JPS63287532A

JPS63287532A - 乾式加湿方法および乾式加湿装置

Info

Publication number: JPS63287532A
Application number: JP62122238A
Authority: JP
Inventors: Tomoe Kobori; 小堀　朋衛; Hisaaki Yokota; 横田　久昭; 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除湿方法および
乾式除湿装置に関する。

［従来の技術］従来、家庭、あるいは、産業界で使用されている室内の
空気を乾燥するための除湿方法としては、（イ）冷却器
に露として室内湿気をとり水分の状態で捕集する方法。

（ロ）紙等に除湿剤を添着させ水分を吸収する方法。（
ハ）除湿材を円環状に配置し、回転させることにより固
体と除湿を連続的に行なう方法、などがあげられる。

しかしながら、上記方法には以下に示すような問題点が
あった。

すなわち、（イ）の除湿方法では、冷却器を用いて、室
内水分を露状として捕集を行なうが、冷却フィン温度が
０℃以下になると、室内水分が適冷され冷却器に霧状態
で付着していまい、除湿効率がダウンしてしまう。また
、除湿した水の水受容器が満杯になれば、水を捨てる手
間が生じてくる。

また、前記（ロ）の除湿方法では、除湿剤の除湿能力の
再生が不可能であるため、除湿能力がなくなれば新しい
ものと交換しなければならない。

前記（ハ）の除湿方法では、第４図に示すように除湿材
を円筒状として別途設けられた円筒管４１内に配設し、
回転させる。

上記の円筒管４１内には、再生室４２と処理室４３とが
設けられており、これらの室の境界には空気の漏れがな
いように十分にシールがされている。

上記の再生室４２および処理室４３には、それぞれ、固
体吸着材の再生用空気通路４７、処理空気用通路４８が
連通して配設されており、連続して各空気が前記円筒管
４２内を流れる状態となっている。

また、前記円筒状の固体吸着材は、駆動モータ４４によ
り回転されており、連続して固体吸着材の再生および、
乾燥空気の供給を行なえる構成となっている。

以上のような除湿装置による除湿方法においては、再生
室４２および処理室４３を十分シールし、かつ、常に固
体吸着材を回転させなければならないために、駆動モー
ターを必要とし装置自体の構成が複雑となり、また、円
筒管内を再生室、処理室としているために、装置のコン
パクト化がむずかしいという欠点がある。

［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こと
ごとく解決した乾式除湿方法および乾式除湿装置を提供
する目的でなされたものである。

［問題点を解決するための手段］本発明は、室内から導入した空気を空気通路内の固体吸
着材に通し、当該空気中の水分を当該固体吸着材に吸着
させる乾燥空気として室内への供給する過程と、前記室
内あるいは室外から導入した空気を加熱した後、前記固
体吸着材に通し、当該固体吸着材に吸着している水分を
離脱し、加湿空気として室外へ排出する過程とを交互に
行なわせることを特徴とする乾式除湿方法に第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、
当該空気通路に設けられた室外空気の取入口および室外
空気の吐出口と、当該空気通路に設けられた室内空気の
取入口および室内空気の吐出口と、前記室外空気の取入
口と前記空気通路と前記室外空気の吐出口とを室外と連
通した状態としたとき、前記室内空気の取入口と前記空
気通路と前記室内空気の吐出口とを室内と連通しない状
態とし、前記室外空気の取入口と前記空気通路と前記室
外空気の吐出口とを室外と連通しない状態としたとき、
前記室内空気の取入口と前記空気通路と前記室内空気の
吐出口とを室内と連通した状態とする前記空気通路の開
閉手段とを有し、かつ、前記空気通路内には送風手段と
加熱手段と固体吸着材が配設されていることを特徴とす
る乾式除湿装置に第２の要旨が存在し、さらには、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
設けられた室外に連通した室内空気の吐出口と、当該空
気通路に設けられた室内空気の取入口と、当該空気通路
に設けられた室内に連通した室内空気の供給口とにより
なり、前記室内空気の供給口が室内側に開の状態のとき
、前記室内空気の吐出口が室外側と閉の状態とする開閉
手段とを有し、かつ、前記空気通路には送風手段と加熱
手段と固体吸着材とが配設されていることを特徴とする
乾式除湿装置に第３の要旨が存在する。

［作用］本発明の第２発明においては、例えば、室内空気の取入
口と空気通路と室内空気の吐出口とが室内と連通した状
態であれば、室内空気の取入口を介して室内空気が例え
ば、金属製の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手段、例えば、送風ファン
によって流されて室内空気吐出口まで至り、当該室内空
気の吐出口を介して室内へ供給されることとなる。

したがって、空気通路内に設けられた固体吸着材の全面
に亘って室内空気が通過し、当該室内空気中の湿気が固
体吸着材により吸収されることとなり、乾燥空気として
室内へ供給される。

次に、上記室内空気の取入口と空気通路と室内空気吐出
口とが室内と連通しない状態であり、室外空気取入口と
空気通路と室外空気吐出口とが室外と連通した状態であ
れば、当該室外空気取入口を介して室外空気をケーシン
グ内に取り入れ加熱手段、例えば、加熱ヒーターなどを
用いて、当該室外空気を加熱する。

上記加熱空気は、空気通路に設けられた送風手段、例え
ば、送風ファンにより流され室外空気吐出口に至り、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
。

このとき、空気通路内に設けられた固体吸着材全面を上
記の加熱され゛た室外空気が通過することにより、当該
固体吸着材中に前記した過程で吸着されていた水分が、
加熱された室外空気によって離脱され、室外空気吐出口
を介して室外へ排出されることとなり、前記固体吸着材
が再生される。

すなわち、本発明に係る第２発明は、以上説明した過程
を交互に行なうことにより、室内の除湿度状態を一定に
保とうとするものである。

また、本発明は、通常、人間の生活する室内の除湿に使
われるが、場合によっては湿度のコントロールの要る生
物または展示物等の存在する空間の除湿にも適用され得
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、排出の方法としては、すなわち上記過程を交互
に行なうには、空気通路内に流路の調整を行なう開閉手
段を設けており、限定するものではないが、例えば、ダ
ンパーなどを室内空気取入口および空気通路内にそれぞ
れ設置すればよい。

すなわち、後述する実施例において、詳細に説明する第
３図を用いて説明するならば、室内空気取入口２にダン
パー４を配設し、空気通路内にダンパー６を配設すれば
よい。上記の場合には、それぞれ設けたダンパーは、機
械的に連動させ開閉を同時に行なうようにする。

あるいは、開閉手段としてダンパー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良い。

上記の場合には、室外空気取入口および室外空気吐出口
にそれぞれ設けたダンパーは、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。また、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、適宜行なうようにする。

また、本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ほぼ一定に保つことが可能
となる。

なお、本５発明に係る第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、例えばダンパーを室外空気取
入口および室内空気取入口の開閉を兼ねて設置１ノ、ま
た、室外空気吐出口および室内空気吐出口の開閉を兼ね
るような開閉手段、例えば、ダンパーを室外空気吐出口
および室内空気吐出口の開閉を兼ねて設置することも可
能である。

また、本発明に係る第３発明においては、固体吸着材を
再生するための空気として室内空気を導入しており、そ
の際には、室内空気の取入口と空気通路と室内空気の吐
出口とを室内および室外と連通状態とし、室内空気の供
給口を室内と閉の状態として、室内空気を送風手段およ
び加熱手段、例えば、送風ファンおよびヒーターで加熱
送風し、固体吸着材を通過させ、この固体吸着材中の水
分を上記室内空気に吸収させ、加湿空気として前記室内
空気吐出口から排出するようにする。

一方、室内に乾燥空気を供給する際には、室内空気取入
口と空気通路と室内空気供給口とを室内と連通した状態
とすればよい。このときは、加熱手段は作動しないよう
にする。

また、上記過程の室内空気吐出口および室内空気供給口
の開閉手段には、例えばダンパーをそれぞれの開口に設
置したり、それぞれの開口の開閉を兼用するように設置
しても良い。

また、本発明においては、送風手段として、例えば、送
風ファンを送風が良好に行なえる位置に配設すれば良く
、限定するものではない。

なお、加熱手段である例えばヒーターは、ケーシング内
の空気通路の吸着材よりも上流に位置するように配設す
る。

本発明の装置は、本発明の除湿方法にしたがって制御さ
れるものであり、例えば、シーケンサ−あるいはタイマ
ー付のリレー回路などによって、乾燥空気を室内へ供給
する過程および固体吸着材の再生過程を制御することが
できる。

すなわち、開閉手段、過熱手段、送風手段の作動および
停止を、必要とする条件に対応して設定することが可能
である。

さらに、また、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、水分の吸脱着をより容易に行な
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５ｉ０２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５Ｌ０２量と、吸湿量
との関係を示すものである。

第１図に示すことく、Ｓｉ源の含有量を５ｔ０２ｉ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
材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７、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、ケイ石ゼオライ
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、Ｓｉ源をＳｉＯ２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期にわ
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、空気が低湿度の場合、その吸着性能が低い
という欠点がある。したがって、空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
ウケ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、希望
する形状に素材を成形し、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侵させて乾燥すれ
ばよい。

上記塩化物水溶液の含侵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）、１（Ｐ
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、ベシトナイト、カオリナイト、セとオライド、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、必要に応じて２種以
上併用しても支障はない。

［実施例〕実施例１以下、本発明を実施例をあげて具体的に説明する。

第３図は、本発明に係る第２発明の加湿装置を示す説明
図である。

第３図において、１は、除湿器ケーシングであり、この
除湿器ケーシング１の内部に空気通路が形成されている
。

この除湿器ケーシング１には、室内空気の取入口２およ
び室内空気の吐出口３が設けられており、この空気取入
口２には、開閉用のダンパー４が設置されており、この
ダンパー４は、前記室内空気の吐出口３および室外空気
の吐出口５の空気通路との開閉を兼ねたダンパー６と機
械的に連動しており、駆動モータ（不図示）により、作
動するようになっている。

また、前記室内空気の吐出口３とダンパー６との間の空
気通路には送風ファン７が設置されており、室内空気の
送風用として用いられている。

また、８は室外空気の取入口であり、室外空気は、室外
空気取入口の近傍に設けられた送風ファン９により、ケ
ーシング１内に導入される。１０は、空気通路内に設け
られたヒーターであり、１１はシリカゲルにより形成さ
れた固体吸着材である。

以上の構成の除湿装置を用い、また、室内湿度センサー
（不図示）を別途設け、この湿度センサーが設定湿度よ
りも湿度が低い場合には、この湿度センサーからの電気
的信号により除湿装置を停止の状態とする。

室内湿度が設定湿度よりも高くなった場合には、上記湿
度センサーより電気的信号を受けた本装置は、第５図に
示すようにＯＮの状態となリ、作動を開始する。ダンパ
ー４および６は、実線の位置と、なり、室内空気の取入
口２と空気通路と室内空気の吐出口３とが室内と連通し
た状態となり、送風ファン７が稼動して、室内空気が空
気取入口２よりケーシング１内に導入される。この室内
空気は、空気通路を流れて固体吸着材１１を通過する。

この固体吸着材１１は、室内空気中の湿分を吸収し、そ
の後、この吸湿された室内空気は、室内空気の吐出口３
を介して室内へと供給される。

タイマーを装備した制御回路（不図示）により、第５図
に示ように７分経過後、ダンパー４および６が作動し、
それぞれ、第３図の点線の位置となり、室外空気の取入
口８と空気通路と室外空気の吐出口５とが室外と連通し
た状態となり、また、ヒーター１０が作動する。

すなわち、７分経過後、送風ファン７が停止し、逆に送
風ファン９が稼動して、室外空気の取入口８を介してケ
ーシング１内に室外空気が取り入れられる。

この室外空気は、空気通路を流れ、ヒーター１０によっ
て室外空気温度＋４０℃の温風となり、固体吸着材１１
を通過する。このとき、前過程で固体吸着材１１に吸看
された湿分は、上記温風によって固体吸着材１１から離
脱され、その結果、固体吸着材１１が再生される。

固体吸着材１１により吸湿した湿分は、空気通路内を流
れ、室外空気の吐出口５を介してケーシング１内から室
外へ排出される。

上記の状態は、前記タイマーを装備した制御回路により
３分間維持され、もし室内湿度が湿度センサーの設定湿
度よりも低い場合には、本装置は、湿度センサーからの
停止信号を受けて停止することとなる。

逆に、室内湿度が湿度センサーの設定湿度よりも高い場
合には、前記タイマーを装備した制御回路が働き、再び
、前記ダンパー４および６は、実線の位置へもどりヒー
ター１０は作動を停止し、送風ファン９も、また停止し
、送風ファン７が、稼動を開始して、乾燥空気が室内へ
と供給されることとなる。

以上のように、本発明除湿装置は、乾燥空気の室内供給
と、固体吸着材の再生とを繰り返すことにより、常に室
内の湿度を一定に保っている。

なお、以上の本発明の装置の仕様を示すと、電　　　　
　　　　源：１００Ｖ室内循環風量：６０ｒｒ？／ｈｒ室外循環風量：３０ｍ”／ｈｒヒーター電気容量：３００Ｗ固体吸着材寸法　：　６０ｗｍｍ　Ｘｉ　３０　　Ｌｍ
ｍｘ（シリカゲル　　　　５０　’ｍｍ（３９０ｃｃ）
ハニカム寸法）装置寸法：　４６６ｗｍｍ　ｘ２７０　　ＬＩＩＩｍＸ
ｌ　１１　　’ｍｍ以上の装置の３ｒｒ？密閉室内での
除湿および加湿状況を調べた。

第６図は、本発明除湿装置を上記密閉室内で使用したと
きの調査結果である。

すなわち、室外が２４℃Ｘ６５％ＲＨのとき、装置稼動
前に室内湿度９３％であったものが４０分後には６．０
％となり、良好な除湿効果を示した。

実施例２第７図は本発明に係る第３発明装置の説明図である。第
７図において、７１は、金属製のケーシングであり、こ
のケーシング７１は、７９の外壁に取り付けられている
。７８は室内空気吐出口であり、外壁の開口部に位置し
ている。７５はケーシングに配設されたダンパーであり
、室内空気供給ロア７と室内空気吐出ロア８の開閉を兼
用して行なっている。ケーシング内には、送風ファン７
２、ヒーター７３、固体吸着材７４が配設されており７
６は、室内空気取入口である以上の構成の乾式除湿装置は、実施例１と同様に室内湿
度センサーと電気的に接続されており、実施例１で説明
したように、室内湿度が室内湿度センサーの設定湿度よ
りも低い場合には本装置は停止している。

一方、室内湿度が室内湿度センサーの設定湿度よりも高
い場合には、本装置は稼動し実施例１で説明したように
７分間室内へ乾燥空気を送風し、７分経過後は加湿空気
を室外へ吐出し始め３分間この状態が継続する。

上記の過程を繰り換えずことにより、本実施例装置は、
実施例１と同様に良好な除湿性能を示した。

［発明の効果コ以上説明したように、本発明によれば、除湿により発生
した水分を加湿空気として室外へ排出することが可能で
あるから、除湿された水滴の処理を必要とせず、また、
固体吸着剤を回転させる必要もないために、装置として
は、簡単な構造となり装置のコンパクト化が可能である
。

【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Ｓｉｎ、換算したＳｉｎ、量と、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、本発明乾式除湿装置の説明図である。第４図
は、従来のローター型除湿装置の概略図である。第５図
は、本発明に係る第２発明装置のシーケンス図であり、
第６図は、本発明に係る第２発明装置の機能の調査結果
を示す図であり、また、第７図は、本発明に係る第３発
明装置の説明図である。１．７１・・・除湿器ケーシング、２．７６・・・室内
空気の取入口、３，７８・・・室内空気の吐出口、４．
６．７５・・・ダンパー、７，９．７２・・・送風ファ
ン、８・・・室外空気の取入口、１０．７３・・・ヒー
ター、１１．７４・・・固体吸着材、５・・・室外空気
吐出口、４１・・・円筒管、４２・・・再生室、４３・
・・処理室、４４・・・駆動モーター、４５・・・フィ
ルター、４６・・・ヒーター、４７・・・再生空気通路
、４８・・・処理空気通路、室内空気供給口・・・７７
．７９・・・外壁。第１図５ｉ０２ｆ＋７Ｆ４量（！Ｊ第２図第３図第４図処理比０（乾燥空気）第５［第　６ｖ１経過時間（分）第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）室内から導入した空気を空気通路内の固体吸着材
に通し、当該空気中の水分を当該固体吸着材に吸着させ
乾燥空気として室内へ供給する過程と、前記室内あるい
は室外から導入した空気を加熱した後、前記固体吸着材
に通し、当該固体吸着材に吸着している水分を離脱し、
加湿空気として室外へ排出する過程とを交互に行なわせ
ることを特徴とする乾式除湿方法。
（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の取入口および室外空気
の吐出口と、当該空気通路に設けられた室内空気の取入
口および室内空気の吐出口と、前記室外空気の取入口と
前記空気通路と前記室外空気の吐出口とを室外と連通し
た状態としたとき、前記室内空気の取入口と前記空気通
路と前記室内空気の吐出口とを室内と連通しない状態と
し、前記室外空気の取入口と前記空気通路と前記室外空
気の吐出口とを室外と連通しない状態としたとき、前記
室内空気の取入口と前記空気通路と前記室内空気の吐出
口とを室内と連通した状態とする前記空気通路の開閉手
段とを有し、かつ、前記空気通路内には送風手段と加熱
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
式除湿装置。
（３）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に連通した室内空気の吐出口
と、当該空気通路に設けられた室内空気の取入口と、当
該空気通路に設けられた室内に連通した室内空気の供給
口とによりなり、前記室内空気の供給口が室内側に開の
状態のとき、前記室内空気の吐出口が室外側と閉の状態
とする開閉手段とを有し、かつ、前記空気通路には送風
手段と加熱手段と固体吸着材とが配設されていることを
特徴とする乾式除湿装置。
（４）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
の乾式除湿装置。
（５）塩化物が塩化リチウムである特許請求の範囲第４
項に記載の乾式除湿装置。
（６）固体吸着材がハニカム形状シリカゲルである特許
請求の範囲第２項乃至第５項のうちいずれか１項に記載
の乾式除湿装置。