JP2011031165A - Dehumidifier - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気中の水分を吸着し除湿する除湿ロータ、およびこの除湿ロータを加熱し再生するヒータを備えた除湿機に関する。 The present invention relates to a dehumidification rotor that adsorbs moisture in the air and dehumidifies it, and a dehumidifier equipped with a heater that heats and regenerates the dehumidification rotor.
従来、除湿機は、室温が高い状態で使用されると、除湿ロータが熱で劣化し吸湿性能が低下するという問題があった。 Conventionally, when the dehumidifier is used in a state where the room temperature is high, there has been a problem that the dehumidification rotor is deteriorated by heat and the moisture absorption performance is lowered.
そこで特許文献1には、室温が高い(35℃以上)場合には、パージ風路の入口に回転可能に設けたダンパを閉じて放熱器の通風を最大にして運転することにより、放熱器の温度が低下して圧縮機の使用温度範囲に入り、かつ樹脂耐熱温度に入ることになり連続して運転が可能となる除湿機が記載されている。この除湿機はまた、室温が低い(15℃以下)場合には、ダンパを全開にしパージ空気量を最大にして、吸着材に予熱を与えてから放湿部に移動するので、吸湿部における除湿対象空気からの水分吸着量が増加すると共に放湿部における除湿対象空気からの水分脱着量を増加し、吸湿性能を向上することができる。
Therefore, in
しかし、特許文献1に記載の除湿機では、放熱器の通風量、またはパージ空気量を調整するのにダンパを使用するため、部品点数が増加し製造コストが増加するという問題があった。
However, the dehumidifier described in
また、水分を吸着した除湿ロータを加熱し再生するために用いるヒータはコスト、耐久性の観点から電熱線をマイカに巻き付けたヒータを使用していることが多い。このヒータでは、周辺の他の電気機器の使用によりヒータへの通電電圧が変動すると、それに応じてヒータ出力も大きく変動していた。ヒータ出力はロータ加熱温度と密接な関係にあるため、ヒータ出力が増加すると、ロータ加熱温度も上昇していた。 Moreover, the heater used to heat and regenerate the dehumidification rotor that has adsorbed moisture often uses a heater in which a heating wire is wound around mica from the viewpoint of cost and durability. In this heater, when the energization voltage to the heater fluctuates due to the use of other peripheral electric devices, the heater output fluctuates greatly accordingly. Since the heater output is closely related to the rotor heating temperature, when the heater output increases, the rotor heating temperature also increases.
具体的には、図14に示すように、グラフaに示すヒータへの通電電圧が100Vから107Vに上昇すると、それに伴い、グラフbに示すヒータ出力も400Wから460Wに増加する。これにより、ヒータ発熱量が増加し、ロータ加熱温度も上昇するため、グラフcに示す除湿ロータ表面温度は500℃から575℃に上昇する。この除湿ロータ表面温度がロータの耐熱温度を超えると、除湿ロータが熱で劣化し除湿能力が低下していた。これを防止するためには、通電電圧の変動によるヒータ出力の変化を考慮して、ヒータのロータ加熱温度を予め低く設定する必要があった。 Specifically, as shown in FIG. 14, when the energization voltage to the heater shown in graph a increases from 100V to 107V, the heater output shown in graph b also increases from 400W to 460W. As a result, the amount of heat generated by the heater increases and the rotor heating temperature also rises, so the dehumidifying rotor surface temperature shown in graph c rises from 500 ° C. to 575 ° C. When the dehumidifying rotor surface temperature exceeds the heat resistance temperature of the rotor, the dehumidifying rotor is deteriorated by heat and the dehumidifying ability is lowered. In order to prevent this, it is necessary to set the heater heating temperature of the heater low in advance in consideration of changes in the heater output due to fluctuations in the energization voltage.
除湿機の消費電力を低減するために低温加熱で再生する耐熱温度の低い除湿ロータを使用した場合、前述の通り、通電電圧の変動によるヒータ発熱量の変化を考慮し耐熱温度よりも更に低い温度にヒータの加熱温度を設定し除湿ロータを加熱しなければなくなり、除湿ロータから吸着した水分を加熱し除去する能力が低下する結果、除湿ロータの除湿能力が低下してしまうという問題があった。 When using a dehumidification rotor with low heat resistance that is regenerated by low-temperature heating to reduce the power consumption of the dehumidifier, the temperature is lower than the heat resistance temperature, taking into account changes in the amount of heat generated by the heater due to fluctuations in the energization voltage, as described above. Therefore, there is a problem that the dehumidification capacity of the dehumidification rotor is lowered as a result of lowering the ability to heat and remove the moisture adsorbed from the dehumidification rotor.
本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、ヒータの加熱動作を制御することで、除湿ロータの除湿能力が低下するのを防止すると共に、部品点数を減らし製造コストを低減することができる除湿機を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and by controlling the heating operation of the heater, it is possible to prevent the dehumidification capacity of the dehumidification rotor from being lowered and reduce the number of parts and the manufacturing cost. It is an object of the present invention to provide a dehumidifier that can be used.
本発明は、外部から取り込んだ空気を除湿する除湿手段と、前記除湿手段に吸着した水分を加熱することにより蒸発させて前記除湿手段を再生する加熱手段とを有する除湿機において、
前記加熱手段周辺の温度を検出する加熱手段周辺温度検出手段と、
室温を検出する室温検出手段と、
前記加熱手段周辺温度検出手段で検出された加熱手段の周辺温度、および前記室温検出手段で検出された室温に基づいて前記加熱手段の加熱動作を制御する制御手段と、
を備えたものである。
The present invention relates to a dehumidifier having a dehumidifying means for dehumidifying air taken in from the outside, and a heating means for regenerating the dehumidifying means by evaporating the moisture adsorbed on the dehumidifying means by heating.
Heating means ambient temperature detection means for detecting the temperature around the heating means;
Room temperature detection means for detecting room temperature;
Control means for controlling the heating operation of the heating means based on the ambient temperature of the heating means detected by the heating means ambient temperature detection means and the room temperature detected by the room temperature detection means;
It is equipped with.
従って、室温に左右される加熱手段の周辺温度を、室温を考慮した上で正確に測定し、この周辺温度に基づき的確に加熱手段の加熱動作を制御することができる。 Accordingly, it is possible to accurately measure the ambient temperature of the heating unit that depends on the room temperature in consideration of the room temperature, and to accurately control the heating operation of the heating unit based on the ambient temperature.
具体的な1つの手段として、前記制御手段は、前記加熱手段の周辺温度および室温から前記加熱手段の消費電力を推定し、消費電力から更に前記加熱手段への通電電圧を推定し、この通電電圧に基づいて前記加熱手段の加熱動作を制御することが好ましい。 As one specific means, the control means estimates the power consumption of the heating means from the ambient temperature and room temperature of the heating means, further estimates the energization voltage to the heating means from the power consumption, and this energization voltage. It is preferable to control the heating operation of the heating means based on the above.
加熱手段の出力は加熱手段への通電電圧の増減に従って増減するので、推定された通電電圧に基づき加熱手段の出力を制御することにより、的確に加熱手段の加熱動作を制御することができる。 Since the output of the heating means increases and decreases as the energization voltage to the heating means increases and decreases, the heating operation of the heating means can be accurately controlled by controlling the output of the heating means based on the estimated energization voltage.
前記加熱手段の加熱動作は、前記加熱手段の出力を切り替えることにより制御されることが好ましい。
加熱手段の出力を切り替えることで加熱手段の加熱動作を制御するので、ダンパなど他部品を設けて制御する場合と比べて、部品点数を減少し、除湿機の製造コストを低減することができる。
The heating operation of the heating unit is preferably controlled by switching the output of the heating unit.
Since the heating operation of the heating means is controlled by switching the output of the heating means, the number of parts can be reduced and the manufacturing cost of the dehumidifier can be reduced as compared with the case of controlling by providing other parts such as a damper.
前記加熱手段への通電電圧が第1閾値よりも小さい場合に、前記制御手段は前記加熱手段の出力を増加することが好ましい。
これにより、加熱手段の発熱量が増加し、除湿手段加熱温度も上昇することにより、除湿手段の吸着した水分を除去できず、除湿能力が低下するのを防止することができる。
When the energization voltage to the heating unit is smaller than the first threshold, the control unit preferably increases the output of the heating unit.
As a result, the amount of heat generated by the heating means increases and the heating temperature of the dehumidifying means also rises, so that the moisture adsorbed by the dehumidifying means cannot be removed and the dehumidifying ability can be prevented from being lowered.
前記加熱手段への通電電圧が第2閾値よりも大きい場合に、前記制御手段は前記加熱手段の出力を低下することが好ましい。 When the energization voltage to the heating unit is larger than the second threshold, the control unit preferably reduces the output of the heating unit.
これにより、加熱手段の発熱量を低下させることにより、除湿手段加熱温度も低下し、除湿手段が熱により劣化するのを防止することができる。 Thereby, by reducing the calorific value of the heating means, the dehumidifying means heating temperature is also lowered, and it is possible to prevent the dehumidifying means from being deteriorated by heat.
前記加熱手段の出力は、該加熱手段への通電をオン、またはオフすることにより制御されることが好ましい。
これにより、加熱手段への通電電圧が高く加熱手段の発熱量が大きい場合には、加熱手段への通電をオフし駆動時間を短くなるように切り替える。従って、加熱手段の発熱量を低下させることにより、除湿手段加熱温度も低下し、除湿手段が熱により劣化するのを防止することができる。
The output of the heating means is preferably controlled by turning on or off the energization of the heating means.
Thus, when the energization voltage to the heating unit is high and the heat generation amount of the heating unit is large, the energization to the heating unit is turned off and the driving time is switched. Therefore, by reducing the heating value of the heating means, the dehumidifying means heating temperature is also lowered, and it is possible to prevent the dehumidifying means from being deteriorated by heat.
もしくは、前記加熱手段の加熱動作は、前記加熱手段の抵抗を切り替えることにより制御されることが好ましい。
これにより、加熱手段の抵抗値が増減し、抵抗値に反比例する加熱手段の発熱量を増減させることで、加熱手段の加熱動作を制御することができる。
Alternatively, the heating operation of the heating unit is preferably controlled by switching the resistance of the heating unit.
Thereby, the heating value of the heating means can be controlled by increasing / decreasing the resistance value of the heating means and increasing / decreasing the amount of heat generated by the heating means inversely proportional to the resistance value.
例えば、前記加熱手段への通電電圧が第1閾値よりも小さい場合に、前記制御手段は前記加熱手段の抵抗値が下がるように切り替えることが好ましい。
抵抗値が下がることにより、抵抗値に反比例する加熱手段の発熱量は増加する。従って、加熱手段の発熱量が低下し、除湿手段加熱温度も低下することにより、除湿手段の吸着した水分を除去できず、除湿能力が低下するのを防止することができる。
For example, when the energization voltage to the heating unit is smaller than a first threshold value, the control unit is preferably switched so that the resistance value of the heating unit decreases.
As the resistance value decreases, the amount of heat generated by the heating means inversely proportional to the resistance value increases. Therefore, the amount of heat generated by the heating means is reduced, and the heating temperature of the dehumidifying means is also reduced, so that the moisture adsorbed by the dehumidifying means cannot be removed and the dehumidifying ability can be prevented from being lowered.
反対に、前記加熱手段への通電電圧が第2閾値よりも大きい場合に、前記制御手段は前記加熱手段の抵抗値が上がるように切り替えることが好ましい。
抵抗値が上がることにより、抵抗値に反比例する加熱手段の発熱量は減少する。従って、除湿手段加熱温度も低下し、除湿手段が熱により劣化するのを防止することができる。
On the other hand, when the energization voltage to the heating unit is larger than the second threshold value, the control unit is preferably switched so that the resistance value of the heating unit increases.
As the resistance value increases, the amount of heat generated by the heating means inversely proportional to the resistance value decreases. Therefore, the heating temperature of the dehumidifying means is also lowered, and the dehumidifying means can be prevented from being deteriorated by heat.
本発明によれば、加熱手段への通電電圧に応じて、加熱手段の出力を制御することができる。従って、加熱手段への通電電圧が大きく加熱手段の出力が大きい場合には、加熱手段の出力を低下させることで一定温度範囲内に制御することができ、除湿手段が熱により劣化するのを防止することができる。一方、加熱手段への通電電圧が小さく加熱手段の出力が小さい場合には、加熱手段の出力を向上させることで、除湿手段加熱温度が低下することにより、除湿手段の吸着した水分を除去できず、除湿能力が低下するのを防止することができる。 According to the present invention, the output of the heating means can be controlled in accordance with the energization voltage to the heating means. Therefore, when the energization voltage to the heating unit is large and the output of the heating unit is large, the output of the heating unit can be controlled to be within a certain temperature range by preventing the dehumidifying unit from being deteriorated by heat. can do. On the other hand, when the energizing voltage to the heating means is small and the output of the heating means is small, the moisture adsorbed by the dehumidifying means cannot be removed by improving the output of the heating means and the dehumidifying means heating temperature is lowered. It is possible to prevent the dehumidifying ability from being lowered.
更に、加熱手段の加熱動作を切り替えることで除湿手段加熱温度を制御するので、ダンパなど他部品を設けて制御する場合と比べて、部品点数を減少し、除湿機の製造コストを低減することができる。 Furthermore, since the heating temperature of the dehumidifying means is controlled by switching the heating operation of the heating means, the number of parts can be reduced and the manufacturing cost of the dehumidifier can be reduced as compared with the case where other parts such as a damper are provided and controlled. it can.
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1に、本発明の実施形態に係る除湿機11を示す。この除湿機11は、本体12の内部に、除湿通路と再生通路とを備える。
FIG. 1 shows a
本体12は、略直方体形状のケーシング21の内部空間を仕切り部材41によって前後に2分割したものである。
The
ケーシング21は、除湿通路上流側に配設された前カバー22と、除湿通路下流側に配設された後カバー23と、これらの上部に配設された天カバー24とからなる。
The
前カバー22の前面には、除湿機11内部に空気を取り込む複数のスリットからなる吸気口28が形成されている。
On the front surface of the
図2に示すように、後カバー23の上面には除湿機11内部の空気を機外に排出する格子状の排気口33が形成されている。
As shown in FIG. 2, a lattice-shaped
天カバー24は略直方体形状であり、上面には、後カバー23の排気口33に至る凹部36が形成されている。この凹部36の前カバー22側の支軸37に回動可能に開閉板38が取り付けられている。開閉板38を回動させ所定の位置に配置することにより、除湿機11内部の空気を機外に排気する方向を調節することができる。
The
仕切り部材41には、図3および図4に示すように、円形開口部44と、この円形開口部44に隣接し、空気が吹き抜けるように設けられた矩形状筒部45とが形成されている。円形開口部44および矩形状筒部45よりも下側には、分離壁46が設けられており、この分離壁46の上側には後述する熱交換部91が配置され、分離壁46の下側には、結露水を集水する貯水タンク15が配置される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
仕切り部材41の後側には、メインファン47が収容されている。メインファン47の吹き出し口48の周囲には、吹き出された空気を排気口33に案内するインボリュート通路49が構成されている。
A
除湿通路は、吸気口28から排気口33に至る通路であり、その途中には、空気中の水分を吸着する除湿ロータ51と、メインファン47とが配設されている。
The dehumidification passage is a passage from the
除湿ロータ51のロータ本体52には、ゼオライトやシリカゲルなどを結合させたセラミックハニカム状の吸着材が使用される。吸着材として例えば、耐熱温度が低い(例えば300℃から400℃)除湿ロータを使用する。この耐熱温度が低い除湿ロータは、200℃から300℃などの低温で再生する。従って、ロータ本体52を加熱し再生する加熱手段であるヒータ64の発熱量を下げ、除湿機11の消費電力を低減すると共に、ヒータ64の温度制御を適切に行うことができる。
For the
また、除湿ロータ51は仕切り部材41の円形開口部44に配設され、図5に示すように、2カ所に設けた回転支持部材58によって支持され、1カ所に設けた駆動ギヤ59aを介して、除湿ロータ51中心を中心に回転する。
Further, the dehumidifying
回転支持部材58は、仕切り部材41の円形開口部44中心よりも下側であって、除湿ロータ51を支持するように仕切り部材41の円形開口部44の周縁に沿って配置されている。回転支持部材58として、ここではロータホルダ53と噛合し回転する歯車を採用している。ただし、回転支持部材58は除湿ロータ51を支持することができるのであれば、ローラであってもよい。
The
駆動ギヤ59aは、除湿ロータ駆動モータ59の回転軸に固定されている。除湿ロータ駆動モータ59は、仕切り部材41の円形開口部44中心よりも上側であって、除湿ロータ51と後述するラジエータ81との間に仕切り部材41の円形開口部44の周縁に沿って、配設されている。
The
メインファン47は、公知のシロッコファンである。
The
再生通路は、除湿ロータ51から吸着した水分を除去して再生するための通路であり、図6に示す閉ループを構成している。再生通路の途中には、ヒータユニット61と、ラジエータ81と、ヒータユニット61とラジエータ81とを連通する熱交換部91とが設けられている。再生通路内を流動する空気を以下、再生空気という。
The regeneration passage is a passage for removing water adsorbed from the
ヒータユニット61は、図4に示すように、ユニット本体62と、ユニット本体62の一端に配設されたサブファン63と、ユニット本体62の他端に配設されたヒータ64とから構成されている。
As shown in FIG. 4, the
ユニット本体62は、サブファン63を配設するファンケース66と、除湿ロータ51の半径方向に沿って設けられた中空直方体形状のヒータケース67とを備えている。
The unit
サブファン63は公知のシロッコファンであり、熱交換部91内の再生空気を吸い込み、ヒータユニット61内に吹き出すことで、前記閉ループ内の空気を循環させる。
The
ヒータケース67は、除湿ロータ51の周縁から中心まで、半径方向に沿って、除湿ロータ51の表面と対向し所定の間隔を隔てて配設されている。除湿ロータ51の表面のうち、1/8の領域に対応する部分がヒータケース67と対向しており、残る7/8の領域は通風可能に開口し、除湿通路内に位置している。
The
ヒータ64は、上流側開口部72を通過する空気を加熱して除湿ロータ51に供給するほか、除湿ロータ51を直接加熱する。これにより、除湿ロータ51に吸着された水分を蒸発させることができ、除湿ロータ51の吸着能力を回復させることが可能となっている。
The
ここでは前述の通り、除湿ロータ51として例えば、200℃から300℃などの低温で再生する低温再生型除湿ロータを使用している。これにより、除湿機11の製造コストを低減することができる。
Here, as described above, a low temperature regeneration type dehumidification rotor that regenerates at a low temperature such as 200 ° C. to 300 ° C. is used as the
ヒータ64は、図示しない電源からの供給電力により発熱する。ここでは、ヒータへの通電電圧の変動によって発熱量が変化する公知のヒータが使用されている。
The
ラジエータ81は、図7に示すように、ヒータ64からの熱が流入する第1ラジエータ部82と、この第1ラジエータ部82で一旦、冷却された再生空気が流入する第2ラジエータ部83と、この2つのラジエータ部82、83の上端を密封し連通する連通部である蓋体84とで構成されている。また、ラジエータ81は本体12の矩形状筒部45に取り付けられている。
As shown in FIG. 7, the
各ラジエータ部82、83は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂材料からなる複数のパイプ85から構成されている。第1ラジエータ部82の下端は、後述する熱交換部91の高温空気流動通路105と連通し、第2ラジエータ部83の下端は、後述する熱交換部91の低温空気流動通路106と連通している。また、蓋体84は、一面が開口した中空の直方体であり、上板86にネジ止めされている。従って、ラジエータ81内の再生空気は、高温空気流動通路105から、上方に再生空気を搬送する第1ラジエータ部82を通過し、蓋体84で折り返され、下方に再生空気を搬送する第2ラジエータ部83に流入して搬送され、低温空気流動通路106まで至る。
Each of the
図3に示すように、熱交換部91は中空のタンク状のものであり、本体12の除湿ロータ51およびラジエータ81の下方であって、分離壁46よりも上側に取り付けられている。熱交換部91の内部は、側壁103と同一形状の隔壁104により、ヒータ64から除湿ロータ51を通過した高温の空気をラジエータ81まで搬送する高温空気流動通路105と、ラジエータ81で冷却された低温の空気を加熱ユニット64まで搬送する低温空気流動通路106とに分割されている。この隔壁104は熱伝導率の高い金属製であり、例えばアルミニウムからなっている。
As shown in FIG. 3, the
高温空気流動通路105の一方の端部は、ヒータケース67と除湿ロータ51を介して対向し、除湿ロータ51の表面領域から退避するように伸びるロータカバー111と連通し、他方の端部は、第1水平面94を介して第1ラジエータ部82と連通している。従って、高温の再生空気は高温空気流動通路105内を、図3中の矢印の方向に搬送される。
One end of the high-temperature
低温空気流動通路106の一方の端部は、第2ラジエータ部83と連通し、他方の端部は、ヒータユニット61と連通している。
One end of the low-temperature
また、ラジエータ81で生じた結露水は熱交換部91の底面に滴下し、該底面の傾斜によりその自重で排水口99(図6参照)に向かい、排水される。
Condensed water generated in the
次に、本実施形態に係る除湿機11の除湿動作について具体的に説明する。
Next, the dehumidifying operation of the
メインファン47の駆動により、吸気口28から吸い込まれる周囲の空気は、除湿通路である除湿ロータ51側とラジエータ81側に向かって流れる。
When the
除湿通路では、吸気口28から吸い込まれた空気が除湿ロータ51を通過する際に、含有した水分が吸着される。これにより、乾燥した空気がインボリュート通路49を流動し、後カバー23の排気口33から室内に排出される。
In the dehumidifying passage, when the air sucked from the
ラジエータ81では、前記と同様に吸気口28から吸い込まれた空気が、第2ラジエータ部83、第1ラジエータ部82を通過し、これらのラジエータ81内を流動する再生空気と熱交換を行い、再生空気を冷却する。メインファン47に吸い込まれ、ラジエータ81を通過する空気を以下、冷却空気という。
In the
再生通路では、サブファン63の駆動により、ヒータケース67に流入する。再生空気は、ヒータケース67内のヒータ64で加熱された後、除湿ロータ51を通過する。
In the regeneration passage, the sub-fan 63 is driven to flow into the
高温の再生空気は除湿ロータ51を通過する際に、除湿ロータ51に吸着した水分を加熱し蒸発させる。除湿ロータ51を通過した再生空気は、ロータカバー111を鉛直下方に移動し、高温空気流動通路105を介して第1ラジエータ部82に流入する。
When the high-temperature regeneration air passes through the
第1ラジエータ部82に流入した再生空気は、パイプ85内を上方に向かって搬送される。再生空気が第1ラジエータ部82を通過する際、この再生空気とラジエータ81を通過する冷却空気との温度差による熱交換で再生空気は冷却され、再生空気の含有している水分が結露する。この結露水が、ラジエータ81から熱交換部91の排水通路に排水され、排水口99から貯水タンク15に回収される。
The regeneration air that has flowed into the
第1ラジエータ部82から流出した再生空気は、蓋体84で折り返し第2ラジエータ部83に流入し、上流側の冷却空気と熱交換を行う。具体的には、第2ラジエータ部83内の再生空気、つまり、冷却の進んだ再生空気が上流側の冷却空気と熱交換を行うので、ラジエータ81内の再生空気温度をより低下させてラジエータ81の冷却性能を向上させることができる。
The regeneration air that has flowed out of the
第2ラジエータ部83から流出し、低温空気流動通路106内に流入した再生空気は、サブファン63によりヒータケース67に向かって再び供給される。
The regeneration air that has flowed out of the
図8に示すように、ヒータ64の後側に加熱手段周辺温度検出手段であるヒータサーミスタ121が配置され、ラジエータ81の前側には室温検出手段である室温サーミスタ122が配置されている。ここで、除湿通路の上流を前側、その反対方向を後側という。ただし、室温サーミスタ122は室温を測定できる限り、配置場所は特に限定されない。ヒータサーミスタ121および室温サーミスタ122は制御手段である制御装置123に接続され、ヒータサーミスタ121で検出したヒータ周辺温度Thおよび室温サーミスタ122で検出した室温Tsが、制御装置123に入力されるようになっている。この制御装置123はヒータ64に接続され、ヒータ64の出力を「弱」、「中」、「強」の3段階に切り替え、制御するものである。
As shown in FIG. 8, a
除湿運転中の除湿機では、ヒータ周辺温度Thに基づき、制御装置123がヒータ出力を推定する。すなわち、ヒータ出力が増加するとヒータ発熱量も増え、ヒータ周辺温度Thが上昇するため、これに基づき、ヒータ出力を推定することができる。また、ヒータ出力を推定することで、ヒータ64への通電電圧を推定することができる。ただし、ヒータ周辺温度Thは室温Tsの影響を受けるため、ここでは、ヒータ周辺温度Thから室温Tsを考慮してヒータ出力を推定し、ヒータ64への通電電圧を推定する。
In the dehumidifier during the dehumidifying operation, the
具体的には、制御装置123はヒータ周辺温度Thと室温Tsの偏差、すなわちTh−Tsを計算しヒータ64への通電電圧を推定してから、ヒータ64の加熱動作制御を実行する。ここでは、ヒータ64の加熱動作制御のうち、ヒータ64の出力制御について述べる。なお、ヒータ64の出力制御を開始する段階では、ヒータ出力は「中」の状態で除湿機11が運転されている。
Specifically, the
図9のフローチャートに示すように、まず、ステップS1で制御装置123はTh−Tsを計算し、これに基づいて後述するテーブルを使用してヒータ64の消費電力を推定する。続いてステップS2に進み、後述するテーブルを使用して前記消費電力からヒータ64への通電電圧を推定する。ステップS3−1で制御装置123が、通電電圧が第1閾値である95V以下であると判断すれば、ステップ4−1に進み、ヒータ出力を一定時間、「強」に切り替える。そして、ステップS5に進み、制御装置123は再度、Th−Tsを計算し消費電力を推定し、ステップS6に進み、通電電圧を推定する。ステップS7−1で通電電圧が95V以下であると判断すれば、ステップS4−1に戻り、再度、ヒータ出力を「強」に切り替える。ステップS7−1で通電電圧が95Vよりも大きいと判断されると、ステップS1に戻る。このように、ヒータ64への通電電圧が95Vよりも低くヒータ発熱量が少ない場合には、ヒータ出力を「強」に切り替える。従って、ヒータ発熱量が増加し、除湿ロータ加熱温度も上昇することにより、除湿ロータ51の吸着した水分を十分に除去するので、除湿能力が低下するのを防止することができる。
As shown in the flowchart of FIG. 9, first, in step S <b> 1, the
ステップS8−1で制御装置123が、通電電圧が95Vから105Vの間であると判断すれば、ステップS9−1に進み、ヒータ出力を切り替えずに、ステップS1に戻る。
If the
ステップS10−1で制御装置123が、通電電圧は第2閾値である105V以上であると判断すればステップS11−1に進み、ヒータ出力を一定時間、「弱」に切り替える。そして、ステップS12に進み、制御装置123は再度、Th−Tsを計算し消費電力を推定し、ステップS13でヒータへの通電電圧を推定する。ステップS14−1で通電電圧が105V以上であると判断すれば、ステップS11−1に戻り、再度、ヒータ出力を「弱」に切り替える。ステップS14−1で通電電圧が105Vよりも小さいと判断されると、ステップS1に戻る。
If the
従って、ヒータ64への通電電圧が105Vよりも高くヒータ発熱量が多い場合には、ヒータ出力を「弱」に切り替える。これにより、ヒータ発熱量を低下させることので、除湿ロータ加熱温度も低下し、除湿ロータ51が熱により劣化するのを防止することができる。また、ヒータ出力を切り替えることで除湿ロータ加熱温度を制御するので、ダンパなど他部品を設けて制御する場合と比べて部品点数を減少し、除湿機の製造コストを低減することができる。
Accordingly, when the energization voltage to the
また、ヒータ周辺温度Thおよび室温Tsに基づいてヒータ64の加熱動作を制御するので、ヒータ周辺温度Thの誤差を室温Tsで補正し、正確にヒータ64の加熱動作を制御することができる。更に、ヒータ64の出力はヒータ64への通電電圧の増減に従って増減するので、通電電圧を推定しヒータ64の出力を制御することにより、的確にヒータ64の加熱動作を制御することができる。
Further, since the heating operation of the
前記フローチャートにおけるヒータ周辺温度Thと室温Tsの偏差に基づく消費電力の推定、通電電圧の推定、およびヒータ出力の切り替えを具体的な数値を使用して、図10のテーブルを参照しながら説明する。 The estimation of power consumption based on the deviation between the heater ambient temperature Th and the room temperature Ts in the flowchart, the estimation of the energization voltage, and the switching of the heater output will be described using specific numerical values with reference to the table of FIG.
以下、ステップS3−1におけるヒータ64への通電電圧が95V以下であると判断される場合について述べる。ステップS1においてヒータ周辺温度Thが45℃で室温Tsが8℃であると、Th−Tsの値が37℃になり、制御装置123がこのときの消費電力は336Wであると推定する。これに基づきステップS2では、通電電圧が92Vであると推定する。するとステップS3−1で通電電圧は95V以下であると判断され、ステップS4−1でヒータ出力が「強」に切り替えられて、ヒータ出力はQ95に示す111%に上昇する。これにより、例えばヒータ周辺温度Thが61℃に上昇し室温が8℃であれば、ステップS5で計算されるTh−Tsの値は53℃になり消費電力は380Wであると推定される。すると、ステップS6でヒータ64への通電電圧は98Vであると推定されるので、ステップS7−1で通電電圧は95Vよりも大きいと判断され、ステップS1に戻る。一方、ステップS4−1で、ヒータ出力を111%に上昇することにより、ヒータ周辺温度Thが53℃に上昇し室温が8℃であれば、ステップS5で計算されるTh−Tsの値は45℃になり消費電力は358Wであると推定される。すると、ステップS6で通電電圧は95Vであると推定されるので、ステップS7−1で通電電圧は95V以下であると判断され、ステップS4−1に戻り、再びヒータ出力は「強」に切り替えられ、ヒータ出力はQ98に示す104%に上昇する。
Hereinafter, a case where the energization voltage to the
以下、ステップS8−1におけるヒータ64への通電電圧が95Vから105Vの間であると判断される場合について述べる。ステップS1においてヒータ周辺温度Thが61℃で室温8℃であると、Th−Tsの値が53℃になり、制御装置123がこのときの消費電力は380Wであると推定する。これに基づきステップS2では、通電電圧が98Vであると推定する。するとステップS8−1で通電電圧が95Vから105Vであると判断され、ステップS9−1でQ100に示すようにヒータ出力は切り替えられず一定に保たれる。
Hereinafter, a case where the energization voltage to the
以下、ステップS10−1におけるヒータ64への通電電圧が105V以上であると判断される場合について述べる。ステップS1においてヒータ周辺温度Thが84℃で室温1℃であると、Th−Tsの値が83℃になり、制御装置123がこのときの消費電力は464Wであると推定する。これに基づきステップS2では、通電電圧が108Vであると推定する。するとステップS10−1で通電電圧が105V以上であると判断され、ステップS11−1でヒータ出力が「弱」に切り替えられて、ヒータ出力はQ106に示す89%に引き下げられる。これにより、ヒータ周辺温度Thが76℃に下降し室温Tsが1℃であれば、ステップS12で計算されるTh−Tsの値は75℃になり消費電力は442Wであると推定される。すると、ステップS13で通電電圧は105Vであると推定されるので、ステップS14−1で通電電圧は105V以上であると判断され、ステップS11−1に戻り、再びヒータ出力は「弱」に切り替えられ、Q103に示す94%に引き下げられる。一方、ステップS11−1でヒータ出力を89%に引き下げることにより、ヒータ周辺温度Thが68℃に下降し、室温が1℃であれば、ステップS12で計算されるTh−Tsの値は67℃になり消費電力は420Wであると推定される。すると、ステップS13で通電電圧は102Vであると推定されるので、ステップS14−1で通電電圧は105Vよりも小さいと判断され、ステップS1に戻る。
Hereinafter, the case where it is determined that the energization voltage to the
次に、時間の経過と共に実行されるヒータ64の出力制御を、図11を参照しながら説明する。まず、グラフAに示すヒータ周辺温度Thが80℃で、グラフBに示す室温Tsが20℃の場合には、Th−Tsが60℃であり、制御装置123はグラフCに示すように通電電圧が100Vであると推定する。このとき、制御装置123はグラフDに示すようにヒータ出力を400Wに保つ。これにより、グラフEに示す除湿ロータ51の表面温度を500℃に保つことができる。そして、P1点に示すように、ヒータ周辺温度Thが約85℃に上昇し室温Tsが20℃の場合には、Th−Tsが65℃であり、制御装置123は通電電圧が約101Vに上昇したと推定する。このとき、制御装置123は、通電電圧の上昇に伴い増加したヒータ出力を460Wから94%に低下させ、432Wに引き下げる。これにより、除湿ロータ51の表面温度の上昇を、図14のグラフcに示す575℃から540℃に抑えることができる。
Next, the output control of the
除湿機11の運転時間が経過しP2点に到達すると、ヒータ周辺温度Thが約84℃で室温Tsが20℃の場合には、Th−Tsが64℃であり、制御装置123は通電電圧が約101Vであると推定する。このとき、制御装置123はヒータ出力を384Wの一定に保つ。これにより、ヒータ出力が低い状態を維持するので、除湿ロータ51の表面温度を540℃から徐々に低下させることができる。
When the operating time of the
続いてP3点に示すように、ヒータ周辺温度Thが約76℃で室温Tsが20℃になれば、Th−Tsが56℃であり、制御装置123は通電電圧が約98Vであると推定する。このとき、制御装置123はヒータ出力を384Wから104%に向上させ、ヒータ出力を400Wに引き上げる。
Subsequently, as indicated by point P3, when the heater ambient temperature Th is about 76 ° C. and the room temperature Ts becomes 20 ° C., Th-Ts is 56 ° C., and the
そして、P4点に示すように、ヒータ周辺温度Thが約78℃で室温Tsが20℃になれば、Th−Tsが58℃であり、制御装置123は通電電圧が約99Vであると推定する。このとき、制御装置123はヒータ出力を384Wに保つ。
As indicated by point P4, when the heater ambient temperature Th is about 78 ° C. and the room temperature Ts is 20 ° C., Th-Ts is 58 ° C., and the
P5点に示すように、ヒータ周辺温度Thが約78℃で室温Tsが20℃になれば、Th−Tsが58℃であり、制御装置123は通電電圧が約100Vであると推定する。このとき、制御装置123はヒータ出力を400Wに保つ。
As indicated by point P5, when the heater ambient temperature Th is about 78 ° C. and the room temperature Ts is 20 ° C., Th-Ts is 58 ° C., and the
ただし、本発明に係るヒータ出力制御は前記実施形態に限定されない。例えば、前記実施形態では、ステップS3−1で通電電圧が95V以下であると判断されると、ステップS4−1でヒータ出力を一定時間、「強」に切り替えているが、ステップS3−1で通電電圧が所定の値以下であると判断されると、ユーザに低電圧エラー報知を行う形態を採用してもよい。具体的には、ヒータ周辺温度Thが29〜36℃、室温Tsが1〜8℃でTh−Tsが21〜35℃であり、推定消費電力が291W〜330Wの場合、ステップS3−1で推定される通電電圧が91V以下であれば、Q88に示すように、低電圧エラー報知を行ってもよい。 However, the heater output control according to the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, when it is determined in step S3-1 that the energization voltage is 95 V or less, the heater output is switched to “strong” for a certain time in step S4-1, but in step S3-1. When it is determined that the energization voltage is equal to or lower than a predetermined value, a mode of notifying the user of a low voltage error may be employed. Specifically, when the heater ambient temperature Th is 29 to 36 ° C., the room temperature Ts is 1 to 8 ° C., the Th-Ts is 21 to 35 ° C., and the estimated power consumption is 291 W to 330 W, the estimation is performed in step S3-1. If the energized voltage is 91V or less, low voltage error notification may be performed as shown in Q88.
同様に、ステップS10−1で通電電圧が105V以上であると判断されると、ステップS11−1でヒータ出力を一定時間、「弱」に切り替えているが、ステップS11−1で通電電圧が所定の値以上であると判断されると、ユーザに高電圧エラー報知を行う形態を採用してもよい。具体的には、ヒータ周辺温度Thが93〜100℃、室温Tsが1〜8℃でTh−Tsが85〜99℃であり、推定消費電力が470W〜509Wの場合、ステップS10−1で推定される通電電圧が108V以上であれば、Q111に示すように、高電圧エラー報知を行ってもよい。 Similarly, if it is determined in step S10-1 that the energization voltage is 105 V or higher, the heater output is switched to “weak” for a certain time in step S11-1, but the energization voltage is predetermined in step S11-1. If it is determined that the value is equal to or greater than the value, a form of notifying the user of a high voltage error may be employed. Specifically, when the heater ambient temperature Th is 93 to 100 ° C., the room temperature Ts is 1 to 8 ° C., the Th-Ts is 85 to 99 ° C., and the estimated power consumption is 470 W to 509 W, the estimation is performed in step S10-1. If the energized voltage is 108V or higher, a high voltage error notification may be performed as shown in Q111.
また、前記実施形態では、ヒータ64の加熱動作制御としてヒータ出力を「弱」、または「強」に切り替えたが、ヒータ出力を一定にしたままヒータ64をオンまたはオフし、ヒータ64の駆動時間を制御することで、ヒータの加熱動作を制御してもよい。図12に示すフローチャートでは、ステップS3−2で制御装置123が、通電電圧は97V以下であると判断するとステップS4−2に進み、ヒータ64のオン状態を維持する。そして、再度、通電電圧を推定し、ステップS7−2で通電電圧は97V以下であると制御装置123が判断するとステップS4−2戻り、ヒータ64のオン状態を維持する。ステップS7−2で通電電圧が97Vよりも大きいと制御装置123が判断すると、ステップS1に戻る。
In the embodiment, the heater output is switched to “weak” or “strong” as the heating operation control of the
ステップS8−2で制御装置123が、通電電圧は97Vから103Vの間であると判断するとステップS9−2に進み、ヒータ64駆動時間を106秒オン、14秒オフのサイクルに切り替える。そして、ステップS1に戻る。
If the
ステップS10−2で制御装置123が、通電電圧は103V以上であると判断するとステップS11−2に進み、ヒータ64の駆動時間を93秒オン、27秒オフのサイクルに切り替える。そして、ステップS12に進み、制御装置123は再度、Th−Tsを計算し消費電力を推定し、ステップS13で、ヒータへの通電電圧を推定する。ステップS14−2で通電電圧は103V以上であると制御装置123が判断するとステップS11−2に戻り、再度、ヒータ64の駆動時間を93秒オン、27秒オフのサイクルに切り替える。ステップS14−2で通電電圧が103Vよりも小さいと制御装置123が判断すると、ステップS1に戻る。
If the
以上の構成により、ヒータ64への通電電圧が高くヒータ発熱量が多い場合には、ヒータ64の駆動時間を短くなるように切り替える。従って、ヒータ発熱量を低下させることにより、除湿ロータ加熱温度も低下し、除湿ロータ51が熱により劣化するのを防止することができる。
With the above configuration, when the energization voltage to the
更に、ヒータ64の加熱動作制御として、ヒータ64の抵抗値を切り替える構成を採用し得る。ここで使用するヒータ64は、図13(a)に示すように、抵抗が22.2Ωの第1ヒータ131aと、抵抗が25.0Ωの第2ヒータ132aと、抵抗が28.6Ωの第3ヒータ133aとが並列に接続されている。また、これらのヒータ131a、132a、133aに接続される電源134の電圧は100Vである。このヒータ64では、第1ヒータ131aと直列に接続された第1リレー131bをオンにし、第2ヒータ132aと直列に接続された第2リレー132bおよび第3ヒータ133aと直列に接続された第3リレー133bをオフにすることで、ヒータの加熱動作を「強」にすることができる。このとき、ヒータ発熱量W=1002/22.2=450Wになる。次に、第2リレー132bをオンにし、第1リレー131bおよび第3リレー133bをオフにすることで、ヒータ64の加熱動作を「中」にすることができる。このとき、ヒータ発熱量W=1002/25.0=400Wになる。そして、第3リレー133bをオンにし、第1リレー131bおよび第2リレー132bをオフにすることで、ヒータ64の加熱動作を「弱」にすることができる。このとき、ヒータ発熱量W=1002/28.6=350Wになる。このヒータ64は通常運転時、「中」に設定されている。
Further, as the heating operation control of the
図13(a)ではそれぞれ抵抗値の異なる第1ヒータ131a、第2ヒータ132aまたは第3ヒータ133aに切り替えることでヒータ発熱量を制御したが、図13(b)に示すように、抵抗値が同じ200Ωの第4ヒータ135aおよび第5ヒータ136aと、抵抗値が28.6Ωの第6ヒータ137aとを並列に接続し、第4リレー135b、第5リレー136bまたは第6リレー137bを切り替えることで、抵抗を切り替える構成も採用し得る。
In FIG. 13A, the heating value of the heater is controlled by switching to the
このヒータ64では、第4リレー135b、第5リレー136bおよび第6リレー137bをオンにすることで、ヒータ64の加熱動作を「強」にすることができる。このとき、ヒータ発熱量W=1002/200+1002/200+1002/28.0=450Wになる。次に、第5リレー136bおよび第6リレー137bをオンにし、第4リレー135bをオフにすることで、ヒータの加熱動作を「中」にすることができる。このとき、ヒータ発熱量W=1002/200+1002/28.6=400Wになる。そして、第6リレー137bをオンにし、第4リレー135bおよび第5リレー136bをオフにすることで、ヒータ64の加熱動作を「弱」にすることができる。このとき、ヒータ発熱量W=1002/28.6=350Wになる。これにより、ヒータ64の加熱動作を「弱」、「中」、「強」の間で前記と同様に切り替えることができる。
In the
11 除湿機
51 除湿ロータ(除湿手段)
64 ヒータ(加熱手段)
121 ヒータサーミスタ(加熱手段周辺温度検出手段)
122 室温サーミスタ(室温検出手段)
123 制御装置(制御手段)
11
64 Heater (heating means)
121 heater thermistor (heating means ambient temperature detection means)
122 Room temperature thermistor (room temperature detection means)
123 Control device (control means)
Claims (9)
前記加熱手段周辺の温度を検出する加熱手段周辺温度検出手段と、
室温を検出する室温検出手段と、
前記加熱手段周辺温度検出手段で検出された加熱手段の周辺温度、および前記室温検出手段で検出された室温に基づいて前記加熱手段の加熱動作を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする除湿機。 In a dehumidifier having dehumidifying means for dehumidifying air taken in from the outside, and heating means for regenerating the dehumidifying means by evaporating the moisture adsorbed on the dehumidifying means by heating,
Heating means ambient temperature detection means for detecting the temperature around the heating means;
Room temperature detection means for detecting room temperature;
Control means for controlling the heating operation of the heating means based on the ambient temperature of the heating means detected by the heating means ambient temperature detection means and the room temperature detected by the room temperature detection means;
A dehumidifier characterized by comprising:
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