JP5228337B2 - Hybrid dehumidifier - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、圧縮機、放熱器、膨張機構、吸熱器等から構成されるヒートポンプと、吸着剤や吸収剤を用いて吸放湿作用を行うデシカントローターを組み合せたハイブリッド型の除湿装置などに関する。 The present invention is, for example, a hybrid type dehumidifying device that combines a heat pump composed of a compressor, a radiator, an expansion mechanism, a heat absorber, and the like, and a desiccant rotor that absorbs and releases moisture using an adsorbent or an absorbent. About.
従来のヒートポンプとデシカントローターを組み合せたハイブリッド型の除湿装置としては、室内空気を吸引して、ヒートポンプの放熱器、デシカントローターの再生領域、ヒートポンプの吸熱器、デシカントローターの吸湿領域の順に供給し低温低湿状態にして室内に排出する除湿用送風機と、室内空気を放熱器にのみ供給し加熱して室内に排出する排熱用送風機を備え、ダンパー等の切換手段により除湿用送風機から排出される低温低湿の空気と排熱用送風機から排出される高温空気とを合流もしくは分離の何れかに切り換えて衣類乾燥や冷風供給などの多様な用途に対応可能にしたものがある(例えば、特許文献1参照)。 As a hybrid type dehumidifier combining a conventional heat pump and desiccant rotor, indoor air is sucked and supplied in the order of heat pump radiator, desiccant rotor regeneration area, heat pump heat absorber, desiccant rotor moisture absorption area. Low temperature exhausted from the dehumidifying blower by switching means such as a damper, equipped with a dehumidifying blower that discharges indoors in a low humidity state, and an exhaust heat blower that supplies indoor air only to the radiator and heats it to discharge into the room There is one that can switch between low-humidity air and high-temperature air exhausted from the exhaust heat blower to join or separate to support various uses such as clothes drying and cold air supply (for example, see Patent Document 1). ).
このような従来のハイブリッド型除湿装置では、放熱器、再生領域、吸熱器、吸湿領域の順に供給された低温低湿状態の空気と、放熱器のみに供給されて加熱された高温空気を各々分離して装置外部に供給するために、放熱器で加熱された高温空気のみを昇圧するための送風機(排熱用送風機)と、放熱器、再生領域、吸熱器、吸湿領域の順に供給された低温低湿空気のみを昇圧するための送風機(除湿用送風機)の2つの送風機を備える必要があり、装置が大型化して構造も複雑になるという課題があった。 In such a conventional hybrid type dehumidifier, air in a low temperature and low humidity state supplied in the order of a radiator, a regeneration region, a heat absorber, and a moisture absorption region is separated from high temperature air that is supplied only to the radiator and heated. In order to supply to the outside of the equipment, a blower (exhaust heat blower) for boosting only high-temperature air heated by a radiator, low-temperature and low-humidity supplied in the order of radiator, regeneration area, heat absorber, moisture absorption area It is necessary to provide two fans, ie, a fan for depressurizing only air (a dehumidifying fan), and there is a problem that the apparatus becomes large and the structure becomes complicated.
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、単一のモータおよび羽根車において、放熱器、再生領域、吸熱器、吸湿領域の順に供給された低温低湿空気と放熱器に供給されて加熱された高温空気の各々を個々に昇圧する構成とすることにより、装置外部への分離供給を可能にして装置の小型簡略化を実現できるハイブリッド型除湿装置を提供することを目的としている。 The present invention solves such a conventional problem. In a single motor and an impeller, the present invention is supplied to a low-temperature, low-humidity air and a radiator that are supplied in the order of a radiator, a regeneration region, a heat absorber, and a moisture absorption region. It is an object of the present invention to provide a hybrid dehumidifier that can be separately supplied to the outside of the apparatus and can be reduced in size and size by individually increasing the pressure of each heated high-temperature air.
本発明の除湿装置は上記目的を達成するために、ハウジング(1)内に、冷媒を圧縮する圧縮機(5)と冷媒が供給空気に放熱する放熱器(6)と冷媒を膨張させて減圧する減圧機構(7)と冷媒が供給空気から吸熱する吸熱器(8)とを配管接続したヒートポンプ(9)と、駆動手段(11)によって回転し吸湿領域(30)では供給空気から吸湿するとともに再生領域(29)では加熱されて水分を放出するデシカントローター(10)と、モータ(16)の駆動軸(17)に接続された円盤状の主板(18)の両側に複数の第1ブレード(19)および複数の第2ブレード(20)を各々配設した羽根車(21)と、前記モータ(16)の駆動により前記ハウジング(1)内部に吸引した空気を前記放熱器(6)を通して前記第1ブレード(19)により昇圧し前記ハウジング(1)外部に排出する排熱風路(27)と、前記モータ(16)の駆動により前記ハウジング(1)内部に吸引した空気を前記放熱器(6)次に前記再生領域(29)次に前記吸熱器(8)次に前記吸湿領域(30)の順に通して前記第2ブレード(20)により昇圧し前記ハウジング(1)外部に排出する除湿風路(28)とを備え、排熱風路(27)側のブレードの内径を除湿風路(28)側のブレードの内径よりも大きくしたものである。 In order to achieve the above object, the dehumidifier of the present invention has a compressor (5) for compressing the refrigerant, a radiator (6) for radiating the refrigerant to the supply air, and a reduced pressure by expanding the refrigerant in the housing (1). The heat pump (9) in which the pressure reducing mechanism (7) and the heat absorber (8) from which the refrigerant absorbs heat from the supply air are connected by piping, and the drive means (11) rotate to absorb moisture from the supply air in the moisture absorption region (30). In the regeneration region (29), a plurality of first blades (10) on both sides of a desiccant rotor (10) that is heated to release moisture and a disk-shaped main plate (18) connected to a drive shaft (17) of a motor (16). 19) and an impeller (21) provided with a plurality of second blades (20), and air sucked into the housing (1) by driving the motor (16) through the radiator (6). First blur A heat exhaust air passage (27) that is pressurized by a door (19) and discharged to the outside of the housing (1), and air sucked into the housing (1) by driving the motor (16) is next to the radiator (6). A dehumidifying air passage (passed through the regeneration region (29), then the heat absorber (8), and then the moisture absorption region (30)) by the second blade (20) and discharged outside the housing (1). 28), and the inner diameter of the blade on the exhaust heat air passage (27) side is made larger than the inner diameter of the blade on the dehumidification air passage (28) side.
また、第2の課題解決手段は、除湿風路(28)側のブレードの内周面積を排熱風路(27)側のブレードの内周面積よりも小さくしたものである。 In the second problem solving means, the inner peripheral area of the blade on the dehumidifying air passage (28) side is made smaller than the inner peripheral area of the blade on the exhaust heat air passage (27) side.
また、第3の課題解決手段は、除湿風路(28)側のブレード長さを排熱風路(27)側のブレード長さよりも短くしたものである。 The third problem solving means is that the blade length on the dehumidifying air passage (28) side is shorter than the blade length on the exhaust heat air passage (27) side.
また、第4の課題解決手段は、除湿風路(28)側のブレードの出口角を排熱風路(27)側のブレードの出口角よりも小さくしたものである。 The fourth problem solving means is such that the exit angle of the blade on the dehumidifying air passage (28) side is smaller than the exit angle of the blade on the exhaust heat air passage (27) side.
また、第5の課題解決手段は、内部に羽根車(21)を収容して羽根車(21)の第1ブレード(19)側および第2ブレード(20)側に各々ベルマウス状の第1吸込口(12)および第2吸込口(13)を開口するとともに前記第1ブレード(19)および前記第2ブレード(20)において昇圧された空気を吹き出す吐出口(14)を開口したスクロール状のケーシング(15)を備え、前記ケーシング(15)内部に排熱風路(27)と除湿風路(28)を区分する隔壁(22)を備え、前記ケーシング(15)の前記除湿風路(28)側の前記スクロール拡大角を前記排熱風路(27)側の前記スクロールの拡大角よりも小さくしたものである。 The fifth problem-solving means includes an impeller (21) housed therein and a first bell mouth shaped first on the first blade (19) side and the second blade (20) side of the impeller (21). A scroll-like opening that opens a suction port (12) and a second suction port (13) and opens a discharge port (14) for blowing out the pressurized air in the first blade (19) and the second blade (20). A casing (15), a partition wall (22) for separating the exhaust heat air passage (27) and the dehumidification air passage (28) inside the casing (15), and the dehumidification air passage (28) of the casing (15). The scroll enlargement angle on the side is made smaller than the enlargement angle of the scroll on the exhaust heat air passage (27) side.
また、第6の課題解決手段は、内部に羽根車(21)を収容して羽根車(21)の第1ブレード(19)側および第2ブレード(20)側に各々ベルマウス状の第1吸込口(12)および第2吸込口(13)を開口するとともに前記第1ブレード(19)および前記第2ブレード(20)において昇圧された空気を吹き出す吐出口(14)を開口したスクロール状のケーシング(15)を備え、前記ケーシング(15)内部に排熱風路(27)と除湿風路(28)を区分する隔壁(22)を備え、前記除湿風路(28)側の吸込口の開口面積を前記排熱風路(27)側の吸込口の開口面積よりも小さくしたものである。 The sixth problem-solving means is configured to house the impeller (21) in the interior, and each of the impeller (21) has a bell mouth-shaped first on the first blade (19) side and the second blade (20) side. A scroll-like opening that opens a suction port (12) and a second suction port (13) and opens a discharge port (14) for blowing out the pressurized air in the first blade (19) and the second blade (20). A casing (15), a partition wall (22) for separating the exhaust heat air passage (27) and the dehumidification air passage (28) inside the casing (15), and an opening of the suction port on the dehumidification air passage (28) side The area is smaller than the opening area of the suction port on the exhaust heat air passage (27) side.
本発明の請求項1記載の発明によれば、ハウジング(1)内に、冷媒を圧縮する圧縮機(5)と冷媒が供給空気に放熱する放熱器(6)と冷媒を膨張させて減圧する減圧機構(7)と冷媒が供給空気から吸熱する吸熱器(8)とを配管接続したヒートポンプ(9)と、駆動手段(11)によって回転し吸湿領域(30)では供給空気から吸湿するとともに再生領域(29)では加熱されて水分を放出するデシカントローター(10)と、モータ(16)の駆動軸(17)に接続された円盤状の主板(18)の両側に複数の第1ブレード(19)および複数の第2ブレード(20)を各々配設した羽根車(21)と、前記モータ(16)の駆動により前記ハウジング(1)内部に吸引した空気を前記放熱器(6)を通して前記第1ブレード(19)により昇圧し前記ハウジング(1)外部に排出する排熱風路(27)と、前記モータ(16)の駆動により前記ハウジング(1)内部に吸引した空気を前記放熱器(6)、前記再生領域(29)、前記吸熱器(8)、前記吸湿領域(30)の順に通して前記第2ブレード(20)により昇圧し前記ハウジング(1)外部に排出する除湿風路(28)とを備え、排熱風路(27)側のブレードの内径を除湿風路(28)側のブレードの内径よりも大きくしたことにより、単一のモータ(16)および羽根車(21)において、放熱器(6)次に再生領域(29)次に吸熱器(8)次に吸湿領域(30)の順に供給された低温低湿空気と放熱器(6)に供給されて加熱された高温空気の各々を個々に昇圧する構成とすることができ、ハウジング(1)外部への分離供給を可能にして装置の小型簡略化を実現することができ、さらに、必要風量が多い排熱風路(27)側の流入抵抗を少なくすることができ、羽根車(21)を大型化することなく、各風路における必要風量を確保することができるという効果のあるハイブリッド型除湿装置を提供できる。 According to the first aspect of the present invention, the compressor (5) that compresses the refrigerant, the radiator (6) that radiates the refrigerant to the supply air, and the refrigerant are expanded and decompressed in the housing (1). A heat pump (9) in which a decompression mechanism (7) and a heat absorber (8) that absorbs heat from the supply air are connected by piping, and is rotated by the drive means (11) to absorb moisture from the supply air and regenerate in the moisture absorption region (30). In the region (29), a plurality of first blades (19) on both sides of a desiccant rotor (10) that is heated to release moisture and a disk-shaped main plate (18) connected to a drive shaft (17) of the motor (16). ) And a plurality of second blades (20), respectively, and air sucked into the housing (1) by driving the motor (16) through the radiator (6). 1 blade (1 ) And a heat exhaust air passage (27) for discharging the air to the outside of the housing (1) and air sucked into the housing (1) by driving the motor (16) to the radiator (6), the regeneration region (29), a dehumidification air passage (28) that passes through the heat absorber (8) and the moisture absorption region (30) in this order and is pressurized by the second blade (20) and discharged to the outside of the housing (1), By making the inner diameter of the blade on the exhaust heat air passage (27) side larger than the inner diameter of the blade on the dehumidification air passage (28) side, in the single motor (16) and the impeller (21), the radiator (6) Next, each of the low temperature and low humidity air supplied to the regeneration region (29), the heat absorber (8) and then the moisture absorption region (30) and the hot air supplied to the radiator (6) and heated are individually boosted. Can be configured and howjin (1) The apparatus can be separated and supplied to the outside, and the size of the apparatus can be simplified. Further, the inflow resistance on the exhaust heat air passage (27) side where the required air volume is large can be reduced, and the impeller ( It is possible to provide a hybrid type dehumidifying device having an effect of ensuring the necessary air volume in each air passage without increasing the size of 21).
また、請求項2記載の発明によれば、除湿風路(28)側のブレードの内周面積を排熱風路(27)側のブレードの内周面積よりも小さくしたことにより、圧力損失が大きい除湿風路(28)側のブレードにおける流体の速度と他方のブレードにおける流体の速度を近づけて第1ブレード(19)および第2ブレード(20)の全圧上昇を均一化し、羽根車(21)を大型化することなく各風路における必要風量を確保することができるという効果のあるハイブリッド型除湿装置を提供できる。
According to the invention described in
また、請求項3記載の発明によれば、除湿風路(28)側のブレード長さを排熱風路(27)側のブレード長さよりも短くしたことにより、圧力損失が大きい除湿風路(28)側のブレードにおける流体の速度と他方のブレードにおける流体の速度を近づけて第1ブレード(19)および第2ブレード(20)の全圧上昇を均一化し、羽根車(21)を大型化することなく各風路における必要風量を確保することができるという効果のあるハイブリッド型除湿装置を提供できる。 According to the third aspect of the invention, the dehumidifying air passage (28) having a large pressure loss is obtained by making the blade length on the dehumidifying air passage (28) side shorter than the blade length on the exhaust heat air passage (27) side. ) The fluid velocity in the blade on the side and the fluid velocity in the other blade are brought close to equalize the total pressure rise of the first blade (19) and the second blade (20), and the impeller (21) is enlarged. Therefore, it is possible to provide a hybrid type dehumidifying device having an effect of ensuring the necessary air volume in each air passage.
また、請求項4記載の発明によれば、除湿風路(28)側のブレードの出口角を排熱風路(27)側のブレードの出口角よりも小さくしたことにより、圧力損失が大きい除湿風路(28)側のブレードを全圧上昇が大きく高静圧な特性にして、羽根車(21)を大型化することなく各風路における必要風量を確保することができるという効果のあるハイブリッド型除湿装置を提供できる。
According to the invention described in
また、請求項5記載の発明によれば、内部に羽根車(21)を収容して羽根車(21)の第1ブレード(19)側および第2ブレード(20)側に各々ベルマウス状の第1吸込口(12)および第2吸込口(13)を開口するとともに前記第1ブレード(19)および前記第2ブレード(20)において昇圧された空気を吹き出す吐出口(14)を開口したスクロール状のケーシング(15)を備え、前記ケーシング(15)内部に排熱風路(27)と除湿風路(28)を区分する隔壁(22)を備え、前記除湿風路(28)側の吸込口の開口面積を前記排熱風路(27)側の吸込口の開口面積よりも小さくしたことにより、圧力損失が大きい除湿風路(28)側のブレードにおける流体の速度と他方のブレードにおける流体の速度を近づけて第1ブレード(19)および第2ブレード(20)の全圧上昇を均一化し、羽根車(21)を大型化することなく各風路における必要風量を確保することができるという効果のあるハイブリッド型除湿装置を提供できる。 According to the fifth aspect of the present invention, the impeller (21) is housed inside and the first blade (19) side and the second blade (20) side of the impeller (21) are respectively bell-mouth shaped. A scroll that opens the first suction port (12) and the second suction port (13) and opens the discharge port (14) for blowing out the pressurized air in the first blade (19) and the second blade (20). And a partition wall (22) for separating the exhaust heat air passage (27) and the dehumidification air passage (28) inside the casing (15), and a suction port on the dehumidification air passage (28) side Is made smaller than the opening area of the suction port on the exhaust heat air passage (27) side, so that the fluid velocity in the blade on the dehumidification air passage (28) side where the pressure loss is large and the fluid velocity in the other blade Close A hybrid type that has the effect of uniformizing the total pressure rise of the first blade (19) and the second blade (20) and ensuring the necessary air volume in each air passage without increasing the size of the impeller (21). A dehumidifying device can be provided.
本発明の請求項1記載の発明は、ハウジング(1)内に、冷媒を圧縮する圧縮機(5)と冷媒が供給空気に放熱する放熱器(6)と冷媒を膨張させて減圧する減圧機構(7)と冷媒が供給空気から吸熱する吸熱器(8)とを配管接続したヒートポンプ(9)と、駆動手段(11)によって回転し吸湿領域(30)では供給空気から吸湿するとともに再生領域(29)では加熱されて水分を放出するデシカントローター(10)と、モータ(16)の駆動軸(17)に接続された円盤状の主板(18)の両側に複数の第1ブレード(19)および複数の第2ブレード(20)を各々配設した羽根車(21)と、前記モータ(16)の駆動により前記ハウジング(1)内部に吸引した空気を前記放熱器(6)を通して前記第1ブレード(19)により昇圧し前記ハウジング(1)外部に排出する排熱風路(27)と、前記モータ(16)の駆動により前記ハウジング(1)内部に吸引した空気を前記放熱器(6)、前記再生領域(29)、前記吸熱器(8)、前記吸湿領域(30)の順に通して前記第2ブレード(20)により昇圧し前記ハウジング(1)外部に排出する除湿風路(28)とを備え、排熱風路(27)側のブレードの内径を除湿風路(28)側のブレードの内径よりも大きくしたことにより、単一のモータ(16)および羽根車(21)において、放熱器(6)次に再生領域(29)次に吸熱器(8)次に吸湿領域(30)の順に供給された低温低湿空気と放熱器(6)に供給されて加熱された高温空気の各々を個々に昇圧する構成とすることができ、ハウジング(1)外部への分離供給を可能にして装置の小型簡略化を実現することができ、さらに必要風量が多い排熱風路(27)側の流入抵抗を少なくすることができ、羽根車(21)を大型化することなく、各風路における必要風量を確保することができるという作用を有する。
The invention according to
また、請求項2記載の発明は、除湿風路(28)側のブレードの内周面積を排熱風路(27)側のブレードの内周面積よりも小さくしたことにより、圧力損失が大きい除湿風路(28)側のブレードにおける流体の速度と他方のブレードにおける流体の速度を近づけて第1ブレード(19)および第2ブレード(20)の全圧上昇を均一化し、羽根車(21)を大型化することなく各風路における必要風量を確保することができるという作用を有する。
In the invention according to
また、請求項3記載の発明は、除湿風路(28)側のブレード長さを排熱風路(27)側のブレード長さよりも短くしたことにより、圧力損失が大きい除湿風路(28)側のブレードにおける流体の速度と他方のブレードにおける流体の速度を近づけて第1ブレード(19)および第2ブレード(20)の全圧上昇を均一化し、羽根車(21)を大型化することなく各風路における必要風量を確保することができるという作用を有する。
In the invention according to
また、請求項4記載の発明は、除湿風路(28)側のブレードの出口角を排熱風路(27)側のブレードの出口角よりも小さくしたことにより、圧力損失が大きい除湿風路(28)側のブレードを全圧上昇が大きく高静圧な特性にして、羽根車(21)を大型化することなく各風路における必要風量を確保することができるという作用を有する。
Further, in the invention according to
また、請求項5記載の発明は、内部に羽根車(21)を収容して羽根車(21)の第1ブレード(19)側および第2ブレード(20)側に各々ベルマウス状の第1吸込口(12)および第2吸込口(13)を開口するとともに前記第1ブレード(19)および前記第2ブレード(20)において昇圧された空気を吹き出す吐出口(14)を開口したスクロール状のケーシング(15)を備え、前記ケーシング(15)内部に排熱風路(27)と除湿風路(28)を区分する隔壁(22)を備え、前記除湿風路(28)側の吸込口の開口面積を前記排熱風路(27)側の吸込口の開口面積よりも小さくしたことにより、圧力損失が大きい前記除湿風路(28)側のブレードにおける流体の速度と他方のブレードにおける流体の速度を近づけて第1ブレード(19)および第2ブレード(20)の全圧上昇を均一化し、羽根車(21)を大型化することなく各風路における必要風量を確保することができるという作用を有する。
According to a fifth aspect of the present invention, the impeller (21) is housed inside and the first blade (19) side and the second blade (20) side of the impeller (21) are respectively bell mouth-shaped first. A scroll-like opening that opens a suction port (12) and a second suction port (13) and opens a discharge port (14) for blowing out the pressurized air in the first blade (19) and the second blade (20). A casing (15), a partition wall (22) for separating the exhaust heat air passage (27) and the dehumidification air passage (28) inside the casing (15), and an opening of the suction port on the dehumidification air passage (28) side By making the area smaller than the opening area of the suction port on the exhaust heat air passage (27) side, the speed of the fluid in the blade on the dehumidification air passage (28) side where the pressure loss is large and the speed of the fluid in the other blade are reduced.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1にかかはるハイブリッド型除湿装置の概略構成と風の流れを示す概略断面図である。図1に示すように、このハイブリッド型除湿装置は、装置外郭を形成する概略直方体状のハウジング1の片側面に吸気口2を開口しており、この吸気口2の上部に第1排気口3を開口している。また、ハウジング1の吸気口2および第1排気口3が開口した面とは異なる面に第2排気口4を開口した構成となっている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a hybrid dehumidifier according to
このハウジング1の内部には、圧縮機5、放熱器6、減圧機構7、吸熱器8を配管接続した密閉回路が設けられており、この密閉回路内に作動流体である冷媒として、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。放熱器6および吸熱器8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、放熱器6と吸熱器8を接続する配管途中には減圧機構7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。
Inside the
ここで、放熱器6は冷凍サイクルにおける、いわゆる凝縮器であり、吸熱器8は、いわゆる蒸発器である。この放熱器6および吸熱器8は、各々の通風面が吸気口2に対向するように配設されており、吸気口2側から放熱器6、吸熱器8の順に配設されている。
Here, the
また、放熱器6と吸熱器8の間には、軸方向に通風可能な円盤状のデシカントローター10を回動可能に介在させており、このデシカントローター10は、その通風面が放熱器6および吸熱器8の通風面と対向する向きで配設されている。また、デシカントローター10の外周側には、デシカントローター10を周方向に毎時10回転から50回転程度の速度で回転させる駆動手段11を配設しており、この駆動手段11は、デシカントローター10の外周に配設されたギアと、このギアと歯合する駆動モータを備え、駆動モータの作動によってギアに回転力を加えてデシカントローター10を回転させるように構成されている。また、デシカントローター10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種類も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。
In addition, a disc-shaped
さらに、放熱器6とデシカントローター10の間には、放熱器6側およびデシカントローター10側に各々ベルマウス状の第1吸込口12および第2吸込口13を開口するとともに上方向に第1排気口3および第2排気口4と連通する吐出口14を開口した渦巻状のケーシング15を配設している。このケーシング15の内部には、電動機であるモータ16の駆動軸17に接続された円盤状の主板18の両側に複数の第1ブレード19および複数の第2ブレード20を各々環状に周設した羽根車21が収容されている。この羽根車21は、第1吸込口12と第1ブレード19の内周側が相対し、第2吸込口13と第2ブレード20の内周側が相対する位置に配設されている。従ってモータ16を駆動すると羽根車21が回転して、第1吸込口12から空気を吸い込んで第1ブレード19により昇圧し吐出口14から排出するとともに、第2吸込口13からも空気を吸い込んで第2ブレード20により昇圧し吐出口14から排出する送風動作が行われる。
Further, between the
また、ケーシング15の内部には、第1吸込口12および第2吸込口13から吸引した空気ができるだけ混ざらずに吐出口14から排出可能なように主板18の外周に相対させて内部を仕切る隔壁22を形設しており、吐出口14の上方には、第1吸込口12から吸い込まれた空気と第2吸込口13から吸い込まれた空気の合流または分離を切り換えるための切換手段23が配設されている。この切換手段23はスライド式ダンパー構造を備えており、切換手段23のダンパーが吐出口14の開口全てが第2排気口4と連通する切換ポイント24に設定されると、第1ブレード19により昇圧された空気と第2ブレード20により昇圧された空気が共に第2排気口4から排出される。
Further, in the
また、切換手段23のダンパーが隔壁22と対応する切換ポイント25に設定されると、吐出口14の隔壁22で仕切られた第1ブレード19側のエリアが第1排気口3と連通し、吐出口14の隔壁22で仕切られた第2ブレード20側のエリアが第2排気口4と連通するので、第1吸込口12から吸引されて第1ブレード19により昇圧された空気が第1排気口3から排出されるとともに、第2吸込口13から吸引されて第2ブレード20により昇圧された空気が第2排気口4から排出される。このようにして切換手段23は、第1吸込口12から吸い込まれた空気と第2吸込口13から吸い込まれた空気の合流または分離を切り換える切換動作を実行する。
Further, when the damper of the switching means 23 is set at the
さらにデシカントローター10の通風方向における前後には、デシカントローター10の通風面を二つの領域に仕切るように仕切り板26が形設されており、この仕切り板26は、通風方向において吸熱器8の一区画を囲うように吸熱器8と当接するとともにケーシング15の第2吸込口13を囲うようにケーシング15にも当接している。従ってモータ16を駆動すると羽根車21が回転し、矢符に示す送風経路、すなわち吸気口2からハウジング1内に流入し放熱器6を通過した後に第1吸込口12に吸い込まれて第1ブレード19で昇圧されて吐出口14から排出される送風経路(以下、排熱風路27)と、矢符に示す送風経路、すなわち吸気口2からハウジング1内に流入して放熱器6を通過した後、仕切り板26で区画されたデシカントローター10の一方の領域(以下、再生領域29)、吸熱器8、仕切り板26で区画されたデシカントローター10の他方の領域(以下、吸湿領域30)を順に通過し、第2吸込口13に吸い込まれて第2ブレード20により昇圧されて吐出口14から排出される送風経路(以下、除湿風路28)が形成される。このように排熱風路27を流れる空気は放熱器6のみを通過し、除湿風路28を流れる空気は放熱器6、次に再生領域29、次に吸熱器8、次に吸湿領域30の順に通過するので、除湿風路28の通気抵抗は、排熱風路27の通気抵抗よりも大きくなる。
Further, a
ここで圧縮機5を運転すると、放熱器6、次に減圧機構7、次に吸熱器8の順に冷媒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が放熱器6において排熱風路27および除湿風路28を流れる空気に放熱するとともに、減圧機構7で膨張した低温低圧の冷媒が吸熱器8において除湿風路28を流れる空気から吸熱してヒートポンプ9が作動することになる。
When the
また、デシカントローター10に注目すると、再生領域29には除湿風路28内の放熱器6において加熱された高温低湿状態の空気が供給されるとともに吸湿領域30には、除湿風路28内の吸熱器8において露点温度以下まで冷却された低温高湿状態の空気(ほぼ飽和状態に近い空気)が供給される。このデシカントローター10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29において、加熱された高温低湿空気と接触することにより水分を放出して再生し、吸湿領域30において、冷却減湿された低温高湿空気から吸湿する吸湿再生動作が実行される。また、デシカントローター10は駆動手段11によって回転しているので、デシカントローター10に担持されている吸湿剤は、再生領域29と吸湿領域30を連続的に移動し、吸湿領域30における吸湿動作と再生領域29における再生動作が連続的に繰り返される。
Further, paying attention to the
再生領域29において放出された水分を含んだ高温高湿の空気は、風路下流に配設された吸熱器8に供給される。この高温高湿空気はエンタルピも上昇しているので、吸熱器8内の冷媒とのエンタルピ差が拡大して高効率な吸熱動作が行われて供給空気はその露点温度以下まで冷却されて飽和状態に近い空気となる。この過冷却された飽和空気が吸熱器8の風路下流に位置する吸湿領域30に供給されるので、再生領域29を通過する加熱された高温空気との相対湿度差が拡大し、デシカントローター10の吸湿再生動作が効率的に行われる。この吸熱器8における冷却過程で供給空気から飽和した水分は凝縮水となって下方に滴下し、図示しないドレンパンで受け止められた後にハウジング1の下部に配設された排水タンク31に回収される。
High-temperature and high-humidity air containing moisture released in the
図2は、本発明の実施形態1にかかるハイブリッド型除湿装置における冷媒の状態変化を示すモリエル線図(圧力−エンタルピ線図)である。図2に示す点32、点33、点34、点35を矢符で結んだサイクルは、密閉回路内を循環する冷媒の状態変化を示しており、冷媒は圧縮機5において圧縮されることにより圧力とエンタルピが上昇して点32から点33の状態変化を行い、放熱器6において排熱風路27および除湿風路28を流通する空気に対して放熱することによりエンタルピが減少して点33から点34の状態となる。次に減圧機構7において膨張して減圧することにより圧力が低下して点34から点35の状態変化を行い、吸熱器8において除湿風路28を流通する空気から吸熱することによりエンタルピが増加して点35から点32の状態に戻る。このような冷媒の状態変化により、吸熱器8において供給空気から吸熱し、放熱器6において供給空気に対して放熱するヒートポンプ9が動作し、この時、点33と点34のエンタルピ差に冷媒の循環量を乗じた値が放熱器6における放熱量、点35と点32のエンタルピ差に冷媒の循環量を乗じた値が吸熱器8における吸熱量となり、放熱量と吸熱量の差、即ち点32と点33のエンタルピ差に冷媒の循環量を乗じた値が圧縮機5の圧縮仕事量になる。
FIG. 2 is a Mollier diagram (pressure-enthalpy diagram) showing a change in state of the refrigerant in the hybrid dehumidifier according to
ここで、放熱器6での放熱量は吸熱器8での吸熱量よりも大きくなため、放熱器6への空気供給流量を吸熱器8への空気供給流量よりも多くする必要があり、この風量バランスを適正にするように排熱風路27と除湿風路28の風量を設定する必要がある。本実施形態では、排熱風路27に毎分2立方メートル程度、除湿風路28に毎分1立方メートル程度の風量を流す条件がヒートポンプ9を適正な動作サイクルで運転するのに最も良好であった。
Here, since the heat dissipation amount in the
図3および図4は、本発明の実施形態1にかかるハイブリッド型除湿装置のケーシング15の詳細構成を示す概略断面図および側面構成図である。図3に示すようにスクロール状のケーシング15内部にモータ16の駆動軸17を介して羽根車21が収容されており、ケーシング15の両側面には各々ベルマウス状の第1吸込口12および第2吸込口13が開口している。第1吸込口12は排熱風路27側に開口しており、第2吸込口13は除湿風路28側に開口している。また、ケーシング15のスクロール出口部分には吐出口14が開口しており、除湿風路28と排熱風路27をケーシング15内部において区画する隔壁22が配設されている。
3 and 4 are a schematic cross-sectional view and a side configuration diagram showing a detailed configuration of the
また、羽根車21には、駆動軸17に接続した円盤状の主板18と、主板18の第1吸込口12側に環状に周設された複数の第1ブレード19と、第1ブレード19と逆側に周設された複数の第2ブレード20が配設されており、第1ブレード19のブレード内径36をd1、第2ブレード20のブレード内径37をd2とすると、d1>d2の関係となっている。なお、流入抵抗を低減するために第1吸込口12と第1ブレード19のブレード内径36の径寸法を略同一、また、第2吸込口13と第2ブレード20のブレード内径37の径寸法を略同一に設定している。したがって第1吸込口12の開口径が略d1、第2吸込口13の開口径が略d2となり、第1吸込口12と第2吸込口13の関係もd1>d2の関係となる。
In addition, the
また、第1ブレード19のブレード長さ38をL1、第2ブレード20のブレード長さ39をL2とすると、L1>L2の関係となっており、さらに第1ブレード19のブレード長さ38とブレード内径36の積にて算出される第1ブレード19のブレード内周面積40と、第2ブレードのブレード長さ39とブレード内径37の積にて算出される第2ブレード20のブレード内周面積41は、第2ブレード20のブレード内周面積41が第1ブレード19のブレード内周面積40よりも小さい値となる。
Further, assuming that the
また、図4に示すように、渦巻き状に形成されたケーシング15は、排熱風路27側のスクロール42と排熱風路27側のスクロール42より小さい拡大角の除湿風路28側のスクロール43で構成されている。それに伴い、ケーシング15に開口した吐出口14の隔壁22により仕切られた排熱風路27側の吐出口幅44は、除湿風路28側の吐出口幅45よりも広くなるように構成される。したがって、排熱風路27側のスクロール42の吐出口高さ46をH1、除湿風路28側のスクロール43の吐出口高さ47をH2とすると、H1>H2の関係となっている。また、第1ブレード19および第2ブレード20のブレード外形48は同一の値Fであり、第1ブレード19の出口角49をβ1、第2ブレード20の出口角50をβ2とするとβ1>β2の関係となっている。そして主板18に周設されている第1ブレード19の本数をn1、第2ブレード20の本数をn2とすると、n1>n2の関係となっている。
As shown in FIG. 4, the
上記構成において、吸気口2からハウジング1内に流入した室内空気は、排熱風路27側と除湿風路28側に分流し、第1吸込口12および第2吸込口13から各々ケーシング15内に流入することになるが、排熱風路27は除湿風路28に対して、空気通過部品が少ないため圧力損失が小さく、さらに図2に示したヒートポンプ9を適正なサイクルで動作させるために排熱風路27側には除湿風路28の約2倍の風量を配分する必要がある。
In the above configuration, the indoor air that has flowed into the
ここで第1ブレード19により昇圧される流体、すなわち排熱風路27に供給される空気の速度51をw1、第2ブレード20により昇圧される流体、すなわち除湿風路28に供給される空気の速度52をw2とする場合には以下の作用が行われる。
Here, the
すなわち、d1>d2の関係を満足するように第1吸込口12および第2吸込口13の開口径を設定しているので、排熱風路27を流通する風量を第1吸込口12の面積で除して近似的に求められる流体の速度w1を、除湿風路28を流通する風量を第2吸込口13の面積で除して近似的に求められる速度w2に近づけることができる。すなわち、d1とd2を同等とした場合は、排熱風路27側の風量が多いため、速度w1>速度w2となる。これをd1>d2とすることにより、速度w1が小さくなり、速度w1を速度w2に近づけることができる。したがって、第1ブレード19および第2ブレード20での全圧上昇を均一化して、羽根車21を大型化することなく各々の風路における必要風量を確保することができる。
That is, since the opening diameters of the
また、L1>L2の関係を満足するように除湿風路28の空気を昇圧する第2ブレード20のブレード長さ39を排熱風路27の空気を昇圧する第1ブレード19のブレード長さ38より短い寸法としたことにより、圧力損失が大きい除湿風路28側の流体の速度w2を排熱風路27側の流体の速度w1に近づけることができる。すなわち、L1とL2を同等とした場合は、排熱風路27側の風量が多いため、速度w1>速度w2となる。これを、L1>L2とすることにより、速度w1が小さくなり、速度w1を速度w2に近づけることができる。したがって、第1ブレード19および第2ブレード20での全圧上昇を均一化して、羽根車21を大型化することなく各々の風路における必要風量を確保することができる。
Further, the
また、β1>β2の関係を満足するように除湿風路28の空気を昇圧する第2ブレード20の出口角50を排熱風路27の空気を昇圧する第1ブレード19の出口角49よりも小さくしたことにより、圧力損失が大きい除湿風路28側の第2ブレード20をより高静圧な特性にして第1ブレード19および第2ブレード20での全圧上昇を均一化し、羽根車21を大型化することなく各々の風路における必要風量を確保することができる。
Further, the
また、除湿風路28側のスクロール43を排熱風路27側のスクロール42よりも小さい拡大角とすることにより、除湿風路28側の流体の速度w2が排熱風路27側の流体の速度w1より小さいことに適応して適切な拡大角とすることができ、各々の風路における必要風量を確保しながらも小型化が図れる。すなわち、速度の大きいw1に対しては、H1=1.4〜1.8Fの範囲に設定するのが好ましく、排熱風路27側のスクロール42の拡大角は7〜9°となり、除湿風路28側の速度の小さいw2に対してはスクロール43の拡大角を5〜7°に小さく設定するのが好ましい。
Further, by setting the
また、d1>d2の関係を満足するように第1ブレード19の内径36を第2ブレード20の内径37よりも大きくすることで第1吸込口12における流入抵抗を少なくすることができ、羽根車21を大型化することなく各々の風路における必要風量を確保することができる。
Further, by making the
また、モータ16を排熱風路27側に配設しているので、除湿風路28と排熱風路27の通気抵抗のアンバランスを緩和して、第1ブレード19および第2ブレード20での全圧上昇の均一化が容易となるように構成している。したがって羽根車21を大型化することなく各々の風路における必要風量を容易に確保することができる。
Further, since the
図5は、本発明の実施形態1にかかるハイブリッド型除湿装置の各運転モードにおける作動状況を示す表である。このハイブリッド型除湿装置は、部屋干しの衣類を乾かしたり、部屋を除湿してカビが生えるのを予防したりする場合に好適な除湿乾燥モード55と、風呂上りやドライヤで髪を乾かしたりする際に簡易的に冷風に当たり涼風感を得る場合に好適な冷風除湿モード56の少なくとも二つの運転モードを有している。そして図5の表に示すように、除湿乾燥モード55で運転する場合は、圧縮機5、モータ16および駆動手段11を駆動させ、切換手段23を図1に示した切換位置24に設定する。一方、冷風除湿モード56で運転する場合は、圧縮機5およびモータ16を駆動させ駆動手段11を停止させるとともに切換手段23を図1に示した切換位置25に設定する。次に各運転モードにおける動作を説明する。
FIG. 5 is a table showing operating states in each operation mode of the hybrid dehumidifier according to
図6は、本発明の実施形態1にかかるハイブリッド型除湿装置における除湿乾燥モード55時の空気状態の変化を示す湿り空気線図である。図6に示した点57は、除湿対象である室内空気の状態を示している。ここで図5に示したように圧縮機5、モータ16および駆動手段11を駆動させ、切換手段23を図1に示した切換位置24に設定すると、モータ16の駆動により羽根車21が回転し、吸気口2から点57に示す室内空気がハウジング1内に吸引されて放熱器6に供給される。放熱器6において冷媒の放熱により加熱されて温度のみが上昇し点58に示す状態となった室内空気の一部は排熱風路27を通り、第1吸込口12からケーシング15内に吸引されて第1ブレード19で昇圧され、吐出口14から吐出する。一方、点58に示す状態となった室内空気の残りは、除湿風路28を通り、再生領域29に供給されてデシカントローター10に担持された吸湿剤が保有している水分を脱着することにより加湿されて、湿度が上昇するとともに温度が低下して点59に示す状態となる。点59に示す状態となった除湿風路28内の空気は、次に吸熱器8に供給されて冷媒の吸熱により露点温度以下まで冷却減湿されて点60に示す飽和状態となる。この吸熱器8における冷却過程で飽和した水分は凝縮水として排水タンク31に回収される。点60に示す飽和状態となった除湿風路28内の空気は、次に吸湿領域30に供給されてデシカントローター10に担持されている吸湿剤に水分を奪われて除湿され、湿度が低下するとともに温度が上昇して点61の状態の乾燥空気となる。点61に示す状態となった除湿風路28内の空気は、第2吸込口13からケーシング15内部に吸引されて第2ブレード20により昇圧されて吐出口14から吐出する。隔壁22により区画されている吐出口14から各々吐出した排熱風路27の空気および除湿風路28の空気は、切換手段23が切換位置24に設定されているため、何れも第2排気口4からハウジング1外部に排出される。この第2排気口4から排出される空気は、点58で示す放熱器6で加熱された高温低湿の空気と、点61で示す除湿経路において水分を奪われた乾燥空気との混合空気であるので、この混合空気を洗濯物等に供給すると極めて高い乾燥効果が得られる。
FIG. 6 is a moist air diagram showing a change in the air state in the dehumidifying and drying
また、以上の空気状態の変化において、吸熱器8において回収される凝縮水の量は、点59と点60の絶対湿度差に吸熱器8に供給される空気の重量換算風量を乗じた値、また、再生領域29における水分の放出量は、点58と点59の絶対湿度差に再生領域29に供給される空気の重量換算風量を乗じた値、そして、吸湿領域30における吸湿量は、点60と点61の絶対湿度差に吸湿領域30に供給される空気の重量換算風量を乗じた値となる。そして、放熱器6における放熱量は、点57と点58のエンタルピ差に放熱器6に供給される空気の重量換算風量を乗じた値、また、吸熱器8における吸熱量は、点59と点60のエンタルピ差に吸熱器8に供給される空気の重量換算風量を乗じた値となり、この放熱器6における放熱量および吸熱器8における吸熱量は、図2の冷媒の状態変化から算出できる放熱量および吸熱量と等しくなる。冷媒の状態変化においては吸熱量に対し放熱量が大きくなるため、点57で示す室内空気よりもエンタルピが高い点59に示す空気が吸熱器8に供給される場合は冷媒と空気のエンタルピ差が大きくなるので、放熱器6に供給する空気のエンタルピを低くする、すなわち冷媒と空気のエンタルピ差を大きくする必要がある。しかしながら本実施形態の構成では放熱器6には点57に示す状態の室内空気が供給されることになるのでエンタルピ差を意図的に制御することは困難であり、室内空気の状態によっては放熱器6において放熱不足となりヒートポンプ9を最適なサイクルで作動できない場合がある。そこで排熱風路27を通じて放熱器6に室内空気を供給し、放熱器6への供給空気量を増加させることにより、放熱器6における放熱不足を抑制してヒートポンプ9を適正なサイクルで動作させるようにしている。
Further, in the above change in the air state, the amount of condensed water recovered in the
また、以上の空気状態変化において理想的には、点59で示した再生領域29の出口空気は、等エンタルピ線上において吸湿領域30の入口空気(点60)と同一の相対湿度となる点62に近づき、点61で示した吸湿領域30の出口空気は、等エンタルピ線上において再生領域29の入口空気(点58)と同一の相対湿度となる点63に近づく。したがって点60で示した吸湿領域30への供給空気と点58で示した再生領域29への供給空気との相対湿度差の拡大に伴い再生領域29の出口空気(点59)と吸湿領域30の出口空気(点61)の相対湿度差が拡大して結果的にデシカントローター10の吸放湿量が増加することになる。
Also, in the above air state change, ideally, the outlet air of the
本実施形態の構成において、点57で示した室内空気を温度27℃、相対湿度60%の状態と仮定すると、点60で示した吸湿領域30への供給空気は相対湿度が略100%の飽和に近い状態となり、点58で示した再生領域29への供給空気は放熱器6における加熱により相対湿度が約20〜30%の乾燥空気となる。したがって点60と点58の相対湿度差は約70%〜80%となり、点57に示す室内空気をそのままデシカントローター10に供給して吸湿させる一般的な構成に対して、相対湿度差が拡大するのでデシカントローター10における吸放湿量が増加し吸湿効率が向上することになる。
In the configuration of the present embodiment, assuming that the indoor air indicated by
図7は、本発明の実施形態1にかかるハイブリッド型除湿装置における冷風除湿モード56時の空気状態の変化を示す湿り空気線図である。図7に示した点64は、除湿対象である室内空気の状態を示している。ここで図5に示したように圧縮機5およびモータ16を駆動し、駆動手段11を停止し、切換手段23を図1に示した切換位置25に設定すると、モータ16の駆動により羽根車21が回転し、吸気口2から点64に示す室内空気がハウジング1内に吸引されて放熱器6に供給される。放熱器6において冷媒の放熱により加熱されて温度のみが上昇し点65に示す状態となった室内空気の一部は排熱風路27を通り、第1吸込口12からケーシング15内に吸引されて第1ブレード19で昇圧されて吐出口14から吐出する。
FIG. 7 is a moist air diagram showing changes in the air state during the cool
一方、点65に示す状態となった室内空気の残りは、除湿風路28を通り、再生領域29に供給されるが駆動手段11が停止しているのでデシカントローター10が吸放湿作用を行わず点65の状態のまま吸熱器8に供給される。吸熱器8に供給された除湿風路28内の空気は冷媒の吸熱により露点温度以下まで冷却減湿されて点66に示す飽和状態となる。この吸熱器8における冷却過程で飽和した水分は凝縮水として排水タンク31に回収される。点66に示す飽和状態となった除湿風路28内の空気は、次に吸湿領域30に供給されるが、再生領域29と同様に駆動手段11が停止しているのでデシカントローター10が吸放湿作用を行わず点66に示す状態のまま、第2吸込口13からケーシング15内部に吸引されて第2ブレード20により昇圧されて吐出口14から吐出する。
On the other hand, the remainder of the room air in the state indicated by the
隔壁22により区画されている吐出口14から各々吐出した排熱風路27の空気および除湿風路28の空気は、切換手段23が切換位置25に設定しているため混合せずに、第1排気口3と第2排気口4から各々分離して排出される。すなわち排熱風路27を流れてきた空気は第1排気口3からハウジング1外部に排出され、除湿風路28を流れてきた空気は第2排気口4からハウジング1外部に排出される。この第2排気口4から排出される空気は、点66で示す吸熱器8において冷却された低温の空気であるため、この低温空気が人体に供給されると、風呂上り等には心地よい涼風感が得られる。
The air in the exhaust
また、以上の空気状態の変化において、吸熱器8において回収される凝縮水の量は、点65と点66の絶対湿度差に吸熱器8に供給される空気の重量換算風量を乗じた値、また、放熱器6における放熱量は、点64と点65のエンタルピ差に放熱器6に供給される空気の重量換算風量を乗じた値、そして吸熱器8における吸熱量は、点65と点66のエンタルピ差に吸熱器8に供給される空気の重量換算風量を乗じた値となる。この放熱器6における放熱量および吸熱器8における吸熱量は、図2の冷媒の状態変化から算出できる放熱量および吸熱量と等しくなる。冷媒の状態変化においては吸熱量に対し放熱量が大きくなるが、図7の吸熱器8における供給空気のエンタルピ変化に対して放熱器6における供給空気のエンタルピ変化は小さい値となる。したがって排熱風路27を通じて放熱器6に室内空気を供給し、放熱器6への供給空気量を増加させることにより、放熱器6における放熱量を確保できる構成としている。また、冷風除湿モードは前述した除湿乾燥モードに比して吸熱器8での空気状態変化における絶対湿度低下が小さいため回収される凝縮水の量は、少ない値となるが、冷風除湿モードにおいては低温の空気を分離供給することを主目的としているため、点66で示す第2排気口4から排出される空気温度が低ければ不具合はない。
Further, in the above change in the air state, the amount of condensed water recovered in the
以上、説明した構成および動作により、本実施形態のハイブリッド型除湿装置は、以下の効果を奏するものである。 With the configuration and operation described above, the hybrid dehumidifier of the present embodiment has the following effects.
すなわち、ハウジング1内に、冷媒を圧縮する圧縮機5と冷媒が供給空気に放熱する放熱器6と冷媒を膨張させて減圧する減圧機構7と冷媒が供給空気から吸熱する吸熱器8とを配管接続したヒートポンプ9と、駆動手段11によって回転し吸湿領域30では供給空気から吸湿するとともに再生領域29では加熱されて水分を放出するデシカントローター10と、モータ16の駆動軸17に接続された円盤状の主板18の両側に複数の第1ブレード19および複数の第2ブレード20を各々配設した羽根車21と、モータ16の駆動によりハウジング1内部に吸引した空気を放熱器6を通して第1ブレード19により昇圧しハウジング1外部に排出する排熱風路27と、モータ16の駆動によりハウジング1内部に吸引した空気を放熱器6、再生領域29、吸熱器8、吸湿領域30の順に通して第2ブレード20により昇圧しハウジング1外部に排出する除湿風路28とを備えたことにより、単一のモータ16および羽根車21において、放熱器6、再生領域29、吸熱器8、吸湿領域30の順に供給された低温低湿空気と放熱器6に供給されて加熱された高温空気の各々を個々に昇圧する構成とすることができ、ハウジング1外部への分離供給を可能にして装置の小型簡略化を実現することができる。
That is, in the
また、ハウジング1に第1排気口3および第2排気口4を開口し、排熱風路27および除湿風路28を流れた空気の双方を第1排気口3または第2排気口4の何れか一方から排出するパターンと、排熱風路27および除湿風路28を流れた空気を第1排気口3または第2排気口4から各々分離して排出するパターンとを切り換える切換手段23を備えたことにより、衣類乾燥に適した排熱風路27および除湿風路28を流れた空気の双方を第1排気口3または第2排気口4の何れか一方から排出するパターンと、冷風供給に適した排熱風路27および除湿風路28を流れた空気を第1排気口3または第2排気口4から各々分離して排出するパターンの切り換えが可能になり、多様な用途に対応することができる。
Further, the
また、内部に羽根車21を収容して羽根車21の第1ブレード19側および第2ブレード20側に各々ベルマウス状の第1吸込口12および第2吸込口13を開口するとともに第1ブレード19および第2ブレード20において昇圧された空気を吹き出す吐出口14を開口したスクロール状のケーシング15を備え、ケーシング15内部に排熱風路27と除湿風路28を区分する隔壁22を備えたことにより、除湿風路28において冷却除湿された低温空気と排熱風路27において加熱された高温空気が第1ブレード19および第2ブレード20における昇圧過程において混合するのを抑制することができる。
In addition, the
また、モータ16を排熱風路27に配設したことにより、除湿風路28と排熱風路27の通気抵抗のアンバランスを緩和して、各々の風路の所要風量を確保しながらも小型化を図ることができる。
Further, by arranging the
また、排熱風路27および除湿風路28のうち必要風量が多い風路側のブレードの内径、すなわち第1ブレード19のブレード内径を他方のブレード、すなわち第2ブレード20のブレード内径よりも大きくしたことにより、必要風量が多い風路、すなわち排熱風路27側の流入抵抗を少なくすることができ、羽根車21を大型化することなく、各風路における必要風量を確保することができる。
Further, the inner diameter of the blade on the air passage side where the required air volume is large among the exhaust
また、排熱風路27および除湿風路28のうち通気抵抗が大きい風路側のブレードの内周面積、すなわち第2ブレード20のブレード内周面積を他方のブレードの内周面積、すなわち、第1ブレード19のブレード内周面積よりも小さくしたことにより、圧力損失が大きい風路側のブレード、すなわち第2ブレード20における流体の速度と他方のブレード、すなわち第1ブレード19における流体の速度を近づけて第1ブレード19および第2ブレード20の全圧上昇を均一化し、羽根車21を大型化することなく各風路における必要風量を確保することができる。
Further, of the exhaust
また、排熱風路27および除湿風路28のうち通気抵抗が大きい風路側のブレード長さ、すなわち第2ブレード20のブレード長さを他方のブレード長さ、すなわち第1ブレード19のブレード長さよりも短くしたことにより、圧力損失が大きい風路側のブレード、すなわち第2ブレード20における流体の速度と他方のブレード、すなわち第1ブレード19における流体の速度を近づけて第1ブレード19および第2ブレード20の全圧上昇を均一化し、羽根車21を大型化することなく各風路における必要風量を確保することができる。
In addition, the blade length on the air passage side where the airflow resistance is large in the exhaust
また、排熱風路27および除湿風路28のうち通気抵抗が大きい風路側のブレードの本数、すなわち第2ブレード20のブレード本数を他方のブレードの本数、すなわち第1ブレード19のブレード本数よりも少なくしたことにより、圧力損失が大きい風路側のブレード、すなわち第2ブレード20における流体の速度と他方のブレード、すなわち第1ブレード19における流体の速度を近づけて第1ブレード19および第2ブレード20の全圧上昇を均一化し、羽根車21を大型化することなく各風路における必要風量を確保することができる。
In addition, the number of blades on the air passage side having a large airflow resistance in the exhaust
また、排熱風路27および除湿風路28のうち通気抵抗が大きい風路側のブレードの出口角、すなわち第2ブレード20の出口角を他方のブレードの出口角、すなわち第1ブレード19の出口角よりも小さくしたことにより、圧力損失が大きい風路側のブレード、すなわち第2ブレード20を全圧上昇が大きく高静圧な特性にして、羽根車21を大型化することなく各風路における必要風量を確保することができる。
In addition, the outlet angle of the blade on the side of the air passage having a large ventilation resistance, that is, the outlet angle of the
また、排熱風路27および除湿風路28のうち通気抵抗が大きい風路側のケーシング15のスクロール拡大角、すなわち除湿風路28側のスクロール拡大角を他方のスクロール拡大角、すなわち排熱風路27側のスクロールの拡大角よりも小さくしたことにより、圧力損失が大きい風路側のブレード、すなわち第2ブレード20における流体の速度が他方のブレード、すなわち第1ブレード19における流体の速度より小さいことに適応して、各々の風量に応じた適切なスクロール拡大角とすることができ、各々の風路の所要風量を確保しながらもケーシング15の小型化を図ることができる。
Further, the scroll expansion angle of the
また、排熱風路27および除湿風路28のうち通気抵抗が大きい風路側の吸込口の開口面積、すなわち第2吸込口13の開口面積を他方の吸込口の開口面積、すなわち第1吸込口12の開口面積よりも小さくしたことにより、圧力損失が大きい風路側のブレード、すなわち第2ブレード20における流体の速度と他方のブレード、すなわち第1ブレード19における流体の速度を近づけて第1ブレード19および第2ブレード20の全圧上昇を均一化し、羽根車21を大型化することなく各風路における必要風量を確保することができる。
In addition, of the exhaust
(実施の形態2)
次に本発明の実施の形態2にかかはるハイブリッド型除湿装置について説明する。なお、実施の形態1と同一の構成要素は同一の番号を付し詳細な説明は省略する。図8は、本発明の実施形態2にかかるハイブリッド型除湿装置のケーシング15の詳細構成を示す概略断面図であり、前述した実施形態1のハイブリッド型除湿装置との相違点は、モータ16を排熱風路27側ではなく除湿風路28側に配設している点である。このように構成すると、モータ16の周囲に吸熱器8で冷却された低温の空気が供給されるため、モータ16を排熱風路27側に配設した場合に比べて温度上昇が抑制させるのでモータ16の長寿命化を図ることが可能になる。
(Embodiment 2)
Next, a hybrid type dehumidifier according to
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。 The contents described above are only described for one mode for carrying out the invention, and the present invention is not limited to the above embodiment.
例えば、上記実施の形態では、切換手段23により排熱風路27の排出先を第1排気口3または第2排気口4に切り換える構成を示したが、除湿風路28の排出先を第1排気口3または第2排気口4に切り換えるように構成しても良い。また、除湿風路28の排出先を第2排気口4としたが、第1排気口3に設定しても良い。
For example, in the above-described embodiment, the switching
以上のように本発明にかかはるハイブリッド型除湿装置は、単一のモータおよび羽根車において、放熱器、再生領域、吸熱器、吸湿領域の順に供給された低温低湿空気と放熱器に供給されて加熱された高温空気の各々を個々に昇圧する構成を実現し、装置外部への分離供給を可能にして装置の小型簡略化を実現できるものであり、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などにも適用することができる。 As described above, the hybrid type dehumidifying device according to the present invention is supplied to the low-temperature and low-humidity air and the radiator that are supplied in the order of the radiator, the regeneration region, the heat absorber, and the moisture absorption region in the single motor and the impeller. It is possible to realize a configuration in which each of the heated high-temperature air is individually boosted, and can be separated and supplied to the outside of the apparatus to realize a compact and simple apparatus, a dehumidifier, a dryer, and a clothes dryer. The present invention can also be applied to a laundry dryer, a bathroom ventilation dryer, a solvent recovery device, an air conditioner, or the like.
1 ハウジング
3 第1排気口
4 第2排気口
5 圧縮機
6 放熱器
7 減圧機構
8 吸熱器
9 ヒートポンプ
10 デシカントローター
11 駆動手段
12 第1吸込口
13 第2吸込口
14 吐出口
15 ケーシング
16 モータ
17 駆動軸
18 主板
19 第1ブレード
20 第2ブレード
21 羽根車
22 隔壁
23 切換手段
27 排熱風路
28 除湿風路
29 再生領域
30 吸湿領域
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