(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の除湿機の出力口と乾燥空気を送り出す送風管が連通された供給チャンバと、
前記複数の除湿機の入力口と外気取入れ口が連通された外気導入チャンバと、
前記供給チャンバおよび前記外気導入チャンバを連通させるバイパス風路と、
前記バイパス風路中の前記供給チャンバ側に配置され測定値を出力する圧力計と、
前記バイパス風路中で前記圧力計より前記外気導入チャンバ側に配置され開閉を制御されるバイパスダンパと、
前記圧力計からの圧力信号を受け取り、前記圧力信号に基づいて、前記バイパスダンパと、前記複数の除湿機を個々に制御する制御部を有する乾燥空気供給システム。
【請求項２】
前記制御部は、少なくとも前記複数の除湿機の各運転時間の情報を有する請求項１に記載された乾燥空気供給システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記複数の除湿機を減速する際には、前記複数の除湿機中の最も稼動負荷の多い除湿機から減速する請求項２に記載された乾燥空気供給システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記複数の除湿機を増速する際には、前記複数の除湿機中で稼動負荷の少ない除湿機から増速する請求項２または３のいずれかの請求項に記載された乾燥空気供給システム。
【請求項５】
前記複数の除湿機は、それぞれ前記出力口と前記入力口が開閉可能に制御され、
前記制御部は、前記除湿機の運転状態を変更する際は、少なくとも前記除湿機の出力口を所定時間閉じることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかの請求項に記載された乾燥空気供給システム。
【請求項６】
前記複数の除湿機は、それぞれ自己の状態に関するステータス信号を出力し、
前記制御部は、前記複数の除湿機からのステータス信号を受信し、いずれかの除湿機が故障であった場合は、他の除湿機の運転を増速させる請求項１乃至５のいずれかの請求項に記載された乾燥空気供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場などに供給する乾燥空気の供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の液晶パネル、プラズマディスプレイパネル、電池といった電子部品は、半導体を製品自体に作り込んだり、製品自体の要部が１ｍｍ以下で作製される等、非常に微細な製造工程を経て製品が作られる。それにともない、従来ほとんど半導体の製造工程でしか注目されなかった空気中の水分や汚染物からのクロスコンタミネーションを防止する必要が生じている。
【０００３】
そこで、工場内に水分濃度の低い乾燥空気を供給し、低湿環境下で製造や部品の搬送をするといったことが行われている。特許文献１には、このような工場内への乾燥空気の供給に関して、工場全体を乾燥空気で満たすのは膨大なエネルギーが必要となるため、必要とされるエリアにだけ局所的に乾燥空気を供給するシステムが開示されている。
【０００４】
しかし、乾燥空気の供給源には、例えばデシカント除湿機を使用する点しか開示がない。一般的にこれらの工場設備は、膨大な空間を占めるため、１台の除湿機で必要とされる乾燥空気を供給することは不可能である。従って、乾燥空気の供給に関しては、複数の除湿機をどのように配置し、運転するかという点が、乾燥空気供給システムとしての課題となる。
【０００５】
複数の除湿機を用いた乾燥空気供給システムとしては、特許文献２および３等の技術が開示されている。これらは、農作物の保管に使用する貯蔵ビンに乾燥風を供給するシステムに関する。
【０００６】
特許文献２では、複数の除湿機はＯＮまたはＯＦＦの制御が行われるだけであるのに対して、特許文献３では、除湿機の運転を多段に変化させ、必要と見積もられる乾燥風の供給を細かく制御できる。
【０００７】
図５に特許文献３に関わる乾燥空気の供給システム１００を示し、これを概説する。貯蔵ビン１１０は複数配置され、これらの中には、穀物などが貯蔵される。乾燥空気供給システムは、主及び副の除湿機（１１２、１１３）と送風機（１１４、１１５）と各貯蔵ビンまでの送風ダクト１１８と、貯蔵ビンの底に配置されたエアダンパ（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ）と、送風ダクトの端部に配置された静圧計１２２と、貯蔵ビン内に貯蔵される穀物の量と水分量を観測する水分計と計量器（図示せず）を有する。
【０００８】
この乾燥空気供給システム１００では、各貯蔵ビン１１０内に貯蔵された穀物の量とその水分量から、２つの除湿機を多段的に調整して得られる目標値を所定の演算で求める。そして、これらの除湿機を駆動するコンプレッサの出力を多段的に制御する。多段の制御の仕方は各除湿機の運転能力（１００、６０、０）という３段階であるのに対して、図６のような組合せを実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−１６２４０４号公報
【特許文献２】実開平０３−０５７３９４号公報
【特許文献３】特開平０５−０７９７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
乾燥空気供給システムにおいては、定常的に必要とされる乾燥空気量とともに、必要とされる量が急に多くなったり、少なくなったりした場合にも対応できるように、供給能力の余裕が必要となる。特に工場では常に、部品、材料や製品の出入り、または装置の搬入といった変化が生じ、乾燥空気供給システムは常に要望に応じた乾燥空気を供給する必要があるからである。また、いずれかの除湿機が故障した場合でも、乾燥空気を供給できることが必要である。
【００１１】
この点、特許文献１の技術は、十分な乾燥空気の供給があるものとし、それぞれの局所への供給量の調整は供給配管のダンパが行うこととしているだけである。
【００１２】
また、特許文献２や３の場合は、必要量に対する除湿機の間の運転方法を変えるという対応はされているものの、除湿機同士が多段的に変化した場合の供給能力の差をどのように扱うかについては、開示されていない。このため、ある運転状態より少し高い必要量の乾燥空気を供給する場合は、次に高い運転状態で運転し、余分の乾燥空気は捨てることとなる。
【００１３】
また、省電力で稼動させることのできる除湿機としては、近年吸着ロータで水分等の吸着を行い、同じ装置内で水分を脱着させ、循環的に運転を行うデシカントタイプの除湿機が用いられているが、デシカントタイプの除湿機の場合は、一定期間毎にロータを取り換える必要がある。
【００１４】
そして、工場などで利用される乾燥空気供給システムは大きなシステムであるので、これらのロータの交換は一時に行った方が効率がよい。すなわち、複数の除湿機は同じように劣化するのが望ましく、１つの除湿機だけが長く運転される、若しくは１つの除湿機だけの運転時間が短いといった運転方法では、システム全体から見た場合のコストが高くなってしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上記の課題に鑑みて想到されたものであり、システム全体として、できるだけ消費電力および維持コストを低減させる乾燥空気供給システムを提供するものである。
【００１６】
具体的に本発明の乾燥空気供給システムは、
複数の除湿機の出力口と乾燥空気を送り出す送風管が連通された供給チャンバと、
前記複数の除湿機の入力口と外気取入れ口が連通された外気導入チャンバと、
前記供給チャンバおよび前記外気導入チャンバを連通させるバイパス風路と、
前記バイパス風路中の前記供給チャンバ側に配置され測定値を出力する圧力計と、
前記バイパス風路中で前記圧力計より前記外気導入チャンバ側に配置され開閉を制御されるバイパスダンパと、
前記圧力計からの圧力信号を受け取り、前記圧力信号に基づいて、前記バイパスダンパと、前記複数の除湿機を個々に制御する制御部を有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の乾燥空気供給システムは、
前記制御部は、少なくとも前記複数の除湿機の各運転時間の情報を有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の乾燥空気供給システムは、
前記制御部は、前記複数の除湿機を減速する際には、前記複数の除湿機中の最も稼動負荷の多い除湿機から減速することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の乾燥空気供給システムは、
前記制御部は、前記複数の除湿機を増速する際には、前記複数の除湿機中で稼動負荷の少ない除湿機から増速することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の乾燥空気供給システムは、
前記複数の除湿機は、それぞれ前記出力口と前記入力口が開閉可能に制御され、
前記制御部は、前記除湿機の運転状態を変更する際は、少なくとも前記除湿機の出力口を所定時間閉じることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の乾燥空気供給システムは、
前記複数の除湿機は、それぞれ自己の状態に関するステータス信号を出力し、
前記制御部は、前記複数の除湿機からのステータス信号を受信し、いずれかの除湿機が故障であった場合は、他の除湿機の運転を増速させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の乾燥空気供給システムは、複数の除湿機の出力口が連通された供給チャンバと、これら除湿機の入力口が連通された外気導入チャンバを設け、これらのチャンバ間をバイパス風路で連通させ、バイパス風路中のバイパスダンパで開閉することとしたので、供給ダンパ内の圧力を所定の範囲とすることで必要とされる乾燥風の量に応じた供給が可能となった。すなわち、乾燥空気の供給能力に余裕を持たせることができる。
【００２３】
また、各除湿機の運転時間に関する情報を制御部が有するので、除湿機の運転を下げる場合は、運転時間に基づく稼動負荷の最も多い除湿機から下げ、また運転を上げる場合は、稼動負荷の最も少ない除湿機から上げることができる。これによって、それぞれの除湿機の使用が均一化されるので、複数の除湿機はほぼ均一に劣化し、一度期のメンテナンスでシステムを復帰させることができるという効果を有する。これは特に吸着剤を用いたデシカントタイプの除湿機の場合には、メンテナンスコストを低くできるという効果を有する。
【００２４】
また、除湿機の運転状態を変更する際には、その除湿機だけを所定時間独立させて運転させ、定常状態になってから供給チャンバに乾燥空気を出力させることとしたので、供給チャンバ中の空気の湿度が運転状態の変更前後で変化することがないという効果を有する。
【００２５】
また、いずれかの除湿機が故障した場合は、残りの全ての除湿機の運転状態を上げることとしたので、１台の除湿機が故障したとしても、乾燥空気の供給を継続することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の乾燥空気供給システムの概念図
【図２】本発明のシステムに用いる除湿機の構成の１例を示す図
【図３】本発明のシステムの風量調整の処理を示すフロー図
【図４】本発明のシステムの処理全体を示すフロー図
【図５】従来の複数の除湿機を有する乾燥空気供給システムの構成を示す図
【図６】図５のシステムで除湿機の運転状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１に本発明の乾燥空気供給システム１の構成を示す。なお、以下では、同一の構成部分について複数存在する場合を説明するが、構成部分の数は、以下の説明の数に限定されるものではない。
【００２８】
本乾燥空気供給システム１は、複数の乾燥空気の供給先（後述する「乾燥室３０」）を有する場合を想定している。本乾燥空気供給システム１は、複数の除湿機（１１ａ〜１１ｅ）と、各除湿機１１の出力口（１３ａ〜１３ｅ）が連通された供給チャンバ１５と、各除湿機１１の入力口（１２ａ〜１２ｅ）と外気取入れ口（２５ａ〜２５ｅ）が連通された外気導入チャンバ１７と、供給チャンバ１５と外気導入チャンバ１７を連通させるバイパス風路１６を有する。なお、各除湿機１１は、図２で示されるが、出力口１３と入力口１２を連通させ、循環運転するための３方弁で構成されている。
【００２９】
バイパス風路１６には、バイパスダンパ２１と、バイパスダンパ２１から供給チャンバ１５側に配置された圧力計２０が配置される。
【００３０】
また、乾燥空気供給システム１全体を制御する制御部１０を有する。制御部１０は、少なくとも、圧力計２０、バイパスダンパ２１、各除湿機（１１ａ〜１１ｅ：なお、代表して呼ぶ場合は符号１１を用いる。）と接続されている。各除湿機１１の出力口（１３ａ〜１３ｅ：なお、代表して呼ぶ場合は符号１３を用いる。）および入力口（１２ａ〜１２ｅ：なお、代表して呼ぶ場合は符号１２を用いる。）と接続されていてもよい。なお、ここで接続されるとは、接続されたそれぞれと信号のやり取りを行うことができることを意味する。また、バイパスダンパ２１や、出力口１３、入力口１２と接続されているとは、それぞれの開閉を制御する駆動モータを制御できることを意味する。
【００３１】
供給チャンバ１５と乾燥空気を送る先である乾燥室（３０ａ〜３０ｄ：なお、代表して呼ぶ場合は符号３０を用いる。）の間は、送風管（２４ａ〜２４ｄ：なお、代表して呼ぶ場合は符号２４を用いる。）で連通されている。各乾燥室３０は送風管２４の途中に風量調節ダンパ（３１ａ〜３１ｄ：なお、代表して呼ぶ場合は符号３１を用いる。）を有する。それぞれの風量調節ダンパ３１は、各乾燥室３０から制御できる。
【００３２】
次に各構成部分をより詳細に説明する。除湿機１１は、冷却器を使用するタイプやチラーシステムを用いるタイプ、複数の吸着素子をバッチ式で使用するタイプなど、特に限定されるものではないが、省電力という意味から吸着素子をロール状に形成した除湿ロータを用いるデシカント除湿機が好適に利用することができる。また、特にこのタイプの除湿機は本発明の乾燥空気供給システム１では、高い効率を発揮することができる。
【００３３】
図２にデシカントタイプの除湿機１１の概略構成を示す。なお、図１で示したどの除湿機１１も同様の構成を有する。除湿機１１は、少なくとも除湿ロータ４０と、外気から空気を取り込む送風ファン４２と、外気若しくは送風先から帰ってくる空気を取り込む送風ファン４４と加熱ヒーター４７を有する。また、このタイプの除湿機１１は水分を吸着させる除湿ロータ４０だけでなく、有機成分をも吸着させる除ガスロータ４１を配置させてもよい。図２では、除ガスロータ４１を配置した除湿機１１を示している。また、除ガスロータ４１が配置されたために、さらに送風ファン４３、加熱ヒーター４６、送風ファン４５をも追加した図を示した。
【００３４】
出力口１３および入力口１２は、供給チャンバ１５や外気導入チャンバ１７との間を連通させる、若しくは出力した乾燥空気を入力口１２に戻すといった方向に乾燥空気を流すことができる３方弁が配置されている。出力口１３と入力口１２は、戻り管１４で連通されており、出力する乾燥空気を入力口１２から再び除湿機１１に入れることができる。この３方弁の制御は制御部１０の制御信号Ｃｈで行われる。
【００３５】
除湿機１１の動作の概略を説明する。除湿機１１は、除湿ローター４０が軸心５０を中心として、図示していないモータによって矢印方向に回転されている。送風ファン４２は水分を含有した外気６０を吸込み、除湿ロータ４０を通す。除湿ロータ４０では、吸着剤が空気中の水分を吸着し、乾燥空気６１を出力する。この乾燥空気６１はさらに送風ファン４３によって加圧され、除ガスロータ４１に通される。除ガスロータ４１も、除湿ロータ４０同様、図示されていないモータで回転されている。
【００３６】
除ガスロータ４１では、有機物質や金属イオン等を吸着させる吸着剤が担持されており、乾燥空気６１からこれらの物質を除去し、乾燥浄化空気６２を出力する。
【００３７】
除湿機１１では、吸着剤を担持させたロータで水分やその他の物質を除去させるので、吸着剤から吸着した物質を脱着させないと、吸着能力が維持できない。そこで、外気６０若しくは出力口１３へ出力した乾燥浄化空気６２（まとめて「再生ガス６５」と呼ぶ）を吸込み、これらを脱着用ガスとして、それぞれのロール上の吸着剤を再生させる。
【００３８】
具体的には、吸込んだ再生ガス６５を加熱ヒーター４６で加熱して温風を作り、除ガスロータ４１を通す。温風は、除ガスロータ４１中の有機物や金属イオンなどを放出させる。除ガスロータ４１から出た、有機物や金属イオン等を含む再生ガス６６は、送風ファン４４で加圧され、さらに加熱ヒーター４７で再度加熱され、除湿ロータ４０に通される。再度温められた再生ガス６６は、除湿ロータ４０から水分を脱着させ、水分までも含んだ再生ガス６７となる。再生ガス６７は、送風ファン４５によって除湿機１１外に排出される。
【００３９】
以上のように、デシカントタイプの除湿機は、吸着剤を担持させたロータに空気を通過させることで、水分やその他の物質を除去し、なおかつ、それらの物質を吸着剤から脱着させる再生動作を行っている。従って、吸着・脱着の動作を同調させながら運転しなければならない。もしバランスが崩れると、十分な除湿ができない若しくは効率的な運転ができないことになるからである。つまり、このタイプの除湿機は、連続的に乾燥風の出量を調整するのは困難であって、何段階かの状態でなければ、安定に運転できないという特性を有する。
【００４０】
なお、除湿機１１には、送風ファンや除湿ロータ４０等を運転する動力を与える動力があるのは言うまでもない。この動力の状態は情報信号Ｓｈによって制御部１０に伝えられる。また、除湿機１１はそれぞれ、独自に制御装置を有し、システムの制御部１０からの指示によって、これらの運転状態や、入力口１２、出力口１３の制御を行うように構成されていてもよい。
【００４１】
図１に戻って、供給チャンバ１５は、所定の容量の空間であって、除湿機１１および送風管２４、外気導入チャンバ１７との連通部分以外は密閉されていれば、形状は特に限定されるものではない。外部より水分等を含んだ空気が入り込まない構造であればよいからである。ただし、好ましくは、除湿機１１からの乾燥風の流れが送風管２４やバイパス風路１６に直接流れないように、除湿機１１の出力口１３に対面するように干渉板２２等が配置されているのがよい。供給チャンバ１５からの空気の流れを内部の圧力値で制御できるからである。
【００４２】
外気導入チャンバ１７は、除湿機１１への入力口１２と、外気取入れ口２５が形成されており、バイパス風路１６と連通している点および、所定体積を有する密閉空間である点は供給チャンバ１５と共通している。なお、供給チャンバ１５および外気導入チャンバ１７とも、所定の圧力で外気に開放するリーク弁を有していてもよい。
【００４３】
外気取入れ口２５は、外気を取り込む口であり、送風ファンとエアフィルタを有している。外気取入れ口２５は制御部１０に接続され、制御部１０からの制御で、外気取り込み量を増やしたり、減らしたりしてもよい。
【００４４】
バイパス風路１６は、供給チャンバ１５と外気導入チャンバ１７を連通するダクトであり、途中に制御部１０によって開口面積が制御されるバイパスダンパ２１と、バイパスダンパ２１より供給チャンバ１５よりに設置された圧力計２０を少なくとも有する。バイパス風路１６も形状は特に限定されない。ただし、空気の流れが生じやすいように、内壁には、フランジ等の構造突起物がないのが好ましい。
【００４５】
バイパス風路１６の供給チャンバ１５側に配置された圧力計２０は、測定値を電子的に出力できるタイプであれば、測定方式は特に限定されない。また、バイパスダンパ２１には、開口径を調整できるモータ等の駆動装置が付加されている。そして、圧力計２０とバイパスダンパ２１はそれぞれ制御部１０に接続されている。
【００４６】
圧力計２０は少なくともバイパス風路１６中の圧力を測定し、その値を制御部１０に情報信号Ｓｐによって送信する。また、バイパスダンパ２１の駆動装置は制御部１０からの制御信号Ｃｄによってダンパの開口面積を調節する。なお、以下の説明では、バイパスダンパ２１が制御部１０からの制御信号Ｃｄを受信すれば、ダンパの開口面積が調節されるものとして説明を続ける。
【００４７】
制御部１０は、いわゆるＰＩＤ制御装置であってもよいが、制御ソフトを搭載したＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  Ｕｎｉｔ）とメモリおよび周辺機器から構成されるものが好適に利用できる。以下に示すように、乾燥空気供給システム１の複雑な制御を比較的小型の装置でできるからである。ここで、ＭＰＵは複数のものを用いてもよい。また制御ソフトウェアだけが他のコンピュータ上にあってもよい。
【００４８】
制御部１０は、先に説明したように、圧力計２０、バイパスダンパ２１と電気的に接続されているだけでなく、各除湿機１１とも接続されている。特に各除湿機１１との間は、信号のやり取りを行う。制御部１０からは、制御信号Ｃｈが送られる。各除湿機１１との間の接続は、ループ接続であってもよいし、スター接続であってもよい。なお、制御部１０は、各除湿機１１の個々に対しても制御信号Ｃｈを送ることができ、なおかつ、全ての除湿機１１に対して制御信号Ｃｈを送ることもできる。
【００４９】
また、各除湿機１１からは、各除湿機１１の状態、連続運転時間と言った情報が情報信号Ｓｈとして送られる。なお、制御信号Ｃｄと情報信号Ｓｈには、各除湿機１１の入力口１２と出力口１３の開閉制御信号および開閉状態情報が含まれていてもよい。すなわち、制御部１０は、各除湿機１１の入力口１２と出力口１３が開いているか否かをも検知できる。本明細書ではそのような構成として説明を続ける。
【００５０】
また、制御信号Ｃｈには、各除湿機１１が出力する乾燥空気を、再度入力口１２から取り込むための３方弁の開閉の制御信号が含まれていてもよい。特に除湿機１１が停止状態から立ち上がる際には、出力された乾燥空気をそのまま入力ガスとして除湿機１１内を循環させることで、除湿機１１の立ち上がりが早くなる。
【００５１】
また、制御部１０は図示しないコンソールから、システム全体の運転についての指示Ｃｃを受ける。また、制御部１０は、指示Ｃｃに基づいてシステム全体の情報を信号Ｓｓとして出力することができる。信号Ｓｓは液晶等を利用した表示デバイスでシステム全体の状態等を表示させることができる。
【００５２】
次に乾燥空気供給システム１の動作について説明する。まず、乾燥空気供給システム１の動作の概略は以下の通りである。乾燥室３０は、例えば工場内で行われる処理の工程毎に区画した空間である。それぞれの部屋では、作業やメンテナンスの状況に応じて図示しない制御パネルによって風量調節ダンパ３１を調節し、送風管２４からの乾燥空気の供給量を調節する。なお、使われた乾燥空気は各乾燥室３０から排出される。このように送風管２４へ乾燥空気を送る供給チャンバ１５側から見ると、いつどれくらいの乾燥風を要求されるかは、不明である。
【００５３】
各除湿機１１は、最大出力の７０％で全ての乾燥室３０に予め設計で決められた乾燥風を送風できるように設計されている。定常状態においては、これらの７０％運転をしている除湿機１１の出力口１３から供給チャンバ１５に乾燥空気が排出される。供給チャンバ１５に入った乾燥空気は、供給チャンバ１５中の内圧を上昇させ、送風管２４中を乾燥空気が流れる。
【００５４】
供給チャンバ１５中の圧力は圧力計２０が出力する情報信号Ｓｐによって制御部１０に通知される。供給チャンバ１５内が、所定の圧力値以上になることを制御部１０が認識すると、制御部１０はバイパスダンパ２１を開く制御信号Ｃｄを出力する。この制御信号Ｃｄによってバイパスダンパ２１が開き、乾燥空気がバイパス風路１６を通り、外気導入チャンバ１７に流れる。結果、供給チャンバ１５中の圧力は減少する。
【００５５】
外気導入チャンバ１７は、外気取入れ口２５からの外気を取り入れる。乾燥空気はこの外気と混合され、再び除湿機１１に入力口１２から供給される。これによって、外気の湿度は乾燥空気と混じった分だけ湿度が低下し、除湿機１１への負荷が減少する。
【００５６】
この状態で、乾燥室３０側でより多くの乾燥空気を必要となった場合を説明する。例えば乾燥室３０ｂでの乾燥空気使用量が増加したとする。供給チャンバ１５中の圧力は低下するので、制御部１０はこれを検知し、バイパスダンパ２１を閉じる制御信号Ｃｄを送信する。これにより、外気導入チャンバ１７側に送られる乾燥空気が減少し、乾燥室３０へ送ることのできる乾燥空気量が増える。なお、外気導入チャンバ１７側に送る乾燥空気の量が減少することで、個々の除湿機１１の負荷は高くなる。
【００５７】
逆に乾燥室３０側で使用する乾燥空気量が減少したとすると、供給チャンバ１５内の圧力が上昇する。圧力計２０からの情報信号Ｓｐで制御部１０が圧力の上昇を知り、所定の値を超えたと判断すると、バイパスダンパ２１を開く制御信号Ｃｄを送る。バイパスダンパ２１が開くと、供給チャンバ１５内の乾燥空気が外気導入チャンバ１７に流れ、供給チャンバ１５内の圧力が減少する。なお、外気導入チャンバ１７側に流れる乾燥空気の量が増えると個々の除湿機１１の負荷は低くなる。
【００５８】
以上のように、本発明の乾燥空気供給システム１では、乾燥室３０側で使用する乾燥空気の量に多少の変動があっても、供給チャンバ１５と外気導入チャンバ１７との間で、除湿した乾燥空気をやり取りすることで、供給量に余裕を持たせている。
【００５９】
図３には、上記のフローを示す。この処理は、後述するシステム全体の中の一部の処理であり、各除湿機１１の運転状態を変化させない場合の乾燥空気の供給量の調整を行う。処理が開始されると（Ｓ１１００）、圧力計２０からの情報信号Ｓｐで供給チャンバ１５内の圧力Ｐの値を取得する（Ｓ１１０２）。
【００６０】
もし圧力Ｐが除湿機１１の運転の増速を考慮しなければならない圧力値（「Ｔｈｗｕ」と記載）より高い場合（Ｓ１１０４でＹ分岐）は、増速のフラグを立てて（図示せず）この処理を抜けて全体の処理フローに戻る（Ｓ１１１６）。そうでなければ、ダンパを調節する必要のある値（「Ｔｈｕ」と記載）より高いか否かを判断し、閾値Ｔｈｕより圧力が高い場合（Ｓ１１０６のＹ分岐）は、バイパスダンパ２１を開き（Ｓ１１０８）この処理を抜ける。そうでなければ、この処理をスキップする（Ｓ１１０８のＮ分岐）。
【００６１】
次に、供給チャンバ１５内の圧力Ｐが、除湿機１１の運転の減速を考慮しなければならない圧力（「Ｔｈｗｄ」と記載）より低い場合（Ｓ１１１０のＹ分岐）は、減速のフラグを立てて（図示せず）やはりこの処理を抜けて全体フローに戻る（Ｓ１１１６）。そうでなければ、ダンパを調節する必要のある値（Ｔｈｄと記載）より低いか否かを判断し、閾値Ｔｈｄより圧力が低い場合（Ｓ１１１２のＹ分岐）は、バイパスダンパ２１を閉じる（Ｓ１１１４）。そうでなければ、この処理をスキップする（Ｓ１１１２のＮ分岐）。そして、この処理から全体処理のフローに戻る（Ｓ１１１６）。
【００６２】
なお、バイパスダンパ２１を開閉する処理（Ｓ１１０８とＳ１１１４）では、所定の角度だけダンパを開き、再度圧力取得処理であるステップＳ１１０２に戻ってもよい。このようにすることで、ダンパの動く角度を小さくしても、この処理内で安定状態に移行させることができる。また、閾値Ｔｈｗｕと閾値Ｔｈｗｄは、予め決めておいてもよいし、単位時間当たりの圧力変化量を考慮して、変動させるようにしてもよい。
【００６３】
図３に示した処理は使用する乾燥空気の変動が小さい場合の処理であった。しかし、工場では、装置の入れ替えといったように、乾燥空気の使用がより大きく変動する場合も起こりえる。この場合は、図３の処理のように供給チャンバ１５と外気導入チャンバ１７の間のやり取りだけではシステム全体を維持できない。
【００６４】
図４には、本発明の乾燥空気供給システム１がより大きな変動を受けた際にどのように運転を行うかのフローを示す。システム全体の運転が開始される（Ｓ１０００）と、立ち上がり処理（図示せず）を行って定常運転になった後、複数台の除湿機１１による自動運転が行われる。この自動運転とは、図３で説明した必要とされる乾燥空気の変動が少ない場合のフローをいう。
【００６５】
次に除湿機１１の電源の状態を取得する（Ｓ１２００）。これは各除湿機１１からのステータスを示す情報信号Ｓｈで取得するが、他の方法で取得してもよい。この情報は主として除湿機１１が停止しているか、故障しているかと言った状態の判断に用いられる。以上の処理によって、供給チャンバ１５内の圧力状態と各除湿機１１の電源の状態を制御部１０は取得する。
【００６６】
次にこれらの情報から、除湿機１１の出力減速が必要か否かを判断する（Ｓ１３００）。より具体的な１例としては、バイパスダンパ２１を完全に開放しているにも関わらず、供給チャンバ１５内の圧力が所定値以上になっている場合である。これは乾燥空気を消費する乾燥室３０の多くが一次的にせよ、乾燥空気の消費を止めた場合に相当する。この状況になったと判断された場合は、除湿機１１の供給能力を減速させる処理を行う。詳細は後述する。
【００６７】
次に、除湿機１１の出力増速が必要か否かを判断する（Ｓ１４００）。より具体的な１例としては、バイパスダンパ２１を完全に閉じているにも関わらず、供給チャンバ１５内の圧力が所定値以下になっている場合である。これは乾燥空気を消費する乾燥室３０側の多くが一次的にせよ、大量の乾燥空気を消費した場合に相当する。この状況になったと判断された場合は、除湿機１１の供給能力を増速させる処理を行う。詳細は後述する。
【００６８】
次に複数ある除湿機１１に故障したものがあるか否かを判断する（Ｓ１５００）。これは、除湿機１１からの情報信号Ｓｈに故障のステータスが含まれる場合に、これを制御部１０が検知することで判断される。この状況になったと判断された場合は、全除湿機１１の供給能力を増速させる処理を行う。複数の除湿機１１のたとえ１台でも停止することで、乾燥空気の供給能力が低下するからである。詳細は後述する。
【００６９】
除湿機１１の増速、減速、故障と言った状態でない場合は、再びステップＳ１１００に戻り、自動運転の処理から行う。以上が本発明の乾燥空気供給システム１の主たる処理フローである。なお、全体処理においては、処理の停止は特に示していないが、各除湿機１１を強制的に停止させることで、システム全体は停止する。
【００７０】
＜減速処理＞
次にそれぞれの処理をより詳細に説明する。ステップＳ１３００で運転の減速が必要であると判断した場合である。これは処理Ｓ１１００で、供給チャンバ１５の圧力が閾値Ｔｈｗｕより小さい場合に相当する。この処理の分岐に入る（Ｓ１３００のＹ分岐）と、まず、減速が可能な除湿機１１があるか否かをそれぞれの除湿機１１の情報信号Ｓｈによるステータスから判断する（Ｓ１３１０）。
【００７１】
図２で説明したように、除湿機１１は吸着脱着のプロセスが調和するように運転しなければならず、連続的に出力を変化させることができない。安定した運転状態というのは、最大出力を１００％とすると、１００％、７０％、５０％、０％の４段階程度しかない。乾燥空気供給システム１自体は、乾燥空気の全供給予定量を各除湿機１１の７０％運転で達成できるように設計する。不測の事態が生じても規定された量の乾燥空気を供給することができるようにするためである。
【００７２】
減速可能な除湿機１１があるか否かというのは、現在運転中の除湿機１１の中で、１００％から７０％、あるいは７０％から５０％、あるいは５０％から０％（この場合は運転停止を意味する）に運転を切り替えることができる除湿機１１があるかという意味である。
【００７３】
減速可能な除湿機１１がない場合（Ｓ１３１０のＮ分岐）、すなわち、全ての除湿機１１が５０％で運転されている場合は、その中の１台を停止させても最小運転台数が可能か否かを判断する（Ｓ１３２０）。乾燥空気供給システム１全体で最低稼動していなければならない除湿機１１の数は、設計上決められている。これを最小運転台数と呼ぶ。最小運転台数が決められるのは、除湿機１１は完全に停止してしまうと、定常運転に移行するまでに長い時間が必要だからである。例えば、４台の除湿機１１を７０％で運転させて維持することを想定した乾燥空気供給システム１では、少なくとも３台の除湿機１１が稼動していなければ、定常状態を維持できない。
【００７４】
したがって、これ以上除湿機１１を停止してしまうと、最小運転台数以下になってしまう場合は、この処理を抜けて自動運転の処理に戻る（Ｓ１３２０のＮ分岐）。最小運転台数を確保できる場合（Ｓ１３２０のＹ分岐）は、現在稼動している除湿機１１の中で最も稼動負荷の大きい除湿機１１から停止（待機）させる（Ｓ１３３０）。
【００７５】
ここで稼動負荷とは、例えば運転速度に時間を乗じた値とすることができる。除湿機１１の負荷はロータの吸脱着の回数に比例すると考えられるからである。また、吸脱着の速度や、運転時間の長さに応じた吸着素子の劣化も関係するので、さらに運転速度や運転時間には重みを乗じてもよい。これらの判断は、制御部１０が各除湿機１１の運転時間や運転速度を把握したうえで、予め与えられた計算方法や表に基づいて判断を行う。制御部１０は、各除湿機１１の運転時間や運転速度等は各除湿機１１からの情報信号Ｓｈによって知る。また、制御部１０が運転時間や運転速度を管理してもよい。
【００７６】
一方、減速可能な除湿機１１がある場合（Ｓ１３１０のＹ分岐）は、稼動負荷の最も大きい除湿機１１から減速運転するように、制御部１０は制御信号Ｃｈを送信する（Ｓ１３４０）。
【００７７】
そして、減速運転させる場合も、停止させる場合も、制御部１０は、除湿機１１に対して、入力口１２と出力口１３を連通させて循環運転を行う、予備運転をするように指示する（Ｓ１３５０）。すなわち、この間は少なくとも出力口１３は供給チャンバ１５に対して閉じている。定常状態にはいるために必要な処理だからである。この間は、所定の時間継続して運転させておく。
【００７８】
所定時間の準備運転が終了したら、制御部１０は、除湿機１１を停止させる場合は、そのまま入力口１２と出力口１３を閉じたままにさせておき、減速運転させる場合は、入力口１２と出力口１３を開くよう指示を出し、処理を自動運転（Ｓ１１００）に戻す。
【００７９】
＜増速処理＞
次に運転を増速する必要がある場合の処理について説明する。ステップＳ１４００で出力の増速が必要であると判断した場合である。これは自動運転（Ｓ１１００）で供給チャンバ１５内の圧力が閾値Ｔｈｗｕより高い場合である。この処理の分岐に入る（Ｓ１４００のＹ分岐）と、まず、増速が可能な除湿機１１があるか否かをそれぞれの除湿機１１の情報信号Ｓｈによるステータスから判断する（Ｓ１４１０）。
【００８０】
増速可能な除湿機１１があるか否かというのは、現在運転中の除湿機１１の中で、５０％から７０％、あるいは７０％から１００％に運転を切り替えることができる除湿機１１があるかという意味である。稼動中の全ての除湿機１１が１００％で運転している場合は増速可能な除湿機１１がない。
【００８１】
次に、増速可能な除湿機１１がある場合（Ｓ１４１０のＹ分岐）は、稼動負荷の少ない除湿機１１から増速を行う（Ｓ１４３０）。全ての除湿機１１のロータをできるだけ均等に使用するためである。一方、増速可能な除湿機１１がない場合（Ｓ１４１０のＮ分岐）は、停止している除湿機１１の有無を調べる（Ｓ１４２０）。そして、停止している除湿機１１があった場合（Ｓ１４２０のＹ分岐）は、その除湿機１１の運転を始める（Ｓ１４４０）。すなわち、本発明の乾燥空気供給システム１では、一度停止すると、他の除湿機１１の運転が１００％にならなければ自動的には立ち上がらない。停止している除湿機１１がなければ（Ｓ１４２０のＮ分岐）、自動運転の処理（Ｓ１１００）に戻る。全ての除湿機１１が１００％で運転しているので、これ以上の運転はできないからである。
【００８２】
なお、増速運転させる場合も、減速処理と同様に、制御部１０は、除湿機１１に対して、入力口１２と出力口１３を連通させて、予備運転するように指示する（Ｓ１４５０）。定常状態にはいるために必要な処理だからである。この間は、所定の時間継続して運転させておく。
【００８３】
＜故障処理＞
次に故障があった場合の処理について説明する。ステップＳ１５００で除湿機１１に故障があった場合である。この場合は、残りの全除湿機１１の運転速度を増速させる（Ｓ１５１０）。どの程度増速するかは、故障した除湿機１１の直前の出力を他の除湿機１１でカバーできる程度に増速させる。この際には、上述した増速の処理に従ってよい。なお、この場合におけるステップＳ１５２０の予備運転の処理は、除湿機１１を順次増速する処理であるのが望ましい。全部の除湿機１１を一度に予備運転にしたのでは、その間、乾燥空気を供給できないからである。
【００８４】
以上のように本発明の乾燥空気供給システム１は、バイパスダンパ２１で連通された供給チャンバ１５と外気導入チャンバ１７を有するので、必要とされる乾燥空気の量に応じた乾燥空気を効率的に提供することができる。また、複数の除湿機１１はそれぞれの稼動時間等に基づく稼動負荷に基づいて増速若しくは減速されるので、各除湿機１１の吸着ロールが均一に消費されるので、ロールの交換時期を一時に合わせる事ができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、工場などの乾燥空気供給システムだけなく、オフィスビルや、大型船舶などでも利用することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１  乾燥空気供給システム
１０  制御部
１１  除湿機
１２  入力口
１３  出力口
１４  戻り管
１５  供給チャンバ
１６  バイパス風路
１７  外気導入チャンバ
２０  圧力計
２１  バイパスダンパ
２２  干渉板
２４  送風管
２５  外気取入れ口
３０  乾燥室
３１  風量調節ダンパ
４０  除湿ロータ
４１  除ガスロータ
４２、４３、４４、４５  送風ファン
４６、４７  加熱ヒーター
６０  外気
６１  乾燥空気
６２  乾燥浄化空気
６５、６６、６７  再生ガス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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