KR20110040660A - 데시컨트 공조 시스템 및 그 운전 방법 - Google Patents

데시컨트 공조 시스템 및 그 운전 방법 Download PDF

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요시타카 다카쿠라
마코토 츠바키
료우타 다자이
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가부시키가이샤 야마다케
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Abstract

(과제) 대폭적인 에너지 절약을 실현한다.
(해결수단) 노점 온도 센서(13)를 설치하고, 드라이룸(200)으로의 급기(SA)의 노점 온도(냉수 코일(4)에 의해 냉각된 처리측의 건조한 공기의 노점 온도)를 검출하여, 급기 노점 온도(tdpv)로서 제어 장치(14)에 보낸다. 제어 장치(14)는, 급기 노점 온도(tdpv)가 낮아지면, 재생측 팬(1) 및 모터(6)(데시컨트 로터(3)를 구동하는 모터)의 회전수를 낮춘다. 급기(SA)의 노점 온도가 아니라, 환기(RA)의 노점 온도 등을 검출하도록 해도 된다. 또, 재생측 팬(1)의 회전수만을 낮추도록 해도 된다. 또, 냉수 코일(4)을 포함하지 않는 타입이어도 되고, 환기(RA)를 처리측의 공기로 복귀시키지 않는 타입이어도 된다.

Description

데시컨트 공조 시스템 및 그 운전 방법{DESICCANT AIR CONDITIONING SYSTEM AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은, 재생측의 공기의 유로와 처리측의 공기의 유로에 걸쳐 설치되고 처리측의 공기로부터의 흡습과 재생측의 공기로의 방습을 회전하면서 연속적으로 행하는 데시컨트 로터를 이용한 데시컨트 공조 시스템 및 그 운전 방법에 관한 것이다.
종래부터, 냉동 창고, 전지 공장 등 습도를 낮게 유지하기 위한 공조로서, 데시컨트 로터를 이용한 데시컨트 공조 시스템이 채택되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1, 2 참조).
데시컨트 로터는, 원판형으로 형성되고, 그 두께 방향으로 공기가 관통할 수 있는 구조로 되어 있다. 데시컨트 로터의 표면에는, 다공성의 무기 화합물을 주성분으로 하는 고체 흡착물이 설치되어 있다. 이 다공성의 무기 화합물로는, 세공 직경이 0.1∼20 nm 정도이며 수분을 흡착하는 것, 예를 들어 실리카겔이나 제올라이트, 고분자 흡착제 등의 고체 흡착제가 사용된다. 또, 데시컨트 로터는, 모터에 의해 구동되고, 중심축 둘레를 회전하여, 처리측의 공기로부터의 흡습과 재생측의 공기로의 방습을 연속적으로 행한다.
도 9에 데시컨트 로터를 이용한 종래의 데시컨트 공조 시스템을 개략적으로 나타낸다. 도 9에서, 1은 재생측의 공기의 흐름을 형성하는 재생측 팬, 2은 처리측의 공기의 흐름을 형성하는 처리측 팬, 3은 재생측의 공기의 유로(L1) 및 처리측의 공기의 유로(L2)에 걸쳐 설치된 데시컨트 로터, 4는 데시컨트 로터(3)에 의한 흡습후의 처리측의 건조한 공기를 냉각시키는 냉수 코일(냉각 장치), 5는 데시컨트 로터(3)에 의한 방습전의 공기를 가열하는 온수 코일(가열 장치), 6은 데시컨트 로터(3)를 회전시키는 모터, 7은 냉수 코일(4)에 의해 냉각된 처리측의 건조한 공기(급기; SA)의 온도를 계측하는 온도 센서, 8은 온수 코일(5)에 의해 가열된 재생측의 공기(재생용 공기; SR)의 온도를 계측하는 온도 센서이며, 이들에 의해 데시컨트 공조기(100)가 구성되어 있다.
데시컨트 공조기(100)의 냉수 코일(4)에는 냉수 밸브(9)를 통해 냉수(CW)가 공급되고, 온수 코일(5)에는 온수 밸브(10)를 통해 온수(HW)가 공급된다. 또, 냉수 코일(4)에 대하여 컨트롤러(11)가 설치되고, 온수 코일(5)에 대하여 컨트롤러(12)가 설치되어 있다. 컨트롤러(11)는, 온도 센서(7)가 계측하는 급기(SA)의 온도(tspv)를 설정 온도(tssp)에 일치시키도록, 냉수 밸브(9)의 개방도를 제어한다. 컨트롤러(12)는, 온도 센서(8)가 계측하는 재생용 공기(SR)의 온도(trpv)를 설정 온도(trsp)에 일치시키도록, 온수 밸브(10)의 개방도를 제어한다. 200은 데시컨트 공조기(100)로부터의 급기(SA)의 공급을 받는 드라이룸(피공조 공간)이다.
〔처리측〕
이 데시컨트 공조 시스템에서, 드라이룸(200)으로부터의 환기(RA)는 데시컨트 로터(3)로의 흡습전의 처리측의 공기로 복귀된다. 이 예에서는, 환기(RA)가 외기(OA)와 혼합되어, 데시컨트 로터(3)로의 흡습전의 처리측의 공기가 된다. 드라이룸(200)으로부터의 환기(RA)의 양은 일정하게 된다. 또, 환기(RA)와 혼합되는 외기(OA)의 양은, 드라이룸(200)에서의 실압(室壓)을 일정하게 하도록, 도시되지 않은 실압 제어 장치에 의해 제어된다.
처리측에서, 환기(RA)와 외기(OA)의 혼합 공기는, 데시컨트 로터(3)를 통과할 때, 그 공기 중에 포함되는 수분이 데시컨트 로터(3)의 고체 흡착제에 흡착(흡습)된다. 그리고, 이 데시컨트 로터(3)에 의한 흡습후의 환기(RA)와 외기(OA)의 혼합 공기, 즉 데시컨트 로터(3)에 의해 제습된 환기(RA)와 외기(OA)의 혼합 공기가 냉수 코일(4)로 보내어져 냉각되고, 급기(SA)로서 드라이룸(200)에 공급된다.
〔재생측〕
한편, 재생측에서는, 재생측의 공기로서 외기(OA)가 도입되고, 온수 코일(5)에 보내어져 가열된다. 이것에 의해, 외기(OA)의 온도가 상승하고, 상대 습도가 낮아진다. 이 경우, 외기(OA)는 100℃를 넘는 고온이 된다. 이 상대 습도가 낮아진 고온의 외기(OA)는, 재생용 공기(SR)로서 데시컨트 로터(3)로 보내어져, 데시컨트 로터(3)의 고체 흡착제를 가열한다.
즉, 데시컨트 로터(3)는 회전하고 있고, 처리측에서 환기(RA)와 외기(OA)의 혼합 공기로부터 수분을 흡착한 고체 흡착제가, 재생용 공기(SR)에 대면했을 때 가열된다. 이에 따라, 고체 흡착제로부터 수분이 탈착되고, 재생용 공기(SR)로 방습된다. 이 고체 흡착제로부터의 수분을 흡수한 재생용 공기(SR)는 배기(EA)로서 배출된다.
이와 같이 하여, 종래의 데시컨트 공조 시스템에서는, 데시컨트 로터(3)를 일정한 회전 속도로 회전시키면서, 또 재생측 팬(1) 및 처리측 팬(2)의 회전수를 고정(정격 회전수)하여, 환기(RA)와 외기(OA)의 혼합 공기(처리측의 공기)로부터의 흡습과 재생용 공기(SR)(재생측의 공기)로의 방습이 데시컨트 로터(3)에서 연속적으로 행해져, 데시컨트 공조기(100)로부터의 드라이룸(200)으로의 급기(건조 공기; SA)의 공급이 계속된다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 2006-308229호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 2001-241693호 공보
그러나, 상술한 종래의 데시컨트 공조 시스템에서는, 데시컨트 로터(3)의 처리측에서의 흡습량의 피크시를 기준으로 하여, 이 피크시에 흡습한 수분을 방습할 수 있도록, 데시컨트 로터(3)의 재생측으로의 공기의 양을 일정하게 설정하고 있기 때문에, 온수 코일(5)이나 냉수 코일(4)에서의 에너지 소비가 심하여, 운전 비용이 막대해진다고 하는 문제가 있었다.
즉, 처리측의 공기(환기(RA)와 외기(OA)의 혼합 공기)에 포함되는 수분의 양이 적은 경우, 데시컨트 로터(3)의 고체 흡착제에 흡착되는 수분은 적다. 따라서, 재생측에서, 데시컨트 로터(3)의 고체 흡착제로부터 탈착시키는 수분도 적어진다. 그럼에도 불구하고, 데시컨트 로터(3)에 공급되는 재생측의 공기(재생용 공기(SR))의 양은, 처리측에서의 흡습량의 피크시를 기준으로 하는 일정량이다.
이 때문에, 데시컨트 로터(3)에 재생용 공기(SR)가 필요 이상으로 공급되게 되고, 그만큼, 온수 코일(5)에서 에너지가 쓸데없이 소비되게 된다. 또, 재생용 공기(SR)의 공급을 받아, 데시컨트 로터(3)의 재생측에 위치하는 부분이 뜨거워지고, 이 뜨거워진 부분이 데시컨트 로터(3)의 회전에 의해 처리측으로 이동한다. 이 때문에, 데시컨트 로터(3)의 재생측으로부터 처리측으로의 열의 이동량이 많아져, 데시컨트 로터(3)를 통과하는 환기(RA)와 외기(OA)의 혼합 공기의 온도가 상승하고, 이 혼합 공기의 온도의 상승에 의해, 냉수 코일(4)에서의 에너지의 소비량이 증가한다.
도 9에서, 데시컨트 공조기(100)는 냉수 코일(4)을 포함하는 타입으로 했지만, 냉수 코일(4)을 포함하지 않는 타입도 존재한다. 즉, 데시컨트 로터(3)에 의해 제습된 공기를 냉각시키지 않고 급기(SA)로서 드라이룸(200)에 보내는 타입의 데시컨트 공조기(외조기)도 존재한다. 이러한 타입의 데시컨트 공조기(외조기)에서는, 냉수 코일(4)에서의 에너지 소비는 발생하지 않지만, 온수 코일(5)에서의 에너지 소비가 발생하여, 이 온수 코일(5)에서의 에너지 소비가 증가함으로써, 운전 비용이 막대해진다.
본 발명은, 이러한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 대폭적인 에너지 절약을 실현할 수 있는 데시컨트 공조 시스템 및 그 운전 방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 재생측의 공기 흐름을 형성하는 재생측 팬과, 처리측의 공기 흐름을 형성하는 처리측 팬과, 재생측의 공기의 유로 및 처리측의 공기의 유로에 걸쳐 설치되고 처리측의 공기로부터의 흡습과 재생측의 공기로의 방습을 회전하면서 연속적으로 행하는 데시컨트 로터와, 데시컨트 로터에 의한 방습전의 재생측의 공기를 가열하는 가열 장치와, 데시컨트 로터에 의해 흡습된 처리측의 건조한 공기의 공급을 받는 피공조 공간을 포함하는 데시컨트 공조 시스템에 있어서, 처리측의 건조한 공기가 흐르는 유로 중에 결정된 미리 정해진 위치에서의 수분량을 검출하는 수분량 검출 수단과, 이 수분량 검출 수단에 의해 검출된 수분량에 기초하여 재생측의 공기의 유량을 제어하는 제어 수단을 설치한 것이다.
본 발명에서는, 처리측의 건조한 공기가 흐르는 유로 중에 결정된 미리 정해진 위치에서의 수분량이 검출되고, 이 검출된 수분량에 기초하여 재생측의 공기의 유량이 제어된다. 예를 들어, 검출된 수분량이 적어진 경우, 재생측의 공기의 유량을 적게 한다. 이 경우, 재생측의 공기의 유량이 적어지는 것에 의해, 가열 장치로부터의 재생용 공기의 온도가 상승한다. 여기서, 재생용 공기의 온도를 일정하게 유지하는 제어가 행하여지는 것으로 하면, 가열 장치에서의 가열량이 감소하여, 가열 장치에서 소비되는 에너지가 삭감된다. 또, 재생측의 공기의 유량이 적어지는 것에 의해, 데시컨트 로터의 재생측으로부터 처리측으로의 열의 이동량이 적어지고, 데시컨트 로터를 통과하는 처리측의 공기의 온도 상승이 억제된다. 이에 따라, 냉각 장치를 포함하는 타입에서는, 냉각 장치에서 소비되는 에너지도 삭감된다.
본 발명에 의하면, 처리측의 건조한 공기가 흐르는 유로 중에 결정된 미리 정해진 위치에서의 수분량을 검출하도록 하고, 이 검출된 수분량에 기초하여 재생측의 공기의 유량을 제어하도록 했기 때문에, 검출된 수분량이 적어진 경우, 재생측의 공기의 유량을 적게 하도록 하여, 가열 장치에서 소비되는 에너지를 삭감하여(냉각 장치를 포함하는 타입에서는 냉각 장치에서 소비되는 에너지도 삭감하여), 대폭적인 에너지 절약을 실현하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명에 따른 데시컨트 공조 시스템의 일실시형태(실시형태 1)를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 실시형태 1의 데시컨트 공조 시스템에서의 제어 장치가 갖는 에너지 절약 기능을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 3은 본 발명에 따른 데시컨트 공조 시스템의 다른 실시형태(실시형태 2)를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 실시형태 2의 데시컨트 공조 시스템에서의 제어 장치가 갖는 에너지 절약 기능을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 5는 데시컨트 로터에서의 재생측의 공기의 유량이 적어지기 전의 온도 분포를 예시하는 도면이다.
도 6은 드라이룸으로부터의 환기의 노점 온도(환기 노점 온도)를 검출하도록 한 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 드라이룸으로부터의 배기의 노점 온도(배기 노점 온도)를 검출하도록 한 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 데시컨트 로터에 의해 흡습된 처리측의 공기를 재생측의 공기로서 데시컨트 로터에 복귀시키도록 한 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 종래의 데시컨트 공조 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다.
〔실시형태 1〕
도 1은 본 발명에 따른 데시컨트 공조 시스템의 일실시형태(실시형태 1)를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1에서, 도 9와 동일한 부호는 도 9를 참조하여 설명한 구성 요소와 동일하거나 동등한 구성 요소를 나타내고, 그 설명은 생략한다.
이 실시형태 1에서는, 재생측 팬(1)에 인버터(INV1)를 설치하여, 재생측 팬(1)의 회전수를 조정할 수 있도록 하였다. 또, 드라이룸(200)으로의 급기(SA)의 노점 온도(냉수 코일(4)에 의해 냉각된 처리측의 건조한 공기의 노점 온도)를 노점 온도 센서(13)에 의해 검출하도록 하고, 이 노점 온도 센서(13)가 검출하는 급기(SA)의 노점 온도(급기 노점 온도; tdpv)를 제어 장치(14; 14-1)에 부여하도록 하였다.
제어 장치(14-1)는, 프로세서나 기억 장치를 포함하는 하드웨어와, 이들 하드웨어와 협동하여 제어 장치로서의 각종 기능을 실현시키는 프로그램에 의해 실현되고, 본 실시형태 특유의 기능으로서 재생측 팬(1)의 회전수의 제어 기능(이 기능을 에너지 절약 기능이라고 함)을 갖고 있다. 이하, 도 2에 나타내는 플로우차트에 따라서, 제어 장치(14-1)가 갖는 에너지 절약 기능에 관해 설명한다.
제어 장치(14-1)는, 노점 온도 센서(13)로부터의 급기 노점 온도(tdpv)를 정주기로 취하여(단계 S101), 이 급기 노점 온도(tdpv)와 미리 정해져 있는 급기 노점 온도의 설정치(tdsp)를 비교한다(단계 S102). 이 경우, 급기 노점 온도(tdpv)는 급기(SA)에 포함되는 수분량을 나타내며, 급기 노점 온도(tdpv)가 높은 것은 급기(SA)에 포함되는 수분량이 많은 것을 나타내고, 급기 노점 온도(tdpv)가 낮은 것은 급기(SA)에 포함되는 수분량이 적은 것을 나타낸다.
〔tdpv<tdsp인 경우〕
제어 장치(14-1)는, 급기 노점 온도(tdpv)가 급기 노점 온도의 설정치(tdsp)보다 낮으면(tdpv<tdsp, 단계 S102의 YES), 재생측 팬(1)의 회전수를 낮춘다(단계 S103). 이 경우, 제어 장치(14-1)는, 급기 노점 온도(tdpv)와 급기 노점 온도의 설정치(tdsp)의 차이 Δtd(Δtd=｜tdpv-tdsp｜)를 구하여, 이 차이 Δtd에 따른 제어 출력(S1)을 인버터(INV1)에 출력하고, 급기 노점 온도(tdpv)와 급기 노점 온도의 설정치(tdsp)의 차이 Δtd에 따른 양만큼, 재생측 팬(1)의 회전수를 낮춘다.
이에 따라, 데시컨트 로터(3)로의 재생 공기(SR)의 양이 감소하여, 데시컨트 로터(3)의 재생측에서의 수분의 탈착량이 감소하고, 처리측에서의 수분의 흡착량이 감소하여, 급기 노점 온도(tdpv)가 올라가, 급기 노점 온도의 설정치(tdsp)에 맞춰지게 된다.
이 제어에서, 재생측 팬(1)의 회전수가 낮춰지면, 재생측의 공기의 유량이 적어져, 온수 코일(5)로부터의 재생용 공기(SR)의 온도가 상승한다. 이 경우, 온수 코일(5)에 대하여 설치되어 있는 컨트롤러(12)는, 재생용 공기(SR)의 온도(trpv)를 설정 온도(trsp)로 유지하도록, 온수 밸브(10)의 개방도를 제어한다. 이에 따라, 온수 코일(5)로의 온수(HW)의 공급량(가열량)이 감소하여, 온수 코일(5)에서 소비되는 에너지가 삭감된다.
또, 재생측의 공기의 유량이 적어지는 것에 의해, 데시컨트 로터(3)의 재생측으로부터 처리측으로의 열의 이동량이 적어진다. 이 때문에, 데시컨트 로터(3)를 통과하는 처리측의 공기의 온도 상승이 억제된다. 이 경우, 냉수 코일(4)에 대하여 설치되어 있는 컨트롤러(11)는, 급기(SA)의 온도(tspv)를 설정 온도(tssp)로 유지하도록 냉수 밸브(9)의 개방도를 제어한다. 이에 따라, 냉수 코일(4)로의 냉수(CW)의 공급량(냉각량)이 감소하여, 냉수 코일(4)에서 소비되는 에너지도 삭감된다.
또, 재생측 팬(1)의 회전수를 낮추는 것에 의해, 재생측 팬(1)의 구동에 요하는 에너지도 삭감된다.
이와 같이 하여, 본 실시형태에서는, 급기 노점 온도(tdpv)가 급기 노점 온도의 설정치(tdsp)보다 낮아지면, 온수 코일(5)이나 냉수 코일(4)에서 소비되는 에너지가 삭감되고, 또 재생측 팬(1)의 구동에 요하는 에너지도 삭감되어, 처리측, 재생측 모두 대폭적인 에너지 절약이 실현된다. 특히, 온수 코일(5)이나 냉수 코일(4)에서 소비되는 에너지의 삭감량은 매우 커, 폭발적이라고도 할 수 있는 에너지 절약을 도모하는 것이 가능해진다.
〔tdpv>tdsp인 경우〕
급기 노점 온도(tdpv)가 급기 노점 온도의 설정치(tdsp)보다 높아지면 (tdpv>tdsp, 단계 S104의 YES), 제어 장치(14-1)는, 재생측 팬(1)의 회전수를 높인다(단계 S105). 이 경우, 제어 장치(14-1)는, 급기 노점 온도(tdpv)와 급기 노점 온도의 설정치(tdsp)의 차이 Δtd(Δtd=｜tdpv-tdsp｜)를 구하여, 이 차이 Δtd에 따른 제어 출력(S1)을 인버터(INV1)에 출력하고, 급기 노점 온도(tdpv)와 급기 노점 온도의 설정치(tdsp)의 차이 Δtd에 따른 양만큼, 재생측 팬(1)의 회전수를 높인다.
이에 따라, 데시컨트 로터(3)로의 재생 공기(SR)의 양이 증가하여, 데시컨트 로터(3)의 재생측에서의 수분의 탈착량이 증가하고, 처리측에서의 수분의 흡착량이 증가하여, 급기 노점 온도(tdpv)가 내려가, 급기 노점 온도의 설정치(tdsp)에 맞춰지게 된다.
〔실시형태 2〕
도 3은 본 발명에 따른 데시컨트 공조 시스템의 다른 실시형태(실시형태 2)를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이 실시형태 2에서는, 재생측 팬(1)에 인버터(INV1)를 설치하여, 재생측 팬(1)의 회전수를 조정할 수 있도록 하였다. 또, 데시컨트 로터(3)를 구동하는 모터(6)에 인버터(INV2)를 설치하여, 모터(6)의 회전수를 조정할 수 있도록 하였다. 또, 드라이룸(200)으로의 급기(SA)의 노점 온도(냉수 코일(4)에 의해 냉각된 처리측의 건조한 공기의 노점 온도)를 노점 온도 센서(13)에 의해 검출하도록 하고, 이 노점 온도 센서(13)가 검출하는 급기(SA)의 노점 온도(급기 노점 온도(tdpv)를 제어 장치(14; 14-2)에 부여하도록 하였다.
제어 장치(14-2)는, 프로세서나 기억 장치를 포함하는 하드웨어와, 이들 하드웨어와 협동하여 제어 장치로서의 각종 기능을 실현시키는 프로그램에 의해 실현되고, 본 실시형태 특유의 기능으로서 재생측 팬(1)의 회전수 및 모터(6)의 회전수의 제어 기능(이 기능을 에너지 절약 기능이라고 함)을 갖고 있다. 이하, 도 4에 나타내는 플로우차트에 따라서, 제어 장치(14-2)가 갖는 에너지 절약 기능에 관해 설명한다.
제어 장치(14-2)는, 노점 온도 센서(13)로부터의 급기 노점 온도(tdpv)를 정주기로 취하여(단계 S201), 이 급기 노점 온도(tdpv)와 미리 정해져 있는 급기 노점 온도의 설정치(tdsp)를 비교한다(단계 S202).
〔tdpv<tdsp인 경우〕
제어 장치(14-2)는, 급기 노점 온도(tdpv)가 급기 노점 온도의 설정치(tdsp)보다 낮으면(tdpv<tdsp, 단계 S202의 YES), 재생측 팬(1)의 회전수 및 모터(6)의 회전수를 낮춘다(단계 S203). 이 경우, 제어 장치(14-2)는, 급기 노점 온도(tdpv)와 급기 노점 온도의 설정치(tdsp)의 차이 Δtd(Δtd=｜tdpv-tdsp｜)를 구하여, 이 차이 Δtd에 따른 제어 출력(S1 및 S2)을 인버터(INV1 및 INV2)에 출력하고, 급기 노점 온도(tdpv)와 급기 노점 온도의 설정치(tdsp)의 차이 Δtd에 따른 양만큼, 재생측 팬(1)의 회전수 및 모터(6)의 회전수를 낮춘다.
이 제어에서, 재생측 팬(1)의 회전수가 낮춰지면, 재생측의 공기의 유량이 적어져, 온수 코일(5)로부터의 재생용 공기(SR)의 온도가 상승한다. 이 경우, 온수 코일(5)에 대하여 설치되어 있는 컨트롤러(12)는, 재생용 공기(SR)의 온도(trpv)를 설정 온도(trsp)로 유지하도록, 온수 밸브(10)의 개방도를 제어한다. 이에 따라, 온수 코일(5)로의 온수(HW)의 공급량(가열량)이 감소하여, 온수 코일(5)에서 소비되는 에너지가 삭감된다.
또, 재생측의 공기의 유량이 적어지는 것에 의해, 데시컨트 로터(3)의 재생측으로부터 처리측으로의 열의 이동량이 적어진다. 이 때문에, 데시컨트 로터(3)를 통과하는 처리측의 공기의 온도 상승이 억제된다. 이 경우, 냉수 코일(4)에 대하여 설치되어 있는 컨트롤러(11)는, 급기(SA)의 온도(tspv)를 설정 온도(tssp)로 유지하도록, 냉수 밸브(9)의 개방도를 제어한다. 이에 따라, 냉수 코일(4)로의 냉수(CW)의 공급량(냉각량)이 감소하여, 냉수 코일(4)에서 소비되는 에너지도 삭감된다.
재생측의 공기의 유량이 적어지면, 데시컨트 로터(3)에서의 온도 분포가 변화한다. 즉, 데시컨트 로터(3)에서의 온도 분포가 변화한다. 실시형태 1에서는, 재생측의 공기의 유량의 변화에 따른 데시컨트 로터(3)에서의 온도 분포의 변화가 작은 것으로 하여, 재생측의 공기의 유량만을 제어하는 것으로 했다. 이에 비해, 실시형태 2에서는, 데시컨트 로터(3)에서의 온도 분포의 변화가 큰 것으로 하여, 재생측의 공기의 유량의 제어와 함께, 데시컨트 로터(3)의 회전수의 제어도 행하도록 한다.
도 5에 데시컨트 로터(3)에서의 재생측의 공기의 유량이 적어지기 전의 온도 분포를 예시한다. 모터(6)의 회전수(데시컨트 로터(3)의 회전수)를 낮추지 않고 일정하게 한 경우, 재생측의 공기의 유량이 적어지는 것에 의해, 이 온도 분포가 낮아지는 방향으로 변화한다. 따라서, 본 실시형태에서는, 모터(6)의 회전수도 낮추도록 하여, 이 온도 분포의 변화가 생기지 않도록 한다.
이에 따라, 데시컨트 로터(3)에서의 온도 분포를 유지한 상태로, 데시컨트 로터(3)로의 재생 공기(SR)의 양이 감소하고, 데시컨트 로터(3)에서의 재생측에서의 수분의 탈착량이 감소하고, 처리측에서의 수분의 흡착량이 감소하여, 급기 노점 온도(tdpv)가 올라가, 급기 노점 온도의 설정치(tdsp)에 맞춰지게 된다.
이와 같이 하여, 본 실시형태에서는, 급기 노점 온도(tdpv)가 급기 노점 온도의 설정치(tdsp)보다 낮아지면, 온수 코일(5)이나 냉수 코일(4)에서 소비되는 에너지가 삭감되고, 또 데시컨트 로터(3)의 구동에 요하는 에너지나 재생측 팬(1)의 구동에 요하는 에너지가 삭감되어, 처리측, 재생측 모두 대폭적인 에너지 절약이 실현된다.
〔tdpv>tdsp인 경우〕
급기 노점 온도(tdpv)가 급기 노점 온도의 설정치(tdsp)보다 높아지면(tdpv>tdsp, 단계 S204의 YES), 제어 장치(14-2)는, 재생측 팬(1)의 회전수 및 모터(6)의 회전수를 높인다(단계 S205). 이 경우, 제어 장치(14-2)는, 급기 노점 온도(tdpv)와 급기 노점 온도의 설정치(tdsp)의 차이 Δtd(Δtd=｜tdpv-tdsp｜)를 구하여, 이 차이 Δtd에 따른 제어 출력(S1 및 S2)을 인버터(INV1 및 INV2)에 출력하고, 급기 노점 온도(tdpv)와 급기 노점 온도의 설정치(tdsp)의 차이 Δtd에 따른 양만큼, 재생측 팬(1)의 회전수 및 모터(6)의 회전수를 높인다.
이에 따라, 데시컨트 로터(3)에서의 온도 분포를 유지한 상태로, 데시컨트 로터(3)로의 재생 공기(SR)의 양이 증가하여, 데시컨트 로터(3)에서의 재생측에서의 수분의 탈착량이 증가하고, 처리측에서의 수분의 흡착량이 증가하여, 급기 노점 온도(tdpv)가 낮아져, 급기 노점 온도의 설정치(tdsp)에 맞춰지게 된다.
상술한 실시형태에서는, 노점 온도 센서(13)에 의해 드라이룸(200)으로의 급기(SA)의 노점 온도(급기 노점 온도)를 검출하도록 했지만, 도 6에 실시형태 2의 변형예를 나타낸 바와 같이, 드라이룸(200)으로부터의 환기(RA)의 노점 온도(환기 노점 온도)를 노점 온도 센서(13)에 의해 검출하도록 하고, 이 노점 온도 센서(13)가 검출하는 환기 노점 온도(tdpv)와 미리 정해져 있는 환기 노점 온도의 설정치(tdsp)의 차이 Δtd에 따라서 재생측 팬(1) 및 모터(6)의 회전수를 제어하도록 해도 된다.
또, 도 7에 실시형태 2의 변형예를 나타낸 바와 같이, 드라이룸(200)으로부터의 배기(EXA)의 노점 온도(배기 노점 온도)를 노점 온도 센서(13)에 의해 검출하도록 하고, 이 노점 온도 센서(13)가 검출하는 배기 노점 온도(tdpv)와 미리 정해져 있는 배기 노점 온도의 설정치(tdsp)의 차이 Δtd에 따라서 재생측 팬(1) 및 모터(6)의 회전수를 제어하도록 해도 된다.
또, 노점 온도의 검출점은 꼭 급기(SA), 환기(RA), 배기(EXA)로 하지 않아도 되고, 데시컨트 로터(3)에 의한 흡습후의 처리측의 건조한 공기(건조 공기)가 흐르는 유로 중이라면, 어떤 점의 노점 온도를 검출하도록 해도 된다. 또, 꼭 노점 온도를 검출하도록 하지 않아도 되고, 습도를 검출하도록 해도 된다. 습도를 검출하는 경우, 상대 습도를 검출하도록 해도 되고, 절대 습도를 검출하도록 해도 된다.
또, 예를 들어, 환기(RA)의 노점 온도를 검출하고, 이 검출한 환기(RA)의 노점 온도에서 급기(SA)의 노점 온도가 설정치가 되도록, 재생측 팬(1)이나 모터(6)의 회전수를 제어(캐스케이드 제어)하도록 해도 된다.
또, 도 8에 실시형태 2의 변형예를 나타낸 바와 같이, 데시컨트 로터(3)에 의해 흡습된 처리측의 공기를 재생측의 공기로서 데시컨트 로터(3)에 복귀시키도록 해도 된다. 이 경우, 도 8에 실선으로 나타낸 바와 같이, 데시컨트 로터(3)에 의해 흡습된 처리측의 공기를 온수 코일(5)을 통해서 데시컨트 로터(3)에 공급하는 방식, 도 8에 점선으로 나타낸 바와 같이, 데시컨트 로터(3)에 의해 흡습된 처리측의 공기를 데시컨트 로터(3)의 재생측으로 보내어 가열하고, 이 데시컨트 로터(3)의 재생측에서 가열된 공기를 온수 코일(5)을 통해서 다시 데시컨트 로터(3)에 공급하는 방식 등, 여러가지 방식을 고려할 수 있다.
또, 상술한 실시형태에서, 재생측의 공기의 유량은, 꼭 재생측 팬(1)의 회전수에 의해 제어하지 않아도 되고, 예를 들어 재생측의 공기의 유로에 댐퍼를 설치하고, 이 댐퍼의 개방도를 조정하는 것에 의해 제어하도록 해도 된다. 또, 재생측 팬(1)은, 꼭 데시컨트 로터(3)의 후단(재생측의 공기의 출구측)에 설치하지 않아도 되고, 데시컨트 로터(3)의 전단(재생측의 공기의 입구측)에 설치하도록 해도 된다.
또, 상술한 실시형태에서는, 드라이룸(200)으로부터의 환기(RA)를 데시컨트 로터(3)로의 흡습전의 처리측의 공기에 복귀시키도록 했지만, 드라이룸(200)으로부터의 환기(RA)를 없애고, 외기(OA)만을 처리측의 공기로서 데시컨트 로터(3)에 공급하도록 해도 된다.
또, 상술한 실시형태에서는, 재생측의 공기를 가열하는 가열 장치를 온수 코일로 하고, 처리측의 건조한 공기를 냉각시키는 냉각 장치를 냉수 코일로 했지만, 가열 장치나 냉각 장치는 온수 코일이나 냉수 코일에 한정되는 것이 아니다.
또, 상술한 실시형태에서는, 데시컨트 공조기(100)를 냉수 코일(4)을 포함하는 타입으로 했지만, 냉수 코일(4)을 포함하지 않는 타입으로 해도 된다. 즉, 데시컨트 로터(3)에 의해 제습된 공기를 냉각시키지 않고 급기(SA)로서 드라이룸(200)에 보내는 타입의 데시컨트 공조기(외조기)로 해도 된다.
이러한 타입의 데시컨트 공조기(외조기)에서는, 냉수 코일(4)에서의 에너지 소비는 발생하지 않지만, 온수 코일(5)에서의 에너지 소비가 발생한다. 이 경우, 재생측의 공기의 유량을 적게 함으로써, 온수 코일(5)에서의 에너지 소비가 삭감되어, 대폭적인 에너지 절약이 실현된다.
본 발명의 데시컨트 공조 시스템 및 그 운전 방법은, 습도를 낮게 유지하기 위한 공조로서, 리튬 전지 공장, 식품 공장, 유통 창고 등 여러 분야에서 이용하는 것이 가능하다.
1 : 재생측 팬 2 : 처리측 팬
3 : 데시컨트 로터 4 : 냉수 코일
5 : 온수 코일 6 : 모터
7, 8 : 온도 센서 9 : 냉수 밸브
10 : 온수 밸브 11, 12 : 컨트롤러
13 : 노점 온도 센서 14(14-1, 14-2) : 제어 장치
INV1, INV2 : 인버터 L1 : 재생측의 공기의 유로
L2 : 처리측의 공기의 유로 100 : 데시컨트 공조기
200 : 드라이룸(피공조 공간)

Claims (7)

  1. 재생측의 공기 흐름을 형성하는 재생측 팬과, 처리측의 공기 흐름을 형성하는 처리측 팬과, 상기 재생측의 공기의 유로 및 상기 처리측의 공기의 유로에 걸쳐 설치되고 처리측의 공기로부터의 흡습과 재생측의 공기로의 방습을 회전하면서 연속적으로 행하는 데시컨트 로터와, 상기 데시컨트 로터에 의한 방습전의 재생측의 공기를 가열하는 가열 장치와, 상기 데시컨트 로터에 의해 흡습된 처리측의 건조한 공기의 공급을 받는 피공조 공간을 포함하는 데시컨트 공조 시스템에 있어서,
    상기 처리측의 건조한 공기가 흐르는 유로 중에 결정된 미리 정해진 위치에서의 수분량을 검출하는 수분량 검출 수단과,
    이 수분량 검출 수단에 의해 검출된 수분량에 기초하여 상기 재생측의 공기의 유량을 제어하는 제어 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 데시컨트 공조 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 수단은,
    상기 수분량 검출 수단에 의해 검출된 수분량에 기초하여 상기 재생측의 공기의 유량 및 상기 데시컨트 로터의 회전수를 제어하는 것을 특징으로 하는 데시컨트 공조 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 수분량 검출 수단은, 상기 피공조 공간으로의 급기(給氣)에 포함되는 수분량을 검출하는 것을 특징으로 하는 데시컨트 공조 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 수분량 검출 수단은, 상기 피공조 공간으로부터 나오는 공기에 포함되는 수분량을 검출하는 것을 특징으로 하는 데시컨트 공조 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수분량 검출 수단은, 상기 수분량을 노점 온도로서 검출하는 것을 특징으로 하는 데시컨트 공조 시스템.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수분량 검출 수단은, 상기 수분량을 습도로서 검출하는 것을 특징으로 하는 데시컨트 공조 시스템.
  7. 재생측의 공기 흐름을 형성하는 재생측 팬과, 처리측의 공기 흐름을 형성하는 처리측 팬과, 상기 재생측의 공기의 유로 및 상기 처리측의 공기의 유로에 걸쳐 설치되고 처리측의 공기로부터의 흡습과 재생측의 공기로의 방습을 회전하면서 연속적으로 행하는 데시컨트 로터와, 상기 데시컨트 로터에 의한 방습전의 재생측의 공기를 가열하는 가열 장치와, 상기 데시컨트 로터에 의해 흡습된 처리측의 건조한 공기의 공급을 받는 피공조 공간을 포함하는 데시컨트 공조 시스템에 적용되는 데시컨트 공조 시스템의 운전 방법에 있어서,
    상기 처리측의 건조한 공기가 흐르는 유로 중에 결정된 미리 정해진 위치에서의 수분량을 검출하는 수분량 검출 단계와,
    이 수분량 검출 단계에 의해 검출된 수분량에 기초하여 상기 재생측의 공기의 유량을 제어하는 제어 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 데시컨트 공조 시스템의 운전 방법.
KR1020100084608A 2009-10-13 2010-08-31 데시컨트 공조 시스템 및 그 운전 방법 KR20110040660A (ko)

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