JP2019122883A - 保管庫 - Google Patents
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Abstract
【課題】庫内の除湿効果を飛躍的に向上させて、より低湿度を実現可能な保管庫を提供する。【解決手段】保管庫1は、内壁14および外壁15からなる二重壁構造の背壁13と、背壁13の内壁14および外壁15で区切られた緩衝室16と、取込口から取り込んだ庫内10の空気を除湿して給気口から庫内10へ給気するとともに、除湿により庫内10の空気から回収した水分を気化して排気口から緩衝室16内に排気する第一除湿ユニット2Aと、取込口から取り込んだ緩衝室16内の空気を除湿して給気口から緩衝室16内へ給気するとともに、除湿により緩衝室16内の空気から回収した水分を気化して排気口から庫外に排気する第二除湿ユニット2Bと、を備えている。【選択図】図2
Description
本発明は、庫内を除湿する保管庫に関する。
従来、精密機器、食品、化学薬品等の保管品を保管する庫内を除湿する除湿ユニットを備えた保管庫が知られている(例えば特許文献1)。この種の保管庫に用いられる除湿ユニットは、乾燥装置と、乾燥装置と庫内との空気循環および乾燥装置と庫外との空気循環を択一的に行わせるためのシャッタと、を有する。乾燥装置は、乾燥装置内に充填された球状、ペレット状等の加熱再生可能な乾燥剤と、乾燥剤を加熱再生するための乾燥剤用ヒータと、を有する。
除湿ユニットは、シャッタにより乾燥装置内と庫内との間を空気循環させて、乾燥装置内に充填された乾燥剤が空気中の水分を吸着することにより庫内の空気を除湿する(除湿処理)。また、シャッタにより乾燥装置内と庫外との間を空気循環させるとともに、定期的に乾燥剤用ヒータを動作させて吸湿した乾燥剤を加熱することにより、乾燥剤に溜まった水分を気化して庫外に排気し乾燥剤の乾燥能力を再生させる(加熱再生処理)。これらの処理を繰り返し行うことにより庫内を低湿度化する。
ところで、特許文献1に記載の保管庫において、庫内の除湿効果を向上させるためには、乾燥装置内の乾燥剤の充填量を増やす、除湿ユニットを追加するなどの対策が考えられる。しかしながら、除湿ユニットの取付け部分等から庫内に外気が侵入して、庫内の湿度に影響するため、いずれの対策によっても除湿効果の飛躍的な向上を実現することは困難である。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、庫内の除湿効果を飛躍的に向上させて、より低湿度を実現可能な保管庫を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明では、保管庫の少なくともいずれか1つの壁面を、隣接する壁で区切られた緩衝室を少なくとも一つ形成する多重壁構造とする。そして、この壁面の多重壁を構成する壁毎に、庫内側を除湿する除湿ユニットを、除湿した庫内側の空気中の水分を含む空気の排気先が庫外側となるように設置する。ここで、除湿ユニットの排気口を、この除湿ユニットが設けられた壁よりも庫外側に位置する壁に設けられた除湿ユニットの取込口より低い位置に配置することが好ましい。また、除湿ユニット各々の加熱再生処理が同時に実施されないように、これらの除湿ユニットの加熱再生処理の実施タイミングを制御することが好ましい。
例えば、本発明は、
庫内を除湿する保管庫であって、
隣接する壁で区切られた緩衝室を少なくとも一つ形成する多重壁構造の壁面と、
前記壁面の多重壁を構成する壁毎に設けられ、取込口から取り込んだ前記庫内側の空気を除湿して給気口から前記庫内側へ給気するとともに、当該除湿した前記庫内側の空気中の水分を気化して排気口から庫外側に排気する除湿ユニットと、を備える。
庫内を除湿する保管庫であって、
隣接する壁で区切られた緩衝室を少なくとも一つ形成する多重壁構造の壁面と、
前記壁面の多重壁を構成する壁毎に設けられ、取込口から取り込んだ前記庫内側の空気を除湿して給気口から前記庫内側へ給気するとともに、当該除湿した前記庫内側の空気中の水分を気化して排気口から庫外側に排気する除湿ユニットと、を備える。
本発明によれば、保管庫の少なくともいずれか1つの壁面を多重壁構造とすることにより、庫内と庫外との間に緩衝室を少なくとも一つ設け、壁面の多重壁を構成する壁毎に、庫内側を除湿する除湿ユニットを、除湿した庫内側の空気中の水分を含む空気の排気先が庫外側となるように設置するので、壁面の多重壁を構成する壁のうち庫内を画定する壁に設けられた除湿ユニットの取付け部分等から庫内に侵入する外気が、他の除湿ユニットによって除湿された緩衝室内の空気となり、庫内への影響を小さくすることができる。このため、庫内の除湿効果を飛躍的に向上させて、より低湿度を実現可能な保管庫を提供できる。
以下に、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施の形態に係る保管庫1の概略正面図である。また、図2は、図1に示す保管庫1のA−A概略断面図および制御盤3の機能構成図である。
本実施の形態に係る保管庫1は、例えば露点温度−50℃以下の超低湿度環境が要求される二次電池材料、有機EL封止装置等の保管品を保管する。図1および図2に示すように、保管庫1は、前面11に設けられ、庫内10にアクセスするための扉12と、内壁14および外壁15からなる二重壁構造の背壁13と、背壁13の内壁14および外壁15で区切られた緩衝室16と、庫内10を除湿するための第一除湿ユニット2Aと、緩衝室16内を除湿するための第二除湿ユニット2Bと、第一除湿ユニット2Aおよび第二除湿ユニット2Bを制御する制御盤3と、前面11等に配置された操作パネル4と、庫内10の温度、湿度等を測定するセンサ5と、を備えている。
操作パネル4は、各種指示、設定情報等をユーザから受け付けるためのボタン、キー等の入力装置と、各種設定情報、動作状態、環境情報等をユーザに知らせるための液晶パネル、LED等の表示装置と、を備えている。
第一除湿ユニット2Aおよび第二除湿ユニット2B(以下、単に除湿ユニット2とも呼ぶ)は、ゼオライト、シリカゲル等の加熱再生可能な乾燥剤を用いて、庫内10および緩衝室16内をそれぞれ除湿する。
図3は、除湿ユニット2の概略断面図である。
図示するように、除湿ユニット2は、背壁13の内壁14、外壁15に形成された開口部140、150を塞ぐように設置されている。除湿ユニット2は、少なくとも1台の乾燥装置20と、ファン21と、乾燥装置20およびファン21を収容するハウジング22と、シャッタ23a、23bと、を備えている。
ハウジング22は、除湿・給気側(第一除湿ユニット2Aでは庫内10、第二除湿ユニット2Bでは緩衝室16)から空気B1をハウジング22内に取り込むための取込口24a、24bと、ハウジング22内の空気B2を除湿・給気側に給気するための給気口25a、25bと、排気側(第一除湿ユニット2Aでは緩衝室16、第二除湿ユニット2Bでは庫外(保管庫1の外側))から空気A1をハウジング22内に取り込むための取込口26a、26bと、ハウジング22内の空気A2を排気側に排気するための排気口27a、27bと、を有している。
ファン21は、ハウジング22の取込口24a、24bおよび給気口25a、25b、あるいは取込口26a、26bおよび排気口27a、27bを介して、ハウジング22内と除湿・給気側との間、あるいはハウジング22内と排気側との間で強制的に空気循環させるために駆動される。
乾燥装置20は、乾燥装置20内に充填された球状、ペレット状等の乾燥剤201と、乾燥装置20内に乾燥剤201とともに収容された乾燥剤用ヒータ202と、を有している。乾燥装置20は、乾燥剤201で吸湿することにより、除湿・給気側からハウジング22内に取り込まれた空気B1を除湿する。また、乾燥剤用ヒータ202により乾燥剤201を加熱することにより、乾燥剤201が吸湿した水分を気化してハウジング22内から排気側へ排気する。
乾燥剤201は、ゼオライト、シリカゲル等の加熱再生可能な乾燥剤であり、除湿・給気側(第一除湿ユニット2Aでは庫内10、第二除湿ユニット2Bでは緩衝室16)の空気を十分に除湿できるように除湿・給気側のスペースに応じて定められた量が乾燥装置20に充填されている。図示していないが、乾燥装置20には、乾燥剤201の粒径より狭い幅のスリットが複数形成されている。乾燥剤201は、ハウジング22に取り込まれた空気B1にこのスリットを介して接触してハウジング22内を除湿する。
乾燥剤用ヒータ202は、制御盤3の制御により乾燥装置20内に充填された乾燥剤201を加熱して乾燥剤201に溜まった水分を気化し、乾燥能力を再生する。
シャッタ23aは、除湿・給気側の取込口24aおよび排気側の取込口26aを互いに排他的に開閉する。また、シャッタ23bは、除湿・給気側の給気口25aおよび排気側の排気口27aを互いに排他的に開閉する。
なお、除湿ユニット2は、排気側の取込口26bおよび排気口27bを含むハウジング22の少なくとも一部が、排気側(第一除湿ユニット2Aでは緩衝室16、第二除湿ユニット2Bでは庫外)に露出するように、背壁13の内壁14(第一除湿ユニット2Aの場合)あるいは外壁15(第二除湿ユニット2Bの場合)に配置される。
また、除湿ユニット2は、背壁13の内壁14に設置された第一除湿ユニット2Aの排気口27bが、背壁13の外壁15に設置された第二除湿ユニット2Bの除湿・給気側の取込口24bよりも低い位置となるように、配置されている。
図2に戻って説明を続ける。制御盤3は、センサIF部30と、操作パネルIF部31と、第一除湿ユニットIF部32と、第二除湿ユニットIF部33と、主制御部34と、を備えている。
センサIF部30は、主制御部34をセンサ5に接続するためのインターフェースである。操作パネルIF部31は、主制御部34を操作パネル4に接続するためのインターフェースである。そして、第一除湿ユニットIF部32および第二除湿ユニットIF部33は、主制御部34を第一除湿ユニット2Aおよび第二除湿ユニット2Bにそれぞれ接続するためのインターフェースである。
主制御部34は、センサIF部30を介してセンサ5より庫内10の温度、湿度等の情報を受信する。そして、操作パネルIF部31を介して操作パネル4に、センサ5より受信した庫内10の温度、湿度等の情報を表示する。また、主制御部34は、操作パネルIF部31を介して操作パネル4よりユーザの指示を受信する。そして、操作パネル4より受信したユーザの指示に従い、第一除湿ユニットIF部32および第二除湿ユニットIF部33を介して第一除湿ユニット2Aおよび第二除湿ユニット2Bを制御し、庫内10および緩衝室16内を除湿する。
主制御部34は、具体的には第一除湿ユニット2Aをつぎのように制御する。
すなわち、ハウジング22の内部を庫内10にのみ開放した状態(除湿・給気側の取込口24a:開、排気側の取込口26a:閉、給気口25a:開、排気口27a:閉)で、必要に応じてファン21を回転させる第一除湿処理、および、ハウジング22の内部を一定時間(例えば1時間)だけ緩衝室16にのみ開放した状態(除湿・給気側の取込口24a:閉、排気側の取込口26a:開、給気口25a:閉、排気口27a:開)で、乾燥剤用ヒータ202を動作させて乾燥剤201を加熱しつつ、必要に応じてファン21を回転させる第一加熱再生処理を、択一的に実施する。
第一除湿処理により、庫内10の湿った空気B1が、ハウジング22内に取り込まれて、乾燥装置20の乾燥剤201により吸湿され、その後、乾いた空気B2として庫内10に給気されて、庫内10が除湿される。また、第一加熱再生処理により、緩衝室16の空気A1が、ハウジング22内に取り込まれ、乾燥剤用ヒータ202の加熱で乾燥剤201から気化した水分を含む湿った空気A2として緩衝室16に排気されて、乾燥剤201が乾燥する。
また、主制御部34は、具体的には第二除湿ユニット2Bをつぎのように制御する。
すなわち、ハウジング22の内部を緩衝室16にのみ開放した状態(除湿・給気側の取込口24a:開、排気側の取込口26a:閉、給気口25a:開、排気口27a:閉)で、必要に応じてファン21を回転させる第二除湿処理、および、ハウジング22の内部を一定時間(例えば1時間)だけ庫外にのみ開放した状態(除湿・給気側の取込口24a:閉、排気側の取込口26a:開、給気口25a:閉、排気口27a:開)で、乾燥剤用ヒータ202を動作させて乾燥剤201を加熱しつつ、必要に応じてファン21を回転させる第二加熱再生処理を、択一的に実施する。
第二除湿処理により、緩衝室16内の湿った空気B1が、ハウジング22内に取り込まれて、乾燥装置20の乾燥剤201に吸湿され、その後、乾いた空気B2として緩衝室16に給気されて、緩衝室16が除湿される。また、第二加熱再生処理により、庫外(保管庫1の外側)の空気A1が、ハウジング22内に取り込まれ、乾燥剤用ヒータ202の加熱で乾燥剤201から気化した水分を含む湿った空気A2として庫外に排気されて、乾燥剤201が乾燥する。
ここで、主制御部34は、第一加熱再生処理および第二加熱再生処理の実施タイミングが重ならないように調整している。例えば、操作パネル4を介してユーザから第一加熱再生処理および第二加熱再生処理に共通の加熱再生インターバルが設定されている場合、加熱再生インターバル毎に第一加熱再生処理および第二加熱再生処理を交互に実施する。あるいは、操作パネル4を介してユーザから第一加熱再生処理および第二加熱再生処理それぞれについて個別に加熱再生インターバルが設定されている場合、第一加熱再生処理および第二加熱再生処理をそれぞれの加熱再生インターバル毎に実施する。そして、第一加熱再生処理および第二加熱再生処理のいずれか一方の加熱再生処理の実施タイミングが到来したときに、他方の加熱再生処理を実施中あるいは他方の加熱再生処理の実施終了から所定時間(例えば1時間)を経過する前ならば、他方の加熱再生処理の実施終了から所定時間を経過するのを待って一方の加熱再生処理を実施する。
以上、本発明の一実施の形態について説明した。
本実施の形態では、保管庫1の背壁13を二重壁構造とすることにより、この二重壁で区切られた緩衝室16を設け、庫内10を除湿する第一除湿ユニット2Aを、除湿した庫内10の空気中の水分を含む空気の排気先が緩衝室16内となるように設置するとともに、緩衝室16内を除湿する第二除湿ユニット2Bを、除湿した緩衝室16内の空気中の水分を含む空気の排気先が庫外となるように設置している。このため、第一除湿ユニット2Aの取付け部分等から庫内10に侵入する外気が、第二除湿ユニット2Bにより除湿された緩衝室16内の空気となり、庫内10の環境への影響を小さくすることができる。したがって、本実施の形態によれば、庫内10の除湿効果を飛躍的に向上させて、例えば露点温度−50℃以下の超低湿度環境が要求される二次電池材料、有機EL封止装置等の保管品を保管するのに好適な保管庫1を提供することができる。
また、本実施の形態では、背壁13の内壁14に設置された第一除湿ユニット2Aの排気口27bが、背壁13の外壁15に設置された第二除湿ユニット2Bの除湿・給気側の取込口24bよりも低い位置となるように、第一除湿ユニット2Aおよび第二除湿ユニット2Bを配置している。ここで、第一除湿ユニット2Aの排気口27bから排気される湿った空気A2は、乾燥剤用ヒータ202により加熱されているので上昇し、第一除湿ユニット2Aの排気口27bよりも高い位置に設置された第二除湿ユニット2Bの除湿・給気側の取込口24bから第二除湿ユニット2B内に効率的に取り込まれる。したがって、本実施の形態によれば、緩衝室16を効率よく除湿することができ、これにより、庫内10の除湿効率を向上させることができる。
また、本実施の形態において、第一除湿ユニット2Aは、排気側の取込口26bおよび排気口27bを含むハウジング22の少なくとも一部が緩衝室16に露出するように背壁13の内壁14に配置され、第二除湿ユニット2Bは、排気側の取込口26bおよび排気口27bを含むハウジング22の少なくとも一部が庫外に露出するように背壁13の外壁15に配置されている。このため、第一加熱再生処理時に発生する熱の緩衝室16への放熱効果および第二加熱再生処理時に発生する熱の庫外への放熱効率を高めることができるので、第一加熱再生処理および第二加熱再生処理により発生する熱が庫内10に与える影響を低減することができ、これにより、第一加熱再生処理時および第二加熱再生処理時における庫内10の温度上昇を抑制して、庫内10の温度環境を安定させることができる。
また、本実施の形態では、第一加熱再生処理および第二加熱再生処理の実施タイミングが重ならないように調整している。具体的には、加熱再生インターバル毎に第一加熱再生処理および第二加熱再生処理を交互に実施する。あるいは、第一加熱再生処理および第二加熱再生処理をそれぞれの加熱再生インターバル毎に実施し、第一加熱再生処理および第二加熱再生処理のいずれか一方の加熱再生処理の実施タイミングが到来したときに、他方の加熱再生処理を実施中あるいは他方の加熱再生処理の実施終了から所定時間を経過する前ならば、他方の加熱再生処理の実施終了から所定時間を経過するのを待って一方の加熱再生処理を実施する。このようにすることにより、第一加熱再生処理による温度上昇と第二加熱再生処理による温度上昇とを分散させて、庫内10に与える影響をさらに低減することができ、庫内10の温度環境をさらに安定させることができる。
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
例えば、上記の実施の形態では、背壁13を二重壁構造にして、背壁13の内壁14および外壁15で区切られた緩衝室16を設けているが、本発明はこれに限定されない。側壁、天井、底面等のいずれかの壁面を二重壁構造にして、この壁面の二重壁により区切られた緩衝室を設けたものであればよい。また、複数の壁面を二重構造にしてもよいし、扉12を二重構造にしてもよい。
また、上記の実施の形態において、除湿ユニット2のファン21を省略してもよい。また、操作パネル4を省略してもよい。なお、操作パネル4を省略する場合、各除湿ユニット2の加熱再生インターバルは予め制御盤3に設定されているものとする。
また、上記の実施の形態では、一台の制御盤3で第一除湿ユニット2Aおよび第二除湿ユニット2Bを制御しているが、第一除湿ユニット2Aおよび第二除湿ユニット2Bのそれぞれに制御盤を設けて、第一除湿ユニット2Aおよび第二除湿ユニット2Bを、それぞれ対応する制御盤で個別に制御するようにしてもよい。
また、上記の実施の形態では、背壁13を二重壁構造にして、この二重壁を構成する内壁14および外壁15のそれぞれに除湿ユニット2を設けているが、本発明はこれに限定されない。本発明は、背壁、側壁、天井、底面等のいずれかの壁面を、隣接された壁で区切られた緩衝室を少なくとも一つ形成することができる多重壁構造にして、この多重壁を構成する壁毎に、除湿ユニット2を設けたものであればよく、例えば、三重壁構造あるいは四重壁構造としてもよい。
この場合、除湿ユニット2の排気口27bは、この除湿ユニット2が設けられた壁よりも庫外側に位置する壁に設けられた除湿ユニット2の取込口24bより低い位置に配置することが好ましい。また、除湿ユニット2は、この除湿ユニット2の排出口27bを含む少なくとも一部をこの除湿ユニット2が設けられた壁から庫外側に露出させることが好ましい。また、制御盤3は、所定時間毎に、壁面の多重壁を構成する壁毎に設けられた除湿ユニット2の加熱再生処理を順番に実施するか、あるいは、いずれかの除湿ユニット2の加熱再生処理の実施タイミングが到来したときに、壁面の多重壁を構成する壁のうち、この除湿ユニット2が設けられた壁と隣接する壁に設けられた他の除湿ユニット2の加熱再生処理を実施中あるいは実施終了から所定時間経過前ならば、この他の除湿ユニット2の加熱再生処理の実施終了から所定時間経過するのを待ち、それから、このいずれかの除湿ユニット2の加熱再生処理を実施することが好ましい。
また、上記の実施の形態において、制御盤3の機能構成(図2参照)は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などの集積ロジックICによりハード的に実現されるものでもよいし、あるいはDSP(Digital Signal Processor)などの計算機によりソフトウエア的に実現されるものでもよい。または、CPU、メモリ、およびHDD等の補助記憶装置を備えた汎用コンピュータにおいて、CPUが所定のプログラムを補助記憶装置からメモリ上にロードして実行することで実現されるものでもよい。
1:保管庫 2:除湿ユニット 2A:第一除湿ユニット 2B:第二除湿ユニット 3:制御盤 4:操作パネル 5:センサ 10:庫内 11:前面 12:扉 13:背壁 14:内壁 15:外壁 16:緩衝室 20:乾燥装置 21:ファン 22:ハウジング 23a,23b:シャッタ 24a,24b:除湿・給気側の取込口 25a,25b:給気口 26a,26b:排気側の取込口 27a,27b:排気口 30:センサIF部 31:操作パネルIF部 32:第一除湿ユニットIF部 33:第二除湿ユニットIF部 34:主制御部 140:内壁14の開口部 150:外壁15の開口部 201:乾燥剤 202:乾燥剤用ヒータ
Claims (6)
- 庫内を除湿する保管庫であって、
隣接する壁で区切られた緩衝室を少なくとも一つ形成する多重壁構造の壁面と、
前記壁面の多重壁を構成する壁毎に設けられ、取込口から取り込んだ前記庫内側の空気を除湿して給気口から前記庫内側へ給気するとともに、当該除湿した前記庫内側の空気中の水分を気化して排気口から庫外側に排気する除湿ユニットと、を備える
ことを特徴する保管庫。 - 請求項1に記載の保管庫であって、
前記除湿ユニットの前記排気口は、
前記壁面の多重壁を構成する壁のうち、当該除湿ユニットが設けられた壁よりも前記庫外側に位置する壁に設けられた前記除湿ユニットの前記取込口より低い位置に配置されている
ことを特徴とする保管庫。 - 請求項1または2に記載の保管庫であって、
前記除湿ユニットは、
当該除湿ユニットの前記排出口を含む少なくとも一部を当該除湿ユニットが設けられた壁から前記庫外側に露出している
ことを特徴とする保管庫。 - 請求項1ないし3のいずれか一項に記載の保管庫であって、
前記除湿ユニットを制御する制御手段をさらに備え、
前記除湿ユニットは、
加熱再生可能な乾燥剤が充填された乾燥装置と、
前記乾燥装置と前記庫内側との空気循環、および前記乾燥装置と前記庫外側との空気循環を択一的に行わせるためのシャッタと、
前記乾燥装置に充填された乾燥剤を加熱するヒータと、を有し、
前記制御手段の制御により、前記シャッタに前記乾燥装置内と前記庫内側との間を空気循環させて、前記乾燥装置内に充填された乾燥剤により前記庫内側を除湿する除湿処理、および、前記シャッタに前記乾燥装置内と前記庫外側との間を空気循環させるとともに、前記ヒータを動作させて前記乾燥装置内に充填された乾燥剤を加熱することにより、当該乾燥剤を脱湿する加熱再生処理を、択一的に実施し、
前記制御手段は、
前記壁面の多重壁を構成する壁のうち隣接する壁に設けられた前記除湿ユニット間において前記加熱再生処理の実施タイミングが重複しないように前記除湿ユニットを制御する
ことを特徴とする保管庫。 - 請求項4に記載の保管庫であって、
前記制御手段は、
所定時間毎に前記壁面の多重壁を構成する壁毎に設けられた前記除湿ユニットの前記加熱再生処理を順番に実施する
ことを特徴とする保管庫。 - 請求項4に記載の保管庫であって、
前記制御手段は、
いずれかの前記除湿ユニットの前記加熱再生処理の実施タイミングが到来したときに、前記壁面の多重壁を構成する壁のうち、当該除湿ユニットが設けられた壁と隣接する壁に設けられた他の前記除湿ユニットの前記加熱再生処理を実施中あるいは実施終了から所定時間経過前ならば、当該他の前記除湿ユニットの前記加熱再生処理の実施終了から所定時間経過するのを待って、当該いずれかの前記除湿ユニットの前記加熱再生処理を実施する
ことを特徴とする保管庫。
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