JP6833121B1 - 除湿素子、この除湿素子を備えた除湿装置および除湿素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

除湿素子は、吸放湿性を有する複数のシートが複数枚積層されて形成され、複数のシートの少なくとも一部のシートが凹凸形状を有する。複数のシートのそれぞれは、吸湿時に粘着性が発現し、乾燥時に固化する再湿糊の性質を有する吸湿剤を含有しており、複数のシート同士は吸湿剤によって接着されている。

Description

本開示は、除湿素子、この除湿素子を備えた除湿装置および除湿素子の製造方法に関する。さらに詳しくは業務用、家庭用、自動車用エアコンの除加湿用素子、冷凍車荷台、保冷庫および冷蔵庫などの除湿材などのように、空気中の水分の吸脱着を行う除湿素子、この除湿素子を備えた除湿装置および除湿素子の製造方法に関する。

従来、吸放湿性を有する平面シートと波状シートとを接着剤で接着して積層した除湿素子がある。このように接着剤を用いた除湿素子では、接着剤が塗布された部分において吸放湿機能を発揮することができない。このため、吸湿有効面積を増やすために接着部を減らすことで、除湿素子の性能をより効率よく発揮するようにした技術がある（例えば、特許文献１参照）。

特許第６３８０９０６号公報

特許文献１では、シート同士の接触部分の一部に、接着されていない部位が存在する。このため、乾燥状態と湿潤状態とが繰り返される環境で用いられると、除湿素子の膨張および収縮が繰り返されることで、接着されていない部位が広がり、シート間の接着部分に隙間が生じる可能性がある。このような接着部分の隙間が積層構造の各所に形成されると、隙間のある場所と隙間のない場所とで風が不均衡に流れ、吸湿性能が不安定になる課題があった。

本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、シート間の接着部分における隙間の発生を抑えることができ、安定した吸湿性能が得られる除湿素子、この除湿素子を備えた除湿装置および除湿素子の製造方法を提供することを目的とする。

本開示に係る除湿素子は、吸湿剤を含有しており吸放湿性を有する複数のシートが複数枚積層されて形成され、複数のシートの少なくとも一部のシートが凹凸形状を有する積層体を用いた除湿素子において、枠形状を有し、積層体を保持するケーシングと、積層体をケーシング内に固定するバインダーとを備え、バインダーは、吸湿剤とは異なるものであり、吸湿剤は、吸湿時に粘着性が発現し、乾燥時に固化する再湿糊の性質を有し、複数のシート同士を接着するものである。

本開示によれば、シートに含有された吸湿剤が再湿糊の性質を有するため、吸湿剤の吸湿時には、粘着性が発現してシート同士の接着状態を保持し、放湿時には、シート同士が接着状態を保持したまま収縮する。このため、シート間の接着部分に隙間が生じ難い。このようにシート間の接着部分における隙間の発生を抑えられることで、安定した吸湿性能を得ることができる。

実施の形態１に係る除湿素子の斜視図である。 実施の形態１に係る除湿素子における積層体の拡大模式図である。 実施の形態１に係る除湿素子の第１シートの拡大模式図である。 実施の形態１に係る除湿素子の第２シートの拡大模式図である。 比較例としての吸湿剤の作用説明図である。 実施の形態１に係る除湿素子における吸湿剤の作用説明図である。 実施の形態１に係る除湿素子の第２シートにおける空気の流れを示す模式図である。 実施の形態１に係る除湿素子の製造方法を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る除湿装置の構成を示す概略図である。

以下、除湿素子の好適な実施の形態について図面を用いて説明する。また、各図において同一または相当する部分については、同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る除湿素子の斜視図である。
除湿素子１は、枠形状を有するケーシング２の中に、第１シート３と第２シート４とが交互に複数積層された積層体５を有するものである。第１シート３および第２シート４は吸放湿性を有する。枠形状を有するケーシング２の形状としては、多角形、円形または楕円形のみならず、除湿素子１を装着する装置に合わせた任意の形状を採ることができる。また、ケーシング２の材質としては、処理する空気の温湿度および風速などに応じて、プラスチック、金属または木材等の種々の素材を適宜選択できる。また、ケーシング２と積層体５との間には、両者を固定するためにバインダーが塗布されていることが望ましい。

第１シート３および第２シート４は、吸湿剤６（後述の図２参照）を含有している。具体的には、第１シート３および第２シート４は、表面または内部に、吸湿剤６が塗布または含侵されている。吸湿剤６としては、ポリアクリル酸塩を含む高分子化合物などを挙げることができる。

また、第１シート３および第２シート４のそれぞれのシート基材の材質には、パルプによる紙を用いるが、その他の材質のものを選択してもよい。たとえば、シート基材の材質として、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエステルまたはレーヨンなどからなる不織布基材を用いてもよい。また、シート基材の材質として、他に、アルミニウムまたは銅などの熱伝導性の高い金属からなる金属繊維不織布または樹脂繊維不織布などを用いてもよい。

吸湿剤６を含有した、第１シート３および第２シート４としては、樹脂繊維に吸湿剤６を混合したシート状不織布、または、吸湿剤６をすき込んだ紙、などを挙げることができる。第１シート３および第２シート４に吸湿剤６を含有させる方法としては、吸湿剤６が分散液状あるいは溶液状などの場合には、シート基材に塗布したり、紙または不織布などのシート基材に含浸させたりする方法がある。また、吸湿剤６が繊維状である場合には、吸湿剤６自体を紙または不織布を構成する繊維として用い、他の繊維と混合させることで吸着剤を含有させる方法もある。

第１シート３および第２シート４の吸湿性能を向上させるため、また、後述する各層の接着のために、第１シート３または第２シート４、もしくは両シートの全体に吸湿剤６が含有されていることが望ましい。シート全体に吸湿剤６が含有されることで、積層体５を形成した際の単位体積当たりの吸湿剤６の含有量が増加し、吸湿特性の向上効果が見込める。また、後述の様に、吸湿剤６は高湿度環境下で吸湿して粘着性が発現する。このため、シート全体に吸湿剤６が含有されることで、各シート同士の接触面積が増加し、接触部の全体が接着されるようになる。その結果、積層体５がより強固な接着状態となる。

図２は、実施の形態１に係る除湿素子における積層体の拡大模式図である。図３は、実施の形態１に係る除湿素子の第１シートの拡大模式図である。図４は、実施の形態１に係る除湿素子の第２シートの拡大模式図である。

除湿素子１は、第１シート３および第２シート４の少なくとも一方が凹凸形状を有する。図２では、第１シート３が凹凸形状を有し、第２シート４が平板形状を有する例を示している。両シートが交互に積層されることで、シート間に空隙が生じ、その空隙が風の通る風路５ａとなる。積層体５は、各シート間の風路５ａの見える面が、ケーシング２の開口面に位置するようにケーシング２内に配置されている。

第１シート３および第２シート４の吸湿性能としては、２０℃、相対湿度６０％ＲＨの環境下で、１平方メートル当たり１０ｇ以上の水分を吸湿するものであることが好ましく、２０ｇ以上であるものがより好ましい。また、吸湿剤６の一部は水溶性であり、例えば、２０℃、相対湿度６０％ＲＨ以上の環境下では、空気中の水分を良好に吸着する。吸湿剤６が水分を多く吸着することで、粘着性が誘起され、シート表面に粘着性が発現する。一方、相対湿度６０％ＲＨ未満では、吸湿剤６は放湿して固化する。吸湿剤６が放湿することで、シート表面の粘着性は僅少となる。このように、吸湿剤６は、吸湿すると粘着性が発現し、放湿すると固化して粘着性が僅少する再湿糊を含む。なお、ここで示した温度および湿度等の数値は、好ましい数値を示したものであって、この数値に限定されるものではない。

除湿素子１を空調装置に応用することを考えた場合、室内の湿度は４０〜６０％ＲＨに調湿することが望ましい。したがって、６０％ＲＨ以上の湿度にて多くの水分を吸着する性状を有する吸湿剤６を用いて除湿素子１を構成することで、室内湿度の調湿が容易となる。

ここで、吸湿剤６の一部が水溶性であるとしたが、吸湿剤６の一部を水溶性としたことによる効果について以下の図５および図６を参照して説明する。

図５は、比較例としての吸湿剤の作用説明図である。図６は、実施の形態１に係る除湿素子における吸湿剤の作用説明図である。
水溶性を有しておらず硬い吸湿剤６０の場合、図５に示すようにシート３０およびシート４０のそれぞれの表面へのアンカー効果が低い。これに対し、本実施の形態１の吸湿剤６の場合、図６に示すように、水分を吸着して吸湿剤６の一部が水溶した際、吸湿剤６は第１シート３および第２シート４のそれぞれの表面の凹凸に追従する形となり、表面へのアンカー効果が高い。その結果、乾燥時に高い接着効果を得ることができる。

一部が水溶性である吸湿剤６の構成としては、具体的には例えば以下の構成が挙げられる。吸湿剤６は、ポリアクリル酸塩の架橋体であり、モノマーに対する橋かけ剤量が０．２（ｍｏｌ％）以下に相当する架橋度のポリマーと、モノマーに対する橋かけ剤量が０．２（ｍｏｌ％）より大きい場合に相当する架橋度のポリマーとが混在した構成である。ここで、架橋度は最初のポリマーに対する、溶剤浸漬後に残ったポリマーの比率である。

水溶性に関与する水和は、主に親水基近傍にてなされるが、ポリマー全体に対する架橋部の割合が少ないことで、ポリマー全体に対する水和部の割合が多くなるため、水溶性が高まるものである。なお、架橋部が少ないことで、ポリマーの網目構造が少なくなるため、分子量が小さくなりやすい。例えば、分子量が１０００万以下の場合、ポリマー表面が水和された際に、水に溶けやすくなるため、架橋部が少ないことで、分子量が小さくなり、水溶性が高まる効果も期待できる。

一方で、橋かけ剤量が多く、架橋部が多くなると、水溶性は低くなるが、水分の保持量が増加する。水分の保持量が多いポリマーは、吸湿性にも優れるため、吸湿剤６には、橋かけ剤量の多いポリマーも混在させる。

アルカリ土類金属などの二価以上の金属により塩を作製した場合、分子間架橋を起こしゲル化する。ゲル化することで、除湿素子１において重要な吸湿性および水溶性が低下する可能性がある。吸湿剤６に用いるポリアクリル酸塩は、アクリル酸塩を含む単量体成分を重合してなる重合体であり、アクリル酸塩としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムなどのアルカリ金属塩、またはアンモニウム塩が好ましい。吸湿剤６に用いる塩は、その他、モノ、ジ、トリのアルキルないしヒドキシアルキルアンモニウム塩、または、多価金属塩であってもよいし、それら塩を併用してもよい。また、カルボキシル基の中和は、アクリル酸段階で中和してアクリル酸塩とした後重合してもよいし、重合中ないし重合後ポリアクリル酸段階で中和してポリアクリル酸塩を得てもよいし、これら手法を併用してもよい。

また、中和は、未中和のカルボキシル基すなわちポリアクリル酸を塩基で中和してもよいし、中和されたカルボキシル基すなわちポリアクリル酸塩を酸で中和してもよい。かかる中和に用いられる酸ないし塩基としては、アルカリ金属またはアンモニアの水酸化物、炭酸塩または炭酸水素塩などの各種塩基ならびに塩酸または硫酸などの各種酸が挙げられる。さらに、中和以外の手法として、イオン交換樹脂によってカルボキシル基の酸および塩を変換させてもよい。このような手法を用いることで、ポリアクリル酸塩がリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムなどのアルカリ金属塩、またはアンモニウム塩となる。

吸湿剤６は、上述したように、部分的に架橋した水溶性アクリル酸塩を含む。そのような部分的に架橋した水溶性アクリル酸塩における架橋成分としては、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、グリセリントリメタクリレート、グリセリントリアクリレート、ジビニルベンゼン、Ｎ−メチロールアクリルアミド、グリシジルメタクリレート、メタクリル酸、アクリル酸、リノール酸、ヒドロキシエチルメタクリレートまたはヒドロキシエチルアクリレート等の反応性基を有するモノマーをあげることができる。

一方、これらの架橋成分と共重合させる成分としては、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルメタアクリレート、エチルアクリレート、ブチルメタアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタアクリレート、スチレン、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソプロピルエーテル、ビニルピロリドン、酢酸ビニル、無水マレイン酸、アクリル酸ナトリウム、アクリル酸アンモニウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸アンモニウムまたはステアリン酸アミド等を挙げることができる。

この場合の重合触媒としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムまたは過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩を一般的に使用することができ、その他にベンゾイルパーオキサイド、アゾビスイソブチロニトリル等を使用することができる。

以上のように構成された除湿素子１においては、湿り気を有する空気がケーシング２内に流入して第１シート３と第２シート４間に形成された風路５ａを通過した場合、空気中に含まれる水分が、第１シート３および第２シート４のそれぞれに含有された吸湿剤６に吸着される。これにより、空気が除湿され、除湿された空気がケーシング２から流出する。一方、乾燥した空気がケーシング２内に流入して第１シート３と第２シート４間に形成された風路５ａを通過した場合、第１シート３および第２シート４のそれぞれに含有された吸湿剤６に吸着されている水分が風路５ａを通過する空気に与えられる。これにより、空気が水分を含み、湿り気を有する空気となってケーシング２から流出する。

除湿素子１はこのように吸湿剤６における水分の吸脱着に伴い、膨張および収縮する。このため、シート間の接着部分が除湿素子１の膨張および収縮に伴う応力に耐えられない場合、シートが破断したり、シート間の接着部分に隙間が発生したりする。しかし、本実施の形態１では、吸湿剤６が再湿糊を含むため、吸湿が多い湿度（ここでは、６０％ＲＨ以上）にて粘着性が発現する。このため、シート同士が接触したまま接着状態が緩和され、接着部においてシート同士の微小な相対移動が可能となる。したがって、除湿素子１の膨張および収縮に伴う応力を緩和することができ、シートの破断およびシート間の隙間の発生を抑制することができる。

また、第１シート３および第２シート４は、通気性を有することが望ましい。つまり、第１シート３および第２シート４は、シート内にも微細な空隙を有することが望ましく、空気が空隙内を拡散して、シート自体を通過できることが望ましい。この点について、次の図７を用いて説明する。なお、図７では、第２シート４を図示して説明するが、第１シート３でも同様のことがいえる。

図７は、実施の形態１に係る除湿素子の第２シートにおける空気の流れを示す模式図である。図７において矢印は空気の流れを示している。
第２シート４自身が空隙を有する場合、空気が第２シート４内の空隙を拡散することで、図７に示すように、第２シート４内部の繊維７の表面に担持された吸湿剤６と接触して吸湿される。つまり、空気が第２シート４内の空隙を拡散することで、空気が第２シート４内を通過できない場合に比べて、空気と吸湿剤６との接触面積が広がる。このため、第２シート４における吸湿能力が向上し、吸湿特性が良好となる。ここでは、吸湿時について説明したが、乾燥時においても同様の作用が得られ、乾燥能力が向上する。よって、シート自身が通気性を有することで、除湿素子１全体で見たときに、吸湿速度および乾燥速度を上昇させることができる。繊維７の表面に吸湿剤６を効率よく担持するには、繊維７のぬれ性が高い方が望ましく、繊維７として親水性繊維を使用するまたは繊維７に親水化処理がなされていることが望ましい。

このように、シートが通気性を有することが望ましく、第１シート３および第２シート４の少なくとも一方は、透気抵抗度が小さく、通気速度を速くできるものほど望ましい。シート内への空気の透過割合は、ＪＩＳ Ｐ−８１１７：２００９およびＴＡＰＰＩ Ｔ４６０ｃｍ−０２などで定義される透気度または透気抵抗度で評価される。具体的には、第１シート３および第２シート４の少なくとも一方は、高圧型デンソメータにおける測定値で透気抵抗度が５０００秒／１００ｃｃ以下であることが望ましい。

以上説明したように、本実施の形態１の除湿素子１は、吸放湿性を有する複数のシートが複数枚積層されて形成され、複数のシートの少なくとも一部のシートが凹凸形状を有するものである。複数のシートのそれぞれは、吸湿時に粘着性が発現し、乾燥時に固化する再湿糊の性質を有する吸湿剤６を含有しており、複数のシート同士は吸湿剤６によって接着されている。

このようにシートに含有された吸湿剤６が再湿糊の性質を有するため、吸湿剤６の吸湿時には、粘着性が発現してシート同士の接着状態を保持し、その後の放湿時には、シート同士が接着状態を保持したまま収縮する。このため、シート間の接着部分に隙間が生じ難い。このようにシート間の接着部分における隙間の発生を抑えられることで、除湿素子１に流れる風の不均衡を抑制でき、安定した吸湿性能を得ることができる。また、吸湿剤６の吸湿時には、粘着性が発現して、接着部においてシート同士の微小な相対移動が可能となる。このため、除湿素子１の膨張および収縮に伴う応力を緩和することができる。その結果、シートの破断およびシート間の隙間の発生を抑制することができ、耐久性に優れた除湿素子１を構成できる。

本実施の形態１の除湿素子１は、凹凸形状のシートと平板形状のシートとが交互に積層されて構成されている。

このように、複数のシートを積層した積層体５として、凹凸形状のシートと平板形状のシートとを交互に積層した構造のものとすることができる。

吸湿剤６は、水溶性のポリアクリル酸塩を含む。

このように、吸湿剤６が水溶性のポリアクリル酸塩を含むことで、再湿時に吸湿剤６がシート基材間に馴染み、アンカー効果が高まるため、シート同士を強く接着することができる。また、水溶性のポリアクリル酸塩は高い吸湿量を有するため、除湿素子１の吸湿特性が良好となる。

シートの基材は、パルプ、樹脂繊維または金属繊維の不織布であり、基材は通気性を有する。

このように基材が通気性を有することで、基材内を空気が拡散するため、基材内に含有された吸湿剤６と空気との接触面積が広がり、吸湿速度および乾燥時の乾燥速度を上昇させることができる。

＜除湿素子の製造方法＞
次に、除湿素子１の製造方法について説明する。

図８は、実施の形態１に係る除湿素子の製造方法を示すフローチャートである。
除湿素子１は、図８に示した各工程を経て作成される。まず、複数のシートに再湿糊を含む吸湿剤６を含有させる（ステップＳ１）。そして、複数のシートの一部のシートを凹凸加工する（ステップＳ２）。なお、ステップＳ１とステップＳ２の順序は逆でもよい。つまり、シートに吸湿剤６を含有させるタイミングは、シートを凹凸加工する前または凹凸加工した後のどちらでもよい。どちらを選択するかは、吸放湿性を有するシート状物の加工性および吸放湿剤の添着加工性などを考慮して決定することができる。なお、以下では、ステップＳ２で凹凸加工されたシートを第１シート３といい、その他のシートを第２シート４という。

続いて、再湿糊の粘着性を発現させて、第１シート３と第２シート４とを積層して積層体５を作成する（ステップＳ３）。積層体５を作成する方法としては、凹凸加工された第１シート３と第２シート４とを１枚ずつ順番に積層していく方法（以下、積層方法１という）がある。その他、第１シート３と第２シート４とを接着加工してから積層する方法（以下、積層方法２という）もある。

（積層方法１）
凹凸加工された第１シート３と第２シート４とを１枚ずつ順番に積層していく方法の場合、第１シート３にスチームを噴射するかまたは刷毛などで水を表面塗布する。このように第１シート３に水分を与えることで表面に粘着性を発現させ、その上に第２シート４を重ねる。この時、第２シート４にも、スチームを噴射するかまたは刷毛などで水を表面塗布すると、第２シート４の表面にも粘着性を発現させることができ、より強固な接着が行えるため、望ましい。

続いて、第２シート４において第１シート３が接着された面とは逆の面に、スチームを噴射するかまたは刷毛などで水を表面塗布した後、第１シート３を重ねる。この工程を繰り返すことで、積層体５が作成される。なお、前述のように、本シートは相対湿度６０％ＲＨ以上の環境下で粘着性が発現するため、積層時の環境を高湿度に保つことで、前述のスチームを噴射する工程または刷毛などで水を表面塗布する工程を省くことが可能である。

（積層方法２）
第１シート３と第２シート４とを接着加工してから積層する方法の場合、第１シート３の凹凸形状の凸部の先端付近に接着剤を塗布し、第１シート３と第２シート４とを接着する。接着剤としては、密着性に優れているものが望ましく、例えばシリコーンコーキング剤、エポキシ樹脂、酢ビ系樹脂、アクリル系接着剤、ポリビニルピロリドン、ポバールまたはデンプン糊等が挙げられる。次に、第１シート３と第２シート４とを接着加工して得られた接着体を複数、積層する。この積層の際には、接着体を構成するシートの表面にスチームを噴射するかまたは刷毛などで水を表面塗布し、他の接着体と重ねて接着する。または、高湿度環境下にて複数の接着体を重ねる。以上により、積層体５が作成される。

以上の積層体５の作成工程が終わった後に、積層体５を乾燥させて、シート表面の吸湿剤６の再湿糊を固化させ（ステップＳ４）、シート表面の粘着性を僅少化させる。これにより、各シート同士が接着されて固定される。そして、各シート同士が固定された積層体５を、ケーシング２の中に入れる。

以上の工程により、除湿素子１が作成される。なお、ケーシング２と積層体５との間にバインダーを塗布する場合は、積層体５を乾燥工程にかける前にケーシング２内に入れ、バインダーと共に乾燥工程にかけても良い。

なお、第１シート３および第２シート４を重ねた状態の形状としては、例えば片段ボール形状がある。片段ボール形状を作成する方法としては、第１シート３をコルゲートマシンまたはラックとピニオンなどを用いて、原紙を挟み込むことで波形状を作成する。そこへ、第２シート４を平面形状のまま重ねることで、平面形状と波形状が合わさる形となり、片段ボール形状を作成できる。このように、本実施の形態１の除湿素子１は、第１シート３および第２シート４の少なくとも一方が凹凸加工されていればよく、凹凸加工は、波形状に限定されず、エンボスローラなどによるローレット加工などでもよい。

上記では、第１シート３および第２シート４のうちの一方のシートのみが凹凸加工されている例を記したが、両シート共に凹凸加工されていてもよい。両シート共に凹凸加工されている場合には、互いの凹凸が重ならないように積層される。両シート共に凹凸加工されている例としては、第１シート３および第２シート４が、波形状またはローレット加工されており、積層時に両シートの凹凸が重ならないように角度をずらしたものなどが考えられる。なお、両シート共に凹凸加工されている場合の積層では、各シートの接触部分を規定することが困難であり、固定のための接着剤を要所を狙って塗布することが難しい。しかし、本実施の形態１の除湿素子１では、シートの全体に、再湿糊を含む吸湿剤６が担持されている。このため、吸湿剤６に水分を含ませて積層して乾燥させることで、各シートの接触部が接着されて固定されるため、接着剤の塗布が不要であり、作業性が良い。

実施の形態２．
本実施の形態２は、実施の形態１の除湿素子１を備えた除湿装置に関する。

図９は、実施の形態２に係る除湿装置の構成を示す概略図である。
除湿装置８は、ケーシング８ａを有し、ケーシング８ａには、第１の流入口１０、第１の流出口１１、第２の流入口１２および第２の流出口１３が形成されている。第１の流入口１０には外気ダクト１６が接続されている。第１の流出口１１には給気ダクト１７が接続されている。第２の流入口１２には環気ダクト１８が接続されている。第２の流出口１３には排気ダクト１９が接続されている。

ケーシング８ａ内には、第１の流入口１０と第１の流出口１１とを連通する給気風路と、第２の流入口１２と第２の流出口１３とを連通する排気流路とが独立して形成されている。給気風路には、給気ファン１５と、第１の除湿素子１Ａとが配置されている。排気風路には、排気ファン１４と、第２の除湿素子１Ｂが配置されている。第１の除湿素子１Ａおよび第２の除湿素子１Ｂは、いずれも実施の形態１の除湿素子１により構成されている。

このように構成された除湿装置８においては、給気ファン１５が駆動すると、室外から外気ダクト１６内に第１の流体が流入し、第１の流入口１０を介して給気風路に流入する。給気風路に流入した第１の流体は、第１の除湿素子１Ａを通過した後、第１の流出口１１から流出し、給気ダクト１７を経て室内に供給される。ここで、給気風路においては、第１の流体が第１の除湿素子１Ａを通過することで、第１の流体に含まれる水分が第１の除湿素子１Ａに吸着されて第１の流体は除湿される一方、第１の除湿素子１Ａは加湿される。除湿された第１の流体は室内へ供給される。

また、排気ファン１４が駆動すると、室内から環気ダクト１８に第２の流体が流入し、第２の流入口１２を介して排気風路に流入する。排気流路に流入した第２の流体は、第２の除湿素子１Ｂを通過した後、第２の流出口１３から流出し、排気ダクト１９を経て室外に排気される。ここで、排気流路においては、第２の流体が第２の除湿素子１Ｂを通過することで、第２の除湿素子１Ｂに含まれる水分が第２の流体に与えられて第２の流体が加湿される一方、第２の除湿素子１Ｂが乾燥する。

ケーシング８ａ内には、風路を切り替えるダンパー（図示しない）などの風路切替部材が設置されており、風路切替部材によって風路が切り替えられる。具体的には、給気風路を通過する第１の流体が第２の除湿素子１Ｂを通過し、排気風路を通過する第２の流体が第１の除湿素子１Ａを通過するように、風路が切り替わる。

したがって、給気ファン１５が駆動すると、室外から外気ダクト１６内に第１の流体が流入し、第１の流入口１０を介して給気風路に流入する。給気風路に流入した第１の流体は、第２の除湿素子１Ｂを通過した後、第１の流出口１１から流出し、給気ダクト１７を経て室内に供給される。ここで、給気風路においては、第１の流体が第２の除湿素子１Ｂを通過することで、第１の流体に含まれる水分が第２の除湿素子１Ｂに吸着されて第１の流体は除湿される一方、第２の除湿素子１Ｂは加湿される。除湿された第１の流体は室内へ供給される。

また、排気ファン１４が駆動すると、室内から環気ダクト１８に第２の流体が流入し、第２の流入口１２を介して排気風路に流入する。排気流路に流入した第２の流体は、第１の除湿素子１Ａを通過した後、第２の流出口１３から流出し、排気ダクト１９を経て室外に排気される。ここで、排気流路においては、第２の流体が第１の除湿素子１Ａを通過することで、第１の除湿素子１Ａに含まれる水分が第２の流体に与えられて第２の流体が加湿される一方、第１の除湿素子１Ａが乾燥する。

このように、風路を切り替えることで、風路切替前では第１の除湿素子１Ａの加湿および第２の除湿素子１Ｂの乾燥が行われていたが、風路切替後には逆となり、第１の除湿素子１Ａの乾燥および第２の除湿素子１Ｂの加湿が行われる。

風路の切替は一定時間ごとに行われる。これにより、各除湿素子のそれぞれの加湿および乾燥を交互に繰り返すことができ、連続的に除湿運転を行うことが可能となる。

実施の形態２の除湿装置８は、実施の形態１の除湿素子１を備えているため、安定した吸湿性能を得ることができる。

１ 除湿素子、１Ａ 第１の除湿素子、１Ｂ 第２の除湿素子、２ ケーシング、３ 第１シート、４ 第２シート、５ 積層体、５ａ 風路、６ 吸湿剤、７ 繊維、８ 除湿装置、８ａ ケーシング、１０ 第１の流入口、１１ 第１の流出口、１２ 第２の流入口、１３ 第２の流出口、１４ 排気ファン、１５ 給気ファン、１６ 外気ダクト、１７ 給気ダクト、１８ 環気ダクト、１９ 排気ダクト、３０ シート、４０ シート、６０ 吸湿剤。

Claims (9)

1. 吸湿剤を含有しており吸放湿性を有する複数のシートが複数枚積層されて形成され、前記複数のシートの少なくとも一部のシートが凹凸形状を有する積層体を用いた除湿素子において、
   枠形状を有し、前記積層体を保持するケーシングと、
   前記積層体を前記ケーシング内に固定するバインダーとを備え、
   前記バインダーは、前記吸湿剤とは異なるものであり、
   前記吸湿剤は、吸湿時に粘着性が発現し、乾燥時に固化する再湿糊の性質を有し、前記複数のシート同士を接着するものであり、
   前記吸湿剤は、ポリアクリル酸塩の架橋体であり、モノマーに対する橋かけ剤量が０．２（ｍｏｌ％）以下に相当する架橋度のポリマーと、モノマーに対する橋かけ剤量が０．２（ｍｏｌ％）より大きい架橋度のポリマーとが混在した構成を有する
   ことを特徴とする除湿素子。
2. 前記凹凸形状の前記シートと平板形状の前記シートとが交互に積層されている請求項１記載の除湿素子。
3. 前記吸湿剤は、水溶性のポリアクリル酸塩を含む請求項１または請求項２記載の除湿素子。
4. 前記シートの基材は、パルプ、樹脂繊維または金属繊維の不織布であり、通気性を有する請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の除湿素子。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の除湿素子を備えた除湿装置。
6. 複数のシートのそれぞれに、再湿糊を含む吸湿剤を含有させる工程と、
   前記複数のシートの一部のシートを凹凸加工する工程と、
   前記複数のシートに水分を与えて前記再湿糊の粘着性を発現させ、前記複数のシートを接着して積層体を作成する工程と、
   前記積層体を乾燥させて前記再湿糊を固化させる工程と、
   枠形状を有するケーシングを準備する工程と、
   前記吸湿剤とは異なるバインダーを用い、乾燥させた前記積層体を前記ケーシング内に固定する工程と、
   前記吸湿剤として、ポリアクリル酸塩の架橋体であり、モノマーに対する橋かけ剤量が０．２（ｍｏｌ％）以下に相当する架橋度のポリマーと、モノマーに対する橋かけ剤量が０．２（ｍｏｌ％）より大きい架橋度のポリマーとが混在した構成を有する混合剤を準備する工程と
   を含む除湿素子の製造方法。
7. 前記積層体を作成する工程において、前記凹凸加工された前記シートと平板形状の前記シートとを交互に積層する請求項６記載の除湿素子の製造方法。
8. 前記吸湿剤として、水溶性のポリアクリル酸塩を含むものを用いる請求項６または請求項７記載の除湿素子の製造方法。
9. 前記シートの基材として、パルプ、樹脂繊維または金属繊維の不織布であって、通気性を有するものを用いる請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載の除湿素子の製造方法。

Images