JP5359037B2 - Dehumidifier - Google Patents
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Description
本発明は、ヒートポンプを活用した除湿装置に関する。 The present invention relates to a dehumidifier using a heat pump.
従来のこの種、除湿装置の構成は以下のようになっていた。 A conventional dehumidifying apparatus of this type has the following configuration.
すなわち、吸気口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けられたヒートポンプとを備え、前記ヒートポンプは、圧縮機と、圧縮機の下流に順次設けた放熱器、膨張手段、吸熱器とにより形成し、前記吸気口から本体ケース内に吸気した空気を放熱器、吸熱器を順次介して排気口へと送風する送風手段を設けた構成となっていた(例えば、これに類似する先行文献は下記特許文献1に記載されている)。
上記従来例における課題は、除湿能力が低いということであった。 The problem in the conventional example is that the dehumidifying ability is low.
すなわち、従来の物においては、吸熱器で室内空気を結露させ、これによって除湿を行おうとするものであるが、吸熱器には室内空気がそのまま供給される構成となっており、供給される空気を結露しやすい状態(含有水分量を増やす、相対湿度を上げる)にすることができず、除湿能力向上させるには限界があった。また、冬季のように室温が低い場合、吸熱器に霜が付着(着霜状態)するので、除霜しながら運転することになり除湿能力が著しく低下することになる。さらに、その空気中に含まれる水分の絶対量が少ないので、除湿能力には限界があり、結論として除湿能力を向上することができなかった。 That is, in the conventional product, the indoor air is condensed by the heat absorber and thereby dehumidification is performed, but the indoor air is supplied to the heat absorber as it is. Cannot be put into a state where it is easy to condense (increasing the water content or increasing the relative humidity), and there has been a limit to improving the dehumidifying ability. Further, when the room temperature is low as in winter, frost adheres to the heat absorber (frosting state), so that the operation is performed while defrosting, and the dehumidifying ability is significantly reduced. Furthermore, since the absolute amount of moisture contained in the air is small, there is a limit to the dehumidifying ability, and as a result, the dehumidifying ability could not be improved.
そこで本発明は、除湿能力の向上を図ることを目的とするものである。 Therefore, an object of the present invention is to improve the dehumidifying ability.
そしてこの目的を達成するために本発明は、第一、第二の吸気口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けられたヒートポンプとを備え、前記ヒートポンプは、圧縮機と、圧縮機の下流に順次、管路で接続された、放熱器、膨張手段、吸熱器とにより形成し、前記第一の吸気口から本体ケース内に吸気した空気を放熱器、吸熱器を順次介して排気口へと送風する第一の送風路と、前記第二の吸気口から本体ケース内に吸気した空気を吸熱器を介して排気口へと送風する第二の送風路と、これら第一、第二の送風路に送風するための送風手段を設けるとともに、前記第一の送風路の放熱器と吸熱器の間に除湿ローターの放湿部を設け、この除湿ローターの吸湿部は前記第一と第二の送風路の吸熱器と排気口の間に設け、前記第一の送風路の放熱器と除湿ローターの放湿部との間にヒーターを設け、前記第二の送風路の第二の吸気口と吸熱器との間に予冷手段を設け、前記予冷手段は、前記吸熱器と前記圧縮機との間の管路の一部から成り、これにより初期の目的を達成するものである。 And in order to achieve this object, the present invention comprises a main body case having first and second air inlets and exhaust ports, and a heat pump provided in the main body case, the heat pump comprising: a compressor; It is formed by a radiator, expansion means, and heat sink connected sequentially by a pipe line downstream of the compressor, and the air sucked into the main body case from the first intake port is sequentially passed through the radiator and heat absorber. A first air passage that blows air to the exhaust port, a second air passage that blows air sucked into the main body case from the second air inlet into the exhaust port via the heat absorber, and the first In addition to providing a blowing means for sending air to the second air passage, a moisture releasing portion of the dehumidifying rotor is provided between the radiator and the heat absorber of the first air passage, and the moisture absorbing portion of the dehumidifying rotor is Provided between the heat sink and the exhaust port of the first and second air passages, A heater provided between the moisture releasing section of the radiator and the dehumidifying rotor air passage is provided with precooling means between the second inlet and the heat sink of the second blowing path, said pre-cooling means, the It consists of a part of the pipeline between the heat absorber and the compressor, thereby achieving the initial purpose.
以上のように本発明は、第一、第二の吸気口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けられたヒートポンプとを備え、前記ヒートポンプは、圧縮機と、圧縮機の下流に順次、管路で接続された、放熱器、膨張手段、吸熱器とにより形成し、前記第一の吸気口から本体ケース内に吸気した空気を放熱器、吸熱器を順次介して排気口へと送風する第一の送風路と、前記第二の吸気口から本体ケース内に吸気した空気を吸熱器を介して排気口へと送風する第二の送風路と、これら第一、第二の送風路に送風するための送風手
段を設けるとともに、前記第一の送風路の放熱器と吸熱器の間に除湿ローターの放湿部を設け、この除湿ローターの吸湿部は前記第一と第二の送風路の吸熱器と排気口の間に設け、前記第一の送風路の放熱器と除湿ローターの放湿部との間にヒーターを設け、前記第二の送風路の第二の吸気口と吸熱器との間に予冷手段を設け、前記予冷手段は、前記吸熱器と前記圧縮機との間の管路の一部から成るものであり、除湿能力を向上させることが出来るものである。
As described above, the present invention includes a main body case having first and second intake ports and an exhaust port, and a heat pump provided in the main body case. The heat pump includes a compressor and a downstream of the compressor. Are formed by a radiator, an expansion means, and a heat absorber, which are sequentially connected to each other by pipes, and the air sucked into the main body case from the first intake port to the exhaust port via the heat radiator and the heat absorber in turn. A first air passage that blows air, a second air passage that blows air that has been sucked into the main body case from the second air inlet into the exhaust port via the heat absorber, and these first and second air passages. In addition to providing air blowing means for blowing air to the air passage, a moisture releasing portion of the dehumidifying rotor is provided between the radiator and heat absorber of the first air passage, and the moisture absorbing portion of the dehumidifying rotor is the first and second Provided between the heat absorber of the air passage and the exhaust port, and the heat radiator of the first air passage Wet heater is provided between the moisture releasing section of the rotor, the pre-cooling means between the second inlet and the heat sink of the second blowing path formed, the pre-cooling unit, the heat absorber and the compressor It consists of a part of the pipe line between the two and can improve the dehumidifying ability.
すなわち、本発明では、第一の送風路の放熱器と吸熱器の間に除湿ローターの放湿部を設け、この除湿ローターの吸湿部は第一と第二の送風路の吸熱器と排気口の間に設け、第一の送風路の放熱器と除湿ローターの放湿部との間にヒーターを設けたものであるので、たとえ室温が低い冬季であってもヒーターで除湿ローターの放熱器を通過する空気を加熱することにより、この放湿部から大量の水分を蒸発させ、次に吸熱器に送風される。 That is, in the present invention, a moisture release portion of the dehumidification rotor is provided between the radiator and the heat absorber of the first air passage, and the moisture absorption portion of the dehumidification rotor is the heat absorber and the exhaust port of the first and second air passages. Since the heater is provided between the radiator of the first air passage and the moisture release part of the dehumidifying rotor, the heater of the dehumidifying rotor can be used with the heater even in winter when the room temperature is low. By heating the passing air, a large amount of water is evaporated from the moisture releasing section and then blown to the heat absorber.
このような構成に加え本発明では、第二の吸気口から本体ケース内に吸気した空気を吸熱器を介して排気口へと送風する第二の送風路を設けるとともに、第二の送風路には予冷手段を設けたので、第二の吸気口から本体ケース内に吸気した空気を吸熱器と圧縮機との間の管路の一部から成る予冷手段で冷却し、冷却した空気を吸熱器に送風される。 In addition to such a configuration, in the present invention, a second air passage that blows air sucked into the main body case from the second air inlet into the exhaust port via the heat absorber is provided, and the second air passage is provided in the second air passage. Since the pre-cooling means is provided, the air sucked into the main body case from the second air inlet is cooled by the pre-cooling means comprising a part of the pipe line between the heat absorber and the compressor, and the cooled air is cooled by the heat absorber. To be blown.
これらのことから、前記第一の送風路と第二の送風路との空気が吸熱器の直前で混じり合い、第一の送風路の空気が第二の送風路の空気により冷却され、これにより、相対湿度の高い状態で吸熱器に送風されることとなる。そして、吸熱器によって更に冷却させると共に結露させることにより除湿し、最後に低温ながらも相対湿度の高い結露しやすい状態で除湿ローターに送風することにより、除湿ローターの吸湿部で除湿することとなり、結果として除湿能力を向上させることができるのである。 From these things, the air of said 1st ventilation path and the 2nd ventilation path mixes in front of a heat sink, and the air of the 1st ventilation path is cooled by the air of the 2nd ventilation path, thereby The air is blown to the heat absorber in a state where the relative humidity is high. Then, it is dehumidified by further cooling and dew condensation by the heat absorber, and finally dehumidifying at the moisture absorption part of the dehumidification rotor by blowing it to the dehumidification rotor in a state where it is easy to condense with high relative humidity even at a low temperature. As a result, the dehumidifying ability can be improved.
以下本発明の実施形態について添付図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
(実施の形態1)
図1に示すごとく、本実施形態の除湿装置は、第一の吸気口1、第二の吸気口1Aと排気口2を有する本体ケース3と、この本体ケース3内に設けられたヒートポンプ4とを備えている。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the dehumidifying device of the present embodiment includes a
前記ヒートポンプ4は、圧縮機5と、圧縮機5の下流に順次、管路13で接続された、放熱器6、膨張手段7、吸熱器8とにより形成している。
The
送風手段9により第一の送風路14である前記第一の吸気口1から本体ケース3内に吸気した空気を放熱器6、吸熱器8を順次介して排気口2へと送風される。
The air sucked into the
本実施形態において特徴は、送風手段9により第二の送風路15である前記第二の吸気口1Aから本体ケース3内に吸気した空気を吸熱器8を介して排気口2へと送風し、前記第一の送風路14の放熱器6と吸熱器8の間に除湿ローター10の放湿部11を設け、この除湿ローター10の吸湿部12は前記第一の送風路14と第二の送風路15の吸熱器8と排気口2の間に設け、前記第一の送風路14の放熱器6と除湿ローター10の放湿部11との間にヒーター11Aを設け、前記第二の送風路15の第二の吸気口1Aと吸熱器8との間に予冷手段16を設けたことである。
The feature of the present embodiment is that the air sucked into the
すなわち、圧縮機5で加圧された冷媒は、放熱器6に送られ、ここで第一の吸気口1から本体ケース3内に吸気された空気を加熱する。次に、放熱器6を通過した冷媒は、膨張手段7に到達し、その後、吸熱器8、次に予冷手段16を介して、圧縮機5へと戻るサイクルになっている。
That is, the refrigerant pressurized by the
まず、上記放熱器6で加熱された空気は、次にヒーター11Aで加熱され、その後除湿ローター10の放湿部11を通過し、ここで放湿部11からの湿気を奪った高温、高湿状態の空気を、吸熱器8の直前に送風手段9により送風される。
First, the air heated by the
また、本実施形態においては、第二の吸気口1Aから本体ケース3内に吸気した空気を吸熱器8を介して排気口2へと送風する第二の送風路15を設けるとともに、第二の送風路15には予冷手段16を設けた部分にある。これにより、第二の吸気口1Aから本体ケース3内に吸気した空気を予冷手段16で冷却し、低温状態の空気を吸熱器8の直前に送風手段9により送風される。
Moreover, in this embodiment, while providing the
次に、第一の送風路14の高温、高湿状態の空気と、第二の送風路15の低温状態の空気との空気とが吸熱器8の直前で混じり合い、第一の送風路14の空気が第二の送風路15の空気により冷却され、吸熱器8に送風されることとなる。
Next, the air in the high temperature and high humidity state of the
ここで、吸熱器8の直前で混じり合った空気は、吸熱器8で結露し、除湿される。 Here, the air mixed just before the heat absorber 8 is condensed by the heat absorber 8 and dehumidified.
この結露水はドレンパン17へと貯められることになる。ドレンパン17は、吸熱器8と予冷手段16との下部に備えたものである。
This condensed water is stored in the
そして、吸熱器8で除湿しきれなかった空気は、この吸熱器8によって低温となるが、低温ながらも相対湿度は極めて高い状態となっている。この相対湿度の高い低温の空気は、次に除湿ローター10の吸湿部12を通過することになるのであるが、この吸湿部12は、駆動手段18により回転駆動されることにより図1の上方の放湿部11部分ですでに放湿し、湿度が低い状態となっているものであるので、上記低温ながらも相対湿度は極めて高い状態の空気から湿気を吸湿することができる。
The air that could not be dehumidified by the heat absorber 8 becomes a low temperature by the heat absorber 8, but the relative humidity is extremely high although the temperature is low. The low-temperature air having a high relative humidity will then pass through the
これらのことから、本実施の形態の除湿装置は、除湿効果の極めて高いものとすることができる。 For these reasons, the dehumidifying device of the present embodiment can have a very high dehumidifying effect.
さて、予冷手段16について、さらに詳細に説明すると、本実施の形態の予冷手段16は、吸熱器8と圧縮機5との間の管路13の一部から構成されるものである。
Now, the pre-cooling means 16 will be described in more detail. The pre-cooling means 16 of the present embodiment is constituted by a part of the
これにより、吸熱器8で温められてはいるが、まだ残っている冷熱を第二の吸気口1Aから本体ケース3内に吸気した空気に付加することにより、冷却された空気が吸熱器8に送風されることとなる。
As a result, the cool air that has been heated by the heat absorber 8 but still remains is added to the air sucked into the
すなわち、冷媒の冷熱を利用して第二の吸気口1Aから本体ケース3内に吸気した空気を冷却することとなる。よって、予冷手段16で温められた冷媒を圧縮機5に送ることになり、圧縮機5での効率があがり、結果として放熱器6の温度も上がり、放熱器6で加熱された空気は、次にヒーター11Aで加熱され、その後除湿ローター10の放湿部11を通過することとなる。これらのことから、除湿効果の極めて高いものとすることができる。
That is, the air sucked into the
また、予冷手段16は、吸熱器8の近傍の管路部13Aである。
Further, the pre-cooling means 16 is a
これにより、管路13で冷媒が吸熱器8から圧縮機5へ送られる過程で最も温度の低い冷媒の管路部13Aで予冷手段16を構成し、本体ケース3内に吸気した空気に冷熱を付加することとなる。よって、更に結露しやすい相対湿度の高い状態で吸熱器8を介し、除湿ローター10の吸湿部12に送風することになるため、除湿効果のより高いものとすることができる。
As a result, the pre-cooling means 16 is configured by the
また、予冷手段16は、吸熱器8の近傍に位置するものである。
Further, the
これにより、第二の吸気口1Aから本体ケース3内に吸気した空気に予冷手段16で冷熱を付加し、結露しやすい相対湿度の高い状態で近傍の吸熱器8に送風することにより、予冷手段16から吸熱器8に送風する間に、空気の温度が上昇することを抑制し送風できるので、結果として、除湿効果のより高いものとすることができる。
Thus, the pre-cooling means is obtained by adding cold heat to the air sucked into the
また、予冷手段16は、吸熱器8の下部に位置するものである。
The pre-cooling means 16 is located below the
これにより、吸熱器8で結露した結露水が管路13をつたって予冷手段16に流れるので、結露水が予冷手段16に集まるので、結露水を容易に集めることができる。
Thereby, since the dew condensation water condensed by the
また、予冷手段16は、吸熱器8と垂直方向で一直線上に位置するものである。
The precooling means 16 is positioned on a straight line in the direction perpendicular to the
これにより、吸熱器8で結露した結露水が管路13をつたって予冷手段16により容易に流れ、更に、吸熱器8で結露した結露水が管路13をつたって予冷手段16に流れる途中で滴下しても結露水が予冷手段16に集まるので、結露水を容易に集めることができる。
Thereby, the dew condensation water condensed by the
(実施の形態2)
図2において、図1と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
(Embodiment 2)
In FIG. 2, the same components as those in FIG.
図2に示すごとく、本実施形態の除湿装置は、予冷手段16Aが管路13を波形状に曲げた形状である。具体的には、予冷手段16Aは、管路13を第二の送風路15の風下側から風上側の方向に波形状に曲げた形状で、吸熱器8側の管路13が風下側である。
As shown in FIG. 2, the dehumidifying device of this embodiment has a shape in which the pre-cooling means 16A bends the
すなわち、管路13を波形状に曲げた予冷手段16Aは、第二の送風路15の風下側が吸熱器8側であるので、風下側の冷媒の温度が低く、風上側は風下側に比べ冷媒の温度が高くなる。よって、第二の吸気口1Aから本体ケース3内に吸気した空気は、冷媒の温度が高い管路13から、徐々に温度の低い管路13に接触するため、効率的に冷却されることとなり、結果として、除湿効果のより高いものとすることができる。
That is, in the pre-cooling means 16A in which the
また、予冷手段16Aが管路13を波形状に曲げた形状であるので、圧縮機5で発生する振動が、管路13の波形状が伸縮することにより振動が吸収され、吸熱器8へ伝わる振動が小さくなる。
Further, since the pre-cooling means 16A has a shape in which the
これにより、圧縮機5で発生する振動が吸熱器8に伝わるのが抑制される。
Thereby, the vibration generated in the
(実施の形態3)
図3において、図1と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
(Embodiment 3)
In FIG. 3, the same components as those in FIG.
図3に示すごとく、本実施形態の除湿装置は、予冷手段16Bが管路外に放熱フィン19を備えたものである。
As shown in FIG. 3, in the dehumidifying device of the present embodiment, the precooling means 16 </ b> B is provided with the
これにより、第二の吸気口1Aから本体ケース3内に吸気した空気に予冷手段16Bの放熱フィン19で冷熱を付加するので、放熱フィン19により接触面積が増えることとなり、より効率的に本体ケース3内に吸気した空気に冷熱を付加することとなる。
Thereby, since cold heat is added to the air sucked into the
よって、更に結露しやすい相対湿度の高い状態で吸熱器8を介し、除湿ローター10の吸湿部12に送風することになるため、除湿効果のより高いものとすることができる。
Therefore, since the air is blown to the
以上のように本発明は、第一、第二の吸気口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けられたヒートポンプとを備え、前記ヒートポンプは、圧縮機と、圧縮機の下流に順次、管路で接続された、放熱器、膨張手段、吸熱器とにより形成し、前記第一の吸気口から本体ケース内に吸気した空気を放熱器、吸熱器を順次介して排気口へと送風する第一の送風路と、前記第二の吸気口から本体ケース内に吸気した空気を吸熱器を介して排気口へと送風する第二の送風路と、これら第一、第二の送風路に送風するための送風手段を設けるとともに、前記第一の送風路の放熱器と吸熱器の間に除湿ローターの放湿部を設け、この除湿ローターの吸湿部は前記第一と第二の送風路の吸熱器と排気口の間に設け、前記第一の送風路の放熱器と除湿ローターの放湿部との間にヒーターを設け、前記第二の送風路の第二の吸気口と吸熱器との間に予冷手段を設けたものであり、除湿能力を向上させることが出来るものである。 As described above, the present invention includes a main body case having first and second intake ports and an exhaust port, and a heat pump provided in the main body case. The heat pump includes a compressor and a downstream of the compressor. Are formed by a radiator, an expansion means, and a heat absorber, which are sequentially connected to each other by pipes, and the air sucked into the main body case from the first intake port to the exhaust port via the heat radiator and the heat absorber in turn. A first air passage that blows air, a second air passage that blows air that has been sucked into the main body case from the second air inlet into the exhaust port via the heat absorber, and these first and second air passages. In addition to providing air blowing means for blowing air to the air passage, a moisture releasing portion of the dehumidifying rotor is provided between the radiator and heat absorber of the first air passage, and the moisture absorbing portion of the dehumidifying rotor is the first and second Provided between the heat absorber of the air passage and the exhaust port, and the heat radiator of the first air passage A heater is provided between the moisture release part of the wet rotor, and a pre-cooling means is provided between the second air inlet of the second air passage and the heat absorber, so that the dehumidifying ability can be improved. Is.
すなわち、本発明では、第一の送風路の放熱器と吸熱器の間に除湿ローターの放湿部を設け、この除湿ローターの吸湿部は第一と第二の送風路の吸熱器と排気口の間に設け、第一の送風路の放熱器と除湿ローターの放湿部との間にヒーターを設けたものであるので、たとえ室温が低い冬季であってもヒーターで除湿ローターの放熱器を通過する空気を加熱することにより、この放湿部から大量の水分を蒸発させ、次に吸熱器に送風される。 That is, in the present invention, a moisture release portion of the dehumidification rotor is provided between the radiator and the heat absorber of the first air passage, and the moisture absorption portion of the dehumidification rotor is the heat absorber and the exhaust port of the first and second air passages. Since the heater is provided between the radiator of the first air passage and the moisture release part of the dehumidifying rotor, the heater of the dehumidifying rotor can be used with the heater even in winter when the room temperature is low. By heating the passing air, a large amount of water is evaporated from the moisture releasing section and then blown to the heat absorber.
このような構成に加え本発明では、第二の吸気口から本体ケース内に吸気した空気を吸熱器を介して排気口へと送風する第二の送風路を設けるとともに、第二の送風路には予冷手段を設けたので、第二の吸気口から本体ケース内に吸気した空気を予冷手段で冷却し、冷却した空気を吸熱器に送風する。 In addition to such a configuration, in the present invention, a second air passage that blows air sucked into the main body case from the second air inlet into the exhaust port via the heat absorber is provided, and the second air passage is provided in the second air passage. Since the pre-cooling means is provided, the air sucked into the main body case from the second air inlet is cooled by the pre-cooling means, and the cooled air is blown to the heat absorber.
これらのことから、前記第一の送風路と第二の送風路との空気が吸熱器の直前で混じり合い、第一の送風路の空気が第二の送風路の空気により冷却され、これにより、相対湿度の高い状態で吸熱器に送風されることとなる。そして、吸熱器によって更に冷却させると共に結露させることにより除湿し、最後に低温ながらも相対湿度の高い結露しやすい状態で除湿ローターに送風することにより、除湿ローターの吸湿部で除湿することとなり、結果として除湿能力を向上させることができるのである。 From these things, the air of said 1st ventilation path and the 2nd ventilation path mixes in front of a heat sink, and the air of the 1st ventilation path is cooled by the air of the 2nd ventilation path, thereby The air is blown to the heat absorber in a state where the relative humidity is high. Then, it is dehumidified by further cooling and dew condensation by the heat absorber, and finally dehumidifying at the moisture absorption part of the dehumidification rotor by blowing it to the dehumidification rotor in a state where it is easy to condense with high relative humidity even at a low temperature. As a result, the dehumidifying ability can be improved.
従って、家庭用や事務所用などの、除湿装置として活用が期待されるものである。 Therefore, it is expected to be utilized as a dehumidifying device for home use or office use.
1 第一の吸気口
1A 第二の吸気口
2 排気口
3 本体ケース
4 ヒートポンプ
5 圧縮機
6 放熱器
7 膨張手段
8 吸熱器
9 送風手段
10 除湿ローター
11 放湿部
11A ヒーター
12 吸湿部
13 管路
13A 管路部
14 第一の送風路
15 第二の送風路
16 予冷手段
16A 予冷手段
16B 予冷手段
17 ドレンパン
18 駆動手段
19 放熱フィン
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