JP2011085270A - デシカント空調システムおよびその運転方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】大幅な省エネルギーを実現する。
【解決手段】露点温度センサ13を設け、ドライルーム200への給気SAの露点温度(冷水コイル4によって冷却された処理側の乾燥した空気の露点温度)を検出し、給気露点温度tdpvとして制御装置14へ送る。制御装置14は、給気露点温度tdpvが低くなると、再生側ファン1およびモータ6(デシカントロータ3を駆動するモータ)の回転数を下げる。なお、給気SAの露点温度ではなく、還気RAの露点温度などを検出するようにしてもよい。また、再生側ファン1の回転数のみを下げるようにしてもよい。また、冷水コイル4を備えないタイプであってもよく、還気RAを処理側の空気に戻さないタイプであってもよい。
【選択図】 図1
【解決手段】露点温度センサ13を設け、ドライルーム200への給気SAの露点温度(冷水コイル4によって冷却された処理側の乾燥した空気の露点温度)を検出し、給気露点温度tdpvとして制御装置14へ送る。制御装置14は、給気露点温度tdpvが低くなると、再生側ファン1およびモータ6(デシカントロータ3を駆動するモータ)の回転数を下げる。なお、給気SAの露点温度ではなく、還気RAの露点温度などを検出するようにしてもよい。また、再生側ファン1の回転数のみを下げるようにしてもよい。また、冷水コイル4を備えないタイプであってもよく、還気RAを処理側の空気に戻さないタイプであってもよい。
【選択図】 図1
Description
この発明は、再生側の空気の流路と処理側の空気の流路とに跨って配設され処理側の空気からの吸湿と再生側の空気への放湿とを回転しながら連続的に行うデシカントロータを用いたデシカント空調システムおよびその運転方法に関するものである。
従来より、冷凍倉庫,電池工場など湿度を低く保つための空調として、デシカントロータを用いたデシカント空調システムが採用されている(例えば、特許文献1,2参照)。
デシカントロータは、円板状に形成され、その厚さ方向に空気が貫通できるような構造とされている。デシカントロータの表面には、多孔性の無機化合物を主成分とする固体吸着物が設けられている。この多孔性の無機化合物としては、細孔径が0.1〜20nm程度で水分を吸着するもの、例えばシリカゲルやゼオライト、高分子吸着剤等の固体吸着剤が使用される。また、デシカントロータは、モータによって駆動されて、中心軸回りに回転し、処理側の空気からの吸湿と再生側の空気への放湿とを連続的に行う。
図9にデシカントロータを用いた従来のデシカント空調システムの概略を示す。同図において、1は再生側の空気流を形成する再生側ファン、2は処理側の空気流を形成する処理側ファン、3は再生側の空気の流路L1および処理側の空気の流路L2に跨って配設されたデシカントロータ、4はデシカントロータ3による吸湿後の処理側の乾燥した空気を冷却する冷水コイル(冷却装置)、5はデシカントロータ3による放湿前の空気を加熱する温水コイル(加熱装置)、6はデシカントロータ3を回転させるモータ、7は冷水コイル4によって冷却された処理側の乾燥した空気(給気)SAの温度を計測する温度センサ、8は温水コイル5によって加熱された再生側の空気(再生用空気)SRの温度を計測する温度センサであり、これらによってデシカント空調機100が構成されている。
デシカント空調機100の冷水コイル4には冷水弁9を介して冷水CWが供給され、温水コイル5には温水弁10を介して温水HWが供給される。また、冷水コイル4に対してコントローラ11が設けられ、温水コイル5に対してコントローラ12が設けられている。コントローラ11は、温度センサ7が計測する給気SAの温度tspvを設定温度tsspに一致させるように、冷水弁9の開度を制御する。コントローラ12は、温度センサ8が計測する再生用空気SRの温度trpvを設定温度trspに一致させるように、温水弁10の開度を制御する。200はデシカント空調機100からの給気SAの供給を受けるドライルーム(被空調空間)である。
〔処理側〕
このデシカント空調システムにおいて、ドライルーム200からの還気RAはデシカントロータ3への吸湿前の処理側の空気に戻される。この例では、還気RAが外気OAと混合され、デシカントロータ3への吸湿前の処理側の空気とされる。なお、ドライルーム200からの還気RAの量は一定とされる。また、還気RAと混合される外気OAの量は、ドライルーム200における室圧を一定とするように、図示されていない室圧制御装置によって制御される。
このデシカント空調システムにおいて、ドライルーム200からの還気RAはデシカントロータ3への吸湿前の処理側の空気に戻される。この例では、還気RAが外気OAと混合され、デシカントロータ3への吸湿前の処理側の空気とされる。なお、ドライルーム200からの還気RAの量は一定とされる。また、還気RAと混合される外気OAの量は、ドライルーム200における室圧を一定とするように、図示されていない室圧制御装置によって制御される。
処理側において、還気RAと外気OAとの混合空気は、デシカントロータ3を通過する際、その空気中に含まれる水分がデシカントロータ3の固体吸着剤に吸着(吸湿)される。そして、このデシカントロータ3による吸湿後の還気RAと外気OAとの混合空気、すなわちデシカントロータ3によって除湿された還気RAと外気OAとの混合空気が冷水コイル4へ送られて冷却され、給気SAとしてドライルーム200へ供給される。
〔再生側〕
一方、再生側では、再生側の空気として外気OAが取り込まれ、温水コイル5に送られて加熱される。これによって、外気OAの温度が上昇し、相対湿度が下げられる。この場合、外気OAは100℃を超える高温とされる。この相対湿度が下げられた高温の外気OAは、再生用空気SRとしてデシカントロータ3へ送られ、デシカントロータ3の固体吸着剤を加熱する。
一方、再生側では、再生側の空気として外気OAが取り込まれ、温水コイル5に送られて加熱される。これによって、外気OAの温度が上昇し、相対湿度が下げられる。この場合、外気OAは100℃を超える高温とされる。この相対湿度が下げられた高温の外気OAは、再生用空気SRとしてデシカントロータ3へ送られ、デシカントロータ3の固体吸着剤を加熱する。
すなわち、デシカントロータ3は回転しており、処理側において還気RAと外気OAとの混合空気から水分を吸着した固体吸着剤が、再生用空気SRに対面した際に加熱される。これにより、固体吸着剤から水分が脱着され、再生用空気SRへ放湿される。この固体吸着剤からの水分を吸収した再生用空気SRは排気EAとして排出される。
このようにして、従来のデシカント空調システムでは、デシカントロータ3を一定の回転速度で回転させながら、また再生側ファン1および処理側ファン2の回転数を固定(定格回転数)として、還気RAと外気OAとの混合空気(処理側の空気)からの吸湿と再生用空気SR(再生側の空気)への放湿とがデシカントロータ3において連続的に行われ、デシカント空調機100からのドライルーム200への給気(乾燥空気)SAの供給が続けられる。
しかしながら、上述した従来のデシカント空調システムでは、デシカントロータ3の処理側における吸湿量のピーク時を基準とし、このピーク時に吸湿した水分を放湿することができるように、デシカントロータ3の再生側への空気の量を一定として設定しているので、温水コイル5や冷水コイル4でのエネルギー消費が激しく、運転コストが莫大となるという問題があった。
すなわち、処理側の空気(還気RAと外気OAとの混合空気)に含まれる水分の量が少ない場合、デシカントロータ3の固体吸着剤に吸着される水分は少ない。したがって、再生側において、デシカントロータ3の固体吸着剤から脱着させる水分も少なくなる。それにも拘わらず、デシカントロータ3へ供給される再生側の空気(再生用空気SR)の量は、処理側における吸湿量のピーク時を基準とする一定量である。
このため、デシカントロータ3へ再生用空気SRが必要以上に供給されるものとなり、その分、温水コイル5でエネルギーが無駄に消費されることなる。また、再生用空気SRの供給を受けて、デシカントロータ3の再生側に位置する部分が熱くなり、この熱くなった部分がデシカントロータ3の回転によって処理側に移動する。このため、デシカントロータ3の再生側から処理側への熱の移動量が多くなり、デシカントロータ3を通過する還気RAと外気OAとの混合空気の温度が上昇し、この混合空気の温度の上昇により、冷水コイル4でのエネルギーの消費量が増加する。
なお、図9において、デシカント空調機100は冷水コイル4を備えるタイプとしたが、冷水コイル4を備えないタイプも存在する。すなわち、デシカントロータ3によって除湿された空気を冷却せずに給気SAとしてドライルーム200へ送るタイプのデシカント空調機(外調機)も存在する。このようなタイプのデシカント空調機(外調機)では、冷水コイル4でのエネルギー消費は生じないが、温水コイル5でのエネルギー消費が生じ、この温水コイル5でのエネルギー消費が増加することによって、運転コストが莫大となる。
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、大幅な省エネルギーを実現することができるデシカント空調システムおよびその運転方法を提供することにある。
このような目的を達成するために本発明は、再生側の空気流を形成する再生側ファンと、処理側の空気流を形成する処理側ファンと、再生側の空気の流路および処理側の空気の流路に跨って配設され処理側の空気からの吸湿と再生側の空気への放湿とを回転しながら連続的に行うデシカントロータと、デシカントロータによる放湿前の再生側の空気を加熱する加熱装置と、デシカントロータによって吸湿された処理側の乾燥した空気の供給を受ける被空調空間とを備えたデシカント空調システムにおいて、処理側の乾燥した空気が流れる流路中に定められた所定の位置における水分量を検出する水分量検出手段と、この水分量検出手段によって検出された水分量に基づいて再生側の空気の流量を制御する制御手段とを設けたものである。
本発明では、処理側の乾燥した空気が流れる流路中に定められた所定の位置における水分量が検出され、この検出された水分量に基づいて再生側の空気の流量が制御される。例えば、検出された水分量が少なくなった場合、再生側の空気の流量を少なくする。この場合、再生側の空気の流量が少なくなることによって、加熱装置からの再生用空気の温度が上昇する。ここで、再生用空気の温度を一定に保つ制御が行われるものとすれば、加熱装置における加熱量が減り、加熱装置で消費されるエネルギーが削減される。また、再生側の空気の流量が少なくなることによって、デシカントロータの再生側から処理側への熱の移動量が少なくなり、デシカントロータを通過する処理側の空気の温度上昇が抑制される。これにより、冷却装置を備えるタイプでは、冷却装置で消費されるエネルギーも削減される。
本発明によれば、処理側の乾燥した空気が流れる流路中に定められた所定の位置における水分量を検出するようにし、この検出された水分量に基づいて再生側の空気の流量を制御するようにしたので、検出された水分量が少なくなった場合、再生側の空気の流量を少なくするようにして、加熱装置で消費されるエネルギーを削減し(冷却装置を備えるタイプでは冷却装置で消費されるエネルギーも削減し)、大幅な省エネルギーを実現することが可能となる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
〔実施の形態1〕
図1はこの発明に係るデシカント空調システムの一実施の形態(実施の形態1)の概略を示す図である。同図において、図9と同一符号は図9を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。
〔実施の形態1〕
図1はこの発明に係るデシカント空調システムの一実施の形態(実施の形態1)の概略を示す図である。同図において、図9と同一符号は図9を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。
この実施の形態1では、再生側ファン1にインバータINV1を付設し、再生側ファン1の回転数の調整を行えるようにしている。また、ドライルーム200への給気SAの露点温度(冷水コイル4によって冷却された処理側の乾燥した空気の露点温度)を露点温度センサ13によって検出するようにし、この露点温度センサ13が検出する給気SAの露点温度(給気露点温度)tdpvを制御装置14(14−1)へ与えるようにしている。
制御装置14−1は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して制御装置としての各種機能を実現させるプログラムとによって実現され、本実施の形態特有の機能として再生側ファン1の回転数の制御機能(この機能を省エネルギー機能と呼ぶ)を有している。以下、図2に示すフローチャートに従って、制御装置14−1が有する省エネルギー機能について説明する。
制御装置14−1は、露点温度センサ13からの給気露点温度tdpvを定周期で取り込み(ステップS101)、この給気露点温度tdpvと予め定められている給気露点温度の設定値tdspとを比較する(ステップS102)。なお、この場合、給気露点温度tdpvは給気SAに含まれる水分量を表し、給気露点温度tdpvが高いことは給気SAに含まれる水分量が多いことを示し、給気露点温度tdpvが低いことは給気SAに含まれる水分量が少ないことを示す。
〔tdpv<tdspの場合〕
制御装置14−1は、給気露点温度tdpvが給気露点温度の設定値tdspよりも低ければ(tdpv<tdsp、ステップS102のYES)、再生側ファン1の回転数を下げる(ステップS103)。この場合、制御装置14−1は、給気露点温度tdpvと給気露点温度の設定値tdspとの差Δtd(Δtd=|tdpv−tdsp|)を求め、この差Δtdに応じた制御出力S1をインバータINV1に出力し、給気露点温度tdpvと給気露点温度の設定値tdspとの差Δtdに応じた量だけ、再生側ファン1の回転数を下げる。
制御装置14−1は、給気露点温度tdpvが給気露点温度の設定値tdspよりも低ければ(tdpv<tdsp、ステップS102のYES)、再生側ファン1の回転数を下げる(ステップS103)。この場合、制御装置14−1は、給気露点温度tdpvと給気露点温度の設定値tdspとの差Δtd(Δtd=|tdpv−tdsp|)を求め、この差Δtdに応じた制御出力S1をインバータINV1に出力し、給気露点温度tdpvと給気露点温度の設定値tdspとの差Δtdに応じた量だけ、再生側ファン1の回転数を下げる。
これにより、デシカントロータ3への再生空気SRの量が減少し、デシカントロータ3における再生側での水分の脱着量が減り、処理側での水分の吸着量が減って、給気露点温度tdpvが上がり、給気露点温度の設定値tdspに合わせ込まれるようになる。
この制御において、再生側ファン1の回転数が下げられると、再生側の空気の流量が少なくなり、温水コイル5からの再生用空気SRの温度が上昇する。この場合、温水コイル5に対して設けられているコントローラ12は、再生用空気SRの温度trpvを設定温度trspに保つように、温水弁10の開度を制御する。これにより、温水コイル5への温水HWの供給量(加熱量)が減り、温水コイル5で消費されるエネルギーが削減される。
また、再生側の空気の流量が少なくなることによって、デシカントロータ3の再生側から処理側への熱の移動量が少なくなる。このため、デシカントロータ3を通過する処理側の空気の温度上昇が抑制される。この場合、冷水コイル4に対して設けられているコントローラ11は、給気SAの温度tspvを設定温度tsspに保つように、冷水弁9の開度を制御する。これにより、冷水コイル4への冷水CWの供給量(冷却量)が減り、冷水コイル4で消費されるエネルギーも削減される。
また、再生側ファン1の回転数を下げることによって、再生側ファン1の駆動に要するエネルギーも削減される。
このようにして、本実施の形態では、給気露点温度tdpvが給気露点温度の設定値tdspよりも低くなると、温水コイル5や冷水コイル4で消費されるエネルギーが削減され、また、再生側ファン1の駆動に要するエネルギーも削減され、処理側、再生側ともに大幅な省エネルギーが実現される。特に、温水コイル5や冷水コイル4で消費されるエネルギーの削減量は極めて大きく、爆発的とも言える省エネルギーを図ることが可能となる。
〔tdpv>tdspの場合〕
給気露点温度tdpvが給気露点温度の設定値tdspよりも高くなると(tdpv>tdsp、ステップS104のYES)、制御装置14−1は、再生側ファン1の回転数を上げる(ステップS105)。この場合、制御装置14−1は、給気露点温度tdpvと給気露点温度の設定値tdspとの差Δtd(Δtd=|tdpv−tdsp|)を求め、この差Δtdに応ずる制御出力S1をインバータINV1に出力し、給気露点温度tdpvと給気露点温度の設定値tdspとの差Δtdに応じた量だけ、再生側ファン1の回転数を上げる。
給気露点温度tdpvが給気露点温度の設定値tdspよりも高くなると(tdpv>tdsp、ステップS104のYES)、制御装置14−1は、再生側ファン1の回転数を上げる(ステップS105)。この場合、制御装置14−1は、給気露点温度tdpvと給気露点温度の設定値tdspとの差Δtd(Δtd=|tdpv−tdsp|)を求め、この差Δtdに応ずる制御出力S1をインバータINV1に出力し、給気露点温度tdpvと給気露点温度の設定値tdspとの差Δtdに応じた量だけ、再生側ファン1の回転数を上げる。
これにより、デシカントロータ3への再生空気SRの量が増加し、デシカントロータ3における再生側での水分の脱着量が増え、処理側での水分の吸着量が増えて、給気露点温度tdpvが下がり、給気露点温度の設定値tdspに合わせ込まれるようになる。
〔実施の形態2〕
図3はこの発明に係るデシカント空調システムの他の実施の形態(実施の形態2)の概略を示す図である。
図3はこの発明に係るデシカント空調システムの他の実施の形態(実施の形態2)の概略を示す図である。
この実施の形態2では、再生側ファン1にインバータINV1を付設し、再生側ファン1の回転数の調整を行えるようにしている。また、デシカントロータ3を駆動するモータ6にインバータINV2を付設し、モータ6の回転数の調整を行えるようにしている。また、ドライルーム200への給気SAの露点温度(冷水コイル4によって冷却された処理側の乾燥した空気の露点温度)を露点温度センサ13によって検出するようにし、この露点温度センサ13が検出する給気SAの露点温度(給気露点温度)tdpvを制御装置14(14−2)へ与えるようにしている。
制御装置14−2は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して制御装置としての各種機能を実現させるプログラムとによって実現され、本実施の形態特有の機能として再生側ファン1の回転数およびモータ6の回転数の制御機能(この機能を省エネルギー機能と呼ぶ)を有している。以下、図4に示すフローチャートに従って、制御装置14−2が有する省エネルギー機能について説明する。
制御装置14−2は、露点温度センサ13からの給気露点温度tdpvを定周期で取り込み(ステップS201)、この給気露点温度tdpvと予め定められている給気露点温度の設定値tdspとを比較する(ステップS202)。
〔tdpv<tdspの場合〕
制御装置14−2は、給気露点温度tdpvが給気露点温度の設定値tdspよりも低ければ(tdpv<tdsp、ステップS202のYES)、再生側ファン1の回転数およびモータ6の回転数を下げる(ステップS203)。この場合、制御装置14−2は、給気露点温度tdpvと給気露点温度の設定値tdspとの差Δtd(Δtd=|tdpv−tdsp|)を求め、この差Δtdに応じた制御出力S1およびS2をインバータINV1およびINV2に出力し、給気露点温度tdpvと給気露点温度の設定値tdspとの差Δtdに応じた量だけ、再生側ファン1の回転数およびモータ6の回転数を下げる。
制御装置14−2は、給気露点温度tdpvが給気露点温度の設定値tdspよりも低ければ(tdpv<tdsp、ステップS202のYES)、再生側ファン1の回転数およびモータ6の回転数を下げる(ステップS203)。この場合、制御装置14−2は、給気露点温度tdpvと給気露点温度の設定値tdspとの差Δtd(Δtd=|tdpv−tdsp|)を求め、この差Δtdに応じた制御出力S1およびS2をインバータINV1およびINV2に出力し、給気露点温度tdpvと給気露点温度の設定値tdspとの差Δtdに応じた量だけ、再生側ファン1の回転数およびモータ6の回転数を下げる。
この制御において、再生側ファン1の回転数が下げられると、再生側の空気の流量が少なくなり、温水コイル5からの再生用空気SRの温度が上昇する。この場合、温水コイル5に対して設けられているコントローラ12は、再生用空気SRの温度trpvを設定温度trspに保つように、温水弁10の開度を制御する。これにより、温水コイル5への温水HWの供給量(加熱量)が減り、温水コイル5で消費されるエネルギーが削減される。
また、再生側の空気の流量が少なくなることによって、デシカントロータ3の再生側から処理側への熱の移動量が少なくなる。このため、デシカントロータ3を通過する処理側の空気の温度上昇が抑制される。この場合、冷水コイル4に対して設けられているコントローラ11は、給気SAの温度tspvを設定温度tsspに保つように、冷水弁9の開度を制御する。これにより、冷水コイル4への冷水CWの供給量(冷却量)が減り、冷水コイル4で消費されるエネルギーも削減される。
なお、再生側の空気の流量が少なくなると、デシカントロータ3における温度分布が変化する。すなわち、デシカントロータ3における温度分布が変化する。実施の形態1では、再生側の空気の流量の変化に伴うデシカントロータ3における温度分布の変化が小さいものとして、再生側の空気の流量のみを制御するものとした。これに対し、実施の形態2では、デシカントロータ3における温度分布の変化が大きいものとし、再生側の空気の流量の制御と合わせて、デシカントロータ3の回転数の制御も行うようにする。
図5にデシカントロータ3における再生側の空気の流量が少なくなる前の温度分布を例示する。モータ6の回転数(デシカントロータ3の回転数)を下げずに一定とした場合、再生側の空気の流量が少なくなることによって、この温度分布が低くなる方向へ変化する。そこで、本実施の形態では、モータ6の回転数も下げるようにして、この温度分布の変化を生じさせないようにする。
これにより、デシカントロータ3における温度分布を保った状態で、デシカントロータ3への再生空気SRの量が減少し、デシカントロータ3における再生側での水分の脱着量が減り、処理側での水分の吸着量が減って、給気露点温度tdpvが上がり、給気露点温度の設定値tdspに合わせ込まれるようになる。
このようにして、本実施の形態では、給気露点温度tdpvが給気露点温度の設定値tdspよりも低くなると、温水コイル5や冷水コイル4で消費されるエネルギーが削減され、また、デシカントロータ3の駆動に要するエネルギーや再生側ファン1の駆動に要するエネルギーが削減され、処理側、再生側ともに大幅な省エネルギーが実現される。
〔tdpv>tdspの場合〕
給気露点温度tdpvが給気露点温度の設定値tdspよりも高くなると(tdpv>tdsp、ステップS204のYES)、制御装置14−2は、再生側ファン1の回転数およびモータ6の回転数を上げる(ステップS205)。この場合、制御装置14−2は、給気露点温度tdpvと給気露点温度の設定値tdspとの差Δtd(Δtd=|tdpv−tdsp|)を求め、この差Δtdに応ずる制御出力S1およびS2をインバータINV1およびINV2に出力し、給気露点温度tdpvと給気露点温度の設定値tdspとの差Δtdに応じた量だけ、再生側ファン1の回転数およびモータ6の回転数を上げる。
給気露点温度tdpvが給気露点温度の設定値tdspよりも高くなると(tdpv>tdsp、ステップS204のYES)、制御装置14−2は、再生側ファン1の回転数およびモータ6の回転数を上げる(ステップS205)。この場合、制御装置14−2は、給気露点温度tdpvと給気露点温度の設定値tdspとの差Δtd(Δtd=|tdpv−tdsp|)を求め、この差Δtdに応ずる制御出力S1およびS2をインバータINV1およびINV2に出力し、給気露点温度tdpvと給気露点温度の設定値tdspとの差Δtdに応じた量だけ、再生側ファン1の回転数およびモータ6の回転数を上げる。
これにより、デシカントロータ3における温度分布を保った状態で、デシカントロータ3への再生空気SRの量が増加し、デシカントロータ3における再生側での水分の脱着量が増え、処理側での水分の吸着量が増えて、給気露点温度tdpvが下がり、給気露点温度の設定値tdspに合わせ込まれるようになる。
なお、上述した実施の形態では、露点温度センサ13によってドライルーム200への給気SAの露点温度(給気露点温度)を検出するようにしたが、図6に実施の形態2の変形例を示すように、ドライルーム200からの還気RAの露点温度(還気露点温度)を露点温度センサ13によって検出するようにし、この露点温度センサ13が検出する還気露点温度tdpvと予め定められている還気露点温度の設定値tdspとの差Δtdに応じて再生側ファン1およびモータ6の回転数を制御するようにしてもよい。
また、図7に実施の形態2の変形例を示すように、ドライルーム200からの排気EXAの露点温度(排気露点温度)を露点温度センサ13によって検出するようにし、この露点温度センサ13が検出する排気露点温度tdpvと予め定められている排気露点温度の設定値tdspとの差Δtdに応じて再生側ファン1およびモータ6の回転数を制御するようにしてもよい。
また、露点温度の検出点は必ずしも給気SA、還気RA、排気EXAとしてなくてもよく、デシカントロータ3による吸湿後の処理側の乾燥した空気(乾燥空気)が流れる流路中であれば、どの点の露点温度を検出するようにしてもよい。また、必ずしも露点温度を検出するようにしなくてもよく、湿度を検出するようにしてもよい。湿度を検出する場合、相対湿度を検出するようにしてもよく、絶対湿度を検出するようにしてもよい。
また、例えば、還気RAの露点温度を検出し、この検出した還気RAの露点温度で給気SAの露点温度が設定値となるように、再生側ファン1やモータ6の回転数を制御(カスケード制御)するようにしてもよい。
また、図8に実施の形態2の変形例を示すように、デシカントロータ3によって吸湿された処理側の空気を再生側の空気としてデシカントロータ3に戻すようにしてもよい。この場合、図8に実線で示すように、デシカントロータ3によって吸湿された処理側の空気を温水コイル5を通してデシカントロータ3に供給する方式、図8に点線で示すように、デシカントロータ3によって吸湿された処理側の空気をデシカントロータ3の再生側へ送って加熱し、このデシカントロータ3の再生側で加熱された空気を温水コイル5を通して再びデシカントロータ3に供給する方式など、種々の方式が考えられる。
また、上述した実施の形態において、再生側の空気の流量は、必ずしも再生側ファン1の回転数によって制御しなくてもよく、例えば再生側の空気の流路にダンパを設け、このダンパの開度を調整することによって制御するようにしてもよい。また、再生側ファン1は、必ずしもデシカントロータ3の後段(再生側の空気の出口側)に設けなくてもよく、デシカントロータ3の前段(再生側の空気の入口側)に設けるようにしてもよい。
また、上述した実施の形態では、ドライルーム200からの還気RAをデシカントロータ3への吸湿前の処理側の空気に戻すようにしたが、ドライルーム200からの還気RAをなくし、外気OAのみを処理側の空気としてデシカントローラ3へ供給するようにしてもよい。
また、上述した実施の形態では、再生側の空気を加熱する加熱装置を温水コイルとし、処理側の乾燥した空気を冷却する冷却装置を冷水コイルをとしたが、加熱装置や冷却装置は温水コイルや冷水コイルに限られるものではない。
また、上述した実施の形態では、デシカント空調機100を冷水コイル4を備えるタイプとしたが、冷水コイル4を備えないタイプとしてもよい。すなわち、デシカントロータ3によって除湿された空気を冷却せずに給気SAとしてドライルーム200へ送るタイプのデシカント空調機(外調機)としてもよい。
このようなタイプのデシカント空調機(外調機)では、冷水コイル4でのエネルギー消費は生じないが、温水コイル5でのエネルギー消費が生じる。この場合、再生側の空気の流量を少なくすることにより、温水コイル5でのエネルギー消費が削減され、大幅な省エネルギーが実現される。
本発明のデシカント空調システムおよびその運転方法は、湿度を低く保つための空調として、リチウム電池工場、食品工場、流通倉庫など様々な分野で利用することが可能である。
1…再生側ファン、2…処理側ファン、3…デシカントロータ、4…冷水コイル、5…温水コイル、6…モータ、7,8…温度センサ、9…冷水弁、10…温水弁、11,12…コントローラ、13…露点温度センサ、14(14−1,14−2)…制御装置、INV1,INV2…インバータ、L1…再生側の空気の流路、L2…処理側の空気の流路、100…デシカント空調機、200…ドライルーム(被空調空間)。
Claims (7)
- 再生側の空気流を形成する再生側ファンと、処理側の空気流を形成する処理側ファンと、前記再生側の空気の流路および前記処理側の空気の流路に跨って配設され処理側の空気からの吸湿と再生側の空気への放湿とを回転しながら連続的に行うデシカントロータと、前記デシカントロータによる放湿前の再生側の空気を加熱する加熱装置と、前記デシカントロータによって吸湿された処理側の乾燥した空気の供給を受ける被空調空間とを備えたデシカント空調システムにおいて、
前記処理側の乾燥した空気が流れる流路中に定められた所定の位置における水分量を検出する水分量検出手段と、
この水分量検出手段によって検出された水分量に基づいて前記再生側の空気の流量を制御する制御手段と
を備えることを特徴とするデシカント空調システム。 - 請求項1に記載されたデシカント空調システムにおいて、
前記制御手段は、
前記水分量検出手段によって検出された水分量に基づいて前記再生側の空気の流量および前記デシカントロータの回転数を制御する
ことを特徴とするデシカント空調システム。 - 請求項1に記載されたデシカント空調システムにおいて、
前記水分量検出手段は、前記被空調空間への給気に含まれる水分量を検出する
ことを特徴とするデシカント空調システム。 - 請求項1に記載されたデシカント空調システムにおいて、
前記水分量検出手段は、前記被空調空間から出て行く空気に含まれる水分量を検出する
ことを特徴とするデシカント空調システム。 - 請求項1〜4の何れか1項に記載されたデシカント空調システムにおいて、
前記水分量検出手段は、前記水分量を露点温度として検出する
ことを特徴とするデシカント空調システム。 - 請求項1〜4の何れか1項に記載されたデシカント空調システムにおいて、
前記水分量検出手段は、前記水分量を湿度として検出する
ことを特徴とするデシカント空調システム。 - 再生側の空気流を形成する再生側ファンと、処理側の空気流を形成する処理側ファンと、前記再生側の空気の流路および前記処理側の空気の流路に跨って配設され処理側の空気からの吸湿と再生側の空気への放湿とを回転しながら連続的に行うデシカントロータと、前記デシカントロータによる放湿前の再生側の空気を加熱する加熱装置と、前記デシカントロータによって吸湿された処理側の乾燥した空気の供給を受ける被空調空間とを備えたデシカント空調システムに適用されるデシカント空調システムの運転方法において、
前記処理側の乾燥した空気が流れる流路中に定められた所定の位置における水分量を検出する水分量検出ステップと、
この水分量検出ステップによって検出された水分量に基づいて前記再生側の空気の流量を制御する制御ステップと
を備えることを特徴とするデシカント空調システムの運転方法。
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