JP3370757B2 - 除湿装置 - Google Patents

除湿装置

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JP3370757B2
JP3370757B2 JP32907193A JP32907193A JP3370757B2 JP 3370757 B2 JP3370757 B2 JP 3370757B2 JP 32907193 A JP32907193 A JP 32907193A JP 32907193 A JP32907193 A JP 32907193A JP 3370757 B2 JP3370757 B2 JP 3370757B2
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永 長谷川
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、室内の高湿空気中の湿
分の除湿手段を備えた除湿装置および加湿装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、快適空調に対する関心が高まる
中、特に日本の梅雨時期の気候において室内や押し入れ
内の湿度が高湿状態となり、室内環境の悪化、押し入れ
内の微生物汚染、家具、建物の劣化という課題があるた
め、これを防ぐような対策が求められている。
【０００３】従来、高湿状態の室内や押し入れ内の湿気
を除去する除湿手段としては、 （１）シリカゲルによる空気中の水分吸着。
【０００４】（２）冷凍サイクルによる空気中の水分を
冷却減湿。などの方法があった。
【０００５】以下、シリカゲルによる空気中の水分吸着
方式の構成について図２０を参照しながら説明する。
【０００６】図２０に示すように、シリカゲルの吸着材
１０１はハニカム構造もしくは、コルゲート構造で回転
体円筒状の形状である。
【０００７】そして、高湿空気を吸着材１０１に接触さ
せるための処理用送風機１０２と、水分吸着された吸着
材１０１を再生させるための再生用送風機１０３と再生
用送風機１０３と吸着材１０１との間にヒータ１０４が
設けられている。
【０００８】上記構成において、高湿空気は処理用送風
機１０２で１０〜２０ｒｐｈで回転している吸着材１０
１に接触させ、高湿空気中の水分を吸着させて水分を除
去された除湿空気を室内に送風する。そして、水分吸着
された吸着材１０１を再生させるために再生用送風機１
０３から送られた再生空気をヒータ１０４で１２０〜１
４０℃に加熱させて吸着材１０１に接触させて吸着材１
０１中の水分を放出させて吸着材１０１を再生する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
における室内の湿気を除去する除湿方法について述べる
と、吸着材１０１を再生する際再生空気をヒータ１０４
で１２０〜１４０℃まで加熱させるため消費電力が大き
くなると共に、除湿された空気は、再生時の吸着材１０
１の予熱で室温に対して＋１０〜２０ｄｅｇ上昇しか
つ、シリカゲルの吸着熱などにより室内の空調負荷が増
大するという問題がある。
【００１０】本発明は上記課題を解決するもので、空気
中の水分を除湿する際の吸着熱の発生がない吸湿素子か
らなる除湿装置を提供することを第１の目的とする。
【００１１】第２の目的は、低圧力損失の吸湿素子によ
り、吸湿素子の量を多く用いることができ、除湿性能が
より優れた除湿装置を提供することである。
【００１２】第３の目的は、長期間にわたり除湿能力を
保持することができる除湿装置を提供することである。
【００１３】第４の目的は、低温度および低消費電力で
寿命となった吸湿素子を再生できる除湿装置を提供する
ことである。
【００１４】第５の目的は、除湿空気と再生時の加湿空
気とを分離し、再生時の空気を室外へ排気できる除湿装
置を提供することである。
【００１５】第６の目的は、室内高湿空気の除湿およ
び、室内空気の換気ができる除湿装置または換気装置を
提供することである。
【００１６】第７の目的は、吸湿素子とヒータを一体化
した構造とすることで、再生時間および消費電力を削減
した除湿装置を提供することである。
【００１７】第８の目的は、連続的に除湿を行なうこと
ができる除湿装置を提供することにある。
【００１８】第９の目的は、再生用ヒータの加熱昇温に
費やす消費電力を低減させることのできる除湿装置を提
供することにある。
【００１９】第１０の目的は、再生時の加湿空気の排気
がなく、除湿性能を向上させた除湿装置を提供すること
である。
【００２０】第１１の目的は、装置全体の小型化が図
れ、連続的に除湿できる除湿装置を提供することであ
る。
【００２１】第１２の目的は、室内高湿空気の除湿と熱
ロスを低減した換気ができる除湿装置および換気装置を
提供することにある。
【００２２】
【００２３】第１３の目的は、電気による吸湿材の再生
ができる除湿装置を提供することにある。
【００２４】第１４の目的は、電気による吸湿材の再生
に費やす消費電力を低減させることのできる除湿装置を
提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の目的を達
成するための第１の手段は、本体内に設けられた吸湿素
子と、室内空気を前記吸湿素子に送風するために配置さ
れた処理用送風機とから構成としたものである。
【００２６】本発明の第２の目的を達成するための第２
の手段は、コルゲート構造の吸湿素子とから構成とした
ものである。
【００２７】本発明の第３の目的を達成するための第３
の手段は、帯状の吸湿素子と、この吸湿素子の片端に設
け前記吸湿素子を巻取るための駆動ローラと、前記駆動
ローラを回転させる駆動ローラ用モータと、前記吸湿素
子の他端に設け、前記吸湿素子を巻いている従動ローラ
から構成したものである。
【００２８】本発明の第４の目的を達成するための第４
の手段は、吸湿素子と処理再生兼用送風機の間にヒータ
を設けた構成としたものである。
【００２９】本発明の第５の目的を達成するための第５
の手段は、本体の風路内の上流側に順に配置した処理再
生兼用送風機とヒータと吸湿素子と、この吸湿素子の下
流側で風路内に設けた風路を切り替えるダンパと、この
ダンパの下流側に複数の風路と複数個の吹出口とから構
成したものである。
【００３０】本発明の第６の目的を達成するための第６
の手段は、壁面に設けられた風路と、この風路内の上流
側に順に配置した処理再生兼用送風機とヒータと吸湿素
子と、この吸湿素子の下流側で前記風路を室外排気側と
室内送風側に切り替えるダンパとから構成したものであ
る。
【００３１】本発明の第７の目的を達成するための第７
の手段は、吸湿素子とヒータを一体化した構成としたも
のである。
【００３２】本発明の第８の目的を達成するための第８
の手段は、円筒状の吸湿素子と、この吸湿素子を風路で
分割し処理側に設けた処理用送風機と、再生側に設けた
再生用送風機と、再生側の前記吸湿素子の上流側に設け
たヒータと、前記吸湿素子を回転させるためのモータか
ら構成としたものである。
【００３３】本発明の第９の目的を達成するための第９
の手段は、再生空気を再循環させる風路を備え、前記風
路内に顕熱交換素子を備えた構成としたものである。
【００３４】本発明の第１０の目的を達成するための第
１０の手段は、吸湿素子の再生側の上流側に設けたペル
チェ素子の加熱部分と、前記吸湿素子の再生側の下流側
に設けたペルチェ素子の冷却部分を備えた構成としたも
のである。
【００３５】本発明の第１１の目的を達成するための第
１１の手段は、直交流状の吸湿素子と、この吸湿素子の
１面から処理用の空気を送風する処理用送風機と、前記
吸湿素子の他面から再生用の空気を送風する再生用送風
機とこの再生用送風機の下流側に設けたヒータを備えた
構成としたものである。
【００３６】本発明の第１２の目的を達成するための第
１２の手段は、直交流状の吸湿素子と、この吸湿素子の
１面から室内の空気を室外へ排気する排気用送風機と、
前記吸湿素子の他面から外気空気を室内へ給気する給気
用送風機を備えた構成としたものである。
【００３７】
【００３８】本発明の第１３の目的を達成するための第
１３の手段は、水受容器と、この水受容器の上部に設け
られた着脱可能な蓋と、この蓋本体底部に設けられた一
対の電極と、この電極に両端が接触した吸湿素子と、前
記蓋本体内に設けられた電源装置と、前記蓋の上部およ
び底部が網目構造を備えた構成としたものである。
【００３９】本発明の第１４の目的を達成するための第
１４の手段は、蓋本体底部に設けられ、この蓋本体底部
に対し垂直に設けられた一対の電極と、この電極に接触
しない構造に設けられた吸湿素子を備えた構成としたも
のである。
【００４０】
【作用】本発明は上記した第１の手段の構成により、空
気中の水分を除湿する際の吸着熱の発生が少ない吸湿素
子を設けることで、空調負荷の小さく除湿ができるもの
である。
【００４１】また、第２の手段の構成により、コルゲー
ト構造の吸湿素子を設けることで、低圧力となるため多
量の吸着素子を設置することが可能となり、また、接触
面積も増大するため除湿能力が向上する。
【００４２】また、第３の手段の構成により、駆動ロー
ラと従動ローラとの間に巻き取り自在に装着された帯状
の吸湿素子を設けることで、除湿性能が減少した吸湿素
子を巻取ることで長期間にわたり除湿能力を保持するこ
とができるものである。
【００４３】また、第４の手段の構成により、水分を吸
湿する際に、吸着とは違って、物理的な空間を拡げるこ
とで吸湿するため、低温度および低消費電力で再生する
ことができるものである。
【００４４】また、第５の手段の構成により、吸着素子
の下流側に設けた複数の吹出口をダンパで切り替えるこ
とで、除湿空気または加湿空気を別々に分離することが
でき、再生時の加湿空気を室外へ排気できる。
【００４５】また、第６の手段の構成により壁面に設け
られた風路内にダンパを設けることで、室内高湿空気の
除湿と、再生空気を室外に排気できるとともに、室内空
気の換気もできるものである。
【００４６】また、第７の手段の構成により、吸湿素子
とヒータを一体化することで、再生時の吸湿素子の加熱
効果を向上させ、かつ、均一に吸湿素子を加熱すること
ができるものである。
【００４７】また、第８の手段の構成により円筒状の吸
湿素子を回転することで、除湿と再生を同時に行なうこ
とができ、連続的に除湿を行なうことができる。
【００４８】また、第９の手段の構成により再生空気を
再循環させる風路内に顕熱交換素子を設けることで、再
生空気の熱回収を行ない、ヒータの加熱昇温に費やす消
費電力を低減させることができるものである。
【００４９】また、第１０の手段の構成により、吸湿素
子で空気中の湿分を濃縮することで単にペルチェ素子で
除湿するよりも除湿性能を向上させることができ、室外
に加湿空気を排気する必要もない。
【００５０】また、第１１の手段の構成により、直交流
状の吸湿素子により同一吸湿素子で除湿と再生を行なう
ことで、装置全体の小型化が図れることができるもので
ある。
【００５１】また、第１２の手段の構成により、室内空
気と室外空気を直交流状の吸湿素子で交差させること
で、室内高湿空気の除湿性能が向上するとともに、室内
の温湿度を一定に保ちながら室内空気の換気が可能とな
る。
【００５２】
【００５３】また、第１３の手段の構成により、吸湿材
の両端に電極を密着させ直流電圧を印加することで、吸
湿材中の水分を放湿させることができるものである。
【００５４】また、第１４の手段の構成により、一対の
電極の間に吸湿材を設け、電極間に直流高電圧を印加さ
せることで、吸湿材中の水分放湿に費やす消費電力を低
減させることができる。
【００５５】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図１、図
２を参照しながら説明する。
【００５６】図に示すように、本体内（図示はしていな
いが）に高吸水性ポリマーからなるシート状の吸湿素子
１を設けており、その上流側に処理用送風機１０２を配
置している。
【００５７】高吸水性ポリマーからなる吸湿素子１の材
質は、ポリビニルアルコール系／ポリアクリル酸ナトリ
ウム架橋体を用い、形状はアクリルモノマーの状態でポ
リエステル繊維に担持させて、その繊維上で重合反応を
行ないポリマーの形とし、その後不織布に加工しシート
状にしたものである。
【００５８】なお、吸湿素子１の材質として、デンプン
-アクリロニトリルグラフト重合体加水分解物、デンプ
ン-アクリル酸グラフト重合体、デンプン-スチレンスル
ホン酸グラフト重合体、デンプン-ビニルスルホン酸グ
ラフト重合体、デンプン-アクリルアミドグラフト重合
体系、セルロース-アクリロニトリルグラフト重合体、
セルロース-スチレンスルホン酸グラフト重合体、カル
ボキシメチルセルロースの架橋体、ヒアルロン酸、アガ
ロース、コラーゲン、ポリビニルアルコール架橋重合
体、ポリビニルアルコール吸水ゲル凍結・解凍エラスト
マー、アクリル酸ナトリウム-ビニルアルコール共重合
体、ポリアクリロニトリル系重合体ケン化物、ヒドロキ
シエチルメタクリレートポリマー（ＨＥＭＡ）、無水マ
レイン酸系（共）重合体、ビニルピロリドン系（共）重
合体、ポリエチレングリコール・ジアクリレート架橋重
合体、エステル系ポリマー、アミド系ポリマーなどでも
よい。
【００５９】また、吸湿素子１の形状は粉末、球状、破
砕状の高吸水性ポリマーをシート状にしたもの、また
は、粉末、球状、破砕状の高吸水性ポリマーをポリエス
テル、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの繊維に担持
させて不織布に加工しシート状にしたもの、または、モ
ノマーの状態でポリプロピレン、ポリエチレンなどの繊
維に担持させて、その繊維上で重合反応を行ないポリマ
ーの形とし、不織布に加工しシート状にしたものでもよ
い。
【００６０】上記構成により、以下その動作について説
明する。室内の高湿空気を処理用送風機１０２で吸湿素
子１に送風し、吸湿素子１に空気中の湿分を吸湿させ、
除湿された空気を室内に送風する。
【００６１】このように本発明の第１実施例の除湿装置
によれば、空気中の水分を吸湿素子１により吸湿する場
合、高吸水性ポリマーの網目状構造が物理的に拡がり、
その空間に湿分を保持するため、通常のシリカゲルが水
分を吸着するときに生じるような吸着熱の発生がなく、
温度上昇が１〜２℃程度と非常に少ないため、空調負荷
の小さい除湿空気を室内に供給できる。図２に吸水素子
１による除湿量を示す。吸水素子１が１ｇ当り１ｇの水
分を吸湿することができる。したがって、吸湿素子の枚
数を増減させることで除湿能力をコントロールすること
が可能である。
【００６２】つぎに本発明の第２実施例について、図３
を参照しながら説明する。図に示すように、処理用送風
機１０２の下流側に高吸水性ポリマーからなるコルゲー
ト構造２の吸湿素子１が設けられている。
【００６３】高吸水性ポリマーからなる吸湿素子１の材
質は、実施例１で示したものと同様であるが、吸湿素子
１の形状は粉末、球状、破砕状の高吸水性ポリマーをコ
ルゲート構造２または、ハニカム構造に成形したもの、
または、粉末、球状、破砕状の高吸水性ポリマーをポリ
エステル、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの繊維に
担持させてコルゲート構造または、ハニカム構造に成形
したもの、または、モノマーの状態でポリプロピレン、
ポリエチレンなどの繊維に担持させて、その繊維上で重
合反応を行ないポリマーの形としコルゲート構造に成形
したもの、または、モノマーの状態でポリエステル、ポ
リプロピレン、ポリエチレンなどの繊維に担持させて、
その繊維上で重合反応を行ないポリマーの形としハニカ
ム構造に成形したものでもよい。
【００６４】上記構成により、以下その動作について説
明する。室内の高湿空気中の湿分を処理用送風機１０２
で吸湿素子１に吸湿させ、除湿された空気を室内に送風
する。吸湿素子１はコルゲート構造２となっているた
め、非常に低圧力損失であるため、多量の吸湿素子１を
使用することができる。したがって、除湿性能を増加さ
せるためには、吸湿素子１の厚み方向を増加することで
よく、また、吸湿素子１の空気との接触面積も増加する
ため除湿性能も向上する。
【００６５】このように本発明の第２実施例の除湿装置
によれば、低圧力損失の吸湿素子を用いることで、簡単
に除湿性能を向上させることができ、また、吸湿素子の
コルゲート構造のピッチ数やセル数などを変更すること
で除湿性能を簡単に変えることができる。また、吸湿素
子の形状をコルゲート構造とすることで高湿空気の接触
面積が増大し除湿能力を向上させることができる。
【００６６】つぎに本発明の第３実施例について、図４
を参照しながら説明する。図に示すように、処理用送風
機１０２の下流側に帯状に形成した吸湿素子１を設け、
その吸湿素子１の片端に駆動ローラ３と、駆動ローラ３
を回転させる駆動ローラ用モータ４を設けている。吸湿
素子１の他端にはこの吸湿素子１を巻いている従動ロー
ラ５が設けられている。
【００６７】高吸水性ポリマーからなる吸湿素子１の材
質は、実施例１で示したものと同様である。
【００６８】上記構成により、以下その動作について説
明する。室内の高湿空気中の水分を処理用送風機１０２
で吸湿素子１に吸湿させ、除湿された空気を室内に送風
する。
【００６９】長時間運転することにより、室内の高湿空
気中の水分で飽和状態となり除湿性能が劣化した吸湿素
子１はそれ以上水分を吸湿しなくなる。しかし、駆動ロ
ーラ用モータ４で駆動ローラ３を回転させて、除湿性能
が劣化した吸湿素子１の送風されていた面を駆動ローラ
３に巻きとり、あらかじめ従動ローラ５に巻いてある水
分を含んでいない新しい吸湿素子１を処理用送風機１０
２から送られてくる高湿空気が接触するところまで移動
させ、再び、新しい吸湿素子１で高湿空気中の水分を吸
湿させる。
【００７０】このように本発明の第３実施例の除湿装置
によれば、除湿性能が劣化した吸湿素子を駆動ローラで
巻取ることによって、寿命となった吸湿素子に代わって
新しい除湿性能が充分にある吸湿素子を送ることで、長
期間にわたり除湿能力を保持することができる。
【００７１】なお、吸湿素子のシートの長さを調節させ
ることで除湿能力の寿命をコントロールすることも可能
である。
【００７２】つぎに本発明の第４実施例について、図
５、図６を参照しながら説明する。図に示すように、高
吸水性ポリマーからなるコルゲート構造２の吸湿素子１
と処理再生兼用送風機６の間にヒータ７が設けられてい
る。ヒータ７は面状のセラミックヒータを用いている
が、その他、棒状、環状、Ｕ字状のセラミックヒータ、
シーズヒータ、赤外線ヒータ、電熱器に用いるコイルヒ
ータなどでもよい。
【００７３】高吸水性ポリマーからなる吸湿素子１の材
質は、実施例１または２で示したものと同様である。
【００７４】上記構成により、以下その動作について説
明する。室内の高湿空気中の湿分を処理再生兼用送風機
６で吸湿素子１に吸湿させ除湿された空気を室内に送風
する。また、吸湿素子１が水分飽和状態となり除湿性能
が劣化したとき、処理再生兼用送風機６から送風される
空気をヒータ７で５０〜７０℃の温度に加熱し、加熱さ
れた空気を５〜１０分間吸湿素子１に送風することで、
吸湿素子１に保持された水分を脱離させて吸湿素子１を
再生させる。
【００７５】通常シリカゲルのような吸湿剤を用いた場
合、劣化したシリカゲルを再生するのに１２０〜１４０
℃の温度で長時間加熱しないと再生できない。しかしな
がら、高吸水性ポリマーを用いた吸湿素子１は、非常に
低温度、短時間で再生することができる。図６に吸湿素
子１の吸湿性能と再生性能を示す。７０℃と非常に低い
温度で再生が可能で、また、繰返し性能もよく、何度で
も除湿と再生を繰返し使用することができる。
【００７６】このように本発明の第４実施例の除湿装置
によれば、低温度、低消費電力で吸湿素子を再生するこ
とが可能な除湿装置を提供することができる。
【００７７】なお、本実施例では吸湿素子と送風機の間
にヒータを設けたが、吸湿素子を加熱できる構造であれ
ばどの位置でもよく、極論すれば、ヒータで加熱する部
分を別の装置として設け、劣化した吸湿素子をその装置
で再生させるものでもよい。
【００７８】また、吸湿素子が水分を充分吸湿し、ある
いは、あらかじめ水で浸しておき、ヒータで加熱した空
気を送風することで加湿機としても使用することができ
る。
【００７９】つぎに本発明の第５実施例について、図７
を参照しながら説明する。図に示すように、本体の風路
８内の上流側から順に処理再生兼用送風機６とヒータ７
と高吸水性ポリマーからなるコルゲート構造２の吸湿素
子１が設けられている。吸湿素子１の下流側に風路８を
切り替えるダンパ９を設け、このダンパ９の下流側には
風路８が２分割され、除湿空気を送風する風路８ａと再
生時の加湿空気を送風する風路８ｂとに分けられてい
る。
【００８０】なお、風路８を切り替えるダンパ９は手動
式であるが、電動式でもよい。高吸水性ポリマーからな
る吸湿素子１の材質は、実施例１で示したものと同様で
ある。
【００８１】上記構成により、以下その動作について説
明する。室内の高湿空気中の湿分を処理再生兼用送風機
６で吸湿素子１に吸湿させ除湿された空気を室内に送風
する。また、吸湿素子１が水分飽和状態となり除湿性能
が劣化したとき、処理再生兼用送風機６から送風される
空気をヒータ７で５０〜７０℃の温度に加熱し、加熱さ
れた空気を５〜１０分間吸湿素子１に送風することで吸
湿素子１を再生させる。
【００８２】吸湿素子１で除湿された乾燥空気は、風路
８内の風路を切り替えるダンパ９で風路８ａから室内へ
送風する。吸湿素子１の除湿性能が劣化した場合は、ダ
ンパ９で風路を切り替え、ヒータ７で加熱された加湿空
気を図示はしてないが、ダクトなどで接続し室外へ排気
する。
【００８３】このように本発明の第５実施例の除湿装置
によれば、除湿時の乾燥空気と再生時の加湿空気の風路
を分割し、ダンパで切り替えることにより、除湿装置を
そのままで除湿と再生を繰返し使用することができる。
再生する場合に加湿空気を室内に排気するとせっかく除
湿したことが無駄となるため、通常は再生を行なう場合
に室外や浴室などで行なうが、再生時の加湿空気をダク
トなどで室外に排気すれば特に除湿装置を動かさなくと
も除湿と再生を繰返し運転することができる。
【００８４】なお、加湿機として使用したい場合には、
乾燥空気を室外へ、再生時の加湿空気を室内へ切り替え
ることもできる。
【００８５】つぎに本発明の第６実施例について、図８
を参照しながら説明する。図に示すように、壁面に設け
られた本体の風路８内に上流側から順に処理再生兼用送
風機６とヒータ７と高吸水性ポリマーからなる吸湿素子
１と風路８を室外排気側と室内送風側に切り替えるダン
パ９が設けられている。
【００８６】なお、風路８を切り替えるダンパ９は手動
式であるが、電動式でもよい。高吸水性ポリマーからな
る吸湿素子１の材質は、実施例１で示したものと同様で
ある。
【００８７】上記構成により、以下その動作について説
明する。室内の高湿空気中の湿分を処理再生兼用送風機
６で吸湿素子１に吸湿させ除湿された空気を室内に送風
する。また、吸湿素子１が水分飽和状態となり除湿性能
が劣化したとき、処理再生兼用送風機６から送風される
空気をヒータ７で５０〜７０℃の温度に加熱し、加熱さ
れた空気を５〜１０分間吸湿素子１に送風することで吸
湿素子１を再生させる。
【００８８】吸湿素子１で除湿された乾燥空気は、風路
８内のダンパ９で室内送風側に切り替えて室内へ送風す
る。吸湿素子１の除湿性能が劣化した場合は、ダンパ９
で風路を室外排気側に切り替え、ヒータ７で加熱された
加湿空気をダンパ９から室外へ排気する。
【００８９】また、風路８は壁面に設けてあるため、室
内の換気装置にも用いることができる。
【００９０】このように本発明の第６実施例の除湿装置
によれば、吸湿素子の形状をコルゲート構造することで
高湿空気の接触面積が増大し除湿能力を向上させること
ができ、かつ、吸湿の際の吸着熱の発生がないため温度
上昇による空調負荷のない除湿空気を室内に供給でき
る。また、ヒータで加熱された空気を水分飽和状態とな
った吸湿素子に接触させることで吸湿素子に保持された
水分を脱離させて吸湿素子を再生させることができ、か
つ、壁面に設けてあるため、ダクトを用いずに再生空気
をダンパを切り替えて室外に排出することができるとと
もに、同時に換気装置として室内空気を換気することも
できる。
【００９１】つぎに本発明の第７実施例について、図９
を参照しながら説明する。図に示すように、処理再生兼
用送風機６の下流側に高吸水性ポリマーからなる吸湿素
子１とヒータ７が交互に積層され一体化された形で設け
られている。
【００９２】高吸水性ポリマーからなる吸湿素子１の材
質は、実施例１で示したものと同様である。
【００９３】上記構成により、以下その動作について説
明する。室内の高湿空気中の湿分を処理再生兼用送風機
６で吸湿素子１に吸湿させ除湿された空気を室内に送風
する。吸湿素子１が水分飽和状態となり除湿性能が劣化
した場合、ヒータ７と交互に積層され一体化構造した複
数個の吸湿素子１は５０〜７０℃に加熱され、処理再生
兼用送風機６から送風される空気で吸湿素子１に保持さ
れた水分を脱離させて吸湿素子１は再生する。
【００９４】このように本発明の第７実施例の除湿装置
によれば、通常ヒータで加熱し再生する場合は空気を５
０〜７０℃に加熱するのに多量のエネルギーを使用する
ため消費電力が増大する。しかし、ヒータと吸湿素子を
一体化構造にすることで、再生時の吸湿素子の加熱効果
を向上させ、かつ、均一に吸湿素子を加熱するにより再
生時間および消費電力を削減することができる。
【００９５】つぎに本発明の第８実施例について、図１
０を参照しながら説明する。図に示すように、円筒状の
吸湿素子１はコルゲート構造２で、風路で処理側と再生
側に分割する。この処理側の風路に処理用送風機１０２
を設け、高湿空気を吸湿素子１に送風し水分を吸湿し乾
燥空気として室内へ送風する。再生側の風路には再生用
送風機１０３を設け、再生用送風機１０３と吸湿素子１
の間にヒータ７を設け、再生用送風機１０３から送風さ
れた空気を５０〜７０℃にヒータ７で加熱し、吸湿素子
１へ送風する。また、送風方向は、処理側と再生側は対
向流に図示しているが、平行流でもよい。円筒状の吸湿
素子１にはプーリー１０でモータ１１が接続されてお
り、モータ１１を回転させることで吸湿素子１を回転す
る。
【００９６】高吸水性ポリマーからなる吸湿素子１の材
質は、実施例１で示したものと同様である。
【００９７】上記構成により、以下その動作について説
明する。室内の高湿空気は、処理用送風機１０２で風路
で分割されている吸湿素子１処理部分で吸湿され乾燥空
気として室内へ送風する。水分飽和状態となって除湿性
能が劣化した吸湿素子１の再生部分では、ヒータ７で加
熱されて水分が脱離し再生される。そして加湿空気とし
て室外へ排気される。この吸湿素子１は１０〜２０ｒｐ
ｈで回転しているため、上述した処理（吸湿）と再生を
連続的にしかも繰返し行なうことができる。
【００９８】このように本発明の第８実施例の除湿装置
によれば、吸湿素子を回転させることで除湿を連続的に
行なうことができる。なお、除湿された乾燥空気を室外
へ、再生時の加湿空気を室内へ送風することで加湿機と
しても使用することができる。
【００９９】つぎに本発明の第９実施例について、図１
１を参照しながら説明する。なお、第８実施例で示した
ものについては同一番号を附し、詳細な説明は省略す
る。
【０１００】図に示すように、風路８内には顕熱交換素
子１２が設けられており、再生用送風機１０３に接続さ
れている。
【０１０１】高吸水性ポリマーでコルゲート構造２から
なる吸湿素子１の材質は、実施例１で示したものと同様
である。
【０１０２】上記構成により、以下その動作について説
明する。室内の高湿空気は、処理用送風機１０２で風路
に分割されている吸湿素子１処理部分で吸湿され乾燥空
気として室内へ送風する。水分飽和状態となって除湿性
能が劣化した吸湿素子１の再生部分では、ヒータ７で加
熱されて水分が脱離し再生する。そして、再生された水
分を含んだ空気は、風路８を通り顕熱交換素子１２で熱
回収され再び風路８を通り再生用送風機１０３に送り込
まれる。また、この吸湿素子１は１０〜２０ｒｐｈで回
転しているため上述した処理（吸湿）と再生を連続的に
しかも繰返し行なうことができる。
【０１０３】このように本発明の第９実施例の除湿装置
によれば、回転体円筒状吸湿素子を回転させることで除
湿を連続的に行なうことができる。なお、顕熱交換素子
で再生空気の熱回収を行なうことで再生時のヒータの加
熱昇温に費やす消費電力を低減することができる。そし
て、水分飽和状態の吸湿素子を加熱による水分脱離で再
生し、再生した高湿空気を再び再生空気として再利用す
ることで、再生空気の排出がなくなり、装置全体の大き
さが小型化できる。
【０１０４】また、円筒状の吸湿素子をコルゲート構造
とすることで高湿空気の接触面積が増大し除湿能力を向
上させることができ、かつ、吸湿の際の吸着熱の発生が
ないため温度上昇による空調負荷のない除湿空気を連続
して室内に供給できる。
【０１０５】さらに、シリカゲルの再生温度の約半分の
温度で再生可能であるため、省エネルギーが可能とな
る。
【０１０６】つぎに本発明の第１０実施例について、図
１２、図１３を参照しながら説明する。
【０１０７】なお、第８実施例で示したものについては
同一番号を附し、詳細な説明は省略する。図に示すよう
に、コルゲート構造２の吸湿素子１の再生側の上流側に
ペルチェ素子の加熱部分１３を設け、再生側の下流側に
ペルチェ素子の冷却部分１４を設けている。
【０１０８】高吸水性ポリマーからなる吸湿素子１の材
質は、実施例１で示したものと同様である。
【０１０９】上記構成により、以下その動作について説
明する。高湿空気は処理用送風機１０２で吸湿素子１の
処理側に送風し、乾燥空気として室内へ送風する。再生
用送風機１０３より吸湿素子１の再生側に送風された空
気は、ペルチェ素子の加熱部分１３で５０〜７０℃に加
熱されて、除湿性能が劣化した吸湿素子１を再生する。
この吸湿素子１の再生側からは加湿空気が送風される
が、ペルチェ素子の冷却部分１４で冷却除湿することに
よって、水分として取り除くことができる。したがっ
て、再生時の加湿空気を室外へ排気する必要がない。
【０１１０】このように本発明の第１０実施例の除湿装
置によれば、ペルチェ素子単体で冷却除湿した場合、図
１３に示すように２０℃ＲＨ６０％の時は、除湿量が吸
湿素子１ｇ当り４．５ｇしか得られないが、吸湿素子で
室内の空気の湿分を濃縮し、３０℃ＲＨ８０％とするこ
とにより前者にくらべ約２倍の除湿量が得られ、除湿性
能はペルチェ素子単独で冷却除湿したときと比べ、非常
に除湿性能が向上する。
【０１１１】つぎに本発明の第１１実施例について、図
１４を参照しながら説明する。図に示すように、高吸水
性ポリマーをコルゲート構造２に加工したものを送風方
向を直交させて、１層毎に交互に積層して成形した直交
流状の吸湿素子１の１面から、高湿空気を処理用送風機
１０２によって送風する。吸湿素子１の他面から再生用
送風機１０３によって、吸湿素子１の上流側に設けられ
たヒータ７によって加熱された空気を送風する。
【０１１２】高吸水性ポリマーからなる吸湿素子１の材
質は、実施例１で示したものと同様である。
【０１１３】上記構成により、以下その動作について説
明する。高湿空気は処理用送風機１０２で吸湿素子１で
除湿され、乾燥空気として室内へ送風される。コルゲー
ト構造２に加工され、直交流に送風されるようになって
いるため、処理側で除湿された水分は、再生側の方向へ
移動する。再生側では、ヒータ７で加熱された空気によ
って送風されているため、再生側に移動した水分は、吸
湿素子１から脱離し再生される。
【０１１４】このように本発明の第１１実施例の除湿装
置によれば、連続的に除湿が行なわれ、回転などを行な
う必要もなく、また、除湿と再生を繰返すのではなく水
分を移動させて行なっているため、吸湿素子そのものを
小型化できるため、除湿装置全体を小型できる。
【０１１５】つぎに本発明の第１２実施例について、図
１５、図１６を参照しながら説明する。
【０１１６】図に示すように、高吸水性ポリマーをコル
ゲート構造２に加工したものを送風方向を直交させて、
１層毎に交互に積層して成形した直交流状の吸湿素子１
から室内空気を排気用送風機１５によって室外へ送風す
る。また、吸湿素子１の他面から給気用送風機１６によ
って外気空気を室内に給気する。
【０１１７】高吸水性ポリマーからなる吸湿素子１の材
質は、実施例１で示したものと同様である。
【０１１８】上記構成により、以下その動作について説
明する。排気用送風機１５によって室外へ排気される室
内空気と、給気用送風機１６によって室内に給気される
外気空気は、直交流状の吸湿素子１で交差し、その際室
内空気と外気空気との間で全熱交換される。
【０１１９】このように本発明の第１２実施例の除湿装
置によれば、室内高湿空気の除湿性能が向上するととも
に、熱ロスがなく、室内の温湿度を一定に保ちながら室
内空気の換気が可能となる。
【０１２０】
【０１２１】
【０１２２】
【０１２３】
【０１２４】
【０１２５】つぎに本発明の第１３実施例について、図
１７を参照しながら説明する。図に示すように、水受容
器１７の上部には着脱可能な蓋１８が設けられている。
【０１２６】そして、この蓋１８本体底部には、一対の
電極１９が設けられており、この電極１９に両端が接触
するように高吸水性ポリマーからなるシート状もしくは
固形状もしくはコルゲート構造の吸湿素子１が設けられ
ている。蓋１８本体内に設けられた電源装置２０は電極
１９に接続されており、電極１９には電源装置２０より
直流の電圧が印加されている。
【０１２７】また、蓋１８の上部及び底部は網目構造で
ある。なお、電極１９は網目、平板状、もしくは線状の
構造で、材質は、白金を用いるが、ステンレス、アルミ
ニウム、銅、チタンなどでも同様の効果が得られる。
【０１２８】高吸水性ポリマーからなる吸湿素子１の材
質は、実施例１で示した吸湿素子１のものと同様であ
る。
【０１２９】上記構成により、以下その動作について説
明する。電極１９に電源装置２０から３〜１０Ｖの直流
電圧を印加することで、蓋１８上部の網目構造の部分か
ら流入した水分で飽和状態に膨潤した吸湿素子１は、５
〜１０分程度の時間で吸湿素子１を構成している高吸水
性ポリマー中のカルボン酸ナトリウム基の中のナトリウ
ムイオンが電極１９の−（マイナス）極側に移行しはじ
める。その結果、＋（プラス）極側の高吸水性ポリマー
中の網目構造の鎖がほどけて網目構造内に保持されてい
る水分が放湿しはじめることとなり、水分飽和状態で膨
潤した吸湿素子１の再生が可能となる。
【０１３０】そして、放湿した水分は、蓋１８底部の網
目構造の部分を通過して蓋１８の下部に設けられた水受
容器内に貯められる。
【０１３１】また、一旦水分を全て放湿させた吸湿素子
１は、再び水分を吸湿することができ、吸湿、水分放湿
の繰り返し再現性は可能である。
【０１３２】このように本発明の第１３実施例の除湿装
置によれば、３〜１０Ｖ程度の低い直流電圧で水分飽和
状態に膨潤した吸湿素子の再生が可能であり、また、吸
湿、再生の繰り返し再現性もあり、かつ、再生に費やす
時間と手間がかからず、水分として取り除くことがで
き、したがって再生時の加湿空気を室外へ排気する必要
がなく、装置の小型化が可能である。
【０１３３】つぎに本発明の第１４実施例について、図
１８を参照しながら説明する。なお、第１３実施例で示
したものについては同一番号を附し、詳細な説明は省略
する。
【０１３４】図に示すように、電極１９は、蓋１８本体
底部に対し垂直に設けられている。そして、吸湿素子１
は、電極１９の間に設けられ電極１９とは接触しない構
造となっている。
【０１３５】上記構成により、以下その動作について説
明する。電極１９に電源装置２０から３０〜５０Ｖの直
流電圧を印加すると５〜１０分程度の時間で水分飽和状
態で膨潤した吸湿素子１に含まれている水分が水の状態
で吸湿素子１から放湿する。
【０１３６】そして、一旦水分を全て流出させた吸湿素
子１は、再び水分を吸湿することができ、吸湿、水分流
出の繰返し再現性は可能である。
【０１３７】このように本発明の第１４実施例の除湿装
置によれば、再生時の消費電力を低減することができ
る。
【０１３８】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば、空気中の水分を除湿する際の吸着熱の発生
がない高吸水性ポリマーからできた吸湿素子を設けるこ
とで、空調負荷のない除湿ができる除湿装置を提供でき
る。
【０１３９】またコルゲート構造の高吸水性ポリマーか
らできた吸湿素子を設けることで、空調負荷がなく、か
つ、除湿能力の向上が実現できる除湿装置を提供でき
る。
【０１４０】また、駆動ローラと従動ローラとの間に巻
き取り自在に装着された帯状の高吸水性ポリマーからで
きた吸湿素子を設けることで、空調負荷がなく、かつ長
期間にわたり除湿能力を保持することができる除湿装置
を提供できる。
【０１４１】また、高吸水性ポリマーからできた吸湿素
子と処理再生兼用送風機の間にヒータを設けることで、
空調負荷がなく、かつ、低温度および低消費電力で寿命
となった吸湿素子を再生することができる除湿装置を提
供できる。
【０１４２】また、高吸水性ポリマーからできた吸着素
子の下流側に複数個の吹出し口を備えた風路と少なくと
も１つ以上の風路切り替えダンパを設けることで、除湿
時の空調負荷がなく、かつ、除湿空気または加湿空気を
別々の風路に分離することができ、再生時の空気を室外
へ排気できる除湿装置を提供できる。
【０１４３】また、壁面に設けた風路内に吸湿素子とヒ
ータと風路を切り替えるダンパを設けることで、室内高
湿空気の除湿と、室内空気の換気ができる除湿装置また
は換気装置を提供できる。
【０１４４】また、高吸水性ポリマーからできた吸湿素
子とヒータを一体化した構造を設けることで、再生時の
吸湿素子の加熱効果を向上させ、再生時間および消費電
力を削減することができる除湿装置を提供できる。
【０１４５】また、高吸水性ポリマーからできた円筒状
の吸湿素子を設けることで、連続的に除湿に行なうこと
ができ、かつ、除湿の際の吸着熱による空調負荷もな
く、再生時のヒータ温度も低減させ除湿空気の温度上昇
を低減させることができる除湿装置を提供できる。
【０１４６】また、一度再生に用いた空気を顕熱交換
し、再循環させて再び加熱後再生空気として利用するこ
とで、ヒータの加熱昇温に費やす消費電力を低減させる
ことができる除湿装置を提供できる。
【０１４７】また、吸湿素子の再生側の上流側にペルチ
ェ素子の加熱部分と、再生側の下流側にペルチェ素子の
冷却部分を設けることで、再生時の加湿空気の排気がな
く、除湿性能を向上させた除湿装置を提供できる。
【０１４８】また、高吸水性ポリマーからできた直交流
状の吸湿素子を設けることで、装置全体の小型化が図れ
るとともに、連続して除湿できる除湿装置を提供でき
る。
【０１４９】また、室内排気空気と外気給気空気とを直
交流吸湿素子内で交差させることで、室内高湿空気の除
湿と、熱ロスを低減した換気ができる除湿装置および換
気装置を提供できる。
【０１５０】
【０１５１】また、吸湿材の両端に一対の電極を接触さ
せて直流電圧を印加することで、電気による吸湿材の再
生ができる除湿装置を提供できる。
【０１５２】また、一対の電極の間に吸湿材を設け直流
電圧を印加することで、電気による吸湿素子の再生に費
やす消費電力を低減することができる除湿装置を提供で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の除湿装置の構成図
【図２】同第１実施例の吸湿素子の除湿量を示したグラ
フ
【図３】同第２実施例の除湿装置の構成図
【図４】同第３実施例の除湿装置の構成図
【図５】同第４実施例の除湿装置の構成図
【図６】同第４実施例の吸湿素子の再生特性を示したグ
ラフ
【図７】同第５実施例の除湿装置の構成図
【図８】同第６実施例の除湿装置または換気装置の縦断
面図
【図９】同第７実施例の除湿装置の構成図
【図１０】同第８実施例の除湿装置の構成図
【図１１】同第９実施例の除湿装置の構成図
【図１２】同第１０実施例の除湿装置の構成図
【図１３】同第１０実施例のペルチェ素子の除湿特性を
示したグラフ
【図１４】同第１１実施例の除湿装置の構成図
【図１５】同第１２実施例の除湿装置または換気装置の
縦断面図
【図１６】同第１２実施例の吸湿素子の構成図
【図１７】同第１３実施例の除湿装置の縦断面図
【図１８】同第１４実施例の除湿装置の縦断面図
【図１９】従来の除湿機の構成図
【符号の説明】
１ 吸湿素子 ２ コルゲート構造 ３ 駆動ローラ ４ 駆動ローラ用モータ ５ 従動ローラ ６ 処理用再生兼用送風機 ７ ヒータ ８ 風路 ９ ダンパ １０ プーリー １１ モータ １２ 顕熱交換素子 １３ ペルチェ素子の加熱部分 １４ ペルチェ素子の冷却部分 １５ 排気用送風機 １６ 給気用送風機 １７ 水受容器 １８ 蓋 １９ 電極 ２０ 電源装置 １０２ 処理用送風機 １０３ 再生用送風機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−103944（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−115739（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−176426（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−186923（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−60326（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−312366（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−243516（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−85426（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 53/26 101 F24F 1/00 451

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 本体内に設けられた吸湿素子と、室内空
    気を前記吸湿素子に送風するために配置された処理用送
    風機とからなる除湿装置において、前記吸湿素子を高吸
    水性ポリマーからなるものとし、当該材質はアクリル酸
    ナトリウム−ビニルアルコール共重合体を用い、当該形
    状はモノマーの状態で繊維に担持させて、その繊維上で
    重合反応を行いポリマーの形とし、その後不織布に加工
    しシート状にしたことを特徴とする除湿装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の除湿装置において、吸湿
    素子を高吸水性ポリマーからなるものとし、当該材質は
    アクリル酸ナトリウム−ビニルアルコール共重合体を用
    い、当該形状をコルゲート構造に成形したことを特徴と
    する除湿装置。
  3. 【請求項３】 帯状の吸湿素子と、この吸湿素子の片端
    に設け前記吸湿素子を巻取るための駆動ローラと、前記
    駆動ローラを回転させる駆動ローラ用モータと、前記吸
    湿素子の他端に設け、前記吸湿素子を巻いている従動ロ
    ーラからなる請求項１記載の除湿装置。
  4. 【請求項４】 吸湿素子と処理再生兼用送風機の間にヒ
    ータを設けた請求項１、２または３記載の除湿装置。
  5. 【請求項５】 本体の風路内の上流側に順に配置した処
    理再生兼用送風機とヒータと吸湿素子と、この吸湿素子
    の下流側で風路内に設けた風路を切り替えるダンパと、
    このダンパの下流側に複数の風路と複数個の吹出口とか
    らなる請求項１、２、３または４記載の除湿装置。
  6. 【請求項６】 壁面に設けられた風路と、この風路内の
    上流側に順に配置した処理再生兼用送風機とヒータと吸
    湿素子と、この吸湿素子の下流側で前記風路を室外排気
    側と室内送風側に切り替えるダンパからなる請求項５記
    載の除湿装置。
  7. 【請求項７】 吸湿素子とヒータを一体化した請求項
    １、２、４、５または６記載の除湿装置。
  8. 【請求項８】 円筒状の吸湿素子と、この吸湿素子を風
    路で分割し処理側に設けた処理用送風機と、再生側に設
    けた再生用送風機と、再生側の前記吸湿素子の上流側に
    設けたヒータと、前記吸湿素子を回転させるためのモー
    タからなる請求項１、２、４、５または７記載の除湿装
    置。
  9. 【請求項９】 再生空気を再循環させる風路を備え、前
    記風路内に顕熱交換素子を設けた請求項８記載の除湿装
    置。
  10. 【請求項１０】 吸湿素子の再生側の上流側に設けたペ
    ルチェ素子の加熱部分と、前記吸湿素子の再生側の下流
    側に設けたペルチェ素子の冷却部分とからなる請求項８
    記載の除湿装置。
  11. 【請求項１１】 直交流状の吸湿素子と、この吸湿素子
    の１面から処理用の空気を送風する処理用送風機と、前
    記吸湿素子の他面から再生用の空気を送風する再生用送
    風機とこの再生用送風機の下流側に設けたヒータからな
    る請求項１または２記載の除湿装置。
  12. 【請求項１２】 直交流状の吸湿素子と、この吸湿素子
    の１面から室内の空気を室外へ排気する排気用送風機
    と、前記吸湿素子の他面から外気空気を室内へ給気する
    給気用送風機を備えた請求項１または２記載の除湿装
    置。
  13. 【請求項１３】 水受容器と、この水受容器の上部に設
    けられた着脱可能な蓋と、この蓋本体底部に設けられた
    一対の電極と、この電極に両端が接触した吸湿素子と、
    前記蓋本体内に設けられた電源装置と、前記蓋の上部お
    よび底部が網目構造からなる請求項１または２記載の除
    湿装置。
  14. 【請求項１４】 蓋本体底部に設けられ、この蓋本体底
    部に対し垂直に設けられた一対の電極と、この電極に接
    触しない構造に設けられた吸湿素子からなる請求項１、
    ２または１３記載の除湿装置。
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