(57)【要約】      （修正有）【課題】空気の露点温度を安定的に任意の設定値に調節することが可能な露点温度調節用除湿装置を提供すること。【解決手段】露点温度の設定値と空気の質に基づいて、供給ファン２、除湿ロータ７、吹出風量調節ダンパ１７、排気ファン１８、排気風量調節ダンパ２６の運転動作を制御することにより、−２０℃以下の任意の露点温度に±５℃の範囲で調節された乾燥空気を供給することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気の露点温度を−２０℃以下に調整する露点温度調節用除湿装置であって、
前記露点温度調節用除湿装置に空気を導入するための前記露点温度調節用除湿装置内部の供給ファンの回転数、除湿ロータの回転速度、吹出風量調節ダンパの開度、空気を排気するための排気ファンの回転数、排気風量調節ダンパの開度、再生ヒータの温度から選択される少なくとも１つの運転動作を調節することで露点温度を調整する調整部を備えることを特徴とする、露点温度調節用除湿装置。
【請求項２】
露点温度を設定値に対して±５℃の範囲に調整することを特徴とする、請求項１に記載の露点温度調節用除湿装置。
【請求項３】
前記調整部は、前記運転動作を制御する制御部であることを特徴とする、請求項１、又は請求項２に記載の露点温度調節用除湿装置。
【請求項４】
空気の露点温度を−２０℃以下に調整する露点温度調節用除湿装置の使用方法であって、
前記露点温度調節用除湿装置に空気を導入するための前記露点温度調節用除湿装置内部の供給ファンの回転数、除湿ロータの回転速度、吹出風量調節ダンパの開度、空気を排気するための排気ファンの回転数、排気風量調節ダンパの開度、再生ヒータの温度から選択される少なくとも１つの運転動作を調節することを特徴とする、露点温度調節用除湿装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿分を嫌う材料を扱う精密機器や精密部品を製造する作業エリアにおける空気中の水分を低減（露点温度を下げる。）するために使用される露点温度調節用除湿装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
超精密作業では、ドライルームなどの区切られた操作室に対して、温湿度の調整された調整空気を供給する。例えば、特許文献１には、温湿度を調整するための温湿度調整装置として、処理空気を吸引し、除湿してドライエアとする乾式除湿器と、除湿された空気の温度を調節する温湿度調整機構及び温湿度の調節された空気を送り出す送風機とを備え、これらを一つの筐体内に収納したことを特徴とする温湿度調整装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−００６６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
精密機器等に関する電気や電子に関連する技術に基づく産業分野では、リチウムイオン電池、有機ＥＬ表示装置、偏光フィルム、半導体などを製造する作業エリアにおいて非常に低い湿度管理が求められている。そして、この作業エリアにおける露点温度は、低ければ低いほど良いとされており、従来の除湿装置では、空気中の湿度を下げることのみを目的としている。
【０００５】
例えば、リチウムイオン電池の製造では、原料となるリチウム化合物が空気中の水分を吸着して、製造されるリチウムイオン電池の性能を低下させる。そのため、リチウムイオン電池の製造エリア内における空気の湿度を下げるべく、露点温度は−３０℃以下とする必要がある。
また、有機ＥＬ表示装置の有機ＥＬ素子に用いられる有機発光材料等の有機物質や電極は、水分に非常に弱く、その性能や物質特性が劇的に低下する。したがって、有機ＥＬ表示装置の製造エリア内における空気の湿度は、厳密に管理されることが求められる。
【０００６】
従来の除湿装置のように、空気中の湿度を下げることのみを目的とする制御では、前記除湿装置の性能に依存して成り行きにより除湿するため、−２０℃以下の低露点において、安定的に任意の露点温度に維持することができない。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、必要十分な除湿をしつつ、空気の露点温度を安定的に任意の設定値に調節することが可能な露点温度調節用除湿装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
除湿された環境下で製造する製品は、材料原料が同じであっても製品品質に性能差がある。その原因として、製造ライン中の雰囲気における差によるものであることに着目した。例えば、リチウムイオン電池の製造においては、作業エリア内の露点温度を−３０℃以下とする必要がある一方で、露点温度が−８０℃と−３０℃の場合では、製造されるリチウムイオン電池に性能差が生じることを見出した。
【０００９】
そこで、二次電池等の品質管理の観点から、作業エリアの空気について、二次電池やその材料等に応じた適正な露点温度を安定的に調節できる除湿装置について鋭意検討した。その結果、露点温度調節用除湿装置において、当該除湿装置の機能部である装置内部に空気を供給するための供給ファン、除湿ロータ、吹出風量調節ダンパ、空気を排気するための排気ファン、排気風量調節ダンパ、再生ヒータから選択される少なくとも１つの運転動作を調節することによって、空気の露点温度を安定的に任意の設定値に調節できるという知見に至り、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の露点温度調節用除湿装置である。
【００１０】
上記課題を解決するための本発明の露点温度調節用除湿装置は、空気の露点温度を−２０℃以下に調整する露点温度調節用除湿装置であって、当該露点温度調節用除湿装置へ空気を供給するための供給ファンの回転数、除湿ロータの回転速度、吹出風量調節ダンパの開度、空気を排気するための排気ファンの回転数、排気風量調節ダンパの開度から選択される少なくとも１つの運転動作を調節することで露点温度を調整する調整部を備えることを特徴とするものである。
この露点温度調節用除湿装置によれば、供給ファンの回転数、吹出風量調節ダンパの開度が調節されることにより、空気の単位体積当たりの除湿される処理頻度が増減する。また、除湿ロータの回転速度、排気ファンの回転数、排気風量調節ダンパの開度が調節されることにより、除湿ロータの除湿処理効率が増減する。
すなわち、この露点温度調節用除湿装置によれば、調整部により、供給ファンの回転数、除湿ロータの回転速度、吹出風量調節ダンパの開度、排気ファンの回転数、排気風量調節ダンパの開度の少なくとも１つの運転動作が調節されるため、処理空気に対する除湿強度を調整することができる。そのため、この露点温度調節用除湿装置は、作業エリアに供給する処理済み空気の露点温度を調節することができる。これにより作業エリア内の露点温度を安定的に任意の設定値に維持することができるという効果を奏する。
【００１１】
上記課題を解決するための本発明の露点温度調節用除湿装置は、露点温度を設定値に対して±５℃の範囲に調整することを特徴とするものである。
この露点温度調節用除湿装置によれば、より安定的に作業エリアに供給する処理済み空気の露点温度を維持できることから、特定の露点温度範囲に厳密に管理された製造エリアを提供することができる。
【００１２】
上記課題を解決するための本発明の露点温度調節用除湿装置は、調整部が運転動作を制御する制御部であることを特徴とするものである。
この露点温度調節用除湿装置によれば、供給ファンの回転数、除湿ロータの回転速度、吹出風量調節ダンパの開度、排気ファンの回転数、排気風量調節ダンパの開度の少なくとも１つの運転動作の運転動作をより正確に制御できることから、特定の露点温度範囲に管理された製造エリアを安定して提供することができる。
【００１３】
上記課題を解決するための本発明の露点温度調節用除湿装置の使用方法は、空気の露点温度を−２０℃以下に調整する露点温度調節用除湿装置であって、当該露点温度調節用除湿装置へ空気を供給するための供給ファンの回転数、除湿ロータの回転速度、吹出風量調節ダンパの開度、排気ファンの回転数、排気風量調節ダンパの開度のうち少なくとも１つの運転動作を調節することを特徴とするものである。
この露点温度調節用除湿装置の使用方法によれば、供給ファンの回転数、吹出風量調節ダンパの開度を調節することにより、空気の単位体積当たりの除湿される処理頻度が増減する。また、除湿ロータの回転速度、排気ファンの回転数、排気風量調節ダンパの開度を調節することにより、除湿ロータの除湿処理効率が増減する。
すなわち、この露点温度調節用除湿装置の使用方法によれば、供給ファンの回転数、除湿ロータの回転速度、吹出風量調節ダンパの開度、排気ファンの回転数、排気風量調節ダンパの開度の少なくとも１つの運転動作が調節されるため、処理空気に対する除湿強度を調整することができる。そのため、この露点温度調節用除湿装置の使用方法は、作業エリアに供給する処理済み空気の露点温度を調節することができる。これにより作業エリア内の露点温度を安定的に任意の設定値に維持することができるという効果を奏する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、空気の露点温度を安定的に任意の設定値に調節することが可能な露点温度調節用除湿装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】除湿ロータの構造を示す概略説明図である。
【図２】本発明の露点温度調節用除湿装置の構造と空気の流れを示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る露点温度調節用除湿装置の実施態様を詳細に説明する。
なお、実施態様に記載する露点温度調節用除湿装置については、本発明に係る露点温度調節用除湿装置を説明するために例示したに過ぎず、これに限定されるものではない。
【００１７】
〔第１の実施態様〕
二次電池等を製造する作業エリアでは、空気中の湿度を除去する除湿装置が用いられる。産業用の除湿装置としては、デシカント式除湿装置が広く使用されている。デシカント式除湿装置の基本原理は、除湿剤を担持した構造体に処理空気を通過させた際に、前記除湿剤が空気中の水分を吸着することで乾燥した空気を提供するものである。
【００１８】
本発明の第１の実施態様における露点温度調節用除湿装置は、除湿装置として、デシカント式除湿装置を備える。デシカント式除湿装置は、図１に示すように、除湿剤を担持した円形の除湿ロータ７を有し、当該除湿ロータ７は処理ゾーン８、予冷ゾーン９、再生ゾーン１０に仕切られている。処理ゾーン８では、処理する空気中の水分を除湿剤が吸着することで除去する。再生ゾーン１０では、予冷ゾーン９から循環して再生ヒータ１４で加熱された空気を用いて除湿ロータ７に吸着した水分を脱水することで、除湿ロータ７の水分吸着能を再生する。除湿ロータ７は、回転することで、処理ゾーン８と再生ゾーン１０で、水分の吸着と脱水を繰り返す。これにより、継続して処理空気中の水分を除去することができる。
デシカント式除湿装置は、上述した吸着原理を利用した連続する運転動作から、処理空気の温度に依存することなく、低温の空気においても効率的に除湿できるので、非常に低い露点温度を達成できる。
なお、本発明の露天温度調節用除湿装置は、除湿装置として、除湿剤をロータで回転させる方式だけでなく、その他の方式の除湿装置を利用してもよい。その他の方式の除湿装置としては、例えば、除湿剤を固定する方式等が挙げられる。
【００１９】
図２は、本発明の第１の実施態様における露点温度調節用除湿装置の構造と空気の流れを示す概略説明図である。なお、図２中の実線矢印は、装置部や配管を介した空気の流れを示している。また、図２中の一点鎖線の直線は、制御可能に接続されるものを示している。
図２に示すように、露点温度調節用除湿装置１は、露点温度を調節する機能部である供給ファン２（第１の機能部）、除湿ロータ７（第２の機能部）、吹出風量調節ダンパ１７（第３の機能部）、排気ファン１８（第４の機能部）、排気風量調節ダンパ１９（第５の機能部）を備える。
【００２０】
また、露点温度調節用除湿装置１は、除湿剤や除湿ロータ７等の除湿部、この除湿部での除湿性能を調節する第１〜５の機能部を調節する調整部、この調整部を制御する制御部を有する。なお、調整部は手動で調節を行えるものであってもよい。
【００２１】
露点温度調節用除湿装置１による露点温度の制御は、例えば、−８０℃まで露点温度を低下することが可能な露点温度調節用除湿装置であれば、−８０℃程度から−２０℃以下の幅広い露点温度範囲において、安定して設定値を維持することができる。設定値に対する露点温度の精度誤差の下限値としては、好ましくは−１０℃以上、更に好ましくは−５℃以上、特に好ましくは−２．５℃以上である。一方、設定値に対する露点温度の精度誤差の上限値としては、好ましくは１０℃以下、更に好ましくは５℃以下、特に好ましくは２．５℃以下である。
以下、各機能部について説明する。
【００２２】
（第１の機能部）
露点温度調節用除湿装置１は、外気及び処理空気を吸入するための第１の機能部である供給ファン２を備えており、露点温度調節用除湿装置１における外気及び処理空気の吸入部であるダンパ３と供給ファン２の間には、冷却コイル４が設置されている。また、冷却コイル４の前後には、温度センサ５と温度センサ６が設置されている。
【００２３】
供給ファン２の作用によって、ダンパ３から吸入された外気及び処理空気は、温度センサ５によって温度が測定され、冷却コイル４により冷却される。これにより、空気中の水分が結露し、外気及び処理空気は除湿される。
冷却コイル４により除湿された空気は、温度センサ６により温度を測定され、供給ファン２によって除湿ロータ７に送られる。前記温度センサ５と温度センサ６で測定された値から、冷却コイル４の除湿能を確認することが可能となる。
【００２４】
なお、ダンパ３より吸入される空気を、任意のエアフィルタで処理してもよい。これにより、外気及び処理空気に含まれる塵埃を除去することができる。エアフィルタとしては、例えば、粗塵用フィルタ、超高性能フィルタ（ＵＬＰＡフィルタ）、ケミカルフィルタなどが挙げられる。
【００２５】
次に、第１の機能部である供給ファン２の当該露点温度調節用除湿装置１の除湿能力における機能について説明する。
第１の機能部である供給ファン２の回転数を増加させると、当該露点温度調節用除湿装置１に導入される外気や処理空気の量が増大する。このとき、作業エリアに供給する処理済み空気量や排出される再生空気量、除湿ロータ７の回転速度などの条件が一定であれば、空気の単位体積当たりの除湿ロータ７による処理頻度が増加して作業エリアに供給する処理済み空気量が増加する。これにより作業エリア内の露点温度は緩やかに低下する。
反対に、第１の機能部である供給ファン２の回転数を低下させると、当該露点温度調節用除湿装置１に導入される外気や処理空気の量が低下する。このとき、作業エリアに供給する処理済み空気量や排出される再生空気量、除湿ロータ７の回転速度などの条件が一定であれば、空気の単位体積当たりの除湿ロータ７による処理頻度が低下して作業エリアに供給する処理済み空気量が低下する。よって、供給ファン２の回転数が減少すると、処理頻度が低下して作業エリアに供給する処理済み空気量が減少するので、作業エリアの露点温度は緩やかに上昇する。
ただし、露点温度調節用除湿装置１に導入される空気の量が、除湿ロータ７の除湿能力を超える場合は、処理済み空気量が増加しても、作業エリア内の露点温度を低下させることはできない。
この供給ファン２の機能に基づいて、供給ファン２の回転数を調節することで、露点温度調節用除湿装置１の除湿能力を制御でき、作業エリアに供給する処理済み空気の露点温度と供給量を調節することができる。これにより作業エリア内の露点温度を目的とする値に安定化することができる。
【００２６】
（第２の機能部）
第２の機能部である除湿ロータ７は、除湿剤が配置された構造体であり、処理ゾーン８と予冷ゾーン９、再生ゾーン１０に仕切られている。除湿ロータ７は、ギヤードモータ１１により制御された速度で回転する。
なお、代表的な除湿ロータ７の構造は、ハニカム状であるが、効率的に空気中の水分を吸着し、また、水分を脱着できる構造体であればよい。
また、除湿剤は、水分を吸着・脱着することが可能であればよい。例えば、シリカゲルやゼオライト等の吸湿特性の高い除湿剤が挙げられる。
【００２７】
除湿ロータ７の処理ゾーン８の後段には、供給路１３を介して作業エリアに供給する処理済み空気を配給するための吹出風量調節ダンパ１７が設置されている。
【００２８】
除湿ロータ７の予冷ゾーン９から再生ゾーン１０の間には、再生ヒータ１４が設置されている。また、再生ゾーン１０の前後には、温度センサ１５と温度センサ１６が設置されている。
【００２９】
除湿ロータ７の処理ゾーン８では、供給ファン２から送られてきた空気の水分を吸着して除湿する。除湿された空気は、温度センサ６で測定された温度に応じて、必要であれば制御ヒータ１２により所定の温度まで加熱される。
なお、除湿ロータ７の処理ゾーン８に送られて除湿された乾燥空気を、任意のエアフィルタで処理してもよい。これにより、除湿ロータ７から脱落した除湿剤を除去することができ、清浄化された空気を供給することができる。
【００３０】
除湿ロータ７の予冷ゾーン９に送られた空気は、再生ヒータ１４により加熱され、除湿ロータ７の再生空気として再生ゾーン１０に送られる。これにより、再生ヒータ１４で加熱された空気が、除湿ロータ７の処理ゾーン８で吸着した水分を脱着放湿することによって、除湿ロータ７の水分吸着能が再生される。この再生ゾーンを通過する前後の空気の温度を温度センサ１５と温度センサ１６により測定して再生効率を管理する。
【００３１】
次に、第２の機能部である除湿ロータ７の当該露点温度調節用除湿装置１の除湿能力における機能について説明する。
第２の機能部である除湿ロータ７の回転速度を増加させると、再生ゾーン１０における水分吸着能の再生が低下する。このとき、当該除湿ロータ７に供給される空気量や空気の質などの条件が一定であれば、空気に対する除湿効率が下がり、作業エリアに供給する処理済み空気の露点温度は上昇する。反対に、除湿ロータ７の回転速度が減少すると、空気に対する除湿効率が上がり、作業エリアに供給する処理済み空気の露点温度は低下する。
この除湿ロータ７の機能に基づいて、除湿ロータ７の回転速度を調節することで、露点温度調節用除湿装置１の除湿能力を制御でき、作業エリアに供給する処理済み空気の露点温度を調節することができる。これにより作業エリア内の露点温度を目的とする値に安定化することができる。
【００３２】
（第３の機能部）
露点温度調節用除湿装置１は、供給路１３の終点に、除湿処理済み空気を排出するための第３の機能部である吹出風量調節ダンパ１７を備えている。
【００３３】
除湿ロータ７の処理ゾーン８で除湿処理された供給路１３を流れる空気は、第３の機能部である吹出風量調節ダンパ１７を介し、処理済み空気として作業エリアに供給される。作業エリアとしては、例えば、ドライルームなどが挙げられるがこれに限定されるものではない。さらに、この作業エリアは、人が作業等を行う空間でも、機械等のみの無人空間でもよい。
【００３４】
次に、第３の機能部である吹出風量調節ダンパ１７の当該露点温度調節用除湿装置１の除湿能力における機能について説明する。
第３の機能部である吹出風量調節ダンパ１７の開度を増加させると、作業エリアに供給する処理済み空気量が増加する。このとき、導入空気量や除湿ロータ７の回転速度などの条件が一定であれば、作業エリアに供給する処理済み空気量が増加するので、作業エリア内の露点温度は低下する。反対に、吹出風量調節ダンパ１７の開度が減少すると、作業エリアに供給する処理済み空気量が減少するので、作業エリアの露点温度は上昇する。
この吹出風量調節ダンパ１７の機能に基づいて、吹出風量調節ダンパ１７の開度を調節することで、露点温度調節用除湿装置１の除湿能力を制御でき、作業エリアに供給する処理済み空気の露点温度と供給量を調節することができる。これにより作業エリア内の露点温度を目的とする値に安定化することができる。
【００３５】
（第４の機能部）
露点温度調節用除湿装置１は、除湿ロータ７の再生ゾーン１０の出口に再生空気の流れを形成するための第４の機能部である排気ファン１８を備えている。
【００３６】
除湿ロータ７の予冷ゾーン９から再生ゾーン１０を通過する空気の流れは、排気ファン１８の作用によって形成される。
【００３７】
次に、第４の機能部である排気ファン１８の当該露点温度調節用除湿装置１の除湿能力における機能について説明する。
第４の機能部である排気ファン１８の回転数を増加させると、除湿ロータ７の再生ゾーン１０に流入する再生空気量が増えるため、除湿ロータ７の再生能力が向上する。よって、当該露点温度調節用除湿装置１に導入される空気量や作業エリアに供給する処理済み空気量、除湿ロータ７の回転速度などの条件が一定であれば、除湿ロータ７の空気に対する除湿効率が上がり、作業エリアに供給する処理済み空気の露点温度は急激に減少する。反対に、排気ファン１８の回転数が減少すると、除湿ロータ７の再生能力が低下するので、作業エリアに供給する処理済み空気の露点温度は急激に上昇する。
この排気ファン１８の機能に基づいて、排気ファン１８の回転数を調節することで、露点温度調節用除湿装置１の除湿能力を制御でき、作業エリアに供給する処理済み空気の露点温度と供給量を調節することができる。これにより作業エリア内の露点温度を目的とする値に安定化することができる。
【００３８】
（第５の機能部）
露点温度調節用除湿装置１は、排気ファン１８から送られてきた再生空気を排出するための第５の機能部である排気風量調節ダンパ１９を備えている。
【００３９】
排気ファン１８から送られる再生空気は、第５の機能部である排気風量調節ダンパ１９を介して露点温度調節用除湿装置１の外部に排気される。
【００４０】
次に、第５の機能部である排気風量調節ダンパ１９の当該露点温度調節用除湿装置１の除湿能力における機能について説明する。
第５の機能部である排気風量調節ダンパ１９の開度を増加させると、除湿ロータ７の再生ゾーン１０に流入する再生空気量が増えるため、除湿ロータ７の再生能力が向上する。よって、当該露点温度調節用除湿装置１に導入される空気量や作業エリアに供給する処理済み空気量、除湿ロータ７の回転速度などの条件が一定であれば、除湿ロータ７の空気に対する除湿効率が上がり、作業エリアに供給する処理済み空気の露点温度は急激に減少する。反対に、排気風量調節ダンパ１９の開度が減少すると、作業エリアに供給する処理済み空気の露点温度は上昇する。
この排気風量調節ダンパ１９の機能に基づいて、排気風量調節ダンパ１９の開度を調節することで、露点温度調節用除湿装置１の除湿能力を制御でき、作業エリアに供給する処理済み空気の露点温度と供給量を調節することができる。これにより作業エリア内の露点温度を目的とする値に安定化することができる。
【００４１】
これら第１〜第５の機能部の特徴による作業エリアに供給する処理済み空気の露点温度の調節について説明する。
供給ファン２の運転動作により、露点温度調節用除湿装置１に導入された空気は、除湿ロータ７で除湿されて露点温度調節用除湿装置１から作業エリアに供給する処理済み空気として吹出風量調節ダンパ１７から排気される。吹出風量調節ダンパ１７の運転動作により、除湿ロータ７で除湿された空気の一部は再度除湿ロータ７で除湿処理される。また、排気ファン１８と排気風量調節ダンパ１９の運転動作により、除湿ロータ７の水分吸着能が再生される。
したがって、第１〜第５の機能部の運転動作を制御することにより、露点温度調節用除湿装置１の除湿能力を調節することができる。
【００４２】
（試験例）
露点温度調節用除湿装置１は、以上のような構成を有している。この露点温度調節用除湿装置１の除湿機能に対する各構成の寄与率を調べた。なお、寄与率とは、当該機能部の制御パラメータのみを変動した際に、露点温度の変動量の大きさを評価したものである。制御パラメータの変動は、当該機能部の装置としての最大出力時と最小出力時との変動を評価した。その結果、第１の機能部である供給ファン２の回転数、第２の機能部である除湿ロータ７の回転速度、第３の機能部である吹出風量調節ダンパ１７の開度、第４の機能部である排気ファン１８の回転数、第５の機能部である排気風量調節ダンパ１９の開度の運転動作は、露点温度調節用除湿装置１の除湿機能に大きな影響を与えることを明らかにした。具体的には、供給ファン２は回転数を３０〜６０回転／分、排気ファン１８は回転数を１０〜６０回転／分、除湿ロータ７は回転速度を１５〜６０回転／時、吹出風量調節ダンパ１７は開度を５０〜１００％、排気風量調節ダンパ１９は開度を３０〜１００％の範囲で運転動作を制御することにより、露点温度調節用除湿装置１の除湿機能を効果的に調節でき、任意の露点温度に安定的に維持できることができた。具体的には、−２０℃以下の露点温度において、任意の露点温度の設定値に対して±５℃の範囲に調整することができた。また、−３０℃以下の露点温度においても、任意の露点温度の設定値に対して±５℃の範囲に調整することができた。
なお、再生ヒータ１４を含む他の部位の運転動作については、露点温度調節用除湿装置１の除湿機能に与える影響が小さいか、若しくは影響を与えなかった。また、除湿機能に与える影響が小さい部位の運転動作は、露点温度調節用除湿装置１の除湿機能の微調整に使用してもよい。
【００４３】
除湿機能に対する寄与率は、「第４の機能部である排気ファン１８の回転数」、「第２の機能部である除湿ロータ７の回転速度」、「第５の機能部である排気風量調節ダンパ１９の開度」が比較的大きく、「第３の機能部である吹出風量調節ダンパ１７の開度」、「第１の機能部である供給ファン２の回転数」は、比較的小さいものであった。各機能部の少なくとも一つを調節することにより、露点温度を制御する。その際、複数の機能部を調節して露点温度を制御してもよく、特に、比較的寄与率の大きい「第４の機能部である排気ファン１８の回転数」、「第２の機能部である除湿ロータ７の回転速度」、「第５の機能部である排気風量調節ダンパ１９の開度」を一つ以上調節することにより露点温度を制御することが好ましい。また、比較的寄与率の大きい機能部である「第４の機能部である排気ファン１８の回転数」、「第２の機能部である除湿ロータ７の回転速度」、「第５の機能部である排気風量調節ダンパ１９の開度」のいずれか一つ以上と、比較的寄与率の小さい機能部である「第３の機能部である吹出風量調節ダンパ１７の開度」、「第１の機能部である供給ファン２の回転数」の一つ以上とを組合せて露点温度を制御することが好ましい。
【００４４】
以上のように、露点温度調節用除湿装置１では、露点温度の設定値に応じて、供給ファンの回転数、排気ファンの回転数、除湿ロータの回転速度、吹出風量調節ダンパの開度、排気風量調節ダンパの開度を最適化することにより、目的とする露点温度の空気を安定して供給することができる。
【００４５】
本発明の第１の実施態様の露点温度調節用除湿装置１は、制御部２０を有するものである。制御部２０は、作業エリアに供給する処理済み空気の湿度を検出する湿度センサ２１、供給ファン２の調整部２２、除湿ロータ７の調整部２３、吹出風量調節ダンパ１７の調整部２４、排気ファン１８の調整部２５、排気風量調節ダンパ１９の調整部２６と連絡している。これらの連絡は、配線等により直接接続されるものであってもよく、無線等の通信技術を介して間接的に接続されるものであってもよい。
なお、図２において、湿度センサ２１は、露点温度調節用除湿装置１の外部に設置されているが、制御ヒータ１２により加熱された空気の湿度を測定できるのであれば、装置内部の供給路１３の任意の位置に設けてもよい。また、湿度センサ２１は、必要に応じて、露点温度センサに置き換えてもよい。
【００４６】
制御部２０は、作業エリアに供給する処理済み空気の湿度を検出する湿度センサ２１の測定結果に基づき、露点温度の設定値に対する露点温度調節用除湿装置１の除湿効率を判断し、供給ファン２、除湿ロータ７、吹出風量調節ダンパ１７、排気ファン１８、排気風量調節ダンパ１９の運転動作を制御する制御プログラムを内蔵する。
この制御プログラムは、任意の露点温度の設定値に対する供給ファン２、除湿ロータ７、吹出風量調節ダンパ１７、排気ファン１８、排気風量調節ダンパ１９の寄与率を実測値から算出し、各運転動作を最適化した運動制御アルゴリズムを含む。この運動制御アルゴリズムは、例えば、露点温度調節用除湿装置１に関する事前の性能試験に基づいて設計することができる。
【００４７】
制御部２０は、湿度センサ２１で検出した作業エリアに供給する処理済み空気の湿度と設定された露点温度から、供給ファン２の回転数、除湿ロータ７の回転速度、吹出風量調節ダンパ１７の開度、排気ファン１８の回転数、排気風量調節ダンパ１９の開度を演算する。その演算結果に基づいて、設定露点温度の±５℃となるように、供給ファン２の調整部２２、除湿ロータ７の調整部２３、吹出風量調節ダンパ１７の調整部２４、排気ファン１８の調整部２５、排気風量調節ダンパ１９の調整部２６に対して、供給ファン２、除湿ロータ７、吹出風量調節ダンパ１７、排気ファン１８、排気風量調節ダンパ１９の最適な運転動作を指示する。
【００４８】
例えば、供給ファン２は回転数を３０〜６０回転／分、除湿ロータ７は回転速度を１５〜６０回転／時、吹出風量調節ダンパ１７は開度を５０〜１００％、排気ファン１８は回転数を１０〜６０回転／分、排気風量調節ダンパ１９は開度を３０〜１００％の範囲で運転動作を制御する。
なお、供給ファン２、除湿ロータ７、吹出風量調節ダンパ１７、排気ファン１８、排気風量調節ダンパ１９の運転動作の制御範囲は、露点温度調節用除湿装置１の性能に応じて、設定する露点温度にすることが可能であればよく、これらに限定されない。
【００４９】
また、露点温度調節用除湿装置１は、吸入される外気や処理空気の湿度を測定する湿度センサ２７を設け、制御部２０と直接的、または間接的に接続してもよい。湿度センサ２７は、吸入される空気の湿度の情報を制御部２０に送信する。制御部２０は吸入される空気の湿度に応じて、速やかに露点温度を調節できるように、供給ファン２、除湿ロータ７、吹出風量調節ダンパ１７、排気ファン１８、排気風量調節ダンパ１９の運転動作を演算し、各調整部に指示を送る。これにより、露点温度調節用除湿装置１の露点温度の調節機能の向上が望める。
なお、図２において、湿度センサ２７は、露点温度調節用除湿装置１の外部に設置されているが、吸入される処理空気の質を測定できるのであれば、装置内部のダンパ３から冷却コイル４までの任意の位置に設けてもよい。また、湿度センサ２７は、必要に応じて、温湿度センサに置き換えてもよい。
【００５０】
以上のように、本発明の露点温度調節用除湿装置は、制御プログラムを有する制御部により、露点温度の設定値と排出される空気の湿度に応じて、供給ファン、除湿ロータ、吹出風量調節ダンパ、排気ファン、排気風量調節ダンパの運転動作を制御し、露点温度を調節することができる。また、前記制御プログラムは、時間帯ごとに設定した種々の露点温度を実行するなどのタイマ機能を持たせてもよい。これらの運転制御は、制御プログラムとして制御部により全て自動で実行されるものであってもよく、作業員の手動操作を含むものであってもよい。なお、作業員の労力を低減する観点から、制御プログラムによる自動制御とすることがより好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の露点温度調節用除湿装置は、作業エリアの湿度を目的とする任意の露点温度に安定的に調節するために利用することができる。具体的には、ドライルームにおいて、目的とする湿度条件を維持するために利用することができる。
【００５２】
また、本発明の露点温度調節用除湿装置は、制御プログラムによる自動制御により、作業員の労力を低減することができる。さらに、最適化された制御プログラムにより、無駄な消費電力を削減することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１…露点温度調節用除湿装置、２…供給ファン、３…ダンパ、４…冷却コイル、５…温度センサ、６…温度センサ、７…除湿ロータ、８…処理ゾーン、９…予冷ゾーン、１０…再生ゾーン、１１…ギヤードモータ、１２…制御ヒータ、１３…供給路、１４…再生ヒータ、１５…温度センサ、１６…温度センサ、１７…吹出風量調節ダンパ、１８…排気ファン、１９…排気風量調節ダンパ、２０…制御部、２１…湿度センサ、２２…供給ファン２の調整部、２３…除湿ロータ７の調整部、２４…吹出風量調節ダンパ１７の調整部、２５…排気ファン１８の調整部、２６…排気風量調節ダンパ１９の調整部、２７…湿度センサ
【図１】
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【図２】
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