JP2013063399A

JP2013063399A - 除湿装置

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Publication number: JP2013063399A
Application number: JP2011204094A
Authority: JP
Inventors: Shin Chiba; 伸千葉
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-09-20
Filing date: 2011-09-20
Publication date: 2013-04-11
Anticipated expiration: 2031-09-20
Also published as: JP5919471B2

Abstract

【課題】本発明は除湿装置に関するもので、安全性を更に向上できるものである。
【解決手段】そしてこの目的を達成するために本発明は、ヒータユニット８を発熱するヒータ部２０と、このヒータ部２０を覆う略椀形状のヒータカバー部２１とから形成し、このヒータカバー部２１に設けられた温度検出手段２２の検出値により、再生風路７の風量を調節させることを特徴とし、温湿度の変化や第１の送風手段１４の送風量の変化に伴うヒータユニット８からの発熱量の変化を検知させ、再生風路７の送風量を調節することにより、除湿ロータ４への熱負荷を一定にすることができる除湿装置を得られる。
【選択図】図２

Description

本発明は、室内空気を除湿する除湿装置に関するものである。

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るとともに、吸湿部と放湿部を有する除湿ロータと、この除湿ロータを回転させる回転手段と、前記本体ケースの吸気口から吸い込んだ空気を、第１の送風路により、前記除湿ロータの吸湿部を通後、前記排気口から本体ケース外に排気する第１の送風手段と、前記本体ケース内に設けられた再生風路とを備え、この再生風路には、前記除湿ロータの放湿部と、この放湿部の風上側に設けたヒータユニットと、前記放湿部の風下側に設けた熱交換器と、この再生風路の空気を循環させる第２の送風手段を有し、第１の送風量の変化より、再生風路の風量を調節させ、かつ前記除湿ロータの風上側と風下側の湿度変化に対応させ、前記ヒータユニットからの加熱量を調整させることを特徴としたものが知られている。

特開昭５４−１０５８４１号公報

このような従来の除湿装置における課題は、低湿の室内環境においてヒータユニットからの加熱量を減らしすぎてしまい、除湿ロータへの熱負荷を一定に保てないことであった。

すなわち、従来は、除湿ロータによって風上側の湿度から風下側の湿度に除湿された除湿量に見合う温度に再生空気を過熱するように制御を行っている。従って低湿の室内環境下では風下側の湿度が低く、再生空気を加熱する必要がないため、ヒータユニットの出力を落とし、除湿ロータの表面温度が低くなる場合があった。このように、除湿ロータの表面温度が下り過ぎると、除湿ロータに有機物が付着し、除湿性能が低下する場合があった。

そこで本発明は、全運転モード、あらゆる温湿度環境において、ヒータユニットからの加熱量の変化を検知することで除湿ロータへの熱負荷を一定にすることを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明は、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るとともに、吸湿部と放湿部を有する除湿ロータと、この除湿ロータを回転させる回転手段と、前記本体ケースの吸気口から吸い込んだ空気を、第１の送風路により、前記除湿ロータの吸湿部を通後、前記排気口から本体ケース外に排気する第１の送風手段と、前記本体ケース内に設けられた再生風路とを備え、この再生風路には、前記除湿ロータの放湿部と、この放湿部の風上側に設けたヒータユニットと、前記放湿部の風下側に設けた熱交換器と、この再生風路の空気を循環させる第２の送風手段を有し、前記ヒータユニットは、発熱するヒータ部と、このヒータ部を覆う略椀形状のヒータカバー部とから形成し、このヒータカバー部に設けられた温度検出手段の検出値により、再生風路の風量を調節させることを特徴としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、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るとともに、吸湿部と放湿部を有する除湿ロータと、この除湿ロータを回転させる回転手段と、前記本体ケースの吸気口から吸い込んだ空気を、第１の送風路により、前記除湿ロータの吸湿部を通後、前記排気口から本体ケース外に排気する第１の送風手段と、前記本体ケース内に設けられた再生風路とを備え、この再生風路には、前記除湿ロータの放湿部と、この放湿部の風上側に設けたヒータユニットと、前記放湿部の風下側に設けた熱交換器と、この再生風路の空気を循環させる第２の送風手段を有し、前記ヒータユニットは、発熱するヒータ部と、このヒータ部を覆う略椀形状のヒータカバー部とから形成し、このヒータカバー部に設けられた温度検出手段の検出値により、再生風路の風量を調節させることを特徴としたものである。

すなわち、ヒータカバー部に温度検出手段を設け、温湿度の変化や第１の送風量の変化に伴うヒータユニットからの発熱量の変化を検知し、再生風路の送風量を調節することにより、除湿ロータへの熱負荷を一定にすることができる。

本発明の実施の形態１の除湿装置の断面概略図同除湿装置の展開図同除湿装置の内部を示す外略斜視図同除湿装置のヒーターユニットの斜視図本発明の実施の形態２の除湿装置の内部を示す外略斜視図同除湿装置のヒーターユニットの斜視図本発明の実施の形態３の除湿装置の内部を示す外略斜視図

（実施の形態１）
以下本発明の１実施形態を添付図面を用いて説明する。図１、２に示すように、本実施形態の除湿装置は、吸気口２と排気口３を有する本体ケース１と、この本体ケース１内に、吸湿部５と放湿部６を有する除湿ロータ４と、再生風路７とを備えている。

再生風路７は、除湿ロータ４の放湿部６と、この放湿部６の風上側に設けた発熱手段であるヒータユニット８と、この放湿部６の風下側に設けた再生チャンバー９と、この再生チャンバー９の風下側に設けた熱交換器１０と、この熱交換器１０の風下側に設け再生風路７内の空気を循環させる第２の送風手段１１とを有したものである。

更に詳細に説明すると、図１において、本体ケース１の背面側に吸気口２、上方に排気口３を有し、この本体ケース１の前面の下方には、受皿１２が出没自在に設けられている。また、この本体ケース１内には、吸湿部５と放湿部６を有する除湿ロータ４が回転自在に配置されており、その回転駆動は駆動手段であるモータ１３によって行われるようになっている。

さらに、この本体ケース１内の前方には、図１の矢印Ａに示す第１の送風路のごとく、本体ケース１の吸気口２から吸込んだ室内空気を、除湿ロータ４の吸湿部５を通過後、排気口３から本体ケース１外に排気する第１の送風手段１４を設けている。

この第１の送風手段１４は、背面側の第１の吸込口１５と、図２に示す上方の第１の吹出口１６を有する第１のケーシング１７と、この第１のケーシング１７内に設けた第１の羽根１８と、この第１の羽根１８を駆動する第１の電動機１９とを有し、除湿ロータ４の吸湿部５を通過後の室内空気は、第１の吸込口１５から第１のケーシング１７に流入し、第１の羽根１８で加圧され、第１の吹出口１６と、排気口３を介して本体ケース外に排気される。

また、本体ケース１内には、図１に示すように再生風路７が設けられており、この再生風路７は、除湿ロータ４の放湿部６と、この放湿部６の風上側に設けた発熱手段であるヒータユニット８と、この放湿部６の風下側に設けた再生チャンバー９と、この再生チャンバー９の風下側に設けた熱交換器１０と、この再生風路７内の空気を循環させる第２の送風手段１１とを有している。具体的には、第２の送風手段１１は、除湿ロータ４の下部に位置し、この第２の送風手段１１から送風された空気は、第２の送風手段１１から上方へ送風され、第２の送風手段１１の上部に位置するヒータユニット８へ送風される。このヒータユニット８から、除湿ロータ４の軸方向へ風向が変化し、除湿ロータ４の放湿部６を通過し、再生チャンバー９に達する。この再生チャンバー９から熱交換器１０を介して、第２の送風手段１１に戻る風路である。なお、この再生風路７は本体ケース１内の通気路としては独立している。

さらに、この本体ケース１内には図１の矢印Ｂに示すごとく、第１の送風手段１４によって吸気口２から本体ケース１内に吸込んだ室内空気を、再生風路７の熱交換器１０を通過後、第１の送風手段１４を経由し、排気口３から本体ケース１外に排気する送風路が形成されている。

ただし、矢印Ｂの室内空気は、熱交換器１０内を通過する再生風路７の空気とは、この熱交換器１０を構成する熱伝導面を介して熱交換されるだけで、この熱交換器１０部分で混合されることはない。

ここで、再生風路７の動作について説明すると、ヒータユニット８で加熱された、再生風路７の空気は、放湿部６（除湿ロータ４の吸湿部５が回転してこの放湿部６）において、湿気を放出させ、この高温、過湿状態の空気が、風下側に設けた再生チャンバー９を介して、更に風下側の熱交換器１０に送られる。

この熱交換器１０には上述のごとく、矢印Ｂに示すごとく、第１の送風手段１４によって室内空気が送風されているので、高温、過湿状態の空気は冷却され、これにより結露し、これが受皿１２内に溜められる。

除湿ロータ４の吸湿部５は、矢印Ａで示すごとく室内空気が通過するごとに、湿気を吸着し、これが除湿ロータ４の回転により、次に上述した放湿部６となって、再生風路７内に湿気を放出させ、このような循環により室内空気の除湿が行われる。

本実施形態における特徴は、図３、４に示すように、発熱手段であるヒータユニット８は、発熱するヒータ部２０とこのヒータ部２０を固定するヒータ固定部２９とヒータ部２０を覆う略湾形状のヒータカバー部２１とから形成し、このヒータカバー部２１に設けられた温度検出手段２２の検出値により、再生風路７の風量を調節させることを特徴とした点である。

具体的には、発熱するヒータ部２０は略湾形状のニクロム線のヒータコイル２３にて構成させており、それを覆う略湾形状のヒータカバー部２１とヒータコイル２３とは一定の距離を設けた構造となっている。

ヒータカバー部２１は、材質が金属である、除湿ロータ４の軸部から上方に延びた扇形椀形状である。すなわち、ヒータカバー部２１は、除湿ロータ４の放湿部６に対向した扇形形状の第１の面３３と、この第１の面３３に周縁部から除湿ロータ４の放湿部６への方向、つまり除湿ロータ４の軸方向へ伸びた、断面形状が扇形筒形状である筒部３４とから形成している。筒部３４は、除湿ロータ４の軸部から上方に伸びた平板形状の第１の板部３５と第２の板部３６と、これら第１の板部３５と第２の板部３６の先端部を連結した、断面形状が円弧形状の第３の板部３７とから形成している。第１の板部３５は、第２の板部３６より除湿ロータ４の回転方向において下流側に位置するものである。この第１の板部３５には、四角形状の開口３８を有し、この開口３８を介して、第２の送風手段１１から吹き出された空気が、ヒータカバー部２１内に入り、ヒータ部２０で加熱され、この加熱された空気が、除湿ロータ４の放湿部６へ流れる。

温度検出手段２２は、温度検出部２６と、この温度検出部を保護する保護部２７と、これら温度検出部２６、保護部２７をヒータカバー部２１に固定する固定部２８とによって形成する。

温度検出部２６は、一例として、抵抗と温度の関係より検出するヒーターサーミスタである。このヒーターサーミスタは抵抗値がある閾値を超えると高温異常と検出し、抵抗値が閾値を下回ると復帰するものである。

保護部２７は、一例として、ヒータ線を筒状で覆う絶縁チューブである。これにより、温度検出部とヒータカバー部２１との短絡を防止するものである。

固定部２８は、材質が鉄である、略コの字の形状である。この固定部２８をねじでヒータカバー部２１に固定するものである。

すなわち、温度検出部２６及び保護部２７は、ヒータカバー部２１と固定部２８とに挟まれ、固定される。

この温度検出手段２２を、ヒータカバー部２１のヒータコイルと反対側の面、つまりヒータカバー部２１の外面に設けており、ヒータカバー部２１を介すことで、温度検出値が高温になりすぎるのを防ぐ構造としている。

すなわち、温度検出手段２２をヒータカバー部２１の外面に設けることで、発熱するヒータ部２０の温度変化を的確に検出し、ヒータコイル２３の変化、経年劣化によるヒータ部２０の輻射熱の変化にも対応した温度検知が可能となる。また、ヒータ部２０の温度変化と除湿ロータ４への熱負荷の関係は、ヒータ部２０が、除湿ロータ４より再生風路７の風上側にあること、更に、ヒータ部２０と除湿ロータ４の距離が近接していることから、熱影響を受けやすい。従って、ヒータ部２０の温度変化の検知は、除湿ロータ４の温度変化の検知に近似できる。

また、再生風路７の風量と除湿ロータ４の温度の関係は、再生風路７の風量を増やすほど、ヒータ部２０から除湿ロータ４への風量が増え、ヒータ部２０からの輻射熱の影響が小さくなる為、除湿ロータ４の温度は低下する傾向がある。

従って、ヒータ部２０の温度変化を検知し、それに応じて再生風路７の風量を制御することで、除湿ロータ４のヒータ部２０からの熱負荷を一定にすることができる。

再生風路７の風量の制御方法としては、抵抗を用いて第２の送風手段の出力を調整する手段や、コンデンサを用いて第二の送風手段の出力を調整する手段が挙げられる。

また、除湿ロータ４は水平方向に延びた軸部を中心に回転手段であるモータ１３によって回転し、ヒータカバー部２１は、除湿ロータ４の軸部から上方に延びた扇形碗形状で、温度検出手段２２は、ヒータカバー部２１の上面に構成されたものである。

すなわち、第２の送風手段１１からの送風が、ヒータカバー部２１の上面方向に進む為、ヒータ部２０からの熱影響を受けやすい構造となっている。従って各運転モードや、電圧変動に対し対応できるものである。

（実施の形態２）
以下本発明の実施の形態２を添付図面を用いて説明する。実施の形態１と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図５において、実施の形態１と相違する点は、温度検出手段２２は、ヒータカバー部２１の上面中央部、つまり第３の板部３７の円弧の面の外面中央に構成されている点である。

具体的には、図６において、発熱手段であるヒータユニット８は、発熱するヒータ部２０と、このヒータ部２０を固定するヒータ固定部２９と、ヒータ部２０を覆う略湾形状のヒータカバー部２１とから形成している。

発熱するヒータ部２０は、略湾形状のニクロム線のヒータコイル２３にて構成し、このヒータコイル２３は、ヒータ固定部２９によって固定されている。

ヒータ固定部２９は、ヒータコイル２３を直接固定する複数の第１の固定部３０と、複数の第１の固定部３０を放射状に固定する５角形である第２の固定部３２とからなる。第１の固定部３０は、横長四角平板形状で、この一方側長辺に鍵穴形状の複数の切欠部３１を有し、この切欠部３１がヒータコイル２３を複数の直接固定するものである。第２の固定部３２は、第１の固定部３０の両短辺を固定し、複数の第１の固定部３０を放射状に配置するものである。このように配置することにより、複数の第１の固定部３０の切欠部３１に固定されたヒータコイル２３が円弧形状にすることができる。

ヒータカバー部２１は、除湿ロータ４の軸部から上方に延びた扇形椀形状である。軸方向に見ると、ヒータカバー部２１の側周面は、１辺が円弧形状である四角形状である。第２の固定部は、軸方向に見ると、５角形の額縁形状である。

ここで、第２の固定部３２の３辺は、扇形椀形状のヒータカバー部２１の側周面の３辺と平行に位置すると共に、ヒータカバー部２１の上面である円弧形状の面の中央に対向して、第２の固定部３２は、５角形の角の１つが位置するものである。

すなわち、ヒータカバー部２１の上面である円弧形状の面の中央に対向して、第２の固定部３２は、５角形の角の１つである、ヒータカバー部２１の上面中央部は発熱するヒータ部２０との距離が最も近い位置となっており、それによりヒータ部２０の温度変化を追従することができるものである。

また、図６において、ヒータ部２０は第１のヒータ部２４と第２のヒータ部２５とから形成している。第１のヒータ部２４は、除湿ロータ４の放湿部６に対向して位置し、第２のヒータ部２５は、第１のヒータ部２４と放湿部６との間に位置し、温度検出手段２２は、ヒータカバー部２１の上面中央部で、ヒータカバー部２１の除湿ロータ４側に設け構成されたものである。つまり、つまり第３の板部３７の円弧の面の外面中央で、更に、除湿ロータ４側に位置するものである。

除湿動作について説明する。除湿動作として、強、標準、弱の３種類の除湿風量の異なる運転モードがある。これらの運転モード、強、標準、弱は、強の風量が最も多く、次に標準の風量多く、最も少ないのが弱である。

ここで、運転モードが強の場合、第１のヒータ部２４、第２のヒータ部２５共に出力しており、最大出力の運転となる。それに対し、運転モードが標準、弱の場合、第１のヒータ部２４のみの出力となる。従って、第２のヒータ部２５のみがいずれの運転モードにおいても出力しており、温度検出手段２２は、ヒータカバー部２１の除湿ロータ４側に設けることで、ヒータ部２０の温度変化を追従することができるものである。また、除湿ロータ４側のほうが、より再生風路７の風下側に位置しており、ヒータ部２０からの熱影響を受けやすいことからも同様の効果を得られる。

また、ヒータカバー部２１に設けられた温度検出手段２２の検出値により、再生風路７の風量を調節させることは、低湿状態においても検出値に下限側の閾値を設けることで、除湿ロータ４の熱負荷を一定にすることができる。

つまり、ヒータカバー部２１周辺の温度変化を検出することで、あらゆる環境において除湿ロータ４の熱負荷を一定にすることができる。これにより、更に除湿ロータ４の耐久性の向上が期待できるものである。

（実施の形態３）
以下本発明の実施の形態３を添付図面を用いて説明する。実施の形態１と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。図７において、実施の形態１と相違する点は、温度検出手段２２はヒータカバー部２１の風下側側面、つまり第２の板部３６の外面に設けられた構成としている点である。

第２の送風手段１１は、除湿ロータ４の下部に位置し、この第２の送風手段１１から送風された空気は、第２の送風手段１１から上方へ送風され、第２の送風手段１１の上部に位置するヒータユニット８へ送風される。このヒータユニット８から、除湿ロータ４の軸方向へ風向が変化し、除湿ロータ４の放湿部６を通過し、再生チャンバー９に達する。ここで、除湿ロータ４は、ヒータユニット８から第２の送風手段１１の方向へ回転する。

すなわち、除湿ロータ４の回転方向に対し、上流側に設けることで、除湿ロータ４の水分量による影響受けやすくなり、特に湿度の低い低湿時に除湿ロータ４の温度を追従することができる。従って、除湿ロータ４の温度変化を追従し、それに応じて再生風路７の風量を制御することで、除湿ロータ４のヒータ部２０からの熱負荷を一定にすることができる。

除湿ロータによって風上側の湿度から風下側の湿度に除湿された除湿量に見合う温度に再生空気を過熱するように制御すれば、低湿を除く様々な温湿度環境においてヒータユニットの出力の調整により除湿ロータへの熱負荷を一定にすることができる。

従って、家庭用や事務所用などの、除湿装置等としての活用が有用である。

１本体ケース
２吸気口
３排気口
４除湿ロータ
５吸湿部
６放湿部
７再生風路
８ヒータユニット
９再生チャンバー
１０熱交換器
１１第２の送風手段
１２受皿
１３モータ
１４第１の送風手段
１５第１の吸込口
１６第１の吹出口
１７第１のケーシング
１８第１の羽根
１９第１の電動機
２０ヒータ部
２１ヒータカバー部
２２温度検出手段
２３ヒータコイル
２４第１のヒータ部
２５第２のヒータ部
２６温度検出部
２７保護部
２８固定部
２９ヒータ固定部
３０第１の固定部
３１切欠部
３２第２の固定部
３３第１の面
３４筒部
３５第１の板部
３６第２の板部
３７第３の板部
３８開口

Claims

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るとともに、吸湿部と放湿部を有する除湿ロータと、この除湿ロータを回転させる回転手段と、前記本体ケースの吸気口から吸い込んだ空気を、第１の送風路により、前記除湿ロータの吸湿部を通過後、前記排気口から本体ケース外に排気する第１の送風手段と、前記本体ケース内に設けられた再生風路７とを備え、この再生風路７には、前記除湿ロータの放湿部と、この放湿部の風上側に設けたヒータユニットと、前記放湿部の風下側に設けた熱交換器と、この再生風路７の空気を循環させる第２の送風手段とを有し、前記ヒータユニットは、発熱するヒータ部と、このヒータ部を覆う略椀形状のヒータカバー部とから形成し、このヒータカバー部に設けられた温度検出手段の検出値により、再生風路７の風量を調節させることを特徴とした除湿装置。
前記除湿ロータは、水平方向に延びた軸部を中心に前記回転手段によって回転し、前記ヒータカバー部は、前記除湿ロータの前記軸部から上方に延びた扇形椀形状で、前記温度検出手段は、前記ヒータカバー部の上面に設けられた請求項１記載の除湿装置。
前記温度検出手段は、前記ヒータカバー部の上面中央部に設けられた請求項１または請求項２に記載の除湿装置。
前記ヒータ部は、第１のヒータ部と第２のヒータ部とから形成し、前記第１のヒータ部は、前記除湿ロータの前記放湿部に対向して位置し、前記第２のヒータ部は、前記第１のヒータ部と前記放湿部との間に位置し、前記温度検出手段は、前記ヒータカバー部の除湿ローター側に設けられた請求項２または請求項３に記載の除湿装置。
前記温度検出手段は、前記ヒータカバー部の風下側側面に設けられた請求項１記載の除湿装置。