JP7266162B2

JP7266162B2 - 除湿装置

Info

Publication number: JP7266162B2
Application number: JP2019013362A
Authority: JP
Inventors: 彩参納; 達也堀
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2019-01-29
Publication date: 2023-04-28
Anticipated expiration: 2039-01-29
Also published as: JP2020121249A

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の空気が空気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、空気吸込口が壁などで覆われた場合に、風量が著しく低下し、本体ケース内部の温度が上昇する可能性がある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、耐久性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経路と、を備え、
前記熱交換器における天面に前記第１熱交換風路への流入口である第１の流入口を設け、
前記第１の流入口と前記本体ケースの天面との間には隙間を設け、
前記空気吸込口は、前記本体ケースにおける異なる面に複数設け、
前記吸熱器と、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、前記本体ケースにおける前後方向に一直線上に配置され、
前記空気吸込口は、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右側面に配置され、
前記第１の空気吸込口の前記本体ケースにおける前後方向の寸法は、前記第１の流入口の前記本体ケースにおける前後方向の寸法より大きく、
前記第２の空気吸込口の前記本体ケースにおける前後方向の寸法は、前記第１の流入口の前記本体ケースにおける前後方向の寸法より大きく、
前記第１の空気吸込口と前記第２の空気吸込口の上端縁は、前記第１の流入口より上方に配置され、
前記第１の空気吸込口と前記第２の空気吸込口の下端縁は、前記第１の流入口より下方に配置されたものであり、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経路と、を備え、
前記熱交換器における天面に前記第１熱交換風路への流入口である第１の流入口を設け、
前記第１の流入口と前記本体ケースの天面との間には隙間を設け、
前記空気吸込口は、前記本体ケースにおける異なる面に複数設け、
前記吸熱器と、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、前記本体ケースにおける前後方向に一直線上に配置され、
前記空気吸込口は、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右側面に配置され、
前記第１の空気吸込口の前記本体ケースにおける前後方向の寸法は、前記第１の流入口の前記本体ケースにおける前後方向の寸法より大きく、
前記第２の空気吸込口の前記本体ケースにおける前後方向の寸法は、前記第１の流入口の前記本体ケースにおける前後方向の寸法より大きく、
前記第１の空気吸込口と前記第２の空気吸込口の上端縁は、前記第１の流入口より上方に配置され、
前記第１の空気吸込口と前記第２の空気吸込口の下端縁は、前記第１の流入口より下方に配置される構成としたことにより、
万が一、空気吸込口が閉塞された場合にも、異なる面の空気吸込口から、本体ケース内に本体ケース外の空気を取り込めるため、本体ケース内の過昇温を防止し、結果として、耐久性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Ｂ－Ｂ断面の一例の概略を示す断面図同除湿装置のＢ－Ｂ断面の一例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、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、前記第１熱交換風路を流れる空気と前記第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、前記熱交換器における天面に前記第１熱交換風路への流入口である第１の流入口を設け、前記第１の流入口と前記本体ケースの天面との間には隙間を設け、前記空気吸込口は、前記本体ケースにおける異なる面に複数設ける構成を有する。これにより、万が一、空気吸込口が閉塞された場合にも、異なる面の空気吸込口から、本体ケース内に本体ケース外の空気を取り込めるため、本体ケース内の過昇温を防止し、結果として、耐久性を向上させることができる。

また、前記吸熱器と、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、前記本体ケースにおける前後方向に一直線上に配置され、前記空気吸込口は、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右側面に配置された構成にしてもよい。これにより、本体ケース外の空気を、熱交換器の第２熱交換風路方向において、バランスよく取り込まれるため、結果として、除湿性能を向上させることができる。

また、前記空気吸込口は、第３の空気吸込口を有し、前記第３の空気吸込口は、前記本体ケースにおける前記吸熱器側の側面に配置された構成にしてもよい。これにより、熱交換器全体に本体ケース外の空気をバランスよく取り込めるため、結果として、除湿性能を向上させることができる。

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、側面には空気吸込口２を備え、天面の背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における背面側に配置され、吸熱器９は、本体ケース１における前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。熱交換器４における天面に第１熱交換風路１４への流入口である第１の流入口１４Ａを設け、第１の流入口１４Ａと本体ケース１の天面との間には隙間４Ａを設けている。

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と本体ケース１の天面との間の隙間４Ａを介して、第１の流入口１４Ａから熱交換器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における熱交換器４の反対側で、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。

本実施形態における特徴は、空気吸込口２を本体ケース１における異なる面に複数設けたことである。これにより、本体ケース１が壁際に設置され、空気吸込口２が閉塞された場合にも、異なる面の空気吸込口２から、本体ケース１内に本体ケース１外の空気を取り込めるため、本体ケース１内の過昇温を防止し、結果として、耐久性を向上させることができる。

すなわち、本体ケース１が部屋の隅に置かれた場合、空気吸込口２が壁側に配置される可能性がある。その場合、除湿経路２１を通過する風量が著しく低下し、除湿性能が低下するだけではなく、放熱器７の冷却が不十分になるため、本体ケース１内の温度が上昇する。空気吸込口２を異なる面に複数設けることで、一方が閉塞された場合でも、もう一方から本体ケース１外の空気を取り込めるため、除湿経路２１を通過する風量の低下が緩和され、本体ケース１内の放熱を促進することができる。結果として、本体ケース１内の過昇温を防止し、耐久性を向上させることができる。

空気吸込口２は、図４に示すごとく、第１の空気吸込口２６と第２の空気吸込口２７とを有している。第１の空気吸込口２６は、本体ケース１の左側面に、第２の空気吸込口２７は、本体ケース１の右側面に設けられている。熱交換器４の第１熱交換風路１４は、上方に向いているため、本体ケース１の側面から取り込まれる空気は、回り込むようにして除湿経路２１を形成する。そのため、熱交換器４の第１熱交換風路１４において、空気吸込口２のある側に多く流れ、空気吸込口２のない側は流れにくくなる。

第１の流入口１４Ａの一部から多くの空気が流れ込むと、熱交換器４の第１熱交換風路１４の一部に偏って流れる。このように、熱交換器４の第１熱交換風路１４に均等に流れないと、熱交換器４の第１熱交換風路１４において、温度ムラが生じ、風速が速い領域を通過した空気が十分に冷却されないまま、第１熱交換風路１４を通過することとなる。

一方、第１の空気吸込口２６を本体ケース１の左側面に、第２の空気吸込口２７を本体ケース１の右側面に設ける構成とすることで、熱交換器４の第１熱交換風路１４の、図４における短手方向にバランスよく吸気できる。結果として、熱交換器４全体を効率よく利用することができ、除湿性能を向上することができる。

また、第１の空気吸込口２６の本体ケース１における前後方向の寸法は、第１の流入口１４Ａの本体ケース１における前後方向の寸法より大きい。同様に、第２の空気吸込口２７の本体ケース１における前後方向の寸法は、第１の流入口１４Ａの本体ケース１における前後方向の寸法より大きい。第１の空気吸込口２６と第２の空気吸込口２７の上端縁は、第１の流入口１４Ａより上方に配置されている。これにより、更に第１の流入口１４Ａから均一に流入し易くなる。

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における、図２内のＢ－Ｂ断面における概略を示す断面図である。実施の形態１と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。実施の形態１と異なる点は、空気吸込口２が、第１の空気吸込口２６と第２の空気吸込口２７と、更に第３の空気吸込口２８とを有する点である。第３の空気吸込口２８は、本体ケース１の吸熱器９側に設けられ、本体ケース１の３面から吸込む構成とした。

これにより、熱交換器４の第１熱交換風路１４の、図４における短手方向だけでなく、長手方向においてもバランスよく吸気できる。結果として、除湿性能を向上することができる。

また、第３の空気吸込口２８の本体ケース１における左右方向の寸法は、第１の流入口１４Ａの本体ケース１における左右方向の寸法より大きい。これにより、更に第１の流入口１４Ａから均一に流入し易くなる。

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
４Ａ隙間
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の流入口
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除湿経路
２２水受け手段
２３吸熱器カバー
２４タンク
２５ドレン孔
２６第１の空気吸込口
２７第２の空気吸込口
２８第３の空気吸込口

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経路と、を備え、
前記熱交換器における天面に前記第１熱交換風路への流入口である第１の流入口を設け、
前記第１の流入口と前記本体ケースの天面との間には隙間を設け、
前記空気吸込口は、前記本体ケースにおける異なる面に複数設け、
前記吸熱器と、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、前記本体ケースにおける前後方向に一直線上に配置され、
前記空気吸込口は、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右側面に配置され、
前記第１の空気吸込口の前記本体ケースにおける前後方向の寸法は、前記第１の流入口の前記本体ケースにおける前後方向の寸法より大きく、
前記第２の空気吸込口の前記本体ケースにおける前後方向の寸法は、前記第１の流入口の前記本体ケースにおける前後方向の寸法より大きく、
前記第１の空気吸込口と前記第２の空気吸込口の上端縁は、前記第１の流入口より上方に配置され、
前記第１の空気吸込口と前記第２の空気吸込口の下端縁は、前記第１の流入口より下方に配置されることを特徴とした除湿装置。
前記空気吸込口は、第３の空気吸込口を有し、
前記第３の空気吸込口は、前記本体ケースにおける前記吸熱器側の側面に配置されたことを特徴とした請求項１に記載の除湿装置。