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JPH119942A - 除湿用または全熱交換用のシートおよび素子 - Google Patents

除湿用または全熱交換用のシートおよび素子

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Publication number
JPH119942A
JPH119942A JP9168165A JP16816597A JPH119942A JP H119942 A JPH119942 A JP H119942A JP 9168165 A JP9168165 A JP 9168165A JP 16816597 A JP16816597 A JP 16816597A JP H119942 A JPH119942 A JP H119942A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
total heat
sheet
heat exchange
organic polymer
dehumidification
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9168165A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshimi Kuma
利実 隈
Masuaki Shirahama
升章 白浜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KUMA CHIEKO
Seibu Giken Co Ltd
Original Assignee
KUMA CHIEKO
Seibu Giken Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KUMA CHIEKO, Seibu Giken Co Ltd filed Critical KUMA CHIEKO
Priority to JP9168165A priority Critical patent/JPH119942A/ja
Publication of JPH119942A publication Critical patent/JPH119942A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
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    • F24F3/1423Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant with a moving bed of solid desiccants, e.g. a rotary wheel supporting solid desiccants
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    • F24F2203/1036Details
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    • F24F2203/10Rotary wheel
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Abstract

(57)【要約】 【課題】除湿用または全熱交換用のシートおよびこれ等
をハニカム状に積層成形した除湿用または全熱交換用の
素子に黴が発生するのを防止し、シートまたは素子で処
理して得られる給気に臭気が発生するのを防止する。 【解決手段】除湿用または全熱交換用のシートまたは素
子のシートに、分子内に化学結合した酸性基と対陽イオ
ンとを有し、対陽イオンの一部または全部が殺菌効果の
あるAg,Cu,Zn等のイオンである有機高分子吸着
剤を定着させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、殺菌効果のあるA
g,Cu,Zn等のイオンを含有する有機高分子電解質型
吸湿剤を用いた防黴性および防臭性にすぐれた除湿用ま
たは全熱交換用のシートおよび除湿用または全熱交換用
の素子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ゼオライト、モレキュラシーブ、シリカ
ゲル、アルミナゲルなど無機吸湿剤を用いた除湿用また
は全熱交換用のハニカム素子は永年使用されている。本
願出願人は特許出願公告平成1年第25614号および
特許出願公告平成5年第81831号において無機繊維
を主成分として低密度に抄造した紙でハニカム積層体を
成形し、水ガラスを含浸しついで酸または金属塩水溶液
に浸漬してシリカゲルまたは金属珪酸塩ゲルを生成結合
せしめた除湿用素子を提案した。
【0003】これらの除湿用素子は半導体工業、フィル
ム工業、食品工業、ビルディング、多数の人を収容する
諸建造物、諸倉庫など、あらゆる分野における空気の除
湿、調湿に用いられている。しかしその防黴防臭性につ
いては特に注意がはらわれてきていない。殊にシリカゲ
ル、ゼオライトなどは本質的に臭気を吸着し蓄積する性
質を有する吸湿剤であり、黴の発生も手伝って、運転中
湿度が上昇するとこれら吸湿剤の種類によっては著しい
臭気の発生が起こり環境を汚染することが多かった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ゼオライトその他のモ
レキュラシーブは直径が一定のマイクロ孔を有する結晶
体で、その孔の中に極性の吸着サイトが存在していて水
分子は勿論アンモニアその他の極性分子もよく吸着す
る。この吸着剤を使用したハニカム積層体よりなる除湿
用の素子では低湿度領域での除湿性能は高いが、高湿度
領域においては孔容積が小さいため除湿性能が劣る。ま
た運転中に吸着されていた極性臭気分子は処理空気が高
湿度になると水分子と置換されて気相中に出てくる。ま
た空気中に重合性のあるVOC(揮発性有機化合物)の蒸
気が含有されている場合には孔の中で触媒作用を受け重
合反応を起こし素子の孔を塞ぎ吸湿性能が激減する。
【0005】また、低密度に抄造した無機繊維紙でハニ
カム積層体を成形し、これにシリカゲルを合成定着せし
めた除湿用素子は除湿性能は優秀であるが、上記のゼオ
ライトその他無機質吸湿剤を使用した場合と同様吸湿剤
の熱容量が大きいため脱着再生時に多量の熱エネルギー
を要する欠点がある。さらにシリカゲル中に含まれるシ
ラノール基(SiOH)は比較的湿度の低い環境では水分
子のみならずOH基、NH基、SH基などを含有する極
性臭気分子を水素結合の形で吸着し、またその他の極性
分子も極性結合によって吸着される可能性がある。
【0006】これらの吸湿剤が急に湿度の高い環境にお
かれると孔の大きいシリカゲル(B型)では毛管凝縮が起
こり、(白濱升章、隈利実、櫻木雄二郎:「臭気移行を
防止した全熱交換機用素子」化学工学会第58年会研究
発表講演要旨集)臭気分子が液相の水に溶け出し、さら
に孔より外部へ放出され大きな問題となる。孔の小さい
シリカゲル(A型)では毛管凝縮が起こりにくいのでこの
傾向は小さいが完全に臭気分子の放出を抑えることはで
きない。
【0007】また上記二種の無機吸湿剤を使用した除湿
用シートおよび除湿用素子は運転を中止し、そのままの
状態に長期間放置された場合や、高温高湿度下で長期運
転される場合にはどうしても黴類の発生を防ぐことはで
きない。黴類は黴臭発生の大きな根源であり使用者に不
快感を与える。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記ゼオライト
およびシリカゲル系統の吸湿剤がかかえる宿命的な大き
な欠点である臭気の吸着およびその吸着された臭気の高
湿度時における脱着をなくし、また黴の発生を抑制し、
しかも吸湿性にすぐれ、さらに軽量で熱容量が小さく再
生熱エネルギーの小さい吸湿剤を使用した除湿用または
全熱交換用のシートおよび除湿用または全熱交換用の素
子を提供することを目的とするものである。
【0009】上記の目的は本発明により分子内に固定し
た酸性基と対陽イオンを有し対陽イオンの一部または全
部に殺菌効果のある銀、銅、亜鉛などを有する有機高分
子吸湿剤の微粒子をシートの全面にわたり均等に含有固
着した除湿用または全熱交換用のシートおよびこのシー
トを多数の小透孔を有する如く積層してなる除湿用また
は全熱交換用の素子を提供することにより達成される。
上記有機高分子吸湿剤の微粒子を紙料とともに混入し抄
紙して除湿用または全熱交換用のシートを作成してもよ
い。
【0010】本発明で吸湿剤の原料として使用すること
のできる有機高分子吸湿剤には、例えば三菱化学社のダ
イヤイオンSK1B Na形、ダウケミカル社のダウエ
ックスイオンHCR−S Na形、住友化学社のデュオ
ライトC−20S Na形、オルガノ社のアンバーライ
ト1R−120B Na形などの樹脂がある。殺菌効果
のあるAg,Cu,Znなどの金属イオンを含む有機高
分子吸湿剤は上記のいずれかの樹脂をイオン交換するこ
とによって製造することができる。
【0011】 樹脂 イオン交換体 RSO3Na + Ag+ = RSO3Ag + Na+ 2R−SO3Na + Cu2+ = (R−SO3)2Cu + 2Na+ 2R−SO3Na + Zn2+ = (R−SO3)2Zn + 2Na+ このイオン交換はイオンの価数の高いほど、また価数が
同じ場合は原子番号が大きいイオンほど上記の式の右方
向に進むので、上記のAg,Cu,Znの交換体は安定
で水で洗浄してもAg,Cu,Znは簡単に溶出するこ
とはない。
【0012】これらのイオン交換体樹脂を微粉砕し、そ
の財団法人日本食品分析センターによる抗菌力試験の結
果を表1に示す。検体を10%,1%及び0.1%添加
した液体培地に黒コウジカビ及び青カビの菌液をそれぞ
れ添加後、振とう培養し、菌の発育の有無を確認した。
有機高分子吸湿剤原料としては三菱化学ダイヤイオンS
K1B−Na形を用いイオン交換体としてはSK1B−
Ag,SK1B−Cu,SK1B−Znを用いた。
【0013】
【表1】 表1に示されるように抗菌力はその傾向から銀交換体が
最も強く銅がそれに次ぎ亜鉛が最も弱い。このSK1B
−Naを例にとれば、本発明による除湿用シートおよび
除湿用素子に防黴性を付与するためには、SK1B−N
a吸湿剤の中にSK1B−Agであれば少量、SK1B
−Cuであればそれより多く、SK1B−Znであれば
やや多めに用いなければならないことがわかる。
【0014】SK1B−Ag,SK1B−Cu,SK1
B−ZnとSK1B−Naの吸湿性能には大きな差はな
い。したがって、これらの防黴剤の量を増やしても吸湿
性能を低下させることはない。SK1B−Naのような
有機質吸湿剤を使用した除湿用シートおよび除湿用素子
の除湿性能については特開平7−204451にすでに
述べられている。
【0015】上記の防黴性を付与された有機高分子吸湿
剤を製造するには実施例1〜5に示すように100%
銀、銅あるいは亜鉛等でイオン交換されたイオン交換体
をベースとなる有機高分子吸湿剤と適当な割合に混合し
てもよいし、またはベースとなる有機高分子吸湿剤の一
部分を銀、銅あるいは亜鉛等でイオン交換してもよい。
【0016】これらの防黴性を付与された有機高分子吸
湿剤の微粉末を適宜のバインダー液に分散した分散体を
無機繊維を主成分とする密度の小さいポーラスなシート
に含浸定着して除湿用シートを得る。あるいは上記の防
黴性を付与された有機高分子吸着剤の微粉末を吸湿剤と
して紙料に混入し抄紙して除湿用シートを得る。あるい
はこの除湿用シートに更に上記の防黴性を有する有機高
分子吸湿剤を含浸定着してもよい。また金属シートに接
着剤を介してこれらの有機高分子吸湿剤の粉末を適宜付
着させてもよい。
【0017】これらの除湿用シートをハニカム状その他
適宜の空隙をおいて積み重ねた積層体として除湿用素子
を得ることもできる。あるいは無機繊維を主成分とする
密度の小さいポーラスなシートまたは金属シートをハニ
カム状その他適宜の空隙を置いて積み重ねた積層体を作
成し、これに有機吸湿剤の微粉末の適量を適当なバイン
ダー液に分散させたエマルジョンを含浸または塗布し乾
燥して、上記有機高分子吸湿剤粉末が積層体を構成する
全シート上に定着した除湿用素子を得る。上記有機高分
子吸湿剤粉末の定着量としては、例えば0.1mmの厚
さのアルミニウムシートで積層体を構成した場合は、積
層体の重量の20%程度にすると全熱交換用のロータと
して湿気の移動能力を十分発揮することができる。
【0018】本発明に使用する分子内に固定した酸性基
と対陽イオンを有する有機高分子吸湿剤の一例として強
酸性陽イオン交換樹脂について更に詳細に説明する。こ
れは化1に示すようにスチレンとジビニルベンゼンとが
三次元的に共重合した合成樹脂のベンゼン環のところど
ころに化学結合した電離基としてスルホン酸ナトリウム
基(−SO3Na)を有するものである。
【0019】
【化1】 この電離基は一般的に(R−SO3)nMn+[Mn+…カチ
オン,n=1,2,3…]で表すことができる。R−S
3−Na+のNa+は種々の金属陽イオンで容易に置換
することができるので例えばNaをAgで置き換えた化
2のような構造の樹脂を製造することは容易である。ま
た、酸性型電離基には(R−COO)nMn+型のものもあ
る。
【0020】
【化2】 これらの電離基は一般的に親水性であり、これらの基の
存在で樹脂に吸湿性が付与される。また三次元に重合し
たこれらの樹脂は多孔質であり水を吸着保持する能力を
有する。この有機高分子吸湿剤は合成の段階で原料、重
合条件、電離基の種類およびその割合等を変えることに
よって吸湿性を種々コントロールすることができる。該
有機高分子吸湿剤はかなりの物理的強度を有し、親水性
にもかかわらず水に不溶で60〜150℃の耐熱性を有
する。
【0021】防黴性、抗菌性を有する金属として、銀、
銅、亜鉛の他にニッケルや水銀等を用いることもでき
る。
【0022】(実施例1)銀を100%含有する有機高分
子吸湿剤の製法:三菱化学(株)製の強酸性樹脂(ゲル型)
DIAION SK1B−Na形(粒度範囲1180〜
300μ)1000mlを適量の純水に分散させ、ガラ
ス製長形カラムに流し込み、気泡がはいらないように充
填する。これに上方より硝酸銀の3%水溶液約11.6
kg(当量より小過剰)を徐々に加えて完全にイオン交換
を行う。交換体は充分水洗し、銀イオンにより100%
交換された樹脂を得る。これは必要に応じて微粉砕す
る。
【0023】(実施例2)銀を一部含有する有機高分子吸
湿剤の製法(1):三菱化学(株)製の強酸性樹脂(ゲル型)
DIAION SK1B−Na形(粒度範囲1180〜
300μ)1000mlを硝酸銀10gを1リットルの
純水に溶かした水溶液に投入し常温で約1時間攪拌し、
部分的にNaをAgで置換する。ろ別、水洗を行ない、
のち適当に粉砕を行ない防黴性有機高分子吸湿剤粉末を
得る(銀のモル分率=0.0294)。
【0024】(実施例3)銀を一部含有する有機高分子吸
湿剤の製法(2):三菱化学(株)製の強酸性樹脂(ゲル型)
DIAION SK1B−Na形(粒度範囲1180〜
300μ)1000ml(2モル Naを含む)に実施例
1で製造した未粉砕のDIAION SK1B−Ag形
30mlを混合し、10μ以下に微粉砕する。これは実
施例2の試料とほぼ同じ割合で銀を含む(銀のモル分率
0.0291)。
【0025】(実施例4)三菱化学(株)製の強酸性樹脂
(ゲル型)DIAION SK1B−Na形(粒度範囲1
180〜300μ)を原料とし、硫酸銅溶液を用いて実
施例1と同じ要領で100%イオン交換を行ないSK1
B−Cu形を得る。SK1B−Na形900mlにSK
1B−Cu形100mlを加え、混合、粉砕して有機高
分子吸湿剤を得る。
【0026】(実施例5)三菱化学(株)製の強酸性樹脂
(ゲル型)DIAION SK1B−Na形(粒度範囲1
180〜300μ)を原料とし、硫酸亜鉛溶液を用いて
実施例1と同じ要領で100%イオン交換を行ない、S
K1B−Zn形を得る。これを粉砕して有機高分子吸湿
剤を得る。
【0027】(実施例6)セラミックハニカムの製法:セ
ラミック繊維70重量部、パルプ10重量部、有機およ
び無機混合バインダー20重量部の組成よりなり厚さ
0.22mm、坪量80g/m2に抄造した無機繊維紙を
用いて図2に示す如く波形紙1と平面紙2とを接着して
波長P3.4mm、波高H1.8mmの片波成形体とな
し、片波成形体を積層して図1に示す如く小透孔3が両
面に透通したハニカム状積層体を得る。このハニカム状
積層体の乾燥後の嵩比重は約110kg/m3である。
次にこのハニカム状積層体を焼成炉に入れ、酸素含量1
0%以下、温度600℃の熱風により約5時間焼成す
る。焼成後のハニカム状積層体の嵩比重は約90kg/
3になる。
【0028】吸湿剤として実施例3に示す三菱化学製ダ
イアイオンSK1B−Na(100体積)にSK1B−A
g(1体積)が混入している粉末を用い、これを適当な水
系有機バインダ中に分散させ、ハニカム状積層体100
重量部に対して吸湿剤の量が約50重量部になるように
分散体中の吸湿剤の濃度を調整する。この分散液に上記
ハニカム状積層体を数分間浸漬したのち約120℃の熱
風で約2時間乾燥して除湿用素子を得る。
【0029】(実施例7)厚さ0.01〜0.3mmのアル
ミニウムシートを用いて図2に示すように波形シート1
と平面シート2とを接着して波長P3.4mm、波高H
1.8mmの片波成形体となし、この片波成形体を積層
して図1に示すように小透孔3が両面に透通した円筒形
のハニカム状積層体を得る。このアルミニウム製ハニカ
ム状積層体を、実施例2で得られた銀を一部含有する有
機高分子吸湿剤が水系有機バインダーエマルジョン中に
分散している分散体中に浸漬する。数分間浸漬したのち
約120℃の熱風で約2時間乾燥し全熱交換用素子を得
る。
【0030】(実施例8)実施例7に示されるアルミニウ
ム製ハニカム状積層体を、実施例5で得られた亜鉛で1
00%イオン交換された有機高分子吸湿剤を含有する水
系有機バインダーエマルジョン中に浸漬する。数分間浸
漬したのち約120℃の熱風で約2時間乾燥する。必要
があれば再度浸漬乾燥を繰り返す。この吸湿剤の担持量
はハニカムの体積に対して約15g/m3になるように
調整する。このようにして全熱交換用素子を得る。
【0031】(実施例9)実施例6に用いた無機繊維紙に
水系酢酸ビニルエマルジョンバインダーを介して実施例
2で得られた銀を一部含有する有機高分子吸湿剤を固着
し、120℃で通風乾燥し、担体シート100重量部に
対し吸湿剤35〜45重量部になるように調整し吸湿用
シートを得る。
【0032】(実施例10)実施例9で得られたシートを
20%濃度の塩化ナトリウム水溶液に数分間浸漬したの
ち、約120℃で通風乾燥し、塩化ナトリウム含有吸湿
用シートを得る。
【0033】(実施例11)実施例9で得られたシートを
適当な濃度の蔗糖水溶液に数分間浸漬したのち、約12
0℃で通風乾燥し、蔗糖含有量がシートの重量の7〜8
%になるように調整し、蔗糖含有吸湿用シートを得る。
【0034】(対照例1)実施例6と同様にして製作され
たセラミックハニカム状積層体を濃度を調整したJIS
1号水ガラスに充分浸漬したのち約50℃で30分乾燥
する。つぎに約50℃の硫酸アルミニウムの23%水溶
液中で3時間加熱処理を行ない、水洗したのち150℃
で2時間通風乾燥し、珪酸アルミニウムゲルセラミック
除湿用積層体(ロータ)を得る(特許出願公告平成5年8
1831号)[SSCR−M]。
【0035】(対照例2)全熱交換用シリカゲルアルミロ
ータ:0.01〜0.3mm厚のアルミニウムシートをポリ
酢酸ビニル接着剤中に通し、搾りローラで余剰の接着剤
を除去し、赤外線乾燥器により半ば乾燥して接着剤層を
5〜60ミクロン厚(シートに対する固形分重量比20
〜40%)に形成し、シートの両面にシリカAゲル微粒
子のジェット噴流を当てアルミニウムシート100重量
部に対して約10〜40重量部のシリカゲル微粒子を付
着させ、乾燥したのちさらに薄い水系ポリ酢酸ビニルエ
マルジョン(固形分10〜20%)を塗布し、エマルジョ
ンが硬化しないうちに150℃で10分間加熱乾燥し
て、薄い酢酸ビニル膜に多数の微細孔をつくり、全熱交
換体用素材を得る。この素材を用いて実施例7と同様に
ハニカム状積層体即ち全熱交換用素子を得る(平成7年
特許出願公告第16576号)。
【0036】(臭気移行試験)実施例7の方法で得られた
請求項5に該当する全熱交換用素子と対照例2に示され
る従来のシリカゲル担持全熱交換用素子とを用意した。
両者は全く同じ大きさ、形のロータである。図3に示す
如く温度35℃、相対湿度(RH)50〜80%の外気O
Aと温度27℃、相対湿度(RH)50%の還気RAとを
夫々のロータに導入し全熱交換を行った。この温度と湿
度とは日本冷凍空調工業会(JRA)の規格内の夏季条件
である。
【0037】ロータの回転数は実施例7では16r.p.
m.、対照例では20r.p.m.のそれぞれ最も高い性能が得
られる回転数を採用した。尚この程度の回転数の差では
臭気移行率に及ぼす影響は僅少で無視できる。外気OA
のロータへの流入風速および還気RAのロータへの流入
風速はともに2m/sec.、ロータ通過による静圧損失はと
もに9mmAqである。
【0038】屋内の空気中に含まれる諸臭気物質はロー
タに吸着捕捉されることなく屋外に排出されるのが理想
であるが、実際には一部が吸着捕捉され屋内に戻ってく
る。この戻り現象はできるだけ少ないことが望ましい。
【0039】屋内よりの還気(RA)中にイソプロピルア
ルコール(IPA)、トルエンおよびアンモニアをそれぞ
れ混入し、これらの物質がロータを経由して給気(SA)
中へ移行し屋内へ流入するとき、これらの移行率を測定
した。外気(OA)の相対湿度を変化させ、外気湿度変化
による移行率の変化をも併せて測定した。
【0040】IPA、トルエンの臭気の分析には株式会
社島津製作所製のガスクロマトグラフGC−14Aを使
用し、アンモニアの臭気の分析には北川式ガス検知器を
使用した。これらの結果を表2,表3および表4に示
す。
【0041】
【表2】
【表3】
【表4】 表2,表3,表4に示されるように、何れの場合において
も臭気成分の移行率(屋内へ還流される割合)は本発明請
求項5に該当する全熱交換用素子の方が対照例2の素子
よりも小さいことがわかる。臭気成分の移行率はIPA
では約9%、トルエンでは約13%と小さく水に対して
極めて溶解性の強いアンモニアの場合でも本発明の素子
の方が対照例の素子に比し小さく、湿度70%の場合を
比較すれば対照例の素子の67.8%に対して本発明の
素子の方は35.4%である。
【0042】次に外気(OA)中の湿度の上昇による臭気
物質の移行率の変化を観察すると、対照例の素子では移
行率は上昇する傾向が明確にみられるのに対して、本発
明の素子では湿度80%まではほとんど移行率の変化が
みられない。つまり本発明の素子の方は湿度変化の影響
をほとんど受けないことがわかる。
【0043】次に4大悪臭と呼ばれるアンモニア、硫化
水素、メチルメルカプタン、トリメチルアミンの混合ガ
スを本発明の素子および対照例の素子に吸着させ、のち
臭気を感じなくなるまで通常運転を行う。両ロータには
なお蓄積された臭気成分が残存しているはずである。
【0044】このとき給気中の湿度が急に高くなると、
強く吸着されている臭気成分は水分子と置換したり、孔
中の毛管凝縮水中へ溶け出したりして気相中へ放出され
るはずである。 これを確かめるため図4に示すような
装置を組み立て次に示す試験方法で臭気移行を測定し
た。その結果を表5に示す。
【0045】試験方法:RAより4大悪臭を60分、
一定量流入する。この時、SAのファンおよびロータは
止めた状態である。
【0046】ロータを半回転し残りの半面も60分間
4大悪臭を吸わせる。
【0047】臭気成分は流さずに通常運転を行う。
(OA:35℃・RH30%,RA:27℃・RH30
%)SA・EA(排気)から臭気を感じなくなるまで運転
する。
【0048】臭気を感じなくなったらロータおよびS
A・EAのファンを止め、OAを30℃・RH80%の
空気条件にする。
【0049】空気条件が安定後、運転を再開しSAの
臭気を鼻で嗅ぎ、6段階臭気強度表示法に基づき、5人
のパネラー(男性3人・女性2人)により臭気の度合を調
べる。
【0050】
【表5】 表5に示されるように本発明の素子ではほとんど臭気は
感知できない程度であるが対照例の素子ではある程度の
臭気が感知されている。ちなみにこれら両者の全熱交換
機としての性能を図5に示す。図において横軸は素子入
口に於ける風速[m/sec.]、縦軸は熱交換効率[%]
および靜圧損失ΔP[mmAq]である。
【0051】対照例の素子は従来用いられているシリカ
ゲル担持機であり、本発明の有機吸湿剤担持機の潜熱交
換効率は対照例の素子に比し高く、風速2m/sec.のとこ
ろで約12%高い。これは本発明の素子の方が吸湿性に
すぐれているためである。顕熱交換効率は対照例の素子
の方がわずかに高いがほとんど差がない。したがって全
熱交換効率は本発明の素子の方がすぐれている。
【0052】つぎに、さらに他の電解質または非電解質
を含有する請求項3に該当する吸湿用シート即ち実施例
10および11について、VOC(エチルアルコール、
メチルエチルケトンおよびトルエン)の吸着試験を行っ
た。試験はつぎの手順を経て結果を出した。乾燥した吸
着試験用シートを秤量し、デシケーターに入れ、真空状
態にする。シリンジで一定量のVOCを注入し、のち乾
燥空気を送ってデシケーターの中を常圧に戻す。約24
時間常温に放置後吸着試験用シートを取り出し、迅速に
秤量する。
【0053】デシケーター中のVOCの吸着試験前後の
濃度はガスクロマトグラフで点検し、試験前のVOC濃
度がそれぞれほぼ一定になるように調整する。吸着の飽
和状態は試験末期のVOC濃度に減少がみられないこと
で確かめられる。これらの試験結果を表6に示す。吸着
率[%]は吸着シートの重量に対するVOCの吸着重量
の割合を示し、吸着率[g/m2]は吸着シート片面の
単位面積[m2]に対するVOCの吸着量[g]の割合
を示す。
【0054】
【表6】 (対照例3)実施例6で示した無機繊維紙を焼成炉に入
れ、酸素含量10%以下、温度600℃の熱風により約
5時間焼成する。このシートを濃度を調整したJIS1
号水ガラスに充分浸漬したのち、約50℃で30分乾燥
する。つぎに約50℃の硫酸アルミニウムの23%水溶
液中で3時間加熱処理を行ない、水洗したのち150℃
で2時間通風乾燥し、硫酸アルミニウムゲルが繊維間隙
およびシート表面に固着した除湿用シートを得る。
【0055】実施例6で示されるような除湿用素子およ
び実施例7,8で示されるような全熱交換用素子はたと
えば半導体工場、フィルム工場、食品工場、ビルディン
グ、多数の人を収容する建造物、その他の密閉空間で特
に臭気の発生が問題になるような場合の除湿乾燥および
調湿に使用する。
【0056】除湿用としては除湿性にすぐれており、ま
た全熱交換用としては従来品以上に潜熱交換効率が高く
エネルギーを回収するとともに調湿に寄与する。これら
の作用の他に、本発明による有機高分子吸湿剤を用いた
除湿機および全熱交換機は黴臭の原因である黴の発生を
防止し、その他空気中に立ちこめる諸種の悪臭の吸着、
発散を抑制する著しい作用を有する。
【0057】現在主に用いられてきているシリカ系ある
いはゼオライト系除湿機および全熱交換機では環境の湿
度が高くなると、特に気温が高いときには装置から悪臭
が発生し、世界的に大きな問題となっている。それで水
分は吸着するが臭気成分をできるだけ吸着しない吸湿剤
が望まれていた。
【0058】
【発明の効果】本発明の除湿用または全熱交換用のシー
トおよび素子は上述の如く分子内に化学結合した酸性基
と対金属陽イオンとを有する有機高分子を吸着剤として
使用したので、シリカゲル、ゼオライトの吸着性とはそ
のメカニズムが非常に異なっている。シリカゲル、ゼオ
ライトは水分をよく吸着する以外に臭気成分までよく吸
着することは上記の通りである。したがって高湿度環境
において臭気を発生する原因となる。
【0059】本発明による有機高分子吸湿剤の吸湿性は
樹脂中の固定イオン、対イオンの水和および浸透圧に起
因するものであり、臭気分子を吸着するような吸着サイ
トを有していないので臭気分子が吸着蓄積されることは
ない。ただし、吸湿剤は多量の水を吸着保持するのでこ
の吸着水に少量の水溶性臭気成分が溶解してくることは
避けられない。しかし吸湿剤自体は有機物でありながら
ある種の塩類でありこの吸湿剤が湿気を吸着したとき吸
着水に陽イオンを含有するので、純水中に臭気成分が溶
解してくる現象とは異なり、この吸着水に対する臭気成
分の溶解度は純水に対するよりはるかに小さい。
【0060】電解質または非電解質を水に添加した場合
に一般にガスの溶解度が低下する現象に関しては理論的
な解析がなされている(たとえば化学工学協会編、改訂
五版化学工学便覧、丸善株式会社、62−63頁(19
88)参照)。このことは実施例9−11の効果にみられ
る通りである。
【0061】本発明による有機高分子吸湿剤はできるだ
け臭気の吸着放出を抑え、また臭気の発生源を生じさせ
ないために使用するので表6における本発明の有機吸湿
剤のVOC吸着率はできるだけ小さい方が望ましい。先
ず対照例に用いたシリカゲル使用吸湿シートのVOC吸
着率に比し、本発明による有機高分子吸湿剤使用シート
のVOC吸着率ははるかに少ないことがわかる。
【0062】またこの有機高分子吸湿剤の中では実施例
10,11に示されるように、電解質(NaCl)、非電
解質(蔗糖)が含まれるとVOCの吸着率(溶解度)はさら
に減少することがわかる。電解質を含有させる場合に
は、その電解質の含有する金属イオンと有機高分子吸湿
剤が含有する金属イオンとの間にはイオン交換が起こる
ことがあるので注意を必要とする。これら電解質、非電
解質の選択によってはVOCの吸着を減ずるとともに吸
湿性能を高めることができる。塩化リチウム、蔗糖など
はその例である。
【0063】つぎに本発明による除湿用ハニカムロータ
と従来用いられているシリカゲルロータとの除湿性能を
処理ゾーン入口および再生ゾーン入口における空気の風
速2m/sec.、再生ゾーンと処理ゾーンとの断面積の比1
/3、処理空気のロータ入口に於ける温度30℃、ロー
タの直径320mm、ロータの幅100mm、再生温度10
0℃の条件で比較した結果を図6に示す。
【0064】本発明によるSK1Bロータとシリカゲル
ロータとは、本質的には除湿性能に大きな差は存在しな
い。本発明による有機高分子吸湿剤はシリカゲルに相当
する吸湿性能を有する上に、黴の発生および臭気の吸着
放出を抑制する効果が高いという優れた効果を有するも
のである。
【図面の簡単な説明】
【図1】ハニカム状積層体の例を示す斜視図である。
【図2】片波成形体の一部を示す斜視図である。
【図3】全熱交換用ロータの臭気移行試験の条件を示す
斜視図である。
【図4】全熱交換用ロータの臭気移行試験を示す斜視説
明図である。
【図5】本発明および従来の全熱交換ロータの性能を示
すグラフである。
【図6】本発明および従来の除湿用ハニカムロータの性
能を示すグラフである。
【符号の説明】
1 波形シート 2 平面状シート 3 小透孔

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】分子内に化学結合した酸性基と対陽イオン
    とを有し、対陽イオンの一部または全部が殺菌効果のあ
    る金属イオンである有機高分子吸湿剤を定着させた除湿
    用または全熱交換用のシート。
  2. 【請求項2】金属イオンが銀および/または銅および/
    または亜鉛のイオンである請求項1記載の除湿用または
    全熱交換用のシート。
  3. 【請求項3】有機高分子吸湿剤とともに他の電解質また
    は非電解質を定着させた請求項1または請求項2記載の
    除湿用または全熱交換用のシート。
  4. 【請求項4】分子内に化学結合した酸性基と対陽イオン
    とを有し、対陽イオンの一部または全部が殺菌効果のあ
    る金属イオンである有機高分子吸湿剤の微粒子を紙料に
    混入し抄紙してなる除湿用または全熱交換用のシート。
  5. 【請求項5】多数の小透孔を有するハニカム積層体の上
    記小透孔の表面に、分子内に化学結合した酸性基と対陽
    イオンとを有し、対陽イオンの一部または全部が殺菌効
    果のある金属イオンである有機高分子吸湿剤があらわれ
    ている除湿用または全熱交換用の素子。
  6. 【請求項6】金属イオンが銀および/または銅および/
    または亜鉛のイオンである請求項5記載の除湿用または
    全熱交換用の素子。
  7. 【請求項7】有機高分子吸湿剤とともに他の電解質また
    は非電解質が小透孔の表面にあらわれている請求項5ま
    たは請求項6記載の除湿用または全熱交換用の素子。
  8. 【請求項8】請求項4記載のシートを多数の小透孔を有
    するハニカム積層体に形成してなる除湿用または全熱交
    換用の素子。
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