JPH04103925A - 除湿器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ■咀Ω亘酌 ［産業上の利用分野］ 本発明は除湿器に関し、詳しくは冷却フィンを冷却する
ことにより、空気中の水分を凝縮させて除湿する除湿器
に関する。

［従来の技術］ 従来から、ペルチェ効果を利用した熱電素子により冷却
フィンを冷却して、空気中の水分を凝縮させて除湿する
除湿器が知られている。

例え（′Ｌ特開平１−１３１８３０号の除湿器がある。

この技術で１上熱電素子により単に冷却しただけでは空
気の飽和水蒸気量が減少するため相対湿度が余り下がら
ないことから、熱電素子の放熱面を通風路の排気側に臨
ませて設け、通風路の空気を加熱することにより相対湿
度を下げようとするものである。

また、実開昭６３−１８１４２８号に提案された除湿冷
却装置で（よ吸気上流側に温ｉ　湿度センサを設け、こ
の出力から相対湿度を算比して、その相対湿度に対応す
る除湿量が最大となるように冷却室の吸気ファンの通電
電力量を変更して風量を制御している。また、同時に放
熱室の放熱ファンを駆動して放熱板を冷却している。

他にも、特開昭６０−４４０２１号に提案された除湿装
置がある。この技術で（表外側ケースと内側ケースとの
２重構造により除湿空気用の除湿通路と冷却空気用の冷
却通路とを形成し、熱電素子、冷却フィン、導熱板、放
熱フィンからなる除湿ユニットを内側ケース内に２組設
けることにより除湿能力の向上組立作業の能率向上を図
っている。

［発明が解決しようとする課題］ 除湿能力を高めるに（よ冷却側をより低温にして凝縮水
を多く生じさせなければならない。そこで、冷却側をよ
り低温にするためには放熱側の放熱能力を高める必要が
あり、放熱フィンの大型化大風量化が必要となる。一方
、冷却側では、凝縮水を効率よく生じさせるために風量
の最適化が必要となる。このため、従来においては放熱
側と冷却側とに各々送風機を設け、個々に風量制御する
必要があった 特開昭６０−４４０２１号の装置では、除湿空気用の除
湿通路と冷却空気用の冷却通路とを形成して冷却側に対
して放熱側の風量を大きくしているものの、個々に風量
調整することができないため外気の湿度条件に応じた効
果的な除湿を行なうことができない。そこで、実開昭６
３−１８１４２８号の装置で匝湿度に応じて冷却側の送
風機の通電電力量乞変更して風量を制御しているが、こ
の場合には冷却側と放熱側とに２つの送風機が必要とな
り、消費電力量が大きくなってしまう。

また、特開平１−１３１８３０号の装置で（友上記の放
熱側と冷却側との異なる要求を考慮した構成はとられて
いなく、除湿能力の高いものとはならない。

本発明の除湿器は上記課題を解決し、１台の送風機を用
いた構成で効率の良い除湿を行なうことを目的とする。

癒眠の組成 ［課題を解決するための手段］ 本発明の除湿器（よ 冷却フィンを備えた冷却用通風路と、 上記冷却用通風路の下流側に設けられ放熱フィンを備え
た放熱用通風路と、 上記冷却フィンを冷却し、上記放熱フィンに放熱する電
子冷却装置と、 上記冷却用通風路と上記放熱用通風路とに空気を通風し
、該通風した空気を上記放熱用通風路の下流側から排出
する１台の送風機と、 上記冷却用通風路に通風する空気量と上記放熱用通風路
に通風する空気量との比率を調整する風量配分調整手段
と を備えることを要旨とする。

［作用］ 上記構成を有する本発明の除湿器１表　１台の送風機に
より冷却用通風路と放熱用通風路とに空気を通風する。

冷却用通風路に通風された空気（上電子冷却装置により
冷却される冷却フィンにより冷却され、凝縮水を生じて
乾燥した空気となり放熱用通風路に送られる。放熱用通
風路で（よ送風機により通風された空気と冷却用通風路
からの乾燥した空気とが流入し、この空気が電子冷却装
置により放熱される放熱フィンにより暖められて下流側
から排出する。従って、放熱フィン１表　その放熱によ
り冷却される。風量配分調整手段１表冷却用通風路に通
風する空気量と放熱用通風路に通風する空気量との比率
を調整している。この調整により、全体の吸気量は一定
であっても、冷却用通風路の吸気量を減らすことができ
るため、冷却フィンが低温に維持されて多量の凝縮水を
生じる。

一方、放熱用通風路で（上　１台の送風機により通風さ
れる空気が総て通過するため、冷却用通風路に対して大
風量化が図られ、放熱能力が向上する。

また、外気の湿度条件に応じて風量配分調整手段を調整
すれ［′Ｌ−層除湿効率が高くなる。

［実施例］ 以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするた
め１：、以下本発明の除湿器の好適な実施例について説
明する。

第１図（友−実施例としての除湿器の概略構成を表す断
面図である。

除湿器（よケーシング１０と、ケーシング１０内に設け
られる電子冷凍ユニット３．制御ユニツト４．送風機５
．ドレンタンク６、風量配分調整ダンパ７、温湿度セン
サ８とから構成される。

ケーシング］０（よ下部側面に形成された第１吸込口９
と、第１吸込口９の上部に形成された第２吸込口１］と
、第１吸込口９の反対側側面に形成された吹出口１２と
を備えるとともに、第１吸込口９．第２吸込口１１．吹
出口］２とを結ぶ通風路Ａが形成されている。この通風
路Ａｆ＆　第１゜第２吸込口９，１１が形成される側壁
１０ａと、除湿器の上面となる上壁１０ｂと、除湿器の
載置面となる下壁１０ｃと、側壁１０ａ、　下壁１０ｃ
と向かいあう中間壁１０ｄと、下壁１０ｃから垂設され
る立壁１０ｅとの区画により形成される。

この通風路Ａに（表側壁１０ａと立壁１０ｅとの間で下
壁１０ｃに載置されるドレンタンク６と、側壁１０ａと
中間壁１０ｄとの間に配設される電子冷凍ユニット３と
、第２吸込口１１の電子冷凍ユニット３側に配設される
風量配分調整ダンパ７と、第２吸込口１１　（第１吸込
口９でもよい）に配設される温湿度センサ８と、吹出口
］２に配設され第１．第２吸込口９．］］がら空気を吸
入し吹出口］２から排出する送風機５とが備えられる。

また、中間壁１０ｄの内側には制御ユニット４が設けら
れる。

制御ユニット４（飄図示しない周知のｃ　ｐ　ｕ。

ＲＡＭ、ＲＯＭ等で構成される算術論理演算回路と、入
出力インタフェース、駆動電源回路等を備え、温湿度セ
ンサ８からの信号を入力して後述する制御ルーチンによ
り電子冷凍ユニット３．送風機５．風量調整配分ダンパ
７を駆動させる制御装置である。

電子冷凍ユニット３（よ側壁１０ａ側に向けられる冷却
フィン１と中間壁１０ｄ側に向けられる放熱フィン２と
を有し、ペルチェ効果を利用した熱電素子（後述する）
により冷却フィン１を冷却し放熱フィン２に放熱するも
のであり、以下、第２図ないし第６図に基づいて詳述す
る。

第２図（上電子冷凍ユニット３の一部省略斜視図、第３
図は第２図に図示の電子冷凍ユニット３の矢印Ｃ方向の
側面図、第４図は第３図のＡ−Ａ線一部断面医第５図は
第３図のＢ−Ｂ線一部所面図、第６図は第３図のＣ−Ｃ
線中間部省略断面図である。砥総ての冷却フィン１．放
熱フィン２にはルーバ１９が形成されているが、第２図
の一枚の冷却フィン１にのみルーバ１９を図示し、他は
図示を省略した。また、第２図および第６図において、
中間部の積層構造は両端部に示した積層構造の繰り返し
であるため図示を省略した第２図において、電子冷凍ユ
ニット３は図中右側から冷却フィン１．スペーサ］７．
スペーサ１６、放熱フィン２．スペーサ１７．スペーサ
１８゜冷却フィン］、スペーサ］７．スペーサ１６．放
熱フィン２．スペーサ］７．スペーサ１８．冷却フィン
ト・・・・・を上記順に積層して構成されている。

ここで、スペーサ１６，１７．１８（よ電気絶縁性の耐
熱性樹脂である。尚、このような冷却フィン１と放熱フ
ィン２とを交互に有する配列は４列設けられるが、同様
な繰り返しであるため、この図では２列に省略している
。

電子冷凍ユニット３の一方の側面に（瓜後述する熱電素
子の各列に対応して端子１３と端子１４とが設けられて
いる。また、電子冷凍ユニット３の他方の側面に１よ　
熱電素子の各列を電気的に連結する端子板１５が設けら
れている。そして、上記の各構成（友　ボルト２０ａ、
２０ｂによって締め付けられている。

第３図において、冷却フィン１および放熱フィン２に１
よ　ボルト２０ａ、２０ｂが通る穴１　ａ。

２ａが各々形成されている。また　スペーサ］６゜１７
．１８にもボルト２０　ａ、　　２０　ｂが通る穴１６
ａ、　　１７ａ、１８ａおよび穴１６ｂ、１７ｂ。

１８ｂが形成される。また、端子１３．端子１４および
端子板１５にもボルト２０　ａ、　　２０　ｂが通る穴
１３ａ、１４ａ、１５ａが形成される。

そして、ボルト２０ａ、２０ｂと端子１３，１４との間
、およびナツト２０ｃ、２０ｄと端子板１５との間には
絶縁材からなるカラー２１が介装される。これにより第
４図および第６図に示すようにボルト２０ａ、２０ｂが
電子冷凍ユニット３を貫通し、ボルト２０ａ、２０ｂと
ナツト２０　ｃ。

２０ｄとによって電子冷凍ユニット３は締め付けられて
いる。

第５図および第６図に図示されるよう１ミ冷却フイン］
と放熱フィン２との間にＩ−Ｌ　　Ｎ型熱電素子２２又
はＰ型熱電素子２３が通電可能に設けられる。また、ス
ペーサ１６，１７．１８には第３は　第４凪第６図に示
されるようにＮ型熱電素子２２又はＰ型熱電素子２３を
設けるための穴１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ、１７
ｃ、１７ｄ。

１７ｅ、１７ｆ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆが設
けられている。

そして、端子′１３は制御ユニット４の駆動電源回路の
正極に接続さね端子１４は駆動電源回路の負極に接続さ
れる。これにより、電流は端子１３から第６図左側の２
列のＰＮ素子列を通り、端子板］５を経由して第６図右
側の２列のＰＮ素子夕りを通り端子１４へ至る。この結
果、ペルチェ効果により冷却フィン１から熱を吸収し、
放熱フィン２へ熱を放出する。

このように構成された電子冷凍ユニット３を、第１図に
示すようにケーシング１０の側壁１０ａと中間壁１０ｄ
との間に配設することにより、通風路Ａはスペーサ１６
，１７．１８により区画され略「Ｕ」字形となる。即ち
、スペーサ］６，１７．１８と側壁１０ａとの間に形成
される冷却用通風路Ｂと、スペーサ１６，１７．１８と
中間壁１０ｄとの間に形成される放熱用通風路Ｃとを備
えたものとなる。従って、送風機５を駆動することによ
り、矢印で示すよう１：、第１吸込口９．第２吸込口］
］がら空気が吸入されるが、冷却用通風路Ｂには第１吸
込口９から吸入された空気のみが通過し、放熱用通風路
Ｃには第２吸込口］］から吸入された空気と冷却用通風
路Ｂから排出された空気とが通過する。

電子冷凍ユニット３が通電されると共に、送風機５が駆
動されている場合、第１吸込口９から吸入された多湿空
気（よ冷却用通風路Ｂを通過するどき１：、冷却フィン
１により冷却される。そのため、空気中に含まれる水蒸
気が凝縮して水となり冷却フィン１に付着し、やがて落
下してドレンタンク６に溜められる。そして、水分を取
り除かれた空気（山乾燥冷気となって放熱用通風路Ｃに
送られる。放熱用通風路Ｃで１表冷却用通風路Ｂからの
乾燥冷気と第２吸込口］１からの空気とが流入し、放熱
フィン２を冷却する。従って、放熱用通風路Ｃを通過し
た空気は暖められ、吹出口１２から排出される。

風量配分調整ダンパ（以下、単に調整ダンパと呼ぶ）７
１表　　この第１吸込口９から吸入される風量（空気量
）と第２吸込口１１から吸入される風量との比率を、制
御ユニット４からの駆動信号によりダンパ角度θを変更
することで風量比Ｅ調整する。例え（ｉ　ダンパ角度θ
を小さくすれ１戴第１吸込口９から吸入される風量、即
ち、冷却用通風路１３を通過する風量は減少し、第２吸
込口１１からの風量が増大する。

温湿度センサ８（上第２吸込口１１がら吸入される空気
の温度と湿度（空気中に含まれる水蒸気量）とを検出す
るセンサであり、それらの値に応じた信号を制御ユニッ
ト４に出力する。

次１；　制御ユニット４により実行される除湿制御処理
について説明する。第７図（上　除湿制御ルーチンを表
すフローチャートであり、除湿器への電源投入により起
動し、所定時間毎に繰り返し実行される。

まず、温湿度センサ８からの信号により空気の温度Ｔ、
温湿度（空気中に含まれる水蒸気量）を検出する（Ｓ　
１００）。続いて、検出された温度Ｔ、温湿度から相対
湿度Ｒを算出する（Ｓ　１１０）。この算出１．ｔ、湿
度Ｗと、予め制御ユニット４に記憶された温度Ｔにおけ
る飽和水蒸気量との比から求める。

次１：、算出した相対湿度Ｒが予め定められた設定値（
例えば６０％）より大であるか否かを判断する（Ｓ　１
２０）。　「Ｎ○」、即ち、相対湿度Ｒが設定値以下で
あると判断した場合に（表除湿するほど空気が湿うては
いないため、電子冷凍ユニット３および送風機５への通
電をオフにして（Ｓ１３０）本ルーチンを一旦終了する
。

一方、ステップ１２０の判断がｒＹ　Ｅ　ＳＪ、即ち、
相対湿度Ｒが設定値より大きいと判断した場合に１表電
子冷凍ユニット３および送風機５への通電をオンにして
、除湿動作を開始する（Ｓ１４０）。

続いて、相対湿度Ｒ１温度Ｔより冷却側風量割合、を求
める（Ｓ１５０）。即ち、第８図に示すマツプ（図面右
側）に基づいて、送風機５全風量（第１吸込口９および
第２吸込口］１から吸入される風量）に対する冷却用通
風路Ｂを通る風量（第１吸込口９から吸入される風量）
の割合Ｘを求める。このマツプは相対湿度Ｒ１温度Ｔの
条件下において最大除湿量が得られる冷却側風量割合×
の特性を予め実験により求めたものである。

般１：、冷却用通風路Ｂの風量が少ない場合に（よ冷却
フィン］の表面温度は表面周辺空気と熱交換しながら露
点より容易に下がり結露するが空気の供給量が少ないこ
とから凝縮水は充分中じなく、冷却用通風路Ｂの風量が
多い場合には、冷却フィン］の表面温度降下が小さくな
ってやはり凝縮水の量は少なくなる。そこで、最大除湿
量となる風量を設定するのであるが、除湿量は吸入する
空気条件にも関係することから、相対湿度Ｒ２温度Ｔに
基づいて冷却側風量割合Ｘを求めるのである。

次に、ステップ１５０で求めた冷却側風量割合Ｘから、
第８図のマツプ（図面左側）に基づいてダンパ角度θを
求め、調整ダンパ７をこの角度θに一致するように駆動
しく５１６０）、本ルーチンを一旦終了する。この結果
、多湿空気条件に応じた最大除湿量を得ることができる
。

以上説明したように、本実施例の除湿器（表相対湿度Ｒ
１温度Ｔに基づいて調整ダンパ７を駆動することにより
冷却用通風路Ｂの風量を制御している。そのため、１台
の送風機５で放熱用通風路Ｃの風量を大風量に保ったま
ま、冷却用通風路Ｂの小風量化を図ることができる。即
ち、放熱用通風路Ｃの放熱能力を高めて冷却用通風路Ｂ
を低温に維持させ、凝縮水を多量に生じさせることがで
きる。しかも、多湿空気条件に応じたダンパ角度θの設
定を行なっているため、−層除湿効率が高いものとなる
。

尚、上述した本実施例の除湿器で（よ　空気の流れが上
下方向となるように設置されるが、第９図に示すように
、水平方向の流れとしたものでもよい。尚、この図にお
いて第１図と対応する部分には同一符号を付して説明を
省略する。この除湿器（よ電子冷凍ユニット３により形
成される放熱用通風路Ｃが上段］：、冷却用通風路Ｂが
下段に設けられる。また、放熱用通風路Ｃの延長線上の
一方には送風機５が配設される吹出口］２が、他方には
第２吸込口］１が、冷却用通風路Ｂの延長線上の吹出口
］２側には第１吸込口９が設けられる。

そして、第２吸込口１１下部に配設された調整ダンパ７
により冷却側風量割合を調整する。従って、冷却フィン
１のルーパ１９の形成方向が上下方向となるため、冷却
フィン１に付着した凝縮水の水切れ性が良好となる。こ
の場合、ケーシング］Ｏの中間壁１０ｄを載置面に対し
て傾斜させ、凝縮水をドレンタンク６に溜める。

また、第１０図に示すように、冷却用通風路Ｂでの空気
の流れが下方向になるように、通風路を構成すれ（戴冷
却フィン１に付着した凝縮水を風力と重力とによりドレ
ンタンク６に落とすことで、凝縮水の水切れを促進する
ことができる。即ち、送風機５を備えた吹出口１２と第
１吸込口９とを上面に設け、側面下部に第２吸込口１１
を設けることにより、水切れを促進するのである。また
、図示するように放熱フィン２に対して冷却フィン１の
面積を小さくすることで、−層放熱能力を高めることが
できる。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこう
した実施例に何等限定されるものではなく、例え（ｉ、
温湿度センサ８からの信号に基づかずに手動で風量配分
調整を行なう構成であってもよく、本発明の要旨を逸脱
しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは
勿論である。

また、送風機や風量配分調整手段を、冷却用通風路、放
熱用通風路の上流側に設けた構成であってもよい。例え
ｌｉ　　第１１図に示すよう１：、吸込口９Ａに送風機
５を設けると共１：、その下流側に調整ダンパ７を設け
、冷却用通風路Ｂの風量を調整する構成等が挙げられる
。

Ｒ服少効釆 以上詳述したよう（ミ本発明の除湿器によれ（戴１台の
送風機で放熱用通風路の風量と大風量に保ったまま、冷
却用通風路の小風量化を図ることができる。このため、
放熱用通風路の放熱能力を高めて冷却用通風路を低温に
維持させ、凝縮水を多量に生じさせることができ、効率
のよい除湿を行なうことができる。しかも、外気の温湿
度条件に応じて風量配分調整を行なえ１′Ｌ　−層除湿
効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は除湿器の概ｍ構成を表す断面図、第２図は電子
冷凍ユニットの一部省略斜視図、第３図は第２図の電子
冷凍ユニットの矢印Ｃ方向の側面図、第４図は第３図の
Ａ−Ａ線一部断面図、第５図は第３図の８−Ｂ線一部断
面図、第６図は第３図のＣ−Ｃ線中間部省略断面図、第
７図は除湿制御ルーチンを表すフローチャート、第８図
はダンパ角度を求めるためのマツプを表すグラフ、第９
に　第１０民　第１１図は他の実施例の除湿器の概略構
成を表す断面図である。 １・・・冷却フィン　　　　２・・・放熱フィン３・・
・電子冷凍ユニット　４・・・制御ユニット５・−・送
風機　　　　　７・・・風量配分調整ダンパ９・・・第
１吸込口　　　１１・・・第２吸込口１２・・−吹出口 ２２・・・Ｎ型熱電素子 Ｂ・・・冷却用通風路 ２３・・・Ｐ型熱電素子 Ｃ・・・放熱用通風路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　冷却フィンを備えた冷却用通風路と、上記冷却用通
   風路の下流側に設けられ放熱フィンを備えた放熱用通風
   路と、上記冷却フィンを冷却し、上記放熱フィンに放熱
   する電子冷却装置と、上記冷却用通風路と上記放熱用通
   風路とに空気を通風し、該通風した空気を上記放熱用通
   風路の下流側から排出する１台の送風機と、上記冷却用
   通風路に通風する空気量と上記放熱用通風路に通風する
   空気量との比率を調整する風量配分調整手段とを備える
   ことを特徴とする除湿器。