JP7266161B2

JP7266161B2 - 除湿装置

Info

Publication number: JP7266161B2
Application number: JP2019013357A
Authority: JP
Inventors: 彩参納; 達也堀
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2019-01-29
Publication date: 2023-04-28
Anticipated expiration: 2039-01-29
Also published as: JP2020121244A

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。

従来、この種の除湿装置は、空気吸込口と空気吹出口と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装置と熱交換器とを備えている。

ヒートポンプ装置は、圧縮機、放熱器、膨張部、吸熱器により形成され、空気吸込口から吸気した第１の空気が熱交換器内の第１の風路を流れて第２の空気となり、第２の空気が吹出口に向かって熱交換部内の第２の風路を流れて第１の空気と第２の空気とが熱交換を行う。

空気吸込口から熱交換器の第１の風路、吸熱器、熱交換器の第２の風路、放熱器を経て空気吹出口までの除湿風路内に送風部が備えられていた。（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５－２１４５３３号公報

このような除湿装置では、送風部の形状のため、熱交換器全体に均一に通風することが難しいという課題を有していた。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、除湿性能を向上した除湿装置を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明に係る除湿装置は、空気吸込口と空気吹出口を有する本体ケースと、圧縮機と放熱器と膨張器と吸熱器とを順に連結した冷凍サイクルと、前記空気吸込口から吸い込んだ本体ケース外の空気を、前記冷凍サイクルを通過させた後に前記空気吹出口から前記本体ケース外に吹き出す送風機と、第１熱交換風路を流れる空気と第２熱交換風路を流れる空気とを熱交換する熱交換器と、前記送風機によって前記空気吸込口から前記本体ケース内に吸い込んだ空気を、前記熱交換器の前記第１熱交換風路、前記吸熱器、前記熱交換器の前記第２熱交換風路、前記放熱器、前記送風機を介して前記空気吹出口から前記本体ケース外に吹き出す除湿経路と、を備え、前記除湿経路において、前記第１熱交換風路と前記吸熱器を連通する風路は、風路カバーに覆われ、前記風路カバーには、前記吸熱器全体への送風量を均一化する送風量調整部を設け、前記吸熱器と、前記熱交換器の前記第２熱交換風路と、前記放熱器と、前記送風機とは、水平方向に一直線上に配置され、前記送風機の吸込口の中心は、前記吸熱器の左右方向における中央に配置され、前記送風量調整部は、前記風路カバーである第１のカバー部分と複数の第２のカバー部分とを有し、前記第１のカバー部分は、前記吸熱器との距離が第１の距離であり、前記第２のカバー部分は、前記吸熱器との距離が第２の距離であり、前記第１の距離は、前記第２の距離よりも小さく、前記第１のカバー部分は、前記吸熱器の左右方向における中央に配置され、前記第２のカバー部分は、前記吸熱器の左右方向において前記第１のカバー部分を挟むように配置されたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、
空気吸込口と空気吹出口を有する本体ケースと、圧縮機と放熱器と膨張器と吸熱器とを順に連結した冷凍サイクルと、前記空気吸込口から吸い込んだ本体ケース外の空気を、前記冷凍サイクルを通過させた後に前記空気吹出口から前記本体ケース外に吹き出す送風機と、第１熱交換風路を流れる空気と第２熱交換風路を流れる空気とを熱交換する熱交換器と、前記送風機によって前記空気吸込口から前記本体ケース内に吸い込んだ空気を、前記熱交換器の前記第１熱交換風路、前記吸熱器、前記熱交換器の前記第２熱交換風路、前記放熱器、前記送風機を介して前記空気吹出口から前記本体ケース外に吹き出す除湿経路と、を備え、前記除湿経路において、前記第１熱交換風路と前記吸熱器を連通する風路は、風路カバーに覆われ、前記風路カバーには、前記吸熱器全体への送風量を均一化する送風量調整部を設け、前記吸熱器と、前記熱交換器の前記第２熱交換風路と、前記放熱器と、前記送風機とは、水平方向に一直線上に配置され、前記送風機の吸込口の中心は、前記吸熱器の左右方向における中央に配置され、前記送風量調整部は、前記風路カバーである第１のカバー部分と複数の第２のカバー部分とを有し、前記第１のカバー部分は、前記吸熱器との距離が第１の距離であり、前記第２のカバー部分は、前記吸熱器との距離が第２の距離であり、前記第１の距離は、前記第２の距離よりも小さく、前記第１のカバー部分は、前記吸熱器の左右方向における中央に配置され、前記第２のカバー部分は、前記吸熱器の左右方向において前記第１のカバー部分を挟むように配置されたことにより、熱交換器に均一に通風し、熱交換器全体を冷却することができ、結果として、除湿性能を向上させることができる。

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器の構成を示す概略図同除湿装置のＢ－Ｂ断面の一例の概略を示す断面図

本発明に係る除湿装置は、空気吸込口と空気吹出口を有する本体ケースと、圧縮機と放熱器と膨張器と吸熱器とを順に連結した冷凍サイクルと、前記空気吸込口から吸い込んだ本体ケース外の空気を、前記冷凍サイクルを通過させた後に前記空気吹出口から前記本体ケース外に吹き出す送風機と、第１熱交換風路と前記第１熱交換風路とは独立した第２熱交換風路とを備え、前記第１熱交換風路を流れる空気と前記第２熱交換風路を流れる空気とを熱交換する熱交換器と、前記送風機によって前記空気吸込口から前記本体ケース内に吸い込んだ空気を、前記熱交換器の前記第１熱交換風路、前記吸熱器、前記熱交換器の前記第２熱交換風路、前記放熱器、前記送風機を介して前記空気吹出口から前記本体ケース外に吹き出す除湿経路と、を備え、前記除湿経路において、前記第１熱交換風路と前記吸熱器を連通する風路は、風路カバーに覆われ、前記風路カバーには、前記吸熱器全体への送風量を均一化する送風量調整部を設けたことにより、熱交換器に均一に通風し、熱交換器全体を冷却することができ、結果として、除湿性能を向上させることができる。

また、前記吸熱器と、前記熱交換器の前記第２熱交換風路と、前記放熱器と、前記送風機とは、水平方向に一直線上に配置され、前記送風機の吸込口の中心は、前記吸熱器の左右方向における中央に配置され、前記送風量調整部は、前記風路カバーである第１のカバー部分と複数の第２のカバー部分とを有し、前記第１のカバー部分は、前記吸熱器との距離が第１の距離であり、前記第２のカバー部分は、前記吸熱器との距離が第２の距離であり、前記第１の距離は、前記第２の距離よりも小さく、前記第１のカバー部分は、前記吸熱器の左右方向における中央に配置され、前記第２のカバー部分は、前記吸熱器の左右方向において前記第１のカバー部を挟むように配置してもよい。これにより、送風機の吸込口から離れた、吸熱器の左右方向の両端に配置された第２のカバー部の通風抵抗を低くし、前記吸熱器の左右方向において、バランスよく吸気されるため、結果として、除湿性能を向上させることができる。

また、前記第１のカバー部分の前記吸熱器の左右方向における寸法は、前記送風機の前記吸込口の前記吸熱器の左右方向における寸法より狭い構成としてもよい。これにより、第１のカバー部による送風抵抗が過剰になることなく、吸熱器の左右方向における風量バランスを適切に制御できるため、結果として、除湿性能を向上させることができる。

また、吸込口の左右方向の中心と第１のカバー部の吸熱器左右方向の中心は、吸込口の左右方向において同一線上に配置してもよい。これにより、吸熱器の左右方向における風量バランスを適切に制御できるため、結果として、除湿性能を向上させることができる。

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。

（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。

図１、２に示すように、除湿装置の本体ケース１は箱形状で、背面には空気吸込口２を備え、天面の前面側には空気吹出口３を有している。

本体ケース１内には、冷凍サイクルと、熱交換器４と、送風機５とを備えている。

冷凍サイクルは、圧縮機６、放熱器７、膨張器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における前面側に配置され、吸熱器９は、本体ケース１における背面側に配置されている。

図３は、熱交換器４の構成を示す概略図である。図２、３に示すように、熱交換器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、この風路間でそれぞれの伝熱板を介して熱交換を行っている。熱交換器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。

送風機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。吸熱器９と、熱交換器４の第２熱交換風路１５と、放熱器７と、送風機５とは、水平方向に一直線上に配置されている。すなわち、吸熱器９と、熱交換器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。

送風機５によって、矢印に示すように、空気吸込口２からに吸気した空気は、熱交換器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における熱交換器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。なお、熱交換器４の底面より下方に突出した部分は通過せず、吸熱器９に一度のみ通過する風路もある。また、吸熱器９は、熱交換器４の底面から突出させず、吸熱器９の下端と熱交換器４の底面の上端とを同じ高さにしてもよい。

冷却除湿された空気は熱交換器４の第２熱交換風路１５に流入し空気吸込口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、送風機５によって機外に送風される。上記風路が、除湿を行う除湿経路２１となる。

熱交換器４および吸熱器９の下方には、水受け手段２２が設置されている。水受け手段２２には、熱交換器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が滴下する。すなわち、空気吸込口２から流入した空気が熱交換器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、熱交換器４の下方に除湿経路２１を兼ねた水受け手段２２を配置して結露水を受ける構造となっている。

また、本体ケース１内の水受け手段２２の下部には、結露水を貯水するタンク２４を備え、水受け手段２２に設けた、たまった水滴をタンク２４に導出するドレン孔２５を通って、除湿水はタンク２４に回収される。

また、吸熱器９における熱交換器４の反対側（本体ケース１の空気吸込口２側）で、水受け手段２２の上方には、風路カバー２３を設ける。水受け手段２２と風路カバー２３は、除湿経路２１における熱交換器４の第１熱交換風路１４から吸熱器９までの風路の一部である。

図４は、図２内のＢ－Ｂ断面における概略を示す断面図である。

本実施形態における特徴は、風路カバー２３に送風量調節部２６を設けたことである。具体的には、図４に示すように、吸熱器９と風路カバー２３の距離を一定としない構成とするものである。すなわち、吸熱器９に通風されやすい領域と、吸熱器９に通風されにくい領域を設ける。

除湿経路２１内の空気は、最終的には、送風機５の吸込口１９から吸い込まれる。このため、送風機５の吸込口１９の中心軸上の風路を通過する空気が多くなる。図４に示すとおり、吸熱器９の左右方向において、吸込口１９は中央に配置される。そのため、吸熱器９、熱交換器４の第２熱交換風路１５、放熱器７は中央の領域の風量が多くなる。除湿経路２１において、熱交換器４の第２熱交換風路１５は、熱交換器４の冷却を行うが、風量ムラがあると、熱交換器４に温度ムラが発生し、熱交換器４の第１熱交換風路１４で十分に冷えない領域が発生する場合がある。

風路カバー２３に送風量調節部２６を設けることにより、熱交換器４の第２熱交換風路１５の風量ムラを改善し、熱交換器４の第１熱交換風路１４により均一に空気が流れることによって、熱交換器４の第１熱交換風路１４で十分に冷やすことができるため、結果として、除湿性能を向上させることができる。

送風量調節部２６について具体的に説明すると、送風量調節部２６は、風路カバー２３の一部である第１のカバー部分２６ａと第２のカバー部分２６ｂで構成している。第１のカバー部分２６ａと第２のカバー部分２６ｂは、吸熱器９の本体ケース１における空気吸込口２を有した背面側に対向している。

第１のカバー部分２６ａは、吸熱器９との距離が第１の距離Ｘであり、第２のカバー部分２６ｂは、吸熱器９との距離が第２の距離Ｙである。第１の距離Ｘは、第２の距離Ｙよりも小さい。第１のカバー部分２６ａは、吸熱器９の左右方向における中央に配置されている。第２のカバー部分２６ｂは、吸熱器９の左右方向において第１のカバー部分２６ａを挟むように配置する。これにより、送風機５の吸込口１９から離れた、吸熱器９の左右方向の両端に配置された第２のカバー部分２６ｂの通風抵抗を低くし、吸熱器９の左右方向において、バランスよく吸気されるため、結果として、除湿性能を向上させることができる。なお、吸熱器９の左右方向とは、送風機５の吸込口１９の中心軸に対して垂直な水平方向である。

また、第１のカバー部分２６ａの吸熱器９の左右方向における寸法は、送風機５の吸込口１９の吸熱器９の左右方向における寸法より狭くする。第１のカバー部分２６ａが吸込口１９よりも広くなると、吸熱器９の左右方向において第１のカバー部分２６ａと吸込口１９が重なる領域が発生し、その領域の送風抵抗が増加する。つまり、第１のカバー部分２６ａの吸熱器９の左右方向における寸法を、送風機５の吸込口１９の吸熱器９の左右方向における寸法より狭くすることで、送風抵抗を過剰にすることなく、吸熱器９の左右方向における風量バランスを適切に制御できるため、結果として、除湿性能を向上させることができる。

また、吸込口１９の左右方向の中心と第１のカバー部分２６ａの吸熱器９の左右方向の中心は、吸熱器９の左右方向において同一線上に配置する。これにより、第１のカバー部分２６ａによる送風抵抗が、送風機５の吸込口１９の左右方向に対して、均一に与えられる。よって、吸熱器９の左右方向における風量バランスをさらに向上できるものであり、結果として、除湿性能を向上させることができる。

本発明に係る除湿装置は、除湿性能の向上を可能とするものであるので、居室空間などで使用される除湿装置等として有用である。

１本体ケース
２空気吸込口
３空気吹出口
４熱交換器
５送風機
６圧縮機
７放熱器
８膨張器
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除湿経路
２２水受け手段
２３風路カバー
２４タンク
２５ドレン孔
２６送風量調節部
２６ａ第１のカバー部分
２６ｂ第２のカバー部分

Claims

空気吸込口と空気吹出口を有する本体ケースと、
圧縮機と放熱器と膨張器と吸熱器とを順に連結した冷凍サイクルと、
前記空気吸込口から吸い込んだ本体ケース外の空気を、前記冷凍サイクルを通過させた後に前記空気吹出口から前記本体ケース外に吹き出す送風機と、
第１熱交換風路を流れる空気と第２熱交換風路を流れる空気とを熱交換する熱交換器と、
前記送風機によって前記空気吸込口から前記本体ケース内に吸い込んだ空気を、前記熱交換器の前記第１熱交換風路、前記吸熱器、前記熱交換器の前記第２熱交換風路、前記放熱器、前記送風機を介して前記空気吹出口から前記本体ケース外に吹き出す除湿経路と、を備え、
前記除湿経路において、前記第１熱交換風路と前記吸熱器を連通する風路は、風路カバーに覆われ、
前記風路カバーには、前記吸熱器全体への送風量を均一化する送風量調整部を設け、
前記吸熱器と、前記熱交換器の前記第２熱交換風路と、前記放熱器と、前記送風機とは、
水平方向に一直線上に配置され、
前記送風機の吸込口の中心は、前記吸熱器の左右方向における中央に配置され、
前記送風量調整部は、
前記風路カバーである第１のカバー部分と複数の第２のカバー部分とを有し、
前記第１のカバー部分は、前記吸熱器との距離が第１の距離であり、
前記第２のカバー部分は、前記吸熱器との距離が第２の距離であり、
前記第１の距離は、前記第２の距離よりも小さく、
前記第１のカバー部分は、前記吸熱器の左右方向における中央に配置され、
前記第２のカバー部分は、前記吸熱器の左右方向において前記第１のカバー部分を挟むように配置されたことを特徴とした除湿装置。
前記第１のカバー部分の前記吸熱器の左右方向における寸法は、
前記送風機の前記吸込口の前記吸熱器の左右方向における寸法より狭いことを特徴とした
請求項１に記載の除湿装置。
前記送風機の吸込口の左右方向の中心と前記第１のカバー部分の前記吸熱器左右方向の中心
は、前記送風機の吸込口の左右方向において同一線上に配置されたことを特徴とした請求
項１または２に記載の除湿装置。