省エネ除湿システム
【課題】制御性及びメンテナンス性を向上させ、イニシャルコストを低減する。
【解決手段】本発明の省エネ除湿システム２０は、除湿セクション２２の出口側における処理空気の露点温度が所定値の時の、パージセクション２３を通過する低温空気が取得したエネルギーと再生セクション２４を通過する高温空気が損失したエネルギーとの差分のエネルギーを除湿セクション２２を通過する処理空気の風量で除して得たエネルギー収支値と、再生セクション２４を通過する高温空気の風量を除湿セクション２２を通過する処理空気の風量で除して得た再生風量比と、の第１の関係式を予め格納し、実際の測定により得られたエネルギー収支値及び再生風量比と第１の関係式とにより推定した除湿セクションの出口側における処理空気の推定露点温度が所定の露点温度の時の第１の関係式に一致するように、再生風量比を制御する制御装置を備えていることを特徴とする。
【解決手段】本発明の省エネ除湿システム２０は、除湿セクション２２の出口側における処理空気の露点温度が所定値の時の、パージセクション２３を通過する低温空気が取得したエネルギーと再生セクション２４を通過する高温空気が損失したエネルギーとの差分のエネルギーを除湿セクション２２を通過する処理空気の風量で除して得たエネルギー収支値と、再生セクション２４を通過する高温空気の風量を除湿セクション２２を通過する処理空気の風量で除して得た再生風量比と、の第１の関係式を予め格納し、実際の測定により得られたエネルギー収支値及び再生風量比と第１の関係式とにより推定した除湿セクションの出口側における処理空気の推定露点温度が所定の露点温度の時の第１の関係式に一致するように、再生風量比を制御する制御装置を備えていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除湿剤が含浸された回転可能な除湿ローターを通過する処理空気から水分を吸着して該処理空気を除湿し、低湿度の環境を提供する省エネ除湿システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、リチウムイオン二次電池や電気二重層キャパシタなどの製造工場では、空気中に含まれる水分が製品の歩留まり・性能・信頼性の低下に影響を及ぼすため、露点温度が−５０℃ＤＰ以下の非常に低湿度の環境が必要とされている。
【０００３】
そのため、従来、前記製造工場には、例えば、図５又は図６に示されているように、ガラス繊維ペーパーやセラミックペーパーにシリカゲルやゼオライトなどの除湿剤が含浸されて円筒状に成形された除湿ローター１を備えた各種除湿システムが設置されている。
【０００４】
この場合、除湿ローター１は、通過する処理空気から水分を吸着して該処理空気を除湿する除湿セクョン２と、通過する高温空気により加熱されて水分が脱着される再生セクション３と、通過する低温空気により冷却されるパージセクション４とを備えており、常時回転しながら各セクション２，３，４において連続的に除湿、再生、パージを行い、低露点空気を供給するようになっている。
【０００５】
この種の具体的な除湿システムとしては、通常、図５又は図６に示されている方式のものが採用されることが多い。この方式の除湿システムは、プレクーラー５で予冷除湿された外気（ＯＡ）と製造工場からの還気（ＲＡ）が処理空気として給気ファン６によって除湿ローター１に供給され、除湿ローター１の除湿セクション２では、前記処理空気中の水分が吸着除去され、アフタークーラー７で冷却された後、製造工場の環境内に供給される。
【０００６】
一方、除湿ローター１のパージセクション４を通過した空気は、再生ヒーター８で所定温度（１４０℃程度）まで加熱されて高温空気となった後、排気ファン９によって再生セクション３に搬送され、除湿ローター１を加熱して水分を脱着させる。その後、再生セクション３を通過した空気は、図５に示されているようにそのまま外部へ排気されるか、或いは、図６に示されているように一部が再生ヒーター８の上流側に戻るように循環される。
【０００７】
しかしながら、この方式の除湿システムは、湿分負荷に応じて運転を制御しないため、ランニングコストが高くなるという問題点がある。このような除湿システムでは、最もエネルギー消費量が大きいのは、再生セクション３において除湿ローター１に吸着した水分を脱着する際に消費されるエネルギー（再生エネルギー）であり、この再生エネルギーはランニングコスト全体の５０〜６０％を占める。一方、必要とされる再生エネルギーは、湿分負荷によって大きく異なり、例えば冬期、或いは夜間の無人時には、湿分負荷が小さくなるため、必要な再生エネルギーは小さくて済む。このため、再生エネルギーを湿分負荷に応じて制御する除湿システムが各種提案されている。
【０００８】
例えば、除湿セクションの出口側の露点温度を測定する露点計を設置し、この露点計により測定された露点温度が所定の露点温度となるように、再生セクションを通過する風量(再生風量)、再生セクションの入口側の温度(再生温度)、又は除湿ローターの回転数を制御する除湿システムがある（特許文献１参照）。
【０００９】
また、除湿セクションの入口側の絶対湿度(露点温度)を測定する絶対湿度計（露点計）を設置し、この絶対湿度計（露点計）により測定された絶対湿度(露点温度)から除湿セクションの出口側の露点温度を予測し、この露点温度が所定の露点温度となるように、再生風量又は再生温度を制御する除湿システムがある (特許文献２参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第３２６６３２６号公報
【特許文献２】特開２００７−２６０５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記した特許文献１の除湿システムの場合、以下のような問題点がある。
【００１２】
すなわち、低露点空気を測定する露点計には、通常、静電容量式露点計や鏡面冷却式露点計が使用されるが、静電容量式露点計の場合、測定誤差が大きく応答速度も遅いため、本来の露点温度と異なった露点温度で再生風量又は再生温度の制御が行われ、所定の露点温度より大幅に高くなってしまう可能性がある。
【００１３】
一方、鏡面冷却式露点計の場合には、静電容量式露点計と比べて、測定誤差が小さく応答速度も速いが、鏡面の汚れなどにより測定誤差や応答速度が大幅に低下するため、定期的なメンテナンスが必要になる。また、鏡面冷却式露点計の金額は静電容量式露点計よりの約５〜１０倍となり、イニシャルコストが高くなるといった問題もある。
【００１４】
また、上記した特許文献２の除湿システムの場合、除湿セクションの入口側の絶対湿度（露点温度）を測定するため、上記した特許文献１の除湿システムより測定レンジの高い絶対湿度計（露点計）で測定することができるが、絶対湿度計（露点計）が必要なことに変わりはないため、測定精度、応答性、メンテナンス性及びイニシャルコストにおいて、上記した特許文献１の除湿システムの場合と同様の問題がある。
【００１５】
本発明は、上記した課題を解決すべきなされたものであり、測定精度が良く、応答速度が速く、制御性が良く、メンテナンス性に優れ、イニシャルコストが安価な除湿システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記した目的を達成するため、本発明は、除湿剤が含浸された回転可能な除湿ローターを備えた省エネ除湿システムであって、前記除湿ローターは、通過する処理空気から水分を吸着して該処理空気を除湿する除湿セクションと、通過する高温空気により加熱されて水分が脱着される再生セクションと、通過する低温空気により冷却されるパージセクションと、を備え、前記除湿セクションの出口側における前記処理空気の露点温度が所定値の時の、前記パージセクションを通過する前記低温空気が取得したエネルギーと前記再生セクションを通過する前記高温空気が損失したエネルギーとの差分のエネルギーを前記除湿セクションを通過する前記処理空気の風量で除して得たエネルギー収支値と、前記再生セクションを通過する前記高温空気の風量を前記除湿セクションを通過する前記処理空気の風量で除して得た再生風量比と、の第１の関係式を予め格納し、実際の測定により得られたエネルギー収支値及び再生風量比と前記第１の関係式とにより推定した除湿セクションの出口側における前記処理空気の推定露点温度が所定の露点温度の時の第１の関係式に一致するように、再生風量比を制御する制御装置を備えていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、除湿剤が含浸された回転可能な除湿ローターを備えた省エネ除湿システムであって、前記除湿ローターは、通過する処理空気から水分を吸着して該処理空気を除湿する除湿セクションと、通過する高温空気により加熱されて水分が脱着される再生セクションと、通過する低温空気により冷却されるパージセクションと、を備え、前記除湿セクションの出口側における前記処理空気の露点温度が所定値の時の、前記パージセクションを通過する前記低温空気が取得したエネルギーと前記再生セクションを通過する前記高温空気が損失したエネルギーとの差分のエネルギーを前記除湿セクションを通過する前記処理空気の風量で除して得たエネルギー収支値と、前記再生セクションの入口側における前記高温空気の温度である再生温度と、の第２の関係式を予め格納し、実際の測定により得られたエネルギー収支値及び再生温度と前記第２の関係式とにより推定した除湿セクションの出口側における前記処理空気の推定露点温度が所定の露点温度の時の第２の関係式に一致するように、再生温度を制御する制御装置を備えていることを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明は、除湿剤が含浸された回転可能な除湿ローターを備えた省エネ除湿システムであって、前記除湿ローターは、通過する処理空気から水分を吸着して該処理空気を除湿する除湿セクションと、通過する高温空気により加熱されて水分が脱着される再生セクションと、通過する低温空気により冷却されるパージセクションと、を備え、前記除湿セクションの出口側における前記処理空気の露点温度が所定値の時の、前記パージセクションを通過する前記低温空気が取得したエネルギーと前記再生セクションを通過する前記高温空気が損失したエネルギーとの差分のエネルギーを前記除湿セクションを通過する前記処理空気の風量で除して得たエネルギー収支値と、前記再生セクションを通過する前記高温空気の風量を前記除湿セクションを通過する前記処理空気の風量で除して得た再生風量比と、の第１の関係式を予め格納し、該第１の関係式に一致するように再生風量比を制御すると共に、前記除湿セクションの出口側における前記処理空気の露点温度が所定値の時の、前記エネルギー収支値と、前記再生セクションの入口側における前記高温空気の温度である再生温度と、の第２の関係式を予め格納し、該第２の関係式に一致するように再生温度を制御する制御装置を備え、該制御装置は、前記第１の関係式に基づく再生風量比の制御を前記第２の関係式に基づく再生温度の制御より優先して行い、前記再生風量比の制御を行っても、実際の測定により得られたエネルギー収支値及び再生風量比と前記第１の関係式とにより推定した除湿セクションの出口側における前記処理空気の推定露点温度が前記所定の露点温度の時の前記第１の関係式に一致しないと判断した場合に、実際の測定により得られたエネルギー収支値及び再生温度と前記第２の関係式とにより推定した除湿セクションの出口側における前記処理空気の推定露点温度が前記所定の露点温度の時の前記第２の関係式に一致するように前記再生温度を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、測定精度が良く、応答速度が速く、制御性が良く、メンテナンス性に優れ、イニシャルコストが安価な省エネ除湿システムを提供することができる等、種々の優れた効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る省エネ除湿システムを示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る省エネ除湿システムにおいて、エネルギー収支値と再生風量比との関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る省エネ除湿システムにおいて、エネルギー収支値と再生温度との関係を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る省エネ除湿システムにおいて、再生セクションの出口側の空気の温度と除湿セクションの出口側の空気の露点温度との関係を示す図である。
【図５】従来の省エネ除湿システムを示す説明図である。
【図６】従来の別の省エネ除湿システムを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る省エネ除湿システムについて説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施の形態に係る省エネ除湿システムを示す説明図である。この除湿システム２０は、シリカゲルやゼオライトなどの除湿剤がガラス繊維ペーパーやセラミックペーパーに含浸されて円筒状に成形された除湿ローター２１を備えており、この除湿ローター２１はモータ等の駆動手段（図示省略）によって所定の速度で回転される。
【００２３】
除湿ローター２１は、仕切板などによって、通過する処理空気から水分を吸着して該処理空気を除湿する除湿セクション２２と、通過する高温空気により加熱されて水分が脱着される再生セクション２４と、通過する低温空気により冷却されるパージセクション２３と、に分割されている。
【００２４】
外部と除湿ローター２１の除湿セクション２２の入口側部分とは第１のダクト２５により接続され、第１のダクト２５には外部側から空気の流れ方向に沿って順に、第１の風量調整ダンパ（ＶＤ）２６、プレクーラー２７、給気ファン２８がそれぞれ設けられている。給気ファン２８の下流側には第１のダクト２５から第２のダクト２９が分岐接続されており、第２のダクト２９は除湿ローター２１のパージセクション２３の入口側部分に接続されている。そして、第２のダクト２９のパージセクション２３の近傍にはパージセクション２３の入口側の空気の温度を測定する第１の温度計３０が設けられ、この第１の温度計３０には熱電対や白金測温度抵抗体などが使用される。
【００２５】
除湿ローター２１の除湿セクション２２の出口側と低湿度の環境が要求される空間（例えば、ドライルーム）とは第３のダクト３１により接続され、第３のダクト３１にはアフタークーラー３２が設けられている。
【００２６】
除湿ローター２１のパージセクション２３の出口側部分と除湿ローター２１の再生セクション２４の入口側部分とは第４のダクト３３により接続され、第４のダクト３３のパージセクション２３の近傍にはパージセクション２３の出口側の空気の温度を測定する第２の温度計３４が設けられ、この第２の温度計３４には熱電対や白金測温度抵抗体などが使用される。また、第４のダクト３３には再生ヒーター３５が設けられ、第４のダクト３３の再生セクション２４の近傍には再生セクション２４の入口側の空気の温度を測定する第３の温度計３６が設けられ、この第３の温度計３６には熱電対や白金測温度抵抗体などが使用される。
【００２７】
除湿ローター２１の再生セクション２４の出口側部分と外部とは第５のダクト３７により接続され、第５のダクト３７の再生セクション２４の近傍には再生セクション２４の出口側の空気の温度を測定する第４の温度計３８が設けられ、この第４の温度計３８には熱電対や白金測温度抵抗体などが使用される。また、第５のダクト３７には排気ファン３９及び第２の風量調整ダンパ（ＶＤ）４０が設けられている。
【００２８】
再生ヒーター３５の上流側の第４のダクト３３と排気ファン３９の下流側の第５のダクト３７とは第６のダクト４１により接続されて循環ラインが形成され、第６のダクト４１に循環ダンパ４２が設けられている。
【００２９】
このような構成を備えた除湿システム２０において、第１のダクト２５を介して外部から処理空気として導入された外気（ＯＡ）はプレクーラー２７で予冷除湿された後、給気ファン２８によって、回転する除湿ローター２１に供給される。除湿ローター２１に供給された前記処理空気のうち、所定風量の処理空気が第１のダクト２５を介して除湿セクション２２を通過し、残りの風量の処理空気が第２のダクト２９を介してパージセクション２３を通過する。
【００３０】
除湿ローター２１は、除湿セクション２２を通過する処理空気から水分を吸着して該処理空気を除湿し、該除湿された処理空気はアフタークーラー３２によって冷却された後、給気（ＳＡ）として前記低湿度の環境が要求される空間に供給される。
【００３１】
一方、パージセクション２３を通過した処理空気は低温空気として除湿ローター２１を冷却した後、第６のダクト４１（循環ライン）を流通する空気と合流される。そして、この合流した空気は、再生ヒーター３５によって加熱された後、高温空気として除湿ローター２１の再生セクション２４を通過し、第５のダクト３７を通り、排気ファン３９によって排気（ＥＡ）として外部に排出される。この時、第５のダクト３７を流通する空気の一部は第６のダクト４１（循環ライン）を通り、除湿ローター２１の再生セクション２４の上流側に戻され、上記したように第４のダクト３３を流通する空気と合流される。
【００３２】
次に、本発明の実施の形態に係る除湿システム２０の制御について説明する。
【００３３】
図１に示されているように、除湿システム２０には、制御装置４３が設けられており、第１〜第４の温度計３０，３４，３６，３８、再生ヒーター３５、排気ファン３９、及び循環ダンパ４２はそれぞれ制御装置４３と電気的に接続されている。
【００３４】
制御装置４３には、記憶部（図示省略）が設けられており、この記憶部には、図２に示されているように、除湿セクション２２の出口側における前記処理空気の露点温度が所定値（図２では、−５０℃ＤＰ、−５５℃ＤＰ、−６０℃ＤＰ）の時の、パージセクション２３を通過する前記低温空気が取得したエネルギーと再生セクション２４を通過する前記高温空気が損失したエネルギーとの差分のエネルギーを除湿セクション２２を通過する処理空気の風量Ｑ１で除して得たエネルギー収支値と、再生セクション２４を通過する前記高温空気の風量Ｑ３を除湿セクション２２を通過する前記処理空気の風量Ｑ１で除して得た再生風量比と、の第１の関係式が予め格納されている。
【００３５】
また、前記記憶部には、図３に示されているように、除湿セクション２２の出口側における前記処理空気の露点温度が所定値（図３では、−５０℃ＤＰ、−５５℃ＤＰ、−６０℃ＤＰ）の時の、前記エネルギー収支値と、再生セクション２４の入口側における前記高温空気の温度である再生温度Ｔ３と、の第２の関係式が予め格納されている。
【００３６】
例えば、除湿セクション２２の出口側における前記処理空気の所定の露点温度が−５０℃ＤＰの場合、先ず、制御装置４３は、除湿ローター２１が運転されている間、次式（１）に従って、第１の温度計３０により実際に測定したパージセクション２３の入口側の空気の温度Ｔ１と、第２の温度計３４により実際に測定したパージセクション２３の出口側の空気の温度Ｔ２と、パージセクション２３の入口側と出口側の差圧を微差圧計（図示省略）により実際に測定して算出されたパージセクション２３を通過する風量Ｑ２と、から算出したパージセクション２３の損失エネルギーと、第３の温度計３６により実際に測定した再生セクション２４の入口側の空気の温度Ｔ３と、第４の温度計３８により実際に測定した再生セクション２４の出口側の空気の温度Ｔ４と、再生セクション２４の入口側と出口側の差圧を微差圧計（図示省略）により実際に測定して算出された再生セクション２４を通過する風量Ｑ３と、から算出した再生セクションの取得エネルギーと、の差分のエネルギーを、除湿セクション２２の入口側と出口側の差圧を微差圧計（図示省略）により実際に測定して算出された除湿セクション２２を通過する風量Ｑ１で除してエネルギー収支値を算出する。
【００３７】
エネルギー収支値（ｋＪ／ｍ３）＝｛（Ｔ３−Ｔ４）℃）×Ｑ３ｍ３／ｈ×ρｋｇ／ｍ３×ＣｐｋＪ／℃・ｋｇ｝−｛（Ｔ２−Ｔ１）℃×Ｑ２ｍ３／ｈ×ρｋｇ／ｍ３×ＣｐｋＪ／℃・ｋｇ｝÷Ｑ１ｍ３／ｈ・・・・・・（１）
ここで、上式（１）中のＴ１はパージセクション２３の入口側の空気の温度、Ｔ２はパージセクション２３の出口側の空気の温度、Ｔ３は再生セクション２４の入口側の空気の温度、Ｔ４は再生セクション２４の出口側の空気の温度、ρは空気密度、Ｃｐは定圧比熱である。
【００３８】
また、制御装置４３は、除湿ローター２１が運転されている間、次式（２）に従って、上記したように実際に測定して算出された再生セクション２４を通過する風量Ｑ３を上記したように実際に測定して算出された除湿セクション２２を通過する前記風量Ｑ１で除して再生風量比を算出する。
【００３９】
再生風量比＝Ｑ３ｍ３／ｈ÷Ｑ１ｍ３／ｈ・・・・・・（２）
次いで、制御装置４３は、このように算出したエネルギー収支値及び再生風量比と図２に示す露点温度−５０℃ＤＰの時の第１の関係式とにより推定した除湿セクション２２の出口側における前記処理空気の推定露点温度が所定の露点温度−５０℃ＤＰの時の第１の関係式に一致するように、循環ダンパ４２の開度及び又は排気ファン３９のインバーター周波数を制御し、再生風量比を制御する。
【００４０】
次いで、このように制御装置４３が再生風量比の制御を行っても、前記処理空気の推定露点温度が前記所定の露点温度−５０℃ＤＰの時の第１の関係式と一致しないと制御装置４３が判断した場合には、制御装置４３は、前記算出したエネルギー収支値及び再生温度と図３に示す露点温度−５０℃ＤＰの時の第２の関係式とにより推定した除湿セクション２２の出口側における前記処理空気の推定露点温度が、図３に示す露点温度−５０℃ＤＰの時の第２の関係式に一致するように、再生ヒーター３５の出力を制御し、再生セクション２４を通過する前記高温空気の再生温度を制御する。
【００４１】
より具体的には、例えば、制御装置４３は、パージセクション２３を通過する前記風量Ｑ２と再生セクション２４を通過する前記風量Ｑ３が等しくなり、再生風量比が最小となっても、前記処理空気の推定露点温度が露点温度−５０℃ＤＰより低いと判断した場合には、再生セクション２４を通過する前記高温空気の再生温度を下げるように再生ヒーター３５の出力を制御する。
【００４２】
このように、本発明の実施の形態に係る除湿システム２０によれば、エネルギー収支値と再生条件（すなわち、再生風量比又は再生温度）との関係式を予め求めておき、推定した除湿セクション２２の出口側における処理空気の推定露点温度が所定の露点温度より高い場合には再生エネルギーを増やし、前記推定露点温度が前記所定の露点温度より低い場合には再生エネルギーを減らすことで、常に最小のエネルギーで除湿ローター２１の再生を行うことができる。
【００４３】
また、制御装置４３による再生風量比の制御と再生温度の制御とを比較した場合、消費エネルギーの削減効果が大きいのは、再生風量比の制御であるため、上記したように再生風量比の制御を再生温度の制御より優先して行うことにより、公知の従来技術(図５又は図６参照)と比べて４０％以上の再生エネルギーを削減することが可能となる。したがって、上記した本発明の実施の形態に係る除湿システム２０によれば、大幅なランニングコストの削減を図ることができる。
【００４４】
さらに、本発明の実施の形態に係る除湿システム２０によれば、制御装置４３がエネルギー収支値及び再生風量比を温度計と差圧計の測定値から算出しており、測定精度が良く、応答速度も速いため、制御性の向上を図ることができ、所定の露点温度から外れることなく安定的に低露点温度の空気を所定の環境内に確実に供給することができる。
【００４５】
さらに、上記した本発明の実施の形態に係る除湿システム２０によれば、従来の露点計を用いる除湿システムと比べて、イニシャルコストの低減化やメンテナンス性の向上を図ることができる。
【００４６】
このように、上記した本発明の実施の形態において、制御装置４３は、エネルギー収支値及び再生風量比又は再生温度と前記第１の関係式又は前記第２の関係式とにより除湿セクション２２の出口側の空気の露点温度を推定しているが、再生セクション２４を通過する高温空気が損失したエネルギーだけで除湿セクション２２の出口側の空気の露点温度を推定することは困難である。これは、再生風量比によっては、図４に示すように、除湿セクション２２の出口側の空気の露点温度に拘わらず、再生セクション２４の出口側の空気の温度がほぼ一定となるためである。また、同様の理由により、パージセクション２３を通過する低温空気が取得したエネルギーだけで除湿セクション２２の出口側の空気の露点温度を推定することも困難である。
【００４７】
なお、上記した本発明の実施の形態では、パージセクション２３を通過する前記低温空気が取得したエネルギーと再生セクション２４を通過する前記高温空気が損失したエネルギーとの差分のエネルギーを除湿セクション２２を通過する処理空気の風量Ｑ１で除して得たエネルギー収支値と、再生セクション２４を通過する前記高温空気の風量Ｑ３を除湿セクション２２を通過する前記処理空気の風量Ｑ１で除して得た再生風量比と、の関係式を第１の関係式と定義しているが、これは、除湿ローター２１のサイズが変わっても対応できるようにしたためであり、例えば、除湿セクション２２を通過する前記処理空気の風量Ｑ１で除することなく、パージセクション２３を通過する前記低温空気が取得したエネルギーと再生セクション２４を通過する前記高温空気が損失したエネルギーとの差分のエネルギーを前記エネルギー収支値とし、該エネルギー収支値と、再生セクション２４を通過する前記高温空気の風量Ｑ３と、の関係式を第１の関係式と定義しても良い。
【００４８】
また、同様に、除湿セクション２２を通過する前記処理空気の風量Ｑ１で除することなく算出した前記エネルギー収支値と、再生セクション２４の入口側における前記高温空気の温度である再生温度Ｔ３と、の関係式を第２の関係式と定義しても良い。
【００４９】
さらに、上記した本発明の実施の形態の説明は、本発明に係る除湿システムにおける好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。さらに、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【符号の説明】
【００５０】
２０ 除湿システム
２１ 除湿ローター
２２ 除湿セクション
２３ パージセクション
２４ 再生セクション
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除湿剤が含浸された回転可能な除湿ローターを通過する処理空気から水分を吸着して該処理空気を除湿し、低湿度の環境を提供する省エネ除湿システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、リチウムイオン二次電池や電気二重層キャパシタなどの製造工場では、空気中に含まれる水分が製品の歩留まり・性能・信頼性の低下に影響を及ぼすため、露点温度が−５０℃ＤＰ以下の非常に低湿度の環境が必要とされている。
【０００３】
そのため、従来、前記製造工場には、例えば、図５又は図６に示されているように、ガラス繊維ペーパーやセラミックペーパーにシリカゲルやゼオライトなどの除湿剤が含浸されて円筒状に成形された除湿ローター１を備えた各種除湿システムが設置されている。
【０００４】
この場合、除湿ローター１は、通過する処理空気から水分を吸着して該処理空気を除湿する除湿セクョン２と、通過する高温空気により加熱されて水分が脱着される再生セクション３と、通過する低温空気により冷却されるパージセクション４とを備えており、常時回転しながら各セクション２，３，４において連続的に除湿、再生、パージを行い、低露点空気を供給するようになっている。
【０００５】
この種の具体的な除湿システムとしては、通常、図５又は図６に示されている方式のものが採用されることが多い。この方式の除湿システムは、プレクーラー５で予冷除湿された外気（ＯＡ）と製造工場からの還気（ＲＡ）が処理空気として給気ファン６によって除湿ローター１に供給され、除湿ローター１の除湿セクション２では、前記処理空気中の水分が吸着除去され、アフタークーラー７で冷却された後、製造工場の環境内に供給される。
【０００６】
一方、除湿ローター１のパージセクション４を通過した空気は、再生ヒーター８で所定温度（１４０℃程度）まで加熱されて高温空気となった後、排気ファン９によって再生セクション３に搬送され、除湿ローター１を加熱して水分を脱着させる。その後、再生セクション３を通過した空気は、図５に示されているようにそのまま外部へ排気されるか、或いは、図６に示されているように一部が再生ヒーター８の上流側に戻るように循環される。
【０００７】
しかしながら、この方式の除湿システムは、湿分負荷に応じて運転を制御しないため、ランニングコストが高くなるという問題点がある。このような除湿システムでは、最もエネルギー消費量が大きいのは、再生セクション３において除湿ローター１に吸着した水分を脱着する際に消費されるエネルギー（再生エネルギー）であり、この再生エネルギーはランニングコスト全体の５０〜６０％を占める。一方、必要とされる再生エネルギーは、湿分負荷によって大きく異なり、例えば冬期、或いは夜間の無人時には、湿分負荷が小さくなるため、必要な再生エネルギーは小さくて済む。このため、再生エネルギーを湿分負荷に応じて制御する除湿システムが各種提案されている。
【０００８】
例えば、除湿セクションの出口側の露点温度を測定する露点計を設置し、この露点計により測定された露点温度が所定の露点温度となるように、再生セクションを通過する風量(再生風量)、再生セクションの入口側の温度(再生温度)、又は除湿ローターの回転数を制御する除湿システムがある（特許文献１参照）。
【０００９】
また、除湿セクションの入口側の絶対湿度(露点温度)を測定する絶対湿度計（露点計）を設置し、この絶対湿度計（露点計）により測定された絶対湿度(露点温度)から除湿セクションの出口側の露点温度を予測し、この露点温度が所定の露点温度となるように、再生風量又は再生温度を制御する除湿システムがある (特許文献２参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第３２６６３２６号公報
【特許文献２】特開２００７−２６０５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記した特許文献１の除湿システムの場合、以下のような問題点がある。
【００１２】
すなわち、低露点空気を測定する露点計には、通常、静電容量式露点計や鏡面冷却式露点計が使用されるが、静電容量式露点計の場合、測定誤差が大きく応答速度も遅いため、本来の露点温度と異なった露点温度で再生風量又は再生温度の制御が行われ、所定の露点温度より大幅に高くなってしまう可能性がある。
【００１３】
一方、鏡面冷却式露点計の場合には、静電容量式露点計と比べて、測定誤差が小さく応答速度も速いが、鏡面の汚れなどにより測定誤差や応答速度が大幅に低下するため、定期的なメンテナンスが必要になる。また、鏡面冷却式露点計の金額は静電容量式露点計よりの約５〜１０倍となり、イニシャルコストが高くなるといった問題もある。
【００１４】
また、上記した特許文献２の除湿システムの場合、除湿セクションの入口側の絶対湿度（露点温度）を測定するため、上記した特許文献１の除湿システムより測定レンジの高い絶対湿度計（露点計）で測定することができるが、絶対湿度計（露点計）が必要なことに変わりはないため、測定精度、応答性、メンテナンス性及びイニシャルコストにおいて、上記した特許文献１の除湿システムの場合と同様の問題がある。
【００１５】
本発明は、上記した課題を解決すべきなされたものであり、測定精度が良く、応答速度が速く、制御性が良く、メンテナンス性に優れ、イニシャルコストが安価な除湿システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記した目的を達成するため、本発明は、除湿剤が含浸された回転可能な除湿ローターを備えた省エネ除湿システムであって、前記除湿ローターは、通過する処理空気から水分を吸着して該処理空気を除湿する除湿セクションと、通過する高温空気により加熱されて水分が脱着される再生セクションと、通過する低温空気により冷却されるパージセクションと、を備え、前記除湿セクションの出口側における前記処理空気の露点温度が所定値の時の、前記パージセクションを通過する前記低温空気が取得したエネルギーと前記再生セクションを通過する前記高温空気が損失したエネルギーとの差分のエネルギーを前記除湿セクションを通過する前記処理空気の風量で除して得たエネルギー収支値と、前記再生セクションを通過する前記高温空気の風量を前記除湿セクションを通過する前記処理空気の風量で除して得た再生風量比と、の第１の関係式を予め格納し、実際の測定により得られたエネルギー収支値及び再生風量比と前記第１の関係式とにより推定した除湿セクションの出口側における前記処理空気の推定露点温度が所定の露点温度の時の第１の関係式に一致するように、再生風量比を制御する制御装置を備えていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、除湿剤が含浸された回転可能な除湿ローターを備えた省エネ除湿システムであって、前記除湿ローターは、通過する処理空気から水分を吸着して該処理空気を除湿する除湿セクションと、通過する高温空気により加熱されて水分が脱着される再生セクションと、通過する低温空気により冷却されるパージセクションと、を備え、前記除湿セクションの出口側における前記処理空気の露点温度が所定値の時の、前記パージセクションを通過する前記低温空気が取得したエネルギーと前記再生セクションを通過する前記高温空気が損失したエネルギーとの差分のエネルギーを前記除湿セクションを通過する前記処理空気の風量で除して得たエネルギー収支値と、前記再生セクションの入口側における前記高温空気の温度である再生温度と、の第２の関係式を予め格納し、実際の測定により得られたエネルギー収支値及び再生温度と前記第２の関係式とにより推定した除湿セクションの出口側における前記処理空気の推定露点温度が所定の露点温度の時の第２の関係式に一致するように、再生温度を制御する制御装置を備えていることを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明は、除湿剤が含浸された回転可能な除湿ローターを備えた省エネ除湿システムであって、前記除湿ローターは、通過する処理空気から水分を吸着して該処理空気を除湿する除湿セクションと、通過する高温空気により加熱されて水分が脱着される再生セクションと、通過する低温空気により冷却されるパージセクションと、を備え、前記除湿セクションの出口側における前記処理空気の露点温度が所定値の時の、前記パージセクションを通過する前記低温空気が取得したエネルギーと前記再生セクションを通過する前記高温空気が損失したエネルギーとの差分のエネルギーを前記除湿セクションを通過する前記処理空気の風量で除して得たエネルギー収支値と、前記再生セクションを通過する前記高温空気の風量を前記除湿セクションを通過する前記処理空気の風量で除して得た再生風量比と、の第１の関係式を予め格納し、該第１の関係式に一致するように再生風量比を制御すると共に、前記除湿セクションの出口側における前記処理空気の露点温度が所定値の時の、前記エネルギー収支値と、前記再生セクションの入口側における前記高温空気の温度である再生温度と、の第２の関係式を予め格納し、該第２の関係式に一致するように再生温度を制御する制御装置を備え、該制御装置は、前記第１の関係式に基づく再生風量比の制御を前記第２の関係式に基づく再生温度の制御より優先して行い、前記再生風量比の制御を行っても、実際の測定により得られたエネルギー収支値及び再生風量比と前記第１の関係式とにより推定した除湿セクションの出口側における前記処理空気の推定露点温度が前記所定の露点温度の時の前記第１の関係式に一致しないと判断した場合に、実際の測定により得られたエネルギー収支値及び再生温度と前記第２の関係式とにより推定した除湿セクションの出口側における前記処理空気の推定露点温度が前記所定の露点温度の時の前記第２の関係式に一致するように前記再生温度を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、測定精度が良く、応答速度が速く、制御性が良く、メンテナンス性に優れ、イニシャルコストが安価な省エネ除湿システムを提供することができる等、種々の優れた効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る省エネ除湿システムを示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る省エネ除湿システムにおいて、エネルギー収支値と再生風量比との関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る省エネ除湿システムにおいて、エネルギー収支値と再生温度との関係を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る省エネ除湿システムにおいて、再生セクションの出口側の空気の温度と除湿セクションの出口側の空気の露点温度との関係を示す図である。
【図５】従来の省エネ除湿システムを示す説明図である。
【図６】従来の別の省エネ除湿システムを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る省エネ除湿システムについて説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施の形態に係る省エネ除湿システムを示す説明図である。この除湿システム２０は、シリカゲルやゼオライトなどの除湿剤がガラス繊維ペーパーやセラミックペーパーに含浸されて円筒状に成形された除湿ローター２１を備えており、この除湿ローター２１はモータ等の駆動手段（図示省略）によって所定の速度で回転される。
【００２３】
除湿ローター２１は、仕切板などによって、通過する処理空気から水分を吸着して該処理空気を除湿する除湿セクション２２と、通過する高温空気により加熱されて水分が脱着される再生セクション２４と、通過する低温空気により冷却されるパージセクション２３と、に分割されている。
【００２４】
外部と除湿ローター２１の除湿セクション２２の入口側部分とは第１のダクト２５により接続され、第１のダクト２５には外部側から空気の流れ方向に沿って順に、第１の風量調整ダンパ（ＶＤ）２６、プレクーラー２７、給気ファン２８がそれぞれ設けられている。給気ファン２８の下流側には第１のダクト２５から第２のダクト２９が分岐接続されており、第２のダクト２９は除湿ローター２１のパージセクション２３の入口側部分に接続されている。そして、第２のダクト２９のパージセクション２３の近傍にはパージセクション２３の入口側の空気の温度を測定する第１の温度計３０が設けられ、この第１の温度計３０には熱電対や白金測温度抵抗体などが使用される。
【００２５】
除湿ローター２１の除湿セクション２２の出口側と低湿度の環境が要求される空間（例えば、ドライルーム）とは第３のダクト３１により接続され、第３のダクト３１にはアフタークーラー３２が設けられている。
【００２６】
除湿ローター２１のパージセクション２３の出口側部分と除湿ローター２１の再生セクション２４の入口側部分とは第４のダクト３３により接続され、第４のダクト３３のパージセクション２３の近傍にはパージセクション２３の出口側の空気の温度を測定する第２の温度計３４が設けられ、この第２の温度計３４には熱電対や白金測温度抵抗体などが使用される。また、第４のダクト３３には再生ヒーター３５が設けられ、第４のダクト３３の再生セクション２４の近傍には再生セクション２４の入口側の空気の温度を測定する第３の温度計３６が設けられ、この第３の温度計３６には熱電対や白金測温度抵抗体などが使用される。
【００２７】
除湿ローター２１の再生セクション２４の出口側部分と外部とは第５のダクト３７により接続され、第５のダクト３７の再生セクション２４の近傍には再生セクション２４の出口側の空気の温度を測定する第４の温度計３８が設けられ、この第４の温度計３８には熱電対や白金測温度抵抗体などが使用される。また、第５のダクト３７には排気ファン３９及び第２の風量調整ダンパ（ＶＤ）４０が設けられている。
【００２８】
再生ヒーター３５の上流側の第４のダクト３３と排気ファン３９の下流側の第５のダクト３７とは第６のダクト４１により接続されて循環ラインが形成され、第６のダクト４１に循環ダンパ４２が設けられている。
【００２９】
このような構成を備えた除湿システム２０において、第１のダクト２５を介して外部から処理空気として導入された外気（ＯＡ）はプレクーラー２７で予冷除湿された後、給気ファン２８によって、回転する除湿ローター２１に供給される。除湿ローター２１に供給された前記処理空気のうち、所定風量の処理空気が第１のダクト２５を介して除湿セクション２２を通過し、残りの風量の処理空気が第２のダクト２９を介してパージセクション２３を通過する。
【００３０】
除湿ローター２１は、除湿セクション２２を通過する処理空気から水分を吸着して該処理空気を除湿し、該除湿された処理空気はアフタークーラー３２によって冷却された後、給気（ＳＡ）として前記低湿度の環境が要求される空間に供給される。
【００３１】
一方、パージセクション２３を通過した処理空気は低温空気として除湿ローター２１を冷却した後、第６のダクト４１（循環ライン）を流通する空気と合流される。そして、この合流した空気は、再生ヒーター３５によって加熱された後、高温空気として除湿ローター２１の再生セクション２４を通過し、第５のダクト３７を通り、排気ファン３９によって排気（ＥＡ）として外部に排出される。この時、第５のダクト３７を流通する空気の一部は第６のダクト４１（循環ライン）を通り、除湿ローター２１の再生セクション２４の上流側に戻され、上記したように第４のダクト３３を流通する空気と合流される。
【００３２】
次に、本発明の実施の形態に係る除湿システム２０の制御について説明する。
【００３３】
図１に示されているように、除湿システム２０には、制御装置４３が設けられており、第１〜第４の温度計３０，３４，３６，３８、再生ヒーター３５、排気ファン３９、及び循環ダンパ４２はそれぞれ制御装置４３と電気的に接続されている。
【００３４】
制御装置４３には、記憶部（図示省略）が設けられており、この記憶部には、図２に示されているように、除湿セクション２２の出口側における前記処理空気の露点温度が所定値（図２では、−５０℃ＤＰ、−５５℃ＤＰ、−６０℃ＤＰ）の時の、パージセクション２３を通過する前記低温空気が取得したエネルギーと再生セクション２４を通過する前記高温空気が損失したエネルギーとの差分のエネルギーを除湿セクション２２を通過する処理空気の風量Ｑ１で除して得たエネルギー収支値と、再生セクション２４を通過する前記高温空気の風量Ｑ３を除湿セクション２２を通過する前記処理空気の風量Ｑ１で除して得た再生風量比と、の第１の関係式が予め格納されている。
【００３５】
また、前記記憶部には、図３に示されているように、除湿セクション２２の出口側における前記処理空気の露点温度が所定値（図３では、−５０℃ＤＰ、−５５℃ＤＰ、−６０℃ＤＰ）の時の、前記エネルギー収支値と、再生セクション２４の入口側における前記高温空気の温度である再生温度Ｔ３と、の第２の関係式が予め格納されている。
【００３６】
例えば、除湿セクション２２の出口側における前記処理空気の所定の露点温度が−５０℃ＤＰの場合、先ず、制御装置４３は、除湿ローター２１が運転されている間、次式（１）に従って、第１の温度計３０により実際に測定したパージセクション２３の入口側の空気の温度Ｔ１と、第２の温度計３４により実際に測定したパージセクション２３の出口側の空気の温度Ｔ２と、パージセクション２３の入口側と出口側の差圧を微差圧計（図示省略）により実際に測定して算出されたパージセクション２３を通過する風量Ｑ２と、から算出したパージセクション２３の損失エネルギーと、第３の温度計３６により実際に測定した再生セクション２４の入口側の空気の温度Ｔ３と、第４の温度計３８により実際に測定した再生セクション２４の出口側の空気の温度Ｔ４と、再生セクション２４の入口側と出口側の差圧を微差圧計（図示省略）により実際に測定して算出された再生セクション２４を通過する風量Ｑ３と、から算出した再生セクションの取得エネルギーと、の差分のエネルギーを、除湿セクション２２の入口側と出口側の差圧を微差圧計（図示省略）により実際に測定して算出された除湿セクション２２を通過する風量Ｑ１で除してエネルギー収支値を算出する。
【００３７】
エネルギー収支値（ｋＪ／ｍ３）＝｛（Ｔ３−Ｔ４）℃）×Ｑ３ｍ３／ｈ×ρｋｇ／ｍ３×ＣｐｋＪ／℃・ｋｇ｝−｛（Ｔ２−Ｔ１）℃×Ｑ２ｍ３／ｈ×ρｋｇ／ｍ３×ＣｐｋＪ／℃・ｋｇ｝÷Ｑ１ｍ３／ｈ・・・・・・（１）
ここで、上式（１）中のＴ１はパージセクション２３の入口側の空気の温度、Ｔ２はパージセクション２３の出口側の空気の温度、Ｔ３は再生セクション２４の入口側の空気の温度、Ｔ４は再生セクション２４の出口側の空気の温度、ρは空気密度、Ｃｐは定圧比熱である。
【００３８】
また、制御装置４３は、除湿ローター２１が運転されている間、次式（２）に従って、上記したように実際に測定して算出された再生セクション２４を通過する風量Ｑ３を上記したように実際に測定して算出された除湿セクション２２を通過する前記風量Ｑ１で除して再生風量比を算出する。
【００３９】
再生風量比＝Ｑ３ｍ３／ｈ÷Ｑ１ｍ３／ｈ・・・・・・（２）
次いで、制御装置４３は、このように算出したエネルギー収支値及び再生風量比と図２に示す露点温度−５０℃ＤＰの時の第１の関係式とにより推定した除湿セクション２２の出口側における前記処理空気の推定露点温度が所定の露点温度−５０℃ＤＰの時の第１の関係式に一致するように、循環ダンパ４２の開度及び又は排気ファン３９のインバーター周波数を制御し、再生風量比を制御する。
【００４０】
次いで、このように制御装置４３が再生風量比の制御を行っても、前記処理空気の推定露点温度が前記所定の露点温度−５０℃ＤＰの時の第１の関係式と一致しないと制御装置４３が判断した場合には、制御装置４３は、前記算出したエネルギー収支値及び再生温度と図３に示す露点温度−５０℃ＤＰの時の第２の関係式とにより推定した除湿セクション２２の出口側における前記処理空気の推定露点温度が、図３に示す露点温度−５０℃ＤＰの時の第２の関係式に一致するように、再生ヒーター３５の出力を制御し、再生セクション２４を通過する前記高温空気の再生温度を制御する。
【００４１】
より具体的には、例えば、制御装置４３は、パージセクション２３を通過する前記風量Ｑ２と再生セクション２４を通過する前記風量Ｑ３が等しくなり、再生風量比が最小となっても、前記処理空気の推定露点温度が露点温度−５０℃ＤＰより低いと判断した場合には、再生セクション２４を通過する前記高温空気の再生温度を下げるように再生ヒーター３５の出力を制御する。
【００４２】
このように、本発明の実施の形態に係る除湿システム２０によれば、エネルギー収支値と再生条件（すなわち、再生風量比又は再生温度）との関係式を予め求めておき、推定した除湿セクション２２の出口側における処理空気の推定露点温度が所定の露点温度より高い場合には再生エネルギーを増やし、前記推定露点温度が前記所定の露点温度より低い場合には再生エネルギーを減らすことで、常に最小のエネルギーで除湿ローター２１の再生を行うことができる。
【００４３】
また、制御装置４３による再生風量比の制御と再生温度の制御とを比較した場合、消費エネルギーの削減効果が大きいのは、再生風量比の制御であるため、上記したように再生風量比の制御を再生温度の制御より優先して行うことにより、公知の従来技術(図５又は図６参照)と比べて４０％以上の再生エネルギーを削減することが可能となる。したがって、上記した本発明の実施の形態に係る除湿システム２０によれば、大幅なランニングコストの削減を図ることができる。
【００４４】
さらに、本発明の実施の形態に係る除湿システム２０によれば、制御装置４３がエネルギー収支値及び再生風量比を温度計と差圧計の測定値から算出しており、測定精度が良く、応答速度も速いため、制御性の向上を図ることができ、所定の露点温度から外れることなく安定的に低露点温度の空気を所定の環境内に確実に供給することができる。
【００４５】
さらに、上記した本発明の実施の形態に係る除湿システム２０によれば、従来の露点計を用いる除湿システムと比べて、イニシャルコストの低減化やメンテナンス性の向上を図ることができる。
【００４６】
このように、上記した本発明の実施の形態において、制御装置４３は、エネルギー収支値及び再生風量比又は再生温度と前記第１の関係式又は前記第２の関係式とにより除湿セクション２２の出口側の空気の露点温度を推定しているが、再生セクション２４を通過する高温空気が損失したエネルギーだけで除湿セクション２２の出口側の空気の露点温度を推定することは困難である。これは、再生風量比によっては、図４に示すように、除湿セクション２２の出口側の空気の露点温度に拘わらず、再生セクション２４の出口側の空気の温度がほぼ一定となるためである。また、同様の理由により、パージセクション２３を通過する低温空気が取得したエネルギーだけで除湿セクション２２の出口側の空気の露点温度を推定することも困難である。
【００４７】
なお、上記した本発明の実施の形態では、パージセクション２３を通過する前記低温空気が取得したエネルギーと再生セクション２４を通過する前記高温空気が損失したエネルギーとの差分のエネルギーを除湿セクション２２を通過する処理空気の風量Ｑ１で除して得たエネルギー収支値と、再生セクション２４を通過する前記高温空気の風量Ｑ３を除湿セクション２２を通過する前記処理空気の風量Ｑ１で除して得た再生風量比と、の関係式を第１の関係式と定義しているが、これは、除湿ローター２１のサイズが変わっても対応できるようにしたためであり、例えば、除湿セクション２２を通過する前記処理空気の風量Ｑ１で除することなく、パージセクション２３を通過する前記低温空気が取得したエネルギーと再生セクション２４を通過する前記高温空気が損失したエネルギーとの差分のエネルギーを前記エネルギー収支値とし、該エネルギー収支値と、再生セクション２４を通過する前記高温空気の風量Ｑ３と、の関係式を第１の関係式と定義しても良い。
【００４８】
また、同様に、除湿セクション２２を通過する前記処理空気の風量Ｑ１で除することなく算出した前記エネルギー収支値と、再生セクション２４の入口側における前記高温空気の温度である再生温度Ｔ３と、の関係式を第２の関係式と定義しても良い。
【００４９】
さらに、上記した本発明の実施の形態の説明は、本発明に係る除湿システムにおける好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。さらに、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【符号の説明】
【００５０】
２０ 除湿システム
２１ 除湿ローター
２２ 除湿セクション
２３ パージセクション
２４ 再生セクション
【特許請求の範囲】
【請求項１】
除湿剤が含浸された回転可能な除湿ローターを備えた省エネ除湿システムであって、
前記除湿ローターは、通過する処理空気から水分を吸着して該処理空気を除湿する除湿セクションと、通過する高温空気により加熱されて水分が脱着される再生セクションと、通過する低温空気により冷却されるパージセクションと、を備え、
前記除湿セクションの出口側における前記処理空気の露点温度が所定値の時の、前記パージセクションを通過する前記低温空気が取得したエネルギーと前記再生セクションを通過する前記高温空気が損失したエネルギーとの差分のエネルギーを前記除湿セクションを通過する前記処理空気の風量で除して得たエネルギー収支値と、前記再生セクションを通過する前記高温空気の風量を前記除湿セクションを通過する前記処理空気の風量で除して得た再生風量比と、の第１の関係式を予め格納し、実際の測定により得られたエネルギー収支値及び再生風量比と前記第１の関係式とにより推定した除湿セクションの出口側における前記処理空気の推定露点温度が所定の露点温度の時の第１の関係式に一致するように、再生風量比を制御する制御装置を備えていることを特徴とする省エネ除湿システム。
【請求項２】
除湿剤が含浸された回転可能な除湿ローターを備えた省エネ除湿システムであって、
前記除湿ローターは、通過する処理空気から水分を吸着して該処理空気を除湿する除湿セクションと、通過する高温空気により加熱されて水分が脱着される再生セクションと、通過する低温空気により冷却されるパージセクションと、を備え、
前記除湿セクションの出口側における前記処理空気の露点温度が所定値の時の、前記パージセクションを通過する前記低温空気が取得したエネルギーと前記再生セクションを通過する前記高温空気が損失したエネルギーとの差分のエネルギーを前記除湿セクションを通過する前記処理空気の風量で除して得たエネルギー収支値と、前記再生セクションの入口側における前記高温空気の温度である再生温度と、の第２の関係式を予め格納し、実際の測定により得られたエネルギー収支値及び再生温度と前記第２の関係式とにより推定した除湿セクションの出口側における前記処理空気の推定露点温度が所定の露点温度の時の第２の関係式に一致するように、再生温度を制御する制御装置を備えていることを特徴とする省エネ除湿システム。
【請求項３】
除湿剤が含浸された回転可能な除湿ローターを備えた省エネ除湿システムであって、
前記除湿ローターは、通過する処理空気から水分を吸着して該処理空気を除湿する除湿セクションと、通過する高温空気により加熱されて水分が脱着される再生セクションと、通過する低温空気により冷却されるパージセクションと、を備え、
前記除湿セクションの出口側における前記処理空気の露点温度が所定値の時の、前記パージセクションを通過する前記低温空気が取得したエネルギーと前記再生セクションを通過する前記高温空気が損失したエネルギーとの差分のエネルギーを前記除湿セクションを通過する前記処理空気の風量で除して得たエネルギー収支値と、前記再生セクションを通過する前記高温空気の風量を前記除湿セクションを通過する前記処理空気の風量で除して得た再生風量比と、の第１の関係式を予め格納し、該第１の関係式に一致するように再生風量比を制御すると共に、前記除湿セクションの出口側における前記処理空気の露点温度が所定値の時の、前記エネルギー収支値と、前記再生セクションの入口側における前記高温空気の温度である再生温度と、の第２の関係式を予め格納し、該第２の関係式に一致するように再生温度を制御する制御装置を備え、
該制御装置は、前記第１の関係式に基づく再生風量比の制御を前記第２の関係式に基づく再生温度の制御より優先して行い、前記再生風量比の制御を行っても、実際の測定により得られたエネルギー収支値及び再生風量比と前記第１の関係式とにより推定した除湿セクションの出口側における前記処理空気の推定露点温度が前記所定の露点温度の時の前記第１の関係式に一致しないと判断した場合に、実際の測定により得られたエネルギー収支値及び再生温度と前記第２の関係式とにより推定した除湿セクションの出口側における前記処理空気の推定露点温度が前記所定の露点温度の時の前記第２の関係式に一致するように前記再生温度を制御することを特徴とする省エネ除湿システム。
【請求項１】
除湿剤が含浸された回転可能な除湿ローターを備えた省エネ除湿システムであって、
前記除湿ローターは、通過する処理空気から水分を吸着して該処理空気を除湿する除湿セクションと、通過する高温空気により加熱されて水分が脱着される再生セクションと、通過する低温空気により冷却されるパージセクションと、を備え、
前記除湿セクションの出口側における前記処理空気の露点温度が所定値の時の、前記パージセクションを通過する前記低温空気が取得したエネルギーと前記再生セクションを通過する前記高温空気が損失したエネルギーとの差分のエネルギーを前記除湿セクションを通過する前記処理空気の風量で除して得たエネルギー収支値と、前記再生セクションを通過する前記高温空気の風量を前記除湿セクションを通過する前記処理空気の風量で除して得た再生風量比と、の第１の関係式を予め格納し、実際の測定により得られたエネルギー収支値及び再生風量比と前記第１の関係式とにより推定した除湿セクションの出口側における前記処理空気の推定露点温度が所定の露点温度の時の第１の関係式に一致するように、再生風量比を制御する制御装置を備えていることを特徴とする省エネ除湿システム。
【請求項２】
除湿剤が含浸された回転可能な除湿ローターを備えた省エネ除湿システムであって、
前記除湿ローターは、通過する処理空気から水分を吸着して該処理空気を除湿する除湿セクションと、通過する高温空気により加熱されて水分が脱着される再生セクションと、通過する低温空気により冷却されるパージセクションと、を備え、
前記除湿セクションの出口側における前記処理空気の露点温度が所定値の時の、前記パージセクションを通過する前記低温空気が取得したエネルギーと前記再生セクションを通過する前記高温空気が損失したエネルギーとの差分のエネルギーを前記除湿セクションを通過する前記処理空気の風量で除して得たエネルギー収支値と、前記再生セクションの入口側における前記高温空気の温度である再生温度と、の第２の関係式を予め格納し、実際の測定により得られたエネルギー収支値及び再生温度と前記第２の関係式とにより推定した除湿セクションの出口側における前記処理空気の推定露点温度が所定の露点温度の時の第２の関係式に一致するように、再生温度を制御する制御装置を備えていることを特徴とする省エネ除湿システム。
【請求項３】
除湿剤が含浸された回転可能な除湿ローターを備えた省エネ除湿システムであって、
前記除湿ローターは、通過する処理空気から水分を吸着して該処理空気を除湿する除湿セクションと、通過する高温空気により加熱されて水分が脱着される再生セクションと、通過する低温空気により冷却されるパージセクションと、を備え、
前記除湿セクションの出口側における前記処理空気の露点温度が所定値の時の、前記パージセクションを通過する前記低温空気が取得したエネルギーと前記再生セクションを通過する前記高温空気が損失したエネルギーとの差分のエネルギーを前記除湿セクションを通過する前記処理空気の風量で除して得たエネルギー収支値と、前記再生セクションを通過する前記高温空気の風量を前記除湿セクションを通過する前記処理空気の風量で除して得た再生風量比と、の第１の関係式を予め格納し、該第１の関係式に一致するように再生風量比を制御すると共に、前記除湿セクションの出口側における前記処理空気の露点温度が所定値の時の、前記エネルギー収支値と、前記再生セクションの入口側における前記高温空気の温度である再生温度と、の第２の関係式を予め格納し、該第２の関係式に一致するように再生温度を制御する制御装置を備え、
該制御装置は、前記第１の関係式に基づく再生風量比の制御を前記第２の関係式に基づく再生温度の制御より優先して行い、前記再生風量比の制御を行っても、実際の測定により得られたエネルギー収支値及び再生風量比と前記第１の関係式とにより推定した除湿セクションの出口側における前記処理空気の推定露点温度が前記所定の露点温度の時の前記第１の関係式に一致しないと判断した場合に、実際の測定により得られたエネルギー収支値及び再生温度と前記第２の関係式とにより推定した除湿セクションの出口側における前記処理空気の推定露点温度が前記所定の露点温度の時の前記第２の関係式に一致するように前記再生温度を制御することを特徴とする省エネ除湿システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−３４９４４（Ｐ２０１３−３４９４４Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７３２０８（Ｐ２０１１−１７３２０８）
【出願日】平成２３年８月８日（２０１１．８．８）
【出願人】（０００１９１３１９）新菱冷熱工業株式会社 (78)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月８日（２０１１．８．８）
【出願人】（０００１９１３１９）新菱冷熱工業株式会社 (78)
【Ｆターム（参考）】
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