JP2018161629A

JP2018161629A - 除湿装置

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Publication number: JP2018161629A
Application number: JP2017061052A
Authority: JP
Inventors: 彩参納; Aya Sanno; 堀　達也; Tatsuya Hori; 達也堀; 亮太河本; Ryota Kawamoto
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2018-10-18
Anticipated expiration: 2037-03-27
Also published as: JP6998501B2

Abstract

【課題】居住空間などに用いられる除湿装置において、除湿性能を高めることを目的とする。【解決手段】吸込口２と吹出口３を有する本体ケース１と、圧縮機４、放熱器５、膨張器６、吸熱器７を順次環状に連結し冷媒を循環する冷凍サイクルと、吸湿部９および放湿部１０を有する除湿ロータ１１と、加熱手段１２と、送風手段８と、送風手段８によって吸込口２から空気を吸引し吸湿部９に供給して吹出口から排出する第１送風路１６と、送風手段８によって吸込口２から空気を吸引し加熱手段１２、放湿部１０、吸熱器７、放熱器５の順に供給して吹出口３から排出する第２送風路１７と、吸込口２から空気を吸引し吸熱器７、放熱器５の順に供給して吹出口３から排出する第３送風路１８とを備え、第１送風路１６には、風量を調整する風量調整手段１９を設けることにより、除湿能力を向上できる。【選択図】図２

Description

本発明は、居住空間などに用いられる除湿装置に関するものである。

居住空間の湿度を低下させ、快適性を増すものとして除湿装置が実用化されている。

その構成としては、吸込口と吹出口を有する本体ケース内に、圧縮機と放熱器と膨張器と吸熱器とを順次環状に連結した冷凍サイクルと、吸湿部で水分を吸着し放湿部で水分を放出する除湿ロータと、放湿部に供給される空気を加熱する加熱手段と、空気を送風する送風手段を備えたものとなっている。

従来、この種の除湿装置では、吸込口から空気を吸湿部に供給して吹出口から排出する第１送風路と、吸込口から空気を吸引し加熱手段、放湿部、吸熱器、放熱器の順に供給して前記吹出口から排出する第２送風路と、吸込口から空気を吸引し吸熱器、放熱器の順に供給して吹出口から排出する第３送風路とを備えた構成が知られている。（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６−８７５８５号公報

このような従来の除湿装置においては、送風手段のみによって風量が調節できる。しかしながら、それぞれの風路の最適風量は運転モードや室内環境によって異なっており、必ずしも最適な風量バランスで送風されるとは限らない。

そこで、本発明は、風量バランスの最適化を図り、除湿性能を高めることを目的とするものである。

そして、この目的を達成するために、本発明に係る除湿装置は、吸込口と吹出口を有する本体ケースと、圧縮機、放熱器、膨張器、吸熱器を順次環状に連結し冷媒を循環する冷凍サイクルと、吸湿部および放湿部を有する除湿ロータと、加熱手段と、送風手段と、前記除湿ロータを回転させる駆動手段と、前記送風手段によって前記吸込口から空気を吸引し前記吸湿部に供給して前記吹出口から排出する第１送風路と、前記送風手段によって前記吸込口から空気を吸引し前記加熱手段、前記放湿部、前記吸熱器、前記放熱器の順に供給して前記吹出口から排出する第２送風路と、前記吸込口から空気を吸引し前記放熱器に供給して前記吹出口から排出する第３送風路とを備え、前記第１送風路には、風量を調整する風量調整手段を設けたものであり、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、吸込口と吹出口を有する本体ケースと、圧縮機、放熱器、膨張器、吸熱器を順次環状に連結し冷媒を循環する冷凍サイクルと、吸湿部および放湿部を有する除湿ロータと、加熱手段と、送風手段と、前記除湿ロータを回転させる駆動手段と、前記送風手段によって前記吸込口から空気を吸引し前記吸湿部に供給して前記吹出口から排出する第１送風路と、前記送風手段によって前記吸込口から空気を吸引し前記加熱手段、前記放湿部、前記吸熱器、前記放熱器の順に供給して前記吹出口から排出する第２送風路と、前記吸込口から空気を吸引し前記放熱器に供給して前記吹出口から排出する第３送風路とを備え、前記第１送風路には、風量を調整する風量調整手段を設けた構成にしたことにより、風量バランスの最適化を実現し、除湿性能を高めることができる。

本発明の実施の形態にかかる除湿装置の外観斜視図同除湿装置の断面図同除湿装置のロータ支持部の外観斜視図同除湿装置の断面図

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１、図２において、１は箱型の本体ケースで、この本体ケース１の側面には、吸込口２が配置され、上部には吹出口３が配置されている。

本体ケース１内には、圧縮機４と放熱器５と膨張器６と吸熱器７とを順次環状に連結し冷媒を循環する冷凍サイクルを設置し、室内空気を吸込口２から吹出口３に送風する送風手段８を設置している。さらに、空気から水分を吸着する吸湿部９および、空気に水分を放出する放湿部１０を有する除湿ロータ１１を備え、放湿部１０に供給される空気、および放湿部１０を加熱する加熱手段１２を備えている。

そして、本体ケース１内においては、吸込口２から順次、除湿ロータ１１、吸熱器７、放熱器５、送風手段８の順に配置している。除湿ロータ１１は、円板状に形成され中心軸が水平方向にあるように回転可能に立設され、駆動手段１３により回転している。さらに除湿ロータ１１の放湿部１０の風上側には、加熱手段１２を設置している。放湿部１０と吸熱器７とは、対向するように配置されている。

また、本体ケース１内において、吸熱器７の下方には、漏斗状の集水手段１４を設け、さらに、集水手段１４の下方には集水タンク１５を、本体ケース１に対して着脱自在に配置している。

つまり、吸熱器７部分で結露をさせ、その結露水を漏斗状の集水手段１４で集めて集水タンク１５に流入させるようにしているのである。

さらに、本体ケース１内には、第１送風路１６と、第２送風路１７と、第３送風路１８とを備えている。第１送風路１６は、送風手段８によって、吸込口２から空気を吸引し吸湿部９に供給し、送風手段８を介して吹出口３に排出する風路である。第２送風路１７は、送風手段８によって、吸込口２から空気を吸引し加熱手段１２、放湿部１０、吸熱器７、放熱器５の順に供給し、送風手段８を介して吹出口から排出する風路である。

送風手段８は、スクロール形状のケーシング８ａと、ケーシング８ａに固定されたファンモータ８ｂと、ファンモータ８ｂによって回転する羽根８ｃとを有している。

詳細に説明すると、第１送風路１６においては、吸込口２から吸い込まれた室内空気は除湿ロータ１１の吸湿部９に供給される。この時、空気中の水分が吸湿部９に吸着され、乾燥した空気となる。さらに、水分を吸着する際の吸着熱が発生するので、室内空気は湿度が低減し、温度が上昇した状態で、放熱器５および吸熱器７の上方を主に介して送風手段８に吸引され、吹出口３から室内へ送風されることになる。

一方、第２送風路１７においては、加熱手段１２によって温められた室内空気は、除湿ロータ１１の放湿部１０に供給される。放湿部１０では、吸湿部９で吸着した水分が除湿ロータ１１の回転駆動により放湿部１０に移動し、加熱手段１２の加熱により供給された空気に放出される。この高湿の空気が吸熱器７に供給され、冷却されることにより結露し、水分は水滴として取出される。この後、冷却された空気は、放熱器５に供給され、放熱器５を冷却する。そして、放熱器５から熱を奪い、温度が上昇した空気が送風手段８に吸引されることになる。冷凍サイクルとしては、放熱器５を効果的に冷却することが、吸熱器７を冷却するに際して、冷却効率を上昇させることになる。

また、第３送風路１８においては、吸込口２から空気を吸引し吸熱器７、放熱器５の順に供給し、送風手段８を介して吹出口３から排出する。すなわち、第３送風路１８においては、吸込口２から吸い込まれた室内空気が吸熱器７に供給され、冷却されることにより結露し、水分は水滴として取り出される。この後、冷却された空気は、放熱器５に供給され、放熱器５を冷却する。そして放熱器５から熱を奪い、温度が上昇した空気が送風手段８に吸引されることになる。

本実施形態における特徴は、第１送風路１６に、風量を調整する風量調整手段１９を設けた点である。第１送風路１６を流れる空気は、除湿ロータ１１の吸湿部９を通過し、第２送風路１７を流れる空気は、除湿ロータ１１の放湿部１０を通過する。このように、同一の除湿ロータ１１を介して、吸放出を繰り返すので、最適な風量バランスが存在し、その第１送風路１６の風量を風量調整部材によって最適風量に調整することにより、除湿能力を向上できる。

風量調整手段１９は、第１送風路１６の吸湿部９と送風手段８との間に配置されている。除湿ロータ１１は回動自在に支持されているので、第１送風路１６と第２送風路１７のうち、除湿ロータ１１前後の風路は、除湿ロータ１１とは僅かに隙間を有し、連通している。詳細には、放湿部１０の風上側には、加熱手段１２が配置されているが、加熱手段１２と除湿ロータ１１との間には、僅かに隙間を有している。また、放湿部１０の風下側には、第２送風路を形成する、主に樹脂等で形成されるケーシング８ａがあり、除湿ロータ１１とケーシング８ａとの間にも、僅かな隙間がある。この隙間を介して、除湿ロータ１１の放湿部１０前後の風路においては、放湿部１０を通る第２送風路１７と、放湿部１０の周りを通る第１送風路１６とが連通している。そこで、吸込口２と除湿ロータ１１の吸湿部９との間に風量調整手段１９を設けた場合より、除湿ロータ１１の吸湿部９と送風手段８との間に風量調整手段１９を設けた方が、第２送風路１７を流れる空気の一部が、この隙間を介して、第１送風路１６に流れ込むことを抑制でき、除湿能力を向上できる。

風量調整手段１９は、第１送風路１６が通る連通開口２０と、連通開口２０を開閉する風量調整部材２１とを有している。本体ケース１内には、除湿ロータ１１を回動自在に支持するロータ支持部２２を有している。ロータ支持部２２の上部には、連通開口２０と、風量調整部材２１とを有している。

連通開口２０は、横長の筒形状で、水平方向に開口し、除湿ロータ１１の吸湿部９と送風手段８とを連通する風路である。第１送風路１６が、この連通開口２０を通り、風量調整部材２１は、連通開口２０、つまり第１送風路１６を開閉する。

このように、ロータ支持部２２に、連通開口２０と風量調整部材２１とを設けることにより、風量調整部材２１とを支持する新たな支持部材を設ける必要が無く、部品点数を低減できる。

風量調整部材２１は、ダンパ部２３と、軸部２４と、支持部２５と、モータ部（図示せず）とを有している。

ダンパ部２３は、横長平板形状であり、連通開口２０を塞ぐ部品である。ダンパ部２３は、横長の筒形状の連通開口２０内に、配置されている。

軸部２４は、円柱形状であり、連通開口２０の軸方向に対して垂直、かつ水平方向に延びている。つまり、ダンパ部２３の両短辺から外方へ水平方向に延びている。

支持部２５は、ロータ支持部２２設けられ、軸部２４を回動自在に支持する一対の孔である。横長の筒形状の連通開口２０における両側面に配置されている。これらの孔に一対の軸部２４を入れると、ダンパ部２３は上下方向に回動自在となる。

モータ部（図示せず）は、一方側軸部２４を介してダンパ部２３を回動させる。モータ部は、横長の筒形状の連通開口２０の外側に、配置されている。

以上の構成において、風量調整部材２１の動作について説明する。連通開口２０を開くときには、モータ部によってダンパ部２３が回動し、ダンパ部２３の面が、連通開口２０の軸方向とほぼ平行な状態となる。連通開口２０を閉じるときには、モータ部によってダンパ部２３が回動し、ダンパ部２３の端部が、連通開口２０の内面に当たり、連通開口２０の軸方向に対して傾斜した状態となる。また、モータ部によってダンパ部２３が回動し、連通開口２０を開いた状態と、連通開口２０を閉じた状態との間の状態で、ダンパ部２３を保持することも可能である。

このように、ダンパ部２３を回動することで、自在に第１送風路１６の風量を調整することができる。

また、軸部２４は、ダンパ部２３における送風手段８側に配置されている。具体的には、モータ部によってダンパ部２３が回動し、連通開口２０を開くと、ダンパ部２３の面が、連通開口２０の軸方向とほぼ平行な状態となる。この開状態で、上方からダンパ部２３を見ると、ダンパ部２３の送風方向における上流側端部２３ａと軸部２４との距離は、ダンパ部２３の送風方向における下流側端部２３ｂと軸部２４との距離より長い。このように、軸部２４は、ダンパ部２３の両短辺の送風方向における下流側に配置されている。

これにより、連通開口２０をダンパ部２３で閉塞したときは、モータ部によってダンパ部２３が回動し、ダンパ部２３における送風方向における上流側端部２３ａが、連通開口２０の内面に当たり、連通開口２０の軸方向に対して傾斜した状態となる。この状態で、送風手段８によって送風されると、ダンパ部２３の送風方向における上流側端部２３ａと軸部２４との距離は、ダンパ部２３の送風方向における下流側端部２３ｂと軸部２４との距離より長いので、ダンパ部２３には、より閉塞される方向に力が働き、ビビリ音の発生を防ぐことができる。

また、支持部２５は、連通開口２０における下側に配置されている。ダンパ部２３が閉状態で保持され、吸湿部９に空気が供給されず、かつ、加熱手段１２が動作すると、除湿ロータ１１の放湿部１０やその周囲の樹脂温度が過昇温する可能性がある。支持部２５を、連通開口２０における下側に配置することで、万が一、ダンパ部２３を回動させるモータ部が故障した場合に、ダンパ部２３の自重で開方向に動く。結果として、安全方向に動作させることができる。

また、風量調整部材２１は、吸熱器７または放熱器５の上方に配置されている。これにより、吸熱器７または放熱器５の上方の空間に、風量調整部材２１を設置することができるので、本体ケース１を小型化できる。さらに、風量調整部材２１の構成について具体的に説明すると、連通開口２０のうち、放熱器５の上部の開口高さよりも吸熱器上部の開口高さを高くし、風量調整部材２１を吸熱器７の上部に設ける。これにより、吸熱器７上部風路と、放熱器５上部風路の段差にダンパ部２３を収めることができる。すなわち、第１送風路１６のダンパ部２３の圧損を最小限にすることが可能となる。

また、吸熱器７の下端は、放熱器５の下端と実質的に同じ高さに配置した構成とする。

この種の冷凍サイクルでは、吸放熱のバランス最適化のために、吸熱器７よりも放熱器５の高さ（段数）を大きく取ることが多い。放熱器５の下端は、吸熱器７の下端と実質的に同じ高さに配置し、放熱器５の上端は、吸熱器７の上端より上方に配置することにより、吸熱器７よりも放熱器５の高さ（段数）を大きく取ることができ、ロータ支持部２２が第２送風路１７、および第３送風路１８を兼ねるとき、吸熱器７と放熱器５の段差部分にダンパ部２３を設置することができるため、容積効率を最大化できる。

本発明に係る除湿装置は、ユーザーの目的に応じた性能を発揮できるものであり、居住空間などに用いられる除湿装置などとして有用である。

１本体ケース
２吸込口
３吹出口
４圧縮機
５放熱器
６膨張器
７吸熱器
８送風手段
８ａケーシング
８ｂファンモータ
８ｃ羽根
９吸湿部
１０放湿部
１１除湿ロータ
１２加熱手段
１３駆動手段
１４集水手段
１５集水タンク
１６第１送風路
１７第２送風路
１８第３送風路
１９風量調整手段
２０連通開口
２１風量調整部材
２２ロータ支持部
２３ダンパ部
２３ａ上流側端部
２３ｂ下流側端部
２４軸部
２５支持部

Claims

吸込口と吹出口を有する本体ケースと、
圧縮機、放熱器、膨張器、吸熱器を順次環状に連結し冷媒を循環する冷凍サイクルと、
吸湿部および放湿部を有する除湿ロータと、加熱手段と、送風手段と、
前記除湿ロータを回転させる駆動手段と、
前記送風手段によって前記吸込口から空気を吸引し前記吸湿部に供給して前記吹出口から排出する第１送風路と、
前記送風手段によって前記吸込口から空気を吸引し前記加熱手段、前記放湿部、前記吸熱器、前記放熱器の順に供給して前記吹出口から排出する第２送風路と、
前記吸込口から空気を吸引し前記放熱器に供給して前記吹出口から排出する第３送風路とを備え、前記第１送風路には、風量を調整する風量調整手段を設けたことを特徴とする除湿装置。
前記風量調整手段は、前記第１送風路の前記吸湿部と前記送風手段との間に設けたことを特徴とする請求項１に記載の除湿装置。
前記風量調整手段は、前記吸熱器または前記放熱器の上方に配置されたことを特徴とする請求項１または２に記載の除湿装置。
前記風量調整手段は、前記第１送風路が通る連通開口と、前記連通開口を開閉する風量調整部材とを有し、前記連通開口は、前記除湿ロータを回動自在に支持するロータ支持部に設け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。
前記風量調整部材は、水平方向に開口した前記連通開口を塞ぐ板状のダンパ部と、前記ダンパ部から外方に延びた一対の軸部と、前記軸部を支持する前記ロータ支持部に設けた一対の支持部と、前記軸部を介してダンパ部を回動させるモータ部とを備え、前記ダンパ部は、回動する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。
前記連通開口は、筒形状であり、前記軸部は、前記連通開口の軸方向に対して垂直、かつ水平方向に延び、前記連通開口を閉じるときには、前記ダンパ部は、前記連通開口の内面に当たり、前記連通開口の軸方向に対して傾斜し、前記軸部は、前記ダンパ部における送風手段側に配置されたことを特徴とする請求項５記載の除湿装置。
前記支持部は、前記連通開口における下側に配置されたことを特徴とする請求項６記載の除湿装置。
前記連通開口のうち、前記放熱器の上部の開口高さよりも前記吸熱器上部の開口高さが高く、前記風量調整部材を前記吸熱器の上部に設けたことを特徴とする請求項７記載の除湿装置。
前記吸熱器の下端は、前記放熱器の下端と実質的に同じ高さに配置したことを特徴とする請求項８記載の除湿装置。