JPH05508802A - 除湿機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 除湿機 技術分野 本発明は、乾燥すべき気体を乾燥剤を越え又はその近傍に流通させるタイプの除 湿機に関する。除湿機が多少なりとも連続的に運転され又は長期間運転、される 場合には、一般的に該除湿機に再生手段が設けられ、使用後の乾燥剤は再使用の ために再生させられる。普通、この再生手段としては、乾いた加熱気体を乾燥剤 の近く又はそれを越えて流す方式のものが多く、その場合には連続サイクル中に おいて乾燥剤が除湿対象の気体と再生作用のある気体に交互にさらされる。

そのような除湿機は一般的に空調系統内で用いられ、除湿対象の気体は該空調系 統に取り入れる外気であり、再生作用のある気体は該系統からの排気を加熱した ものである。

背景技術 本発明は、いわゆる平行板型除湿機に関し、平行板型とは、厚さ方向が気体流に 対し平行となるよう近接し、かつ間隔をおいて密に配置された基板群の表面に乾 燥剤がコーティングされた構造である。本明細書中では以下このタイプにつき説 明するが、本発明がそれ以外の種々のタイプの再生式除湿機にも適用できること は勿論である。

本明細書中での「上流」と「下流」は、外気若しくは他の除湿対象気体の流れ方 向に関して用いる。

本明細書で必要に応じ使用する「扇形」や「円周方向」あるいは「直径方向」は 、本来「円」に関する用語だが、説明の便宜上二こでは、厳密には多角形である 近似円についての類似の概念をも包含する。同様に、一般には滑らかな曲線に関 する「螺旋の」と「螺旋的に」も、本明細書中では、ある角度をなして連なった 一連の直線群からなる近似螺旋形について用いる。つまり、これらの語は「円」 や「螺旋」のみならず、実質的には三角形群である形状をも一定の制限のもとに 指すものである。

公知の平行板型除湿機では、乾燥対象気体がディスク形基盤の一つの扇形部を貫 流し、再生作用のある気体は同じ基盤の他の扇形部を貫流し、該基盤が自己の軸 線周りに自転することで各扇形部が各気体流に交互にさらされる、という構成で ある。このタイプの除湿機は一般に回転式除湿機と称せられ、複数の摺接シール 部が回転基盤とこれを包囲した静止部材との間に介装され、上記の２気体流路を 区画形成している。各シール部は、円周方向のシール（単数）と２つの放射方向 シールとからなる。普通、放射方向の２つのシールは１本の直径方向シールであ り各扇形部が実質的に半円をなしている。

他方、乾燥対象物質を先ず廉価かつ大量の第１乾燥剤に暴露して大部分の湿気を 除去したのち、強力な乾燥剤にかけて残留湿気を除去する、という技法も公知で はあるが、それは今までのところ試験室での手作業的な操作などに限られている 。

発明の開示 本発明の目的は、従来のものよりも運転効率が優れた再生式の除湿機を提供する ことにある。

本発明は該目的を達成するための主たる方策として、乾燥剤に接触させるべく湿 った乾燥対象気体流を乾燥剤に向けて導く手段を有したものにおいて、該気体流 に順次さらされるよう前記乾燥剤が該気体流の方向で分離配置された少なくとも ２種の成分からなることを特徴とする除湿機を提供するものである。

好適な実施例にあって、は、再生作用のある乾いた気体を流し乾燥剤に接触させ て該乾燥剤を再生させる手段を該除湿機は備えている。その場合、暴露位置にお ける両気体流の条件に最も適した作用が発現するよう前記乾燥剤の各成分の位置 が選定される。それには、再生作用のある気体流が接触する乾燥剤成分（複数） の順序を、湿った気体流が接触する順序とは逆にせねばならない。

これは乾燥剤成分の位置を変えるか、または湿った気体流が乾燥剤に向かう流れ 方向を、乾いた気体流の流れ方向とは逆にすればよい。そして、後者のほうが望 ましい。

図面の簡単な説明 以下、添付図面を参照して上記した本発明の一実施態様を例示的に詳しく説明す る。

第１図は回転式平行板型除湿機の略示斜視図である。

第２図は、第１図の除湿機のロータを同図の矢印２方向から見た場合の周面一部 分を示す平面図であり、本発明による乾燥剤成分の分割配置を示している。

第３図は、第１図の除湿機を同図３−３線に沿って切断した要部断面図である。

第４図は、本発明の除湿機と従来の除湿機とを比較した試験結果を示すグラフで ある。

発明を実施するための最良の形態 図示の除湿機は、特性を異にする乾燥剤２成分を分離して配置した点を除いて、 従来通りのものである。

従来より公知の機械的構造を簡単に説明すると、これはロータ４を備え、該ロー タ自体（よフレームと貫流基盤５とからなり、該基盤は相互間に隙間をおき軸線 方向に延びた基層（つまり、この平行板型除湿機における「板」）からなるもの であって、該除湿機は更に前記ロータを自己の軸線周りに回転させる駆動部６と 、ロータ４を囲ったケーシング７と、円周方向及び放射方向のシール部材とを有 し、これらシール部材は、基盤５の実質的に半円形の上下扇形部を貫いた２つの 静止気体流路を区画形成していて、該除湿機はさらに、前記の基層表面へ固着さ れ実質上その全表面を被覆した乾燥剤からなるコーティング層を備えている。

本実施例では、前記ロータのフレームが、軸線方向において互いに離隔し向き合 った２つのスパイダを備え、各スパイダは、中央のハブ９から延びた複数のスポ ーク８と、それぞれ一方のスパイダのスポークから他方のスパイダの対応スポー クへ延びた複数のスペーサ１０と、外表面のカバーシート１１とを備えている。

基盤５は、前記スペーサ（複数）１０の周りに張力を掛けつつ螺旋渦巻き状に掛 は渡され、例えばマイラーフィルム製の薄いプラスチックリボン１２を有する。

隣接スペーサ間に張られているリボン１２の各スパン部分は夫々前記の平行板型 除湿機における基層つまり「板」を構成（−でいる。

ケーシング７は、外周ドラム１３と、前記ハブ９を支持するベアリングを備えた クロスビーム１４とからなる。

駆動部６は、ドラム１３に取付けたモータ付きウオームギア装Ｗ］５を有し、前 記カバーシート１１に当接している摩擦駆動ローラ１６が該装置により駆動され る構成となっている。

図示の除湿機における円周方向のシール部材は、弾性のプラスチックなどの帯状 体１７であり、これは前記カバーシ〜　１・のＦ側に配置され、軸線方向におい ては該シートよりも外方へ突出し、ドラム〕３の円周縁に摺接している。直径方 向のシール部材は、弾性プラスチック等のフィン１８てあり、これは、各スポー ク８に沿って延びており、前記クロスビーム］、４の内面に摺接し得るようにな っている。そして、この構成において放射方向に位置整合した１対のスポークの フィン１８は、その直前のスポーク対のフィンがクロスビームから離れる直前に 該ビームに当接する。他の実施態様においては放射方向のシール部材については 意図的に多少の漏れを許容してあってもよく、従って「洩れなし方式」が好適で はあっても、本発明に必須の要件ではない。

以上のように、シール部材により基盤４を貫き軸線方向に延びた２流路か形成さ れ、各流路は実質的に半円形断面を有し、第１図のように一方がクロビーム１４ の上に位置し、他方が該ビームの下に位置する、という配置になっている。そし て、ロータの回転に伴い、基盤４の各部は各流路を流れる気体（複数）つまり乾 燥対象の気体と再生作用のある気体に交互にさらされる。空調設備の一環として 使用される場合、この除湿機は、区画されたダクトの内部に装備され、流入する 新鮮外気と空調された空間からの排気、即ち乾燥対象空気と再生作用のある気体 は夫々互いに逆方向へ当該除湿機を貫流し、相互に分離された状態に保たれる。

第２図に示すように、リボン１２の両面を被覆している乾燥剤は２成分に区分さ れ、一方は各面の上流領域１９に、他方は下流領域２０に塗着されている。乾燥 剤の２成分の特性は互いに相異したものである。本例の場合、リボン各面の上流 領域１９を被覆している乾燥剤成分はシリカゲルであり、下流領域２０を被覆し ている乾燥剤成分はナトリウムＸ型ゼオライト（ＮａＸ）、つまり分子多孔性の アルミノケイ酸塩である。

乾燥媒体の重要な特性は、換算等温曲線であり、これは雰囲気の相対湿度に対す る該媒体水分率の増加を該媒体の比熱で割った値、としで定義されるパラメータ である。この定義に従えば、ここでの乾燥媒体は、乾燥剤自体とこれを担持して いる基層フィルムとである。換算等温曲線は乾燥剤ごとに異なるほか、相対湿度 が異なる場合にも異なったものとなる。与えられた条件下での効果的な乾燥剤と は、該条件で運転されるときに高い換算等温曲線値を示す乾燥剤である。本発明 はこれを考慮し、本発明における乾燥剤の各成分をその局部における平均運転条 件に対して比較的に高いか若しくは最高の換算等温曲線値を示すであろう部位へ 配置したものである。

典型的な空調用途には２領域で十分てあり、該領域はほぼ同幅とされる。しかし 本発明の他の複雑な態様にあっては、３種以上の乾燥剤をそれぞれ別の領域に分 けて使用する。その場合、各領域の幅は異なったものとなるであろう。

図示した好適例では、渦巻き状のリボン基層が１本のリボンからなり、乾燥剤全 成分、普通は２成分のみが該リボンの別々の領域へ塗着されている。従って、該 リボン幅が例えば１００ｍｍであれば、これら領域は、該リボン表面での幅が５ ０ｍｍでリボン全長に延びた帯状域である。

リボンを１本のみとしたのは、２本以上のリボンを巻くよりも容易に巻けるから であり、それは巻回作業の進行に伴い各スペーサ１０を１本ずつスパイダのスポ ーク８へ取り付けていかねばならないことを考慮してのことである。しかし他の 実施例では、基盤各層が２本以上のリボンを並列したものであってもよい。その 場合、望ましくは夫々所要の乾燥剤成分を塗着ずみの各リボンを同時に巻き付け ていくことが望ましい。

本発明によれば、除湿機製作に要する原材料使用量とコストとを低減でき、しか も、空気湿度を低く保つべく乾燥剤が再生される際の熱量も少なくてすむ点にお いて除湿機の性能を向上するものである。

この点に関し第４図の２つのグラフを参照すると、そこにはシリカゲルとＮａＸ とを分離配置して併用する本発明除湿機の性能を、シリカゲル単独使用の点とＮ ａＸ単独使用の点てのみ相異し、他の面では本発明品と同じ構成の除湿機の性能 とを比較しである。

いずれのグラフも、プロットの前に特性値を無次元の数値に換算したものである 。

上側のグラフには、無次元の長さに対して「性能係数」をプロットしである。こ の係数は、乾燥剤再生に要する熱量を考慮した場合の除湿機の熱効率である。

下側のグラフは、ビルディング空調設備における一般備として用いられる該除湿 機につき「冷却効果」、即ち除湿機を通る再生用の空気と該除湿機で除湿されて 出ていく空気の沈潜熱の差をプロットしたものである。

図に明らかなように、ＮａＸ単独使用の除湿機はシリカゲル単独使用の除湿機よ りも性能は良いか、本発明の除湿機はその何れよりも更に性能が優れている。

へ １１表平５−５０８８０２　（４） ＾１ １弊４ 要約書 ロータを備えた回転式で再生可能なこの平行板型除湿機は、該ロータを構成する 多スポーク型のフレームが、両面に乾燥剤を塗着され螺旋状に巻回されたプラス チックフィルムのリボン（１２）を支持している。′気体は、螺旋巻同条の間を 軸線方向に貫流して乾燥剤に接する。前記ロータはケーシングで包囲され、円周 方向と直径方向のシール部材が、該ロータを貫き軸線方向に延びた２つの気体流 路を区画形成する。運転中は乾燥対象の気体が一方の流路を貫流し、乾燥剤再生 ・用の気・体は他方の流路を逆方向に貫流する。リボン上の乾燥剤は、乾燥対象 気体が先ず接触する側のリボンの一半部の領域（２０）を被覆したシリカゲルと 、該リボンの他生部の領域（１９）を被覆したナトリウムＸ型のゼオライトから なる。

この除湿機は、リボンが何れか１種の乾燥剤のみて被覆されている同種の除湿機 よりも効率が高い。

補正書の翻訳文の提出書（特許法第１８４条の７第１項）平成４年１１月６日

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．乾燥対象の湿った気体を乾燥剤に向けて流し、該乾燥剤に接触させる除湿機 において、前記乾燥剤が少なくとも２成分からなり、これら成分が気流方向に分 離して配置され、前記の湿った気体の流れに順次接触させられる構成であること を特徴とする除湿機。
2. ２．上流側の乾燥剤成分がシリカゲルであり、下流側の乾燥剤成分がナトリウム Ｘ型ゼオライトであることを更に特徴とする請求項１に記載の除湿機。
3. ３．前記乾燥剤を再生する手段を更に備えた請求項１又は２に記載の除湿機。
4. ４．前記乾燥剤再生手段が、再生作用を有する気体を前記の湿った気体の流れと は逆の方向に流す手段を備えている請求項３に記載の除湿機。
5. ５．ロータを備えた除湿機であって、該ロータ自体はフレームと貫流基盤とから なり、該基盤は相互間に隙間をおいて軸線方向に延び、該フレームに支持された 基層からなるものであって、更に該除湿機は、前記ロータを自己の軸線周りに回 転させる駆動部と、該ロータを囲ったケーシングとを備え、該ロータは、円周方 向及び放射方向のシール部材とを有し、これらシール部材は前記基盤の各扇形部 を貫いた２つの静止気体流路を区画形成していて、さらに、前記基層の表面に固 着され実質上その全表面を被覆している乾燥剤からなるコーティング層を備えて いるものにおいて、前記基層の各表面が軸線方向に区分された少なくとも２つの 領域を有すると共に、各表面の各領域に形成された乾燥剤成分が他の領域に形成 された乾燥剤成分とは異なる特性を有することを特徴とする回転式かつ再生可能 な除湿機。