JPS604778A - 回転式除湿乾燥器 - 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】 本発明は各種用途に用いられる回転式除湿乾燥器に関す
るものである。

従来のこの種のものは、多数の通路を有した回転式ロー
タを備えており、そのロータの材料としては、アスベス
ト紙、活性炭素繊維紙、紙状材などがある。

一般にロータ材料に要求される特性としては、次のもの
が挙げられる。すなわち、ロータ自体が回転するために
、その回転運動や振動などに十分耐えられるだけの強度
を有すること、水分を含んでも強度が低下しないこと、
ロータの再生域を高温で再生しても十分耐えられる耐熱
性を有すること、そして多量の吸湿剤をローフ内部に含
浸することができるということである。ところが、従来
より使用されてきた前記ロータ材料は、アスベスト紙は
人体に有害であり、また、紙状材や活性炭素繊維紙では
吸湿材を多量に含浸することが可能で、除湿性能の向上
が期待できる反面、水分を含むと強度の低下が顕著で、
回転運動するロータには不適当であり、耐熱性の点でも
問題がある。

本発明は上記の問題を解決するとともに、除湿性能等を
も満足した回転式除湿乾燥器を提供することを目的とす
るものである。

以下本発明を具体的実施例により詳細に説明する。

第１図に本発明になる除湿乾燥器の第１実施例を示す。

４ａはハニカムセラミソクローク、４ｂはモータ、４Ｃ
はファン、４ｄはハニカムＰＴＣヒータ、４ｅは仕切り
板である。ハニカムセラミソクローク４ａは多孔質コー
ジェライト　（セラミック）材料でできており、上記モ
ータ４ｂによって回転させる。仕切り板４ｅはハニカム
セラミツクローク４ａの吸湿域と再生域を仕切るための
板で、略■字形状を有している。ハニカムセラミ・ノク
ローク４ａ、モータ４ｂ、ファン４ｃ、ハニカムＰＴＣ
ヒータ４ｄ以外の構成部品はすべてＡＢＳ樹脂でできて
おり、かつこれらはＡＢＳ樹脂製のケース４ｈ内におさ
められている。そして、ケース４ｂの内側のハニカムＰ
ＴＣヒータ４ｄのまわりは耐熱材４０をはっである。

次に、本発明になる除湿乾燥器内の空気の流れについて
述べる。４１は除湿兼再生用の空気、４ｊは除湿前の空
気、４には除湿後の空気、４βは再生前の空気、４ｍは
加熱後の再生用空気、４ｎは再生後の空気を示している
。本除湿乾燥器は除湿前の空気４ｊは再生前の空気４１
を同一のファン４Ｃで取り入れて、その後除湿前の空気
４ｊと再生前の空気４１との２つの分離して流す型式で
ある。除湿前の空気４ｊはファン４Ｃを通過した後にハ
ニカムセラミックロータ４ａに入り、除湿された後、除
湿後の空気４ｈとなって本除湿乾燥器の外へ放出される
。再生前の空気４Ｃは、除湿前の空気４ｊと同様にファ
ン４Ｇを通過した後、ケース４ｈ内に設けた再生用通気
孔４ｆを通過し、ハニカムＰＴＣヒータ４ｄ、ハニカム
セラミソクローク４ａを経て、チャンバ４ｇ内に流れ込
み、再生後の空気４ｎとなって本除湿乾燥器の外へ放出
される。

次に、第１図におけるハニカムセラミノクローク４ａに
ついて述べる。従来より、回転式除湿乾燥器に用いるロ
ータの材料としては、アスベスＩ・紙の活性炭素繊維紙
、紙状材などがある。本発明−なる除湿乾燥器では、ロ
ータ材料として多孔質コージェライトを用いた。一般に
、回転式除湿乾燥器のロータ材料に要求される特性とし
ては、次のものが挙げられる。すなわち、ロータ自体が
回転するために、その回転運動や振動などに十分耐えら
れるだけの強度を有すること、水分を含んでも強度が低
下しないこと、ロータの再生域を高温で再生しても十分
耐えられる耐熱性を有すること。

そして、多量の吸湿剤をロータ内部に含浸することがで
きるということである。ところが、従来より使用されて
きたロータ材料は、アスベスト紙は人体に有害であり、
また、紙状材や活性炭素繊維紙では吸湿材を多量に含浸
することが可能で、除湿性能の向上が期待できる反面、
水分を含むと強度の低下が顕著で、回転運動するロータ
には不適当であり、耐熱性の点でも問題がある。本発明
になる除湿乾燥器では、ロータ材料として多孔質コージ
ェライト　（セラミック）を採用した。第２図に多孔質
コージェライトを用いて製作したロータの部分拡大図を
示す。同図において１１は多数の通路、工２はアルミナ
製のハニカム母体、１３はこの母体１２の表面に形成し
た多孔質コージェライトで、吸湿剤（塩化リチウム）を
多孔質部分に多量に含浸できる。

上記多孔質コージェライトは、多孔質部分を多くすれば
、吸湿剤をより多量に含浸できるようになるが、逆に、
多孔質部分が多くなり過ぎるとコージェライト正味の部
分が減少するため、かえってロータ自体の強度が低下す
る。このため、第２図において、ロータ自体の強度を保
持するためにハニカム母体１２を例えばアルミナのごと
き緻密なセラミックとし、その表面の表層１３を、非常
に多孔質なコージェライトとする組み合わせも可能であ
る。従って、換言すれば、全体を多孔質コージェライト
で構成することも可能である。また、多孔質コージェラ
イトは１５０°Ｃ以上の高温にも耐えることができ、前
述のアスベスト紙など繊維紙類に比べると非常に強度が
大きい。ずなわぢ、多孔質コージェライトは十分な強度
と耐熱性を有し、かつ非常に多孔質なため吸湿剤を多量
に含浸できるために水分と熱のやり取りを行うハニカム
表層部１３での熱容景当たりの吸湿量が大幅に向上され
ることになる。

第９図は、本発明になる除湿乾燥器に使用した多孔質コ
ージェライト製のロータの通路のメソシュを変えた時の
絶対湿度差とロータメツシュの関係を示した図である。

ここで、絶対湿度差とは、第１図における除湿前の空気
４１と除湿後の空気４ｈとの絶対湿度の差を表わしたも
のである。除湿性能として、絶対湿度差は４ｇｒ／ｋｇ
以上で、かつ効率は４０％以上が好ましいので、ロータ
のメソシュは、第１０図の関係より４００メソシユ以上
がよい。

第１０図は、本発明なる除湿乾燥器のロータを流れる空
気の圧力損失とロータメツシュとの関係を示した図であ
る。ロータのメソシュは細かくなると圧力損失は増大し
ていき、除湿効率を低下させるように作用する。前述の
第９図において、除湿能力すなわち絶対湿度差はロータ
メツシュの増加に伴って増大するが、ロータメンシュが
６００メツシユを越えたあたりで頭打ちとなる。すなわ
ち、絶対湿度差の増加する割合がロータメソシュの増大
と伴に小さくなり、ついには頭打ちとなるのに対して、
ロータを流れる空気の圧力損失は単調に増加しているた
め、ロータメンシュが６００メソシユを越えると、除湿
効率は４０％以下に減少する。除湿性能として、絶対湿
度差は４ｇｒ／ｋｇ′以上で、かつ効率は４０％以上が
好ましいので、第９図および第１０図の関係より、ロー
タメソシュは６００メツシユ以下がよい。

以上のことより、ロータの通路のメツシュは４００メソ
シユ〜６００メソシユがよい。

次に、本発明になる除湿乾燥器のロータに含浸剤（塩化
リチウム）の量について述べる。第１２図は、多孔質コ
ージェライト製のロータが吸収し得る最大含水量を変え
た場合の、ロータの強度および吸放湿速度と滞在含水量
との関係を示した図である。ここで、最大含水量とは、
ある多孔質コージェライト１ｇｒが吸収し得る最大の水
分の重さのことで、単位としてはｇｒＨ２０／ｇｒコー
ジェライトで表わす。また、吸放湿速度ともよ、多孔質
のコージェライト製ロータが水分をやり取りのロータに
含浸した塩化リチウムの量を変えたＵ寺の絶対湿度差と
塩化リチウム含浸量との関イ系を示した図である。ここ
で、塩化リチウム含浸量と番ま以下、ロータ材料として
使用した多孔質コージエライｌ−１ｇ　ｒ当たりの塩化
リチウムの重さ、すなわち単位としては、ｍ　ｇ　Ｌ　
ｉｃ　Ａ　／　ｇ　ｒコージェライトで表わす。

第１２図において、多孔質コージェライト製のロータは
、最大含水量が０．３　ｇ　ｒＨ２０／ｇ　ｒコージェ
ライトまでは一定の強度を有してＧ）る力く、０．３ｇ
ｒＨ２０／ｇｒコージェライト以上で番よ、急激に強度
が減少し始める。第１２図におむ）て、ロータの強度と
しては、最大含水量は０．３５　ｇ　ｒＩ（２０／ｇｒ
コージェライト以下の場合力９子ましい。ところで、塩
化リチウム含浸量は、多く場−ればロータが吸収する水
分量は増加するわけであるが、Ｉｇｒの多孔質のコージ
ェライトが吸収することのできる水分量の最大値を越え
ると、非常に高湿な処理空気（第１図における除湿およ
び再生前の空気４ｉ）の場合に、それ以上ロータが水分
を保持できなくなり、含浸された塩化リヂウムが塩化リ
チウム水溶液となって、ロータから分離して落ち赫める
。本発明になる除湿乾燥器を作動させた時、処理空気の
相対湿度が最大９３５ＲＨであるとすると、このとき塩
化リヂウムがロータから分離して落ちないためには、ロ
ータに含浸できる塩化リチウム水溶液濃度の最大値が７
．５％以下であることが実験により明らかとなっている
。すなわち、最大７．５％の塩化リチウム水溶液をロー
タに含浸し、さらに強度の点で最大含水量は０゜３５ｇ
ｒＨ２０／ｇｒコージェライト以下であることから、第
１１図において、塩化リチウム含浸量は２６　ｍ　ｇ　
Ｌ　ｉ　ｃ　Ｉｔ　／　ｇ　ｒ　コージェライト以下の
場合が好ましい。

一方、第１２図において、多孔質コージェライ１・製の
ロータが吸収し得る最大含水量が０．３５ｇｒＨ２０／
ｇｒコージェライト以下であれば、強度的には本発明な
る除湿乾燥器に使用するロータとしては十分なものであ
る。しかし、最大含水量の小さいロータは、強度の点で
は十分であっても、逆に除湿性能特に、第１２図におけ
る、ロータの吸放湿速度が低下してしまう。除湿性能と
しては、第１２図において最大含水量が０．２ｇｒＨ２
０／ｇｒコージェライト以上であれば、十分な吸放湿速
度が得られる。また、絶対湿度差は４ｇ／ｋｇ’以上で
、かつ効率は４０％以上が好ましいので、第１１図にお
いて、塩化リチウム含浸量は６　ｍ　ｇＬ　ｉ　ｃ　（
１／　ｇ　ｒコージェライト以上が好ましい。

ロータの最大含水量が０．２ｇｒＨ２０／ｇｒコージェ
ライト以上、そして塩化リチウム含浸量が６ｍ　ｇ　Ｌ
　ｉ　ｃ　１２　／　ｇ　ｒコージェライト以上である
ことにより、ロータに含浸する塩化リチウム水溶液濃度
は３％以上が好ましい。以上のことにより、多孔質コー
ジェライト製ロータが吸収し得る最大含水量は、０．２
ｇｒＨ２０／ｇｒ：’−ジェライト〜０．３５　ｇ　ｒ
Ｈ２０／ｇ　ｒコージェライトが好ましい。また１、塩
化リチウム含浸量は、６　ｍ　ｇ　Ｌ　ｉｃ　１２　／
　ｇ　ｒコージェライト−２６ｍ　ｇ　Ｌ　ｉ　ｃ　！
！　／ｇｒコージェライト、これを塩化リチウム水溶液
濃度で表わすと、３％〜７．５％が好ましい。

以上に説明したように、除湿乾燥器のロータとして多孔
質コージェライトを用いると、強度、耐熱性に優れ、多
量の吸湿剤を含浸てきるロータが得られる。しかも、実
験では、アスベスト製ロータに比べ多孔質コージェライ
ト製ロータは、大きさがおよそ１／１０、重さがおよそ
１／３でも同程度の除湿性能の得られることがわがった
。すなわち、小型であっても熱容量当たりの吸湿量が非
常に大きいため、除湿性能の向上、′かっ小型化が達成
でき非常に有効である。

なお、第９図〜第１２図の特性は、ロータ構造が多孔質
材料のみで構成されている場合に得られたものである。

第３図に、本発明になる除湿乾燥器の作動原理図を示す
。本除湿乾燥器は、ひとつのロータを回転させて、連続
的に吸湿−再生を繰り返すロークリ機構である。第３図
において、まず除湿を行う前の水分を含んｌ湿り空気１
４ｅは、ハニカムセラミックロータ１４．　ａの吸湿ゾ
ーン１４ｂに導かれる。ハニカムセラミソクローク１４
ａには吸湿剤として塩化リチウムが含浸してあり、湿り
空気１４ｅは吸湿ゾーン１４ｂにおいて水分を除去され
て乾き空気１４ｆとなる。一方、水分を吸収したハニカ
ムセラミックロータ１４ａはそのまま回転して再生ゾー
ン１４Ｇへ移動する。ここでは、再生前の空気１４ｇが
ハニカムＰＴＣヒータ１４ｄによって高温に加熱されて
高温の再生前の空気１４ｈとなり、再生ゾーン１４ｃへ
湿り空気１４ｅとは逆方向に送り込まれる。この時、再
生ゾーン１４．　Ｃに存在する水分は蒸発して追い出さ
れ、その結果、ハニカムセラミックロータ１４ａは再生
される。再生前の空気１４ｇは、除湿前の湿り空気１４
．ｅの除去された水分が加わるために、更に高湿の湿り
空気ｔ４ｔとなる。

以上が本発明になる除湿乾燥器の作動原理である。また
、本発明になる除湿乾燥器は除湿乾燥だけではなく、加
湿器としても利用することができる。すなわち、第１図
において、除湿後の空気４ｋを積極的に室内へ還元する
場合には、再生後の空気４ｎを室外へ排出して除湿乾燥
を行うが、逆に再生後の空気４ｎを室内へ還元する場合
には、除湿後の空気４ｋを室外へ排出して加湿器として
使用することができる。

以上説明してきたように、本発明になる除湿乾燥器は、
ロータ部分に多孔質コージェライトを用いたことにより
、従来周知の型式、ずなわちコンプレッサ式、ヒータ式
、アスベストロータ弐などに比べて、小型、軽量で除湿
効率の高い、しかも省電力型であるという優れた効果を
有するものである。また、除湿乾燥器としてだけではな
く、従来周知の水を直接使った加湿器とは異なり、空気
中に存在する水分を利用して加湿することも可能である
という優れた効果を有するものである。

次に、本発明の第２実施例を説明する。第４図において
、５ａはハニカムセラミックロータ、５ｂはモータ、５
ｃは除湿側ファン、５ｄは再生側ファン、５ｅはハニカ
ムＰＴＣヒータ、５ｆは仕切り板、５ｇはケースを示す
。構造は第１実施例（第１図）と類似しているが、処理
用空気を除湿側と再生側とで別々のファンを使用してい
るのが相違点である。従って、空気の流れに関しても、
５１１．５１は除湿前の空気、そして５に１５βは再生
前の空気として分けられる。５ｊは除湿後の空気、５ｍ
は高温の再生前の空気、５ｎは再生後の空気である。第
１図に示すごとく、除湿側と再生側とで同一のファン４
ｃを使う場合に比べ、第４図に示すごとく、両者を別々
のファン、すなわち、除湿側はファン５ｃで、そして再
生側はファン５ｄでそれぞれ空気を処理する方が、本発
明になる除湿乾燥器内を流れる空気の流量制御がより容
昌となり非常に有効である。

本発明の第３実茄例を第５図に示す。第５図において、
再生側の流露に顕熱交換器を付加した組み合わせの除湿
乾燥器である。６ａはハニカムセラミックロータ、６ｂ
はモータ、６ｃはファン、６ｃｌはハニカムＰＴｃヒー
タＪ６ｅは仕切り板、６ｆは顕熱交換器、６ｇはケース
本体、６ｈ１６１は除湿前の空気、６ｊは除湿後の空気
、６ｋ。

６７！は再生前の空気、６ｎ、６ｏは再生後の空気を示
している。顕熱交換器６ｆを再生側流露に付加すると、
ハニカムＰＴＣヒーク６ｄによって、再生前の空気６に
、６ａは高温に加熱されてハニカムセラミックロータ６
ａを通過した後、高温の再生後の空気６ｎとなる。この
高温になった再生後の空気６ｎと低温側の再生前の空気
６βとの温度差によって、顕熱交換器６ｆ内で空気中の
水分はそのままに熱の交換が起きる。すなわち、低温側
の再生前の空気６βは、ハニカムＰＴＣヒータ６ｄに導
かれる前に高温になった再生後の空気６ｎによって余熱
される。これによって、ハニカムＰＴＣヒータ６ｄの消
費電力が節約されることになり、その結果、除ｍ効率が
向上するため非常に有効である。顕熱交換器６ｆは、第
１実施例（第１図）、第２実施例（第４図）そして、後
述の第４実施例（第６図）でも使用が可能である。

本発明の第４実施例を第６図に示す。空気の流れる方向
を任意に選ぶことのできる空気流切り換え装置と本発明
になる除湿乾燥器とを組み合わせたものである。ｗＳＧ
図において、７ａは除湿乾燥器、７ｂは空気流切り換え
装置本体、７ｃはドラムを示している。本体７ｂとドラ
ム７ｃとが一体となって空気流切り換え装置を構成して
いる。これは、本除湿乾燥器７ａの除湿後の空気７ｅと
再生後の空気７ｇの出口部分に取り付けられる。本体７
ｂは、その内部が２個の室に分けられており、除湿後の
空気７ｅと再生後の空気７ｇが混合しないようになって
いる。ここを通過した空気はドラム７ｃに導かれる。ド
ラム７ｃは図中矢印のごとく回転することが可能で、こ
れによって、除湿後の空気７ｅと再生後の空気７ｇは、
それぞれドラム７Ｃの前面、あるいはドラム７ｃの半径
方向へ流れることができる。すなわち、空気の流れる方
向を、この空気流切り換え装置を使用すれば、任意に選
ぶことができる。また、配管を行う場合にも、その自由
度が増して有効である。この空気流切り換え装置は、第
１実施例（第１図、第２実施例（第４図）、第３実施例
（第５図）のいずれの″ものにも使用が可能である。

次に、本発明の第１実施例を第７図に示す。第７図は、
本発明になる除湿乾燥器を自動車にトランクルーム内に
取り付けた概略図である。８ａは自動車用トランクルー
ム、８ｂは本発明なる除湿乾燥器、８ｃはダクト、８ｄ
は湿った品物（例えば、雨に濡れて湿ったカバン等）、
８ｅは除湿、再生前の空気、８ｆは除湿後の空気、８ｇ
は再生後の空気、８ｈはボードを示している。本発明に
なる除湿乾燥器８ｂは、自動車トランクルーム８ａ内の
ボード８ｈにボルト等で取り付ける。あるいは、スタン
ドを用いても、自動車トランクルーム８ａの床面８１に
同様にして固定することができる。また、本発明になる
除湿乾燥器８ｂの再生後の空気８ｇの取り出し口にはダ
クト８ｃが接続され、ダクト８ｃは床面８蚤に開けた穴
を介して車外とつながっており、これにより再生後の空
気８ｇを車外に排出する。

本発明の第２使用例を第８図に示す。第８図は、本発明
になる除湿乾燥器を自動車車室内の助手席シート下に取
り付けた概略図である。９ａは自動車車室内、９ｂは本
発明になる除湿乾燥器、９Ｃは空気流切り換え装置、９
ｄ、９ｅはダクトを示している。第７図に示した自動車
トランクルーム８ａ内に本発明になる除湿乾燥器８ｂを
取り付けた場合は、単に除湿後の空気８ｆを利用して、
再生後の空気８ｇは車外へ排出する。すなわち、室内の
除湿乾燥だけを目的としていたのに対し、第８図に示し
たように、自動車車室内９ａに取り付けた場合には除湿
後の空気だけではなく、再生後の空気をも積極的に利用
する。すなわち、自動車車室内９ａの除湿乾燥あるいは
加湿という２つを目的としているものである。まず、第
９図において、自動車車室内９ａの除湿乾燥を行う場合
について述べる。除湿前の空気９ｆは、本発明になる除
湿乾燥器９ｂに導かれ除湿される。除湿後の空気９ｇは
ダクト９ｄを流れ、車室内へ還元される。

一方、再生側は除湿前の空気９ｆを利用し、本発明にな
る除湿乾燥器９ｂに導かれ、再生を行った後ダク）９ｅ
を流れ、再生後の空気９ｈとして車外へ排出される。次
に゛、自動車車室内９ａを加湿する場合について述べる
。この場合は、本発明になる除湿乾燥器９ｂに取り入れ
る経路は除湿乾燥を行う場合と同じであるが、利用する
処理後の空気、すなわち、除湿後の空気と再生後の空気
は、除湿乾燥の場合とは逆に、空気流切り換え装置９Ｃ
を用いて、再生後の空気をダク）９ｄへ導き、除湿後の
空気をダクト９ｅへ導くようにする。これによって、加
湿された再生後の空気９ｇは、ダクト９ｄを流れて室内
へ還元され、一方、除湿された除湿後の空気９ｈはダク
）９ｅを流れて、車外へ排出される。本発明になる除湿
乾燥器９ｂに取り入れる空気は、除湿側も再生側も同一
の自動車車室内９ａの空気９ｆを利用していたが、自動
車床面９Ｉに車外の空気を積極的に取り入れるだめのダ
クトを別途に１ヶ取り付けて使用することもできる。こ
の場合には、本発明になる除湿乾燥器９ｂに取り入れる
空気は、除湿側と再生側とで別々のものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す部分破断斜視図、ｍ
２図は第１図に示すロータの要部を拡大して示す斜視図
、第３図は第１図の作動原理を説明する斜視図、第４図
、第５図および第６図はそれぞれ本発明の第２、第３、
および第４実施例を示ず破断斜視図、第７図は本発明の
第１使用例を示す部分破断斜視図、第８図は本発明の第
２使用例を示す断面図、第９図〜第１２図は本発明の説
明にイバする特性図である。 ４ａ・・・ロータ。 代理人弁理士　岡　部　隆 ｆ（′Ｓ２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転式ロータの多数の通路に湿気を帯びた空気を通過さ
   せて前記通過内側に含浸せしめた塩化リチウムにより前
   記空気中の湿気を吸湿し、かつこの吸湿通路中に高温の
   空気を導入してこの通路内の水分を蒸発せしめるよう構
   成された回転式除湿乾燥器において、前記ロータを含水
   量０．３５　ｇ　ｒ／ｇｒコージェライト以下の多孔質
   コージェライｉ・材料を含む材料により構成し、前記多
   孔質コージェライト製ロータの前記通路のメソシュを４
   ００〜６００メソシユとなし、かつ前記多孔質コージェ
   ライト製ロータに吸湿剤として含浸する前記塩化リチウ
   ムの量を６ｍｇＬｉＣβ／ｇｒコージヱライト〜２６　
   ｍ　ｇ　Ｌ　ｉ　ｃ　７！　／　ｇ　ｒ　コージェライ
   トとなしたことを特徴とする回転式除湿乾燥器。