JP2005052694A - 除湿ローター、それを用いたデシカント除湿装置並びにデシカント空調装置、およびデシカント除湿方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】軽量かつコンパクトな除湿ローターと、これを用いて最適な除湿・再生処理が行えるデシカント除湿装置並びにデシカント空調装置を提供する。
【解決手段】除湿ローター１０は、内部が中空であるローター胴部１１と、ローター胴部１１の内部を少なくとも２分割するための分割板１２と、分割板１２により分割されたローター胴部１１の内部の空間にそれぞれ充填された少なくとも２つの高吸湿繊維１３とを含む。また、デシカント除湿装置５０は、除湿ローター１０と、除湿ローター１０を回転させるためのギヤードモータ５１と、除湿ローター１０に除湿空気を送り込むための給気用ファン５４と、除湿ローター１０に再生空気を送り込むための再生用ファン５５とを含む。給気用ファン５４および再生用ファン５５は、除湿空気の流量と再生空気の流量との比が２：５となるように、除湿空気および再生空気を除湿ローター１０にそれぞれ送り込む。
【選択図】 図１
【解決手段】除湿ローター１０は、内部が中空であるローター胴部１１と、ローター胴部１１の内部を少なくとも２分割するための分割板１２と、分割板１２により分割されたローター胴部１１の内部の空間にそれぞれ充填された少なくとも２つの高吸湿繊維１３とを含む。また、デシカント除湿装置５０は、除湿ローター１０と、除湿ローター１０を回転させるためのギヤードモータ５１と、除湿ローター１０に除湿空気を送り込むための給気用ファン５４と、除湿ローター１０に再生空気を送り込むための再生用ファン５５とを含む。給気用ファン５４および再生用ファン５５は、除湿空気の流量と再生空気の流量との比が２：５となるように、除湿空気および再生空気を除湿ローター１０にそれぞれ送り込む。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、除湿ローター、それを用いたデシカント除湿装置並びにデシカント空調装置、およびデシカント除湿方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フロンを使用せずかつ騒音や振動が少ない除湿装置としては、例えば、以下に示す特許文献に開示されているような吸湿剤（デシカント）を用いたデシカント除湿装置が知られている。
【特許文献１】
特開平１１−５７３８４号公報
このようなデシカント除湿装置は、湿度の高い空気（以下、「除湿空気」という。）を除湿ローターに送り込み、除湿ローターで除湿空気中の水分を抜き取る除湿処理を行うことにより、湿度の低い空気を排出するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のデシカント除湿装置に用いられている除湿ローターは、吸湿剤として使用する固体のシリカゲルまたはゼオライト系吸湿剤をその内部に充填させて構成されているため、重くかつ寸法も大きい。
【０００４】
また、このような除湿ローターにおいては、水分を吸着した吸湿剤から水分を取り除いて除湿処理を再度行えるようにするために、高温の空気（以下、「再生空気」という。）を除湿ローター内に送り込んで、吸着された水分を吸湿剤から取り除く処理（再生処理）が必要である。しかしながら、従来、除湿ローターを用いたデシカント除湿装置において除湿空気の流量（以下、「除湿流量」という。）に対する再生空気の流量（以下、「再生流量」という。）の比（以下、「流量比」という。）をどの程度にすれば最適な除湿・再生処理が行えるかについては詳しく検討されていない。
【０００５】
本発明の目的は、従来のシリカゲルまたはゼオライト系吸湿剤を用いた除湿ローターに比べて軽量かつコンパクトな除湿ローターを提供することにある。
本発明の他の目的は、本発明の除湿ローターを用いて軽量化かつコンパクト化が図れ、また、最適な除湿・再生処理が行えるデシカント除湿装置並びにデシカント空調装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、本発明の除湿ローターを用いて最適な除湿・再生処理が行えるデシカント除湿方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の除湿ローター（１０）は、内部が中空であるローター胴部（１１）と、該ローター胴部（１１）の内部を少なくとも２分割するための分割板（１２）と、該分割板（１２）により分割された前記ローター胴部（１１）の内部の空間にそれぞれ充填された少なくとも２つの高吸湿繊維（１３）とを含むことを特徴とする。
また、前記ローター胴部（１１）が円筒形の形状を有し、前記分割板（１２）が、前記ローター胴部（１１）の内部を該ローター胴部（１１）の中心から放射状に分割することを特徴とする。
さらに、前記高吸湿繊維（１３）が、前記ローター胴部（１１）の一端および他端で折り返されるようにして、前記分割板（１２）により分割された前記ローター胴部（１１）の内部の空間にそれぞれ充填されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明のデシカント除湿装置（５０）は、除湿ローター（１０）と、該除湿ローター（１０）を回転させるための回転手段（５１）と、前記除湿ローター（１０）に除湿空気を送り込むための第１の送風手段（５４）と、前記除湿ローター（１０）に再生空気を送り込むための第２の送風手段（５５）とを含み、前記除湿ローター（１０）が、内部が中空であるローター胴部（１１）と、該ローター胴部（１１）の内部を少なくとも２分割するための分割板（１２）と、該分割板（１２）により分割された前記ローター胴部（１１）の内部の空間にそれぞれ充填された少なくとも２つの高吸湿繊維（１３）とを含むことを特徴とする。
また、前記第１の送風手段（５４）および前記第２の送風手段（５５）が、前記除湿空気の流量と前記再生空気の流量との比が２：５となるように、前記除湿空気および前記再生空気を前記除湿ローター（１０）にそれぞれ送り込むことを特徴とする。
さらに、前記ローター胴部（１１）が円筒形の形状を有し、前記分割板（１２）が、前記ローター胴部（１１）の内部を該ローター胴部（１１）の中心から放射状に分割することを特徴とする。
さらに、前記高吸湿繊維（１３）が、前記ローター胴部（１１）の一端および他端で折り返されるようにして、前記分割板（１２）により分割された前記ローター胴部（１１）の内部の空間にそれぞれ充填されていることを特徴とする
【０００８】
本発明のデシカント空調装置（７０）は、除湿ローター（１０）と、該除湿ローター（１０）を回転させるための回転手段（７１）と、前記除湿ローター（１０）に除湿空気を送り込むための第１の送風手段（７４）と、前記除湿ローター（１０）に再生空気を送り込むための第２の送風手段（７５）と、顕熱交換手段（７７）とを含み、前記除湿ローター（１０）が、内部が中空であるローター胴部（１１）と、該ローター胴部（１１）の内部を少なくとも２分割するための分割板（１２）と、該分割板（１２）により分割された前記ローター胴部（１１）の内部の空間にそれぞれ充填された少なくとも２つの高吸湿繊維（１３）とを含み、前記顕熱交換手段（７７）が、前記ローター胴部（１１）から排出される前記除湿空気と前記ローター胴部（１１）に送り込まれる前記再生空気との熱交換を行うことを特徴とする。
また、前記第１の送風手段（７４）および前記第２の送風手段（７５）が、前記除湿空気の流量と前記再生空気の流量との比が２：５となるように、前記除湿空気および前記再生空気を前記除湿ローター（１０）にそれぞれ送り込むことを特徴とする。
さらに、前記ローター胴部（１１）が円筒形の形状を有し、前記分割板（１２）が、前記ローター胴部（１１）の内部を該ローター胴部（１１）の中心から放射状に分割することを特徴とする。
さらに、前記高吸湿繊維（１３）が、前記ローター胴部（１１）の一端および他端で折り返されるようにして、前記分割板（１２）により分割された前記ローター胴部（１１）の内部の空間にそれぞれ充填されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明のデシカント除湿方法は、少なくとも２分割されたローター胴部（１１）の内部の空間にそれぞれ充填された少なくとも２つの高吸湿繊維（１３）を含む除湿ローター（１０）を用いて、該除湿ローター（１０）に送り込まれる除湿空気に含まれる水分を前記高吸湿繊維（１３）で吸着するステップと、前記除湿ローター（１０）に送り込まれる再生空気により前記高吸湿繊維（１３）に含まれる水分を取り除くステップと、前記除湿空気の流量と前記再生空気の流量との比が２：５となるように、前記除湿空気および前記再生空気を前記除湿ローター（１０）にそれぞれ送り込むステップとを備えることを特徴とする。
また、前記ローター胴部（１１）が円筒形の形状を有し、前記ローター胴部（１１）の内部が該ローター胴部（１１）の中心から放射状に分割されていることを特徴とする。
さらに、前記高吸湿繊維（１３）が、前記ローター胴部（１１）の一端および他端で折り返されるようにして、前記ローター胴部（１１）の内部の少なくとも２分割された空間にそれぞれ充填されていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の除湿ローター、デシカント除湿装置並びにデシカント空調装置、およびデシカント除湿方法の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１１】
図１は本発明の除湿ローターの一実施の形態の構造を示す図であり、図２はローター胴部の内部の分割空間に充填された高吸湿繊維を示す図である。
本実施の形態の除湿ローター１０は、図１に示すように、内部が中空である円筒形のローター胴部１１と、ローター胴部１１の内部をその中心から放射状に１２分割するための１２枚の分割板１２とを有する。ここで、除湿ローター１０の寸法は６００φ×１０００ｍｍである。
【００１２】
互いに隣り合う分割板により分割されたローター胴部１１の内部の空間（以下、「分割空間」という。）には、１２枚の高吸湿繊維１３がそれぞれ充填されている。各高吸湿繊維１３は、幅９４０ｍｍ、長さ１，２３０ｍｍおよび厚さ５ｍｍのものであり、除湿空気との接触面積を大きくするために、図２に示すようにローター胴部１１の一端および他端で折り返されるようにしてローター胴部１１の内部の分割空間に充填されている。すなわち、各高吸湿繊維１３は、処理側空気および再生側空気の流れ方向に対して平行に１１段配列されている。
高吸湿繊維１３としては、たとえばカネボウ合繊株式会社製の吸湿繊維（ベルオアシス混率＝４４％、目付量＝４３０ｇ／ｍ２、厚み＝５ｍｍ、ベルオアシス使用量＝４９７ｇ／１セル×１２セル＝５．９６ｇ）を使用することができる。
【００１３】
このように構成された除湿ローター１０では、除湿空気は、除湿ローター１０の一端から送り込まれたのち、高吸湿繊維１３により水分が吸収されて除湿ローター１０の他端から排出される。
【００１４】
以上説明したように、本実施の形態の除湿ローター１０は、固体であるシリカゲルまたはゼオライト系吸湿剤の代わりに軽量な高吸湿繊維１３を吸湿剤として使用することにより、従来の除湿ローターよりも軽量化およびコンパクト化が図れる。
【００１５】
なお、図１に示した除湿ローター１０では、ローター胴部１１の形状を円筒形としたが、その形状は他の形状（例えば、円環形状）であってもよい。
また、除湿ローター１０の内部を１２分割したが、分割数は２以上であればよい。
【００１６】
次に、図１に示した除湿ローター１０を用いて最適な除湿・再生処理を行うための流量比を求めるために行った実験について説明する。
図３はこの実験に使用した実験装置の概略図であり、図４は実験結果の一例を示すグラフである。
この実験装置は、図１に示した除湿ローター１０と、除湿ローター１０を回転させるためのギヤードモータ２１と、除湿ローター１０の両端にそれぞれ取り付けられた送風側ダクト２２および排出側ダクト２３と、除湿ローター１０に除湿空気を送り込むための風発生機２４と、除湿ローター１０に再生空気を送り込むための熱風発生機２５と、除湿ローター１０に除湿空気を送り込んだときに除湿ローター１０から排出される空気の流量を測定するための第１の流量計２６と、除湿ローター１０に再生空気を送り込んだときに除湿ローター１０から排出される空気の流量を測定するための第２の流量計２７とを備える。
【００１７】
この実験装置では、風発生機２４からの除湿空気を除湿ローター１０の図示上側の半分に送り込むと同時に、熱風発生機２５からの再生空気を除湿ローター１０の図示下側の半分に送り込むために、送風側ダクト２２には、その内部を図示上側と図示下側に仕切るための仕切板（不図示）が設けられている。排出側ダクト２３についても同様である。
【００１８】
この実験装置を用いて、以下の項目の設定値を変化させて除湿ローター１０の吸湿性能（処理効率）および再生性能（再生効率）を評価した。
（１）除湿空気の温湿度および流量
（２）再生空気の温度および流量
（３）除湿ローター１０の回転数
以下の条件で実験を行ったところ、図４に示す結果が得られた。
（１）除湿条件：温度＝３０度、湿度＝９０％、流量＝０．２ｍ３／分または０．５ｍ３／分
（２）再生条件：温度＝１００度、流量＝０．５ｍ３／分
（３）除湿ローター１０の回転数＝２ｒｐｍ
なお、除湿空気の温湿度および再生空気の温度は、送風側ダクト２２および排出側ダクト２３に温度計および湿度計を設けることにより測定した。
【００１９】
図４に示すように、処理効率については、除湿流量＝０．２ｍ３／分および再生流量０．５ｍ３／分の組合せ（流量比＝２：５）では、時間の経過とともに処理効率は約２５％までにしか下がらなかったが、除湿流量＝０．５ｍ３／分および再生流量０．５ｍ３／分の組合せ（流量比＝１：１）では、処理効率は約５％まで下がった。
また、再生効率についても、除湿流量＝０．２ｍ３／分および再生流量０．５ｍ３／分の組合せ（流量比＝２：５）では、時間の経過とともに再生効率は約８５％まで上がったが、除湿流量＝０．５ｍ３／分および再生流量０．５ｍ３／分の組合せ（流量比＝１：１）では、再生効率は約５５％までしか上がらなかった。この結果、除湿流量＝０．２ｍ３／分および再生流量０．５ｍ３／分の組合せ（流量比＝２：５）の方が、除湿流量＝０．５ｍ３／分および再生流量０．５ｍ３／分の組合せ（流量比＝１：１）よりも処理効率および再生効率の両方とも良好であることがわかった。
【００２０】
次に、本発明のデシカント除湿装置の一実施の形態について説明する。
図５は本実施の形態のデシカント除湿装置の構造を示す図である。
デシカント除湿装置５０は、図１に示した除湿ローター１０と、除湿ローター１０を回転させるためのギヤードモータ５１と、除湿ローター１０の図示下側半分に除湿空気を送り込むための給気用ファン５４と、除湿ローター１０の図示上側半分に再生空気を送り込むための再生用ファン５５と、除湿ローター１０の再生用ファン５５と反対側に設けられた加熱器５６とを備える。ここで、給気用ファン５４および再生用ファン５５は、除湿空気の流量と再生空気の流量との比（流量比）が２：５となるように、その大きさおよび回転数が決められている。
【００２１】
このデシカント除湿装置５０では、除湿空気は、給気用ファン５４により除湿ローター１０の一端から除湿ローター１０の図示下側半分に送り込まれたのち、除湿ローター１０の内部に充填された高吸湿繊維１３（図２参照）より水分が吸収されて除湿ローター１０の他端から排出される。同時に、再生空気は、加熱器５６で過熱されたのち、再生用ファン５５により除湿ローター１０の他端から除湿ローター１０の図示上側半分に送り込まれる。除湿ローター１０に送り込まれた再生空気は、高吸湿繊維１３に含まれる水分を吸収したのち、除湿ローター１０の一端から排出される。
このとき、除湿ローター１０をギヤードモータ５１によって回転させることにより、除湿処理と再生処理とが繰返し行われる。
【００２２】
このデシカント除湿装置５０では、軽量な高吸湿繊維１３を吸湿剤とする除湿ローター１０を使用するため、軽量化およびコンパクト化が図れる。また、除湿空気の流量と再生空気の流量との比（流量比）が２：５とされているので、図４の実験結果が示すように最適な除湿・再生処理を行うことができる。
【００２３】
なお、このデシカント除湿装置５０では、除湿空気の流量と再生空気の流量との比（流量比）が２：５となるように給気用ファン５４および再生用ファン５５の大きさおよび回転数を決めたが、除湿ローター１０に送り込まれる除湿空気および再生空気の流量を測定するための流量計をそれぞれ設け、この２つの流量計の測定値より給気用ファン５４および再生用ファン５５の回転数を制御するようにしてもよい。
給気用ファン５４および再生用ファン５５は除湿ローター１０の反対側に設けられてもよい。
再生空気として廃熱空気などを利用する場合など、高吸湿繊維１３に含まれる水分を吸収するのに十分な温度の再生空気を除湿ローター１０に直接供給できる場合には、加熱器５６はなくてもよい。
除湿処理と再生処理とを繰返し行うために除湿ローター１０を回転させる手段としては、ギヤードモータ５１に限らず、他のモータを用いてもよい。
【００２４】
次に、本発明のデシカント空調装置の一実施の形態について説明する。
図６は本実施の形態のデシカント空調装置の構造を示す図である。
デシカント空調装置７０は、図１に示した除湿ローター１０と、除湿ローター１０を回転させるためのギヤードモータ７１と、除湿ローター１０の図示下側半分に除湿空気を送り込むための給気用ファン７４と、除湿ローター１０の図示上側半分に再生空気を送り込むための再生用ファン７５と、除湿ローター１０の再生用ファン７５と反対側に設けられた加熱器７６と、加熱器７６の除湿ローター１０と反対側に設けられた顕熱交換器７７と、顕熱交換器７７の加熱器７６と反対側に設けられた冷却器７８とを含む。ここで、給気用ファン７４および再生用ファン７５は、除湿空気の流量と再生空気の流量との比（流量比）が２：５となるように、その大きさおよび回転数が決められている。
【００２５】
このデシカント空調装置７０では、除湿空気は、給気用ファン７４により除湿ローター１０の一端から除湿ローター１０の図示下側半分に送り込まれたのち、除湿ローター１０の内部に充填された高吸湿繊維１３（図２参照）より水分が吸収されて除湿ローター１０の他端から排出される。この排出された空気は、高吸湿繊維１３の発熱により温度が上昇しているため、顕熱交換器７７において冷却される。この冷却動作は、冷却器７８で冷却された再生空気を再生用ファン７５により顕熱交換器７７に送り込むことによって行われる。顕熱交換器７７から排出される再生空気は熱交換により温度が上昇するが、さらに温度を上げるために加熱器７６で過熱されたのちに、除湿ローター１０の他端から除湿ローター１０の図示上側半分に送り込まれる。除湿ローター１０に送り込まれた再生空気は、高吸湿繊維１３に含まれる水分を吸収したのち、除湿ローター１０の一端から排出される。
このとき、除湿ローター１０をギヤードモータ７１によって回転させることにより、除湿処理と再生処理とが繰返し行われる。
【００２６】
このデシカント空調装置７０では、軽量な高吸湿繊維１３を吸湿剤とする除湿ローター１０を使用するため、軽量化およびコンパクト化が図れる。また、除湿空気の流量と再生空気の流量との比（流量比）が２：５とされているので、図４の実験結果が示すように最適な除湿・再生処理を行うことができる。
【００２７】
なお、このデシカント空調装置７０では、除湿空気の流量と再生空気の流量との比（流量比）が２：５となるように給気用ファン７４および再生用ファン７５の大きさおよび回転数を決めたが、除湿ローター１０に送り込まれる除湿空気および再生空気の流量を測定するための流量計をそれぞれ設け、この２つの流量計の測定値より給気用ファン７４および再生用ファン７５の回転数を制御するようにしてもよい。
給気用ファン７４および再生用ファン７５は除湿ローター１０の反対側に設けられてもよい。
再生空気として除湿ローター１０から排出される空気を冷却するのに十分に低温の空気を顕熱交換器７７に直接供給できる場合には、冷却器７８はなくてもよい。また、高吸湿繊維１３に含まれる水分を吸収するのに十分な温度の再生空気が顕熱交換器７７から排出される場合には、加熱器７６はなくてもよい。
除湿処理と再生処理とを繰返し行うために除湿ローター１０を回転させる手段としては、ギヤードモータ７１に限らず、他のモータを用いてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の除湿ローターは、吸湿剤として軽量な高吸湿繊維を用いることにより軽量化およびコンパクト化を図ることができる。
【００２９】
本発明のデシカント除湿装置並びにデシカント空調装置は、軽量な高吸湿繊維を吸湿剤とする本発明の除湿ローターを使用するため、軽量化およびコンパクト化が図れる。また、除湿空気の流量と再生空気の流量との比（流量比）を２：５とすることにより、最適な除湿・再生処理を行うことができる。
【００３０】
本発明のデシカント除湿方法は、本発明の除湿ローターを用い、除湿空気の流量と再生空気の流量との比（流量比）を２：５とすることにより、最適な除湿・再生処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の除湿ローターの一実施の形態の構造を示す図である。
【図２】ローター胴部の内部の分割空間に充填された高吸湿繊維を示す図である。
【図３】図１に示した除湿ローターを用いて最適な除湿・再生処理を行うための流量比を求めるために行った実験に使用した実験装置の概略図である。
【図４】実験結果の一例を示すグラフである。
【図５】本発明のデシカント除湿装置の一実施の形態の構造を示す図である。
【図６】本発明のデシカント空調装置の一実施の形態の構造を示す図である。
【符号の説明】
１０ 除湿ローター
１１ ローター胴部
１２ 分割板
１３ 高吸湿繊維
５０ デシカント除湿装置
５１，７１ ギヤードモータ
５４，７４ 給気用ファン
５５，７５ 再生用ファン
５６，７６ 加熱器
７０ デシカント空調装置
７７ 顕熱交換器
７８ 冷却器
【発明の属する技術分野】
本発明は、除湿ローター、それを用いたデシカント除湿装置並びにデシカント空調装置、およびデシカント除湿方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フロンを使用せずかつ騒音や振動が少ない除湿装置としては、例えば、以下に示す特許文献に開示されているような吸湿剤（デシカント）を用いたデシカント除湿装置が知られている。
【特許文献１】
特開平１１−５７３８４号公報
このようなデシカント除湿装置は、湿度の高い空気（以下、「除湿空気」という。）を除湿ローターに送り込み、除湿ローターで除湿空気中の水分を抜き取る除湿処理を行うことにより、湿度の低い空気を排出するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のデシカント除湿装置に用いられている除湿ローターは、吸湿剤として使用する固体のシリカゲルまたはゼオライト系吸湿剤をその内部に充填させて構成されているため、重くかつ寸法も大きい。
【０００４】
また、このような除湿ローターにおいては、水分を吸着した吸湿剤から水分を取り除いて除湿処理を再度行えるようにするために、高温の空気（以下、「再生空気」という。）を除湿ローター内に送り込んで、吸着された水分を吸湿剤から取り除く処理（再生処理）が必要である。しかしながら、従来、除湿ローターを用いたデシカント除湿装置において除湿空気の流量（以下、「除湿流量」という。）に対する再生空気の流量（以下、「再生流量」という。）の比（以下、「流量比」という。）をどの程度にすれば最適な除湿・再生処理が行えるかについては詳しく検討されていない。
【０００５】
本発明の目的は、従来のシリカゲルまたはゼオライト系吸湿剤を用いた除湿ローターに比べて軽量かつコンパクトな除湿ローターを提供することにある。
本発明の他の目的は、本発明の除湿ローターを用いて軽量化かつコンパクト化が図れ、また、最適な除湿・再生処理が行えるデシカント除湿装置並びにデシカント空調装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、本発明の除湿ローターを用いて最適な除湿・再生処理が行えるデシカント除湿方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の除湿ローター（１０）は、内部が中空であるローター胴部（１１）と、該ローター胴部（１１）の内部を少なくとも２分割するための分割板（１２）と、該分割板（１２）により分割された前記ローター胴部（１１）の内部の空間にそれぞれ充填された少なくとも２つの高吸湿繊維（１３）とを含むことを特徴とする。
また、前記ローター胴部（１１）が円筒形の形状を有し、前記分割板（１２）が、前記ローター胴部（１１）の内部を該ローター胴部（１１）の中心から放射状に分割することを特徴とする。
さらに、前記高吸湿繊維（１３）が、前記ローター胴部（１１）の一端および他端で折り返されるようにして、前記分割板（１２）により分割された前記ローター胴部（１１）の内部の空間にそれぞれ充填されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明のデシカント除湿装置（５０）は、除湿ローター（１０）と、該除湿ローター（１０）を回転させるための回転手段（５１）と、前記除湿ローター（１０）に除湿空気を送り込むための第１の送風手段（５４）と、前記除湿ローター（１０）に再生空気を送り込むための第２の送風手段（５５）とを含み、前記除湿ローター（１０）が、内部が中空であるローター胴部（１１）と、該ローター胴部（１１）の内部を少なくとも２分割するための分割板（１２）と、該分割板（１２）により分割された前記ローター胴部（１１）の内部の空間にそれぞれ充填された少なくとも２つの高吸湿繊維（１３）とを含むことを特徴とする。
また、前記第１の送風手段（５４）および前記第２の送風手段（５５）が、前記除湿空気の流量と前記再生空気の流量との比が２：５となるように、前記除湿空気および前記再生空気を前記除湿ローター（１０）にそれぞれ送り込むことを特徴とする。
さらに、前記ローター胴部（１１）が円筒形の形状を有し、前記分割板（１２）が、前記ローター胴部（１１）の内部を該ローター胴部（１１）の中心から放射状に分割することを特徴とする。
さらに、前記高吸湿繊維（１３）が、前記ローター胴部（１１）の一端および他端で折り返されるようにして、前記分割板（１２）により分割された前記ローター胴部（１１）の内部の空間にそれぞれ充填されていることを特徴とする
【０００８】
本発明のデシカント空調装置（７０）は、除湿ローター（１０）と、該除湿ローター（１０）を回転させるための回転手段（７１）と、前記除湿ローター（１０）に除湿空気を送り込むための第１の送風手段（７４）と、前記除湿ローター（１０）に再生空気を送り込むための第２の送風手段（７５）と、顕熱交換手段（７７）とを含み、前記除湿ローター（１０）が、内部が中空であるローター胴部（１１）と、該ローター胴部（１１）の内部を少なくとも２分割するための分割板（１２）と、該分割板（１２）により分割された前記ローター胴部（１１）の内部の空間にそれぞれ充填された少なくとも２つの高吸湿繊維（１３）とを含み、前記顕熱交換手段（７７）が、前記ローター胴部（１１）から排出される前記除湿空気と前記ローター胴部（１１）に送り込まれる前記再生空気との熱交換を行うことを特徴とする。
また、前記第１の送風手段（７４）および前記第２の送風手段（７５）が、前記除湿空気の流量と前記再生空気の流量との比が２：５となるように、前記除湿空気および前記再生空気を前記除湿ローター（１０）にそれぞれ送り込むことを特徴とする。
さらに、前記ローター胴部（１１）が円筒形の形状を有し、前記分割板（１２）が、前記ローター胴部（１１）の内部を該ローター胴部（１１）の中心から放射状に分割することを特徴とする。
さらに、前記高吸湿繊維（１３）が、前記ローター胴部（１１）の一端および他端で折り返されるようにして、前記分割板（１２）により分割された前記ローター胴部（１１）の内部の空間にそれぞれ充填されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明のデシカント除湿方法は、少なくとも２分割されたローター胴部（１１）の内部の空間にそれぞれ充填された少なくとも２つの高吸湿繊維（１３）を含む除湿ローター（１０）を用いて、該除湿ローター（１０）に送り込まれる除湿空気に含まれる水分を前記高吸湿繊維（１３）で吸着するステップと、前記除湿ローター（１０）に送り込まれる再生空気により前記高吸湿繊維（１３）に含まれる水分を取り除くステップと、前記除湿空気の流量と前記再生空気の流量との比が２：５となるように、前記除湿空気および前記再生空気を前記除湿ローター（１０）にそれぞれ送り込むステップとを備えることを特徴とする。
また、前記ローター胴部（１１）が円筒形の形状を有し、前記ローター胴部（１１）の内部が該ローター胴部（１１）の中心から放射状に分割されていることを特徴とする。
さらに、前記高吸湿繊維（１３）が、前記ローター胴部（１１）の一端および他端で折り返されるようにして、前記ローター胴部（１１）の内部の少なくとも２分割された空間にそれぞれ充填されていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の除湿ローター、デシカント除湿装置並びにデシカント空調装置、およびデシカント除湿方法の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１１】
図１は本発明の除湿ローターの一実施の形態の構造を示す図であり、図２はローター胴部の内部の分割空間に充填された高吸湿繊維を示す図である。
本実施の形態の除湿ローター１０は、図１に示すように、内部が中空である円筒形のローター胴部１１と、ローター胴部１１の内部をその中心から放射状に１２分割するための１２枚の分割板１２とを有する。ここで、除湿ローター１０の寸法は６００φ×１０００ｍｍである。
【００１２】
互いに隣り合う分割板により分割されたローター胴部１１の内部の空間（以下、「分割空間」という。）には、１２枚の高吸湿繊維１３がそれぞれ充填されている。各高吸湿繊維１３は、幅９４０ｍｍ、長さ１，２３０ｍｍおよび厚さ５ｍｍのものであり、除湿空気との接触面積を大きくするために、図２に示すようにローター胴部１１の一端および他端で折り返されるようにしてローター胴部１１の内部の分割空間に充填されている。すなわち、各高吸湿繊維１３は、処理側空気および再生側空気の流れ方向に対して平行に１１段配列されている。
高吸湿繊維１３としては、たとえばカネボウ合繊株式会社製の吸湿繊維（ベルオアシス混率＝４４％、目付量＝４３０ｇ／ｍ２、厚み＝５ｍｍ、ベルオアシス使用量＝４９７ｇ／１セル×１２セル＝５．９６ｇ）を使用することができる。
【００１３】
このように構成された除湿ローター１０では、除湿空気は、除湿ローター１０の一端から送り込まれたのち、高吸湿繊維１３により水分が吸収されて除湿ローター１０の他端から排出される。
【００１４】
以上説明したように、本実施の形態の除湿ローター１０は、固体であるシリカゲルまたはゼオライト系吸湿剤の代わりに軽量な高吸湿繊維１３を吸湿剤として使用することにより、従来の除湿ローターよりも軽量化およびコンパクト化が図れる。
【００１５】
なお、図１に示した除湿ローター１０では、ローター胴部１１の形状を円筒形としたが、その形状は他の形状（例えば、円環形状）であってもよい。
また、除湿ローター１０の内部を１２分割したが、分割数は２以上であればよい。
【００１６】
次に、図１に示した除湿ローター１０を用いて最適な除湿・再生処理を行うための流量比を求めるために行った実験について説明する。
図３はこの実験に使用した実験装置の概略図であり、図４は実験結果の一例を示すグラフである。
この実験装置は、図１に示した除湿ローター１０と、除湿ローター１０を回転させるためのギヤードモータ２１と、除湿ローター１０の両端にそれぞれ取り付けられた送風側ダクト２２および排出側ダクト２３と、除湿ローター１０に除湿空気を送り込むための風発生機２４と、除湿ローター１０に再生空気を送り込むための熱風発生機２５と、除湿ローター１０に除湿空気を送り込んだときに除湿ローター１０から排出される空気の流量を測定するための第１の流量計２６と、除湿ローター１０に再生空気を送り込んだときに除湿ローター１０から排出される空気の流量を測定するための第２の流量計２７とを備える。
【００１７】
この実験装置では、風発生機２４からの除湿空気を除湿ローター１０の図示上側の半分に送り込むと同時に、熱風発生機２５からの再生空気を除湿ローター１０の図示下側の半分に送り込むために、送風側ダクト２２には、その内部を図示上側と図示下側に仕切るための仕切板（不図示）が設けられている。排出側ダクト２３についても同様である。
【００１８】
この実験装置を用いて、以下の項目の設定値を変化させて除湿ローター１０の吸湿性能（処理効率）および再生性能（再生効率）を評価した。
（１）除湿空気の温湿度および流量
（２）再生空気の温度および流量
（３）除湿ローター１０の回転数
以下の条件で実験を行ったところ、図４に示す結果が得られた。
（１）除湿条件：温度＝３０度、湿度＝９０％、流量＝０．２ｍ３／分または０．５ｍ３／分
（２）再生条件：温度＝１００度、流量＝０．５ｍ３／分
（３）除湿ローター１０の回転数＝２ｒｐｍ
なお、除湿空気の温湿度および再生空気の温度は、送風側ダクト２２および排出側ダクト２３に温度計および湿度計を設けることにより測定した。
【００１９】
図４に示すように、処理効率については、除湿流量＝０．２ｍ３／分および再生流量０．５ｍ３／分の組合せ（流量比＝２：５）では、時間の経過とともに処理効率は約２５％までにしか下がらなかったが、除湿流量＝０．５ｍ３／分および再生流量０．５ｍ３／分の組合せ（流量比＝１：１）では、処理効率は約５％まで下がった。
また、再生効率についても、除湿流量＝０．２ｍ３／分および再生流量０．５ｍ３／分の組合せ（流量比＝２：５）では、時間の経過とともに再生効率は約８５％まで上がったが、除湿流量＝０．５ｍ３／分および再生流量０．５ｍ３／分の組合せ（流量比＝１：１）では、再生効率は約５５％までしか上がらなかった。この結果、除湿流量＝０．２ｍ３／分および再生流量０．５ｍ３／分の組合せ（流量比＝２：５）の方が、除湿流量＝０．５ｍ３／分および再生流量０．５ｍ３／分の組合せ（流量比＝１：１）よりも処理効率および再生効率の両方とも良好であることがわかった。
【００２０】
次に、本発明のデシカント除湿装置の一実施の形態について説明する。
図５は本実施の形態のデシカント除湿装置の構造を示す図である。
デシカント除湿装置５０は、図１に示した除湿ローター１０と、除湿ローター１０を回転させるためのギヤードモータ５１と、除湿ローター１０の図示下側半分に除湿空気を送り込むための給気用ファン５４と、除湿ローター１０の図示上側半分に再生空気を送り込むための再生用ファン５５と、除湿ローター１０の再生用ファン５５と反対側に設けられた加熱器５６とを備える。ここで、給気用ファン５４および再生用ファン５５は、除湿空気の流量と再生空気の流量との比（流量比）が２：５となるように、その大きさおよび回転数が決められている。
【００２１】
このデシカント除湿装置５０では、除湿空気は、給気用ファン５４により除湿ローター１０の一端から除湿ローター１０の図示下側半分に送り込まれたのち、除湿ローター１０の内部に充填された高吸湿繊維１３（図２参照）より水分が吸収されて除湿ローター１０の他端から排出される。同時に、再生空気は、加熱器５６で過熱されたのち、再生用ファン５５により除湿ローター１０の他端から除湿ローター１０の図示上側半分に送り込まれる。除湿ローター１０に送り込まれた再生空気は、高吸湿繊維１３に含まれる水分を吸収したのち、除湿ローター１０の一端から排出される。
このとき、除湿ローター１０をギヤードモータ５１によって回転させることにより、除湿処理と再生処理とが繰返し行われる。
【００２２】
このデシカント除湿装置５０では、軽量な高吸湿繊維１３を吸湿剤とする除湿ローター１０を使用するため、軽量化およびコンパクト化が図れる。また、除湿空気の流量と再生空気の流量との比（流量比）が２：５とされているので、図４の実験結果が示すように最適な除湿・再生処理を行うことができる。
【００２３】
なお、このデシカント除湿装置５０では、除湿空気の流量と再生空気の流量との比（流量比）が２：５となるように給気用ファン５４および再生用ファン５５の大きさおよび回転数を決めたが、除湿ローター１０に送り込まれる除湿空気および再生空気の流量を測定するための流量計をそれぞれ設け、この２つの流量計の測定値より給気用ファン５４および再生用ファン５５の回転数を制御するようにしてもよい。
給気用ファン５４および再生用ファン５５は除湿ローター１０の反対側に設けられてもよい。
再生空気として廃熱空気などを利用する場合など、高吸湿繊維１３に含まれる水分を吸収するのに十分な温度の再生空気を除湿ローター１０に直接供給できる場合には、加熱器５６はなくてもよい。
除湿処理と再生処理とを繰返し行うために除湿ローター１０を回転させる手段としては、ギヤードモータ５１に限らず、他のモータを用いてもよい。
【００２４】
次に、本発明のデシカント空調装置の一実施の形態について説明する。
図６は本実施の形態のデシカント空調装置の構造を示す図である。
デシカント空調装置７０は、図１に示した除湿ローター１０と、除湿ローター１０を回転させるためのギヤードモータ７１と、除湿ローター１０の図示下側半分に除湿空気を送り込むための給気用ファン７４と、除湿ローター１０の図示上側半分に再生空気を送り込むための再生用ファン７５と、除湿ローター１０の再生用ファン７５と反対側に設けられた加熱器７６と、加熱器７６の除湿ローター１０と反対側に設けられた顕熱交換器７７と、顕熱交換器７７の加熱器７６と反対側に設けられた冷却器７８とを含む。ここで、給気用ファン７４および再生用ファン７５は、除湿空気の流量と再生空気の流量との比（流量比）が２：５となるように、その大きさおよび回転数が決められている。
【００２５】
このデシカント空調装置７０では、除湿空気は、給気用ファン７４により除湿ローター１０の一端から除湿ローター１０の図示下側半分に送り込まれたのち、除湿ローター１０の内部に充填された高吸湿繊維１３（図２参照）より水分が吸収されて除湿ローター１０の他端から排出される。この排出された空気は、高吸湿繊維１３の発熱により温度が上昇しているため、顕熱交換器７７において冷却される。この冷却動作は、冷却器７８で冷却された再生空気を再生用ファン７５により顕熱交換器７７に送り込むことによって行われる。顕熱交換器７７から排出される再生空気は熱交換により温度が上昇するが、さらに温度を上げるために加熱器７６で過熱されたのちに、除湿ローター１０の他端から除湿ローター１０の図示上側半分に送り込まれる。除湿ローター１０に送り込まれた再生空気は、高吸湿繊維１３に含まれる水分を吸収したのち、除湿ローター１０の一端から排出される。
このとき、除湿ローター１０をギヤードモータ７１によって回転させることにより、除湿処理と再生処理とが繰返し行われる。
【００２６】
このデシカント空調装置７０では、軽量な高吸湿繊維１３を吸湿剤とする除湿ローター１０を使用するため、軽量化およびコンパクト化が図れる。また、除湿空気の流量と再生空気の流量との比（流量比）が２：５とされているので、図４の実験結果が示すように最適な除湿・再生処理を行うことができる。
【００２７】
なお、このデシカント空調装置７０では、除湿空気の流量と再生空気の流量との比（流量比）が２：５となるように給気用ファン７４および再生用ファン７５の大きさおよび回転数を決めたが、除湿ローター１０に送り込まれる除湿空気および再生空気の流量を測定するための流量計をそれぞれ設け、この２つの流量計の測定値より給気用ファン７４および再生用ファン７５の回転数を制御するようにしてもよい。
給気用ファン７４および再生用ファン７５は除湿ローター１０の反対側に設けられてもよい。
再生空気として除湿ローター１０から排出される空気を冷却するのに十分に低温の空気を顕熱交換器７７に直接供給できる場合には、冷却器７８はなくてもよい。また、高吸湿繊維１３に含まれる水分を吸収するのに十分な温度の再生空気が顕熱交換器７７から排出される場合には、加熱器７６はなくてもよい。
除湿処理と再生処理とを繰返し行うために除湿ローター１０を回転させる手段としては、ギヤードモータ７１に限らず、他のモータを用いてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の除湿ローターは、吸湿剤として軽量な高吸湿繊維を用いることにより軽量化およびコンパクト化を図ることができる。
【００２９】
本発明のデシカント除湿装置並びにデシカント空調装置は、軽量な高吸湿繊維を吸湿剤とする本発明の除湿ローターを使用するため、軽量化およびコンパクト化が図れる。また、除湿空気の流量と再生空気の流量との比（流量比）を２：５とすることにより、最適な除湿・再生処理を行うことができる。
【００３０】
本発明のデシカント除湿方法は、本発明の除湿ローターを用い、除湿空気の流量と再生空気の流量との比（流量比）を２：５とすることにより、最適な除湿・再生処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の除湿ローターの一実施の形態の構造を示す図である。
【図２】ローター胴部の内部の分割空間に充填された高吸湿繊維を示す図である。
【図３】図１に示した除湿ローターを用いて最適な除湿・再生処理を行うための流量比を求めるために行った実験に使用した実験装置の概略図である。
【図４】実験結果の一例を示すグラフである。
【図５】本発明のデシカント除湿装置の一実施の形態の構造を示す図である。
【図６】本発明のデシカント空調装置の一実施の形態の構造を示す図である。
【符号の説明】
１０ 除湿ローター
１１ ローター胴部
１２ 分割板
１３ 高吸湿繊維
５０ デシカント除湿装置
５１，７１ ギヤードモータ
５４，７４ 給気用ファン
５５，７５ 再生用ファン
５６，７６ 加熱器
７０ デシカント空調装置
７７ 顕熱交換器
７８ 冷却器
Claims (14)
- 除湿ローター（１０）において、
内部が中空であるローター胴部（１１）と、
該ローター胴部（１１）の内部を少なくとも２分割するための分割板（１２）と、
該分割板（１２）により分割された前記ローター胴部（１１）の内部の空間にそれぞれ充填された少なくとも２つの高吸湿繊維（１３）と、
を含むことを特徴とする、除湿ローター。 - 前記ローター胴部（１１）が円筒形の形状を有し、
前記分割板（１２）が、前記ローター胴部（１１）の内部を該ローター胴部（１１）の中心から放射状に分割する、
ことを特徴とする、請求項１記載の除湿ローター。 - 前記高吸湿繊維（１３）が、前記ローター胴部（１１）の一端および他端で折り返されるようにして、前記分割板（１２）により分割された前記ローター胴部（１１）の内部の空間にそれぞれ充填されていることを特徴とする、請求項１または２記載の除湿ローター。
- デシカント除湿装置（５０）において、
除湿ローター（１０）と、
該除湿ローター（１０）を回転させるための回転手段（５１）と、
前記除湿ローター（１０）に除湿空気を送り込むための第１の送風手段（５４）と、
前記除湿ローター（１０）に再生空気を送り込むための第２の送風手段（５５）と、
を含み、
前記除湿ローター（１０）が、
内部が中空であるローター胴部（１１）と、
該ローター胴部（１１）の内部を少なくとも２分割するための分割板（１２）と、
該分割板（１２）により分割された前記ローター胴部（１１）の内部の空間にそれぞれ充填された少なくとも２つの高吸湿繊維（１３）とを含む、
ことを特徴とする、デシカント除湿装置。 - 前記第１の送風手段（５４）および前記第２の送風手段（５５）が、前記除湿空気の流量と前記再生空気の流量との比が２：５となるように、前記除湿空気および前記再生空気を前記除湿ローター（１０）にそれぞれ送り込むことを特徴とする、請求項４記載のデシカント除湿装置。
- 前記ローター胴部（１１）が円筒形の形状を有し、
前記分割板（１２）が、前記ローター胴部（１１）の内部を該ローター胴部（１１）の中心から放射状に分割する、
ことを特徴とする、請求項４または５記載のデシカント除湿装置。 - 前記高吸湿繊維（１３）が、前記ローター胴部（１１）の一端および他端で折り返されるようにして、前記分割板（１２）により分割された前記ローター胴部（１１）の内部の空間にそれぞれ充填されていることを特徴とする、請求項４、５または６記載のデシカント除湿装置。
- デシカント空調装置（７０）において、
除湿ローター（１０）と、
該除湿ローター（１０）を回転させるための回転手段（７１）と、
前記除湿ローター（１０）に除湿空気を送り込むための第１の送風手段（７４）と、
前記除湿ローター（１０）に再生空気を送り込むための第２の送風手段（７５）と、
顕熱交換手段（７７）と、
を含み、
前記除湿ローター（１０）が、
内部が中空であるローター胴部（１１）と、
該ローター胴部（１１）の内部を少なくとも２分割するための分割板（１２）と、
該分割板（１２）により分割された前記ローター胴部（１１）の内部の空間にそれぞれ充填された少なくとも２つの高吸湿繊維（１３）とを含み、
前記顕熱交換手段（７７）が、前記ローター胴部（１１）から排出される前記除湿空気と前記ローター胴部（１１）に送り込まれる前記再生空気との熱交換を行う、
ことを特徴とする、デシカント空調装置。 - 前記第１の送風手段（７４）および前記第２の送風手段（７５）が、前記除湿空気の流量と前記再生空気の流量との比が２：５となるように、前記除湿空気および前記再生空気を前記除湿ローター（１０）にそれぞれ送り込むことを特徴とする、請求項８記載のデシカント空調装置。
- 前記ローター胴部（１１）が円筒形の形状を有し、
前記分割板（１２）が、前記ローター胴部（１１）の内部を該ローター胴部（１１）の中心から放射状に分割する、
ことを特徴とする、請求項８または９記載のデシカント空調装置。 - 前記高吸湿繊維（１３）が、前記ローター胴部（１１）の一端および他端で折り返されるようにして、前記分割板（１２）により分割された前記ローター胴部（１１）の内部の空間にそれぞれ充填されていることを特徴とする、請求項８，９または１０記載のデシカント空調装置。
- 少なくとも２分割されたローター胴部（１１）の内部の空間にそれぞれ充填された少なくとも２つの高吸湿繊維（１３）を含む除湿ローター（１０）を用いて、該除湿ローター（１０）に送り込まれる除湿空気に含まれる水分を前記高吸湿繊維（１３）で吸着するステップと、
前記除湿ローター（１０）に送り込まれる再生空気により前記高吸湿繊維（１３）に含まれる水分を取り除くステップと、
前記除湿空気の流量と前記再生空気の流量との比が２：５となるように、前記除湿空気および前記再生空気を前記除湿ローター（１０）にそれぞれ送り込むステップと、
を備えることを特徴とする、デシカント除湿方法。 - 前記ローター胴部（１１）が円筒形の形状を有し、
前記ローター胴部（１１）の内部が該ローター胴部（１１）の中心から放射状に分割されている、
ことを特徴とする、請求項１２記載のデシカント除湿方法。 - 前記高吸湿繊維（１３）が、前記ローター胴部（１１）の一端および他端で折り返されるようにして、前記ローター胴部（１１）の内部の少なくとも２分割された空間にそれぞれ充填されていることを特徴とする、請求項１２または１３記載のデシカント除湿方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2003206015A JP2005052694A (ja) | 2003-08-05 | 2003-08-05 | 除湿ローター、それを用いたデシカント除湿装置並びにデシカント空調装置、およびデシカント除湿方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2003206015A JP2005052694A (ja) | 2003-08-05 | 2003-08-05 | 除湿ローター、それを用いたデシカント除湿装置並びにデシカント空調装置、およびデシカント除湿方法 |
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|---|---|
| JP2005052694A true JP2005052694A (ja) | 2005-03-03 |
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ID=34363020
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| JP2003206015A Withdrawn JP2005052694A (ja) | 2003-08-05 | 2003-08-05 | 除湿ローター、それを用いたデシカント除湿装置並びにデシカント空調装置、およびデシカント除湿方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005052694A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010115643A (ja) * | 2008-10-19 | 2010-05-27 | Hokkaido Univ | 除湿フィルター、これを用いたデシカント空調装置及び空調の方法 |
| CN112728662A (zh) * | 2020-10-10 | 2021-04-30 | 井冈山市资宅科技有限公司 | 除湿器以及其除湿方法 |
| EP4624856A1 (en) | 2022-11-22 | 2025-10-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Total heat exchanger and ventilator |
-
2003
- 2003-08-05 JP JP2003206015A patent/JP2005052694A/ja not_active Withdrawn
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