JP2023050357A - 除湿装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は除湿装置に関するもので、除湿能力を向上させることが課題である。【解決手段】循環風路１３は、除湿ローター１０の放湿領域１０ｂと、発熱部１４と、放湿領域１０ｂの風下側に設けた再生チャンバー２９と、再生チャンバー２９の風下側に設けた熱交換器１５と、循環風路１３内の空気を循環させる循環送風機１６とを有している。再生チャンバー２９は、略箱形状で、下方に開口した第３の開口部３２と、第３の開口部３２から延びる連通ダクト３４を設け、再生チャンバー２９内で結露した水は、第３の開口部３２から連通ダクト３４を介して貯水部６に溜まり、第３の開口部３２と連通ダクト３４は、除湿ローター１０の外周よりも外側に設けられ、除湿風路を塞ぐことなく再生チャンバー内で結露した結露水を速やかに貯水部へ導くことができ、除湿能力を向上させることができるものである。【選択図】図４

Description

本発明は、吸湿剤を担持した除湿ローターで水分を吸湿し、吸湿した水分を凝縮水として回収する構成を有した、衣類などの乾燥および室内空気を除湿する除湿装置に関するものである。

除湿ローターで吸湿した水分を凝縮水として回収する除湿機としては、除湿ローターが吸湿した水分を加熱器で加熱して高温の再生空気に放出させ、この放出した水分を含む高湿の再生空気を凝縮器において冷却して凝縮水を回収し、水分を除去された再生空気を加熱器に戻して循環させる構成のものがあり、この再生空気循環型の構成では、高湿の再生空気が装置外部に排出されず、また、再生空気から水分を回収する際に得られる凝縮熱も利用できるため、衣類等の乾燥を素早くできるという特徴とした除湿装置が知られている。

特開２０１２－１９２３３０号公報

このような従来の除湿装置における課題は、凝縮器で生成される凝縮水や再生空気が循環する風路内で結露した結露水が水滴となり、循環風路内に溜まり、さらに再生チャンバー内で結露した結露水の一部が、除湿ローター側へ漏れ出して、除湿ローターに再吸着されることが吸湿効率低下の要因になっていた。

すなわち、再生チャンバー内に溜まった水滴を速やかに貯水部へ導くため、除湿ローターに対向する位置に、再生チャンバーと連通する水抜き管を配置していたが、除湿風路を塞ぐことで除湿ローターの吸湿効率低下の要因となっていた。

そこで本発明は、除湿風路を塞ぐことなく、循環風路内で発生した水滴を速やかに貯水部へ導くことができるように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、吸込口と吹出口を有する本体ケースと、前記本体ケース内に設けられ、吸湿領域と放湿領域を有する除湿ローターと、前記除湿ローターを回転させるモータと、前記除湿ローターの下方に備えた水を貯水する貯水部と、前記本体ケースの前記吸込口から吸込んだ空気を、除湿風路により、前記除湿ローターの前記吸湿領域を通過後、前記吹出口から前記本体ケース外に排気する送風機と、前記本体ケース内に設けられた循環風路と、を備え、前記循環風路には、前記除湿ローターの前記放湿領域と、前記放湿領域の風上側に設けた発熱部と、前記放湿領域の風下側に設けた再生チャンバーと、前記再生チャンバーの風下側に設けた熱交換器と、前記循環風路内の空気を循環させる循環送風機と、を有し、前記再生チャンバーは、略箱形状で、前記除湿ローターの前記放湿領域と連通する第１の開口部と、前記熱交換器と連通する第２の開口部と、下方に開口した第３の開口部と、を備え、前記第３の開口部には、前記第３の開口部から延びる連通ダクトを設け、前記再生チャンバー内で結露した水は、前記第３の開口部から前記連通ダクトを介して前記貯水部に溜まり、前記第３の開口部と前記連通ダクトは、前記除湿ローターの外周よりも外側に設けられたことを特徴とするものであり、これにより初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、前記本体ケース内に設けられ、吸湿領域と放湿領域を有する除湿ローターと、前記除湿ローターを回転させるモータと、前記除湿ローターの下方に備えた水を貯水する貯水部と、前記本体ケースの前記吸込口から吸込んだ空気を、除湿風路により、前記除湿ローターの前記吸湿領域を通過後、前記吹出口から前記本体ケース外に排気する送風機と、前記本体ケース内に設けられた循環風路と、を備え、前記循環風路には、前記除湿ローターの前記放湿領域と、前記放湿領域の風上側に設けた発熱部と、前記放湿領域の風下側に設けた再生チャンバーと、前記再生チャンバーの風下側に設けた熱交換器と、前記循環風路内の空気を循環させる循環送風機と、を有し、前記再生チャンバーは、略箱形状で、前記除湿ローターの前記放湿領域と連通する第１の開口部と、前記熱交換器と連通する第２の開口部と、下方に開口した第３の開口部と、を備え、前記第３の開口部には、前記第３の開口部から延びる連通ダクトを設け、前記再生チャンバー内で結露した水は、前記第３の開口部から前記連通ダクトを介して前記貯水部に溜まり、前記第３の開口部と前記連通ダクトは、前記除湿ローターの外周よりも外側に設けられたことを特徴としたものである。

すなわち、第３の開口部と連通ダクトは除湿ローター外周より外側に設けられていることで、除湿風路を塞ぐことなく再生チャンバー内で結露した結露水を速やかに貯水部へ導くことができる。

本発明の実施の形態における除湿装置の斜視図 同除湿装置の斜視図 同除湿装置の分解斜視図 同除湿装置の概略断面図 同除湿装置の内部を示す概略図 同除湿装置の支持枠と再生チャンバーと連通ダクトを示す斜視図 同除湿装置の再生チャンバーの分解斜視図 同除湿装置の再生チャンバーの分解斜視図

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。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態における除湿装置の前面側から見た斜視図であり、図２は除湿装置の背面側から見た斜視図であり、図３は概略構成を示す分解斜視図であり、図４には水平断面における概略断面図であり、図５は除湿装置の内部を示す概略図である。

図１、図２、図３、図４、図５に示すように、本実施形態の除湿装置は、縦長箱形状の本体ケース１の前面に吸込口２を設け、本体ケース１の上面には操作部３を、本体ケース１の上部の背面側には吹出口４を有している。使用者は、操作部３を操作することで除湿装置の操作および運転モードの確認をすることができる。吹出口４の上方には、回動自在なルーバー５を備えている。本体ケース１の前面側下方には、貯水部６が出没自在に設けられており、本体ケース１内で生成された除湿水を貯水する。

本体ケース１内には、除湿ローター部７と、再生ユニット８と、送風機９とを備えている。

除湿ローター部７は、除湿ローター１０と、支持枠１１と、モータ１２とを有している。

除湿ローター１０は、円板形状で、回転軸が水平方向に延びるように、支持枠１１に回動自在に設けられている。除湿ローター１０は、吸着材が担持された軸方向に通風可能なハニカム形状で構成されており、この吸着材は、晒される空気の相対湿度が高ければ多くの水分を保持でき、相対湿度が低くなると保持可能な水分量が減少する特性を有している。このように、相対湿度の異なる複数の空気との接触を繰り返せば、各々の相対湿度における吸着材の保持可能な水分量の差に応じて水分の吸脱着が行われることになる。除湿ローターは、空気中の水分を除湿ローター１０に吸着する吸湿領域１０ａと、除湿ローター１０に吸着した水分を放出する放湿領域１０ｂとを有する。除湿ローター１０の外周には、多数の歯１０ｃを有している。

支持枠１１は、本体ケース１における前面側と背面側とを仕切るように配置され、中央部には、円形の開口１１ａを有している。除湿ローター１０は、本体ケース１における背面と支持枠１１との間に配置され、支持枠１１の開口１１ａを塞ぐように、回動自在に設けられている。

モータ１２は、支持枠１１に固定され、歯車（図示せず）を有し、歯車は、除湿ローター１０外周から突出した多数の歯１０ｃと接触する。モータ１２が駆動すると歯車が回転し、この歯車によって除湿ローター１０も回転する。

再生ユニット８は、除湿ローター１０における放湿領域１０ｂの一方側面（本体ケースにおける前面側）と、除湿ローター１０における放湿領域１０ｂの他方側面（本体ケースにおける背面側）と連通する循環風路１３と、循環風路１３内に設けた、発熱部１４と、熱交換器１５と、循環送風機１６とを有する。

発熱部１４は、除湿ローター１０における放湿領域１０ｂの一方側面（本体ケースにおける背面側）に配置されている。発熱部１４は、ニクロム線などの通電発熱する材料で構成され、発熱することにより除湿ローター１０の放湿領域１０ｂにおいて、除湿ローター１０から水分を放出させている。

熱交換器１５は、除湿ローター１０の放湿領域１０ｂから放出した水分を含む再生空気と、送風機９が供給する室内空気とを熱交換して水分を凝縮する。熱交換器１５は、本体ケース１における前面と支持枠１１との間に、除湿ローター１０と水平方向に隣り合うように配置されている。

循環送風機１６は、モータ１６ａと羽根車１６ｂを組み合わせた、いわゆるシロッコファンとして構成し、循環風路１３内で空気の循環を行っている。循環送風機１６は、循環風路１３における発熱部１４と熱交換器１５との間に配置されている。循環送風機１６から送風された空気は、発熱部１４、除湿ローター１０における放湿領域１０ｂ、熱交換器１５を順次介して、循環送風機１６に吸い込まれる。

送風機９は、本体ケース１における背面と支持枠１１との間に配置されている。送風機９は、モータ部９ａと、モータ部９ａにより回転するファン部９ｂと、それらを囲むスクロール形状のケーシング部９ｃとを備えている。

モータ部９ａは、ケーシング部９ｃに固定されている。

ファン部９ｂは、シロッコファンで、モータ部９ａから水平方向に延びた回転軸（図示せず）に固定されている。モータ部９ａの回転軸は、本体ケース１の前面側から背面側に延びている。

ケーシング部９ｃには、吐出口１７と吸気口１８とが設けられている。吐出口１７は、ケーシング部９ｃの本体ケース１における上面側に設けられている。また、吸気口１８は、ケーシング部９ｃの本体ケース１における前面側に設けられている。ケーシング部９ｃは、モータ部９ａを固定し、吸気口１８が設けられた吸込面部分１９と、吸込面部分１９に対向した吸込対向面部分２０と、吸込面部分１９と吸込対向面部分２０とを連結するスクロール形状のスクロール面部分２１とを有している。モータ部９ａによって、ファン部９ｂが回転すると、ケーシング部９ｃの吸気口１８からケーシング部９ｃ内に空気が吸い込まれ、この吸い込まれた空気は、吐出口１７からケーシング部９ｃ外へ送風される。

本体ケース内には、除湿風路２２と、冷却風路２３と有している。

除湿風路２２は、本体ケース１の吸込口２と、除湿ローター１０の吸湿領域１０ａと、送風機９とを連通する風路である。本体ケース１の吸込口２から吸い込んだ空気の水分は、除湿ローター１０の吸湿領域１０ａで、除湿ローター１０に吸着され、除湿される。

冷却風路２３は、本体ケース１の吸込口２と、熱交換器１５と、送風機９とを連通する風路である。本体ケース１の吸込口２から吸い込んだ空気によって、熱交換器１５が冷却される。除湿風路２２と冷却風路２３とを通過したそれぞれの空気は、送風機９で混合され、吹出口４から本体ケース外へ送風される。

以上の構成における除湿動作について説明する。送風機９により吸込口２から室内空気を吸引し、除湿ローター１０の吸湿領域１０ａに水分を吸湿させ、除湿された空気を乾燥空気として吹出口４から室内に送風する（除湿風路）。除湿ローター１０に吸湿された水分は、除湿ローター１０の回転駆動により放湿領域１０ｂに移動し、発熱部１４の加熱により循環風路１３に放出される。循環風路１３では循環送風機１６の送風により、除湿ローター１０の放湿領域１０ｂから送出した高温多湿の空気は、熱交換器１５に送風される。熱交換器１５では循環風路１３と送風機９により本体ケース１内に吸引され、熱交換器１５を冷却する冷却風路２３とが熱交換を行い、循環風路１３の高温多湿空気は冷却され水分が凝縮し結露水として貯水部６に回収される。熱交換器１５を冷却し、温度が上昇した冷却風路２３の空気は、送風機９により、除湿風路２２の空気と混合され吹出口４から室内に送風される。このように、室内空気の除湿動作がなされている。

図６は本発明の実施の形態における除湿装置の支持枠と再生チャンバーと連通ダクトを示す斜視である。図７は除湿装置の再生チャンバーを風上側から見た分解斜視図であり、図８は除湿装置の再生チャンバーを風下側から見た分解斜視図である。

また、図３から図８に示すように、循環風路１３における除湿ローター１０における放湿領域１０ｂの下流側に、再生チャンバー２９が配置されている。再生チャンバー２９は、風上側チャンバー２９ａと、風下側チャンバー２９ｂとに囲まれた風路である。再生チャンバー２９が略箱形状で、除湿ローター１０の放湿領域１０ｂと連通する第１の開口部３０と、熱交換器１５と連通する第２の開口部３１と、を有している。循環送風機１６から送風された空気は、発熱部１４、除湿ローター１０における放湿領域１０ｂ、第１の開口部３０を順次介して再生チャンバー２９内に入る。更に、再生チャンバー２９内に入った空気は、第２の開口部３１、熱交換器１５を順次介して、循環送風機１６に吸い込まれる。再生チャンバー２９内に入った空気は、再生チャンバー２９内で結露する。ここで、再生チャンバー２９は、下方に開口する第３の開口部３２と、第３の開口部３２から下方に延び、第３の開口部３２と受皿３３を連通する連通ダクト３４とを備え、第３の開口部３２と連通ダクト３４は、除湿ローター１０の外周よりも外側に位置している。

すなわち、第３の開口部３２と受皿３３を連通する連通ダクト３４を備えているので、再生チャンバー２９内で結露した結露水は第３の開口部３２へ流れ込み、連通ダクト３４を通じて、速やかに受皿３３を介して、貯水部６へ導くことができる。また、第３の開口部３２と連通ダクト３４とを除湿ローター１０の外周よりも外側に設けることで、除湿風路２２を塞ぐことなく、再生チャンバー２９内で結露した結露水は受皿３３を介して、貯水部６へ導くことができるため、除湿ローター１０の吸湿効率向上となる。

また、第３の開口部３２は、除湿ローター１０の回転軸よりも下方に位置し、再生チャンバー２９の第３の開口部３２を備えた底面３６は、第３の開口部３２が最下端に位置するよう傾斜している。すなわち、再生チャンバー２９内で結露した結露水は傾斜面である再生チャンバー２９の第３の開口部３２を備えた底面３６を通じて、再生チャンバー２９内の最下点に集まり、第３の開口部３２より連通ダクト３４を通じて受皿３３に流れる。受皿３３に溜まった水は、受皿の孔から速やかに貯水部６へ導くことができるので、循環風路内に溜まった水滴による循環風路１３内の圧損上昇を抑えることができ、熱交換器１５の冷却効率の向上となる。

また、再生チャンバー２９内には、第１の開口部３０および除湿ローター１０の放湿領域１０ｂに対向するように垂直平面である略扇形形状の仕切板部３５を設けている。再生チャンバー２９下部の最下点に位置する第３の開口部３２は、仕切板部３５より風下側に位置するものである。

すなわち、再生チャンバー２９は、除湿ローター１０の放湿領域１０ｂより風下側には、第１の開口部３０を有し、第１の開口部３０より風下側に仕切板部３５を有している。更に、受皿３３に連通する第３の開口部３２は、再生チャンバー２９の下部で仕切板部３５より風下側に位置する。これによって、再生チャンバー２９内での空気の流れと、仕切板部３５によって、再生チャンバー２９内で結露した結露水が除湿ローター１０側へ漏れ出すことが抑制され、第３の開口部３２へ流れ込むため、結露水が除湿ローター再吸着することが無くなり、吸湿効率の向上となる。

家庭用や事務所用などの、除湿能力の高い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 吸込口
３ 操作部
４ 吹出口
５ ルーバー
６ 貯水部
７ 除湿ローター部
８ 再生ユニット
９ 送風機
９ａ モータ部
９ｂ ファン部
９ｃ ケーシング部
１０ 除湿ローター
１０ａ 吸湿領域
１０ｂ 放湿領域
１０ｃ 歯
１１ 支持枠
１１ａ 開口
１２ モータ
１３ 循環風路
１４ 発熱部
１５ 熱交換器
１６ 循環送風機
１６ａ モータ
１６ｂ 羽根車
１７ 吐出口
１８ 吸気口
１９ 吸込面部分
２０ 吸込対向面部分
２１ スクロール面部分
２２ 除湿風路
２３ 冷却風路
２９ 再生チャンバー
２９ａ 風上側チャンバー
２９ｂ 風下側チャンバー
３０ 第１の開口部
３１ 第２の開口部
３２ 第３の開口部
３３ 受皿
３４ 連通ダクト
３５ 仕切板部
３６ 底面

Claims (3)

1. 吸込口と吹出口を有する本体ケースと、
   前記本体ケース内に設けられ、吸湿領域と放湿領域を有する除湿ローターと、
   前記除湿ローターを回転させるモータと、
   前記除湿ローターの下方に備えた水を貯水する貯水部と、
   前記本体ケースの前記吸込口から吸込んだ空気を、除湿風路により、前記除湿ローターの前記吸湿領域を通過後、前記吹出口から前記本体ケース外に排気する送風機と、
   前記本体ケース内に設けられた循環風路と、を備え、
   前記循環風路には、
   前記除湿ローターの前記放湿領域と、
   前記放湿領域の風上側に設けた発熱部と、
   前記放湿領域の風下側に設けた再生チャンバーと、
   前記再生チャンバーの風下側に設けた熱交換器と、
   前記循環風路内の空気を循環させる循環送風機と、を有し、
   前記再生チャンバーは、
   略箱形状で、前記除湿ローターの前記放湿領域と連通する第１の開口部と、
   前記熱交換器と連通する第２の開口部と、
   下方に開口した第３の開口部と、を備え、
   前記第３の開口部には、前記第３の開口部から延びる連通ダクトを設け、
   前記再生チャンバー内で結露した水は、前記第３の開口部から前記連通ダクトを介して前記貯水部に溜まり、
   前記第３の開口部と前記連通ダクトは、前記除湿ローターの外周よりも外側に設けられたことを特徴とする除湿装置。
2. 前記第３の開口部は、前記除湿ローターの回転軸よりも下方に位置し、
   前記再生チャンバーの前記第３の開口部を備えた底面は、前記第３の開口が最下端に位置するよう傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の除湿装置。
3. 前記再生チャンバーは、前記第１の開口部および前記除湿ローターの前記放湿領域に対向するように設けられた仕切板部を有し、
   前記第３の開口部は、前記再生チャンバーの下部で前記仕切板部より風下側に位置することを特徴とする請求項２に記載の除湿装置。

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