(57)【要約】【課題】除湿量を増加させ、消費電力を低減し、またユーザーの利便性を高めるようにした除湿装置を得る。【解決手段】本体１の背面に、除湿対象空気が導入される吸込口２が設けられ、その本体１の前面側又は上面に、除湿された空気が本体１の外に排出される吹出口３が設けられている。本体１内の略中央部分に設けられた風路形成仕切板８の水平板部８ｂにデシカントロータ１５が、回転可能に嵌め付けられ、風路形成仕切板８の垂直板部８ａには、デシカントロータ１５の放湿部１５ｂを通過した後の高温高湿の放湿用空気を冷却する蒸発器前用冷却手段１３が設けられている。【選択図】図１
2010046636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器が配管によって結合されて構成された冷媒回路と、
前記冷媒回路を内蔵した本体と、
前記本体に設けられ、除湿対象空気を内部に導入する吸込口と、
前記本体に設けられ、除湿された空気を外部に排出する吹出口と、
前記本体内に形成され、前記吸込口に連通された吸湿風路と、
前記本体内に形成され、空気流れの上流側が前記吸湿風路と連通し、下流側が前記吹出口と連通する放湿風路と、
前記吸込口から前記除湿対象空気を吸い込み、前記吸湿風路及び前記放湿風路を介して前記吹出口から外部へ前記除湿された空気を排出する前記空気流れを発生する送風機と、
一部分が前記吸湿風路内の前記凝縮器の上流側に位置し、残りの部分が前記放湿風路内の前記蒸発器の上流側に位置するように設けられ、回転駆動されることで、前記吸湿風路内を通過する前記除湿対象空気から水分を吸湿するとともに、前記放湿風路内を通過する放湿用空気に前記吸湿した水分を放湿するデシカントロータと、
前記放湿風路内の前記デシカントロータと前記蒸発器との間に設けられた蒸発器前用冷却手段と、
を備えた
ことを特徴とする除湿装置。
【請求項２】
前記蒸発器前用冷却手段にペルチェ素子を用いた
ことを特徴とする請求項１記載の除湿装置。
【請求項３】
冷媒を圧縮する圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器が配管によって結合されて構成された冷媒回路と、
前記冷媒回路を内蔵した本体と、
前記本体に設けられ、除湿対象空気を内部に導入する吸込口と、
前記本体に設けられ、除湿された空気を外部に排出する吹出口と、
前記本体内に形成され、前記吸込口に連通された吸湿風路と、
前記本体内に形成され、空気流れの上流側が前記吸湿風路と連通し、下流側が前記吹出口と連通する放湿風路と、
前記吸込口から前記除湿対象空気を吸い込み、前記吸湿風路及び前記放湿風路を介して前記吹出口から外部へ前記除湿された空気を排出する前記空気流れを発生する送風機と、
一部分が前記吸湿風路内の前記凝縮器の上流側に位置し、残りの部分が前記放湿風路内の前記蒸発器の上流側に位置するように設けられ、回転駆動されることで、前記吸湿風路内を通過する前記除湿対象空気から水分を吸湿するとともに、前記放湿風路内を通過する放湿用空気に前記吸湿した水分を放湿するデシカントロータと、
前記吸湿風路内の前記デシカントロータと前記凝縮器との間に設けられた吸湿部後冷却手段と、
を備えた
ことを特徴とする除湿装置。
【請求項４】
前記吸湿風路内の前記デシカントロータと前記凝縮器との間に設けられた吸湿部後冷却手段を備えた
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の除湿装置。
【請求項５】
前記吸湿部後冷却手段にペルチェ素子を用いた
ことを特徴とする請求項３又は請求項４記載の除湿装置。
【請求項６】
前記本体の前面に設けられ、前記吸湿風路と前記放湿風路に連通する前面吹出口と、
前記本体内に設けられ、前記吸込口から前記除湿対象空気を吸い込み、前記吸湿風路内に位置した前記デシカントロータを通過して相対湿度が低下した前記放湿用空気を、前記凝縮器に通過させて、さらにその相対湿度を低下させ、その一部を前記前面吹出口から排出させる前面吹出口用送風機と、
を備えた
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の除湿装置。
【請求項７】
前記前面吹出口と前記放湿風路との間に設けられ、前記前面吹出口と前記放湿風路とに送る前記放湿用空気の風量を調節する第１のダンパーを備えた
ことを特徴とする請求項６記載の除湿装置。
【請求項８】
前記第１のダンパーに設けられた前面吹出口前用冷却手段を備えた
ことを特徴とする請求項７記載の除湿装置。
【請求項９】
前記前面吹出口前用冷却手段にペルチェ素子を用いた
ことを特徴とする請求項８記載の除湿装置。
【請求項１０】
前記吹出口と前記前面吹出口との間に設けられ、前記吹出口に送られる前記除湿された空気に、前記前面吹出口に送られる前記放湿用空気の一部を混合させ、その混合度合いを調節する第２のダンパーを備えた
ことを特徴とする請求項６〜請求項９のいずれかに記載の除湿装置。
【請求項１１】
前記吸湿風路と前記放湿風路とを仕切る仕切壁に設けられた連通口と、
前記連通口に設けられ、前記デシカントロータの放湿部を通過して相対湿度が上昇した空気に、前記吸込口から導入された前記除湿対象空気の一部を混合させ、その混合度合いを調節する第３のダンパーを備えた
ことを特徴とする請求項６〜請求項１０のいずれかに記載の除湿装置。
【請求項１２】
前記第３のダンパーを全閉し、前記吸込口から導入された前記除湿対象空気を全て前記吸湿風路に送り込む除湿性能優先モードと、
前記第３のダンパーを開け、前記放湿部を通過して相対湿度が上昇した高温の空気に、前記除湿対象空気の一部を混合させ、前記蒸発器に供給される空気の温度を低下させる冷風感優先モードと、
を有する
ことを特徴とする請求項１１記載の除湿装置。
【請求項１３】
前記第１のダンパーを全閉して前記放湿風路に送られる前記放湿用空気を遮断し、且つ、前記第３のダンパーを全開して前記吸込口から導入された前記除湿対象空気を前記蒸発器に直接送り、前記デシカントロータの回転を停止させ、前記蒸発器のみで除湿を実施させる直接除湿モードを有する
ことを特徴とする請求項１１又は請求項１２記載の除湿装置。
【請求項１４】
前記蒸発器下部にドレンパンを備え、
前記ドレンパンは、前記蒸発器と対向する面に突状の突起を有する
ことを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の除湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気圧縮式のヒートポンプと吸放湿性を有するデシカントロータを備えた除湿装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のヒートポンプとデシカントロータを用いた除湿装置においては、除湿対象空気を、デシカントロータ吸湿部、ヒートポンプの凝縮器の順に送風する第一の風路と、ヒーター、デシカントロータ放湿部、ヒートポンプの蒸発器の順に送風する第二の風路とを持ち、デシカントロータが吸湿した水分を、ヒーターで加熱した除湿対象空気に放湿させ、蒸発器により回収し、除湿するものがある（例えば、特許文献１参照）。
また、従来のデシカントロータを用いた除湿装置においては、除湿対象空気を、デシカントロータ吸湿部、除湿空間の順に送風する第一の風路と、ヒーター、デシカントロータ放湿部、ペルチェ素子の吸熱部、除湿空間の順に送風する第二の風路を持ち、デシカントロータが吸湿した水分を、ヒーターで加熱した除湿対象空気に放湿させ、ペルチェ素子の吸熱部により回収し、除湿するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４８７４号公報（第１頁、図１）
【特許文献２】特開平１１−５７３８３号公報（第１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の除湿装置においては、デシカントロータから水分を放湿させるために、デシカントロータ及びデシカントロータ通過空気をヒーターで加熱する必要があり、ヒートポンプ式のみの除湿装置に比べ、使用時の消費電力が高くなるという問題があった。
一方、ヒーターを使用せず、凝縮器の排熱を利用してデシカントロータから水分を放湿させる場合は、凝縮器の排熱が一部しか利用されず、空気の相対湿度の低下が充分でないため、デシカントロータ通過空気の相対湿度を放湿に適した程度まで低下させるためには凝縮温度を上昇させなければならず、圧縮機の負荷が増大し、信頼性が低下するという問題があった。そして、仮に凝縮温度が放湿に適した程度まで高められなかった場合には、放湿が十分になされず、吸湿量が低下し、除湿量が低下するという問題もあった。
さらに、デシカントロータ放湿部を通過した高湿な空気を除湿するためにペルチェ素子を使用した場合、ペルチェ素子の吸熱部（冷却面）の吸熱量とペルチェ素子の消費電力の和が、ペルチェ素子の放熱部の放熱量となるため、放熱能力が充分でないと、ペルチェ素子の吸熱部の温度が上昇し、冷却効率が悪くなり、また、消費電力に対して吸熱できる熱量が少なく、家庭用除湿装置のような家屋の部屋の少なくとも一部屋を除湿するような大きな吸熱量を得るためには、大容量の電源が必要となり、消費電力が高くなるという問題もあった。
【０００５】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、除湿量を増加させ、消費電力を低減し、またユーザーの利便性を高めるようにした除湿装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る除湿装置は、冷媒を圧縮する圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器が配管によって結合されて構成された冷媒回路と、前記冷媒回路を内蔵した本体と、前記本体に設けられ、除湿対象空気を内部に導入する吸込口と、前記本体に設けられ、除湿された空気を外部に排出する吹出口と、前記本体内に形成され、前記吸込口に連通された吸湿風路と、前記本体内に形成され、空気流れの上流側が前記吸湿風路と連通し、下流側が前記吹出口と連通する放湿風路と、前記吸込口から前記除湿対象空気を吸い込み、前記吸湿風路及び前記放湿風路を介して前記吹出口から外部へ前記除湿された空気を排出する前記空気流れを発生する送風機と、一部分が前記吸湿風路内の前記凝縮器の上流側に位置し、残りの部分が前記放湿風路内の前記蒸発器の上流側に位置するように設けられ、回転駆動されることで、前記吸湿風路内を通過する前記除湿対象空気から水分を吸湿するとともに、前記放湿風路内を通過する放湿用空気に前記吸湿した水分を放湿するデシカントロータと、前記放湿風路内の前記デシカントロータと前記蒸発器との間に設けられた蒸発器前用冷却手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の除湿装置によれば、蒸発器に供給される放湿用空気が、蒸発器上流側で蒸発器前用冷却手段により冷却されることにより、相対湿度が上昇するため、蒸発器で冷却される際に結露しやすくなり、除湿量が向上するという効果がある。さらに、デシカントロータの吸湿部を通過して相対湿度が低下した空気を凝縮器で加熱させ、より相対湿度が低下した空気に対して、デシカントロータの放湿部から水分を放湿させるため、ヒーターを利用することなく、放湿部から水分を放湿させることができ、消費電力を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る除湿装置の側面側から見た断面図である。
実施の形態１に係る除湿装置の箱状の本体１の背面に、除湿対象空気（室内空気）が導入される吸込口２が設けられ、その本体１の前面側又は上面に、除湿された空気が本体１の外に排出される吹出口３が設けられている。また、その本体１内には、その下部に冷媒を圧縮する圧縮機４、その圧縮機４の上方に凝縮器５、絞り装置（図示せず）、及び、その凝縮器５の上方に設けられた蒸発器６が配管で接合されて構成された冷媒回路が設けられている。また、本体１内の下部には圧縮機４と、凝縮器５、絞り装置及び蒸発器６とを仕切る底部仕切板７が設けられている。そして、本体１内の略中央部分には凝縮器５と蒸発器６とを仕切る断面Ｌ字状の風路形成仕切板８が設けられている。その断面Ｌ字状の風路形成仕切板８の垂直板部８ａの上端が本体１の上部に固定され、水平板部８ｂの端部が本体１の前面と間隔を置いて対向している。その水平板部８ｂと、吹出口３の近傍に配置された蒸発器６との間に本体１の前面から張り出し、蒸発器６の吸込側を越えるように風路形成水平仕切板９が設けられている。また、断面Ｌ字状の風路形成仕切板８の水平板部８ｂと底部仕切板７との間に吸込口２と連通する吸湿風路１０が形成され、また、風路形成仕切板８の水平板部８ｂと風路形成水平仕切板９との間に、上流側が吸湿風路１０と連通し、下流側が吹出口３と連通する放湿風路１１が形成されている。その吸湿風路１０及び放湿風路１１を遮るように、風路形成仕切板８の水平板部８ｂを貫通して配置された支持板１２の上端が本体１の上部に固定され、その支持板１２の下端が底部仕切板７に固定されている。その支持板１２の上方の、蒸発器６の吸込側と対向する部分に連通穴１２ａが設けられ、その支持板１２の下方の、吸湿風路１０及び放湿風路１１を遮る部分にロータ嵌付穴１２ｂが設けられている。そのロータ嵌付穴１２ｂに、風路形成仕切板８の水平板部８ｂに回転自在に取り付けられたデシカントロータ１５が、回転可能に嵌め付けられている。このデシカントロータ１５は、図示しないモータ（図示せず）によってロータ嵌付穴１２ｂ内で回転させられるようになっており、その吸湿部１５ａの通風面を吸込口２と対向するように配置させられている。このデシカントロータ１５は、吸放湿性を有し、第一の相対湿度と、この第一の相対湿度よりも高湿度である第二の相対湿度との間の範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率が、第一の相対湿度と第二の相対湿度の間の範囲以外における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率よりも大きい吸着材が担持され、軸方向に通気性を有するハニカム構造によって構成されており、吸湿風路１０と放湿風路１１を遮るように配置されている。その吸湿風路１０に位置する部分は供給空気から水分を吸湿する吸湿部１５ａとして機能し、放湿風路１１に位置する部分は水分を放湿する放湿部１５ｂとして機能する。また、本体１内部の前面側の蒸発器６の排出側と対向する位置に、吹出口３から除湿された空気を排出させるための送風機１６が設けられている。さらに、風路形成仕切板８の垂直板部８ａには、デシカントロータ１５の放湿部１５ｂを通過した後の高温高湿の放湿用空気を、連通穴１２ａの上流で冷却する蒸発器前用冷却手段１３が設けられている。この蒸発器前用冷却手段１３には、放熱面１３ａが吸湿風路１０の吸込口２に対向するように、そして、冷却面１３ｂが放湿風路１１のデシカントロータ１５の放湿部１５ｂの下流側に配置されており、例えばペルチェ素子やヒートパイプ等が用いられる。以下においては、蒸発器前用冷却手段１３にペルチェ素子が用いられた場合について説明する。蒸発器６前面には、蒸発器前用冷却手段１３の制御に用いられ、放湿用空気の温度及び相対湿度を計測する温湿度センサ３０が設置されている。また、風路形成水平仕切板９における蒸発器６の下方位置にはドレンパン１８が設けられている。さらに、本体１の下部で底部仕切板７の下方に、ドレンパン１８と接続され、蒸発器６で結露した水分を貯留できるタンク１９が設けられている。
【０００９】
次に、実施の形態１に係る除湿装置の動作について説明する。              
以上のように構成された除湿装置において、運転開始した場合、冷媒が封入された冷媒回路では、圧縮機４が作動することにより圧縮されて高温高圧となった冷媒が、凝縮器５に送られて放熱され、常温高圧となる。この冷媒は絞り装置（図示せず）によって減圧されて蒸発器６に送られて吸熱され、低温低圧となる。この低温低圧となった冷媒は再び圧縮機４に吸引される。以後この動作を繰り返す。
【００１０】
一方、送風機１６が動作することにより、吸込口２から導入された除湿対象空気は、吸湿風路１０へと送られ、デシカントロータ１５の吸湿部１５ａを通過して相対湿度が低下した後、放熱している凝縮器５を通過することにより加熱されることによって、さらに相対湿度が低下した放湿用空気となる。その後、その相対湿度が低下した放湿用空気は、放湿風路１１に入り、デシカントロータ１５の放湿部１５ｂを通過する際、放湿部１５ｂから水分が放湿されることによって相対湿度が上昇し、その相対湿度が上昇した空気は、蒸発器前用冷却手段１３の冷却面１３ｂによって冷却されることによりさらに相対湿度が上昇する。そして、その相対湿度が上昇した空気は、吸熱している蒸発器６を通過する際に冷却され、蒸発器６に水分が結露することによって除湿され、この除湿された空気は吹出口３から外部に排出される。このとき、デシカントロータ１５において、吸湿風路１０に位置している部分が、水分を吸湿する吸湿部１５ａとして機能し、デシカントロータ１５が回転することにより、放湿風路１１に位置することになった部分は、今度は水分を放湿する放湿部１５ｂとして機能する。また、蒸発器前用冷却手段１３の放熱面１３ａは、吸湿風路１０に位置しているため、除湿対象空気に対して放熱することができる。
【００１１】
蒸発器前用冷却手段１３の冷却面１３ｂの吸熱量は、蒸発器６前面に設置された温湿度センサ３０によって検出される相対湿度の値で制御される。冷却面１３ｂは、その検出された相対湿度が１００％未満の所定の湿度、例えば９５％になるまで吸熱し続け、９５％に達したら蒸発器前用冷却手段１３の駆動電源が切られて吸熱を停止する。これにより、デシカントロータ１５の放湿部１５ｂを通過し相対湿度が上昇した空気の温度を露点温度よりも若干高い温度まで冷却し、その相対湿度をさらに上昇させることにより、蒸発器６を通過する際のその空気の状態変化の顕熱比を低下させることができ、除湿量を向上することができる。この際、その空気の温度は露点温度より高いので、蒸発器前用冷却手段１３の冷却面１３ｂにおいては水分が結露することは無く、その下方にドレンパンが設けられる必要は無い。また、冬季のような除湿対象空気の温度が低い場合は、蒸発器前用冷却手段１３の冷却面１３ｂが、デシカントロータ１５の放湿部１５ｂを通過し相対湿度が上昇した空気を冷却することによって、蒸発器６で結露した水分が蒸発器６に着霜することがないように、温湿度センサ３０によって検出される温度がある所定の温度、例えば１５℃になったら蒸発器前用冷却手段１３の駆動電源が切られる。これによって、冷却面１３ｂによる吸熱が停止される。
【００１２】
蒸発器前用冷却手段１３の大きさ及び必要電力は、その吸熱量により決定される。蒸発器前用冷却手段１３に駆動電源をかけられたとき、蒸発器前用冷却手段１３の冷却面１３ｂの吸熱量とその消費電力の和が、蒸発器前用冷却手段１３の放熱面１３ａの放熱量となる。従って、放熱面１３ａの放熱能力が充分でないと、蒸発器前用冷却手段１３の冷却面１３ｂの温度が上昇し、冷却効率が低下する。また、蒸発器前用冷却手段１３において用いられているペルチェ素子は、消費電力に対して吸熱できる熱量が少ないので、大きな吸熱量を得るためには、大容量の電源が必要となる。つまり、従来の除湿装置のように、例えば、実施の形態１での蒸発器前用冷却手段１３の冷却面１３ｂにおいて、そこを通過する空気を結露させて除湿する場合、蒸発器前用冷却手段１３の大きさを大きくする、又は、大容量の電源が必要になる。しかし、実施の形態１における構成では、蒸発器前用冷却手段１３の冷却面１３ｂは、そこを通過する空気を結露させて除湿するのではなく、その空気の温度を露点温度よりも若干高い温度まで冷却して相対湿度を上昇させるのみであり、除湿は蒸発器６によって行われるため、従来の除湿装置のペルチェ素子よりも小さく又は小容量の電源によって蒸発器前用冷却手段１３を駆動させることができる。
【００１３】
以上のような実施の形態１に係る除湿装置の構成及び動作によって、蒸発器６に供給される空気は、蒸発器６上流側で蒸発器前用冷却手段１３の冷却面１３ｂによって冷却され、相対湿度が上昇するため、蒸発器６によって冷却される際に結露しやすくなり、除湿量が増加するという効果がある。
また、デシカントロータ１５の吸湿部１５ａを通過して相対湿度が低下した放湿用空気を吸湿風路１０内の凝縮器５で加熱させ、より相対湿度が低下した放湿用空気に対して、放湿風路１１におけるデシカントロータ１５の放湿部１５ｂから水分を放湿させるため、ヒーターを利用することなく、デシカントロータ１５の放湿部１５ｂから水分を放湿させることができ、消費電力を低減することができる。
また、冬季のような除湿対象空気の温度が低い場合でも、デシカントロータ１５の放湿部１５ｂを通過した除湿対象空気よりも高い温度の空気が、蒸発器前用冷却手段１３の冷却面１３ｂによって冷却される際に、蒸発器６前面に設置された温湿度センサ３０によって温度が検出されることによって、蒸発器６に着霜しない温度までしか低下されないので、蒸発器６における着霜を防止することができ、デフロスト運転の時間がないため、除湿量を向上させることができる。
さらに、従来の除湿機において、ヒーターを使用せず、凝縮器の排熱の利用によってデシカントロータから水分が放湿される場合、デシカントロータ通過空気の相対湿度を、放湿に適した程度まで低下させるためには、凝縮温度を上昇させなければならず、圧縮機の負荷が増大し、信頼性が低下する。仮に凝縮温度が放湿に適した程度まで高められなかった場合、放湿が十分になされず、吸湿量が低下し、除湿量が低下してしまう。しかし、実施の形態１に係る除湿装置では、除湿対象空気が、デシカントロータ１５の吸湿部１５ａによって吸湿され、圧縮機４の負荷を過大に増大させない状態の凝縮器５によって加熱されることにより、十分にその相対湿度が低下した状態でデシカントロータ１５の放湿部１５ｂによって放湿されるため、放湿されやすくなり、デシカントロータ１５の吸放湿性を最大限活かすことが可能となり、除湿量を最大限増加させることができ、耐久性も向上する。
【００１４】
実施の形態２．
図２は、本発明の実施の形態２に係る除湿装置の側面側から見た断面図である。図２で示される実施の形態２に係る除湿装置において、前述の実施の形態１のものと相違する構成を中心に説明する。
この実施の形態２では、風路形成仕切板８の水平板部８ｂに、デシカントロータ１５の吸湿部１５ａを通過した後の放湿用空気を冷却する吸湿部後冷却手段１４が設けられている。この吸湿部後冷却手段１４には、放熱面１４ａが放湿風路１１のデシカントロータ１５の放湿部１５ｂの吸込側に、そして、冷却面１４ｂが吸湿風路１０のデシカントロータ１５の吸湿部１５ａの排出側に対向するように配置されており、例えばペルチェ素子やヒートパイプ等が用いられる。以下においては、吸湿部後冷却手段１４にペルチェ素子が用いられた場合について説明する。
【００１５】
次に、実施の形態２に係る除湿装置の動作について説明する。
吸込口２から導入された除湿対象空気は、吸湿風路１０へと送られ、デシカントロータ１５の吸湿部１５ａを通過して相対湿度が低下した後、吸湿部後冷却手段１４の冷却面１４ｂを通過することにより冷却され、その後放熱している凝縮器５を通過することにより加熱されることによって、さらに相対湿度が低下した放湿用空気となる。その後、その相対湿度が低下した放湿用空気は、放湿風路１１に入り、吸湿部後冷却手段１４の放熱面１４ａを通過し加熱されることによって、さらに相対湿度が低下した後、デシカントロータ１５の放湿部１５ｂに供給される。その放湿部１５ｂに供給された放湿用空気は、放湿部１５ｂから水分が放湿されることによって相対湿度が上昇し、その相対湿度が上昇した空気は、蒸発器前用冷却手段１３の冷却面１３ｂによって冷却されることによりさらに相対湿度が上昇する。そして、その相対湿度が上昇した空気は、吸熱している蒸発器６を通過する際に冷却され、蒸発器６に水分が結露することによって除湿され、この除湿された空気は吹出口３から外部に排出される。なお、吸湿部後冷却手段１４の冷却面１４ｂは、放湿用空気の温度を露点温度以下に冷却するためのものではなく、除湿対象空気がデシカントロータ１５の吸湿部１５ａを通過する際、吸着熱により上昇した温度を、除湿対象空気のデシカントロータ１５の吸湿部１５ａ通過前の温度に戻すためのものであり、吸湿部後冷却手段１４の駆動を制御する必要はなく、かつ吸湿部後冷却手段１４の冷却面１４ｂに水分が結露することは無く、その下方にドレンパンが設けられる必要は無い。
【００１６】
以上のような実施の形態２に係る除湿装置の構成及び動作によって、蒸発器６に供給される空気は、蒸発器６上流側で蒸発器前用冷却手段１３の冷却面１３ｂによって冷却され、相対湿度が上昇するため、蒸発器６によって冷却される際に結露しやすくなり、除湿量が増加するという効果がある。
また、デシカントロータ１５の吸湿部１５ａを通過して相対湿度が低下した放湿用空気を凝縮器５及び吸湿部後冷却手段１４の放熱面１４ａで加熱させ、より相対湿度が低下した放湿用空気に対して、放湿風路１１におけるデシカントロータ１５の放湿部１５ｂから水分を放湿させるため、ヒーターを利用することなく、デシカントロータ１５の放湿部１５ｂから水分を放湿させることができ、消費電力を低減することができる。
また、デシカントロータ１５の吸湿部１５ａを通過する際、吸着熱により温度が上昇した放湿用空気は、吸湿部後冷却手段１４の冷却面１４ｂによって冷却されるので、凝縮器５を通過する放湿用空気の温度が下がり、吸着熱による凝縮温度の過上昇、及び、それに伴う蒸発器６の蒸発温度の上昇による除湿量の低下を防止することができる。
さらに、デシカントロータ１５の吸湿部１５ａによって吸湿され、凝縮器５によって加熱されることにより、十分にその相対湿度が低下した状態でデシカントロータ１５の放湿部１５ｂによって放湿されるため、放湿されやすくなり、デシカントロータ１５の吸放湿性を最大限活かすことが可能となり、除湿量を最大限増加させることができる。
【００１７】
実施の形態３．
図３は、本発明の実施の形態３に係る除湿装置の側面側から見た断面図である。図３で示される実施の形態３に係る除湿装置において、前述の実施の形態１及び実施の形態２のものと相違する構成を中心に説明する。
この実施の形態３では、本体１の前面上方に放湿用空気の一部が外部に排出される前面吹出口２０が設けられている。また、風路形成水平仕切板９における本体１の前面側部分が切断され、その切断された部分から上方に延びる垂直仕切壁２１が接続され、吹出口３と前面吹出口２０に連通する排出風路２２が形成されている。その風路形成水平仕切板９と垂直仕切壁２１との接続部分に、放湿風路１１を開閉する第１のダンパー２３が設けられている。この第１のダンパー２３には、凝縮器５を通過して前面吹出口２０から吹出される放湿用空気の少なくとも一部を冷却するための前面吹出口前用冷却手段２９が設けられている。この前面吹出口前用冷却手段２９には、放熱面２９ａが放湿風路１１のデシカントロータ１５の放湿部１５ｂの吸込側に、そして、冷却面２９ｂが第１のダンパー２３の前面吹出口２０に対向する位置に設置されており、例えばペルチェ素子やヒートパイプ等が用いられる。以下においては、前面吹出口前用冷却手段２９にペルチェ素子が用いられた場合について説明する。また、垂直仕切壁２１の先端部には吹出口３から排出される除湿された空気と前面吹出口２０から排出される放湿用空気とを混合させるための第２のダンパー２４が設けられている。また、風路形成仕切板８の垂直板部８ａの先端側が切断されて、吸込口２と放湿風路１１とを連通させる連通口２５が設けられている。その連通口２５には、デシカントロータ１５の放湿部１５ｂを通過して相対湿度が上昇した空気に除湿対象空気の一部を混合させるための第３のダンパー２６が設けられている。そして、吹出口３から排気するための送風機１６の他に、本体１内部の前面側の凝縮器５の排出側の対向する位置に、前面吹出口２０から放湿用空気を排出させるための送風機２７が設けられている。
【００１８】
次に、実施の形態３に係る除湿装置の動作について説明する。
吸込口２から導入された除湿対象空気は、吸湿風路１０へと送られ、デシカントロータ１５の吸湿部１５ａを通過して相対湿度が低下した後、吸湿部後冷却手段１４の冷却面１４ｂを通過することにより冷却され、その後放熱している凝縮器５を通過することにより加熱されることによって、さらに相対湿度が低下した放湿用空気となる。この凝縮器５を通過した放湿用空気の少なくとも一部は、排出風路２２を通過して前面吹出口２０から排気され、残りの空気は放湿用空気として、放湿風路１１に入り、吸湿部後冷却手段１４の放熱面１４ａを通過し加熱されることによって、さらに相対湿度が低下した後、デシカントロータ１５の放湿部１５ｂに供給される。その放湿部１５ｂに供給された放湿用空気は、放湿部１５ｂから水分が放湿されることによって相対湿度が上昇し、その相対湿度が上昇した空気は、蒸発器前用冷却手段１３の冷却面１３ｂによって冷却されることによりさらに相対湿度が上昇する。そして、その相対湿度が上昇した空気は、吸熱している蒸発器６を通過する際に冷却され、蒸発器６に水分が結露することによって除湿され、この除湿された空気は吹出口３から外部に排出される。
【００１９】
以上のような実施の形態３に係る除湿装置の構成及び動作によって、蒸発器６に供給される空気は、蒸発器６上流側で蒸発器前用冷却手段１３の冷却面１３ｂによって冷却され、相対湿度が上昇するため、蒸発器６によって冷却される際に結露しやすくなり、除湿量が増加するという効果がある。
また、デシカントロータ１５の吸湿部１５ａを通過して相対湿度が低下した放湿用空気を凝縮器５及び吸湿部後冷却手段１４の放熱面１４ａで加熱させ、より相対湿度が低下した放湿用空気に対して、放湿風路１１におけるデシカントロータ１５の放湿部１５ｂから水分を放湿させるため、ヒーターを利用することなく、デシカントロータ１５の放湿部１５ｂから水分を放湿させることができ、消費電力を低減することができる。
また、デシカントロータ１５の吸湿部１５ａを通過する際、吸着熱により温度が上昇した放湿用空気は、吸湿部後冷却手段１４の冷却面１４ｂによって冷却されるので、凝縮器５を通過する放湿用空気の温度が下がり、吸着熱による凝縮温度の過上昇、及び、それに伴う蒸発器６の蒸発温度の上昇による除湿量の低下を防止することができる。
さらに、デシカントロータ１５の吸湿部１５ａによって吸湿され、凝縮器５によって加熱されることにより、十分にその相対湿度が低下した状態でデシカントロータ１５の放湿部１５ｂによって放湿されるため、放湿されやすくなり、デシカントロータ１５の吸放湿性を最大限活かすことが可能となり、除湿量を最大限増加させることができる。
【００２０】
また、吹出口３からは、蒸発器６を通過することによって冷却されて温度が低下し、除湿されて相対湿度が低下した低温低湿の除湿された空気が、そして、前面吹出口２０からは、デシカントロータ１５の吸湿部１５ａにおいて除湿されて相対湿度が低下し、凝縮器５において加熱されて温度が上昇した高温低湿の放湿用空気がそれぞれ排気される。
このため、例えば、吹出口３から排気された低温低湿な冷風は、除湿対象空間全体に向けて、前面吹出口２０から排気される高温低湿な温風は、洗濯物等に向けられることによって、冷風と温風を別の目的で使用することができ、ユーザーの利便性が向上する。
そして、凝縮器５及び蒸発器６を通過するそれぞれの空気の風量を、送風機２７及び送風機１６それぞれの回転数を任意に変化させて調整することにより、冷媒回路を最適化し、除湿量を向上することができる。
【００２１】
また、第１のダンパー２３は、その全開の状態において、送風機２７から吹出される放湿用空気の大部分が、放湿風路１１に向けて流入するように設けられており、第１のダンパー２３の開度は自動で全開の状態から徐々に閉じられていくことができる。そして、第１のダンパー２３は、その全閉の状態のとき、送風機２７により吹出される放湿用空気が全て、排出風路２２を通過し、前面吹出口２０から吹出される。
冬季のような除湿対象空気の温度が低く、蒸発器６の蒸発温度が例えば１℃を下回る場合は、第１のダンパー２３の開度を調節することにより、送風機２７から吹出され、前面吹出口２０に向かう放湿用空気の風量よりも、デシカントロータ１５の放湿部１５ｂにいく放湿用空気の風量を大きくする。これにより、蒸発器６の蒸発温度が０℃以下になる前に、蒸発温度を上昇させ、着霜を防止し、連続運転を可能にすることができる。
そして、夏季のような除湿対象空気の温度が高く、蒸発器６の蒸発温度が例えば１５℃を上回る場合は、第１のダンパー２３の開度を調節することにより、送風機２７から吹出され、前面吹出口２０に向かう放湿用空気の風量よりも、デシカントロータ１５の放湿部１５ｂにいく放湿用空気の風量を小さくする。これにより、蒸発器６の蒸発温度上昇による除湿量低下を防止することができる。
【００２２】
また、第１のダンパー２３を全開にしていない状態では、前面吹出口前用冷却手段２９が駆動されることにより、凝縮器５を通過し、前面吹出口２０から吹出される放湿用空気の少なくとも一部は、前面吹出口前用冷却手段２９の冷却面２９ｂによって冷却される。なお、この前面吹出口前用冷却手段２９の冷却面２９ｂは、放湿用空気の温度を露点温度以下に冷却するものではなく、その下方にドレンパンが設けられる必要は無い。
これにより、夏季等に本体１から温風を吹出させたくない場合、吹出口３及び前面吹出口２０の両方から冷風を吹出すことができ、ユーザーの利便性が向上する。
なお、前面吹出口前用冷却手段２９の駆動の有無は、ユーザーが手動で任意に選択できるようにしてもよい。
【００２３】
また、第３のダンパー２６は、その全閉の状態において、放湿用空気と除湿対象空気の一部が隔離されるように設けられており、第３のダンパー２６の開度は自動で全閉の状態から徐々に開けられていくことができる。このとき、第３のダンパー２６が開けられて、凝縮器５において加熱されて温度が上昇した高温の放湿用空気と、常温の除湿対象空気の一部とが混合されることにより、蒸発器６に供給される空気の温度は低下する。
これにより、蒸発器６の蒸発温度は低下し、吹出口３から排気される空気の温度も低下し、吹出口３から吹出される空気の冷風感が向上する効果がある。
なお、上記のように第３のダンパー２６の開度が調節され、その開度が全閉又はほぼ全閉の状態の除湿性能優先モード、及び、その開度が開いた状態の冷風感優先モードの少なくとも二つの運転モードを持たせてもよい。
これによって、ユーザーが希望によって除湿性能優先又は冷風感優先を選択できる除湿装置を提供することができる。
さらに、第１のダンパー２３を全閉し、第３のダンパー２６を全開し、かつデシカントロータ１５の回転を停止させる直接除湿モードを持たせてもよい。
これによって、経年劣化によりデシカントロータ１５の吸放湿性が低下し、除湿量が低下、又は除湿できなくなった場合でも、除湿対象空気が、直接、蒸発器６に供給されることによって、蒸発器６で冷却され、水分が結露することにより、除湿することができる。なお、第１のダンパー２３及び第３のダンパー２６が両方閉じられると、放湿用空気が、デシカントロータ１５の放湿部１５ｂ及び蒸発器６に供給されなくなるため、除湿できなくなるとともに、蒸発器６内部の冷媒が蒸発できなくなり、圧縮機４が液状態の冷媒を吸引して液圧縮してしまうことにより、圧縮機４が故障する可能性がある。従って、第１のダンパー２３及び第３のダンパー２６が両方同時に閉じられることはない。
【００２４】
また、第２のダンパー２４は、その全閉の状態において、前面吹出口２０から排気される放湿用空気と、吹出口３から排気される除湿された空気とが、隔離されるように設置されている。その第２のダンパー２４の開閉は、自動又はユーザにより手動で行うことができるようになっており、その開度が調節されることによって、蒸発器６を通過して冷却され吹出口３から排気される冷風と、凝縮器５を通過して加熱され前面吹出口２０から排気される温風とを、別々に又は同時に除湿対象空間に向けて吹出させることができる。
このため、ユーザーが冷風感を感じたくない場合、第２のダンパー２４の開度が調節されることによって、冷風と温風とが混合して排気され、冷風感を低下させることができ、ユーザーの利便性が向上する。
【００２５】
実施の形態４．
図４は、本発明の実施の形態４に係る除湿装置の側面から見た断面図であり、図５は、その除湿装置における蒸発器前用冷却手段１３の正面図である。図４及び図５で示される実施の形態４に係る除湿装置において、前述の実施の形態１のものと相違する構成を中心に説明する。
この実施の形態４では、実施の形態１における蒸発器前用冷却手段１３が、その放熱面１３ａがデシカントロータ１５の放湿部１５ｂの吸込側に、冷却面１３ｂが放湿風路１１の連通穴１２ａと蒸発器６との間の蒸発器６の吸込側にそれぞれ対向するように設置されたものである。
【００２６】
次に、実施の形態４に係る除湿装置の動作について説明する。
吸込口２から導入された除湿対象空気は、吸湿風路１０へと送られ、デシカントロータ１５の吸湿部１５ａを通過して相対湿度が低下した後、放熱している凝縮器５を通過することにより加熱されることによって、さらに相対湿度が低下した放湿用空気となる。その後、その相対湿度が低下した放湿用空気は、放湿風路１１に入り、蒸発器前用冷却手段１３の放熱面１３ａを通過し加熱されることによって、さらに相対湿度が低下した後、デシカントロータ１５の放湿部１５ｂに供給される。その放湿部１５ｂに供給された放湿用空気は、放湿部１５ｂから水分が放湿されることによって相対湿度が上昇し、その相対湿度が上昇した空気は、蒸発器前用冷却手段１３の冷却面１３ｂによって冷却されることによりさらに相対湿度が上昇する。そして、その相対湿度が上昇した空気は、吸熱している蒸発器６を通過する際に冷却され、蒸発器６に水分が結露することによって除湿され、この除湿された空気は吹出口３から外部に排出される。
【００２７】
以上のような実施の形態４に係る除湿装置の構成及び動作によって、蒸発器６に供給される空気は、蒸発器６上流側で蒸発器前用冷却手段１３の冷却面１３ｂによって冷却され、相対湿度が上昇するため、蒸発器６によって冷却される際に結露しやすくなり、除湿量が増加するという効果がある。
さらに、デシカントロータ１５の吸湿部１５ａを通過して相対湿度が低下した放湿用空気を凝縮器５及び蒸発器前用冷却手段１３の放熱面１３ａで加熱させ、より相対湿度が低下した放湿用空気に対して、放湿風路１１におけるデシカントロータ１５の放湿部１５ｂから水分を放湿させるため、ヒーターを利用することなく、デシカントロータ１５の放湿部１５ｂから水分を放湿させることができ、消費電力を低減することができる。
【００２８】
実施の形態５．
図６は、本発明の実施の形態５に係る除湿装置におけるドレンパン形状を示す正面図である。実施の形態５に係る除湿装置において、前述の実施の形態１〜実施の形態４のものと相違する構成について説明する。
この実施の形態５に係る除湿装置は、実施の形態１〜実施の形態４で説明した除湿装置のドレンパン１８において、蒸発器６に結露した水分を受ける面に、凸状の突起２８が設けられたものである。
【００２９】
この突起２８により、蒸発器６に結露した水分が蒸発器６のフィン間にブリッジすること無くドレンパン１８に導かれることによって、蒸発器６の熱交換効率が上昇し、かつ効率よくドレン水が回収され、除湿量が増加する効果がある。
【００３０】
なお、この突起２８の形状は、蒸発器６のフィンと並行又は垂直な、板状、円柱形状、又は、四角柱形状等としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る除湿装置の側面側から見た断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る除湿装置の側面側から見た断面図である。
【図３】本発明の実施の形態３に係る除湿装置の側面側から見た断面図である。
【図４】本発明の実施の形態４に係る除湿装置の側面側から見た断面図である。
【図５】本発明の実施の形態４に係る除湿装置における蒸発器前用冷却手段の正面図である。
【図６】本発明の実施の形態５に係る除湿装置におけるドレンパン形状を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  本体、２  吸込口、３  吹出口、４  圧縮機、５  凝縮器、６  蒸発器、７  底部仕切板、８  風路形成仕切板、８ａ  垂直板部、８ｂ  水平板部、９  風路形成水平仕切板、１０  吸湿風路、１１  放湿風路、１２  支持板、１２ａ  連通穴、１２ｂ  ロータ嵌付穴、１３  蒸発器前用冷却手段、１３ａ  放熱面、１３ｂ  冷却面、１４  吸湿部後冷却手段、１４ａ  放熱面、１４ｂ  冷却面、１５  デシカントロータ、１５ａ  吸湿部、１５ｂ  放湿部、１６  送風機、１８  ドレンパン、１９  タンク、２０  前面吹出口、２１  垂直仕切壁、２２  排出風路、２３  第１のダンパー、２４  第２のダンパー、２５  連通口、２６  第３のダンパー、２７  送風機、２８  突起、２９  前面吹出口前用冷却手段、２９ａ  放熱面、２９ｂ  冷却面、３０  温湿度センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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