JP2006223918A - 除湿乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】 加熱装置の配置に制約を受けず、ヒータ線の支持部材の構造が複雑化せずに回転式吸湿材を均一に加熱することができる除湿乾燥機を得ることを目的とする。
【解決手段】 吸湿部４で吸湿し、再生部５で脱湿し再生する吸湿材６と、再生部５を加熱する加熱装置７と、室内空気と再生空気を熱交換させる熱交換器８と、熱交換器８及び吸湿部４に室内空気を供給する第１の送風ファン９と、再生部５と熱交換器８および加熱装置７に再生空気を循環させる第２の送風ファン１０と、吸湿材６を回転させる駆動モータ１１を備え、再生部５で脱湿した水分を熱交換器８によって冷却して結露水として回収する除湿乾燥機において、加熱装置７は、この支持部材７１に巻回したコイル状のヒータ線７２からなり、このコイル状のヒータ線７２の巻ピッチを供給される再生空気の風速分布に対応して早い風速側は巻ピッチを密にし、遅い流速側は巻ピッチを疎にした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、空気中の水分を除湿する除湿乾燥機に関するものである。

従来の除湿機には、加熱ヒータの全領域に再生空気を供給するため、コイル状のヒータ線の巻回方向の中心に沿って供給するようししたものがある(例えば、特許文献１参照)。
また、従来の回転式除湿材への再生空気加熱装置には、加熱ムラが無く、均一な熱風が得られるようにしたものがある(例えば、特許文献2参照)。

特開２００２−２１０３２２号公報（第１頁、図２） 特開平１１−３００１４４号公報（第１頁、図２）

特許文献１の除湿機では、絶縁性を有する支持部材と、支持部材に巻回したコイル状のヒータ線からなる加熱ヒータに対して、サブファンによる再生空気を、前記ヒータ線の巻回し方向の中心に沿って供給し、ヒータ線が局所的に高温になる領域をなくすことで加熱ヒータの全領域に確実に再生空気を供給するとしている。
しかし、特許文献1の除湿機では、加熱ヒータの中心に対して再生ファンを合わせて製作せねばならないので、加熱ヒータ、再生ファンの配置に制約を受ける等の問題がある。

また、特許文献２の除湿機では、回転式除湿材の回転中心からの同心円と交差する角度でヒータ線を巻回しすることで回転式除湿材の回転中心近傍より、外径部近傍までヒータ線が設置され、加熱ムラが無くなるとしている。さらに、再生ファンの上流側と下流側に複数段にヒータ線を設け、上下段それぞれの隣り合うヒータ線を、互いに交差する角度に設置すればより均一な熱風となるとしている。
しかし、特許文献２の除湿機では、同心円と交差する角度でヒータ線を巻回しすることや、ヒータ線を互い違いに配置する回転式除湿材への再生空気加熱装置では、ヒータ線の巻回しに対応するヒータ線支持部材の構造が複雑になる等の問題がある。

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、加熱装置の配置に制約を受けず、ヒータ線の支持部材の構造が複雑化せずに回転式吸湿材を均一に加熱することができる除湿乾燥機を得ることを目的とする。

本発明の除湿乾燥機は、空気中の水分を吸湿部において室内空気より吸湿し、再生部では加熱されて脱湿し再生する吸湿材と、前記再生部を加熱する加熱手段と、室内空気と前記再生部において脱湿する水分を含む相対的に高温高湿の再生空気を熱交換させる熱交換器と、前記熱交換器及び前記吸湿部に室内空気を供給する第１の送風ファンと、前記再生部と前記熱交換器および前記加熱手段に再生空気を循環させる第２の送風ファンと、前記吸湿部と前記再生部が連続的に入れ替わるように前記吸湿材を回転させる駆動手段を備え、前記再生部において脱湿した水分を前記熱交換器によって室内空気により冷却して結露水として回収する除湿機において、前記加熱手段は、絶縁性を有する支持部材と、この支持部材に巻き回したコイル状のヒータ線からなり、このコイル状のヒータ線の巻ピッチを、前記第２の送風ファンから供給される再生空気の風速分布に対応して不均一巻にしたものである。

本発明の除湿乾燥機によれば、第２の送風ファンから加熱装置への供給される再生空気の送風に風速分布があっても吸湿材を均一加熱できるので、能力が落ちない。また、風速分布に合わせて巻ピッチを変えるだけで、吸湿材の均一加熱ができるので、加熱装置と第２の送風ファンとの配置での制約を受けづらい。さらに、風速分布に対応して巻ピッチの粗密を調整すればよいので、巻回しが単純ですみ、ヒータ線の支持部材が複雑にならずに済む。

実施の形態1．
以下、本発明の実施の形態１を図面に従って説明する。
まず、本発明における除湿乾燥機の概略構成について述べる。
図1は本発明の除湿乾燥機の基本構成を示した概略構成図である。

図１に示すように、この除湿乾燥機は本体１に、室内空気の吸込口２と、吹出口３と、吸湿部４において室内空気から吸湿し、再生部５を加熱する加熱装置７と、再生部５に供給され高湿状態となった再生空気を室内空気と熱交換させる熱交換器８と、吸込口２から室内空気を吸い込んで、熱交換器８および吸湿部４に供給した後、吹出口３から室内に吐出する第１の送風ファン９と、再生気を再生部５、熱交換器８および加熱装置７に循環させる第２の送風ファン１０と、吸湿部４における吸湿と再生部５における脱湿再生が連続的に入れ替わるように、吸湿材６を図中矢印方向に回転させる駆動モータ１１と、熱交換器８において、室内空気により冷却され凝縮する再生空気中の水分を貯める貯水タンク1２を備えている。

吸湿材６の近傍には、吸湿部４に供給される室内空気を吸湿材６前後で仕切るための隔壁１３を備え、隔壁１３には再生部５において高湿となった再生空気の温度および湿度を均一化するための均一化手段としてのチャンバー１４を形成する。

次に、加熱装置７の詳細な構成について説明する。
加熱装置７は、再生風路の内部において、前記吸湿材６の上部で、かつ第２の送風ファン１０の下流側に設置され、図示しない電源回路からの供給電力により発熱し、前記再生空気および吸湿材６を加熱するものである。

図２は加熱装置７の構成を示した構成説明図である。
図２に示すように、加熱装置７は、絶縁性を有する３つの支持部材７１と、これら支持部材２に巻回したコイル状のヒータ線７２と、これらを吸湿材６の上部に設置するために、再生風路と除湿風路とを区画する仕切壁７３に固定するための固定枠７４とからなる。この固定枠７４には、第2の送風ファン１０側に位置する壁部に再生空気をヒータ線７２の上方から取り入れるための開口７５が設けられている。

ここで、加熱装置７のコイル状のヒータ線７２は、このコイル状の巻ピッチが一様巻でなく、不均一巻で構成とし、吸湿材６外周方向の早い風速側は巻ピッチを密にし、吸湿材６内周方向の遅い流速側は巻ピッチを疎にしている。すなわち、巻ピッチが密である部分では、発熱量が大きく、巻ピッチが疎である部分は、発熱量が低くなっている。

以上の構成において、運転状態を説明する。
図３は本発明の除湿乾燥機の除湿運転を実行しているときの動作を示す動作説明図である。
図示しないコントローラにより、除湿運転の指示が出された場合は、図３に示すように、加熱装置７を作動させて発熱させるとともに、第１の送風ファン９および第２の送風ファン１０をともに運転し、駆動モータ１１を作動させて吸湿材６を図中矢印方向に回転させる。

第１の送風ファン９の運転により、本除湿乾燥機が設置されている室内の空気は、図中実線矢印に示すように、吸込口２より本体１内に入り、熱交換器８に供給される。熱交換器８に供給された室内空気は、再生部５に供給されて高湿かつ比較的高温となった再生空気との熱交換がなされ、温度を高めて吸湿部４に供給される。

また、吸湿材６は、駆動モータ１１により、吸湿部４と再生部５が連続的に入れ替わるように、図中矢印方向に回転しており、再生部５において加熱装置７により加熱されて脱湿再生した後、吸湿部４に供給される室内空気より吸湿して再び再生部５に戻って再生する、という動作を連続的に繰り返す。

一方、第２の送風ファン１０の運転により創出され、循環する再生空気は、図中は破線矢印に示すように、第２の送風ファン１０より吐出して加熱装置７において熱せられ、高温となって再生部５に供給される。
再生部５において吸湿材６より脱湿する水分を含み高湿となり、隔壁１３に備えたチャンバー１４において温湿度が均一化されて熱交換器８に取り入れられる。熱交換器８では、室内空気と熱交換しながら内部を再生空気が流れる。

この室内空気との熱交換過程で再生空気は露点温度以下に冷却されたあと、隔壁１３に備えたダクト１５より第２の送風ファン１０に吸い込まれて循環する。
熱交換器８において露点温度以下に冷却され凝縮された再生空気の水分は、結露水となり貯水タンク１２に集水される。
この集水された水の量が除湿乾燥機の除湿量となり、ある程度溜まったところで本体１より貯水タンク１２を取り外し、排水することにより、室内の除湿が行われることになる。

次に、加熱装置７の運転状態を説明する。
図４のように、第２の送風ファン１０から加熱装置７へ矢印方向に再生空気流が送られる。第２の送風ファン１０から送風される再生空気流は、加熱装置７内で吸湿材６の外周方向では風速が早く、吸湿材６の内周方向では風速が遅いという風速分布が発生する。

このとき、加熱装置７で使用しているコイル状のヒータ線７２の巻ピッチが一様巻ならば、加熱装置７内の吸湿材６の外周方向では、ヒータ線７２の表面温度が想定温度より低下し、吸湿材６の内周方向では、ヒータ線７２の表面温度は想定温度より上昇する。

これに対し、加熱装置７で使用するコイル状のヒータ線７２の巻ピッチを不均一巻にするならば、加熱装置７内の吸湿材６の外周方向では、早い風速に対応させてヒータ線７２の巻ピッチを密にすることで、ヒータ線７２の表面温度を想定温度することが出来る。
吸湿材６の内周方向では、遅い流速に対応させてヒータ線７２の巻ピッチを疎にすることで、ヒータ線７２の表面温度を想定温度にすることが出来る。
その結果、第２の送風ファン１０から加熱装置７への送風に風速分布がある場合、吸湿材６への加熱が不均一になるという問題を防止できる。

以上の説明から明らかなように、上記実施の形態１の除湿乾燥機によれば、第２の送風ファン１０から加熱装置７への供給される再生空気流に風速分布があっても、吸湿材６を均一加熱できるので、能力が落ちない。また、風速分布に合わせてコイル状のヒータ線７２の巻ピッチを変えるだけで、吸湿材６の均一加熱ができるので、加熱装置７と２の送風ファン１０との配置での制約を受けづらい。さらに、風速分布に対応して巻ピッチの粗密を調整すればよいので、巻回しが単純ですみ、ヒータ線７２の支持部材７２が複雑にならずに済むという効果が得られる。

本発明の実施の形態１を示す除湿乾燥機の構成概略図である。 本発明の実施の形態１を示す除湿乾燥機の加熱装置の構成図である。 本発明の実施の形態１を示す除湿乾燥機の除湿運転時の動作図である。 本発明の実施の形態１を示す除湿乾燥機の加熱装置の動作図である。

符号の説明

１ 本体、２ 吸込口、３ 吹出口、４ 吸湿部、５ 再生部、６ 吸湿材、７ 加熱装置、８ 熱交換器、９ 第１の送風ファン、１０ 第２の送風ファン、１１ 駆動モータ、１２ 貯水タンク、７１ 支持部材、７２ コイル状のヒータ線。

Claims (3)

1. 空気中の水分を吸湿部において室内空気より吸湿し、再生部では加熱されて脱湿し再生する吸湿材と、前記再生部を加熱する加熱手段と、室内空気と前記再生部において脱湿する水分を含む相対的に高温高湿の再生空気を熱交換させる熱交換器と、前記熱交換器及び前記吸湿部に室内空気を供給する第1の送風ファンと、前記再生部と前記熱交換器および前記加熱手段に再生空気を循環させる第２の送風ファンと、前記吸湿部と前記再生部が連続的に入れ替わるように前記吸湿材を回転させる駆動手段を備え、前記再生部において脱湿した水分を前記熱交換器によって室内空気により冷却して結露水として回収する除湿機において、
   前記加熱手段は、絶縁性を有する支持部材と、この支持部材に巻き回したコイル状のヒータ線からなり、このコイル状のヒータ線の巻ピッチを、前記第２の送風ファンから供給される再生空気の風速分布に対応して不均一巻にしたことを特徴とする除湿乾燥機。
2. 前記加熱手段は、コイル状のヒータ線の巻ピッチを早い風速側は密にし、遅い流速側は疎にしたことを特徴とする請求項１記載の除湿乾燥機。
3. 前記加熱手段は、コイル状のヒータ線の巻ピッチを吸湿材の外周方向側は密にし、吸湿材の内周方向側は疎にしたことを特徴とする請求項１記載の除湿乾燥機。

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