JPH11128655A - 吸着素子及びそれを利用した加湿装置 - Google Patents

吸着素子及びそれを利用した加湿装置

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JPH11128655A
JPH11128655A JP9293864A JP29386497A JPH11128655A JP H11128655 A JPH11128655 A JP H11128655A JP 9293864 A JP9293864 A JP 9293864A JP 29386497 A JP29386497 A JP 29386497A JP H11128655 A JPH11128655 A JP H11128655A
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JP
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air
adsorption
adsorption element
fluid passage
outdoor
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JP9293864A
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Satoshi Kayano
聡 栢野
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水分等を吸着する吸着素子において、流体通
路の流れを撹拌するものである。 【解決手段】 吸着剤で形成された吸入口2と、排気口
3からなる流体通路に、縮流板4を設けたものである。
これにより流れ中の水分の拡散を促進することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は水分等を吸着する吸
着素子及びそれを利用した加湿装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来の吸着素子としては、特開平6−1
65934号公報等で知られているもののように、コル
ゲート状に吸着剤を加工することにより単位体積あたり
の表面積を大きくし、吸着素子を通過する空気中に含ま
れる水分等を吸着していた。
【0003】また、従来の加湿装置では、特開平8−2
70980号公報等で知られているもののように、室内
若しくは室外の空気をそのままの状態で吸着素子を通過
させその水分を吸着させていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の方法では、流体通路の下流側になるほど吸着剤表面と
接する流体中の吸着質の量は少なくなるが、流体通路の
中央部からは十分に吸着質が拡散されず、結果として流
体中に含まれる吸着質を十分に吸着することができない
という課題を有していた。
【0005】また、一般に吸着反応は発熱反応であるた
め、室外より導入された空気をそのまま吸着しても十分
に水分が吸着されず効果的な加湿を行うことができない
という課題を有していた。
【0006】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、同量の流体中からより多くの吸着質を吸着
することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、流体通路中に縮流部を設けたものである。
上記縮流部によって層流であった流体通路中の流れを撹
拌して吸着剤表面により多くの吸着質を供給して効果的
な吸着を行うことができる。
【0008】また本発明は吸着素子の流路壁面を僅かに
ずらすことにより、層流中の吸着質利用が不十分である
部分に流路壁面を接触させ、より効果的な吸着を行うこ
とができる。
【0009】また本発明は、上記吸着素子を加湿装置に
用いることによって、より効果的な加湿を行うことがで
きる。
【0010】
【発明の実施の形態】上記課題を解決するために請求項
1記載の発明は、吸着剤を用いて流体通路を形成し、前
記流体通路中に縮流部を設けたものである。そしてこの
ことにより流体通路中の流れを撹拌することができ、よ
り効果的な吸着を行うことができる。
【0011】また請求項2記載の発明は、吸着剤を用い
て形成した少なくとも2つ以上の流体通路をずらして積
層したものである。このことにより流体通路中の流れの
吸着質の多い部位に、吸着剤を配置することができ、よ
り効果的な吸着を行うことができる。
【0012】また、請求項3記載の発明は、流体通路中
に縮流部を設けた吸着素子あるいは、2つ以上の吸着素
子を積層した吸着素子と、室外空気を取り込む室外吸気
口と、室外吸気口より吸入し前記吸着素子の一部を通過
した空気を室外に排気する室外排気口と、室外空気を室
外吸気口より吸入し吸着素子の一部を通過させ前記室外
排気口へ送風を行う第1の送風手段と、室内空気を取り
込む室内吸気口と、室内吸気口と吸着素子の間に吸着素
子を加熱再生するための加熱再生手段と、室内吸気口よ
り吸入し加熱再生手段を通過した後吸着素子を通過した
空気を室内に排気する室内排気口と、室内吸気口より吸
入し加熱再生手段を通過した後吸着素子の一部を通過し
た空気を室内排気口に向けて送風する第2の送風手段
と、吸着素子を回転させる駆動装置とを設けたもので、
より効果的な加湿を行うことができる。
【0013】また、請求項4記載の発明は、室外吸入口
から吸着素子までの流路に冷却手段を設けたもので、よ
り効果的な加湿を行うことができる。
【0014】また、請求項5記載の発明は、加熱手段の
直前に、冷却手段で発生する熱を用いる予熱手段を設け
たもので加熱手段の投入熱量を小さくすることができ
る。
【0015】
【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。
【0016】(実施例1)図1において1は吸着素子で
セラミックペーパー等の基材上にシリカゲル等の吸着剤
を担持させたものである。また図2は図1の流体通路の
断面を拡大した図である。図2において、2は第1の吸
入口、3は第1の排気口、4は縮流板で金属板に孔をあ
けたもの等を用いる。
【0017】吸着を行うとき第1の吸入口2より吸入さ
れた流体は吸着素子1の壁面で吸着質を吸着され、縮流
板4で一旦絞られ再び拡大して第1の排気口3より排気
される。このとき縮流板4によって縮流され拡大する過
程で、それまで層流であったために分布ができていた吸
着質を混合することができるため、本実施例によれば、
縮流板4以降の吸着剤で吸着質を吸着することができ
る。
【0018】(実施例2)図3において5は第2の吸入
口、6は第2の排気口である。7は第1の吸着素子でセ
ラミックペーパー等の基材上にシリカゲル等の吸着剤を
担持させたものを用い、8は第2の吸着素子でセラミッ
クペーパー等の基材上にシリカゲル等の吸着剤を担持さ
せたものを用いており、第1の吸着素子7に流体通路径
の半分だけずれた状態で接合されている。
【0019】吸着を行うとき第2の吸入口5より吸入さ
れた流体は第1の吸着素子7の壁面で吸着質を吸着され
る。その後、第2の吸着素子8に流入するとき、第1の
吸着素子7中での流れの中央部が第2の吸着素子8内で
壁面部となるため本実施例によれば第1の吸着素子7で
の中央部の流れの吸着質を第2の吸着素子8により吸着
することができる。
【0020】(実施例3)図4において9は室外吸気
口、10は室外排気口、11は第1の送風手段で軸流フ
ァン等を用い、12は室内吸気口、13は加熱再生手段
でニクロム線やPTC素子等のヒーターを用い、14は
室内排気口、15は第2の送風手段で軸流ファン等を用
い、16は吸着ローターで流体通路に縮流部を設けたも
のや2つ以上の吸着素子をずらして積層した吸着素子を
用い、17は駆動手段でシンクロナスモーター等を用い
る。
【0021】加湿装置が運転しているとき、第1の送風
手段11によって室外吸気口9より吸い込まれた室外空
気は吸着ローター16を通過しこのとき空気中の水分を
吸着素子16に除去され室外排気口10より室外に排気
される。
【0022】また第2の送風手段15により室内吸気口
12より吸い込まれた室内空気は再生により温度の上昇
した吸着ローター16を通過し、吸着ローター16の熱
を回収し、その後再生加熱手段13により温度上昇し再
度吸着ローター16を通過し、このとき吸着ローター1
6に吸着されている水分を脱着し水分を大量に含む空気
となり室内排気口14より室内に排出される。
【0023】このとき室外空気から水分を吸着して室外
に排気する風回路では室外から水分を室内に導入し室内
への加湿効果を得ることができ、また吸着効果の高い吸
着素子を用いることでより少ない空気量で加湿効果が得
られるため、本実施例によれば室内を効果的に加湿する
ことができる。
【0024】(実施例4)図5に示す本実施例の装置は
基本的には図4に示した実施例3の装置と同じ構成であ
るので同一構成部品には同一番号を付して詳細な説明を
省略する。図5において18は冷却手段でありペルチェ
素子等を用いる。
【0025】加湿装置が運転しているとき、第1の送風
手段11によって室外吸気口9より吸い込まれた室外空
気は冷却手段18で冷やされ、吸着素子16を通過し、
このとき空気中の水分を吸着ローター16に除去され室
外排気口10より室外に排気される。
【0026】また第2の送風手段15により室内吸気口
12より吸い込まれた室内空気は再生により温度の上昇
した吸着ローター16を通過し、吸着ローター16の熱
を回収し、その後再生加熱手段13により温度上昇し再
度吸着素子16を通過し、このとき吸着ローター16に
吸着されている水分を脱着し水分を大量に含む空気とな
り室内排気口14より室内に排出される。
【0027】このとき冷却手段18で冷やされた室外空
気は吸着ローター16で水分を吸着されるが、吸着剤へ
の水分の吸着は温度が低い程進行しやすいため、本実施
例によれば同量の空気から、より多くの水分を吸着する
ことができる。
【0028】(実施例5)図6に示す本実施例の装置は
基本的には図5に示した実施例4の装置と同じ構成であ
るので同一構成部品には同一番号を付して詳細な説明を
省略する。図6において19は冷却手段18より発生す
る廃熱を放熱する予熱手段であり放熱フィン等を用い
る。
【0029】加湿装置が運転しているとき、第1の送風
手段11によって室外吸気口9より吸い込まれた室外空
気は冷却手段18で冷やされ、吸着ローター16を通過
しこのとき空気中の水分を吸着素子16に除去され室外
排気口10より室外に排気される。
【0030】また第2の送風手段15により室内吸気口
12より吸い込まれた室内空気は再生により温度の上昇
した吸着ローター16を通過し、吸着ローター16の熱
を回収し、その後予熱手段19により冷却手段18で発
生した廃熱を用いて温度上昇し、さらにその後再生加熱
手段13により温度上昇し再度吸着ローター16を通過
し、このとき吸着ローター16に吸着されている水分を
脱着し水分を大量に含む空気となり室内排気口14より
室内に排出される。
【0031】このように冷却手段18で発生した熱を利
用して、予熱手段19で再生空気を熱することができる
ため、本実施例によれば再生加熱手段の熱量を小さくす
ることができる。
【0032】
【発明の効果】上記実施例より明らかなように請求項1
記載の発明によると、縮流板によって縮流され拡大する
過程で、それまで層流であったために分布ができていた
水分を混合することによって流体通路壁面での水分濃度
を高くすることができ、その結果吸着効率の向上ができ
る。また再生時の温度分布も水分分布同様に混合される
ことで再生効率の向上ができる。なお縮流板の代わりに
流体通路の表面粗度を大きくしたり、流体通路自体を絞
ったりすることでも同様の効果を得ることができる。
【0033】また請求項2の発明のように、流体通路を
ずらして積層することによって、流れの吸着質濃度の高
い部分に流体通路壁面を持ってくることにより、流体通
路壁面の吸着質濃度を高くすることができるため、効果
的な吸着が行える。また再生時の温度分布も吸着質分布
同様に混合されることで再生効率の向上ができる。
【0034】さらに流体通路壁面は薄いためこれをずら
したときの圧力損失は小さくてすむ。また、流体通路を
ずらす割合は半分でなくとも効果の大小はあるが、同様
の効果が得られる。さらに流体通路をずらすのは2層以
上であれば同様の効果を得ることができ、層数が多いほ
ど吸着効率は向上する。
【0035】また請求項3の発明のように、吸着効果の
高い吸着素子を加湿装置に組み込むことにより、同じ風
量からより多くの水分を吸着することができ、また再生
の熱も効果的に利用することができるため、より効率的
な加湿を行うことができ、またより少ない熱量で再生を
行うことができる。
【0036】また請求項4の発明のように、吸着素子に
流入する空気を冷却することにより、より多くの水分を
効率よく吸着することができる。従って、加湿を行うこ
とができる。
【0037】また請求項5の発明のように、吸着素子を
再生する空気を予熱することにより、再生加熱手段の投
入熱量を削減することができる。また、冷却手段より発
生する廃熱を利用することにより、熱の有効利用がで
き、同時に効率よく廃熱を行うことで、冷却手段の冷却
効率を向上することもできる。
【0038】また以上の効果は加湿装置のみならず、風
回路を切り替えるだけで除湿装置でも同様の効果を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す吸着素子の斜視図
【図2】本発明の第1の一実施例を示す吸着素子の断面
【図3】本発明の第2の一実施例を示す吸着素子の斜視
【図4】本発明の第3の一実施例を示す加湿装置の斜視
【図5】本発明の第4の一実施例を示す加湿装置の斜視
【図6】本発明の第5の一実施例を示す加湿装置の斜視
【符号の説明】
1 吸着素子 2 第1の吸入口 3 第1の排気口 4 縮流板 5 第2の吸入口 6 第2の排気口 7 第1の流体通路 8 第2の流体通路 9 室外吸気口 10 室外排気口 11 第1の送風手段 12 室内吸気口 13 加熱再生手段 14 室内排気口 15 第2の送風手段 16 吸着ローター 17 駆動手段 18 冷却手段 19 予熱手段

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸着剤を用いて流体通路を形成し、前記
    流体通路中に縮流部を設けた吸着素子。
  2. 【請求項2】 吸着剤を用いて流体通路を形成するとと
    もに、少なくとも2つ以上の前記流体通路をずらして積
    層した吸着素子。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2記載の吸着素子
    と室外空気を取り込む室外吸気口と、前記室外吸気口よ
    り吸入し前記吸着素子を通過した空気を室外に排気する
    室外排気口と、室外空気を前記室外吸気口より吸入し前
    記吸着素子を通過させ前記室外排気口へ送風を行う第1
    の送風手段と、室内空気を取り込む室内吸気口と、前記
    室内吸気口と前記吸着素子の間に前記吸着素子を加熱再
    生するための加熱再生手段と、前記室内吸気口より吸入
    し前記加熱再生手段を通過した後前記吸着素子を通過し
    た空気を室内に排気する室内排気口と、前記室内吸気口
    より吸入し前記加熱再生手段を通過した後前記吸着素子
    の通過した空気を前記室内排気口に向けて送風する第2
    の送風手段と、前記吸着素子を回転させる駆動装置とを
    設けた加湿装置。
  4. 【請求項4】 室外吸入口から吸着素子までの流路に冷
    却手段を設けた請求項3記載の加湿装置。
  5. 【請求項5】 加熱手段の上流に、冷却手段で発生する
    廃熱を室内空気口より取り込んだ空気と熱交換すること
    により用いる予熱手段を設けた請求項4記載の加湿装
    置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002008672A1 (fr) * 2000-07-25 2002-01-31 Daikin Industries, Ltd. Humidificateur ne necessitant pas d'eau d'alimentation
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