JP7324969B2

JP7324969B2 - 除湿装置

Info

Publication number: JP7324969B2
Application number: JP2019048484A
Authority: JP
Inventors: 裕基田中; 達也堀
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2019-03-15
Filing date: 2019-03-15
Publication date: 2023-08-14
Anticipated expiration: 2039-03-15
Also published as: JP2020148441A; CN111692658A; TW202100916A

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、吸気口と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、吸気口から吸気した第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。

吸気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においては、熱交換器の第１の風路と第２の風路は同一の風路で構成されるため、風路内における圧力損失が大きい。そのため、前記送風機を介して前記空気吹出口から吹き出す風路で、風量が少な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、衣類乾燥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風路と、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、前記送風機のみ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バイパス風路と、を備え、前記バイパス風路は、前記放熱器と前記送風機との間を通過するように形成され、前記空気吸込口と、前記送風機との間の前記バイパス風路に、開閉装置を備え、前記開閉装置は、前記バイパス風路における前記放熱器と前記送風機との間の風路に配置され、前記開閉装置は、仰角方向に回動する開閉板を有し、前記開閉板は、前記熱交換器の天面より上方に配置され、前記開閉板が開いた場合に、前記開閉板は前記除湿風路と前記バイパス風路とを仕切るように形成され、前記開閉板が開いた場合に、前記開閉板の面は上下方向に延びて前記空気吸込口と対向することにより、前記空気吸込口から吸いこまれた空気の一部が、前記開閉板の面に沿って流れ、前記熱交換器へと流れ込むように構成されたものであり、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、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風路と、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、前記送風機のみ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バイパス風路と、を備え、前記バイパス風路は、前記放熱器と前記送風機との間を通過するように形成され、前記空気吸込口と、前記送風機との間の前記バイパス風路に、開閉装置を備え、前記開閉装置は、前記バイパス風路における前記放熱器と前記送風機との間の風路に配置され、前記開閉装置は、仰角方向に回動する開閉板を有し、前記開閉板は、前記熱交換器の天面より上方に配置され、前記開閉板が開いた場合に、前記開閉板は前記除湿風路と前記バイパス風路とを仕切るように形成され、前記開閉板が開いた場合に、前記開閉板の面は上下方向に延びて前記空気吸込口と対向することにより、前記空気吸込口から吸いこまれた空気の一部が、前記開閉板の面に沿って流れ、前記熱交換器へと流れ込むように構成されたことにより、前記送風機を介して前記空気吹出口から吹き出す風路の圧力損失が減少し、風量を十分に増加させることができるので、衣類乾燥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Ａ－Ａ断面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風路と、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バイパス風路と、を備えた構成を有する。

これにより、前記送風機を介して前記空気吹出口から吹き出す風路の圧力損失が減少し、風量を十分に増加させることができるので、衣類乾燥性能を向上させることができる。

また、前記バイパス風路は、前記放熱器と前記送風機との間を通過する構成としてもよい。これにより、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が、前記冷凍サイクルを介さずに、前記空気吹出口から前記本体ケース外に吹き出すため、前記バイパス風路の圧力損失が小さくなる。結果として、前記吹き出しから吹き出す風量を十分に確保することができるので、衣類乾燥性能を向上させることができる。

また、前記空気吸込口と、前記送風機との間の前記バイパス風路に、開閉装置を備える構成としてもよい。これにより、除湿風路の風量のバランスを調整することで、前記本体ケース外に吹き出す風量を調整することができ、結果として、用途に応じた衣類乾燥性能を確保することができる。

また、前記開閉装置は、前記バイパス風路における前記放熱器と前記送風機との間の風路に配置する構成としてもよい。これにより、除湿風路を通る風量を減少させることなく、バイパス風路の風量を確保できるので、結果として、除湿能力を低下させることなく、衣類乾燥性能を向上させることができる。

また、前記開閉装置は、仰角方向に回動する開閉板を有し、前記開閉板は、前記熱交換器の天面より上方に配置され、前記開閉板が開いた場合に、前記開閉板は前記除湿風路と、前記バイパス風路とを仕切る構成としてもよい。これにより、開閉板が、除湿風路において空気の流れを整流するので、除湿風路内の圧力損失が減少し、除湿風路およびバイパス風路の総風量を増加させることができるので、衣類乾燥性能を向上させることができる。

また、前記本体ケースに設けられた温度測定部と、前記温度測定部の測定温度によって前記開閉装置を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記測定温度が所定の温度以上で開く構成としてもよい。これにより、吸熱器の吸熱量が過剰になったときにバイパス風路を開くことにより、吸熱器の温度上昇を防ぎ、結果として、除湿性能を向上することができる。

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。なお、熱交換器４の第１熱交換風路１４における入り口である第１熱交吸込口１４ａは、本体ケース１における左右方向が長い、横長四角形状である。

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、除湿を行う除湿風路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２３が設置されている。水受け手段２３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の下方に除湿風路２１を兼ねた水受け手段２３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２３の下部には、結露水を貯水するタンク２５を備え、水受け手段２３に設けた、たまった水滴をタンク２５に導出するドレン孔２６を通って、除湿水はタンク２５に回収される。

また、吸熱器９の熱交換器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２３の上方には、吸熱器カバー２４を設ける。水受け手段２３と吸熱器カバー２４は、除湿風路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。

本実施形態における特徴は、除湿風路２１と、バイパス風路２２と、を備えた構成としたことである。除湿風路２１は、送風機５によって空気吸込口２から本体ケース１内に吸い込まれた空気が、熱交換器４の第１熱交換風路１４、吸熱器９、熱交換器４の第２熱交換風路１５、放熱器７、送風機５を介して空気吹出口３から本体ケース１外に吹き出る風路である。バイパス風路２２は、送風機５によって空気吸込口２から本体ケース１内に吸い込まれた空気が、送風機５を介して空気吹出口３から本体ケース１外に吹き出る風路である。

なお、除湿風路２１とバイパス風路２２は、空気吸込口２までは、同一の風路であり、本体ケース１内で、それぞれの風路に分かれる。そして、除湿風路２１は、熱交換器４の第１熱交換風路１４、吸熱器９、熱交換器の第２熱交換風路１５、放熱器７を通過した後に、バイパス風路２２と合流し、再び同一の風路となり、送風機５を介して空気吹出口３から本体ケース１外に吹き出す。

これにより、送風機５を介して空気吹出口３から吹き出す風路の圧力損失が減少し、風量を十分に増加させることができるので、衣類乾燥性能を向上させることができる。

また、バイパス風路２２は、放熱器７と送風機５の間を通過する構成にしてもよい。

除湿機の風路は、送風機５によって空気吸込口２から本体ケース１内に吸い込まれた空気が、熱交換器４、吸熱器９、熱交換器４、放熱器７からなる冷凍サイクルを介して、空気吹出口３から本体ケース１外に吹き出すのが一般的である。よって、本体ケース１内に吸い込まれた空気は、冷凍サイクルを介すことで、圧力損失が生じるため、本体ケース１外から吹き出す風量が減少する。そこで、空気吸込口２から本体ケース１内に吸い込まれた空気が、放熱器７と送風機５の間を通過するバイパス風路２２を設けることで、冷凍サイクルを介さずに、空気吹出口３から本体ケース１外に吹き出すため、バイパス風路２２内の圧力損失が小さくなる。結果として、空気吹出口３から吹き出す風量を十分に確保することができるので、衣類乾燥性能を向上させることができる。

また、空気吸込口２と、送風機５との間のバイパス風路２２に、開閉装置２７を備える構成としてもよい。

図２は、開閉装置２７が開いた状態のときの図１内のＡ－Ａ断面における概略を示す断面図である。図４は、開閉装置２７が閉じた状態のときの図１内のＡ－Ａ断面における概略を示す断面図である。開閉装置２７が閉じると、バイパス風路２２が閉鎖され、除湿風路２１のみとなる。

図２、図４に示すように、開閉装置２７を設けることで、除湿風路２１の風量およびバイパス風路２２のバランスを調整し、吹出し口から吹かれる風量を最適化できる。結果として、用途に応じた衣類乾燥性能を確保することができる。

また、開閉装置２７は、バイパス風路２２における放熱器７と送風機５との間の風路に配置する構成にしてもよい。

図２は、開閉装置２７が開いた状態のときの図１内のＡ－Ａ断面における概略を示す断面図である。開閉装置２７を、放熱器７と送風機５との間に配置することで、開閉装置２７が解放された状態でも、除湿風路２１の風量は減少することなく、バイパス風路２２の風量を十分に確保することができる。結果として、除湿能力を低下させることなく、衣類乾燥性能を向上させることができる。

また、開閉装置２７は、仰角方向に回動する開閉板２７ａを有し、開閉板２７ａは、熱交換器４の天面より上方に配置されている。開閉板２７ａは、熱交換器４の上方に配置されている回動軸２７ｂを中心に、駆動部（図示せず）によって回動する。回動軸２７ｂは、熱交換器４の第１熱交吸込口１４ａの長辺と平行に配置されている。開閉板２７ａが閉じた場合には、熱交換器４の上端と送風機５との間を閉じる。開閉板２７ａが開いた場合には、開閉板２７ａは除湿風路２１とバイパス風路２２とを仕切る構成としてもよい。開閉板２７ａが開いた場合には、開閉板２７ａの面は上下方向に延び、空気吸込口２と対向するように設けられている。これにより、開閉板２７ａが開いた場合には、空気吸込口２から吸い込まれた空気の一部は、開閉板２７ａの面に沿って流れ、熱交換器４へ流れ込む。これにより、開閉板２７ａが、除湿風路２１において空気の流れを整流するので、除湿風路２１内の圧力損失が減少する。結果として、除湿風路２１およびバイパス風路２２の総風量を増加させることができるので、衣類乾燥性能を向上させることができる。

図２に示すように、バイパス風路２２における放熱器７と送風機５との間には、上下方向に延びた本体ケース壁面３０を有している。本体ケース壁面３０の面は、空気吸込口２と対向するように設けられている。開閉装置２７の開閉板２７ａは、本体ケース壁面３０と平行になるように仰角方向に開き、熱交換器４の上端と本体ケース壁面３０との間を閉じる。開閉装置２７を開いたとき、バイパス風路２２を通過する空気は、放熱器７を通らず、本体ケース壁面３０に沿って通過する。本体ケース壁面３０に沿って空気が流れることにより、圧力損失が減少するため、バイパス風路２２の風量を増加させることができる。結果として、本体ケース１外に吹き出す風量を十分に確保できるため、衣類乾燥性能を向上させることができる。

また、本体ケース１に設けられた温度測定部２８と、温度測定部２８の測定温度によって開閉装置２７を制御する制御部２９とを備え、制御部２９は、測定温度が所定の温度以上で開閉装置２７を開く構成としてもよい。

本体ケース１外の温度が上昇して、空気吸込口２から本体ケース１内に流入する空気の水分量が増加すると、吸熱器９の冷媒蒸発が促進され、気化領域が増加する。すると、熱交換器４に十分に冷却されていない空気が通過することとなる。開閉装置２７を開くことによって、バイパス風路２２を解放し、吸熱器９の風量を低下させ、吸熱器９が必要以上に温度上昇することを防ぐことができる。結果として、熱交換器４を十分に冷却できるため、除湿性能を向上することができる。

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
１４ａ第１熱交吸込口
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除湿風路
２２バイパス風路
２３水受け手段
２４吸熱器カバー
２５タンク
２６ドレン孔
２７開閉装置
２７ａ開閉板
２７ｂ回動軸
２８温度測定部
２９制御部
３０本体ケース壁面

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風路と、
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、前記送風機のみ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バイパス風路と、を備え、
前記バイパス風路は、前記放熱器と前記送風機との間を通過するように形成され、
前記空気吸込口と、前記送風機との間の前記バイパス風路に、開閉装置を備え、
前記開閉装置は、前記バイパス風路における前記放熱器と前記送風機との間の風路に配置され、
前記開閉装置は、仰角方向に回動する開閉板を有し、
前記開閉板は、前記熱交換器の天面より上方に配置され、
前記開閉板が開いた場合に、前記開閉板は前記除湿風路と前記バイパス風路とを仕切るように形成され、
前記開閉板が開いた場合に、前記開閉板の面は上下方向に延びて前記空気吸込口と対向することにより、前記空気吸込口から吸いこまれた空気の一部が、前記開閉板の面に沿って流れ、前記熱交換器へと流れ込むように構成されたことを特徴とした除湿装置。
前記本体ケースに設けられた温度測定部と、
前記温度測定部の測定温度によって前記開閉装置を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記測定温度が所定の温度以上で開くことを特徴とした請求項１に記載の除湿装置。