JP5011777B2 - 除湿機 - Google Patents

Description

本発明は、蒸気圧縮式のヒートポンプとデシカントローターによる複合除湿運転を行う除湿機に関する。

従来のヒートポンプとデシカントローターによる複合除湿運転を行う除湿機としては、ヒーターとデシカントローターの再生領域と顕熱交換器の一方の通路を環状に接続して循環通路を形成し、デシカントローターが吸湿した水分をヒーターにより循環通路内に放出させ、この水分を顕熱交換器の他方通路を流れるヒートポンプの吸熱器で吸熱した低温の空気によって冷却し、水分を回収するものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２８４８１号公報

このような従来の除湿機は、デシカントローターに吸湿させる空気の相対湿度を上昇させる手段を有していないために、デシカントローターでの吸湿効率を上昇させることができず、除湿効率を良化できないという課題があった。

また、吸熱器に供給する空気のエンタルピーを増加させる手段を有していないため、冬場などの低温時には吸熱器と供給空気とのエンタルピー差が縮小してヒートポンプでの除湿量が大幅に低下し、デシカントローターのみの除湿運転となるため、エネルギー効率が低下するという課題があった。

また、冬場などの低温時にヒートポンプを動作させた場合、吸熱器に着霜現象が起こる可能性があり、その霜を除霜するためにヒートポンプに２方弁などの除霜手段を設ける必要があり、装置構造が複雑化しコストが上昇するという課題があった。

また、もとの室内空気に比べ、温度が上昇した空気が除湿機から供給されるので、夏場などの高温時には不快感があるという課題があった。

また、デシカントローターが吸湿した水分を回収するための顕熱交換器が必要であり、また、ヒーターとデシカントローターの再生領域と顕熱交換器の一方の通路を環状に接続した循環通路を形成する必要があるため、装置構成が複雑になり大型化するという課題があった。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、小型で簡略な構成でヒートポンプとデシカントローターを複合させ、デシカントローターに吸湿させる空気の相対湿度を上昇させることにより除湿効率を良化させ、低温時でもヒートポンプを利用して効率良く除湿でき、除霜用に特別な部材を設けることなく除霜運転を行うことができ、室内空気に対し温度が低い空気を吹出すことができる除湿機を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明が講じた第１の課題解決手段は、吸込口（２）と吹出
口（３）を開口した本体（１）内に、冷媒（８）を圧縮する圧縮機（５）と前記冷媒（８
）が供給空気に放熱する放熱器（７）と前記冷媒（８）を膨張させて減圧する減圧機構（
１０）と前記冷媒（８）が供給空気から吸熱する吸熱器（６）とを配管接続した蒸気圧縮
式のヒートポンプ（９）と、駆動手段（１９）によって回転し、吸湿領域（２４）では供給空気から吸湿するとともに再生領域（２３）では加熱されて水分を放出するデシカント
ローター（１８）と、前記再生領域（２３）を加熱するヒーター（２１）と、前記吸込口
（２）から空気を吸引し、前記放熱器（７）に供給して前記吹出口（３）から排出する第
１風路（１３）と、前記吸込口（２）から空気を吸引して前記再生領域（２３）に供給し
、前記再生領域（２３）に供給された空気を前記吸熱器（６）に供給し、更に前記吸湿領
域（２４）に供給して前記吹出口（３）から排出する第２風路（１４）と、を備え、第２風路（１４）において、吸熱器（６）に供給される空気の一部に吸込口（２）から吸引された空気を直接供給する第１バイパス経路（４２）を形成したものである。

そして、上記第１の課題解決手段による作用は、本体（１）内に環状の循環通路や水分回収用の熱交換器を設けずにデシカントローター（１８）が吸湿した水分を吸熱器（６）で結露水として回収する構成にして装置の簡略化、小型化を図るものであり、また、吸熱器（６）で冷却され相対湿度を低下させられた空気を更に吸湿領域（２４）に供給することで、デシカントローター（１８）の吸湿領域（２４）と再生領域（２３）を通過する空気の相対湿度差を大きくすることができ、デシカントローター（１８）の吸放湿効率を高めるものであるとともに、吸熱器（６）に直接吸込口（２）から吸引された空気を供給することにより、再生領域（２３）および吸熱器（６）のそれぞれに最適な空気流量を確保することができ、デシカントローター（１８）の再生効率と吸熱器（６）の吸熱効率を高めるものである。

また、第２の課題解決手段は、第２風路（１４）において、吸込口（２）から吸引された空気の一部をヒーター（２１）を介さずにデシカントローター（１８）の再生領域（２３）に供給する第１パージ経路（４１）を形成したものである。

そして、第２の課題解決手段による作用は、デシカントローター（１８）の回転方向におけるヒーター（２１）の前段および後段に位置する再生領域（２３）に第１パージ経路（４１）を通じて空気を供給し、ヒーター（２１）後段に供給した空気でデシカントローター（１８）を冷却して吸湿領域（２４）での水分吸湿を速めるとともにヒーター（２１）前段に供給した空気でデシカントローター（１８）を予熱して水分を放出しやすくするものである。

また、第３の課題解決手段は、第１風路（１３）において、吸込口（２）から吸引された空気の一部を、デシカントローター（１８）の吸湿領域（２４）に供給する第２パージ経路（４３）を形成したものである。

そして、第３の課題解決手段による作用は、吸湿領域（２４）に直接吸込口（２）から吸引された空気を供給することにより、その空気から水分を吸着させることができ、デシカントローター（１８）の吸湿量および放湿量を増加するものである。

また、第４の課題解決手段は、第１風路（１３）の放熱器（７）に供給される空気のすくなくとも一部に第２風路（１４）の吸湿領域（２４）を通過した空気の少なくとも一部を供給する構成としたものである。

そして、第４の課題解決手段による作用は、吸熱器（６）により冷却された後、吸湿領域（２４）にて吸湿により吸着熱を与えられた空気で、室内空気より温度が低い状態となっている第２風路（１４）の吸湿領域（２４）を通過後の空気を、第１風路（１３）の放熱器（７）に供給することにより、室内空気を直接供給するより放熱器（７）における放熱量を増加させることができ、その結果、吸熱器（６）における吸熱量を増加させ、吸熱器（６）での結露を促進させるものである。

また、第５の課題解決手段は、第１風路（１３）に送風する第１ファン（１１）と第２風路（１４）に送風する第２ファン（１２）を備え、前記第１ファン（１１）、前記第２ファン（１２）および圧縮機（５）を動作させる単独除湿運転（４０）と前記第１ファン（１１）、前記第２ファン（１２）、前記圧縮機（５）、駆動手段（１９）およびヒーター（２１）を動作させる複合除湿運転（３９）を切換可能に構成したものである。

そして、第５の課題解決手段による作用は、低温時は複合除湿運転（３９）を実行して再生領域（２３）においてデシカントローター（１８）が放出した水分を含み高湿となった空気を吸熱器（６）に供給し、冷媒（８）とのエンタルピー差を確保することでヒートポンプ（９）を作動させて除湿効率を高めるものである。

また、第６の課題解決手段は、単独除湿運転（４０）と複合除湿運転（３９）の切り換えを吸込口（２）から吸気する空気の温度に基づいて実行する構成としたものである。

そして、第６の課題解決手段による作用は、吸込口（２）から吸気した空気が低温の場合は複合除湿運転（３９）を実行して除湿量を確保し、それ以外はヒートポンプ（９）のみの単独除湿運転（４０）を実行して消費電力を抑えることで環境温度に適応した効率の良い除湿運転を行うものである。

また、第７の課題解決手段は、単独除湿運転（４０）と複合除湿運転（３９）の切り換えを吸込口（２）から吸気する空気の湿度に基づいて実行する構成としたものである。

そして、第７の課題解決手段による作用は、吸込口（２）から吸気した空気が高湿の場合は複合除湿運転（３９）を実行して除湿量を増加し、それ以外はヒートポンプ（９）のみの単独除湿運転（４０）を実行して消費電力を抑えることで除湿負荷に適応した効率の良い除湿運転を行うものである。

また、第８の課題解決手段は、本体（１）の吹出口（３）開口面と異なる面に排気口（４）を開口し、第１ファン（１１）の排出先を前記吹出口（３）または前記排気口（４）の何れかに切換可能に構成したものである。

そして、第８の課題解決手段による作用は、第１ファン（１１）により放熱器（７）に供給されて加熱された高温空気と、第２ファン（１２）により吸湿領域（２４）や吸熱器（６）に供給されて除湿された低湿空気とを、吹出口（３）と排気口（４）とに分離して排出する排気形態と高温空気と低湿空気を共に吹出口（３）から排出する排気形態を使用目的に応じて選択可能にするものである。

また、第９の課題解決手段は、第１ファン（１１）の排出先が排気口（４）に設定された場合に単独除湿運転（４０）を実行する構成としたものである。

そして、第９の課題解決手段による作用は、第１ファン（１１）の排出先が排気口（４）に設定された場合は、単独除湿運転（４０）を実行し、第２ファン（１２）により送風される空気にデシカントローター（１８）の吸着熱やヒーター（２１）の余熱を与えずに吹出口（３）から排出することで室温上昇を抑制するものである。

また、第１０の課題解決手段は、吸熱器（６）の温度が所定値未満となった場合に、ヒーター（２１）と駆動手段（１９）を動作させる除霜運転モードを実行する構成としたものである。

そして、第１０の課題解決手段による作用は、吸熱器（６）に着霜し吸熱器（６）の温度が所定値未満となった場合に、除霜運転モードを実行して吸熱器（６）にヒーター（２１）の熱を供給することにより除霜用に特別な部材を設けることなく付着した霜を取り除くことで、再び除湿機が除湿できる状態にするものである。

また、第１１の課題解決手段は、除霜運転モードにおいて、圧縮機（５）を停止させる構成としたものである。

そして、第１１の課題解決手段による作用は、除霜運転モードにおいて、圧縮機（５）を停止させることにより、吸熱器（６）における吸熱作用を停止させ、吸熱器（６）の除霜をより効果的に行い、除霜運転モードの時間を短縮するものである。

また、第１２の課題解決手段は、第１ファン（１１）の風量を前記吸込口（２）から吸引される空気の温度に基づいて調整する構成としたものである。

そして、第１２の課題解決手段による作用は、供給空気の温度が低い場合は第１ファン（１１）の風量を減らし、逆に供給空気の温度が高い場合は第１ファン（１１）の風量を増やすことで放熱器（７）における放熱量を調整し、ヒートポンプ（９）の作動圧力を適正に調整するものである。

また、第１３の課題解決手段は、第１ファン（１１）の風量を前記吸込口（２）から吸引される空気の湿度に基づいて調整する構成としたものである。

そして、第１３の課題解決手段による作用は、供給空気の湿度が低い場合は第１ファン（１１）の風量を減らし、逆に供給空気の湿度が高い場合は第１ファン（１１）の風量を増やすことでヒートポンプ（９）の作動圧力を適正に調整するものである。

また、第１４の課題解決手段は、第１ファン（１１）の風量を前記吸熱器（６）の温度に基づいて調整する構成としたものである。

そして、第１４の課題解決手段による作用は、吸熱器（６）の温度が低い場合は第１ファン（１１）の風量を減らし、逆に吸熱器（６）の温度が高い場合は第１ファン（１１）の風量を増やすことでヒートポンプ（９）の作動圧力を適正に調整するものである。

本発明の請求項１記載の除湿機は、本体（１）内に環状の循環通路や水分回収用の熱交換器を設けずにデシカントローター（１８）が吸湿した水分を吸熱器（６）で結露水として回収する構成にして装置の簡略化、小型化を図るとともに、吸熱器（６）で冷却され相対湿度を低下させられた空気を更に吸湿領域（２４）に供給することで、デシカントローター（１８）の吸湿領域（２４）と再生領域（２３）を通過する空気の相対湿度差を大きくすることができ、デシカントローター（１８）の吸放湿効率を高め、除湿効率を高めるという効果を奏するとともに、吸熱器（６）に直接吸込口（２）から吸引された空気を供給することにより、再生領域（２３）および吸熱器（６）のそれぞれに最適な空気流量を確保することができ、デシカントローター（１８）の再生効率と吸熱器（６）の吸熱効率を高め、除湿効率を高めるという効果を奏する。

また、本発明の請求項２記載の除湿機は、デシカントローター（１８）の回転方向におけるヒーター（２１）の前段および後段に位置する再生領域（２３）に第１パージ経路（４１）を通じて空気を供給し、ヒーター（２１）後段に供給した空気でデシカントローター（１８）を冷却して吸湿領域（２４）での水分吸湿を速めるとともにヒーター（２１）前段に供給した空気でデシカントローター（１８）を予熱して水分を放出しやすくすることで除湿効率を高めるという効果を奏する。

また、本発明の請求項３記載の除湿機は、吸湿領域（２４）に直接吸込口（２）から吸引された空気を供給することにより、その空気から水分を吸着させることができ、デシカントローター（１８）の吸湿量および放湿量を増加し、除湿効率を高めるという効果を奏する。

また、本発明の請求項４記載の除湿機は、吸熱器（６）により冷却された後、吸湿領域（２４）にて吸湿により吸着熱を与えられた空気で、室内空気より温度が低い状態となっている第２風路（１４）の吸湿領域（２４）を通過後の空気を、第１風路（１３）の放熱器（７）に供給することにより、室内空気を直接供給するより放熱器（７）における放熱量を増加させることができ、その結果、吸熱器（６）における吸熱量を増加させ、吸熱器（６）での結露を促進させ、除湿効率を高めるという効果を奏する。

また、本発明の請求項５記載の除湿機は、低温時は複合除湿運転（３９）を実行して再生領域（２３）においてデシカントローター（１８）が放出した水分を含み高湿となった空気を吸熱器（６）に供給し、冷媒（８）とのエンタルピー差を確保することでヒートポンプ（９）を作動させて除湿効率を高めるという効果を奏する。

また、本発明の請求項６記載の除湿機は、吸込口（２）から吸気した空気が低温の場合は複合除湿運転（３９）を実行して除湿量を確保し、それ以外はヒートポンプ（９）のみの単独除湿運転（４０）を実行して消費電力を抑えることで環境温度に適応した効率の良い除湿運転を行うという効果を奏する。

また、本発明の請求項７記載の除湿機は、吸込口（２）から吸気した空気が高湿の場合は複合除湿運転（３９）を実行して除湿量を増加し、それ以外はヒートポンプ（９）のみの単独除湿運転（４０）を実行して消費電力を抑えることで除湿負荷に適応した効率の良い除湿運転を行うという効果を奏する。

また、本発明の請求項８記載の除湿機は、第１ファン（１１）により放熱器（７）に供給されて加熱された高温空気と、第２ファン（１２）により吸湿領域（２４）や吸熱器（６）に供給されて除湿された低湿空気とを、吹出口（３）と排気口（４）とに分離して排出する排気形態と高温空気と低湿空気を共に吹出口（３）から排出する排気形態を使用目的に応じて選択できるという効果を奏する。

また、本発明の請求項９記載の除湿機は、第１ファン（１１）の排出先が排気口（４）に設定された場合は、単独除湿運転（４０）を実行し、第２ファン（１２）により送風される空気にデシカントローター（１８）の吸着熱やヒーター（２１）の余熱を与えずに吹出口（３）から排出することで室温上昇を抑制するという効果を奏する。

また、本発明の請求項１０記載の除湿機は、吸熱器（６）に着霜し吸熱器（６）の温度が所定値未満となった場合に、除霜運転モードを実行して吸熱器（６）にヒーター（２１）の熱を供給することにより除霜用に特別な部材を設けることなく付着した霜を取り除くことで、再び除湿できる状態にすることができ、効率良く除湿するという効果を奏する。

また、本発明の請求項１１記載の除湿機は、除霜運転モードにおいて、圧縮機（５）を停止させることにより、吸熱器（６）における吸熱作用を停止させ、吸熱器（６）の除霜をより効果的に行い、除霜運転モードの時間を短縮するという効果を奏する。

また、本発明の請求項１２記載の除湿機は、供給空気の温度が低い場合は第１ファン（１１）の風量を減らし、逆に供給空気の温度が高い場合は第１ファン（１１）の風量を増やすことで放熱器（７）における放熱量を調整し、ヒートポンプ（９）の作動圧力を適正に調整し、圧縮機（５）の信頼性を確保するという効果を奏する。

また、本発明の請求項１３記載の除湿機は、供給空気の湿度が低い場合は第１ファン（１１）の風量を減らし、逆に供給空気の湿度が高い場合は第１ファン（１１）の風量を増やすことでヒートポンプ（９）の作動圧力を適正に調整するという効果を奏する。

また、本発明の請求項１４記載の除湿機は、吸熱器（６）の温度が低い場合は第１ファン（１１）の風量を減らし、逆に吸熱器（６）の温度が高い場合は第１ファン（１１）の風量を増やすことでヒートポンプ（９）の作動圧力を適正に調整するという効果を奏する。

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）
以下、本発明の実施の形態を図１〜７に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施の形態にかかる除湿機の概略断面図であり、図に示すように、大略直方体に形成した本体１の片側面に吸込口２、本体１の上面に吹出口３、吸込口２の反対側の側面に排気口４を開口している。本体１の内部には、底部に圧縮機５、その上方に吸熱器６、さらに、その上方に放熱器７を配設して各々を配管接続し密閉回路を形成している。この密閉回路内に作動流体である冷媒８として例えば、ＨＣＦＣ系冷媒（分子中に塩素、水素、フッ素、炭素の各原子を含む）、ＨＦＣ系冷媒（分子中に水素、炭素、フッ素の各原子を含む）、炭化水素、二酸化炭素等の自然冷媒などの何れかを充填して蒸気圧縮式のヒートポンプ９を形成している。吸熱器６および放熱器７は、ヘアピンチューブに複数枚のフィンを嵌入して空気流通を可能に構成したフィンチューブ型の熱交換器で構成され、吸熱器６と放熱器７を接続する配管中には減圧機構１０として、例えば、キャピラリチューブや膨張弁等を介在させている。また、吸込口２から吸込んだ室内空気を放熱器７に送風できる位置に第１ファン１１を、吸込口２から吸込んだ室内空気を吸熱器６に送風できる位置に第２ファン１２を各々配し、隔壁によって風路を形成している。なお、第１ファン１１および第２ファン１２の設置位置は、上記風路を確保できる位置であれば良く、本実施例の位置に限定するものではない。この第１ファン１１および第２ファン１２には、羽根、ケーシング、モータ等から構成される一般的な送風機が用いられ、その送風量はモータの複数の出力ノッチにより変更可能となっている。第１ファン１１は、吸込側が放熱器７を介して吸込口２と連通し、吐出側が吹出口３と連通し、第１風路１３を形成し、第１ファン１１を運転すると吸込口２から吸気して放熱器７に供給し吹出口３から排気する送風動作が行われる。第２ファン１２は吸込み側が吸熱器６を介して、吐出側が吹出口３と連通し第２風路１４を形成し、第２ファン１２を運転すると吸込口２から吸気して吸熱器６に供給し吹出口３から排気する送風動作が行われる。ここで圧縮機５を運転すると、放熱器７、減圧機構１０、吸熱器６の順に冷媒８が密閉回路内を循環し、圧縮機５で圧縮された高温高圧の冷媒８が放熱器７において第１ファン１１により供給される空気に放熱するとともに、減圧機構１０で膨張した低温低圧の冷媒８が吸熱器６において第２ファン１２により供給される空気から吸熱し、ヒートポンプ９が作動することになる。また、第１ファン１１の吐出側には、第１ファン１１の排出先を吹出口３または排気口４の何れかに切り換えるためのダンパー１５が配設されている。このダンパー１５は、風路を閉塞するための遮蔽板と、この遮蔽板を移動させる駆動モータを備えており、本体１の上面に配設された図示しない操作部からの指示により駆動モータが作動して遮蔽板が実線で示す切換位置１６もしくは破線で示す切換位置１７の何れか一方の位置に切り替わるように構成されている。そしてダンパー１５を実線で示す切換位置１６に設定すると、第１ファン１１の吐出側と吹出口３が連通して排気口４への通路は閉塞状態になり、逆に破線で示す切換位置１７に設定すると、第１ファン１１の吐出側と排気口４が連通して吹出口３への通路が閉塞状態になる。このようにしてダンパー１５は、第１ファン１１の排出先を吹出口３または排気口４の何れか一方へ切り換えるように構成されている。また、第２ファン１２の吸込側には円盤状のデシカントローター１８が回動可能に立設されており、このデシカントローター１８を周方向に毎時１０回転から４０回転程度の速度で回転させる駆動手段１９をデシカントローター１８の外周側に配設している。この駆動手段１９は、デシカントローター１８の外周に形設されたギアと、このギアと歯合する駆動モータを備えており、駆動モータの作動によってギアに回転力を加え、デシカントローター１８を回転させるように動作するものである。また、デシカントローター１８は、仕切り板２０によって第２ファン１２の送風方向に対して二つの領域に仕切られており、その仕切られた一方の領域の風上側にヒーター２１が配設され、さらにその風下側に吸熱器６が位置するように風路が形成されている。このデシカントローター１８は、軸方向に通風可能なハニカム構造もしくはコルゲート構造の円筒構造体に、シリカゲル、ゼオライトなどの無機質の吸着型吸湿剤、あるいは有機高分子電解質（イオン交換樹脂）などの吸湿剤、もしくは塩化リチウムなどの吸収型吸湿剤を１種類若しくは複数担持して構成されており、周囲の環境に応じて吸湿量が変化する特性を有している。また、ヒーター２１はデシカントローター１８に近接して配設されており、このヒーター２１の発熱によってヒーター２１を通過してデシカントローター１８に供給される空気およびデシカントローター１８自身が加熱されることになる。このヒーター２１は発熱動作を行い得るものであれば良く、例えば、ニクロムヒーター、ハロゲンヒーター、カーボンヒーター、シーズヒーター、ＰＴＣヒーター等を用いることができるが、輻射熱成分を多く放散する形式のものがデシカントローター１８を直接高温に加熱して効率良く水分を放出させることが可能となり好ましい。また、ヒーター２１のデシカントローター１８の反対側には、ヒーター２１が放散する輻射熱をデシカントローター１８に反射させるための反射板２２が配設されている。この反射板２２は、ヒーター２１が放散する輻射熱を反射できるものであればよく、光沢性のある金属板、例えば、アルミニウム板やステンレス板に曲げ加工などを施して形設することができる。さらに反射板２２をヒーター２１の固定を兼ねるように形設すれば、ヒーター２１の固定具が不要となり構成を簡略化できる。さらに反射板２２は、ヒーター２１の発熱に伴う発光を吸込口２から漏れるのを遮るための遮光板としての作用も行い得る。そして、第２ファン１２の吸込側にデシカントローター１８を回転可能に配設して仕切り板２０によって第２ファン１２の送風方向に対して二つの領域に仕切り、仕切られた一方の領域の風上側にヒーター２１を配設するとともに、その風下側に吸熱器６が位置するように風路を形成し、さらにその風下側にデシカントローター１８の他方の領域が位置するように第２風路１４を形成しているので、第２ファン１２を運転すると、吸込口２から吸引された空気は、仕切り板２０によって仕切られた二つの領域のうちヒーター２１が位置する一方の領域側に流入し、ヒーター２１の発熱により高温となってデシカントローター１８に供給され、その後、吸熱器６を通過し冷却され、デシカントローター１８の他方の領域側に供給される。このデシカントローター１８に担持されている吸湿剤は、相対的に湿度が高く温度の低い空気から吸湿し、相対的に湿度が低く温度の高い空気に水分を放出する特性を有しているので、ヒーター２１が配設された一方の領域において加熱された高温空気と接触することにより水分を放出して再生し、他方の領域において吸熱器６により冷却された空気から吸湿することになる。したがってヒーター２１が配設された一方の領域が供給空気に対してデシカントローター１８が水分を放出して再生する再生領域２３となり、他方の吸熱器６通過後の空気が供給される領域が供給空気からデシカントローター１８が吸湿する吸湿領域２４として作用することになる。このデシカントローター１８は駆動手段１９によって回転しているので、デシカントローター１８に担持されている吸湿剤は、吸湿領域２４と再生領域２３を連続的に移動し、吸湿領域２４における吸湿動作と再生領域２３における水分放出動作を連続的に行うことになる。再生領域２３において放出された水分を含んだ空気は、高温高湿状態となり風下側に配設された吸熱器６に供給される。この高温高湿空気はエンタルピーも上昇しているので、吸熱器６内の冷媒８とのエンタルピー差が拡大して高効率な吸熱動作が行われ、供給空気は飽和温度以下まで冷却される。この冷却過程で飽和した水分は結露水として下方に滴下し、図示しないドレンパンで受け止められた後に本体１の下部に配設された排水タンク２５に貯留される。一方、吸湿領域２４には、吸熱器６によりその飽和温度以下まで冷却され、相対湿度が高い状態（ほぼ飽和状態）となった空気が供給される。上述したようにデシカントローター１８に担持されている吸湿剤は、相対的に湿度が高く温度の低い空気から吸湿し、相対的に湿度が低く温度の高い空気に水分を放出する特性を有しているので、再生領域２３を通過する空気と吸湿領域２４を通過する空気の相対湿度差を拡大させることができ、高効率な吸放湿動作を行うことができる。さらにヒーター２１のデシカントローター１８の反対側には反射板２２が配設されており、この反射板２２によってヒーター２１が放散する輻射熱がデシカントローター１８側に反射して水分放出に再利用されてデシカントローター１８の再生がさらに促進することになる。この反射板２２は吸込口２の開口部からみてヒーター２１全体を覆蓋するように形設するのが好ましく、このように形設するとヒーター２１の輻射熱を漏れなくデシカントローター１８側に反射できるとともに、ヒーター２１の発光が吸込口２から漏れるのを遮光することができる。また、吸込口２の開口部には、吸込口２から吸引される空気の温度を検出する室温センサー２６と空気の湿度を検出する湿度センサー２７が配設されており、吸熱器６および放熱器７の側部配管には、蒸発温センサー２８および凝縮温センサー２９が各々着設されている。これら室温センサー２６、湿度センサー２７、蒸発温センサー２８、凝縮温センサー２９の検出値は図示しない制御手段に出力するように構成されている。

図２は、除湿機の制御ブロック図である。図に示すようにマイクロコンピュータから構成される制御手段３０が、室温センサー２６、湿度センサー２７、蒸発温センサー２８、凝縮温センサー２９の各々の検出値および操作部３１の運転指示を入力して、圧縮機５、第１ファン１１、第２ファン１２、駆動手段１９、ヒーター２１およびダンパー１５の各々の作動指示を出力することにより除湿機の運転を制御するように構成されている。

図３は、操作部３１の概略構成を示す図である。図に示すように操作部３１には、複数の操作ボタンおよび表示ランプが配列されている。操作ボタン３２は、除湿機の主電源の入切スイッチであり、この操作ボタン３２を「入」にして除湿機の運転が可能となる。また、操作ボタン３３は、運転切換スイッチであり、この操作ボタン３３を操作することにより、「除湿乾燥モード」、「自動除湿モード」、「冷風除湿モード」の三種類の除湿モードを選択できる。この除湿モードの選択状態は操作ボタン３３の上部にある表示ランプの点灯状況によって確認することができる。また、操作ボタン３４は、除湿機のタイマー運転を設定するスイッチであり、操作ボタン３４の操作により、２時間後、４時間後、８時間後に除湿機の運転を停止させることができる。この切タイマー選択状態は、操作ボタン３４の上部にある表示ランプの点灯状況によって確認することができる。また、操作ボタン３５は、本体１内部、特に吸熱器６に結露した水滴を乾燥させるための「内部乾燥モード」の選択スイッチである。この「内部乾燥モード」の実行中は操作ボタン３５内の表示ランプが点灯して目視確認ができる。また、表示部３６は、本体１が設置されている空間の湿度状態を表示するもので、湿度センサー２７の検出値に基づいて、高湿状態、適湿状態、低湿状態の３段階の表示を行うものである。また、表示ランプ３７は、排水タンク２５が満水もしくは未設置の場合に点灯して報知するためのものであり、表示ランプ３８は、異常温度上昇などの異常が検出された場合に点滅して異常報知を行うものである。

図４は、各々の除湿モードにおける制御動作を示す一覧表である。この一覧表に示した制御動作を実行するように制御手段３０にプログラミングされている。図に示すように操作ボタン３３により「除湿乾燥モード」が選択された場合は、制御手段３０が、圧縮機５、第１ファン１１、第２ファン１２、駆動手段１９およびヒーター２１を作動させるとともに、ダンパー１５を切換位置１６に設定する。そして第１ファン１１の運転により室内空気は第１風路１３を流れ、吸込口２から本体１内に吸引された空気は、放熱器７に供給され冷媒８の放熱により加熱されて温度が上昇し、ダンパー１５が吹出口３と連通させる切換位置１６に設定されているため、吹出口３から本体１外部に排出される。また、第２ファン１２の運転により室内空気は第２風路１４を流れ、本体１内に吸引された空気は、仕切り板２０により分割されたデシカントローター１８の再生領域２３に流入する。再生領域２３に流入した空気は、ヒーター２１で二百度以上に加熱された高温空気となってデシカントローター１８に供給され、デシカントローター１８が吸湿領域２４において吸湿した水分の放出を促してデシカントローター１８を再生する。デシカントローター１８からの放出水分を含んだ高湿の空気はエンタルピーが上昇し下流にある吸熱器６に供給される。この吸熱器６では高エンタルピー状態の空気が冷媒８の吸熱によって冷却され、冷却過程で飽和した水分は排水タンク２５に回収される。吸熱器６で冷却され低温で相対湿度が高くなった空気は、デシカントローター１８の吸湿領域２４に供給され水分の吸着がなされる。そして第２ファン１２に吸込まれ、第１ファン１１から吐出された空気とともに吹出口３から本体１外部に排出される。このようにして「除湿乾燥モード」では、デシカントローター１８とヒートポンプ９を組み合せた複合除湿運転３９を実現しており、この複合除湿運転３９は、駆動手段１９とヒーター２１の作動によりデシカントローター１８の吸放湿動作を実行し、デシカントローター１８が吸湿した水分をヒーター２１の熱で放出させ、この放出した水分を含んだ高エンタルピーの空気をヒートポンプ９の作動によって吸熱器６で冷却して結露水を回収するものであり、後述するヒートポンプ９のみで除湿を行う単独除湿運転４０に対して除湿能力が高く排気温度も高温になるので洗濯物等を素早く乾燥することができる。

また、操作ボタン３３により「自動除湿モード」が選択された場合は、室温センサー２６の検出値Ｔｒおよび湿度センサー２７の検出値Ｈｒによって場合分けされる。まず、湿度センサー２７の検出値Ｈｒが高湿、例えば４０％以上で且つ室温センサー２６の検出値Ｔｒが低温、例えば１５℃未満の場合、前述した「除湿乾燥モード」と同じ複合除湿運転３９が実行される。このような周囲の環境湿度、即ち湿度センサー２７の検出値Ｈｒが高く、周囲の環境温度、即ち室温センサー２６の検出値Ｔｒが低い場合は、除湿負荷が大きく且つヒートポンプ９のみの除湿では吸熱器６内の冷媒８とのエンタルピー差が小さく除湿能力が確保し難い状況と判断し、ヒートポンプ９の冷却除湿とデシカントローター１８の吸放湿作用を組み合せた複合除湿運転３９を実行することによって除湿能力を増加し速やかに除湿を行うように制御する。

また、湿度センサー２７の検出値Ｈｒが低湿、例えば４０％未満の場合、あるいは湿度センサー２７の検出値Ｈｒが４０％以上の高湿でも室温センサー２６の検出値Ｔｒが高温、例えば１５℃以上の場合は、圧縮機５、第１ファン１１、第２ファン１２を作動させ、駆動手段１９とヒーター２１の作動を停止する単独除湿運転４０を実行する。これによりデシカントローター１８は吸湿再生動作を行わなくなり、ヒートポンプ９のみの除湿運転が行われる。すなわち第１ファン１１の運転により吸込口２から本体１内に吸引された空気は、放熱器７に供給され冷媒８の放熱により加熱されて温度が上昇し、ダンパー１５が吹出口３と連通させる切換位置１６に設定されているため、吹出口３から本体１外部に排出される。また、第２ファン１２により本体１内に吸引された空気は、仕切り板２０により分割されたデシカントローター１８の再生領域２３に流入する。このときデシカントローター１８は駆動していないので水分の放湿は行われず温度の変化もない。そして下流にある吸熱器６に供給され冷媒８の吸熱により冷却されて水分を除去された後、デシカントローター１８の吸湿領域２４に供給される。このときもデシカントローター１８は駆動していないので水分の吸着は行われず温度の変化もない。吸湿領域２４を通過後、第２ファン１２に吸込まれて第１ファン１１から吐出された空気とともに吹出口３から本体１外部に排出される。このヒートポンプ９の除湿能力は室温条件に大きく依存するものであり、温度が高くなるに従って除湿能力は増加する傾向を示すため、周囲環境湿度、即ち、湿度センサー２７の検出値が低い場合、あるいは周囲環境湿度、即ち、湿度センサー２７の検出値が高くても周囲の環境温度、即ち室温センサー２６の検出値Ｔｒが高い場合は、除湿負荷が小さい状況あるいは除湿負荷が大きくてもヒートポンプ９の除湿能力が確保できる状況と判断し、ヒートポンプ９のみの単独除湿運転４０を実行することによってヒーター２１に投入するエネルギーを削減して効率の良い除湿を行うように制御される。

また、操作ボタン３３により「冷風除湿モード」が選択された場合は、圧縮機５、第１ファン１１、第２ファン１２を作動される単独除湿運転４０が実行される。前述した「自動除湿モード」と相違する点は、ダンパー１５が切換位置１７に設定されることである。これにより第１ファン１１の運転により吸込口２から本体１内に吸引された空気は放熱器７に供給されて同様に冷媒８の放熱により加熱されて温度が上昇し、ダンパー１５が排気口４と連通させる切換位置１７に設定されているため、吹出口３の逆面に開口した排気口４から本体１外部に排出される。一方、第２ファン１２により本体１内に吸引された空気は、仕切り板２０により分割されたデシカントローター１８の再生領域２３に流入する。このときデシカントローター１８は駆動していないので水分の放湿は行われず温度の変化もない。そして下流にある吸熱器６に供給され冷媒８の吸熱により冷却されて水分を除去された後、デシカントローター１８の吸湿領域２４に供給される。このときデシカントローター１８は駆動していないので水分の吸着は行われず温度の変化もない。吸湿領域２４を通過後、第２ファン１２に吸込まれて吹出口３から本体１外部に排出される。したがって第１ファン１１の排出先である排気口４からは放熱器７で加熱された高温の空気が排出され、第２ファン１２の排出先である吹出口３からは吸熱器６で冷却減湿された低温低湿の空気が排出される。この低温の空気により使用者が吹出口３側に位置する場合には冷風感を得ることができ、逆に使用者が排気口４側に位置すれば高温空気による温風感を得ることができる。この吹出口３と排気口４は本体１の異なる面に開口されているので、吹出口３から排出される低温空気と排気口４から排出される高温空気が混ざりにくくなり、吹出口３から冷却された低温空気のみを供給する「冷風除湿モード」において使用者がより冷風感を得ることができる。

また、使用環境温度によっては、たとえば環境温度が低温であったり低湿であったりする場合、吸熱器６に供給される空気のエンタルピーが減少し吸熱器６での着霜現象が発生し除湿能力が大きく低下することになる。そこで吸熱器６の側部配管に具設した蒸発温センサー２８の検出値Ｔｅにより着霜状態を判断し、検出値Ｔｅが０℃未満となった場合には、圧縮機５を停止させるとともに駆動手段１９およびヒーター２１を作動して除霜運転を行う。この除霜運転は、圧縮機５の停止により吸熱器６での吸熱動作を停止して吸熱器６の温度を上昇させ、さらに駆動手段１９とヒーター２１の作動によりデシカントローター１８を介してヒーター２１の熱を第２ファン１２により送風される空気に与えて高温にして吸熱器６に供給することで吸熱器６に付着した霜を速やかに溶解して除去するものである。ここでデシカントローター１８の回転が停止したままだとヒーター２１の発熱がデシカントローター１８の一部に常に供給され続けるため、デシカントローター１８の温度が上昇し過ぎて吸湿剤が劣化してしまうため、駆動手段１９によりデシカントローター１８を回転させて吸湿領域２４を利用してデシカントローター１８を冷却するようにしている。そして吸熱器６の霜が完全に除去されて蒸発温センサー２８の検出値Ｔｅが所定値、例えば０℃以上に回復したら、再び圧縮機５を動作させ、所定の運転モードで運転を再開するようにしている。

また、操作ボタン３５の操作により、「内部乾燥モード」が設定された場合は、制御手段３０が、第２ファン１２、駆動手段１９、ヒーター２１のみ作動させ、ダンパー１５を切換位置１７に設定する。「内部乾燥モード」は、除湿機を長期間使用せずに収納する場合などに吸熱器６に付着した水滴を乾燥させてカビや臭いの発生を防止するためのものであり、第２ファン１２の作動により吸込口２から本体１内に吸引された空気をデシカントローター１８の再生領域２３側に供給し、駆動手段１９とヒーター２１の作動によりデシカントローター１８を介してヒーター２１の熱を第２ファン１２により送風される空気に与えて高温にして吸熱器６に供給することで吸熱器６に付着した水滴を短時間で乾燥させるものである。ここでデシカントローター１８を駆動手段１９により回転させるのは、前述したように温度過昇を抑制するためである。そして吸熱器６に供給された空気はデシカントローター１８の吸湿領域２４を通過し、第２ファン１２に吸込まれて吹出口３から排出される。ダンパー１５を切換位置１７に設定する第２ファン１２により吹出された空気が第１ファン１１および放熱器７に逆流するのを防止するためである。

以上のように各々の除湿モードに応じて制御手段３０が、圧縮機５、第１ファン１１、第２ファン１２、駆動手段１９、ヒーター２１、ダンパー１５を制御し、複合除湿運転３９と単独除湿運転４０を適切に切り換えることにより、使用環境や使用者の好みに応じた多様な運転形態を実現している。

図５は、各除湿モードにおける環境温度−除湿能力特性を示すグラフである。図のグラフは除湿機が設置されている環境の相対湿度を６０％に設定した場合の環境温度と除湿能力の関係を示しており、点線のデータは「除湿冷風モード」時の除湿能力特性、破線のデータは「乾燥除湿モード」時の除湿能力特性、実線のデータは「自動除湿モード」時の除湿能力特性を示している。「除湿冷風モード」では、ヒートポンプ９の吸熱作用のみで除湿するため除湿能力の温度依存性が高く、特に低温条件では除湿能力が大きく低下する。また、「除湿乾燥モード」では、ヒートポンプ９の吸熱作用に加え、駆動手段１９とヒーター２１の作動によるデシカントローター１８の吸放湿作用が加わり、除湿能力が向上する。特に低温条件では、ヒーター２１および再生領域２３において加熱加湿された高エンタルピーの空気が吸熱器６に供給されるため吸熱器６への霜の付着が防止されて除湿能力が大幅に改善する。また、「自動除湿モード」では、室温センサー２６の検出値Ｔｒが１５℃未満で駆動手段１９とヒーター２１を作動させ、検出値Ｔｒが１５℃以上で駆動手段１９とヒーター２１を停止させている。したがって環境温度が１５℃未満では「除湿乾燥モード」と同一の除湿能力となり、１５℃以上では「冷風除湿モード」と同一の除湿能力となる。このように室温センサー２６の検出値Ｔｒに基づいて制御することにより、温度条件に依らず年間を通じて効率良く安定した除湿運転を行うことができる。

図６は、各環境温度における第１ファン１１の設定風量と吸熱器６および放熱器７の温度の関係を示したグラフである。図に示すように第１ファン１１の風量は、横軸に記した環境温度に対して三段階に調整するように制御される。この制御方法は、環境温度、即ち、本体１内への吸込温度を室温センサー２６で検出し、その検出値Ｔｒに基づいて制御手段３０が第１ファン１１の風量ノッチの設定および切換を行うことにより実現される。第１ファン１１はＨノッチ、Ｍノッチ、Ｌノッチの３段階の風量切換が可能となっており、室温センサー２６の検出値Ｔｒが３０℃以上の場合はＨノッチ、検出値Ｔｒが１０℃以上３０℃未満の場合はＭノッチ、１０℃未満の場合はＬノッチに設定される。ヒートポンプ９は環境温度に応じて作動圧力が変化する特性を有しており、環境温度が高温になると放熱器７での放熱能力が減少して作動圧力が上昇し、逆に環境温度が低温になると吸熱器６での吸熱量が減少して作動圧力が低下する。そして高温環境における作動圧力の上昇は圧縮機５の高圧上昇につながり、また、低温環境における作動圧力の低下は吸熱器６への着霜を助長する。したがって上述したように環境温度に応じて第１ファン１１の風量を調整することにより、３０℃以上の高温環境下では、放熱器７への供給空気量を増加することで放熱能力を確保して圧縮機５の高圧上昇を抑制し、１０℃以下の低温環境下では、放熱器７への供給空気量を減らすことで放熱器７の圧力を上昇させて第２ファン１２が供給する空気の温度を高め吸熱器６における着霜を抑制することができる。図６のグラフには第１ファン１１の風量を制御した場合の放熱器７および吸熱器６の温度を併せて示している。図に示すように第１ファン１１の風量を増加するに従い放熱器７および吸熱器６の温度が段階的に低下しており、環境温度に応じて第１ファン１１の風量を調整することで放熱器７および吸熱器６の温度を所望の範囲内に制御し、ヒートポンプ９を適正な使用範囲で運転することが可能であることが分かる。

また、図示していないが、各環境の相対湿度により第１ファン１１の設定風量を調整する構成としても良い。この制御方法は、環境相対湿度、即ち、本体１内への吸込相対湿度を湿度センサー２７で検出し、その検出値Ｈｒに基づいて制御手段３０が第１ファン１１の風量ノッチの設定および切換を行うことにより実現される。湿度センサー２７の検出値Ｈｒが任意の設定値以上（例えば６０％）の場合はＨノッチ、検出値Ｈｒが任意の設定値状態（例えば４０％以上６０％未満）の場合はＭノッチ、検出値Ｈｒが任意の設定値未満（例えば４０％未満）の場合はＬノッチに設定される。環境相対湿度に応じてヒートポンプ９は冷媒の作動圧力が変化する特性を有しており、また、環境相対湿度はデシカントローター１８の吸放湿に影響を及ぼす。環境相対湿度が高湿になると放熱器７での放熱能力が減少して作動圧力が上昇し、逆に環境相対湿度が低湿になると吸熱器６での吸熱量が減少して作動圧力が低下する。加えて環境相対湿度が高湿になるとデシカントローター１８からの放湿が増加し、逆に低湿になると放湿は低下する。そしてこのデシカントローター１８の放湿水分量が吸熱器６に流入する空気の状態に大きく影響しヒートポンプ９の冷媒作動圧力の増減を顕著なものにする。そして高湿環境における作動圧力の上昇は圧縮機５の高圧上昇につながり、また、低湿環境における作動圧力の低下は吸熱器６への着霜を助長する。したがって上述したように環境相対湿度に応じて第１ファン１１の風量を調整することにより、高湿環境下では、放熱器７への供給空気量を増加することで放熱能力を確保して圧縮機５の高圧上昇を抑制し、低湿環境下では、放熱器７への供給空気量を減らすことで放熱器７の圧力を上昇させて第２ファン１２が供給する空気の温度を高め吸熱器６における着霜を抑制することができる。このように環境相対湿度に応じて第１ファン１１の風量を調整することで放熱器７および吸熱器６の温度を所望の範囲内に制御し、ヒートポンプ９を適正な使用範囲で運転することが可能である。

また、図示していないが、吸熱器６の冷媒蒸発温度により第１ファン１１の設定風量を調整する構成としても良い。この制御方法は、吸熱器６の冷媒蒸発温度を吸熱器６に設置されている蒸発温センサー２８で検出し、その検出値Ｔｅに基づいて制御手段３０が第１ファン１１の風量ノッチの設定および切換を行うことにより実現される。蒸発温センサー２８の検出値Ｔｅが任意の設定値以上（例えば５℃）の場合はＨノッチ、検出値Ｔｅが任意の設定値状態（例えば０℃以上５℃未満）の場合はＬノッチ、検出値Ｔｅが任意の設定値未満（例えば０℃未満）の場合はファンの運転を停止するように設定される。冷媒の作動圧力の上昇は圧縮機５の高圧上昇につながり、また、冷媒の作動圧力の低下は吸熱器６への着霜を助長する。したがって上述したように吸熱器の冷媒蒸発温度に応じて第１ファン１１の風量を調整することにより、冷媒蒸発温度が高温の状況では、放熱器７への供給空気量を増加することで放熱能力を確保して圧縮機５の高圧上昇を抑制し、冷媒蒸発温度が低温の状況では、放熱器７への供給空気量を減らすことで放熱器７の圧力を上昇させて第２ファン１２が供給する空気の温度を高め吸熱器６における着霜を抑制することができる。このように冷媒蒸発温度に応じて第１ファン１１の風量を調整することで放熱器７および吸熱器６の温度を所望の範囲内に制御し、ヒートポンプ９を適正な使用範囲で運転することが可能である。

図７は、除湿機の除湿効率を向上させるために、種々のバイパス経路、パージ経路を配置した構成を示した図である。上述してきた構成要素、作用、効果と重複する部分の説明は省略する。第２ファン１２が送風する第２風路１４には、吸込口２から吸引した空気の一部を、ヒーター２１を介さずにデシカントローター１８の再生領域２３に供給する第１パージ経路４１が形成されている。この第１パージ経路４１を流通する空気は、デシカントローター１８の回転方向におけるヒーター２１の前段および後段に供給される。ヒーター２１の後段に供給された空気は、デシカントローター１８に蓄熱されたヒーター２１の余熱を除去してデシカントローター１８を冷却し、回転方向後段に位置する吸湿領域２４での水分吸湿を速める作用を行う。一方、ヒーター２１の前段に供給された空気は、ヒーター２１が放散する輻射熱により温度を高めてデシカントローター１８に供給される。この高温空気がデシカントローター１８を予熱することにより、デシカントローター１８の顕熱上昇に使用されるヒーター２１の直射熱量が減少し、ヒーター２１の直射熱がより有効に水分放出に用いられることになる。このように第１パージ経路４１を通してデシカントローター１８に空気を供給することにより、吸湿効率と再生効率が高まり高効率な除湿運転が可能となる。また、第２ファン１２が送風する第２風路１４には、吸込口２から吸引した空気の一部を、ヒーター２１およびデシカントローター１８の再生領域２３を介さずに吸熱器６に供給する第１バイパス経路４２が形成されている。この第１バイパス経路４２に空気を流通させることにより、デシカントローター１８の再生に適した風量と吸熱器６における冷却減湿に適した風量とのアンバランスが解消されて除湿効率が高まることになる。この第１バイパス経路４２を通って吸熱器６に直接供給される空気とデシカントローター１８の再生領域２３を介して吸熱器６に供給される空気との風量比率は適宜設計可能であるが、ヒートポンプ９の吸熱とデシカントローター１８の再生を効果的に行うには、吸熱器６に供給する空気全体の１０％から７０％を再生領域２３に供給することが好ましい。以上より吸熱器６での冷却減湿によって生じる凝縮水にはデシカントローター１８が吸湿領域２４において吸湿した水分と、吸込口２から直接吸熱器６に供給された空気を冷却して除去した水分の両方が含まれることになり、吸熱器６における凝縮効率の向上を促すことになる。また、第１ファン１１が送風する第１風路１３には、吸込口２から吸引した空気をデシカントローター１８の吸湿領域２４の一部に通過させ、放熱器７に供給する第２パージ経路４３が形成されている。この第２パージ経路４３を流通する空気は、デシカントローター１８の回転方向における再生領域の前段および後段に供給される。再生領域２３の後段に供給された空気は、再生領域２３で投入されデシカントローター１８に蓄熱された余熱を除去してデシカントローター１８を冷却し、回転方向後段に位置する吸湿領域２４での水分吸湿を速める作用を行う。そして環境温湿度によっては、この第２パージ風路４３においてもデシカントローター１８への水分吸湿がなされる。一方、再生領域２３の前段に供給された空気は、吸熱器６で冷却された空気により冷却されているデシカントローター１８を予熱する作用を有する。すなわち室内空気でデシカントローター１８を予熱することになり、デシカントローター１８の顕熱上昇に使用されるヒーター２１の直射熱量が減少し、ヒーター２１の直射熱がより有効に水分放出に用いられることになる。このように第２パージ経路４３を通してデシカントローター１８に空気を供給することにより、吸湿効率と再生効率が高まり高効率な除湿運転が可能となる。また、第１ファン１１が送風する第１風路１３には、第２風路１４におけるデシカントローター１８の吸湿領域２４を通過した後の空気の一部を放熱器７に供給させる第２バイパス経路４４が形成されている。この第２バイパス経路４４を流通する空気は、第２ファン１２によりデシカントローター１８の再生領域２３、吸熱器６、デシカントローター１８の吸湿領域２４を通過してきた空気であり、室内空気より温度が低い空気となっている。放熱器７にこの室内空気より温度の低い空気を導入することにより、放熱器７を室内空気で冷却するよりも効率よく冷却することがでる。このように第２バイパス経路４４により第２風路１４の空気の一部を放熱器７に供給することにより、ヒートポンプ９を効率よく動作させることができ、効率よく除湿運転がなされることになる。

以上、説明した構成および動作により、本実施形態の除湿機は、以下の効果を奏するものである。

本体１内に環状の循環通路や水分回収用の熱交換器を設けずにデシカントローター１８が吸湿した水分を吸熱器６で結露水として回収する構成にして装置の簡略化、小型化を図るとともに、吸熱器６で冷却され相対湿度を低下させられた空気を更に吸湿領域２４に供給することで、デシカントローター１８の吸湿領域２４と再生領域２３を通過する空気の相対湿度差を大きくすることができ、デシカントローター１８の吸放湿効率を高め、除湿効率を高めることができる。

また、吸熱器６に第１バイパス経路４２より直接吸込口２から吸引された空気を供給することにより、再生領域２３および吸熱器６のそれぞれに最適な空気流量を確保することができ、デシカントローター１８の再生効率と吸熱器６の吸熱効率を高め、除湿効率を高めることができる。

また、デシカントローター１８の回転方向におけるヒーター２１の前段および後段に位置する再生領域２３に第１パージ経路４１を通じて空気を供給し、ヒーター２１後段に供給した空気でデシカントローター１８を冷却して吸湿領域２４での水分吸湿を速めるとともにヒーター２１前段に供給した空気でデシカントローター１８を予熱して水分を放出しやすくすることで除湿効率を高めることができる。

また、吸湿領域２４に直接吸込口２から吸引された空気を供給することにより、その空気から水分を吸着させることができ、デシカントローター１８の吸湿量および放湿量を増加し、除湿効率を高めることができる。

また、吸熱器６により冷却された後、吸湿領域２４にて吸湿により吸着熱を与えられた空気で、室内空気より温度が低い状態となっている第２風路１４の吸湿領域２４を通過後の空気を、第１風路１３の放熱器７に供給することにより、室内空気を直接供給するより放熱器７における放熱量を増加させることができ、その結果、吸熱器６における吸熱量を増加させ、吸熱器６での結露を促進させ、除湿効率を高めることができる。

また、低温時は複合除湿運転３９を実行して再生領域２３においてデシカントローター１８が放出した水分を含み高湿となった空気を吸熱器６に供給し、冷媒８とのエンタルピー差を確保することでヒートポンプ９を作動させて除湿効率を高めることができる。

また、吸込口２から吸気した空気が低温の場合は複合除湿運転３９を実行して除湿量を確保し、それ以外はヒートポンプ９のみの単独除湿運転４０を実行して消費電力を抑えることで環境温度に適応した効率の良い除湿運転を行うことができる。

また、吸込口２から吸気した空気が高湿の場合は複合除湿運転３９を実行して除湿量を増加し、それ以外はヒートポンプ９のみの単独除湿運転４０を実行して消費電力を抑えることで除湿負荷に適応した効率の良い除湿運転を行うことができる。

また、第１ファン１１により放熱器７供給されて加熱された高温空気と、第２ファン１２により吸湿領域２４や吸熱器６に供給されて除湿された低湿空気とを、吹出口３と排気口４とに分離して排出する排気形態と高温空気と低湿空気を共に吹出口３から排出する排気形態を使用目的に応じて選択できる。

また、第１ファン１１の排出先が排気口４に設定された場合は、単独除湿運転４０を実行し、第２ファン１２により送風される空気にデシカントローター１８の吸着熱やヒーター２１の余熱を与えずに吹出口３から排出することで室温上昇を抑制することができる。

また、吸熱器６に着霜し、吸熱器６の温度が所定値未満となった場合に、除霜運転モードを実行して吸熱器６にヒーター２１の熱を供給することにより除霜用に特別な部材を設けることなく付着した霜を取り除くことで、再び除湿できる状態にすることができ、効率良く除湿することができる。

また、除霜運転モードにおいて、圧縮機５を停止させることにより、吸熱器６における吸熱作用を停止させ、吸熱器６の除霜をより効果的に行い、除霜運転モードの時間を短縮することができる。

また、供給空気の温度が低い場合は第１ファン１１の風量を減らし、逆に供給空気の温度が高い場合は第１ファン１１の風量を増やすことで放熱器７における放熱量を調整し、ヒートポンプ９の作動圧力を適正に調整し、圧縮機５の信頼性を確保することができる。

また、供給空気の湿度が低い場合は第１ファン１１の風量を減らし、逆に供給空気の湿度が高い場合は第１ファン１１の風量を増やすことでヒートポンプ９の作動圧力を適正に調整することができる。

また、吸熱器６の温度が低い場合は第１ファン１１の風量を減らし、逆に吸熱器６の温度が高い場合は第１ファン１１の風量を増やすことでヒートポンプ９の作動圧力を適正に調整することができる。

以上説明した内容は、発明を実施するための一形態についてのみ説明したものであり、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態では、本体１の片側面に吸込口２、本体１の上面に吹出口３、吸込口２の反対側の側面に排気口４を開口しているが、商品構成上任意の位置に設けてよく上記位置に限定するものではない。

また、上記実施の形態では、ダンパー１５を、第１ファン１１の排出先を吹出口３側に設定する切換位置１６と、排気口４側に設定する切換位置１７の２段階の切換を行うように構成したが、ダンパー１５の切換パターンは上記２段階にとどまるものではない。例えば、切換位置１６と切換位置１７の中間位置に設定可能に構成して、第１ファン１１の排出先を吹出口３と排気口４の双方に設定するようにしてもよい。そしてダンパー１５の切換パターンは、切換位置１６と中間位置の２段階、中間位置と切換位置１７の２段階、切換位置１６と中間位置と切換位置１７の３段階など様々なパターンに適用することができる。

また、上記実施の形態では、第１パージ経路４１によってデシカントローター１８の回転方向におけるヒーター２１の前段および後段の双方に吸込口２から空気を供給する構成としたが、ヒーター２１の前段もしくは後段の何れか一方のみに空気を供給するように第１パージ経路４１を構成しても良い。

また、上記実施の形態では、第２パージ経路４３によってデシカントローター１８の回転方向における再生領域２３の前段および後段の双方に吸込口２から空気を供給する構成としたが、再生領域２３の前段もしくは後段の何れか一方のみに空気を供給するように第２パージ経路４３を構成しても良い。

また、上記実施の形態では、「自動除湿モード」において室温センサー２６の検出値Ｔｒが１５℃未満でヒーター２１および駆動手段１９を作動させてデシカントローター１８の吸放湿作用を組み合せる複合除湿運転３９を行い、検出値Ｔｒが１５℃以上でヒーター２１および駆動手段１９を停止させてヒートポンプ９のみで除湿を行う単独除湿運転４０を実行する構成としたが、例えば、ヒーター２１の出力を大、小の２段階に切換可能に構成し、検出値Ｔｒが１０℃未満でヒーター２１の出力を大に設定して複合除湿運転３９を実行し、検出値Ｔｒが１０℃以上かつ２０℃未満でヒーター２１の出力を小に設定して複合除湿運転３９を実行し、検出値Ｔｒが２０℃以上でヒーター２１を停止して単独除湿運転４０を実行するような多段階の運転形態にしてもよい。

また、上記実施の形態では、操作部３１で「除湿冷風モード」が選択された場合にヒーター２１を停止するように制御したが、ヒーター２１の出力を調整可能に構成して「除湿冷風モード」においてヒーター２１を低出力で作動させるように制御してもよい。その場合、駆動手段１９を作動させて冷風を供給しつつデシカントローター１８の吸放湿作用を行わせてもよい。

また、吸込口２の開口面に着脱自在にフィルターを配設して本体１内部への異物流入を抑制する、あるいは排気口４や吹出口３にルーバー機構を設け、排出空気の排気方向を変更可能に構成するなど適宜設計してもよい。

また、排気口４に着脱自在に排気ダクトを設け、排気口４から排出される高温空気を吹出口３から遠方に排出するように構成してもよい。この場合、排気ダクトからの排気を本体１が配置される空間とは別の空間に排出した場合には、本体１が置かれている空間に、吹出口３からの低温空気のみを供給することも可能となり、快適性をさらに向上できる。

また、ダンパー１５の切り換えを駆動モータにより遮蔽板を移動させて実行する構成としたが、本体１の上面にある操作部３１に遮蔽板に連結したレバーを設けて手動で切り換えるように構成してもよい。その場合は、遮蔽板に磁石を設け、何れかの位置、例えば切換位置１６側にホール素子などの位置検出器を配設して、ダンパー１５の設定位置を検出可能に構成することが望ましい。

以上のように本発明にかかる除湿機は、小型で簡略な構成でヒートポンプとデシカントローターを複合させ、低温時でもヒートポンプを利用して効率良く除湿できるものであり、除湿機、乾燥機、衣類乾燥機、洗濯乾燥機、浴室換気乾燥機、溶剤回収装置または空調機等の高効率な除湿機能が望まれる用途に適している。

本発明の実施の形態１に係る除湿機の概略断面図 同除湿機の制御ブロック図 同除湿機の操作部の概略構成図 同除湿機の運転モード別制御動作一覧を示す図 同除湿機の各運転モード別除湿能力特性グラフ 同除湿機の各環境温度における第１ファンの設定風量と吸熱器および放熱器の温度の関係を示したグラフ 同他の除湿機の概略断面図

符号の説明

１ 本体
２ 吸込口
３ 吹出口
４ 排気口
５ 圧縮機
６ 吸熱器
７ 放熱器
８ 冷媒
９ ヒートポンプ
１０ 減圧機構
１１ 第１ファン
１２ 第２ファン
１３ 第１風路
１４ 第２風路
１８ デシカントローター
１９ 駆動手段
２１ ヒーター
２３ 再生領域
２４ 吸湿領域
３９ 複合除湿運転
４０ 単独除湿運転

Claims (14)

1. 吸込口（２）と吹出口（３）を開口した本体（１）内に、冷媒（８）を圧縮する圧縮機（５）と前記冷媒（８）が供給空気に放熱する放熱器（７）と前記冷媒（８）を膨張させて減圧する減圧機構（１０）と前記冷媒（８）が供給空気から吸熱する吸熱器（６）とを配管接続した蒸気圧縮式のヒートポンプ（９）と、駆動手段（１９）によって回転し、吸湿領域（２４）では供給空気から吸湿するとともに再生領域（２３）では加熱されて水分を放出するデシカントローター（１８）と、前記再生領域（２３）を加熱するヒーター（２１）と、前記吸込口（２）から空気を吸引し、前記放熱器（７）に供給して前記吹出口（３）から排出する第１風路（１３）と、前記吸込口（２）から空気を吸引して前記再生領域（２３）に供給し、前記再生領域（２３）に供給された空気を前記吸熱器（６）に供給し、更に前記吸湿領域（２４）に供給して前記吹出口（３）から排出する第２風路（１４）と、を備え、第２風路（１４）において、吸熱器（６）に供給される空気の一部に吸込口（２）から吸引された空気を直接供給する第１バイパス経路（４２）を形成した除湿機。
2. 第２風路（１４）において、吸込口（２）から吸引された空気の一部をヒーター（２１）を介さずにデシカントローター（１８）の再生領域（２３）に供給する第１パージ経路（４１）を形成した、請求項１記載の除湿機。
3. 第１風路（１３）において、吸込口（２）から吸引された空気の一部を、デシカントローター（１８）の吸湿領域（２４）に供給する第２パージ経路（４３）を形成した、請求項１または２記載の除湿機。
4. 第１風路（１３）の放熱器（７）に供給される空気のすくなくとも一部に第２風路（１４）の吸湿領域（２４）を通過した空気の少なくとも一部を供給する構成とした請求項１乃至３のいずれかに記載の除湿機。
5. 第１風路（１３）に送風する第１ファン（１１）と第２風路（１４）に送風する第２ファン（１２）を備え、前記第１ファン（１１）、前記第２ファン（１２）および圧縮機（５）を動作させる単独除湿運転（４０）と前記第１ファン（１１）、前記第２ファン（１２）、前記圧縮機（５）、駆動手段（１９）およびヒーター（２１）を動作させる複合除湿運転（３９）を切換可能に構成した、請求項１乃至４のいずれかに記載の除湿機。
6. 単独除湿運転（４０）と複合除湿運転（３９）の切り換えを吸込口（２）から吸気する空気の温度に基づいて実行する構成とした、請求項５記載の除湿機。
7. 単独除湿運転（４０）と複合除湿運転（３９）の切り換えを吸込口（２）から吸気する空気の湿度に基づいて実行する構成とした、請求項５または６記載の除湿機。
8. 本体（１）の吹出口（３）開口面と異なる面に排気口（４）を開口し、第１ファン（１１）の排出先を前記吹出口（３）または前記排気口（４）の何れかに切換可能に構成した、請求項５乃至７のいずれかに記載の除湿機。
9. 第１ファン（１１）の排出先が排気口（４）に設定された場合に単独除湿運転（４０）を実行する構成とした、請求項８記載の除湿機。
10. 吸熱器（６）の温度が所定値未満となった場合に、ヒーター（２１）と駆動手段（１９）を動作させる除霜運転モードを実行する構成とした、請求項５乃至９のいずれかに記載の除湿機。
11. 除霜運転モードにおいて、圧縮機（５）を停止させる構成とした、請求項１０記載の除湿機。
12. 第１ファン（１１）の風量を前記吸込口（２）から吸引される空気の温度に基づいて調整する構成とした、請求項５乃至１１のいずれかに記載の除湿機。
13. 第１ファン（１１）の風量を前記吸込口（２）から吸引される空気の湿度に基づいて調整する構成とした、請求項５乃至１２のいずれかに記載の除湿機。
14. 第１ファン（１１）の風量を前記吸熱器（６）の温度に基づいて調整する構成とした、請求項５乃至１３のいずれかに記載の除湿機。

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