TWI528001B

TWI528001B - Dehumidification device

Info

Publication number: TWI528001B
Application number: TW102108590A
Authority: TW
Inventors: Shinichi Ito; Fumitake Unezaki; Mamoru Hamada
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-01-29
Filing date: 2013-03-12
Publication date: 2016-04-01
Also published as: JPWO2014118871A1; DE112013006529B4; CN104955548B; DE112013006529T5; CN106799117A; CN104955548A; GB2525112A; TW201430294A; GB201513035D0; CN106799117B; GB2525112B; WO2014118871A1; JP6021953B2

Description

除濕裝置

本發明係有關於一種除濕裝置。

以往，在將乾燥劑與熱泵組合的除濕裝置，提議具有如下之構件者，2條風路，係相對濕度相異的空氣流動，並彼此被劃分；及乾燥劑材料，係轉動自如地配置成跨在該2條風路，並載持進行水分之吸附、脫附的吸附劑(例如，參照專利文獻1)。

在專利文獻1所記載之技術係藉由使構成圓板狀之乾燥劑材料轉動，因應於風路的相對濕度，產生吸附空氣中之水分的吸附反應及將所吸附之水分脫附於空氣的脫附反應。

又，在專利文獻1所記載之技術係為了利用從熱泵所產生之凝結熱的一部分，而將風路二分割，使通過乾燥劑材料之空氣的相對濕度降低，以促進脫附反應，而剩下的凝結熱係直接向除濕對象空間排出。

【先行專利文獻】【專利文獻】

[專利文獻1]日本專利4649967號(例如申請專利範圍第1項)

專利文獻1所記載之技術係藉由使乾燥劑材料轉動，而產生吸附反應及脫附反應。因此，在作為乾燥劑材料的轉動機構，例如需要馬達等，而具有製造費用增加、或耗電力增大、或機器構成變得複雜的課題。

在專利文獻1所記載之技術係設置彼此被劃分的2條風路。在風路間空氣洩漏時，因所洩漏的空氣而在阻礙吸附反應或脫附反應的方向作用。因此，配置成跨在2條風路之乾燥劑材料係被設置成與跨在風路的部分接觸。

即，因為在專利文獻1所記載之技術係為了避免風路間之空氣的洩漏，而乾燥劑材料與劃分風路的部分滑動，所以因滑動而馬達扭力需要變大、而具有耗電力變大的課題。

因為在專利文獻1所記載之技術係乾燥劑材料與劃分風路的部分滑動，所以構件彼此相摩擦而受損，因風路間之空氣的洩漏，而具有吸附及脫附之效率降低的課題，而且需要用以修補該損傷的維修，而具有耗費上漲的課題。

因為在專利文獻1所記載之技術係將凝結熱的一部分用作乾燥劑之脫附反應的熱源，所以需要2條風路，而具有機器構成變得複雜的課題，而且因為壓力損失增加，風扇之動力增加，而具有耗電力增加的課題。

在專利文獻1所記載之技術係在外氣溫度低時驅動附設於室外熱交換器的加熱器，抑制室外熱交換器的著霜。可是，在露點溫度成為冰點以下的情況，因為難抑制在熱交換器所產生之著霜，所以需要除霜運轉，而具有每小時之除濕量大為降低的課題。

本發明係為了解決如上述所示之課題中的至少一個而開發的，其目的在於提供一種除濕裝置，該除濕裝置係用以實現抑制費用上升、抑制耗電力、抑制機器構成之複雜化、及抑制吸附、脫附之效率的降低。

本發明之除濕裝置係包括：從除濕對象空間取入之空氣所流動的第1風路；送風手段，係將除濕對象空間的空氣取入第1風路；水分吸附手段，係設置於第1風路內，並進行在第1風路流動的空氣所含之水分的吸附、及將本身所吸附之水分脫附於在第1風路流動的空氣；第1熱交換器，係設置於比水分吸附手段更靠近第1風路之空氣流動方向的上游側，並使空氣與冷媒進行熱交換；第2熱交換器，係設置於比水分吸附手段更靠近第1風路之空氣流動方向的下游側，並使空氣與冷媒進行熱交換；第3熱交換器，係設置於比第2熱交換器更靠近第1風路之空氣流動方向的下游側，並使空氣與冷媒進行熱交換；第1節流手段，係設置於第1熱交換器與第2熱交換器之間，並使冷媒降壓；及壓縮機，係排出側與第3熱交換器連接，並壓縮冷媒；使第1熱交換器及第2熱交換器選擇性地作為凝結器及蒸發器發揮功能。

若依據本發明之除濕裝置，因為具有該構成，所以可抑制費用上升、抑制耗電力、抑制機器構成之複雜化、及抑制吸附、脫附之效率的降低。

1a~1f‧‧‧溫濕度感測器

2‧‧‧風速感測器

3a~3h‧‧‧溫度感測器

4‧‧‧控制電路

11‧‧‧熱交換器

11a‧‧‧第1熱交換器

11b‧‧‧第2熱交換器

11c‧‧‧第3熱交換器

12‧‧‧送風手段

12a‧‧‧第1送風手段

12b‧‧‧第2送風手段

13‧‧‧壓縮機

14‧‧‧節流手段

14a‧‧‧第2節流手段

14b‧‧‧第1節流手段

14c‧‧‧第3節流手段

14d‧‧‧第4節流手段

15‧‧‧四通閥(冷媒流路切換手段)

16‧‧‧水分吸附手段

50‧‧‧第1風路

51‧‧‧第2風路

100‧‧‧除濕單元

200‧‧‧散熱單元

300‧‧‧除濕裝置

A‧‧‧冷媒迴路

第1圖係表示本發明之第1實施形態之除濕裝置的示意構成圖。

第2圖係表示本發明之第1實施形態的水分吸附手段之相對相對濕度的飽和水分吸附量之轉移的吸附等溫線圖。

第3圖係本發明之第1實施形態的除濕裝置之測量控制系統的構成圖。

第4圖係表示本發明之第1實施形態的除濕裝置之在各模式之溫濕度轉移的濕空氣線圖。

第5圖係表示本發明之第2實施形態之除濕裝置的示意構成圖。

第6圖係表示本發明之第2實施形態的除濕裝置之在各模式之溫濕度轉移的濕空氣線圖。

第7圖係本發明之第3實施形態的除濕裝置之示意構成圖。

第8圖係表示本發明之第3實施形態的除濕裝置之冷媒壓力與焓之變動的莫理爾線圖。

第9圖係本發明之第4實施形態的除濕裝置之示意構成圖。

第10圖係表示本發明之第4實施形態的除濕裝置之在各模式之溫濕度轉移的濕空氣線圖。

以下，根據圖面，說明本發明之實施形態。

第1實施形態 [風路的構成]

第1圖係第1實施形態之除濕裝置300的示意構成圖。第2圖係表示第1實施形態之除濕裝置300的水分吸附手段16之相對相對濕度的飽和水分吸附量之轉移的吸附等溫線圖。第3圖係第1實施形態的除濕裝置300之測量控制系統的構成圖。參照第1圖~第3圖，說明除濕裝置300的構成等。

本第1實施形態之除濕裝置300係被施加可抑制費用上升、抑制耗電力、抑制機器構成之複雜化、及抑制吸附、脫附之效率之降低的改良。

[構成的說明]

除濕裝置300具有：對冷媒壓縮的壓縮機13、作為凝結器或蒸發器發揮功能的第1熱交換器11a與第2熱交換器11b、作為凝結器發揮功能的第3熱交換器11c、使凝結後之冷媒降壓的節流手段14、及切換冷媒流路的四通閥15。以冷媒配管連接該壓縮機13、第1熱交換器11a、第2熱交換器11b、第3熱交換器11c、節流手段14及四通閥15，而構成冷媒迴路A。

此外，在以下的說明，有將第1熱交換器11a、第2熱交換器11b及第3熱交換器11c合在一起總稱為熱交換器11的情況。

除濕裝置300具有：水分吸附手段16，係進行水分的吸附及脫附；及送風手段12，係將空氣供給至熱交換器11及水分吸附手段16。

除濕裝置300具有：溫濕度感測器1a~1e，係用以檢測出空氣的溫度及濕度；風速感測器2，係用以檢測出風速；溫度感測器3a~3h，係用以檢測出冷媒的溫度；及控制電路4，係根據溫濕度感測器1a~1e、風速感測器2及溫度感測器3a~3h的檢測結果，切換四通閥15等。

除濕裝置300具有至少設置熱交換器11及水分吸附手段16之省略圖示的風路(第1風路50)。在除濕裝置300之該風路的上游側係設置空氣吸入口，該空氣吸入口係與除濕對象空間連通，並用以將除濕對象空間的空氣取入風路內。又，在除濕裝置300之該風路的下游側係設置空氣排出口，該空氣排出口係與除濕對象空間連通，並用以將以除濕裝置300除濕後的空氣排出至除濕對象空間。此外，在第1圖，以實線箭號表示第1風路50之空氣的流動。

(壓縮機13)

壓縮機13係排出側與第3熱交換器11c連接，吸入側與四通閥15連接。壓縮機13係例如可由藉馬達(未圖示)所驅動之容積式壓縮機構成。此外，壓縮機13的台數未限定為一台，亦可是2台以上之壓縮機所並聯或串聯者。

(熱交換器11)

第1熱交換器11a及第2熱交換器11b係一方與節流手段14連接，另一方與四通閥15連接。即，第1熱交換器11a、節流手段14及第2熱交換器11b串聯。

第3熱交換器11c係一方與壓縮機13的排出側連接，另一方與四通閥15連接。此外，從空氣流動方向的上游側依序配置第1熱交換器11a、第2熱交換器11b及第3熱交換器11c。

熱交換器11係例如可由藉導熱管與多個散熱片所構成之交叉散熱片式的翅管式熱交換器等所構成。

(節流手段14)

節流手段14係使冷媒降壓者。節流手段14係一方與第1熱交換器11a連接，另一方與第2熱交換器11b連接。

節流手段14係可調整在冷媒迴路內流動之冷媒的流量等，係可藉步進馬達(未圖示)調整節流器之開口大小的電子式膨脹閥或在受壓部採用隔膜之機械式膨脹閥或毛細管。

(四通閥15)

四通閥15係切換冷媒流路，而可切換成冷媒迴路A之冷媒的流動者。四通閥15係未與第1熱交換器11a中之節流手段14連接的一側、未與第2熱交換器11b中之節流手段14連接的一側、未與第3熱交換器11c中之壓縮機之排出側連接的一側及和壓縮機13的吸入側連接。

四通閥15係在後述之第1運轉模式時，切換成將第3熱交換器11c與第2熱交換器11b連接，而且將第1熱交換器11a與壓縮機13的吸入側連接。

又，四通閥15係在後述之第2運轉模式時，切換成將第3熱交換器11c與第1熱交換器11a連接，而且將第2熱交換器11b與壓縮機13的吸入側連接。

(送風手段12)

送風手段12係將空氣取入設置熱交換器11及水分吸附手段16的風路，並將風路所取入之空氣供給至除濕對象空間。送風手段12係在第1圖，圖示成配置於第3熱交換器11c之空氣流動方向的下游側，但是未限定如此，例如亦可是第1熱交換器11a的上游側。

送風手段12係可由可改變通過除濕裝置300內的風路之空氣之流量的風扇，例如可由藉DC風扇馬達等之馬達所驅動的離心式風扇或多翼風扇等所構成。

(水分吸附手段16)

水分吸附手段16係為了可確保更寬之相對除濕裝置300之風路截面積的通風截面積，例如作成對應於風路截面的形狀。例如，若風路截面是四角形，則將水分吸附手段16之通風截面作成四角形，若風路截面是六角形，則將水分吸附手段16之通風截面作成六角形。

水分吸附手段16係具有以第1風路50之空氣通過的方式所形成之複數個透孔的通風體。水分吸附手段16係例如為多孔質平板等，並構成為在厚度方向空氣可通過。

此外，水分吸附手段16係使用在多孔質平板的表面，將如沸石、矽膠、活性碳等具有從濕度比較高的空氣吸濕後對濕度比較低的空氣放出濕氣之特性的吸附劑進行塗布、表面處理、或浸漬者。

此外，水分吸附手段16係不是如以往以馬達等轉動者，而是固定於第1風路50。

水分吸附手段16所使用之吸附劑可對空氣之相對濕度吸附的水量(平衡吸附量)係如第2圖所示。平衡吸附量係一般空氣之相對濕度變高時增加。水分吸附手段16所使用之吸附劑使用相對濕度為80%以上之平衡吸附量與相對濕度為40~60%之平衡吸附量的差大的吸附劑。藉此，可提高水分吸附手段16的吸附及脫附容量。

(溫濕度感測器1a~1e)

溫濕度感測器1a~1e係檢測出風路內之乾球溫度、相對濕度、露出溫度、絕對濕度、濕球溫度的感測器。

溫濕度感測器1a係檢測出被取入除濕裝置300並在通過第1熱交換器11a之前之空氣的溫濕度。溫濕度感測器1b係檢測出通過第1熱交換器11a後之溫濕度。溫濕度感測器1c係檢測出通過水分吸附手段16後之空氣的溫濕度。溫濕度感測器1d係檢測出通過第2熱交換器11b後之溫濕度。溫濕度感測器1e係檢測出通過第3熱交換器11c後之溫濕度。而且，這些溫濕度感測器1a~1e係與控制除濕裝置300的控制電路4連接。

(風速感測器2)

風速感測器2係設置於除濕裝置300的第1風路50，並檢測出第1風路50內的通過空氣風量。風速感測器2係如第1圖所示，作為配置於送風手段12之下游側者說明，但是未限定如此，只要可檢測出通過第1風路50之風量，配置於第1風路50之任一位置都可。而且，風速感測器2係與控制除濕裝置300的控制電路4連接。

(溫度感測器3a~3h)

溫度感測器3a~3h係檢測出冷媒的溫度。

溫度感測器3a係在壓縮機13的排出側所具有，並檢測出從壓縮機13所排出之冷媒的溫度。溫度感測器3b係在壓縮機13的吸入側所具有，並檢測出壓縮機13所吸入之冷媒的溫度。

溫度感測器3c係在第3熱交換器11c之冷媒流入側的配管所具有，並檢測出流入第3熱交換器11c之冷媒的溫度。溫度感測器3d係在第3熱交換器11c之冷媒流出側的配管所具有，並檢測出在第3熱交換器11c所流出之冷媒的溫度。

溫度感測器3e係在第2熱交換器11b之一側的配管所具有，並檢測出在第2熱交換器11b所流入、流出之冷媒的溫度。溫度感測器3f係在第2熱交換器11b之另一側的配管所具有，並檢測出在第2熱交換器11b所流入、流出之冷媒的溫度。

溫度感測器3g係在第1熱交換器11a之一側的配管所具有，並檢測出在第1熱交換器11a所流入、流出之冷媒的溫度。溫度感測器3h係在第1熱交換器11a之另一側的配管所具有，並檢測出在第1熱交換器11a所流入、流出之冷媒的溫度。

而且，這些溫度感測器3a~3h係與控制除濕裝置300的控制電路4連接。

(控制電路4)

控制電路4係根據溫濕度感測器1a~1e、風速感測器2及溫度感測器3a~3h的檢測結果，控制四通閥15的切換、壓縮機13的頻率、送風手段12的轉速及節流手段14之開口大小等。

依此方式，除濕裝置300係將系統構成為空氣的溫濕度及風速、冷媒溫度的資訊被輸出至控制電路4，並可控制節流手段14、送風手段12及四通閥15等之動作。

(冷媒)

冷媒迴路A所使用之冷媒係例如有R410A、R407A、R404A等之HFC冷媒、R22、R134a等之HCFC冷媒、或如碳化氫、氦之自然冷媒。

[說明冷媒的流動]

冷媒迴路之運轉模式係根據四通閥15的切換而有2種，在第1運轉模式，冷媒按照壓縮機13、第3熱交換器11c、四通閥15、第2熱交換器11b、節流手段14、第1熱交換器11a及四通閥15的順序流動，再流入壓縮機。即，在第1運轉模式，冷媒沿著實線流動。

在第2運轉模式，冷媒按照壓縮機13、第3熱交換器11c、四通閥15、第1熱交換器11a、節流手段14、第2熱交換器11b及四通閥15的順序流動，再流入壓縮機。即，在第2運轉模式，冷媒沿著虛線流動。

(第1運轉模式之冷媒的流動)

從壓縮機13所排出的冷媒係向第3熱交換器11c流動。在此時，第3熱交換器11c係作用為凝結器，冷媒係在與空氣進行熱交換時一部分凝結成液體。在通過第3熱交換器11c後，冷媒係通過四通閥15，向第2熱交換器11b流動。第2熱交換器11b係作用為凝結器，冷媒係在與空氣進行熱交換時凝結成液體後，向節流手段14流動。冷媒係在節流手段14被降壓後，流至第1熱交換器11a。第1熱交換器11a係作為蒸發器發揮功能，冷媒係在與空氣進行熱交換而蒸發後，通過四通閥15，再被壓縮機13吸入。

(第2運轉模式之冷媒的流動)

從壓縮機13所排出的冷媒係向第3熱交換器11c流動。在此時，第3熱交換器11c係作用為凝結器，冷媒係在與空氣進行熱交換時一部分凝結成液體。在通過第3熱交換器11c後，冷媒係通過四通閥15，向第1熱交換器11a流動。第1熱交換器11a係作用為凝結器，冷媒係在與空氣進行熱交換時凝結成液體後，向節流手段14流動。冷媒係在節流手段14被降壓後，流至第2熱交換器11b。第2熱交換器11b係作為蒸發器發揮功能，冷媒係在與空氣進行熱交換而蒸發後，通過四通閥15，再被壓縮機13吸入。

依此方式，本第1實施形態的除濕裝置300係使第1熱交換器11a及第2熱交換器11b選擇性地作為凝結器及蒸發器發揮功能。即，在第1運轉模式時，使第1熱交換器11a作為蒸發器發揮功能，並使第2熱交換器11b作為凝結器發揮功能。又，在第2運轉模式時，使第1熱交換器11a作為凝結器發揮功能，並使第2熱交換器11b作為蒸發器發揮功能。

[說明濕空氣線圖]

第4圖係表示第1實施形態的除濕裝置300之在各模式之溫濕度轉移的濕空氣線圖。此外，第4圖(a)係在第1運轉模式的濕空氣線圖，第4圖(b)係在第2運轉模式的濕空氣線圖。

又，第4圖(a)中之(1-1)~(1-5)係表示在第1運轉模式之通過第1熱交換器11a之前的空氣(1-1)、通過第1熱交換器11a後的空氣(1-2)、通過水分吸附手段16後的空氣(1- 3)、通過第2熱交換器11b後的空氣(1-4)、通過第3熱交換器11c後的空氣(1-5)。

又，第4圖(b)中之(2-1)~(2-5)係表示在第2運轉模式之通過第1熱交換器11a之前的空氣(2-1)、通過第1熱交換器11a後的空氣(2-2)、通過水分吸附手段16後的空氣(2-3)、通過第2熱交換器11b後的空氣(2-4)、通過第3熱交換器11c後之空氣(2-5)的狀態。

參照第4圖，說明在第1運轉模式及第2運轉模式之空氣的狀態。

此外，在第4圖(a)，表示水分吸附手段16之水分保持量變少，而對高濕之空氣(例如相對濕度70%以上)進行吸附反應之情況的例子。又，在第4圖(b)，表示水分吸附手段16之水分保持量變多，而對低濕之空氣(例如相對濕度60%以下)進行脫附反應之情況的例子。

(第1運轉模式之濕空氣線圖)

在第1運轉模式，自吸入口被取入風路內的空氣(1-1)係被送入第1熱交換器11a。

在此，被取入風路內的空氣係藉作用為蒸發器之第1熱交換器11a所冷卻。通過第1熱交換器11a後的空氣係因被冷卻至露點溫度以下，而成為除濕空氣(1-2)後，被送入水分吸附手段16。

因為冷卻除濕後之空氣的相對濕度係高達約70~90%RH，所以水分吸附手段16的吸附劑易吸附水分。冷卻後的空氣被水分吸附手段16之吸附劑吸附水分而除濕後，變成高溫低濕，並流入第2熱交換器11b(1-3)。

因為第2熱交換器11b係作為凝結器發揮功能，所以被加熱，而使通過空氣的溫度上升(1-4)。

通過第2熱交換器11b後的空氣係流入第3熱交換器11c。因為第3熱交換器11c係作為凝結器發揮功能，所以使通過空氣的溫度上升(1-5)，並自排出口被排出至除濕對象空間。

(第2運轉模式之濕空氣線圖)

在第2運轉模式，自吸入口被取入風路內的空氣(2-1)係被送入第1熱交換器11a。

在此，被取入風路內的空氣係藉作用為凝結器之第1熱交換器11a所加熱，而通過空氣的溫度上升(2-2)後，被送入水分吸附手段16。

因為加熱後之空氣的相對濕度係比流入空氣更低，所以水分吸附手段16的吸附劑易脫附水分。加熱後的空氣被水分吸附手段16之吸附劑脫附水分而加濕後，變成低溫高濕，並流入第2熱交換器11b(2-3)。

因為第2熱交換器11b係作為蒸發器發揮功能，所以冷卻通過空氣，而在冷卻後之通過空氣的溫度被冷卻至露點溫度以下的情況，成為水分被除濕的除濕空氣(2-4)。

通過第2熱交換器11b後的空氣係流入第3熱交換器11c。因為第3熱交換器11c係作為凝結器發揮功能，所以使通過空氣的溫度上升(2-5)，並自排出口被排出至除濕對象空間。

[變形例]

此外，如以下之說明所示，第1熱交換器11a及第3熱交換器11c係藉由調整導熱面積之比，可抑制除濕效率降低。

例如，在設想除濕對象空間是夏季之室內的情況(溫度27℃、濕度約60%)。在執行第2運轉模式時，若第1熱交換器11a的加熱量大，則水分吸附手段16之放濕量成為第2熱交換器11b之除濕容量以上，而除濕效率降低。

因此，藉由使第3熱交換器11c之導熱面積比第1熱交換器11a的大，抑制第1熱交換器11a的凝結熱量，而抑制流入空氣的過加熱，可抑制除濕效率降低。

又，在除濕對象空間之空氣的相對濕度比上述之說明更高的情況(溫度27℃、濕度約80%)，可如以下所示調整導熱面積之比。

在執行第2運轉模式時，若未使流入水分吸附手段16之空氣的相對濕度降低，則脫附反應所造成之放濕量變少。依此方式，在水分吸附手段16放濕量變少，意指無法使流入下游側的第2熱交換器11b之空氣的濕度提高對應的量。即，在第2熱交換器11b之除濕量減少了無法使流入第2熱交換器11b之空氣的濕度提高的量，而除濕效率降低。

因此，藉由使第1熱交換器11a之導熱面積比第3熱交換器11c的大，可使流入第1熱交換器11a之空氣的加熱量增加。藉此，因為相對濕度降低後之乾燥空氣流入水分吸附手段16，所以脫附量增加，而相對濕度變高、焓亦高的空氣流入第2熱交換器11b，而可抑制除濕效率降低。

[本第1實施形態之除濕裝置300所具有的效果]

因為本第1實施形態之除濕裝置300係在水分吸附手段16未設置如乾燥劑轉子等之馬達者，所以製造費用增加、或耗電力增加、或機器構成變得複雜等不存在。

因為本第1實施形態之除濕裝置300係不是配置成乾燥劑轉子跨在所劃分之2條風路者，所以不會阻礙風路間之空氣的洩漏所造成之吸附反應或脫附反應。又，可防止劃分風路之部分與乾燥劑轉子之滑動所造成的耗電力增大及因滑動而受損之構件的維修所造成的耗費增大。

因為本第1實施形態之除濕裝置300係將凝結熱的一部分用作乾燥劑之脫附反應的熱源，所以在不需要劃分之2條風路上，機器構成變得比較簡單。又，可防止因2條風路而壓力損失增大而提高送風手段12之轉速所伴隨之耗電力的增大。

本第1實施形態之除濕裝置300係在熱交換器11發生著霜的情況，可切換四通閥15而實施除霜運轉，但是在該除霜運轉時亦可對除濕對象空間提供除濕空氣，而可抑制每小時之除濕量降低。

在以往之使水分吸附手段轉動的方式，在低溫(例如溫度10℃、濕度60%)下運轉時，以加熱器等對水分吸附手段之脫附前的空氣加熱，使溫度高的空氣流入蒸發器，藉此，使蒸發溫度上升，抑制著霜，但是在更低溫(例如溫度5℃、濕度60%)等，加熱器等之加熱手段的輸入變成過大或發生著霜。在發生著霜的情況，需要每隔固定時間使冷凍循環停止，或藉加熱器輸入進行除霜運轉，而除濕量降低。

可是，本第1實施形態之除濕裝置300係使第1熱交換器11a作為蒸發器發揮功能，即使發生著霜，亦藉由切換四通閥15，可一面使第1熱交換器11a作為凝結器發揮功能，進行除霜，一面使第2熱交換器11b作為蒸發器發揮功能，進行除濕。又，使第2熱交換器11b作為蒸發器發揮功能，即使發生著霜，亦藉由切換四通閥15，可一面使第2熱交換器11b作為凝結器發揮功能，進行除霜，一面使第1熱交換器11a作為蒸發器發揮功能，並以水分吸附手段16進行除濕。

依此方式，本第1實施形態之除濕裝置300係在露點溫度為冰點以下的情況，亦藉由切換四通閥15，實施除霜運轉，可一面對除濕對象空間提供除濕空氣一面進行除霜，而可抑制每小時之除濕量降低。

因為本第1實施形態之除濕裝置300係在第1運轉模式時可將水分吸附手段16之全部的面用於吸附，所以可使除濕量比使用乾燥劑轉子等之以往的除濕裝置大。即，在使用與乾燥劑轉子同體積之水分吸附手段16的情況，可產生比以往之方式更低濕的空氣，而可使衣服乾燥速度變快。

本第1實施形態之除濕裝置300係可執行第1運轉模式及第2運轉模式。

因此，在執行第2運轉模式時，因水分吸附手段16之脫附反應而空氣溫度降低，進而，通過作為蒸發器發揮功能之第2熱交換器11b而被冷卻的空氣流入配置於第2熱交換器11b之下游側並作為凝結器發揮功能的第3熱交換器11c。

藉此，第3熱交換器11c之凝結溫度降低，而冷凍循環變成高效率，可使除濕裝置300之除濕容量增加。

又，在執行第2運轉模式時，第1熱交換器11a作為凝結器發揮功能，將流入水分吸附手段16之空氣加熱，而使相對濕度降低。藉此，可使藉水分吸附手段16之脫附反應的放濕量增加，並對作為蒸發器發揮功能的第2熱交換器11b，供給相對濕度高且焓比吸入空氣更高之狀態的空氣，可使除濕量增加。

第2實施形態

第5圖係本第2實施形態之除濕裝置300的示意構成圖。本第2實施形態係具有：除濕單元100，係具有設置第1熱交換器11a、第2熱交換器11b及水分吸附手段16等的風路；及散熱單元200，係具有設置第3熱交換器11c等的風路；並採用將在第3熱交換器11c所產生之凝結熱排出至除濕對象外的構成。在本第2實施形態，主要說明與第1實施形態的相異點，對共同部分省略說明。

在除濕單元100，搭載第1熱交換器11a、第2熱交換器11b、水分吸附手段16、節流手段14及第1送風手段12a。又，在除濕單元100，設置溫濕度感測器1a~1d、風速感測器2及溫度感測器3e、3f、3g、3h。

在除濕單元100，具有設置第1熱交換器11a、第2熱交換器11b、水分吸附手段16及第1送風手段12a的第1風路50。

而且，在除濕單元100，從除濕對象空間被取入第1風路 50的空氣係按照第1熱交換器11a、水分吸附手段16、第2熱交換器11b的順序通過後，再被供給至除濕對象空間。

此外，除濕單元100之空氣的流動係對應於第5圖中的箭號X。

在散熱單元200，搭載第3熱交換器11c、及將散熱單元200內之空氣排出至除濕對象空間外的第2送風手段12b。又，在散熱單元200，設置溫濕度感測器1e、與除濕單元100之風速感測器2另外地設置的風速感測器2及檢測出第3熱交換器11c之空氣流動方向上游側之溫度及濕度的溫濕度感測器1f。

在散熱單元200，具有設置第3熱交換器11c及第2送風手段12b的第2風路51。

而且，在散熱單元200，從除濕對象空間或除濕對象空間以外之空間被取入第2風路51的空氣係通過第3熱交換器11c後，再排出至除濕對象空間外。

此外，散熱單元200之空氣的流動係對應於第5圖中的箭號Y。

在此，在第5圖，關於四通閥15、壓縮機13及溫度感測器3a、3b、3c、3d，當作設置於除濕單元100之外側及散熱單元200之外側者來說明，但是未限定如此。亦可壓縮機13、節流手段14及四通閥15係配置於除濕單元100及散熱單元200之任一個。又，關於溫度感測器3c、3d，例如亦可設置於散熱單元200內。

[除濕裝置的除濕動作]

第6圖係表示第2實施形態的除濕裝置300之在各模式之溫濕度轉移的濕空氣線圖。此外，第6圖(a)係在第1運轉模式的濕空氣線圖，第6圖(b)係在第2運轉模式的濕空氣線圖。

又，第6圖(a)中之(1-1a)~(1-4a)、(1-1b)及(1-2b)係表示在第1運轉模式之通過第1熱交換器11a之前的空氣(1-1a)、通過第1熱交換器11a後的空氣(1-2a)、通過水分吸附手段16後的空氣(1-3a)、通過第2熱交換器11b後的空氣(1-4a)、通過第3熱交換器11c之前的空氣(1-1b)及通過第3熱交換器11c後的空氣(1-2b)。

又，第6圖(b)中之(2-1a)~(2-4a)、(2-1b)及(2-2b)係表示在第2運轉模式之通過第1熱交換器11a之前的空氣(2-1a)、通過第1熱交換器11a後的空氣(2-2a)、通過水分吸附手段16後的空氣(2-3a)、通過第2熱交換器11b後的空氣(2-4a)、通過第3熱交換器11c之前的空氣(2-1b)及通過第3熱交換器11c後的空氣(2-2b)。

此外，在第6圖(a)，表示水分吸附手段16之水分保持量變少，而對高濕之空氣(例如相對濕度70%以上)進行吸附反應之情況的例子。又，在第6圖(b)，表示水分吸附手段16之水分保持量變多，而對低濕之空氣(例如相對濕度60%以下)進行脫附反應之情況的例子。

(第1運轉模式之濕空氣線圖：除濕單元100)

在第1運轉模式時的除濕單元100，自吸入口被取入第1風路50的空氣(1-1a)係被送入第1熱交換器11a。

在此，被取入第1風路50的空氣係藉作用為蒸發器之第1熱交換器11a所冷卻。在通過空氣被冷卻至露點溫度以下的情況，成為水分被除濕的除濕空氣(1-2a)後，被送入水分吸附手段16。

因為冷卻除濕後之空氣的相對濕度係高達約70~90%RH，所以水分吸附手段16的吸附劑易吸附水分。冷卻後的空氣被水分吸附手段16之吸附劑吸附水分而除濕後，變成高溫低濕，並流入第2熱交換器11b(1-3a)。

因為第2熱交換器11b係作為凝結器發揮功能，所以通過第2熱交換器11b之空氣被加熱，而溫度上升(1-4a)。

通過第2熱交換器11b後的空氣係自空氣排出口被排出至空調對象空間。

(第1運轉模式之濕空氣線圖：散熱單元200)

在第1運轉模式時的散熱單元200，自吸入口被取入第2風路51的空氣(1-1b)係被送入第3熱交換器11c。

在此，因為第3熱交換器11c係作為凝結器發揮功能，所以通過第3熱交換器11c後之空氣的溫度上升(1-2b)。

通過第3熱交換器11c後的空氣係自散熱單元200的空氣排出口被排出。

(第2運轉模式之濕空氣線圖：除濕單元100)

在第2運轉模式時的除濕單元100，自吸入口被取入第2風路51的空氣(2-1a)係被送入第1熱交換器11a。

在此，被取入第2風路51的空氣係藉作用為凝結器之第1熱交換器11a所加熱，而通過之空氣的溫度上升(2-2a)後，被送入水分吸附手段16。

因為加熱後之空氣的相對濕度係變成比流入空氣低，所以藉水分吸附手段16的吸附劑易脫附水分。加熱後之空氣被水分吸附手段16的吸附劑脫附水分並加濕，變成低溫高濕，並流入第2熱交換器11b(2-3a)。

因為第2熱交換器11b係作為蒸發器發揮功能冷卻通過空氣，所以通過第2熱交換器11b之冷卻後的空氣係被冷卻至露點溫度以下，而成為除濕空氣(2-4a)。

(第2運轉模式之濕空氣線圖：散熱單元200)

在第2運轉模式時的散熱單元200，自吸入口被取入第2風路51的空氣(2-1b)係被送入第3熱交換器11c。

因為第3熱交換器11c係作為凝結器發揮功能，所以通過第3熱交換器11c後之空氣的溫度上升(2-2b)。

[本第2實施形態之除濕裝置300所具有的效果]

本第2實施形態之除濕裝置300係除了第1實施形態之除濕裝置300所具有的效果以外，還具有如下之效果。

在以往之需要冷卻與除濕的空間(例如穀倉等)，設置再熱除濕機及冷氣裝置，一面抑制除濕對象空間之溫升一面除濕，但是節能性減少了設置再熱除濕機及冷氣裝置之2台裝置的量。

可是，因為本第2實施形態之除濕裝置300係將凝結熱排出至除濕對象外，所以可抑制除濕對象空間之溫升，或可冷卻，而可抑制節能性降低。

本第2實施形態之除濕裝置300係藉由控制第2送風手段12b的轉速，來調整在散熱單元200流動的風速，因為可控制除濕單元100的除濕量，所以可易於達成因應於目的的除濕量。

此外，本第2實施形態之除濕裝置300亦可應用在第1實施形態所說明的變形例。

第3實施形態

第7圖係第3實施形態之除濕裝置300的示意構成例圖。第8圖係表示第3實施形態的除濕裝置300之冷媒壓力與焓之變動的莫理爾線圖。

在本第3實施形態，主要說明與第1、第2實施形態的相異點，關於共同部分省略說明。

第3實施形態之除濕裝置300係在第1、第2實施形態的第3熱交換器11c與四通閥15之間新設置第2節流手段14a。

此外，在本第3實施形態，將在第1、第2實施形態的第2熱交換器11b與第1熱交換器11a之間的節流手段14稱為第1節流手段14b。

(第1運轉模式之冷媒的流動)

參照第7圖及第8圖，說明在第1運轉模式之冷媒的流動。

從壓縮機13所排出的冷媒係向第3熱交換器11c流動。在此時，第3熱交換器11c係作用為凝結器，冷媒係在與空氣進行熱交換時一部分凝結成液體。在通過第3熱交換器11c後，冷媒係在第2節流手段14a降壓後，通過四通閥15，向第2熱交換器11b流動。第2熱交換器11b係作用為凝結器，冷媒係在與空氣進行熱交換時凝結成液體後，向第1節流手段14b流動。冷媒係在第1節流手段14b被降壓後，流至第1熱交換器11a。第1熱交換器11a係作為蒸發器發揮功能，冷媒係在與空氣進行熱交換而蒸發後，通過四通閥15，再被壓縮機13吸入。

(第2運轉模式之冷媒的流動)

參照第7圖及第8圖，說明在第2運轉模式之冷媒的流動。

從壓縮機13所排出的冷媒係向第3熱交換器11c流動。在此時，第3熱交換器11c係作用為凝結器，冷媒係在與空氣進行熱交換時一部分凝結成液體。在通過第3熱交換器11c後，冷媒係在第2節流手段14a被降壓後，通過四通閥15，向第1熱交換器11a流動。第1熱交換器11a係作用為凝結器，冷媒係在與空氣進行熱交換時凝結成液體後，向第1節流手段14b流動。冷媒係在第1節流手段14b被降壓後，流至第2熱交換器11b。第2熱交換器11b係作為蒸發器發揮功能，冷媒係在與空氣進行熱交換而蒸發後，通過四通閥15，再被壓縮機13吸入。

[本第3實施形態之除濕裝置300所具有的效果]

本第3實施形態之除濕裝置300係除了第1實施形態之除濕裝置300所具有的效果以外，還具有如下之效果。

藉由調整第2節流手段14a的孔口，可控制第3熱交換器11c的凝結熱量，不必變更熱交換器11的導熱面積，就可實現配合流入空氣之溫度及濕度的運轉狀態。

例如，在濕度比第1值低的低濕空氣(例如溫度26℃、濕度40%)，藉由使第2節流手段14a的孔口變小，在第2運轉模式時使第3熱交換器11c的凝結壓力上升，而使凝結熱量增加，第1熱交換器11a之凝結熱量降低，藉此，可避免對流入水分吸附手段16之空氣過度加熱。

反之，在濕度比第2值高的高濕空氣(例如溫度26℃、濕度80%)，藉由使第2節流手段14a的孔口變大，在第2運轉模式時使第3熱交換器11c的凝結壓力降低，而使凝結熱量減少，第1熱交換器11a之凝結熱量增加，藉此，可使流入水分吸附手段16之空氣的相對濕度降低，使放濕量增加。

此外，在上述，說明是(1)第2值比第1值大、(2)第1值是比40大且比80小的值、(3)第2值是比80小且比40大的值之情況的例子，但是未限定如此，亦可因應於除濕對象空間之溫度等來變更。

第4實施形態

第9圖係第4實施形態之除濕裝置300的示意構成例圖。在本第4實施形態，主要說明與第1~第3實施形態的相異點，關於共同部分省略說明。

在本第4實施形態，第1熱交換器11a與第2熱交換器11b並聯。又，與第1~第3實施形態相異，拆下四通閥15。又，第3熱交換器11c的下游側係與第1熱交換器11a及第2熱交換器11b的上游側連接。進而，替代第1~第2實施形態的節流手段14及第3實施形態的第2節流手段14a與第1節流手段14b，設置第3節流手段14c與第4節流手段14d。

第4實施形態之除濕裝置300係在第1運轉模式時冷媒按照壓縮機13、第3熱交換器11c、第3節流手段14c及第1熱交換器11a的順序流動。此外，在第1運轉模式時，第4節流手段14d係全閉。

又，在第2運轉模式時，冷媒按照壓縮機13、第3熱交換器11c、第4節流手段14d及第2熱交換器11b的順序流動。此外，在第2運轉模式時，第3節流手段14c係全閉。

[說明濕空氣線圖]

第10圖係表示第4實施形態的除濕裝置300之在各模式之溫濕度轉移的濕空氣線圖。此外，第10圖(a)係在第1運轉模式的濕空氣線圖，第10圖(b)係在第2運轉模式的濕空氣線圖。

又，第10圖(a)中之(1-1c)~(1-5c)係表示在第1運轉模式之通過第1熱交換器11a之前的空氣(1-1c)、通過第1熱交換器11a後的空氣(1-2c)、通過水分吸附手段16後的空氣(1-3c)、通過第2熱交換器11b後的空氣(1-4c)、通過第3熱交換器11c後的空氣(1-5c)。

又，第10圖(b)中之(2-1c)~(2-5c)係表示在第2運轉模式之通過第1熱交換器11a之前的空氣(2-1c)、通過第1熱交換器11a後的空氣(2-2c)、通過水分吸附手段16後的空氣(2-3c)、通過第2熱交換器11b後的空氣(2-4c)、通過第3熱交換器11c後之空氣(2-5c)的狀態。

參照第10圖，說明在第1運轉模式及第2運轉模式之空氣的狀態。

此外，在第10圖(a)，表示水分吸附手段16之水分保持量變少，而對高濕之空氣(例如相對濕度70%以上)進行吸附反應之情況的例子。又，在第10圖(b)，表示水分吸附手段16之水分保持量變多，而對低濕之空氣(例如相對濕度60%以下)進行脫附反應之情況的例子。

(第1運轉模式之濕空氣線圖)

在第1運轉模式，自吸入口被取入風路內的空氣(1-1c)係被送入第1熱交換器11a。

在此，被取入風路內的空氣係藉作用為蒸發器之第1熱交換器11a所冷卻，在通過空氣被冷卻至露點溫度以下的情況，成為水分被除濕的除濕空氣(1-2c)後，被送入水分吸附手段16。

因為冷卻除濕後之空氣的相對濕度係高達約70~90%RH，所以水分吸附手段16的吸附劑易吸附水分。冷卻後的空氣被水分吸附手段16之吸附劑吸附水分而除濕後，變成高溫低濕，並流入第2熱交換器11b(1-3c)。

第2熱交換器11b係因為第4節流手段14d全閉，所以不會作為熱交換器發揮功能，而不發生溫濕度變化(1-4c)。通過第2熱交換器11b後的空氣係流入第3熱交換器11c(1-4c)。

因為第3熱交換器11c係作為凝結器發揮功能，所以使通過空氣的溫度上升，並自空氣的排出口被排出至除濕對象空間(1-5c)。

(第2運轉模式之濕空氣線圖)

在第2運轉模式時，自吸入口被取入風路內的空氣(2-1c)係被送入第1熱交換器11a。

在此，第1熱交換器11a係因為第3節流手段14c是全閉，所以不會作為熱交換器發揮功能，而不發生溫濕度變化(2-2c)，並被送入水分吸附手段16。

因應於流入空氣的相對濕度，水分吸附手段16的吸附劑易脫附水分。流入空氣被水分吸附手段16的吸附劑脫附水分並加濕，變成低溫高濕，並流入第2熱交換器11b(2-3c)。

因為第2熱交換器11b係作為蒸發器發揮功能，所以冷卻通過空氣，而在冷卻後之通過空氣的溫度被冷卻至露點溫度以下的情況，成為水分被除濕的除濕空氣(2-4c)。

因為第3熱交換器11c係作為凝結器發揮功能，所以使通過空氣的溫度上升，並自空氣的排出口被排出至除濕對象空間(2-5c)。

[本第4實施形態之除濕裝置300所具有的效果]

本第4實施形態之除濕裝置300係除了第1實施形態之除濕裝置300所具有的效果以外，還具有如下之效果。

本第4實施形態之除濕裝置300係對低濕的空氣(例如溫度26℃、濕度30%)，可抑制在第2運轉模式時流入水分吸附手段16之空氣的過加熱。

又，可減少在第1運轉模式與第2運轉模式之間之模式切換時的切換損失(從凝結器切換成蒸發器時之熱交換器的熱容量等)，使除濕量增加。

此外，本第4實施形態之除濕裝置300亦可應用在第1實施形態所說明之變形例。