JP4307871B2

JP4307871B2 - ドライエアを用いる作業装置

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Publication number: JP4307871B2
Application number: JP2003072104A
Authority: JP
Inventors: 実長谷; 悦雄紫藤; 芳文小西; 林早川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2023-03-17
Also published as: JP2004278943A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低露点のドライエアを作業空間に供給して作業を行うためのドライエアを用いる作業装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなドライエアを用いる作業装置は、たとえばリチウム電池の組立てラインおよびそのリチウム電池のためのリチウム塊の押出成形ラインなどの生産機械である作業手段の作業空間に、ドライエアを供給するために必要になる。先行技術では、定格運転に保たれた複数のドライエア発生装置からのドライエアを、単一の共通な管路から、複数の各作業空間に、それらの各作業空間に個別的な手動操作される作業用流量制御弁をそれぞれ介して、供給する。ドライエア発生装置は、空気中の水分を吸着して除去する除湿ロータを回転しながら再生し、除湿用ファンによってドライエアを供給する構成を有する。
【０００３】
この先行技術では、複数のドライエア発生装置からのドライエアを、単一の管路に共通に接続し、各作業空間に供給するように構成されるので、ドライエア発生装置の仕様が異なる場合、必要とするドライエアの流量の合計値が変化すると、ドライエア発生装置が相互に干渉し、各ドライエア発生装置から発生されるドライエアの流量が不所望に変動し、その結果、ドライエア発生装置の仕様に見合ったドライエアの発生流量を確保することが困難になる。このことは、ドライエア発生装置の仕様が同一であっても、使用状況に応じて特性が異なる場合も、同様な問題が生じる。
【０００４】
この先行技術ではまた、各作業空間に必要なドライエアの流量を、その作業空間に個別的に対応した作業用流量制御弁を手動操作して調整する。或る作業用流量制御弁を手動操作すると、残余の手動操作されていない流量制御弁を介するドライエアの流量が不所望に変化してしまい、全ての作業空間のドライエアの流量を、希望する値に設定することが困難になる。このようにして１または複数の流量制御弁の絞り量を手動操作することによって、残余の流量制御弁による各作業空間へのドライエアの流量が変動してしまう。すなわち各生産機械毎のドライエアの需要流量が異なることによって、たとえば或る生産機械へのドライエアの供給状態を変化させると、他の生産機械の作業空間へのドライエアの供給状態に悪影響が生じ、その結果、全ての生産機械の各作業空間へのドライエアの適切な流量を、調整し直さなければならなくなる。このことは、前述の作業空間を備えるドライエアを消費する生産機械が備えられた工場において、そのような生産機械のレイアウトが変更されて、その生産機械の設置位置が変化し、その流路抵抗が変化したときも、同様な問題が生じる。
【０００５】
このように先行技術では、ドライエアの流量の合計値が変動したとき、および流路抵抗が変化したとき、各ドライエア発生装置の仕様に見合ったドライエアの発生流量を確保することが困難であり、また或る作業空間へのドライエアの供給流量が変化すると、残余の作業空間へのドライエアの供給流量も変動してしまうという問題がある。
【０００６】
先行技術ではさらに、複数のドライエア発生装置は、連続で定格運転されたままであるので、たとえば工場の夜間、日祝日などの操業時間外であって、ドライエアの使用される流量が削減されたときであっても、省エネルギ化が図られていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、作業空間で用いられるドライエアの流量の合計値が変化するなどしても、複数のドライエア発生装置の相互の干渉を防ぎ、各ドライエア発生装置の仕様に見合ったドライエアの発生流量を確保することを可能にし、また或る作業空間へのドライエアの流量が変化したとき、残余の作業空間に供給されるドライエアの流量が変動してしまうことを防ぎ、さらに省エネルギ化が向上されたドライエアを用いる作業装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ドライエアが供給される作業空間１７を有する複数の作業手段１６と、
各作業手段の上流に配置され、ドライエアの流量を制御する作業用流量制御弁１５と、
ドライエアを発生する複数のドライエア発生装置２〜７と、
各ドライエア発生装置からのドライエアが共通に供給され、前記作業用流量制御弁にドライエアをそれぞれ導くヘッダ８と、
ヘッダの圧力を検出する圧力センサ１８と、
圧力センサの出力に応答し、検出圧力が予め定める値ＰＨ〜ＰＬになるように、ドライエア発生装置のうちの少なくとも１つのドライエアの発生流量を制御する制御手段１９とを含み、
前記複数のドライエア発生装置２〜７のうち、ドライエアの発生流量が制御されるドライエア発生装置２，３以外の残余のドライエア発生装置４〜７と、
ヘッダ８との間には、
ドライエアの流量を制御する供給用流量制御弁２１〜２４が、設けられることを特徴とするドライエアを用いる作業装置である。
【０００９】
本発明に従えば、複数の各ドライエア発生装置からのドライエアは、共通のヘッダに供給され、このヘッダから、複数の個別的な作業手段の各作業空間に、各作業手段毎に設けられた作業用流量制御弁を介してドライエアが供給される。作業手段というのは、たとえばリチウム電池の組立てライン、リチウム塊の押出成形ラインおよびそのほかのドライエアを消費する生産機械などの装置であってもよい。
【００１０】
本発明に従えば、ヘッダのドライエアの圧力が、圧力センサによって検出され、このヘッダの検出圧力が、予め定める値ＰＨ〜ＰＬになるように、少なくとも１つのドライエア発生装置のドライエア発生流量を、制御手段によって制御する。こうしてヘッダのドライエア圧力が前記予め定める値に保たれるので、複数の各ドライエア発生装置は、ヘッダから作業空間に供給されるドライエアの流量の合計値が変化しても、相互に干渉し合うことはなく、各ドライエア発生装置の仕様に見合ったドライエアの発生流量をそれぞれ確保することができる。
【００１１】
また本発明に従えば、ヘッダの圧力が前記予め定める値に保たれることによって、複数の各作業空間に作業用流量制御弁をそれぞれ介して供給されるドライエアの流量が変化しても、残余の作業空間に対応する作業用流量制御弁の絞り量が一定であれば、前記残余の作業空間に供給されるドライエアの流量が変動してしまうことはない。
【００１２】
さらに本発明に従えば、ヘッダの圧力が前記予め定める値に前述のように保たれることによって、ドライエアが消費される流量が小さくなると、ドライエア発生装置２，３から発生されるドライエアの発生流量も小さくなり、したがって省エネルギ化が図られる。
【００１４】
また、複数のドライエア発生装置２〜７のうち、前述の少なくとも１つのドライエア発生装置２，３では、ヘッダの圧力が前記予め定める値に保たれるように、発生流量が制御されて運転され、残余のドライエア発生装置４〜７は、たとえば定格で連続運転され、前記残余のドライエア発生装置から発生されるドライエアは、供給用流量制御弁２１〜２４を介してヘッダに供給される。こうして前記残余のドライエア発生装置４〜７は、たとえば定格運転され、したがって動作が安定し、制御が容易であり、稼動率が高く保たれ、また効率が良好であり、このことによっても、省エネルギ化が図られることにもなる。
【００１５】
また本発明は、（ａ）ドライエア発生装置は、
（ａ１）除湿ロータ２８であって、
外形が円柱状に形成され、
軸線まわりに回転駆動され、
軸線方向に延びる通過孔が形成され、
周方向に、除湿部３１と再生部３２とが形成され、
除湿部の通過孔を通過する被処理空気を除湿する除湿ロータと、
（ａ２）除湿ロータの除湿部に被処理空気を押込み、または除湿部からのドライエアを誘引する除湿用ファン３８，４２と、
（ａ３）除湿ローラの再生部に、加熱された再生用空気を供給して除湿ロータを再生する再生用空気供給源５４とを含み、
（ｂ）制御手段は、除湿用ファンの回転速度を制御することを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、ドライエア発生装置の除湿ロータの除湿部には、除湿用ファンによって、たとえば常温空気などの被処理空気が押込みまたは誘引によって導かれ、除湿される。除湿ロータは、除湿部で、被処理空気の水蒸気または水滴などの水分を吸着除去する。
【００１７】
この除湿ロータは、回転駆動され、除湿部で被処理空気の水蒸気または水滴である水分を吸着した除湿ロータの部分は、再生部で、再生用空気供給源からの加熱された再生用空気と接触し、これによって吸着していた水分が脱着される。こうして除湿ロータが再生されることになる。除湿ロータは、たとえば一定の回転速度で、その軸線まわりに回転駆動される。これに対して除湿用ファンは、制御手段によって回転速度が制御され、したがって前述のようにヘッダの圧力が前記予め定める値になるように保たれる。
【００１８】
また本発明は、再生用空気供給源は、
再生用空気を加熱する加熱器４８と、
加熱器に再生用空気を導いて加熱器からの加熱された再生用空気を再生部に供給する再生用ファン５１とを含み、
制御手段は、除湿用ファンとともに、再生用ファンの回転速度をも制御することを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、再生用空気供給源の加熱器に、再生用ファンによって再生用空気を押込み、または誘引して導き、加熱器からの加熱された再生用空気を、除湿ロータの再生部に供給する。この再生用ファンの回転速度は、制御手段によって、除湿用ファンとともに制御され、たとえばドライエア発生装置の発生すべきドライエアの流量が小さく、除湿用ファンの回転速度が低いとき、再生用ファンの回転速度も同様に低く制御される。こうして除湿ロータの再生部には、再生に適した一定の温度の再生用空気が供給され、しかも必要なドライエアの流量の低下に応じて、省エネルギ化が図られることになる。
【００２０】
加熱器は、たとえば高温度の水蒸気を加熱媒体とする間接熱交換器を有する構成であってもよく、あるいはまた電気ヒータを有する構成であってもよく、そのほかの構成によって実現されてもよい。
【００２１】
また本発明は、加熱器４８の下流の加熱された再生用空気の温度を検出する再生用温度センサ６１と、
再生用温度センサの出力に応答し、再生用空気の検出温度が予め定める値になるように、加熱器を制御する加熱器制御手段６３とを含むことを特徴とする。
【００２２】
本発明に従えば、加熱器によって加熱された再生用空気の温度を再生用温度センサで検出し、この再生用空気の検出温度が予め定める値となるように、加熱器が制御される。したがってドライエア発生装置の発生すべきドライエアの流量が低いとき、前述のように再生用ファンの回転速度が低下するように制御され、これに応じて加熱器の再生用空気を加熱するために必要な水蒸気の流量または消費電力などで表されるエネルギが減少される。これによって省エネルギ化が図られる。
【００２３】
また本発明は、ドライエア発生装置の除湿部の上流に配置される冷却用熱交換器４５と、
冷却用熱交換器に冷却媒体を供給する冷却媒体供給源７９と、
冷却媒体の温度を検出する冷却媒体用温度センサ７６と、
冷却媒体用温度センサの出力に応答し、冷却媒体の検出温度が予め定める値になるように、冷却媒体供給源を制御する冷却媒体供給源用制御手段７８とを含むことを特徴とする。
【００２４】
本発明に従えば、ドライエア発生装置の除湿ロータの除湿部の上流に、冷却用熱交換器を配置し、除湿部に被処理空気を供給する前に、冷却し、これによって被処理空気の露点を下げる。こうして冷却用熱交換器で乾燥された空気は、次段の除湿ロータに導かれて露点がさらに低下される。
【００２５】
冷却用熱交換器は、たとえば圧縮式冷凍機または吸収式冷凍機などに備えられる蒸発器である。これらの冷凍機の一部を構成する冷却媒体供給源から、冷却媒体が冷却用熱交換器に供給される。
【００２６】
この冷却用熱交換器に供給される冷却媒体の温度は、冷却媒体用温度センサによって検出され、この検出された冷却媒体の温度が予め定める値になるように、冷却媒体供給源を制御する。したがってドライエア発生装置の必要なドライエアの流量が小さいとき、冷却媒体供給源の負荷が軽減され、省エネルギ化が図られる。
【００２７】
また本発明は、作業用流量制御弁の上流に配置され、ドライエアの流れに接触し、温度に依存する電気的出力を導出する作業用温度センサ９４と、
作業用温度センサの出力に応答し、作業用温度センサの出力が、予め定める可変設定値となるように、作業用流量制御弁１５の絞り量を制御する作業用流量制御手段９５とを含むことを特徴とする。
【００２８】
本発明に従えば、作業手段の作業空間に個別的にドライエアを導く作業用流量制御弁の絞り量に対応する流量を、作業用温度センサによって正確に検出することができる。これによって作業用流量制御弁の絞り量を、作業用流量制御手段によって正確に制御することができる。特に作業用温度センサは、ドライエアの気流に接触し、ドライエアの流量が大きくなるにつれて、作業用温度センサから奪われる熱量が増大し、こうして作業空間に作業用流量制御弁を介して供給されるドライエアの流量を、正確に検出することができるようになる。これによって作業手段の作業空間に供給されるドライエアの流量を正確に調整することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態の全体の構成を示す系統図である。ドライエアを用いる作業装置１では、複数（たとえば６）のドライエア発生装置２〜７からのドライエアは、単一の共通のヘッダ８の供給チャンバに導かれ、このヘッダ８の供給チャンバからのドライエアは、管路１１，１２から、閉ループの管路１３に供給される。この管路１３には、複数（たとえば５）の作業用流量制御弁１５を経て作業手段１６に形成された作業空間１７に供給される。参照符は、数字に添え字ａ〜ｅを付して個別的に示し、総括的には数字だけで示す。作業手段１６は、たとえばリチウム電池の組立てラインおよびそのリチウム電池のためのリチウム塊の押出成形ラインなどの生産機械などであってもよい。
【００３０】
ヘッダ８に関連して圧力センサ１８が設けられる。圧力センサ１８は、ヘッダ８の供給チャンバ内のドライエアの圧力を検出する。制御手段１９は、圧力センサ１８の出力に応答し、その圧力センサ１８によって検出される検出圧力が、予め定める値ＰＨ〜ＰＬになるように、ドライエア発生装置２〜７のうちの１または複数（たとえばこの実施の形態では２）のドライエア発生装置２，３によるドライエアの発生流量を制御する。
【００３１】
ドライエアの発生流量が制御されるドライエア発生装置２，３以外の残余のドライエア発生装置４，７と、ヘッダ８との間には、供給用流量制御弁２１〜２４がそれぞれ介在され、ドライエアの流量が、予め定める値に保たれる。この実施の形態では、ドライエア発生装置２〜７は同一仕様を有し、その発生されるドライエアの定格流量は同一であるが、本発明の実施の他の形態では、これらのドライエア発生装置２〜７の仕様は異なっていてもよい。
【００３２】
図２はドライエア発生装置２の全体の構成を簡略化して示す系統図であり、図３は図２に示されるドライエア発生装置２の一部の構成を示す斜視図である。ドライエア発生装置２のケーシング２６内には、水平な回転軸線２７を有する除湿ロータ２８がその軸線２７まわりに回転自在に設けられる。この除湿ロータ２８の外形は、円柱状に形成される。除湿ロータ２８は、軸線２７方向に延びる多数の通過孔が形成される。除湿ロータ２８は、駆動モータ４３によって一定の回転速度で、回転方向３５（図３参照）に回転駆動される。管路３９の途中には、フィルタ４４と、冷却用熱交換器４５とが介在される。冷却用熱交換器は、常温空気を、たとえば露点５℃となるように冷却する。除湿部３１を通過したドライエアは、たとえば露点−６０℃であり、２つの除湿用ファン３８，４２間では、正圧である。
【００３３】
除湿ロータ２８は、その軸線２７方向両側で隔壁によって周方向に除湿部３１と再生部３２とが形成され、さらに再生部３２の回転方向３５の下流に、パージ部３３が形成される。除湿ロータ２８は、無機材料の担体に、水分を吸着する吸着剤、たとえばＬｉＣｌが含浸固定された構成を有し、通過孔に被処理空気が通過されることによって、その被処理空気に含まれる水蒸気および水滴などの水分を吸着し、その通過孔に再生部で加熱された再生用空気が供給して通過することによって、水分を脱着する機能を有する。
【００３４】
除湿ロータ２８の除湿部３１には、管路３７から除湿用ファン３８によって被処理空気である常温空気を、管路３９を経て押込み、また除湿部３１からのドライエアは、管路４１を経て、もう１つの除湿用ファン４２によって誘引されて、ドライエアが発生される。
【００３５】
除湿ロータ２８の再生部３２には、管路４７からの常温空気が、加熱器４８によって加熱され、たとえば１２０℃に一定に保たれ、この加熱された再生用空気が、除湿部３１のドライエアの流過方向とは逆方向に供給される。再生用空気は、再生部３２を通過した後、管路４９から、再生用ファン５１によって誘引され、さらに管路５２から、予熱器５３で、管路４７を流れる常温空気を予熱した後、外部に排出される。予熱器５３によって予熱された空気は、加熱器４８に導かれる。管路４７、加熱器４８、管路４９、再生用ファン５１、管路５２および予熱器５３は、再生用空気供給源５４を構成する。
【００３６】
除湿ロータ２８のパージ部３３には、管路４１のドライエアが分岐され、管路５５を経て供給され、パージ用ファン５６から誘引される。さらにこのドライエアは、管路５７から、加熱器４８の上流の管路４７に与えられる。
【００３７】
図４は、再生用空気供給源５４の加熱器４８とその付近の構成を示すブロック図である。管路４７には、加熱器４８の下流に、再生用温度センサ６１が配置され、再生用空気の温度が検出される。温度設定回路６２は、加熱器４８の下流の再生用空気の温度を、予め定める値に設定し、その設定温度は、たとえば前述のように１２０℃である。加熱器制御手段６３は、水蒸気が供給される管路６４に介在された流量制御弁６５の絞り量を制御し、これによって再生用温度センサ６１によって検出された再生用空気の検出温度が、温度設定回路６２によって設定された予め定める値になるように、流量制御弁６５の絞り量を制御する。管路６４には水蒸気源６６（図２参照）からの水蒸気が供給される。加熱器４８からのドレンは、管路６７およびトラップ６８を経て排出される。
【００３８】
再び図２を参照して、ドライエア発生装置２の除湿部３１の上流に配置される冷却用熱交換器４５には、冷却媒体であるブラインが貯留されたブラインタンク６９からのブラインが、ポンプ７１によって圧送され、この冷却用熱交換器４５からのブラインは、タンク６９に戻される。タンク６９内のブラインは、圧縮式冷凍機７２のチリングユニット７３によって冷却され、タンク６９に戻されて循環される。チリングユニット７３にはクーリングタワー７４が併設され、ブラインが冷却される。圧縮式冷凍機７２に代えて、吸収式冷凍機などであってもよい。タンク６９のブラインの温度は冷却媒体用温度センサ７６によって検出される。このブラインの温度は、ブライン温度設定回路７７によって設定される。冷却媒体供給源用制御手段７８は、冷却媒体用温度センサ７６の出力に応答し、冷却媒体であるブラインの検出温度が、ブライン温度設定回路７７で設定された予め定める値、たとえば−１０℃になるように、冷凍機７２のチリングユニット７３を制御する。タンク６９、ポンプ７１、冷凍機７２、チリングユニット７３、およびクーリングタワー７４などは、冷却媒体供給源７９を構成する。
【００３９】
ドライエア発生装置３もまた、ドライエア発生装置２と同様な構成を有する。残余のドライエア発生装置４〜７は、定格運転が常時維持される。これらのドライエア発生装置４〜７に接続される供給用流量制御弁２１〜２４は、これらのドライエア発生装置４〜７における前述の図２に示されるフィルタ４４の目詰りおよび除湿ロータ２８の目詰りなどにかかわらず、ドライエアのヘッダ８への流量を一定に保つ働きをするとともに、その各装置４〜７毎の流量の上限を設定し、これによってドライエアの露点が上昇することを防ぐ働きを果たす。
【００４０】
図５はドライエア発生装置２，３のための制御手段１９に関連する構成を示すブロック図であり、図６は図５に示される制御手段１９の動作を説明するためのフローチャートである。制御手段１９は、たとえばマイクロコンピュータなどによって実現される。制御手段１９は、一方のドライエア発生装置２のための参照符８１で示される駆動モータ４３および前述のファン３８，４２，５１，５６を制御するとともに、他方のドライエア発生装置３のための参照符８２で示される同様な駆動モータおよびファンを制御する。
【００４１】
図６のステップａ１において、ドライエア発生装置２〜７の運転中、複数の作業手段１６のうちの少なくとも１つ、たとえば作業手段１６ａの運転を停止してドライエアの必要流量を低減するように、作業用流量制御弁１５ａの風量設定を、少ない風量に、または全閉に変更する。これによってヘッダ８内のドライエアの圧力が上昇する。圧力センサ１８によって検出される検出圧力Ｐ１が、圧力設定回路８３で設定される上限設定圧力ＰＨ以上（Ｐ１≧ＰＨ）になることが、ステップａ２で判断されると、次のステップａ３に移る。
【００４２】
このステップａ３では、制御手段１９の働きによって、除湿用ファン３８，４２の回転速度、したがって送風流量を、インバータによって時間経過に伴って徐々に減少する。したがってヘッダ８のドライエアの圧力が減少して行く。除湿用ファン３８，４２の回転速度の制御とともに、再生用ファン５１およびパージ用ファン５６の回転速度も、インバータによって同様に低下させる。こうしてステップａ４では、除湿用ファン３８，４２の回転速度が下限値である、たとえば零であるかが判断され、そうでなければ、ステップａ２に戻る。除湿用ファン３８，４２の回転速度が下限値になると、ステップａ５では、表示手段８４によって、ドライエア発生装置２，３を停止可能であることを表す表示を行わせる。
【００４３】
除湿用ファン３８，４２の回転速度を低下することによって、ヘッダ８の圧力センサ１８によって検出される圧力Ｐ１が、上限設定値ＰＨ未満（Ｐ１＜ＰＨ）になると、ステップａ２からステップａ６に移る。圧力センサ１８によって検出される検出圧力Ｐ１が、圧力設定回路８３で設定される下限設定値ＰＬ未満（Ｐ１＜ＰＬ）であるかが判断され、そうであれば、ステップａ７において除湿用ファン３８，４２の回転速度を時間経過に伴って徐々に上昇し、これらの除湿用ファン３８，４２の風量を増加させる。ステップａ８では、除湿用ファン３８，４２の回転速度が上限値に達したかどうかが判断され、そうでなければ、ステップａ６に戻る。ステップａ８において、除湿用ファン３８，４２の回転速度が上限値に達していれば、ステップａ９では、表示手段８４によって、ドライエアが不足していることを表示させる。
【００４４】
ステップａ６において圧力センサ１８によって検出される検出圧力Ｐ１が、ＰＬ≦Ｐ１＜ＰＨであれば、ステップａ１０で、ドライエア発生装置２，３の運転を継続する。残余のドライエア発生装置４〜７は、定格運転を継続している。
【００４５】
したがってヘッダ８のドライエアの圧力は、予め定める上限設定値ＰＨと下限設定値ＰＬとの間でほぼ一定に保たれることになる。作業手段１６において必要となるドライエアの流量が低下すると、前述のようにドライエア発生装置２，３の除湿用ファン３８，４２の回転速度が低下して送風流量が低下し、またそれに連動して再生用ファン５１およびパージ用ファン５６の回転速度も低下し、こうしてファン動力が減少し、省エネルギ化が図られる。
【００４６】
ドライエア発生装置２，３からのドライエアの発生流量が減少すると、除湿ロータ２８に吸着される水分量が、たとえば１次関数で比例的に減少し、これとともに除湿ロータ２８からの水分の脱着に必要な加熱器４８の熱量および再生用ファン５１の再生用空気の流量が減少する。再生用空気の流量が減少することによって、加熱器４８で再生用空気を常温から、たとえば１２０℃まで加熱するのに必要な熱量が減少し、この加熱に必要な熱量は、再生用空気の流量に１次関数で比例的に減少する。こうして再生用空気の流量が減少することによって、スチームトラップでのドレン発生量が減少し、水蒸気源６６からの蒸気供給流量が減少し、その結果、省エネルギ化が図られる。
【００４７】
水蒸気を用いる加熱器４８に代えて、電気ヒータを用いる構成においても同様に、加熱対象である再生用空気の流量が減少すると、消費電力が削減され、省エネルギ化が図られる。
【００４８】
水分が除去されてドライエアとなるべき被処理ガスは、冷却用熱交換器４５によって冷却されて除湿された後、除湿ロータ２８の除湿部３１に導かれ、水分が吸着され、さらに低露点のドライエアとなる。前述のようにブラインは、冷凍機７２によって、冷却媒体用温度センサ７６によって検出された温度がブライン温度設定回路７７で設定された一定温度になるように制御されるので、冷却用熱交換器４５に流れる被処理空気の流量が減少すると、冷却除湿すべき対象となる被処理空気の流量が減少することになり、したがってブラインの熱交換による温度上昇は少なくなる。したがってブラインの冷却に要するエネルギも比例的に減少し、省エネルギ化が図られる。
【００４９】
このようにしてドライエアの需要が減少すると、再生用空気を、たとえば前述のように１２０℃に加熱するためのエネルギが減少される。またドライエアを製造するために取り入れた外気である被処理空気を冷却除湿するためのブラインを冷却するためのエネルギも減少する。こうして省エネルギ化が図られる。
【００５０】
図７は、作業用流量制御弁１５の具体的な構成を示す断面図である。この作業用流量制御弁１５は、弁箱８５内に複数の弁座８２が配置され、図７の紙面に垂直な軸線８８まわりに角変位可能な弁体が、サーボモータなどの角変位駆動源９１によって矢符９２で示されるように往復角変位され、これによって希望する絞り量を得ることができる。作業用流量制御弁１５の弁体８９の全閉状態における位置は、参照符９３で示され、全開状態における位置は実線のとおりである。
【００５１】
作業用流量制御弁の絞り量を希望する値に設定するために、その作業用流量制御弁１５の上流には、作業用温度センサ９４が配置される。この作業用温度センサ９４は、閉ループの管路１３からのドライエアの気流に接触する位置に配置され、たとえば弁箱８５の図７に示されるような流路断面の中央位置に配置される。
【００５２】
この作業用温度センサ９４は、たとえば予め定める一定電流が流されて加熱されるサーミスタ（商品名）によって実現され、ドライエアの流量が増大することによってその熱量が奪われ、温度が低下し、その温度に依存した電気抵抗などの電気的出力が導出される。作業用温度センサ９４の出力は作業用温度制御回路９５に与えられる。この作業用温度制御回路９５は、作業用温度センサ９４の出力に応答し、ドライエアの流量が、流量設定回路９６で設定された予め定める流量設定値となるように、駆動源９１によって弁体８９を角変位して絞り量を制御する。流量設定回路９６は、その設定流量を、たとえば作業者によって可変である。そのほかの流量制御弁２１〜２４も、作業用流量制御弁１５に関する構成と同様に、実現されてもよい。
【００５３】
本発明は、リチウム電池の組立てラインおよびリチウム塊の押出成形ラインに関連して実施されるだけでなく、そのほかの技術分野においても広範囲に実施することができ、たとえば電子部品、半導体工業、電池工業、化学工業、食品工業、薬品工業などの超低湿度生産ラインおよび超低湿度冷蔵庫などにおいて実施することができる。さらに研究所および病院などのクリーンルームなどのために、本発明を実施することができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、作業空間に供給されるドライエアの流量の合計値が変化するなどしても、複数の各ドライエア発生装置が相互に干渉することを防ぎ、これによって各ドライエア発生装置の仕様に見合ったドライエアの発生流量を確保することが容易に可能になる。
【００５５】
また本発明によれば、複数の作業手段のうち、或る作業手段の作業空間に作業用流量制御弁を介して供給されるドライエアの流量が変化しても、他の作業手段の作業空間に供給されるドライエアの流量が不所望に変動するという悪影響を生じることはない。これによって各作業空間へのドライエアの供給流量の調整、管理が正確に可能になる。
【００５６】
さらに本発明によれば、ドライエアの需要流量に応じて、ドライエア発生装置のドライエアの発生流量の制御が行われるので、省エネルギ化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の全体の構成を示す系統図である。
【図２】ドライエア発生装置２の全体の構成を簡略化して示す系統図である。
【図３】図２に示されるドライエア発生装置２の一部の構成を示す斜視図である。
【図４】再生用空気供給源５４の加熱器４８とその付近の構成を示すブロック図である。
【図５】ドライエア発生装置２，３のための制御手段１９に関連する構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示される制御手段１９の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】作業用流量制御弁１５の具体的な構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１ドライエアを用いる作業装置
２〜７ドライエア発生装置
８ヘッダ
１５，１５ａ〜１５ｅ作業用流量制御弁
１６，１６ａ〜１６ｅ作業手段
１７，１７ａ〜１７ｅ作業空間
１８圧力センサ
１９制御手段
２１〜２４供給用流量制御弁
２７回転軸線
２８除湿ロータ
３１除湿部
３２再生部
３８，４２除湿用ファン
４３駆動モータ
４５冷却用熱交換器
４８加熱器
５１再生用ファン
５４再生用空気供給源
６１再生用温度センサ
６２温度設定回路
６３加熱器制御手段
６９ブラインタンク
７２圧縮式冷凍機
７６冷却媒体用温度センサ
７８冷却媒体供給源用制御手段
７９冷却媒体供給源
８３圧力設定回路
９４作業用温度センサ
９５作業温度制御回路
９６可変流量設定回路

Claims

ドライエアが供給される作業空間１７を有する複数の作業手段１６と、
各作業手段の上流に配置され、ドライエアの流量を制御する作業用流量制御弁１５と、
ドライエアを発生する複数のドライエア発生装置２〜７と、
各ドライエア発生装置からのドライエアが共通に供給され、前記作業用流量制御弁にドライエアをそれぞれ導くヘッダ８と、
ヘッダの圧力を検出する圧力センサ１８と、
圧力センサの出力に応答し、検出圧力が予め定める値ＰＨ〜ＰＬになるように、ドライエア発生装置のうちの少なくとも１つのドライエアの発生流量を制御する制御手段１９とを含み、
前記複数のドライエア発生装置２〜７のうち、ドライエアの発生流量が制御されるドライエア発生装置２，３以外の残余のドライエア発生装置４〜７と、
ヘッダ８との間には、
ドライエアの流量を制御する供給用流量制御弁２１〜２４が、設けられることを特徴とするドライエアを用いる作業装置。
（ａ）ドライエア発生装置は、
（ａ１）除湿ロータ２８であって、
外形が円柱状に形成され、
軸線まわりに回転駆動され、
軸線方向に延びる通過孔が形成され、
周方向に、除湿部３１と再生部３２とが形成され、
除湿部の通過孔を通過する被処理空気を除湿する除湿ロータと、
（ａ２）除湿ロータの除湿部に被処理空気を押込み、または除湿部からのドライエアを誘引する除湿用ファン３８，４２と、
（ａ３）除湿ローラの再生部に、加熱された再生用空気を供給して除湿ロータを再生する再生用空気供給源５４とを含み、
（ｂ）制御手段は、除湿用ファンの回転速度を制御することを特徴とする請求項１記載のドライエアを用いる作業装置。
再生用空気供給源は、
再生用空気を加熱する加熱器４８と、
加熱器に再生用空気を導いて加熱器からの加熱された再生用空気を再生部に供給する再生用ファン５１とを含み、
制御手段は、除湿用ファンとともに、再生用ファンの回転速度をも制御することを特徴とする請求項２記載のドライエアを用いる作業装置。
加熱器４８の下流の加熱された再生用空気の温度を検出する再生用温度センサ６１と、
再生用温度センサの出力に応答し、再生用空気の検出温度が予め定める値になるように、加熱器を制御する加熱器制御手段６３とを含むことを特徴とする請求項３記載のドライエアを用いる作業装置。
ドライエア発生装置の除湿部の上流に配置される冷却用熱交換器４５と、
冷却用熱交換器に冷却媒体を供給する冷却媒体供給源７９と、
冷却媒体の温度を検出する冷却媒体用温度センサ７６と、
冷却媒体用温度センサの出力に応答し、冷却媒体の検出温度が予め定める値になるように、冷却媒体供給源を制御する冷却媒体供給源用制御手段７８とを含むことを特徴とする請求項２〜４のうちの１つに記載のドライエアを用いる作業装置。
作業用流量制御弁の上流に配置され、ドライエアの流れに接触し、温度に依存する電気的出力を導出する作業用温度センサ９４と、
作業用温度センサの出力に応答し、作業用温度センサの出力が、予め定める可変設定値となるように、作業用流量制御弁１５の絞り量を制御する作業用流量制御手段９５とを含むことを特徴とする請求項１〜５のうちの１つに記載のドライエアを用いる作業装置。