JP2012093025A

JP2012093025A - 屋内用除湿装置

Info

Publication number: JP2012093025A
Application number: JP2010240203A
Authority: JP
Inventors: Shozo Yamamoto; 章造山本; Tomoyuki Mizuno; 智之水野; Yuichi Kaneko; 雄一金子; Kazuhisa Shiraishi; 和久白石
Original assignee: Lixil Corp
Current assignee: Lixil Corp
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2012-05-17
Anticipated expiration: 2030-10-26
Also published as: JP5645600B2

Abstract

【課題】安価かつコンパクトな屋内用除湿装置を提供する。
【解決手段】除湿対象空間１の空気を吸入し、除湿ローター９を通過させて再び除湿対象空間１に戻す循環風路６と、除湿ローター９に再生ヒーター１０による熱を加え除湿能力を再生させる再生風路７とを備えた除湿暖房機３において、除湿運転時に再生ヒーター１０を通過した空気が除湿対象空間１内に通じていない排出風路４または熱交換式の閉鎖風路に流れるように構成し、暖房運転時には風路を切り替え、再生ヒーター１０を通過した後の空気を暖房風路１２を通し除湿対象空間１に戻すことにより、再生ヒーター１０が暖房ヒーターを兼ねることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、浴室等の空気を乾燥した空気とし得る屋内用除湿装置に関するものである。

従来、除湿対象空間の湿った空気を吸引し、ハニカム状の除湿ローターを通過させて乾燥した空気として除湿対象空間へ再び戻すことにより、除湿対象空間の湿度を低下させることのできる除湿装置が存在し、例えば、特許文献１に開示されているように、除湿ローターの除湿機能を再生させるためにヒーターを備えた再生風路を設け、この再生風路とは別に、暖房用の空気を除湿対象空間へ吹き出すヒーターを備えた暖房用風路を有する除湿乾燥装置が存在する。

特許第３１５２５８５号公報

上記特許文献１に開示されている除湿乾燥装置では、再生風路と暖房用風路のそれぞれに別々のヒーターが設けられている構造であるため、部品点数が多く、高価なものとなり、コンパクト化させることが難しいという問題点があった。

本発明は、安価かつコンパクトな屋内用除湿装置の提供を目的とし、この目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
本発明は、除湿対象空間の空気を吸入し除湿ローターを通過させて再び除湿対象空間に戻す循環風路と、前記除湿ローターに再生ヒーターによる熱を加え除湿能力を再生させる再生風路とを備えた屋内用除湿装置において、
除湿運転時に前記再生ヒーターを通過した空気が前記除湿対象空間内に通じていない排出風路または熱交換式の閉鎖風路に流れるように構成し、暖房運転時には風路を切り替え、前記再生ヒーターを通過した後の空気を前記除湿対象空間に戻す暖房風路を設けたことで、前記再生ヒーターが暖房ヒーターを兼ねるように構成したことを要旨とする。

本発明の屋内用除湿装置では、再生ヒーターが暖房ヒーターを兼ねるために、ヒーターの数を増やさずに除湿装置に暖房機能を付加することができ、安価かつコンパクトな屋内用除湿装置となる。

また、本発明の屋内用除湿装置において、フィン付きヒーターで前記再生ヒーターを構成し、該再生ヒーターを回転可能として該再生ヒーターに風路切替機能を付与したものとすることもできる。
こうすれば、再生ヒーターを回転させてフィンの向きを変えることで、風路を切り替えることができるものとなり、風路切替装置の数を減らして、さらに安価かつコンパクトな屋内用除湿装置となる。

除湿暖房機を天井に取り付けた浴室の斜視構成図である。除湿暖房機の内部構造を示す概略構成図である。別タイプの除湿暖房機の内部構造を示す概略構成図である。別タイプの除湿暖房機の内部構造を示す概略構成図である。ＰＴＣヒーターの斜視構成図である。ＰＴＣヒーターの一部断面斜視構成図である。ＰＴＣヒーターのフィンの回動軌跡を示す斜視構成図である。ＰＴＣヒーターを再生風路と暖房風路の交差する部分に配置した状態の拡大配置構成図である。別タイプの除湿暖房機の内部構造を示す概略構成図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
図１は、除湿暖房機を取り付けた浴室の概略斜視構成図であり、浴室１内には浴槽２が設置され、浴室１の天井１ａに除湿暖房機（屋内用除湿装置）３が設置されている。この除湿暖房機３の底面には、浴室１内の空気を吸引する吸込口３ａと、浴室１内に空気を吹き出す吹出口３ｂが開口されている。
また、図１では、除湿暖房機３から屋外へ空気を排出するための管状の排出風路４が設けられている。

図２は、この除湿暖房機３の内部構造の概略図である。
除湿暖房機３は、吸込口３ａ側にシロッコファン５が設けられており、除湿暖房機３内には、シロッコファン５で送られる空気が通る、吹出口３ｂに連通した循環風路６と、前記排出風路４に連通した再生風路７が設けられており、循環風路６と再生風路７の分岐部分には切替ダンパー８が設けられている。
また、循環風路６と再生風路７内に亘って回転可能に除湿ローター９が設けられており、この除湿ローター９の上流側の閉じられた再生風路７内には再生ヒーター１０が設けられ、再生ヒーター１０と除湿ローター９間に切替ダンパー１１が設けられて、この切替ダンパー１１から吹出口３ｂに連通した暖房風路１２が設けられている。
なお、除湿ローター９は、シリカゲルやゼオライト等の吸湿材料からなるハニカム状のローターであり、水分を吸着可能で、加熱することにより水分を離脱するものである。

このような構造の除湿暖房機３の運転について説明する。
シロッコファン５が回転することにより、吸込口３ａから浴室１内の湿った空気が吸引されて、循環風路６および再生風路７に送出される。
なお、切替ダンパー８は半開き状態にされて、例えば、循環風路６側へ送られる空気量が１６に対し再生風路７側へ送られる空気量が１の割合となるように設定される。
循環風路６を通る浴室１内の湿った空気は、低速回転する除湿ローター９を通過することで、除湿ローター９に水分が吸着されて乾燥した空気となり、吹出口３ｂから浴室１内に戻され、浴室１内の湿度を低下させることができる。また、シロッコファン５から送出される空気の一部は、再生風路７内の再生ヒーター１０を通過することで加熱され、加熱された空気が除湿ローター９を通過することで、除湿ローター９内の水分が離脱されて、除湿ローター９の除湿機能が再生され、除湿ローター９内の水分を含んだ水蒸気は排出風路４を通って屋外に排出される。

このように除湿ローター９は低速回転して除湿と再生が繰り返され、良好に浴室１内が乾燥状態となるため、この浴室１内で衣服等を吊り下げて良好に乾燥させることができるものである。
また、吹出口３ｂを細いスリット状やノズル状に構成して、風速を大きくし、乾燥効果を高めることも可能である。
なお、冬季等に浴室１内を暖房したい場合には、切替ダンパー１１を暖房風路１２側へ切り替え、また、切替ダンパー８を再生風路７側へ切り替えて、シロッコファン５から送られてくる空気を再生風路７内のヒーター１０を通過させて暖め、切替ダンパー１１から暖房風路１２を通して、吹出口３ｂから浴室１内に吹き出して、良好に浴室１を暖房できるものである。

従って、このような構造の除湿暖房機３では、再生風路７内に１個のヒーター１０を設けておけば、切替ダンパー１１を切り替えることにより、再生ヒーター１０を暖房ヒーターとしても兼用させることができるものとなり、ヒーター１０は１個で済むために、全体として除湿暖房機３を安価かつコンパクトな構造とすることができるものである。

なお、排出風路４を有さない除湿暖房機３を浴室１の天井１ａに設置することもでき、この除湿暖房機３は、図３の概略図で示すような内部構造となっている。
即ち、図３では、除湿暖房機３の吸込口３ａ側に、再生風路７と連通した熱交換器１３が設けられており、再生風路７内に一部が配置された除湿ローター９は水平面内で回転可能に配置されており、再生風路７は閉じられた閉鎖風路７ａを形成して、内部に小型の再生ファン１４が配置され、再生ファン１４の下流側の除湿ローター９の上方の再生風路７内に再生ヒーター１０が配置されており、除湿ローター９の下方に前記熱交換器１３が配置されている。

なお、再生風路７の上方に大型のシロッコファン５が設けられて、このシロッコファン５が回転することにより、浴室１内の湿った空気を吸込口３ａから熱交換器１３および除湿ローター９を通過させて吸い込み、循環風路６を通して、再び乾燥した空気を吹出口３ｂから浴室１内に戻すように構成されており、循環風路６と再生風路７との間には風路を切り替える切替ダンパー８が設けられている。
また、再生風路７の再生ヒーター１０の下流側には切替ダンパー１１が設けられて、切替ダンパー１１には、吹出口３ｂに連通した暖房風路１２が接続されている。

このような構造の除湿暖房機３では、除湿運転時にはシロッコファン５が回転すると同時に小型再生ファン１４も回転されるものであり、浴室１内の湿った空気が熱交換器１３を通過して更に除湿ローター９を通過することで、水分が除湿ローター９に吸着されて乾いた空気となり、循環風路６を通し乾いた空気が浴室１内に吹き出されるものであり、同時に、再生風路７内の空気は再生ファン１４により再生風路７と閉鎖風路７ａ内を循環し、再生ヒーター１０を通過することで加熱されて、加熱された空気が除湿ローター９を通過することで除湿ローター９の除湿機能が再生されることとなり、除湿ローター９から出た水蒸気は熱交換器１３に入り込むが、この熱交換器１３内を、浴室１内の空気が循環ファン５に向かって流れるために、熱交換器１３内で熱交換が行われ、水蒸気が結露されて水となり、流出口１３ａから水が流出されるものである。なお、この流出口１３ａは、例えば浴室の排水口に連通させておけば、回収した水を良好に排水できるものである。

このように除湿ローター９内に吸着した水分を良好に熱交換器１３で水に変換させて回収することができ、除湿ローター９は良好な吸水機能を保持した状態で除湿運転が継続され、順次、浴室１内が乾燥状態に維持されるものである。
なお、除湿運転時には切替ダンパー８と切替ダンパー１１は暖房風路１２を閉ざした状態にあるが、冬季等に暖房運転を行う際には、この切替ダンパー８と切替ダンパー１１が暖房風路１２側に切り替えられて、再生ヒーター１０で暖められた空気が暖房風路１２を通り浴室１内に吹き出されるものである。
なお、暖房運転時には、再生ファン１４および除湿ローター９の回転を止めて、シロッコファン５のみを回転させておくことができる。
本例においても、再生ヒーター１０は１個であり、再生ヒーター１０を暖房運転時には暖房ヒーターとして用いることができて、安価かつコンパクトな除湿暖房機３となる。

次に、再生ヒーターとしてフィン付きのヒーターを用いた除湿暖房機について説明する。
図４は、前記図１のように排出風路４を有するタイプであり、また、図９は、排出風路４を有さないタイプの除湿暖房機である。

図４の除湿暖房機３では、吸込口３ａ側に設けられたシロッコファン５からの空気が切替ダンパー８を介して循環風路６に循環され、循環風路６内に配置された除湿ローター９により水分が吸着されて、乾燥した空気が吹出口３ｂから浴室１内に戻されるように構成されており、また、切替ダンパー８の下流側に切替ダンパー１１が配置されて、この切替ダンパー１１は、閉じられた空間である再生風路７の入口に設けられており、この切替ダンパー１１の下流側は、再生風路７の一部に直交状に交差する暖房風路１２に連通されている。
再生風路７内に一部が配置される除湿ローター９の上流側の、前記暖房風路１２と交差する部分に、フィン付きの再生ヒーターとしてのＰＴＣヒーター１５が回転可能に配置されている。

図５は、ＰＴＣヒーターの斜視構成図であり、図６は、ＰＴＣヒーターの一部断面斜視構成図である。また、図７は、ＰＴＣヒーターのフィンの回動軌跡Ｐを示す斜視構成図であり、図８は、ＰＴＣヒーターを再生風路７と暖房風路１２の交差する部分に配置した状態の拡大配置構成図である。
このＰＴＣヒーター１５は、ＰＴＣサーミスタ素子１５ｂと、このＰＴＣサーミスタ素子１５ｂと熱的かつ電気的に接続された複数のフィン１５ａとを備え、フィン１５ａからＰＴＣサーミスタ素子１５ｂに通電するための図示しない電極が接続されて構成され、回転可能に回転軸１５ｃを備えている。
なお、ＰＴＣサーミスタ素子１５ｂは、チタン酸バリウムを主成分とする半導体セラミックが用いられ、自己の温度に対し抵抗値が正特性にて変化するもので構成されている。

このような構造の除湿暖房機３では、シロッコファン５から送出される空気は、その一部が切替ダンパー８を通り、切替ダンパー１１が再生風路７側へ開いている状態で、切替ダンパー１１を通り再生風路７内に入り、空気はＰＴＣヒーター１５で加熱されて、加熱された空気が除湿ローター９を通過することで、除湿ローター９の吸水機能が再生され、除湿ローター９からの水分を含んだ水蒸気は、再生風路７から排出風路４を通り屋外に排出されるものである。
切替ダンパー１１が再生風路７側に開いている状態では、ＰＴＣヒーター１５のフィン１５ａは暖房風路１２を閉ざす方向、即ち、図８で示すように水平方向となっている。

冬季等に暖房運転する時には、切替ダンパー８および切替ダンパー１１が暖房風路１２側に開き、さらにＰＴＣヒーター１５が９０度回転されてフィンが図８の１５ａｓで示すように垂直な方向となり、暖房風路１２が上下に連通されて、再生風路７は閉ざされることとなる。
この状態でＰＴＣヒーター１５に通電され、シロッコファン５から送出される空気はＰＴＣヒーター１５で暖められて、暖房風路１２を通り、吹出口３ｂから浴室１内に吹き出されて浴室１内が暖房されることとなる。
このように図４では、ＰＴＣヒーター１５を１個備えて、このＰＣＴヒーターのフィン１５ａを風路の切り替え用としても用いることができ、安価かつコンパクトな除湿暖房機３となる。

次に、図９に示す除湿暖房機３では、シロッコファン５が回転することにより、浴室１内の空気が、吸込口３ａから熱交換器１３を通り、更に除湿ローター９を通り吸い込まれて、切替ダンパー８を介して循環風路６を通り、吹出口３ｂから浴室１内に乾いた空気が戻されるように構成されており、切替ダンパー８には暖房風路１２が接続されており、この暖房風路１２は、閉じられた閉鎖風路７ａに繋がる再生風路７の一部に直交状に連通されている。

再生風路７内には、除湿ローター９の一部が配置され、また、下端側に前述した熱交換器１３が連通されており、上流側には小型のシロッコファンである再生ファン１４が設けられている。この再生風路７内の暖房風路１２が交差する部分には、フィン１５ａを有するＰＴＣヒーター１５が回転可能に配置されており、このＰＴＣヒーター１５を回転させることにより、フィン１５ａで再生風路７を開けて暖房風路１２を閉ざしたり、或いは暖房風路１２を開けて再生風路７を閉ざすことができるように構成されている。

除湿運転時には、このＰＴＣヒーター１５のフィン１５ａにより暖房風路１２が閉ざされて、再生風路７が上下に連通状態となり、再生ファン１４から送出される空気がＰＴＣヒーター１５により加熱され、加熱された空気が除湿ローター９を通ることで、除湿ローター９の吸湿機能が再生され、除湿ローター９通過後の水蒸気を含んだ空気は、熱交換器１３を通ることで、結露して水蒸気が水となり、流出口１３ａから水が排出されるものである。

暖房運転時には、切替ダンパー８が暖房風路１２側に開き、ＰＴＣヒーター１５のフィン１５ａが回転して略水平状態となり、これにより再生風路７が閉じられて暖房風路１２が横方向に連通状態となり、シロッコファン５からの空気が、ＰＴＣヒーター１５で暖められ、暖房風路１２を通り吹出口３ｂから浴室１内に吹き出されるものである。

この図９の構造では、ＰＣＴヒーター１５のフィン１５ａにより風路を切り替えることができ、ＰＣＴヒーター１５が風路の切替機能を果たすために、切替ダンパー８は１個で良く、部品点数が減少して、安価かつコンパクトな除湿暖房機３となる。
なお、ＰＣＴヒーター１５に代えて、フィン１５ａを有するその他のヒーターで構成しても、同様に、フィン１５ａにより風路を切り替えることができるものである。

なお、本例では、浴室用の除湿暖房機を例示しているが、浴室に限らず、衣服収納室，洗面室，更衣室あるいは地下室などを除湿および暖房するために、図２，図３，図４，図９で示したような除湿暖房機３を屋内の適所に設置することができるものである。
また、除湿機能の無い換気設備が既に設置されている場合には、本発明の除湿暖房機をダクトで繋げて、既存設備のファンを利用することができるものである。

１浴室
１ａ天井
３除湿暖房機（屋内用除湿装置）
３ａ吸込口
３ｂ吹出口
４排出風路
５シロッコファン
６循環風路
７再生風路
８，１１切替ダンパー
９除湿ローター
１０再生ヒーター
１２暖房風路
１３熱交換器
１３ａ流出口
１４再生ファン
１５ＰＣＴヒーター
１５ａフィン
１５ｂＰＴＣサーミスタ素子

Claims

除湿対象空間の空気を吸入し除湿ローターを通過させて再び除湿対象空間に戻す循環風路と、前記除湿ローターに再生ヒーターによる熱を加え除湿能力を再生させる再生風路とを備えた屋内用除湿装置において、
除湿運転時に前記再生ヒーターを通過した空気が前記除湿対象空間内に通じていない排出風路または熱交換式の閉鎖風路に流れるように構成し、暖房運転時には風路を切り替え、前記再生ヒーターを通過した後の空気を前記除湿対象空間に戻す暖房風路を設けたことで、前記再生ヒーターが暖房ヒーターを兼ねるように構成したことを特徴とする屋内用除湿装置。
フィン付きヒーターで前記再生ヒーターを構成し、該再生ヒーターを回転可能として該再生ヒーターに風路切替機能を付与したことを特徴とする請求項１に記載の屋内用除湿装置。