JP2014159024A

JP2014159024A - 除湿装置

Info

Publication number: JP2014159024A
Application number: JP2013148259A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Shimoda; 博樹下田; Tatsuya Hori; 達也堀
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2013-01-24
Filing date: 2013-07-17
Publication date: 2014-09-04
Anticipated expiration: 2033-07-17
Also published as: JP6259988B2; TW201433761A; HK1197098A1; TWI634288B

Abstract

【課題】本発明は除湿装置に関するもので、消費電力を低減することできるものである。
【解決手段】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冷凍サイクルと熱交換手段とを備え、前記冷凍サイクルは、圧縮機と、圧縮機の下流に順次設けた凝縮器、膨張手段、蒸発器とにより形成し、前記熱交換手段は、熱交換を行なうことができる第１の熱交換風路と第２の熱交換風路とを備え、前記吸気口から本体ケース内に吸気した空気を前記熱交換手段の前記第１の熱交換風路、蒸発器、前記熱交換手段の前記第２の熱交換風路、凝縮器、を順次介して排気口へと送風する送風手段を設けた除湿風路と共に、この送風手段によって、前記吸気口から本体ケース内に吸気した空気の一部を前記熱交換手段と蒸発器とを介さずに前記凝縮器へ送風できるバイパス風路を設けたことを特徴とする除湿装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷凍サイクルを利用して冷却除湿をおこなう除湿装置に関する。

従来、この種の除湿装置は、熱交換手段を搭載した除湿装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

このような従来の除湿装置の構成は以下のようになっていた。

除湿装置本体は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をこの順に冷媒配管で接続して冷凍サイクルを形成し、蒸発器で除湿対象となる空気を冷却除湿するヒートポンプを本体としており、蒸発器から凝縮器への風路中に直交流型の熱交換手段が配置されている。

上記構成において、流入口Ａから流入した空気は熱交換手段へ入り、すでに蒸発器により冷却除湿された空気と熱交換して予冷され、流出口Ａより出る。そして、風路によって空気の流れを２７０°変えられ、蒸発器を通って冷却除湿される。その後、冷却除湿された空気は熱交換手段の流入口Ｂより再び熱交換手段に入り流入口Ａから流入した空気によって加熱され、流出口Ｂより出て、凝縮器でさらに加熱されて、送風手段によって機外に送風される。

特開２００５−２１４５３３号公報

このような従来の除湿装置で、より消費電力を下げるためには、凝縮器を冷却する必要がある。ところが、凝縮器の冷却のために送風量の増大をはかると、蒸発器に流入する空気も増大するため、蒸発器の顕熱交換量が増加し、吸気した空気が十分に除湿されずに排気される。更に、通風抵抗が大きい風路であるため、送風量を増大させるためには、送風手段の出力が増大する。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、除湿装置の消費電力を低下することができる除湿装置を提供することを目的としている。

本発明の除湿装置は上記目的を達成するために、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冷凍サイクルと熱交換手段とを備え、前記冷凍サイクルは、圧縮機と、圧縮機の下流に順次設けた凝縮器、膨張手段、蒸発器とにより形成し、前記熱交換手段は、熱交換を行なうことができる第１の熱交換風路と第２の熱交換風路とを備え、
前記吸気口から本体ケース内に吸気した空気を前記熱交換手段の前記第１の熱交換風路、蒸発器、前記熱交換手段の前記第２の熱交換風路、凝縮器、を順次介して排気口へと送風する送風手段を設けた除湿風路と共に、この送風手段によって、前記吸気口から本体ケース内に吸気した空気の一部を前記熱交換手段と蒸発器とを介さずに前記凝縮器へ送風できるバイパス風路を設け、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、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冷凍サイクルと熱交換手段とを備え、前記冷凍サイクルは、圧縮機と、圧縮機の下流に順次設けた凝縮器、膨張手段、蒸発器とにより形成し、前記熱交換手段は、熱交換を行なうことができる第１の熱交換風路と第２の熱交換風路とを備え、前記吸気口から本体ケース内に吸気した空気を前記熱交換手段の前記第１の熱交換風路、蒸発器、前記熱交換手段の前記第２の熱交換風路、凝縮器、を順次介して排気口へと送風する送風手段を設けた除湿風路と共に、この送風手段によって、前記吸気口から本体ケース内に吸気した空気の一部を前記熱交換手段と蒸発器とを介さずに前記凝縮器へ送風できるバイパス風路を設けたものであり、すなわち、除湿風路に流入する空気の量を変えることなく、凝縮器に流れる空気を増加することで、凝縮器が冷却される。結果として、除湿能力を下げることなく、冷凍サイクルの消費電力を下げることができる。また、バイパス風路は、除湿風路に比べ通風抵抗が少ない風路であるため、ファンの出力増加を軽減することができる。これらの結果により、消費電力を低減させることができるのである。

本発明の実施形態の断面概略図同バイパス風路を示す概略図

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１において、除湿装置の本体１は、箱形状で、天面の一方側には、吸気口７を備え、天面の他方側には、吹出口１３を有している。

本体１内には、ヒートポンプと、熱交換手段６と、送風手段１０とを備えている。

ヒートポンプは、圧縮機２、凝縮器３、膨張手段としてキャピラリーチューブ４、蒸発器５とからなり、これらを、この順に冷媒配管１９で接続して冷凍サイクルを形成している。この蒸発器５で除湿対象となる空気を冷却除湿するものである。凝縮器３と蒸発器５とは、対向して配置されている。凝縮器３は、本体１における前面に対向している。

熱交換手段６は、下面が傾斜した立方体で、凝縮器３と蒸発器５との間で、蒸発器５から凝縮器３への風路中に設けられている。熱交換手段６は、直交流型の熱交換器で、鉛直方向の風路である第一の熱交換風路８と、水平方向の風路である第二の熱交換風路９とを有している。

送風手段１０は、スクロール形状のケーシング部１４と、このケーシング部１４に固定されたモータ部１５と、このモータ部１５によって回転する羽根部１６とから形成している。ケーシング部１４は、吸込口１７と吐出口１８とを備えている。この吸込口１７は、凝縮器３に対向している。すなわち、蒸発器５と、熱交換手段６と、凝縮器３と、吸込口１７とは、一直線上に風路を有するものである。

送風手段１０によって、矢印Ａに示すように、吸気口７からに吸気した空気は、第一の熱交換風路８の熱交換手段６の上面である流入口Ａ８ａへ流入して、すでに蒸発器５により冷却除湿された空気と熱交換して予冷され、熱交換手段６の下面である流出口Ａ８ｂから出る。そして、蒸発器５を通って冷却除湿される。冷却除湿された空気は第二の熱交換風路９の熱交換手段６の流入口Ｂ９ａより再び熱交換手段６に入り、流入口Ａ８ａから流入した空気によって加熱され、流出口Ｂ９ｂより出て凝縮器３でさらに加熱され、送風手段１０によって機外に送風される除湿風路１１を備えている。

本実施形態における特徴は、矢印Ｂに示すように、吸気口７からに吸気した空気の一部を熱交換手段６と蒸発器５を介さずに凝縮器３へ送風できるバイパス風路１２を設けた点である。

すなわち、凝縮器３へ流入する空気を増大させることで、凝縮器３の冷媒と吸気した空気の熱交換量が増し、凝縮器３がより冷却されるものである。また、吸入した空気を除湿風路１１とバイパス風路１２のふたつに分けることで、熱交換手段６と蒸発器５に送風される風量を除湿能力が最適な風量に保ちながら、凝縮器３に送風する風量のみ増やすことができるため、除湿能力が低下することがない。さらに、バイパス風路１２は、除湿風路１１より通風抵抗が少ない風路であるため、送風手段１０の出力増加を軽減することができる。これらの結果により、除湿能力を低下させずに消費電力を低減させることができる。

また、図２に示すように、蒸発器５は、凝縮器３と対向し、これら蒸発器５と凝縮器３との間に熱交換手段６を設けている。送風手段１０のケーシング部の吸込口１７は、蒸発器５、熱交換手段６、凝縮器３と対向している。送風手段１０のケーシング部の吸込口１７は、凝縮器３の中央と対向する。ここで、バイパス風路１２は、凝縮器３の周縁部の少なくとも一部の近傍に連通するものである。具体的には、バイパス風路１２は、熱交換手段６と凝縮器３との間の上方に吸気口７の一部と凝縮器３とを連通させるものである。

すなわち、バイパス風路１２は、凝縮器３の周縁部の少なくとも一部の近傍に連通するので、バイパス風路１２を介して、凝縮器３へ送風される空気は、このバイパス風路１２の近傍に位置する凝縮器３の周縁部へ流れ易くなる。送風手段１０のケーシング部の吸込口１７は、凝縮器３の中央と対向するので、除湿風路１１を流れる空気は、凝縮器３の中央を流れやすいものである。これにより、凝縮器３全体に空気が流れ易くなるので、凝縮器３の冷媒と吸気した空気の熱交換量が増し、凝縮器３がより冷却される。

また、吸気口７からバイパス風路１２を介して凝縮器３へ送風される空気は、冷凍サイクルの冷媒が流れる方向における凝縮器下流側３ｂに送風される風量より、冷凍サイクルの冷媒が流れる方向における凝縮器上流側３ａに送風される風量が大きい。

すなわち、冷凍サイクルの冷媒が流れる方向における凝縮器上流側３ａは、凝縮器３の高温部分であるため、バイパス風路１２に吸気した空気を冷凍サイクルの冷媒が流れる方向における凝縮器上流側３ａに多く送風することで、凝縮器３の熱交換量が大きくなる。

結果として、凝縮器３が効率よく冷却されることで冷凍サイクルの消費電力を低減できる。

また、バイパス風路１２の流入口は、冷凍サイクルの冷媒が流れる方向における凝縮器上流側３ａ近傍に配置している。具体的には、圧縮機２から伸びた冷媒配管１９は、図２に示すように、凝縮器３の上部に接続し、凝縮器３の下部から伸びた冷媒配管１９は、キャピラリーチューブ４へ接続されている。

すなわち、バイパス風路１２の流入口を、冷凍サイクルの冷媒が流れる方向における凝縮器上流側３ａ近傍に配置すること、つまり、バイパス風路１２は、熱交換手段６と凝縮器３との間の上方に吸気口７の一部と凝縮器３とを連通させるものである。送風手段１０のケーシング部の吸込口１７は、凝縮器３の中央と対向するものである。

これにより、バイパス風路１２によって、主に凝縮器３の上部へ空気が流れ、吸気口７で吸入した空気をスムーズに凝縮器３の高温部分に送風することができる。結果として、凝縮器３が効率よく冷却されることで冷凍サイクルの消費電力を低減できる。つまり、バイパス風路１２から凝縮器３へ流れる室内空気の温度は、熱交換手段６から凝縮器３へ流れる除湿空気の温度より高いものである。バイパス風路１２からの室内の空気が、主に凝縮器３での高温部分である凝縮器上流側３ａへ流れ、熱交換手段６からの室内の空気より低い温度の空気が、主に凝縮器３での高温部分以外の凝縮器３へ流れるので、凝縮器３が効率よく冷却され、冷凍サイクルの消費電力を低減できる。

また、圧縮機２と凝縮器３とを繋げる冷媒配管１９の少なくとも一部は、凝縮器３と送風手段１０との間の除湿風路１１に設けたものである。

すなわち、圧縮機２と凝縮器３とを繋げる冷媒配管１９は、凝縮器３より、冷媒配管１９における圧縮機２からの冷媒の流れにおいて、上流にあるので、圧縮機２と凝縮器３とを繋げる冷媒配管１９の温度は、凝縮器３の温度より高いものである。ここで、送風手段１０によって、凝縮器３を通過した空気が、圧縮機２と凝縮器３とを繋げる冷媒配管１９の少なくとも一部に送風される。この送風は、凝縮器３で暖められてはいるが、圧縮機２と凝縮器３とを繋げる冷媒配管１９は、凝縮器３より温度が高いので、この送風によって、圧縮機２と凝縮器３とを繋げる冷媒配管１９を流れる冷媒が冷やされる。つまり、凝縮器３に流れ込む冷媒が、圧縮機２と凝縮器３とを繋げる冷媒配管１９でまず冷やされ、更に凝縮器で冷却されるので、冷凍サイクルの消費電力を低減できる。

また、蒸発器５と圧縮機２とを繋げる冷媒配管１９の少なくとも一部は、熱交換手段６の第一の熱交換風路８と蒸発器５との間の除湿風路１１に設けたものである。

すなわち、蒸発器５と圧縮機２とを繋げる冷媒配管１９は、蒸発器５より、冷媒配管１９における圧縮機２からの冷媒の流れにおいて、下流にあり、蒸発器５と圧縮機２とを繋げる冷媒配管１９の温度は、蒸発器５の温度より高いものである。つまり、キャピラリーチューブ４で温度が下がった低温の冷媒は、蒸発器５を介して蒸発器５と圧縮機２とを繋げる冷媒配管１９へ流れるので、低温ではあるが、蒸発器５と圧縮機２とを繋げる冷媒配管１９の温度は、蒸発器５の温度より高いものである。ここで、送風手段１０によって、熱交換手段６の第一の熱交換風路８を通過した空気が、まず蒸発器５と圧縮機２とを繋げる冷媒配管１９の少なくとも一部に送風され、次に蒸発器５に送風される。つまり、熱交換手段６の第一の熱交換風路８を通過した空気が、まず蒸発器５と圧縮機２とを繋げる冷媒配管１９で除湿され、更に蒸発器５で除湿されるので、除湿効率が向上する。

また、膨張手段であるキャピラリーチューブ４は、熱交換手段６の第一の熱交換風路８と蒸発器５との間の除湿風路１１に設けたものである。

すなわち、送風手段１０によって、熱交換手段６の第一の熱交換風路８を通過した空気が、キャピラリーチューブ４でも除湿されるので、除湿効率が向上する。

以上のように本発明は、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た冷凍サイクルと熱交換手段とを備え、前記冷凍サイクルは、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、前記熱交換手段は、熱交換を行なうことができる第一の熱交換風路と第二の熱交換風路とを備え、前記吸気口から本体ケース内に吸気した空気を前記熱交換手段の前記第一の熱交換風路、吸熱器、前記熱交換手段の前記第二の熱交換風路、放熱器、を順次介して排気口へと送風する送風手段を設けた除湿風路と共に、この送風手段によって、前記吸気口から本体ケース内に吸気した空気の一部を前記熱交換手段と吸熱器とを介さずに前記放熱器へ送風できるバイパス風路を設けたものであり、すなわち、除湿風路に流入する空気の量を変えることなく、凝縮器に流れる空気を増加することで、凝縮器が冷却され、結果として、除湿能力を下げることなく、冷凍サイクルの消費電力を下げることができる。また、バイパス風路は、通風抵抗が少ない風路であるため、ファンの出力増加を軽減することができる。これらの結果により、消費電力を低減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。

１本体
２圧縮機
３凝縮器
３ａ凝縮器上流側
３ｂ凝縮器下流側
４キャピラリーチューブ
５蒸発器
６熱交換手段
７吸気口
８第一の熱交換風路
８ａ流入口Ａ
８ｂ流出口Ａ
９第二の熱交換風路
９ａ流入口Ｂ
９ｂ流出口Ｂ
１０送風手段
１１除湿風路
１２バイパス風路
１３吹出口
１４ケーシング部
１５モータ部
１６羽根部
１７吸込口
１８吐出口
１９冷媒配管

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た冷凍サイクルと熱交換手段とを備え、前記冷凍サイクルは、圧縮機と、圧縮機の下流に順次設けた凝縮器、膨張手段、蒸発器とにより形成し、前記熱交換手段は、熱交換を行なうことができる第一の熱交換風路と第二の熱交換風路とを備え、前記吸気口から本体ケース内に吸気した空気を前記熱交換手段の前記第一の熱交換風路、蒸発器、前記熱交換手段の前記第二の熱交換風路、凝縮器、を順次介して排気口へと送風する送風手段を設けた除湿風路と共に、この送風手段によって、前記吸気口から本体ケース内に吸気した空気の一部を前記熱交換手段と蒸発器とを介さずに前記凝縮器へ送風できるバイパス風路を設けたことを特徴とする除湿装置。
前記蒸発器は、前記凝縮器と対向し、これら前記蒸発器と前記凝縮器との間に前記熱交換手段を設け、前記送風手段は、スクロール形状のケーシング部と、このケーシング部に固定されたモータ部と、このモータ部によって回転する羽根部とから形成し、前記ケーシング部は、吸込口と吐出口とを備え、前記吸込口は、前記蒸発器、前記熱交換手段、前記凝縮器と対向し、前記バイパス風路は、前記凝縮器の周縁部の少なくとも一部の近傍に連通することを特徴とする請求項１に記載の除湿装置。
前記送風手段によって、前記吸気口から前記バイパス風路を介して前記凝縮器へ送風される空気は、前記冷凍サイクルの冷媒が流れる方向における前記凝縮器の下流側に送風される風量より、前記冷凍サイクルの冷媒が流れる方向における前記凝縮器の上流側に送風される風量が大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の除湿装置。
前記バイパス風路の流入口は、前記冷凍サイクルの冷媒が流れる方向における前記凝縮器の上流側近傍に配置したことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の除湿装置。
前記圧縮機と前記凝縮器とを繋げる冷媒配管の少なくとも一部は、前記凝縮器と前記送風手段との間の除湿風路に設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の除湿装置。
前記蒸発器と前記圧縮機とを繋げる冷媒配管の少なくとも一部は、前記熱交換手段の前記第一の熱交換風路と前記蒸発器との間の除湿風路に設けたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の除湿装置。
前記膨張手段は、前記熱交換手段の前記第一の熱交換風路と前記蒸発器との間の除湿風路に設けたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の除湿装置。