(57)【要約】【課題】吹出し空気温度を目標温度に迅速に近づけること。【解決手段】第１の冷凍サイクルを圧縮機３１、凝縮器３２、冷媒膨張機構３４、蒸発器３３で構成し、第２の冷凍サイクルを圧縮機３５、蒸発器３７、冷媒膨張機構３８、凝縮器３６で構成し、空気吸込み口４２から吸込まれた空気を蒸発器３３で冷却・除湿し、この空気を凝縮器３２で加熱して乾燥空気とし、この乾燥空気をさらに蒸発器３７で冷却し、冷却された乾燥空気を送風機４３から除湿乾燥対象に向けて送り出し、操作スイッチ４７の操作による目標温度と吹出し空気温度とが一致するように圧縮機３５の出力を制御する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が循環する冷媒通路中に第１、第２の冷凍サイクルを構成する要素として圧縮機、蒸発器、凝縮器、冷媒膨張機構をそれぞれ複数台含み、前記第１の冷凍サイクルを構成する凝縮器は室内ユニットに属する第１の凝縮器として、第１の蒸発器と並んで配置されて、前記第１の蒸発器で冷却及び除湿された空気を取り込んで加熱して乾燥空気を送り出し、前記第２の冷凍サイクルを構成する要素のうち凝縮器は室外ユニットに属する要素として室外で大気と熱交換を実行し、前記第２の冷凍サイクルを構成する蒸発器は、前記第１の凝縮器から送り出された乾燥空気を冷却して除湿乾燥対象に向けて排出し、前記第２の冷凍サイクルを構成する圧縮機は、前記除湿乾燥対象に向けて排出された乾燥空気の温度をその出力によって制御してなる除湿乾燥装置。
【請求項２】
冷媒が循環する冷媒通路中に第１、第２の冷凍サイクルを構成する要素として圧縮機、蒸発器、凝縮器、冷媒膨張機構をそれぞれ複数台含み、前記第１の冷凍サイクルを構成する凝縮器は室内ユニットに属する第１の凝縮器として、第１の蒸発器と並んで配置されて、前記第１の蒸発器で冷却及び除湿された空気を取り込んで加熱して乾燥空気を除湿乾燥対象に向けて送り出し、前記第２の冷凍サイクルを構成する要素のうち凝縮器は室外ユニットに属する要素として室外で大気と熱交換を実行し、前記第２の冷凍サイクルを構成する蒸発器は、前記第１の凝縮器を並んで配置されて、前記第１の蒸発器で冷却及び除湿された空気を取り込んで冷却して除湿乾燥対象に向けて排出し、前記第２の冷凍サイクルを構成する圧縮機は、前記除湿乾燥対象に向けて排出された乾燥空気の温度をその出力によって制御してなる除湿乾燥装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の除湿乾燥装置において、前記第１の冷凍サイクルを構成する凝縮器の一部を前記第２の冷凍サイクルを構成する蒸発器と一体化して両者の間で熱交換してなることを特徴とする除湿乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、除湿乾燥装置に係り、特に様々な乾燥環境を必要とする除湿乾燥対象に対して、最適な乾燥環境を作り出すに好適な除湿乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、除湿・乾燥対象に対しては、その種類や乾燥方式の違いにより、様々な形で除湿乾燥が行われているが、除湿乾燥対象を除湿乾燥するに際しては、それぞれに最適な乾燥環境を作り出す必要がある。特に、食品や農作物などを乾燥させる場合には、乾燥室内を低温度に保つだけではなく、食品や農作物などに対して、最適な空気温度を作り出さなければならない。
【０００３】
しかし、一般的な冷媒再熱方式の冷凍サイクルを用いた除湿乾燥装置では、吸込み空気温度よりも吹出し空気温度の方が高くなるため、時間の経過とともに乾燥室内の温度が上昇してしまい、食品や農作物などの除湿乾燥には適してしない。
【０００４】
これに対応する空調機としては、加熱乾燥空気を冷却するために外気を導入し、冷却機構を設けたものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２８８６７６号公報（第２頁、図１）
【０００６】
しかし、上記公知例では、除湿乾燥装置の他に外気導入設備や冷却機構が必要となり、設備費用の高騰や設置面積の増大を招いてしまう。
【０００７】
また、特許文献１に示されるような除湿乾燥装置は装置全体が大型なため、一般的には普及しておらず、除湿乾燥装置の他に冷却用の空調機を別途導入することが余儀なくされている。
【０００８】
そこで、冷凍サイクルを構成する要素として、例えば、圧縮機、蒸発器、凝縮器、冷媒膨張機構を含み、凝縮器として互いに並列に接続された複数台の凝縮器を備え、一方の凝縮器を室内ユニットに属する凝縮器として、室内用冷媒流量調整弁に接続し、他方の凝縮器を室外ユニットに属する凝縮器として、室外用冷媒流量調整弁に接続し、室内ユニットの凝縮器により、室内ユニットの蒸発器で冷却および除湿された空気を取り込んで加熱して乾燥空気として送り出し、室内用または室外用冷媒流量調整弁の開度を調整して乾燥空気の温度を制御するようにしたものが提案されている（特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。
【０００９】
【特許文献２】
特開平６−１０９３４４号公報（第２頁〜第４頁、図１）
【特許文献３】
特開平６−２７２９９６号公報（第２頁〜第３頁、図３）
【特許文献４】
特開２００２−２８６３２７号公報（第３頁、図１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては、冷却設備を追加したり冷却用の空調機を別途導入したりすることなく、吹出し空気温度を制御することはできるが、除湿乾燥対象に向けて吹き出される吹出し空気温度を目標温度に迅速に近づけるには十分ではない。
【００１１】
本発明の課題は、除湿乾燥対象に向けて吹き出される吹出し空気温度を微調整することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、第１、第２の冷凍サイクルを構成する要素として、圧縮機、蒸発器、凝縮器、冷媒調整機構をそれぞれ複数台用い、第２の冷凍サイクルに属する凝縮器のみを室外ユニットに配置し、他の要素を室内ユニットに配置し、第１の冷凍サイクルに属する第１の蒸発器と第１の凝縮器とを並んで配置し、第１の蒸発器で冷却および除湿された空気を第１の凝縮器で加熱して乾燥空気を送り出し、この乾燥空気を第２の冷凍サイクルに属する蒸発器で冷却して除湿乾燥対象に向けて排出し、この乾燥空気の温度を第２の冷凍サイクルに属する圧縮機の出力によって制御する構成としたものである。
【００１３】
ここで、第１の凝縮器から送り出された乾燥空気を第２の冷凍サイクルに属する蒸発器で冷却して除湿乾燥対象に向けて排出する代わりに、第２の冷凍サイクルに属する蒸発器と第１の冷凍サイクルに属する第１の凝縮器とを並べて配置し、第１の凝縮器で加熱された乾燥空気と第２の蒸発器で冷却された乾燥空気とを混合させて除湿乾燥対象に向けて排出する構成を採用することもできる。
【００１４】
また、第１の冷凍サイクルに属する凝縮器の一部と第２の冷凍サイクルに属する蒸発器とを一体化して両者の間で熱交換を行い、第１の冷凍サイクルに属する凝縮器でも加熱量を抑制する構成を採用することもできる。
【００１５】
前記した手段によれば、第１の凝縮器で加熱された乾燥空気をさらに第２の蒸発器で冷却して除湿乾燥対象に向けて排出したり、第１の凝縮器で加熱された乾燥空気と第２の蒸発器で冷却された乾燥空気とを混合して除湿乾燥対象に向けて排出するようにしたため、除湿乾燥対象に向けて吹き出される乾燥空気の温度を目標温度に迅速に近づけることができる。また吹出し空気温度の設定値に応じて第２の冷凍サイクルに属する圧縮機の出力を調整することで、容易に乾燥環境の変更に対応することが可能になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す除湿乾燥装置のブロック構成図である。図１において、除湿乾燥装置は、室内ユニット３９と室外ユニット４０を備え、室内ユニット３９と室外ユニット４０とが互いに接続配管４１を介して接続されている。室内ユニット３９内には、圧縮機３１、凝縮器３２、蒸発器３３、冷媒膨張機構３４が第１の冷凍サイクルを構成する要素として、冷媒が循環する冷媒通路中に挿入されている。圧縮機３１は、蒸発器３３から排出される冷媒を吸引して圧縮し、高温・高圧の冷媒ガスとして凝縮器３２に吐出するようになっている。凝縮器３２は、圧縮器３１から吐出された高温・高温の冷媒ガスを空気で冷却して凝縮し、液体として排出するようになっている。冷媒膨張機構３４は、凝縮器３２から排出された液体を膨張させて低温・低圧の冷媒として蒸発器３３に送り出すようになっている。蒸発器３３は、低温・低圧の冷媒が大気から熱を奪って蒸発し、ガスとなった冷媒を圧縮機３１側に送り出すようになっている。
【００１７】
また、室内ユニット３９内には、第２の冷凍サイクルを構成する要素として、圧縮機３５、蒸発器３７、冷媒膨張機構３８が収納されており、冷媒膨張機構３８と圧縮機３５はそれぞれ接続配管４１を介して室外ユニット４０内の凝縮器３６と接続されている。すなわち、圧縮機３５、蒸発器３７、冷媒膨張機構３８、凝縮器３６は、第２の冷凍サイクルを構成する要素として、冷媒通路中に挿入されている。第２の冷凍サイクルを構成する各要素は、第１の冷凍サイクルを構成する各要素と同様であるため、その機能の説明については省略する。
【００１８】
室内ユニット３９内に各種機器を収納するに際しては、図２に示すように、室内ユニット３９の底部側に圧縮機３１、３５を配置し、その上方に冷媒膨張機構３４、３８を配置するとともに蒸発器３３を配置する。蒸発器３３の上方に凝縮器３２、蒸発器３７を上下方向に沿って並べて配置し、さらに蒸発器３７の上方に送風機３７を配置し、送風機３３に電動機４４を連結する。
【００１９】
また、室内ユニット３９の本体には、目標温度などを設定するための操作スイッチ４７を設けるとともに、空気取り入れ口４２を形成し、操作スイッチ４７の操作に応じて圧縮機３５の出力を制御することとしている。一方、室内ユニット４０内には、凝縮器３６を収納するとともに、送風機４５を収納し、送風機４５に電動機４６を連結する。
【００２０】
上記構成において、室内ユニット３９の空気吸込み口４２より吸込まれた空気は、第１の冷凍サイクルに属する蒸発器３３により冷却・除湿されたあと、第１の冷凍サイクルに属する凝縮器３２で加熱され、加熱された乾燥空気となって、送風機４３によって吹き出される。さらに、操作スイッチ４７により設定された目標温度と吹出し空気温度との差や冷媒の状態などにより、第２の冷凍サイクルの運転が行われると、凝縮器３２で加熱された乾燥空気は第２の冷凍サイクルに属する蒸発器３７によって再度冷却され、冷却された乾燥空気が送風機４３によって除湿乾燥対象に向けて吹き出される。
【００２１】
ここで、設定された目標温度によって第２の冷凍サイクルによる冷凍能力を調整することができるように、第２の冷凍サイクルに属する圧縮機３５はインバータなどでその出力が制御できるようになっている。このため、操作スイッチ４７により設定された目標温度が吹出し空気温度よりも低い場合には、圧縮機３５の出力が高められ、第２の冷凍サイクルに属する蒸発器３７での冷却作用が大きくなって、送風機４３より吹き出される乾燥空気が目標温度により近い温度となる。
【００２２】
一方、操作スイッチ４７により設定された目標温度が吹出し空気温度よりも高い場合には、第２の冷凍サイクルに属する圧縮機３５の出力が弱められ、第２の冷凍サイクルに属する蒸発器３７での冷却作用が小さくなって、送風機４３より吹き出される乾燥空気が目標温度により近い温度となる。
【００２３】
なお、吹出し空気温度を、操作スイッチ４７により設定された目標温度により近づけるために、送風機４３の電動機４４と、室外ユニット用送風機４５の電動機４６はインバータなどで回転数制御を行って風量を調整することもできる。
【００２４】
また、除湿乾燥装置を運転するに際しては、図３に示すように、除湿乾燥対象が納められている乾燥室内と室外とを壁４８で仕切り、室内ユニット３９を乾燥室内に設置し、室外ユニット４０を室外に設置し、室内ユニット３９と室外ユニット４０をそれぞれ接続配管４１で接続するとともに、電気配線（図示省略）を接続する。この場合の空気の流れは矢印で示す通りとなり、設定された目標温度に対して、前述にように、冷凍サイクルを制御することで、室内ユニット３９から吹き出される乾燥空気の温度を目標温度に迅速に近づけることが可能になる。
【００２５】
本実施形態によれば、蒸発器３３で冷却・除湿された空気を凝縮器３２で加熱し、加熱された乾燥空気を蒸発器３７で冷却し、冷却された乾燥空気を、送風機４３を介して除湿乾燥対象に向けて送り出すようにしたため、送風機４３から送り出される乾燥空気の温度を目標温度に迅速に近づけることが可能になる。
【００２６】
前記実施形態においては、凝縮器３２と蒸発器３７とを上下方向に沿って並べて配置するものについて述べたが、凝縮器３２と蒸発器３７を水平方向に沿って並列にして配置し、蒸発器３３で冷却・除湿された空気を凝縮器３２で加熱して乾燥空気とするとともに、蒸発器３３で冷却・除湿された空気を蒸発器３７で再度冷却し、凝縮器３２で加熱された乾燥空気と蒸発器３７で冷却された空気とを混合させ、混合された乾燥空気を送風機４３から除湿乾燥対象に向けて送り出す構成を採用することもできる。この場合においても、除湿乾燥対象に向けて吹き出される乾燥空気の温度を目標温度に迅速に近づけることが可能になる。
【００２７】
また、凝縮器３２の一部と蒸発器３７とを一体化して両者の間で直接熱交換させ、凝縮器３２での加熱量を抑制することにより、吹出し空気温度を制御する構成を採用することもできる。
【００２８】
また、前記実施形態における除湿乾燥装置では、乾燥室内の除湿乾燥対象が変更となったり、季節替わりにより乾燥室内の管理温度に変更が生じた場合でも、操作スイッチ４７の目標温度設定を変更することにより、容易に乾燥空気の温度制御が可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、除湿乾燥対象に向けて吹き出される乾燥空気の温度を目標温度に迅速に近づけることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す除湿乾燥装置のブロック構成図である。
【図２】除湿乾燥装置の側面図である。
【図３】除湿乾燥装置を設置したときの設置例を説明するための側面図である。
【符号の説明】
３１  圧縮機
３２  凝縮器
３３  蒸発器
３４  冷媒膨張機構
３５  圧縮機
３６  凝縮器
３７  蒸発機
３８  冷媒膨張機構
３９  室内ユニット
４０  室外ユニット
４１  接続配管
【図１】
2004245537.tif 000003
【図２】
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【図３】
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