(57)【要約】【課題】簡単かつ低コスト構造で、運転停止と、対象空気の再生への消費とを回避して、周辺温度が低下した時でも再生空気の吸込口側およびその外周りでの凍結を防止する。【解決手段】除湿送風機４により対象空間２００の対象空気３００を吸着域１にて吸着部３に通し除湿したあと対象空間２００に戻す除湿経路５、再生送風機６により再生用空気５００を再生加熱手段７を経て再生域から吸着部３に通して再生させたあと対象空間２００外に排気する再生経路８、再生送風機６および温度検出手段９間と吸着部３および排気口８ｂ間とを外部連結したリターン経路１３を備え、制御部６００にて、再生経路８への吸込再生用空気５００の温度に応じ、少なくとも排気口側連結部２１下流に設けた開閉ダンパ１１を開閉制御するようにして、上記課題を解決する。【選択図】図１
2011002193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着域と再生域とを繰り返し通過するように駆動される吸着部と、
対象空間の対象空気を、除湿送風機により、前記吸着部の対応する吸着域に通して除湿したあと、対象空間に戻す除湿経路と、
外気を、再生送風機により、この再生送風機より下流に配置した再生加熱手段を経て、前記吸着部の対応する再生域に通して再生したあと、外気中に戻す再生経路と、
前記再生経路の吸込口付近における吸込再生用空気の温度を検出する温度検出手段と、
前記再生経路の、前記再生送風機より上流側で前記温度検出手段よりも下流に設けた吸込口側連結部と、吸着部より下流で排気口の上流に設けた排気口側連結部と、の間を外部連結して、前記再生経路の前記排気口側連結部から前記吸込口側連結部に再生処理に供したあとの再生済空気をリターンさせられるようにしたリターン経路と、
前記排気口側連結部下流側、または、前記排気口側連結部の下流側および前記吸込口側連結部の上流側、に設けられた開閉ダンパと、
前記温度検出手段が検出する温度情報に応じ前記開閉ダンパを開閉制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする除湿装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記温度検出手段による検出温度が、前記再生経路の吸込口側の凍結を招くしきい値以下であるとき、再生処理に供したあとの再生済空気が前記リターン経路に通風されるように前記開閉ダンパを制御する請求項１に記載の除湿装置。
【請求項３】
前記除湿送風機を停止している場合、前記制御手段は、前記温度検出手段の検出温度が前記再生経路の吸込口側の凍結を招くしきい値以下であるとき、前記再生経路の前記再生加熱手段および再生送風機を運転すると共に、前記再生加熱手段および吸着部を通ったあとの再生用空気の一部が前記リターン経路に通風されるように前記開閉ダンパを制御する請求項１、２のいずれか１項に記載の除湿装置。
【請求項４】
前記再生加熱手段および再生送風機を運転しているとき、前記吸着部を駆動する請求項３に記載の除湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除湿装置に関し、詳しくは、対象空間の対象空気を、除湿経路にて、回転する吸着部の一部に対応する吸着域にて通し除湿したあと、対象空間に戻すのに併せ、対象空間外の主として外気である再生用空気を再生加熱手段で加熱して、吸着部の吸着域とは異なる一部で対応する再生域にて通し吸着部を再生させたあと、対象空間外に戻すことにより、対象空間を除湿するいわゆるデシカント式の除湿装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種デシカント式の除湿装置は、コンプレッサ式と併せ、それぞれの異なった特徴を選択した住み分けの基に、いずれも広く使用されている。デシカント式除湿装置は、工場内などの対象空間外、具体的には室外に配置されて、外気を再生用空気として用いるのに、寒冷地などで外気温が所定以下になると再生加熱手段をも含む外気吸い込み側で凍結する問題がある。
【０００３】
これに対応するのに、下記の特許文献１は、取り入れる外気温があまり低温でない温度域の間、熱動弁を強制的に開弁して再生加熱手段に通水することにより、さらに低温となった場合に、熱動弁を強制的に開弁するのに併せ温水循環の要求をして再生加熱手段に温水を通すことにより、再生加熱手段やそれへの給湯配管類などの凍結を防止するデシカント空調技術を開示している。
【０００４】
また、下記の特許文献２は、除湿経路上流側および再生経路の下流側と、除湿経路の下流側および再生経路の上流側と、の２段階に第１、第２の吸着による除湿部を設け、除湿経路にて対象空気を処理ブロアで圧送して第１の除湿部の対応する吸着域に通したあと第２の除湿部の対応する吸着域に通し、再生経路にて再生用空気を再生ブロアで圧送して第２の除湿部の対応する再生域に第２の再生ヒータを経て通したあと第１の除湿部の対応する再生域に第１の再生ヒータを経て通すのに併せ、第２の吸着部の再生域を通過した空気の一部を循環させるようにして、空気の経路が全て正圧となり外気が低露点の経路に混入することがなく、第２の除湿部による再生済空気の一部を循環利用してエネルギー消費を抑えてしかも、除湿能力が十分に発揮できるようにした吸着式除湿装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１５１４５９号公報
【特許文献２】特開２００４−２５５３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載のものは、給水するだけでは、再生加熱手段などが凍結する可能性があるとき、温水の循環を供給するようにしているが、さらに、低温となったときは、除湿用送風機を強制的に停止するので、デシカント空調機内に流入する空気の流れが止まり再生加熱手段の熱喪失がさらに小さくなるが、デシカント空調機の除湿運転が停止することになる。また、再生加熱手段から外気側、外気空間に露出して外気にさらされる再生用空気の吸込口付近が凍結することへの対応はなされていない。
【０００７】
特許文献２に記載のものは、除湿経路および再生経路を全て正圧に維持して運転しているので外気が侵入せず外気温が直接影響しての凍結の問題はないが、第１、第２の除湿部を用いるため装置が大掛かりで高価なものになる。また、対象空間において除湿経路に流
入する対象空気の一部は常に再生用空気に利用されるので、対象空間内の空気量は経時的に減じていくことになり、外気を取り入れて補うと外気との温度差が空調負荷となる。
【０００８】
本発明は、簡単かつ低コストな構造で、運転停止と、対象空気の再生への消費とを回避して、温度低下時でも再生空気の吸込口側およびその外周りでの凍結を防止できるデシカント式の除湿装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の除湿装置は、吸着域と再生域とを繰り返し通過するように駆動される吸着部と、対象空間の対象空気を、除湿送風機により、前記吸着部の対応する吸着域に通して除湿したあと対象空間に戻す除湿経路と、外気を、再生送風機により、この再生送風機より下流に配置した再生加熱手段を経て、前記吸着部の対応する再生域に通して再生したあと外気中に戻す再生経路と、前記再生経路の吸込口付近における吸込再生用空気の温度を検出する温度検出手段と、前記再生経路の、前記再生送風機より上流側で前記温度検出手段よりも下流に設けた吸込口側連結部と、吸着部より下流で排気口の上流に設けた排気口側連結部と、の間を外部連結して、前記再生経路の前記排出口側連結部から前記吸込口側連結部に再生処理に供したあとの再生済空気をリターンするようにしたリターン経路と、前記排気口側連結部の下流側、または、前記排気口側連結部の下流側および前記吸込口側連結部の上流側に設けられた開閉ダンパと、前記温度検出手段が検出する温度情報に応じ前記開閉ダンパを開閉制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】
このような構成では、除湿経路において、除湿送風機により対象空間の対象空気を吸引して対応する吸着域にて吸着部に通すことで吸着による除湿を行って対象空間に戻すことを繰り返し、対象空間を除湿することができる。これに併せ、再生経路では、この再生経路の吸込口側と排気口側とにリターン経路が連結されているが、定常時、吸込口側の風圧と、排気口側の風圧と、がバランスして、リターン経路内は吸引も圧送も受けず空気移動のない不活空域となって、リターン経路の存在に関係なく、再生送風機により吸引した外気を再生用空気とし、これを再生加熱手段を経て加熱したあと、対応する再生域から吸着部に通して先の吸着による吸着部の吸湿域を除湿し、外気中に排気することを繰り返せるので、対象空間の対象空気を再生処理に消費することなしに、除湿運転を継続できる。除湿運転中、制御手段は、再生用空気として吸引される外気の温度検出手段による検出温度に応じて、前記排気口側連結部の下流、または、前記排気口側連結部の下流および前記吸込口側連結部の上流、に設けられた開閉ダンパと、前記温度検出手段が検出する温度情報に応じ前記開閉ダンパを開閉制御するので、吸込口側の風圧と、排気口側の風圧と、をアンバランス化させて、吸込口側の風圧よりも排気口側の風圧を高めることで、吸着部を経た再生処理に供したあとの再生済空気の一部を前記アンバランス化の度合いに応じてリターン経路に送風し、吸込口側にリターンされる。これにより、外気が凍結温度以下になった場合でも再生処理に供したあとの再生済空気のリターンによる廃熱を利用して、再生経路の吸込口側、再生加熱手段より上流側とその外周りを昇温させることができる。このとき、再生処理に供したあとの再生済空気の一部リターンにより、再生用空気の湿度が上昇して吸着部に対する除湿効果は低減するものの、除湿運転は継続することができる。ここで、前記アンバランス化は排気口側の開閉ダンパで流量を絞ることによる開閉ダンパ上流部での再生処理に供したあとの再生済空気の流量制限による昇圧だけでも達成できるが、吸込口側の開閉ダンパで流量を絞ることによる開閉ダンパ下流部での減圧を併用することで、風量低下を抑えて再生処理に供したあとの再生済空気のリターンが図れる。
【００１１】
上記において、さらに、制御手段は、前記温度検出手段による検出温度が、再生経路の吸込口側の凍結を招くしきい値以下であるとき、再生処理に供したあとの再生済空気がリターン経路に通風されるように前記開閉ダンパを制御することができる。
【００１２】
このような構成では、上記に加え、さらに、検出温度が再生経路の吸込口側に凍結を招くしきい値以下であるときに、再生処理に供したあとの再生済空気を、リターン経路を通じ再生経路の吸込口側にリターンさせるので、再生処理に供したあとの再生済空気の廃熱を利用して再生経路での吸込口側およびその外周りを凍結しない温度以上に高められる。
【００１３】
上記において、さらに、除湿送風機を停止している場合、制御手段は、温度検出手段の検出温度が再生経路の吸込口側の凍結を招くしきい値以下であるとき、再生経路の再生加熱手段および再生送風機を運転すると共に、再生加熱手段および吸着部を通ったあとの外気の一部がリターン経路に通風されるように前記開閉ダンパを制御することができる。
【００１４】
このような構成では、上記に加え、さらに、除湿送風機が停止している場合、従って、再生送風機、再生加熱手段も停止しているであろう、非除湿運転時などであっても、吸込再生用空気、外気の検出温度が再生経路の吸込口側に凍結を招くしきい値以下であるときに、再生加熱手段および吸着部を経たあとの外気の一部を、リターン経路を通じ再生経路の吸込口側にリターンさせるので、リターンされる再生済空気の熱を利用して再生経路での吸込口側およびその外周りを凍結しない温度以上に高められる。
【００１５】
この場合、さらに、再生加熱手段および再生送風機を運転しているとき、吸着部を駆動することができる。
【００１６】
このような構成では、上記に加え、さらに、除湿送風機の運転停止時に、吸込再生用空気、外気の温度低下によって、再生加熱手段および再生送風機を運転する際、吸着部をも駆動することにより、再生経路の吸込口側を凍結しない温度以上に昇温させるのに併せ、吸込再生用空気、外気の再生加熱手段による昇温と、そのあとの吸着部への通過とを無駄にせず、吸着部の再生度、除湿度、つまり乾燥度を高めておける。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の除湿装置によれば、除湿経路において対象空間の対象空気を吸着部に通して吸着により除湿し対象空間に戻すことで対象空間を除湿するのに併せ、再生経路において吸引した例えば外気を再生用空気として加熱したあと、吸着部に通して吸着による吸湿状態を乾燥させて再生させるので、対象空間の対象空気を再生処理に消費せず、従って、対象空気補充による空調負荷の増大なしに除湿運転を継続しながら、再生用空気として吸引される外気温度に応じ再生経路の開閉ダンパを開閉制御して、吸着部を経た再生処理に供したあとの再生済空気の一部を、リターン経路を通じ吸込口側にリターンさせて、リターン空気の廃熱利用にて再生経路の吸込口側およびその外周りを昇温させられるので、リターン経路を開閉ダンパの併用により適時に利用するだけの簡単かつ低コストな構造にて凍結を防止することができるし、吸着部の再生、除湿効果は低減するものの、除湿運転は継続することができる。
【００１８】
上記に加え、さらに、検出温度が再生経路の吸込口側に凍結を招くしきい値以下であれば、前記リターンを図ってリターン空気の廃熱を利用して再生経路での吸込口側およびその外周りを凍結しない温度以上に高めて凍結を防止することができる。
【００１９】
上記に加え、さらに、除湿送風機が停止している場合、従って、非除湿運転時などであっても、吸込再生用空気、外気の検出温度が再生経路の吸込口側に凍結を招くしきい値以下であれば、再生加熱手段および吸着部を経たあとの外空気のリターンを図るので、リターン空気の熱を利用して再生経路での吸込口側およびその外周りを凍結しない温度以上に高めて凍結するのを防止することができる。
【００２０】
このように、除湿送風機の運転停止時に、吸込再生用空気、外気の温度低下によって、再生加熱手段および再生送風機を運転して、再生加熱手段、吸着部を経たあとのリターン空気の熱を利用して凍結を防止する場合、吸着部をも駆動することにより、凍結防止運転に加え、再生加熱手段により昇温した外気を無駄にせずに吸着部の除湿度、つまり乾燥度を高めておけるので、除湿送風機、除湿装置の運転再開初期から高い除湿効率が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る実施の形態を示す除湿装置の概略構成図。
【図２】同装置の制御回路のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る実施の形態について、図１、図２を参照しながら具体的に説明し、本発明の理解に供する。以下の説明は本発明の具体例であって、特許請求の範囲の記載を限定するものではない。
【００２３】
図１に示す除湿装置１００は、工場２００内を対象空間とし、工場２００内の空気３００を対象空気として除湿して工場２００内に戻して工場２００内を除湿するようにしている。なお、工場２００内の空気３００は空調室４００内で空調されたものであり、除湿後の空気３００は空調室４００にいったん戻し、空調室４００での空調後に工場２００内に供給するようにしている。しかし、これらに限定されるものではない。
【００２４】
図１に示す本実施の形態の除湿装置１００は、吸着域１と再生域２とを繰り返し通過するように回転駆動される吸着部３と、対象空間としての工場２００の対象空気である工場２００内の空気３００を、除湿送風機４により、吸着部３の対応する吸着域１に通して吸着、除湿したあと対象空間としての工場２００内に戻す除湿経路５と、外気５００を、再生送風機６により、この再生送風機６より下流に配置した再生加熱手段７を経て、吸着部３の対応する再生域２に通して乾燥、再生したあと外気５００中に戻す再生経路８と、再生経路８の吸込口８ａ付近に設けられて吸込外気５００ａの温度を検出する温度検出手段としての温度センサ９と、再生経路８の、再生送風機６より上流側で前記温度検出手段としての温度センサ９よりも下流と、吸着部３より下流で排気口８ｂの上流と、の間を外部連結して、前記再生経路８の排気口側連結部２１から吸込口側連結部２２に再生処理に供したあとの再生済空気としての高温高湿空気５００ｂをリターンさせられるようにしたリターン経路１３と、排気口側連結部２１下流のみに設けられた開閉ダンパ１１、または、排気口側連結部２１下流および吸込口側連結部２２上流、双方に設けられた開閉ダンパ１１、１２と、温度検出手段としての温度センサ９が検出する温度情報に応じ開閉ダンパ１１のみ、または開閉ダンパ１１、１２双方を開閉制御する制御部６００と、を備えた点を基本構成としている。
【００２５】
本実施の形態のこのような基本構成では、除湿経路５において、除湿送風機４により対象空間とした工場２００内の対象空気３００を吸引して対応する吸着域１にて吸着部３に通すことで吸着による除湿を行って対象空間とした工場２００内に戻すことを繰り返し、工場２００内を除湿することができる。これに併せ、再生経路８では、この再生経路８の吸込口８ａ側と排気口８ｂ側との間にリターン経路１３が外部連結されているが、定常時、吸込口８ａ側の風圧と、排気口８ｂ側の風圧と、がバランスして、リターン経路１３内は吸引も圧送も受けず空気移動のない不活空域となって、リターン経路１３の存在に関係なく、再生送風機６により吸引した外気５００を再生用空気とし、これを、再生加熱手段７を経て加熱したあと、対応する再生域２から吸着部３に通して先の吸着による吸着部３の吸着域１から水分を分離し、外気５００中に排気することを繰り返せるので、工場２００内の対象とする空気３００を再生処理に消費することなしに、除湿運転を継続できる。なお、再生加熱手段７には、電気ヒータやスチーム熱交換器などを採用することができる。
【００２６】
除湿運転中、制御部６００は、再生用空気として吸引される外気５００の温度センサ９による検出温度に応じて、開閉ダンパ１１のみ、または開閉ダンパ１１、１２双方を開閉制御することで、吸込口８ａ側の風圧と、排気口８ｂ側の風圧とをアンバランス化させて、吸込口８ａ側の風圧よりも排気口８ｂ側の風圧を高めることで、吸着部３を経た再生処理に供したあとの再生済空気である高温高湿空気５００ｂの一部を、前記アンバランス化の度合いに応じてリターン経路１３に送風し、吸込口８ａ側にリターンさせられる。これにより、吸込外気５００ａが凍結温度以下になった場合でも、再生処理に供したあとの再生済空気である高温高湿空気５００ｂのリターンによる廃熱利用にて、再生経路８の吸込口８ａ側、再生加熱手段７より上流側と、その外周りを昇温させることができる。このとき、再生処理に供したあとの再生済空気である高温高湿空気５００ｂの一部リターンによって再生用空気の湿度が上昇して再生効率が低下し、吸着部３に対する除湿効果は低減するものの、除湿運転は継続することができる。
【００２７】
制御手段６００はマイクロコンピュータ、メモリ部、Ｉ／Ｏ部（図示せず）などからなり、吸着部３、除湿送風機４、再生送風機６、再生加熱手段７、排気口８ｂ側の開閉ダンパ１１、吸込口８ａ側の開閉ダンパ１２のそれぞれを、メモリ部に記録したプログラムに基づいて動作制御して除湿運転するものであり、さらに除湿運転中に温度センサ９が検出する外気５００の温度に応じて開閉ダンパ１１のみ、または開閉ダンパ１１、１２を開閉制御して凍結防止などを図るようにしている。
【００２８】
本実施の形態では、リターン経路１３を開閉ダンパ１１のみ、または開閉ダンパ１１、１２の併用により、適時に利用するだけの簡単かつ低コスト構造にて凍結を防止することができるとともに、吸着部３に対する除湿効果は低減するものの、除湿運転は継続することができる。
【００２９】
ここで、前記アンバランス化は排気口８ｂ側の開閉ダンパ１１で流量を絞ることによる、開閉ダンパ１１上流部での再生処理に供したあとの再生済空気である高温高湿空気５００ｂの昇圧、だけでも達成できるが、吸込口側の開閉ダンパ１２で流量を絞ることによる開閉ダンパ１２下流部での減圧を併用することで、再生経路８での総風量低下を抑えて再生処理に供したあとの再生済空気としての高温高湿空気５００ｂのリターンが図れる。従って、風量低下による吸着部３に対する除湿効果が低下するのを抑えられる。
【００３０】
制御手段６００は、温度センサ９による吸込外気５００の検出温度Ｔが、再生経路８の吸込口８ａ側の凍結を招くしきい値Ｔｓ以下であるとき、再生処理に供したあとの再生済空気としての高温高湿空気５００ｂがリターン経路１３に通風されるように開閉ダンパ１１のみ、または開閉ダンパ１１、１２双方を制御するものである。すなわち、検出温度Ｔが再生経路８の吸込口８ａ側に凍結を招くしきい値Ｔｓ以下であるときに、再生処理に供したあとの高温高湿空気５００ｂを、リターン経路１３を通じ再生経路８の吸込口８ａ側にリターンさせるので、廃熱を利用して再生経路８での吸込口８ａ側、具体的には吸込口側連結部２２から再生加熱手段７に至る再生経路８およびその外周りを昇温して凍結を防止することができる。
【００３１】
また、制御部６００は、除湿送風機４が停止中でも、温度センサ９の検出温度Ｔが再生経路８の吸込口８ａ側の凍結を招くしきい値以下であるとき、再生経路８の再生加熱手段７および再生送風機６を運転するとともに、再生加熱手段７および吸着部３を通ったあとの高温高湿空気５００ｂの一部がリターン経路１３に通風されるように開閉ダンパ１１のみ、または開閉ダンパ１１、１２双方を制御するようにする。これにより、除湿送風機４
が停止している場合、たとえば再生送風機６、再生加熱手段７も停止している非除湿運転時であっても、吸込外気５００ａの検出温度Ｔが再生経路８の吸込口８ａ側に凍結を招くしきい値Ｔｓ以下であるときに、再生加熱手段７および吸着部３を経たあとの高温高湿空気５００ｂの一部を、リターン経路１３を通じ再生経路８の吸込口８ａ側にリターンさせるので、リターンされる廃熱を利用して再生経路８での吸込口８ａ側およびその外周りを凍結しない温度以上に高めて凍結を防止できる。
【００３２】
この場合、凍結を防止するために再生加熱手段７および再生送風機６を運転しているとき、吸着部３を駆動して再生運転のみを行うことの可能としている。すなわち、除湿送風機４の運転停止時に、吸込外気５００の温度低下によって、再生加熱手段７および再生送風機６を運転する際、吸着部３をも駆動することにより、再生経路８の吸込口８ａ側を凍結しない温度以上に昇温させて凍結を防止するのに併せ、吸込外気５００の再生加熱手段７による昇温と、その後の吸着部３への通過とを無駄にせず、吸着部３の除湿度、つまり乾燥度を高めておいて、翌朝など次の除湿運転の初期から高い除湿効率が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、デシカント式の除湿装置に実用でき、対象空間の対象空気を再生に消費せず、再生経路にリターン経路と開閉ダンパを設けるだけの簡単で安価な構造にて、除湿運転を継続しながら凍結を防止できる。
【符号の説明】
【００３４】
１  吸着域
２  再生域
３  吸着部
４  除湿送風機
５  除湿経路
６  再生送風機
７  再生加熱手段
８  再生経路
８ａ  吸込口
８ｂ  排気口
９  温度センサ（温度検出手段）
１１、１２  開閉ダンパ
１３  リターン経路
２１  排気口側連結部
２２  吸込口側連結部
１００  除湿装置
２００  工場（対象空間）
３００  対象空気
５００  外気
５００ａ  吸い込み外気（再生用空気）
５００ｂ  高温高湿空気（再生済空気）
６００  制御部（制御手段）
【図２】
2011002193.tif 000003
【図１】
2011002193.tif 000004