diagram which shows the structure of the dehumidification / humidification apparatus as an example of use of the adsorbent module which concerns on this invention. 除加湿装置に使用される流路切替装置の一例の内部構造を示す平面図および側面図である。It is the top view and side view which show the internal structure of an example of the flow-path switching apparatus used for a dehumidification / humidification apparatus. 図11の流路切替装置の正面図および背面図である。It is the front view and rear view of the flow-path switching apparatus of FIG. 流路切替装置の機能を示す図であり、図11のB−B線に沿って破断した断面図である。It is a figure which shows the function of a flow-path switching apparatus, and is sectional drawing fractured | ruptured along the BB line of FIG. 実施例と比較例の各吸着材モジュールおける吸脱着特性を示すグラフである。It is a graph which shows the adsorption / desorption characteristic in each adsorbent module of an Example and a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

1 :吸着材モジュール
11:第1の吹出口
12:第2の吹出口
2 :送風機
3 :吸着素子
3A:第1の吸着素子
3B:第2の吸着素子
30:ペルチェ素子
30a:ペルチェ素子の板面(吸着用冷熱源部または脱着用熱源部)
30b:ペルチェ素子の板面(脱着用熱源部または吸着用冷熱源部)
31:吸着材(吸着等温線の変曲点となる相対蒸気圧が低い吸着材)
32:吸着材(吸着等温線の変曲点となる相対蒸気圧が高い吸着材)
33:通気エレメント
4 :流路切替装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Adsorbent module 11: 1st blower outlet 12: 2nd blower outlet 2: Blower 3: Adsorption element 3A: 1st adsorption element 3B: 2nd adsorption element 30: Peltier element 30a: Peltier element board Surface (cooling heat source for adsorption or desorption heat source)
30b: Plate surface of Peltier element (desorption heat source part or adsorption cold heat source part)
31: Adsorbent (adsorbent with a low relative vapor pressure that becomes an inflection point of the adsorption isotherm)
32: Adsorbent (adsorbent with a high relative vapor pressure that becomes the inflection point of the adsorption isotherm)
33: Ventilation element 4: Flow path switching device

Claims (9)

吸着用冷熱源部および脱着用熱源部としてそれぞれ機能する一対の板面を備えたペルチェ素子と、当該ペルチェ素子の各板面にそれぞれ直接配置された第1の吸着素子および第2の吸着素子とから成る吸着材モジュールであって、これら第1及び第2の吸着素子が、多数の通気穴が平行かつ並列に設けられた通気エレメントと、当該通気エレメントに塗布された水蒸気吸着用の吸着材とから構成され、当該吸着材として、同一測定温度における吸着等温線の変曲点となる相対蒸気圧が異なる2種類以上の吸着材が使用され、かつ、これら吸着材の少なくとも1種類がゼオライトであることを特徴とする吸着材モジュール。   A Peltier element having a pair of plate surfaces each functioning as an adsorption cooling heat source unit and a desorption heat source unit, and a first adsorption element and a second adsorption element directly disposed on each plate surface of the Peltier element, An adsorbent module comprising: a vent element in which a plurality of vent holes are provided in parallel and in parallel; and an adsorbent for adsorbing water vapor applied to the vent element; As the adsorbent, two or more types of adsorbents having different relative vapor pressures serving as inflection points of the adsorption isotherm at the same measurement temperature are used, and at least one of these adsorbents is zeolite. An adsorbent module characterized by that. 吸着材は、通気エレメントの各通気穴の表面に対し、吸着等温線の変曲点となる相対蒸気圧が低い吸着材から高い吸着材の順に積層されている請求項1に記載の吸着材モジュール。   2. The adsorbent module according to claim 1, wherein the adsorbent is laminated in the order of an adsorbent having a low relative vapor pressure, which is an inflection point of an adsorption isotherm, to a high adsorbent on the surface of each vent hole of the vent element. . 吸着材は、通気エレメントの各通気穴の表面に対し、ペルチェ素子の板面から離間する方向に従って、吸着等温線の変曲点となる相対蒸気圧が低い吸着材から高い吸着材の順に塗分けられている請求項1に記載の吸着材モジュール。   Adsorbents are applied in order from the adsorbent with the lower relative vapor pressure, which becomes the inflection point of the adsorption isotherm, to the higher adsorbent in the direction away from the plate surface of the Peltier element on the surface of each vent hole of the vent element. The adsorbent module according to claim 1. 吸着材は、通気エレメントの各通気穴の表面に対し、通気方向に従って、吸着等温線の変曲点となる相対蒸気圧が低い吸着材から高い吸着材の順に塗分けられている請求項1に記載の吸着材モジュール。   The adsorbent is applied to the surface of each vent hole of the vent element in the order of the adsorbent having a low relative vapor pressure, which becomes the inflection point of the adsorption isotherm, in the order of the adsorbent in accordance with the ventilation direction. The adsorbent module as described. 吸着材は、通気エレメントの各通気穴の表面に対し、ペルチェ素子の板面から離間する方向に従い且つ通気方向に従って、吸着等温線の変曲点となる相対蒸気圧が低い吸着材から高い吸着材の順に塗分けられている請求項1に記載の吸着材モジュール。   The adsorbent is an adsorbent with a low relative vapor pressure that is the inflection point of the adsorption isotherm according to the direction away from the plate surface of the Peltier element and according to the ventilation direction with respect to the surface of each vent hole of the vent element. The adsorbent module according to claim 1, wherein the adsorbent modules are coated in the order of. ゼオライトが、骨格構造に少なくともAlとPを含む結晶性アルミノフォスフェート類である請求項1〜5の何れかに記載の吸着材モジュール。   The adsorbent module according to any one of claims 1 to 5, wherein the zeolite is a crystalline aluminophosphate having a framework structure containing at least Al and P. ペルチェ素子に流れる電流の逆転によって第1及び第2の吸着素子に対する吸着用冷熱源部と脱着用熱源部を入れ替えることにより、前記各吸着素子における吸着操作と脱着操作を切替え可能になされている請求項1〜6の何れかに記載の吸着材モジュール。   The adsorption operation and the desorption operation of each adsorption element can be switched by switching the adsorption cold heat source section and the desorption heat source section for the first and second adsorption elements by reversing the current flowing in the Peltier element. Item 7. The adsorbent module according to any one of Items 1 to 6. 第1及び第2の吸着素子がそれぞれ交換可能に構成されている請求項1〜7の何れかに記載の吸着材モジュール。   The adsorbent module according to claim 1, wherein each of the first and second adsorbing elements is configured to be replaceable. 請求項1〜8の何れかに記載の吸着材モジュールを使用して空気を除湿および加湿する除加湿装置であって、空気流路としての本体ケーシングに送風機、吸着材モジュール及び流路切替装置を順次に収容して構成され、前記本体ケーシングには、除湿(又は加湿)された空気を吹き出す第1の吹出口と、加湿(又は除湿)された空気を吹き出す第2の吹出口とが設けられ、前記吸着材モジュールは、前記送風機によって送気される空気が各吸着素子を通過可能に前記本体ケーシング内に配置され、前記流路切替装置は、前記本体ケーシングの前記第1及び第2の吹出口に対し、前記吸着材モジュールの第1の前記吸着素子を通過した空気と第2の前記吸着素子を通過した空気とを各別に振向け可能で且つ振向け先を切替可能に構成され、そして、前記吸着材モジュールにおいてペルチェ素子に流れる電流を逆転させて当該ペルチェ素子の吸着用冷熱源部と脱着用熱源部とを入れ替えると共に、前記流路切替装置において前記電流の逆転に応じて各空気の振向け先を切り替える様に構成されていることを特徴とする除加湿装置。   A dehumidifying / humidifying device that dehumidifies and humidifies air using the adsorbent module according to any one of claims 1 to 8, wherein a blower, an adsorbent module, and a flow path switching device are provided on a body casing as an air flow path. The main casing is provided with a first air outlet for blowing dehumidified (or humidified) air and a second air outlet for blowing out humidified (or dehumidified) air. The adsorbent module is disposed in the main body casing so that air supplied by the blower can pass through each adsorbing element, and the flow path switching device includes the first and second blowers of the main body casing. The outlet is configured to be able to divert the air that has passed through the first adsorbing element of the adsorbent module and the air that has passed through the second adsorbing element, and to switch the diversion destination. , By reversing the current flowing through the Peltier element in the adsorbent module to replace the adsorption cold heat source part and the desorption heat source part of the Peltier element, and in the flow path switching device, according to the reversal of the current, A dehumidifying / humidifying device configured to switch destinations.
JP2008267821A 2008-10-16 2008-10-16 Adsorbent module and dehumidifying/humidifying device Pending JP2010094609A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008267821A JP2010094609A (en) 2008-10-16 2008-10-16 Adsorbent module and dehumidifying/humidifying device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008267821A JP2010094609A (en) 2008-10-16 2008-10-16 Adsorbent module and dehumidifying/humidifying device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010094609A true JP2010094609A (en) 2010-04-30

Family

ID=42256679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008267821A Pending JP2010094609A (en) 2008-10-16 2008-10-16 Adsorbent module and dehumidifying/humidifying device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010094609A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012108354A1 (en) * 2011-02-10 2012-08-16 三建設備工業株式会社 Moisture absorption/desorption unit, humidity conditioning system, and air humidity adjustment device
WO2013061746A1 (en) * 2011-10-24 2013-05-02 三菱樹脂株式会社 Adsorbent sheet, method for producing same, and usage of same
JP2014233690A (en) * 2013-06-04 2014-12-15 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 Carbon dioxide removal device
CN106659969A (en) * 2014-09-02 2017-05-10 株式会社Kf Biogas purification system
CN114654972A (en) * 2020-12-23 2022-06-24 本田技研工业株式会社 Dehumidifying device for vehicle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63310636A (en) * 1987-06-10 1988-12-19 Seibu Giken:Kk Production of element for adsorbing gas of very low concentration
JPH11333226A (en) * 1998-05-26 1999-12-07 Takasago Thermal Eng Co Ltd Air cleaning filter, its manufacture and sophisticated cleaning device
JP2002001106A (en) * 2000-06-20 2002-01-08 Ebara Corp Functional element for dehumidification or heat exchange and its manufacturing method
JP2003286008A (en) * 2002-03-28 2003-10-07 Ngk Spark Plug Co Ltd Oxygen concentrator
JP2008100144A (en) * 2006-10-18 2008-05-01 Mitsubishi Chemicals Corp Adsorbent module

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63310636A (en) * 1987-06-10 1988-12-19 Seibu Giken:Kk Production of element for adsorbing gas of very low concentration
JPH11333226A (en) * 1998-05-26 1999-12-07 Takasago Thermal Eng Co Ltd Air cleaning filter, its manufacture and sophisticated cleaning device
JP2002001106A (en) * 2000-06-20 2002-01-08 Ebara Corp Functional element for dehumidification or heat exchange and its manufacturing method
JP2003286008A (en) * 2002-03-28 2003-10-07 Ngk Spark Plug Co Ltd Oxygen concentrator
JP2008100144A (en) * 2006-10-18 2008-05-01 Mitsubishi Chemicals Corp Adsorbent module

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012108354A1 (en) * 2011-02-10 2012-08-16 三建設備工業株式会社 Moisture absorption/desorption unit, humidity conditioning system, and air humidity adjustment device
JP5945507B2 (en) * 2011-02-10 2016-07-05 三建設備工業株式会社 Moisture absorption / release unit, humidity control system and air humidity control device
WO2013061746A1 (en) * 2011-10-24 2013-05-02 三菱樹脂株式会社 Adsorbent sheet, method for producing same, and usage of same
JP2014233690A (en) * 2013-06-04 2014-12-15 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 Carbon dioxide removal device
CN106659969A (en) * 2014-09-02 2017-05-10 株式会社Kf Biogas purification system
CN114654972A (en) * 2020-12-23 2022-06-24 本田技研工业株式会社 Dehumidifying device for vehicle
JP7464515B2 (en) 2020-12-23 2024-04-09 本田技研工業株式会社 Vehicle dehumidifier

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5055944B2 (en) Dehumidifying / humidifying device for vehicles
JP5103993B2 (en) Dehumidifying / humidifying device for vehicles
JP5266657B2 (en) Dehumidifying / humidifying device for vehicles
JP2008100144A (en) Adsorbent module
JP2009274587A (en) Dehumidifying and humidifying device for vehicle
JP2010094609A (en) Adsorbent module and dehumidifying/humidifying device
JP5082623B2 (en) Dehumidifying / humidifying device for vehicles
JP2009262580A (en) Dehumidifying/humidifying device for vehicle
JP2010096454A (en) Dehumidifying/humidifying device
JP2009264635A (en) Humidifying/dehumidifying device
JP5083035B2 (en) Vehicle dehumidifying / humidifying device and method for operating the device
KR102161064B1 (en) Water adsorbent and a ventilator with water adsorbent
JP2009254990A (en) Adsorbent material module
JP2009293837A (en) Dehumidifying and humidifying device
JP2010002082A (en) Dehumidifying/humidifying device
JP2009264636A (en) Humidifying/dehumidifying device
JP2013160459A (en) Humidity controller
JP2009280149A (en) Dehumidification/humidification device for vehicle
JPH10325584A (en) Ventilator
JP2002119823A (en) Humidity controller
JP2010002122A (en) Dehumidifying/humidifying device
JP2009293836A (en) Dehumidifying and humidifying device

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20110301

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20110302

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110524

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120711

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120717

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130129