JP6676163B2 - 除湿装置 - Google Patents

Description

本発明は、除湿装置に関し、特に冷凍サイクルを利用した除湿装置に関する。

従来の冷凍サイクルを利用した除湿装置は、蒸発器において除湿装置内に取り込んだ空気を蒸発器で冷却除湿し、凝縮器において蒸発器で冷却除湿された空気を加温する。

除湿機の除湿性能を示す指標として、１ｋＷｈ当たりの除湿量Ｌを示すＥＦ値が知られている。除湿装置は、ＥＦ値が高いほど消費電力量を低減することができる。除湿装置のＥＦ値を高める方法として、冷媒の凝縮温度を低下させて、凝縮圧力と蒸発圧力との差を小さくし、圧縮機の負荷を減らすことが考えられる。

従来の除湿装置は、凝縮器において過熱ガス状態の冷媒、気液２相状態の冷媒、および過冷却液状態の冷媒が、蒸発器において熱交換された空気と熱交換されるため、凝縮温度を十分に低下させることができない。

また、特開平５−８７４１７号公報（特許文献１）には、凝縮器の一部が蒸発器において熱交換された空気の風路上に形成されているとともに、凝縮器の残部が蒸発器において熱交換されていない空気の風路上に形成されている除湿装置が開示されている。

特開平５−８７４１７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の除湿装置は、凝縮器における冷媒の出口が蒸発器において熱交換されていない空気の風路上に形成されているため、凝縮器において過冷却度を十分に得ることが出来ない。その結果、上記特許文献１に記載の除湿装置は、大きな除湿量を得ることが困難であり、従来の除湿装置と比べてＥＦ値を十分に高めることが困難である。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。本発明の主たる目的は、従来の除湿装置よりもＥＦ値の高い除湿装置を提供することになる。

本発明に係る除湿装置は、圧縮機、第１凝縮器、第２凝縮器、減圧装置、および蒸発器を含む冷媒回路と、冷媒回路を内部に収容している筐体とを備える。冷媒回路において、冷媒は圧縮機、第１凝縮器、第２凝縮器、減圧装置、および蒸発器を順に流通する。筐体は、筐体の外部から内部に取り込まれた空気の一部が第１凝縮器を通過する第１風路と、筐体の外部から内部に取り込まれた空気の残部が蒸発器、第２凝縮器を順に通過する第２風路とを分離する仕切部を含む。第１凝縮器では過熱ガス状態の冷媒と第１風路内の空気との間で熱交換が行われ、第２凝縮器では過冷却液状態の冷媒と第２風路内の蒸発器を通過した空気との間で熱交換が行われるように構成されている。

本発明によれば、従来の除湿装置よりもＥＦ値が高い除湿装置を提供することが出来る。

実施の形態１に係る除湿装置を示す図である。 実施の形態１に係る除湿装置の第１凝縮器および第２凝縮器において冷媒と空気との温度変化を示すグラフである。 従来の除湿装置を示す図である。 図３に示す除湿装置の凝縮器において冷媒と空気との温度変化を示すグラフである。 実施の形態２に係る除湿装置を示す図である。 実施の形態３に係る除湿装置を示す図である。 実施の形態４に係る除湿装置の第１風路および第２風路の全風量に対する第２風路の風量の比率とＥＦ値との関係を示すグラフである。 実施の形態５に係る除湿装置の第１凝縮器および第２凝縮器の全伝熱面積に対する第２凝縮器の伝熱面積の比率とＥＦ値との関係を示すグラフである。 実施の形態６に係る除湿装置を示す図である。 実施の形態６に係る除湿装置の第１凝縮器および第２凝縮器において冷媒と空気との温度変化を示すグラフである。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。

（実施の形態１）
図１を参照して、実施の形態１に係る除湿装置１００は、圧縮機１、第１凝縮器２、第２凝縮器３、減圧装置としての膨張弁４、および蒸発器５を含む冷媒回路と、冷媒回路を内部に収容している筐体１０とを備える。第１凝縮器２、第２凝縮器３および蒸発器５は、冷媒と空気との間で熱交換を行う熱交換器である。第１凝縮器２、第２凝縮器３および蒸発器５の各々は、冷媒の入口と出口、および空気の入口と出口とを有している。筐体１０は、除湿装置１００が除湿対象とする外部空間（居室内空間）に面している。

はじめに、除湿装置１００の冷媒回路について説明する。除湿装置１００の冷媒回路は、筐体１０内で冷凍サイクルを構成している。冷媒回路において、冷媒は圧縮機１、第１凝縮器２、第２凝縮器３、膨張弁４、および蒸発器５を順に流通する。具体的には、圧縮機１は吐出口と吸入口とを有している。第１凝縮器２、第２凝縮器３、膨張弁４、および蒸発器５の各々は、冷媒入口および冷媒出口を有している。第１凝縮器２の冷媒入口は圧縮機１の吐出口と接続されている。第２凝縮器３の冷媒入口は第１凝縮器２の冷媒出口と接続されている。膨張弁４の冷媒入口は、第２凝縮器３の冷媒出口と接続されている。蒸発器５の冷媒入口は、膨張弁４の冷媒出口と接続されている。圧縮機１の吸入口は、蒸発器５の冷媒出口と接続されている。なお、減圧装置は、膨張弁４に限られるものでは無く、例えばキャピラリーチューブであってもよい。

第１凝縮器２の伝熱面積（第１凝縮器２において冷媒と接する伝熱管の表面積の総和）は、第１凝縮器２において熱交換された空気の温度が冷媒の凝縮温度以上となるように形成されている。第２凝縮器３の伝熱面積（第２凝縮器３において冷媒と接する伝熱管の表面積の総和）は、第１凝縮器２の伝熱面積および第２凝縮器３の伝熱面積の和に対して２５％以上であるのが好ましい。

次に、除湿装置１００の空気の流路（風路）について説明する。筐体１０の内部には、少なくとも第１風路１１と第２風路１２の２つの風路が形成されている。第１風路１１内には、少なくとも第１凝縮器２が配置されている。第２風路１２内には、少なくとも第２凝縮器３および蒸発器５が配置されている。第１風路１１では、筐体１０の外部から内部に取り込まれた空気の一部が第１凝縮器２を通過する。第２風路１２では、筐体１０の外部から内部に取り込まれた空気の残部が蒸発器５、第２凝縮器３を順に通過する。第１風路１１内の空気の流通方向は、例えば第２風路１２内の空気の流通方向と並行している。

具体的には、第１風路１１は、少なくとも第１凝縮器２の空気入口から空気出口までの間に形成されている。第２風路１２は、少なくとも蒸発器５の空気入口から第２凝縮器３の空気出口までの間に形成されている。第２風路１２は、第１風路１１と分離されている。つまり、第１風路１１および第２風路１２は、両者の間での直接的な空気の出入が防止されている。第２風路１２は、例えば第２風路１２内の空気の流通方向において蒸発器５の空気入口よりも上流側に位置する空間を介して第１風路１１と接続されている。第１風路１１は、上記流通方向において第２凝縮器３の空気出口よりも下流側に位置する空間を介して第２風路１２と接続されている。

第１風路１１と第２風路１２とは、任意の方法により分離されていればよいが、例えば仕切部６によって分離されている。第１風路１１および第２風路１２の各々は、例えば筐体１０および仕切部６によって形成されている。第２風路１２内の空気の流通方向において、仕切部６の上流側に位置する一端（上流端部）は、少なくとも蒸発器５の空気出口よりも上流側に形成されており、例えば蒸発器５の冷媒出口と圧縮機１の吸入口とを接続する冷媒配管よりも上流側に形成されている。仕切部６の上記一端は、例えば蒸発器５の空気入口よりも上流側に形成されている。上記流通方向において、仕切部６の下流側に位置する他端（下流端部）は、少なくとも第１凝縮器２の空気入口および第２凝縮器３の空気入口よりも下流側に形成されており、例えば第１凝縮器２の冷媒出口と第２凝縮器３の冷媒入口とを接続する冷媒配管よりも上流側に形成されている。仕切部６の上記他端は、例えば第１凝縮器２の空気出口および第２凝縮器３の空気出口よりも下流側に形成されている。仕切部６は、任意の構成を備えていればよいが、例えば平板状に形成されている。仕切部６は、筐体１０の内部に固定されている。仕切部６は、任意の材料で構成されていればよい。

筐体１０には、除湿対象とする外部空間（居室内空間）から筐体１０の内部に空気を入れるための第１開口部１３と、内部から当該外部空間に空気を出すための第２開口部１４とが形成されている。第１風路１１および第２風路１２は、第１開口部１３と第２開口部１４との間に、並列に形成されている。第１風路１１の空気の流通方向および第２風路１２の空気の流通方向は、第１開口部１３から第２開口部１４に向かう方向である。第１開口部１３は、第１風路１１の空気の流通方向において、第１風路１１内の第１凝縮器２の空気入口よりも上流側であって第２風路１２内の蒸発器５の空気入口よりも上流側に形成されている。第２開口部１４は、上記流通方向において、第１風路１１内の第１凝縮器２の空気出側よりも下流側であって、第２風路１２内の第２凝縮器３の空気出側よりも下流に形成されている。

なお、除湿装置１００において、第１風路１１内には、第２風路１２内に配置される第２凝縮器３および蒸発器５を除き、冷媒回路を構成する任意の部材が配置されていれもよい。例えば、第１風路１１内には、圧縮機１が配置されていれもよい。また、第２風路１２内には、第１風路内に配置される第１凝縮器２を除き、冷媒回路を構成する任意の部材が配置されていれもよい。例えば、第２風路１２内には、膨張弁４が配置されていれもよい。

次に、図１および図２を参照して、除湿装置１００の除湿運転時の動作について説明する。図２は、除湿装置１００の第１凝縮器２および第２凝縮器３での冷媒と空気との温度変化を示すグラフである。図２の縦軸は冷媒および空気の温度、横軸下は冷媒の流路、横軸上は空気の流路を示す。図２において、第１凝縮器２の冷媒入口および冷媒出口をＩｎ２およびＯｕｔ２、第２凝縮器３の冷媒入口および冷媒出口をＩｎ３およびＯｕｔ３と示す。図２において、第１凝縮器２の空気入口および空気出口をＩｎ２’およびＯｕｔ２’、第２凝縮器３の空気入口および空気出口をＩｎ３’およびＯｕｔ３’と示す。

圧縮機１から吐出された過熱ガス状態の冷媒は、第１風路１１内に配置された第１凝縮器２に流入する。第１凝縮器２に流入した温度Ｔ１の過熱ガス状態の冷媒は、第１開口部１３を通じて外部空間から第１風路１１内に取り込まれた温度Ｔ６の空気と熱交換されることにより冷却されて凝縮温度Ｔ２の気液２相状態の冷媒となる。凝縮温度Ｔ２は、温度Ｔ６以上である。

一方、第１風路１１内に取り込まれた温度Ｔ６の空気は、第１凝縮器２において温度Ｔ２超え温度Ｔ１以下の過熱ガス状態の冷媒または温度Ｔ２の気液２相状態の冷媒と熱交換されることにより加熱される。これにより、第１風路１１の第１凝縮器２を通過した空気の温度Ｔ７は、上記冷媒の凝縮温度Ｔ２以上とされ得る。

第１凝縮器２から流出した温度Ｔ２の気液２相状態の冷媒は、第２風路１２内に配置された第２凝縮器３に流入する。第２凝縮器３に流入した温度Ｔ２の気液２相状態の冷媒は、第２風路１２内において蒸発器５を通過した温度Ｔ４の空気と熱交換されることによりさらに冷却されて温度Ｔ３の過冷却液状態の冷媒となる。第２凝縮器３から流出した過冷却液状態の冷媒は、膨張弁４を通過することにより減圧され、気液２相状態の冷媒となった後、第２風路１２内に配置された蒸発器５に流入する。蒸発器５に流入した気液２相状態の冷媒は、第１開口部１３を通じて外部空間から第２風路１２内に取り込まれた空気と熱交換されることにより加熱されて過熱ガス状態の冷媒となる。

一方、第２風路１２内に取り込まれた空気は、まず蒸発器５において空気の露点以下の温度に冷却されることにより除湿される。冷却除湿された空気は、第２凝縮器３において気液２相状態の冷媒または過冷却液状態の冷媒と熱交換されることにより加熱される。これにより、第２風路１２を通過した空気の温度は、空気の露点超えであって上記冷媒の凝縮温度以下とされ得る。温度Ｔ５および温度Ｔ７は、第１風路１１を通過した空気および第２風路１２を通過した空気によって外部空間の気温が低下しないように設定される。

次に、除湿装置１００の作用効果について説明する。除湿装置１００は、圧縮機１、第１凝縮器２、第２凝縮器３、減圧装置４、および蒸発器５を含む冷媒回路と、冷媒回路を内部に収容している筐体１０とを備える。冷媒回路において、冷媒は圧縮機１、第１凝縮器２、第２凝縮器３、減圧装置４、および蒸発器５を順に流通する。筐体１０の内部には、筐体１０の外部から内部に取り込まれた空気の一部が蒸発器５、第２凝縮器３を順に通過する第１風路１１と、第１風路１１と分離されており、かつ筐体１０の外部から内部に取り込まれた空気の残部が第１凝縮器２を通過する第２風路１２と、が形成されている。除湿装置１００は、第１凝縮器では、過熱ガス状態の冷媒と第２風路内の空気との間で熱交換が行われ、第２凝縮器では、過冷却液状態の冷媒と第１風路内の蒸発器を通過した空気との間で熱交換が行われるように構成されている。

このようにすれば、除湿装置１００は、第２凝縮器３において過冷却液気状態の冷媒と蒸発器５を通過した空気との間で熱交換が行われる。そのため、除湿装置１００は、凝縮器において過冷却液状態の冷媒と蒸発器を通過していない空気との間で熱交換が行われる上記特許文献１に記載の除湿装置と比べて、過冷却度を十分に取ることができ、大きな除湿量を得ることができる。その結果、除湿装置１００は、上記特許文献１に記載の除湿装置と比べて、除湿性能を示すＥＦ値が高い。

また、除湿装置１００は、第１風路１１内において、第１凝縮器２において過熱ガス状態または気液２相状態の冷媒と、蒸発器５を通過していない空気との間で熱交換が行われる。そのため、除湿装置１００は、凝縮器において過熱ガス状態の冷媒と蒸発器を通過した空気との間で熱交換が行われる従来の除湿装置と比べて、除湿装置１００から出される空気の温度を低下させることなく、冷媒の凝縮温度を低下させることができる。その結果、除湿装置１００は、従来の除湿装置と比べて、凝縮温度を低下させて凝縮圧力と蒸発圧力との差を小さくすることができ、高ＥＦ値となる除湿運転を実現できる。

ここで、図１〜図４を参照して、除湿装置１００と従来の除湿装置との相違についてより詳細に説明する。図３は、上述した従来の除湿装置２００を示す。従来の除湿装置２００は、冷媒が圧縮機２０１、凝縮器２０２、膨張装置２０４および蒸発器２０５を順に流通する冷媒回路と、冷媒回路を内部に収容している筐体２１０とを備える。従来の除湿装置２００には、その内部に取り込まれた空気が蒸発器２０５、凝縮器２０２を順に通過する風路２１１のみが形成されている。図４は、除湿装置２００の凝縮器２０２での冷媒と空気との温度変化を示すグラフである。図４の縦軸は冷媒および空気の温度、横軸下は冷媒の流路、横軸上は空気の流路を示す。図４において、凝縮器２０２の冷媒入口および冷媒出口をＩｎおよびＯｕｔと示し、凝縮器２０２の空気入口および空気出口をＩｎ’およびＯｕｔ’と示す。図２および図４を参照して、図１に示される除湿装置１００および図３に示される従来の除湿装置２００における、凝縮器での冷媒と空気との温度変化を比較する。

図３および図４に示されるように、除湿装置２００では、圧縮機２０１から吐出された過熱ガス状態の冷媒は、凝縮器２０２に流入する。凝縮器２０２に流入した温度Ｔ１の過熱ガス状態の冷媒は、外部空間から除湿装置２００内に取り込まれて蒸発器２０５を通過する際に冷却された温度Ｔ１２の空気と熱交換されることにより冷却される。冷媒は、凝縮温度Ｔ１０の気液２相状態となり、さらに冷却されて温度Ｔ１１の過冷却液状態となる。凝縮温度Ｔ１０および温度Ｔ１１は、温度Ｔ１２以上である。

一方、温度Ｔ１２の空気は、凝縮器２０２において温度Ｔ１０超え温度Ｔ１以下の過熱ガス状態の冷媒、温度Ｔ１０の気液２相状態の冷媒、または温度Ｔ１１の過冷却液状態の冷媒と熱交換されることにより加熱される。具体的には、温度Ｔ１２の空気は、凝縮器２０２において温度Ｔ１１の過冷却液状態の冷媒または温度Ｔ１０の気液２相状態の冷媒と熱交換されることにより、温度Ｔ２０まで加熱され、さらに、凝縮器２０２において温度Ｔ１０超え温度Ｔ１以下の過熱ガス状態の冷媒と熱交換されることにより、温度Ｔ１３まで加熱される。これにより、蒸発器２０５および凝縮器２０２を順に通過した空気の温度Ｔ１３は、上記冷媒の凝縮温度Ｔ１０以上とされ得る。温度Ｔ１３は、除湿装置２００の外部空間の気温と同程度となるように設定される。そのため、除湿装置２００では、凝縮温度Ｔ１０と、凝縮温度Ｔ１０の気液２相状態にある冷媒と熱交換される空気の温度の最高値Ｔ２０との差が小さくなる。その結果、除湿装置２００では、縮温度Ｔ１０を十分に低下させることできず、ＥＦ値を高めることが困難である。

これに対し、除湿装置１００では、第１凝縮器２において過熱ガス状態または気液２相状態の冷媒と、第２凝縮器３を通過した温度Ｔ７の空気よりも低温である温度Ｔ６の空気との間で熱交換が行われる。そのため、除湿装置１００によれば、仮に除湿運転時の設定温度を除湿装置２００と同等とした場合に、凝縮温度Ｔ２と、凝縮温度Ｔ２の気液２相状態にある冷媒と熱交換される空気の温度の最高値Ｔ２０との差を、凝縮温度Ｔ１０と、除湿装置２００の凝縮温度Ｔ１０の気液２相状態にある冷媒と熱交換される空気の温度の最高値Ｔ２０との差よりも大きくすることができる。その結果、除湿装置１００は、凝縮温度Ｔ２を低下させても、凝縮温度Ｔ２と上記温度Ｔ２０との差を除湿装置２００と同等以上とすることができるため、除湿装置２００よりも凝縮温度Ｔ２を低下させることができ、ＥＦ値を高めることができる。

（実施の形態２）
次に、図５を参照して、実施の形態２に係る除湿装置１０１について説明する。除湿装置１０１は、基本的に実施の形態１に係る除湿装置１００と同様の構成を備えるが、第１風路１１および第２風路１２に筐体１０の外部の空気を取り込むための送風部１５をさらに備えている点で異なる。

送風部１５は、筐体１０内に形成されている。送風部１５は、第１風路１１および第２風路１２の各々に、筐体１０の外部の空気を送風可能に設けられている。送風部１５は、例えば１台の送風機で構成されていてもよい。好ましくは、送風部１５は、第１風路１１と第２風路１２との風量調整可能に形成されている。好ましくは、送風部１５は、例えば第１風路１１に送風可能に設けられている送風機と、第２風路１２に送風可能に設けられている送風機とで構成されている。

このような除湿装置１０１によれば、送風部１５によって第１風路１１および第２風路１２の風量を増すことができる。特に、除湿装置１０１は、除湿装置１００と比べて、第１風路１１の風量が増すことができ、冷媒の凝縮温度を十分に低下させることができる。このような除湿装置１０１は、除湿装置１００と比べてＥＦ値が向上されている。

（実施の形態３）
次に、図６を参照して、実施の形態３に係る除湿装置１０２について説明する。除湿装置１０２は、基本的に実施の形態１に係る除湿装置１００と同様の構成を備えるが、第１風路１１内の風量と第２風路１２内の風量との比率を調整する調整部１６をさらに備えている点で異なる。

調整部１６は、筐体１０内に形成されている。調整部１６は、第１風路１１内の風量と第２風路１２内の風量とを調整可能な限りにおいて、任意の構成を備えていればよい。調整部１６は、例えば第１風路１１内に形成されており、第１風路１１の空気の流通方向に垂直な第１風路１１の断面積（開度）を調整可能なダンパである。調整部１６は、例えば第１風路１１内において第１凝縮器２よりも上流側に形成されている。

第１凝縮器２が配置されている第１風路１１は、第２凝縮器３と蒸発器５とが配置されている第２風路１２と比べて空気に対して抵抗体となる構造が少ない。そのため、例えば図５に示される送風部１５などによって第１風路１１と第２風路１２との風量調整を行わない場合には、第１風路１１の風量が第２風路１２の風量よりも多くなって凝縮温度を十分に低下させることができない。これに対し、除湿装置１０２は、調整部１６によって第１風路１１と第２風路１２との風量調整を行って第１風路１１の風量を制限することができる。そのため、除湿装置１０２は、調整部１６を備えていない除湿装置と比べて、凝縮温度を十分に低下させることができ、ＥＦ値が高い。

除湿装置１０２は、図４に示されるような送風部１５をさらに備えているのが好ましい。この場合、送風部１５は１台の送風機からなり、送風部１５自体は第１風路１１と第２風路１２との風量調整ができないように構成されていてもよい。このようにすれば、除湿装置１０２は、送風部１５によって第１風路１１および第２風路１２の風量を増すことができ、かつ調整部１６によって各風量を調整することができるため、送風部１５および調整部１６を備えていない除湿装置と比べて、凝縮温度を十分に低下させることができ、ＥＦ値が高い。

（実施の形態４）
次に、実施の形態４に係る除湿装置について説明する。実施の形態４に係る除湿装置は、基本的には実施の形態１に係る除湿装置１００と同様の構成を備えるが、第２風路１２の風量が、第１風路１１および第２風路１２の全風量の３０％以上６８％以下であることが特定されている点で異なる。

図７は、シミュレーションにより算出された、第１風路１１および第２風路１２の全風量に対する第２風路１２の風量の比率と、除湿装置１００のＥＦ値との関係を示すグラフである。図７の横軸は第１風路１１および第２風路１２の全風量に対する第２風路１２の風量の比率（単位：％）を示す。図７の縦軸は図３に示される従来の除湿装置２００のＥＦ値に対する除湿装置１００のＥＦ値の比率（単位：％）を示す。図７に示されるように、第１風路１１および第２風路１２の全風量に対する第２風路１２の風量の比率が３０％、５０％、６８％のときＥＦ値の上記比率が１１０％、１１８％、１１６％である。

第２風路１２の風量の上記比率が３０％以上６８％以下である除湿装置は、従来の除霜装置と比べて、第２凝縮器３において蒸発器５を通過した空気との熱交換量が多いため、凝縮温度を十分に低下することができ、従来の除霜装置と比べてＥＦ値が向上されている。

（実施の形態５）
次に、実施の形態５に係る除湿装置について説明する。実施の形態５に係る除湿装置は、基本的には実施の形態１に係る除湿装置１００と同様の構成を備えるが、仕切部６を構成する材料が第１凝縮器２において冷媒が流通する伝熱管（図示しない）を構成する材料よりも熱伝導率の低い材料に特定されている点で異なる。

仕切部６を構成する材料は、第１凝縮器２において冷媒が流通する伝熱管（図示しない）を構成する材料よりも熱伝導率の低い任意の材料であればよいが、例えば樹脂、セラミックス、紙、およびゴムなどからなる群から選択される少なくとも１つである。

このようにすれば、仕切部６を介して第１風路１１内の空気と第２風路１２内の空気とが熱交換を行うことを抑制することができる。そのため、第１風路１１内において第１凝縮器２に流通する空気の温度低下を抑制することができ、また第２風路１２内において蒸発器５を通過した空気の温度上昇を抑制することができる。その結果、実施の形態５に係る除湿装置によれば、仕切部６を構成する材料が第１凝縮器２において冷媒が流通する伝熱管を構成する材料と同等の熱伝導率を有する材料である場合と比べて、ＥＦ値が高い。

（実施の形態６）
次に、実施の形態６に係る除湿装置について説明する。実施の形態６に係る除湿装置は、基本的には実施の形態１に係る除湿装置１００と同様の構成を備えるが、第１凝縮器２の伝熱面積が第２凝縮器３の伝熱面積よりも大きいことが特定されている点で異なる。

図８は、シミュレーションにより算出された、第１凝縮器２の伝熱面積および第２凝縮器３の伝熱面積の和に対する第２凝縮器３の伝熱面積の比率と、除湿装置１００のＥＦ値との関係を示すグラフである。図８の横軸は、第１凝縮器２および第２凝縮器３の伝熱面積の和に対する第２凝縮器３の伝熱面積の比率（単位：％）を示す。図８の縦軸は図３に示される従来の除湿装置２００のＥＦ値に対する除湿装置１００のＥＦ値の比率（単位：％）を示す。図８に示されるように、第１凝縮器２の伝熱面積および第２凝縮器３の伝熱面積の和に対する第２凝縮器３の伝熱面積の比率が３２％以上である除湿装置は、ＥＦ値の上記比率が１０５％以上であり、従来の除湿装置と比べてＥＦ値が向上されている。特に、第１凝縮器２の伝熱面積および第２凝縮器３の伝熱面積の和に対する第２凝縮器３の伝熱面積の比率が５０％以上である除湿装置は、ＥＦ値の上記比率が１１５％以上であり、従来の除湿装置と比べてＥＦ値が向上されている。

（実施の形態７）
次に、図９および図１０を参照して、実施の形態７に係る除湿装置１０３について説明する。除湿装置１０３は、基本的には実施の形態１に係る除湿装置１００と同様の構成を備えるが、筐体１０の内部には、第２風路１２と直列に接続されており、第２凝縮器３を通過した空気が第１凝縮器２を通過する第３風路１７がさらに形成されている点で異なる。

第１凝縮器２は、過熱ガス状態の冷媒が蒸発器５を通過していない空気と熱交換される第１熱交換部と、気液２相状態の冷媒が蒸発器５、第２凝縮器３を順に通過した空気と熱交換される第２熱交換部（冷媒の流通方向において第１熱交換部よりも下流側に位置する熱交換部）とを有している。

第２風路１２は、蒸発器５の空気入口と第２凝縮器３の空気出口との間に形成されている。第３風路１７は、第２凝縮器３の空気出口と第１凝縮器２の上記第２熱交換部の空気出口との間に形成されている。第１風路１１は、例えば第２風路１２および第３風路と仕切部６によって分離されている。仕切部６の下流端部は、例えば第１凝縮器２を上記第１熱交換部と上記第２熱交換部とに分離するように、第１凝縮器２の空気入口に接続されている。

図１０は、除湿装置１０３の第１凝縮器２および第２凝縮器３での冷媒と空気との温度変化を示すグラフである。図１０の縦軸は冷媒および空気の温度、横軸下は冷媒の流路、横軸上は空気の流路を示す。図１０において、第１凝縮器２の冷媒入口および冷媒出口をＩｎ２およびＯｕｔ２、第２凝縮器３の冷媒入口および冷媒出口をＩｎ３およびＯｕｔ３と示す。図１０において、第１凝縮器２の第１熱交換部の空気入口および空気出口をＩｎ２’ａおよびＯｕｔ２’ａ、第１凝縮器２の第２熱交換部の空気入口および空気出口をＩｎ２’ｂおよびＯｕｔ２’ｂ、第２凝縮器３の空気入口および空気出口をＩｎ３’およびＯｕｔ３’と示す。

このようにしても、図９および図１０に示されるように、第２凝縮器３の第２熱交換部で過冷却液気状態の冷媒と蒸発器５を通過した空気との間で熱交換が行われるため、除湿装置１０３は、凝縮器において過冷却液状態の冷媒と蒸発器を通過していない空気との間で熱交換が行われる上記特許文献１に記載の除湿装置と比べて、過冷却度を十分に取ることができ、大きな除湿量を得ることができる。

また、このような除湿装置１０３は、除湿装置１００と比べて、第２凝縮器３を通過する空気の量が増えるため、凝縮能力が高められている。さらに、図１０に示されるように、除湿装置１０３は、第２凝縮器３を通過した冷媒の過冷却温度に近い温度Ｔ８の空気が、第１凝縮器２において気液２相状態の冷媒と熱交換することができるため、除湿装置１００と比べて、凝縮能力が高められている。

なお、除湿装置１０３において、第１風路１１と第２風路１２とが分離されている限りにおいて、第１風路１１と第３風路１７とは分離されていなくてもよい。図１０に示されるように、第２風路１２を通過した空気の温度Ｔ８は、例えば第１風路に取り込まれた空気の温度Ｔ６と同等程度とされ得る。そのため、第１風路１１に第２風路１２を通過して第３風路１７内を流通する空気が混入しても、上記除湿装置１０３と同様の効果を奏することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点において例示であって制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 圧縮機、２ 第１凝縮器、３ 第２凝縮器、４ 膨張弁（減圧装置）５ 蒸発器、６ 仕切部、１０ 筐体、１１ 第１風路、１２ 第２風路、１３ 第１開口部、１４ 第２開口部、１５ 送風部、１６ 調整部、１７ 第３風路、１００，１０１，１０２，１０３ 除湿装置。

Claims (6)

1. 圧縮機、第１凝縮器、第２凝縮器、減圧装置、および蒸発器を含む冷媒回路と、前記冷媒回路を内部に収容している筐体とを備え、
   前記冷媒回路において、冷媒は前記圧縮機、前記第１凝縮器、前記第２凝縮器、前記減圧装置、および前記蒸発器を順に流通し、
   前記筐体は、除湿対象とする前記筐体の外部空間から内部に取り込まれた空気の一部が前記第１凝縮器を通過する第１風路と、除湿対象とする前記筐体の外部空間から内部に取り込まれた空気の残部が前記蒸発器、前記第２凝縮器を順に通過する第２風路とを分離する仕切部を含み、
   前記第１風路内の空気の流通方向は、前記第２風路の空気の流通方向と並行しており、
   前記第１凝縮器では過熱ガス状態の前記冷媒と前記第１風路内の空気との間で熱交換が行われ、前記第２凝縮器では過冷却液状態の前記冷媒と前記第２風路内の前記蒸発器を通過した空気との間で熱交換が行われるように構成されている、除湿装置。
2. 前記筐体の内部に収容されており、かつ前記第１風路および前記第２風路に前記筐体の外部の空気を内部に取り込む送風部と、
   前記筐体の内部に収容されており、かつ前記第１風路内の風量と前記第２風路内の風量との比率を調整する調整部とをさらに備える、請求項１に記載の除湿装置。
3. 前記第２風路の風量は、前記第１風路および前記第２風路の全風量の３０％以上６８％以下である、請求項１または請求項２に記載の除湿装置。
4. 前記仕切部を構成する材料は、前記第１凝縮器において前記冷媒が流通する伝熱管を構成する材料よりも熱伝導率の低い、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の除湿装置。
5. 前記第１凝縮器の伝熱面積が前記第２凝縮器の伝熱面積よりも大きい、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の除湿装置。
6. 前記筐体の内部には、前記第２風路と直列に接続されており、前記第２凝縮器を通過した空気が前記第１凝縮器を通過する第３風路がさらに形成されている、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の除湿装置。

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