JP2010162509A - 圧縮空気除湿装置 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力の低減を図りつつ、除湿能力が低下する事態や、低温の圧縮空気が排出される事態を回避する。
【解決手段】筒状の容器体内に中室１３を挟んで前室１１および後室１２が設けられると共に連結管１４によって前室１１および後室１２が相互に連結された熱交換器２と、冷凍サイクル３とを備え、中室１３には、圧縮空気の導入口２ａが設けられると共に連結管１４内を前室１１から後室１２に向かって通過させられる圧縮空気によって導入口２ａから導入された圧縮空気を冷却する一次冷却部１６と、一次冷却部１６から排出された圧縮空気を蒸発器２１によって冷却して前室１１に排出する二次冷却部１７とが設けられ、後室１２には、圧縮空気の排出口２ｂが設けられ、両冷却部１６，１７によって圧縮空気を冷却して圧縮空気中の水分を結露させて除湿する圧縮空気除湿装置１であって、後室１２に凝縮器２３Ａが配設されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、処理対象の圧縮空気を冷凍サイクルによって冷却することで圧縮空気中の水分を結露させて除湿する圧縮空気除湿装置に関するものである。

この種の圧縮空気除湿装置として、出願人は、冷凍サイクルを備えた圧縮空気除湿装置（以下、「除湿装置」ともいう）を特開２００３−３２６１２６号公報に開示している。この除湿装置は、導入口から熱交換器内に導入された圧縮空気を一次冷却部において除湿処理後の低温低湿の圧縮空気と熱交換させることによって冷却した後に、二次冷却部において冷凍サイクルの蒸発器によって冷却する。これらの冷却処理によって圧縮空気中の水分が結露して圧縮空気から分離する結果、処理対象の圧縮空気が除湿される。この後、両冷却部によって冷却されて除湿された低温低湿の圧縮空気は、再熱部（上記の一次冷却部）において、熱交換器内に導入された直後の圧縮空気との熱交換によって温度上昇させられた後に、排出口から熱交換器の外部（圧縮空気の供給対象体）に排出される。

一方、上記の一連の除湿処理時において、冷凍サイクルでは、膨張弁から吐出されて気化することで低温となった冷媒が、上記の二次冷却部（蒸発器）において圧縮空気と熱交換する（圧縮空気を冷却する）ことで温度上昇させられた後に、冷媒圧縮機によって凝縮器に圧送される。この際に、蒸発器内において温度上昇させられた冷媒が圧縮機を通過するときにさらに温度上昇させられる。また、圧送された高温高圧の気化冷媒は、凝縮器において冷却されることで凝縮する（液化する）。この場合、この除湿装置では、熱交換器の外部に凝縮器が配設されて、大気との熱交換によって冷媒を冷却する構成が採用されている。この後、凝縮器において液化した冷媒は、上記の膨張弁に圧送されて、再び蒸発器内に吐出されることで気化させられる。

特開２００３−３２６１２６号公報（第４−７頁、第１図）

ところが、出願人が開示している除湿装置には、以下の改善すべき課題がある。すなわち、出願人が開示している除湿装置では、処理対象の圧縮空気との熱交換や、冷媒圧縮機による圧縮によって温度上昇させられた高温高圧の冷媒を凝縮器において大気と熱交換させることで冷却して液化させる構成が採用されている。したがって、除湿装置の稼働時には、除湿装置（凝縮器）を設置した室内の空気（大気）の温度（以下、「室温」ともいう）が上昇する結果、長時間に亘って稼働させたときには、室温が過剰に上昇した状態となり、凝縮器によって冷媒を十分に冷却するのが困難となるおそれがある。この際には、圧送された高温高圧の気化冷媒を十分に液化させることができず、結果として、膨張弁から吐出させるべき液化冷媒の量が不足して、二次冷却部において処理対象の圧縮空気を十分に冷却することが困難となり、圧縮空気を除湿する能力が低下するおそれがある。

また、この種の除湿装置では、気化冷媒の冷却能力を向上させるべく、凝縮器にファン（送風機）を取り付けて空気（大気）を吹き付ける構成が採用されている。この場合、上記のように室温が上昇した状態においては、膨張弁から吐出させるべき液化冷媒の量の不足を招くことがないように、上記のファンを高速回転させた状態を維持する必要が生じる。したがって、この種の除湿装置では、長時間に亘る稼働時において凝縮器に取り付けられているファンによって大量の電力が消費されるため、この点を改善する必要がある。さらに、室温が上昇させられた状態においては、除湿装置のコントローラ（制御部）や、除湿装置と共に設置されている各種機器のコントローラが高温に晒されて熱暴走するおそれがあるため、室温の過剰な上昇を回避するのが好ましい。

一方、出願人が開示している除湿装置では、両冷却部によって冷却された低温低湿の圧縮空気を熱交換器内に導入された直後の圧縮空気と再熱部（一次冷却部）において熱交換させることで温度上昇させた後に排出口から排出する構成が採用されている。この場合、熱交換器内に導入される圧縮空気の温度や、両冷却部によって冷却された圧縮空気（再熱部に圧送される圧縮空気）の温度が通常状態よりも低いときには、再熱部において圧縮空気を十分に温度上昇させることができず、低温の圧縮空気が排出口から排出されることとなる。この際には、排出口に接続されているダクト（配管）内を低温の圧縮空気が通過させられることでダクトの温度が低下する結果、このダクトの周囲に大気中の水分が結露する事態が生じる。このため、排出口から排出する圧縮空気を十分に温度上昇させるのが好ましい。

本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、消費電力の低減を図りつつ、除湿能力が低下する事態や、低温の圧縮空気が排出される事態を回避し得る圧縮空気除湿装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく、請求項１記載の圧縮空気除湿装置は、筒状の容器体内に中室を挟んで前室および後室が設けられると共に連結管によって当該前室および後室が相互に連結された熱交換器と、冷凍サイクルとを備え、前記中室には、処理対象の圧縮空気を導入する導入口が設けられると共に前記連結管内を前記前室から前記後室に向かって通過させられる圧縮空気によって当該導入口から導入された当該圧縮空気を冷却する一次冷却部と、前記冷凍サイクルにおける蒸発器が配設されると共に前記一次冷却部から排出された前記圧縮空気を当該蒸発器によって冷却して前記前室に排出する二次冷却部とが設けられ、前記後室には、処理後の前記圧縮空気を排出するための排出口が設けられ、前記一次冷却部および前記二次冷却部によって前記圧縮空気を冷却して当該圧縮空気中の水分を結露させて除湿する圧縮空気除湿装置であって、前記前室および前記後室の少なくとも一方に前記冷凍サイクルにおける凝縮器が配設されている。

また、請求項２記載の圧縮空気除湿装置は、請求項１記載の圧縮空気除湿装置において、前記凝縮器が前記後室に配設されている。

さらに、請求項３記載の圧縮空気除湿装置は、請求項２記載の圧縮空気除湿装置において、前記後室には、処理後の前記圧縮空気を前記容器体の筒径方向に排出するように前記排出口が設けられると共に、前記連結管側の第１の空間と、当該排出口が設けられた第２の空間とに当該後室を仕切って当該両空間を前記容器体の筒長方向に沿って並設させる仕切板が配設され、前記仕切板は、前記後室の前記筒径方向において前記排出口の位置と対面する側の位置で折り返した状態で前記両空間を連結し、前記凝縮器は、前記第２の空間内に配設されている。

また、請求項４記載の圧縮空気除湿装置は、請求項３記載の圧縮空気除湿装置において、前記仕切板は、前記後室を仕切る仕切板本体と、前記圧縮空気の通過を許容する通過孔が設けられると共に前記仕切板本体から前記筒長方向に沿って前記第２の空間側に延出させられた延出部とを備え、前記凝縮器は、前記延出部に固定された状態で前記第２の空間内に配設されている。

さらに、請求項５記載の圧縮空気除湿装置は、請求項１から４のいずれかに記載の圧縮空気除湿装置において、前記冷凍サイクルにおける膨張弁が前記熱交換器の外部に配設されている。

請求項１記載の圧縮空気除湿装置によれば、前室および後室の少なくとも一方に凝縮器を配設したことにより、圧縮空気除湿装置の設置場所が凝縮器からの放熱によって過剰に高温となる事態を回避しつつ、冷媒を十分に冷却することができる結果、長時間に亘って稼働させたとしても、膨張弁から吐出させるべき液化冷媒が不足する事態を招くことがないため、その除湿能力を十分に維持することができる。また、熱交換器内に配設した凝縮器とは別個に熱交換器の外部に凝縮器を設けたとしても、熱交換器内の凝縮器によって高温の気化冷媒を十分に冷却して凝縮させることができるため、熱交換器の外部に配設した凝縮器からの放熱量を十分に低減することができる。さらに、この圧縮空気除湿装置によれば、排出口から熱交換器の外部に排出されるのに先立って凝縮器内の冷媒との熱交換によって圧縮空気が十分に温度上昇させられるため、排出口に接続されたダクトの周囲に大気中の水分が結露する事態を回避することができる。

また、請求項２記載の圧縮空気除湿装置によれば、凝縮器を後室に配設したことにより、前室内に凝縮器を配設することで凝縮器内の冷媒を冷却した圧縮空気が連結管内を通過させられる構成と比較して、十分に低温の圧縮空気が連結管内を通過させられることによって導入口から導入された圧縮空気を一次冷却部において十分に冷却することができる。

さらに、請求項３記載の圧縮空気除湿装置によれば、仕切板によって後室を連結管側の第１の空間および排出口が設けられた第２の空間に仕切ると共に、凝縮器を、第２の空間内に配設したことにより、前室から連結管を通過して後室内に排出された低温の圧縮空気を仕切板における仕切板本体によって凝縮器に案内して、排出口から排出される直前に凝縮器内の冷媒と熱交換させることによって圧縮空気を十分に温度上昇させた状態で排出口から排出することができるため、排出口に接続されたダクトの周囲に大気中の水分が結露する事態を確実に回避することができる。

また、請求項４記載の圧縮空気除湿装置によれば、後室を仕切る仕切板本体と、仕切板本体から筒長方向に沿って第２の空間側に延出させた延出部とを備えて仕切板を構成すると共に、凝縮器を延出部に固定した状態で第２の空間内に配設したことにより、例えば、凝縮器を冷媒配管だけで支えて熱交換器内に設置する構成とは異なり、圧縮空気除湿装置の設置前の搬送時、設置作業時、および稼働時に熱交換器に加わる振動に起因して冷媒配管に過剰なストレスが加わる事態を回避することができる。これにより、この圧縮空気除湿装置によれば、冷媒配管の破損に起因する冷媒の漏れを回避することができる。

さらに、請求項５記載の圧縮空気除湿装置によれば、膨張弁を熱交換器の外部に配設したことにより、膨張弁を熱交換器の内部に配設する構成と比較して、圧縮空気除湿装置の製造時において容易に組み立てることができる結果、その製造コストを十分に低減することができる。

本発明の実施の形態に係る圧縮空気除湿装置１の構成を示す構成図である。 圧縮空気除湿装置１における熱交換器２の断面図である。 圧縮空気除湿装置１における仕切板１５の外観斜視図である。 本発明の他の実施の形態に係る圧縮空気除湿装置１Ａの構成を示す構成図である。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る圧縮空気除湿装置の実施の形態について説明する。

最初に、圧縮空気除湿装置１の構成について、図面を参照して説明する。

図１に示す圧縮空気除湿装置１（以下、「除湿装置１」ともいう）は、本発明に係る圧縮空気除湿装置の一例であって、熱交換器２、冷凍サイクル３および制御部４を備えて構成されている。熱交換器２は、全体として円筒状（本発明における「筒状」の一例）の容器体で構成されると共に、容器体内に取り付けられた仕切板によって中室１３を挟んで前室１１および後室１２が設けられている。また、上記の前室１１および後室１２は、複数の連結管１４（図２参照）によって相互に連結されている。この場合、中室１３には、処理対象の圧縮空気を導入する導入口２ａが設けられると共に、後述するようにして各連結管１４内を前室１１から後室１２に向かって通過させられる圧縮空気によって導入口２ａから導入された圧縮空気を冷却する一次冷却部１６と、一次冷却部１６から排出された圧縮空気を冷凍サイクル３によって冷却して前室１１に排出する二次冷却部１７とが設けられている。なお、上記の導入口２ａには、ダクト（配管）を介してエアーコンプレッサーが接続され（図示せず）、このエアーコンプレッサーによって除湿処理対象の圧縮空気が順次圧送される。

また、後室１２には、除湿処理後の圧縮空気を排出するための排出口２ｂと、圧縮空気中から取り除いた水分（ドレン水）を排出する排水口２ｃとが設けられている。この場合、排出口２ｂは、除湿処理後の圧縮空気を熱交換器２の筒径方向（同図および図２における上向き）に排出するように設けられている。この排出口２ｂには、ダクト（配管）を介して圧縮空気の供給対象体（図示せず）が接続されている。また、排水口２ｃは、熱交換器２の底部に設けられると共に、ドレン水の通過を許容しつつ、圧縮空気の放出を阻止するためのドレントラップ５が取り付けられている。さらに、この熱交換器２では、本発明における仕切板の一例である仕切板１５が後室１２内に取り付けられている。これにより、後室１２は、各連結管１４側（同図における右側）の連結管側空間１２ａ（本発明における「第１の空間」）と、上記の排出口２ｂが設けられた排出口側空間１２ｂ（本発明における「第２の空間」）との２つの空間に仕切板１５によって仕切られて、両空間１２ａ，１２ｂが熱交換器２の筒長方向に沿って並設されている。

この場合、仕切板１５は、後室１２の筒径方向（同図における上下方向）における排出口２ｂの位置と対向する位置（この例では図面下方側の位置）で折り返した状態で連結管側空間１２ａおよび排出口側空間１２ｂを連通させるように配設されている。また、図３に示すように、仕切板１５は、仕切板本体１５ａおよび延出部１５ｂによって側面視Ｌ字状（図１参照）となるように形成されると共に、延出部１５ｂには、圧縮空気を通過させるための複数のスリット１５ｃ（本発明における「通過孔」の一例）が形成されている。なお、本発明における仕切板は、上記の仕切板１５の構成に限定されず、仕切板１５における延出部１５ｂに代えて、パンチングメタルや金網等で形成した延出部を仕切板本体１５ａに取り付けて構成することもできる。

冷凍サイクル３は、図１に示すように、蒸発器２１、冷媒圧縮機２２、凝縮器２３Ａ，２３Ｂおよび膨張弁２４を備えている。蒸発器２１は、熱交換器２の二次冷却部１７内に配設されて膨張弁２４から吐出された冷媒の気化熱によって周囲の圧縮空気（二次冷却部１７内の圧縮空気）を冷却する。冷媒圧縮機（以下、「圧縮機」ともいう）２２は、制御部４の制御に従って蒸発器２１において圧縮空気と熱交換して温度上昇させられた気化冷媒を凝縮器２３Ａに向けて圧送する。凝縮器２３Ａ，２３Ｂは、圧縮機２２によって圧送された高温高圧の気化冷媒を冷却することで凝縮させる（液化させる）。この場合、この除湿装置１では、凝縮器２３Ａ，２３Ｂの２つを備え、凝縮器２３Ａが熱交換器２における後室１２内に配設されると共に、凝縮器２３Ｂが熱交換器２の外部に配設されている。また、図１〜３に示すように、凝縮器２３Ａは、上記の仕切板１５における延出部１５ｂに固定された状態で後室１２における排出口側空間１２ｂ内に設置されている。さらに、凝縮器２３Ｂには、ファン６が取り付けられている。

膨張弁２４は、一例としてキャピラリチューブで構成されて熱交換器２の外部に配設され、蒸発器２１内に液化冷媒を吐出させることで蒸発器２１内において冷媒を気化させる。なお、本発明における膨張弁はキャピラリチューブに限定されるものではなく、電磁膨張弁等を採用することもできる。なお、実際の冷凍サイクル３には、圧縮機２２によって圧送される冷媒の一部を蒸発器２１と圧縮機２２との間に戻すための冷媒配管やキャパシティコントロールバルブを備えているが、本願発明についての理解を容易とするために、これらについての説明および図示を省略する。一方、制御部４は、圧縮機２２による冷媒の圧送能力（圧縮機２２の運転状態）を制御して冷凍サイクル３の冷凍能力を調整すると共に、ファン６を制御して凝縮器２３Ｂによる冷媒の冷却能力を調整する。

次に、除湿装置１による圧縮空気の除湿処理について、図面を参照しつつ具体的に説明する。

まず、圧縮機２２を作動させて冷凍サイクル３内において冷媒を循環させる。この際には、後述するように、蒸発器２１内における冷媒の気化熱によって二次冷却部１７内が冷却される。この状態において、図示しないダクトを介してエアーコンプレッサから処理対象の圧縮空気が圧送される。この際に、この圧縮空気は、導入口２ａから熱交換器２内（一次冷却部１６）に導入される。この場合、熱交換器２内に導入された圧縮空気は、エアーコンプレッサによって圧縮された際に温度上昇させられて高温となっている。この高温の圧縮空気は、後述する除湿過程において冷却されて連結管１４内を前室１１から後室１２に向かって通過させられる除湿処理後の圧縮空気と一次冷却部１６において熱交換することによって冷却される（除湿処理後の圧縮空気によって冷却される）。この結果、導入口２ａから導入された圧縮空気に含まれている水分の一部が、一次冷却部１６において連結管１４の周囲に結露して圧縮空気から取り除かれる。

また、一次冷却部１６において一次冷却された圧縮空気は、一次冷却部１６から二次冷却部１７に排出されて二次冷却部１７内において冷凍サイクル３の蒸発器２１によって十分に冷却される。この際には、一次冷却部１６から排出された圧縮空気に含まれている水分のほぼすべてが二次冷却部１７内において蒸発器２１の周囲に結露して圧縮空気から取り除かれる結果、圧縮空気が十分に除湿される。また、両冷却部１６，１７において圧縮空気中から取り除かれた水分は、熱交換器２の底部を前室１１から後室１２に向かって流れて排水口２ｃからドレントラップ５を介して熱交換器２の外部に排出される。一方、両冷却部１６，１７において冷却されて除湿された低温低湿の圧縮空気は、二次冷却部１７から前室１１に排出された後に、再熱部１８（上記の一次冷却部１６）において各連結管１４を通過させられる際に、導入口２ａから熱交換器２内（一次冷却部１６）に導入された高温の圧縮空気と熱交換することで温度上昇させられて後室１２に排出される。

この場合、図２に示すように、この除湿装置１では、二次冷却部１７を取り囲むようにして複数の連結管１４が配設されて再熱部１８（一次冷却部１６）が構成されている。したがって、二次冷却部１７から前室１１に排出された低温低湿の圧縮空気のうち、熱交換器２の下側（底部側）の連結管１４を通過させられた圧縮空気は後室１２における下側に排出され、熱交換器２の上側の連結管１４を通過させられた圧縮空気は後室１２における上側に排出される。この際に、後室１２の上側や中程に排出された圧縮空気は、仕切板１５における仕切板本体１５ａの案内に従って連結管側空間１２ａ内を熱交換器２の底部（下側）に向けて下降させられる。また、仕切板本体１５ａの案内に従って下降させられた圧縮空気は、下側の連結管１４を通過させられて後室１２の下側に排出された圧縮空気と共に仕切板１５における延出部１５ｂの各スリット１５ｃを通過して排出口側空間１２ｂ内に進入する。さらに、排出口側空間１２ｂ内に進入させられた低温低湿の圧縮空気は、凝縮器２３Ａ内の冷媒と熱交換することで十分に温度上昇させられた後に、排出口２ｂから図示しないダクトを介して圧縮空気の供給対象体に圧送される。

一方、上記の一連の除湿処理に際して、冷凍サイクル３では、膨張弁２４を通過させられることによって気化して低温となった冷媒が、二次冷却部１７（蒸発器２１）において圧縮空気と熱交換する（圧縮空気を冷却する）ことで温度上昇させられる。また、蒸発器２１内において温度上昇させられた冷媒は、圧縮機２２によって凝縮器２３Ａに圧送される。この際には、蒸発器２１内において温度上昇させられた冷媒が圧縮機２２を通過する際にさらに温度上昇させられる。また、凝縮器２３Ａに圧送された高温の冷媒は、上記したように、前室１１から各連結管１４を通過して後室１２に排出された低温低湿の圧縮空気と熱交換することによって冷却され、その大半が凝縮器２３Ａ内において凝縮する（液化する）。また、凝縮器２３Ａにおいて凝縮し切れなかった気化冷媒は、凝縮器２３Ａにおいて凝縮させられた液化冷媒と共に冷媒配管を介して凝縮器２３Ｂに圧送され、凝縮器２３Ｂにおいて冷却されることによってほぼ完全に凝縮する（液化する）。

また、凝縮器２３Ａ，２３Ｂによって液化された冷媒は、膨張弁２４を介して蒸発器２１内に吐出され、気化熱によって蒸発器２１の周囲（二次冷却部１７内の圧縮空気）を冷却する。この際に、この除湿装置１では、その運転状態に応じて制御部４がファン６を回転させ、凝縮器２３Ｂによる冷媒の冷却能力を調整する。したがって、凝縮器２３Ｂによる凝縮処理能力が不足する事態を回避することができる結果、膨張弁２４から気化冷媒が吐出される事態を回避することが可能となっている。なお、この除湿装置１では、熱交換器２内（後室１２）に配設した凝縮器２３Ａによって気化冷媒の大半が液化される構成のため、凝縮器２３Ｂにおける放熱量（凝縮器２３Ｂにおいて冷媒が大気と熱交換する熱量）は十分に小さくなっている。したがって、この凝縮器２３Ｂに取り付けられているファン６は、除湿装置１と同程度の能力の除湿装置に配設されたファン（図示せず）よりも小形のものが採用されている。この場合、凝縮器２３Ｂとして放熱能力が十分に高いものを採用することによってファン６を不要とすることもできる。

この場合、出願人は、従来の除湿装置における圧縮空気排出口にダクトを介して容器体を接続し、この容器体内に凝縮器を配設して冷媒を冷却しつつ、排出口から排出された低温低湿の圧縮空気を温度上昇させる構成を試みた。しかしながら、このような構成を採用することによって冷媒を十分に冷却しつつ、低温低湿の圧縮空気を温度上昇させることができるものの、凝縮器を収容した容器体を圧縮空気排出口に取り付けたことに起因して圧縮空気の圧送が妨げられる（大きな圧損が生じる）ことが判明した。また、凝縮器を収容した容器体を熱交換器とは別個に設けたことで装置が大形化する結果、装置の設置自体が困難となるおそれもある。したがって、凝縮器を収容した容器体を熱交換器とは別個に設けて圧縮空気排出口に接続する構成では、除湿装置に対して圧縮空気を圧送するエアーコンプレッサーとして十分に圧送能力が高い機器を採用する必要があると共に、除湿装置を設置するために十分な設置スペースを確保する必要がある。これに対して、この圧縮空気除湿装置１では、エアーコンプレッサーとして通常の圧送能力を有していればよく、また、除湿装置を設置する設置スペースとして広いスペースの確保を不要とすることができる。

このように、この圧縮空気除湿装置１によれば、前室１１および後室１２の少なくとも一方（この例では、後室１２のみ）に凝縮器２３Ａを配設したことにより、圧縮空気除湿装置１の設置場所が凝縮器２３Ａからの放熱によって過剰に高温となる事態を回避しつつ、冷媒を十分に冷却することができる結果、長時間に亘って稼働させたとしても、膨張弁２４から吐出させるべき液化冷媒が不足する事態を招くことがないため、その除湿能力を十分に維持することができる。また、凝縮器２３Ａとは別個に熱交換器２の外部に凝縮器（この例では、凝縮器２３Ｂ）を設けたとしても、凝縮器２３Ａによって高温の気化冷媒を十分に冷却して凝縮させることができるため、熱交換器２の外部に配設した凝縮器（この例では、凝縮器２３Ｂ）からの放熱量を十分に低減することができる。さらに、この圧縮空気除湿装置１によれば、排出口２ｂから熱交換器２の外部に排出されるのに先立って凝縮器２３Ａ内の冷媒との熱交換によって圧縮空気が十分に温度上昇させられるため、排出口２ｂに接続されたダクトの周囲に大気中の水分が結露する事態を回避することができる。

また、この圧縮空気除湿装置１によれば、凝縮器２３Ａを後室１２に配設したことにより、前室１１内に凝縮器を配設することで凝縮器内の冷媒を冷却した圧縮空気が各連結管１４内を通過させられる構成と比較して、十分に低温の圧縮空気が連結管１４内を通過させられることによって導入口２ａから導入された圧縮空気を一次冷却部１６において十分に冷却することができる。

さらに、この圧縮空気除湿装置１によれば、仕切板１５によって後室１２を各連結管１４側の連結管側空間１２ａ（第１の空間）および排出口２ｂが設けられた排出口側空間１２ｂ（第２の空間）に仕切ると共に、凝縮器２３Ａを、排出口側空間１２ｂ内に配設したことにより、前室１１から連結管１４を通過して後室１２内（連結管側空間１２ａ内）に排出された低温の圧縮空気を仕切板１５における仕切板本体１５ａによって凝縮器２３Ａに案内して、排出口２ｂから排出される直前に凝縮器２３Ａ内の冷媒と熱交換させることによって圧縮空気を十分に温度上昇させた状態で排出口２ｂから排出することができるため、排出口２ｂに接続されたダクトの周囲に大気中の水分が結露する事態を確実に回避することができる。

また、この圧縮空気除湿装置１によれば、後室１２を仕切る仕切板本体１５ａと、仕切板本体１５ａから筒長方向に沿って排出口側空間１２ｂ側に延出させた延出部１５ｂとを備えて仕切板１５を構成すると共に、凝縮器２３Ａを延出部１５ｂに固定した状態で排出口側空間１２ｂ内に配設したことにより、例えば、凝縮器２３Ａを冷媒配管だけで支えて熱交換器２内に設置する構成とは異なり、圧縮空気除湿装置１の設置前の搬送時、設置作業時、および稼働時に熱交換器２に加わる振動に起因して冷媒配管に過剰なストレスが加わる事態を回避することができる。これにより、この圧縮空気除湿装置１によれば、冷媒配管の破損に起因する冷媒の漏れを回避することができる。

さらに、この圧縮空気除湿装置１によれば、膨張弁２４を熱交換器２の外部に配設したことにより、膨張弁２４を熱交換器２の内部に配設する構成と比較して、圧縮空気除湿装置１の製造時において容易に組み立てることができる結果、その製造コストを十分に低減することができる。

なお、本発明は、上記本発明の実施の形態に示した構成に限定されない。例えば、本発明における凝縮器の一例である凝縮器２３Ａを後室１２に配設した圧縮空気除湿装置１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、図４に示す圧縮空気除湿装置１Ａのように、凝縮器２３Ａを前室１１に配設することもできる。なお、同図において、圧縮空気除湿装置１と同一の構成については同一の符号を付して重複した説明を省略する。

この圧縮空気除湿装置１Ａによれば、前室１１に凝縮器２３Ａを配設したことにより、前述した圧縮空気除湿装置１と同様にして、圧縮空気除湿装置１Ａの設置場所が凝縮器２３Ａからの放熱によって過剰に高温となる事態を回避しつつ、冷媒を十分に冷却することができる結果、長時間に亘って稼働させたとしても、膨張弁２４から吐出させるべき液化冷媒が不足する事態を招くことがないため、その除湿能力を十分に維持することができる。また、凝縮器２３Ａとは別個に熱交換器２の外部に凝縮器（この例では、凝縮器２３Ｂ）を設けたとしても、凝縮器２３Ａによって高温の気化冷媒を十分に冷却して凝縮させることができるため、熱交換器２の外部に配設した凝縮器（この例では、凝縮器２３Ｂ）からの放熱量を十分に低減することができる。さらに、この圧縮空気除湿装置１Ａによれば、排出口２ｂから熱交換器２の外部に排出されるのに先立って凝縮器２３Ａ内の冷媒との熱交換によって圧縮空気が十分に温度上昇させられるため、排出口２ｂに接続されたダクトの周囲に大気中の水分が結露する事態を回避することができる。

また、前室１１および後室１２の双方に凝縮器を配設する構成（図示せず）を採用することもできる。さらに、凝縮器２３Ａ，２３Ｂの２つを有する圧縮空気除湿装置１，１Ａを例に挙げて説明したが、凝縮器２３Ｂを有しないで、熱交換器２内に凝縮器２３Ａだけを配設する構成を採用することもできる。

１ 圧縮空気除湿装置
２ 熱交換器
２ａ 導入口
２ｂ 排出口
３ 冷凍サイクル
１１ 前室
１２ 後室
１２ａ 連結管側空間
１２ｂ 排出口側空間
１３ 中室
１４ 連結管
１５ 仕切板
１５ａ 仕切板本体
１５ｂ 延出部
１５ｃ スリット
１６ 一次冷却部
１７ 二次冷却部
１８ 再熱部
２１ 蒸発器
２２ 冷媒圧縮機
２３Ａ，２３Ｂ 凝縮器
２４ 膨張弁

Claims (5)

1. 筒状の容器体内に中室を挟んで前室および後室が設けられると共に連結管によって当該前室および後室が相互に連結された熱交換器と、冷凍サイクルとを備え、前記中室には、処理対象の圧縮空気を導入する導入口が設けられると共に前記連結管内を前記前室から前記後室に向かって通過させられる圧縮空気によって当該導入口から導入された当該圧縮空気を冷却する一次冷却部と、前記冷凍サイクルにおける蒸発器が配設されると共に前記一次冷却部から排出された前記圧縮空気を当該蒸発器によって冷却して前記前室に排出する二次冷却部とが設けられ、前記後室には、処理後の前記圧縮空気を排出するための排出口が設けられ、前記一次冷却部および前記二次冷却部によって前記圧縮空気を冷却して当該圧縮空気中の水分を結露させて除湿する圧縮空気除湿装置であって、
   前記前室および前記後室の少なくとも一方に前記冷凍サイクルにおける凝縮器が配設されている圧縮空気除湿装置。
2. 前記凝縮器が前記後室に配設されている請求項１記載の圧縮空気除湿装置。
3. 前記後室には、処理後の前記圧縮空気を前記容器体の筒径方向に排出するように前記排出口が設けられると共に、前記連結管側の第１の空間と、当該排出口が設けられた第２の空間とに当該後室を仕切って当該両空間を前記容器体の筒長方向に沿って並設させる仕切板が配設され、
   前記仕切板は、前記後室の前記筒径方向において前記排出口の位置と対面する側の位置で折り返した状態で前記両空間を連結し、
   前記凝縮器は、前記第２の空間内に配設されている請求項２記載の圧縮空気除湿装置。
4. 前記仕切板は、前記後室を仕切る仕切板本体と、前記圧縮空気の通過を許容する通過孔が設けられると共に前記仕切板本体から前記筒長方向に沿って前記第２の空間側に延出させられた延出部とを備え、
   前記凝縮器は、前記延出部に固定された状態で前記第２の空間内に配設されている請求項３記載の圧縮空気除湿装置。
5. 前記冷凍サイクルにおける膨張弁が前記熱交換器の外部に配設されている請求項１から４のいずれかに記載の圧縮空気除湿装置。

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