(57)【要約】【課題】最終的に使用先に送る空気に対する装置全体としての除湿能力を高める。【解決手段】吸着剤層をロータ回転方向に連続的に配置した吸着ロータの回転経路に、再生域、パージ域、処理域をロータ回転方向において上手側から順に並べて配置し、処理域をロータ回転方向において上手側の送気用処理域と下手側のパージ用処理域とに分割し、処理域を通過させた処理対象空気のうち、送気用処理域で吸着剤層に通風して除湿した空気を処理済み空気として送出し、かつ、パージ用処理域で吸着剤層に通風して除湿した空気をパージ用気体としてパージ域に供給する構成にしてある。【選択図】        図１
2004148255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着剤層をロータ回転方向に連続的に配置した吸着ロータの回転経路に、再生用高温気体を域内通過過程にあるロータ部分の吸着剤層に通風してその吸着剤層を再生する再生域と、パージ用気体を域内通過過程にあるロータ部分の吸着剤層に通風してその吸着剤層をパージするパージ域と、処理対象の空気を域内通過過程にあるロータ部分の吸着剤層に通風してその空気を除湿する処理域とをロータ回転方向において上手側から順に並べて配置してあるロータ式除湿装置であって、
前記処理域をロータ回転方向において上手側の送気用処理域と下手側のパージ用処理域とに分割し、
前記処理域を通過させた処理対象空気のうち、前記送気用処理域で吸着剤層に通風して除湿した空気を処理済み空気として送出し、かつ、前記パージ用処理域で吸着剤層に通風して除湿した空気を前記パージ用気体として前記パージ域に供給する構成にしてあるロータ式除湿装置。
【請求項２】
前記送気用処理域をロータ回転方向において上手側の主処理域と下手側の予処理域とに分割し、
前記送気用処理域で除湿処理する空気を前記予処理域と前記主処理域とに対してその順に通過させる構成にしてある請求項１記載のロータ式除湿装置。
【請求項３】
前記パージ用気体として前記パージ用処理域から前記パージ域に供給する空気を加熱するパージ用加熱手段を設けてある請求項１又は２記載のロータ式除湿装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気中水分の存在を嫌う物品の製造施設や環境試験室などにおいて、低湿度環境（すなわち、低露点環境）を形成するのに用いるロータ式除湿装置に関し、
詳しくは、吸着剤層をロータ回転方向に連続的に配置した吸着ロータの回転経路に、再生用高温気体を域内通過過程にあるロータ部分の吸着剤層に通風してその吸着剤層を再生する再生域と、パージ用気体を域内通過過程にあるロータ部分の吸着剤層に通風してその吸着剤層をパージするパージ域と、処理対象の空気を域内通過過程にあるロータ部分の吸着剤層に通風してその空気を除湿する処理域とをロータ回転方向において上手側から順に並べて配置してあるロータ式除湿装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のロータ式除湿装置では、図５に示すように、吸着剤層Ｘをロー回転方向に連続的に配置した吸着ロータ１０３の回転経路に、上記の再生域１０４とパージ域１０５と処理域１０６とを、その順にロータ回転方向の上手側から並べて配置する構成（図５では、吸着ロータ１０３を回転方向で展開して示している）において、処理対象の空気ＯＡを処理域１０６に通過させて域内吸着剤層Ｘにより除湿処理するのに対し、この処理域１０６を通過した除湿処理後の低湿空気ＯＡ′を処理済み空気として使用先１０１に送るようにするとともに、その除湿処理後の低湿空気ＯＡ′のうちの一部を分流して、その分流低湿空気をパージ用気体ＰＡとしてパージ域１０５に送っていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
そして、このように処理域１０６で除湿処理した低湿空気ＯＡ′の一部をパージ用気体ＰＡとしてパージ域１０５に送ることにより、パージ域１０５において、先の再生域１０４で再生処理された吸着剤層Ｘに余計な水分を吸着させることなく（すなわち、吸着剤層Ｘの吸湿能力をパージ用気体ＰＡ中の水分の為に低下させることなく）、域内通過過程にあるロータ部分の吸着剤層Ｘに対しパージ処理を施すようにしていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−３４３８１９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の装置では、処理済み空気ＳＡとして送出する空気とパージ用気体ＰＡとして用いる空気とを処理域１０６において一括に除湿するので、処理域１０６における吸着剤層Ｘの吸湿能力が処理済み空気ＳＡとして送出する空気とパージ用気体ＰＡとして用いる空気とに対し、それら空気の流量比と等しい割合で割り当てられる（すなわち、単位流量辺りで均等に割り当てられる吸湿能力）形態になって、処理済み空気ＳＡとして送出する空気への割り当て能力分だけ大きく減少し、このことで、装置の有効除湿能力（出力レベルでの除湿能力）が低くなる問題があり、換言すれば、処理域１０６を通過した除湿処理後の低湿空気ＯＡ′の一部を分流してパージ域１０５に送る方法では、パージ用気体ＰＡとして用いる空気を必要以上に低湿化してしまう無駄があった。
【０００６】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、処理済み空気として送出する空気とパージ用気体として装置内で使用する空気とを除湿処理することにおいて合理的な処理形態を採ることにより、上記の問題を効果的に解消する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
〔１〕請求項１に係る発明はロータ式除湿装置に係り、その特徴は、
吸着剤層をロータ回転方向に連続的に配置した吸着ロータの回転経路に、再生用高温気体を域内通過過程にあるロータ部分の吸着剤層に通風してその吸着剤層を再生する再生域と、パージ用気体を域内通過過程にあるロータ部分の吸着剤層に通風してその吸着剤層をパージするパージ域と、処理対象の空気を域内通過過程にあるロータ部分の吸着剤層に通風してその空気を除湿する処理域とをロータ回転方向において上手側から順に並べて配置してあるロータ式除湿装置において、
前記処理域をロータ回転方向において上手側の送気用処理域と下手側のパージ用処理域とに分割し、
前記処理域を通過させた処理対象空気のうち、前記送気用処理域で吸着剤層に通風して除湿した空気を処理済み空気として送出し、かつ、前記パージ用処理域で吸着剤層に通風して除湿した空気を前記パージ用気体として前記パージ域に供給する構成にしてある点にある。
【０００８】
つまり、ロータ式除湿装置では、処理域におけるロータ回転方向の上手側部分での除湿処理による吸着水分の蓄積により、処理域内にある吸着剤層はロータ回転方向の下手側ほど吸湿能力が低下するので、同じ処理域での除湿処理後の空気であっても、ロータ回転方向の上手側部分を通過した空気と下手側部分を通過した空気とでは、その除湿度に差が生じる。また一方、パージ用気体としてパージ域に供給する空気は、パージ域での冷却過程にあって未だ高温状態にある吸着剤層（すなわち、パージ完了後の吸着剤層に比べ平均的に吸湿効率が低い状態にある吸着剤層）が余分な水分を吸湿するのを抑止できる程度の低湿空気であれば十分で、処理済み空気として使用先に送出される空気ほど除湿度の高い空気でなくてもよい。
【０００９】
このことに対し、上記構成によれば、処理域のうちロータ回転方向の上手側部分（すなわち、吸着水分の蓄積が未だ進んでおらず吸着剤層の吸湿能力が高い側の部分）を送気用処理域にして、その送気用処理域で除湿した空気を処理済み空気として送出し、一方、処理域のうちロータ回転方向の下手側部分（すなわち、吸着水分の蓄積が進んで吸着剤層の除湿能力が低下した側の部分）をパージ用処理域にして、そのパージ用処理域で除湿した空気をパージ用気体としてパージ域に供給するから、処理域全体としての吸着剤層の吸湿能力を処理域通過空気の中でも処理済み空気として送出する空気の方に優先的に割り当てることができて、そのことにより、処理済み空気として送出する空気の除湿度を高めるのに対し、パージ用気体として装置内で用いる空気の除湿度を処理済み空気として送出する空気の除湿度よりも低く制限することができ、これにより、先述の従来装置に比べ、パージ用気体として処理域からパージ域に送る空気を必要以上に低湿化してしまう無駄を回避した形態で、吸着ロータの大型化を伴うことなく装置の有効除湿能力を効果的に高めることができる。
【００１０】
〔２〕請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記送気用処理域をロータ回転方向において上手側の主処理域と下手側の予処理域とに分割し、
前記送気用処理域で除湿処理する空気を前記予処理域と前記主処理域とに対してその順に通過させる構成にしてある点にある。
【００１１】
つまり、この構成では、送気用処理域のうちロータ回転方向の上手側部分（すなわち、送気用処理域の中でも特に吸着水分の蓄積が進んでおらず吸着剤層の吸湿能力がかなり高い側の部分）を主処理域にし、一方、送気用処理域のうちロータ回転方向の下手側部分（すなわち、送気用処理域の中でも吸着水分の蓄積がある程度進んで吸着剤層の吸湿能力が多少低下した側の部分）を予処理域にし、この構成において、送気用処理域で除湿処理する空気を先ず予処理域に通過させることで予除湿し、それに続き、その予除湿後の空気を主処理域に通過させることで主除湿する。
【００１２】
すなわち、このように送気用処理域で除湿処理する空気を予処理域とそれよりも域内吸着剤層の吸湿能力が高い主処理域とで２段階に除湿処理することにより、送気用処理域の全体に対し処理対象の空気を一過的に通過させて一段階で除湿処理するのに比べ、処理済み空気として送出する空気の除湿度を一層効果的に高めることができ、特に低湿の空気が要求される場合に有効となる。
【００１３】
〔３〕請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記パージ用気体として前記パージ用処理域から前記パージ域に供給する空気を加熱するパージ用加熱手段を設けてある点にある。
【００１４】
つまり、パージ用気体としてパージ域に供給する空気の温度が低い場合、パージ域に続く処理域での吸着剤層の温度を低くして処理域における吸着剤層の吸湿能力を高める点では有利であるが、反面、再生域からパージ域への放熱量が大きくなって再生域の温度が低下することで再生域での脱着効率（再生効率）が低くなり、そのことで処理域における吸着剤層の吸湿能力が低く制限されて、装置の有効除湿能力が却って低下してしまう場合がある。
【００１５】
この点、上記構成によれば、パージ用処理域から送出される比較的低温の空気をパージ用加熱手段により加熱することで、パージ用気体としてパージ域に供給する低湿空気の温度を最適化して上記のように脱着効率の低下による吸湿能力の制限を回避しながら、パージ域における吸着剤層に残存する水分の脱着能力を高めることができ、これにより、装置の有効除湿能力を一層効果的に高めることができて、特に送気用処理域に送る空気をプレクーラにより予冷して送気用処理域における吸着剤層の吸湿能力を高める装置構成を採る場合に有効である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１、図２は、本発明の請求項１に係る発明の好適な実施形態を示し、図１において、１は空気中水分の存在を嫌う物品（例えば、電子部品、薬剤、フィルム等）の製造作業を行なう低湿化対象域としてのドライルームであり、このドライルーム１へは、吸着ロータ式の除湿装置２により生成した低湿の処理済み空気ＳＡ（例えば、露点温度−３５゜Ｃの空気）を供給し、この処理済み空気ＳＡの供給によりドライルーム１を所要の低湿雰囲気に維持する。
【００１７】
除湿装置２の吸着ロータ３は、シリカゲル、ゼオライト、活性炭などの吸着剤を用いた通気性の吸着剤層Ｘをロータ構成材としてロータ回転方向に連続的に配置したものであり、本実施形態では図２に示すように、ロータ回転軸芯Ｐの方向に空気ＯＡを通過させる円盤状の吸着ロータ３を用いている。
【００１８】
また、吸着ロータ３の回転経路は、ロータ回転方向において、再生域４と、パージ域５と、処理域６，７とに区画してあり、さらに、処理域６，７はロータ回転方向において上手側の送気用処理域６と下手側のパージ用処理域７とに分別してあり、これら計四域４〜７を上記の記載順にロータ回転方向に並べた配置にすることで、吸着ロータ３の回転に伴い、ロータ各部を再生域４、パージ域５、送気用処理域６、パージ用処理域７の順に移行させる。
【００１９】
８は外部から空気ＯＡを導入する空気導入路であり、この空気導入路８には、導入空気ＯＡを浄化するフィルタ９、及び、そのフィルタ９により浄化された空気ＯＡを予冷するプレクーラ１０を装備してある。１０ａはプレクーラ１０に装備のエリミネータである。
【００２０】
フィルタ９及びプレクーラ１０により浄化・予冷処理した導入空気ＯＡを処理対象空気として、送気用処理域６とパージ用処理域７とに分流して供給し、それぞれ送気用処理域６とパージ用処理域７において導入空気ＯＡを域内通過過程にあるロータ部分の吸着剤層Ｘに通風することで、その空気ＯＡを吸着剤層Ｘによる水分吸着により除湿する。
【００２１】
そして、処理域のロータ回転方向の上手側部分の送気用処理域６において、域内通過過程にあるロータ部分の吸着剤層Ｘ（すなわち、パージ域５におけるパージ処理後の吸湿能力が高い吸着剤層）に対し浄化・予冷後の空気ＯＡを通風することで、空気ＯＡを吸着剤層Ｘによる水分吸着により除湿度の高い低湿空気ＯＡ′を生成し、その低湿空気ＯＡ′を処理済み空気ＳＡとしてアフタークーラ１１により冷却した上で給気路１２を通じてドライルーム１に供給する。
【００２２】
また、パージ用処理域７において、域内通過過程にあるロータ部分の吸着剤層Ｘ（すなわち、送気用処理域６で既に除湿処理に用いて吸湿能力の低い吸着剤層）に対し浄化・予冷後の空気ＯＡを通風することで、空気ＯＡを吸着剤層Ｘによる水分吸着によりパージ用気体ＰＡとしては充分に除湿された低湿空気ＯＡ″を生成し、その低湿空気ＯＡ″をパージ域５に供給する。
【００２３】
これによって、ドライルーム１に対しては、高吸湿能力の吸着剤層Ｘが域内通過過程にある送気用処理域６を通過した高除湿度の低湿空気ＯＡ′を処理済み空気ＳＡとして供給することができ、パージ域５に対しては、低吸湿能力の吸着剤層Ｘが域内通過過程にあるパージ用処理域７を通過した低除湿度の低湿空気ＯＡ″をパージ用気体ＰＡとして供給することができる。
【００２４】
パージ用処理域７を通過し除湿された低湿空気ＯＡ″（パージ用気体ＰＡ）は、パージ用導風路１３を通じてパージ域５に供給され、パージ域５においてそのパージ用気体ＰＡを域内通過過程にあるロータ部分の吸着剤層Ｘに対して通風させることで、その吸着剤層Ｘ中に残る再生用高温気体ＨＡの掃気（パージ）、及び、吸着剤層Ｘの冷却を行ない、このパージ域５での掃気・冷却処理を経て、再生域４での再生後の吸着剤層Ｘを吸着ロータ３の回転に伴い送気用処理域６及びパージ用処理域７へ移行させる。
【００２５】
そして、パージ域５を通過した空気ＰＡ′は、再生用導風路１４を通じて再生用加熱手段１５に供給され、その再生用加熱手段１５により所定の温度まで加熱された空気ＰＡ′は再生用高温気体ＨＡとして再生域４に供給されて再生域４の域内通過過程にあるロータ部分の吸着剤層Ｘから吸着水分を脱着することで、吸着剤層Ｘの吸湿能力を上昇させて吸着剤層Ｘの再生化を図る。
【００２６】
１６は再生域４から送出される使用済みの再生用高温気体ＨＡ′を外部へ排出する排気路である。
【００２７】
１７はフィルタよりも上流側で空気導入路に介装された外気ファンであり、処理域（すなわち、送気用処理域６とパージ用処理域７）において域内通過過程にある吸着剤層Ｘに通風させる空気ＯＡを外部より導入して、送気用処理域６とパージ用処理域７とに供給する。
【００２８】
１８はフィルタ９・プレクーラ１０による浄化・冷却後の空気ＯＡを送気用処理域６とパージ用処理域７とに分流する処理ファンであり、処理ファン１８により、送気用処理域６への空気ＯＡの供給量とパージ用処理域７への空気ＯＡの供給量とを所定量に調整する。
【００２９】
１９は排気路１５に介装された再生ファンであり、この再生ファン１９により、再生域４での吸着剤層Ｘに対する再生用高温気体ＨＡの通風、及び、使用済み再生用高温気体ＨＡ′の外部への排出を行なう。
【００３０】
２０は空気導入路８、給気路１２、パージ用導風路１３、再生用導風路１４、排出路１５に設けられたダンパである。
【００３１】
〔別の実施形態〕
次に別実施形態を列記する。
【００３２】
本発明の請求項２に記載の発明の実施において、図３及び図４に示すように、処理域のロータ回転方向の上手側部分の送気用処理域６を、そのロータ回転方向における上手側の主処理域６ａと下手側の予処理域６ｂとに分割し、フィルタ９及びプレクーラ１０によって浄化・予冷処理され、送気用処理域６に送る処理対象空気としての導入空気ＯＡを、先ず予処理域６ｂの域内通過過程にあるロータ部分の吸着剤層Ｘに通風し、その予処理域６ｂで予除湿処理された空気を主処理域６ａの域内通過過程にあるロータ部分の吸着剤層Ｘに通風することで、その導入空気ＯＡを二段階に除湿処理することで、除湿度の極めて高い極低湿空気ＯＡ′を生成し、その極低湿空気ＯＡ′を処理済み空気ＳＡとしてアフタークーラ１１により冷却した上で給気路１２を通じてドライルーム１に供給する構成にしてもよい。
【００３３】
また、本発明の請求項３に記載の発明の実施において、図１及び図３に破線で示すように、パージ用処理域７を通過したパージ用気体ＰＡをパージ域５に供給するパージ用導風路１３上に、パージ用気体ＰＡを加熱するパージ用加熱手段２１を設けてもよい。
【００３４】
除湿処理後の処理済み空気ＳＡを送る低湿化対象域１の具体的用途及び域構成はどのようなものであってもよく、また、場合によっては除湿処理後の処理済み空気ＳＡを他の除湿手段によりさらに除湿した上で用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】装置の全体構成を示す図
【図２】吸着ロータ部分の斜視図
【図３】別実施形態にある装置の全体構成を示す図
【図４】別実施形態にある吸着ロータ部分の斜視図
【図５】従来装置の全体構成を示す図
【符号の説明】
１        使用先
３        吸着ロータ
４        再生域
５        パージ域
６        送気用処理域
６ａ      主処理域
６ｂ      予処理域
７        パージ用処理域
２１      パージ用加熱手段
ＨＡ      再生用高温気体
ＯＡ      処理対象空気
ＯＡ′    空気
ＯＡ″    空気
ＳＡ      処理済み空気
ＰＡ      パージ用気体
Ｘ        吸着剤層
【図１】
2004148255.tif 000003
【図２】
2004148255.tif 000004
【図３】
2004148255.tif 000005
【図４】
2004148255.tif 000006
【図５】
2004148255.tif 000007