JP2016209863A - 低露点乾燥室用低温再生デシカント除湿システム - Google Patents
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Abstract
【課題】再生温度が５０度と低くても、低露点の空気を供給するヒートポンプを用いた除湿装置の提供。【解決手段】第一除湿ロータ１と第二除湿ロータ４とを有し、外気を第一クーラ７で冷却除湿して第一除湿ロータの吸着ゾーン２に通過させ、第一除湿ロータの吸着ゾーン２を通過した空気を第二クーラ８と第二除湿ロータの吸着ゾーン５を通過させて供給空気SAとしてドライルーム１２に供給し、ドライルームからの還気RAを第一除湿ロータの吸着ゾーン２を通過した空気と混合し、第二除湿ロータの吸着ゾーン５を通過した空気の一部を分岐し第二ヒータ１３で加熱して第二除湿ロータの再生ゾーン６に通し、第二除湿ロータの再生ゾーン６を通過した空気を第三ヒータ１４で加熱して第一除湿ロータの再生ゾーン３に通すようにした除湿装置。【選択図】図１
Description
本発明は、除湿ロータ及びヒートポンプを用いるものであって、再生温度が低くても露点の低い空気の供給が可能なデシカント除湿装置に関するものである。
近年、リチウム電池の需要が増大し、それに伴いその生産も増大している。リチウム電池は、その原料であるリチウムが空気中の湿気と反応し、その反応によって生産されたリチウム電池の性能が悪くなる。このため、リチウム電池の生産ラインは、乾燥した状態に保つ必要がある。この乾燥した状態に保つ手段として、生産工場内を乾燥したチッソによってパージする手段と、シリカゲルなどの湿気吸着剤を有する除湿ロータを利用した除湿装置を用いる手段などがある。
リチウム電池の用途が、電気自動車やハイブリッド自動車などの自動車用に広がるにつれて、生産工場の規模が大きくなり、上記のチッソパージによる手段よりも除湿装置を用いる手段の方が次第に現実的になりつつある。
除湿装置の場合、除湿ロータの再生に高温の空気を使うのであるが、その高温の空気を作るためのエネルギーをできるだけ少なくすることが図られている。
例えば特許文献１に開示されたものは、乾燥空気の送られるドライルームからの還気を第一と第二の除湿ロータの間に戻るようにし、第二の除湿ロータを出た空気の一部を加熱して第一と第二の除湿ロータの再生ゾーンに送るようにしているため、比較的低温度の摂氏８０度（以降、温度は全て「摂氏」とする）で除湿ロータの再生を行う事ができ、省エネルギー効果の高いものである。
また特許文献２に開示されたものも、８０度以下の再生温度にて三段のデシカントロータで超低露点温度の乾燥空気を供給するデシカント空調機であり、ヒートポンプ回路の蒸発器と凝縮器を冷却器と再生器とを組み合わせて使って、省エネルギー効果を高めるものである。
上記特許文献１に開示されたものは、ドライルームなどの低湿度空間に供給する空気の一部を除湿ロータの再生に使っているので、再生温度を低くしても低露点の空気が供給可能で省エネルギー効果を得ている。つまり工場の中には、何かを加熱するような工程が多々あり、その加熱後の余熱が温水や蒸気や熱風排気の状態で捨てられており、このような捨てられる熱を用いることで、省エネルギー効果が得られる。しかし、低温再生に利用可能な温水、蒸気、排気などの余熱源が無ければ、別途再生加熱用の熱源に使用するエネルギーが必要となる。
また、上記特許文献２に開示されたものは、低温再生で超低露点の乾燥空気を供給するデシカント空調機であって、冷却器や再生器の補助としてヒートポンプの蒸発器と凝縮器使って、空調機全体のエネルギー負荷を軽減できるようにしている。つまり、一台の冷却器の下流に蒸発器を補助的に配置して、三台の再生器の上流に補助的に凝縮器を配置して省エネルギー効果を得ている。しかし、冷却器と再生器が三台あるため、元の空調機自体の消費エネルギーが大きく、イニシャルコストも高くなる。
本発明は前記課題を解消するためになされたもので、インタークーラ（第一と第二の除湿ロータの間の冷却器）にヒートポンプの蒸発器のみを利用し、除湿ロータの再生用熱源として、前記ヒートポンプの凝縮器のみを利用し、さらに乾燥室への供給空気の温度を調整するアフターヒータにも凝縮器のみを利用することにより、除湿ロータの再生のための熱源を必要とせず省エネルギーでイニシャルコストが抑制された除湿装置を提供することを目的とする。
本発明は、少なくとも再生ゾーンと吸着ゾーンとの２つのゾーンに分割された第一の除湿ロータと、少なくとも再生ゾーンと吸着ゾーンの２つに分割された第二の除湿ロータとを有し、外気を第一のクーラで冷却除湿して第一の除湿ロータの吸着ゾーンに通過させ、第一の除湿ロータの吸着ゾーンを通過した空気を第二の除湿ロータの吸着ゾーンを通過させて、第一のヒータで温度調節し供給空気として供給先に供給し、供給先からの還気を第一の除湿ロータの吸着ゾーンを通過した空気と混合し、第二の除湿ロータの吸着ゾーンを通過した空気の一部を分岐し第二のヒータで加熱して第二の除湿ロータの再生ゾーンに通し、第二の除湿ロータの再生ゾーンを通過した空気を第三のヒータで加熱して第一の除湿ロータの再生ゾーンに通し、第一の除湿ロータの再生ゾーンを通過した空気を外気に排気することを最も主要な特徴とする。
本発明の除湿装置は、ヒートポンプの熱源のみを用い除湿ロータの再生を、上記特許文献１、２のような低温再生除湿装置よりも低い温度で行っているため、多くのエネルギー源が利用でき、停電などエネルギーインフラに問題が生じた場合に柔軟に対応が可能である。つまりヒートポンプはコンプレッサの駆動に電気モータを用いる物だけでなく、天然ガスやプロパンガスを燃料とする内燃機関を用いる物があり、これらの一般に市販されている設備を組み合わせることで、エネルギーインフラに問題が生じても、工場を停止させることがない。
つまり工場で使うエネルギー源としては、電気でなければならない部分は電気とし、電気に限らずその他のエネルギーでもよい場合は、電気だけでなく多種のエネルギー源を使えるようにしておくと、緊急事態に柔軟に対応が可能となる。
このためには、除湿ロータの再生空気の温度が低く出来るようにする事によって、吸着式の除湿装置で最も多くのエネルギーを必要とする再生空気の加熱に、多様なエネルギーを用いることができるようになる。
また、再生に必要な温度が低いと、工場などに廃熱がある場合、それを利用することができ、このような場合にはエネルギーコストが不要になるとともに、二酸化炭素排出量の削減も可能である。
工場で使う機器のエネルギー源は、電気、ガスなどできるだけ多様である方が、緊急時の対応が柔軟で好ましい。そして、再生に必要な高温空気の温度ができるだけ低い方が、工場の余熱を用いたり、太陽熱を用いたり、エネルギー源も多様になるだけでなく、省エネルギーを図ることも可能である。
さらに、除湿ロータの再生ヒータと供給先への温度調節用アフターヒータにヒートポンプの凝縮器のみを使用しているため、再生ヒータの熱源に他のエネルギー源を必要としなくなる。また、リチウム電池工場などの現場に設置の容易なものである。
除湿ロータの再生空気の温度をヒートポンプの熱源のみを使用できるように下げ、エネルギー消費量を低減できるようにするという目的を、少なくとも再生ゾーンと吸着ゾーンとの２つのゾーンに分割された第一の除湿ロータと、少なくとも再生ゾーンと吸着ゾーンの２つに分割された第二の除湿ロータとを有し、外気を第一のクーラで冷却除湿して第一の除湿ロータの吸着ゾーンに通過させ、第一の除湿ロータの吸着ゾーンを通過した空気を第二の除湿ロータの吸着ゾーンを通過させて、第一のヒータで温度調節し供給空気として供給先に供給し、供給先からの還気を第一の除湿ロータの吸着ゾーンを通過した空気と混合し、第二の除湿ロータの吸着ゾーンを通過した空気の一部を分岐し第二のヒータで加熱して第二の除湿ロータの再生ゾーンに通し、第二の除湿ロータの再生ゾーンを通過した空気を第三のヒータで加熱して第一の除湿ロータの再生ゾーンに通し、第一の除湿ロータの再生ゾーンを通過した空気を外気に排気するようにすることによって、供給空気の露点を上げることなく実現した。
図１に本発明の実施例１の除湿装置を示す。１は第一の除湿ロータであり、吸着ゾーン２及び再生ゾーン３に分割されている。４は第二の除湿ロータであり、これも吸着ゾーン５及び再生ゾーン６に分割されている。
７は第一のクーラ（プレクーラ）であり、この第一のクーラ７は外気ＯＡを冷却除湿するものである。つまり外気の露点以下に空気を冷却するものである。第一のクーラ７を通過した空気は、第一のブロワー９によって第一の除湿ロータ１の吸着ゾーン２を通過した後、第二のクーラ８（インタークーラ）及び第二の除湿ロータ４の吸着ゾーン５を通過させ、更に第一のヒータ１０（アフターヒータ）によって温度を調整されて、乾燥空気の供給先であるドライルーム１２に供給される。
ドライルーム１２からの還気ＲＡは、第一の除湿ロータ１の吸着ゾーン２を通過した空気と混合され、第二のクーラ８を通過後、第一のブロワー９の吸い込み側に導かれる。つまり第一のブロワー９の吸い込み側には第一の除湿ロータ１の吸着ゾーン２を通過した空気と、ドライルーム１２からの還気ＲＡとが導かれる。
第二の除湿ロータ４の吸着ゾーン５を出た空気の一部は分岐され、第二のヒータ１３（後段再生ヒータ）によって加熱され、第二の除湿ロータ４の再生ゾーン６に導かれる。第二の除湿ロータ４の再生ゾーン６を出た空気は、第三のヒータ１４（前段再生ヒータ）で加熱されて、第一の除湿ロータ１の再生ゾーン３に導かれる。再生ゾーン３を出た空気は第二のブロワー１５によって、排気ＥＡとして大気へ放出される。
図２に実施例１の冷媒フローを示す。本実施例のヒートポンプ回路は、圧縮機１６と第二のクーラ８に用いる蒸発器と第一から第三のヒータ１０、１３、１４及び放熱用凝縮器１７に用いる四つの凝縮器から構成される。圧縮機１６から出されるガス化した冷媒は、先ず並列の第一のヒータ１０の凝縮器、第二のヒータ１３の凝縮器、第三のヒータ１４の凝縮器に分岐され、電気制御弁などの電動弁１１で冷媒流量を調整され第一のヒータ１０で精度よくドライルーム１２への供給空気ＳＡの温度調整がなされ、第二のヒータ１３及び第三のヒータ１４で第一及び第
二の除湿ロータ１、４の再生空気が加熱され、合流して放熱用凝縮器１７に供給して、余剰の熱が放熱される。冷媒流量調整用の圧力調整弁１９は、第三のヒータ１４の入口側に設けているが、第二のヒータ１３の入口側に設けてもよく、両方に設けてもよい。その後、液化された冷媒は膨張弁１８で減圧膨張され、第二のクーラ８に用いる蒸発器に供給されて処理空気を冷却して、圧縮機１６に戻って循環系を形成する。
二の除湿ロータ１、４の再生空気が加熱され、合流して放熱用凝縮器１７に供給して、余剰の熱が放熱される。冷媒流量調整用の圧力調整弁１９は、第三のヒータ１４の入口側に設けているが、第二のヒータ１３の入口側に設けてもよく、両方に設けてもよい。その後、液化された冷媒は膨張弁１８で減圧膨張され、第二のクーラ８に用いる蒸発器に供給されて処理空気を冷却して、圧縮機１６に戻って循環系を形成する。
なお、放熱用凝縮器１７のファン２２の回転数は、並列に配置された三つの凝縮器から出た冷媒の平均温度や圧力などで制御するのが通常であるが、本発明では、圧縮機１６を出た冷媒の圧力を圧力センサ２０で計測し、その出力値に応じてコントローラ２３を用いてインバータ２１で制御される。この制御は、各ヒータ１０、１３、１４の発生する熱が所定値以上になった時に、さらに冷媒の温度を下げるようにするものであり、温度制御であるので放熱用凝縮器１７を冷却した吐き出し空気の温度を測定し、温度が所定値よりも高くなるとファン２２の回転数を上げるような制御をすることも考えられる。しかし本発明の場合には、ドライルーム１２内の空気条件を一定にする目的があり、このために第一のヒータ１０に流れる冷媒の流量を制御するようにしている。よって、放熱用凝縮器１７の放熱量の制御であっても、圧力センサ２０によって冷媒の圧力を検出し、それによってファン２２の能力を制御する方が、反応が早くなる。また冷媒の圧力が下がり、ファン２２が停止し無風状態になっても放熱用凝縮器１７からの自然放熱により冷媒温度が低下し過ぎる場合は、放熱用凝縮器１７を冷媒が流れないよう、凝縮器の入口側と出口側のＤＥ間にバイパス路を設けて放熱面積を減らすようにしてもよい。
以上の構成の本発明の除湿装置の動作を以下、説明する。外気ＯＡは、第一のクーラ７によって冷却除湿される。例えば外気ＯＡの空気条件が日本の夏条件を想定して、温度３５度、絶対湿度２１．４３ｇ/ｋｇであった場合、実験の結果、第一のクーラ７によって温度７度まで冷却され、結露によって絶対湿度が５．９０ｇ/ｋｇまで下げられる。
この空気は第一のブロワー９によって、第一の除湿ロータ１の吸着ゾーン２を通過し、湿気が吸着されて絶対湿度０．９８１ｇ/ｋｇの乾燥空気となる。この乾燥空気はドライルーム１２からの還気ＲＡと混合され、ヒートポンプの蒸発器による第二のクーラ８によって冷却される。ドライルーム１２からの還気ＲＡの絶対湿度は０．０７９ｇ/ｋｇであり、上記のとおり吸着ゾーン２を出た空気と混合される。そして、混合後第二のクーラ８を通過して、第一のブロワー９を出た空気の温度は１３．０度であり、絶対湿度は０．２６６ｇ/ｋｇとなる。
第一のブロワー９を出た空気は、第二の除湿ロータ４の吸着ゾーン５を通過して湿気が吸着され、乾燥した低露点空気となる。この低露点空気は、温度１４．６度、絶対湿度０．０２４ｇ/ｋｇであり、露点は−５０度であった。この低露点空気は第一のヒータ１０によって温度調節され、温度２３．０度となってドライルーム１２に供給空気ＳＡとして供給される。なお、第二の除湿ロータ４の吸着ゾーン５を通過した空気の温度は、年間を通してドライルーム１２の室内空気温度より十分低いため、再冷却のための蒸発器などの冷却装置は必要としない。
第二の除湿ロータ４の吸着ゾーン５を通過した空気の一部は分岐され、ヒートポンプの凝縮器による第二のヒータ１３によって温度５０度まで加熱されて第二の除湿ロータ４の再生ゾーン６に入る。この加熱空気によって第二の除湿ロータ４に吸着された湿気が脱着される。再生ゾーン６を通過した空気は、脱着熱によって温度が４０．４度まで下がり、絶対湿度１．４８ｇ/ｋｇまで湿度が上昇する。
第二の除湿ロータ４の再生ゾーン６を通過し湿度の上昇した空気は、ヒートポンプの凝縮器による第三のヒータ１４によって温度が５０度になるまで加熱される。この温度の上昇した空気が第一の除湿ロータ１の再生ゾーン３を通過し、通過に伴って第一の除湿ロータ１に吸着された湿気を脱着する。この脱着後の多湿空気は第二のブロワー１５によって、除湿装置外へ排気ＥＡとして放出される。
上記の一連の動作説明で明確なとおり、第一の除湿ロータ１の再生空気の温度、第二の除湿ロータ４の再生空気の温度は両方とも５０度である。この５０度の再生空気で、最終的な供給空気ＳＡの露点は−５０度であった。この露点は、例えばリチウム電池の生産工場の空気として十分な露点である。
図３に実施例１の別の冷媒フローを示す。なお、除湿装置の機器構成は、図１の実施例１と同様である。図３の実施例のヒートポンプ回路は、圧縮機１６と第二のクーラ８に用いる蒸発器と第一から第三のヒータ１０、１３、１４及び放熱用凝縮器１７に用いる四つの凝縮器から構成されることは図２の冷媒フローと同様であるが、第一及び第二の除湿ロータ１、４の再生に用いる第二のヒータ１３及び第三のヒータ１４を並列ではなく、直列に設置している。前段の除湿ロータ１の再生温度に比較して、後段の除湿ロータ４の再生温度が高いことが重要であるために、本実施例では第二のヒータ１３を上流側にしたが、第三のヒータ１４を上流側にしてもよい。図３に破線で示したようにＡＢ間、ＢＣ間、ＡＣ間に冷媒用のバイパス路を単独あるいは複数設けて、再生温度を調整するようにしてもよい。本発明では、放熱用凝縮器１７のファン２２の回転数をインバータ２１で制御するようにしたが、インバータに限定するものではなく、ファンを任意の回転数で可変速できるものならば他の装置を用いてもよい。
図４に実施例１のさらに別の冷媒フローを示す。なお、除湿装置の機器構成は、図１の実施例１と同様である。図４の実施例のヒートポンプ回路は、圧縮機１６と第二のクーラ８に用いる蒸発器と第一から第三のヒータ１０、１３、１４及び放熱用凝縮器１７に用いる四つの凝縮器から構成されることは図２の冷媒フローと同様であるが、第一及び第二の除湿ロータ１、４の再生に用いる第二のヒータ１３及び第三のヒータ１４を並列ではなく、直列に設置し、第三のヒータ１４と第一のヒータ１０を並列に設置している。前段の除湿ロータ１の再生温度に比較して、後段の除湿ロータ４の再生温度が高いことが重要であるために、本実施例では第二のヒータ１３を上流側にした。この冷媒フローにすることにより、第二のヒータ１３の出口での再生空気温度を、図２や図３の冷媒フローのものより、より高温にすることが可能となり、ドライルーム１２への供給空気露点温度も下げることができた。また、再生空気温度が高くなったことにより、第二の除湿ロータ４の再生ゾーン６を通過した空気の温度も高くなり、場合によっては、第三のヒータ１４の負荷を低減または無しにすることも可能となった。この場合、第三のヒータ１４の冷媒フロー上流側に電気制御弁（図示せず）などを設置して冷媒流量を調整し、第一のヒータ１０に冷媒が流れ過ぎて、供給空気ＳＡの温度が上がり過ぎないよう、ＦＧ間にバイパス路を設ける。
図５に本発明の実施例２の除湿装置を示す。なお、除湿装置の機器構成は、図１の実施例１と同様である。また、図６に実施例２の冷媒フローを示す。図６の実施例のヒートポンプ回路は、圧縮機１６と第二のクーラ８に用いる蒸発器と第一から第三のヒータ１０、１３、１４及び放熱用凝縮器１７に用いる四つの凝縮器から構成されることは図２の冷媒フローと同様であるが、第一のクーラ７に用いる蒸発器を第二のクーラ８に用いる蒸発器と並列に設置している。また、冬場のように外気負荷が低く冷媒圧力低下によって運転が不安定になる対策として、安定した冷媒フローの運転ができるように、凝縮器入口側から第一のクーラ７の蒸発器入口側のＨＩ間にホットガス回路（ヒートポンプ回路の容量調整として圧縮機の熱い吐出ガスを直接冷却器の配管に導く回路）を設け、疑似負荷を掛け圧力低下を避けられるようにした。また、図５にあるように、排気ＥＡから外気ＯＡへの循環路を設けて、ダンパ２５、２６を使って排気ＥＡの一部または全量を第一のクーラ７の前に戻すようにした。なお、実施例２は、図６の冷媒フローに限定されるものではなく、図３や図４のような冷媒フローに、図６のような第一のクーラ７の冷媒流路を第二のクーラ８の冷媒流路と並列に組込んだ構成としてもよい。ただし、図４の冷媒フローを用いる場合は、並列に設置した第三のヒータ１４と第一のヒータ１０の凝縮器入口側から第一のクーラ７の蒸発器入口側にホットガス回路を設ける。
上記実施例１、２では、吸着ゾーンと再生ゾーンに２分割した除湿ロータを使用したが、除湿ロータの回転方向に対して、吸着ゾーン、再生ゾーンの後にパージゾーンを設けた３分割した除湿ロータを使用して、ロータを通過する前あるいは通過した後の空気をパージゾーンを通過させ、再生ゾーンを通過させる前の再生空気に混合するようにしてもよい。また、３分割以上に分割した除湿ロータを用いたフローにしてもよい。
実施例２の除湿装置において、図４の冷媒フローで、第一の除湿ロータ１に直径５５０ｍｍ、幅２００ｍｍのロータ、第二の除湿ロータ４に直径７７０ｍｍ、幅２００ｍｍのロータを用いて、冷媒Ｒ４１０Ａを使った試験を行なったところ、第二のヒータ１３の出口での再生空気の温度が９０度まで上がり、ドライルーム１２への供給空気ＳＡの露点が−９０度となった。図７のグラフに、この試験における第二の除湿ロータ４の再生ゾーン６入口空気温度及び出口空気温度と供給空気ＳＡの露点温度の継時変化を示す。このグラフより再生ゾーン６出口空気温度が６０度を超えており、第一の除湿ロータ１を再生するのに十分な温度になっていることが分かる。従って、今回の試験では、第三のヒータ１４の冷媒フロー上流側に設けた電気制御弁を閉めて冷媒が流れないようにし、電動弁１１とＦＧ間のバイパス路を使って第一のヒータ１０に流れる冷媒量を調整することにより、供給空気ＳＡの温度調整を行なった。このように、クーラにヒートポンプの蒸発器のみを利用し、ヒータにヒートポンプの凝縮器のみを利用することにより、供給空気ＳＡの露点温度−９０度が達成できるため、他の熱源を必要とせず省エネルギーでイニシャルコストが抑制された超低露点除湿装置とすることができた。
本発明では熱源の温度が低いために、除湿装置を構成する材料として耐熱性の高い物は必要でなく、材料の入手が容易で安価なものを用いることができるという効果がある。
低露点の空気を供給することができ、リチウム電池の工場や、製薬の工程にも適用できる。
１ 第一の除湿ロータ
２ 吸着ゾーン
３ 再生ゾーン
４ 第二の除湿ロータ
５ 吸着ゾーン
６ 再生ゾーン
７ 第一のクーラ（プレクーラ）
８ 第二のクーラ（インタークーラ）
９ 第一のブロワー
１０ 第一のヒータ（アフターヒータ）
１１ 電動弁
１２ ドライルーム
１３ 第二のヒータ（後段再生ヒータ）
１４ 第三のヒータ（前段再生ヒータ）
１５ 第二のブロワー
１６ コンプレッサ
１７ 放熱用凝縮器
１８、２４ 膨張弁
１９、２７ 圧力調整弁
２０ 圧力センサ
２１ インバータ
２２ ファン
２３ コントローラ
２５、２６ ダンパ
２ 吸着ゾーン
３ 再生ゾーン
４ 第二の除湿ロータ
５ 吸着ゾーン
６ 再生ゾーン
７ 第一のクーラ（プレクーラ）
８ 第二のクーラ（インタークーラ）
９ 第一のブロワー
１０ 第一のヒータ（アフターヒータ）
１１ 電動弁
１２ ドライルーム
１３ 第二のヒータ（後段再生ヒータ）
１４ 第三のヒータ（前段再生ヒータ）
１５ 第二のブロワー
１６ コンプレッサ
１７ 放熱用凝縮器
１８、２４ 膨張弁
１９、２７ 圧力調整弁
２０ 圧力センサ
２１ インバータ
２２ ファン
２３ コントローラ
２５、２６ ダンパ
本発明は、少なくとも再生ゾーンと吸着ゾーンとの２つのゾーンに分割された第一の除湿ロータと、少なくとも再生ゾーンと吸着ゾーンの２つに分割された第二の除湿ロータとを有し、外気を第一のクーラで冷却除湿して第一の除湿ロータの吸着ゾーンに通過させ、第一の除湿ロータの吸着ゾーンを通過した空気を第二のクーラで冷却して、第二の除湿ロータの吸着ゾーンを通過させて、第一のヒータで温度調節し供給空気として供給先に供給し、供給先からの還気を第一の除湿ロータの吸着ゾーンを通過した空気と混合し、第二の除湿ロータの吸着ゾーンを通過した空気の一部を分岐し第二のヒータで加熱して第二の除湿ロータの再生ゾーンに通し、第二の除湿ロータの再生ゾーンを通過した空気を第三のヒータで加熱して第一の除湿ロータの再生ゾーンに通し、第一の除湿ロータの再生ゾーンを通過した空気を外気に排気することを最も主要な特徴とする。
除湿ロータの再生空気の温度をヒートポンプの熱源のみを使用できるように下げ、エネルギー消費量を低減できるようにするという目的を、少なくとも再生ゾーンと吸着ゾーンとの２つのゾーンに分割された第一の除湿ロータと、少なくとも再生ゾーンと吸着ゾーンの２つに分割された第二の除湿ロータとを有し、外気を第一のクーラで冷却除湿して第一の除湿ロータの吸着ゾーンに通過させ、第一の除湿ロータの吸着ゾーンを通過した空気を第二のクーラで冷却して、第二の除湿ロータの吸着ゾーンを通過させて、第一のヒータで温度調節し供給空気として供給先に供給し、供給先からの還気を第一の除湿ロータの吸着ゾーンを通過した空気と混合し、第二の除湿ロータの吸着ゾーンを通過した空気の一部を分岐し第二のヒータで加熱して第二の除湿ロータの再生ゾーンに通し、第二の除湿ロータの再生ゾーンを通過した空気を第三のヒータで加熱して第一の除湿ロータの再生ゾーンに通し、第一の除湿ロータの再生ゾーンを通過した空気を外気に排気するようにすることによって、供給空気の露点を上げることなく実現した。
Claims (11)
- 少なくとも再生ゾーンと吸着ゾーンとの２つのゾーンに分割された第一の除湿ロータと、少なくとも再生ゾーンと吸着ゾーンの２つに分割された第二の除湿ロータとを有し、外気を第一のクーラで冷却除湿して前記第一の除湿ロータの吸着ゾーンに通過させ、前記第一の除湿ロータの吸着ゾーンを通過した空気をヒートポンプの蒸発器を用いた第二のクーラで冷却して、前記第二の除湿ロータの吸着ゾーンを通過させて、前記ヒートポンプの凝縮器を用いた第一のヒータで温度調節して供給空気として供給先に供給し、前記供給先からの還気を前記第一の除湿ロータの吸着ゾーンを通過した空気と混合し、前記第二の除湿ロータの吸着ゾーンを通過した空気の一部を分岐し、前記ヒートポンプの凝縮器を用いた第二のヒータで加熱して第二の除湿ロータの再生ゾーンに通し、前記第二の除湿ロータの再生ゾーンを通過した空気を前記ヒートポンプの凝縮器を用いた第三のヒータで加熱して前記第一の除湿ロータの再生ゾーンに通すようにしたことを特徴とする除湿装置。
- 前記第一のヒータ、第二のヒータ、第三のヒータである凝縮器の冷媒流路を並列にしたことを特徴とする請求項１記載の除湿装置。
- 前記第二のヒータと第三のヒータである凝縮器の冷媒流路を直列にしたことを特徴とする請求項２記載の除湿装置。
- 前記第二のヒータである凝縮器と、並列に設置された前記第一のヒータと第三のヒータである凝縮器の冷媒流路を、直列にしたことを特徴とする請求項１記載の除湿装置。
- 前記第二のクーラである蒸発器と前記第一のクーラである蒸発器の冷媒流路を並列にしたことを特徴とする請求項１から４記載の除湿装置。
- 前記第一のヒータ、第二のヒータ、第三のヒータである凝縮器入口と前記第一のクーラである蒸発器入口の間にホットガス回路を設けたことを特徴とする請求項１から５記載の除湿装置。
- 前記第二のクーラである蒸発器と前記第一のクーラである蒸発器の冷媒流路を並列にし、前記第二のヒータである凝縮器の冷媒流路と、並列にされた前記第一のヒータと第三のヒータである凝縮器の冷媒流路を、直列にし、前記並列にされた前記第一のヒータと第三のヒータである凝縮器入口と前記第一のクーラである蒸発器入口の間にホットガス回路を設けたことを特徴とする請求項１記載の除湿装置。
- 排気ＥＡの出口と外気ＯＡの入口の間に循環路を設けて、排気ＥＡの一部または全量を前記第一のクーラの蒸発器入口に戻すようにしたことを特徴とする請求項１から７記載の除湿装置。
- 前記第一のヒータの温度調節機構として、凝縮器の入口側に供給先の温度によって冷媒の流量を変える流量調節装置を設置したことを特徴とする請求項１から８記載の除湿装置。
- 前記第一のヒータ、第二のヒータ、第三のヒータの凝縮器の下流側に放熱用凝縮器を設置し、前記ヒートポンプの圧縮機出口の冷媒圧力を計測する圧力検出装置を設け、前記圧力検出装置からの信号で、前記放熱用凝縮器のファンの回転数を制御することを特徴とする請求項１から９記載の除湿装置。
- 前記放熱用凝縮器のファン回転数を制御する装置がインバータであることを特徴とする請求項１から１０記載の除湿装置。
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