JP2011143358A - Moisture absorption filter and humidifier - Google Patents

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JP2011143358A JP2010006617A JP2010006617A JP2011143358A JP 2011143358 A JP2011143358 A JP 2011143358A JP 2010006617 A JP2010006617 A JP 2010006617A JP 2010006617 A JP2010006617 A JP 2010006617A JP 2011143358 A JP2011143358 A JP 2011143358A
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Takaaki Shimado
孝明 島戸
Kanae Yamanaka
香苗 山中
Yuko Fujii
優子 藤井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To desorb water from a moisture absorption filter with warm air of 60°C or less and to supply the obtained humidified air into a room. <P>SOLUTION: A humidifier 10 includes in a casing thereof: the moisture absorption filter 16; a moisture absorption air passage 19 comprising an air sending/exhausting means 17 for passing room air 12 through the moisture absorption filter 16 and exhausting the air to the outside of the room; and a desorption air passage 22 comprising a heating means 11 and an air sending means 13 sending air to the moisture absorption filter 16 and sending air into the room. After adsorption of moisture into the moisture absorption filter 16 in the moisture adsorption air passage 19, the moisture absorption filter 16 slidingly moves to the desorption air passage 22, the air warmed in the heating means 11 passes through the moisture absorption filter 16 in which the moisture is desorbed, and the humidified air is supplied into the room. The moisture absorption filter 16 is formed into a ventilating honeycomb shape including a moisture absorbing material 24 in which calcium chloride 27 as a halide matter of an alkaline earth metals having deliquescence is attached to mesoporous silica 26 as a porous material. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、吸湿フィルタとそれを搭載した無給水の加湿装置に関するものである。   The present invention relates to a moisture absorption filter and a non-supply water humidifier equipped with the same.

従来、この種の吸湿フィルタを用いた無給水の加湿装置においては、特許文献1に記載のものが知られており、空気中の水分を吸湿剤によって吸着し、水分を吸着した吸湿剤を再生用ヒータによって加熱して、濃縮した水分を回収し室内に供給する加湿装置を内蔵した空気調和機が知られている。以下、前記加湿装置の構成を図9とともに説明する。   Conventionally, in the humidifier of non-water supply using this kind of moisture absorption filter, the thing of patent documents 1 is known, the moisture in the air is adsorbed with a moisture absorbent, and the moisture absorbent which adsorbed moisture is reproduced. 2. Description of the Related Art There is known an air conditioner that incorporates a humidifier that is heated by a heater and collects concentrated moisture and supplies it to the room. Hereinafter, the configuration of the humidifier will be described with reference to FIG.

この加湿装置は、空気中の水分を吸着する通風孔を有した回転式の吸湿フィルタ1と、前記吸湿フィルタ1に室内空気2を送風する第一送風機3と前記吸湿フィルタ1を通過した乾燥空気を室外に排出する室外送風口4と、前記吸湿フィルタ1を加熱して再生する再生用ヒータ5と、前記再生用ヒータ5と前記吸湿フィルタ1の両方に通風し、室内空気2を送風する第二送風機6と、室内に加湿後の空気を送風する室内送風口7とで構成される加湿装置8として使用される。   The humidifier includes a rotary moisture absorption filter 1 having a ventilation hole that adsorbs moisture in the air, a first blower 3 that blows indoor air 2 to the moisture absorption filter 1, and dry air that has passed through the moisture absorption filter 1. The outdoor air outlet 4 that discharges the air to the outside, the regeneration heater 5 that heats and regenerates the moisture absorption filter 1, and the ventilation air that blows indoor air 2 through both the regeneration heater 5 and the moisture absorption filter 1. It is used as a humidifier 8 composed of two blowers 6 and an indoor air outlet 7 for blowing air after humidification into the room.

室内の空気を第一送風機3にて吸い込む。第一送風機3の風路では送風した空気は吸湿空気として、空気中の水分が吸湿フィルタ1に吸着される。また、水分を吸着され、乾燥した空気は、送風口4より室外に排出される。吸湿フィルタ1はギアモータなどの回転手段9で回転することによって移動し、やがて第二送風機6の風路に入る。第二送風機6の風路では、加湿装置8内の吸湿フィルタ1の通気上流にある再生ヒータ5によって温められて、再生空気となり、再生空気によって吸湿フィルタ1が吸着した水分は脱離して、送風口7より室内に戻され、結果、室内に加湿空気が送られる。   The indoor air is sucked in by the first blower 3. In the air passage of the first blower 3, the air blown as moisture-absorbed air, and moisture in the air is adsorbed by the moisture-absorbing filter 1. Also, the air that has been adsorbed with moisture and dried is discharged from the blower opening 4 to the outside of the room. The moisture absorption filter 1 moves by rotating by a rotating means 9 such as a gear motor, and eventually enters the air path of the second blower 6. In the air passage of the second blower 6, it is heated by the regeneration heater 5 upstream of the moisture absorption filter 1 in the humidification device 8 to become regeneration air, and the moisture adsorbed by the moisture absorption filter 1 by the regeneration air is desorbed and blown. The air is returned to the room through the mouth 7, and as a result, the humid air is sent into the room.

室外の湿度が低い場合は自然換気によって室内に供給される空気が乾燥するため、室内の湿った空気が室外に逃げてしまい、室内の水分が減少して室内は乾燥する。一方、加湿装置があることにより、室内から排気される空気は水分を取り除かれ、水分が室内に戻されるため、乾燥した空気が自然換気等によって供給されても、室内は、加湿装置がない場合に比べ乾燥しにくい、もしくは加湿される。   When the outdoor humidity is low, the air supplied to the room is dried by natural ventilation, so that the moist air in the room escapes to the outside, the moisture in the room is reduced, and the room is dried. On the other hand, the presence of a humidifier removes moisture from the air exhausted from the room and returns the moisture to the room. Therefore, even if dry air is supplied by natural ventilation, the room has no humidifier. Difficult to dry or humidified.

また、特許文献2に記載されたものでは、前記、特開平10−47707号公報であった吸湿剤への送風をひとつのファンで行い、それを分割して、一方を吸湿空気とし、他方を再生ヒータに通過させて再生空気としている加湿装置が示されている。   Moreover, in what was described in patent document 2, the ventilation to the moisture absorbent which was the said Unexamined-Japanese-Patent No. 10-47707 was performed with one fan, it was divided | segmented, one was made into moisture absorption air, and the other was carried out. A humidifier is shown that is passed through a regenerative heater and used as regenerated air.

特開平10−47707号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-47707 特開平10−61977号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-61977

しかしながら、従来の加湿装置の吸湿フィルタは、ヒータを使って空気を80℃以上、好ましくは100℃以上に加熱して、水分を脱離する必要があった。そのため、ヒータの設置およびその周りのスペースが必要なのはもちろんであるが、ヒータで再生するために大きな電力が必要であるという課題も有していた。また、100℃以上の高温で加熱して脱離するため、得られる高湿度な空気は高温であり、低温の空気と混合させてから供給する必要があった。   However, the conventional moisture absorption filter of the humidifying apparatus needs to desorb moisture by heating air to 80 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or higher using a heater. For this reason, it is a matter of course that installation of a heater and a space around the heater are required, but there is also a problem that a large amount of electric power is required for regeneration by the heater. Moreover, since it desorbs by heating at a high temperature of 100 ° C. or higher, the resulting high-humidity air has a high temperature and must be supplied after being mixed with low-temperature air.

高温で脱離するのは、従来の吸湿フィルタで用いられる吸湿材料がゼオライトやシリカゲルといった材料であり、水分を脱離して再度吸湿ができるように再生するためには80℃以上、好ましくは100℃以上の温度が必要であるためであり、低温でも吸着と脱離での水分量差が得られる低温再生型の吸湿剤を得ることが課題であった。   Desorbing at a high temperature is a hygroscopic material used in conventional hygroscopic filters such as zeolite and silica gel, and 80 ° C or higher, preferably 100 ° C for regenerating so that moisture can be desorbed and absorbed again. This is because the above temperature is necessary, and it was a problem to obtain a low temperature regenerative type moisture absorbent capable of obtaining a difference in water content between adsorption and desorption even at low temperatures.

本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、吸湿フィルタの水分の脱離のための空気温度が、60℃以下の空気であっても水分を脱離可能で、かつ、60℃以下の空気でも再生できる無給水タイプの吸湿フィルタ及び加湿装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and moisture can be desorbed even when the air temperature for desorbing moisture of the moisture absorption filter is 60 ° C. or less, and 60 ° C. or less. An object of the present invention is to provide a non-water-supply type moisture absorption filter and a humidifying device that can be regenerated even with air.

前記従来の課題を解決するために本発明は、少なくとも比表面積が300m/g以上の多孔質体とアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物を混合した吸湿材料とを含み、空気中の水分を吸着可能な通風構造体とした吸湿フィルタ及びそれを用いた加湿装置としてある。 In order to solve the above-described conventional problems, the present invention includes at least a porous body having a specific surface area of 300 m 2 / g or more and a moisture-absorbing material in which an alkali metal or alkaline earth metal halide is mixed, and moisture in the air. And a humidifying device using the same.

本発明の吸湿フィルタと、前記吸湿フィルタを搭載した無給水の加湿装置は、40℃から60℃という低温で吸着と脱離量の水分量差が得られ、水分を吸湿した前記吸湿フィルタが低温の熱源、例えば60℃以下の温風によって水分を脱離することができるため、エネルギー効率のよいヒートポンプ暖房や、燃料電池の排熱や、ガスタービンの排熱などの熱源を利用することができ、そのためヒータで再生する無給水の加湿装置より省エネ性を向上させることができる。また、60℃以下の低温で脱離するため、得られる空気温度も低くなり、そのまま加湿空気として装置外に供給できる。   The moisture absorption filter according to the present invention and the humidifier without water supply equipped with the moisture absorption filter can obtain a difference in moisture amount between adsorption and desorption at a low temperature of 40 ° C. to 60 ° C., and the moisture absorption filter that absorbs moisture has a low temperature. Because water can be desorbed by a hot air source of, for example, 60 ° C. or less, heat sources such as energy efficient heat pump heating, exhaust heat of a fuel cell, exhaust heat of a gas turbine can be used. Therefore, energy saving performance can be improved as compared with a non-water-supply humidifying device regenerated by a heater. Moreover, since it desorbs at a low temperature of 60 ° C. or lower, the resulting air temperature is lowered, and it can be supplied as humidified air as it is outside the apparatus.

本発明の実施の形態1における加湿装置の概略説明図Schematic explanatory drawing of the humidifier in Embodiment 1 of the present invention (a)同実施の形態1におけるコルゲートハニカム形状吸湿フィルタの概略斜視図、(b)同概略断面図(A) Schematic perspective view of corrugated honeycomb-shaped moisture absorption filter in Embodiment 1, (b) Schematic sectional view 同実施の形態1における吸湿材料と基材の概略説明図Schematic explanatory diagram of the hygroscopic material and the substrate in the first embodiment 同実施の形態1における吸湿フィルタの製造方法を示すフローチャートThe flowchart which shows the manufacturing method of the moisture absorption filter in the same Embodiment 1. 同実施の形態1における吸湿フィルタシートの厚み方向の概念を表す説明図Explanatory drawing showing the concept of the thickness direction of the moisture absorption filter sheet in Embodiment 1 同実施の形態1における吸湿フィルタの通気方向の概念を表す説明図Explanatory drawing showing the concept of the ventilation direction of the moisture absorption filter in Embodiment 1 (a)本発明の実施の形態5における加湿装置の概略説明図、(b)同加湿装置に用いる吸湿フィルタの断面図(A) Schematic explanatory drawing of the humidifier in Embodiment 5 of this invention, (b) Sectional drawing of the moisture absorption filter used for the humidifier 本発明の実施例1の吸湿剤の脱離温度と水分回収率との関係を示す説明図Explanatory drawing which shows the relationship between the desorption temperature of the hygroscopic agent of Example 1 of this invention, and a moisture recovery rate. 従来の加湿装置の概略説明図Schematic illustration of a conventional humidifier

第1の発明は、吸湿材料として、少なくとも比表面積が300m/g以上の多孔質体と、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物との混合物である吸湿材料とを含み、空気中の水分を吸着可能な通風構造体とした吸湿フィルタとしてあり、塩化カルシウムなどのアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物である潮解性の材料を多孔質体に添着することによって、前記アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物の潮解によって吸湿材料が吸湿するものであり、40℃から60℃の温度であっても乾燥、すなわち水分の脱離が起きるため、低温で再生する吸湿フィルタを提供することができる。また、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物が潮解現象によって吸湿する際、液状化するが、多孔質体の表面によって液が保持される。これによって、多孔質体とアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物の混合物が液状化することが防がれ、脱離により潮解した前記ハロゲン化物は再度結晶化して、再び吸湿で
きる。これを繰り返すことで連続的に吸湿フィルタに通気して除湿を行う、もしくは逆に水分を脱離させることで加湿を行うことができる。以上のことから、潮解した前記アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物を多孔質体の表面で保持するために、比表面積は300m/g以上が望ましく、またそのため、前記多孔質体としてはその表面に親水基を有するものが望ましい。
The first invention includes, as the moisture absorbing material, a moisture absorbing material that is a mixture of a porous body having a specific surface area of 300 m 2 / g or more and a halide of an alkali metal or an alkaline earth metal. Is a moisture absorption filter having a ventilation structure capable of adsorbing, and by adding a deliquescent material, which is a halide of alkali metal or alkaline earth metal such as calcium chloride, to the porous body, the alkali metal or alkaline earth The hygroscopic material absorbs moisture due to the liquefaction of metal halides, and even when the temperature is from 40 ° C. to 60 ° C., drying, that is, desorption of moisture occurs. it can. Further, when the alkali metal or alkaline earth metal halide absorbs moisture due to the deliquescence phenomenon, it liquefies, but the liquid is retained by the surface of the porous body. As a result, the mixture of the porous body and the alkali metal or alkaline earth metal halide is prevented from liquefying, and the halide deliquescent by desorption can be recrystallized and absorb moisture again. By repeating this, it is possible to perform dehumidification by continuously ventilating the moisture absorption filter, or conversely, moisture can be removed by desorption. From the above, in order to retain the deliquescent alkali metal or alkaline earth metal halide on the surface of the porous body, the specific surface area is desirably 300 m 2 / g or more. Those having a hydrophilic group on the surface are desirable.

第2の発明は、前記アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物の粒子径が前記多孔質体の粒子径より小さいことを特徴とする吸湿フィルタである。前記アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物が潮解現象によって吸湿する際、潮解によって液状化するが、前記多孔質体の表面によってその液が保持される。アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物が多孔質体より微粒子で多孔質体表面に存在することによって、潮解した際その液体同士が凝集する可能性が少なくなり、再度乾燥によってアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物が結晶化し、吸湿できるように再生される。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the moisture absorption filter, wherein the alkali metal or alkaline earth metal halide has a particle diameter smaller than that of the porous body. When the alkali metal or alkaline earth metal halide absorbs moisture due to the deliquescence phenomenon, it liquefies by deliquescence, but the liquid is retained by the surface of the porous body. The presence of alkali metal or alkaline earth metal halide particles on the surface of the porous body that are finer than the porous body reduces the possibility of the liquids aggregating when deliquescent, and the alkali metal or alkaline earth by drying again. The metal halide is crystallized and regenerated to absorb moisture.

第3の発明は、前記発明の多孔質体がゼオライトもしくはメソポーラスシリカもしくはメソポーラスアルミナもしくは活性炭のいずれかひとつもしくは複数の混合体であることを特徴とする吸湿剤を用いた吸湿フィルタである。これらの多孔質体は相対湿度が高いとき、大きな吸湿量を持っている。そのため、潮解性物質が長時間の吸湿によって潮解し、液状化したとき、つまりミクロ的には100%の相対湿度となったときにも、潮解性物質が高比表面積をもつこれらの多孔質体表面で保持される。前記アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物の潮解による液だれの発生や、潮解したものが液滴となって凝集し、乾燥して再結晶することによって吸湿前より大きな結晶となることによって、吸湿容量や吸湿速度が低下してしまうことを防ぐことができる。吸湿潮解しても、乾燥することによって、微細に結晶化して、吸湿できるよう再生される。   A third invention is a moisture absorption filter using a moisture absorbent, wherein the porous body of the invention is any one or a mixture of zeolite, mesoporous silica, mesoporous alumina, or activated carbon. These porous bodies have a large amount of moisture absorption when the relative humidity is high. Therefore, even when the deliquescent material is deliquescent by prolonged moisture absorption and liquefied, that is, when the relative humidity is 100% on a micro level, these debris has a high specific surface area. Retained on the surface. Occurrence of dripping due to liquefaction of the alkali metal or alkaline earth metal halide, and the deliquescence aggregated as droplets, dried and recrystallized to become larger crystals than before moisture absorption, It is possible to prevent the moisture absorption capacity and the moisture absorption speed from decreasing. Even if the moisture absorption liquefaction, by drying, it is crystallized finely and regenerated so that it can absorb moisture.

第4の発明は、前記アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物が、前記多孔質体の重量に対して、重量比1%以上40%以下の割合で混合されている吸湿フィルタであり、塩化カルシウムなどのアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物である潮解性の材料を多孔質体に添着することによって吸湿フィルタの吸湿容量を増やすことができる。特に40%を越えるとハロゲン化物が潮解した際に潮解したハロゲン化物同士が凝集して大きな塊となることが判明し、その一方で、潮解性物質を多く含む場合、潮解した材料によって液だれや腐食といったことがおきるため、多孔質体重量に対して40%以下の重量でかつ多孔質体よりも細かい粉末にした状態で添着する必要がある。逆に、吸湿容量を増やすためには少なくとも重量比1%以上の割合で混合されなくてはならない。   A fourth invention is a moisture absorption filter in which the alkali metal or alkaline earth metal halide is mixed in a ratio of 1% to 40% by weight with respect to the weight of the porous body. The moisture absorption capacity of the moisture absorption filter can be increased by attaching a deliquescent material that is an alkali metal or alkaline earth metal halide such as calcium to the porous body. In particular, when it exceeds 40%, it has been found that when the halides are deliquescent, the deliquescent halides agglomerate to form a large lump. On the other hand, when a large amount of deliquescent substances are contained, Since corrosion occurs, it is necessary to apply the powder in a state of 40% or less of the weight of the porous body and a finer powder than the porous body. Conversely, in order to increase the moisture absorption capacity, it must be mixed at a ratio of at least 1% by weight.

第5の発明は通風構造がコルゲートハニカム形状であり、体積あたりの表面積を大きくすることができ、吸湿フィルタを通過する水分と吸湿材料を高効率で接触させ、吸湿させることができる。なお、コルゲート形状とは、平板状のシート(ライナー)と波型状のシート(コルゲート)を交互に積層したもので、この発明では波の大きさの波長方向長さを「ピッチ」、波の高さ方向の長さを「高さ」と称す。   In the fifth invention, the ventilation structure is a corrugated honeycomb shape, the surface area per volume can be increased, and the moisture passing through the moisture absorption filter and the moisture absorbing material can be brought into contact with each other with high efficiency to absorb moisture. Note that the corrugated shape is obtained by alternately laminating flat sheets (liners) and corrugated sheets (corrugated). In the present invention, the length of the wave in the wavelength direction is “pitch”, The length in the height direction is called “height”.

第6の発明は前記コルゲートハニカムの吸湿フィルタにおいて、コルゲートハニカムの大きさがピッチ2.0mm以上2.8mm以下であり、高さが0.8mm以上1.3mm以下であることを特徴としており、そのため、コルゲートのピッチおよび高さが大きいほど、単位体積あたりの通風抵抗が低く、気体と接触する表面積が小さくなる。本発明ではコルゲートハニカムのピッチ2.0mm以下、高さが0.8mm以下では、圧力損失が高く、かつ効率が上がらない。またピッチが2.8mm以上、1.3mm以上では、水分の回収効率が低下する。そのためコルゲートハニカムの大きさがピッチ2.0mm以上2.
8mm以下であり、高さが0.8mm以上1.3mm以下であることが望ましい。
A sixth aspect of the present invention is the corrugated honeycomb moisture absorption filter, wherein the corrugated honeycomb has a pitch of 2.0 mm to 2.8 mm and a height of 0.8 mm to 1.3 mm, Therefore, the larger the corrugate pitch and height, the lower the ventilation resistance per unit volume and the smaller the surface area in contact with the gas. In the present invention, when the corrugated honeycomb pitch is 2.0 mm or less and the height is 0.8 mm or less, the pressure loss is high and the efficiency does not increase. In addition, when the pitch is 2.8 mm or more and 1.3 mm or more, the water recovery efficiency is lowered. Therefore, the corrugated honeycomb has a pitch of 2.0 mm or more.
It is desirably 8 mm or less and a height of 0.8 mm or more and 1.3 mm or less.

第7の発明は、前記吸湿フィルタのコルゲートハニカムが少なくともセラミック繊維もしくはガラス繊維もしくはその両方で構成されている基材を骨格としているものであり、基材がコルゲート形状を成し、かつ前記セラミック繊維表面およびガラス繊維表面に、コロイダルシリカなどの無機バインダを介して、前記多孔質体と前記ハロゲン化物の混合物である吸湿材料が添着することで、コルゲートハニカム表面に吸湿材料を存在させることができ、空気中水分と効率よく接触、吸着できる。また、温風による再生においても効率よく再生できる。また、前記ハロゲン化物が潮解して液化しても、セラミック繊維やガラス繊維は、液体によって変性せず、そのコルゲートハニカムの強度を保持することができるものである。   In a seventh aspect of the present invention, the corrugated honeycomb of the moisture absorption filter has a base material composed of at least ceramic fibers and / or glass fibers, the base material has a corrugated shape, and the ceramic fibers By adsorbing a hygroscopic material, which is a mixture of the porous body and the halide, on the surface and the glass fiber surface via an inorganic binder such as colloidal silica, the hygroscopic material can be present on the corrugated honeycomb surface, Efficient contact and adsorption with moisture in the air. In addition, it can be efficiently reproduced even in the reproduction with warm air. Further, even if the halide is deliquescent and liquefied, the ceramic fiber and the glass fiber are not denatured by the liquid and can maintain the strength of the corrugated honeycomb.

第8の発明は、前記吸湿フィルタのコルゲートハニカムのシートにおいて、シートの厚み方向の表面に近いほうがシートの芯部よりもアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物の添着濃度が高いことを特徴としている。水分はハニカム内を通過する際に、シートの表面と接触する。そのため、表面により多くのアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物が存在したほうが、水分の吸湿効率が高い。そのためシートの厚み方向の表面に近いほうがシートの芯部よりもアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物の添着濃度が高いことが望ましい。   The eighth invention is characterized in that, in the corrugated honeycomb sheet of the moisture absorption filter, the adhesion concentration of an alkali metal or alkaline earth metal halide is higher near the surface in the thickness direction of the sheet than at the core of the sheet. Yes. As moisture passes through the honeycomb, it contacts the surface of the sheet. For this reason, the moisture absorption efficiency is higher when more alkali metal or alkaline earth metal halide is present on the surface. Therefore, it is desirable that the adhesion concentration of the alkali metal or alkaline earth metal halide is higher near the surface in the thickness direction of the sheet than in the core of the sheet.

第9の発明は、前記吸湿フィルタにおいて、通風構造の通気上流と下流でアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物の濃度に勾配があることを特徴としている。吸湿の際、通気上流では水分が多く、通気下流に行くほど上流で水分を吸着されているため空気が乾燥し、吸湿しにくくなる。そのため、通気下流での吸湿能力を向上させるために、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物の混合濃度に勾配を持たせ、通気下流でアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物の混合濃度が高くなるように、前記吸湿フィルタを配置するのが望ましい。   The ninth invention is characterized in that the moisture absorption filter has a gradient in the concentration of alkali metal or alkaline earth metal halide upstream and downstream of the ventilation structure. At the time of moisture absorption, there is a lot of moisture in the upstream of the ventilation, and the moisture is adsorbed upstream in the downstream of the ventilation, so the air is dried and it becomes difficult to absorb moisture. Therefore, in order to improve the moisture absorption capacity downstream of the ventilation, a gradient is given to the mixed concentration of alkali metal or alkaline earth metal halide, and the mixed concentration of alkali metal or alkaline earth metal halide is reduced downstream of the ventilation. It is desirable to arrange the moisture absorption filter so as to be higher.

また、吸湿フィルタからの水分の脱離、つまり通過空気への加湿を行う場合には、脱離空気は水が蒸発するために下流に行くに従い温度が低下する。そのため脱離空気の通気上流において、多くの水分を脱離できることが望ましい。そのため吸湿フィルタ中のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物の混合濃度に勾配を持たせ、脱離する空気の通気上流でアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物の混合濃度が高くなるように、前記吸湿フィルタを配置するのが望ましい。   Further, when moisture is desorbed from the hygroscopic filter, that is, when humidifying the passing air, the temperature of the desorbed air decreases as it goes downstream because water evaporates. Therefore, it is desirable that a large amount of moisture can be desorbed upstream of the desorption air. Therefore, a gradient is applied to the mixed concentration of alkali metal or alkaline earth metal halide in the hygroscopic filter so that the mixed concentration of alkali metal or alkaline earth metal halide increases upstream of the ventilating air. It is desirable to arrange the moisture absorption filter.

第10の発明は、前記吸湿フィルタと、前記吸湿フィルタに空気を送風して前記吸湿フィルタに水分を吸湿させたのちに送風の一部もしくはすべてを所定の場所に排出する送風手段と、40℃以上60℃以下の空気を作ることのできる加熱装置と、前記加熱装置を通風しかつ前記吸湿剤に通風するための送風手段とを有し、前記空気を前記吸湿フィルタに通風する吸湿風路と前記加熱装置を通気した空気を前記吸湿フィルタに通風する脱離風路とを前記吸湿フィルタが移動する構成とした加湿装置であり、前記吸湿風路において吸湿した前記吸湿フィルタが、前記脱離風路においては加熱されて水分が脱離し、加湿された空気を室内に供給することができる。   A tenth aspect of the present invention is the moisture absorption filter, a blowing means for blowing air to the moisture absorption filter and absorbing moisture to the moisture absorption filter, and then discharging a part or all of the ventilation to a predetermined place; A hygroscopic air passage having a heating device capable of producing air of 60 ° C. or lower and air blowing means for ventilating the heating device and ventilating the hygroscopic agent, and venting the air to the hygroscopic filter; The humidifier is configured to move the hygroscopic filter through a desorption air passage through which the air that has passed through the heating device passes through the hygroscopic filter, and the hygroscopic filter that has absorbed moisture in the hygroscopic air passage includes the desorption air In the road, moisture is desorbed by heating, and humidified air can be supplied indoors.

例えば、吸湿室外の湿度が低い場合は自然換気によって室内に供給される空気が乾燥するため、室内の湿った空気が室外に逃げてしまい、室内の水分が減少して室内は乾燥する。これを本発明の加湿装置において、自然換気量の一部を強制的に吸湿フィルタに通気させた後に室外に排気する。室内から排気される空気は水分を取り除かれ、水分が室内に戻されるため、乾燥した空気が自然換気等によって供給されても、室内は、加湿装置がない場合に比べ乾燥しにくい、もしくは加湿される。   For example, when the humidity outside the hygroscopic chamber is low, the air supplied to the room is dried by natural ventilation, so that the moist air in the room escapes to the outside, the moisture in the room is reduced, and the room is dried. In the humidifying device of the present invention, a part of the natural ventilation amount is forcibly ventilated through the moisture absorption filter and then exhausted to the outside. Since the air exhausted from the room is dehydrated and the moisture is returned to the room, even if dry air is supplied by natural ventilation or the like, the room is less likely to be dried or humidified than when there is no humidifier. The

なお、前記40℃以上60℃以下の空気を作ることのできる加熱装置として、ヒートポンプ熱交換器の凝縮器や、マイクロガスタービンの排熱回収装置、燃料電池の排熱回収装置などが挙げられる。   In addition, as a heating apparatus which can make the said 40 degreeC or more and 60 degrees C or less air, the condenser of a heat pump heat exchanger, the exhaust heat recovery apparatus of a micro gas turbine, the exhaust heat recovery apparatus of a fuel cell, etc. are mentioned.

(実施の形態1)
図1は本発明の第1の実施の形態における加湿装置の概略を示した図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a humidifying device according to a first embodiment of the present invention.

図1において加湿装置10は40℃以上の温風作ることができるヒートポンプ熱交換器などの加熱手段11を有し、室内空気12をファンなどの送風手段13によって加熱手段11を通過させ、室内送風口14から室内に供給するものである。   In FIG. 1, the humidifier 10 has a heating means 11 such as a heat pump heat exchanger that can produce hot air of 40 ° C. or higher, and the room air 12 is passed through the heating means 11 by a blower means 13 such as a fan, so It is supplied into the room through the mouth 14.

加湿装置10筐体内には、通風構造としてコルゲートハニカム形状をした、吸湿材料15を添着した吸湿フィルタ16を有し、また、室内空気12を吸湿フィルタ16に通過させ、その空気を室外に排気するためのファンなどの送風排気手段17および排気風路18を持ち、吸湿フィルタ16に室内空気12を供給し、水分を吸着させる。この風路が吸湿風路19である。   In the humidifier 10 housing, there is a moisture absorption filter 16 having a corrugated honeycomb shape as a ventilation structure, to which a moisture absorption material 15 is attached, and the indoor air 12 is passed through the moisture absorption filter 16 and the air is exhausted outside the room. For example, an air exhaust unit 17 such as a fan and an exhaust air passage 18 are provided, and the indoor air 12 is supplied to the moisture absorption filter 16 to adsorb moisture. This air passage is the moisture absorption air passage 19.

吸湿フィルタ16の全部もしくは一部が吸湿風路19上に存在しかつ、送風排気手段17が動作しているときに、吸い込まれた空気は吸湿され、乾燥した空気が排気風路18より室外に排気される。   When all or part of the moisture absorption filter 16 is present on the moisture absorption air passage 19 and the air blowing / exhausting means 17 is operating, the sucked air is absorbed, and the dried air is moved outside from the exhaust air passage 18 to the outside. Exhausted.

吸湿フィルタ16は駆動経路20をもち、それぞれの駆動経路をギアモータなどの駆動手段21を用いてスライド移動する。前述の吸湿風路19で吸湿した吸湿フィルタ16は前記駆動経路20を移動し、室内送風口14まで移動する。その際、送風手段13によって温風が吸湿フィルタ16を通過して、それによって吸湿フィルタ16から水分が脱離し、温風とともに水分を室内に供給することができる。このときの水分を脱離する風路が脱離風路22である。   The moisture absorption filter 16 has a drive path 20, and slides on each drive path using drive means 21 such as a gear motor. The moisture absorption filter 16 that has absorbed moisture in the moisture absorption air passage 19 moves along the drive route 20 and moves to the indoor air blowing port 14. At that time, warm air passes through the moisture absorption filter 16 by the air blowing means 13, whereby moisture is desorbed from the moisture absorption filter 16, and moisture can be supplied into the room together with the warm air. The air path for desorbing moisture at this time is the desorption air path 22.

室外の湿度が低い場合は自然換気によって室内に供給される空気が乾燥するため、室内の湿った空気が室外に逃げてしまい、室内の水分が減少して室内は乾燥する。一方、加湿装置があることにより、室内から排気される空気は水分を取り除かれ、水分が室内に戻されるため、乾燥した空気が自然換気等によって供給されても、室内は、加湿装置がない場合に比べ乾燥しにくい、もしくは加湿される。   When the outdoor humidity is low, the air supplied to the room is dried by natural ventilation, so that the moist air in the room escapes to the outside, the moisture in the room is reduced, and the room is dried. On the other hand, the presence of a humidifier removes moisture from the air exhausted from the room and returns the moisture to the room. Therefore, even if dry air is supplied by natural ventilation, the room has no humidifier. Difficult to dry or humidified.

なお、加熱手段11としてヒートポンプ熱交換器を使用することによって、ニクロム線などのヒータを使用するより、低温な空気しか得られないがエネルギー効率が高く、加湿装置10の省エネルギー化ができるため望ましい。   It should be noted that using a heat pump heat exchanger as the heating means 11 is preferable because only low-temperature air can be obtained as compared to using a heater such as a nichrome wire, but the energy efficiency is high and the humidifier 10 can save energy.

なお、加湿装置10に供給される空気はかならずしも室内空気12でなくともよく、その一部もしくはすべてを室外から供給するものであってもよい。   Note that the air supplied to the humidifying device 10 does not necessarily have to be the indoor air 12, and a part or all of the air may be supplied from the outside.

図2(a)では、コルゲートハニカム構造の吸湿フィルタ16を示す。図2の((b))には、通気正面から吸湿フィルタのコルゲートハニカム構造を示すが、コルゲートの波型の波長長さがピッチ23、波高さが高さ24で示される。吸湿フィルタの水分回収効率を高くするためにピッチ23は2.0mm以上2.8mm以下、セルの高さ24は0.8mm以上1.3mm以下であることが望ましい。   FIG. 2A shows a moisture absorption filter 16 having a corrugated honeycomb structure. FIG. 2 (b) shows a corrugated honeycomb structure of a moisture absorption filter from the front of ventilation, where the corrugated wave length of the corrugated wave length is indicated by pitch 23 and the wave height is indicated by height 24. FIG. In order to increase the moisture recovery efficiency of the moisture absorption filter, the pitch 23 is desirably 2.0 mm or more and 2.8 mm or less, and the cell height 24 is desirably 0.8 mm or more and 1.3 mm or less.

図3では、前記コルゲートハニカム形状の吸湿フィルタ16に含まれる吸湿材料15と基材の概略を示す。吸湿材料15は多孔質材料としてメソポーラスシリカ25上に、潮解
性を有するアルカリ土類金属のハロゲン化物として塩化カルシウム26を添着したものである。
FIG. 3 schematically shows the hygroscopic material 15 and the base material included in the corrugated honeycomb-shaped hygroscopic filter 16. The moisture-absorbing material 15 is obtained by adding calcium chloride 26 as a halide of an alkaline earth metal having deliquescence on a mesoporous silica 25 as a porous material.

なお、メソポーラスシリカ25としては潮解性を有する材料が吸湿して、潮解し、液状化しても、その表面積において液が吸収されることにより、吸湿剤から液だれしないため、300m/g以上の比表面積をもつ粉体を用いることが望ましい。 As mesoporous silica 25 absorbs moisture material having deliquescent, deliquescent and, even if liquefied, by the liquid is absorbed in the surface area, since no liquid dripping from the hygroscopic agent, 300 meters 2 / g or more It is desirable to use a powder having a specific surface area.

また、メソポーラスシリカ25の重量に対して、塩化カルシウム26はメソポーラスシリカ25重量比で1%以上40%以下の割合で添着するのが望ましい。40%以上添着すると、塩化カルシウム26が長時間の吸湿で潮解、液状化した場合にメソポーラスシリカ25上で凝集し、液だれを起こし、外部の金属などの部品を腐食させる。また、凝集し再度乾燥して塩化カルシウム26結晶になったときに、凝集前より大きな結晶となるため吸湿量や吸湿速度が低下して、室内に加湿する水分量が低下する。また、添着量が重量比1%未満である場合、塩化カルシウム26を用いない場合に比べて吸湿材料15の吸湿量および吸湿速度の違いがない。   Further, it is desirable that calcium chloride 26 is attached at a ratio of 1% to 40% by weight of mesoporous silica 25 with respect to the weight of mesoporous silica 25. When it is added to 40% or more, when calcium chloride 26 is deliquescent and liquefied by long-term moisture absorption, it agglomerates on mesoporous silica 25 to cause dripping and corrode parts such as external metals. In addition, when aggregated and dried again to form calcium chloride 26 crystals, the crystals become larger than before aggregation, so that the amount of moisture absorption and the rate of moisture absorption decrease, and the amount of moisture humidified indoors decreases. Further, when the amount of attachment is less than 1% by weight, there is no difference in the amount of moisture absorption and the rate of moisture absorption of the moisture absorbent material 15 as compared with the case where the calcium chloride 26 is not used.

また、このコルゲートハニカムの基材として、セラミック繊維27もしくはガラス繊維28もしくはその両方で構成されているものが望ましい。基材がコルゲート形状を成し、かつ前記セラミック繊維27表面およびガラス繊維28表面に、無機バインダとして珪酸ナトリウムなどでなるコロイダルシリカを介して、前記メソポーラスシリカ25と前記塩化カルシウム26の混合物である吸湿材料15が添着することで、コルゲートハニカム表面に吸湿材料15を存在させることができ、空気中水分と効率よく接触、吸着できる。また、温風による再生においても効率よく再生できる。また、前記塩化カルシウム26が潮解して液化しても、セラミック繊維27やガラス繊維28は、液体によって変性せず、そのコルゲートハニカムの強度を保持することができる。   Further, as the base material of the corrugated honeycomb, one composed of ceramic fibers 27 and / or glass fibers 28 is desirable. Moisture absorption that is a mixture of the mesoporous silica 25 and the calcium chloride 26 through colloidal silica made of sodium silicate or the like as an inorganic binder on the surface of the ceramic fiber 27 and the glass fiber 28 on the surface of the substrate. By adhering the material 15, the hygroscopic material 15 can be present on the surface of the corrugated honeycomb, and can efficiently contact and adsorb moisture in the air. In addition, it can be efficiently reproduced even in the reproduction with warm air. Even if the calcium chloride 26 is deliquescent and liquefied, the ceramic fibers 27 and the glass fibers 28 are not denatured by the liquid, and the strength of the corrugated honeycomb can be maintained.

また、図4には吸湿フィルタ16の製造方法の一例をフローチャートに示す。   FIG. 4 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing the moisture absorption filter 16.

以下、フローチャートに従って製造方法を説明する。   The manufacturing method will be described below according to the flowchart.

多孔質体としてメソポーラスシリカ25と無機バインダとしてコロイダルシリカの分散液に、少なくともセラミック繊維27もしくはガラス繊維28もしくはその両方を含む基材シートでコルゲートハニカム形状に加工したセラミックハニカムを含浸し、余剰液を吹き落とした後に100℃以上の温度で乾燥し、メソポーラスシリカハニカムを作成する。   A dispersion of mesoporous silica 25 as a porous body and colloidal silica as an inorganic binder is impregnated with a ceramic honeycomb processed into a corrugated honeycomb shape with a base sheet containing at least ceramic fibers 27 and / or glass fibers 28, and an excess liquid is impregnated. After blowing off, it is dried at a temperature of 100 ° C. or higher to produce a mesoporous silica honeycomb.

乾燥したメソポーラスシリカハニカムを、塩化カルシウム水溶液に含浸し、余剰液を吹き落とした後に、100℃以上にて乾燥し、メソポーラスシリカ‐塩化カルシウムハニカムの吸湿剤が完成する。このとき、メソポーラスシリカ25分散液の固形分率、塩化カルシウム26水溶液の塩化カルシウム濃度を調整することで、セラミックハニカムへの添着密度を変えることができる。   The dried mesoporous silica honeycomb is impregnated with an aqueous calcium chloride solution, and excess liquid is blown off, followed by drying at 100 ° C. or higher to complete the hygroscopic agent of the mesoporous silica-calcium chloride honeycomb. At this time, by adjusting the solid fraction of the mesoporous silica 25 dispersion and the calcium chloride concentration of the calcium chloride 26 aqueous solution, the density of attachment to the ceramic honeycomb can be changed.

また、図5に示すようにコルゲートハニカム形状吸湿フィルタ16のシート30の厚み方向表面31にシートの厚み方向芯部32より塩化カルシウム26を多く存在させる、つまり高濃度になるように、つまり塩化カルシウム26の濃度勾配をシート30の厚み方向に作るのが望ましい。   Further, as shown in FIG. 5, more calcium chloride 26 is present on the surface 31 in the thickness direction of the sheet 30 of the corrugated honeycomb shaped moisture absorption filter 16 than the core portion 32 in the thickness direction of the sheet. It is desirable to create 26 concentration gradients in the thickness direction of the sheet 30.

これは、水分はハニカム内を通過する際に、シート30の表面と接触するので、表面により多くのアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物としての塩化カルシウム26が存在したほうが、水分の吸湿効率が高くなるためである。なお、そのために、吸湿フィルタ16の製造時に塩化カルシウム26水溶液含浸後、塩化カルシウム26がマイ
グレーションを起こして移動することを利用して100℃以上、望ましくは150℃以上の温風をハニカム体に当てて乾燥させることが望ましい。
This is because moisture is in contact with the surface of the sheet 30 when passing through the honeycomb, so that the moisture absorption efficiency is greater when calcium chloride 26 as a halide of alkali metal or alkaline earth metal is present on the surface. This is because of the increase. For that purpose, hot air of 100 ° C. or higher, preferably 150 ° C. or higher is applied to the honeycomb body by utilizing the fact that the calcium chloride 26 migrates and moves after impregnation with the calcium chloride 26 aqueous solution at the time of manufacturing the hygroscopic filter 16. It is desirable to dry.

また、図6に示すようにコルゲートハニカム形状吸湿フィルタ16の通気方向33に通風構造の通気上流34と通気下流35で塩化カルシウム26の添着の濃度勾配を設けることが望ましい。   Further, as shown in FIG. 6, it is desirable to provide a concentration gradient of calcium chloride 26 attachment at the ventilation upstream 34 and the ventilation downstream 35 of the ventilation structure in the ventilation direction 33 of the corrugated honeycomb shaped moisture absorption filter 16.

吸湿および脱離の際に、ハニカムの通気口の通気上流と下流の間で、湿度の勾配ができるためであり、それを効率よく吸湿できるため吸湿剤である塩化カルシウム26の添着量も添着濃度に勾配があるのが望ましい。なお、塩化カルシウム26の濃度勾配をつくるために、吸湿フィルタ16の製造時に塩化カルシウム水溶液含浸後、ハニカム体の通気方向を垂直方向にして金網などの上に置き、上方から100℃以上、望ましくは150℃以上の温風を当てて乾燥するのが、塩化カルシウム26の添着濃度の勾配を持たせるために望ましい。   This is because a humidity gradient can be formed between the upstream and downstream of the ventilation hole of the honeycomb vent during moisture absorption and desorption, and the amount of calcium chloride 26, which is a hygroscopic agent, can be efficiently absorbed. It is desirable that there is a gradient. In order to create a concentration gradient of the calcium chloride 26, after impregnating the calcium chloride aqueous solution at the time of manufacturing the hygroscopic filter 16, the honeycomb body is placed on a wire mesh or the like with the ventilation direction of the honeycomb body vertical, preferably 100 ° C. or higher from above, preferably Drying by applying hot air of 150 ° C. or higher is desirable in order to have a gradient of the calcium chloride 26 adhesion concentration.

なお、吸湿空気の上流で塩化カルシウムの添着濃度が低いほうが望ましい。吸湿空気が高湿度であると、上流側の塩化カルシウムが潮解現象によって液化しやすい。そのため、液化を防ぐために上流側から下流側に向かい塩化カルシウムの添着濃度が濃くなっていくように吸湿フィルタを装置内に配置するのがのぞましい。   In addition, it is desirable that the concentration of calcium chloride is low upstream of the hygroscopic air. When the hygroscopic air is high humidity, the upstream calcium chloride is liable to be liquefied by the deliquescence phenomenon. Therefore, in order to prevent liquefaction, it is preferable to arrange the moisture absorption filter in the apparatus so that the calcium chloride adhesion concentration increases from the upstream side toward the downstream side.

ただし、通気の条件や、塩化カルシウムの添着量で、潮解による液化の心配がなく、加湿装置としての能力が高くなるのであれば、上流側から下流側に向かい塩化カルシウムの添着濃度が低くなってもよい。   However, if there is no fear of liquefaction due to deliquescence due to aeration conditions or the amount of calcium chloride attached, and the capacity as a humidifier increases, the concentration of calcium chloride attached decreases from the upstream side to the downstream side. Also good.

(実施の形態2)
実施の形態1では、吸湿フィルタ16上の吸湿材料15として、メソポーラスシリカ25と塩化カルシウム26を添着した吸湿材料15を用いたが、吸湿材料15を不織布や紙などのシートに接着剤を使用して接着、もしくは接着剤を使用せず圧着もしくは、繊維の間に漉き込むなどして添着したものであってもよく、こうして得られる吸湿剤シートを波型に加工したコルゲートと平板状のライナーとを交互に積層してコルゲートハニカムとして吸湿フィルタとしてもよい。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the hygroscopic material 15 on which the mesoporous silica 25 and the calcium chloride 26 are attached is used as the hygroscopic material 15 on the hygroscopic filter 16, but the hygroscopic material 15 is used for a sheet of nonwoven fabric or paper. Or corrugated with a hygroscopic sheet obtained in this way into a corrugated shape and a flat liner. Alternatively, a corrugated honeycomb may be laminated to form a moisture absorption filter.

(実施の形態3)
実施の形態1では吸湿材料15として図3に示した多孔質材料としてメソポーラスシリカ26上に、潮解性を有するアルカリ土類金属のハロゲン化物として塩化カルシウム27を添着したものとしたが、多孔質材料としてメソポーラスシリカの代わりに、ゼオライト、シリカゲル、メソポーラスアルミナ、活性炭などの多孔質吸着材料であってもよく、アルカリ金属またはアルカリ土類金属のハロゲン化物が潮解した際に吸湿材料15が液状化せず、多孔質体表面に潮解したハロゲン化物が保持されればよい。また、前述の多孔質吸着材料が複数混合したものであってもよい。
(Embodiment 3)
In the first embodiment, the hygroscopic material 15 is obtained by adding calcium chloride 27 as a deliquescent alkaline earth metal halide on the mesoporous silica 26 as the porous material shown in FIG. Instead of mesoporous silica, it may be a porous adsorbing material such as zeolite, silica gel, mesoporous alumina, activated carbon or the like, and the hygroscopic material 15 does not liquefy when alkali metal or alkaline earth metal halide is liquefied. It is sufficient that the deliquescent halide is held on the surface of the porous body. Further, a mixture of a plurality of the aforementioned porous adsorbent materials may be used.

(実施の形態4)
実施の形態1では吸湿材料15として図3に示した多孔質材料としてメソポーラスシリカ25上に、潮解性を有するアルカリ土類金属のハロゲン化物として塩化カルシウム26を添着したものとしたが、潮解性を有する材料としてアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物であればよく、さらにカルシウム、リチウムおよびマグネシウムからなる少なくとも一種の金属塩化物または臭化物がのぞましく、具体的には塩化カルシウムのほかに、塩化リチウム、塩化マグネシウム、臭化カルシウム、臭化リチウム、臭化マグネシウムまたは、それらの水和物が挙げられる。
(Embodiment 4)
In Embodiment 1, calcium chloride 26 is impregnated as the alkaline earth metal halide having deliquescence on the mesoporous silica 25 as the porous material shown in FIG. 3 as the hygroscopic material 15. It may be a halide of an alkali metal or alkaline earth metal as a material having, and more preferably at least one metal chloride or bromide composed of calcium, lithium and magnesium. Specifically, in addition to calcium chloride, Examples thereof include lithium chloride, magnesium chloride, calcium bromide, lithium bromide, magnesium bromide, and hydrates thereof.

ここで本発明の効果をより確実に得るという観点から塩化カルシウム、塩化リチウム、臭化リチウムが好ましく上げられ、特に腐食性が小さいという観点から臭化リチウムが望ましい。   Here, calcium chloride, lithium chloride, and lithium bromide are preferable from the viewpoint of obtaining the effect of the present invention more reliably, and lithium bromide is particularly preferable from the viewpoint of low corrosivity.

(実施の形態5)
実施の形態1では吸湿フィルタ16を吸湿風路19と脱離風路22を交互に入れ替えることで、室内の水分を吸着して乾燥した空気を排気し、また、加熱手段11の温風によって水分を脱離して室内に水分を放出したが、これを図7に示すようにロータ形状のロータ型吸湿フィルタ36としてもよい。
(Embodiment 5)
In the first embodiment, the hygroscopic filter 16 is alternately replaced with the hygroscopic air passage 19 and the desorption air passage 22 so as to adsorb the moisture in the room and exhaust the dried air. The moisture is released into the room, and this may be a rotor-shaped rotor-type moisture absorption filter 36 as shown in FIG.

ギアモータなどの回転手段37を用いて、ロータ型吸湿フィルタ36を回転させ、吸湿風路19と脱離風路22とに交互に入れ替えることができる。そのため実施の形態1で示した駆動経路20が必要なくなり、部品点数を少なくでき、安価に製造することができる。なお、図7(b)にロータ型吸湿フィルタ36部分の断面図を示す。   Using the rotating means 37 such as a gear motor, the rotor type moisture absorption filter 36 can be rotated and alternately replaced with the moisture absorption air path 19 and the desorption air path 22. Therefore, the drive path 20 shown in the first embodiment is not necessary, the number of parts can be reduced, and the manufacturing can be performed at low cost. FIG. 7B shows a cross-sectional view of the rotor type moisture absorption filter 36 portion.

(実施の形態6)
実施の形態1では、加熱手段としてヒートポンプ凝縮器の熱交換器を使用したが、マイクロガスタービンから発せられる排熱を利用した熱交換器による加熱手段や、燃料電池から発せられる熱を利用した熱交換器による加熱手段であってもよい。なお、40℃〜60℃に温度調節できるニクロム線やPTCヒータなどの加熱手段でもよいが、前記加熱手段を用いるほうが省エネルギー性に優れているため望ましい。
(Embodiment 6)
In Embodiment 1, although the heat exchanger of the heat pump condenser was used as a heating means, the heating means by the heat exchanger using the exhaust heat emitted from a micro gas turbine, or the heat using the heat emitted from the fuel cell Heating means using an exchanger may be used. In addition, although heating means, such as a nichrome wire and a PTC heater whose temperature can be adjusted to 40 ° C. to 60 ° C., may be used, it is desirable to use the heating means because it is excellent in energy saving.

(実施の形態7)
実施の形態1では、吸湿フィルタ16としてコルゲート形状のハニカムフィルタを示したが、通気構造を有しているものであればよく、形状として発泡ウレタンなどの発泡体、そして、発泡ウレタンに接着剤を介して吸湿材料15を添着したものであってもよい。
(Embodiment 7)
In the first embodiment, a corrugated honeycomb filter is shown as the moisture absorption filter 16. However, any filter having a ventilation structure may be used, and a foam such as urethane foam may be used as the shape, and an adhesive may be applied to the urethane foam. Alternatively, the moisture absorbing material 15 may be attached thereto.

(実施例)
70mm角、10mm厚みのセラミックハニカムをメソポーラスシリカとコロイダルシリカの分散液に含浸し、余剰液を吹き落とした後に180℃にて乾燥し、メソポーラスシリカハニカムを作成する。なお、セラミックハニカムはガラス繊維やセラミック繊維をコルゲートハニカム形状に加工したものである。セラミックハニカムのセルは実施の形態1の図2(b)で示すようにピッチ23と高さ24で表現されるが、表1に示す3種類のハニカムのセルを作成して評価を行った。
(Example)
A 70 mm square, 10 mm thick ceramic honeycomb is impregnated with a dispersion of mesoporous silica and colloidal silica, and the excess liquid is blown off and dried at 180 ° C. to prepare a mesoporous silica honeycomb. The ceramic honeycomb is obtained by processing glass fibers or ceramic fibers into a corrugated honeycomb shape. As shown in FIG. 2B of the first embodiment, the ceramic honeycomb cell is expressed by the pitch 23 and the height 24. Three types of honeycomb cells shown in Table 1 were prepared and evaluated.

乾燥したメソポーラスシリカハニカムを、塩化カルシウム水溶液に含浸し、余剰液を吹き落とした後に、180℃にて乾燥し、メソポーラスシリカ‐塩化カルシウムハニカムの吸湿剤が完成する。このとき、メソポーラスシリカ分散液の固形分率、塩化カルシウム水溶液の塩化カルシウム濃度を調整することで、添着量を表1のように変化させた。   The dried mesoporous silica honeycomb is impregnated with an aqueous calcium chloride solution, and the excess liquid is blown off, followed by drying at 180 ° C. to complete the hygroscopic agent of the mesoporous silica-calcium chloride honeycomb. At this time, by adjusting the solid content ratio of the mesoporous silica dispersion and the calcium chloride concentration of the calcium chloride aqueous solution, the amount of attachment was changed as shown in Table 1.

なお、この添着量は、各分散液、水溶液に含浸し、乾燥する前後での重量測定から算出した。   This amount of impregnation was calculated from the weight measurement before and after impregnating each dispersion and aqueous solution and drying.

こうして得られた試料を下記の実験方法によって、評価した。以下、実験方法を説明する。   The sample thus obtained was evaluated by the following experimental method. The experimental method will be described below.

(1)まず20℃40%の室内において、ヒータによって空気を温め、ダクトA内に40℃もしくは45℃もしくは50℃まで加熱した空気を供給する。なお、40℃から50℃の温度は、ヒートポンプ熱交換器や、マイクロガスタービン、燃料電池の排熱によって
作り出すことのできる温度である。
(1) First, air is heated by a heater in a room at 20 ° C. and 40%, and air heated to 40 ° C., 45 ° C., or 50 ° C. is supplied into the duct A. In addition, the temperature of 40 degreeC to 50 degreeC is a temperature which can be produced by the exhaust heat of a heat pump heat exchanger, a micro gas turbine, or a fuel cell.

(2)上記ダクトA内に前記の吸湿剤の試料を設置し、重量が安定するまで乾燥する。   (2) A sample of the hygroscopic agent is placed in the duct A and dried until the weight is stabilized.

(3)その後、前記乾燥後の試料を取り出し、別のダクトBにて試験用空気を、面風速が0.112m/秒となるように、通過風量を整えて120秒間通風し、水分を吸湿させる。このときの吸湿前後の吸湿剤の重量変化を吸湿量とする。   (3) Thereafter, the dried sample is taken out, and the test air is passed through another duct B for 120 seconds with the passing air volume adjusted so that the surface air velocity is 0.112 m / second, thereby absorbing moisture. Let The weight change of the hygroscopic agent before and after moisture absorption at this time is defined as a moisture absorption amount.

(4)一方で、20℃40%の空気の絶対湿度と通過風量から当該空気に含まれる全水分量、すなわち試料を通過した全水分量を算出する。   (4) On the other hand, the total moisture content contained in the air, that is, the total moisture content that has passed through the sample is calculated from the absolute humidity of air at 20 ° C. and 40%.

(5)(3)の吸湿剤の吸湿量を(4)の通過した全水分量で除して、室内の水分回収率として評価する。
(比較例1)
比較例1として、高分子吸湿ポリマーを添着したシートをコルゲート加工した吸湿ポリマーハニカムを作成し、実施例と同様に評価した。
(比較例2)
比較例2として実施例のセラミックハニカムにゼオライトを含浸したゼオライトハニカムを作成し、塩化カルシウムなど潮解性物質は添着せず同様に実験した。
(5) Divide the amount of moisture absorbed by the hygroscopic agent of (3) by the total amount of moisture passed through (4), and evaluate the moisture recovery rate in the room.
(Comparative Example 1)
As Comparative Example 1, a hygroscopic polymer honeycomb obtained by corrugating a sheet to which a high molecular hygroscopic polymer was attached was prepared and evaluated in the same manner as in the example.
(Comparative Example 2)
As Comparative Example 2, a zeolite honeycomb was prepared by impregnating the ceramic honeycomb of the example with zeolite, and a similar experiment was conducted without adding a deliquescent material such as calcium chloride.

上記の作成した試料および試料の評価結果を表1に、水分回収率のグラフを図8に示す。実施例および比較例1および2ともに水分を回収することができることが確認できたが、実施例のメソポーラスシリカ‐塩化カルシウムハニカムは、比較例1、2より高い水分の回収率を実現することができた。   The prepared sample and the evaluation result of the sample are shown in Table 1, and a graph of the moisture recovery rate is shown in FIG. Although it was confirmed that moisture could be recovered in both Example and Comparative Examples 1 and 2, the mesoporous silica-calcium chloride honeycomb of Example could achieve a higher water recovery rate than Comparative Examples 1 and 2. It was.

すなわち、多孔質体材料としてのメソポーラスシリカの添着密度は0.039g/cm以上0.084g/cm以下、潮解性を有するハロゲン化物としての塩化カルシウムの添着密度は0.012g/cm以上0.027g/cm以下がよいことがわかり、メソポーラスシリカと塩化カルシウムの比率は23%以上37%以下でよいことが確認できた。 That is, the adhesion density of mesoporous silica as a porous material is 0.039 g / cm 3 or more and 0.084 g / cm 3 or less, and the adhesion density of calcium chloride as a deliquescent halide is 0.012 g / cm 3 or more. It was found that 0.027 g / cm 3 or less was good, and it was confirmed that the ratio of mesoporous silica and calcium chloride may be 23% or more and 37% or less.

また、セルのピッチは2.0mm以上2.8mm以下、セルの高さは0.8mm以上1.3mm以下でよく、特にセルのピッチは2.5mm、セルの高さは1.1mmがもっとも水分の回収率が高いことがわかった。とくに脱離空気温度があがることでその傾向が顕著に現れる。   The cell pitch may be 2.0 mm or more and 2.8 mm or less, and the cell height may be 0.8 mm or more and 1.3 mm or less. In particular, the cell pitch is 2.5 mm and the cell height is 1.1 mm. It was found that the water recovery rate was high. In particular, the tendency appears remarkably when the desorption air temperature rises.

また、脱離空気温度は温度が高いほうが水分回収率も高く、40℃から50℃の間では、1℃上がるごとに約1.5%の回収率の向上が確認された。これによってヒートポンプなどの加熱装置からの熱供給をコントロールすることによって水分供給量をコントロールすることが可能である。   Further, the higher the temperature of the desorption air, the higher the water recovery rate, and it was confirmed that the recovery rate was improved by about 1.5% for every 1 ° C increase between 40 ° C and 50 ° C. Thus, it is possible to control the water supply amount by controlling the heat supply from a heating device such as a heat pump.

以上のように、本発明は比較的低い温度で水分を脱離させることができるので、省エネ加湿が可能となり、例えば温風供給時に温風供給用熱源を利用するなどして室内に加湿された空気を供給することが可能となり、調湿を行うことにより居室の快適度の向上を向上させ、乾燥による住居の劣化、空気中のウイルスの繁殖を抑えることができ、居室だけでなく特定の庫内、とくに、低温を維持したい場合、本発明の低温でかつ無給水で加湿できる加湿方式が優れており、冷蔵庫や乾燥庫、選択乾燥機、ワインセラーなどの湿度維持を実現することができる。   As described above, according to the present invention, moisture can be desorbed at a relatively low temperature, so that energy-saving humidification is possible. For example, the air is humidified indoors by using a heat source for supplying hot air when supplying hot air. It is possible to supply air and improve the comfort level of the room by adjusting the humidity, and it is possible to suppress the deterioration of the house due to drying and the propagation of viruses in the air. In particular, when it is desired to maintain a low temperature, the humidification method of the present invention that can be humidified at low temperature and without water supply is excellent, and it is possible to maintain humidity in a refrigerator, a drying cabinet, a selective dryer, a wine cellar, and the like.

1 吸湿フィルタ
2 室内空気
3 第一送風機
4 室外送風口
5 再生用ヒータ
6 第二送風機
7 室内送風口
8 加湿装置
9 回転手段
10 加湿装置
11 加熱手段
12 室内空気
13 送風手段
14 室内送風口
15 吸湿材料
16 吸湿フィルタ
17 送風排気手段
18 排気風路
19 吸湿風路
20 駆動経路
21 駆動手段
22 脱離風路
23 ピッチ
24 高さ
25 メソポーラスシリカ
26 塩化カルシウム
27 セラミック繊維
28 ガラス繊維
29 フローチャート
30 シート
31 厚み方向表面
32 厚み方向芯部
33 通気方向
34 通気上流
35 通気下流
36 ロータ型吸湿フィルタ
37 回転手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hygroscopic filter 2 Indoor air 3 1st air blower 4 Outdoor air outlet 5 Regeneration heater 6 2nd air blower 7 Indoor air outlet 8 Humidifier 9 Rotating means 10 Humidifier 11 Heating means 12 Indoor air 13 Air blower 14 Indoor air vent 15 Moisture absorption Material 16 Moisture absorption filter 17 Ventilation exhaust means 18 Exhaust air path 19 Absorption air path 20 Drive path 21 Drive means 22 Desorption air path 23 Pitch 24 Height 25 Mesoporous silica 26 Calcium chloride 27 Ceramic fiber 28 Glass fiber 29 Flowchart 30 Sheet 31 Thickness Directional surface 32 Thickness direction core 33 Ventilation direction 34 Ventilation upstream 35 Ventilation downstream 36 Rotor type moisture absorption filter 37 Rotating means

Claims (10)

吸湿材料として、少なくとも比表面積が300m/g以上の多孔質体と、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物との混合物である吸湿材料とを含み、空気中の水分を吸着可能な通風構造体としたことを特徴とする吸湿フィルタ。 Ventilation structure capable of adsorbing moisture in the air, comprising a porous material having a specific surface area of 300 m 2 / g or more as a hygroscopic material and a hygroscopic material which is a mixture of an alkali metal or alkaline earth metal halide. A moisture absorption filter characterized by having a body. 前記アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物の粒子が前記多孔質体の粒子径よりも小さいことを特徴とする請求項1記載の吸湿フィルタ。 The moisture absorption filter according to claim 1, wherein particles of the alkali metal or alkaline earth metal halide are smaller than a particle diameter of the porous body. 多孔質体がゼオライトもしくはメソポーラスシリカもしくはメソポーラスアルミナもしくは活性炭のいずれかひとつもしくは複数の混合体であることを特徴とする請求項1もしくは2のいずれか1項に記載の吸湿フィルタ。 3. The moisture absorption filter according to claim 1, wherein the porous body is one or a mixture of zeolite, mesoporous silica, mesoporous alumina, or activated carbon. 前記多孔質体の重量に対して重量比1%以上40%以下の割合でアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物を混合したことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の吸湿フィルタ。 The alkali metal or alkaline earth metal halide is mixed at a ratio of 1% to 40% by weight with respect to the weight of the porous body. Hygroscopic filter. 通風構造がコルゲートハニカム形状であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の吸湿フィルタ。 The moisture absorption filter according to any one of claims 1 to 4, wherein the ventilation structure has a corrugated honeycomb shape. コルゲートハニカムの大きさがピッチ2.0mm以上2.8mm以下であり、高さが0.8mm以上1.3mm以下であることを特徴とする請求項5に記載の吸湿フィルタ。 6. The moisture absorption filter according to claim 5, wherein the corrugated honeycomb has a pitch of 2.0 mm to 2.8 mm and a height of 0.8 mm to 1.3 mm. コルゲートハニカムの基材が少なくともセラミック繊維もしくはガラス繊維もしくはその両方で構成されることを特徴とする請求項5もしくは6のいずれか1項に記載の吸湿フィルタ。 The moisture absorption filter according to claim 5 or 6, wherein the substrate of the corrugated honeycomb is composed of at least ceramic fibers or glass fibers or both. シートの厚み方向の表面に近い部分のほうがシートの芯部よりもアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物の添着濃度が高いことを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載の吸湿フィルタ。 8. The adhesion concentration of an alkali metal or alkaline earth metal halide is higher in a portion closer to the surface in the thickness direction of the sheet than in a core portion of the sheet. Moisture absorption filter. 通風構造の通気上流と下流でのアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物の濃度に勾配があることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の吸湿フィルタ。 The moisture absorption filter according to any one of claims 1 to 8, wherein there is a gradient in the concentration of alkali metal or alkaline earth metal halide upstream and downstream of the ventilation structure. 請求項1乃至9のいずれかに記載の吸湿フィルタと、前記吸湿フィルタに空気を送風して前記吸湿フィルタに水分を吸湿させたのちに送風の一部もしくはすべてを所定の場所に排出する送風手段と、40℃以上60℃以下の空気を作ることのできる加熱装置と、前記加熱装置を通風しかつ前記吸湿剤に通風するための送風手段とを有し、前記空気を前記吸湿フィルタに通風する吸湿風路と前記加熱装置を通気した空気を前記吸湿フィルタに通風する脱離風路とを前記吸湿フィルタが移動する構成とした加湿装置。 The moisture absorption filter according to any one of claims 1 to 9, and an air blowing unit that blows air to the moisture absorption filter and absorbs moisture to the moisture absorption filter, and then discharges part or all of the ventilation to a predetermined place. And a heating device capable of producing air of 40 ° C. or more and 60 ° C. or less, and a blowing means for ventilating the heating device and ventilating the hygroscopic agent, and venting the air to the hygroscopic filter. A humidifier configured to move the moisture absorption filter through a moisture absorption air passage and a desorption air passage through which air that has passed through the heating device passes through the moisture absorption filter.
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