JP5594170B2 - 冷媒用除水装置 - Google Patents

Description

本発明は、冷凍サイクルにおいて、冷媒中の水を除去する冷媒用除水装置に関するものである。

例えば、特開平２−１５４９５８号公報では、精留塔の原理を利用した冷媒用除水装置が提案されている。この冷媒用除水装置は、上端を閉鎖し、下端を冷凍サイクルのガス冷媒流路に接続した中空部材を有し、中空部材内上部には、中空部材外の冷気によって冷却される冷却部および冷却によって分離した液冷媒と水とを貯留する貯留部を有している。貯留部の内部は、液冷媒に比べて水を保持する力が高い性質を有する保水部材を有している。

このような構成において、ガス冷媒はガス冷媒流路から中空部材内へ導かれ、冷却部にて冷却され、液冷媒と水とに分離される。こうして分離した液冷媒および水は重力により、貯留部の上部に形成された貯留部開口部より貯留部内に流下する。

このようにして、冷凍サイクル内においてガス冷媒から水が次第に除去され、ガス冷媒流路内の水分濃度を下げることができる。

特開平２−１５４９５８号公報

液冷媒の比重が水の比重よりも大きくなる場合、液冷媒は貯留部の下部に蓄積し、水が、その上部に蓄積する。そして、液冷媒および水の蓄積量が貯留部の容量を超えると、貯留部の上部に蓄積された水が貯留部開口部から溢れ出し、冷凍サイクル内に戻ってしまう現象が起こる。

そこで本発明は、水が貯留部から溢れ出し、除水効果が低下するという問題を解決すべく、除水効果を向上させる冷媒用除水装置を提供しようとするものである。

請求項１に記載の発明は、冷凍サイクルのガス冷媒流路に対し、ガス冷媒流路から上部に延びる中空部材が接続され、中空部材内に導入されたガス冷媒を、中空部材の外部の冷却媒体により冷却することで、ガス冷媒を液冷媒と水とに分離し、これら液冷媒と水とを中空部材内部に設けられた貯留部に貯留することで、冷凍サイクル中の水を除去する冷媒用除水装置において、貯留部は、液冷媒に比べて水を保持する力が高い性質を有する保水部材を有し、貯留部は、貯留部の下部においてガス冷媒流路と保水部材とが連通するように構成されたことを特徴とする。

このような構成によれば、ガス冷媒流路から中空部材内部へガス冷媒を導き、流入したガス冷媒は冷却手段によって冷却され、液冷媒と水とに分離される。分離した水と液冷媒とは、重力の作用により貯留部に流下する。

ここで、保水部材は液冷媒に比べて水を保持する力が高い。また、貯留部は保水部材の下部においてガス冷媒流路と保水部材とが連通するように構成されている。したがって、水は保水部材に付着して捕捉されるが、液冷媒は重力の作用により保水部材を通り抜け、保水部材とガス冷媒流路とが連通する部分を介して、保水部材からガス冷媒流路に落下する。

これにより、ガス冷媒流路に液冷媒が落下した分、保水部材の容量に余裕ができ、その分さらに水と液冷媒とを貯留部に蓄積できる。よって、貯留部上部からガス冷媒流路へ水が溢れ出すことを抑制でき、除水効果が低下するという問題を抑制できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の冷媒用除水装置において、貯留部は、貯留部の下部のうち、最下部においてガス冷媒流路と貯留部とが連通するように構成されたことを特徴とする。

このような構成によれば、貯留部に流下した液冷媒は、重力の作用により貯留部の最下部に向かって流下する。貯留部は、貯留部の最下部においてガス冷媒流路と保水部材とが連通するように構成されている。

これにより、請求項１の効果に加え、貯留部の最下部まで流入した液冷媒を、ガス冷媒流路と保水部材とが連通する部分を介して貯留部からガス冷媒流路に落下させることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の冷媒用除水装置において、貯留部は、保水部材の下部のうち、中空部材の中心軸と対向する部位においてガス冷媒流路と保水部材とが連通するように構成されたことを特徴する。

これにより、請求項１の効果に加え、液冷媒が貯留部の最下部にまで流下しなかった場合も、中空部材の中心軸と対向する部分を介し、液冷媒を貯留部からガス冷媒中に戻すことができる。

また、請求項４に記載の発明のように、請求項１ないし３の何れか１つに記載の冷媒用除水装置において、保水部材は、中空部材の内壁面全周に配置されるように筒状に構成され、中空部材の内側に配置され、保水部材を中空部材内に配置した状態で保水部材を中空部材の内壁面に押付ける筒状の押付け部材を有し、押付け部材には、保水部材の下部において、保水部材を露出させるように隙間が形成されており、隙間により保水部材とガス冷媒流路とが連通するように構成することもできる。

請求項５に記載の発明は、請求項４記載の冷媒用除水装置において、押付け部材は、複数の孔部を有する網目状に構成されたことを特徴とする。

これにより、請求項１の効果に加え、孔部が複数設けられているため、効率的に水分除去を行うことができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載の冷媒用除水装置において中空部材の内壁面には、中空部材の内側に窪んだ窪み部が設けられており、貯留部は、窪み部の上に載置された板状の底部と、底部から上部に延びる側面部とを有し、底部、側面部及び中空部材の内壁面により形成される空間の内部に保水部材を収容してなることを特徴とする。

これにより、請求項１の効果に加え、中空部材の内壁面に窪み部を設けることで、底部を容易に支持することが可能となる。よって、中空部材内で貯留部を支持することが容易となる。

また、請求項７に記載の発明のように、請求項６に記載の冷媒用除水装置において、底部及び側面部には、それぞれスリットが形成され、底部のスリットと側面部のスリットとが連続に設けられており、これらのスリットにより、ガス冷媒流路と保水部材とが連通するように構成することもできる。

請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の冷媒用除水装置において、底部は、複数の孔部を有する網目状部材により構成されたことを特徴とする。

これにより、請求項６の効果に加え、孔部が複数設けられているため、効率的に水分除去を行うことができる。

請求項９に記載の冷媒用除水装置は、冷凍サイクルのガス冷媒流路に対し、ガス冷媒流路から上部に延びる中空部材が接続され、中空部材内に導入されたガス冷媒を、中空部材の外部の冷却媒体により冷却することで、ガス冷媒を液冷媒と水とに分離し、これら液冷媒と水とを中空部材内部に設けられた貯留部に貯留することで、冷凍サイクル中の水を除去する冷媒用除水装置において、貯留部は、貯留部の最下部に形成された板状の底部と、底部から上部に延びる側面部とを有し、底部、側面部及び中空部材の内壁面により空間が形成されており、底部及び側面部の少なくとも一方に、液冷媒を通し、液冷媒よりも表面張力の大きい水を通さない大きさの連通通路を形成したことを特徴とする。

このような構成によれば、ガス冷媒流路から中空部材内へガス冷媒を導き、流入したガス冷媒は冷却手段によって冷却され、液冷媒と水とに分離する。分離した水と液冷媒とは、重力の作用により、貯留部に流下する。連通通路は、貯留部の底部及び側面部の少なくとも一方に設けられており、表面張力が大きい水を通さず、表面張力が小さい液冷媒は通す大きさである。水は連通通路を通過できず貯留部に蓄積され、液冷媒は連通通路を通過し、中空部材内のガス冷媒中に落下する。

これにより、ガス冷媒流路に液冷媒が落下した分、保水部材の容量に余裕ができ、その分さらに水と液冷媒とを貯留部に蓄積できる。よって、貯留部上部からガス冷媒流路へ水が溢れ出すことを抑制でき、除水効果が低下するという問題を抑制できる。

請求項１０に記載の発明は、請求項９記載の冷媒用除水装置において、貯留部は、底部においてガス冷媒流路と貯留部内部とが連通するように構成されたことを特徴とする。

このような構成によれば、貯留部に流下した液冷媒は、重力の作用により底部に向かって流下する。貯留部は、底部においてガス冷媒流路と保水部材とが連通するように構成されている。

これにより、請求項９の効果に加え、貯留部の最下部まで流入した液冷媒を、連通通路を介して貯留部からガス冷媒流路に落下させることができる。

請求項１１に記載の発明は、請求項９記載の冷媒用除水装置において、貯留部は、側面部においてガス冷媒流路と貯留部内部とが連通するように構成されたことを特徴とする。

これにより、請求項９の効果に加え、液冷媒が貯留部の最下部にまで流下しなかった場合も、連通通路を介して液冷媒を貯留部からガス冷媒中に戻すことができる。

請求項１２に記載の冷媒用除水装置は、請求項１ないし１１の何れか１つに記載の冷媒用除水装置において、中空部材には、中空部材の上部において中空部材開口部が形成されており、中空部材開口部に、液冷媒およびガス冷媒の透過性に比べて水蒸気の透過性が高い材質の水分透過膜が設けられていることを特徴とする。

これにより、中空部材内外における水蒸気分圧の差を利用して貯留部に蓄積された水蒸気を中空部材外に排出することができる。これにより、貯留部の容量が小さくて済み、また、水蒸気が貯留部開口部から溢れ出し、除水効果が低下するという問題を抑制でき、除水効果を向上させることができる。

本発明の第１実施形態におけるカーエアコン用冷凍サイクルの構成図である。 第１実施形態における冷媒用除水装置とコンデンサとを一体化したものの縦断面図である。 （ａ）は、第１実施形態における冷媒用除水装置の構造の詳細を示す平面部分図であり、（ｂ）は第１実施形態における冷媒用除水装置の構造の詳細を示す正面断面図である。 第１実施形態における冷媒用除水装置の中空部材における上部における拡大断面図である。 第１実施形態における冷媒用除水装置の中空部材上部に組み付けられる構成部品を示す斜視図である。 第１実施形態における冷媒用除水装置の作動原理を示す概略図である。 第１実施形態で使用する冷媒ＨＦＯ１２３４ｙｆ、従来使用していた冷媒ＣＦＣ１２それぞれの温度と密度との関係を示したグラフである。 第２実施形態における冷媒用除水装置の構成の詳細を示す正面断面図である。 第２実施形態における貯留部の平面図である。 図９のＩ−Ｉ断面図である。 第２実施形態における冷媒用除水装置の作動原理を示す概略図である。 第３実施形態における貯留部の平面図である。 図９のＩＩ‐ＩＩ断面図である。 第４実施形態における貯留部の平面図である。 図１４のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 第５実施形態における貯留部の平面図である。 図１６のＩＶ−ＩＶ断面図である。 第６実施形態における貯留部の平面図である。 図１８のＶ−Ｖ断面図である。 その他の実施形態おける冷媒用水除去装置において、中空部材の内部にらせん状部材を備えた構成の拡大断面斜視図である。 その他の実施形態おける冷媒用水除去装置において、中空部材の内部にらせん状部材を備えた構成の断面構成図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図面を用いて説明する。図１は本実施形態のカーエアコン用冷凍サイクル１の構成図である。図２は本発明の冷媒用除水装置７を一体に設けたコンデンサ３の縦断面図である。図３（ａ）は冷媒用除水装置７の平面部分図である。図３（ｂ）は冷媒用除水装置７の構造の詳細を示す正面断面図である。

冷凍サイクル１は、図１に示す通りコンプレッサ２とコンデンサ３とレシーバ４と膨張弁５とエバポレータ６とを備えている。本実施形態では、本発明の冷媒用除水装置７をコンデンサ３に取付けて一体型とし、カーエアコン用の冷凍サイクル１内に適用している。

コンプレッサ２は冷媒を圧縮し、高温高圧のガス冷媒を吐出する。コンプレッサ２から吐出されたガス冷媒は、コンデンサ３で凝縮液化する。その後、液冷媒は膨張弁５で減圧されて低温低圧の霧状になりエバポレータ６に流入する。そして、エバポレータ６で蒸発気化したガス冷媒はコンプレッサ２に吸入される。また、レシーバ４は、コンデンサ３の凝縮部３ｃとサブクール部３ｆとの間に設けられて液冷媒とガス冷媒とに分離する気液分離器である。

図２に示すとおり、コンデンサ３は、コンプレッサ２からの高温高圧ガス冷媒が冷媒入口３ａを介して導入される第１入口タンク部３ｂと、第１入口タンク部３ｂから分配されるガス冷媒を外気との熱交換により凝縮させる凝縮部３ｃと、凝縮部３ｃからの冷媒を集合させる第１出口タンク部３ｄと、第１出口タンク部３ｄからの冷媒が導入されて液冷媒とガス冷媒とに気液分離するレシーバ４と、レシーバ４で分離された液冷媒が導入される第２入口タンク部３ｅと、第２入口タンク部から分配される液冷媒を外気との熱交換により過冷却するサブクール部３ｆと、サブクール部３ｆからの冷媒を集合させる第２出口タンク部３ｇと、第２出口タンク部３ｇから液冷媒が排出される冷媒出口３ｈとを有し、冷媒出口３ｈを介して冷媒が膨張弁５へ向かうように構成されている。

このようなコンデンサ３に対し、冷媒用除水装置７が一体に取付けられている。具体的には、第１入口タンク部３ｂの外側（図２左側）の側面部のうち下部に孔部を形成し、同様に冷媒用除水装置７の内側（図２右側）の側面部のうち下部に孔部を形成し、これら両孔部に中空の円筒形部材５０をロウ付けにより接続することで、コンデンサ３と一体化している。これにより、冷媒用除水装置７内には、第１入口タンク部３ｂ内のガス冷媒１０ｘが円筒形部材５０を介して導入される。すなわち、第１入口タンク部３ｂおよび円筒形部材５０が本発明のガス冷媒流路を構成している。

冷媒用除水装置７とコンデンサ３を一体化したものを出来るだけ小型にするために、図２に示すように冷媒用除水装置７の上下方向を第１入口タンク部３ｂの上下方向とあわせ、冷媒用除水装置７を第１入口タンク部３ｂに対して平行に設置している。なお、冷媒用除水装置７と第１入口タンク部３ｂとの接続方法はロウ付けに限らず、ねじ込み式によりＯリングシールを介して接続する方法を採用してもよい。

次に、冷媒用除水装置７の構成を、図２〜図５を用いて詳細に説明する。

冷媒用除水装置７は、中空筒形状の中空部材１００を有し、この中空部材１００の内側（図２右側）の側面部のうち下部に前述した孔部が形成されている。一方、中空部材１００の上端部には中空部材開口部１１２が形成されている。なお、中空部材１００はアルミ製、もしくはスチール製で、耐食性を向上させるために内部にフェノールなどのコーテイングが施されている。

図４は冷媒用除水装置７の中空部材１００における上部における拡大断面図である。図４、図５に示すように中空部材１００上部には中空部材１００の全周に渡って中空部材１００の内壁面に内側へ凹んだ凹部１０５ａが設けられており、この凹部１０５ａの上にホルダ１０８が支持されている。

液冷媒１０ｙおよびガス冷媒１０ｘの透過性に比べて水蒸気の透過性が高い材質の水分透過膜であるポリイミド１０９がパッキン１１０、ホルダ１０８を当てて、凹部１０５ａに支持され取付けられている。ポリイミド１０９の上に多数の水通過孔１１１ａを形成したパンチプレート１１１を、パッキン１１０を当てて、中空部材１００径部の上縁から挿入することで冷媒用除水装置７に固定されている。

中空部材１００の内部には、ガス冷媒１０ｘが冷却されることによって分離した液冷媒１０ｙと水１０ｚを貯留する貯留部１０２が設けられている。

図３（ｂ）に示すように、貯留部１０２は、網目状部材からなる押付け部材１０３とグラスウールからなる保水部材１０４とを有し、押付け部材１０３と保水部材１０４とを、中空部材１００の全周に渡って中空部材１００の内壁面の内側へ窪ませた窪み部１０５により支持して構成されている。

押付け部材１０３は、中空部を有する同一径の円筒形状である。押付け部材１０３の外径は中空部材１００の内径よりも小さい。したがって、押付け部材１０３を中空部材１００の内部に挿入した状態では、押付け部材１０３と中空部材１００の内壁面とにより隙間１１３が形成させる。なお、押付け部材１０３は金属製であり、弾力性を有する。

保水部材１０４は、液冷媒１０ｙに比べて水１０ｚを保持する力が高い性質を有する物質である。例えば、グラスウールはガラス繊維同士の間に保水する。その他にも、水の表面張力や浸透圧を利用して保水する吸水性樹脂、多孔質構造を利用して保水するポリウレタン系樹脂からなるスポンジ、セルロース系のガーゼ、保水性のよい構造を持つ繊維からなる布や綿などが保水部材１０４として挙げられる。

ただし、シリカゲルを主成分とした乾燥剤は吸水能力が高すぎるため、本発明の保水部材１０４として採用した場合、中空部材１００の外部の湿気まで吸水してしまう。したがって、乾燥材は本発明の保水部材１０４から除かれる。

保水部材１０４は、縦方向の長さが押付け部材１０３の縦方向と、横方向の長さが中空部材１００の内周と同程度の長さであり、厚みは隙間１１３よりも厚い形状である。したがって、図３に示すように、保水部材１０４を隙間１１３に挟む形で中空部材１００の内壁面に沿って挿入すると、押付け部材１０３の弾力による反力により、保水部材１０４は押付け部材１０３によって中空部材１００の内壁面に押付けられる。このような構成により中空部材１００の上方に向かって開口した貯留部開口部１２０を有する貯留部１０２が構成される。

本実施形態では、貯留部１０２を中空部材１００の内部の上半部に設けている。貯留部１０２をガス冷媒流路である円筒形部材５０の近くに設けると、貯留部１０２で捕捉し損ねた水１０ｚが円筒形部材５０を通り第１入口タンク部３ｂに流れてしまうため、除水効果が低下する。貯留部１０２を中空部材１００内部の上半部に設けることにより、仮に貯留部１０２で水１０ｚを捕捉し損ねても、水１０ｚは中空部材１００の内壁面に付着する。その後、ガス冷媒１０ｘに水分移動が行われ、水１０ｚは再度中空部材１００内を上昇する。上昇したガス冷媒１０ｘは冷却され、液冷媒１０ｙとなり貯留部１０２に再度流下する。

貯留部１０２には、保水部材１０４とガス冷媒流路である円筒形部材５０および第１入口タンク部３ｂとが連通するように、貯留部１０２の下部に連通通路（孔部）１０６が設けられている。本実施形態では、連通通路１０６を、隙間１１３のうち貯留部１０２の下方に形成された下部隙間１１３ａにより構成している。更には、押付け部材１０３が網目状に構成されているので、この押付け部材１０３自体も連通通路１０６を構成している。

次に、冷媒用除水装置７の作用効果を述べる。図６は冷媒用除水装置７の作動原理を示す概略図である。図７は本実施形態で使用する冷媒ＨＦＯ１２３４ｙｆ、従来使用していた冷媒ＣＦＣ１２それぞれの温度と密度との関係を示したグラフであり、温度変化による水、冷媒の密度変化をそれぞれ実線、破線で示したものである。

ガス冷媒１０ｘは、冷凍サイクル１における冷媒の循環過程で、冷媒入口３ａを通過し、第１入口タンク部３ｂに流入する。ガス冷媒１０ｘの一部は、第１入口タンク部３ｂから円筒形部材５０内を通り、中空部材１００内に流入する。中空部材１００はコンデンサ３と一体化されているため、コンデンサ３が外気により冷却される際に、中空部材１００も同じく外気により冷却させる。中空部材１００内に流入したガス冷媒１０ｘは外気により冷却されながら中空部材１００内を上昇する。

ガス冷媒１０ｘは冷却されると中空部材１００の内面で凝縮し液冷媒１０ｙとなる。ガス冷媒１０ｘに比べ液冷媒１０ｙは飽和水分濃度が低いため、ガス冷媒１０ｘから液冷媒１０ｙに凝縮すると同時に、飽和水分濃度を超過した分の水１０ｚも分離する。液冷媒１０ｙ、水１０ｚは中空部材１００の内壁面に付着し、重力の作用により中空部材１００内壁面を滴れ落ち貯留部１０２に流下する。

図７より冷凍サイクルの凝縮温度に関し、ＨＦＯ１２３４ｙｆを５０℃以下で使用する場合やＣＦＣ１２を９０℃以下で使用する場合は、水１０ｚの比重が液冷媒１０ｙの比重よりも小さくなることが分かる。このような場合、従来技術では貯留部開口部１２０から液冷媒１０ｙとともに水１０ｚが冷媒移動通路１０１側に溢れ出してしまう。

本実施形態では、連通通路１０６が、貯留部開口部１２０よりも下方に形成されており、また液冷媒１０ｙは保水部材１０４に捕捉されないため、液冷媒１０ｙは保水部材１０４中を通過し、連通通路１０６を通って一部はガス冷媒１０ｘ中に流下してガス冷媒１０ｘに加熱されることで蒸発し、残りは中空部材１００の下部から円筒形部材５０を通って第１入口タンク部３ｂへ流出する。一方、水１０ｚは貯留部１０２内に設けられた保水部材１０４で捕捉される。液冷媒１０ｙがガス冷媒流路に落下した分、貯留部１０２の容量に余裕ができ、その分さらに水１０ｚと液冷媒１０ｙとを貯留部１０２に蓄積することができる。

よって、貯留部開口部１２０から液冷媒１０ｙとともに水１０ｚが溢れ出ることを抑制することができる。

貯留部１０２内に水１０ｚがあると相対湿度は１００％近くまで高くなり、かつ冷凍サイクルの凝縮温度同等に温度が高いため水蒸気分圧が高い。一方、中空部材開口部１１２の外側は大気にさらされ、水蒸気分圧が低い。したがって、保水部材１０４に捕捉された水１０ｚは、水蒸気の形態で中空部材１００の上部へ移動し、ポリイミド１０９を透過してパンチプレート１１１に設けられた水通過孔１１１ａから中空部材１００外へ排出される。

以上の作用により、液冷媒１０ｙや水１０ｚが貯留部開口部１２０から溢れ出す前に、液冷媒１０ｙが連通通路１０６から流出する。したがって、貯留部開口部１２０から水１０ｚが溢れ出し、ガス冷媒流路に戻ってしまうという問題を抑制することができ、除水効率を向上させることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる点について説明することとし、第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付して説明は省略する。図８は本実施形態における冷媒用除水装置７の構成の詳細を示す正面断面図を、図９は本実施形態における冷媒用除水装置７における貯留部２０２の平面図、図１０は図９のＩ−Ｉ断面図を示している。

中空部材２００は、ガス冷媒流路から離れた側（図８上側）の端部２０１は閉じた形状となっている。

図８ないし図１０に示すように、貯留部２０２は、底部２０５と、底部２０５から上部に延びる円筒形の側面部２０４と、中空部材２００の内壁面とにより形成される空間に保水部材１０４を内蔵することで構成されている。また、窪み部１０５により底部２０５を下から支持している。

底部２０５は、中央に底部連通部２１０が設けられた環状の円板で構成されており、この円板によって保水部材１０４を保持する。また、図９、図１０に示すように底部２０５には複数（本実施形態では４つ）の孔からなる連通通路２０６が形成されている。

側面部２０４は、中央に冷媒移動通路１０１が形成された筒状形状となっており、底部連通部２１０の縁部から上部に延びて設けられている。なお、側面部２０４、底部２０５は耐熱性の良好な材料（本実施形態ではアルミ）で成形されている。

次に、冷媒用除水装置７の作用効果を述べる。図１１は冷媒用除水装置７の作動原理を示す概略図である。貯留部２０２に流入した液冷媒１０ｙは保水部材１０４に捕捉されることなく底部２０５まで到達し、連通通路２０６を通過し、一部は中空部材２００内のガス冷媒１０ｘ中でガス冷媒１０ｘに加熱されることで蒸発し、残りは中空部材２００の下部から円筒形部材５０を通って第１入口タンク部３ｂへ戻る。

以上の作用により、水１０ｚが貯留部開口部１２０から溢れ出し、除水効果が低下するという問題を抑制でき、除水効果を向上させることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態では、第２実施形態と異なる点について説明することとし、第２実施形態と同じ部分については同じ符号を付して説明は省略する。図１２は本実施形態における冷媒用除水装置７における貯留部３０２の平面図、図１３は図１２のＩＩ−ＩＩ断面図を示している。

本実施形態においては図１２、図１３に示すように、貯留部３０２には底部３０５、側面部３０４において、それぞれ、底部スリット３０６ａ、側面部スリット３０６ｂが形成されておりこれらのスリット３０６ａ、３０６ｂは連続して形成されている。これらのスリット３０６ａ、３０６ｂ部が連通通路３０６を形成している。

次に、冷媒用除水装置７の作用効果を述べる。貯留部３０２に流入した液冷媒１０ｙは保水部材１０４に捕捉されることなく底部スリット３０６ａ、側面部スリット３０６ｂを通過し、一部は中空部材２００内のガス冷媒１０ｘ中でガス冷媒１０ｘに加熱されることで蒸発し、残りは中空部材２００の下部から円筒形部材５０を通って第１入口タンク部３ｂへ戻る。

以上の作用により、水１０ｚが貯留部開口部１２０から溢れ出し、除水効果が低下するという問題を抑制でき、除水効果を向上させることができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態では、第２実施形態と異なる点について説明することとし、第２実施形態と同じ部分については同じ符号を付して説明は省略する。

図１４は本実施形態における冷媒用除水装置７における貯留部４０２の平面図、図１５は図１４のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図を示している。

本実施形態においては図１４、図１５に示すように、貯留部４０２の底部４０５は網目状部材からなっており、連通通路４０６は底部４０５の網目からなっている。

次に、冷媒用除水装置２０の作用効果を述べる。貯留部４０２に流入した液冷媒１０ｙは保水部材１０４に捕捉されることなく底部４０５まで到達し、連通通路４０６を通過し、一部は中空部材２００内のガス冷媒１０ｘ中でガス冷媒１０ｘに加熱されることで蒸発し、残りは中空部材２００の下部から円筒形部材５０を通って第１入口タンク部３ｂへ戻る。

以上の作用により、水１０ｚが貯留部開口部１２０から溢れ出し、除水効果が低下するという問題を抑制でき、除水効果を向上させることができる。また、連通通路２０６が複数設けられているため、効率的に水分除去を行うことができる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態では、第２実施形態と異なる点について説明することとし、第２実施形態と同じ部分については同じ符号を付して説明は省略する。

本実施形態においては図１６、図１７に示すように、貯留部５０２には保水部材１０４は設けられていない。連通通路５０６の外径は、液冷媒１０ｙは表面張力が小さいため通過できるが、水１０ｚは表面張力の大きいため通過することができない大きさである直径０．１ｍｍ程度である。

次に、冷媒用除水装置７の作用効果を述べる。貯留部５０２に流入した液冷媒１０ｙは底部５０５に達し、連通通路５０６を通過し、一部は中空部材２００内のガス冷媒１０ｘ中でガス冷媒１０ｘに加熱されることで蒸発し、残りは中空部材２００の下部から円筒形部材５０を通って第１入口タンク部３ｂへ戻る。水１０ｚは連通通路５０６を通過することが出来ず、貯留部５０２に蓄積される。

以上の作用により、水１０ｚが貯留部開口部１２０から溢れ出し、除水効果が低下するという問題を抑制でき、除水効果を向上させることができる。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態では、第５実施形態と異なる点について説明することとし、第５実施形態と同じ部分については同じ符号を付して説明は省略する。

図１８は本実施形態における冷媒用除水装置７における貯留部６０２の平面図、図１９は図１８のＶ−Ｖ断面図を示している。

本実施形態においては図１８、図１９に示すように、側面部４０４に連通通路６０６が形成されている。なお、側面部４０４に加え、底部６０５にも通過通路６０６が形成された構造でもよい。

次に、冷媒用除水装置７の作用効果を述べる。貯留部６０２に流入した液冷媒１０ｙは側面部４０４を流下し、連通通路６０６に達する。液冷媒１０ｙは連通通路６０６を通過し、一部は中空部材２００内のガス冷媒１０ｘ中でガス冷媒１０ｘに加熱されることで蒸発し、残りは中空部材２００の下部から円筒形部材５０を通って第１入口タンク部３ｂへに戻る。

以上の作用により、水１０ｚが貯留部開口部１２０から溢れ出し、除水効果が低下するという問題を抑制でき、除水効果を向上させることができる。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々変形が可能である。

上述した実施形態では、連通通路１０６、２０６、３０６、４０６、５０６、６０６の位置を特定していたが、連通通路１０６、２０６、３０６、４０６、５０６、６０６の位置は貯留部２０５、３０５、４０５、５０５、６０５の最下部や、側面部のうち冷媒移動通路１０１側の側面部２０４、３０４、４０４に設けていればよい。

また、上述した実施形態では、中空部材１００、２００の内部における、貯留部２０５、３０５、４０５、５０５、６０５より下方の空間には何も設けない構造としたが、以下のように、らせん状の段やコイルスプリングを設けた構造としてもよい。

図２０は液冷媒１０ｙとガス冷媒１０ｘとの接触時間および接触面積を増やすために中空部材１００、２００内部において貯留部２０５、３０５、４０５、５０５、６０５より下方の空間に、らせん状の段６０１を設けた構造を示したものである。らせん状の段６０１は金属や合成樹脂などの弾性片あり、中空部材１００、２００内に巻き縮めて挿入し、その反発力で固定されている。

図２１は、同じ目的で中空部材１００、２００内部における貯留部２０５、３０５、４０５、５０５、６０５より下方の空間にコイルスプリング６０２を取付けた構造を示したものである。液冷媒１０ｙは図２１中に矢印で示すように、スプリング６０２に沿って中空部材１００、２００内部を流下する。このため、液冷媒１０ｙとガス冷媒１０ｘとが比較的長時間接触し、水１０ｚの移動が十分に行われる。これにより除水効果が向上する。

その他にも、第２実施形態ないし第６実施形態において中空部材２００の上端部を開口し第１実施形態の中空部材１００と同じ構造としてもよい。

第１実施形態ないし第６実施形態において中空部材１００、２００の外部に多数のフィンを設けて冷媒能力を向上させてもよい。

第１実施形態ないし第６実施形態では、中空部材１００、２００の側面部のうち下部に孔部が形成され、コンデンサ３の第１入口タンク部３ｂと円筒形部材５０を介して接続されている。しかし、この形態に限定されることなく、中空部材１００、２００の最下部を開口し、また、コンプレッサ２とコンデンサ３を接続するガス冷媒流路上に孔部を形成し、そこに中空部材１００、２００をロウ付けにより接続してもよい。

第１実施形態ないし第６実施形態において中空部材１００、２００の長さを伸ばしてもよい。これにより、ガス冷媒１０ｘへの加湿量を増加させ、ガス冷媒１０ｘを容易に高水分濃度とすることができる。このような構成にすれば、冷凍サイクル中におけるガス冷媒１０ｘの水分濃度が非常に低い場合であっても、迅速に除湿を行うことが可能となる。

１ 冷凍サイクル
２ コンプレッサ
３ コンデンサ
３ａ 冷媒入口
３ｂ 第１入口タンク部
３ｃ 凝縮部
３ｄ 第１出口タンク部
３ｅ 第２入口タンク部
３ｆ サブクール部
３ｇ 第２出口タンク部
３ｈ 冷媒出口
４ レシーバ
５ 膨張弁
６ エバポレータ
７ 冷媒用除水装置
５０ 円筒形部材
１００、２００ 中空部材
１０１ 冷媒移動通路
１０２、２０２，３０２、４０２、５０２、６０２ 貯留部
１０３ 押付け部材
１０４ 保水部材
１０５ 窪み部
１０５ａ 凹部
１０６、２０６、３０６、４０６、５０６、６０６ 連通通路
１０８ ホルダ
１０９ ポリイミド
１１０ パッキン
１１１ パンチプレート
１１１ａ 水通過孔
１１２ 中空部材開口部
１１３ 隙間
１１３ａ 下部隙間
１２０ 貯留部開口部
２０１ ガス冷媒流路から離れた側の中空部材内端部
２０４、３０４、４０４ 側面部
２０５、３０５、４０５、５０５、６０５ 底部
２１０ 底部連通部
３０６ａ 底部スリット
３０６ｂ 側面部スリット
５５０ 網目状部材
６０１ らせん状部材
６０２ コイルスプリング
１０ｘ ガス冷媒
１０ｙ 液冷媒
１０ｚ 水

Claims (12)

1. 冷凍サイクル（１）のガス冷媒流路に対し、前記ガス冷媒流路から上部に延びる中空部材（１００，２００）が接続され、
   前記中空部材（１００，２００）内に導入されたガス冷媒を、前記中空部材（１００、２００）の外部の冷却媒体により冷却することで、ガス冷媒を液冷媒と水とに分離し、これら液冷媒と水とを前記中空部材（１００、２００）内部に設けられた貯留部（１０２、２０３）に貯留することで、前記冷凍サイクル（１）中の水を除去する冷媒用除水装置において、
   前記貯留部（１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２）は、液冷媒に比べて水を保持する力が高い性質を有する保水部材（１０４）を有し、
   前記貯留部（１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２）は、前記貯留部（１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２）の下部において前記ガス冷媒流路と前記保水部材（１０４）とが連通するように構成されたことを特徴とする冷媒用除水装置。
2. 前記貯留部（１０２、２０２、３０２、４０２、５０２）は、前記貯留部（１０２、２０２、３０２、４０２、５０２）の下部のうち、最下部において前記ガス冷媒流路と前記貯留部（１０２、２０２、３０２、４０２、５０２）とが連通するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の冷媒用除水装置。
3. 前記貯留部（１０２、３０２、６０２）は、前記保水部材（１０４）の下部のうち、前記中空部材（１００、２００）の中心軸と対向する部位において前記ガス冷媒流路と前記保水部材（１０４）とが連通するように構成されたことを特徴する請求項１または２に記載の冷媒用除水装置。
4. 前記保水部材（１０４）は、前記中空部材（１００、２００）の内壁面全周に配置されるように筒状に構成され、
   前記中空部材（１００、２００）の内側に配置され、前記保水部材（１０４）を前記中空部材（１００、２００）内に配置した状態で前記保水部材（１０４）を前記中空部材（１００、２００）の内壁面に押付ける筒状の押付け部材（１０３）を有し、
   前記押付け部材（１０３）には、前記保水部材（１０４）の下部において、前記保水部材（１０４）を露出させるように隙間が形成されており、前記隙間により前記保水部材（１０４）と前記ガス冷媒流路とが連通するように構成されたことを特徴とする請求項１ないし３の何れか１つに記載の冷媒用除水装置。
5. 前記押付け部材（１０３）は、複数の孔部（１０６）を有する網目状に構成されたことを特徴とする請求項４記載の冷媒用除水装置。
6. 前記中空部材（１００、２００）の内壁面には、前記中空部材の内側に窪んだ窪み部（１０５）が設けられており、
   前記貯留部（２０２、３０２、４０２、５０２、６０２）は、前記窪み部（１０５）の上に載置された板状の底部（２０５、３０５、４０５、５０５、６０５）と、前記底部（２０５、３０５、４０５、５０５、６０５）から上部に延びる側面部（２０４、３０４、４０４）とを有し、前記底部（２０５、３０５、４０５、５０５、６０５）、前記側面部（２０４、３０４、４０４）及び前記中空部材（１００、２００）の内壁面により形成される空間の内部に前記保水部材（１０４）を収容してなることを特徴とする請求項１ないし５の何れか１つに記載の冷媒用除水装置。
7. 前記底部（３０５）及び前記側面部（３０４）には、それぞれスリット（３０６ａ、３０６ｂ）が形成され、前記底部（３０５）のスリット（３０６ａ）と前記側面部（３０４）のスリット（３０６ｂ）とが連続に設けられており、これらのスリット（３０６ａ、３０６ｂ）により、前記ガス冷媒流路と前記保水部材（１０４）とが連通するように構成されたことを特徴とする請求項６記載の冷媒用除水装置。
8. 前記底部（４０５）は、複数の孔部（４０６）を有する網目状部材により構成されたことを特徴とする請求項６記載の冷媒用除水装置。
9. 冷凍サイクル（１）のガス冷媒流路に対し、前記ガス冷媒流路から上部に延びる中空部材（１００、２００）が接続され、
   前記中空部材（１００、２００）内に導入されたガス冷媒を、前記中空部材（１００、２００）の外部の冷却媒体により冷却することで、ガス冷媒を液冷媒と水とに分離し、これら液冷媒と水とを前記中空部材（１００、２００）内部に設けられた貯留部（５０２、６０２）に貯留することで、冷凍サイクル（１）中の水を除去する冷媒用除水装置において、
   前記貯留部（５０２、６０２）は、前記貯留部の最下部に形成された板状の底部（５０５、６０５）と、前記底部（５０５、６０５）から上部に延びる側面部（２０４、４０４）とを有し、前記底部（５０５、６０５）、前記側面部（２０４、４０４）及び前記中空部材（１００、２００）の内壁面により空間が形成されており、
   前記底部（５０５、６０５）及び前記側面部（２０４、４０４）の少なくとも一方に、液冷媒を通し、液冷媒よりも表面張力の大きい水を通さない大きさの連通通路（５０６、６０６）を形成したことを特徴とする冷媒用除水装置。
10. 前記貯留部（５０２）は、前記底部（５０５）において前記ガス冷媒流路と前記貯留部（５０２）内部とが連通するように構成されたことを特徴とする請求項９記載の冷媒用除水装置。
11. 前記貯留部（６０２）は、前記側面部（４０４）において前記ガス冷媒流路と前記貯留部（６０２）内部とが連通するように構成されたことを特徴とする請求項９記載の冷媒用除水装置。
12. 前記中空部材（１００）には、前記中空部材（１００）の上部において中空部材開口部（１１２）が形成されており、
    前記中空部材開口部（１１２）に、液冷媒およびガス冷媒の透過性に比べて水蒸気の透過性が高い材質の水分透過膜（１０９）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし１０の何れか１つに記載の冷媒用除水装置。

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