除溼轉子及其製造方法
2023-10-05 07:20:49 2
專利名稱：除溼轉子及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種用於同時通過除溼劑而對被處理空氣進行除溼、對吸溼了水分的該除溼劑進行再生，並可連續地對該被處理空氣進行除溼的旋轉再生式除溼機的除溼轉子。
背景技術：
家庭用除溼機是具有裝載有除溼劑的旋轉式除溼轉子和再生該除溼劑的加熱器的旋轉再生式除溼機。而且，該家庭用除溼機不僅在絕對溼度高的夏天，即使在絕對溼度低的冬天，也可用於在室內乾燥洗滌物、防止結露。因此，該家庭用除溼機的除溼轉子即使在絕對溼度低的條件下，也需要有優越的除溼性能。
另外，在工業用的除溼機的領域中，更需要增加低溼度的空氣，特別是在半導體製造工廠等，極力除去成為氧化的原因的水分的所謂的乾燥空氣的需要在增加。因此，產業用的除溼機也要求在絕對溼度低的條件下，也要具有優越的除溼性能。
作為能夠吸附絕對溼度低的空氣中的水分的物質，公知的是沸石。作為該沸石，可舉出Y形沸石、X型沸石、以及A型沸石，其中，Y型沸石與X型沸石或A型沸石相比，能夠在低溫下脫溼水分，因此，認為作為進行連續的除溼的旋轉再生式除溼機用的除溼劑是最合適的。
一般地，通過合成而製得的沸石是成為該沸石的鋁部位的反離子(counter ion)的陽離子為鈉離子的鈉沸石。而且，該鈉沸石即使在絕對溼度低的空氣中，也會吸溼速度很快的發揮出優越的吸溼性能。
因此，作為以往的除溼轉子，開始使用裝載有該鈉沸石的轉子。
但是，該鈉沸石吸溼性高，而脫溼性低。因此，為了通過加熱來脫溼該鈉沸石，而使該鈉沸石的吸溼性能再生，需要大量的熱能。即，在旋轉再生式除溼機中，使用裝載有該鈉沸石的除溼轉子時，必須提高熱器的溫度。
然而，近年來，由於節能化的原因，該旋轉再生式除溼機的加熱器的溫度優選要低一些。而且，當降低加熱器的溫度時，由於不能夠充分的進行該鈉沸石的再生，所以當使裝載有該鈉沸石的除溼轉子的加熱器的溫度比以往的低時，存在除溼性能不充分的問題。
與該鈉沸石相比，作為能夠以低溫進行脫溼的物質，公知以氫離子來對沸石中鋁部位(Al-O-)的反離子進行離子交換的氫離子交換沸石。但是，當該氫離子交換沸石在高溫下反覆吸溼脫溼水分時，沸石構架收縮而比表面積變小，導致在高溫下除溼量很快降低，即，容易劣化。而且，在該旋轉再生式除溼機中，在該除溼轉子的近旁配置有高溫加熱器時，該除溼轉子被曝露在高溫下。因此，裝載有該氫離子交換沸石的除溼轉子由於該氫離子交換沸石的劣化迅速，導致除溼量下降迅速，並不實用。
發明內容
因此，本發明的課題在於，提供即使加熱器的溫度比以往的低，也具有優越的除溼性能，即，除溼量多並且在歷時變化中的除溼量的下降小，即，耐久性優越的除溼轉子。
本發明人等，為了解決上述以往技術中的問題，反覆進行深入研究的結果(1)除溼性能依賴於連續旋轉時的每一次旋轉的脫溼量(吸溼量-沒有脫溼的殘餘的水分量)；(2)在除溼轉子上形成三層結構的除溼劑層，該三層結構的除溼劑層由含有耐水熱性試驗中的比表面積的下降率高並且脫溼峰值溫度低的沸石的第一層與含有耐水熱性試驗中的比表面積的下降率低且脫溼峰值溫度高的沸石且夾持該第一層的第二層構成；通過除溼轉子的高溫再生空氣首先接觸該第二層，從而在脫溼的同時，被奪走氣化熱而溫度降低，接著與第一層接觸。由此，在接觸該第一層時，該再生空氣的溫度已降低，因此第一層沸石很難劣化，並且該第一層沸石是以比該第二層沸石低的低溫下脫溼而得的沸石，因此，即使該再生空氣的溫度降低，也能再生。由此，能夠看出除溼轉子每旋轉一次的脫溼量變多，從而完成了本發明。
即，本發明(1)提供一種除溼轉子，在除溼轉子的纖維質載體上裝載有兩種以上的沸石，在該纖維質載體上形成有由第一層和含有原沸石並夾持該第一層的第二層所構成的三層結構的除溼劑層，該第一層含有氫離子交換沸石或第二金屬離子交換沸石，該氫離子交換沸石通過執行氫離子交換工序而製得，即以氫離子與原沸石中的鋁部位的反離子進行離子交換，從而製得氫離子交換沸石；該第二金屬離子交換沸石通過執行氫離子交換工序以及第二金屬離子交換工序而製得，即氫離子交換工序，其以氫離子與原沸石中的鋁部位的反離子進行離子交換，從而製得氫離子交換沸石；第二金屬離子交換工序，其以該原沸石的鋁部位的反離子以外的第二金屬離子與該氫離子交換沸石中的氫離子進行離子交換，從而製得第二金屬離子交換沸石。
另外，本發明(2)提供一種除溼轉子，在除溼轉子的纖維質載體上裝載有兩種以上的沸石，在該纖維質載體上形成有由第一層和夾持該第一層的第二層所形成的三層結構的除溼劑層，該第一層含有在耐水熱性試驗中的比表面積的下降率為15～20％的沸石，該第二層含有在耐水熱性試驗中的比表面積的下降率為0～10％的沸石，該第二層所含有的沸石的脫溼峰值溫度與該第一層所含有的沸石的脫溼峰值溫度的差為1～60℃。
另外，本發明(3)提供一種除溼轉子的製造方法，具有成形加工工序，其對片狀的纖維質載體進行成形加工，從而製得轉子形狀的纖維質載體；第一層形成工序，其以含有第一層沸石的第一層形成用漿，對該轉子形狀的纖維質載體進行浸漬處理或塗敷處理，從而製得形成有第一層的轉子形狀的纖維質載體；以及第二層形成工序，其以含有第二層沸石的第二層形成用漿，對該形成有第一層的轉子形狀的纖維質載體進行浸漬處理或塗敷處理，從而製得除溼轉子，該第一層沸石是氫離子交換沸石或第二金屬離子交換沸石，該氫離子交換沸石通過執行氫離子交換工序而製得，即以氫離子與原沸石中的鋁部位的反離子進行離子交換，從而製得氫離子交換沸石；該第二金屬離子交換沸石通過執行氫離子交換工序以及第二金屬離子交換工序而製得，即氫離子交換工序，其以氫離子與原沸石中的鋁部位的反離子進行離子交換，從而製得氫離子交換沸石；第二金屬離子交換工序，其以該原沸石的鋁部位的反離子以外的第二金屬離子與該氫離子交換沸石中的氫離子進行離子交換，從而製得第二金屬離子交換沸石，該第二層沸石是原沸石。
另外，本發明(4)提供一種除溼轉子的製造方法，具有第一層形成工序，其以含有第一層沸石的第一層形成用漿，對片狀的纖維質載體進行浸漬處理或塗敷處理，從而製得形成有第一層的片狀的纖維質載體；成形加工工序，其對該形成有第一層的片狀的纖維質載體進行成形加工，從而製得形成有第一層的轉子形狀的纖維質載體；以及第二層形成工序，其以含有第二層沸石的第二層形成用漿，對該形成有第一層的轉子形狀的纖維質載體進行浸漬處理或塗敷處理，從而製得除溼轉子，該第一層沸石是是氫離子交換沸石或第二金屬離子交換沸石，該氫離子交換沸石通過執行氫離子交換工序而製得，即以氫離子與原沸石中的鋁部位的反離子進行離子交換，從而製得氫離子交換沸石；該第二金屬離子交換沸石通過執行氫離子交換工序以及第二金屬離子交換工序而製得，即氫離子交換工序，其以氫離子與原沸石中的鋁部位的反離子進行離子交換，從而製得氫離子交換沸石；第二金屬離子交換工序，其以該原沸石的鋁部位的反離子以外的第二金屬離子與該氫離子交換沸石中的氫離子進行離子交換，從而製得第二金屬離子交換沸石，該第二層沸石是原沸石。
另外，本發明(5)提供一種除溼轉子的製造方法，具有第一層形成工序，其以含有第一層沸石的第一層形成用漿，對片狀的纖維質載體進行浸漬處理或塗敷處理，從而製得形成有第一層的片狀的纖維質載體；第二層形成工序，其以含有第二層沸石的第二層形成用漿，對該形成有第一層的片狀的纖維質載體進行浸漬處理或塗敷處理，從而製得形成有第一層以及第二層的片狀的纖維質載體；成形加工工序，其將該形成有第一層以及第二層的片狀的纖維質載體成形加工為轉子形狀，從而製得除溼轉子，該第一層沸石是是氫離子交換沸石或第二金屬離子交換沸石，該氫離子交換沸石通過執行氫離子交換工序而製得，即以氫離子與原沸石中的鋁部位的反離子進行離子交換，從而製得氫離子交換沸石；該第二金屬離子交換沸石通過執行氫離子交換工序以及第二金屬離子交換工序而製得，即氫離子交換工序，其以氫離子與原沸石中的鋁部位的反離子進行離子交換，從而製得氫離子交換沸石；第二金屬離子交換工序，其以該原沸石的鋁部位的反離子以外的第二金屬離子與該氫離子交換沸石中的氫離子進行離子交換，從而製得第二金屬離子交換沸石，該第二層沸石是原沸石。
根據本發明，能夠提供即使加熱器的溫度比以往的低，也能夠實現除溼量多並且歷時變化中的除溼量下降小，即，耐久性優越的除溼轉子。
圖1是表示本發明的實施例的除溼轉子的示意圖。
圖2是圖1中的除溼轉子的開口面的A部分的放大圖。
圖3是圖1中的除溼轉子的剖面的放大圖。
圖4是表示家庭用的除溼機的轉子箱內的部件的結構的圖。
圖5是表示家庭用的除溼機的轉子箱內的部件的配置位置的剖面圖。
圖6是家庭用的除溼機的立體圖。
圖7是從蜂窩轉子的開口面3b側看家庭用的除溼機的視圖。
圖8是表示加熱器的熱傳至除溼劑層中的沸石的狀態的示意圖。
圖9是表示本發明的除溼轉子上形成的除溼劑層中的沸石的溫度與除溼量的關係的圖。
圖10是表示除溼轉子的除溼量的歷時變化的曲線圖。
圖11是表示除溼轉子的比表面積的歷時變化的曲線圖。
圖12是表示在以往的技術的除溼轉子上形成的除溼劑層中的沸石的溫度與除溼量的關係的圖形。
具體實施例方式
本發明的除溼轉子是在除溼轉子的纖維質載體上裝載有兩種以上的沸石的除溼轉子，在纖維質載體上，形成三層結構的除溼劑層，該三層結構的除溼劑層由第一層和夾持該第一層的第二層構成，該第一層含有在耐水熱性試驗中的比表面積的下降率為15～20％的沸石，該第二層含有在耐水熱性試驗中的比表面積的下降率為0～10％的沸石，該第二層所含有的沸石的脫溼峰值溫度與該第一層所含有的沸石的脫溼峰值溫度的差為1～60℃。而且，在該除溼轉子的內部，形成用於相對於旋轉軸方向而平行地通過被處理空氣以及再生空氣的通氣孔洞。
參照圖1～圖3，針對本發明的除溼轉子進行說明。圖1表示本發明實施的實施例的除溼轉子的示意圖，圖2是該除溼轉子的開口面的A部分的放大圖，圖3是相對於形成通氣孔洞的方向以直角面切割了該除溼轉子的平坦部或波紋狀部時的剖面的放大圖。在圖1中，在除溼轉子1的內部形成用於相對於旋轉軸而平行地通過被處理空氣及再生空氣的通氣孔洞4；該除溼轉子1在兩端具有該通氣孔洞4開口即開口面3a、3b。該開口面3a、3b是被處理空氣及再生空氣的出入口。另外，該除溼轉子1在中心附近具有用於安裝轉子軸的中心孔2。如圖2所示，平坦部5及波紋狀部6通過相互層疊而形成該通氣孔洞4。如圖3所示，在該除溼轉子1的纖維質載體7上形成有三層結構的除溼劑層10，其由通過在該纖維質載體7上裝載沸石而形成的第一層8、夾持該第一層8的第二層9而構成。而且，該第一層8含有沸石，另外，該第二層9含有與該第一層8含有的沸石種類不同的沸石。以下，為了區別該第一層8含有的沸石與該第二層9含有的沸石，將該第一層8含有的沸石稱為第一層沸石，將該第二層9含有的沸石稱為第二層沸石。換言之，在該除溼轉子1的纖維質載體7上，裝載有有兩種不同種類的沸石，更詳細地說，在該除溼轉子1的該纖維質載體7上裝載有有該第一層沸石，該第一層沸石上裝載有有該第二層沸石。另外，在該纖維質載體7的纖維的空隙間(纖維間空隙)也裝載有有該第一層沸石。
如圖2所示，該除溼轉子1的該纖維質載體7具有蜂窩結構。這樣製造該蜂窩結構的該纖維質載體7例如，使用無機粘接劑或有機粘接劑，將對多孔質的平坦狀的纖維質載體及該平坦狀纖維質載體進行波紋狀加工而得的波紋狀纖維質載體，粘接在該波紋狀纖維質載體的突出部而層疊。此時，在該平坦狀纖維質載體以及該波紋狀纖維質載體之間形成的近似半圓柱形狀的孔洞成為空氣的通路，從而，兩者層疊而在除溼轉子1的旋轉軸方向上形成該孔洞。作為進行該層疊的方法，例如，可舉出將一對該平坦狀纖維質載體及該波紋狀纖維質載體重疊冰捲成軸狀而層疊的方法。在圖1～圖3中表示了蜂窩結構的該纖維質載體7，但該纖維質載體7的結構並不僅限於此，而只要在相對於轉子軸平行的方向上形成通氣孔洞即可。
該纖維質載體是由纖維所形成的紡織物或非織造布。作為該纖維並沒有特別限制，可舉出E玻璃纖維、NCR玻璃纖維、ARG纖維、ECG纖維、S玻璃纖維、A玻璃纖維等的玻璃纖維或其短切原絲(chopped strand)，陶瓷纖維、氧化鋁纖維、多鋁紅柱石纖維、二氧化矽纖維、礦毛絕緣纖維、碳纖維等的無機纖維及有機纖維。作為有機纖維，可使用芳族聚醯胺纖維、尼龍纖維、聚對苯二甲酸乙二酯纖維等。作為該纖維質載體的纖維，在可提高除溼轉子的強度這點上，優選使用無機纖維。
另外，作為形成該纖維質載體的該纖維，可舉出生物溶解性無機纖維。所謂該生物溶解性無機纖維，是指在40℃的生理鹽水中的溶解率為1％以上的無機纖維。進一步詳細地說明，作為該生物溶解性無機纖維，可舉出，例如，JP特開2000-220037號公報、JP特開2002-68777號公報、JP特開2003-73926號公報或JP特開2003-212596號公報中記載的無機纖維，即，SiO2及CaO的總含量為85質量％以上，含有0.5～3.0質量％的MgO及2.0～8.0質量％的P2O5，並且，可以舉出根據德國危險物質規章的致癌性指數(KI值)為40以上的無機纖維；以SiO2、MgO及TiO2作為必須成分的無機纖維；以SiO2、MgO及氧化錳作為必須成分的無機纖維；含有52～72質量％的SiO2、不到3質量％的AL2O3、0～7質量％的MgO、7.5～9.5質量％的CaO、0～12質量％的B2O3、0～4質量％的BaO、0～3.5質量％的SrO、10～20.5質量％的Na2O、0.5～4.0質量％的K2O以及0～5質量％的P2O5的無機纖維。另外，該生物溶解性無機纖維也可以為上述一種或兩種及兩種以上的組合。
針對該生理鹽水溶解率的測定方法進行說明。首先，將1000mg的將無機纖維粉碎至200網目以下的試樣以及150ml的生理鹽水放入三角燒瓶(300ml)中，並將其置入40℃的恆溫箱中。接著，對該三角燒瓶持續施予50小時的每分鐘120轉的水平搖動。搖動後進行過濾，針對得到的濾液中含有的矽、鎂、鈣以及鋁，通過ICP發光分析來測定各元素的濃度(mg/L)。然後，由各元素的濃度及溶解前的無機纖維中的各元素的含量(質量％)，根據下式(1)，計算出生理鹽水溶解率C(％)。此外，在通過ICP發光分析得到的各元素的濃度中，設矽元素的濃度為a1(mg/L)，設鎂元素的濃度為a2(mg/L)，設鈣元素的濃度為a3(mg/L)以及設鋁元素的濃度為a4(mg/L)；在溶解前的無機纖維中的各元素的含量中，設矽元素的含量為b1(質量％)，設鎂元素的含量為b2(質量％)，設鈣元素的含量為b3(質量％)以及設鋁元素的含量為b4(質量％)。
C(％)＝{濾液量(L)×(a1+a2+a3+a4)×100}/{溶解前的無機纖維量(mg)×(b1+b2+b3+b4)/100} (1)另外，該纖維質載體為在該纖維質載體的纖維間有大量空隙的多孔體。該纖維質載體的纖維間的空隙率通常為80～95％，該纖維質載體的厚度通常為0.05～1mm。所謂該纖維間空隙率，是指纖維質載體的表觀體積減去該纖維質載體中纖維的體積的部分(以下，也記載為纖維間空隙)，但也稱為在該纖維質載體的表觀體積中所佔的比例。而且，由於該纖維質載體是多孔體，所以該纖維質載體7的纖維間空隙上也載有該第一層沸石。
另外，在該除溼轉子1的說明中，記載了該除溼轉子1是將平坦狀的纖維質載體形成為除溼轉子的形狀，接著在所得的成形物上裝載沸石而得的轉子，但是，在本發明的除溼轉子中，也可以是首先製作裝載該第一層沸石及該第二層沸石的平坦狀的纖維質載體，接著將該載體片形成為除溼轉子的形狀而得的轉子，另外，也可以是首先在平坦狀的纖維質載體上裝載該第一層沸石，接著將形成了第一層的平坦狀的纖維質載體形成為除溼轉子的形狀，接著在形成了該第一層的轉子形狀的纖維質載體上裝載該第二層沸石而得的轉子。
作為該第一層8中含有的該第一層沸石及該第二層9中含有的第二層沸石的構架結構，並沒有特別限制，可舉出A型、X型、八面型(faujasite type)等。其中因八面型的脫溼峰值溫度低而優選，在八面型中特別優選Y型。而且，該第一層沸石及該第二層沸石，可用下述通式(1)表示aMxOy·Al2O3·bSiO2(1)(式中，M表示鈉、鈣、稀土類、鋅、錫、鋰、鎂、鉀、錳、鐵，x及y的值為1以上的整數，根據M的價數不同，a的值為0.5～5，b的值為1～20。)該第一層沸石的耐水熱性試驗中的比表面積的下降率為15～50％，優選為15～40％，特別優選為15～30％。由於該第一層沸石的耐水熱性試驗中的比表面積的下降率在上述範圍內，所以實際應用中除溼轉子的除溼量幾乎不下降，而可長期維持初期的除溼量。該第一層沸石的耐水熱性試驗的比表面積的下降率不足15％，在除溼機的加熱器溫度低的條件下，除溼轉子的除溼量變小，另外，當超過50％時，在實際應用中除溼轉子的除溼量會下降，不可能長期維持初期的除溼量。
該第二層沸石的耐水熱性試驗中的比表面積的下降率為0～10％，優選為0～8％，特別優選為0～5％。由於該第二層沸石的耐水熱性試驗中的比表面積的下降率在上述範圍內，所以即使曝露在高溫下，沸石也難於劣化，因此歷時變化中的除溼轉子的除溼量的下降變少，即，除溼轉子的耐久性提高。當該第二層沸石的耐水熱性的試驗中的比表面積的下降率超過10％時，沸石易於劣化，在歷時變化中的除溼轉子的除溼量下降變快。
按以下的步驟進行本發明涉及的耐水熱性試驗。
(1)在上部開口的內徑為30mm、高為30mm的玻璃制樣品瓶中，放入1～4個0.5～2g的沸石，放置於容積為2L的壓力容器中。此時，該樣品瓶放置在後續加入該壓力容器的蒸餾水的水面上方，另外，在該樣品瓶的開口的上方設置有防止凝結水落下的器具，使凝結水不落下在該樣品瓶內。
(2)向該壓力容器中加入500ml蒸餾水，密閉該壓力容器。
(3)將該壓力容器加熱至105℃，將沸石曝露在105℃，0.12MPa的水蒸氣中48小時。
(4)經過48小時後，冷卻該壓力容器，打開該壓力容器，取出沸石，得到試驗後的沸石。
然後，測定該耐水熱性試驗前的沸石的比表面積B(mm2/g)及該耐水性試驗後的沸石的比表面積C(mm2/g)，通過下述式(3)，求得比表面積的下降率D(％)。
D＝{(B-C)/B}×100(3)此外，該耐水熱性試驗中的比表面積的下降率是表示沸石在高溫下反覆脫溼時的劣化的難易程度、即歷時變化中的除溼量的下降的速率的指標。而且，該耐水熱性試驗中的比表面積的下降率低的沸石即使在高溫下反覆脫溼也很難劣化，另一方面，該耐水熱性試驗中的比表面積的下降率高的沸石在高溫下反覆脫溼時容易劣化。
該第二層沸石的脫溼峰值溫度與該第一層沸石的脫溼峰值溫度的差(第二層沸石的脫溼峰值溫度-第一層沸石的脫溼峰值溫度)為1～60℃，優選為2～40℃，特別優選為3～20℃，更優選為3～18℃，進一步優選為3～15℃。由於該脫溼峰值溫度的差在上述範圍內，所以除溼轉子的除溼量變大。即，該第一層沸石的脫溼峰值溫度比該第二層沸石的脫溼峰值溫度低1～60℃，優選為低2～40℃，特別優選為低3～20℃，更優選為低3～18℃，進一步優選為低3～15℃。
該第一層沸石的脫溼峰值溫度優選為70～160℃，特別優選為100～155℃，進一步優選為120～145℃。由於該第一層沸石的脫溼峰值溫度在上述範圍內，所以除溼轉子的除溼量變大。另外，當該第一層沸石的脫溼峰值溫度超過160℃時，除溼轉子的除溼量變小。另外，很難合成脫溼峰值溫度不足70℃的沸石。
該第二層沸石的脫溼峰值溫度優選為120～200℃，特別優選為125～180℃，更優選為130～160℃。由於該第二層沸石的脫溼峰值溫度在上述範圍內，所以除溼轉子的除溼量變大。另外，當該第二層沸石的脫溼峰值溫度高於200℃時，在除溼機的加熱器溫度低的條件下，除溼轉子的除溼量變小。另外，脫溼峰值溫度低的沸石在耐水熱性試驗中的比表面積的下降率有變大的趨勢，因此當該第二層沸石的脫溼峰值溫度低於120℃時，沸石容易劣化，導致歷時變化中的除溼轉子的除溼量的下降變快。
另外，在本發明中，該脫溼峰值溫度為如下所述求得的值。首先，將沸石靜置在25℃、50％RH中直到達到飽和，使其充分吸附水分。接著，取20mg的吸附了水分的沸石，用示差掃描式量熱量計以10℃/每分鐘從室溫升溫到600℃，從而測定脫溼所需要的能量。然後，將得到的脫溼所需要的能量的曲線的峰值的溫度作為該脫溼峰值溫度。該脫溼峰值溫度是表示降低溫度時的脫溼的難易程度的指標，例如，將沸石a的脫溼峰值溫度設為150℃、將沸石b的脫溼峰值溫度設為100℃時，表示該沸石b的能夠脫溼的溫度的下限比該沸石a的能夠脫溼的溫度的下限更低。另外，該脫溼峰值溫度並不直接表示沸石完全脫溼的溫度。
針對沸石的耐水熱性試驗中的比表面積的下降率及脫溼峰值溫度、與沸石中的鋁部位(Al-O-)的反離子為氫離子的酸點數之間的關係進行說明。在沸石中，酸點數越多，在高溫下反覆進行水分的吸脫溼時，越容易引起構架結構的收縮，所以因反覆進行水分的吸脫溼而比表面積容易下降，即，耐水熱性試驗中的比表面積的下降率變大。另外，沸石中酸點越多，脫溼峰值溫度變得越低。
並且，在通過公知的合成方法而合成的沸石並且沒有進行離子交換處理的沸石(以下，將沒有進行離子交換處理的沸石也記載為原沸石。)中，沒有酸點，即使有也很少。例如，在該鋁部位的反離子是鈉離子的原沸石時，該鋁部位的反離子幾乎都是鈉離子。因此，該原沸石在耐水熱性試驗中的比表面積的下降率低，脫溼峰值溫度高。
另一方面，當以公知的方法，將該原沸石的該鋁部位的反離子離子交換為氫離子時，得到該鋁部位的反離子的半數以上為氫離子的沸石(以下，也記載為氫離子交換沸石。)。該氫離子交換沸石中的酸點數比原沸石中的酸點數多。因此，該氫離子交換沸石與該原沸石相比，耐水熱性試驗中的比表面積的下降率高，脫溼峰值溫度低。
而且，當以公知的方法，將該氫離子交換沸石的氫離子離子交換為第二金屬離子時，得所以該第二金屬離子進行了離子交換的沸石(以下，也記載為第二金屬離子交換沸石。)。此外，在本發明中，第二金屬離子是指與以氫離子進行離子交換前的原沸石的鋁部位的反離子不同的金屬離子。在該第二金屬離子的離子交換中，該氫離子交換沸石中的氫離子沒有全部被該第二金屬離子離子交換，所以在該第二金屬離子交換沸石中，殘留有該鋁部位的反離子仍然是氫離子的酸點。因此，該第二金屬離子交換沸石中的酸點數比該原沸石中的酸點數多。從而，該第二金屬離子交換沸石與該原沸石相比，其在耐水熱性試驗中的比表面積的下降率高，脫溼峰值溫度低。
並且，該原沸石的耐水熱性試驗中的比表面積的下降率為0～8％，脫溼峰值溫度為125～160℃。另外，該氫離子交換沸石中的耐水熱性試驗中的比表面積的下降率為15～45％，脫溼峰值溫度為80～140℃。另外，該第二金屬離子交換沸石的耐水熱性試驗中的比表面積的下降率為15～40％，脫溼峰值溫度為100～150℃。即，該原沸石滿足該第一層沸石的必要條件，該氫離子交換沸石以及該第二金屬離子交換沸石滿足該第二層沸石的必要條件。並且，該原沸石的耐水熱性試驗中的比表面積的下降率優選為0～5％，脫溼峰值溫度優選為130～145℃。另外，該氫離子交換沸石的耐水熱性試驗中的比表面積的下降率優選為15～40％，脫溼峰值溫度優選為90～120℃。另外，該第二金屬離子沸石的耐水熱性試驗中的比表面積的下降率優選為15～30％，脫溼峰值溫度優選為120～140℃。
因此，作為該第一層沸石，可舉出該氫離子交換沸石或該第二金屬離子交換沸石，另外，作為該第二層沸石，可舉出該原沸石。
即，作為該第二層沸石，可舉出該原沸石且該原沸石鋁部位的反離子是鈉離子的鈉沸石、該原沸石且該原沸石鋁部位的反離子是鈣離子的鈣沸石、或者該原沸石且該原沸石鋁部位的反離子是鉀離子的鉀沸石。工業上製造的該原沸石多數是鈉沸石，所以在廉價這點上，優選該第二層沸石是該鈉沸石。
該原沸石可使用公知的沸石製造方法來製造。
另外，作為該第一層沸石，可舉出該氫離子交換沸石，其以氫離子與該原沸石的鋁部位的反離子進行離子交換，進行得到該氫離子交換沸石的氫離子交換工序而得。
另外，作為該第一層沸石，可舉出該第二金屬離子交換沸石，其通過進行以下工序而得到以氫離子與該原沸石的鋁部位的反離子進行離子交換，從而得到該氫離子交換沸石的氫離子交換工序；以及進行以該第二金屬離子，即，以與以該氫離子交換工序進行了離子交換的該原沸石的鋁部位的反離子不同的金屬離子來與該氫離子交換沸石的氫離子進行離子交換，從而得到該第二金屬離子交換沸石的第二金屬離子交換工序。
在該氫離子交換沸石及該第二金屬離子交換沸石涉及的該氫離子交換工序中，作為以氫離子來與該原沸石的鋁部位的反離子進行離子交換的方法並沒有特別的限制，可以是任何公知的方法。例如可進行這樣的該氫離子交換工序在氯化銨水溶液中浸漬該原沸石，以銨離子進行離子交換後，乾燥、煅燒。
另外，在使用該原沸石作為該第二層沸石時，在該離子交換工序中使用的原沸石與作為該第二層沸石使用的原沸石可以是相同的，或者也可以是反離子或構架結構不同的沸石。
作為該第二金屬離子交換工序涉及的第二金屬離子，只要是與在該氫離子交換工序中離子交換了的原沸石的鋁部位的反離子不同的金屬離子即可，並沒有特別限制，例如，可舉出稀土類離子、鋅離子、錫離子等。
作為以該第二金屬離子與進行該氫離子交換工序而得的該氫離子交換沸石的氫離子進行離子交換的方法，沒有特別的限制，可以是任何的公知方法。例如，該第二金屬離子交換工序，可舉出在含有該第二金屬離子的水溶液中浸漬該氫離子交換沸石的方法。可通過在水中混合例如稀土類、鋅或錫的例如氯化物鹽、硫酸鹽、硝酸鹽等而製得含有該第二金屬離子的水溶液。另外，以該第二金屬離子交換工序進行了離子交換後，能夠根據需要，對該第二金屬離子交換沸石進行洗滌或乾燥。
如上所述，工業上製造的該原沸石大多是鈉沸石，所以該第一層沸石是這樣製得的該第二金屬離子的交換沸石進行以氫離子與該原沸石即鈉沸石的鈉離子進行離子交換，從而製得該氫離子交換沸石的氫離子交換工序；以及以該第二金屬離子與該氫離子交換沸石的氫離子進行離子交換，從而製得該第二金屬離子交換沸石的第二金屬離子的交換工序，並且因價格低廉而優選。即，該第一層沸石優選為鋁部位的反離子是鈉離子以外的金屬離子即非鈉沸石。
另外，當該第二金屬離子是稀土類的離子時，該第一層沸石的脫溼峰值溫度較低，因此，能夠降低加熱器溫度而優選。即，該第一層沸石優選為鋁部位的反離子是稀土類離子的稀土類沸石。
此外，通過選擇沸石的晶體結構、該鋁部位的反離子的種類、二氧化矽與三氧化二鋁的比(SiO2/Al2O3)等，或者選擇用於離子交換的離子的種類、離子的濃度、溫度、時間、pH值等的離子交換條件，調整沸石中的酸點數，從而能夠製得該耐水熱性試驗中的比表面積的下降率及該脫溼峰值溫度滿足該第一層沸石及該第二層沸石的條件的沸石。
含有該纖維質載體7的第一層8的厚度為0.05～2mm，優選為0.1～0.15mm。由於該第一層8的厚度在上述範圍內，所以即使在加熱器的溫度低的條件下，除溼轉子的除溼量也會變大。此外，當該第一層沸石的裝載量少時，該第一層沸石几乎都會裝載在該纖維質載體7的纖維間空隙中。此時，該第一層8的厚度與該纖維質載體7的厚度幾乎相同。
該第二層9的厚度為0.01～0.2mm，優選為0.05～0.15mm。由於該第二層9的厚度在上述範圍內，所以除溼轉子的除溼性能變高。
該第一層8的裝載量與該第二層9的裝載量的比(質量比，該第一層∶該第二層)優選為10∶90～90∶10，特別優選為20∶80～50∶50。由於該第一層8的裝載量與該第二層9的裝載量的比在上述範圍內，所以即使加熱器溫度比以往的低，本發明的除溼量多並且耐久性優越的效果也能夠得到提高。
該第一層8除了該第一層沸石以外還可以含有為用於在纖維質載體7上裝載該第一層沸石的粘接劑、或脫氣味劑、催化劑等的各種的功能劑或增強劑。
另外，該第二層9除了該第二層沸石以外還含有用於在該第一層8上裝載該第二層沸石的粘接劑、或脫氣味劑、催化劑等的各種的功能劑或增強劑。
作為該第一層8及該第二層9上含有的粘接劑，並沒有特別地限制，例如，可舉出二氧化矽、鹼性矽酸鹽、三氧化二鋁、二氧化鈦等。另外，作為該第一層8及該第二層9中含有的功能劑，並沒有特別地限制，例如，可舉出滑石、二氧化矽粉末、二氧化錳等。
由該第一層8及該第二層9構成的三層結構的該除溼劑層10通過以下工序形成首先在該纖維質載體7上裝載該第一層沸石，形成該第一層8，接著在該第一層8的兩表面上裝載該第二層沸石。此外，在該纖維質載體的纖維間空隙中也裝載有該第一層沸石。
作為該第一層沸石的裝載方法，並沒有特別的限制，可舉出用含有該第一層沸石的漿來對該纖維質載體7進行浸漬處理或塗敷處理，接著乾燥，並根據需要在300～600℃下進行煅燒的方法；作為該第二層沸石的裝載方法，並沒有特別的限制，可舉出這樣的方法用含有該第二層沸石的漿浸漬處理或塗敷處理形成該第一層的該纖維質載體7，然後乾燥，根據需要在300～600℃下煅燒。
作為本發明的除溼轉子的製造方法，可舉出以下的方法。
(i)本發明的第一方式的除溼轉子的製造方法(以下也記載為本發明的第一方式的製造方法)具有成形加工工序(A)，其對片狀的纖維質載體進行成形加工，從而製得轉子形狀的纖維質載體；第一層形成工序(A)，其用含有該第一層沸石的第一層形成用漿來對浸漬處理或塗敷處理該轉子形狀的纖維質載體進行浸漬處理或塗敷處理，接著乾燥，從而製得形成第一層的轉子形狀的纖維質載體；以及第二層形成工序(A)，其用含有該第二層沸石的第二層形成用漿來對浸漬處理或塗敷處理形成有該第一層的轉子形狀的纖維質載體進行浸漬處理或塗敷處理，接著乾燥，從而製得除溼轉子。
(ii)本發明的第二方式的除溼轉子的製造方法(以下也記載為本發明的第二方式的製造方法)具有第一層形成工序(B)，其用含有第一層沸石的第一層形成用漿來對片狀的纖維質載體進行浸漬處理或塗敷處理，接著乾燥，從而製得形成有第一層的片狀的纖維質載體；成形加工工序(B)，其對形成有該第一層的片狀的纖維質載體進行成形加工，從而製得形成有第一層的轉子形狀的纖維質載體；以及第二層形成工序(B)，其用含有該第二層沸石的第二層形成用漿來對形成有該第一層的轉子形狀的纖維質載體進行浸漬處理或塗敷處理，接著乾燥，從而製得除溼轉子。
(iii)本發明的第三方式的除溼轉子的製造方法(以下也記載為本發明的第三方式的製造方法)具有第一層形成工序(C)，其用含有第一層沸石的第一層形成用漿來對片狀的纖維質載體進行浸漬處理或塗敷處理，接著乾燥，從而製得形成有第一層的片狀的纖維質載體的；以及第二層形成工序(C)，其用含有該第二層沸石的第二層形成用漿來對形成有該第一層的片狀的纖維質載體進行浸漬處理或塗敷處理，接著乾燥，從而製得形成有第一層及第二層的片狀的纖維質載體；以及成形加工工序(C)，其將形成有該第一層及第二層的片狀的纖維質載體成形加工為轉子形狀，從而製得除溼轉子。
即，本發明的第一方式的製造方法、本發明的第二方式的製造方法及本發明的第三方式的製造方法是進行成形成轉子狀的成形工序時期不同的除溼轉子的製造方法。因此，在本發明的第一方式的製造方法、本發明的第二方式的製造方法及本發明的第三方式的製造方法中，該第一層形成工序及該第二層形成工序中使用的纖維質載體的形狀是不同的，而該第一層及該第二層的形成方法相同。
本發明的第一方式的製造方法、本發明的第二方式的製造方法及本發明的第三方式的製造方法涉及的纖維質載體與上述本發明的除溼轉子涉及的纖維質載體相同。
本發明的第一方式的製造方法、本發明的第二方式的製造方法及本發明的第三方式的製造方法涉及的第一層沸石及第二層沸石與上述本發明的除溼轉子涉及的第一層沸石及第二層沸石相同。另外，上述該第一層沸石與上述該第二層沸石之間的在耐水熱性試驗中的比表面積的下降率及脫溼峰值溫度的關係也相同。
並且，本發明的第一方式的製造方法、本發明的第二方式的製造方法及本發明的第三方式的製造方法涉及的第一層沸石優選為該氫離子交換沸石或該第二金屬離子交換沸石，本發明的第一方式的製造方法、本發明的第二方式的製造方法及本發明的第三方式的製造方法涉及的第二層沸石優選為該原沸石。
該第一層形成工序涉及的第一層形成用漿含有該第一層沸石。而且，該第一層形成用漿，在水中混合該第一層沸石及粘接劑，根據需要進一步混合脫氣味劑、催化劑等功能劑或增強劑、分散劑、消泡劑，並通過分散調製而成。
另外，該第二層形成工序涉及的第二層形成用漿含有該第二層沸石。而且，該第二層形成用漿，在水中混合該第二層沸石及粘接劑，根據需要進一步混合脫氣味劑、催化劑等功能劑或增強劑、分散劑、消泡劑，通過分散調製而成。作為該第一層形成用漿及該第二層形成用漿涉及的粘接劑，可舉出二氧化矽溶膠、鹼性矽酸鹽、三氧化二鋁溶膠、二氧化鈦溶膠等。
而且，該第一層形成工序(A)～(C)及該第二層形成工序(A)～(C)，是用該第一層形成用漿或該第二層形成用漿來對該纖維質載體進行浸漬處理或塗敷處理，接著通過乾燥而進行的。進行該浸漬處理的方法並沒有特別限制，例如可通過在放入該漿的浸漬槽中靜置該纖維質載體而進行。另外，進行該塗敷處理的方法並沒有特別限制，例如，可通過使用輥塗機、噴射器等對該纖維質載體塗敷該漿而進行。另外，可反覆進行多次該浸漬處理或該塗敷處理。另外，該乾燥後可根據需要在300～600℃下進行煅燒。
下面，參照圖4～圖7，針對使用了本發明的除溼轉子的家庭用除溼機進行說明。圖4是表示家庭用的除溼機的轉子箱內的部件的結構的圖；圖5是表示該家庭用的除溼機的轉子箱內的部件的配置位置的剖面圖；圖6是該家庭用的除溼機的立體圖；圖7是從蜂窩轉子的開口面3b側看該家庭用的除溼機的圖。
如圖4所示，家庭用的除溼機的轉子箱內由轉子軸12、形成有由該第一層及該第二層構成的三層結構的除溼劑層的除溼轉子1、第一供給機17、第二供給機14、加熱器15以及吸溼空氣排氣管16而構成，各構成部件在轉子箱內的配置位置如圖5所示。
並且，圖6及圖7中的家庭用的除溼機20由下述部件構成以放射狀稜24來形成該除溼轉子1的開口面3a、3b側的轉子箱22、設置在該轉子箱22內的該除溼轉子1、該第一供給機17、該第二供給機14、該加熱裝置15以及該吸溼空氣排氣管16、以及乾燥空氣吸入管21、設置有排水管26且在內部設置有冷卻片的冷凝機25、及沒有圖示的使該除溼轉子1旋轉的馬達。另外，該第二供給機14及該加熱裝置15設置在該乾燥空氣吸入管21內。
如圖5所示，該吸溼空氣排氣管16是用於將吸溼空氣L向該轉子箱22外排放的排氣管，同時也是用於使通過該第一供給機1 7供給至該轉子箱22內的被處理空氣M不流入該除溼轉子1中的再生區域的遮擋壁。
在該家庭用的除溼機20上，由於沒有設置將該開口面3a、3b分成除溼區域與再生區域的分割部件，所以，通過該第一供給機17及該第二供給機14所供給的空氣的流動，在該除溼轉子1內形成除溼區域及再生區域。即，該除溼轉子1內被處理空氣M流通的部分為除溼區域，乾燥用空氣K流通的部分為再生區域。另外，在開口面3a中，接收由該第二供給機14所供給的乾燥用空氣K的面為再生區域；該開口面3b中，由該吸溼空氣排氣管16遮擋向除溼轉子1供給被處理空氣M的面以外為除溼區域。
如下進行該家庭用除溼機20的運轉。該家庭用的除溼機20被設置在存在被處理空氣M的室內。然後，通過該第一供給機17將周圍存在的被處理空氣M供給至該除溼轉子1內，該被處理空氣M在通過該除溼轉子1內時與沸石接觸，從而該被處理空氣M中的水分移動至沸石上，從而該被處理空氣M被除溼。除去水分的除溼空氣N從該除溼轉子1的開口面3a向周圍排出。
接著，通過該除溼轉子1的旋轉，在該除溼區域吸收了水分的該沸石向再生區域移動。然後，使用該第二供給機14使空氣通過該加熱器15，並將加熱的乾燥用空氣K供給至該除溼轉子1。該乾燥用空氣K與該沸石接觸，該沸石中的水分移動至該乾燥用空氣K中，從而使該沸石脫溼。吸溼了水分的吸溼空氣L被從吸溼空氣排氣管16向該除溼轉子1外排出，該吸溼空氣L在冷凝機25內接觸冷卻片而冷凝成水分，水分被從該吸溼空氣L中除去，然後，除去了水分的空氣P被向周邊放出。
接下來，通過該除溼轉子1的旋轉，在該再生區域脫溼的該沸石向該除溼區域移動，再次用於該被處理空氣M的除溼。
該除溼轉子1的旋轉可以是連續的，也可以是間歇性的。在該除溼轉子1連續選轉時，作為旋動速度並沒有特別的限制，大概為10～120轉/小時，優選為20～80轉/小時。另外，在該除溼轉子1間歇性的旋轉時，每一次該除溼轉子1的旋轉量為1/12～1/3轉，旋轉間隔可以為定期的也可以為不定期的。使該除溼轉子1連續的旋轉時，由於通常有一定量的再生的沸石被供給至除溼區域，所以除溼效率高並且除溼性能穩定，因而優選。
另外，從同一空間供給該被處理空氣M及乾燥用空氣K，並且向同一空間放出該除溼空氣N及除去了該水分的空氣P。
該家庭用的除溼機中，參照圖8針對該除溼劑層中的沸石的再生進行說明。圖8是表示該加熱器的熱向該除溼劑層中沸石傳遞的狀態的示意圖、剖視圖。在圖8中，在纖維質載體32上形成有含有沸石的除溼劑層31。該除溼劑層31中的該沸石通過從加熱器15放出的輻射熱34，來加熱再生空氣33的供給側的該除溼劑層31的面37(以下，也只記載為面37。)，而且，該輻射熱34的熱在該除溼劑層31中的沸石中傳導，從而傳至B部分的沸石。另外，在符號38的箭頭的方向上，由該加熱器15所加熱的再生空氣33在通過該除溼劑層31時，與該B部分的沸石接觸，從而該再生空氣33中的熱被傳至該B部分的沸石。即，該B部分的沸石通過沸石的傳導熱35及再生空氣的熱36而被加熱。而且，被加熱的該B部分的沸石脫去吸溼了的水分，該再生空氣33接收該水分，從而再生該B部分的沸石。上述反應，在該除溼劑層31的全部區域發生，從而再生該除溼劑層31。
而且，該除溼劑層31中的沸石的脫溼是通過從該面37向該除溼劑層31的內部(符號38的箭頭的方向)通過該再生空氣33時，蒸發該沸石的水分而使其在該再生空氣33中作為水蒸氣移動而進行的，因此，脫溼時，該除溼劑層31中的沸石被奪取蒸發潛熱而溫度下降。因此，從該面37越到內部，即，離該面37越遠，越接近該纖維質載體32，該除溼劑層31中的沸石的溫度越變低。
在該家庭用的除溼裝置中，除溼轉子的表面溫度通常為300～800℃，因此，該面37的溫度極高，該面37附近的沸石被曝露在極高的溫度下。因此，在以往的除溼轉子中使用了耐水熱性試驗中的比表面積的下降率小的沸石。然而，在以往的除溼轉子中使用的沸石的脫溼峰值溫度高，所以由於抑制消費電力，而減低除溼轉子的表面溫度時，不能充分再生的沸石增加，同時導致除溼轉子的初期性能及長期性能下降。
參照圖9及圖12，針對除溼劑層中的沸石的溫度與除溼量的關係進行說明。圖9是表示在本發明的除溼轉子上形成的除溼劑層中的沸石的溫度與除溼量的關係的圖。在圖9中，(9-1)是以縱軸為沸石的溫度、橫軸為與面37的距離而作曲線的曲線圖，是在再生區域上有該除溼劑層31時的曲線圖。(9-2)是由該第一層及該第二層構成的該除溼劑層31的剖面的一部分的放大圖。(9-3)是以縱軸為沸石的除溼量的累積值、橫軸為與面37的距離而作曲線的曲線圖，是在除溼區域上有該除溼劑層31時的曲線圖。此外，在(9-1)中，符號F表示第二層41所含有的沸石被完全脫溼時的必須的溫度，符號G表示第一層42所含有的沸石被完全脫溼時必須的溫度，符號E表示該第二層41與該第一層42的臨界的溫度；在(9-2)中，符號38表示再生空氣33通過該除溼劑層31的方向。另外，圖12是表示在以往的除溼轉子上形成的除溼劑層，即，含有一種沸石的除溼劑層中的沸石的溫度與除溼量的關係的圖。在圖12中，(12-1)是以縱軸為沸石的溫度、橫軸為與面37的距離而作曲線的曲線圖，是在再生區域上有該除溼劑層31時的曲線圖。(12-2)是含有單一的沸石的該除溼劑層31的剖面的一部分的放大圖。(12-3)是以縱軸為沸石的除溼量的累積值、橫軸為與面37的距離而作曲線的曲線圖，是在除溼區域上有該除溼劑層31時的曲線圖。此外，在(12-1)中，符號K表示該除溼劑層31中含有的沸石被完全脫溼時的必須的溫度；在(12-2)中，符號38表示再生空氣33通過該除溼劑層31的方向。
如圖12所示，在以往的除溼轉子的情況下，該除溼劑層31中的沸石的溫度越往該除溼劑層31的內部，即，與該面37越遠，則溫度越低，但只要該面37的溫度在(12-1)的曲線中的H的位置，則該纖維質載體32的附近的沸石的溫度就會在該除溼劑層31中的沸石被完全脫溼時必須的溫度K以上，從而該除溼劑層31中的沸石被全部再生。因此，移動到除溼區域時，該除溼劑層31中的全部的沸石發揮除溼功能，從而如(12-3)的曲線中的55所示，除溼量的累積值在該除溼劑層31的全部範圍內增加。但是，當該面37的溫度在(12-1)的曲線中的J位置以下時，在該除溼劑層31上產生達不到沸石被完全脫溼必須的溫度K的部分56。因此，由於達不到該沸石被完全脫溼的必須的溫度K的部分56的沸石不能被再生，所以即使移動到除溼區域，也不吸溼被處理空氣中的水分。因此，如(12-3)的曲線中的57所示，脫溼量的累積量變低。由此，以往的除溼轉子在降低熱器溫度時，除溼量會減少。
另一方面，如圖9所示，在本發明的除溼轉子的情況下，該除溼劑層31中的沸石的溫度越往該除溼劑層31的內部則溫度降低，當該面37的溫度在(9-1)的曲線中的C的位置時，該第二層41中的沸石的溫度在該第二層41中的沸石被完全脫溼必須的溫度F以上，並且該第一層42中的沸石的溫度在該第一層42中的沸石被完全脫溼的必須的溫度G以上，所以該除溼劑層31中的沸石被全部再生。因此，在移動到除溼區域時，該除溼劑層31中的全部的沸石發揮除溼功能，從而如(9-3)的曲線中的46所示，除溼量的累積值在該除溼劑層31的全範圍內增加。另外，該面37的溫度即使在(9-1)的曲線中的D位置以下，該第二層41中的沸石的溫度也在該第二層41中的沸石被完全脫溼的必須的溫度F以上，並且該第一層42中的沸石的溫度也在該第一層42中的沸石被完全脫溼的必須的溫度G以上，所以該除溼劑層31中的全部的沸石發揮除溼功能。因此，該面37的溫度即使在D的位置以下，(9-3)的曲線與該面37的溫度下降前(在C位置時)的曲線也相同。由此，本發明的除溼轉子即使在降低加熱器溫度時，除溼量也很難減少。
而且，在本發明的除溼轉子的情況下，該第一層42中的沸石的耐水熱性試驗中的比表面積的下降率高，但該第一層42中的沸石被曝露的溫度是在(9-1)的曲線中的E的位置以下的溫度，所以該第一層42中的沸石很難劣化。即，因為該第二層41存在於該第一層42上，所以能夠防止該第一層42被曝露在高溫下。
下面，列舉實施例來更加具體地對本發明進行說明，但這些僅是舉例，並不限制本發明。
實施例(實施例1)(製作蜂窩結構的纖維質載體)將生物溶解性纖維與有機纖維及有機粘接劑一起造紙，從而製得片狀的纖維質載體。將該片狀的纖維質載體加工成間距為2.7mm，峰高為1.5mm的波紋形狀，從而製得波紋狀的纖維質載體。然後，將該片狀的纖維質載體與該波紋狀的纖維質載體疊合，捲成圓環形狀，從而製得外徑為250mm、內徑為20mm、厚度為20mm的蜂窩結構的纖維質載體。
(調製第一層沸石)
在10％的氯化銨水溶液中，以室溫浸漬合成鈉Y型沸石A(是構架結構為Y型，鋁部位的反離子為鈉離子，沒有進行離子交換的原沸石。在耐水熱性試驗中的比表面積下降率為3％，脫溼峰值溫度為138℃。)兩小時。接著，過濾出Y型沸石後，以110℃乾燥1小時，進一步以500℃煅燒一小時。再進行兩次上述從在氯化銨水溶液中浸漬到以500℃煅燒的工序，從而製得氫離子被交換了的氫離子交換Y型沸石B。
接著，在含有30mol/L的鑭離子及30mol/L的鈰離子的水溶液中，以25℃浸漬氫離子交換Y型沸石B兩小時。接著，過濾及水洗Y型沸石，以200℃乾燥兩小時，從而製得以稀土類離子交換了的稀土類離子交換Y型沸石C。該稀土類離子交換Y型沸石C的耐水熱性試驗中的比表面積的下降率為25％，脫溼峰值溫度為130℃。
(裝載沸石)在水中，將如上述製得的該稀土類離子交換Y型沸石C及膠體二氧化矽混合為該稀土類離子Y型交換沸石C的含量為24％、膠體二氧化矽的固體成分的含量為6質量％，從而調製第一層形成用漿，在該第一次形成用漿中浸漬該蜂窩結構的纖維質載體。然後，從該漿中取出該蜂窩結構的纖維質載體，以150℃乾燥三小時，接著以500℃煅燒一小時，從而製得第一層形成纖維質載體。
接著，在水中，將該合成鈉Y型沸石A及膠體二氧化矽混合為該合成鈉Y型沸石A的含量為24質量％、膠體二氧化矽的固體成分的含量為6質量％，從而調製第二層形成用漿，在該第二次形成用漿中浸漬該第一層形成纖維質載體。然後，從該漿中取出該第一層形成纖維質載體，以150℃乾燥三小時，接著以500℃煅燒1小時，從而製得除溼轉子。在製得的除溼轉子中，該稀土類離子交換Y型沸石C(第一層沸石)的裝載量為40g，該合成鈉Y型沸石A(第二層沸石)的裝載量為80g。
(除溼耐久性試驗)在如圖6所示的該家庭用的除溼機20中，設置該除溼轉子，將該家庭用的除溼機設置在控制為25℃、50％RH的恆溫恆溼室內，以下述的運行條件進行除溼。圖10表示除溼量的歷時變化，圖11表示除溼轉子的比表面積的歷時變化。
(試驗條件)使熱電偶接觸到再生空氣的入口側的蜂窩轉子的開口面時，用該熱電偶測定的溫度為500℃；使熱電偶接觸到再生空氣的出口側的蜂窩轉子的開口面時，用該熱電偶測定的溫度為60℃；除溼轉子1的旋動速為0.5轉/分鐘。
比較例1(製作蜂窩結構的纖維質載體)以與實施例1同樣的方法製得蜂窩結構的纖維質載體。
(裝載沸石)在水中，將實施例1中使用的稀土類離子交換Y型沸石C及膠體二氧化矽混合為該稀土類離子交換Y型沸石C的含量為24％、膠體二氧化矽的固體成分的含量為6質量％，從而調製裝載用漿，在該裝載用漿中浸漬該蜂窩結構的纖維質載體。然後，從該漿中取出該蜂窩結構的纖維質載體，以150℃乾燥三小時。然後，再次進行從該浸漬開始至乾燥結束的操作，從而製得除溼轉子。在製得的除溼轉子中，該稀土類離子交換Y型沸石C的裝載量為120g。
(除溼耐久性試驗)除將該家庭用的除溼機20上設置的除溼轉子做成如上述製得的除溼轉子以外，其餘以與實施例1同樣的方法進行試驗。圖10表示除溼量的歷時變化，圖11表示除溼轉子的比表面積的歷時變化。
(比較例2)(製作蜂窩結構的纖維質載體)以與實施例1同樣的方法製得蜂窩結構的纖維質載體。
(裝載沸石)在水中，將實施例1中使用的合成鈉Y型沸石A及膠體二氧化矽混合為合成鈉Y型沸石A的含量為24質量％、膠體二氧化矽的固體成分的含量為6質量％，從而調製裝載用漿，在該裝載用漿中浸漬該蜂窩結構的纖維質載體。然後，從該漿中取出該蜂窩結構的纖維質載體，以150℃乾燥三小時。接著，再次進行從該浸漬開始至乾燥結束的操作，從而製得除溼轉子。在製得的除溼轉子中，該合成鈉Y型沸石A的裝載量為120g。
(除溼耐久性試驗)除將在該家庭用的除溼機20上設置的除溼轉子做成如上述製得的除溼轉子以外，其餘以與實施例1同樣的方法進行試驗。圖10表示除溼量的歷時變化，圖11表示除溼轉子的比表面積的歷時變化。
(實施例2)(製作蜂窩結構的纖維質載體)以與實施例1同樣的方法製得蜂窩結構的纖維質載體。
(調製第一層沸石)以與實施例1同樣的方法製得稀土類離子交換Y型沸石C。
(裝載沸石)在水中，將該稀土類離子交換Y型沸石C及膠體二氧化矽混合為該稀土類離子交換Y型沸石C的含量為36質量％、膠體二氧化矽的固體成分的含量為9質量％，從而調製第一層形成用漿，在該第一次形成用漿中浸漬該蜂窩結構的纖維質載體。然後，從該漿中取出該蜂窩結構的纖維質載體，以150℃乾燥三小時，接著以500℃煅燒一小時，從而製得第一層形成纖維質載體。
接著，在水中，將該合成鈉Y型沸石A及膠體二氧化矽混合為該合成鈉Y型沸石A的含量為20質量％、膠體二氧化矽的固體成分的含量為5質量％，從而調製第二層形成用漿，在該第二次形成用漿中浸漬該第一層形成纖維質載體。然後，從該漿中取出該第一層形成纖維質載體，以150℃乾燥三小時，接著以500℃煅燒一小時，從而製得除溼轉子。在製得的除溼轉子中，該稀土類離子交換Y型沸石C(第一層沸石)的裝載量為80g，該合成鈉Y型沸石A(第二層沸石)的裝載量為40g。
(除溼耐久性試驗)除將在該家庭用的除溼機20上設置的除溼轉子做成如上述製得的除溼轉子以外，其餘以與實施例1同樣的方法進行試驗。圖10表示除溼量的歷時變化，圖11表示除溼轉子的比表面積的歷時變化。
(實施例3)(製作蜂窩結構的纖維質載體)以與實施例1同樣的方法製得蜂窩結構的纖維質載體。
(調製第一層沸石)在10％的氯化銨水溶液中，以室溫浸漬合成鈉Y型沸石D(是構架結構為Y型，鋁部位的反離子為鈉離子，沒有進行離子交換的原沸石。)兩小時。然後，過濾出Y型沸石後，以110℃乾燥一小時，進一步以500℃煅燒一小時。再進行兩次從在上述氯化銨水溶液中浸漬到以500℃煅燒的工序，從而製得氫離子被交換了的氫離子交換Y型沸石E。該氫離子交換Y型沸石E的耐水熱性試驗中的比表面積的下降率為15％，脫溼峰值溫度為94℃。
(裝載沸石)在水中，將混合該氫離子交換Y型沸石E及膠體二氧化矽混合為該氫離子交換Y型沸石E的含量為21質量％、膠體二氧化矽的固體成分的含量為6質量％，從而調製第一層形成用漿，在該第一次形成用漿中浸漬該蜂窩結構的纖維質載體。然後，從該漿中取出該蜂窩結構的纖維質載體，以150℃乾燥三小時，接著以500℃煅燒一小時，從而製得第一層形成纖維質載體。
接著，在水中，將混合實施例1中使用的合成鈉Y型沸石A及膠體二氧化矽混合為該合成鈉Y型沸石A的含量為24質量％、膠體二氧化矽的固體成分的含量為6質量％，從而調製第二層形成用漿，在該第二次形成用漿中浸漬該第一層形成纖維質載體。然後，從該漿中取出該第一層形成纖維質載體，以150℃乾燥三小時，接著以500℃煅燒一小時，從而製得除溼轉子。在製得的除溼轉子中，該氫離子交換Y型沸石E(第一層沸石)的裝載量為50g，該合成鈉Y型沸石A(第二層沸石)的裝載量為100g。
(除溼耐久性試驗)除將在該家庭用的除溼機20上設置的除溼轉子做成如上述製得的除溼轉子以外，其餘以與實施例1同樣的方法進行試驗。圖10表示除溼量的歷時變化，圖11表示除溼轉子的比表面積的歷時變化。
(比較例3)(製作蜂窩結構的纖維質載體)以與實施例1同樣的方法製得蜂窩結構的纖維質載體。
(裝載沸石)在水中，將實施例3中使用的氫離子交換Y型沸石E及膠體二氧化矽混合為該氫離子交換Y型沸石E的含量為21質量％、膠體二氧化矽的固體成分的含量為6質量％，從而調製裝載用漿，在該裝載用漿中浸漬該蜂窩結構的纖維質載體。然後，從該漿中取出該蜂窩結構的纖維質載體，以150℃乾燥三小時，接著再次進行從該浸漬開始至乾燥結束的操作，從而製得除溼轉子。在製得的除溼轉子中，該氫離子交換Y型沸石E的裝載量為140g。
(除溼耐久性試驗)除將在該家庭用的除溼機20上設置的除溼轉子做成如上述製得的除溼轉子以外，其餘以與實施例1同樣的方法進行試驗。圖10表示除溼量的歷時變化，圖11表示除溼轉子的比表面積的歷時變化。
根據本發明，能夠製造出即使加熱器的溫度較低也能充分發揮除溼性能的家庭用除溼機。
權利要求
1.一種除溼轉子，在除溼轉子的纖維質載體上裝載有兩種以上的沸石，其特徵在於，在該纖維質載體上形成有由第一層、和含有原沸石並中間夾持著該第一層的第二層構成的三層結構的除溼劑層，該第一層含有氫離子交換沸石或第二金屬離子交換沸石，該氫離子交換沸石是通過進行氫離子交換工序而製得的，該氫離子交換工序是以氫離子與原沸石中的鋁部位的反離子進行離子交換而得到氫離子交換沸石的工序；該第二金屬離子交換沸石是通過進行氫離子交換工序以及第二金屬離子交換工序而製得的，該氫離子交換工序是以氫離子與原沸石中的鋁部位的反離子進行離子交換而得到氫離子交換沸石的工序，該第二金屬離子交換工序是以該原沸石的鋁部位的反離子以外的第二金屬離子與該氫離子交換沸石中的氫離子進行離子交換而得到第二金屬離子交換沸石的工序。
2.一種除溼轉子，在除溼轉子的纖維質載體上裝載有兩種以上的沸石，其特徵在於，在該纖維質載體上形成有由第一層和中間夾持著該第一層的第二層形成的三層結構的除溼劑層，該第一層含有在耐水熱性試驗中的比表面積的下降率為15～20％的沸石，該第二層含有在耐水熱性試驗中的比表面積的下降率為0～10％的沸石，該第二層所含有的沸石的脫溼峰值溫度與該第一層所含有的沸石的脫溼峰值溫度的差為1～60℃。
3.根據權利要求1或2中的任一項所述的除溼轉子，其特徵在於，上述第二層所含的沸石是鈉沸石。
4.根據權利要求1～3中的任一項所述的除溼轉子，其特徵在於，上述第一層所含的沸石是非鈉沸石。
5.根據權利要求1～4中的任一項所述的除溼轉子，其特徵在於，上述第一層所含的沸石是稀土類沸石。
6.根據權利要求1～5中的任一項所述的除溼轉子，其特徵在於，上述纖維質載體是由生物溶解性纖維成形而製得的纖維質載體。
7.一種除溼轉子的製造方法，其特徵在於，具有成形加工工序，對片狀的纖維質載體進行成形加工，從而製得轉子形狀的纖維質載體；第一層形成工序，以含有第一層沸石的第一層形成用漿，對該轉子形狀的纖維質載體進行浸漬處理或塗敷處理，從而製得形成有第一層的轉子形狀的纖維質載體；以及第二層形成工序，以含有第二層沸石的第二層形成用漿，對該形成有第一層的轉子形狀的纖維質載體進行浸漬處理或塗敷處理，從而製得除溼轉子，該第一層沸石是氫離子交換沸石或第二金屬離子交換沸石，該氫離子交換沸石是通過進行氫離子交換工序而製得的，該氫離子交換工序是以氫離子與原沸石中的鋁部位的反離子進行離子交換而得到氫離子交換沸石的工序；該第二金屬離子交換沸石是通過進行氫離子交換工序以及第二金屬離子交換工序而製得的，該氫離子交換工序是以氫離子與原沸石中的鋁部位的反離子進行離子交換而得到氫離子交換沸石的工序，該第二金屬離子交換工序是以該原沸石的鋁部位的反離子以外的第二金屬離子與該氫離子交換沸石中的氫離子進行離子交換而得到第二金屬離子交換沸石的工序，該第二層沸石是原沸石。
8.一種除溼轉子的製造方法，其特徵在於，具有第一層形成工序，以含有第一層沸石的第一層形成用漿，對片狀的纖維質載體進行浸漬處理或塗敷處理，從而製得形成有第一層的片狀的纖維質載體；成形加工工序，對該形成有第一層的片狀的纖維質載體進行成形加工，從而製得形成有第一層的轉子形狀的纖維質載體；以及第二層形成工序，以含有第二層沸石的第二層形成用漿，對該形成有第一層的轉子形狀的纖維質載體進行浸漬處理或塗敷處理，從而製得除溼轉子，該第一層沸石是氫離子交換沸石或第二金屬離子交換沸石，該氫離子交換沸石是通過進行氫離子交換工序而製得的，該氫離子交換工序是以氫離子與原沸石中的鋁部位的反離子進行離子交換而得到氫離子交換沸石的工序；該第二金屬離子交換沸石是通過進行氫離子交換工序以及第二金屬離子交換工序而製得的，該氫離子交換工序是以氫離子與原沸石中的鋁部位的反離子進行離子交換而得到氫離子交換沸石的工序，該第二金屬離子交換工序是以該原沸石的鋁部位的反離子以外的第二金屬離子與該氫離子交換沸石中的氫離子進行離子交換而得到第二金屬離子交換沸石的工序，該第二層沸石是原沸石。
9.一種除溼轉子的製造方法，其特徵在於，具有第一層形成工序，以含有第一層沸石的第一層形成用漿，對片狀的纖維質載體進行浸漬處理或塗敷處理，從而製得形成有第一層的片狀的纖維質載體；第二層形成工序，以含有第二層沸石的第二層形成用漿，對該形成有第一層的片狀的纖維質載體進行浸漬處理或塗敷處理，從而製得形成有第一層以及第二層的片狀的纖維質載體；成形加工工序，將該形成有第一層以及第二層的片狀的纖維質載體成形加工成轉子形狀，從而製得除溼轉子，該第一層沸石是氫離子交換沸石或第二金屬離子交換沸石，該氫離子交換沸石是通過進行氫離子交換工序而製得的，該氫離子交換工序是以氫離子與原沸石中的鋁部位的反離子進行離子交換而得到氫離子交換沸石的工序；該第二金屬離子交換沸石是通過進行氫離子交換工序以及第二金屬離子交換工序而製得的，該氫離子交換工序是以氫離子與原沸石中的鋁部位的反離子進行離子交換而得到氫離子交換沸石的工序，該第二金屬離子交換工序是以該原沸石的鋁部位的反離子以外的第二金屬離子與該氫離子交換沸石中的氫離子進行離子交換而得到第二金屬離子交換沸石的工序，該第二層沸石是原沸石。
全文摘要
本發明提供一種除溼轉子及其製造方法，即使加熱器的溫度比以往較低，也能夠實現除溼量大且歷時變化中的除溼量下降少。該除溼轉子是在除溼轉子的纖維質載體上裝載有兩種以上的沸石的除溼轉子，其特徵在於，在該纖維質載體上形成有三層結構的除溼劑層，該三層結構的除溼劑層由含有氫離子交換沸石或第二金屬離子交換沸石的第一層與含有原沸石並夾持該第一層的第二層構成。
文檔編號B01D53/26GK1975272SQ200610162839
公開日2007年6月6日 申請日期2006年11月24日 優先權日2005年11月24日
發明者山崎晃次, 岡部稔久 申請人:霓佳斯株式會社