(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着側で室内空気中の湿気を吸着するとともに再生側では加熱され脱湿再生する吸着剤と、前記吸着剤の再生側で高温高湿となった循環空気と室内空気とを熱交換する熱交換器と、前記吸着剤の再生側を加熱する加熱手段と、室内空気を前記吸着剤の吸着側に供給するための第１の送風ファンと、循環空気を循環させるための第２の送風ファンとを備え、第１の送風ファンにより供給された室内空気を前記吸着剤の吸着側に通過させ乾燥空気とする経路と、第２の送風ファンによる循環空気を前記加熱手段および前記吸着剤の再生側を通過させ、高温高湿となった空気を前記熱交換器を通して循環させ室内空気と熱交換させる循環経路とを有し、前記吸着剤はその吸着側と再生側とを入れ替え、再生時に発生する水分を前記熱交換器によって室内空気により冷却して結露水として回収する除湿装置であって、前記熱交換器の循環空気通過風路において、前記循環空気通過風路の内部に付着した水滴の落下を促進させるように循環空気が該下方向に流れる循環空気の通過風速を速め、循環空気が該上方向に流れる循環空気の通過風速を相対的に落とすようにしたことを特徴とする除湿装置。
【請求項２】
吸着剤を収める円筒状のケースを備え、前記ケースと前記ケースに設けられたフレームと前記フレームに設けられたリブにより、前記吸着剤を保護、保持し、前記フレームを錆びの発生が無い鋼板としたことを特徴とする請求項１に記載の除湿装置。
【請求項３】
フレームを、板厚０．４〜１．０ｍｍの鋼板としたことを特徴とする請求項２記載の除湿装置。
【請求項４】
フレームを、ステンレス鋼板としたことを特徴とする請求項２または３記載の除湿装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に一般家庭における室内の除湿や衣類の乾燥等に使用される吸着剤を用いた除湿装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の除湿装置は、特開２０００−１２６４９８号公報に記載されたものが知られている。
【０００３】
以下、その除湿装置について図１６を参照しながら説明する。
【０００４】
図に示すように、除湿装置の本体１０１に、乾燥用空気の吹き出し口１０２、室内空気の吸い込み口１０３が設けられており、本体１０１内には室温では空気中の湿気を吸着し高温では吸着した湿気を脱湿する吸着剤１０４、熱交換器１０５、加熱手段１０６、第１の送風ファン１０７、第１の送風ファンを駆動するモータ１０８、第２の送風ファン１０９、第２の送風ファンを駆動するモータ１１０および吸着剤１０４を回転する駆動手段１１１が設けられている。また、吸着剤１０４を熱交換器１０５の冷却フィンのある吸着側と加熱手段１０６のある再生側とに分割する隔壁１１２と、室内空気の吸いこみ口１０３と第１の送風ファン１０７と熱交換器１０５の冷却側をつないだ後、前記の分割をした吸着剤１０４の吸着側を経て乾燥用空気の吹き出し口１０２につなぐ第１風洞１１３と、第２の送風ファン１０９の吹き出し口と加熱手段１０６と前記の分割をした吸着剤１０４の再生側と熱交換器１０５の循環パイプ側と第２送風ファン１０９の吸い込み口とをつなぎ水抜き穴１１４を有する第２風洞１１５とを具備している。
【０００５】
以上のように構成された除湿装置の動作について説明すると、室内空気は第１の送風ファン１０７によって第１風洞１１３を通して室内空気の吸い込み口１０３から吸い込まれ、熱交換器１０５の冷却側を通り、熱交換器１０５の循環パイプ側を流れる高温高湿の循環空気を冷却し熱交換されて高温となる。さらに吸着剤１０４の吸着側に流れ、湿気を奪われると同時に蒸発潜熱が発生し、乾いた高温の空気となり乾燥用空気の吹き出し口１０２から吐出する。一方、第２送風ファン１０９によって循環する循環空気は第２送風ファン１０９の吹き出し口から加熱手段１０６に流れ、ここで高温に加熱され吸着剤１０４の再生側で吸着剤１０４の湿気を脱着させる。比較的高温高湿となった循環空気は熱交換器１０５の循環パイプ内に導かれ、ここで室内空気によって露点温度以下に冷却され、再び第２送風ファン１０９の吸い込み口に吸い込まれ循環する。露点温度以下に冷却された循環空気から回収した水は水抜き穴１１４から外部に放出される。
【０００６】
また、吸着剤１０４の湿気吸着量には限界があるため、除湿運転は駆動手段１１１で吸着剤１０４の吸着側と再生側を連続的もしくは間欠的に切り替えることにより成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の除湿装置では、循環空気を加熱するための加熱手段に相当量のエネルギーを与える必要があり、電気エネルギーを用いた場合には消費電力が高くなるという課題があり、消費電力、即ち加熱手段への投入エネルギーを低減することが要求されている。
【０００８】
また、循環経路における空気の出入りや循環空気が吸着剤の周囲をショートカットしてしまうことにより除湿量が低下してしまうという課題があり、循環経路における空気の出入りを抑制し除湿効率を高めることが要求されている。
【０００９】
また、本体内に吸着剤、熱交換器、加熱手段、複数の送風ファンおよびそれらを順序だてて連結するための風洞を形成する必要があるので、本体が大型化してしまうという課題があり、装置を小型化することが要求されている。
【００１０】
また、熱交換器を樹脂にて成形した場合、熱交換器の熱交換能力が悪くなることにより除湿量が低下してしまうという課題があり、熱交換器の熱交換能力を高めることが要求されている。
【００１１】
また、加熱手段が効率良く除湿剤を再生出来ないことにより除湿量が低下してしまうという課題があり、除湿剤を効率良く再生し除湿効率を高めることが要求されている。
【００１２】
また、加熱手段の湿気搬送領域における循環空気の圧力損失が大きくなり循環空気風量が低下することにより除湿量が低下してしまうという課題があり、加熱手段の湿気搬送領域における循環空気の圧力損失を低下させ除湿量の低下を抑制することが要求されている。
【００１３】
また、加熱手段の吸着材加熱領域が高温になりすぎ破損してしまうという課題があり、吸着材熱加熱領域を保護することが要求されている。
【００１４】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、消費電力を低減することができ、また、循環空気の出入りを抑制し除湿効率を高めることができ、また、本体サイズを小型化することができ、また、熱交換器の熱交換能力を高めることができ、また、除湿剤を効率良く再生し除湿効率を高めることができ、また、加熱手段の湿気搬送領域における循環空気の圧力損失を低下させ除湿量の低下を抑制することができ、また、吸着材熱加熱領域を保護することができる除湿装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の除湿装置は上記目的を達成するために、熱交換器の循環空気通過風路において、前記循環空気通過風路の内部に付着した水滴の落下を促進させるように循環空気が該下方向に流れる循環空気の通過風速を速め、循環空気が該上方向に流れる循環空気の通過風速を相対的に落とすようにした構成としたものである。
【００１６】
本発明によれば、熱交換性能の向上が図れる除湿装置が得られる。
【００１９】
また、他の手段は吸着剤を収める円筒状のケースを備え、前記ケースと前記ケースに設けられたフレームと前記フレームに設けられたリブにより、前記吸着剤を保護、保持し、前記フレームを錆びの発生が無い鋼板としたことを特徴とする構成としたものである。
【００２０】
そして本発明によれば、フレームを錆びの発生が無い鋼板とすることにより、フレームに錆びの発生が無い除湿装置が得られる。
【００２１】
また、他の手段はフレームを、板厚０．４〜１．０ｍｍの鋼板とした構成としたものである。
【００２２】
そして本発明によれば、フレームが薄い板厚で高い強度の、除湿装置が得られる。
【００２３】
また、他の手段はフレームを、ステンレス鋼板とした構成としたものである。
【００２４】
そして本発明によれば、フレームが高い強度でフレームに錆びの発生が無い除湿装置が得られる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明は、吸着側で室内空気中の湿気を吸着するとともに再生側では加熱され脱湿再生する吸着剤と、前記吸着剤の再生側で高温高湿となった循環空気と室内空気とを熱交換する熱交換器と、前記吸着剤の再生側を加熱する加熱手段と、室内空気を前記吸着剤の吸着側に供給するための第１の送風ファンと、循環空気を循環させるための第２の送風ファンとを備え、第１の送風ファンにより供給された室内空気を前記吸着剤の吸着側に通過させ乾燥空気とする経路と、第２の送風ファンによる循環空気を前記加熱手段および前記吸着剤の再生側を通過させ、高温高湿となった空気を前記熱交換器を通して循環させ室内空気と熱交換させる循環経路とを有し、前記吸着剤はその吸着側と再生側とを入れ替え、再生時に発生する水分を前記熱交換器によって室内空気により冷却して結露水として回収する除湿装置であって、熱交換器の循環空気通過風路において、前記循環空気通過風路の内部に付着した水滴の落下を促進させるように循環空気が該下方向に流れる循環空気の通過風速を速め、循環空気が該上方向に流れる循環空気の通過風速を相対的に落とすようにした構成としたものであり、内部に付着した水滴の落下を促進させることで熱交換性能の向上が図れることができるという作用を有する。
【００３５】
また、吸着剤を収める円筒状のケースを備え、前記ケースと前記ケースに設けられたフレームと前記フレームに設けられたリブにより、前記吸着剤を保護、保持し、前記フレームを錆びの発生が無い鋼板としたものであり、フレームを錆びの発生が無い鋼板とすることにより、フレームに錆びの発生が無い除湿装置が得られる。また、他の手段は、フレームを、板厚０．４〜１．０ｍｍの鋼板としたものであり、フレームが薄い板厚で高い強度の、除湿装置が得られる。また、他の手段は、フレームを、ステンレス鋼板としたものであり、フレームが高い強度でフレームに錆びの発生が無い除湿装置が得られる。
【００３６】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００３７】
【実施例】
本実施例において、特に断りがない限り前出の記号と同じ部分には同一の記号を付記して説明は省略し、異なる部分のみ説明する。
【００３８】
（実施例１）
図１は本発明の第１の実施例における吸着剤１０４の概略図である。吸着剤１０４はシリカゲル、ゼオライト、塩化リチウム等の吸着材料をセラミック繊維、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１とコルゲート加工を施した波型紙２とを積層して巻き上げて円盤状に形成し、図中の矢印の方向に多数の小透孔を有していて通風が可能な形状となっている。吸着剤１０４が比較的湿分を多く含むときに相対的に湿度の低い空気、例えば加熱された空気が通過すると通過空気中に湿分を放出し、吸着剤が比較的乾燥しているときに相対的に湿度の高い空気、例えば室内空気が通過すると通過空気中の湿分を吸着する性質を持っている。
【００３９】
図２は本発明の第１の実施例における除湿装置の原理説明図である。第１の送風ファン１０７により本体１０１に吸いこまれた室内空気は熱交換器１０５を循環空気と熱交換しながら通過し、吸着剤１０４の吸着側となる吸着領域４を通る。この時、吸着剤１０４は室内空気に含まれる水分を吸着しそれと同時に吸着熱を室内空気に与える。室内空気は水分を減少され、温度も上昇されるので相対湿度の低い状態となって室内に送風される。一方、第２の送風ファン１０９により循環する循環空気は加熱手段１０６で加熱され高温となって除湿剤１０４の再生側となる再生領域３を通り熱交換器１０５に流れ込む。その際、吸着剤１０４が吸着領域４にて吸着した水分を再生領域３にて放出するため、循環空気は高温高湿状態となる。循環空気は熱交換器１０５にて室内空気と熱交換されることによりその露点温度以下に冷却され、含まれている水分を凝縮する。凝縮した水分は凝縮水として取り出される。冷却され水分を凝縮した循環空気は吸着剤１０４の吸着側の一部である熱回収領域５を通過するが、この際、吸着剤１０４は再生領域３で加熱されている間に吸着剤１０４自身に蓄熱しているので、熱回収領域５では循環空気に熱を与える。熱を与えられた循環空気は第２の送風ファン１０９により再び加熱手段１０６へと送風されることになる。
【００４０】
上記構成により熱交換器１０５を通過した後の循環空気が吸着剤１０４の熱回収領域５を通過する際に吸着剤１０４に蓄えられた熱を奪うことにより温度が上昇し、その後加熱手段１０６を通過するので、温度上昇分に相当する加熱手段１０６への投入エネルギー、即ち消費電力を低減できることになる。
【００４１】
図３は吸着剤１０４の保護と回転を可能にさせるためのロータ組６の概略組立図である。吸着剤１０４は円筒状のケース７に収まり、ケース７の片端面に設けたストッパー８により吸着剤１０４の脱落が抑えられる。ケース７の逆端側には外周に沿ってフレーム９が嵌り込み、複数箇所を螺子止めすることでケース７に固定される。フレーム９の中心部にはボス受け部１０が配され、ボス受け部１０より放射状にリブ１１が架橋しており、フレーム９の逆側から吸着剤１０４の中心軸孔に嵌るボス１２をボス受け部１０において螺子止めにより固定することでケース７とボス１２の相対位置が規定され吸着剤１０４の保護および保持が成される。ケース７の外周にはロータ組６を回転可能にするためのギア１３をケース７、ストッパー８との一体成型により容易に形成し、また、フレーム９は錆の発生が無く、且つ薄い板厚で高い強度が要求されるので板厚０．４〜１．０ｍｍ、好ましくは０．６ｍｍのステンレス鋼鈑をプレス、曲げ加工により製作している。
【００４２】
図４はロータ組６を収納、保持するとともに本体１０１に吸い込まれ吸着剤１０４の吸着領域４を通過する空気を吸着剤１０４の前後で仕切るための仕切り板１４の概略図である。仕切り板１４は樹脂成型品であり吸着剤１０４への通風を可能とする円筒状の通風開口１５と、通風開口１５の中心に位置しロータ組６のボス１２に嵌りこんでロータ組６が回転する際の軸となる回転軸１６と、回転軸１６から外輪１７へ架橋して仕切り板１４の反りを防止するリブ１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄを有している。リブ１８ａとリブ１８ｄは鉛直方向に配され、リブ１８ａは本体上面方向に向け架橋し、リブ１８ｄは本体下面方向に向け架橋する。また、リブ１８ｂはリブ１８ａより角度Ａだけ傾斜して配し、リブ１８ｃはリブ１８ｂとは逆回転方向に角度Ｂ傾斜させている。角度Ａは吸着剤１０４のうちの再生領域３の再生領域３の割合を決定する数値であり、好ましくは３０°〜９０°より好ましくは４５°〜６０°である。また、角度Ｂは吸着剤１０４のうちの熱回収領域５の割合を決定する数値であり、好ましくは１０°〜６０°より好ましくは１５°〜４５°である。また、リブ１８ａとリブ１８ｂの間の扇形状部分をロータ組６の挿入側と反対方向に突出させて、吸着剤１０４の再生側を通過した循環空気が流入する第１のチャンバー１９を形成し、この第１のチャンバー１９に熱交換器１０５への循環空気の流入口となる円筒状の第１の接続パイプ２０を設けるとともに、リブ１８ａとリブ１８ｃの間の扇形状部分も同様にロータ組６の挿入側反対面に突き出し、熱交換器１０５で冷却された循環空気を流入させる第２のチャンバー２１を形成し、この第２のチャンバー２１に円筒状の第２の接続パイプ２２を設けている。上記構成の仕切り板１４にロータ組６をフレーム９側が仕切り板１４に向くように収納し、仕切り板１４に取りつけられた駆動手段としての駆動モータ１１１の歯車２３にロータ組６のギア１３を噛合せ駆動モータ１１１を作動させることでロータ組６の回転駆動が成されることになる。
【００４３】
図５は仕切り板１４にロータ組６を収納した際の互いの位置関係を模式的に示した断面図である。外輪１７とリブ１８ａ、１８ｂ、１８ｃはロータ組６のフレーム９と僅かな隙間Ｃを保って位置しておりロータ組６のスムーズな回転駆動を補うとともに、外輪１７、リブ１８ａ、１８ｂ、１８ｃがロータ組６に面する方向に各々所定幅ＤおよびＥを保有した構造となっている。
【００４４】
上記構造により、第１のチャンバー１９、第２のチャンバー２１、その他の通風開口１５に圧力差が生じていても隙間Ｃを通る相互の流通量を極めて小さく抑えることができる。すなわち第１のチャンバーに流入する吸着剤１０４の再生側を通過した高温高湿状態の循環空気と第２のチャンバーに流入する熱交換器１０５で冷却された後の低温状態の循環空気とのショートサーキットが抑制されるので熱交換器１０５において効率良く結露水を回収でき除湿効率を高めることができる。以上の効果を発揮する具体的数値は、外輪１７、リブ１８ｂ、１８ｃ、１８ｄとフレーム９との僅かな隙間Ｃが０．６ｍｍ以下が望ましく、より好ましくは０．３ｍｍ以下であり、外輪１７のロータ組６に面する所定幅Ｄが０．５ｍｍ以上でより好ましくは２．０ｍｍ以上であり、リブ１４ｂ、１４ｃ、１４ｄのロータ組６に面する所定幅Ｅが５．０ｍｍ以上でより好ましくは１０．０ｍｍ以上である。また、仮に仕切り板１４に反りが生じたとしてもリブ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄはフレーム９に当って直接吸着剤１０４に接触することはないので吸着剤１０４が削れて粉が出ることはない。
【００４５】
図６は仕切り板１４の第１のチャンバー１９と第２のチャンバー２１との逆面側に取り付けられ、ロータ組６を保持する導入部および還流部としての保持板２４の概略図である。保持板２４は逆面にあるリブ１８ｂからリブ１８ｃまでを投影した範囲を蔽う扇形状を成し、頂点部分を回転軸１６に螺子止めするとともに外周部の数カ所を仕切り板１４に螺子止めすることで仕切り板１４に取り付けられ、ロータ枠の抜けの防止と保持を果している。保持板２４には第１のチャンバー１９をロータ組６上に投影した面積Ｆに相当し、加熱手段１０６を通過した循環空気を吸着剤１０４に流入させる導入部としての第１の開口部２５と、同じく第２のチャンバー２１の投影面積Ｇに相当し、吸着剤１０４の吸着側の一部を通った循環空気を還流させるための還流部としての第２の開口部２６を設けており、第１の開口部２５と第２の開口部２６の間隙と第１の開口部２５の外側と第２の開口部２６の外側にはロータ組６に向けて凸形状を成す絞り部２７ａ、２７ｂ、２７ｃを絞り加工により形成している。絞り部２７ａ、２７ｂ、２７ｃの中心線は、ロータ組６を挟んだ背面側のリブ１８ａ、１８ｂ、１８ｃの中心線と各々ロータ組６の通風方向から見て重なっており、絞り部２７ａの中心線と絞り部２７ｂの中心線のなす角度Ａは、リブ１８ａとリブ１８ｂのなす角度Ａに等しく、絞り部２７ａと絞り部２７ｃのなす角度Ｂは、リブ１８ａとリブ１８ｃのなす角度Ｂに等しい。
【００４６】
図７は仕切り板１４にロータ組６を収納し保持板２４を取りつけた際の互いの位置関係を模式的に示した断面図である。保持板２４はロータ組６のストッパー８およびボス１２との間に僅かな隙間Ｈを保つとともに絞り部２７ａ、２７ｂ、２７ｃが吸着剤１０４と僅かな隙間Ｉを保って位置しておりロータ組６のスムーズな回転駆動を促している。また、ストッパー８およびボス１２を保持板２４と面する方向に各々所定幅ＪおよびＫを保有させるとともに絞り部２７ａ、２７ｂ、２７ｃが吸着剤１０４と面する方向に所定幅Ｌを確保した構造となっている。
【００４７】
上記構造により、第１の開口部２５を流通する空気と第２の開口部２６を流通する空気およびそれ以外の吸着剤１０４の開口部分を流通する空気が互いに圧力差を生じていてもロータ組６と保持板２４の摺動面における相互の流通量を極めて小さく抑えている。すなわち第１の開口部２５に流入する加熱手段１０６を通過した循環空気と第２の開口部２６に流入する吸着剤１０４の吸着側の一部を還流してきた循環空気とのショートサーキットが抑制されるので加熱手段１０６に投入するエネルギーが効率良く吸着剤１０４の再生に使用することができ除湿小売を高めることができる。
【００４８】
また導入部としての第１の開口部２５と還流部としての第２の開口部２６を一体にて製作するので、導入部と吸着剤の隙間および還流部と吸着剤の隙間を精度良く形成することができるとともに、部品点数をおさえ、コストを削減できる。以上の効果を発揮する具体的数値は、ストッパー８と保持板２４の僅かな隙間Ｈおよび絞り部２７ａ、２７ｂ、２７ｃと吸着剤１０４の僅かな隙間Ｉが０．６ｍｍ以下でより好ましくは０．３ｍｍ以下であり、ストッパー８の保持板２４に面する所定幅Ｊが１．５ｍｍ以上でより好ましくは５．０ｍｍ以上である。また、ボス１２の保持板２４に面する所定幅、即ちボス１２の外径Ｋは３０．０ｍｍ以上でより好ましくは６０．０ｍｍ以上であり、絞り部２７ａ、２７ｂ、２７ｃが各々吸着剤１０４に面する所定幅Ｌは５．０ｍｍ以上でより好ましくは１０．０ｍｍ以上である。また、保持板２４は絞り部２７ａ、２７ｂ、２７ｃの寸法精度が要求されるとともに反りを生じない強度が必要であり、更に防錆性、耐熱性も要求されるので、材料としてステンレス鋼鈑を用いて穴あけ絞り加工での製作が望ましく、その板厚は０．５ｍｍ以上が望ましい。
【００４９】
図８は保持板２４に取り付けられるヒータ２８を内蔵した再生チャンバー２９からなる加熱手段１０６と、再生チャンバー２９に送風する第２の送風ファン１０９と、第２の送風ファン１０９の吸い込み口と保持板２４の第２の開口部２６とを接続し保持板２４に取り付けられる接続ダクト３０の概略構成を示した図であり、図９は加熱手段１０６と第２の送風ファン１０９を保持板２４に取付ける取付け状態を示した概略図である。図１０は仕切り板１４にロータ組６、保持板２４、加熱手段１０６、第２の送風ファン１０９および接続ダクト３０を取付けた状態での図８におけるＭ−Ｍ断面を示した概略断面図である。再生チャンバー２９はヒータ２８を内在固定し、保持板２４の第１の開口部２５に面する部分に再生用空気吹き出し口３１を開口させている。また、絞り部２７ａ側の側面には再生用空気吸い込み口３２を開口させ、この再生用空気吸い込み口３２に第２の送風ファンの吹き出し口３３が嵌りこむ。また、再生チャンバー２９内のヒータ２８の背面には反射板３７を設置し、ヒータ２８から放射された輻射熱を反射し、ロータ組６の方向に向けることによりヒータの熱の有効利用を図っている。反射板３７はヒータ２８を再生チャンバー２９に固定するヒータフレーム３８と固定、もしくは一体成形されている。なお、反射板３７は表面の反射率の高い金属、好ましくはアルミニウムの薄板にて形成されている。また加熱手段１０６を吸着剤加熱領域３９と湿気搬送領域４０とに分割する分割板４２を板金、マイカ板、ベークライト板などの熱に強い部材を用いて形成しヒータフレームに固定、もしくは一体成形にて設置する。上記構成により再生用空気吸い込み口３２から流入した循環空気はそのほとんどが湿気搬送領域４０に流れ込み吸着剤１０４を通過する循環空気の通過風速は速くなる。なおヒータフレーム３８に加熱手段１０６を吸着剤加熱領域３９と湿気搬送領域４０とに分割する役目を持たせても効果作用に差異はない。再生用空気吹き出し口３１の湿気搬送領域４０を投影した部分には整流格子としてのパンチング部材４１をヒータフレーム３８と固定して設置、もしくは一体成形して設置、もしくは保持板２４と一体成形して設置してあり、吸着剤１０４の再生領域３に向かう循環空気を整流している。第２の送風ファンの吸い込み口３４は保持板２４に面する方向に開口しており、その第２の送風ファンの吸い込み口３４と保持板２４の間に接続ダクト３０を介在している。接続ダクト３０の第２の送風ファン１０９に接する面には第２の送風ファンの吸い込み口３４に相当する第３の開口部３５を開け、保持板２４に面する方向には第２の開口部２６に相当する第４の開口部３６を開設しているので第２の開口部２６から流出した空気は第２の送風ファンの吸い込み口３４へスムーズに導かれる。実際の組立工程は、第２の送風ファン１０９と接続ダクト３０を螺子止めにより固定し第２の送風ファンの吸い込み口３４と接続ダクト３０の第３の開口部３５を合わせ込んで隙間の無い独立風路とした後、第２の送風ファンの吹き出し口３３を再生チャンバー２９の再生用空気吸い込み口３２に嵌め込み隙間の無い独立風路とし、その後再生チャンバー２９および接続ダクト３０を保持板２４あるいは仕切り板１４もしくはその双方に螺子止めにより固定する。その際、再生用空気吹き出し口３１と保持板２４の第１の開口部２５を合わせ込んで隙間の無い独立風路とするとともに接続ダクト３０の第４の開口部３６と保持板２４の第２の開口部２６を合わせ込んで隙間の無い独立風路とすることで、第２の開口部２６より接続ダクト３０を介して第２の送風ファン１０９で吸い込み、再生チャンバー２９に吹き出して第１の開口部２５を通す独立風路が完成する。なお、第２の送風ファン１０９と接続ダクト３０は一体成形し、１つの構成部品としても良く、その作用効果に差異は生じない。ロータ組６は図１０における矢印の方向に回転しており、吸着領域４にて吸着剤１０４が室内空気の水分を吸着した後、再生領域３に回転してくる。再生領域３では、まず、加熱手段１０６の吸着剤加熱領域３９と面する位置において吸着剤１０４はヒータ２８の熱および輻射熱により加熱される。この時吸着剤１０４に吸着していた水分は吸着剤１０４表面より離脱する。次に、湿気搬送領域４０において、吸着剤加熱領域３９から回転してきた吸着剤１０４にパンチング部材４１により整流された循環空気が通過することにより、吸着剤加熱領域３９で吸着剤１０４から離脱した水分を仕切り板１４の第１のチャンバー１９の方向に搬送する。
【００５０】
上記構成のように、加熱手段１０６を吸着剤加熱領域３９と湿気搬送領域４０とに分割し、吸着剤加熱領域３９では流れ込む循環空気を抑制しヒータ２８の温度および輻射熱を上昇させることにより吸着剤１０４からの水分の離脱を促進させ、湿気搬送領域４０では吸着剤１０４を通過する循環空気の通過風速を高めることにより、吸着剤１０４から離脱した水分を一気に搬送することにより吸着剤１０４の再生効率を向上することができる。
【００５１】
また図１０に示すように、前述の仕切り板１４の第１の接続パイプ２０は吸着剤１０４を介して加熱手段１０４の湿気搬送領域４０内に対向して配されており、湿気搬送領域４０から吸着剤１０４を通りストレートに第１の接続パイプに流れ込む構造となる。
【００５２】
上記構成により循環空気風路内の圧力損失を増大することなく循環空気を送風でき、吸着剤１０４から離脱した水分をスムーズに搬送することができると共に、吸着剤加熱領域３９を通る循環風路は圧力損失が増大するので吸着剤加熱領域３９に余分な循環空気が流入するのを防止でき、前述の加熱手段１０６を吸着剤加熱領域３９と湿気搬送領域４０とに分割した効果を一層高めることができる。
【００５３】
また図１０に示すように、分割板４２にはヒータ２８保護用の空気流通口４３が１つもしくは複数設けた構成となっている。
【００５４】
上記構成により、湿気搬送領域４０に流れる循環空気の一部を吸着剤加熱領域３９に流れるようにできるので加熱手段１０６が異常高温になり破損するのを防止でき、加熱手段１０６を保護することができる。
【００５５】
また図１０に示すように、湿気搬送領域４０にて水分を脱着した吸着剤１０４は加熱手段１０６により与えられた熱の一部を蓄熱した状態にあり、この状態では水分を吸着することはできない。上記状態の吸着剤１０４が熱回収領域５に回転してくる。熱回収領域５では、熱交換器１０５にて室内空気と熱交換し低温となった循環空気が吸着剤１０４を通過する。この時、循環空気は吸着剤１０４が蓄えた熱を与えられ高温となる。一方循環空気内の水分は、吸着剤１０４が水分を吸着できない状態にあるのでそのまま通過する。熱回収領域５を通過した循環空気は第２の送風ファン１０９により加熱手段１０６に送風される。よって加熱手段１０６に流入する循環空気の温度を上昇することができるので、温度上昇分に相当する加熱手段１０６への投入エネルギー、即ち消費電力を低減できる。本構成の除湿装置においては、従来の除湿装置の７５〜８０％の投入熱量で従来同等の除湿量を得ることが出来た。
【００５６】
また、ヒータ２８に輻射利用ヒータ、たとえばハロゲンヒータを用いれば、輻射熱をより有効に利用して吸着剤を効率良く再生し、更に除湿効率を高めることができる。
【００５７】
図１１は吸着剤１０４の再生領域３で高温高湿となった循環空気と室内空気とを熱交換する熱交換器１０５の概略構成図である。第１、第２、第３の熱交換器４４、４５，４６は樹脂材料（好ましくはポリプロピレン）をブロー成形（もしくはツインシート真空成形）により成形したものであり、略鉛直方向に循環空気が流れる循環空気通過風路４７を形成し、略水平方向に室内空気が流れる室内空気通過風路４８を形成している。第１の熱交換器４４の片方の端面には循環空気通過風路４７に通じる熱交換器入口ダクト４９が配され、他方の端面には第１の熱交接続ダクト５０ａが熱交換器入口ダクト４９より鉛直上方向に配され、第２の熱交接続ダクト５０ｂが可能な限り鉛直下方向に配されている。また、第２の熱交換器４５の第１の熱交換器と面する端面には第３の熱交接続ダクト５０ｃが第１の熱交接続ダクト５０ａと対向する位置に配され、第４の熱交接続ダクト５０ｄが第２の熱交接続ダクトと対向する位置に配されており、他方の端面には第５の熱交接続ダクト５０ｅが第４の熱交接続ダクト５０ｄと対向するように配されている。また、第３の熱交換器４６の第２の熱交換器４５と対向する端面には熱交換器出口ダクト５１が熱交換器入口ダクト４９と鉛直上下方向において近接された高さに配され、第６の熱交接続ダクト５０ｆが第５の熱交接続ダクト５０ｅと対向する位置に配されている。さらにすべての熱交換器には鉛直方向の最下部に凝縮水取り出し口５２が形成されている。第１の熱交接続ダクト５０ａと第３の熱交接続ダクト５０ｃが接続され、第２の熱交接続ダクト５０ｂが第４の熱交接続ダクト５０ｄと接続されることにより、第１の熱交換器４４と第２の熱交換器４５は結合され、さらに第５の熱交接続ダクト５０ｅが第６の熱交接続ダクト５０ｆと接続されることにより、これら第１、第２、第３の熱交換器４４、４５、４６は結合される。さらにこれら第１、第２、第３の熱交換器４４、４５、４６は四隅、もしくは対角状に二隅、を螺子止めすることにより、より確実に固定される。循環空気は熱交換器入口ダクト４９から第１の熱交換器４４に流入し、その一部は第１の熱交換器４４の循環空気通過風路４７を室内空気通過風路４８を流れる室内空気と熱交換しながら下方向に流れ、第２の接続ダクト５０ｂから第２の熱交換器４５へ流入する。その他の循環空気は第１の接続ダクト５０ａおよび第３の接続ダクト５０ｃを通り第２の熱交換器４５に流入し、第２の熱交換器４５の循環空気通過風路４７を、室内空気通過風路４８を流れる室内空気と熱交換しながら下方向に流れる。第５の接続ダクト５０ｅにて第１の熱交換器４４および第２の熱交換器４５を流れてきた循環空気は合流し、第３の熱交換器４６に流入する。さらに循環空気は第３の熱交換器の循環空気通過風路４７を、室内空気通過風路４８を流れる室内空気と熱交換しながら上方向に流れ、熱交換器出口ダクト５１から流出する。この熱交換の仮定において循環空気は室内空気により冷却され循環空気中の水分が凝縮し循環空気通過風路４７内に水滴となり付着する。付着した水滴は循環空気通過風路４７内を伝って流下し、凝縮水取出し口４１から取り出される。また、仕切り板１４から熱交換器出口ダクト５１に伸びる第２の接続パイプ２２を、第１の熱交換器４４および第２の熱交換器４５と干渉しないようにするため、第１の熱交換器４４および第２の熱交換器４５には切り欠き５３が設けてある。
【００５８】
上記構成とすることにより、熱交換器入口ダクト４９と熱交換器出口ダクト５１の位置が略上下方向に近接した風路を構成することができ、コンパクトでしかも熱交換器１０５の伝熱面積を損なうことなく、熱交換効率のよい熱交換器１０５とすることができる。また、第１の熱交換器４４および第２の熱交換器４５の循環空気通過風路４７では循環空気が該下方向に流れるので循環空気の通過風速を速め内部に付着した水滴の落下を促進させることで熱交換性能の向上が図れ、第３の熱交換器４６の循環空気通過風路４７では循環空気が該上方向に流れるので通過風速を緩めたほうが好ましい。本実施例では第１、第２、第３の熱交換器の各々の幅Ｎ、Ｏ、Ｐを変化させることにより、前述した通過風速のコントロールを実現している。即ち、循環空気が該下方向に流れる第１、第２の熱交換器の幅Ｎ、Ｏは１５ｍｍ、循環空気が該上方向に流れる第３の熱交換器の幅ＰはＮ、Ｏよりも大きい２０ｍｍとし第１、第２の熱交換器４４、４５では循環空気の通過風速を速め、第３の熱交換器４６では相対的に通過風速を落としている。なお、熱交換器１０５は樹脂材料以外の熱伝導特性が良く耐食性のある材料を用いて成形されていても良く、その効果作用に大きな差異は生じない。また、熱交換器において循環空気の進行方向を室内空気との熱交換途上で反転させ、循環空気の前記熱交換器への流入口と前記熱交換器からの流出口を略上下方向において接近させるように循環経路を配した構成としたものであり、熱交換途上において循環空気の進行方向を反転させることで循環空気の熱交換器導入路および導出路が接近するため熱交換器と吸着剤とを接続する風洞を短い距離で且つ直線的に構成することができるとともに熱交換器における循環空気の通過距離を長くとることで熱交換効率を高め熱交換器の小型化が図れるので本体サイズを小型化できるという作用を有し、熱交換器を循環空気の進行方向を室内空気との熱交換途上で反転させ、循環空気の前記熱交換器への流入口と前記熱交換器からの流出口を略上下方向において接近させるように循環経路を配した構成としたものであるから、熱交換器と吸着剤とを接続する風洞を短い距離で且つ直線的に配して循環空気の通過距離を確保できるので、熱交換効率を高めて熱交換器を小型化しコンパクトな本体サイズにできる効果のある除湿装置を提供できる。
【００５９】
また、樹脂材料に熱伝達促進物質、例えばアルミ顔料や麦飯石を含有させることにより熱交換器１０５の熱交換効率を更に向上させることができる。
【００６０】
図１２に一般樹脂材料であるポリプロピレンで成形した熱交換器、ポリプロピレンにアルミ顔料を含有し成形した熱交換器、ポリプロピレンに麦飯石を含有し成形した熱交換器の各々を用いた場合の熱交換効率の実験データを示しており、ポリプロピレン単一材料に比し、アルミ顔料および麦飯石を含有させた場合は除湿性能が向上しており、特に麦飯石を含有させたものは最も性能が向上した結果となっており、更に小型化が図れることになる。また、図１３にはポリプロピレンに含有する麦飯石の含有率を変更した場合の熱交換器の熱交換効率の実験データを示している。実験結果から麦飯石の含有率は１．２％程度が良好な値を示した。
【００６１】
図１４はロータ組６を収納、保持した仕切り板１４に接続する第１、第２、第３の熱交換器４４、４５、４６と凝縮水受け５４の概略構成を示した図である。仕切り板１４の第１のチャンバー１９から伸びた第１の接続パイプ２０に第１の熱交換器４４の熱交換器入口ダクト４９が嵌り込むように接続され、第２のチャンバー２１から伸びた第２の接続パイプ２２は第１および第２の熱交換器４４、４５の切り欠き５３に嵌り込むように設置され、第３の熱交換器４６の熱交換器出口ダクト５１に接続される。さらにこれら第１、第２、第３の熱交換器４４、４５、４６は四隅を仕切り板１４に螺子止めすることにより仕切り板１４に固定される。また、凝縮水受け５４は第１、第２、第３の熱交換器４４、４５、４６の凝縮水取り出し口５２を嵌め込んだ後、仕切り板１４に螺子止めされる。上記構成により仕切り板１４の第１のチャンバー１９から第１、第２、第３の熱交換器４４、４５、４６を通り、第２のチャンバー２１に至るまでの循環経路を形成することができる。
【００６２】
図１５は仕切り板１４に取付けられる第１の送風ファン１０７とリアパネル５５とフロントパネル５６と凝縮水タンク５７の概略構成を示した図である。第１の送付ファン１０７を回転自在に取付けた図示しないモータ１０７はオリフィス板５８に螺子止めされ、オリフィス板５８は仕切り板１４に螺子止めされる。さらに第１の送風ファン１０７のファンケーシング５９および処理空気吹き出し口６０を一体成形したリアパネル５５を第１の送風ファン１０７の側から取付ける。さらに第３の熱交換器４６の側からフロントパネル５６を嵌め込み螺子止めする。上記構成により第１、第２、第３の熱交換器４４、４５、４６の室内空気通過風路４８を通り、吸着剤１０４を通る室内空気風路を形成する。また凝縮水タンク５７はフロントパネル５６の前面から引き出し可能に嵌め込まれ、凝縮水受け５４から排出される凝縮水を受け止める構造となっている。なお第１の送風ファン１０７およびリアパネル５５およびフロントパネル５６および凝縮水タンク５７は樹脂材料にて成形されている。
【００６３】
以上の構成により、消費電力の低減が図れるとともに低コストでコンパクトな除湿装置を提供することができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、熱交換器の循環空気通過風路において、前記循環空気通過風路の内部に付着した水滴の落下を促進させるように循環空気が該下方向に流れる循環空気の通過風速を速め、循環空気が該上方向に流れる循環空気の通過風速を相対的に落とすようにした構成としたものであり、内部に付着した水滴の落下を促進させることで熱交換性能の向上が図れることができるという効果のある除湿装置を提供できる。
【００７２】
また、フレームを錆びの発生が無い鋼板とすることにより、フレームに錆びの発生が無い除湿装置を提供できる。また、フレームを、板厚０．４〜１．０ｍｍの鋼板とすることにより、フレームが薄い板厚で高い強度の、除湿装置を提供できる。また、フレームを、ステンレス鋼板とすることにより、フレームが高い強度でフレームに錆びの発生が無い除湿装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における吸着剤の概略図
【図２】同除湿装置の原理説明図
【図３】同除湿装置のロータ組の概略組立図
【図４】同除湿装置のロータ組・仕切り板の概略組立図
【図５】同除湿装置の仕切り板にロータ組を収納した際の互いの位置関係を模式的に示した断面図
【図６】同除湿装置の仕切り板・ロータ組・保持板の概略組立図
【図７】同除湿装置の仕切り板にロータ組を収納し保持板を取りつけた際の互いの位置関係を模式的に示した断面図
【図８】同除湿装置の仕切り板・ロータ組・保持板・加熱手段・第２の送風ファンの概略組立図
【図９】同除湿装置の加熱手段と第２の送風ファンを保持板に取付ける取付け状態を示した概略図
【図１０】同除湿装置の仕切り板にロータ組、保持板、加熱手段、第２の送風ファンおよび接続ダクトを取付けた状態での図８におけるＭ−Ｍ断面を示した概略断面図
【図１１】同除湿装置の熱交換器の概略図
【図１２】同熱交換器の熱交換効率を示したグラフ
【図１３】同熱交換器の含有率を変化させた場合の同熱交換器の熱交換効率を示したグラフ
【図１４】同除湿装置の仕切り板と熱交換器の概略組立図
【図１５】同除湿装置の概略構成図
【図１６】従来の除湿装置の構成を説明する説明図
【符号の説明】
３  再生領域
４  吸着領域
５  熱回収領域
２４  保持板
２５  第１の開口部
２６  第２の開口部
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ  絞り部
２８  ヒータ
２９  再生チャンバー
３９  吸着材加熱領域
４０  湿気搬送領域
４２  分割板
４３  空気流通口
４４  第１の熱交換器
４５  第２の熱交換器
４６  第３の熱交換器
４７  循環空気通過風路
４８  室内空気通過風路
４９  熱交換器入口ダクト
５１  熱交換器出口ダクト
１０４  吸着剤
１０５  熱交換器
１０６  加熱手段
１０７  第１の送風ファン
１０９  第２の送風ファン
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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