JP2015062882A

JP2015062882A - 除湿装置

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Publication number: JP2015062882A
Application number: JP2013199550A
Authority: JP
Inventors: 藤井　泰樹; Yasuki Fujii; 泰樹藤井; 博樹下田; Hiroki Shimoda; 彩参納; Aya Sanno
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-09-26
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2015-04-09
Anticipated expiration: 2033-09-26
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Abstract

【課題】吸熱器の大きさ或いは面積を小さくして、除湿性能を維持しつつ、コンパクトな除湿装置を提供する。
【解決手段】ヒートポンプを形成する吸熱器１３は、第１領域１３ａと第２領域１３ｂとからなり、ヒートポンプの冷媒が流れる方向２１において第２領域１３ｂは第１領域１３ａよりも下流側に位置し、第２領域１３ｂは吸気口２と熱交換器１１との間の風路内に突出することで、吸気口２から本体ケース１内に吸い込まれた空気により第２領域１３ｂが暖められ、吸熱器１３の中で冷媒の気化が促進される。この結果、吸熱器１３の大きさ或いは面積を小さくしても、吸熱器１３の中で冷媒の気化を十分に行うことができ、除湿性能を維持しつつ、よりコンパクトな除湿装置１０を得ることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ヒートポンプ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、放熱器（凝縮器）、膨張手段（絞り装置）、吸熱器（蒸発器）をこの順に冷媒配管で接続してヒートポンプを形成し、吸熱器で除湿対象となる空気を冷却除湿するものであり、吸熱器から放熱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、流入口から流入した空気は熱交換手段へ入り、すでに吸熱器により冷却除湿された空気と熱交換して予冷され、流出口より出る。そして、風路によって空気の流れを２７０°変えられ、吸熱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より再び熱交換手段に入り流入口から流入した空気によって加熱され、流出口より出て、放熱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

一般的にヒートポンプを備えた除湿装置では、圧縮機で冷媒を圧縮するために、圧縮機へ流れ込む冷媒は十分に気化した状態のものが必要となる。

そのためには、圧縮機へ流れ込む前の吸熱器で冷媒を気化させる必要がある。

吸熱器の中では液体の冷媒と気体の冷媒が混在しているので、上記従来の除湿装置においては、冷媒を吸熱器の中で十分に気化させるために、吸熱器の冷媒下流側の領域において除湿に寄与しない領域を広めにとる必要があった。

このため、従来の除湿装置では、吸熱器の大きさ或いは面積が大きくなり、除湿装置を小型化するのに妨げとなる課題を有していた。

そこで本発明は、上記課題を解決するものであり、除湿にあまり寄与しない吸熱器の冷媒下流側の領域を減少させることで、除湿性能を維持しつつ、よりコンパクトな除湿装置を提供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、本体ケースと、送風機と、ヒートポンプと、熱交換器とを備えた除湿装置であって、前記送風機、前記ヒートポンプおよび前記熱交換器は前記本体ケース内に設けられ、前記本体ケースは吸気口と吹出口を有し、前記吸気口は前記本体ケースの外周壁の上部に設けられ、前記送風機は前記吸気口から空気を吸い込んで前記吹出口から空気を吹き出し、前記ヒートポンプは、圧縮機と、放熱器と、膨張手段と、吸熱器とにより形成し、前記放熱器、前記膨張手段および前記吸熱器は、前記ヒートポンプの冷媒が流れる方向において前記圧縮機の下流に順次設けられ、前記放熱器と前記吸熱器は互いに対向し、前記放熱器と前記吸熱器との間に前記熱交換器が設けられ、前記吸熱器は、第１領域と第２領域とからなり、前記ヒートポンプの冷媒が流れる方向において前記第２領域は前記第１領域よりも下流側に位置し、前記吸熱器の前記第２領域は前記吸気口と前記熱交換器との間の風路内に突出す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、本体ケースと、送風機と、ヒートポンプと、熱交換器とを備えた除湿装置であって、前記送風機、前記ヒートポンプおよび前記熱交換器は前記本体ケース内に設けられ、前記本体ケースは吸気口と吹出口を有し、前記吸気口は前記本体ケースの外周壁の上部に設けられ、前記送風機は前記吸気口から空気を吸い込んで前記吹出口から空気を吹き出し、前記ヒートポンプは、圧縮機と、放熱器と、膨張手段と、吸熱器とにより形成し、前記放熱器、前記膨張手段および前記吸熱器は、前記ヒートポンプの冷媒が流れる方向において前記圧縮機の下流に順次設けられ、前記放熱器と前記吸熱器は互いに対向し、前記放熱器と前記吸熱器との間に前記熱交換器が設けられ、前記吸熱器は、第１領域と第２領域とからなり、前記ヒートポンプの冷媒が流れる方向において前記第２領域は前記第１領域よりも下流側に位置し、前記吸熱器の前記第２領域は前記吸気口と前記熱交換器との間の風路内に突出することを特徴としたものであり、これにより、除湿性能を維持しつつ、よりコンパクトな除湿装置を提供することができるものである。

すなわち、吸熱器の冷媒下流側の第２領域は吸気口と熱交換器との間の風路内に突出するという構成にしたことにより、吸気口から本体ケース内に吸い込まれた空気により吸熱器の第２領域が暖められ、吸熱器の中で液体と気体が混在する冷媒の気化が促進されることとなる。

このため、冷媒の気化のために吸熱器の大きさ或いは面積を大きめにとらなくても、吸熱器の中で冷媒の気化を十分に行うことができる。

この結果、除湿にあまり寄与しない吸熱器の冷媒下流側の領域を減少させ、吸熱器の大きさ或いは面積をより小さくすることができるため、除湿性能を維持しつつ、よりコンパクトな除湿装置を得ることができるのである。

本発明の実施の形態１の除湿装置を示す斜視図本発明の実施の形態１の示す断面図本発明の実施の形態１の除湿装置の熱交換器を説明する図本発明の実施の形態１の除湿装置の吸熱器を説明する図

本発明の請求項１記載の除湿装置は、本体ケースと、送風機と、ヒートポンプと、熱交換器とを備えた除湿装置であって、前記送風機、前記ヒートポンプおよび前記熱交換器は前記本体ケース内に設けられ、前記本体ケースは吸気口と吹出口を有し、前記吸気口は前記本体ケースの外周壁の上部に設けられ、前記送風機は前記吸気口から空気を吸い込んで前記吹出口から空気を吹き出し、前記ヒートポンプは、圧縮機と、放熱器と、膨張手段と、吸熱器とにより形成し、前記放熱器、前記膨張手段および前記吸熱器は、前記ヒートポンプの冷媒が流れる方向において前記圧縮機の下流に順次設けられ、前記放熱器と前記吸熱器は互いに対向し、前記放熱器と前記吸熱器との間に前記熱交換器が設けられ、前記吸熱器は、第１領域と第２領域とからなり、前記ヒートポンプの冷媒が流れる方向において前記第２領域は前記第１領域よりも下流側に位置し、前記吸熱器の前記第２領域は前記吸気口と前記熱交換器との間の風路内に突出するという構成を有する。

この構成によれば、吸気口から本体ケース内に吸い込まれた空気により吸熱器の第２領域が暖められ、吸熱器の中で液体と気体が混在する冷媒の気化が促進されることとなる。このため、冷媒の気化のために吸熱器の大きさ或いは面積を大きめにとらなくても、吸熱器の中で冷媒の気化を十分に行うことができる。この結果、除湿にあまり寄与しない吸熱器の冷媒下流側の領域を減少させ、吸熱器の大きさ或いは面積をより小さくすることができるため、除湿性能を維持しつつ、よりコンパクトな除湿装置を得ることができるという効果を奏する。

また、前記吸熱器の前記第２領域における何れかの高さは、前記吸気口の上端と下端の間の高さに位置するという構成にしてもよい。

この構成によれば、吸熱器の第２領域を効果的に暖めることができるため、第２領域の中の冷媒の気化をさらに促進することができる。

また、前記第１領域の面積よりも前記第２領域の面積が小さいという構成にしてもよい。

また、前記第２領域の面積は前記第１領域の面積の５％〜２５％であるという構成にしてもよい。

この構成によれば、さらに除湿装置をコンパクトにできる。

また、前記熱交換器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、前記吸気口から前記本体ケース内に吸い込まれた空気は、前記第１の熱交換風路、前記吸熱器の前記第１領域、前記第２の熱交換風路、前記放熱器、を順次介する除湿風路を通過する空気と、前記第１の熱交換風路、前記第２の熱交換風路および前記吸熱器の前記第１領域を介さずに前記放熱器を介するバイパス風路を通過する空気とに分けられ、前記除湿風路を通過した空気と前記バイパス風路を通過した空気は前記送風機によって混合されて前記吹出口から吹き出され、前記放熱器の上端部は、前記熱交換器の上端よりも上の高さ位置に設けられ、前記上端部が前記バイパス風路を形成するという構成にしてもよい。

この構成によれば、バイパス風路の通風抵抗を低くすることができ、放熱器の冷却を効率良く行うことができる。結果として、除湿能力の低下を防ぎつつ、除湿装置の消費電力を下げることができる。

また、前記放熱器の前記上端部における何れかの高さは前記吸気口の上端と下端の間の高さに位置するという構成にしてもよい。

この構成によれば、本体ケースの外周壁の上部に設けられた吸気口から吸い込まれた空気が、熱交換器の上方を水平方向に進み、バイパス風路を形成する放熱器の上端部に辿り着く。この空気は、吸気口から放熱器の上端部に至るまで、進行方向がほとんど曲げられることなく、放熱器の上端部に直接辿り着くことができるため、バイパス風路の通風抵抗をさらに低くすることができる。

また、前記放熱器の前記上端部の下端よりも下方における前記放熱器の他の一部分が前記除湿風路を形成し、前記放熱器の前記上端部の下端から上端までの長さは、前記放熱器の前記他の一部分の下端から上端までの長さより短いという構成にしてもよい。

この構成によれば、通風抵抗が比較的小さいバイパス風路を形成する放熱器の上端部を、通風抵抗が比較的大きい除湿風路を形成する放熱器の他の一部分よりも狭くすることができる。このため、除湿風路による除湿とバイパス風路による放熱器の冷却をバランス良く行うことができるので、除湿能力の低下を防ぎつつ、除湿装置の消費電力をさらに下げることができる。

また、前記除湿風路を通過する空気の量よりも前記バイパス風路を通過する空気の量の方が多いという構成にしてもよい。

この構成によれば、除湿風路による除湿とバイパス風路による放熱器の冷却をバランス良く行うことができるので、除湿能力の低下を防ぎつつ、除湿装置の消費電力をさらに下げることができる。

また、前記本体ケースの前記吹出口は、前記吸気口と同じ或いは前記吸気口よりも高い高さ位置に設けられたという構成にしてもよい。

この構成によれば、部屋の中で空気が効果的に吹き出されるため、除湿効率を高めることができる。

また、前記放熱器の前記上端部の下端より高い範囲に前記熱交換器を設けず、前記放熱器の前記上端部の下端よりも低い範囲に前記熱交換器を設け、前記放熱器の前記上端部の上端より低い位置に前記吸熱器の前記第２領域の上端を設けるという構成にしてもよい。

この構成によれば、本体ケースの外周壁の上部に設けられた吸気口から吸い込まれた空気が、吸熱器および熱交換器の上方を進み、バイパス風路を形成する放熱器の上端部に辿り着く。この空気は、吸気口から放熱器の上端部に至るまで、進行方向が頻繁に曲げられることなく、放熱器の上端部に直接辿り着くことができるため、バイパス風路の通風抵抗をさらに低くすることができる。

また、前記送風機は、スクロール形状のケーシング部と、該ケーシング部に固定されたモータ部と、該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、前記ケーシング部の前記吸込口は、前記吸熱器、前記熱交換器、前記放熱器と対向し、前記バイパス風路は、前記放熱器の周縁部の少なくとも一部の近傍に連通するという構成にしてもよい。

また、前記送風機によって、前記吸気口から前記バイパス風路を介して前記放熱器の前記上端部へ送風される空気は、前記ヒートポンプの冷媒が流れる方向における前記放熱器の前記上端部の下流側に送風される風量より、前記ヒートポンプの冷媒が流れる方向における前記放熱器の前記上端部の上流側に送風される風量が大きいという構成にしてもよい。

この構成によれば、ヒートポンプの冷媒が流れる方向における放熱器の上端部の上流側は、放熱器の高温部分であるため、バイパス風路に吸気した空気をヒートポンプの冷媒が流れる方向における放熱器の上端部の上流側に多く送風することで、放熱器の熱交換量が大きくなる。このため、放熱器が効率よく冷却されることでヒートポンプの消費電力を低減できる。

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は、本実施の形態の除湿装置１０の外観斜視図である。図１に示すように、除湿装置１０の本体ケース１は箱形状で、吸気口２と吹出口３を有している。吸気口２は本体ケース１の外周壁の上部に設けられ、吹出口３は吸気口２と同じ或いは吸気口２よりも高い高さ位置に設けられている。

ここで、本体ケース１の外周壁の上部とは、除湿装置１０を置いた状態で、本体ケース１の中心における高さ位置よりも高い位置における本体ケース１の外周壁の部分をいう。

また、除湿装置１０の下部には、除湿によって生じた水を溜めるタンク４が設けられている。

図２は、図１のＡ−Ａ断面において、除湿装置１０の鉛直断面を示す断面図である。図２に示すように、除湿装置１０は、本体ケース１と、本体ケース１内に設けられた送風機８、ヒートポンプおよび熱交換器（顕熱交換器）１１とを備えている。

ヒートポンプは、圧縮機（コンプレッサ）６と、圧縮機６の冷媒が流れる下流に順次設けた放熱器（凝縮器）５、膨張手段（キャピラリーチューブ）１２、吸熱器（蒸発器）１３とにより形成されており、これらを冷媒配管１７で接続して冷凍サイクルを形成している。この吸熱器１３で除湿対象となる空気を冷却除湿するものである。

送風機８は、スクロール形状のケーシング部８ａと、このケーシング部８ａに固定されたモータ部８ｂと、このモータ部８ｂによって回転する羽根部８ｃとから形成している。

ケーシング部８ａは、吸込口９ａと吐出口９ｂとを備えている。この吸込口９ａは、放熱器５に対向している。すなわち、吸熱器１３と、熱交換器１１と、放熱器５と、吸込口９ａとは、この例では一直線上に風路を有するものである。

また、本体ケース１内にはタンク４、ドレインパン７が設けられている。ドレインパン７は、吸熱器１３の下方に設けられ、吸熱器１３を通過した空気が除湿されることによって生じた水を受けて、タンク４に水を送るものである。

放熱器５と吸熱器１３は互いに対向し、放熱器５と吸熱器１３との間に熱交換器１１が設けられている。

図３に示すように、熱交換器１１は、例えば、直交流型の熱交換器などの顕熱交換器であり、樹脂または金属などからなる第１の伝熱板１１ａと第２の伝熱板１１ｂを交互に積層して形成されたものである。

熱交換器１１は、熱交換を行なうことができる第１の熱交換風路１１ｃと第２の熱交換風路１１ｄとを備えている。この例では、第１の熱交換風路１１ｃは鉛直方向の風路であり、第２の熱交換風路１１ｄは水平方向の風路である。

図２の矢印Ｃに示すように、送風機８によって吸気口２から吸い込まれた空気は、熱交換器１１の上面である第１の熱交換風路１１ｃの流入口へ流入して、すでに吸熱器１３により冷却除湿された空気と熱交換して予冷され、熱交換器１１の下面である第１の熱交換風路１１ｃの流出口から出る。

そして、第１の熱交換風路１１ｃの流出口から出た空気は、吸熱器１３を通って冷却除湿される。

吸熱器１３によって冷却除湿された空気は第２の熱交換風路１１ｄの流入口より再び熱交換器１１に入り、第１の熱交換風路１１ｃの流入口から流入した空気によって加熱される。

そして、第２の熱交換風路１１ｄの流出口から出た空気は、放熱器５でさらに加熱され、送風機８によって機外に送風される。

このように、吸気口２から本体ケース１内に吸い込まれた空気が、第１の熱交換風路１１ｃ、吸熱器１３、第２の熱交換風路１１ｄ、放熱器５、を順次介する除湿風路１４を備えている。

図４に示すように、吸熱器１３は、第１領域１３ａと第２領域１３ｂとからなり、ヒートポンプの冷媒が流れる方向２１において第２領域１３ｂは第１領域１３ａよりも下流側に位置する。吸熱器１３の結露領域である第１領域１３ａで空気が冷却除湿されると、水滴２２が生じ、水滴２２はドレインパン７を介して、タンク４に送られる。

なお、第２領域１３ｂは、第１領域１３ａよりも冷媒が流れる方向２１において下流側に位置するため、結露領域である第１領域１３ａに対して結露しにくい領域となっている。

言い換えれば、第２領域１３ｂは、第１領域１３ａよりも、除湿に寄与しない領域となっている。

本実施の形態における特徴は、図２に示すように、吸熱器１３の第２領域１３ｂは吸気口２と熱交換器１１との間の風路内に突出するように設けられていることにある。

この構成により、吸気口２から本体ケース１内に吸い込まれた空気により吸熱器１３の第２領域１３ｂが暖められ、第２領域１３ｂにおいて冷媒の気化が促進され、十分な冷媒過熱度を確保することができる。

このため、冷媒の気化のために吸熱器１３の大きさ或いは面積を大きめにとらなくても、吸熱器１３の中で冷媒の気化を十分に行うことができる。

そして、十分に気化された冷媒は下流にある圧縮機６に流れ込み、再び圧縮され、冷凍サイクルが継続される。

このように、本実施の形態の除湿装置１０によれば、除湿にあまり寄与しない吸熱器１３の冷媒下流側の領域を減少させ、吸熱器１３の大きさ或いは面積をより小さくすることができるため、除湿性能を維持しつつ、よりコンパクトな除湿装置を得ることができるのである。

なお、吸熱器１３の第２領域１３ｂは吸気口２と熱交換器１１との間の風路内に突出するという構成により、吸気口２から吸い込まれた空気の一部は、熱交換器１１に至る前に吸熱器１３の第２領域１３ｂを通過して予冷できるため、除湿効率をさらに上げることができる。

また、吸熱器１３の第２領域１３ｂにおける何れかの高さは、吸気口２の上端と下端の間の高さに位置することが好ましい。この構成によれば、第２領域１３ｂを効果的に暖めることができるため、第２領域１３ｂの中の冷媒の気化をさらに促進することができる。

また、除湿装置をコンパクトにするために、除湿にあまり寄与しない第２領域１３ｂの面積は小さい方が好ましいため、第１領域１３ａの面積よりも第２領域１３ｂの面積が小さいことが好ましい。

また、第２領域１３ｂの面積は第１領域１３ａの面積の５％〜２５％であれば、さらに除湿装置をコンパクトにできるため、好ましい。

なお、図２において、後で説明するように、吸い込まれた空気が除湿風路１４を通過する空気とバイパス風路１５を通過する空気のふたつに分けるようにしている。しかし、放熱器５の上端部５ａを熱交換器１１の上端と同等の高さ位置に設け、バイパス風路１５をなくして除湿風路１４のみとしても、上述した本願の発明の効果を得ることができる。

以下は、必須ではないバイパス風路１５が存在する場合の例である。

矢印Ｄに示すように、送風機８によって吸気口２から本体ケース１内に吸い込まれた空気の一部が、熱交換器１１（第１の熱交換風路１１ｃおよび第２の熱交換風路１１ｄ）と吸熱器１３の第１領域１３ａを介さずに放熱器５へ送風できるバイパス風路１５を設け、さらに、放熱器５の上端部５ａを熱交換器１１の上端よりも上の高さ位置に設け、この放熱器５の上端部５ａがバイパス風路を形成することにした点である。ここで、放熱器５の上端部５ａとは、除湿装置１０を置いた状態における放熱器５の上端を含んだ放熱器５の部分をいう。

本実施の形態の除湿装置１０は、放熱器５へ流入する空気を増大させることで、放熱器５の冷媒と吸気した空気の熱交換量が増し、放熱器５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１４を通過する空気とバイパス風路１５を通過する空気のふたつに分けることで、熱交換器１１と吸熱器１３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、放熱器５に送風する風量を増やすことができるため、除湿能力の低下を防止できる。なお、ふたつに分けられた空気は、送風機８によって混合されて吹出口３から吹き出される。

バイパス風路１５は、除湿風路１４より通風抵抗が少ない風路であるため、送風機８の出力増加を軽減することができる。

特に、放熱器５の上端部５ａを熱交換器１１の上端よりも上の高さ位置に設け、放熱器５の上端部５ａがバイパス風路１５を形成することにしているため、バイパス風路１５の通風抵抗をさらに低くすることができ、放熱器５の冷却を効率良く行うことができる。

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。

なお、吸熱器１３の第２領域１３ｂは吸気口２と熱交換器１１との間の風路内に突出するという構成との組み合わせにより、吸気口２から吸い込まれた空気の一部は、放熱器５の上端部５ａに至る前に吸熱器１３の第２領域１３ｂを通過して予冷できるため、放熱器５の冷却効率を上げることができ、消費電力をさらに低減させることができる。

また、放熱器５の前記上端部５ａにおける何れかの高さは、吸気口の上端と下端の間の高さに位置するという構成にしてもよい。

この構成によれば、本体ケース１の外周壁の上部に設けられた吸気口２から吸い込まれた空気が、熱交換器１１の上方を水平方向に進み、バイパス風路１５を形成する放熱器５の上端部５ａに辿り着く。この空気は、吸気口２から放熱器５の上端部５ａに至るまで、進行方向がほとんど曲げられることなく、放熱器５の上端部５ａに直接辿り着くことができるため、バイパス風路１５の通風抵抗をさらに低くすることができる。

また、放熱器５の上端部５ａの下端よりも下方における放熱器５の他の一部分５ｂが除湿風路１４を形成し、放熱器５の上端部５ａの下端から上端までの長さは、放熱器５の他の一部分５ｂの下端から上端までの長さより短いという構成にしてもよい。ここで、放熱器５の上端部５ａの下端の高さは、熱交換器１１の上端の高さをいう。

この構成によれば、通風抵抗が比較的小さいバイパス風路１５を形成する放熱器５の上端部５ａを、通風抵抗が比較的大きい除湿風路１４を形成する放熱器５の他の一部分５ｂよりも狭くすることができる。具体的には、除湿風路１４には、第１の熱交換風路１１ｃ、吸熱器１３の第１領域１３ａ、第２の熱交換風路１１ｄを有し、バイパス風路１５には、第１の熱交換風路１１ｃ、吸熱器１３の第１領域１３ａ、第２の熱交換風路１１ｄを有さない。

この構成によれば、バイパス風路１５は、除湿風路１４に比べ通風抵抗が小さいので、放熱器５の上端部５ａの面積を放熱器５の他の一部分５ｂより小さくしても、除湿風路１４による除湿とバイパス風路１５による放熱器５の冷却をバランス良く行うことができるので、除湿能力の低下を防ぎつつ、除湿装置の消費電力をさらに下げることができる。

また、除湿風路１４を通過する空気の量よりもバイパス風路１５を通過する空気の量の方が多いという構成にしてもよい。

この構成によれば、除湿風路１４による除湿とバイパス風路１５による放熱器５の冷却をバランス良く行うことができるので、除湿能力の低下を防ぎつつ、除湿装置の消費電力をさらに下げることができる。

具体的には、放熱器５の上部には、圧縮機６から伸びた冷媒配管が接続され、放熱器５の下部には、膨張手段１２から伸びた冷媒配管が接続されている。圧縮機６で高温となった冷媒は、最初に、放熱器５の上部、つまり放熱器５の上端部５ａに流れ込む。これにより、放熱器５において、上端部５ａは、他の一部分５ｂに比べて温度が高いものとなる。そして、除湿風路１４には、第１の熱交換風路１１ｃ、吸熱器１３の第１領域１３ａ、第２の熱交換風路１１ｄを有するので、バイパス風路１５は、除湿風路１４に比べ通風抵抗が小さいものである。

すなわち、放熱器５における他の一部分５ｂに比べて温度が高い上端部５ａに、除湿風路１４を通過する空気より多くの量のバイパス風路１５を通過する空気が流れるので、除湿風路１４による除湿とバイパス風路１５による放熱器５の冷却をバランス良く行うことができる。

また、本体ケース１の吹出口３は、吸気口２と同じ或いは吸気口２よりも高い高さ位置に設けられたという構成にしてもよい。

この構成によれば、部屋の中で除湿装置１０から除湿された空気が効果的に吹き出されるため、除湿効率を高めることができる。

また、放熱器５の上端部５ａの下端より高い範囲に、熱交換器１１を設けず、放熱器５の上端部５ａの下端よりも低い範囲に、熱交換器１１を設け、放熱器５の上端部５ａの上端より低い位置に吸熱器１３の第２領域１３ｂの上端を設けるという構成にしてもよい。

この構成によれば、本体ケース１の外周壁の上部に設けられた吸気口２から吸い込まれた空気が、吸熱器１３および熱交換器１１の上方を進み、バイパス風路１５を形成する放熱器５の上端部５ａに辿り着く。この空気は、吸気口２から放熱器５の上端部５ａに至るまで、進行方向が頻繁に曲げられることなく、放熱器５の上端部５ａに直接辿り着くことができるため、バイパス風路１５の通風抵抗をさらに低くすることができる。

また、送風機８のケーシング部８ａの吸込口９ａは、吸熱器１３、熱交換器１１、放熱器５と対向し、バイパス風路１５は、放熱器５の周縁部の少なくとも一部の近傍に連通するという構成にしてもよい。

また、送風機８によって、吸気口２からバイパス風路１５を介して放熱器５の上端部５ａへ送風される空気は、ヒートポンプの冷媒が流れる方向における放熱器５の上端部５ａの下流側に送風される風量より、ヒートポンプの冷媒が流れる方向における放熱器５の上端部５ａの上流側に送風される風量が大きいという構成にしてもよい。

この構成によれば、ヒートポンプの冷媒が流れる方向における放熱器５の上端部５ａの上流側は、放熱器５の高温部分であるため、バイパス風路１５に吸気した空気をヒートポンプの冷媒が流れる方向における放熱器５の上端部５ａの上流側に多く送風することで、放熱器５の熱交換量が大きくなる。このため、放熱器５が効率よく冷却されることでヒートポンプの消費電力を低減できる。

具体的には、放熱器５の上端部５ａにおける何れかの高さは、吸気口２の上端と下端の間の高さに位置し、更に、放熱器５の上端部５ａにおける何れかの高さは、吸気口２の上端より下端に近い位置にしてもよい。そして、放熱器５の上端部５ａの上方で、吸気口２に対向した位置には、空間部１６を有してもよい。本体ケース１内には、吸気口２側から順に、吸熱器１３、熱交換器１１、放熱器５、送風機８が配置されており、空間部１６の一部は、放熱器５の上端面と送風機８のケーシング部８ａの外面とによって囲まれている。

これにより、吸気口２からバイパス風路１５を介して放熱器５の上端部５ａへ送風される空気は、放熱器５の上端部５ａにおける上部には、２つの面から流れ込み易くなるので、上端部５ａにおける下部に比べ、上端部５ａにおける上部に多く流れ込むと考えられる。

１つ目の面は、放熱器５の上端部５ａにおける吸気口２に対向した面である。２つ目の面は、本体ケース１の天面に対向した面、つまり上端面である。この上端面には、吸気口２からバイパス風路１５、および上端部５ａの上方の空間部１６を介して流れ込むと考えられる。また、空間部１６に達した空気の一部は、吸気口２に対向したケーシング部８ａの外面に当たることにより、下方へ方向を変えて、上端面に流れ込むとも考えられる。

すなわち、放熱器５の上端部５ａにおける２つの面から、放熱器５の上端部５ａにおける上部に流れ込むので、吸気口２からバイパス風路１５へ流れた空気は、放熱器５の上端部５ａにおける下部に比べ上部に多く流れ込むと考えられる。

すなわち、放熱器５の上端部５ａにおいて、下部より温度が高い上部、つまりヒートポンプの冷媒が流れる方向における放熱器５の上端部５ａの上流側に、バイパス風路１５を通過する空気が上端部５ａにおける下部より多く流れるので、放熱器５の上端部５ａの冷却をバランス良く行うことができる。

本発明の除湿装置は、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本体ケース
２吸気口
３吹出口
４タンク
５放熱器
５ａ上端部
５ｂ他の一部分
６圧縮機
７ドレインパン
８送風機
８ａケーシング部
８ｂモータ部
８ｃ羽根部
９ａ吸込口
９ｂ吐出口
１０除湿装置
１１熱交換器
１１ａ第１の伝熱板
１１ｂ第２の伝熱板
１１ｃ第１の熱交換風路
１１ｄ第２の熱交換風路
１２膨張手段
１３吸熱器
１３ａ第１領域
１３ｂ第２領域
１４除湿風路
１５バイパス風路
１６空間部
１７冷媒配管
２１冷媒が流れる方向
２２水滴

Claims

本体ケースと、送風機と、ヒートポンプと、熱交換器とを備えた除湿装置であって、前記送風機、前記ヒートポンプおよび前記熱交換器は前記本体ケース内に設けられ、前記本体ケースは吸気口と吹出口を有し、前記吸気口は前記本体ケースの外周壁の上部に設けられ、前記送風機は前記吸気口から空気を吸い込んで前記吹出口から空気を吹き出し、前記ヒートポンプは、圧縮機と、放熱器と、膨張手段と、吸熱器とにより形成し、前記放熱器、前記膨張手段および前記吸熱器は、前記ヒートポンプの冷媒が流れる方向において前記圧縮機の下流に順次設けられ、前記放熱器と前記吸熱器は互いに対向し、前記放熱器と前記吸熱器との間に前記熱交換器が設けられ、前記吸熱器は、第１領域と第２領域とからなり、前記ヒートポンプの冷媒が流れる方向において前記第２領域は前記第１領域よりも下流側に位置し、前記吸熱器の前記第２領域は前記吸気口と前記熱交換器との間の風路内に突出することを特徴とする除湿装置。
前記吸熱器の前記第２領域における何れかの高さは、前記吸気口の上端と下端の間の高さに位置することを特徴とする請求項１に記載の除湿装置。
前記第１領域の面積よりも前記第２領域の面積が小さ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。
前記第２領域の面積は前記第１領域の面積の５％〜２５％であることを特徴とする請求項３に記載の除湿装置。
前記熱交換器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、前記吸気口から前記本体ケース内に吸い込まれた空気は、前記第１の熱交換風路、前記吸熱器の前記第１領域、前記第２の熱交換風路、前記放熱器、を順次介する除湿風路を通過する空気と、前記第１の熱交換風路、前記第２の熱交換風路および前記吸熱器の前記第１領域を介さずに前記放熱器を介するバイパス風路を通過する空気とに分けられ、前記除湿風路を通過した空気と前記バイパス風路を通過した空気は前記送風機によって混合されて前記吹出口から吹き出され、前記放熱器の上端部は、前記熱交換器の上端よりも上の高さ位置に設けられ、前記上端部が前記バイパス風路を形成することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の除湿装置。
前記放熱器の前記上端部における何れかの高さは、前記吸気口の上端と下端の間の高さに位置することを特徴とする請求項５に記載の除湿装置。
前記放熱器の前記上端部の下端よりも下方における前記放熱器の他の一部分が前記除湿風路を形成し、前記放熱器の前記上端部の下端から上端までの長さは、前記放熱器の前記他の一部分の下端から上端までの長さより短いことを特徴とする請求項５または６に記載の除湿装置。
前記除湿風路を通過する空気の量よりも前記バイパス風路を通過する空気の量の方が多いことを特徴とする請求項７に記載の除湿装置。
前記本体ケースの前記吹出口は、前記吸気口と同じ或いは前記吸気口よりも高い高さ位置に設けられたことを特徴とする請求項５〜８の何れか１項に記載の除湿装置。
前記放熱器の前記上端部の下端より高い範囲に前記熱交換器を設けず、前記放熱器の前記上端部の下端よりも低い範囲に前記熱交換器を設け、前記放熱器の前記上端部の上端より低い位置に前記吸熱器の前記第２領域の上端を設けることを特徴とする請求項５〜９の何れか１項に記載の除湿装置。
前記送風機は、スクロール形状のケーシング部と、前記ケーシング部に固定されたモータ部と、前記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、前記ケーシング部の前記吸込口は、前記吸熱器、前記熱交換器、前記放熱器と対向し、前記バイパス風路は、前記放熱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５〜１０の何れか１項に記載の除湿装置。
前記送風機によって、前記吸気口から前記バイパス風路を介して前記放熱器の前記上端部へ送風される空気は、前記ヒートポンプの冷媒が流れる方向における前記放熱器の前記上端部の下流側に送風される風量より、前記ヒートポンプの冷媒が流れる方向における前記放熱器の前記上端部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５〜１１の何れか１項に記載の除湿装置。