JP2010094169A - 除湿加温装置および除湿加温装置を具備した乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸発器と凝縮器の間の空間をなくし、結露水の凝縮器への流入を抑制し、除湿性能、加温性能の低下を防止する。
【解決手段】圧縮機、凝縮器３、減圧機構、蒸発器５等を冷媒が順次循環するように接続してヒートポンプ装置６を構成し、このヒートポンプ装置６は、空気流入口８、蒸発器５、凝縮器３、空気流出口の順に流れる風路ケース７を備え、蒸発器５と凝縮器３はフィンを共有し、フィン１０ａ、１０ｂの重力方向端１１ａ、１１ｂを凝縮器３から蒸発器５に向かって重力方向に傾斜させたものであり、この傾斜により、蒸発器５に結露した結露水の凝縮器３側への流入を抑制し、蒸発器５と凝縮器３のフィンを共有しても除湿性能、加温性能の低下を抑止し、かつコンパクトな除湿加温装置１とすることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は空気を除湿し、かつ加温する除湿加温装置に関するもので、特に衣類等の乾燥を行う乾燥装置に適した除湿加温装置に関するものである。また、このような除湿加温装置を用いた乾燥装置に関するものである。

従来の除湿加温装置を図８、図９を用いて説明する。図８は、従来の除湿加温装置の側面図である。図９は、同除湿加温装置における図８のＣ−Ｃ線による断面図である。

除湿加温装置は、圧縮機５１、凝縮器５２、膨張機構５３および蒸発器５４を備えたヒートポンプ装置５５と空気流入口５６、蒸発器５４、凝縮器５２、空気流出口５７の順に空気が流れる風回路５８とから構成されている（例えば、特許文献１参照）。

蒸発器５４は、風上側に位置して略垂直方向に配置され、凝縮器５２は、風下側に位置して蒸発器５４と略平行に取付けられている。また、蒸発器５４と凝縮器５２の間には仕切り板５９が蒸発器５４と略平行に設けられている。

以上のように構成された除湿加温装置について、以下その動作を説明する。

まず、ヒートポンプの動作として、圧縮機５１が駆動するとガス冷媒は圧縮されて高温高圧のガス冷媒となり、凝縮器５２に流入する。凝縮器５２に流入したガス冷媒は、空気と熱交換し、空気は加温され、冷媒は冷却されて凝縮し、高圧の液冷媒に相変化する。

次に、膨張機構５３で高圧の液冷媒は減圧され、低温低圧の液冷媒もしくは気液二相冷媒となる。この冷媒が蒸発器５４に流入し、空気と熱交換して空気は冷却され、冷媒は加熱されて低圧のガス冷媒となり、圧縮機５１に吸い込まれる。

一方、空気流入口５６から流入した高湿の空気は、まず蒸発器５４に流入し、冷却される。このとき、空気が露点温度以下に冷却されると、蒸発器５４表面に結露し、空気が除湿される。次に、凝縮器５２に流入し、加温され、高温低湿の空気となって、空気流出口５７から除湿加温装置外へと出ていく。このときの加熱量は、蒸発器５４での熱交換量と圧縮機５１の入力の和であるため、空気流出口５７から出ていく空気温度は、空気流入口から流入する空気温度よりも高くなる。

この際、蒸発器５４で結露した結露水は、重力により該蒸発器５４の重力方向端に集められ、排水されるが、一部が風回路５８内を流れる気流により飛散する。この飛散した結露水が凝縮器５２に付着すると、該凝縮器５２で加熱されて再蒸発してしまう。これを防止するため、従来は蒸発器５４と凝縮器５２の間に空間を設けている。

近年、このような除湿加温装置が衣類乾燥機に用いられるようになった（例えば、特許文献２参照）。

次に、上記構成からなる除湿加温装置を衣類乾燥機に用いた場合について説明する。

図１０は従来の衣類乾燥機の側断面図である。

筐体６０の内部に設置された外槽６１の内部には、衣類６２を収容する円筒状で横軸型の回転槽６３が回転可能に設けられており、駆動モータ６４により回転駆動される。筐体６０の前面には、衣類６２を出し入れする開口部６５と、これを開閉する扉６６が設けられている。

外槽６１および回転槽６３の前面側にもそれぞれ同様の開口部６７、６８を有し、この外槽６１の開口部６７は、ベローズ６９によって前記筐体６０の開口部６５と水密に連結されている。

送風手段を構成する送風機７０は、筐体６０の上面６０ａと外槽６１により形成される隅部空間（筐体６０の上部）に位置するように、外槽６０の外周面に設けられている。筐体６０の背面６０ｂの下部には、前述したヒートポンプ装置５５が設けられている。

次に、上記衣類乾燥機の動作について説明する。

ヒートポンプ装置５５を作動し、これと並行して送風機７０を運転する。その結果、凝縮器５２の放熱により加熱された温風が風回路５８を構成するダクト７１を通って給気口７２から回転槽６３内に送風される。回転槽６３は駆動モータ６４により回転駆動され、衣類６２は上下に撹拌される。

回転槽６３内に供給された温風は、衣類６２の隙間を通るときに水分を奪い、湿った状態で外槽６１の排気口７３を経て循環ダクト７４から送風機７０を通り、ダクト７５から蒸発器５４に至る。この湿った温風は、蒸発器５４を通過する際に顕熱と潜熱が奪われて除湿され、乾いた空気と結露水に分離される。

乾いた空気は、続いて凝縮器５２を通過する際に、この凝縮器５２で再び加熱され、温風となり、前述と同様に再び外槽６１、回転槽６３内へ供給され、以下、前述の循環を繰り返す。結露水は、蒸発器５４の下部に設けられたドレンパン７６に流れ、排水口（図示せず）から機外へ排出される。

この際、蒸発器５４と凝縮器５２の間に空間を設けることにより、蒸発器５４から飛散した結露水が凝縮器５２に付着するのを防止し、乾燥時間の低減を図っている。
特開昭６１−２８９６号公報 特開２００５−３０４９８５号公報

しかしながら、上記従来の構成では、蒸発器５４と凝縮器５２の間に空間があるため、除湿加温装置が大型化し、ひいては衣類乾燥機が大型化するという課題を有していた。また、蒸発器５４と凝縮器５２の間の空間をなくすと、結露水が凝縮器５２内に流入し、過熱され再蒸発することとなり、その結果、除湿性能、加温性能が低下するという課題を有していた。また、それに起因して衣類乾燥機の乾燥時間が長くなるという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、除湿加温装置をコンパクトにするとともに、除湿性能、加温性能の低下を防止する除湿加温装置を提供することを目的とするものである。

また、本発明は乾燥時間が短くコンパクトな衣類乾燥機を提供することを目的とするものである。

上記従来の課題を解決するために、本発明の除湿加温装置は、凝縮器および蒸発器を構成するそれぞれのフィンを一体化、もしくは近接配置して共有化し、そのフィンの下辺（重力方向端）を、前記凝縮器から前記蒸発器に向かって重力方向に傾斜させたものである。

これにより、蒸発器に結露した結露水は、フィンの下辺が蒸発器側に傾斜していることから、風圧が作用しても凝縮器側への流入が抑制される。このように、蒸発器と凝縮器のフィンを共有し、両者が接近した配置構成であっても除湿性能、加温性能の低下を抑止することができ、さらに、コンパクトな除湿加温装置を提供することができる。

また、本発明の除湿加温装置は、凝縮器と近接配置した蒸発器のフィン部を、前記凝縮器のフィン部よりも重力方向に突出させたものである。

これにより、蒸発器のフィン間に保持された結露水は、気流により、凝縮器方向に流されようとするが、重力によってフィンを伝いながら流下し、フィンの下端で若干滞留する。フィンの下端に滞留した結露水は、蒸発器フィンが重力方向に突出しているため、結露水が凝縮器に付着することはなく、蒸発器と凝縮器のフィンを共有しても除湿性能、加温性能の低下を抑止することができ、コンパクトな除湿加温装置を提供することができる。

本発明は、蒸発器と凝縮器のフィンを近接配置、あるいは共有化しても、蒸発器に結露した結露水の凝縮器への流入を抑制することができるため、除湿性能、加温性能の低下を防止し、かつコンパクトな除湿加温装置を提供することができる。

またかかる除湿加温装置を衣類乾燥機等の乾燥装置に搭載することにより、乾燥効率がよく、コンパクトな乾燥装置を提供することができるものである。

請求項１に記載の発明は、圧縮機と、相互間を空気が流動するフィンと管内を冷媒が流動する伝熱管とからなる凝縮器と、減圧機構と、相互間を空気が流動するフィンと管内を冷媒が流動する伝熱管とからなる蒸発器を冷媒が順次循環するように接続してヒートポンプ装置を構成し、さらに、前記蒸発器と前記凝縮器を、空気流入口と空気流出口を具備する風回路内に、前記蒸発器が風上となるように配置し、前記蒸発器と前記凝縮器のそれぞれのフィンを、共有化、もしくは近接配置した除湿加温装置であって、少なくとも前記蒸発器のフィンの重力方向端部の形状を、前記凝縮器から前記蒸発器に向かって重力方向に傾斜する形状としたものである。

かかる構成とすることにより、前記蒸発器に結露した結露水は、前記蒸発器のフィンの重力方向端が前記凝縮器から蒸発器側に向かって重力方向に傾斜していることに伴い、凝縮器側への流入が抑制される。したがって、蒸発器と凝縮器のそれぞれのフィンを共有化、あるいは近接配置しても結露水の凝縮器への付着に伴う除湿性能、加温性能の低下を抑止することができ、また、蒸発器と凝縮器の配置間隔が短くできるため、コンパクトな除湿加温装置を提供することができる。

請求項２に記載の発明は、圧縮機と、相互間を空気が流動するフィンと管内を冷媒が流動する伝熱管とからなる凝縮器と、減圧機構と、相互間を空気が流動するフィンと管内を冷媒が流動する伝熱管とからなる蒸発器を冷媒が順次循環するように接続してヒートポンプ装置を構成し、さらに、前記蒸発器と前記凝縮器を、空気流入口と空気流出口を具備する風回路内に、前記蒸発器が風上となるように配置し、前記蒸発器と前記凝縮器のそれぞれのフィンを、共有化、もしくは近接位置した除湿加温装置であって、前記蒸発器のフィンの下端部を、前記凝縮器フィンの下端部よりも重力方向に突出したものである。

かかる構成とすることにより、前記蒸発器フィンの重力方向端（下端）におけるフィン間に、表面張力によって保持された結露水は、気流により、凝縮器方向に流されようとするが、蒸発器のフィンの重力方向端が重力方向（下方）に突出しているため、結露水が凝縮器に付着することを抑制される。したがって、蒸発器と凝縮器のそれぞれのフィンを共有化、あるいは近接配置しても結露水の凝縮器への付着に伴う除湿性能、加温性能の低下を抑止することができ、また、蒸発器と凝縮器の配置間隔が短くできるため、コンパクトな除湿加温装置を提供することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記凝縮器および蒸発器を、前記伝熱管が上下方向において複数段にわたって位置する構成とし、前記蒸発器における最下段の伝熱管を、前記凝縮器における最下段の伝熱管よりも少なくとも１段下げることにより、前記蒸発器のフィンの下端部を重力方向に突出させたものである。

かかる構成とすることにより、蒸発器の反重力方向端（上端）側に、凝縮器との関係において段差が形成された構成となる。したがって、連結された蒸発器と凝縮器の構造体においては、前記段差を前記蒸発器の突出した重力方向端の収納空間に利用することができ、管理スペースの有効化が可能となり、また、前記蒸発器と凝縮器のフィンを共有した一体のフィン成形においては、その材料取りにおいて、蒸発器と凝縮器の重力方向端の反対側端が次段の蒸発器の重力方向端として確保できる嵌合形状となり、段方向に順送しながらフィンを金型プレスで製作することができ、蒸発器、凝縮器を安価に提供することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、少なくとも前記蒸発器のフィン部に、親水性の表面処理を施したものである。

かかる構成とすることにより、蒸発器フィン部の突出部に流れ込んだ結露水は液滴となり、重力流下および気流による飛散排出がし易くなるため、熱交換量を向上することができる。さらに蒸発器と凝縮器のフィンを共有しても結露水の重力流下が円滑であることに伴い、凝縮器への結露水の付着が抑制でき、除湿性能、加温性能の低下を抑止することができ、さらに、コンパクトな除湿加温装置を提供することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項２から４のいずれか一項に記載の発明において、前記蒸発器のフィン部の少なくとも突出部に、撥水性処理を施したものである。

かかる構成とすることにより、蒸発器フィン部の突出部に流れ込んだ結露水は液滴となり、重力流下および気流による飛散排出がし易くなるため、熱交換量を向上することができる。さらに蒸発器と凝縮器のフィンを共有しても結露水の重力流下が円滑であることに伴い、凝縮器への結露水の付着が抑制でき、除湿性能、加温性能の低下を抑止することができ、さらに、コンパクトな除湿加温装置を提供することができる。

請求項６に記載の発明は、被乾燥物を収容する収容部と、一端が前記収容部内に連通した給気ダクトと、一端が前記収容部内において前記給気ダクトと異なる位置に連通した排気ダクトを具備した乾燥装置であって、請求項１から５のいずれか一項に記載の除湿加温装置を、前記空気流入口が前記排気ダクトと連通し、前記空気流出口が前記給気ダクトと連通するように設けた乾燥装置である。

上記除湿加温装置の搭載により、除湿性能、加温性能を低下させることがなく、乾燥時間の短縮化がはかれ、さらに、コンパクトな乾燥装置を提供することができる。

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。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における除湿加温装置の正面図である。図２は、同除湿加温装置における図１のＡ−Ａ線による断面図である。図３は、同除湿加温装置における異なる形状のフィンを具備した凝縮器と蒸発器の図２相当の断面図である。

図１、図２において、除湿加温装置１は、圧縮機２、凝縮器３、膨張機構４および蒸発器５を備え、冷媒がこれらを順次循環するように接続した冷凍サイクルを有するヒートポンプ装置６と、このヒートポンプ装置６を収納した風路ケース（本発明の風回路に相当）７を主体に構成されている。この風路ケース７には、空気流入口８と空気流出口９が設けられており、空気流入口８から流入した空気は、蒸発器５から凝縮器３を通過し、空気流出口９から排出される。この風路ケース７は、ヒートポンプ装置１の外殻ケースを兼ねている。

蒸発器５および凝縮器３は、所定間隔を介して配置された複数のフィンと、蛇行状に形成され、前記フィンを上下方向において複数段にわたって貫通した、所謂フィンチューブ型の熱交換器で構成されている。そして、風路ケース７内において、蒸発器５が風上に、凝縮器３が風下に配置され、前記フィンの相互間を空気が通過する。

この蒸発器５と凝縮器３は、近接配置されており、それぞれのフィンチューブ型熱交換器を近接し、共通する端板（図示せず）で両者が離れないように一体化した構成、あるいはフィンを共有し、そのフィンに、蒸発器５、および凝縮器３の伝熱管を複数段にわたって貫通させ、必要に応じて端板（図示せず）を付加して一体化した構成が一般的であり、本実施の形態１においては、後者の構成を例に説明する。したがって、以下においては、凝縮器側フィンに符号１０ａを、蒸発器側フィンに符号１０ｂをそれぞれ付し、また凝縮器３の伝熱管に符号３ａを、蒸発器５の伝熱管に符号５ａをそれぞれ付して説明する。

凝縮器３と蒸発器５は、それぞれのフィン１０ａ、１０ｂが上下方向に延出するように配置されている。したがって、各フィン１０ａ、１０ｂの下端は、重力が作用する方向であるため、重力方向端と称し、凝縮器３側のフィン１０ａの重力方向端に符号１１ａを、蒸発器５側のフィン１０ｂの重力方向端に符号１１ｂを付して説明する。

そして、凝縮器３と蒸発器５は、その一体化構成において台形状に形成され、凝縮器３と蒸発器５それぞれの重力方向端１１ａ、１１ｂが、図２に示す如く凝縮器３側から蒸発器５側に向かって重力方向に傾斜して配置されている。

また、前記フィンにおける凝縮器３と蒸発器５との境界には、切込み１２が設けられており、この切込み１２によって伝熱通路となる面積を小さくし、凝縮器３から蒸発器５への熱伝導を抑制している。また、凝縮器３の伝熱管３ａの入口側で冷媒が過熱状態である１列目と冷媒が二相状態の２列目の間にも同様の切込み１２ａが設けられており、温度が高い加熱冷媒から温度が低い二相冷媒への熱伝導を抑制している。

さらに、蒸発器５を構成するフィン１０ｂおよび伝熱管５ａの表面には、親水性表面処理が施されている。

この親水性表面処理は、周知の如く熱交換器表面に、薄い親水性の樹脂塗膜を形成するもので、周知の方法によって塗膜を形成することができる。

さらに、風路ケース７内における凝縮器３と蒸発器５の下部には、結露水を受ける水受け部７ａが設けられており、ここに溜まった水は、排水口（図示せず）から順次除湿加温装置１の外に排水される。

以上のように構成された除湿加温装置１について、以下その動作を説明する。この場合、適宜送風手段（図示せず）によって風路ケース７内は、空気流入口８から空気流出口９に向けて気流が生じていることを前提として説明する。

まず、ヒートポンプの動作として、圧縮機２が駆動するとガス冷媒は圧縮されて高温高圧のガス冷媒となり、凝縮器３に流入する。凝縮器３に流入したガス冷媒は空気と熱交換し、その結果、空気は加温され、冷媒は冷却されて凝縮し、高圧の液冷媒に相変化する。

次に、膨張機構４で高圧の液冷媒は減圧され、低温低圧の液冷媒もしくは気液二相冷媒となる。この冷媒が蒸発器５に流入し、空気と熱交換して空気は冷却され、冷媒は加熱されて低圧のガス冷媒となり、再び前記圧縮機２へと循環する。

一方、風路ケース７内においては、空気流入口８から流入した高湿の空気が、まず蒸発器５を通過し、冷却される。このとき、空気が露点温度以下に冷却され、蒸発器５（フィン１０ｂ）の表面に結露し、これによって空気が除湿される。

次に、除湿された空気は凝縮器３を通過し、このときに加温され、高温低湿の空気となって、空気流出口９から除湿加温装置１の外へと出ていく。このときの加熱量は、蒸発器５での熱交換量と圧縮機２の入力の和であるため、空気流出口９から出ていく空気温度は、空気流入口８から流入する空気温度よりも高い状態にある。

ここで、蒸発器５は、その表面に親水性処理を施しているため、結露水は速やかに液膜となり、スムーズに蒸発器５の重力方向端１１ｂに集められ、水受け部７ａに滴下し、ここから除湿加温装置１の外へ排水される。

また、蒸発器５において、一部の結露水は、その表面張力により、フィン１０ｂの間の重力方向端１１ｂに保持され、風路ケース７内を流れる気流の風圧によって凝縮器３側へ移動しようとするが、凝縮器３および蒸発器５のそれぞれの重力方向端１１ａ、１１ｂが凝縮器３側から蒸発器９５側に向かって重力方向に傾斜しているため、結露水は、その重力により前記風圧に抗して蒸発器５における重力方向端１１ｂの角１１ｃに集められ、水受け部７ａに滴下し、排水される。これにより、結露水の凝縮器３への流入を抑制することができ、結露水の流入に伴う除湿性能、加温性能の損失が少ない除湿加温装置１を得ることができる。また、凝縮器３のフィン１０ａと蒸発器５のフィン１０ｂを共有し、同一のフィンとしたことにより、凝縮器３と蒸発器５の間の空間をなくすことができ、コンパクトな除湿加温装置１とすることができる。

また、凝縮器３、蒸発器５のそれぞれのフィン１０ａ、１０ｂの共用に伴うフィンの金型プレス成形において、その材料取りも、フィンを台形状とすることにより、長方形の板から無駄なく得ることができ、安価に除湿加温装置１を得ることができる。

なお、本実施の形態１においては、重力方向端１１ａ、１１ｂの形成の都合上フィンを台形状とし、フィンの重力方向端１１ａ、１１ｂと反対側の端部１１ｄを水平としたが、図３に示すように、重力方向端１１ａ、１１ｂと反対側の端部１１ｄを重力方向端１１ａ、１１ｂと平行にした平行四辺形とすることにより、その材料取りが一定方向で行えるため、金型装置の動作を簡略化することができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における除湿加温装置の正面図である。図５は、同除湿加温装置における図４のＢ−Ｂ線による断面図である。なお、先の実施の形態１と同一の構成要件については同一の符号を付し、ここでは、実施の形態１と相違する部分を主体に説明する。

先の実施の形態１と大きく相違する点は、凝縮器１３と蒸発器１５のそれぞれのフィン２０ａ、２０ｂの形状を長方形とし、これに伴い、凝縮器１３および蒸発器１５における伝熱管３ａ、５ａの引き回し配列を変更した点である。ここで、伝熱管３ａ、５ａの引き回し配列の相違については、本発明の要旨と直接関係しないもので、説明を省略する。

凝縮器１３と蒸発器１５のそれぞれのフィン２０ａ、２０ｂは、上述の如く長方形に形成され、一体化構成は、実施の形態１と同様に、近接配置したフィンチューブ型熱交換器を共通する端板（図示せず）で両者が離れないように一体化した構成とすることも可能であるが、ここでは、フィンを共用した構成として説明する。

そして、凝縮器１３と蒸発器１５は、それぞれのフィン２０ａ、２０ｂが上下方向に延出するように配置され、それぞれの重力方向端（下端）２１ａ、２１ｂは、蒸発器１５側の重力方向端２１ｂが重力方向において凝縮器１３側の重力方向端２１ａよりも水受け部７ａに近くなるように突出し、その突出部にも伝熱管５ａが引き回されている。

さらに、蒸発器１５を構成するフィン２０ｂおよび伝熱管５ａの表面には、親水性表面処理が施されており、また蒸発器１５の重力方向に突出した部分には撥水性表面処理が施されている。

この親水性表面処理と撥水性表面処理は、周知の如く熱交換器表面に、薄い親水性、あるいは撥水性の樹脂塗膜を形成するもので、周知の方法によって塗膜を形成することができる。

以上のように構成された除湿加温装置１について、以下その動作を説明する。この場合、適宜送風手段（図示せず）によって風路ケース７内は、空気流入口８から空気流出口９に向けて気流が生じていることを前提として説明する。

まず、ヒートポンプの動作として、圧縮機２が駆動するとガス冷媒は圧縮されて高温高圧のガス冷媒となり、凝縮器１３に流入する。凝縮器１３に流入したガス冷媒は空気と熱交換し、その結果、空気は加温され、冷媒は冷却されて凝縮し、高圧の液冷媒に相変化する。

次に、膨張機構４で高圧の液冷媒は減圧され、低温低圧の液冷媒もしくは気液二相冷媒となる。この冷媒が蒸発器１５に流入し、空気と熱交換して空気は冷却され、冷媒は加熱されて低圧のガス冷媒となり、再び前記圧縮機２へと循環する。

一方、風路ケース７内においては、空気流入口８から流入した高湿の空気が、まず蒸発器１５を通過し、冷却される。このとき、空気が露点温度以下に冷却され、蒸発器１５（フィン２０ｂ）の表面に結露し、これによって空気が除湿される。

次に、除湿された空気は凝縮器１３を通過し、このときに加温され、高温低湿の空気となって、空気流出口９から除湿加温装置１の外へと出ていく。このときの加熱量は、蒸発器１５での熱交換量と圧縮機２の入力の和であるため、空気流出口９から出ていく空気温度は、空気流入口８から流入する空気温度よりも高い状態にある。

ここで、蒸発器１５は、その表面に親水性処理を施しているため、結露水は速やかに液膜となり、スムーズに蒸発器１５の重力方向端２１ｂに集められ、水受け部７ａに滴下し、ここから除湿加温装置１の外へ排水される。

また、蒸発器１５において、一部の結露水は、その表面張力により、フィン２０ｂの間の重力方向端２１ｂに保持され、風路ケース７内を流れる気流の風圧によって凝縮器３側へ移動しようとするが、特に、蒸発器１５の重力方向端２１ｂには撥水性表面処理が施されていることから気流により飛散し易い状態にある。

このとき、蒸発器１５の重力方向端２１ｂが重力方向に突出しているため、気流により結露水が飛散しても、凝縮器１３への付着を抑制することができ、結露水の凝縮器１３への流入に伴う除湿性能、加温性能の損失が少ない除湿加温装置１を提供することができる。また、凝縮器１３のフィン２０ａと蒸発器１５のフィン２０ｂを共有し、同一のフィンとしたことにより、凝縮器１３と蒸発器１５間の空間をなくすことができ、コンパクトな除湿加温装置１とすることができる。

（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３における除湿加温装置を構成する凝縮器と蒸発器の図５相当の断面図である。なお、先の実施の形態２と同一の構成要件については同一の符号を付し、ここでは、実施の形態２と相違する部分を主体に説明する。

先の実施の形態２と大きく相違する点は、凝縮器２３と蒸発器２５のそれぞれのフィン３０ａ、３０ｂを共用した構成を前提に、各フィン３０ａ、３０ｂの上下方向の寸法を同じとし、蒸発器２５のフィン３０ｂを伝熱管５ａの一段分相当の寸法だけ重力方向（下方）にずらすことによって、蒸発器２５の重力方向端３１ｂを形成した点である。

したがって、凝縮器２３と蒸発器２５の重力方向端３１ａ、３１ｂと反対側の端部は、蒸発器２５側において段差が形成された形状となっている。

このように、蒸発器２５側のフィン３０ｂを１段突出させて重力方向端３１ｂを形成することにより、凝縮器２３と蒸発器２５のフィン３０ａ、３０ｂを共有した一体のフィン成形においては、その材料取りにおいて破線で示す如く、凝縮器２３と蒸発器２５の重力方向端３１ａ、３１ｂの反対側端が、次段の蒸発器２５の重力方向端３１ｂとして確保できる嵌合形状となり、段方向に順送しながらフィンを金型プレスで製作することができる。その結果、長方形の板から無駄なくフィン３０ａ、３０ｂを得ることができ、安価に除湿加温装置１を得ることができる。

なお、フィン３０ａ、３０ｂを別体とするフィンチューブ型熱交換器を近接配置し、共通する端板（図示せず）にて凝縮器２３と蒸発器２５を一体化する構成の場合は、上述の段差部を、蒸発器２５における重力方向端３１ｂの収納空間に利用することができ、管理スペースの有効化が可能となる。

（実施の形態４）
図７は、先の実施の形態１における除湿加温装置を搭載した衣類乾燥機の側断面図である。なお、先の実施の形態１と同じ構成要件については同一の符号を付して説明する。

衣類乾燥機は、外郭を筺体４０によって形成され、筐体４０の内部には、外槽（本発明の収容部に相当）４１が設置されている。外槽４１の内部には、衣類（本発明の被乾燥物に相当）４２を収容する円筒状で横軸型の回転槽（衣類収容部）４３が回転可能に設けられており、駆動モータ４４により回転駆動される。回転槽４３の周壁には、多数の小孔（図示せず）が設けられており、また底壁には、給気口４９ａが設けられている。さらに、筐体４０の前面には、衣類４２を出し入れする開口部４０ａと、これを開閉する扉４５が設けられている。

また、外槽４１および回転槽４３の前面側にもそれぞれ同様の開口部４１ａ、４３ａが設けられており、外槽４１の開口部４１ａは、ベローズ４１ｂによって筐体４０の開口部４０ａと水密に連結されている。

送風手段を構成する送風機４６は、筐体４０の上面４０ｂと外槽４１により形成される隅部空間（筐体４０の上部）に位置するように、外槽４１の外周面に設けられている。筐体４０の背面４０ｃの下部には、先の実施の形態１で説明した除湿加温装置１が設けられている。

そして、送風機４６の吸込み側には、外槽４１内に開口した排気口４７ａを具備する第１の排気ダクト（本発明の排気ダクトに相当）４７が接続され、また、送風機４６の吐出側には、除湿加温装置１の空気流入口８に連通した第２の排気ダクト（本発明の排気ダクトに相当）４８が接続されている。さらに、除湿加温装置１における空気流出口９には、外槽４１内において排気口４７ａとは異なる位置（回転槽４３の底壁）に設けられた給気口４９ａと連通する給気ダクト４９が接続されている。

次に、上記構成からなる衣類乾燥機の動作について説明する。

乾燥動作は、ヒートポンプ装置６を作動し、これと並行して送風機４６と駆動モータ４４を運転した状態にある。

かかる状態において、凝縮器３の放熱により加熱された温風は、風路ケース７の空気流出口９から給気ダクト４９を通り、給気口４９ａから回転槽４３内に送風される。一方、回転槽４３は、駆動モータ４４により回転駆動された状態にあり、衣類４２は上下に撹拌されている。

そして、回転槽４３内に供給された温風は、衣類４２の隙間を通るときに水分を奪い、湿った状態で外槽４１の排気口４７ａを経て第１の排気ダクト４７から送風機４６を通り、第２の排気ダクト４８から風路ケース７の空気流入口８へ流れ、風路ケース７内に配置した蒸発器５に至る。この湿った温風は、この蒸発器５を通過する際に顕熱と潜熱が奪われて除湿され、乾いた空気と結露水に分離される。

乾いた空気は、続いて凝縮器３を通過する際に、前述の如くこの凝縮器３で再び加熱されて温風となり、前述と同様に再び外槽４１、回転槽４３内へと供給され、以下、前述の循環を繰り返す。

また、蒸発器５で分離された結露水は、蒸発器５の下部に設けられた水受け部７ａに流れ、排水口（図示せず）から機外へ排出される。

かかる動作において、蒸発器５に付着した結露水は、先の実施の形態１で説明した如く、円滑に水受け部７ａへ流下し、また蒸発器５の重力方向端１１ｂにおける結露水の凝縮器３への流入は、重力方向端１１ａ、１１ｂの傾斜の位置関係によって抑止されるため、凝縮器３への付着に伴う再蒸発によって乾燥作用が阻害されることも抑制される。

したがって、損失の少ない乾燥作用が得られ、乾燥時間の短縮化が期待できる。また、凝縮器３のフィン１０ａと蒸発器５のフィン１０ｂを共有し、同一のフィンとした構成のため、凝縮器３と蒸発器５間の空間をなくすことができ、除湿加温装置１をコンパクト化でき、さらに、コンパクトな除湿加温装置１の搭載により、衣類乾燥機のコンパクト化がはかれるものである。

本実施の形態では、実施の形態１の除湿加温装置を搭載したが、実施の形態２あるいは実施の形態３で説明した除湿加温装置１を搭載しても同様の効果が期待できる。

また、凝縮器３と蒸発器５において、各フィンを１０ａ、１０ｂを共有する構成としたが、これらのフィン１０ａ、１０ｂが近接配置され、一体化された凝縮器３と蒸発器５の構成とした場合であっても、同様の作用効果が期待できるものである。

以上のように、本発明にかかる除湿加温装置は、蒸発器と凝縮器のフィンを共有、あるいは近接配置し、フィンの重力方向端を凝縮器から蒸発器に向かって重力方向に傾斜させて凝縮器側への結露水の流入を抑制するもので、コンパクトな構成にして除湿性能、加温性能の低下を抑止することができ、除湿機、さらには洗濯機能を搭載した乾燥装置、あるいは穀物等を乾燥の対象とする乾燥室等、幅広い乾燥用途に適用できるものである。

本発明の実施の形態１における除湿加温装置の正面図 同除湿加温装置における図１のＡ−Ａ線による断面図 同除湿加温装置における異なる形状のフィンを具備した凝縮器と蒸発器の図２相当の断面図 本発明の実施の形態２における除湿加温装置の正面図 同除湿加温装置における図４のＢ−Ｂ線による断面図 本発明の実施の形態３における除湿加温装置を構成する凝縮器と蒸発器の図５相当の断面図 本発明の実施の形態４における実施の形態１の除湿加温装置を搭載した衣類乾燥機の側断面図 従来の除湿加温装置の側面図 同除湿加温装置における図８のＣ−Ｃ線による断面図 従来の衣類乾燥機の側断面図

符号の説明

１ 除湿加温装置
２ 圧縮機
３ 凝縮器
３ａ 伝熱管
４ 膨張機構
５ 蒸発器
５ａ 伝熱管
６ ヒートポンプ装置
７ 風路ケース（風回路）
８ 空気流入口
９ 空気流出口
１０ａ 凝縮器側フィン
１０ｂ 蒸発器側フィン
１１ａ 凝縮器側の重力方向端
１１ｂ 蒸発器側の重力方向端
１３ 凝縮器
１５ 蒸発器
２０ａ 凝縮器側フィン
２０ｂ 蒸発器側フィン
２１ａ 凝縮器側の重力方向端
２１ｂ 蒸発器側の重力方向端
２３ 凝縮器
２５ 蒸発器
３０ａ 凝縮器側フィン
３０ｂ 蒸発器側フィン
３１ａ 凝縮器側の重力方向端
３１ｂ 蒸発器側の重力方向端
４０ 筺体
４１ 外槽（収容部）
４６ 送風機
４７ 第１の排気ダクト（排気ダクト）
４７ａ 排気口
４８ 第２の排気ダクト（排気ダクト）
４９ 給気ダクト
４９ａ 給気口

Claims (6)

1. 圧縮機と、相互間を空気が流動するフィンと管内を冷媒が流動する伝熱管とからなる凝縮器と、減圧機構と、相互間を空気が流動するフィンと管内を冷媒が流動する伝熱管とからなる蒸発器を冷媒が順次循環するように接続してヒートポンプ装置を構成し、さらに、前記蒸発器と前記凝縮器を、空気流入口と空気流出口を具備する風回路内に、前記蒸発器が風上となるように配置し、前記蒸発器と前記凝縮器のそれぞれのフィンを、共有化、もしくは近接配置した除湿加温装置であって、少なくとも前記蒸発器のフィンの重力方向端部の形状を、前記凝縮器から前記蒸発器に向かって重力方向に傾斜する形状とした除湿加温装置。
2. 圧縮機と、相互間を空気が流動するフィンと管内を冷媒が流動する伝熱管とからなる凝縮器と、減圧機構と、相互間を空気が流動するフィンと管内を冷媒が流動する伝熱管とからなる蒸発器を冷媒が順次循環するように接続してヒートポンプ装置を構成し、さらに、前記蒸発器と前記凝縮器を、空気流入口と空気流出口を具備する風回路内に、前記蒸発器が風上となるように配置し、前記蒸発器と前記凝縮器のそれぞれのフィンを、共有化、もしくは近接位置した除湿加温装置であって、前記蒸発器のフィンの下端部を、前記凝縮器フィンの下端部よりも重力方向に突出した除湿加温装置。
3. 前記凝縮器および蒸発器を、前記伝熱管が上下方向において複数段にわたって位置する構成とし、前記蒸発器における最下段の伝熱管を、前記凝縮器における最下段の伝熱管よりも少なくとも１段下げることにより、前記蒸発器のフィンの下端部を重力方向に突出させた請求項２に記載の除湿加温装置。
4. 少なくとも前記蒸発器のフィン部に、親水性の表面処理を施した請求項１から３のいずれか一項に記載の除湿加温装置。
5. 前記蒸発器のフィン部の少なくとも突出部に、撥水性処理を施した請求項２から４のいずれか一項に記載の除湿加温装置。
6. 被乾燥物を収容する収容部と、一端が前記収容部内に連通した給気ダクトと、一端が前記収容部内において前記給気ダクトと異なる位置に連通した排気ダクトを具備した乾燥装置であって、請求項１から５のいずれか一項に記載の除湿加温装置を、前記空気流入口が前記排気ダクトと連通し、前記空気流出口が前記給気ダクトと連通するように設けた乾燥装置。