JP6305951B2 - 除湿機 - Google Patents

Description

本発明は、除湿機に関する。除湿機には、室内の空気を除湿対象とするものの他、衣類を除湿対象とするものや、これらの両方を除湿対象とするものが含まれる。また、除湿機には、除湿対象の室内や衣類を乾燥させる乾燥機が含まれる。

除湿機は、外部の空気（処理空気）を吸込口から処理空気経路内に取り入れて吹出口から吐出する処理空気ファンと、閉経路である再生空気経路内の空気（再生空気）を循環させる再生空気ファンとを備える。処理空気経路と再生空気経路には、処理空気から水分を吸着するとともに、再生空気に水分を放出する除湿ロータが、両経路に跨がって配置されている。また、除湿機は、再生空気及び除湿ロータを加熱するヒータと、処理空気と再生空気とを熱交換する熱交換器とを備える。

特許文献１には、２個の熱交換器を配置した除湿機が開示されている。第１熱交換器は、内部を通過する再生空気を外部を通過する処理空気によって冷却し、再生空気が回収した水分を凝縮（分離）させる。第２熱交換器は、再生空気経路における第１熱交換器の上流側に配置され、内部を通過する加熱前の再生空気と外部を通過する加熱後の再生空気とを熱交換（熱回収）する。

特許文献１の除湿機は、再生空気の熱回収を行う第２熱交換器より、第１熱交換器で熱交換する際の再生空気の温度を最適化している。しかし、特許文献１の除湿機は、熱交換器以外の部分に除湿効率を向上するための特段の設計はなされていない。

特許第３４４５７９０号公報

本発明は、熱交換器で熱交換する際の再生空気の相対湿度を最適化し、熱交換器による熱交換効率を向上して、除湿効率を向上することを課題とする。

本発明は、吸込口と吹出口とを有する処理空気経路と、前記吸込口から前記処理空気経路内に処理空気を取り入れて前記吹出口から吐出する第１送風手段と、閉経路からなる再生空気経路と、前記再生空気経路内の再生空気を循環させる第２送風手段と、前記処理空気経路と前記再生空気経路とに跨がって配置され、前記処理空気経路を通過する前記処理空気から水分を吸着するとともに、前記再生空気経路を通過する前記再生空気に吸着した前記水分を放出する除湿ロータと、前記再生空気経路内に配置され、前記再生空気を加熱する加熱手段と、前記再生空気経路の一部を構成するとともに前記処理空気経路中に配置され、外部を通過する前記処理空気と内部を通過する前記再生空気とを熱交換させて前記再生空気を冷却する熱交換器とを備え、前記再生空気経路は、前記再生空気が前記除湿ロータを通過した後の下流側に一端が接続され、前記除湿ロータを軸方向から見て径方向に横切るように延び、前記熱交換器に他端が接続されたダクト部材を有する、除湿機を提供する。

この除湿機は、再生空気が除湿ロータを通過した後、除湿ロータを径方向に横切るように配置したダクト部材を通って熱交換器に至る。このように、全長が長いダクト部材を介して再生空気を熱交換器に供給するため、熱交換器に至るまでに再生空気の温度を低下させることができる。よって、熱交換器で熱交換する際の再生空気の相対湿度を最適化できる。その結果、熱交換器での熱交換効率を向上し、再生空気が含む水分の回収効率を高めることができるため、除湿機全体の除湿効率を向上できる。

前記熱交換器は、前記処理空気が前記除湿ロータを通過する前の前記処理空気経路における前記除湿ロータの上流側に配置され、前記ダクト部材は、前記処理空気が前記除湿ロータを通過した後の前記処理空気経路における前記除湿ロータの下流側に少なくとも一部が配置されている。このようにすれば、除湿ロータから熱交換器までの距離を十分に確保できる。よって、ダクト部材内を通過させることにより、再生空気の温度を低下させることができる。

前記処理空気経路における前記除湿ロータの下流側、かつ前記再生空気経路における前記除湿ロータの下流側に配置された第２の熱交換器を更に備え、前記ダクト部材は、一端が前記第２の熱交換器に接続され、他端が第１の前記熱交換器に接続されている。このようにすれば、除湿ロータを通過した直後の再生空気は、除湿ロータを通過した直後の処理空気と第２熱交換器によって熱交換されて冷却される。ついで、再生空気は、ダクト部材にて温度が低下された後、除湿ロータを通過する前の処理空気と第１熱交換器によって熱交換されて冷却される。よって、第１熱交換器による熱交換効率を向上し、除湿効率を確実に向上できる。

前記第２送風手段は、前記処理空気経路における前記除湿ロータの下流側に配置され、前記ダクト部材は、前記第２送風手段のファンケースに沿って配置されている。ここで、第２送風手段のファンケースに至る再生空気は、再生空気経路の中で最も温度が低い状態である。よって、第２送風手段のファンケースに沿ってダクト部材を配置すると、ダクト部材とファンケースとの間で熱交換させることが可能なため、ダクト部材内で再生空気を確実に降温させることができる。

前記第１送風手段、前記第２送風手段、前記除湿ロータ、前記加熱手段、及び前記熱交換器を配置するベースと、前記ベースの外周部を覆う外装パネルとを備え、前記ダクト部材は、前記外装パネルに沿って配置されている。このようにすれば、ダクト部材内の再生空気を外気と熱交換させることが可能なため、ダクト部材内で再生空気を確実に降温させることができる。

前記ダクト部材は、前記再生空気が流入する一端側が下向きに傾斜している。このようにすれば、ダクト部材内で凝縮した水をダクト部材内から排水できる。

前記ダクト部材は、前記除湿ロータの外周部の下方一側で接続された一端側の第１接続部と、前記除湿ロータの外周部の上方他側で接続された他端側の第２接続部とを有し、前記第２送風手段のファンケースは、前記除湿ロータの外周部の下方他側で接続された第１ダクト部と、前記除湿ロータの外周部の上方一側に位置する第２ダクト部とを有する。このようにすれば、再生空気経路の配管を簡素化できる。

本発明の除湿機は、再生空気が長いダクト部材を経て熱交換器に至るため、再生空気経路にて再生空気の温度を低下させ、熱交換器で熱交換する際の再生空気の相対湿度を最適化できる。よって、熱交換器での熱交換効率を向上し、再生空気が含む水分の回収効率を高めることができるため、除湿機全体の除湿効率を向上できる。

本発明の実施形態の除湿機の斜視図。 除湿機の分解斜視図。 図２の本体を正面側から見た斜視図。 図２の本体を背面側から見た斜視図。 除湿機の概念的な断面図。 除湿機のシステム図。 図２の本体の分解斜視図。 図６Ａを逆側から見た分解斜視図。 ヒータと熱交換器を配置した部分を示す断面図。 副熱交換器の断面図。 本体と再生空気ファンケースとダクト部材の分解斜視図。 本体と再生空気ファンケースとダクト部材の分解斜視図。 再生空気ファンケースとダクト部材の分解斜視図。 本体と再生空気ファンケースとダクト部材の背面図。 本体と再生空気ファンケースとダクト部材の右側面図。 本体と再生空気ファンケースとダクト部材の左側面図。 除湿機による気液線図。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「側」、「端」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。

図１から図３Ｂは本発明の実施形態に係る送風装置の一例である除湿機１を示す。図４は除湿機１の概念的な断面図である。図５は除湿機１のシステム図である。

（全体構成）
図１及び図２を参照すると、除湿機１は、円柱形状の外観を有し、本体１００と、本体１００の上部に配置されたヘッド部６００と、本体１００の下部に配置された貯水部７００とを備える。除湿機１は、本体１００の吸込口１１２から吸引した外部（例えば除湿対象の室内）の空気（処理空気）を、本体１００内で除湿ロータ２００による水分吸着により除湿（処理）する。除湿された処理空気は、ヘッド部６００の吹出口６４２から外部へ吐出される。除湿ロータ２００に吸着された水分は、本体１００内の閉経路を循環する空気（再生空気）により回収され、貯水部７００の貯水タンク７２０内に貯留される。

ヘッド部６００は、図１において本体１００の軸線Ｌを中心として回転可能な送風部６４０を備える。送風部６４０は、図１に示す基準位置を起点として、規制部材６８０回りを略±１８０度の範囲で、図１において周方向Ａに往復（首振り）回転できる。送風部６４０の吹出口６４２には可動式のルーバー６６０が配置されている。ルーバー６６０は、図１において上下方向Ｂの設定範囲で揺動できる。

図４及び図５に示すように、除湿機１は、破線で示す処理空気が流れる経路（処理空気経路）２と、実線で示す再生空気が流れる経路（再生空気経路）３とを備える。除湿ロータ２００は、処理空気経路２及び再生空気経路３に跨がって配置されている。除湿機１は、除湿ロータ２００の一面側（吸込口１１２側）に、再生空気及び除湿ロータ２００を加熱するヒータ（加熱手段）２５０を備える。また、除湿機１は、除湿ロータ２００の一面側に配置された主熱交換器（第１熱交換器）３００と、除湿ロータ２００の他面側に配置された副熱交換器（第２熱交換器）３５０とを備える。さらに、除湿機１は、処理空気を吸引及び吐出するための処理空気ファン（第１送風手段）４００と、再生空気を循環させるための再生空気ファン（第２送風手段）４５０とを備える。

図１から図３Ｂに示すように、本体１００は、除湿ロータ２００、ヒータ２５０、主熱交換器３００、副熱交換器３５０、処理空気ファン４００、及び再生空気ファン４５０を含む部品を配置するベース１０１を備える。ベース１０１は、下端に位置する平面視円形状の基部１０２と、基部１０２から矩形状をなすように立設した立壁部１０３とを備える。ベース１０１の外周部は、半円筒状である樹脂製の外装パネル１１０Ａ，１１０Ｂにより覆われている。外装パネル１１０Ａ，１１０Ｂは、内面側に金属製の補強パネル１１１Ａ，１１１Ｂを備える。一方の外装パネル１１０Ａには、室内の空気を取り入れるための吸込口１１２が設けられている。吸込口１１２は、上下方向に延びる多数条のスリットからなる。なお、吸込口１１２の内面側には、図示しないフィルタが外装パネル１１０Ａに沿って着脱可能に配置されている。

（処理空気経路）
図４及び図５に示すように、処理空気経路２は、吸込口１１２から吹出口６４２までを接続している。処理空気経路２には、吸込口１１２から吹出口６４２に向けて処理空気が流れる方向に沿って順に、主熱交換器３００、除湿ロータ２００、副熱交換器３５０、及び処理空気ファン４００が配置されている。

図５に最も明瞭に示すように、処理空気経路２は、第１から第５の部分２ａ〜２ｅを備える。第１部分２ａは、吸込口１１２から主熱交換器３００までを接続している。図４に示すように、第１部分２ａは、吸込口１１２と主熱交換器３００との間に形成された空間からなる。第２部分２ｂは、主熱交換器３００から除湿ロータ２００までを接続している。図４に示すように、第２部分２ｂは、主熱交換器３００と除湿ロータ２００との間に形成された空間からなる。第３部分２ｃは、除湿ロータ２００から副熱交換器３５０までを接続している。図４に示すように、第３部分２ｃは、除湿ロータ２００と副熱交換器３５０との間に形成された空間からなる。第４部分２ｄは、副熱交換器３５０から処理空気ファン４００までを接続している。図４に示すように、第４部分２ｄは、副熱交換器３５０と処理空気ファン４００の吸込口１１２との間に形成された空間からなる。第５部分２ｅは、処理空気ファン４００の吐出口から吹出口６４２までを接続している。図４に示すように、第５部分２ｅは、処理空気ファン４００のファンケース４１０の送出部４１１、及びヘッド部６００の送風案内部６４１を備える。

処理空気ファン４００が駆動されると、吸込口１１２から処理空気が吸い込まれる。処理空気は、主熱交換器３００で昇温された後、除湿ロータ２００を通過する際に除湿される。ついで、副熱交換器３５０で更に昇温された後、処理空気ファン４００のファンケース４１０内に流入する。その後、ファンケース４１０の送出部４１１から上向きに送出され、ヘッド部６００の吹出口６４２から室内へ吐出される。

（再生空気経路）
図４及び図５に示すように、再生空気経路３には、ヒータ２５０を起点として再生空気が流れる方向に従って順に、除湿ロータ２００、副熱交換器３５０、主熱交換器３００、及び再生空気ファン４５０が配置されている。

図５に最も明瞭に示すように、再生空気経路３は、第１から第５の部分３ａ〜３ｅを備える。第１部分３ａは、再生空気ファン４５０の吐出口からヒータ２５０までを接続している。図３Ａ，Ｂ及び図４に示すように、第１部分３ａは、再生空気ファン４５０のファンケース４６０とヒータ２５０のヒータケース２６０の間のダクト部４６２を備える。第２部分３ｂは、ヒータ２５０から除湿ロータ２００までを接続している。図４に示すように、第２部分３ｂは、ヒータケース２６０中のヒータ２５０と除湿ロータ２００との間に形成された空間（隙間）からなる。第３部分３ｃは、除湿ロータ２００から副熱交換器３５０までを接続している。図４に示すように、第３部分３ｃは、副熱交換器３５０の上部ヘッダ３７０の内部空間からなる。第４部分３ｄは、副熱交換器３５０から主熱交換器３００までを接続している。図３Ａ，Ｂ及び図４に示すように、第４部分３ｄは、副熱交換器３５０の下部ヘッダ３８０、ダクト部材５００、及び主熱交換器３００の上部ヘッダ３２０を備える。第５部分３ｅは、主熱交換器３００から再生空気ファン４５０までを接続している。図３Ｂ及び図４に示すように、第５部分３ｅは、主熱交換器３００の下部ヘッダ３３０と再生空気ファン４５０のファンケース４６０の間のダクト部４６１を備える。

再生空気ファン４５０が駆動されると、再生空気ファン４５０から送出された再生空気は、ヒータ２５０で加熱される。ついで、また、除湿ロータ２００もヒータ２５０で加熱されることにより、吸着した水分を放出する。再生空気は、除湿ロータ２００を通過する際に、除湿ロータ２００が吸着した水分を回収（吸着）した後、副熱交換器３５０で冷却される。ついで、ダクト部材５００を通って主熱交換器３００に流入し、再び冷却される。その後、再生空気は、再生空気ファン４５０に戻り、再びヒータ２５０へ送出される。なお、熱交換器３００，３５０で再生空気が冷却されることにより凝縮した水は、貯水タンク７２０に貯留される。

（再生空気経路の詳細）
図３Ａ，Ｂ及び図６Ａ，Ｂに示すように、再生空気は、除湿ロータ２００を通過し、処理空気が除湿ロータ２００を通過した後である処理空気経路２における除湿ロータ２００の下流側に至ると、ダクト部材５００によって、処理空気が除湿ロータ２００を通過する前である処理空気経路２における除湿ロータ２００の上流側へ流される。ダクト部材５００は、ベース１０１の立壁部１０３に除湿ロータ２００を径方向に横切るように配置され、このダクト部材５００を再生空気が通過する時に温度を低下させることにより、主熱交換器３００に到達した際の再生空気の相対湿度の最適化を図る。

詳しくは、図６Ａ，Ｂに示すように、ベース１０１の立壁部１０３には、円形状のロータ配置部１０４が設けられている。ベース１０１は、ロータ配置部１０４の外周部に第１から第３の通気部１０５ａ〜１０５ｃを備える。第１通気部１０５ａは、図６Ｂにおいて立壁部１０３の左側上部（上方一側）に形成されている。第１通気部１０５ａには、ヒータ２５０のヒータケース２６０が一端側に配置され、再生空気ファン４５０のファンケース４６０の第２ダクト部４６２が他端側に接続されている。第２通気部１０５ｂは、図６Ａにおいて立壁部１０３の左側上部（上方他側）に形成されている。第２通気部１０５ｂには、副熱交換器３５０の下部ヘッダ３８０に接続されたダクト部材５００が一端側に接続され、主熱交換器３００の上部ヘッダ３２０のダクト部３２１が他端側に接続されている。第３通気部１０５ｃは、図６Ｂにおいて立壁部１０３の右側下部（下方他側）に形成されている。第３通気部１０５ｃには、主熱交換器３００の下部ヘッダ３３０のダクト部３３１が一端側に接続され、再生空気ファン４５０のファンケース４６０のダクト部４６１が他端側に接続されている。

図６Ａから図７に示すように、除湿ロータ２００は、ベース１０１のロータ配置部１０４に回転可能に配置されている。除湿ロータ２００は、ゼオライト又はシリカゲルを結合させたメッシュ状のセラミックハニカムからなる吸湿材２０１を備える。吸湿材２０１は、樹脂製の枠部材２０２により保持されている。図６Ｂに最も明瞭に示すように、枠部材２０２は、吸湿材２０１の中心に位置する軸支部２０３と、吸湿材２０１の外周に位置する外枠部２０４とを備える。軸支部２０３と外枠部２０４とは、吸湿材２０１の一面側（外装パネル１１０Ｂ側）で、放射状に延びる線条枠２０５により連結されている。

図６Ａ及び図７に示すように、ヒータ２５０は、ヒータケース２６０の内部に配置され、ベース１０１に対して、第１通気部１０５ａを含む除湿ロータ２００の上側部分の一部を覆い隠すように固定されている。ヒータ２５０は、ヒータケース２６０の内部に保持部材２７０を介して配置されている。ヒータケース２６０の内周部と保持部材２７０の外周部との間には、第１通気部１０５ａに連通する導入部２６２が形成されている。この導入部２６２を通して閉塞壁２６１とヒータ２５０（保持部材２７０）との間の空隙部２６３に再生空気が流入する。流入した再生空気は、閉塞壁２６１に衝突して逆向きに旋回し、ヒータ２５０を通過して加熱された後、除湿ロータ２００に向けて流れる。また、ヒータ２５０は、再生空気の送風方向下流側に位置する除湿ロータ２００を加熱する。

図４及び図６Ａ，Ｂに示すように、主熱交換器３００は、再生空気経路３の一部を構成する。主熱交換器３００は、処理空気経路２中において、処理空気が除湿ロータ２００を通過する前である除湿ロータ２００の上流側（吸込口１１２側）に配置されている。主熱交換器３００は樹脂製であり、多数のパイプ（流路部材）３１０と、上部ヘッダ３２０と、下部ヘッダ３３０とを備える。

各パイプ３１０は、上部ヘッダ３２０と下部ヘッダ３３０とを流体的に接続する。各パイプ３１０は、内部を再生空気が通過し、隣接するパイプ３１０，３１０間である外部を処理空気が通過する。このパイプ３１０，３１０が延びる上下間の領域が主熱交換部であり、この主熱交換部がヒータケース２６０の下部に配置されている。

上部ヘッダ３２０は、各パイプ３１０の上端に接続されている。上部ヘッダ３２０は、第２通気部１０５ｂに接続されるダクト部３２１を備える。下部ヘッダ３３０は、各パイプ３１０の下端に接続されている。下部ヘッダ３３０は、第３通気部１０５ｃに接続されるダクト部３３１を備える。図６Ｂに最も明瞭に示すように、主熱交換器３００は、上部ヘッダ３２０のダクト部３２１と、下部ヘッダ３３０のダクト部３３１とが、同一側に位置するように設けられている。

下部ヘッダ３３０は、ダクト部３３１の開口端が最も下方に位置するように、底壁が傾斜して設けられている。ダクト部３３１を接続するベース１０１の第３通気部１０５ｃには、排水孔１０６が形成されている。排水孔１０６は、図２の貯水部７００の第１通水部７０１上に位置する。凝縮により主熱交換器３００内で分離された水は、下部ヘッダ３３０の底壁を伝って排水孔１０６から第１通水部７０１に流れ、貯水部７００内の貯水タンク７２０に排水される。

図４及び図６Ａ，Ｂに示すように、副熱交換器３５０は、再生空気経路３の一部を構成する。副熱交換器３５０は、処理空気経路２中において、処理空気が除湿ロータ２００を通過した後である除湿ロータ２００の下流側（吹出口６４２側）に配置されている。副熱交換器３５０は樹脂製であり、多数のパイプ（流路部材）３６０と、上部ヘッダ（第１ヘッダ）３７０と、下部ヘッダ（第２ヘッダ）３８０とを備える。

各パイプ３６０は、上部ヘッダ３７０と下部ヘッダ３８０とを流体的に接続する。各パイプ３６０は、内部を再生空気が通過し、隣接するパイプ３６０，３６０間である外部を処理空気が通過する。このパイプ３６０，３６０が延びる上下間の領域が副熱交換部（予熱交換部）である。

上部ヘッダ３７０は、各パイプ３６０の上端に接続されている。図６Ａに最も明瞭に示すように、上部ヘッダ３７０は、ヒータ２５０で加熱された再生空気が除湿ロータ２００を通して流入される流入口３７１を備える。また、流入口３７１から再生空気が流入する方向に対して直交する方向に開口した複数の流出口３７２を備える。流入口３７１は、下端開口のヘッダ本体３７３に形成されている。ヘッダ本体３７３は、除湿ロータ２００の一面側上部を覆うように、ベース１０１にネジ止めして固定されている。図８に示すように、流出口３７２は、ヘッダ本体３７３の下端開口を塞ぐ閉塞板３７４に形成されている。流出口３７２は、所定の配列で複数設けられ、パイプ３６０が閉塞板３７４に対して直交方向に延びるように接続されている。

図６Ｂに示すように、下部ヘッダ３８０は、各パイプ３６０の下端に接続されている。下部ヘッダ３８０は、除湿ロータ２００と反対側（外装パネル１１０Ｂ側）で開口するダクト部３８１を備える。また、パイプ３６０から再生空気が流入される複数の流入口３８２を備える。ダクト部３８１は、上端開口のヘッダ本体３８３に形成されている。ダクト部３８１は、立壁部１０３の左側下部（下方一側）に位置する。即ち、立壁部１０３には、除湿ロータ２００の外周部の４隅にダクト部３８１及び通気部１０５ａ〜１０５ｃが位置する。流入口３８２は、ヘッダ本体３８３の上端開口を塞ぐ閉塞板３８４に形成されている。流出口３７２は、上部ヘッダ３７０の流出口３７２と同一配列で設けられ、パイプ３６０が閉塞板３８４に対して直交方向に延びるように接続されている。

図８に示すように、下部ヘッダ３８０は、副熱交換器３５０の出口であるダクト部３８１に向けて通気可能な流路断面積が徐々に大きくされている。詳しくは、ヘッダ本体３８３は、上端開口がダクト部３８１に向けて上向きに傾斜して設けられている。このヘッダ本体３８３の上端開口に閉塞板３８４を装着することにより、下部ヘッダ３８０の内部空間である流路断面積をダクト部３８１に向けて大きくしている。このように出口に向けて流路断面積を大きくすることにより、下部ヘッダ３８０内で再生空気の乱流が生じることを防止し、再生空気を円滑に循環できるようにしている。

ヘッダ本体３８３には、図８を正対視した状態の横方向において、ダクト部３８１と反対寄りにドレン部３８５が設けられている。ヘッダ本体３８３の底壁３８３ａは、ドレン部３８５が最も下方に位置するように傾斜されている。ベース１０１の基部１０２には、ドレン部３８５が配置される挿通孔１０７が設けられている。挿通孔１０７は、図２の貯水部７００の第２通水部７０２上に位置する。凝縮により副熱交換器３５０内で分離された水は、下部ヘッダ３８０の底壁３８３ａを伝ってドレン部３８５から第２通水部７０２に流れ、貯水部７００内の貯水タンク７２０に排水される。

図４及び図９Ａに示すように、処理空気ファン４００は、処理空気経路２における副熱交換器３５０の下流側（外装パネル１１０Ｂ側）に配置されている。処理空気ファン４００は、回転軸の軸方向から空気を吸引し、径方向外向きに空気を送出するシロッコファンが用いられる。処理空気ファン４００は、ファンケース４１０の内部に回転可能に配置されている。ファンケース４１０は、内部にインボリュート通路が形成され、出口である送出部４１１が、本体１００の上端の概ね中央に配置されている。

図４及び図９Ａに示すように、再生空気ファン４５０は、処理空気ファン４００の外装パネル１１０Ｂ側に配置されている。図１０を参照すると、再生空気ファン４５０は、処理空気ファン４００と同様のシロッコファンが用いられている。再生空気ファン４５０は、ファンケース４６０の内部に回転可能に配置されている。ファンケース４６０は、一対のダクト部４６１，４６２を備えている。第１ダクト部４６１は、ベース１０１の第３通気部１０５ｃに接続され、ファンケース４６０と主熱交換器３００とを連通させる。第２ダクト部４６２は、ベース１０１の第１通気部１０５ａに接続され、ファンケース４６０とヒータケース２６０とを連通させる。図１１Ａを参照すると、ダクト部４６１，４６２は、除湿ロータ２００の軸方向から見て、ベース１０１の立壁部１０３の対角にかけて延びる。

図１０に示すように、ファンケース４６０は、ダクト部４６１，４６２を備えるケース本体４７０と、ケース本体４７０の処理空気ファン４００側の開口を塞ぐカバー４８０とを備える。ケース本体４７０は、曲面状の外周壁４７１と、外周壁４７１の一端を塞ぐ平板状の外壁４７２を備える。外周壁４７１の開口をカバー４８０で塞ぐことにより、インボリュート通路が画定される。

第１ダクト部４６１は、外壁４７２から外向きに突出するように設けられ、ファンケース４６０内への入口である開口部４７３が外壁４７２で開口している。図９Ｂ及び図１１Ａに示すように、第１ダクト部４６１は、第２ダクト部４６２側に垂直方向に延びる縦壁部４６１ａを備える。縦壁部４６１ａの上端は、第２通気部１０５ｂに向けて湾曲した曲面部４６１ｂである。第１ダクト部４６１は、外壁４７２から外周壁４６１の外側を迂回して、外周壁４６１の開口側に延びている。

第２ダクト部４６２は、インボリュート通路の出口である外周壁４７１の先端に設けられている。本実施形態の第２ダクト部４６２はブロー成型により別体で設けた樹脂成形品であり、外周壁４７１の先端に配置されている。

図４及び図９Ａに示すように、処理空気ファン４００と再生空気ファン４５０とは、１個の両軸モータ４９０により回転される。両軸モータ４９０は、処理空気ファン４００のファンケース４１０と、再生空気ファン４５０のファンケース４６０との間に配置される。ファンケース４１０，４６０同士をネジ止めして固定することにより、ファンケース４１０，４６０間に両軸モータ４９０が挟み込まれて固定されている。

（ダクト部材の詳細）
図３Ｂ及び図９Ａ，Ｂに示すように、ダクト部材５００は、再生空気ファン４５０のファンケース４６０の外側（外装パネル１１０Ｂ側）に配置されている。図９Ｂに最も明瞭に示すように、ダクト部材５００は、左下側に位置する一端に、除湿ロータ２００の外周部の下方一側である副熱交換器３５０のダクト部３８１に接続される第１接続部５０１を備える。また、ダクト部材５００は、右上側に位置する他端に、除湿ロータの外周部の上方他側であるベース１０１の第２通気部１０５ｂを介して主熱交換器３００のダクト部３２１に接続される第２接続部５０２を備える。図１１Ａに最も明瞭に示すように、ダクト部材５００は、除湿ロータ２００の軸方向から見ると、ファンケース４６０のダクト部４６１，４６２とは逆向きで、ベース１０１の立壁部１０３の対角にかけて延びるように配置されている。

詳しくは、図９Ａから図１１Ｃに示すように、ダクト部材５００は、再生空気ファン４５０のファンケース４６０に沿って配置されている。ダクト部材５００は、第１接続部５０１から水平方向に延びる第１延設部５０３を備える。第１延設部５０３は、ベース１０１の基部１０２の外周部に沿って円弧状に延びる。第１延設部５０３の先端は、ファンケース４６０の平坦な外壁４７２に位置する。第１延設部５０３の先端には、垂直方向に突出する第２延設部５０４が連続して設けられている。第２延設部５０４は、ファンケース４６０の外壁４７２及びダクト部４６１の縦壁部４６１ａに沿って鉛直上向きに延びる。第２延設部５０４の先端には、斜めに傾斜して延びる第３延設部５０５が連続して設けられている。第３延設部５０５は、ダクト部４６１の曲面部４６１ｂに沿って湾曲した後、外装パネル１１０Ｂに沿って延びる。第２延設部５０４の先端には、水平方向に延びる第４延設部５０６が連続して設けられている。第４延設部５０６は、図２のヘッド部６００の下面に沿って円弧状に延びる。この第４延設部５０６の先端に、主熱交換器３００に接続される第２接続部５０２が形成されている。

第１から第４の延設部５０３〜５０６の外面側は、ベース１０１の外周部を覆う外装パネル１１０Ｂに沿って延びる。第２及び第３延設部５０４，５０５の内面側は、再生空気ファン４５０のファンケース４６０に沿って延びる。詳しくは、図１１Ａ，Ｂに示すように、第２及び第３延設部５０４，５０５は、ファンケース４６０の外壁４７２に対して並行に延びる内面部５０４ａ，５０５ａと、縦壁部４６１ａ及び曲面部４６１ｂに対して並行に延びる側面部５０４ｂ，５０５ｂとを備える。これら内面部５０４ａ，５０５ａ及び側面部５０４ｂ，５０５ｂは、外壁４７２、縦壁部４６１ａ及び曲面部４６１ｂに対して組み付けに影響が及ばない範囲で極めて小さいクリアランスをあけて位置し、実質的には当接する部分を有する。

第１及び第２接続部５０１，５０２と第１から第４延設部５０３〜５０６からなるダクト部材５００は、ブロー成型により一体に設けられている。ダクト部材５００は、第１から第４延設部５０３〜５０６により異なる方向に屈曲しながら迂回する形状である。そして、ダクト部材５００は、流路解析により出口である第２接続部５０２で風量が最大になるように、流路断面積及び形状を設定している。また、ダクト部材５００は、第１接続部５０１の先端が最も下方に位置するように、第１延設部５０３を含む第１接続部５０１の底壁（再生空気が流入する一端側）が下向きに傾斜するように設けられている。これにより、ダクト部材５００の内部で再生空気から分離された水は、ダクト部材５００から副熱交換器３５０の下部ヘッダ３８０内に流入（逆流）し、ドレン部３８５及び第２通水部７０２を通して貯水部７００内の貯水タンク７２０に排水されるようにしている。

このように構成した除湿機１は、ヒータ２５０のヒータケース２６０、除湿ロータ２００の一部、副熱交換器３５０、ダクト部材５００、主熱交換器３００、再生空気ファン４５０のファンケース４６０の順番で再生空気が循環する。再生空気は、ヒータ２５０により加熱された後、除湿ロータ２００で水分を吸湿する。ついで、副熱交換器３５０で冷却された後、ダクト部材５００を通過する際に更に降温される。その後、主熱交換器３００で再び冷却された後、再生空気ファン４５０を経て再びヒータ２５０に供給される。

次に、本実施形態の除湿機１による再生空気の温度及び湿度の変移について、図１２の気液線図を用いて具体的に説明する。

図４を併せて参照すると、再生空気は、ヒータ２５０により加熱されることで、温度が再生空気経路３中で最大（例えば２４０℃）となる（点Ｘ１）。ついで、除湿ロータ２００を通過して除湿ロータ２００中の水分を吸湿することで、温度が若干低下（例えば６５℃）しつつ、絶対湿度は最大となる（点Ｘ２）。ついで、副熱交換器３５０で処理空気（例えば５０℃）との熱交換により冷却され、露点（点Ｘ２’）を越えて一部が凝縮する（点Ｘ３）。ここで点Ｘ２’及び点Ｘ３は、飽和湿度を示す曲線上に位置しており、この曲線上では相対湿度は１００％である。従って、この曲線上では温度が低下すると凝縮が起こる。その後、ダクト部材５００を介して主熱交換器３００で更に冷却及び凝縮され、絶対湿度が再生空気経路３中で最低となる（点Ｘ４）。そして、再生空気ファン４５０を介して再びヒータ２５０により加熱され、再び温度が最大となる（点Ｘ１）。

但し、再生空気は、除湿機１の使用環境（例えば吸込口１１２から取り込む外気温度等の諸条件）により、副熱交換器３５０で露点（点Ｘ２’）を越える温度まで冷却されないことがある（点Ｘ２−点Ｘ３’）。しかし、本実施形態では、副熱交換器３５０と主熱交換器３００とを、全長が長いダクト部材５００により接続している。また、ダクト部材５００は、再生空気経路３中で最も低温（例えば４０℃）となる再生空気ファン４５０のファンケース４６０に沿って配置されるうえ、常温（例えば２０℃）の外装パネル１１０Ｂに沿って配置されている。しかも、本実施形態の外装パネル１１０Ｂは、金属製の補強パネル１１１Ｂを備えている。そのため、ダクト部材５００内の再生空気（例えば５５℃）は、ファンケース４６０内の再生空気及び外気との熱交換により温度が低下される（点Ｘ３’−点Ｘ２’）。よって、主熱交換器３００では、露点まで温度を低下させた再生空気を効率的に凝縮することができる（点Ｘ２’−点Ｘ４）。

以上のように、本発明の除湿機１は、除湿ロータ２００を径方向に横切るように配置したダクト部材５００を通して再生空気を主熱交換器３００に供給するため、主熱交換器３００に至るまでに再生空気の温度を低下させることができる。よって、主熱交換器３００で熱交換する際の再生空気の相対湿度を最適化できる。その結果、主熱交換器３００での熱交換効率を向上し、再生空気が含む水分の回収効率を高めることができるため、除湿機全体の除湿効率を向上できる。

また、処理空気通路２において、処理空気が除湿ロータ２００を通過する前の除湿ロータ２００の上流側に主熱交換器３００を配置し、処理空気が除湿ロータ２００を通過した後の除湿ロータ２００の下流側にダクト部材５００（副熱交換器３５０）を配置しているため、再生空気の温度を低下させるための距離を十分に確保できる。しかも、ダクト部材５００内の再生空気を、ヒータ２５０で加熱する直前の再生空気及び外気と熱交換可能に配置している。よって、主熱交換器３００による熱交換効率を確実に向上し、除湿効率を確実に向上できる。

なお、本発明の除湿機１は、前記実施形態の構成に限定されず、種々の変更が可能である。

例えば、前記実施形態では、処理空気経路２において、除湿ロータ２００の上流側に主熱交換器３００を配置し、除湿ロータ２００の下流側に副熱交換器３５０を配置し、本発明のダクト部材５００の一端側の第１接続部５０１を副熱交換器３５０に接続したが、副熱交換器３５０を配置しない除湿機にも適用可能である。この場合、副熱交換器３５０の上部ヘッダ３７０と同様の再生空気導入部材を設け、この再生空気導入部材にダクト部材５００を接続する。

また、ダクト部材５００の一端側（第１接続部５０１）は、処理空気経路２における除湿ロータ２００の下流側で接続する構成に限らず、処理空気経路２における除湿ロータ２００の上流側で接続してもよい。また、ダクト部材５００の他端側（第２接続部５０２）は、同様に処理空気経路２における除湿ロータ２００の下流側で接続する構成に限らず、処理空気経路２における除湿ロータ２００の上流側で接続してもよい。また、前記実施形態では、ダクト部材５００によって再生空気を露点まで冷却できる構成としたが、熱交換器３００に至るまでに再生空気の温度を低下（最適化）できる構成であればよい。

また、前記実施形態では、除湿ロータ２００を中心として主熱交換器３００とダクト部材５００とを反対側に配置したが、同一側に配置してもよい。また、ダクト部材５００は、再生ファン４５０のファンケース４６０及び外装パネル１１０Ｂに沿わないように配置してもよく、その配管構造は希望に応じて変更が可能である。

なお、本発明の除湿機１は、例えば衣類の乾燥を目的とした衣類の水分を除湿対象とする他、室内を乾燥させることを目的とした室内空気を除湿対象とするものや、これらの両方の目的を達成するものが含まれる。言い換えれば、本発明の除湿機１には、除湿対象の衣類や室内を乾燥させる乾燥機が含まれる。

１…除湿機
２…処理空気経路
２ａ〜２ｅ…第１から第５の部分
３…再生空気経路
３ａ〜３ｅ…第１から第５の部分
１００…本体
１０１…ベース
１０２…基部
１０３…立壁部
１０４…ロータ配置部
１０５ａ〜１０５ｃ…第１から第３の通気部
１０６…排水孔
１０７…挿通孔
１１０Ａ，１１０Ｂ…外装パネル
１１１Ａ，１１１Ｂ…補強パネル
１１２…吸込口
２００…除湿ロータ
２０１…吸湿材
２０２…枠部材
２０３…軸支部
２０４…外枠部
２０５…線条枠
２５０…ヒータ（加熱手段）
２６０…ヒータケース
２６１…閉塞壁
２６２…導入部
２６３…空隙部
２７０…保持部材
３００…主熱交換器（第１の熱交換器）
３１０…パイプ
３２０…上部ヘッダ
３２１…ダクト部
３３０…下部ヘッダ
３３１…ダクト部
３５０…副熱交換器（第２熱交換器）
３６０…パイプ（流路部材）
３７０…上部ヘッダ（第１ヘッダ）
３７１…流入口
３７２…流出口
３７３…ヘッダ本体
３７４…閉塞板
３８０…下部ヘッダ（第２ヘッダ）
３８１…ダクト部
３８２…流入口
３８３…ヘッダ本体
３８３ａ…底壁
３８４…閉塞板
３８５…ドレン部
４００…処理空気ファン（第１送風手段）
４１０…ファンケース
４１１…送出部
４５０…再生空気ファン（第２送風手段）
４６０…ファンケース
４６１…第１ダクト部
４６１ａ…縦壁部
４６１ｂ…曲面部
４６２…第２ダクト部
４７０…ケース本体
４７１…外周壁
４７２…外壁
４７３…開口部
４８０…カバー
４９０…両軸モータ
５００…ダクト部材
５０１…第１接続部
５０２…第２接続部
５０３…第１延設部
５０４…第２延設部
５０５…第３延設部
５０６…第４延設部
５０４ａ，５０５ａ…内面部
５０４ｂ，５０５ｂ…側面部
６００…ヘッド部
６４０…送風部
６４１…送風案内部
６４２…吹出口
６６０…ルーバー
６８０…規制部材
７００…貯水部
７０１…第１通水部
７０２…第２通水部
７２０…貯水タンク

Claims (6)

1. 吸込口と吹出口とを有する処理空気経路と、
   前記吸込口から前記処理空気経路内に処理空気を取り入れて前記吹出口から吐出する第１送風手段と、
   閉経路からなる再生空気経路と、
   前記再生空気経路内の再生空気を循環させる第２送風手段と、
   前記処理空気経路と前記再生空気経路とに跨がって配置され、前記処理空気経路を通過する前記処理空気から水分を吸着するとともに、前記再生空気経路を通過する前記再生空気に吸着した前記水分を放出する除湿ロータと、
   前記再生空気経路内に配置され、前記再生空気を加熱する加熱手段と、
   前記再生空気経路の一部を構成するとともに前記処理空気経路中に配置され、外部を通過する前記処理空気と内部を通過する前記再生空気とを熱交換させて前記再生空気を冷却する熱交換器とを備え、
   前記再生空気経路は、前記再生空気が前記除湿ロータを通過した後の下流側に一端が接続され、前記除湿ロータを軸方向から見て径方向に横切るように延び、前記熱交換器に他端が接続されたダクト部材を有し、
   前記熱交換器は、前記処理空気が前記除湿ロータを通過する前の前記処理空気経路における前記除湿ロータの上流側に配置され、前記ダクト部材は、前記処理空気が前記除湿ロータを通過した後の前記処理空気経路における前記除湿ロータの下流側に少なくとも一部が配置されている、除湿機。
2. 前記処理空気経路における前記除湿ロータの下流側、かつ前記再生空気経路における前記除湿ロータの下流側に配置された第２の熱交換器を更に備え、前記ダクト部材は、一端が前記第２の熱交換器に接続され、他端が第１の前記熱交換器に接続されている、請求項１に記載の除湿機。
3. 前記第２送風手段は、前記処理空気経路における前記除湿ロータの下流側に配置され、前記ダクト部材は、前記第２送風手段のファンケースに沿って配置されている、請求項１又は請求項２に記載の除湿機。
4. 吸込口と吹出口とを有する処理空気経路と、
   前記吸込口から前記処理空気経路内に処理空気を取り入れて前記吹出口から吐出する第１送風手段と、
   閉経路からなる再生空気経路と、
   前記再生空気経路内の再生空気を循環させる第２送風手段と、
   前記処理空気経路と前記再生空気経路とに跨がって配置され、前記処理空気経路を通過する前記処理空気から水分を吸着するとともに、前記再生空気経路を通過する前記再生空気に吸着した前記水分を放出する除湿ロータと、
   前記再生空気経路内に配置され、前記再生空気を加熱する加熱手段と、
   前記再生空気経路の一部を構成するとともに前記処理空気経路中に配置され、外部を通過する前記処理空気と内部を通過する前記再生空気とを熱交換させて前記再生空気を冷却する熱交換器とを備え、
   前記再生空気経路は、前記再生空気が前記除湿ロータを通過した後の下流側に一端が接続され、前記除湿ロータを軸方向から見て径方向に横切るように延び、前記熱交換器に他端が接続されたダクト部材を有し、
   前記第１送風手段、前記第２送風手段、前記除湿ロータ、前記加熱手段、及び前記熱交換器を配置するベースと、前記ベースの外周部を覆う外装パネルとを備え、前記ダクト部材は、前記外装パネルに沿って配置されている、除湿機。
5. 吸込口と吹出口とを有する処理空気経路と、
   前記吸込口から前記処理空気経路内に処理空気を取り入れて前記吹出口から吐出する第１送風手段と、
   閉経路からなる再生空気経路と、
   前記再生空気経路内の再生空気を循環させる第２送風手段と、
   前記処理空気経路と前記再生空気経路とに跨がって配置され、前記処理空気経路を通過する前記処理空気から水分を吸着するとともに、前記再生空気経路を通過する前記再生空気に吸着した前記水分を放出する除湿ロータと、
   前記再生空気経路内に配置され、前記再生空気を加熱する加熱手段と、
   前記再生空気経路の一部を構成するとともに前記処理空気経路中に配置され、外部を通過する前記処理空気と内部を通過する前記再生空気とを熱交換させて前記再生空気を冷却する熱交換器とを備え、
   前記再生空気経路は、前記再生空気が前記除湿ロータを通過した後の下流側に一端が接続され、前記除湿ロータを軸方向から見て径方向に横切るように延び、前記熱交換器に他端が接続されたダクト部材を有し、
   前記ダクト部材は、前記再生空気が流入する一端側が下向きに傾斜している、除湿機。
6. 吸込口と吹出口とを有する処理空気経路と、
   前記吸込口から前記処理空気経路内に処理空気を取り入れて前記吹出口から吐出する第１送風手段と、
   閉経路からなる再生空気経路と、
   前記再生空気経路内の再生空気を循環させる第２送風手段と、
   前記処理空気経路と前記再生空気経路とに跨がって配置され、前記処理空気経路を通過する前記処理空気から水分を吸着するとともに、前記再生空気経路を通過する前記再生空気に吸着した前記水分を放出する除湿ロータと、
   前記再生空気経路内に配置され、前記再生空気を加熱する加熱手段と、
   前記再生空気経路の一部を構成するとともに前記処理空気経路中に配置され、外部を通過する前記処理空気と内部を通過する前記再生空気とを熱交換させて前記再生空気を冷却する熱交換器とを備え、
   前記再生空気経路は、前記再生空気が前記除湿ロータを通過した後の下流側に一端が接続され、前記除湿ロータを軸方向から見て径方向に横切るように延び、前記熱交換器に他端が接続されたダクト部材を有し、
   前記ダクト部材は、前記除湿ロータの外周部の下方一側で接続された一端側の第１接続部と、前記除湿ロータの外周部の上方他側で接続された他端側の第２接続部とを有し、
   前記第２送風手段のファンケースは、前記除湿ロータの外周部の下方他側で接続された第１ダクト部と、前記除湿ロータの外周部の上方一側に位置する第２ダクト部とを有する、除湿機。
   
   

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