(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状あるいは楕円状のような短辺側と長辺側を有する水平断面形状のハウジング（１）に吸気口（３）と排気口（７）を開口し、前記ハウジング（１）の内部に、前記吸気口（３）から吸気して前記排気口（７）から排気するファン（２０）と、前記ファン（２０）が供給する空気から吸湿する円盤状のローター（１２）と、前記ローター（１２）を回転させる駆動手段（５６）と、前記ローター（１２）の一部に再生空気を循環させるように形成した循環経路（２９）と、前記循環経路（２９）に再生空気を循環させる循環ファン（１７）と、前記循環経路（２９）において前記ローター（１２）から水分を放出させるヒーター（１４）と、前記ローター（１２）が放出した水分を含む再生空気を前記ファン（２０）が供給する空気によって冷却して凝縮させる凝縮器（１３）とを備え、前記吸気口（３）から前記ハウジング（１）内に吸引された空気が前記ローター（１２）と前記凝縮器（１３）とに分かれ概略短辺方向を流れて前記ファン（２０）に吸込まれるように前記ローター（１２）と前記凝縮器（１３）を前記ハウジング（１）内の長辺方向において並設し、
前記吸気口（３）を前記ハウジング（１）の長辺側の片側面に開口するとともに前記排気口（７）を前記ハウジング（１）の上部に開口し、前記ファン（２０）の吸込口（２１）が前記吸気口（３）と概略対向し、前記ファン（２０）の吹出口（２２）が前記排気口（７）と概略対向するように前記ファン（２０）を配設し、前記ヒーター（１４）は、前記ファン（２０）により前記ローター（１２）に供給される空気の風向きに対して風上側から前記ローター（１２）の上流部分に輻射熱を照射するように配設した除湿機。
【請求項２】
排気口（７）は、ハウジング（１）の長辺方向に沿って矩形状に開口した請求項１記載の除湿機。
【請求項３】
排気口（７）から排出される空気の風向を自動的に変更可能にする風向変更手段（８）を前記排気口（７）近傍に配設した請求項１または２に記載の除湿機。
【請求項４】
吸気口（３）に異物を補足するフィルター（２）を着脱可能に配設した請求項１乃至３のいずれかに記載の除湿機。
【請求項５】
凝縮器（１３）で回収した凝縮水を貯留するタンク（４）は、ハウジング（１）の短辺方向から収脱可能なように前記ハウジング（１）の底部に配設した請求項１乃至４のいずれかに記載の除湿機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸湿剤を担持したローターで水分を吸湿し、吸湿した水分を凝縮水として回収して衣類などの乾燥を行う除湿機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のローターで吸湿した水分を凝縮水として回収する除湿機としては、ローターが吸湿した水分をヒーターで加熱して高温の再生空気に放出させ、この放出した水分を含む高湿の再生空気を凝縮器において冷却して凝縮水を回収し、水分を除去された再生空気をヒーターに戻して循環させる構成のものがある。この再生空気循環型の構成では、高湿の再生空気が装置外部に排出されず、また、再生空気から水分を回収する際に得られる凝縮熱も利用できるため、衣類等の乾燥を素早くできるという利点がある。この乾燥効率を高めるには、乾燥対象物に供給する空気の風量を増加させるとともに、できるだけ高温低湿の乾燥空気にして供給することが重要である。
【０００３】
このような乾燥用途に用いられる除湿機としては、ファンにより送風される空気を、まず凝縮器に供給し、高湿の再生空気を冷却することにより凝縮熱を与えて高温にし、その後にローターに供給して湿気を除去するとともに吸着熱を与えて高温低湿にして乾燥対象物に供給するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、ファンにより送風される空気を、まずローターに供給して湿気を除去するとともに吸着熱を与えて高温低湿にし、その後に凝縮器に供給し、高湿の再生空気を冷却することにより凝縮熱を与えて更に高温にして乾燥対象物に供給するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
また、ファンにより送風される空気を、ローターと凝縮器に分流し、ローター側に分流した空気は、湿気を除去するとともに吸着熱を与えて高温低湿にして乾燥対象物に供給し、凝縮器側に分流した空気は、高湿の再生空気を冷却することにより凝縮熱を与えて高温にし、乾燥対象物に供給するものがある（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
また、別々の方向から空気を吸引し、一方を凝縮器に供給し、高湿の再生空気から凝縮熱を与えて高温にし、他方をローターに供給して湿気を除去するとともに吸着熱を与えて高温低湿にし、凝縮器で高温となった空気とローターで高温低湿となった空気をともにファンで乾燥対象物に送風するものがある（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１２６４９８号公報（第３頁、第２図）
【特許文献２】特開２０００−１２６４９８号公報（第３頁、第３図）
【特許文献３】特開２０００−１２６４９８号公報（第２頁、第１図）
【特許文献４】特開２００２−３６１０２６号公報（第３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上のように乾燥用途に用いられる除湿機は、様々な構成のものが提案されている。特許文献１に例示される除湿機は、凝縮器とローターを空気供給方向に対して積層して配設できるため装置構成を小型にできる。しかしながら、この構成では、凝縮器において凝縮熱を与えられ温度が上昇した空気がローターに供給されるため、ローターの吸湿効率が低下するという課題があった。
【０００９】
また、特許文献２に例示される除湿機も、ローターと凝縮器を空気供給方向に対して積層して配設できるため装置構成を小型にできる。しかしながら、この構成では、ローターにおいて吸着熱などにより温度が上昇した空気が凝縮器に供給されるため、凝縮器の冷却効率が低下するという課題があった。
【００１０】
また、特許文献３に例示される除湿機は、ローターと凝縮器の各々に空気を分流して供給するため吸湿効率と冷却効率の低下を抑制することができる。しかしながら、この構成では、ファンから吐出した空気をローターと凝縮器に分流するための風路を装置内部に形成する必要があり、装置構成が大型化するとともに、風路の通風抵抗も高くなるので、多量の空気を送風することができず乾燥効率が低いという課題があった。
【００１１】
また、特許文献４に例示される除湿機は、ローターと凝縮器に各々別経路から空気を供給するため、吸湿効率と冷却効率の低下を抑制でき、また、別経路から吸気することにより通風抵抗を抑えて大風量を確保できるという利点がある。しかしながら、この構成では、別方向から空気を取り入れるため吸気口が２箇所必要になるので、２箇所の吸気口が開口した本体の両面側に空気を円滑に吸込むための吸込空間が必要になり、設置場所が限定されて使い勝手が悪いという課題があった。
【００１２】
このように、従来の構成では、各々に一長一短があり、吸湿効率、冷却効率、乾燥効率、使い勝手などの全ての機能を満足させるものは提案されていなかった。
【００１３】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、ローターの吸湿効率や凝縮器の冷却効率の低下がなく、多量の空気を供給して乾燥効率を高め、除湿機本体の小型化を図り、設置場所の制約を減らして使い勝手を向上できる高機能な除湿機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明が講じた第１の課題解決手段は、矩形状あるいは楕円状のような短辺側と長辺側を有する水平断面形状のハウジング（１）に吸気口（３）と排気口（７）を開口し、前記ハウジング（１）の内部に、前記吸気口（３）から吸気して前記排気口（７）から排気するファン（２０）と、前記ファン（２０）が供給する空気から吸湿する円盤状のローター（１２）と、前記ローター（１２）を回転させる駆動手段（５６）と、前記ローター（１２）の一部に再生空気を循環させるように形成した循環経路（２９）と、前記循環経路（２９）に再生空気を循環させる循環ファン（１７）と、前記循環経路（２９）において前記ローター（１２）から水分を放出させるヒーター（１４）と、前記ローター（１２）が放出した水分を含む再生空気を前記ファン（２０）が供給する空気によって冷却して凝縮させる凝縮器（１３）とを備え、前記吸気口（３）から前記ハウジング（１）内に吸引された空気が前記ローター（１２）と前記凝縮器（１３）とに分かれ概略短辺方向を流れて前記ファン（２０）に吸込まれるように前記ローター（１２）と前記凝縮器（１３）を前記ハウジング（１）内の長辺方向において並設し、
前記吸気口（３）を前記ハウジング（１）の長辺側の片側面に開口するとともに前記排気口（７）を前記ハウジング（１）の上部に開口し、前記ファン（２０）の吸込口（２１）が前記吸気口（３）と概略対向し、前記ファン（２０）の吹出口（２２）が前記排気口（７）と概略対向するように前記ファン（２０）を配設し、前記ヒーター（１４）は、前記ファン（２０）により前記ローター（１２）に供給される空気の風向きに対して風上側から前記ローター（１２）の上流部分に輻射熱を照射するように配設したものである。
【００１５】
また、第２の課題解決手段は、排気口（７）を、ハウジング（１）の長辺方向に沿って矩形状に開口したものである。
【００１６】
また、第３の課題解決手段は、排気口（７）から排出される空気の風向を、望ましくは自動的に変更可能な風向変更手段（８）を前記排気口（７）近傍に配設したものである。
【００１７】
また、第４の課題解決手段は、吸気口（３）に、異物を補足するフィルター（２）を着脱可能に配設したものである。
【００１８】
また、第５の課題解決手段は、凝縮器（１３）で回収した凝縮水を貯留するタンク（４）を、ハウジング（１）の短辺方向から収脱可能なように前記ハウジング（１）の底部に配設したものである。
【００１９】
そして、上記第１の課題解決手段による作用は、次の通りである。すなわち、ファン（２０）の運転により吸気口（３）からハウジング（１）内に空気が吸引される。吸引された空気はハウジング（１）の長辺方向に並設されているローター（１２）と凝縮器（１３）に分かれてローター（１２）と凝縮器（１３）の各々を概略短辺方向に流れる。したがって風路距離が短くなり通風抵抗が減少して大量の空気が供給される。ローター（１２）側に分流した空気は、凝縮熱を受けずにローター（１２）に供給される。したがってローター（１２）において吸湿効率の低下はなく、供給空気は湿気を除去されるとともに吸着熱を与えられて高温低湿になる。一方、凝縮器（１３）側に分流した空気は、吸着熱を受けず凝縮器（１３）に供給される。したがって凝縮器（１３）において冷却効率の低下はなく、供給空気は高湿の再生空気を冷却して凝縮熱を奪い高温になる。ローター（１２）で吸湿された高温低湿の空気と凝縮器（１３）で凝縮熱を奪った高温の空気は、ともにファン（２０）に吸込まれて攪拌され排気口（７）から排出される。この排出空気は、ローター（１２）において吸湿効率の低下がなく十分に吸湿された空気と、凝縮器（１３）において冷却効率の低下がなく十分に凝縮熱を奪った空気との混合空気であり高い乾燥度を有している。また、通風抵抗の小さいハウジング（１）の概略短辺方向を流れることにより風量も十分に確保されている。したがってこの高乾燥度かつ大風量の排出空気を衣類等の乾燥対象物に供給すると、極めて高い乾燥効率が得られる。また、吸気口（３）がハウジング（１）の片面に開口しているので、設置における吸込空間の制約が減少し使い勝手も向上する。さらにハウジング（１）の長辺方向にローター（１２）と凝縮器（１３）が並設されるので、ハウジング（１）内に部品を高密度に配置でき機器の小型化が図られることになる。水分を吸湿したローター（１２）は、駆動手段（５６）により循環経路（２９）に移動し、ヒーター（１４）により加熱されて循環経路（２９）を流れる再生空気に水分を放出する。この水分を含み高湿となった再生空気は、凝縮器（１３）においてファン（２０）が供給する空気により冷却されて水分が飽和する。この再生空気から飽和した水分が凝縮水として回収される。凝縮器（１３）で水分を回収された再生空気は、循環ファン（１７）によって循環経路（２９）を循環してヒーター（１４）に戻る。また、ローター（１２）は駆動手段（５６）により連続的に回転し、ファン（２０）により供給される空気からの吸湿と循環経路（２９）における水分放出を連続的に繰り返す。これにより高乾燥度かつ大風量の排出空気が連続的に発生して乾燥対象物が短時間で乾燥することになる。
【００２０】
また、吸気口（３）をハウジング（１）の長辺側に開口して吸気面積を広く確保し、ファン（２０）の吸込口（２１）を吸気口（３）と対向させて吸気口（３）から吸引された空気を円滑にファン（２０）に送り、また、ファン（２０）の吹出口（２２）を排気口（７）と対向させてファン（２０）から吐出した空気を円滑に排気口（７）に送ることにより、通風抵抗を低減してファン（２０）の送風量を増加させ、乾燥効率を向上するものである。さらに、ローター（１２）の上流部分（８７）は、ファン（２０）により供給される空気と始めに接触する部分であり、空気からの吸湿量が高く、多量の水分を保有している部分である。このローター（１２）の水分を多く保有している上流部分（８７）に対してヒーター（１４）の輻射熱が照射される。
【００２１】
また、第２の課題解決手段による作用は、排気口（７）を、ハウジング（１）の長辺方向に沿って矩形状に開口することにより、乾燥空気を幅広く吹出して乾燥効率を向上するものである。
【００２２】
また、第３の課題解決手段による作用は、風向変更手段（８）で排気口（７）から排出される空気の風向を、望ましくは自動的に変更し、高乾燥度かつ大風量の排出空気を乾燥対象物に広範囲に供給して乾燥効率を向上するものである。
【００２３】
また、第４の課題解決手段による作用は、吸気口（３）に着脱可能に配設したフィルター（２）で、吸気口（３）から吸引される空気中に含まれる異物を補足し、ハウジング（１）内への異物流入を抑制するものである。
【００２４】
また、第５の課題解決手段による作用は、凝縮器（１３）で回収した凝縮水を貯留するタンク（４）を、ハウジング（１）の短辺方向から収脱可能に配設してタンク（４）の移動距離を短縮し排水作業や装着作業における作業性を向上するものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の請求項１記載の除湿機は、かかる構成とすることにより、次に記載する効果を奏する。すなわち、吸気口（３）から供給された空気をローター（１２）と凝縮器（１３）の各々に分流して概略短辺方向を流すことにより、風路距離が短くなり通風抵抗が減少して多量の空気を供給することができる。また、吸気口（３）から吸引された空気を、凝縮熱を与えずにローター（１２）へ供給することにより、吸湿効率の低下を抑制することができる。また、吸気口（３）から吸引された空気を、吸着熱を与えずに凝縮器（１３）へ供給することにより、冷却効率の低下を抑制することができる。また、通風抵抗の減少によって十分な風量が確保され、また吸湿効率と冷却効率の低下がなく高い乾燥度を有した空気を排気口（７）から乾燥対象物に供給することにより乾燥効率を大幅に向上することができる。また、吸気口（３）をハウジング（１）の片面のみに開口可能としたことにより設置場所の制約が減少して使い勝手を向上することができる。また、ハウジング（１）の長辺方向にローター（１２）と凝縮器（１３）を並設することにより、ハウジング（１）内に部品を高密度に配置して機器の小型化を図ることができる。さらに、本発明の請求項２記載の除湿機は、吸気面積を広く確保し、吸気口（３）から吸引した空気を円滑にファン（２０）に送り、ファン（２０）から吐出した空気を円滑に排気口（７）に送ることにより、通路抵抗を低減してファン（２０）の送風量を増加させ乾燥効率を向上するという効果を奏する。さらに、ローター（１２）の上流部分（８７）は、ファン（２０）により供給される空気と始めに接触する部分であり、空気からの吸湿量が高く、多量の水分を保有している部分である。このローター（１２）の水分を多く保有している上流部分（８７）に対してヒーター（１４）の輻射熱が照射されるので、輻射熱の直接照射によるローター（１２）からの水分放出量が増加し、輻射熱が水分放出に有効に利用されるという効果を奏する。
【００２６】
また、本発明の請求項２記載の除湿機は、排気口（７）を、ハウジング（１）の長辺方向に沿って矩形状に開口することにより、乾燥空気を幅広く吹出して乾燥効率を向上するという効果を奏する。
【００２７】
また、本発明の請求項３記載の除湿機は、風向変更手段（８）で排気口（７）から排出される空気の風向を、望ましくは自動的に変更し、高乾燥度かつ大風量の排出空気を乾燥対象物に広範囲に供給して乾燥効率を向上するという効果を奏する。
【００２８】
また、本発明の請求項４記載の除湿機は、吸気口（３）に着脱自在に配設したフィルター（２）で、吸気口（３）から吸引される空気中に含まれる異物を補足し、ハウジング（１）内への異物流入を抑制するという効果を奏する。
【００２９】
また、本発明の請求項５記載の除湿機は、凝縮器（１３）で回収した凝縮水を貯留するタンク（４）を、ハウジング（１）の短辺方向から収脱可能に配設してタンク（４）の移動距離を短縮し排水作業や装着作業における作業性を向上するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る除湿機の斜視図
【図２】同、除湿機の分解斜視図
【図３】同、除湿機の長辺側を吸込面側で鉛直方向に切断した断面図
【図４】同、除湿機の長辺側を吸込逆面側で鉛直方向に切断した断面図
【図５】同、除湿機の内部主要部品の分解斜視図
【図６】同、除湿機に搭載するローターの分解斜視図
【図７】同、除湿機に搭載する凝縮器の簡易分解斜視図
【図８】同、除湿機に搭載する凝縮器の固定保持状態を示す分解斜視図
【図９】同、除湿機に搭載するヒーターケースの分解斜視図
【図１０】同、除湿機の運転動作を示す簡易水平断面図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図１０に基づいて説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１にかかる除湿機の斜視図、図２は除湿機の分解斜視図である。図１および図２において、除湿機の外郭を形成するハウジング１は、楕円形の水平断面形状を有しており、このハウジング１の長辺側に吸気口３が開口されている。この吸気口３には着脱自在にフィルター２が配設されており、このフィルター２によって吸気口３から吸引される空気中に含まれる塵埃などの異物を補足し、ハウジング１内への異物流入を抑制している。また、吸気口３はハウジング１の長辺側片面のみに開口されているので、ハウジング１内に空気を吸い込むための吸込空間をハウジング１の吸気口３が開口した片面側にのみ設ければよく、設置における制約も緩和されて使い勝手が向上することになる。
【００３３】
また、ハウジング１の底部には凝縮水を排水するためのタンク４を収納する収納部が形設され、この収納部にタンク４が吸気口３逆面側から収脱可能に収納されている。このタンク４の引出面には把持部が形成され、この把持部を掴んでタンク４の収脱操作を容易に行うことができるように構成されている。したがって引出距離の短いハウジング１の短辺方向からタンク４の収脱操作を容易に実行することが可能となり排水時や装着時の作業性が向上することになる。
【００３４】
また、ハウジング１の上面には除湿機の運転を操作するための操作部５、除湿機を運搬するときに把持するハンドル６、および乾燥空気を排出するための排気口７が設けられており、操作部５、ハンドル６および排気口７は、ハウジング１の長辺方向に沿うように矩形状に形設されている。この排気口７の上部には排気口７から排出される乾燥空気の風向を自動的に変更するための風向変更手段８が配設されており、風向変更手段８は、排気口７からの排出空気を偏向するためのルーバー９と、ルーバー９の軸と係合してルーバー９を回転させるための駆動モーター１０を具備している。したがって、この風向変更手段８により排気口７から排出される乾燥空気を広角度に排出でき、また、ハウジング１の長手方向に沿って矩形状に開口している排気口７から幅広く排出することができるため、この排出空気を、例えば衣類などの乾燥に利用する場合には、排出角度と排出幅の拡大によって乾燥対象物に広範囲に風が当たって乾燥効率が向上することになる。
【００３５】
また、ハウジング１内には、内部を短辺方向において区画する区画壁１１が形設されており、この区画壁１１に円盤状のローター１２と矩形状の凝縮器１３が水平方向に並んで収容されている。また、区画壁１１の吸気口３側には、ヒーター１４を内包して加熱用開口部１５を開口した扇形断面のヒーターケース１６がローター１２に近接するように付設されており、ヒーターケース１６の下方には循環ファン１７を収納した循環ケーシング１８が配設されている。また、区画壁１１の排気口７側には、ローター１２を介してヒーターケース１６の加熱用開口部１５と相対する扇形断面のチャンバー１９が付設されており、チャンバー１９の排気口７側にハウジング１内に送風するためのファン２０が配設されている。このようにハウジング１内の長手方向においてローター１２と凝縮器１３が水平方向に並設される配置のため、ハウジング１内に部品を高密度に配置することが可能となり、機器の小型化が図れるとともに、ハウジング１の高さも低くなるので、例えば、階段の昇降などの運搬作業を楽な姿勢で実行することが可能となり使い勝手も向上することになる。
【００３６】
ファン２０は、区画壁１１に対向するようにハウジング１の長辺側に開口した吸込口２１と排気口７に対向するように上方に開口した吹出口２２を形成するファンケーシング２３と、ファンケーシング２３に収容される羽根２４と、羽根２４に連結されるモーター２５を具備しており、モーター２５の駆動によって羽根２４を回転させ、吸込口２１から空気を吸い込んで吹出口２２から空気を排出するものである。したがってファン２０が運転すると、吸気口３からハウジング１内に空気が吸引され、この吸引された空気がハウジング１長辺側に水平方向に並設されているローター１２と凝縮器１３とに分かれて各々をハウジング１の短辺方向に並行に流れた後、ともに吸込口２１からファン２０に吸い込まれて羽根２４により攪拌されて排気口７から排出される送風動作が実行される。このように吸気口３から吸引される空気は、ローター１２と凝縮器１３の各々に分流してハウジング１の短辺方向を並行に流れるので、風路面積が広くとれるとともに風路距離が短くなって機内通風抵抗が減少し、ハウジング１内に大量の空気が供給されることになる。
【００３７】
また、ファン２０の吸込口２１が吸気口３と対向するようにハウジング１の長辺方向に開口しているので、吸気口３および吸込口２１の吸込面積が広く確保でき、また、吸気口３から吸込口２１に直線状に円滑に空気が導入できる。また、ファン２０の吹出口２２も排気口７と対向するように配設されているので、吹出口２２から吐出した空気が排気口７に円滑に送られることになる。このように吸気口３から吸込口２１に円滑に空気を導き、また、吹出口２２から排気口７に円滑に空気を送出できるため、ファン２０の通風抵抗が抑制されて送風量が増加することになる。
【００３８】
図３および図４は、除湿機を長辺方向おいて切断した断面図である。図に示すようにハウジング１内の長辺方向に円盤状のローター１２と矩形状の凝縮器１３が並設されており、その下方に凝縮器１３で結露した凝縮水を貯水するためのタンク４が配設されている。凝縮器１３は、後述するようにファン２０によって供給される空気を通す外部通路と、循環ファン１７によって循環する再生空気を通す内部通路を有しており、外部通路を水平方向に形成し、内部通路を鉛直方向に形成して内部通路の入口部２５を上面側、出口部２６を下面側に配設している。したがって循環ファン１７により循環する再生空気は、凝縮器１３において内部通路を下向きに流れることになる。
【００３９】
凝縮器１３の内部通路は、上部の入口部２５がローター１２の上方に形成される第１ダクト２７を介してチャンバー１９と連通し、また、下部の出口部２６がローター１２の下方に形成される第２ダクト２８を介して循環ケーシング１８に形成される循環ファン１７の吸込口と連通している。したがって循環ケーシング１８から吐出した再生空気が、矢符に示すように、循環ケーシング１８と接続されたヒーターケース１６に流入し、ヒーターケース１６に開口した扇形の加熱用開口部１５からローター１２を介してチャンバー１９に受風され、チャンバー１９から第１ダクト２７を通って凝縮器１３の内部通路に入り、内部通路から第２ダクト２８を通って循環ファン１７に廻流する循環経路２９が形設されることになる。
【００４０】
また、図に示すように第１ダクト２７はローター１２の上方に配設され、また、第２ダクト２８はローター１２の下方に配設されている。したがってファン２０からの供給空気を通すローター１２の領域部分は、接続ダクトで遮蔽されずに空気供給方向に対して広く開放されている。このためファン２０のローター１２供給経路における通路抵抗が低くなり、ローター１２への供給風量が増加することになる。
【００４１】
また、第１ダクト２７は凝縮器１３方向に向けて下り勾配が形成されており、この下り勾配に沿って第１ダクト２７内に結露した水滴が凝縮器１３の内部通路側に移動する。このため第１ダクト２７内の水滴滞留が抑制されることになる。また、第２ダクト２８の最下点近傍には排水口３０が設けられており、この排水口３０にタンク４と係合するようにストッパー３１が付設されている。このストッパー３１は、タンク４が未装着の場合に排水口３０を閉塞し、タンク４装着時に排水口３０を開放するように作動するものである。
【００４２】
第２ダクト２８の上面側には、チャンバー１９の最下点と連通する連通管３２および循環ケーシング１８の最下点と連通するドレン孔３３が接続されている。したがってチャンバー１９内に結露した水滴は連通管３２を通って第２ダクト２８に滴下し、また、循環ケーシング１８内に結露した水滴はドレン孔３３を通じて第２ダクト２８内に滴下することになる。また、第１ダクト２７内に結露した水滴は、上述したように凝縮器１３の内部通路に移動して凝縮器１３の内部通路に結露する凝縮水とともに下方に位置する第２ダクト２８に滴下する。したがって循環経路２９内に発生する水滴や凝縮水がすべて第２ダクト２８に集水されることになり、循環経路２９の水滴滞留は全面的に抑制されることになる。
【００４３】
また、第２ダクト２８に集水された凝縮水は、排水口３０を通じて全てタンク４に排水されるので、排水口３０以外からの漏水も発生し難い構成となっている。そしてタンク４未装着時にはストッパー３１が排水口３０を閉塞するため、排水口３０からの水垂れも防止できる。さらに循環ケーシング１８の吐出部が上方に向いてヒーターケース１６と接続しており、循環ケーシング１８内に結露した水滴のヒーターケース１６への流入も容易に抑制できる。
【００４４】
図５は、除湿機の内部主要部品の分解斜視図である。図に示すように区画壁１１には円形開口部３４および矩形開口部３５が開口しており、円形開口部３４には、ローター１２の回転軸３６を備えて扇帯状の周壁面３７により扇形断面を形成したチャンバー１９が配設されている。このチャンバー１９は、円形開口部３４の外周部において区画壁１１と螺子止めにより接合されており、チャンバー１９の再生空気出口側に相当する第１ダクト２７との接続口３８を上面に開口している。また、チャンバー１９内部には、ローター１２と対向する扇形部分を覆うように遮熱板３９が配設されており、この遮熱板３９は、さらにチャンバー１９の周壁面３７のローター１２回転方向後段側に位置する半径部分も覆うように延設されている。この遮熱板３９は、反射率が高く防錆のあるアルミニウムもしくはステンレス等の金属板にプレス加工や曲げ加工を施すことにより形成される。そしてチャンバー１９に一体形成された回転軸３６を挿嵌するようにローター１２が円形開口部３４に収容され、矩形開口部３５には凝縮器１３が収容される。したがってローター１２と凝縮器１３の相対位置関係が区画壁１１によって所定位置に規定され、ファン２０によって供給される空気がローター１２と凝縮器１３とに適正に分流されることになる。また、円形開口部３４の内径は、ローター１２の外形よりも小さく形成されているので、ローター１２の外周を通ってローター１２をバイパスする空気が減少し、吸湿効率の低下が抑制されることになる。
【００４５】
この円形開口部３４にローター１２が収容された状態で、チャンバー１９の逆側から断面扇形のヒーターケース１６が取り付けられる。ヒーターケース１６はローター１２の回転軸３６と円形開口部３４の外周側においてチャンバー１９と螺子止めにより固定される。したがってローター１２は、その中心部と外周部においてチャンバー１９とヒーターケース１６により回転可能に挟持されることになり、区画壁１１に反りが発生してもローター１２の回転動作に影響は及ばない。また、上述の構成によりヒーターケース１６とチャンバー１９の間隔は全周において常に適正に保持されることになり、この間隔は、ローター１２の厚みに対して０．３〜１．５ｍｍの範囲で広く設定するのが好ましい。その理由としては、この間隔がローター１２の厚みに対して０．３ｍｍ未満になるとローター１２の回転動作を円滑に実行できなくなり、逆にこの間隔がローター１２の厚みに対して１．５ｍｍ以上になるとローター１２とヒーターケース１６の隙間およびローター１２とチャンバー１９との隙間からの空気漏洩が増加して除湿効率が大きく低下するためである。このようにヒーターケース１６とチャンバー１９との間隔が狭くなるほどローター１２の駆動性が低下する傾向にあり、逆に、ヒーターケース１６とチャンバー１９の間隔が広くなるほど、空気漏洩が増加して除湿効率が低下する傾向にある。したがってローター１２の駆動性と除湿効率を満足するには、ヒーターケース１６とチャンバー１９との間隔はローター１２の厚みに対して０．３〜１．５ｍｍの範囲で広く形成することが好ましく、さらにはローター１２の厚みに対して０．５〜１．２ｍｍの範囲で広く形成することが最も望ましい。
【００４６】
また、ヒーターケース１６のローター１２対向面に開口する扇形の加熱用開口部１５は、チャンバー１９の扇形断面部と相対するように配設され、ヒーターケース１６内に収容されたヒーター１４の輻射熱をローター１２に直接照射するように構成されている。この加熱用開口部１５から照射される輻射熱はローター１２を介してチャンバー１９内部にも到達する。このチャンバー１９内に照射された輻射熱は、加熱用開口部１５に対峙するようにチャンバー１９内部に配設される遮熱板３９によって遮熱される。したがってチャンバー１９の輻射熱による熱変形が抑制されることになる。また、遮熱板３９は反射率の高いアルミニウムやステンレスなどの鏡面金属板を加工して形成されている。これにより遮熱板３９に照射された輻射熱は、ローター１２方向に反射し、ローター１２からの水分放出が促されることになる。さらに遮熱板３９は、チャンバー１９のローター１２回転方向後段側に位置する周壁面３７の半径部分も覆うように延設されている。したがって加熱用開口部１５からの輻射熱照射により表面温度が上昇したローター１２が、回転動作に伴って回転方向後段側に位置する周壁面３７に近接しても、ローター１２から放熱を遮熱板３９が遮って周壁面３７の熱変形が抑制されることになる。また、第１ダクト２７との接続口３８は、輻射熱が照射される加熱用開口部１５と対向しないようにチャンバー１９の上面側に開口されている。したがって加熱用開口部１５から照射された輻射熱が直接第１ダクト２７内に入射することがなく、第１ダクト２７の熱変形が抑制されることになる。
【００４７】
また、ヒーターケース１６の下方には循環ファン１７を収容した循環ケーシング１８が配設される。循環ケーシング１８は、アルミニウムやステンレスなどの耐腐食性金属板にプレス加工や曲げ加工を施して形成される金属部４０と、循環ファン１７を収容してドレン孔３５を開口した樹脂部４１とを備えており、循環ファン１７は、樹脂部４１に付設されるモーター４２に連結されている。したがってモーター４２を駆動すると循環ファン１７が回転し、金属部４０に開口した吸込口４３から空気を吸い込んで、ヒーターケース１６に接続される吐出口から吹き出す送風動作が実行される。この吐出口４４近傍には、アルミニウムやステンレスなどの耐腐食性金属板にプレス加工や曲げ加工を施して形成される遮熱部材４５が付設されており、この遮熱部材４５によってヒーター１４からの放熱やヒーターケース１６からの伝熱に起因する樹脂部４１の熱変形が抑制されることになる。
【００４８】
また、循環ケーシング１８は、矢符で示すローター１２回転方向におけるヒーターケース１６の後段位置に金属部４０をローター１２に対向して近接するように配設される。したがってヒーター１４により加熱されたローター１２からの熱放射が金属部４０を介して循環ケーシング１８内に伝達し、循環ケーシング１８内部の結露発生が抑制されることになる。また、樹脂部４１へのローター１２からの熱放射も金属部４０によって遮熱されるため樹脂部４１の熱変形も抑制されることになる。
【００４９】
このように循環ケーシング１８、チャンバー１９および第１ダクト２７は、ヒーター１４からの熱放射の影響を比較的受けやすい位置に配設されるので、これらを樹脂材料にて形成する場合には、耐熱性の高い材料を用いることが好ましい。例えば、ポリエチレンテフタレート、ポリフェニレンサルファイドのような耐熱性樹脂を用いて循環ケーシング１８、チャンバー１９および第１ダクト２７を形成した場合には、ローター１２の回転動作不良、ファン２０および循環ファン１７の送風動作不良などの異常発生時に各部の温度が過昇状態となっても樹脂の熱変形が抑制されることになる。
【００５０】
図６は、ローター１２の詳細構成を示す分解斜視図である。ローター１２は、セラミック繊維、ガラス繊維等の無機繊維、もしくはそれら無機繊維とパルプとを混合して抄造した平面紙とコルゲート加工を施した波型紙を巻装したドーナツ状の円盤体に、吸湿剤４６として、例えば、シリカゲル、ゼオライトなどの無機質の吸着型吸湿剤、有機高分子電解質すなわちイオン交換樹脂などの吸湿剤、塩化リチウムなどの吸収型吸湿剤を１種類もしくは２種類以上を複合して担持した吸湿素子４７を備えている。この吸湿素子４７は、外周にギア４８を周設したリング状のフレームＡ４９と、外輪５０から吸湿素子４７の中心穴５１と係合する内輪５２に向けて放射状に複数本のリブ５３が架橋されたフレームＢ５４とで両軸側から挟み込んで収納される。そしてフレームＡ４９とフレームＢ５４が外周で複数螺子止めされるとともに、フレームＢ５４の逆側から吸湿素子４７の中心穴５１に軸受部５５が嵌入され、フレームＢ５４の内輪５２と軸受部５５が螺子止めされることにより吸湿素子４７が保護される構成となる。
【００５１】
このように構成されるローター１２は、フレームＢ５４に架橋したリブ５３がローター１２回転時にヒーター１４で直接加熱されて変形等生じないように、ヒーターケース１６側にフレームＡ４９、チャンバー１９側にフレームＢ５４が対向する向きでケーシング１内部に配設される。また、ローター１２を回転させる駆動手段５６は、フレームＡ４９のギア４８と噛合する歯車５７と、歯車５７を回転させる駆動モーター５８により構成され、このギア４８に歯車５７を噛合わせた状態で駆動モーター５８を回転させることにより、歯車５７を介してフレームＡ４９のギア４８に駆動力を伝達し、フレームＡ４９とフレームＢ５４で固定保持される吸湿素子４７の回転動作を円滑に実行するように構成している。このローター１２の回転速度は、通常、毎時１０〜４０回転の範囲に設定される。
【００５２】
フレームＡ４９には外周に沿ってギア４８の凹状部を覆うように第１遮蔽壁５９が一体形成されており、また、歯車５７にも外周に沿って歯合する凹状部を覆うように第２遮蔽壁６０が一体形成されている。このフレームＡ４９に周設された第１遮蔽壁５９は、ファン２０によりローター１２に供給される空気がギア４８の凹状部を通ってローター１２をバイパスするのを抑制するものであり、また、歯車５７外周に周設された第２遮蔽壁６０も、ファン２０によりローター１２に供給される空気が歯車５７の凹状部を通ってローター１２をバイパスするのを抑制するものである。このように第１遮蔽壁５９および第２遮蔽壁６０がギア４８や歯車５７の凹状部を通ってローター１２をバイパスする空気量を減少させるように作用するため、ローター１２の吸湿効率が向上することになる。
【００５３】
また、フレームＢ５４に形成されたリブ５３は、ローター１２回転時に循環経路２９において高湿の再生空気と接触するため、リブ５３の錆付きによるローター１２の回転不具合などを防止するには、アルミニウムやステンレスなどの耐腐食性を有する金属板にプレス加工や曲げ加工を施してフレームＢ５４を形成することが好ましい。また、この金属板は０．１〜０．３ｍｍの範囲の板厚を用いることが好ましい。その理由としては、フレームＢ５４の厚みが０．１ｍｍ未満だと、フレームＢ５４に一体形成されるリブ５３の強度が低下して吸湿素子４７を十分に保持することができなくなり、また、フレームＢ５４の厚みが０．３ｍｍ以上になると、リブ５３の端部と吸湿素子４７の表面との空隙が大きくなり、この空隙分の空気漏洩がフレームＢ５４とチャンバー１９との隙間で発生して除湿効率が低下してしまうためである。このようにフレームＢ５４の厚みが薄くなるほど、リブ５３の強度が低下する傾向にあり、逆にフレームＢ５４の厚みが厚くなるほど、空気漏洩量が増えて除湿効率が低下する傾向にある。したがってリブ５３の強度と除湿効率を満足するには、フレームＢ５４の板厚は、０．１〜０．３ｍｍの範囲であることが好ましく、さらには０．１５〜０．２５ｍｍの範囲であることが最も望ましい。
【００５４】
図７は、凝縮器１３の詳細構成を示す概略分解斜視図である。凝縮器１３は、例えば、厚み０．０５〜０．５ｍｍの範囲のシートに凹凸部を所定のパターンで形成した伝熱板６１ａと、同様の薄厚のシートに伝熱板６１ａと異なる凹凸部のパターンを形成した伝熱板６１ｂを交互に複数枚積層した積層型熱交換器で構成される。この伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂの板厚は、後述する凹凸部の成形性、強度および形状維持性の面から０．０５ｍｍ以上であることが好ましく、また、伝熱性確保の面から０．５ｍｍ以下であることが好ましい。そして、複数枚積層された伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂの各々の間隙に循環ファン１７により循環する再生空気とファン２０により供給される空気を交互に流すことにより、再生空気が流れる内部通路６２とファン２０により供給される空気が流れる外部通路６３が一段おきに形成され、この内部通路６２を流れる再生空気と外部通路６３を流れる空気が伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂの各々を介して熱交換するように構成されている。したがって熱交換の阻害要因は伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂの一枚分の熱抵抗のみとなり高効率な熱交換が行われて凝縮器１３における冷却効率が向上することになる。伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂは、実際は、合計２０枚〜６０枚程度を積層するが、簡略のため伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂの各々２枚ずつを積層方向において分解して示している。
【００５５】
この伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂは、長辺側と短辺側の二組の対辺を有する平面形状であり、長辺側の対辺が鉛直方向平行状態となるように配設され、その時、下辺に位置する短辺が後述するように水平方向に対して約１０°傾斜するような直角台形平面状に形成されている。伝熱板６１ａには、長辺側の対辺各々に沿って、幅４ｍｍ程度の中空凸状の間隔リブ６４ａを突設しており、また、伝熱板６１ｂにも短辺側の対辺各々に沿って伝熱板６１ａと同様に幅４ｍｍ程度の中空凸状の間隔リブ６４ｂを突設している。伝熱板６１ａの間隔リブ６４ａは、凸状の高さが３ｍｍ程度に形成され、この間隔リブ６４ａの突設面が積層状態において伝熱板６１ｂに当接することにより、内部通路６２の通路間隔が所定寸法、すなわち約３ｍｍに規定されて保持される。一方、伝熱板６１ｂの間隔リブ６４ｂは、凸状の高さが２ｍｍ程度に形成され、この間隔リブ６４ｂの突設面が積層状態において伝熱板６１ａに当接することにより、外部通路６３の通路間隔が所定寸法、すなわち約２ｍｍに規定されて保持される。
【００５６】
また、間隔リブ６４ａは、積層状態で伝熱板６１ｂに突設した間隔リブ６４ｂと重なる両端の角部６５を、間隔リブ６４ｂの高さ分、即ち２ｍｍ程度更に突設させて、この角部６５を間隔リブ６４ｂの裏面中空凹状部分に勘合させ、突設面全体が伝熱板６１ｂに当接するように形成される。同様に間隔リブ６４ｂも、積層状態で伝熱板６１ａに突設した間隔リブ６４ａと重なる両端の角部６６を、間隔リブ６４ａの高さ分、即ち３ｍｍ程度更に突設させて、この角部６６を間隔リブ６４ａの裏面中空凹状部分に勘合させて突設面全体が伝熱板６１ａに当接するように形成される。このように間隔リブ６４ａおよび間隔リブ６４ｂは、その突設面全体を隣接する伝熱板６１ｂおよび伝熱板６１ａに当接するように形設されており、これにより積層状態において内部通路６２の通路間隔が全て適正な所定の寸法、即ち約３ｍｍに保持され、また、外部通路６３の通路間隔も同様に全て適正な所定の寸法、即ち約２ｍｍに保持されることになる。
【００５７】
以上のように伝熱板６１ａに突設した間隔リブ６４ａのリブ高さにより内部通路６２側の積層間隔が約３ｍｍに設定され、また、伝熱板６１ｂに突設した間隔リブ６４ｂのリブ高さにより外部通路６３側の積層間隔が約２ｍｍに設定されるので、内部通路６２の通路間隔は、外部通路６３の通路間隔より約１ｍｍ広くなる。このように内部通路６２の通路間隔を外部通路６３の通路間隔よりも広く設定すると、内部通路６２で結露した水滴のブリッジ現象を抑制して水滴を円滑に滴下させ、水滴滞留による内部通路６２の通風抵抗増加を抑制できるとともに、外部通路６３側は、余分な通路間隔を設けずに密に形成されるので、凝縮器１３の小型化と冷却効率の向上が図られることになる。ここで外部通路６３を流れる空気が、例えば、異物を大量に含むような環境で使用される場合には、外部通路６３の通路間隔が２ｍｍ程度だと異物が通路の間隙に堆積して通風抵抗が増加し、また、熱交換の妨げにもなる。このような場合は、間隔リブ６４ｂのリブ高さを間隔リブ６４ａのリブ高さよりも高く、例えば４ｍｍ程度に設定して、外部通路６３の通路間隔を広げることにより異物の堆積を抑制することができる。このように間隔リブ６４ａおよび間隔リブ６４ｂのリブ高さは、各々の通路を流れる空気の状態、例えば、水滴発生状態や異物含有状態に応じて適性に調整することが好ましいのである。
【００５８】
また、伝熱板６１ａの水平方向中央部には、間隔リブ６４ａと同一方向に幅２ｍｍ程度の中空凸状の誘導リブ６７ａを連続に形成し、伝熱板６１ｂの鉛直方向には、間隔リブ６４ｂの逆方向に突設する幅２ｍｍ程度の中空凸状の誘導リブ６７ｂを連続に２本形成している。この誘導リブ６７ｂは、積層状態において間隔リブ６１ａと誘導リブ６７ａの中央部分に位置するように形設されている。したがって積層状態において誘導リブ６７ａおよび誘導リブ６７ｂは、内部通路６２内に両面側よりリブ間隔が略等間隔となるように、かつ再生空気の送風方向に対して連続的に突設形成されることになるので、内部通路６２に結露した水滴が誘導リブ６７ａおよび誘導リブ６７ｂに沿って速やかに滴下し、内部通路６２内の水滴滞留がさらに抑制されることになる。この誘導リブ６７ａおよび誘導リブ６７ｂのリブ高さは、間隔リブ６４ａ以下であれば適宜設定可能であるが、内部通路６２の間隔保持状況や水滴滴下状況に基づいて設定することが好ましい。例えば、誘導リブ６７ａのリブ高さを間隔リブ６４ａと同一の３ｍｍ程度に設定し、誘導リブ６７ｂのリブ高さを誘導リブ６７ａよりも低い１ｍｍ程度に設定すると、内部通路６２の通路間隔が中央部でも適正に保持されるとともに、内部通路６２の通路断面積も広く形成されて通風抵抗を低減でき、さらに通路内に結露した水滴もブリッジすることなく円滑に滴下させることができる。
【００５９】
また、伝熱板６１ｂには水平方向に略等間隔に幅１ｍｍ程度の中空凸状の整流リブ６８を、間隔リブ６４ｂと同一方向に複数本突設させており、この整流リブ６８の突設面は、伝熱板６１ｂの逆面側に突設した誘導リブ６７ｂ中空凹部分において不連続となるように形成されている。したがって整流リブ６８は、伝熱板積層状態において伝熱板６１ｂ側から外部通路６３内に突設して、かつファン２０により供給される空気の送風方向に対して不連続に形設されるので、外部通路６３に供給された空気が、整流リブ６８に沿って均一に流れるとともに、整流リブ６８の不連続部において均圧して風速分布が平準化し、再生空気との高効率な熱交換が行われることになる。この整流リブ６８のリブ高さは、間隔リブ６４ｂ以下であれば適宜設定可能であるが、例えば、整流リブ６８を間隔リブ６４ｂと同一のリブ高さ、すなわち２ｍｍ程度に設定すると、外部通路６３を流れる空気の風速分布均一化を図るとともに外部通路６３の通路間隔保持作用も兼ねることができる。
【００６０】
このように凝縮器１３は、伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂに一体形成された間隔リブ６４ａおよび間隔リブ６４ｂ、誘導リブ６７ａおよび誘導リブ６７ｂ、整流リブ６８などの突設部により伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂの積層間隔を適正に保持して内部通路６２および外部通路６３の通風抵抗の増加を抑制するように構成されている。また、直角台形状に形成された伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂの短辺側の対辺に内部通路６２が配設され、内部通路６２と概略直交する長辺側の対辺に外部通路６３が配設されるので、外部通路６３の通路断面積が、内部通路６２の通路断面積よりも広く形成されて外部通路６３の通風抵抗が内部通路６２の通風抵抗よりも低くなり、再生空気よりも多くの空気を外部通路６３に容易に供給できる。したがって再生空気をより多くの空気で冷却することが可能となり高い冷却効率を確保することができる。
【００６１】
また内部通路６２は、再生空気が下向きに流れるように鉛直方向に配設されるので、内部通路６２に結露した水滴が、その自重と下向きに流れる再生空気の風圧により速やかに滴下して内部通路６２内の水滴滞留による通路閉塞が抑制される。また、外部通路６３は内部通路６２と直交するように水平方向に配設されるので、ファン２０により供給される空気がローター１２と外部通路６３をともに水平方向に略平行状態で流れるため、ファン２０の通風抵抗が減少し、ファン２０の風量が増加することになる。また、内部通路６２の出口まで滴下した水滴は、直角台形状に形成された伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂの傾斜面に沿って最下点まで順次移動し、最下点において大粒となって自重により速やかに滴下分離する。したがって内部通路６２の出口部分における通路閉塞も抑制されることになる。この内部通路６２の下辺の傾斜角度は５〜２０°の範囲に形成することが好ましい。その理由としては、傾斜角度が５°未満だと、傾斜が緩すぎて内部通路６２出口まで滴下した水滴が円滑に最下点まで移動せずに通路出口部分で滞留して通路抵抗が増加するためであり、また、傾斜角度が２０°以上だと、傾斜が急すぎて凝縮器１３を収納するのに必要な容積の中に占める伝熱面積の割合が減少し、冷却効率が低下するためである。このように伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂの下辺の傾斜角度が緩くなるほど、水滴分離性が低下する傾向にあり、逆に傾斜角度が急になるほど冷却効率が低下する傾向にある。したがって水滴分離性と冷却効率の双方を満足するには、伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂの下辺の傾斜角度は、５〜２０°の範囲であることが好ましく、さらには約１０°に形成することが最も望ましい。
【００６２】
また、凝縮器１３は、伝熱板６１ａと伝熱板６１ｂの積層パターンによって、内部通路６２と外部通路６３の配列を機器構成に応じて調整することが可能である。例えば、間隔リブ６４ａおよび間隔リブ６４ｂの突設面側に順に積層していくとすると、図７のように伝熱板６１ａから始めて、伝熱板６１ｂ、伝熱板６１ａを交互に同枚数積層すると、積層方向の両端側に内部通路６２が配列される。このような配列パターンで凝縮器１３を構成し、凝縮器１３の積層方向外周に空気が流れるように機器を構成すると、積層方向の両端に配列された内部通路６２を流れる再生空気と凝縮器１３の外周を流れる空気との熱交換が行われ、伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂの全てを伝熱面として利用することができる。逆に伝熱板６１ｂから初めて、伝熱板６１ａ、伝熱板６１ｂを交互に同枚数積層すると、積層方向の両端側に外部通路６３が配列される。このような配列パターンで凝縮器１３を構成し、凝縮器１３の積層方向外周に伝熱板積層状態を保持する固定部などを配設すると、積層方向両端に配列した外部通路６３によって、その外側に配設される固定部と、その内側に配列される内部通路６２を流れる再生空気とが断熱され高温の再生空気による固定部の熱変形を抑制することができる。このように内部通路６２と外部通路６３の配列パターンは機器構成に応じて都度最適な配列を設定することができるのである。
【００６３】
図８は、凝縮器１３の固定保持状態を示す分解斜視図である。凝縮器１３は、図７に示したように伝熱板６１ａと伝熱板６１ｂを交互に所定枚数、すなわち合計４０枚積層して構成される。この時の積層完了寸法Ａは、伝熱板６１ａに形成された間隔リブ６４ａのリブ高さ寸法３ｍｍに伝熱板６１ａの枚数を掛けた値、すなわち６０ｍｍと、伝熱板６１ｂに形成された間隔リブ６４ｂのリブ高さ寸法２ｍｍに伝熱板６１ｂの枚数を掛けた値、すなわち４０ｍｍと、伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂの厚み、例えば０．２５ｍｍに伝熱板合計枚数を掛けた値、すなわち１０ｍｍの合算値、すなわち１１０ｍｍとなる。この凝縮器１３を収納して固定保持するケース体６９には、積層完了寸法Ａよりも小さい幅寸法Ｂ、例えば、１０５ｍｍの幅寸法の収納部７０が形成されている。この収納部７０に伝熱板積層状態の凝縮器１３を白抜矢印に示すように挿入すると、ケース体６９の凝縮器１３の収納方向奥面に付設した係止部７１に凝縮器１３が当接して収納が完了する。この収納完了状態において収納部７０の幅寸法Ｂは、積層完了寸法Ａよりも５ｍｍ小さいので、積層状態の伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂの各々に、この５ｍｍ分の押圧力が積層方向より加わることになる。この押圧力によって伝熱板６１ａに形成された間隔リブ６４ａの突設面と、この突設面と接する伝熱板６１ｂとの当接力が増加して内部通路６２の気密性が高められ、また、伝熱板６１ｂに形成された間隔リブ６４ｂの突設面と、この突設面と接する伝熱板６１ａとの当接力が増加して外部通路６３の気密性が高められることになる。
【００６４】
このようにして、伝熱板積層完了寸法Ａよりも小さい幅寸法Ｂの収納部７０に凝縮器１３を伝熱板積層状態で収納し、伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂの各々を積層方向から押圧することにより、内部通路６２および外部通路６３の気密性の向上が図られる。この積層完了寸法Ａと幅寸法Ｂの差分は、上述の構成では５ｍｍとしたが、この差分は１〜１２ｍｍの範囲内に設定することが好ましい。その理由としては、１ｍｍ未満だと、収納部７０への収納完了状態において、伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂの各々に積層方向から加わる押圧力が不足して内部通路６２および外部通路６３の気密性が低下するためであり、逆に１２ｍｍを超えると、収納部７０への収納作業が困難となり、また、伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂの各々に積層方向から加わる押圧力が過大となって内部通路６２および外部通路６３の通路間隔が適正に保持できなくなるためである。このように積層完了寸法Ａと幅寸法Ｂの差分が小さくなるほど内部通路６２および外部通路６３の気密性が低下する傾向にあり、逆に差分が大きくなるほど、内部通路６２および外部通路６３の通路間隔の保持が困難になる。したがって内部通路６２および外部通路６３の気密性と通路間隔を適正に確保するには、積層完了寸法Ａと幅寸法Ｂの差分は、１〜１２ｍｍの範囲であることが好ましく、さらには２〜８ｍｍの範囲であることが最も望ましい。
【００６５】
この伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂは、平板状のシートに、真空成形、圧空成形、超高圧成形、プレス成形等によって間隔リブ６４ａおよび間隔リブ６４ｂ、誘導リブ６７ａおよび誘導リブ６７ｂ、整流リブ６８などの凹凸部を一体成形し、この凹凸部が成形されたシートを伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂの各々の外周形状と等しい形状に抜き型を押し付けるなどして切断することにより形成される。この伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂの素材となるシートは、厚みが０．０５〜０．５ｍｍの範囲のものを使用することが好ましい。その理由としては、厚みが０．０５ｍｍ未満では、凹凸部成形時の伸縮や成形後のシートの強度低下によって破れなどの破損が発生しやすく、また成形された伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂもこしが弱く形状維持が困難となるためであり、また、厚みが０．５ｍｍを超えると熱抵抗の増加により伝熱性が大きく低下するためである。このようにシートの厚みが薄くなるほど成形性、強度、形状維持性が低下する傾向にあり、逆にシートの厚みが厚くなるほど、伝熱性が低下する傾向にある。したがって成形性、強度、形状維持性および伝熱性の全てを満足するには、伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂの素材となるシートの厚みは、０．０５〜０．５ｍｍの範囲であることが好ましく、さらには０．１〜０．３ｍｍの範囲であることが最も望ましい。
【００６６】
また、伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂの素材となるシートとしては、例えば、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテフタレート、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン、あるいはハイインパクトポリスチレンのような熱可塑性の樹脂材料を用いることが好ましい。このような熱可塑性材料を用いると、成形時の加熱工程においてシートが十分に柔らかくなり成形金型に円滑に張り付いて凹凸部の成形を容易に行うことができる。また、伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂの素材となるシートとしては、例えばアルミニウム、ステンレス等の薄肉板金を用いることもできる。この場合、内部通路６２側に高温高湿の再生空気が通るので、耐熱性と高湿下における耐腐食性や防錆性を有する金属材料が適し、アルミニウムやステンレスなどの耐腐食性の金属薄板にプレス加工や絞り加工を施して凹凸部を形成して伝熱板として用いることが好ましい。このような金属材料を用いた場合には、伝熱板の強度が向上して形状維持が容易となり、また、樹脂材料に比べて数１０倍以上の熱伝導率を有するため、伝熱板１枚あたりの冷却効率を大幅に向上することができる。したがって樹脂材料と同面積の金属材料で凝縮器１３を構成した場合には冷却効率の増加による除湿性能の向上が図れ、また、樹脂材料と同等の冷却効率を維持する場合には、凝縮器１３の大幅な小型化が図れることになる。
【００６７】
図９は、ヒーターケース１６の詳細構成を示す分解斜視図である。ヒーターケース１６は、側面に再生空気の流入部７２を開口した断面扇形の函体７３の扇形開口面７４を、加熱用開口部１５を開口した扇形板状の蓋体７５で覆蓋することにより、断面扇形中空状に形設されている。また、函体７３の扇形開口面７４周縁には、蓋体７５の外形と合致するように平面状のフランジ部７６が延設され、蓋体７５の半径部分は、函体７３側に向けて鋭角状に折り曲げ加工を施して屈曲部７７を形成している。そして蓋体７５の半径部分に形成された屈曲部７７に函体７３に周設されたフランジ部７６の半径部分を挿嵌することにより函体７３と蓋体７５が概略固定されることになる。この概略固定状態において函体７３は、扇形中心部と、外周方向に延設されたフランジ部７６の数点を螺子止めして蓋体７５と接合固定される。すなわち、函体７３と蓋体７５の外周側に設けられた螺合部７８と函体７３と蓋体７５の扇形中心部に設けられた螺合部７９において螺子止めにより接合固定される。このように函体７３と蓋体７５は、互いが概略固定される挿嵌状態において螺子止め加工が施されるため、組立工程における作業性の向上が図られる。また、螺子止め加工が完了した完成状態においては、扇形の外周部に設けられた螺合部７８と扇形中心部に設けられた螺合部７９において接合固定されるので、函体７３および蓋体７５の半径方向および外周方向の全面が当接して空気漏洩が抑制される。このように扇形断面函状に形成された函体７３の扇形開口面７４を扇形板状の蓋体７５で覆蓋するという簡単な構成でヒーターケース１６の気密性が確保されることになる。
【００６８】
また、ヒーターケース１６は、ハウジング１内において蓋体７５がローター１２と対峙する向きでローター１２に密接するように配設される。ここで函体７３と蓋体７５を固定する螺合部７８および螺合部７９は、ローター１２の外周側およびローター１２の回転軸３６部分に位置し、ローター１２対峙面にはヒーターケース１６自身を接合するための螺合部が存在しない状態となる。したがってヒーターケース１６のローター１２対峙面において加熱用開口部１５が広範囲に確保され、ローター１２の通風面全体をファン２０により供給される空気が通過する水分吸湿領域と加熱用開口部１５に対峙した水分放出領域として有効に活用することができる。また、ヒーターケース１６は、ローター１２を介してチャンバー１９と相対するように配設され、函体７３と蓋体７５を外周側で接合している螺合部７８と同円周上に位置するローター１２の外周側と函体７３と蓋体７５を扇形中心部において接合している螺合部７９に合わさるローター１２の回転軸３６において、チャンバー１９と螺子止めされる。このとき、函体７３、蓋体７５、回転軸３６を螺合部７９において共締めして固定すると組立工数が削減できる。
【００６９】
また、蓋体７５の加熱用開口部１５の周縁にはローター１２方向に突出する扇形の突出面８０が形設されている。この突出面８０は、ヒーターケース１６取り付け状態において、チャンバー１９の扇形断面を形成する周壁面３７と相対するように配設され、この突出面８０と周壁面３７の間隔が、ヒーターケース１６とチャンバー１９の間隔を規定することになる。したがって前述したように突出面８０と周壁面３７の間隔を所定値、すなわちローター１２の厚みに対して０．３〜１．５ｍｍの範囲で広く設定することにより、ローター１２の円滑な回転動作を確保するとともに、ローター１２と突出面８０およびローター１２と周壁面３７の隙間からの空気漏洩を抑制して除湿効率の向上を図ることができる。前述したように、突出面８０と周壁面３７の間隔がローター１２の厚みに対して０．３ｍｍ未満になるとローター１２の回転動作を円滑に実行できなくなり、逆に、この間隔がローター１２の厚みに対して１．５ｍｍ以上になるとローター１２と突出面８０の隙間およびローター１２と周壁面３７の隙間からの空気漏洩が増加して除湿効率が低下することになる。このように突出面８０と周壁面３７の間隔が狭くなるほどローター１２の駆動性が低下する傾向にあり、逆に突出面８０と周壁面３７の間隔が広くなるほど、空気漏洩量が増加して除湿効率が低下する傾向にある。したがってローター１２の駆動性と除湿効率を満足するには、突出面８０と周壁面３７の間隔は、ローター１２の厚みに対して０．３〜１．５ｍｍの範囲で広く形成することが好ましく、さらにはローター１２の厚みに対して０．５〜１．０ｍｍの範囲で広く形成することが最も望ましい。
【００７０】
また、ヒーター１４にはニクロム線が用いられており、このヒーター１４は、ヒーターケース１６内に構設されたヒーター枠８１によって固定保持がなされている。このヒーター枠８１は、ヒーター１４をヒーターケース１６と絶縁状態で収容する断面五角形状のヒーター収容部８２を中空状態に設けており、このヒーター収容部８２内に半径方向および円周方向に複数架設した絶縁支持板８３でニクロム線からなるヒーター１４を加熱用開口部１５に近接するように支持している。これによりヒーター１４の絶縁性が確保されるとともに加熱用開口部１５からローター１２に対して安定的に輻射熱が供給されることになる。さらにヒーター収容部８２の五角形状底面部分は、反射率の高い金属板、例えば、アルミニウムやステンレスからなる鏡面状の反射板８５で形設されている。この反射板８５がヒーター収容部８２の底部に照射されたヒーター１４の輻射熱をローター１２側に反射することにより、ローター１２の水分放出が促進する。
【００７１】
また、ヒーターケース１６内のヒーター枠８１の周囲には矢符に示すように流入部７２からヒーターケース１６内に流入した再生空気を通す分岐風路８４を形設している。この分岐風路８４に供給された再生空気は、ヒーターケース１６内に照射されるヒーター１４の輻射熱を回収して温度を高めつつ、加熱用開口部１５とヒーター枠８１との隙間を通ってローター１２に供給される。これによりヒーターケース１６の外部に漏れるべき熱量が分岐風路８４に供給される再生空気により回収され、ローター１２の水分放出に再利用されるのでヒーター１４のエネルギーロスが削減される。この分岐風路８４を流れる再生空気の一部は、ヒーター収容部８２の底面および側面に開口した通風孔８６からヒーター収容部８２内に供給される。このヒーター収容部８２内に供給された再生空気は、ヒーター収容部８２内に滞留する熱を奪って加熱用開口部１５からローター１２に供給される。したがってヒーター収容部８２内に滞留すべき熱量が通風孔８６から供給される再生空気に回収されてローター１２の水分放出に利用されるので、ヒーター１４のエネルギーロスが削減されるとともにヒーター収容部８２内の温度上昇も抑制されることになる。
【００７２】
図１０は、除湿機の運転動作を示す簡易水平断面図である。図示しない操作部において除湿機の運転を指示すると、ファン２０、循環ファン１７、駆動モーター５８、ヒーター１４が各々駆動する。まずファン２０の駆動によって吸気口３からハウジング１内に空気が吸引される。この時、空気中の塵埃は吸気口３に付設されたフィルター２により除去される。ハウジング１内に吸引された空気は、ハウジング１の長辺方向においてファン２０の風上側に水平方向に並設されているローター１２と凝縮器１３に供給される。この空気は、ローター１２と凝縮器１３に分流し、かつハウジング１の概略短辺方向を並行に流れるため、通風抵抗が並列に分散して通風距離も短くなり、ファン２０に対する機内抵抗が低下してファン２０の送風量が増加することになる。ローター１２側に分流した空気は、凝縮熱を受けずにローター１２に供給される。したがってローター１２において吸湿効率の低下はなく、供給空気は湿気を除去されるとともに吸着熱を与えられて高温低湿になる。一方、凝縮器１３側に分流した空気は、吸着熱を受けず凝縮器１３の外部通路６３に供給される。したがって凝縮器１３において冷却効率の低下はなく、供給空気は内部通路６２を流れる再生空気を冷却して凝縮熱を奪い高温になる。ローター１２で吸湿された高温低湿の空気と凝縮器１３で凝縮熱を奪った高温の空気は、ともにファン２０に吸込まれて攪拌され排気口７から排出される。この排出空気は、ローター１２において吸湿効率の低下がなく十分に吸湿された空気と、凝縮器１３において冷却効率の低下がなく十分に凝縮熱を奪った空気との混合空気であり高い乾燥度を有している。また、この空気は上述したようにファン２０に対する機内抵抗の低下により十分に風量も確保されているので、この高乾燥度かつ大風量の排出空気を排気口７から衣類等の乾燥対象物に供給すると、極めて高い乾燥効率が得られることになる。
【００７３】
一方、水分を吸湿したローター１２は、駆動モーター５８の駆動により循環経路２９に移動し、ヒーター１４により加熱されて水分を放出する。ここでヒーター１４は、ファン２０によりローター１２に供給される空気の風向きに対して風上側からローター１２に輻射熱を照射する。したがってファン２０の風上側に位置するローター１２の上流部分８７に輻射熱が照射される。このローター１２の上流部分８７は、ファン２０により供給される空気と始めに接触する部分であり、空気からの吸湿量が高く、多量の水分を保有している部分である。このローター１２の水分を多く保有している上流部分８７に対してヒーター１４の輻射熱が照射されるので、輻射熱の直接照射によるローター１２からの水分放出量が増加し、輻射熱が水分放出に有効に利用されることになる。このローター１２から放出された水分は、ヒーターケース１６においてヒーター１４の発熱により加熱された高温の再生空気に含まれる。この水分を含んだ高湿の再生空気はチャンバー１９で受風された後、凝縮器１３の内部通路６２に流入し、ファン２０により供給される空気によって冷却されて水分が飽和する。凝縮器１３で水分を除去された再生空気は循環ファン１７に吸込まれ、ヒーターケース１６に戻って循環経路２９を循環する。
【００７４】
ここで、ヒーターケース１６およびチャンバー１９は、ローター１２の円滑な回転動作を促すため、各々ローター１２との間に所定の間隙を設けて配設される。したがって、この間隙を通じて循環経路２９は、ファン２０の送風経路と連通し、再生空気とファン２０が送風する空気との空気移行が発生する。例えば、ローター１２を通過する再生空気の風速がファン２０によりローター１２に供給される空気の風速より遅い場合、すなわち循環経路２９側のローター１２通風圧損が低い場合は、ヒーターケース１６とローター１２の間隙８８において循環経路２９内に外部から空気が流入し、チャンバー１９とローター１２の間隙８９において循環経路２９内部から外部に空気が流出する。この場合、ヒーター１４の熱は、循環経路２９外部に漏洩することなく全てローター１２に供給される。また、ローター１２を通過する再生空気の風速がファン２０によりローター１２に供給される空気の風速より速い場合、すなわち循環経路２９側のローター１２通風圧損が高い場合は、ヒーターケース１６とローター１２の間隙８８において循環経路２９から外部に空気が流出し、チャンバー１９とローター１２の間隙８９において循環経路２９内に外部から空気が流入する。この場合、ヒーター１４の熱の一部が空気流出に伴い循環経路２９の外部に一旦漏洩することになるが、この漏洩した熱は、点線に示すようにローター１２のヒーターケース１６の回転方向前後に近接した部分に供給され、ローター１２下流側においてチャンバー１９とローター１２の間隙８９からチャンバー１９に流入して循環経路２９内に回収される。このようにローター１２の前後において循環経路２９と外部との空気移行が発生しても、ヒーター１４の熱量の大部分をローター１２からの水分放出に利用してエネルギーロスを低減している。これにより極めて高い除湿効率が得られることになる。
【００７５】
以上、説明したように本実施形態の除湿装置は、かかる構成とすることにより、以下の効果を奏するものである。
【００７６】
すなわち、吸気口３から供給された空気をローター１２と凝縮器１３の各々に分流して概略短辺方向を流すことにより、風路距離が短くなり通風抵抗が減少して多量の空気を供給することができる。
【００７７】
また、吸気口３から吸引された空気を、凝縮熱を与えずにローター１２へ供給することにより、吸湿効率の低下を抑制することができる。
【００７８】
また、吸気口３から吸引された空気を、吸着熱を与えずに凝縮器１３へ供給することにより、冷却効率の低下を抑制することができる。
【００７９】
また、通風抵抗の減少によって十分な風量が確保され、また吸湿効率と冷却効率の低下がなく高い乾燥度を有した空気を排気口７から乾燥対象物に供給することにより乾燥効率を大幅に向上することができる。
【００８０】
また、吸気口３をハウジング１の片面のみに開口可能としたことにより設置場所の制約が減少して使い勝手を向上することができる。
【００８１】
また、ハウジング１の長辺方向にローター１２と凝縮器１３を並設することにより、ハウジング１内に部品を高密度に配置して機器の小型化を図ることができる。
【００８２】
また、吸気面積を広く確保し、吸気口３から吸引した空気を円滑にファン２０に送り、ファン２０から吐出した空気を円滑に排気口７に送ることにより、通路抵抗を低減してファン２０の送風量を増加させ乾燥効率を向上することができる。
【００８３】
また、排気口７を、ハウジング１の長辺方向に沿って矩形状に開口することにより、乾燥空気を幅広く吹出して乾燥効率を向上することができる。
【００８４】
また、風向変更手段８で排気口７から排出される空気の風向を、望ましくは自動的に変更し、高乾燥度かつ大風量の排出空気を乾燥対象物に広範囲に供給して乾燥効率を向上することができる。
【００８５】
また、吸気口３に着脱自在に配設したフィルター２で、吸気口３から吸引される空気中に含まれる異物を補足し、ハウジング１内への異物流入を抑制することができる。
【００８６】
また、凝縮器１３で回収した凝縮水を貯留するタンク４を、ハウジング１の短辺方向から収脱可能に配設してタンク４の移動距離を短縮し排水作業や装着作業における作業性を向上することができる。
【００８７】
以上説明した内容は、発明を実施するための一形態についてのみ説明したものであり、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
【００８８】
例えば、ハウジング１の水平断面形状を概略楕円状としたが、少なくとも一組の長辺側と短辺側を有する形状であればよく矩形状や六角形状などに形成してもよい。
【００８９】
また、ギア４８の凹状部を覆う第１遮蔽壁５９をフレームＡ４９と一体で形成する構成としたが、フレームＢ５４と一体に形成してもよい。
【００９０】
また、第１ダクト２７を凝縮器１３側に向けて下り勾配に形成したが、チャンバー１９側もしくは凝縮器１３とチャンバー１９の両側に向けて下り勾配に形成してもよい。
【００９１】
また、伝熱板積層完了寸法よりも小さい幅寸法のケース体６９に伝熱板を積層状態で挿入して伝熱板６１ａおよび伝熱板６１ｂの各々を押圧する構成としたが、積層状態の伝熱板に弾性体を嵌めて押圧するような構成としてもよい。
【００９２】
また、ヒーター１４としてニクロム線を用いたが、輻射熱を多少なりとも照射可能なものであればよく、ハロゲンヒーター、カーボンヒーター、シーズヒーターあるいはセラミックヒーターなどを用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
以上のように本発明にかかる除湿機は、ローターの吸湿効率や凝縮器の冷却効率の低下がなく、多量の空気を供給して乾燥効率を高め、除湿機本体を小型化し、設置場所の制約を減らして使い勝手の向上を図ったものであり、除湿機、乾燥機、衣類乾燥機、衣類乾燥洗濯機、浴室乾燥機、空調機または溶剤回収装置等の高機能な除湿運転が所望される用途に適している。
【符号の説明】
【００９４】
１    ハウジング
２    フィルター
３    吸気口
４    タンク
７    排気口
８    風向変更手段
１２  ローター
１３  凝縮器
１４  ヒーター
１７  循環ファン
２０  ファン
２１  吸込口
２２  吹出口
２９  循環経路
５６  駆動手段
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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