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JP2020034268A - Dehumidification device - Google Patents

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JP2020034268A JP2019118567A JP2019118567A JP2020034268A JP 2020034268 A JP2020034268 A JP 2020034268A JP 2019118567 A JP2019118567 A JP 2019118567A JP 2019118567 A JP2019118567 A JP 2019118567A JP 2020034268 A JP2020034268 A JP 2020034268A
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正直 水野
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Abstract

To provide a dehumidification device that stably performs dehumidification in any outside air conditions, is inexpensive, and does not require a fluorocarbon refrigerant cooler as an outer unite.SOLUTION: A dehumidification device according to an embodiment has a desiccant rotor, a pre-cooler, a heat collector, a heat pump device that uses a calorie of heat collected from outside air as a heat source, a sensor that detects the calorie, a valve control mechanism, and a control unit that controls the valve control mechanism so that the detection of result of the sensor becomes a target value.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、除湿装置に関する。   The present invention relates to a dehumidifier.

従来からデシカントロータを使い、空調室など(需要先)に除湿された空気を供給する除湿装置が知られている(例えば、特許文献1)。
デシカントロータは、空気中の水蒸気を吸着し除湿する手段として、円盤状のロータの表面に吸着剤を担持した吸着面を有する。デシカントロータは、処理空気室と再生空気室とに跨って配置され、処理空気室および再生空気室は、隔壁で並列配置となるように仕切られている。デシカントロータは、隔壁に設けられた回転軸を中心に回転し、処理空気室に位置する部位で処理空気室に導入された空気流に含まれる水蒸気を吸着する。水蒸気を吸着した部位は回転して再生空気室に移動する。デシカントロータに再生空気室で加熱した再生空気を吹きつけて吸着した水蒸気を再生空気に放出する。
2. Description of the Related Art Conventionally, a dehumidifying device that uses a desiccant rotor and supplies dehumidified air to an air-conditioning room or the like (demand destination) is known (for example, Patent Document 1).
The desiccant rotor has a disk-shaped rotor surface having an adsorption surface carrying an adsorbent as a means for adsorbing and dehumidifying water vapor in the air. The desiccant rotor is disposed straddling the processing air chamber and the regeneration air chamber, and the processing air chamber and the regeneration air chamber are partitioned by a partition so as to be arranged in parallel. The desiccant rotor rotates around a rotation shaft provided on the partition wall, and adsorbs water vapor contained in the airflow introduced into the processing air chamber at a position located in the processing air chamber. The portion that has adsorbed the water vapor rotates and moves to the regeneration air chamber. The regeneration air heated in the regeneration air chamber is blown to the desiccant rotor, and the adsorbed water vapor is released to the regeneration air.

しかし、デシカントロータの再生に使用する再生空気の加熱に電気ヒータを用いるとエネルギー効率が悪くなるので、大型の除湿装置にはデシカントロータは用いられてこなかった。   However, if an electric heater is used to heat the regenerated air used for regenerating the desiccant rotor, energy efficiency deteriorates. Therefore, the desiccant rotor has not been used in a large-sized dehumidifier.

一方、デシカントロータとヒートポンプ装置とを備えた装置が知られている(特許文献2)。この装置は、デシカントロータの吸着熱をヒートポンプ装置で採熱し、デシカントロータの再生に使用する再生空気の加熱に利用している。ヒートポンプ装置は、冷媒が循環する冷媒循環路、冷媒循環路に直列に接続された圧縮機、エアヒータ、膨張弁およびエアクーラ等のヒートポンプサイクル構成機器を備える。再生空気室においてデシカントロータの上流側の位置には、ヒートポンプ装置の一部を構成するエアヒータが設けられている。再生空気はエアヒータで加熱され、その温度および相対湿度が水蒸気の取り込みに適するように調整される。処理空気室では、デシカントロータにより空気流から水蒸気を吸着するとき、吸着剤は吸着熱を放出するため、処理空気は加熱され昇温する。処理空気室においてデシカントロータの下流側の位置には、ヒートポンプ装置の一部を構成するエアクーラが設けられている。デシカントロータを通過した処理空気は、エアクーラで冷却(採熱)される。   On the other hand, a device including a desiccant rotor and a heat pump device is known (Patent Document 2). In this apparatus, heat of adsorption of a desiccant rotor is collected by a heat pump device, and is used for heating regeneration air used for regeneration of the desiccant rotor. The heat pump device includes a refrigerant circulation path through which the refrigerant circulates, and heat pump cycle components such as a compressor, an air heater, an expansion valve, and an air cooler connected in series with the refrigerant circulation path. An air heater constituting a part of the heat pump device is provided at a position on the upstream side of the desiccant rotor in the regeneration air chamber. The regeneration air is heated by an air heater, and its temperature and relative humidity are adjusted to be suitable for taking in water vapor. In the processing air chamber, when the desiccant rotor adsorbs water vapor from the air stream, the adsorbent emits heat of adsorption, so that the processing air is heated and the temperature rises. An air cooler constituting a part of the heat pump device is provided at a position downstream of the desiccant rotor in the processing air chamber. The processing air that has passed through the desiccant rotor is cooled (heat-collected) by an air cooler.

しかし、夏期のように高温状態の場合には、空気に溶け込む水蒸気が過剰になる(絶対湿度が高くなる)ため、条件によっては、デシカントロータで需要先の要求まで除湿できない場合がある。したがって、デシカントロータとヒートポンプ装置とを備えた除湿装置には、夏期の気候にも対応できるように冷却除湿を行うプレクーラが備えられている。例えば、プレクーラは、処理空気室に取り込まれる空気を予冷するために、装置外部に設けられる。   However, when the temperature is high, such as in summer, the amount of water vapor dissolved in the air becomes excessive (absolute humidity increases), and depending on the conditions, the desiccant rotor may not be able to dehumidify to the demand of the demand destination. Therefore, a dehumidifier provided with a desiccant rotor and a heat pump device is provided with a pre-cooler for cooling and dehumidifying so as to cope with a summer climate. For example, a precooler is provided outside the apparatus to precool air taken into the processing air chamber.

特開2013−24448号公報JP 2013-24448 A 特許第4870843号公報Japanese Patent No. 4870843

夏期の気候にも対応できるようにプレクーラを用意することは、プレクーラを動作させるコストが発生し、それ以外の季節では使用しない装置が存在することになり、無駄である。また、一般的にプレクーラは、フロン系冷媒を用いたチラー装置が用いられる。そのため、省エネ効果や自然冷媒を活用した除湿装置でありながら、一年を通じて運用するにはフロン系冷媒を用いたチラー装置が必須であった。また装置外部にフロン系冷媒冷却装置を設ける場合、一年を通じて運用するには、低コスト、省エネ効果などの目的を達成できない問題があった。   Preparing the precooler so as to cope with the summer climate involves the cost of operating the precooler, and there is a device that is not used in other seasons, which is wasteful. In general, a chiller device using a chlorofluorocarbon-based refrigerant is used as the precooler. For this reason, a chiller device using a chlorofluorocarbon-based refrigerant has been indispensable in order to operate all year long, even though it is a dehumidifier using an energy saving effect and a natural refrigerant. In addition, when a CFC-based refrigerant cooling device is provided outside the device, there is a problem that it is not possible to achieve the objectives of low cost, energy saving effect, etc. for operation throughout the year.

以上のような事情に鑑み、本発明は、どのような外気条件でも除湿を安定して行い、しかも低コストで、外部にフロン系冷媒冷却装置を必要としない除湿装置を提供することを目的とする。   In view of the circumstances described above, an object of the present invention is to provide a dehumidifier that stably performs dehumidification under any external air condition, and that is low in cost and does not require an external Freon-based refrigerant cooling device. I do.

本発明の一態様に係る除湿装置は、デシカントロータと、プレクーラと、採熱器と、外気より採熱した熱量を熱源として使用するヒートポンプ装置と、前記熱量を検知するセンサと、弁調整機構と、前記センサの検知結果が目標値となるように前記弁調整機構を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。   The dehumidifier according to one embodiment of the present invention includes a desiccant rotor, a precooler, a heat collector, a heat pump device that uses a heat amount obtained from outside air as a heat source, a sensor that detects the heat amount, and a valve adjustment mechanism. A control unit that controls the valve adjustment mechanism so that the detection result of the sensor becomes a target value.

本発明の他の態様の除湿装置は、
除湿すべき空気を熱源体との熱交換により冷却するプレクーラと、
前記プレクーラにより冷却された空気と接触させられることにより前記空気中の水分を吸着して前記空気を除湿するデシカントロータと、
圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器を備え、これらに冷媒を循環させることにより前記凝縮器で発生させた熱で空気を加熱し、加熱された空気を前記デシカントロータに吸着された水分の除去のために供給するヒートポンプ装置と、
前記蒸発器において前記冷媒との熱交換によって冷却された前記熱源体を前記プレクーラに循環させる流路とを具備する。
A dehumidifying device according to another aspect of the present invention,
A pre-cooler for cooling the air to be dehumidified by heat exchange with a heat source,
A desiccant rotor that adsorbs moisture in the air by being brought into contact with the air cooled by the precooler and dehumidifies the air,
A compressor, a condenser, an expansion valve and an evaporator are provided, and air is heated by the heat generated in the condenser by circulating a refrigerant through these, and the heated air is removed from the moisture adsorbed by the desiccant rotor. A heat pump device for supplying for removal,
A flow path that circulates the heat source body cooled by heat exchange with the refrigerant in the evaporator to the precooler.

前記他の態様の除湿装置はさらに、
前記デシカントロータに吸着された水分を除去した空気と熱源体とを熱交換させて前記熱源体を加熱する採熱器と、
前記プレクーラから前記蒸発器へと戻る前記熱源体の一部または全部を前記採熱器を経由させて前記蒸発器に戻すための弁調整機構と、
前記熱源体の温度を計測するセンサと、
前記センサの検知結果に基づいて前記弁調整機構を制御して前記採熱器を経由して前記蒸発器に戻る前記熱源体の流量を調整する制御部とを備えていてもよい。
The dehumidifying device of the other aspect further includes:
A heat collector that heats the heat source body by exchanging heat between the air and the heat source body from which moisture adsorbed on the desiccant rotor has been removed,
A valve adjustment mechanism for returning a part or all of the heat source body returning from the precooler to the evaporator to the evaporator through the heat collector,
A sensor for measuring the temperature of the heat source body,
A control unit that controls the valve adjustment mechanism based on the detection result of the sensor and adjusts a flow rate of the heat source returning to the evaporator via the heat collector.

より具体的な態様では、前記除湿装置は、互いに隣接して配置された処理空気室および再生空気室と、前記処理空気室に設けられ、前記処理空気室の内部に処理空気流を形成する処理ファンと、前記再生空気室に設けられ、前記再生空気室の内部に再生空気流を形成する再生ファンと、前記処理空気室および前記再生空気室に跨って配置されたデシカントロータと、前記処理空気室に設けられ、前記デシカントロータの上流で処理空気を予冷(冷却除湿)するプレクーラと、前記再生空気室に設けられ、前記デシカントロータの下流で再生空気から採熱する採熱器と、前記プレクーラを冷却するための熱源体と冷媒とを熱交換する蒸発器を有し、前記デシカントロータの上流で再生空気を加熱するヒートポンプ装置と、前記熱源体を前記蒸発器から前記プレクーラに流し、前記プレクーラを通過した前記熱源体を前記蒸発器に流す第一の流路と、前記熱源体を前記蒸発器から前記プレクーラに流し、前記プレクーラを通過した前記熱源体を前記蒸発器に流すとともに、前記プレクーラを通過した前記熱源体の一部を前記採熱器に流し、前記採熱器を通過した前記熱源体を前記蒸発器に流す第二の流路と、前記熱源体を前記蒸発器から前記プレクーラ、前記採熱器の順に流し、前記採熱器を通過した前記熱源体を前記蒸発器に流す第三の流路と、を切り替え可能な弁調整機構と、前記蒸発器に流れる前記熱源体の温度(熱量)を検知する温度センサ(センサ)と、前記温度センサの検知温度(検知結果)が目標値となるように前記弁調整機構を制御する制御部とを備える。   In a more specific aspect, the dehumidifying device is provided in the processing air chamber and the processing air chamber and the regeneration air chamber disposed adjacent to each other, and a process for forming a processing air flow inside the processing air chamber. A fan, a regeneration fan provided in the regeneration air chamber to form a regeneration air flow inside the regeneration air chamber, a desiccant rotor disposed across the processing air chamber and the regeneration air chamber, A pre-cooler provided in the chamber and pre-cooling (cooling and dehumidifying) the processing air upstream of the desiccant rotor; a heat-collector provided in the regeneration air chamber and collecting heat from the regeneration air downstream of the desiccant rotor; A heat pump device that heats regenerated air upstream of the desiccant rotor, comprising an evaporator that exchanges heat between a heat source and a refrigerant for cooling the heat source, and evaporating the heat source. From the evaporator, the first flow path, which flows the heat source body that has passed through the precooler to the evaporator, and the heat source body that flows from the evaporator to the precooler, and the heat source body that has passed through the precooler, A second flow path for flowing a part of the heat source body that has passed through the precooler to the heat collector and flowing the heat source body that has passed the heat collector to the evaporator, A valve adjustment mechanism that allows the body to flow from the evaporator in the order of the precooler and the heat collector, and a third flow path for flowing the heat source body that has passed through the heat collector to the evaporator; and A temperature sensor (sensor) for detecting the temperature (heat amount) of the heat source flowing into the evaporator; and a control unit for controlling the valve adjustment mechanism so that the temperature detected by the temperature sensor (detection result) becomes a target value. Prepare.

上記除湿装置によれば、どのような外気条件でも除湿を安定して行うことができ、しかも低コストで、外部にフロン系冷媒冷却装置を必要としない。
例えば、下記(I)〜(III)のように制御を行うことができる。
(I)夏期は冬期よりも外気温度(処理空気室の入口温度)が高いため、プレクーラで冷却除湿と採熱を行う。夏期はプレクーラからの採熱だけで温度センサの検知温度を目標値に維持し、ヒートポンプ装置に必要な加熱量を確保することができる。また、プレクーラによる冷却除湿に加えデシカントロータによる除湿も行うため、低除湿の処理空気を安定して供給することができる。
(II)夏期と冬期との間の中間期(春期および秋期)は夏期よりも外気温度(処理空気室の入口温度)が低いため、プレクーラでの冷却除湿は必要頻度が減り、従って採熱量も減少する。中間期では、熱源体の一部を採熱器へ流し、プレクーラからの採熱で不足した熱量を採熱器で確保する。結果、中間期でも温度センサの検知結果を目標値に維持し、必要な加熱量を確保することができる。また、デシカントロータによる除湿だけで低除湿の処理空気を安定して供給することができる。
(III)冬期はプレクーラでの冷却除湿はすでに必要でなく採熱も困難になるので、採熱器でのみ熱量を確保する。結果、冬期でも温度センサの検知結果を目標値に維持し、必要な加熱量を確保することができる。引き続きデシカントロータによる除湿だけで低除湿の処理空気を安定して供給することができる。
According to the above dehumidifier, dehumidification can be performed stably under any external air condition, and at low cost, there is no need for an external Freon-based refrigerant cooling device.
For example, control can be performed as in the following (I) to (III).
(I) Since the outside air temperature (inlet temperature of the processing air chamber) is higher in summer than in winter, cooling dehumidification and heat collection are performed by a precooler. In summer, the temperature detected by the temperature sensor can be maintained at the target value only by collecting heat from the precooler, and the amount of heating required for the heat pump device can be secured. In addition, since the desiccant rotor is used to perform dehumidification in addition to cooling and dehumidification by the precooler, processing air with low dehumidification can be supplied stably.
(II) Since the outside air temperature (the inlet temperature of the processing air chamber) is lower in the middle period (spring and autumn) between summer and winter than in summer, cooling and dehumidification in the precooler is less necessary, and therefore the amount of heat taken is also lower. Decrease. In the interim period, a part of the heat source is flowed to the heat collector, and the heat collected by the precooler is used to secure the amount of heat insufficient. As a result, the detection result of the temperature sensor can be maintained at the target value even in the intermediate period, and the necessary heating amount can be secured. Further, the processing air with low dehumidification can be stably supplied only by dehumidification by the desiccant rotor.
(III) In winter, cooling and dehumidification in the pre-cooler is no longer necessary, and it becomes difficult to collect heat. Therefore, heat is secured only by the heat collector. As a result, even in winter, the detection result of the temperature sensor can be maintained at the target value, and a necessary heating amount can be secured. Subsequently, the processing air with low dehumidification can be stably supplied only by dehumidification by the desiccant rotor.

以上の事から、通年において、外気条件(外気温度)にかかわらず、要求された低除湿の処理空気を確保することができ、ヒートポンプ装置に必要な加熱量を常にほぼ定量で確保し、デシカントロータの再生も可能になる。
言い換えれば、夏期(プレクーラ)、中間期(プレクーラと採熱器)、冬期(採熱器)ともに、冷却除湿と採熱とができる環境を構成し、それを制御するので、蒸発器から出てきた例えば15℃の熱源体を、どの時期においても常に20℃で蒸発器に戻すことができる。これにより、どの時期においてもヒートポンプ装置の動作を一定(蒸発温度を一定)にして、加熱量にできる限り影響を与えない運転ができる。
From the above, regardless of the outside air condition (outside air temperature), the required low dehumidification processing air can be secured throughout the year, and the heating amount necessary for the heat pump device is always secured almost quantitatively. Can also be played.
In other words, in the summer (pre-cooler), in the middle (pre-cooler and heat collector), and in the winter (heat collector), an environment capable of cooling and dehumidifying and collecting heat is formed and controlled, so that it comes out of the evaporator. For example, a heat source at, for example, 15 ° C. can always be returned to the evaporator at 20 ° C. at any time. Thereby, the operation of the heat pump device can be kept constant (evaporation temperature is kept constant) at any time, and the operation can be performed without affecting the heating amount as much as possible.

本発明の一態様において、前記プレクーラは、冷却除湿機能と採熱機能とを兼ね、前記制御部は、前記プレクーラの採熱量が不足する場合、前記弁調整機構を制御し、前記採熱器からも採熱してもよい。
例えば、特許文献2では、冷却除湿は外部に設置されたプレクーラで行い、採熱は装置内部のエアクーラで行っている。これに対し、この構成によれば、装置内部のプレクーラが冷却除湿機能と採熱機能とを兼ねるため、部品の削減とコストダウンとを実現できる。
In one aspect of the present invention, the pre-cooler has both a cooling and dehumidifying function and a heat collecting function, and the control unit controls the valve adjustment mechanism when the amount of heat of the pre-cooler is insufficient. Heat may also be collected.
For example, in Patent Document 2, cooling and dehumidification are performed by a pre-cooler provided outside, and heat collection is performed by an air cooler inside the apparatus. On the other hand, according to this configuration, the pre-cooler inside the device has both the cooling and dehumidifying function and the heat collecting function, so that it is possible to reduce the number of parts and the cost.

本発明の一態様において、前記ヒートポンプ装置から前記デシカントロータに向かう熱風の温度を検知する熱風温度検知センサを更に備え、前記制御部は、前記熱風温度検知センサの検知温度が目標熱風温度となるように再生ファンを制御してもよい。
この構成によれば、外気条件にかかわらず、ヒートポンプ装置からデシカントロータに向かう熱風の温度を目標熱風温度に合わせることができるため、必要な加熱量を一定範囲に保つことができる。したがって、どのような外気条件でも除湿をより一層安定して行うことができる。
In one embodiment of the present invention, the apparatus further includes a hot air temperature detection sensor that detects a temperature of hot air flowing from the heat pump device to the desiccant rotor, and the control unit causes the detection temperature of the hot air temperature detection sensor to be a target hot air temperature. Alternatively, the reproduction fan may be controlled.
According to this configuration, the temperature of the hot air flowing from the heat pump device to the desiccant rotor can be adjusted to the target hot air temperature regardless of the outside air condition, so that the required heating amount can be kept within a certain range. Therefore, dehumidification can be performed more stably under any external air condition.

本発明の一態様において、処理空気室に設けられ、前記デシカントロータの上流かつ前記プレクーラの下流で処理空気を予冷する第二プレクーラを更に備えていてもよい。
この構成によれば、プレクーラを一つのみ備えた構成と比較して、デシカントロータに送る処理空気の相対湿度を更に高めることができるため、トータルとしての除湿効果をより一層向上させることができる。
In one embodiment of the present invention, a second precooler provided in the processing air chamber and precooling the processing air upstream of the desiccant rotor and downstream of the precooler may be further provided.
According to this configuration, the relative humidity of the processing air sent to the desiccant rotor can be further increased as compared with the configuration including only one pre-cooler, so that the total dehumidifying effect can be further improved.

本発明の一態様において、前記ヒートポンプ装置は、再生空気室の外部に配置されていてもよい。
この構成によれば、ヒートポンプ装置を再生空気室の内部に配置した構成と比較して、弁調整機構(配管など)のレイアウトの自由度を高めることができる。
In one embodiment of the present invention, the heat pump device may be arranged outside a regeneration air chamber.
According to this configuration, the degree of freedom in the layout of the valve adjustment mechanism (such as piping) can be increased as compared with the configuration in which the heat pump device is disposed inside the regeneration air chamber.

本発明の一態様において、前記ヒートポンプ装置は、前記プレクーラを冷却するための熱源体と冷媒とを熱交換する蒸発器を備え、前記冷媒は、二酸化炭素であってもよい。
この構成によれば、自然冷媒を用い、フロン系冷媒を用いないため、温暖化対策に好適である。
In one aspect of the present invention, the heat pump device may include an evaporator for exchanging heat between a heat source for cooling the precooler and a refrigerant, and the refrigerant may be carbon dioxide.
According to this configuration, since a natural refrigerant is used and a CFC-based refrigerant is not used, it is suitable for global warming countermeasures.

本発明の一態様において、前記ヒートポンプ装置は、前記プレクーラを冷却するための熱源体と冷媒とを熱交換する蒸発器を備え、前記熱源体は、水またはブラインであってもよい。
この構成によれば、水またはブラインは空気よりも熱伝達率が高いため、除湿装置のCOP(Coefficient Of Performance)を向上させやすい。
In one embodiment of the present invention, the heat pump device may include an evaporator for exchanging heat between a heat source for cooling the precooler and a refrigerant, and the heat source may be water or brine.
According to this configuration, since water or brine has a higher heat transfer coefficient than air, COP (Coefficient Of Performance) of the dehumidifier can be easily improved.

本発明の他の態様に係る除湿装置は、
除湿すべき空気と接触させられることにより前記空気中の水分を吸着して前記空気を除湿するデシカントロータと、
圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器を備え、これらに冷媒を循環させることにより前記凝縮器で発生させた熱で空気を加熱し、加熱された空気を前記デシカントロータに吸着された水分の除去のために供給するヒートポンプ装置と、
前記蒸発器で発生する冷熱を用いて、前記デシカントロータにより除湿された空気を冷却するアフタークーラとを具備することを特徴とする。
A dehumidifier according to another aspect of the present invention,
A desiccant rotor that adsorbs moisture in the air by being brought into contact with air to be dehumidified and dehumidifies the air,
A compressor, a condenser, an expansion valve and an evaporator are provided, and air is heated by the heat generated in the condenser by circulating a refrigerant through these, and the heated air is removed from the moisture adsorbed by the desiccant rotor. A heat pump device for supplying for removal,
An aftercooler for cooling air dehumidified by the desiccant rotor by using cold generated in the evaporator.

前記態様の除湿装置はさらに、
前記ヒートポンプ装置により加熱された空気をさらに加熱して前記デシカントロータに吸着された水分を除去するために供給するヒータと、
除湿すべき空気を冷却したうえで前記デシカントロータと接触させるプレクーラとを備えていてもよい。
The dehumidifier of the above aspect further comprises
A heater that further heats the air heated by the heat pump device and supplies the air to remove moisture adsorbed on the desiccant rotor,
A pre-cooler that cools the air to be dehumidified and then contacts the desiccant rotor.

本発明によれば、どのような外気条件でも除湿を安定して行い、しかも低コストで、外部にフロン系冷媒冷却装置を必要としない除湿装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a dehumidifier that stably performs dehumidification under any external air conditions, and that does not require a CFC-based refrigerant cooling device outside at low cost.

実施形態に係る除湿装置の構成図。The block diagram of the dehumidifier which concerns on embodiment. 実施形態に係る第一の流路の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a first flow channel according to the embodiment. 実施形態に係る第二の流路の説明図。Explanatory drawing of the 2nd flow path which concerns on embodiment. 実施形態に係る第三の流路の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of a third flow channel according to the embodiment. プレクーラおよび採熱器のそれぞれを通る熱源水の流量と外気温との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the flow volume of the heat source water which passes through each of a precooler and a heat collector, and external temperature. 実施形態の第一変形例に係る除湿装置の構成図。The block diagram of the dehumidifier which concerns on the 1st modification of embodiment. 実施形態の第二変形例に係る除湿装置の構成図。The block diagram of the dehumidifier which concerns on the 2nd modification of embodiment. 本発明の他の実施形態に係る除湿装置の構成図。The block diagram of the dehumidifier which concerns on other embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。各図において、同一構成については同一の符号を付す。実施形態においては、除湿装置の一例として、冷媒として二酸化炭素(CO)を用い、熱源体として水を用いた除湿装置を挙げて説明する。除湿装置は、処理空気の需要先である空調室(不図示)に接続されている。例えば、空調室は、鋳物工場に適用される。例えば、除湿装置は、鋳物工場において油炉に吹き込む空気の除湿に用いられる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals. In the embodiment, as an example of the dehumidifier, a dehumidifier using carbon dioxide (CO 2 ) as a refrigerant and water as a heat source will be described. The dehumidifying device is connected to an air conditioning room (not shown) that is a destination of the demand for the processing air. For example, an air conditioning room is applied to a foundry. For example, a dehumidifier is used for dehumidifying air blown into an oil furnace in a foundry.

[除湿装置1]
図1に示すように、除湿装置1は、処理空気室2、再生空気室3、処理ファン4、再生ファン5、デシカントロータ6、プレクーラ7、採熱器10、ヒートポンプ装置8、弁調整機構11、温度センサ42(センサ)および制御部13を備える。
[Dehumidifier 1]
As shown in FIG. 1, the dehumidifier 1 includes a processing air chamber 2, a regeneration air chamber 3, a processing fan 4, a regeneration fan 5, a desiccant rotor 6, a precooler 7, a heat collector 10, a heat pump device 8, and a valve adjustment mechanism 11. , A temperature sensor 42 (sensor) and the control unit 13.

処理空気室2および再生空気室3は、互いに隣接して配置されている。処理空気室2および再生空気室3は、隔壁14で並列配置となるように仕切られている。処理空気室2および再生空気室3は、互いに平行に延在する直方体状をなしている。   The processing air chamber 2 and the regeneration air chamber 3 are arranged adjacent to each other. The processing air chamber 2 and the regeneration air chamber 3 are partitioned by a partition 14 so as to be arranged in parallel. The processing air chamber 2 and the regeneration air chamber 3 have a rectangular parallelepiped shape extending in parallel with each other.

処理空気室2の第一端部には、外気の入口(以下「処理入口15」ともいう。)が設けられている。処理空気室2の第二端部(処理空気室2の第一端部とは反対側の端部)には、処理空気の供給口(以下「処理出口16」ともいう。)が設けられている。   A first end of the processing air chamber 2 is provided with an inlet for outside air (hereinafter, also referred to as “processing inlet 15”). At a second end of the processing air chamber 2 (an end opposite to the first end of the processing air chamber 2), a processing air supply port (hereinafter also referred to as “processing outlet 16”) is provided. I have.

再生空気室3の第一端部(処理空気室2の第一端部とは反対側の端部)には、熱風の入口(以下「熱風入口17」ともいう。)が設けられている。再生空気室3の第二端部(再生空気室3の第一端部とは反対側の端部)には、再生空気の排出口18(以下「排気口18」ともいう。)が設けられている。   A first end of the regeneration air chamber 3 (an end opposite to the first end of the processing air chamber 2) is provided with a hot air inlet (hereinafter, also referred to as “hot air inlet 17”). At a second end of the regeneration air chamber 3 (an end opposite to the first end of the regeneration air chamber 3), an exhaust port 18 for regeneration air (hereinafter, also referred to as an “exhaust port 18”) is provided. ing.

処理ファン4は、処理空気室2に設けられている。処理ファン4は、処理空気室2の内部に処理空気流を形成する。処理ファン4の作動によって、処理入口15から外気が処理空気室2に導入される。導入された空気によって、処理出口16に向かう空気流が形成される。   The processing fan 4 is provided in the processing air chamber 2. The processing fan 4 forms a processing air flow inside the processing air chamber 2. The outside air is introduced into the processing air chamber 2 from the processing inlet 15 by the operation of the processing fan 4. The introduced air forms an airflow toward the processing outlet 16.

再生ファン5は、再生空気室3に設けられている。再生ファン5は、再生空気室3の内部に再生空気流を形成する。再生ファン5の作動によって、熱風入口17から熱風(外気)が再生空気室3に導入される。導入された空気によって、排気口18に向かう空気流が形成される。
処理空気室2に形成される処理空気流と、再生空気室3に形成される再生空気流とは、互いに逆方向に流れるように構成されている。
The regeneration fan 5 is provided in the regeneration air chamber 3. The regeneration fan 5 forms a regeneration air flow inside the regeneration air chamber 3. By the operation of the regeneration fan 5, hot air (outside air) is introduced into the regeneration air chamber 3 from the hot air inlet 17. The introduced air forms an airflow toward the exhaust port 18.
The processing air flow formed in the processing air chamber 2 and the regeneration air flow formed in the regeneration air chamber 3 are configured to flow in opposite directions.

デシカントロータ6は、空気中の水蒸気を吸着し除湿する手段として、円盤状のロータの表面に吸着剤を担持した吸着面6aを有する。例えば、吸着剤は、シリカゲルおよびゼオライト等の無機系吸着剤または高分子吸着剤が用いられる。デシカントロータ6は、処理空気室2と再生空気室3とに跨って配置されている。デシカントロータ6の回転軸6bは、隔壁14に配置されている。デシカントロータ6は、回転軸6bを中心に回転する。   The desiccant rotor 6 has, as a means for adsorbing and dehumidifying water vapor in the air, an adsorbing surface 6a carrying an adsorbent on the surface of a disk-shaped rotor. For example, as the adsorbent, an inorganic adsorbent such as silica gel and zeolite or a polymer adsorbent is used. The desiccant rotor 6 is disposed across the processing air chamber 2 and the regeneration air chamber 3. The rotating shaft 6 b of the desiccant rotor 6 is arranged on the partition 14. The desiccant rotor 6 rotates around a rotation shaft 6b.

例えば、デシカントロータ6は、不図示の駆動モータによって、1時間に数十回転という低速で回転する。デシカントロータ6の回転によって、吸着面6aは、処理空気室2および再生空気室3に交互に進入する。デシカントロータ6は、連続的に吸着と再生とを交互に繰り返す。   For example, the desiccant rotor 6 is rotated by a drive motor (not shown) at a low speed of several tens of rotations per hour. By the rotation of the desiccant rotor 6, the suction surface 6a alternately enters the processing air chamber 2 and the regeneration air chamber 3. The desiccant rotor 6 continuously alternately repeats adsorption and regeneration.

プレクーラ7は、処理空気室2に設けられている。プレクーラ7は、処理空気室2の第一端部寄り(処理入口15近傍)に配置されている。プレクーラ7は、デシカントロータ6の上流で処理空気を予冷する。処理入口15とプレクーラ7との間には、外気中の塵埃などを除去するためのフィルタ19が設けられている。   The precooler 7 is provided in the processing air chamber 2. The precooler 7 is disposed near the first end of the processing air chamber 2 (near the processing inlet 15). The precooler 7 precools the processing air upstream of the desiccant rotor 6. A filter 19 for removing dust and the like in the outside air is provided between the processing inlet 15 and the precooler 7.

採熱器10は、再生空気室3に設けられている。採熱器10は、再生空気室3の第二端部寄り(再生空気の流れ方向における下流領域)に配置されている。採熱器10は、デシカントロータ6の下流で再生空気から採熱する。   The heat collector 10 is provided in the regeneration air chamber 3. The heat collector 10 is arranged near the second end of the regeneration air chamber 3 (downstream in the flow direction of the regeneration air). The heat collector 10 collects heat from the regeneration air downstream of the desiccant rotor 6.

ヒートポンプ装置8は、外気より採熱した熱量を熱源として使用する。ヒートポンプ装置8は、プレクーラ7を冷却するための熱源体としての水と、冷媒としての二酸化炭素とを熱交換する蒸発器24を備える。ヒートポンプ装置8は、デシカントロータ6の上流で再生空気を加熱する。例えば、ヒートポンプ装置8は、不図示の駆動ファンによって、熱風を発生させる。   The heat pump device 8 uses the amount of heat collected from outside air as a heat source. The heat pump device 8 includes an evaporator 24 for exchanging heat between water as a heat source for cooling the precooler 7 and carbon dioxide as a refrigerant. The heat pump device 8 heats the regeneration air upstream of the desiccant rotor 6. For example, the heat pump device 8 generates hot air by a drive fan (not shown).

ヒートポンプ装置8は、冷媒として二酸化炭素が循環する冷媒循環ライン20と、冷媒循環ライン20に直列に接続された圧縮機21、凝縮器22、膨張弁23および蒸発器24と、を備える。   The heat pump device 8 includes a refrigerant circulation line 20 through which carbon dioxide is circulated as a refrigerant, and a compressor 21, a condenser 22, an expansion valve 23, and an evaporator 24 connected in series to the refrigerant circulation line 20.

冷媒循環ライン20は、環状(閉回路)をなしている。冷媒循環ライン20における冷媒の流れ方向において、圧縮機21、凝縮器22、膨張弁23および蒸発器24は、この順に配置されている。   The refrigerant circulation line 20 has an annular shape (closed circuit). In the flow direction of the refrigerant in the refrigerant circulation line 20, the compressor 21, the condenser 22, the expansion valve 23, and the evaporator 24 are arranged in this order.

ヒートポンプ装置8は、再生空気室3の外部に配置されている。ヒートポンプ装置8は、再生空気室3の延在方向から見て、再生空気室3と重なる直方体状をなしている。   The heat pump device 8 is arranged outside the regeneration air chamber 3. The heat pump device 8 has a rectangular parallelepiped shape overlapping the regeneration air chamber 3 when viewed from the direction in which the regeneration air chamber 3 extends.

ヒートポンプ装置8と再生空気室3の第一端部(熱風入口17の形成部)との間には、ヒートポンプ装置8と再生空気室3の第一端部とを接続する接続ゲート25が設けられている。接続ゲート25には、ヒートポンプ装置8からの熱風を再生空気室3に案内する流路が形成されている。   A connection gate 25 that connects the heat pump device 8 and the first end of the regeneration air chamber 3 is provided between the heat pump device 8 and the first end of the regeneration air chamber 3 (the portion where the hot air inlet 17 is formed). ing. In the connection gate 25, a flow path for guiding the hot air from the heat pump device 8 to the regeneration air chamber 3 is formed.

ヒートポンプ装置8の上流端部(接続ゲート25とは反対側の端部)には、外気の入口26(以下「再生入口26」ともいう。)を有する入口ゲート27が設けられている。入口ゲート27には、外気中の塵埃などを除去するためのフィルタ28が設けられている。   At an upstream end (an end opposite to the connection gate 25) of the heat pump device 8, an inlet gate 27 having an outside air inlet 26 (hereinafter, also referred to as a "regeneration inlet 26") is provided. The entrance gate 27 is provided with a filter 28 for removing dust and the like in the outside air.

圧縮機21内で圧縮された高圧かつ高温の冷媒は、圧縮機21から吐出される。圧縮機21から吐出された冷媒は、凝縮器22内で凝縮し、再生入口26からデシカントロータ6に向かう再生空気を加熱する。実施形態では、冷媒として高圧領域で超臨界状態となり高温となる二酸化炭素を用いることで、ヒートポンプ装置8によって再生空気を80℃以上の高温に昇温することができる。   The high-pressure and high-temperature refrigerant compressed in the compressor 21 is discharged from the compressor 21. The refrigerant discharged from the compressor 21 is condensed in the condenser 22 and heats the regeneration air flowing from the regeneration inlet 26 to the desiccant rotor 6. In the embodiment, the heat pump device 8 can raise the temperature of the regenerated air to a high temperature of 80 ° C. or higher by using carbon dioxide which becomes a supercritical state and becomes high temperature in a high pressure region as a refrigerant.

凝縮器22から流れ出た冷媒は、膨張弁23で膨張して低圧かつ低温になる。蒸発器24には、冷媒に蒸発熱を与える熱源体として水(以下「熱源水」ともいう。)が供給される。膨張弁23から流れ出た冷媒は、蒸発器24内で熱源水と熱交換し、蒸発潜熱を得て蒸発する。蒸発器24で蒸発された冷媒は、再び圧縮機21に流れ込み、圧縮機21内で圧縮される。   The refrigerant flowing out of the condenser 22 expands at the expansion valve 23 to have a low pressure and a low temperature. Water (hereinafter, also referred to as “heat source water”) is supplied to the evaporator 24 as a heat source that gives evaporation heat to the refrigerant. The refrigerant flowing out of the expansion valve 23 exchanges heat with the heat source water in the evaporator 24 to obtain latent heat of evaporation and evaporates. The refrigerant evaporated by the evaporator 24 flows into the compressor 21 again and is compressed in the compressor 21.

弁調整機構11は、第一の流路L1(図2参照)と、第二の流路L2(図3参照)と、第三の流路L3(図4参照)と、を切り替え可能である。
図2に示すように、第一の流路L1は、熱源体としての水(熱源水)を蒸発器24からプレクーラ7に流し、プレクーラ7を通過した熱源水を蒸発器24に流す流路である。第一の流路L1は、蒸発器24とプレクーラ7との間で熱源水の循環路を形成する。
図3に示すように、第二の流路L2は、熱源水を蒸発器24からプレクーラ7に流し、プレクーラ7を通過した熱源水を蒸発器24に流すとともに、プレクーラ7を通過した熱源水の一部を採熱器10に流し、採熱器10を通過した熱源水を蒸発器24に流す流路である。第二の流路L2は、蒸発器24とプレクーラ7との間、および蒸発器24と採熱器10との間で熱源水の循環路を形成する。
図4に示すように、第三の流路L3は、熱源水を蒸発器24からプレクーラ7、採熱器10の順に流し、採熱器10を通過した熱源水を蒸発器24に流す流路である。言い換えると、第三の流路L3は、熱源水を蒸発器24からプレクーラ7に流し、プレクーラ7を通過した熱源水の全部を採熱器10に流し、採熱器10を通過した熱源水を蒸発器24に流す流路である。第三の流路L3は、蒸発器24と採熱器10との間で熱源水の循環路を形成する。
The valve adjustment mechanism 11 can switch between a first flow path L1 (see FIG. 2), a second flow path L2 (see FIG. 3), and a third flow path L3 (see FIG. 4). .
As shown in FIG. 2, the first flow path L1 is a flow path in which water (heat source water) as a heat source flows from the evaporator 24 to the precooler 7, and the heat source water passing through the precooler 7 flows to the evaporator 24. is there. The first flow path L <b> 1 forms a circulation path of the heat source water between the evaporator 24 and the precooler 7.
As shown in FIG. 3, the second flow path L <b> 2 allows the heat source water to flow from the evaporator 24 to the precooler 7, the heat source water that has passed through the precooler 7 to the evaporator 24, and the heat source water that has passed through the precooler 7. It is a flow path in which a part flows to the heat collector 10 and the heat source water that has passed through the heat collector 10 flows to the evaporator 24. The second flow path L <b> 2 forms a circulation path of the heat source water between the evaporator 24 and the precooler 7 and between the evaporator 24 and the heat collector 10.
As shown in FIG. 4, the third flow path L3 is a flow path in which the heat source water flows from the evaporator 24 to the precooler 7 and the heat collector 10 in this order, and the heat source water passing through the heat collector 10 flows to the evaporator 24. It is. In other words, the third flow path L3 allows the heat source water to flow from the evaporator 24 to the pre-cooler 7, the heat source water that has passed through the pre-cooler 7 to flow to the heat collector 10, and the heat source water that has passed through the heat collector 10 to flow. This is a flow path that flows to the evaporator 24. The third flow path L <b> 3 forms a circulation path of the heat source water between the evaporator 24 and the heat collector 10.

図1に示すように、弁調整機構11は、第一配管31、第二配管32、第三配管33、第四配管34、および弁機構35を備える。
第一配管31の各端部は、蒸発器24と、プレクーラ7とにそれぞれ接続されている。第一配管31は、熱源水を蒸発器24からプレクーラ7に流入可能とする。第一配管31は、熱源水を蒸発器24からプレクーラ7に流す往路を形成する。第一配管31には、熱源水を流すためのポンプ41が設けられている。
第二配管32の各端部は、プレクーラ7と蒸発器24とにそれぞれ接続されている。第二配管32は、熱源水をプレクーラ7から蒸発器24に流入可能とする。第二配管32は、熱源水をプレクーラ7から蒸発器24に流す復路を形成する。第二配管32には、蒸発器24に流れる熱源水の温度を検知する温度センサ42が設けられている。温度センサ42は、外気より採熱した熱量(ヒートポンプ装置8が熱源として使用する熱量)を検知するセンサの一例である。
As illustrated in FIG. 1, the valve adjustment mechanism 11 includes a first pipe 31, a second pipe 32, a third pipe 33, a fourth pipe 34, and a valve mechanism 35.
Each end of the first pipe 31 is connected to the evaporator 24 and the precooler 7, respectively. The first pipe 31 allows the heat source water to flow from the evaporator 24 to the precooler 7. The first pipe 31 forms a forward path for flowing the heat source water from the evaporator 24 to the precooler 7. The first pipe 31 is provided with a pump 41 for flowing heat source water.
Each end of the second pipe 32 is connected to the precooler 7 and the evaporator 24, respectively. The second pipe 32 allows the heat source water to flow from the precooler 7 into the evaporator 24. The second pipe 32 forms a return path for flowing the heat source water from the precooler 7 to the evaporator 24. The second pipe 32 is provided with a temperature sensor 42 that detects the temperature of the heat source water flowing to the evaporator 24. The temperature sensor 42 is an example of a sensor that detects the amount of heat taken from outside air (the amount of heat used by the heat pump device 8 as a heat source).

第三配管33の各端部は、第二配管32と採熱器10とにそれぞれ接続されている。第三配管33は、プレクーラ7を通過した熱源水の少なくとも一部を採熱器10に流入可能とする。
第四配管34の各端部は、採熱器10と、第二配管32における第三配管33の接続位置よりも下流の位置とにそれぞれ接続されている。第四配管34は、採熱器10を通過した熱源水を蒸発器24に流入可能とする。
Each end of the third pipe 33 is connected to the second pipe 32 and the heat collector 10, respectively. The third pipe 33 allows at least a part of the heat source water that has passed through the precooler 7 to flow into the heat collector 10.
Each end of the fourth pipe 34 is connected to the heat collector 10 and a position downstream of the connection position of the third pipe 33 in the second pipe 32. The fourth pipe 34 allows the heat source water that has passed through the heat collector 10 to flow into the evaporator 24.

弁機構35は、第一の流路L1(図2参照)と、第二の流路L2(図3参照)と、第三の流路L3(図4参照)と、を切り替え可能である。弁機構35は、第二配管32と第三配管33との接続部に設けられている。例えば、弁機構35は三方弁である。弁機構35の弁の開度を調整することで、第三配管33を流れる熱源体の流量を調整することができる。第三配管33を流れる熱源水の流量を調整することで、採熱器10に流入する熱源水の流量を調整することができる。   The valve mechanism 35 can switch between the first flow path L1 (see FIG. 2), the second flow path L2 (see FIG. 3), and the third flow path L3 (see FIG. 4). The valve mechanism 35 is provided at a connection between the second pipe 32 and the third pipe 33. For example, the valve mechanism 35 is a three-way valve. By adjusting the opening of the valve of the valve mechanism 35, the flow rate of the heat source flowing through the third pipe 33 can be adjusted. By adjusting the flow rate of the heat source water flowing through the third pipe 33, the flow rate of the heat source water flowing into the heat collector 10 can be adjusted.

制御部13は、除湿装置1の各構成要素を統括制御する。制御部13は、温度センサ42の検知温度が目標値となるように弁調整機構11を制御する。制御部13は、弁調整機構11を制御し、第一の流路L1、第二の流路L2および第三の流路L3を選択的に切り替える。制御部13は、弁調整機構11を制御し、熱源水が採熱器10を通る流量を調整する。   The control unit 13 performs overall control of each component of the dehumidifier 1. The control unit 13 controls the valve adjustment mechanism 11 so that the temperature detected by the temperature sensor 42 becomes a target value. The control unit 13 controls the valve adjustment mechanism 11 to selectively switch the first flow path L1, the second flow path L2, and the third flow path L3. The control unit 13 controls the valve adjustment mechanism 11 to adjust the flow rate of the heat source water passing through the heat collector 10.

例えば、制御部13は、温度センサ42の検知温度(蒸発器24に流れる熱源水の温度)が20℃を維持するように弁調整機構11(弁機構35)を制御する。制御部13は、弁調整機構11を制御し、流路が各流路L1〜L3のいずれかに切り替えられているとき、温度センサ42の検知結果が目標値となるように、熱源水が放熱量プレクーラ10を通る流量を調整する。   For example, the control unit 13 controls the valve adjustment mechanism 11 (valve mechanism 35) such that the temperature detected by the temperature sensor 42 (the temperature of the heat source water flowing to the evaporator 24) is maintained at 20 ° C. The control unit 13 controls the valve adjustment mechanism 11, and when the flow path is switched to any one of the flow paths L1 to L3, the heat source water is discharged so that the detection result of the temperature sensor 42 becomes a target value. The flow rate through the calorie precooler 10 is adjusted.

図5は、プレクーラ7および採熱器10のそれぞれを通る熱源水の流量と外気温との関係を示す図である。図5の横軸は外気温(℃)、縦軸は流量をそれぞれ示す。図5において、符号C1はプレクーラ7を通る熱源水の流量、符号C2は採熱器10を通る熱源水の流量をそれぞれ示す。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the flow rate of the heat source water passing through each of the precooler 7 and the heat collector 10 and the outside air temperature. The horizontal axis in FIG. 5 indicates the outside air temperature (° C.), and the vertical axis indicates the flow rate. In FIG. 5, reference numeral C1 indicates a flow rate of the heat source water passing through the precooler 7 and reference numeral C2 indicates a flow rate of the heat source water passing through the heat collector 10.

図5に示すように、プレクーラ7を通る熱源水の流量C1は一定である。一方、採熱器10を通る熱源水の流量C2は、外気温が高くなるほど低くなる。
図5の例では、採熱器10を通る熱源水の流量C2は、外気温が0℃のときはプレクーラ7を通る熱源水の流量C1と略同じであり(C2≒C1)、外気温が10℃のときはプレクーラ7を通る熱源水の流量C1の略半分であり(C2≒C1/2)、外気温が35℃のときは略ゼロである(C2≒0)。
As shown in FIG. 5, the flow rate C1 of the heat source water passing through the precooler 7 is constant. On the other hand, the flow rate C2 of the heat source water passing through the heat collector 10 decreases as the outside air temperature increases.
In the example of FIG. 5, the flow rate C2 of the heat source water passing through the heat collector 10 is substantially the same as the flow rate C1 of the heat source water passing through the precooler 7 when the outside air temperature is 0 ° C. (C2 ≒ C1). When the temperature is 10 ° C., the flow rate is approximately half of the flow rate C1 of the heat source water passing through the precooler 7 (C2) C1 / 2), and is substantially zero when the outside air temperature is 35 ° C. (C2 ≒ 0).

[除湿装置1の各構成要素の作用]
処理ファン4の作動によって、処理入口15から外気が処理空気室2に導入される。導入された空気によって、処理出口16に向かう空気流が形成される。導入された処理空気は、フィルタ19で異物が除去されて、プレクーラ7に流入する。
[Operation of each component of dehumidifier 1]
The outside air is introduced into the processing air chamber 2 from the processing inlet 15 by the operation of the processing fan 4. The introduced air forms an airflow toward the processing outlet 16. Foreign matter is removed from the introduced processing air by the filter 19 and flows into the precooler 7.

プレクーラ7で、流入した処理空気の温度を下げ冷却除湿を行った上で、デシカントロータ6に吸着させる。例えば、プレクーラ7に流入する処理空気は、30℃〜40℃の温度を有する。プレクーラ7に流入する処理空気は、プレクーラ7で熱源水と熱交換し、冷却除湿される。   The pre-cooler 7 lowers the temperature of the inflowing processing air, performs cooling dehumidification, and then causes the desiccant rotor 6 to adsorb the processing air. For example, the processing air flowing into the precooler 7 has a temperature of 30C to 40C. The processing air flowing into the precooler 7 exchanges heat with the heat source water in the precooler 7 to be cooled and dehumidified.

デシカントロータ6は、処理空気室2に位置する部位で、処理空気室2に導入された処理空気に含まれる水蒸気を吸着する。処理空気室2では、デシカントロータ6により空気流から水蒸気を吸着するとき、吸着剤は吸着熱を放出するため、処理空気は加熱され昇温する。昇温し相対湿度が低下した処理空気は、需要先である空調室に供給される。   The desiccant rotor 6 adsorbs water vapor contained in the processing air introduced into the processing air chamber 2 at a portion located in the processing air chamber 2. In the processing air chamber 2, when the desiccant rotor 6 adsorbs water vapor from the air flow, the adsorbent emits heat of adsorption, so that the processing air is heated and the temperature rises. The processing air whose temperature has risen and the relative humidity has decreased is supplied to the air conditioning room, which is the demand destination.

ヒートポンプ装置8の作動によって、再生入口26から外気がヒートポンプ装置8の内部に導入される。
再生入口26からの外気は、フィルタ28で異物が除去される。ヒートポンプ装置8は、冷媒循環ライン20を循環する冷媒として二酸化炭素を用いることで、外気を再生空気として80℃以上の高温に昇温する。ヒートポンプ装置8は、再生空気室3に形成される再生空気流の温度を上げる。冷媒循環ライン20において、膨張弁23から流れ出た冷媒は、蒸発器24内で熱源水と熱交換する。
By the operation of the heat pump device 8, outside air is introduced into the heat pump device 8 from the regeneration inlet 26.
Foreign matter from the outside air from the regeneration inlet 26 is removed by the filter 28. The heat pump device 8 uses carbon dioxide as a refrigerant circulating in the refrigerant circulation line 20 to raise the temperature to a high temperature of 80 ° C. or higher using outside air as regenerated air. The heat pump device 8 raises the temperature of the regeneration air flow formed in the regeneration air chamber 3. In the refrigerant circulation line 20, the refrigerant flowing out of the expansion valve 23 exchanges heat with the heat source water in the evaporator 24.

処理空気室2で処理空気に含まれる水蒸気を吸着した吸着面6aは、デシカントロータ6の回転により、再生空気室3に移動する。ヒートポンプ装置8で昇温されて相対湿度が低下した再生空気流は、吸着面6aに接触し、吸着面6aに吸着されている水蒸気を脱離させる。デシカントロータ6から水蒸気を取り込んだ再生空気は、採熱器10に流入する。   The adsorption surface 6 a that adsorbs the water vapor contained in the processing air in the processing air chamber 2 moves to the regeneration air chamber 3 by the rotation of the desiccant rotor 6. The regenerated airflow whose temperature has been raised by the heat pump device 8 and the relative humidity has been reduced contacts the adsorption surface 6a and desorbs the water vapor adsorbed on the adsorption surface 6a. The regenerated air having taken in steam from the desiccant rotor 6 flows into the heat collector 10.

採熱器10では、必要であれば流入した再生空気から採熱する。その後、再生空気は、排気口18から再生空気室3の外部に排出される。例えば、採熱器10に流入する再生空気は、40℃〜60℃の温度を有する。採熱器10に流入する再生空気は、採熱器10で熱源水と熱交換し、熱源水を加熱する。   In the heat collector 10, if necessary, heat is collected from the inflowing regeneration air. Thereafter, the regeneration air is discharged from the exhaust port 18 to the outside of the regeneration air chamber 3. For example, the regeneration air flowing into the heat collector 10 has a temperature of 40C to 60C. The regenerated air flowing into the heat collector 10 exchanges heat with the heat source water in the heat collector 10 to heat the heat source water.

[弁機構35の制御]
制御部13は、温度センサ42の検知温度が目標値となるように弁機構35を制御する。例えば、制御部13は、温度センサ42の検知温度(蒸発器24に流れる熱源水の温度)が20℃を維持するように弁機構35を制御する。
[Control of Valve Mechanism 35]
The control unit 13 controls the valve mechanism 35 so that the temperature detected by the temperature sensor 42 becomes a target value. For example, the control unit 13 controls the valve mechanism 35 so that the temperature detected by the temperature sensor 42 (the temperature of the heat source water flowing to the evaporator 24) is maintained at 20 ° C.

例えば、制御部13は、弁機構35を制御し、夏期では第一の流路L1に切り替える(図2参照)。夏期は冬期よりも外気温度(処理空気室の入口温度)が高い。夏期では第一の流路L1のみに熱源水を流すことにより、プレクーラ7からの採熱だけで温度センサ42の検知温度を目標値(例えば20℃)に維持する。例えば、夏期ではプレクーラ7のみで、蒸発器24から流れてきた熱源水の温度(例えば15℃)を、蒸発器24に戻すときに20℃とする。制御部13は、弁機構35を制御し、流路が第一の流路L1に切り替えられているとき、温度センサ42の検知温度が20℃を維持するように、熱源水が放熱量プレクーラ10を通る流量を調整する(図5参照)。   For example, the control unit 13 controls the valve mechanism 35 to switch to the first flow path L1 in summer (see FIG. 2). The outside air temperature (the inlet temperature of the processing air chamber) is higher in summer than in winter. In summer, by flowing heat source water only through the first flow path L1, the temperature detected by the temperature sensor 42 is maintained at a target value (for example, 20 ° C.) only by collecting heat from the precooler 7. For example, in summer, the temperature of the heat source water (for example, 15 ° C.) flowing from the evaporator 24 is set to 20 ° C. when returning to the evaporator 24 only by the precooler 7. The control unit 13 controls the valve mechanism 35, and when the flow path is switched to the first flow path L1, the heat source water reduces the heat release amount of the pre-cooler 10 so that the temperature detected by the temperature sensor 42 is maintained at 20 ° C. (See FIG. 5).

例えば、制御部13は、弁機構35を制御し、夏期と冬期との間の中間期(春期および秋期)では第二の流路L2に切り替える(図3参照)。中間期は夏期よりも外気温度(処理空気室の入口温度)が低い。そのため、中間期においてはプレクーラ7での冷却除湿は必要頻度が減り、従って採熱量も減少する。中間期では、熱源水の一部を採熱器10へ流すことにより、プレクーラ7からの採熱で不足した熱量を採熱器10で確保する。すなわち、中間期ではプレクーラ7および採熱器10のそれぞれで熱量を確保し、温度センサ42の検知温度を目標値(例えば20℃)に維持する。例えば、中間期ではプレクーラ7および採熱器10の双方で、蒸発器24から流れてきた熱源水の温度(例えば15℃)を、蒸発器24に戻すときに20℃とする。制御部13は、弁機構35を制御し、流路が第二の流路L2に切り替えられているとき、温度センサ42の検知温度が20℃を維持するように、熱源水が放熱量プレクーラ10を通る流量を調整する(図5参照)。   For example, the control unit 13 controls the valve mechanism 35 to switch to the second flow path L2 in an intermediate period (spring and autumn) between summer and winter (see FIG. 3). The outside air temperature (the inlet temperature of the processing air chamber) is lower in the intermediate period than in the summer. Therefore, in the interim period, the frequency of cooling dehumidification in the precooler 7 is reduced, and accordingly, the amount of heat taken is also reduced. In the intermediate period, a part of the heat source water is caused to flow to the heat collecting device 10, so that the heat collecting device 10 secures the amount of heat that is insufficient due to the heat collection from the precooler 7. That is, in the interim period, the amount of heat is secured in each of the precooler 7 and the heat collector 10, and the detection temperature of the temperature sensor 42 is maintained at the target value (for example, 20 ° C.). For example, in the interim period, the temperature (for example, 15 ° C.) of the heat source water flowing from the evaporator 24 in both the precooler 7 and the heat collector 10 is set to 20 ° C. when returning to the evaporator 24. The control unit 13 controls the valve mechanism 35, and when the flow path is switched to the second flow path L2, the heat source water reduces the heat release amount of the pre-cooler 10 so that the temperature detected by the temperature sensor 42 is maintained at 20 ° C. (See FIG. 5).

例えば、制御部13は、弁機構35を制御し、冬期では第三の流路L3に切り替える(図4参照)。冬期はプレクーラ7での冷却除湿はすでに必要ではなく採熱も困難になるので、採熱器10でのみ熱量を確保する。冬期では、ヒートポンプ装置8で昇温されて相対湿度が低下した再生空気流が採熱器10に流入することにより、熱源水を加熱する。冬期では、熱源水の全部を採熱器10へ流すことにより、採熱器10で熱量を確保する。すなわち、冬期では採熱器10で、温度センサ42の検知温度を目標値(例えば20℃)に維持する。例えば、冬期では採熱器10で、蒸発器24から流れてきた熱源水の温度(例えば15℃)を、蒸発器24に戻すときに20℃とする。制御部13は、弁機構35を制御し、流路が第三の流路L3に切り替えられているとき、温度センサ42の検知温度が20℃を維持するように、熱源水が放熱量プレクーラ10を通る流量を調整する(図5参照)。   For example, the control unit 13 controls the valve mechanism 35 to switch to the third flow path L3 in winter (see FIG. 4). In winter, cooling and dehumidification in the pre-cooler 7 is no longer necessary, and heat collection becomes difficult. In winter, the heat source water is heated by the regenerated air flow, which has been heated by the heat pump device 8 and has a reduced relative humidity, flowing into the heat collector 10. In winter, the heat source 10 secures the heat quantity by flowing all the heat source water to the heat collector 10. That is, in winter, the temperature detected by the temperature sensor 42 is maintained at the target value (for example, 20 ° C.) in the heat collector 10. For example, in winter, the temperature of the heat source water (for example, 15 ° C.) flowing from the evaporator 24 in the heat collector 10 is set to 20 ° C. when returning to the evaporator 24. The control unit 13 controls the valve mechanism 35, and when the flow path is switched to the third flow path L3, the heat source water reduces the heat release amount of the pre-cooler 10 so that the temperature detected by the temperature sensor 42 is maintained at 20 ° C. (See FIG. 5).

以上説明したように、上記実施形態に係る除湿装置1は、デシカントロータ6と、プレクーラ7と、採熱器10と、外気より採熱した熱量を熱源として使用するヒートポンプ装置8と、前記熱量を検知するセンサ42と、弁調整機構11と、センサ42の検知結果が目標値となるように弁調整機構11を制御する制御部13と、を備える。
具体的に、前記除湿装置1は、互いに隣接して配置された処理空気室2および再生空気室3と、処理空気室2に設けられ、処理空気室2の内部に処理空気流を形成する処理ファン4と、再生空気室3に設けられ、再生空気室3の内部に再生空気流を形成する再生ファン5と、処理空気室2および再生空気室3に跨って配置されたデシカントロータ6と、処理空気室2に設けられ、デシカントロータ6の上流で処理空気を予冷(冷却除湿)するプレクーラ7と、再生空気室3に設けられ、デシカントロータ6の下流で再生空気から採熱する採熱器10と、プレクーラ7を冷却するための熱源体と冷媒とを熱交換する蒸発器24を有し、デシカントロータ6の上流で再生空気を加熱するヒートポンプ装置8と、熱源体を蒸発器24からプレクーラ7に流し、プレクーラ7を通過した熱源体を蒸発器24に流す第一の流路L1と、熱源体を蒸発器24からプレクーラ7に流し、プレクーラ7を通過した熱源体を蒸発器24に流すとともに、プレクーラ7を通過した熱源体の一部を採熱器10に流し、採熱器10を通過した熱源体を蒸発器24に流す第二の流路L2と、熱源体を蒸発器24からプレクーラ7、採熱器10の順に流し、採熱器10を通過した熱源体を蒸発器24に流す第三の流路L3と、を切り替え可能な弁調整機構11と、蒸発器24に流れる熱源体の温度を検知する温度センサ42と、温度センサ42の検知温度が目標値となるように弁調整機構11を制御する制御部13と、を備える。
As described above, the dehumidifier 1 according to the embodiment includes the desiccant rotor 6, the pre-cooler 7, the heat collector 10, the heat pump device 8 that uses the amount of heat collected from the outside air as a heat source, and the heat amount. The control unit 13 includes a sensor 42 for detecting, the valve adjustment mechanism 11, and the control unit 13 for controlling the valve adjustment mechanism 11 so that a detection result of the sensor 42 becomes a target value.
Specifically, the dehumidifier 1 is provided in the processing air chamber 2 and the regeneration air chamber 3 and the processing air chamber 2 disposed adjacent to each other, and forms a processing air flow inside the processing air chamber 2. A fan 4, a regeneration fan 5 provided in the regeneration air chamber 3 to form a regeneration air flow inside the regeneration air chamber 3, a desiccant rotor 6 disposed across the processing air chamber 2 and the regeneration air chamber 3, A pre-cooler 7 provided in the processing air chamber 2 for pre-cooling (cooling and dehumidifying) the processing air upstream of the desiccant rotor 6; and a heat collector provided in the regeneration air chamber 3 and collecting heat from the regeneration air downstream of the desiccant rotor 6. 10, a heat pump device 8 having an evaporator 24 for exchanging heat between a heat source and a refrigerant for cooling the precooler 7 and heating the regeneration air upstream of the desiccant rotor 6, and a precooler for transferring the heat source from the evaporator 24. And a first flow path L1 through which the heat source that has passed through the precooler 7 flows into the evaporator 24, and a heat source that flows from the evaporator 24 into the precooler 7, and the heat source that has passed through the precooler 7 flows into the evaporator 24. A part of the heat source that has passed through the pre-cooler 7 flows into the heat collector 10 and the heat source that has passed through the heat collector 10 flows through the evaporator 24; 7. A valve adjusting mechanism 11 that can switch between a third flow path L3 that flows through the heat collector 10 in the order of the heat collector 10 and the heat source body that has passed through the heat collector 10 to the evaporator 24, and a heat source body that flows through the evaporator 24. And a control unit 13 that controls the valve adjustment mechanism 11 so that the temperature detected by the temperature sensor 42 becomes a target value.

この構成によれば、どのような外気条件でも除湿を安定して行い、しかも低コストで、外部にフロン系冷媒冷却装置を必要としない除湿装置1を提供することができる。
この装置では、例えば、下記(I)〜(III)のように制御を行う。
(I)夏期は冬期よりも外気温度(処理入口15の温度)が高いため、プレクーラ7で冷却除湿と採熱を行う。夏期はプレクーラ7からの採熱だけで温度センサ42の検知温度を目標値に維持し、ヒートポンプ装置8に必要な加熱量を確保することができる。また、プレクーラ7による冷却除湿に加えデシカントロータ6による除湿も行うため、低除湿の処理空気を安定して供給することができる。
(II)夏期と冬期との間の中間期(春期および秋期)は夏期よりも外気温度(処理入口15の温度)が低いため、プレクーラ7での冷却除湿は必要頻度が減り、従って採熱量も減少する。中間期では、熱源体の一部を採熱器10へ流し、プレクーラ7からの採熱で不足した熱量を採熱器10で確保する。結果、中間期でも温度センサ42の検知結果を目標値に維持し、必要な加熱量することができる。また、デシカントロータ6による除湿だけで低除湿の処理空気を安定して供給することができる。
(III)冬期はプレクーラ7での冷却除湿はすでに必要ではなく採熱も困難になるので、採熱器10でのみ熱量を確保する。結果、冬期でも温度センサ42の検知結果を目標値に維持し、必要な加熱量することができる。引き続きデシカントロータ6による除湿だけで低除湿の処理空気を安定して供給することができる。
According to this configuration, it is possible to provide the dehumidifier 1 that stably performs dehumidification under any external air conditions, and that does not require an external Freon-based refrigerant cooling device at low cost.
In this device, for example, control is performed as in the following (I) to (III).
(I) Since the outside air temperature (the temperature of the processing inlet 15) is higher in summer than in winter, cooling and dehumidification and heat collection are performed by the precooler 7. In the summer, the temperature detected by the temperature sensor 42 can be maintained at the target value only by collecting heat from the precooler 7, and the amount of heating required for the heat pump device 8 can be secured. In addition, since the desiccant rotor 6 performs dehumidification in addition to cooling and dehumidification by the precooler 7, processing air with low dehumidification can be stably supplied.
(II) Since the outside air temperature (the temperature at the processing inlet 15) is lower in the intermediate period (spring and autumn) between summer and winter than in summer, the frequency of cooling and dehumidification in the precooler 7 is reduced, and thus the amount of heat collected is also reduced. Decrease. In the interim period, a part of the heat source is flowed to the heat collector 10, and the heat collected by the pre-cooler 7 secures the amount of heat insufficient. As a result, even in the intermediate period, the detection result of the temperature sensor 42 can be maintained at the target value, and the necessary heating amount can be obtained. Further, the processing air with low dehumidification can be stably supplied only by the dehumidification by the desiccant rotor 6.
(III) In winter, cooling and dehumidification in the pre-cooler 7 is no longer necessary, and it becomes difficult to collect heat. As a result, the detection result of the temperature sensor 42 can be maintained at the target value even in winter, and the necessary heating amount can be obtained. Subsequently, the processing air with low dehumidification can be stably supplied only by the dehumidification by the desiccant rotor 6.

以上の事から、通年において、外気条件(外気温度)にかかわらず、要求された低除湿の処理空気を確保することができ、ヒートポンプ装置8に必要な加熱量を常にほぼ定量で確保し、デシカントロータ6の再生も可能になる。
言い換えれば、夏期(プレクーラ7)、中間期(プレクーラ7と採熱器10)、冬期(採熱器10)ともに、冷却除湿と採熱とができる環境を構成し、それを制御するので、蒸発器24から出てきた例えば15℃の熱源体を、どの時期においても常に20℃で蒸発器24に戻すことができる。これにより、どの時期においてもヒートポンプ装置8の動作を一定(蒸発温度を一定)にして、加熱量にできる限り影響を与えない運転ができる。
From the above, regardless of the outside air condition (outside air temperature), the required low dehumidification processing air can be secured throughout the year, and the heating amount required for the heat pump device 8 is always secured almost quantitatively. Regeneration of the rotor 6 is also possible.
In other words, in the summer period (pre-cooler 7), the middle period (pre-cooler 7 and the heat collector 10), and in the winter (heat collector 10), an environment capable of performing cooling and dehumidification and heat collection is configured and controlled, so that evaporation is performed. For example, the heat source of, for example, 15 ° C. coming out of the vessel 24 can always be returned to the evaporator 24 at 20 ° C. at any time. Thereby, the operation of the heat pump device 8 can be kept constant (evaporation temperature is kept constant) at any time, and the operation can be performed without affecting the heating amount as much as possible.

上記実施形態において、プレクーラ7は、冷却除湿機能と採熱機能とを兼ね、制御部13は、プレクーラ7の採熱量が不足する場合、弁調整機構11を制御し、採熱器10からも採熱することで、以下の効果を奏する。
例えば、特許文献2では、冷却除湿は外部に設置されたプレクーラで行い、採熱は装置内部のエアクーラで行っている。これに対し、この構成によれば、装置内部のプレクーラ7が冷却除湿機能と採熱機能とを兼ねるため、部品の削減とコストダウンとを実現できる。
In the above embodiment, the precooler 7 has both a cooling / dehumidifying function and a heat collecting function, and the control unit 13 controls the valve adjusting mechanism 11 and collects heat from the heat collector 10 when the amount of heat collected by the precooler 7 is insufficient. Heating has the following effects.
For example, in Patent Document 2, cooling and dehumidification are performed by a pre-cooler provided outside, and heat collection is performed by an air cooler inside the apparatus. On the other hand, according to this configuration, since the pre-cooler 7 in the apparatus has both the cooling and dehumidifying function and the heat collecting function, it is possible to reduce the number of parts and the cost.

上記実施形態において、弁調整機構11は、各端部が蒸発器24とプレクーラ7とにそれぞれ接続され、熱源体を蒸発器24からプレクーラ7に流入可能とする第一配管31と、各端部がプレクーラ7と蒸発器24とにそれぞれ接続され、熱源体をプレクーラ7から蒸発器24に流入可能とする第二配管32と、各端部が第二配管32と採熱器10とにそれぞれ接続され、プレクーラ7を通過した熱源体の少なくとも一部を採熱器10に流入可能とする第三配管33と、各端部が採熱器10と、第二配管32における第三配管33の接続位置よりも下流の位置とにそれぞれ接続され、採熱器10を通過した熱源体を蒸発器24に流入可能とする第四配管34と、第一の流路L1と第二の流路L2と第三の流路L3とを切り替え可能な弁機構35と、を備えることで、以下の効果を奏する。
この構成によれば、蒸発器24、プレクーラ7および採熱器10を配管で直列に接続し、弁機構35を設けた構成において、除湿を安定して行うことができる。
In the above embodiment, the valve adjusting mechanism 11 has a first pipe 31 having each end connected to the evaporator 24 and the precooler 7, respectively, and allowing a heat source to flow into the precooler 7 from the evaporator 24; Are connected to the precooler 7 and the evaporator 24, respectively, and the second pipe 32 that allows the heat source to flow from the precooler 7 to the evaporator 24, and each end is connected to the second pipe 32 and the heat collector 10, respectively. The connection between the third pipe 33 that allows at least a part of the heat source body that has passed through the precooler 7 to flow into the heat collector 10, each end having the heat collector 10, and the third pipe 33 in the second pipe 32. A fourth pipe 34 connected to a position downstream of the position and allowing the heat source passing through the heat collector 10 to flow into the evaporator 24; a first flow path L1 and a second flow path L2; Valve mechanism 3 capable of switching with third flow path L3 When, by providing the the following effects.
According to this configuration, dehumidification can be performed stably in a configuration in which the evaporator 24, the precooler 7, and the heat collector 10 are connected in series by piping and the valve mechanism 35 is provided.

上記実施形態において、ヒートポンプ装置8は、再生空気室3の外部に配置されていることにより、ヒートポンプ装置8を再生空気室3の内部に配置した構成と比較して、弁調整機構11(配管など)のレイアウトの自由度を高めることができる。   In the above embodiment, since the heat pump device 8 is disposed outside the regeneration air chamber 3, the valve adjustment mechanism 11 (such as piping) is compared with a configuration in which the heat pump device 8 is disposed inside the regeneration air chamber 3. ) Can increase the degree of freedom in layout.

上記実施形態において、冷媒は、二酸化炭素であることにより、自然冷媒を用い、フロン系冷媒を用いないため、温暖化対策に好適である。   In the above embodiment, since the refrigerant is carbon dioxide, a natural refrigerant is used, and a CFC-based refrigerant is not used, which is suitable for global warming countermeasures.

上記実施形態において、熱源体は、水であることにより、水は空気よりも熱伝達率が高いため、除湿装置1のCOP(Coefficient Of Performance)を向上させやすい。   In the above embodiment, since the heat source body is water, water has a higher heat transfer coefficient than air, so that the COP (Coefficient Of Performance) of the dehumidifier 1 is easily improved.

[変形例]
なお、上記実施形態では、第二配管32に弁機構35のみが設けられている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、第二配管32に弁機構35以外のバルブが設けられていてもよい。
[Modification]
In the above embodiment, the example in which only the valve mechanism 35 is provided in the second pipe 32 has been described, but the present invention is not limited to this. For example, a valve other than the valve mechanism 35 may be provided in the second pipe 32.

例えば、図6に示すように、弁調整機構111は、第二配管32における第三配管33の接続位置と第四配管34の接続位置との間に設けられたバルブ45を更に備えていてもよい。制御部13は、バルブ45の開閉を制御する。
この構成によれば、バルブ45の開閉を制御することで、第二配管32における第三配管33の接続位置と第四配管34の接続位置との間の圧力損失を調整することができる。したがって、夏期と冬期とで(第一流路L1と第三流路L3とで)、圧力損失に差が生じることを抑制することができる。
For example, as shown in FIG. 6, the valve adjustment mechanism 111 may further include a valve 45 provided between the connection position of the third pipe 33 and the connection position of the fourth pipe 34 in the second pipe 32. Good. The control unit 13 controls opening and closing of the valve 45.
According to this configuration, by controlling the opening and closing of the valve 45, the pressure loss between the connection position of the third pipe 33 and the connection position of the fourth pipe 34 in the second pipe 32 can be adjusted. Accordingly, it is possible to suppress a difference in pressure loss between summer and winter (the first flow path L1 and the third flow path L3).

例えば、除湿装置101は、ヒートポンプ装置8からデシカントロータ6に向かう熱風の温度を検知する熱風温度検知センサ46を更に備えていてもよい。制御部13は、熱風温度検知センサ46の検知温度が目標熱風温度となるように再生ファン5を制御してもよい。
この構成によれば、外気条件にかかわらず、ヒートポンプ装置8からデシカントロータ6に向かう熱風の温度を目標熱風温度に合わせることができるため、ヒートポンプ装置8の加熱量を一定範囲に保つことができる。したがって、どのような外気条件でも除湿をより一層安定して行うことができる。
例えば、制御部13は、熱風温度検知センサ46の検知温度が目標熱風温度となるように、外気温が低く且つ熱風の温度が低いほど再生ファン5の回転を遅くする。例えば、制御部13は、熱風温度検知センサ46の検知温度が目標熱風温度となるように、外気温が高く且つ熱風の温度が高いほど再生ファン5の回転を速くする。
For example, the dehumidifier 101 may further include a hot air temperature detection sensor 46 that detects the temperature of hot air flowing from the heat pump device 8 to the desiccant rotor 6. The control unit 13 may control the regeneration fan 5 such that the temperature detected by the hot air temperature detection sensor 46 becomes the target hot air temperature.
According to this configuration, the temperature of the hot air flowing from the heat pump device 8 toward the desiccant rotor 6 can be adjusted to the target hot air temperature regardless of the outside air condition, so that the heating amount of the heat pump device 8 can be kept within a certain range. Therefore, dehumidification can be performed more stably under any external air condition.
For example, the control unit 13 makes the rotation of the reproduction fan 5 slower as the outside air temperature is lower and the temperature of the hot air is lower so that the detection temperature of the hot air temperature detection sensor 46 becomes the target hot air temperature. For example, the control unit 13 makes the rotation of the reproduction fan 5 faster as the outside air temperature is higher and the temperature of the hot air is higher so that the detection temperature of the hot air temperature detection sensor 46 becomes the target hot air temperature.

上記実施形態では、処理空気室2に一つのプレクーラ7のみが設けられている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、処理空気室2に複数のプレクーラが設けられていてもよい。   In the above embodiment, an example in which only one precooler 7 is provided in the processing air chamber 2 has been described, but the present invention is not limited to this. For example, a plurality of precoolers may be provided in the processing air chamber 2.

例えば、図7に示すように、除湿装置201は、処理空気室2に設けられ、デシカントロータ6の上流かつプレクーラ7の下流で処理空気を予冷する第二プレクーラ150を更に備えていてもよい。
この構成によれば、プレクーラ7を一つのみ備えた構成と比較して、デシカントロータ6に送る処理空気の絶対湿度を更に低くすることができるため、トータルとしての除湿効果をより一層向上させることができる。
For example, as shown in FIG. 7, the dehumidifier 201 may further include a second precooler 150 provided in the processing air chamber 2 and precooling the processing air upstream of the desiccant rotor 6 and downstream of the precooler 7.
According to this configuration, since the absolute humidity of the processing air sent to the desiccant rotor 6 can be further reduced as compared with the configuration having only one precooler 7, the dehumidifying effect as a whole can be further improved. Can be.

図7において、符号159は冷凍機、符号160は第二プレクーラ150と冷凍機159に接続された冷媒循環ライン、符号161は冷媒が冷凍機159から第二プレクーラ150に向かう冷媒循環ライン160の往路、符号162は冷媒が第二プレクーラ150から冷凍機159に向かう冷媒循環ライン160の復路、符号163はポンプをそれぞれ示す。   7, reference numeral 159 denotes a refrigerator, reference numeral 160 denotes a refrigerant circulation line connected to the second precooler 150 and the refrigerator 159, and reference numeral 161 denotes an outward path of the refrigerant circulation line 160 in which refrigerant flows from the refrigerator 159 to the second precooler 150. 162 denotes a return path of the refrigerant circulation line 160 in which the refrigerant flows from the second precooler 150 to the refrigerator 159, and 163 denotes a pump.

上記実施形態では、除湿装置が採熱器10および弁調整機構11を備える例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、条件によっては、除湿装置は、採熱器10および弁調整機構11を備えていなくてもよい。例えば、夏期ではプレクーラ7のみの採熱で温度センサ42の検知温度を目標値に維持し、除湿を安定して行うことができる。   In the above embodiment, an example in which the dehumidifier includes the heat collector 10 and the valve adjustment mechanism 11 has been described, but the present invention is not limited to this. For example, depending on conditions, the dehumidifier may not include the heat collector 10 and the valve adjustment mechanism 11. For example, in summer, the temperature detected by the temperature sensor 42 is maintained at the target value by collecting heat only from the pre-cooler 7, and dehumidification can be performed stably.

上記実施形態では、蒸発器24、プレクーラ7および採熱器10を配管で直列に接続した例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、蒸発器24およびプレクーラ7と、放熱器24および採熱器10とを配管で並列に接続してもよい。   In the above-described embodiment, an example has been described in which the evaporator 24, the precooler 7, and the heat collecting device 10 are connected in series by piping, but the present invention is not limited to this. For example, the evaporator 24 and the precooler 7 and the radiator 24 and the heat collector 10 may be connected in parallel by piping.

次に、図8を参照して、本発明の他の実施形態を説明する。先の実施形態と同じ構成には、同じ符号を付して、先の説明を援用する。
この実施形態の除湿装置301は、処理空気室2と再生空気室3とを有するデシカント除湿器303と、処理空気室2の入口P1に外気を冷却して供給するプレクーラ308と、再生空気室3の入口P5に高温空気を供給するためのヒートポンプ装置8と、処理空気室2から導出される冷却除湿後の空気をさらに冷却するためのアフタークーラ312とを有している。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and the above description is referred to.
The dehumidifier 301 of this embodiment includes a desiccant dehumidifier 303 having a processing air chamber 2 and a regeneration air chamber 3, a precooler 308 for cooling and supplying outside air to an inlet P1 of the processing air chamber 2, A heat pump device 8 for supplying high-temperature air to an inlet P5 of the air conditioner, and an aftercooler 312 for further cooling the air after cooling and dehumidification derived from the processing air chamber 2.

この実施形態の特徴は、ヒートポンプ装置8で発生する冷熱をアフタークーラ312へ供給し、デシカントロータ6を通過して冷却および除湿された空気を、アフタークーラ312でさらに冷却する点にある。   The feature of this embodiment is that the cold generated by the heat pump device 8 is supplied to the aftercooler 312, and the air cooled and dehumidified by passing through the desiccant rotor 6 is further cooled by the aftercooler 312.

デシカント除湿器303の処理空気室2と再生空気室3は、隔壁14によって仕切られており、隔壁14に形成された矩形状の開口部を垂直に貫通して、円盤状のデシカントロータ6が配置されている。デシカントロータ6の一方の半円部は処理空気室2内に突出しており、他方の半円部は再生空気室3内に突出している。デシカントロータ6はその中心を貫通する回転軸6b回りに回転可能とされ、回転軸6bは隔壁14と平行に配置されており、図示しないモータによりデシカントロータ6が低速回転される。   The processing air chamber 2 and the regeneration air chamber 3 of the desiccant dehumidifier 303 are separated by a partition 14. The disc-shaped desiccant rotor 6 penetrates vertically through a rectangular opening formed in the partition 14. Have been. One semicircle of the desiccant rotor 6 protrudes into the processing air chamber 2, and the other semicircle protrudes into the regeneration air chamber 3. The desiccant rotor 6 is rotatable around a rotation shaft 6b penetrating the center thereof, and the rotation shaft 6b is arranged in parallel with the partition 14. The desiccant rotor 6 is rotated at a low speed by a motor (not shown).

再生空気室3内において、デシカントロータ6の上流側には、電気ヒータ302が配置され、その上流側から供給される空気を加熱して、デシカントロータ6の半円部に高温空気を供給し、デシカントロータ6が処理空気室2内で吸着した水分を除去する。再生空気室3内において、デシカントロータ6の下流側には再生ファン304が配置され、デシカントロータ6を通過して湿った高温空気を、再生空気室3の出口P7から外へ排気する。   In the regeneration air chamber 3, an electric heater 302 is disposed on the upstream side of the desiccant rotor 6, heats air supplied from the upstream side, and supplies high-temperature air to a semicircular portion of the desiccant rotor 6, The desiccant rotor 6 removes moisture adsorbed in the processing air chamber 2. In the regeneration air chamber 3, a regeneration fan 304 is disposed downstream of the desiccant rotor 6, and exhausts hot high-temperature air passing through the desiccant rotor 6 from an outlet P <b> 7 of the regeneration air chamber 3.

再生空気室3の入口P5の上流に配置されたヒートポンプ装置8は、その内部に圧縮機21、凝縮器22、膨張弁23、および蒸発器24を有し、冷媒として二酸化炭素を満たした冷媒循環ライン20でこれらは順に接続されている。圧縮機21により加圧された二酸化炭素が冷媒循環ライン20を循環すると、凝縮器22内で二酸化炭素が加圧されて発熱する一方、蒸発器24内で減圧されて冷熱を発生する。   The heat pump device 8 arranged upstream of the inlet P5 of the regeneration air chamber 3 has a compressor 21, a condenser 22, an expansion valve 23, and an evaporator 24 therein, and circulates a refrigerant filled with carbon dioxide as a refrigerant. These are connected sequentially in line 20. When the carbon dioxide pressurized by the compressor 21 circulates through the refrigerant circulation line 20, the carbon dioxide is pressurized in the condenser 22 to generate heat, while being decompressed in the evaporator 24 to generate cold heat.

凝縮器22には、フィルタ28を介して、ヒートポンプ装置8の入口P2から空気が供給され、この空気は、凝縮器22で発熱した二酸化炭素と熱交換し、加熱された後に、ヒートポンプ装置8の入口P5を通じて電気ヒータ302へ導入される。   Air is supplied to the condenser 22 from the inlet P2 of the heat pump device 8 via a filter 28. The air exchanges heat with carbon dioxide generated in the condenser 22 and is heated. It is introduced into the electric heater 302 through the inlet P5.

蒸発器24は、第一配管322および第二配管324を介して、アフタークーラ312に接続されており、この循環流路には熱源体としての水が満たされ、ポンプ320により蒸発器24、第二配管324、アフタークーラ312、および第一配管322の順に水が循環される。水は蒸発器24から冷熱を奪い、アフタークーラ312内を流れる空気を冷却したうえ、ポンプ320を経て蒸発器24に戻されて、再度冷却される。   The evaporator 24 is connected to an aftercooler 312 via a first pipe 322 and a second pipe 324. The circulation flow path is filled with water as a heat source, and the evaporator 24 is Water is circulated in the order of the two pipes 324, the aftercooler 312, and the first pipe 322. The water deprives the evaporator 24 of the cold heat, cools the air flowing in the aftercooler 312, returns to the evaporator 24 via the pump 320, and is cooled again.

アフタークーラ312で冷却された空気は、切替ダンパ314に導入される。切替ダンパ314は一対のダンパ316、318を備え、第1のダンパ316を開くことにより、冷却空気が冷却すべき冷蔵庫等へ供給される。一方、第2のダンパ318を開くことにより空気は外へ排気される。運転初期において、アフタークーラ312から供給される空気が十分に除湿されていない場合には、ダンパ316を閉じてダンパ318を開き、空気を冷蔵庫内へ供給せずに外へ排気して、冷蔵庫の結露を防止する。アフタークーラ312からの空気が十分に除湿されたら、ダンパ318を閉じてダンパ316を開き、空気を冷蔵庫内へ供給する。   The air cooled by the aftercooler 312 is introduced into the switching damper 314. The switching damper 314 includes a pair of dampers 316 and 318, and by opening the first damper 316, cooling air is supplied to a refrigerator or the like to be cooled. On the other hand, by opening the second damper 318, the air is exhausted to the outside. If the air supplied from the aftercooler 312 is not sufficiently dehumidified in the early stage of the operation, the damper 316 is closed and the damper 318 is opened, and the air is exhausted to the outside without supplying the air into the refrigerator. Prevent condensation. When the air from the after cooler 312 has been sufficiently dehumidified, the damper 318 is closed and the damper 316 is opened to supply the air into the refrigerator.

プレクーラ308は、冷媒循環路328を通じて他の冷却設備326と接続され、冷却設備326との間に例えば水などの冷媒が循環される。プレクーラ308は、外部からフィルタ310を介して取り入れた空気を冷媒との熱交換により冷却し、入口P1から予備冷却された空気を処理空気室2へ供給する。   The precooler 308 is connected to another cooling facility 326 through a coolant circulation path 328, and a coolant such as water is circulated between the precooler 308 and the cooling facility 326. The precooler 308 cools air taken in from the outside via the filter 310 by heat exchange with a refrigerant, and supplies precooled air to the processing air chamber 2 from the inlet P1.

上記除湿装置301の動作を説明する。なお、以下の条件は発明の効果を説明するための一例であり、本発明は下記条件に限定されない。外気温が35℃、相対湿度が60.0%RHと仮定する。外気はフィルタ310を介して除塵後、プレクーラ308で冷却され、温度5℃、相対湿度95.0%RHと低温高湿度状態にされる。この低温高湿度の空気が処理ファン306を通じてデシカントロータ6を通過すると、デシカントロータ6の吸着面6aに担持された吸着剤に水分の殆どが吸収される。吸着剤は吸水時に発熱するため、デシカントロータ6を通過した空気は温度26.7℃となり、相対湿度1.1%RHまで低下する。この時の露点は−30℃DPに達する。   The operation of the dehumidifier 301 will be described. The following conditions are examples for explaining the effects of the present invention, and the present invention is not limited to the following conditions. It is assumed that the outside air temperature is 35 ° C. and the relative humidity is 60.0% RH. After the outside air is removed through a filter 310, the outside air is cooled by a pre-cooler 308, and is set to a temperature of 5 ° C., a relative humidity of 95.0% RH, and a low temperature and high humidity state. When the low-temperature and high-humidity air passes through the desiccant rotor 6 through the processing fan 306, most of the moisture is absorbed by the adsorbent carried on the adsorption surface 6a of the desiccant rotor 6. Since the adsorbent generates heat when absorbing water, the temperature of the air passing through the desiccant rotor 6 becomes 26.7 ° C., and the relative humidity drops to 1.1% RH. The dew point at this time reaches -30 ° C DP.

除湿された空気は次にアフタークーラ312に導入され、蒸発器24で冷却された水により冷却され、温度10℃、相対湿度3.1%RHとなって、ダンパ316を通じて冷却すべき冷蔵庫へと供給される。   The dehumidified air is then introduced into the aftercooler 312 and cooled by the water cooled by the evaporator 24 to a temperature of 10 ° C. and a relative humidity of 3.1% RH. Supplied.

一方、デシカントロータ6の水分を吸着した部分は、デシカントロータ6の回転につれて再生空気室3へ移動する。再生空気室3での再生は以下のように行われる。
外気温が35℃、相対湿度が60.0%RHの外気はフィルタ28を通って除塵され、ヒートポンプ装置8へ供給される。ヒートポンプ装置8内において、空気は凝縮器22を通過して約120℃に加熱される。加熱された空気は電気ヒータ302を通ってさらに加熱され、約140℃に達したのち、デシカントロータ6に供給される。デシカントロータ6を高温の空気が通過するにつれ水分が除去され、水分を含む空気は再生ファン304により出口P7から外へ放出される。
On the other hand, the portion of the desiccant rotor 6 to which moisture has been adsorbed moves to the regeneration air chamber 3 as the desiccant rotor 6 rotates. Regeneration in the regeneration air chamber 3 is performed as follows.
Outside air having an outside air temperature of 35 ° C. and a relative humidity of 60.0% RH is removed through a filter 28 and supplied to the heat pump device 8. In the heat pump device 8, the air passes through the condenser 22 and is heated to about 120 ° C. The heated air is further heated through the electric heater 302 and reaches about 140 ° C. before being supplied to the desiccant rotor 6. Moisture is removed as hot air passes through the desiccant rotor 6, and the air containing moisture is discharged from the outlet P7 by the regeneration fan 304 to the outside.

ヒートポンプ装置8内では、圧縮機21が二酸化炭素を循環させており、凝縮器22内で加圧された二酸化炭素は発熱して、凝縮器22を通る空気を加熱して熱を放出したのち、膨張弁23を通じて蒸発器24で減圧され、冷熱を生じてアフタークーラ312に冷たい水を供給する。上記の動作が連続的に行われることにより、除湿装置301は連続して低露点(−25℃DB以下)に除湿された冷気を冷蔵庫に連続的に供給することが可能である。   In the heat pump device 8, the compressor 21 circulates carbon dioxide, and the carbon dioxide pressurized in the condenser 22 generates heat, heats the air passing through the condenser 22, and releases heat. The pressure is reduced by the evaporator 24 through the expansion valve 23, and cool water is generated to supply cold water to the aftercooler 312. By performing the above operations continuously, the dehumidifier 301 can continuously supply the cool air dehumidified to the low dew point (−25 ° C. DB or less) to the refrigerator.

上記構成からなる除湿装置301によれば、ヒートポンプ装置8を用いたことにより全て電気ヒータで加熱するよりも、例えば約30%程度の省電力が可能であるうえ、ヒートポンプ装置8から排出される冷熱は、アフタークーラ312に供給されて、除湿後の空気をさらに冷却するために使用でき、エネルギー効率が高い。   According to the dehumidifying device 301 having the above-described configuration, the use of the heat pump device 8 can save, for example, about 30% of electric power as compared with the case where the entire device is heated by the electric heater. Is supplied to the aftercooler 312 and can be used to further cool the dehumidified air, and is highly energy efficient.

また、外気温に拘わらず、例えば、外気温が0℃くらいまで低い場合にも、デシカントロータ6では吸着剤への水分吸着により発熱が生じるため、デシカントロータ6を通過した空気の温度は、冷蔵庫へ供給すべき空気の温度より高くなる。よって、アフタークーラ312には、外気温に拘わらず常に冷熱負荷が発生するから、アフタークーラ312は常に動作させることが可能である。よって、ヒートポンプ装置8による高温発生に付随して発生する冷熱を効果的に消費することができ、除湿装置301の全体のエネルギー効率を高めることが可能である。   Further, regardless of the outside air temperature, for example, even when the outside air temperature is as low as about 0 ° C., since the desiccant rotor 6 generates heat due to the adsorption of moisture to the adsorbent, the temperature of the air that has passed through the desiccant rotor 6 Temperature of the air to be supplied to the Therefore, since a cooling load is always generated in the aftercooler 312 irrespective of the outside air temperature, the aftercooler 312 can always be operated. Therefore, it is possible to effectively consume the cold generated in association with the high temperature generated by the heat pump device 8, and it is possible to increase the overall energy efficiency of the dehumidifier 301.

上記実施形態では、熱源体として水を用いた例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、熱源体としてブラインを用いてもよい。   In the above embodiment, an example in which water is used as the heat source has been described, but the present invention is not limited to this. For example, brine may be used as the heat source.

上記実施形態では、処理空気の需要先である空調室が鋳物工場や冷蔵庫に適用される例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、空調室は、自動車塗装工場、バルク船の積み荷場、菓子などの食品製造場などいかなる用途に適用されてもよい。   In the above embodiment, the example in which the air-conditioning room, which is the demand destination of the processing air, is applied to a foundry or a refrigerator has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the air-conditioning room may be applied to any application such as an automobile painting factory, a loading space of a bulk ship, a food manufacturing site for confectionery and the like.

また、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。   Further, the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

本発明者は、実施形態の除湿装置の各要素を所定の条件に設定することによって、デシカントロータの出口(処理出口)において、相対湿度が低い処理空気を得ることができることを確認した。
各実施例では、冷媒として二酸化炭素を用い、熱源体として水(熱源水)を用いた。熱源水は、第一の流路(以下「熱源体循環ライン」という。)のみ循環させた。
The inventor has confirmed that by setting each element of the dehumidifier of the embodiment to predetermined conditions, it is possible to obtain processing air having a low relative humidity at the outlet (processing outlet) of the desiccant rotor.
In each example, carbon dioxide was used as the refrigerant, and water (heat source water) was used as the heat source. The heat source water was circulated only in the first flow path (hereinafter, referred to as “heat source body circulation line”).

(実施例1)
実施例1の除湿装置は、実施形態の除湿装置1(図1参照)を用いた。
処理入口(図中符号P1の位置)の条件は、外気の温度35.0℃、相対湿度60.0%、絶対湿度21.45g/kg(DA)、風量5300m/hとした。
再生入口(図中符号P2の位置)の条件は、外気の温度32.0℃、相対湿度71.0%、絶対湿度21.45g/kg(DA)、風量5100m/hとした。
熱源体循環ラインを循環する熱源水の流量は、200L/minとした。
機外静圧は、500Paとした。
(Example 1)
As the dehumidifying device of Example 1, the dehumidifying device 1 of the embodiment (see FIG. 1) was used.
The conditions of the processing inlet (position P1 in the figure) were as follows: the temperature of the outside air was 35.0 ° C., the relative humidity was 60.0%, the absolute humidity was 21.45 g / kg (DA), and the air flow was 5300 m 3 / h.
The conditions of the regeneration inlet (position P2 in the figure) were as follows: the temperature of the outside air was 32.0 ° C., the relative humidity was 71.0%, the absolute humidity was 21.45 g / kg (DA), and the air flow was 5100 m 3 / h.
The flow rate of the heat source water circulating in the heat source body circulation line was 200 L / min.
The external static pressure was 500 Pa.

プレクーラの下流かつ処理ファンの上流(図中符号P3の位置)の空気は、温度18.2℃、相対湿度95.0%、絶対湿度12.44g/kg(DA)であった。
処理ファンの下流かつデシカントロータの上流(図中符号P4の位置)の空気は、温度19.2℃、絶対湿度12.44g/kg(DA)であった。
ヒートポンプ装置の下流かつデシカントロータの上流(図中符号P5の位置)の空気は、温度85.0℃であった。
デシカントロータの下流かつ再生ファンの上流(図中符号P6の位置)の空気は、温度57.0℃、相対湿度25.6%、絶対湿度28.5g/kg(DA)であった。
排気口(図中符号P7の位置)の空気は、温度27.9℃、相対湿度95.0%、絶対湿度22.67g/kg(DA)であった。
熱源体循環ラインの往路を流れる熱源水の温度(図中符号P8の位置の熱源水入口温度)は、15.0℃であった。
熱源体循環ラインの復路を流れる熱源水の温度(図中符号P9の位置の熱源水出口温度)は、20.0℃であった。
The air downstream of the precooler and upstream of the processing fan (position P3 in the drawing) had a temperature of 18.2 ° C., a relative humidity of 95.0%, and an absolute humidity of 12.44 g / kg (DA).
The air downstream of the processing fan and upstream of the desiccant rotor (position P4 in the figure) had a temperature of 19.2 ° C. and an absolute humidity of 12.44 g / kg (DA).
The air downstream of the heat pump device and upstream of the desiccant rotor (position P5 in the figure) had a temperature of 85.0 ° C.
The air downstream of the desiccant rotor and upstream of the regeneration fan (position P6 in the drawing) had a temperature of 57.0 ° C., a relative humidity of 25.6%, and an absolute humidity of 28.5 g / kg (DA).
The air at the exhaust port (position P7 in the drawing) had a temperature of 27.9 ° C., a relative humidity of 95.0%, and an absolute humidity of 22.67 g / kg (DA).
The temperature of the heat source water flowing in the outward path of the heat source body circulation line (the temperature of the heat source water inlet at the position P8 in the drawing) was 15.0 ° C.
The temperature of the heat source water flowing in the return path of the heat source body circulation line (the temperature of the heat source water outlet at the position P9 in the figure) was 20.0 ° C.

処理出口(図中符号P10の位置)の空気は、温度45.9℃、相対湿度9.3%、絶対湿度5.76g/kg(DA)、露点温度6.0℃であった。除湿量は、27.0kg/hであった。
これにより、常温以上の絶対湿度が低い処理空気を得ることができることが分かった。
The air at the processing outlet (position P10 in the drawing) had a temperature of 45.9 ° C, a relative humidity of 9.3%, an absolute humidity of 5.76 g / kg (DA), and a dew point temperature of 6.0 ° C. The dehumidification amount was 27.0 kg / h.
Thereby, it turned out that the processing air with a low absolute humidity above normal temperature can be obtained.

(実施例2)
実施例2の除湿装置は、実施形態の変形例に係る除湿装置201(図7参照)を用いた。
実施例2では、処理入口の条件、再生入口の条件、熱源体循環ラインを循環する熱源水の流量、および機外静圧は、それぞれ実施例1と同じ条件とした。
(Example 2)
As the dehumidifier of Example 2, the dehumidifier 201 (see FIG. 7) according to the modification of the embodiment was used.
In Example 2, the conditions of the processing inlet, the conditions of the regeneration inlet, the flow rate of the heat source water circulating through the heat source body circulation line, and the external static pressure were the same as those in Example 1.

プレクーラの下流かつ第二プレクーラの上流(図中符号P11の位置)の空気は、温度18.2℃、相対湿度95.0%、絶対湿度12.44g/kg(DA)であった。
第二プレクーラの下流かつ処理ファンの上流(図中符号P12の位置)の空気は、温度15.0℃、相対湿度95.0%、絶対湿度10.11g/kg(DA)であった。
処理ファンの下流かつデシカントロータの上流(図中符号P4の位置)の空気は、温度17.0℃、絶対湿度10.11g/kg(DA)であった。
デシカントロータの下流かつ再生ファンの上流(図中符号P6の位置)の空気は、温度57.0℃、相対湿度25.6%、絶対湿度28.5g/kg(DA)であった。
冷媒循環ラインの往路を流れる冷媒の温度(図中符号P13の位置の冷媒入口温度)は、7.0℃であった。
冷媒循環ラインの復路を流れる冷媒の温度(図中符号P14の位置の冷媒出口温度)は、12.0℃であった。
なお、実施例2において、他の各位置の測定結果(ヒートポンプ装置の下流かつデシカントロータの上流の空気、排気口の空気、熱源体循環ラインの往路を流れる熱源水の温度、および熱源体循環ラインの復路を流れる熱源水の温度)は、それぞれ実施例1と同じ測定結果であった。
The air downstream of the precooler and upstream of the second precooler (position P11 in the figure) had a temperature of 18.2 ° C., a relative humidity of 95.0%, and an absolute humidity of 12.44 g / kg (DA).
The air downstream of the second precooler and upstream of the processing fan (position P12 in the figure) had a temperature of 15.0 ° C., a relative humidity of 95.0%, and an absolute humidity of 10.11 g / kg (DA).
The air downstream of the processing fan and upstream of the desiccant rotor (position P4 in the figure) had a temperature of 17.0 ° C. and an absolute humidity of 10.11 g / kg (DA).
The air downstream of the desiccant rotor and upstream of the regeneration fan (position P6 in the drawing) had a temperature of 57.0 ° C., a relative humidity of 25.6%, and an absolute humidity of 28.5 g / kg (DA).
The temperature of the refrigerant flowing in the outward path of the refrigerant circulation line (refrigerant inlet temperature at the position P13 in the drawing) was 7.0 ° C.
The temperature of the refrigerant flowing through the return path of the refrigerant circulation line (the temperature of the refrigerant outlet at the position P14 in the drawing) was 12.0 ° C.
In Example 2, the measurement results at the other positions (air downstream of the heat pump device and upstream of the desiccant rotor, air at the exhaust port, temperature of the heat source water flowing in the outward path of the heat source circulation line, and the heat source circulation line (The temperature of the heat source water flowing through the return path) was the same measurement result as in Example 1.

実施例2において、処理出口(図中符号P10の位置)の空気は、温度41.1℃、相対湿度8.9%、絶対湿度4.32g/kg(DA)であった。これにより、実施例1と比較して更に絶対湿度が低い処理空気を得ることができることが分かった。   In Example 2, the air at the processing outlet (position P10 in the drawing) had a temperature of 41.1 ° C., a relative humidity of 8.9%, and an absolute humidity of 4.32 g / kg (DA). Thereby, it turned out that the processing air whose absolute humidity is lower than that of Example 1 can be obtained.

1,101,201…除湿装置、2…処理空気室、3…再生空気室、4…処理ファン、5…再生ファン、6…デシカントロータ、7…プレクーラ、8…ヒートポンプ装置、9…熱源体循環ライン、10…採熱器、11,111…弁調整機構、13…制御部、24…蒸発器、31…第一配管、32…第二配管、33…第三配管、34…第四配管、35…弁機構、42…温度センサ(センサ)、45…バルブ,46…熱風温度検知センサ、150…第二プレクーラ、L1…第一の流路、L2…第二の流路、L3…第三の流路、301…除湿装置、302…電気ヒータ、303…デシカント除湿器、304…再生ファン、306…処理ファン、308…プレクーラ、310…フィルタ、312…アフタークーラ、314…切替ダンパ、316…ダンパ、318…ダンパ、320…ポンプ、322…第一配管(流路)、324…第二配管(流路)、326…冷却設備。 1, 101, 201: dehumidifier, 2: processing air chamber, 3: regeneration air chamber, 4: processing fan, 5: regeneration fan, 6: desiccant rotor, 7: precooler, 8: heat pump device, 9: heat source body circulation Line: 10: Heat collector, 11, 111: Valve adjustment mechanism, 13: Control unit, 24: Evaporator, 31: First pipe, 32: Second pipe, 33: Third pipe, 34: Fourth pipe, 35 valve mechanism, 42 temperature sensor (sensor), 45 valve, 46 hot air temperature detection sensor, 150 second precooler, L1 first flow path, L2 second flow path, L3 third , Dehumidifier, 302, electric heater, 303, desiccant dehumidifier, 304, regeneration fan, 306, processing fan, 308, precooler, 310, filter, 312, aftercooler, 314, switching damper, 316 ... group , 318 ... damper, 320 ... pump, 322 ... first pipe (passage), 324 ... second pipe (passage), 326 ... cooling equipment.

Claims (11)

デシカントロータと、
プレクーラと、
採熱器と、
外気より採熱した熱量を熱源として使用するヒートポンプ装置と、
前記熱量を検知するセンサと、
弁調整機構と、
前記センサの検知結果が目標値となるように前記弁調整機構を制御する制御部と、を備えることを特徴とする除湿装置。
A desiccant rotor,
With a precooler,
A heat collector,
A heat pump device that uses the amount of heat collected from outside air as a heat source,
A sensor for detecting the amount of heat,
A valve adjustment mechanism,
A control unit that controls the valve adjustment mechanism so that a detection result of the sensor becomes a target value.
前記プレクーラは、冷却除湿機能と採熱機能とを兼ね、
前記制御部は、前記プレクーラの採熱量が不足する場合、前記弁調整機構を制御し、前記採熱器からも採熱することを特徴とする請求項1に記載の除湿装置。
The pre-cooler has both a cooling and dehumidifying function and a heat collecting function,
2. The dehumidifier according to claim 1, wherein the controller controls the valve adjustment mechanism to collect heat from the heat collector when the amount of heat collected by the precooler is insufficient. 3.
前記ヒートポンプ装置から前記デシカントロータに向かう熱風の温度を検知する熱風温度検知センサを更に備え、
前記制御部は、前記熱風温度検知センサの検知温度が目標熱風温度となるように再生ファンを制御することを特徴とする請求項1または2に記載の除湿装置。
The apparatus further includes a hot air temperature detection sensor that detects a temperature of hot air flowing from the heat pump device toward the desiccant rotor,
The dehumidifier according to claim 1, wherein the control unit controls the regeneration fan such that a temperature detected by the hot air temperature detection sensor becomes a target hot air temperature.
処理空気室に設けられ、前記デシカントロータの上流かつ前記プレクーラの下流で処理空気を予冷する第二プレクーラを更に備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の除湿装置。   The dehumidifier according to any one of claims 1 to 3, further comprising a second precooler provided in the processing air chamber and precooling the processing air upstream of the desiccant rotor and downstream of the precooler. 前記ヒートポンプ装置は、再生空気室の外部に配置されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の除湿装置。   The dehumidifier according to any one of claims 1 to 4, wherein the heat pump device is arranged outside a regeneration air chamber. 前記ヒートポンプ装置は、前記プレクーラを冷却するための熱源体と冷媒とを熱交換する蒸発器を備え、
前記冷媒は、二酸化炭素であることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の除湿装置。
The heat pump device includes an evaporator that exchanges heat between a heat source and a refrigerant for cooling the precooler,
The dehumidifier according to any one of claims 1 to 5, wherein the refrigerant is carbon dioxide.
前記ヒートポンプ装置は、前記プレクーラを冷却するための熱源体と冷媒とを熱交換する蒸発器を備え、
前記熱源体は、水またはブラインであることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の除湿装置。
The heat pump device includes an evaporator that exchanges heat between a heat source and a refrigerant for cooling the precooler,
The dehumidifier according to any one of claims 1 to 6, wherein the heat source is water or brine.
除湿すべき空気を熱源体との熱交換により冷却するプレクーラと、
前記プレクーラにより冷却された空気と接触させられることにより前記空気中の水分を吸着して前記空気を除湿するデシカントロータと、
圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器を備え、これらに冷媒を循環させることにより前記凝縮器で発生させた熱で空気を加熱し、加熱された空気を前記デシカントロータに吸着された水分の除去のために供給するヒートポンプ装置と、
前記蒸発器において前記冷媒との熱交換によって冷却された前記熱源体を前記プレクーラに循環させる流路とを具備することを特徴とする除湿装置。
A pre-cooler for cooling the air to be dehumidified by heat exchange with a heat source,
A desiccant rotor that adsorbs moisture in the air by being brought into contact with the air cooled by the precooler and dehumidifies the air,
A compressor, a condenser, an expansion valve and an evaporator are provided, and air is heated by the heat generated in the condenser by circulating a refrigerant through these, and the heated air is removed from the moisture adsorbed by the desiccant rotor. A heat pump device for supplying for removal,
A flow path for circulating the heat source body cooled by heat exchange with the refrigerant in the evaporator to the precooler.
前記デシカントロータに吸着された水分を除去した空気と熱源体とを熱交換させて前記熱源体を加熱する採熱器と、
前記プレクーラから前記蒸発器へと戻る前記熱源体の一部または全部を前記採熱器を経由させて前記蒸発器に戻すための弁調整機構と、
前記熱源体の温度を計測するセンサと、
前記センサの検知結果が目標値となるように前記弁調整機構を制御して前記採熱器を経由して前記蒸発器に戻る前記熱源体の流量を調整する制御部とを備えていることを特徴とする請求項8に記載の除湿装置。
A heat collector that heats the heat source body by exchanging heat between the air and the heat source body from which moisture adsorbed on the desiccant rotor has been removed,
A valve adjustment mechanism for returning a part or all of the heat source body returning from the precooler to the evaporator to the evaporator through the heat collector,
A sensor for measuring the temperature of the heat source body,
A control unit that controls the valve adjustment mechanism so that the detection result of the sensor becomes a target value and adjusts a flow rate of the heat source body that returns to the evaporator via the heat collector. The dehumidifier according to claim 8, wherein
除湿すべき空気と接触させられることにより前記空気中の水分を吸着して前記空気を除湿するデシカントロータと、
圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器を備え、これらに冷媒を循環させることにより前記凝縮器で発生させた熱で空気を加熱し、加熱された空気を前記デシカントロータに吸着された水分の除去のために供給するヒートポンプ装置と、
前記蒸発器で発生する冷熱を用いて、前記デシカントロータにより除湿された空気を冷却するアフタークーラとを具備することを特徴とする除湿装置。
A desiccant rotor that adsorbs moisture in the air by being brought into contact with air to be dehumidified and dehumidifies the air,
A compressor, a condenser, an expansion valve and an evaporator are provided, and air is heated by the heat generated in the condenser by circulating a refrigerant through these, and the heated air is removed from the moisture adsorbed by the desiccant rotor. A heat pump device for supplying for removal,
A dehumidifier, comprising: an aftercooler that cools air dehumidified by the desiccant rotor using cold heat generated in the evaporator.
前記ヒートポンプ装置により加熱された空気をさらに加熱して前記デシカントロータに吸着された水分を除去するために供給するヒータと、
除湿すべき空気を冷却したうえで前記デシカントロータと接触させるプレクーラとを備えたことを特徴とする請求項10に記載の除湿装置。
A heater that further heats the air heated by the heat pump device and supplies the air to remove moisture adsorbed on the desiccant rotor,
The dehumidifier according to claim 10, further comprising: a precooler that cools air to be dehumidified and then contacts the desiccant rotor.
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