JP2016077953A - 除湿装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エネルギー効率のよい除湿装置を提供する。
【解決手段】所定の感温点以下の温度では水分を吸湿して膨潤し、感温点を超える温度では相転移により収縮して凝縮水を放出する吸湿材（高分子吸湿材２４）を、脱水時に互いに離間する複数の分割領域に分割して形成しておき、回転モータ（２１）によって吸湿材（高分子吸湿材２４）を吸湿領域（１４ａ）と脱水領域（１４ｂ）とに移動させ、脱水領域（１４ｂ）でヒータ（２５）により加熱する。
【選択図】図２

Description

本発明は、吸湿材を用いる除湿装置に関するものである。

従来、吸湿材を用いた除湿装置として、デシカント式の除湿装置が知られている（例えば特許文献１，２参照）。

デシカント式の除湿装置では、通気性のロータ（例えばハニカム状のロータ）に塗布されたゼオライトやシリカゲル等の吸湿材に室内の空気を当てて空気中の水分を吸着させ、水分を吸着した吸湿材にヒータで温めた高温の風を当てて吸着されている水分を水蒸気として放出させ、水蒸気を含んだ高温の空気を熱交換機で冷却することで水分を取出して室内の空気を除湿するようになっている。

特開２０００−１２６５４０号公報（２０００年５月９日公開） 特開２０１０−６９４２８号公報（２０１０年４月２日公開）

しかしながら、従来のデシカント式除湿装置には、吸湿材に吸着された水分を水蒸気として放出させるための加熱処理に多大な熱エネルギーが必要であり、また、吸着材から放出された水蒸気を水に替えるための冷却処理を行う必要があるのでさらにエネルギー消費量が増大してしまうという問題がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、エネルギー効率のよい除湿装置を提供することにある。

本発明の一態様にかかる除湿装置は、基材と、上記基材に取り付けられた吸湿材と、上記吸湿材を吸湿領域と脱水領域とに繰り返し移動させる駆動部材とを備え、吸湿領域で上記吸湿材に吸湿させた水分を脱水領域で液体の水として放出させる除湿装置であって、上記吸湿材は、所定の感温点以下の温度では水分を吸湿して膨潤し、上記感温点を超える温度では収縮して液体の水分を放出する材質からなり、上記吸湿材を上記脱水領域で上記感温点を超える温度に加熱する加熱部材を備えており、上記吸湿材は、上記基材上で複数の分割領域に分割されていることを特徴とする除湿装置であることを特徴としている。

上記の構成によれば、上述した従来のデシカント式除湿装置とは異なり、吸湿材に吸着させた水分を水蒸気として放出させるための加熱処理、および吸湿材から放出された水蒸気を水に替えるための冷却処理を行う必要がないので、エネルギー効率を向上させることができる。また、吸湿材が複数の分割領域に分割されていることにより、脱水時に個々の吸湿材同士の間に隙間が生じるため、吸湿材の表面積を増加させて吸湿効率を向上させることができる。また、吸湿材が複数の分割領域に分割されていることにより、脱水時に吸湿材が収縮したときに吸湿材に作用する応力を低減し、吸湿材に不規則な亀裂や基材からの剥落が生じることを防止できる。

本発明の実施形態１にかかる除湿装置の外観を示す斜視図である。 図１に示した除湿装置における空気の流れ方向に平行な断面の断面図である。 図１に示した除湿装置における空気の流れ方向に垂直な断面の断面図である。 図１に示した除湿装置に備えられる高分子吸湿材を示す説明図であり、（ａ）は吸湿時の状態、（ｂ）は脱水時の状態を示している。 比較例にかかる高分子吸湿材を示す説明図であり、（ａ）は吸湿時の状態、（ｂ）は脱水時の状態を示している。 本発明の実施形態２にかかる除湿装置における空気の流れ方向に平行な断面の断面図である。 図６に示した除湿装置における空気の流れ方向に垂直な断面の断面図である。 図６に示した除湿装置に備えられる高分子吸湿材を示す説明図であり、（ａ）は吸湿時の状態、（ｂ）は脱水時の状態を示している。 比較例にかかる高分子吸湿材を示す説明図であり、（ａ）は吸湿時の状態、（ｂ）は脱水時の状態を示している。 図６に示した除湿装置に備えられる高分子吸湿材の変形例を示す説明図である。 本発明の実施形態３にかかる除湿装置における空気の流れ方向に平行な断面の断面図である。 図１１に示した除湿装置における空気の流れ方向に垂直な断面の断面図である。 図１１に示した除湿装置に備えられる高分子吸湿材を示す説明図であり、（ａ）は吸湿時の状態、（ｂ）は脱水時の状態を示している。 図１１に示した除湿装置の変形例に備えられる高分子吸湿材を示す説明図であり、（ａ）は吸湿時の状態、（ｂ）は脱水時の状態を示している。 本発明の実施形態４にかかる除湿装置における高分子吸湿材の設置部分の構成を示す説明図である。 本発明の実施形態５にかかる除湿装置における高分子吸湿材の設置部分の構成を示す説明図である。 図１６に示した除湿装置の変形例における高分子吸湿材の設置部分の構成を示す説明図である。 本発明の実施形態６にかかる除湿装置における高分子吸湿材の設置部分の構成を示す説明図である。 図１８に示した除湿装置の変形例における高分子吸湿材の設置部分の構成を示す説明図である。 本発明の実施形態７にかかる除湿装置における空気の流れ方向に平行な断面の断面図である。 図２０に示した除湿装置における空気の流れ方向に垂直な断面の断面図である。 図１に示した除湿装置に備えられる高分子吸湿材の分割方法の変形例を示す説明図である。

〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について説明する。

図１は本実施形態にかかる除湿装置１ａの外観を示す斜視図である。また、図２は除湿装置１ａにおける空気の流れ方向に平行な断面の断面図、図３は除湿装置１ａにおける空気の流れ方向に垂直な断面の断面図である。

図１に示すように、除湿装置１ａは、筐体１０、筐体１０の前面側上部に設けられた吸気口１１、背面側上部に設けられた排気口１２、および筐体１０の下部に設けられた排水タンク１３を備えている。また、図２および図３に示すように、筐体１０内には、吸湿ユニット１４および送風ファン１５が設けられており、筐体１０の吸気口１１から吸気された空気が吸湿ユニット１４によって除湿され、排気口１２から排出されるようになっている。

なお、本実施形態では、送風ファン１５を吸湿ユニット１４の下流側に配置しているが、これに限らず、吸湿ユニット１４の上流側に配置してもよく、上流側および下流側の両方に配置してもよい。また、吸気口１１から排気口１２に至る空気流路中に、空気中の塵芥等を除去するためのフィルタや集塵装置、あるいはイオン発生装置などを設けてもよい。また、除湿装置１ａは、単体として用いられるものであってもよく、例えば、空気清浄機、空気調和装置、脱臭装置などの他の装置に組み込まれるものであってもよい。

吸湿ユニット１４は、回転モータ（駆動部材）２１、回転軸２２、基材２３、高分子吸湿材（吸湿材）２４、ヒータ（加熱部材）２５、断熱板２６、および隔離壁２７を備えている。

回転モータ２１は、図示しない制御部の指示に応じて回転軸２２を回転させる。上記制御部は、例えば、操作部（図示せず）を介して入力されるユーザからの指示、予め記憶しているプログラム、除湿装置１ａに備えられる各種センサ（図示せず。例えば湿度センサなど）の検知結果等に応じて除湿装置１ａの各部の動作を制御する。

回転軸２２は筐体１０の背面側から前面側に向かう方向（筐体１０内を通過する空気の流れ方向に略垂直な方向）に延伸するように配置され、吸湿ユニット１４の筐体に回転可能に軸支されており、この回転軸２２には略円板状の基材２３が取り付けられている。また、基材２３における吸気口１１側の面には、高分子吸湿材２４が塗り付けられている。なお、高分子吸湿材２４は、基材２３に対して接着剤等で貼り付けられていてもよく、ピン等を用いて接合されていてもよく、枠やメッシュ等で固定されていてもよい。また、基材２３における高分子吸湿材２４の塗布面に、接合性を向上させるために、凹凸を設けたり、表面の目粗しを行ったりしてもよい。また、基材２３および高分子吸湿材２４の形状は上記形状に限るものではない。

高分子吸湿材２４としては、当該高分子吸湿材２４の材質に応じて定まる所定の感温点以下の温度領域では親水性（吸湿性）を示し、感温点を超える温度では相転移により疎水性（脱水性）を示す材料（感温性高分子吸湿材）を用いる。なお、乾燥体である感温性高分子吸湿材は、吸湿工程で空気中の水分（水蒸気）を吸着及び吸収する。これを学術的には収着と称すが、本明細書では内部に吸収された水分を放出することを主眼としているため、感温点以下で生じる収着現象を吸湿又は水分の吸収と称し、感温点を超える温度で液体の水を水滴として放出する現象を水の放出又は脱水（脱水工程）と称する。

具体的には、高分子吸湿材２４としては、例えば、ポリＮ−イソプロピルアクリルアミド（ＰＮＩＰＡＭ）及びその誘導体、ポリビニルエーテル及びその誘導体等の感温性高分子などの乾燥体を用いることができる。なお、上記感温点は、高分子吸湿材の材質を調製することにより適宜調整することができる。本実施形態では、上記感温点が常温より高い所定温度範囲内（具体的には４０〜６０℃の範囲内の所定温度）になるように高分子吸湿材２４の材質を調整している。また、高分子吸湿材２４における上記の現象（感温点以下で吸湿性を示し、感温点を超える温度で脱水性を示す現象）は可逆性を有するものであり、温度変化を繰り返して与えることにより、常温での空気に含まれる水分の吸湿と、加熱による水滴放出とを繰り返して行わせることができる。高分子吸湿材２４の設置方法の詳細については後述する。

基材２３の材質は特に限定されるものではなく、例えば、樹脂、金属、セラミックなどを用いることができる。

隔離壁２７は、回転軸２２の下方の領域に配置されており、吸湿ユニット１４を吸湿領域１４ａと脱水領域１４ｂとに分離している。具体的には、隔離壁２７は、回転する基材２３および高分子吸湿材２４が通過する開口部２７ａと、高分子吸湿材２４から脱水された水分を排水タンク１３に排出するための開口部２７ｂとを備えている。また、隔離壁２７は、開口部２７ａ，２７ｂを除いて脱水領域１４ｂを周囲の領域から隔離している。なお、開口部２７ａにおける基材２３（あるいは高分子吸湿材２４）と隔離壁２７との間の位置に、吸湿領域１４ａと脱水領域１４ｂとの間の気密性を向上させるためのシール材を設けてもよい。

ヒータ２５は、脱水領域１４ｂ内における高分子吸湿材２４に対向する位置に配置されている。また、ヒータ２５に対して高分子吸湿材２４が配置されている側とは反対側に対向する位置には断熱板２６が設けられている。断熱板２６は、ヒータ２５の熱が隔離壁２７に伝熱することを抑制するとともに、高分子吸湿材２４への伝熱量を増加させる。

上記構成により、回転モータ２１の回転駆動力によって基材２３および高分子吸湿材２４が回転し、高分子吸湿材２４が吸湿領域１４ａと脱水領域１４ｂとの間を繰り返し移動する。吸湿領域１４ａでは高分子吸湿材２４が感温点以下の温度（本実施形態では常温）であるため、吸湿ユニット１４を通過する空気に含まれる水分が高分子吸湿材２４に吸湿される。また、脱水領域１４ｂでは、高分子吸湿材２４がヒータ２５によって感温点を超える温度に加熱され、高分子吸湿材２４に吸湿された水分が水滴として放出される。また、高分子吸湿材２４から放出された水滴は、脱水領域１４ｂの下部に設けられた開口部２７ｂから排水タンク１３へ排出される。

排水タンク１３は、筐体１０に対して取り外し可能に備えられており、排水タンク１３内に排水された水を適宜除去可能になっている。なお、排水タンク１３を省略し、開口部２７ｂから排出される水を、排水管（図示せず）等を介して筐体１０の外部に随時排出するようにしてもよい。

図４の（ａ）は本実施形態にかかる除湿装置１ａにおける高分子吸湿材２４の吸湿時の状態を示す説明図であり、（ｂ）はその除湿時の状態を示す説明図である。また、図５の（ａ）は比較例１にかかる高分子吸湿材２４の吸湿時の状態を示す説明図であり、（ｂ）はその除湿時の状態を示す説明図である。

図５に示した比較例１では、高分子吸湿材２４に切れ目が設けられておらず、基材２３上に高分子吸湿材２４の全体が一体的に形成されている。この場合、図５の（ｂ）に示したように、脱水時に高分子吸湿材２４が収縮することにより、高分子吸湿材２４に不規則な亀裂２８が生じ、高分子吸湿材２４の一部が基材２３から剥がれるなどの不具合が生じてしまう。

すなわち、高分子吸湿材２４は、親水性の状態（感温点以下の温度）で水分を含んでいるときには膨潤して体積が大きくなるが、疎水性になって（感温点より高い温度になって）水分を放出するときには収縮して小さくなる。その際の収縮率は高分子吸湿材２４の材質等によって異なるが、収縮時の体積は膨潤時の体積の約２０％〜９０％程度である。脱水の際の水滴の表面への滲み出しを多くするためには、上記収縮率が大きい材質からなる高分子吸湿材２４を用いることが好ましいが、収縮率が大きいと高分子吸湿材２４と基材２３との間の接合部分にズレが生じやすく、高分子吸湿材２４が基材２３から剥離したり、高分子吸湿材２４に亀裂が入ったりしてしまう場合がある。

これに対して、本実施形態では、図３および図４に示したように、基材２３に取り付けられた高分子吸湿材２４に対し、回転軸２２を中心とする同心円状および放射線状の多数の切れ目（切欠部）２４ａを設けている。すなわち、高分子吸湿材２４を、略円板状の基材２３の板面に平行な方向に沿って切断することにより、多数の小領域（分割領域）に分割している。

なお、切れ目２４ａの形成方法は特に限定されるものではなく、例えば、基材２３の表面に高分子吸湿材２４を形成した後、カッター等で切り込みを入れることにより形成してもよく、型枠を押し付けることにより形成してもよい。また、高分子吸湿材２４の分割方法は、基材２３上に形成された高分子吸湿材２４を切断することにより分割する方法に限らず、例えば、基材２３上に型枠を設置し、そこに高分子吸湿材２４となる材料（前駆体）を流し込んで高分子吸湿材２４を形成し、高分子吸湿材２４を形成した後に型枠を取り除くことにより形成してもよい。また、予め各小領域の形状に成形した多数の高分子吸湿材２４を基材２３に貼り付ける方法を用いてもよい。

これにより、脱水時に高分子吸湿材２４が収縮すると、図４の（ｂ）に示すように、切れ目２４ａの部分で高分子吸湿材２４の小領域同士の間に隙間が生じる（小領域に分割された高分子吸湿材２４同士が離間する）。このため、高分子吸湿材２４が収縮しても小領域に分割された個々の高分子吸湿材２４に作用する応力を低減し、不規則な亀裂が生じることを防止できる。したがって、不規則な亀裂が生じることで高分子吸湿材２４の部位毎に吸湿速度と脱水量のムラが生じ、使用頻度の高い部位と低い部位とができることによって除湿能力（吸湿・脱水能力）の低下や耐久性低下が生じることを防止できる。

また、脱水時に個々の高分子吸湿材２４間に隙間が生じることにより、高分子吸湿材２４の表面積を増加させ、吸湿効率を向上させることができる。

また、本実施形態では、吸気口１１から排気口１２に向かう空気流路に対して略垂直な面内方向に沿って高分子吸湿材２４を配置している。これにより、除湿装置１ａに吸引された空気のうち高分子吸湿材２４に接触する空気の割合を多くして、除湿効果を向上させることができる。

なお、高分子吸湿材２４の各分割領域の形状は、特に限定されるものではなく、矩形、多角形、楕円形、円形、扇形等であってもよい。ただし、各分割領域を規則正しく分割する形状であることが好ましい。なお、上記の規則正しく分割する形状とは、必ずしも全ての分割領域が同じ形、同じ大きさであることを意味するものではなく、例えば、図２２に示すように、異形かつ異なる大きさの分割領域の組み合わせから構成される群の繰り返し配置であってもよい。各分割領域の形状や大きさは、基材２３の形状やヒータ２５との相対的な位置関係等を考慮し、乾燥しやすい位置や乾燥しにくい位置ができにくいように設定すればよい。
各分割領域を規則正しく分割することにより、脱水時のヒータでの加熱による温度むらを抑制し、領域毎の吸湿・脱水量のばらつきを低減して効率のよい安定した吸湿・脱水を行うことができる。

また、高分子吸湿材２４の各分割領域（上記小領域）のサイズは特に限定されるものではないが、表面積を増大させて吸湿効果をより効果的に向上させるためには、３ｍｍ〜２０ｍｍ角程度（あるいは内接円の直径が３ｍｍ〜２０ｍｍ程度）であることが好ましい。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。

図６は本実施形態にかかる除湿装置１ｂにおける空気の流れ方向に平行な断面の断面図であり、図７は除湿装置１ｂにおける空気の流れ方向に垂直な断面の断面図である。

除湿装置１ｂは、実施形態１における除湿装置１ａの吸湿ユニット１４に代えて吸湿ユニット３０を備えている以外は除湿装置１ａと略同様の構成である。

吸湿ユニット３０は、回転モータ（駆動部材）３１、回転軸３２、基材３３、高分子吸湿材（吸湿材）３４、ヒータ（加熱部材）３５、断熱板３６、および隔離壁３７を備えている。

基材３３は、略円筒形状の外周部３３ｅと、外周部３３ｅの内部に設けられた補強部３３ｆとを有している。また、基材３３には、上記円筒形状の中心に沿って回転軸３２が固定されており、回転軸３２は筐体１０の背面側から前面側に向かう方向（筐体１０内を通過する空気の流れ方向に略垂直な方向）に延伸するように配置され、吸湿ユニット３０の筐体に回転可能に軸支されている。

高分子吸湿材３４は、基材３３における外周部３３ｅの外周面に塗り付けられている。なお、高分子吸湿材３４は、基材３３に対して貼り付けられていてもよく、ピン等を用いて接合されていてもよく、枠やメッシュ等で固定されていてもよい。また、基材２３における高分子吸湿材２４の塗布面に、接合性を向上させるために、凹凸を設けたり、目粗しを行ったりしてもよい。また、高分子吸湿材３４としては、実施形態１における高分子吸湿材２４と同様の材質からなるものを用いることができる。

回転モータ３１の回転軸３１ｂはギア（図示せず）を介して基材３３における外周部３３ｅの内面側に当接しており、回転モータ３１が回転軸３１ｂを回転させることにより基材３３が回転軸３２を軸として略円筒形状の周方向に沿って回転するようになっている。

隔離壁３７は、基材３３および高分子吸湿材３４の下方の領域に配置されており、吸湿ユニット３０を吸湿領域３０ａと脱水領域３０ｂとに分離している。具体的には、隔離壁３７は、回転する基材３３および高分子吸湿材３４が通過する開口部３７ａと、高分子吸湿材３４から脱水された水分を排水タンク１３に排出するための開口部３７ｂとを備えている。また、隔離壁３７は、開口部３７ａ，３７ｂを除いて脱水領域３０ｂを周囲の領域から隔離している。なお、開口部３７ａに、基材３３（あるいは高分子吸湿材３４）と隔離壁３７との間の気密性を向上させるためのシール材を設けてもよい。

ヒータ３５は、脱水領域３０ｂ内における高分子吸湿材３４に対向する位置に配置されている。また、ヒータ３５に対して高分子吸湿材３４が配置されている側とは反対側に対向する位置には、断熱板３６が設けられている。断熱板３６は、ヒータ３５の熱が隔離壁３７に伝熱することを抑制するとともに、高分子吸湿材３４への伝熱量を増加させるように設けられている。

これにより、回転モータ３１の回転駆動力によって基材３３および高分子吸湿材３４が回転し、高分子吸湿材３４が吸湿領域３０ａと脱水領域３０ｂとの間を繰り返し移動する。吸湿領域３０ａでは高分子吸湿材３４が感温点以下の温度（本実施形態では常温）であるため、吸湿ユニット３０を通過する空気に含まれる水分が高分子吸湿材３４に吸湿される。また、脱水領域３０ｂでは、高分子吸湿材３４がヒータ３５によって感温点を超える温度に加熱され、高分子吸湿材３４に吸湿された水分が水滴として放出される。また、高分子吸湿材３４から放出された水滴は、脱水領域３０ｂの下部に設けられた開口部３７ｂから排水タンク１３へ排出される。

図８の（ａ）は本実施形態にかかる除湿装置１ｂにおける高分子吸湿材３４の吸湿時の状態を示す説明図であり、（ｂ）はその除湿時の状態を示す説明図である。また、図９の（ａ）は比較例２にかかる高分子吸湿材３４の吸湿時の状態を示す説明図であり、（ｂ）はその除湿時の状態を示す説明図である。

図９に示した比較例２では、高分子吸湿材３４に切れ目が設けられておらず、基材３３上に高分子吸湿材３４の全体が一体的に形成されている。この場合、図９の（ｂ）に示したように、脱水時に高分子吸湿材３４が収縮することにより、高分子吸湿材３４に不規則な亀裂３８が生じ、高分子吸湿材３４の一部が基材３３から剥がれるなどの不具合が生じてしまう。

これに対して、本実施形態では、図８に示したように、基材３３に取り付けられた高分子吸湿材３４に対し、基材３３の周方向および軸方向に多数の切れ目３４ａを設けている。すなわち、高分子吸湿材３４を、基材３３の周方向および軸方向に沿って多数の小領域に分割している。

なお、切れ目３４ａの形成方法は特に限定されるものではなく、例えば、基材３３の表面に高分子吸湿材３４を形成した後、カッター等で切り込みを入れることにより形成してもよく、型枠を押し付けることにより形成してもよい。また、高分子吸湿材３４の分割方法は、基材３３上に形成された高分子吸湿材３４を切断することにより分割する方法に限らず、例えば、基材３３上に型枠を設置し、そこに高分子吸湿材３４となる材料（前駆体）を流し込んで高分子吸湿材３４を形成し、高分子吸湿材３４を形成した後に型枠を取り除くことにより形成してもよい。また、予め各小領域の形状に成形した多数の高分子吸湿材３４を基材３３に貼り付ける方法を用いてもよい。

これにより、脱水時に高分子吸湿材３４が収縮すると、図８の（ｂ）に示すように、切れ目３４ａの部分で高分子吸湿材３４の小領域同士の間に隙間が生じる。このため、高分子吸湿材３４が収縮しても小領域に分割された個々の高分子吸湿材３４に作用する応力を低減し、不規則な亀裂が生じることを防止できる。したがって、不規則な亀裂が生じるなどして高分子吸湿材２４の耐久性及び吸湿・脱水能力が低下することを防止できる。

また、脱水時に個々の高分子吸湿材３４間に隙間が生じることにより、高分子吸湿材３４の表面積を増加させ、吸湿効率を向上させることができる。

また、本実施形態では、略円筒形状の基材３３の外周面に沿って高分子吸湿材３４を配置している。これにより、高分子吸湿材３４を位置によらず略均一に配置することができるので、位置毎の吸湿量・脱水量のばらつきを低減して効率のよい安定した吸湿・脱水を行うことができる。

なお、高分子吸湿材３４の各分割領域の形状は、特に限定されるものではなく、任意の形状に形成することができる。例えば、図１０に示すように、各分割領域の形状を六角形とし、各分割領域が蜂の巣状に配置されるように切れ目３４ａを設けてもよい。この場合、各分割領域の形状が円形に近くなって膨潤や収縮による当該各分割領域の変形が安定するので、変形による捩れを軽減し、各分割領域における吸湿・脱水を安定させることができる。

また、各分割領域は、規則正しい形状であることが好ましい。なお、上記の規則正しい形状とは、必ずしも全ての分割領域が同じ形、同じ大きさであることを意味するものではなく、例えば、上述した図２２と同様、異形かつ異なる大きさの分割領域の組み合わせから構成される群の繰り返し配置であってもよい。各分割領域の形状や大きさは、基材２３の形状やヒータ２５との相対的な位置関係等を考慮し、乾燥しやすい位置や乾燥しにくい位置ができにくいように設定すればよい。
各分割領域を規則正しく分割することにより、脱水時のヒータでの加熱による温度むらを抑制し、領域毎の吸湿量・脱水量のばらつきを低減して効率のよい安定した吸湿・脱水を行うことができる。

また、高分子吸湿材３４の各分割領域（上記小領域）のサイズは特に限定されるものではないが、表面積を増大させて吸湿効果をより効果的に向上させるためには、３ｍｍ〜２０ｍｍ角程度（あるいは内接円の直径が３ｍｍ〜２０ｍｍ程度）であることが好ましい。

〔実施形態３〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、上述した実施形態と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１１は本実施形態にかかる除湿装置１ｃにおける空気の流れ方向に平行な断面の断面図であり、図１２は除湿装置１ｃにおける空気の流れ方向に垂直な断面の断面図である。

除湿装置１ｃが実施形態１と除湿装置１ａと異なる点は、吸湿ユニット１４に代えて吸湿ユニット４０を備えている点であり、その他の構成は除湿装置１ａと同様である。

図１３の（ａ）は本実施形態にかかる除湿装置１ｃにおける高分子吸湿材２４の吸湿時の状態を示す説明図であり、（ｂ）はその除湿時の状態を示す説明図である。

実施形態１にかかる吸湿ユニット１４では、高分子吸湿材２４が切れ目２４ａによって多数の小領域に分割されていた。これに対して、本実施形態にかかる除湿装置１ｃの吸湿ユニット４０では、図１３に示すように、高分子吸湿材２４が枠部材２３ａによって多数の小領域に分割されている。すなわち、吸湿ユニット４０は、回転軸２２を中心として同心円状および放射線状に配置された多数の枠部材２３ａを備えており、この枠部材２３ａによって高分子吸湿材２４が多数の小領域に分割されている。

なお、枠部材２３ａは、基材２３と一体的に形成されていてもよく、基材２３とは別体として形成されて基材２３に取り付けられたものであってもよい。また、高分子吸湿材２４は、枠部材２３ａによって区画された各小領域に塗布、流し込み、貼り付け等の方法によって形成されたものであってもよく、基材２３上に高分子吸湿材２４を形成した後に枠部材２３ａを設置することにより高分子吸湿材２４を各小領域に分割してもよい。

本実施形態にかかる除湿装置１ｃにより、実施形態１にかかる除湿装置１ａと略同様の効果を得ることができる。

なお、本実施形態では、枠部材２３ａを設ける構成を実施形態１にかかる除湿装置１ａと組み合わせた例について説明したが、これに限るものではない。例えば、図１４に示すように、実施形態２にかかる除湿装置１ｂにおける高分子吸湿材３４を枠部材３３ａによって多数の小領域に分割する構成に変更してもよい。これにより、除湿装置１ｂと略同様の効果を得ることができる。

〔実施形態４〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、上述した実施形態と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１５は、本実施形態にかかる吸湿装置における高分子吸湿材２４が設置されている部分の構成を示す説明図である。

図１５に示すように、本実施形態では、実施形態３の吸湿ユニット４０に備えられる枠部材２３ａのうち、回転軸２２を中心とする放射線方向に隣接する小領域同士（脱水領域１４ｂに移動したときに鉛直方向に隣接する小領域同士）を分割している枠部材２３ａの一部に、それら小領域同士を連通させるための溝部２３ｂを設ける。その他の構成は実施形態３と同様である。

これにより、高分子吸湿材２４が脱水領域１４ｂに移動したときに、高分子吸湿材２４から放出された水滴が下方へ移動することを促進し、水滴を排水タンク１３に効果的に排出させることができる。

なお、溝部２３ｂは、枠部材２３ａを基材２３から遠い側の端部から切り欠いた形状であってもよく、枠部材２３ａの一部に穴を開けた形状であってもよい。

〔実施形態５〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、上述した実施形態と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１６は、本実施形態にかかる除湿装置に備えられる高分子吸湿材２４が設置されている部分の構成を示す説明図である。

図１６に示すように、本実施形態では、実施形態３の吸湿ユニット４０の枠部材２３ａで分割された各小領域において、基材２３の高分子吸湿材２４との当接面の一部（各小領域の中心部近傍）に凹凸部（目粗し部）２３ｃを形成している。その他の構成は実施形態３と同様である。

これにより、基材２３と高分子吸湿材２４との接合性を向上させることができるので、図１６の（ｂ）に示したように脱水時に高分子吸湿材２４が収縮しても、高分子吸湿材２４が基材２３から剥がれることを防止できる。

また、本実施形態では、上記の凹凸部２３ｃを、各小領域における周縁部を除く中心部近傍に設けている。これにより、各小領域の周縁部近傍では高分子吸湿材２４が基材２３に拘束されることなく収縮できるので、脱水時に高分子吸湿材２４の収縮によって高分子吸湿材２４と基材２３との間に作用する応力を軽減し、高分子吸湿材２４が基材２３から剥がれることをより適切に防止できる。

なお、本実施形態では、基材における高分子吸湿材との当接面に凹凸部を設ける構成を図１３に示した構成と組み合わせた例について説明したが、これに限るものではない。例えば、図１７に示すように、図１４に示した構成において基材における高分子吸湿材との当接面に凹凸部３３ｃを設けてもよい。

〔実施形態６〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、上述した実施形態と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１８は、本実施形態にかかる除湿装置に備えられる高分子吸湿材２４が設置されている部分の構成を示す説明図である。

図１８に示すように、本実施形態では、実施形態３の吸湿ユニット４０の枠部材２３ａで分割された各小領域において、基材２３の高分子吸湿材２４との当接面の一部（各小領域の中心部近傍）に突出部２３ｄを形成している。その他の構成は実施形態３と同様である。

突出部２３ｄは、枠部材２３ａによって分割された各小領域の中心部近傍において基材２３から高分子吸湿材２４側に突出するように設けられている。また、突出部２３ｄは、基材２３から高分子吸湿材２４側に延伸する延伸部と、延伸部の先端に設けられた、基材２３の表面に略水平な方向に広がる先端部とを有しており、突出部２３ｄは断面形状が略Ｔ字型になっている。

これにより、突出部２３ｄによって高分子吸湿材２４を保持できるので、図１６の（ｂ）に示したように、脱水時に高分子吸湿材２４が収縮しても、高分子吸湿材２４が基材２３から剥がれることを防止できる。

また、本実施形態では、上記の突出部２３ｄを、各小領域の中心部近傍に設けている。これにより、各小領域の周縁部近傍では高分子吸湿材２４が基材２３に拘束されることなく収縮できるので、脱水時に高分子吸湿材２４の収縮によって高分子吸湿材２４と基材２３との間に作用する応力を軽減し、高分子吸湿材２４が基材２３から剥がれることをより適切に防止できる。

なお、突出部２３ｄは、基材２３と一体的に形成されていてもよく、基材２３に取り付けられていてもよい。また、突出部２３ｄの形状は上述した形状に限るものではなく、例えば、Ｌ字型、Ｙ字型、Ｉ字型、楔型等の形状であってもよい。

また、本実施形態では、基材における高分子吸湿材との当接面に突出部２３ｄを設ける構成を図１３に示した構成と組み合わせた例について説明したが、これに限るものではない。例えば、図１９に示すように、図１４に示した構成において基材における高分子吸湿材との当接面に突出部３３ｄを設けてもよい。

〔実施形態７〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、上述した実施形態と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。

図２０および図２１は、本実施形態にかかる除湿装置１ｄの断面図である。

これら各図に示すように、本実施形態にかかる除湿装置１ｄは、実施形態２の除湿装置１ｂの吸湿ユニット３０に代えて、吸湿ユニット５０を備えている。この吸湿ユニット５０は、吸湿ユニット３０の構成に加えて、吸湿ローラ（第２吸湿材）５１および圧縮ローラ５２を備えている。

吸湿ローラ５１は、外周面に吸湿性材料（第２吸湿材）が形成された略円筒状の部材であり、脱水領域３０ｂにおいて高分子吸湿材２４に対して鉛直方向下方から当接するように配置されている。また、吸湿ローラ５１は回転軸５３によって回転可能に軸支されている。なお、吸湿ローラ５１の外周面に配置される上記吸湿性材料の材質は、非圧縮時に吸水性を有し、圧縮することにより吸湿した水分を放出する性質を有するものであれば特に限定されるものではなく、フェルト、不織布、軟質発泡樹脂など従来から公知の材料を用いることができる。

圧縮ローラ５２は、外周面が非吸湿性材料からなる略円筒状の部材であり、脱水領域３０ｂにおいて吸湿ローラ５１に鉛直方向下方から所定の圧力で圧接するように配置されている。また、圧縮ローラ５２は、回転軸５４によって回転可能に軸支されている。

これにより、回転モータ３１の駆動力によって基材３３および高分子吸湿材３４が回転すると、吸湿ローラ５１および圧縮ローラ５２がそれに従導回転する。なお、吸湿ローラ５１および圧縮ローラ５２を回転モータ３１とは異なる駆動手段により回転させてもよい。

また、ヒータ３５によって加熱されて高分子吸湿材３４から放出された水滴は、高分子吸湿材３４に当接する吸湿ローラ５１の表面の吸湿材材料に吸湿される。そして、高分子吸湿材３４から水分を吸湿した吸湿ローラ５１の表面が圧縮ローラ５２との対向部まで回転すると、吸湿ローラ５１に吸湿された水分が圧縮ローラ５２との圧接力によって絞り出され、圧縮ローラ５２を伝って隔離壁３７の開口部３７ｂから排水タンク１３に排出される。

これにより、高分子吸湿材３４に吸湿された水分をより効果的に排出させて回収することができる。

なお、図１４、図１７、あるいは図１９に示したように、高分子吸湿材３４を枠部材３３ａによって多数の小領域に分割し、枠部材３３ａの基材３３の表面からの高さを高分子吸湿材３４の厚さ以下に設定してもよい。これにより、枠部材３３ａによって吸湿ローラ５１の圧接力によって高分子吸湿材３４に所定値以上の荷重が作用することを抑制し、高分子吸湿材３４の破損を防止することができる。

〔まとめ〕
本発明の態様１にかかる除湿装置（１ａ〜１ｄ）は、基材（２３，３３）と、上記基材（２３，３３）に取り付けられた吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）と、上記吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）を吸湿領域（１４ａ，３０ａ）と脱水領域（１４ｂ，３０ｂ）とに繰り返し移動させる駆動部材（回転モータ２１，３１）とを備え、吸湿領域（１４ａ，３０ａ）で上記吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）に吸湿させた水分を脱水領域（１４ｂ，３０ｂ）で脱水させる除湿装置（１ａ〜１ｄ）であって、上記吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）は、所定の感温点以下の温度では水分を吸湿して膨潤し、上記感温点を超える温度では収縮して液体の水分を放出する材質からなり、上記吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）を上記脱水領域（１４ｂ，３０ｂ）で上記感温点を超える温度に加熱する加熱部材（ヒータ２５，３５）を備えており、上記吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）は、上記基材（２３，３３）上で複数の分割領域に分割されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、所定の感温点以下の温度では水分を吸湿して膨潤し、上記感温点を超える温度では収縮して水分を放出する吸湿材を用いている。このため、上述した従来のデシカント式除湿装置とは異なり、吸湿材に吸着された水分を水蒸気として放出させるための加熱処理、および吸湿材から放出された水蒸気を水に替えるための冷却処理を行う必要がないので、エネルギー効率を向上させることができる。また、吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）が複数の分割領域に分割されていることにより、脱水時に個々の吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）同士の間に隙間が生じるため、吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）の表面積を増加させて吸湿効率を向上させることができる。また、吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）が複数の分割領域に分割されていることにより、脱水時に吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）が収縮したときに吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）に作用する応力を低減し、吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）に不規則な亀裂が生じることを防止できる。

本発明の態様２にかかる除湿装置（１ａ，１ｂ）は、上記態様１において、上記吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）は、隣接する上記分割領域同士の間が切欠部（２４ａ）によって分離されている構成である。なお、上記切欠部（２４ａ）は、基材（２３，３３）上に配置された吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）を切断することにより形成されてもよく、予め各分割領域に応じた形状に形成した複数の吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）を基材（２３，３３）に取り付けることにより形成されてもよい。

上記の構成によれば、複数の分割領域に分割された吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）を容易に形成できる。また、脱水領域（１４ｂ，３０ｂ）で吸湿材（高分子吸湿材２４、３４）から放出される水分の移動促進し、水分を効果的に排出することができる。

本発明の態様３にかかる除湿装置（１ｃ，１ｄ）は、上記態様１において、隣接する上記分割領域同士の間に、当該分割領域同士を区画する枠部材（２３ａ，３３ａ）が設けられている構成である。なお、吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）を枠部材（２３ａ，３３ａ）によって区画された各分割領域内で形成してもよく、予め各分割領域に応じた形状に形成した複数の吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）を各分割領域に取り付けてもよい。また、上記枠部材（２３ａ，３３ａ）は、基材（２３，３３）と一体的に形成されたものであってもよく、基材（２３，３３）に取り付けられたものであってもよい。

上記の構成によれば、複数の分割領域に分割された吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）を容易に形成できる。

本発明の態様４にかかる除湿装置（１ｄ）は、上記態様３において、上記脱水領域（３０ｂ）で上記吸湿材（高分子吸湿材３４）に当接し、上記吸湿材（高分子吸湿材３４）から放出される水分を吸収する第２吸湿材（吸湿ローラ５１）を備え、上記枠部材（３３ａ）の上記基材（３３）からの高さが上記吸湿材（高分子吸湿材３４）の厚さ以下である構成である。

上記の構成によれば、吸湿材（高分子吸湿材３４）から脱水される水分を第２吸湿材（吸湿ローラ５１）によって効果的に除去することができる。

本発明の態様５にかかる除湿装置（１ｃ）は、上記態様３または４において、上記脱水領域（１４ｂ）に移動したときに鉛直方向に隣接して配置される上記分割領域同士の間を区画する上記枠部材（２３ａ）に、当該分割領域同士を連通させる溝部（２３ｂ）が設けられている構成である。

上記の構成によれば、吸湿材（高分子吸湿材２４）から放出された水滴が下方へ移動することを促進し、水滴を効果的に排出することができる。

本発明の態様６にかかる除湿装置は、上記態様１から５のいずれかにおいて、上記各分割領域における上記基材（２３，３３）の上記吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）との当接面に、凹凸部（２３ｃ，３３ｃ）または上記吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）中に挿入される突出部（２３ｄ，３３ｄ）が設けられている構成である。

上記の構成によれば、凹凸部（２３ｃ，３３ｃ）または突出部（２３ｄ，３３ｄ）によって吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）と基材（２３，３３）との接合力を増大させ、吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）が基材（２３，３３）から剥がれることを防止することができる。

なお、凹凸部（２３ｃ，３３ｃ）または突出部（２３ｄ，３３ｄ）を上記基材における上記吸湿材との当接面の一部（例えば分割領域の中央部）にのみ設けてもよい。これにより、脱水時に吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）が収縮したときに吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）と基材（２３，３３）との間に作用する応力を低減し、吸湿材（高分子吸湿材２４，３４）が基材（２３，３３）から剥がれることをより適切に防止することができる。

本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することもできる。

本発明は、所定の感温点以下の温度領域で吸湿性を示し、感温点を超える温度領域で脱水性を示す吸湿材を用いる除湿装置に適用できる。

１ａ〜１ｄ 除湿装置
１４，３０，４０，５０ 吸湿ユニット
１４ａ，３０ａ 吸湿領域
１４ｂ，３０ｂ 脱水領域
２１，３１ 回転モータ（駆動部材）
２３，３３ 基材
２３ａ，３３ａ 枠部材
２３ｂ 溝部
２３ｃ，３３ｃ 凹凸部
２３ｄ，３３ｄ 突出部
２４，３４ 高分子吸湿材（吸湿材）
２４ａ 切れ目（切欠部）
２５，３５ ヒータ（加熱部材）
５１ 吸湿ローラ（第２吸湿材）
５２ 圧縮ローラ

Claims (6)

1. 基材と、上記基材に取り付けられた吸湿材と、上記吸湿材を吸湿領域と脱水領域とに繰り返し移動させる駆動部材とを備え、吸湿領域で上記吸湿材に吸湿させた水分を脱水領域で放出させる除湿装置であって、
   上記吸湿材は、所定の感温点以下の温度では水分を吸湿して膨潤し、上記感温点を超える温度では収縮して液体の水分を放出する材質からなり、
   上記吸湿材を上記脱水領域で上記感温点を超える温度に加熱する加熱部材を備えており、
   上記吸湿材は、上記基材上で複数の分割領域に分割されていることを特徴とする除湿装置。
2. 上記吸湿材は、隣接する上記分割領域同士の間が切欠部によって分離されていることを特徴とする請求項１に記載の除湿装置。
3. 隣接する上記分割領域同士の間に、当該分割領域同士を区画する枠部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の除湿装置。
4. 上記脱水領域で上記吸湿材に当接し、上記吸湿材から放出される水分を吸収する第２吸湿材を備え、
   上記枠部材の上記基材からの高さが上記吸湿材の厚さ以下であることを特徴とする請求項３に記載の除湿装置。
5. 上記脱水領域に移動したときに鉛直方向に隣接して配置される上記分割領域同士の間を区画する上記枠部材に、当該分割領域同士を連通させる溝部が設けられていることを特徴とする請求項３または４に記載の除湿装置。
6. 上記各分割領域における上記基材の上記吸湿材との当接面に、凹凸部または上記吸湿材中に挿入される突出部が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の除湿装置。

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