JPS60133240A - 除湿機の使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は除湿機を最適な条件で運転する除湿機の使用方
法に関する。

（従来技術） このような従来の除湿機は、例えば実開昭５９−１２３
２８７号の考案の冷凍式除湿乾燥機がある。

これは蒸発器、凝縮器、圧縮機を備えて、除湿乾燥空気
を発生させ送風機により、被乾燥物へ送風するものであ
る。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来のものは、外気温度を検知する温度センサによ
る信号に応じて冷媒回路を制御しているが、この装置で
は外気の湿度は考慮しておらず除湿機の最適な運転条件
は達成できない。

そこで、本発明は従来の装置をさらに改良して、最良の
除湿用空気を作り出すために外気の湿度を考慮して除湿
機の最適な使用方法を提供することを目的とするもので
ある。

（問題を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明による方法では、外
気を取入れる流入口側に蒸発器を設け、該蒸発器から間
隔をおいて空気の流出口ｆｉｌｌｌに凝縮器を設けてな
る除湿機において、流入口の温度と、前記蒸発器と前記
凝縮器の間の温度と、流出口の温度どにより前記除湿機
の最通運転条件を決定することを特徴とする構成にした
ものである。

（作用） このような構成とすることにより、取入れられる外気の
温度をＴ１外気が蒸発器を通過後の温度をＴ１、さらに
凝縮器を通過後の温度をＴ２とすれば　Ｔ　、　Ｔ　、
　、　＋ｐ　２を検出することにより、湿度計を使用せ
ず、外気の湿度を考慮した除湿機の最大運転効率を示す
最適な運転状態を維持できる。

（実施例） 以下に本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述す
る。

ます、本発明に使用される除湿機１は第１囚に示すよう
に通常のヒートポンプの構成であり、空気の流入口［４
１１に蒸発器２、また空気の流出口供１１の凝縮器３と
の間には冷媒を循環させるコンプレッサ４と膨張弁５が
位置し、除湿機１で作られた空気を送り出す送風機６と
からなっている。さらに、除湿機１の外気流人口には、
外気温度センサ７（温度Ｔを検出）と、外気が蒸発器２
を通過し、冷却された空気の温度を検出する第１温度セ
ンサ８（温度Ｔ１を検出）と、凝縮器３を通過し、加温
された空気の温度を検出する第２温度センサ９（温度Ｔ
２を検出）とが電子制御部１０に接続されている。さら
に、電子制御部１Ｏから湿度調節弁１１を開閉するサー
ボモータ１２が接続され、湿度調節弁１１の位置する空
洞は外気に通じている。

このような構成の除湿機１を使用することにより、送風
機６が回転して外気が蒸発器２に導入され、かつ冷却さ
れて温度Ｔ１になる。Ｆは外気の関係湿度、ＴＤは外気
の露点温度、Ｆｏは送風空気の関係湿度である。

イ）このとき、外気温度（乾球温度）Ｔおよび露点温度
（湿球温度）ＴＤの外気（取入空気）は、質量Δｍの水
を凝縮するために、外気が蒸発器２を通過し、冷却され
た温度Ｔ１はＴ１＜ＴＤの関係になければならない。

このとき蒸発器２に与えられる熱量をＱｌ、Ｑ工’、　
＝　Ｃｐ　＊ｘＴよ＝Ｃｐ（Ｔ−Ｔ１）Ｑｌ　＝Ｃ１・
△ｍ で表わされる。

このとき、 ・Ｃｐ：蒸発器２と凝縮器３、間の空気の定圧比熱であ
り、Ｃｐ＝ｔ、ｏＫｊ／Ｋｐ℃＝０．２３９ｋｃａｌ ・Ｃ１：水１　Ｋｆを蒸発させるための潜熱であって、
Ｃ：Ｌ　＝１５ＫＪ／に９＝６００　ｋ　ｃ　ａ　１７
Ｋｇ・△ｍ：除湿量 但し、１ｋｃａｌ　−４，１８５５ＫＪ口）外気温度Ｔ
が０〜２５℃の範囲であるとき、露点温度ＴＤの湿り空
気の絶対湿度ｍ１はｍ１＝Ａｏ−１−ＨｏＴｎ−１−Ｃ
ｏＴＤ　（９７Ｋｇ）である。このときＡｏ、Ｂｏ、Ｃ
ｏは周知の値をとる。

ＡＯ＝３．８５Ｆ／〜　Ｂｏ＝α２１５Ｆ／縁ＣＣ０＝
Ｏ，０１６５ｆ／〜℃２また、蒸発器２を通過した、空
気の温度ｌ１１１は転球および湿球も同じ温度を示し、
その関係湿度は１００チとし−Ｃ１蒸発器２を通過した
空気の絶対湿度がわかる。これをｍｚとすれば、蒸発器
２で除湿される脱水量Δｍは、Δ１１】＝ｍ　：ｉ　−
ｍ　ｓである。従って、ｍ　２　＝＝Ａｏ＋ＨｏＴ１−
１−ＣｏＴｚ”とすれば が得られる。

ここで、式を簡略化するために、前述した軸式を代入す
ると、 Ｃｐ（Ｔ−Ｔｌ） が得られる。このとき、 ＋１ｙ　＋１＋　１＝ΔＴ１：外気を冷却した温度分子
−’ｌ’ｐ＝Ｓ　：外気温度と露点温度の差とすると、
（２）式は次のように表わされる。

ハ）次に温度Ｔ１の空気が凝縮器３を通過して加温され
、そのときの凝縮器３の能力には、凝縮器３に与える熱
量Ｑ２とすると、 Ｑｇ　＝　Ｑｌ　＋　Ｗ。

Ｑ　ａ　＝　Ｑｌ−１−Ｑ１＋ｗ　＝＝　（Ｔ−Ｔ１）
Ｃｐ　＋Δｍ　−Ｃｘ　＋ｗまた、凝縮器３がら空気に
与える熱量Ｑ２　とすると、 Ｑ２　＝（ｌｌ’２−’ｌ’ｌ　）ｘｃｐ　＝（’ｌ’
ａ−Ｔ）Ｃｐ＋（’：Ｉ’−Ｔｚ）Ｃｐここで、Ｑ２　
＝Ｑ２であるから、 八ｍ　Ｃ１−）−ｗ＝　（’１’　２−Ｔ　）　Ｃｐ　
＝Ｑｏを得ることができる。こｒＬは凝縮器３で加温さ
れる正味の熱量Ｑ０である。従って、Ｋｅ＝Ｑｏ／ｗで
ある。

これを温度で表わすと、次式が適用される。

このとき、 ・ｌｌ＋２：凝縮器３で加温さｔ’ｔ、た空気の温度・
△’ｌ’ｋ　；冷却コンプレッサ４の運転効率ηのとき
の温度 ・△Ｔｋは通常のヒートポンプがら１５℃、またコンプ
レッサ４の運転効率は０．５が適当と思われる。

したがって、凝縮器３で加温された温度の増加分は６１
ｇ　−Ｉｌｌ　、　Ｉｌｌであって、その正味の隔置は
ＱＯ＝Ｑｌ　＋　Ｗで表わされるのでΔＴａは、△Ｔ８
＝Ｑ０／Ｃｐ　・・・・・・・・・・・・・・・・・・
（５）となり、△Ｔ２と△Ｔ１の比は （３）式および（５ン式から （４）式および（６）式からＫｅを消去すると、が得ら
れる。

但し、”ａ＝　’！’　（Ｔｌ＋２７３℃）　・−・・
−−−・−（８）二）また、蒸発器２に安水される冷却
能力Ｑ１はＱｘ　＝ＣｐΔＴ１（１＋Ｌ）・・・・・・
・・・・・・・・・・・・（９）また、効率Ｋｅ＝Ｑｏ
／ｗであるから、Ｋｅ　＝　１−１−　ＫＬ／　ｌ−１
−Ｌ　・・・・・・・・・・・・・・・・・・翰除湿量
Ｍは、Ｍ＝Ｃ′／Ｃ１として Ｎ　＝　（Ｋｅ　−１）　ｗ／Ｃ：ｃ　−−−−−−、
−０−−−−０−０，Ｑｌ）以上求めた式１２）　、　
＋４ン、　Ｔ５）　、　（７）　、　（８）　、　（９
）　、　（１（１、ａＵ　〕関係からＩｌｌ　、　Ｓ　
、　′１１１で効率Ｋｅをめたものが第２図であって、
外気温度′Ｉ“＝２０℃と、露点温度ＴＤ＝１７℃の取
入空気に対するＴ１の関数として、除湿効率Ｋｅを示し
、Ｔｌ　＝　１４．８℃の時、最大除湿効率Ｋｅ　＝　
ａ、４が得られる。また、この時Ｔ２は２５．６℃であ
ることも計算される。

さらに　Ｉｌｌ　、　Ｓ　、　Ｉｌｌ　１をパラメータ
として最大除湿量の時のＴ２をめて行くと、第３図が−
まる。ここで最大除湿効率を示す時最大除湿量が得られ
るのである。この第３図は、最大除湿効率の時０Ｔ＝１
０，１５．２０℃、１　ｆｃ　Ｓ　＝　１．２．３．４
゜５．６℃の全ての組合わせに対し、Ｔ１およびＴ２の
相関値を示している。但し、５＝Ｔ−ＴＤである。

さらに、第３図から最大除湿効率を示すＴ２をプロット
すると、３木の平行な等距離で、はぼ直線がイ（）らｎ
る。これは３本の直線に共通する実験式で表わすことが
できる。

Ｔ２＋０．５５’ｌ’ｌ−１，７Ｔ＋０．２５℃＝０・
・・・・・・・・θのよって、温度Ｔ２　、Ｔ１．Ｔの
直線の組合せが零であるという特徴を有する。

との＠式は、除湿機ｌが最大効率で運転されるための条
佇式であって、外気温度Ｔ１冷却後の温度″１゛１、加
温後の温度Ｔ２Ｔｈ谷温度センサが検出することにより
、除湿機１が弐〇カで示す関係になるように運転込れる
が、式Ｑ２１の関係にならなければ、電子制御部１２に
よって湿度調節弁１１を開き、式（６）の関係が得られ
るように外気を導入する。この導入量は各温度センサか
ら検出された温度の式０Ｊから導かれた端数により決定
される。従って、との端数により湿度調節弁１１の開度
が調節さｎるのである。

第４図には、第３図に最大除湿効率を示す直線Ｂに対す
る除湿機１の空気流速とＴ１、およびＴｌＩの関係を表
わす直線Ａを表わし、その交点Ｐは、除湿機１の最適運
転の負荷を示す。

第５図は外気の関係湿度Ｆと、送風される空気の関係湿
度Ｆ０の変化を示す。送風される空気は湿度調節弁１１
を開くことにより、外気を蒸発器２と凝縮器３をバイパ
スして取入れ、混合空気としている。この混合空気によ
って、６０〜７０％のほぼ一定な関係湿度を得ることが
わかる。

このように、除湿機１の最適な運転条件は、その除湿効
率Ｋｅが最大値を示すように、即ち、除湿量Ｍが最大値
を示すように、外気の湿度を考慮した条件式（２）に示
すＴ、Ｔｌ、Ｔ２　Ｋよって制御されるのである。

（発明の効果） 本発明による方法は以上述べたことから、除湿機の最適
な運転条汀が外気温度Ｔ１蒸発器で冷却された空気温度
１゛１、凝縮器で加温された空気ｗｒｌ’ｚの温度で決
定されるので、その制御は湿度計を使わず簡便であり、
かつ、外気の湿度が考慮さルているので適確な除湿用空
気を発生することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、除湿機を示す概略図、 第２図は、最大除湿効率を示す特性曲線図、第３図は、
本発明に係わる１１　、　Ｉｌｌ　１．　Ｉｌｌ　、で
示す特性直線図、 第４図は、除湿機の負荷特性を示す特性曲線図、 第５凶は、外気と混合空気の関係湿度を示す曲線図であ
る。 １・・・除湿機　２・・・蒸発器　３・・・凝縮器特許
出願人　豊国工業株式会社 第１図 ３；臣錦姦 第２図 １０１５Ｔ１°Ｃ 第４図 第５図 ％ Ｆ天 手続補正書 ■事件の表示昭和５９年特許願第２４７９１０号２・発
明の名称除湿機の使用方法 ３補正する者 ′Ｊ１゛件とのｒｙ；Ｊ係　特許出願人４、代　理　人 ５、捕１１＝：請令の１１付 ７、補正の内容 （１）　明細書第５頁第７行、「０．２　ｓ　９　Ｋｃ
ａｌＪとあるのを１０．２３９　Ｋｃ　ａ　ｌ　／Ｋｆ
℃ｊと補正する。 （２）明細書第５頁第１０行、「除湿量」とあるのを［
除湿量に９１Ｊと補正する。 （３）　明細書第６頁第１６行、「温度外」とあるのと
補正する。 （５）明細書第７頁第１行〜第２行、「加温さル、」と
あるのを「加温されるとき、」と補正する。 （６）　明細書第７頁第２行、「そのときの凝縮器３の
能力には、」を削除する。 （７）　明細書第７頁第１１行、「凝縮器３で加温され
る」とあるのを「凝縮器３で外気温より正味加温さｎる
」と補正する。 （８）明細書第７頁第１２行、ｒｈｏである。」の次に
「ここでコンシレッサの電気エネルギをＷとすると」を
挿入する。 （９）　明細書第７頁第１２行、「従って、」を削除す
る。 （１（Ｉ　明ｉ’（Ｉｆ　ａ　Ｊ　７　頁第１２行、「
ｌぐｅ　＝　ＱＯ／Ｗ　Ｊ　とあるのをｒ　Ｋ　＝　Ｑ
１／ｗ　Ｊと補正する。 ０υ　明細４４７頁第１４行〜第１５行、（２）明細書
第７頁第２０行、「ポンプから１５℃」とあるの葡「ポ
ンプでは１５℃」と補正する。 ０４　明細書第８頁第１行、「運転効率はＪとあるのを
「運転効率ηは」と補正する。 θ〜　明細、ｉｊ：第８頁４８行、ｒｔ３）式および」
とあるのを［Ｋ　＝　Ｑｌ／Ｗ　、　Ｊと補正する。 θ塚　明細！第８頁第８行、［ｂ１式から」とあるのを
Ｕ（５）式およ（ｊ　ＬＸＱｏ　＝　ｅｘΔｍ−）−Ｗ
等から」と補正する。 ［有］９　明υ１誉第８頁第１１行、「Ｋｅ」とごろの
を「Ｋ」と補正する。 ０η　明細書第５頁第１０行、「また、」の次に「除湿
機」を挿入する。 （至）明細書第８頁第１９行、「であるから、」の次に
ｒＷ＝Ｑ’ｉ／に、　（５１、（６）、（９）式より」
を挿入する。 α罎　明細書第８頁第２０行、［ｌ（ｅ　＝　１＋ＫＬ
／　１＋Ｌ　Ｊとあるのを［１＜ｅ＝１＋Ｊ（Ｌ／（１
＋Ｌ）Ｊ　と補正する。 翰　明細書第９頁第４行、「効率」とあるのを「除湿機
効率」と補正する。 （財）明細書第９頁！４７行、第７行〜第８行、第１３
行〜第１４行、第１７行、「除湿効率」とあるのを「除
湿機効率」と４１１１正する。 （２）明細書第１０貞第１６行、「除湿効率」とあるの
を「除湿機効率」と補正する。 （２）明細書第１０頁第１７行、「に対する」とあるの
を「と」と補正する。 （財）明細書第１０負第１７行、「除湿機１の」とある
のを「除湿機ｌを通過する」と補正する。 に）明細Ｓ第１０頁第１７行、［流速と」とあるのを「
割合いによって変化する」と補正する。 ＠　明細書第１１頁第８行、「除湿効率」とあるのを「
除湿機効率Ｊと補正する。 ＠　第４図を別添の図面のように補正する。 第４図 ■１　°Ｃ 特許庁長官　殿 １、事件の表示 昭和５９年　特許願　第２４７９１０号２、発明の名称 除湿機の使用方法 ３、補正をする者 １ｒ件との関係　特許出願人 名称　豊国工業株式会社 ４、代　理　人 住所　東京都千代田区神田駿河台ｌの６（ほか１名） ５、補正命令の日イ１　［自　発」 ６、補正の対象 ７、補正の内容 （１）明、１ｉｂ 次に「ツム発機能力には」を挿入する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）外気を取入れる流人口側に蒸発器を設け、該蒸発
   器から間隔をおいて空気の流出口側に凝縮器を設けてな
   る除湿機において、 流人口の温度と、前記蒸発暑蓮と前記凝縮器の間の温度
   と、流出口の温度とにより前記除湿機の最適運転条件を
   決定することを特徴とする除湿機の使用方法。