WO2019181864A1 - 除湿装置 - Google Patents

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WO2019181864A1
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air
rotor
regeneration
cooler
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Inventor
稔 小笠原
Original Assignee
五和工業株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/147—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification with both heat and humidity transfer between supplied and exhausted air

Definitions

  • the present invention relates to a dehumidifying device, and more particularly to a dehumidifying device having a dehumidifying rotor.
  • the dehumidifying device described in Patent Document 1 includes a dehumidifying rotor having a regeneration zone, a first purge zone, an adsorption zone, and a second purge zone in the order of rotation of the rotor, and a first purge zone and a second purge zone.
  • a closed system circulation path provided therebetween, a purge air cooling device and a purge air circulation fan provided in the circulation path are provided.
  • This dehumidifying device also includes an introduction duct for introducing the air to be treated into the adsorption zone of the dehumidification rotor, and a supply duct for supplying dehumidified air from the adsorption zone to the low humidity chamber.
  • the introduction duct is provided with an air intake fan and a precooler in order from the upstream side
  • the supply duct is provided with a cooling device, a heating device, and an indoor air circulation fan in order from the upstream side.
  • the dehumidifying device includes an air supply duct that supplies the regenerated outside air to the regeneration zone of the dehumidifying roller, and an exhaust duct that discharges the regenerated exhaust from the regeneration zone to the outside, and a heating device is provided in the air supply duct,
  • the exhaust duct is provided with a regenerative air fan.
  • purge air circulates in a closed loop line through the first and second purge zones.
  • the purge air passes through the first purge zone to cool the dehumidification rotor, is heated by the dehumidification rotor, is then introduced into the second purge zone, and is dehumidified while passing through the second purge zone.
  • the rotor is heated and cooled by the dehumidifying rotor. Therefore, since the dehumidification rotor is heated before entering the next regeneration zone, the amount of heating in the regeneration zone can be reduced.
  • the dehumidification rotor sequentially passes through the second purge zone and the regeneration zone and is heated to a predetermined temperature, and then, after moving from the regeneration zone to the adsorption zone, in the first purge zone, the cooling device for purge air Since it is cooled by the purge air cooled in step 1, the ability to adsorb and absorb water vapor and the like in the adsorption zone is increased.
  • the flow rate of the purge air can be reduced as compared with the conventional case, and the thermal efficiency can be increased.
  • the regeneration outside air is used as regeneration air in the regeneration zone, and the regeneration outside air is heated by the heating device and then introduced into the regeneration zone.
  • the temperature of the outside air changes throughout the year. In particular, since the temperature of the outside air is considerably lower in the winter than in the summer, there is a problem that the energy consumption during heating of the regenerated outside air increases.
  • an object of the present invention is to provide a dehumidifying device with low energy consumption.
  • a dehumidification rotor having a regeneration zone, a purge zone and an adsorption zone in order along the rotation direction of the rotor, an output side of the purge zone of the dehumidification rotor, and an input side of the regeneration zone
  • a closed loop-like pipe line comprising a first pipe line part that connects the output side of the regeneration zone of the dehumidifying rotor and an input side of the purge zone of the dehumidification rotor, and a first loop part of the closed-loop pipe line
  • a fan provided in one duct portion, a heater provided downstream of the fan in the first duct portion, and an upstream side of the fan in the first duct portion.
  • the dehumidifying device is further provided on the downstream side of the cooler in the second duct portion of the closed loop duct, and in order along the rotation direction of the rotor, Another dehumidification rotor having an adsorption zone is provided, the adsorption zone of the other dehumidification rotor is in communication with the second pipe portion, and the dehumidification device is regenerated to the regeneration zone of the other dehumidification rotor
  • the dehumidifying rotor further has a preheating zone between the adsorption zone and the regeneration zone
  • the dehumidifying device further includes a second of the closed loop line.
  • a branch line connected to the upstream side of the fan in the first pipe part after branching from the downstream side of the cooler in the pipe part and passing through a preheating zone of the dehumidification rotor; and the second pipe part
  • the heat of the air exhausted from the regeneration zone of the dehumidification rotor is provided across the upstream side of the cooler and the upstream side of the dehumidification rotor in the branch pipe A heat exchanger to be supplied.
  • the dehumidification rotor is provided with a regeneration zone, a purge zone, and an adsorption zone in order along the rotation direction of the rotor, and air circulates in a closed loop pipe line passing through the regeneration zone and the purge zone. During this circulation, the air heated by the heater is introduced into the regeneration zone and absorbs the moisture contained in the rotor. On the other hand, the rotor is regenerated (dried) by the air and moves from the regeneration zone to the purge zone.
  • the air containing moisture used for the regeneration of the rotor is discharged from the regeneration zone and introduced into the cooler.
  • the air introduced into the cooler is condensed to remove moisture.
  • the removed water (condensed water) is discharged from the cooler through the drainage mechanism.
  • the air discharged from the cooler is introduced into the purge zone.
  • the rotor In the purge zone, the rotor is cooled by this air while the air is heated by the rotor.
  • the rotor cooled in the purge zone moves to the adsorption zone.
  • the rotor In the adsorption zone, the rotor adsorbs moisture in the air to be dehumidified introduced through the processing air introduction conduit. Then, moisture is removed by the rotor, and the conditioned air is discharged from the adsorption zone through the humidity-controlled air discharge conduit. The rotor that has adsorbed moisture in the adsorption zone moves to the regeneration zone.
  • the air discharged from the purge zone is heated again by the heater and introduced into the regeneration zone as regeneration air.
  • outside air may flow into the dehumidifier from the vent due to fluctuations in the pressure of the circulating air and air leakage from the dehumidifier, but the inflow of this outside air is small. There is almost no effect on the circulating air.
  • the rotor regeneration and purge air is circulated between the regeneration zone and the purge zone of the dehumidification rotor through the closed loop pipe line and isolated from the outside air, so that the temperature and humidity of the outside air are not affected.
  • the temperature and humidity of the rotor regeneration and purge air can be adjusted, whereby the energy consumption of the entire dehumidifying device is reduced and stable dehumidifying performance is obtained.
  • (A) is a figure which shows schematic structure of the dehumidification apparatus by one Example of this invention
  • (B) is typical sectional drawing of the dehumidification rotor of the dehumidification apparatus of (A).
  • (A) is a figure which shows schematic structure of the dehumidification apparatus by another Example of this invention
  • (B) and (C) are typical sectional drawings of the dehumidification rotor of the dehumidification apparatus of (A).
  • (A) is a figure which shows schematic structure of the dehumidification apparatus by another Example of this invention
  • (B) is typical sectional drawing of the dehumidification rotor of the dehumidification apparatus of (A).
  • (A) is a figure which shows schematic structure of the dehumidification apparatus by another Example of this invention
  • (B) is typical sectional drawing of the dehumidification rotor of the dehumidification apparatus of (A).
  • FIG. 1A is a diagram showing a schematic configuration of a dehumidifying device according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a schematic cross section of a dehumidifying rotor of the dehumidifying device shown in FIG. FIG.
  • a dehumidification rotor 1 having a regeneration zone 1b, a purge zone 1c and an adsorption zone 1a in order along the rotation direction of the rotor, and a regeneration zone 1b and a purge zone 1c of the dehumidification rotor 1
  • a closed loop line 2 is provided.
  • the closed loop pipe line 2 includes a first pipe part 2a that connects the output side of the purge zone 1c of the dehumidification rotor 1 and the input side of the regeneration zone 1b, the output side of the regeneration zone 1b of the dehumidification rotor 1 and the purge zone 1c.
  • the second pipe portion 2b connecting the input sides of the two.
  • a fan 3 is provided in the first pipeline portion 2a of the closed loop pipeline 2 and a heater 4 is provided on the downstream side of the fan 3 in the first pipeline portion 2a.
  • a vent hole 5 opened to the outside air is provided on the upstream side of the fan 3 in the first duct portion 2a.
  • the cooler 6 is provided in the second pipeline portion 2b of the closed loop pipeline 2.
  • the cooler 6 is connected to a drainage mechanism 6a for discharging condensed water generated in the cooler 6 to the outside.
  • a processing air introduction line 7 for introducing air to be dehumidified into the adsorption zone 1a of the dehumidifying rotor 1 and a humidity control air discharge line 8 for discharging dry air from the adsorption zone 1a are provided.
  • the flow rate controller controls the flow rate of the air flowing through the closed loop pipe line 2, the processing air introduction pipe line 7, and the humidity control air discharge pipe line 8. It can be provided at the required place of the pipes 2, 7, 8.
  • the air is circulated in the closed loop pipe line 2 passing through the regeneration zone 1 b and the purge zone 1 c of the dehumidifying rotor 1 by driving the fan 3.
  • the air (regeneration air) heated by the heater 4 is introduced into the regeneration zone 1 b and absorbs moisture contained in the rotor of the dehumidifying rotor 1.
  • the rotor is dried (regenerated) by the air and moves from the regeneration zone 1b to the purge zone 1c.
  • the air that has been used to regenerate the rotor and absorbed moisture is discharged from the regeneration zone 1b and introduced into the cooler 6.
  • the air introduced into the cooler 6 is condensed to remove moisture (dehumidified).
  • the removed moisture (condensed water) is discharged from the cooler 6 to the outside through the drainage mechanism 6a.
  • the air (purge air) discharged from the cooler 6 is introduced into the purge zone 1c.
  • the rotor In the purge zone 1c, the rotor is cooled by this air, while the air is heated by the rotor. The cooled rotor moves to the adsorption zone 1a.
  • the rotor In the adsorption zone 1a, the rotor adsorbs moisture in the air to be dehumidified introduced through the processing air introduction pipe line 7. Then, moisture is removed by the rotor and the conditioned air is discharged from the adsorption zone through the conditioned air discharge conduit 8. The rotor that has adsorbed moisture in the adsorption zone 1a moves to the regeneration zone 1b.
  • the air discharged from the purge zone 1c is heated again by the heater 4 and introduced into the regeneration zone 1b. Note that during this circulation, outside air may flow into the dehumidifier from the vent 5 due to fluctuations in the pressure of the circulating air, air leakage from the dehumidifier, and the like. Yes, there is almost no effect on the circulating air.
  • the regeneration and purge air for the rotor is circulated between the regeneration zone 1b and the purge zone 1c of the dehumidifying rotor 1 through the closed loop pipe line 2 to be isolated from the outside air.
  • the temperature and humidity of the regeneration air can be adjusted without being affected by the change in energy, and thereby the energy consumption of the entire dehumidifier is reduced.
  • FIG. 2A is a diagram showing a schematic configuration of a dehumidifying device according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 2B is a schematic diagram of a dehumidifying rotor of the dehumidifying device shown in FIG. 2A. It is sectional drawing.
  • the embodiment of FIG. 2 differs from the embodiment of FIG. 1 only in that another dehumidifying rotor is added to the second pipe portion of the closed loop pipe. Therefore, in FIG. 2, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted below.
  • a dehumidifying rotor 9 is provided on the downstream side of the cooler 6 in the second pipeline portion 2 b of the closed loop pipeline 2. As shown in FIG. 2B, the dehumidification rotor 9 has a regeneration zone 9b and an adsorption zone 9a, and the adsorption zone 9a of the dehumidification rotor 9 communicates with the second pipe line portion 2b.
  • an air introduction conduit 10 for introducing regeneration air into the regeneration zone 9b of the dehumidifying rotor 9 and an air discharge conduit 11 for exhausting regeneration air from the regeneration zone 9b are provided. Further, a heater 12 is provided in the air introduction line 10, and a fan 13 is provided in the air discharge line 11.
  • the air absorbed by the cooler 6 is further absorbed by the dehumidifying rotor 9, and drier air is introduced into the purge zone 1 c of the dehumidifying rotor 1.
  • the amount of water contained in the air circulating through the closed-loop pipe line 2 can be reduced and the dehumidifying capacity of the dehumidifying rotor 1 can be further increased than in the embodiment of FIG. Humidified air is obtained.
  • FIG. 3A is a diagram showing a schematic configuration of a dehumidifying device according to still another embodiment of the present invention
  • FIG. 3B is a schematic diagram of a dehumidifying rotor of the dehumidifying device shown in FIG. FIG.
  • the embodiment of FIG. 3 differs from the embodiment of FIG. 1 only in that one zone is added to the dehumidifying rotor and a piping system is added accordingly. Therefore, in FIG. 3, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted below.
  • the dehumidifying rotor 1 ′ further has a preheating zone 1d between the adsorption zone 1a and the regeneration zone 1b.
  • the first pipe passes through the preheating zone 1d of the dehumidifying rotor 1 ′.
  • a branch line 14 connected to the upstream side of the fan 3 in the path portion 2a is provided.
  • the vent hole 5 is provided in the connection point of the branch pipeline 14 and the 1st pipeline part 2a.
  • a heat exchanger 15 is provided across the upstream side of the cooler 6 in the second pipe portion 2 b and the upstream side of the dehumidifying rotor 1 ′ in the branch pipe 14, and is discharged from the regeneration zone 1 b of the dehumidifying rotor 1. The heat of the air is supplied to the air introduced into the preheating zone 1 d of the dehumidifying rotor 1.
  • the flow controller controls the flow rate of the air flowing through the closed-loop pipe line 2, the branch pipe line 14, the processing air introduction pipe line 7 and the humidity control air discharge pipe line 8 as necessary. Therefore, it can be provided at the necessary place of the pipes 2, 7, 8, 14.
  • the air is circulated in the closed loop pipes 2 and 14 passing through the preheating zone 1d, the regeneration zone 1b and the purge zone 1c by driving the fan 3.
  • the air (regeneration air) heated by the heater 4 is introduced into the regeneration zone 1 b and absorbs moisture contained in the rotor of the dehumidifying rotor 1.
  • the rotor is regenerated (dried) by this air and moves from the regeneration zone 1b to the purge zone 1c.
  • the air that has absorbed moisture is discharged from the regeneration zone 1b, introduced into the heat exchanger 15, cooled by the heat exchanger 15, and then introduced into the cooler 6.
  • the air introduced into the cooler 6 is condensed to remove moisture.
  • the removed moisture (condensed water) is discharged from the cooler 6 to the outside through the drainage mechanism 6a.
  • a part of the air discharged from the cooler 6 is diverted to the branch pipe 14 side at the connection point between the second pipe portion 2b and the branch pipe 14, and the remainder is introduced into the purge zone. Introduced in 1c.
  • the air (purge air) introduced into the purge zone 1c cools the rotor (heated by the rotor).
  • the cooled rotor moves to the adsorption zone 1a.
  • the rotor In the adsorption zone 1a, the rotor adsorbs moisture in the air to be dehumidified introduced through the processing air introduction pipe line 7. Then, moisture is removed by the rotor and the conditioned air is discharged from the adsorption zone through the conditioned air discharge conduit 8. The rotor that has adsorbed moisture in the adsorption zone 1a moves to the regeneration zone 1b.
  • the air introduced into the heat exchanger 15 is heated by the heat exchanger 15 and then introduced into the preheating zone 1d (preheating air).
  • the rotor In the preheating zone 1d, the rotor is heated by this air while the air is cooled by the rotor. The heated rotor moves to the regeneration zone.
  • the air discharged from the preheating zone 1d is introduced into the closed loop pipe line 2 (first pipe part 2a), mixed with the air discharged from the purge zone 1c, heated by the heater 4, and regenerated. It is introduced into zone 1b.
  • air for regeneration, preheating and purging of the rotor is circulated between the preheating zone 1d, the regeneration zone 1b and the purge zone 1c of the dehumidifying rotor 1 ′ through the closed loop pipes 2 and 14. Because it is isolated from the outside air, the temperature and humidity of the air for regenerating, preheating and purging of the rotor can be adjusted without being affected by changes in the temperature and humidity of the outside air. Consumption is reduced. Further, since the regeneration capability of the rotor is stabilized, the dehumidification capability of the entire dehumidifying device is stabilized.
  • the air containing moisture used for regeneration of the rotor in the regeneration zone 1b is cooled to a certain level by the heat exchanger 15 without being directly introduced into the cooler 6, it is introduced into the cooler 6. The energy consumption of the cooler 6 is reduced. Further, the low-temperature air discharged from the cooler 6 is not directly introduced into the preheating zone 1d, but is heated to a certain level by the heat exchanger 15 and then introduced into the preheating zone 1d, so that the preheating efficiency of the rotor is increased. . In addition, since the air is heated by the air discharged from the regeneration zone 1b through the heat exchanger 15, the energy utilization efficiency is improved.
  • FIG. 4A is a diagram showing a schematic configuration of a dehumidifying device according to still another embodiment of the present invention
  • FIG. 4B is a schematic diagram of a dehumidifying rotor of the dehumidifying device shown in FIG. 4A.
  • FIG. 4 In the embodiment of FIG. 4, the dehumidifying device of FIG. 3 is applied to dehumidify a dry room or other humidity control space. Therefore, in FIG. 4, the same components as those shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted below.
  • the inlet end of the processing air introduction pipe line 7 is connected to the exhaust port 20a of the humidity control space 20, and the cooler 16 is provided in the processing air introduction pipe line 7 to introduce the processing air.
  • a fan 17 is provided on the upstream side of the cooler 16 in the pipe line 7.
  • the cooler 16 is connected to a drainage mechanism 16a for discharging condensed water generated in the cooler 16 to the outside.
  • an outside air introduction line 18 is branched and connected to the upstream side of the fan 17 in the processing air / air introduction line 7, a cooler 19 is provided in the outside air introduction line 18, and the outlet end of the humidity adjustment air discharge line 8 is adjusted. It is connected to the air supply port 20 b of the wet space 20.
  • the cooler 19 is connected to a drainage mechanism 19a for discharging condensed water generated in the cooler 19 to the outside.
  • the air in the humidity control space 20 is introduced from the exhaust port 20a into the processing air introduction conduit 7, cooled and condensed by the cooler 16, and then in the adsorption zone 1a of the dehumidification rotor 1 ′. Moisture is removed (conditioned). The condensed water generated in the cooler 16 is discharged to the outside through the drainage mechanism 16a. The conditioned air is introduced from the adsorption zone 1a into the humidity-controlled air discharge pipe 8, and returned to the humidity-controlled space 20 from the air supply port 20b.
  • the shortage of air is cooled and condensed by the cooler 19 through the outside air introduction pipe 18, It is supplied to the processing air introduction conduit 7.
  • the condensed water generated in the cooler 19 is discharged to the outside through the drainage mechanism 19a.

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Abstract

ロータの回転方向に沿って順に再生ゾーン１ｂ、パージゾーン１ｃおよび吸着ゾーン１ａを有する除湿ロータ１と、除湿ロータのパージゾーンの出力側と再生ゾーンの入力側を接続する第１の管路部分２ａ、および除湿ロータの再生ゾーンの出力側とパージゾーンの入力側を接続する第２の管路部分２ｂからなる閉ループ状管路２を備える。第１の管路部分に通気口５、ファン３およびヒータ４が設けられる。第２の管路部分にクーラ６が設けられる。クーラに凝縮水の排水機構６ａが接続される。さらに、除湿ロータの吸着ゾーンに除湿すべき空気を導入する処理空気導入管路７と、吸着ゾーンから乾いた空気を排出する調湿空気排出管路８を備える。

Description

除湿装置
　本発明は、除湿装置、特に、除湿ロータを備えた除湿装置に関するものである。
　この種の除湿装置として、例えば特許文献１に記載されたようなものがある。
　特許文献１に記載の除湿装置は、ロータの回転方向順に再生ゾーン、第１のパージゾーン、吸着ゾーンおよび第２のパージゾーンを有する除湿ロータと、第１のパージゾーンおよび第２のパージゾーンの間に設けられた閉鎖系の循環経路と、循環経路に設けられたパージ空気用冷却装置およびパージ空気循環用ファンを備えている。
　この除湿装置は、また、処理対象空気を除湿ロータの吸着ゾーンに導入する導入ダクトと、吸着ゾーンから除湿空気を低湿度室に供給する供給ダクトを備えている。そして、導入ダクトには、上流側から順に、空気取入用ファンおよびプレクーラが設けられ、供給ダクトには、上流側から順に、冷却装置、加熱装置および室内空気循環用ファンが設けられている。
　さらに、除湿装置は、除湿ローラの再生ゾーンに再生外気を給気する給気ダクトと、再生ゾーンから再生排気を外部に排出する排気ダクトを備えており、給気ダクトに加熱装置が設けられ、排気ダクトには再生用空気用ファンが設けられている。
　こうして、パージ空気が、第１および第２のパージゾーンを通る閉ループ状管路内において循環する。この場合、パージ空気は、第１のパージゾーンを通過して除湿ロータを冷却し、除湿ロータによって加熱された後、第２のパージゾーンに導入され、第２のパージゾーンを通過する間に除湿ロータを加熱し、除湿ロータによって冷却される。よって、除湿ロータは次の再生ゾーンに入る前に加熱されるので、再生ゾーンでの加熱量の低減が図られる。
　また、除湿ロータは、第２のパージゾーンおよび再生ゾーンを順に通過して所定温度まで加熱され、その後、再生ゾーンから吸着ゾーンへ移動する前に、第１のパージゾーンにおいて、パージ空気用冷却装置で冷却されたパージ空気によって冷却されるので、吸着ゾーンでの水蒸気等の吸着・吸収能力が増大せしめられる。
　また、パージ空気を閉ループ状管路内で循環させることによって、従来よりもパージ空気の流量を減らし、熱効率を上げることができる。
　しかしながら、この除湿装置では、再生ゾーンの再生用空気として再生外気を使用し、再生外気を加熱装置によって加熱した後、再生ゾーンに導入している。
　しかしながら、外気の温度は年間を通じて変化し、特に、冬季は夏季に比べて外気の温度が相当低いので、再生外気の加熱の際のエネルギー消費量が増大するという問題があった。
　また、再生外気の湿度も年間を通じて変化するので、ロータの除湿能力に係る再生ゾーン入口および吸着ゾーン出口間における空気の相対湿度の差が変化し、外気の相対湿度が高い場合には、ロータの吸着ゾーンの除湿能力が低下するという問題があった。
特開２００６－３２６５０４号公報
　したがって、本発明の課題は、エネルギー消費量が少ない除湿装置を提供することにある。
　上記課題を解決するため、本発明によれば、ロータの回転方向に沿って順に再生ゾーン、パージゾーンおよび吸着ゾーンを有する除湿ロータと、前記除湿ロータのパージゾーンの出力側と再生ゾーンの入力側を接続する第１の管路部分、および前記除湿ロータの再生ゾーンの出力側とパージゾーンの入力側を接続する第２の管路部分からなる閉ループ状管路と、前記閉ループ状管路の第１の管路部分に設けられたファンと、前記第１の管路部分における前記ファンの下流側に設けられたヒータと、前記第１の管路部分における前記ファンの上流側に設けられ、外気中に開口した通気口と、前記閉ループ状管路の第２の管路部分に設けられたクーラと、前記クーラに接続され、前記クーラで発生した凝縮水を外部に排出する排水機構と、前記除湿ロータの吸着ゾーンに除湿すべき空気を導入する処理空気導入管路と、前記吸着ゾーンから調湿された空気を排出する調湿空気排出管路と、を備えたものであることを特徴とする除湿装置が提供される。
　本発明の好ましい実施例によれば、前記除湿装置は、さらに、前記閉ループ状管路の第２の管路部分における前記クーラの下流側に設けられ、ロータの回転方向に沿って順に再生ゾーンおよび吸着ゾーンを有する別の除湿ロータを備え、前記別の除湿ロータの吸着ゾーンが前記第２の管路部分と連通しており、さらに、前記除湿装置は、前記別の除湿ロータの再生ゾーンに再生用空気を導入する空気導入管路と、前記別の除湿ロータの再生ゾーンから再生用空気を排出する空気排出管路と、前記空気導入管路に設けられた別のヒータと、前記空気排出管路に設けられた別のファンと、を備えている。
　本発明の別の好ましい実施例によれば、前記除湿ロータがさらに前記吸着ゾーンおよび前記再生ゾーン間に予熱ゾーンを有しており、前記除湿装置は、さらに、前記閉ループ状管路の第２の管路部分における前記クーラの下流側から分岐した後、前記除湿ロータの予熱ゾーンを経て前記第１の管路部分における前記ファンの上流側に接続する分岐管路と、前記第２の管路部分における前記クーラの上流側および前記分岐管路における前記除湿ロータの上流側に跨って設けられ、前記除湿ロータの再生ゾーンから排出される空気の熱を前記除湿ロータの予熱ゾーンに導入される空気に供給する熱交換器と、を備えている。
　本発明によれば、除湿ロータにロータの回転方向に沿って順に再生ゾーン、パージゾーンおよび吸着ゾーンが備えられ、再生ゾーンおよびパージゾーンを通る閉ループ状管路内を空気が循環する。
　この循環の間に、ヒータによって加熱された空気が、再生ゾーンに導入され、ロータに含まれた水分を吸収する。一方、ロータは、この空気によって再生（乾燥）され、再生ゾーンからパージゾーンへ移動する。
　ロータの再生に使用され、水分を含んだ空気は、再生ゾーンから排出されてクーラに導入される。クーラに導入された空気は、凝縮されて水分を除去される。除去された水分（凝縮水）は、クーラから排水機構を通じて外部に排出される。
　クーラから排出された空気は、パージゾーンに導入される。パージゾーンでは、ロータがこの空気によって冷却される一方、空気はロータによって加熱される。パージゾーンで冷却されたロータは、吸着ゾーンへ移動する。
　吸着ゾーンにおいて、ロータは、処理空気導入管路を通って導入された、除湿すべき空気中の水分を吸着する。そして、ロータによって水分を除去され、調湿された空気が吸着ゾーンから調湿空気排出管路を通じて排出される。
　吸着ゾーンにおいて水分を吸着したロータは、再生ゾーンへ移動する。
　パージゾーンから排出された空気は、再びヒータによって加熱され、再生用空気として再生ゾーンに導入される。
　なお、この循環の間に、循環する空気の圧力変動および除湿装置からの空気の漏れ等によって、通気口から除湿装置内に外気が流入する場合があるが、この外気の流入量は僅かであり、循環する空気への影響は殆どない。
　こうして、ロータの再生用およびパージ用空気を、閉ループ状管路を通じ、除湿ロータの再生ゾーンおよびパージゾーン間において循環させて外気から隔離しているので、外気の温湿度の変化を受けずに、ロータの再生用およびパージ用空気の温湿度調整を行うことができ、それによって、除湿装置全体のエネルギー消費量が減少し、また安定した除湿性能が得られる。
（Ａ）は本発明の１実施例による除湿装置の概略構成を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）の除湿装置の除湿ロータの模式的な断面図である。 （Ａ）は本発明の別の実施例による除湿装置の概略構成を示す図であり、（Ｂ）および（Ｃ）は（Ａ）の除湿装置の除湿ロータの模式的な断面図である。 （Ａ）は本発明のさらに別の実施例による除湿装置の概略構成を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）の除湿装置の除湿ロータの模式的な断面図である。 （Ａ）は本発明のさらに別の実施例による除湿装置の概略構成を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）の除湿装置の除湿ロータの模式的な断面図である。
　以下、添付図面を参照しつつ、本発明の構成を好ましい実施例に基づいて説明する。
　図１（Ａ）は、本発明の１実施例による除湿装置の概略構成を示す図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示した除湿装置の除湿ロータの模式的な断面図である。
　図１を参照して、本発明によれば、ロータの回転方向に沿って順に再生ゾーン１ｂ、パージゾーン１ｃおよび吸着ゾーン１ａを有する除湿ロータ１と、除湿ロータ１の再生ゾーン１ｂおよびパージゾーン１ｃを通る閉ループ状管路２が備えられる。
　閉ループ状管路２は、除湿ロータ１のパージゾーン１ｃの出力側と再生ゾーン１ｂの入力側を接続する第１の管路部分２ａと、除湿ロータ１の再生ゾーン１ｂの出力側とパージゾーン１ｃの入力側を接続する第２の管路部分２ｂとからなっている。
　また、閉ループ状管路２の第１の管路部分２ａにファン３が設けられ、第１の管路部分２ａにおけるファン３の下流側にヒータ４が設けられている。第１の管路部分２ａにおけるファン３の上流側には、外気中に開口した通気口５が設けられている。
　閉ループ状管路２の第２の管路部分２ｂにクーラ６が設けられている。クーラ６には、クーラ６で発生した凝縮水を外部に排出するための排水機構６ａが接続されている。
　さらに、除湿ロータ１の吸着ゾーン１ａに除湿すべき空気を導入する処理空気導入管路７と、吸着ゾーン１ａから乾いた空気を排出する調湿空気排出管路８が備えられる。
　なお、図示はしないが、必要に応じて、流量制御器が、閉ループ状管路２、処理空気導入管路７および調湿空気排出管路８を流れる空気の流量を制御するために、それらの管路２、７、８の必要な場所に設けられ得る。
　本発明の除湿装置においては、ファン３の駆動によって、除湿ロータ１の再生ゾーン１ｂおよびパージゾーン１ｃを通る閉ループ状管路２内を空気が循環する。
　この循環の間に、ヒータ４によって加熱された空気（再生用空気）が、再生ゾーン１ｂに導入され、除湿ロータ１のロータに含まれた水分を吸収する。一方、ロータは、この空気によって乾燥（再生）され、再生ゾーン１ｂからパージゾーン１ｃへ移動する。
　ロータの再生に使用され、水分を吸収した空気は、再生ゾーン１ｂから排出されてクーラ６に導入される。クーラ６に導入された空気は、凝縮されて水分を除去される（除湿される）。除去された水分（凝縮水）は、クーラ６から排水機構６ａを通じて外部に排出される。
　クーラ６から排出された空気（パージ用空気）はパージゾーン１ｃに導入される。パージゾーン１ｃでは、ロータがこの空気によって冷却される一方、空気はロータによって加熱される。冷却されたロータは吸着ゾーン１ａへ移動する。
　吸着ゾーン１ａにおいて、ロータは、処理空気導入管路７を通って導入された、除湿すべき空気中の水分を吸着する。そして、ロータによって水分を除去され、調湿された空気が吸着ゾーンから調湿空気排出管路８を通じて排出される。
　吸着ゾーン１ａにおいて水分を吸着したロータは、再生ゾーン１ｂへ移動する。
　パージゾーン１ｃから排出された空気は、再びヒータ４によって加熱され、再生ゾーン１ｂに導入される。
　なお、この循環の間に、循環する空気の圧力変動および除湿装置からの空気の漏れ等によって、通気口５から除湿装置内に外気が流入する場合があるが、この外気の流入量は僅かであり、循環する空気への影響は殆どない。
　この実施例によれば、ロータの再生用およびパージ用空気を、閉ループ状管路２を通じ、除湿ロータ１の再生ゾーン１ｂおよびパージゾーン１ｃ間において循環させて外気から隔離したので、外気の温湿度の変化の影響を受けることなく、再生用空気の温湿度調整を行うことができ、それによって、除湿装置全体のエネルギー消費量も減少する。
　図２（Ａ）は、本発明の別の実施例による除湿装置の概略構成を示す図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示した除湿装置の除湿ロータの模式的な断面図である。
　図２の実施例は、図１の実施例において、閉ループ状管路の第２の管路部分に別の除湿ロータを追加した点が異なるだけである。よって、図２中、図１に示したものと同じ構成要素には同一番号を付し、以下ではそれらの詳細な説明を省略する。
　図２を参照して、この実施例では、閉ループ状管路２の第２の管路部分２ｂにおけるクーラ６の下流側に除湿ロータ９が設けられる。
　除湿ロータ９は、図２（Ｂ）に示すように、再生ゾーン９ｂおよび吸着ゾーン９ａを有し、除湿ロータ９の吸着ゾーン９ａが第２の管路部分２ｂと連通している。
　また、除湿ロータ９の再生ゾーン９ｂに再生用空気を導入する空気導入管路１０と、再生ゾーン９ｂから再生用空気を排出する空気排出管路１１が設けられている。
　さらに、空気導入管路１０にヒータ１２が設けられ、空気排出管路に１１にファン１３が設けられている。
　この実施例によれば、クーラ６によって吸湿された空気が、さらに除湿ロータ９によって吸湿され、より乾いた空気が除湿ロータ１のパージゾーン１ｃに導入される。
　こうして、図１の実施例の場合よりも、閉ループ状管路２を循環する空気に含まれる水分量を減少させ、除湿ロータ１の除湿能力をより高めることができ、それによって、より低露点の調湿空気が得られる。
　図３（Ａ）は、本発明のさらに別の実施例による除湿装置の概略構成を示す図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示した除湿装置の除湿ロータの模式的な断面図である。
　図３の実施例は、図１の実施例と、除湿ロータにゾーンを１つ追加し、それに伴う配管系を追加した点が異なるだけである。よって、図３中、図１に示したものと同じ構成要素には同一番号を付し、以下ではそれらの詳細な説明を省略する。
　図３（Ｂ）に示すように、この実施例では、除湿ロータ１’は、吸着ゾーン１ａと再生ゾーン１ｂの間にさらに予熱ゾーン１ｄを有している。
　また、図３（Ａ）に示すように、閉ループ状管路２の第２の管路部分２ｂにおけるクーラ６の下流側から分岐した後、除湿ロータ１’の予熱ゾーン１ｄを経て第１の管路部分２ａにおけるファン３の上流側に接続する分岐管路１４が備えられる。
　そして、分岐管路１４と第１の管路部分２ａの接続点に通気口５が設けられている。
　さらに、熱交換器１５が第２の管路部分２ｂにおけるクーラ６の上流側および分岐管路１４における除湿ロータ１’の上流側に跨って設けられ、除湿ロータ１の再生ゾーン１ｂから排出される空気の熱を除湿ロータ１の予熱ゾーン１ｄに導入される空気に供給するようになっている。
　なお、図示はしないが、必要に応じて、流量制御器が、閉ループ状管路２、分岐管路１４、処理空気導入管路７および調湿空気排出管路８を流れる空気の流量を制御するために、それらの管路２、７、８、１４の必要な場所に設けられ得る。
　この実施例では、ファン３の駆動によって、予熱ゾーン１ｄ、再生ゾーン１ｂおよびパージゾーン１ｃを通る閉ループ状管路２、１４内を空気が循環する。
　この循環の間に、ヒータ４によって加熱された空気（再生用空気）が、再生ゾーン１ｂに導入され、除湿ロータ１のロータに含まれた水分を吸収する。一方、ロータは、この空気によって再生（乾燥）され、再生ゾーン１ｂからパージゾーン１ｃへ移動する。
　水分を吸収した空気は、再生ゾーン１ｂから排出されて熱交換器１５に導入され、熱交換器１５によって冷却された後、クーラ６に導入される。クーラ６に導入された空気は、凝縮されて水分を除去される。除去された水分（凝縮水）はクーラ６から排水機構６ａを通じて外部に排出される。
　クーラ６から排出された空気は、第２の管路部分２ｂと分岐管路１４の接続点において、一部が分岐管路１４側に分流して熱交換器１５に導入され、残りがパージゾーン１ｃに導入される。
　パージゾーン１ｃに導入された空気（パージ用空気）は、ロータを冷却する（ロータによって加熱される）。冷却されたロータは吸着ゾーン１ａへ移動する。
　吸着ゾーン１ａにおいて、ロータは、処理空気導入管路７を通って導入された、除湿すべき空気中の水分を吸着する。そして、ロータによって水分を除去され、調湿された空気が吸着ゾーンから調湿空気排出管路８を通じて排出される。
　吸着ゾーン１ａにおいて水分を吸着したロータは、再生ゾーン１ｂへ移動する。
　一方、熱交換器１５に導入された空気は、熱交換器１５によって加熱された後、予熱ゾーン１ｄに導入される（予熱用空気）。
　予熱ゾーン１ｄでは、ロータがこの空気によって加熱される一方、空気はロータによって冷却される。加熱されたロータは再生ゾーンへ移動する。
　予熱ゾーン１ｄから排出された空気は、閉ループ状管路２（第１の管路部分２ａ）に導入されて、パージゾーン１ｃから排出された空気と混合された後、ヒータ４によって加熱され、再生ゾーン１ｂに導入される。
　なお、この循環の間に、循環する空気の圧力変動および除湿装置からの空気の漏れ等によって、通気口５から除湿装置内に外気が流入する場合があるが、この外気の流入量は僅かであり、循環する空気への影響は殆どない。
　この実施例によれば、ロータの再生用、予熱用およびパージ用空気を、閉ループ状管路２、１４を通じ、除湿ロータ１’の予熱ゾーン１ｄ、再生ゾーン１ｂおよびパージゾーン１ｃ間において循環させて外気から隔離しているので、外気の温湿度の変化の影響を受けずに、ロータの再生用、予熱用およびパージ用空気の温湿度調整を行うことができ、それによって、除湿装置全体のエネルギー消費量が減少する。また、ロータの再生能力が安定するため、除湿装置全体の除湿能力が安定する。
　さらに、再生ゾーン１ｂでロータの再生に使用され、水分を含んだ空気を、直接冷却器６に導入せずに、熱交換器１５によって一定程度まで冷却した後、冷却器６に導入するので、冷却器６のエネルギー消費量が減少する。
　また、冷却器６から排出された低温の空気を、直接予熱ゾーン１ｄに導入せずに、熱交換器１５によって一定程度まで加熱した後、予熱ゾーン１ｄに導入するので、ロータの予熱効率が上がる。しかも、この空気の加熱を、熱交換器１５を通じ、再生ゾーン１ｂから排出された空気によって行うのでエネルギーの利用効率も良くなる。
　加えて、予熱ゾーン１ｄから排出された低温の空気を、パージゾーン１ｃから排出された高温の空気と混合した後、ヒータ４によって加熱するので、ヒータ４のエネルギー消費量がより減少する。
　図４（Ａ）は、本発明のさらに別の実施例による除湿装置の概略構成を示す図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示した除湿装置の除湿ロータの模式的な断面図である。
　図４の実施例は、図３の除湿装置をドライルームその他の調湿空間の除湿のために適用したものである。
　よって、図４中、図３に示したものと同じ構成要素には同一番号を付し、以下ではそれらの詳細な説明を省略する。
　図４を参照して、この実施例では、処理空気導入管路７の入口端が調湿空間２０の排気口２０ａに接続され、処理空気導入管路７にクーラ１６が設けられ、処理空気導入管路７におけるクーラ１６の上流側にファン１７が設けられている。クーラ１６には、クーラ１６で発生した凝縮水を外部に排出するための排水機構１６ａが接続されている。
　また、処理空気空気導入管路７におけるファン１７の上流側に外気導入管路１８が分岐接続され、外気導入管路１８にクーラ１９が設けられ、調湿空気排出管路８の出口端は調湿空間２０の給気口２０ｂに接続されている。クーラ１９には、クーラ１９で発生した凝縮水を外部に排出するための排水機構１９ａが接続されている。
　こうして、ファン１７の駆動によって、調湿空間２０内の空気が、排気口２０ａから処理空気導入管路７に導入され、クーラ１６によって冷却、凝縮された後、除湿ロータ１’の吸着ゾーン１ａにおいて水分を除去される（調湿される）。クーラ１６で発生した凝縮水は、排水機構１６ａを通じて外部に排出される。
　調湿された空気は、吸着ゾーン１ａから調湿空気排出管路８に導入され、給気口２０ｂから調湿空間２０内に戻される。
　なお、調湿空間２０から外部に空気が排出される等して空気量に不足が生じた場合には、不足分の空気が外気導入管路１８を通じ、クーラ１９によって冷却、凝縮された後、処理空気導入管路７に供給される。クーラ１９で発生した凝縮水は、排水機構１９ａを通じて外部に排出される。
１、１’　除湿ロータ
１ａ　吸着ゾーン
１ｂ　再生ゾーン
１ｃ　パージゾーン
１ｄ　予熱ゾーン
２　閉ループ状管路
２ａ　第１の管路部分
２ｂ　第２の管路部分
３　ファン
４　ヒータ
５　通気口
６　クーラ
６ａ　排水機構
７　処理空気導入管路
８　調湿空気排出管路
９　除湿ロータ
９ａ　吸着ゾーン
９ｂ　再生ゾーン
１０　空気導入管路
１１　空気排出管路
１２　ヒータ
１３　ファン
１４　分岐管路
１６　クーラ
１６ａ　排水機構
１７　ファン
１８　外気導入管路
１９　クーラ
１９ａ　排水機構
２０　調湿空間
２０ａ　排気口
２０ｂ　給気口

Claims (3)

  1. 　ロータの回転方向に沿って順に再生ゾーン、パージゾーンおよび吸着ゾーンを有する除湿ロータと、
    　前記除湿ロータのパージゾーンの出力側と再生ゾーンの入力側を接続する第１の管路部分、および前記除湿ロータの再生ゾーンの出力側とパージゾーンの入力側を接続する第２の管路部分からなる閉ループ状管路と、
    　前記閉ループ状管路の第１の管路部分に設けられたファンと、
    　前記第１の管路部分における前記ファンの下流側に設けられたヒータと、
    　前記第１の管路部分における前記ファンの上流側に設けられ、外気中に開口した通気口と、
    　前記閉ループ状管路の第２の管路部分に設けられたクーラと、
    　前記クーラに接続され、前記クーラで発生した凝縮水を外部に排出する排水機構と、
    　前記除湿ロータの吸着ゾーンに除湿すべき空気を導入する処理空気導入管路と、
    　前記吸着ゾーンから調湿された空気を排出する調湿空気排出管路と、を備えたものであることを特徴とする除湿装置。
  2. 　前記閉ループ状管路の第２の管路部分における前記クーラの下流側に設けられ、ロータの回転方向に沿って順に再生ゾーンおよび吸着ゾーンを有する別の除湿ロータを備え、前記別の除湿ロータの吸着ゾーンが前記第２の管路部分と連通しており、さらに、
    　前記別の除湿ロータの再生ゾーンに再生用空気を導入する空気導入管路と、
    　前記別の除湿ロータの再生ゾーンから再生用空気を排出する空気排出管路と、
    　前記空気導入管路に設けられた別のヒータと、
    　前記空気排出管路に設けられた別のファンと、を備えたものであることを特徴とする請求項１に記載の除湿装置。
  3. 　前記除湿ロータがさらに前記吸着ゾーンおよび前記再生ゾーン間に予熱ゾーンを有しており、さらに、
    　前記閉ループ状管路の第２の管路部分における前記クーラの下流側から分岐した後、前記除湿ロータの予熱ゾーンを経て前記第１の管路部分における前記ファンの上流側に接続する分岐管路と、
    　前記第２の管路部分における前記クーラの上流側および前記分岐管路における前記除湿ロータの上流側に跨って設けられ、前記除湿ロータの再生ゾーンから排出される空気の熱を前記除湿ロータの予熱ゾーンに導入される空気に供給する熱交換器と、を備えたものであることを特徴とする請求項１に記載の除湿装置。
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