JP7324970B2 - 除湿装置 - Google Patents

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、熱交換器内の第１の風路は、熱交換器内の第２の風路より長いので、熱交換器内の第２の風路に比べて、熱交換器内の第１の風路の通風抵抗が大きいため、風量の確保ができず除湿能力の向上が課題となっていた。

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前記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、前記熱交換器は、熱交換を行う薄板状の複数の第１伝熱板と、前記第１伝熱板の面から突出し、上下方向に延びる複数の第１リブと、熱交換を行う薄板状の複数の第２伝熱板と、前記第２伝熱板の面から突出し、左右方向に延びる複数の第２リブと、を有し、前記第１伝熱板と前記第２伝熱板とは交互に積層され、前記第１伝熱板と前記第１リブと前記第２伝熱板とに囲まれた複数の空間が前記第１熱交換風路となり、前記第２伝熱板と前記第２リブと前記第１伝熱板とに囲まれた複数の空間が前記第２熱交換風路となり、前記第１伝熱板と前記第２伝熱板との間隔は、前記第１リブの突出寸法、または前記第２リブの突出寸法となり、前記熱交換器は、前記第１リブの上下方向の寸法は、前記第２リブの左右方向の寸法より大きく、前記第１伝熱板から突出した前記第１リブの突出寸法は、前記第２伝熱板から突出した前記第２リブの突出寸法より大きく、前記第２熱交換風路における複数の前記中央第２リブを有した中央第２熱交換風路は、前記第２熱交換風路における複数の前記両端第２リブを有した両端第２熱交換風路より、通風抵抗が低減することを特徴としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

除湿能力を向上した除湿装置を得ることができる。

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 同除湿装置の熱交換器の風路の一例の概略を示す図

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、第１の空気吸込口２ａと、第２の空気吸込口２ｂと、天面の前面側には空気吹出口３と、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、第１伝熱板１１ａおよび第２伝熱板１１ｂ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、第１伝熱板１１ａには第１リブ１２が、第２伝熱板１１ｂには第２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六面体構造となり、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２２の上方には、吸熱器カバー２３を設ける。水受け手段２２と吸熱器カバー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。図５は、熱交換器の風路の一例の概略を示す図である。

図３、４、５に示すように、本実施形態における特徴は、熱交換器４の形状である。具体的には、熱交換器４は、複数の第１伝熱板１１ａと、複数の第２伝熱板１１ｂとを有している。

第１伝熱板１１ａは、薄板形状であり、第１伝熱板１１ａにおける一方側の面を流れる空気と、第１伝熱板１１ａにおける他方側の面を流れる空気との熱交換を行う。第１伝熱板１１ａの材質は、紙、樹脂等の熱を伝達する材質であればよい。第１伝熱板１１ａは、第１伝熱板１１ａにおける一方側の面に設けた上下方向に延びる複数の第１リブ１２を有している。隣り合う第１リブ１２同士は、等間隔に配置されている。なお、第１リブ１２は、第１伝熱板１１ａに固定したものでも良く、第１伝熱板１１ａの一部が突出した形状でも良い。

第２伝熱板１１ｂは、薄板形状であり、第２伝熱板１１ｂにおける一方側の面を流れる空気と、第２伝熱板１１ｂにおける他方側の面を流れる空気との熱交換を行う。第２伝熱板１１ｂの材質は、紙、樹脂等の熱を伝達する材質であればよい。第２伝熱板１１ｂは、第２伝熱板１１ｂにおける一方側の面に設けた左右方向に延びる複数の第２リブ１３を有している。隣り合う第２リブ１３同士は、等間隔に配置されている。なお、第２リブ１３は、第１伝熱板１１ａに固定したものでも良く、第１伝熱板１１ａの一部が突出した形状でも良い。

第１熱交換風路１４は、第１伝熱板１１ａの一方側の面と、第１リブ１２と、第２伝熱板１１ｂの他方側の面と、に囲まれた複数の空間である。第２熱交換風路１５は、第２伝熱板１１ｂの一方側の面と、第２リブ１３と、第１伝熱板１１ａの他方側の面と、に囲まれた複数の空間である。なお、第１伝熱板１１ａと第２伝熱板１１ｂとは交互に積層されているので、第１伝熱板１１ａと第２伝熱板１１ｂとの間隔は、第１リブ１２の突出寸法
、または第２リブ１３の突出寸法となる。第１伝熱板１１ａと第２伝熱板１１ｂとの間隔は、第１リブ１２の突出寸法の間隔と、第２リブ１３の突出寸法の間隔とが交互に現れる。

ここで、熱交換器４は、第１リブ１２の上下方向の寸法は、第２リブ１３の左右方向の寸法より大きく、第１伝熱板１１ａから突出した第１リブ１２の突出寸法は、第２伝熱板１１ｂから突出した第２リブ１３の突出寸法より大きい。これにより、第１熱交換風路１４の通風抵抗が低減し、通風抵抗を低減し、風量が増えることで熱交換能力を向上できる。

また、第１リブ１２は、複数の両端第１リブ１２ａと、複数の中央第１リブ１２ｂと、を有している。

複数の両端第１リブ１２ａは、本体ケース１における左右方向における一方側（本体ケースを前面側から見て右側）寄りと、本体ケース１における左右方向における他方側（本体ケースを前面側から見て左側）寄りとに配置されている。複数の中央第１リブ１２ｂは、本体ケース１における左右方向における中央部に配置されている。第１熱交換風路１４における複数の両端第１リブ１２ａを有した風路が、両端第１熱交換風路１４ａであり、第１熱交換風路１４における複数の中央第１リブ１２ｂを有した風路が、中央第１熱交換風路１４ｂである。

本体ケース１は、第１の空気吸込口２ａと第２の空気吸込口２ｂとを有している。第１の空気吸込口２ａは、本体ケース１における左右方向における一方側の側面（本体ケースを前面側から見て右側の側面）に配置されている。第２の空気吸込口２ｂは、本体ケース１における左右方向における他方側の側面（本体ケースを前面側から見て左側の側面）に配置されている。熱交換器４は、本体ケース１における左右方向に積層されている。第１の空気吸込口２ａと第２の空気吸込口２ｂから離れている、中央第１熱交換風路１４ｂの風量は、第１の空気吸込口２ａと第２の空気吸込口２ｂに近い両端第１熱交換風路１４ａの風量と比べると小さくなる。

ここで、第１伝熱板１１ａから突出した中央第１リブ１２ｂの突出寸法は、第１伝熱板１１ａから突出した両端第１リブ１２ａの突出寸法より大きい。すなわち、第１熱交換風路１４における複数の中央第１リブ１２ｂを有した中央第１熱交換風路１４ｂは、第１熱交換風路１４における複数の両端第１リブ１２ａを有した両端第１熱交換風路１４ａより、通風抵抗が低減する。これにより、第１の空気吸込口２ａと第２の空気吸込口２ｂから離れている、中央第１熱交換風路１４ｂの風量が増加する。結果として、中央第１熱交換風路１４ｂの風量と両端第１熱交換風路１４ａとの風量バランスが均一化して、熱交換能力が向上する。

また、第２リブ１３は、複数の両端第２リブ１３ａと、複数の中央第２リブ１３ｂと、を有している。

複数の両端第２リブ１３ａは、本体ケース１における左右方向における一方側（本体ケースを前面側から見て右側）と、本体ケース１における左右方向における他方側（本体ケースを前面側から見て左側）とに配置されている。複数の中央第２リブ１３ｂは、本体ケース１における左右方向における中央部に配置されている。第２熱交換風路１５における複数の両端第２リブ１３ａを有した風路が、両端第２熱交換風路１５ａであり、第２熱交換風路１５における複数の中央第２リブ１３ｂを有した風路が、中央第２熱交換風路１５ｂである。

熱交換器４の第２熱交換風路１５と、放熱器７と、送風機５とは一直線上に配置されている。送風機５の吸込口１９は、放熱器７に対向し、送風機５の吸込口１９の左右方向の中心と、熱交換器４の左右方向の中心とは、送風機５の吸込口１９の左右方向において同一線上に配置されている。送風機５の吸込口１９の中心線から離れている、両端第２熱交換風路１５ａの風量は、送風機５の吸込口１９に対向している中央第２熱交換風路１５ｂの風量と比べると小さくなる。

ここで、第２伝熱板１１ｂから突出した両端第２リブ１３ａの突出寸法は、第２伝熱板１１ｂから突出した中央第２リブ１３ｂの突出寸法より大きい。すなわち、第２熱交換風路１５における複数の中央第２リブ１３ｂを有した中央第２熱交換風路１５ｂは、第２熱交換風路１５における複数の両端第２リブ１３ａを有した両端第２熱交換風路１５ａより、通風抵抗が低減する。これにより、送風機５の吸込口１９の中心線から離れている、両端第２熱交換風路１５ａの風量が増加する。結果として、両端第２熱交換風路１５ａと中央第２熱交換風路１５ｂの風量との風量バランスが均一化して、熱交換能力が向上する。

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
２ａ 第１の空気吸込口
２ｂ 第２の空気吸込口
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
１１ａ 第１伝熱板
１１ｂ 第２伝熱板
１２ 第１リブ
１３ 第２リブ
１２ａ 両端第１リブ
１２ｂ 中央第１リブ
１３ａ 両端第２リブ
１３ｂ 中央第２リブ
１４ 第１熱交換風路
１４ａ 両端第１熱交換風路
１４ｂ 中央第１熱交換風路
１５ 第２熱交換風路
１５ａ 両端第２熱交換風路
１５ｂ 中央第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 吸熱器カバー
２４ タンク
２５ ドレン孔

Claims (2)

1. 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前記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、
   前記熱交換器は、
   熱交換を行う薄板状の複数の第１伝熱板と、
   前記第１伝熱板の面に設けた上下方向に延びる複数の第１リブと、
   熱交換を行う薄板状の複数の第２伝熱板と、
   前記第２伝熱板の面に設けた左右方向に延びる複数の第２リブと、を有し、
   前記第１伝熱板と前記第２伝熱板とは交互に積層され、
   前記第１伝熱板と前記第１リブと前記第２伝熱板とに囲まれた複数の空間が前記第１熱交換風路となり、
   前記第２伝熱板と前記第２リブと前記第１伝熱板とに囲まれた複数の空間が前記第２熱交換風路となり、
   前記第１伝熱板と前記第２伝熱板との間隔は、前記第１リブの突出寸法、または前記第２リブの突出寸法となり、
   前記熱交換器は、前記第１リブの上下方向の寸法は、前記第２リブの左右方向の寸法より大きく、前記第１伝熱板から突出した前記第１リブの突出寸法は、前記第２伝熱板から突出した前記第２リブの突出寸法より大きく、
   前記本体ケースは、第１の空気吸込口と第２の空気吸込口とを有し、
   前記第１の空気吸込口は、前記本体ケースにおける左右方向における一方側の側面に配置され、
   前記第２の空気吸込口は、前記本体ケースにおける左右方向における他方側の側面に配置され、
   前記熱交換器は、前記本体ケースにおける左右方向に積層され、
   前記第１リブは、
   前記本体ケースにおける左右方向における一方側と、前記本体ケースにおける左右方向における他方側とに配置された複数の両端第１リブと、
   前記本体ケースにおける左右方向における中央部に配置された複数の中央第１リブと、を有し、
   前記第１伝熱板から突出した前記中央第１リブの突出寸法は、前記第１伝熱板から突出した前記両端第１リブの突出寸法より大きく、
   前記第１熱交換風路における複数の前記中央第１リブを有した中央第１熱交換風路は、前記第１熱交換風路における複数の前記両端第１リブを有した両端第１熱交換風路より通風抵抗が低減することを特徴とする除湿装置。
2. 前記熱交換器の前記第２熱交換風路と、前記放熱器と、前記送風機とは一直線上に配置され、
   前記送風機の吸込口は、前記放熱器に対向し、
   前記送風機の前記吸込口の左右方向の中心と、前記熱交換器の左右方向の中心とは、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、
   前記第２リブは、
   前記本体ケースにおける左右方向における一方側と、前記本体ケースにおける左右方向における他方側とに配置された複数の両端第２リブと、
   前記本体ケースにおける左右方向における中央部に配置された複数の中央第２リブと、を有し、
   前記第２伝熱板から突出した前記両端第２リブの突出寸法は、前記第２伝熱板から突出した前記中央第２リブの突出寸法より大きく、
   前記第２熱交換風路における複数の前記中央第２リブを有した中央第２熱交換風路は、前記第２熱交換風路における複数の前記両端第２リブを有した両端第２熱交換風路より、通風抵抗が低減することを特徴とする請求項１に記載の除湿装置。

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