JP2016172243A

JP2016172243A - 除湿機

Info

Publication number: JP2016172243A
Application number: JP2015054527A
Authority: JP
Inventors: 雅一奥村; Masakazu Okumura; 光美岩田; Mitsumi Iwata; 前田　達也; Tatsuya Maeda; 達也前田
Original assignee: Zojirushi Corp
Current assignee: Zojirushi Corp
Priority date: 2015-03-18
Filing date: 2015-03-18
Publication date: 2016-09-29
Anticipated expiration: 2035-03-18
Also published as: JP6339038B2

Abstract

【課題】熱交換器による熱交換効率を向上して、除湿効率を向上する。【解決手段】除湿機１は、処理空気経路２を通過する処理空気から水分を吸着するとともに、再生空気経路３を通過する再生空気に吸着した水分を放出する除湿ロータ２００と、再生空気経路３における除湿ロータ２００の上流側に配置された加熱手段２５０と、外部を通過する処理空気と内部を通過する再生空気とを熱交換させる熱交換器３５０とを備える。熱交換器３５０は、再生空気が流入される第１ヘッダ部３７０と、再生空気を排出する第２ヘッダ部３８０と、これらを流体的に接続する複数の流路部３６１とを有する。第１ヘッダ部３７０は、加熱手段２５０と対向配置された流入口３７１と、流入口３７１から再生空気が流入する方向に対して交差する方向に開口した流出口３７２と、再生空気を流出口３７２へ案内するガイド壁３７５とを有する。【選択図】図７

Description

本発明は、除湿機に関する。除湿機には、室内の空気を除湿対象とするものの他、衣類を除湿対象とするものや、これらの両方を除湿対象とするものが含まれる。また、除湿機には、除湿対象の室内や衣類を乾燥させる乾燥機が含まれる。

除湿機は、外部の空気（処理空気）を吸込口から処理空気経路内に取り入れて吹出口から吐出する処理空気ファンと、閉経路である再生空気経路内の空気（再生空気）を循環させる再生空気ファンとを備える。処理空気経路と再生空気経路には、処理空気から水分を吸着するとともに、再生空気に水分を放出する除湿ロータが、両経路に跨がって配置されている。また、除湿機は、再生空気及び除湿ロータを加熱するヒータと、処理空気と再生空気とを熱交換する熱交換器とを備える。熱交換器は、熱交換により再生空気を冷却し、再生空気が回収した水分を凝縮（分離）させる。

特許文献１には、処理空気が除湿ロータを通過した後である処理空気経路における除湿ロータの下流側（例えば背面側）にヒータと熱交換器とを配置した除湿機が開示されている。再生空気は、ヒータにより加熱された後、除湿ロータに対して処理空気が通過する方向とは逆向き（背面側から正面側）に通過される。その後、再生空気は、ダクト部材を通って除湿ロータの径方向外側へ流動され、ベースの孔を通って熱交換器に流入する。しかし、特許文献１の除湿機は、ヒータと熱交換器とがダクト部材を介して接続され、部品間距離が長いため、熱交換器での熱交換効率について改善の余地がある。

国際公開第２００９／８７７７９号公報

本発明は、熱交換器による熱交換効率を向上して、除湿効率を向上することを課題とする。

本発明は、吸込口と吹出口とを有する処理空気経路と、閉経路からなる再生空気経路と、前記処理空気経路と前記再生空気経路とに跨がって配置され、前記処理空気経路を通過する処理空気から水分を吸着するとともに、前記再生空気経路を通過する再生空気に吸着した前記水分を放出する除湿ロータと、前記再生空気が前記除湿ロータを通過する前の前記再生空気経路における前記除湿ロータの上流側に配置され、前記再生空気を加熱する加熱手段と、前記再生空気経路の一部を構成するとともに前記処理空気経路中に配置され、外部を通過する前記処理空気と内部を通過する前記再生空気とを熱交換させて前記再生空気を冷却する熱交換器とを備え、前記熱交換器は、前記再生空気が流入される第１ヘッダ部と、前記再生空気を排出する第２ヘッダ部と、前記第１及び第２ヘッダ部を流体的に接続する流路部とを有し、前記第１ヘッダ部は、前記加熱手段と対向するように前記再生空気が前記除湿ロータを通過した後の前記再生空気経路における前記除湿ロータの下流側に配置された流入口と、前記流路部が接続され前記流入口から前記再生空気が流入する方向に対して交差する方向に開口した流出口と、前記流入口と対向する位置に設けられて前記再生空気を前記流出口へ案内するガイド壁とを有する、除湿機を提供する。

この除湿機の熱交換器の第１ヘッダ部は、流入口が除湿ロータを介して加熱手段に対向配置され、加熱手段と流路部との部品間距離が短いため、流入した再生空気と外部を通過する処理空気との温度差が大きくなる。よって、熱交換器での熱交換効率を向上できるため、除湿機全体の除湿効率を向上できる。

前記ガイド壁は、前記流入口から前記再生空気が流入する方向から見て、前記流入口側から前記流出口側へ向けて横方向に広がっている。また、前記ガイド壁は、前記流入口側から前記流出口側に向けて、前記流入口から前記再生空気が流入する方向に膨らんだ曲面部を有する。この場合、前記曲面部は、前記流入口側から前記流出口側に向けて曲率が大きくなっている。また、前記ガイド壁は、前記流出口側に前記流入口から前記再生空気が流入する方向に広がった拡開部を有する。これらのうち、少なくともいずれかの構成とすれば、流入口から流入した再生空気を流出口に対して偏り無く供給することができる。そのため、熱交換器での熱交換効率を更に向上できる。

前記第１ヘッダ部は、前記流入口及び前記流出口を有する樹脂製のヘッダ本体と、前記ヘッダ本体とは別体で金属製の前記ガイド壁とを備える。このようにすれば、金属製のガイド壁によって再生空気の均熱化を図ることができるため、熱交換効率を更に向上できる。また、樹脂製のヘッダ本体を製造する際に使用可能な材料の自由度を向上できる。

本発明の除湿機は、熱交換器の第１ヘッダ部が除湿ロータを介して加熱手段に対向配置されているため、再生空気と処理空気との熱交換効率を向上できる。よって、除湿機全体の除湿効率を向上できる。

本発明の実施形態の除湿機の斜視図。除湿機の分解斜視図。図２の本体を正面側から見た斜視図。図２の本体を背面側から見た斜視図。除湿機の概念的な断面図。除湿機のシステム図。図２の本体の分解斜視図。図６Ａを逆側から見た分解斜視図。ヒータと熱交換器を配置した部分を示す断面図。ヒータユニットの正面図。副熱交換器の第１ヘッダの正面図。副熱交換器の第１ヘッダの分解斜視図。副熱交換器の第１ヘッダを示す断面図。副熱交換器の変形例を示す概略図。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「側」、「端」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。

図１から図３Ｂは本発明の実施形態に係る送風装置の一例である除湿機１を示す。図４は除湿機１の概念的な断面図である。図５は除湿機１のシステム図である。

（全体構成）
図１及び図２を参照すると、除湿機１は、円柱形状の外観を有し、本体１００と、本体１００の上部に配置されたヘッド部６００と、本体１００の下部に配置された貯水部７００とを備える。除湿機１は、本体１００の吸込口１１２から吸引した外部（例えば除湿対象の室内）の空気（処理空気）を、本体１００内で除湿ロータ２００による水分吸着により除湿（処理）する。除湿された処理空気は、ヘッド部６００の吹出口６４２から外部へ吐出される。除湿ロータ２００に吸着された水分は、本体１００内の閉経路を循環する空気（再生空気）により回収され、貯水部７００の貯水タンク７２０内に貯留される。

ヘッド部６００は、図１において本体１００の軸線Ｌを中心として回転可能な送風部６４０を備える。送風部６４０は、図１に示す基準位置を起点として、規制部材６８０回りを略±１８０度の範囲で、図１において周方向Ａに往復（首振り）回転できる。送風部６４０の吹出口６４２には可動式のルーバー６６０が配置されている。ルーバー６６０は、図１において上下方向Ｂの設定範囲で揺動できる。

図４及び図５に示すように、除湿機１は、破線で示す処理空気が流れる経路（処理空気経路）２と、実線で示す再生空気が流れる経路（再生空気経路）３とを備える。除湿ロータ２００は、処理空気経路２及び再生空気経路３に跨がって配置されている。除湿機１は、除湿ロータ２００の一面側（吸込口１１２側）に、再生空気及び除湿ロータ２００を加熱するヒータ（加熱手段）２５０を備える。また、除湿機１は、除湿ロータ２００の一面側に配置された主熱交換器（第１熱交換器）３００と、除湿ロータ２００の他面側に配置された副熱交換器（第２熱交換器）３５０とを備える。さらに、除湿機１は、処理空気を吸引及び吐出するための処理空気ファン（第１送風手段）４００と、再生空気を循環させるための再生空気ファン（第２送風手段）４５０とを備える。

図１から図３Ｂに示すように、本体１００は、除湿ロータ２００、ヒータ２５０、主熱交換器３００、副熱交換器３５０、処理空気ファン４００、及び再生空気ファン４５０を含む部品を配置するベース１０１を備える。ベース１０１は、下端に位置する平面視円形状の基部１０２と、基部１０２から矩形状をなすように立設した立壁部１０３とを備える。ベース１０１の外周部は、半円筒状である樹脂製の外装パネル１１０Ａ，１１０Ｂにより覆われている。外装パネル１１０Ａ，１１０Ｂは、内面側に金属製の補強パネル１１１Ａ，１１１Ｂを備える。一方の外装パネル１１０Ａには、室内の空気を取り入れるための吸込口１１２が設けられている。吸込口１１２は、上下方向に延びる多数条のスリットからなる。なお、吸込口１１２の内面側には、図示しないフィルタが外装パネル１１０Ａに沿って着脱可能に配置されている。

（処理空気経路）
図４及び図５に示すように、処理空気経路２は、吸込口１１２から吹出口６４２までを接続している。処理空気経路２には、吸込口１１２から吹出口６４２に向けて処理空気が流れる方向に沿って順に、主熱交換器３００、除湿ロータ２００、副熱交換器３５０、及び処理空気ファン４００が配置されている。

図５に最も明瞭に示すように、処理空気経路２は、第１から第５の部分２ａ〜２ｅを備える。第１部分２ａは、吸込口１１２から主熱交換器３００までを接続している。図４に示すように、第１部分２ａは、吸込口１１２と主熱交換器３００との間に形成された空間からなる。第２部分２ｂは、主熱交換器３００から除湿ロータ２００までを接続している。図４に示すように、第２部分２ｂは、主熱交換器３００と除湿ロータ２００との間に形成された空間からなる。第３部分２ｃは、除湿ロータ２００から副熱交換器３５０までを接続している。図４に示すように、第３部分２ｃは、除湿ロータ２００と副熱交換器３５０との間に形成された空間からなる。第４部分２ｄは、副熱交換器３５０から処理空気ファン４００までを接続している。図４に示すように、第４部分２ｄは、副熱交換器３５０と処理空気ファン４００の吸込口１１２との間に形成された空間からなる。第５部分２ｅは、処理空気ファン４００の吐出口から吹出口６４２までを接続している。図４に示すように、第５部分２ｅは、処理空気ファン４００のファンケース４１０の送出部４１１、及びヘッド部６００の送風案内部６４１を備える。

処理空気ファン４００が駆動されると、吸込口１１２から処理空気が吸い込まれる。処理空気は、主熱交換器３００で昇温された後、除湿ロータ２００を通過する際に除湿される。ついで、副熱交換器３５０で更に昇温された後、処理空気ファン４００のファンケース４１０内に流入する。その後、ファンケース４１０の送出部４１１から上向きに送出され、ヘッド部６００の吹出口６４２から室内へ吐出される。

（再生空気経路）
図４及び図５に示すように、再生空気経路３には、ヒータ２５０を起点として再生空気が流れる方向に従って順に、除湿ロータ２００、副熱交換器３５０、主熱交換器３００、及び再生空気ファン４５０が配置されている。

図５に最も明瞭に示すように、再生空気経路３は、第１から第５の部分３ａ〜３ｅを備える。第１部分３ａは、再生空気ファン４５０の吐出口からヒータ２５０までを接続している。図３Ａ，Ｂ及び図４に示すように、第１部分３ａは、再生空気ファン４５０のファンケース４６０とヒータ２５０のヒータケース２６０の間のダクト部４６２を備える。第２部分３ｂは、ヒータ２５０から除湿ロータ２００までを接続している。図４に示すように、第２部分３ｂは、ヒータケース２６０中のヒータ２５０と除湿ロータ２００との間に形成された空間（隙間）からなる。第３部分３ｃは、除湿ロータ２００から副熱交換器３５０までを接続している。図４に示すように、第３部分３ｃは、副熱交換器３５０の上部ヘッダ３７０の内部空間からなる。第４部分３ｄは、副熱交換器３５０から主熱交換器３００までを接続している。図３Ａ，Ｂ及び図４に示すように、第４部分３ｄは、副熱交換器３５０の下部ヘッダ３８０、ダクト部材５００、及び主熱交換器３００の上部ヘッダ３２０を備える。第５部分３ｅは、主熱交換器３００から再生空気ファン４５０までを接続している。図３Ｂ及び図４に示すように、第５部分３ｅは、主熱交換器３００の下部ヘッダ３３０と再生空気ファン４５０のファンケース４６０の間のダクト部４６１を備える。

再生空気ファン４５０が駆動されると、再生空気ファン４５０から送出された再生空気は、ヒータ２５０で加熱される。ついで、また、除湿ロータ２００もヒータ２５０で加熱されることにより、吸着した水分を放出する。再生空気は、除湿ロータ２００を通過する際に、除湿ロータ２００が吸着した水分を回収（吸着）した後、副熱交換器３５０で冷却される。ついで、ダクト部材５００を通って主熱交換器３００に流入し、再び冷却される。その後、再生空気は、再生空気ファン４５０に戻り、再びヒータ２５０へ送出される。なお、熱交換器３００，３５０で再生空気が冷却されることにより凝縮した水は、貯水タンク７２０に貯留される。

（ヒータと副熱交換器の詳細）
図６Ａから図７に示すように、ベース１０１の立壁部１０３には除湿ロータ２００が回転可能に配置されている。また、ベース１０１の立壁部１０３には、除湿ロータ２００に対して、処理空気が通過する方向（図７では左から右）の上流側の一面にヒータ２５０が配置され、下流側の他面に副熱交換器３５０が配置されている。

詳しくは、図６Ａ，Ｂに示すように、ベース１０１の立壁部１０３には、円形状のロータ配置部１０４が設けられている。ベース１０１は、ロータ配置部１０４の外周部に第１から第３の通気部１０５ａ〜１０５ｃを備える。第１通気部１０５ａは、図６Ｂにおいて立壁部１０３の左側上部に形成されている。第１通気部１０５ａには、ヒータ２５０のヒータケース２６０が一端側に配置され、再生空気ファン４５０のファンケース４６０のダクト部４６２が他端側に接続されている。第２通気部１０５ｂは、図６Ａにおいて立壁部１０３の左側上部に形成されている。第２通気部１０５ｂには、副熱交換器３５０の下部ヘッダ３８０に接続されたダクト部材５００が一端側に接続され、主熱交換器３００の上部ヘッダ３２０のダクト部３２１が他端側に接続されている。第３通気部１０５ｃは、図６Ｂにおいて立壁部１０３の右側下部に形成されている。第３通気部１０５ｃには、主熱交換器３００の下部ヘッダ３３０のダクト部３３１が一端側に接続され、再生空気ファン４５０のファンケース４６０のダクト部４６１が他端側に接続されている。

図６Ａから図７に示すように、除湿ロータ２００は、ベース１０１のロータ配置部１０４に回転可能に配置されている。除湿ロータ２００は、ゼオライト又はシリカゲルを結合させたメッシュ状のセラミックハニカムからなる吸湿材２０１を備える。吸湿材２０１は、樹脂製の枠部材２０２により保持されている。図６Ｂに最も明瞭に示すように、枠部材２０２は、吸湿材２０１の中心に位置する軸支部２０３と、吸湿材２０１の外周に位置する外枠部２０４とを備える。軸支部２０３と外枠部２０４とは、吸湿材２０１の一面側（外装パネル１１０Ｂ側）で、放射状に延びる線条枠２０５により連結されている。

図６Ａ及び図８に示すように、ヒータ２５０は、ヒータケース２６０の内部に配置され、ベース１０１に対して、第１通気部１０５ａを含む除湿ロータ２００の上側部分の一部を覆い隠すように固定されている。図８に最も明瞭に示すように、ヒータ２５０は、周辺温度に基づいて加熱温度を調節する機能を有する３個のＰＴＣ(Positive Temperature Coefficient)ヒータ２５１Ａ〜２５１Ｃが用いられる。各ＰＴＣヒータ２５１Ａ〜２５１Ｃの外形は、各一対の短辺部と長辺部とを有する長方形状である。各ＰＴＣヒータ２５１Ａ〜２５１Ｃは、短辺部の全長、長辺部の全長、及び出力（容量）の全てが同一である。

ヒータ２５０は、図示しないマイコンによって出力が３段階で切り換えられる。詳しくは、弱（第１出力）設定では、径方向外側に位置する第１及び第２ＰＴＣヒータ２５１Ａ，２５１Ｂをオフ状態とし、最も径方向内側に位置する第３ＰＴＣヒータ２５１Ｃをオン状態とする。中（第２出力）設定では、第１及び第２ＰＴＣヒータ２５１Ａ，２５１Ｂをオン状態とし、第３ＰＴＣヒータ２５１Ｃをオフ状態とする。強（第３出力）設定では、全てのＰＴＣヒータ２５１Ａ〜２５１Ｃをオン状態とする。

図７及び図８に示すように、ヒータケース２６０は、除湿ロータ２００に対して平行に延びる閉塞壁２６１を備える。ヒータケース２６０の開口２６２側には、外向きに突出する固定板部２６３が設けられている。固定板部２６３には、除湿ロータ２００の回転中心である枠部材２０２の軸支部２０３を覆う軸受部２６４が設けられている。ヒータケース２６０の内部には、保持部材２７０を介してＰＴＣヒータ２５１Ａ〜２５１Ｃが配置され、保持部材２７０が位置決めプレート２８０により脱落しないように保持されている。

ヒータケース２６０の開口２６２は、保持部材２７０及び位置決めプレート２８０の配置により、再生空気を導入する導入部２６５と、加熱した再生空気を送出するヒータ配置部２６６とに区画されている。導入部２６５は、第１通気部１０５ａに連通され、再生空気ファン４５０から再生空気が流入される。ヒータ配置部２６６は、除湿ロータ２００の一部（加熱領域）に対応し、再生空気が流出される。ヒータ配置部２６６を正対する方向から見ると、ＰＴＣヒータ２５１Ａ〜２５１Ｃが露出している。ＰＴＣヒータ２５１Ａ〜２５１Ｃが動作されると、再生空気の送風方向においてヒータ配置部２６６の直後に位置する除湿ロータ２００が加熱される。

保持部材２７０は、ヒータケース２６０の開口２６２の導入部２６５を除く領域を塞ぐ外形のセラミック製の枠体である。保持部材２７０は、ＰＴＣヒータ２５１Ａ〜２５１Ｃを長辺部に沿って変位させた階段状に配置する配置穴２７１を備える。図７に示すように、保持部材２７０は、ヒータケース２６０の閉塞壁２６１との間に所定間隔の空隙部２６７を形成するための支持部２７２を備える。

図８に示すように、位置決めプレート２８０は、ヒータケース２６０の開口２６２にネジ止めにより固定され、ＰＴＣヒータ２５１Ａ〜２５１Ｃを配置した保持部材２７０がヒータケース２６０の開口２６２から脱落することを防止する。位置決めプレート２８０は円弧状に形成されている。位置決めプレート２８０の上縁２８１は、ヒータケース２６０の開口２６２の内縁とで導入部２６５を画定する。位置決めプレート２８０の下縁２８２は、ヒータケース２６０の開口２６２の内縁とでヒータ配置部２６６を画定する。

図４及び図７に示すように、ヒータケース２６０には、導入部２６５を通して閉塞壁２６１とヒータ２５０（保持部材２７０）との間の空隙部２６７に再生空気が流入する。その後、再生空気は、閉塞壁２６１に衝突して逆向きに旋回し、ヒータ配置部２６６内のヒータ２５０を通過することにより加熱された後、除湿ロータ２００に向けて流れる。

図４及び図６Ａ，Ｂに示すように、主熱交換器３００は、再生空気経路３の一部を構成し、処理空気経路２中の除湿ロータ２００の吸込口１１２側に配置されている。この主熱交換器３００は樹脂製であり、流路部材３１０と、上部ヘッダ３２０と、下部ヘッダ３３０とを備える。

流路部材３１０は、多数の直管状のパイプ３１１からなる。各パイプ３１１は、上部ヘッダ３２０と下部ヘッダ３３０とを流体的に接続する。各パイプ３１１は、内部を再生空気が通過し、隣接するパイプ３１１，３１１間である外部を処理空気が通過する。このパイプ３１１，３１１が延びる上下間の領域が主熱交換部であり、この主熱交換部はヒータケース２６０の下部に配置されている。

上部ヘッダ３２０は、流路部材３１０の各パイプ３１１の上端に接続されている。上部ヘッダ３２０は、第２通気部１０５ｂに接続されるダクト部３２１を備える。下部ヘッダ３３０は、流路部材３１０の各パイプ３１１の下端に接続されている。下部ヘッダ３３０は、第３通気部１０５ｃに接続されるダクト部３３１を備える。

再生空気は、ダクト部材５００を介して副熱交換器３５０から上部ヘッダ３２０のダクト部３２１に流入する。その後、パイプ３１１を通って下部ヘッダ３３０内に流入し、ダクト部３２１と同一側に位置するダクト部３３１から再生空気ファン４５０のファンケース４６０へ流動する。

図４及び図６Ａ，Ｂに示すように、副熱交換器３５０は、再生空気経路３の一部を構成し、処理空気経路２中の除湿ロータ２００の吹出口６４２側に配置されている。この副熱交換器３５０は、流路部材（流路部）３６０と、上部ヘッダ（第１ヘッダ部）３７０と、下部ヘッダ（第２ヘッダ部）３８０とを備える。

流路部材３６０は、多数の直管状のパイプ３６１からなる樹脂成形品である。各パイプ３６１は、上部ヘッダ３７０と下部ヘッダ３８０とを流体的に接続する。各パイプ３６１は、内部を再生空気が通過し、隣接するパイプ３６１，３６１間である外部を処理空気が通過する。このパイプ３６１，３６１が延びる上下間の領域が副熱交換部である。

上部ヘッダ３７０は、樹脂製のヘッダ本体３７３と金属製の３７５とを備え、流路部材３６０の各パイプ３６１の上端に接続されている。図６Ａに最も明瞭に示すように、上部ヘッダ３７０は、ヒータ２５０で加熱された再生空気が除湿ロータ２００を通して流入される流入口３７１を備える樹脂成形品である。下部ヘッダ３８０は、流路部材３６０の各パイプ３６１の下端に接続されている。図６Ｂに最も明瞭に示すように、下部ヘッダ３８０は、除湿ロータ２００と反対側（外装パネル１１０Ｂ側）で開口するダクト部３８１を備える。

再生空気は、ヒータ２５０によって加熱され、除湿ロータ２００により水分を回収した状態で、流入口３７１から流入する。ついで、流動方向が下向きに変換され、パイプ３６１を通って下部ヘッダ３８０内に流入する。その後、ダクト部材５００を介して除湿ロータ２００の反対側に位置する主熱交換器３００へ流動する。

図４に示すように、処理空気ファン４００は、処理空気経路２において、処理空気が副熱交換器３５０を通過した後の下流側（外装パネル１１０Ｂ側）に配置されている。処理空気ファン４００は、回転軸の軸方向から空気を吸引し、径方向外向きに空気を送出するシロッコファンが用いられる。処理空気ファン４００は、ファンケース４１０の内部に回転可能に配置されている。

図４に示すように、再生空気ファン４５０は、処理空気ファン４００の外装パネル１１０Ｂ側に配置されている。再生空気ファン４５０は、処理空気ファン４００と同様のシロッコファンが用いられる。再生空気ファン４５０は、ファンケース４６０の内部に回転可能に配置されている。ファンケース４６０には、再生空気が流される一対のダクト部４６１，４６２が設けられている。第１ダクト部４６１は、ベース１０１の第３通気部１０５ｃに接続され、ファンケース４６０と主熱交換器３００とを連通させる。第２ダクト部４６２は、ベース１０１の第１通気部１０５ａに接続され、ファンケース４６０とヒータケース２６０とを連通させる。図３Ｂに示すように、ダクト部４６１，４６２は、除湿ロータ２００の軸方向から見ると、ベース１０１の立壁部１０３の対角にかけて延びる。

図４に示すように、処理空気ファン４００と再生空気ファン４５０とは、１個の両軸モータ４９０により回転される。両軸モータ４９０は、処理空気ファン４００のファンケース４１０と、再生空気ファン４５０のファンケース４６０との間に配置される。ファンケース４１０，４６０同士をネジ止めして固定することにより、ファンケース４１０，４６０間に両軸モータ４９０が挟み込まれて固定されている。

図３Ｂに示すように、ダクト部材５００は、ファンケース４６０の外装パネル１１０Ｂ側に配置されている。ダクト部材５００は、図３Ａにおいて右下側に位置する一端に、副熱交換器３５０のダクト部３８１に接続された第１接続部５０１を備える。また、ダクト部材５００は、図３Ｂにおいて右上側に位置する他端に、ベース１０１の第２通気部１０５ｂを介して主熱交換器３００の上部ヘッダ３２０に接続された第２接続部５０２を備える。図３Ｂに示すように、ダクト部材５００は、除湿ロータ２００の軸方向から見ると、ファンケース４６０のダクト部４６１，４６２とは逆向きで、ベース１０１の立壁部１０３の対角にかけて延びる。

（副熱交換器の上部ヘッダの詳細）
図７に示すように、副熱交換器３５０の上部ヘッダ３７０は、除湿ロータ２００を挟んでヒータケース２６０の対向位置に配置されている。この上部ヘッダ３７０の取付位置は、除湿ロータ２００に対して再生空気が通過する方向（図７において左から右）の下流側である。上部ヘッダ３７０には、除湿ロータ２００と対向する壁に、再生空気を流入する流入口３７１が形成されている。また、上部ヘッダ３７０には、流入口３７１から再生空気が流入する方向（以下Ｘ方向という）に対して交差（直交）する方向（以下Ｙ方向という）に開口した複数の流出口３７２が形成されている。

図６Ａ，Ｂを併せて図９Ａから図９Ｃを参照すると、上部ヘッダ３７０は、除湿ロータ２００の上部を覆う樹脂製のヘッダ本体３７３と、金属製のガイド壁３７５とを備える。ヘッダ本体３７３は、下端開口を塞ぐ閉塞板３７４を備える。ヘッダ本体３７３と閉塞板３７４とは、ネジ止めにより互いに固定されている。なお、本実施形態では、閉塞板３７４をヘッダ本体３７３と別部品で構成しているが、ブロー成形等によって一体に設けてもよい。

図９Ａに最も明瞭に示すように、ヘッダ本体３７３は概ね半円形状であり、Ｘ方向から見て複数の流出口３７２が形成されたＹ方向へ向けて徐々に横幅が広がっている。図９Ｂ，Ｃに示すように、ヘッダ本体３７３は、除湿ロータ２００側に配置された対向壁部３７３ａと、除湿ロータ２００から離反した外壁部３７３ｂと、これら壁部３７３ａ，３７３ｂを連続する側壁部３７３ｃとを備える。ヘッダ本体３７３の外周部には、ベース１０１にネジ止め固定するためのネジ止め部３７３ｄが設けられている。また、対向壁部３７３ａには、除湿ロータ２００の枠部材２０２の軸支部２０３を回転可能に支持する軸部３７３ｅが設けられている。

ヘッダ本体３７３の対向壁部３７３ａに流入口３７１が形成されている。図８及び図９Ａに示すように、流入口３７１は、除湿ロータ２００に対して、ヒータ２５０の排気口であるヒータ配置部２６６と略面対称な形状である。流入口３７１の上部は、側壁部３７３ｃによって画定されている。図９Ｂを参照すると、流入口３７１を形成することによるヘッダ本体３７３の剛性の低下を防ぐために、流入口３７１の下縁中央には、外壁部３７３ｂにかけて延びる補強リブ部３７３ｆが設けられている。

図９Ｃに最も明瞭に示すように、ヘッダ本体３７３の外壁部３７３ｂは、Ｘ方向外向きに湾曲（膨出）した曲面部３７３ｇを備える。曲面部３７３ｇは、流入口３７１と対向する位置（再生空気が衝突する部位）に設けられている。外壁部３７３ｂの曲面部３７３ｇの下部は、曲面部３７３ｇに接し、鉛直方向に延びる垂直面である。また、外壁部３７３ｂは、流出口３７２が形成された下側に、Ｘ方向外向きに傾斜した傾斜部３７３ｈを備える。

図９Ｃに示すように、傾斜部３７３ｈの上部には、内外にかけて貫通する矩形状の孔からなるヒューズ配置部３７３ｉが設けられている。ヒューズ配置部３７３ｉの外側にはカバー３７６が配置され、このカバー３７６により図示しない温度ヒューズが配置されている。図９Ｂに示すように、ヒューズ配置部３７３ｉの外周部には、外壁部３７３ｂを通してカバー３７６とガイド壁３７５とをネジ止めして固定するための第１ネジ挿通部３７３ｊが設けられている。また、外壁部３７３ｂには、ガイド壁３７５をネジ止めして固定するための第２ネジ挿通部３７３ｋが設けられている。

図６Ｂ及び図９Ａ，Ｃに示すように、閉塞板３７４は、傾斜したヘッダ本体３７３の下端開口に配置されている。図９Ｃに最も明瞭に示すように、閉塞板３７４には、円形状の孔からなる複数の流出口３７２が形成されている。流出口３７２には、閉塞板３７２に対して直交する方向に延びるようにパイプ３６１が接続されている。このように接続したパイプ３６１は、除湿ロータ２００をＸ方向から見ると、斜めに傾斜して延びる。これによりパイプ３６１の全長をできる限り長くし、熱交換可能な距離（面積）を確保している。

図９Ｂ，Ｃに示すように、ガイド壁３７５は、外壁部３７３ｂの流入口３７１とＸ方向に対応する全領域を覆う形状である。ガイド壁３７５は、流入口３７１から流入した再生空気を流出口３７２に向けて案内するように、Ｙ方向へ方向転換させる。ガイド壁３７５は、Ｘ方向から見てＹ方向へ向けて徐々に横幅が広がっている。ガイド壁３７５は、ヘッダ本体３７３の円弧状の側壁部３７３ｃの縁に配置される係合縁部３７５ａを備える。また、ヘッダ本体３７３の第１ネジ挿通部３７３ｊに対応する第１ネジ止め部３７５ｂと、第２ネジ挿通部３７３ｋに対応する第２ネジ止め部３７５ｃとを備える。

ガイド壁３７５は、係合縁部３７５ａから流出口３７２が位置するＹ方向に向けてＸ方向外向きに膨らんだ曲面部３７５ｄを備える。曲面部３７５ｄは、流入口３７１が位置する上側と、流出口３７２が位置する下側の曲率が異なる。図９Ｃに示すように、流入口３７１側には、曲率半径Ｒ１の第１曲面部３７５ｄ１が形成されている。流出口３７２側には、曲率半径Ｒ２の第２曲面部３７５ｄ２が形成されている。第２曲面部３７５ｄ２は、ヘッダ本体３７３の曲面部３７３ｇと所定間隔をもって位置する。第２曲面部３７５ｄ２の曲率は、第１曲面部３７５ｄ１の曲率より大きい。これら曲面部３７５ｄ１，３７５ｄ２は、Ｘ方向に流入した再生空気が衝突することにより、Ｙ方向に屈折可能な曲率半径Ｒ１，Ｒ２に設定される。

曲面部３７５ｄの下部には、曲面部３７５ｄに接し、垂直方向に延びる垂直面部３７５ｅが形成されている。垂直面部３７５ｅの下部には、傾斜部３７３ｈと所定間隔をあけて位置する拡開部３７５ｆが形成されている。拡開部３７５ｆは、Ｘ方向外向きに広がるように、垂直面部３７５ｅに対して屈曲されている。拡開部３７５ｆの屈曲角度は、除湿ロータ２００から最も離れたパイプ３６１に再生空気を行き渡らせることが可能な範囲である。

このようにした副熱交換器３５０の上部ヘッダ３７０は、流入口３７１が除湿ロータ２００を介してヒータ２５０に対向配置され、ダクト部材等の配管は配置されていない。そのため、ヒータ２５０と流路部材３６０との部品間距離が短く、流入した加熱直後の再生空気と、流路部材３６０のパイプ３６１の外部を通過する処理空気との温度差を大きくすることができる。よって、副熱交換器３５０での熱交換効率を向上できるため、除湿機１全体の除湿効率も向上できる。

また、ガイド壁３７５は、Ｙ方向へ徐々に横幅を広げている。さらに、ガイド壁３７５には、Ｘ方向に膨らんだ曲面部３７５ｄが形成され、曲率は流出口３７２側を大きくしている。しかも、ガイド壁３７５の流出口３７２側には、Ｘ方向に広がった拡開部３７５ｆが形成されている。よって、流入口３７１から流入した再生空気を複数の流出口３７２に対して偏り無く供給することができる。そのため、副熱交換器３５０での熱交換効率を更に向上できる。

また、上部ヘッダ３７０の流入口３７１は、ヒータ２５０のヒータケース２６０のヒータ配置部２６６と略面対称な形状としているため、ヒータ２５０で加熱した再生空気を確実に副熱交換器３５０内に取り入れることができる。しかも、上部ヘッダ３７０は、金属製のガイド壁３７５を備えるため、加熱直後の再生空気に対する耐熱性を十分に確保できるだけでなく、再生空気全体の均熱化を図ることができる。そのため、副熱交換器３５０による熱交換効率を更に向上できる。また、樹脂製のヘッダ本体３７３を製造する際に使用可能な材料の自由度を向上できる。

しかも、本実施形態では、処理空気経路２において、ヒータ２５０を除湿ロータ２００の上流側に配置し、副熱交換器３５０を除湿ロータ２００の下流側に配置している。即ち、除湿ロータ２００に対して、再生空気と処理空気とを同じ方向で通過させるため、再生空気による水分の回収効率を向上できる。即ち、除湿ロータ２００の一面側から他面側に向けて処理空気を通過させると、処理空気が含む水分は、除湿ロータ２００の一面側に多く吸着される。そして、除湿ロータ２００に対して加熱直後の再生空気を処理空気と同じ方向で通過させることにより、除湿ロータ２００に吸着した水分の回収効率を向上できる。その結果、除湿機１全体の除湿効率を更に向上できる。

なお、本発明の除湿機１は、前記実施形態の構成に限定されず、種々の変更が可能である。

例えば、前記実施形態では、処理空気経路２を処理空気が流れる方向において、除湿ロータ２００の上流側に主熱交換器３００を配置し、除湿ロータ２００の下流側に副熱交換器３５０を配置したが、一方の熱交換器３５０だけを配置する構成としてもよい。また、処理空気経路２において、除湿ロータ２００の上流側にヒータ２５０を配置し、除湿ロータ２００の下流側に熱交換器３５０を配置したが、上流側に熱交換器３５０を配置し、下流側にヒータ２５０を配置してもよい。但し、ヒータ２５０と熱交換器３５０とは、再生空気経路３において再生空気が除湿ロータ２００を通過する方向に対して、除湿ロータ２００の上流側にヒータ２５０を配置し、除湿ロータ２００の下流側に熱交換器３５０を配置する。

また、熱交換器３５０の上部ヘッダ３７０は、内部に別体のガイド壁３７５を配置したが、ヘッダ本体３７３を高耐熱性樹脂により形成すれば、ヘッダ本体３７３の外壁部３７３ｂをガイド壁としてもよい。また、上部ヘッダ３７０の流入口３７１は、ヒータケース２６０の排気口であるヒータ配置部２６６と略面対称な形状としたが、除湿ロータ２００を通過して供給される再生空気の全てを受け入れることが可能であれば、その形状は希望に応じて変更が可能である。

また、ガイド壁３７５は、複数の流出口３７２に偏り無く再生空気を供給するために、Ｘ方向から見た横幅が流出口３７２に向けて広がる形状としたが、その形状は希望に応じて変更が可能である。同様に、ガイド壁３７５は、流入口から再生空気が流入するＸ方向に膨らむ曲面部３７５ｄ及びＸ方向に広がった拡開部３７５ｆを有する形状としたが、いずれか一方だけを設ける構成としてもよい。

また、熱交換器３５０は、流路部材３６０と上部ヘッダ３７０と下部ヘッダ３８０とをそれぞれ別体で形成したが、図１０に模式的に示すように、ブロー成形により一体に形成してもよい。この場合、上部のヘッダ部３７０と下部のヘッダ部３８０の間に形成した流路部３６０は、上下方向に延びる複数の通路３６２と、隣接した通路３６２，３６２間に貫通孔３６３とを備える。この変形例の上部ヘッダ部３７０には、前記実施形態に示す閉塞板３７４に相当する部分は設けられていない。そのため、上部ヘッダ部３７０の流出口３７２は、図１０中一点鎖線（仮想線）で示す上部ヘッダ部３７０の下端開口全体、即ち上部ヘッダ部３７０と流路部３６０との境界部分全体からなる。上部のヘッダ部３７０から流出口３７２を介して流路部３６０の通路３６２に流入した再生空気は、貫通孔３６３を通過する処理空気と熱交換することで冷却され、下部のヘッダ部３８０に流入する。

また、熱交換器３５０は、前記実施形態のように流路部材３６０と上部ヘッダ３７０と下部ヘッダ３８０とをそれぞれ別体で形成し、流路部材３６０は、複数のパイプ３６１の代わりに、図１０に示す変形例のようにブロー成形した流路部３６０を用いてもよい。

なお、本発明の除湿機１は、例えば衣類の乾燥を目的とした衣類の水分を除湿対象とする他、室内を乾燥させることを目的とした室内空気を除湿対象とするものや、これらの両方の目的を達成するものが含まれる。言い換えれば、本発明の除湿機１には、除湿対象の衣類や室内を乾燥させる乾燥機が含まれる。

１…除湿機
２…処理空気経路
２ａ〜２ｅ…処理空気経路の部分
３…再生空気経路
３ａ〜３ｅ…再生空気経路の部分
１００…本体
１０１…ベース
１０２…基部
１０３…立壁部
１０４…ロータ配置部
１０５ａ〜１０５ｃ…通気部
１１０Ａ，１１０Ｂ…外装パネル
１１１Ａ，１１１Ｂ…補強パネル
１１２…吸込口
２００…除湿ロータ
２０１…吸湿材
２０２…枠部材
２０３…軸支部
２０４…外枠部
２０５…線条枠
２５０…ヒータ
２５１Ａ〜２５１Ｃ…ＰＴＣヒータ
２６０…ヒータケース
２６１…閉塞壁
２６２…開口
２６３…固定板部
２６４…軸受部
２６５…導入部
２６６…ヒータ配置部（排気口）
２６７…空隙部
２７０…保持部材
２７１…配置穴
２７２…支持部
２８０…位置決めプレート
２８１…上縁
２８２…下縁
３００…主熱交換器
３１０…流路部材
３１１…パイプ
３２０…上部ヘッダ
３２１…ダクト部
３３０…下部ヘッダ
３３１…ダクト部
３５０…副熱交換器（熱交換器）
３６０…流路部材（流路部）
３６１…パイプ
３６２…通路
３６３…貫通孔
３７０…上部ヘッダ（第１ヘッダ部）
３７１…流入口
３７２…流出口
３７３…ヘッダ本体
３７３ａ…対向壁部
３７３ｂ…外壁部
３７３ｃ…側壁部
３７３ｄ…ネジ止め部
３７３ｅ…軸部
３７３ｆ…補強リブ部
３７３ｇ…曲面部
３７３ｈ…傾斜部
３７３ｉ…ヒューズ配置部
３７３ｊ…第１ネジ挿通部
３７３ｋ…第２ネジ挿通部
３７４…閉塞板
３７５…ガイド壁
３７５ａ…係合縁部
３７５ｂ…第１ネジ止め部
３７５ｃ…第２ネジ止め部
３７５ｄ…曲面部
３７５ｄ１…第１曲面部
３７５ｄ２…第２曲面部
３７５ｅ…垂直面部
３７５ｆ…拡開部
３７６…カバー
３８０…下部ヘッダ（第２ヘッダ部）
３８１…ダクト部
４００…処理空気ファン
４１０…ファンケース
４１１…送出部
４５０…再生空気ファン
４６０…ファンケース
４６１…第１ダクト部
４６２…第２ダクト部
４９０…両軸モータ
５００…ダクト部材
５０１…第１接続部
５０２…第２接続部
６００…ヘッド部
６４０…送風部
６４１…送風案内部
６４２…吹出口
６６０…ルーバー
６８０…規制部材
７００…貯水部
７２０…貯水タンク

Claims

吸込口と吹出口とを有する処理空気経路と、
閉経路からなる再生空気経路と、
前記処理空気経路と前記再生空気経路とに跨がって配置され、前記処理空気経路を通過する処理空気から水分を吸着するとともに、前記再生空気経路を通過する再生空気に吸着した前記水分を放出する除湿ロータと、
前記再生空気が前記除湿ロータを通過する前の前記再生空気経路における前記除湿ロータの上流側に配置され、前記再生空気を加熱する加熱手段と、
前記再生空気経路の一部を構成するとともに前記処理空気経路中に配置され、外部を通過する前記処理空気と内部を通過する前記再生空気とを熱交換させて前記再生空気を冷却する熱交換器とを備え、
前記熱交換器は、前記再生空気が流入される第１ヘッダ部と、前記再生空気を排出する第２ヘッダ部と、前記第１及び第２ヘッダ部を流体的に接続する流路部とを有し、
前記第１ヘッダ部は、前記加熱手段と対向するように前記再生空気が前記除湿ロータを通過した後の前記再生空気経路における前記除湿ロータの下流側に配置された流入口と、前記流路部が接続され前記流入口から前記再生空気が流入する方向に対して交差する方向に開口した流出口と、前記流入口と対向する位置に設けられて前記再生空気を前記流出口へ案内するガイド壁とを有する、除湿機。
前記ガイド壁は、前記流入口から前記再生空気が流入する方向から見て、前記流入口側から前記流出口側へ向けて横方向に広がっている、請求項１に記載の除湿機。
前記ガイド壁は、前記流入口側から前記流出口側に向けて、前記流入口から前記再生空気が流入する方向に膨らんだ曲面部を有する、請求項１又は請求項２に記載の除湿機。
前記曲面部は、前記流入口側から前記流出口側に向けて曲率が大きくなっている、請求項３に記載の除湿機。
前記ガイド壁は、前記流出口側に前記流入口から前記再生空気が流入する方向に広がった拡開部を有する、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の除湿機。
前記第１ヘッダ部は、前記流入口及び前記流出口を有する樹脂製のヘッダ本体と、前記ヘッダ本体とは別体で金属製の前記ガイド壁とを備える、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の除湿機。