(57)【要約】  本発明は、概略的にはデシカント除湿機制御システムを開示する。特に、本発明は、プロセス空気流を除湿するためにローター（一般にホイールと呼ばれる）を使用する固体デシカント除湿機に関する。本発明は、デシカント除湿機の制御のための新規の装置、除湿機の制御のための改良された方法と制御システムとを備えた除湿機に関する。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デシカントホイールを有し、プロセスセクターと再活性化セクターとを備える、回転式固体デシカント除湿機の制御のための装置であって、前記装置が、中央制御ユニットと、１つ又はそれ以上のセンサと、を備え、
前記１つ又はそれ以上のセンサが、前記プロセスセクター及び前記再活性化セクターに近接して配置され、前記中央制御ユニットに作用上結合されており、特に前記プロセスセクターへ入る空気温度、前記再活性化セクターへ入る空気温度、前記プロセスセクターから出る空気の混合平均温度、前記再活性化セクターから出る空気の混合平均温度、前記ホイールが次に続くセクターへ回転する直前に前記ホイールの前記プロセスセクターから出る空気の温度、前記ホイールが次に続くセクターへ回転する直前に前記ホイールの前記再活性化セクターから出る空気の温度、前記ホイールが回転して前記プロセスセクター又は再活性化セクターから出る直前の空気温度、浄化再循環ループの両側の空気温度、の１つ又はそれ以上を測定し、
前記中央制御ユニットが、設定アルゴリズムを用いて受け取ったデータを処理し出力信号を生成するための処理ユニットを備え、
前記中央制御ユニットが、前記除湿機の構成要素の１つ又はそれ以上と作用上接続され、前記除湿機の構成要素の１つ又はそれ以上へ出力信号を送り、また、プロセス空気移動手段、再活性化空気移動手段、再活性化空気加熱手段、プロセス空気予冷却手段（使用される場合には）、及びデシカントホイール回転手段、を含む、前記除湿機の構成要素の機能を制御する、
装置。
【請求項２】
前記中央制御ユニットが、ＰＬＣユニット、ビル設備集中監視制御システム、又は感知変数に関する複数の入力と比例積分微分（ＰＩＤ）制御出力の機能とを備える複数の単一ループコントローラのセット、又は明確に感知入力と制御出力とを与えるように設計された専用シングルボードコンピュータ、である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記装置が、前記プロセスセクターに近接して配置されたセンサを備え、前記プロセスセクターへ入る空気の湿度を測定して、センサによって生成されたデータを前記中央制御ユニットへ与える、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記装置が、センサを含み、前記プロセスセクターから出る空気の混合平均湿度を測定することによって前記中央制御ユニットへデータを与える、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
バイパスダクトが、前記プロセスセクターの周りに設置され、前記バイパスダクトを通過する空気の流量を制御するための手段が与えられ、また、前記ホイールの前記プロセスセクターを通過する空気の流量を制御するための手段が与えられ、両方の手段が、前記中央制御ユニットからの出力信号の関数として与えられる、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記装置が、センサを備え、前記プロセス空気とバイパス空気とが混合された後に前記プロセス空気の湿度を測定することによって、前記中央制御ユニットへデータを与える、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記除湿機が、前記再活性化セクターと前記プロセスセクターとの間に連続配置された浄化セクターと、前記浄化セクターに空気流を通過させ、前記ホイールの前記再活性化セクターへ入る空気の少なくとも一部になるように前記空気流を方向付けるための手段と、を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
１つ又はそれ以上のセンサが、前記浄化セクターの表面に近接して設置され、前記浄化セクターから出る空気の平均された混合温度を感知して、生成されたデータを前記中央制御ユニットへ与える、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
１つ又はそれ以上のセンサが、前記浄化セクターの表面に近接して設置され、前記浄化セクターから出る空気が次に続くセクターへ回転して流入する直前に、前記浄化セクターから出る空気の温度を感知して、生成されたデータを前記中央制御ユニットへ与える、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記浄化セクターを通過する空気流を制御するための手段が与えられ、前記手段が、前記中央制御ユニットからの出力信号によって、作用上制御される、請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
第１のセクターが、前記プロセスセクターと再活性化セクターとの間に連続配置され、第２のセクターが、前記再活性化セクターとプロセスセクターとの間に連続配置され、前記２つのセクターを通過する空気流を再循環するための手段が与えられる、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
少なくとも１つのセンサが、前記ホイールの少なくとも一方の側において再循環空気流の温度を感知して前記センサによって生成されたデータを前記中央制御ユニットへ与えるために設置される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記２つのセクターを通過する空気流を再循環するための前記手段が、再循環空気流の温度を測定する前記センサによって感知されたデータに基づいて生成された出力信号を介して前記中央制御ユニットと作用上結合される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記１つ又はそれ以上のセンサが、サーミスタ、熱電対、プラチナ測温抵抗体センサ、又はその任意の組合せである、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記湿度センサが、チルドミラー型、薄膜キャパシタンス型又は吸湿ファイバー型湿度センサである、請求項３又は４に記載の装置。
【請求項１６】
デシカントホイールを有し、少なくともプロセスセクターと再活性化セクターとを備える、回転式固体デシカント除湿機を制御する方法であって、前記方法が、
（ａ）前記プロセスセクターへ入る空気温度、前記再活性化セクターへ入る空気温度、前記プロセスセクターから出る空気の混合平均温度、前記再活性化セクターから出る空気の混合平均温度、前記デシカントホイールの表面に近接する所定の位置に設置された１つ又はそれ以上のセンサを介する前記ホイールが次に続くセクターへ回転する直前の前記ホイールの前記プロセスセクターから出る空気の温度と前記ホイールが次に続くセクターへ回転する直前の前記ホイールの前記再活性化セクターから出る空気の温度、前記ホイールが回転して前記プロセスセクター又は再活性化セクターから出る直前の空気温度、浄化再循環ループの両側における空気温度、のいずれか１つ又はそれ以上のパラメータを感知し測定するステップと、
（ｂ）前記１つ又はそれ以上のセンサによって生成されたデータを中央制御ユニットへ送るステップと、
（ｃ）前記中央制御ユニットにおいて受け取った前記データを設定アルゴリズムに従って処理するステップと、
（ｄ）出力信号を生成して、プロセス空気移動手段、再活性化空気移動手段、再活性化空気加熱手段、プロセス空気予冷手段、デシカントホイール回転手段、を含む１つ又はそれ以上の装置構成要素へ前記出力信号を送るステップと、
を含む、方法。
【請求項１７】
前記プロセスセクターへ入る空気の湿度が測定され、前記中央制御ユニットへ送られる、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記プロセスセクターから出る空気の混合平均湿度が感知され、前記中央制御ユニットへ送られる、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
バイパスダクトが前記プロセスセクターの周りに設置され、前記バイパスダクト又は前記プロセスセクターを通過する空気の流れが、前記中央制御ユニットからのそれぞれの出力信号に反応するそれぞれの制御手段を介して制御される、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
プロセス空気とバイパス空気が混合された後に前記プロセス空気の湿度が感知され測定されて、生成されたデータが、処理及び適切な出力信号生成のために前記中央制御ユニットへ送られる、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
さらに、前記再活性化セクターと前記プロセスセクターとの間に連続配置された浄化セクターに空気流を通過させるステップと、前記ホイールの前記再活性化セクターへ入る空気の少なくとも一部になるように空気流を方向づけるステップと、前記浄化セクターから出る空気の混合平均温度を感知するステップと、を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
前記ホイールの前記浄化セクターから出る空気の温度が、前記ホイールが次に続くセクターへ回転する直前に１つ又はそれ以上のセンサを用いて感知され、このデータが前記中央制御ユニットへ送られる、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記浄化セクターを通過する空気流が、前記中央制御ユニットによって生成されて空気流制御手段へ送られた出力信号によって制御される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
空気流が、前記プロセスセクターと前記再活性化セクターとの間に連続配置された第１のセクターと、前記再活性化セクターと前記プロセスセクターとの間に連続配置された第２のセクターと、の間で再循環され、前記第１と第２のセクターを通過する空気流を再循環するために設置された再循環手段を介して再循環される、請求項１６に記載の方法。
【請求項２５】
前記ホイールの少なくとも一方の側における再循環空気流の温度が、少なくとも１つのセンサを介して感知され、生成されたデータが処理のために前記中央制御ユニットへ送られる、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記空気流の前記再循環が、前記中央制御ユニットからの出力信号によって制御される、請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デシカント除湿機制御システムに関する。特に、本発明は、プロセス空気流を除湿するためにローター（一般的にホイールと呼ばれる）を使用する、固体デシカント除湿機に関する。本発明は、デシカント除湿機の制御のための新規の装置と、除湿機を制御する改良された方法と、を提供し、制御システムを備えた除湿機を提供する。
【背景技術】
【０００２】
除湿は、空気から水分を除去するプロセスである。空気を除湿する方法には、様々な方法が知られている。しかし、最も一般的な２つの方法は、冷却の利用とデシカント（乾燥剤）の利用である。冷却式の除湿方法において、水分は、冷却コイル上で凝結され、それによって冷却コイルの上方を通過する空気流から水分を除去する。デシカント式の除湿においては、除湿のために採用されるプロセスは、吸収又は吸着を利用する。吸収式のプロセスは、液体又は固体デシカントを使用し、吸着式のプロセスは、シリカゲル、活性化アルミナ、モレキュラーシーブなどの固体デシカントを使用する。
【０００３】
デシカント式の除湿機としては、ツインタワー式、循環式又は連続回転式がある。乾燥対象の空気は、一般に、プロセス空気と呼ばれ、デシカントの再生に使用される空気は、再生空気又は再活性化空気と呼ばれる。
【０００４】
冷却式の除湿装置は、除去できる水分が限定される。なぜなら、特定の露点湿度を下回ると、冷却コイルの凍結が生じ、それによって、解凍サイクルが必要になり、装置をより複雑にする。空気が要求される湿度まで乾燥されたとき、空気は、除湿スペース又はプロセスにとって冷たすぎることが多い。その結果、空気は、使用前に所望のレベルまで温度を上げるために、再加熱プロセスを経なければならない。
【０００５】
一方、デシカント除湿装置は、空気を冷却することなく空気を乾燥するので、着霜又は凍結の問題を生じずに、多くの産業用の用途に必要な、非常に低い露点を得ることができる。デシカント除湿機の一般的な使用例は、薬剤製造のための製薬分野、食品加工分野、冷却のみを使用して技術的又は経済的に得られるよりも低い相対湿度又は露点の空気を必要とする多様な製造工程、である。
【０００６】
ほとんどのデシカント除湿機は、一般に、２つ又はそれ以上の離散した空気流がホイールを通過できるように、２組又はそれ以上の空間（一般にセクターと呼ばれる）を形成するハウジングによって構成されている。ホイールは、多数の軸方向に配置された小さい通路を含み、２つ又はそれ以上の空気流が著しく横断混合することなくホイールを通過することができる。通路の壁は、デシカントが含浸され、デシカントと通路を通過する空気流との間に大きな接触面積を与える。第１の空気流（プロセス空気流）は、ホイールを通過し、ホイールに含浸されたデシカントによって除湿される。第２の空気流（再活性化空気流）は加熱され、ホイールを通過して、プロセスセクターにおいて吸収又は吸着された水分を追い出す。ホイールは、プロセスセクターと再活性化セクターとの間で連続的に回転するので、プロセス空気除湿は連続的なプロセスである。１つ又はそれ以上の付加的空気流をホイールに通過させて、除湿性能を改良し、及び／又は除湿機のエネルギー必要量を減少させることができる。
【０００７】
デシカント除湿機は、デシカントの再生又は再活性化のために相当量の熱エネルギーを使用する。従って、長年にわたって熱エネルギー必要量を最小化するための試みが行われてきた。典型的には、このような努力は、デシカントベッド又はホイールの形態の改良と、制御されたスペースにおける水分負荷即ちプロセス空気、に対応してデシカント除湿装置の容量制御を行う、制御戦略と、に重点を置いてきた。
【０００８】
特許文献１は、製品を乾燥させるために使用される供給ガスの含水量を制御するプロセスを開示する。この文献において説明されるプロセスは、必要な場合に供給ガスを加熱し、その温度と含水量とを測定し、その後供給ガスを回転するデシカントホイールと接触させて、除湿された供給ガスを回収する。デシカントホイールの回転は、デシカントの対応する収着等温線と組み合わせてガス温度及び含水量に関するデータを使用し、制御される。この文献は、ゼオライト再生の高エネルギー消費を抑えるために再生媒体として過熱蒸気の閉鎖ループを使用すると明記している。この文献は、ガスの流れを監視しファンによって一定のガスの流れを確実にするための圧力発信器と、供給ガスの含水量を測定するための特殊な発信器と、の使用に言及しているが、温度又は含水量を測定するために使用される明確な手段についての開示がない。従って、供給ガスの温度又は含水量を測定するために使用される方法は、必然的に閉鎖ループ蒸気供給装置に使用できるものに限定される。
【０００９】
特許文献２は、ドライデシカント除湿機を用いる露点調節のための方法及び装置を開示する。この文献において開示される方法は、水分又は温度値の測定を確実にするための制御機構を一切使用せず、その代わりに設定温度値を与えることに依存しているようである。
【００１０】
特許文献３は、第１の空気流と第２の空気流との間の熱交換量と第１の空気流と第２の空気流との間の水分交換量とが、デシカントホイールの回転速度を変化させることによって変動する、湿度制御装置を開示する。２つの固定ホイール速度が使用される。１つの速度は夏季の空気除湿のための速度であり、もう１つは冬季の暖房及び加湿のための速度である。湿度制御装置は、２つの位置即ち除湿運転と加湿／暖房運転の間で切り替えられる。この特許の発明は、明確に切替え弁の使用の回避に依存している。使用される空気の温度の測定は１回のみ実施され、これが設定パラメータの関数であるように思われる。これは、システムの作動において融通性を与えない。
【００１１】
特許文献４は、ドライデシカント除湿機の作動効率を改良しながらその出口における空気の露点湿度を一定に維持する方法を開示する。この文献において開示される方法は、再活性化出口の平均温度が測定され固定値に維持されるように再活性化空気流を制御するステップを含む。この文献によれば、デシカントは、再活性化空気出口の平均温度が固定値に維持される場合、完全に再活性化されると見なされる。また、この文献は、再活性化セクターとプロセスセクターとの間に連続配置された浄化セクターを有するドライデシカントユニットの作動を制御するための方法及び装置について説明する。浄化セクターを通過する空気流は、再活性化空気流と並流し、プロセス空気流に逆流する。プロセス出口空気流の一部は浄化空気流に使用される。浄化セクターを通過する空気流は、その排出時に一定の空気温度に維持されるように制御される。デシカントローター回転速度は、再活性化空気流に比例して調節できる。浄化セクターは、再活性化プロセスの一部のために、ホイールの残留熱を使用する。再活性化出口の平均温度と浄化出口温度とが使用される。この文献の方法及び装置は、再活性化出口の平均温度を設定固定値に維持するために、ほぼ排他的に再活性化空気流の制御に依存する。この方法は、望ましい作動に必要な融通性を与えずまた動的制御を可能にしない。特許文献５は、除湿機作動を制御する際に明らかに高い安定度の可変的制御作動を得るための方法について説明する。この方法においては、供給空気の平均露点温度を検出し、制御して、従来の要件を満たすことができる。このシステムは、除湿負荷などの変化に応じて吸収ローター装置の除湿機のローターの回転数又は再活性化温度を制御する。この方法は、再活性化セクターとプロセスセクターとの間に連続配置された浄化セクターを有するドライデシカント除湿機に、応用可能である。この文献は、基本的に、プロセスセクターを通る空気の平均温度上昇を測定することによって除湿負荷を推測する方法に関する。制御変数には、ローター回転速度、再活性化空気流量及び温度、浄化セクター空気流量、プロセス空気流量、が含まれる。浄化セクター空気流は、いずれの方向でも可能であり、浄化空気源は、プロセス空気供給口から取っても、プロセス空気排出口から取ってもよい。この場合にも、この方法は、望ましい作動に必要な融通性を与えず、プロセスセクターにおける平均空気温度上昇が設定値に維持されるようにするために温度上昇を測定することにほぼ排他的に依存するために、動的制御が可能ではない。
【００１２】
特許文献６は、連続的にローターの劣化を診断し、ローター交換の時期を予測するための方法を開示する。この方法は、第１ステージの除湿機におけるローターの劣化を診断するために第２ステージの除湿機における再生空気の平均出口温度を測定するステップを含む。この開示の方法及び装置は、直列の２台の除湿機を有する除湿装置に関するものであり、第１の除湿機は周囲温度を事前調整し、この周囲空気は第２の除湿機用の入口空気の少なくとも一部である。この開示の本質は、第２の除湿機を通過する再活性化空気の温度低下を測定することによって第１の除湿機において生じる除湿量を推測することから成る。特許は直列の２台の除湿機を有する装置に固有のものであり、固体デシカント式の除湿装置に望まれる、必要な融通性を欠いている。
【００１３】
特許文献７は、除湿機において再活性化に必要とされる熱量が最小化され、ローターが加熱空気で再活性化される方法及び装置を開示する。この開示において、ローターは、２つ又はそれ以上の再活性化セクターの中を移動する再活性化空気で加熱される。再活性化セクターへ移動した直後のローター温度は低いが、移動する間に加熱され、再活性化空気の入口温度は上昇する。温度分布は、再活性化セクターにおいてデシカントローターの回転方向に形成される。この開示の方法及び装置は、基本的に、後続のセクターにおいて徐々に入口空気温度が高くなる２つ又はそれ以上の再活性化セクターを有する除湿機に関する。別の実施形態は、対応する再活性化セクターと対を成す複数の個別の１００％浄化セクターを示す。この場合にも、この文献の開示は、固体デシカント式の除湿装置において動的に運転制御する融通性を得るための解決法を提供していない。
【００１４】
特許文献８は、ドライデシカント冷却統合エアコンシステムを開示する。装置は、デシカントローターの回転速度を変動させて供給空気流から除去される水分量又は供給空気流に伝達される熱量を制御するための機構を含む。この文献の開示の範囲は、明らかに、夏季に除湿機として、また冬季にエンタルピー回収ホイールとして、デシカントホイールを使用できるようにする。この文献の目的は、融通性を求めようとするが、熱エネルギー消費を最小化するために固体デシカント式の除湿機の制御運転に要求されるシナリオとは、異なるシナリオにおいて融通性を考えている。
【００１５】
特許文献９は、少なくとも１台の蒸発機と、少なくとも１台の可変速度冷凍コンプレッサと、少なくとも１台のコンデンサと、１台のデシカントホイールと、を備える冷却除湿装置を開示する。蒸発器によって冷却された空気の少なくとも一部は、デシカントホイールの一部を通過し、コンデンサ空気の少なくとも一部は除湿機の他の部分を通過する。コンプレッサの速度は、供給空気流、再活性化空気流及び／又は冷凍システムの少なくとも１つの条件によって制御される。冷凍装置から得られる熱量に基づいて一定の再活性化温度を維持するために、コンデンサ空気流（従って再活性化空気流）の量を可変にすることが、特許請求されている。
【００１６】
使用時の熱エネルギー消費量を改良するために様々な試みがなされてきたが、これらの方法のいずれも、固体デシカント式の除湿装置に望まれる運転制御の融通性を与えることに成功していないことは、明らかである。事実、固体デシカント式の除湿機の作動時の熱エネルギー消費量を最小化しようとする業界の試みは、全体的な制御システム及び方法すなわち融通性のある制御システム及び方法を求めるよりも、特定の状況に重点を置いてきたように思われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／００３１５２８（Ａ１）号
【特許文献２】米国特許第５１８８６４５号
【特許文献３】米国特許第７６９０５８２号
【特許文献４】日本国特開第２０１０−１１０７３６号
【特許文献５】日本国特開第２０１０−２４７０４１号
【特許文献６】日本国特開第０８−１４１３５２号
【特許文献７】日本国特開第２００１−０９９４５１号
【特許文献８】米国特許第６７５１９６４号
【特許文献９】ＰＣＴ国際公開第２００４／０５５４４３（Ａ１）号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の重要な目的は、運転における融通性を最大限に確保する、固体デシカント除湿機の制御方法及び制御システムを提供することである。
【００１９】
本発明の別の目的は、ローターにおけるセクターの数に関係なく応用でき、具体的にはセクターの数に応じて適応することができる、固体デシカント除湿機を制御するための方法を提供することである。
【００２０】
本発明の更なる目的は、運転制御において相当に高いレベルの融通性を有する固体デシカント式の除湿システムを提供することであり、制御を必要とするパラメータを、使用者が選択することができる。
【００２１】
本発明の更なる目的は、回転ホイールの様々な場所において温度を連続的に感知し監視して、ホイールの所定の場所で生じる除湿を推測できるようにする、固体デシカント除湿機を制御するための動的制御方法を提供することである。
【００２２】
本発明の更なる目的は、最小限の経費しか必要とせず、しかも、作動に融通性があり、それによって、デシカントホイールにおける再活性化を監視するためにより優れたデータ生成を与える、装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の目的に従って、１つの実施形態において、本発明は、デシカントホイールを使用し、プロセスセクターと再活性化セクターとを備える、回転式固体デシカント除湿機の制御のための装置を提供する。この装置は、基本的に、中央制御ユニットから成り、中央制御ユニットに作用上結合される１つ又はそれ以上のセンサが、特にプロセスセクターへ入る空気温度、再活性化セクターへ入る空気温度、プロセスセクターから出る空気の混合平均温度、再活性化セクターから出る空気の混合平均温度、ホイールが次に続くセクターへ回転する直前にホイールのプロセスセクターから出る空気の温度、ホイールが次に続くセクターへ回転する直前にホイールの再活性化セクターから出る空気の温度、の１つ又はそれ以上を測定するために備えられている。出力信号は、設定されたアルゴリズムを用いてセンサが生成したデータが処理された後、中央制御ユニットにおいて生成され、出力信号は、プロセス空気移動手段、再活性化空気移動手段、再活性化空気加熱手段、プロセス空気予冷手段（使用される場合には）、デシカントホイール回転手段、を含む装置の構成要素の１つ又は任意の組合せへ向けて送られる。
【００２４】
本発明の別の実施形態において、中央制御ユニットはＰＬＣユニットである。
【００２５】
本発明の別の実施形態にいて、装置は、プロセスセクターへ入る空気の湿度を測定して、センサによって生成されたデータを中央制御ユニットへ与えるために、プロセスセクターに近接して配置されたセンサを備える。
【００２６】
本発明の別の実施形態において、装置は、プロセスセクターから出る空気の混合平均湿度を測定することによって中央制御ユニットへデータを与えるセンサを含む。
【００２７】
本発明の別の実施形態において、プロセスセクターの周りにバイパスダクトが含まれ、中央制御ユニットからの出力信号の関数としてバイパスダクトを通過する空気の流量を制御するための手段が与えられ、中央制御ユニットからの出力信号の関数としてホイールのプロセスセクターを通過する空気の流量を制御するための手段が与えられる。
【００２８】
本発明の別の実施形態において、装置は、プロセス空気とバイパス空気とが混合された後にプロセス空気の湿度を測定することによって中央制御ユニットへデータを与えるセンサも含む。
【００２９】
本発明の別の実施形態において、除湿機は、再活性化セクターとプロセスセクターとの間に連続配置された浄化セクターと、浄化セクターに空気流を通過させ、ホイールの再活性化セクターへ入る空気の少なくとも一部になるように空気流を方向付けるための手段とを備える。
【００３０】
本発明の更なる実施形態において、１つ又はそれ以上のセンサが、浄化セクターから出る空気の混合平均温度を感知して、生成されたデータを中央制御ユニットへ与えるために、浄化セクターの表面に近接して設置される。
【００３１】
本発明の更なる実施形態において、１つ又はそれ以上のセンサが、浄化センタが次に続くセクターへ回転する直前に浄化セクターから出る空気の温度を感知して、生成されたデータを中央制御ユニットへ与えるために、浄化セクターの表面に近接して設置される。
【００３２】
本発明の別の実施形態において、浄化セクターを通過する空気流を制御するための手段が与えられ、この手段は、作用上、中央制御ユニットからの出力信号によって制御される。
【００３３】
本発明の別の実施形態において、第１のセクターは、プロセスセクターと再活性化セクターとの間に連続配置され、第２のセクターは、再活性化セクターとプロセスセクターとの間に連続配置され、２つのセクターを通過する空気流を再循環するための手段が与えられる。
【００３４】
本発明の更なる実施形態において、少なくとも１つのセンサが、ホイールの少なくとも一方の側において再循環空気流の温度を感知して、センサによって生成されたデータを中央制御ユニットへ与えるために設置される。
【００３５】
本発明の更なる実施形態において、２つのセクターを通過する空気流を再循環するための手段は、再循環空気流の温度を測定するセンサによって感知されたデータに基づいて生成された出力信号を介して中央制御ユニットと作用上結合される。
【００３６】
また、本発明は、少なくともプロセスと再活性化セクターとを有するデシカントホイールを使用する回転式固体デシカント除湿機を制御するための改良された方法を提供する。この方法は、中央制御ユニットと、固定デシカント除湿機の回転ホイールの表面に近接する所定の位置に配置された１つ又はそれ以上のセンサと、を用意するステップを含む。センサは、プロセスセクターへ入る空気の温度、再活性化セクターへ入る空気の温度、プロセスセクターから出る空気の混合平均温度、再活性化セクターから出る空気の混合平均温度、ホイールが次に続くセクターへ回転する直前のホイールのプロセスセクターから出る空気の温度、ホイールが次に続くセクターへ回転する直前のホイールの再活性化セクターから出る空気の温度、のいずれか１つ又はそれ以上のパラメータを感知し測定するように較正される。生成されたデータ点は、センサによって中央制御ユニットへ与えられ、中央制御ユニットは、設定アルゴリズムに基づいてデータを処理する。次に、中央制御ユニットは、プロセス空気移動手段、再活性化空気移動手段、再活性化空気加熱手段、プロセス空気予冷手段（使用される場合には）、デシカントホイール回転手段、を含む装置構成要素の任意の組合せを制御するために個別の出力信号を生成する。
【００３７】
１つの実施形態において、方法は、プロセスセクターへ入る空気の湿度を測定して中央制御ユニットへデータを与えるセンサを設置するステップを含む。
【００３８】
別の実施形態において、方法は、プロセスセクターから出る空気の混合平均湿度を測定するセンサを設置し、中央制御ユニットへデータを与えるステップを含む。
【００３９】
更に別の実施形態において、バイパスダクトがプロセスセクターの周りに設置され、バイパスダクトを通過する空気の流れを制御するための手段が与えられ、ホイールのプロセスセクターを通過する空気の流れを制御するための手段が与えられる。２つのそれぞれの制御手段は、中央制御ユニットからのそれぞれの出力信号に反応し、それによって、バイパスダクトとプロセスセクターとを通過する空気流を制御する。
【００４０】
別の実施形態において、プロセス空気とバイパス空気が混合された後にプロセス空気の湿度を測定するためにセンサが設置され、生成されたデータは、処理及び適切な出力信号生成のために、中央制御ユニットへ送られる。
【００４１】
方法の別の実施形態において、浄化セクターが、再活性化セクターとプロセスセクターとの間に連続配置され、浄化セクターに空気流を通過させてホイールの再活性化セクターへ入る空気の少なくとも一部になるように空気流を方向付けるための手段が与えられる。浄化セクターから出る空気の混合平均温度を感知してこれを中央制御ユニットへ与えるために、センサが設置される。
【００４２】
本発明の更なる実施形態において、ホイールの浄化セクターから出る空気の温度は、ホイールが次に続くセクターへ回転する直前に１つ又はそれ以上のセンサを用いて感知され、このデータは中央制御ユニットへ送られる。
【００４３】
本発明の更なる実施形態において、浄化セクターを通過する空気流は、中央制御ユニットによって生成され空気流制御手段へ送られた出力信号によって制御される。
【００４４】
本発明の更に別の実施形態において、空気流は、プロセスセクターと再活性化セクターとの間に連続配置された第１のセクターと、再活性化セクターとプロセスセクターとの間に連続配置された第２のセクターと、の間で再循環され、第１と第２のセクターを通過する空気流を再循環するために設置された再循環手段を介して再循環される。
【００４５】
本発明の更なる実施形態において、ホイールの少なくとも一方の側における再循環空気流の温度が、少なくとも１つのセンサを介して感知され、生成されたデータは処理のために中央制御ユニットへ送られる。
【００４６】
本発明の別の実施形態において、空気流の再循環は、中央制御ユニットからの出力信号によって制御される。
【００４７】
本発明の改良された方法及び装置は、プロセスセクターと再活性化セクターへ出入りする空気の温度を、連続的に測定することから成る。ホイールから出るプロセス及び／又は再活性化空気流の平均温度又は混合温度が測定される。更に、ホイールが次のセクターへ回転する直前に、プロセス及び／又は再活性化出口空間において空気の局部温度が測定される。この局部温度は、１点だけで測定するか、又はホイールが次のセクターへ回転する直前にホイールの流出空気面において角度的に数度離れた２つ以上の点において測定できる。
【００４８】
任意の角度位置においてホイールから出る空気の温度は、ホイールの回転における当該点において発生する水分吸着又は脱離量の間接的尺度である。この温度情報は、除湿機の性能を最適化するための１つ又はそれ以上の制御アルゴリズムを含むコントローラに対する入力データの一部として使用される。制御アルゴリズムは、最大除湿効率、プロセス空気システムにおける最小冷却剤使用及び／又は最小再活性化加熱エネルギーを含めて、１つ又はそれ以上の様式で除湿機性能を最適化するように設計できる。コントローラに対する付加的入力データとして、除湿されたスペース又はプロセスにおける温度及び／又は湿度測定値及び外部空気温度及び／又は湿度測定値が考えられる。
【００４９】
空気温度の測定は、空気湿度の測定より、ずっと容易で、よりコスト安で、より信頼できる。熱電対及びサーミスタなどの単純で安価な温度測定装置を使用することができる。本発明の固有の特徴の１つは、ホイールの回転時にホイールの所定の角度位置において発生する除湿又は再活性化を推測するために、デシカントホイールへ入り、これから出る、空気温度を測定することである。
【００５０】
以下に記すのは、本明細書の添付図面の非限定的説明である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】基本的固体デシカント除湿機の概略図である。この型式の除湿機の配置及び運転特性は技術上周知である。
【図１Ａ】プロセスセクター２及び再活性化セクター３を通過するときの、ホイール１における任意の所定の点の角度位置を、時間の関数として示す。再活性化セクター３に示される時間間隔は、プロセスセクター２に示される時間間隔より短く、この時間間隔は、プロセスセクター２と再活性化セクター３の相対的サイズに正比例している。
【図２】ホイール１がプロセスセクター２を通過して回転するときのホイール１内の任意の所定の角度位置の、プロセス空気５の出口湿度とプロセスセクター２において費やす時間との関係を概略的に示す。出口空気５の湿度に対する吸着波の効果が分かる。
【図３】ホイール１がプロセスセクター２を通過して回転するときのホイール１内の任意の所定の角度位置の、プロセス空気５の出口温度とプロセスセクター２において費やした時間との関係を概略的に示す。出口空気５の温度への吸着波の効果が分かる。
【図４】ホイール１が再活性化セクター３を通過して回転するときのホイール１内の任意の所定の角度位置の、再活性化空気８の出口温度と、再活性化セクター３において費やした時間との関係を概略的に示す。出口空気８の温度に対する脱離波の効果が分かる。
【図５】ホイール１が再活性化セクター３を通過して回転するときのホイール１内の任意の所定の角度位置の、再活性化空気８の出口湿度と再活性化セクター３において費やした時間との関係を概略的に示す。出口空気８の湿度に対する脱離波の効果が分かる。
【図６】ホイール１がプロセスセクター２を通過して回転するときの様々な角度位置におけるプロセス出口空気５の湿度に対する、ローター１の速度及び空気の質量流量の効果を概略的に示す。
【図７】ホイール１が再活性化セクター３を通過して回転するときの様々な角度位置における再活性化出口空気８の温度に対する、ローター１の速度及び空気の質量流量の効果を概略的に示す。
【図８】ホイール１がプロセスセクター２を通過して回転するときの様々な角度位置におけるプロセス出口空気５の湿度に対する、プロセスセクター２と再活性化セクター３との間に連続配置された部分浄化セクター１３の効果を概略的に示す。
【図９】ホイール１がプロセスセクター２を通過して回転するときの様々な角度位置におけるプロセス出口空気５の温度に対する、部分浄化セクター１３の効果を概略的に示す。
【図１０】ホイール１が再活性化セクター３を通過して回転するときの様々な角度位置における再活性化出口空気８の温度に対する、部分浄化セクター１３の効果を概略的に示す。
【図１１】ホイール１がプロセスセクター２を通過して回転するときの様々な角度位置におけるプロセスセクターから出る空気５の湿度に対する、閉鎖ループ浄化セクター１８、１８ａの配置の効果を概略的に示す。
【図１２】本開示に従った再活性化制御配置を概略的に示し、温度感知点及び被制御構成要素が示されている。
【図１３】部分浄化セクター１３を有する除湿機のための、本開示に従った再活性化制御配置を概略的に示し、温度感知点及び被制御構成要素が示されている。
【図１４】閉鎖ループ浄化セクター１８、１８ａの配置を有する除湿機のための、本開示に従った再活性化制御配置を概略的に示し、温度感知点及び被制御構成要素が示されている。
【図１５】本開示に従ったプロセス制御配置を示し、温度感知点及び被制御構成要素が示されている。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
本発明の方法及びシステムについて、添付図面を参照して説明する。
【００５３】
図１は、ドライ（又は固体）デシカント除湿機の基本要素を示す概略図である。除湿器は、ホイール１の回転軸に平行の多数の小さい通路を含む媒体を含むローター１（又はホイール）から成る。ホイール１の媒体は、水に強い親和力を有するシリカゲル又はハロゲン塩などの乾燥物質を含有するキャリアマトリクスから成る。乾燥剤は、通路を通過する空気がデシカントに曝されるように、媒体に含浸される。開発の現段階において、媒体は、典型的には約８０重量％活性デシカントである。ホイール１は、２つの異なる空気流のための２組の空間（又はセクター）を形成するハウジングに収容される。この空間は、ホイール１の表面に近接してエアシールを含み、２つの空気流が相互に隔離され、空気流間の横断漏れを最小限に抑える。作動時に、除湿対象の空気流は、ホイールの１つのセクター（一般にプロセスセクター２と呼ばれる）を通過する。デシカントは、空気から水蒸気を吸着又は吸収するので、ホイール１から出るプロセス空気５は、ホイールへ入る空気より乾燥している。ある時間が経過すると、デシカントは水蒸気を十分吸収して空気から水分を吸収する能力が減少するので、デシカントの除湿能力を回復するために水分をデシカントから吐き出さなければならなくなる。これは、再活性化（又は再生）セクター３において行われる。このセクターにおいて、第２の空気流がホイール１を通過する。この空気流は、ホイール１へ入る前に、電気抵抗加熱、天然ガス及び／又はスチーム、湯又はその類似品を使用する加熱コイルなどの外部熱源６を用いて加熱される。加熱後、再活性化セクター３へ入る空気の相対湿度は、プロセスセクター２から出る空気の相対湿度より低いので、デシカントは、デシカントが含有する水分の一部を再活性化空気流８へ放出し、再活性化空気流は、典型的には外部環境へ排出される。デシカントホイール１は、プロセスセクターと再活性化セクターとの間で連続的に回転するので、除湿プロセスは連続的であり、プロセスセクター２から出る空気の湿度は安定している。
【００５４】
デシカントが空気から水蒸気を除去するとき、水蒸気は、基本的にはデシカントの中へ又はその表面に凝結される。水蒸気が凝結するとき、水の相変化によって水蒸気は熱を発する。発せられた熱は、凝結が生じる温度の関数であるが、典型的な使用温度において、発生熱は、約２，３２６ｋＪ／ｋｇ凝結水（１，０００ＢＴＵ／ｌｂ凝結水）である。水蒸気がデシカントの中又はその表面に凝結するとき、一般に収着熱と呼ばれる更なる熱が発生する。収着熱は、高い相対湿度における数ｋＪ／ｋｇ水（ＢＴＵ／ｌｂ水）から非常に低い相対湿度における２，３２６ｋＪ／ｋｇ水（１０００ＢＴＵ／ｌｂ水）まで変動する。典型的な使用条件において、収着熱は約２３２．６ｋＪ／ｋｇ（１００ＢＴＵ／ｌｂ）なので、凝結熱プラス収着熱全体の典型的な値は、約２，５５９ｋＪ／ｋｇ水（１,１００ＢＴＵ／ｌｂ水）である。デシカント媒体は、典型的には、約８０重量％活性デシカントであり、デシカントは、水蒸気においてその重量の約３０％の収着容量を有する。媒体の熱容量は、典型的には約４．１８７ｋＪ／ｋｇ／Ｋ°（ＢＴＵ／ｌｂ／Ｆ°）であり、デシカントへの水蒸気の収着熱合計は、約３４９〜６９８ｋＪ／ｋｇ媒体（１５０〜３００ＢＴＵ／ｌｂ媒体）なので、媒体の熱容量は、空気からの水蒸気の収着熱に比べると小さいことが分かる。プロセス空気流に入る以外に熱が行くところはない。このメカニズムは、すなわち、吸着された水は、速やかに、媒体を通過する空気より高い温度まで媒体を加熱し、暖かくなった媒体は空気を加熱するものである。今日の典型的な媒体の形状によって、媒体と空気との間の熱伝達率は高いので、任意の点におけるホイール１の媒体の温度は、その点における空気温度から数度の範囲内である。
【００５５】
上述のプロセスの逆が除湿機の再活性化セクター３に応用できることが容易に分かる。
【００５６】
熱及び質量の伝達は、典型的には、空気流の方向における媒体の深さに対して生じるのではない。即ち、熱及び質量の伝達は、セクターへ入る時からこのセクターから出る時まで媒体を（空気流の方向に）通過する、「領域（zone）」又は「波（wave）」において生じる。吸着波及び脱離波の特性は、ホイール１の回転における明確な位置又は時を特定してこれらの位置における瞬間的性能を作図することによって、グラフとして表すことができる。
【００５７】
図１Ａは、ホイール１がセクターを通過して回転するときのホイールの特性／性能を説明するために本明細書全体を通じて使用される時間と位置の点を示す。以下のことに留意されたい：
・プロセスセクター２に示される時間間隔は、再活性化セクター３に示される時間間隔と同じではない。例示のために、プロセスセクター２及び再活性化セクター３の両方において、５つの時間間隔が選択されている。即ち、各セクターの時間増分は、セクターのサイズ比に反比例する。例えば、９０度の再活性化セクター３及び２７０度のプロセスセクター２に区分される場合、再活性化セクター３の時間間隔は、プロセスセクター２の時間間隔の１／３である。
・吸着波／脱離波性能は、例示のためのものである。実際の波形は、デシカントのタイプ、フルート形状、空気流量、ローター回転速度、プロセス及び再活性化入口空気条件、その他の変数、に基づいて変動する。
【００５８】
図２〜１１は、単純化のために同じ方向にホイール１を通過するプロセス空気流４及び再活性化空気流７を概略的に示す。実用的には、プロセス空気流４と再活性化空気流７とは、通常、ホイール１を反対方向に通過する。
【００５９】
図２は、吸着波がどのように時間の関数としてホイール１のプロセスセクター２を通過するかを示す。吸着波がホイール１のプロセス出口面に接近（突破（break through））するとき、出口湿度対ホイール１の角度位置が、劇的に増大することが分かる。
【００６０】
図３は、温度波がどのように時間の関数としてホイール１のプロセスセクター２を通過するかを示す。再活性化熱の余剰分が、プロセスセクター２の中へ、最初のいくつかの回転角において除去されると、プロセス空気５の温度上昇が、ホイール１の所定の角度位置において、プロセス空気５の水分低下にきわめて良好に追随することが分かる。即ち、プロセスセクター２の終点へ向かってプロセス流出空気５の温度を測定し、プロセス空気入口４の温度及びプロセス流出空気の平均温度と比較して、上述の位置におけるホイール１の水分除去性能を推測することができる。
【００６１】
図４及び５は、図２及び３と同様であるが、どのように脱離波及び対応する温度波がホイール１の再活性化セクター３を通過するかを示す。ホイール１の媒体の初期加熱がホイール１の回転の最初のいくつかの角度において得られると、再活性化空気８の温度下落が、ホイール１の任意の所定の位置において再活性化空気７の吸湿量にきわめて良好に追随することが分かる。
【００６２】
図６は、典型的な除湿機のプロセス側２の性能に対するホイール１の速度とプロセス側２の質量流量の全般的効果とを示す。プロセス空気流４とローター回転速度との両方がユニット性能に対して大きな効果を有することが分かる。上述のように、プロセス側２の除湿性能は、プロセス空気５の出口の平均温度と、ホイール１の回転の最後のいくつかの角度における局部的プロセス空気５の出口温度と、によって推測できる。制御戦略の目標次第で、多数の変数を除湿機の性能を最適化するように調節することができる。
【００６３】
図７は、典型的な除湿機の再活性化側３の性能に対するホイール１の速度、再活性化側３の質量流量、の全般的効果を示す。グラフは、再活性化出口空気８の温度対ローター１の位置を示す。再活性化セクターから出る空気８の湿度を測定するのは困難であり、経費が掛かるので、任意の角度位置における再活性化流入空気７の温度及びホイール１から出る出口空気８の温度に基づいて任意の位置における再活性化出口空気８の湿度を推測できることが、ドライデシカント除湿機の性能を最適化する試みにとって必須の情報となる。
【００６４】
図８及び９は、ドライデシカント除湿機の性能に対する部分浄化１３セクターの効果を示す。グラフは、所定の入口空気条件のとき部分浄化１３が除湿性能を概ね改良するが、プロセス空気４の湿度低下とプロセス空気４の温度上昇との間の同じ全般的関係が依然として存在することを示す。プロセスセクター２の出口終点へ向かってプロセス出口空気５の温度を監視し、これをプロセス入口空気４と比較することによって、除湿機性能を改良し及び／又はエネルギー消費量を減少する可能性がある。
【００６５】
図１０は、再活性化出口空気８の温度に対する部分浄化１３の効果を示す。出口温度は、浄化セクター１３のエネルギー節減によって僅かに上昇するが、ホイール１が再活性化セクター３から離れて回転するときの出口空気８の温度の特徴的上昇は残る。これは、除湿性能の改良、再活性化６のエネルギー消費量の減少、部分負荷性能の改良などを含む、様々な性能目標の１つ又はそれ以上を達成するために、除湿機性能を最適化する可能性を示している。
【００６６】
図１１は、プロセス流出空気５の温度に対する閉鎖ループ浄化セクター１８、１８ａの効果を示す。プロセス空気５の平均温度は多少減少し、除湿機の水分除去能力は多少増大するが、除湿サイクルの終点へ向かうプロセス流出空気５の温度の特徴的低下は、除湿波がプロセスセクター２の流出空気面を突破（break through）することを示す。プロセス空気の出口空気５の平均温度及び次のセクターへ回転する直前にホイールを通過するプロセス空気４の温度が測定され比較される場合、この情報を用いて、除湿性能の改良、再活性化６のエネルギー消費量の減少、部分負荷性能の改良などを含む１つ又はそれ以上の目標を達成するために除湿機の性能を最適化できる。
【００６７】
図１２は、本発明の制御方法及び装置を用いる基本的除湿機を示す。制御方法及び制御装置は、中央コントローラ１２、典型的にはプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、ビル設備集中監視制御システム（ＢＡＳ）又はこれに類似するものを含む。この特定の制御配置の目標は、再活性化プロセスの性能を最適化することである。再活性化プロセスを最適化することによって、再活性化熱６の使用量の最小化、プロセス空気４の除湿の最大化及びプロセス空気流への熱遮断の最小化を含む様々な目標の１つ又はそれ以上を達成できる。
【００６８】
感知される変数は、下記の１つ又はそれ以上を、任意の組合せにおいて含む。
・ホイール１へ入る再活性化空気７の温度
・再活性化出口空気８の平均温度
・ホイール１が再活性化セクター３からプロセスセクター２へ回転する前の１つ又はそれ以上の角度位置における再活性化出口空気８の温度
・プロセス空気４の入口温度
・プロセス空気５の出口の平均温度
【００６９】
制御変数は、下記の１つ又はそれ以上を、任意の組合せにおいて含む。
・ホイール１の回転速度
・再活性化ファン１１の速度（再活性化空気流７）
・再活性化空気７への熱入力６
【００７０】
図１３は、除湿性能を改良し、再活性化熱６の必要量を減少し、再活性化セクター３からプロセスセクター２への再活性化熱の余剰分を減少するために浄化セクター１３が加えられることを除いて、図１２において説明した除湿機と類似する除湿機を示す。制御方法及び制御装置１２は、図１２と同様であるが、可能な感知変数及び制御変数として下記のものが追加される。
感知変数
・浄化セクター１３の出口空気１４の平均温度
制御変数
・浄化セクター１３の空気流制御、典型的にはダンパ
【００７１】
図１４は、閉鎖ループ浄化セクター１８、１８ａのシステムが追加されたことを除いて、図１２において説明した除湿機と類似する除湿機を示す。閉鎖ループ浄化１８、１８ａのシステムは、プロセスセクター２と再活性化セクター３との間に配置される２つの浄化セクター１８、１８ａから成り、２つの浄化セクター１８、１８ａを通過する空気流を再循環するために独立のファン１５を有する。浄化１８、１８ａのループは、除湿性能を改良し、再活性化熱６必要量を減少し、及び／又は再活性化セクター３からプロセスセクター２への再活性化熱の余剰分を減少するために追加される。閉鎖ループ１８、１８ａにおける空気流は、要求される明確なシステム性能次第で、プロセス空気流４及び再活性化空気流７に対していずれの方向でも可能であることが分かるはずである。制御方法及び制御装置１２は、図１２に類似するが、可能な感知変数及び制御変数として下記のものが追加される。
【００７２】
感知変数は、下記の１つ又はそれ以上を、任意の組合せにおいて含む。
・ホイール１のプロセス入口４側における浄化ループ１６の温度
・ホイール１の再活性化入口７側における浄化ループ１７の温度
【００７３】
制御変数は、下記の１つ又はそれ以上を、任意の組合せにおいて含む。
・浄化ループファン１５
【００７４】
図１５は、同じ感知及び制御原則が再活性化セクター３ではなくプロセスセクター２に応用されることを除いて、図１２示すものと類似する除湿機及び制御システム及び方法を示す。
【００７５】
感知変数は、下記の１つ又はそれ以上を、任意の組合せにおいて含む。
・プロセス入口空気４の温度
・プロセス出口空気５の平均温度
・ホイール１が再活性化セクター３へ回転する直前の１つ又はそれ以上の角度位置におけるプロセス出口空気５の平均温度
【００７６】
制御変数は、下記の１つ又はそれ以上を含む。
・ホイール１の回転速度
・再活性化ファン１１の速度
【００７７】
図１３及び１４において説明する除湿機の再活性化セクター３の感知及び制御の原則が、除湿機のプロセスセクター２にも応用できることが、当業者には分かるだろう。
【００７８】
好ましい中央制御ユニットは、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）である。このデバイスは、もっともコスト効率の良い方法であるという利点があり、このデバイスによって、複数の感知変数を有するユニットを制御でき、一般的に除湿機に必要とされる複数の制御出力信号を生成できる。ＰＬＣは、また、本発明の様々な実施形態のための全ての制御オプションを含む単一の制御プログラムを利用できるようにし、特定の応用のために必要とされるオプションを有効化又は無効化することができるようにする。
【００７９】
また、中央制御ユニットは、ビル設備集中監視制御システム（ＢＡＳ）を備えることができる。この場合、除湿機の制御機能は、ビル又はプロセス全体のためのより大型のコンピュータ制御システムに含まれる。別の実施形態において、中央制御ユニットは、感知変数に関する複数の入力と比例積分微分制御出力の機能とを備える複数の単一ループコントローラを備える。別の実施形態において、中央制御ユニットは、本発明のために必要とされる感知入力及び制御出力を与えるために明確に設計される専用シングルボードコンピュータを備える。
【００８０】
本発明において使用される温度センサは、サーミスタ、熱電対及びプラチナ測温抵抗体を含む。測定／感知される変数によって、また、特定の除湿用途において要求される精度によって、上記のセンサタイプの任意のものの組合せを使用することもできる。
【００８１】
一般的に使用される湿度センサは、冷凍ミラー上方に空気を通過させてミラー表面で凝結（結露）が始まる温度を測定することによって、空気の露点湿度を測定するチルドミラー型を含む。この計器は、非常に正確であり、空気湿度の変化に迅速に反応するが、コスト高であり、保守に手が掛かる。湿度測定において、測定される変数が空気の絶対湿度（例えば、グラム水／Ｋｇ乾燥空気の単位）である場合、露点湿度を絶対湿度へ変換するための計算が行われる。この計算は、計器内で行うことができる。このためには、計器が温度センサ及び計算を実施するためのエレクトロニクスを含む必要がある。中央制御ユニットとしてＰＬＣが使用される場合、ＰＬＣが計算を行うことができる。
【００８２】
また、湿度センサは、空気の相対湿度を測定する薄膜キャパシタンス型を含むことができる。このセンサは、チルドミラー型より実質的にコスト安であり、必要とする保守が少ないが、空気湿度の変化にそれほど速く反応せず、精度もさほど優れていない。目的が空気の絶対湿度を測定することである場合、相対湿度を絶対湿度へ変換する計算が実施される。この計算は、計器内で行うことができるが、計器は、温度センサ及び計算を実施するためのエレクトロニクスを必要とする。ＰＬＣが使用される場合、ＰＬＣが計算を行うことができる。
【００８３】
吸湿ファイバー型センサ（hygroscopic fiber type sensor）も使用できる。このセンサは、空気の相対湿度が変化するとき水分を吸収又は脱離して長さが変化する馬の毛などの天然繊維又は合成繊維を利用する。長さの変化が測定されて、ダイアルのポインタなどのデバイスの位置を機械的に変化させるために使用される。このタイプの湿度計は、最もコスト安であるが、最も精度が低く、空気湿度の変化に対する反応が比較的遅い。このタイプのセンサは、デシカント除湿機を制御するためにはほとんど使用されない。
【００８４】
プロセス２及び再活性化３の感知及び制御の任意の組合せを使用して、任意の明確な応用のためにドライデシカント除湿機の性能を最適化できることが、当業者には理解できるであろう。
【図１】
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【図１Ａ】
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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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年4月11日(2013.4.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
特許文献９は、少なくとも１台の蒸発機と、少なくとも１台の可変速度冷凍コンプレッサと、少なくとも１台のコンデンサと、１台のデシカントホイールと、を備える冷却除湿装置を開示する。蒸発器によって冷却された空気の少なくとも一部は、デシカントホイールの一部を通過し、コンデンサ空気の少なくとも一部は除湿機の他の部分を通過する。コンプレッサの速度は、供給空気流、再活性化空気流及び／又は冷凍システムの少なくとも１つの条件によって制御される。冷凍装置から得られる熱量に基づいて一定の再活性化温度を維持するために、コンデンサ空気流（従って再活性化空気流）の量を可変にすることが、特許請求されている。
特許文献１０は、回復ホイールの制御システム、回復装置を有する換気システム、換気システム、において回復ホイールを制御する方法、エネルギー消費量を削減するために換気システムを制御する方法、換気システムのエネルギー消費を削減する方法、を開示している。この文献は、差圧を測定し、測定から得られた情報を用いてローター回転速度を修正することを開示している。但し、この文献は、測定されたパラメータ自体の修正については言及していない。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／００３１５２８（Ａ１）号
【特許文献２】米国特許第５１８８６４５号
【特許文献３】米国特許第７６９０５８２号
【特許文献４】日本国特開第２０１０−１１０７３６号
【特許文献５】日本国特開第２０１０−２４７０４１号
【特許文献６】日本国特開第０８−１４１３５２号
【特許文献７】日本国特開第２００１−０９９４５１号
【特許文献８】米国特許第６７５１９６４号
【特許文献９】ＰＣＴ国際公開第２００４／０５５４４３（Ａ１）号
【特許文献１０】米国特許出願公開第２００８／０１０８２９５号
【国際調査報告】
2015501196.tif 000019
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2015501196.tif 000021