JP6236624B2

JP6236624B2 - 除湿装置

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Publication number: JP6236624B2
Application number: JP2013134601A
Authority: JP
Inventors: 藤井　泰樹; 泰樹藤井; 博樹下田; 彩参納
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2013-06-27
Publication date: 2017-11-29
Anticipated expiration: 2033-06-27
Also published as: JP2015010734A

Description

本発明は冷凍サイクルを利用して冷却除湿を行う除湿装置に関するものである。

従来、この種の除湿装置は、熱交換手段を搭載して除湿装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような従来の除湿装置の構成は以下のようになっていた。

除湿装置本体には、圧縮機、放熱器、膨張手段、吸熱器をこの順に冷媒配管で接続して冷凍サイクルを形成し、吸熱器で除湿対象となる空気を冷却除湿するヒートポンプを備え、吸熱器から放熱器への風路中に直交流型の熱交換手段が配置されている。熱交換手段は異なる２つの風路間で顕熱を交換するものである。

上記構成において、吸気口から流入した空気は熱交換手段の一方の風路に流入り、すでに吸熱器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、吸熱器を通って冷却除湿される。さらに冷却除湿された空気は熱交換手段のもう一方の風路に流入し、吸気口から流入した空気によって加熱され、その後、放熱器でさらに加熱されて、送風手段によって吹出口より本体外に送風される。

特開２００５−２１４５３３号公報

このような従来の除湿装置では、吸気口から流入した空気が熱交換手段にて予冷される段階で、室内の温湿度条件によっては、風路内で水分が結露して水滴となり、滴下する可能性があった。そのため、熱交換手段における結露水の処理を行うことが求められている。

さらに、結露水の処理を行うため、水抜きのためのドレン孔を風路に設置した場合、この穴から風路外の空気が流入し、除湿性能が低下する可能性があった。そのため、ドレン孔からの空気の流入を抑制することが求められている。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、熱交換手段の結露水の処理を確実に行いながら、除湿能力の低下を抑制することができる除湿装置を提供することを目的としている。

そして、この目的を達成するために本発明は、吸気口と吹出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冷凍サイクルと熱交換手段とを備え、前記冷凍サイクルは、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、前記熱交換手段は、風路間で熱交換を行う第１熱交換風路と第２熱交換風路を備え、前記吸気口から本体ケース内に吸気した空気を、前記熱交換手段の前記第１熱交換風路、前記吸熱器、前記熱交換手段の前記第２熱交換風路、前記放熱器を順次介して吹出口へ送風する送風手段を設けた除湿風路を備え、前記熱交換手段および、前記吸熱器の下方に設置し、前記熱交換手段の前記第１熱交換風路および前記吸熱器に生成される結露水を受け、前記除湿風路の一部を兼ねる水受け手段を備え、前記本体ケース内の前記水受け手段の下部には、結露水を貯水するタンクを備え、前記水受け手段は、前記除湿風路の前記吸熱器の上流側と下流側を仕切る仕切り部を備え、前記水受け手段から前記タンクに結露水を導出するドレン孔を、前記仕切り部の上流側に配置するものであり、これにより初期の目的を達成するものである。

以上のように本発明は、吸気口と吹出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冷凍サイクルと熱交換手段とを備え、前記冷凍サイクルは、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、前記熱交換手段は、風路間で熱交換を行う第１熱交換風路と第２熱交換風路を備え、前記吸気口から本体ケース内に吸気した空気を、前記熱交換手段の前記第１熱交換風路、前記吸熱器、前記熱交換手段の前記第２熱交換風路、前記放熱器を順次介して吹出口へ送風する送風手段を設けた除湿風路を備え、前記熱交換手段および前記吸熱器の下方に設置し、前記熱交換手段の前記第１熱交換風路および前記吸熱器に生成される結露水を受け、前記除湿風路の一部を兼ねる水受け手段を備え、前記本体ケース内の前記水受け手段の下部には、結露水を貯水するタンクを備え、前記水受け手段は、前記除湿風路の前記吸熱器の上流側と下流側を仕切る仕切り部を備え、前記水受け手段から前記タンクに結露水を導出するドレン孔を、前記仕切り部の上流側に配置するものであり、すなわち、室内の湿度が高く、吸気口から流入した空気が熱交換手段にて予冷される段階で、第１熱交換風路内で水分が結露して水滴となって滴下する場合でも、熱交換手段の下方に除湿風路を兼ねた水受け手段を配置して結露水を受け、ドレン孔を仕切り部の上流側に設置することにより、ドレン孔からの空気の入り込みを抑制することができる構造となっている。結果として、熱交換手段の結露水の処理を確実に行うことができ、除湿能力の低下を抑制することができる除湿装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１の除湿装置の外観図同除湿装置のＡ−Ａ断面の概略を示す断面図同除湿装置の熱交換手段の構成を示す概略図同除湿装置の除湿風路内の気圧状態を示すイメージ図

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１の除湿装置の外観図であり、図２は図１内のＡ−Ａ断面における概略を示す断面図である。

除湿装置の本体ケース１は箱形状で、側面の一方側には吸気口２を備え、天面の他方側には吹出口３を有している。

本体ケース１内には、ヒートポンプと、熱交換手段４と、送風手段５とを備えている。

ヒートポンプは、圧縮機６、放熱器７、膨張手段８としてキャピラリーチューブ、吸熱器９とからなり、これらを、この順に冷媒配管１０で接続して冷凍サイクルを形成している。この吸熱器９で除湿対象となる空気を冷却除湿するものである。放熱器７と吸熱器９とは、対向して配置されている。放熱器７は、本体ケース１における前面に対向している。

図３は、熱交換手段４の構成を示す概略図である。熱交換手段４は、伝熱板Ａ１１および伝熱板Ｂ１２を交互に積層することにより構成されており、それぞれの伝熱板には、積層した際に風路が構成できるようにリブ１３が設けられている。そして、鉛直方向に流れる第１熱交換風路１４と、水平に流れる第２熱交換風路１５とを構成し、この風路間で伝熱板を介して熱交換を行っている。

熱交換手段４は、伝熱板を積層した状態で下面が傾斜した立方体となり、放熱器７と吸熱器９との間で、吸熱器９から放熱器７への風路中に設けられている。

送風手段５は、スクロール形状のケーシング部１６と、このケーシング部１６に固定されたモータ部１７と、このモータ部１７によって回転する羽根部１８とから形成している。ケーシング部１６は、吸込口１９と吐出口２０とを備えている。この吸込口１９は、放熱器７に対向している。すなわち、吸熱器９と、熱交換手段４と、放熱器７と、吸込口１９とは、一直線上に風路を有するものである。

また、放熱器７の上部の一部は、熱交換手段４の天面より上方に突出する構成となっており、さらに、吸熱器９の下部の一部は、熱交換手段４の底面より下方に突出する構成となっている。

送風手段５によって、矢印Ａに示すように、吸気口２からに吸気した空気は、熱交換手段４の第１熱交換風路１４へ流入して、すでに吸熱器９により冷却除湿された空気と熱交換して予冷されたのち、吸熱器９の熱交換手段４の底面より下方に突出した部分を通過し、その後風向を反転させ、さらに吸熱器９の残りの部分を通って冷却除湿される。

冷却除湿された空気は熱交換手段４の第２熱交換風路１５に流入し吸気口２から吸気した空気によって加熱され、放熱器７でさらに加熱され、送風手段５によって機外に送風される。上記風路が、除湿を行う除湿風路となる。

一方、矢印Ｂに示すように、吸気口２からに吸気した空気の一部を放熱器７へ送風するバイパス風路を設けている。

本実施形態における特徴は、熱交換手段４および、吸熱器９の下方に設置し熱交換手段４の第１熱交換風路１４および吸熱器９に生成される結露水を受け、除湿風路の一部を兼ねる水受け手段２１を備える点である。

すなわち、室内の湿度が高い場合、吸気口２から流入した空気が熱交換手段４にて予冷される段階で、第１熱交換風路１４内で水分が結露して水滴となって滴下することがあるが、熱交換手段４の下方に除湿風路を兼ねた水受け手段２１を配置して結露水を受ける構造となっているので、結果として、熱交換手段４の結露水の処理を確実に行うことができる。さらに、水受け手段２１は除湿風路も兼ねているので、別途、風路を設ける必要がなく、シンプルな構成の除湿装置とすることができ、安価な除湿装置を提供することができる。

また、熱交換手段４の底部を水平面より傾斜させた傾斜面を有している。

これにより、熱交換手段４の第１熱交換風路１４内で結露した水滴が熱交換手段４の底部に堆積するのを、傾斜面が一定方向に水滴を流し、水滴が風路を塞ぐことを抑制し、風路圧損の増加による風量低減を抑制することができ、結果として除湿能力の低下を抑制できる除湿装置を提供することができる。

また、熱交換手段４の底部の傾斜面は、吸熱器９に向けて除湿風路の曲り角度が緩やかになるように傾斜させている。

これにより、除湿風路において、熱交換手段４の第１熱交換風路１４を流出した空気の流れ方向を曲げるに当り、曲がり角度を少なく構成することができ、風路曲りに伴う圧力損失の増加による風量低減を抑制することができ、結果として除湿能力の低下を抑制できる除湿装置を提供することができる。

また、吸熱器９の下端面を熱交換手段４の底部の傾斜面の吸熱器９に面する位置より下方となるように配置し、除湿風路の熱交換手段４の底部の傾斜面から流出してきた空気を、吸熱器９の熱交換手段４より下方に突出させた部分を通過させ、その後、吸熱器９の底部の傾斜面より上方に設置された部分を通過させている。

これにより、除湿風路において、熱交換手段４の底部の傾斜により空いた空間に吸熱器９の一部を設置することができ、空間の有効利用が図れると共に、熱交換手段４の第１熱交換風路１４を流出した空気の流れ方向を曲げるに当り、曲がり角度を少なく構成することができ、風路曲りに伴う圧力損失の増加による風量低減を抑制することができ、結果として除湿能力の低下を抑制できる除湿装置を提供することができる。

また、本体ケース１内の水受け手段２１の下部には、結露水を貯水するタンク２２を備え、水受け手段２１は除湿風路の吸熱器９の上流側と下流側を仕切る仕切り部２３を備え、水受け手段２１からタンク２２に結露水を導出するドレン孔２４を、仕切り部２３の上流側に配置している。

これにより、仕切り部２３を供えることで熱交換手段４から流出する空気を確実に吸熱器９に導くことができ、空気を確実に冷却することができ、除湿能力を確保することができる。

一方、除湿風路においては、図４に示すように、吸気口から外気の大気圧で流入した空気は、各構成部品の風路抵抗を受けながら、大気との圧力差を拡大させながら、最終的に送風手段５に吸込まれていくことになる。この大気との圧力差が大きいほど、その部分に大気と連通する開口が空いた場合に、空気の漏れ量が増大することになる。

水受け手段２１には、たまった水滴をタンク２２に導出するドレン孔２４を配置する必要があるが、大気と連通する開口となり、この開口における大気圧との圧力差により風路外の空気が流入し、除湿性能が低下することになってしまう。

そこで上述のように、このドレン孔２４を仕切り部２３の上流側に設置することにより、吸熱器９の風路圧損による圧力低下の影響を受けることがなく、大気圧との圧力差を小さくすることに寄与し、ドレン孔２４からの空気の入り込みを抑制することができ、除湿能力の低下を抑制することができる効率の良い除湿装置を提供することができる。

以上のように、本実施例によれば、熱交換手段４の結露水の処理を確実に行うことができる除湿装置を提供できる。

また、熱交換手段４の底部で水滴が風路を塞ぐことを抑制し、風路圧損の増加による風量低減を抑制することができ、結果として除湿能力の低下を抑制できる除湿装置を提供することができる。

また、熱交換手段４から吸熱器９に至る風路曲りに伴う圧力損失の増加による風量低減を抑制することができ、結果として除湿能力の低下を抑制できる除湿装置を提供することができる。

また、除湿風路において、熱交換手段４の底部の傾斜により空いた空間に吸熱器９の一部を設置することができ、空間の有効利用が図れると共に、熱交換手段４の第１熱交換風路１４を流出した空気の流れ方向を曲げるに当り、曲がり角度を少なく構成することができ、風路曲りに伴う圧力損失の増加による風量低減を抑制することができ、結果として除湿能力の低下を抑制できる除湿装置を提供することができる。

また、仕切り部２３を備えることで熱交換手段４から流出する空気を確実に吸熱器９に通すことができ、空気を確実に冷却することができ、除湿能力を確保することができる。

さらに、ドレン孔２４を仕切り部２３の上流側に設置することにより、吸熱器９の風路圧損による圧力低下の影響を受けることがなく、大気圧との圧力差を小さくすることに寄与し、ドレン孔２４からの空気の入り込みを抑制することができ、除湿能力の低下を抑制することができる効率の良い除湿装置を提供することができる。

熱交換手段および、吸熱器の下方に設置し、熱交換手段の第１熱交換風路および吸熱器に生成される結露水を受け、除湿風路の一部を兼ねる水受け手段を備えるものであり、第１熱交換風路内で水分が結露して水滴となって滴下する場合でも、熱交換手段の下方に除湿風路を兼ねた水受け手段を配置して結露水を受ける構造となっており、熱交換手段の結露水の処理を確実に行うことができる。

したがって、家庭用や事務用、公共空間などの、除湿装置として活用が期待されるものである。

１本体ケース
２吸気口
３吹出口
４熱交換手段
５送風手段
６圧縮機
７放熱器
８膨張手段
９吸熱器
１０冷媒配管
１１伝熱板Ａ
１２伝熱板Ｂ
１３リブ
１４第１熱交換風路
１５第２熱交換風路
１６ケーシング部
１７モータ部
１８羽根部
１９吸込口
２０吐出口
２１水受け手段
２２タンク
２３仕切り部
２４ドレン孔

Claims

吸気口と吹出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冷凍サイクルと熱交換手段とを備え、前記冷凍サイクルは、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、前記熱交換手段は、風路間で熱交換を行う第１熱交換風路と第２熱交換風路を備え、前記吸気口から本体ケース内に吸気した空気を、前記熱交換手段の前記第１熱交換風路、前記吸熱器、前記熱交換手段の前記第２熱交換風路、前記放熱器を順次介して吹出口へ送風する送風手段を設けた除湿風路を備え、前記熱交換手段および、前記吸熱器の下方に設置し、前記熱交換手段の前記第１熱交換風路および前記吸熱器に生成される結露水を受け、前記除湿風路の一部を兼ねる水受け手段を備え、前記本体ケース内の前記水受け手段の下部には、結露水を貯水するタンクを備え、前記水受け手段は、前記除湿風路の前記吸熱器の上流側と下流側を仕切る仕切り部を備え、前記水受け手段から前記タンクに結露水を導出するドレン孔を、前記仕切り部の上流側に配置することを特徴とする除湿装置。
前記熱交換手段を複数の伝熱板を積層することにより風路を形成する構成とし、この前記熱交換手段の底部を水平面より傾斜させた傾斜面を有することを特徴とする請求項１記載の除湿装置。
前記傾斜面は、前記吸熱器に向けて除湿風路の曲り角度が緩やかになるように傾斜させることを特徴とする請求項２記載の除湿装置。
前記吸熱器の下端面を前記熱交換手段の傾斜面の前記吸熱器に面する位置より下方となるように配置し、除湿風路の前記熱交換手段の前記傾斜面から流出してきた空気を前記吸熱器の前記傾斜面より下方に設置された部分を通過させ、その後、前記吸熱器の前記傾斜面より上方に設置された部分を通過させることを特徴とする請求項３記載の除湿装置。