JP2004275835A - 除湿機 - Google Patents
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Abstract
【課題】長い熱交換路を小型なままで確保した高性能なものとなるようにする。
【解決手段】吸湿材1、除湿ファン3と、再生ヒータ5および再生ファン6と、熱交換器7とからなる除湿のための循環系Aを備え、熱交換器7は、吸湿空気4aを熱交換路7aに導き室内空気2と熱交換させる3枚以上の熱交換エレメント107、207、307を多重に配し、後段側の複数の熱交換エレメント207、307には吸湿空気4aを並列に通して前段の熱交換エレメント107に戻すように、空気導入接続部107a、207a、307aおよび空気排出接続部107b、207b、307bにて互いの対向面間を接続し、複数の熱交換エレメント207、307における前段側熱交換エレメント207の空気導入接続部207aの通路断面積に対し、後段側熱交換エレメント307の空気導入接続部307aの通路断面積を小さくして、上記目的を達成する。
【選択図】 図1
【解決手段】吸湿材1、除湿ファン3と、再生ヒータ5および再生ファン6と、熱交換器7とからなる除湿のための循環系Aを備え、熱交換器7は、吸湿空気4aを熱交換路7aに導き室内空気2と熱交換させる3枚以上の熱交換エレメント107、207、307を多重に配し、後段側の複数の熱交換エレメント207、307には吸湿空気4aを並列に通して前段の熱交換エレメント107に戻すように、空気導入接続部107a、207a、307aおよび空気排出接続部107b、207b、307bにて互いの対向面間を接続し、複数の熱交換エレメント207、307における前段側熱交換エレメント207の空気導入接続部207aの通路断面積に対し、後段側熱交換エレメント307の空気導入接続部307aの通路断面積を小さくして、上記目的を達成する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、繰り返し移動する吸湿材を備えた軽量かつコンパクトな除湿機に関し、詳しくは、ファンにより室内空気を吸湿材に通して室内に戻し室内を除湿しながら、加熱した空気を吸湿部に通して吸湿材の水分を奪って再生を図りながら、吸湿材から水分を奪った吸湿空気から熱交換器により水を分離して回収し貯水するようにした除湿機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の除湿機は、繰り返し移動する吸湿材と、室内空気を前記吸湿材に通した後に室内に戻して室内の除湿を行なう除湿ファンと、空気を加熱して前記吸湿材に通して水分を奪い再生させることを循環系にて繰り返す再生ヒータおよび再生ファンと、前記吸湿材に通され水分を奪い再生ヒータ側に戻される途中の吸湿空気と熱交換して水分を分離する熱交換器と、熱交換器によって分離した水を受ける水受けと、水受けの水を着脱できる貯水タンクに送り込んで貯水する貯水ポンプとを、本体に備えたものが知られている(例えば、特許文献1、2参照。)。
【0003】
また、前記熱交換器として、除湿空気を多岐な熱交換路に導いて前記除湿ファンにより吸引される室内空気と熱交換させる扁平な熱交換エレメントを用いることも知られている(例えば、特許文献2、3参照。)。このものは、2枚の熱交換エレメントを吸気通路に前後に重ねて置き、内部に通す吸湿空気と本体に吸引される室内空気とを熱交換させることで、熱交換エレメントがポリプロピレンなどの合成樹脂製でも吸湿空気を効率よく凝縮させて水分を結露させ分離できるようにしている。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−300145号公報
【0005】
【特許文献2】
特開平11−304398号公報
【0006】
【特許文献3】
特開平11−333239号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のもののように2枚の熱交換エレメントを組み合わせるだけでは、十分な熱交換が図れる長さの熱交換路を確保しようとすると、1つの熱交換エレメントが面積の大きなものとなる。これにより、熱交換エレメントの広さに対応した広がりで室内空気の吸引域が必要になるのと相まって、特許文献2に記載されているように、本体のほぼ全高を使って熱交換器を配し、本体内機器の全てを前後に配置するような構成が必然となる。このような形態では、除湿機が前後に大きく平面スペースを大きくとってしまう。このため、狭い部屋や場所での使用に不便である。
【0008】
本発明の目的は、長い熱交換路を小型なままで確保した高性能な除湿機を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の除湿機は、繰り返し移動する吸湿材と、室内空気を前記吸湿材に通した後に室内に戻して室内の除湿を行なう除湿ファンと、空気を加熱して前記吸湿材に通して除湿水を奪い再生させることを循環系にて繰り返す再生ヒータおよび再生ファンと、前記吸湿材に通され除湿水を奪い再生ヒータ側に戻される途中の吸湿空気を熱交換して除湿水を分離し戻す熱交換器と、熱交換器によって分離した除湿水を受ける水受けとを、本体に備え、前記熱交換器は、前記吸湿空気を細いまたはおよび狭い熱交換路に導き前記室内空気と熱交換させる熱交換エレメントを3枚以上多重に配して、後段側の複数の熱交換エレメントには前記吸湿空気を並列に通してそれらの前段の熱交換エレメントに戻すように、空気導入接続部および空気排出接続部にて互いの対向面間を接続し、前記並列に通す複数の熱交換エレメントにおける前段側熱交換エレメントの空気導入接続部の通路断面積に対し、後段側熱交換エレメントの空気導入接続部の通路断面積を小さくしたことを1つの特徴としている。
【0010】
このような構成では、吸湿材、除湿ファン、再生ヒータ、再生ファン、熱交換器の組み合わせにより、室内空気を吸湿材にて除湿することを循環系にて繰り返して、室内空気から吸湿して除湿を繰り返す吸湿材につき加熱した空気を通すことによって除湿水を奪い再生を図って前記室内空気に対する吸湿機能を保証しつつ、吸湿材から除湿水を奪った吸湿空気から熱交換器での室内空気との熱交換によって除湿水を分離し水受けに受けることを継続して、圧縮機を用いるタイプのものよりも小型かつ軽量なものにて除湿機能を満足することができる。
【0011】
特に、前記熱交換器は3枚以上の熱交換エレメントを多重に配して用いるので、面積の小さなものの組み合わせにて室内空気との十分な熱交換が図れる長さの熱交換路が容易に得られるし、熱交換路が細いまたはおよび狭いものであるため従来の2枚の場合に対する全体の増厚度合は、面積の縮小度合に比べて小さく全体に小型化する。従って、熱交換エレメントの面積に対応して必要な室内空気の吸引域の広がりも小さくできることと相まって、高い除湿機能を確保して本体が小さくなる。しかも、他の本体内機器との配置の自由度が高くなるので、他の本体内機器との上下配置も容易で本体の奥行き寸法を抑えて平面スペースを余りとらないようにでき、狭い場所や部屋でも邪魔にならず使用しやすい。
【0012】
しかも、熱交換器は、前記吸湿空気を後段側の複数の熱交換エレメントに対し並列に通して戻すように空気導入接続部および空気排出接続部にて互いの対向面間を接続した、接続構造が熱交換器の外まわりにはみ出ないコンパクトな構成にしながら、前記並列に通す複数の熱交換エレメントにおける前段側熱交換エレメントに空気導入接続部を通じて導入された共通の吸湿空気が前後の複数の熱交換エレメントに分岐して並列に通される際に、後段側熱交換エレメントの空気導入接続部の通路断面積が、前段側熱交換エレメントの空気導入接続部の通路断面積よりも小さい分だけ、前段側熱交換エレメントの空気導入接続部を通じて導入された吸湿空気を絞って導入し、共通の吸湿空気を前後段の複数の熱交換エレメントのそれぞれに流速をほとんど変えずに通して、循環系全体の空気の流れを乱すようなことなく室内空気との熱交換が一挙に図れるので、熱交換効率、除湿効率が高まり除湿機能がより向上する。また、並列に通す複数の熱交換エレメントの熱交換路は、前段の熱交換エレメントの熱交換路よりも通路断面積の小さなものとしてよいので、室内空気との熱交換効率が高まって除湿機能をさらに向上させられる上、よりかさ低いものとなり熱交換器の増厚をさらに小さくすることができる。
【0013】
前記並列に通す複数の熱交換エレメントにおける空気排出接続部の通路断面積は、その空気排出接続部を有している熱交換エレメントの空気導入接続部の通路断面積とほぼ同等にした、さらなる構成では、
吸湿空気を複数の熱交換エレメントに並列に通して室内空気と熱交換させた後に合流させてそれらの前段側に戻すのに、その合流が行われる前段側熱交換エレメントの空気排出接続部の通路断面積が、後段側熱交換エレメントの空気排出接続部の通路断面積よりも大きくなる関係により、前記合流を流速に変化なくスムーズに達成して循環系全体の空気の流れを乱さないので、合流による熱交換効率、除湿効率の低下を防止することができる。
【0014】
本発明の除湿機は、また、繰り返し移動する吸湿材と、室内空気を前記吸湿材に通した後に室内に戻して室内の除湿を行なう除湿ファンと、空気を加熱して前記吸湿材に通して除湿水を奪い再生させることを循環系にて繰り返す再生ヒータおよび再生ファンと、前記吸湿材に通され除湿水を奪い再生ヒータ側に戻される途中の吸湿空気を熱交換して除湿水を分離し除湿空気に戻す熱交換器と、熱交換器によって分離した除湿水を受ける水受けとを、本体に備え、前記熱交換器は、受け入れた吸湿空気を細いまたはおよび狭い熱交換路に導き前記室内空気と熱交換させる熱交換エレメントを3枚以上多重に配して、これら熱交換エレメントに前記吸湿空気を順次に通して戻すように空気導入接続部にて互いの対向面間を接続し、各熱交換エレメントにおける空気導入接続部の通路断面積、および最後段熱交換エレメントの空気排出接続部の通路断面積をそれぞれほぼ同等としたことを別の特徴としている。
【0015】
このような構成では、吸湿材、除湿ファン、再生ヒータ、再生ファン、熱交換器の組み合わせにより、室内空気を吸湿材にて除湿することを循環系にて繰り返して、室内空気から吸湿して除湿を繰り返す吸湿材につき加熱した空気を通すことによって除湿水を奪い再生を図って前記室内空気に対する吸湿機能を保証しつつ、吸湿材から除湿水を奪った吸湿空気から熱交換器での室内空気との熱交換によって除湿水を分離し水受けに受けることを継続して、圧縮機を用いるタイプのものよりも小型かつ軽量なものにて除湿機能を満足することができる。
【0016】
特に、前記熱交換器は3枚以上の熱交換エレメントを多重に配して用いるので、面積の小さなものの組み合わせにて室内空気との十分な熱交換が図れる長さの熱交換路が容易に得られるし、熱交換路が細いまたはおよび狭いものであるため従来の2枚の場合に対する全体の増厚度合は、面積の縮小度合に比べて小さく全体に小型化する。従って、熱交換エレメントの面積に対応して必要な室内空気の吸引域の広がりも小さくできることと相まって、高い除湿機能を確保して本体が小さくなる。しかも、他の本体内機器との配置の自由度が高くなるので、他の本体内機器との上下配置も容易で本体の奥行き寸法を抑えて平面スペースを余りとらないようにでき、狭い場所や部屋でも邪魔にならず使用しやすい。
【0017】
しかも、3つ以上の熱交換エレメントに前記吸湿空気を順次に通して戻すように空気導入接続部にて互いの対向面間を接続した、接続構造が熱交換器の外まわりにはみ出ないコンパクトな構成にしながら、各熱交換エレメントにおける空気導入接続部の通路断面積、および最後段熱交換エレメントの空気排出接続部の通路断面積がそれぞれほぼ同等であることにより、3つ以上の熱交換エレメントによる長い熱交換路全域にてスムーズな空気の流れを得て室内空気との熱交換が図れるので、熱交換効率、除湿効率が高まり除湿機能がより向上する。
【0018】
熱交換エレメントが、個別の空気導入接続部および空気排出接続部を持った複数の熱交換域に別れている、さらなる構成では、
熱交換エレメントが複数の熱交換域に分かれていて、個別の空気導入接続部および空気排出接続部によって吸湿空気を通すことにより、1つの空気導入接続部から導入した吸湿空気を熱交換エレメントの全域に通して後1つの空気排出接続部から排出させる場合のように空気が行き届きにくい部分、空気の流れが低下ないしは淀む部分が生じにくくなるので、熱交換エレメントの全域を有効に利用できて熱交換効率が高まり除湿機能が向上する。
【0019】
熱交換エレメントが、途中に連絡路を有して複数の熱交換域に別れており、連絡路の通路断面積は、その連絡路を有している熱交換エレメントにおける前記空気導入接続部の通路断面積とほぼ同等以上とした、さらなる構成では、
熱交換エレメントが途中に連絡路を有して複数の熱交換域に分かれていることにより、1つの空気導入接続部から導入した空気でも、連絡路を通じ複数に分かれた熱交換域に順次に通されて、熱交換エレメントの全域に一挙に通される場合のように空気が行き届きにくい部分、空気の流れが低下ないしは淀む部分が生じにくくなるので、熱交換エレメントの全域を有効に利用できて熱交換効率が高まり除湿機能が向上する。特に、連絡路の通路断面積がこの連絡路を有している熱交換エレメントにおける前記空気導入接続部の通路断面積とほぼ同等以上であることによって、前段の熱交換域から後段の熱交換域に移る空気を絞ったりしないので、熱交換エレメントの全熱交換域での熱交換効率が高まり除湿機能が向上する。
【0020】
前記熱交換エレメントを、室内空気の吸引方向に多重となるように縦置きし、最後段の熱交換エレメントを室内空気の上流側に向けた、さらなる構成では、
熱交換エレメントを室内空気の吸引方向に多重となるように縦置きしたので、従来に比して面積の小さな熱交換エレメントに対応する本体の吸気口の内側に位置して吸引される室内空気との十分な熱交換を図りながら、本体の上下方向および前後方向に余裕を与えて、他の本体内機器を設置することができるので、本体の全体の大きさおよび前後方向寸法を小さくすることができ、狭い場所や部屋での使用に便利なものとなる。
【0021】
最前段の熱交換エレメントが、それより後段側の熱交換エレメントよりも面積が大きい、さらなる構成では、
最前段の熱交換エレメントは吸湿材を再生させたままの高湿度な吸湿空気を導入されるが、後段側の熱交換エレメントよりも面積が大きいことによって室内空気との熱交換度を高めて除湿水の分離効率を上げられるので、除湿機能が高まる。また、最前段の熱交換エレメントでの熱交換を経た除湿空気を再生ヒータ側に戻す構成の場合には、広い面積を持った最前段の熱交換エレメントでの高い熱交換による最終的な除湿水の分離を図って戻すので、熱交換器から再生ヒータ側に戻る過程で結露が生じ結露水が再生側に侵入するのを防止しやすい。
【0022】
本体の上部前側に着脱できるように設けられた貯水タンクと、前記水受けの水を貯水タンクに送り込む貯水ポンプとを備え、前記熱交換器は本体の貯水タンク装着部の下で、本体の室内空気を吸引する吸気口の内側に位置している、さらなる構成では、
熱交換器の形態に伴い本体が小型化する特徴を損なわずに、貯水タンクを本体の上部に設けて、水受けに集められる除湿水を給水ポンプにより送り込んで貯水することができ、この貯水状態が外観されるようにするので、ユーザーによって除湿が実感され、評価されやすくする。同時に、貯水タンクに関し排水したり、洗浄などの手入れをしたりするのに、本体外のしかもユーザーの最も近くで、かつ着脱しやすい側に貯水タンクが位置しているので、貯水タンクを単独に容易に取り扱って対応することができる。
【0023】
本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明および図面の記載によって明らかになる。本発明の各特徴はそれ単独で、あるいは可能な限り種々な組み合わせで複合して採用することができる。
【0024】
【実施例】
以下、本発明に係る実施例の除湿機につき幾つかの例とともに、図1〜図14を参照しながら詳細に説明し、本発明の理解に供する。以下の説明は、本発明の具体例を示すものであり、特許請求の範囲の記載内容を限定するものではない。
【0025】
本実施例の除湿機は、本実施例における図1〜図8の例で図1、図2にその全体構成を示し、図14に示す例で図14にその全体構成を示すように、繰り返し移動する吸湿材1と、室内空気2を前記吸湿材1に通した後に室内に戻して室内の除湿を行なう除湿ファン3と、再生用の再生空気4を加熱して前記吸湿材1に通し除湿水を奪い再生させることを図1に矢印4、4aを付して示す循環系Aにて繰り返す再生ヒータ5および再生ファン6と、前記吸湿材1に通され除湿水を奪い再生ヒータ5側に戻される途中の吸湿した吸湿空気4aを熱交換して除湿水を分離し戻す熱交換器7と、熱交換器7によって分離した除湿水を受ける水受け8と、を本体12に備えている。
【0026】
このような除湿機は、吸湿材1、除湿ファン3、再生ヒータ5、再生ファン6、熱交換器7の組み合わせにより、室内空気2を吸湿材1にて除湿することを循環系Aにて繰り返す。この際、室内空気2から吸湿して除湿を繰り返す吸湿材1につき加熱した再生空気4を通すことによって除湿水を奪い再生を図って前記室内空気2に対する吸湿機能を保証しつつ、吸湿材1から除湿水を奪った吸湿空気4aにつき熱交換器7での熱交換によって除湿水を分離して再生空気4に戻し、分離した水は水受け8に受けることを継続する。これによって、圧縮機を用いるタイプのものよりも小型かつ軽量なものにて除湿機能を満足することができる。
【0027】
本実施例では、特に、図1〜図8に示す例、図9〜図13に示す例、図14に示す例のように、熱交換器7は、前記吸湿空気4aを図4の例や図9の例に示すように細いまたはおよび狭い熱交換路7aに導き室内空気2と熱交換させる3枚以上の熱交換エレメント107、207、307・・を多重に配している。
【0028】
このように、熱交換器7は3枚以上の熱交換エレメント107、207、307・・を多重に配して用いることにより、面積の小さなものの組み合わせにて室内空気2との十分な熱交換が図れる長さの熱交換路7aが容易に得られる。併せ、熱交換路7aが細いまたはおよび狭いものであるため従来の2枚の場合に対する全体の増厚度合は、面積の縮小度合に比べて小さく全体に小型化する。従って、熱交換エレメント107、207、307の面積に対応して必要な室内空気2の吸引域の広がりも小さくできることと相まって、高い除湿機能を確保して本体12が小さくなる。従って、熱交換エレメント107、207、307はポリプロピレンなどによるブロー成形品として十分な除湿効果が得られる。しかも、本体内機器16の他のものとの配置の自由度が高くなるので、本体内機器16の他のものとの上下配置も容易で本体12の奥行き寸法を抑えて平面スペースを余りとらないようにでき、狭い場所や部屋でも邪魔にならず使用しやすい。熱交換エレメント107、207、307は透明または半透明にしておくと、内部の汚れなどが透視でき、内部洗浄の時期や交換の時期を判断しやすい。また、抗菌剤を添加していると衛生上好適である。
【0029】
図1〜図8の例、および図9〜図13の例の熱交換器7は、特に、後段側の複数の熱交換エレメント207、307・・には前記吸湿空気4aを並列に通して戻すように、空気導入接続部107a、207a、307aおよび空気排出接続部107b、207b、307bにて互いの対向面間を図4、図9に示すように接続している。また、前記並列に通す複数の熱交換エレメント207、307における前段側熱交換エレメント207の空気導入接続部207aの通路断面積に対し、後段側熱交換エレメント307の空気導入接続部307aの通路断面積を小さくしている。
【0030】
このように、熱交換器7は、その熱交換エレメント107、207、307は、空気導入接続部107a、207a、307aおよび空気排出接続部107b、207b、307bにて互いの対向面間を接続した、接続構造が熱交換器7の外まわりにはみ出ないコンパクトな構成になっていて、前段の熱交換エレメント107を経た吸湿空気4aを後段側の複数の熱交換エレメント207、307・・には前記吸湿空気4aを並列に通して再生側に戻すことができる。ここで、後段の複数の熱交換エレメント207、307には、その前段側熱交換エレメント207に空気導入接続部207aを通じて導入された共通の吸湿空気4aは、図1に矢印で示すように前段側熱交換エレメント207にはそのまま、後段側熱交換エレメント307にはその空気導入接続部307aを通じ分岐して、それぞれに並列に通す。この際、後段側熱交換エレメント307の空気導入接続部307aの通路断面積が、前段側熱交換エレメント207の空気導入接続部207aの通路断面積よりも小さい分だけ、具体的には1/2と半減している分だけ、前段側熱交換エレメント207の空気導入接続部207aを通じ導入された吸湿空気4aを空気導入接続部307aで絞って後段側熱交換エレメント307に分岐させ導入する。これによって、熱交換エレメント107からの共通の吸湿空気4aを、前後段となっている複数の熱交換エレメント207、307・・のそれぞれに流速をほとんど変えずに通して、循環系全体の空気の流れを乱すようなことなく室内空気2との熱交換が一挙に図れるので、熱交換効率、除湿効率が高まり除湿機能がより向上する。
【0031】
また、並列に通す複数の熱交換エレメント207、307・・の熱交換路7aは、単段で吸湿空気4aを通す前段の熱交換エレメント107などの熱交換路7aよりも図4、図9に示すように通路断面積の小さなものとしてよく、具体的には1/2としていて、室内空気2との熱交換効率が高まって除湿機能をさらに向上させられる上、よりかさ低いものとなり熱交換器7の増厚をさらに小さくすることができる。
【0032】
また、図1に矢印で示すように、後段側熱交換エレメント307の空気排出接続部307bから出た熱交換後の吸湿空気4aは前段側熱交換エレメント207からその空気排出接続部207bに出る吸湿空気4aと、その空気排出接続部207bにて合流し、これらに対する前段の熱交換エレメント107に戻される。このような合流に対して、本実施例では、前記並列に通す複数の熱交換エレメント207、307における空気排出接続部207b、307bの通路断面積は、それを有している熱交換エレメント207、307の空気導入接続部207a、307aの通路断面積とほぼ同等にしている。
【0033】
これにより、吸湿空気4aを複数の熱交換エレメント207、307に並列に通して室内空気2と熱交換させた後、前段の熱交換エレメント107に戻すのに、前段側熱交換エレメント207の空気排出接続部207bの通路断面積が、後段側熱交換エレメント307の空気排出接続部307bの通路断面積よりも大きくなる関係、具体的にはほぼ2倍になる関係を得て、前記空気排出接続部207bでの吸湿空気4aの合流を流速に変化なくスムーズに達成して循環系A全体の空気の流れを乱さないので、合流による熱交換効率、除湿効率の低下を防止することができる。
【0034】
さらに、熱交換エレメント107は図4、図6の例、図9、図11の例で示すように、個別の空気導入接続部107a,107aおよび空気排出接続部107b、107bを持った複数の熱交換域107c、107dに別れるようにしている。このように、熱交換エレメント107が複数の熱交換域107c、107dに分かれていて、個別の空気導入接続部107a、107aおよび空気排出接続部107b、107bによって吸湿空気4aを通すことにより、1つの空気導入接続部から導入した除湿空気を熱交換エレメントの全域に通して後1つの空気排出接続部から排出させる場合のように空気が行き届きにくい部分、空気の流れが低下ないしは淀む部分が生じにくくなる。この結果、熱交換エレメント107の全域を有効に利用できて熱交換効率が高まり除湿機能が向上する。従って、面積の大きな熱交換エレメントであるほど熱交換域分割の効果は高い。熱交換エレメントの面積に応じて分割数を変えると好適である。
【0035】
また、熱交換エレメント207、307は図7、図8に示すように、途中に連絡路207c、307cを有して複数の熱交換域207d、307dと207e、207eとに別れるようにしている。併せ、連絡路207c、307cの通路断面積は、その連絡路207c、307cを有している熱交換エレメント207、307における前記空気導入接続部207a、307aの通路断面積とほぼ同等以上としている。このように、熱交換エレメント207、307が途中に連絡路207c、307cを有してそれぞれ複数の熱交換域207d、307dと207e、207eに分かれていると、1つの空気導入接続部207a、307aから熱交換エレメント207、307に導入した空気でも、連絡路207c、307cを通じ複数に分かれた熱交換域207d、307dから207e、207eに順次に通されて、熱交換エレメントの全域に一挙に通される場合のように空気が行き届きにくい部分、空気の流れが低下ないしは淀む部分が生じにくくなる。従って、熱交換エレメント207、307の全域を有効に利用できて熱交換効率が高まり除湿機能が向上する。特に、連絡路207c、307cの通路断面積がこの連絡路を有している熱交換エレメント207、307における前記空気導入接続部207a、307aの通路断面積とほぼ同等以上であることによって、前段の熱交換域207d、307dから後段の熱交換域207e、307eに移る空気を絞ったりしないので、熱交換エレメント207、307の全熱交換域での熱交換効率が高まり除湿機能が向上する。
【0036】
なお、複数の熱交換エレメント107、207、307は、前記した2通りの熱交換域分割方式のいずれを採用してもよいし、別の分割方式でもよい。また、各種分割状態をどのように組み合わせて採用してもよい。
【0037】
また、図1、図2、図4、図5の例、図9、図10の例で示すように、前記熱交換エレメント107、207、307を、室内空気2の吸引方向に多重となるように縦置きし、最後段の熱交換エレメント307を室内空気2の上流側に向けてある。このように熱交換エレメント107、207、307を室内空気2の吸引方向に多重となるように縦置きしたので、従来に比して面積の小さな熱交換エレメントに対応する本体12の吸気口22の内側に位置して吸引される室内空気2との十分な熱交換を図りながら、本体12の上下方向および前後方向に余裕を与えて、本体内機器16の他のものを設置することができるので、本体12の全体の大きさおよび前後方向寸法を小さくすることができ、狭い場所や部屋での使用に便利なものとなる。
【0038】
ここで、最前段の熱交換エレメント107は図1、図2に示すように、吸湿材1を再生させたままの高湿度な吸湿空気4aを導入される。しかし、これに対応して、最前段の熱交換エレメント107は後段側の熱交換エレメント207、307よりも面積を大きくしてある。このように、最前段の熱交換エレメント107は後段の熱交換エレメント207、307よりも面積が大きいことによって室内空気2との熱交換度を高めて除湿水の分離効率を上げられるので、除湿機能が高まる。また、図6、図11に示すように最前段の熱交換エレメント107での分割した1つの熱交換域107dを利用するなどした熱交換エレメント107での熱交換を経た除湿水分離後の再生空気4を再生ヒータ5側に戻す構成の場合には、広い面積を持った最前段の熱交換エレメント107での高い熱交換による最終的な除湿水の分離を図って戻すことになる。この結果、熱交換器7から再生ヒータ5側に戻る過程で結露が生じ結露水が再生側に侵入するのを防止しやすい。さらに、最も大きな熱交換エレメント107の外寸は吸湿材1の外寸よりも大きく、それよりも小さい熱交換エレメント207、307などは吸湿材1の外寸よりも小さくしてある。これにより、複数の熱交換エレメント107、207、307などに大きさの違いものとして本体12内に設置するのに、必要不可欠な吸湿材1の外寸から余り大きくせずに設けられる。
【0039】
また、図2に示すように本体12の上部前側に着脱できるように設けられた貯水タンク9と、前記水受け8の水を貯水タンク9に送り込む図3に示すような貯水ポンプ11とをさらに備え、前記熱交換器7は本体12の貯水タンク装着部となる段部15の下で、本体12の室内空気2を吸引する吸気口22の内側に位置するようにしている。これにより、熱交換器7の上記のような多重形態に伴い本体12が小型化する特徴を損なわずに、貯水タンク9を本体12の上部に設けて、水受け8に集められる除湿水を貯水ポンプ11により送り込んで貯水することができ、貯水タンク9を透明はたは、半透明にするかそのようなのぞき窓を設けるかして貯水状態が外観されるようにするので、ユーザーによって除湿が実感され、評価されやすくする。同時に、貯水タンク9に関し排水したり、洗浄などの手入れをしたりするのに、本体12外のしかもユーザーの最も近くで、かつ着脱しやすい側に貯水タンク9が位置しているので、貯水タンク9を単独に容易に取り扱って対応することができる。
【0040】
図1〜図8に示す例の除湿機につき、さらに詳述すると、吸湿材1、除湿ファン3、再生ヒータ5、再生ファン6、熱交換器7の組み合わせからなる循環系A、水受け8および貯水ポンプ11は、除湿機の本体12に例えば図1、図2に示す本体内機器16であり、着脱できる貯水タンク9は本体外機器となる。
【0041】
これにより、本体12側に備えた循環系Aにて除湿機能を発揮しながら、吸湿材1を再生した後の吸湿した再生空気4から分離した除湿水、および連絡路101での結露水は、同じく本体12側に備えた水受け8で受けることにより広域に拡がらせないで貯水ポンプ11による貯水タンク9への送り込みと貯水に供して、本体12の必要スペースを最小限に抑えて満杯回避により長時間の除湿を可能としながら、分離した除湿水が蒸発、逸散して室内を却って加湿してしまうような不都合を防止することができる。貯水ポンプ11から貯水タンク9への図2、図3に示すような送水路26はどのように構成し、どのように接続してもよいが、貯水タンク9の上部から流し込むと逆流が生じないので好適である。しかし、送水路26の途中や貯水タンク9の送水路26を着脱できるように接続する部分に逆止弁を設ければ逆流による問題は解消する。
【0042】
また、図2に示すように、本体12の貯水タンク9の下、つまり貯水タンク9を設ける設置部の下、図示する例では図2に示すような前記段部15の下に、前側から順に、熱交換器7の他、回転する吸湿材1が位置している。この吸湿材1の後ろの上下に再生ヒータ5および再生ファン6が位置して、再生用の空気4が再生ファン6から、再生ヒータ5、吸湿材1、熱交換器7に順次至って後、再生ファン6に戻る循環系Aをなしている。これら再生ヒータ5および再生ファン6の後ろに除湿ファン3がその吸気口3aを吸湿材1を介して本体12の前面の吸気口22に向け開口し、送風口3bを本体12上部の排気口23に繋がるようにして位置している。
【0043】
水受け8は図2に示すような蓋8aを有し、前記熱交換器7にて吸湿空気4aから分離した除湿水、ないしは結露水はこの蓋8aの通水部8bを通じて受け入れる。貯水ポンプ11は図3に示すように水受け8の底部から貯水タンク9に至る送水路26の基部側途中に設けてある。また、図示する例では吸気口22の内側に図1、図2に示すようなフィルタ93が設けられている。吸湿材1は図1、図2に示すように、ゼオライトなどの吸湿剤1aを収容保持したケース1bにギヤ1cを設け、このギヤ1cに図3に示すようなギヤドモータ71に直結するなどしたピニオンギヤ72を噛み合わせることによって所定の速度で回転駆動するようにしてある。
【0044】
以上のような本体内機器16の配置により、吸湿材1が回転して繰り返し室内空気2の除湿とその後の再生を行うので、前記除湿と再生のための室内空気2の図1に示す通過方向に厚みが向く扁平なものでよくなり、その前部に位置する熱交換器7とともに本体12上部の前側に設けられる貯水タンク9の平面スペースを利用した下側に位置して、前後方向および上下方向に無駄なスペースなく設置できる。また、これら上部の貯水タンク9、その下部の熱交換器7および吸湿材1と、これらの後方に位置した再生ヒータ5および再生ファン6とで、互いが無駄に分散するようなことなく前記循環系Aを、これを収納する本体12部分とともに例えば図1、図2に示すようにコンパクトに構成しながら、この循環系Aの後ろに本体12の高さ一杯を利用した図1に示すような十分な大きさの除湿ファン3を、本体12を特に大型化したりしないで設けて、十分な風量と、静かで人に風を感じさせない程度の低速吸気、および低速送風とを確保して、高い除湿機能を発揮することができる。しかし、広域の除湿には吸気および送風のうち少なくとも一方は除湿の必要な範囲まで及ぶ条件を満足する必要がある。
【0045】
本体12内は図1、図2に示すように除湿ファン3を収容した後部と、循環系Aを収容した前部とを合成樹脂製の仕切り壁75によって仕切っている。仕切り壁75は本体後部側に除湿モータ3eを取り付け、そのまわりに吸気口3aを形成している。除湿モータ3eに直結した除湿羽根車3dは後部側に位置して、仕切り壁75に取り付けた合成樹脂製のカバー壁3cで覆ってこれをケーシング用のベルマウスとして除湿ファン3を構成している。また、本体12の前部側には、さらに、吸湿材1側と熱交換器7側とを仕切る図1、図2、図3に示すような合成樹脂製の仕切り壁77を設けている。仕切り壁77はその中央に吸湿材1を図1、図2に示す軸部77aによって回転できるように支持するとともに、前記ギヤドモータ71を取り付け、吸湿材1を仕切り壁77上で回転駆動するようにしている。
【0046】
仕切り壁75、77間には除湿モータ3eのほか、前記再生ヒータ5および再生ファン6が位置している。再生ヒータ5は仕切り壁77に取り付けた図2に示すような加熱部カバー73の後部にある流入口73a内に保持し、加熱部カバー73が前部側に向け、上下左右にラッパ形に広がって形成する流出口73bを吸湿材1の再生を図る範囲に対し適当な隙間を持って対向させている。加熱部カバー73の前記のようなラッパ形状は、小さな流入口73aにて再生ヒータ5と再生空気4との効率のよい接触とそれによる加熱を達成した後、十分に昇温した再生空気4を可能な限り吸湿材1のより広域に通風させて、効率のよい再生が図れるようにしている。加熱部カバー73の後部には、再生ヒータ5に導いた後、吸湿材1を通過させる、図1、図2、図3に示すような再生カバー74を設けてあり、加熱部カバー73とともに仕切り壁77に取り付けてある。再生カバー74は図2に示すように加熱部カバー73の全体を覆った状態で再生空気4を再生ヒータ5に送風するようにしてあり、加熱部からその後側まわりへの熱影響を防止する遮熱カバーにもなっている。
【0047】
再生ファン6は羽根車6aを収容したケーシング6bの吸引口6cが、図2に示すように仕切り壁77に一体成形した連絡路101のダクト103における後部端に図示するように嵌め合わせるなどして接続してあり、ケーシング6bの吹き出し口6dを図1、図3に示すように再生カバー74の導風口74aに接続してある。
【0048】
仕切り壁77は、さらに、図1、図2に示すように、吸湿材1に対応する部分を前部側に開放して、再生ファン6によって吸引される室内空気2を吸湿材1に通風させる通風口78と、吸湿材1の前部側で再生ヒータ5、吸湿材1を通過し、吸湿材1を再生させた後の吸湿空気4aを受け入れる図2に示すような受入室79を形成している。受入室79はその後端が吸湿材1と適当な隙間を持って対向して吸湿空気4aを受入れ、前部には前記熱交換器7における空気導入接続部107aとの接続口80を設けて受け入れた吸湿空気4aを熱交換器7に送り込むようにしてある。
【0049】
本体12の後部上面には図2に示す操作面28と図1、図2に示す除湿ファン3からの送風口3bを経た図2に示す排気口23とを横に並ぶように併設している。排気口23は本体12の上面への矩形な開口23aと、本体12の背面への開口23bとが連続した状態に形成してあり、開口23aに軸64により開閉できるように枢支した風向設定蓋65を設け、操作面28にて設定した風向状態になるように図示しないモータなどのアクチュエータにより駆動するようにしてある。風向設定は例えばほぼ鉛直な全開状態と、図2に示す水平な全閉状態との間の各中間開き状態と、全閉状態と全開状態との間を連続的に往復する風向連続変更状態とがある。全閉状態では開口23bだけが後方向に開かれた状態で、後ろ向き送風となる。全開状態では開口23aの全域が開口されて真上への送風となる。各中間開き状態では風向設定蓋65の開き角度に沿った方向への送風となる。さらに、図1に示すように除湿ファン3の本体12における偏った送風口3bおよび排気口23の近傍にできるデッドスペースを利用して、操作面28に設ける操作回路基板311と電源回路基板312とを、上下に、あるいは横に並べて設けてある。
【0050】
本体12には、さらに、図2に示すように、本体12の側方から見て貯水タンク9と対角線上の位置となるコーナ部の左右両側にキャスタ33を設けてある。これにより、本体12を左右一対のキャスタ33にて接地して引き回すのに、前記対角線が鉛直となる側に本体12を後ろ側に倒すと、本体12の貯水タンク9を含む重心をキャスタ33上に位置させられるし、貯水タンク9での貯水量の違いでその時々で前記重心の位置が異なっても、本体12の後ろ側への倒し角度を調節することによって重量を前後にバランスさせて難なく移動させられ、同一の居室内は勿論、居室間、居室と風呂場など場所を移して使用するような場合に便利である。風呂場ではそれ自体の除湿、乾燥はもとより、洗濯物の乾燥にも供することができる。
【0051】
なお、本体12の底部には使用状態に接地する座部の1つの例として座脚35を設けてあり、図2に示すようにキャスタ33を設置面36から少し浮かせて本体12を設置するようにしてある。これにより、本体12を使用状態に設置している状態ではキャスタ33は接地せず本体12の設置状態を不安定にするようなことはない。
【0052】
前記キャスタ33を設けるのに併せ、本体12の背面には図1、図2に示すように、上下方向に出し入れできる引き手37を設けてある。図示する例の引き手37は本体12における背部の左右方向の中央部に縦向きに設けた鞘部39に出し入れできるように保持された左右一対の引き棒37aと、これら引き棒37aの上端に取り付けられたグリップ部37bとで構成している。このような引き手37は本体12を前記のように後ろ側に倒して引き回すときの、本体12の支え、角度調節、引き回しのそれぞれに共用して、容易かつ自在に移動できる。なお、貯水タンク9の上部には図示しない起伏できるように枢支した手提げハンドルを設けるのが好適である。ここで、ベルマウスであるカバー壁3cは本体12内の
電装部と引き手37を設ける部分とを絶縁性を有して区画する絶縁区画壁を共用しており、引き手37のグリップ部37b、引き棒37aが金属製であっても使用の安全が図れる。仕切り板75に対しカバー壁3cは羽根車3dのまわりを軸方向片側から覆うカップ形状をなした本体から送風路が送風口3bに向かって延びる立体形状を有し、これの側には補強などを目的としてリブを設けず、滑らかな表面形状のものとする。これにより、成形が容易になる。また、本体12の後壁における鞘部39の間は内側に凹陥させたコード収納部313として図示しない電源コードを収納するスペースとすることができる。また、本体12の壁に図1に示すようなボス315を設けてカバー壁3cをねじ止めなどすれば、本体12の壁とカバー壁3cとによって引き手37の格納部を形成し、前部の電装側と隔離することができる。
【0053】
以上から、本体12の上部において、貯水タンク9と、排気口23および操作、電源基板311、312と、引き手7との3つが前後に並ぶことになる。
【0054】
熱交換器7は各熱交換エレメント107、207、307のそれぞれを、図4に示すように互いの対向面の一方または双方に設けたスペーサ凸部401によって適当な室内空気2の熱交換通路402を残して前記の接続を行い、最前段の熱交換エレメント107の上部左右2箇所と、最後段の熱交換エレメント307の下部左右2箇所とを、前記仕切り壁77に一体成形して設けた図5に示すような取り付け脚403を利用してねじ405にて着脱できるように取り付けてある。
【0055】
また、各熱交換エレメント107、207、307は、それぞれの下部の左右両側から中央に向かって低くなった部分に、それらの熱交換域107cと107dごと、熱交換域207d、207eごと、熱交換域307d、307eごとに設けた、結露水を水受け8に流し込むドレンパイプ406を有し、内部での結露水の全てが集まるようになっている。しかも、熱交換エレメント107では2つの空気導入接続部107a、107aは上部と、下部側方にあって、2つの空気排出接続部107b、107bは上部と下部側方にあって、いずれもドレンパイプ406から離れているので、そこを通る空気の流れによって結露水がドレンパイプ406に集まり、流れ落ちるのを邪魔するようなことがない。また、熱交換エレメント207では、2つの空気導入接続部207a、207aおよび2つの空気排出接続部207b、207bはそれぞれ側方にあり、連絡路207cが上部にあって、いずれもドレンパイプ406から離れているので、そこを通る空気の流れによって結露水がドレンパイプ406に集まり、流れ落ちるのを防止することができる。また、熱交換エレメント307では、1つの空気導入接続部307aおよび1つの空気排出接続部307bはそれぞれ側方にあり、連絡路307cが上部にあって、いずれもドレンパイプ406から離れているので、そこを通る空気の流れによって結露水がドレンパイプ406に集まり、流れ落ちるのを防止することができる。
【0056】
さらに、熱交換器7での室内空気2との熱交換によって除湿水を分離された再生空気4が熱交換エレメント107の空気排出接続部107bから再生側、図示する例では再生ファン6の側に至るダクト103の途中で結露が生じ、それによる結露水が再生側に吸引され、悪影響することが考えられる。そこで、ダクト103の一部、好適には再生ファン6との接続部近傍の下部に図1に示すような凹部102またはおよび結露水たまり部を設けるとともに、前記、再生カバー74の下部に傾斜部74bを形成して万一にも侵入した結露水をその低位部74cに溜めて他へ及ばないようにしている。また、凹部102や再生カバー74の低位部に溜まる結露水を図2、図3に示す戻し路111、112によって水受け8に戻せるようにしている。なお、他の部分においても同様な結露水の戻しを図ることができる。
【0057】
なお、吸湿空気4aを並列に通す複数熱交換エレメントによる作用、効果は、それの数が多いほど高まり、また、前段に他の熱交換エレメントがなくても発揮し得る。
【0058】
図9〜図13に示す例の除湿機は、熱交換器7を構成する熱交換エレメント107、207、307において、空気導入接続部107a、207a、307aおよび空気排出接続部107b、207b、307bを設けた位置が図1〜図8に示す除湿機と異なっているだけで、他の構成は特に変わるところはなく、共通する部材には同一に符号を付し、重複する図示および説明は省略する。空気の通過順序は図10〜図13に矢印で示した通りである。
【0059】
図14に示す例の除湿機について詳述する。熱交換器7は、受け入れた吸湿空気4aを細いまたはおよび狭い熱交換路7aに導き室内空気2と熱交換させる3枚以上の熱交換エレメント107、207、307・・を図1〜図8の例、図9の例と同じように多重に配している。しかし、本例では、これら熱交換エレメント107、207、307・・に前記吸湿空気4aを順次に通して戻すように空気導入接続部107a、207a、307aにて互いの対向面間を接続し、各熱交換エレメント107、207、307・・における空気導入接続部107a、207a、307a・・の通路断面積、および最後段熱交換エレメント307の空気排出接続部307bの通路断面積をそれぞれほぼ同等としている。
【0060】
これにより、図1〜図8の例、図9〜図13の例の場合と同様に、3つ以上の熱交換エレメント107、207、307・・に前記吸湿空気4aを順次に通して戻すように空気導入接続部107a、207a、307a・・にて互いの対向面間を接続した、接続構造が熱交換器7の外まわりにはみ出ないコンパクトな構成になる。本例では、特に、各熱交換エレメント107、207、307・・における空気導入接続部107a、207a、307a・・の通路断面積、および最後段熱交換エレメント307の空気排出接続部307bの通路断面積がそれぞれほぼ同等であることにより、3つ以上の熱交換エレメント107、207、307・・による長い熱交換路7a全域にてスムーズな空気の流れを得て室内空気2との熱交換が図れるので、熱交換効率、除湿効率が高まり除湿機能がより向上する。しかも、各熱交換エレメント107、207、307・・における熱交換路7aの通路断面積もほぼ同一にして空気の流れのさらなる安定を図って熱交換効率を高め安定させられる。これによっても、除湿能力が高まる。空気導入接続部107aから出る除湿水分離後の再生空気4は図示しないが、そのまま再生側に戻せばよい。これによって、熱交換器7における吸湿空気4aの流れは、熱交換エレメント107、207、307を経て本体12の後側から前部に向かうのに対し、室内空気2は本体12の前部から後方に向かうので、互いの流れはカウンター方向になって熱交換しあう。
【0061】
この場合も、図1〜図8の例、図9〜図13の例と同じように、熱交換域が連絡路で繋がって複数に分かれたものを用いてもよい。また、分かれた熱交換域が連絡路で一部繋がっていないものを用いて、前後に並ぶ熱交換域どうしで、最前段の熱交換エレメント107側から最後段の熱交換エレメント307に吸湿空気4aを順次に通した後、連絡路を通じて最後段の熱交換エレメント307の隣の熱交換域に移って、これと前後に並ぶ最前段の熱交換エレメント107の熱交換域まで順次に通すといったように、各熱交換エレメント107、207、307・・の複数分割された熱交換域をジグザグに順次に通しながら、全ての熱交換域に通してから戻すようにもできる。これにより、各熱交換エレメント107、207、307・・の前後配置による室内空気2との熱交換度合に差ができるのを緩和することができる。
【0062】
さらに、面積の大きな最前段の熱交換エレメント107はアルミニウムなどの金属製として、室内空気2との熱交換性をさらに高めた上に、ペルチェ素子またはこれを組み合わせたペルチェモジュール411の吸熱面を熱結合させてある。これにより、ペルチェモジュール411の吸熱面による冷却効果が熱交換エレメント107に及び、ここでの吸湿空気4aの凝縮度を勢い高められ、除湿機能が格段に向上する。ペルチェモジュール411の発熱面は本体12の外部に露出させるなどして冷却できるようにする。これにより、ペルチェモジュール411の冷却効果が高まるし、発熱が本体12内で他に悪影響を及ぼすのを防止することができる。しかし、熱交換エレメント207、307もアルミニウムなどの金属製としてペルチェモジュール411からの冷却が及びやすくしてもよい。
【0063】
なお、本例での貯水タンク9はその上部に受水皿412とハンドル410とが設けられ、受水皿412は送水路26からの送水を受け、受水した除湿水を、流出口413を通じて貯水タンク9内に流し込めるようにしている。受水皿412には着脱できる蓋414を設けてある。
【0064】
【発明の効果】
本発明に係る除湿機の1つの特徴によれば、吸湿材、除湿ファン、再生ヒータ、再生ファン、熱交換器の組み合わせにより、室内空気を吸湿材にて除湿することを循環系にて繰り返して、室内空気から吸湿して除湿を繰り返す吸湿材につき加熱した空気を通すことによって除湿水を奪い再生を図って前記室内空気に対する吸湿機能を保証しつつ、吸湿材から除湿水を奪った吸湿空気から熱交換器での室内空気との熱交換によって除湿水を分離し水受けに受けることを継続して、圧縮機を用いるタイプのものよりも小型かつ軽量なものにて除湿機能を満足することができる。
【0065】
特に、前記熱交換器は3枚以上の熱交換エレメントを多重に配して用いるので、面積の小さなものの組み合わせにて室内空気との十分な熱交換が図れる長さの熱交換路が容易に得られるし、熱交換路が細いまたはおよび狭いものであるため従来の2枚の場合に対する全体の増厚度合は、面積の縮小度合に比べて小さく全体に小型化する。従って、熱交換エレメントの面積に対応して必要な室内空気の吸引域の広がりも小さくできることと相まって、高い除湿機能を確保して本体が小さくなる。しかも、他の本体内機器との配置の自由度が高くなるので、他の本体内機器との上下配置も容易で本体の奥行き寸法を抑えて平面スペースを余りとらないようにでき、狭い場所や部屋でも邪魔にならず使用しやすい。
【0066】
しかも、熱交換器は、前記吸湿空気を後段側の複数の熱交換エレメントに対し並列に通して戻すように空気導入接続部および空気排出接続部にて互いの対向面間を接続した、接続構造が熱交換器の外まわりにはみ出ないコンパクトな構成にしながら、前記並列に通す複数の熱交換エレメントにおける前段側熱交換エレメントに空気導入接続部を通じて導入された共通の吸湿空気が前後の複数の熱交換エレメントに分岐して並列に通される際に、後段側熱交換エレメントの空気導入接続部の通路断面積が、前段側熱交換エレメントの空気導入接続部の通路断面積よりも小さい分だけ、前段側熱交換エレメントの空気導入接続部を通じて導入された吸湿空気を絞って導入し、共通の吸湿空気を前後段の複数の熱交換エレメントのそれぞれに流速をほとんど変えずに通して、循環系全体の空気の流れを乱すようなことなく室内空気との熱交換が一挙に図れるので、熱交換効率、除湿効率が高まり除湿機能がより向上する。また、並列に通す複数の熱交換エレメントの熱交換路は、前段の熱交換エレメントの熱交換路よりも通路断面積の小さなものとしてよいので、室内空気との熱交換効率が高まって除湿機能をさらに向上させられる上、よりかさ低いものとなり熱交換器の増厚をさらに小さくすることができる。
【0067】
前記並列に通す複数の熱交換エレメントにおける空気排出接続部の通路断面積は、その空気排出接続部を有している熱交換エレメントの空気導入接続部の通路断面積とほぼ同等にした、さらなる構成では、
吸湿空気を複数の熱交換エレメントに並列に通して室内空気と熱交換させた後に合流させてそれらの前段側に戻すのに、その合流が行われる前段側熱交換エレメントの空気排出接続部の通路断面積が、後段側熱交換エレメントの空気排出接続部の通路断面積よりも大きくなる関係により、前記合流を流速に変化なくスムーズに達成して循環系全体の空気の流れを乱さないので、合流による熱交換効率、除湿効率の低下を防止することができる。
【0068】
本発明の除湿機の別の特徴によれば、吸湿材、除湿ファン、再生ヒータ、再生ファン、熱交換器の組み合わせにより、室内空気を吸湿材にて除湿することを循環系にて繰り返して、室内空気から吸湿して除湿を繰り返す吸湿材につき加熱した空気を通すことによって除湿水を奪い再生を図って前記室内空気に対する吸湿機能を保証しつつ、吸湿材から除湿水を奪った吸湿空気から熱交換器での室内空気との熱交換によって除湿水を分離し水受けに受けることを継続して、圧縮機を用いるタイプのものよりも小型かつ軽量なものにて除湿機能を満足することができる。
【0069】
特に、前記熱交換器は3枚以上の熱交換エレメントを多重に配して用いるので、面積の小さなものの組み合わせにて室内空気との十分な熱交換が図れる長さの熱交換路が容易に得られるし、熱交換路が細いまたはおよび狭いものであるため従来の2枚の場合に対する全体の増厚度合は、面積の縮小度合に比べて小さく全体に小型化する。従って、熱交換エレメントの面積に対応して必要な室内空気の吸引域の広がりも小さくできることと相まって、高い除湿機能を確保して本体が小さくなる。しかも、他の本体内機器との配置の自由度が高くなるので、他の本体内機器との上下配置も容易で本体の奥行き寸法を抑えて平面スペースを余りとらないようにでき、狭い場所や部屋でも邪魔にならず使用しやすい。
【0070】
しかも、3つ以上の熱交換エレメントに前記吸湿空気を順次に通して戻すように空気導入接続部にて互いの対向面間を接続した、接続構造が熱交換器の外まわりにはみ出ないコンパクトな構成にしながら、各熱交換エレメントにおける空気導入接続部の通路断面積、および最後段熱交換エレメントの空気排出接続部の通路断面積がそれぞれほぼ同等であることにより、3つ以上の熱交換エレメントによる長い熱交換路全域にてスムーズな空気の流れを得て室内空気との熱交換が図れるので、熱交換効率、除湿効率が高まり除湿機能がより向上する。
【0071】
熱交換エレメントが、個別の空気導入接続部および空気排出接続部を持った複数の熱交換域に別れている、さらなる構成では、
熱交換エレメントが複数の熱交換域に分かれていて、個別の空気導入接続部および空気排出接続部によって吸湿空気を通すことにより、1つの空気導入接続部から導入した吸湿空気を熱交換エレメントの全域に通して後1つの空気排出接続部から排出させる場合のように空気が行き届きにくい部分、空気の流れが低下ないしは淀む部分が生じにくくなるので、熱交換エレメントの全域を有効に利用できて熱交換効率が高まり除湿機能が向上する。
【0072】
熱交換エレメントが、途中に連絡路を有して複数の熱交換域に別れており、連絡路の通路断面積は、その連絡路を有している熱交換エレメントにおける前記空気導入接続部の通路断面積とほぼ同等以上とした、さらなる構成では、
熱交換エレメントが途中に連絡路を有して複数の熱交換域に分かれていることにより、1つの空気導入接続部から導入した空気でも、連絡路を通じ複数に分かれた熱交換域に順次に通されて、熱交換エレメントの全域に一挙に通される場合のように空気が行き届きにくい部分、空気の流れが低下ないしは淀む部分が生じにくくなるので、熱交換エレメントの全域を有効に利用できて熱交換効率が高まり除湿機能が向上する。特に、連絡路の通路断面積がこの連絡路を有している熱交換エレメントにおける前記空気導入接続部の通路断面積とほぼ同等以上であることによって、前段の熱交換域から後段の熱交換域に移る空気を絞ったりしないので、熱交換エレメントの全熱交換域での熱交換効率が高まり除湿機能が向上する。
【0073】
前記熱交換エレメントを、室内空気の吸引方向に多重となるように縦置きし、最後段の熱交換エレメントを室内空気の上流側に向けた、さらなる構成では、
熱交換エレメントを室内空気の吸引方向に多重となるように縦置きしたので、従来に比して面積の小さな熱交換エレメントに対応する本体の吸気口の内側に位置して吸引される室内空気との十分な熱交換を図りながら、本体の上下方向および前後方向に余裕を与えて、他の本体内機器を設置することができるので、本体の全体の大きさおよび前後方向寸法を小さくすることができ、狭い場所や部屋での使用に便利なものとなる。
【0074】
最前段の熱交換エレメントが、それより後段側の熱交換エレメントよりも面積が大きい、さらなる構成では、
最前段の熱交換エレメントは吸湿材を再生させたままの高湿度な吸湿空気を導入されるが、後段側の熱交換エレメントよりも面積が大きいことによって室内空気との熱交換度を高めて除湿水の分離効率を上げられるので、除湿機能が高まる。また、最前段の熱交換エレメントでの熱交換を経た除湿空気を再生ヒータ側に戻す構成の場合には、広い面積を持った最前段の熱交換エレメントでの高い熱交換による最終的な除湿水の分離を図って戻すので、熱交換器から再生ヒータ側に戻る過程で結露が生じ結露水が再生側に侵入するのを防止しやすい。
【0075】
本体の上部前側に着脱できるように設けられた貯水タンクと、前記水受けの水を貯水タンクに送り込む貯水ポンプとを備え、前記熱交換器は本体の貯水タンク装着部の下で、本体の室内空気を吸引する吸気口の内側に位置している、さらなる構成では、
熱交換器の形態に伴い本体が小型化する特徴を損なわずに、貯水タンクを本体の上部に設けて、水受けに集められる除湿水を給水ポンプにより送り込んで貯水することができ、この貯水状態が外観されるようにするので、ユーザーによって除湿が実感され、評価されやすくする。同時に、貯水タンクに関し排水したり、洗浄などの手入れをしたりするのに、本体外のしかもユーザーの最も近くで、かつ着脱しやすい側に貯水タンクが位置しているので、貯水タンクを単独に容易に取り扱って対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る除湿機の実施例における1つの例を示す横断面図である。
【図2】図1の除湿機の縦断面図である。
【図3】図1、図2の除湿機の吸湿材を持った仕切り壁の背面図である。
【図4】図1の除湿機における熱交換器の横断斜視図である。
【図5】図1除湿機の熱交換器および吸湿材再生ファンとの関係を示す斜視図である。
【図6】図4、図5に示す熱交換器の最前段の熱交換エレメントを示す斜視図である。
【図7】図4、図5に示す熱交換器の中段の熱交換エレメントを示す斜視図である。
【図8】図4、図5に示す熱交換器の最後段の熱交換エレメントの斜視図である。
【図9】本発明に係る除湿機の実施例における他の例を示す熱交換器の横断面図である。
【図10】図9の除湿機の熱交換器および吸湿材再生ファンとの関係を示す斜視図である。
【図11】図9、図10に示す熱交換器の最前段の熱交換エレメントを示す斜視図である。
【図12】図9、図10に示す熱交換器の中段の熱交換エレメントを示す斜視図である。
【図13】図9、図10に示す熱交換器の最後段の熱交換エレメントの斜視図である。
【図14】本発明に係る除湿機の実施例における今1つの例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
A 循環系
1 吸湿材
2 室内空気
3 除湿ファン
4 再生用空気
5 再生ヒータ
6 再生ファン
7 熱交換器
7a 熱交換路
8 水受け
9 貯水タンク
12 本体
15 段部
16 本体内機器
22 吸気口
107、207、307 熱交換エレメント
107a、207a、307a 空気導入接続部
107b、207b、307b 空気排出接続部
207c、307c 連絡路
107c、107d、207d、307d、207e、307e 熱交換域
【発明の属する技術分野】
本発明は、繰り返し移動する吸湿材を備えた軽量かつコンパクトな除湿機に関し、詳しくは、ファンにより室内空気を吸湿材に通して室内に戻し室内を除湿しながら、加熱した空気を吸湿部に通して吸湿材の水分を奪って再生を図りながら、吸湿材から水分を奪った吸湿空気から熱交換器により水を分離して回収し貯水するようにした除湿機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の除湿機は、繰り返し移動する吸湿材と、室内空気を前記吸湿材に通した後に室内に戻して室内の除湿を行なう除湿ファンと、空気を加熱して前記吸湿材に通して水分を奪い再生させることを循環系にて繰り返す再生ヒータおよび再生ファンと、前記吸湿材に通され水分を奪い再生ヒータ側に戻される途中の吸湿空気と熱交換して水分を分離する熱交換器と、熱交換器によって分離した水を受ける水受けと、水受けの水を着脱できる貯水タンクに送り込んで貯水する貯水ポンプとを、本体に備えたものが知られている(例えば、特許文献1、2参照。)。
【0003】
また、前記熱交換器として、除湿空気を多岐な熱交換路に導いて前記除湿ファンにより吸引される室内空気と熱交換させる扁平な熱交換エレメントを用いることも知られている(例えば、特許文献2、3参照。)。このものは、2枚の熱交換エレメントを吸気通路に前後に重ねて置き、内部に通す吸湿空気と本体に吸引される室内空気とを熱交換させることで、熱交換エレメントがポリプロピレンなどの合成樹脂製でも吸湿空気を効率よく凝縮させて水分を結露させ分離できるようにしている。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−300145号公報
【0005】
【特許文献2】
特開平11−304398号公報
【0006】
【特許文献3】
特開平11−333239号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のもののように2枚の熱交換エレメントを組み合わせるだけでは、十分な熱交換が図れる長さの熱交換路を確保しようとすると、1つの熱交換エレメントが面積の大きなものとなる。これにより、熱交換エレメントの広さに対応した広がりで室内空気の吸引域が必要になるのと相まって、特許文献2に記載されているように、本体のほぼ全高を使って熱交換器を配し、本体内機器の全てを前後に配置するような構成が必然となる。このような形態では、除湿機が前後に大きく平面スペースを大きくとってしまう。このため、狭い部屋や場所での使用に不便である。
【0008】
本発明の目的は、長い熱交換路を小型なままで確保した高性能な除湿機を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の除湿機は、繰り返し移動する吸湿材と、室内空気を前記吸湿材に通した後に室内に戻して室内の除湿を行なう除湿ファンと、空気を加熱して前記吸湿材に通して除湿水を奪い再生させることを循環系にて繰り返す再生ヒータおよび再生ファンと、前記吸湿材に通され除湿水を奪い再生ヒータ側に戻される途中の吸湿空気を熱交換して除湿水を分離し戻す熱交換器と、熱交換器によって分離した除湿水を受ける水受けとを、本体に備え、前記熱交換器は、前記吸湿空気を細いまたはおよび狭い熱交換路に導き前記室内空気と熱交換させる熱交換エレメントを3枚以上多重に配して、後段側の複数の熱交換エレメントには前記吸湿空気を並列に通してそれらの前段の熱交換エレメントに戻すように、空気導入接続部および空気排出接続部にて互いの対向面間を接続し、前記並列に通す複数の熱交換エレメントにおける前段側熱交換エレメントの空気導入接続部の通路断面積に対し、後段側熱交換エレメントの空気導入接続部の通路断面積を小さくしたことを1つの特徴としている。
【0010】
このような構成では、吸湿材、除湿ファン、再生ヒータ、再生ファン、熱交換器の組み合わせにより、室内空気を吸湿材にて除湿することを循環系にて繰り返して、室内空気から吸湿して除湿を繰り返す吸湿材につき加熱した空気を通すことによって除湿水を奪い再生を図って前記室内空気に対する吸湿機能を保証しつつ、吸湿材から除湿水を奪った吸湿空気から熱交換器での室内空気との熱交換によって除湿水を分離し水受けに受けることを継続して、圧縮機を用いるタイプのものよりも小型かつ軽量なものにて除湿機能を満足することができる。
【0011】
特に、前記熱交換器は3枚以上の熱交換エレメントを多重に配して用いるので、面積の小さなものの組み合わせにて室内空気との十分な熱交換が図れる長さの熱交換路が容易に得られるし、熱交換路が細いまたはおよび狭いものであるため従来の2枚の場合に対する全体の増厚度合は、面積の縮小度合に比べて小さく全体に小型化する。従って、熱交換エレメントの面積に対応して必要な室内空気の吸引域の広がりも小さくできることと相まって、高い除湿機能を確保して本体が小さくなる。しかも、他の本体内機器との配置の自由度が高くなるので、他の本体内機器との上下配置も容易で本体の奥行き寸法を抑えて平面スペースを余りとらないようにでき、狭い場所や部屋でも邪魔にならず使用しやすい。
【0012】
しかも、熱交換器は、前記吸湿空気を後段側の複数の熱交換エレメントに対し並列に通して戻すように空気導入接続部および空気排出接続部にて互いの対向面間を接続した、接続構造が熱交換器の外まわりにはみ出ないコンパクトな構成にしながら、前記並列に通す複数の熱交換エレメントにおける前段側熱交換エレメントに空気導入接続部を通じて導入された共通の吸湿空気が前後の複数の熱交換エレメントに分岐して並列に通される際に、後段側熱交換エレメントの空気導入接続部の通路断面積が、前段側熱交換エレメントの空気導入接続部の通路断面積よりも小さい分だけ、前段側熱交換エレメントの空気導入接続部を通じて導入された吸湿空気を絞って導入し、共通の吸湿空気を前後段の複数の熱交換エレメントのそれぞれに流速をほとんど変えずに通して、循環系全体の空気の流れを乱すようなことなく室内空気との熱交換が一挙に図れるので、熱交換効率、除湿効率が高まり除湿機能がより向上する。また、並列に通す複数の熱交換エレメントの熱交換路は、前段の熱交換エレメントの熱交換路よりも通路断面積の小さなものとしてよいので、室内空気との熱交換効率が高まって除湿機能をさらに向上させられる上、よりかさ低いものとなり熱交換器の増厚をさらに小さくすることができる。
【0013】
前記並列に通す複数の熱交換エレメントにおける空気排出接続部の通路断面積は、その空気排出接続部を有している熱交換エレメントの空気導入接続部の通路断面積とほぼ同等にした、さらなる構成では、
吸湿空気を複数の熱交換エレメントに並列に通して室内空気と熱交換させた後に合流させてそれらの前段側に戻すのに、その合流が行われる前段側熱交換エレメントの空気排出接続部の通路断面積が、後段側熱交換エレメントの空気排出接続部の通路断面積よりも大きくなる関係により、前記合流を流速に変化なくスムーズに達成して循環系全体の空気の流れを乱さないので、合流による熱交換効率、除湿効率の低下を防止することができる。
【0014】
本発明の除湿機は、また、繰り返し移動する吸湿材と、室内空気を前記吸湿材に通した後に室内に戻して室内の除湿を行なう除湿ファンと、空気を加熱して前記吸湿材に通して除湿水を奪い再生させることを循環系にて繰り返す再生ヒータおよび再生ファンと、前記吸湿材に通され除湿水を奪い再生ヒータ側に戻される途中の吸湿空気を熱交換して除湿水を分離し除湿空気に戻す熱交換器と、熱交換器によって分離した除湿水を受ける水受けとを、本体に備え、前記熱交換器は、受け入れた吸湿空気を細いまたはおよび狭い熱交換路に導き前記室内空気と熱交換させる熱交換エレメントを3枚以上多重に配して、これら熱交換エレメントに前記吸湿空気を順次に通して戻すように空気導入接続部にて互いの対向面間を接続し、各熱交換エレメントにおける空気導入接続部の通路断面積、および最後段熱交換エレメントの空気排出接続部の通路断面積をそれぞれほぼ同等としたことを別の特徴としている。
【0015】
このような構成では、吸湿材、除湿ファン、再生ヒータ、再生ファン、熱交換器の組み合わせにより、室内空気を吸湿材にて除湿することを循環系にて繰り返して、室内空気から吸湿して除湿を繰り返す吸湿材につき加熱した空気を通すことによって除湿水を奪い再生を図って前記室内空気に対する吸湿機能を保証しつつ、吸湿材から除湿水を奪った吸湿空気から熱交換器での室内空気との熱交換によって除湿水を分離し水受けに受けることを継続して、圧縮機を用いるタイプのものよりも小型かつ軽量なものにて除湿機能を満足することができる。
【0016】
特に、前記熱交換器は3枚以上の熱交換エレメントを多重に配して用いるので、面積の小さなものの組み合わせにて室内空気との十分な熱交換が図れる長さの熱交換路が容易に得られるし、熱交換路が細いまたはおよび狭いものであるため従来の2枚の場合に対する全体の増厚度合は、面積の縮小度合に比べて小さく全体に小型化する。従って、熱交換エレメントの面積に対応して必要な室内空気の吸引域の広がりも小さくできることと相まって、高い除湿機能を確保して本体が小さくなる。しかも、他の本体内機器との配置の自由度が高くなるので、他の本体内機器との上下配置も容易で本体の奥行き寸法を抑えて平面スペースを余りとらないようにでき、狭い場所や部屋でも邪魔にならず使用しやすい。
【0017】
しかも、3つ以上の熱交換エレメントに前記吸湿空気を順次に通して戻すように空気導入接続部にて互いの対向面間を接続した、接続構造が熱交換器の外まわりにはみ出ないコンパクトな構成にしながら、各熱交換エレメントにおける空気導入接続部の通路断面積、および最後段熱交換エレメントの空気排出接続部の通路断面積がそれぞれほぼ同等であることにより、3つ以上の熱交換エレメントによる長い熱交換路全域にてスムーズな空気の流れを得て室内空気との熱交換が図れるので、熱交換効率、除湿効率が高まり除湿機能がより向上する。
【0018】
熱交換エレメントが、個別の空気導入接続部および空気排出接続部を持った複数の熱交換域に別れている、さらなる構成では、
熱交換エレメントが複数の熱交換域に分かれていて、個別の空気導入接続部および空気排出接続部によって吸湿空気を通すことにより、1つの空気導入接続部から導入した吸湿空気を熱交換エレメントの全域に通して後1つの空気排出接続部から排出させる場合のように空気が行き届きにくい部分、空気の流れが低下ないしは淀む部分が生じにくくなるので、熱交換エレメントの全域を有効に利用できて熱交換効率が高まり除湿機能が向上する。
【0019】
熱交換エレメントが、途中に連絡路を有して複数の熱交換域に別れており、連絡路の通路断面積は、その連絡路を有している熱交換エレメントにおける前記空気導入接続部の通路断面積とほぼ同等以上とした、さらなる構成では、
熱交換エレメントが途中に連絡路を有して複数の熱交換域に分かれていることにより、1つの空気導入接続部から導入した空気でも、連絡路を通じ複数に分かれた熱交換域に順次に通されて、熱交換エレメントの全域に一挙に通される場合のように空気が行き届きにくい部分、空気の流れが低下ないしは淀む部分が生じにくくなるので、熱交換エレメントの全域を有効に利用できて熱交換効率が高まり除湿機能が向上する。特に、連絡路の通路断面積がこの連絡路を有している熱交換エレメントにおける前記空気導入接続部の通路断面積とほぼ同等以上であることによって、前段の熱交換域から後段の熱交換域に移る空気を絞ったりしないので、熱交換エレメントの全熱交換域での熱交換効率が高まり除湿機能が向上する。
【0020】
前記熱交換エレメントを、室内空気の吸引方向に多重となるように縦置きし、最後段の熱交換エレメントを室内空気の上流側に向けた、さらなる構成では、
熱交換エレメントを室内空気の吸引方向に多重となるように縦置きしたので、従来に比して面積の小さな熱交換エレメントに対応する本体の吸気口の内側に位置して吸引される室内空気との十分な熱交換を図りながら、本体の上下方向および前後方向に余裕を与えて、他の本体内機器を設置することができるので、本体の全体の大きさおよび前後方向寸法を小さくすることができ、狭い場所や部屋での使用に便利なものとなる。
【0021】
最前段の熱交換エレメントが、それより後段側の熱交換エレメントよりも面積が大きい、さらなる構成では、
最前段の熱交換エレメントは吸湿材を再生させたままの高湿度な吸湿空気を導入されるが、後段側の熱交換エレメントよりも面積が大きいことによって室内空気との熱交換度を高めて除湿水の分離効率を上げられるので、除湿機能が高まる。また、最前段の熱交換エレメントでの熱交換を経た除湿空気を再生ヒータ側に戻す構成の場合には、広い面積を持った最前段の熱交換エレメントでの高い熱交換による最終的な除湿水の分離を図って戻すので、熱交換器から再生ヒータ側に戻る過程で結露が生じ結露水が再生側に侵入するのを防止しやすい。
【0022】
本体の上部前側に着脱できるように設けられた貯水タンクと、前記水受けの水を貯水タンクに送り込む貯水ポンプとを備え、前記熱交換器は本体の貯水タンク装着部の下で、本体の室内空気を吸引する吸気口の内側に位置している、さらなる構成では、
熱交換器の形態に伴い本体が小型化する特徴を損なわずに、貯水タンクを本体の上部に設けて、水受けに集められる除湿水を給水ポンプにより送り込んで貯水することができ、この貯水状態が外観されるようにするので、ユーザーによって除湿が実感され、評価されやすくする。同時に、貯水タンクに関し排水したり、洗浄などの手入れをしたりするのに、本体外のしかもユーザーの最も近くで、かつ着脱しやすい側に貯水タンクが位置しているので、貯水タンクを単独に容易に取り扱って対応することができる。
【0023】
本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明および図面の記載によって明らかになる。本発明の各特徴はそれ単独で、あるいは可能な限り種々な組み合わせで複合して採用することができる。
【0024】
【実施例】
以下、本発明に係る実施例の除湿機につき幾つかの例とともに、図1〜図14を参照しながら詳細に説明し、本発明の理解に供する。以下の説明は、本発明の具体例を示すものであり、特許請求の範囲の記載内容を限定するものではない。
【0025】
本実施例の除湿機は、本実施例における図1〜図8の例で図1、図2にその全体構成を示し、図14に示す例で図14にその全体構成を示すように、繰り返し移動する吸湿材1と、室内空気2を前記吸湿材1に通した後に室内に戻して室内の除湿を行なう除湿ファン3と、再生用の再生空気4を加熱して前記吸湿材1に通し除湿水を奪い再生させることを図1に矢印4、4aを付して示す循環系Aにて繰り返す再生ヒータ5および再生ファン6と、前記吸湿材1に通され除湿水を奪い再生ヒータ5側に戻される途中の吸湿した吸湿空気4aを熱交換して除湿水を分離し戻す熱交換器7と、熱交換器7によって分離した除湿水を受ける水受け8と、を本体12に備えている。
【0026】
このような除湿機は、吸湿材1、除湿ファン3、再生ヒータ5、再生ファン6、熱交換器7の組み合わせにより、室内空気2を吸湿材1にて除湿することを循環系Aにて繰り返す。この際、室内空気2から吸湿して除湿を繰り返す吸湿材1につき加熱した再生空気4を通すことによって除湿水を奪い再生を図って前記室内空気2に対する吸湿機能を保証しつつ、吸湿材1から除湿水を奪った吸湿空気4aにつき熱交換器7での熱交換によって除湿水を分離して再生空気4に戻し、分離した水は水受け8に受けることを継続する。これによって、圧縮機を用いるタイプのものよりも小型かつ軽量なものにて除湿機能を満足することができる。
【0027】
本実施例では、特に、図1〜図8に示す例、図9〜図13に示す例、図14に示す例のように、熱交換器7は、前記吸湿空気4aを図4の例や図9の例に示すように細いまたはおよび狭い熱交換路7aに導き室内空気2と熱交換させる3枚以上の熱交換エレメント107、207、307・・を多重に配している。
【0028】
このように、熱交換器7は3枚以上の熱交換エレメント107、207、307・・を多重に配して用いることにより、面積の小さなものの組み合わせにて室内空気2との十分な熱交換が図れる長さの熱交換路7aが容易に得られる。併せ、熱交換路7aが細いまたはおよび狭いものであるため従来の2枚の場合に対する全体の増厚度合は、面積の縮小度合に比べて小さく全体に小型化する。従って、熱交換エレメント107、207、307の面積に対応して必要な室内空気2の吸引域の広がりも小さくできることと相まって、高い除湿機能を確保して本体12が小さくなる。従って、熱交換エレメント107、207、307はポリプロピレンなどによるブロー成形品として十分な除湿効果が得られる。しかも、本体内機器16の他のものとの配置の自由度が高くなるので、本体内機器16の他のものとの上下配置も容易で本体12の奥行き寸法を抑えて平面スペースを余りとらないようにでき、狭い場所や部屋でも邪魔にならず使用しやすい。熱交換エレメント107、207、307は透明または半透明にしておくと、内部の汚れなどが透視でき、内部洗浄の時期や交換の時期を判断しやすい。また、抗菌剤を添加していると衛生上好適である。
【0029】
図1〜図8の例、および図9〜図13の例の熱交換器7は、特に、後段側の複数の熱交換エレメント207、307・・には前記吸湿空気4aを並列に通して戻すように、空気導入接続部107a、207a、307aおよび空気排出接続部107b、207b、307bにて互いの対向面間を図4、図9に示すように接続している。また、前記並列に通す複数の熱交換エレメント207、307における前段側熱交換エレメント207の空気導入接続部207aの通路断面積に対し、後段側熱交換エレメント307の空気導入接続部307aの通路断面積を小さくしている。
【0030】
このように、熱交換器7は、その熱交換エレメント107、207、307は、空気導入接続部107a、207a、307aおよび空気排出接続部107b、207b、307bにて互いの対向面間を接続した、接続構造が熱交換器7の外まわりにはみ出ないコンパクトな構成になっていて、前段の熱交換エレメント107を経た吸湿空気4aを後段側の複数の熱交換エレメント207、307・・には前記吸湿空気4aを並列に通して再生側に戻すことができる。ここで、後段の複数の熱交換エレメント207、307には、その前段側熱交換エレメント207に空気導入接続部207aを通じて導入された共通の吸湿空気4aは、図1に矢印で示すように前段側熱交換エレメント207にはそのまま、後段側熱交換エレメント307にはその空気導入接続部307aを通じ分岐して、それぞれに並列に通す。この際、後段側熱交換エレメント307の空気導入接続部307aの通路断面積が、前段側熱交換エレメント207の空気導入接続部207aの通路断面積よりも小さい分だけ、具体的には1/2と半減している分だけ、前段側熱交換エレメント207の空気導入接続部207aを通じ導入された吸湿空気4aを空気導入接続部307aで絞って後段側熱交換エレメント307に分岐させ導入する。これによって、熱交換エレメント107からの共通の吸湿空気4aを、前後段となっている複数の熱交換エレメント207、307・・のそれぞれに流速をほとんど変えずに通して、循環系全体の空気の流れを乱すようなことなく室内空気2との熱交換が一挙に図れるので、熱交換効率、除湿効率が高まり除湿機能がより向上する。
【0031】
また、並列に通す複数の熱交換エレメント207、307・・の熱交換路7aは、単段で吸湿空気4aを通す前段の熱交換エレメント107などの熱交換路7aよりも図4、図9に示すように通路断面積の小さなものとしてよく、具体的には1/2としていて、室内空気2との熱交換効率が高まって除湿機能をさらに向上させられる上、よりかさ低いものとなり熱交換器7の増厚をさらに小さくすることができる。
【0032】
また、図1に矢印で示すように、後段側熱交換エレメント307の空気排出接続部307bから出た熱交換後の吸湿空気4aは前段側熱交換エレメント207からその空気排出接続部207bに出る吸湿空気4aと、その空気排出接続部207bにて合流し、これらに対する前段の熱交換エレメント107に戻される。このような合流に対して、本実施例では、前記並列に通す複数の熱交換エレメント207、307における空気排出接続部207b、307bの通路断面積は、それを有している熱交換エレメント207、307の空気導入接続部207a、307aの通路断面積とほぼ同等にしている。
【0033】
これにより、吸湿空気4aを複数の熱交換エレメント207、307に並列に通して室内空気2と熱交換させた後、前段の熱交換エレメント107に戻すのに、前段側熱交換エレメント207の空気排出接続部207bの通路断面積が、後段側熱交換エレメント307の空気排出接続部307bの通路断面積よりも大きくなる関係、具体的にはほぼ2倍になる関係を得て、前記空気排出接続部207bでの吸湿空気4aの合流を流速に変化なくスムーズに達成して循環系A全体の空気の流れを乱さないので、合流による熱交換効率、除湿効率の低下を防止することができる。
【0034】
さらに、熱交換エレメント107は図4、図6の例、図9、図11の例で示すように、個別の空気導入接続部107a,107aおよび空気排出接続部107b、107bを持った複数の熱交換域107c、107dに別れるようにしている。このように、熱交換エレメント107が複数の熱交換域107c、107dに分かれていて、個別の空気導入接続部107a、107aおよび空気排出接続部107b、107bによって吸湿空気4aを通すことにより、1つの空気導入接続部から導入した除湿空気を熱交換エレメントの全域に通して後1つの空気排出接続部から排出させる場合のように空気が行き届きにくい部分、空気の流れが低下ないしは淀む部分が生じにくくなる。この結果、熱交換エレメント107の全域を有効に利用できて熱交換効率が高まり除湿機能が向上する。従って、面積の大きな熱交換エレメントであるほど熱交換域分割の効果は高い。熱交換エレメントの面積に応じて分割数を変えると好適である。
【0035】
また、熱交換エレメント207、307は図7、図8に示すように、途中に連絡路207c、307cを有して複数の熱交換域207d、307dと207e、207eとに別れるようにしている。併せ、連絡路207c、307cの通路断面積は、その連絡路207c、307cを有している熱交換エレメント207、307における前記空気導入接続部207a、307aの通路断面積とほぼ同等以上としている。このように、熱交換エレメント207、307が途中に連絡路207c、307cを有してそれぞれ複数の熱交換域207d、307dと207e、207eに分かれていると、1つの空気導入接続部207a、307aから熱交換エレメント207、307に導入した空気でも、連絡路207c、307cを通じ複数に分かれた熱交換域207d、307dから207e、207eに順次に通されて、熱交換エレメントの全域に一挙に通される場合のように空気が行き届きにくい部分、空気の流れが低下ないしは淀む部分が生じにくくなる。従って、熱交換エレメント207、307の全域を有効に利用できて熱交換効率が高まり除湿機能が向上する。特に、連絡路207c、307cの通路断面積がこの連絡路を有している熱交換エレメント207、307における前記空気導入接続部207a、307aの通路断面積とほぼ同等以上であることによって、前段の熱交換域207d、307dから後段の熱交換域207e、307eに移る空気を絞ったりしないので、熱交換エレメント207、307の全熱交換域での熱交換効率が高まり除湿機能が向上する。
【0036】
なお、複数の熱交換エレメント107、207、307は、前記した2通りの熱交換域分割方式のいずれを採用してもよいし、別の分割方式でもよい。また、各種分割状態をどのように組み合わせて採用してもよい。
【0037】
また、図1、図2、図4、図5の例、図9、図10の例で示すように、前記熱交換エレメント107、207、307を、室内空気2の吸引方向に多重となるように縦置きし、最後段の熱交換エレメント307を室内空気2の上流側に向けてある。このように熱交換エレメント107、207、307を室内空気2の吸引方向に多重となるように縦置きしたので、従来に比して面積の小さな熱交換エレメントに対応する本体12の吸気口22の内側に位置して吸引される室内空気2との十分な熱交換を図りながら、本体12の上下方向および前後方向に余裕を与えて、本体内機器16の他のものを設置することができるので、本体12の全体の大きさおよび前後方向寸法を小さくすることができ、狭い場所や部屋での使用に便利なものとなる。
【0038】
ここで、最前段の熱交換エレメント107は図1、図2に示すように、吸湿材1を再生させたままの高湿度な吸湿空気4aを導入される。しかし、これに対応して、最前段の熱交換エレメント107は後段側の熱交換エレメント207、307よりも面積を大きくしてある。このように、最前段の熱交換エレメント107は後段の熱交換エレメント207、307よりも面積が大きいことによって室内空気2との熱交換度を高めて除湿水の分離効率を上げられるので、除湿機能が高まる。また、図6、図11に示すように最前段の熱交換エレメント107での分割した1つの熱交換域107dを利用するなどした熱交換エレメント107での熱交換を経た除湿水分離後の再生空気4を再生ヒータ5側に戻す構成の場合には、広い面積を持った最前段の熱交換エレメント107での高い熱交換による最終的な除湿水の分離を図って戻すことになる。この結果、熱交換器7から再生ヒータ5側に戻る過程で結露が生じ結露水が再生側に侵入するのを防止しやすい。さらに、最も大きな熱交換エレメント107の外寸は吸湿材1の外寸よりも大きく、それよりも小さい熱交換エレメント207、307などは吸湿材1の外寸よりも小さくしてある。これにより、複数の熱交換エレメント107、207、307などに大きさの違いものとして本体12内に設置するのに、必要不可欠な吸湿材1の外寸から余り大きくせずに設けられる。
【0039】
また、図2に示すように本体12の上部前側に着脱できるように設けられた貯水タンク9と、前記水受け8の水を貯水タンク9に送り込む図3に示すような貯水ポンプ11とをさらに備え、前記熱交換器7は本体12の貯水タンク装着部となる段部15の下で、本体12の室内空気2を吸引する吸気口22の内側に位置するようにしている。これにより、熱交換器7の上記のような多重形態に伴い本体12が小型化する特徴を損なわずに、貯水タンク9を本体12の上部に設けて、水受け8に集められる除湿水を貯水ポンプ11により送り込んで貯水することができ、貯水タンク9を透明はたは、半透明にするかそのようなのぞき窓を設けるかして貯水状態が外観されるようにするので、ユーザーによって除湿が実感され、評価されやすくする。同時に、貯水タンク9に関し排水したり、洗浄などの手入れをしたりするのに、本体12外のしかもユーザーの最も近くで、かつ着脱しやすい側に貯水タンク9が位置しているので、貯水タンク9を単独に容易に取り扱って対応することができる。
【0040】
図1〜図8に示す例の除湿機につき、さらに詳述すると、吸湿材1、除湿ファン3、再生ヒータ5、再生ファン6、熱交換器7の組み合わせからなる循環系A、水受け8および貯水ポンプ11は、除湿機の本体12に例えば図1、図2に示す本体内機器16であり、着脱できる貯水タンク9は本体外機器となる。
【0041】
これにより、本体12側に備えた循環系Aにて除湿機能を発揮しながら、吸湿材1を再生した後の吸湿した再生空気4から分離した除湿水、および連絡路101での結露水は、同じく本体12側に備えた水受け8で受けることにより広域に拡がらせないで貯水ポンプ11による貯水タンク9への送り込みと貯水に供して、本体12の必要スペースを最小限に抑えて満杯回避により長時間の除湿を可能としながら、分離した除湿水が蒸発、逸散して室内を却って加湿してしまうような不都合を防止することができる。貯水ポンプ11から貯水タンク9への図2、図3に示すような送水路26はどのように構成し、どのように接続してもよいが、貯水タンク9の上部から流し込むと逆流が生じないので好適である。しかし、送水路26の途中や貯水タンク9の送水路26を着脱できるように接続する部分に逆止弁を設ければ逆流による問題は解消する。
【0042】
また、図2に示すように、本体12の貯水タンク9の下、つまり貯水タンク9を設ける設置部の下、図示する例では図2に示すような前記段部15の下に、前側から順に、熱交換器7の他、回転する吸湿材1が位置している。この吸湿材1の後ろの上下に再生ヒータ5および再生ファン6が位置して、再生用の空気4が再生ファン6から、再生ヒータ5、吸湿材1、熱交換器7に順次至って後、再生ファン6に戻る循環系Aをなしている。これら再生ヒータ5および再生ファン6の後ろに除湿ファン3がその吸気口3aを吸湿材1を介して本体12の前面の吸気口22に向け開口し、送風口3bを本体12上部の排気口23に繋がるようにして位置している。
【0043】
水受け8は図2に示すような蓋8aを有し、前記熱交換器7にて吸湿空気4aから分離した除湿水、ないしは結露水はこの蓋8aの通水部8bを通じて受け入れる。貯水ポンプ11は図3に示すように水受け8の底部から貯水タンク9に至る送水路26の基部側途中に設けてある。また、図示する例では吸気口22の内側に図1、図2に示すようなフィルタ93が設けられている。吸湿材1は図1、図2に示すように、ゼオライトなどの吸湿剤1aを収容保持したケース1bにギヤ1cを設け、このギヤ1cに図3に示すようなギヤドモータ71に直結するなどしたピニオンギヤ72を噛み合わせることによって所定の速度で回転駆動するようにしてある。
【0044】
以上のような本体内機器16の配置により、吸湿材1が回転して繰り返し室内空気2の除湿とその後の再生を行うので、前記除湿と再生のための室内空気2の図1に示す通過方向に厚みが向く扁平なものでよくなり、その前部に位置する熱交換器7とともに本体12上部の前側に設けられる貯水タンク9の平面スペースを利用した下側に位置して、前後方向および上下方向に無駄なスペースなく設置できる。また、これら上部の貯水タンク9、その下部の熱交換器7および吸湿材1と、これらの後方に位置した再生ヒータ5および再生ファン6とで、互いが無駄に分散するようなことなく前記循環系Aを、これを収納する本体12部分とともに例えば図1、図2に示すようにコンパクトに構成しながら、この循環系Aの後ろに本体12の高さ一杯を利用した図1に示すような十分な大きさの除湿ファン3を、本体12を特に大型化したりしないで設けて、十分な風量と、静かで人に風を感じさせない程度の低速吸気、および低速送風とを確保して、高い除湿機能を発揮することができる。しかし、広域の除湿には吸気および送風のうち少なくとも一方は除湿の必要な範囲まで及ぶ条件を満足する必要がある。
【0045】
本体12内は図1、図2に示すように除湿ファン3を収容した後部と、循環系Aを収容した前部とを合成樹脂製の仕切り壁75によって仕切っている。仕切り壁75は本体後部側に除湿モータ3eを取り付け、そのまわりに吸気口3aを形成している。除湿モータ3eに直結した除湿羽根車3dは後部側に位置して、仕切り壁75に取り付けた合成樹脂製のカバー壁3cで覆ってこれをケーシング用のベルマウスとして除湿ファン3を構成している。また、本体12の前部側には、さらに、吸湿材1側と熱交換器7側とを仕切る図1、図2、図3に示すような合成樹脂製の仕切り壁77を設けている。仕切り壁77はその中央に吸湿材1を図1、図2に示す軸部77aによって回転できるように支持するとともに、前記ギヤドモータ71を取り付け、吸湿材1を仕切り壁77上で回転駆動するようにしている。
【0046】
仕切り壁75、77間には除湿モータ3eのほか、前記再生ヒータ5および再生ファン6が位置している。再生ヒータ5は仕切り壁77に取り付けた図2に示すような加熱部カバー73の後部にある流入口73a内に保持し、加熱部カバー73が前部側に向け、上下左右にラッパ形に広がって形成する流出口73bを吸湿材1の再生を図る範囲に対し適当な隙間を持って対向させている。加熱部カバー73の前記のようなラッパ形状は、小さな流入口73aにて再生ヒータ5と再生空気4との効率のよい接触とそれによる加熱を達成した後、十分に昇温した再生空気4を可能な限り吸湿材1のより広域に通風させて、効率のよい再生が図れるようにしている。加熱部カバー73の後部には、再生ヒータ5に導いた後、吸湿材1を通過させる、図1、図2、図3に示すような再生カバー74を設けてあり、加熱部カバー73とともに仕切り壁77に取り付けてある。再生カバー74は図2に示すように加熱部カバー73の全体を覆った状態で再生空気4を再生ヒータ5に送風するようにしてあり、加熱部からその後側まわりへの熱影響を防止する遮熱カバーにもなっている。
【0047】
再生ファン6は羽根車6aを収容したケーシング6bの吸引口6cが、図2に示すように仕切り壁77に一体成形した連絡路101のダクト103における後部端に図示するように嵌め合わせるなどして接続してあり、ケーシング6bの吹き出し口6dを図1、図3に示すように再生カバー74の導風口74aに接続してある。
【0048】
仕切り壁77は、さらに、図1、図2に示すように、吸湿材1に対応する部分を前部側に開放して、再生ファン6によって吸引される室内空気2を吸湿材1に通風させる通風口78と、吸湿材1の前部側で再生ヒータ5、吸湿材1を通過し、吸湿材1を再生させた後の吸湿空気4aを受け入れる図2に示すような受入室79を形成している。受入室79はその後端が吸湿材1と適当な隙間を持って対向して吸湿空気4aを受入れ、前部には前記熱交換器7における空気導入接続部107aとの接続口80を設けて受け入れた吸湿空気4aを熱交換器7に送り込むようにしてある。
【0049】
本体12の後部上面には図2に示す操作面28と図1、図2に示す除湿ファン3からの送風口3bを経た図2に示す排気口23とを横に並ぶように併設している。排気口23は本体12の上面への矩形な開口23aと、本体12の背面への開口23bとが連続した状態に形成してあり、開口23aに軸64により開閉できるように枢支した風向設定蓋65を設け、操作面28にて設定した風向状態になるように図示しないモータなどのアクチュエータにより駆動するようにしてある。風向設定は例えばほぼ鉛直な全開状態と、図2に示す水平な全閉状態との間の各中間開き状態と、全閉状態と全開状態との間を連続的に往復する風向連続変更状態とがある。全閉状態では開口23bだけが後方向に開かれた状態で、後ろ向き送風となる。全開状態では開口23aの全域が開口されて真上への送風となる。各中間開き状態では風向設定蓋65の開き角度に沿った方向への送風となる。さらに、図1に示すように除湿ファン3の本体12における偏った送風口3bおよび排気口23の近傍にできるデッドスペースを利用して、操作面28に設ける操作回路基板311と電源回路基板312とを、上下に、あるいは横に並べて設けてある。
【0050】
本体12には、さらに、図2に示すように、本体12の側方から見て貯水タンク9と対角線上の位置となるコーナ部の左右両側にキャスタ33を設けてある。これにより、本体12を左右一対のキャスタ33にて接地して引き回すのに、前記対角線が鉛直となる側に本体12を後ろ側に倒すと、本体12の貯水タンク9を含む重心をキャスタ33上に位置させられるし、貯水タンク9での貯水量の違いでその時々で前記重心の位置が異なっても、本体12の後ろ側への倒し角度を調節することによって重量を前後にバランスさせて難なく移動させられ、同一の居室内は勿論、居室間、居室と風呂場など場所を移して使用するような場合に便利である。風呂場ではそれ自体の除湿、乾燥はもとより、洗濯物の乾燥にも供することができる。
【0051】
なお、本体12の底部には使用状態に接地する座部の1つの例として座脚35を設けてあり、図2に示すようにキャスタ33を設置面36から少し浮かせて本体12を設置するようにしてある。これにより、本体12を使用状態に設置している状態ではキャスタ33は接地せず本体12の設置状態を不安定にするようなことはない。
【0052】
前記キャスタ33を設けるのに併せ、本体12の背面には図1、図2に示すように、上下方向に出し入れできる引き手37を設けてある。図示する例の引き手37は本体12における背部の左右方向の中央部に縦向きに設けた鞘部39に出し入れできるように保持された左右一対の引き棒37aと、これら引き棒37aの上端に取り付けられたグリップ部37bとで構成している。このような引き手37は本体12を前記のように後ろ側に倒して引き回すときの、本体12の支え、角度調節、引き回しのそれぞれに共用して、容易かつ自在に移動できる。なお、貯水タンク9の上部には図示しない起伏できるように枢支した手提げハンドルを設けるのが好適である。ここで、ベルマウスであるカバー壁3cは本体12内の
電装部と引き手37を設ける部分とを絶縁性を有して区画する絶縁区画壁を共用しており、引き手37のグリップ部37b、引き棒37aが金属製であっても使用の安全が図れる。仕切り板75に対しカバー壁3cは羽根車3dのまわりを軸方向片側から覆うカップ形状をなした本体から送風路が送風口3bに向かって延びる立体形状を有し、これの側には補強などを目的としてリブを設けず、滑らかな表面形状のものとする。これにより、成形が容易になる。また、本体12の後壁における鞘部39の間は内側に凹陥させたコード収納部313として図示しない電源コードを収納するスペースとすることができる。また、本体12の壁に図1に示すようなボス315を設けてカバー壁3cをねじ止めなどすれば、本体12の壁とカバー壁3cとによって引き手37の格納部を形成し、前部の電装側と隔離することができる。
【0053】
以上から、本体12の上部において、貯水タンク9と、排気口23および操作、電源基板311、312と、引き手7との3つが前後に並ぶことになる。
【0054】
熱交換器7は各熱交換エレメント107、207、307のそれぞれを、図4に示すように互いの対向面の一方または双方に設けたスペーサ凸部401によって適当な室内空気2の熱交換通路402を残して前記の接続を行い、最前段の熱交換エレメント107の上部左右2箇所と、最後段の熱交換エレメント307の下部左右2箇所とを、前記仕切り壁77に一体成形して設けた図5に示すような取り付け脚403を利用してねじ405にて着脱できるように取り付けてある。
【0055】
また、各熱交換エレメント107、207、307は、それぞれの下部の左右両側から中央に向かって低くなった部分に、それらの熱交換域107cと107dごと、熱交換域207d、207eごと、熱交換域307d、307eごとに設けた、結露水を水受け8に流し込むドレンパイプ406を有し、内部での結露水の全てが集まるようになっている。しかも、熱交換エレメント107では2つの空気導入接続部107a、107aは上部と、下部側方にあって、2つの空気排出接続部107b、107bは上部と下部側方にあって、いずれもドレンパイプ406から離れているので、そこを通る空気の流れによって結露水がドレンパイプ406に集まり、流れ落ちるのを邪魔するようなことがない。また、熱交換エレメント207では、2つの空気導入接続部207a、207aおよび2つの空気排出接続部207b、207bはそれぞれ側方にあり、連絡路207cが上部にあって、いずれもドレンパイプ406から離れているので、そこを通る空気の流れによって結露水がドレンパイプ406に集まり、流れ落ちるのを防止することができる。また、熱交換エレメント307では、1つの空気導入接続部307aおよび1つの空気排出接続部307bはそれぞれ側方にあり、連絡路307cが上部にあって、いずれもドレンパイプ406から離れているので、そこを通る空気の流れによって結露水がドレンパイプ406に集まり、流れ落ちるのを防止することができる。
【0056】
さらに、熱交換器7での室内空気2との熱交換によって除湿水を分離された再生空気4が熱交換エレメント107の空気排出接続部107bから再生側、図示する例では再生ファン6の側に至るダクト103の途中で結露が生じ、それによる結露水が再生側に吸引され、悪影響することが考えられる。そこで、ダクト103の一部、好適には再生ファン6との接続部近傍の下部に図1に示すような凹部102またはおよび結露水たまり部を設けるとともに、前記、再生カバー74の下部に傾斜部74bを形成して万一にも侵入した結露水をその低位部74cに溜めて他へ及ばないようにしている。また、凹部102や再生カバー74の低位部に溜まる結露水を図2、図3に示す戻し路111、112によって水受け8に戻せるようにしている。なお、他の部分においても同様な結露水の戻しを図ることができる。
【0057】
なお、吸湿空気4aを並列に通す複数熱交換エレメントによる作用、効果は、それの数が多いほど高まり、また、前段に他の熱交換エレメントがなくても発揮し得る。
【0058】
図9〜図13に示す例の除湿機は、熱交換器7を構成する熱交換エレメント107、207、307において、空気導入接続部107a、207a、307aおよび空気排出接続部107b、207b、307bを設けた位置が図1〜図8に示す除湿機と異なっているだけで、他の構成は特に変わるところはなく、共通する部材には同一に符号を付し、重複する図示および説明は省略する。空気の通過順序は図10〜図13に矢印で示した通りである。
【0059】
図14に示す例の除湿機について詳述する。熱交換器7は、受け入れた吸湿空気4aを細いまたはおよび狭い熱交換路7aに導き室内空気2と熱交換させる3枚以上の熱交換エレメント107、207、307・・を図1〜図8の例、図9の例と同じように多重に配している。しかし、本例では、これら熱交換エレメント107、207、307・・に前記吸湿空気4aを順次に通して戻すように空気導入接続部107a、207a、307aにて互いの対向面間を接続し、各熱交換エレメント107、207、307・・における空気導入接続部107a、207a、307a・・の通路断面積、および最後段熱交換エレメント307の空気排出接続部307bの通路断面積をそれぞれほぼ同等としている。
【0060】
これにより、図1〜図8の例、図9〜図13の例の場合と同様に、3つ以上の熱交換エレメント107、207、307・・に前記吸湿空気4aを順次に通して戻すように空気導入接続部107a、207a、307a・・にて互いの対向面間を接続した、接続構造が熱交換器7の外まわりにはみ出ないコンパクトな構成になる。本例では、特に、各熱交換エレメント107、207、307・・における空気導入接続部107a、207a、307a・・の通路断面積、および最後段熱交換エレメント307の空気排出接続部307bの通路断面積がそれぞれほぼ同等であることにより、3つ以上の熱交換エレメント107、207、307・・による長い熱交換路7a全域にてスムーズな空気の流れを得て室内空気2との熱交換が図れるので、熱交換効率、除湿効率が高まり除湿機能がより向上する。しかも、各熱交換エレメント107、207、307・・における熱交換路7aの通路断面積もほぼ同一にして空気の流れのさらなる安定を図って熱交換効率を高め安定させられる。これによっても、除湿能力が高まる。空気導入接続部107aから出る除湿水分離後の再生空気4は図示しないが、そのまま再生側に戻せばよい。これによって、熱交換器7における吸湿空気4aの流れは、熱交換エレメント107、207、307を経て本体12の後側から前部に向かうのに対し、室内空気2は本体12の前部から後方に向かうので、互いの流れはカウンター方向になって熱交換しあう。
【0061】
この場合も、図1〜図8の例、図9〜図13の例と同じように、熱交換域が連絡路で繋がって複数に分かれたものを用いてもよい。また、分かれた熱交換域が連絡路で一部繋がっていないものを用いて、前後に並ぶ熱交換域どうしで、最前段の熱交換エレメント107側から最後段の熱交換エレメント307に吸湿空気4aを順次に通した後、連絡路を通じて最後段の熱交換エレメント307の隣の熱交換域に移って、これと前後に並ぶ最前段の熱交換エレメント107の熱交換域まで順次に通すといったように、各熱交換エレメント107、207、307・・の複数分割された熱交換域をジグザグに順次に通しながら、全ての熱交換域に通してから戻すようにもできる。これにより、各熱交換エレメント107、207、307・・の前後配置による室内空気2との熱交換度合に差ができるのを緩和することができる。
【0062】
さらに、面積の大きな最前段の熱交換エレメント107はアルミニウムなどの金属製として、室内空気2との熱交換性をさらに高めた上に、ペルチェ素子またはこれを組み合わせたペルチェモジュール411の吸熱面を熱結合させてある。これにより、ペルチェモジュール411の吸熱面による冷却効果が熱交換エレメント107に及び、ここでの吸湿空気4aの凝縮度を勢い高められ、除湿機能が格段に向上する。ペルチェモジュール411の発熱面は本体12の外部に露出させるなどして冷却できるようにする。これにより、ペルチェモジュール411の冷却効果が高まるし、発熱が本体12内で他に悪影響を及ぼすのを防止することができる。しかし、熱交換エレメント207、307もアルミニウムなどの金属製としてペルチェモジュール411からの冷却が及びやすくしてもよい。
【0063】
なお、本例での貯水タンク9はその上部に受水皿412とハンドル410とが設けられ、受水皿412は送水路26からの送水を受け、受水した除湿水を、流出口413を通じて貯水タンク9内に流し込めるようにしている。受水皿412には着脱できる蓋414を設けてある。
【0064】
【発明の効果】
本発明に係る除湿機の1つの特徴によれば、吸湿材、除湿ファン、再生ヒータ、再生ファン、熱交換器の組み合わせにより、室内空気を吸湿材にて除湿することを循環系にて繰り返して、室内空気から吸湿して除湿を繰り返す吸湿材につき加熱した空気を通すことによって除湿水を奪い再生を図って前記室内空気に対する吸湿機能を保証しつつ、吸湿材から除湿水を奪った吸湿空気から熱交換器での室内空気との熱交換によって除湿水を分離し水受けに受けることを継続して、圧縮機を用いるタイプのものよりも小型かつ軽量なものにて除湿機能を満足することができる。
【0065】
特に、前記熱交換器は3枚以上の熱交換エレメントを多重に配して用いるので、面積の小さなものの組み合わせにて室内空気との十分な熱交換が図れる長さの熱交換路が容易に得られるし、熱交換路が細いまたはおよび狭いものであるため従来の2枚の場合に対する全体の増厚度合は、面積の縮小度合に比べて小さく全体に小型化する。従って、熱交換エレメントの面積に対応して必要な室内空気の吸引域の広がりも小さくできることと相まって、高い除湿機能を確保して本体が小さくなる。しかも、他の本体内機器との配置の自由度が高くなるので、他の本体内機器との上下配置も容易で本体の奥行き寸法を抑えて平面スペースを余りとらないようにでき、狭い場所や部屋でも邪魔にならず使用しやすい。
【0066】
しかも、熱交換器は、前記吸湿空気を後段側の複数の熱交換エレメントに対し並列に通して戻すように空気導入接続部および空気排出接続部にて互いの対向面間を接続した、接続構造が熱交換器の外まわりにはみ出ないコンパクトな構成にしながら、前記並列に通す複数の熱交換エレメントにおける前段側熱交換エレメントに空気導入接続部を通じて導入された共通の吸湿空気が前後の複数の熱交換エレメントに分岐して並列に通される際に、後段側熱交換エレメントの空気導入接続部の通路断面積が、前段側熱交換エレメントの空気導入接続部の通路断面積よりも小さい分だけ、前段側熱交換エレメントの空気導入接続部を通じて導入された吸湿空気を絞って導入し、共通の吸湿空気を前後段の複数の熱交換エレメントのそれぞれに流速をほとんど変えずに通して、循環系全体の空気の流れを乱すようなことなく室内空気との熱交換が一挙に図れるので、熱交換効率、除湿効率が高まり除湿機能がより向上する。また、並列に通す複数の熱交換エレメントの熱交換路は、前段の熱交換エレメントの熱交換路よりも通路断面積の小さなものとしてよいので、室内空気との熱交換効率が高まって除湿機能をさらに向上させられる上、よりかさ低いものとなり熱交換器の増厚をさらに小さくすることができる。
【0067】
前記並列に通す複数の熱交換エレメントにおける空気排出接続部の通路断面積は、その空気排出接続部を有している熱交換エレメントの空気導入接続部の通路断面積とほぼ同等にした、さらなる構成では、
吸湿空気を複数の熱交換エレメントに並列に通して室内空気と熱交換させた後に合流させてそれらの前段側に戻すのに、その合流が行われる前段側熱交換エレメントの空気排出接続部の通路断面積が、後段側熱交換エレメントの空気排出接続部の通路断面積よりも大きくなる関係により、前記合流を流速に変化なくスムーズに達成して循環系全体の空気の流れを乱さないので、合流による熱交換効率、除湿効率の低下を防止することができる。
【0068】
本発明の除湿機の別の特徴によれば、吸湿材、除湿ファン、再生ヒータ、再生ファン、熱交換器の組み合わせにより、室内空気を吸湿材にて除湿することを循環系にて繰り返して、室内空気から吸湿して除湿を繰り返す吸湿材につき加熱した空気を通すことによって除湿水を奪い再生を図って前記室内空気に対する吸湿機能を保証しつつ、吸湿材から除湿水を奪った吸湿空気から熱交換器での室内空気との熱交換によって除湿水を分離し水受けに受けることを継続して、圧縮機を用いるタイプのものよりも小型かつ軽量なものにて除湿機能を満足することができる。
【0069】
特に、前記熱交換器は3枚以上の熱交換エレメントを多重に配して用いるので、面積の小さなものの組み合わせにて室内空気との十分な熱交換が図れる長さの熱交換路が容易に得られるし、熱交換路が細いまたはおよび狭いものであるため従来の2枚の場合に対する全体の増厚度合は、面積の縮小度合に比べて小さく全体に小型化する。従って、熱交換エレメントの面積に対応して必要な室内空気の吸引域の広がりも小さくできることと相まって、高い除湿機能を確保して本体が小さくなる。しかも、他の本体内機器との配置の自由度が高くなるので、他の本体内機器との上下配置も容易で本体の奥行き寸法を抑えて平面スペースを余りとらないようにでき、狭い場所や部屋でも邪魔にならず使用しやすい。
【0070】
しかも、3つ以上の熱交換エレメントに前記吸湿空気を順次に通して戻すように空気導入接続部にて互いの対向面間を接続した、接続構造が熱交換器の外まわりにはみ出ないコンパクトな構成にしながら、各熱交換エレメントにおける空気導入接続部の通路断面積、および最後段熱交換エレメントの空気排出接続部の通路断面積がそれぞれほぼ同等であることにより、3つ以上の熱交換エレメントによる長い熱交換路全域にてスムーズな空気の流れを得て室内空気との熱交換が図れるので、熱交換効率、除湿効率が高まり除湿機能がより向上する。
【0071】
熱交換エレメントが、個別の空気導入接続部および空気排出接続部を持った複数の熱交換域に別れている、さらなる構成では、
熱交換エレメントが複数の熱交換域に分かれていて、個別の空気導入接続部および空気排出接続部によって吸湿空気を通すことにより、1つの空気導入接続部から導入した吸湿空気を熱交換エレメントの全域に通して後1つの空気排出接続部から排出させる場合のように空気が行き届きにくい部分、空気の流れが低下ないしは淀む部分が生じにくくなるので、熱交換エレメントの全域を有効に利用できて熱交換効率が高まり除湿機能が向上する。
【0072】
熱交換エレメントが、途中に連絡路を有して複数の熱交換域に別れており、連絡路の通路断面積は、その連絡路を有している熱交換エレメントにおける前記空気導入接続部の通路断面積とほぼ同等以上とした、さらなる構成では、
熱交換エレメントが途中に連絡路を有して複数の熱交換域に分かれていることにより、1つの空気導入接続部から導入した空気でも、連絡路を通じ複数に分かれた熱交換域に順次に通されて、熱交換エレメントの全域に一挙に通される場合のように空気が行き届きにくい部分、空気の流れが低下ないしは淀む部分が生じにくくなるので、熱交換エレメントの全域を有効に利用できて熱交換効率が高まり除湿機能が向上する。特に、連絡路の通路断面積がこの連絡路を有している熱交換エレメントにおける前記空気導入接続部の通路断面積とほぼ同等以上であることによって、前段の熱交換域から後段の熱交換域に移る空気を絞ったりしないので、熱交換エレメントの全熱交換域での熱交換効率が高まり除湿機能が向上する。
【0073】
前記熱交換エレメントを、室内空気の吸引方向に多重となるように縦置きし、最後段の熱交換エレメントを室内空気の上流側に向けた、さらなる構成では、
熱交換エレメントを室内空気の吸引方向に多重となるように縦置きしたので、従来に比して面積の小さな熱交換エレメントに対応する本体の吸気口の内側に位置して吸引される室内空気との十分な熱交換を図りながら、本体の上下方向および前後方向に余裕を与えて、他の本体内機器を設置することができるので、本体の全体の大きさおよび前後方向寸法を小さくすることができ、狭い場所や部屋での使用に便利なものとなる。
【0074】
最前段の熱交換エレメントが、それより後段側の熱交換エレメントよりも面積が大きい、さらなる構成では、
最前段の熱交換エレメントは吸湿材を再生させたままの高湿度な吸湿空気を導入されるが、後段側の熱交換エレメントよりも面積が大きいことによって室内空気との熱交換度を高めて除湿水の分離効率を上げられるので、除湿機能が高まる。また、最前段の熱交換エレメントでの熱交換を経た除湿空気を再生ヒータ側に戻す構成の場合には、広い面積を持った最前段の熱交換エレメントでの高い熱交換による最終的な除湿水の分離を図って戻すので、熱交換器から再生ヒータ側に戻る過程で結露が生じ結露水が再生側に侵入するのを防止しやすい。
【0075】
本体の上部前側に着脱できるように設けられた貯水タンクと、前記水受けの水を貯水タンクに送り込む貯水ポンプとを備え、前記熱交換器は本体の貯水タンク装着部の下で、本体の室内空気を吸引する吸気口の内側に位置している、さらなる構成では、
熱交換器の形態に伴い本体が小型化する特徴を損なわずに、貯水タンクを本体の上部に設けて、水受けに集められる除湿水を給水ポンプにより送り込んで貯水することができ、この貯水状態が外観されるようにするので、ユーザーによって除湿が実感され、評価されやすくする。同時に、貯水タンクに関し排水したり、洗浄などの手入れをしたりするのに、本体外のしかもユーザーの最も近くで、かつ着脱しやすい側に貯水タンクが位置しているので、貯水タンクを単独に容易に取り扱って対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る除湿機の実施例における1つの例を示す横断面図である。
【図2】図1の除湿機の縦断面図である。
【図3】図1、図2の除湿機の吸湿材を持った仕切り壁の背面図である。
【図4】図1の除湿機における熱交換器の横断斜視図である。
【図5】図1除湿機の熱交換器および吸湿材再生ファンとの関係を示す斜視図である。
【図6】図4、図5に示す熱交換器の最前段の熱交換エレメントを示す斜視図である。
【図7】図4、図5に示す熱交換器の中段の熱交換エレメントを示す斜視図である。
【図8】図4、図5に示す熱交換器の最後段の熱交換エレメントの斜視図である。
【図9】本発明に係る除湿機の実施例における他の例を示す熱交換器の横断面図である。
【図10】図9の除湿機の熱交換器および吸湿材再生ファンとの関係を示す斜視図である。
【図11】図9、図10に示す熱交換器の最前段の熱交換エレメントを示す斜視図である。
【図12】図9、図10に示す熱交換器の中段の熱交換エレメントを示す斜視図である。
【図13】図9、図10に示す熱交換器の最後段の熱交換エレメントの斜視図である。
【図14】本発明に係る除湿機の実施例における今1つの例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
A 循環系
1 吸湿材
2 室内空気
3 除湿ファン
4 再生用空気
5 再生ヒータ
6 再生ファン
7 熱交換器
7a 熱交換路
8 水受け
9 貯水タンク
12 本体
15 段部
16 本体内機器
22 吸気口
107、207、307 熱交換エレメント
107a、207a、307a 空気導入接続部
107b、207b、307b 空気排出接続部
207c、307c 連絡路
107c、107d、207d、307d、207e、307e 熱交換域
Claims (8)
- 繰り返し移動する吸湿材と、室内空気を前記吸湿材に通した後に室内に戻して室内の除湿を行なう除湿ファンと、空気を加熱して前記吸湿材に通して除湿水を奪い再生させることを循環系にて繰り返す再生ヒータおよび再生ファンと、前記吸湿材に通され除湿水を奪い再生ヒータ側に戻される途中の吸湿空気を熱交換して除湿水を分離し戻す熱交換器と、熱交換器によって分離した除湿水を受ける水受けとを、本体に備え、前記熱交換器は、前記吸湿空気を細いまたはおよび狭い熱交換路に導き前記室内空気と熱交換させる熱交換エレメントを3枚以上多重に配して、後段側の複数の熱交換エレメントには前記吸湿空気を並列に通してそれらの前段の熱交換エレメントに戻すように、空気導入接続部および空気排出接続部にて互いの対向面間を接続し、前記並列に通す複数の熱交換エレメントにおける前段側熱交換エレメントの空気導入接続部の通路断面積に対し、後段側熱交換エレメントの空気導入接続部の通路断面積を小さくしたことを特徴とする除湿機。
- 前記並列に通す複数の熱交換エレメントにおける空気排出接続部の通路断面積は、その空気排出接続部を有している熱交換エレメントの空気導入接続部の通路断面積とほぼ同等にした請求項1に記載の除湿機。
- 繰り返し移動する吸湿材と、室内空気を前記吸湿材に通した後に室内に戻して室内の除湿を行なう除湿ファンと、空気を加熱して前記吸湿材に通して除湿水を奪い再生させることを循環系にて繰り返す再生ヒータおよび再生ファンと、前記吸湿材に通され除湿水を奪い再生ヒータ側に戻される途中の吸湿空気を熱交換して除湿水を分離し除湿空気に戻す熱交換器と、熱交換器によって分離した除湿水を受ける水受けとを、本体に備え、前記熱交換器は、受け入れた吸湿空気を細いまたはおよび狭い熱交換路に導き前記室内空気と熱交換させる熱交換エレメントを3枚以上多重に配して、これら熱交換エレメントに前記吸湿空気を順次に通して戻すように、空気導入接続部にて互いの対向面間を接続し、各熱交換エレメントにおける空気導入接続部の通路断面積、および最後段熱交換エレメントの空気排出接続部の通路断面積をそれぞれほぼ同等としたことを特徴とする除湿機。
- 熱交換エレメントは、個別の空気導入接続部および空気排出接続部を持った複数の熱交換域に別れている請求項1〜3のいずれか1項に記載の除湿機。
- 熱交換エレメントは、途中に連絡路を有して複数の熱交換域に別れており、連絡路の通路断面積は、その連絡路を有している熱交換エレメントにおける前記空気導入接続部の通路断面積とほぼ同等以上とした請求項1〜3のいずれか1項に記載の除湿機。
- 前記熱交換エレメントは、室内空気の吸引方向に多重となるように縦置きし、最後段の熱交換エレメントを室内空気の上流側に向けた請求項1〜5のいずれか1項に記載の除湿機。
- 最前段の熱交換エレメントは、それより後段側の熱交換エレメントよりも面積が大きい請求項6に記載の除湿機。
- 本体の上部前側に着脱できるように設けられた貯水タンクと、前記水受けの水を貯水タンクに送り込む貯水ポンプとを備え、前記熱交換器は本体の貯水タンク装着部の下で、本体の室内空気を吸引する吸気口の内側に位置している請求項6、7のいずれか1項に記載の除湿機。
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