KR102127618B1 - 제습 장치 - Google Patents

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히로시 이마무라
다카시 시기노
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칸켄 테크노 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 흡습 장치는 무기 다공질 재료로 이루어지는 물리적 흡습재 그 자체를 입자 형상 또는 덩어리 형상으로 사용하고 있으므로, 흡습 구조체(10)의 단위 용적당의 흡습량을 극대화할 수 있다. 또한, 흡습재(42)의 흡습력 재생시에 당해 흡습재(42)를 대략 300℃ 이상의 고온에서 가열하여 수분과 함께 고비점 화합물도 흡습재로부터 제거할 수 있다. 가열 수단(46)이 흡습재(42)를 직접 가열하므로, 흡습재(42)에 흡착된 수분이 낭비없이 승온하여 흡습재(42)로부터 이탈하고, 냉각 회로로부터 뽑아낸 저습도의 재생 에어로 그 이탈한 수분을 흡습기로부터 밀어냄으로써, 적은 에너지 소비량으로 흡습재의 재생이 가능해진다. 그리고, 고정식 흡습탑이 적어도 3기 이상의 흡습기를 구비하고 있으므로, 반환 에어의 제습, 흡습재의 재생, 흡습재 재생 후의 냉각과 같은 3개의 공정을 허니컴 로터 회전식의 것과 동일하게, 동시에 실행시킬 수 있다.

Description

제습 장치
본 발명은 드라이룸 등의 조습 공간에 대하여 저습도 에어를 공급하는 것이 가능한 제습 장치에 관한 것이다.
이러한 종류의 제습 장치에는, 종래에서는, 하기의 특허문헌 1(일본 공개특허공보 특개2013-24448)에 기재된 것이 있다. 그 종래 기술은 다음과 같이 구성되어 있다.
처리 구역, 재생 구역, 퍼지 구역을 포함하는 복수의 구역으로 분할되고, 처리 에어 중의 수분을 흡착하는 흡착 로터와, 상기 흡착 로터에 흡착된 수분을 이탈시키기 위한 재생 에어를 가열하는 가열 히터와, 상기 흡착 로터를 회전 구동시키는 회전 구동 수단을 갖는 제습 장치에 있어서, 이차측에 공급되는 급기 에어량을 검출하는 급기 에어량 검출 수단과, 상기 흡착 로터의 상기 처리 구역을 통과하기 전의 위치에서 상기 처리 에어의 절대 습도를 검출하는 습도 검출 수단과, 상기 회전 구동 수단에 의해 회전되는 상기 흡착 로터의 회전 속도를 제어하는 회전 속도 제어 수단과, 상기 습도 검출 수단에서 검출된 처리 에어의 절대 습도, 및, 상기 급기 에어량 검출 수단에서 검출된 급기 에어량과, 미리 설정되는 급기 노점 온도의 설정값에 기초하여 재생 에어량을 연산하고, 상기 연산 결과에 기초하여 상기 재생 에어량을 제어하는 재생 에어량 제어 수단을 구비한다.
이 종래 기술에 의하면, "재생 에어량 제어 수단은 습도 검출 수단에서 검출된 처리 에어의 절대 습도, 및 급기 에어량 검출 수단에서 검출된 급기 에어량과, 미리 설정된 급기 노점 온도의 설정값에 기초하여 재생 에어량을 연산하고, 이 연산 결과에 기초하여 재생 에어량을 제어하는 것이 가능하므로, 복잡한 제어를 행하지 않고, 재생 에어량이 변화한 경우라도 이차측의 급기 노점 온도를 안정화시킬 수 있다"고 하고 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 특개2013-24448
그러나, 상기 종래 기술에는 다음의 문제가 있다.
상기 종래의 제습 장치는 흡착 로터가 상시 회전하는 소위 허니컴 로터 회전식의 데시칸트 제습기이며, 이러한 제습 장치에서 사용되는 흡착 로터는 세라믹 섬유 등의 무기 섬유로 이루어지는 페이퍼를 허니컴 형상으로 가공한 구조체에 합성 제올라이트 등의 흡습제를 담지한 것이다. 이 때문에, 흡착 로터가 흡착한 수분을 제거하여 흡습제를 재생할 때에는, 제습한 드라이 에어의 일부를 꺼내고, 이것을 가열하여 열풍을 만들어, 이러한 열풍으로 흡습제뿐만 아니라 허니컴 성형 소재도 동시에 가열해야 하기 때문에, 흡습제의 재생시에 많은 에너지가 필요하게 된다. 즉, 러닝 코스트(running cost)의 저감이 곤란하다고 하는 문제가 있었다.
또한, 흡착 로터를 형성하기 위해서는, 상기 소재 외에 접착제나 수지 패킹류 등도 필요하게 되지만, 이들 접착제나 수지 패킹류의 내열 온도의 문제 때문에, 흡습제를 300℃ 전후의 고온으로 재생 처리하는 것이 곤란하다. 이 때문에, 드라이 에어 중에 고비점 화합물이 혼입된 경우, 이러한 고비점 화합물이 흡습제로부터 제거되지 않고 축적되어, 점차 흡습 성능이 저하하게 된다는 문제도 발생할 수 있다.
본 발명의 목적은 흡습 성능이 뛰어나고, 러닝 코스트를 저감할 수 있는 동시에, 고비점 화합물의 혼입에도 영향을 받지 않는 제습 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 예를 들면, 도 1 내지 도 3에 나타내는 바와 같이, 제습 장치를 다음과 같이 구성했다.
흡습 구조체(10)를 통해서 내부 공간이 제 1 실(12) 및 제 2 실(14)로 구획된 흡습기(16a, 16b, 16c...)를 적어도 3기 이상 구비하는 고정식 흡습탑(18), 상류단이 반환 에어 입구(20)에 접속되고, 하류단이 상기 각 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 제 1 실(12)에 접속된 반환 에어 공급 유로(22)로서, 그 도중에 설치된 처리팬(24)을 사용하여 조습 공간(DR)으로부터 배출된 반환 에어(RA)를 상기 각 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 제 1 실(12) 중 어느 하나로 전환 가능하게 공급하는 상기 반환 에어 공급 유로(22), 상류단이 상기 각 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 제 2 실(14)에 접속되고, 하류단이 드라이 에어 출구(26)에 접속된 드라이 에어 송급 유로(28)로서, 상기 어느 하나의 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 흡습 구조체(10)를 통과하여 제습된 저노점 온도의 드라이 에어(DA)를 드라이 에어 출구(26)로 송급하는 상기 드라이 에어 송급 유로(28), 일단이 상기 각 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 제 2 실(14)에 접속되고, 타단이 상기 각 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 제 1 실(12)에 접속된 냉각 회로(30)로서, 그 유로의 도중에 설치된 냉각 장치(32)에서 냉각시킨 에어를 냉각팬(34)으로 흡인하여 상기 각 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 제 1 실(12) 중 어느 하나에 전환 가능하게 송급하여 순환시키는 상기 냉각 회로(30), 상류단이 상기 냉각 회로(30)의 일단과 상기 냉각 장치(32) 사이의 유로에 접속되고, 하류단이 상기 각 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 제 2 실(14)에 접속되고, 상기 냉각 회로(30)를 순환하는 에어의 일부를 재생 에어(CA)로 해서 상기 각 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 제 2 실(14) 중 어느 하나에 전환 가능하게 송급하는 재생 에어 송급 유로(36), 및 상류단이 상기 각 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 제 1 실(12)에 접속되고, 하류단이 재생 배기구(38)에 접속된 재생 에어 배출 유로(40)를 구비한다. 상기 흡습 구조체(10)는 무기 다공질 재료로 이루어져 공기 중의 수분을 물리적으로 흡착하는 입자 형상 또는 덩어리 형상의 흡습재(42)와, 상기 흡습재(42)를 수납하는 동시에, 상기 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 내부 공간을 서로 기체의 통류가 가능한 2개의 실(12, 14)로 구획하는 통기성 케이싱(44)과, 상기 흡습재(42)를 직접 가열하는 가열 수단(46)으로 구성된다. 상기 반환 에어 공급 유로(22)의 처리팬(24)의 석션측에는 외기 입구(48)로부터 도출된 외기 도입 배관(50)의 하류단이 접속되는 동시에, 상기 처리팬(24)의 딜리버리측에는 그 하류단이 상기 냉각 회로(30)의 냉각 장치(32)와 상기 냉각팬(34)의 석션측 사이에 접속되고, 상기 재생 에어(CA)로서 상기 냉각 회로(30)로부터 뽑혀 나온 분량의 에어를 상기 반환 에어 공급 유로(22) 및 상기 외기 도입 배관(50)을 통해서 외기로부터 보급하는 에어 보급 배관(52)이 접속된다.
본 발명은, 예를 들면, 다음의 작용 효과를 나타낸다.
흡습 구조에 사용하는 흡습재로서, 무기 다공질 재료로 이루어지는 물리적 흡습재 그 자체를 비표면적이 큰 입자 형상 또는 덩어리 형상으로 해서 사용하고 있으므로, 흡습 구조체의 단위 용적당의 흡습량을 극대화시킬 수 있다.
또한, 흡습 구조체가 접착제나 수지 패킹류 등을 포함하지 않기 때문에, 흡습재를 가열하여 흡습력을 재생할 때의 가열 온도를 300℃ 전후까지 올릴 수 있다. 따라서, 드라이 에어 중에 고비점 화합물이 혼입되면, 그것이 반환 에어와 함께 고정식 흡습탑으로 보내져, 흡습재에 흡착되었다 하더라도, 흡습력 재생시에 당해 흡습재를 대략 300℃ 이상의 고온에서 가열함으로써, 수분과 함께 흡습재로부터 고비점 화합물을 제거할 수 있다.
또한, 흡습재로 흡습한 수분을 이탈시켜 흡습력을 재생할 때에는, 가열 수단이 흡습재를 직접 가열하므로, 흡습재에 흡착된 수분이 낭비없이 승온되어 흡습재로부터 이탈시킬 수 있다. 그리고, 냉각 회로로부터 뽑아낸 저습도의 재생 에어로 그 이탈한 수분을 흡습기로부터 밀어냄으로써, 적은 에너지 소비량으로 흡습재의 재생이 가능해진다.
그리고, 고정식 흡습탑이 적어도 3기 이상의 흡습기를 구비하고 있으므로, 반환 에어의 제습, 흡습재의 재생, 흡습재 재생 후의 냉각과 같은 3단계의 공정을, 허니컴 로터 회전식의 데시칸트 제습기와 같이 다대한 동력을 사용하여 흡습기를 회전 이동시키는 등의 작업이 필요없고, 에어의 유로나 가열 수단의 온·오프와 같은 전환 조작만으로 동시에 진행시킬 수 있다.
본 발명에서는, 상기 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 내부 공간이 상기 흡습 구조체(10)로 높이 방향으로 이분되어, 상기 흡습 구조체(10)의 상측에 제 1 실(12)이 형성되고, 하측에 제 2 실(14)이 형성되는 것이 바람직하다.
이 경우, 재생 에어와 같이 흡습기 내에서 고온으로 되는 기체는 당해 흡습기의 하측으로부터 들어와 상측으로 빠져나가게 되고, 제습 대상의 반환 에어나 냉각 가스와 같은 저온이 되는 기체는 흡습기의 상측으로부터 들어와 하측으로 빠져나가게 된다. 따라서, 기체의 통류가 원활하고 효율적이며, 러닝 코스트의 저감으로도 이어진다.
또한, 본 발명에서는, 상기 외기 도입 배관(50) 위에, 상기 반환 에어 공급 유로(22)로 도입되는 외기를 냉각하는 냉각 장치(50a)를 설치하는 것이 바람직하다.
이 경우, 반환 에어로의 외기 도입시에 반환 에어의 노점 상승을 최소한으로 저지하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에서는, 상기 재생 에어 송급 유로(36)의 상류측에, 상기 재생 에어(CA)를 가열하는 보조 가열 수단(36a)을 설치하는 것이 바람직하다.
이 경우, 흡습재 재생시의 가열 수단의 부하나 제습 장치 전체에서의 에너지 코스트를 경감시키는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태의 제습 장치를 나타내는 플로우도이다.
도 2는 본 발명에서의 고정식 흡습탑의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 3은 도 1에서의 유체의 흐름을 전환한 상태를 나타내는 플로우도이다.
이하, 본 발명의 일 실시형태를 도 1 내지 도 3에 의해 설명한다. 먼저, 도 1은 본 발명의 일 실시형태의 제습 장치를 나타내는 플로우도이다. 이 도면이 나타내는 바와 같이, 본 발명의 제습 장치는 에어를 제습하여 조습 공간(DR)으로 공급하는 것이다. 이 조습 공간(DR)은 예를 들면 리튬 이온 전지의 제조 라인이 수용된 드라이룸과 같이, 노점 온도가 -60℃ 전후의 매우 낮은 습도의 에어가 요구되는 공간이다. 그리고, 제습 장치는 고정식 흡습탑(18), 반환 에어 공급 유로(22), 드라이 에어 송급 유로(28), 냉각 회로(30), 재생 에어 송급 유로(36), 및 재생 에어 배출 유로(40)로 대략 구성되어 있다.
고정식 흡습탑(18)은 반환 에어 공급 유로(22)를 통해서 조습 공간(DR)으로부터 반환되는 반환 에어(RA)나 후술하는 외기를 제습하는 장치이며, 흡습 구조체(10)를 통해서 내부 공간이 제 1 실(12) 및 제 2 실(14)로 구획된(도시 실시형태에서는) 3기의 흡습기(16a, 16b, 16c)를 구비한다.
흡습 구조체(10)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 무기 다공질 재료로 이루어져 공기 중의 수분을 물리적으로 흡착하는 입자 형상 또는 덩어리 형상의 흡습재(42)와, 그 흡습재(42)를 수납하는 동시에, 상기 흡습기(16a, 16b, 16c)의 내부 공간을 서로 기체의 통류가 가능한 2개의 실(12, 14)로 구획하는 통기성의 케이싱(44)과, 상기 흡습재(42)를 직접 가열하는 가열 수단(46)으로 구성된다.
상기 흡습재(42)를 형성하는 무기 다공질 재료로서는 제올라이트, 실리카겔, 활성 알루미나 등을 들 수 있지만, 그 흡습 특성 등을 고려하면, 제올라이트가 특히 바람직하다.
또한, 통기성 케이싱(44)은, 예를 들면, 금속 철망이나 내열성의 수지망, 또는 펀칭 메탈이나 익스팬드 메탈 등과 같이, 통기성을 저해하지 않고, 내열성과 기계적 강도가 뛰어난 재료로 형성된다.
또한, 가열 수단(46)은 상기 흡습재(42)를 직접 가열할 수 있는 것, 보다 구체적으로는, 흡습재(42) 그 자체 및/또는 흡습재(42)에 흡착된 수분을 직접 가열하여 흡습재(42)로부터 수분을 이탈시킬 수 있는 것이면 어떠한 형태라도 좋고, 전열 히터나 마이크로파 가열 장치나 고주파 유도 가열 장치 등이 적합하게 사용된다. 도 2에 나타내는 실시형태의 경우, 이 가열 수단(46)으로서, 알루미나관이나 석영관 등으로 이루어지는 히터 파이프 중에 니크롬선 등의 발열체가 장전된 시즈 히터를 수평 방향으로 사행시키는 동시에 높이 방향으로 복수단(3단) 배치한 것을 사용하고 있다. 이와 같은 가열 수단(46)을 사용하면, 흡습 구조체(10)의 전체를 신속하게 또한 컨트롤 용이하게 승온시키는 것이 가능하게 된다.
덧붙여서, 가열 수단(46)으로서 마이크로파 가열 장치를 사용하는 경우로서, 케이싱(44)을 금속으로 형성한 경우에는, 그 표면을 유리나 내열성의 수지 등으로 코팅해 둘 필요가 있다.
또한, 도시 실시형태에서는, 고정식 흡습탑(18)으로서, 3기의 흡습기(16a, 16b, 16c)를 구비하는 경우를 나타내고 있지만, 이 고정식 흡습탑(18)에 설치되는 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 수는 3기 이상이면 좋고, 목적으로 하는 드라이 에어의 품질이나 필요량 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면, 고정식 흡습탑(18)에 설치하는 흡습기(16a, 16b, 16c)의 수를 도시 실시형태와 같이 3기로 함으로써, 후술하는 바와 같은 반환 에어(RA)의 제습, 흡습재(42)의 재생, 흡습재(42) 재생 후의 냉각과 같은 3개의 공정을 동시에 진행시킬 수 있는 것에 더해, 제습 장치의 사이즈를 미니멈화할 수 있어 스페이스 효율이 뛰어난 것이 된다. 한편, 고정식 흡습탑(18)에 설치하는 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 수를 4기 이상으로 함으로써, 드라이 에어의 공급량을 늘릴 수 있는 것에 더해, 후술하는 바와 같이, 제습 운전하는 흡습기(16a, 16b, 16c...)를 전환할 때 압력 변동이나 헌팅 등이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 고정식 흡습탑(18)을 구성하는 흡습기(16a, 16b, 16c...)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 그 내부 공간이 흡습 구조체(10)로 높이 방향으로 이분된, 상측이 제 1 실(12), 하측이 제 2 실(14)로 되도록 형성하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 재생 에어와 같이 흡습기 내에서 고온으로 되는 기체는 당해 흡습기의 하측으로부터 들어와 상측으로 빠져나가게 되고, 제습 대상의 반환 에어나 냉각 가스와 같은 저온으로 되는 기체는 흡습기의 상측으로부터 들어와 하측으로 빠져나가게 된다. 이 때문에, 기체의 통류가 원활하고 효율이 좋고, 러닝 코스트의 저감으로도 이어진다.
반환 에어 공급 유로(22)는 조습 공간(DR)으로부터 반환되는 반환 에어(RA)를 고정식 흡습탑(18)으로 공급하는 유로이며, 상류단이 반환 에어 입구(20)에 접속된 관로(22A)를 갖는다. 이 관로(22A)는 도중에 복수(도시 실시형태에서는 3개)로 분기하여 분기관(22A1, 22A2, 22A3...)이 되고, 그 하류단이 각 흡습기(16a, 16b, 16c)의 제 1 실(12)에 접속된다. 또한, 관로(22A)의 도중에는, 조습 공간(DR)으로부터 배출된 반환 에어(RA)를 각 흡습기(16a, 16b, 16c)의 제 1 실(12)을 향해서 송급하는 처리팬(24)이 설치되는 동시에, 이 관로(22A) 내를 통류하는 반환 에어(RA)를 냉각하여 노점 온도를 낮추는 프리 냉각 장치(22C)가 설치된다.
반환 에어 공급 유로(22)의 관로(22A)에서의 처리팬(24)의 석션측에는 외기 입구(48)로부터 도출된 외기 도입 배관(50)의 하류단이 접속된다. 이 외기 도입 배관(50) 위에는 반환 에어 공급 유로(22)로 도입되는 외기를 냉각하기 위한 냉각 장치(50a)가 필요에 따라 설치된다. 또한, 도면 중 도면부호 50b는 프리 필터, 도면부호 50c는 중성능 필터이며, 이것들은 협동하여 외기 도입 배관(50)으로 도입되는 외기 중의 분진 등을 제거하기 위한 것이다.
한편, 이 배관(22A)에서의 처리팬(24)의 딜리버리측, 보다 자세하게는 프리 냉각 장치(22C)의 하류측에는 상류단이 후술하는 냉각 회로(30)의 냉각 장치(32)와 냉각팬(34)의 석션측 사이에 접속되고, 에어 보급 배관(52)의 하류단이 접속된다. 이 에어 보급 배관(52)은, 후술하는 바와 같이, 재생 에어(CA)로서 냉각 회로(30)로부터 뽑혀 나온 분량의 에어를 반환 에어 공급 유로(22) 및 외기 도입 배관(50)을 통해서 외기로부터 보급하기 위한 배관이다.
그리고, 관로(22A)가 분기한 각 분기관(22A1, 22A2, 22A3...)의 각각에 밸브(23a, 23b, 23c...)가 장착되어 있고, 이러한 밸브(23a, 23b, 23c...)를 개폐 조작함으로써, 반환 에어(RA)의 공급처를 전환할 수 있다.
드라이 에어 송급 유로(28)는 어느 하나의 흡습기(16a, 16b, 16c)의 흡습 구조체(10)를 통과하여, 예를 들면, 노점 온도 -60℃ 전후까지 제습된 저노점의 드라이 에어(DA)를 드라이 에어 출구(26)로 송급하는 유로이며, 하류단이 그 드라이 에어 출구(26)에 접속된 관로(28A)를 갖는다. 또한, 드라이 에어 출구(26)를 나온 드라이 에어(DA)는 드라이 에어 배관(54) 및 드라이 에어 덕트(56)를 통해서 조습 공간(DR)으로 공급된다. 상기 관로(28A)는 도중에 복수(도시 실시형태에서는 3개)로 분기하여 분기관(28A1, 28A2, 28A3...)으로 되고, 그 상류단이 각 흡습기(16a, 16b, 16c)의 제 2 실(14)에 접속된다. 또한, 관로(28A)의 도중에는 드라이 에어(DA) 중의 분진 등을 제거하기 위해 중성능 필터(58)가 장착된다.
관로(28A)가 분기한 각 분기관(28A1, 28A2, 28A3...)의 각각에 밸브(29a, 29b, 29c...)가 장착되어 있고, 이러한 밸브(29a, 29b, 29c...)를 개폐 조작함으로써, 드라이 에어(DR)의 공급원을 전환할 수 있다.
냉각 회로(30)는, 흡습 구조체(10)의 가열 수단(46)을 작동시켜서 흡습재(42)의 흡습 능력을 재생시킨 것을, 그 흡습 능력을 떨어뜨리지 않고 흡습기(16a, 16b, 16c)가 사용 가능한 온도까지 냉각하기 위한 회로로서, 관로(30A)를 갖는다. 이 관로(30A)는, 그 일단이 분기하여 분기관(30A1, 30A2, 30A3 ...)이 되고, 각 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 제 2 실(14)에 접속된다. 또한, 그 타단도 분기하여 분기관(30Aa, 30Ab, 30Ac...)이 되어, 각 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 제 1 실(12)에 접속된다.
이 냉각 회로(30)의 관로(30A)에는 냉각 회로(30) 내의 에어를 순회시키는 냉각팬(34)이 장착되어 있으며, 이 냉각팬(30)의 석션측의 관로(30A)에는 관로(30A) 내의 에어를 냉각하는 냉각 장치(32)가 설치된다. 이 때문에, 그 냉각 장치(32)에서 냉각된 에어가 냉각팬(34)으로 흡인되도록 되어있다. 또한, 냉각 장치(32)로서는, 예를 들면, 칠러수를 통류시킨 냉각 코일로 에어를 냉각하는 것 등을 들 수 있다.
관로(30A)가 분기한 각 분기관(30A1, 30A2, 30A3...)의 각각에 밸브(31a, 31b, 31c...)가 장착되고, 또한, 각 분기관(30Aa, 30Ab, 30Ac...)의 각각에 밸브(33a, 33b, 33c...)가 장착된다. 그리고, 이들 밸브(31a, 31b, 31c... 및 33a, 33b, 33c...)를 개폐 조작함으로써, 냉각 회로(30)에서 냉각하는 흡습기(16a, 16b, 16c)를 전환할 수 있다.
재생 에어 송급 유로(36)는, 그 상류단이 냉각 회로(30)의 일단과 상기 냉각 장치(32) 사이의 유로, 보다 구체적으로는 관로(30A)에서의 냉각 장치(32)의 상류측에 접속된 관로(36A)를 갖는다. 이 관로(36A)는 그 하류측이 분기하여 분기관(36A1, 36A2, 36A3...)이 되어, 각 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 제 2 실(14)에 접속된다. 또한, 각 분기관(36A1, 36A2, 36A3...)의 각각에는 밸브(37a, 37b, 37c...)가 장착된다. 이 때문에, 이 재생 에어 송급 유로(36)는 냉각 회로(30)를 순환하는 에어의 일부를 재생 에어(CA)로서 상기 각 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 제 2 실(14) 중 어느 하나에 전환 가능하게 송급할 수 있다.
또한, 이 재생 에어 송급 유로(36)의 관로(36A) 위에는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 필요에 따라 상기 재생 에어(CA)를 가열하는 보조 가열 수단(36a)이 설치된다. 이 보조 가열 수단(36a)은 제습 장치가 설치되는 현장의 에너지 사정에 따라 그 열원이 설정된다. 예를 들면, 제습 장치의 설치 현장에서, 열원으로서 포화 증기를 염가로 입수할 수 있는 경우에는, 도 1의 예와 같이, 보조 가열 수단(36a)으로서 증기 히터를 사용하는 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써, 흡습재 재생시의 가열 수단(46)의 부하나 제습 장치 전체에서의 에너지 코스트를 경감시킬 수 있다.
재생 에어 배출 유로(40)는 흡습기(16a, 16b, 16c...)에 공급된 재생 에어(CA)를 통해서 흡습 구조체(10)의 흡습재(42)로부터 이탈시킨 수분을 외기 중으로 배출하기 위한 것이며, 수분을 포함한 사용된 재생 에어(CA)가 통류하는 관로(40A)를 갖는다. 이 관로(40A)는, 그 상류측이 분기하여 분기관(40A1, 40A2, 40A3...)이 되어, 각 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 제 1 실(12)에 접속된다. 또한, 각 분기관(40A1, 40A2, 40A3...)의 각각에는 밸브(41a, 41b, 41c...)가 장착된다. 그리고, 이 관로(40A)의 하류단은, 재생 배기구(38)에 접속된다.
또한, 도면 중의 도면부호 60은 조습 공간(DR)에 공급된 드라이 에어가 습기를 머금고 반환 에어(RA)가 된 것이 모아지는 반환 에어 덕트이며, 도면부호 62는 반환 에어 덕트(60) 내로 이송되는 반환 에어(RA)를 반환 에어 입구(20)로 송급하는 반환 에어 배관이다.
이상과 같이 구성된 제습 장치를 사용하여 조습 공간(DR)에 초저습도의 드라이 에어(DA)를 공급할 때는, 각 흡습기(16a, 16b, 16c...) 중 적어도 1기에서 드라이 에어(DA)의 생성을 행하고, 적어도 1기에서 내부의 흡습재(42)의 재생을 행하고, 적어도 1기에서 드라이 에어(DA) 생성 준비를 위한 냉각을 행한다.
예를 들면, 도 1 및 2에 나타내는 실시형태의 제습 장치에서는 하단의 흡습기(16c)에서 드라이 에어(DA)의 생성을 행하는 동시에, 중단의 흡습기(16b)에서 흡습재(42)의 재생을 행하고, 상단의 흡습기(16a)에서 드라이 에어(DA) 생성 준비를위한 냉각을 행하고 있다.
하단의 흡습기(16c)의 제습 능력이 한계에 도달하면, 목적으로 하는 노점 온도의 드라이 에어(DA)를 얻기 위해 흡습기(16a, 16b, 16c)의 전환이 필요하게 된다. 그 전환 후의 상태를 나타낸 것이 도 3이다. 즉, 도 1의 상태에 있는 제습 장치에 대해서, 반환 에어 공급 유로(22)의 밸브(23c)를 폐쇄 조작하는 동시에 밸브(23a)를 개방 조작한다. 또한, 드라이 에어 송급 유로(28)의 밸브(29c)를 폐쇄 조작하는 동시에 밸브(29a)를 개방 조작한다. 또한, 흡습기(16b)의 가열 수단(46)의 작동을 정지시키는 한편, 흡습기(16c)의 가열 수단(46)을 작동시켜, 재생 에어 송급 유로(36)의 밸브(37b), 재생 에어 배출 유로(40)의 밸브(41b) 및 냉각 회로(30)의 밸브(31a와 33a)를 폐쇄 조작하는 동시에, 재생 에어 송급 유로(36)의 밸브(37c), 재생 에어 배출 유로(40)의 밸브(41c) 및 냉각 회로(30)의 밸브(31b와 33b)를 개방 조작한다. 그렇게 함으로써, 상단의 흡습기(16a)에서 드라이 에어(DA)의 생성이 행하여지는 동시에, 중단의 흡습기(16b)에서 드라이 에어(DA) 생성 준비를 위한 냉각이 행하여지고, 하단의 흡습기(16c)에서 가열 수단(46)이 작동해서 흡습재(42)의 재생이 행하여진다.
이하, 이와 같은 각 밸브의 전환 조작이 차례로 실행되어, 흡습기(16a, 16b, 16c)의 전환이 순차적으로 행하여진다.
또한, 본 실시형태의 제습 장치에서는 고정식 흡습탑(18)을 3기의 흡습기(16a, 16b, 16c)로 구성하는 경우를 나타냈지만, 고정식 흡습탑(18)을 4기 이상의 흡습기(16a, 16b, 16c...)로 구성하도록 해도 좋다. 그렇게 함으로써, 생성하는 드라이 에어(DA)의 용량을 크게 할 수 있는 동시에, 각종 에어 통류 경로 전환시에서의 유로 내의 압력 변동이나 그에 따른 헌팅 등을 저감할 수 있게 된다.
　10: 흡습 구조체, 12: 제 1 실, 14: 제 2 실, 16a·16b·16c: 흡습기, 18: 고정식 흡습탑, 20: 반환 에어 입구, 22: 반환 에어 공급 유로, 24: 처리팬, 26: 드라이 에어 출구, 28: 드라이 에어 송급 유로, 30: 냉각 회로, 32: 냉각 장치, 34: 냉각팬, 36: 재생 에어 송급 유로, 36a: 보조 가열 수단, 38: 재생 배기구, 40: 재생 에어 배출 유로, 42: 흡습재, 44: 케이싱, 46: 가열 수단, 48: 외기 입구, 50: 외기 도입 배관, 50a: 냉각 장치, 52: 에어 공급 배관, DA: 드라이 에어, DR: 조습 공간, RA: 반환 에어, CA: 재생 에어.

Claims (4)

  1. 흡습 구조체(10)를 통해서 그 내부 공간이 제 1 실(12) 및 제 2 실(14)로 구획된 흡습기(16a, 16b, 16c...)를 적어도 3기 이상 구비하는 고정식 흡습탑(18),
    상류단이 반환 에어 입구(20)에 접속되고, 하류단이 상기 각 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 제 1 실(12)에 접속된 반환 에어 공급 유로(22)로서, 그 도중에 설치된 처리팬(24)을 이용하여 조습 공간(DR)으로부터 배출된 반환 에어(RA)를 상기 각 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 제 1 실(12) 중 어느 하나에 전환 가능하게 공급하는 상기 반환 에어 공급 유로(22),
    상류단이 상기 각 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 제 2 실(14)에 접속되고, 하류단이 드라이 에어 출구(26)에 접속된 드라이 에어 송급 유로(28)로서, 상기 중 어느 하나의 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 흡습 구조체(10)를 통과하여 제습된 저노점 온도의 드라이 에어(DA)를 드라이 에어 출구(26)로 송급하는 상기 드라이 에어 송급 유로(28),
    일단이 상기 각 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 제 2 실(14)에 접속되고, 타단이 상기 각 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 제 1 실(12)에 접속된 냉각 회로(30)로서, 그 유로의 도중에 설치된 냉각 장치(32)에서 냉각시킨 에어를 냉각팬(34)으로 흡인하여 상기 각 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 제 1 실(12) 중 어느 하나에 전환 가능하게 송급하여 순환시키는 상기 냉각 회로(30),
    상류단이 상기 냉각 회로(30)의 일단과 상기 냉각 장치(32) 사이의 유로에 접속되고, 하류단이 상기 각 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 제 2 실(14)에 접속되고, 상기 냉각 회로(30)를 순환하는 에어의 일부를 재생 에어(CA)로 해서 상기 각 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 제 2 실(14) 중 어느 하나에 전환 가능하게 송급하는 재생 에어 송급 유로(36), 및
    상류단이 상기 각 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 제 1 실(12)에 접속되고, 하류단이 재생 배기구(38)에 접속된 재생 에어 배출 유로(40)를 구비하는 제습 장치로서,
    상기 흡습 구조체(10)는 무기 다공질 재료로 이루어져 공기 중의 수분을 물리적으로 흡착하는 입자 형상 또는 덩어리 형상의 흡습재(42)와, 상기 흡습재(42)를 수납하는 동시에, 상기 흡습기(16a, 16b, 16c...)의 내부 공간을 서로 기체의 통류가 가능한 2개의 실(12, 14)로 구획하는 통기성 케이싱(44)과, 상기 흡습재(42)를 직접 가열하는 가열 수단(46)으로 구성되어 있고,
    상기 반환 에어 공급 유로(22)의 처리팬(24)의 석션측에는 외기 입구(48)로부터 도출된 외기 도입 배관(50)의 하류단이 접속되는 동시에, 상기 처리팬(24)의 딜리버리측에는 그 하류단이 상기 냉각 회로(30)의 냉각 장치(32)와 상기 냉각팬(34)의 석션측 사이에 접속되고, 상기 재생 에어(CA)로서 상기 냉각 회로(30)로부터 뽑혀 나온 분량의 에어를 상기 반환 에어 공급 유로(22) 및 상기 외기 도입 배관(50)을 통해서 외기로부터 보급하는 에어 보급 배관(52)이 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 제습 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흡습기(16a, 16b, 16c...)는 그 내부 공간이 상기 흡습 구조체(10)로 높이 방향으로 이분되어, 상기 흡습 구조체(10)의 상측에 제 1 실(12)이 형성되고, 하측에 제 2 실(14)이 형성되는 것을 특징으로 하는 제습 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 외기 도입 배관(50) 위에 상기 반환 에어 공급 유로(22)로 도입되는 외기를 냉각하는 냉각 장치(50a)가 설치되는 것을 특징으로 하는 제습 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 재생 에어 송급 유로(36)의 상류측에 상기 재생 에어(CA)를 가열하는 보조 가열 수단(36a)이 설치되는 것을 특징으로 하는 제습 장치.
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