(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
除湿前の気体が導入される導入配管と、除湿後の気体が導出される導出配管とを本体に設け、
該本体内には複数の熱交換器を設け、前記導入配管から導入される除湿前の気体を前記各熱交換器に導くとともに、該各熱交換器からの除湿後の気体を前記導出配管に導くように構成された除湿装置において、
前記本体内には、前記気体との熱交換を行う冷媒を前記熱交換器に導入するための冷凍回路を複数設け、前記各熱交換器のそれぞれに対し複数の冷凍回路を接続し、
前記導入配管は本体内で分岐されて分岐導入配管として各熱交換器にそれぞれ接続されるとともに、前記導出配管は本体内で分岐されて分岐導出配管として各熱交換器にそれぞれ接続されていることを特徴とする除湿装置。
【請求項２】
除湿前の気体が導入される導入配管と、除湿後の気体が導出される導出配管とを本体に設け、
該本体内には複数の熱交換器を設け、前記導入配管から導入される除湿前の気体を前記各熱交換器に導くとともに、該各熱交換器からの除湿後の気体を前記導出配管に導くように構成された除湿装置において、
前記本体内には、前記気体との熱交換を行う冷媒を前記熱交換器に導入するための冷凍回路を複数設け、前記各熱交換器のそれぞれに対し前記各冷凍回路の全てを接続し、
前記導入配管は本体内で分岐されて分岐導入配管として各熱交換器にそれぞれ接続されるとともに、前記導出配管は本体内で分岐されて分岐導出配管として各熱交換器にそれぞれ接続されていることを特徴とする除湿装置。
【請求項３】
前記冷凍回路には、冷媒を冷却する過程で当該冷媒を圧縮するための圧縮機を設け、同圧縮機を冷凍回路毎に個別にも一斉にも駆動制御し得る制御装置を設けた請求項１又は請求項２記載の除湿装置。
【請求項４】
除湿前の気体が導入される導入配管と、除湿後の気体が導出される導出配管とを本体に設け、
該本体内には複数の熱交換器を設け、前記導入配管から導入される除湿前の気体を前記各熱交換器に導くとともに、該各熱交換器からの除湿後の気体を前記導出配管に導くように構成された除湿装置において、
前記本体内には、前記気体との熱交換を行う冷媒を前記熱交換器に導入するための冷凍回路を設け、該冷凍回路には冷媒を冷却する過程で当該冷媒を圧縮する圧縮機を並列に複数設け、
前記導入配管は本体内で分岐されて分岐導入配管として各熱交換器にそれぞれ接続されるとともに、前記導出配管は本体内で分岐されて分岐導出配管として各熱交換器にそれぞれ接続されていることを特徴とする除湿装置。
【請求項５】
前記各圧縮機を個別にも一斉にも駆動制御し得る制御装置を設けた請求項４記載の除湿装置。
【請求項６】
前記各圧縮機間には、各圧縮機同士の潤滑油の油面レベルを均等に保つための均圧配管を接続した請求項４又は請求項５記載の除湿装置。
【請求項７】
前記各熱交換器と前記本体内の導入配管及び導出配管とは常時連通状態とされている請求項１乃至６記載の除湿装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気等の被除湿気体を冷媒との熱交換によって除湿するようにした除湿装置を含む技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
除湿装置の一例として冷凍式除湿装置が挙げられる。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ようになっている。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、高音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等によって利用に供される。
【０００３】
この種の除湿装置について、図５乃至図８の概念図に基づいて説明する。図５には従来の除湿装置のうち最も一般的なものが示されている。除湿装置３１のハウジング３２には１つの熱交換器３３が内蔵されている。この熱交換器３３には冷凍回路３４が接続されている。冷凍回路３４中の圧縮機，凝縮器等は制御装置３５によって駆動制御される。前記熱交換器３３には導入配管３６及び導出配管３７が接続されており、これらはハウジング３２から外部に突出されている。導入配管３６及び導出配管３７は、気体供給ライン３８の途中に接続されるものである。ここで、導入配管３６及び導出配管３７には、それぞれストップバルブ３９，４０が設けられている。また、導入配管３６側と導出配管３７側とをバイパスして気体供給ライン３８の前後を繋ぐバイパス配管４１が設けられ、ここにもストップバルブ４２が設けられている。
【０００４】
正常時は、ストップバルブ３９，４０は開いており、ストップバルブ４２は閉じている。従って、気体供給ライン３８から導入配管３６を介して熱交換器３３に圧縮エア等の被除湿気体が供給される。一方、制御装置３５によって冷凍回路３４の圧縮機等が駆動制御されて、冷凍回路３４内にて冷媒が流通され、冷却後の冷媒が前記熱交換器３３へと送り込まれる。そして、前記熱交換器３３内では被除湿気体と冷媒との熱交換が行われる。これによって、被除湿気体が冷却されて水分が除去される。なお、前記熱交換器３３内では冷媒との熱交換の前後における被除湿気体同士の熱交換、即ち予冷・再熱が行われる。これによって、冷媒による冷却後に再度温められた被除湿気体が、導出配管３７を介して気体供給ライン３８に戻される。
【０００５】
なお、除湿装置３１の故障時等には、ストップバルブ３９，４０が閉じられる一方、ストップバルブ４２が開かれる。これによって、気体供給ライン３８を流通する被除湿気体は、バイパス配管４１を介して下流側へ送り出されることになり、被除湿気体の供給が停止されてしまうことを防止することができる。
【０００６】
また、図６には、図５に示した除湿装置３１を同一の気体供給ライン３８上に複数（ここでは２つ）組み合わせたシステムが示されている。この場合、導入配管３６，３６同士を接続する導入側ヘッダ４３と、導出配管３７，３７同士を接続する導出側ヘッダ４４がそれぞれ設けられる。これらヘッダ４３，４４は、各除湿装置３１，３１へ被除湿気体を均等に導入するとともに、各除湿装置３１，３１から被除湿気体を均等に導出するためのものである。このように複数の除湿装置３１，３１を組み合わせることで、使用気体量が多い場合に除湿装置３１，３１自体の容量を大きいものとすることなく対応することができる。また、複数の除湿装置３１，３１を同一の気体供給ライン３８に備えることで万一の故障に備えることができる。即ち、一方の除湿装置３１が故障した場合に、その除湿装置３１に対応するストップバルブ３９，４０を閉じれば、他方の除湿装置３１のみでの応急運転が可能である。更に、負荷変動が大きい場合には、除湿装置３１，３１の運転台数を制御すること、即ち一方の除湿装置３１を運転させたり、両方を運転させる等して、対応することができる。
【０００７】
また、図７には、図６に示した複数の除湿装置３１，３１において、ハウジング３２を一つとしてパッケージ化したものが示されている。ここでは、１つの制御装置３５によって各冷凍回路３４，３４の各機器を駆動制御するように構成されている。このように構成された除湿装置３１によれば、ハウジング３２及び制御装置３５の共通化によって、図６に例示されたものよりも、構成の簡素化を図ることができる。但し、この例では、導入配管３６と導出配管３７とをハウジング３２内で分岐させて各熱交換器３３，３３に接続しており、各熱交換器３３，３３の運転台数を制御することはできない。
【０００８】
更に、図８には、図７に示した除湿装置３１において、制御装置３５と各冷凍回路３４，３４との間にスイッチ４５，４５を設け、各冷凍回路３４，３４を個別運転できるようにしたものが示されている。従って、一方のストップバルブ３９，４０を開放するとともに、一方のスイッチ４５を開放することで、一方の熱交換器３３のみを運転させるといった、熱交換器３３，３３の運転台数制御が可能となる。これにより、負荷の小さい場合には一系統の熱交換器３３のみを有効化して省エネを図ったり、一系統の熱交換器３３或いは冷凍回路３４が故障した場合に他の一系統で応急運転を行うことが可能となる。但し、このように熱交換器３３，３３の運転台数制御のためには、図６の例と同様、ヘッダ４３，４４等の余分な外部設備が必要となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図５に示した除湿装置３１では、冷凍回路３４が故障した場合には、全く使用できなくなってしまうという問題がある。また、使用負荷量が大きいものに対応するには、冷凍回路３４も大きいものを使用しなければならず、この場合、低負荷時では無駄に消費電力を使用してしまうし、無駄に騒音を発生させる原因にもなる。しかも、上記負荷量の大小に個々に対応するには、除湿装置３１として、負荷容量に応じた各部品が必要となり、製作コストが高騰する。上記のように冷凍回路３４が故障した場合には全く使用できなくなるという問題は、図７に示した除湿装置３１でも同様である。
【００１０】
また、図６に示した除湿装置３１では、図５に示した除湿装置３１にみられる以上の問題は比較的解消されるものの、各除湿装置３１の前後に複数のストップバルブ３９，４０が必要となり、また、ヘッダ４３，４４等の設置スペースが必要となって、全体として複雑化・大型化するという新たな問題が生じる。また、気体供給ライン３８を流通する気体の流量が通常時の半分以下にならないと一方の除湿装置３１を停止させることができない。これは、入気温度が低くなって必要な露点性能が十分に得られる負荷量となっても、１台の除湿装置３１を停止させると、その分稼動中の熱交換器３３では圧損が大きくなるためである。この問題点については、図８に示した除湿装置３１でも同様である。
【００１１】
本発明は、以上の各従来装置にみられる各種問題点を解消することを主たる目的とするものである。
【００１２】
即ち、省エネを図ることができ、システム全体としての設置スペースを極力小さくすることができ、冷凍回路の一部が故障した場合でも応急運転が可能となる除湿装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成し得る特徴的手段について以下に説明する。また、各手段につき、特徴的な作用及び効果を必要に応じて記載する。
【００１４】
手段１．除湿前の気体が導入される導入配管と、除湿後の気体が導出される導出配管とを本体に設け、該本体内には複数の熱交換器を設け、前記導入配管から導入される除湿前の気体を前記各熱交換器に導くとともに、該各熱交換器からの除湿後の気体を前記導出配管に導くように構成された除湿装置において、前記本体内には、前記気体との熱交換を行う冷媒を前記熱交換器に導入するための冷凍回路を複数設け、前記各熱交換器のそれぞれに対し複数の冷凍回路を接続した除湿装置。
【００１５】
上記手段１によれば、従来のように各熱交換器の運転台数を制御するのではなく、負荷量に応じた冷凍回路の運転台数制御を行うことができる。従って、冷凍回路の運転台数が制御されても、熱交換器の運転台数は変化しないため、従来装置にみられる圧損の増大による除湿性能の低下を回避することができ、負荷量の減少によって所定数の冷凍回路の運転停止を行うことができる。このように、負荷変動に応じた最適な運転制御を行うことが可能な構成であるため、省エネの観点で優れている。
【００１６】
また、除湿装置を構成する本体内に複数の熱交換器及び複数の冷凍回路が内蔵されており、各熱交換器と外部との気体の接続管路としては各熱交換器に共通の導入配管と導出配管が設けられているだけである。従って、コンパクトに構成できるとともに、ストップバルブやヘッダの増大によるシステムの複雑化・大型化といった事態を回避することができ、システム全体としての設置スペースを極力小さくすることができる。
【００１７】
また、複数の冷凍回路のうち、一部の冷凍回路において例えば冷媒圧縮機の故障等の異常が発生しても、残りの冷凍回路の駆動を継続させれば、除湿性能は低下するものの各熱交換器での熱交換は継続して行うことができ、応急運転が可能となる。従って、一部の冷凍回路の故障等によって除湿装置が完全停止せざるを得なくなる事態が回避される。
【００１８】
手段２．除湿前の気体が導入される導入配管と、除湿後の気体が導出される導出配管とを本体に設け、該本体内には複数の熱交換器を設け、前記導入配管から導入される除湿前の気体を前記各熱交換器に導くとともに、該各熱交換器からの除湿後の気体を前記導出配管に導くように構成された除湿装置において、前記本体内には、前記気体との熱交換を行う冷媒を前記熱交換器に導入するための冷凍回路を複数設け、前記各熱交換器のそれぞれに対し前記各冷凍回路の全てを接続した除湿装置。
【００１９】
上記手段２によれば、上記手段１にて説明した作用及び効果を全て得ることができる。これに加え、熱交換器毎に、装置本体に内蔵される全ての冷凍回路が接続されるように構成したので、比較的少数の冷凍回路でもって、上記省エネ、省スペース等に寄与することができる点で、非常に効率がよい。
【００２０】
手段３．上記手段１又は２において、冷凍回路数を熱交換器の数以上としてなる除湿装置。
【００２１】
上記手段３によれば、冷凍回路数は熱交換器の数と同数或いはそれより多い数となる。このように構成することで、最小でも装置本体内に２つの熱交換器と２つの冷凍回路とが内蔵されることとなり、所期の目的を十分に達成することができる。勿論、冷凍回路数を熱交換器数よりも多くすれば、負荷量に応じて多段階に運転台数制御を行うことができるとともに、一部の冷凍回路の故障時における応急運転時にも熱交換効率の低下度合が小さくなる点で有利となる。
【００２２】
手段４．上記手段１乃至３のいずれかにおいて、各冷凍回路を、それぞれに共通する部品の一部を共有して構成した除湿装置。
【００２３】
複数の冷凍回路を装置本体に内蔵する際に、各冷凍回路を独立して設けることも可能である。ただ、この場合、共通部品であって互いに共有することも可能な部品についても個々に設けるというのは、装置全体としての大型化や部品点数増大を考慮すると、無駄になる。そこで、上記手段４に示したように各冷凍回路同士で配管等の部品の一部を共有することで、上記無駄を排除することができる。
【００２４】
手段５．上記手段１乃至４のいずれかにおいて、前記冷凍回路には、冷媒を冷却する過程で当該冷媒を圧縮するための圧縮機を設け、同圧縮機を冷凍回路毎に個別にも一斉にも駆動制御し得る制御装置を設けた除湿装置。
【００２５】
上記手段５によれば、制御装置によって各冷凍回路の圧縮機を個別に運転するように制御したり、一斉に運転するように制御するように構成しておけば、上記負荷量に応じた運転台数制御や、一部の圧縮機の故障時における他の圧縮機のみでの応急運転が容易に実現される。
【００２６】
手段６．上記手段５において、前記制御装置を各冷凍回路に共通のものとした除湿装置。
【００２７】
上記手段６によれば、各冷凍回路毎に制御装置を個別に設ける必要がなくなって、構成上の無駄を排除することができる利点がある。
【００２８】
手段７．上記手段５又は６において、前記制御装置を本体内に設置した除湿装置。
【００２９】
上記手段７によれば、装置本体内に、前記各熱交換器及び各冷凍回路に加え、制御装置も設置されることから、全体を一つのパッケージとすることができ、システム全体としてのコンパクト化を一層図ることができる。
【００３０】
手段８．除湿前の気体が導入される導入配管と、除湿後の気体が導出される導出配管とを本体に設け、該本体内には複数の熱交換器を設け、前記導入配管から導入される除湿前の気体を前記各熱交換器に導くとともに、該各熱交換器からの除湿後の気体を前記導出配管に導くように構成された除湿装置において、前記本体内には、前記気体との熱交換を行う冷媒を前記熱交換器に導入するための冷凍回路を設け、該冷凍回路には冷媒を冷却する過程で当該冷媒を圧縮する圧縮機を並列に複数設けた除湿装置。
【００３１】
上記手段８によれば、従来のように各熱交換器の運転台数を制御するのではなく、負荷量に応じた冷凍回路中の圧縮機の運転台数制御を行うことができる。従って、圧縮機の運転台数が制御されても、熱交換器の運転台数は変化しないため、従来装置にみられる圧損の増大による除湿性能の低下を回避することができ、負荷量の減少によって所定数の圧縮機の運転停止を行うことができる。このように、負荷変動に応じた最適な運転制御を行うことが可能な構成であるため、省エネの観点で優れている。
【００３２】
また、除湿装置を構成する本体内に複数の熱交換器及び複数の圧縮機を有する冷凍回路が内蔵されており、各熱交換器と外部との気体の接続管路としては各熱交換器に共通の導入配管と導出配管が設けられているだけである。従って、コンパクトに構成できるとともに、ストップバルブやヘッダの増大によるシステムの複雑化・大型化といった事態を回避することができ、システム全体としての設置スペースを極力小さくすることができる。
【００３３】
また、複数の圧縮機のうち、一部の圧縮機の故障等の異常が発生しても、残りの圧縮機の駆動を継続させれば、除湿性能は低下するものの各熱交換器での熱交換は継続して行うことができ、応急運転が可能となる。従って、一部の圧縮機の故障によって除湿装置が完全停止せざるを得なくなる事態が回避される。
【００３４】
手段９．上記手段８において、前記冷凍回路の一部に互いに並列となる並列配管を設け、この並列配管にそれぞれ前記圧縮機を接続した除湿装置。
【００３５】
上記手段９によれば、従来の冷凍回路に並列配管を設けるとともに、そこへ圧縮機を追加するだけで、上記手段８における作用効果を得る除湿装置を得ることができるので、従来装置の大半を利用することができる。
【００３６】
手段１０．上記手段８又は９において、前記圧縮機数を前記熱交換器の数以上としてなる除湿装置。
【００３７】
上記手段１０によれば、圧縮機数は熱交換器の数と同数或いはそれより多い数となる。このように構成することで、最小でも装置本体内に２つの熱交換器と２つの圧縮機とが内蔵されることとなり、所期の目的を十分に達成することができる。勿論、圧縮機数を熱交換器数よりも多くすれば、負荷量に応じて多段階に運転台数制御を行うことができるとともに、一部の圧縮機の故障時における応急運転時にも熱交換効率の低下度合が小さくなる点で有利となる。
【００３８】
手段１１．上記手段８乃至１０のいずれかにおいて、前記各圧縮機を個別にも一斉にも駆動制御し得る制御装置を設けた除湿装置。
【００３９】
上記手段１１によれば、制御装置によって冷凍回路の各圧縮機を個別に運転するように制御したり、一斉に運転するように制御するように構成しておけば、上記負荷量に応じた運転台数制御や、一部の圧縮機の故障時における他の圧縮機のみでの応急運転が容易に実現される。
【００４０】
手段１２．上記手段１１において、前記制御装置を各圧縮機に共通のものとした除湿装置。
【００４１】
上記手段１２によれば、各圧縮機毎に制御装置を個別に設ける必要がなくなって、構成上の無駄を排除することができる利点がある。
【００４２】
手段１３．上記手段１１又は１２において、前記制御装置を本体内に設置した除湿装置。
【００４３】
上記手段１３によれば、装置本体内に、前記各熱交換器及び各圧縮機を有する冷凍回路に加え、制御装置も設置されることから、全体を一つのパッケージとすることができ、システム全体としてのコンパクト化を一層図ることができる。
【００４４】
手段１４．上記手段８乃至１３のいずれかにおいて、前記各圧縮機間には、各圧縮機同士の潤滑油の油面レベルを均等に保つための均圧配管を接続した除湿装置。
【００４５】
上記手段１４によれば、圧縮機には潤滑油が使用されており、該潤滑油も冷凍回路中を循環するが、この油面レベルが均圧配管によって各圧縮機において均等となる。これにより、各圧縮機を偏りなく円滑に運転させることができる。
【００４６】
手段１５．上記手段１乃至１４のいずれかにおいて、前記導入配管は本体内で分岐されて分岐導入配管として各熱交換器にそれぞれ接続されるとともに、前記導出配管は本体内で分岐されて分岐導出配管として各熱交換器にそれぞれ接続されている除湿装置。
【００４７】
上記手段１５によれば、導入配管や導出配管を各熱交換器に接続するに際して、本体に分岐導入配管及び分岐導出配管を設けるようにしたので、装置本体外で配管が輻輳するような事態が回避される。
【００４８】
手段１６．上記手段１５において、各分岐導入配管は互いに同一流路断面積を有し、また各分岐導出配管も互いに同一流路断面積を有する除湿装置。
【００４９】
上記手段１６によれば、各熱交換器に導入される除湿前の気体とそこから導出される除湿後の気体が、各熱交換器毎に均等なものとなる。勿論、この場合、各熱交換器として同一のものを使用することが好ましい。
【００５０】
手段１７．上記手段１５又は１６において、前記各熱交換器と前記本体内の導入配管及び導出配管とは常時連通状態とされている除湿装置。
【００５１】
上記手段１７によれば、以上の各手段から明らかなように、各熱交換器のうち一部を個別に遮断する必要がないため、ストップバルブ等を内蔵する必要もなくなり、常時連通状態とすることで構成の簡素化を促進できる。
【００５２】
手段１８．上記手段１乃至１７のいずれかにおいて、前記各熱交換器は、蒸発部及び予冷・再熱部をそれぞれ内蔵し、前記蒸発部は被除湿気体と冷媒との熱交換を行うことで被除湿気体の除湿を行うものであり、前記予冷・再熱部は前記蒸発部に導入される前の気体と前記蒸発部から導出された後の気体との熱交換を行うように構成されている除湿装置。
【００５３】
この手段１８によれば、蒸発部に加え、予冷・再熱部を備えている。その結果、蒸発部に導入される前の気体を予備冷却することができるので、蒸発部での除湿負荷を低減させることができる。また、蒸発部から導出された後の気体を温めることで、それより下流側での配管等の結露を防止することができる。
【００５４】
【発明の実施の形態】
以下、一実施の形態について、図１乃至図３を参照しつつ説明する。なお、図１はこの実施の形態における除湿装置の概念図、図２はその変形例を示す除湿装置の概念図、図３は図１の冷凍回路の具体的構成を示す回路図である。
【００５５】
図１に示すように、除湿装置１は略直方体状のハウジング２を備え、このハウジング２内に除湿装置１の各種構成部品が集約されている。この実施の形態における除湿装置１は所謂冷凍式除湿装置である。即ち、被除湿気体を除湿するために冷媒（なお、本実施の形態ではフロンを用いている。）が用いられており、除湿装置１内で該冷媒を冷却するように構成されている。なお、この実施の形態では、被除湿気体として圧縮空気を用いる場合について説明するが、チッソ，ヘリウム等の他の気体を用いたり、それらの混合気体を用いる等の変更は勿論可能である。
【００５６】
除湿装置１のハウジング２には、複数（ここでは２つ）の熱交換器３ａ，３ｂが内蔵されている。これら各熱交換器３ａ，３ｂは、同一のものを使用しているが、説明の便宜上、以下においては第１熱交換器３ａ，第２熱交換器３ｂと称する。なお、ハウジング２内に３つ以上の熱交換器を内蔵してもよい。
【００５７】
ハウジング２外に突出した状態で設置される導入配管４は、ハウジング２内にて熱交換器３ａ，３ｂの数と同数に分岐されている。ここでは、第１導入配管４ａと第２導入配管４ｂとに分岐されており、第１導入配管４ａが第１熱交換器３ａに、第２導入配管４ｂが第２熱交換器３ｂに、それぞれ接続されている。なお、各導入配管４ａ，４ｂは同一流路断面積を有するものである。
【００５８】
ハウジング外に突出した状態で設置される導出配管５は、ハウジング２内にて熱交換器３ａ，３ｂの数と同数に分岐されている。ここでは、第１導出配管５ａと第２導出配管５ｂとに分岐されており、第１導出配管５ａが第１熱交換器３ａに、第２導入配管５ｂが第２熱交換器３ｂに、それぞれ接続されている。なお、各導出配管５ａ，５ｂは同一流路断面積を有するものである。
【００５９】
図示しない外部エアコンプレッサから被除湿気体としての高温湿り空気が導入配管４を介して除湿装置１に入力されると、ハウジング２内では、第１導入配管４ａを介して第１熱交換器３ａに、第２導入配管４ｂを介して第２熱交換器３ｂに、それぞれ高温湿り空気が導入される。
【００６０】
各熱交換器３ａ，３ｂには、図示しない蒸発部及び予冷・再熱部がそれぞれ内蔵されている。蒸発部は、被除湿気体と冷媒との熱交換を行うことで被除湿気体を冷却させ、被除湿気体中の水分を除去することにより、被除湿気体の除湿を行うものである。予冷・再熱部は、蒸発部に導入される前の被除湿気体と蒸発部から導出された後の被除湿気体との熱交換を行うことで、蒸発部に導入される前の被除湿気体を予備冷却して蒸発部での除湿負荷を低減させる一方、蒸発部から導出された後の被除湿気体を温めることで下流側での結露を防止する。
【００６１】
このようにして各熱交換器３ａ，３ｂで被除湿気体の除湿が行われた後、ハウジング２内では、第１熱交換器３ａから第１導出配管５ａへ、第２熱交換器３ｂから第２導出配管５ｂへ、それぞれ乾燥空気が導出される。この乾燥空気は導出配管５にまとめられてハウジング２外へ導出される。
【００６２】
なお、各熱交換器３ａ，３ｂには、周知のようにドレン分離機構やドレン排出機構が備えられており、前記蒸発部で分離されたドレンがこれら各機構を介してハウジング２外部へと排出される。
【００６３】
除湿装置１のハウジング２には、複数（ここでは２つ）の冷凍回路６ａ，６ｂが内蔵されている。これら各冷凍回路６ａ，６ｂは、基本的に同一のものを使用しているが、説明の便宜上、以下においては第１冷凍回路６ａ，第２冷凍回路６ｂと称する。各冷凍回路６ａ，６ｂは、冷媒を冷却して前記蒸発部へ送り出すとともに、その冷媒を前記蒸発部から回収して再利用する循環回路である。
【００６４】
ここで、第１冷凍回路６ａは、第１熱交換器３ａ及び第２熱交換器３ｂの両蒸発部へそれぞれ冷媒を送り出すとともに両蒸発部から冷媒を回収するための冷媒配管７ａ，８ａ（実際には送り出すための配管と回収するための配管とが別々にあるが図では略して記載してある）を備えている。また、第２冷凍回路６ｂは、第１熱交換器３ａ及び第２熱交換器３ｂの両蒸発部へそれぞれ冷媒を送り出すとともに両蒸発部から冷媒を回収するための冷媒配管７ｂ，８ｂ（実際には送り出すための配管と回収するための配管とが別々にあるが図では略して記載してある）を備えている。
【００６５】
従って、第１熱交換器３ａの蒸発部には第１冷凍回路６ａ及び第２冷凍回路６ｂのそれぞれから冷媒が送り込まれるとともに、第１熱交換器３ａの蒸発部からは第１冷凍回路６ａ及び第２冷凍回路６ｂのそれぞれに冷媒が送り出されることとなる。同様に、第２熱交換器３ｂの蒸発部には第１冷凍回路６ａ及び第２冷凍回路６ｂのそれぞれから冷媒が送り込まれるとともに、第２熱交換器３ｂの蒸発部からは第１冷凍回路６ａ及び第２冷凍回路６ｂのそれぞれに冷媒が送り出されることとなる。
【００６６】
各冷凍回路６ａ，６ｂには、共通の制御装置９が電気的に接続されている。制御装置９は、各冷凍回路６ａ，６ｂ中の冷媒ガスを圧縮して送り出すための冷媒圧縮機や、圧縮冷媒ガスを送風により冷却する凝縮器のファン等を駆動制御するものである。この制御装置９は、各冷凍回路６ａ，６ｂを個々に駆動制御するものであり、例えば所定の冷凍回路６ａの駆動を停止させて別の冷凍回路６ｂだけを駆動させることができるように構成されている。
【００６７】
以上のように、除湿装置１のハウジング２内には、複数の熱交換器３ａ，３ｂが内蔵されるとともに、複数の冷凍回路６ａ，６ｂが内蔵されており、各熱交換器３ａ，３ｂ個々に対応して複数の冷凍回路６ａ，６ｂが接続されている。即ち、熱交換器３ａ，３ｂと冷凍回路６ａ，６ｂが多対多の関係で、たすき掛け状に接続されている。
【００６８】
このような特徴的構成の採用によって、複数の冷凍回路６ａ，６ｂのうち、一部の冷凍回路において例えば冷媒圧縮機の故障等の異常が発生しても、残りの冷凍回路の駆動を継続させれば、除湿性能は低下するものの各熱交換器３ａ，３ｂでの熱交換は継続して行うことができ、応急運転が可能となる。従って、一部の冷凍回路の故障等によって除湿装置１が完全停止せざるを得なくなる事態が回避される。即ち、図５及び図７に示した従来技術にみられる問題点が解消されることとなる。
【００６９】
また、図６及び図８に示した従来技術では複数の熱交換器のうち一方の熱交換器への被除湿気体の供給をストップバルブで停止させる運転台数制御を行うものであったため、気体供給ラインを流通する気体流量が半分以下でないと一方の除湿装置を停止させることができなかった。この理由は気体流量による運転台数制御であったためである。これに対し、この実施の形態では、各熱交換器３ａ，３ｂの運転台数を制御するのではなく、負荷量に応じた冷凍回路６ａ，６ｂの運転台数制御を行うことができる。従って、熱交換器３ａ，３ｂの運転台数は変化しないため、圧損の増大による除湿性能の影響がなく、負荷量の減少によって所定数の冷凍回路３ａ，４ｂの停止を行うことができる。これにより、図６及び図８に示した従来技術のものよりも、負荷変動に対する対応という点で省エネとなる。
【００７０】
また、各熱交換器３ａ，３ｂはそれぞれ共通構成であり、各冷凍回路６ａ，６ｂも共通構成であるため、除湿装置１の構成部品の種類を少なくしたまま、それらの数を増減させることだけで対応可能な負荷量の異なる各種の除湿装置１を製作することができ、製作コストの低減にも繋がる。
【００７１】
なお、図２に示すように、冷凍回路６ａ，６ｂ及びその冷媒配管７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂの数を４又は６等に増やして実施することも可能である。勿論、冷凍回路６ａ，６ｂの数は偶数個に限らず、２以上であればよい。
【００７２】
この場合も、上記図１に示した除湿装置１と同様の作用及び効果が得られる。しかも、冷凍回路６ａ，６ｂ数を増やすほど、負荷変動に応じて冷凍回路６ａ，６ｂの運転台数を最適に制御することが可能となり、また一部の冷凍回路６ａ，６ｂの故障によっても比較的最適時に近い状態で運転を継続することが可能となる利点がある。
【００７３】
次に、図１に示した第１冷凍回路６ａ及び第２冷凍回路６ｂの具体的構成の一例について、図３の回路図をもとに説明する。
【００７４】
まず、第１冷凍回路６ａについて説明すると、冷媒圧縮機としてのコンプレッサ１１ａは図示しないコンプレッサ駆動モータに連結され、コンプレッサ駆動モータが前記制御装置９に接続されている。そして、制御装置９からの指令に基づいて、コンプレッサ駆動モータが駆動されてコンプレッサ１１ａが作動され、冷媒ガスの圧縮を行なうようになっている。
【００７５】
コンプレッサ１１ａの下流側には、凝縮器としてのコンデンサ１２ａが接続されている。コンデンサ１２ａの近傍には、同コンデンサ１２ａへの送風を行なうための送風手段としてのファン（図示せず）が設置されている。前記ファンには駆動手段としてのファン駆動モータ（図示せず）が連結されており、ファン駆動モータは前記制御装置９に接続されている。そして、コンプレッサ１１ａからコンデンサ１２ａへ送り込まれた圧縮冷媒ガスを前記ファンの送風作用により冷却し液化するようになっている。なお、前記コンデンサ１２ａは、その流路を迂回させたり多数のフィンを付設する等により、前記送風作用による影響を大きく受けるようになっており、圧縮冷媒ガスに対する冷却効率が高められている。
【００７６】
コンデンサ１２ａの下流側には、減圧作用をなすキャピラリチューブ１３ａが組付けられている。このキャピラリチューブ１３ａは毛細管構造をなし、ここを通過した液冷媒を減圧するようになっている。
【００７７】
キャピラリチューブ１３ａの下流側は、第１冷媒供給配管１４ａと第２冷媒供給配管１５ａとに分岐されている。そして、第１冷媒供給配管１４ａが第１熱交換器３ａの蒸発部に、第２冷媒供給配管１５ａが第２熱交換器３ｂの蒸発部に、それぞれ接続されている。第１冷媒供給配管１４ａを介して第１熱交換器３ａの蒸発部に導入された冷媒は、同蒸発部を通過した後、第１冷媒回収配管１６ａを介して前記コンプレッサ１２ａへ戻される。第２冷媒供給配管１５ａを介して第２熱交換器３ｂの蒸発部に導入された冷媒は、同蒸発部を通過した後、第２冷媒回収配管１７ａを介して前記コンプレッサ１２ａへ戻される。
【００７８】
第１冷凍回路６ａには、前記コンデンサ１２ａ及びキャピラリチューブ１３ａに対して並列関係を有する迂回流路１８ａが接続されている。この迂回流路１８ａ途中には機械式の圧力容量調整弁１９ａが設けられており、この圧力容量調整弁１９ａにより迂回流路１８ａの連通又は遮断の切換が行われるようになっている。前記圧力容量調整弁１９ａは迂回流路１８ａの連通又は遮断による圧力調整を行って、冷凍回路６ａ中の冷媒の凍結を防止している。
【００７９】
次に、第２冷凍回路６ｂについては、回路構成が第１冷凍回路６ａと共通している。従って、第２冷凍回路６ｂにおいて、第１冷凍回路６ａと同一構成部分について、第１冷凍回路６ａの各部の構成要件の符号に付された「ａ」を「ｂ」と記載して、その説明を省略する。
【００８０】
そして、冷凍回路６ａ，６ｂ中の冷媒の流れは、図３において点線矢印にて示したとおりである。なお、このような冷媒の流れを確実なものとすべく、各冷凍回路６ａ，６ｂには複数箇所に図示しない逆止弁が接続されている。
【００８１】
以上のように、図３に示した冷凍回路６ａ，６ｂの具体的構成によれば、公知の冷凍回路のうち、冷媒供給配管１４ａ，１５ａ及び冷媒回収配管１６ａ，１７ａを、熱交換器３ａ，３ｂの数だけ分岐させて、それぞれの熱交換器３ａ，３ｂに接続すればよい。従って、公知の冷凍回路から複雑な設計変更を行うことなく、図１に示したような熱交換器３ａ，３ｂと冷凍回路６ａ，６ｂとの多対多の関係となる接続を行うことができる。
【００８２】
なお、図３では、１つの熱交換器３ａ等に対して、２つの冷凍回路６ａ，６ｂから延びる計４本の配管１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂが接続されることになるが、例えば配管１４ａと配管１４ｂとを熱交換器３ａへの導入前にまとめて１本の配管としてから熱交換器３ａへ導入されるようにしてもよい。勿論、他の配管についても同様にすることができる。このように構成すれば、熱交換器３ａ，３ｂ側では冷凍回路６ａ，６ｂ数にかかわらず、配管数が変化しないため、従来の熱交換器をそのまま利用することができる。なお、この場合、配管をまとめる部分において逆止弁を介在させて冷媒の逆流を防止する必要がある。
【００８３】
以上は、冷凍回路６ａ，６ｂを複数設けた場合について説明したが、図４に示すような構成としてもよい。即ち、冷凍回路６ａを基本的に一つとして実施することも可能である。
【００８４】
この冷凍回路６ａについて図３と異なる部分のみ説明する。図３では、コンプレッサ（以下、便宜上、第１コンプレッサという）１１ａが一つだけ設けられていたが、ここでは更に第２コンプレッサ１１ｂが設けられている。この第２コンプレッサ１１ｂは前記第１コンプレッサ１１ａと並列関係を有する分岐配管２１に設けられている。なお、冷媒の流れは図中の点線矢印で示したとおりである。また、両コンプレッサ１１ａ，１１ｂ間には均圧配管１３が接続されている。この均圧配管１３は、潤滑油が使用される関係上、両コンプレッサ１１ａ，１１ｂの油面レベルを均等にするためのものである。ここでも図示しないが、回路途中には冷媒の逆流防止用の逆止弁が適宜箇所に設置されている。
【００８５】
このように基本的に１つの冷凍回路６ａを用いながら、複数のコンプレッサ１１ａ，１１ｂを用いることでも、図１，３に示したものと同様の効果が得られることとなる。それに加え、図３に示すように同一配管構成を複数設置する必要がなくなり、図３に例示された構成よりハウジング２内の回路構成の簡素化及びコンパクト化を図ることができる。
【００８６】
図４の例では、冷凍回路６ａのうち比較的故障し易い構成であるコンプレッサ１１ａ，１１ｂは複数設置し、その他の比較的故障し難い構成部分は共通化することで、比較的発生し易いコンプレッサ１１ａ，１１ｂの故障に容易に対応することができる一方、無駄に部品点数を増加させることがなくなる。なお、図４において、コンデンサ１２ａを２つ設けるようにする等の設計変更は勿論可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態に係る除湿装置の概略図。
【図２】図１の別例に係る除湿装置の概略図。
【図３】図１の冷凍回路部分の具体的構成の一例を示す回路図。
【図４】図３の別例を示す回路図。
【図５】従来の除湿装置の一例を示す概略図。
【図６】従来の除湿装置の別例を示す概略図。
【図７】従来の除湿装置の別例を示す概略図。
【図８】従来の除湿装置の別例を示す概略図。
【符号の説明】
１…除湿装置、２…本体としてのハウジング、３ａ，３ｂ…熱交換器としての第１熱交換器及び第２熱交換器、４…導入配管、４ａ，４ｂ…分岐導入配管としての第１導入配管及び第２導入配管、５…導出配管、５ａ，５ｂ…分岐導出配管としての第１導出配管及び第２導出配管、６ａ，６ｂ…冷凍回路としての第１冷凍回路及び第２冷凍回路、７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ…冷媒配管、９…制御装置、１１ａ，１１ｂ…圧縮機としてのコンプレッサ、１２ａ，１２ｂ…凝縮器としてのコンデンサ。
【図１】
0004307642.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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