CN102120124A - 除湿装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种除湿装置,具有:从供给空气进行吸湿并对加热空气放出水分而进行再生的除湿转子;对除湿转子供给空气而吸湿水分的吸湿路径;使再生空气循环到除湿转子而放出水分的循环路径;加热供给除湿转子的再生空气的加热器;以及具有形成循环路径的一部分的再生空气通路和冷却空气流动的冷却空气通路的热交换器,其中,热交换器形成这样的结构:将薄板状的导热板以规定的间隔层叠多个,在导热板的层叠间隙中交替流入再生空气和冷却空气而形成再生空气通路和冷却空气通路,将导热板的通路开口部以外的端面相邻彼此熔接而确保再生空气通路和冷却空气通路的气密性,使再生空气和冷却空气经由各个导热板而热交换,使再生空气中的水分凝缩。
Description
本申请是分案申请,其母案申请的申请号:200680019141.1,申请日:2006.7.26,发明名称:除湿装置
技术领域
本发明涉及通过将由除湿转子吸湿的水分由热交换器凝缩而回收来进行除湿的除湿装置。
背景技术
作为以往的通过将由除湿转子吸湿的水分由热交换器凝缩而回收来进行除湿的除湿装置,存在如下结构的装置:将除湿转子吸湿的水分供给放出用加热器加热成高温的再生空气,将含有该放出的水分的高湿的再生空气在热交换器通过冷却空气冷却而将水分形成凝缩水进行回收,使该凝缩除去水分的再生空气返回加热器而循环。在该再生空气循环型的结构中,有这样的优点:高湿的再生空气不排出装置外部,所以再生空气成为高湿状态,与冷却空气的热函差扩大,能够由热交换器有效回收水分。相反,再生空气和冷却空气的空气泄漏多,则凝缩水回收量降低,所以热交换器要求再生空气的通路和冷却空气的通路间的气密性。另外,再生空气冷却到尽量低的温度而减少饱和水蒸气量是能够凝缩更多的水分的,所以也需要提高热交换器的热交换效率。
作为这样的除湿装置使用的热交换器存在具有这样的结构的热交换器:在形成平板状的多个导热板之间插入形成波形的间隔板,并使该波形的间隔板的波形的形成方向交替错开90°,将导热板和间隔板的顶边部由粘接剂等固定,再生空气流动的再生空气通路和冷却空气流动的冷却空气通路每隔一层在相互垂直方向上形成而进行热交换。该技术内容公开于JP特开平10-323号公报(第3页、第2图)。
另外,还有这样的结构,将内部分割为多个通路的通路组形成体层叠多层,每层使通路方向交替改变90°,该层叠的通路组形成体的每隔一层而使再生空气和冷却空气垂直交替流动进行热交换。该结构中,通路组形成体能够尽量薄化自身壁厚,另外,能够使相邻间的面密接,而增加接触面积,提高热交换率。该技术内容公开于JP特开平11-128654号公报(第3页、第3图)。
另外,还有这样的结构:使用通过吹气(blow)成形等形成多个管状的导热管的中空状的树脂成形部件,使再生空气流入该多个导热管内部,另外,使冷却空气流入多个导热管的外部间隙,进行热交换(例如专利文献3)。该技术内容公开于JP特开2003-269746号公报。
如上所述除湿装置采用的热交换器已经有各种方式提案。特开平10-323号公报公开的热交换器隔着间隔板层叠成多个导热板,使导热面紧密形成而可实现小型化。
但是,该热交换器由于间隔板的波形的尺寸精度与通路间隔的尺寸误差直接联系所以通路间隔难以良好确保,通风阻抗变高,另外,提高间隔板的张数量的重量而变重。
另外,为了确保再生空气通路和冷却空气通路的气密性,需要用粘接剂等将间隔板的顶边部固定在导热板上,由于粘接剂涂覆的偏差和凝缩水导致的粘接强度降低,难以确保气密性的维持和确保,提高涂覆的粘接剂和间隔板张数量的重量而变重。
另外,由于由间隔板的波形高度规定通路间隔,所以在确保强度的波形高度上存在限制,根据再生空气和冷却空气的空气状态例如水滴发生状态或杂质含有状态分别适当调整通路间隔是困难的。
另外,在再生空气通路内间隔板的波形顶角部分凝缩的水滴因表面张力而不容易滴下滞留在通路内,使通路阻抗增加。
另外,再生空气通路内混入杂质的情况下,其堆积在通路内,使通风阻抗降低,有的时候会不通风。
特开平11-128643号公报公开的热交换器,在再生空气和冷却空气之间存在各个通路组形成体的外壁面两张和各外表面彼此的粘接面,所以热阻变高,热交换效率降低,另外,粘接面的粘接剂涂覆偏差使得热交换效率维持困难。
另外,在再生空气通路侧在设于通路组形成体上的多个内部通路角部上凝缩的水滴由于表面张力而不容易滴下而滞留在内部通路内,使通风阻抗增加。
另外,再生空气循环的循环路径中装入热交换器的再生空气通路时的接合部中,难以确保相对于冷却通风路径的气密性,再生空气可能泄漏。
另外,再生空气通路内混入杂质的情况下,其堆积在通路内,使通风阻抗降低,有的时候会不通风。
特开2003-269746号公开的热交换器由中空状的树脂成形部件构成,实现了气密性的确保和结构的简略化。
但是,中空状热交换器由于使大热门形成管状,同一体积内能够形成的导热面积少至上述专利文献1例示的层叠型热交换器的大致1/5左右,热交换效率不好。
另外,由低的热交换效率使再生空气通路内形成露点温度40℃前后的高湿状态,所以使再生空气泄漏引起的水分向装置外部排出的量增多,除湿性能降低,进而需要使除湿转子再生的空气也加热为高温,提高干燥度,所以能量增加,除湿效率(除湿的水分的凝缩潜热量/除湿所需的能量)变差。
另外,导热面形成管状需要形成规定的壁厚、具体地0.5~1.0mm程度的平均壁厚,热阻变大,热交换器降低,另外,以壁厚的量增重,而使热交换器变重。
另外,作为上述的热交换器,一般使用树脂成形部件,但是除湿转子停止或冷却风量减少等异常状态时流入热交换器的再生空气超过树脂的耐热温度而变为异常高温,可能使热交换器劣化。
发明内容
本发明提供通过搭载能够将通路间隔适当保持而抑制通风阻抗,实现提高热交换效率和小型轻量化,再生空气通路的水滴滞留少的热交换器,来提高除湿效率(除湿的水分的凝缩潜热量/除湿所需的能量)的除湿装置。
另外,本发明提供通过搭载能够提高热交换效率,实现小型轻量化,再生空气通路的水滴滞留也少,另外能够不使用粘接剂而提高再生空气通路和冷却空气通路的气密性的热交换器,来提高除湿效率(除湿的水分的凝缩潜热量/除湿所需的能量)的除湿装置。
另外,本发明提供通过搭载能够提高热交换效率,实现小型轻量化,再生空气通路的水滴滞留也少,能够调整适用于再生空气和冷却空气的状态的通路间隔的热交换器,来提高除湿效率(除湿的水分的凝缩潜热量/除湿所需的能量)的除湿装置。
另外,本发明提供通过搭载能够提高热交换效率,实现小型轻量化,再生空气通路的水滴滞留也少,再生空气温度变为高温的情况下的可靠性高,能够抑制杂质的混入的热交换器,来提高除湿效率(除湿的水分的凝缩潜热量/除湿所需的能量)的除湿装置。
本发明的种除湿装置具有:从供给空气进行吸湿并对加热空气放出水分而进行再生的除湿转子;对所述除湿转子供给空气而吸湿水分的吸湿路径;使再生空气循环到所述除湿转子而放出水分的循环路径;加热供给所述除湿转子的再生空气的加热器;以及具有形成所述循环路径的一部分的再生空气通路和冷却空气流动的冷却空气通路的热交换器,其中,所述热交换器形成这样的结构:将薄板状的导热板以规定的间隔层叠多个,在所述导热板的层叠间隙中交替流入再生空气和冷却空气而形成所述再生空气通路和所述冷却空气通路,通过与所述导热板一体形成的间隔肋部而保持所述导热板的层叠间隔,使再生空气和冷却空气经由各个所述导热板而热交换,使再生空气中的水分凝缩。
根据这样的结构,具有以下的效果。即,能够通过与多个导热板一体形成的间隔肋部,而适当确保再生空气通路和冷却空气通路的通路间隔,抑制通风阻抗的增加。另外,能够仅经由各个导热板的一个使再生空气和冷却空气热交换,来提高热交换效率。另外,不设置间隔板等其他部件,而紧密形成导热面,能够实现热交换器的小型轻量化。另外,能够不设置间隔板或通路分割板等顶角部分而抑制表面张力引起的水滴滞留,使凝缩的水滴顺畅滴下。另外,在热交换器中进行高效率的热交换,减小再生空气的饱和水蒸气量,返回加热器,从而使除湿转子的水分放出量和热交换器的凝缩水回收量增加,并抑制空气泄漏引起的除湿量降低,提高除湿效率(除湿的水分的除湿的水分的凝缩潜热量/除湿所需的能量)。
本发明的除湿装置具有:从供给空气进行吸湿并对加热空气放出水分而进行再生的除湿转子;对所述除湿转子供给空气而吸湿水分的吸湿路径;使再生空气循环到所述除湿转子而放出水分的循环路径;加热供给所述除湿转子的再生空气的加热器;以及具有形成所述循环路径的一部分的再生空气通路和冷却空气流动的冷却空气通路的热交换器,其中,所述热交换器形成这样的结构:将薄板状的导热板以规定的间隔层叠多个,在所述导热板的层叠间隙中交替流入再生空气和冷却空气而形成所述再生空气通路和所述冷却空气通路,将所述导热板的通路开口部以外的端面相邻彼此熔接而确保所述再生空气通路和所述冷却空气通路的气密性,使再生空气和冷却空气经由各个所述导热板而热交换,使再生空气中的水分凝缩。
根据这样的结构,具有以下的效果。即,将所述导热板的通路开口部以外的端面相邻彼此熔接而确保所述再生空气通路和所述冷却空气通路的气密性,能够不使用粘接剂而牢固固定导热板的层叠状态,并确保确保再生空气通路和冷却空气通路的气密性。另外,能够仅经由各个导热板的一个使再生空气和冷却空气热交换,抑制热阻而提高热交换效率。另外,不设置粘接剂或间隔板等其他部件,而紧密形成导热面,能够实现热交换器的小型轻量化。另外,能够不设置间隔板或通路分割板等顶角部分而抑制表面张力引起的水滴滞留,使凝缩的水滴顺畅滴下。另外,在热交换器中进行高效率的热交换,减小再生空气的饱和水蒸气量,返回加热器,从而使除湿转子的水分放出量和热交换器的凝缩水回收量增加,并抑制空气泄漏引起的除湿量降低,提高除湿效率(除湿的水分的除湿的水分的凝缩潜热量/除湿所需的能量)。
本发明的除湿装置具有:从供给空气进行吸湿并对加热空气放出水分而进行再生的除湿转子;对所述除湿转子供给空气而吸湿水分的吸湿路径;使再生空气循环到所述除湿转子而放出水分的循环路径;加热供给所述除湿转子的再生空气的加热器;以及具有形成所述循环路径的一部分的再生空气通路和冷却空气流动的冷却空气通路的热交换器,其中,所述热交换器形成这样的结构:将薄板状的导热板每隔一层以不同的间隔层叠多个,在所述导热板的层叠间隙中交替流入再生空气和冷却空气而形成所述再生空气通路和所述冷却空气通路,使再生空气和冷却空气经由各个所述导热板而热交换,使再生空气中的水分凝缩。
根据这样的结构,具有以下的效果。即,将薄板状的导热板每隔一层以不同的间隔层叠多个,能够根据再生空气和冷却空气的各个空气状态例如水滴发生状态或杂质含有状态,分别适当调整再生空气和冷却空气。另外,能够仅经由各个导热板的一个使再生空气和冷却空气热交换,抑制热阻而提高热交换效率。另外,不设置间隔板等其他部件,而紧密形成导热面,能够实现热交换器的小型轻量化。另外,能够不设置间隔板或通路分割板等顶角部分而抑制表面张力引起的水滴滞留,使凝缩的水滴顺畅滴下。另外,在热交换器中进行高效率的热交换,减小再生空气的饱和水蒸气量,返回加热器,从而使除湿转子的水分放出量和热交换器的凝缩水回收量增加,并抑制空气泄漏引起的除湿量降低,提高除湿效率(除湿的水分的除湿的水分的凝缩潜热量/除湿所需的能量)。
本发明的除湿装置具有:从供给空气进行吸湿并对加热空气放出水分而进行再生的除湿转子;对所述除湿转子供给空气而吸湿水分的吸湿路径;使再生空气循环到所述除湿转子而放出水分的循环路径;加热供给所述除湿转子的再生空气的加热器;以及具有形成所述循环路径的一部分的再生空气通路和冷却空气流动的冷却空气通路的热交换器,其中,所述热交换器形成这样的结构:将薄板状的导热板以规定的间隔层叠多个,在所述导热板的层叠间隙中交替流入再生空气和冷却空气而形成所述再生空气通路和所述冷却空气通路,从层叠方向靠压所述导热板的各个而提高所述再生空气通路和所述冷却空气通路的气密性,使再生空气和冷却空气经由各个所述导热板而热交换,使再生空气中的水分凝缩。
根据这样的结构,具有以下的效果。即,从层叠方向靠压所述导热板的各个而不使用粘接剂来提高再生空气通路和冷却空气通路的气密性。另外,能够仅经由各个导热板的一个使再生空气和冷却空气热交换,抑制热阻而提高热交换效率。另外,不设置粘接剂或间隔板等其他部件,而紧密形成导热面,能够实现热交换器的小型轻量化。另外,能够不设置间隔板或通路分割板等顶角部分而抑制表面张力引起的水滴滞留,使凝缩的水滴顺畅滴下。另外,在热交换器中进行高效率的热交换,减小再生空气的饱和水蒸气量,返回加热器,从而使除湿转子的水分放出量和热交换器的凝缩水回收量增加,并抑制空气泄漏引起的除湿量降低,提高除湿效率(除湿的水分的除湿的水分的凝缩潜热量/除湿所需的能量)。
本发明的除湿装置具有:从供给空气进行吸湿并对加热空气放出水分而进行再生的除湿转子;对所述除湿转子供给空气而吸湿水分的吸湿路径;使再生空气循环到所述除湿转子而放出水分的循环路径;加热供给所述除湿转子的再生空气的加热器;以及具有再生空气通路和冷却空气通路,并由所述再生空气通路形成所述循环路径的一部分,使在所述再生空气通路中流动的再生空气由在所述冷却空气通路中流动的冷却空气冷却,使再生空气中的水分凝缩的热交换器,其中,所述热交换器形成这样的结构:将薄板状的多个导热板由与所述多个导热板一体形成的间隔肋部以规定的间隔层叠,在所述多个导热板的间隙中交替流入冷却空气和再生空气而形成冷却空气通路和再生空气通路,具有嵌入所述热交换器的上面周边部而构成所述循环路径的一部分的头框和嵌入所述热交换器的下面周边部而构成所述循环路径的一部分的脚框,设置密封所述上面周边部和所述下面周边部的密封部。
根据这样的结构,具有以下的效果。即,保持导热板的各个层叠间隔的间隔肋部与导热板的各个一体形成,所以能够适当确保再生空气通路和冷却空气通路的通路间隔,也能够实现结构的简略化。另外,再生空气通路和冷却空气通路的通路间隔仅经由各个导热板的一个交替形成多层,所以热阻能够变小,提高热交换效率。另外,由于紧密形成导热面,所以能够实现热交换器的小型化。另外,由于在再生空气通路上不设置用于保持间隔的波形板或通路分割板,所以通路表面产生的结露水滴上难以作用表面张力,水滴顺畅滴下。因此,通路内的水滴滞留大致的通路阻抗增加消失,能够维持规定的再生空气风量。另外,该饱和水蒸气量少的再生空气形成进一步的低湿状态,再生区域的水分放出量也增加。伴随该水分放出量的增加,除湿转子的吸湿区域的吸湿量也增加。这样的水分回收量、水分放出量、吸湿量的各个的增加的相乘效果能够提高除湿效率(除湿的水分的除湿的水分的凝缩潜热量/除湿所需的能量)。另外,由于能够减小再生空气的饱和水蒸气量减少,所以即使再生区域发生循环路径和外部的空气移动,也能够减小各个饱和水蒸气量的差。因此,排出外部的水蒸气量减少,能够抑制空气泄漏导致的性能降低。另外,由于能够一边提高头框和脚框和密封部分来确保循环路径的气密性,同时以比较简单的结构在循环路径中装入热交换器,所以能够以便宜的结构抑制空气泄漏的除湿性能降低。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的除湿装置的概略剖面图。
图2是本发明的实施方式1的除湿装置上搭载的除湿转子的概略分解立体图。
图3是本发明的实施方式1的除湿装置上搭载的热交换器的概略分解立体图。
图4是表示本发明的实施方式1的除湿装置上搭载的热交换器的固定保持状态的概略立体图。
图5是表示本发明的实施方式1的除湿装置上搭载的热交换器的固定保持状态的概略分解立体图。
图6A是本发明的实施方式1的除湿装置上搭载的热交换器的导热板的概略成形工序图。
图6B是本发明的实施方式1的除湿装置上搭载的热交换器的导热板的概略成形工序图。
图6C是本发明的实施方式1的除湿装置上搭载的热交换器的导热板的概略成形工序图。
图7是表示本发明的实施方式1的除湿装置的再生空气的状态变化的湿空气线图(湿り空気線図)。
图8是本发明的实施方式2的除湿装置的概略剖面图。
图9是本发明的实施方式2的除湿装置上搭载的除湿转子的概略分解立体图。
图10是本发明的实施方式2的除湿装置上搭载的热交换器的概略分解立体图。
图11是表示本发明的实施方式2的除湿装置上搭载的热交换器的固定保持状态的概略分解立体图。
图12是表示本发明的实施方式2的除湿装置的头框上搭载的水滴滴下促进部的概略立体图。
图13是表示本发明的实施方式2的除湿装置的头框上搭载的热交换器劣化防止部的概略分解立体图。
图14是表示本发明的实施方式2的除湿装置的头框(ヘツダ一フレ一ム)和脚框(フツタ一フレ一ム)上搭载的再生空气整流部的概略剖面图。
图15是表示本发明的实施方式2的除湿装置的头框和脚框上搭载的整流板的概略剖面图。
图16是表示本发明的实施方式2的除湿装置的头框上搭载的杂质混入防止部的概略剖面图。
图17是表示本发明的实施方式2的除湿装置的头框上设置分割肋的情况下的结构的概略剖面图。
图18是表示本发明的实施方式2的除湿装置的头框和脚框一体成形的情况下的热交换器的固定保持状态的概略分解立体图。
图19是表示本发明的实施方式2的除湿装置的再生空气的状态变化的湿空气线图。
符号说明
2、102 除湿转子
6、106 吸湿路径
8、108 循环路径
9、109 加热器
10、110 热交换器
11、111 再生空气通路
12、112 冷却空气通路
23a、23b、125a、125b 导热板
24a、24b、126a、126b 间隔肋
27a、27b 引导肋
28 整流肋
30 轮状体
32 收纳部
35 片材
113 头框
114 脚框
131 上面周边部
132 下面周边部
137 密封部
138 凸缘部
139 弹性密封材料
140 水滴滴下促进部
141 滴下促进部
142 热交换促进部
143 滴下促进凹窝
144 热交换器劣化防止部
145 保护片
146 再生空气入口端面
148 再生空气整流部
149 风向板
150 整流板
151 贯通孔
152 杂质混入防止部
153 分割肋
157 热交换部
具体实施方式
(实施方式1)
根据图1~7说明本发明的实施方式1。
图1是本发明的实施方式1的除湿装置的概略剖面图。如图1所示,在主体1的内部可旋转地立设从空气中吸湿的除湿转子2,并设置吸湿路径6,该吸湿路径6中通过处理风扇4从在主体1的侧面开口的吸入口3吸引空气而供给除湿转子2,从主体1的上部开口的吸出口5排出。另外,形成循环路径8,该循环路径8中通过再生风扇7供给的再生空气循环通过除湿转子2,该循环路径8的除湿转子2的风上游侧附近配设加热再生空气的加热器9。作为该加热器9只要能够进行发热动作即可,例如可以采用镍铬耐热合金(ニクロムヒ一タ一)、卤灯加热器、炭加热器(カ一ボンヒ一タ一)、PTC加热器等。另外,在循环路径8的除湿转子2的风下游侧且吸湿路径6的风上游侧配设大致梯形的热交换器10,该热交换器10上设置构成循环路径8的一部分而使再生空气通过的再生空气通路11和使吸湿路径6中流动的空气通过的冷却空气通路12。该再生空气通路11在铅直方向配设成再生空气的入口侧位于上部、且再生空气的出口侧位于下部,再生空气通路11的空气入口侧相对于再生空气的供给方向从跟前侧向里侧具有大约10°上坡度(上り勾配)的倾斜而使供给再生空气通路11的再生空气能够不发生方向变换而流入,另外,再生空气通路11的再生空气出口侧相对于水平方向具有大约10°的倾斜而使到达通路出口的水滴能够顺畅移动。这些倾斜角度可根据结构而适当设定,但是为了满足后述的通路入口侧的风速分布均匀化作用和通路出口侧的水滴移动作用,优选设定为至少5°以上的倾斜角度。另外,与再生空气通路11内流动的再生空气热交换的冷却空气流动的冷却空气通路12配设成大致水平方向,再生空气和冷却空气在大致垂直方向上交叉进行热交换。并且,连接再生空气通路11的出口侧和再生风扇7的路径上开设用于从循环路径8排出凝缩水的排水口13,在排水口13的下方可拆装地配设用于接收存溜凝缩水的排水罐14。
上述结构中,在吸湿路径6中,除湿转子2从通过处理风扇4供给的空气中吸湿,将被除湿转子2吸湿除去水分的干燥空气从吹出口5供给主体1外部。在吸湿路径6中吸湿水分的除湿转子2将水分放出给旋转移动到循环路径8上而由加热器9加热的高温的再生空气中,从而进行再生。除湿转子2跨设在吸湿路径6和循环路径8上而连续旋转,连续进行吸湿路径6的水分吸湿和循环路径8上的放出再生。另一方面,含有除湿转子2放出的水分并形成高湿的再生空气供给热交换器10的再生空气通路11。再生空气通路11的入口部相对于再生空气的供给方向从跟前侧向里侧形成上坡度,所以供给再生空气通路11内的再生空气不发生方向变换而流入再生空气通路11,实现风速分布的均匀化。供给再生空气路径11的再生空气与通过处理风扇4从吸入口3供给冷却空气通路12的冷却空气进行热交换,在该热交换过程中,再生空气冷却,饱和水蒸气量下降,水分饱和。该饱和的水分在再生空气通路11内结露,在再生空气通路11内向下流动的再生空气的风压和水滴自身的自重的作用下而顺畅滴下。在再生空气通路11内滴下而到达通路出口的水滴沿在通路出口部形成的倾斜部分移动到最下顶点部15,所以能够抑制通路出口部的表面张力导致的水滴滞留。顺次移动到最下顶点部15的水滴变成大粒,由其自重而从通路分离,向排水罐4滴下,作为凝缩水被回收。热交换器10上冷却除去水分的再生空气吸入再生风扇7,再次供给加热器9而在循环路径8中循环。
图2是搭载在本发明的实施方式1的除湿装置上的除湿转子的概略分解立体图。除湿转子2是在陶瓷纤维、玻璃纤维等无机纤维或这些无机纤维和纸浆混合抄造的平面纸与实施KORUGETO(コルゲ一ト(音译:高露洁))加工的波形纸卷装而成的KORUGETO结构的圆盘体上复合支持一种或两种一种吸湿剂例如硅胶、ORAITO(オゼライト(音译:欧则莱特))等无机质的吸附型吸湿剂、有机高分子电解质、即离子交换树脂等吸湿剂、氯化锂等吸收型吸湿剂,在轴方向上形成可通风结构。该除湿转子2由外周设置齿轮部16的框架A17和架设多根放射状的肋部的框架B 18从两轴侧夹持收纳,从外周用多个螺栓固定框架A17和框架B18,并将嵌合插入除湿转子2的中心孔19的轴承部20和框架B18的中心部分用螺栓固定,而进行除湿转子2的固定和保持。并且,框架A17的齿轮部16上啮合驱动电机21的齿轮22,通过旋转驱动电机21来进行除湿转子2的旋转动作。此时,除湿转子2的旋转速度设定为每小时10~40转程度。另外,框架B18上形成的肋部的高度决定除湿转子2的表面和肋部前端之间形成的空间的容积,该空间容积影响吸湿路径6和循环路径8的空气泄漏量,所以框架B18优选在板厚薄的能够确保肋部强度的材料例如板厚0.4~1.0mm程度的不锈钢钢板上实施冲压加工、弯曲加工而形成肋部。这样,能够抑制吸湿路径6和循环路径8的空气泄漏。另外,除湿转子2的旋转方法不限于上述结构,例如也可以是在除湿转子2的中心部连结驱动电机21而使其直接旋转的结构,另外也可以是在除湿转子2外周设置的齿轮上挂设带轮,经由带轮连结驱动电机21而进行旋转动作。
图3是搭载在本发明的实施方式1的除湿装置上的热交换器的概略分解立体图。热交换器10通过交替层叠多个在薄板例如厚度0.05~0.5mm范围的片材上以规定图案形成凹凸部的导热板23a和在同样的薄板上形成与导热板23a不同的凹凸部的图案的导热板23b而形成。该导热板23a和导热板23b的板厚从后述的凹凸部的成形性、强度和形状维持性的方面考虑优选0.05mm以上,另外,从确保导热性的方面考虑优选0.5mm以下。并且,层叠的各个导热板23a和导热板23b的间隙上通过交替流入再生空气和冷却空气从而再生空气通路11和冷却空气通路12每隔一层形成,该再生空气通路11中流动的再生空气和冷却空气通路12中流动的冷却空气经由各个导热板23a和导热板23b而进行热交换。由此,热交换阻碍的要因仅是导热板23a和导热板23b的一张板的量的热阻,而能够使再生空气和冷却空气进行高效率的热交换。各导热板23a和导热板23b实际上层叠合计20~60张,但是为了简便导热板23a和导热板23b在层叠方向上各分解两张图示。
导热板23a和导热板23b具有大致梯形的平面形状,该大致梯形具有长边侧和短边侧两组对边,长边侧的对边形成铅直方向平行状态,短边侧的对边相对于水平方向以大约10°倾斜。导热板23a上沿长边侧的各个对边突设宽度4mm程度的中空凸状的间隔肋部24a,另外,在导热板23b上沿短边侧的各个对边突设与导热板23a相同地宽度4mm程度的中空凸状的间隔肋部24b。导热板23a的间隔肋部24a形成3mm程度,该间隔肋部24a的突设面在层叠状态下与导热板23b接触,从而再生空气通路11的通路间隔被规定保持在规定尺寸即大约3mm。另一方面,导热板23b的间隔肋部24b的凸状高度形成2mm程度,该间隔肋部24b的突设面在层叠状态上与导热板23a接触,从而冷却空气通路12的通路间隔被规定保持在规定尺寸即大约2mm。另外,间隔肋部24a在层叠状态下与导热板23b上突设的间隔肋部24b重合的两端的角部25以间隔肋部24b的高度量即2mm程度进一步突设,该角部25与间隔肋部24b的里面中空凹状部分配合,突设面全部与导热板23b接触。同样地,间隔肋部24b在层叠状态下与导热板23a上突设的间隔肋部24a重合的两端的角部26以间隔肋部24a的高度量即3mm程度进一步突设,该角部26与间隔肋部24a的里面中空凹状部分配合,突设面全部与导热板23a接触。这样,间隔肋部24a和间隔肋部24b其突设面整体与相邻的导热板23b和导热板23a接触,由此,在层叠状态下再生空气通路11的通路间隔保持在适当的规定尺寸、即大约3mm,另外,冷却空气通路12的通路间隔也同样保持在适当的规定尺寸即大约2mm。这样,通过导热板23a上突设的间隔肋部24a的肋部高度规定再生空气通路11侧的层叠间隔,另外,通过导热板23b上突设的间隔肋部24b的肋部高度规定冷却空气通路12侧的层叠间隔。
如上所述,通过导热板23a上突设的间隔肋部24a的肋部高度规定再生空气通路11侧的层叠间隔,另外,通过导热板23b上突设的间隔肋部24b的肋部高度规定冷却空气通路12侧的层叠间隔。并且,间隔肋部24a的肋部高度设定为3mm程度,间隔肋部24b的肋部高度设定为2mm程度,所以再生空气通路11的通路间隔比冷却空气通路12的通路间隔。这样设定,则能够抑制再生空气通路11上结露的水滴的桥接现像,水滴能够顺畅滴下,能够抑制因水滴滞留引起的通风抵抗的增加,并且冷却空气通路12不空开多余的通路间隔而能够紧密形成,能够实现热交换器10的小型化和热交换效率的提高。另外,作为通过冷却空气通路12的冷却空气例如使用含有大量杂质的空气的情况下,冷却空气通路12的通路间隔为2mm程度,则杂质堆积在通路的间隔中,通路阻抗增加,另外,成为热交换的妨碍。这种情况下,间隔肋部24b的肋部高度比间隔肋部24a的肋部高度高,例如设定为4mm程度,通过扩宽冷却空气通路12的通路间隔,从而能够抑制杂质的堆积。这样,间隔肋部24a和间隔肋部24b的肋部高度优选根据再生空气和冷却空气的各自的状态例如水滴发生状态和杂质含有状态适当调整。
另外,导热板23a的水平方向中央部与间隔肋部24a同一方向上连续形成宽度2mm程度的中空凸状的引导肋部27a,在导热板23b的铅直方向上连续形成两根朝间隔肋部24b的反向突设的宽度2mm程度的中空凸状的引导肋部27b。该引导肋部27b在层叠状态下设置位于间隔肋部24a和引导肋部27a的中央部分上。由此,层叠状态下引导肋部27a和引导肋部27b突设成在再生空气通路11内距两面侧的肋部间隔为大致相等的间隔,并且层叠状态下引导肋部27a和引导肋部27b突设成相对于再生空气的送风方向连续,所以再生空气通路11中结露的水滴沿引导肋部27a和引导肋部27b迅速滴下,抑制再生空气通路11内的水滴滞留。该引导肋部27a和引导肋部27b的肋部高度只要是在间隔肋部24a以下即可,就可以适当设定,但是优选根据再生空气通路11的间隔保持状态和水滴滴下状态进行设定。例如,引导肋部27a的肋部高度设定为与间隔肋部24a相同的3mm程度,引导肋部27b的肋部高度设定为比引导肋部27a低的1mm程度,则再生空气通路11的通路间隔在中央部也能够被适当保持,并且,再生空气通路11的通路剖面积也能够取得宽,能够降低通路阻抗,进而通路内结露的水滴不会桥接而能够顺畅地滴下。
另外,导热板23b上在与间隔肋部24b相同方向上突设多根水平方向大致等间隔的宽度1mm程度的中空凸状的整流肋部28,该整流肋部28的突设面形成为在导热板23b的反面上突设的引导肋部27b中空凹部分不连续。由此,整流肋部28在导热板层叠状态下从导热板23b侧突设到冷却空气通路12内,并且相对于冷却空气的送风方向不连续,所以各个冷却空气通路12的冷却空气沿整流肋部28均匀流动,并且在整流肋部28的不连续部上压力均匀(均压),风速分布平均化,能够与再生空气进行高效率的热交换。该整流肋部28的肋部高度只要在间隔肋部24b以下即可,就可以适当设定,但是例如将整流肋部28设定为与间隔肋部24b相同的肋部高度即2mm程度,则能够实现冷却空气的风速分布均匀化,并能够兼作冷却空气通路12的通路间隔保持作用。
另外,导热板23a上形成被层叠时形成在导热板23b上的间隔肋部24b覆盖的融熔部29a,另外,在导热板23b上形成被层叠时形成在导热板23a上的间隔肋部23b上的融熔部29b。并且,导热板23a和导热板23b层叠规定张数而成的层叠状态下,对由间隔肋部24b覆盖的融熔部29a通过加热器等施加热,使间隔肋部24b和融熔部29a熔化接合,则冷却空气通路12的通路开口以外的端面熔接,从而确保冷却空气通路12的气密性。同样在层叠状态下,对由间隔肋部24a覆盖的融熔部29b通过加热器等施加热,使间隔肋部24a和融熔部29b熔化接合,则冷却空气通路11的通路开口以外的端面熔接,从而确保冷却空气通路11的气密性。这样,将导热板23a和导热板23b相邻彼此的通路开口部以外的端面熔接,能够不使用粘接剂而牢固地固定导热板23a和导热板23b的层叠状态,并且也能够确保再生空气通路11和冷却空气通路12的气密性。
以上这样,热交换器10是形成有间隔肋部24a及间隔肋部24b、引导肋部27a及引导肋部27b、整流肋部28、融熔部29a及融熔部29b等凹凸部的大致梯形的导热板23a以导热板23b交替层叠形成,在梯形的短边侧的对边上配置再生空气通路11,在与再生空气通路11大致垂直的长边侧的对边上配置冷却通路12。由此,冷却空气通路12的通路剖面积比再生空气通路11的通路剖面积形成得宽,冷却空气通路12的通风阻抗比再生空气通路11的通风阻抗形成得低,能够容易供给比再生空气多的冷却空气。由此,再生空气能够被大量的冷却空气冷却,所以,该冷却过程中能够使再生空气的温度进一步降低,减小饱和水蒸气量。另外,再生空气通路11和冷却空气通路12的通路剖面积通过变更导热板23a和导热板23b的平面形状,来根据装置的结构适当设定。例如,对应于冷却空气不太能够流动的装置结构的情况下,在梯形的短边侧配置冷却空气通路12,在长边侧配置再生空气通路11,从而冷却空气通路12的剖面积比再生空气通路11的剖面积窄,冷却空气通路12和再生空气通路11的通路阻抗能够调整为对应于冷却空气和再生空气的风量的通风阻抗。
另外,热交换器10通过导热板23a和导热板23b的层叠图案而能够根据装置结构调整再生空气通路11和冷却空气通路12的排列。例如,假定顺次层叠在间隔肋部24a和间隔肋部24b的突设面侧,则如图3所示从导热板23a开始,以同张数交替层叠导热板23b和导热板23a,则在层叠方向的两端侧排列再生空气通路11。通过这样的排列图案构成热交换器10,将装置构成为在热交换器10的层叠方向外周流动气体,则层叠方向两端排列的再生空气通路11中流动的再生空气和热交换器10的外周流动的空气之间进行热交换,导热板23a和导热板23b全部起到导热面的作用。相反,从导热板23b开始,以同张数交替层叠导热板23a和导热板23b,则在层叠方向的两端侧排列冷却空气通路12。通过这样的排列图案构成热交换器10,热交换器10的层叠方向外周配置保持热交换器10或导热板23a及导热板23b的层叠状态的固定部等,则通过在层叠方向两端排列的冷却空气通路12将其外侧配置的固定部和其内侧排列的再生空气通路11中流动的再生空气热隔离(隔热),抑制高温的再生空气导致的固定部的热变形。
图4是表示本发明的实施方式1的除湿装置上搭载的热交换器的固定保持状态的大致立体图,表示使用轮状体30固定保持热交换器10的情况下的结构。图4中,热交换器10以规定张数即合计40张层叠导热板23a和导热板23b。该层叠状态通过上下两处设置的轮状体30紧绑而固定保持。作为该轮状体30只要是能够将层叠状态的导热板23a和导热板23b紧绑固定保持,并将各个导热板23a和导热板23b从层叠方向靠压的即可,例如通过将具有弹性力的轮式橡胶(輪ゴム)或线或轮胎等纽状的材料捆绑形成轮状来形成。该轮状体30的紧绑力作为来自层叠方向的靠压力作用于层叠的各导热板23a和导热板23b。例如,作为轮状体30使用轮式橡胶的情况下,轮式橡胶的紧绑力即弹性力能够从层叠方向靠压各导热板23a和导热板23b。通过该靠压力使形成在导热板23a上的间隔肋部24a的突设面和与该突设面连接的导热板23b的接触力增加,提高再生空气通路11的气密性。另外,同样使形成在导热板23b上的间隔肋部24b的突设面和与该突设面连接的导热板23a的接触力增加,提高冷却空气通路12的气密性。这样,通过由轮状体30的紧绑力从层叠方向靠压各导热板23a和导热板23b,从而使间隔肋部24a与导热板23b、间隔肋部24b与导热板23a的接触力,实现层叠状态的固定保持和再生空气通路11及冷却空气通路12的气密性的提高。
该轮状体30优选将其形成轮状的周长设定为比导热板层叠状态的外周长短,在1~12mm范围。其理由是:轮状体30的周长和层叠状态的导热板外周长的差不到1mm,则附加设置轮状体30的情况下,从层叠方向作用于各导热板23a和导热板23b的靠压力不足,再生空气通路11和冷却空气通路12的气密性降低,另外,轮状体30的周长和层叠状态的导热板外周长之差超过12mm,则不仅轮状体30的附加设置作业困难,从层叠方向对各导热板23a和导热板23b作业的靠压力也会变得过大,不能够适当保持再生空气通路11和冷却空气通路12的通路间隔。这样,轮状体30的周长和层叠状态的导热板外周长之差越短,则再生空气通路11和冷却空气通路12的气密性越低,相反,轮状体30的周长和层叠状态的导热板外周长之差越长,则再生空气通路11和冷却空气通路12的通路间隔的保持越困难。由此,为了适当确保再生空气通路11和冷却空气通路12的气密性和通路间隔,轮状体30的周长和层叠状态的导热板外周长之差优选1~12mm范围,更优选2~8mm范围。
图5是表示本发明的实施方式1的除湿装置上搭载的热交换器的固定保持状态的概略分解立体图,表示将热交换器10收纳在收纳部进行固定保持的情况下的结构。热交换器10与图4所示的结构相同,以规定张数即合计40张交替层叠形成导热板23a和导热板23b。此时的层叠结束尺寸A为:导热板23a上形成的间隔肋部24a的肋部高度尺寸3mm乘以导热板23a的张数而得的值即60mm、导热板23b上形成的间隔肋部24b的肋部高度尺寸2mm乘以导热板23b的张数而得的值即40mm、导热板23a及导热板23b的厚度例如0.25mm上乘以导热板合计张数即10mm的合计值、即110mm。在收纳并固定保持该热交换器10的壳体31上形成比层叠结束尺寸A小的宽度尺寸B例如105mm的宽度尺寸的收纳部32。该收纳部32上如空箭头所示插入导热板层叠状态的热交换器10。壳体31上在热交换器10的收纳方向里面形成卡合部33,插入的热交换器10与卡合部33接触,结束向收纳部32的收纳。该收纳结束状态下,收纳部32的宽度尺寸B比层叠结束尺寸A小5mm,所以各层叠状态的导热板23a和导热板23b从层叠方向作用相当于该5mm量的靠压力。通过该靠压力使导热板23a上形成的间隔肋部24a的突设面和与该突设面连接的导热板23b之间的接触力增加,提高再生空气通路11的气密性,另外,使导热板23b上形成的间隔肋部24b的突设面和与该突设面连接的导热板23a之间的接触力增加,提高冷却空气通路12的气密性。并且,该收纳结束状态下通过将与壳体31嵌合的盖部34与壳体31用螺栓固定来对热交换器10固定保持。这些壳体31和盖部34上设置与热交换器10的各再生空气通路11和冷却空气通路12的出入口连通的开口部,再生空气和冷却空气能够通过这些开口部而连通到热交换器10。
这样,将热交换器10在导热板层叠状态收纳在宽度尺寸B比导热板层叠结束尺寸A小的收纳部32,从层叠方向靠压各导热板23a和导热板23b,从而实现再生空气通路11和冷却空气通路12的气密性的提高。另外,层叠结束尺寸A和宽度尺寸B的差在上述结构中为5mm,但是该差优选设定为1~12mm的范围内。理由是:若不到1mm,则在向收纳部32的收纳结束状态下,从层叠方向作用于各导热板23a和导热板23b的靠压力不足,再生空气通路11和冷却空气通路12的气密性降低,另外,若超过12mm,则向收纳部32的收纳作业变得困难,从层叠方向作用于各导热板23a和导热板23b的靠压力过大,不能够适当保持再生空气通路11和冷却空气通路12的通路间隔。这样,层叠结束尺寸A和宽度尺寸B的差越小,则再生空气通路11和冷却空气通路12的气密性越低,相反层叠结束尺寸A和宽度尺寸B的差越大,则再生空气通路11和冷却空气通路12的通路间隔的保持越困难。由此,为了适当确保再生空气通路11和冷却空气通路12的气密性和通路间隔,层叠结束尺寸A和宽度尺寸B的差优选1~12mm范围,更优选2~8mm范围。
图6A、图6B、图6C是表示本发明的实施方式1的除湿装置上搭载的热交换器的导热板的概略成形工程图,表示导热板23a和导热板23b的成形方法。如图6A所示,对平板状的片材35加热而使其软化,搭载在形成凹凸部的真空成形金属型36上,通过未图示的真空泵使片材35粘铺成形在真空成形金属型36上。由此,如图6B所示片材35形成在凹凸部上。该真空成形金属型36上形成设置两种类型的凹凸图案:与一体形成在导热板23a上的间隔肋部24a、引导肋部27a、融熔部29a的凹凸形状相当的凹凸图案37a;与一体形成在导热板23b上的间隔肋部24b、引导肋部27b、整流肋部28、融熔部29b的凹凸形状相当的凹凸图案37b,通过一次的成形作业同时成形凹凸部38a和凹凸部38b。并且,将成形该凹凸部38a和凹凸38b的片材35如图6C所示,靠压切断出具有形状与各导热板23a和导热板23b外周形状相等的冲压刀39的冲模40,从而成形凹凸部38a的导热板23a和成形凹凸部38b的导热板23b同时被切断。将该切断加工实施于成形凹凸部的片材35的多个上,将导热板23a和导热板23b分别制作规定张数。
该片材35优选使用厚度0.05~0.5mm范围的材料。理由是:若厚度不到0.05mm,则由于凹凸部成形时的伸缩和成形后的片材35的强度降低,片材35容易发生破裂等破损,成形的导热板23a、23b也是腰部脆弱,形状难以维持,另外,若厚度超过0.5mm,由于热阻的增加,导热性大幅度降低。这样片材35的厚度越薄,则成形性、强度、形状维持性越低,相反片材35的厚度越厚,则导热性越低。因此,为了满足成形性、强度、形状维持性和导热性,优选0.05~0.5mm的范围,更优选0.1~0.3mm的范围。
另外,作为片材35的原材料优选使用热塑性的树脂材料。使用这样的材料,则片材35由于具有热塑性,从而真空成形时被加热,变得十分柔软,顺畅地粘铺在真空成形金属模36上,凹凸部37a和凹凸部37b的成形变得容易。
另外,片材35也可以是在热塑性树脂材料上分散橡胶粒子的原材料。形成这样的原材料,则除了具有热塑性树脂的成形容易性以外,由于在片材35上分散的橡胶具有弹性性质,粘铺在真空成形金属模36上时还会使片材35难以割裂或皲裂,确保导热板23a和导热板23b的气密性。例如,作为片材35,使用耐冲击性聚苯乙烯片的情况下,除了具有热塑性树脂的成形容易性以外,由于聚苯乙烯树脂的尺寸稳定性,成形后尺寸收缩变少,凹凸部38a、凹凸部38b的尺寸精度提高,进而由于含于耐冲击性聚苯乙烯中的橡胶粒子的弹性性质,抑制真空成形时的割裂或皲裂的发生。
这样,作为片材35的热塑性树脂材料使用聚苯乙烯树脂的情况下,真空成形后的尺寸收缩变少,凹凸部38a、凹凸部38b的尺寸精度提高。因此,间隔肋部24a和间隔肋部24b精度形成得良好,再生空气通路11和冷却空气通路12的通路间隔被适当保持。
另外,片材35的热塑性树脂材料也可以使用聚丙烯。使用这样的原材料,由于聚丙烯的腰部的强度,从真空成形金属模36取出片材35时片材35难以发生片材折断或弯曲,另外,层叠导热板23a和导热板23b时,难以发生因不良处理而导致的片材折断或弯曲,提高处理性。
另外,作为片材35的热塑性树脂材料能够也使用聚碳酸酯。使用该原材料,则由于聚碳酸酯的形状维持性,间隔肋部24a和间隔肋部24b、引导肋部27a和引导肋部27b、整流肋部28的强度提高,能够确保层叠状态下相邻的导热板23a和导热板23b的各接触位置的强度,可靠地保持再生空气通路11和冷却空气通路12的通路间隔。
另外,作为片材35的热塑性树脂材料也能够使用对聚对苯二甲酸乙二醇酯。使用该原材料,则由于聚乙烯对苯二酸盐的耐热性,导热板23a和导热板23b的耐热性提高,即使异常运转时供给热交换器10的空气的温度上升也能够抑制导热板23a和导热板23b的热变形。
另外,作为片材35的热塑性树脂材料也能够使用丙烯腈—丁二烯—苯乙烯。使用这样的原材料,则由于丙烯腈—丁二烯—苯乙烯的耐冲击性,从真空成形金属模36取出片材35时片材35难以发生皲裂或割裂等,另外,层叠导热板23a和导热板23b时的处理中,也难以发生皲裂或割裂,能够确保导热板23a和导热板23b的气密性。
另外,由上述的原材料构成的片材35上也可以单个或复合添加抗菌剂、带电防止剂、难燃剂、除嗅剂等。在片材35中添加抗菌剂、例如异氰酸烯丙酯、目柏醇、壳聚糖等天然类抗菌剂、银等金属类抗菌剂、氧化钛光等光催化剂类抗菌剂等的任一种的情况下,由片材35成形的导热板23a和导热板23b实施抗菌处理,抑制水滴残留在热交换器10引起的细菌和微尘的发生。另外,作为片材35添加阴离子系、阳离子系、非离子系的低分子型带电防止剂或金属填料等的情况下,由片材35成形的导热板23a和导热板23b实施带电防止处理,抑制由热交换器10回收的凝缩水带电,排水作业时难以发生放电现象。另外,在片材35上添加难燃剂、例如卤系、磷系、无机系等的难燃剂的情况下,由片材35成形的导热板23a和导热板23b实施难燃处理,抑制异常时供给热交换器10的供给空气的温度上升引起的导热板23a和导热板23b的热变形。另外,片材35添加除臭剂例如活性炭或光催化剂等的情况下,由片材35成形的导热板23a和导热板23b实施除臭处理,抑制混入热交换器10内的残留水滴或热交换器10的杂质产生臭气。
另外,片材35的表面优选进行疏水性或亲水性处理来抑制水滴滞留。例如,将热塑性树脂材料作为原材料的片材35即使不进行特殊处理,片材35的表面也具有疏水性,进而表面通过涂覆氟类疏水材料等来提高疏水性。使用这样的片材35来成形导热板23a和导热板23b,则成形的导热板23a和导热板23b的表面也具有疏水性,再生空气通路11表面结露的水滴由于表面的疏水作用而接触角变大,在再生空气通路11内迅速滴下。另外,该片材35通过亲水性涂料例如氟类亲水涂料等涂覆,则使片材35的表面具有亲水性。这样,由片材35成形的导热板23a和导热板23b的表面也具有亲水性,再生空气通路11表面结露的水滴通过亲水作用而扩大成液膜状,抑制水滴的桥接现像。
图7是表示本发明的实施方式1的除湿装置的再生空气的状态变化的湿空气线图,表示在除湿装置的循环路径8中循环的再生空气的状态变化。图7中,点41、点42、点43所连接的实线表示本实施方式的除湿装置的再生空气的状态变化,点44、点45、点46所连接的虚线表示以往的除湿装置的再生空气的状态变化。在此,点41和点44表示热交换器10的出口的空气状态,点42和点45表示加热器9的出口的空气状态。另外,点43和点46表示除湿转子2的出口即热交换器10的入口的空气状态。本实施方式的除湿装置中,由于由热交换器10使再生空气和冷却空气进行高效率的热交换,所以能够相对于以往的除湿装置使再生空气进一步被冷却形成低温。因此,相对于以往的点44表示的热交换器10出口的温度Tb,本实施方式的点41表示的热交换器10出口的温度Ta形成低的值。例如,使用20℃的冷却空气的情况下,以往的热交换器10出口的温度Tb仅冷却到35℃左右,而本实施方式中,热交换器10出口的温度Ta能够冷却到30℃以下。另外,热交换器10出口的空气是被冷却后水分饱和的饱和空气,所以饱和水蒸气量与绝对湿度相等。所以作为该饱和空气的热交换器10出口的温度能够成为比以往低的温度,所以相应地绝对湿度也能够成为低的值。即,相对于以往的点44表示的热交换器10出口的绝对湿度Xb,本实施方式的点41表示的热交换器10出口的绝对湿度Xa成为低的值。具体地,相对于以往的热交换器10出口的绝对湿度Xb为大约5g/kg(DA),本实施方式的热交换器10出口的绝对湿度Xa下降到大约3g/kg(DA)。该绝对湿度即饱和水蒸气量小的再生空气供给加热器9,所以由加热器9加热的空气,相对湿度充分降低,成为更加干燥空气。即,相对于点45表示的以往的加热器9出口的相对湿度,点42表示的本实施方式的加热器9出口的相对湿度为低的值。该充分干燥的空气供给除湿转子2,所以来自除湿转子2的水分放出量增加,热交换器10的凝缩水回收量即除湿量也增加。另外,从除湿转子2和加热器9等的间隙泄漏的再生空气的饱和水蒸气量也变小,所以伴随该空气泄漏的水蒸气的泄漏量也减少,能够抑制水蒸气泄漏引起的除湿量降低。通过这样的复合作用,本实施方式的除湿装置使除湿效率(除湿的水分的凝缩潜热量/除湿所需的能量)提高,例如相对于以往的除湿装置的除湿效率为大约32%,本实施方式中,除湿效率能够提高到大约40%。
以上说明的本实施方式的除湿装置具有以下的效果。
即,通过与导热板23a一体形成的间隔肋部24a和与导热板23b一体形成的间隔肋部24b,能够适当确保再生空气通路11和冷却空气通路12的通路间隔,抑制通风阻抗的增加。
另外,通过仅经由导热板23a和导热板23b各自的一张而使再生空气和冷却空气热交换,从而能够抑制热阻而提高热交换效率。
另外,不设置间隔板等其他部件而将导热面紧密形成,能够实现热交换器10的小型轻量化。
另外,不设置间隔板或通路分割板等顶角部件,能够抑制表面张力导致的水滴滞留,能够使凝缩的水滴顺畅滴下。
另外,在热交换器10中进行高效率的热交换,使再生空气的饱和水蒸气量减少,返回加热器9,从而使除湿转子2的水分放出量和热交换器10的凝缩水回收量增加,并抑制空气泄漏导致的除湿量降低,提高除湿效率(除湿的水分的凝缩潜热量/除湿所需的能量)。
另外,导热板23a和导热板23b的通路开口以外的端面相邻的彼此间熔接,即,间隔肋部24a和融熔部29b熔接,并使间隔肋部24b和融熔部29a熔接,能够不用粘接剂而牢固地固定导热板23a和导热板23b的层叠状态,并能够确保再生空气通路11和冷却空气通路12的气密性。
另外,再生空气通路11和冷却空气通路12以不同的间隔交替形成多层,所以能够根据再生空气和冷却空气的各自的空气状态例如水滴发生状态或杂质含有状态而分别适当调整通路间隔。
另外,再生空气通路11的通路间隔比冷却空气通路12的通路间隔宽的情况下,能够抑制再生空气通路11中结露的水滴的桥接现像,水滴能够顺畅滴下。
另外,冷却空气通路12的通路间隔比再生空气通路11的通路间隔宽的情况下,能够抑制冷却空气中的杂质向冷却空气通路12堆积。
另外,从层叠方向靠压各导热板23a和导热板23b,从而能够不用粘接剂而提高再生空气通路11和冷却空气通路12的气密性。
另外,层叠状态的导热板23a和导热板23b由轮状体29紧绑的情况下,轮状体30的紧绑力作为向各导热板23a和导热板23b的靠压力起作用,能够保持导热板23a和导热板23b的层叠状态,另外,能够提高再生空气通路11和冷却空气通路12的气密性。
另外,收纳部32由层叠状态收纳在导热板23a和导热板23b的情况下,能够通过宽度尺寸比导热板23a和导热板23b的层叠减少尺寸小的收纳部32对层叠状态下收纳的各导热板23a和导热板23b施加靠压力,提高再生空气通路11和冷却空气通路12的气密性,另外,能够保持导热板23a和导热板23b的层叠状态。
另外,再生空气通路11中结露的水滴沿引导肋部27a和引导肋部27b顺畅滴下,能够抑制再生空气通路11内的水滴滞留。
另外,引导肋部27a和引导肋部27b在再生空气的送风方向连续形成,所以抑制水滴在肋部不连续部滞留,能够使再生空气通路11中结露的水滴迅速滴下。
另外,供给冷却空气通路12的冷却空气沿整流肋部28均压流动,能够提高与再生空气的热交换效率。
另外,沿整流肋部28流动的冷却空气在整流肋部28的不连续部形成均压,使分散分布平均化,进一步提高热交换效率。
另外,导热板23a和导热板23b的长边侧配置再生空气通路11,在短边侧配置冷却空气通路12,所以能够使冷却空气通路12的通路剖面积比再生空气通路11的通路剖面积宽,使冷却空气通路12的通风阻抗比再生空气通路11的通风阻抗小,能够容易提供比再生空气多的冷却空气。
另外,导热板23a和导热板23b的长边侧配置冷却空气通路12,在短边侧配置再生空气通路11的情况下,使再生空气通路11的通路剖面积比冷却空气通路12的通路剖面积宽,使再生空气通路11的通风阻抗比冷却空气通路12的通风阻抗小,能够容易供给比冷却空气多的再生空气。
另外,配置导热板23a和导热板23b以使再生空气通路11内再生空气铅直向下流动,所以再生空气通路11中结露的水滴因水滴自身的自重和铅直向下流动的再生空气的风压而迅速滴下,能够抑制水滴滞留导致的通风阻抗的增加。
另外,使与导热板23a和导热板23b的再生空气通路11的出口侧对应的一边相对于水平方向倾斜,所以在再生空气通路11中结露而滴下到通路出口的水滴沿与出口侧对应的一边的倾斜部分而移动到最下顶点部15形成大粒,因自重而容易从出口部分分离,能够减少表面张力导致的水滴滞留,抑制通路闭塞。
另外,使与导热板23a和导热板23b的再生空气通路11的入口侧对应的一边相对于水平方向倾斜,使再生空气通路11的入口侧相对于再生空气的供给方向从跟前侧向里侧形成上坡度,所以流入再生空气通路11的再生空气的风速分布能够均匀化,提高热交换效率。
另外,导热板23a和导热板23b的层叠方向两端排列再生空气通路11的情况下,能够实现该层叠方向两端排列的再生空气通路11内流动的再生空气和热交换器10的外周流动的空气之间的热交换,能够使导热板23a和导热板23b全部作为导热面有效起作用。
另外,导热板23a和导热板23b的层叠方向两端排列冷却空气通路12的情况下,能够通过该层叠方向两端排列的冷却空气通路12,而实现配置在其外侧的热交换器10的固定部和配置在其内侧的再生空气通路11内的再生空气的隔热,抑制高温的再生空气导致的固定部的热变形。
另外,导热板23a和导热板23b通过由热塑性树脂材料构成的片材35成形,所以通过热塑性树脂材料的成形容易性,能够提高与导热板23a一体成形的间隔肋部24a和引导肋部27a、与导热板23b一体形成的间隔肋部24b、引导肋部27b和整流肋部28等的凹凸部的成形性。
另外,在片材35中分散橡胶粒子的情况下,通过分散到片材35上的橡胶粒子的弹性性质,能够抑制凹凸部的成形时的皲裂或割裂的发生。
另外,作为片材35的热塑性树脂材料使用聚苯乙烯的情况下,通过聚苯乙烯的尺寸稳定性,能够抑制成形后的凹凸部的尺寸收缩,使间隔肋部24a和间隔肋部24b精度良好地形成,适当保持再生空气通路11和冷却空气通路12的通路间隔。
另外,作为片材35的热塑性树脂材料使用聚丙烯的情况下,通过聚丙烯的腰部的强度,抑制片材35的成形时和导热板23a和导热板23b的层叠时的片材折断或弯曲的发生,提高处理性。
另外,作为片材35的热塑性树脂材料使用聚碳酸酯的情况下,由于聚碳酸酯的形状维持性,确保层叠状态下相邻的导热板23a和导热板23b的各接触位置的强度,能够可靠地保持再生空气通路11和冷却空气通路12的通路间隔。
另外,作为片材35的热塑性树脂材料使用聚对苯二甲酸乙二醇酯的情况下,通过聚对苯二甲酸乙二醇酯的耐热性,能够提高导热板23a和导热板23b的耐热性,抑制异常时温度上升导致的导热板23a和导热板23b的热变形。
另外,作为片材35的热塑性树脂材料使用丙烯腈—丁二烯—苯乙烯的情况下,通过丙烯腈—丁二烯—苯乙烯的耐冲击性,能够提高导热板23a和导热板23b的耐冲击性,抑制凹凸部的成形时和层叠时的皲裂和割裂的发生,确保导热板23a和导热板23b的气密性。
另外,片材35采用耐冲击性聚苯乙烯片的情况下,通过耐冲击性聚苯乙烯的尺寸稳定性,能够抑制成形后的凹凸部的尺寸收缩,能够使间隔肋部24a和间隔肋部24b精度良好地形成,适当保持再生空气通路11和冷却空气通路12的通路间隔,通过含于耐冲击性聚苯乙烯中的橡胶粒子的弹性性质来抑制凹凸部成形时发生皲裂或割裂。
另外,由于片材35的厚度采用0.05~0.5mm的范围,所以能够使凹凸部成形时难以发生破裂,并且能够减少导热板23a和导热板23b的热阻,提高热交换效率。
另外,在片材35中添加抗菌剂的情况下,导热板23a和导热板23b实施抗菌处理,所以能够抑制热交换器10内的水滴存溜导致的细菌或灰尘发生。
另外,片材35中添加带电防止剂的情况下,对导热板23a和导热板23b实施带电防止处理,所以热交换器10回收的凝缩水难以带电,能够抑制排水作业时的放电现像。
另外,在片材35中添加难燃剂的情况下,对导热板23a和导热板23b实施阻燃处理,所以能够抑制异常时温度上升导致的导热板23a和导热板23b的热变形。
另外,在片材35中添加除嗅剂的情况下,对导热板23a和导热板23b实施除嗅处理,所以能够抑制来自热交换器10内存溜水滴和混入热交换器10的杂质的臭气发生。
另外,片材35的表面形成疏水性的情况下,由片材35成形的导热板23a和导热板23b的表面也具有疏水性,所以再生空气通路11中结露的水滴的接触角增大,水滴能够迅速滴下。
另外,片材35的表面形成亲水性的情况下,由片材35成形的导热板23a和导热板23b的表面也具有亲水性,所以再生空气通路11内结露的水滴扩展成液膜状,能够抑制水滴的桥接现像。
以上说明的内容中,仅说明了用于实施本发明的一实施例,本发明不限定于实施实施方式1。
例如,上述实施方式1中,供给热交换器10的冷却空气通路12的冷却空气使用由处理风扇4供给吸湿路径6的空气,只要冷却空气能够冷却再生空气即可,也可以是与吸湿路径6分立的其他路径的空气,另外也可以使用与处理风扇4分立的其他风扇来供给空气。
另外,上述实施方式1中,将导热板23a和导热板23b的外形形成梯形,但是导热板23a和导热板23b只要是可形成再生空气通路11和冷却空气通路12而至少具有两组对边的形状即可,也可以形成矩形、平行四边形、直角梯形等。另外,也可以是外形形成四边形以上的n边形状,作为再生空气通路11的开口的对边和作为冷却空气通路12的开口的对边以外的边也可以作为密封面形成。
另外,上述实施方式1中,间隔肋部24a的凸部尺寸为宽度4mm程度,高度3mm程度,但是这些尺寸也可以根据使用条件和再生空气的结露发生状态等进行设定设定。同样,间隔肋部24b的凸部尺寸设定为宽度4mm程度、高度2mm程度,但是这些尺寸也可以根据使用条件、冷却空气的杂质含有状态等适当设定。
另外,上述实施方式1中,在再生空气通路11内从导热板23a侧突设宽度2mm程度、高度3mm程度的引导肋部27a,从导热板23b侧突设两根宽度2mm程度、高度1mm程度的引导肋部27b,但是引导肋部的根数、位置、宽度尺寸、肋部高度尺寸不限定于此。例如,也可以形成在再生空气通路11内从导热板23a侧或导热板23b侧的任一方向侧突设肋部的结构,肋部根数或肋部宽度尺寸也可以根据再生空气通路11的通路宽度等适当设定。另外,只要是肋部高度尺寸也规定再生空气通路11的通路间隔的间隔肋部24a以下即可,可以根据再生空气通路11的通路间隔等适当设定。
另外,上述实施方式1中,在冷却空气通路12内从导热板23b侧突设多根宽度1mm程度、高度2mm程度的整流肋部28,但是整流肋部的根数、位置、宽度尺寸、肋部高度尺寸不限定于此。例如,也可以是在冷却空气通路12内从导热板23a侧和导热板23b侧两侧突设肋部的结构也好,肋部根数和肋部宽度尺寸也可以根据冷却空气通路12的通路宽度等设计。另外,肋部高度尺寸只要是在规定冷却空气通路12的通路间隔的间隔肋部24b以下即可,可以根据冷却空气通路12的通路间隔等适当设定。
另外,上述实施方式1中说明了,作为再生空气通路11和冷却空气通路12的排列图案,在层叠方向两端侧排列再生空气通路11的情况或在层叠方向两端侧排列冷却空气通路12的情况,但是不限定于此。即,也可以在层叠方向的两端的一端上配置再生空气通路11,在另一端上排列冷却空气通路12。这些排列图案可以根据装置结构设定设定。
另外,上述实施方式1中,形成通过上下两处设置的轮状体30进行导热板23a和导热板23b的层叠状态的固定保持的结构,轮状体30的个数和位置根据导热板23a和导热板23b的外形和层叠张数适当设定。
另外,上述实施方式1中,作为确保导热板23a和导热板23b的固定和再生空气通路11和冷却空气通路12的气密性的方法采用将间隔肋部24a和融熔部29b熔接并将间隔肋部24b和融熔部29a熔接的方法,但是不限定于此,只要是能够在层叠状态下导热板的通路开口部以外的端面彼此之间能够熔接的结构即可。
另外,在上述实施方式1中,作为间隔肋部、引导肋部、整流肋部、融熔部等凹凸部与导热板一体形成的方法,采用通过真空成形在平板状的片材35上形成凹凸部的方法,但是成形方法不限定于此,例如也可以是通过压空成形、超高压成形、冲压成形等在片材35上形成凹凸部的结构。
另外,在上述实施方式1中采用了,真空成形金属模36上形成凹凸图案37a和凹凸图案37b的两种的凹凸图案,通过一次的成形同时形成作为导热板23a的凹凸形状的凹凸部38a和作为导热板23b的凹凸形状的凹凸部38b的方法,但是成形方法不限定于此,也可以分别形成凹凸部38a和凹凸部38b,也可以分别同时形成多个凹凸部38a和凹凸部38b而形成真空成形金属模36。这些可以根据成形时间、成形数量进行适当设定。
另外,上述实施方式1中,将具有形状与各导热板23a和导热板23b外周形状相等的冲压刀39的冲模40靠压在成形凹凸部38a和凹凸部38b的片材35而进行切断,而形成导热板23a和导热板23b的方法,但是切断方法不限定于此,例如也可以是通过超声波切断器或激光等将片材35切断成规定外形的结构。
(实施方式2)
根据图8~图19说明本发明的实施方式2。
图8是本发明的实施方式2的除湿装置的概略剖面图。如图8所示,主体101的内部以可旋转的方式立设从空气进行吸湿的除湿转子102,并并设置吸湿路径106,该吸湿路径106中通过处理风扇104从在主体101的侧面开口的吸入口103吸引空气而供给除湿转子102,从主体101的上部开口的吸出口105排出。另外,形成循环路径108,该循环路径108中通过再生风扇107供给的再生空气循环通过除湿转子102,该循环路径108的除湿转子102的风上游侧附近配设加热再生空气的加热器109。作为该加热器109只要能够进行发热动作即可,例如可以采用镍铬耐热合金(ニクロムヒ一タ一)、卤灯加热器、炭加热器(カ一ボンヒ一タ一)、PTC加热器等。另外,在循环路径108的除湿转子102的风下游侧且吸湿路径106的风上游侧配设大致梯形的热交换器110,该热交换器110上设置构成循环路径108的一部分而使再生空气通过的再生空气通路111和使吸湿路径106中流动的空气通过的冷却空气通路112。该再生空气通路111铅直方向配设成再生空气的入口侧位于上部、且再生空气的出口侧位于下部。另一方面,冷却空气通路112在水平方向配置,所以在再生空气通路111中流动的再生空气和在冷却空气通路112中流动的冷却空气在大致垂直方向交叉进行热交换。另外,另外,再生空气通路111的再生空气出口侧相对于水平方向具有大约10°的倾斜而使到达通路出口的水滴能够顺畅移动。这些倾斜角度可根据结构而适当设定,但是为了满足后述的通路出口侧的水滴移动作用,优选设定为至少5°以上的倾斜角度。热交换器110通过使上部嵌入头框113,使下部嵌入脚框114而与循环路径108连接。头框113将热交换器110的再生空气通路111的上部与循环路径108连接,脚框114将再生空气通路111的下部与循环路径108连接。并且,热交换器110的再生空气通路111的出口侧和再生风扇107连接的路径中开设用于从循环路径108排出凝缩水的排水口115。另外,在排水口115的下方可自由拆装地设置接收凝缩水并存溜的排水罐116。
上述结构中,在吸湿路径106中,除湿转子102从通过处理风扇104供给的空气中吸湿,将被除湿转子102吸湿除去水分的干燥空气从吹出口105供给主体101外部。在吸湿路径106中吸湿水分的除湿转子102将水分放出给旋转移动到循环路径108上而由加热器109加热的高温的再生空气中,从而进行再生,移动到吸湿路径106而反复进行吸湿再生。另一方面,含有除湿转子102放出的水分并形成高湿的再生空气供给热交换器110的再生空气通路111。供给再生空气路径111的再生空气与通过处理风扇104从吸入口103供给冷却空气通路112的冷却空气进行热交换,在该热交换过程中,再生空气冷却,饱和水蒸气量下降,水分饱和。该饱和的水分在再生空气通路111内结露,在再生空气通路111内向下流动的再生空气的风压和水滴自身的自重的作用下而顺畅滴下。在再生空气通路111内滴下而到达通路出口的水滴沿在通路出口部的倾斜部分移动到最下顶点部117,所以能够抑制通路出口部的表面张力导致的水滴滞留。顺次移动到最下顶点部117的水滴变成大粒,由其自重而从通路分离,向排水罐116滴下,作为凝缩水被回收。热交换器110上冷却除去水分的再生空气吸入再生风扇107,再次供给加热器109而在循环路径108中循环。
图9是搭载在本发明的实施方式2的除湿装置上的除湿转子的概略分解立体图。除湿转子102是在陶瓷纤维、玻璃纤维等无机纤维或这些无机纤维和纸浆混合抄造的平面纸与实施KORUGETO(コルゲ一ト(音译:高露洁))加工的波形纸卷装而成的KORUGETO结构的圆盘体上复合支持一种或两种一种吸湿剂例如硅胶、ORAITO(オゼライト(音译:欧则莱特))等无机质的吸附型吸湿剂、有机高分子电解质、即离子交换树脂等吸湿剂、氯化锂等吸收型吸湿剂,在轴方向上形成可通风结构。该除湿转子102由外周设置齿轮部118的框架A119和架设多根放射状的肋部的框架B120从两轴侧夹持收纳,从外周用多个螺栓固定框架A119和框架B120,并将嵌合插入除湿转子102的中心孔121的轴承部122和框架B120的中心部分用螺栓固定,而进行除湿转子102的固定和保持。并且,框架A119的齿轮部118啮合驱动电机123的齿轮124,通过旋转驱动电机123来进行除湿转子102的旋转动作。此时,除湿转子102的旋转速度设定为每小时10~42转程度。另外,框架B120上形成的肋部的高度决定除湿转子102的表面和肋部前端之间形成的空间的容积,该空间容积影响吸湿路径106和循环路径108的空气泄漏量,所以框架B120优选在板厚薄的能够确保肋部强度的材料例如板厚0.4~1.0mm程度的不锈钢钢板上实施冲压加工、弯曲加工而形成肋部。这样,能够抑制吸湿路径106和循环路径108的空气泄漏。另外,除湿转子102的旋转方法不限于上述结构,例如也可以是在除湿转子102的中心部连结驱动电机123而使其直接旋转的结构,另外也可以是在除湿转子102外周设置的齿轮上挂设带轮,经由带轮连结驱动电机123而进行旋转动作。
图10是搭载在本发明的实施方式2的除湿装置上的热交换器的概略分解立体图。热交换器110通过交替层叠多个在薄板例如厚度0.05~0.5mm范围的片材上以规定图案形成凹凸部的导热板125a与在同样的薄板上形成与导热板125a不同的凹凸部的图案的导热板125b而形成。该导热板125a和导热板125b的板厚从后述的凹凸部的成形性、强度和形状维持性的方面考虑优选0.05mm以上,另外,从确保导热性的方面考虑优选0.5mm以下。并且,层叠的各个导热板125a和导热板125b的间隙上通过交替流入再生空气和冷却空气从而每隔一层再生空气通路111和冷却空气通路112,该再生空气通路111中流动的再生空气和冷却空气通路112中流动的冷却空气经由各个导热板125a和导热板125b而进行热交换。由此,热交换阻碍的要因仅是导热板125a和导热板125b的一张板量的热阻,而能够使再生空气和冷却空气进行高效率的热交换。各导热板125a和导热板125b实际上层叠合计20张~60张程度,但是为了简略,在层叠方向上各分解两张图示导热板125a和导热板125b。
导热板125a和导热板125b具有大致梯形的平面形状,该大致梯形具有长边侧和短边侧两组对边,长边侧的对边形成铅直方向平行状态,短边侧的对边的上边形成与水平方向平行的状态,下边相对于水平方向以大约10°倾斜。导热板125a上沿长边侧的各个对边突设宽度4mm程度的中空凸状的间隔肋部126a,另外,在导热板125b上沿短边侧的各个对边突设与导热板125a相同地宽度4mm程度的中空凸状的间隔肋部126b。导热板125a的间隔肋部126a的凸状高度形成3mm程度,该间隔肋部126a的突设面在层叠状态下与导热板125b接触,从而再生空气通路111的通路间隔被规定保持在规定尺寸即大约3mm。另一方面,导热板125b的间隔肋部126b的凸状高度形成2mm程度,该间隔肋部126b的突设面在层叠状态上与导热板125a接触,从而冷却空气通路112的通路间隔被规定保持在规定尺寸即大约2mm。另外,间隔肋部126a在层叠状态下与导热板125b上突设的间隔肋部126b重合的两端的角部127以间隔肋部126b的高度量即2mm程度进一步突设,该角部127与间隔肋部126b的里面中空凹状部分配合,突设面全部与导热板125b接触。同样地,间隔肋部126b也在层叠状态下与导热板125a上突设的间隔肋部126a重合的两端的角部128以间隔肋部126a的高度量即3mm程度进一步突设,该角部128与间隔肋部126a的里面中空凹状部分配合,突设面全部与导热板125a接触。这样,间隔肋部126a和间隔肋部126b其突设面整体与相邻的导热板125b和导热板125a接触,由此,在层叠状态下再生空气通路111的通路间隔保持在适当的规定尺寸、即大约3mm,另外,冷却空气通路112的通路间隔也同样保持在适当的规定尺寸即大约2mm。这样,通过导热板125a上突设的间隔肋部126a的肋部高度规定再生空气通路111侧的层叠间隔,另外,通过导热板125b上突设的间隔肋部126b的肋部高度规定冷却空气通路112侧的层叠间隔。
另外,导热板125a的水平方向中央部与间隔肋部126a同一方向上连续形成宽度2mm程度的中空凸状的引导肋部129a,在导热板125b的铅直方向上连续形成两根朝间隔肋部126b的反向突设的宽度2mm程度的中空凸状的引导肋部129b。该引导肋部129b在层叠状态下设置位于间隔肋部126a和引导肋部129a的中央部分上。由此,层叠状态下引导肋部129a和引导肋部129b突设成在再生空气通路111内距两面侧的肋部间隔为大致相等的间隔,并且层叠状态下引导肋部129a和引导肋部129b突设成相对于再生空气的送风方向连续,所以再生空气通路111中结露的水滴沿引导肋部129a和引导肋部129b迅速滴下,抑制再生空气通路111内的水滴滞留。该引导肋部129a和引导肋部129b的肋部高度只要是在间隔肋部126a以下即可,就可以适当设定,但是优选根据再生空气通路111的间隔保持状态和水滴滴下状态进行设定。例如,引导肋部129a的肋部高度设定为与间隔肋部126a相同的3mm程度,引导肋部129b的肋部高度设定为比引导肋部129a低的1mm程度,则再生空气通路111的通路间隔在中央部也能够被适当保持,并且,再生空气通路111的通路剖面积也能够取得宽,降低通路阻抗,进而通路内结露的水滴不会桥接而能够顺畅地滴下。
另外,导热板125b上在与间隔肋部126b相同方向上突设多根水平方向大致等间隔的宽度1mm程度的中空凸状的整流肋部130,该整流肋部130的突设面形成为在导热板125b的反面上突设的引导肋部129b中空凹部分不连续。由此,整流肋部130在导热板层叠状态下从导热板125b侧突设到冷却空气通路112内,并且相对于冷却空气的送风方向不连续,所以供给冷却空气通路112的冷却空气沿整流肋部130均匀流动,并且在整流肋部130的不连续上压力均匀(均压),风速分布平均化,能够与再生空气进行高效率的热交换。该整流肋部130的肋部高度只要在间隔肋部126b以下即可,就可以适当设定,但是例如将整流肋部130设定为与间隔肋部126b相同的肋部高度即2mm程度,则能够实现冷却空气的风速分布均匀化,并能够兼作冷却空气通路112的通路间隔保持作用。
以上这样,热交换器110是形成有间隔肋部126a及间隔肋部126b、引导肋部129a及引导肋部129b、整流肋部130等凹凸部的大致梯形的导热板125a以导热板125b交替层叠形成,在梯形的短边侧的对边上配置再生空气通路111,在与再生空气通路111大致垂直的长边侧的对边上配置冷却通路12。由此,冷却空气通路112的通路剖面积比再生空气通路111的通路剖面积形成得宽,冷却空气通路112的通风阻抗比再生空气通路111的通风阻抗形成得低,能够容易供给比再生空气多的冷却空气。由此,再生空气能够被大量的冷却空气冷却,所以,该冷却过程中能够使再生空气的温度进一步降低,减小饱和水蒸气量。另外,再生空气通路111和冷却空气通路112的通路剖面积通过变更导热板125a和导热板125b的平面形状,来根据装置的结构适当设定。例如,对应于冷却空气不太能够流动的装置结构的情况下,在梯形的短边侧配置冷却空气通路112,在长边侧配置再生空气通路111,从而冷却空气通路112的剖面积相对再生空气通路111的剖面积窄,冷却空气通路112和再生空气通路111的通路阻抗能够调整为对应于冷却空气和再生空气的风量的通风阻抗。
另外,热交换器110通过导热板125a和导热板125b的层叠图案而能够根据装置结构调整再生空气通路111和冷却空气通路112的排列。例如,假定顺次层叠在间隔肋部126a和间隔肋部126b的突设面侧,则如图10所示从导热板125a开始,以同张数交替层叠导热板125b和导热板125a,则在层叠方向的两端侧排列再生空气通路111。通过这样的排列图案构成热交换器110,将装置构成为在热交换器110的层叠方向外周流动空气,则层叠方向两端排列的再生空气通路111中流动的再生空气和热交换器110的外周流动的空气之间进行热交换,导热板125a和导热板125b全部起到导热面的作用。相反,从导热板125b开始,以同张数交替层叠导热板125a和导热板125b,则在层叠方向的两端侧排列冷却空气通路112。通过这样的排列图案构成热交换器110,热交换器110的层叠方向外周配置保持热交换器110或导热板125a及导热板125b的层叠状态的固定部等,则通过在层叠方向两端排列的冷却空气通路112将其外侧配置的固定部和其内侧排列的再生空气通路111中流动的再生空气热隔离(隔热),抑制高温的再生空气导致的固定部的热变形。
该导热板125a、导热板125b通过加热平板状的片材使其软化,载置于真空成形金属模,从金属模方向通过所谓的由真空抽吸粘铺片材而进行成形的真空成形来形成。该片材35优选使用厚度0.05~0.5mm范围的材料。理由是:若厚度不到0.05mm,则由于凹凸部成形时的伸缩和成形后的片材的强度降低,片材容易发生破裂等破损,成形的导热板125a、125b也是腰部脆弱,形状难以维持,另外,若厚度超过0.5mm,由于热阻的增加,导热性大幅度降低。这样片材的厚度越薄,则成形性、强度、形状维持性越低,相反片材的厚度越厚,则导热性越低。因此,为了满足成形性、强度、形状维持性和导热性,优选0.05~0.5mm的范围,更优选0.1~0.3mm的范围。
另外,作为片材的原材料优选使用热塑性的树脂材料。使用这样的材料,则片材由于具有热塑性,从而真空成形时被加热,变得十分柔软,顺畅地粘铺在真空成形金属模上,导热板125a、125b的凹凸部的成形变得容易。
另外,片材也可以是在热塑性树脂材料上分散橡胶粒子的原材料。形成这样的原材料,则除了具有热塑性树脂的成形容易性以外,由于在片材上分散的橡胶具有弹性性质,粘铺在真空成形金属模上时还会使片材难以割裂或皲裂,确保导热板125a和导热板125b的气密性。例如,作为片材,使用耐冲击性聚苯乙烯片的情况下,除了具有热塑性树脂的成形容易性以外,由于聚苯乙烯树脂的尺寸稳定性,成形后尺寸收缩变少,导热板125a和导热板125b的凹凸部的尺寸精度提高,进而由于含于耐冲击性聚苯乙烯中进行粒子的弹性性质,抑制真空成形时的割裂或皲裂的发生。
这样,作为片材的热塑性树脂材料使用聚苯乙烯树脂的情况下,真空成形后的尺寸收缩变少,导热板125a和导热板125b的凹凸部的尺寸精度提高。因此,间隔肋部126a和间隔肋部126b精度形成得良好,再生空气通路111和冷却空气通路112的通路间隔被适当保持。
另外,片材的热塑性树脂材料也可以使用聚丙烯。使用这样的原材料,由于聚丙烯的腰部的强度,从真空成形金属模取出片材时片材难以发生片材折断或弯曲,另外,层叠导热板125a和导热板125b时,难以发生因不良处理而导致的片材折断或弯曲,提高处理性。
另外,作为片材的热塑性树脂材料能够也使用聚碳酸酯。使用该原材料,则由于聚碳酸酯的形状维持性,间隔肋部126a和间隔肋部126b、引导肋部129a和引导肋部129b、整流肋部130的强度提高,能够确保层叠状态下相邻的导热板125a和导热板125b的各接触位置的强度,可靠地保持再生空气通路111和冷却空气通路112的通路间隔。
另外,作为片材的热塑性树脂材料也能够使用对聚对苯二甲酸乙二醇酯。使用该原材料,则由于聚乙烯对苯二酸盐的耐热性,导热板125a和导热板125b的耐热性提高,即使异常运转时供给热交换器110的空气的温度上升也能够抑制导热板125a和导热板125b的热变形。
另外,作为片材的热塑性树脂材料也能够使用丙烯腈—丁二烯—苯乙烯。使用这样的原材料,则由于丙烯腈—丁二烯—苯乙烯的耐冲击性,从真空成形金属模取出片材时片材难以发生皲裂或割裂等,另外,层叠导热板125a和导热板125b时的处理中,也难以发生皲裂或割裂,能够确保导热板125a和导热板125b的气密性。
另外,由上述的原材料构成的片材上也可以单个或复合添加抗菌剂、带电防止剂、难燃剂、除嗅剂等。在片材中添加抗菌剂、例如异氰酸烯丙酯、目柏醇、壳聚糖等天然类抗菌剂、银等金属类抗菌剂、氧化钛光等光催化剂类抗菌剂等的任一种的情况下,由片材135成形的导热板123a和导热板123b实施抗菌处理,抑制水滴残留在热交换器110引起的细菌和微尘的发生。另外,作为片材135添加阴离子系、阳离子系、非离子系的低分子型带电防止剂或金属填料等的情况下,由片材135成形的导热板123a和导热板123b实施带电防止处理,抑制由热交换器110回收的凝缩水带电,排水作业时难以发生放电现象。另外,在片材135上添加难燃剂、例如卤系、磷系、无机系等的难燃剂的情况下,由片材135成形的导热板123a和导热板123b实施难燃处理,抑制异常时供给热交换器110的供给空气的温度上升引起的导热板123a和导热板123b的热变形。另外,片材135添加除臭剂例如活性炭或光催化剂等的情况下,由片材135成形的导热板123a和导热板123b实施除臭处理,抑制混入热交换器110内的残留水滴或热交换器110的杂质产生臭气。
另外,片材的表面优选进行疏水性或亲水性处理来抑制水滴滞留。例如,将热塑性树脂材料作为原材料的片材即使不进行特殊处理,片材的表面也具有疏水性,进而表面通过涂覆氟类疏水材料等来提高疏水性。使用这样的片材来成形导热板125a和导热板125b,则成形的导热板125a和导热板125b的表面也具有疏水性,再生空气通路111表面结露的水滴由于表面的疏水作用而接触角变大,在再生空气通路111内迅速滴下。另外,该片材通过亲水性涂料例如氟类亲水涂料等涂覆,则使片材的表面具有亲水性。这样,由片材成形的导热板125a和导热板125b的表面也具有亲水性,再生空气通路111表面结露的水滴通过亲水作用而扩大成液膜状,抑制水滴的桥接现像。
另外,作为导热板也可以使用通过来成形金属的薄板状的片材。作为该片材,热交换器110暴露于高温高湿的状态下,所以考虑到耐热性、耐腐蚀性,使用不锈钢或铝薄板,优选厚度0.05~0.5mm的材料。若厚度不到0.05mm,则由于凹凸部成形时的伸缩和成形后的片材的强度降低,片材容易发生破裂等破损,成形的导热板125a、125b也是腰部脆弱,形状难以维持,另外,若厚度超过0.5mm,由于热阻的增加,导热性大幅度降低,并且采用金属材料还有重量变大的不良情况。这样片材的厚度越薄,则成形性、强度、形状维持性越低,相反片材的厚度越厚,则导热性越低,重量越大。因此,为了满足成形性、强度、形状维持性和导热性,片材厚度优选0.05~0.5mm的范围,更优选0.1~0.3mm的范围。这样,金属材料作为导热板使用,从而金属材料一般相对于树脂材料具有数10倍以上的热导率,所以单位导热板的热交换效率能够大幅度提高。即,只要是与树脂材料的热交换器相同容量的金属材料的热交换器即可,能够期待通过热交换效率提高而提高除湿效率,能够期待消耗电力的降低。另一方面,从同热交换效率考虑的情况下,热交换器的容量能够减小,能够得到压缩的除湿装置。
图11是本发明的实施方式2的除湿装置上搭载的热交换器的固定保持状态的概略分解立体图,表示热交换器110与头框113和脚框114连接的状态的结构。图11中,热交换器110交替层叠规定张数即合计42张的导热板125a和导热板125b而构成躯体状。热交换器110通过将位于其躯体状的上面而流入再生空气的面的四边部分的上面周边部131嵌入头框113,并将位于躯体状的下面而再生空气流入的面的四边部分的下面周边部132嵌入脚框114而进行固定。头框113形成开设再生空气流入的头入口133和与热交换器110连接的头连接口134的箱体。头框114还形成开设再生空气流入的脚出口135和与热交换器110连接的脚连接口136的箱体。头连接口134为了防止从热交换器110与上面周边部131的连接部泄漏再生空气和凝缩水,而作为密封部137设置凸缘部138,以使热交换器110的上面周边部131从上方向和侧面方向构成接触面而配合热交换器110,在凸缘部138粘贴弹性密封材料139。凸缘部138经由弹性密封材料139而接触热交换器110的上面周边部131,弹性密封材料139变形,埋住间隙,从而能够防止再生空气和凝缩水的泄漏。另外,脚框114的脚连接口136也同样作为密封部137设置凸缘部138,粘贴弹性密封材料139,从而防止再生空气和凝缩水的泄漏。凝缩水从热交换器110泄漏的情况下,泄漏的凝缩水再次蒸发,再次吸附在除湿转子102上,或作为水蒸气放出到市内,而成为除湿能力的损失。另外,泄漏的凝缩水滞留在排水罐116以外的主体101内的情况下,都有从主体101泄漏的可能性。上述结构中防止这些凝缩水的泄漏,能够形成除湿能力降低或没有水的泄漏的除湿装置。并且,头框113和脚框114固定在构成未图示的除湿装置主体的隔离板。作为弹性密封材料139使用具有弹性、施加了压力的状态下能够防止空气和水的透过的原材料,本实施例中,独立起泡的EPUTOSHIRA(エプトシ一ラ一),但是也可以使用橡胶、聚乙烯等原材料,上述作用效果没有差别。
另外,头框113和脚框114的内壁面上作为促进附着的水滴滴下的水滴滴下促进部140设置滴下促进肋部141。在头框113和脚框114中,也在再生空气和冷却空气之间进行热交换。这种情况下,再生空气的饱和水蒸气量下降,水分饱和,其内壁面上水分凝缩而变为水滴。该水滴在到达某种程度的大小之前滞留在该位置,水滴的自重战胜向壁的附着力而在铅直向下方向滴下。壁上滞留水滴的状态下水滴自身成为热阻,妨碍头框113和脚框114处的热交换。如上所述,通过设有滴下促进肋部141,从而通过其凹凸形状来收集凝缩的水滴,促进水滴变大,使水滴尽早从壁面滴下。这样,水滴在壁面的滞留变少而促进热交换,增加凝缩水的回收量。进而通过形成凹凸形状,从而与平面形状相比,进行热交换的面积即导热面积能够增大,所以也能够促进热交换。滴下促进肋部141需要形成使水滴不会滞留而滴下的形状,可以从上方向下方形成直线状。并且,滴下促进肋部141的高度和节距根据头框113壁面、脚框114壁面的水滴疏水性等设定,但是也考虑滴下的水滴的大小,可以将高度0.5mm~52mm、节距1.0mm~10mm,但是本实施例中形成高度2.0mm、节距2.0mm。另外,本实施例中,配置在侧面的壁面上,但是也可以使头框113的顶面和脚框114的底面等从水平面倾斜构成,从其高位置向低位置设置肋部,能够促进附着的水滴的滴下。
另外,图11中,头框113的顶面作为其他部件形成,作为头框113的冷却空气和再生空气的热交换的热交换促进部142由高导热物质构成。本实施例中,顶板由高导热物质的不锈钢板金制成。另外,作为高导热物质考虑金属物质,但是由于再生空气通路与室内条件比形成比较高温且高湿,考虑到腐蚀等,优选使用不锈钢、铝等。并且,这样通过高导热物质构成头框113的一部分,从而能够促进头框113的热交换,增加凝缩水的回收量。图11中,仅头框113使用高导热物质,但是脚框114也可以使用,能够期待更好的热交换效率的提高。
图12是表示本发明的实施方式2的除湿装置的头框上搭载的水滴滴下促进部的概略立体图,表示在头框113上作为水滴滴下促进部140设置滴下促进凹窝143的结构。滴下促进凹窝143通过在头框113的内壁面上配置多个半球状的凸部而形成。壁面上凝缩的水滴通过由滴下促进凹窝143构成的微小的急坡度收集,促进周围的小的水滴彼此结合而变大,能够使水滴尽早从壁面滴下。为了具有这样的作用,滴下促进凹窝143需要将半球状的凸部的直径和节距由其系统形成规定的尺寸,但是可以是直径1.0mm~52mm、节距2.0mm~10mm,本实施例中,凸部的直径为2.0mm,与相邻凸部的节距为52mm。本实施例中说明头框113,但是脚框114也是同样的,能够通过设置滴下促进凹窝143来提高热交换效率。另外,图12中,关于内壁面设置滴下促进凹窝143,但是也可以设置在头框113的顶面、脚框114的底面,对于促进水滴滴下的作用效果没有差异。
图13是表示本发明的实施方式2的除湿装置的头框上搭载的热交换器劣化防止部的概略分解立体图,表示作为用于防止热交换器110因再生空气的热而劣化的热交换器劣化防止部144在头框113上配置保护片145的情况的结构。保护片145当头框113与热交换器110配合时,覆盖热交换器110的再生空气入口端面146而配置在头框113上。再生空气入口端面146的再生空气的温度为比周围空气温度高的高温,通常其温度约为42℃~60℃,例如室内的相对湿度非常低的情况等时,由于水分相对于除湿转子102的吸附能够充分进行,所以除湿转子102的再生部分水分的放出变少,由加热器109给予的热量中水分气化潜热消耗的热量变少,保持高温的情况下流入头框113而流入热交换器110。另外,除湿转子102的旋转驱动由于任何异常而停止的情况、处理风扇104因任何异常而停止的情况等,除湿转子102的水分吸湿和放出也能够正常进行,流入热交换器110的再生空气的温度急剧上升。这时,热交换器110由耐热温度比较低的树脂作成的情况,存在由于再生空气的热而出现变形等劣化的可能性。因此,如上所述保护片145覆盖再生空气入口端面146而配置,能够使高温状态下流入的再生空气首先碰到保护片145,然后流入热交换器110的再生空气通路111,所以能够防止高温的空气直接碰上热交换器110的再生空气入口端面146,防止因热交换器110的热而劣化。保护片46由于需要覆盖热交换器110的再生空气入口端面146的同时使再生空气通过,所以如图13所示形成开设再生空气的通过孔147的多孔质的片,通过孔147与热交换器110的再生空气通路111的入口大致吻合。另外,保护片145由再生空气暴露于高温、多湿状态,也有在表面结露的可能性,所以需要采用具有耐热性和耐蚀性的材料。例如,树脂材料中考虑耐热性优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚苯硫醚、间规性聚苯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂,金属材料中考虑耐蚀性,优选使用不锈钢、铝等材料。另外,采用树脂材料的情况下,由与头框113相同的材料构成而一体成形,则能够减少部件数,实现便宜的结构。
图14是表示本发明的实施方式2的除湿装置的头框和脚框上搭载的再生空气整流部的概略剖面图,表示作为促进热交换器110的热交换器142在头框113和脚框114上设置再生空气整流部148的情况的结构。图14中,作为再生空气整流部148在头框113和脚框114上配置风向板149。本实施例中从横向流入头框113的再生空气在头框113内其流动方向变更大致90°,方向变换到朝向下方而流入热交换器110。风向板149被配置成使上述再生空气的流动(流体)均匀化。图14中,图中A部分和B部分中流体淤塞,以相对于热交换器110风速分布大的状态流入。风向板149形成直线部和圆弧部组合的形状,顺畅变更再生空气的流动方向而减少通风阻抗,使再生空气在流体淤塞的部分A部分和B部分整个区域上没有遗漏地而流动。如上所述配置风向板149,能够使流体均匀化,风速分布均匀化。由此,提高热交换器110的再生空气和冷却空气的热交换效率,能够促进水分的凝缩。另一方面,关于配置在脚框114上的风向板149,也具有与配置在上述的头框113上的风向板149同样的作用效果,能够提高热交换器110的热交换效率。风向板149也可以配置与头框113和脚框114分立的其他部件,但是通过一体形成能够减少部件数,形成便宜的结构。
图15是表示本发明的实施方式2的除湿装置的头框和脚框上搭载的整流板的概略剖面图。图15中,作为再生空气整流部148在头框113和脚框114配置整流板150。整流板150构成为开设多个贯通孔151的板状体。相对于再生空气的流体而形成压力损失,从而能够起到使热交换器110的入口的风速分布均匀化的作用。开设多个开口的贯通孔151相对于热交换器110的再生风路以均匀的状态配置,减少再生空气对热交换器110的风速分布。另外,再生空气的风速分布预先形成偏置的分布而流入热交换器110的情况下,配合该流动,贯通孔151的直径、形状以及节距根据场所而变更,从而能够使热交换器110的再生空气通路111内部的流体均匀化。由此,能够提高热交换器110的再生空气和冷却空气的热交换效率,促进水分的凝缩。另一方面,关于偏置在脚框114上的整流板150,也具有与上述的头框113上配置的整流板150的作用效果相同的作用,能够提高热交换器110的热交换效率。整流板150也可以配置与头框113和脚框114分立的其他部件,也可以通过一体成形来减少部件数,形成便宜的结构。
图16是表示本发明的实施方式2的除湿装置的头框上搭载的杂质混入防止部的概略剖面图,表示防止杂质混入热交换器110的杂质混入防止部152的情况的结构。杂质混入防止部152设置在头框113的再生空气入口附近,形成在再生空气流动方向上设置多个小孔的多孔质状,以捕捉杂质。为了捕捉杂质,孔形成小的是好的,但是若再生空气的通风阻抗过大,则需要提高再生风扇107的容量,这样的原因等会使除湿装置变大。由此,作为杂质混入防止部152适合采用耐热性的树脂制造的网状材料、金属纤维编织的格栅状的材料等孔小且通风阻抗小的材料。混入冷却空气的杂质大部分进入主体内,这样能够由过滤器除去并且由于再生空气的循环路径108基本上是闭回路,所以根本不会有杂质混入循环路径108。但是由过滤器不能捕捉的杂质的一部分附着在除湿转子102的处理区域上,并且,除湿转子102的处理区域形状驱动到再生区域上时附着的杂质的一部分进入循环路径108。混入循环路径108的杂质堆积在路径内,也能够堆积在热交换器110的风路内。这种情况下,由于杂质的堆积而使热交换器110的再生空气通路111的一部分堵塞,出现使再生风量降低等不良情况,有可能使热交换效率降低,除湿能力降低的可能性。如上所述通过设置杂质混入防止部152能够抑制杂质混入热交换器110的再生空气通路111,使热交换器110的热交换效率不会降低而稳定地进行除湿。另外,通过以可拆除的方式配置杂质混入防止部152,能够使用户定期对杂质混入防止部152进行清扫,不用担心因杂质混入防止部152的杂质而使通风阻抗增加,而能够得到除湿能力不会降低的除湿装置。以可拆除的方式配置杂质混入防止部152的机构未图示,但是例如可以是杂质混入防止部152可沿引导部滑动拆除的机构等。这时,在拆除杂质混入防止部152的状态下没有再生空气的泄漏、水滴的泄漏是重要的,需要具备设有嵌合部等的泄漏防止部。凝缩水泄漏的情况下,泄漏的凝缩水再次蒸发,再次吸附在除湿转子102上,或在室内作为水蒸气放出等,而构成除湿能力的损失。另外,泄漏的凝缩水滞留在排水罐116以外的主体101内的情况都可能出现水从主体101水泄漏。
图17是表示本发明的实施方式2的除湿装置的头框上设置分割肋部的情况的结构的概略剖面图,表示在头框113上设置沿层叠方向分割为多个通路的分割肋部153的情况的结构。如图所示,头框113上设有头连接口134和分割肋部153,分割肋部153分割为两个头连接口134,将头框113分割为两个房间。再生空气入口154和再生空气出口155分别配置在由分割肋部153分割的各房间而导入再生空气并导出。脚框114上具有连接热交换器110的脚框连接口136和排出凝缩水的抽水孔156。热交换器110将再生空气通路111的上部插入嵌合固定在头框113上,使其下部插入嵌合固定在脚框114上。从再生空气入口154导入头框113的再生空气在热交换器110的再生空气通路111内朝下方流入。头框113的分割肋部153延伸到热交换器110的再生空气通路111端面上而分割再生空气通路。再生空气在被分割的一侧的再生空气通路111内朝铅直下方流动。并且,由脚框114使其流动方向大致变更180°,使热交换器110的另一侧的再生空气通路111朝铅直上方流动。并且,流入头框113,从再生空气出口155流出。通过形成上述的结构,以相同的热交换器体积,也能够使再生空气在热交换器110内部流动的路径增长,使再生空气与冷却空气热交换的距离增长,所以提高再生空气的冷却效率。另外,在脚框114暂时扩散再生空气的基础上,再次导入再生空气通路111,所以使在再生空气通路111壁面生长的温度边界层暂时消失,而能够抑制热交换效率的减少。另外,本实施例中,再生空气在再生空气通路111内部向上方流动的流动通路比向下方流动的流动通路剖面积大。通过形成这样的结构,关于下方流动的通路,再生空气的风速变快所以附着在壁面上的水滴被风速压着而促进水滴的滴下。另一方面,上方流动的通路中,再生空气的风速变慢,所以能够抑制再生空气的风速妨碍附着在壁面上的水滴滴下。水滴向壁面的滞留减少,所以能够抑制水滴变为热阻导致的热交换效率降低,而能够得到热交换效率高的热交换器110。另外,也能够设置流入热交换器110的再生空气和流出的再生空气之间进行热交换器的热交换部157。热交换器157由导热率高的材料构成分割肋部153。由此,流入热交换器110之前与热通过交换器110后的再生空气热交换而能够使温度预先降低,能够使再生空气冷却到更低的温度。另外,通过热交换器110的再生空气能够与流入热交换器110前的再生空气热交换从而使温度上升而流出。流出热交换器110的再生空气导向再生风扇107而导入加热器109,使温度预先升高,从而能够降低加热器109的消耗电力。本实施例中,使分割肋部153作为热交换部157,但是也可以另外设置热交换部157,形成流入热交换器110的再生空气与从热交换器110流出的再生空气进行热交换的结构,作用效果上没有差异。另外,本实施例中,热交换器110的通路分割为两个,再生空气转回(タ一ン)一次的结构,但是通过增加头框113和脚框114的分割肋部153能够得到与其系统均衡的转回次数,能够进一步提高上述的作用效果。
图18是表示本发明的实施方式2的除湿装置的头框和脚框一体成形的情况的热交换器的固定保持状态的概略分解立体图。图18中,头框113和脚框114经由结合框部158而一体成形。一体成形的头框113和脚框114的头连接口134和脚连接口136上作为密封部137设置突缘部138并粘贴弹性密封材料139。从图中箭头方向插入热交换器110,使上部和下部分别嵌入固定在头框113、脚框114的连接口中。并且,将盖部159螺纹固定在一体成形的头框113和脚框114上从而固定保持热交换器110。通过这样的结构,由于能够使得限制头框113和脚框114相对于热交换器110的位置关系,所以能够不损坏密封部38的密封性而将热交换器110组装入头框113和脚框114中,能够以便宜的结构抑制空气泄漏导致的除湿性能的降低。
图19是表示本发明的实施方式2的除湿装置的再生空气的状态的湿空气线图。图19中,点a、点b、点c连接的实线表示本实施方式的除湿装置的再生空气的状态变化,点d、点e、点f所连接的虚线表示以往的除湿装置的再生空气的状态变化。在此,点a和点d表示热交换器110的出口的空气状态,点b和点e表示加热器109的出口的空气状态。另外,点c和点f表示除湿转子102的出口即热交换器110的入口的空气状态。本实施方式的除湿装置中,由于由热交换器110使再生空气和冷却空气进行高效率的热交换,所以能够相对于以往的除湿装置使再生空气进一步被冷却形成低温。因此,相对于以往的点d表示的热交换器110出口的温度Td,本实施方式的点a表示的热交换器110出口的温度Ta形成低的值。例如,使用20℃的冷却空气的情况下,以往的热交换器110出口的温度Td仅冷却到37℃左右,而本实施方式中,热交换器110出口的温度Ta能够冷却到30℃以下。另外,热交换器110出口的空气是被冷却后水分饱和的饱和空气,所以饱和水蒸气量与绝对湿度相等。所以作为该饱和空气的热交换器110出口的温度能够成为比以往低的温度,所以相应地也绝对湿度也能够成为低的值。即,相对于以往的点d表示的热交换器110出口的绝对湿度Xd,本实施方式的点a表示的热交换器110出口的绝对湿度Xa成为低的值。具体地,相对于以往的热交换器110出口的绝对湿度Xd为大约5g/kg(DA),本实施方式的热交换器110出口的绝对湿度Xa下降到大约3g/kg(DA)。该绝对湿度即饱和水蒸气量小的再生空气供给加热器109,所以由加热器109加热的空气,相对湿度充分降低,成为更加干燥空气。即,相对于点e表示的以往的加热器109出口的相对湿度,点b表示的本实施方式的加热器109出口的相对湿度为低的值。该充分干燥的空气供给除湿转子102,所以来自除湿转子102的水分放出量增加,热交换器110的凝缩水回收量即除湿量也增加。另外,从除湿转子102和加热器109等的间隙泄漏的再生空气的饱和水蒸气量也变小,所以伴随该空气泄漏的水蒸气的泄漏量也减少,能够抑制水蒸气泄漏引起的除湿量降低。通过这样的复合作用,本实施方式的除湿装置使除湿效率(除湿的水分的凝缩潜热量/除湿所需的能量)提高。
以上说明的内容是关于为了实施本发明的一个实施例进行的说明,本发明不限定于上述实施方式2。
例如,上述实施方式2中,供给热交换器110的冷却空气通路112的冷却空气使用由处理风扇104供给吸湿路径106的空气,只要冷却空气能够冷却再生空气即可,也可以是与吸湿路径106分立的其他路径的空气,另外也可以使用与处理风扇104分立的其他风扇来供给空气。
另外,上述实施方式2中,将导热板125a和导热板125b的外形形成梯形,但是导热板125a和导热板125b只要是可形成再生空气通路111和冷却空气通路112而至少具有两组对边的形状即可,也可以形成矩形、平行四边形、直角梯形等。
另外,上述实施方式2中,间隔肋部126a的凸部尺寸为宽度4mm程度,高度3mm程度,但是这些尺寸也可以根据使用条件和再生空气的结露发生状态等进行设定设定。同样,间隔肋部126b的凸部尺寸设定为宽度4mm程度、高度2mm程度,但是这些尺寸也可以根据使用条件、冷却空气的杂质含有状态等适当设定。
另外,上述实施方式2中,在再生空气通路111内从导热板125a侧突设宽度2mm程度、高度3mm程度的引导肋部129a,从导热板125b侧突设两根宽度2mm程度、高度1mm程度的引导肋部129b,但是引导肋部的根数、位置、宽度尺寸、肋部高度尺寸不限定于此。例如,也可以形成在再生空气通路111内从导热板125a侧或导热板125b侧的任一方向侧突设肋部的结构,肋部根数或肋部宽度尺寸也可以根据再生空气通路111的通路宽度等适当设定。另外,只要是肋部高度尺寸也规定再生空气通路11的通路间隔的间隔肋部126a以下即可,可以根据再生空气通路111的通路间隔等适当设定。
另外,上述实施方式2中,在冷却空气通路112内从导热板125b侧突设多根宽度1mm程度、高度2mm程度的整流肋部130,但是整流肋部的根数、位置、宽度尺寸、肋部高度尺寸不限定于此。例如,也可以是在冷却空气通路112内从导热板125a侧和导热板125b侧两侧突设肋部的结构也好,肋部根数和肋部宽度尺寸也可以根据冷却空气通路112的通路宽度等设计。另外,肋部高度尺寸只要是在规定冷却空气通路112的通路间隔的间隔肋部126b以下即可,可以根据冷却空气通路112的通路间隔等适当设定。
另外,上述实施方式2中说明了,作为再生空气通路111和冷却空气通路12的排列图案,在层叠方向两端侧排列再生空气通路111的情况或在层叠方向两端侧排列冷却空气通路112的情况,但是不限定于此。即,也可以在层叠方向的两端的一端上配置再生空气通路111,在另一端上排列冷却空气通路112。这些排列图案可以根据装置结构设定设定。
另外,上述实施方式2中,作为间隔肋部、引导肋部、整流肋部、融熔部等凹凸部与导热板一体形成的方法,采用通过真空成形在平板状的片材35上形成凹凸部的方法,但是成形方法不限定于此,例如也可以是通过压空成形、超高压成形、冲压成形等在片材35上形成凹凸部的结构。
工业上的可利用性:如上所述本发明的除湿装置能够提高热交换效率,实现小型轻量化,降低通风阻抗,也能够减少再生空气通路的水滴滞留,另外,不使用粘接剂而能够提高再生空气通路和和冷却空气通路的密封性,并能够搭载可调整为适合再生空气和冷却空气的状态的通路间隔的热交换器,提高除湿效率(除湿的水分的凝缩潜热量/除湿所需的能量),适用于除湿机、干燥机、衣服干燥机、衣服干燥洗涤机、浴室干燥机、空调机或溶剂回收装置等高效率的除湿功能的用途。
Claims (2)
1.一种除湿装置,其具有:
从供给空气进行吸湿并对加热空气放出水分而进行再生的除湿转子;
对所述除湿转子供给空气而吸湿水分的吸湿路径;
使再生空气循环到所述除湿转子而放出水分的循环路径;
加热供给所述除湿转子的再生空气的加热器;以及
具有形成所述循环路径的一部分的再生空气通路和冷却空气流动的冷却空气通路的热交换器,其中,
所述热交换器形成这样的结构:将薄板状的导热板以规定的间隔层叠多个,在所述导热板的层叠间隙中交替流入再生空气和冷却空气而形成所述再生空气通路和所述冷却空气通路,将所述导热板的通路开口部以外的端面相邻彼此熔接而确保所述再生空气通路和所述冷却空气通路的气密性,使再生空气和冷却空气经由各个所述导热板而热交换,使再生空气中的水分凝缩。
2.一种除湿装置,其具有:
从供给空气进行吸湿并对加热空气放出水分而进行再生的除湿转子;
对所述除湿转子供给空气而吸湿水分的吸湿路径;
使再生空气循环到所述除湿转子而放出水分的循环路径;
加热供给所述除湿转子的再生空气的加热器;以及
具有形成所述循环路径的一部分的再生空气通路和冷却空气流动的冷却空气通路的热交换器,其中,
所述热交换器形成这样的结构:将薄板状的导热板每隔一层以不同的间隔层叠多个,在所述导热板的层叠间隙中交替流入再生空气和冷却空气而形成所述再生空气通路和所述冷却空气通路,使再生空气和冷却空气经由各个所述导热板而热交换,使再生空气中的水分凝缩。
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Application publication date: 20110713 |
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