JP3755708B2 - Gas adsorption element and gas adsorption device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば吸着型除湿機や有機溶剤ガスの濃縮除去装置などに用いられるガス吸着素子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、吸着型除湿機や有機溶剤ガスの濃縮除去装置などに用いられるガス吸着素子として、シート材を波状に加工し平状のシート材とともに巻回してハニカム状ローターを作成し、そのハニカム状ローターにシリカゲルやゼオライト等の吸着剤あるいは塩化リチウム等の吸収剤を添着した吸着・吸収ローターが知られている。
【0003】
このような吸着ローターは吸着ゾーンと再生ゾーンとに分割されたチャンバー内に収納され、モーター等によって回転しながら水蒸気や有機溶剤ガスを含む空気を通過させることによって、空気中の水蒸気や有機溶剤ガスを吸着あるいは吸収する。吸着ゾーンと再生ゾーン間は空気の漏れがないようにシール材が設けられ、吸着ローターの端面はシール材と摺接しながら回転する。
【0004】
そして吸着された水蒸気や有機溶剤ガスは再生ゾーンを通過する熱風によって再生され、連続的に再度の吸着に供される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来のガス吸着・吸収素子は、その端面がシール材と摺接しながら回転するため、端面が摩耗しないように強化する必要がある。この強化は端面に樹脂を塗布する方法が一般的であるが、このようにするとハニカム状ローターを構成するシート材に樹脂が染み込み、染み込んだ部分の吸着能力が損なわれるという問題がある。
【0006】
またシート材としてガスの吸着・吸収特性だけでなく摩耗にも強い材料を選択しなければならず、必ずしもガスの吸着・吸収特性が最良のものを選択できる訳ではなかった。
【0007】
本発明は端面の摩耗対策をとりつつハニカム状ローターを構成するシート材の吸着能力が損なわれることのないガス吸着・吸収素子およびそれを用いたガス吸着装置を提供しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
ガス吸着・吸収剤を添着したハニカム体を、通気孔を有する中空円筒状ケースに収納するようにした。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、ガスの吸着剤の添着されたシートよりなるハニカム体を収納する中空円筒状ケースを有し、ケースの両端平面部に通気孔を形成したものであり、ガス吸着装置のシール部材とケースの両端平面部とが接し、ハニカム体がシール部材と直接接することがないという作用を有する。
【0010】
【実施例】
図1は本発明のガス吸着素子の一実施例における斜視図である。1はケースであり、ポリブチレンテレフタレート(PBTと略される)等の耐熱・耐薬品・耐摩耗性に優れた合成樹脂によって作られる。
【0011】
ケース1は、その軸を横切る面に沿って等分に2分割されている。つまり互いに同一形状の2つの有底円筒体の開口同士が接合されて、中空円筒を構成している。また両端平面部に放射状の通気孔2が形成され、通気孔2と通気孔2の間は放射状のスポーク3が形成されている。
【0012】
このケース1の中には、ガスの吸着・吸収剤の添着されたシートよりなるハニカム体4が収納されている。ハニカム体4としては例えば特許出願公開平成7年204451号公報に記載のものを使用することができる。
【0013】
図2は本発明のガス吸着素子の一実施例における縦断面図である。この図2から分かるようにケース1の内部中央にはボス5が立設されており、このボス5はハニカム体4の中心部に挿入されている。そして一対のボス5,5は互いに先端面が接している。このようにしてガス吸着素子6が完成される。
【0014】
図3は本発明のガス吸着素子6の一実施例における拡大縦断面図であり、スポーク3の断面が現れるように切断したところである。これで明らかなようにスポーク3はケース1の内側に向かって細くなっており、また内側の端部は突出してハニカム体4に多少食い込む状態となっている。これによって通気孔2と通気孔2の間は気密が保たれている。
【0015】
以上のように構成された本発明のガス吸着素子6は、例えば図4に示すようにガス吸着装置に組み込んで使用される。
【0016】
図4において、吸着素子6はケーシング7に回転自在に収納されている。8はガス吸着ロータ1を回転駆動するギヤドモータであり、これもケーシング7に収納されている。また9は駆動ベルトであり、ギヤドモータ8の回転駆動力はこの駆動ベルト9を介して吸着素子6に伝えられる。
【0017】
10は処理ゾーン11に処理空気を送入するブロアである。12は吸着素子6の再生用ヒータであり、ここで加熱された空気は再生ゾーン13へ送られ、吸着素子6の一部を加熱し、吸着された湿気を放出させる。14はガス吸着ロータ1に再生空気を送入するブロアである。
【0018】
15は処理ゾーン11と再生ゾーン13とを区分するシール部材であり、ケース1の両端平面部と接し気密を保持している。そしてシール部材15の幅Dは通気孔2の幅Wより大きく形成されている。
【0019】
本発明は以上の構成よりなり、以下その動作について説明する。先ずギヤドモータ8を回転させ駆動ベルト9を介して吸着素子6を回転駆動する。次にブロア10およびブロア14に通電し、続いて再生用ヒーター12に通電する。
【0020】
すると吸着素子6が回転しながら処理空気が処理ゾーン11へ送られる。これによって処理空気は通気孔2を通って吸着素子6を通過する。この際に処理空気に含まれる水分が吸着素子6のハニカム体4に吸着され、乾燥空気となって吸着素子6より出る。
【0021】
水分を吸着したハニカム体4の部分は回転にともなって再生ゾーン13に入り、ここで再生用ヒーター12を通過した熱風によって再生される。つまり再生ゾーン13に入った熱風は通気孔2を通過して吸着素子1に入り、ハニカム体4に吸着された湿気を追い出す。
【0022】
ここで、通気孔2とシール部材15との関係について説明する。吸着素子6は連続的に回転をしているために、通気孔2は次々にシール部材15と対向する部分を通過する。シール部材15の幅Dは通気孔2の幅Wより大きいため、通気孔2がシール部材15の部分を通過する時に通気孔2はシール部材15によって図5に示すように一瞬完全に塞がれる。従って、通気孔2を介して再生ゾーン13と処理ゾーン11とが連通することはない。
【0023】
もし、シール部材15の幅Dは通気孔2の幅Wより小さいと、シール部材15と通気孔2が重なった時に図6に示すように、通気孔2の両端がシール部材15からはみ出る。するとシール部材15からはみ出た通気孔2の一端から入った空気が通気孔2の他端へ通過する。
【0024】
このように通気孔2を介して再生ゾーン13と処理ゾーン11とが連通することはなく、スポーク3の内面がハニカム体4に食い込んでいるため互いに隣接する通気孔2同士の間でも空気の漏れがない。
【0025】
そしてシール部材15に対しケース1の端面が摺接するが、ケース1の材料としてPBT等の摩耗に強い材料を選択すれば、長寿命を期待することができる。
【0026】
以上の実施例では通気孔2の形状が3角形であったが、図7に示すように6角形でもよい。この場合もシール部材15の幅Dを通気孔2の幅Wより大きく形成する。さらに通気孔2の形状は4角形や円形等何であっても同様の効果を期待することができる。
【0027】
また、以上の実施例では吸着素子6を駆動ベルト9を介して回転駆動する例を示したが、ケース1の外周部にギヤを形成し、ここをギヤドモータの回転出力軸に設けたピニオンギヤで駆動するようにしても良い。
【0028】
【発明の効果】
本発明のガス吸着素子は上記の如く構成したので、シール部材とケースの両端平面部とが接し、ハニカム体がシール部材と直接接することがない。従ってハニカム体として吸着・吸収性能だけに着目して摩耗に弱い材料をも選択することができる。またハニカム体の端面を強化処理する必要もなくなり、加工工数が増加することもなく、強化処理に用いた樹脂がハニカム体の吸着性能を損なうという問題点もない。
さらに、従来のガス吸着素子も一般的に外周部を保護する枠を有しており、本発明のガス吸着素子に用いたケースは従来の枠の形状を変更するだけで良いため、ケースを設けることによって大きくコストが上昇することはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガス吸着素子の一実施例を示す斜視図である。
【図2】本発明のガス吸着素子の一実施例を示す断面図である。
【図3】本発明のガス吸着素子の一実施例を示す部分拡大断面図である。
【図4】本発明のガス吸着素子を用いたガス吸着装置の実施例を示す説明図である。
【図5】本発明のガス吸着素子を用いたガス吸着装置の動作を示す説明図である。
【図6】本発明のガス吸着素子を用いたガス吸着装置の動作を示す比較説明図である。
【図7】本発明の他の実施例のガス吸着素子を用いたガス吸着装置の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
1 ケース
2 通気孔
3 スポーク
4 ハニカム体
5 ボス
6 ガス吸着素子
7 ケーシング
8 ギヤドモータ
9 駆動ベルト
10 ブロア
11 処理ゾーン
12 再生用ヒータ
13 再生ゾーン
14 ブロア
15 シール部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas adsorption element used in, for example, an adsorption type dehumidifier or an organic solvent gas concentration removal apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a gas adsorbing element used in adsorption dehumidifiers and organic solvent gas concentration removal devices, sheet material is processed into a wave shape and wound with a flat sheet material to create a honeycomb rotor, and the honeycomb shape An adsorption / absorption rotor in which an adsorbent such as silica gel or zeolite or an absorbent such as lithium chloride is attached to a rotor is known.
[0003]
Such an adsorption rotor is housed in a chamber divided into an adsorption zone and a regeneration zone, and by passing air containing water vapor or organic solvent gas while rotating by a motor or the like, water vapor or organic solvent gas in the air is passed through. Adsorb or absorb. A sealing material is provided between the adsorption zone and the regeneration zone so that no air leaks, and the end surface of the adsorption rotor rotates while being in sliding contact with the sealing material.
[0004]
The adsorbed water vapor or organic solvent gas is regenerated by hot air passing through the regeneration zone, and continuously subjected to re-adsorption.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional gas adsorbing / absorbing element as described above rotates while its end face is in sliding contact with the sealing material, so it is necessary to strengthen the end face so that it does not wear. For this strengthening, a method of applying a resin to the end face is generally used. However, in this case, there is a problem that the resin soaks into the sheet material constituting the honeycomb-shaped rotor and the adsorbing ability of the soaked portion is impaired.
[0006]
In addition, a material resistant not only to gas adsorption / absorption but also to abrasion must be selected as the sheet material, and the sheet having the best gas adsorption / absorption characteristics cannot always be selected.
[0007]
An object of the present invention is to provide a gas adsorption / absorption element that does not impair the adsorption ability of the sheet material constituting the honeycomb rotor while taking measures against wear of the end face, and a gas adsorption apparatus using the same.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The honeycomb body to which the gas adsorbing / absorbing agent was attached was housed in a hollow cylindrical case having air holes.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention according to
[0010]
【Example】
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a gas adsorption element of the present invention.
[0011]
The
[0012]
In the
[0013]
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of an embodiment of the gas adsorption element of the present invention. As can be seen from FIG. 2, a
[0014]
FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view of an embodiment of the gas adsorbing
[0015]
The
[0016]
In FIG. 4, the
[0017]
[0018]
[0019]
The present invention has the above configuration, and the operation thereof will be described below. First, the geared motor 8 is rotated to drive the
[0020]
Then, the processing air is sent to the processing zone 11 while the
[0021]
The portion of the honeycomb body 4 that has adsorbed moisture enters the regeneration zone 13 as it rotates, and is regenerated by the hot air that has passed through the
[0022]
Here, the relationship between the
[0023]
If the width D of the
[0024]
Thus, the regeneration zone 13 and the processing zone 11 do not communicate with each other through the
[0025]
The end face of the
[0026]
In the above embodiment, the shape of the
[0027]
In the above embodiment, the
[0028]
【The invention's effect】
Since the gas adsorbing element of the present invention is configured as described above, the sealing member is in contact with the flat portions at both ends of the case, and the honeycomb body is not in direct contact with the sealing member. Therefore, it is possible to select a material that is susceptible to abrasion by focusing only on the adsorption / absorption performance as the honeycomb body. Further, there is no need to reinforce the end face of the honeycomb body, the number of processing steps does not increase, and there is no problem that the resin used for the strengthening process impairs the adsorption performance of the honeycomb body.
Further, the conventional gas adsorption element generally has a frame for protecting the outer peripheral portion, and the case used for the gas adsorption element of the present invention only needs to be changed in the shape of the conventional frame. The cost will not increase significantly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a gas adsorption element of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of the gas adsorption element of the present invention.
FIG. 3 is a partially enlarged sectional view showing an embodiment of the gas adsorption element of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory view showing an embodiment of a gas adsorption apparatus using the gas adsorption element of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory view showing the operation of a gas adsorption apparatus using the gas adsorption element of the present invention.
FIG. 6 is a comparative explanatory view showing the operation of a gas adsorption apparatus using the gas adsorption element of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory view showing the operation of a gas adsorption apparatus using a gas adsorption element according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
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