(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を仕切壁により除湿通路と再生通路とに区画したケーシングと、
前記両通路に跨って回転可能に配設した除湿ロータと、
前記除湿通路内に配設し、室内の空気を吸引して前記除湿ロータによって除湿した乾燥空気を室内に循環供給するメインファンと、
前記再生通路内に配設し、該再生通路内の再生空気を循環させるサブファンと、
前記再生通路内に配設し、前記再生空気および除湿ロータを加熱する加熱ヒータと、
前記除湿通路を通過する空気を加熱するとともに、前記再生通路を循環する再生空気を冷却して該再生空気の水分を取り除く熱交換器とを備えた除湿機において、
前記加熱ヒータは、絶縁性を有する支持部材と、該支持部材に巻回したコイル状のヒータ線とからなり、この加熱ヒータに対し、前記サブファンによる再生空気を、前記ヒータ線の巻回方向の中心に沿って供給するようにしたことを特徴とする除湿機。
【請求項２】
前記加熱ヒータは前記仕切壁の一部を構成するケース内に設けられ、前記支持部材の外周部に前記ケースに固定するための固定枠を配設したことを特徴とする請求項１に記載の除湿機。
【請求項３】
前記固定枠は、絶縁性および遮熱性を有することを特徴とする請求項２に記載の除湿機。
【請求項４】
前記サブファンに近い側の流路の断面積が広く、遠い側が漸次狭くなるように、前記固定枠を、前記ヒータ線の巻回方向の中心である再生空気の供給方向に沿って先細に近接するように配設したことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の除湿機。
【請求項５】
前記再生通路内において、前記除湿ロータの回転方向における前記加熱ヒータの前側に冷却領域を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の除湿機。
【請求項６】
前記冷却領域は、前記仕切壁の一部を構成するケース内に設けたもので、該ケースを構成する下ケースに、前記除湿ロータの側に貫通する多数の通気孔を設け、前記冷却領域に再生空気を供給するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の除湿機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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、ケーシング内が仕切壁によって除湿通路と再生通路とに区画され、これら通路に跨って円板状の除湿ロータが回転可能に配設されている。
【０００３】
前記除湿通路には、室内の空気を吸気口から吸引し、排気口から室内に循環供給するためのメインファンが配設されている。前記再生通路には、該再生通路内の再生空気を循環させるサブファンと、前記再生空気および除湿ロータを加熱する加熱ヒータとが配設されている。また、ケーシング内には、前記除湿通路を通過する空気を加熱するとともに、前記再生通路を循環する再生空気を冷却して該再生空気の水分を取り除く熱交換器が配設されている。
【０００４】
そして、前記除湿通路では、まず、前記吸気口から吸引された室内の空気が、前記熱交換器を通過する際に再生空気との熱交換によって加熱される。そして、その空気が前記除湿ロータを通過することにより含有した水分が吸着され、乾燥した空気として排気口から室内に循環供給される。
【０００５】
また、再生通路では、内部の再生空気が前記加熱ヒータで加熱され、この状態で前記除湿ロータを通過することにより、該除湿ロータが吸着した水分を吸着する。そして、その再生空気が、熱交換器を通過する際に吸引した室内の空気との熱交換によって冷却されると、含有した水分が結露する。これにより、再生空気に含まれた水分は除去され、結露した水はタンクに回収される。
【０００６】
前記加熱ヒータ１は、図６に示すように、絶縁性を有する３つの支持部材２と、これら支持部材２に巻回したコイル状のヒータ線３と、これらを前記除湿ロータ４の上部に配設するために、除湿通路と再生通路とを区画する仕切壁５に固定するための固定枠６とからなる。この固定枠６には、サブファン７の側に位置する壁部に再生空気をヒータ線３の上方から取り入れるための開口が設けられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記除湿機の加熱ヒータ１は、巻回したヒータ線３のうち、サブファン７からの再生空気が通過し難い領域Ｒ１，Ｒ２が局部的に高温になり、加熱ヒータ１の寿命が短くなるという問題がある。
【０００８】
なお、前記領域Ｒ１は、サブファン７からのダクトに風向を調節するルーバーを配設することにより、再生空気が通過できる状態とすることができるが、この場合、部品点数が増え、コスト高になるという問題がある。また、図７に示すように、領域Ｒ２は、再生空気の供給方向の手前側で風力が比較的強く、かつ、固定枠６と支持部材２との間に挟まれた空間であるため、この部分に再生空気を通過させるのは非常に困難である。
【０００９】
そこで、本発明では、加熱ヒータの全領域に確実に再生空気を供給できる除湿機を提供することを課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の除湿機は、内部を仕切壁により除湿通路と再生通路とに区画したケーシングと、前記両通路に跨って回転可能に配設した除湿ロータと、前記除湿通路内に配設し、室内の空気を吸引して前記除湿ロータによって除湿した乾燥空気を室内に循環供給するメインファンと、前記再生通路内に配設し、該再生通路内の再生空気を循環させるサブファンと、前記再生通路内に配設し、前記再生空気および除湿ロータを加熱する加熱ヒータと、前記除湿通路を通過する空気を加熱するとともに、前記再生通路を循環する再生空気を冷却して該再生空気の水分を取り除く熱交換器とを備えた除湿機において、前記加熱ヒータは、絶縁性を有する支持部材と、該支持部材に巻回したコイル状のヒータ線とからなり、この加熱ヒータに対し、前記サブファンによる再生空気を、前記ヒータ線の巻回方向の中心に沿って供給する構成としている。
【００１１】
前記除湿機によれば、サブファンによる再生空気をヒータ線の巻回方向の中心に沿って供給する構成としているため、支持部材の外側に位置するヒータ線の立ち上がり部分も巻回方向の中心に沿って延びた状態になる。即ち、再生空気の供給方向の手前側で風力が比較的強い部分には、ヒータ線の立ち上がり部分がない。そのため、ヒータ線が局部的に高温になる領域を無くすことができる。
【００１２】
前記除湿機では、前記加熱ヒータは前記仕切壁の一部を構成するケースを備え、前記支持部材の外周部に前記ケースに固定するための固定枠を配設することが好ましい。
この場合、前記固定枠は、絶縁性および遮熱性を有することが好ましい。
【００１３】
また、前記サブファンに近い側の流路の断面積が広く、遠い側が漸次狭くなるように、前記固定枠を、前記ヒータ線の巻回方向の中心である再生空気の供給方向に沿って先細に近接するように配設することが好ましい。このようにすれば、遠くなるに従って流体抵抗が大きくなり、再生空気の供給方向手前である近い側からも再生空気が除湿ロータの側に流動する。その結果、加熱ヒータの全領域に対して確実に再生空気を供給することができる。
【００１４】
さらに、前記再生通路内において、前記除湿ロータの回転方向における前記加熱ヒータの前側に冷却領域を設けることが好ましい。このようにすれば、除湿ロータにおいて、加熱ヒータによって加熱された部分が除湿通路に至ることにより、含有した水分が結露して漏出することを防止できる。
【００１５】
この場合、前記冷却領域は、前記仕切壁の一部を構成するケース内に設けたもので、該ケースを構成する下ケースに、前記除湿ロータの側に貫通する多数の通気孔を設け、前記冷却領域に再生空気を供給することが好ましい。このようにすれば、除湿ロータにおいて、加熱ヒータによって加熱された部分の冷却効率が向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
図１は、本発明の実施形態の除湿機を示す。この除湿機は、大略、略断面楕円形状のケーシング１０内に、除湿ロータ１９、メインファン２５、サブファン２７、加熱ヒータ３０、熱交換器４６、および、貯水タンク５３を配設した構成である。
【００１７】
ケーシング１０には、下方側背面に並設した複数のスリットからなる吸気口１１が形成され、上方側背面に回動可能に配設したルーバー１２を備えた排気口１３が形成されている。また、このケーシング１０の内部は、仕切壁１４により除湿通路１５と再生通路１６とに区画されている。そして、除湿通路１５は吸気口１１と排気口１３とを連通し、再生通路１６では高温の空気が循環するようになっている。さらに、ケーシング１０には、下方前面側に貯水タンク５３を取り外し可能に収容する収容室１７が形成されている。この収容室１７を構成する上壁前方部には排水孔１８が設けられている。
【００１８】
除湿ロータ１９は、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、前記両通路１５，１６を跨ぐように配設される円板状のもので、その約３／４が除湿通路１５内に位置し、約１／４が再生通路１６内に位置するものである。具体的には、この除湿ロータ１９は、ドーナツ状のセラミックハニカムロータ２０にゼオライト又はシリカゲルを結合させ、下面に防錆性に優れた材料をメッシュ状とした薄肉のカバー２１を配設し、このカバー２１を保持部材２２にて保持したものである。前記保持部材２２の下面中心には軸受部２３が形成され、該軸受部２３にモータ２４が接続されている。そして、前記モータ２４の駆動により所定速度（例えば２分間に１回転）で回転する。なお、前記除湿通路１５と再生通路１６との割合は、除湿ロータ１９の材質、回転速度、各通路間のシール性等の諸条件に応じて変更するのが好ましく、除湿通路１５の比率を高めて除湿能力を向上させることも可能である。また、前記除湿ロータ１９の表裏面には、両通路１５，１６を仕切り、空気の流動が阻止するシール片（図示せず）が配設されている。
【００１９】
メインファン２５は、前記除湿通路１５内において、ケーシング１０の上方空間に配設されるシロッコファンで構成され、モータ２６の駆動により回転する。これにより、前記吸気口１１から室内の空気を吸引し、前記除湿ロータ１９によって除湿した乾燥空気を前記排気口１３から室内に循環供給するものである。
【００２０】
サブファン２７は、前記再生通路１６内に配設され、モータ２８の駆動により回転する。これにより、該再生通路１６内の再生空気を、ダクト部材２９を介して後述する加熱ヒータ３０のケース３６内に供給し、除湿ロータ１９、および、熱交換器４６の順で循環させるものである。
【００２１】
加熱ヒータ３０は、再生通路１６の内部において、前記除湿ロータ１９の上方で、かつ、前記サブファン２７の下流側に配設され、図示しない電源回路からの供給電力により発熱し、前記再生空気および除湿ロータ１９を加熱するものである。この加熱ヒータ３０は、図２および図３に示すように、支持部材３１と、コイル状のヒータ線３３と、固定枠３４とからなり、これらが前記仕切壁１４の一部を構成するケース３６の内部に一体的に収容されている。
【００２２】
前記支持部材３１は、絶縁性を有する５枚のマイカ板３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅを先細の台形状に組み合わせたものである。本実施形態では、中心のマイカ板３２ａの両側に互いに近接する方向に側部のマイカ板３２ｂ，３２ｃを配設し、これらマイカ板３２ａ，３２ｂ，３２ｃの両端を、長尺なマイカ板３２ｄおよび短尺なマイカ板３２ｅで連結している。
【００２３】
前記ヒータ線３３は、前記マイカ板３２ｄ，３２ｅの間において、両側のマイカ板３２ｂ，３２ｃにかけて外周を巻回している。これにより、前記マイカ板３２ａの長さ方向の中心線は、ヒータ線３３の巻回方向の中心Ａとなる。
【００２４】
前記固定枠３４は、前記支持部材３１に巻回したヒータ線３３を後述する仕切壁１４の一部を構成するケース３６に固定するとともに、再生空気をヒータ線３３の側に誘導する役割をなすものである。この固定枠３４は、絶縁性および遮熱性を有するマイカからなり、前記ヒータ線３３と所定間隔をもって位置するように、前記支持部材３１に固定されている。即ち、この固定枠３４は、前記ヒータ線３３の巻回方向の中心Ａに沿って先細に近接するように配設されている。また、この固定枠３４は、前記支持部材３１の高さより高く、前記マイカ板３２ｄの外側に位置する固定枠３４の一辺３４ａには、再生空気を取り入れるための開口３５が設けられている。
【００２５】
前記ケース３６は、アルミメッキ鋼板からなる上ケース３９と下ケース４２とで構成され、その内部が、除湿ロータ１９の回転方向において後側に位置する加熱領域３７と、前側に位置する冷却領域３８に区画されている。なお、図２（Ａ）は、上ケース３９を取り外した状態の平面図である。また、前記加熱ヒータ３０における各構成部材３１，３３，３４の間からは、下部の除湿ロータ１９のセラミックハニカムロータ２０が見えるが、この図面では図示していない。
【００２６】
上ケース３９は、前記各領域３７，３８を囲繞する下端開口の収容部４０を備えている。そして、この収容部４０において、冷却領域３８の側の壁には、該冷却領域３８と加熱領域３７とが直線状に位置するように、前記ダクト部材２９を接続し、再生空気を導入するための開口４１が設けられている。
【００２７】
下ケース４２は、前記上ケース３９の下端開口を塞ぐもので、その加熱領域３７に前記加熱ヒータ３０による熱および加熱した再生空気を除湿ロータ１９に当てるための開孔４３が設けられている。この開孔４３において、冷却領域３８の側の縁には、固定枠３４を支持する突片４４が設けられている。また、冷却領域３８には、加熱ヒータ３０によって加熱していない再生空気を除湿ロータ１９に供給するための多数の通気孔４５が設けられている。
【００２８】
本実施形態では、前記開孔４３に対して前記加熱ヒータ３０を配置する際に、ヒータ線の巻回方向の中心Ａに沿って前記ダクト部材２９から再生空気が供給されるように、前記マイカ板３２ａが開口４１および冷却領域３８と略直線状に位置するように配置される。また、固定枠３４は、前記ヒータ線３３の巻回方向の中心Ａに沿って先細に近接するように配置し、サブファン２７に近い側の流路の断面積が広く、遠い側が漸次狭くなるようにして、遠くなるに従って流体抵抗が大きくなるようにする。
【００２９】
熱交換器４６は、図１および図４に示すように、千鳥足状に上下２列で並設される複数のパイプ４７を備え、これらパイプ４７に多数のフィン４８を所定間隔をもって配設するとともに、パイプ４７の両端にダクト部材４９Ａ，４９Ｂを配設したものである。この熱交換器４６は、ダクト部材４９Ａ，４９Ｂおよびパイプ４７により前記再生通路１６の一部を構成するとともに前記除湿通路１５の途中に位置するように配設される。そして、除湿通路１５を通過する空気と、再生通路１６を通過する再生空気の温度差により、除湿通路１５の空気を加熱するとともに、再生空気を冷却して該再生空気の水分を取り除くものである。
【００３０】
前記パイプ４７およびフィン４８は、それぞれ熱伝導性の高い銅合金やアルミ合金等からなる。ダクト部材４９Ａ，４９Ｂは、前記ケーシング１０の内壁に沿った形状で形成され、ケーシング１０内において、吸気口１１の側である下方と、排気口１３の側である上方とを区画し、吸引した室内の空気が略全てこの熱交換器４６を通過するように構成している。各ダクト部材４９Ａ，４９Ｂには、上面に空気流路５０ａ，５０ｂが形成されるとともに、下面に下方に延びる排水路５１ａ，５１ｂが形成されている。なお、この熱交換器４６の下方には、排水路５１ａ，５１ｂから排水される凝縮水を後述する貯水タンク５３に導く案内タンク５２が配設されている。
【００３１】
貯水タンク５３は、前記ケーシング１０の収容室１７内に取り外し可能に配設するもので、図１に示すように、上面開口の箱体形状をなし、内部にはフロート部材５４が回動可能に配設されている。このフロート部材５４は、下方開口のフロート部５５を備え、貯水タンク５３内の水位が上昇すると、フロート部５５内に空気が閉じこめられ、フロート部５５が浮揚してフロート部材５４が回動するようにしている。
【００３２】
前記構成の除湿機を動作させると、まず、除湿通路１５では、前記メインファン２５の駆動により、前記吸気口１１から室内の空気が吸引される。そして、その吸引された空気は、前記熱交換器４６を通過する際に再生空気との熱交換によって加熱され、この状態で、前記除湿ロータ１９を通過する際に、含有した水分が吸着される。これにより、乾燥した空気として排気口１３から室内に循環供給される。
【００３３】
また、再生通路１６では、サブファン２７の駆動により、内部の再生空気がケース３６内に供給される。この際、再生空気は、加熱ヒータ３０に対してヒータ線３３の巻回方向の中心Ａに沿って供給される。また、加熱ヒータ３０は、固定枠３４を前記ヒータ線３３の巻回方向の中心Ａに沿って先細に近接させ、遠くなるに従って流体抵抗が大きくなるように構成しているため、サブファン２７に近い側（開口３５の側）は勿論、冷却領域３８からも再生空気が除湿ロータ１９の側に流れる。
【００３４】
そして、前記加熱領域３７を経て加熱ヒータ３０で加熱された再生空気は、除湿ロータ１９を通過する際に、該除湿ロータ１９が吸着した水分を吸着する。また、冷却領域３８を経て加熱ヒータ３０で加熱されていない再生空気は、除湿ロータ１９を通過する際に、該除湿ロータ１９の熱および水分を吸着する。
【００３５】
これらの空気は除湿ロータ１９を通過すると混合され、熱交換器４６に供給される。そして、この熱交換器４６では、再生空気は、隔離された除湿通路１５を流通する室内の空気との温度差による熱交換で冷却され、含有した水分が結露する。これにより、再生空気は、乾燥状態としてサブファン２７により前記加熱ヒータ３０の側に再び供給され、結露した水は貯水タンク５３に回収される。
【００３６】
このように、本実施形態では、再生空気を加熱ヒータ３０のヒータ線３３の巻回方向の中心Ａに沿って供給するため、支持部材３１の外側に位置するヒータ線３３の立ち上がり部分３３ａも巻回方向の中心に沿って延びた状態になる。そのため、再生空気の供給方向の手前側で風力が比較的強い部分Ｂには、ヒータ線３３の立ち上がり部分３３ａがない。そのため、ヒータ線３３が局部的に高温になる領域を無くすことができる。また、支持部材３１および固定枠３４を前記ヒータ線３３の巻回方向の中心Ａに沿って先細に近接するようにし、再生空気の供給源であるサブファン２７から遠くなるに従って流体抵抗が大きくなるように構成している。そのため、固定枠３４と支持部材３１との間に挟まれ、ヒータ線３３が上下方向に立ち上がり部分３３ａを含み、加熱領域３７（加熱ヒータ３０の全領域）および冷却領域３８の両方において、再生空気を除湿ロータ１９の側に流動させることができる
【００３７】
その結果、ヒータ線３３が局部的に高温になることに伴い、加熱ヒータ３０の寿命が短くなるという問題を防止できる。また、ダクト部材２９の出口付近にルーバー等の余分な部材を配設する必要はないため、部品点数が増え、コスト高になることを防止できる。また、ケース３６内において、除湿ロータ１９の回転方向前側の冷却領域３８では、前記加熱ヒータ３０によって加熱された除湿ロータ１９の部分を迅速に冷却することができる。そのため、加熱された除湿ロータ１９の部分が除湿通路１５に至ることにより、含有した水分が該除湿通路１５内で結露して漏出することを防止できる。
【００３８】
なお、本発明の除湿機は、前記構成に限定されるものではない。
例えば、前記実施形態では、加熱ヒータ３０を配設するケース３６に対し、サブファン２７からの再生空気を冷却領域３８の側から供給したが、図５に示すように、円板状をなす除湿ロータ１９の外側から直径方向に供給してもよい。この場合、図示のように、ダクト部材２９は、除湿ロータ１９の回転方向前側である冷却領域３８の側にも分流できる形状とすることが好ましい。
【００３９】
また、加熱ヒータ３０の支持部材３１は、５枚のマイカ板３２ａ〜３２ｅによって構成したが、中心のマイカ板３２ａを除く４枚のマイカ板３２ｂ〜３２ｅにより構成してもよく、さらに、マイカ板３２ｄ，３２ｅのいずれかを除くマイカ板３２ａ〜３２ｃとマイカ板３２ｄまたはマイカ板３２ｅにより構成してもよく、種々の変形が可能である。
【００４０】
さらに、前記支持部材３１をケース３６に所定間隔をもって固定する係止片等、周知の固定構造を設ければ、固定枠３４を不要とすることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の除湿機では、再生空気を加熱ヒータのヒータ線の巻回方向の中心に沿って供給するため、再生空気の供給方向の手前側で風力が比較的強い部分には、ヒータ線が位置しない。そのため、ヒータ線が局部的に高温になる領域を無くすことができる。また、支持部材および固定枠を前記ヒータ線の巻回方向の中心に沿って先細に近接するように構成しているため、加熱ヒータの全領域に対して確実に再生空気を供給することができる。そのため、加熱ヒータのヒータ線が局部的に高温になり、加熱ヒータの寿命が短くなることを防止できる。
【００４２】
さらに、前記再生通路内において、前記除湿ロータの回転方向における前記加熱ヒータの前側に冷却領域を設けるため、加熱ヒータによって加熱された除湿ロータの一部が除湿通路に至ることにより、含有した水分が除湿通路で結露して漏出することを防止できる。しかも、前記冷却領域に、前記除湿ロータの側に貫通する多数の通気孔を設け、前記冷却領域に再生空気を供給するため、冷却効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の除湿機を示す断面図である。
【図２】  除湿ロータへの加熱ヒータの配置状態を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は底面図である。
【図３】  加熱ヒータとケースの分解斜視図である。
【図４】  熱交換器を示す斜視図である。
【図５】  除湿ロータへの加熱ヒータの配置状態の変形例を示す平面図である。
【図６】  従来の除湿ロータへの加熱ヒータの配置状態を示す平面図である。
【図７】  従来の加熱ヒータの斜視図である。
【符号の説明】
１０…ケーシング、１１…吸気口、１３…排気口、１４…仕切壁、１５…除湿通路、１６…再生通路、１９…除湿ロータ、２５…メインファン、２７…サブファン、２９…ダクト部材、３０…加熱ヒータ、３１…支持部材、３２ａ〜３２ｅ…マイカ板、３３…ヒータ線、３３ａ…立ち上がり部分、３４…固定枠、３６…ケース、３７…加熱領域、３８…冷却領域、３９…上ケース、４２…下ケース、４３…開孔、４５…通気孔、４６…熱交換器、５３…貯水タンク、Ａ…ヒータ線の巻回方向の中心。
【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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【図７】
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