JP6390003B2

JP6390003B2 - 除湿装置

Info

Publication number: JP6390003B2
Application number: JP2014228085A
Authority: JP
Inventors: 藤井　泰樹; 泰樹藤井; 和夫源水
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-11-10
Filing date: 2014-11-10
Publication date: 2018-09-19
Anticipated expiration: 2034-11-10
Also published as: JP2016087585A; TWI664377B; HK1223678A1; TW201623883A; CN105588219A

Description

本発明は、居住空間などに用いられる除湿装置に関するものである。

居住空間の湿度を低下させ、快適性を増すものとして除湿装置が実用化されている。

その構成としては、吸込口と吹出口を有する本体ケース内に、圧縮機と放熱器と膨張器と吸熱器とを順次環状に連結した冷凍サイクルと、吸湿部で水分を吸着し放湿部で水分を放出する除湿ロータと、放湿部に供給される空気を加熱する加熱手段と、空気を送風する送風手段を備えたものとなっている。

そして、吸込口から空気を吸引し放熱器に供給して吹出口から排出する第１送風路と、吸込口から空気を吸引し吸熱器に供給して吹出口から排出する第２送風路を備え、第１送風路の放熱器に供給される空気の少なくとも一部が除湿ロータの吸湿部を通り、第２送風路の吸熱器に供給される空気の少なくとも一部が除湿ロータの放湿部を通るような構成となっている（例えば下記特許文献１）。

特許第４５９１２４３号公報

上記従来例では、放熱器には室内空気をそのまま供給する、もしくは、除湿ロータの吸湿部を通過した空気を供給する構成となっている。

一方、吸湿部を通過した空気は、除湿ロータが吸湿した際の吸着熱や、放湿部での加熱手段での加熱の余熱などにより、温度が上昇することになる。

つまり、冷凍サイクルの放熱器を冷却するのに、室温の空気もしくは、室温からさらに温度が上昇した空気を利用することになる。この場合、放熱器と冷却空気との温度差を大きくとることは難しく、冷凍サイクルの効率が低下し、引いては除湿効率の低下を招く結果となっていた。もし、除湿効率を維持しようとした場合には、必要熱量を冷却するために、放熱器に供給する空気量を増加させる必要があり、送風手段の大型化という課題があった。

そこで、本発明は、本体サイズをコンパクトにしながら、除湿効率を高めることを目的とするものである。

そして、この目的を達成するために、本発明は、吸込口と吹出口を有する本体ケース内に、圧縮機、放熱器、膨張器、吸熱器を順次環状に連結し冷媒を循環する冷凍サイクルと、吸湿部および放湿部を有する除湿ロータと、加熱手段と、を備え、前記吸込口から空気を記吸湿部に供給して前記吹出口から排出する第１送風路と、前記吸込口から空気を吸引し前記加熱手段、前記放湿部、前記吸熱器、前記放熱器の順に供給して前記吹出口から排出する第２送風路と、を備えた構成とし、これにより所期の目的を達成するものである。

以上のように本発明は、吸込口から空気を吸引し吸湿部に供給して吹出口から排出する第１送風路と、吸込口から空気を吸引し放湿部、吸熱器、放熱器の順に供給して吹出口から排出する第２送風路とを備えた構成としたので、冷凍サイクルの放熱器には、吸熱器により室温より低い温度に冷却された空気を供給し、除湿ロータの吸湿部を通過した温度の上昇した空気の送風路とは別の送風路とすることにより、放熱器をより低い温度の空気で冷却することができ、冷凍サイクルの冷却効率を向上させ、除湿装置の除湿効率を向上させることができる。さらに、低温の空気で放熱器を冷却できるので、必要熱量を冷却するのに少ない量の空気で可能となり、風量を低減することが可能となるので、送風手段の小型化が可能となる。この結果、本体サイズをコンパクトにしながら、除湿効率を高めることができるのである。

本発明の実施形態の除湿装置の外観斜視図本発明の実施の形態１にかかる除湿装置のＡ−Ａ断面図本発明の実施の形態２にかかる除湿装置のＡ−Ａ断面図

以下、本発明の実施例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、図２において、１は箱型の本体ケースで、この本体ケース１の側面には、吸込口２が配置され、上部には吹出口３が配置されている。

本体ケース１内には、圧縮機４と放熱器５と膨張器６と吸熱器７とを順次環状に連結し冷媒を循環する冷凍サイクルを設置し、室内空気を吸込口２から吹出口３に送風する送風手段８を設置している。さらに、空気から水分を吸着する吸湿部９および、空気に水分を放出する放湿部１０を有する除湿ロータ１１を備え、放湿部１０に供給される空気、および放湿部１０を加熱する加熱手段１２を備えている。

そして、本体ケース１内においては、吸込口２から順次、除湿ロータ１１、吸熱器７、放熱器５、送風手段８の順に配置している。吸熱器７と放熱器５の上端は、同じ高さになるように配置されている。除湿ロータ１１は、円板状に形成され中心軸が水平方向にあるように回転可能に立設され、駆動手段１３により回転している。さらに除湿ロータ１１の放湿部１０の風上側には、加熱手段１２を設置している。放湿部１０と吸熱器７とは、対向するように配置されている。

また、本体ケース１内において、吸熱器７の下方には、漏斗状の集水手段１４を設け、さらに、集水手段１４の下方には集水タンク１５を、本体ケース１に対して着脱自在に配置している。

つまり、吸熱器７部分で結露をさせ、その結露水を漏斗状の集水手段１４で集めて集水タンク１５に流入させるようにしているのである。

本実施形態において特徴的なのは、吸込口２から空気を吸引し吸湿部９に供給し、送風手段８を介して吹出口３に排出する第１送風路１６と、吸込口２から空気を吸引し加熱手段１２、放湿部１０、吸熱器７、放熱器５の順に供給し、送風手段８を介して吹出口から排出する第２送風路１７を備えたことである。

詳細に説明すると、第１送風路１６においては、吸込口２から吸い込まれた室内空気は除湿ロータ１１の吸湿部９に供給される。この時、空気中の水分が吸湿部９に吸着され、乾燥した空気となる。さらに、水分を吸着する際の吸着熱が発生するので、室内空気は湿度が低減し、温度が上昇した状態で、放熱器５および吸熱器７の上方を主に介して送風手段８に吸引され、吹出口３から室内へ送風されることになる。

一方、第２送風路１７においては、加熱手段１２によって温められた室内空気は、除湿ロータ１１の放湿部１０に供給される。放湿部１０では、吸湿部９で吸着した水分が除湿ロータ１１の回転駆動により放湿部１０に移動し、加熱手段１２の加熱により供給された空気に放出される。この高湿の空気が吸熱器７に供給され、冷却されることにより結露し、水分は水滴として取出される。この後、冷却された空気は、放熱器５に供給され、放熱器５を冷却する。そして、放熱器５から熱を奪い、温度が上昇した空気が送風手段８に吸引されることになる。冷凍サイクルとしては、放熱器５を効果的に冷却することが、吸熱器７を冷却するに際して、冷却効率を上昇させることになる。

上述のように、冷凍サイクルの放熱器５には、吸熱器７により室温より低い温度に冷却された空気を供給し、除湿ロータ１１の吸湿部９を通過した温度の上昇した空気の送風路とは別の送風路とすることにより、放熱器５をより低い温度の空気で冷却することができ、冷凍サイクルの冷却効率を向上させ、除湿装置の除湿効率を向上させることができる。さらに、低温の空気で放熱器を冷却できるので、必要熱量を冷却するのに少ない量の空気で可能となり、風量を低減することが可能となるので、送風手段８の小型化、消費電力の低減、騒音の低減が可能となる。この結果、本体サイズをコンパクトにしながら、除湿効率を高めることができるのである。

また、本実施形態において、さらに特徴的なのは、吸込口２から空気を吸引し吸熱器７、放熱器５の順に供給し、送風手段８を介して吹出口３から排出する第３送風路１８を備えたことである。

すなわち、第３送風路１８においては、吸込口２から吸い込まれた室内空気は、加熱手段１２と除湿ロータ１１の下方を主に介して吸熱器７に供給され、冷却されることにより結露し、水分は水滴として取り出される。この後、冷却された空気は、放熱器５に供給され、放熱器５を冷却する。そして放熱器５から熱を奪い、温度が上昇した空気が送風手段８に吸引されることになる。

除湿ロータ１１の放湿部１０に送風する風量には、放湿部１０出口の空気をより結露しやすい空気（湿度が高く、温度が低い空気）とするため、最適な風量が存在する。一方、吸熱器７における冷却結露に対しても、その表面積や冷凍サイクルの動作熱量などにより、最適風量が存在する。これらの風量のアンバランスを解消するため、上述の第３送風路を設けることにより、吸熱器７への最適風量と、放湿部１０への最適風量をバランスさせることができる。

なお、除湿ロータ１１の放湿部１０と、吸熱器７との間には、第２送風路１７と第３送風路１８とが連通する連通風路２１を備えても良い。具体的には、連通風路２１は、除湿ロータ１１の放湿部１０周縁と吸熱器７との隙間である。すなわち、第３送風路１８を流れている室内の空気の一部が、連通風路２１を介して、第２送風路１７から吸熱器７へ流れても良い。

第２送風路１７において、放湿部１０から流出する空気は、水分が多く含まれ、加熱手段１２の余熱も追加されており温度も高くなっており顕熱の比率が大きくなっているが、上述のように、この空気に連通風路２１を介して第３送風路１８からの室内空気を混合することにより、第２送風路１７における放湿部１０から吸熱器７へ流れる空気の温度が下がり、顕熱比率を下げることができ、より結露しやすい空気とすることができる。

このように、風量のアンバランスを解消し、吸熱器７上流の空気を結露しやすい空気とすることが可能となり、除湿装置の除湿効率を向上させることができるものである。

また、本実施形態において、さらに特徴的なのは、吸込口２から空気を吸引し放熱器５に供給して吹出口３から排出する第４送風路１９を備えたことである。

すなわち、第４送風路１９において、吸込口２から吸い込まれた室内空気は、加熱手段１２と除湿ロータ１１と吸熱器７の下方を主に介して放熱器５に供給され、放熱器５を冷却したのち、送風手段８に吸引されることになる。

吸熱器７における冷却結露に対しては、その表面積や冷凍サイクルの動作熱量などにより、最適風量が存在する。一方、冷凍サイクルとしては、放熱器５を効果的に冷却することが、吸熱器７を冷却するに際して、冷却効率を上昇させることになる。上述のように第４送風路１９を配置することにより、放熱器５により多くの風量を供給することができるので、冷凍サイクルの冷却効率を向上させることができ、除湿装置の除湿効率を向上させることができるものである。

また、本実施形態において、さらに特徴的なのは、本体ケース１内に吸込口２側から順番に、除湿ロータ１１、吸熱器７、放熱器５、送風手段８を水平方向に並設するとともに、加熱手段１２を放湿部１０の風上側に並設したことである。

すなわち、風路方向に対して各要素部品の送風開口が面するように配置することができ、風路の曲がりなどのためにスペースを割く必要が無く、除湿装置のコンパクト化、送風抵抗の低減による送風手段８の小型化などの効果を有することになる。

なお、第２送風路１７と第３送風路１８とは、吸込口２から送風手段８までの風路において、一直線となる風路を有しているので、送風抵抗を低減できる。

（実施の形態２）
図３は本発明の他の実施形態を示すもので、上記実施形態と同じ構成部分には、同じ符号を付している。

本実施形態において、特徴的なのは、吸込口２から空気を吸引し吸湿部９、放熱器５の順に供給して吹出口３から排出する第５送風路２０を備えたことである。

すなわち、放熱器５の上端は、吸熱器７の上端より上方に位置するように配置されている。これにより、第５送風路２０において、吸込口２から吸い込まれた室内空気は、除湿ロータ１１の吸湿部９に供給される。この時、空気中の水分が吸湿部９に吸着され、乾燥した空気となる。さらに、水分を吸着する際の吸着熱が発生するので、室内空気は湿度が低減し、温度が上昇した状態となる。その後、吸熱器７の上方を介して、放熱器５に供給される。吸湿部９で温度が上昇している空気となるが、放熱器５の冷媒温度に比べると低い温度となるので、放熱器５に供給することで放熱器５の冷却に利用することができる。少しでも放熱器５への空気の供給量を増加することにより、放熱器５での放熱量を増加し、冷凍サイクルの冷却効率を増加することができる。

このように、除湿装置の除湿効率を向上させることができるものである。

したがって、除湿装置として極めて有用なものとなる。

１本体ケース
２吸込口
３吹出口
４圧縮機
５放熱器
６膨張器
７吸熱器
８送風手段
９吸湿部
１０放湿部
１１除湿ロータ
１２加熱手段
１３駆動手段
１４集水手段
１５集水タンク
１６第１送風路
１７第２送風路
１８第３送風路
１９第４送風路
２０第５送風路
２１連通風路

Claims

吸込口と吹出口を有する本体ケース内に、圧縮機、放熱器、膨張器、吸熱器を順次環状に連結し冷媒を循環する冷凍サイクルと、吸湿部および放湿部を有する除湿ロータと、加熱手段と、送風手段とを備え、前記送風手段によって前記吸込口から空気を吸引し前記吸湿部に供給して前記吹出口から排出する第１送風路と、前記送風手段によって前記吸込口から空気を吸引し前記加熱手段、前記放湿部、前記吸熱器、前記放熱器の順に供給して前記吹出口から排出する第２送風路とを備えた、除湿装置。
前記吸込口から空気を吸引し前記吸熱器、前記放熱器の順に供給して前記吹出口から排出する第３送風路を備えた、請求項１記載の除湿装置。
前記吸込口から空気を吸引し前記放熱器に供給して前記吹出口から排出する第４送風路を備えた、請求項１または２記載の除湿装置。
前記本体ケースに前記吸込口側から順番に、前記除湿ロータ、前記吸熱器、前記放熱器、前記送風手段を水平方向に並設するとともに、
前記加熱手段を前記放湿部の風上側に並設した請求項１乃至３のいずれかに記載の除湿装置。