(57)【要約】【課題】  外部の湿気が侵入する事が少なく、露点を低く維持できるとともに、消費エネルギーの少ない乾燥室装置を提供する。【解決手段】  本発明は、除湿ロータ４を有する除湿機を有し、除湿機の吸着ゾーン７を出た乾燥空気を乾燥室１７内に供給するとともに、乾燥室１７内の空気を流量調節を行うダンパ２１を介して除湿機の吸着ゾーン７及びパージゾーン５に戻し、パージゾーン５を通過した空気は除湿機の再生ゾーン６を通過後、除湿機の再生ゾーン３を通過させて外部に放出されるようにし、また外気は除湿機の吸着ゾーン２を通過して乾燥室１７内還気とともに除湿機の吸着ゾーン７に入るようにし、さらに乾燥室１７内の圧力を外部の圧力より僅かに高く、乾燥室１７のどの部分も正圧となるようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
除湿機を有し、除湿機の吸着ゾーンを出た乾燥空気を室内に供給するとともに、室内空気を流量調節ダンパを介して除湿機の吸着ゾーン及びパージゾーンに戻し、パージゾーンを通過した空気を除湿機の再生ゾーンを通過させて外部に放出されるようにし、また外気は室内還気とともに除湿機の吸着ゾーンに入るようにし、前記流量調節ダンパによって前記乾燥室内の気圧を、前記乾燥室のどの部分も正圧であって、かつできるだけ低い圧力になるように維持するようにしたことを特徴とする乾燥室装置。
【請求項２】
除湿ロータは、パージゾーン、及び再生ゾーン、吸着ゾーンに分割され、風量比は１：１：４であることを特徴とする請求項１記載の乾燥室装置。
【請求項３】
前段の除湿機と後段の除湿機を有し、後段の除湿機の吸着ゾーンを出た乾燥空気を室内に供給するとともに、室内空気を流量調節ダンパを介して後段の除湿機の吸着ゾーン及びパージゾーンに戻し、パージゾーンを通過した空気は２後段の除湿機の再生ゾーンを通過後、前段の除湿機の再生ゾーンを通過させて外部に放出されるようにし、また外気は前段の除湿機の吸着ゾーンを通過して室内還気とともに後段の除湿機の吸着ゾーンに入るようにし、前記流量調節ダンパによって前記乾燥室内の気圧を前記乾燥室のどの部分も正圧であって、かつできるだけ低い圧力になるように維持するようにしたことを特徴とする乾燥室装置。
【請求項４】
後段の除湿機の吸着ゾーンを通過した空気の流量を調整するダンパを設けたことを特徴とする請求項３記載の乾燥室装置。
【請求項５】
前段の除湿機の除湿ロータは、吸着ゾーン及び再生ゾーンに分割され、風量比は１：１であり、第２の除湿ロータは、パージゾーン、及び再生ゾーン、吸着ゾーンに分割され、風量比は１：１：６であることを特徴とする請求項３記載の乾燥室装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い乾燥度を容易に維持でき、二酸化炭素濃度も低く維持できる乾燥室装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリカゲルやゼオライトなどの湿気吸着剤を担持したハニカムロータを用いた除湿機で乾燥空気をつくり、これを密閉した室内に送って乾燥した部屋（以下「乾燥室」という）は、リチウム電池（電極にリチウムを使う一次電池や二次電池）の製造や実験、有機エレクトロルミネッセンス（有機EL）或いは特定の薬品など、湿度を極端に嫌うものの生産や実験に用いられている。リチウム電池の実験や生産の場合には、露点がマイナス４０度（以下の説明で、温度は全て摂氏を意味する。）以下の乾燥した空気が求められる。
【０００３】
このような乾燥室として、内部に人が入ることの出来るドライルーム（登録商標）と呼ばれるものと、人が入れる大きさではなく外部から手袋を介して手を挿入し、内部で操作を行うグローブボックスと呼ばれるものがある。
【０００４】
どちらのものも、外気が不用意に侵入すると、室内の空気の露点が簡単に上がってしまうと言う問題がある。このため、特許文献１に示すように、室内の圧力を外気圧より高くして、外気が内部に侵入しないようにしたものがあった。
【０００５】
また、リチウムは空気中の二酸化炭素によって炭酸リチウムになるため、リチウム電池の開発に伴う実験や、リチウム電池の量産を行う環境からは、二酸化炭素を除去する事が望ましい。このために、特許文献２に示されるように除湿を行いながら二酸化炭素を除去する装置を用いることが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−０９４２９９号公報
【特許文献２】特開２００２−１２６４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、室内へ湿気が侵入するのを防止できない点や、室内から二酸化炭素を除去しつつ室内の気圧を所望値にできない点である。
【０００８】
即ち、特許文献１に開示されたもののように、室内の圧力を外気よりも高くして外気が室内に侵入しないようにしても、室外から湿気が侵入するという問題がある。つまり、室内の圧力を外気よりも高くすると、その圧力を逃がすために、ドアや窓や、その他の部分に隙間が生じ、その隙間から室内空気が外に洩れる。もし隙間が生じないと、室内の圧力が上昇してしまうため、この隙間は必須である。そしてこの隙間によって、空気が内部から外部に流れるが、この空気の流れにも係らず、隙間の壁面に沿って湿気の拡散が生じ、外部から室内に湿気が侵入する。
【０００９】
別な表現をすると、湿気（水の分子）は湿度の高い方から低い方へ壁面に沿って移動するので、少しの隙間があっても侵入する。そしてこの隙間に湿気の移動方向と逆向きの空気の流れがあっても、その流れに逆らって湿気は移動するという問題があった。これは湿気が壁面に沿って移動するため、その移動方向と逆向きの空気の流れがあっても、その空気の流れでは湿気の移動を阻止できないことが原因である。この湿気の移動について一般に知られておらず、以下「逆拡散」と表現する。
【００１０】
また、特許文献２に示すような装置によると、除湿ロータの再生空気を外部に放出する一方で、除湿空気を室内に供給するため、気圧を外部よりも僅かに正圧に保つことは極めて困難であった。つまり室内の圧力を所定の値に維持するには、圧力センサを設け、このセンサの出力に応じて、ブロアの運転を制御するのであるが、ブロアはモータやファンを有しており、回転物の慣性によって、制御に対する応答性が悪い。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は除湿機を有し、除湿機の吸着ゾーンを出た乾燥空気を室内に供給するとともに、室内空気を流量調節ダンパを介して除湿機の吸着ゾーン及びパージゾーンに戻し、パージゾーンを通過した空気は除湿機の再生ゾーンを通過させて外部に放出されるようにし、また外気は室内還気とともに除湿機の吸着ゾーンに入るようにし、ブロアの回転を制御するのではなく、流量調節ダンパによって乾燥室内の気圧を外部よりも僅かに正圧に保つことを最も主要な特徴とする。ここで僅かな正圧とは、具体的な数値としては１０Pa〜３０Paである。この程度の正圧であると、乾燥室からの還気のための還気口付近でも負圧が発生せず、即ち乾燥室のどの部分でも負圧にならない範囲でできるだけ小さな圧力となる。つまり、どの部分でも負圧にならないように設定し、この状態で最も低い圧力となるように設定する。こうする事によって、ドアや窓の隙間を正圧によって押し広げながら空気が外に出ることがないようになる。以降、この程度の正圧を「僅かな正圧」と定義する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の乾燥室装置は、上記の構成によって室内に供給される空気量と、室内からの還気の量とが等しくなる。このため、室内空気が隙間などから排気されることがなく、排気に伴って開口された部分から外部の湿気が逆拡散によって入ることがないため、露点を低く維持できるという利点がある。つまり室内空気の圧が高いと、室内空気はドアや窓の隙間を押し広げながら外部へ洩れる。この押し広げによって生じる隙間をとおして、湿気の逆拡散が発生する。
【００１３】
また、室内還気を除湿した上で、再び室内に戻しているため外気との混合が少なく、外気に含まれる二酸化炭素が入ることが少ない。特に除湿機の除湿ロータとして、湿気とともに二酸化炭素の吸着作用を有する合成ゼオライトを用いると、湿気とともに二酸化炭素も吸着し、外部に放出できる。これによって、室内の二酸化炭素濃度が下がるという利点がある。室内に人が居る場合、酸素が減少するが、酸素は空気中に約２０％もあり、人の代謝で失われる酸素は無視できる範囲である。
【００１４】
このように、室内の気圧を外部よりも僅かに正圧に保つ事によって、外部からの湿気の逆拡散を防止し、さらに二酸化炭素濃度も下げることができる。これによって、特にリチウム電池の実験や生産を行った場合に、リチウム電池に悪影響を与えることがない。
【００１５】
また、室内の気圧を外部よりも僅かに正圧に保つ事によって、室内の空気の還気出口付近の空気圧が負圧にならず、この負圧によって外部の空気が侵入してくることがない。よって除湿負荷を最小にすることができる。つまり乾燥室のどの部分でも負圧にならない範囲で、できるだけ低い正圧となるように還気通路に設けたダンパを制御するようにすることによって、外部からの湿気の侵入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は本発明の乾燥室装置の実施例１を示したフロー図である。
【図２】図２は本発明の乾燥室装置の実施例２を示したフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明は、除湿機を有し、除湿機の吸着ゾーンを出た乾燥空気を室内に供給するとともに、室内空気を流量調節ダンパを介して除湿機の吸着ゾーン及びパージゾーンに戻し、パージゾーンを通過した空気は除湿機の再生ゾーンを通過させて外部に放出されるようにし、また外気は除湿機の吸着ゾーンを通過して室内還気とともに除湿機の吸着ゾーンに入るようにし流量調節ダンパによって前記乾燥室内の圧力を僅かに正圧に保つことによって、逆拡散を防止し、室内の環境を低露点に維持するという目的を、現実的な手段によって実現した。
【実施例１】
【００１８】
本発明の実施例１について図１に沿って以下のとおり説明する。４は除湿ロータであり、シリカゲルやゼオライトなどの湿気吸着剤が担持されたハニカム体である。また除湿ロータ４は、パージゾーン５、及び再生ゾーン６、吸着ゾーン７に分割され、分割比は１：１：３であり、各ゾーンを通過する風量比は１：１：４である。
【００１９】
８はフィルターであり、外気から塵埃を除去するものである。１１はダンパであり、外気の空気量を調節するものである。１２はプリクーラであり、外気を冷却するもので、冷凍機１３から冷媒が供給されている。１４はブロアで、その吸引力によって外気を、フィルター８、ダンパ１１、プリクーラ１２、吸着ゾーン７と通過させるものである。またブロア１４の吐き出し側は２つに分岐され、一方は除湿ロータ４の吸着ゾーン７、他方はパージゾーン５へ空気を送る。
【００２０】
１５はアフタークーラであり、吸着ゾーン７を出て温度の上昇した乾燥空気を冷却するもので、冷凍機１３から冷媒が供給されている。１６はアフターヒータであり、アフタークーラ１５によって冷却された空気を乾燥室１７に、所望の温度で供給するために設けられている。
【００２１】
ここで、わざわざ冷却した空気を加熱するのは、無駄のように見えるが、次の理由による。つまり、冷媒を気化して空気を冷却するクーラーは、温度調節をするためには冷媒の流量をバルブで調整しなければならず、細かな調整が困難である。これに対し、ヒータとして電気ヒータを用いると、サイリスタを利用して電流を細かく断続する装置が一般に市販されており、温度調節を細かく行う事ができる。
【００２２】
１８は再生ヒータであり、パージゾーン５を出た空気を加熱するもので、これにより再生ゾーン６に送られる空気の温度が上昇する。２０は排気ブロアであり、再生ゾーン６を通過した空気を大気放出するものである。
【００２３】
以上のとおり、本発明の乾燥室装置は構成されており、乾燥室１７内の空気の露点はマイナス４０度程度に保たれる。除湿ロータ４は除湿ロータ４の湿気吸着剤として、二酸化炭素の吸着作用も持つ合成ゼオライトを用いると、乾燥室１７内の二酸化炭素濃度が次第に下がって来る。つまり、乾燥室１７内の空気は、ダンパ２１、プリクーラ１２、ブロア１４、吸着ゾーン７、アフタークーラ１５、アフターヒータ１６を通して、再び乾燥室１７内に戻って来る。よって、二酸化炭素は吸着ゾーンで吸着され、次第に外部に放出される。
【００２４】
乾燥室１７内の圧力が所定値、つまり１０Pa〜３０Pa以上になった場合は、ダンパ２１を開けると、プリクーラ１２の出口側にブロア１４の吸い込み口が連結されるとともにプリクーラ１２の入口側にダンパ２１が連結されているため、この部分は常に負圧であり、乾燥室１７内の空気はダンパ２１を介して吸い出され、乾燥室１７内の圧力が下がる。逆に乾燥室１７内の圧力が上記所定値より低くなった場合は、ダンパ２１を閉じることで、ブロア１４の吐き出し圧によって乾燥室１７内の圧力が高くなる。
【００２５】
再生ゾーン６を通過する空気量を増加させたい場合は、ダンパ１１の開放度を大きくし、逆の場合はダンパ１１の開放度を小さくする。このようにして、乾燥室１７内の圧力や再生ゾーン６を通過する空気量を調節することができる。乾燥室１７内の空気の露点を調整することができる。
【００２６】
合成ゼオライトの二酸化炭素の吸着作用は、水分の吸着作用よりも一般に弱いのであるが、吸着ゾーン７に入って来る空気は、乾燥室１７からの還気と外気を混合しプリクーラで凝縮除湿した空気で、湿度が低いために二酸化炭素の吸着が効果的に行われる。
【００２７】
また、上記のとおり乾燥室１７内部の気圧をダンパ１１及びダンパ２１によって僅かに正圧に保つことができるため、乾燥室１７から隙間をとおして排気されたり、外部の空気が侵入することがない。このため、空気の出入りによって隙間が広がることがなく、逆拡散による湿気の侵入がない。これによって、乾燥室１７内の空気の露点が低く維持できるとともに、外部から侵入した湿気の排除にエネルギーを費やすことがなく、結果として省エネルギーとなる。
【００２８】
ここで、乾燥室１７のドアが外開きである場合に乾燥室１７に人が入るためにドアを開けると、乾燥室１７内の圧力が短時間ではあるが、負圧になる可能性がある。この場合に外部の空気が隙間から入って来て、乾燥室１７内の空気の露点が上昇する。しかし、乾燥室１７内の圧力は、僅かに正圧に維持されており、外部からの空気の侵入が抑制される。
【００２９】
また、乾燥室１７内の空気は、ダンパ２１を介してブロア１４に吸い込まれている。つまり乾燥室１７の還気口の付近は負圧になる可能性があるが、上記の僅かな正圧によって、負圧にならないように維持される。これによって、還気口の付近に窓などがあっても、窓枠とガラスの間の隙間から外部の空気が侵入することがない。
【００３０】
なお、乾燥室１７には緊急開放弁（図示せず）が設置されており、例えばダンパ２１の故障などで乾燥室１７内の圧力がマイナス５Pa以下になった場合、あるいは１０５Pa以上になった場合には、この弁が作動し、乾燥室1７が開放される。
【００３１】
乾燥室１７に送られる空気のうち、循環でなく外部からの空気はパージゾーン５を通過する空気量、すなわち再生ゾーン６を通過する空気量と等しくなる。乾燥室１７内に居る人の数が増えると、酸素の要求量が増加するとともに、湿気の放出も増加する。この場合は、ブロア２０の出力を増加して、パージゾーン５を通過する風量を増やすことで外気の導入量が増加して酸素の供給が増加し、除湿ロータ４の再生も進むため、乾燥室１７内の湿度も維持される。
【実施例２】
【００３２】
本発明の実施例２について図２に沿って以下のとおり説明する。ここで、上記の実施例１と同じ構成物については同じ番号を付与し、重複した説明を省略する。実施例１のものに対し実施例２のものは、前段の除湿装置が追加され、より低露点の空気が供給できるようになっている。
【００３３】
１は第１の除湿ロータであり、シリカゲルやゼオライトなどの湿気吸着剤が担持されたハニカム体である。また除湿ロータ１は、吸着ゾーン２及び再生ゾーン３に分割され、分割比及び風量比は１：１である。４は第２の除湿ロータであり、これもシリカゲルやゼオライトなどの湿気吸着剤が担持されたハニカム体である。また除湿ロータ４は、パージゾーン５、及び再生ゾーン６、吸着ゾーン７に分割され、分割比及び風量比は１：１：６である。
【００３４】
８はフィルターであり、外気から塵埃を除去するものである。９はプリクーラであり、冷凍機１０からの冷媒によって外気を冷却するものである。１１はダンパであり、吸着ゾーン７を出る空気量を調節するものである。１２はプリクーラ（インタークーラ）であり、吸着ゾーン２を出て温度の上昇した乾燥空気を冷却するもので、冷凍機１３から冷媒が供給されている。
【００３５】
１４はブロアで、その吸引力によって外気を、フィルター８、プリクーラ９、吸着ゾーン２、ダンパ１１、プリクーラ（インタークーラ）１２、吸着ゾーン７と通過させるものである。またブロア１４の吐き出し側は２つに分岐され、一方は除湿ロータ４の吸着ゾーン７、他方はパージゾーン５へ空気を送る。
【００３６】
１５はアフタークーラであり、吸着ゾーン７を出て温度の上昇した乾燥空気を冷却するもので、冷凍機１３から冷媒が供給されている。１６はアフターヒータであり、アフタークーラ１５によって冷却された空気を乾燥室１７に、所望の温度で供給するために設けられている。
【００３７】
ここで、わざわざ冷却した空気を加熱するのは、無駄のように見えるが、次の理由による。つまり、冷媒を気化して空気を冷却するクーラーは、温度調節をするためには冷媒の流量をバルブで調整しなければならず、細かな調整が困難である。これに対し、ヒータとして電気ヒータを用いると、サイリスタを利用して電流を細かく断続する装置が一般に市販されており、温度調節を細かく行う事ができる。
【００３８】
１８は再生ヒータであり、パージゾーン５を出た空気を加熱するもので、これにより再生ゾーン６に送られる空気の温度が上昇する。再生ゾーン６を出た空気は、脱着熱によって温度が下がり、また湿度が上昇する。この空気は、再生ヒータ１９によって加熱され、温度の上昇した空気は相対湿度が下がって、前段除湿機の除湿ロータ１の再生ゾーン３へと送られる。
【００３９】
再生ゾーン３に送られた空気によって、除湿ロータ１に吸着された湿気は脱着される。再生ゾーン３を出て、温度が下がり湿度の上昇した空気は、ブロア２０によって外部に放出される。
【００４０】
２１はダンパであり、乾燥室１７からの還気をプリクーラ１２の前に戻す空気量を調節するものである。このダンパ２１を調整して、乾燥室の圧力を僅かに正圧に保つ。ここで、乾燥室がクリーンルーム内にある場合は、そのクリーンルームの室内圧よりわずかに高くする。
【００４１】
なお、上記のとおり実施例２の除湿機は前段と後段との２段に構成されている。よって前段除湿機の吸着ゾーン２を出た空気の露点をそれほど低くする必要がなく、むしろ再生空気の温度が低くても除湿が効果的に行え、省エネルギーにするため、前段除湿機の除湿ロータ１の吸着ゾーン２と再生ゾーン３の分割比及び風量比は１：１としている。また、後段除湿機は吸着ゾーン７出口空気の露点を低くする必要があり、後段除湿機の除湿ロータ４のパージゾーン５、再生ゾーン６、吸着ゾーン７の風量比は１：１：６であり、露点温度を低くしている。実験の結果、乾燥室１７内の空気の露点はマイナス８０度程度に保たれる。
【００４２】
乾燥室１７内の圧力が外部より高くなった場合は、ダンパ２１を開けると、プリクーラ（インタークーラ）１２の出口側にブロア１４の吸い込み口が連結されるとともにプリクーラ（インタークーラ）１２の入口側にダンパ２１が連結されているため、この部分は常に負圧であり、乾燥室１７内の空気はダンパ２１を介して吸い出される。逆に乾燥室１７内の圧力が外部より低くなった場合は、ダンパ２１を閉じることで、ブロア１４の吐き出し圧によって乾燥室１７内の圧力が高くなる。
【００４３】
再生ゾーン４及び再生ゾーン３を通過する空気量を増加させたい場合は、ダンパ１１の開放度を大きくし、逆の場合はダンパ１１の開放度を小さくする。このようにして、乾燥室１７内の圧力や再生ゾーン６及び再生ゾーン３を通過する空気量を調節することができる。
【００４４】
合成ゼオライトの二酸化炭素の吸着作用は、水分の吸着作用よりも一般に弱いのであるが、吸着ゾーン７に入って来る空気は、乾燥室１７からの還気と、除湿ロータ１の吸着ゾーン２を通過した空気の混合であり、湿度が低いために二酸化炭素の吸着が効果的に行われる。
【００４５】
また、上記のとおり乾燥室１７内部の気圧をダンパ１１及びダンパ２１によって僅かに正圧に保つことができるため、乾燥室１７から隙間をとおして排気されたり、外部の空気が侵入することがない。このため、空気の出入りによって隙間が広がることがなく、逆拡散による湿気の侵入がない。これによって、乾燥室１７内の空気の露点が低く維持できるとともに、外部から侵入した湿気の排除にエネルギーを費やすことがなく、結果として省エネルギーとなる。以下、逆拡散について計算式を用いて説明する。つまり、乾燥室１７内の圧力を極めて高くし、隙間から流出する乾燥空気の流速を極めて高くすると逆拡散が生じないのではないかとの仮説を立てることができる。この場合に、どの程度の流速であれば逆拡散が生じないか、計算によって求める。
【００４６】
先ず、乾燥室１７外（z=z1）と乾燥室１７内（z=z2）の間を隔てる厚さ（z2-z1）の空隙内を、空気（成分A）が（-v）[m/s]の速度で乾燥室１７内から乾燥室１７外へ吹き出しているとする。（乾燥室１７外から乾燥室１７内への方向を正とするとv自身は負の値である）。この流れに逆らって水分（B）が乾燥室１７外（モル分率xB1）から乾燥室１７内（モル分率xB2）へ拡散する速度NBz[mol/m2.s]を求める。
【００４７】
全モル濃度をc[mol/m3]、拡散係数をD[m2/s]とするとき、固定座標を横切る拡散速度Nzは、Fickの法則より、数１及び数２のようになる。ここで数１は空気Ａの拡散速度を表し、数２は水分の拡散速度を表す。
【数１】
2014087761.tif 000003
【数２】
2014087761.tif 000004
【００４８】
空気と水分の拡散速度の和は、厳密に言えば、混合物の分子数平均の速度v*を用いて数３で表すことができる。
【数３】
2014087761.tif 000005
【００４９】
ところが、溶質のモル分率ｘBが低い時には、分子数平均の速度v*は、質量平均の速度（いわゆる通常の風速）vで近似され、数４のようになる。
【数４】
2014087761.tif 000006
【００５０】
数４を数１に代入すると、数１は下記の数５のように表すことができる。
【数５】
2014087761.tif 000007
【００５１】
上記の数５は書き換えると、数６のように典型的な線形微分方程数となる。
【数６】
2014087761.tif 000008
【００５２】
数６の各項に数７積分因子をかけて整理すると、次の数８のようになる。
【数７】
2014087761.tif 000009
【数８】
2014087761.tif 000010
【００５３】
この数８を積分すると、数９のようになる。
【数９】
2014087761.tif 000011
【００５４】
これは即ち数１０で表すことができる。
【数１０】
2014087761.tif 000012
【００５５】
この数１０に数１１及び数１２の境界条件を代入すると、数１３及び数１４のようになる。
【数１１】
2014087761.tif 000013
【数１２】
2014087761.tif 000014
【数１３】
2014087761.tif 000015
【数１４】
2014087761.tif 000016
【００５６】
ここで拡散速度を求めると、数１５のようになる。
【数１５】
2014087761.tif 000017
【００５７】
ここで、Ｐeは数１６のように定義される。これはべクレー数或いはベクレ数（Peclet number）と呼ばれる無次元パラメータである。
【数１６】
2014087761.tif 000018
【００５８】
べクレー数は、流速(-v)で運ばれる対流速度と、分子拡散速度の相対的重要性を表す。同様に水分（溶質）Bの拡散速度は数１７・数１８で表すことができる。
【数１７】
2014087761.tif 000019
【数１８】
2014087761.tif 000020
【００５９】
数１７の右辺は分子拡散の寄与、数１８は対流の寄与を表す。流速＝０の純粋な分子拡散では、数１９のようになる。
【数１９】
2014087761.tif 000021
【００６０】
この値と、水分の拡散速度との比を、拡散速度比Yとして定義すると、これは数２０・数２１のように表すことができる。
【数２０】
2014087761.tif 000022
【数２１】
2014087761.tif 000023
【００６１】
数１５を数１２、数１３に代入して、モル分比XAに対して整理すると、数２２・数２３のように空隙内でのモル分率の空間分布が得られる。
【数２２】
2014087761.tif 000024
【数２３】
2014087761.tif 000025
【００６２】
ここでＺは無次元空間座標で定義され、数２４のようになる。ここでＺ＝０が乾燥室１７の外側、Ｚ＝１が乾燥室１７の内側を示す。
【数２４】
2014087761.tif 000026
【００６３】
純分子拡散の速度に対する逆拡散の比は数２０のYで定義され、この値はペクレー数Peのみの関数となる。Peが0.5以下では、分子拡散支配でYの値は１に近く、流速vの影響は殆ど現れない。一方、Peが５以上ではYは急激に低下し、流速vの効果が顕著となる。したがって、Peが５以上となるように流速vを設定することにより、乾燥室１７外からの逆拡散を防止することができる。
【００６４】
つまり、乾燥室１７のあらゆる隙間でPeが５以上となるように流速vを設定することにより、乾燥室１７外からの逆拡散を防止することができる。このため乾燥室１７内の圧力を高くすることによって逆拡散を防止すると、多量の乾燥空気が隙間から流出し、エネルギーの無駄であることが分かる。よって本発明では、乾燥室１７の窓やドアの気密を保持するパッキングが乾燥室１７内の圧力で外に向かって変形する直前の圧力とし、パッキングの気密が維持できる程度の正圧としている。
【００６５】
上記の実施例１のものを採用するか、実施例２のものを採用するかは、コストや乾燥室１７内の湿度負荷、及び求められる乾燥室内露点温度によって決定する。つまり、乾燥室１７内に作業者が多数いる場合や乾燥室内露点温度を低くする場合には、除湿能力の高い実施例２のものを採用する。逆に湿度負荷が小さい場合は、よりコストの低い実施例１のものを採用するとよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
乾燥空気を供給して室内の環境をマイナス露点に維持した乾燥室装置に適用でき、その中で湿度を嫌う製品の製造や、開発実験を行うことができる。
【符号の説明】
【００６７】
１    除湿ロータ
２    吸着ゾーン
３    再生ゾーン
４    除湿ロータ
５    パージゾーン
６    再生ゾーン
７    吸着ゾーン
８    フィルター
９    プリクーラ
１０    冷凍機
１１    ダンパ
１２    プリクーラ
１３    冷凍機
１４    ブロア
１５    アフタークーラ
１６    アフターヒータ
１７    乾燥室
１８    再生ヒータ
１９    再生ヒータ
２０    ブロア
２１    ダンパ
【図１】
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【図２】
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