JP2016043278A - Dehumidifier, and cooling system using the former - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、除湿装置とこれを用いた冷却システムに関する。 The present invention relates to a dehumidifier and a cooling system using the same.
データセンタやコンピュータ室には、発熱体である大型コンピュータやサーバが多数配置され、冷却設備が設けられている。最近では、省エネルギー化のために冷却設備における外気の利用が進んでいる。高温多湿の気候で外気による空調を行う場合、除湿が行われる。除湿の手段として、吸湿フィルタを用いたデシカント空調機が用いられている。一般的に、デシカント空調機は、電子機器を収容するラックが配置されたチャンバーの通気口の近辺に配置されて、外気を取り入れる際に除湿を行う。 In the data center and computer room, a large number of large computers and servers, which are heating elements, are arranged and cooling facilities are provided. Recently, the use of outside air in cooling facilities is progressing to save energy. Dehumidification is performed when air-conditioning is performed in the hot and humid climate. As a means for dehumidification, a desiccant air conditioner using a moisture absorption filter is used. Generally, a desiccant air conditioner is disposed near the vent of a chamber in which a rack that houses electronic equipment is disposed, and performs dehumidification when taking in outside air.
デシカント空調機の除湿効率を上げるには、吸湿フィルタの密度を高めるか、吸湿フィルタの厚さを厚くする。しかし、いずれの場合も圧力損失が増大し、必要な風量を得るためにファンの消費電力が大きくなる。 In order to increase the dehumidification efficiency of the desiccant air conditioner, the density of the moisture absorption filter is increased or the thickness of the moisture absorption filter is increased. However, in either case, the pressure loss increases, and the power consumption of the fan increases in order to obtain the necessary air volume.
フィルタの除湿能力は、フィルタを通過する風速が小さい方が相対的に大きい。大きな風量に対して除湿を行う場合、通過風速を下げるためにフィルタ面積を大きくする必要があるが、空調装置が大型化し、設置スペースが大きくなるという問題がある。 The dehumidifying ability of the filter is relatively large when the wind speed passing through the filter is small. When dehumidification is performed with respect to a large air volume, it is necessary to increase the filter area in order to reduce the passing air speed, but there is a problem that the air conditioner becomes large and the installation space becomes large.
除湿剤の吸湿能力を回復させるために、電子機器筐体の前面と後面に除湿機能付きのフィルタを配置し、ファンの回転方向を反転させてフィルタを通過する通風方向を変える構成が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。電子機器筐体を通過する風の向きを逆向きにすることで、電子機器等の発熱体からの排熱を利用して除湿剤の吸湿能力を再生させる。近年のデータセンタの冷却では、床下からの冷気を供給し、ラック前面から取り入れ、サーバを冷却後、排熱を後方へ排気し、天井から暖気を排出する建屋構造が一般的である。その際には、冷却効率向上のため、各ラックの前面側を吸気面と後面側を排気面にし、対向するラック列は、吸気面-吸気面、排気面-排気面と揃える、前者をコールドアイル、後者をホットアイルとし、冷気と暖気が混ざらないように分離する構成とすることが一般的である。そのため、サーバーラックに除湿フィルタを設置、運用する際、特許文献１のように、吸気方向を変える方法をとることは難しい。併せて、サーバーラックには、複数の製造業者のサーバやストレージなどが混載されることも一般的であり、吸気方向の変更は容易ではない。
In order to restore the moisture absorption capacity of the dehumidifying agent, a configuration has been proposed in which filters with a dehumidifying function are arranged on the front and rear surfaces of the electronic device casing, and the direction of ventilation passing through the filter is changed by reversing the rotation direction of the fan. (For example, see Patent Document 1). By reversing the direction of the wind passing through the electronic device casing, the moisture absorption capability of the dehumidifying agent is regenerated using the exhaust heat from the heating element such as the electronic device. In recent cooling of data centers, a building structure that supplies cool air from under the floor, takes it in from the front of the rack, cools the server, exhausts exhaust heat backward, and exhausts warm air from the ceiling is common. In that case, to improve the cooling efficiency, the front side of each rack is the intake side and the rear side is the exhaust side, and the opposite rack rows are aligned with the intake side-intake side, exhaust side-exhaust side, the former is cold In general, the aisle and the latter are hot aisles so that cold air and warm air are not mixed. Therefore, when installing and operating a dehumidification filter in a server rack, it is difficult to take a method of changing the intake direction as in
外気利用型の冷却システムで効率良く除湿を行うことのできる除湿装置を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a dehumidifying device that can efficiently perform dehumidification with an outside air utilization type cooling system.
ひとつの態様では、除湿装置は、
吸湿フィルタと、
前記吸湿フィルタを除湿を行う第１位置と、除湿能力を回復する第２位置との間で移動可能に保持するレールフレームと、
前記吸湿フィルタの前記除湿能力をモニタし、前記吸湿フィルタの前記除湿能力が閾値よりも小さくなったときに前記吸湿フィルタを前記第１位置から前記第２位置へ移動させる制御器と、
を有する。
In one aspect, the dehumidifier is
A moisture absorption filter,
A rail frame that holds the moisture absorption filter movably between a first position for dehumidifying and a second position for recovering the dehumidifying capacity;
A controller that monitors the dehumidifying capacity of the hygroscopic filter and moves the hygroscopic filter from the first position to the second position when the dehumidifying capacity of the hygroscopic filter becomes smaller than a threshold;
Have
外気利用型の冷却システムで効率良く除湿を行うことができる。 Dehumidification can be performed efficiently with an outside air type cooling system.
図１は、除湿装置１０を用いた冷却システム１の概略図である。ラック設置面をＸ−Ｙ平面と平行な面とし、高さ方向をＺ軸方向とする。電子機器を収容したラック５を冷却するために、ファン２ａによって外気が室内に取り込まれ、ラック設置面の下方からラック５の前面５ａに外気が供給される。ラック５を通過して電子機器から発熱される熱を含んだ気体はラック５の後面５ｂから排出され、ファン２ｂによって室外へ排気される。外気を取り入れるラック５の前面５ａ側を「コールドアイル」、ラック５から熱を排出する後面５ｂ側を「ホットアイル」と称する。
FIG. 1 is a schematic diagram of a
実施形態では、ラック５に、再生可能な除湿装置１０が取り付けられている。除湿装置１０は、外気に含まれる湿気を取り除く吸湿フィルタ１５と、吸湿フィルタ１５の位置を移動させるレールフレーム１１を有する。吸湿フィルタ１５は、レールフレーム１１によって、ラック５の前面５ａ側の除湿位置Ｐ１と、後面５ｂ側の再生位置Ｐ２との間を移動可能である。この意味で、吸湿フィルタ１５を「可動式フィルタ」と呼んでもよい。
In the embodiment, a recyclable
図２は、除湿装置１０の一つの構成例としての除湿装置１０Ａを示す概略図である。図２（Ａ）は除湿装置１０Ａの斜視図、図２（Ｂ）はラック５に除湿装置１０Ａを取り付けた状態を示す。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a
除湿装置１０Ａは、一つの吸湿フィルタ１５と、吸湿フィルタ１５を移動させるレールフレーム１１を有する。レールフレーム１１は、第１フレーム１４と、第１フレーム１４の一端側にヒンジ１６で回動可能に保持される第２フレーム１２と、第１フレーム１４の他端側にヒンジ１７で回動可能に保持される第３フレーム１３を有する。第１フレーム１４、第２フレーム１２、及び第３フレーム１３において、下側の枠と上側の枠の少なくとも一方は、吸湿フィルタ１５を移動させるレール構造を有する。
The
除湿装置１０Ａをラック５に取り付ける場合、たとえば、第１フレーム１４をラック５の側面に、第２フレーム１２をラック５の前面５ａに、第３フレーム１３をラック５の後面５ｂに配置する。除湿時には、吸湿フィルタ１５はラック５の前面５ａ側で第２フレーム１２に保持され、第２フレーム１２は第１フレーム１４に対して直角に折られて（閉じて）いる。この状態は、図１の除湿位置Ｐ１に対応する。ラック５の前面５ａはたとえばメッシュ状の扉となっており、吸湿フィルタ１５を通過して除湿された外気がラック５内に入り込む。ラック５内の電子機器を冷却した空気は、ラック５の後面５ｂから排気される。
When the
吸湿フィルタ１５が一定量以上の水分を含んで除湿能力が低下した場合、吸湿フィルタ１５は第２フレーム１２から第１フレーム１４を通って、ラック５の後面５ｂ側の第３フレーム１３へ移動する。
When the
図３は、吸湿フィルタ１５の移動動作を示す図である。図３（Ａ）で、吸湿フィルタ１５の除湿能力が低下すると、第２フレーム１２がヒンジ１６の回りに回動して、第１フレーム１４と平行になる。図３（Ｂ）で、吸湿フィルタ１５は、第２フレーム１２から第１フレーム１４へ移動し、そのまま第１フレーム１４に沿って移動する。図３（Ｃ）で、第３フレーム１３はヒンジ１７の回りに回転して第１フレーム１４と平行になり、吸湿フィルタ１５は第３フレーム１３へと移動する。図４（Ｄ）で、第３フレーム１３が閉じて、吸湿フィルタ１５はラック５の後面５ｂ、すなわち再生位置Ｐ２に位置する。
FIG. 3 is a diagram illustrating the movement operation of the
吸湿フィルタ１５をラック５の後面５ｂに移動させることで、ラック５から排出される熱を利用して、吸湿フィルタ１５の除湿能力を回復することができる。図３の構成と手法によると、ラックごとにファンを設けてその送風方向を切り替える必要はない。
By moving the
図４は、移動制御の構成を示す。吸湿フィルタ１５の両面、あるいは第２フレーム１２と第３フレーム１３の両面に温湿度計２１を設置し、吸湿フィルタ１５の通過前と通過後の空気の温度と湿度を測定する。温湿度計２１の出力は制御器２５に接続されている。制御器２５は、後述するように、吸湿フィルタ１５とレールフレーム１１の少なくとも一方に内蔵される制御基板として構成されてもよい。制御器２５は、吸湿フィルタ１５の通過前と通過後の湿度差が所定の閾値よりも小さくなったときに吸湿フィルタ１５の除湿能力が低下したと判断して、第２フレーム１２と第３フレーム１３の回動と吸湿フィルタ１５の移動を制御する。
FIG. 4 shows the configuration of movement control. A
吸湿フィルタ１５が再生位置Ｐ２（図１参照）に移動した後は、吸湿フィルタ１５はラック５の排熱で乾燥される。制御器２５は、吸湿フィルタ１５の両面の湿度差が所定の閾値以上に回復したと判断したときに、第３フレーム１３と第２フレーム１２の回動と吸湿フィルタ１５の移動を制御して、吸湿フィルタ１５を除湿位置Ｐ１に戻す。
After the
除湿位置Ｐ１から再生位置Ｐ２へ移動させるときの閾値を第１閾値、再生位置Ｐ２から除湿位置Ｐ１へ復帰させるときの閾値を第２閾値とすると、第１閾値と第２閾値は同じであっても、異なっていてもよい。好ましくは、第２閾値は第１閾値よりも大きく設定される。 If the threshold when moving from the dehumidifying position P1 to the regeneration position P2 is the first threshold, and the threshold when returning from the regeneration position P2 to the dehumidifying position P1 is the second threshold, the first threshold and the second threshold are the same. May be different. Preferably, the second threshold is set larger than the first threshold.
なお、吸湿フィルタ１５がラック５の後面５ｂ側の再生位置Ｐ２にあるときは、外気の供給を一時中断してもよいし、湿度がそれほど高くない場合は、そのままラック内に冷媒として空気を導入してもよい。この場合、吸湿フィルタ１５による圧力損失なしにラック５内を冷却し、かつラック５の後面５ｂ側で吸湿フィルタ１５を乾燥することができる。外気の湿度が高い場合は、ラック５が配置される室内への外気の導入口に従来のデシカント装置を一台設置しておいてもよい。吸湿フィルタ１５を用いる必要のない場合は、吸湿フィルタ１５を隣接するラック５間に収容することができるので、空間利用効率も向上する。
When the
図５〜図７は、複数のラック５が配置される状況での除湿装置１０Ａの設置状態を示す図である。図５は除湿（吸湿）時、図６は吸湿フィルタ１５の移動時、図７は再生（乾燥）時の状態を示す。
5-7 is a figure which shows the installation state of 10 A of dehumidification apparatuses in the condition where the some
除湿装置１０Ａは各ラック５に設置されるが、図５〜図７では図示の便宜上、一つの除湿装置１０Ａだけを描いている。除湿装置１０Ａは、ラック５の形状に沿ったレールフレーム１１を有するので、場所をとらずに各ラック５に設置することができる。吸湿フィルタ１５の移動時も、第２フレーム１２と第３フレーム１３は、ラック５の前面５ａ側と後面５ｂ側で回動するだけなので、隣接するラック５への吸気を妨害しない。
Although the
図５の上面図と側面図に示すように、除湿時に、吸湿フィルタ１５はラック５の前面５ａ側に位置し、コールドアイル側から供給される空気に含まれる水分を吸着、除去する。吸湿フィルタ１５は、ラック５の前面５ａ側に位置するに先立って、ラック５の後面５ｂ側から乾燥（再生）した状態で前面５ａ側に移動している。吸湿フィルタ１５で除湿された空気は、ラック５を通過してラック内の電子機器を冷却する。
As shown in the top view and the side view of FIG. 5, during dehumidification, the
図６の上面図と側面図に示すように、吸湿フィルタ１５の移動時には、第２フレーム１２と第３フレーム１３がヒンジ１６と１７の回りにそれぞれ回動して、第１フレーム１４と直線状に揃う。吸湿フィルタ１５は、第１フレーム１４に沿ってラック５の側面を移動する。
As shown in the top view and the side view of FIG. 6, when the
図７の上面図と側面図に示すように、吸湿フィルタ１５が第３フレーム１３まで移動すると、第３フレーム１３が回動して閉じて、吸湿フィルタ１５はラック５の後面５ｂに位置する。図示はしないが、第２フレーム１２も閉じて、第２フレームはラック５の前面５ａに位置する。
As shown in the top view and the side view of FIG. 7, when the
各ラック５に除湿装置１０を設置することで、ラック５ごとに吸湿フィルタ１５の除湿能力が低下するタイミングが異なっても、隣接するラック５の除湿を妨げることなく、吸湿フィルタ１５を除湿位置Ｐ１から再生位置Ｐ２へと移動させることができる。
By installing the
図８は、除湿装置１０Ａの第１の変形例として、除湿装置１０Ｂの使用態様を示す。除湿装置１０Ｂは、２つの吸湿フィルタ１５−１，１５−２を用いる。この場合、一対の平行な第１フレーム１４−１、１４−２を用いる。第２フレーム１２は、ヒンジ１６、１８により第１フレーム１４−１と１４−２のそれぞれに対して回動可能に接続される。同様に、第３フレーム１３は、ヒンジ１７、１９により第１フレーム１４−１と１４−２のそれぞれに対して回動可能に接続される。制御器２５（図４参照）は、ヒンジ１６、１８と第２フレームの係合と解除、及びヒンジ１７、１９と第３フレーム１３の係合と解除を制御する。
FIG. 8 shows a usage mode of a
吸湿フィルタ１５−１と１５−２は、コールドアイル側（ラック５の前面５ａ側）とホットアイル側（ラック５の後面５ｂ側）を交互に移動する。図８の状態（Ａ）で、吸湿フィルタ１５−１がコールドアイル側に位置するときに、吸湿フィルタ１５−２はホットアイル側に位置する。吸湿フィルタ１５−１が除湿を行っている間、吸湿フィルタ１５−２はラック５の排熱により再生（乾燥）されている。
The moisture absorption filters 15-1 and 15-2 move alternately on the cold aisle side (the
吸湿フィルタ１５−１の除湿能力が低下すると、吸湿フィルタ１５−１は一方の第１フレーム１４−１を移動してホットアイル側に移動し、吸湿フィルタ１５−２は他方の第１フレーム１４−２を移動してコールドアイル側に移動する（状態（Ｂ））。コールドアイル側に移動した吸湿フィルタ１５−２は、ラック５の前面５ａ側で吸気の除湿を行う（状態（Ｃ））。吸湿フィルタ１５−２の除湿能力が低下し、吸湿フィルタ１５−１の除湿能力が再生されると、吸湿フィルタ１５−２がホットアイル側に、吸湿フィルタ１５−１がコールドアイル側に移動し（状態（Ｄ））、吸湿フィルタ１５−１と１５−２の位置は再度入れ替わる（状態（Ａ）に戻る）。
When the dehumidifying capacity of the moisture absorption filter 15-1 is lowered, the moisture absorption filter 15-1 moves to the hot aisle side by moving one of the first frames 14-1, and the moisture absorption filter 15-2 is moved to the other first frame 14-1. 2 is moved to the cold aisle side (state (B)). The moisture absorption filter 15-2 moved to the cold aisle side dehumidifies the intake air on the
このサイクルを繰り返すことで、吸湿フィルタ１５−１と１５−２を用いて常に除湿と再生が可能になり、連続して外気による冷却を行うことができる。 By repeating this cycle, dehumidification and regeneration can always be performed using the moisture absorption filters 15-1 and 15-2, and cooling with outside air can be performed continuously.
図９は、除湿装置１０Ａの第２の変形例として、除湿装置１０Ｃを示す。除湿装置１０Ｃは、一対の短冊状の吸湿フィルタ１５Ｃと、ラック５を取り囲むレールフレーム３１とを有する。各吸湿フィルタ１５Ｃは複数の短冊フィルタ３５を含む。各短冊フィルタ３５はフックまたは車輪（不図示）によりレールフレーム３１に支持されており、レールフレーム３１のコーナーを通過可能である。
FIG. 9 shows a
吸湿フィルタ１５Ｃと吸湿フィルタ１５Ｃの間には、短冊フィルタ３５が存在しない不連続部３６が設けられている。この不連続部３６からラック５へアクセスすることができる。
A
一対の吸湿フィルタ１５Ｃは、レールフレーム３１に沿って、吸湿側の除湿位置Ｐ１と排気側の再生位置Ｐ２との間を移動する。一対の吸湿フィルタ１５Ｃを連続的に移動して除湿と再生を繰り変えしてもよい。このとき、周回中の吸湿フィルタ１５Ｃの移動速度を可変にしてもよい。たとえば、吸湿フィルタ１５Ｃがラック５の前面５ａ及び後面５ｂ側に位置するとき（すなわち不連続部３６がラック５の側面にあるとき）は移動速度を低減し、吸湿フィルタ１５Ｃがラック５の側面を移動するときに移動速度を速くする。これにより効率的に除湿と再生を繰り返すことができる。
The pair of
図１０は、除湿装置１０Ａの第３の変形例として、除湿装置１０Ｄを示す。除湿装置１０Ｄは、一対のカーテン状の吸湿フィルタ１５Ｄと、ラック５を取り囲むレールフレーム３１とを有する。各吸湿フィルタ１５Ｄは、複数のフック（不図示）によりレールフレーム３１に支持されており、レールフレーム３１のコーナーを通過可能である。
FIG. 10 shows a dehumidifying device 10D as a third modification of the
図７と同様に、吸湿フィルタ１５Ｄと吸湿フィルタ１５Ｄの間には、不連続部３６が設けられている。この不連続部３６からラック５へアクセスすることができる。
Similarly to FIG. 7, a
一対の吸湿フィルタ１５Ｄは、レールフレーム３１に沿って、吸湿側の除湿位置Ｐ１と排気側の再生位置Ｐ２との間を移動可能である。一対の吸湿フィルタ１５Ｄを連続的に移動して除湿と再生を繰り変えしてもよい。このとき、周回中の吸湿フィルタ１５Ｄの移動速度を可変にしてもよい。たとえば、吸湿フィルタ１５Ｄがラック５の前面５ａ及び後面５ｂ側に位置するとき（すなわち不連続部３６がラック５の側面にあるとき）は移動速度を低減し、吸湿フィルタ１５Ｄがラック５の側面を移動するときに移動速度を速くする。
The pair of
上述した吸湿フィルタ１５、１５−１、１５−２、１５Ｃ、１５Ｄで使用する除湿剤として、活性炭、シリカゲル、ゼオライト系の一般的な除湿剤を用いることができる。好ましくは、サーバの排熱のように８０℃以下の温度で再生可能な高分子吸着剤を用いる。これらの除湿剤をハニカム状やコルゲート状のフィンに含浸、もしくはバインダ等により固定してフィルタ材を形成する。
As the dehumidifying agent used in the above-described
除湿装置１０Ａ〜１０Ｄのいずれを用いる場合も、一般的なデシカント空調装置との併用が可能である。一般的なデシカント空調機と併用することで、外気に対する除湿能力をさらに向上することができる。
When any of the
図１１（Ａ）は実施形態の除湿装置のデータセンタでの配置形態を、図１１（Ｂ）は比較として一般的なデシカント空調装置１０１の配置形態を示す。図９（Ａ）では、一対の吸湿フィルタ１５−１、１５−２を有する除湿装置１０Ｂを用いているが、除湿装置１０Ａ、１０Ｃ、１０Ｄのいずれを用いてもよい。
FIG. 11A shows an arrangement form of the data center of the dehumidifying device of the embodiment, and FIG. 11B shows an arrangement form of a general desiccant air conditioner 101 for comparison. In FIG. 9A, the
図１１（Ａ）では、互いに隣接した配置される複数のラック５の各々で、コールドアイル側とホットアイル側に吸湿フィルタ１５−１、１５−２が配置されている。ファン２によって取り込まれた外気は、コールドアイル側から吸湿フィルタ１５−１を通過してラック５を冷却し、ホットアイル側に排気される。ホットアイル側の吸湿フィルタ１５−２はラック５からの排熱で再生、すなわち乾燥される。コールドアイル側の吸湿フィルタ１５−１の除湿能力が低下したときに、レール１１−１、１１−２（図８参照）を通って、吸湿フィルタ１５−１と１５−２の位置が交替する。これに対し、図１１（Ｂ）では、複数のラック１０５の配列に対して、一台のデシカント空調装置１０１が用いられる。
In FIG. 11A, moisture absorption filters 15-1 and 15-2 are arranged on the cold aisle side and the hot aisle side in each of the plurality of
図１１（Ａ）のようにラック５ごとに除湿装置１０Ｂを設置することで、図１１（Ｂ）の配置構成と比較して、トータルの空気通過面積を大きくとることができる。除湿可能な面積が増えることで風圧が分散され、吸湿フィルタ１５−１を通過する空気の通過速度が下がる。図１２に示すように、風速が低減することで、吸湿フィルタ１５−１の単位面積当たりの除湿能力が向上する。
By installing the
図１２は、風速と除湿能力の関係を示す図、図１３は、風速と圧力損失の関係を示す図である。フィルタを通過する空気の風速が速いほど、除湿能力は低下し、風速が速いほど圧力損失は増大する。フィルタの除湿能力と圧力損失防止の観点から、フィルタを通過する空気の風速はゆっくりしている方が望ましい。 FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the wind speed and the dehumidifying capacity, and FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the wind speed and the pressure loss. The higher the wind speed of the air passing through the filter, the lower the dehumidifying capacity, and the higher the wind speed, the greater the pressure loss. From the viewpoint of the dehumidifying ability of the filter and prevention of pressure loss, it is desirable that the air velocity of the air passing through the filter is slow.
図１１（Ａ）の配置構成では、各吸湿フィルタ１５−１を通過する風速を小さくすることができるので、吸湿フィルタ１５−１の単位面積当たりの除湿能力が向上する。逆に言うと、吸湿フィルタ１５−１，１５−２の密度を粗くしても、除湿性能を維持することができ、圧力損失を低減することができる。送風用のファン２の動力を下げて、エネルギー消費を低減することができる。
In the arrangement configuration of FIG. 11A, since the wind speed passing through each of the moisture absorption filters 15-1 can be reduced, the dehumidification capacity per unit area of the moisture absorption filter 15-1 is improved. In other words, even if the density of the moisture absorption filters 15-1 and 15-2 is increased, the dehumidifying performance can be maintained and the pressure loss can be reduced. The power consumption of the
図２の除湿装置１０Ａを、700 mm × 1050 mm × 1200 mm のラック５に合わせて作製する。吸湿フィルタ１５として、高分子吸着剤をバインダで固めたサイズ700 mm ×1200 mm × 60 mmのフィルタ部材を、車輪付きの金属フレーム（不図示）で保持したものを作製する。モータ付きの車輪を、金属フレームの上下の少なくとも一方に配置する。金属フレームは、制御器２５としての制御基板と温湿度センサを内蔵する。
The
吸湿フィルタ１５を保持、移動させるレールフレーム１１として、第１フレーム１４、第２フレーム１２、及び第３フレーム１３を、熱伝導率の高い金属で作製し、３つのフレーム部品をヒンジ１６，１７で接続する。第２フレーム１２と第３フレームの枠の中央部の前面と後面に、温湿度計２１としての温湿度センサ２１を設置する。吸湿フィルタ１５を第２フレーム１２に嵌めこんで除湿装置１０Ａが完成する。温湿度センサ２１を、たとえばドア部として機能する第２フレームに固定し、第１の制御用基盤（不図示）を第１フレーム１４に内蔵して温湿度センサ２１からの温湿度情報を収集する。第１の制御用基盤は温湿度情報の処理後、必要に応じてドアフレーム（第２フレーム１２又は第３フレーム１３）の開閉や吸湿フィルタ１５の移動を命令する。
As the
以上のように、実施形態の除湿装置１０Ａ〜１０Ｄを用いることで、効率的な除湿を行うことができる。除湿装置１０Ａ〜１０Ｄを用いた冷却システム１では、湿度の高い自然条件下でも、外気を利用して発熱体である電子機器を収容するラックを効率良く冷却することができる。その結果、電子機器の冷却のためのエネルギー消費を低減することができる。
As described above, efficient dehumidification can be performed by using the
なお、除湿装置１０Ａ〜１０Ｄの各部の構成を任意に組み合わせてもよい。たとえば、図９で一対の短冊状の吸湿フィルタ１５Ｃを用いる代わりに、短冊状の吸湿フィルタ１５Ｃを一つだけ用いてもよい。この場合、各短冊フィルタ３５の除湿能力が閾値より小さくなった場合、一定数以上の短冊フィルタ３５の除湿能力が閾値より小さくなった場合、あるいは短冊フィルタ３５の除湿能力の平均値が閾値よりも小さくなった場合に、吸湿フィルタ１５Ｃをラック５の後面５ｂ側の再生位置Ｐ２へ移動させる構成としてもよい。
In addition, you may combine the structure of each part of
同様に、図１０で一対のカーテン状の吸湿フィルタ１５Ｄを用いる代わりに、カーテン状の吸湿フィルタ１５Ｄを一つだけ用いてもよい。この場合、カーテン状の吸湿フィルタ１５Ｄに複数個所に温湿度計を取り付けて、各温湿度計あるいは一定数以上の温湿度計で湿度が閾値を超えた場合、または湿度の平均値が閾値を超えた場合に、吸湿フィルタ１５Ｄをラック５の後面５ｂ側の再生位置Ｐ２へ移動させる構成としてもよい。
Similarly, instead of using the pair of curtain-shaped
以上の説明について以下の付記を提示する。
（付記１）
吸湿フィルタと、
前記吸湿フィルタを、除湿を行う第１位置と、除湿能力を回復する第２位置との間で移動可能に保持するレールフレームと、
前記吸湿フィルタの前記除湿能力をモニタし、前記吸湿フィルタの前記除湿能力が閾値よりも小さくなったときに、前記吸湿フィルタを前記第１位置から前記第２位置へ移動させる制御器と、
を有することを特徴とする除湿装置。
（付記２）
前記レールフレームは、第１フレームと、前記第１フレームの一端側に回動可能に接続される第２フレームと、前記第１フレームの他端側に回動可能に接続される第３フレームとを有し、
前記吸湿フィルタは除湿の際に前記第２フレームに保持されて前記第１位置に位置し、
前記制御器は、前記吸湿フィルタの前記除湿能力が前記閾値よりも小さくなったときに前記吸湿フィルタを前記第２フレームから、前記第１フレームを介して前記第３フレームへ移動させることを特徴とする付記１に記載の除湿装置。
（付記３）
前記制御器は、前記吸湿フィルタの移動時に、前記第２フレームを前記第１フレームと平行になる位置まで回動して前記吸湿フィルタを前記第２フレームから前記第１フレームに移動させ、前記第３フレームを前記第１フレームと平行になる位置まで回動して前記吸湿フィルタを前記第１フレームから前記第３フレームに移動させることを特徴とする付記２に記載の除湿装置。
（付記４）
前記吸湿フィルタは一対のフィルタを含み、
前記制御器は、前記一対のフィルタの一方のフィルタが前記第１位置に位置するときに前記一対のフィルタの他方のフィルタが前記第２位置に位置し、前記一方のフィルタが前記レールフレームに沿って前記第２位置に移動するときに、前記他方のフィルタが前記レールフレームに沿って前記第１位置に移動するように、前記一対のフィルタの移動を制御することを特徴とする付記１に記載の除湿装置。
（付記５）
前記吸湿フィルタは互いに間隔をおいて配置される一対のフィルタを含み、
前記レールフレームは、前記一対のフィルタを前記第１位置と前記第２位置の間で連続的に周回させ、
前記制御器は、前記一対のフィルタが前記第１位置と前記第２位置を通過するときの速度を、一方のフィルタと他方のフィルタの間の不連続部が前記第１位置と前記第２位置を通過するときの速度よりも遅くなるように前記一対のフィルタの移動を制御することを特徴とする付記１に記載の除湿装置。
（付記６）
前記一対のフィルタの各々は、カーテン状の吸湿フィルタ、または複数の短冊フィルタで形成される短冊状の吸湿フィルタであることを特徴とする付記５に記載の除湿装置。
（付記７）
前記カーテン状の吸湿フィルタは、複数個所で前記レールフレームに保持されて、前記レールフレームに沿って連続的に移動することを特徴とする付記６に記載の除湿装置。
（付記８）
前記短冊状の吸湿フィルタは、前記複数の短冊フィルタの各々によって前記レールフレームに保持されて、前記レールフレームに沿って連続的に移動することを特徴とする付記６に記載の除湿装置。
（付記９）
前記吸湿フィルタと前記レールフレームの少なくとも一方に設置される温湿度計、
をさらに有し、
前記制御部は、前記温湿度計の出力に基づいて前記吸湿フィルタの移動を制御することを特徴とする付記１〜８のいずれかに記載の除湿装置。
（付記１０）
発熱体を収容するラックと、
前記ラックに対して外気を供給するファンと、
前記ラックに取り付けられる除湿装置と、
を含み、
前記除湿装置は、吸湿フィルタと、前記吸湿フィルタを移動可能に保持するレールフレームと、前記吸湿フィルタの移動を制御する制御器とを有し、
前記吸湿フィルタは、前記レールフレームに沿って、前記ラックが前記外気を受け取る第１面側で除湿を行う第１位置と、前記第１面と反対側の第２面側で乾燥される第２位置との間を移動し、
前記制御器は、前記吸湿フィルタの除湿能力をモニタして、前記除湿能力が閾値よりも小さくなったときに、前記吸湿フィルタを前記第１位置から前記第２位置へ移動させる
ことを特徴とする冷却システム。
（付記１１）
前記吸湿フィルタは、前記第２位置で前記ラックからの排熱により乾燥されることを特徴とする付記１０に記載の冷却システム。
（付記１２）
前記吸湿フィルタは一対のフィルタを含み、
前記制御器は、前記一対のフィルタの一方のフィルタが前記第１位置にあるときに前記一対のフィルタの他方のフィルタが前記第２位置にあり、前記一方のフィルタが前記レールフレームに沿って前記第２位置に移動するときに前記他方のフィルタが前記レールフレームに沿って前記第１位置に移動するように前記一対のフィルタの移動を制御することで前記吸湿フィルタによる除湿と前記吸湿フィルタの乾燥を繰り返すことを特徴とする付記１１に記載の冷却システム。
The following additional notes are presented for the above explanation.
(Appendix 1)
A moisture absorption filter,
A rail frame that holds the moisture absorption filter movably between a first position for dehumidification and a second position for recovering the dehumidification capacity;
A controller that monitors the dehumidifying capacity of the hygroscopic filter and moves the hygroscopic filter from the first position to the second position when the dehumidifying capacity of the hygroscopic filter becomes smaller than a threshold;
A dehumidifying device comprising:
(Appendix 2)
The rail frame includes a first frame, a second frame rotatably connected to one end of the first frame, and a third frame rotatably connected to the other end of the first frame. Have
The moisture absorption filter is held by the second frame during dehumidification and is located at the first position,
The controller moves the moisture absorption filter from the second frame to the third frame via the first frame when the dehumidifying ability of the moisture absorption filter becomes smaller than the threshold value. The dehumidifying device according to
(Appendix 3)
The controller rotates the second frame to a position parallel to the first frame to move the moisture absorption filter from the second frame to the first frame when the moisture absorption filter moves. The dehumidifying device according to
(Appendix 4)
The moisture absorption filter includes a pair of filters,
The controller is configured such that when one filter of the pair of filters is located at the first position, the other filter of the pair of filters is located at the second position, and the one filter is along the rail frame. The movement of the pair of filters is controlled so that the other filter moves to the first position along the rail frame when moving to the second position. Dehumidifier.
(Appendix 5)
The moisture absorption filter includes a pair of filters that are spaced apart from each other,
The rail frame continuously circulates the pair of filters between the first position and the second position,
The controller determines a speed at which the pair of filters pass through the first position and the second position, and a discontinuity between one filter and the other filter indicates the first position and the second position. The dehumidifying device according to
(Appendix 6)
6. The dehumidifying device according to
(Appendix 7)
The dehumidifying device according to appendix 6, wherein the curtain-shaped moisture absorption filter is held by the rail frame at a plurality of locations and continuously moves along the rail frame.
(Appendix 8)
The dehumidifying device according to appendix 6, wherein the strip-shaped moisture absorption filter is held by the rail frame by each of the plurality of strip filters and continuously moves along the rail frame.
(Appendix 9)
A thermohygrometer installed on at least one of the moisture absorption filter and the rail frame;
Further comprising
The dehumidifier according to any one of
(Appendix 10)
A rack for containing a heating element;
A fan for supplying outside air to the rack;
A dehumidifying device attached to the rack;
Including
The dehumidifying device has a moisture absorption filter, a rail frame that holds the moisture absorption filter movably, and a controller that controls the movement of the moisture absorption filter.
The moisture absorption filter is dried along the rail frame at a first position where the rack performs dehumidification on the first surface side where the outside air is received, and on a second surface side opposite to the first surface. Move between positions,
The controller monitors the dehumidification capacity of the moisture absorption filter, and moves the moisture absorption filter from the first position to the second position when the dehumidification capacity becomes smaller than a threshold value. Cooling system.
(Appendix 11)
The cooling system according to
(Appendix 12)
The moisture absorption filter includes a pair of filters,
The controller is configured such that when one filter of the pair of filters is in the first position, the other filter of the pair of filters is in the second position, and the one filter is along the rail frame along the rail frame. Dehumidification by the moisture absorption filter and drying of the moisture absorption filter by controlling the movement of the pair of filters so that the other filter moves to the first position along the rail frame when moving to the second position. The cooling system according to
１ 冷却システム
２ ファン
５ ラック（筐体または電子機器筐体）
５ａ ラックの前面
５ｂ ラックの後面
１０、１０Ａ〜１０Ｄ 除湿装置
１１、３１ レールフレーム
１２ 第２フレーム
１３ 第３フレーム
１４ 第１フレーム
１５、１５−１，１５−２、１５Ｃ，１５Ｄ 吸湿フィルタ
２５ 制御器
３５ 短冊フィルタ
1
5a Rack
Claims (8)
前記吸湿フィルタを、除湿を行う第１位置と、除湿能力を回復する第２位置との間で移動可能に保持するレールフレームと、
前記吸湿フィルタの前記除湿能力をモニタし、前記吸湿フィルタの前記除湿能力が閾値よりも小さくなったときに、前記吸湿フィルタを前記第１位置から前記第２位置へ移動させる制御器と、
を有することを特徴とする除湿装置。 A moisture absorption filter,
A rail frame that holds the moisture absorption filter movably between a first position for dehumidification and a second position for recovering the dehumidification capacity;
A controller that monitors the dehumidifying capacity of the hygroscopic filter and moves the hygroscopic filter from the first position to the second position when the dehumidifying capacity of the hygroscopic filter becomes smaller than a threshold;
A dehumidifying device comprising:
前記吸湿フィルタは除湿の際に前記第２フレームに保持されて前記第１位置に位置し、
前記制御器は、前記吸湿フィルタの前記除湿能力が前記閾値よりも小さくなったときに、前記吸湿フィルタを前記第２フレームから、前記第１フレームを介して前記第３フレームへ移動させることを特徴とする請求項１に記載の除湿装置。 The rail frame includes a first frame, a second frame rotatably connected to one end of the first frame, and a third frame rotatably connected to the other end of the first frame. Have
The moisture absorption filter is held by the second frame during dehumidification and is located at the first position,
The controller moves the moisture absorption filter from the second frame to the third frame via the first frame when the dehumidifying capacity of the moisture absorption filter becomes smaller than the threshold value. The dehumidifying device according to claim 1.
前記制御器は、前記一対のフィルタの一方のフィルタが前記第１位置に位置するときに前記一対のフィルタの他方のフィルタが前記第２位置に位置し、前記一方のフィルタが前記レールフレームに沿って前記第２位置に移動するときに、前記他方のフィルタが前記レールフレームに沿って前記第１位置に移動するように、前記一対のフィルタの移動を制御することを特徴とする請求項１に記載の除湿装置。 The moisture absorption filter includes a pair of filters,
The controller is configured such that when one filter of the pair of filters is located at the first position, the other filter of the pair of filters is located at the second position, and the one filter is along the rail frame. The movement of the pair of filters is controlled so that the other filter moves to the first position along the rail frame when moving to the second position. The dehumidifying device described.
前記レールフレームは、前記一対のフィルタを前記第１位置と前記第２位置の間で連続的に周回させ、
前記制御器は、前記一対のフィルタが前記第１位置と前記第２位置を通過するときの速度を、一方のフィルタと他方のフィルタの間の不連続部が前記第１位置と前記第２位置を通過するときの速度よりも遅くなるように前記一対のフィルタの移動を制御することを特徴とする請求項１に記載の除湿装置。 The moisture absorption filter includes a pair of filters that are spaced apart from each other,
The rail frame continuously circulates the pair of filters between the first position and the second position,
The controller determines a speed at which the pair of filters pass through the first position and the second position, and a discontinuity between one filter and the other filter indicates the first position and the second position. The dehumidifying device according to claim 1, wherein the movement of the pair of filters is controlled so as to be slower than a speed when passing through the filter.
をさらに有し、
前記制御部は、前記温湿度計の出力に基づいて前記吸湿フィルタの移動を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の除湿装置。 A thermohygrometer installed on at least one of the moisture absorption filter and the rail frame;
Further comprising
The dehumidifying device according to claim 1, wherein the control unit controls movement of the moisture absorption filter based on an output of the thermohygrometer.
前記ラックに対して外気を供給するファンと、
前記ラックに取り付けられる除湿装置と、
を含み、
前記除湿装置は、吸湿フィルタと、前記吸湿フィルタを移動可能に保持するレールフレームと、前記吸湿フィルタの移動を制御する制御器とを有し、
前記吸湿フィルタは、前記レールフレームに沿って、前記ラックが前記外気を受け取る第１面側で除湿を行う第１位置と、前記第１面と反対側の第２面側で乾燥される第２位置との間を移動し、
前記制御器は、前記吸湿フィルタの除湿能力をモニタして、前記除湿能力が閾値よりも小さくなったときに、前記吸湿フィルタを前記第１位置から前記第２位置へ移動させる
ことを特徴とする冷却システム。 A rack for containing a heating element;
A fan for supplying outside air to the rack;
A dehumidifying device attached to the rack;
Including
The dehumidifying device has a moisture absorption filter, a rail frame that holds the moisture absorption filter movably, and a controller that controls the movement of the moisture absorption filter.
The moisture absorption filter is dried along the rail frame at a first position where the rack performs dehumidification on the first surface side where the outside air is received, and on a second surface side opposite to the first surface. Move between positions,
The controller monitors the dehumidification capacity of the moisture absorption filter, and moves the moisture absorption filter from the first position to the second position when the dehumidification capacity becomes smaller than a threshold value. Cooling system.
前記制御器は、前記一対のフィルタの一方のフィルタが前記第１位置にあるときに前記一対のフィルタの他方のフィルタが前記第２位置にあり、前記一方のフィルタが前記レールフレームに沿って前記第２位置に移動するときに前記他方のフィルタが前記レールフレームに沿って前記第１位置に移動するように前記一対のフィルタの移動を制御することで前記吸湿フィルタによる除湿と前記吸湿フィルタの乾燥を繰り返すことを特徴とする請求項７に記載の冷却システム。 The moisture absorption filter includes a pair of filters,
The controller is configured such that when one filter of the pair of filters is in the first position, the other filter of the pair of filters is in the second position, and the one filter is along the rail frame along the rail frame. Dehumidification by the moisture absorption filter and drying of the moisture absorption filter by controlling the movement of the pair of filters so that the other filter moves to the first position along the rail frame when moving to the second position. The cooling system according to claim 7, wherein:
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2014166988A JP2016043278A (en) | 2014-08-19 | 2014-08-19 | Dehumidifier, and cooling system using the former |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014166988A JP2016043278A (en) | 2014-08-19 | 2014-08-19 | Dehumidifier, and cooling system using the former |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2014
- 2014-08-19 JP JP2014166988A patent/JP2016043278A/en not_active Withdrawn
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