JP4393779B2 - 熱交換器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍サイクルを利用して冷却除湿及び衣類乾燥等をおこなう除湿乾燥機に搭載される熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の熱交換器を搭載した除湿乾燥機は、特開昭６３−１３５７３１号公報に記載されたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
以下、その除湿乾燥機について図７を参照しながら説明する。
【０００４】
図７に示すように除湿乾燥機１０１は、圧縮機１０２、凝縮器１０３、絞り装置１０４、蒸発器１０５をこの順に冷媒配管１０６で接続して冷凍サイクルを形成し、蒸発器１０５で除湿対象となる空気を冷却除湿するヒートポンプを本体としており、蒸発器１０５から凝縮器１０３への風路中に熱交換器１０７が配置されている。
【０００５】
上記のように構成された除湿乾燥機１０１において、流入口１０８から流入した空気は熱交換器１０７へ入り、すでに蒸発器１０５により冷却除湿された空気と熱交換して予冷され、その後蒸発器１０５を通って除湿される。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６３−１３５７３１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の除湿乾燥機１０１では、熱交換器１０７を搭載すること及び熱交換器１０７から蒸発器１０５へ向かう空気の流れが２７０°変化する風路構成となるため風路構成が複雑になり、除湿乾燥機１０１が大型となるという課題があり、除湿乾燥機１０１の小型化を可能とする効率の良い風路を構成できる熱交換器の形状が要求されている。
【０００８】
また、風路構成が複雑なため、熱交換器１０７、凝縮器１０３及び蒸発器１０５において風速分布に偏りが生じ、伝熱性能が十分に発揮できないという課題があり、伝熱性能を向上させ効率を向上することが要求されている。
【０００９】
また、熱交換器１０７の通気抵抗が大きいため除湿対象の空気を少量しか流せないという課題があり、熱交換器１０７の通気抵抗の低減が要求されている。
【００１０】
また、流入口１０８から流入した空気と蒸発器１０５により冷却除湿された空気との熱交換が行われる際、熱交換器１０７の流入口１０８から蒸発器１０５へ向かう風路において結露が発生し、熱交換器１０７の通気抵抗が増大し、また伝熱性能が低下するという課題があり、熱交換器１０７における結露水を速やかに処理することが要求されている。
【００１１】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、除湿乾燥機の小型化ができ、効率を向上することができ、通気抵抗を低減でき、また結露水を速やかに処理することができる熱交換器を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の熱交換器は上記目的を達成するために、蒸発器と凝縮器との間に流入口から前記蒸発器へ向かう風路を形成し、除湿対象となる空気の前記蒸発器方向への出口部分を風向に対し前記蒸発器方向に前記蒸発器側が上になるように傾斜させたことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明によれば、効率のよい風路構成が可能で結露水を速やかに処理することができる熱交換器を得ることができる。
【００１４】
また他の手段は、流入口から蒸発器へ向かう風路に除湿対象となる空気を均一に流すように前記蒸発器側の前記風路の風路幅が狭く凝縮器側の前記風路の風路幅が広くなるように複数の風路リブＡを不規則に設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明によれば、除湿乾燥機の効率を向上することができ、通気抵抗を低減できる熱交換器を得ることができる。
【００１６】
また他の手段は、蒸発器から凝縮器へ向かう風路に複数の風路リブＢを前記凝縮器へ流入する空気の温度分布を均一化するように前記風路の風路幅が鉛直方向上側が広く中央から下側が狭く最下段の風路幅が広くなるように不規則に設けたことを特徴とするものである。
【００１７】
本発明によれば、除湿乾燥機の効率を向上することができる熱交換器を得ることができる。
【００２０】
また他の手段は、流入口から蒸発器へ向かう風路の出口の開口高さを前記風路の風路高さよりも大きい寸法としたことを特徴とするものである。
【００２１】
本発明によれば、結露水を速やかに処理することができる熱交換器を得ることができる。
【００２２】
また他の手段は、少なくとも流入口から蒸発器へ向かう風路を形成する伝熱面に撥水性処理がなされていることを特徴とするものである。
【００２３】
本発明によれば、結露水を速やかに処理することができる熱交換器を得ることができる。
【００２４】
また他の手段は、少なくとも流入口から蒸発器へ向かう風路を形成する伝熱面に親水性処理がなされていることを特徴とするものである。
【００２５】
本発明によれば、通気抵抗を低減でき、除湿乾燥機の効率を向上することができる熱交換器を得ることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明は、圧縮機、凝縮器、絞り手段、蒸発器を備え、この順に冷媒配管にて接続することにより冷凍サイクルを形成し、除湿対象となる空気の流入口から前記蒸発器へ流れる空気と前記蒸発器から前記凝縮器へ流れる前記蒸発器にて冷却除湿された空気との間で熱交換が行われるように熱交換器を配置し、前記流入口を前記熱交換器の上面に設け前記熱交換器の上面から除湿対象となる空気を吸い込む除湿乾燥機において、前記蒸発器と前記凝縮器との間に前記流入口から前記蒸発器へ向かう風路を形成し、前記熱交換器の前記除湿対象となる空気の前記蒸発器方向への出口部分を風向に対し前記蒸発器方向に前記蒸発器側が上になるように傾斜させたものであり、前記蒸発器へ向かう前記風路の出口を前記蒸発器方向に前記蒸発器側が上になるように傾斜させることにより、偏向効果で前記蒸発器へ向かう前記風路の出口における除湿対象空気の風向が前記蒸発器方向へ近づくため効率よく風路を構成でき、除湿乾燥機の小型化が可能となり、また、前記熱交換器出口の傾斜を利用して前記熱交換器に発生した結露水を速やかに処理することができる。
【００２７】
また、流入口から蒸発器へ向かう風路に除湿対象となる空気を均一に流すように前記蒸発器側の前記風路の風路幅が狭く凝縮器側の前記風路の風路幅が広くなるように複数の風路リブＡを不規則に設けたものであり、前記流入口から前記蒸発器へ向かう風路のうち、前記蒸発器に近い側の風路幅が狭く、前記蒸発器から離れた側の風路幅が広くなるように風路リブＡを設けることにより、前記熱交換器の前記流入口から前記蒸発器へ向かう風路に除湿対象となる空気を均一に流し、前記熱交換器の前記熱交換器の前記流入口から前記蒸発器へ向かう風路の通気抵抗を低減でき、また効率を向上させることができる。
【００２８】
また、蒸発器から凝縮器へ向かう風路に複数の風路リブＢを前記凝縮器へ流入する空気の温度分布を均一化するように前記風路の風路幅が鉛直方向上側が広く中央から下側が狭く最下段の風路幅が広くなるように不規則に設けたものであり、熱交換器の前記蒸発器から前記凝縮器へ向かう風路から流出し前記凝縮器へ流入する空気の温度分布を均一化することにより、前記凝縮器における効率を向上させることができ、また、前記熱交換器を通過した後、前記凝縮器を流れる冷媒の出口付近に流入する空気の前記熱交換器を通過する風速を速くし、低温空気が前記凝縮器の冷媒出口付近へ流入するように前記風路リブＢを設けることにより、前記凝縮器出口における冷媒の過冷却度を大きくすることができ、効率を向上させることができる
【００３０】
また、流入口から蒸発器へ向かう風路の出口の開口高さを前記風路の風路高さよりも大きい寸法としたものであり、熱交換器出口における結露水のブリッジを防止し通気抵抗を低減することができ、また結露水を速やかに処理することができる。
【００３１】
また、少なくとも流入口から蒸発器へ向かう風路を形成する伝熱面に撥水性処理がなされているものであり、流入口から蒸発器へ向かう風路に発生した結露水を速やかに処理することができる。
【００３２】
また、少なくとも流入口から蒸発器へ向かう風路を形成する伝熱面に親水性処理がなされているものであり、流入口から蒸発器へ向かう風路に発生した結露水の風路内部でのブリッジを防止し通気抵抗を低減できる。
【００３３】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００３４】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１について図１、２及び３を参照しながら説明する。
【００３５】
図１は本実施例に用いる熱交換器の概略分解斜視図、図２は伝熱板の積層時の概略斜視図、図３は熱交換器を搭載した除湿乾燥機の概略断面図である。
【００３６】
図１及び図２において、伝熱板Ａ１と伝熱板Ｂ２を交互に積層することにより構成される熱交換器１０７はそれぞれの伝熱板の表裏に風路Ａ３と風路Ｂ４とが構成され、風路Ａ３及び風路Ｂ４を流れる流体はそれぞれの伝熱板を介して熱交換を行う。
【００３７】
実際は多数の伝熱板Ａ１及び伝熱板Ｂ４が交互に積層されているが、簡略のため４枚の伝熱板を示している。
【００３８】
伝熱板Ａ及び伝熱板Ｂは平面形状が台形状をなし、厚さがたとえば０．２ｍｍのポリスチレンシートの真空成型加工により成型されており、伝熱板Ａ１は中空凸上に、例えば凸高さ２ｍｍ、幅１ｍｍに形成された風路リブＡ５を台形の平行な対辺と略並行、略等間隔に複数、たとえば３本備え、風路リブＡ５により風路Ａ３及び伝熱面Ａ６が形成される。
【００３９】
風路Ａ３の出入口部分には伝熱板Ａ１の縁を風路リブＡ５の凸方向とは反対方向へ、例えば伝熱面Ａ６の表面に対し１ｍｍの位置まで折り曲げられた風路端面７を設け、風路リブＡ５の延長線上に風路端面７と同一平面を有する突起Ａ８を複数個、例えば３個を、伝熱面Ａ６に対する凸高さを例えば３ｍｍに形成し、風路リブＡ５の両端は突起Ａ８の風路端面７と同一面と対向する面と連続して形成されている。
【００４０】
伝熱板Ａ１の外周縁部のうち台形の平行をなす対辺部分に風路リブ５の凸方向と同方向に中空凸状であり風路リブＡ５と等しい高さに形成した外周リブＡ９を例えばその幅が５ｍｍとなるように備え、外周リブＡ９の表面は伝熱面Ａ６と平行をなし、外側側面の中央部は伝熱面Ａ６と同位置まで折り曲げられ風路開口部Ａ１０が形成され、両端部分、例えばコーナーから５ｍｍの部分は風路端面７と同位置まで折り曲げられ風路端面カバー１１が形成されている。
【００４１】
外周リブＡ９のそれぞれの両端表面には、外周リブＡ９と等しい幅であり、長さが外周リブＡ９の幅寸法よりも小さい、例えば３ｍｍのコーナー支持突起１２を外周リブＡ９の表面に対する凸高さが風路Ｂ４の風路高さと等しい寸法となるように設ける。
【００４２】
一方、伝熱板Ｂ２は中空凸上に、例えば凸高さ１ｍｍ、幅１ｍｍに形成された風路リブＢ１３を伝熱板Ａ１及び伝熱板Ｂ２を交互に積層する際、風路リブＡ５と斜交し、台形の平行な対辺をそれぞれ略等間隔に分割するように、複数例えば９本備え、風路リブＢ１３により風路Ｂ４及び伝熱面Ｂ１４が形成される。
【００４３】
風路Ｂ４の出入口部分には伝熱板Ｂ２の縁を風路リブＢ１３の凸方向とは反対方向へ、例えば伝熱面Ｂ１４の表面に対し２ｍｍの位置まで折り曲げられた風路端面７を設け、風路リブＢ１３の延長線上に風路端面７と同一平面を有する突起Ｂ１５を複数個、例えば５個を伝熱面Ｂ１４に対する凸高さを例えば３ｍｍに形成し、風路リブＢ１３の両端は突起Ｂ１５の風路端面７と同一面と対向する面と連続して形成されている。
【００４４】
伝熱板Ｂ２の外周縁部のうち、伝熱板Ａ１及び伝熱板Ｂ２を交互に積層する際、風路Ａ３の出入口が形成される一対の外周縁部に風路リブＢ１３の凸方向と同方向に中空凸状であり風路リブＢ１３と等しい高さに形成した外周リブＢ１６を例えばその幅が５ｍｍとなるように備え、外周リブＢ１６の表面は伝熱面Ｂ１４と平行をなし、外側側面の中央部は伝熱面Ｂ１４と同位置まで折り曲げられ風路開口部Ｂ１７が形成され、両端部分、例えばコーナーから５ｍｍの部分は風路端面７と同位置まで折り曲げられ風路端面カバー１１が形成されている。
【００４５】
外周リブＢ１６のそれぞれの両端表面には、外周リブＢ１６と等しい幅であり、長さが外周リブＢ１６の幅寸法よりも小さい、例えば３ｍｍのコーナー支持突起１２を外周リブＢ１６の表面に対する凸高さが風路Ａ３の風路高さと等しい寸法となるように設ける。
【００４６】
また、風路Ａ３を構成する伝熱板Ａ１の表面及び伝熱板Ｂ２の裏面には撥水性処理がなされている。
【００４７】
上記のように成形された伝熱板Ａ１及び伝熱板Ｂ２を交互に積層する際、風路リブＡ５、風路リブＢ１３、外周リブＡ９及び外周リブＢ１６の表面が隣接する伝熱板の裏面に当接し、風路Ａ３及び風路Ｂ４の風路高さを保持し、風路Ａ３の出入口では突起Ａ８が隣接する伝熱板Ｂ２に設けられた外周リブＢ１６の裏面と当接し、風路Ｂ４の出入口では突起Ｂ１５が隣接する伝熱板Ａ１に設けられた外周リブＡ９の裏面と当接することにより風路Ａ３及び風路Ｂ４の風路開口高さを保持する。
【００４８】
風路Ａ３及び風路Ｂ４の風路高さは通気抵抗、熱交換効率などの熱交換器の性能面及び成形加工性などから設計されている。
【００４９】
また、コーナー部において、コーナー支持突起１２の表面と隣接する伝熱板に形成された外周リブＡ９及び外周リブＢ１６の裏面が当接することにより熱交換器のコーナー部分の積層方向の強度が保たれる。
【００５０】
また、風路端面７と外周リブＡ９及び外周リブＢ１６との当接、風路端面カバー１１と外周リブＡ９及び外周リブＢ１６との当接により風路Ａ３及び風路Ｂ４の外周部における密封が行われる。
【００５１】
図３は上記のように構成された熱交換器１０７を搭載した除湿乾燥機１０１の風路構成等をしめす概略断面図である。
【００５２】
圧縮機１０２、凝縮器１０３、絞り装置としてのキャピラリーチューブ１８、蒸発器１０５を順次冷媒配管１０６で接続し、Ｒ１３４ａを充填した冷凍サイクルを形成し、蒸発器１０５と凝縮器１０３との間に、熱交換器１０７の風路Ａ３が流入口１０８から蒸発器１０５へ向かう風路を形成し、風路Ａ３を流れる空気が鉛直下向き方向へ流れ、風路Ａ３の出口に設けた傾斜が蒸発器１０５方向となるように配置する。
【００５３】
除湿対象となる空気は流入口１０８から熱交換器１０７の風路Ａ３、蒸発器１０５、熱交換器１０７の風路Ｂ４及び凝縮器１０３を順次通過し、送風ファン１９により除湿乾燥機１０１より流出され、熱交換器１０７において、風路Ａ３を流れる除湿対象空気と風路Ｂ４を流れる蒸発器１０５にて冷却除湿された空気との熱交換を行い、風路Ａ３を流れる除湿対象空気の予冷を行い、蒸発器１０５において除湿対象空気の冷却除湿が行われ、風路Ａ３を流れる除湿対象空気の予冷により蒸発器１０５における冷却除湿の顕熱負荷を低減でき、除湿冷却器１０１の消費電力を低減できる。
【００５４】
上記構成において、風路Ａ３の出口に設けた傾斜が蒸発器１０５方向に蒸発器１０５側が上となるように配置することにより、偏向効果で熱交換器１０７の風路Ａ３の出口における除湿対象空気の風向が蒸発器１０５方向へ近づくため効率のよい風路構成ができ、除湿乾燥機１０１の小型化が可能となる。
【００５５】
また、流入口１０８から蒸発器１０５へ向かう風路を撥水処理がなされている伝熱板Ａ１の表面及び伝熱板Ｂの裏面により構成される風路Ａ３とし、風路Ａ３を流れる空気を鉛直下向きへ流すことで、風路Ａ３を流れる除湿対象空気と風路Ｂ４を流れる冷却除湿された低温空気との熱交換により風路Ａ３に発生した結露水は風路Ａ３の出口方向へ流れやすくなり、さらに風路Ａ３の出口へ流れてきた結露水は風路Ａ３出口に設けた傾斜により傾斜の先端から滴下しやすくなり、熱交換器１０７に発生した結露水を速やかに処理することができる。
【００５６】
なお、本実施例では、熱交換器１０７を構成する伝熱板Ａ１及び伝熱板Ｂ２の平面形状を台形としたが、除湿乾燥機１０１に搭載する際、風路Ａ３の出口に設けた傾斜が蒸発器１０５方向となるように配置可能な形状であれば同様の作用効果を得ることができる。
【００５７】
また、伝熱板を積層することのみで熱交換器を得ているが、側面を熱溶着、当接個所に接着材を塗布する、またはフレームに収める等により一体化させても同様の作用効果を得ることができる。
【００５８】
また、伝熱板の材料としてポリスチレンシートを用い、真空成形による一体成形としたが、材料として、ＡＢＳ、ポリプロピレン、ポリエチレン等のその他の熱可塑性樹脂フィルム、アルミニウム等の薄圧金属板などを用いてもよく、また成形方法についても、圧空成形、超高圧成形、プレス成形等の他の工法により伝熱板を一体成形してもよく、伝熱面が伝熱性を有する材質からなるその他の工法から得られた熱交換器を用いても同様の作用効果を得ることができる。
【００５９】
また、冷凍サイクルに充填する冷媒としてＲ１３４ａを用いたが、その他のＨＦＣ系をはじめとするフロン系冷媒、プロパン、イソブタン等のＨＣ系冷媒、炭酸ガス、アンモニア等の自然冷媒を用いても同様の作用効果を得ることができる。
【００６０】
また、本実施例における各部の寸法値及び個数は一例であり、特にその値に限定されることなく、通気抵抗、熱交換効率などの熱交換器の性能面及び成形加工性などから適宜設計された場合でも、同様の作用効果を得ることができる。
【００６１】
（実施例２）
次に本発明の実施例２について、図４、５及び６を参照しながら説明する。
【００６２】
なお、実施例１と同一部分は同一番号とし、同一の作用効果を有するものとし、詳細な説明は省略する。
【００６３】
図４は本実施例に用いる熱交換器の風路Ａの断面における除湿乾燥機の概略断面図、図５は同風路Ｂの断面のおける除湿乾燥機の概略断面図、図６は風路Ａの出口部分の概略断面拡大図である。
【００６４】
図４に示すように、伝熱板Ａ１に設けられた風路リブＡ５は蒸発器１０５側の風路幅が狭く、凝縮器１０３側の風路幅が広くなるように、例えば蒸発器１０５側のからそれぞれの風路を風路Ａ３ａ、風路Ａ３ｂ、風路Ａ３ｃ、風路Ａ３ｄとし、その幅を１２ｍｍ、１５ｍｍ、１８ｍｍ、２２ｍｍとなるように形成する。
【００６５】
また図５に示すように、伝熱板Ｂ２に設けられた風路リブＢ１３は、風路リブＢ１３により形成される複数の風路の風路幅が、鉛直方向上側が広く、中央から下側が狭く、最下段の風路幅が広くなるように、例えば蒸発器１０５側の風路開口幅は最上段から４段目まで及び最下段を２０ｍｍ、それ以外の風路開口幅を１０ｍｍとし、凝縮器１０３側の風路開口幅は最上段から３段目までが２５ｍｍ、最下段が３０ｍｍ、下から２段目が５ｍｍ、下から３段目から６段目までが１２ｍｍ、中央部が３２ｍｍとなるように設け、また鉛直方向中央から下方において、水平方向中央部分で蒸発器側の風路リブＢ１３ａと凝縮器側の風路リブＢ１３ｂが流れに略垂直な方向に交互に配置されるように、蒸発器１０５側の風路リブＢ１３ａは蒸発器１０５側の風路出入口から中央付近まで、凝縮器１０３側の風路リブＢ１３ｂは中央付近から凝縮器１０３側の風路出入口まで形成する。
【００６６】
また、図６に示すように風路Ａ３の出口の開口高さは風路Ａ３の風路高さよりも大きい寸法となるように形成する。
【００６７】
また、風路Ａ３を構成する伝熱板Ａ１の表面及び伝熱板Ｂ２の裏面には親水性処理がなされている。
【００６８】
上記構成において、風路Ａ３の風路幅を風路長が短い蒸発器１０５側の風路幅が狭く、風路長が長い凝縮器１０３側の風路幅が広くなるように形成することにより、流入口１０８から蒸発器１０５へ流れる空気は風路Ａ３を均一に流れ、通気抵抗が低減でき、熱交換効率を向上することができる。
【００６９】
また、略等間隔に風路リブＢ１６を設けた際、風路Ｂ４の通過風量が多い鉛直方向中央から下側の風路幅を狭くし、通過風量の少ない鉛直方向上側の風路幅を広くすることで、風路Ｂ４を通過する空気の鉛直方向中央から下側の風路での温度上昇が増大し、鉛直方向上側の風路での温度上昇が低下し、凝縮器１０３へ流入する空気の温度が均一化し、凝縮器１０３の効率を向上させることができる。
【００７０】
また、鉛直方向中央から下方において、風路リブＢ１６を風路リブＢ１６ａ及び風路リブＢ１６ｂに分断されているため、新たな温度境界層が形成され伝熱が促進され、蒸発器１０５方向から流れてきた空気が風路リブＢ１６ｂの上流側の端面に衝突することでさらに伝熱が促進され、熱交換効率を向上することができる。
【００７１】
また、凝縮器１０３の冷媒出口部分へ流入する空気が通過する風路Ｂ４の最下段の風路幅を広くし、最下段を通過する空気の風量を増加させ、風路Ｂ４の最下段を通過し凝縮器１０３の下方に流入する空気を低温空気とすることで、凝縮器１０３から流出する冷媒の過冷却度を大きくすることが可能となり、効率を向上することができる。
【００７２】
また流入口１０８から蒸発器１０５へ向かう風路Ａ３を構成する伝熱板Ａ１の表面及び伝熱板Ｂの裏面に親水性処理を行うことにより、風路Ａ３を流れる除湿対象空気と風路Ｂ４を流れる冷却除湿された低温空気との熱交換により風路Ａ３に発生した結露水の風路Ａ３内部でのブリッジを防止でき、通気抵抗を低減できる。
【００７３】
また、風路Ａ３の出口の開口高さを風路Ａ３の風路高さよりも大きい寸法となるように形成することで、風路Ａ３に発生した結露水の風路Ａ３出口でのブリッジを防止し、通気抵抗を低減でき、風路Ａ３に発生した結露水を速やかに処理することができる。
【００７４】
なお、本実施例における各部の寸法値は一例であり、特にその値に限定されることなく、通気抵抗、熱交換効率などの熱交換器の性能面及び成形加工性などから適宜設計された場合でも、同様の作用効果を得ることができる。
【００７５】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、蒸発器と凝縮器との間に流入口から前記蒸発器へ向かう風路を形成し、前記蒸発器へ向かう前記風路の出口を前記蒸発器方向に前記蒸発器側が上になるように傾斜させることにより、偏向効果で前記蒸発器へ向かう前記風路の出口における除湿対象空気の風向が前記蒸発器方向へ近づくため効率よく風路を構成でき、除湿乾燥機の小型化が可能となり、また、前記蒸発器へ向かう前記風路の出口の傾斜を利用して熱交換器に発生した結露水を速やかに処理することができる熱交換器を得ることができる。
【００７６】
また、流入口から蒸発器へ向かう風路に除湿対象となる空気を均一に流すように前記蒸発器側の前記風路の風路幅が狭く凝縮器側の前記風路の風路幅が広くなるように複数の風路リブＡを不規則に設けたものであり、流入口から蒸発器へ向かう風路のうち、蒸発器に近い側の風路幅を狭く、蒸発器から離れた側の風路幅を広く形成することにより、熱交換器の流入口から前記蒸発器へ向かう風路に除湿対象となる空気を均一に流し、流入口から蒸発器へ向かう風路の通気抵抗を低減でき、また効率を向上させることができる熱交換器を得ることができる。
【００７７】
また、蒸発器から凝縮器へ向かう風路を形成する風路に複数の風路リブＢを前記凝縮器へ流入する空気の温度分布を均一化するように前記風路の風路幅が鉛直方向上側が広く中央から下側が狭く最下段の風路幅が広くなるように不規則に設け、凝縮器へ流入する空気の温度分布を均一化することにより、凝縮器における効率を向上させることができ、また、低温空気が凝縮器の冷媒出口付近へ流入するように風路リブＢを設けることにより、凝縮器出口における冷媒の過冷却度を大きくすることができ、効率を向上させることができる熱交換器を得ることができる。
【００７９】
また、流入口から蒸発器へ向かう風路の出口の開口高さを前記風路の風路高さよりも大きい寸法とすることで、熱交換器出口における結露水のブリッジを防止し通気抵抗を低減することができ、また結露水を速やかに処理することができる熱交換器を得ることができる。
【００８０】
また、少なくとも流入口から蒸発器へ向かう風路を形成する伝熱面に撥水性処理を行うことにより、流入口から蒸発器へ向かう風路に発生した結露水を速やかに処理することができる熱交換器を得ることができる。
【００８１】
また、少なくとも流入口から蒸発器へ向かう風路を形成する伝熱面に親水性処理を行うことにより、流入口から蒸発器へ向かう風路に発生した結露水の風路内部でのブリッジを防止し通気抵抗を低減できる熱交換器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の熱交換器の概略分解斜視図
【図２】同積層状態の概略斜視図
【図３】同熱交換器を搭載した除湿乾燥機の概略断面図
【図４】本発明の実施例２の熱交換器の風路Ａの断面における除湿乾燥機の概略断面図
【図５】同風路Ｂの断面のおける除湿乾燥機の概略断面図
【図６】風路Ａの出口部分の概略断面拡大図
【図７】従来の除湿装置の概略構成図
【符号の説明】
１ 伝熱板Ａ
２ 伝熱板Ｂ
３ 風路Ａ
３ａ 風路Ａ
３ｂ 風路Ａ
３ｃ 風路Ａ
３ｄ 風路Ａ
４ 風路Ｂ
５ 風路リブＡ
６ 伝熱面Ａ
７ 風路端面
８ 突起Ａ
９ 外周リブＡ
１０ 風路開口部Ａ
１１ 風路端面カバー
１２ コーナー支持突起
１３ 風路リブＢ
１３ａ 風路リブＢ
１３ｂ 風路リブＢ
１４ 伝熱面Ｂ
１５ 突起Ｂ
１６ 外周リブＢ
１７ 風路開口部Ｂ
１８ キャピラリーチューブ
１９ 送風ファン
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍サイクルを利用して冷却除湿及び衣類乾燥等をおこなう除湿乾燥機に搭載される熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の熱交換器を搭載した除湿乾燥機は、特開昭６３−１３５７３１号公報に記載されたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
以下、その除湿乾燥機について図７を参照しながら説明する。
【０００４】
図７に示すように除湿乾燥機１０１は、圧縮機１０２、凝縮器１０３、絞り装置１０４、蒸発器１０５をこの順に冷媒配管１０６で接続して冷凍サイクルを形成し、蒸発器１０５で除湿対象となる空気を冷却除湿するヒートポンプを本体としており、蒸発器１０５から凝縮器１０３への風路中に熱交換器１０７が配置されている。
【０００５】
上記のように構成された除湿乾燥機１０１において、流入口１０８から流入した空気は熱交換器１０７へ入り、すでに蒸発器１０５により冷却除湿された空気と熱交換して予冷され、その後蒸発器１０５を通って除湿される。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６３−１３５７３１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の除湿乾燥機１０１では、熱交換器１０７を搭載すること及び熱交換器１０７から蒸発器１０５へ向かう空気の流れが２７０°変化する風路構成となるため風路構成が複雑になり、除湿乾燥機１０１が大型となるという課題があり、除湿乾燥機１０１の小型化を可能とする効率の良い風路を構成できる熱交換器の形状が要求されている。
【０００８】
また、風路構成が複雑なため、熱交換器１０７、凝縮器１０３及び蒸発器１０５において風速分布に偏りが生じ、伝熱性能が十分に発揮できないという課題があり、伝熱性能を向上させ効率を向上することが要求されている。
【０００９】
また、熱交換器１０７の通気抵抗が大きいため除湿対象の空気を少量しか流せないという課題があり、熱交換器１０７の通気抵抗の低減が要求されている。
【００１０】
また、流入口１０８から流入した空気と蒸発器１０５により冷却除湿された空気との熱交換が行われる際、熱交換器１０７の流入口１０８から蒸発器１０５へ向かう風路において結露が発生し、熱交換器１０７の通気抵抗が増大し、また伝熱性能が低下するという課題があり、熱交換器１０７における結露水を速やかに処理することが要求されている。
【００１１】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、除湿乾燥機の小型化ができ、効率を向上することができ、通気抵抗を低減でき、また結露水を速やかに処理することができる熱交換器を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の熱交換器は上記目的を達成するために、蒸発器と凝縮器との間に流入口から前記蒸発器へ向かう風路を形成し、除湿対象となる空気の前記蒸発器方向への出口部分を風向に対し前記蒸発器方向に前記蒸発器側が上になるように傾斜させたことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明によれば、効率のよい風路構成が可能で結露水を速やかに処理することができる熱交換器を得ることができる。
【００１４】
また他の手段は、流入口から蒸発器へ向かう風路に除湿対象となる空気を均一に流すように前記蒸発器側の前記風路の風路幅が狭く凝縮器側の前記風路の風路幅が広くなるように複数の風路リブＡを不規則に設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明によれば、除湿乾燥機の効率を向上することができ、通気抵抗を低減できる熱交換器を得ることができる。
【００１６】
また他の手段は、蒸発器から凝縮器へ向かう風路に複数の風路リブＢを前記凝縮器へ流入する空気の温度分布を均一化するように前記風路の風路幅が鉛直方向上側が広く中央から下側が狭く最下段の風路幅が広くなるように不規則に設けたことを特徴とするものである。
【００１７】
本発明によれば、除湿乾燥機の効率を向上することができる熱交換器を得ることができる。
【００２０】
また他の手段は、流入口から蒸発器へ向かう風路の出口の開口高さを前記風路の風路高さよりも大きい寸法としたことを特徴とするものである。
【００２１】
本発明によれば、結露水を速やかに処理することができる熱交換器を得ることができる。
【００２２】
また他の手段は、少なくとも流入口から蒸発器へ向かう風路を形成する伝熱面に撥水性処理がなされていることを特徴とするものである。
【００２３】
本発明によれば、結露水を速やかに処理することができる熱交換器を得ることができる。
【００２４】
また他の手段は、少なくとも流入口から蒸発器へ向かう風路を形成する伝熱面に親水性処理がなされていることを特徴とするものである。
【００２５】
本発明によれば、通気抵抗を低減でき、除湿乾燥機の効率を向上することができる熱交換器を得ることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明は、圧縮機、凝縮器、絞り手段、蒸発器を備え、この順に冷媒配管にて接続することにより冷凍サイクルを形成し、除湿対象となる空気の流入口から前記蒸発器へ流れる空気と前記蒸発器から前記凝縮器へ流れる前記蒸発器にて冷却除湿された空気との間で熱交換が行われるように熱交換器を配置し、前記流入口を前記熱交換器の上面に設け前記熱交換器の上面から除湿対象となる空気を吸い込む除湿乾燥機において、前記蒸発器と前記凝縮器との間に前記流入口から前記蒸発器へ向かう風路を形成し、前記熱交換器の前記除湿対象となる空気の前記蒸発器方向への出口部分を風向に対し前記蒸発器方向に前記蒸発器側が上になるように傾斜させたものであり、前記蒸発器へ向かう前記風路の出口を前記蒸発器方向に前記蒸発器側が上になるように傾斜させることにより、偏向効果で前記蒸発器へ向かう前記風路の出口における除湿対象空気の風向が前記蒸発器方向へ近づくため効率よく風路を構成でき、除湿乾燥機の小型化が可能となり、また、前記熱交換器出口の傾斜を利用して前記熱交換器に発生した結露水を速やかに処理することができる。
【００２７】
また、流入口から蒸発器へ向かう風路に除湿対象となる空気を均一に流すように前記蒸発器側の前記風路の風路幅が狭く凝縮器側の前記風路の風路幅が広くなるように複数の風路リブＡを不規則に設けたものであり、前記流入口から前記蒸発器へ向かう風路のうち、前記蒸発器に近い側の風路幅が狭く、前記蒸発器から離れた側の風路幅が広くなるように風路リブＡを設けることにより、前記熱交換器の前記流入口から前記蒸発器へ向かう風路に除湿対象となる空気を均一に流し、前記熱交換器の前記熱交換器の前記流入口から前記蒸発器へ向かう風路の通気抵抗を低減でき、また効率を向上させることができる。
【００２８】
また、蒸発器から凝縮器へ向かう風路に複数の風路リブＢを前記凝縮器へ流入する空気の温度分布を均一化するように前記風路の風路幅が鉛直方向上側が広く中央から下側が狭く最下段の風路幅が広くなるように不規則に設けたものであり、熱交換器の前記蒸発器から前記凝縮器へ向かう風路から流出し前記凝縮器へ流入する空気の温度分布を均一化することにより、前記凝縮器における効率を向上させることができ、また、前記熱交換器を通過した後、前記凝縮器を流れる冷媒の出口付近に流入する空気の前記熱交換器を通過する風速を速くし、低温空気が前記凝縮器の冷媒出口付近へ流入するように前記風路リブＢを設けることにより、前記凝縮器出口における冷媒の過冷却度を大きくすることができ、効率を向上させることができる
【００３０】
また、流入口から蒸発器へ向かう風路の出口の開口高さを前記風路の風路高さよりも大きい寸法としたものであり、熱交換器出口における結露水のブリッジを防止し通気抵抗を低減することができ、また結露水を速やかに処理することができる。
【００３１】
また、少なくとも流入口から蒸発器へ向かう風路を形成する伝熱面に撥水性処理がなされているものであり、流入口から蒸発器へ向かう風路に発生した結露水を速やかに処理することができる。
【００３２】
また、少なくとも流入口から蒸発器へ向かう風路を形成する伝熱面に親水性処理がなされているものであり、流入口から蒸発器へ向かう風路に発生した結露水の風路内部でのブリッジを防止し通気抵抗を低減できる。
【００３３】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００３４】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１について図１、２及び３を参照しながら説明する。
【００３５】
図１は本実施例に用いる熱交換器の概略分解斜視図、図２は伝熱板の積層時の概略斜視図、図３は熱交換器を搭載した除湿乾燥機の概略断面図である。
【００３６】
図１及び図２において、伝熱板Ａ１と伝熱板Ｂ２を交互に積層することにより構成される熱交換器１０７はそれぞれの伝熱板の表裏に風路Ａ３と風路Ｂ４とが構成され、風路Ａ３及び風路Ｂ４を流れる流体はそれぞれの伝熱板を介して熱交換を行う。
【００３７】
実際は多数の伝熱板Ａ１及び伝熱板Ｂ４が交互に積層されているが、簡略のため４枚の伝熱板を示している。
【００３８】
伝熱板Ａ及び伝熱板Ｂは平面形状が台形状をなし、厚さがたとえば０．２ｍｍのポリスチレンシートの真空成型加工により成型されており、伝熱板Ａ１は中空凸上に、例えば凸高さ２ｍｍ、幅１ｍｍに形成された風路リブＡ５を台形の平行な対辺と略並行、略等間隔に複数、たとえば３本備え、風路リブＡ５により風路Ａ３及び伝熱面Ａ６が形成される。
【００３９】
風路Ａ３の出入口部分には伝熱板Ａ１の縁を風路リブＡ５の凸方向とは反対方向へ、例えば伝熱面Ａ６の表面に対し１ｍｍの位置まで折り曲げられた風路端面７を設け、風路リブＡ５の延長線上に風路端面７と同一平面を有する突起Ａ８を複数個、例えば３個を、伝熱面Ａ６に対する凸高さを例えば３ｍｍに形成し、風路リブＡ５の両端は突起Ａ８の風路端面７と同一面と対向する面と連続して形成されている。
【００４０】
伝熱板Ａ１の外周縁部のうち台形の平行をなす対辺部分に風路リブ５の凸方向と同方向に中空凸状であり風路リブＡ５と等しい高さに形成した外周リブＡ９を例えばその幅が５ｍｍとなるように備え、外周リブＡ９の表面は伝熱面Ａ６と平行をなし、外側側面の中央部は伝熱面Ａ６と同位置まで折り曲げられ風路開口部Ａ１０が形成され、両端部分、例えばコーナーから５ｍｍの部分は風路端面７と同位置まで折り曲げられ風路端面カバー１１が形成されている。
【００４１】
外周リブＡ９のそれぞれの両端表面には、外周リブＡ９と等しい幅であり、長さが外周リブＡ９の幅寸法よりも小さい、例えば３ｍｍのコーナー支持突起１２を外周リブＡ９の表面に対する凸高さが風路Ｂ４の風路高さと等しい寸法となるように設ける。
【００４２】
一方、伝熱板Ｂ２は中空凸上に、例えば凸高さ１ｍｍ、幅１ｍｍに形成された風路リブＢ１３を伝熱板Ａ１及び伝熱板Ｂ２を交互に積層する際、風路リブＡ５と斜交し、台形の平行な対辺をそれぞれ略等間隔に分割するように、複数例えば９本備え、風路リブＢ１３により風路Ｂ４及び伝熱面Ｂ１４が形成される。
【００４３】
風路Ｂ４の出入口部分には伝熱板Ｂ２の縁を風路リブＢ１３の凸方向とは反対方向へ、例えば伝熱面Ｂ１４の表面に対し２ｍｍの位置まで折り曲げられた風路端面７を設け、風路リブＢ１３の延長線上に風路端面７と同一平面を有する突起Ｂ１５を複数個、例えば５個を伝熱面Ｂ１４に対する凸高さを例えば３ｍｍに形成し、風路リブＢ１３の両端は突起Ｂ１５の風路端面７と同一面と対向する面と連続して形成されている。
【００４４】
伝熱板Ｂ２の外周縁部のうち、伝熱板Ａ１及び伝熱板Ｂ２を交互に積層する際、風路Ａ３の出入口が形成される一対の外周縁部に風路リブＢ１３の凸方向と同方向に中空凸状であり風路リブＢ１３と等しい高さに形成した外周リブＢ１６を例えばその幅が５ｍｍとなるように備え、外周リブＢ１６の表面は伝熱面Ｂ１４と平行をなし、外側側面の中央部は伝熱面Ｂ１４と同位置まで折り曲げられ風路開口部Ｂ１７が形成され、両端部分、例えばコーナーから５ｍｍの部分は風路端面７と同位置まで折り曲げられ風路端面カバー１１が形成されている。
【００４５】
外周リブＢ１６のそれぞれの両端表面には、外周リブＢ１６と等しい幅であり、長さが外周リブＢ１６の幅寸法よりも小さい、例えば３ｍｍのコーナー支持突起１２を外周リブＢ１６の表面に対する凸高さが風路Ａ３の風路高さと等しい寸法となるように設ける。
【００４６】
また、風路Ａ３を構成する伝熱板Ａ１の表面及び伝熱板Ｂ２の裏面には撥水性処理がなされている。
【００４７】
上記のように成形された伝熱板Ａ１及び伝熱板Ｂ２を交互に積層する際、風路リブＡ５、風路リブＢ１３、外周リブＡ９及び外周リブＢ１６の表面が隣接する伝熱板の裏面に当接し、風路Ａ３及び風路Ｂ４の風路高さを保持し、風路Ａ３の出入口では突起Ａ８が隣接する伝熱板Ｂ２に設けられた外周リブＢ１６の裏面と当接し、風路Ｂ４の出入口では突起Ｂ１５が隣接する伝熱板Ａ１に設けられた外周リブＡ９の裏面と当接することにより風路Ａ３及び風路Ｂ４の風路開口高さを保持する。
【００４８】
風路Ａ３及び風路Ｂ４の風路高さは通気抵抗、熱交換効率などの熱交換器の性能面及び成形加工性などから設計されている。
【００４９】
また、コーナー部において、コーナー支持突起１２の表面と隣接する伝熱板に形成された外周リブＡ９及び外周リブＢ１６の裏面が当接することにより熱交換器のコーナー部分の積層方向の強度が保たれる。
【００５０】
また、風路端面７と外周リブＡ９及び外周リブＢ１６との当接、風路端面カバー１１と外周リブＡ９及び外周リブＢ１６との当接により風路Ａ３及び風路Ｂ４の外周部における密封が行われる。
【００５１】
図３は上記のように構成された熱交換器１０７を搭載した除湿乾燥機１０１の風路構成等をしめす概略断面図である。
【００５２】
圧縮機１０２、凝縮器１０３、絞り装置としてのキャピラリーチューブ１８、蒸発器１０５を順次冷媒配管１０６で接続し、Ｒ１３４ａを充填した冷凍サイクルを形成し、蒸発器１０５と凝縮器１０３との間に、熱交換器１０７の風路Ａ３が流入口１０８から蒸発器１０５へ向かう風路を形成し、風路Ａ３を流れる空気が鉛直下向き方向へ流れ、風路Ａ３の出口に設けた傾斜が蒸発器１０５方向となるように配置する。
【００５３】
除湿対象となる空気は流入口１０８から熱交換器１０７の風路Ａ３、蒸発器１０５、熱交換器１０７の風路Ｂ４及び凝縮器１０３を順次通過し、送風ファン１９により除湿乾燥機１０１より流出され、熱交換器１０７において、風路Ａ３を流れる除湿対象空気と風路Ｂ４を流れる蒸発器１０５にて冷却除湿された空気との熱交換を行い、風路Ａ３を流れる除湿対象空気の予冷を行い、蒸発器１０５において除湿対象空気の冷却除湿が行われ、風路Ａ３を流れる除湿対象空気の予冷により蒸発器１０５における冷却除湿の顕熱負荷を低減でき、除湿冷却器１０１の消費電力を低減できる。
【００５４】
上記構成において、風路Ａ３の出口に設けた傾斜が蒸発器１０５方向に蒸発器１０５側が上となるように配置することにより、偏向効果で熱交換器１０７の風路Ａ３の出口における除湿対象空気の風向が蒸発器１０５方向へ近づくため効率のよい風路構成ができ、除湿乾燥機１０１の小型化が可能となる。
【００５５】
また、流入口１０８から蒸発器１０５へ向かう風路を撥水処理がなされている伝熱板Ａ１の表面及び伝熱板Ｂの裏面により構成される風路Ａ３とし、風路Ａ３を流れる空気を鉛直下向きへ流すことで、風路Ａ３を流れる除湿対象空気と風路Ｂ４を流れる冷却除湿された低温空気との熱交換により風路Ａ３に発生した結露水は風路Ａ３の出口方向へ流れやすくなり、さらに風路Ａ３の出口へ流れてきた結露水は風路Ａ３出口に設けた傾斜により傾斜の先端から滴下しやすくなり、熱交換器１０７に発生した結露水を速やかに処理することができる。
【００５６】
なお、本実施例では、熱交換器１０７を構成する伝熱板Ａ１及び伝熱板Ｂ２の平面形状を台形としたが、除湿乾燥機１０１に搭載する際、風路Ａ３の出口に設けた傾斜が蒸発器１０５方向となるように配置可能な形状であれば同様の作用効果を得ることができる。
【００５７】
また、伝熱板を積層することのみで熱交換器を得ているが、側面を熱溶着、当接個所に接着材を塗布する、またはフレームに収める等により一体化させても同様の作用効果を得ることができる。
【００５８】
また、伝熱板の材料としてポリスチレンシートを用い、真空成形による一体成形としたが、材料として、ＡＢＳ、ポリプロピレン、ポリエチレン等のその他の熱可塑性樹脂フィルム、アルミニウム等の薄圧金属板などを用いてもよく、また成形方法についても、圧空成形、超高圧成形、プレス成形等の他の工法により伝熱板を一体成形してもよく、伝熱面が伝熱性を有する材質からなるその他の工法から得られた熱交換器を用いても同様の作用効果を得ることができる。
【００５９】
また、冷凍サイクルに充填する冷媒としてＲ１３４ａを用いたが、その他のＨＦＣ系をはじめとするフロン系冷媒、プロパン、イソブタン等のＨＣ系冷媒、炭酸ガス、アンモニア等の自然冷媒を用いても同様の作用効果を得ることができる。
【００６０】
また、本実施例における各部の寸法値及び個数は一例であり、特にその値に限定されることなく、通気抵抗、熱交換効率などの熱交換器の性能面及び成形加工性などから適宜設計された場合でも、同様の作用効果を得ることができる。
【００６１】
（実施例２）
次に本発明の実施例２について、図４、５及び６を参照しながら説明する。
【００６２】
なお、実施例１と同一部分は同一番号とし、同一の作用効果を有するものとし、詳細な説明は省略する。
【００６３】
図４は本実施例に用いる熱交換器の風路Ａの断面における除湿乾燥機の概略断面図、図５は同風路Ｂの断面のおける除湿乾燥機の概略断面図、図６は風路Ａの出口部分の概略断面拡大図である。
【００６４】
図４に示すように、伝熱板Ａ１に設けられた風路リブＡ５は蒸発器１０５側の風路幅が狭く、凝縮器１０３側の風路幅が広くなるように、例えば蒸発器１０５側のからそれぞれの風路を風路Ａ３ａ、風路Ａ３ｂ、風路Ａ３ｃ、風路Ａ３ｄとし、その幅を１２ｍｍ、１５ｍｍ、１８ｍｍ、２２ｍｍとなるように形成する。
【００６５】
また図５に示すように、伝熱板Ｂ２に設けられた風路リブＢ１３は、風路リブＢ１３により形成される複数の風路の風路幅が、鉛直方向上側が広く、中央から下側が狭く、最下段の風路幅が広くなるように、例えば蒸発器１０５側の風路開口幅は最上段から４段目まで及び最下段を２０ｍｍ、それ以外の風路開口幅を１０ｍｍとし、凝縮器１０３側の風路開口幅は最上段から３段目までが２５ｍｍ、最下段が３０ｍｍ、下から２段目が５ｍｍ、下から３段目から６段目までが１２ｍｍ、中央部が３２ｍｍとなるように設け、また鉛直方向中央から下方において、水平方向中央部分で蒸発器側の風路リブＢ１３ａと凝縮器側の風路リブＢ１３ｂが流れに略垂直な方向に交互に配置されるように、蒸発器１０５側の風路リブＢ１３ａは蒸発器１０５側の風路出入口から中央付近まで、凝縮器１０３側の風路リブＢ１３ｂは中央付近から凝縮器１０３側の風路出入口まで形成する。
【００６６】
また、図６に示すように風路Ａ３の出口の開口高さは風路Ａ３の風路高さよりも大きい寸法となるように形成する。
【００６７】
また、風路Ａ３を構成する伝熱板Ａ１の表面及び伝熱板Ｂ２の裏面には親水性処理がなされている。
【００６８】
上記構成において、風路Ａ３の風路幅を風路長が短い蒸発器１０５側の風路幅が狭く、風路長が長い凝縮器１０３側の風路幅が広くなるように形成することにより、流入口１０８から蒸発器１０５へ流れる空気は風路Ａ３を均一に流れ、通気抵抗が低減でき、熱交換効率を向上することができる。
【００６９】
また、略等間隔に風路リブＢ１６を設けた際、風路Ｂ４の通過風量が多い鉛直方向中央から下側の風路幅を狭くし、通過風量の少ない鉛直方向上側の風路幅を広くすることで、風路Ｂ４を通過する空気の鉛直方向中央から下側の風路での温度上昇が増大し、鉛直方向上側の風路での温度上昇が低下し、凝縮器１０３へ流入する空気の温度が均一化し、凝縮器１０３の効率を向上させることができる。
【００７０】
また、鉛直方向中央から下方において、風路リブＢ１６を風路リブＢ１６ａ及び風路リブＢ１６ｂに分断されているため、新たな温度境界層が形成され伝熱が促進され、蒸発器１０５方向から流れてきた空気が風路リブＢ１６ｂの上流側の端面に衝突することでさらに伝熱が促進され、熱交換効率を向上することができる。
【００７１】
また、凝縮器１０３の冷媒出口部分へ流入する空気が通過する風路Ｂ４の最下段の風路幅を広くし、最下段を通過する空気の風量を増加させ、風路Ｂ４の最下段を通過し凝縮器１０３の下方に流入する空気を低温空気とすることで、凝縮器１０３から流出する冷媒の過冷却度を大きくすることが可能となり、効率を向上することができる。
【００７２】
また流入口１０８から蒸発器１０５へ向かう風路Ａ３を構成する伝熱板Ａ１の表面及び伝熱板Ｂの裏面に親水性処理を行うことにより、風路Ａ３を流れる除湿対象空気と風路Ｂ４を流れる冷却除湿された低温空気との熱交換により風路Ａ３に発生した結露水の風路Ａ３内部でのブリッジを防止でき、通気抵抗を低減できる。
【００７３】
また、風路Ａ３の出口の開口高さを風路Ａ３の風路高さよりも大きい寸法となるように形成することで、風路Ａ３に発生した結露水の風路Ａ３出口でのブリッジを防止し、通気抵抗を低減でき、風路Ａ３に発生した結露水を速やかに処理することができる。
【００７４】
なお、本実施例における各部の寸法値は一例であり、特にその値に限定されることなく、通気抵抗、熱交換効率などの熱交換器の性能面及び成形加工性などから適宜設計された場合でも、同様の作用効果を得ることができる。
【００７５】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、蒸発器と凝縮器との間に流入口から前記蒸発器へ向かう風路を形成し、前記蒸発器へ向かう前記風路の出口を前記蒸発器方向に前記蒸発器側が上になるように傾斜させることにより、偏向効果で前記蒸発器へ向かう前記風路の出口における除湿対象空気の風向が前記蒸発器方向へ近づくため効率よく風路を構成でき、除湿乾燥機の小型化が可能となり、また、前記蒸発器へ向かう前記風路の出口の傾斜を利用して熱交換器に発生した結露水を速やかに処理することができる熱交換器を得ることができる。
【００７６】
また、流入口から蒸発器へ向かう風路に除湿対象となる空気を均一に流すように前記蒸発器側の前記風路の風路幅が狭く凝縮器側の前記風路の風路幅が広くなるように複数の風路リブＡを不規則に設けたものであり、流入口から蒸発器へ向かう風路のうち、蒸発器に近い側の風路幅を狭く、蒸発器から離れた側の風路幅を広く形成することにより、熱交換器の流入口から前記蒸発器へ向かう風路に除湿対象となる空気を均一に流し、流入口から蒸発器へ向かう風路の通気抵抗を低減でき、また効率を向上させることができる熱交換器を得ることができる。
【００７７】
また、蒸発器から凝縮器へ向かう風路を形成する風路に複数の風路リブＢを前記凝縮器へ流入する空気の温度分布を均一化するように前記風路の風路幅が鉛直方向上側が広く中央から下側が狭く最下段の風路幅が広くなるように不規則に設け、凝縮器へ流入する空気の温度分布を均一化することにより、凝縮器における効率を向上させることができ、また、低温空気が凝縮器の冷媒出口付近へ流入するように風路リブＢを設けることにより、凝縮器出口における冷媒の過冷却度を大きくすることができ、効率を向上させることができる熱交換器を得ることができる。
【００７９】
また、流入口から蒸発器へ向かう風路の出口の開口高さを前記風路の風路高さよりも大きい寸法とすることで、熱交換器出口における結露水のブリッジを防止し通気抵抗を低減することができ、また結露水を速やかに処理することができる熱交換器を得ることができる。
【００８０】
また、少なくとも流入口から蒸発器へ向かう風路を形成する伝熱面に撥水性処理を行うことにより、流入口から蒸発器へ向かう風路に発生した結露水を速やかに処理することができる熱交換器を得ることができる。
【００８１】
また、少なくとも流入口から蒸発器へ向かう風路を形成する伝熱面に親水性処理を行うことにより、流入口から蒸発器へ向かう風路に発生した結露水の風路内部でのブリッジを防止し通気抵抗を低減できる熱交換器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の熱交換器の概略分解斜視図
【図２】同積層状態の概略斜視図
【図３】同熱交換器を搭載した除湿乾燥機の概略断面図
【図４】本発明の実施例２の熱交換器の風路Ａの断面における除湿乾燥機の概略断面図
【図５】同風路Ｂの断面のおける除湿乾燥機の概略断面図
【図６】風路Ａの出口部分の概略断面拡大図
【図７】従来の除湿装置の概略構成図
【符号の説明】
１ 伝熱板Ａ
２ 伝熱板Ｂ
３ 風路Ａ
３ａ 風路Ａ
３ｂ 風路Ａ
３ｃ 風路Ａ
３ｄ 風路Ａ
４ 風路Ｂ
５ 風路リブＡ
６ 伝熱面Ａ
７ 風路端面
８ 突起Ａ
９ 外周リブＡ
１０ 風路開口部Ａ
１１ 風路端面カバー
１２ コーナー支持突起
１３ 風路リブＢ
１３ａ 風路リブＢ
１３ｂ 風路リブＢ
１４ 伝熱面Ｂ
１５ 突起Ｂ
１６ 外周リブＢ
１７ 風路開口部Ｂ
１８ キャピラリーチューブ
１９ 送風ファン
Claims (6)
- 圧縮機、凝縮器、絞り手段、蒸発器を備え、この順に冷媒配管にて接続することにより冷凍サイクルを形成し、除湿対象となる空気の流入口から前記蒸発器へ流れる空気と前記蒸発器から前記凝縮器へ流れる前記蒸発器にて冷却除湿された空気との間で熱交換が行われるように熱交換器を配置し、前記流入口を前記熱交換器の上面に設け前記熱交換器の上面から除湿対象となる空気を吸い込む除湿乾燥機において、前記蒸発器と前記凝縮器との間に前記流入口から前記蒸発器へ向かう風路を形成し、前記熱交換器の前記除湿対象となる空気の前記蒸発器方向への出口部分を風向に対し前記蒸発器方向に前記蒸発器側が上になるように傾斜させたことを特徴とする熱交換器。
- 流入口から蒸発器へ向かう風路に除湿対象となる空気を均一に流すように前記蒸発器側の前記風路の風路幅が狭く凝縮器側の前記風路の風路幅が広くなるように複数の風路リブＡを不規則に設けたことを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
- 蒸発器から凝縮器へ向かう風路に複数の風路リブＢを前記凝縮器へ流入する空気の温度分布を均一化するように前記風路の風路幅が鉛直方向上側が広く中央から下側が狭く最下段の風路幅が広くなるように不規則に設けたことを特徴とする請求項１または２記載の熱交換器。
- 流入口から蒸発器へ向かう風路の出口の開口高さを前記風路の風路高さよりも大きい寸法としたことを特徴とする請求項１、２または３記載の熱交換器。
- 少なくとも流入口から蒸発器へ向かう風路を形成する伝熱面に撥水性処理がなされていることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の熱交換器。
- 少なくとも流入口から蒸発器へ向かう風路を形成する伝熱面に親水性処理がなされていることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の熱交換器。
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