JP6074185B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、空気調和装置に関し、特に、洗浄水を用いて空気を浄化する空気浄化手段を備えた空気調和装置に関する。 The present invention relates to an air conditioner, and more particularly, to an air conditioner including an air purifying unit that purifies air using cleaning water.
従来から、屋内外の空気の温度調節や湿度調節を行う空気調和装置として、洗浄水と空気とを接触させることで、空気に含まれる微粒子やガス状物質を除去する空気浄化手段を備えたものが知られている。 Conventionally, as an air conditioner that adjusts the temperature and humidity of indoor and outdoor air, it has air purification means that removes particulates and gaseous substances contained in the air by bringing cleaning water into contact with the air. It has been known.
このような空気調和装置では、洗浄水を長時間循環させて定常運転を行う場合、洗浄水は蒸発によって濃縮されるが、洗浄水が過度に濃縮されると、スケール生成の問題が生じてしまう。したがって、洗浄水の補充または交換が適宜必要となるが、洗浄水の濃縮の度合いは運転条件や周囲環境によって変化するため、運転時間で水補充または水交換のタイミングを制御することは困難である。そのため、水補充または水交換の頻度によっては、水の使用量が増加するという問題も生じる。 In such an air conditioner, when the washing water is circulated for a long time and the steady operation is performed, the washing water is concentrated by evaporation. However, if the washing water is excessively concentrated, a problem of scale generation occurs. . Therefore, replenishment or replacement of cleaning water is necessary, but the degree of concentration of cleaning water varies depending on the operating conditions and the surrounding environment, so it is difficult to control the timing of water replenishment or water replacement by operating time. . Therefore, there is a problem that the amount of water used increases depending on the frequency of water replenishment or water exchange.
そこで、このような水交換のタイミングを正確に制御することを目的として、特許文献1では、水の導電率を測定し、その測定結果に基づいて水交換のタイミングを判定する方法が提案されている。
Therefore, for the purpose of accurately controlling the timing of such water exchange,
しかしながら、上述の方法では、導電率を測定するための導電率検出手段を別途用意する必要があり、それがコストアップにつながってしまう。 However, in the above-described method, it is necessary to separately prepare a conductivity detecting means for measuring the conductivity, which leads to an increase in cost.
そこで、本発明の目的は、コストを増加させることなく、洗浄水の補充または交換のタイミングを適切に判定することができる空気調和装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide an air conditioner that can appropriately determine the timing of replenishment or replacement of cleaning water without increasing costs.
上述した目的を達成するために、本発明の空気調和装置は、吸気口および排気口と、洗浄水を収容するとともに、循環経路に沿って洗浄水を循環させ、吸気口から導入された空気を洗浄水に接触させることで浄化する空気浄化手段と、吸気口から導入される空気の乾球温度および相対湿度を検出する第1の温湿度検出手段と、第1の温湿度検出手段により検出された乾球温度および相対湿度から、吸気口から導入される空気の絶対湿度を算出し、算出した絶対湿度に基づいて、洗浄水の単位時間当たりの蒸発量を算出する算出手段と、算出手段により算出された単位時間当たりの蒸発量に基づいて、空気浄化手段に収容された洗浄水の補充または交換が必要であるか否かを判定する判定手段と、を有している。一態様では、算出手段は、吸気口から導入される空気の絶対湿度と、空気浄化手段で浄化された空気の絶対湿度との差と、単位時間当たりに吸気口から導入される空気量とから、洗浄水の単位時間当たりの蒸発量を算出する。他の態様では、算出手段は、吸気口から導入される空気の絶対湿度と、単位時間当たりに吸気口から導入される空気量とから算出した、単位時間当たりに吸気口から導入される空気に含まれる水分量と、単位時間当たりに空気浄化手段で浄化された空気に含まれる水分量とから、洗浄水の単位時間当たりの蒸発量を算出する。 In order to achieve the above-described object, the air conditioner of the present invention accommodates intake and exhaust ports, wash water, circulates wash water along a circulation path, and removes air introduced from the intake port. Detected by the air purifying means for purifying by being brought into contact with the wash water, the first temperature / humidity detecting means for detecting the dry bulb temperature and the relative humidity of the air introduced from the intake port, and the first temperature / humidity detecting means. Calculating the absolute humidity of the air introduced from the air inlet from the dry bulb temperature and relative humidity, and calculating the evaporation amount per unit time of the wash water based on the calculated absolute humidity; Determination means for determining whether or not the cleaning water stored in the air purification means needs to be replenished or replaced based on the calculated evaporation amount per unit time. In one aspect, the calculating means is based on the difference between the absolute humidity of the air introduced from the air inlet and the absolute humidity of the air purified by the air purifying means, and the amount of air introduced from the air inlet per unit time. The amount of evaporation per unit time of the wash water is calculated. In another aspect, the calculating means calculates the air introduced from the inlet per unit time calculated from the absolute humidity of the air introduced from the inlet and the amount of air introduced from the inlet per unit time. The amount of evaporation per unit time of the wash water is calculated from the amount of water contained and the amount of water contained in the air purified by the air purification unit per unit time.
このような空気調和装置では、吸気口から導入される空気(入口空気)の乾球温度(気温)および相対湿度の検出値から、気液接触によって蒸発する洗浄水の水量を把握することができる。入口空気の気温や相対湿度は、複雑な構成を必要とすることなく簡単な方法で検出可能である。そのため、コストを増加させることなく、洗浄水の蒸発量を監視することができ、それにより、洗浄水の補充または交換のタイミングを適切に判定することができる。 In such an air conditioner, the amount of cleaning water evaporated by gas-liquid contact can be grasped from the dry bulb temperature (air temperature) of air introduced from the intake port (inlet air) and the detected value of relative humidity. . The temperature and relative humidity of the inlet air can be detected by a simple method without requiring a complicated configuration. Therefore, it is possible to monitor the evaporation amount of the cleaning water without increasing the cost, and thereby it is possible to appropriately determine the timing of replenishment or replacement of the cleaning water.
以上、本発明によれば、コストを増加させることなく、洗浄水の交換のタイミングを適切に判定することができる空気調和装置を提供することができる。 As mentioned above, according to this invention, the air conditioning apparatus which can determine appropriately the timing of replacement | exchange of washing water can be provided, without increasing cost.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の空気調和装置の一実施形態の構成を示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of an embodiment of an air conditioner of the present invention.
空気調和装置1は、筐体10の下部側面に設けられた吸気口11と、筐体10の上部側面に設けられた排気口12と、筐体10に収容された空気浄化手段20と、を有している。
The
空気浄化手段20は、洗浄水を収容するとともに、循環経路に沿って洗浄水を循環させ、吸気口11から筐体10内部に導入された空気を洗浄水と接触させることで、空気を浄化するようになっている。このため、空気浄化手段20は、洗浄水を貯留する循環タンク21と、洗浄水が空気と接触する気液接触部を構成する充填塔22と、充填塔22に洗浄水を散水する散水ノズル23と、を有している。筐体10の底部に設置された循環タンク21の上方に、充填塔22と、散水ノズル23とが、この順で設置されている。また、空気浄化手段20は、洗浄水を循環させる循環ポンプ24を有している。
The air purification means 20 contains cleaning water, circulates the cleaning water along the circulation path, and purifies the air by bringing the air introduced into the
空気浄化手段20に収容され、空気を浄化するために使用する洗浄水は、清浄な水であれば特に限定されず、水道水、井水、蒸留水、純水、電解水等を用いることができる。 Wash water stored in the air purification means 20 and used for purifying air is not particularly limited as long as it is clean water, and tap water, well water, distilled water, pure water, electrolytic water, or the like may be used. it can.
循環タンク21には、配管31を介して外部水源32が接続されており、配管31に設けられた給水弁33の制御により、外部水源32からの洗浄水の補充および交換が可能となっている。また、循環タンク21の底面には、水抜き用の排水弁25が設けられている。さらに、循環タンク21には、一対の電極を有し、洗浄水を電気分解して塩素(次亜塩素酸)を生成し、洗浄水中の雑菌類の繁殖を抑制するための電気分解手段26が設けられている。
An
吸気口11を挟んで循環タンク21の上方には、支持体(図示せず)によって支持され、充填材としてラシヒリングが充填された充填塔22が設けられている。上方の散水ノズル23から散布される洗浄水がラシヒリングの表面に付着し、その表面で、下方から上昇してくる空気との気液接触が行われることになる。充填材としては他にも、レッシングリング、ポールリング、サドル、スルザーパッキン等の、充填塔22において一般的に用いられる充填材を用いることができる。充填塔22の代わりに、棚段塔を用いることもできる。また、気液接触部は、フラットな上面とラフでザラザラした下面とを有するマット状の繊維集合体から構成されていてもよい。このような繊維集合体としては、旭化成ホームプロダクツ株式会社のサランロック(登録商標)が挙げられる。
A packed tower 22 supported by a support (not shown) and filled with Raschig rings as a packing material is provided above the
散水ノズル23は、例えば多数の孔の開けられた配管であり、孔から洗浄水を吐出するようになっている。この配管の形状は特に限定されず、充填塔22に洗浄水が均一に散布されれば、直線状または同心円状の複数の管、らせん状の管など、任意の形状の管が選択可能である。散水ノズル23としては、ジョロ、シャワー、スプリンクラー、スプレータイプ等、公知の散水ノズルを適宜用いることができるが、スプレータイプが好適である。スプレータイプは、散布される水が霧状で、粒径が細かい。そのため、充填塔22の充填材を効率良く濡らすことができるだけでなく、スプレーから散布される霧状の水自体が被処理空気と接触して被処理空気を浄化することができ、結果として、気液接触効率が高くなる。また、一つのノズルから広範囲に水を散水することができるため、部品点数を少なくすることができる。
The watering
循環ポンプ24は、一次側(吸込側)が配管27を介して循環タンク21に接続され、二次側(吐出側)が配管28を介して散水ノズル23に接続され、これにより、循環タンク21と、配管27と、循環ポンプ24と、配管28と、散水ノズル23とから循環経路が形成され、洗浄水を循環させることが可能となる。本実施形態では、循環ポンプ24は、筐体10の外部に設けられているが、洗浄水を循環させるようになっていればよく、筐体10の内部に設けられていてもよい。また、循環ポンプ24は、循環タンク21内に設けられた水中ポンプであってもよい。
The
空気浄化手段20の上方には、気液接触方式により浄化された空気に含まれる大量の湿分を除去するための湿度調節手段が設けられている。本実施形態では、湿度調節手段としてデシカントロータ40が用いられている。
Above the air purifying means 20, there is provided a humidity adjusting means for removing a large amount of moisture contained in the air purified by the gas-liquid contact method. In the present embodiment, the
デシカントロータ40は、内部に乾燥剤を保持した回転可能なロータ41を有し、ロータ41の回転軸Cに関して一定の角度範囲に吸湿領域42を形成している。吸湿領域42では、水分を大量に含む、空気浄化手段20を通過した空気が、上方に向かって、ロータ41の厚み方向にロータ41を通過する。その際、ロータ41の内部に保持された乾燥剤によって、空気の湿分が吸収される。一方、残りの角度範囲は再生領域43となっている。そこでは、吸湿した乾燥剤に対して、再生用ヒータ13からの高温空気が下向きに送られ、乾燥剤に含まれる湿分が除去される。つまり、ロータ41の一部は、再生領域43で再生される。ロータ41は一定の回転速度で回転しているため、ロータ41の各領域(角度位置)は、一定時間ごとに、吸湿領域42と再生領域43との間を切り替わることになる。再生用ヒータ13は、筐体10内部の空気の流路から空間的に分離された再生ヒータ室14に設置されているため、吸湿中の乾燥剤に再生用の高温空気が接触することはない。
The
デシカントロータ再生用の高温空気の生成は、デシカントロータ40を出た乾燥した空気の一部を再生室ファン15によって再生ヒータ室14に取り入れ、再生ヒータ室14に取り入れられた空気を再生用ヒータ13で加熱することによって行われる。高温空気に吸収されたデシカントロータ40の湿分は、一部が充填塔22に送られて、洗浄水として再利用され、残りは、再生ヒータ室14に還流して、大気に放出される。
The generation of high-temperature air for regeneration of the desiccant rotor is performed by taking a part of the dried air that has exited the
デシカントロータ40の上方であって、排気口12の手前には、吸気口11から導入された空気に上向きの駆動力を与え、空気浄化手段20によって浄化された空気を排気口12から排出させるための送風機16が設置されている。なお、浄化された空気が排気口12から排出されるようになっていればよく、送風機16の代わりに、排気口12から空気を排出する排気手段が筐体10外部に設けられていてもよい。
Above the
なお、循環ポンプ24の吸込側の配管27または吐出側の配管28、あるいは循環タンク21の内部に、洗浄水を加熱または冷却する洗浄水加熱冷却手段が設けられていてもよい。洗浄水加熱冷却手段は、熱交換器と、熱交換器の熱媒体を加熱または冷却する熱源とによって構成されていることが好ましい。熱源としては、加熱と冷却の両方を行える熱源であることが好ましく、ヒートポンプ、吸収式冷温水機、ペルチェ素子を用いた加熱冷却装置などを使用することができる。また、洗浄水加熱冷却手段は、加熱手段と冷却手段とを別に設けて、それらを適宜切り替えるような構成であってもよい。その場合、加熱手段の熱源としては、ボイラー、コジェネレーション排熱とボイラーとの組み合わせ等を用いることができ、冷却手段の熱源としては、吸収式冷凍機、排熱利用の吸収式冷凍機と電気駆動冷凍機との組み合わせなどを用いることができる。
Note that cleaning water heating / cooling means for heating or cooling the cleaning water may be provided in the suction-
ここで、本実施形態の空気調和装置1を用いた空気調和動作について、簡単に説明する。
Here, the air conditioning operation using the
送風機16が作動すると、筐体10内部が減圧状態となり、浄化すべき空気が吸気口12から筐体10内へと導入される。導入された空気は、送風機16によって上向きの駆動力を与えられており、筐体10の内部を下から上へと流れ、充填塔22に到達する。
When the
一方、循環タンク21内に貯留された洗浄水は、循環ポンプ24によって、散水ノズル23に供給される。散水ノズル23に供給された洗浄水は、散水ノズル23によって充填塔22に散水されて、充填塔22のラシヒリングの表面に付着して濡れ面を形成する。
On the other hand, the wash water stored in the
充填塔22の下方から上昇してくる空気は、ラシヒリングの表面で気液接触を行い、洗浄水によって、空気中の粒子性物質やガス状化学物質が除去される。浄化された空気は、気液接触が行われたことで高湿度となっており、デシカントロータ40を通気することで除湿されて、送風機16によって排気口12から排出される。
The air rising from below the packed tower 22 makes gas-liquid contact on the surface of the Raschig ring, and particulate matter and gaseous chemical substances in the air are removed by the wash water. The purified air has a high humidity due to the gas-liquid contact, is dehumidified by ventilating the
このような空気調和装置1では、充填塔22で気液接触が行われることで、洗浄水は蒸発していき、長時間定常運転を行う場合、循環タンク21内の洗浄水は徐々に減少することになる。そのため、定期的に洗浄水の補充が必要となるが、洗浄水の蒸発量(減少量)を正確に把握して、適切な補充のタイミングを知ることは、循環ポンプ24がエア噛みすることや電気分解手段26が空気に露出することを防止する意味で重要となる。また、洗浄水の減少は補充によって解消されるが、補充を繰り返していくと、洗浄水の濃縮が進行し、過度に濃縮されると、スケール生成の虞が生じる。そのため洗浄水は、補充だけでなく、交換も必要となる。この交換のタイミングを正確に制御することは、スケール生成抑制の観点だけでなく、節水効果の観点からも有効となる。
In such an
このために、本実施形態の空気調和装置1は、洗浄水の単位時間当たりの蒸発量を算出するとともに、その算出された蒸発量に基づいて、循環タンク21内の洗浄水の補充または交換のタイミングを判定するコントローラ50を有している。これに加えて、吸気口11には、吸気口11から導入される空気(入口空気)の乾球温度(気温)および相対湿度を検出する第1の温湿度モニタ51が設けられている。さらに、コントローラ50は、少なくともこの第1の温湿度モニタ51によって検出される空気の乾球温度および相対湿度に基づいて、洗浄水の単位時間当たりの蒸発量を算出するようになっている。蒸発量の算出方法の詳細については、後述する。
For this purpose, the
蒸発量の算出は、定常運転中に所定時間ごとに行われ、所定時間ごとに算出された蒸発量を積算し、積算値が所定値以上になったか否かに応じて、洗浄水の補充または交換が必要であるか否かが判定される。 The evaporation amount is calculated every predetermined time during the steady operation, and the evaporation amount calculated every predetermined time is integrated. Depending on whether the integrated value is equal to or higher than the predetermined value, the cleaning water is replenished or It is determined whether an exchange is necessary.
図2は、本実施形態の空気調和装置1で実施される、洗浄水の補充または交換のタイミング判定動作を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing the timing determination operation for replenishment or replacement of cleaning water, which is performed in the
まず、後述する算出方法に基づいて、洗浄水の単位時間当たりの蒸発量が算出される(ステップS1)。そして、この単位時間当たりの蒸発量に基づいて、所定期間内に蒸発した洗浄水の蒸発量が算出される(ステップS2)。ここで、所定期間とは、以前に洗浄水を補充または交換してから初めてタイミング判定動作を行う場合には、洗浄水を補充または交換してから経過した時間を意味し、その後にタイミング判定動作を行う場合には、前回蒸発量を算出してから経過した時間を意味する。 First, the evaporation amount per unit time of the wash water is calculated based on a calculation method described later (step S1). Then, based on the evaporation amount per unit time, the evaporation amount of the cleaning water evaporated within the predetermined period is calculated (step S2). Here, in the case where the timing determination operation is performed for the first time after replenishing or replacing the cleaning water before, the predetermined period means the time that has elapsed since the cleaning water was replenished or replaced. Means the time elapsed since the previous evaporation amount was calculated.
次に、算出された所定期間内での洗浄水の蒸発量が積算される(ステップS3)。以前に洗浄水を補充または交換してから初めてタイミング判定動作を行う場合には、算出された蒸発量が、初期値としてコントローラ50に記憶される。また、その後にタイミング判定動作を行う場合には、算出された蒸発量がコントローラ50に記憶されている積算値に加算されて、新たな積算値となる。このとき、コントローラ50には、2つの積算値が記憶されている。1つは、前回の洗浄水の補充時からの積算値であり、もう1つは、前回の洗浄水の交換時からの積算値である。算出された蒸発量は、それぞれの積算値に加算され、それぞれ新たな積算値となる。なお、コントローラ50に記憶されている2つの積算値は、洗浄水の補充が行われると、前回の洗浄水の補充時からの積算値のみがリセットされ、洗浄水の交換が行われると、どちらもリセットされる。 Next, the evaporation amount of the cleaning water within the calculated predetermined period is integrated (step S3). When the timing determination operation is performed for the first time after replenishing or replacing the cleaning water before, the calculated evaporation amount is stored in the controller 50 as an initial value. Further, when the timing determination operation is performed thereafter, the calculated evaporation amount is added to the integrated value stored in the controller 50 to obtain a new integrated value. At this time, the controller 50 stores two integrated values. One is an integrated value from the previous replenishment of cleaning water, and the other is an integrated value from the previous replacement of cleaning water. The calculated evaporation amount is added to each integrated value, and each becomes a new integrated value. Note that the two integrated values stored in the controller 50 are reset when only the cleaning water is replenished when cleaning water is replenished, and when the cleaning water is replaced. Is also reset.
そして、これらの積算値(積算蒸発量)がそれぞれ所定値以上であるか否かが判定され(ステップS4)、積算蒸発量が所定値以上であった場合、洗浄水の補充または交換が必要であると判定され、洗浄水の補充または交換が行われる(ステップS5)。 Then, it is determined whether or not each of these integrated values (integrated evaporation amount) is not less than a predetermined value (step S4). If the integrated evaporation amount is not less than the predetermined value, it is necessary to replenish or replace cleaning water. It is determined that there is, and the cleaning water is replenished or replaced (step S5).
洗浄水の補充は、前回の洗浄水の補充時からの積算蒸発量が所定値以上になった場合に必要であると判定される。ここで、洗浄水補充の判定基準となる所定値は、例えば、循環タンク21にオーバーフロー排水口が設けられている場合、オーバーフロー水位と運転保証最低水位(循環ポンプ24がエア噛みしたり、電気分解手段26が露出したりしない最低水位)との差に相当する水量である。
It is determined that replenishment of the washing water is necessary when the accumulated evaporation amount from the previous replenishment of the washing water becomes a predetermined value or more. Here, for example, when the overflow drain port is provided in the
一方で、洗浄水は、上述したように、補充を繰り返していくと濃縮が進行し、その度合いが一定以上になると、スケール生成の虞が生じる。すなわち、洗浄水の補充が一定以上繰り返されて、その補充量の総量が所定値以上になると、スケール生成の可能性が高まることになる。上述の洗浄水の補充において、洗浄水の補充量は、洗浄水の蒸発量に実質的に相当し、したがって、洗浄水の総補充量は、前回の洗浄水の交換時からの積算蒸発量に実質的に相当する。そのため、洗浄水の交換は、前回の洗浄水の交換時からの積算蒸発量が、スケール生成の目安となる上記総補充量に相当する所定値以上になった場合に必要であると判定される。 On the other hand, as described above, the concentration of the cleaning water progresses as it is replenished, and if the degree of the cleaning water exceeds a certain level, there is a risk of scale generation. In other words, if the replenishment of the washing water is repeated more than a certain amount and the total amount of the replenishment amount exceeds a predetermined value, the possibility of scale generation increases. In the above replenishment of the wash water, the replenishment amount of the wash water substantially corresponds to the evaporation amount of the wash water. Therefore, the total replenishment amount of the wash water is equal to the accumulated evaporation amount from the previous replacement of the wash water. Substantially equivalent. Therefore, it is determined that the replacement of the cleaning water is necessary when the accumulated evaporation amount from the previous replacement of the cleaning water is equal to or greater than a predetermined value corresponding to the total replenishment amount that serves as a guideline for scale generation. .
なお、洗浄水の交換における上記所定値は、運転条件や周囲環境、使用する洗浄水の水質に応じて変更されることに留意されたい。また、洗浄水の補充と洗浄水の交換とが同時に必要であると判定された場合には、当然ながら、洗浄水の交換が優先される。 It should be noted that the predetermined value in the replacement of the cleaning water is changed according to the operating conditions, the surrounding environment, and the quality of the cleaning water used. In addition, when it is determined that replenishment of cleaning water and replacement of cleaning water are necessary at the same time, naturally, priority is given to replacement of cleaning water.
一方、ステップS4においていずれの積算蒸発量も所定値未満であった場合には、いずれかの積算蒸発量が所定値を上回るまで、ステップS1〜S3が繰り返し行われる。そして、洗浄水の補充または交換が行われると、タイミング判定動作は終了する。 On the other hand, if any integrated evaporation amount is less than the predetermined value in step S4, steps S1 to S3 are repeated until any integrated evaporation amount exceeds the predetermined value. When the cleaning water is replenished or replaced, the timing determination operation ends.
次に、図3から図5を参照して、洗浄水の単位時間当たりの蒸発量の算出方法について説明する。 Next, a method for calculating the evaporation amount per unit time of the cleaning water will be described with reference to FIGS.
図3は、本実施形態の空気調和装置1による洗浄水の単位時間当たりの蒸発量の算出方法の一例を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a method for calculating the evaporation amount per unit time of the cleaning water by the air-
まず、第1の温湿度モニタ51によって、吸気口11から導入される空気(入口空気)の乾球温度(気温)および相対湿度が検出され(ステップS11)、それと同時に、吸気口11に設けられた風量計29(図1参照)によって、入口空気の風量(単位時間当たりに導入される空気量)が検出される(ステップS12)。また、ステップS11で検出された入口空気の気温から、入口空気の空気密度が算出される(ステップS13)。
First, the first temperature /
次に、ステップS11で検出された入口空気の気温および相対湿度から、入口空気の絶対湿度(重量絶対湿度)が算出される(ステップS14)。具体的には、入口空気の気温から飽和蒸気圧が算出され、この飽和蒸気圧および相対湿度から、入口空気の絶対湿度が算出される。 Next, the absolute humidity (weight absolute humidity) of the inlet air is calculated from the temperature and relative humidity of the inlet air detected in step S11 (step S14). Specifically, the saturated vapor pressure is calculated from the temperature of the inlet air, and the absolute humidity of the inlet air is calculated from the saturated vapor pressure and relative humidity.
次に、ステップS11で検出された入口空気の気温および相対湿度から、入口空気の湿球温度が算出される(ステップS15)。一例として、入口空気の湿球温度は、通風型乾湿計用の湿度表を用いて、入口空気の気温および相対湿度から算出することができる。他には、入口空気の気温および相対湿度から、湿り空気線図上での状態点を求め、それにより、湿球温度を算出することができ、あるいは、湿球温度計の値を直接読み取ることでも、湿球温度を得ることができる。 Next, the wet bulb temperature of the inlet air is calculated from the temperature and relative humidity of the inlet air detected in step S11 (step S15). As an example, the wet bulb temperature of the inlet air can be calculated from the temperature and relative humidity of the inlet air using a humidity table for a ventilation type moisture meter. In addition, it is possible to calculate the wet bulb temperature from the temperature and relative humidity of the inlet air, and to calculate the wet bulb temperature, or to directly read the value of the wet bulb thermometer. But we can get wet bulb temperature.
次に、ステップS15で算出された入口空気の湿球温度から、以下に示すように、浄化された空気(浄化空気)の絶対湿度が算出される(ステップS16)。ここで、浄化空気とは、空気浄化手段20で浄化された空気であって、デシカントロータ40を通過する前の空気を意味する。図4に、浄化空気の絶対湿度の算出方法を説明するための湿り空気線図の模式図を示す。水散布方式の空気調和装置における浄化空気の状態は、湿り空気線図において、入口空気の状態(図4の点A参照)と同じ等湿球温度線上にあって、気液接触により加湿されることで、その線上を左上へ移動することが知られている(図中矢印参照)。浄化空気の相対湿度が100%であると仮定すると、浄化空気の乾球温度(気温)は、等湿球温度線と飽和空気線との交点(図4の点B参照)から読み取ることができ、これは入口空気の湿球温度と等価である。こうして得られた浄化空気の気温および相対湿度(100%と仮定)から、入口空気の場合と同様に、浄化空気の絶対湿度が算出される。
Next, as shown below, the absolute humidity of the purified air (purified air) is calculated from the wet bulb temperature of the inlet air calculated in step S15 (step S16). Here, the purified air means the air purified by the air purification means 20 and before passing through the
次に、ステップS14で算出された入口空気の絶対湿度と、ステップS16で算出された浄化空気の絶対湿度とから、絶対湿度の増加量が算出される(ステップS17)。そして、ステップS12で検出された風量と、ステップS13で算出された空気密度とから、単位時間当たりに導入される空気の質量が算出され、この質量と、ステップS17で算出された絶対湿度の増加量とから、単位時間当たりに洗浄水から空気に加えられる湿分、すなわち洗浄水の単位時間当たりの蒸発量が算出される(ステップS18)。 Next, the amount of increase in absolute humidity is calculated from the absolute humidity of the inlet air calculated in step S14 and the absolute humidity of purified air calculated in step S16 (step S17). Then, the mass of air introduced per unit time is calculated from the air volume detected in step S12 and the air density calculated in step S13. This mass and the increase in absolute humidity calculated in step S17 are calculated. From the amount, the moisture added from the wash water to the air per unit time, that is, the evaporation amount per unit time of the wash water is calculated (step S18).
なお、上述の空気の質量を算出する際に用いられる空気の風量として、風量計29での検出値の代わりに、運転条件として送風機16に設定された値を用いることもできる。
In addition, as the air volume used when calculating the mass of the air described above, a value set in the
図5は、本実施形態の空気調和装置1による洗浄水の単位時間当たりの蒸発量の算出方法の別の例を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing another example of a method for calculating the evaporation amount per unit time of the wash water by the air-
図3のフローチャートで示す算出方法では、浄化空気の相対湿度が100%であり、気温が入口空気の湿球温度であると仮定して、浄化空気の絶対湿度を算出したが、別の方法で浄化空気の絶対湿度を算出することもできる。図5のフローチャートで示す算出方法は、浄化空気の絶対湿度の算出方法の点で、図3のフローチャートで示す算出方法と異なっている。以下では、図3のフローチャートで示す算出方法と異なるステップのみ説明する。 In the calculation method shown in the flowchart of FIG. 3, the absolute humidity of the purified air is calculated on the assumption that the relative humidity of the purified air is 100% and the air temperature is the wet bulb temperature of the inlet air. It is also possible to calculate the absolute humidity of the purified air. The calculation method shown in the flowchart of FIG. 5 is different from the calculation method shown in the flowchart of FIG. 3 in terms of a method of calculating the absolute humidity of the purified air. Hereinafter, only steps different from the calculation method shown in the flowchart of FIG. 3 will be described.
本実施形態の空気調和装置1では、空気浄化手段20によって浄化された浄化空気は、デシカントロータ40によって除湿された後、排気口12から排気される。したがって、排気口12から排気される空気(出口空気)に含まれる水分量と、デシカントロータ40に吸収された水分量とを検出することで、浄化空気に含まれる水分量を知ることができる。ここで、デシカントロータ40に吸収された水分量は、デシカントロータ40を再生した空気(デシカント排出空気)に含まれる水分量に等しいため、浄化空気に含まれる水分量は、出口空気に含まれる水分量と、デシカント排出空気に含まれる水分量とから算出される。
In the
このため、図5のフローチャートで示す算出方法では、ステップS11で検出される入口空気の気温および相対湿度の他に、排気口12に設けられた第2の温湿度モニタ52によって、出口空気の気温および相対湿度が検出され(ステップS21)、デシカントロータを再生するための再生用空気の排出側に設けられた第3の温湿度モニタ53によって、デシカントロータを再生した空気(デシカント排出空気)の気温および相対湿度が検出される(ステップS22)。 For this reason, in the calculation method shown in the flowchart of FIG. 5, in addition to the temperature and relative humidity of the inlet air detected in step S11, the temperature of the outlet air is detected by the second temperature / humidity monitor 52 provided at the exhaust port 12. Then, the relative humidity is detected (step S21), and the temperature of the air (desiccant exhaust air) regenerated by the third temperature / humidity monitor 53 provided on the regeneration air discharge side for regenerating the desiccant rotor is detected. And relative humidity is detected (step S22).
そして、出口空気の気温および相対湿度と、デシカント排出空気の気温および相対湿度とから、入口空気の場合と同様に、それぞれ出口空気およびデシカント排出空気の絶対湿度が算出される(ステップS23)。 Then, the absolute humidity of the outlet air and the desiccant exhaust air is calculated from the air temperature and relative humidity of the exit air and the temperature and relative humidity of the desiccant exhaust air as in the case of the inlet air (step S23).
図5のフローチャートで示す算出方法では、これら出口空気およびデシカント排出空気の絶対湿度から、単位時間当たりの出口空気およびデシカント排出空気にそれぞれ含まれる水分量が算出される。具体的には、出口空気の絶対湿度と、出口空気の空気密度と、出口空気の風量(単位時間当たりに排気口12から排出される空気量)とから、単位時間当たりの出口空気に含まれる水分量が算出される。また、デシカント排出空気の絶対湿度と、デシカント排出空気の空気密度と、デシカント排出空気の風量(単位時間当たりに排出される空気量)とから、単位時間当たりのデシカント排出空気に含まれる水分量が算出される。そして、これらの水分量から、単位時間当たりに浄化される空気に含まれる水分量(単位時間当たりの浄化空気に含まれる水分量)が算出される(ステップS24)。 In the calculation method shown in the flowchart of FIG. 5, the amount of water contained in the outlet air and the desiccant exhaust air per unit time is calculated from the absolute humidity of the exit air and the desiccant exhaust air. Specifically, it is included in the outlet air per unit time from the absolute humidity of the outlet air, the air density of the outlet air, and the air volume of the outlet air (the amount of air discharged from the exhaust port 12 per unit time). The amount of moisture is calculated. In addition, the amount of moisture contained in the desiccant exhaust air per unit time is determined from the absolute humidity of the desiccant exhaust air, the air density of the desiccant exhaust air, and the air volume of the desiccant exhaust air (the amount of air discharged per unit time). Calculated. Then, the amount of water contained in the air purified per unit time (the amount of water contained in the purified air per unit time) is calculated from these amounts of water (step S24).
なお、出口空気およびデシカント排出空気の風量は、入口空気の場合と同様に、ステップS12において、排気口12およびデシカントロータ40の排出側にそれぞれ設けられた風量計(共に図示せず)によって検出することができ、あるいは、運転条件として送風機16や再生室ファン15に設定された値で代替することもできる。また、出口空気およびデシカント排出空気の空気密度は、ステップ13において、入口空気の場合と同様に算出される。
Note that the air volumes of the outlet air and the desiccant exhaust air are detected by an air flow meter (both not shown) provided at the exhaust port 12 and the exhaust side of the
さらに、ステップS14で算出された入口空気の絶対湿度と、ステップS12で検出された風量と、ステップS13で算出された空気密度とから、単位時間当たりに吸気口12から導入される水分量(単位時間当たりの入口空気に含まれる水分量)が算出される(ステップS25)。そして、単位時間当たりの入口空気および浄化空気に含まれる水分量から、単位時間当たりに洗浄水から空気に加えられる湿分、すなわち洗浄水の単位時間当たりの蒸発量を算出することができる(ステップS18)。 Further, based on the absolute humidity of the inlet air calculated in step S14, the air volume detected in step S12, and the air density calculated in step S13, the amount of water introduced from the inlet 12 per unit time (unit: The amount of water contained in the inlet air per hour is calculated (step S25). Then, from the amount of water contained in the inlet air and the purified air per unit time, the moisture added from the wash water to the air per unit time, that is, the evaporation amount per unit time of the wash water can be calculated (step) S18).
このように、図5のフローチャートで示す算出方法では、浄化空気の絶対湿度の算出から絶対湿度の増加量の算出は行われないため、図3のフローチャートで示す算出方法におけるステップS15〜S17は行われない。 As described above, in the calculation method shown in the flowchart of FIG. 5, the increase amount of the absolute humidity is not calculated from the calculation of the absolute humidity of the purified air. Therefore, steps S15 to S17 in the calculation method shown in the flowchart of FIG. I will not.
なお、デシカントロータが設けられていない空気調和装置の場合、浄化された空気が排気口からそのまま排出されるため、排気口に設けられた温湿度モニタによって、浄化空気の気温および相対湿度を直接検出することができる。こうして検出された浄化空気の気温および相対湿度から、浄化空気の絶対湿度を算出することができ、これにより、絶対湿度の増加量、すなわち洗浄水の単位時間当たりの蒸発量を算出することができる。 In the case of an air conditioner without a desiccant rotor, the purified air is discharged as it is from the exhaust port, so the temperature and relative humidity of the purified air are directly detected by the temperature and humidity monitor provided at the exhaust port. can do. The absolute humidity of the purified air can be calculated from the temperature and the relative humidity of the purified air thus detected, whereby the increase amount of the absolute humidity, that is, the evaporation amount per unit time of the cleaning water can be calculated. .
上述したいずれの算出方法でも、空気調和装置1の使用環境や運転条件については考慮されていない。そのため、空気調和装置1の使用環境や運転条件に応じて各検出値を補正することで、洗浄水の蒸発量をより正確に算出することができる。このために、空気調和装置1には、さまざまな検出手段を追加して設けることができる。
In any of the calculation methods described above, the use environment and operating conditions of the
例えば、吸気口11および排気口12の少なくとも一方に、吸気口11から導入される空気および排気口12から排気される空気の少なくとも一方の圧力を検出する圧力モニタが設けられていてもよい。また、洗浄水を加熱または冷却する洗浄水加熱冷却手段が設けられている場合には、例えば循環タンク21内に、洗浄水の温度を検出する水温検出手段を設け、洗浄水の温度を監視するようになっていてもよい。
For example, at least one of the intake port 11 and the exhaust port 12 may be provided with a pressure monitor that detects the pressure of at least one of the air introduced from the intake port 11 and the air exhausted from the exhaust port 12. Further, when a cleaning water heating / cooling means for heating or cooling the cleaning water is provided, for example, a water temperature detecting means for detecting the temperature of the cleaning water is provided in the
上述のように、気液接触によって洗浄水が蒸発し、それに応じて洗浄水を補充していくことで、洗浄水の濃縮が進行していくことになる。洗浄水の濃縮が進行すると、例えば塩化物イオン濃度が上昇するため、洗浄水の導電率も変化する。そのため、一定条件下で洗浄水の電気分解を行っていくと、必要以上に次亜塩素酸が生成されてしまい、浄化された空気に塩素臭が混じってしまう。このような問題を回避するためには、洗浄水の導電率の変化に応じて、電気分解手段26の電極間に流す電流を最適値に適宜設定し、生成される次亜塩素酸の濃度を適切に維持する必要がある。 As described above, the cleaning water evaporates due to gas-liquid contact, and the cleaning water is replenished accordingly, whereby the cleaning water is concentrated. As the concentration of the washing water proceeds, for example, the chloride ion concentration increases, so the conductivity of the washing water also changes. Therefore, when electrolysis of washing water is performed under a certain condition, hypochlorous acid is generated more than necessary, and chlorine odor is mixed with the purified air. In order to avoid such a problem, the current flowing between the electrodes of the electrolysis means 26 is appropriately set to an optimum value according to the change in the conductivity of the washing water, and the concentration of hypochlorous acid generated is set. It needs to be maintained properly.
本実施形態では、電気分解手段26の電極間の電圧を検出することで、洗浄水の導電率を算出し、算出した導電率と洗浄水の温度とから、所定の関係式によって、電解電流の最適値を決定することができる。このため、本実施形態の空気調和装置1には、図1には図示していないが、電気分解手段26の電極間の電圧を検出する電圧検出手段と、洗浄水の温度を検出する水温検出手段とが設けられている。そして、コントローラ50が、これらの検出値に基づいて、電気分解手段26の電極間に流す電流を決定する制御手段としても機能するようになっている。
In the present embodiment, the conductivity between the electrodes of the electrolysis means 26 is detected to calculate the conductivity of the washing water, and the electrolytic current is calculated from the calculated conductivity and the temperature of the washing water according to a predetermined relational expression. An optimal value can be determined. Therefore, although not shown in FIG. 1, the
以上のように、本実施形態の空気調和装置では、装置に導入される空気(入口空気)の乾球温度(気温)および相対湿度を検出し、その検出値に基づいて、気液接触によって蒸発する洗浄水の水量を把握することができる。入口空気の気温や相対湿度は、複雑な構成を必要とすることなく簡単な方法で検出可能である。したがって、コストを増加させることなく、洗浄水の蒸発量を監視することができ、それにより、洗浄水の補充または交換のタイミングを適切に判定することができる。 As described above, in the air conditioner of this embodiment, the dry bulb temperature (air temperature) and the relative humidity of the air (inlet air) introduced into the device are detected, and evaporated by gas-liquid contact based on the detected value. It is possible to grasp the amount of water to be washed. The temperature and relative humidity of the inlet air can be detected by a simple method without requiring a complicated configuration. Accordingly, it is possible to monitor the evaporation amount of the cleaning water without increasing the cost, and thereby it is possible to appropriately determine the timing of replenishment or replacement of the cleaning water.
1 空気調和装置
10 筐体
11 吸気口
12 排気口
13 再生用ヒータ
14 再生ヒータ室
15 再生室ファン
16 送風機
20 空気浄化手段
21 循環タンク
22 充填塔
23 散水ノズル
24 循環ポンプ
25 排水弁
26 電気分解手段
27,28,31 配管
29 風量計
32 外部水源
33 給水弁
40 デシカントロータ
41 ロータ
42 吸湿領域
43 再生領域
50 コントローラ
51 第1の温湿度モニタ
52 第2の温湿度モニタ
53 第3の温湿度モニタ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
洗浄水を収容するとともに、循環経路に沿って前記洗浄水を循環させ、前記吸気口から導入された空気を前記洗浄水に接触させることで浄化する空気浄化手段と、
前記吸気口から導入される空気の乾球温度および相対湿度を検出する第1の温湿度検出手段と、
前記第1の温湿度検出手段により検出された前記乾球温度および前記相対湿度から、前記吸気口から導入される空気の絶対湿度を算出し、該算出した絶対湿度に基づいて、前記洗浄水の単位時間当たりの蒸発量を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記単位時間当たりの蒸発量に基づいて、前記空気浄化手段に収容された前記洗浄水の補充または交換が必要であるか否かを判定する判定手段と、
を有し、
前記算出手段は、前記吸気口から導入される空気の絶対湿度と、前記空気浄化手段で浄化された空気の絶対湿度との差と、単位時間当たりに前記吸気口から導入される空気量とから、前記洗浄水の単位時間当たりの蒸発量を算出する、空気調和装置。 Intake and exhaust ports,
An air purification means for containing the wash water, circulating the wash water along a circulation path, and purifying the air introduced from the intake port by contacting the wash water;
First temperature and humidity detection means for detecting the dry bulb temperature and relative humidity of the air introduced from the inlet;
From the dry bulb temperature and the relative humidity detected by the first temperature / humidity detecting means, an absolute humidity of air introduced from the intake port is calculated, and based on the calculated absolute humidity, the washing water is calculated. A calculation means for calculating an evaporation amount per unit time;
Determination means for determining whether or not the cleaning water stored in the air purification means needs to be replenished or replaced based on the amount of evaporation per unit time calculated by the calculation means;
Have
The calculating means is based on the difference between the absolute humidity of the air introduced from the air inlet and the absolute humidity of the air purified by the air purifying means, and the amount of air introduced from the air inlet per unit time. An air conditioner that calculates an evaporation amount per unit time of the washing water.
前記算出手段は、前記第2の温湿度検出手段により検出された前記乾球温度および前記相対湿度に基づいて、前記空気浄化手段で浄化された空気の絶対湿度を算出する、請求項1に記載の空気調和装置。 Second temperature / humidity detection means for detecting dry bulb temperature and relative humidity of the air discharged from the exhaust port;
The said calculation means calculates the absolute humidity of the air purified by the said air purification means based on the said dry bulb temperature detected by the said 2nd temperature / humidity detection means and the said relative humidity. Air conditioner.
洗浄水を収容するとともに、循環経路に沿って前記洗浄水を循環させ、前記吸気口から導入された空気を前記洗浄水に接触させることで浄化する空気浄化手段と、
前記吸気口から導入される空気の乾球温度および相対湿度を検出する第1の温湿度検出手段と、
前記第1の温湿度検出手段により検出された前記乾球温度および前記相対湿度から、前記吸気口から導入される空気の絶対湿度を算出し、該算出した絶対湿度に基づいて、前記洗浄水の単位時間当たりの蒸発量を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記単位時間当たりの蒸発量に基づいて、前記空気浄化手段に収容された前記洗浄水の補充または交換が必要であるか否かを判定する判定手段と、
を有し、
前記算出手段は、前記吸気口から導入される空気の絶対湿度と、単位時間当たりに前記吸気口から導入される空気量とから算出した、単位時間当たりに前記吸気口から導入される空気に含まれる水分量と、単位時間当たりに前記空気浄化手段で浄化された空気に含まれる水分量とから、前記洗浄水の単位時間当たりの蒸発量を算出する、空気調和装置。 Intake and exhaust ports,
An air purification means for containing the wash water, circulating the wash water along a circulation path, and purifying the air introduced from the intake port by contacting the wash water;
First temperature and humidity detection means for detecting the dry bulb temperature and relative humidity of the air introduced from the inlet;
From the dry bulb temperature and the relative humidity detected by the first temperature / humidity detecting means, an absolute humidity of air introduced from the intake port is calculated, and based on the calculated absolute humidity, the washing water is calculated. A calculation means for calculating an evaporation amount per unit time;
Determination means for determining whether or not the cleaning water stored in the air purification means needs to be replenished or replaced based on the amount of evaporation per unit time calculated by the calculation means;
Have
The calculation means is included in the air introduced from the inlet per unit time calculated from the absolute humidity of the air introduced from the inlet and the amount of air introduced from the inlet per unit time. An air conditioner that calculates the amount of evaporation per unit time of the wash water from the amount of water that is generated and the amount of water contained in the air purified by the air purification unit per unit time.
前記空気浄化手段と前記排気口との間に配置され、前記空気浄化手段で浄化された空気に含まれる湿分を吸収するデシカントロータと、
前記デシカントロータを再生した空気の乾球温度および相対湿度を検出する第3の温湿度検出手段と、をさらに有し、
前記算出手段は、前記第2の温湿度検出手段により検出された前記乾球温度および前記相対湿度から、前記排気口から排出される空気の絶対湿度を算出するとともに、前記第3の温湿度検出手段により検出された前記乾球温度および前記相対湿度から、前記デシカントロータを再生した空気の絶対湿度を算出し、前記排気口から排出される空気の絶対湿度と、単位時間当たりに前記排気口から排出される空気量とから算出した、単位時間当たりに前記排気口から排出される空気に含まれる水分量と、前記デシカントロータを再生した空気の絶対湿度と、単位時間当たりに前記デシカントロータを再生した空気量とから算出した、単位時間当たりに前記デシカントロータを再生した空気に含まれる水分量とから、単位時間当たりに前記空気浄化手段で浄化された空気に含まれる水分量を算出する、請求項4に記載の空気調和装置。 Second temperature and humidity detection means for detecting the dry bulb temperature and relative humidity of the air discharged from the exhaust port;
A desiccant rotor that is disposed between the air purification means and the exhaust port and absorbs moisture contained in the air purified by the air purification means;
And third temperature / humidity detection means for detecting the dry bulb temperature and relative humidity of the air regenerated from the desiccant rotor,
Said calculation means, said second temperature and humidity the dry-bulb temperature is detected by the detecting means and the relative humidity or al, calculates the absolute humidity of the air discharged from the exhaust port, said third temperature and humidity the dry-bulb temperature and the relative humidity or we detected by the detecting means, the desiccant calculates an absolute humidity of the air of reproducing rotor, the exhaust per absolute humidity and unit time of the air discharged from the exhaust port The amount of water contained in the air discharged from the exhaust port per unit time calculated from the amount of air discharged from the port, the absolute humidity of the air regenerated from the desiccant rotor, and the desiccant rotor per unit time was calculated from the amount of air to play, the desiccant rotor and a water content of the regeneration air per unit time, the air purification per unit time Calculating the amount of water contained in the air cleaned by the stage, the air conditioning apparatus according to claim 4.
前記判定手段は、前記算出手段により算出された前記所定時間ごとの蒸発量を積算し、前回の前記洗浄水の補充時からの積算蒸発量が所定値以上になった場合に、前記洗浄水の補充が必要であると判定する、請求項1から5のいずれか1項に記載の空気調和装置。 The calculation means calculates the evaporation amount per predetermined time of the washing water from the evaporation amount per unit time,
The determination means integrates the evaporation amount for each predetermined time calculated by the calculation means, and when the accumulated evaporation amount from the previous replenishment of the washing water becomes a predetermined value or more, the washing water The air conditioning apparatus according to any one of claims 1 to 5 , wherein it is determined that replenishment is necessary.
前記判定手段は、前記算出手段により算出された前記所定時間ごとの蒸発量を積算し、前回の前記洗浄水の交換時からの積算蒸発量が所定値以上になった場合に、前記洗浄水の交換が必要であると判定する、請求項1から6のいずれか1項に記載の空気調和装置。 The calculation means calculates the evaporation amount per predetermined time of the washing water from the evaporation amount per unit time,
The determination means integrates the evaporation amount for each predetermined time calculated by the calculation means, and when the accumulated evaporation amount from the previous replacement of the cleaning water becomes a predetermined value or more, the cleaning water The air conditioning apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein it is determined that replacement is necessary.
前記電気分解手段の前記電極間の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記洗浄水の温度を検出する水温検出手段と、
前記電圧検出手段により検出された前記電圧から前記洗浄水の導電率を算出し、該算出した導電率と、前記水温検出手段により検出された前記温度とに基づいて、前記電気分解手段の前記電極間に流す電流を決定する制御手段と、
をさらに有する、請求項1から8のいずれか1項に記載の空気調和装置。 An electrolysis means having a pair of electrodes and electrolyzing the washing water;
Voltage detection means for detecting a voltage between the electrodes of the electrolysis means;
Water temperature detecting means for detecting the temperature of the washing water;
The conductivity of the washing water is calculated from the voltage detected by the voltage detection means, and the electrode of the electrolysis means is based on the calculated conductivity and the temperature detected by the water temperature detection means. Control means for determining the current to flow between;
The air conditioning apparatus according to any one of claims 1 to 8 , further comprising:
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