(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を除湿用吸着剤層への通風により除湿し、この空気除湿に用いた前記除湿用吸着剤層を、その除湿用吸着剤層への再生用高温気体の通風により再生処理して再び前記空気除湿に使用する構成にしてある除湿装置であって、
前記除湿用吸着剤層を配した吸着ロータの回転経路に、前記空気の除湿を行う処理域と前記除湿用吸着剤層の再生処理を行う再生域とをロータ回転方向に並べて配置し、
前記再生域では、前記再生用高温気体としてバーナの燃焼ガスを前記除湿用吸着剤層に通風する構成にし、
前記燃焼ガスを前記再生域に導く燃焼ガス路には、ダンパ開度の調整により再生域に対して前記処理域を陽圧に保つ再生側ダンパを介装するとともに、前記バーナへの供給燃料から前記除湿用吸着剤層の劣化原因となる不純成分を除去する燃料純化手段を設けてある除湿装置。
【請求項２】
ガス燃料の付臭成分を吸着により除去する通気性の燃料用吸着剤層を前記燃料純化手段として前記バーナへのガス燃料供給路に介装してある請求項１記載の除湿装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸着式の除湿装置に関し、詳しくは、空気を除湿用吸着剤層への通風により除湿し、この空気除湿に用いた前記除湿用吸着剤層を、その除湿用吸着剤層への再生用高温気体の通風により再生処理して再び前記空気除湿に使用する構成にしてある除湿装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の除湿装置において再生用の熱源装置にバーナを用いる場合、そのバーナの燃焼ガスを再生用高温気体として除湿用吸着剤層に対し直接に通風すると、バーナへの供給燃料に含まれる付臭成分等の不純成分の酸化物（特に硫黄酸化物）により除湿用吸着剤層の劣化を招くとともに、除湿用吸着剤層周りの種々の装置構成品の劣化も招くことから、従来は、バーナの燃焼ガスを熱源として熱交換器で高温空気や蒸気を生成し、これら高温空気や蒸気を再生用高温気体として除湿用吸着剤層に通風するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の従来装置では、燃焼ガスを熱源として高温空気や蒸気を加熱生成する熱交換器での熱交換に伴う熱ロスや、その熱交換器の熱容量による熱ロスのために、必要な再生用熱量を得るのに要する燃焼量が大きくなって、装置の運転費が嵩む問題があり、また、その熱交換器の装備のために装置が大型化するとともに装置コストも高く付く問題があった。
【０００４】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、再生用の熱源装置にバーナを用いることにおいて、吸着剤層等の劣化を防止しながら上記問題を効果的に解消する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔１〕請求項１に係る発明は除湿装置に係り、その特徴は、
空気を除湿用吸着剤層への通風により除湿し、この空気除湿に用いた前記除湿用吸着剤層を、その除湿用吸着剤層への再生用高温気体の通風により再生処理して再び前記空気除湿に使用する構成にしてある除湿装置であって、
前記除湿用吸着剤層を配した吸着ロータの回転経路に、前記空気の除湿を行う処理域と前記除湿用吸着剤層の再生処理を行う再生域とをロータ回転方向に並べて配置し、
前記再生域では、前記再生用高温気体としてバーナの燃焼ガスを前記除湿用吸着剤層に通風する構成にし、
前記燃焼ガスを前記再生域に導く燃焼ガス路には、ダンパ開度の調整により再生域に対して前記処理域を陽圧に保つ再生側ダンパを介装するとともに、前記バーナへの供給燃料から前記除湿用吸着剤層の劣化原因となる不純成分を除去する燃料純化手段を設けてある点にある。
【０００６】
つまり、この構成では、空気を除湿用吸着剤層への通風により除湿し、この空気除湿に用いた除湿用吸着剤層を、その除湿用吸着剤層への再生用高温気体の通風により再生処理して再び空気除湿に使用する構成にするのに、除湿用吸着剤層を配した吸着ロータの回転経路に、前記空気の除湿を行う処理域と前記除湿用吸着剤層の再生処理を行う再生域とをロータ回転方向に並べて配置する構成を採り、また、再生域では、再生用高温気体としてバーナの燃焼ガスを除湿用吸着剤層に通風する構成を採るが、この構成において、上記の如く再生域に対して処理域を陽圧に保つ構成にすることから、再生域から処理域への気体漏洩（すなわち、再生用高温気体としてのバーナ燃焼ガスの再生域から処理域への漏洩）を防止することができる。
また、除湿用吸着剤層の劣化原因となる不純成分を上記燃料純化手段により除去した燃料をバーナへ供給して燃焼させるから、その燃焼ガスは除湿用吸着剤層を劣化させる不純成分酸化物の濃度が効果的に低減されたものになり、これにより、燃焼ガスを再生用高温気体として除湿用吸着剤層に直接に通風する構成を採りながらも、その除湿用吸着剤層の劣化を効果的に防止することができ、また、除湿用吸着剤層周りの種々の装置構成品（例えば、後述の実施形態における除湿用吸着剤層以外のロータ素材やハニカム素材などのロータ構成品）の劣化も合わせ効果的に防止することができる。
【０００７】
そして、このように除湿用吸着剤層等の劣化防止を図りながらバーナの燃焼ガスを再生用高温気体として除湿用吸着剤層に対し直接に通風する構成を採ることにより、先述の従来装置の如き燃焼ガス熱源の熱交換器（再生用高温気体として用いる高温空気や蒸気を加熱生成する燃焼ガス熱源の熱交換器）を不要にすることができて、その熱交換器での熱交換に伴う熱ロスや、その熱交換器の熱容量による熱ロスを回避した状態でバーナの発生熱量を効率的に再生処理に使用でき、これにより、従来装置に比べ、必要な再生用熱量を得るのに要する燃焼量を効果的に低減することができて装置の運転費を安価にすることができる。
【０００８】
また、燃焼ガス熱源の熱交換器が不要になることで、従来装置に比べ装置を小型化し得るとともに装置コストも安価にすることができる。
【０００９】
なお、請求項１に係る発明の実施において、バーナへの供給燃料はガス燃料、液体燃料、固体燃料のいずれであってもよい。
【００１０】
また、燃料純化手段は、燃料に含まれる不純成分を吸着や吸収により除去する方式、あるいはまた、不純成分を化学的に別物質化ないし改質して除去する方式など、どのような除去方式のものであってもよく、使用燃料種や除去対象の不純成分に応じて適当な除去方式を選択すればよい。
【００１１】
〔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、
ガス燃料の付臭成分を吸着により除去する通気性の燃料用吸着剤層を前記燃料純化手段として前記バーナへのガス燃料供給路に介装してある点にある。
【００１２】
つまり、ガス燃料の付臭成分は除湿用吸着剤層の劣化原因となるもの（例えば、メルカプタン類やサルファイド類）が多いのに対し、請求項２に係る発明の上記構成では、ガス燃料をバーナへの給送過程において燃料用吸着剤層に通風することでそのガス燃料中の付臭成分を除去し、これにより、再生用高温気体として除湿用吸着剤層に通風する燃焼ガスにおける付臭成分酸化物の濃度を低減して、除湿用吸着剤層の劣化を防止し、また、除湿用吸着剤層周りの種々の装置構成品の劣化も合わせ防止する。
【００１３】
したがって、請求項２に係る発明によれば、ガス会社が販売する都市ガス（天然ガスを含む）やプロパンガスなどの付臭ガス燃料を用いる場合に適した装置にすることができる。
【００１４】
なお、請求項２に係る発明の実施において、燃料用吸着剤層は充填層構造のものや網構造のもの、あるいはハニカム構造のものなど、どのような構造のものであってもよい。
【００１５】
また、燃料用吸着剤層を構成する吸着剤には、活性炭、シリカゲル、ゼオライトあるいは各種触媒など、ガス燃料の付臭成分を吸着し得るものであれば、種々のものを使用でき、ガス燃料種や除去対象の付臭成分に応じて適当な吸着剤を選択すればよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
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、吸着ロータ使用の除湿装置２により生成した極低湿の空気ＳＡ（例えば、露点温度−３５℃の空気）を供給し、この低湿空気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ハニカム構造の通気性の除湿用吸着剤層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に示す如く、ロータ回転軸芯Ｐの方向に気体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予処理域４、再生域５、パージ域６、主処理域７の四域に区画してあり、これら四域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、ロータ各部を予処理域４、再生域５、パージ域６、主処理域７の順に移行させる。
【００１９】
８は外部から外気ＯＡを導入する外気導入路であり、この外気導入路８には、導入外気ＯＡ（例えば、乾球温度３４℃，絶対湿度２２．１ｇ／ｋｇＤＡの空気）を浄化するフィルタ９Ａ、及び、そのフィルタ９Ａにより浄化した外気ＯＡを予冷するプレクーラ９Ｂを装備してある。９Ｃはプレクーラ９Ｂに装備のエリミネータである。
【００２０】
そして、前記予処理域４では、これらフィルタ９Ａ及びプレクーラ９Ｂにより浄化・予冷処理した導入外気ＯＡを処理対象空気として域内通過過程にあるロータ部分の除湿用吸着剤層Ｘに通風することで、その外気ＯＡを除湿用吸着剤層Ｘによる水分吸着により除湿（予除湿）する。
【００２１】
また、前記主処理域７では、域間導風路１０を通じて予処理域４から導かれる予除湿後の外気ＯＡ′を域内通過過程にあるロータ部分の除湿用吸着剤層Ｘ（すなわち、予処理域４での使用前の吸着能力が高い吸着剤層）に対し、予処理域４での外気ＯＡの通風向きとは逆向きに通風することで、その予除湿後の外気ＯＡ′を同じく除湿用吸着剤層Ｘによる水分吸着により所要湿度までさらに除湿（主除湿）し、この主除湿後の外気ＯＡ″をアフタークーラ１１により冷却した上で生成低湿空気ＳＡとして給気路１２を通じてドライルーム１に供給する。
【００２２】
一方、１３はフィルタ１３Ａを通じて外気ＯＡを導入する再生側の外気導入路、１４は再生側外気導入路１３からの導入外気ＯＡを燃焼用空気としてガス燃料Ｇを燃焼させる再生用バーナであり、前記再生域５では、この再生用バーナ１４で生成される燃焼ガスＨＡを再生用高温気体として域内通過過程にあるロータ部分の除湿用吸着剤層Ｘ（すなわち、主除湿及び予除湿に用いた後の吸着剤層）に対し、予処理域４での外気ＯＡの通風向きとは逆向きに通風することで、主処理域７及び予処理域４での吸着水分を除湿用吸着剤層Ｘから脱着させて、その除湿用吸着剤層Ｘを再生する。
【００２３】
また、パージ域６では、前記域間導風路１０からパージ用分流路１６へ分流した一部の予除湿後外気ＯＡ′をパージ用気体ＰＡとして域内通過過程にあるロータ部分の除湿用吸着剤層Ｘに対し、主処理域７での外気ＯＡ′の通風向きと同じ向きに通風することで、その除湿用吸着剤層Ｘ中に残る燃焼ガスＨＡの掃気（パージ）、及び、除湿用吸着剤層Ｘの冷却を行ない、このパージ域６での掃気・冷却処理を経て、再生域５での再生後の除湿用吸着剤層Ｘをロータ３の回転に伴い主処理域７及びそれに続く予処理域４へ再び移行させる。
【００２４】
再生用バーナ１４への燃料供給路１４ａには、燃料純化手段として、再生用バーナ１４へ供給するガス燃料Ｇの付臭成分を吸着により除去する通気性の燃料用吸着剤層１５を介装してあり、この付臭成分除去により、再生用高温気体として除湿用吸着剤層Ｘに通風する燃焼ガスＨＡ中の付臭成分酸化物（特に硫黄酸化物）の濃度を低減して、その付臭成分酸化物による除湿用吸着剤層Ｘの劣化並びに除湿用吸着剤層Ｘ周りの種々の装置構成品（吸着剤層Ｘ以外のロータ素材やハニカム素材）の劣化を防止する。
【００２５】
燃料用吸着剤層１５は図３に示す如く、通気性の容器１５ａに粒状や繊維状の吸着剤１５ｂ（例えば活性炭、シリカゲル、ゼオライトなど）を充填した充填層構造にしてあり、また、この吸着剤１５ｂを充填した容器１５ａは燃料供給路１４ａの途中に設けた収納部１４ｂに対して着脱自在に装着するカートリッジ構造にしてある。
【００２６】
１７は再生域５から送出される使用済みの燃焼ガスＨＡ′を外部へ排出する排気路、１８はこの排気路１７から使用済み燃焼ガスＨＡ′の一部を分流して、その分流気体ＨＡ″を再生側外気導入路１３の導入外気ＯＡに混合する排気側の熱回収用混合路であり、また、１９はパージ域６から送出される使用済みのパージ用気体ＰＡ′を再生側外気導入路１３の導入外気ＯＡに混合するパージ側の熱回収用混合路である。
【００２７】
２０はパージ用分流路１６の分岐箇所よりも上流側で域間導風路１０に介装した処理側ファンであり、この処理側ファン２０により、外気導入路８を通じての外気ＯＡの導入、予処理域４及び主処理域７の夫々での除湿用吸着剤層Ｘに対する外気ＯＡ，ＯＡ′の通風、並びに、パージ域６での除湿用吸着剤層Ｘに対するパージ用気体ＰＡの通風を行なう。
【００２８】
また、２１は排気側の熱回収用混合路１８の分岐箇所よりも上流側で排気路１７に介装した再生側ファンであり、この再生側ファン２１により再生域５での除湿用着剤層Ｘに対する燃焼ガスＨＡの通風を行なう。
【００２９】
２２はパージ用分流路１６に介装したパージ側ダンパであり、上記の如く処理側ファン２０を主処理域７での除湿用吸着剤層Ｘに対する外気ＯＡ′の通風とパージ域６での除湿用吸着剤層Ｘに対するパージ用気体ＰＡの通風とに兼用することに対し、このパージ側ダンパ２２の開度を調整することで主処理域７を隣のパージ域６に対して陽圧に保ち、これにより、除湿性能の低下原因となるパージ域６から主処理域７への気体漏洩を確実に防止する。
【００３０】
なお、処理側ファン２０を域間導風路１０に介装する形式を採ることで、主処理域７は反対隣の予処理域４に対しても陽圧に維持され、これにより、除湿性能の低下原因となる予処理域４から主処理域７への気体漏洩も確実に防止される。
【００３１】
２３は再生用バーナ１４の燃焼ガスＨＡを再生域５に導く燃焼ガス路２４に介装した再生側ダンパであり、上記の如く処理側ファン２０を域間導風路１０に介装する形式を採ることに対し、この再生側ダンパ２３の開度（つまり、ダンパ開度）を調整することで予処理域４を隣の再生域５に対して陽圧に保ち、これにより、やはり除湿性能の低下原因となる再生域５から予処理域４への気体漏洩も確実に防止する。
【００３２】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を列記する。
【００３３】
前述の実施形態では、予処理域４において除湿用吸着剤層Ｘに１００％外気を通風する全外気方式の例を示したが、予処理域４での処理対象空気は１００％外気に限られるものでなく、外部からの導入外気ＯＡに対しドライルーム１からの排気空気の一部や主除湿後の空気ＯＡ″の一部あるいは予除湿後の空気ＯＡ′の一部を混合した空気などを予処理域４において予除湿するようにしてもよい。
【００３４】
また、主処理域７での主除湿についても、前述の実施形態の如く予除湿後の空気ＯＡ′のみを主処理域７で主除湿するのに代え、予除湿後の空気ＯＡ′に対しドライルーム１からの排気空気の一部や主除湿後の空気ＯＡ″の一部を混合した空気を主処理域７において主除湿するようにしてもよい。
【００３５】
前述の実施形態では除湿対象の空気ＯＡを予処理域４と主処理域７とで２段階に除湿する例を示したが、除湿対象空気ＯＡに対する除湿段数は１段階であってもよく、また、３段階以上であってもよい。
【００３６】
除湿用吸着剤層Ｘを配した吸着ロータ３は、ロータ回転軸芯Ｐの方向に気体通過させる円盤状のロータに限らず、回転半径方向に気体通過させる円筒状のロータであってもよく、また、帯面に対し直交する方向に気体通過させる無端帯状のロータであってもよい。
【００３７】
また、前述の実施形態では、空気ＯＡ，ＯＡ′の除湿を行なう処理域４，７と再生処理を行なう再生域５とにわたって除湿用吸着剤層Ｘを交互に移動させる形式の装置を示したが、本発明は固定の除湿用吸着剤層Ｘに対する通風気を除湿対象空気ＯＡと再生用高温気体としての燃焼ガスＨＡとに交互に切り換える形式の除湿装置にも適用できる。
【００３８】
パージ用気体ＰＡは、予除湿後の空気ＯＡ′の一部に限らず、主除湿後の空気ＯＡ″の一部やその他の気体など、再生後の除湿用吸着剤層Ｘに対する掃気・冷却処理を行ない得るものであれば、どのような気体であってもよい。
【００３９】
除湿処理した低湿空気の用途はどのようなものであってもよく、本発明による除湿装置は各種分野において種々の用途に使用できる。
【００４０】
請求項１に係る発明の実施において、燃料純化手段により除去する燃料中の不純成分は付臭成分に限られるものではなく、除湿用吸着剤層Ｘの劣化原因となる不純成分であれば、付臭成分以外の成分を除去対象にしてもよい。
【００４１】
また、請求項１に係る発明の実施において、再生用高温気体として用いる燃焼ガスを生成するバーナ１４の燃料はガス燃料に限られるものではなく、液体燃料や固体燃料であってもよい。
【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】  燃料用吸着剤層の構造図
【符号の説明】
３ 吸着ロータ
４，７ 処理域
５ 再生域
１４          バーナ
１４ａ        燃料供給路
１５          燃料純化手段，燃料用吸着剤層
Ｇ            燃料
ＨＡ          燃焼ガス，再生用高温気体
ＯＡ，ＯＡ′  空気
Ｘ            除湿用吸着剤層
【図１】
0004014393.tif 000002
【図２】
0004014393.tif 000003
【図３】
0004014393.tif 000004