JP3354079B2 - 圧縮空気の冷却除湿装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンプレッサ等か
ら供給される湿気を含んだ圧縮空気を冷却して、その圧
縮空気に含まれる水分を凝縮させて、圧縮空気から排除
する、圧縮空気の冷却除湿装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図４に示したような、除湿装
置がある。この除湿装置では、冷却する圧縮空気を通過
させる筒状のタンク１０が起立させて設けられている。
ただし、図では、便宜上、タンク１０が、横に寝かせて
描かれている。タンク１０内の一方の側には、補助熱交
換器２０が備えられ、タンク１０内の他方の側には、熱
交換器３０が備えられている。タンク１０の周壁には、
タンク１０内への圧縮空気の供給口１２と、タンク１０
内からの圧縮空気の排出口１４とが設けられている。タ
ンク１０内の各所には、仕切り壁１６が設けられてい
る。そして、供給口１２を通してタンク１０内に供給し
た圧縮空気を、図４に矢印で示したように、タンク１０
内の補助熱交換器２０及び熱交換器３０により順次冷却
して、排出口１４を通してタンク１０外部に排出できる
ようにしている。

【０００３】補助熱交換器２０は、図５に示したよう
に、複数本束状に並べて配設されたパイプ２２と、該パ
イプ２２周囲に千鳥状に起立させて並べて備えられた複
数枚の邪魔板２４とから構成されている。熱交換器３０
は、２台の冷凍サイクル４０の蒸発器４２がタンク１０
内に並べて配置されて構成されている。冷凍サイクル４
０の他の構成部品の圧縮機４３、凝縮器４４、ドライヤ
ー４５、キャピラリーチューブ４６、ストレーナー４
７、アキュムレータ４８等は、タンク１０外部に配置さ
れている。冷凍サイクル４０の各構成部品間は、冷媒の
循環路４９により連結されている。４１は、凝縮器４４
内を循環する冷媒を水冷するための水循環路である。

【０００４】タンク１０内には、該タンク１０内を通過
する圧縮空気の露点温度を検知するセンサ５０が備えら
れている。センサ５０は、制御手段６０を介して、冷凍
サイクル４０に接続されている。制御手段６０は、電子
回路等で形成されていて、タンク１０内に収容された２
台の各蒸発器４２の冷却力をＯＮ状態又はＯＦＦ状態と
することができるように構成されている。そして、セン
サ５０がタンク１０内を通過する圧縮空気の露点温度が
所定温度のＲ度（例えば摂氏１０度）以下になったこと
を検知した場合に、制御手段６０により、２台の冷凍サ
イクル４０の１方の動作を停止させて、タンク１０内の
１台の蒸発器４２の冷却力をＯＦＦ状態とすることがで
きるように構成されている。

【０００５】この除湿装置においては、供給口１２を通
してタンク１０内に供給した圧縮空気を、補助熱交換器
２０のパイプ２２周囲の邪魔板２４の間をくねらせて通
過させることができる。次いで、その圧縮空気を、熱交
換器３０の蒸発器４２周囲を通過させて、蒸発器４２に
より冷却できる。そして、その圧縮空気に含まれる水分
を凝縮させて圧縮空気中から排除できる。圧縮空気中か
ら排除した水分は、ドレン排出口１８を通して、タンク
１０外部に除去できる。

【０００６】熱交換器３０により冷却されて水分が排除
された乾燥状態の圧縮空気は、補助熱交換器２０のパイ
プ２２内を通して、排出口１４からタンク１０外部に排
出できる。その際には、補助熱交換器２０のパイプ２２
内を通る熱交換器３０で冷却された圧縮空気により、補
助熱交換器２０のパイプ２２周囲の邪魔板２４の間をく
ねらせて通過させる圧縮空気を予備冷却できる。

【０００７】換言すれば、供給口１２を通してタンク１
０内に供給した圧縮空気を、補助熱交換器２０で予備冷
却した後、熱交換器３０により冷却できる。そして、そ
の圧縮空気に含まれる水分を凝縮させて圧縮空気中から
排除できる。そして、乾燥した状態の圧縮空気を、排出
口１４を通してタンク１０外部に排出できる。

【０００８】また、タンク１０内を通過する圧縮空気の
露点温度がＲ度以下になったことをセンサ５０が検知し
た場合、即ち圧縮空気の流量が減少したり、圧縮空気の
温度が低下したりして、熱交換器３０により圧縮空気が
過度に冷却される状態に陥った場合には、制御手段６０
により、２台の冷凍サイクル４０の１方の圧縮機４３等
の動作を停止させることができる。そして、熱交換器３
０の１台の蒸発器４２の冷却力をＯＦＦ状態として、熱
交換器３０の冷却力を１／２に低減し、タンク１０内を
通過する圧縮空気を適度に冷却し続けることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記除
湿装置においては、タンク１０内を通過する圧縮空気が
過度に冷却されるのを防ぐ方法として、２台の冷凍サイ
クル４０の１方の動作を停止させて、熱交換器３０の冷
却力を１／２に低減する手段しかなく、熱交換器３０の
冷却力をより広範囲にきめ細かく調整する手段がなかっ
た。

【００１０】そのため、上記除湿装置においては、タン
ク１０内を通過する圧縮空気が熱交換器３０により必要
以上に過度に冷却される現象が頻発した。そして、熱交
換器３０の冷凍サイクル４０が必要以上に動作して、熱
交換器３０がエネルギを無駄に消費した。

【００１１】なお、図４に示した除湿装置では、圧縮機
４３の冷媒吐出口側とアキュムレータ４８付近とを、キ
ャパシテイコントロールバルブ８２を備えたバイパス回
路８０で接続している。そして、圧縮機４３から排出さ
れる高圧の冷媒の一部を、バイパス回路８０を通して、
アキュムレータ４８側に戻して、圧縮機４３の冷媒吸入
側とその吐出側との冷媒の圧力差を一定に保持できるよ
うにしている。そして、蒸発器４２で冷却する圧縮空気
の流量やその温度等の変化に合わせて、蒸発器４２の冷
却力を所定範囲内で調整できるようにしている。

【００１２】また、熱交換器３０の冷却力を調整する手
段として、実願昭５４−１８３６１９号（実開昭５６−
１０１５６８号公報）の願書に添付された明細書及び図
面に記載されたような、アンロード制御手段が知られて
いる。この手段では、蒸発器の入口側と凝縮器の入口側
とを、コントロールバルブを備えたバイパス通路で接続
している。そして、そのコントロールバルブを開いて、
冷媒の一部を、バイパス回路を通して、蒸発器を通さず
に、凝縮器側に戻すことができるようにしている。そし
て、蒸発器で冷却する圧縮空気の流量やその温度等の変
化に合わせて、蒸発器の冷却力を所定範囲内で調整でき
るようにしている。

【００１３】しかしながら、これらの手段は、蒸発器４
２の冷却力を、限られた小範囲内でしか調整できない。
そのために、熱交換器３０で冷却する圧縮空気の流量や
その温度等が大きく変化した場合に、それに合わせて、
蒸発器４２の冷却力を、広範囲に大小に調整できない。
そして、熱交換器３０の冷凍サイクル４０がエネルギを
無駄に消費するのを、的確に防ぐことができない。ま
た、上記のように、圧縮空気の流量変化に合わせて熱交
換器３０の冷却力をある程度調整できても、圧縮空気の
流量変化に合わせて熱交換器３０の容量調整ができな
い。そのため、圧縮空気の流量に対しての熱交換器３０
の容量がアンバランス状態となって、圧縮空気と熱交換
器３０との熱交換効率が悪化するのを防ぐことができな
い。そして、熱交換器３０が、エネルギを無駄に消費す
るのを的確に防ぐことができない。

【００１４】本発明は、このような課題を解消可能な、
熱交換器で冷却する圧縮空気の流量やその温度等の変化
に合わせて、熱交換器の冷却力を広範囲にきめ細かく調
整すると共に、圧縮空気の流量変化に合わせて熱交換器
の容量を調整して、圧縮空気と熱交換器との熱交換効率
が落ちるのを防いで、熱交換器がエネルギを無駄に消費
するのを防ぐことのできる圧縮空気の冷却除湿装置（以
下、冷却除湿装置という）を提供することを目的として
いる。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の冷却除湿装置は、湿気を含む圧縮空
気を熱交換器により冷却して、前記圧縮空気に含まれる
水分を凝縮させて圧縮空気中から排除する除湿装置であ
って、前記熱交換器が冷却する圧縮空気を通過させるタ
ンク内に冷凍サイクルのｎ（ｎは、２以上の自然数）台
の蒸発器が収容されて構成され、前記タンク内を通過す
る圧縮空気の露点温度を検知するセンサが備えられて、
該センサで検知した圧縮空気の露点温度に基づき、前記
熱交換器のｎ台の各蒸発器の冷却力をＯＮ状態又はＯＦ
Ｆ状態とする制御手段が備えられた除湿装置がＴ（Ｔ
は、２以上の自然数）台備えられ、前記センサがタンク
内を通過する圧縮空気の露点温度がＲ度以下となって、
そのタンク内の圧縮空気が過度に冷却される状態に陥っ
たことを検知した場合に、前記制御手段が、そのタン ク
内の一部の蒸発器の冷却力をＯＦＦ状態とするように構
成され、前記Ｔ台の各除湿装置のタンク内への圧縮空気
の供給口に該供給口に圧縮空気の供給路から前記湿気を
含む圧縮空気を供給する各供給分岐路が連結され、前記
Ｔ台の各除湿装置のタンク内からの圧縮空気の排出口に
該排出口から吐き出される前記水分が排除された乾燥状
態の圧縮空気を圧縮空気の排出路に排出する各排出分岐
路が連結されて、該各排出分岐路を閉状態、１／ｎ開口
状態、…、ｎ／ｎ開口状態のいずれかとするバルブが備
えられ、前記圧縮空気の供給路から前記Ｔ台の除湿装置
に供給する圧縮空気の供給量を計測する流量計が備えら
れ、該流量計により計測した圧縮空気の供給量に合わせ
て、前記バルブを用いて、前記各排出分岐路を閉状態、
１／ｎ開口状態、…、又はｎ／ｎ開口状態として、該各
排出分岐路の開口度の総計を、１／（ｎＴ）、２／（ｎ
Ｔ）、３／（ｎＴ）、…、ｎＴ／（ｎＴ）のいずれかに
調整すると共に、前記各排出分岐路の開口度に合わせ
て、該各排出分岐路が連結された前記排出口を持つ前記
Ｔ台の各除湿装置のタンク内のｎ台の各蒸発器の冷却力
をＯＮ状態又はＯＦＦ状態とする調整手段が備えられた
ことを特徴としている。

【００１６】この第１の冷却除湿装置においては、流量
計により、供給路からＴ台の除湿装置に供給する圧縮空
気の供給量を計測できる。そして、その流量計により計
測した圧縮空気の供給量に合わせて、調整手段により、
バルブを用いて、Ｔ台の各除湿装置のタンク内から排出
路に圧縮空気を排出する各排出分岐路を閉状態、１／ｎ
開口状態、…、又はｎ／ｎ開口状態とすることができ
る。そして、該各排出分岐路の開口度の総計を、供給路
からＴ台の除湿装置に供給する圧縮空気の供給量に合わ
せて、１／（ｎＴ）、２／（ｎＴ）、３／（ｎＴ）、
…、ｎＴ／（ｎＴ）のいずれかに調整できる。そして、
該各排出分岐路の閉状態、１／ｎ開口状態、…、又はｎ
／ｎ開口状態に合わせて、供給路から各供給分岐路を通
してＴ台の各除湿装置のタンク内に供給する圧縮空気の
供給量を、Ｔ台の各除湿装置毎に零、１／ｎ、…、ｎ／
ｎのいずれかに調整できる。それと共に、調整手段によ
り、各排出分岐路の開口度に合わせて、該各排出分岐路
が連結された排出口を持つＴ台の各除湿装置のタンク内
のｎ台の各蒸発器の冷却力をＯＮ状態又はＯＦＦ状態と
することができる。そして、供給路から各供給分岐路を
通してＴ台の各除湿装置のタンク内に供給する圧縮空気
の供給量に合わせて、Ｔ台の各除湿装置のｎ台の蒸発器
の冷却力を、Ｔ台の各除湿装置毎に零、１／ｎ、…、ｎ
／ｎのいずれかに調整できる。そして、Ｔ台の除湿装置
のタンク内に供給路から供給する圧縮空気の供給総量に
合わせて、Ｔ台の除湿装置の熱交換器の冷却力の総計
を、４段階以上の１／（ｎＴ）、２／（ｎＴ）、３／
（ｎＴ）、…、ｎＴ／（ｎＴ）のいずれかに広範囲にき
め細かく調整できる。

【００１７】また、本発明の第１の除湿装置において
は、その供給路を流れる圧縮空気の流量が減少した場合
に、それに合わせて、調整手段により、バルブを用い
て、各排出分岐路を、閉状態、１／ｎ開口状態、…、又
はｎ／ｎ開口状態とすることができる。そして、供給路
から、供給分岐路を通して、開口状態にある各排出分岐
路が連結された排出口を持つ各除湿装置のタンク内に送
り込む圧縮空気の流速が低下するのを防ぐことがきる。
そして、その各除湿装置のタンク内の蒸発器の周囲を圧
縮空気を淀みなく通過させることができる。そして、蒸
発器とその周囲を通過する圧縮空気との熱交換効率が低
下するのを防ぐことができる。それと共に、その蒸発器
の周囲を淀みなく流れる圧縮空気を、蒸発器を構成する
パイプやフィン等に激しく衝突させて確実に乱流状態と
することができる。そして、圧縮空気中に浮遊するミス
ト状の多数の水滴を、互いに結合させて、水分として、
圧縮空気から効率良く的確に分離して排除できる。

【００１８】また、本発明の第１の除湿装置において
は、除湿装置のタンク内を通過する圧縮空気の露点温度
がＲ度以下となって、熱交換器によりタンク内の圧縮空
気が過度に冷却される状態に陥った場合には、それをセ
ンサにより検知できる。そして、制御手段により、その
タンク内の一部の蒸発器の冷却力をＯＦＦ状態とするこ
とができる。そして、その熱交換器の冷却力を低減でき
る。そして、そのタンク内を通過する圧縮空気が熱交換
器により過度に冷却されるのを防ぐことができる。

【００１９】本発明の第２の冷却除湿装置は、湿気を含
む圧縮空気を熱交換器により冷却して、前記圧縮空気に
含まれる水分を凝縮させて圧縮空気中から排除する除湿
装置であって、前記熱交換器が冷却する圧縮空気を通過
させるタンク内に冷凍サイクルのｎ（ｎは、２以上の自
然数）台の蒸発器が収容されて構成され、前記タンク内
を通過する圧縮空気の露点温度を検知するセンサが備え
られて、該センサで検知した圧縮空気の露点温度に基づ
き、前記熱交換器のｎ台の各蒸発器の冷却力をＯＮ状態
又はＯＦＦ状態とする制御手段が備えられた除湿装置が
Ｔ（Ｔは、２以上の自然数）台備えられ、前記センサが
タンク内を通過する圧縮空気の露点温度がＲ度以下とな
って、そのタンク内の圧縮空気が過度に冷却される状態
に陥ったことを検知した場合に、前記制御手段が、その
タンク内の一部の蒸発器の冷却力をＯＦＦ状態とするよ
うに構成され、前記Ｔ台の各除湿装置のタンク内への圧
縮空気の供給口に該供給口に圧縮空気の供給路から前記
湿気を含む圧縮空気を供給する各供給分岐路が連結され
て、該各供給分岐路を閉状態、１／ｎ開口状態、…、ｎ
／ｎ開口状態のいずれかとするバルブが備えられ、前記
Ｔ台の各除湿装置のタンク内からの圧縮空気の排出口に
該排出口から吐き出される前記水分が排除された乾燥状
態の圧縮空気を圧縮空気の排出路に排出する各排出分岐
路が連結され、前記圧縮空気の供給路から前記Ｔ台の除
湿装置に供給する圧縮空気の供給量を計測する流量計が
備えられ、該流量計により計測した圧縮空気の供給量に
合わせて、前記バルブを用いて、前記各供給分岐路を閉
状態、１／ｎ開口状態、…、又はｎ／ｎ開口状態とし
て、該各供給分岐路の開口度の総計を、１／（ｎＴ）、
２／（ｎＴ）、３／（ｎＴ）、…、ｎＴ／（ｎＴ）のい
ずれかに調整すると共に、前記各供給分岐路の開口度に
合わせて、該各供給分岐路が連結された前記供給口を持
つ前記Ｔ台の各除湿装置のタンク内のｎ台の各蒸発器の
冷却力をＯＮ状態又はＯＦＦ状態とする調整手段が備え
られたことを特徴としている。

【００２０】この第２の冷却除湿装置においては、流量
計により、供給路からＴ台の除湿装置に供給する圧縮空
気の供給量を計測できる。そして、その流量計により計
測した圧縮空気の供給量に合わせて、調整手段により、
バルブを用いて、供給路からＴ台の各除湿装置のタンク
の供給口に圧縮空気を供給する各供給分岐路を閉状態、
１／ｎ開口状態、…、又はｎ／ｎ開口状態とすることが
できる。そして、該各供給分岐路の開口度の総計を、供
給路からＴ台の除湿装置に供給する圧縮空気の供給量に
合わせて、１／（ｎＴ）、２／（ｎＴ）、３／（ｎ
Ｔ）、…、ｎＴ／（ｎＴ）のいずれかに調整できる。そ
して、該各供給分岐路の閉状態、１／ｎ開口状態、…、
又はｎ／ｎ開口状態に合わせて、供給路から各供給分岐
路を通してＴ台の各除湿装置のタンク内に供給する圧縮
空気の供給量を、Ｔ台の各除湿装置毎に零、１／ｎ、
…、ｎ／ｎのいずれかに調整できる。それと共に、調整
手段により、各供給分岐路の開口度に合わせて、該各供
給分岐路が連結された供給口を持つＴ台の各除湿装置の
タンク内のｎ台の各蒸発器の冷却力をＯＮ状態又はＯＦ
Ｆ状態とすることができる。そして、供給路から各供給
分岐路を通してＴ台の各除湿装置のタンク内に供給する
圧縮空気の供給量に合わせて、Ｔ台の各除湿装置のｎ台
の蒸発器の冷却力を、Ｔ台の各除湿装置毎に零、１／
ｎ、…、ｎ／ｎのいずれかに調整できる。そして、その
Ｔ台の除湿装置のタンク内に供給路から供給する圧縮空
気の供給総量に合わせて、Ｔ台の除湿装置の熱交換器の
冷却力の総計を、４段階以上の１／（ｎＴ）、２／（ｎ
Ｔ）、３／（ｎＴ）、…、ｎＴ／（ｎＴ）のいずれかに
広範囲にきめ細かく調整できる。

【００２１】また、本発明の第２の除湿装置において
は、その供給路を流れる圧縮空気の流量が減少した場合
に、それに合わせて、調整手段により、バルブを用い
て、各供給分岐路を、閉状態、１／ｎ開口状態、…、又
はｎ／ｎ開口状態とすることができる。そして、供給路
から、供給分岐路を通して、開口状態にある各供給分岐
路が連結された供給口を持つ各除湿装置のタンク内に送
り込む圧縮空気の流速が低下するのを防ぐことがきる。
そして、その各除湿装置のタンク内の蒸発器の周囲を圧
縮空気を淀みなく通過させることができる。そして、蒸
発器とその周囲を通過する圧縮空気との熱交換効率が低
下するのを防ぐことができる。それと共に、その蒸発器
の周囲を淀みなく流れる圧縮空気を、蒸発器を構成する
パイプやフィン等に激しく衝突させて確実に乱流状態と
することができる。そして、圧縮空気中に浮遊するミス
ト状の多数の水滴を、互いに結合させて、水分として、
圧縮空気から効率良く的確に分離して排除できる。

【００２２】また、本発明の第２の除湿装置において
は、除湿装置のタンク内を通過する圧縮空気の露点温度
がＲ度以下となって、熱交換器によりタンク内の圧縮空
気が過度に冷却される状態に陥った場合には、それをセ
ンサにより検知できる。そして、制御手段により、その
タンク内の一部の蒸発器の冷却力をＯＦＦ状態とするこ
とができる。そして、その熱交換器の冷却力を低減でき
る。そして、そのタンク内を通過する圧縮空気が熱交換
器により過度に冷却されるのを防ぐことができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に従い説明する。図１は本発明の第１の冷却除湿装置の
好適な実施の形態を示し、図１はその概略構造説明図で
ある。以下に、この第１の冷却除湿装置を説明する。

【００２４】図において、１００は、図４に示した前述
の除湿装置と同様な構成の除湿装置であり、その同一部
材には、同一符号を付し、その説明を省略する。

【００２５】図の第１の冷却除湿装置では、この除湿装
置１００が、２（Ｔ＝２）台並べて備えられている。２
台の各除湿装置１００のタンク１０の周壁に備えられた
圧縮空気の供給口１２には、供給分岐路１１０の一端が
連結されている。供給分岐路１１０の他端は、圧縮空気
の供給路１２０に連結されている。供給分岐路１１０
は、供給路１２０から二股状に分岐している。そして、
供給路１２０から、圧縮空気を、二股状の各供給分岐路
１１０を通して、２台の各除湿装置１００のタンク１０
内への圧縮空気の供給口１２に供給できるようにしてい
る。

【００２６】２台の各除湿装置１００のタンク１０の周
壁に備えられた圧縮空気の排出口１４には、排出分岐路
１３０の一端が連結されている。排出分岐路１３０の他
端は、圧縮空気の排出路１４０に連結されている。排出
分岐路１３０は、排出路１４０から二股状に分岐してい
る。そして、２台の各除湿装置１００の２（ｎ＝２）台
の蒸発器４２が収容されたタンク１０内からの圧縮空気
の排出口１４から吐き出される圧縮空気を、二股状の各
排出分岐路１３０を通して、圧縮空気の排出路１４０に
排出できるようにしている。

【００２７】二股状の各排出分岐路１３０には、該各排
出分岐路１３０を閉状態、１／２開口状態（半開状
態）、２／２開口状態（全開状態）のいずれかとするバ
ルブ１１２が備えられている。バルブ１１２には、例え
ば電動式のバタフライバルブが用いられている。

【００２８】圧縮空気の供給路１２０には、該供給路１
２０を通して２台の除湿装置１００に供給する圧縮空気
の供給量を計測する流量計１５０が備えられている。流
量計１５０には、供給路１２０を流れる圧縮空気の流量
を計測する電動式の流量カウンタが用いられている。そ
して、該流量カウンタに流れる電流量により、供給路１
２０から２台の除湿装置１００に供給する圧縮空気の供
給量を計測できるようにしている。

【００２９】流量計１５０とバルブ１１２と制御手段６
０とは、調整手段１６０に接続されている。そして、流
量計１５０により計測した供給路１２０から２台の除湿
装置１００に供給する圧縮空気の供給量に合わせて、調
整手段１６０により、バルブ１１２を用いて、二股状の
各排出分岐路１３０を閉状態、１／２開口状態、又は２
／２開口状態とすることができるようにしている。そし
て、二股状の各排出分岐路１３０の開口度の総計を、１
／４（最大開口度の４分の１）、２／４（最大開口度の
４分の２）、３／４（最大開口度の４分の３）、４／４
（最大開口度）のいずれかに調整できるようにしてい
る。それと共に、調整手段１６０により、二股状の各排
出分岐路１３０の開口度に合わせて、即ち該各排出分岐
路１３０が連結された排出口１４を持つ２台の各除湿装
置１００のタンク１０内に供給路１２０から供給分岐路
１１０を通して供給する圧縮空気の流量に合わせて、各
除湿装置１００のタンク１０内の２台の各蒸発器４２の
冷却力をＯＮ状態又はＯＦＦ状態とすることができるよ
うにしている。調整手段１６０は、電子回路等で形成さ
れている。

【００３０】図１に示した第１の冷却除湿装置は、以上
のように構成されていて、この第１の冷却除湿装置にお
いては、供給路１２０から二股状の各供給分岐路１１０
を通して２台の各除湿装置１００のタンク１０内に、圧
縮空気を、その供給口１２を通して、供給できる。そし
て、その圧縮空気を、２台の各除湿装置１００のタンク
１０内に備えられた予備熱交換器２０で予備冷却した
後、熱交換器３０により冷却できる。そして、その圧縮
空気に含まれる水分を凝縮させて、圧縮空気中から排除
できる。圧縮空気から排除した水分は、ドレン排出口１
８を通して、タンク１０外部に排出できる。水分が排除
された乾燥状態の圧縮空気は、２台の各除湿装置１００
のタンク１０内から、その排出口１４及び二股状の各排
出分岐路１３０を通して、圧縮空気の排出路１４０に排
出できる。

【００３１】その際には、流量計１５０により、供給路
１２０から２台の除湿装置１００に供給する圧縮空気の
供給量を計測できる。そして、その流量計１５０により
計測した圧縮空気の供給量に合わせて、調整手段１６０
により、バルブ１１２を用いて、二股状の各排出分岐路
１３０を閉状態、１／２開口状態、又は２／２開口状態
とすることができる。そして、該各排出分岐路１３０の
開口度の総計を、供給路１２０から２台の除湿装置１０
０に供給する圧縮空気の供給量に合わせて、１／４、２
／４、３／４、４／４のいずれかに調整できる。そし
て、供給路１２０から二股状の各供給分岐路１１０を通
して２台の各除湿装置１００のタンク１０内に供給する
圧縮空気の供給量を、零、１／２（最大供給量の１／
２）、２／２（最大供給量）のいずれかに調整できる。
それと共に、調整手段１６０により、二股状の各排出分
岐路１３０の開口度に合わせて、該各排出分岐路１３０
が連結された排出口１４を持つ２台の各除湿装置１００
のタンク１０内の２台の各蒸発器４２の冷却力をＯＮ状
態又はＯＦＦ状態とすることができる。そして、二股状
の各供給分岐路１１０を通して、２台の各除湿装置１０
０のタンク１０内に供給する圧縮空気の供給量に合わせ
て、２台の各除湿装置１００の熱交換器３０の冷却力
を、零、１／２、又は２／２に調整できる。そして、２
台の除湿装置１００のタンク１０内に供給路１２０から
供給する圧縮空気の供給総量に合わせて、２台の除湿装
置１００の熱交換器３０の冷却力の総計を、４段階の１
／４（最大冷却力の１／４）、２／４（最大冷却力の２
／４）、３／４（最大冷却力の３／４）、４／４（最大
冷却力）のいずれかに広範囲にきめ細かく調整できる。

【００３２】この第１の冷却除湿装置の動作状態を表で
示すと、図２のようになる。図において、Ａは、流量計
１５０により計測した供給路１２０を流れる圧縮空気の
量を示し、Ｍは、その際の流量計１５０を構成する流量
カウンタに流れる電流量を示している。バルブ１、バル
ブ２は、二股状の各排出分岐路１３０に備えられたバル
ブ１１２を示し、Ｓ１、Ｓ２は、２台の除湿装置１００
の一方の除湿装置１００の２台の蒸発器４２を示し、Ｓ
３、Ｓ４は、２台の除湿装置１００の他方の除湿装置１
００の２台の蒸発器４２を示している。この図２から、
上述第１の冷却除湿装置によれば、２台の除湿装置１０
０に供給する圧縮空気の供給量、即ち供給路１２０を流
れる圧縮空気の流量に合わせて、２台の除湿装置１００
の熱交換器３０の２台の蒸発器４２の冷却力の総計を、
４段階の１／４、２／４、３／４、４／４のいずれかに
広範囲にきめ細かく調整できることが判る。

【００３３】また、除湿装置１００のタンク１０内を通
過する圧縮空気の露点温度がＲ度以下となって、熱交換
器３０によりタンク１０内の圧縮空気が過度に冷却され
る状態に陥った場合には、それをセンサ５０により検知
できる。そして、制御手段６０により、その熱交換器３
０の１台の蒸発器４２の冷却力をＯＦＦ状態とすること
ができる。そして、その熱交換器３０の冷却力を１／２
（最大冷却力の１／２）に低減できる。そして、タンク
１０内を通過する圧縮空気が熱交換器３０により過度に
冷却されるのを防ぐことができる。

【００３４】また、供給路１２０を流れる圧縮空気の流
量が減少した場合には、それに合わせて、調整手段１６
０により、バルブ１１２を用いて、各排出分岐路１３０
を、閉状態、１／２開口状態、又は２／２開口状態とす
ることができる。そして、供給路１２０から、供給分岐
路１１０を通して、開口状態にある各排出分岐路１３０
が連結された排出口１４を持つ各除湿装置１００のタン
ク１０内に送り込む圧縮空気の流速が低下するのを防ぐ
ことがきる。そして、その各除湿装置１００のタンク１
０内の蒸発器４２の周囲を圧縮空気を淀みなく通過させ
ることができる。そして、蒸発器４２とその周囲を通過
する圧縮空気との熱交換効率が低下するのを防ぐことが
できる。それと共に、その蒸発器４２の周囲を淀みなく
流れる圧縮空気を、蒸発器４２を構成するパイプやフィ
ン等に激しく衝突させて確実に乱流状態とすることがで
きる。そして、圧縮空気中に浮遊するミスト状の多数の
水滴を、互いに結合させて、水分として、圧縮空気から
効率良く的確に分離して排除できる。

【００３５】図３は本発明の第２の冷却除湿装置の好適
な実施の形態を示し、図３はその概略構造説明図であ
る。以下に、この第２の冷却除湿装置を説明する。

【００３６】図の第２の冷却除湿装置においては、バル
ブ１１２が、二股状の各排出分岐路１３０に備えられず
に、二股状の各供給分岐路１１０に備えられている。

【００３７】その他は、図１に示した前述冷却除湿装置
と同様に構成されていて、この第２の冷却除湿装置にお
いては、供給路１２０から二股状の各供給分岐路１１０
を通して２台の各除湿装置１００のタンク１０内に、圧
縮空気を、その供給口１２を通して、供給できる。そし
て、その圧縮空気を、２台の各除湿装置１００のタンク
１０内に備えられた補助熱交換器２０で予備冷却した
後、熱交換器３０により冷却できる。そして、その圧縮
空気に含まれる水分を凝縮させて、圧縮空気中から排除
できる。圧縮空気から排除した水分は、ドレン排出口１
８を通して、タンク１０外部に排出できる。水分が排除
された乾燥状態の圧縮空気は、２台の各除湿装置１００
のタンク１０内から、その排出口１４及び二股状の各排
出分岐路１３０を通して、排出路１４０に排出できる。

【００３８】その際には、流量計１５０により、供給路
１２０から２台の除湿装置１００に供給する圧縮空気の
供給量を計測できる。そして、その流量計１５０により
計測した圧縮空気の供給量に合わせて、調整手段１６０
により、バルブ１１２を用いて、二股状の各供給分岐路
１１０を閉状態、１／２開口状態、又は２／２開口状態
とすることができる。そして、該各供給分岐路１１０の
開口度の総計を、供給路１２０から２台の除湿装置１０
０に供給する圧縮空気の供給量に合わせて、１／４、２
／４、３／４、４／４のいずれかに調整できる。そし
て、該各供給分岐路１１０を通して２台の各除湿装置１
００のタンク１０内に供給する圧縮空気の供給量を、
零、１／２、又は２／２のいずれかに調整できる。それ
と共に、調整手段１６０により、二股状の各供給分岐路
１１０の開口度に合わせて、該各供給分岐路１１０が連
結された供給口１２を持つ２台の各除湿装置１００のタ
ンク１０内の２台の各蒸発器４２の冷却力をＯＮ状態又
はＯＦＦ状態とすることができる。そして、二股状の各
供給分岐路１１０を通して、２台の各除湿装置１００の
タンク１０内に供給する圧縮空気の供給量に合わせて、
２台の各除湿装置１００の熱交換器３０の冷却力を、
零、１／２、又は２／２に調整できる。そして、その２
台の除湿装置１００のタンク１０内に供給路１２０から
供給する圧縮空気の供給総量に合わせて、２台の除湿装
置１００の熱交換器３０の冷却力の総計を、４段階の１
／４、２／４、３／４、４／４のいずれかに広範囲にき
め細かく調整できる。

【００３９】また、除湿装置１００のタンク１０内を通
過する圧縮空気の露点温度がＲ度以下となって、熱交換
器３０によりタンク１０内の圧縮空気が過度に冷却され
る状態に陥った場合には、それをセンサ５０により検知
できる。そして、制御手段６０により、その熱交換器３
０の１台の蒸発器４２の冷却力をＯＦＦ状態とすること
ができる。そして、その熱交換器３０の冷却力を１／２
に低減できる。そして、タンク１０内を通過する圧縮空
気が熱交換器３０により過度に冷却されるのを防ぐこと
ができる。

【００４０】また、供給路１２０を流れる圧縮空気の流
量が減少した場合には、それに合わせて、調整手段１６
０により、バルブ１１２を用いて、各供給分岐路１１０
を、閉状態、１／２開口状態、又は２／２開口状態とす
ることができる。そして、供給路１２０から、供給分岐
路１１０を通して、開口状態にある各供給分岐路１１０
が連結された供給口１２を持つ各除湿装置１００のタン
ク１０内に送り込む圧縮空気の流速が低下するのを防ぐ
ことがきる。そして、その各除湿装置１００のタンク１
０内の蒸発器４２の周囲を圧縮空気を淀みなく通過させ
ることができる。そして、蒸発器４２とその周囲を通過
する圧縮空気との熱交換効率が低下するのを防ぐことが
できる。それと共に、その蒸発器４２の周囲を淀みなく
流れる圧縮空気を、蒸発器４２を構成するパイプやフィ
ン等に激しく衝突させて確実に乱流状態とすることがで
きる。そして、圧縮空気中に浮遊するミスト状の多数の
水滴を、互いに結合させて、水分として、圧縮空気から
効率良く的確に分離して排除できる。

【００４１】なお、本発明の第１又は第２の冷却除湿装
置においては、タンク１０内に蒸発器４２を３台以上の
ｎ台備えたり、除湿装置１００を３台以上のＴ台備えた
りしても良い。そして、そのＴ台の各除湿装置１００の
圧縮空気の排出口１４に連結されたＴ本の各排出分岐路
１３０、又はそのＴ台の各除湿装置１００の圧縮空気の
供給口１２に連結されたＴ本の各供給分岐路１１０に、
バルブ１１２を備えても良い。そして、流量計１５０に
より計測した供給路１２０を通過する圧縮空気の流量に
合わせて、調整手段１６０により、バルブ１１２を用い
て、Ｔ本の各排出分岐路１３０又はＴ本の各供給分岐路
１１０を閉状態、１／ｎ開口状態（１／ｎ開口させた状
態）、２／ｎ開口状態（２／ｎ開口させた状態）、…、
又はｎ／ｎ開口状態（全開状態）とし、Ｔ本の各排出分
岐路１３０の開口度の総計、又はＴ本の各供給分岐路１
１０の開口度の総計を、供給路１２０からＴ台の除湿装
置１００に供給する圧縮空気の供給量に合わせて、６段
階以上の１／（ｎＴ）、２／（ｎＴ）、３／（ｎＴ）、
…、ｎＴ／（ｎＴ）のいずれかに広範囲にきめ細かく調
整できるようにしても良い。そして、該各排出分岐路１
３０又は各供給分岐路１１０の閉状態、１／ｎ開口状
態、２／ｎ開口状態、…、又はｎ／ｎ開口状態に合わせ
て、供給路１２０から各供給分岐路１１０を通してＴ台
の各除湿装置１００のタンク１０内に供給する圧縮空気
の供給量を、零、１／ｎ、２／ｎ、…、ｎ／ｎのいずれ
かに調整できるようにしても良い。それと共に、Ｔ本の
各排出分岐路１３０の開口度に合わせて、調整手段１６
０により、該Ｔ本の各排出分岐路１３０連結された排出
口１４を持つＴ台の各除湿装置１００のタンク１０内の
ｎ台の各蒸発器４２の冷却力をＯＮ状態又はＯＦＦ状態
としたり、又はＴ本の各供給分岐路１１０の開口度に合
わせて、調整手段１６０により、該Ｔ本の各供給分岐路
１１０が連結された供給口１２を持つＴ台の各除湿装置
１００のタンク１０内のｎ台の各蒸発器４２の冷却力を
ＯＮ状態又はＯＦＦ状態としたりできるようにしても良
い。そして、そのＴ台の除湿装置１００のタンク１０内
に供給路１２０から供給する圧縮空気の供給総量に合わ
せて、Ｔ台の除湿装置１００の熱交換器３０の冷却力の
総計を、６段階以上の１／（ｎＴ）、２／（ｎＴ）、３
／（ｎＴ）、…、ｎＴ／（ｎＴ）のいずれかに広範囲に
きめ細かく調整できるようにしても良い。

【００４２】また、本発明の第１又は第２の冷却除湿装
置においては、図１又は図３に示したように、圧縮機４
３の冷媒吐出口側とアキュムレータ４８付近とをキャパ
シテイコントロールバルブ８２を備えたバイパス回路８
０で接続してなる前述の手段を備えると良い。又は、前
述のアンロード制御手段を備えると良い。そして、２台
以上のＴ台の除湿装置１００の熱交換器３０、即ち蒸発
器４２の冷却力を、広範囲の４段階以上のｎＴ段階に加
えて、さらにきめ細かく調整できるようにすると良い。
そして、Ｔ台の除湿装置１００の熱交換器３０の冷凍サ
イクル４０がエネルギを無駄に消費するのを、より少な
く抑えられるようにすると良い。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１又は
第２の冷却除湿装置によれば、圧縮空気の供給路からＴ
台の除湿装置に供給する圧縮空気の供給量に合わせて、
Ｔ台の除湿装置の熱交換器の冷却力の総計を、４段階以
上の１／（ｎＴ）、２／（ｎＴ）、３／（ｎＴ）、…ｎ
Ｔ／（ｎＴ）のいずれかに広範囲にきめ細かく調整でき
る。そして、Ｔ台の除湿装置に供給する圧縮空気の供給
量に合わせて、Ｔ台の除湿装置の熱交換器により、供給
路からＴ台の除湿装置に供給する圧縮空気を過不足なく
適度に冷却し続けることができる。そして、Ｔ台の除湿
装置の熱交換器がエネルギを無駄に消費するのを防ぐこ
とができる。

【００４４】また、圧縮空気の流量が減少した場合に
は、除湿装置のタンク内の蒸発器周囲を通過する圧縮空
気の流速が落ちるのを防ぐことができる。そして、蒸発
器と圧縮空気との熱交換効率が低下して、熱交換器の冷
凍サイクルがエネルギを無駄に消費するのを、防ぐこと
ができる。それと共に、その蒸発器周囲を通過する圧縮
空気を、蒸発器を構成するパイプやフィン等に激しく衝
突させて確実に乱流状態とすることができる。そして、
圧縮空気に含まれるミスト状の多数の水粒を、互いに結
合させて、水滴とし、圧縮空気から確実に分離できる。
そして、圧縮空気からの水分の分離作業を効率良く的確
に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の冷却除湿装置の概略構造説明図
である。

【図２】本発明の第１の冷却除湿装置の動作状態説明図
である。

【図３】本発明の第２の冷却除湿装置の概略構造説明図
である。

【図４】除湿装置の概略構造説明図である。

【図５】図４の除湿装置の予備熱交換器の拡大構造説明
図である。

【符号の説明】

１０ タンク １２ 圧縮空気の供給口 １４ 圧縮空気の排出口 １８ ドレン排出口 ２０ 予備熱交換器 ２２ パイプ ２４ 邪魔板 ３０ 熱交換器 ４０ 冷凍サイクル ４２ 蒸発器 ５０ 露点温度を検知するセンサ ６０ 制御手段 １００ 除湿装置 １１０ 圧縮空気の供給分岐路 １１２ バルブ １２０ 圧縮空気の供給路 １３０ 圧縮空気の排出分岐路 １４０ 圧縮空気の排出路 １５０ 流量計 １６０ 調整手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−288621（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−7630（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−19541（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−91085（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−7923（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 53/26 F24F 11/00 F24F 3/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 湿気を含む圧縮空気を熱交換器により冷
   却して、前記圧縮空気に含まれる水分を凝縮させて圧縮
   空気中から排除する除湿装置であって、前記熱交換器が
   冷却する圧縮空気を通過させるタンク内に冷凍サイクル
   のｎ（ｎは、２以上の自然数）台の蒸発器が収容されて
   構成され、前記タンク内を通過する圧縮空気の露点温度
   を検知するセンサが備えられて、該センサで検知した圧
   縮空気の露点温度に基づき、前記熱交換器のｎ台の各蒸
   発器の冷却力をＯＮ状態又はＯＦＦ状態とする制御手段
   が備えられた除湿装置がＴ（Ｔは、２以上の自然数）台
   備えられ、前記センサがタンク内を通過する圧縮空気の
   露点温度がＲ度以下となって、そのタンク内の圧縮空気
   が過度に冷却される状態に陥ったことを検知した場合
   に、前記制御手段が、そのタンク内の一部の蒸発器の冷
   却力をＯＦＦ状態とするように構成され、前記Ｔ台の各
   除湿装置のタンク内への圧縮空気の供給口に該供給口に
   圧縮空気の供給路から前記湿気を含む圧縮空気を供給す
   る各供給分岐路が連結され、前記Ｔ台の各除湿装置のタ
   ンク内からの圧縮空気の排出口に該排出口から吐き出さ
   れる前記水分が排除された乾燥状態の圧縮空気を圧縮空
   気の排出路に排出する各排出分岐路が連結されて、該各
   排出分岐路を閉状態、１／ｎ開口状態、…、ｎ／ｎ開口
   状態のいずれかとするバルブが備えられ、前記圧縮空気
   の供給路から前記Ｔ台の除湿装置に供給する圧縮空気の
   供給量を計測する流量計が備えられ、該流量計により計
   測した圧縮空気の供給量に合わせて、前記バルブを用い
   て、前記各排出分岐路を閉状態、１／ｎ開口状態、…、
   又はｎ／ｎ開口状態として、該各排出分岐路の開口度の
   総計を、１／（ｎＴ）、２／（ｎＴ）、３／（ｎＴ）、
   …、ｎＴ／（ｎＴ）のいずれかに調整すると共に、前記
   各排出分岐路の開口度に合わせて、該各排出分岐路が連
   結された前記排出口を持つ前記Ｔ台の各除湿装置のタン
   ク内のｎ台の各蒸発器の冷却力をＯＮ状態又はＯＦＦ状
   態とする調整手段が備えられたことを特徴とする圧縮空
   気の冷却除湿装置。
2. 【請求項２】 湿気を含む圧縮空気を熱交換器により冷
   却して、前記圧縮空気に含まれる水分を凝縮させて圧縮
   空気中から排除する除湿装置であって、前記熱交換器が
   冷却する圧縮空気を通過させるタンク内に冷凍サイクル
   のｎ（ｎは、２以上の自然数）台の蒸発器が収容されて
   構成され、前記タンク内を通過する圧縮空気の露点温度
   を検知するセンサが備えられて、該センサで検知した圧
   縮空気の露点温度に基づき、前記熱交換器のｎ台の各蒸
   発器の冷却力をＯＮ状態又はＯＦＦ状態とする制御手段
   が備えられた除湿装置がＴ（Ｔは、２以上の自然数）台
   備えられ、前記センサがタンク内を通過する圧縮空気の
   露点温度がＲ度以下となって、そのタンク内の圧縮空気
   が過度に冷却される状態に陥ったことを検知した場合
   に、前記制御手段が、そのタンク内の一部の蒸発器の冷
   却力をＯＦＦ状態とするように構成され、前記Ｔ台の各
   除湿装置のタンク内への圧縮空気の供給口に該供給口に
   圧縮空気の供給路から前記湿気を含む圧縮空気を供給す
   る各供給分岐路が連結されて、該各供給分岐路を閉状
   態、１／ｎ開口状態、…、ｎ／ｎ開口状態のいずれかと
   するバルブが備えられ、前記Ｔ台の各除湿装置のタンク
   内からの圧縮空気の排出口に該排出口から吐き出される
   前記水分が排除された乾燥状態の圧縮空気を圧縮空気の
   排出路に排出する各排出分岐路が連結され、前記圧縮空
   気の供給路から前記Ｔ台の除湿装置に供給する圧縮空気
   の供給量を計測する流量計が備えられ、該流量計により
   計測した圧縮空気の供給量に合わせて、前記バルブを用
   いて、前記各供給分岐路を閉状態、１／ｎ開口状態、
   …、又はｎ／ｎ開口状態として、該各供給分岐路の開口
   度の総計を、１／（ｎＴ）、２／（ｎＴ）、３／（ｎ
   Ｔ）、…、ｎＴ／（ｎＴ）のいずれかに調整すると共
   に、前記各供給分岐路の開口度に合わせて、該各供給分
   岐路が連結された前記供給口を持つ前記Ｔ台の各除湿装
   置のタンク内のｎ台の各蒸発器の冷却力をＯＮ状態又は
   ＯＦＦ状態とする調整手段が備えられたことを特徴とす
   る圧縮空気の冷却除湿装置。