(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形からなるシャフト部と、このシャフト部の外周部に設けられた吸着材とを備え、被除湿空気を前記シャフト部の軸方向に沿って前記吸着材の中を通過させることによって前記被除湿空気を除湿する除湿ロータであって、
前記吸着材に、前記シャフト部の軸方向に沿い放射方向に向けられて、前記吸着材を前記シャフト部の周方向に分割するスリットが形成されており、
前記シャフト部の内部に、その中心から放射方向に向けられた仕切板によって、前記スリットと同数に分割されたチャンバが設けられ、
前記チャンバは、前記シャフト部の外周部にあけられた軸方向に長い長穴を介して、対応する前記スリットに個別に連絡されて前記吸着材の外周部に通じており、
前記スリットは、前記吸着材の外周部と前記チャンバとの間において、前記吸着材を冷却または加熱する流体を、前記吸着材と直接接触させずに前記シャフト部の径方向に流す流路として構成されていることを特徴とする除湿ロータ。
【請求項２】
前記スリットの両側の前記吸着材に面する部分に、湿気が容易に透過せずに熱が容易に透過できる隔壁が、上記吸着材に接触して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の除湿ロータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載された除湿ロータを組み込み、かつ該除湿ロータの回転方向に沿って再生ゾーン、熱回収ゾーン、吸着ゾーンおよび予熱ゾーンを順に設けた除湿装置であって、
前記シャフト部の軸方向に沿って前記吸着ゾーンに前記被除湿空気を送り込むとともに、
前記吸着材を冷却する冷却用流体を、前記吸着ゾーンに配される前記チャンバに送り込み、前記チャンバに連絡されたスリットを介して前記吸着材の外周部から外方に排出することを特徴とする除湿装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載された除湿ロータを組み込み、かつ該除湿ロータの回転方向に沿って再生ゾーン、熱回収ゾーン、吸着ゾーンおよび予熱ゾーンを順に設けた除湿装置であって、
前記熱回収ゾーンに配される前記チャンバと、前記予熱ゾーンに配される前記チャンバとを連絡する連絡用部材を備え、
前記除湿ロータのうち前記熱回収ゾーンに配される領域に形成された前記スリットから、前記シャフト部の径方向内方に熱回収用流体を取り込み、
この熱回収用流体を予熱用流体として前記連絡用部材を介して前記予熱ゾーンに送り込み、
この送り込まれた予熱用流体を予熱後流体として前記予熱ゾーンに配される前記スリットを介して前記吸着材の外周部から排出し、
この排出された予熱後流体を加熱して再生用流体として前記シャフト部の軸方向に沿って前記再生ゾーンを通過させて外方に排出することを特徴とする除湿装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、除湿ロータおよびそれを用いた除湿装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
除湿装置として、ハニカム状あるいはコルゲート状の吸着材からなる除湿ロータに対し、被除湿空気を透過させ、吸着材に被除湿空気中の水分を吸着させることにより上記被除湿空気を除湿するものがある。この除湿装置では、除湿ロータを２つのゾーンに分割し、そのうちの一つが除湿行程を行うとき、もう一つが、加熱された空気を透過させて吸着材から水分を除去させて吸着能力を回復させる再生行程を行い、除湿ロータを連続的に回転させることにより、吸着材が吸着行程と再生行程を交互に経るようになっている。
【０００３】
図４は上記除湿装置の最も基本的なものの構成例を示したものである。この除湿装置において、除湿ロータ１０１は、再生ゾーン１０２と吸着ゾーン１０３に分けられ、ゆっくりと回転しながら両ゾーン１０２，１０３が吸着行程と再生行程とを繰り返し通過している。空調室１０６からの戻り空気ＲＡの一部と取り入れた外気（被除湿空気）ＯＡは、吸着行程で給気ファン１０４によって吸着ゾーン１０３に入り、ここで除湿された後、冷却コイル１０５にて顕熱を除去されて適当な温度まで冷却され、その後に除湿空気ＳＡとして空調室１０６へ供給される。一方、空調室１０６からの戻り空気ＲＡの一部は、加熱コイル１０７で所定の温度まで加熱された後、再生行程で再生ゾーン１０２に入り、除湿ロータ１０１の吸着材を再生し、排気ファン１０８にて排気ＥＡとして屋外へ排出される。
【０００４】
上記除湿装置においては、除湿ロータ１０１の再生行程を終えて除湿行程に入った再生ゾーン１０２または吸着ゾーン１０３の吸着材は、再生に用いた高温空気により高温となっており、これが吸着反応を阻害するため、被除湿空気ＯＡによって吸着材の温度が下がるまでは十分な除湿が行われず、結果として、上記高温部分を通過した被除湿空気ＯＡは除湿されないまま除湿ロータ１０１を通過することとなり、除湿装置全体での除湿性能が満足に発揮されない。
【０００５】
そこで、特開平０６−０００３２０号公報に示されている従来技術においては、除湿ロータを３つのゾーンに分け、再生行程の次に、外気を透過させ吸着材の温度を下げるパージ行程を追加することにより、吸着材が高温のまま除湿行程に入るのを防止して、上記基本的な構成例の除湿装置における問題点の解消を図っている。
【０００６】
図５はこの従来技術を用いた除湿装置の構成例を示したものである。この除湿装置おいて、除湿ロータ２０１は再生ゾーン２０２、パージゾーン２０３および吸着ゾーン２０４の３つのゾーンに分けられ、ゆっくりと回転しながら、それらのゾーン２０１，２０２，２０３が吸着行程、再生行程、パージ行程を繰り返し通過している。空調室２０７からの戻り空気ＲＡの一部と取り入れ外気ＯＡは、給気ファン２０５によって、その一部が吸着行程で吸着ゾーン２０４に入り、ここで除湿された後、冷却コイル２０６にて適当な温度まで冷却された後、空調室２０７に除湿空気ＳＡとして供給される。一方、給気ファン２０５を出た残りの空気は、パージゾーン２０３に入ってパージ行程で吸着材から熱を奪って温度が上昇し、さらに加熱コイル２０８で昇温され、再生ゾーンに入って再生行程で吸着材を再生した後、排気ファン２０９で排気ＥＡとして外気へ排出される。空調室２０７からの戻り空気ＲＡのうち、給気ファン２０５に至らなかった分は、そのまま排気ＥＡとして外気へ排出される。
【０００７】
また、特開２０００−３３７６６１号公報に示されている従来技術においては、除湿ロータを４つのゾーンに分け、再生ゾーンの次に熱回収ゾーンを設け、それに続く吸着ゾーンの次に予熱ゾーンを設け、熱回収ゾーンと予熱ゾーンとを管路で回路状に結び、その管路の途中に循環ファンを設けて空気を循環させることにより、熱回収ゾーンで吸着材を予冷すると共に熱回収を行い、予熱ゾーンでその熱を使って吸着材を予熱し、上記基本的な構成例の除湿装置における問題点を改善するだけでなく、エネルギーの有効活用を図っている。
【０００８】
図６はこの従来技術を用いた除湿装置の構成例を示したものである。この除湿装置において、除湿ロータ３０１は再生ゾーン３０２、熱回収ゾーン３０３、吸着ゾーン３０４および予熱ゾーン３０５の４つに分けられ、ゆっくりと回転しながら、それらのゾーンが吸着行程、予熱行程、再生行程、熱回収行程を繰り返し通過している。取り入れ外気ＯＡは給気ファン３０６によって吸着ゾーン３０４に入って除湿された後、冷却コイル３０７にて適当な温度まで冷却されて空調室３０８に供給される。空調室３０８からの戻り空気ＲＡは加熱コイル３０９で昇温された後、再生ゾーン３０２に入って吸着材を再生した後、排気ファン３１０で屋外へ排気ＥＡとして排出される。熱回収ゾーン３０３を通る空気は、再生のために高温になった吸着材から熱を奪って高温となり、循環ファン３１１で予熱ゾーン３０５に送られ、そこで吸着材と熱交換を行い、熱回収ゾーン３０３で得た熱を吸着材に伝え、再び熱回収ゾーン３０３に至る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、一般に吸着反応は発熱反応であるため、吸着ゾーン２０４，３０４では吸着反応に伴って吸着材の温度が上昇し、これが吸着反応を阻害するので、除湿装置としての性能を低下させる問題は、上記いずれの従来技術をもってしても十分に解決されていなかった。
また、熱回収ゾーン３０３と予熱ゾーン３０５とを回路状に接続した前記後者の従来技術の場合、熱回収ゾーン３０３および予熱ゾーン３０５においては循環空気が吸着材に直接接触するため、顕熱だけでなく潜熱をも回収してしまい、やはり除湿装置としての性能を低下させる問題があった。
【００１０】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、除湿ロータ内部に冷却用の流路を設け、吸着行程において吸着熱を除去し吸着材を低温に保つことにより、吸着材の性能を最大限に引き出し、被除湿空気を効率的に乾燥させることができ、また、顕熱だけを熱回収することにより熱の有効活用を図りつつ除湿性能を向上させることができる除湿ロータおよびそれを用いた除湿装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る除湿ロータは、円筒形からなるシャフト部と、このシャフト部の外周部に設けられた吸着材とを備え、被除湿空気を前記シャフト部の軸方向に沿って前記吸着材の中を通過させることによって前記被除湿空気を除湿する除湿ロータであって、前記吸着材に、前記シャフト部の軸方向に沿い放射方向に向けられて、前記吸着材を前記シャフト部の周方向に分割するスリットが形成されており、
前記シャフト部の内部に、その中心から放射方向に向けられた仕切板によって、前記スリットと同数に分割されたチャンバが設けられ、前記チャンバは、前記シャフト部の外周部にあけられた軸方向に長い長穴を介して、対応する前記スリットに個別に連絡されて前記吸着材の外周部に通じており、前記スリットは、前記吸着材の外周部と前記チャンバとの間において、前記吸着材を冷却または加熱する流体を、前記吸着材と直接接触させずに前記シャフト部の径方向に流すための流路として構成されていることを特徴とする。
【００１２】
この除湿ロータにおいては、除湿ロータの吸着材の内部に、シャフト部の内側から吸着材の外周部に通じる流体の流路を設けたので、該流路に対して、被処理空気と同等かそれ以下の温度の流体を冷却流体として通過させることによって、吸着反応に伴う吸着熱が除湿ロータの吸着ゾーンから除去され、吸着材の温度が冷却流体の温度程度まで低下され、これにより、吸着の反応温度が上昇するという阻害要因が除去され、除湿ロータの吸着性能が大幅に上昇される。
【００１３】
上記除湿ロータにおいて、前記スリットの両側の前記吸着材に面する部分に、湿気が容易に透過せずに熱が容易に透過できる隔壁を、上記吸着材に接触して設けることが好ましい（請求項２）。
【００１４】
また、本発明の請求項３に係る除湿装置は、請求項１または２に記載された除湿ロータを組み込み、かつ該除湿ロータの回転方向に沿って再生ゾーン、熱回収ゾーン、吸着ゾーンおよび予熱ゾーンを順に設けた除湿装置であって、前記シャフト部の軸方向に沿って前記吸着ゾーンに前記被除湿空気を送り込むとともに、前記吸着材を冷却する冷却用流体を、前記吸着ゾーンに配される前記チャンバに送り込み、前記チャンバに連絡されたスリットを介して前記吸着材の外周部から外方に排出することを特徴としている。
また、本発明の請求項４に係る除湿装置は、請求項１または２に記載された除湿ロータを組み込み、かつ該除湿ロータの回転方向に沿って再生ゾーン、熱回収ゾーン、吸着ゾーンおよび予熱ゾーンを順に設けた除湿装置であって、前記熱回収ゾーンに配される前記チャンバと、前記予熱ゾーンに配される前記チャンバとを連絡する連絡用部材を備え、前記除湿ロータのうち前記熱回収ゾーンに配される領域に形成された前記スリットから、前記シャフト部の径方向内方に熱回収用流体を取り込み、この熱回収用流体を予熱用流体として前記連絡用部材を介して前記予熱ゾーンに送り込み、この送り込まれた予熱用流体を予熱後流体として前記予熱ゾーンに配される前記スリットを介して前記吸着材の外周部から排出し、この排出された予熱後流体を加熱して再生用流体として前記シャフト部の軸方向に沿って前記再生ゾーンを通過させて外方に排出することを特徴とする。
【００１５】
この除湿装置によれば、除湿ロータの複数の流路が熱回収ゾーンと予熱ゾーン通過するとき、それらの両ゾーンを同時に通過するもの同士の流路が連絡されるので、それらの流路の熱回収ゾーン側から予熱ゾーン側へ流体を流体移送手段によって流すことにより、熱回収ゾーンで回収した熱が予熱ゾーンに伝えられて、吸着材との間で潜熱の授受がなく顕熱だけが熱交換されるため、熱が有効活用されると共に除湿装置の除湿性能が高められる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について添付図面を参照して説明する。
図１、図２において、１は本発明の一実施の形態に係る除湿装置であり、本発明の一実施の形態に係る除湿ロータ２を備えている。
上記除湿ロータ２は、円筒状のシャフト部３の周囲にハニカム状あるいはコルゲート状の吸着材４を保持して構成されている。該吸着材４は、上記シャフト部３の軸方向に沿い、かつ放射方向に向けられた４つ以上（図２の例では１６個）のスリット５によってシャフト部３の周方向に１６個に分割されており、それらの分割部分は、シャフト部３の周方向において順次吸着ゾーン４ａ，予熱ゾーン４ｂ、再生ゾーン４ｃ、熱回収ゾーン４ｄとして使用されるようになっている。上記吸着材４の外形は全体として円筒面状に形成されており、その外周部は、円弧状の外周板２ａによって囲まれ、吸着材４をシャフト部３の軸方向に通過する流体が外周側へ流れないようになっている。
【００１７】
上記吸着ゾーン４ａにはスリット５で８個に分割された吸着材４が、予熱ゾーン４ｂにはスリット５で２個に分割された吸着材４が、再生ゾーン４ｃにはスリット５で４個に分割された吸着材４が、予熱ゾーン４ｄにはスリット５で２個に分割された吸着材４がそれぞれ対応するようになっている。各スリット５の両側には、金属板等の水分を通しにくく熱を伝え易い材料で作られた伝熱板（隔壁）６，６が吸着材４に接触して設けられており、スリット５に空気等の流体を流すことにより、該流体とスリット５の周辺の吸着材４との熱交換が直接接触によらないで可能になっている。上記スリット５のシャフト部３の軸方向における両端部は閉鎖板（図示せず）で閉じられている。
【００１８】
また、上記シャフト部３の内部には、その中心から放射方向に向けた仕切板３ａによってスリット５と同数に分割されたチャンバ７が設けられており、各チャンバ７は、それぞれ、シャフト部３の外周にあけた軸方向に長い長穴を介して、対応するスリット５に個別に連絡されて、吸着材４の外周部に通じている。上記シャフト部３の吸着材４の側方に突出した両端部が、上記吸着材４の外径と略同一の外径を有する一対の扁平な円筒状の側部チャンバ部材８，９の中心に設けた内筒１０，１１に嵌合されて、該側部チャンバ部材８，９に除湿ロータ２が周方向に回転可能に支持されている。
【００１９】
上記側部チャンバ部材８，９は、除湿ロータ２の両側を閉鎖すると共に、内側に内筒１０，１１の周部から放射方向に向けて設けた仕切板８ａ，９ａによって側部チャンバ１２，１３が設けられている。すなわち、一方の側部チャンバ部材８には、上記除湿ロータ２の各ゾーン４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに対応して、被除湿空気入口チャンバ１２ａ、空チャンバ１２ｂ、再生空気出口チャンバ１２ｃ、空チャンバ１２ｄが順に配置され、他方の側部チャンバ部材９には、上記除湿ロータ２の各ゾーン４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに対応して、被除湿空気出口チャンバ１３ａ、空チャンバ１３ｂ、再生空気入口チャンバ１３ｃ、空チャンバ１３ｄが順に配置されている。
そして、上記一方の側部チャンバ部材８には被除湿空気入口チャンバ１２ａと再生空気出口チャンバ１２ｃの内部にそれぞれ連絡する接続管１４ａ，１４ｂが設けられ、他方の側部チャンバ部材９には被除湿空気出口チャンバ１３ａと再生空気入口チャンバ１３ｃの内部に連絡する接続管１５ａ，１５ｂが設けられている。
【００２０】
さらに、上記一方の側部チャンバ８の内筒１０における外側へ突出した部分には、内部に上記仕切板８ａ，９ａの位置に対応して仕切板１０ａが中心から放射方向に設けられており、冷却空気入口チャンバ１６ａと、その周方向における両側に隣接して予熱空気入口チャンバ１６ｂおよび熱回収空気出口チャンバ１６ｄとが配置され、予熱空気入口チャンバ１６ｂと熱回収空気出口チャンバ１６ｄとが内筒１０の外端部に設けた蓋板（図示せず）または配管１７で連絡されている。なお、他方の側部チャンバ部材９の内筒１１の外端部は蓋板（図示せず）で閉鎖されている。なお、予熱空気出口チャンバ１６ｂと熱回収空気出口チャンバ１６ｄとの間は、外端部が閉鎖された空チャンバ１６ｃとなっている。
【００２１】
上記除湿ロータ２の外周部には、これを取り囲むようにして円環筒状の流体用チャンバ１８が設けられている。該流体用チャンバ１８には、上記側部チャンバ部材８の被除湿空気入口チャンバ１２ａに対応する位置に、半円環筒状の空間を有する冷却空気出口チャンバ１８ａが区画され、その周方向における両側に隣接した位置に、予熱空気出口チャンバ１８ｂと熱回収空気入口チャンバ１８ｄがそれぞれ区画されている。なお、予熱空気出口チャンバ１８ｂと熱回収空気入口チャンバ１８ｄの周方向の隣接側は円弧状の連結板１８ｃで連結されている。
また、上記除湿ロータ２は、その外周部の一端側に設けたプーリと油圧モータ、電動機等の駆動手段１９のプーリとに巻き掛けたベルト２０を介して、駆動手段１９の駆動力によって、上記流体用チャンバ１８と各側部チャンバ部材８，９に対してゆっくりと回転するようになっている。
【００２２】
さらに、上記一方の側部チャンバ部材８の接続管１４ａには、給気ファン（流体移送手段）２１で外気（被除湿空気）ＯＡを被除湿空気入口チャンバ１２ａ内に導入する配管２２が接続され、該配管２２の給気ファン２１の下流側は、分岐管２２ａによって上記内筒１０内の冷却空気入口チャンバ１６ａに接続されている。上記他方の側部チャンバ部材９の接続管１５ａは、除湿ロータ２の吸着材４を介して上記接続管１４ａに連絡されると共に、配管２４によって冷却コイル２３を介して空調室２５に連絡されている。
【００２３】
また、上記他方の側部チャンバ部材９の接続管１５ｂは、配管２６によって加熱コイル２７を介して上記予熱空気出口チャンバ１８ｂに連絡されると共に、除湿ロータ２の吸着材４を介して上記接続管１４ｂに連絡され、該接続管１４ｂには排気ファン（流体移送手段）２８を有する配管２９が接続されている。上記予熱空気出口チャンバ１８ｂは除湿ロータ２の吸着材４を経て上記シャフト部３のチャンバ７から上記内筒１０の予熱空気入口チャンバ１６ｂに連絡されている。
【００２４】
また、上記熱回収空気入口チャンバ１８ｄは、外気を内部に導入する配管３０が接続されると共に、該内部が除湿ロータ２のスリット５を経て上記シャフト部３のチャンバ７から上記内筒１０の熱回収出口チャンバ１６ｄに連絡され、さらに、上記配管１７を介して予熱空気入口チャンバ１６ｂに連絡されている。上記冷却空気出口チャンバ１８ａは、除湿ロータ２のスリット５を介して上記冷却空気入口チャンバ１６ａに連絡されると共に、配管３１によって屋外へ開放されている。上記空調室２５には余剰空気を屋外へ排出するダクト３２が設けられている。
【００２５】
次に、前記構成の除湿ロータ２およびこれを用いた除湿装置１の作用について説明する。
前記除湿装置１を使用して空調室２５の除湿を行う場合には、上記駆動手段１９を作動させて除湿ロータ２をゆっくりと回転させると共に、給気ファン２１と排気ファン２８を作動させる。給気ファン２１の作動により、外気ＯＡの一部（被除湿空気）は、配管２２によって接続管１４ａから一方の側部チャンバ部材８の被除湿空気入口チャンバ１２ａに入り、除湿ロータ２の吸着ゾーン４ａの吸着材４と接触されて除湿されて後、他方の側部チャンバ部材９の被除湿空気出口チャンバ１３ａから接続管１５ａを経て配管２４に流入される。該配管２４に流入した空気は、冷却コイル２３で冷却された後除湿空気ＳＡとして空調室２５に供給される。
また、外気ＯＡの他の一部は、分岐管２２ａによって上記一方の側部チャンバ部材８の冷却空気入口チャンバ１６ａに入り、除湿ロータ２の内筒１０のチャンバ７を経て上記吸着ゾーン４ａのスリット５内に流れ、該吸着ゾーン４ａの吸着材４と直接接触によらないで間接的に熱交換された後、上記冷却空気出口チャンバ１８ａから配管３１によって屋外へ排気ＥＡとして排出される。
【００２６】
また、別の外気ＯＡの一部は、配管３０によって熱回収空気入口チャンバ１８ｄを経て熱回収ゾーン４ｄのスリット５に流れ、該熱回収ゾーン４ｄの吸着材４と間接的に熱交換して、該吸着材４を冷却すると共に自体が加熱されて後、上記シャフト部３のチャンバ７から上記一方の側部チャンバ部材８の内筒１０の熱回収空気出口チャンバ１６ｄに至り、配管１７によって予熱空気入口チャンバ１６ｂに入り、さらに、上記シャフト部３のチャンバ７から除湿ロータ２の予熱ゾーン４ｂにおけるスリット５に流れ、予熱ゾーン４ｂの吸着材４と間接的に熱交換して該吸着材４を予熱した後、予熱空気出口チャンバ１８ｂを経て配管２６によって加熱コイル２７に送られる。
【００２７】
上記加熱コイル２７に送られた空気は、そこで加熱された後、接続管１５ｂから他方の側部チャンバ部材９の再生空気入口チャンバ１３ｃに入り、除湿ロータ２の再生ゾーン４ｃの吸着材４と直接接触して該吸着材を加熱しその水分を蒸発して再生する。吸着材４を再生した空気は、排気ファン２８によって吸引されて再生空気出口チャンバ１２ｃから接続管１４ｂと配管２９を経て排気ＥＡとして屋外へ排出される。除湿装置１からの給気により空調室２５で余剰になった空気は、ダクト３２によって直接屋外へ排気ＥＡとして排出される。
【００２８】
一般に、吸着材の水分の吸着量は、吸着材表面における相対湿度のみの関数として近似することができ、図３に示すように、相対湿度に対して吸着量は単調に増加する特性を有している。再生ゾーンにおいて吸着量ｑＡまで再生された吸着材に、相対湿度φＢである状態Ｂの空気を被除湿空気として接触させた場合、吸着させ得る水分量は吸着材１ｋｇあたり（ｑＢ−ｑＡ）ｋｇとなる。同様に、状態Ｂよりも高い相対湿度φＣである状態Ｃの空気を被除湿空気として接触させた場合、吸着させ得る水分量は吸着材１ｋｇあたり（ｑＣ−ｑＡ）ｋｇとなり、状態Ｂよりも多くの水分を吸着させることができる。つまり、相対湿度がより高い状態の被除湿空気を吸着材表面に接触させると、吸着材の性能が高まり、また、吸着材の状態と被除湿空気の状態との差が大きくなることから、吸着速度も高まるということができる。
【００２９】
上記実施の形態に係る除湿装置１においては、例えば、被除湿空気である外気ＯＡを乾球温度３５°Ｃ、相対湿度５５％とし、この空気を除湿ロータ２の吸着ゾーン４ａに導入したとすると、上記のように、吸着ゾーン４ａをその中に設けたスリット５を通過する外気ＯＡにより冷却するため、吸着ゾーン４ａの温度を乾球温度を４０°Ｃ程度に抑えることが可能であり、この場合、吸着ゾーン４ａに導入された被除湿空気は相対湿度が４２％程度となる。
しかし、図５、図６に示す従来技術の除湿装置における除湿ロータ２０１，３０１では、吸着ゾーン２０４，３０４を冷却する機構を持たないため、それらの吸着ゾーン内部の温度は乾球温度６０°Ｃ程度まで上昇する。このとき、被除湿空気は加熱と除湿により相対湿度が１６％以下となる。
したがって、上記実施の形態に係る除湿装置１によれば、吸着ゾーン４ａを冷却流体で冷却することによって、従来の除湿装置によるよりも、相対湿度がより高い状態の被除湿空気を吸着材表面に接触させることができ、吸着材４の性能を高め、結果として除湿ロータ２の吸湿性能を高めることができる。
【００３０】
次に、上記実施の形態に係る除湿装置１の熱回収ゾーン４ｄにおける熱回収の作用効果について説明する。
図７に示す従来技術の除湿装置においては、熱回収ゾーン３０３と予熱ゾーン３０５で循環空気が吸着材に直接接触する状態で熱回収と予熱を行っているので、顕熱だけでなく、潜熱も回収することとなる。つまり、熱回収ゾーン３０３では、再生された高温かつ乾燥した状態の吸着材に、予熱ゾーン３０５からの戻り空気が導入されるが、一般にこの戻り空気は再生された吸着材の表面における空気よりも絶対湿度が高いことから、熱回収ゾーン３０３において吸着反応が起こり、吸着材の乾燥度が下がることとなり、これが除湿装置全体の性能を低下させる。このことは、熱回収ゾーン３０３に対して予熱ゾーン３０５からの戻り空気を導入する場合に限らず、外気を導入する場合や空調室３０８からの戻り空気を導入する場合など、殆どの場合において発生する。
【００３１】
これに対して、上記実施の形態に係る除湿装置においては、除湿ロータ２の熱回収ゾーン４ｄと予熱ゾーン４ｂでは、それらの中に導入され各スリット５を除湿ロータ２の直径方向に流れる外気ＯＡが、各スリット５の両側に設けた伝熱板６ａ，６ａを介して間接的に吸着材４と接触するようになっているので、外気ＯＡと吸着材４とが直接接触せず、潜熱の熱交換は行われないことから、熱回収ゾーン４ｄにおいて吸着反応は起こらず、吸着材４の乾燥度は再生ゾーン４ｃで再生された好適な状態に維持されたままであり、上記従来技術の除湿装置におけるような不都合は生じることがなく、除湿装置１の全体の性能を向上させることができる。
【００３２】
なお、以上の実施の形態においては、吸着ゾーン４ａを冷却する流体に外気ＯＡを用いたが、被除湿空気と温度が同等かそれ以下の流体であれば外気ＯＡに限るものではない。例えば、空調室や低温倉庫などからの排気、冷水、河川等から得る冷却水などを用いることができる。
【００３３】
また、前記実施の形態においては、除湿ロータ２のシャフト部３を全体として円筒状に形成したが、シャフト部３の形状は、これに限らず、吸着材４を装着する部分を横断面が多角形の筒状に形成してもよい。また、上記シャフト部３を両側部チャンバ部材８，９の内筒１０、１１に嵌合して除湿ロータ２を回転可能に支持する構成にしたが、除湿ロータ２を回転可能に支持する構成は、これに限らず、上記シャフト部３を両側部チャンバ部材８，９の外側に突き出して、別途に用意した支持部材に回転可能に支持したり、除湿ロータ２の外周部を両側部チャンバ部材８，９や流体用チャンバ１８に回転可能に支持する構成としてもよい。また、除湿ロータ２をその外周に設けたプーリと駆動手段１９のプーリとにベルトを巻き掛けて回転させるようにしたが、プーリとベルトに代えてチェーンホイールとチェーンを使用してもよく、除湿ロータ２の外周にリングギヤを設け、これに噛み合わせたピニオンギヤを駆動手段で回転させて除湿ロータ２を回転させるようにしてもよい。
【００３４】
さらに、前記実施の形態においては、除湿ロータ２のスリット５の個数を１６個として吸着材４の分割数も１６個とすると共に、両側部チャンバ部材８，９に、分割された吸着材４の４個分に相当する位置に吸着ゾーン４ａを、その両隣接部の吸着材２個分に相当する位置に予熱ゾーン４ｂと熱回収ゾーン４ｄを、これらの予熱ゾーン４ｂと熱回収ゾーン４ｄの間の吸着材２個分に相当する位置に再生ゾーン４ｃを、それぞれ区画する仕切板８ａ，９ａを設けたが、除湿ロータ２のスリット５や吸着材４の分割数は、上記に限らず、４個以上であればいずれの数であってもよく、各ゾーン４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを区画する仕切板８ａ，９ａの位置も、吸着材４の上記各個数に相当する位置に限らず、他の適宜個数に相当する位置であってもよい。この場合、吸着ゾーン４ａに相当する区画が一番広く、続いて再生ゾーン４ｃに相当する区画が広くなるようにするのが好ましい。
【００３５】
また、前記実施の形態においては、熱回収ゾーン４ｄから予熱ゾーン４ｂに流す外気ＯＡを、配管３０，熱回収空気入口チャンバ１８ｄ、熱回収ゾーン４ｄ、熱回収空気出口チャンバ１６ｄ、配管１７、予熱空気入口チャンバ１６ｂ、配管１７、予熱ゾーン４ｂ、予熱空気出口チャンバ１８ｂの順に流れるようにしたが、これに代えて、配管１７を除くと共に熱回収空気入口チャンバ１８ｄと予熱空気入口チャンバ１６ｂとを配管で連絡させ、配管３０を上記熱回収空気出口チャンバ１６ｄに接続し、また、配管２６の上流側を上記予熱空気入口チャンバ１６ｂに連絡させることにより、熱回収ゾーン４ｄにおいて外気ＯＡを除湿ロータ２の内側から外側へ流し、予熱ゾーン４ｂにおいて外気ＯＡを除湿ロータ２の外側から内側へ流れるようにすることもできる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に記載の除湿ロータによれば、除湿ロータの吸着材の内部に、シャフト部の内側から吸着材の外周部に通じる流体の流路を設けたので、該流路に対して、被処理空気と同等かそれ以下の温度の流体を冷却流体として通過させることによって、吸着反応に伴う吸着熱を除湿ロータの吸着ゾーンから除去し、吸着材の温度を冷却流体の温度程度まで低下させることができ、除湿ロータの吸着性能を大幅に上昇させることができる。
【００３７】
請求項２に記載の除湿ロータによれば、スリットによって流体の通過する流路の表面積を大きく形成することができて、吸着材と熱交換面積を広くすることができると共に、スリットの両側に設けた隔壁によって上記流体と吸着材との直接接触による潜熱の熱交換を確実に防止することができる。
【００３８】
請求項４に記載の除湿装置によれば、除湿ロータの複数の流路が熱回収ゾーンと予熱ゾーン通過するとき、それらの両ゾーンを同時に通過するもの同士の流路が連絡されるので、それらの流路の熱回収ゾーン側から予熱ゾーン側へ流体を流体移送手段によって流すことにより、熱回収ゾーンで回収した熱を予熱ゾーンに伝えて吸着材との間で顕熱だけを熱交換させることができるため、熱の有効活用を図りつつ除湿装置の除湿性能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る除湿装置の一実施の形態を示す系統図である。
【図２】  同じく要部の分解図である。
【図３】  一般的な吸着材における相対湿度と吸着量の関係を示す線図である。
【図４】  基本的な除湿装置の構成例を示す系統図である。
【図５】  従来の除湿装置の一例を示す系統図である。
【図６】  従来の除湿装置の他の例を示す系統図である。
【符号の説明】
１  除湿装置                      ２  除湿ロータ
３  シャフト部                    ４  吸着材
４ａ  吸着ゾーン                  ４ｂ  予熱ゾーン
４ｃ  再生ゾーン                  ４ｄ  熱回収ゾーン
５  スリット                      ６  伝熱板（隔壁）
７  チャンバ                      ８，９  側部チャンバ部材
１０、１１  内筒                  １２ａ  被除湿空気入口チャンバ
１２ｃ  再生空気出口チャンバ      １３ａ  被除湿空気出口チャンバ
１３ｃ  再生空気入口チャンバ
１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ  接続管
１６ｂ  予熱空気入口チャンバ      １６ｄ  熱回収空気出口チャンバ
１７  分岐管                      １８ａ  冷却空気出口チャンバ
１８ｂ  予熱空気出口チャンバ      １８ｄ  熱回収空気入口チャンバ
１９駆動手段                      ２１  給気ファン（流体移送手段）
２３  冷却コイル                  ２５  空調室
２７  加熱コイル                  ２８  排気ファン（流体移送手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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