(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
除湿機で除湿したドライエアを冷却手段で冷却し、ドライルームに供給するとともに、前記ドライルームから返送されるリターンエアを外気と混合して前記除湿機に導入し、除湿を行う除湿設備において、
前記除湿機で除湿したドライエアに前記リターンエアの一部を混合するチャンバと、
該チャンバに導入されるリターンエアの風量を調節するダンパと、
前記リターンエアを混合した後のドライエアの温度を検出する温度センサと、
前記外気の温度を検出する外気温センサと、
該外気温センサの検出値と前記温度センサの検出値に応じて前記ダンパを制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする除湿設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は除湿設備に係り、特にリチウムイオン電池を製造する製造工場などで使用される除湿設備、または実験用ドライルームなどの除湿設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パソコン、携帯電話、電気自動車等のバッテリに使用されるリチウムイオン電池は、様々な製造工程、例えば塗布材料の混合工程、電極への塗布工程、電極裁断工程、電極捲回工程、容器詰め工程、電解液注入工程、かしめ工程、梱包工程などを経て製造される。これらの製造工程のうち、電解液注入工程は、水分と反応しやすい電解液を扱うため、露点−６０℃（水分１０ｐｐｍ）程度のドライエア環境で行う必要がある。そこで、リチウムイオン電池の製造工場には、露点温度−６０℃程度のドライエアを供給する除湿設備が設けられている。
【０００３】
従来の除湿設備は、図２に示すように、乾式の除湿機１、チラー冷凍機２、ドライルーム３からなり、除湿機１のケーシング４は、内部が隔壁によって処理部４Ａと再生部４Ｂとに隔てられている。除湿ロータ５は、モータ６によって一定速度で回転し、処理部４Ａと再生部４Ｂとを交互に通過するようになっている。
【０００４】
処理部４Ａには処理側ファン７が設けられ、この処理側ファン７を駆動することによって、外気とドライルーム３からのリターンエアが処理部４Ａに導入される。導入されたエアは、除湿ロータ５を通過することによって水分が除湿ロータ５の除湿剤に吸着除去される。
【０００５】
一方、再生部４Ｂには再生側ファン８が設けられ、この再生側ファン８を駆動することによって、外気が再生部４Ｂに導入される。導入されたエアは、ヒータ９で加熱された後、除湿ロータ５を通過する。したがって、除湿ロータ５に吸着していた水分が脱着され、除湿ロータ５の除湿性能が回復する。これにより、処理部４Ａにおいて安定した除湿処理を行うことができる。
【０００６】
上記の如く構成された除湿機１は、ドライエアが高温になるという問題がある。すなわち、除湿ロータ５は高温の再生部４Ｂを通過して温まった状態で処理部４Ａに移動するので、この除湿ロータ５を通過して除湿されたドライエアは約５０℃程度に昇温される。そこで、従来の除湿設備では、冷却性能の高いチラー冷凍機２を用いてドライエアを設定温度にまで冷却した後、ドライルーム３に供給していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の除湿設備は、チラー冷凍機２の冷熱源設備が必要になり、設備全体が大きくなるという問題があった。このため、実験用ドライルームなどの小規模な除湿設備の建設が困難であった。
【０００８】
また、従来の除湿設備は、高価なチラー冷凍機２を使用しているため、設備コストが高いという問題もあった。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、除湿装置を低コストで提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は前記目的を達成するために、除湿機で除湿したドライエアを冷却手段で冷却し、ドライルームに供給するとともに、前記ドライルームから返送されるリターンエアを外気と混合して前記除湿機に導入し、除湿を行う除湿設備において、前記除湿機で除湿したドライエアに前記リターンエアの一部を混合するチャンバと、該チャンバに導入されるリターンエアの風量を調節するダンパと、前記リターンエアを混合した後のドライエアの温度を検出する温度センサと、前記外気の温度を検出する外気温センサと、該外気温センサの検出値と前記温度センサの検出値に応じて前記ダンパを制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
本発明によれば、除湿機で除湿したドライエアに、ドライルームからのリターンエアを混合するようにしたので、ドライエアは冷却手段に導入される前に温度が低下する。したがって、冷却手段として、小型且つ低コストのものを用いることができる。これにより、除湿設備を低コストで製造することができる。
【００１２】
また、本発明によれば、ドライルームからのリターンエアを二つに分け、一方を外気に混合して除湿機に導入し、他方を除湿機で除湿した後のドライエアに混合するようにしている。このため、ダンパの開度を変えるだけで、外気に混合するリターンエアの風量と、ドライエアに混合するリターンエアの風量の割合を調節することができる。したがって、外気の温度に応じてダンパを制御し、外気に混合するリターンエアの風量を調節すれば、温度の安定したエアを除湿機に導入することができる。これにより、除湿機において安定した除湿処理を行うことができる。また、請求項１に記載の発明によれば、リターンエアと混合した後のドライエアの温度に応じてダンパを制御するようにしたので、混合後のドライエアを一定の温度に制御することができる。これにより、温度の安定したドライエアを冷却手段に送気することができ、冷却手段の制御が容易になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係る除湿設備の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１５】
図１は、本発明に係る除湿設備１０の概略構成を示す断面図である。
【００１６】
同図に示すように、除湿設備１０は主として、乾式の除湿機１２、パッケージ型空気調和機１４、ドライルーム１６から構成される。
【００１７】
除湿機１２は、分離された処理部１８と再生部２０を備え、さらに処理部１８の入口１８Ａ側に入口チャンバ２２、処理部１８の出口１８Ｂ側に出口チャンバ２４を備えている。
【００１８】
除湿ロータ２６は、処理部１８と再生部２０とを貫通するようにして配置されており、モータ２８を駆動することによって一定速度で回転し、処理部１８と再生部２０とを交互に移動するように構成される。また、除湿ロータ２６は、例えば塩化リチウムやシリカゲル等の除湿剤を含浸させたハニカム状の不織布を備えており、通過するエアの水分を吸着できるようになっている。
【００１９】
処理部１８の内部には、処理側ファン３０が設けられている。この処理側ファン３０を駆動することによって、入口チャンバ２２のエアが処理部１８に吸引され、除湿ロータ２６を通過し、出口チャンバ２４に送気される。除湿ロータ２６を通過した際、エア中に含まれる水分は除湿ロータ２６に吸着除去される。これにより、ドライエアが出口チャンバ２４に送気される。
【００２０】
再生部２０の内部には、再生側ファン３２とヒータ３４が設けられている。また、再生部２０の入口２０Ａは、外気取入口３６に連通され、再生部２０の出口２０Ｂは、排気口３８に連通されている。したがって、再生側ファン３２を駆動すると、外気取入口３６から外気が再生部２０に吸引され、再生部２０を通過した後、排気口３８から排気される。再生部２０を通過する際、エアは、ヒータ３４によって加熱される。したがって、除湿ロータ２６には、加熱されたエアが通過するので、除湿ロータ２６に吸着していた水分が脱着される。これにより、除湿ロータ２６の除湿性能が回復し、処理部１８を再び通過した際に除湿処理を安定して行うことができる。
【００２１】
入口チャンバ２２は、外気取入口３６とドライルーム１６に接続されている。したがって、処理側ファン３０を駆動すると、外気取入口３６から外気が吸引されるとともに、ドライルーム１６からリターンエアの一部が吸引される。吸引された外気とリターンエアは、混合された後、処理部１８に送気される。
【００２２】
出口チャンバ２４は、給気口２４Ａを介してドライルーム１６に接続されるとともに、送気口２４Ｂを介してパッケージ型空気調和機１４に接続されている。給気口２４Ａと送気口２４Ｂは、処理部１８の出口１８Ｂと離れた側面に並んで設けられており、給気口２４Ａと送気口２４Ｂとの間には、所定長さの仕切り板４０が配設されている。この仕切り板４０に対し、給気口２４Ａ側には、ダンパ４２が配設されており、給気口２４Ａから給気されるリターンエアの風量を調節することができる。また、仕切り板４０に対し、送気口２４Ｂ側には、パンチングプレートなどの抵抗板４４が設けられており、送気口２４Ｂに送気されるエアを均一化できる。
【００２３】
また、出口チャンバ２４の内部には、給気口２４Ａと出口１８Ｂの中間部に、ミキシング調整板４６が設けられている。このミキシング調整板４６は、出口１８Ｂ側に屈曲しており、出口１８Ｂからのドライエアと給気口２４Ａからのリターンエアとを効率良く混合できるようになっている。混合後のドライエアは、抵抗板４４を通ることによって、より均一に混合され、送気口２４Ｂに送気される。
【００２４】
送気口２４Ｂの近傍には、温度センサ４８が設けられ、この温度センサ４８によって混合後のドライエアの温度が検出される。温度センサ４８は制御装置５０に接続されており、制御装置５０は、温度センサ４８の検出値に基づいてダンパ４２の開度を調節する。そして、混合後のドライエアの温度が所定値（例えば３０℃）になるように制御する。例えば、検出値が所定値よりも大きい場合には、ダンパ４２の開度を大きくし、比較的低温であるリターンエアの風量を大きくする。これにより、混合後のドライエアの温度が低下する。また、検出値が所定値よりも小さい場合は、ダンパ４２の開度を小さくしてリターンエアの風量を小さくする。これにより、混合後のドライエアの湿度が低くなる。
【００２５】
また、制御装置５０は、外気の温度を検出する外気温センサ（不図示）に接続されており、この外気温センサの検出値に応じてダンパ４２の開度を調節することによって、給気口２４Ａから出口チャンバ２４に流入するリターンエアの風量（以下、出口側風量という）と、入口１８Ａから入口チャンバ２２に流入するリターンエアの風量（以下、入口側風量という）との割合を調節する。例えば、外気温センサの検出値が高い夏期は、ダンパ４２の開度を小さくすることによって、入口側風量を出口側風量よりも大きくする。これにより、入口チャンバ２２に流入するリターンエアの風量が増加し、温度の高い外気が十分に冷却される。反対に、外気温センサの検出値が低い冬期は、ダンパ４２の開度を大きくすることによって、入口側風量を出口側風量よりも小さくする。このようにダンパ４２を制御することによって、処理部１８に導入されるエアの温度の変動を極力抑えることができ、処理部１８において安定した除湿処理を行うことができる。
【００２６】
次に上記の如く構成された除湿設備１０の作用について説明する。
【００２７】
処理部１８で除湿されたドライエアは、約５０℃程度まで昇温された状態で出口チャンバ２４に導入される。一方、ドライルーム１６からのリターンエアは、ドライルーム１６での使用状況によっても変化するが、通常２０℃程度であり、その一部が給気口２４Ａから出口チャンバ２４に送気される。したがって、出口１８Ｂから出口チャンバ２４に送気されたドライエアは、給気口２４Ａから送られたリターンエアと混合されることによって、温度が大幅に低下する。その際、温度センサ４８の検出値に応じてダンパ４２の開度を調節し、リターンエアの風量を調節するので、混合後のドライエアの温度を約３０℃程度に制御することができる。
【００２８】
このように除湿設備１０によれば、処理部１８の出口１８Ｂに出口チャンバ２４を設けるとともに、この出口チャンバ２４にドライルーム１６からのリターンエアを給気し、ドライエアと混合するようにしたので、ドライエアの温度を約３０℃程度まで低下させることができる。したがって、ドライエアを冷却する冷却手段として、パッケージ型空気調和機１４を使用することができる。すなわち、パッケージ型空気調和機１４は、吸込エアの乾球温度が約３０℃以下の時に効率の良い冷却を行うことができるが、それよりも大きい温度では、設定温度まで冷却することが難しい。本実施の形態では、ドライエアの温度を約３０℃程度にまで低下させるので、パッケージ型空気調和機１４を用いてドライエアを設定温度まで冷却することができる。このパッケージ型空気調和機１４は、チラー冷凍機やその他のコイル型冷却装置に比べて構造が簡単であり、大きさも非常に小さい。したがって、パッケージ型空気調和機１４を用いることによって除湿設備１０を小型化することができる。また、パッケージ型空気調和機１４は、設備コストが安いので、除湿設備１０の設備コストを大幅に削減することができる。
【００２９】
また、除湿設備１０は、外気の温度に応じてダンパ４２の開度を調節し、出口側風量と入口側風量の割合を調節するようにしたので、処理部１８に導入されるエアの温度変動を極力抑えることができ、処理部１８において安定した除湿処理を行うことができる。
【００３０】
また、除湿設備１０によれば、処理部１８の出口１８Ｂに、ミキシング調整板４６と抵抗板４４を有する出口チャンバ２４を設ける簡単な構造なので、電気設備を減少させてコストを削減することができる。
【００３１】
さらに、除湿設備１０は、温度と湿度が低く安定しているドライルーム１６のリターンエアを利用しているので、このリターンエアと混合した後のドライエアの温度と湿度も安定し、制御が容易である。
【００３２】
なお、パッケージ型空気調和機１４は、水冷式であっても空冷式であってもよい。また、パッケージ型空気調和機１４は、ドライエアの冷却処理だけでなく、除湿処理を行うようにしてもよい。これにより、ドライルーム１６に給気するドライエアの温度と湿度を精度良く調節することができる。
【００３３】
また、ミキシング調整板４６の屈曲角度θや抵抗板４４の開口率を調節できるように構成してもよい。その場合、出口１８Ｂからのドライエアの風量や給気口２４Ａからのリターンエアの風量に応じて、屈曲角度θや開口率の調節を行うとよい。これにより、ドライエアとリターンエアを常に確実に混合することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る除湿設備によれば、除湿したドライエアに、ドライルームから返送されるリターンエアを混合するようにしたので、冷却手段に送気されるドライエアの温度が低下する。したがって、冷却手段として、小型、且つ低コストのものを用いることができる。これにより、除湿設備を低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る除湿設備の構成を概略的に示す断面図
【図２】従来の除湿設備の構成を概略的に示す断面図
【符号の説明】
１０…除湿設備、１２…除湿機、１４…パッケージ型空気調和機、１６…ドライルーム、１８…処理部、２０…再生部、２２…入口チャンバ、２４…出口チャンバ、２６…除湿ロータ、２８…モータ、３０…処理側ファン、３２…再生側ファン、３４…ヒータ、３６…外気取入口、３８…排気口、４０…仕切り板、４２…ダンパ、４４…抵抗板、４６…ミキシング調整板、４８…温度センサ、５０…制御装置
【図１】
0003821008.tif 000002
【図２】
0003821008.tif 000003