JPH08299745A - 湿気交換用吸着体 - Google Patents

湿気交換用吸着体

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JPH08299745A
JPH08299745A JP7149362A JP14936295A JPH08299745A JP H08299745 A JPH08299745 A JP H08299745A JP 7149362 A JP7149362 A JP 7149362A JP 14936295 A JP14936295 A JP 14936295A JP H08299745 A JPH08299745 A JP H08299745A
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Toshimi Kuma
利実 隈
Masuaki Shirahama
升章 白濱
Hiroaki Izumi
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Seibu Giken Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】湿気を交換する吸着体たとえば除湿用吸着シー
ト、除湿用吸着素子または全熱交換用吸着素子におい
て、表面に多数の安定したシラノール基およびアルカリ
金属イオンＮａ２Ｏを０．０１〜１％含有する粒子直径
１２０Å以下のシリカ微粒子を３０％以下固形分として
含有するシリカゾルをシートまたは多数の小透孔を有す
るハニカム積層体に含浸または塗布した後乾燥しシリカ
ゲルを固着させてなるものである。シリカゾル中にゼオ
ライト、有機高分子電解質等他の吸湿剤を混入してもよ
い。 【効果】極めて簡易な方法によりシートまたはハニカム
積層体に優秀な吸湿性能を有するシリカゲルを強固に付
着させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は湿気交換用吸着体たとえ
ば除湿用吸着シートおよび湿気交換用ハニカム吸着素子
たとえば除湿用吸着素子または湿気および顕熱を交換す
る吸着素子（以下これらを湿気交換体と呼ぶ）に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】ゼオライトその他のモレキュラシーブ、
シリカゲル、塩化リチウム等無機吸湿剤を用いた除湿用
または全熱（湿気および顕熱）交換用のハニカム素子は
従来から使用されている。また本出願人は水ガラスを積
層体に含浸固着した後酸または金属塩水溶液により化学
反応を利用してシリカゲルまたは金属珪酸塩ゲルを合成
した湿気交換体（特許Ｎｏ．１５４２３７４、特公平５
−８１８３１）を製造販売している。これ等の除湿用吸
着体は半導体工業、フイルム工業、食品工業、軍事用等
あらゆる分野における空気、窒素ガスその他の気体中の
湿分の除去に利用されている。また全熱交換用のハニカ
ム素子はビル、工場、家庭用全熱交換器として湿気およ
び顕熱の交換に使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のゼオライト
その他のモレキュラシーブ、シリカゲル等の吸着剤はシ
リカゾル、アルミナゾル等バインダーに分散してこの分
散液にハニカム素子を浸漬する方法により上記無機吸湿
剤の微粒子をハニカム素子を構成するシート内部に含浸
固着させ、またはハニカム素子を構成するシートにバイ
ンダーを用いて無機吸湿剤の微粒子を固着した後積層し
ハニカム状に成形する方法が行われている。この方法で
はバインダーは湿分の吸着に寄与することなくむしろ吸
着剤の吸着面積を減少し吸着性能を低下させている。本
発明はこのような無機吸湿剤微粒子とこれを結合するバ
インダーの使用の必要なく一種類の特殊なシリカゾルを
含浸結合しゲル化するのみで高性能の吸湿性シートおよ
び湿気交換用ハニカム状素子を簡易な手段で得ようとす
るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は表面に多数の安
定したシラノール基を有する粒子直径約１２０Å以下の
シリカ粒子を含有するシリカゾルを基本としあるいはこ
れに種々の他の吸着剤を加えシートまたは多数の小透孔
を有する積層体（以下ハニカム積層体という）に含浸結
合または塗布し、乾燥し、ゾルをゲル化して積層体シー
トの繊維間隙および表面にシリカ微粒子を固着させるこ
とにより湿気交換体を得るものである。
【０００５】ここで使用されるシリカゾルは、表面に多
数のシラノール基を有する粒子直径約１２０Å以下のシ
リカ微粒子が固形分として３０％以下の割合で混入して
いるシリカゾルで、このゾルを加熱等の手段によりゲル
化させるとシリカ微粒子が互に凝集しながら多孔状に結
合しマイクロポアを形成する、このマイクロポアがシリ
カ微粒子の表面に存在する多数のシラノール基とともに
強力な吸湿性を発揮する。シリカゾル中の粒子径が大き
い場合はこれが凝集結合しながら形成するマイクロポア
の径が大きくなるため吸湿作用が弱くかつ凝集結合力も
弱いのでハニカム吸湿体としては使用がむずかしい。一
方シリカゾル中の微量のアルカリ金属イオンも吸湿性に
寄与するためこれも比較的多く混入したゾルを使用す
る。 以下実施例を詳細に説明する。
【０００６】
【実施例１】
【表１】 上記表１の５種類のシリカゾルを夫々０．２ｍｍ厚のセ
ラミック繊維ペーパーを好ましくは焼成して密度を下げ
た後セラミックペーパの重量に対してシリカ固形分の付
着量が約６４ｗｔ％になるように含浸し１５０℃で２０
分間乾燥しゲル化して湿気交換用の吸着シートを得る。
このシートの時間経過に対する湿気吸着量を測定した結
果を図４に示す。測定法は先ずこのシートを１４０℃で
３０分間加熱して完全に脱湿した後吸着を開始する。測
定装置は図３に示すように吸着シートＡＳを架台ＤＳに
数枚夫々間隔をおいて載置する。送風機Ｆを作動させ恒
温恒湿室ＣＲから温湿度を一定にした空気を吸込みなが
らダクトＤに送り込む。ダクトＤにはヒータボックスＨ
Ｄを介在させ加熱によってダクトＤ内の空気の温度を所
定の値に上げ吸着シートＡＳを通って放出する。吸着シ
ートＡＳの前後には温度計Ｔ、湿度計ＨＭ、風速計Ｖを
取付けてあり夫々の空気条件を計測する。一方吸着シー
トＡＳを載置した架台ＤＳは電子天秤ＥＢにじかに載置
しており吸着シートＡＳが湿分を吸着するに従い重量の
増加を計測する。先ず送風機Ｆを作動しダクトＤ内の流
速を一定にする。次に吸着シートＡＳを完全に脱湿する
ためにヒータボックスＨＤに通電し空気を１４０℃に加
熱しこれを３０分間吸着シートＡＳに平行に送通し完全
に脱湿する。次にヒータＨを切りダクトＤ内の空気の温
度を下げ吸着シートＡＳが吸着を始めた時点から吸着シ
ートＡＳの重量の増加の立上がりを凡そ６０秒毎に計測
する。これを２０分間続ける。この値をプロットしたの
を図４に示す。図４から分かるようにシリカ粒子の直径
が小さくなるに従い吸湿速度が速いことが分かる。この
内Ｎｏ．１（４０Å），Ｎｏ．２（７０Å）のシリカ粒
子の吸湿速度が最も速い性能を有しているので除湿素
子、全熱交換用素子として使用できる。 吸湿条件は空
気の温度２０℃、相対湿度７０％、吸着シートＡＳの前
面の風速１ｍ／ｓｅｃ．である。図４の横軸は吸着時間
（分）を示し縦軸はシートに吸着された湿分の量（ｇ／
ｍ２）を示す。図に示すように吸着シートＡＳの時間に
対する吸着量（ｇ／ｍ２）のカーブはＮｏ．１，Ｎｏ．
２，Ｎｏ．３，Ｎｏ．４，Ｎｏ．５のようになる。一方
ロータリー型除湿機の使用方法においては図１２矢印に
示す如くロータの１回転（約６分）毎に吸湿、脱湿を繰
り返し吸湿時間は約４．５分、脱湿時間は約１．５分で
ある。従ってこの吸湿時間の４．５分間に如何に多くの
湿分を吸着するかによって除湿性能が決まる。図４に示
す如くシリカ粒子の直径が４０Å〜７０Åの場合が極め
て吸湿速度の立上りが速く、例えばＮｏ．２は３分間に
約１３ｇ／ｍ２吸湿しＮｏ．１は３分間に２１ｇ／ｍ２
吸湿する。粒子径が２５０Å，４５０Åと大きくなるに
従い吸着速度は遅くなる。たとえばＮｏ．４は３分間に
５ｇ／ｍ２吸湿し、Ｎｏ．５は同じく３分間に２．５ｇ
／ｍ２吸湿し、従ってこの吸湿性能では除湿機、全熱交
換機には使用できない。従って除湿用、全熱交換用とし
て用いられる性能を有するものは粒子径が約１２０Å以
下の粒子が最も適している。一方全熱交換体の吸着素子
は１回転毎に顕熱と潜熱とを同時に効率よく交換しなけ
ればならず、全熱交換用素子の回転数は通常顕熱交換効
率の最大値を加味して８〜１６ｒ．ｐ．ｍ．と速く従っ
て湿分の吸・脱着速度も極めて速いことが要求され好ま
しくはＮｏ．２の粒子径７０Å以下が望ましい。図４に
より分るようにシリカゾル内のシリカ微粒子の直径が小
さくなるに従いシートの吸着速度は速くなる特性を示
す。
【０００７】
【実施例２】図２に示す如く厚さ０．２ｍｍの難燃紙を
ピッチ４．２ｍｍ，高さ２．５ｍｍの片波成形体ＣＲに
成形し、図１に示す如く片波成形体ＣＲを積層成形して
２００ｍｍ×２００ｍｍ×２５０ｍｍのハニカムブロッ
クＢを得る。このブロックＢに前記シリカゾル試料Ｎ
ｏ．２を含浸し１５０℃で２０分間乾燥してブロックの
重量に対し約２５％のシリカ固形分を固着させ直交型全
熱交換素子Ｎｏ．６を得る。あるいはあらかじめライナ
ーＬのみにＮｏ．２シリカゾルを含浸固着したシートＬ
と難燃紙Ｃとを組合わせて片波成形体ＣＲをつくりこれ
を積層して直交型全熱交換素子Ｎｏ．６Ａを得る。
【０００８】上記の直交型全熱交換素子Ｎｏ．６および
従来の塩化リチウム約４％を付着せしめた直交流型全熱
交換素子Ｎｏ．７および上記の全熱交換素子Ｎｏ．６に
塩化リチウムを約４％含浸付着した素子Ｎｏ．８の全
熱、顕熱、潜熱交換効率を図５および図６に示す。図５
は夏季条件即ち外気の温度３５℃、相対湿度４０％、還
気の温度２７℃、相対湿度６０％、両空気の風速０．５
〜２ｍ／ｓｅｃ．における全熱交換効率、図６は冬季条
件即ち外気の温度７℃、相対湿度７０％、還気の温度２
０℃、相対湿度４７％、両空気の風速０．５〜２ｍ／ｓ
ｅｃ．における全熱交換効率を示す。図５により明らか
な如く風速Ｖ（図１に示す素子に流入する直前の空気速
度ｍ／ｓｅｃ．）が２ｍ／ｓｅｃ．の場合には顕熱交換
効率は従来のＬｉＣｌ含浸全熱交換用素子Ｎｏ．７より
も１２％高く、潜熱交換効率は従来のＬｉＣｌ含浸全熱
交換用素子より約１１％高い。また全熱交換効率も本発
明による素子Ｎｏ．８４は従来のものより約１３％高く
なる。
【表２】 夏季の場合にも全熱交換効率が凡そ１７％高い。
【０００９】
【実施例３】厚さ０．２ｍｍのガラス繊維を主成分とす
るペーパー（バインダー、合成繊維等を含む）を図７に
示す如くピッチＰ４．２ｍｍ、高さＨ２．２ｍｍの片波
成形体に成形し、図８に示す如く芯材Ｓの周りに接着し
ながら捲回積層して円筒形のハニカムロータＲを得る。
このハニカムロータＲに前記表１のシリカゾル試料Ｎ
ｏ．２を含浸し１００℃で３０分間乾燥してハニカムロ
ータＲの重量に対し２０％のシリカ固形分を固着させ全
熱交換ロータＲ１を得る。
【００１０】上記全熱交換ロータＲ１の全熱交換効率を
図９に示す。図９は冬季条件即ち外気ＯＡの温度７℃、
相対湿度７０％、還気ＲＡの温度２０℃、相対湿度４５
％、両空気の風速１〜２．５ｍ／ｓｅｃ．における顕
熱、潜熱、および全熱交換効率を示す。図９より分かる
ように従来使用されている厚さ約３０μのアルミシート
の表裏面に大きさ約５０〜１５０ミクロンの市販のシリ
カ粒子を約２０ｇ／ｍ２固着した全熱交換ロータＲ２の
潜熱、顕熱、全熱交換効率よりも前記した本発明による
ガラス繊維シート紙にＮｏ．２のシリカゲルを含浸固着
した全熱交換ロータＲ１の効率が秀れていることが分か
る。即ち従来品ロータＲ２は１ｍ／ｓｅｃ．および２．
２ｍ／ｓｅｃ．の流速において顕熱、潜熱、全熱交換効
率の値が夫々異なりかつ全熱交換効率が本発明のロータ
Ｒ１よりも凡そ１０％低い。本発明による全熱交換ロー
タＲ１の性能は図９より分かるように顕熱、潜熱、全熱
交換効率の値が流速１〜２．５ｍ／ｓｅｃ．の範囲にわ
たりほぼ同じ特性を示している。この理由はＮｏ．２の
シリカゲルの粒子径はほぼ７０Åであり、従来品のアル
ミシートに固着したシリカゲルの粒子径は５０〜１５０
ミクロンでありＮｏ．２のシリカゲル粒子は従来品シリ
カゲルに比べて極めて小さいためその表面積は極めて大
きく、図２に示すように吸湿速度が極めて速い特性を有
しているので潜熱交換効率の値が高く顕熱交換効率の値
とほぼ一致するため全熱交換効率も同じ特性を示す。
【００１１】
【実施例４】セラミック繊維とガラス繊維および少量の
セルローズ繊維を混抄した厚さ０．２ｍｍの紙をピッチ
Ｐ３．４ｍｍ、高さＨ１．８ｍｍの片波成形体（図１
０）に成形し、これを図１１に示す如く芯材Ｓに捲回積
層してハニカム成形体ＲＤを得る。表１に示すＮｏ．２
のシリカゾル（ゾル中の粒子径７０Å）をこのハニカム
成形体ＲＤに含浸し、乾燥して除湿用ハニカムロータＲ
Ｄ１を得る。この場合ＲＤ１の重量に対するシリカゲル
の含有率は６０％である。また一方別に表１に示すＮ
ｏ．２のシリカゾルに重量比で２０％のゼオライト微粉
末（粒子径７μ以下）を分散し、上記ハニカム成形体Ｒ
Ｄにこの分散体を含浸し乾燥して除湿用ロータＲＤ２を
得る。この場合ＲＤ２の重量に対しシリカゲルおよびゼ
オライトの含有率は夫々約３０％である。ＲＤ１および
ＲＤ２のロータ幅は２００ｍｍである。
【００１２】この除湿ロータＲＤ１，ＲＤ２，ＲＯ（実
施例６）およびＬｉＣｌを８ｗｔ％含浸した従来の除湿
ロータ（幅２００ｍｍ）ＲＤＬ（図１１）の４種類の除
湿ロータを除湿性能比較のため同じ装置で同じ条件で除
湿性能試験を行った。図１２の除湿機に夫々４個のロー
タを各別に組立て、除湿ゾーン１８と再生ゾーン１９と
の面積比を３：１、処理空気ＴＡおよび再生空気ＨＡの
流速を夫々２ｍ／ｓｅｃ．、処理入口空気ＴＡの温度を
２５℃、再生入口空気ＨＡの温度を１４０℃としたとき
の４種類のロータを用いた除湿機の夫々の除湿性能を図
１３に示す。図中横軸は処理空気ＴＡの絶対湿度（ｇ／
ｋｇ）、縦軸はロータＲＤ１，ＲＤ２，ＲＯ，ＲＤＬを
夫々通過した乾燥空気の絶対温度（ｇ／ｋｇ）を示す。
図１３より分かるように処理入口空気ＴＡの絶対湿度が
１０ｇ／ｋｇのとき図１３の横軸１０ｇ／ｋｇの点より
分かるように乾燥空気は縦軸によりＲＤＬが３．２ｇ／
ｋｇ，ＲＤ１が２．２ｇ／ｋｇ，ＲＤ２が１．０ｇ／ｋ
ｇとなり従って従来のＬｉＣｌをロータ重量の８％含浸
したＲＤＬロータの除湿性能よりも本発明のＮｏ．２の
シリカゲル微粒子を用いたＲＤ１ロータの性能が約
（３．２−２．２）／３．２×１００＝３１％高くまた
ＲＤ１ロータよりもＮｏ．２シリカゾルにゼオライト微
粒子を混入したＲＤ２ロータの方が２．２−１．０）／
２．２×１００＝５４％除湿性能が高いことが分かる。
なお曲線ＲＡは乾燥空気ＤＡの温度を示す曲線である。
【００１３】
【実施例５】ガラス繊維に有機バインダー、紙力増強剤
等を加え抄造した厚さ０．２ｍｍのガラス繊維ペーパを
用意する。前記シリカゾルＮｏ．２にシリカゾルに対す
る重量比で三菱化成社のダイヤイオンＳＫ １Ｂ Ｎａ
形（以下ＳＫ １Ｂという）微粒子を吸湿剤として２０
％分散した分散体を上記のペーパに含浸し乾燥し、ペー
パに対する重量比で約２０％のシリカ微粒子と約２０％
のＳＫ １Ｂ微粒子とを固着させ、湿気交換用シートを
得る。上記ＳＫ １Ｂは
【化１】 に示す如くスチレンとジビニルベンゼンとが三次元的に
共重合した合成樹脂のベンゼン環のところどころに化学
結合した電離基としてスルホン酸ナトリウム基（−ＳＯ
３Ｎａ）を有する強酸性陽イオン交換樹脂ナトリウム形
（中性）である。ここでシリカ微粒子は吸湿剤として作
用すると同時に吸湿剤であるＳＫ １Ｂ微粒子をシート
の内部および表面に結合するバインダーとして作用し互
に相乗吸湿作用を持った吸湿シートを得る。
【００１４】
【実施例６】セラミック繊維に少量のパルプおよびガラ
ス繊維を混抄した厚さ０．２ｍｍの紙をピッチ３．４ｍ
ｍ、高さ１．８ｍｍの片波成形体に成形し、図１１に示
す如く片波形成体を芯材Ｓに捲回積層してハニカムロー
タを得る。前記シリカゾルＮｏ．２に重量比で三菱化成
社のＳＫ １Ｂ微粒子を２０％分散し、上記ハニカムロ
ータにこの分散体を含浸し乾燥してハニカム除湿ロータ
ＲＯを得る。Ｎｏ．２シリカゲルとＳＫ１Ｂ微粒子との
含有量は除湿ロータの重量に対し夫々２０％である。こ
のロータＲＯの性能はシリカゾルとゼオライトとを使用
したロータの性能には劣るが、従来のＬｉＣｌ使用ロー
タの性能より優れており、ハニカム除湿機として充分使
用できる。
【００１５】
【作用】実施例３で示した全熱交換ロータＲ１（図８）
は図１４に示す如くケーシング１１内に駆動回転可能に
装着し、外気ＯＡ用ダクト１２、給気ＳＡ用ダクト１
３、還気ＲＡ用ダクト１４、排気ＥＡ用ダクト１５を取
付け、ロータＲ１を回転し、外気ＯＡと還気ＲＡとの間
で全熱交換を行う。難燃紙（厚さ０．２５ｍｍ）をマト
リックスとしたロータではその回転数は約８〜１０ｒ．
ｐ．ｍ．でアルミシート（厚さ０．１ｍｍ）をマトリッ
クスとしたロータでは約１４〜１６ｒ．ｐ．ｍ．であ
る。風速は１〜２．７ｍ／ｓｅｃ．である。尚図中１６
はシールである。
【００１６】ハニカム除湿ロータＲＤ１，ＲＤ２，ＲＤ
Ｌ，ＲＯを夫々各別に使用する場合には図１２に示す如
くロータＲＤ１，ＲＤ２，ＲＤＬ，ＲＯをケーシング１
１内に駆動回転可能に装着し、セパレータ１７により除
湿ゾーン１８と再生ゾーン１９とに分離し、ロータをギ
ヤドモータ２０，プーリ２１，テンションプーリ２２，
駆動ベルト２３により１０〜２５ｒ．ｐ．ｈ．で回転
し、除湿すべき処理空気ＴＡを１〜３ｍ／ｓｅｃ．で除
湿ゾーン１８に通して除湿空気ＤＡを得、再生空気ＨＡ
を再生ゾーン１９に反対方向より同じく１〜３ｍ／ｓｅ
ｃ．で通して再生部分を８０〜１５０℃の熱風で脱着再
生する。尚図中２４はシール、２５は再生空気加熱器で
ある。
【００１７】
【発明の効果】本発明は表面に多数の安定したシラノー
ル基を有し粒子直径約１２０Å以下で微粒子同志の結合
力が強くかつ他の物質との結合力即ちバインダー力も強
い性質を有するシリカ微粒子を含有するシリカゾルをシ
ートまたはハニカム積層体に含浸または塗布して乾燥し
ゲル化固着するので各シリカ微粒子はハニカム積層体に
強力に結合しながら多数のシリカ微粒子同志が互いに結
合することにより３．０Å〜４８Åの孔径を有する膨大
な数のマイクロポアを形成してシート内部および表面に
定着するものである。本発明はシリカゾル内に固形分３
０％以下含有するシリカ微粒子の直径が１２０Å以下で
かつ安定したシラノール基を有ししかもシリカゾルに対
して０．１〜１．０ｗｔ％のアルカリ金属Ｎａ２Ｏが存
在するシリカゾルをシートまたはハニカム積層体に含浸
または塗布した後乾燥しシートまたはハニカム積層体内
のゾルをゲル化固着するものであり、ゲル化の過程にお
いて（図１５〜１６参照）多数のシリカ微粒子は互いに
結合しながら径３Å−４８Åの膨大な数のマイクロポア
を形成しながらシートまたはハニカム積層体の素材内に
結合してゆくものであり、この場合シラノール基もＮａ
２Ｏも上記マイクロポア表面に定着しておりマイクロポ
アと共に強力な水分子吸着性能を発揮するものである。
シリカゾル内の固形分即ちシリカ粒子の直径が小さくな
ればなる程粒子間の吸引力が強くなりシリカゾル内に分
散状態で存在するシリカ粒子の量が多くなれば短時間で
ゲル化する特性を有する。たとえば表１、Ｎｏ．２で粒
子径７０Åの場合そのシリカゾル内の含有量が３０％以
上になれば短時間でゲル化し、表１、Ｎｏ．１で粒子径
４０Åの場合その含有量は１５％以上になれば不安定で
ゲル化し使用不可能となる。
【００１８】たとえば図２のＮｏ．１，Ｎｏ．２のカー
ブからわかるようにシリカゾル内のシリカ粒子の直径が
小さい程吸湿速度が速く反面Ｎｏ．３，Ｎｏ．４，Ｎ
ｏ．５のカーブよりわかるようにシリカ粒子径が大きく
なれば吸湿速度はおそくなる傾向を示す。実施例２で示
した直交流型全熱交換素子（図１）において外気ＯＡと
還気ＲＡとの湿分の交換は、外気ＯＡと還気ＲＡの中の
水蒸気分圧の高い方から低い方へ移動する。この場合Ｏ
Ａ（外気）の相対湿度を７０％、温度を３２℃、ＲＡ
（還気）の相対湿度を５０％、温度を２５℃とすればＯ
Ａ側の高い湿分は先ずライナーＬのマイクロポア、シラ
ノール基及びＮａ２Ｏ（以下マイクロポアその他と呼
ぶ）に吸着され吸着熱を吸着シートＬに与えながらＬ内
のシリカ微粒子で形成した膨大な数のマイクロポアの連
通孔を通って瞬時にＲＡ側に移行し蒸発熱を奪いながら
蒸発し低湿度のＲＡに湿分を与え潜熱交換を行う。即ち
ＯＡ側の湿分は吸湿力の強い吸湿シートＬに吸湿し発熱
しながらＲＡ側に湿分と吸着熱が同時に移行していると
考えられる。即ちシリカ粒子径が大きくなれば形成され
るマイクロポア径も大きくなり前述のように吸湿速度も
おそくなりしたがってＯＡからＲＡへの湿分移行も少な
くなりいわゆる潜熱交換効率が下がる結果となる。
【００１９】一方顕熱の交換は上記のようにＯＡが３２
℃、ＲＡが２５℃であるため７℃の温度差があり、ＯＡ
側からＲＡ側に熱伝導によって移行される。この吸着シ
ートは１２０Å以下のシリカ微粒子がハニカム吸着体の
重量に対して約６５％定着しているので、ハニカム積層
体の素材である各種繊維ペーパー自身よりも熱伝導率は
非常に大きいため顕熱交換効率も高い結果となる。一方
吸湿シート内のシリカ粒子の直径が大きくなれば図１６
〜１７に示すようにシリカ粒子同志の結合力も弱く粒子
によつて形成されるマイクロポアの直径はシリカゲルの
粒子の直径が大きくなれば大きくなり、例えば図１５お
よび図１８に示すように粒子直径が１０Åのシリカ粒子
同志が結合すれば粒子間のマイクロポアは凡そ３〜４Å
であり、図１６に示すように１２０Åの径のシリカ微粒
子が結合して形成するマイクロポアは約４８Åとなり、
この３Å〜４８Å径の範囲が吸湿力が極めて強く湿気交
換体として最適である。図１７に示すように１５０Åの
シリカ粒子同志が結合して形成するマイクロポアは６０
Åとなる。水の分子径は約３Åであり、マイクロポアが
大きくなればなる程吸湿力は弱くなる。
【００２０】図１９はシリカゾル中のナトリウムイオン
の量の吸着量に及ぼす影響を示す。各シリカゾル中のシ
リカ粒子の径はほぼ１００Åである。各シリカゾル中の
Ｎａ２Ｏの量が多い程吸着速度が増加し単位時間当りの
吸着量が多くなることが実験によって判明した。このＮ
ａ２Ｏの含有率は０．０１〜１．０％の範囲が望まし
い。
【００２１】本発明において使用するシリカゾルより得
られるシリカゲルはシリカゾル中のシリカ微粒子が小さ
くなる程吸湿力が強くなりかつバインダー力も強くな
り、シリカゾル中にその他の吸着剤たとえばゼオライ
ト、シリカゲル微粒子、アルミナゲル微粒子、有機高分
子電解質微粒子等を混入しこれをシートに含浸し固着す
れば強力なバインダーとして作用するとともに混入した
吸着剤とシリカゲル自体が同時に吸着剤として作用する
ため強力な吸着体を得ることができる。
【００２２】以上の如く本発明は表面に安定した多数の
シラノール基を有する粒子直径１２０Å以下のシリカ粒
子を３０％以下固形分として含有し微量のアルカリ金属
イオン例えばＮａ２Ｏを０．０１〜１．０％含有するシ
リカゾルをシートまたは多数の小透孔を有する積層体に
含浸または塗布した後乾燥しゲル化固着して湿気交換体
を得るものであるから、その製造工程は極めて簡単で廉
価に製造することができ、しかも従来品に較べて全熱交
換効率または除湿の性能を著しく向上するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハニカムブロックの斜視図である。
【図２】片波成形体の断面図である。
【図３】湿気交換用吸着シートの時間経過に対する湿気
吸着量を測定する装置の説明図である。
【図４】本発明の湿気交換用吸着シートの時間経過に対
する湿気吸着量を示すグラフである。
【図５】直交流型全熱交換素子の熱交換効率を示すグラ
フである。
【図６】直交流型全熱交換素子の熱交換効率を示すグラ
フである。
【図７】片波成形体の断面図である。
【図８】全熱交換ロータの斜視図である。
【図９】本発明および従来の全熱交換ロータの冬期条件
における全熱交換効率を示すグラフである。
【図１０】片波成形体の断面図である。
【図１１】除湿用ハニカムロータの斜視図である。
【図１２】除湿機の一部欠截斜視図である。
【図１３】除湿用ハニカムロータの除湿性能を示すグラ
フである。
【図１４】ロータリー型全熱交換器を示す中央垂直断面
図である。
【図１５】シリカゾル中のシリカ微粒子が互に結合した
状況を示す説明図である。
【図１６】シリカゾル中のシリカ微粒子が互に結合した
状況を示す説明図である。
【図１７】シリカゾル中のシリカ微粒子が互に結合した
状況を示す説明図である。
【図１８】シリカゾル中のシリカ微粒子が互に結合した
状況を示す説明図である。
【図１９】シリカゾル中のナトリウムイオンの含有量と
吸着速度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１１ ケーシング １７ セパレータ １８ 除湿ゾーン １９ 再生ゾーン

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】表面に多数の安定したシラノール基を有し
    粒子直径約１２０Å以下で粒子相互間および他の物質と
    の結合力の極めて強いシリカ微粒子を３０％以下の固形
    分として含有するシリカゾルをシートまたは多数の小透
    孔を有する積層体に含浸または塗布した後乾燥しゲル化
    固着させてなる湿気交換用吸着体。
  2. 【請求項２】請求項１記載のシリカゾルに無機質および
    または有機質の吸湿剤を混合分散し、得られた分散液を
    シートまたは多数の小透孔を有する積層体に含浸または
    塗布した後乾燥しゲル化固着させてなる湿気交換用吸着
    体。
  3. 【請求項３】無機質の吸湿剤がゼオライトである請求項
    ２記載の湿気交換用吸着体。
  4. 【請求項４】有機質の吸湿剤が親水性有機高分子電解質
    である請求項２記載の湿気交換用吸着体。
  5. 【請求項５】無機質の吸湿剤がリチウム塩、マグネシウ
    ム塩またはカルシウム塩である請求項２記載の湿気交換
    用吸着体。
  6. 【請求項６】請求項１記載の湿気交換用吸着体の製造の
    前または後にシートまたは積層体にリチウム塩、マグネ
    シウム塩またはカルシウム塩を含浸定着した湿気交換用
    吸着体。
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