JP6059266B2 - Dehumidifier - Google Patents
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Description
本発明は、除湿ロータ及びヒートポンプを用いるものであって、再生温度が低くても露点の低い空気の供給が可能な除湿装置に関するものである。 The present invention relates to a dehumidifying device that uses a dehumidifying rotor and a heat pump and can supply air with a low dew point even when the regeneration temperature is low.
近年、リチウム電池の需要が増大し、それに伴いその生産も増大している。リチウム電池は、その原料であるリチウムが空気中の湿気と反応し、その反応によって生産されたリチウム電池の性能が悪くなる。このため、リチウム電池の生産ラインは、乾燥した状態に保つ必要がある。この乾燥した状態に保つ手段として、生産工場内をチッソによってパージする手段と、シリカゲルなどの湿気吸着剤を有する除湿ロータを利用した除湿装置を用いる手段などがある。 In recent years, the demand for lithium batteries has increased, and the production thereof has increased accordingly. In the lithium battery, lithium as a raw material reacts with moisture in the air, and the performance of the lithium battery produced by the reaction deteriorates. For this reason, the lithium battery production line needs to be kept dry. As means for keeping this dry state, there are means for purging the inside of a production plant with nitrogen, and means for using a dehumidifier using a dehumidification rotor having a moisture adsorbent such as silica gel.
リチウム電池の用途が、電気自動車やハイブリッド自動車などの自動車用に広がるにつれて、生産工場の規模が大きくなり、上記のチッソパージによる手段よりも除湿装置を用いる手段の方が次第に現実的になりつつある。 As the use of lithium batteries expands to automobiles such as electric vehicles and hybrid vehicles, the scale of production factories increases, and means using a dehumidifying device are gradually becoming more realistic than means using the above-mentioned nitrogen purge.
除湿装置の場合、除湿ロータの再生に高温の空気を使うのであるが、その高温の空気を作るためのエネルギーをできるだけ少なくすることが図られている。 In the case of a dehumidifying device, high-temperature air is used for regeneration of the dehumidifying rotor. However, the energy for producing the high-temperature air is reduced as much as possible.
例えば特許文献1に開示されたものは、乾燥空気の送られるドライルームからの還気を第一と第二の除湿ロータの間に戻るようにし、第二の除湿ロータを出た空気の一部を加熱して第一と第二の除湿ロータの再生ゾーンに送るようにしているため、比較的低温度の摂氏80度(以降、温度は全て「摂氏」とする)で除湿ロータの再生を行う事ができ、省エネルギー効果の高いものである。 For example, what is disclosed in Patent Document 1 returns a return air from a dry room to which dry air is sent between the first and second dehumidification rotors, and a part of the air that has exited the second dehumidification rotor. Is heated and sent to the regeneration zones of the first and second dehumidification rotors, so that the dehumidification rotor is regenerated at a relatively low temperature of 80 degrees Celsius (hereinafter, all temperatures are referred to as “degrees Celsius”). Can save energy and has a high energy-saving effect.
また特許文献2に開示されたものも、80度以下の再生温度にて三段のデシカントロータで超低露点温度の乾燥空気を供給するデシカント空調機であり、ヒートポンプ回路の蒸発器と凝縮器を冷却器と再生器と組合わせて使って、省エネルギー効果を高めるものである。 Also disclosed in Patent Document 2 is a desiccant air conditioner that supplies dry air having an ultra-low dew point temperature with a three-stage desiccant rotor at a regeneration temperature of 80 ° C. or less, and includes an evaporator and a condenser of a heat pump circuit. It is used in combination with a cooler and regenerator to enhance the energy saving effect.
上記特許文献1に開示されたものは、ドライルームなどの低湿度空間に供給する空気の一部を除湿ロータの再生に使っているので、再生温度を低くしても低露点の空気が供給可能で省エネルギー効果を得ている。しかし、低温再生に利用可能な温水、蒸気、排気などが無ければ、別途再生加熱用の熱源に使用するエネルギーが必要となる。 The one disclosed in Patent Document 1 uses part of the air supplied to a low-humidity space such as a dry room for regeneration of the dehumidification rotor, so that low dew point air can be supplied even if the regeneration temperature is lowered. The energy saving effect is obtained. However, if there is no hot water, steam, exhaust, etc. that can be used for low temperature regeneration, energy to be used as a heat source for regeneration heating is required separately.
また、上記特許文献2に開示されたものは、低温再生で超低露点の乾燥空気を供給するデシカント空調機であって、冷却器や再生器の補助としてヒートポンプの蒸発器と凝縮器使って、空調機全体のエネルギー負荷を軽減できるようにしている。つまり、一台の冷却器の下流に蒸発器を補助的に配置して、三台の再生器の上流に補助的に凝縮器を配置して省エネルギー効果を得ている。しかし、冷却器と再生器が三台あるため、元の空調機自体の消費エネルギーが大きく、イニシャルコストも高くなる。 Further, what is disclosed in Patent Document 2 is a desiccant air conditioner that supplies dry air with an ultra-low dew point at low temperature regeneration, using an evaporator and a condenser of a heat pump as an auxiliary to a cooler and a regenerator, The energy load of the entire air conditioner can be reduced. That is, an evaporator is arranged auxiliary to the downstream of one cooler, and a condenser is arranged auxiliary to the upstream of the three regenerators to obtain an energy saving effect. However, since there are three coolers and regenerators, the energy consumption of the original air conditioner itself is large and the initial cost is high.
本発明は前記課題を解消するためになされたもので、インタークーラ(第一と第二の除湿ロータの間の冷却器)にヒートポンプの蒸発器のみを利用し、除湿ロータの再生用熱源として、主に前記ヒートポンプの凝縮器を利用することにより、省エネルギーでイニシャルコストが抑制された除湿装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and uses only an evaporator of a heat pump as an intercooler (cooler between the first and second dehumidifying rotors), and as a heat source for regeneration of the dehumidifying rotor, An object of the present invention is to provide a dehumidifying device that saves energy and suppresses initial costs by mainly using the condenser of the heat pump.
本発明は、再生ゾーンと吸着ゾーンとの2つのゾーンに分割された第一の除湿ロータと、再生ゾーンと吸着ゾーンの2つに分割された第二の除湿ロータとを有し、外気を第一のクーラで冷却除湿して第一の除湿ロータの吸着ゾーンに通過させ、第一の除湿ロータの吸着ゾーンを通過した空気を第二の除湿ロータの吸着ゾーンを通過させて供給空気として供給先に供給し、供給先からの還気を第一の除湿ロータの吸着ゾーンを通過した空気と混合し、第二の除湿ロータの吸着ゾーンを通過した空気の一部を分岐し第二及び第三のヒータで加熱して第二の除湿ロータの再生ゾーンに通し、第二の除湿ロータの再生ゾーンを通過した空気を第四のヒータで加熱して第一の除湿ロータの再生ゾーンに通し、第一の除湿ロータの再生ゾーンを通過した空気の一部を分岐し第二の除湿ロータの再生ゾーンを通過した空気と混合し、残りの一部を第一のクーラの前の外気と混合することを最も主要な特徴とする。 The present invention has a first dehumidification rotor divided into two zones, a regeneration zone and an adsorption zone, and a second dehumidification rotor divided into two zones, a regeneration zone and an adsorption zone, and Cooled and dehumidified with one cooler and passed through the adsorption zone of the first dehumidification rotor, and the air that passed through the adsorption zone of the first dehumidification rotor passed through the adsorption zone of the second dehumidification rotor and supplied as supply air And the return air from the supply destination is mixed with the air that has passed through the adsorption zone of the first dehumidifying rotor, and a part of the air that has passed through the adsorption zone of the second dehumidifying rotor is branched to make the second and third The second heater is heated by the second dehumidifying rotor and the air passing through the second dehumidifying rotor is heated by the fourth heater and passed through the first dehumidifying rotor. The sky that passed through the regeneration zone of one dehumidifying rotor Mixed with branches a part air passing through the second regeneration zone of the dehumidifying rotor of the most important features mixing a portion of the remaining the previous outside air first cooler.
本発明の除湿装置は、再生空気の温度が低いため、多くのエネルギー源が利用でき、停電などエネルギーインフラに問題が生じた場合に柔軟に対応が可能である。 Since the dehumidifying device of the present invention has a low temperature of regenerated air, many energy sources can be used, and it is possible to flexibly cope with a problem in the energy infrastructure such as a power failure.
つまり工場で使うエネルギー源としては、電気でなければならない部分は電気とし、電気に限らずその他のエネルギーでもよい場合は、電気だけでなく多種のエネルギー源を使えるようにしておくと、緊急事態に柔軟に対応が可能となる。 In other words, as the energy source used in the factory, the part that must be electricity is electricity, and if other energy is acceptable as well as electricity, it is possible to use various energy sources in addition to electricity. Flexibility is possible.
このためには、除湿ロータの再生空気の温度が低く出来るようにする事によって、吸着式の除湿装置で最も多くのエネルギーを必要とする再生空気の加熱に、多様なエネルギーを用いることができるようになる。 For this purpose, by making the temperature of the regeneration air of the dehumidification rotor low, various energies can be used for heating the regeneration air that requires the most energy in the adsorption-type dehumidification device. become.
また、再生に必要な温度が低いと、工場などに廃熱がある場合、それを利用することができ、このような場合にはエネルギーコストが不要になるとともに、二酸化炭素排出量の削減も可能である。 In addition, if the temperature required for regeneration is low, if there is waste heat in factories, etc., it can be used. In such cases, energy costs are unnecessary and carbon dioxide emissions can be reduced. It is.
工場で使う機器のエネルギー源は、電気、ガスなどできるだけ多様である方が、緊急時の対応が柔軟で好ましい。そして、再生に必要な高温空気の温度ができるだけ低い方が、工場の余熱を用いたり、太陽熱を用いたり、エネルギー源も多様になるだけでなく、省エネルギーを図ることも可能である。 The energy sources of equipment used in factories should be as diverse as possible, such as electricity and gas. In addition, when the temperature of the high-temperature air necessary for regeneration is as low as possible, not only can the remaining heat of the factory be used, solar heat can be used, the energy source can be diversified, but also energy saving can be achieved.
さらに、除湿ロータの再生に主にヒートポンプの凝縮器を使用しているため、再生ヒータの熱源に必要なエネルギーも抑制することができる。また、リチウム電池工場などの現場に設置の容易なものである。 Furthermore, since the condenser of the heat pump is mainly used for the regeneration of the dehumidifying rotor, the energy required for the heat source of the regeneration heater can also be suppressed. In addition, it can be easily installed at a site such as a lithium battery factory.
除湿ロータの再生空気の温度を下げ、多くのエネルギー源を利用できるようにするという目的を、再生ゾーンと吸着ゾーンとの2つのゾーンに分割された第一の除湿ロータと、再生ゾーンと吸着ゾーンの2つに分割された第二の除湿ロータとを有し、外気を第一のクーラで冷却除湿して第一の除湿ロータの吸着ゾーンに通過させ、第一の除湿ロータの吸着ゾーンを通過した空気を第二の除湿ロータの吸着ゾーンを通過させて供給空気として供給先に供給し、供給先からの還気を第一の除湿ロータの吸着ゾーンを通過した空気と混合し、第二の除湿ロータの吸着ゾーンを通過した空気の一部を分岐し第二及び第三のヒータで加熱して第二の除湿ロータの再生ゾーンに通し、第二の除湿ロータの再生ゾーンを通過した空気を第四のヒータで加熱して第一の除湿ロータの再生ゾーンに通し、第一の除湿ロータの再生ゾーンを通過した空気の一部を分岐し第二の除湿ロータの再生ゾーンを通過した空気と混合し、残りの一部を第一のクーラの前の外気と混合するようにすることによって、供給空気の露点を上げることなく実現した。 A first dehumidification rotor divided into two zones, a regeneration zone and an adsorption zone, for the purpose of lowering the temperature of the regeneration air of the dehumidification rotor so that many energy sources can be used, and the regeneration zone and the adsorption zone And the second dehumidification rotor divided into two, and the outside air is cooled and dehumidified by the first cooler and passed through the adsorption zone of the first dehumidification rotor and passes through the adsorption zone of the first dehumidification rotor The air that has passed through the adsorption zone of the second dehumidification rotor is supplied to the supply destination as supply air, the return air from the supply destination is mixed with the air that has passed through the adsorption zone of the first dehumidification rotor, Part of the air that has passed through the adsorption zone of the dehumidifying rotor is branched, heated by the second and third heaters, passed through the regeneration zone of the second dehumidifying rotor, and the air that has passed through the regeneration zone of the second dehumidifying rotor is Heated with a fourth heater Pass through the regeneration zone of the first dehumidification rotor, split a part of the air that has passed through the regeneration zone of the first dehumidification rotor, mix with the air that has passed through the regeneration zone of the second dehumidification rotor, and part of the remaining part This was achieved without raising the dew point of the supply air by mixing with the outside air before the first cooler.
1は第一の除湿ロータであり、吸着ゾーン2及び再生ゾーン3に分割されている。4は第二の除湿ロータであり、これも吸着ゾーン5及び再生ゾーン6に分割されている。 Reference numeral 1 denotes a first dehumidifying rotor, which is divided into an adsorption zone 2 and a regeneration zone 3. Reference numeral 4 denotes a second dehumidifying rotor, which is also divided into an adsorption zone 5 and a regeneration zone 6.
7は第一のクーラであり、この第一のクーラは外気OAを冷却除湿するものである。つまり外気の露点以下に空気を冷却するものである。第一のクーラ7を通過した空気は、第一のブロワー9によって第一の除湿ロータ1の吸着ゾーン2を通過した後、第二のクーラ8及び第二の除湿ロータ4の吸着ゾーン5を通過させ、更に第一のヒータ10によって温度を調整されて、乾燥空気の供給先であるドライルーム11に供給される。 Reference numeral 7 denotes a first cooler, which cools and dehumidifies the outside air OA. That is, the air is cooled below the dew point of the outside air. The air that has passed through the first cooler 7 passes through the adsorption zone 2 of the first dehumidification rotor 1 by the first blower 9 and then passes through the adsorption zone 5 of the second cooler 8 and the second dehumidification rotor 4. Further, the temperature is adjusted by the first heater 10 and supplied to the dry room 11 to which the dry air is supplied.
ドライルーム11からの還気RAは、第一の除湿ロータ1の吸着ゾーン2を通過した空気と混合され、第二のクーラ8を通過後、第一のブロワー9の吸い込み側に導かれる。つまり第一のブロワー9の吸い込み側には第一の除湿ロータ1の吸着ゾーン2を通過した空気と、ドライルーム11からの還気RAとが導かれる。 The return air RA from the dry room 11 is mixed with the air that has passed through the adsorption zone 2 of the first dehumidifying rotor 1, passed through the second cooler 8, and then guided to the suction side of the first blower 9. That is, the air that has passed through the adsorption zone 2 of the first dehumidifying rotor 1 and the return air RA from the dry room 11 are guided to the suction side of the first blower 9.
第二の除湿ロータ4の吸着ゾーン5を出た空気の一部は分岐され、第二のヒータ12と第三のヒータ13によって加熱され、第二の除湿ロータ4の再生ゾーン6に導かれる。第二の除湿ロータ4の再生ゾーン6を出た空気は、第一の除湿ロータ1の再生ゾーン3を通過した空気の一部と混合されて第四のヒータ14で加熱されて、第一の除湿ロータ1の再生ゾーン3に導かれる。再生ゾーン3を出た空気は第二のブロワー15によって、一部は分岐され第二の除湿ロータ4の再生ゾーン6を通過した空気と混合され、残りの一部は第一のクーラ7の前の外気と混合される。ダンパ19は通常閉じたままで排気無しで運転されるが、必要に応じて一部を大気へ放出してもよい。 Part of the air exiting the adsorption zone 5 of the second dehumidifying rotor 4 is branched, heated by the second heater 12 and the third heater 13, and guided to the regeneration zone 6 of the second dehumidifying rotor 4. The air that has exited the regeneration zone 6 of the second dehumidifying rotor 4 is mixed with part of the air that has passed through the regeneration zone 3 of the first dehumidifying rotor 1 and heated by the fourth heater 14, so that the first It is guided to the regeneration zone 3 of the dehumidifying rotor 1. The air that has left the regeneration zone 3 is partly branched by the second blower 15 and mixed with the air that has passed through the regeneration zone 6 of the second dehumidifying rotor 4, and the remaining part is in front of the first cooler 7. Mixed with outside air. The damper 19 is normally closed and is operated without exhausting, but a part thereof may be released to the atmosphere as necessary.
そして、全体として第一の除湿ロータ1及び第一のクーラ7、第二のブロワー15で構成される前段除湿装置Aと、第二の除湿ロータ4、第二のクーラ8、第一のブロワー9、第一のヒータ10、第二のヒータ12、第三のヒータ13、第四のヒータ14、コンプレッサ16、凝縮器17で構成される後段除湿装置Bに分割されている。ここで、コンプレッサ16で圧縮された冷媒は、凝縮器である第四のヒータ14を通過し、凝縮器である第二のヒータ12を通過し、凝縮器17を通過し、蒸発器である第二のクーラ8を通過して再びコンプレッサ16に戻る。この冷媒の配管は全て後段除湿装置Bに設置されている。なお、第二のブロワー15は、後段除湿装置Bに構成されるようになしてもよい。 The first dehumidifying rotor A, the first cooler 7 and the second blower 15 as a whole, the first-stage dehumidifying device A, the second dehumidifying rotor 4, the second cooler 8, and the first blower 9 are formed. , A first heater 10, a second heater 12, a third heater 13, a fourth heater 14, a compressor 16, and a condenser 17, and is divided into a subsequent-stage dehumidifier B. Here, the refrigerant compressed by the compressor 16 passes through the fourth heater 14 that is a condenser, passes through the second heater 12 that is a condenser, passes through the condenser 17, and passes through the second heater 12 that is a condenser. It passes through the second cooler 8 and returns to the compressor 16 again. All the refrigerant pipes are installed in the rear-stage dehumidifier B. Note that the second blower 15 may be configured in the rear-stage dehumidifier B.
以上の構成の本発明の除湿装置の動作を以下、説明する。また各データは、試作を行った装置を用いて測定したものである。外気OAは、第一のクーラ7によって冷却除湿される。例えば外気OAの空気条件が日本の夏条件を想定して、温度35度、絶対湿度21.43g/kgであった場合、実験の結果、第一のクーラ7によって温度7度まで冷却され、結露によって絶対湿度が5.90g/kgまで下げられる。 The operation of the dehumidifying device of the present invention having the above configuration will be described below. Each data was measured using a prototype device. The outside air OA is cooled and dehumidified by the first cooler 7. For example, assuming that the air condition of the outside air OA is the summer condition in Japan, the temperature is 35 degrees and the absolute humidity is 21.43 g / kg. Reduces the absolute humidity to 5.90 g / kg.
この空気は第一のブロワー9によって、第一の除湿ロータ1の吸着ゾーン2を通過し、湿気が吸着されて絶対湿度1.800g/kgの乾燥空気となる。この乾燥空気はドライルーム11からの還気RAと混合され、ヒートポンプの蒸発器による第二のクーラ8によって冷却される。ドライルーム11からの還気RAの絶対湿度は実測値で0.079g/kgであり、上記のとおり吸着ゾーン2を出た空気と混合される。そして、混合後第二のクーラ8を通過して、第一のブロワー9を出た空気の温度は10.0度であり、絶対湿度は0.516g/kgであった。 The air passes through the adsorption zone 2 of the first dehumidifying rotor 1 by the first blower 9, and the moisture is adsorbed to become dry air having an absolute humidity of 1.800 g / kg. This dry air is mixed with the return air RA from the dry room 11 and cooled by the second cooler 8 by the evaporator of the heat pump. The absolute humidity of the return air RA from the dry room 11 is 0.079 g / kg as an actual measurement value, and is mixed with the air leaving the adsorption zone 2 as described above. And after mixing, the temperature of the air which passed the 2nd cooler 8 and exited the 1st blower 9 was 10.0 degree | times, and absolute humidity was 0.516 g / kg.
第一のブロワー9を出た空気は、第二の除湿ロータ4の吸着ゾーン5を通過して湿気が吸着され、乾燥した低露点空気となる。この低露点空気の実測値は、温度14度、絶対湿度0.007g/kgであり、露点は−60度であった。この低露点空気は第一のヒータ10によって温度調節され、温度17.5度となってドライルーム11に供給空気SAとして供給される。 The air that exits the first blower 9 passes through the adsorption zone 5 of the second dehumidifying rotor 4 and is adsorbed with moisture to become dry low dew point air. The measured values of this low dew point air were a temperature of 14 degrees, an absolute humidity of 0.007 g / kg, and a dew point of -60 degrees. The temperature of the low dew point air is adjusted by the first heater 10 to a temperature of 17.5 degrees and supplied to the dry room 11 as the supply air SA.
第二の除湿ロータ4の吸着ゾーン5を通過した空気の一部は分岐され、ヒートポンプの凝縮器による第二のヒータ12によって温度48度まで加熱され、第三のヒータ13によって温度65度まで加熱されて第二の除湿ロータ4の再生ゾーン6に入る。この加熱空気によって第二の除湿ロータ4に吸着された湿気が脱着される。なお、第三のヒータ13には、電気ヒータ等の前記ヒートポンプとは別の熱源を用いる。再生ゾーン6を通過した空気は、脱着熱によって温度が40.9度まで下がり、絶対湿度3.06g/kgまで湿度が上昇する。 Part of the air that has passed through the adsorption zone 5 of the second dehumidifying rotor 4 is branched, heated to a temperature of 48 degrees by the second heater 12 by the condenser of the heat pump, and heated to a temperature of 65 degrees by the third heater 13. Then, it enters the regeneration zone 6 of the second dehumidifying rotor 4. The moisture adsorbed on the second dehumidifying rotor 4 is desorbed by the heated air. The third heater 13 uses a heat source different from the heat pump such as an electric heater. The temperature of the air that has passed through the regeneration zone 6 decreases to 40.9 degrees due to desorption heat, and the humidity increases to an absolute humidity of 3.06 g / kg.
第二の除湿ロータ4の再生ゾーン6を通過し湿度の上昇した空気は、第二のブロワー15の排気から分岐された一部の空気と混合され、温度37.5度、絶対湿度5.19g/kgの空気となる。 The air that has passed through the regeneration zone 6 of the second dehumidifying rotor 4 and has increased in humidity is mixed with a part of the air branched from the exhaust of the second blower 15 to a temperature of 37.5 degrees and an absolute humidity of 5.19 g. / kg of air.
この空気はヒートポンプの凝縮器による第四のヒータ14によって温度が50度になるまで加熱される。この温度の上昇した空気が第一の除湿ロータ1の再生ゾーン3を通過し、通過に伴って第一の除湿ロータ1に吸着された湿気を脱着する。この脱着後の多湿空気は第二のブロワー15によって、排気の一部が分岐されて上記のように第二の除湿ロータ4の再生ゾーン6を通過した空気と混合され、残りの一部が第一のクーラ7の前の導入外気と混合される。なお、外気OAの空気条件が日本の冬条件のように温度と湿度が低い場合は、ダンパ19を開いて除湿装置外へ排気してもよい。この場合、室外への排気ダクトを設けずに室内に排気すれば、除湿装置設置室内の温度上昇、加湿に寄与することができる。さらに、導入外気の温湿度計測装置と第二のブロワーからの排気の温湿度計測装置を設置し、その信号によりダンパ19とダンパ20の開度を調整するような制御装置を設置してもよい。 This air is heated by the fourth heater 14 by the condenser of the heat pump until the temperature reaches 50 degrees. The air whose temperature has increased passes through the regeneration zone 3 of the first dehumidifying rotor 1 and desorbs the moisture adsorbed on the first dehumidifying rotor 1 as it passes. The dehumidified humid air is mixed by the second blower 15 with a part of the exhaust gas branched and mixed with the air that has passed through the regeneration zone 6 of the second dehumidifying rotor 4 as described above, and the remaining part is the first. It is mixed with the introduced outside air before the one cooler 7. Note that when the temperature and humidity of the outside air OA are low, such as the winter condition in Japan, the damper 19 may be opened to exhaust outside the dehumidifier. In this case, if the air is exhausted indoors without providing an exhaust duct to the outside, it is possible to contribute to temperature rise and humidification in the dehumidifying device installation room. Further, a temperature / humidity measuring device for the introduced outside air and a temperature / humidity measuring device for the exhaust from the second blower may be installed, and a control device for adjusting the opening degree of the damper 19 and the damper 20 by the signal may be installed. .
上記の一連の動作説明で明確なとおり、第一の除湿ロータ1の再生空気の温度は50度で第二の除湿ロータ4の再生空気の温度は65度である。この65度以下の再生空気で、最終的な供給空気SAの露点は−60度であった。この露点は、例えばリチウム電池の生産工場の空気として十分な露点である。 As is clear from the above description of the operation, the temperature of the regenerated air in the first dehumidifying rotor 1 is 50 degrees, and the temperature of the regenerated air in the second dehumidifying rotor 4 is 65 degrees. With this regeneration air of 65 degrees or less, the dew point of the final supply air SA was -60 degrees. This dew point is a dew point sufficient as air in a lithium battery production plant, for example.
本発明の除湿装置は、上記のような動作となるが、第一のクーラ8にヒートポンプの蒸発器を使い、第二のヒータ12と第四のヒータ14に凝縮器を使って試作した装置の動作中の熱負荷は、従来のヒートポンプを使わない場合と比較して、クーラ部分の合計で0.8Kw、ヒータ部分の合計で8.58Kwの削減となる。なお、第二のヒータ12と第四のヒータ14に凝縮器を使っても熱量的に余るため凝縮器17を設置しているが、この熱を第一のヒータ10に用いてもよい。そうすることにより、さらなる消費エネルギーの削減を図ることができる。さらに高温排気、蒸気、温水などの工場排熱がある場合、これを第三のヒータの熱源として用いることができれば、省エネルギー効果をさらに高めることが可能となる。 The dehumidifying device of the present invention operates as described above. However, the dehumidifying device of the present invention is a prototype device that uses a heat pump evaporator for the first cooler 8 and a condenser for the second heater 12 and the fourth heater 14. The heat load during operation is reduced by 0.8 Kw in total for the cooler part and 8.58 Kw in total for the heater part, compared to the case where the conventional heat pump is not used. Even if a condenser is used for the second heater 12 and the fourth heater 14, the condenser 17 is installed because of the surplus heat, but this heat may be used for the first heater 10. By doing so, it is possible to further reduce energy consumption. Furthermore, when there is factory exhaust heat such as high-temperature exhaust, steam, hot water, etc., if this can be used as a heat source for the third heater, the energy saving effect can be further enhanced.
また、除湿装置外へ排気しないか、極力少なくすることにより、従来の全量排気する除湿装置より省エネルギーとなる。 Further, by not exhausting the exhaust gas to the outside of the dehumidifying device or by reducing it as much as possible, it is possible to save energy than the conventional dehumidifying device that exhausts the entire amount.
本発明のような二段の除湿ロータを搭載した除湿装置を、例えばリチウム電池の製造工場に設置する場合、リチウム電池のコストを安く抑えるために、ある程度以上の工場の規模となる。このため、除湿装置は長さが10m程度となり、処理風量によっては10mを超える場合がある。 When a dehumidifying device equipped with a two-stage dehumidifying rotor as in the present invention is installed, for example, in a lithium battery manufacturing factory, the scale of the factory is more than a certain level in order to keep the cost of the lithium battery low. For this reason, the dehumidifying device has a length of about 10 m and may exceed 10 m depending on the processing air volume.
従って、工場などに除湿装置を設置する場合、10mもの長さの除湿機をそのまま搬入することは困難であり、またそのような長さの物をトラックに積載して陸路を運ぶ場合にも長尺の特殊な車両を用いて、公安委員会の道路通行許可を得る必要がある。このため、現実的には除湿機を分解して搬送、設置を行うこととなる。この場合に、除湿機の分解・組立に際し冷凍機を構成する冷媒配管を分割し、設置現場で結合するようにすると、配管中に空気が混入した場合には真空ポンプを用いて空気を抜く作業が必要となり、配管の接続部から冷媒が漏れると、冷媒の追加の作業が必要となる。このように、設置に際して冷媒配管を分割・結合の作業が発生すると、作業効率が悪くなるものである。 Therefore, when installing a dehumidifier in a factory or the like, it is difficult to carry in a dehumidifier having a length of 10 m as it is, and it is also long when an object with such a length is loaded on a truck and transported over land. It is necessary to obtain a road clearance permission from the Public Safety Commission using a specially-sized vehicle. For this reason, in reality, the dehumidifier is disassembled and transported and installed. In this case, when disassembling and assembling the dehumidifier, the refrigerant pipes that make up the refrigerator are divided and combined at the installation site. If air enters the pipes, the vacuum pump is used to extract the air. If the refrigerant leaks from the connection part of the pipe, additional work of the refrigerant is required. As described above, when the work of dividing / combining the refrigerant pipes occurs at the time of installation, work efficiency is deteriorated.
ここで、本発明の除湿の場合は、除湿機を図1の一点鎖線の前段除湿装置Aと後段除湿装置Bに分割して搬入することとなる。本発明では、第一の除湿ロータ1の再生ヒータである第四のヒータ14を後段除湿装置Bに設置することにより、前段除湿装置Aと後段除湿装置Bの分割で冷媒配管を分割する必要が無くなる。従って、除湿装置分割時及び搬入時の手間、時間、コストを削減することが可能となる。また、排気を室外へ放出するための排気ダクトも不要となり、イニシャルコストの低減や設置場所の制限も少なくなる。 Here, in the case of the dehumidification according to the present invention, the dehumidifier is divided into a front-stage dehumidifier A and a rear-stage dehumidifier B, which are indicated by a one-dot chain line in FIG. In the present invention, it is necessary to divide the refrigerant piping by dividing the first-stage dehumidifier A and the second-stage dehumidifier B by installing the fourth heater 14 as the regeneration heater of the first dehumidification rotor 1 in the second-stage dehumidifier B. Disappear. Therefore, it is possible to reduce labor, time, and cost at the time of dividing the dehumidifier and carrying it in. In addition, an exhaust duct for discharging the exhaust to the outside is not necessary, and the initial cost is reduced and the installation place is reduced.
さらに熱源の温度が低いために、本発明の除湿装置を構成する材料として耐熱性の高い物は必要でなく、材料の入手が容易で安価なものを用いることができるという効果がある。 Furthermore, since the temperature of the heat source is low, a material having high heat resistance is not necessary as a material constituting the dehumidifying device of the present invention, and there is an effect that the material can be easily obtained and inexpensive.
低露点の空気を供給することができ、リチウム電池の工場や、製薬の工程にも適用できる。 It can supply low dew point air and can be applied to lithium battery factories and pharmaceutical processes.
1 第一の除湿ロータ2 吸着ゾーン3 再生ゾーン4 第二の除湿ロータ5 吸着ゾーン6 再生ゾーン7 第一のクーラ8 第二のクーラ9 第一のブロワー10 第一のヒータ11 ドライルーム12 第二のヒータ13 第三のヒータ14 第四のヒータ15 第二のブロワー16 コンプレッサ17 凝縮器18 膨張弁19、20、21、22 ダンパ 1 First Dehumidification Rotor 2 Adsorption Zone 3 Regeneration Zone 4 Second Dehumidification Rotor 5 Adsorption Zone 6 Regeneration Zone 7 First Cooler 8 Second Cooler 9 First Blower 10 First Heater 11 Dry Room 12 Second Heater 13 Third heater 14 Fourth heater 15 Second blower 16 Compressor 17 Condenser 18 Expansion valves 19, 20, 21, 22 Damper
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