JP2016176614A - 熱交換器及びそれを備える除湿機 - Google Patents

Abstract

【課題】各パイプに供給される再生空気の流量の均等化を促進することで、熱交換効率を向上させた熱交換器を提供することを課題とする。
【解決手段】主熱交換器３００は、上部ヘッダ３２０と、下部ヘッダ３３０と、複数のパイプ３４０を備える。上部ヘッダ３２０は、再生空気が流入する流入部３２１を有する。下部ヘッダ３３０は、再生空気が流出する流出部３３１を有する。パイプ３４０は、上部ヘッダ３２０と下部ヘッダ３３０を流体的に接続する流路が内部に形成され、流路を上部ヘッダ３２０から下部ヘッダ３３０へ向けて再生空気が流れ、互いに隙間をあけて並ぶように配置されている。複数のパイプ３４０間の隙間を処理空気が通過し、処理空気の流れ方向から見て流入部３２１と流出部３３１が同じ側に配置されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、熱交換器及びそれを備える除湿機に関する。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。

除湿機の熱交換器（凝縮器）は、除湿対象である室内の空気の水分を凝縮水として回収する。このような熱交換器を備える除湿機が特許文献１に開示されている。

特許文献１の熱交換器は、上部熱交換器ホルダ、下部熱交換器ホルダ、及びこれらを接続する複数の熱交換器用パイプからなる。上部熱交換器ホルダから導入された高温高湿の空気は、熱交換器用パイプを通過する間に熱交換器用パイプの外部の相対的に低温の空気と熱交換して冷却（凝縮）され、下部熱交換器ホルダから排出される。

この熱交換器において、上部熱交換器ホルダから複数の熱交換器用パイプへ空気を導入する際、熱交換器用パイプのそれぞれに流入する空気の量に偏りが生じることが多い。この場合、空気が均等に熱交換器用パイプを通過しないため、各熱交換器用パイプによって熱交換効率が異なり、熱交換器全体の熱交換効率を低下させる要因の１つとなっている。

国際公開第２００９／８７７７９号公報

本発明は、流路部に供給される第１の流体の流量の均等化を促進することで、熱交換効率を向上させた熱交換器を提供することを課題とする。

本発明の第１の態様は、第１の流体が流入する流入部を有する第１ヘッダ部と、前記第１の流体が流出する流出部を有する第２ヘッダ部と、前記第１ヘッダ部と前記第２ヘッダ部を流体的に接続する流路が内部に形成され、前記流路を前記第１ヘッダ部から前記第２ヘッダ部へ向けて前記第１の流体が流れ、互いに隙間をあけて並ぶように配置された複数の流路部とを備え、前記複数の流路部間の隙間を第２の流体が通過し、前記第２の流体の流れ方向から見て前記流入部と前記流出部が同じ側に配置されている熱交換器を提供する。

この構成によれば、第２の流体の流れ方向から見て流入部と流出部が同じ側に配置されているため、流路部に供給される第１の流体の流量の均等化を促進でき、熱交換効率を向上できる。通常、第１ヘッダ部では、流入部から遠い側の流路部内の流量が多くなる。第２ヘッダ部では、流出部に近い側の流路部内の流量が多くなる。従って、流入部と流出部を同じ側に配置することで、流路部内を通過する第１の流体の流量の均等化を促進できる。

前記第１ヘッダ部は、前記流入部から流入した前記第１の流体が前記第２の流体の流れ方向から見て前記流路部の並び方向に流動するように構成されていることが好ましい。

この構成によれば、第１ヘッダ部において流入部側の流路部内の流量をより減少できるため、流路部を通過する第１の流体の量の均等化を促進できる。これは、第２ヘッダ部においては、通常、流出部側の流路部内の流量が多くなるため、流路部内の流量の均等化を促進するためには、流入部側の流路部内の流量を減少させる必要があるためである。従って、第１ヘッダ部における第１の流体の導入方向を流入部から遠い側へ向かう方向（流路部の並び方向）へ規定することにより、第１ヘッダ部の流入部側の流量が増大するのを防止でき、流路部を通過する第１の流体の量の均等化を促進できる。

前記第１ヘッダ部は湾曲した上壁を有し、前記湾曲した上壁により、前記流入部から流入した前記第１の流体が前記流路部へ流入するように偏向されていることが好ましい。また、前記第１ヘッダ部は、前記上壁に対向する下壁を有し、前記下壁には前記流路部の一端が流体的に接続されていることが好ましい。

この構成によれば、第１ヘッダ部が湾曲した上壁を有することで、第１の流体を滑らかに下壁へ（即ち流路部内）へ偏向でき、従って偏向される際の乱流発生及び圧力損失を低減し、熱交換効率の低下を防止できる。

前記第１ヘッダ部は、前記第２の流体の流れ方向から見て前記流入部側に、前記第１の流体の前記流路部への流入量を減少させる絞り部を有することが好ましい。また、前記第１ヘッダ部は、前記第２の流体の流れ方向から見て前記流入部側に、前記第１の流体の前記流路部への流入量を減少させる流体抵抗部を有していてもよい。

この構成によれば、絞り部又は流体抵抗部によって第１ヘッダ部の流入部側の流路部内の流量をより減少できるため、第１の流体が流路部内を通過する流量の均等化を促進できる。

前記第１ヘッダ部及び前記第２ヘッダ部は、平面視において外周の一部が円弧状であることが好ましい。

この構成によれば、熱交換器の平面視において外周の一部が円弧状であるため、直線状の場合と比べて流路部を配置する面積を拡大できる。従って、流路部において第１の流体と第２の流体が熱交換する面積を増加できる。また、熱交換器の外側の流路部の本数を増加できるため、熱交換効率を向上できる。

本発明の第２の態様は、上記の熱交換器を備える除湿機を提供する。

この構成によれば、熱交換効率を向上させた熱交換器を使用することで、熱交換器での凝縮効率を向上でき、凝縮水の回収量が増大し、除湿効率を向上できる。

前記第１の流体を流動させるファンと、前記ファンに外装され、前記第１の流体を導入し前記熱交換器の前記流出部と連通する導入部及び前記第１の流体を導出する導出部を有するファンケースと、前記第１の流体の流路の一部を形成し、前記第１の流体が進入する入口部及び前記第１の流体を排出し前記熱交換器の前記流入部と連通する出口部を有するダクト部材とを備える除湿機であって、前記ファンケースの前記導入部及び前記導出部は、前記除湿機の対角に配置され、前記ダクト部材の入口部及び出口部は、前記ファンケースの前記導入部及び前記導出部とは別の対角に配置されていることが好ましい。

この構成により、第２の流体の流れ方向から見て流入部と流出部が除湿機の同じ側に配置されているため、ダクト部材の入口部及び出口部を対角配置でき、ダクト部材の全長を長くできる。具体的には、熱交換器の流入部と連通するダクト部材の出口部と、熱交換器の流出部と連通するファンケースの導入部とは、同じ側に配置される。従って、これらと異なる側に、ダクト部材の入口部と、ファンケースの導出部とが配置される。このため、ダクト部材の入口部と出口部、及び、ファンケースの導入部と導出部がそれぞれ対角に配置される。このように、ダクト部材の入口部及び出口部を対角に配置して全長を延長できることで、ダクト部材内で再生空気が放熱する距離を延長できる。

本発明によれば、第２の流体の流れ方向から見て第１の流体の流入部と流出部が同じ側に配置されているため、流路部に供給される第１の流体の流量の均等化を促進でき、熱交換効率を向上できる。

本発明の第１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。 本発明の第１実施形態に係る主熱交換器の斜視図。 図７の主熱交換器の平面図。 図７の上部ヘッダの斜視図。 図７の上部ヘッダの絞り部の断面図。 流入部と流出部が同じ側の主熱交換器内の流量を示す模式図。 流入部と流出部が異なる側の主熱交換器内の流量を示す模式図。 本発明の第２実施形態に係る主熱交換器の模式図。 本発明の第３実施形態に係る主熱交換器の模式図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。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。

（第１実施形態）
図１から図３Ｂは本発明の第１実施形態に係る除湿機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（本体部）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、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に示す位置を基準（基準位置）として、収容ケース６８０回りを略±１８０度の範囲で周方向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、上下方向Ｂの設定範囲で揺動可能である。本実施形態では、ルーバー６６０を吹出口６４２に配置しているが、ルーバー６６０は必ずしも配置されていなくてもよい。

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４００と、再生空気を循環させるための再生空気ファン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（図示せず）、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から室内へ排出される。

（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の間の導入部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、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。

（主熱交換器の詳細）
図６Ａ，Ｂは、図２の本体１００の分解斜視図及びそれを逆側から見た斜視図をそれぞれ示している。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。ロータ配置部１０４は、立壁部１０３を貫通している。ベース１０１の立壁部１０３は、ロータ配置部１０４の外周部に第１から第３通気部１０５ａ〜１０５ｃを備える。第１から第３通気部１０５ａ〜１０５ｃはそれぞれ、立壁部１０３を貫通している。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、ヒータユニット２４０（図６Ａ参照）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の導出部４６２（図３Ｂ参照）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の出口部５２０（図３Ｂ参照）が一端側に接続され、主熱交換器３００の上部ヘッダ（第１ヘッダ部）３２０の流入部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（第２ヘッダ部）３３０の流出部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の導入部４６１（図３Ｂ参照）が他端側に接続されている。図６Ｂにおいて、左側下部には副熱交換器３５０の流出部３８１が配置されており、流出部３８１はダクト部材５００の入口部５１０（図３Ｂ参照）と接続している。即ち、ファンケース４６０の導入部４６１及び導出部４６２は、除湿機１の対角（本実施形態では除湿ロータ２００の軸方向に対角）に配置されており、ダクト部材５００の入口部５１０及び出口部５２０は、ファンケース４６０の導入部４６１及び導出部４６２とは別の対角に配置されている。

図６Ａ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円盤状の吸湿材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。また、図６Ｂ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６Ｂに示すように、軸支部２０３は、ベース１０１に固定されたヒータユニット２４０の軸部２６４に回転可能に支持されている。外枠部２０４には歯車部（ギア部）２０４ａが形成されている。歯車部２０４ａには、駆動手段である電動モータ２１０の出力軸に固定した歯車（図示せず）が噛合されている。除湿ロータ２００は、電動モータ２１０の駆動により歯車部２０４ａを介して動力が伝わり、軸支部２０３を中心として一定方向に回転される。

図７は、主熱交換器３００の斜視図である。図７に示すように、主熱交換器３００は、上部ヘッダ（第１ヘッダ部）３２０、下部ヘッダ（第２ヘッダ部）３３０、及びこれらを接続する複数本の中空状のパイプ（流路部）３４０を備える。

図８は、主熱交換器３００の平面図である。図８に示すように、主熱交換器３００は、平面視においては、外側部分の形状が略円弧状となっている。具体的には、上部ヘッダ３２０及び下部ヘッダ３３０の外側部分が円弧状となっており、パイプ３４０もこれらに合わせて円弧状に配置されている。

図９は、上部ヘッダ３２０の斜視図である。図９に示すように、上部ヘッダ３２０は、再生空気を処理空気の流れ方向（パイプ３４０間の隙間を通過する方向）と同じ方向から流入させる流入部３２１を有している。上部ヘッダ３２０は、湾曲した上壁３２２及び上壁３２２と対向する下壁３２３を有する。下壁３２３には図示しない複数の孔が設けられており、この孔を介してパイプ３４０の上部が流体的に接続されている。上壁３２２は下壁３２３へ向かって湾曲しており、流入部３２１から流入した再生空気は下壁３２３に接続されたパイプ３４０へ流入するように偏向される。また、上部ヘッダ３２０は、流入部３２１側に、再生空気のパイプ３４０への流入量を減少させる絞り部３２４を有する。

図１０は、上部ヘッダ３２０の絞り部３２４の断面図である。図１０に示すように、絞り部３２４は、略Ｌ字型の形状をしている。このように略Ｌ字型に再生空気の流路を絞ることで略Ｌ字型の先端部３２５の流路面積を減少させ、流入部３２１側において再生空気のパイプ３４０への流入量を減少させている。比較のため、絞り部３２４が形成されていない場合を一点鎖線で図１０に仮想的に示している。絞り部３２４が形成されている場合と比べて、略Ｌ字型の先端部３２５に向かって流路面積が増加している。この場合、流入部３２１側の再生空気の流量が増加し、各パイプ３４０内を通過する再生空気の流量に偏りが生じて熱交換効率が低下する。

図７に示すように、下部ヘッダ３３０は上部に複数の孔３３２が設けられており、この孔３３２を介してパイプ３４０の下部と流体的に接続されている。また、下部ヘッダ３３０は、再生空気が流出する流出部３３１を有している。この流出部３３１は処理空気の流れ方向から見て上部ヘッダ３２０の流入部３２１と同じ側に配置されている。また、この流出部３３１は、処理空気の流れ方向と同じ方向を向いて開口している。従って、流出部３３１により、パイプ３４０の並び方向へ流動する再生空気は、処理空気の流れ方向に偏向されて流出する。

上部ヘッダ３２０の流入部３２１及び下部ヘッダ３３０の流出部３３１は、本実施形態のように五角形や四角形の形状に限らず、例えば円形等の他の形状であってもよい。また、下部ヘッダ３３０の流出部３３１の向きも、本実施形態では処理空気の流れ方向と同じ方向に再生空気が流出するように形成されているが、これに限らず例えば処理空気の流れ方向に直交する方向等様々であってよい。上部ヘッダ３２０の流入部３２１においては、パイプ３４０に流入する再生空気の流量の均等化を促進するように、再生空気の流入方向はパイプ３４０の並び方向であることが好ましい。

次に、本実施形態の主熱交換器３００の作用について説明する。

図２に示すように、処理空気は、吸込口１１２から吸い込まれ、主熱交換器３００のパイプ３４０間の隙間を通過し、パイプ３４０の内部を流動する再生空気と熱交換して再生空気を冷却する。従って、主熱交換器３００において、処理空気は昇温する。

図１１Ａは、本実施形態の主熱交換器３００内の流量を示す模式図である。図１１Ａに示すように、再生空気は、高温高湿の状態で上部ヘッダ３２０の流入部３２１から主熱交換器３００に流入すると、曲線の破線矢印のように上部ヘッダ３２０の湾曲した上壁３２２付近を主に流動してパイプ３４０へ流入する。従って、図１１Ａに実線矢印の大きさ（太さ）で示すように、上部ヘッダ３２０内では上壁３２２付近の流量が多く、流入部３２１側の流量は少ない。そして、再生空気はパイプ３４０内を流動する際、パイプ３４０間の隙間を通過する処理空気と熱交換して冷却（凝縮）される。冷却された再生空気は下部ヘッダ３３０へ流入し、下部ヘッダ３３０の流出部３３１から流出する。図１１Ａに示すように、下部ヘッダ３３０では、流出部３３１に近い側の流量が多く、流出部３３１から遠い側の流量は少ない。

図１１Ａに示すように、本実施形態の主熱交換器３００は、処理空気の流れ方向から見て流入部３２１と流出部３３１が同じ側に配置されているため、各パイプ３４０に供給される再生空気の流量を均等化でき、熱交換効率を向上できる。通常、上部ヘッダ３２０では、流入部３２１から遠い側のパイプ３４０内の流量が多くなる。下部ヘッダ３３０では、流出部３３１に近い側のパイプ３４０内の流量が多くなる。従って、流入部３２１と流出部３３１を同じ側に配置することで、各パイプ３４０内を通過する処理空気の流量の均等化を促進できる。

また、流入部３２１からの再生空気の流動方向をパイプ３４０の並び方向に規定されているため、図１１Ａに破線矢印で示すように、上部ヘッダ３２０において流入部３２１から遠い側のパイプ３４０内の流量をより増加できるため、各パイプ３４０を通過する再生空気の量の均等化を促進できる。これは、下部ヘッダ３３０においては、通常、流出部３３１側のパイプ３４０内の流量が多くなるため、各パイプ３４０内の流量の均等化を促進するためには、流入部３２１側のパイプ３４０内の流量を減少させる必要があるためである。従って、上部ヘッダ３２０における再生空気の導入方向を流入部３２１から遠い側へ向かう方向（パイプ３４０の並び方向）へ規定することにより、上部ヘッダ３２０の流入部３２１側の流量が増大するのを防止でき、各パイプ３４０を通過する再生空気の量の均等化を促進できる。

図１１Ｂは、図１１Ａとの比較のため、流入部３２１と流出部３３１が異なる側に配置された場合の主熱交換器３００内の流量を示す模式図である。図１１Ｂに示すように、流入部３２１と流出部３３１が異なる側に配置された場合、流出部３３１側（流入部３２１から遠い側）の再生空気の流量が反対側に比べて多くなっている。従って、各パイプ３４０内を通過する処理空気の流量を均等にできておらず、熱交換効率が低下している。

また、図１１Ａに模式的に示すように、上部ヘッダ３２０が湾曲した上壁３２２を有することで、再生空気を滑らかに下壁３２３へ（即ち各パイプ３４０内）へ偏向でき、従って偏向される際の乱流発生及び圧力損失を低減し、熱交換効率の低下を防止できる。

また、図１０に最も明瞭に示すように、上部ヘッダ３２０が絞り部３２４を有することによって上部ヘッダ３２０の流入部３２１側のパイプ３４０内の流量をより減少できるため、図１１Ａに模式的に示している再生空気の流れをより確実に実現でき、再生空気が各パイプ３４０内を通過する流量の均等化を促進できる。

また、図８に示すように、主熱交換器３００は平面視において外周の一部が円弧状であるため、直線状の場合と比べてパイプ３４０を配置する面積を拡大できる。従って、パイプ３４０において再生空気と処理空気が熱交換する面積を増加できる。また、主熱交換器３００の外側のパイプ３４０の本数を増加できるため、熱交換効率を向上できる。

また、ファンケース４６０及びダクト部材５００において、主熱交換器３００の流入部３２１と流出部３３１を処理空気の流れ方向から見て同じ側に配置することで、ダクト部材５００の入口部５１０及び出口部５２０を対角配置でき、ダクト部材５００の全長を延長できる。ダクト部材５００の入口部５１０及び出口部５２０を対角に配置して全長を延長できることで、ダクト部材５００内で再生空気が放熱する距離を長くできる。

（第２実施形態）
図１２は、第２実施形態に係る主熱交換器３００を模式的に示している。この主熱交換器３００は、上部ヘッダ３２０の流入部３２１側の形状のみが、第１実施形態と異なっている。従って、図１２において、第１実施形態の図１１Ａに示した構成と同様の部分については同様の符号を付して説明を省略する。

図１２に示すように、第２実施形態の主熱交換器３００の上部ヘッダ３２０は、流入部３２１側に再生空気のパイプ３４０への流入量を減少させる流体抵抗部３２６を有する。流体抵抗部３２６は処理空気の流れ方向（パイプ３４０間の隙間を通過する方向）に延びる円柱形状である。流体抵抗部３２６は、本実施形態では６つ設けられており、再生空気のパイプ３４０への流入を阻害する障害物となっている。

流体抵抗部３２６を設けることで上部ヘッダ３２０の流入部３２１側のパイプ３４０内の流量をより減少でき、図１１Ａに模式的に示している再生空気の流れをより確実に実現できる。従って、再生空気が各パイプ３４０内を通過する流量の均等化を促進できる。

なお、流体抵抗部３２６の形状は、本実施形態では円柱形状としているが、これに限らず三角形や四角形などの多角形状、又は楕円形状等であってもよい。また、その数も本実施形態の６つに限定されず、１つであってもよいし、複数であってもよい。また、各流体抵抗部３２６の大きさもパイプ３４０内を通過する流量に合わせて任意に形成できる。

（第３実施形態）
図１３は、第３実施形態に係る主熱交換器３００を模式的に示している。この主熱交換器３００は、ブロー成形により形成されている点で第１実施形態と異なっている。従って、図１３において、図１１Ａに示した構成と同様の部分については同様の符号を付して説明を省略する。

図１３に示すように、本実施形態の主熱交換器３００は、ブロー成形により形成されている。主熱交換器３００は中央部に複数（本実施形態では１０個）の貫通孔３４１を有しており、これらの貫通孔３４１を処理空気が通過して主熱交換器３００内を流動する再生空気と熱交換する。このように、主熱交換器３００がブロー成形により形成されていることで、第１実施形態の上部ヘッダ３２０、下部ヘッダ３３０、及びパイプ３４０を一体に成形でき、一部品で主熱交換器３００を実現できる。また、主熱交換器３００は、このように一部品で形成される以外にも、部分的にブロー成形により形成してもよく、例えばパイプ３４０のみをブロー成形により形成してもよい。

なお、第１実施形態から第３実施形態では、主熱交換器３００の構成について説明したが、除湿機１のように副熱交換器３５０等、複数の熱交換器が存在する場合には、主熱交換器３００以外の熱交換器に対しても第１実施形態から第３実施形態の各構成を適用してもよい。

また、主熱交換器３００は、本発明における第１の流体を再生空気、第２の流体を処理空気とし、再生空気が処理空気よりも温度が高く、再生空気の温度を低下させる熱交換の構成としたが、これに限らない。例えば、第１及び第２の流体の両方が再生空気であってもよいし、第１及び第２の流体の種類の組み合わせは限定されない。さらに、主熱交換器３００は凝縮器に限定されないため、温度関係についても、第１の流体が第２の流体よりも温度が低く、第１の流体の温度を上昇させる熱交換の構成であってもよい。

また、各実施形態の除湿機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…第１通気部
１０５ｂ…第２通気部
１０５ｃ…第３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
２０４ａ…歯車部（ギア部）
２０５…線条枠
２１０…電動モータ
２４０…ヒータユニット
２５０…ヒータ
２６０…ヒータケース
２６４…軸部
３００…主熱交換器
３２０…上部ヘッダ（第１ヘッダ部）
３２１…流入部
３２２…上壁
３２３…下壁
３２４…絞り部
３２５…先端部
３２６…流体抵抗部
３３０…下部ヘッダ（第２ヘッダ部）
３３１…流出部
３３２…孔
３４０…パイプ（流路部）
３４１…貫通孔
３５０…副熱交換器
３６０…パイプ
３７０…上部ヘッダ
３７１…流入部
３８０…下部ヘッダ
３８１…流出部
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（ファン）
４６０…ファンケース
４６１…導入部
４６２…導出部
５００…ダクト部材
５１０…入口部
５２０…出口部
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…収容ケース
７００…貯水部
７２０…貯水タンク

Claims (9)

1. 第１の流体が流入する流入部を有する第１ヘッダ部と、
   前記第１の流体が流出する流出部を有する第２ヘッダ部と、
   前記第１ヘッダ部と前記第２ヘッダ部を流体的に接続する流路が内部に形成され、前記流路を前記第１ヘッダ部から前記第２ヘッダ部へ向けて前記第１の流体が流れ、互いに隙間をあけて並ぶように配置された複数の流路部と
   を備え、
   前記複数の流路部間の隙間を第２の流体が通過し、前記第２の流体の流れ方向から見て前記流入部と前記流出部が同じ側に配置されている、熱交換器。
2. 前記第１ヘッダ部は、前記流入部から流入した前記第１の流体が前記第２の流体の流れ方向から見て前記流路部の並び方向に流動するように構成されている、請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記第１ヘッダ部は湾曲した上壁を有し、湾曲した前記上壁により、前記流入部から流入した前記第１の流体が前記流路部へ流入するように偏向されている、請求項１又は請求項２に記載の熱交換器。
4. 前記第１ヘッダ部は、前記上壁に対向する下壁を有し、前記下壁には前記流路部の一端が流体的に接続されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の熱交換器。
5. 前記第１ヘッダ部は、前記第２の流体の流れ方向から見て前記流入部側に、前記第１の流体の前記流路部への流入量を減少させる絞り部を有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の熱交換器。
6. 前記第１ヘッダ部は、前記第２の流体の流れ方向から見て前記流入部側に、前記第１の流体の前記流路部への流入量を減少させる流体抵抗部を有する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の熱交換器。
7. 前記第１ヘッダ部及び前記第２ヘッダ部は、平面視において外周の一部が円弧状である、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の熱交換器。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の熱交換器を備え、前記第１の流体は再生空気であり、前記第２の流体は処理空気である、除湿機。
9. 前記第１の流体を流動させるファンと、
   前記ファンに外装され、前記第１の流体を導入し前記熱交換器の前記流出部と連通する導入部及び前記第１の流体を導出する導出部を有するファンケースと、
   前記第１の流体の前記流路の一部を形成し、前記第１の流体が進入する入口部及び前記第１の流体を排出し前記熱交換器の前記流入部と連通する出口部を有するダクト部材と
   を備える除湿機であって、
   前記ファンケースの前記導入部及び前記導出部は、前記除湿機の対角に配置され、
   前記ダクト部材の入口部及び出口部は、前記ファンケースの前記導入部及び前記導出部とは別の対角に配置されている、請求項８に記載の除湿機。

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