JP7011822B2 - 除湿装置 - Google Patents
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Description
そして、グローブボックスには、グローブボックス内の露点を制御するための除湿装置が備えられる。
特許文献1に記載の除湿装置は、吸湿ロータを備えている。吸湿ロータは、湿気吸着剤を担持すると共に、その回転方向に沿って吸着ゾーン、パージゾーンおよびパージゾーンに分割されている。
そして、再生温度比例制御と、バイパス経路を用いたロータバイパス流量制御が組み合わせて実行されることによって、グローブボックス内が設定露点に維持されるようになっている。
そのため、グローブボックスに供給される調湿空気の露点が常時変動し、グローブボックス内の露点を高精度で制御することが難しいという問題があった。
さらに、乾き空気管路を流れる乾き空気の圧力および湿り空気管路を流れる湿り空気の圧力をそれぞれ第1および第2の減圧弁によって一定に保ち、乾き空気および湿り空気の露点の変動を防止しつつ、露点の設定値に応じて決定される混合比に従って湿り空気を乾き空気に混合して、露点設定値に調整された空気を乾き空気管路から排出する。
それによって、露点設定値に正確に調整された空気を容易に生成することができる。
図1は、本発明の1実施例による除湿装置の概略構成を示す図である。
図1を参照して、本発明によれば、メンブレン1cを介して互いに隣接する複数の高圧空気通路1dおよびパージゾーン1eと、それぞれ高圧空気通路1dの一端および他端に連通する一次側および二次側開口1a、1bを有し、一次側開口1aから高圧空気通路1dに導入された高圧空気中の水分が、メンブレン1cを透過した後、パージゾーン1eを経て外部に排出されると共に、二次側開口1bから乾き空気が送出されるメンブレンエアドライヤー1が備えられる。
外気導入管路3には、外気を圧縮してメンブレンエアドライヤー1に供給する圧縮機2が設けられ、外気導入管路3おける圧縮機2の下流側に冷却器5が設けられ、冷却器5には、冷却器5で発生した凝縮水を外部に排出する排水機構6が接続されている。また、外気導入管路3における冷却器5の下流側に再熱ヒータ7が設けられている。
なお、図1中、19は、冷凍機8の圧縮機であり、20は、冷凍機8の第2の凝縮器であり、21は冷凍機8の膨張弁であり、22は冷凍機8の三方切替制御弁であり、23は冷凍機8の逆止弁である。
この場合、第2の凝縮器20は、冷凍負荷の変動に応じて、冷却器(蒸発器)5の冷却能力と再熱ヒータ(第1の凝縮器)7の加熱能力のバランスをとる役割を有している。
この実施例では、混合比調節器10は三方弁からなっている。
なお、図1では、圧力計16が外気導入管路3と湿り空気管路9の分岐点の下流側に設けられているが、圧力計19は外気導入管路3のどの位置に設けられていてもよい。
圧縮機2の回転数が圧力計16の検出値に基づいて制御されると共に、冷却器5による冷却温度が温度計17の検出値に基づいて制御されることによって、メンブレンエアドライヤー1に導入すべき高圧空気(圧縮空気)が予め決定された露点を有するように調整される。
この場合、パージゾーン1e内の圧力は高圧空気通路1d内の圧力よりも低く、この圧力差によって、高圧空気通路1dを流れる空気の水分がメンブレン1cをパージゾーン1e側に向けて透過する。そして、パージゾーン1eに供給された乾き空気(パージ空気)は、メンブレン1cを透過した水分を吸収して、外部に排出される。
一方、湿り空気管路9を流れる湿り空気は、第2の減圧弁13によって圧力が一定に保たれた状態で混合比調節器10に送られる。
この場合、乾き空気および湿り空気は、いずれも、圧力が一定に保たれることで露点の変動をきたすことがない。
すなわち、本発明によれば、メンブレンエアドライヤー1通過後の露点が既知かつ一定の乾き空気と、湿り空気管路9から供給される露点が既知かつ一定の湿り空気が、露点設定値に応じた混合比で混合されることによって調湿空気が生成される。
それによって、露点設定値に正確に調整された空気が容易に生成され得る。
例えば、上記実施例では、冷却器を冷凍機の蒸発器から構成し、再熱ヒータを当該冷凍機の凝縮器から構成したが、冷却器および再熱ヒータのをそれぞれ独立した装置として構成することもできる。
また、上記実施例では、混合比調節器を三方弁から構成したが、混合比調節器を、乾き空気管路および湿り空気管路のそれぞれに設けたマスフローコントローラから構成することもできる。
1a 一次側開口
1b 二次側開口
1c メンブレン
1d 高圧空気通路
1e パージゾーン
2 圧縮機
3 外気導入管路
4 乾き空気管路
5 冷却器(蒸発器)
6 排水機構
7 再熱ヒータ(第1の凝縮器)
8 冷凍機
9 湿り空気管路
10 混合比調節器
11 パージ空気管路
12 第1の減圧弁
13 第2の減圧弁
14 第3の減圧弁
15 露点計
16 圧力計
17 温度計
18 制御部
19 圧縮機
20 第2の凝縮器
21 減圧弁
22 三方切替制御弁
23 逆止弁
Claims (2)
- メンブレンを介して互いに隣接する高圧空気通路およびパージゾーンと、前記高圧空気通路の一端および他端に連通する一次側および二次側開口を有し、前記一次側開口から前記高圧空気通路に導入された高圧空気中の水分が、前記メンブレンを透過した後、前記パージゾーンを経て外部に排出され、前記二次側開口から乾き空気が送出されるメンブレンエアドライヤーと、
前記メンブレンエアドライヤーの前記一次側開口に接続された外気導入管路と、
前記外気導入管路に設けられ、外気を圧縮して前記メンブレンエアドライヤーに供給する圧縮機と、
前記メンブレンエアドライヤーの前記二次側開口に接続された乾き空気管路と、
前記外気導入管路における前記圧縮機の下流側に設けられた冷却器と、
前記冷却器に接続され、前記冷却器で発生した凝縮水を外部に排出する排水機構と、
前記外気導入管路における前記冷却器の下流側に設けられた再熱ヒータと、
前記外気導入管路における前記再熱ヒータの下流側から分岐した後、前記乾き空気管路に接続する湿り空気管路と、
前記乾き空気管路と前記湿り空気管路との接続部に設けられ、前記乾き空気管路を流れる乾き空気に対する前記湿り空気管路から供給される湿り空気の混合比を調節する混合比調節器と、
前記乾き空気管路における前記第1の減圧弁の上流側から分岐して前記メンブレンエアドライヤーの前記パージゾーンに接続し、前記パージゾーンに、前記メンブレンを透過した水分を外部に排出するためのパージ空気を供給するパージ空気管路と、
前記乾き空気管路における前記混合比調節器の上流側に設けられた第1の減圧弁と、
前記湿り空気管路に設けられた第2の減圧弁と、
前記パージ空気管路に設けられた第3の減圧弁と、
前記乾き空気管路における前記混合比調節器の下流側の空気の露点を検出する露点計と、
前記外気導入管路における空気の圧力を検出する圧力計と、
前記外気導入管路における前記冷却器および前記再熱ヒータ間の空気の温度を検出する温度計と、
前記圧縮機、前記冷却器、前記再熱ヒータおよび前記混合比調節器に作動的に接続され、前記露点計、前記圧力計および前記温度計の検出値に基づき、前記乾き空気管路から排出される空気の露点が予め設定された値になるように前記圧縮機、前記冷却器、前記再熱ヒータおよび前記混合比調節器を制御する制御部と、を備えたものであることを特徴とする除湿装置。 - 前記冷却器が冷凍機の蒸発器からなり、前記再熱ヒータが前記冷凍機の凝縮器からなっており、前記制御部による前記冷却器および前記再熱ヒータの制御は、前記制御部による前記冷凍機の制御によってなされることを特徴とする請求項1に記載の除湿装置。
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2018
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