JP3933606B2 - 除湿機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、除湿機に関し、特に吸湿剤を用いて除湿を行う、乾式除湿機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の除湿機は、図１に示すように、除湿機１外部から送風機４によって取り入れられた吸湿用空気１４ａが、２経路を持った凝縮器３の一方の通路（以下、低温通路３ａと呼ぶ）を通った後、内部にシリカゲルなどの吸湿剤２６が充填され、風路を２分割された回転式の吸湿器２の一方の風路（以下、吸湿部２ａと呼ぶ）を通って吸湿され、除湿機１の外部へ乾燥空気１４ｂが放出される吸湿経路Ａが構成されている。
【０００３】
また、吸湿用空気１４ａに含まれる水分を吸収した吸湿剤２６を再生するために、除湿機１外部から送風機６によって取り入れられた再生用空気７ａは、再生用ヒータ５によって昇温され（７ｂ）、吸湿器２内の吸湿剤２６を乾燥させる。水分を含んだ高温の再生用空気７ｃは、前記凝縮器３の他方の通路（以下、高温通路３ｂと呼ぶ）を通ることで、低温通路３ａ内を通る吸湿用空気１４ａと熱交換されて冷却及び凝縮され、除湿機１の外部へ放出される再生経路Ｂが構成されている。
【０００４】
凝縮器３に流入する再生用空気７ｃは、冷却されるため、水分が凝縮され、凝縮水１９となって落下する。この時に飽和水蒸気量が少ないほうが、多くの水分を凝縮できるので、できるだけ低温に冷却した方が望ましい。また、再生経路Ｂ内に凝縮水１９が溜まらないように、凝縮水１９を受ける貯水部１０と、貯水部１０にあけられた孔１０ａから落下する凝縮水２０を受ける貯水槽２７が配されている。
【０００５】
また、図２は、他の従来例を示し、再生経路Ｂが、循環した閉回路を構成した再生用空気循環式除湿機である。凝縮器３を通過後の再生用空気７ｄは、再生用ヒータ５で、昇温され、吸湿器２の再生部２ｂを通って吸湿剤２６を再生し、凝縮器３で凝縮される。この構成によると、凝縮後の高湿度の再生用空気７ｄが除湿機１外へ放出されないため、前述の例と比較して除湿効果が高くなる。
【０００６】
また、図３に凝縮器３の詳細を示す。凝縮器３は、図３における（ａ）に示すように、吸湿経路Ａの低温通路３ａと再生経路Ｂの高温通路３ｂとは直交しており、図３における（ｂ）に示すような、内部が多数の通路に分割されたシート２２，２３が互いに直交して複数段交互に積層固着されて構成されている。シート２２，２３の固着面２２ａ，２３ａは、極力薄く、また接触面積が大きく形成され、低温通路３ａを通る吸湿用空気１４ａと、高温通路３ｂを通る再生用空気７ｃとの間の熱交換の効率を向上させている。
【０００７】
熱交換によって冷却された再生用空気７ｃは、図３における（ｃ）に示す高温通路３ｂの断面図のように、水分が凝縮されて、凝縮水１９となり、凝縮水１９は自重により高温通路３ｂ内を落下して排出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成の除湿機において、吸湿器２が吸湿用空気１４ａから水分を吸収する際には吸着熱が発生し、凝縮器３が、再生用空気７ｃを凝縮する際には凝縮熱が発生する。また、吸湿剤２６を再生するためには、再生用空気７ｂは、約１４０℃以上に加熱される必要があるため、再生用ヒータ５には、送風機６により決定される風量の再生用空気７ｂを昇温させる電力が必要である。
【０００９】
再生用空気７ｂの昇温時に再生用ヒータ５によって発生する余熱は、前記の吸着熱と凝縮熱とともに、除湿機１から放出されて、使用される部屋の室温を上昇させ、ユーザに不快感を与える要因となる。また、余熱分のエネルギーが再生用ヒータ５によって余分に消費されるので、除湿機１の消費電力を大きくしていた。
【００１０】
また、乾式の除湿機は、コンプレッサ式除湿機などと比較し、静音であるが形状が大きくなるという欠点があった。
【００１１】
また、図３における（ｃ）に示すように、高温通路３ｂ内を壁面に伝って成長しながら落下してきた凝縮水１９は、凝縮器３の下端面３０で表面張力によってある程度の重量になるまでは落下せずに留まり、大きな水滴１９ａとなって高温通路３ｂを塞でいた。
【００１２】
この水滴１９ａによって、高温通路３ｂが部分的に塞がれることにより、再生用空気７ｃの通過面積が減少して熱交換を行う面積が少なくなり、さらに、通過面積が減少し、送風機６による風量が一定であるために再生用空気７ｃが凝縮器３を通過する速度が速くなることで、凝縮効率を悪化させる要因となっていた。
【００１３】
また、再生用空気循環式除湿機においては、凝縮器３の貯水部１０に開けられた孔１０ａは、再生用空気７ｄが閉じた再生経路Ｂからできる限り漏れないように、最小限の大きさに開けられている。しかし、再生経路Ｂにおいて、凝縮器３の高温通路３ｂが細管状となっているため最も通気抵抗が大きく、凝縮器３を通過後の再生用空気７ｄの気圧が大気圧よりも低くなり、孔１０ａから凝縮水１９が排出されにくくなることによって再生経路Ｂに凝縮水１９が溜まる要因となっていた。
【００１４】
また、除湿機１を運転する際に、湿度は、温度に比較して体感しにくいため、ユーザが除湿効果を確認しにくかった。
【００１５】
また、再生経路Ｂは、高湿度状態であり、除湿機１を運転停止後に、再生経路Ｂが室温まで低下した際には、再生経路Ｂのほぼ全体が露点温度に達している。再生経路Ｂは、高湿度の再生用空気７ｄの排出を少なくするために、細い経路で構成されているので（例えば吸湿経路Ａの１／１０）、除湿機１の運転停止後長時間放置しても乾燥しにくく、かびの発生、雑菌の繁殖、金属部の腐食などの問題があった。
【００１６】
本発明は、外部へ放出される熱を低減し、消費電力の少ない除湿機を提供することを目的とする。
【００１７】
また、本発明は、小型でコストパフォーマンスに優れた除湿機を提供することを目的とする。
【００１８】
また、本発明は、安定した凝縮効率を得ることのできる除湿機を提供することを目的とする。
【００１９】
また、本発明は、凝縮水の排出をスムーズに行うことが可能な除湿機を提供することを目的とする。
【００２０】
また、本発明は、運転効果を容易に確認可能な除湿機を提供することを目的とする。
【００２１】
また、本発明は、かびや雑菌の発生及び金属の腐食を防止した除湿機を提供することを目的とする。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、回転式の吸湿器と、前記吸湿器内部に充填され、水分を吸収する吸湿剤と、前記吸湿器内の風路を分割された吸湿部を通り、吸湿用空気から水分を吸収する吸湿経路と、前記吸湿器内の風路を分割された再生部を通り、前記吸湿剤を再生する再生経路と、前記再生経路内を通り再生用空気を昇温する再生用ヒータと、前記再生用空気内の水分を凝縮させて除去する凝縮器とを備えた除湿機において、前記凝縮器を通過後の前記再生経路の一部に通気抵抗を設けている。
【００３３】
この構成によると、循環した再生経路において、凝縮器を通過した再生用空気は、通気抵抗を受け、凝縮器の出口付近の気圧が高くなる。
【００３４】
また、前記凝縮器を通過後の前記再生経路を構成する部材が、前記再生経路内部の少なくとも一部を可視できる材料で構成されている。
【００３５】
この構成によると、凝縮器を通った後の再生経路の一部は、除湿機外より視認できる状態で、除湿が行われる。
【００３６】
また、前記吸湿経路の送風機を停止時に、前記再生経路の送風機と前記再生用ヒータとを運転可能としている。
【００３７】
この構成によると、除湿機の運転停止後に、再生経路の送風機を運転した際に、吸湿用空気は流れずに、高温の乾燥した再生用空気が再生経路に流れる。また、前記再生経路における前記凝縮器の出口側形状を、長溝状としている。この構成によると、凝縮器の出口付近の凝縮水は、長溝部を下方に伝って、長溝の下方端部で表面張力によって留まり、適当な重量となって、凝縮器より落下する。
【００３８】
【発明の実施の形態】
本発明における第１の実施形態を図４及び図５を参照して説明する。図４は、第１実施形態の構成図であり、図５は吸湿器２の部分を説明する概略図である。なお、従来例と同一の構成部材においては、同一の番号を付している。
【００３９】
図において、吸湿器２は、吸湿器２の回転方向（矢印２４）の前方より順に放熱区域２ｂａ、再生区域２ｂｂ、受熱区域２ｂｃに、風路を分割されている。再生用ヒータ５によって昇温された再生用空気７ｂは、吸湿器２の再生部２ａの再生区域２ｂｂを通り、吸湿剤２６の再生を行う。再生区域２ｂｂを通過した再生用空気７ｂ２は、再生用空気７ｂよりも温度が下がっているが、まだ高温状態であるので、再度、吸湿器２の再生部２ｂにおける、受熱区域２ｂｃを通って吸湿剤２６に余熱を与える。予熱された受熱区域２ｂｃの吸湿剤２６は、吸湿器２の矢印２４方向の回転に伴い前記の再生区域２ｂｂへ移動する
【００４０】
受熱区域２ｂｃを通った再生用空気７ｃは、凝縮器３を通って冷却及び凝縮され、冷却された再生用空気７ｄは、吸湿器２の放熱区域２ｂａを通る。再生区域２ｂｂで加熱された吸湿剤２６は、吸湿器２の回転に伴い放熱区域２ｂａへ移動しているので、再生用空気７ｄは、吸湿剤２６から予熱され、再生用空気７ｄ２となって再生用ヒータ５によって昇温される。
【００４１】
この構成によると、図５に示すように、再生用空気７ｄ２が、放熱区域２ｂａと再生区域２ｂｂを介して吸湿剤２６の熱を回収する第１の熱回収回路Ｄが形成されることにより、再生用空気７ｄ２は、再生用ヒータ５で加熱される前に予め昇温されるので、再生用ヒータ５の、加熱エネルギーを低減可能となる。
【００４２】
また、受熱区域２ｂｃの吸湿剤２６が、再生用空気７ｂ２の余熱を回収して再生区域２ｂｂに引き渡す第２の熱回収回路Ｅが形成されることにより、吸湿剤２６が再生区域に位置する前に予め昇温されるので、吸湿剤２６の再生に必要な温度まで再生空気７ｂを昇温させる、再生用ヒータ５の加熱エネルギーを低減可能である。
【００４３】
なお、図４において、再生経路Ｂを循環した閉回路としているが、放熱区域２ｂａに入る再生用空気７ｄを除湿機１の外部から取り入れ、凝縮器３を通過した再生用空気７ｄを除湿機１の外部へ放出する開回路でも同様の効果を得ることができる。
【００４４】
次に、第２実施形態を図６及び図７を参照して説明する。図６は、第２実施形態の構成図であり、図７は吸湿器２及び熱交換器８の部分を説明する概略図である。なお、従来例と同一の構成部材においては、同一の番号を付している。
【００４５】
同図において、吸湿器２に隣接して、吸湿器２の再生部２ｂから吸湿部２ａの一部にかけて形成される熱交換器８が配置され、再生用ヒータ５によって昇温された再生用空気７ｂは、吸湿器２の再生部２ｂを通って吸湿剤２６を再生した後、熱交換器８内の再生経路Ｂ１を通って凝縮器３へ送られる。熱交換器８は、伝熱性の高い材料で形成され、吸湿器２を通ったまだ高温状態の再生用空気７ｂは、熱交換器８に余熱を与える。
【００４６】
吸湿経路Ａから分岐した吸湿経路Ａ２を通る吸湿用空気１４ｃは、熱交換器８内の再生経路Ｂ１と隣接した吸湿経路Ａ１を通って、再生経路Ｂ１からの伝導熱を与えられ、吸湿器２の再生部２ｂと隣接して回転方向（矢印２４）の後方側に位置する受熱部２ｃを通り吸湿剤２６に予熱を与え、受熱部２ｃ内の吸湿剤２６は回転によって再生部２ｂへ移動する。吸湿器２を通った吸湿用空気１４ｄは、吸湿剤２６により水分を除去されているので吸湿経路Ａに戻り、除湿機１外へ放出される。
【００４７】
この構成によると、昇温された再生用空気７ｂの余熱を熱交換器８と吸湿用空気１４ｃを介して吸湿剤２６が回収する回収回路Ｆが形成されることにより、吸湿剤２６が再生区域に位置する前に予め昇温されるので、吸湿剤２６の再生に必要な温度まで再生空気７ｂを昇温させる、再生用ヒータ５の加熱エネルギーを低減可能である。
【００４８】
なお、図６において、吸湿経路Ａ２が、吸湿経路Ａから分岐した構成を示しているが、吸湿経路Ａの一部が熱交換器８内の吸湿経路Ａ１にかかるように構成すれば、吸湿経路Ａ２を分岐させなくても同様の効果を期待することができる。
【００４９】
次に、第３実施形態を図８及び図９を参照して説明する。図８は、第３実施形態の構成図であり、図９は吸湿器２及び回転式の熱交換器９の部分を説明する概略示図である。なお、従来例と同一の構成部材においては、同一の番号を付している。
【００５０】
同図において、吸湿器２に隣接した位置に回転式の熱交換器９が配置され、再生用ヒータ５によって昇温された再生用空気７ｂは、吸湿器２の再生部２ｂを通って吸湿剤２６を再生した後、熱交換器９内の受熱部９ａを通って凝縮器３へ送られる。吸湿器２を通ったまだ高温状態の再生用空気７ｂは、熱交換器９に余熱を与える。
【００５１】
吸湿経路Ａから分岐した吸湿経路Ａ２を通る吸湿用空気１４ｃは、熱交換器９内の受熱部９ａと隣接した放熱部９ｂを通る。熱交換器９の受熱部９ａの吸湿剤２６は、熱交換器９の矢印２５方向の回転によって放熱部９ｂに移動しているため、吸湿用空気１４ｃは熱交換器９の放熱部９ｂから熱を与えられ、吸湿器２の再生部２ａと隣接して回転方向（矢印２４）の後方側に位置する吸湿器２の受熱部２ｃを通り吸湿剤２６に予熱を与え、吸湿器２の受熱部２ｃ内の吸湿剤２６は矢印２４方向の回転によって再生部２ｂへ移動する。吸湿器２を通った吸湿用空気１４ｄは、吸湿剤２６により水分を除去されているので吸湿経路Ａに戻り、除湿機１外へ放出される。
【００５２】
この構成によると、昇温された再生用空気７ｂの余熱を熱交換器９と吸湿用空気１４ｃを介して吸湿剤２６が回収する熱回収回路Ｇが形成されることにより、吸湿剤２６が再生区域に位置する前に予め昇温されるので、吸湿剤２６の再生に必要な温度まで再生空気７ｂを昇温させる、再生用ヒータ５の加熱エネルギーを低減可能である。
【００５３】
なお、図８において、吸湿経路Ａ２が、吸湿経路Ａから分岐した構成を示しているが、吸湿経路Ａの一部が熱交換器９内の放熱部９ａにかかるように構成すれば、吸湿経路Ａ２を分岐させなくても同様の効果を期待することができる。
【００５４】
以上の第１、第２及び第３の実施形態によると、再生用ヒータ５によって加熱された再生用空気７ｂ及び吸湿剤２６の余熱を回収することから、除湿機１外に放出される熱量が低減されるとともに、再生用ヒータ５が加熱を行うために必要な加熱エネルギーが低減され、再生用ヒータ５の消費電力を低減することができる。
【００５５】
なお、第２及び第３実施形態において、熱交換器８及び熱交換器９は、必ずしも吸湿器２に隣接する必要はなく離れた位置に構成しても同様の効果を得ることが可能であるが、できるだけ近い位置に配置した方が、熱交換器８，９と吸湿器２との間の、再生経路Ｂ及び吸湿経路Ａ２を短くでき、再生経路Ｂ及び吸湿経路Ａ２からの放熱量を少なくできるので望ましい。
【００５６】
また、第２及び第３実施形態において、再生経路Ｂ及び吸湿経路Ａ２は、対向流としているが、必ずしも対向流とする必要はなく図１３に示すように、平行流でも構成可能で、同様の効果を得ることが可能であるが、対向流とした方が、熱交換器８，９と吸湿器２との間の、再生経路Ｂ及び吸湿経路Ａ２を短くでき、再生経路Ｂ及び吸湿経路Ａ２からの放熱量を少なくできるので望ましい。
【００５７】
また、第３実施形態において、熱交換器９と吸湿器２の回転方向を逆方向としているが、必ずしも逆方向とする必要はなく図１４に示すように、同一方向でも構成可能で、同様の効果を得ることが可能であるが、逆方向とした方が、熱交換器９と吸湿器２との間の、再生経路Ｂ及び吸湿経路Ａ２を短くでき、再生経路Ｂ及び吸湿経路Ａ２からの放熱量を少なくできるので望ましい。
【００６０】
次に、第４実施形態を図１０を参照して説明する。先に説明した図３と同一の構成部材においては、同一の番号を付している。図１０において、（ａ）は、第４実施形態における凝縮器３の斜視図を示し、（ｂ）は、高温通路３ｂの縦断面図を示している。これによると、低温通路３ａのシート２２は、高温通路３ｂのシート２３よりも下方に突出して積層されており、突出部３ｄと、厚みｔ，奥行きｄの長溝部３ｃとを形成している。
【００６１】
凝縮器３に流入した再生用空気７ｃは、凝縮されて凝縮水１９を生成して高温通路３ｂ内を成長しながら内壁面を伝って落下する。凝縮水１９が高温通路３ｂを構成するシート２３の下端面３０に達すると、凝縮水１９に表面張力が低温通路３ａを構成するシート２２の側面３２との間で働くことで、凝縮水１９は留まらずに、シート２２の側面３２を伝ってシート２２の下端面３１まで落下する。シート２２の下端面３１では、凝縮水１９に、側面３２及び下端面３１との間で表面張力が働くため落下しにくくなり、適当時間留まって大きな凝縮水１９ａとなり、ある程度の自重になってから、貯水部１０に落下する。
【００６２】
このように、凝縮水１９は、高温通路３ｂの下端面３０で留まることが無くなるため、高温通路３ｂを通った再生空気７ｃは、下端面３０と凝縮水１９ａとの隙間から流出し、高温通路３ｂを塞いで再生用空気７ｃの通過面積を減少させることなく常にほぼ最大に維持することが可能で、安定した凝縮効率を得ることができる。
【００６３】
次に、第５実施形態を図１１を参照して説明する。なお、従来例と同一の構成部材においては、同一の番号を付している。図１１において、除湿機１は、再生用空気循環式に構成されており、凝縮器３を通過した後の再生経路Ｂの一部分を、凝縮器３の貯水部１０の気圧が大気圧よりも高くなるように、他よりも細くして通気抵抗１３を形成している。これによって、貯水部１０の孔１０ａからスムーズに凝縮水２０が貯水槽２７に落下し、再生経路Ｂに凝縮水２０が大量に溜まることを防止している。
【００６４】
次に、第６実施形態を図１２を参照して説明する。なお、従来例と同一の構成部材においては、同一の番号を付している。図１２において、凝縮器３の貯水部１０と、除湿機１の窓部１８は、透明な材料で形成され、除湿機１外からユーザが貯水部１９の内部を見られるようになっている。これによると、除湿機１の運転開始後に凝縮水１９，２０が溜まっていくのをユーザが視認でき、運転効果を確認できるようになる。
【００６５】
次に、第７実施形態を説明する。先に述べたように、除湿機１の運転停止後の再生経路Ｂは、室温まで低下した際には、再生経路Ｂのほぼ全体が露点温度に達しており、除湿機１の運転停止後長時間放置しても乾燥しにくい。
【００６６】
これに対し、除湿機１を運転停止し、吸湿用の送風機４を停止させたときに、再生用の送風機６と再生用ヒータ５とを運転可能なスイッチを設け、ユーザによってこのスイッチが入れられるかまたは吸湿器の停止後自動的に、適当時間再生用の送風機６を運転し、ユーザによりまたは自動的に停止させるようにすることで、低温通路３ａ内の吸湿用空気１４ａは送風機４が停止していることから、停留し再生経路Ｂとの熱交換によって高温となるため、再生経路Ｂの凝縮が行われなくなる。
【００６７】
この状態で、送風機６と再生用ヒータ５の運転を続け、再生経路Ｂ内を乾燥させた後、送風機６と再生用ヒータ５の運転を停止させることで、除湿機内を乾燥させた状態で維持できる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によると、再生用空気循環式除湿機において、再生経路における凝縮器出口部の気圧を大気圧よりも高く維持できるので、凝縮水の排出がスムーズに行われる。
【００７２】
また、除湿効果をユーザが視認可能となる。
【００７３】
また、再生経路内を乾燥した状態に維持できるので、かびの発生、雑菌の繁殖、金属部の腐食などを防止することができる。また、再生経路における凝縮器出口の有効面積は常に一定するので、安定した凝縮効率を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の乾式除湿機の構成図である。
【図２】従来の再生回路が閉回路である乾式除湿機の構成図である。
【図３】従来の乾式除湿機の凝縮器を説明する図である。
【図４】本発明の第１実施形態を示す構成図である。
【図５】本発明の第１実施形態における吸湿器を示す平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態を示す構成図である。
【図７】本発明の第２実施形態における吸湿器を示す概略図である。
【図８】本発明の第３実施形態を示す構成図である。
【図９】本発明の第３実施形態における吸湿器を示す概略図である。
【図１０】本発明の第４実施形態を示す構成図である。
【図１１】本発明の第５実施形態における凝縮器を説明する図である。
【図１２】本発明の第６実施形態を示す構成図である。
【図１３】本発明の第２、第３の実施形態における他の経路を示す概略図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態における他の経路を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 除湿機
２ 吸湿器
２ａ 吸湿部
２ｂ 再生部
３ 凝縮器
４ 送風機（吸湿経路用）
５ 再生用ヒータ
６ 送風機（再生経路用）
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ 再生用空気
８，９ 熱交換器
１４ａ，１４ｃ 吸湿用空気
１４ｂ 乾燥空気
１９，２０ 凝縮水
２２，２３ シート
２７ 貯水漕
Ａ 吸湿経路
Ｂ 再生経路
Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ 熱回収回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、除湿機に関し、特に吸湿剤を用いて除湿を行う、乾式除湿機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の除湿機は、図１に示すように、除湿機１外部から送風機４によって取り入れられた吸湿用空気１４ａが、２経路を持った凝縮器３の一方の通路（以下、低温通路３ａと呼ぶ）を通った後、内部にシリカゲルなどの吸湿剤２６が充填され、風路を２分割された回転式の吸湿器２の一方の風路（以下、吸湿部２ａと呼ぶ）を通って吸湿され、除湿機１の外部へ乾燥空気１４ｂが放出される吸湿経路Ａが構成されている。
【０００３】
また、吸湿用空気１４ａに含まれる水分を吸収した吸湿剤２６を再生するために、除湿機１外部から送風機６によって取り入れられた再生用空気７ａは、再生用ヒータ５によって昇温され（７ｂ）、吸湿器２内の吸湿剤２６を乾燥させる。水分を含んだ高温の再生用空気７ｃは、前記凝縮器３の他方の通路（以下、高温通路３ｂと呼ぶ）を通ることで、低温通路３ａ内を通る吸湿用空気１４ａと熱交換されて冷却及び凝縮され、除湿機１の外部へ放出される再生経路Ｂが構成されている。
【０００４】
凝縮器３に流入する再生用空気７ｃは、冷却されるため、水分が凝縮され、凝縮水１９となって落下する。この時に飽和水蒸気量が少ないほうが、多くの水分を凝縮できるので、できるだけ低温に冷却した方が望ましい。また、再生経路Ｂ内に凝縮水１９が溜まらないように、凝縮水１９を受ける貯水部１０と、貯水部１０にあけられた孔１０ａから落下する凝縮水２０を受ける貯水槽２７が配されている。
【０００５】
また、図２は、他の従来例を示し、再生経路Ｂが、循環した閉回路を構成した再生用空気循環式除湿機である。凝縮器３を通過後の再生用空気７ｄは、再生用ヒータ５で、昇温され、吸湿器２の再生部２ｂを通って吸湿剤２６を再生し、凝縮器３で凝縮される。この構成によると、凝縮後の高湿度の再生用空気７ｄが除湿機１外へ放出されないため、前述の例と比較して除湿効果が高くなる。
【０００６】
また、図３に凝縮器３の詳細を示す。凝縮器３は、図３における（ａ）に示すように、吸湿経路Ａの低温通路３ａと再生経路Ｂの高温通路３ｂとは直交しており、図３における（ｂ）に示すような、内部が多数の通路に分割されたシート２２，２３が互いに直交して複数段交互に積層固着されて構成されている。シート２２，２３の固着面２２ａ，２３ａは、極力薄く、また接触面積が大きく形成され、低温通路３ａを通る吸湿用空気１４ａと、高温通路３ｂを通る再生用空気７ｃとの間の熱交換の効率を向上させている。
【０００７】
熱交換によって冷却された再生用空気７ｃは、図３における（ｃ）に示す高温通路３ｂの断面図のように、水分が凝縮されて、凝縮水１９となり、凝縮水１９は自重により高温通路３ｂ内を落下して排出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成の除湿機において、吸湿器２が吸湿用空気１４ａから水分を吸収する際には吸着熱が発生し、凝縮器３が、再生用空気７ｃを凝縮する際には凝縮熱が発生する。また、吸湿剤２６を再生するためには、再生用空気７ｂは、約１４０℃以上に加熱される必要があるため、再生用ヒータ５には、送風機６により決定される風量の再生用空気７ｂを昇温させる電力が必要である。
【０００９】
再生用空気７ｂの昇温時に再生用ヒータ５によって発生する余熱は、前記の吸着熱と凝縮熱とともに、除湿機１から放出されて、使用される部屋の室温を上昇させ、ユーザに不快感を与える要因となる。また、余熱分のエネルギーが再生用ヒータ５によって余分に消費されるので、除湿機１の消費電力を大きくしていた。
【００１０】
また、乾式の除湿機は、コンプレッサ式除湿機などと比較し、静音であるが形状が大きくなるという欠点があった。
【００１１】
また、図３における（ｃ）に示すように、高温通路３ｂ内を壁面に伝って成長しながら落下してきた凝縮水１９は、凝縮器３の下端面３０で表面張力によってある程度の重量になるまでは落下せずに留まり、大きな水滴１９ａとなって高温通路３ｂを塞でいた。
【００１２】
この水滴１９ａによって、高温通路３ｂが部分的に塞がれることにより、再生用空気７ｃの通過面積が減少して熱交換を行う面積が少なくなり、さらに、通過面積が減少し、送風機６による風量が一定であるために再生用空気７ｃが凝縮器３を通過する速度が速くなることで、凝縮効率を悪化させる要因となっていた。
【００１３】
また、再生用空気循環式除湿機においては、凝縮器３の貯水部１０に開けられた孔１０ａは、再生用空気７ｄが閉じた再生経路Ｂからできる限り漏れないように、最小限の大きさに開けられている。しかし、再生経路Ｂにおいて、凝縮器３の高温通路３ｂが細管状となっているため最も通気抵抗が大きく、凝縮器３を通過後の再生用空気７ｄの気圧が大気圧よりも低くなり、孔１０ａから凝縮水１９が排出されにくくなることによって再生経路Ｂに凝縮水１９が溜まる要因となっていた。
【００１４】
また、除湿機１を運転する際に、湿度は、温度に比較して体感しにくいため、ユーザが除湿効果を確認しにくかった。
【００１５】
また、再生経路Ｂは、高湿度状態であり、除湿機１を運転停止後に、再生経路Ｂが室温まで低下した際には、再生経路Ｂのほぼ全体が露点温度に達している。再生経路Ｂは、高湿度の再生用空気７ｄの排出を少なくするために、細い経路で構成されているので（例えば吸湿経路Ａの１／１０）、除湿機１の運転停止後長時間放置しても乾燥しにくく、かびの発生、雑菌の繁殖、金属部の腐食などの問題があった。
【００１６】
本発明は、外部へ放出される熱を低減し、消費電力の少ない除湿機を提供することを目的とする。
【００１７】
また、本発明は、小型でコストパフォーマンスに優れた除湿機を提供することを目的とする。
【００１８】
また、本発明は、安定した凝縮効率を得ることのできる除湿機を提供することを目的とする。
【００１９】
また、本発明は、凝縮水の排出をスムーズに行うことが可能な除湿機を提供することを目的とする。
【００２０】
また、本発明は、運転効果を容易に確認可能な除湿機を提供することを目的とする。
【００２１】
また、本発明は、かびや雑菌の発生及び金属の腐食を防止した除湿機を提供することを目的とする。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、回転式の吸湿器と、前記吸湿器内部に充填され、水分を吸収する吸湿剤と、前記吸湿器内の風路を分割された吸湿部を通り、吸湿用空気から水分を吸収する吸湿経路と、前記吸湿器内の風路を分割された再生部を通り、前記吸湿剤を再生する再生経路と、前記再生経路内を通り再生用空気を昇温する再生用ヒータと、前記再生用空気内の水分を凝縮させて除去する凝縮器とを備えた除湿機において、前記凝縮器を通過後の前記再生経路の一部に通気抵抗を設けている。
【００３３】
この構成によると、循環した再生経路において、凝縮器を通過した再生用空気は、通気抵抗を受け、凝縮器の出口付近の気圧が高くなる。
【００３４】
また、前記凝縮器を通過後の前記再生経路を構成する部材が、前記再生経路内部の少なくとも一部を可視できる材料で構成されている。
【００３５】
この構成によると、凝縮器を通った後の再生経路の一部は、除湿機外より視認できる状態で、除湿が行われる。
【００３６】
また、前記吸湿経路の送風機を停止時に、前記再生経路の送風機と前記再生用ヒータとを運転可能としている。
【００３７】
この構成によると、除湿機の運転停止後に、再生経路の送風機を運転した際に、吸湿用空気は流れずに、高温の乾燥した再生用空気が再生経路に流れる。また、前記再生経路における前記凝縮器の出口側形状を、長溝状としている。この構成によると、凝縮器の出口付近の凝縮水は、長溝部を下方に伝って、長溝の下方端部で表面張力によって留まり、適当な重量となって、凝縮器より落下する。
【００３８】
【発明の実施の形態】
本発明における第１の実施形態を図４及び図５を参照して説明する。図４は、第１実施形態の構成図であり、図５は吸湿器２の部分を説明する概略図である。なお、従来例と同一の構成部材においては、同一の番号を付している。
【００３９】
図において、吸湿器２は、吸湿器２の回転方向（矢印２４）の前方より順に放熱区域２ｂａ、再生区域２ｂｂ、受熱区域２ｂｃに、風路を分割されている。再生用ヒータ５によって昇温された再生用空気７ｂは、吸湿器２の再生部２ａの再生区域２ｂｂを通り、吸湿剤２６の再生を行う。再生区域２ｂｂを通過した再生用空気７ｂ２は、再生用空気７ｂよりも温度が下がっているが、まだ高温状態であるので、再度、吸湿器２の再生部２ｂにおける、受熱区域２ｂｃを通って吸湿剤２６に余熱を与える。予熱された受熱区域２ｂｃの吸湿剤２６は、吸湿器２の矢印２４方向の回転に伴い前記の再生区域２ｂｂへ移動する
【００４０】
受熱区域２ｂｃを通った再生用空気７ｃは、凝縮器３を通って冷却及び凝縮され、冷却された再生用空気７ｄは、吸湿器２の放熱区域２ｂａを通る。再生区域２ｂｂで加熱された吸湿剤２６は、吸湿器２の回転に伴い放熱区域２ｂａへ移動しているので、再生用空気７ｄは、吸湿剤２６から予熱され、再生用空気７ｄ２となって再生用ヒータ５によって昇温される。
【００４１】
この構成によると、図５に示すように、再生用空気７ｄ２が、放熱区域２ｂａと再生区域２ｂｂを介して吸湿剤２６の熱を回収する第１の熱回収回路Ｄが形成されることにより、再生用空気７ｄ２は、再生用ヒータ５で加熱される前に予め昇温されるので、再生用ヒータ５の、加熱エネルギーを低減可能となる。
【００４２】
また、受熱区域２ｂｃの吸湿剤２６が、再生用空気７ｂ２の余熱を回収して再生区域２ｂｂに引き渡す第２の熱回収回路Ｅが形成されることにより、吸湿剤２６が再生区域に位置する前に予め昇温されるので、吸湿剤２６の再生に必要な温度まで再生空気７ｂを昇温させる、再生用ヒータ５の加熱エネルギーを低減可能である。
【００４３】
なお、図４において、再生経路Ｂを循環した閉回路としているが、放熱区域２ｂａに入る再生用空気７ｄを除湿機１の外部から取り入れ、凝縮器３を通過した再生用空気７ｄを除湿機１の外部へ放出する開回路でも同様の効果を得ることができる。
【００４４】
次に、第２実施形態を図６及び図７を参照して説明する。図６は、第２実施形態の構成図であり、図７は吸湿器２及び熱交換器８の部分を説明する概略図である。なお、従来例と同一の構成部材においては、同一の番号を付している。
【００４５】
同図において、吸湿器２に隣接して、吸湿器２の再生部２ｂから吸湿部２ａの一部にかけて形成される熱交換器８が配置され、再生用ヒータ５によって昇温された再生用空気７ｂは、吸湿器２の再生部２ｂを通って吸湿剤２６を再生した後、熱交換器８内の再生経路Ｂ１を通って凝縮器３へ送られる。熱交換器８は、伝熱性の高い材料で形成され、吸湿器２を通ったまだ高温状態の再生用空気７ｂは、熱交換器８に余熱を与える。
【００４６】
吸湿経路Ａから分岐した吸湿経路Ａ２を通る吸湿用空気１４ｃは、熱交換器８内の再生経路Ｂ１と隣接した吸湿経路Ａ１を通って、再生経路Ｂ１からの伝導熱を与えられ、吸湿器２の再生部２ｂと隣接して回転方向（矢印２４）の後方側に位置する受熱部２ｃを通り吸湿剤２６に予熱を与え、受熱部２ｃ内の吸湿剤２６は回転によって再生部２ｂへ移動する。吸湿器２を通った吸湿用空気１４ｄは、吸湿剤２６により水分を除去されているので吸湿経路Ａに戻り、除湿機１外へ放出される。
【００４７】
この構成によると、昇温された再生用空気７ｂの余熱を熱交換器８と吸湿用空気１４ｃを介して吸湿剤２６が回収する回収回路Ｆが形成されることにより、吸湿剤２６が再生区域に位置する前に予め昇温されるので、吸湿剤２６の再生に必要な温度まで再生空気７ｂを昇温させる、再生用ヒータ５の加熱エネルギーを低減可能である。
【００４８】
なお、図６において、吸湿経路Ａ２が、吸湿経路Ａから分岐した構成を示しているが、吸湿経路Ａの一部が熱交換器８内の吸湿経路Ａ１にかかるように構成すれば、吸湿経路Ａ２を分岐させなくても同様の効果を期待することができる。
【００４９】
次に、第３実施形態を図８及び図９を参照して説明する。図８は、第３実施形態の構成図であり、図９は吸湿器２及び回転式の熱交換器９の部分を説明する概略示図である。なお、従来例と同一の構成部材においては、同一の番号を付している。
【００５０】
同図において、吸湿器２に隣接した位置に回転式の熱交換器９が配置され、再生用ヒータ５によって昇温された再生用空気７ｂは、吸湿器２の再生部２ｂを通って吸湿剤２６を再生した後、熱交換器９内の受熱部９ａを通って凝縮器３へ送られる。吸湿器２を通ったまだ高温状態の再生用空気７ｂは、熱交換器９に余熱を与える。
【００５１】
吸湿経路Ａから分岐した吸湿経路Ａ２を通る吸湿用空気１４ｃは、熱交換器９内の受熱部９ａと隣接した放熱部９ｂを通る。熱交換器９の受熱部９ａの吸湿剤２６は、熱交換器９の矢印２５方向の回転によって放熱部９ｂに移動しているため、吸湿用空気１４ｃは熱交換器９の放熱部９ｂから熱を与えられ、吸湿器２の再生部２ａと隣接して回転方向（矢印２４）の後方側に位置する吸湿器２の受熱部２ｃを通り吸湿剤２６に予熱を与え、吸湿器２の受熱部２ｃ内の吸湿剤２６は矢印２４方向の回転によって再生部２ｂへ移動する。吸湿器２を通った吸湿用空気１４ｄは、吸湿剤２６により水分を除去されているので吸湿経路Ａに戻り、除湿機１外へ放出される。
【００５２】
この構成によると、昇温された再生用空気７ｂの余熱を熱交換器９と吸湿用空気１４ｃを介して吸湿剤２６が回収する熱回収回路Ｇが形成されることにより、吸湿剤２６が再生区域に位置する前に予め昇温されるので、吸湿剤２６の再生に必要な温度まで再生空気７ｂを昇温させる、再生用ヒータ５の加熱エネルギーを低減可能である。
【００５３】
なお、図８において、吸湿経路Ａ２が、吸湿経路Ａから分岐した構成を示しているが、吸湿経路Ａの一部が熱交換器９内の放熱部９ａにかかるように構成すれば、吸湿経路Ａ２を分岐させなくても同様の効果を期待することができる。
【００５４】
以上の第１、第２及び第３の実施形態によると、再生用ヒータ５によって加熱された再生用空気７ｂ及び吸湿剤２６の余熱を回収することから、除湿機１外に放出される熱量が低減されるとともに、再生用ヒータ５が加熱を行うために必要な加熱エネルギーが低減され、再生用ヒータ５の消費電力を低減することができる。
【００５５】
なお、第２及び第３実施形態において、熱交換器８及び熱交換器９は、必ずしも吸湿器２に隣接する必要はなく離れた位置に構成しても同様の効果を得ることが可能であるが、できるだけ近い位置に配置した方が、熱交換器８，９と吸湿器２との間の、再生経路Ｂ及び吸湿経路Ａ２を短くでき、再生経路Ｂ及び吸湿経路Ａ２からの放熱量を少なくできるので望ましい。
【００５６】
また、第２及び第３実施形態において、再生経路Ｂ及び吸湿経路Ａ２は、対向流としているが、必ずしも対向流とする必要はなく図１３に示すように、平行流でも構成可能で、同様の効果を得ることが可能であるが、対向流とした方が、熱交換器８，９と吸湿器２との間の、再生経路Ｂ及び吸湿経路Ａ２を短くでき、再生経路Ｂ及び吸湿経路Ａ２からの放熱量を少なくできるので望ましい。
【００５７】
また、第３実施形態において、熱交換器９と吸湿器２の回転方向を逆方向としているが、必ずしも逆方向とする必要はなく図１４に示すように、同一方向でも構成可能で、同様の効果を得ることが可能であるが、逆方向とした方が、熱交換器９と吸湿器２との間の、再生経路Ｂ及び吸湿経路Ａ２を短くでき、再生経路Ｂ及び吸湿経路Ａ２からの放熱量を少なくできるので望ましい。
【００６０】
次に、第４実施形態を図１０を参照して説明する。先に説明した図３と同一の構成部材においては、同一の番号を付している。図１０において、（ａ）は、第４実施形態における凝縮器３の斜視図を示し、（ｂ）は、高温通路３ｂの縦断面図を示している。これによると、低温通路３ａのシート２２は、高温通路３ｂのシート２３よりも下方に突出して積層されており、突出部３ｄと、厚みｔ，奥行きｄの長溝部３ｃとを形成している。
【００６１】
凝縮器３に流入した再生用空気７ｃは、凝縮されて凝縮水１９を生成して高温通路３ｂ内を成長しながら内壁面を伝って落下する。凝縮水１９が高温通路３ｂを構成するシート２３の下端面３０に達すると、凝縮水１９に表面張力が低温通路３ａを構成するシート２２の側面３２との間で働くことで、凝縮水１９は留まらずに、シート２２の側面３２を伝ってシート２２の下端面３１まで落下する。シート２２の下端面３１では、凝縮水１９に、側面３２及び下端面３１との間で表面張力が働くため落下しにくくなり、適当時間留まって大きな凝縮水１９ａとなり、ある程度の自重になってから、貯水部１０に落下する。
【００６２】
このように、凝縮水１９は、高温通路３ｂの下端面３０で留まることが無くなるため、高温通路３ｂを通った再生空気７ｃは、下端面３０と凝縮水１９ａとの隙間から流出し、高温通路３ｂを塞いで再生用空気７ｃの通過面積を減少させることなく常にほぼ最大に維持することが可能で、安定した凝縮効率を得ることができる。
【００６３】
次に、第５実施形態を図１１を参照して説明する。なお、従来例と同一の構成部材においては、同一の番号を付している。図１１において、除湿機１は、再生用空気循環式に構成されており、凝縮器３を通過した後の再生経路Ｂの一部分を、凝縮器３の貯水部１０の気圧が大気圧よりも高くなるように、他よりも細くして通気抵抗１３を形成している。これによって、貯水部１０の孔１０ａからスムーズに凝縮水２０が貯水槽２７に落下し、再生経路Ｂに凝縮水２０が大量に溜まることを防止している。
【００６４】
次に、第６実施形態を図１２を参照して説明する。なお、従来例と同一の構成部材においては、同一の番号を付している。図１２において、凝縮器３の貯水部１０と、除湿機１の窓部１８は、透明な材料で形成され、除湿機１外からユーザが貯水部１９の内部を見られるようになっている。これによると、除湿機１の運転開始後に凝縮水１９，２０が溜まっていくのをユーザが視認でき、運転効果を確認できるようになる。
【００６５】
次に、第７実施形態を説明する。先に述べたように、除湿機１の運転停止後の再生経路Ｂは、室温まで低下した際には、再生経路Ｂのほぼ全体が露点温度に達しており、除湿機１の運転停止後長時間放置しても乾燥しにくい。
【００６６】
これに対し、除湿機１を運転停止し、吸湿用の送風機４を停止させたときに、再生用の送風機６と再生用ヒータ５とを運転可能なスイッチを設け、ユーザによってこのスイッチが入れられるかまたは吸湿器の停止後自動的に、適当時間再生用の送風機６を運転し、ユーザによりまたは自動的に停止させるようにすることで、低温通路３ａ内の吸湿用空気１４ａは送風機４が停止していることから、停留し再生経路Ｂとの熱交換によって高温となるため、再生経路Ｂの凝縮が行われなくなる。
【００６７】
この状態で、送風機６と再生用ヒータ５の運転を続け、再生経路Ｂ内を乾燥させた後、送風機６と再生用ヒータ５の運転を停止させることで、除湿機内を乾燥させた状態で維持できる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によると、再生用空気循環式除湿機において、再生経路における凝縮器出口部の気圧を大気圧よりも高く維持できるので、凝縮水の排出がスムーズに行われる。
【００７２】
また、除湿効果をユーザが視認可能となる。
【００７３】
また、再生経路内を乾燥した状態に維持できるので、かびの発生、雑菌の繁殖、金属部の腐食などを防止することができる。また、再生経路における凝縮器出口の有効面積は常に一定するので、安定した凝縮効率を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の乾式除湿機の構成図である。
【図２】従来の再生回路が閉回路である乾式除湿機の構成図である。
【図３】従来の乾式除湿機の凝縮器を説明する図である。
【図４】本発明の第１実施形態を示す構成図である。
【図５】本発明の第１実施形態における吸湿器を示す平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態を示す構成図である。
【図７】本発明の第２実施形態における吸湿器を示す概略図である。
【図８】本発明の第３実施形態を示す構成図である。
【図９】本発明の第３実施形態における吸湿器を示す概略図である。
【図１０】本発明の第４実施形態を示す構成図である。
【図１１】本発明の第５実施形態における凝縮器を説明する図である。
【図１２】本発明の第６実施形態を示す構成図である。
【図１３】本発明の第２、第３の実施形態における他の経路を示す概略図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態における他の経路を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 除湿機
２ 吸湿器
２ａ 吸湿部
２ｂ 再生部
３ 凝縮器
４ 送風機（吸湿経路用）
５ 再生用ヒータ
６ 送風機（再生経路用）
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ 再生用空気
８，９ 熱交換器
１４ａ，１４ｃ 吸湿用空気
１４ｂ 乾燥空気
１９，２０ 凝縮水
２２，２３ シート
２７ 貯水漕
Ａ 吸湿経路
Ｂ 再生経路
Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ 熱回収回路
Claims (4)
- 回転式の吸湿器と、前記吸湿器内部に充填され、水分を吸収する吸湿剤と、前記吸湿器内の風路を分割された吸湿部を通り、吸湿用空気から水分を吸収する吸湿経路と、前記吸湿器内の風路を分割された再生部を通り、前記吸湿剤を再生する再生経路と、前記再生経路内を通り再生用空気を昇温する再生用ヒータと、前記再生用空気内の水分を凝縮させて除去する凝縮器とを備えた除湿機において、
前記凝縮器を通過後の前記再生経路の一部に通気抵抗を設けたことを特徴とする除湿機。 - 前記凝縮器を通過後の前記再生経路を構成する部材が、前記再生経路内部の少なくとも一部を可視できる材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の除湿機。
- 前記吸湿経路の送風機を停止時に、前記再生経路の送風機と前記再生用ヒータとを運転可能としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の除湿機。
- 前記再生経路における前記凝縮器の出口側形状を、長溝状としたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載の除湿機。
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