JPS63286634A

JPS63286634A - 乾式加湿方法および乾式加湿装置

Info

Publication number: JPS63286634A
Application number: JP62122237A
Authority: JP
Inventors: Hisaaki Yokota; 横田　久昭; Tomoe Kobori; 小堀　朋衛; Akira Hasegawa; 章長谷川
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1987-05-19
Filing date: 1987-05-19
Publication date: 1988-11-24

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】［産業上の利用分野］本発明は、家庭用あるいは産業用の乾式加湿装置および
乾式加湿方法に関する。

［従来の技術］従来、家庭、あるいは、産業界で各種使用されている、
室内の空気を加湿するための空気調湿用加湿装置として
は、例えば、超音波振動を水に与えて強制的に水分子を
空気中に供給する装置、水にぬらしたフィルターに空気
を供給して加湿空気とする装置、水を加熱して蒸気とし
加湿する装置、水を噴露状に吹出させて加湿する装置な
どがあげられる。

しかし、上記装置においては、いずれも水道により直接
水を供給したり、あるいは、水タンクから水を補給する
必要がある。

特に、溜め置式の水タンクから装置内に水を補給する場
合においては、長期にわたり加湿装置を使用しなかった
とき、タンク中の水が腐敗したり、タンク中にバクテリ
アが繁殖してしまうことがあり、当該装置を再度使用し
始めた際には、室内に上記のような汚染された水が供給
されることとなり、健康衛生上問題となることがある。

［発明が解決しようとする問題点］本発明は、以上説明したような従来技術の問題点を解決
し、水の供給あるいは補給を必要としない乾式加湿方法
および乾式加湿装置を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］本発明は、固体吸着材に室外から導入した空気を通過さ
せて当該空気中の水分を吸着させる過程と、当該吸着材
に室外空気よりも温度の高い室内空気を通過させ当該吸
着材中に吸着されている水分を当該室内空気により離脱
させる過程とを交互に行なわせることにより、室内に加
湿空気を供給することを特徴とする乾式加湿方法に第１
の要旨が存在し、ケーシングの内部に設けられた空気通
路と；当該両空気通路に設けられた室外空気取入口およ
び室外空気吐出口と；当該両空気通路に設けられた室内
空気取入口およｉ室内空気吐出口と；前記室外空気取入
口および室外空気吐出口を室外と開の状態としたとき、
前記室内空気取入口および室内空気吐出口を室内と閉の
状態とし、逆に、前記室外空気取入口および室外空気吐
出口を室外と閉の状態としたとき、前記室内空気取入口
および室内空気吐出口を室内と開の状態とするための開
閉手段とを有し、かつ、前記空気通路内には送風手段と
固体吸着材が配設されていることを特徴とする乾式加湿
装置に第２の要旨が存在し、さらには、管状ケーシング
の内部の管軸方向に隔離して形成された室外空気通路お
よび室内空気通路と、当該両空気通路に配設された固体
吸着材とによりなり、当該固体吸着材が前記管軸を軸心
として回転することを特徴とする乾式加湿装置に第３の
要旨が存在する。

［作用］本発明の第１発明および第２発明においては、例えば、
室外空気取入口と室外空気吐出口とが開の状態であれば
、室外空気取入口を介して室外空気が、例えば、金属製
あるいは樹脂製のケーシング内に入り、当該室外空気は
、ケーシング内の空気通路を送風器によって流されて室
外空気吐出口まで至り、当該室外空気吐出口を介して室
外へ排出されることとなる。

したがって、空気通路内に設けられた固体吸着材中を室
外空気が通過し、当該固体吸着材によって室外空気の湿
気が吸収されることとなる。

逆に、上記室外空気取入口および室外空気吐出口が閉の
状態であり、室内空気取入口および室内空気吐出口が開
の状態であれば、当該室内空気取入口を介して室外空気
よりも温度の高い室内空気がケーシング内に入り、当該
室内空気は、ケーシング内の空気通路を送風器によって
流され室内空気吐出口に至り、当該室内空気吐出口を介
して室内へ排出されることとなる。

したがって、空気通路内に設けられた固体吸着材中を室
内空気が通過し、前記過程で固体吸着材に室外空気中か
ら吸着された湿気が、今度は、室内空気中に離脱される
こととなり、その結果、室内空気を十分に湿気を含んだ
空気とすることができる。

すなわち、本発明の第１発明および第２発明は、以上説
明した過程を交互に行なうことにより、常に室内の湿度
を一定に保とうとするものである。

なお、前記室外空気の取入れ、排出、および室内空気の
取入れ、排出のための空気取入口および空気吐出口の開
閉手段としては、例えば、ダンパーなどを各空気取入口
および各空気吐出口にそれぞれ設置すればよい。

上記の場合には、室外空気取入口および室外空気吐出口
にそれぞれ設けたそれぞれのダンパーを電気的あるいは
機械的に連動させ、開閉を同時に行なうようにする。同
様に、室内空気取入口および室内空気吐出口にそれぞれ
設けたダンパーの開閉は同時に行なうようにする。

また、本発明の第２発明の装置を使用する際には、例え
ば室内湿度センサーを別途設け、本発明装置と電気的に
連動させ、前記室内湿度センサーの設定湿度によって、
本発明装置の作動および作動停止を行なわせしめること
により、つねに室内の湿度を自動的に一定に保つことが
可能となる。

なお、本発明の第２発明においては、種々変更が可能で
あり、室外空気取入口および室内空気取入口の開閉を兼
るような開閉手段（例えばダンパー）を設置し、室外空
気吐出口および室内空気吐出口の開閉を兼るような開閉
手段（例えばダンパー）を設置することも可能である。

また、本発明の第２発明においては、ケーシング内に形
成された空気通路内の固体吸着材よりも上流にヒーター
を設置すれば、室内空気を加熱することができ、室外空
気と室内空気との温度差に伴なう水蒸気分圧差によって
、加湿器としての性能を一段と向上せしめることが可能
である。

次に、本発明の第３発明について説明するならば、本装
置には、管状の例えば金属あるいは樹脂製のケーシング
内に再生室と処理室が隔離されて形成されており、上記
再生室が室外空気通路となり、処理室が室内空気通路と
なっており、これらの空気通路内には、連続してそれぞ
れ室外空気および室内空気が流れる構造となっている。

上記空気通路内には、例えば円筒状の固体吸着材が配設
されており、別途に設けた駆動モーターによって絶えず
回転可能な構成となっている。

すなわち、室外に連通した再生室では、湿気を含んだ室
外空気によって、再生室内に回転侵入してきた前記固体
吸着材の一部が加湿すなわち再生され、一方、室内に連
通した処理室では、上記再生室内で加湿状態となった前
記固体吸着材の一部が回転侵入し、室外よりも温度の高
い室内空気がこの加湿吸着材を通過することにより、当
該室内空気が加湿され加湿空気として室内へ供給される
こととなる。

なお、本発明においては、以下に示すような固体吸着材
を使用すれば、水分の吸脱着がより容易に行なうことが
できる。

すなわち、Ｓｉ源をＳｉｎ、換算で７０％以上含有する
か、または、Ｓｉ源をＳｉＯ２換算で３０％以上、塩化
物を４０％以下含有する固体吸着材を用いれば良い。

以下に上記吸着材について詳述する。

（Ｓｉ源）第１１図は、Ｓｉ源としてシリカゲルを用いたときのシ
リカゲル含有量を５ｔｏ２ｔＡ算したＳｉＯ２量と、吸
湿量との関係を示すものである。

第１図に示すごとく、Ｓｉ源の含有量を、Ｓｉｎ、換算
で７０％以上とすることにより、吸湿量が格段に向上す
る。

なお、上記第１図に示した実験における吸湿量は、結合
剤としてコロイダルアルミナを用い、第２図に示すよう
に５０ｘ５０ｘ５０ｍｍの大きさとしたハニカム状の成
型体を試験片とし、温度３０℃、相対湿度８０％の雰囲
気中に２４時間放置し、実験前後の試験片の重量変化か
ら吸湿量を求めたものである。

また、上記実験では、Ｓｉ源としてシリカゲルを用いて
行なったが、Ｓｉ源としては、ケイ砂、ゲイ石、ゼオラ
イト、ケイ藻土、ケイ酸白土、シラス、多孔質ガラス、
シリカゲルなどから任意に選択することができる。

特にシリカゲルが性能、経済性などの点で有利である。

なお、上記のＳｉ源は粉粒体として入手可能である。

（塩化物）また、本発明者は、ＳＬ源をＳｉｎ、換算で３０％以上
含有する素材中に塩化物を４０％以下添加することによ
っても、吸湿能を大幅に向上させることができるとの知
見を得た。

すなわち、素材中に塩化物を４０％以下含有させること
により、吸湿材表面に塩化物水溶液の液滴が発生せず、
液滴による腐食の問題も生ぜず除湿材の性能を長朗にわ
たり維持することを可能とした。

なお、塩化物としては、・塩化リチウム、塩化カルシウ
ムなどがあげられるが、特に塩化リチウムが経済性の点
から好ましい。

すなわち、シリカゲル自体優れた湿分吸着材として知ら
れているが、外気が低湿度の場合、その吸着性能が低い
という欠点がある。したがって、外気湿度が低い場合で
も高い加湿能力を保持するためには、前記範囲内での吸
着性能を向上させる手段として、塩化物を含有させるこ
とは有用であり、特に工業的に利用されて°いる塩化リ
チウムを含有させることは、経済的見地から好ましい。

なお、塩化物を素材中に含有させるには、例えば、素材
を希望する形状に成形し、成形後、乾燥および／または
焼成した成形体に塩化物の水溶液を含浸させて乾燥すれ
ばよい。

上記塩化物水溶液の含浸方法についても制限はなく常法
に従えばよい。

以上説明した方法は、多孔質シリカ成形体を得た後に、
この成形体に塩化物を担持させる方法であるが、混合・
混練時から塩化物を添加し、その後成形する方法をとっ
てもよい。

また、上記固体吸着材の他の成分としては、粘結剤があ
り、ここで用いる粘結剤についても、特別の制限はなく
、粉体に対して粘結機能を発揮する゛ものであれば全て
利用することが可能である。

有機バインダーとしては、代表的なものとして、ＭＣ，
ＣＭｃ／、でんぷん、ＣＭＳ　（カルボキシメチルスタ
ーチ）、ＨＥＣ（ヒドロキシエチルセルローズ）、ＨＰ
Ｃ（ヒドロキシプロピルセルローズ）、リグニンスルホ
ン酸ナトリウム、リグニンスルホン酸カルシウム、ポリ
ビニルアルコール、ポリアクリル酸エステル、フェノー
ル樹脂、メラミン樹脂などが例示され、また、無機バイ
ンダーとしては、例えば、コロイダルシリカ、コロイダ
ルアルミナ、コロイダルチタン、硅酸塩、金属アルコキ
シド、ベントナイト、カオリナイト、セビオライト、ア
タパルジャイト、リン酸アルミニウムなどが例示される
。

なお、これらの粘結剤については、必要祷応じて２種以
上併用しても支障はない。

［実施例コ実施例１以下に本発明の第２発明に係る装置例について説明する
。

第３図は、本発明の第２発明に係る加湿装置を示す説明
図である。第３図において、１は加湿器ケ゛−シングで
あり、本例では、この加湿器ケーシング１により空気通
路が形成される。加湿器ケーシング１は外壁５に設置さ
れており、この外壁５に設けられた開口部ＡおよびＢＣ
は、それぞれ、室外空気取入口８および室外空気吐出口
９が連通するように加湿器ケーシング１に設けられてい
る。

また、加湿器ケーシング１には、室外空気取入口８と対
応して室内空気取入口６が設けられており、上記室外空
気取入口８と室内空気取入口６とは、加湿器ケーシング
１に設置された流路切換ダンパー１０によって交互に開
閉できるようになっている。同様に、加湿器ケーシング
１には、室外空気吐出口９に対応して室内空気吐出ロア
が設けられており、上記室外空気吐出口９と室内空気吐
出ロアとは、加湿器ケーシング１に設置された流路切換
ダンパー１１によって交互に開閉できるようになってい
る。

また、加湿器ケーシング１により形成された空気通路内
には、送風器２およびヒーター３、そして固体吸着材と
なるハニカム形状をしたシリカゲル４が空気通路の上流
から順に配置されている。

本実施例装置には、本装置の稼動のために、室内湿度セ
ンサー（図示せず。）が電気的に接続されて設置されて
いる。

したがって、室内湿度が室内湿度センサーの設定湿度よ
り低くなった場合には、本装置が稼動し、空気流路切換
ダンパーｉｏ、ｔｔは第３図の点線の位置となり、送風
器２が稼動して室外空気が空気通路を流れ、この室外空
気中の湿分は固体吸湿材であるハニカム形状シリカゲル
４によって吸着される。

６分経過後、空気流路切換ダンパー１０．１１に電気的
に連動したタイマー（図示せず。）によって自動的に空
気流路切換ダンパー１０．１１が実線の位置となり、室
内空気がケーシング内の空気通路に送りこまれる。同時
に、ヒーター３が作動し、上記室内空気を＋４０℃の温
風とする。

その間、送風器２は連続して稼動しており、上記温風は
空気通路内を流れ、一方、ハニカム形状シリカゲル４に
吸着されていた湿分はこの温風中に供給され、この加湿
温風が室内に排出されることとなり、本実施例の装置が
加湿器として作用することとなる。

３分経過後、本実施例装置は、再度前記の室外空気から
の吸湿過程にもどる。

以上の過程の繰り返しによって、本実施例装置は、室外
空気からの吸湿と室内空気への加湿を繰り返し、湿度セ
ンサー設定値まで稼動する。したがって、室内は常に一
定の湿度に保たれることとなる。

尚、本実施例で用いたハニカム形状シリカゲルは、寸法：１０ｏ’　　Ｘ５０を組成ニジリカゲル成分　Ｓｉｎ、換算で７０％塩化リチ
ウム　　　　　　　　　１８％のものであり、１時間当
りの加湿量は、外気１０℃、３０％ＲＨ，室内空気２０
℃、６０％ＲＨの場合において約４０ｇの能力を有して
いた。

また、装置全体の寸法は１５０’ｘ２７０’であり、極
めてコンパクト化ができると共に、約４ｍ’の室内を外
気湿度が３０％ＲＨであっても３０分後には約６０％に
保持できた。

なお、本装置を適用する場合、室外空気と室内空気の温
度差が約２０℃以上であフて、室内温度が高い場合には
、ヒーター３を稼動させなくとも加湿装置として十分作
動し、良好な加湿空気を室内に供給できる。

さらに、本実施例では、室外空気流通用送風器と室内空
気流通用送風器とは共用しているが、それぞれ別に設け
ても良い。また、室外空気取入口と室外空気吐出口とを
二重管にて形成し、壁体貫通穴を一つとすることは、よ
り有用である。

実施例２第１表に示す組成の素材を使用して実施例１に示す装置
を使用することにより、外気条件１０℃、６０％ＲＨに
おける加湿性能、および、外気条件１０℃、３０％ＲＨ
における加湿性能について調べた。

第１表に示すように、本実施例のＮｏ、２゜４．５は、
特許請求の範囲第３項を満足する素材を使用しており良
好な加湿性能を示した。

実施例３以下に、本発明の第３発明に係る装置例について説明を
する。

第４図は、本発明の第３発明に係る装置例であり、第４
図において、４１は円環状ケーシングであり、この円環
状ケーシング４１内には、再生室４２および処理室４３
が形成されており、それぞれ室外空気通路および室内空
気通路を形成している。

上記空気通路内には、固体吸着剤としてハニカム形状シ
リカゲル４４が配設されており、駆動モーター４５によ
り回転可能な構造を有している。

４６はヒーターであり、処理室４３内へ送風器４７によ
って送り込まれる室内空気を温風とするために設けられ
ている。４８は送風器であり、室外空気の送風のために
使用される。

以上の構成の加湿装置には、本装置の稼動のために、室
内湿度センサー（図示せず。）が電気的に接続されて設
置されている。

したがって、室内湿度が室内湿度センサーの設定湿度よ
り低くなった場合には、本装置が稼動し、ヒーター４６
、送風器４７．４８、駆動モーター４５駆動を開始し、
加湿空気が連続して室内へ供給される。この状態は、室
内湿度センサーの設定湿度より室内湿度が高くなるまで
継続し、室内湿度センサーの停止信号を受けて本装置は
停止する。

以上の本装置は良好な加湿性能を示した。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、水の供給あるい
は補給を必要としない乾式加湿方法を提供でき、水の供
給設備を必要としないきわめてコンパクトな乾式加湿装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、Ｓｉ源としてシリカゲルを用いたときのシリ
カゲル含有量をＳｉＯ２換算したＳ　ｉ　０２　ｉと吸
湿量との関係を示す図であり、第２図は上記第１図に使
用したハニカム状成型体を示す図である。第３図は、本発明の第２発明に係る乾式加湿装置の説明
図であり、第４図は本発明の第３発明に係る乾式加湿装
置の説明図でありる。１．４１・・・加湿器ケーシング２．４７．４８・・・送風器３．４６・・・ヒーター、４５・・・駆動モーター４．
４４・・・ハニカム形状シリカゲル５・・・外壁、４２
・・・再生室、４３・・・処理室６・・・室内空気取出
口ア・・・室内空気吐出口８・・・室外空気取入口９・・・室外空気吐出口１０．１１・・・ダンパー第１図５ｉ０２名４量（１配り１第２図 ↓ 第４図処理出口（加湿空気）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）固体吸着材に室外から導入した空気を通過させて
当該空気中の水分を吸着させる過程と、当該吸着材に室
外空気よりも温度の高い室内空気を通過させ当該吸着材
中に吸着されている水分を当該室内空気により離脱着さ
せる過程とを交互に行なわせることにより、室内に加湿
空気を供給することを特徴とする乾式加湿方法。
（２）ケーシングの内部に設けられた空気通路と；当該
空気通路に設けられた室外空気取入口および室外空気吐
出口と；当該空気通路に設けられた室内空気取入口およ
び室内空気吐出口と；前記室外空気取入口および室外空
気吐出口を室外と開の状態としたとき、前記室内空気取
入口および室内空気吐出口を室内と閉の状態とし、逆に
、前記室外空気取入口および室外空気吐出口を室外と閉
の状態としたとき、前記室内空気取入口および室内空気
吐出口を室内と開の状態とするための開閉手段とを有し
、かつ、前記空気通路内には送風手段と固体吸着材が配
設されていることを特徴とする乾式加湿装置。
（３）管状ケーシングの内部の管軸方向に隔離して形成
された室外空気通路および室内空気通路と、当該両空気
通路に配設された固体吸着材と送風手段とによりなり、
当該固体吸着材が前記管軸方向を軸心として回転するこ
とを特徴とする乾式加湿装置。
（４）固体吸着材よりも上流側に加熱手段が配設されて
いる特許請求の範囲第２項または第３項に記載の乾式加
湿装置。
（５）固体吸着材が、Ｓｉ源をＳｉＯ＿２換算で７０％
（重量％以下同じとする）以上含有するか、または、Ｓ
ｉ源をＳｉＯ＿２換算で３０％以上かつ塩化物を４０％
以下含有する特許請求の範囲第２項または第３項に記載
の乾式加湿装置。
（６）塩化物が塩化リチウムである特許請求の範囲第５
項に記載の乾式加湿装置。