JP7019108B1 - 除湿装置の製造方法、除湿素子及び該除湿素子を備えた除湿装置 - Google Patents
除湿装置の製造方法、除湿素子及び該除湿素子を備えた除湿装置 Download PDFInfo
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Abstract
除湿素子は、熱交換部材を構成するフィンの表面に斑状に配置されて固着されるものである。除湿素子は、微粒子状又は微繊維状から成る複数の吸湿材と、複数の吸湿材を結合するバインダーと、を備え、吸湿材とバインダーとの混合物をペレット状とした構成である。
Description
本開示は、空気中の水分の吸脱着を行う除湿装置の製造方法、除湿素子及び該除湿素子を備えた除湿装置に関するものである。
従来、空気中の水分を吸脱着することによって調湿を行う吸湿材を備えた除湿装置が知られている。例えば特許文献１には、吸湿材に水分を吸着させて低湿度化を図る乾式除湿装置が開示されている。この乾式除湿装置は、熱交換管と、該熱交換管に嵌合された複数のフィンとを有する熱交換部材に、吸湿材を塗布した構成である。乾式除湿装置は、除去すべき被処理空気を熱交換管の外側に流通させて吸湿材と接触させると共に、該熱交換管の内部に冷媒を流通させるものである。これにより、被処理空気中の水分が吸湿材に吸着されて除去され、被処理空気が除湿される。また、吸湿材は、水分を吸着することで発熱して昇温しようとするが、熱交換管の内部に流通する冷媒に熱が奪われることによって、過昇温となる事態が防止される。
特許文献１に開示された吸湿材は、熱交換管の外周面及びフィンの表面の全面に、アクリル粘着性のバインダーを塗布し、膜状となったバインダーにシリカゲル粒子を埋め込むように配置することで形成される。或いは、吸湿材は、シリカゲルの粉末を水ガラスと共に混錬し、該混練物を熱交換管の外周面及びフィンの表面に塗布した後に、水ガラスを乾燥させて熱交換管の外周面及びフィンの表面に固着させることで形成される。つまり、特許文献１の吸湿材は、熱交換管の外周面及びフィンの表面の全面を覆う膜状として形成されている。
しかしながら、特許文献１の除湿装置では、長期にわたって吸湿及び放湿を繰り返した場合に、その吸湿及び放湿に伴うシリカゲル等の粒子の体積変化に起因して、膜状として形成した吸湿材にひび割れが生じるおそれがある。その結果、この除湿装置では、熱交換管の外周面及びフィンの表面から吸湿材の一部が剥がれ落ち、該吸湿材の吸湿性能が低下するおそれがある。
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、吸湿及び放湿を繰り返しても吸湿性能が低下することなく、長期にわたって安定した吸湿性能が得られる、除湿装置の製造方法、除湿素子及び該除湿素子を備えた除湿装置を提供することを目的とする。
本開示に係る除湿装置の製造方法は、金属製のフィンを有する熱交換部材を備えた除湿装置の製造方法であって、微粒子状又は微繊維状から成る吸湿材と、前記吸湿材を結合するバインダーと、を混合する工程と、混合した前記吸湿材及び前記バインダーに圧力をかけた後、切断して複数の混合体を成型する工程と、前記混合体を乾燥させてペレット状の除湿素子を製造する工程と、前記フィンの金属表面に前記除湿素子を斑状に配置し、前記フィンの表面に付着させた固着部材に前記金属表面が部分的に露出した状態で前記バインダーを付着させて前記除湿素子を固着させる工程と、を備えたものである。
本開示に係る除湿素子は、熱交換部材を構成する金属製のフィンの金属表面に斑状に配置され、前記フィンの前記金属表面に付着させた固着部材によって前記金属表面が部分的に露出した状態で固着される除湿素子であって、微粒子状又は微繊維状から成る複数の吸湿材と、複数の前記吸湿材を結合するバインダーと、を備え、前記吸湿材と前記バインダーとの混合物をペレット状とした構成である。
本開示に係る除湿装置は、上記除湿素子と、フィンを有する熱交換部材と、を備え、前記除湿素子は、前記フィンの表面に斑状に配置されて固着されているものである。
本開示の除湿素子は、熱交換部材を構成するフィンの表面に斑状に配置して固着するために、吸湿材とバインダーとの混合物をペレット状とした構成である。つまり、斑状に配置された除湿素子は、隣り合う除湿素子の間に空隙が形成されるので、吸湿及び放湿に伴う吸湿材の体積変化が生じても、隣り合う除湿素子同士が干渉する事態を抑制することができる。また、除湿素子は、ペレット状とすることで外形が小さくなるので、吸湿材の体積変化が生じても、ひび割れが生じ難い。よって、フィンの表面に固着された除湿素子の固着状態を維持できるので、吸湿及び放湿を繰り返しても吸湿性能が低下することなく、長期にわたって安定した吸湿性能が得られる。
以下、図面を参照して、本開示の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ、及び配置等は、適宜変更することができる。
実施の形態１．
先ず、図１に基づいて、本実施の形態１に係る除湿素子１について説明する。図１は、実施の形態１に係る除湿素子を模式的に示した説明図である。本実施の形態１に係る除湿素子１は、例えば業務用エアコン、家庭用エアコン、自動車用エアコン、冷凍車荷台、保冷庫、冷蔵庫などの除湿材として使用されるものである。
先ず、図１に基づいて、本実施の形態１に係る除湿素子１について説明する。図１は、実施の形態１に係る除湿素子を模式的に示した説明図である。本実施の形態１に係る除湿素子１は、例えば業務用エアコン、家庭用エアコン、自動車用エアコン、冷凍車荷台、保冷庫、冷蔵庫などの除湿材として使用されるものである。
本実施の形態１に係る除湿素子１は、図１に示すように、微粒子状又は微繊維状から成り、空気中の水分を吸着する複数の吸湿材２と、複数の吸湿材２を結合するバインダー３と、を備えており、吸湿材２とバインダー３との混合物をペレット状とした構成である。
吸湿材２は、吸湿速度を向上させる目的から、径の小さい微粒子状が望ましい。径が大きい粒子から成る吸湿材２では、吸湿した水分が中心部まで伝達し難くなり、吸湿速度が遅いからである。なお、吸湿材２は、微粒子状に限定されず、例えば微繊維状又は板状などでもよい。また、吸湿材２の材質は、ポリアクリル酸塩などの有機高分子系収着剤が望ましい。有機高分子系収着剤とは、分子中に親水性の極性基を有する有機高分子主鎖を架橋構造により三次元構造化したものであり、収着現象に基づき水蒸気を多量に収着する材料である。三次元構造である有機高分子系収着剤は、水分子が吸収されるに従い膨張することで、多量の水分子を取り込むことができ、水分子が放出されるに従い収縮して元の構造に戻ることができる。つまり、有機高分子系収着剤は、三次元構造であることで、適度な柔軟性を有し、吸脱着時の体積変化が大きい特徴を有する。なお、吸湿材２の材質は、有機高分子系収着剤に限定されず、例えばシリカゲル又はゼオライトなどの無機系でもよい。
バインダー３は、吸湿材２の膨張及び収縮に追従する目的から、シリコーン系、ウレタン系、酢酸エチル（ＥＶＡ）系、アクリル系などの弾性を有する材質が望ましい。但し、バインダー３は、剛性の高いエポキシ系、樹脂系などの材質でもよい。
吸湿材２とバインダー３の混合比は、重量比で吸湿材２が１当量に対し、バインダー３が０．１～０．５当量とするとよい。吸湿材２は、バインダー３によって被覆されることによって、吸湿能力が大幅に低下することなく、形状が保持される。なお、吸湿材２とバインダー３の混合比は、前記比率に限定されない。
上記した除湿素子１は、微粒子状又は微繊維状の吸湿材２と、バインダー３との混合物をペレット状とした構成なので、一つ一つの吸湿材２の中心部まで水分が届きやすくなり、吸湿速度を向上させることができる。
次に、図２～図４に基づいて、本実施の形態に係る除湿素子１を備えた除湿装置１００について説明する。図２は、実施の形態１に係る除湿素子を備えた除湿装置の全体構成を概略的に示した説明図である。図３は、実施の形態１における除湿装置の熱交換部材を模式的に示した説明図である。図４は、実施の形態１に係る除湿素子を熱交換部材のフィンの表面に固着させた状態を模式的に示した説明図である。図５は、実施の形態１に係る除湿素子の表面の凹凸面の一例を示した説明図である。なお、図２で示した熱交換部材１０Ａ及び１０Ｂは、図示の便宜上、簡略化して示しているが、図３に示した熱交換部材１０Ａの構成と同一のものである。
図２に示した除湿装置１００は、２つの熱交換部材１０Ａ及び１０Ｂと、冷却媒体を供給する冷媒供給源１１と、温熱媒体を供給する温熱媒供給源１２と、を有している。２つの熱交換部材１０Ａ及び１０Ｂは、仕切り部材１３によって互いに機密的に遮断された状態で設置されている。なお、２つの熱交換部材１０Ａ及び１０Ｂは、同一の構成であるため、以下の説明では熱交換部材１０Ａを中心に説明し、熱交換部材１０Ｂについては説明を省略する。
熱交換部材１０Ａは、図３に示すように、熱伝導性に優れた複数のフィン１０ａと、該フィン１０ａを貫通する複数の熱交換管１０ｂと、を有している。図示したフィン１０ａは、薄板形状であり、板状の表面が風路方向（図３の矢印Ａ）と略平行となるように配置されている。また、フィン１０ａは、風路方向（図３の矢印Ａ）と略直交する方向に、間隔をあけて複数並列させて配置されている。フィン１０ａは、薄板形状であると熱交換部材１０Ａの全体の圧力損失を低減することができる。但し、フィン１０ａは、薄板形状に限定されず、例えばチューブ、コルゲート又はパンチングメタルなどでもよく、使用される用途に応じて適宜選定される。また、フィン１０ａの表面形状は、特に限定されるものではなく、平滑面、凹凸面、細孔が形成された面等、使用される用途に応じてさまざまな形状のものが適宜選定される。
フィン１０ａは、熱交換の効率を上げるために、熱伝導性に優れる金属であること望ましい。熱伝導性に優れる金属とは、例えば銀、銅、金、アルミニウム、スチール等である。熱伝導率としては、５０（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上であると、効率の高い熱交換を行なうことができる。なお、材料の価格の点から実用的には、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金が望ましい。
熱交換管１０ｂは、フィン１０ａに接続されている。熱交換管１０ｂの内部には、冷却媒体又は温熱媒体が供給される。熱交換管１０ｂは、フィン１０ａと同じく熱伝導性に優れる金属であること望ましい。
なお、熱交換部材１０Ａ及び１０Ｂの個数は、図示した２個に限定されず、例えば３個以上設けてもよい。また、熱交換部材１０Ａ及び１０Ｂを構成するフィン１０ａの枚数、及び熱交換管１０ｂの本数は、図示した数に限定されず、使用される用途に応じて適宜選定される。
冷媒供給源１１は、例えば２８℃の冷却媒体を供給する。温熱媒供給源１２は、例えば８０℃の温熱媒体を供給する。冷媒供給源１１は、冷媒分岐配管１１ａを介して２つの熱交換部材１０Ａ及び１０Ｂの熱交換管１０ｂに接続されている。また、温熱媒供給源１２は、温熱媒分岐配管１２ａを介して２つの熱交換部材１０Ａ及び１０Ｂの熱交換管１０ｂに接続されている。冷媒分岐配管１１ａ及び温熱媒分岐配管１２ａには、それぞれ三方弁１４が設けられている。三方弁１４は、図示省略の制御装置によって開閉が制御される。
本実施の形態における除湿装置１００は、図２及び図３に示すように、フィン１０ａの表面に、上記除湿素子１が斑状に配置されて固着されている。除湿素子１は、フィン１０ａの両面に斑状に配置して固着してもよいし、フィン１０ａの片面のみに斑状に配置して固着してもよい。フィン１０ａの表面に除湿素子１を固着させる方法としては、図４に示すように、フィン１０ａの表面に固着部材４を付着させ、該固着部材４に除湿素子１のバインダー３を付着させた後、該固着部材４を乾燥させて硬化させる方法がある。なお、除湿素子１を構成するバインダー３と、フィン１０ａの表面に付着させた固着部材４とは、同じ材質のものを使用する。
隣り合う除湿素子１の間には、複数の除湿素子１が斑状に配置されたことにより、隙間である空隙Ｓが形成される。図４に示した空隙Ｓは、隣り合う除湿素子１が互いに直接接触していない状態で形成されている。なお、隣り合う除湿素子１が互いの一部に接触した状態であっては、接触していない他の部分との間に空隙Ｓが形成される。
除湿装置１００では、吸湿時に、吸湿材２が膨張することで、各除湿素子１の体積が増えるが、隣り合う除湿素子１の間に空隙Ｓが形成されているので、除湿素子１同士の干渉が緩和され、除湿素子１同士の応力が抑制される。その結果、除湿素子１がフィン１０ａの表面から脱落したり、除湿素子１が破損したりする事態を低減することができる。
除湿素子１は、隣り合う除湿素子１同士の干渉を抑制する点を考えると、俵状で直径が０．１～１．５ｍｍ程度の大きさとすることが望ましい。当該除湿素子１は、吸湿時の体積が１０％変化すると、直径が０．０１～０．１５ｍｍ程度変化する。つまり、当該大さきの除湿素子１であれば、吸湿時の変位が小さく、応力も小さいので、破損が生じ難くなる。なお、除湿素子１は、どの程度の大きさであってもよいが、小さい方が水分の吸脱着に伴う変位を小さくできるので好適である。ちなみに、短辺が１０ｍｍ程度の長さであるフィンの表面全体に、従来技術である膜状の吸湿材を固着させた構成では、吸湿時に膜状の吸湿材が１ｍｍ程度変化する。
なお、除湿素子１は、俵状とした形状に限定されず、例えば多角形状、錐形状又は球状などでもよい。これらの形状は、隣り合う除湿素子１の間に空隙Ｓを形成しやすい利点を有する。
また、除湿素子１は、図５（ａ）～（ｃ）に示すように、ペレット状の表面が凹凸面であることが望ましい。図５（ａ）は、円錐台の脚部を４体組み合わせた形状である。図５（ｂ）は、多面体である。図５（ｃ）は、球体の表面に複数の突起部を設けた形状である。除湿素子１は、凹凸面を有することにより、表面積を増加させることができ、隣り合う除湿素子１の間の空隙Ｓの範囲も広くなる。つまり、除湿装置１００は、熱交換部材１０Ａ及び１０Ｂのフィン１０ａの表面に流通する被処理空気と、除湿素子１との接触する面積が増えるため、除湿性能が向上する。なお、除湿素子１の表面の凹凸面は、図５（ａ）～（ｃ）に示した形状に限定されず、その他の形状でもよい。
また、固着部材４は、バインダー３の材質とは異なる材質で構成してもよい。バインダー３は、複数の吸湿材２を互いに接合させ、該吸湿材２の体積変化に追従しやすい弾性及び可撓性を有する材質が望ましい。一方、固着部材４は、フィン１０ａと結合するため、例えば単に物理的に定着させるものではなく、フィン１０ａと化学的に結合する材質、又は化合物を介して化学的に結合する材質でもよい。このように、使用する箇所の用途に適した材質から成る固着部材４を選択して用いることで、フィン１０ａと除湿素子１との長期的な結合状態を保持することができ、安定した吸湿性能を得ることができる。
次に、除湿装置１００の動作を図２に基づいて説明する。先ず、除湿装置１００は、図示省略の制御装置が、冷媒分岐配管１１ａ及び温熱媒分岐配管１１ｂにそれぞれ設けられた三方弁１４を制御し、一方の熱交換部材１０Ａの熱交換管１０ｂに冷媒を流通させ、他方の熱交換部材１０Ｂの熱交換管１０ｂに温熱媒を流通させる。そして、冷媒流通させている熱交換部材１０Ａのフィン１０ａの表面に、被処理空気を流通させる。そうすると、被処理空気は、熱交換部材１０Ａの表面に固着された除湿素子１によって内部の水分が吸着されて除湿される。このとき、除湿素子１は、吸着の発熱反応によって、昇温しようとするが、熱交換部材１０Ａの熱交換管１０ｂの内部を通流する冷媒により冷却されることで過昇温となる事態が防止される。除湿素子１は、過昇温となる事態が防止されることで、高い吸着効率が維持される。一方、温熱媒を流通させている熱交換部材１０Ｂの表面に固着された除湿素子１は、加熱されて水分が脱着されて再生される。
制御装置は、一定時間経過後に、冷媒分岐配管１１ａ及び温熱媒分岐配管１１ｂにそれぞれ設けられた三方弁１４を再び制御し、今度は一方の熱交換部材１０Ａの熱交換管１０ｂに温熱媒を流通させ、他方の熱交換部材１０Ｂの熱交換管１０ｂに冷媒を流通させる。また、制御装置は、図示省略のダンパーを制御して、被処理空気の風路を切り替え、冷媒流通させている熱交換部材１０Ｂのフィン１０ａの表面に、被処理空気を流通させる。このようにして、除湿装置１００は、各熱交換部材１０Ａ及び１０Ｂにおいて、被処理空気、冷媒及び温熱媒の供給を交互に切り換えることにより、被処理空気を連続的に除湿することができる。
次に、本実施の形態１に係る除湿素子１を備えた除湿装置１００の製造方法について説明する。図６は、実施の形態１に係る除湿素子を製造する際に使用する製造装置を示した説明図である。図６に示した製造装置２００は、ペレット状の除湿素子１を製造するものである。この製造装置２００は、一例としてエクストルードオーミックス構造である。
先ず、図６に示した製造装置２００を使用し、微粒子状又微繊維状の吸湿材２と、吸湿材２を結合するバインダー３と、粘度調整のための溶媒と、を混合する。次に、混合した吸湿材２、バインダー３及び溶媒に、圧力をかけて細孔２０１から押し出した後、切断することで複数の混合体として成型する。成型後の混合体を乾燥させてペレット状の除湿素子１を製造する。
次に、図４に示すように、熱交換部材１０Ａ及び１０Ｂを構成するフィン１０ａの表面にバインダー３を付着させる。固着部材４をフィン１０ａの表面に付着させる方法としては、例えばスプレー吹きつけ、コーター塗工法、含浸処理等がある。コーター塗工法は、固着部材４をフィン１０ａの全面に均一に付着させることができ、且つ固着部材４の付着量を制御できるので好適である。コーター塗工法は、例えばロールコーター、ナイフコーター、バーコーター等がある。
最後に、固着部材４に除湿素子１のバインダー３を付着させた後、該固着部材４を乾燥させて硬化させる。固着部材４を乾燥させる手段としては、例えば熱風乾燥、赤外線乾燥又は高周波加熱等の方法が適宜選定されて使用される。なお、乾燥時の加熱温度及び時間については、乾燥させて固着できる条件を任意に設定するものとする。また、フィン１０ａの表面に面粗し加工を施したり、或いはプライマー処理を行ったりして、固着部材４の接着強度を向上させてもよい。
なお、除湿素子１は、図示したエクストルードオーミックス構造の製造装置２００を使用して製造する構成に限定されない。除湿素子１は、他の構造から成る押し出し造粒機、流動層造粒機、撹拌造粒機、又は打錠機等を用いて製造してもよい。また、成型後の混合体を乾燥させる手段として、噴霧乾燥を利用してもよい。
以上のように、本実施の形態１に係る除湿素子１は、熱交換部材１０Ａ及び１０Ｂを構成するフィン１０ａの表面に斑状に配置して固着するために、吸湿材２とバインダー３との混合物をペレット状とした構成である。つまり、斑状に配置された除湿素子１は、隣り合う除湿素子１の間に空隙Ｓが形成されるので、吸湿及び放湿に伴う吸湿材２の体積変化が生じても、隣り合う除湿素子１同士が干渉する事態を抑制することができる。また、フィンの表面の全面を覆う膜状として形成された吸湿材では、体積変化に起因してひび割れが生じるおそれがあるが、本実施の形態１に係る除湿素子１では、ペレット状とすることで外形が小さくなるので、吸湿材２の体積変化が生じても、ひび割れが生じ難い。よって、除湿素子１を備えた除湿装置１００は、フィン１０ａの表面に固着された除湿素子１の固着状態を維持できるので、吸湿及び放湿を繰り返しても吸湿性能が低下することなく、長期にわたって安定した吸湿性能が得られる。
実施の形態２．
次に、本実施の形態２における除湿装置１０１を図７に基づいて説明する。図７は、実施の形態２に係る除湿装置であって、除湿素子を熱交換部材のフィンの表面へ固着させた状態を模式的に示した拡大図である。なお、実施の形態１と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。また、実施の形態２の説明において、上下とは、フィン１０ａ側を下とし、フィン１０ａから離れる側を上とする。
次に、本実施の形態２における除湿装置１０１を図７に基づいて説明する。図７は、実施の形態２に係る除湿装置であって、除湿素子を熱交換部材のフィンの表面へ固着させた状態を模式的に示した拡大図である。なお、実施の形態１と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。また、実施の形態２の説明において、上下とは、フィン１０ａ側を下とし、フィン１０ａから離れる側を上とする。
本実施の形態２における除湿装置１０１に用いられる除湿素子１は、実施の形態１に係る除湿素子１と同じ構成である。つまり、本実施の形態２に係る除湿素子１も、微粒子状又は微繊維状から成り、空気中の水分を吸着する複数の吸湿材２と、複数の吸湿材２を結合するバインダー３と、を備え、吸湿材２とバインダー３との混合物をペレット状とした構成である。
本実施の形態２における除湿装置１０１は、図７に示すように、除湿素子１がフィン１０ａの表面に複数段に積層されて固着された構成である。図７では、一例としてフィン１０ａの表面に斑状に配置した除湿素子１が２層で構成されている。下層の除湿素子１は、熱交換部材１０Ａ及び１０Ｂのフィン１０ａの表面に付着された固着部材４によって固着されている。下層の除湿素子１は、フィン１０ａの表面に斑状に配置されている。上層の除湿素子１は、下層の除湿素子１の上面に付着された固着部材５によって固着されている。上層の除湿素子１は、下層の除湿素子１の上部に斑状に配置されている。なお、上層の除湿素子１は、下層の除湿素子１をフィン１０ａに固着させる工程の中で、該下層の除湿素子１の上面に固着させてもよいし、下層の除湿素子１をフィン１０ａに固着させる工程とは別の工程を設けて、該下層の除湿素子１の上面に固着させてもよい。
除湿装置１０１は、上層の除湿素子１及び下層の除湿素子１を斑状に配置することで、上下に隣り合う除湿素子１の間、及び左右に隣り合う除湿素子１の間に、隙間である空隙Ｓが形成される。なお、除湿素子１を構成するバインダー３、フィン１０ａの表面に付着させた固着部材４、及び下層の除湿素子１の上面に付着させた固着部材５は、同じ材質のものが使用される。
本実施の形態２における除湿装置１０１では、除湿素子１がフィン１０ａの表面に複数段に積層された構成なので、フィン１０ａの単位面積当たりの除湿素子１の固着量を増加させることができ、該単位面積当たりの吸湿量を増加させることができる。また、除湿装置１０１では、上下の除湿素子１の間に空隙Ｓが形成されるので、空隙Ｓによる体積変化の緩和、及び応力緩和の効果を向上させることができる。さらに、除湿装置１０１は、図７の矢印Ａに示すように、空隙Ｓ内を被処理空気が通過することで、吸湿材２と被処理空気との接触面積が増加し、吸湿性能を向上させることができる。
なお、本実施の形態２における除湿装置１０１は、図７に示した構成に限定されず、例えばフィン１０ａの表面に斑状に配置した除湿素子１を３層以上で構成してもよい。
実施の形態３．
次に、本実施の形態３に係る除湿素子１Ａを図８に基づいて説明する。図８は、実施の形態３に係る除湿素子を模式的に示した説明図である。なお、実施の形態１と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。
次に、本実施の形態３に係る除湿素子１Ａを図８に基づいて説明する。図８は、実施の形態３に係る除湿素子を模式的に示した説明図である。なお、実施の形態１と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。
本実施の形態３に係る除湿素子１Ａは、実施の形態１の除湿素子１の構成に加えて、伝熱性を高めるために混ぜ込まれた充填材であるフィラー６を備えている。つまり、除湿素子１Ａは、吸湿材２と、バインダー３と、フィラー６との混合物をペレット状とした構成である。
フィラー６は、除湿素子１Ａの強度を向上させる目的で繊維状であることが望ましいが、例えば粒状などでも良い。また、フィラー６の材質は、接着強度などの点からセラミックが望ましいが、例えば金属、炭化ケイ素又はグラファイトなどでもよい。フィラー６は、バインダー３よりも熱伝導性が高い材質であれば、伝熱性を向上させる役割を果たすことができる。
除湿素子１Ａの製造工程は、上記した除湿素子１の製造工程と同じである。つまり、微粒子状又微繊維状の吸湿材２と、吸湿材２を結合するバインダー３と、粘度調整のための溶媒と、フィラー６と、を混合する。混合した吸湿材２、バインダー３、溶媒及びフィラー６に、圧力をかけた後、切断して複数の混合体を成型する。そして、該混合体を乾燥させることでペレット状の除湿素子１Ａが製造される。
本実施の形態３に係る除湿素子１Ａは、伝熱性を高めるためのフィラー６を備えており、吸湿材２と、バインダー３と、フィラー６との混合物をペレット状とした構成である。よって、除湿素子１Ａを備えた除湿装置１００は、熱交換部材１０Ａ及び１０Ｂによって行われる冷却及び加熱の効率を高めることができ、吸湿能力を向上させることができる。
なお、本実施の形態３に係る除湿素子１Ａは、上記実施の形態２で説明したように、フィン１０ａの表面に複数段に積層して固着させることもできる。また、本実施の形態３に係る除湿素子１Ａは、除湿素子１と組み合わせて、例えば実施の形態１の除湿装置１００又は実施の形態２の除湿装置１０１のフィン１０ａの表面に固着させてもよい。
以上、除湿装置（１００、１０１）の製造方法、除湿素子（１、１Ａ）、及び該除湿素子（１、１Ａ）を備えた除湿装置（１００、１０１）を実施の形態に基づいて説明したが、上述した実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば除湿装置（１００、１０１）は、図示した構成に限定されるものではなく、他の構成要素を含んでもよい。また、熱交換部材１０Ａ及び１０Ｂは、図示した構成に限定されない。要するに、除湿装置（１００、１０１）の製造方法、除湿素子（１、１Ａ）、及び該除湿素子（１、１Ａ）を備えた除湿装置（１００、１０１）は、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更及び応用のバリエーションの範囲を含むものである。
１、１Ａ 除湿素子、２ 吸湿材、３ バインダー、４、５ 固着部材、６ フィラー、１０Ａ、１０Ｂ 熱交換部材、１０ａ フィン、１０ｂ 熱交換管、１１ 冷媒供給源、１１ａ 冷媒分岐配管、１２ 温熱媒供給源、１２ａ 温熱媒分岐配管、１３ 仕切り部材、１４ 三方弁、１００、１０１ 除湿装置、２００ 製造装置、２０１ 細孔 、Ｓ 空隙。
Claims (7)
- 金属製のフィンを有する熱交換部材を備えた除湿装置の製造方法であって、
微粒子状又は微繊維状から成る吸湿材と、前記吸湿材を結合するバインダーと、を混合する工程と、
混合した前記吸湿材及び前記バインダーに圧力をかけた後、切断して複数の混合体を成型する工程と、
前記混合体を乾燥させてペレット状の除湿素子を製造する工程と、
前記フィンの金属表面に前記除湿素子を斑状に配置し、前記フィンの表面に付着させた固着部材に前記金属表面が部分的に露出した状態で前記バインダーを付着させて前記除湿素子を固着させる工程と、を備えた除湿装置の製造方法。 - 熱交換部材を構成する金属製のフィンの金属表面に斑状に配置され、前記フィンの前記金属表面に付着させた固着部材によって前記金属表面が部分的に露出した状態で固着される除湿素子であって、
微粒子状又は微繊維状から成る複数の吸湿材と、
複数の前記吸湿材を結合するバインダーと、を備え、
前記吸湿材と前記バインダーとの混合物をペレット状とした構成である、除湿素子。 - ペレット状の表面は凹凸面である、請求項２に記載の除湿素子。
- 伝熱性を高めるためのフィラーを更に備えており、
前記吸湿材と、前記バインダーと、前記フィラーとの混合物をペレット状とした構成である、請求項２又は３に記載の除湿素子。 - 請求項２～４のいずれか一項に記載の除湿素子と、
フィンを有する熱交換部材と、を備え、
前記除湿素子は、前記フィンの表面に斑状に配置されて固着されている、除湿装置。 - 前記除湿素子は、前記フィンの表面に複数段に積層されて固着されている、請求項５に記載の除湿装置。
- 前記除湿素子は、前記バインダーとは異なる材質で構成された固着部材によって、前記フィンの表面に固着されている、請求項５又は６に記載の除湿装置。
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