JP2009291711A - 除湿装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は除湿装置に関するものであり、除湿能力を高めることを目的とするものである。
【解決手段】本発明は、第一の吸気口１、第二の吸気口１Ａと排気口２を有する本体ケース３と、この本体ケース３内にヒートポンプ４とを備え、第一の吸気口１から本体ケース３内に吸気した空気を放熱器６、吸熱器８、排気口２へと送風する第一の送風路１４と、第二の吸気口１Ａから本体ケース３内に吸気した空気を吸熱器８、排気口２へと送風する第二の送風路１５と、これらの送風路に送風するための送風手段９を設け、第一の送風路１４の放熱器６と吸熱器８の間に除湿ローター１０の放湿部１１を、この除湿ローター１０の吸湿部１２は吸熱器８と排気口２の間に設け、第一の送風路１４の放熱器６と除湿ローター１０の放湿部１１との間にヒーター１１Ａを設け、第二の送風路１５の第二の吸気口１Ａと吸熱器６との間に予冷手段１６を設けたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヒートポンプを活用した除湿装置に関する。

従来のこの種、除湿装置の構成は以下のようになっていた。

すなわち、吸気口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けられたヒートポンプとを備え、前記ヒートポンプは、圧縮機と、圧縮機の下流に順次設けた放熱器、膨張手段、吸熱器とにより形成し、前記吸気口から本体ケース内に吸気した空気を放熱器、吸熱器を順次介して排気口へと送風する送風手段を設けた構成となっていた（例えば、これに類似する先行文献は下記特許文献１に記載されている）。
特開平６−３３１１６７号公報

上記従来例における課題は、除湿能力が低いということであった。

すなわち、従来の物においては、吸熱器で室内空気を結露させ、これによって除湿を行おうとするものであるが、吸熱器には室内空気がそのまま供給される構成となっており、供給される空気を結露しやすい状態（含有水分量を増やす、相対湿度を上げる）にすることができず、除湿能力向上させるには限界があった。また、冬季のように室温が低い場合、吸熱器に霜が付着（着霜状態）するので、除霜しながら運転することになり除湿能力が著しく低下することになる。さらに、その空気中に含まれる水分の絶対量が少ないので、除湿能力には限界があり、結論として除湿能力を向上することができなかった。

そこで本発明は、除湿能力の向上を図ることを目的とするものである。

そしてこの目的を達成するために本発明は、第一、第二の吸気口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けられたヒートポンプとを備え、前記ヒートポンプは、圧縮機と、圧縮機の下流に順次、管路で接続された、放熱器、膨張手段、吸熱器とにより形成し、前記第一の吸気口から本体ケース内に吸気した空気を放熱器、吸熱器を順次介して排気口へと送風する第一の送風路と、前記第二の吸気口から本体ケース内に吸気した空気を吸熱器を介して排気口へと送風する第二の送風路と、これら第一、第二の送風路に送風するための送風手段を設けるとともに、前記第一の送風路の放熱器と吸熱器の間に除湿ローターの放湿部を設け、この除湿ローターの吸湿部は前記第一と第二の送風路の吸熱器と排気口の間に設け、前記第一の送風路の放熱器と除湿ローターの放湿部との間にヒーターを設け、前記第二の送風路の第二の吸気口と吸熱器との間に予冷手段を設け、これにより初期の目的を達成するものである。

以上のように本発明は、第一、第二の吸気口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けられたヒートポンプとを備え、前記ヒートポンプは、圧縮機と、圧縮機の下流に順次、管路で接続された、放熱器、膨張手段、吸熱器とにより形成し、前記第一の吸気口から本体ケース内に吸気した空気を放熱器、吸熱器を順次介して排気口へと送風する第一の送風路と、前記第二の吸気口から本体ケース内に吸気した空気を吸熱器を介して排気口へと送風する第二の送風路と、これら第一、第二の送風路に送風するための送風手段を設けるとともに、前記第一の送風路の放熱器と吸熱器の間に除湿ローターの放湿部を設け、この除湿ローターの吸湿部は前記第一と第二の送風路の吸熱器と排気口の間に設け、前記第一の送風路の放熱器と除湿ローターの放湿部との間にヒーターを設け、前記第二の送風路の第二の吸気口と吸熱器との間に予冷手段を設けたものであり、除湿能力を向上させることが出来るものである。

すなわち、本発明では、第一の送風路の放熱器と吸熱器の間に除湿ローターの放湿部を設け、この除湿ローターの吸湿部は第一と第二の送風路の吸熱器と排気口の間に設け、第一の送風路の放熱器と除湿ローターの放湿部との間にヒーターを設けたものであるので、たとえ室温が低い冬季であってもヒーターで除湿ローターの放熱器を通過する空気を加熱することにより、この放湿部から大量の水分を蒸発させ、次に吸熱器に送風される。

このような構成に加え本発明では、第二の吸気口から本体ケース内に吸気した空気を吸熱器を介して排気口へと送風する第二の送風路を設けるとともに、第二の送風路には予冷手段を設けたので、第二の吸気口から本体ケース内に吸気した空気を予冷手段で冷却し、冷却した空気を吸熱器に送風される。

これらのことから、前記第一の送風路と第二の送風路との空気が吸熱器の直前で混じり合い、第一の送風路の空気が第二の送風路の空気により冷却され、これにより、相対湿度の高い状態で吸熱器に送風されることとなる。そして、吸熱器によって更に冷却させると共に結露させることにより除湿し、最後に低温ながらも相対湿度の高い結露しやすい状態で除湿ローターに送風することにより、除湿ローターの吸湿部で除湿することとなり、結果として除湿能力を向上させることができるのである。

以下本発明の実施形態について添付図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１に示すごとく、本実施形態の除湿装置は、第一の吸気口１、第二の吸気口１Ａと排気口２を有する本体ケース３と、この本体ケース３内に設けられたヒートポンプ４とを備えている。

前記ヒートポンプ４は、圧縮機５と、圧縮機５の下流に順次、管路１３で接続された、放熱器６、膨張手段７、吸熱器８とにより形成している。

送風手段９により第一の送風路１４である前記第一の吸気口１から本体ケース３内に吸気した空気を放熱器６、吸熱器８を順次介して排気口２へと送風される。

本実施形態において特徴は、送風手段９により第二の送風路１５である前記第二の吸気口１Ａから本体ケース３内に吸気した空気を吸熱器８を介して排気口２へと送風し、前記第一の送風路１４の放熱器６と吸熱器８の間に除湿ローター１０の放湿部１１を設け、この除湿ローター１０の吸湿部１２は前記第一の送風路１４と第二の送風路１５の吸熱器８と排気口２の間に設け、前記第一の送風路１４の放熱器６と除湿ローター１０の放湿部１１との間にヒーター１１Ａを設け、前記第二の送風路１５の第二の吸気口１Ａと吸熱器８との間に予冷手段１６を設けたことである。

すなわち、圧縮機５で加圧された冷媒は、放熱器６に送られ、ここで第一の吸気口１から本体ケース３内に吸気された空気を加熱する。次に、放熱器６を通過した冷媒は、膨張手段７に到達し、その後、吸熱器８、次に予冷手段１６を介して、圧縮機５へと戻るサイクルになっている。

まず、上記放熱器６で加熱された空気は、次にヒーター１１Ａで加熱され、その後除湿ローター１０の放湿部１１を通過し、ここで放湿部１１からの湿気を奪った高温、高湿状態の空気を、吸熱器８の直前に送風手段９により送風される。

また、本実施形態においては、第二の吸気口１Ａから本体ケース３内に吸気した空気を吸熱器８を介して排気口２へと送風する第二の送風路１５を設けるとともに、第二の送風路１５には予冷手段１６を設けた部分にある。これにより、第二の吸気口１Ａから本体ケース３内に吸気した空気を予冷手段１６で冷却し、低温状態の空気を吸熱器８の直前に送風手段９により送風される。

次に、第一の送風路１４の高温、高湿状態の空気と、第二の送風路１５の低温状態の空気との空気とが吸熱器８の直前で混じり合い、第一の送風路１４の空気が第二の送風路１５の空気により冷却され、吸熱器８に送風されることとなる。

ここで、吸熱器８の直前で混じり合った空気は、吸熱器８で結露し、除湿される。

この結露水はドレンパン１７へと貯められることになる。ドレンパン１７は、吸熱器８と予冷手段１６との下部に備えたものである。

そして、吸熱器８で除湿しきれなかった空気は、この吸熱器８によって低温となるが、低温ながらも相対湿度は極めて高い状態となっている。この相対湿度の高い低温の空気は、次に除湿ローター１０の吸湿部１２を通過することになるのであるが、この吸湿部１２は、駆動手段１８により回転駆動されることにより図１の上方の放湿部１１部分ですでに放湿し、湿度が低い状態となっているものであるので、上記低温ながらも相対湿度は極めて高い状態の空気から湿気を吸湿することができる。

これらのことから、本実施の形態の除湿装置は、除湿効果の極めて高いものとすることができる。

さて、予冷手段１６について、さらに詳細に説明すると、本実施の形態の予冷手段１６は、吸熱器８と圧縮機５との間の管路１３の一部から構成されるものである。

これにより、吸熱器８で温められてはいるが、まだ残っている冷熱を第二の吸気口１Ａから本体ケース３内に吸気した空気に付加することにより、冷却された空気が吸熱器８に送風されることとなる。

すなわち、冷媒の冷熱を利用して第二の吸気口１Ａから本体ケース３内に吸気した空気を冷却することとなる。よって、予冷手段１６で温められた冷媒を圧縮機５に送ることになり、圧縮機５での効率があがり、結果として放熱器６の温度も上がり、放熱器６で加熱された空気は、次にヒーター１１Ａで加熱され、その後除湿ローター１０の放湿部１１を通過することとなる。これらのことから、除湿効果の極めて高いものとすることができる。

また、予冷手段１６は、吸熱器８の近傍の管路部１３Ａである。

これにより、管路１３で冷媒が吸熱器８から圧縮機５へ送られる過程で最も温度の低い冷媒の管路部１３Ａで予冷手段１６を構成し、本体ケース３内に吸気した空気に冷熱を付加することとなる。よって、更に結露しやすい相対湿度の高い状態で吸熱器８を介し、除湿ローター１０の吸湿部１２に送風することになるため、除湿効果のより高いものとすることができる。

また、予冷手段１６は、吸熱器８の近傍に位置するものである。

これにより、第二の吸気口１Ａから本体ケース３内に吸気した空気に予冷手段１６で冷熱を付加し、結露しやすい相対湿度の高い状態で近傍の吸熱器８に送風することにより、予冷手段１６から吸熱器８に送風する間に、空気の温度が上昇することを抑制し送風できるので、結果として、除湿効果のより高いものとすることができる。

また、予冷手段１６は、吸熱器８の下部に位置するものである。

これにより、吸熱器８で結露した結露水が管路１３をつたって予冷手段１６に流れるので、結露水が予冷手段１６に集まるので、結露水を容易に集めることができる。

また、予冷手段１６は、吸熱器８と垂直方向で一直線上に位置するものである。

これにより、吸熱器８で結露した結露水が管路１３をつたって予冷手段１６により容易に流れ、更に、吸熱器８で結露した結露水が管路１３をつたって予冷手段１６に流れる途中で滴下しても結露水が予冷手段１６に集まるので、結露水を容易に集めることができる。

（実施の形態２）
図２において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図２に示すごとく、本実施形態の除湿装置は、予冷手段１６Ａが管路１３を波形状に曲げた形状である。具体的には、予冷手段１６Ａは、管路１３を第二の送風路１５の風下側から風上側の方向に波形状に曲げた形状で、吸熱器８側の管路１３が風下側である。

すなわち、管路１３を波形状に曲げた予冷手段１６Ａは、第二の送風路１５の風下側が吸熱器８側であるので、風下側の冷媒の温度が低く、風上側は風下側に比べ冷媒の温度が高くなる。よって、第二の吸気口１Ａから本体ケース３内に吸気した空気は、冷媒の温度が高い管路１３から、徐々に温度の低い管路１３に接触するため、効率的に冷却されることとなり、結果として、除湿効果のより高いものとすることができる。

また、予冷手段１６Ａが管路１３を波形状に曲げた形状であるので、圧縮機５で発生する振動が、管路１３の波形状が伸縮することにより振動が吸収され、吸熱器８へ伝わる振動が小さくなる。

これにより、圧縮機５で発生する振動が吸熱器８に伝わるのが抑制される。

（実施の形態３）
図３において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図３に示すごとく、本実施形態の除湿装置は、予冷手段１６Ｂが管路外に放熱フィン１９を備えたものである。

これにより、第二の吸気口１Ａから本体ケース３内に吸気した空気に予冷手段１６Ｂの放熱フィン１９で冷熱を付加するので、放熱フィン１９により接触面積が増えることとなり、より効率的に本体ケース３内に吸気した空気に冷熱を付加することとなる。

よって、更に結露しやすい相対湿度の高い状態で吸熱器８を介し、除湿ローター１０の吸湿部１２に送風することになるため、除湿効果のより高いものとすることができる。

以上のように本発明は、第一、第二の吸気口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けられたヒートポンプとを備え、前記ヒートポンプは、圧縮機と、圧縮機の下流に順次、管路で接続された、放熱器、膨張手段、吸熱器とにより形成し、前記第一の吸気口から本体ケース内に吸気した空気を放熱器、吸熱器を順次介して排気口へと送風する第一の送風路と、前記第二の吸気口から本体ケース内に吸気した空気を吸熱器を介して排気口へと送風する第二の送風路と、これら第一、第二の送風路に送風するための送風手段を設けるとともに、前記第一の送風路の放熱器と吸熱器の間に除湿ローターの放湿部を設け、この除湿ローターの吸湿部は前記第一と第二の送風路の吸熱器と排気口の間に設け、前記第一の送風路の放熱器と除湿ローターの放湿部との間にヒーターを設け、前記第二の送風路の第二の吸気口と吸熱器との間に予冷手段を設けたものであり、除湿能力を向上させることが出来るものである。

すなわち、本発明では、第一の送風路の放熱器と吸熱器の間に除湿ローターの放湿部を設け、この除湿ローターの吸湿部は第一と第二の送風路の吸熱器と排気口の間に設け、第一の送風路の放熱器と除湿ローターの放湿部との間にヒーターを設けたものであるので、たとえ室温が低い冬季であってもヒーターで除湿ローターの放熱器を通過する空気を加熱することにより、この放湿部から大量の水分を蒸発させ、次に吸熱器に送風される。

このような構成に加え本発明では、第二の吸気口から本体ケース内に吸気した空気を吸熱器を介して排気口へと送風する第二の送風路を設けるとともに、第二の送風路には予冷手段を設けたので、第二の吸気口から本体ケース内に吸気した空気を予冷手段で冷却し、冷却した空気を吸熱器に送風する。

これらのことから、前記第一の送風路と第二の送風路との空気が吸熱器の直前で混じり合い、第一の送風路の空気が第二の送風路の空気により冷却され、これにより、相対湿度の高い状態で吸熱器に送風されることとなる。そして、吸熱器によって更に冷却させると共に結露させることにより除湿し、最後に低温ながらも相対湿度の高い結露しやすい状態で除湿ローターに送風することにより、除湿ローターの吸湿部で除湿することとなり、結果として除湿能力を向上させることができるのである。

従って、家庭用や事務所用などの、除湿装置として活用が期待されるものである。

本発明の実施の形態１の断面図 本発明の実施の形態２の断面図 本発明の実施の形態３の断面図

符号の説明

１ 第一の吸気口
１Ａ 第二の吸気口
２ 排気口
３ 本体ケース
４ ヒートポンプ
５ 圧縮機
６ 放熱器
７ 膨張手段
８ 吸熱器
９ 送風手段
１０ 除湿ローター
１１ 放湿部
１１Ａ ヒーター
１２ 吸湿部
１３ 管路
１３Ａ 管路部
１４ 第一の送風路
１５ 第二の送風路
１６ 予冷手段
１６Ａ 予冷手段
１６Ｂ 予冷手段
１７ ドレンパン
１８ 駆動手段
１９ 放熱フィン

Claims (10)

1. 第一、第二の吸気口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けられたヒートポンプとを備え、前記ヒートポンプは、圧縮機と、圧縮機の下流に順次、管路で接続された、放熱器、膨張手段、吸熱器とにより形成し、前記第一の吸気口から本体ケース内に吸気した空気を放熱器、吸熱器を順次介して排気口へと送風する第一の送風路と、前記第二の吸気口から本体ケース内に吸気した空気を吸熱器を介して排気口へと送風する第二の送風路と、これら第一、第二の送風路に送風するための送風手段を設けるとともに、前記第一の送風路の放熱器と吸熱器の間に除湿ローターの放湿部を設け、この除湿ローターの吸湿部は前記第一と第二の送風路の吸熱器と排気口の間に設け、前記第一の送風路の放熱器と除湿ローターの放湿部との間にヒーターを設け、前記第二の送風路の第二の吸気口と吸熱器との間に予冷手段を設けた除湿装置。
2. 予冷手段は、前記吸熱器と前記圧縮機との間の管路の一部から成る請求項１記載の除湿装置。
3. 予冷手段は、前記吸熱器の近傍の管路である請求項２記載の除湿装置。
4. 予冷手段は、前記吸熱器の近傍に位置する請求項１〜３のいずれか一つに記載の除湿装置。
5. 予冷手段は、前記吸熱器の下部に位置する請求項１〜４のいずれか一つに記載の除湿装置。
6. 予冷手段は、前記吸熱器と垂直方向で一直線上に位置する請求項１〜５のいずれか一つに記載の除湿装置。
7. 予冷手段は、前記管路を波形状に曲げた形状である請求項２〜６のいずれか一つに記載の除湿装置。
8. 予冷手段は、前記管路を前記第二の送風路の風下側から風上側の方向に波形状に曲げた形状で、前記吸熱器側の管路が風下側である請求項２〜６のいずれか一つに記載の除湿装置。
9. 予冷手段は、管路外に放熱フィンを備えた請求項２〜６のいずれか一つに記載の除湿装置。
10. 吸熱器と予冷手段との下部に、ドレンパンを備えた請求項１〜９のいずれか一つに記載の除湿装置。

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