JP3313916B2 - 二段式乾式減湿システムにおけるロータの劣化診断方法とロータの交換時期の予測方法 - Google Patents
二段式乾式減湿システムにおけるロータの劣化診断方法とロータの交換時期の予測方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばリチウム電池製
造用のドライルームなどに必要な超低露点空気を、二台
の乾式減湿装置を用いて作り出す二段式乾式減湿システ
ムにおいて、一段目に設置された乾式減湿装置のロータ
の劣化を診断する方法と該ロータの交換時期を予測する
方法に関する。
造用のドライルームなどに必要な超低露点空気を、二台
の乾式減湿装置を用いて作り出す二段式乾式減湿システ
ムにおいて、一段目に設置された乾式減湿装置のロータ
の劣化を診断する方法と該ロータの交換時期を予測する
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ドライルームなどに必要な超
低露点空気を作り出すものとして、二台の乾式減湿装置
を用いた二段式乾式減湿システムが公知である。図１に
示すように、二段式乾式減湿システムは外気を最初に減
湿させる一段目の減湿装置１と、該一段目の減湿装置１
によって減湿された空気を更に減湿させる二段目の減湿
装置２を備える。これら一段目の減湿装置１と二段目の
減湿装置２によって作り出された超低露点空気がドライ
ルーム３に供給される。
低露点空気を作り出すものとして、二台の乾式減湿装置
を用いた二段式乾式減湿システムが公知である。図１に
示すように、二段式乾式減湿システムは外気を最初に減
湿させる一段目の減湿装置１と、該一段目の減湿装置１
によって減湿された空気を更に減湿させる二段目の減湿
装置２を備える。これら一段目の減湿装置１と二段目の
減湿装置２によって作り出された超低露点空気がドライ
ルーム３に供給される。
【０００３】かかる二段式乾式減湿システムにおいて
は、ドライルーム内の露点温度を規定値以下に保つ事が
重要である。露点温度の上昇は製品の歩留まりに直結
し、大きな損害をもたらす。ドライルーム露点温度上昇
の要因としては、次のようなものが考えられる。 （１）外気負荷、人員負荷、扉の開放、ドライルーム内
への水の持ち込み等といった負荷の異常。 （２）給・排気ファン、クーラーコイル、熱源等の周辺
機器の異常。 （３）減湿ロータの劣化を除く、プレヒータ、ブロワ、
モータ等の減湿装置を構成している機器の機能の異常。 （４）吸湿剤の損耗・移行（軟化）による含浸量の低下
や目詰まりといった、減湿ロータの劣化。
は、ドライルーム内の露点温度を規定値以下に保つ事が
重要である。露点温度の上昇は製品の歩留まりに直結
し、大きな損害をもたらす。ドライルーム露点温度上昇
の要因としては、次のようなものが考えられる。 （１）外気負荷、人員負荷、扉の開放、ドライルーム内
への水の持ち込み等といった負荷の異常。 （２）給・排気ファン、クーラーコイル、熱源等の周辺
機器の異常。 （３）減湿ロータの劣化を除く、プレヒータ、ブロワ、
モータ等の減湿装置を構成している機器の機能の異常。 （４）吸湿剤の損耗・移行（軟化）による含浸量の低下
や目詰まりといった、減湿ロータの劣化。
【０００４】これらの要因の内、（１）〜（３）は異常
が起こったことを把握しやすく、また、容易にその異常
に対処できる。一方、（４）に示すロータの劣化は、二
段式乾式減湿システムにあっては、特に外気と直接接触
する一段目の減湿装置において発生する。このロータの
劣化は、主として吸湿剤の化学変化や吸着部材の物理的
変化などに起因して発生するが、見た目ではその劣化を
診断することは困難である。また、一般に行われている
ようなドライルームの露点温度を監視する方法によって
は、負荷変動や周辺機器の状態などの影響を排除でき
ず、ロータの性能の劣化を純粋に把握することはできな
い。そこで従来は、減湿装置においてロータ材の一部を
抜き取って吸湿剤の濃度をサンプリング調査することに
より、ロータの劣化を診断している。
が起こったことを把握しやすく、また、容易にその異常
に対処できる。一方、（４）に示すロータの劣化は、二
段式乾式減湿システムにあっては、特に外気と直接接触
する一段目の減湿装置において発生する。このロータの
劣化は、主として吸湿剤の化学変化や吸着部材の物理的
変化などに起因して発生するが、見た目ではその劣化を
診断することは困難である。また、一般に行われている
ようなドライルームの露点温度を監視する方法によって
は、負荷変動や周辺機器の状態などの影響を排除でき
ず、ロータの性能の劣化を純粋に把握することはできな
い。そこで従来は、減湿装置においてロータ材の一部を
抜き取って吸湿剤の濃度をサンプリング調査することに
より、ロータの劣化を診断している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このサンプリ
ング調査による方法は、吸湿剤が塩化リチウムの場合は
有効であるが、最近、減湿ロータとして使用される機会
が増えてきたシリカゲルロータには無効な診断方法であ
る。また、サンプリングするために装置の稼働を一旦停
止させなければならず、診断に多大な手間と時間を要
し、診断にかかる費用も大きい。
ング調査による方法は、吸湿剤が塩化リチウムの場合は
有効であるが、最近、減湿ロータとして使用される機会
が増えてきたシリカゲルロータには無効な診断方法であ
る。また、サンプリングするために装置の稼働を一旦停
止させなければならず、診断に多大な手間と時間を要
し、診断にかかる費用も大きい。
【０００６】また、最近では、サンプリング調査のよう
な不連続な方法ではなく、二段式乾式減湿システムにお
いて特に劣化の激しい一段目の減湿装置のロータの状態
を連続的に診断できる方法の出現が望まれている。
な不連続な方法ではなく、二段式乾式減湿システムにお
いて特に劣化の激しい一段目の減湿装置のロータの状態
を連続的に診断できる方法の出現が望まれている。
【０００７】ここで、例えば、一個４０００円程度する
リチウム電池を一日に７０００個製造するドライルーム
において、ロータの劣化によって露点温度が上昇したこ
とを知らずに半日間製造を続けてしまった場合には、 ３５００個×４０００円 ＝ １４００万円 の損失となる。このため、ドライルームのユーザーであ
るリチウム電池製造業者は、かかる多大な損失を防ぐた
めに、ロータの劣化に対して過度に神経質になり、常に
不安がつきまとうこととなる。一方、ドライルームの空
調施行などを行う設備業者は、そのようなユーザーの不
安原因を除去するために現場に急行する機会も多くなっ
て、必要以上のメンテナンスに追われることとなる。も
し、ロータの状態を連続的に診断できる方法があれば、
かかるユーザーの不安や、設備業者の必要以上のメンテ
ナンス対応といった問題は解消できる。
リチウム電池を一日に７０００個製造するドライルーム
において、ロータの劣化によって露点温度が上昇したこ
とを知らずに半日間製造を続けてしまった場合には、 ３５００個×４０００円 ＝ １４００万円 の損失となる。このため、ドライルームのユーザーであ
るリチウム電池製造業者は、かかる多大な損失を防ぐた
めに、ロータの劣化に対して過度に神経質になり、常に
不安がつきまとうこととなる。一方、ドライルームの空
調施行などを行う設備業者は、そのようなユーザーの不
安原因を除去するために現場に急行する機会も多くなっ
て、必要以上のメンテナンスに追われることとなる。も
し、ロータの状態を連続的に診断できる方法があれば、
かかるユーザーの不安や、設備業者の必要以上のメンテ
ナンス対応といった問題は解消できる。
【０００８】また、劣化したロータは交換するのである
が、ロータは比較的高価なものであり、かかる高価な部
品の交換の伴う費用の高い作業が突然の事態として起こ
ることは、現実問題として好ましくない。そのような問
題を排除するためにも、ロータの劣化度合い、即ち減湿
装置の能力を通常から連続的に診断し、交換時期等の予
測を行うことが不可欠である。ロータの交換時期を予測
できればロータ交換作業にかかる費用の計画的な管理が
行え、また、ドライルームの露点温度の上昇といった事
態を未然に防ぐことができる。ところが、従来は定期的
にロータの劣化を診断するようなことは行われていない
ために、ロータの劣化進行の度合いや、ロータの交換時
期を予測できなかった。
が、ロータは比較的高価なものであり、かかる高価な部
品の交換の伴う費用の高い作業が突然の事態として起こ
ることは、現実問題として好ましくない。そのような問
題を排除するためにも、ロータの劣化度合い、即ち減湿
装置の能力を通常から連続的に診断し、交換時期等の予
測を行うことが不可欠である。ロータの交換時期を予測
できればロータ交換作業にかかる費用の計画的な管理が
行え、また、ドライルームの露点温度の上昇といった事
態を未然に防ぐことができる。ところが、従来は定期的
にロータの劣化を診断するようなことは行われていない
ために、ロータの劣化進行の度合いや、ロータの交換時
期を予測できなかった。
【０００９】本発明の目的は、以上のように二台の乾式
減湿装置を備えた二段式乾式減湿システムにおいて、特
に劣化の激しい一段目の減湿装置のロータの劣化を連続
的に診断できる方法を提供し、更に、該ロータの交換時
期を予測できる方法を提供することにある。
減湿装置を備えた二段式乾式減湿システムにおいて、特
に劣化の激しい一段目の減湿装置のロータの劣化を連続
的に診断できる方法を提供し、更に、該ロータの交換時
期を予測できる方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、外気を
最初に減湿させる一段目の減湿装置と、該一段目の減湿
装置によって減湿された空気を更に減湿させる二段目の
減湿装置を備え、かつ、それら一段目の減湿装置と二段
目の減湿装置は、ロータの端面を減湿区域と再生区域に
仕切って処理空気と再生空気を流し、ロータを回転させ
ながら減湿と再生を連続的に行う乾式減湿装置で構成さ
れる二段式乾式減湿システムにおいて、二段目の減湿装
置における再生空気の出口温度を測定し、該測定値に基
づいて一段目の減湿装置のロータの劣化を診断する方法
が提供される。
最初に減湿させる一段目の減湿装置と、該一段目の減湿
装置によって減湿された空気を更に減湿させる二段目の
減湿装置を備え、かつ、それら一段目の減湿装置と二段
目の減湿装置は、ロータの端面を減湿区域と再生区域に
仕切って処理空気と再生空気を流し、ロータを回転させ
ながら減湿と再生を連続的に行う乾式減湿装置で構成さ
れる二段式乾式減湿システムにおいて、二段目の減湿装
置における再生空気の出口温度を測定し、該測定値に基
づいて一段目の減湿装置のロータの劣化を診断する方法
が提供される。
【００１１】なお、この診断方法において、減湿装置に
おける再生空気の出口温度と減湿量との関係を予め定め
ておき、該関係に従って一段目の減湿装置のロータの劣
化を診断することができる。
おける再生空気の出口温度と減湿量との関係を予め定め
ておき、該関係に従って一段目の減湿装置のロータの劣
化を診断することができる。
【００１２】また、本発明によれば、以上の方法によっ
て、二段式乾式減湿システムにおける一段目の減湿装置
のロータの劣化を、少なくとも十回以上診断して、その
診断の結果から該ロータの劣化の経時的変化を定め、該
定められた劣化の経時的変化に基づいてロータの交換時
期を予測する方法が提供される。
て、二段式乾式減湿システムにおける一段目の減湿装置
のロータの劣化を、少なくとも十回以上診断して、その
診断の結果から該ロータの劣化の経時的変化を定め、該
定められた劣化の経時的変化に基づいてロータの交換時
期を予測する方法が提供される。
【００１３】
【作用】一段目の減湿装置と二段目の減湿装置によって
超低露点空気を作り出す二段式乾式減湿システムにおい
て、劣化が進行しやすいのは一段目の減湿装置のロータ
である。一段目の減湿装置は外気を直接処理するため
に、ロータにかかる減湿負荷が高く、吸湿剤の損耗・移
行（軟化）が進みやすい。それに対し一段目の減湿装置
によって既に処理された外気を処理する二段目の減湿装
置のロータは減湿負荷が少なく、劣化は進みにくい。例
えば、二段式乾式減湿システムの運転を４年間行った場
合、一段目の減湿装置のロータの減湿能力は約７６％程
度まで劣化するのに対し、二段目の減湿装置のロータの
減湿能力は約９６％程度の劣化にとどまるという結果を
得た。そこで、本発明においては、二段式乾式減湿シス
テムにおいて特に劣化の診断と予測が必要な一段目の減
湿装置のロータを対象としている。
超低露点空気を作り出す二段式乾式減湿システムにおい
て、劣化が進行しやすいのは一段目の減湿装置のロータ
である。一段目の減湿装置は外気を直接処理するため
に、ロータにかかる減湿負荷が高く、吸湿剤の損耗・移
行（軟化）が進みやすい。それに対し一段目の減湿装置
によって既に処理された外気を処理する二段目の減湿装
置のロータは減湿負荷が少なく、劣化は進みにくい。例
えば、二段式乾式減湿システムの運転を４年間行った場
合、一段目の減湿装置のロータの減湿能力は約７６％程
度まで劣化するのに対し、二段目の減湿装置のロータの
減湿能力は約９６％程度の劣化にとどまるという結果を
得た。そこで、本発明においては、二段式乾式減湿シス
テムにおいて特に劣化の診断と予測が必要な一段目の減
湿装置のロータを対象としている。
【００１４】ここで、減湿装置におけるロータの能力
は、ある条件で入ってきた空気に対し、どれだけの減湿
を行っているかということで表される。従って、処理空
気の絶対湿度をロータの入口側と出口側で測定してそれ
ら測定値から減湿量を計算し、減湿装置を設定したとき
の初期の（劣化していない状態での）減湿量と、同条件
のもとで比較を行えば、ロータの劣化を診断することが
できる。即ち、減湿装置に流す再生空気の入口温度を一
定として減湿量を求め、初期の減湿量と比較することに
よってロータの劣化を診断することが可能である。
は、ある条件で入ってきた空気に対し、どれだけの減湿
を行っているかということで表される。従って、処理空
気の絶対湿度をロータの入口側と出口側で測定してそれ
ら測定値から減湿量を計算し、減湿装置を設定したとき
の初期の（劣化していない状態での）減湿量と、同条件
のもとで比較を行えば、ロータの劣化を診断することが
できる。即ち、減湿装置に流す再生空気の入口温度を一
定として減湿量を求め、初期の減湿量と比較することに
よってロータの劣化を診断することが可能である。
【００１５】ところが、一段目の減湿装置の入口側の絶
対湿度は相対湿度計により測定できる範囲であるが、一
段目の減湿装置の出口側と、二段目の減湿装置の入口側
および出口側では既に減湿された状態にあるため、かか
る箇所で絶対湿度を測定するために露点計が必要とな
る。しかし、露点計は高価であり、また露点計自体の劣
化も激しいので、長期間連続使用した場合には精度が問
題となる。そこで、本発明にあっては、二段式乾式減湿
システムにおいて、二段目の減湿装置における再生空気
の出口温度を測定して、該測定値に基づいて一段目の減
湿装置のロータの劣化を診断するように構成した。
対湿度は相対湿度計により測定できる範囲であるが、一
段目の減湿装置の出口側と、二段目の減湿装置の入口側
および出口側では既に減湿された状態にあるため、かか
る箇所で絶対湿度を測定するために露点計が必要とな
る。しかし、露点計は高価であり、また露点計自体の劣
化も激しいので、長期間連続使用した場合には精度が問
題となる。そこで、本発明にあっては、二段式乾式減湿
システムにおいて、二段目の減湿装置における再生空気
の出口温度を測定して、該測定値に基づいて一段目の減
湿装置のロータの劣化を診断するように構成した。
【００１６】即ち、一段目の減湿装置の入口側において
は露点計でなく湿度計で絶対湿度を計測できる。また、
一段目の減湿装置の入口側の絶対湿度は、通常はプレク
ーラによって既に減湿されているので、外気負荷が低く
てプレクーラの減湿能力範囲外となっているような場合
を除けば一定とみなすことができる。一段目の減湿装置
の入口側の絶対湿度が一定であれば、一段目の減湿装置
のロータの能力低下は、該ロータの出口側における絶対
湿度の上昇となって現れる。そして、一段目の減湿装置
のロータ出口側における絶対湿度が上昇すれば、二段目
の減湿装置のロータの入口側の絶対湿度が上昇する。
は露点計でなく湿度計で絶対湿度を計測できる。また、
一段目の減湿装置の入口側の絶対湿度は、通常はプレク
ーラによって既に減湿されているので、外気負荷が低く
てプレクーラの減湿能力範囲外となっているような場合
を除けば一定とみなすことができる。一段目の減湿装置
の入口側の絶対湿度が一定であれば、一段目の減湿装置
のロータの能力低下は、該ロータの出口側における絶対
湿度の上昇となって現れる。そして、一段目の減湿装置
のロータ出口側における絶対湿度が上昇すれば、二段目
の減湿装置のロータの入口側の絶対湿度が上昇する。
【００１７】一方、二段目の減湿装置は、既に一段目の
減湿装置によって減湿された空気を更に減湿させるもの
であり、二段目の減湿装置のロータの能力には余裕があ
る。また、二段目の減湿装置は極限に近い非常に低い絶
対湿度にまで減湿させるものであり、二段目の減湿装置
の出口側における絶対湿度は一定と見なすことができ
る。従って、二段目の減湿装置のロータによる減湿量
は、二段目の減湿装置の入口側に供給される空気の絶対
湿度に左右される。換言すれば、二段目の減湿装置のロ
ータによる減湿量がわかれば二段目の減湿装置の入口側
に供給される空気の絶対湿度がわかるはずである。
減湿装置によって減湿された空気を更に減湿させるもの
であり、二段目の減湿装置のロータの能力には余裕があ
る。また、二段目の減湿装置は極限に近い非常に低い絶
対湿度にまで減湿させるものであり、二段目の減湿装置
の出口側における絶対湿度は一定と見なすことができ
る。従って、二段目の減湿装置のロータによる減湿量
は、二段目の減湿装置の入口側に供給される空気の絶対
湿度に左右される。換言すれば、二段目の減湿装置のロ
ータによる減湿量がわかれば二段目の減湿装置の入口側
に供給される空気の絶対湿度がわかるはずである。
【００１８】ここで、二段目の減湿装置のロータによる
減湿量は、二段目の減湿装置のロータに流れる再生空気
側の温度低下に比例するという性質を利用して求めるこ
とができる。即ち、減湿装置において供給される再生空
気は、通常、ヒータなどによって一定温度まで昇温され
た空気である。このように再生空気の入口側温度が一定
ならば、再生空気の温度低下から二段目の減湿装置のロ
ータによる減湿量を求めることができる。
減湿量は、二段目の減湿装置のロータに流れる再生空気
側の温度低下に比例するという性質を利用して求めるこ
とができる。即ち、減湿装置において供給される再生空
気は、通常、ヒータなどによって一定温度まで昇温され
た空気である。このように再生空気の入口側温度が一定
ならば、再生空気の温度低下から二段目の減湿装置のロ
ータによる減湿量を求めることができる。
【００１９】しかして、本発明の如く、二段式乾式減湿
システムにおいて、二段目の減湿装置における再生空気
の出口温度を測定することによって、二段目の減湿装置
のロータによる減湿量を求めることができ、ひいては二
段目の減湿装置の入口側に供給される空気の絶対湿度、
一段目の減湿装置のロータ出口側における絶対湿度の変
動を介して、一段目の減湿装置のロータの能力低下を知
ることが可能となる。
システムにおいて、二段目の減湿装置における再生空気
の出口温度を測定することによって、二段目の減湿装置
のロータによる減湿量を求めることができ、ひいては二
段目の減湿装置の入口側に供給される空気の絶対湿度、
一段目の減湿装置のロータ出口側における絶対湿度の変
動を介して、一段目の減湿装置のロータの能力低下を知
ることが可能となる。
【００２０】
【実施例】以下に、吸湿剤として塩化リチウムを利用し
て減湿を行う減湿システムに基づいて本発明の実施例を
説明する。なお、吸湿剤としてシリカゲルを用いた場合
についても本発明は同様に実施することが可能である。
て減湿を行う減湿システムに基づいて本発明の実施例を
説明する。なお、吸湿剤としてシリカゲルを用いた場合
についても本発明は同様に実施することが可能である。
【００２１】図１に示す二段式乾式減湿システムは外気
を最初に減湿させる一段目の減湿装置１と、該一段目の
減湿装置１によって減湿された空気を更に減湿させる二
段目の減湿装置２を備える。外気取入口から系内に取り
入れられた空気（処理空気）はプレクーラ７によって予
め所定の湿度に減湿された後、一段目の減湿装置１に供
給される。減湿装置１において減湿された空気は、ドラ
イルーム３からの還気と一緒にファン８によって二段目
の減湿装置２に供給されて更に減湿され、こうして作り
出された超低露点空気はアフタークーラ１０を経た後、
ドライルーム３に供給される。なお、二段目の減湿装置
２に供給される空気は、一段目の減湿装置１によって昇
温された状態にあるので、その分の顕熱を取り除くため
のプレクーラ１１が設けられる。
を最初に減湿させる一段目の減湿装置１と、該一段目の
減湿装置１によって減湿された空気を更に減湿させる二
段目の減湿装置２を備える。外気取入口から系内に取り
入れられた空気（処理空気）はプレクーラ７によって予
め所定の湿度に減湿された後、一段目の減湿装置１に供
給される。減湿装置１において減湿された空気は、ドラ
イルーム３からの還気と一緒にファン８によって二段目
の減湿装置２に供給されて更に減湿され、こうして作り
出された超低露点空気はアフタークーラ１０を経た後、
ドライルーム３に供給される。なお、二段目の減湿装置
２に供給される空気は、一段目の減湿装置１によって昇
温された状態にあるので、その分の顕熱を取り除くため
のプレクーラ１１が設けられる。
【００２２】一段目の減湿装置１と二段目の減湿装置２
の内部には吸湿剤を含浸したロータ１２、１３がそれぞ
れ設けられる。図示の例ではこれらロータ１２、１３の
上方に再生区域１５、１６がそれぞれ形成され、下方に
減湿区域１７、１８が形成されている。外気取入口から
系内に取り入れられた空気（処理空気）は、これら減湿
装置１、２の内部においてロータ１２、１３の減湿区域
１７、１８を通過して減湿される。ロータ１２、１３の
再生区域１５、１６には再生空気が供給されるように構
成されている。
の内部には吸湿剤を含浸したロータ１２、１３がそれぞ
れ設けられる。図示の例ではこれらロータ１２、１３の
上方に再生区域１５、１６がそれぞれ形成され、下方に
減湿区域１７、１８が形成されている。外気取入口から
系内に取り入れられた空気（処理空気）は、これら減湿
装置１、２の内部においてロータ１２、１３の減湿区域
１７、１８を通過して減湿される。ロータ１２、１３の
再生区域１５、１６には再生空気が供給されるように構
成されている。
【００２３】これら一段目の減湿装置１と二段目の減湿
装置２の構成は図２に示すようになっている。なお、一
段目の減湿装置１と二段目の減湿装置２は同様の構成を
備えているので、一段目の減湿装置１について説明し、
二段目の減湿装置２の説明は省略する。
装置２の構成は図２に示すようになっている。なお、一
段目の減湿装置１と二段目の減湿装置２は同様の構成を
備えているので、一段目の減湿装置１について説明し、
二段目の減湿装置２の説明は省略する。
【００２４】図２において、１２はモータ２０によって
図中時計回転方向に回転駆動されるロータである。ロー
タ１２の内部には、塩化リチウム（吸湿剤）を含浸させ
たハニカム状のロータエレメント２１が全体的に取り付
けられている。
図中時計回転方向に回転駆動されるロータである。ロー
タ１２の内部には、塩化リチウム（吸湿剤）を含浸させ
たハニカム状のロータエレメント２１が全体的に取り付
けられている。
【００２５】ロータ１２の端面は全体の約３／４の面積
を占める減湿区域１７と、全体の約１／４の面積を占め
る再生区域１５に仕切られている。減湿区域１７には、
予めフィルタ２２を通過した処理空気（湿り空気）が供
給される。処理空気に含まれている水分は、減湿区域１
７においてロータ１２を通過する際にロータエレメント
２１に含浸されている吸湿剤に接触して吸収される。こ
うしてロータ１２を通過して乾燥空気となった処理空気
が、ファン２３によって送風されるようになっている。
を占める減湿区域１７と、全体の約１／４の面積を占め
る再生区域１５に仕切られている。減湿区域１７には、
予めフィルタ２２を通過した処理空気（湿り空気）が供
給される。処理空気に含まれている水分は、減湿区域１
７においてロータ１２を通過する際にロータエレメント
２１に含浸されている吸湿剤に接触して吸収される。こ
うしてロータ１２を通過して乾燥空気となった処理空気
が、ファン２３によって送風されるようになっている。
【００２６】再生区域１５には、予めフィルタ２５を通
過した後、ヒータ２６で加熱された再生空気が供給され
る。ヒータ２６で高温に加熱された再生空気は、減湿区
域１５においてロータエレメント２１に含浸されている
吸湿剤を昇温させて吸湿剤中の水分を蒸発させ、吸湿剤
の濃度を高める。ロータ１２を通過した再生空気は、フ
ァン２７によって適宜排気されるようになっている。
過した後、ヒータ２６で加熱された再生空気が供給され
る。ヒータ２６で高温に加熱された再生空気は、減湿区
域１５においてロータエレメント２１に含浸されている
吸湿剤を昇温させて吸湿剤中の水分を蒸発させ、吸湿剤
の濃度を高める。ロータ１２を通過した再生空気は、フ
ァン２７によって適宜排気されるようになっている。
【００２７】本発明にあっては、先ず、以上のように構
成される一段目の減湿装置１と二段目の減湿装置２を備
えた二段式乾式減湿システムにおいて、二段目の減湿装
置２における再生空気の出口温度を測定し、該測定値に
基づいて特に劣化の激しい一段目の減湿装置１のロータ
１２の劣化を連続的に診断する。
成される一段目の減湿装置１と二段目の減湿装置２を備
えた二段式乾式減湿システムにおいて、二段目の減湿装
置２における再生空気の出口温度を測定し、該測定値に
基づいて特に劣化の激しい一段目の減湿装置１のロータ
１２の劣化を連続的に診断する。
【００２８】実施例のシステムは、図１に示す如く、一
段目の減湿装置１における処理空気の入口温度Ａと入口
湿度Ｂ、及び再生空気の入口温度Ｃ、二段目の減湿装置
２における再生空気の入口温度Ｄ、及び出口温度Ｅをそ
れぞれ測定し、二段目の減湿装置２の出口温度Ｅの測定
値に基づいて一段目の減湿装置１のロータ１２の劣化を
連続的に診断する構成になっている。なお、二段目の減
湿装置２以外の、一段目の減湿装置１における処理空気
の入口温度Ａと入口湿度Ｂ、及び再生空気の入口温度
Ｃ、二段目の減湿装置２における再生空気の入口温度Ｄ
は、それぞれ一定になっていることを確認するために測
定する。
段目の減湿装置１における処理空気の入口温度Ａと入口
湿度Ｂ、及び再生空気の入口温度Ｃ、二段目の減湿装置
２における再生空気の入口温度Ｄ、及び出口温度Ｅをそ
れぞれ測定し、二段目の減湿装置２の出口温度Ｅの測定
値に基づいて一段目の減湿装置１のロータ１２の劣化を
連続的に診断する構成になっている。なお、二段目の減
湿装置２以外の、一段目の減湿装置１における処理空気
の入口温度Ａと入口湿度Ｂ、及び再生空気の入口温度
Ｃ、二段目の減湿装置２における再生空気の入口温度Ｄ
は、それぞれ一定になっていることを確認するために測
定する。
【００２９】診断に先立ち、実施例に用いた一段目の減
湿装置１及び二段目の減湿装置２において、図３に示す
ように再生区域１５、１６に、予めヒータ３０で所定の
温度まで加熱した再生空気を供給すると共に、減湿区域
１７、１８に加湿器３１によって加湿した処理空気を流
し、実施例の減湿装置１、２における再生空気の出口温
度Ｆと、処理空気入口絶対湿度Ｉと出口絶対湿度Ｇの差
である減湿量との関係を調べた。なお、ヒータ３０によ
って加熱された再生空気の温度が一定であることを確認
するため、再生空気の入口温度Ｈも同時に測定した。
湿装置１及び二段目の減湿装置２において、図３に示す
ように再生区域１５、１６に、予めヒータ３０で所定の
温度まで加熱した再生空気を供給すると共に、減湿区域
１７、１８に加湿器３１によって加湿した処理空気を流
し、実施例の減湿装置１、２における再生空気の出口温
度Ｆと、処理空気入口絶対湿度Ｉと出口絶対湿度Ｇの差
である減湿量との関係を調べた。なお、ヒータ３０によ
って加熱された再生空気の温度が一定であることを確認
するため、再生空気の入口温度Ｈも同時に測定した。
【００３０】その結果、実施例の減湿装置１、２におけ
る処理空気入口絶対湿度Ｉと再生空気の出口温度Ｆは、
図４に示すような負の相関関係になっていることが分か
った（以下、この相関関係を表した図４のグラフを「基
準能力線図」と呼ぶ）。なお、処理空気の出口絶対湿度
Ｇは非常に低い一定の値となっていることから、この処
理空気入口絶対湿度Ｉを減湿量と見なすことができる。
基準能力線図を求めるにあたっては、平均値を用いた回
帰分析により行った。基準能力線図により、実施例に用
いた減湿装置１、２において処理空気入口絶対湿度Ｉが
０.２ｇ／ｋｇ’上昇した場合には、出口温度Ｆは約１.
６℃降下していることが分かった。
る処理空気入口絶対湿度Ｉと再生空気の出口温度Ｆは、
図４に示すような負の相関関係になっていることが分か
った（以下、この相関関係を表した図４のグラフを「基
準能力線図」と呼ぶ）。なお、処理空気の出口絶対湿度
Ｇは非常に低い一定の値となっていることから、この処
理空気入口絶対湿度Ｉを減湿量と見なすことができる。
基準能力線図を求めるにあたっては、平均値を用いた回
帰分析により行った。基準能力線図により、実施例に用
いた減湿装置１、２において処理空気入口絶対湿度Ｉが
０.２ｇ／ｋｇ’上昇した場合には、出口温度Ｆは約１.
６℃降下していることが分かった。
【００３１】次に、以上のようにして定めた基準能力線
図の関係に従い、先に図１に示した二段式乾式減湿シス
テムにおいて、二段目の減湿装置２における再生空気の
出口温度Ｅを測定し、該測定値Ｅに基づいて一段目の減
湿装置１のロータ１２の劣化を診断した。その診断フロ
ーを図５に示す。
図の関係に従い、先に図１に示した二段式乾式減湿シス
テムにおいて、二段目の減湿装置２における再生空気の
出口温度Ｅを測定し、該測定値Ｅに基づいて一段目の減
湿装置１のロータ１２の劣化を診断した。その診断フロ
ーを図５に示す。
【００３２】（準備）診断を行う前段階の準備として、
二段目の減湿装置２におけるロータ１３の基準能力線図
（処理空気入口絶対湿度と再生出口温度の関係を示すグ
ラフ図）を作成する必要がある。基準能力線図の作成
は、先に説明した手順によって行うことができる。そし
て先ず、二段目の減湿装置２における再生空気のロータ
１３出口側における温度の初期値Ｙを測定し、図６に示
すように、基準能力線図に従って該測定値Ｙから処理空
気のロータ１３入口側における絶対湿度の初期値Ｘを求
めた。また、この初期値Ｘから一段目の減湿装置１のロ
ータ１２による初期減湿量Ｐ（処理空気入口絶対湿度Ｂ
と出口絶対湿度Ｍの差である減湿量の初期値）を算出し
た。
二段目の減湿装置２におけるロータ１３の基準能力線図
（処理空気入口絶対湿度と再生出口温度の関係を示すグ
ラフ図）を作成する必要がある。基準能力線図の作成
は、先に説明した手順によって行うことができる。そし
て先ず、二段目の減湿装置２における再生空気のロータ
１３出口側における温度の初期値Ｙを測定し、図６に示
すように、基準能力線図に従って該測定値Ｙから処理空
気のロータ１３入口側における絶対湿度の初期値Ｘを求
めた。また、この初期値Ｘから一段目の減湿装置１のロ
ータ１２による初期減湿量Ｐ（処理空気入口絶対湿度Ｂ
と出口絶対湿度Ｍの差である減湿量の初期値）を算出し
た。
【００３３】ここで、初期減湿量Ｐは次のようにして算
出した。即ち、一段目の減湿装置１における初期減湿量
Ｐは、ロータ１２の処理空気の入口湿度Ｂとロータ１２
の処理空気の初期出口湿度Ｍとの差で次式で表される。
出した。即ち、一段目の減湿装置１における初期減湿量
Ｐは、ロータ１２の処理空気の入口湿度Ｂとロータ１２
の処理空気の初期出口湿度Ｍとの差で次式で表される。
【００３４】Ｐ ＝ Ｂ−Ｍ
【００３５】ここで、一段目の減湿装置１のロータ１２
の処理空気の初期出口湿度Ｍ、ドライルーム３からの還
気の絶対湿度Ｋ、および二段目の減湿装置２の処理空気
のロータ１３入口側における絶対湿度の初期値Ｘには、
一段目の減湿装置１のロータ１２の通過処理風量Ｊ1と
ドライルーム３からの還気風量Ｊ2を用いれば、次式の
関係が成り立つ。
の処理空気の初期出口湿度Ｍ、ドライルーム３からの還
気の絶対湿度Ｋ、および二段目の減湿装置２の処理空気
のロータ１３入口側における絶対湿度の初期値Ｘには、
一段目の減湿装置１のロータ１２の通過処理風量Ｊ1と
ドライルーム３からの還気風量Ｊ2を用いれば、次式の
関係が成り立つ。
【００３６】 Ｍ×Ｊ１＋Ｋ×Ｊ２ ＝ Ｘ×（Ｊ１＋Ｊ２）
【００３７】従って、通過処理風量Ｊ1と還気風量Ｊ2の
比（Ｊ2／Ｊ1）をＪとおけば、一段目の減湿装置１のロ
ータ１２の処理空気の初期出口湿度Ｍは次式で表され
る。
比（Ｊ2／Ｊ1）をＪとおけば、一段目の減湿装置１のロ
ータ１２の処理空気の初期出口湿度Ｍは次式で表され
る。
【００３８】Ｍ ＝ Ｘ＋Ｘ×Ｊ−Ｋ×Ｊ
【００３９】よって、一段目の減湿装置１における初期
減湿量Ｐは、次式で表される。
減湿量Ｐは、次式で表される。
【００４０】Ｐ ＝ Ｂ−Ｘ−Ｘ×Ｊ＋Ｋ×Ｊ
【００４１】かくして、初期値Ｘから一段目の減湿装置
１のロータ１２による初期減湿量Ｐを算出して準備を終
了した後、一段目の減湿装置１におけるロータの劣化診
断を開始した。
１のロータ１２による初期減湿量Ｐを算出して準備を終
了した後、一段目の減湿装置１におけるロータの劣化診
断を開始した。
【００４２】（診断開始）二段式乾式減湿システムを実
際に稼働させながら、二段目の減湿装置２の再生空気の
ロータ１３出口側における稼働中の温度Ｙ'を測定し
た。なお、出口側温度Ｙ'を定めるにあたっては、デー
タのばらつきを除去するために、移動平均または区間平
均法を用いた。こうして求めた測定値Ｙ'から、図７に
示すように、基準能力線図に従って処理空気のロータ１
３入口側における湿度Ｘ'を求めた。そして、この湿度
Ｘ'から稼働中における一段目の減湿装置１による減湿
量Ｐ'を算出した。なお、減湿量Ｐ'の算出は、先に説明
した一段目の減湿装置１における初期減湿量Ｐと同様
に、次式によって行った。
際に稼働させながら、二段目の減湿装置２の再生空気の
ロータ１３出口側における稼働中の温度Ｙ'を測定し
た。なお、出口側温度Ｙ'を定めるにあたっては、デー
タのばらつきを除去するために、移動平均または区間平
均法を用いた。こうして求めた測定値Ｙ'から、図７に
示すように、基準能力線図に従って処理空気のロータ１
３入口側における湿度Ｘ'を求めた。そして、この湿度
Ｘ'から稼働中における一段目の減湿装置１による減湿
量Ｐ'を算出した。なお、減湿量Ｐ'の算出は、先に説明
した一段目の減湿装置１における初期減湿量Ｐと同様
に、次式によって行った。
【００４３】Ｐ' ＝ Ｂ−Ｘ'−Ｘ'×Ｊ＋Ｋ×Ｊ
【００４４】かくして、以上のようにして算出した稼働
中における減湿量Ｐ'と初期減湿量Ｐの能力比Ｑ（Ｑ＝
Ｐ'／Ｐ×１００％）を求め、一段目の減湿装置１にお
けるロータ１２の性能劣化を検出することができるよう
になった。
中における減湿量Ｐ'と初期減湿量Ｐの能力比Ｑ（Ｑ＝
Ｐ'／Ｐ×１００％）を求め、一段目の減湿装置１にお
けるロータ１２の性能劣化を検出することができるよう
になった。
【００４５】次に、本発明にあっては、以上に説明した
方法によって、一段目の減湿装置１のロータ１２の劣化
を、少なくとも十回以上診断して、その診断の結果から
該ロータ１２の劣化の経時的変化を定め、該定められた
劣化の経時的変化に基づいてロータ１２の交換時期を予
測する。即ち、先に説明した一段目の減湿装置１におけ
るロータ１２の性能劣化を表す能力比Ｑは、時間が経過
するに従って次第に低下する。本発明にあっては、この
能力比Ｑを定期的（例えば１週間毎）に継続して測定し
て、能力比Ｑの経時的変化に基づいて将来におけるロー
タ１２の劣化の進行状態を定め、その定められた関係に
基づいてロータ１２の交換時期を予測する。予測を行う
ためには、少なくとも三回以上の劣化診断データがあれ
ば、最小二乗法による単回帰分析ができる。しかし、能
力比Ｑと時間の相関関係の算出精度、および能力比Ｑと
時間の相関の有無を確認した上での精度の良い予測を行
うためには、劣化診断データは少なくとも十以上必要で
ある。
方法によって、一段目の減湿装置１のロータ１２の劣化
を、少なくとも十回以上診断して、その診断の結果から
該ロータ１２の劣化の経時的変化を定め、該定められた
劣化の経時的変化に基づいてロータ１２の交換時期を予
測する。即ち、先に説明した一段目の減湿装置１におけ
るロータ１２の性能劣化を表す能力比Ｑは、時間が経過
するに従って次第に低下する。本発明にあっては、この
能力比Ｑを定期的（例えば１週間毎）に継続して測定し
て、能力比Ｑの経時的変化に基づいて将来におけるロー
タ１２の劣化の進行状態を定め、その定められた関係に
基づいてロータ１２の交換時期を予測する。予測を行う
ためには、少なくとも三回以上の劣化診断データがあれ
ば、最小二乗法による単回帰分析ができる。しかし、能
力比Ｑと時間の相関関係の算出精度、および能力比Ｑと
時間の相関の有無を確認した上での精度の良い予測を行
うためには、劣化診断データは少なくとも十以上必要で
ある。
【００４６】ロータ１２の交換時期の予測は、具体的に
は、例えば次のような方法によって行うことができる。
・経時的に測定された能力比Ｑを用いて最小二乗法によ
ってロータ１２の劣化の進行状態を表す式を定め、その
式によって能力比Ｑが所定の下限値（例えば７０％）に
低下するまでの時間を、ロータ１２の交換時期として算
出する方法。・経時的に測定された能力比Ｑをグラフに
プロットして、ロータ１２の劣化の進行状態を表す曲線
（場合によっては直線）を作図的に定め、その曲線（直
線）によって能力比Ｑが所定の下限値（例えば７０％）
に低下するまでの時間を、ロータ１２の交換時期として
求める方法。
は、例えば次のような方法によって行うことができる。
・経時的に測定された能力比Ｑを用いて最小二乗法によ
ってロータ１２の劣化の進行状態を表す式を定め、その
式によって能力比Ｑが所定の下限値（例えば７０％）に
低下するまでの時間を、ロータ１２の交換時期として算
出する方法。・経時的に測定された能力比Ｑをグラフに
プロットして、ロータ１２の劣化の進行状態を表す曲線
（場合によっては直線）を作図的に定め、その曲線（直
線）によって能力比Ｑが所定の下限値（例えば７０％）
に低下するまでの時間を、ロータ１２の交換時期として
求める方法。
【００４７】以下に参考として、最小二乗法によってロ
ータの交換時期を求める方法を紹介する。
ータの交換時期を求める方法を紹介する。
【００４８】ロータの交換時期を能力比Ｑが７０％とな
った時と定め、定期的に求めたそれまでのＱiの値の推
移から７０％に達するまでの残り時間を算出する（図８
参照）。例えば、１週間毎に求めた能力比Ｑを過去ｎ回
分用いて交換時期を求める場合を説明する。但し、ロー
タの能力劣化の推移は右下がりのグラフとなるので、そ
のままではｙ＝ａ・ｅbt式で近似できない。そこで、デ
ータの基準化を行い計算する。その場合、設定値には１
００、レベル１には７０が当てはまる。 ｉ ：データ番号１〜ｎ Ｑi：データ番号１〜ｎに対応する能力データ ｙ ：Ｑiを基準化したデータ ｔi：現在を０とした場合のデータ番号１〜ｎに対応す
る時間 ｙ ＝ （１００−Ｑｉ）／（１００−７０） （データの基準化） log ｙ ＝ Ｙとする ｔi（ｄａｙ） ＝ −７（ｄａｙ）×（ｉ−１） これらをｙ＝ａ・ｅbtの自然対数をとったＹ＝Ａ＋ｂ・
ｔにあてはめ、最小二乗法による一次式の近似法の計算
を行う。係数ｂは ｂ ＝ Ｓ（ｔ・Ｙ）／Ｓ（ｔ・ｔ）であるから
った時と定め、定期的に求めたそれまでのＱiの値の推
移から７０％に達するまでの残り時間を算出する（図８
参照）。例えば、１週間毎に求めた能力比Ｑを過去ｎ回
分用いて交換時期を求める場合を説明する。但し、ロー
タの能力劣化の推移は右下がりのグラフとなるので、そ
のままではｙ＝ａ・ｅbt式で近似できない。そこで、デ
ータの基準化を行い計算する。その場合、設定値には１
００、レベル１には７０が当てはまる。 ｉ ：データ番号１〜ｎ Ｑi：データ番号１〜ｎに対応する能力データ ｙ ：Ｑiを基準化したデータ ｔi：現在を０とした場合のデータ番号１〜ｎに対応す
る時間 ｙ ＝ （１００−Ｑｉ）／（１００−７０） （データの基準化） log ｙ ＝ Ｙとする ｔi（ｄａｙ） ＝ −７（ｄａｙ）×（ｉ−１） これらをｙ＝ａ・ｅbtの自然対数をとったＹ＝Ａ＋ｂ・
ｔにあてはめ、最小二乗法による一次式の近似法の計算
を行う。係数ｂは ｂ ＝ Ｓ（ｔ・Ｙ）／Ｓ（ｔ・ｔ）であるから
【００４９】
【数１】
【００５０】となる。定数Ａは
【００５１】
【数２】
【００５２】であるから、
【００５３】
【数３】
【００５４】となる。このｂとＡを代入し、Ｙ＝Ａ＋ｂ
ｔから、Ｙ（log ｙ）がレベル１（ｙ＝１）即ち０の時
刻Ｔ（ｄａｙ）（余寿命時間）を求める。 Ｔ（ｄａｙ） ＝ log（１）−Ａ／ｂ ＝ −Ａ／ｂ この余寿命時間と現在時刻からロータ交換時期の予測が
できる。尚、予測の信憑性を増すために、適時最新デー
タをもとに計算を行い予測値の更新を行う。
ｔから、Ｙ（log ｙ）がレベル１（ｙ＝１）即ち０の時
刻Ｔ（ｄａｙ）（余寿命時間）を求める。 Ｔ（ｄａｙ） ＝ log（１）−Ａ／ｂ ＝ −Ａ／ｂ この余寿命時間と現在時刻からロータ交換時期の予測が
できる。尚、予測の信憑性を増すために、適時最新デー
タをもとに計算を行い予測値の更新を行う。
【００５５】
【発明の効果】本発明によれば、二段式乾式減湿システ
ムにおいて特に劣化の激しい一段目の減湿装置のロータ
の状態を常にタイムリーに診断することができるので、
ユーザーの不安を取り除くことができ、また、設備業者
が必要以上のメンテナンス対応に追われるといった問題
も解消される。特に本発明は、最近、減湿ロータとして
使用される機会が増えてきたシリカゲルロータに有効な
診断方法である。
ムにおいて特に劣化の激しい一段目の減湿装置のロータ
の状態を常にタイムリーに診断することができるので、
ユーザーの不安を取り除くことができ、また、設備業者
が必要以上のメンテナンス対応に追われるといった問題
も解消される。特に本発明は、最近、減湿ロータとして
使用される機会が増えてきたシリカゲルロータに有効な
診断方法である。
【図１】二段式乾式減湿システムの概略図
【図２】減湿装置の説明図
【図３】基準能力線図を求めるために用いた装置の構成
図
図
【図４】基準能力線図を示すグラフ図
【図５】ロータの劣化の診断フロー図
【図６】基準能力線図に従って初期値Ｘを算出する手順
の説明図
の説明図
【図７】基準能力線図に従って稼働中の湿度Ｘ'を算出
する手順の説明図
する手順の説明図
【図８】最小二乗法によってロータの交換時期を求める
方法を説明するためのグラフ図
方法を説明するためのグラフ図
１ 一段目の減湿装置 ２ 二段目の減湿装置 ３ ドライルーム １２、１３ ロータ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−90645（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−71821（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−209028（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−70753（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 53/26
Claims (3)
- 【請求項１】 外気を最初に減湿させる一段目の減湿装
置と、該一段目の減湿装置によって減湿された空気を更
に減湿させる二段目の減湿装置を備え、かつ、それら一
段目の減湿装置と二段目の減湿装置は、ロータの端面を
減湿区域と再生区域に仕切って処理空気と再生空気を流
し、ロータを回転させながら減湿と再生を連続的に行う
乾式減湿装置で構成される二段式乾式減湿システムにお
いて、二段目の減湿装置における再生空気の出口温度を
測定し、該測定値に基づいて一段目の減湿装置のロータ
の劣化を診断する方法。 - 【請求項２】 減湿装置における再生空気の出口温度と
減湿量との関係を予め定めておき、該関係に従って一段
目の減湿装置のロータの劣化を診断する請求項１に記載
の方法。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の方法によっ
て、二段式乾式減湿システムにおける一段目の減湿装置
のロータの劣化を、少なくとも十回以上診断して、その
診断の結果から該ロータの劣化の経時的変化を定め、該
定められた劣化の経時的変化に基づいてロータの交換時
期を予測する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30682494A JP3313916B2 (ja) | 1994-11-16 | 1994-11-16 | 二段式乾式減湿システムにおけるロータの劣化診断方法とロータの交換時期の予測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30682494A JP3313916B2 (ja) | 1994-11-16 | 1994-11-16 | 二段式乾式減湿システムにおけるロータの劣化診断方法とロータの交換時期の予測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08141352A JPH08141352A (ja) | 1996-06-04 |
| JP3313916B2 true JP3313916B2 (ja) | 2002-08-12 |
Family
ID=17961706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30682494A Expired - Fee Related JP3313916B2 (ja) | 1994-11-16 | 1994-11-16 | 二段式乾式減湿システムにおけるロータの劣化診断方法とロータの交換時期の予測方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3313916B2 (ja) |
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