JPWO2016031139A1 - 除湿装置 - Google Patents

Abstract

除湿装置は、第１通路と第１通路とは独立した第２通路を備えとともに、第１通路を流れる空気と第２通路を流れる空気とを熱交換する熱交換器（１１）の第２通路を流れる空気量を、第１通路を流れる空気量よりも少なくする構成とした。このため、熱交換器（１１）の第１通路を流れる空気の温度が上昇していても、第２通路を流れる空気を十分結露させることができる。この結果として、熱交換器（１１）の部分でも結露をさせることができ、全体として除湿効果を高めることができる。

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。

従来の除湿装置の一例として、本体ケースと、本体ケース内に設けられた除湿部と、空気吸込口から吸い込んだ本体ケース外の空気を、除湿部を通過させた後に空気吹出口から本体ケース外に吹き出す送風機とを備えたものがある。

また、除湿部は、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により構成している。そして送風機によって空気吸込口から本体ケース内に吸い込んだ空気の一部分は、吸熱器、熱交換器の第１通路、放熱器を介して空気吹出口から本体ケース外に吹き出す構成としている。また送風機によって空気吸込口から吸い込んだ空気の他の部分は、熱交換器の第２通路、放熱器を介して空気吹出口から本体ケース外に吹き出す構成となっている（例えば下記特許文献１）。

上記従来の除湿装置は、送風機によって空気吸込口から本体ケース内に吸い込んだ空気の一部分を、吸熱器で冷却させて結露させ、その後、熱交換器の第１通路、放熱器を介して空気吹出口から本体ケース外に吹き出す。

また従来の除湿装置は、送風機によって空気吸込口から吸い込んだ空気の他の部分を、熱交換器の第２通路を通過させ、放熱器を介して空気吹出口から本体ケース外に吹き出す。

つまり、熱交換器の第２通路を通過する室内空気を吸熱器から熱交換器の第１通路に流れる空気によって冷却し、ここでも結露させようとしている。

しかしながら、熱交換器の第２通路を通過する室内空気は、十分には結露されない状態で空気吹出口から本体ケース外に吹き出されてしまうという問題があった。

すなわち、熱交換器の第１通路に流入する空気は、吸熱器で結露をさせた後の空気であるが、吸熱器で冷却されてはいても吸熱器ほど低温ではない。このため、第１通路に流入した空気で第２通路に流入した空気を冷却しても、第２通路に流入した空気が結露するまでには至らない場合が有る。この場合には、第２通路を通過する空気は除湿が行われていない状態で室内に放出され、除湿効果の低いものとなってしまうのであった。

実開昭５６−２０６２８号の出願時の願書に最初に添付された明細書を写したマイクロフィルム

そこで、本発明は、除湿効果を高めた除湿装置を提供する。

本発明の一態様に係る除湿装置は、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により本体ケース内の空気を除湿する除湿部を備えている。また空気吸込口から吸い込んだ本体ケース外の空気を除湿部を通過させた後に空気吹出口から本体ケース外に吹き出す送風機を備えている。また第１通路とその第１通路とは独立した第２通路とを備え第１通路を流れる空気と第２通路を流れる空気とを熱交換する熱交換器を備えている。また送風機によって空気吸込口から本体ケース内に吸い込んだ空気の一部分を、吸熱器、熱交換器の第１通路、放熱器を介して空気吹出口から本体ケース外に吹き出す第１除湿経路を備えている。また送風機によって空気吸込口から本体ケース内に吸い込んだ空気の他の部分を、熱交換器の第２通路、放熱器を介して空気吹出口から本体ケース外に吹き出す第２除湿経路を備えている。さらに熱交換器の第２通路を流れる空気量は、熱交換器の第１通路を流れる空気量よりも少なくする構成としている。

以上により、熱交換器の第１通路を流れる空気は、第２通路を流れる空気を十分結露させることができる。つまり熱交換器部分でも結露をさせることができ、全体として除湿効果を高めることができる。

図１は、本発明の第一の実施形態に係る除湿装置の斜視図である。 図２は、図１の２−２断面図である。 図３は、本発明の第一の実施形態に係る除湿装置の熱交換器の分解斜視図である。 図４は、本発明の第二の実施形態に係る除湿装置の断面図である。 図５は、本発明の第二の実施形態に係る除湿装置の制御ブロック図である。 図６は、本発明の第二の実施形態に係る除湿装置の動作状態を説明する図である。 図７は、本発明の第二の実施形態に係る除湿装置の動作フローチャートである。 図８は、本発明の第三の実施形態に係る除湿装置の断面図である。 図９は、本発明の第四の実施形態における除湿装置の断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して、同一の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。さらに、各図面において、本発明に直接には関係しない各部の詳細については説明を省略している。

（第一の実施形態）
図１示すように、本実施形態に係る除湿装置５０は、箱型の本体ケース１を外郭としており、本体ケース１によって本体ケース１外と本体ケース１内とが区別される。本体ケース１の背面側には、上部に空気吸込口２が、空気吸込口２の下部に空気吸込口３が配置されている。本体ケース１において背面に対向する前面側には、空気吹出口４が配置されている。本体ケース１の上部には、操作部２５が配置される。

空気吸込口２及び空気吸込口３は、背面に対して垂直方向から空気を吸い込む矩形の平面として設けられる。

空気吹出口４の上方には、空気吹出口４から吹き出された空気の方向を変更するルーバー３１が備えられている。

操作部２５は、例えばユーザからの入力を受け付けたり、ユーザに動作モードや現在の湿度などの除湿装置に関する情報を表示したりする。

また、図２に示すように、除湿装置５０の本体ケース１内には、空気通路３４と送風機６と除湿部５とを備えている。

空気通路３４は、空気吸込口２及び空気吸込口３と、空気吹出口４とを連通する。また空気通路３４は、本実施形態においては、２つの除湿経路、すなわち第１除湿経路と第２除湿経路から構成されるが詳細は後述する。

送風機６は、モータ３２と、モータ３２の回転軸に接続されて空気を吸排気するファン３３とを備えている。送風機６は、空気吸込口２及び空気吸込口３から吸い込んだ本体ケース１外の空気を、除湿部５を通過させた後に空気吹出口４から本体ケース１外に吹き出す。この空気の通路が空気通路３４である。

除湿部５は、圧縮機７と放熱器８と膨張器９と吸熱器１０とをこの順で環状に連結した冷凍サイクルにより構成されている。冷凍サイクルには例えば冷媒として代替フロン（ＨＦＣ１３４ａ）が利用される。

なお、本体ケース１内においては、空気通路３４の、空気吸込口２及び空気吸込口３側（空気の流れ方向上流側）に、吸熱器１０を設けている。そして空気通路３４の空気吹出口４側（空気の流れ方向下流側）に、放熱器８を設けている。

吸熱器１０と放熱器８との間には空間を設け、この空間に顕熱タイプの熱交換器１１を配置している。

つまり、本体ケース１内において、空気吸込口２及び空気吸込口３から空気吹出口４へ連通する空気通路３４の、空気吸込口２及び空気吸込口３側に、吸熱器１０を設け、次に、熱交換器１１を設け、次に、放熱器８を設けた構成としている。

そして、本体ケース１内において、吸熱器１０及び熱交換器１１の下方には、漏斗状の集水部１２ａを設けている。さらに、集水部１２ａの下方には集水タンク１２ｂ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、除湿装置５０は、吸熱器１０及び熱交換器１１で結露を発生させ、結露により発生した結露水を集水部１２ａで集めて集水タンク１２ｂに流入させる構成としている。

続いて、図３を用いて熱交換器１１の詳細構造について説明する。熱交換器１１は、図３に示すように縦向き風路を作る合成樹脂製の板体１３と、横向き風路を作る合成樹脂製の板体１４とを交互に複数枚重合させて構成される。

また、縦向き風路を作る合成樹脂製の板体１３の表面には、縦方向に延びたリブ１５が所定間隔で複数本、板体１３と一体に形成されている。リブ１５の一面が、隣接する板体１４の背面と密着することで、板体１３の表面とリブ１５と板体１４の背面とで縦向き風路１３ａ、即ち第２通路を形成する。

同様に、横向き風路を作る合成樹脂製の板体１４の表面には、横方向に延びたリブ１６が所定間隔で複数本、板体１４と一体に形成されている。リブ１６の一面が、隣接する板体１３の背面と密着することで、板体１４の表面とリブ１６と板体１３の背面とで横向き風路１４ａ、即ち第１通路を形成する。

縦向き風路１３ａと横向き風路１４ａとは、互いの風路空間が独立しており、即ち空気の往来が無い。

そして、このようにして構成された熱交換器１１は、直方体形状となっている。ただし、ここでいう直方体形状とは、厳密に全ての面が長方形である必要は無く、また全ての隣接する面が直角に交わる必要も無い。つまり直方体形状とは、一見して六面体であれば良い。

熱交換器１１において、直方体形状の対向する長辺には第１通路用の開口部１７が形成される。また熱交換器１１において、直方体形状の対向する短辺には第２通路用の開口部１８が形成される。つまり、第２通路が第１通路よりも風路が長く構成されている。

開口部１７は、吸熱器１０側が上流側開口部１７ａを構成し、放熱器８側が下流側開口部１７ｂを構成する。

開口部１８は、空気吸込口２側が上流側開口部１８ａを構成し、集水部１２ａ側（鉛直下向き方向）が下流側開口部１８ｂを構成する。

続いて、図２を用いて除湿装置の動作について説明する。

送風機６を駆動することによって空気吸込口３から本体ケース１内に空気Ｘが吸い込まれる。空気Ｘは、吸熱器１０、熱交換器１１の上流側開口部１７ａ、横向きの第１通路、下流側開口部１７ｂ、放熱器８、送風機６を介して空気吹出口４から本体ケース１外に吹き出される。この空気Ｘの経路が、前述の第１除湿経路である。なお空気Ｘは、空気吸込口２および空気吸込口３のうち、空気吸込口３から吸い込まれた空気であり、つまり吸い込んだ空気の一部分と定義することができる。

そして、このような経路を流れる空気Ｘは、先ずは、吸熱器１０で冷却され、結露が発生する。結露の発生により生じた結露水は、図２のごとく、下方に滴下し、漏斗状の集水部１２ａで集められ、集水タンク１２ｂに流入させられる。

また、結露が発生した後の乾燥した空気Ｘは、空気吹出口４から本体ケース１外に吹き出すので、例えば、室内の湿度低下を果たすことができる。

一方、送風機６を駆動することによって空気吸込口２から本体ケース１内に空気Ｙが吸い込まれる。空気Ｙは、熱交換器１１の上流側開口部１８ａから縦向きの第２通路を通過し、下流側開口部１８ｂ、放熱器８、送風機６を介して空気吹出口４から本体ケース１外に吹き出される。この空気Ｙの経路が前述の第２除湿経路である。なお空気Ｙは、空気吸込口２および空気吸込口３のうち、空気吸込口２から吸い込まれた空気であり、つまり吸い込んだ空気の他の部分と定義することができる。なお、本実施形態では、空気の一部分と、空気の他の部分と、の２つの空気を足すことで除湿装置５０に吸い込まれる空気の全量となる。

そして図３で説明したように熱交換器１１の横向きの第１通路（空気Ｘの通路）と、縦向きの第２通路（空気Ｙの通路）が交差する構成となっている。このため第１通路を流れる空気（空気Ｘ）と、第２通路を流れる空気（空気Ｙ）とは熱交換可能となっている。

ここで、熱交換器１１の横向きの第１通路を流れる空気Ｘは上述のごとく、吸熱器１０を通過することにより冷却されている。このため熱交換器１１は、熱交換により吸熱器１０を通過していない第２通路を流れる空気Ｙの温度を低下させることができる。この点を積極的に活用し、熱交換器１１によって第２通路を流れる空気Ｙに対しても結露を発生させるようにした。

結露を発生させるために、本実施形態では、熱交換器１１の第２通路を流れる空気Ｙの量は、熱交換器１１の第１通路を流れる空気Ｘの量よりも少なくする構成とした。

具体的には、熱交換器１１は、その第２通路（空気Ｙの通路）の通気抵抗を、第１通路（空気Ｘの通路）の通気抵抗よりも大きくした。

つまり本実施形態では、上述の図２に示すごとく、熱交換器１１は、直方体形状としている。そして対向する長辺に図３に示すごとく、第１通路用の開口部１７を形成し、また、対向する短辺に第２通路用の開口部１８を形成した。長辺の開口部１７の開口面積を短辺の開口部１８の開口面積より大きくすることで、送風機６への空気の流れを視点にして、第２通路の空気抵抗を第１通路の空気抵抗より大きくしている。

そして、このように熱交換器１１の、第２通路（空気Ｙの通路）の通気抵抗を、第１通路（空気Ｘの通路）の通気抵抗よりも大きくしたので、第２通路を流れる空気Ｙは、第１通路を流れる空気Ｘに比べて少ないものとなる。

このため、第１通路を流れる冷却された空気Ｘは、第２通路を流れる空気Ｘよりも少ない空気Ｙを十分に冷却し、結露を発生させることができる。

その結果として、図２のごとく、第２通路を流れる空気Ｙからも結露水が発生する。そして結露水は、第２通路から下方に滴下し、漏斗状の集水部１２ａで集められて集水タンク１２ｂに流入する。

また、結露水が発生した後の乾燥した空気Ｙは、熱交換器１１の下流側開口部１８ｂ、放熱器８、送風機６を介し、空気吹出口４から本体ケース１外に吹き出される。これにより例えば、室内の湿度低下を果たすことができる。

なお、熱交換器１１の下流側開口部１８ｂは、図２に示すように、放熱器８側に向けて傾斜させた傾斜面としている。

つまり下流側開口部１８ｂを、次に進む放熱器８側に向けて傾斜させることで、空気Ｙが放熱器８側に向けてスムーズに流れるようにしている。

さらに傾斜面は、第２通路内で発生し滴下してきた結露水を、下流側開口部１８ｂにおいてさらに下方に向けて尖った先端部５４に誘導する。先端部５４に誘導された結露水は他の結露水と合わさり、重量が大きくなる。これにより、結露水の滴下を促して水切れを良くし、水滴が滞留して空気抵抗とならないようにすることができる。

なお、本実施形態では、以上のような構成とすることで、空気Ｘ対空気Ｙの流量比を、２６対１８としている。

つまり、熱交換器１１の第２通路（空気Ｙの通路）を流れる空気量を、熱交換器１１の第１通路（空気Ｘの通路）を流れる空気量よりも少なくする構成としている。これにより熱交換器１１の第１通路（空気Ｘの通路）を流れる空気の温度が吸熱器１０に比べて多少温度が高くても、第２通路（空気Ｂの通路）を流れる空気を十分結露させることができる。この結果として、熱交換器１１部分でも結露をさせることができ、全体として除湿効果を高めることができるのである。

また、第１通路用の開口部１７を対向する長辺に設けることで、第１通路の通路長さよりも第２通路の通路長さを長くしている。これにより、第２通路を流れる空気Ｙが空気Ｘによって冷却される冷却時間が長くなり、除湿効率を上げることができる。

（第二の実施形態）
続いて、図４、図５、図６、図７を参照しながら第二の実施形態に係る除湿装置について説明する。

本実施形態に係る除湿装置５１の特徴は、第一の実施形態に係る除湿装置５０に、熱交換器１１の第２通路を流れる空気の量を増減させる空気流量調整部を設けたことである。

具体的には、空気流量調整部は、図４に示すように、熱交換器１１の第２通路を開閉する開閉部１９と、この開閉部１９を駆動する、駆動部２０によって構成される。

開閉部１９は、空気吸込口２と第２通路における上流側開口部１８ａとの間に配置される、上流側開口部１８ａを包含する面積を持つ平板である。開閉部１９は、上流側開口部１８ａの、空気吸込口２とは逆側の端辺に備えられた駆動部２０を回転軸として、回転可能に支持されている。この回転により、開閉部１９は、熱交換器１１の上流側開口部１８ａ、即ち第２通路を開閉する。

開閉部１９は、閉状態において上流側開口部１８ａを覆って位置し、即ち熱交換器１１への空気の流入を制限する。また開閉部１９は、開状態において空気吸込口２に近い短辺を、駆動部２０を回転軸として上方に持ち上げることにより、上流側開口部１８ａへの空気の流入を可能にする。

駆動部２０は、開閉部１９の回転軸として機能し、放熱器８の上端部近傍において開閉部１９を回転可能に支持する。駆動部２０は、例えばモータ及びこのモータによって回転駆動するギアが該当する。

また、駆動部２０は、図５に示すように、送風機６と、圧縮機７とともに、制御部２１に接続されている。

また、この制御部２１には、図４に示した空気吸込口３部分に入る空気の温度を検出する第１の温度センサ２２、吸熱器１０部分の温度を検出する第２の温度センサ２３、メモリ２４、操作部２５が接続されている。

操作部２５は、本体ケース１の上部外面に設けられ、ユーザが除湿装置５１に対して例えば動作モードの変更を指示し、あるいは機能を選択するための例えば物理スイッチとユーザに除湿装置に関する情報を表示する表示パネルを備える。

制御部２１は、動作プログラムが格納されたメモリ２４から動作プログラムを読み込んで実行することで、除湿装置５１の動作を制御する例えばマイクロコンピュータである。制御部２１は、例えば第１の温度センサ２２や第２の温度センサ２３からの温度信号を受け取り、これに基づいて送風機６や圧縮機７、駆動部２０等の動作のオン−オフ等を行う。制御部２１が行う各処理の詳細については以下に説明する。

続いて、各温度センサからの温度信号に基づいた制御部２１の処理について説明する。

除湿装置５１の起動時に、第１の温度センサ２２によって検出される空気吸込口３部分に入る空気の温度（ｔ１）が第１の設定温度（ｔｅ例えば１８℃）よりも高いときには、制御部２１は、図６の「常温」で示す動作を行う。

つまり、送風機６と、圧縮機７がＯＮ状態、即ち駆動され、また、開閉部１９は図４のように開動作される。開動作によって開閉部１９は、上流側開口部１８ａを開放し、上述の除湿運転が行われる（図７のステップＳ１、ステップＳ２）。

また、第１の温度センサ２２によって検出される空気吸込口３部分に入る空気の温度（ｔ１）が第１の設定温度（ｔｅ例えば１８℃）以下のときには、制御部２１は、図６の「低温」で示す動作を行う。

つまり、送風機６と圧縮機７が駆動され、また、駆動部２０によって開閉部１９が閉動作される。閉動作によって開閉部１９は、上流側開口部１８ａを閉鎖し、この状態で除湿動作が実行される（図７のステップＳ２、ステップＳ３）。

この状態では、送風機６によって空気吸込口３から吸い込まれた空気Ｘは、先ずは、吸熱器１０で冷却されるので、ここで結露が発生する。結露の発生によって生じた結露水は、下方に滴下し、漏斗状の集水部１２ａで集められ、集水タンク１２ｂに流入させられる。

また、結露が発生した後の乾燥した空気Ｘは、熱交換器１１の上流側開口部１７ａ、横向きの第１通路、下流側開口部１７ｂ、放熱器８、送風機６を介して空気吹出口４から本体ケース１外に吹き出す。これにより、例えば室内の湿度低下を果たすことができる。

ところで、設定温度以下、即ち低温の状態では、吸熱器１０において霜が付く着霜現象が起こりやすくなる。この場合、吸熱器１０の通風抵抗が増えるため、第１通路と第２通路における空気抵抗のバランスが変わる。つまり空気Ｘの風量が減り空気Ｙの風量が増えることになる。そして、吸熱器１０での風量が減ることにより、さらに着霜が促進してしまう。そのため、この低温の状況では、開閉部１９を閉動作させている。つまり第２除湿経路を閉じることで、送風機６が駆動されていても、熱交換器１１の第２通路には空気Ｙを流入さない。このようにすることで、送風機６の吸引力を全て第１経路の吸引に利用でき、吸熱器１０を通過する風量を増加させることができる。これにより、着霜が始まった場合であっても吸熱器１０に流れる空気を増加させ、すなわち着霜の促進を抑制し、さらには着霜を排除するための除湿運転を継続する。

この状態で、初期運転時間（ＴＳ）が例えば２５分経過すると（図７のステップＳ４）、吸熱器１０部分の温度を検出する第２の温度センサ２３（ｔｓ）が、第２の設定温度（ｔ０例えば０．５℃）以下か否かが判定される。なお、初期運転時間（ＴＳ）とは、上述の「低温」で示す動作を開始してからの時間である。

第２の温度センサ２３（ｔｓ）で検出した温度が、第２の設定温度（ｔ０例えば０．５℃）以下になっている場合、制御部２１によって図６の「デアイス」で表す動作が行われる（図７のステップＳ５、ステップＳ６）。

この状態は、低温状態の運転を継続したことで、吸熱器１０表面に着霜が広がっている状況であるため、制御部２１は、着霜を解消するためのデアイス動作を実行する。

デアイス動作では、制御部２１は、圧縮機７を停止し、さらに開閉部１９を閉動作した状態で、送風機６を駆動する（図７のステップＳ６）。

デアイス動作時には、送風機６によって空気吸込口３のみから吸い込まれた空気Ｘを吸熱器１０に集中して吹きつけ、吸熱器１０表面の着霜を解消させるのである。デアイス動作の動作時間としては、例えば１０分（Ｔｄ：デアイス積算時間）である。

そして、デアイス積算時間（Ｔｄ）経過後に制御部２１は、吸熱器１０部分の温度を検出する第２の温度センサ２３（ｔｓ）の温度を取得する。制御部２１は、第２の温度センサ２３（ｔｓ）が検出した温度が第２の設定温度（ｔ０例えば０．５℃）以上となるか（図７のステップＳ８、ステップＳ９）、もしくは設定時間Ｔｄ（例えば１０分）を経過すればデアイス動作を終了する（図７のステップＳ７、ステップＳ９）。

以上のように、「低温」動作で示した、空気流量調整部で空気量を調整するのみで、着霜の促進を抑制し、さらには着霜を排除しながら除湿運転できる。つまり、着霜が生じた場合であっても除湿運転を継続しながら着霜を排除でき、効率よく除湿することができる。

（第三の実施形態）
続いて、図８を参照しながら第三の実施形態に係る除湿装置について説明する。

本実施形態に係る除湿装置５２の特徴は、図８に示すように、第一の実施形態で示した構成における空気Ｘが流れる第１除湿経路と空気Ｙが流れる第２除湿経路に加えて、空気Ｚが流れる第３除湿経路を備えた点である。なお空気Ｚは、空気吸込口２または３から吸い込んだ空気のもう１つの部分である。そして本実施形態では、空気の一部分と、空気の他の部分と、空気のもう１つの部分と、の３つの空気を足すことで除湿装置５２に吸い込まれる空気の全量となる。言い換えると、空気のもう１つの部分とは、除湿装置５２に吸い込まれる空気の全量のうち、空気の一部分と、空気の他の部分とを除いた部分とすることができる。

送風機６によって空気吸込口２または空気吸込口３から吸い込んだ空気のもう１つの部分（空気Ｚ）は、吸熱器１０および熱交換器１１を介さずに、放熱器８の上部８ａを介して空気吹出口４から本体ケース１外に吹き出す。

この空気Ｚが通過する経路、すなわち吸熱器１０および熱交換器１１を介さずに、放熱器８のみを介して空気吹出口４から本体ケース１外に吹き出す経路が第３除湿経路である。

ここで、放熱器８は、吸熱器１０の上端部や熱交換器１１の上端部よりも、鉛直上方に突出している。この突出部分が上部８ａに該当し、放熱器８の高さ方向中心よりも上における放熱器８の一部分とすることができる。なお、鉛直上方とは、除湿装置５２を通常稼動ができる状態に設置した場合における上方を示す。

本実施形態では、空気Ｚは放熱器８の上部８ａを通過する。空気Ｘおよび空気Ｙは空気Ｚが通過する放熱器８の上部８ａよりも下側にある放熱器８の他の部分を通過することになる。

そして、このような経路で流れる空気Ｚは、放熱器８の上部８ａを冷却する。このため、放熱器８が冷却され、結果的に吸熱器１０が冷却されることになり、除湿装置５２の除湿能力を向上させることができる。

具体的には、圧縮機７で高温となった冷媒は、最初に、放熱器８の上部８ａ側に流れ込む。つまり、放熱器８において、上部８ａは、放熱器８の他の部分に比べて温度が高い。この温度が比較的に高い放熱器８の上部８ａを空気Ｚが冷却するため、効果的に放熱器８を冷却することができる。この結果、放熱器８が冷却され、吸熱器１０が冷却されることになり、除湿装置５２の除湿能力を向上させることができるのである。

なお、圧縮機７によって高温となった冷媒はガス化するため、通常、放熱器８の上部８ａに圧縮機７が接続される。そして放熱器８での冷却により冷媒は液化して鉛直下方に移動する。このため、本実施形態では、空気Ｚは上部８ａを通過させることで、放熱器８の冷却効果を高めている。しかしながら構造上必ずしも上部８ａが圧縮機７と接続されているとは限らない。このような場合は、放熱器８が備える、圧縮機７側の接続部と膨張器９側の接続部とのうち、圧縮機７側の接続部近傍に空気Ｚを通過させるとよい。圧縮機７側の接続部の方が膨張器９側の接続部よりも温度が高いため、放熱器８の圧縮機７側の接続部を第３除湿経路が通過する構成とすることで、空気Ｚは効果的に放熱器８を冷却することができる。

また、空気Ｚが追加されることにより、全体の空気量（空気Ｘ＋空気Ｙ＋空気Ｚの量）を増加させることができる。

さらに空気Ｚは放熱器８の上部８ａを冷却するため、空気吸込口２または３から吸い込まれたときよりも空気吹出口４から本体ケース１外に吹き出す際に温度が上昇する。

これらの結果、第一の実施形態の構成と比較して、より温度が高く、より湿度が低く、より全体空気量が多い空気が空気吹出口４から本体ケース１外に吹き出されることになる。

このため、除湿装置を利用して居住空間などで衣類を乾燥させる場合などに、乾燥の効果を高めることができる。

なお、熱交換器１１の第２通路を流れる空気Ｙの量は、熱交換器１１の第１通路を流れる空気Ｘの量よりも少なくする構成としている。

本実施形態では、さらに、空気Ｚの量は熱交換器１１の第２通路を流れる空気Ｙの量よりも少なくすることが好ましい。具体的には、空気Ｚの通気抵抗を空気Ｙの通気抵抗よりも大きくすることが好ましい。

この構成によれば、除湿に寄与する空気Ｘおよび空気Ｙの量を十分に確保することができるため、除湿装置の除湿能力をさらに効果的に向上させることができる。

（第四の実施形態）
続いて、図９を参照しながら第四の実施形態に係る除湿装置について説明する。

本実施形態に係る除湿装置５３の特徴は、図９に示すように、第一の実施形態で示した構成における熱交換器１１において、その第２通路の上流側開口部１８ａを空気吸込口２側に向けて傾斜させた傾斜面５５とした点である。

また、本実施形態では、本体ケース１内の熱交換器１１の上方に、除湿装置５３の運転を制御する制御部としての回路基板６１を設けている。この回路基板６１は、熱交換器１１に近接して配置している。

送風機６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Ｙは、回路基板６１と熱交換器１１との間にできる隙間を通過し、第２通路の上流側開口部１８ａより熱交換器１１に流入する。そして放熱器８、送風機６を介して空気吹出口４から本体ケース１外に吹出される。一方、送風機６によって空気吸込口３から本体ケース１内に吸い込まれた空気Ｘは、吸熱器１０を通過し、第１通路の上流側開口部１７ａから熱交換器１１に流入する。その後空気Ｘは、下流側開口部１７ｂから流出し、放熱器８、送風機６を介して空気吹出口４から本体ケース１外に吹出される。このとき、熱交換器１１において空気Ｘと空気Ｙとの間で熱交換が行われ、第２通路に結露が生じる。

ここで、この第２通路を通過する空気Ｙのうち、放熱器８に近い部分を通過する空気は、熱交換器１１による冷却の効果が少ないため、結露が生じにくい。

つまり、第２通路を通過する空気を冷却するための空気は第１通路を通過する空気である。そして、第１通路を流れる空気Ｘは、吸熱器１０側である上流側開口部１７ａから熱交換器１１に流入し、放熱器８側である下流側開口部１７ｂから流出する。よって、まず第２通路の吸熱器１０に近い部分を通過する空気を冷却し、その後に、第２通路の放熱器８に近い部分を通過する空気を冷却する。

それゆえに、第１通路を流れる空気Ｘは、まず第２通路の吸熱器１０に近い部分を通過する空気と熱交換し温められ、その暖められた状態で第２通路の放熱器８に近い部分を通過する空気を冷却することになる。それにより、第２通路の放熱器８に近い部分を通過する空気との温度差が小さくなり、熱交換速度が遅くなる。熱交換速度が遅いので冷却されにくく、第２通路での結露が生じにくいのである。

また、空気吸込口２から取り込まれた空気Ｙは、熱交換器１１の第２通路に流入する際に流れの方向が急激に変化するため、第２通路には風量の偏りが生じる。

つまり、本体ケース１の背面に設けられた空気吸込口２から取り込まれた空気Ｙは横方向に流れるが、第２通路の上流側開口部１８ａは縦方向（鉛直上方）に向けて開口しているため、空気の流れが急激に曲げられる。このとき、慣性により空気Ｙの流れに偏りが生じ、曲がりの外側となる第２通路の放熱器８に近い部分により多くの空気が流入するのである。そして第２通路の放熱器８に近い部分には多くの空気が流れるため、この空気を露点温度まで冷却して結露を生じさせるためにより多くの冷却熱量が必要となる。しかし、上記したように第２通路の放熱器８に近い部分を通過する空気は冷却されにくいので、結露が生じにくい。

それに対し本実施形態では、熱交換器１１の上流側開口部１８ａを空気吸込口２側に向けて傾斜した傾斜面５５としているので、第２通路の放熱器８に近い部分を通過する空気を冷却しやすくなるのである。その詳細について以下に説明する。

第１通路の下流側開口部１７ｂの長辺方向長さを放熱器８の上部８ａ方向に延長する。延長した後の高さは、吸熱器１０の下流端部（図９における吸熱器１０の上方端部）よりも高い位置であればよい。これにより、結果的に上流側開口部１８ａは空気吸込口２側に向けて傾斜することになる。すると、第２通路の放熱器に近い部分の通過長さが長くなり、熱交換器１１を通過する時間を長くすることができる。それにより、温度差が小さく熱交換速度が遅くても、より長時間熱交換させることができるので、結果として熱交換量を増加させることができる。熱交換量を増加させることができるので、第２通路の放熱器８に近い部分を流れる空気に対する冷却量が増加し、結露の生成を増加させることができる。

また、第１通路の下流側開口部１７ｂの長辺方向長さを延長し、上流側開口部１８ａを空気吸込口２側に傾斜させているため、第２通路の吸熱器１０に近い部分にも流入しやすくなり、風量の偏りが緩和される。つまり、第２通路において吸熱器１０から放熱器８に向かって、第２通路の通過長さが大きくなって通風圧損が大きくなるため、放熱器８に近い部分には空気Ｙが流入しにくくなる。逆に、吸熱器１０に近い部分に流入しやすくなるので、第２通路を流れる風量の偏りが緩和されるようになるのである。風量の偏りの緩和により、第２通路の放熱器８に近い部分を流れる空気が少なくなり、露点温度まで冷却するために必要な冷却熱量が少なくなる。したがって、第２通路の放熱器８に近い部分を流れる空気による結露生成を増加させることができる。

以上述べたようにして、熱交換器１１の第２通路の放熱器８に近い部分を流れる空気による結露生成をより増加し、除湿性能をより高めることができる。

（変形例）
なお、上述した４つの実施形態においては、空気吸込口を２つに分けて構成した例を示した。しかしながら、本実施形態では、各通路を通る空気量の配分は各通路の空気抵抗を利用している。このようにすることで、必ずしも空気吸込口を２つに分割する必要は無く、１つの空気吸込口としても同じ効果が得られる。

また、空気抵抗ではなく空気吸込口の開口面積を利用して、各通路を通る空気量を配分する場合には、それぞれの空気量に応じた複数の空気吸込口を設けても良い。

また、第一の実施形態、第三の実施形態では、制御部について記載をしていないが、第二の実施形態で示した制御部を第一の実施形態、第三の実施形態に備えても良い。この場合、制御部は圧縮機や送風機に制御命令を送信することで、除湿装置を動作させる。もちろん、第二の実施形態で示した制御部を第四の実施形態で示した制御部に組み込んでもよい。

また、上述した４つの実施形態は、矛盾の無い範囲で同時に実施しても良い。例えば空気流量調整部と第３除湿経路を設けた除湿装置を提供することなどがこれに該当する。

本発明は、熱交換器部分でも結露をさせることができるため、除湿効果の高い除湿装置として極めて有用なものとなる。

１ 本体ケース
２，３ 空気吸込口
４ 空気吹出口
５ 除湿部
６ 送風機
７ 圧縮機
８ 放熱器
８ａ 上部
９ 膨張器
１０ 吸熱器
１１ 熱交換器
１２ａ 集水部
１２ｂ 集水タンク
１３，１４ 板体
１３ａ 縦向き風路（第２通路）
１４ａ 横向き風路（第１通路）
１５，１６ リブ
１７，１８ 開口部
１７ａ，１８ａ 上流側開口部
１７ｂ，１８ｂ 下流側開口部
１９ 開閉部
２０ 駆動部
２１ 制御部
２２ 第１の温度センサ
２３ 第２の温度センサ
２４ メモリ
２５ 操作部
３１ ルーバー
３２ モータ
３３ ファン
３４ 空気通路
５０，５１，５２，５３ 除湿装置

Claims (16)

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により前記本体ケース内の空気を除湿する除湿部と、
   前記空気吸込口から吸い込んだ本体ケース外の空気を、前記除湿部を通過させた後に前記空気吹出口から本体ケース外に吹き出す送風機と、
   第１通路と前記第１通路とは独立した第２通路とを備え前記第１通路を流れる空気と第２通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の一部分を、前記吸熱器、前記熱交換器の第１通路、前記放熱器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第１除湿経路と、
   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の他の部分を、前記熱交換器の第２通路、前記放熱器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第２除湿経路と、を備え、
   前記熱交換器の前記第２通路を流れる空気量は、前記熱交換器の第１通路を流れる空気量よりも少なくする構成とした除湿装置。
2. 前記熱交換器は、
   前記第２通路の通気抵抗が、前記第１通路の通気抵抗よりも大きい構成とした請求項１に記載の除湿装置。
3. 前記熱交換器は、
   前記第１通路と前記第２通路が交差する構成とした請求項１または２のいずれか１項に記載の除湿装置。
4. 前記熱交換器は、
   直方体形状であり、対向する長辺に第１通路用の開口部を設けるとともに、対向する短辺に第２通路用の開口部を設けた請求項３に記載の除湿装置。
5. 前記第２通路用の下流側開口部は、前記放熱器側に向けて傾斜させた傾斜面とした請求項４に記載の除湿装置。
6. 前記第２通路用の上流側開口部は、空気吸込口側に向けて傾斜させた傾斜面とした請求項４に記載の除湿装置。
7. 前記空気吸込口から空気吹出口への空気通路の空気吸込口側に、前記吸熱器を設け、次に、前記熱交換器を設け、次に、前記放熱器を設けた請求項４から６のいずれか１項に記載の除湿装置。
8. 前記本体ケース内の前記吸熱器及び前記熱交換器の下方に集水部を設けた請求項１に記載の除湿装置。
9. 前記第２通路を流れる空気を増減させる空気流量調整部を設けた請求項１記載の除湿装置。
10. 前記空気流量調整部は、
    前記第２通路を開閉する開閉部と、前記開閉部を駆動する駆動部によって構成した請求項９に記載の除湿装置。
11. 前記開閉部は、
    前記空気吸込口と前記第２通路の間に配置した請求項１０に記載の除湿装置。
12. 前記駆動部と、前記送風機と、前記圧縮機と、前記空気吸込口に入る空気の温度を検出する第１の温度センサと、
    前記第１の温度センサによって検出した温度が第１の設定温度以下になると、前記駆動部によって前記開閉部を閉動作させる制御部とを備えた請求項１０に記載の除湿装置。
13. 前記吸熱器の温度を検出する第２の温度センサを備え、
    前記制御部は、
    前記第１の温度センサによって検出した温度が前記第１の設定温度以下になると、前記開閉部により前記熱交換器の第２通路状を閉じた状態で、前記送風機と前記圧縮機を駆動し、
    前記第２の温度センサによって検出した温度が第２の設定温度以下になると、前記開閉部により前記熱交換器の第２通路状を閉じた状態で、前記送風機を駆動し前記圧縮機を停止する構成とした請求項１２に記載の除湿装置。
14. 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のもう１つの部分を、前記吸熱器および前記熱交換器を介さずに、前記放熱器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第３除湿経路を備えた請求項１に記載の除湿装置。
15. 前記第３除湿経路を、放熱器の圧縮機側の接続部を通過させる構成とした請求項１４に記載の除湿装置。
16. 前記第３除湿経路を流れる空気量は、前記第２通路を流れる空気量よりも少なくする構成とした請求項１４に記載の除湿装置。

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