JP2612418B2 - 冷凍式除湿装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷凍式除湿装置に係り、
詳しくは空気等の被除湿流体を熱交換によって除湿する
するようにした除湿装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、冷凍式除湿装置は圧縮機，凝縮
器等からなる冷凍回路を備えている。その冷凍回路は冷
凍式除湿装置に備えられた冷却室内を通っており、冷却
室には送出管及び取出管が接続されている。

【０００３】そして、外気温度が例えば３３℃の時、送
出管から例えば３５℃の高温湿り空気を冷却室内に送り
出すと、冷却室内において高温湿り空気が冷凍回路に接
触し、高温湿り空気と冷凍回路との間で熱交換が行われ
る。その結果、高温湿り空気は約１０℃の除湿空気とな
り、除湿空気は取出管を介して冷凍式除湿装置の外部に
設けられたエアシリンダ等の空圧機器に送り出される。
又、送出管と取出管とは互いに接触するように配管さ
れ、取出管内の除湿空気は送出管内の高温湿り空気で約
２０℃まで再加熱されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、送出管
と取出管とを互いに接触させるだけでは、除湿空気を外
気温度３３℃と同じ程度まで加熱することができなっか
った。そのため、除湿空気の温度と外気温度との温度差
により取出管に結露が発生し、その結露が水滴となって
落下する。その結果、冷凍式除湿装置が設置された床面
に水が溜まり、その床面が汚れるという問題点があっ
た。

【０００５】又、除湿装置の下流側に設置された空圧機
器において除湿空気の使用量が少ない時には、冷却室内
を通過する高温湿り空気の流量が少なくなるため、高温
湿り空気の流速が遅くなる。従って、高温湿り空気は冷
却室内をゆっくりと通過して冷却され、取出管には過度
に冷却された除湿空気が流れる。その結果、除湿空気の
温度と外気温度との温度差が大きくなり、特に取出管に
結露が発生し易くなっていた。又、外気が高温多湿の場
合にも同様に取出管に結露が発生し易くなっていた。

【０００６】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、取出管に結露が発生す
るのを防止することができる冷凍式除湿装置を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１記載の発明では、冷媒ガスを圧縮する圧縮
機と、その圧縮機から送り出される圧縮冷媒ガスを冷却
して液冷媒に凝縮する凝縮器と、その凝縮器から送り出
される液冷媒を蒸発させる熱交換器とを冷凍回路中に設
け、前記熱交換器により被除湿流体を冷却して除湿する
冷凍式除湿装置において、前記熱交換器により室内が冷
却される冷却室を設け、その冷却室に被除湿流体を送り
出す送出管と被除湿流体を取り出す取出管とを接続し、
前記取出管に外気を送風する送風機を設けた。

【０００８】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
冷凍式除湿装置において、取出管及び送出管に互いが接
触する予冷・再熱部を設け、その予冷・再熱部に外気を
送風するように送風機を設けた。

【０００９】請求項３記載の発明では、請求項２記載の
冷凍式除湿装置において、予冷・再熱部に多数の吸熱板
を設けた。

【００１０】

【作用】従って、請求項１記載の発明によれば、冷媒ガ
スは圧縮機により圧縮されて圧縮冷媒ガスとなり凝縮器
に送り出される。圧縮冷媒ガスは凝縮器により冷却され
て液冷媒となり熱交換器に送り出される。そして、熱交
換器により冷却室内が冷却される。又、冷却室内には送
出管を介して被除湿流体が供給され、冷却室内で冷却さ
れることにより除湿される。そして、除湿された被除湿
流体は冷却室から取出管に送り出されて取出管内を流通
する。この時、取出管には送風機により外気が送風され
るため、被除湿流体が外気によって加熱されてその外気
と同じ温度になる。従って、取出管での結露の発生が防
止される。

【００１１】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の作用に加え、取出管及び送出管には互いが接
触する予冷・再熱部が設けられ、その予冷・再熱部には
送風機により外気が送風される。従って、取出管内を流
通する被除湿流体は、除湿前の被除湿流体と外気との両
方により加熱される。そのため、被除湿流体が効率良く
外気温度と同じ温度まで加熱される。

【００１２】請求項３記載の発明によれば、請求項２記
載の発明の作用に加え、予冷・再熱部には吸熱板が設け
られるため、送風機により予冷・再熱部に送風される外
気の熱が効率良く取出管内の除湿流体に伝わる。従っ
て、被除湿流体は更に効率良く外気温度まで加熱され
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１に
従って説明する。図１に示すように、冷凍式除湿装置１
の内部は、予冷・再熱室２と冷却室３にそれぞれ仕切ら
れている。

【００１４】まず、冷却室３を冷却する冷凍回路Ｒの構
成について説明すると、圧縮機としてのコンプレッサ５
にはコンプレッサ駆動モータ６が連結されており、コン
プレッサ駆動モータ６は図示しない電源に接続されてい
る。そして、コンプレッサ駆動モータ６の駆動によりコ
ンプレッサ５が作動し、冷媒ガスの圧縮を行うようにな
っている。

【００１５】コンプレッサ５の上流側にはアキュムレー
タ８が組付けられている。アキュムレータ８は液冷媒を
一旦保持するものであり、液冷媒を前記コンプレッサ５
に供給しないようにし、冷媒ガスをのみを供給するよう
になっている。

【００１６】コンプレッサ５の下流側には凝縮器として
のコンデンサ９が接続され、コンデンサ９の近傍には同
コンデンサ９への送風を行う第１のファン１０が設置さ
れている。第１のファン１０には第１のファン駆動モー
タ１１が連結されており、第１のファン駆動モータ１１
は図示しない電源に接続されている。そして、ファン駆
動モータ１１によりファン１０が作動すると、第１のフ
ァン１０は冷凍式除湿装置１の周囲の外気をコンデンサ
９に送風し、コンプレッサ５からコンデンサ９に送り込
まれた圧縮冷媒ガスを冷却するようになっている。

【００１７】コンデンサ９の下流側にはフィルタドライ
ヤ１２が組付けられている。このフィルタドライヤ１２
にはフィルタと乾燥剤とが内蔵されており、流路内の塵
埃，水分等を除去するようになっている。

【００１８】フィルタドライヤ１２の下流側には、減圧
作用をなすキャピラリチューブ１３が組付けられ、この
キャピラリチューブ１３は同チューブ１３を通過する液
冷媒を減圧するようになっている。

【００１９】キャピラリチューブ１３の下流側には熱交
換器としての冷凍通路１４が接続されており、同冷凍通
路１４は前記冷却室３内で蛇行するように形成されてい
る。前記冷凍通路１４には多数のフィン１４ａが取り付
けられており、放熱効果が一層高められている。前記冷
凍通路１４の下流側は前記アキュムレータ８に接続され
ている。

【００２０】これらのアキュムレータ８，コンプレッサ
５，コンデンサ９，フィルタドライヤ１２，キャピラリ
チューブ１３及び冷凍通路１４によって、冷凍回路Ｒの
主流路Ｒ１が形成されている。

【００２１】前記主流路Ｒ１にはコンデンサ９，フィル
タドライヤ１２及びキャピラリチューブ１３に対して並
列関係を有する迂回流路Ｒ２が接続されている。この迂
回流路Ｒ２には容量調整弁１５が設けられており、この
容量調整弁１５により迂回流路Ｒ２の連通遮断が行われ
るようになっている。尚、容量調整弁１５はその下流側
の圧力変動により迂回通路Ｒ２の連通遮断を行って、下
流側の圧力、即ち、冷凍通路１４内の圧力を常時ある一
定圧以上に保持するものである。

【００２２】次に、エアコンプレッサ１６から被除湿流
体としての高温湿り空気を供給し、冷却室３内にて除湿
空気にした後、再び外部へ送り出す被除湿流体回路Ｓの
構成について説明する。

【００２３】エアコンプレッサ１６には送出管としての
エア供給管１７が接続されており、同エア供給管１７は
前記予冷・再熱室２内において予冷・再熱部としての予
冷管１８に接続されている。この予冷管１８は蛇行して
形成され、その下流側には前記冷却室３内の冷却通路１
９が接続されている。そして、冷却通路１９を通過する
高温湿り空気と前記冷凍通路１４とが接触することによ
り熱交換が行われるようになっている。前記冷却室３は
ドレン出口２０を介して図示しないドレンに連通してお
り、冷却室３内の水分がドレン出口２０から排出される
ようになっている。

【００２４】前記冷却通路１９の下流側には、接続通路
２１を介して予冷・再熱部としての再熱管２２が接続さ
れている。再熱管２２は前記予冷管１８に接するように
蛇行して形成され、再熱管２２の下流側には予冷・再熱
室２の外部に設けられた取出管としてのエア取出管２３
が接続されている。エア取出管２３の下流側には図示し
ないエアシリンダ等の空圧機器が接続されている。

【００２５】これらのエア供給管１７，予冷管１８，冷
却通路１９，接続通路２１，再熱管２２及びエア取出管
２３により被除湿流体回路Ｓが形成されている。再熱管
２２及び予冷管１８には多数の吸熱板としてのフィン３
０が取り付けられている。又、予冷・再熱室２内におい
て再熱管２２及び予冷管１８の近傍には、再熱管２２及
び予冷管１８に送風を行う送風機としての第２のファン
３１が設置されている。第２のファン３１には第２のフ
ァン駆動モータ３２が連結されており、ファン駆動モー
タ３２により第２のファン３１が作動する。そして、第
２のファン３１は予冷・再熱室２に設けられた空気取入
口３３から外気を予冷・再熱室２に取り入れ、その外気
を再熱管２２及び予冷管１８に送風するようになってい
る。又、再熱管２２及び予冷管１８に送風された外気
は、予冷・再熱室２に設けられた空気排出口３４から排
出される。

【００２６】次に、外気温度が例えば３３℃の時、約３
５℃の高温湿り空気を上記の冷凍式除湿装置１で除湿す
る場合の作用を説明する。エアコンプレッサ１６が駆動
され、エア供給管１７より例えば３５℃の高温湿り空気
が供給されると、予冷管１８，冷却通路１９，接続通路
２１及び再熱管２２を介してエア取出管２３内へ空気が
供給される。

【００２７】又、コンプレッサ駆動モータ６が駆動開始
すると、コンプレッサ５により冷凍回路Ｒにおいて冷媒
が循環する。即ち、低圧冷媒ガスがコンプレッサ５によ
り圧縮されて圧縮冷媒ガスになりコンデンサ９に送り出
される。この時、第１のファン１０が冷凍式除湿装置１
の周囲の外気をコンデンサ９へ送風することにより、コ
ンデンサ９を通過する圧縮冷媒ガスが冷却されて圧縮液
冷媒となる。そして、圧縮液冷媒はフィルタドライヤ１
２にて塵埃や水分が除去された後、キャピラリチューブ
１３にて減圧されて低圧液冷媒になる。液冷媒は冷凍回
路１４を通過する際に、冷却室３内の冷却通路１９を通
過する高温湿り空気との間で熱交換がなされ、その結
果、冷凍通路１４内の液冷媒は低圧冷媒ガスとなってア
キュムレータ８に供給される。

【００２８】一方、高温湿り空気は熱交換によって冷却
と除湿とが行われて約１０℃の除湿空気となり、接続通
路２１を介して再熱管２２へ送られる。この再熱管２２
は予冷管１８と接しているため、この箇所において熱交
換が行われる。即ち、再熱管２２内の除湿空気と予冷管
１８内の高温湿り空気との間で熱交換が行われ、高温湿
り空気が予冷されるとともに除湿空気が再加熱される。

【００２９】この時、第２のファン３１が、空気取入口
３３から予冷・再熱室２内に取り入れた外気を予冷管１
８及び再熱管２２に送風することにより、再熱管２２内
の除湿空気が更に加熱される。又、外気は予冷管１８及
び再熱管２２に設けられた多数のフィン３０に当たり、
外気の熱はフィン３０により効率良く除湿空気に伝えら
れる。そして、再熱管２２内の除湿空気は、予冷管１８
内の高温湿り空気と第２のファン３１から送風される外
気との両方により加熱されるため、除湿空気の温度は外
気に近い温度（この場合、約３３℃）となってエア取出
管２３に送り出される。

【００３０】又、エア取出管２３の下流側に接続された
空圧機器において除湿空気の使用量が少ない場合、冷却
通路１９内を流れる高温湿り空気の流量が少なくなるた
め、冷却通路１９内を流れる高温湿り空気の流速が遅な
る。その結果、高温湿り空気は冷却通路１９内をゆっく
りと通過して冷却されるため、過度に冷却された除湿空
気が再熱管２２内を流れる。この場合も再熱管２２には
第２のファン３１により外気が送風されるため、再熱管
２２内の除湿空気は外気温度に近い温度となってエア取
出管２３に送り出される。

【００３１】更に、外気温度が高温多湿の場合であって
も、その外気で再熱管２２内の除湿空気を加熱するた
め、除湿空気は外気温度に近い温度となってエア取出管
２３に送り出される。

【００３２】以上詳述したように本実施例によれば、第
２のファン３１により再熱管２２に外気を送風し、その
再熱管２２内の除湿空気を外気温度に近い温度にしてエ
ア取出管２３に送り出した。そのため、エア取出管２３
内の除湿空気と外気との温度差が少なくなり、エア取出
管２３に結露が発生するのを防止することができる。そ
の結果、冷凍式除湿装置１の設置された床面に、その結
露の落下によって水か溜まることがなく床面が汚れるの
を防止することができる。

【００３３】又、本実施例では、予冷管１８と再熱管２
２とが互いに接触する予冷・再熱室２内において、第２
のファン３１により予冷管１８及び再熱管２２に外気の
送風を行った。そのため、再熱管２２内の除湿空気が予
冷管１８内と高温湿り空気と外気との両方により加熱さ
れ、除湿空気の温度を効率よく外気温度近くまで上昇さ
せることができる。

【００３４】更に、予冷管１８及び再熱管２２に多数の
フィン３０を設けため、外気の熱が効率よく再熱管２２
内の除湿空気に伝えられる。従って、除湿空気の温度を
更に効率よく外気温度近くまで上昇させることができ
る。

【００３５】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、例えば以下のように変更して具体化すること
もできる。 （１）図２に示すように、エア取出管２３の近傍に第２
のファン３１及び第２のファン駆動モータ３２を設置
し、その第２のファン３１によりエア取出管２３に外気
を送風してもよい。更に、そのエア取出管２３に多数の
フィン３０を設けてもよい。この場合、除湿空気の温度
はエア取出管２３内において外気温度に近い温度まで上
昇される。従って、エア取出管２３に結露が発生するの
を防止することができる。

【００３６】（２）本実施例では、空気を除湿したが、
これに代えてヘリウムガス等を除湿してもよい。 （３）本実施例では、予冷管１８及び再熱管２２に多数
のフィン３０を設けたが、このフィン３０を省略しても
よい。この場合もエア取出管２３に結露が発生するのを
防止することができる。

【００３７】（４）本実施例では、外気温度が約３３℃
で高温湿り空気が約３５℃の場合を例示したが、外気温
度及び高温湿り空気の温度がその他の温度の場合でもエ
ア取出管２３に結露が発生するのを防止することができ
る。即ち、除湿空気は外気により加熱されるため、外気
温度が変化しても除湿空気の温度をその外気温度近くま
で上昇させることができる。

【００３８】（５）予冷・再熱室２を構成する側壁を省
略してもよい。次に、以上の実施例から把握することが
できる請求項以外の技術的思想をその効果とともに以下
に記載する。

【００３９】（１）請求項１記載の冷凍式除湿装置にお
いて、取出管に多数の吸熱板を設けた冷凍式除湿装置。
この場合、効率良く除湿空気の温度を外気温度に近い温
度まで上昇させることができる。

【００４０】尚、本明細書において、被除湿流体とは空
気のみならず、ヘリウムガス等のその他の気体を含むも
のとする。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、取
出管に結露が発生するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の冷凍式除湿装置を示す構成図である

【図２】別例の冷凍式除湿装置を示す構成図である。

【符号の説明】

３…冷却室、５…コンプレッサ、９…コンデンサ、１７
…送出管としてのエア供給管、１８…予冷・再熱部とし
ての予冷管、２２…予冷・再熱部としての再熱管、２３
…取出管としてのエア取出管、３１…送風機としての第
２のファン。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒ガスを圧縮する圧縮機（５）と、そ
   の圧縮機（５）から送り出される圧縮冷媒ガスを冷却し
   て液冷媒に凝縮する凝縮器（９）と、その凝縮器（９）
   から送り出される液冷媒を蒸発させる熱交換器（１４）
   とを冷凍回路（Ｒ）中に設け、前記熱交換器（１４）に
   より被除湿流体を冷却して除湿する冷凍式除湿装置にお
   いて、 前記熱交換器（１４）により室内が冷却される冷却室
   （３）を設け、その冷却室（３）に被除湿流体を送り出
   す送出管（１７，１８）と被除湿流体を取り出す取出管
   （２２，２３）とを接続し、前記取出管（２２，２３）
   に外気を送風する送風機（３１）を設けた冷凍式除湿装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の冷凍式除湿装置におい
   て、 送出管（１７，１８）及び取出管（２２，２３）に、互
   いが接触する予冷・再熱部（１８，２２）を設け、その
   予冷・再熱部（１８，２２）に外気を送風するように送
   風機（３１）を設けた冷凍式除湿装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の冷凍式除湿装置におい
   て、予冷・再熱部（１８，２２）に多数の吸熱板（３
   ０）を設けた冷凍式除湿装置。