JP2010270975A - Dehumidifying device with temperature regulating function - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dehumidifying device with a temperature regulating function capable of solving a problem in a conventional temperature regulating device that a dehumidifying degree is insufficient as a humidity of a discharged temperature-regulated gas is not regulated, so that the temperature-regulated and sufficiently-dehumidified gas can be discharged. <P>SOLUTION: This dehumidifying device includes a heating circuit side with a heater 14 to which a heat medium heated by being compressed by a compressor 18 is supplied, a cooling circuit side with coolers 16, 16 to which a heat medium cooled by adiabatically expanded by a first expansion valve 28 is supplied, a heat pump means, a desiccant rotor 50 including a moisture absorbing agent for absorbing moisture in the air passing through the heater 14 and the coolers 16, 16, and a temperature control section 22 controlling two-way valves 20a, 20b for distribution to the heating circuit side and the cooling circuit side, and controlling a temperature of the air passing through a heating flow channel, a cooling flow channel and the desiccant rotor 50 to a prescribed temperature. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は温度調整機能付きの除湿装置に関する。   The present invention relates to a dehumidifying device with a temperature adjustment function.

通常、半導体装置の製造工程等の精密加工分野では、その殆どが温度及び湿度が制御されたクリーンルーム内に設置されている。
しかし、近年、精密加工分野でも、従来よりも更に加工精度の高い精密加工等が要求される工程が出現しつつある。
かかる高い精密加工等が要求される工程では、通常、クリーンルームの温度変化よりも更に小さな温度変化の環境であることが要求される。このため、高い精密加工等が要求される工程は、精密な温度管理がなされている空間ユニット内に設けられる。
この様な空間ユニットの温度調整に用いられる温度調整装置としては、例えば下記特許文献1には、図10に示す温度調整装置が提案されている。
図10に示す温度調整装置は、圧縮機100で圧縮されて加熱された高温の熱媒体の一部が加熱器102に供給される加熱流路と、高温の熱媒体の残余部が凝縮器104で冷却されてから第1膨張弁106で断熱的に膨張して更に冷却されて冷却器108に供給される冷却流路とが設けられ、ファン112によって空間ユニット110内に吸引された温度調整対象の空気が加熱器102と冷却器108とを通過して所定温度に調整されるように、高温の熱媒体が加熱流路と冷却流路とに分配され、且つ加熱流路と冷却流路との各々を通過した熱媒体が圧縮機100に再供給される温度調整装置である。
この温度調整装置では、圧縮機100から吐出された高温の熱媒体の一部を加熱流路側に分配すると共に、高温の熱媒体の残余部を冷却流路側に分配し、且つ加熱流路と冷却流路とに分配される高温の熱媒体の分配比率を変更可能な比例三方弁114と、加熱流路の加熱能力が向上するように、加熱器102で熱を放出して冷却されてから第2膨張弁116で断熱的に膨張されて更に冷却された熱媒体が、外部熱源である水から吸熱する吸熱器118を具備するヒートポンプ手段と、比例三方弁114を制御し、加熱流路と冷却流路とに分配される高温の熱媒体の分配比率を調整して、加熱器102と冷却器108とを通過する温度調整対象の空気を所定温度に制御する制御部120とが設けられている。
Usually, in the precision processing field such as the manufacturing process of semiconductor devices, most of them are installed in a clean room in which temperature and humidity are controlled.
However, in recent years, in the precision processing field, processes requiring precision processing with higher processing accuracy than before have been emerging.
In a process that requires such high precision processing, it is usually required that the temperature change environment is smaller than that of a clean room. For this reason, a process requiring high precision processing or the like is provided in a space unit in which precise temperature management is performed.
As a temperature adjusting device used for adjusting the temperature of such a space unit, for example, the following Patent Document 1 proposes a temperature adjusting device shown in FIG.
10 includes a heating flow path in which a part of the high-temperature heat medium compressed and heated by the compressor 100 is supplied to the heater 102, and the remainder of the high-temperature heat medium is the condenser 104. And a cooling channel that is adiabatically expanded by the first expansion valve 106 and then cooled and supplied to the cooler 108, and is a temperature adjustment target sucked into the space unit 110 by the fan 112. The high-temperature heat medium is distributed to the heating flow path and the cooling flow path, and the heating flow path and the cooling flow path are adjusted such that the air passes through the heater 102 and the cooler 108 and is adjusted to a predetermined temperature. 2 is a temperature adjusting device in which the heat medium that has passed through each of these is re-supplied to the compressor 100.
In this temperature adjusting device, a part of the high-temperature heat medium discharged from the compressor 100 is distributed to the heating flow path side, and the remaining portion of the high-temperature heat medium is distributed to the cooling flow path side, and the heating flow path and the cooling channel are cooled. The proportional three-way valve 114 capable of changing the distribution ratio of the high-temperature heat medium distributed to the flow path, and the heater 102 after releasing the heat and cooling so that the heating capacity of the heating flow path is improved. The heat medium that is adiabatically expanded by the two expansion valve 116 and further cooled is controlled by the heat pump means including the heat absorber 118 that absorbs heat from water as an external heat source, the proportional three-way valve 114, and the heating flow path and cooling. There is provided a control unit 120 for adjusting the distribution ratio of the high-temperature heat medium distributed to the flow path to control the temperature adjustment target air passing through the heater 102 and the cooler 108 to a predetermined temperature. .

国際公開第2008/078525号パンフレットInternational Publication No. 2008/078525 Pamphlet

図10に示す温度調整装置では、空間ユニット110の温度を目標温度に対して±0.1℃の精度で制御でき、省エネルギーも図ることができる。
ところで、図10に示す温度調整装置では、温度調整対象の空気が加熱器102を通過するため、温度調整装置から空間ユニット110に吐出される空気は、温度調整装置に吸引された空気よりも除湿されている。
しかし、図10に示す温度調整装置から吐出される空気の湿度は未調整である。このため、図10に示す温度調整装置から吐出される空気の湿度には、バラツキが存在する。
また、図10に示す温度調整装置から吐出される空気の湿度よりも更に一層除湿された除湿空気が求められる場合も存在する。
そこで、本発明の課題は、吐出された温度調整された気体の湿度が未調整で且つ除湿程度が不十分な従来の温度調整装置の課題を解決し、温度調整がなされ且つ充分に除湿された気体を吐出できる温度調整機能付きの除湿装置を提供することにある。
In the temperature adjustment device shown in FIG. 10, the temperature of the space unit 110 can be controlled with an accuracy of ± 0.1 ° C. with respect to the target temperature, and energy saving can be achieved.
By the way, in the temperature adjusting device shown in FIG. 10, since the air to be adjusted passes through the heater 102, the air discharged from the temperature adjusting device to the space unit 110 is more dehumidified than the air sucked into the temperature adjusting device. Has been.
However, the humidity of the air discharged from the temperature adjustment device shown in FIG. 10 is not adjusted. For this reason, variation exists in the humidity of the air discharged from the temperature control apparatus shown in FIG.
In some cases, dehumidified air that is further dehumidified than the humidity of the air discharged from the temperature control device shown in FIG. 10 is required.
Therefore, an object of the present invention is to solve the problem of a conventional temperature adjustment device in which the humidity of the discharged temperature-adjusted gas is not adjusted and the degree of dehumidification is insufficient, and the temperature is adjusted and the moisture is sufficiently dehumidified. An object of the present invention is to provide a dehumidifying device with a temperature adjusting function capable of discharging gas.

本発明者らは、前記課題を解決すべく検討したところ、図10に示す温度調整装置の加熱器102及び冷却器108を通過した空気を、吸湿剤を含有するデシカント部を通過させることによって、充分に除湿された空気を吐出でき、且つ省エネルギーを図れることを見出した。
すなわち、前記課題を解決する手段として、圧縮機で圧縮されて加熱された高温の第1熱媒体の一部が加熱手段に供給される加熱流路と、前記高温の第1熱媒体の残余部が凝縮手段で冷却されてから第1膨張手段で断熱的に膨張して更に冷却されて冷却手段に供給される冷却流路と、前記圧縮機から吐出された高温の第1熱媒体の一部を前記加熱流路側に分配すると共に、前記高温の第1熱媒体の残余部を冷却流路側に分配し、且つ前記加熱流と冷却流路とに分配される高温の第1熱媒体の分配比率を変更可能な分配手段と、前記加熱流路の加熱能力が向上するように、前記加熱手段で熱を放出して冷却されてから第2膨張手段で断熱的に膨張されて更に冷却された第1熱媒体が、外部熱源である第2熱媒体から吸熱する吸熱手段を具備するヒートポンプ手段と、前記加熱手段及び冷却手段を通過した気体中の水分を吸着する吸湿剤を含有するデシカント部とが設けられ、前記加熱流路、冷却流路及びヒートポンプ手段の各々を通過した第1熱媒体が圧縮機に再供給される温度調整機能付きの除湿装置であって、前記分配手段を制御し、前記加熱流路と冷却流路とに分配される高温の第1熱媒体の分配比率を調整して、前記加熱流路、冷却流路及びデシカント部を通過した気体の温度を所定温度に制御する温度制御部が設けられている温度調整機能付きの除湿装置を提供できる。
The present inventors have studied to solve the above problem, and by passing the air that has passed through the heater 102 and the cooler 108 of the temperature adjusting device shown in FIG. 10 through the desiccant part containing the hygroscopic agent, It has been found that sufficiently dehumidified air can be discharged and energy saving can be achieved.
That is, as means for solving the problem, a heating flow path in which a part of the high-temperature first heat medium that is compressed and heated by a compressor is supplied to the heating means, and the remaining portion of the high-temperature first heat medium Is cooled by the condensing means and then adiabatically expanded by the first expansion means, further cooled and supplied to the cooling means, and a part of the high-temperature first heat medium discharged from the compressor Is distributed to the heating flow path side, the remaining portion of the high temperature first heat medium is distributed to the cooling flow path side, and the distribution ratio of the high temperature first heat medium distributed to the heating flow and the cooling flow path is In order to improve the heating capacity of the heating flow path, the distribution means that can change the temperature of the heating flow path, and the second expansion means is adiabatically expanded after being cooled by releasing heat by the heating means and further cooled. One heat medium includes heat absorption means for absorbing heat from a second heat medium that is an external heat source. And a desiccant part containing a hygroscopic agent that adsorbs moisture in the gas that has passed through the heating unit and the cooling unit, and the first pump unit that has passed through each of the heating channel, the cooling channel, and the heat pump unit. A dehumidifying device with a temperature adjustment function in which the heat medium is re-supplied to the compressor, wherein the distribution means controls the distribution means and distributes the high temperature first heat medium distributed to the heating flow path and the cooling flow path Thus, a dehumidifying device with a temperature adjustment function can be provided in which a temperature control unit is provided to control the temperature of the gas that has passed through the heating channel, the cooling channel, and the desiccant unit to a predetermined temperature.

本発明者らが提供した課題を解決する手段において、下記の好ましい態様を上げることができる。
凝縮手段を構成する凝縮器を通過する高温の第1熱媒体の残余部を冷却する冷却媒体を空気流とし、デシカント部に含有されている吸湿剤として、前記凝縮器を通過して昇温された前記空気流による加熱によって、吸着した水分が脱着される吸湿剤を用いることによって、凝縮器での排熱のみによって吸着剤の水分の脱着に有効利用でき、更に一層の省エネルギーを図ることができる。
また、デシカント部として、水分の吸着能を有する吸湿剤を含有する未吸着状態の部分と、水分を吸着した吸湿剤を含有する吸着状態の部分とが併存するデシカント部を用い、前記吸着状態の部分を加熱し、水分を吸着した吸湿剤から水分を脱着して、水分の吸着能を有する吸湿剤を含有する未吸着状態の部分に再生する脱着部を設けることによって、デシカント部を繰り返して調湿部材として用いることができる。
かかる脱着部を、凝縮器を通過して加熱された空気流が吹き付けられる位置に設けることによって、凝縮器によって高温の第1熱媒体から除去した熱を有効利用できる。
更に、デシカント部として、デシカントロータを用い、水分を吸着した吸湿剤を含有するデシカントロータの吸着状態の部分を、前記吸湿剤から水分を脱着する脱着部の位置に移動するように、前記デシカントロータを回転駆動する駆動部を設けることによって、加熱手段及び冷却手段を通過した気体に対し、常に、水分の吸着能を有する未吸着吸湿剤を含有する部分を位置させることができる。
尚、第1膨張手段に自動膨張弁を用い、冷却手段に供給する熱媒温度と圧縮機の過熱度とが所定範囲となるように、前記自動膨張弁の開度を制御する膨張弁制御部を設けることによって、圧縮機の安定運転を図り且つ冷却器の着霜を防止できる。
In the means for solving the problems provided by the present inventors, the following preferred embodiments can be raised.
The cooling medium that cools the remaining portion of the high-temperature first heat medium that passes through the condenser that constitutes the condensing means is used as an air flow, and the temperature is increased through the condenser as a moisture absorbent contained in the desiccant part. Further, by using a hygroscopic agent from which adsorbed moisture is desorbed by heating with the air flow, it can be effectively used for desorption of moisture from the adsorbent only by exhaust heat in the condenser, and further energy saving can be achieved. .
Further, as the desiccant part, a desiccant part in which a non-adsorbed part containing a hygroscopic agent capable of adsorbing moisture and an adsorbed part containing a moisture absorbent adsorbing moisture coexist is used. The desiccant part is repeatedly prepared by providing a desorption part that heats the part, desorbs the moisture from the moisture absorbent that has adsorbed moisture, and regenerates the unadsorbed part containing the moisture absorbent capable of adsorbing moisture. It can be used as a wet member.
By providing such a desorption part at a position where the heated air flow is blown through the condenser, the heat removed from the high-temperature first heat medium by the condenser can be effectively used.
Further, a desiccant rotor is used as the desiccant part, and the desiccant rotor containing the moisture absorbent adsorbing moisture is moved to the position of the desorption part for desorbing moisture from the moisture absorbent. By providing the drive unit that rotationally drives the gas, the portion containing the unadsorbed hygroscopic agent that has the ability to adsorb moisture can be always positioned with respect to the gas that has passed through the heating means and the cooling means.
An expansion valve control unit that uses an automatic expansion valve as the first expansion means and controls the opening degree of the automatic expansion valve so that the temperature of the heat medium supplied to the cooling means and the degree of superheat of the compressor are within a predetermined range. By providing this, stable operation of the compressor can be achieved and frosting of the cooler can be prevented.

本発明者らが提案した温度調整機能付きの除湿装置によれば、除湿対象の気体を、冷却手段と加熱手段とによって、所定温度に調整すると共に、デシカント部の吸湿剤によって気体中の水分を充分に除湿できる。
このため、除湿装置からは、所定温度に調整され且つ充分に除湿された気体を吐出できる。
尚、かかる温度調整機能付きの除湿装置には、ヒートポンプ手段が採用されているため、省エネルギーを図ることができる。
According to the dehumidifying device with a temperature adjustment function proposed by the present inventors, the gas to be dehumidified is adjusted to a predetermined temperature by the cooling means and the heating means, and the moisture in the gas is adjusted by the moisture absorbent in the desiccant part. Can be fully dehumidified.
For this reason, the dehumidified apparatus can discharge a gas that is adjusted to a predetermined temperature and is sufficiently dehumidified.
In addition, since the heat pump means is employ | adopted in this dehumidification apparatus with a temperature control function, energy saving can be aimed at.

本発明者らが提供する温度調整機能付きの除湿装置の一例を説明する概略図である。It is the schematic explaining an example of the dehumidification apparatus with a temperature adjustment function which the present inventors provide. 図1に示す温度調整機能付きの除湿装置の温度制御部22を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the temperature control part 22 of the dehumidifier with a temperature adjustment function shown in FIG. 図1に示す二方弁20a,20bの流量特性を示すグラフである。It is a graph which shows the flow volume characteristic of two-way valve 20a, 20b shown in FIG. 図1に示すデシカントロータ50の斜視図である。It is a perspective view of the desiccant rotor 50 shown in FIG. 図1に示すデシカントローラ50に対する除湿対象の空気流の温度及び水分の脱着用の空気流の温度を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the temperature of the airflow of the dehumidification object with respect to the desiccant roller 50 shown in FIG. 1, and the temperature of the airflow of moisture removal | desorption. 本発明者らが提供する温度調整機能付きの除湿装置の他の例を説明する概略図である。It is the schematic explaining the other example of the dehumidification apparatus with the temperature adjustment function which the present inventors provide. 図6に示す温度調整機能付きの除湿装置のコントロール部を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the control part of the dehumidification apparatus with a temperature adjustment function shown in FIG. 本発明者らが提供する温度調整機能付きの除湿装置の他の例を説明する概略図である。It is the schematic explaining the other example of the dehumidification apparatus with the temperature adjustment function which the present inventors provide. 図8に示すデシカントローラ50に対する除湿対象の空気流の温度及び水分の脱着用の空気流の温度を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the temperature of the airflow of the dehumidification object with respect to the desiccant roller 50 shown in FIG. 8, and the temperature of the airflow of moisture removal | desorption. 従来の精密温度調整装置を説明する概略図である。It is the schematic explaining the conventional precision temperature control apparatus.

本発明者らが提案した温度調整機能付きの除湿装置の一例を説明する概略図を図1に示す。図1に示す温度調整機能付きの除湿装置は、所定温度に調整され且つ充分に除湿された気体を得るための除湿装置である。
図1に示す温度調整機能付きの除湿装置には、空間ユニット10内に、ファン12によって吸込んだ除湿対象の気体としての空気の温度を調整する加熱流路及び冷却流路が設けられている。
かかる加熱流路を形成する加熱手段としての加熱器14と冷却流路を形成する冷却手段としての冷却器16,16とが設けられ、除湿対象の空気は冷却器16を通過して除湿された後、加熱器14を通過するように、冷却器16,16と加熱器14とが配設されている。
この様に、冷却手段として、二台の冷却器16,16を用いることによって、一台の加熱器14を用いた加熱手段よりも、冷却手段の熱交換能力を高め、除湿対象の空気の除湿を充分に行うことができる。
尚、冷却器16の熱交換能力が必要としている除湿能力を充足していれば、1台の冷却器16であってもよい。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a dehumidifying device with a temperature adjustment function proposed by the present inventors. The dehumidifying device with a temperature adjusting function shown in FIG. 1 is a dehumidifying device for obtaining a gas that is adjusted to a predetermined temperature and sufficiently dehumidified.
In the dehumidifying device with a temperature adjusting function shown in FIG. 1, a heating channel and a cooling channel for adjusting the temperature of air as a gas to be dehumidified sucked by the fan 12 are provided in the space unit 10.
A heater 14 as a heating means for forming such a heating flow path and coolers 16 and 16 as cooling means for forming a cooling flow path are provided, and the air to be dehumidified passes through the cooler 16 and is dehumidified. Thereafter, the coolers 16 and 16 and the heater 14 are disposed so as to pass through the heater 14.
In this way, by using the two coolers 16 and 16 as the cooling means, the heat exchange capacity of the cooling means is increased as compared with the heating means using one heater 14, and the dehumidification target air is dehumidified. Can be performed sufficiently.
Note that one cooler 16 may be used as long as the heat exchange capacity of the cooler 16 satisfies the dehumidifying capacity.

図1に示す温度調整機能付きの除湿装置では、加熱器14及び冷却器16,16に供給する第1熱媒体としては、例えばプロパン、イソブタンやシクロペンタン等の炭化水素、フロン類、アンモニア、炭酸ガスが用いられる。かかる第1熱媒体の気化・液化によってクリーンルーム内の空気を加熱・冷却して所定の温度に調整する。
この様な第1熱媒体は、圧縮機18によって圧縮・加熱されて高温(例えば70℃)の気体状となって吐出される。圧縮機18から吐出された高温の第1熱媒体を、分配手段として二方弁20a,20bによって、加熱器14が設けられた加熱流路側と冷却器16,16が設けられた冷却流路側とに分配される。
In the dehumidifying apparatus with a temperature adjustment function shown in FIG. 1, the first heat medium supplied to the heater 14 and the coolers 16 and 16 is, for example, hydrocarbons such as propane, isobutane and cyclopentane, chlorofluorocarbons, ammonia and carbonic acid. Gas is used. By such vaporization and liquefaction of the first heat medium, the air in the clean room is heated and cooled to be adjusted to a predetermined temperature.
Such a first heat medium is compressed and heated by the compressor 18 and discharged in the form of a gas at a high temperature (for example, 70 ° C.). The high-temperature first heat medium discharged from the compressor 18 is distributed as a two-way valve 20a, 20b as a distribution means, on the heating channel side provided with the heater 14, and on the cooling channel side provided with the coolers 16, 16. Distributed to.

二方弁20a,20bによって加熱流路側に分配された高温の第1熱媒体は、加熱器14に直接供給され、空間ユニット10内に吸引されて冷却器16で冷却された空気流を加熱して所定温度に調整する。その際に、高温の第1熱媒体は放熱して冷却されて凝縮液を含む第1熱媒体となる。
一方、冷却流路側に分配された高温の第1熱媒体は、凝縮手段としての凝縮器26によって冷却されてから第1膨張弁28によって断熱的に膨張して更に冷却(例えば、10℃に冷却)される。この第1膨張弁28は、手動の膨張弁でよく、キャピラリーチューブであってもよい。
冷却された第1熱媒体は、冷却器16,16に供給され、空間ユニット10内に吸込まれた空気流を冷却して除湿する。
かかる凝縮器26には、ファン30によって供給される第2熱媒体としての空気流が供給されている。この空気流は、凝縮器26内で70℃程度の第1熱媒体によって30℃程度に加熱される。加熱された空気流は、後述するデシカント部としてのデシカントロータ50を部分的に加熱してからヒートポンプ手段の吸熱手段としての吸熱器32に加熱源として供給される。
The high temperature first heat medium distributed to the heating flow path side by the two-way valves 20a and 20b is directly supplied to the heater 14, and is sucked into the space unit 10 and heated by the cooler 16 to heat the air flow. To adjust the temperature. At that time, the high-temperature first heat medium is radiated and cooled to become the first heat medium containing the condensate.
On the other hand, the high-temperature first heat medium distributed to the cooling channel side is cooled by the condenser 26 as the condensing means and then adiabatically expanded by the first expansion valve 28 to be further cooled (for example, cooled to 10 ° C.). ) The first expansion valve 28 may be a manual expansion valve or a capillary tube.
The cooled first heat medium is supplied to the coolers 16 and 16 to cool and dehumidify the air flow sucked into the space unit 10.
The condenser 26 is supplied with an air flow as a second heat medium supplied by the fan 30. This air flow is heated to about 30 ° C. by the first heat medium of about 70 ° C. in the condenser 26. The heated air flow partially heats a desiccant rotor 50 as a desiccant part, which will be described later, and then is supplied as a heat source to a heat absorber 32 as a heat absorption unit of a heat pump unit.

この吸熱器32には、加熱器14で放熱した第1熱媒体を、第2膨張弁34によって断熱的に膨張して更に冷却した10℃程度の第1熱媒体が供給されている。このため、吸熱器32では、凝縮器26及びデシカントロータ50を通過した空気流と10℃程度に冷却された第1熱媒体との温度差に基づいて、第1熱媒体が空気流から吸熱できる。この第2膨張弁34は、手動の膨張弁でよく、キャピラリーチューブであってもよい。
吸熱器32で空気流から吸熱して昇温された第1熱媒体は、アキュームレータ36を経由して圧縮機18に供給される。このアキュームレータ36には、冷却器16に供給されて空間ユニット10内に吸込まれた空気流から吸熱した第1熱媒体も供給される。かかるアキュームレータ36は、液体成分を貯めてガス成分のみを圧縮機18に再供給できるタイプのアキュームレータであるため、確実に第1熱媒体のガス成分のみを圧縮機18に供給できる。
このアキュームレータ36としては、蓄圧器用タイプのアキュームレータを用いることができる。
尚、アキュームレータ36を設置しなくても、吸熱器32で空気流から吸熱して昇温された熱媒体と、冷却器16に供給されて空間ユニット10内に吸込まれた気体から吸熱した熱媒体とを合流して、圧縮機18に再供給できればよい。
The heat absorber 32 is supplied with a first heat medium at about 10 ° C. which is adiabatically expanded by the second expansion valve 34 and further cooled by the first heat medium radiated by the heater 14. Therefore, in the heat absorber 32, the first heat medium can absorb heat from the air flow based on the temperature difference between the air flow that has passed through the condenser 26 and the desiccant rotor 50 and the first heat medium cooled to about 10 ° C. . The second expansion valve 34 may be a manual expansion valve or a capillary tube.
The first heat medium heated by absorbing heat from the air flow at the heat absorber 32 is supplied to the compressor 18 via the accumulator 36. The accumulator 36 is also supplied with a first heat medium that absorbs heat from the air flow supplied to the cooler 16 and sucked into the space unit 10. Since the accumulator 36 is a type of accumulator that can store the liquid component and re-supply only the gas component to the compressor 18, it can reliably supply only the gas component of the first heat medium to the compressor 18.
As this accumulator 36, an accumulator type accumulator can be used.
Even if the accumulator 36 is not installed, a heat medium that has been heated by absorbing heat from the air flow by the heat absorber 32 and a heat medium that has absorbed heat from the gas supplied to the cooler 16 and sucked into the space unit 10. And can be re-supplied to the compressor 18.

図1に示す温度調整機能付きの除湿装置では、圧縮機18から吐出された高温の第1熱媒体を加熱流路側と冷却流路側とに分配する二方弁20a,20bは、温度制御部22によって制御されている。
温度制御部22では、図2に示す様に、ファン12から吐出される除湿された空気の温度を測定する温度センサー24によって測定された測定温度と設定された設定温度とを温度到達判定部22aで比較する。
この設定温度は、デシカントロータ50に用いられている吸湿剤の吸湿による発熱を考慮した温度であって、デシカントロータ50に供給される空気温度を、デシカントロータ50に含有されている吸湿剤の吸湿性能が最も発揮できる温度とするものである。
かかる測定温度と設定温度とが相違していたとき、測定温度が設定温度と一致するように、温度到達判定部22aからの情報を受けた熱媒分配制御部22bは、二方弁20a,20bの各開度を実施的に連続して変更する。
かかる二方弁20a,20bの各開度の変更によって、加熱流路側と冷却流路側とに分配する高温の第1熱媒体の分配比率を実質的に連続して変更され、空間ユニット10内に吸込まれた空気を、デシカントロータ50に含有されている吸湿剤の吸湿性能を最も発揮できる所定温度に調整できる。
この二方弁20a,20bの各々は、図3に示す様に、バルブ開度と流量との関係は直線状でない。このため、温度制御部22の熱媒分配制御部22bは、図3に示す二方弁20a,20bの各々についての流量特性データを保持している。従って、熱媒分配制御部22bからは、二方弁20a,20bの各流量特性に基づいて各二方弁20a,20bへの開度信号を発信する。
In the dehumidifying device with a temperature adjustment function shown in FIG. 1, the two-way valves 20 a and 20 b that distribute the high-temperature first heat medium discharged from the compressor 18 to the heating channel side and the cooling channel side are the temperature control unit 22. Is controlled by.
As shown in FIG. 2, the temperature control unit 22 uses the measured temperature measured by the temperature sensor 24 that measures the temperature of the dehumidified air discharged from the fan 12 and the set set temperature as a temperature arrival determination unit 22a. Compare with.
This set temperature is a temperature that takes into account the heat generated by the moisture absorption of the desiccant rotor 50 used in the desiccant rotor 50, and the air temperature supplied to the desiccant rotor 50 is the moisture absorption of the hygroscopic agent contained in the desiccant rotor 50. This is the temperature at which the performance can be exhibited most.
When the measured temperature is different from the set temperature, the heat medium distribution control unit 22b that has received information from the temperature arrival determination unit 22a receives the information from the temperature arrival determination unit 22a so that the measured temperature matches the set temperature. Each opening is changed continuously in practice.
By changing the respective opening degrees of the two-way valves 20a and 20b, the distribution ratio of the high-temperature first heat medium distributed to the heating flow path side and the cooling flow path side is changed substantially continuously. The sucked air can be adjusted to a predetermined temperature at which the moisture absorption performance of the moisture absorbent contained in the desiccant rotor 50 can be exhibited most.
In each of the two-way valves 20a and 20b, the relationship between the valve opening and the flow rate is not linear as shown in FIG. For this reason, the heat medium distribution control unit 22b of the temperature control unit 22 holds the flow rate characteristic data for each of the two-way valves 20a and 20b shown in FIG. Therefore, the opening signal to each two-way valve 20a, 20b is transmitted from the heat medium distribution control part 22b based on each flow rate characteristic of the two-way valve 20a, 20b.

ここで、「実質的に連続して変更」するとは、二方弁20a,20bの開度をステップ制御によって調整し、高温の第1熱媒体を加熱流路と冷却流路とに分配する際に、二方弁20a,20bの開度が、微視的にはステップ的に変更されているものの、全体として高温の第1熱媒体の加熱流路と冷却流路とへの分配率を連続して変更している場合を含むことを意味する。
かかる温度制御部22に設定する設定温度は、任意に設定できるようにしてもよい。更に、図1に示す温度センサー24は、ファン12の吐出側に設置されているが、ファン12の吸入側に設置してもよく、ファン12の吐出側及び吸入側に設けてもよい。
Here, “substantially continuously change” means that the opening degree of the two-way valves 20a and 20b is adjusted by step control and the high temperature first heat medium is distributed to the heating flow path and the cooling flow path. In addition, although the opening degree of the two-way valves 20a and 20b is microscopically changed in a stepwise manner, the distribution ratio of the high-temperature first heat medium to the heating flow path and the cooling flow path as a whole is continuous. It means to include the case where it is changed.
The set temperature set in the temperature control unit 22 may be arbitrarily set. Further, although the temperature sensor 24 shown in FIG. 1 is installed on the discharge side of the fan 12, it may be installed on the suction side of the fan 12, or may be provided on the discharge side and suction side of the fan 12.

図1に示す温度調整機能付きの除湿装置では、除湿対象の空気の除湿は、冷却器16,16によっても行われるが、冷却器16,16及び加熱器14を通過した空気流中の水分を吸着する吸湿剤を含有するデシカントロータ50によって主として行われている。
デシカントロータ50は、図4(a)に示す様に、内部にハニカム構造体が設けられた円筒状体である。ハニカム構造体に、吸湿剤が担持されている。かかる吸湿剤は、水分を吸着して水分吸着能が殆ど消滅した吸着状態であっても、加熱して吸着していた水分を脱着することによって、水分吸着能を有する未吸着状態に再生できる。この吸湿剤として、高分子吸湿剤やハイシリカゼオライト等を用いることによって、吸湿剤の再生温度を40〜80℃程度とすることができる。このハイシリカゼオライトとしては、シリカ/アルミナ比が30以上のものが好適である。
かかるデシカントロータ50は、図4(a)に示す様に、回転軸が挿入される挿入孔51を中心にして矢印方向に回転可能に設けられる。このため、デシカントロータ50には、図4(b)に示す様に、冷却器16,16と加熱器14とを通過して温度調整された空気流と接触し、空気流中の水分を吸着する吸着部50aに対応する部分と、凝縮器26と吸熱器32との間の位置であって、凝縮器26によって加熱された空気流と接触し、水を吸着した吸湿剤から水分を脱着して再生する脱着部50bに対応する部分とが併存する。
In the dehumidifying apparatus with a temperature adjustment function shown in FIG. 1, dehumidification of the air to be dehumidified is also performed by the coolers 16 and 16, but moisture in the air flow that has passed through the coolers 16 and 16 and the heater 14 is removed. This is mainly performed by a desiccant rotor 50 containing a moisture absorbent to be adsorbed.
As shown in FIG. 4A, the desiccant rotor 50 is a cylindrical body in which a honeycomb structure is provided. A hygroscopic agent is supported on the honeycomb structure. Such a hygroscopic agent can be regenerated into an unadsorbed state having a moisture adsorbing ability by desorbing the adsorbed moisture by heating, even in an adsorbing state in which moisture is adsorbed and the moisture adsorbing ability almost disappears. By using a polymer hygroscopic agent, high silica zeolite, or the like as the hygroscopic agent, the regeneration temperature of the hygroscopic agent can be set to about 40 to 80 ° C. As this high silica zeolite, those having a silica / alumina ratio of 30 or more are suitable.
As shown in FIG. 4A, the desiccant rotor 50 is provided so as to be rotatable in the arrow direction around an insertion hole 51 into which the rotation shaft is inserted. For this reason, as shown in FIG. 4B, the desiccant rotor 50 is brought into contact with the air flow adjusted in temperature through the coolers 16 and 16 and the heater 14, and adsorbs moisture in the air flow. The portion corresponding to the adsorbing part 50a and the position between the condenser 26 and the heat absorber 32, which is in contact with the air flow heated by the condenser 26, desorbs moisture from the moisture absorbent that has adsorbed water. And a portion corresponding to the detachable portion 50b to be reproduced.

図4(a)に示すデシカントロータ50は、図1に示す様に、駆動手段としてのモータ52によって挿入孔51を中心として矢印方向に回転する。このため、デシカントロータ50の吸着部50aに対応する部分と脱着部50bに対応する部分とは、図4(b)に示す様に、挿入孔51を中心として点対称の位置となる。
従って、図4(a)に示すデシカントロータ50の吸着部50aに位置している部分に含有されている吸湿剤は、冷却器16,16と加熱器14とを通過して温度調整された空気流中の水分を吸着して吸着状態となる。この際に、吸湿剤は発熱する。
次いで、水分を吸着した吸湿剤を含有する吸着状態の部分は、180°回動して脱着部50bの位置に到達して、凝縮器26によって加熱された空気流と接触し、水分を吸着した吸湿剤は水分の吸着能を有する吸湿剤に再生される。この際に、吸湿剤は吸熱する。
この様にして、再生された水分の吸着能を有する未吸着状態の部分は、再度、180°回動して吸着部50aの位置に到達する。
The desiccant rotor 50 shown in FIG. 4A is rotated in the direction of the arrow about the insertion hole 51 by a motor 52 as drive means, as shown in FIG. For this reason, the part corresponding to the adsorbing part 50a of the desiccant rotor 50 and the part corresponding to the detaching part 50b are point-symmetrical with respect to the insertion hole 51 as shown in FIG.
Accordingly, the hygroscopic agent contained in the portion located in the adsorbing portion 50a of the desiccant rotor 50 shown in FIG. 4A passes through the coolers 16 and 16 and the heater 14 and is temperature-adjusted air. The moisture in the stream is adsorbed and becomes an adsorbed state. At this time, the hygroscopic agent generates heat.
Next, the portion in the adsorbed state containing the moisture absorbent that has adsorbed moisture has rotated 180 ° to reach the position of the desorbing portion 50b, and has contacted the air flow heated by the condenser 26 to adsorb the moisture. The hygroscopic agent is regenerated into a hygroscopic agent having moisture adsorption ability. At this time, the hygroscopic agent absorbs heat.
In this way, the regenerated non-adsorbed portion having the ability to adsorb moisture again rotates 180 ° and reaches the position of the adsorbing portion 50a.

吸湿剤としてハイシリカゼオライトを含有する図4(a)に示すデシカントロータ50を具備する図1に示す温度調整機能付きの除湿装置を用いて、温度25℃、湿度70%の温湿度調整対象の空気流を、USERに供給する温度25℃、湿度19%以下の空気流となるように温湿度調整した。
かかる温湿度調整の際に、温湿度調整対象の空気流及びデシカントロータ50に供給する空気流の温度等を図5に示す。
まず、温湿度調整対象の空気をファン12によって空間ユニット10内に吸引しつつ、空気流を冷却器16,16と加熱器14とを通過させて9℃に冷却する。デシカントロータ50の吸湿剤の吸湿性能を最も発揮できる温度だからである。更に、除湿対象の空気中の絶対湿度を低下して、デシカントロータ50での吸湿性を更に向上させるためである。
引き続いて、9℃に冷却した空気流を、吸着部50aに位置するデシカントロータ50の部分を通過させて、空気流中の水分を吸湿剤に吸着させる。かかる吸湿剤による水分の吸着に伴って発生する発熱に、脱着部50b等から伝熱される熱等が加わって、空間ユニット10から吐出する空気流は、空間ユニット10内に吸引したときの温度である25℃に昇温され、湿度は19%以下に調整される。
この様に、デシカントロータ50の吸着部50aを通過した空気流を直接USERに供給できるのは、低温再生型の吸湿剤であるハイシリカゼオライトを用いているためである。
ここで、空間ユニット10から吐出する空気流の温度が、目標温度の25℃と異なる場合には、温度センサ−24からの信号に基づいて温度制御部22からは、二方弁20a,20bに対して加熱流路と冷却流路とに分配する高温の第1熱媒体の分配率を変更する信号を発信して温湿度を調整する。このため、空間ユニット10から吐出する空気流の温湿度の調整バラツキは、温度が±0.1℃、湿度が±1%であった。
A desiccant rotor 50 having a desiccant rotor 50 shown in FIG. 4 (a) containing high silica zeolite as a hygroscopic agent is used to adjust the temperature and humidity at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 70%. The temperature and humidity were adjusted so that the air flow was a temperature of 25 ° C. supplied to the USER and a humidity of 19% or less.
FIG. 5 shows the air flow to be adjusted for temperature and humidity, the temperature of the air flow supplied to the desiccant rotor 50, and the like during the temperature and humidity adjustment.
First, the air to be adjusted in temperature and humidity is sucked into the space unit 10 by the fan 12, and the air flow is passed through the coolers 16 and 16 and the heater 14 to be cooled to 9 ° C. This is because the moisture absorption performance of the desiccant rotor 50 can be maximized. Furthermore, it is for reducing the absolute humidity in the air to be dehumidified and further improving the hygroscopicity in the desiccant rotor 50.
Subsequently, the air flow cooled to 9 ° C. is passed through the portion of the desiccant rotor 50 located in the adsorption portion 50a, and the moisture in the air flow is adsorbed by the hygroscopic agent. Heat generated by the moisture absorption by the moisture absorbent is added to heat transferred from the desorption part 50b or the like, and the air flow discharged from the space unit 10 is at the temperature when sucked into the space unit 10. The temperature is raised to a certain 25 ° C., and the humidity is adjusted to 19% or less.
The reason why the air flow that has passed through the adsorbing portion 50a of the desiccant rotor 50 can be directly supplied to the USER in this manner is because high-silica zeolite, which is a low-temperature regenerative type moisture absorbent, is used.
Here, when the temperature of the air flow discharged from the space unit 10 is different from the target temperature of 25 ° C., the temperature control unit 22 sends the two-way valves 20a and 20b to the two-way valves 20a and 20b based on the signal from the temperature sensor -24. On the other hand, a signal for changing the distribution ratio of the high-temperature first heat medium distributed to the heating flow path and the cooling flow path is transmitted to adjust the temperature and humidity. For this reason, the adjustment variation of the temperature and humidity of the air flow discharged from the space unit 10 was a temperature of ± 0.1 ° C. and a humidity of ± 1%.

続いて、除湿対象の空気流と接触したデシカントロータ50の吸着状態の部分は、デシカントロータ50の回動に伴って脱着部50bに到達する。脱着部50bでは、水分を吸着した吸湿剤がファン30によって凝縮器26を通過した空気流と接触する。
凝縮器26に対して、冷却器16,16と加熱器14とに供給する温室度調整対象の空気流とは別に、温度25℃、湿度70%の空気流をファン30によって吹き付ける。凝縮器26を通過した空気流は、図5に示されている様に、温度40℃、湿度17.9%に加熱される。図1に示す温度調整機能付きの除湿装置では、圧縮機18から吐出された高温の第1熱媒体の殆どは、冷却流路側に分配され、凝縮器26に大量の高温の第1熱媒体が供給されるからである。
デシカントロータ50の吸着剤は、低温再生型の吸湿剤であるハイシリカゼオライトを用いているため、吸着状態の吸湿剤は、温度が40℃に加熱された空気流と接触して加熱されることにより、水分が脱着されて水分の吸着能を有する吸湿剤に再生される。再生された水分の吸着能を有する吸湿剤を含有するデシカントロータ50の未吸着状態の部分は、デシカントロータ50の回転に伴って、吸着部50aに順次移動する。
他方、デシカントロータ50の吸着状態の吸湿剤と接触した空気流は、ヒートポンプ手段の吸熱器32を通過し、加熱器14及び第2膨張弁34を通過して冷却された第1熱媒体に吸熱される。このため、吸熱器32では、第1熱媒体が充分に蒸発でき、圧縮機18に液状の第1熱媒体が供給される液バック現象を防止できる。
この様に、図1に示す温度調整機能付きの除湿装置によれば、空間ユニット10から吐出する空気流の除湿を、一台の圧縮機18によって調整できると共に、その排熱をデシカントローラ50の吸着状態の吸湿剤の再生に利用している。その結果、空気流の温調用と吸着状態の吸湿剤の再生用とに個別に複数台の冷凍装置や加熱装置を用いる場合に比較して、大幅な省エネルギーを図ることができる。
尚、図1に示す温度調整機能付きの除湿装置において、冷却流路に分配される高温の第1熱媒体の分配率が低下して、凝縮器26を通過した空気流の温度が40℃以下に低下する場合には、不足する熱量を補完すべく、電気ヒータ60を設けてもよい。
Subsequently, the adsorbed portion of the desiccant rotor 50 in contact with the air flow to be dehumidified reaches the desorption part 50 b as the desiccant rotor 50 rotates. In the desorption part 50 b, the moisture absorbent that has adsorbed moisture comes into contact with the air flow that has passed through the condenser 26 by the fan 30.
An air flow having a temperature of 25 ° C. and a humidity of 70% is blown to the condenser 26 by the fan 30 separately from the air flow to be adjusted for the greenhouse degree supplied to the coolers 16 and 16 and the heater 14. As shown in FIG. 5, the air flow passing through the condenser 26 is heated to a temperature of 40 ° C. and a humidity of 17.9%. In the dehumidifying device with a temperature adjustment function shown in FIG. 1, most of the high temperature first heat medium discharged from the compressor 18 is distributed to the cooling flow path side, and a large amount of the high temperature first heat medium is supplied to the condenser 26. It is because it is supplied.
Since the adsorbent of the desiccant rotor 50 uses high-silica zeolite, which is a low-temperature regenerative type hygroscopic agent, the adsorbed hygroscopic agent is heated in contact with an air stream heated to 40 ° C. Thus, moisture is desorbed and regenerated into a moisture absorbent having moisture adsorption ability. The non-adsorbed portion of the desiccant rotor 50 containing the regenerated moisture absorbing agent having moisture adsorption capacity sequentially moves to the adsorbing portion 50 a as the desiccant rotor 50 rotates.
On the other hand, the air flow that has come into contact with the adsorbent moisture absorbent of the desiccant rotor 50 passes through the heat absorber 32 of the heat pump means, and passes through the heater 14 and the second expansion valve 34 to absorb heat into the cooled first heat medium. Is done. For this reason, in the heat absorber 32, the first heat medium can be sufficiently evaporated, and the liquid back phenomenon in which the liquid first heat medium is supplied to the compressor 18 can be prevented.
As described above, according to the dehumidifying device with a temperature adjusting function shown in FIG. 1, the dehumidification of the air flow discharged from the space unit 10 can be adjusted by the single compressor 18, and the exhaust heat thereof is reduced by the desiccant roller 50. It is used to regenerate the adsorbed moisture absorbent. As a result, significant energy savings can be achieved as compared to the case where a plurality of refrigeration devices and heating devices are separately used for temperature control of the air flow and regeneration of the moisture absorbent in the adsorbed state.
In the dehumidifying device with a temperature adjustment function shown in FIG. 1, the distribution ratio of the high-temperature first heat medium distributed to the cooling flow path is reduced, and the temperature of the air flow passing through the condenser 26 is 40 ° C. or less. In order to compensate for the shortage of heat, the electric heater 60 may be provided.

図1に示す温度調整機能付きの除湿装置では、除湿対象の空気の温度、或いは温度制御部22の設定温度を変更したとき、冷却器16,16に過剰の第1熱媒体が流れ、冷却器16,16で第1熱媒体が蒸発できず液バック現象が発生したり、冷却器16,16の熱媒体の出口温度が低下して着霜現象が発生するおそれがある。
このため、図6に示す温度調整機能付きの除湿装置では、第1膨張弁28として、自動膨張弁を採用した(以下、自動膨張弁28と称することがある)。更に、この自動膨張弁28と冷却器16,16への分岐との間の配管に入口熱媒温度センサー44を設置すると共に、圧縮機18の吸込側(入口側)に吸込熱媒温度センサー46を装着し、温度制御部22と膨張弁制御部42とが併設されたコントロール部38を設けた。
In the dehumidifying device with a temperature adjustment function shown in FIG. 1, when the temperature of the air to be dehumidified or the set temperature of the temperature control unit 22 is changed, an excessive first heat medium flows into the coolers 16 and 16, and the cooler 16 and 16, the first heat medium cannot evaporate, and a liquid back phenomenon may occur, or the temperature of the outlet of the heat medium of the coolers 16 and 16 may decrease and a frost phenomenon may occur.
For this reason, in the dehumidifying apparatus with a temperature adjustment function shown in FIG. 6, an automatic expansion valve is employed as the first expansion valve 28 (hereinafter, sometimes referred to as the automatic expansion valve 28). Further, an inlet heat medium temperature sensor 44 is installed in the pipe between the automatic expansion valve 28 and the branch to the coolers 16 and 16, and a suction heat medium temperature sensor 46 is disposed on the suction side (inlet side) of the compressor 18. And a control unit 38 provided with a temperature control unit 22 and an expansion valve control unit 42 is provided.

膨張弁制御部42では、図7に示す様に、冷却器16,16への供給配管に設けられた入口熱媒温度センサー44によって測定された冷却器入口熱媒温度が予め設定された所定温度範囲内にあるか否か入口熱媒温度判定部42aで判断する。
ここで、冷却器入口熱媒温度が所定温度範囲よりも高い場合には、入口熱媒温度判定部42aからの情報に基づいて開度調整部42cから自動膨張弁28の開度を減少する信号を発信し、冷却器入口熱媒温度が所定温度範囲よりも低い場合には、開度調整部42cから自動膨張弁28の開度を増加する信号を発信する。
また、膨張弁制御部42では、過熱度判定部42bにおいて、圧縮機18の吹込側に設けられた吸込熱媒温度センサー46によって測定された圧縮機入口熱媒温度と、入口熱媒温度センサー44によって測定された冷却器入口熱媒温度との温度差に基づく過熱度を算出し、予め設定された所定過熱度範囲内にあるか否か判断する。
ここで、算出された過熱度が所定過熱度範囲よりも高い場合には、過熱度判定部42bからの情報に基づいて開度調整部42cから自動膨張弁28の開度を減少する信号を発信し、算出された過熱度が所定過熱度範囲よりも低い場合には、開度調整部42cから自動膨張弁28の開度を増加する信号を発信する。
更に、図6に示す様に、冷却器16,16の各出口側に出口熱媒温度センサー48を設けて、出口熱媒温度を測定し、出口熱媒温度が着霜するおそれのない2℃以上となるように、自動膨張弁28の開度を調整してもよい。
図6に示す温度調整機能付きの除湿装置では、除湿対象の空気の温度、或いは温度制御部22の設定温度を変更したときでも、膨張弁制御部42によって自動膨張弁28を制御して、圧縮機18の安定運転を保持しつつ、ファン12から吐出される空気流の湿度に対する影響を可及的に小さくできる。
ここで、図7に示すコントロール部38に併設されている温度制御部22については、既に図2で説明しているため、温度制御部22の詳細な説明は省略する。
尚、図6に示す温度調整機能付きの除湿装置を構成する構成部材のうち、図1に示す温度調整機能付きの除湿装置の構成部材と同一部材は、図1の符号と同一番号を付して、詳細な説明を省略する。
In the expansion valve controller 42, as shown in FIG. 7, the cooler inlet heat medium temperature measured by the inlet heat medium temperature sensor 44 provided in the supply pipes to the coolers 16 and 16 is set to a predetermined temperature. It is judged by the inlet heat medium temperature judgment part 42a whether it is in the range.
Here, when the cooler inlet heat medium temperature is higher than the predetermined temperature range, a signal for decreasing the opening degree of the automatic expansion valve 28 from the opening degree adjusting part 42c based on the information from the inlet heat medium temperature determining part 42a. When the cooler inlet heat medium temperature is lower than the predetermined temperature range, a signal for increasing the opening of the automatic expansion valve 28 is transmitted from the opening adjusting unit 42c.
Further, in the expansion valve control unit 42, the compressor inlet heat medium temperature measured by the suction heat medium temperature sensor 46 provided on the blowing side of the compressor 18 and the inlet heat medium temperature sensor 44 in the superheat degree determination unit 42 b. The degree of superheat based on the temperature difference from the cooler inlet heat medium temperature measured by the above is calculated, and it is determined whether or not the temperature is within a predetermined superheat range set in advance.
Here, when the calculated superheat degree is higher than the predetermined superheat degree range, a signal for reducing the opening degree of the automatic expansion valve 28 is transmitted from the opening degree adjusting part 42c based on the information from the superheat degree determining part 42b. When the calculated superheat degree is lower than the predetermined superheat degree range, a signal for increasing the opening degree of the automatic expansion valve 28 is transmitted from the opening degree adjusting unit 42c.
Further, as shown in FIG. 6, an outlet heat medium temperature sensor 48 is provided on each outlet side of the coolers 16, 16 to measure the outlet heat medium temperature, and the outlet heat medium temperature has no risk of frost formation at 2 ° C. You may adjust the opening degree of the automatic expansion valve 28 so that it may become above.
In the dehumidifying device with a temperature adjusting function shown in FIG. 6, even when the temperature of the air to be dehumidified or the set temperature of the temperature control unit 22 is changed, the expansion valve control unit 42 controls the automatic expansion valve 28 to perform compression. While maintaining the stable operation of the machine 18, the influence of the air flow discharged from the fan 12 on the humidity can be minimized.
Here, since the temperature control unit 22 provided in the control unit 38 shown in FIG. 7 has already been described with reference to FIG. 2, detailed description of the temperature control unit 22 will be omitted.
Of the constituent members constituting the dehumidifying device with the temperature adjusting function shown in FIG. 6, the same members as those of the dehumidifying device with the temperature adjusting function shown in FIG. Detailed description will be omitted.

ところで、デシカントロータ50の吸湿剤として、再生温度が80〜120℃の汎用されている吸湿剤を用いた場合には、吸湿剤の吸湿時の発熱量及び水分の脱着時の吸熱量が、前述した低温再生型の吸湿剤であるハイシリカゼオライトよりも大きい。
このため、図8に示す様に、デシカントロータ50の吸着部50aを通過した空気流の温度を目標温度に調整する冷却器70を設けている。この冷却器70は、外部冷凍機72によって駆動される。
また、デシカントロータ50の脱着部50bでは、凝縮器26を通過して加熱された空気流による加熱のみでは、吸湿剤の水分を充分に脱着する加熱量が不足するため、凝縮器26と脱着部50bとの間に、不足する熱量を補完すべく、電気ヒータ60が設けられている。
この様に、再生温度が80〜120℃の吸湿剤を含有するデシカントロータ50を用い、冷却器70及び電気ヒータ60が設けられた温度調整機能付きの除湿装置によって、温度25℃、湿度70%の除湿対象の空気流を、USERに供給する温度25℃、湿度19%以下の空気流となるように調整した。かかる除湿の際に、除湿対象の空気流及びデシカントロータ50に供給する空気流の温度等を図9に示す。
まず、除湿対象の空気をファン12によって空間ユニット10内に吸引しつつ、空気流を冷却器16,16と加熱器14とを通過させて9℃に冷却する。引き続いて、デシカントロータ50の吸着部50aを通過して、空気流中の水分を吸着する。かかる吸着の際には、吸湿剤が発熱して、デシカントロータ50の吸着部50aを通過した空気流は34℃に昇温される。
このため、冷却器70によって空気流の温度を25℃に冷却することによって、温度25℃、湿度19%以下の空気流をUSERに供給できる。
By the way, when a commonly used hygroscopic agent having a regeneration temperature of 80 to 120 ° C. is used as the hygroscopic agent of the desiccant rotor 50, the heat generation amount at the time of moisture absorption by the hygroscopic agent and the heat absorption amount at the time of moisture desorption are as described above. It is larger than high silica zeolite, which is a low temperature regenerative type moisture absorbent.
For this reason, as shown in FIG. 8, a cooler 70 is provided that adjusts the temperature of the air flow that has passed through the adsorption portion 50 a of the desiccant rotor 50 to a target temperature. The cooler 70 is driven by an external refrigerator 72.
Moreover, in the desorption part 50b of the desiccant rotor 50, the heating amount for sufficiently desorbing the moisture of the moisture absorbent is insufficient only by heating by the air flow that passes through the condenser 26 and is heated. Between 50b, the electric heater 60 is provided in order to supplement the insufficient heat quantity.
In this way, by using a desiccant rotor 50 containing a hygroscopic agent having a regeneration temperature of 80 to 120 ° C., a dehumidifier with a temperature adjusting function provided with a cooler 70 and an electric heater 60, a temperature of 25 ° C. and a humidity of 70%. The air flow to be dehumidified was adjusted so that the air flow supplied to the USER was 25 ° C. and the humidity was 19% or less. FIG. 9 shows the air flow to be dehumidified and the temperature of the air flow supplied to the desiccant rotor 50 during the dehumidification.
First, while the air to be dehumidified is sucked into the space unit 10 by the fan 12, the air flow is passed through the coolers 16 and 16 and the heater 14 to be cooled to 9 ° C. Subsequently, the moisture in the air flow is adsorbed by passing through the adsorbing portion 50a of the desiccant rotor 50. During the adsorption, the hygroscopic agent generates heat, and the air flow that has passed through the adsorption portion 50a of the desiccant rotor 50 is heated to 34 ° C.
Therefore, by cooling the temperature of the air flow to 25 ° C. by the cooler 70, an air flow having a temperature of 25 ° C. and a humidity of 19% or less can be supplied to the USER.

デシカントロータ50の脱着部50bでは、図9に示す様に、ファン30によって凝縮器26及び電気ヒータ60を通過して、吸湿剤の水分の脱着温度である80〜120℃に加熱された空気流と、水分を吸着した吸湿剤とが接触して、吸湿剤から水分が脱着される。
この様に、冷却器70及び電気ヒータ60が設けられていても、凝縮器26での排熱をデシカントロータ50の脱着部50bの加熱に利用し、且つデシカントロータ50の脱着部50bを通過した空気流の熱を吸熱器32によって第1熱媒体の加熱に利用しているため、冷却器70及び電気ヒータ60のみによって、空気流の冷却や加熱を施す温度調整機能付きの除湿装置に比較して、省エネルギーを図ることができる。
尚、図8に示す温度調整機能付きの除湿装置を構成する構成部材のうち、図1に示す温度調整機能付きの除湿装置の構成部材と同一部材は、図1の符号と同一番号を付して、詳細な説明を省略する。
In the desorption part 50b of the desiccant rotor 50, as shown in FIG. 9, the air flow passed through the condenser 26 and the electric heater 60 by the fan 30 and heated to 80 to 120 ° C., which is the desorption temperature of moisture of the moisture absorbent. And the moisture absorbent that has adsorbed moisture come into contact with each other, and moisture is desorbed from the moisture absorbent.
In this way, even if the cooler 70 and the electric heater 60 are provided, the exhaust heat from the condenser 26 is used to heat the desorption portion 50b of the desiccant rotor 50 and passes through the desorption portion 50b of the desiccant rotor 50. Since the heat of the air flow is used to heat the first heat medium by the heat absorber 32, it is compared with a dehumidifier with a temperature adjustment function that cools and heats the air flow only by the cooler 70 and the electric heater 60. Energy saving.
Of the constituent members constituting the dehumidifying device with temperature adjusting function shown in FIG. 8, the same members as those of the dehumidifying device with temperature adjusting function shown in FIG. Detailed description will be omitted.

以上、説明してきた図1〜図9に示す温度調整機能付きの除湿装置では、デシカントロータ50を用いてきたが、板状のデシカント部を用い、所定時間毎に吸着部50aに位置している吸着状態の部分と脱着部50bに位置している未吸着状態の部分とを切り換えるようにしてもよい。
また、含有する除湿剤が所定量の水分を吸着した吸湿剤を含有するデシカント部を、水分の吸着能を有する吸湿剤を含有するデシカント部に交換してもよい。
更に、図1、図6及び図8に示す温度調整機能付きの除湿装置では、分配手段として二方弁20a,20bを用いたが、比例三方弁を用いてもよい。
As described above, the desiccant rotor 50 has been used in the dehumidifying device with the temperature adjusting function shown in FIGS. 1 to 9. However, the desiccant rotor 50 is used, and the plate-like desiccant part is used, and is located in the adsorption part 50 a every predetermined time. You may make it switch the part of an adsorption | suction state, and the part of the non-adsorption state located in the desorption part 50b.
Further, the desiccant part containing the hygroscopic agent in which the dehumidifying agent adsorbs a predetermined amount of water may be replaced with a desiccant part containing a hygroscopic agent capable of adsorbing water.
Furthermore, although the two-way valves 20a and 20b are used as the distributing means in the dehumidifying device with the temperature adjustment function shown in FIGS. 1, 6, and 8, a proportional three-way valve may be used.

10 空間ユニット
14 加熱器
16 冷却器
18 圧縮機
20a,20b 二方弁
22 温度制御部
24 温度センサー
26 凝縮器
28 第1膨張弁(自動膨張弁)
30 ファン
32 吸熱器
34 第2膨張弁
36 アキュームレータ
42 膨張弁制御部
50 デシカントロータ
50a 吸着部
50b 脱着部
52 モータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Space unit 14 Heater 16 Cooler 18 Compressor 20a, 20b Two-way valve 22 Temperature control part 24 Temperature sensor 26 Condenser 28 1st expansion valve (automatic expansion valve)
30 Fan 32 Heat absorber 34 Second expansion valve 36 Accumulator 42 Expansion valve control unit 50 Desiccant rotor 50a Adsorption unit 50b Desorption unit 52 Motor

Claims (6)

圧縮機で圧縮されて加熱された高温の第1熱媒体の一部が加熱手段に供給される加熱流路と、
前記高温の第1熱媒体の残余部が凝縮手段で冷却されてから第1膨張手段で断熱的に膨張して更に冷却されて冷却手段に供給される冷却流路と、
前記圧縮機から吐出された高温の第1熱媒体の一部を前記加熱流路側に分配すると共に、前記高温の第1熱媒体の残余部を冷却流路側に分配し、且つ前記加熱流と冷却流路とに分配される高温の第1熱媒体の分配比率を変更可能な分配手段と、
前記加熱流路の加熱能力が向上するように、前記加熱手段で熱を放出して冷却されてから第2膨張手段で断熱的に膨張されて更に冷却された第1熱媒体が、外部熱源である第2熱媒体から吸熱する吸熱手段を具備するヒートポンプ手段と、
前記加熱手段及び冷却手段を通過した気体中の水分を吸着する吸湿剤を含有するデシカント部とが設けられ、
前記加熱流路、冷却流路及びヒートポンプ手段の各々を通過した第1熱媒体が圧縮機に再供給される温度調整機能付きの除湿装置であって、
前記分配手段を制御し、前記加熱流路と冷却流路とに分配される高温の第1熱媒体の分配比率を調整して、前記加熱流路、冷却流路及びデシカント部を通過した気体の温度を所定温度に制御する温度制御部が設けられていることを特徴とする温度調整機能付きの除湿装置。
A heating flow path in which a part of the high-temperature first heat medium compressed and heated by the compressor is supplied to the heating means;
A cooling flow path in which the remaining portion of the high-temperature first heat medium is cooled by the condensing means and then adiabatically expanded by the first expansion means and further cooled and supplied to the cooling means;
A portion of the high temperature first heat medium discharged from the compressor is distributed to the heating flow path side, and the remaining portion of the high temperature first heat medium is distributed to the cooling flow path side, and the heating flow and cooling are distributed. A distribution means capable of changing a distribution ratio of the high-temperature first heat medium distributed to the flow path;
In order to improve the heating capacity of the heating flow path, the first heat medium that is cooled by releasing heat by the heating means and then adiabatically expanded by the second expansion means and further cooled is an external heat source. Heat pump means comprising heat absorption means for absorbing heat from a certain second heat medium;
A desiccant part containing a hygroscopic agent that adsorbs moisture in the gas that has passed through the heating means and the cooling means,
A dehumidifying device with a temperature adjusting function in which the first heat medium that has passed through each of the heating channel, the cooling channel, and the heat pump means is re-supplied to the compressor,
The distribution means is controlled to adjust the distribution ratio of the high-temperature first heat medium distributed to the heating flow path and the cooling flow path, so that the gas passing through the heating flow path, the cooling flow path, and the desiccant portion A dehumidifying device with a temperature adjusting function, characterized in that a temperature control unit for controlling the temperature to a predetermined temperature is provided.
凝縮手段を構成する凝縮器を通過する高温の第1熱媒体の残余部を冷却する冷却媒体が空気流であって、デシカント部に含有されている吸湿剤が、前記凝縮器を通過して昇温された前記空気流による加熱によって、吸着した水分が脱着される吸湿剤である請求項1記載の温度調整機能付きの除湿装置。   The cooling medium that cools the remaining portion of the high-temperature first heat medium that passes through the condenser that constitutes the condensing means is an air flow, and the moisture absorbent contained in the desiccant part passes through the condenser and rises. The dehumidifying device with a temperature adjusting function according to claim 1, wherein the dehumidifying device is a hygroscopic agent from which adsorbed moisture is desorbed by heating with the heated air flow. デシカント部が、水分の吸着能を有する吸湿剤を含有する未吸着状態の部分と、水分を吸着した吸湿剤を含有する吸着状態の部分とが併存するデシカント部であって、前記吸着状態の部分を加熱し、水分を吸着した吸湿剤から水分を脱着して、水分の吸着能を有する吸湿剤を含有する未吸着状態の部分に再生する脱着部が設けられている請求項1又は請求項2記載の温度調整機能付きの除湿装置。   The desiccant part is a desiccant part in which a part in an unadsorbed state containing a moisture absorbent capable of adsorbing moisture and a part in an adsorbed state containing a moisture absorbent that has adsorbed moisture coexist. 3. A desorption part is provided in which the water is desorbed from the hygroscopic agent that has adsorbed the water and regenerated into a non-adsorbed state containing the hygroscopic agent having the ability to adsorb moisture. Dehumidifier with temperature adjustment function as described. 凝縮手段を構成する凝縮器を通過する高温の第1熱媒体の残余部を冷却する冷却媒体が空気流であって、水分を吸着した吸湿剤を加熱して水分を脱着する脱着部が、前記凝縮器を通過して昇温された空気流が吹き付けられる位置に設けられている請求項1〜3のいずれか一項記載の温度調整機能付きの除湿装置。   The cooling medium that cools the remaining portion of the high-temperature first heat medium that passes through the condenser that constitutes the condensing means is an air flow, and the desorption part that heats the moisture absorbent that has adsorbed moisture and desorbs the moisture is The dehumidifying device with a temperature adjusting function according to any one of claims 1 to 3, wherein the dehumidifying device is provided at a position where an air flow heated through the condenser is sprayed. デシカント部が、デシカントロータであって、水分を吸着した吸湿剤を含有するデシカントロータの吸着状態の部分を、前記吸湿剤から水分を脱着する脱着部の位置に移動するように、前記デシカントロータを回転駆動する駆動部が設けられている請求項1〜4のいずれか一項記載の温度調整機能付きの除湿装置。   The desiccant part is a desiccant rotor, and the desiccant rotor is moved so that the part in the adsorbed state of the desiccant rotor containing the moisture absorbent that has adsorbed moisture moves to the position of the desorption part that desorbs moisture from the moisture absorbent. The dehumidifying device with a temperature adjusting function according to any one of claims 1 to 4, wherein a driving unit for rotational driving is provided. 第1膨張手段に自動膨張弁が用いられ、冷却手段に供給される熱媒温度と圧縮機の過熱度とが所定範囲となるように、前記自動膨張弁の開度を制御する膨張弁制御部が設けられている請求項1〜5のいずれか一項記載の温度調整機能付きの除湿装置。   An automatic expansion valve is used as the first expansion means, and the expansion valve control section controls the opening degree of the automatic expansion valve so that the temperature of the heat medium supplied to the cooling means and the degree of superheat of the compressor are within a predetermined range. The dehumidifying device with a temperature adjusting function according to any one of claims 1 to 5.
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