JP5164864B2 - 除湿装置の乾燥方法 - Google Patents

Description

本発明は、膨張室を備えつつ油で絶縁された変圧器、チョークコイル又はシーケンススイッチ用であり吸湿材で満たされた除湿装置の乾燥方法に関する。

特許文献１には上記のような除湿装置が開示されており、再生可能な吸湿材の加熱・乾燥のための電気ヒータが設けられている。このような除湿装置によれば、吸湿材が満たされた場合、この吸湿材を再び乾燥させ、液体の収容を再び可能にすることが可能である。また、電気ヒータは、湿度が限界値を超過した場合に、除湿装置に設けられた湿度センサによって作動する。

特許文献２には上記のような除湿装置による除湿方法が開示されており、再生可能な粒状物質を加熱・乾燥させるための加熱は、湿度が限界値を超過したときに湿度センサによって信号が送出される場合及び油膨張室への空気流入がない場合になされる。すなわち、この除湿方法においては、空気流入がない場合及び油膨張室から空気が漏出している場合のいずれかではヒータが作動しない。したがって、油膨張室へ空気の吸入をする場合には、ヒータは作動しない。

このような状況の把握は、従来では空気の流れと場合によってはその方向、又は除湿装置のケーシングと油膨張室の間の圧力差に基づいてなされている。なお、これには、空気流センサ又は差圧センサが用いられる。
欧州特許出願公開第１３１３１１２号明細書 独国特許第１０３５７０８５号明細書

ところで、実際、油膨張室における空気流量は比較的少なく、通常の空気流量は、変圧器にあっては２．５ｌ／ｍｉｎ、シーケンススイッチにあっては０．５ｌ／ｍｉｎであるが、このような比較的少ない空気流量においては、空気流センサ及び差圧センサについて高い精度が必要とされ、コストが高くついてしまう。

本発明は上記問題にかんがみてなされたもので、その目的とするところは、上記のようなセンサが不要であり、かつ、膨張室に空気の流入がない場合のみ吸湿材の加熱・乾燥を簡単な手段によって行うことが可能な除湿装置の乾燥方法を提供することにある。

上記目的は、請求項１記載の発明により達成される。また、従属請求項に記載の発明は、本発明の好ましい実施形態に相当するものである。

しかして、本発明は、変圧器がその負荷によって周囲よりも高温となり、このため、この変圧器から外部へ放出される空気も周囲の空気より高温であることに基づいている。したがって、本発明による方法は、システム内の空気の温度勾配、すなわち温度変化を算出することにより空気が内部から外部へ流出しているかどうか把握するものである。

また、本発明による方法の実施に当たっては、１つの温度センサのみを膨張室へ通じる吸入パイプに設けるだけで足りる。仮に、温度勾配が０より大きければ、空気が膨張室から外部へ流出していることを示しており、もし、温度勾配が０であれば、空気の流入あるいは流出がなされていないことを示している。

一方、温度勾配が０より小さい場合には空気が変圧器内の膨張室へ流入していることを示しており、このような状態においては、加熱は行われない。なお、この技術的な理由は、公知であり、特許文献２に記載されている。

高価なセンサが不要であり、かつ、膨張室に空気の流入がない場合のみ吸湿材の加熱・乾燥を簡単な手段によって行うことが可能な除湿装置の乾燥方法を提供することができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１には本発明による方法の時間経過に沿ったフローチャートが示されており、まず、吸入パイプから変圧器又はシーケンススイッチの膨張室へ至る吸入パイプでの温度θ₁が測定され、これが一時的にメモリされる。図１において、このθ₁が測定される時点をｔ_hと表示している。そして、所定時間後（例えば１時間後）に前記膨張室へ至る吸入パイプにおける温度が再び測定され、この時点ｔ_h+1での温度が図１においてθ₂として表示されている。

つづいて、温度θ₁と温度θ₂の差（θ₂−θ₁）が計算され、その結果は温度勾配ｄθ／ｄｔとして算出される。そして、この温度勾配ｄθ／ｄｔについて、その値が０以上であるか判断され、仮に０より大きければ、前記所定の時間内に吸入パイプの温度が上昇したことになる。本発明においては、このことから外部への高温空気の流出及び変圧器又はシーケンススイッチによる“吐出”が推測される。また、温度勾配が０である場合には、空気の熱交換がなされていないことを意味している。

なお、温度勾配が０であっても、あるいは０より大きい場合であっても、吸着性物質（吸湿材）の加熱が可能である。

ここで、温度勾配が０以上である場合には、その時間間隔ｔ_h...h+1がメモリされる。このような温度測定及び温度勾配の算出は、その後、１つのサイクルにおいて常に繰り返される。本実施の形態においては、このサイクルは１日（ａ）とされており、温度測定及び温度勾配の算出は、２４時間経過するまで、１時間ごとに行われる。このような実施の形態においては、時間間隔ｔ_h〜_h+1は正確に１時間に相当する。

次に、このようなサイクルを、１日単位で、例えば３日間繰り返す。この１日ごとのサイクルに対して、上記のように時間間隔がメモリされる。すなわち、温度勾配が０以上であれば、当該時間間隔がメモリされる。

そして、図１には単にａ＝ｘと示されたその他の日（ここでは４日目）において、図１に単に「ｘ−１」と示された過去の数日間（ここでは３日間）に、温度勾配が０以上の時間間隔が完全に共通して存在するか判断される。この際、温度勾配が０以上の時間間隔が完全に共通して存在する時間（図１における「ｚ時間」）が４時間以上であるのが望ましい。

ここで、仮に、温度勾配が０以上の時間間隔が完全に共通して存在する時間が４時間以上あったと判断されると、ａ＝ｘ（４日目）から加熱が開始される。

一方、温度勾配が０以上の時間間隔が完全に共通して存在する時間がない場合には、日付を過去にずらして再び考察する。すなわち、第１日目の２４時間分のメモリを消去し、所定の日数分のデータを新たに確保して考察する。そして、上記と同様に、温度勾配が０以上の時間間隔が完全に共通して存在する時間が４時間以上あったと判断されると、加熱が開始される。

要するに、本発明による方法は以下のように行われる。

まず、数日間（ここでは３日間）１時間ごとに温度勾配が算出され、この温度勾配が０以上である場合には、当該時間間隔（期間）がメモリされる。

そして、温度勾配が０以上の時間間隔が上記数日間において完全に共通して存在する（ここでは４時間以上）か判断される。ここで、このような時間間隔が存在すれば、その後においても同様に温度勾配が０以上の時間間隔が完全に共通して存在することが推測され、加熱の開始条件が満たされることとなる。一方、温度勾配が０以上の時間間隔が上記数日間において完全に共通して存在する時間間隔が存在しないと判断されたときは、更なる日数このような方法が実施される。

しかして、上記のような方法は図２にも示されており、図２における「１」は温度勾配が０以上であることを示し、「０」は温度勾配がマイナスであることを示している。第１日目を見てみると、温度測定及び温度勾配の算出をした後、「１」が散在しているのがわかる。また、第２日目、第３日目も同様に温度測定及び温度勾配の算出がなされる。

そして、第４日目には、温度勾配が０以上の時間間隔が以前３日間において完全に共通して存在する時間帯が把握される。すなわち、２：００〜３：００、３：００〜４：００、４：００〜５：００及び５：００〜６：００の４時間が把握される。したがって、第４日目の２：００に加熱が開始されることとなる。

なお、このような方法は、湿度が所定の値を超過した場合又は後述するような「寿命」となった場合には最初から行われる。

ところで、上記における２４時間分の温度勾配のメモリ、すなわち１日分の温度勾配のメモリは単に一例であり、これについては、本発明の範囲を逸脱しない限り適宜設定することができる。また、上記で４時間とした、温度勾配が０以上の時間間隔が以前３日間において完全に共通して存在する時間についても、種々設定することができる。さらに、１サイクルを上記のように正確に１時間とせず、これを適宜設定することも可能である。

しかして、本発明の更に好ましい実施の形態においては、日数ｘであるサイクル数より大きな「寿命」を設定されており、この寿命経過後は、どのような場合でも、温度勾配にかかわらず加熱が開始される。このようにすることで、例えば湿度が非常に高い、太陽光が強いなどの悪い気象条件のような極端な場合でも、温度勾配が０以上の時間間隔が完全に共通して存在する時間が生成され、確実な加熱がなされる。

また、本発明による方法は、特に上記従来の技術による除湿装置内の湿度センサについて、状態指向の加熱を達成するのに適している。本発明によれば、湿度センサにより、粒状物質が加熱されなければならない湿度についての限界値が信号化される。また、本発明によれば、温度勾配が０以上の時間間隔が完全に共通して存在する時間から加熱が開始される。

本発明による方法の時間経過に沿ったフローチャートである。 本発明による方法を表の形式で示したものである。

Claims (6)

1. 膨張室を備えつつ油で絶縁された変圧器、チョークコイル又はシーケンススイッチ用であり吸湿材で満たされた除湿装置の乾燥方法であって、該除湿装置が吸入パイプを介して前記膨張室に接続されており、前記吸湿材が電気ヒータで加熱されることにより乾燥されるとともに再生され、前記電気ヒータによる加熱が、前記膨張室内の空気が流入しない場合にのみなされる前記乾燥方法において、
   （１）複数の所定の時間間隔に分割された１サイクル（ａ）を設定し、
   （２）前記所定の時間間隔の開始時点（ｔ_h）での前記吸入パイプにおける温度（θ₁）及び同終了時点（ｔ_h+1）での前記吸入パイプにおける温度（θ₂）をそれぞれ測定するとともに、これらの差（θ₂−θ₁＝ｄθ）を計算して温度勾配（ｄθ／ｄｔ）を算出し、
   （３）該温度勾配の算出を前記１サイクル（ａ）繰り返すとともに、これを複数サイクル（ａ＝１，ａ＝２，...ａ＝ｘ−１）行って、前記温度勾配が０以上となった時間間隔をメモリし、
   （４）前記複数回のサイクルを行った直後のサイクル（ａ＝ｘ）において、これら複数回のサイクルに共通の前記温度勾配０以上の時間が所定時間（ｚ）以上あるか判断し、所定時間時間以上あれば、この複数回のサイクルを行った直後のサイクルにおける前記共通の時間の開始時点から前記電気ヒータを作動させ、
   （５）一方、所定時間に満たないのであれば、更にもう１サイクル（ａ＝ｘ＋１）について上記（２）〜（４）を行う
   ことを特徴とする除湿装置の乾燥方法。
2. 前記１サイクル（ａ）を１日（２４時間）としたことを特徴とする請求項１記載の除湿装置の乾燥方法。
3. 前記複数回のサイクルを３回としたことを特徴とする請求項１又は２記載の除湿装置の乾燥方法。
4. 前記所定時間（ｚ）を４時間としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の除湿装置の乾燥方法。
5. 湿度センサにより湿度を測定し、該湿度センサが湿度の限界値の超過を信号化したときのみ前記電気ヒータを作動させ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の乾燥方法。
6. 前記複数回のサイクルにその直後のサイクルを足したサイクル数（ｘ）より多いサイクル数を寿命に設定し、該寿命を経過後は、前記温度勾配及び湿度に関係なく、いかなる場合にも前記電気ヒータを作動させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の除湿装置の乾燥方法。

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