JP3906538B2 - 静止型除湿装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、静止型の除湿器を使った静止型除湿装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
上記この種の装置としては、例えば浴室を乾燥雰囲気にして衣類等の乾燥室として利用できるようにする乾燥装置が知られており、除湿器が回転するものとしないものとに大別できる。前者は、例えば特開平8―35696号公報や実開平6―10782号公報及び特開平7―180956号公報に示されているように、可逆的な吸湿と放湿とが可能な除湿ロータを除湿器として使ったものである。後者は、例えば特開平5―164359号公報や、特開昭63―287532号公報並びに特開平1―287532号公報に示されているように、可逆的な吸湿と放湿とが可能な静止型の除湿器を使ったものである。
【0003】
除湿ロータによる乾燥装置は、連続的な除湿処理が可能なものの、回転型のため通風路の基本的な断面形状は円形になり、装置の形状に対する自由度が小さくなり勝ちである。従って、建物の室内外を仕切る壁体に開けた標準的な寸法の換気開口部を使って取付けることが困難であり、面倒な取付工事が必要である。また、回転する除湿ロータへ気流を送り込む部分の動シールが必要であるうえ、回転機構部分の構成も結構複雑になるため、高価な装置となる。一方、静止型の除湿器によるものは、除湿器が動かない構成であるため、動シールや回転機構部分が不要で簡素な構成を採ることができ製造も比較的容易である。
【0004】
除湿器自体は、回転型も静止型もシリカゲル等の吸湿剤を付着させたコルゲート材やハニカム材を巻成形して円柱状に構成したり、積層して六面体のブロックとして構成したりしている。こうした構成の除湿器の通路に処理空気を通せば、除湿され乾燥空気が得られる。また、吸湿した除湿器の通路に加熱した空気を通せば、除湿器は放湿され、再生されて再び除湿機能を発揮する。
【0005】
特開昭63―287532号公報に示された静止型の除湿器による除湿技術は、除湿器に室内の空気を通した後、再び室内へ戻す除湿過程と、室内又は室外の空気を加熱した後に除湿器に通し、室外へ排気する再生過程とを交互に繰り返すようにしたものである。この技術を応用した乾燥装置は、図8に示すように静止型の除湿器101が室内空気を循環させる通風路102中に通風可能に設けられ、通風路102に設けられたダンパ103を切換えて除湿・再生(換気)を交互に繰り返すように構成されている。除湿器101には除湿過程においても再生過程においても同方向の空気流が流れ込み、除湿器101の上流側には再生過程で空気流を加熱するヒーター104が設けられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の静止型の除湿器101を使った乾燥装置ないしは除湿装置は、除湿器101自体の除湿機能を十分に引き出せず、性能に不満が残るものであった。即ち、この種の除湿器101の吸湿能力は温度に影響され、温度が低い程吸湿能力が高い特性を有するが、除湿過程と再生過程での除湿器101を流れる気流の向きが同一方向であるため、再生過程から除湿過程へ移行する際には、いつも再生過程で高温になった側から気流が流れ込むことになり、除湿器101の特性を生かし切れない。
【0007】
また、乾燥装置には従来の技術においても触れたように再生過程を行なう構成を利用して換気も行ない得るようにしたものも多いが、上記した従来の静止型の乾燥装置では、換気運転においても除湿器101を介して室内空気を排出することになるため、小風量の換気しかできず、大風量での換気を必要とする場合には対応することができないものである。さらに、除湿機能を発揮するには結構大きな容積の除湿器101が必要なため、装置も大きくなり建物の室内外を仕切る壁体に開けた標準的な寸法(150mm×200mm)の換気開口部を使って取付けることができなかった。
【0008】
本発明は上記した従来の問題点を解消するためになされたもので、その課題とするところは、静止型の除湿器を用いたコンパクトで取付性の良い静止型除湿装置を得ることであり、静止型の除湿器の除湿機能をより良く引き出すことができる静止型除湿装置を得ることであり、その装置の機能の向上を図ることである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成するために請求項1の発明は、処理空気を通す直線状の多数の通路を全体に有し、可逆的な吸放湿機能を備えた静止型の除湿器を、入口端と出口端とが本体ケーシングの一側部側においてそれぞれ室内に開口し途中で往き側から戻り側に方向が反転する反転通風路の戻り側中にその通路が連通するように介在させ、反転通風路の除湿器より入口端側には、当該反転通風路に入口端から除湿器の各通路を経て出口端へ向う空気流を形成する送風機を組込み、反転通風路の往き側には除湿器より下流側の戻り側に連通し、除湿器の通路を経て室外に連絡させ得る再生用通路を設け、この再生用通路の除湿器の前段部には、当該部を通過する空気を昇温する加熱手段を組込み、反転通風路の往き側と再生用通路との分岐部には、反転通風路の往き側の再生用通路への連通を開閉する切換ダンパを設ける手段を採用する。
【0010】
前記課題を達成するために請求項2の発明は、請求項1に係る前記手段における送風機を本体ケーシングの室内側に臨む部分に組込む手段を採用する。
【0011】
前記課題を達成するために請求項3の発明は、請求項1又は請求項2のいずれかに係る前記手段における本体ケーシングを、建物の室内外を仕切る壁体に開けた開口部に室内側から室外側へ挿通して取付け得るように構成する手段を採用する。
【0012】
前記課題を達成するために請求項4の発明は、請求項1〜請求項3までのいずれかに係る前記手段における除湿器を、二分割構成にするとともに、それらを屏風状にくの字に配列させて反転通風路を横断させる手段を採用する。
【0013】
前記課題を達成するために請求項5の発明は、請求項1〜請求項4までのいずれかに係る前記手段における反転通風路の往き側端部と再生用通路の室外に連絡する室外側連絡部とを連通させ、当該部に往き側を閉止し再生用通路を開放し、往き側を開放し再生用通路を閉止し、かつ往き側と再生用通路のいずれも開放することができる切換ダンパを設ける手段を採用する。
【0014】
前記課題を達成するために請求項6の発明は、請求項5に係る前記手段における反転通風路の往き側の再生用通路への連通を開閉する切換ダンパの開放によって、反転通風路の出口端側を閉止する閉止構造を備える手段を採用する。
【0015】
前記課題を達成するために請求項7の発明は、請求項5又は請求項6のいずれかに係る前記手段における反転通風路の往き側の再生用通路への連通を開閉する切換ダンパを、風圧により開閉するバネ付勢式として構成する手段を採用する。
【0016】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態1.
図1〜図3によって示すこの実施の形態1の静止型除湿装置は、可逆的な吸放湿機能をもった図1に示すような構造の静止型の除湿器1を利用し、図3に示すようにして室内の除湿を行なうものである。この静止型除湿装置に適用される除湿器1は、図1に示すようにセラミックス等の無機質繊維にシリカゲル等の吸湿剤を重合反応を利用して、結合させたコルゲート構造材やハニカム構造材を積層して、処理空気を通す直線状の多数の通路2が全体にわたって分布する直方体状に構成したものである。各通路2は平行状でそれらの開口端は全て除湿器1の対向する二面に開口している。
【0017】
上記した構成の除湿器1は、箱型筒状の本体ケーシング3内に構成された反転通風路4内に組込まれている。本体ケーシング3は、図3に示すように建物の室内外を仕切る壁体5に開けた標準的な寸法(150mm×200mm)の換気開口部6の口枠に室内側から挿通させうる大きさに構成されている。反転通風路4は、本体ケーシング3内を上下に仕切る仕切板7により室内側から室外側の方向に続く往き側8と、室外側から室内側に続く戻り側9とに上下二層状に形成され、仕切板7に形成された連絡口10により往き側8と戻り側9とが連絡している。反転通風路4の入口端11は、本体ケーシング3の室内側となる膨出させた一側部側の上部において室内に開口し、エアーフィルター12を通じて上層の往き側8の反転通風路4に通じている。また、出口端13は本体ケーシング3の室内側となる正面において室内に向って開口し、戻り側9に通じている。
【0018】
往き側8である上層の反転通風路4には、入口端11に吸込側を臨ませ、往き側8の反転通風路4に吐出口を室外側に向けた送風機14が組込まれている。この送風機14のモーター15は反転通風路4の戻り側9に配置され、送風機14自体は本体ケーシング3の高さ寸法内に収まっている。この送風機14の運転により、反転通風路4に入口端11から往き側8を室外側へ向い、連絡口10を通り反転して戻り側9を室内側に向い出口端13に至る室内空気の循環気流が形成される。
【0019】
戻り側9の反転通風路4の室外側部分は、断熱構造として内面に断熱材16が張られていて、連絡口10のすぐ下流部の戻り側9の反転通風路4に、除湿器1がその通路2に送風機14による気流が通過できるように横断状に組込まれている。連絡口10に対応する戻り側9の底部にはドレンを排出するドレン孔17が設けられている。なお、除湿器1と反転通風路4の壁面との間は気密が保持されている。除湿器1と出口端13との間の反転通風路4には、当該部を通過する気流を加熱する加熱手段としてのヒーター18が組込まれている。さらにヒーター18と出口端13との間の反転通風路4には、多数の小孔が開けられ気流を均一化するための均一板19が介在されている。
【0020】
送風機14の吐出口の臨む反転通風路4の往き側8は、均一板19より下流側の戻り側9の反転通風路4に連絡口20により連通し、連絡口20から除湿器1の通路2を経て反転通風路4の連絡口10を通り、本体ケーシング3の背面に開口した室外吹出口21に至る再生用通路22が形成されている。再生用通路22の室外吹出口21は反転通風路4の往き側8の延長上に形成され、開閉ダンパ23により開閉可能に構成されている。反転通風路4の往き側8の再生用通路22への分岐部である連絡口20には、この連絡口20を開閉し、開放時には往き側8の反転通風路4側に位置する切換ダンパ24が設けられている。
【0021】
この静止型除湿装置は、図3に示すように例えば浴室25等の室内外を仕切る壁体5に開けた標準的な寸法の換気開口部6の口枠に室内側から挿通させ、通常の換気扇と同様の仕方で容易に取付けることができる。浴室25側には反転通風路4の入口端11と出口端13及び送風機14が、室外側には再生用通路22の室外吹出口21がそれぞれ臨むことになり、室内外の突出部分の嵩も小さく建物の外観性を損なうことも少ない。そして、開閉ダンパ23と切換ダンパ24を切換え除湿過程と再生過程とを交互に繰り返えさせることにより除湿機能を果たさせることができる。除湿過程は、再生用通路22を切換ダンパ24の閉止と開閉ダンパ23の閉止により閉鎖させておいて、浴室25内の空気を送風機14により吸込み、反転通風路4の往き側8から連絡口10を通り下層の戻り側9において除湿器1に通過させて除湿して出口端13から浴室25内へ戻す過程である。再生過程は、切換ダンパ24を開放させ、開閉ダンパ23を開放させて、反転通風路4を閉鎖して送風機14により吸込んだ室内の空気を連絡口20から再生用通路22を経てヒーター18で140℃程度に加熱した後、除湿器1に除湿時とは反対方向から通過させて室外吹出口21から室外へ排出する過程である。ヒーター18部分の反転通風路4は断熱構造となっているので周囲への放熱は少なく加熱効率は良い。
【0022】
除湿過程と再生過程とを交互に繰り返えさせる除湿運転においては、運転開始時には必ず再生用通路22の開放による除湿器1の再生から始まるように制御される。こうすることにより停止状態で吸湿し、除湿能力の低下している除湿器1の状態から除湿運転をスタートすることがなく、除湿機能が安定することになる。また、停止状態で吸湿とともに臭気物質も吸着している除湿器1の臭気を再生過程による排気により予め室外へ放出させることもでき、使用感も向上する。
【0023】
この実施の形態1の静止型除湿装置の特徴の一つは、除湿過程と再生過程での除湿器1への室内の空気の通過方向を反対にしたことである。この種の除湿器1の吸湿能力は温度に影響され、温度が低い程吸湿能力が高い特性を有するが、除湿過程と再生過程での除湿器1を流れる気流の向きが同一方向であると、再生過程から除湿過程へ移行する際には、いつも再生過程で高温になった側から除湿過程での空気流が流れ込むことになり、除湿器1の上記した特性を生かし切れない。これに対して、除湿過程と再生過程での除湿器1への室内の空気の通過方向を反対向き、即ち対向流的にすると、再生過程を経た除湿器1の除湿過程での流入側の温度の高温化を防止することができ、除湿器1の除湿性能を引き出すことができ、エネルギー効率を上げることができる。
【0024】
除湿過程の時間は再生過程の時間より若干短く設定され、気流の方向の反転は、切換ダンパ24の切換えと開閉ダンパ23の開閉による風路の切換えにより行なわれる。再生用通路22を開放した場合には、連絡口20から反転通風路4の戻り側9に流入した浴室25内の空気の一部は、戻り側9の方をとおり出口端13から浴室25内に吹出され、他の多くは均一板19を通過してヒーター18で加熱された後、除湿器1を通過して室外吹出口21を経て室外へ排気される。再生用通路22から浴室25へ戻される空気は、さほど多くはないが浴室25内に循環流を形成する。従って、再生過程でも浴室25内の乾燥が或程度はなされることになる。
【0025】
浴室25内に衣類等の被乾燥物を吊してこれらを乾燥させる場合、より乾燥の度合いの高い乾燥雰囲気にする方が乾燥時間は短くなる。しかし、被乾燥物から奪い取った水分を被乾燥物から速やかに引き離して排除することも乾燥時間の短縮に繋がる重要な要素でもある。この静止型除湿装置では再生過程でも上述のように一部の空気が循環し、また、排気により剥ぎ取った水分の屋外への排出が行なわれるので、被乾燥物からの水分の引き離しが速やかに行なわれ、乾燥時間が短縮する。
【0026】
この実施の形態1の静止型除湿装置によれば、除湿器1の機能性を高めうるばかりでなく、戻り側9の反転通風路4が断熱構造になっているので再生過程で使うヒーター18を使い、暖房を行なうこともできる。即ち、除湿過程と同じ方向の気流を反転通風路4に形成し、ヒーター18を動作させれば暖気の室内への吹出しによる暖房を実施することができる。この時、再生過程で使うヒーター18は除湿器1の下流側に位置することになるので、加熱した気流が除湿器1を通過しないので、除湿器1に熱を奪われることもなく、その寿命を短くしたりすることもないうえ、前述したような理由により除湿過程へ円滑に移行することができる。
【0027】
また、上述のように再生過程では、室内の空気を排気するので室内の換気も実施されるが、除湿器1を通過させるため小風量の換気しか期待できず、大風量での換気が必要な場合には対応できない。この静止型除湿装置では、切換ダンパ24を閉止位置にし、室外吹出口21を開放させて送風機14を運転させることにより、送風機14から吹出される室内の空気を反転通風路4の往き側8を使って室外吹出口21から室外へ排気することができる。反転通風路4の往き側8と室外吹出口21とは直線上で連絡しているため、圧力損失の少ない大風量での換気が実現する。
【0028】
構成上においては、送風機14が室内側に組込まれていて、モーター15の張出しを反転通風路4の戻り側9に配置することにより、送風機14とモーター15とにより規制される上下方向の寸法が大きく採れ、標準的な寸法の換気開口部6の口枠に室内側から挿通させ取付け得る程のコンパクト化が可能である。送風機14を室外側に配置して除湿器1を通過させる気流を対向流とするには、送風機14の吸込通路を長くとらなくてはならないうえ、再生用通路22については一旦、除湿器1を迂回させてから除湿器1を通過させる経路としなくてはならず、除湿や再生の際の気流の反転が多くなり、圧力損失が増大するため、装置全体を大きく構成するか、送風機14の能力を高く設定する必要がある。この点でも送風機14を室内側に組込むことの意義は大きい。
【0029】
実施の形態2.
図4,5,6はこの実施の形態2の静止型除湿装置を示したものである。この静止型除湿装置は実施の形態1で示した静止型除湿装置のコンパクト化を除湿器1の構成により推進したものであり、除湿器1に係る構成以外は実施の形態1のものと同じである。従って、実施の形態1のものと同じ部分については、実施の形態1のものと同じ符号を用い、それらについての説明は省略する。
【0030】
実施の形態1の図1に示したような通路2に直交する横方向寸法が、通路2に平行な縦方向寸法より長い六面体の除湿器1は、その縦、横、高さの寸法に応じた組込み部分の寸法が必要である。この実施の形態2の除湿器1は、図1の除湿器1を縦方向又は高さ方向で二分割に構成し、それらを屏風状に室外側に開脚するようなくの字に配列させて反転通風路4の戻り側9を横断させたものである。この構成を採用することにより、除湿器1の開脚部分に連絡口10を構成でき、幅方向又は高さ方向や長さ方向の寸法を小さくすることができる。除湿器1の吸湿・放湿機能も縦方向で二分割に構成した場合には、通路2の反転通風路4に臨む面積が増すため向上するうえ、通路2の長さも短くなるため圧力損失も小さくなる。再生用通路22の室外吹出口21の開閉ダンパ23については、図5に示すように反転通風路4の連絡口10の手前に設けた切換ダンパ26に置換することができる。
【0031】
この切換ダンパ26は、反転通風路4の往き側8を図5におけるA位置で閉止して再生用通路22を開放し、連絡口10を図5におけるB位置で開放して再生用通路22を閉止し、かつ図5におけるC位置で反転通風路4と再生用通路22のいずれも開放することができる構成である。A位置に切換ダンパ26を切換えれば再生過程が実施でき、B位置に切換ダンパ26を切換えれば除湿過程が実施でき、C位置に切換ダンパ26を切換えれば大風量での換気が実施できる。そして、再生用通路22への分岐部の切換ダンパ24については、図6に示すような通常はコイルバネ27の付勢により閉じていて、コイルバネ27の付勢に勝る風圧が作用すると開放するバネ付勢式の切換ダンパにすることもできる。
【0032】
即ち、切換ダンパ26をA位置に切換えると、往き側8の内圧が上昇し再生用通路22の連絡口20を閉止していた切換ダンパ24のコイルバネ27の付勢力に勝ることになり、切換ダンパ24が自動的に開放され再生用通路22が開放されることになり、切換ダンパ24に関する構成の簡素化を推進することができる。これ以外の機能及び利点は実施の形態1のものと同じである。
【0033】
実施の形態3.
図7はこの実施の形態3の静止型除湿装置を示したものである。この静止型除湿装置は、実施の形態1,2で示した静止型除湿装置の除湿器1の再生機能を向上させるための工夫を講じたものであり、基本的な構成は実施の形態1,2のものと同じである。従って、実施の形態1,2のものと同じ部分については、実施の形態1,2のものと同じ符号を用い、それらについての説明は省略する。
【0034】
実施の形態1,2で示した再生用通路22を開放させる切換ダンパ24は、開放状態でも切換ダンパ24が反転通風路4の出口端13側の戻り側9を閉止することはなく、隙間があり再生過程においてもこの隙間をとおり出口端13から浴室25内に室内空気が吹出される。従って、除湿器1へは送風機14による風量の全部が送風されるわけではない。除湿対象となる部屋が、極めて高湿度になり、除湿器1の吸着量が多いような場合には、除湿器1の再生を効果的に行なう必要がある。そこで、この実施の形態3の静止型除湿装置では、切換ダンパ24の開放によって、反転通風路4の出口端13側を切換ダンパ24とによりほぼ全閉する閉止構造28を設け、除湿器1の再生に供する風量を多くし、再生機能を高めている。これにより、除湿器1の吸着量が多いような場合にも対応できる静止型除湿装置が得られる。これ以外の構成及び機能は実施の形態1,2のものと同じである。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したとおり請求項1の発明によれば、静止型の除湿器の除湿機能をより良く引き出すことができるコンパクトで取付性の良い静止型除湿装置が得られる。
【0036】
請求項2の発明によれば、請求項1に係る前記効果とともに本体ケーシングのコンパクト化を推進できる。
【0037】
請求項3の発明によれば、請求項1又は請求項2のいずれかに係る前記効果とともに取付性が向上する。
【0038】
請求項4の発明によれば、請求項1〜請求項3までのいずれかに係る前記効果とともに、除湿器に関する圧力損失を軽減でき、小型化を推進できる。
【0039】
請求項5の発明によれば、請求項1〜請求項4までのいずれかに係る前記効果とともに、静止型除湿装置の機能が向上する。
【0040】
請求項6の発明によれば、請求項5に係る前記効果とともに除湿器に対する再生機能が向上する。
【0041】
請求項7の発明によれば、請求項5又は請求項6のいずれかに係る前記効果とともに構成の簡素化を推進できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1の静止型除湿装置に使用する静止型の除湿器を示す斜視図である。
【図2】 実施の形態1の静止型除湿装置の縦断面図である。
【図3】 実施の形態1の静止型除湿装置の取付状態を示す説明図である。
【図4】 実施の形態2の静止型除湿装置の横断面図である。
【図5】 実施の形態2の静止型除湿装置の縦断面図である。
【図6】 実施の形態2の静止型除湿装置の切換ダンパの断面図である。
【図7】 実施の形態3の静止型除湿装置の縦断面図である。
【図8】 従来の乾燥装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
1 除湿器、 2 通路、 3 本体ケーシング、 4 反転通風路、 6 換気開口部、 8 往き側、 9 戻り側、 10 連絡口、 11 入口端、13 出口端、 14 送風機、 18 ヒーター、 20 連絡口、 21室外吹出口、 22 再生用通路、 23 開閉ダンパ、 24 切換ダンパ、 26 切換ダンパ、 27 コイルバネ、 28 閉止構造。
Claims (7)
- 処理空気を通す直線状の多数の通路を全体に有し、可逆的な吸放湿機能を備えた静止型の除湿器を、入口端と出口端とが本体ケーシングの一側部側においてそれぞれ室内に開口し途中で往き側から戻り側に方向が反転する反転通風路の戻り側中にその通路が連通するように介在させ、この反転通風路の前記除湿器より入口端側には、当該反転通風路に入口端から前記除湿器の各通路を経て出口端へ向う空気流を形成する送風機を組込み、前記反転通風路の往き側には前記除湿器より下流側の前記戻り側に連通し、前記除湿器の通路を経て室外に連絡させ得る再生用通路を設け、この再生用通路の前記除湿器の前段部には、当該部を通過する空気を昇温する加熱手段を組込み、前記反転通風路の往き側と前記再生用通路との分岐部には、前記反転通風路の往き側の再生用通路への連通を開閉する切換ダンパを設けた静止型除湿装置。
- 請求項1に記載の静止型除湿装置であって、送風機を本体ケーシングの室内側に臨む部分に組込んだ静止型除湿装置。
- 請求項1又は請求項2のいずれかに記載の静止型除湿装置であって、本体ケーシングを建物の室内外を仕切る壁体に開けた開口部に室内側から室外側へ挿通して取付け得るように構成した静止型除湿装置。
- 請求項1〜請求項3までのいずれかに記載の静止型除湿装置であって、除湿器を二分割構成にするとともに、それらを屏風状にくの字に配列させて反転通風路を横断させた静止型除湿装置。
- 請求項1〜請求項4までのいずれかに記載の静止型除湿装置であって、反転通風路の往き側端部と再生用通路の室外に連絡する室外側連絡部とを連通させ、当該部に前記往き側を閉止し再生用通路を開放し、前記往き側を開放し再生用通路を閉止し、かつ前記往き側と再生用通路のいずれも開放することができる切換ダンパを設けた静止型除湿装置。
- 請求項5に記載の静止型除湿装置であって、反転通風路の往き側の再生用通路への連通を開閉する切換ダンパの開放によって、反転通風路の出口端側を閉止する閉止構造を備えた静止型除湿装置。
- 請求項5又は請求項6のいずれかに記載の静止型除湿装置であって、反転通風路の往き側の再生用通路への連通を開閉する切換ダンパを風圧により開閉するバネ付勢式として構成した静止型除湿装置。
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