JP2003014251A - ドライルーム設備 - Google Patents
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- F24F3/1423—Air-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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Abstract
ち、除湿機18で除湿してドライルーム12に送風する
ドライルーム設備10において、膜除湿装置16で予め
除湿したエアを空調機14に導入する。これにより、除
湿機18での除湿量が少なくなり、除湿ロータの再生エ
ネルギが軽減されるので、運転費を低減できる。
Description
係り、特にリチウムイオン電池製造などの低湿度環境を
必要とするドライルーム設備に関する。
ッテリに使用されるリチウムイオン電池は、塗布材料
の混合、電極への塗布、電極裁断、電極捲回、
容器詰め、電解液注入、かしめ、梱包の工程で製
造される。このうち電解液の注入工程は、リチウムイ
オン電池の電解液が水分と反応しやすいため、露点温度
−60℃(水分10ppm)程度のドライエア環境で行
う必要がある。ドライルーム内には、露点温度−60℃
のドライエアを供給するが、作業員等の人体負荷によっ
て露点温度−30℃〜−40℃になる。このため、電解
液を扱う場所はチャンバ状の小空間(以下、「ドライチ
ャンバ」という)として、露点温度−60℃の環境を維
持するようにドライエアを供給している。
成を示す全体図である。同図に示すように、低露点のド
ライルーム設備では、一般に空調機1で冷却したエアを
除湿機2で除湿してドライルーム3内にドライエアとし
て給気する。ドライルーム3内に給気されたドライエア
は、還気として空調機1に戻され、再び空調機1で冷却
されたのち、除湿機2に給気される。このようにドライ
ルーム3内に供給されたドライエアは、還気として空調
機1に戻されるが、ドライルーム3からのリーク分や除
湿機2の除湿ロータ4の再生用に排気した分を不足分と
して補うために、空調機1には外気が取り入れられる。
は、ドライルームからの還気と比較すると高湿分のエア
であるため、除湿機2では、常に高湿分のエアを除湿し
なければならないという欠点があった。また、この除湿
機2の除湿ロータ4の再生には、ヒータ5が使用される
が、常に高湿分のエアを除湿しなければならないため、
運転費が高くなるという問題があった。
たもので、運転費を低減できるドライルーム設備を提供
することを目的とする。
するために、エアを空調機に導入し、該空調機で減湿し
たのち、除湿機で除湿してドライルーム内に送風するド
ライルーム設備において、前記空調機の前段に膜除湿装
置を設置し、該膜除湿装置で除湿したエアを前記空調機
に導入することを特徴とするドライルーム設備を提供す
る。
た低湿分のエアを空調機に供給し、この低湿分のエアを
空調機で減湿して除湿機に供給する。これにより、除湿
機での除湿量が少なくなり、除湿ロータの再生エネルギ
が軽減される。
係るドライルーム設備の好ましい実施の形態について詳
説する。
0の実施の形態の概略構成を示す全体図である。同図に
示すように、本実施の形態のドライルーム設備10は、
ドライルーム12、空調機14、膜除湿装置16及び除
湿機18で構成されている。このドライルーム設備10
は、空調機14で冷却減湿したエアを除湿機18で除湿
してドライルーム12に給気し、そのドライルーム12
に給気したドライエアを空調機14に還気して、不足分
を膜除湿装置16からの供給で補いながら運転するもの
である。
ス20内に第1クーラ22、第2クーラ24及び空調機
ファン26が順に配置されて構成されている。後述する
膜除湿装置16からのエアは、エア導入口20Aからケ
ース20内に導入され、このケース20内を通過する過
程で第1クーラ22及び第2クーラ24によって含有す
る水分が取り除かれる。また、ドライルーム12からの
還気は、還気ダクト30を介して還気導入口20Bから
ケース20内に導入される。導入された還気は、第1ク
ーラ22と第2クーラ24との間に供給され、第1クー
ラ22を通過したエアと混合されて、第2クーラ24を
通過する。そして、この第2クーラ24を通過したエア
が、空調機ファン26に送風されてエア出口20Cから
エアダクト28を介して除湿機18へと給気される。
り、高湿分のエアをエア導入口に一定圧で送気すると、
内蔵する高分子膜によって含有水分が膜の外周方向に透
過され、湿度が極めて低くなったエアがエア出口から出
されるというものである。この膜除湿装置16のエア導
入口には、圧縮エア供給ダクト34が連結されており、
図示しない圧縮エア供給装置から圧縮エアが供給され
る。また、この膜除湿装置16のエア出口には、空調機
14のエア導入口20Aに連通されたダクト32が連結
されており、膜除湿装置16で生成された低湿分のエア
は、このダクト32を介して空調機14へと給気され
る。
36内に回転する除湿ロータ38が収容されて構成され
ている。ケース36内は、仕切り板40によって除湿部
42と再生部44とに仕切られている。エアは、除湿部
42に供給され、この除湿部42を通過する過程で回転
する除湿ロータ38によって除湿される。また、除湿に
供された除湿ロータ38は、回転して再生部44を通過
する過程で再生され、再び除湿に供される。
ゲル等の除湿剤を含浸させたハニカム状の不織布をロー
タ状に形成したものであり、図示しないモータに駆動さ
れて回転する。
位置にアフタークーラ46が配置されている。空調機1
4からエアダクト28を介して供給されたエアは、空気
導入口42Aから除湿部42へと導入される。除湿部4
2内に導入されたエアは、除湿ロータ38を通過する過
程で除湿される。そして、除湿ロータ38で除湿された
エアは、アフタークーラ46で冷却されたのち、エア出
口42Bから給気ダクト48を介してドライルーム12
内に供給される。
区域44Aとパージ区域44Bとに仕切られている。空
調機14で冷却されたエアの一部は、エアダクト28か
ら分岐された分岐エアダクト28Aを介してパージ区域
44Bの再生用エア導入口52Aへと給気される。パー
ジ区域44Bに給気されたエアは、除湿ロータ38を通
過することにより、除湿ロータ38を冷却し、その後、
再生区域44Aに導入される。
再生区域44A内に設置されたヒータ54によって加熱
される。そして、この過熱されたエアが、除湿ロータ3
8を通過することにより、除湿ロータ38が再生され
る。
エア出口52Bから排気され、再生用ダクト56内を再
生用ファン58に送風されて再生用エア還気口52Cへ
と導かれる。そして、この再生用エア還気口52Cから
再び再生部44内へと導かれ、ヒータ54による加熱前
のエアと混合される。なお、再生用ダクト56には、排
気用ダクト60が連結されており、この排気用ダクト6
0に設けられたダンパ62を開閉することにより、出口
部54から排気されたエアの一部が外気中に排気され
る。
ライルーム設備10の作用は次のとおりである。
もに、空調機ファン26と再生用ファン58を回転駆動
する。また、これと同時に図示しない圧縮エア供給装置
を駆動し、膜除湿装置16に圧縮エアを供給する。
と、その膜除湿装置16によって圧縮エア中の水分が取
り除かれ、低湿分のエアとなってエア導入口20Aから
空調機14内に導入される。
ファン26に送風されることにより、第1クーラ22と
第2クーラ24とを通過する。そして、この第1クーラ
22と第2クーラ24を通過する過程で冷却され、含有
する水分が取り除かれる。
ことにより、ドライルーム12内のエアが、還気ダクト
30を介して還気導入口20Bから空調機14内に供給
される。還気導入口20Bから導入された還気は、第1
クーラ22と第2クーラ24との間に供給され、第1ク
ーラ22を通過したエアと混合される。そして、この混
合エアが、第2クーラ24を通過することにより、エア
出口20Cからは露点温度−10℃程度のエアとなって
送風される。
たエアは、エアダクト28を通って除湿機18の空気導
入口42Aへと給気される。空気導入口42Aに給気さ
れたエアは、除湿ロータ38を通過する過程で除湿さ
れ、その後、アフタークーラ46で冷却されたのち、エ
ア出口42Bから露点温度−60℃程度のドライエアと
なって送風される。
風されたエアの一部は、分岐ダクト28Aを通って除湿
機18の再生用エア導入口42Aへと給気される。そし
て、その再生用エア導入口42Aからパージ区域44B
に導入され、そのパージ区域44Bを通過することによ
り除湿ロータ38を冷却する。
ま再生区域44Aへと導入され、ヒータ54によって加
熱される。そして、この加熱されたエアが除湿ロータ3
8を通過することにより、除湿ロータ38が再生され
る。
機18で除湿されたドライエアが供給されることによ
り、内部がドライ化される。そして、ドライルーム12
内に供給されたドライエアは、還気ダクト30を介して
空調機14に還気され、再び利用に供される。
からのリーク分や排気用ダクト60から排気分を膜除湿
装置16からの供給で補いながら運転されるが、この膜
除湿装置16から供給されるエアは、あらかじめ含有水
分が取り除かれた低湿分(ドライルーム12からの還気
と比較して同等以上の低湿分)のエアが供給されるた
め、後段の除湿機18で除湿すべき除湿量を低減するこ
とができる。これにより、除湿ロータ38の再生が容易
になり、除湿ロータ38の再生に必要なヒータ54のエ
ネルギ(再生エネルギ)を低減することができる。この
結果、運転費を低減することができる。
して同等以上の低湿分のエアが空調機21に供給される
ため、第1クーラ22を省略することも可能になる。こ
れにより、更なる運転費の低減が可能になるとともに、
設備費の低減も可能になる。
に圧縮空気を供給しているが、ドライルーム設備を有す
るような大規模製造工場の場合、一般に圧縮空気を多量
に使用するため、使用ピーク時に必要な圧縮空気を製造
する設備を有していることが多い。このため、既存の設
備を利用して、膜除湿装置16に供給する圧縮空気を容
易に入手することができる。
を空調機14から離れた場所に設置し、ダクト(又は配
管)32を介して膜除湿装置16からのエアを空調機1
4に供給するように構成しているが、図2に示すよう
に、膜除湿装置16を空調機14に内蔵してもよい。こ
れにより、圧縮空気を直接空調機14に供給すること
で、ダクトや配管などを介して供給することにより生じ
る途中の湿分増加を防ぐことができ、除湿ロータ38の
再生で使用するヒータ54に必要なエネルギ(再生エネ
ルギ)を軽減することができる。この結果、更に運転費
を低減が図れる。
湿度を計測し、その計測値に基づいてヒータ54の電流
値(加熱量)をコントロールしてもよい。すなわち、図
2に示すように、膜除湿装置16の後段に膜除湿装置1
6で除湿されたエアの湿度を計測する湿度センサ64を
設置し、その湿度センサ64の検出値に基づいて制御装
置66でヒータ54の電流値をコントロールする。制御
装置66は、あらかじめ設定された設定値よりも湿度セ
ンサ64の検出値が大きい場合はヒータ54の電流値を
大きくし、小さい場合はヒータ54の電流値を小さくす
る。これにより、適切な電流値(加熱量)でヒータ54
を稼動でき、より運転費を低減することができる。
の場合は、湿度センサ64をダクト32に設置して、膜
除湿装置16で除湿されたエアの湿度を計測するように
してもよい。
膜除湿装置で予め除湿した低湿分のエアを空調機に供給
し、この低湿分のエアを空調機で減湿して除湿機に供給
するので、除湿機での除湿量が少なくなる。これによ
り、除湿ロータの再生エネルギが軽減され、運転費が低
減できる。
概略構成を示す全体図
態の概略構成を示す全体図
図
空調機、16…膜除湿装置、18…除湿機、20…ケー
ス、22…第1クーラ、24…第2クーラ、26…空調
機ファン、28…エアダクト、30…還気ダクト、32
…ダクト、36…ケース、38…除湿ロータ、40…仕
切り板、42…除湿部、44…再生部、46…アフター
クーラ、48…給気ダクト、50…仕切り板、56…再
生用ダクト、58…再生用ファン、60…排気用ダク
ト、62…ダンパ、64…湿度センサ、66…制御装置
Claims (2)
- 【請求項1】 エアを空調機に導入し、該空調機で減湿
したのち、除湿機で除湿してドライルーム内に送風する
ドライルーム設備において、 前記空調機の前段に膜除湿装置を設置し、該膜除湿装置
で除湿したエアを前記空調機に導入することを特徴とす
るドライルーム設備。 - 【請求項2】 前記除湿機は、除湿部と再生部に除湿剤
を交互に移動させながら、前記除湿部に前記空調機から
のエアを通過させて該エアを前記除湿剤で除湿するとと
もに、前記再生部にヒータで加熱した加熱エアを通過さ
せて前記除湿剤を再生する除湿機であって、 前記膜除湿装置で除湿したエアの湿度を検出する湿度セ
ンサを設置し、前記ヒータは前記湿度センサの検出値に
基づいて加熱量がコントロールされることを特徴とする
請求項1に記載のドライルーム設備。
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2001
- 2001-06-28 JP JP2001196233A patent/JP4224955B2/ja not_active Expired - Fee Related
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