JPH10277350A - 冷凍式除湿装置、熱交換器及び熱交換器の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】断熱効率を格段に向上することのできる冷凍式
除湿装置及び熱交換器を得る。 【解決手段】冷凍回路Ｒから供給される冷媒と外部から
供給される被除湿エアとの間で熱交換を行う冷却室を備
えたケース本体５０と、除湿後のエアと水分とを分離す
るドレンセパレータ３１と、その周辺の管体３０、３２
等とを断熱材料からなる断熱体５３で一体に密封した。
これにより、断熱効率の高い熱交換部９からなる熱交換
器を得ることができ、この熱交換器を冷凍式除湿装置に
応用することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒を用いて被除
湿流体との熱交換を行って被除湿流体を除湿する冷凍式
除湿装置、その除湿装置に使用するのに好適な熱交換
器、及び、その熱交換器の製造方法に関するものであ
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おり、この冷凍回路によ
り冷媒を冷却する。一方、冷凍式除湿装置は熱交換器を
備えており、この熱交換器に外部からの高温湿り空気と
前記冷凍回路で冷却された冷媒とを導入し、高温湿り空
気と冷媒との間で熱交換を行って高温湿り空気を除湿す
るようになっている。そして、除湿後の乾燥空気はシリ
ンダ等の外部機器に供給される。

【０００３】熱交換器の外周面には、高温湿り空気と冷
媒との熱交換に基づいて結露が発生するため、この結露
対策が必要となる。又、熱交換器の外周面が外気と触れ
ている状態では放熱による熱ロスが避けられず熱交換の
効率が低下する。

【０００４】これらの問題を解決する最新の技術とし
て、例えば特開平８−２９９７４２号公報に示されてい
るように、断熱材料よりなるパッケージフレームを上下
に分割したものがある。これら上下両パッケージフレー
ムのうち、下側のパッケージフレームの上面には熱交換
器等を構成する各種部品の固定凹部が形成されるととも
に、上側のパッケージフレームの下面には前記各種部品
の収容空間が形成されている。そして、両パッケージフ
レーム及び熱交換器等の各種部品の組付け作業は、下側
のパッケージフレームの固定凹部に前記各種部品を固定
した状態でその上面を上側のパッケージフレームによっ
て覆い、両パッケージフレーム同士を固定することによ
り行われる。

【０００５】このように構成された断熱材料よりなる上
下両パッケージフレームによって、熱交換器の外周面の
結露対策となるとともに、熱交換効率が以前のものに比
べて向上している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上下に
分割されたパッケージフレームを用いて熱交換器等の各
種部品を外気と遮断するものでは、パッケージフレーム
の構成が複雑化し、パッケージフレーム自体にコストが
かかるため、熱交換器、ひいては冷凍式除湿装置のコス
ト高につながる。

【０００７】又、パッケージフレームは分割されて構成
されているため、パッケージフレーム同士の接合部にお
いては断熱効果が低下し、断熱効果の点では未だ十分な
対策とはなっていない。勿論、パッケージフレーム同士
の接合部に隙間が生じないように構成することは困難で
あるが、極力隙間が生じないようにパッケージフレーム
の製作精度を上げるとすれば、パッケージフレームの製
作コストはますます高騰する。

【０００８】更に、下側パッケージフレーム上に各種部
品を組付けてその後上側パッケージフレームを覆い、そ
の後、上下両パッケージフレーム同士を連結する作業が
必要であることから組立作業も面倒である。

【０００９】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、断熱効率を格段に向上
し得る冷凍式除湿装置、熱交換器及び熱交換器の製造方
法を提供することにある。又、本発明の他の目的は、上
記目的を簡単かつ安価に達成することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、冷媒を冷却する冷凍回路
部と、外部から供給される除湿前の流体と前記冷凍回路
部にて冷却された冷媒との間で熱交換を行って流体を除
湿する熱交換部とを備えた冷凍式除湿装置において、前
記熱交換部の周囲全体を断熱材料からなる断熱体で一体
に密封して分離不能なユニット構造とし、その熱交換ユ
ニットから、冷凍回路部への冷媒通路と除湿前後の流体
の出入通路とを導出した。これにより、熱交換部の断熱
効率が格段に向上する。

【００１１】請求項２に記載の発明は、冷媒を冷却する
冷凍回路部と、外部から供給される除湿前の流体と前記
冷凍回路部にて冷却された冷媒との間で熱交換を行って
流体を除湿する熱交換部とを備えた冷凍式除湿装置にお
いて、前記熱交換部は、前記冷凍回路部にて冷却された
冷媒を流通させる冷媒通路に前記除湿前の流体を接触さ
せて熱交換を行う冷却室と、その冷却室に導入される除
湿前の流体と熱交換による除湿後の流体とを接触させて
除湿前の流体を予冷させつつ除湿後の流体を再熱させる
予冷・再熱室とを備え、前記冷却室及び予冷・再熱室を
含む熱交換部の周囲全体を断熱材料からなる断熱体で一
体に密封して分離不能なユニット構造とし、その熱交換
ユニットから、冷凍回路部への冷媒通路と除湿前後の流
体の出入通路とを導出した。これにより、熱交換部の断
熱効率が格段に向上する。

【００１２】請求項３に記載の発明は、冷媒を冷却する
冷凍回路部と、外部から供給される除湿前の流体と前記
冷凍回路部にて冷却された冷媒との間で熱交換を行って
流体を除湿する熱交換部とを備えた冷凍式除湿装置にお
いて、前記熱交換部には熱交換により除湿前の流体から
分離された水を排出するためのドレン配管を接続し、前
記熱交換部及びドレン配管の周囲全体を断熱材料からな
る断熱体で一体に密封して分離不能なユニット構造と
し、その熱交換ユニットから、冷凍回路部への冷媒通路
と除湿前後の流体の出入通路とドレン配管下流側とを導
出した。これにより、熱交換部の断熱効率が格段に向上
するとともに、ドレン配管の結露も併せて防止すること
ができる。

【００１３】請求項４に記載の発明は、本体内部にて外
部から供給される除湿前の流体と冷媒との間で熱交換を
行う熱交換器において、前記本体の周囲全体を断熱材料
からなる断熱体で一体に密封して分離不能なユニット構
造とし、その熱交換ユニットから、冷凍回路部への冷媒
通路と除湿前後の流体の出入通路とを導出した。これに
より、熱交換部の断熱効率が格段に向上する。

【００１４】請求項５に記載の発明は、本体内部にて外
部から供給される除湿前の流体と冷媒との間で熱交換を
行う熱交換器において、前記本体内部は、冷却された冷
媒を流通させる冷媒通路に前記除湿前の流体を接触させ
て熱交換を行う冷却室と、その冷却室に導入される除湿
前の流体と熱交換による除湿後の流体とを接触させて除
湿前の流体を予冷させつつ除湿後の流体を再熱させる予
冷・再熱室とを備え、前記冷却室及び予冷・再熱室を含
む前記本体の周囲全体を断熱材料からなる断熱体で一体
に密封して分離不能なユニット構造とし、その熱交換ユ
ニットから、冷媒通路と除湿前後の流体の出入通路とを
導出した。これにより、熱交換部の断熱効率が格段に向
上する。

【００１５】請求項６に記載の発明は、本体内部にて外
部から供給される除湿前の流体と冷媒との間で熱交換を
行う熱交換器において、前記本体には熱交換により除湿
前の流体から分離された水を排出するためのドレン配管
を接続し、前記本体及びドレン配管の周囲全体を断熱材
料からなる断熱体で一体に密封して分離不能なユニット
構造とし、その熱交換ユニットから、冷媒通路と除湿前
後の流体の出入通路とドレン配管下流側とを導出した。
これにより、熱交換部の断熱効率が格段に向上するとと
もに、ドレン配管の結露も併せて防止することができ
る。

【００１６】請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請
求項３のいずれか１項に記載の冷凍式除湿装置におい
て、熱交換ユニットを、前記断熱材料を周囲に充填する
ことにより構成した。これにより、熱交換部の断熱効率
が一層向上する。

【００１７】請求項８に記載の発明は、請求項４乃至請
求項６のいずれか１項に記載の熱交換器において、熱交
換ユニットを、前記断熱材料を周囲に充填することによ
り構成した熱交換器。これにより、熱交換部の断熱効率
が一層向上する。

【００１８】請求項９に記載の発明は、本体内部にて外
部から供給される除湿前の流体と冷媒との間で熱交換を
行う熱交換器の製造方法において、前記本体の周囲を治
具で覆うとともに、治具から冷媒を流通させる冷媒通路
と除湿前後の流体の出入通路とを突出させるように前記
治具を配置する工程と、その治具に囲まれた領域内に発
泡ビーズを充填する工程と、その充填された発泡ビーズ
を加熱して発泡させる工程とを備えたものである。これ
により、熱交換部の断熱効率が格段に向上する熱交換器
を安価かつ簡単に製造することができる。

【００１９】請求項１０に記載の発明は、本体内部にて
外部から供給される除湿前の流体と冷媒との間で熱交換
を行うとともに、前記本体に熱交換により除湿前の流体
から分離された水を排出するためのドレン配管を接続し
た熱交換器の製造方法において、前記本体の周囲を治具
で覆うとともに、治具から冷媒を流通させる冷媒通路と
除湿前後の流体の出入通路とドレン配管とを突出させる
ように前記治具を配置する工程と、その治具に囲まれた
領域内に発泡ビーズを充填する工程と、その充填された
発泡ビーズを加熱して発泡させる工程とを備えたもので
ある。これにより、熱交換部の断熱効率が格段に向上す
るとともにドレン配管の結露も併せて防止することがで
きる熱交換器を安価かつ簡単に製造することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態を図１〜図５に
従って説明する。図１に示すように、冷凍式除湿装置１
は、その外面がケース２により覆われている。ケース２
は、四隅に立設された各支柱３と、各支柱３に連結され
た下部ベース４と、下部ベース４よりも上方に配置され
各支柱３に連結された中間部ベース５と、中間部ベース
５よりも更に上方に配置され各支柱３に連結された上部
ベース６とを備えている。各支柱３の上端部には横桟７
が架設されている。なお、図示しないが各支柱３間の４
側面にはそれぞれ側板が装着され、各支柱３の上面には
上板が横桟７に装着されている。従って、冷凍式除湿装
置１は、全体として略直方体形状をなしている。

【００２１】下部ベース４上には、下部ベース４と中間
部ベース５との間に冷凍回路部８が配設されている。
又、中間部ベース５上には、中間部ベース５と上部ベー
ス６との間に熱交換部９が配設されている。更に、上部
ベース６上には、上部ベース６と上板との間に電装部１
０が配設されている。従って、冷凍式除湿装置１は、下
から上へ向かって冷凍回路部８、熱交換部９、電装部１
０が積層された構造となっている。又、冷凍回路部８と
熱交換部９との間、及び、熱交換部９と電装部１０との
間は、仕切板としての中間部ベース５又は上部ベース６
によって区画されている。

【００２２】次に、主として図２に示した冷凍式除湿装
置１の構成図に基づいて、同冷凍式除湿装置１の各構成
部品及びそれらの機能について説明する。まず、冷凍回
路部８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１１にはコンプレッサ駆動モータ１２が連結さ
れており、コンプレッサ駆動モータ１２は電源に接続さ
れている。そして、コンプレッサ駆動モータ１２の駆動
によりコンプレッサ１１が作動し、フロンからなる冷媒
ガスの圧縮を行うようになっている。

【００２３】コンプレッサ１１の上流側にはアキュムレ
ータ１３が組付けられている。アキュムレータ１３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１１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。

【００２４】コンプレッサ１１の下流側には凝縮器とし
てのコンデンサ１４が接続され、コンデンサ１４の近傍
には同コンデンサ１４への送風を行うファン１５が設置
されている。なお、コンデンサ１４には多数のフィン１
４ａが設けられており、コンデンサ１４内の冷媒と外気
との熱交換を効率良く行うことができるようになってい
る。ファン１５にはファン駆動モータ１６が連結されて
おり、ファン駆動モータ１６は電源に接続されている。
そして、ファン駆動モータ１６によりファン１５が作動
すると、ファン１５は冷凍式除湿装置１の周囲の外気を
ケース２の側板に装着されたフィルタ１７を介してコン
デンサ１４に送風し、コンプレッサ５からコンデンサ１
４に送り込まれた圧縮冷媒ガスを冷却し液化するように
なっている。

【００２５】尚、フィルタ１７は外気に含まれる塵埃を
除去するためのものである。又、コンデンサ１４を通過
した後の外気は、フィルタ１７と対向するケース２の側
板に設けられた多数の通気口１８を介して再び装置外部
に放出されるようになっている。

【００２６】コンデンサ１４の下流側にはフィルタドラ
イヤ１９が組付けられている。このフィルタドライヤ１
９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。

【００２７】フィルタドライヤ１９の下流側には、減圧
作用をなすキャピラリチューブ２０が組付けられ、キャ
ピラリチューブ２０は同チューブ２０を通過する液冷媒
を減圧するようになっている。

【００２８】キャピラリチューブ２０の下流側には熱交
換器としての冷凍通路２１が接続されており、同冷凍通
路２１は前記熱交換部９内で蛇行するように形成されて
いる。前記冷凍通路２１には多数のフィン２２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２１の下流側は前記アキュムレータ１３に接続さ
れている。

【００２９】これらのアキュムレータ１３，コンプレッ
サ１１，コンデンサ１４，フィルタドライヤ１９，キャ
ピラリチューブ２０及び冷凍通路２１によって、冷媒が
流通する冷凍回路Ｒの主流路Ｒ１が形成されている。

【００３０】前記主流路Ｒ１にはコンデンサ１４，フィ
ルタドライヤ１９及びキャピラリチューブ２０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２３が設けられており、こ
の容量調整弁２３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２３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２１内の圧力を常時ある
一定以上に保持するものである。

【００３１】そして、冷凍回路Ｒのうち、冷凍通路２１
を除いた各構成部品が前記冷凍回路部８として下部ベー
ス４と中間部ベース５との間に配設されている。次に、
熱交換部９の構成について説明すると、冷凍式除湿装置
１の外部に設けられたエアコンプレッサ２４から除湿前
の流体である被除湿流体としての高温湿り空気を供給
し、冷却室２８内にて除湿後の流体である除湿後空気に
した後、再び外部へ送り出す被除湿流体回路Ｓが設けら
れている。

【００３２】エアコンプレッサ２４にはエア供給管２５
が接続されており、同エア供給管２５は予冷・再熱室２
６内において予冷管２７に接続されている。この予冷管
２７は蛇行して形成され、その下流側には冷却室２８内
の冷却通路２９が接続されている。そして、冷却通路２
９を通過する高温湿り空気と前記冷凍通路２１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。

【００３３】前記冷却室２８には冷却通路２９と連通さ
れる導出管３０が接続され、導出管３０にはドレンセパ
レータ３１が接続されている。ドレンセパレータ３１は
熱交換後の空気から自動的に水分を分離し取り出すもの
であり、水分を除去された除湿後の乾燥空気は導入管３
２を介して再び予冷・再熱室２６内に導入されている。
すなわち、導入管３２は接続通路３３を介して予冷・再
熱室２６内の再熱管３４に接続されている。再熱管３４
は前記予冷管２７に接するように蛇行して形成され、再
熱管３４の下流側には予冷・再熱室２６の外部に設けら
れたエア取出管３５が接続されている。

【００３４】前記エア供給管２５及びエア取出管３５に
より、除湿前後の流体の出入通路が構成されている。
又、これらのエア供給管２５，予冷管２７，冷却通路２
９，導出管３０，導入管３２，接続通路３３，再熱管３
４及びエア取出管３５により、被除湿流体としての空気
が流通する被除湿流体回路Ｓが形成されている。

【００３５】ドレンセパレータ３１には除湿後の空気か
ら分離された水分を外部に排出するためのドレン配管と
しての排出管路３６が接続されている。排出管路３６は
途中でドレン配管としての第１排出管路３７と第２排出
管路３８とに分岐されている。第１排出管路３７の出口
側には手動式開閉弁３９が接続され、手動式開閉弁３９
を手動操作することにより除湿後の不要な水分を排出で
きるようになっている。第２排出管路３８には同第２排
出管路３８の上流側と下流側とを連通又は遮断する電磁
弁４０が介在されている。

【００３６】次に、電装部１０の構成について説明する
と、電装部１０には各種電気・電子部品４２が設けられ
ている。電装部１０に対応するケース２外面には操作部
４３が設けられている。なお、上部ベース６上に配設さ
れている電気・電子部品４２は当該上部ベース６上に直
接固定され、操作部４３裏面に配設されている電気・電
子部品４２は電装用基板４１を介して操作部４３裏面に
固定されている。

【００３７】各種電気・電子部品４２は、コンプレッサ
駆動モータ１２及びファン駆動モータ１６に電源を供給
するとともにその駆動制御を行ない、又、容量調整弁２
３及び電磁弁４０の開閉制御を行う。又、図１に示すよ
うに、操作部４３は電源の入り切りの操作を行うスイッ
チ４４や冷凍式除湿装置１の運転状態の変更を行う操作
つまみ４５等を備え、更にそれらに隣接して電源ランプ
や警告ランプ等の各種表示ランプ４６が設けられてい
る。

【００３８】なお、電気・電子部品４２からの配線は、
上部ベース６及び中間部ベース５に形成された窓孔４
７，４８を介して前記コンプレッサ駆動モータ１２、フ
ァン駆動モータ１６等に接続されている。又、冷凍回路
部８と熱交換部９とを結ぶ冷凍回路Ｒの配管も中間部ベ
ース５に形成された窓孔４８を通されている。

【００３９】次に、熱交換部９の具体的配置構造を図３
及び図４に基づいて説明する。前記予冷・再熱室２６及
び冷却室２８は、単一のケース体５０内に収容されてお
り、このケース体５０は中間部ベース５上に設置される
熱交換器用ベース５１上に固定されている。熱交換器用
ベース５１の一端には、上方に突出する突出片５２が設
けられ、この突出片５２には、前記エア供給管２５、エ
ア取出管３５、第１排出管路３７、第２排出管路３８の
各配管と外部で接続するための接続部２５ａ，３５ａ，
３７ａ，３８ａがそれぞれ設けられている。そして、図
３に示すように、熱交換器用ベース５１上のケース本体
５０、ドレンセパレータ３１、エア供給管２５、エア取
出管３５、排出管路３６、第１排出管路３７及び第２排
出管路３８は断熱材料よりなる断熱体５３により一体に
密封されており、断熱体５３によって熱交換部９がユニ
ット化されている。このユニット化された熱交換部９で
は、断熱体５３から前記各接続部２５ａ，３５ａ，３７
ａ，３８ａ、冷凍回路Ｒの冷媒通路及び電磁弁４０のみ
が露出されている。又、電磁弁４０は断熱体５３の存在
によってもなお着脱交換可能に構成されている。

【００４０】なお、断熱体５３を構成する断熱材料とし
ては、プラスチック発泡体或いはゴム発泡体等の発泡材
料が挙げられる。プラスチック発泡体としては、例え
ば、ポリスチレン発泡体、ポリエチレン発泡体、ポリプ
ロピレン発泡体、ポリウレタン発泡体、６，６−ナイロ
ン発泡体、ポリカーボネイト発泡体などを用いることが
できる。ゴム発泡体としては、アクリロニトリルブタジ
エンゴム発泡体、ブチルゴム発泡体、スチレンブタジエ
ンゴム発泡体などの合成ゴム系の発泡体や天然ゴム系の
発泡体なども用いることができる。又、これらの素材は
単一素材として利用してもよいし複合素材として利用し
てもよい。

【００４１】次に、熱交換部９を断熱体５３にて密封し
た熱交換ユニットを形成する製造方法を図５を中心に説
明する。まず、図５（ａ）に示すように、第１の工程と
して、治具の設置工程があり、熱交換器用ベース５１の
四方を、治具を構成する４枚の側壁６１で覆う。これら
側壁６１からは、突出片５２の外側面とともに各接続部
２５ａ，３５ａ，３７ａ，３８ａが治具に覆われること
なくそれぞれ外部に露出されており、又、冷凍回路Ｒの
冷媒通路も露出されるように治具が設計されている。

【００４２】次に、図５（ｂ）に示すように、第２の工
程として、充填工程があり、側壁６１及び熱交換器用ベ
ース５１に囲まれた領域内に、上側開口部から発泡ビー
ズ６２を所定量充填する。

【００４３】その後、図５（ｃ）に示すように、第３の
工程として、加熱工程があり、上側開口部を治具として
の上壁６３で覆う。上壁６３には複数本のスチーム管６
４が接続されている。そして、スチーム管６４を介して
外部から熱交換器用ベース５１、側壁６１及び上壁６３
に囲まれた領域内に高温のスチームを供給して治具内部
空間を加熱する。この加熱によって、発泡ビーズ６２が
発泡され、その占有体積を増す。これにより、治具内部
空間内が発泡体により殆ど隙間なく膨張することとな
る。

【００４４】次に、第４の工程として、冷却・乾燥工程
があり、治具内部空間を冷却及び乾燥させる工程を行っ
た後に、上壁６３及び側壁６１からなる治具を取り除く
ことにより、図３に２点鎖線で示される断熱体５３が形
成される。

【００４５】なお、第２の工程における発泡ビーズ６２
の充填量は第３の工程における発泡後の体積を考慮して
経験的に見出された必要量とされている。又、第３の工
程における加熱工程の後に第４の工程において冷却工程
を経ているのは、発泡ビーズ６２の発泡を所定量、すな
わち治具内部空間内が必要かつ十分に断熱材料で充満さ
れる程度で止めるためである。又、その後に乾燥工程を
経ているのは治具としての上壁６３及び側壁６１の型抜
きを容易に行うためである。従って、冷却工程及び乾燥
工程は、自然冷却及び自然乾燥でも構わないが、強制冷
却及び強制乾燥を行った方が断熱材５３の製造時間を短
くすることができる。

【００４６】次に、上記のように構成された冷凍式除湿
装置１の作用を説明する。電装部１０に設けられた電気
・電子部品４２の制御に基づいてエアコンプレッサ２４
が駆動され、エア供給管２５より高温湿り空気が供給さ
れると、予冷管２７，冷却通路２９，導出管３０，導入
管３２，接続通路３３，再熱管３４及びエア取出管３５
を介してエアシリンダ等の外部機器に空気が供給され
る。

【００４７】ここで、電気・電子部品４２の制御に基づ
いてコンプレッサ駆動モータ１２が駆動開始すると、コ
ンプレッサ１１が作動して冷媒が冷凍回路Ｒを循環す
る。即ち、低圧冷媒ガスがコンプレッサ１１により圧縮
されて高温（約７０〜８０℃）の圧縮冷媒ガスになりコ
ンデンサ１４に送り出される。この時、ファン駆動モー
タ１６により駆動されるファン１５がケース２外の空気
をフィルタ１７を介してコンデンサ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１９にて塵埃や水分が除去された後、キャピラリ
チューブ２０にて減圧されて低圧冷媒になる。低圧冷媒
は冷凍通路２１を通過する際に、冷却室２８内の冷却通
路２９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２１内の冷媒は低圧冷媒ガスと
なってアキュムレータ１３に供給される。

【００４８】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除湿空気となり、接続通路３３を介
して再熱管３４へ送られる。この再熱管３４は予冷管２
７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３４内の除湿空気と予冷管２７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。

【００４９】又、冷却室３内で熱交換を行った空気はド
レンセパレータ３１において水分が分離され、その分離
された水分は排出管路３６と、第１或いは第２排出管路
３７、３８を介して外部に排出される。なお、この冷凍
式除湿装置１には手動式開閉弁３９により手動で水分を
排出したり、電磁弁４０により自動的に水分を排出でき
るため、必要に応じていずれの経路を辿って水分を排出
するかを選択することができる。

【００５０】次に、本実施形態における効果を列挙す
る。 ・熱交換部９の周囲全体を断熱体５３で一体に密封して
分離不能なユニット構造としたことにより、熱交換部９
における断熱効率が格段に向上する。又、これにより、
熱ロスが減り、一層の省エネを図ることができる。更
に、熱交換部９の結露をほぼ完全になくすことができ、
装置が清潔になることは勿論のこと、電気系の障害をな
くすことができる。

【００５１】・熱交換部９をユニット化したことで省ス
ペース化、軽量化を図ることができ、しかも取扱の簡素
化を図り組付け作業性の向上にも繋がる。 ・側壁６１、上壁６３等の治具で覆って発泡ビーズ６２
を充填し加熱することで断熱体５３を熱交換部９の周囲
全体を密封できるため、断熱体５３の製造を極めて簡単
に行うことができる。特に、加熱工程では、スチームに
よる加熱を行っているため、治具内部全域に効率良く熱
を伝達でき、発泡ビーズ６２の発泡作用を均一に行わせ
ることができる。

【００５２】・熱交換部９とともに水分の排出管路３６
〜３８も断熱体５３で一体に密封している。排出管路３
６〜３８においても熱交換直後の冷えた水であるため結
露の可能性があるが、このように排出管路３６〜３８も
断熱体５３で一体に密封していることにより、排出管路
３６〜３８の結露も併せて防止することができる。

【００５３】・断熱体５３で密封された熱交換部９のユ
ニットを冷凍式除湿装置１の中間に配置し、このユニッ
トを挟んで電装部１０及び冷凍回路部８を配置した。こ
れにより、冷凍回路部８からの熱や風を熱交換部９にて
遮断でき、電装部１０を保護することができる。しか
も、各冷凍回路部８、熱交換部９及び電装部１０の間に
はそれぞれベース５、６で仕切っているため、電装部１
０の保護効果が格段に向上する。

【００５４】・熱交換部９では断熱体５３を一体にして
も電磁弁４０は着脱交換することができ、熱交換部９内
で唯一の駆動系である電磁弁４０が破損しても断熱体５
３を解体する必要がなく、メンテナンスを行ない易い利
点がある。

【００５５】・各接続部２５ａ，３５ａ，３７ａ，３８
ａが一方に集中されているため、配管構造を簡略化し得
る。 ・ドレンセパレータ３１において分離された水分は、手
動式開閉弁３９により手動で水分を排出したり、電磁弁
４０により自動的に水分を排出できるため、必要に応じ
ていずれの経路を辿って水分を排出するかを選択するこ
とができる。なお、電磁弁４０を利用して自動的に水分
を排出させ、電磁弁４０の故障時には手動式開閉弁３９
を利用して手動で水分を排出させるようにすることで、
電磁弁４０の故障の有無にかかわらず冷凍式除湿装置１
を停止させる不都合を回避することができる。

【００５６】［他の実施形態］上記実施形態の他、例え
ば次のような実施形態も可能である。 ・冷凍回路部８、熱交換部９及び電装部１０の上下に積
層する順序を変更してもよく、又、上下に積層するので
はなく横方向に並べてもよい。勿論、その他の配置も可
能である。

【００５７】・熱交換部９において予冷・再熱室２６を
省略してもよい。 ・熱交換後にドレンセパレータ３１において分離される
水分を、手動式開閉弁３９と電磁弁４０とで選択的に排
出可能としたが、いずれか一方のみを設けて構造を簡素
化してもよい。

【００５８】・断熱体５３は、樹脂発泡体やゴム発泡体
の他、ウレタンフォーム等の発泡体以外の材料で成形し
てもよい。 ・除湿すべき流体としては、上記実施形態ではエアとし
て説明したが、エアの他、酸素、二酸化炭素、窒素、ア
ルゴン、水素等の各種気体としてもよい。又、冷媒とし
ては、上記実施形態ではフロンとして説明したが、水等
の他の冷媒としてもよい。すなわち、除湿すべき流体及
び冷媒の種類は限定されない。

【００５９】・断熱体５３の製造過程において、加熱工
程でスチームを用いずに、治具やその周囲を加熱するこ
とにより発泡ビーズ６２を加熱する間接的な加熱工程を
採用してもよい。この場合、加熱による発泡ビーズ６２
の発泡作用はスチームを用いた場合に比べ多少劣るもの
の、乾燥工程が不要となる利点がある。

【００６０】［各実施形態から把握される技術的思想］
特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述
した各実施形態によって把握される技術的思想をその効
果とともに以下に列挙する。

【００６１】・請求項１乃至請求項３のいずれか１項に
おいて、冷凍回路部の駆動系（コンプレッサ駆動モータ
１２、ファン駆動モータ１６等）を制御する電装部を設
け、電装部と冷凍回路部とを熱交換部を挟んで配置し
た。この構成によれば、冷凍回路部からの熱や風等を熱
交換部において遮断することができ、制御系たる電装部
を保護することができる。

【００６２】・請求項３又は請求項６において、ドレン
配管に該配管内の水分の流通を遮断可能な電磁弁を介在
させ、電磁弁は前記断熱材料で一体に密封して分離不能
なユニット構造とした状態においても着脱交換可能とし
た。この構成によれば、電気的な駆動系としての電磁弁
を、断熱材料で覆われたユニットを解体することなく簡
単に交換することができる。

【００６３】・請求項３又は請求項６において、ドレン
配管を２本に分岐させて第１の排出管路と第２の排出管
路とから構成し、第１の排出管路には手動式開閉弁を設
けるとともに第２の排出管路には電磁弁を設けた。この
構成によれば、熱交換により分離された水分を手動で排
出するか自動に排出するかを適宜選択することができ
る。又、主として電磁弁によって第２の排出管路から水
分を排出させ、万一電磁弁が故障した場合には手動式開
閉弁を操作して第１の排出管路から水分を排出させるよ
うに使用することができ、常には自動的に水分を排出で
きるとともに電磁弁故障時にも冷凍式除湿装置を停止さ
せる必要がなくなる利点がある。

【００６４】・請求項９又は請求項１０において、発泡
ビーズを加熱して発泡させる工程は治具内に高温のスチ
ームを供給することにより行われ、更に、その発泡ビー
ズの発泡後に冷却及び乾燥を行って治具を取り除く工程
を備えた。この構成によれば、スチームによる加熱を行
っているため、治具内部全域に効率良く熱を伝達でき、
発泡ビーズの発泡作用を均一に行わせることができ、そ
の結果、断熱効果の高い断熱体を得ることができる。
又、スチームを用いていることから、その後に冷却及び
乾燥を行うことにより断熱体の膨張や変形などをも防止
することができて均一な大きさの熱交換ユニットを得る
ことができる。

【００６５】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１乃至請求
項６に記載の発明によれば、熱交換部の断熱効率が格段
に向上する。

【００６６】特に、請求項３及び請求項６に記載によれ
ば、ドレン配管の結露も併せて防止することができる。
請求項７及び請求項８に記載の発明によれば、熱交換部
の断熱効率がより一層向上する。

【００６７】請求項９に記載の発明によれば、熱交換部
の断熱効率が格段に向上する熱交換器を安価かつ簡単に
製造することができる。請求項１０に記載の発明によれ
ば、熱交換部の断熱効率が格段に向上するとともにドレ
ン配管の結露も併せて防止することができる熱交換器を
安価かつ簡単に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 冷凍式除湿装置の斜視図。

【図２】 冷凍式除湿装置の構成図。

【図３】 熱交換器の斜視図。

【図４】 熱交換器の一部斜視図。

【図５】 （ａ）〜（ｃ）は熱交換器の製造工程を示す
斜視図。

【符号の説明】

１…冷凍式除湿装置、８…冷凍回路部、９…熱交換部、
１０…電装部、２１…冷凍通路、２５…出入通路として
のエア供給管、２６…予冷・再熱室、２８…冷却室、３
５…出入通路としてのエア取出管、３６…ドレン配管と
しての排出管路、３７…ドレン配管としての第１排出管
路、３８…ドレン配管としての第２排出管路、５３…断
熱体、６１…治具としての側壁、６２…断熱材料として
の発泡ビーズ、６３…治具としての上壁、Ｒ…冷凍回
路。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒を冷却する冷凍回路部と、 外部から供給される除湿前の流体と前記冷凍回路部にて
   冷却された冷媒との間で熱交換を行って流体を除湿する
   熱交換部とを備えた冷凍式除湿装置において、 前記熱交換部の周囲全体を断熱材料からなる断熱体で一
   体に密封して分離不能なユニット構造とし、その熱交換
   ユニットから、冷凍回路部への冷媒通路と除湿前後の流
   体の出入通路とを導出した冷凍式除湿装置。
2. 【請求項２】 冷媒を冷却する冷凍回路部と、 外部から供給される除湿前の流体と前記冷凍回路部にて
   冷却された冷媒との間で熱交換を行って流体を除湿する
   熱交換部とを備えた冷凍式除湿装置において、 前記熱交換部は、前記冷凍回路部にて冷却された冷媒を
   流通させる冷媒通路に前記除湿前の流体を接触させて熱
   交換を行う冷却室と、その冷却室に導入される除湿前の
   流体と熱交換による除湿後の流体とを接触させて除湿前
   の流体を予冷させつつ除湿後の流体を再熱させる予冷・
   再熱室とを備え、 前記冷却室及び予冷・再熱室を含む熱交換部の周囲全体
   を断熱材料からなる断熱体で一体に密封して分離不能な
   ユニット構造とし、その熱交換ユニットから、冷凍回路
   部への冷媒通路と除湿前後の流体の出入通路とを導出し
   た冷凍式除湿装置。
3. 【請求項３】 冷媒を冷却する冷凍回路部と、 外部から供給される除湿前の流体と前記冷凍回路部にて
   冷却された冷媒との間で熱交換を行って流体を除湿する
   熱交換部とを備えた冷凍式除湿装置において、 前記熱交換部には熱交換により除湿前の流体から分離さ
   れた水を排出するためのドレン配管を接続し、 前記熱交換部及びドレン配管の周囲全体を断熱材料から
   なる断熱体で一体に密封して分離不能なユニット構造と
   し、その熱交換ユニットから、冷凍回路部への冷媒通路
   と除湿前後の流体の出入通路とドレン配管下流側とを導
   出した冷凍式除湿装置。
4. 【請求項４】 本体内部にて外部から供給される除湿前
   の流体と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器において、 前記本体の周囲全体を断熱材料からなる断熱体で一体に
   密封して分離不能なユニット構造とし、その熱交換ユニ
   ットから、冷凍回路部への冷媒通路と除湿前後の流体の
   出入通路とを導出した熱交換器。
5. 【請求項５】 本体内部にて外部から供給される除湿前
   の流体と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器において、 前記本体内部は、冷却された冷媒を流通させる冷媒通路
   に前記除湿前の流体を接触させて熱交換を行う冷却室
   と、その冷却室に導入される除湿前の流体と熱交換によ
   る除湿後の流体とを接触させて除湿前の流体を予冷させ
   つつ除湿後の流体を再熱させる予冷・再熱室とを備え、 前記冷却室及び予冷・再熱室を含む前記本体の周囲全体
   を断熱材料からなる断熱体で一体に密封して分離不能な
   ユニット構造とし、その熱交換ユニットから、冷媒通路
   と除湿前後の流体の出入通路とを導出した熱交換器。
6. 【請求項６】 本体内部にて外部から供給される除湿前
   の流体と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器において、 前記本体には熱交換により除湿前の流体から分離された
   水を排出するためのドレン配管を接続し、 前記本体及びドレン配管の周囲全体を断熱材料からなる
   断熱体で一体に密封して分離不能なユニット構造とし、
   その熱交換ユニットから、冷媒通路と除湿前後の流体の
   出入通路とドレン配管下流側とを導出した熱交換器。
7. 【請求項７】 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に
   記載の冷凍式除湿装置において、 熱交換ユニットを、前記断熱材料を周囲に充填すること
   により構成した冷凍式除湿装置。
8. 【請求項８】 請求項４乃至請求項６のいずれか１項に
   記載の冷凍式除湿装置において、 熱交換ユニットを、前記断熱材料を周囲に充填すること
   により構成した熱交換器。
9. 【請求項９】 本体内部にて外部から供給される除湿前
   の流体と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器の製造方法
   において、 前記本体の周囲を治具で覆うとともに、治具から冷媒を
   流通させる冷媒通路と除湿前後の流体の出入通路とを突
   出させるように前記治具を配置する工程と、 その治具に囲まれた領域内に発泡ビーズを充填する工程
   と、 その充填された発泡ビーズを加熱して発泡させる工程と
   を備えた熱交換器の製造方法。
10. 【請求項１０】 本体内部にて外部から供給される除湿
    前の流体と冷媒との間で熱交換を行うとともに、前記本
    体に熱交換により除湿前の流体から分離された水を排出
    するためのドレン配管を接続した熱交換器の製造方法に
    おいて、 前記本体の周囲を治具で覆うとともに、治具から冷媒を
    流通させる冷媒通路と除湿前後の流体の出入通路とドレ
    ン配管とを突出させるように前記治具を配置する工程
    と、 その治具に囲まれた領域内に発泡ビーズを充填する工程
    と、 その充填された発泡ビーズを加熱して発泡させる工程と
    を備えた熱交換器の製造方法。