JP2011214825A - 除湿機および除湿機の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】通過する空気中の水分を除去する除湿手段5と、室内空気Aを吸気し、除湿手段5を通過させて得られた乾燥空気Bを室内に供給する送風ファン2と、室内空気Aの温度を検出する室内温度検出センサ3と、室内空気Aの湿度を検出する室内湿度検出センサ4と、乾燥空気Bの送風方向を変更する風向変更手段1と、被乾燥物を含む所定領域の表面温度を非接触にて検出する赤外線センサ6と、赤外線センサ6の検出結果から、被乾燥物の乾燥状態を検知し、風向変更手段1の動作を制御する制御手段7と、を備え、赤外線センサ6は、風向変更手段1によって送風される乾燥空気Bの送風方向と略同一方向の表面温度を検出するよう構成にすることにより、乾燥空気Bの影響によって赤外線センサ6が誤検知することを抑制することができる。
【選択図】図2
Description
また、上記除湿機において、前記表面温度検出手段によって検出可能な領域の表面温度を検出すると共に、該表面温度と第1の温度閾値を比較して前記被乾燥物の存在する被乾燥物範囲を抽出する被乾燥物範囲検出工程と、前記被乾燥物範囲に向けて前記乾燥空気を送風すると共に前記表面温度検出手段により前記被乾燥物範囲の表面温度を検出し、該表面温度と第2の温度閾値を比較して前記被乾燥物のうち未乾燥状態が存在する未乾燥範囲を抽出する未乾燥範囲検出工程と、前記被乾燥物の中の前記未乾燥範囲に向けて前記乾燥空気を送風すると共に前記表面温度検出手段により前記未乾燥範囲の表面温度を検出し、該表面温度と第2の温度閾値を比較して前記未乾燥範囲を再抽出する、という工程を順次繰り返し行う未乾燥範囲乾燥工程と、前記未乾燥範囲乾燥工程において、前記室内空気の湿度が予め設定された湿度閾値以下になったときに前記被乾燥物が乾燥したと判断し、運転を終了する乾燥終了判断工程と、を有したものである。
以下、本発明の実施の形態1について、図1〜11を用いて説明する。
図1は本発明の実施の形態1に係る除湿機の外観斜視図であり、図2は本発明の実施の形態1に係る除湿機の内部概略構成図であり、図3は本発明の実施の形態1に係る風向変更手段・赤外線センサの概略図である。
図1に示すように、本発明の除湿機は、除湿機筐体100と、除湿機筐体100内に室内空気Aを取り込む吸込口101と、吸込口101から取り込んだ空気から除去した水分を溜める貯水タンク102と、水分を除去された乾燥空気Bを除湿機筐体100から室内へ排出する排気口103で構成されている。排気口103には、乾燥空気Bの風向を調整できる風向変更手段1が備えられており、風向変更手段1は鉛直方向に対して風向変更するための縦方向ルーバー1aと、水平方向に対して風向変更するための横方向ルーバー1bによって構成されている。なお、貯水タンク102は、除湿機筐体100から着脱可能に構成されており、貯水タンク102を取り外して貯水タンク102内に溜められた水を廃棄することが出来る。
図2は除湿機筐体100の内部構造の概略を示すものである。除湿機筐体100には、吸込口101から室内空気Aを吸い込んで排気口103から乾燥空気Bを排出するという気流を発生させる送風ファン2及び送風ファン2を回転駆動させる為のファン回転モータ2aが設けられており、吸込口101から吸引された室内空気Aは、室内空気Aの温度を検出する室内空気温度センサ3、室内空気Aの湿度を検出する室内湿度温度センサ4によって温度と湿度を検出された後、除湿手段5によって空気中の水分を除去され、その後、送風ファン2を経由して排気口103から室内へ乾燥空気Bとして排出される。ここで、除湿手段5は、空気中の水分を除去して凝縮させることができれば良いものであり、例えば、最も一般的なものとして、ヒートポンプ回路を形成し蒸発器において空気中の水分を凝縮させる方式や、吸着剤によって除去した空気中の水分を熱交換器において凝縮させるデシカント方式などを用いることができる。
排気口103付近には、図3に示すような乾燥空気Bの風向を調整できる風向変更手段1が備えられており、風向変更手段1は室内の鉛直方向に対して風向変更するための縦方向ルーバー1aと、室内の水平方向に対して風向変更するための横方向ルーバー1b、及び縦方向ルーバー1aを回転駆動するための縦方向回転モータ1cと横方向ルーバー1bを回転駆動するための横方向回転モータ1dによって構成されている。ここで、横方向ルーバー1bは、縦方向ルーバー1aの動きに併せてその鉛直方向の向きが変わるように、縦方向ルーバー1aの一部に設置されている。横方向ルーバー1bの一部には所定領域の表面温度を非接触にて検出することが出来る表面温度検出手段となる赤外線センサ6が一体に設置されており、赤外線センサ6で検出できる所定領域の表面温度は、風向変更手段1によって変更される乾燥空気Bの方向と略同一方向となるように構成されている。したがって、赤外線センサ6は、風向変更手段1が送風可能な範囲内におけるすべての領域の表面温度を検出することができる。
制御回路7は、赤外線センサ6、サーミスタ6b、室内空気温度センサ3、室内空気湿度センサ4の検出結果を取り込み、それぞれの検出結果から検出可能なすべての領域に含まれる被乾燥物の乾燥度を判定し、その判定結果に基づいて縦方向回転モータ1cと横方向回転モータ1dを制御して乾燥空気Bの送風方向を変更したり、ファン回転モータ2aを制御して送風量を調節したり、除湿手段5を制御して除湿能力を調節したりするものである。
本発明の除湿機は、除湿機筐体100上面に設けられた図示しないスタートボタンを押されると、ファン回転モータ2aを動作させて送風ファン5を回転させる。これにより、室内空気Aは吸込口101から除湿機筐体100内に取り込まれ、室内空気温度センサ3により温度を、室内空気湿度センサ4により湿度を検出された後、除湿手段5に送られる。除湿手段5において、室内空気Aは、前述のヒートポンプ方式やデシカント方式などの除湿方法によって水分を除去されて乾燥空気Bとなり、乾燥空気Bは送風ファン2を経由して排気口103から室内に送風される。このとき、乾燥空気Bは、風向変更手段1によって室内の所望の領域の方向に送風される。なお、除湿手段5によって室内空気Aから除去された水は、凝縮水Cとして貯水タンク102に貯留される。
また、実施の形態1では、風向変更手段1と赤外線センサ6を一体に構成しているので、使用者が風向変更手段1に触れたりすることで、赤外線センサ6が実際に検出している位置と、制御回路7側で想定している検出位置とがずれてしまう場合がある。そこで、例えば所定時間経過するたびに縦方向ルーバー1aおよび横方向ルーバー1bを所定の位置まで回転駆動させ、ルーバーの実際の位置と制御回路7が検知している位置を合わせるように再設定を実施するのが望ましい。これにより、使用者がルーバーに触れたりして実際の位置と制御回路7の検知位置にずれが生じても修正を行うことができるので、これによる誤検知を防止することができる。
図4に示したように、赤外線センサ6が検出可能なすべての領域を全走査範囲200とすると、全走査範囲200は、横方向(水平方向)、縦方向(鉛直方向)に広がる面状の範囲となる。ここで、赤外線センサ6は、全走査範囲200を横方向(水平方向)と縦方向(鉛直方向)に対して複数分割された分割エリア201毎に、表面温度を測定するよう制御されている。これにより、広範囲の領域に対して詳細な温度マップを作製することができ、分割エリア201単位でより細かい乾燥空気Bの吹き分けを行うことができる。
図5は、各分割エリア201において行うデータサンプリングの概念図である。2002は赤外線センサ6の赤外線吸収膜6aが熱放射をうける領域の範囲(つまりは赤外線発生量の検出が可能な範囲)であるサンプリング範囲、202aはそのサンプリング範囲202のサンプリング中心点であり、各サンプリング範囲202からの赤外線発生量から検出された表面温度をサンプリング中心点202aの表面温度として用いている。ここで、図を見ても明らかなように、一つの分割エリア201内で、複数の表面温度が検出される。このとき、この分割エリア201の表面温度として、複数の表面温度の最低値、あるいは明らかに他の表面温度と異なる値を示すデータを異常データとし、この異常データを除いた最低値とすることにより、一般的に低温である被乾燥物の未乾燥部分が、分割要素201の面積より小さくても抽出することができ、被乾燥物の乾燥残しを防ぐことができる。なお、上記以外の方法、例えば分割エリア201の表面温度として複数の表面温度の平均値を用いる方法を採用しても良い。
実施の形態1では、乾燥空気Bの温度を測定する乾燥空気温度検出手段として、赤外線センサ6を構成しているサーミスタ6bの検出結果を用いている。サーミスタ6b、赤外線吸収膜6aの温度を測定する為のものであるが、赤外線センサ6は乾燥空気Bが通過する風路内に設置されているので、赤外線吸収膜6aの温度が乾燥空気Bの温度と略同一となるので、サーミスタ6bで乾燥空気Bの温度を検出することが出来る。これにより、別途乾燥空気Bの温度を検出するセンサを設ける必要が無くなる為、コストの上昇を抑制しつつ乾燥空気Bの温度を利用した各種制御が可能となる。
また、室温300が過渡的に変化する状況も考慮して、室内空気温度センサ3の検出結果も用いて赤外線センサ6で検出された所定領域の表面温度の値を補正することにより、更に精度良く被乾燥物の表面温度を検出することができる。
このように被乾燥物表面温度の検出精度を高めることにより、被乾燥物の乾燥度を精度良く検知することが出来る。
使用者によって除湿機筐体100上面に設けられた図示しないスタートボタンを押されると除湿機の電源がONになり(ステップS1)、制御回路7からの信号により送風ファン2及び除湿手段5を動作させ除湿運転を開始する(ステップS2)。
次に、室内空気温度センサ3により室内空気温度Taを検出し(ステップS3)、制御回路7は室内空気温度Taを用いて第1の温度閾値Ttrig1を設定する(ステップS4)。次に制御回路7からの信号により風向変更手段1を駆動させ、全走査範囲200へ乾燥空気Bを送風しながら各分割エリア201にある物体の表面温度を赤外線センサ6によって検出する(ステップS5)。次に、ステップS4で設定した第1の温度閾値Ttrig1と、ステップS5で得られた各分割エリア201の表面温度とを比較し、表面温度が第1の温度閾値Ttrig1より低い分割エリア201を、被乾燥物の表面温度が第1の温度閾値より低い分割エリア209とし、この被乾燥物の表面温度が第1の温度閾値より低い分割エリア209を長方形で囲った範囲を、被乾燥物が存在する被乾燥物範囲203として設定する(ステップS6)。ここで、被乾燥物範囲が複数に分かれて検出された場合は、全ての被乾燥物範囲を長方形形状で囲った範囲を被乾燥物範囲203として設定する。このように被乾燥物範囲203を設定することにより、検出できなかった複数の被乾燥物の間にある被乾燥物にも、乾燥空気Bを送風することが出来る。
以上ステップS3乃至6の動作を、被乾燥物の存在する範囲を抽出する被乾燥物範囲検出工程10とする。
以上ステップS7乃至10の動作を、被乾燥物に乾燥空気Bを送風しながら被乾燥物のうち未乾燥状態が存在する未乾燥範囲を抽出する未乾燥範囲送風工程11とする。
以上ステップS11乃至12の動作を、被乾燥物が乾燥したことを判断し、除湿機の運転を終了する乾燥終了判断工程12とする。
次に、運転開始からの経過時間tと第1の更新時間tupd1を比較し(ステップS17)、運転開始からの経過時間tが第1の更新時間tupd1を経過している場合は(ステップS17のYes)、経過時間tをリセットした後(ステップS18)、ステップS3に戻ってそれ以降のステップを再度実施する。このように、第1の更新時間tupd1経過するごとに被乾燥物範囲検出工程10を実施することにより、例えば使用者が新たに被乾燥物を追加した場合に、その追加された被乾燥物もその存在する範囲を抽出して乾燥させることが出来る。具体的な設定値としては、第1の更新時間tupd1は30乃至60分程度に設定する。また、ステップS17において、運転開始からの経過時間tが第1の更新時間tupd1を経過していなかった場合は(ステップS17のNo)、ステップS11に戻ってそれ以降のステップを再度実施する。
以上ステップS11、ステップS13乃至18の動作を、被乾燥物に乾燥空気Bを送風しながら未乾燥範囲204を再抽出する工程を順次繰り返し行う未乾燥範囲乾燥工程13とする。
これは、ステップS5は赤外線センサ6が検出する表面温度を用いて室内の中から被乾燥物を抽出するステップであり、室内の壁面や室内におかれた家具等の表面の温度と被乾燥物表面の温度との温度差は、ステップS9やステップS15における被乾燥物の乾燥部分と未乾燥部分の温度差よりも大きい。したがって、被乾燥物は検出しやすいため、赤外線センサ6による検出回数が減少しても誤検知すること無く被乾燥物を検出することができる。このような制御を行うことにより、非常の広範囲を検出するステップS5にかかる時間を短縮することができるので、被乾燥物を乾燥させるまでの時間を短縮することができる。また、被乾燥物を乾燥させるのに係るエネルギーを低減することが可能となる。
また、ステップS9やステップS15にて被乾燥物の表面温度の検出および乾燥空気Bの送風を実施する前に、縦方向ルーバー1aおよび横方向ルーバー1bを所定の位置まで回転駆動させ、ルーバーの実際の位置と制御回路7が検知している位置を合わせるような制御を実施するのが望ましい。これにより、使用者がルーバーに触れたりして実際の位置と制御回路7の検知位置にずれが生じても修正を行うことができるので、これによる誤検知を防止することができる。
またステップS2において、風向変更手段1を駆動させても良い。
図8、10において、400が被乾燥物であり、図9、11において、203a〜dは、被乾燥物範囲203の、横ルーバー方向および縦ルーバー方向に対する、最小および最大座標(原点を除湿機正面左下と仮定)を示している。具体的には、横ルーバー方向最小座標203a、横ルーバー方向最大座標203b、縦ルーバー方向最小座標203c、横ルーバー方向最大座標203dとしている。
一方、「前干し」の場合、図10に示すように、除湿機筐体100から見た被乾燥物400は、縦ルーバー方向に対しては前方にのみ存在し、横ルーバー方向に対してはほぼ最大幅程度まで広く分布することが多い。したがって、被乾燥物範囲203は、図11に示すように下方に幅広く固まった分布となると想定される。よって、被乾燥物範囲203の面積は、全走査範囲200の1/2程度であり、縦ルーバー方向に対しては最大座標203dが比較的小さな値となり、横ルーバー方向に対しては最小座標203aと最大座標203bの差がほぼ最大限まで大きくなると想定される。
したがって、上記の様な、被乾燥物範囲検出工程10、未乾燥範囲検出工程11、乾燥終了検出工程12を有する制御方法を用いることにより、前記制御方法を用いない場合と比べ、被乾燥物を乾燥するのに要する時間及びエネルギーを「上干し」の場合は1/3程度、「前干し」の場合は1/2程度にすることが出来ると想定される。
本発明の実施の形態2に係る除湿機は、除湿機の構成については上記の実施の形態1と同じであり、除湿機の制御方法における未乾燥範囲乾燥工程の一部が実施の形態1と相違する。以下、相違点を中心に説明する。また、実施の形態1と同じ部分にはこれと同じ符号を付して、一部の説明を省略する。
一方、ステップS19において、運転開始からの経過時間Tが第2の更新時間tupd2を経過していない場合は(ステップS19のNo)、ステップS13及びステップS14をスキップし、ステップS15以降のステップを実施する。
なお、第2の更新時間tupd2を短く設定するほど、室内空気温度Taあるいは乾燥空気Bの温度Tsの時間的な変化を細かく反映できるので、検出精度が向上する。
具体的な設定値としては、第2の更新時間tupd2は5乃至10分程度が望ましい。
本発明の実施の形態3に係る除湿機は、除湿機の構成については上記の実施の形態1および実施の形態2と同じであり、除湿機の制御方法における乾燥終了判断工程の一部が実施の形態2と相違する。以下、相違点を中心に説明する。また、実施の形態1および実施の形態2と同じ部分にはこれと同じ符号を付して、一部の説明を省略する。
ここで、ステップS20における湿度閾値Htrigは、事前に赤外線センサ6による乾燥判定を実施しているので、湿度閾値Htrigのみで乾燥状態を判定する従来の制御方法と比較して高い湿度に設定することが可能であり、これにより被乾燥物が過乾燥することを防ぎつつ、被乾燥物の乾燥時間を短縮することができる。
また、実施の形態3では、ステップS11において被乾燥物の乾燥が終了したと判定された後にステップS20の判断を行っているが、このステップS11とステップS20の順番は、逆になっても上記と同様の効果を得ることが出来る。
また、実施の形態3の別の形態として、ステップS11を省略し、そのステップS11の代わりにステップS20の判定によって、乾燥終了判断工程13を終了させるように、制御しても良い。このような制御方法にすることにより、例えば低温の窓面や壁面を未乾燥範囲204と誤検知して、被乾燥物の存在しない範囲に送風を継続するような無駄な運転を回避することができる。
本発明の実施の形態4に係る除湿機は、除湿機の構成については上記の実施の形態1〜3と同じであり、除湿機の制御方法におけるステップS20以降の制御方法が実施の形態3と相違する。以下、相違点を中心に説明する。また、実施の形態1〜3と同じ部分にはこれと同じ符号を付して、一部の説明を省略する。
本発明の実施の形態5に係る除湿機は、除湿機の構成については上記の実施の形態1〜4と同じであり、除湿機の制御方法におけるステップS10及び/又はS16での未乾燥範囲204の設定方法が実施の形態1〜4と相違する。以下、相違点を中心に説明する。また、実施の形態1〜4と同じ部分にはこれと同じ符号を付して、一部の説明を省略する。
実施の形態5において、205a、205b、205cはそれぞれステップS10及び/又はS16において、赤外線センサ6によって検出された表面温度が第2の温度閾値Ttrig2より低い分割エリア201であり、これを未乾燥中心範囲として設定している。また、204a、204b、204cはそれぞれ対応する未乾燥中心範囲205a〜cの外周にある分割エリア201を1個分拡大した範囲であり、これを未乾燥範囲として設定している。そして、各未乾燥範囲204a〜cを長方形形状に囲んだ範囲を未乾燥範囲204として設定している。
本発明の実施の形態6に係る除湿機は、除湿機の構成については上記の実施の形態1〜5と同じであり、除湿機の制御方法におけるステップS11の有無、及びステップS21の運転継続時間tcの設定方法が実施の形態3又は実施の形態4と相違する。以下、相違点を中心に説明する。また、実施の形態1〜5と同じ部分にはこれと同じ符号を付して、一部の説明を省略する。
以上ステップ20、ステップS13乃至19の動作を、被乾燥物に乾燥空気Bを送風しながら未乾燥範囲204を再抽出する工程を順次繰り返し行う未乾燥範囲乾燥工程13とする。このような制御方法にすることにより、例えば低温の窓面や壁面を未乾燥範囲204と誤検知して、被乾燥物の存在しない範囲に送風を継続するような無駄な運転を回避することができる。加えて、室内空気湿度Haによって除湿機の運転を終了するようにしているので、赤外線センサ6で検出することができない部分(例えば被乾燥物の裏面や、並んで置かれた別の被乾燥物によって隠れてしまった面など)の乾燥状態も含めて被乾燥物の乾燥状態を検知することが出来る。これにより、確実に被乾燥物を乾燥することが出来る。
以上ステップS20乃至S23、ステップS12の動作を、被乾燥物が乾燥したことを判断し、除湿機の運転を終了する乾燥終了判断工程12とする。
また、運転継続時間tcの長さは、ステップS8やステップS13で検出される室内空気温度TaやステップS20で検出される室内空気湿度Haの過渡特性を反映して、例えば室内空気温度Taが高温の場合は短めに、室内空気湿度Haが急激に低下していた場合には長めに設定するのが望ましい。
本発明の実施の形態7に係る除湿機は、除湿機の構成については上記の実施の形態1〜6と同じであり、除湿機の制御方法におけるステップS3乃至S6での被乾燥物範囲203の検出及び設定方法が実施の形態6とは相違する。実施の形態1〜6と同じ部分にはこれと同じ符号を付して、一部の説明を省略する。
温水で洗濯・脱水した被乾燥物の表面温度305a、305bは、除湿機によって乾燥運転を開始した直後は室温300より高い温度となっているが、乾燥が進むにつれて気化潜熱が奪われていき、温度が徐々に低下していく。そして、ある程度の時間が経過すると室温300より低い温度で安定する。この表面温度の低下速度や安定する温度は、室温300や被乾燥物の熱容量などによって異なるが、表面温度が室温300より低くなるという傾向は同様である。また、温水で洗濯・脱水しない場合であっても、例えば、被乾燥物を一旦室外に干して乾燥させるなどして、被乾燥物の表面温度が室温300より高い状態で除湿機の運転を開始した場合においても、被乾燥物の乾燥が終了していなければ、気化潜熱が奪われていき被乾燥物の表面温度が低下するため、同様の傾向を示す。
このような初期の表面温度が高い被乾燥物を乾燥させる場合には、実施の形態1の図7で示したステップS6の判断方法では、実際には被乾燥物が存在する分割エリア201の表面温度が第1の温度閾値Ttrig1より高くなり、被乾燥物範囲203として抽出できない可能性がある。
本発明の実施の形態8に係る除湿機は、除湿機の構成については上記の実施の形態1〜7と同じであり、除湿機の制御方法におけるステップS15乃至S16での未乾燥範囲204の検出及び設定方法が実施の形態6と相違する。以下、相違点を中心に説明する。また、実施の形態1〜7と同じ部分にはこれと同じ符号を付して、一部の説明を省略する。
図19において、308は被乾燥物の表面温度、309は被乾燥物の裏面温度、ΔTr1、ΔTr2は被乾燥物の表面温度と室温との温度差、ta1、tb1は被乾燥物の表面温度が室温に到達する経過時間、ta2、tb2は被乾燥物の表面が乾燥終了する経過時間、ta3、tb3は被乾燥物の裏面温度が室温に到達する経過時間、ta4、tb4は被乾燥物の裏面が乾燥終了する経過時間である。なお、308a〜309aは乾燥速度の速い被乾燥物、308b〜309bは乾燥速度の遅い被乾燥物に対するものである。ここで、被乾燥物の乾燥速度は、被乾燥物の材料に起因するものだけでなく、除湿器との距離や乾燥空気Bの当たり具合、周囲環境の状況などによって決まるものである。
また、一般的に室温300は、除湿機の運転により上昇するものであり、したがって周囲空気温度307同等となる乾燥終了期間506に到達した被乾燥物の表面温度も、室温300に追従して上昇する。
このように、被乾燥物の表面温度308と室温300との温度差の時間的変化から被乾燥物の乾燥を判断することによって、乾燥終了期間506におけると到達温度が異なる被乾燥物を同時に干すような場合でも、より高精度に被乾燥物の乾燥を検知することができる。同様に、サーミスタ6bによって検出される乾燥空気Bの温度も室温300に追従して変化することから、被乾燥物の表面温度308と乾燥空気Bの温度との温度差の時間的変化から被乾燥物の乾燥を判断することにより、より高精度に被乾燥物の乾燥を検知することができる。
図20は、本発明の実施の形態8における、乾燥状態の判断方法を示す概念図である。図20の左図は、ステップS15において、未乾燥範囲204へ乾燥空気Bを送風しながら赤外線センサ6によって検出された、各分割エリア201の表面温度を示したものであり、右図は、各分割エリア201の表面温度の時間的変化をデータ処理した概念図を示したものであり、+記号が前回よりも高い表面温度が検出されたエリア、0記号が前回とほぼ同様の表面温度が検出されたエリアを示している。ここで、前回とほぼ同様の表面温度とは、例えば表面温度の変化量が所定の範囲内に収まったときに付すようにしている(例えば表面温度の変化量が±1度以内など)。なお、1段目がステップS15における1回目の測定結果、2段目がステップS15における2回目の測定結果、三段目がステップS15における3回目の測定結果、一番下段がステップS15における4回目の測定結果を示したものである。
ここで、1回目に記載されている未乾燥範囲204は、ステップS15より前のステップS10にて検出・設定された未乾燥範囲204であり、2回目以降に記載されている未乾燥範囲204は、ステップS16にて検出・設定された未乾燥範囲204である。また、206はステップS15で検出された被乾燥物の表面温度が室温より低い分割エリアである未乾燥エリアであり、その範囲は未乾燥範囲乾燥工程13を繰り返すごとに被乾燥物の乾燥が進むので、その範囲が狭まっていく。207は被乾燥物の表面温度が室温より高い分割エリアであるが、まだ温度変化がある未乾燥状態の範囲であり、この範囲を準乾燥範囲とする。
ここで、データ処理マップ208が+記号で且つ未乾燥エリア206以外の範囲が、準乾燥範囲207となる。
ここで、制御回路7では、データ処理マップ208のうち、0記号の値を持ち且つ未乾燥エリア206以外の範囲を乾燥していると判断する。このようにすることにより、確実に被乾燥物の乾燥を検知することが出来る。そして、その後のステップS16において未乾燥範囲204は2回目の右図のように再設定される。なお、未乾燥範囲204が複数点在する場合は、実施の形態1と同様にそれらすべてを含むような長方形の範囲を未乾燥範囲204として設定している。
なお、実施の形態8では0記号の値を持つだけで乾燥していると判断しているが、0記号の値を持つことに加え、室温300以上の範囲(つまり未乾燥エリア206以外の範囲)であるという条件を加えても良い。これにより、例えば乾燥空気Bが当たってもなかなか温度上昇しない非常に濡れ量の多い被乾燥物が含まれていても、これを乾燥していると誤検知すること無く、被乾燥物を乾燥させることが出来る。
ここで、制御回路7では、データ処理マップ208のうち、0記号の値を持ち且つ未乾燥エリア206以外の範囲を乾燥していると判断し、その後のステップS16において未乾燥範囲204は3回目の右図のように再設定される。なお、未乾燥範囲204が複数点在する場合は、実施の形態1と同様にそれらすべてを含むような長方形の範囲を未乾燥範囲204として設定している。
ここで、制御回路7では、データ処理マップ208のうち、0記号の値を持ち且つ未乾燥エリア206以外の範囲を乾燥していると判断し、その後のステップS16において未乾燥範囲204は4回目の右図のように再設定される。なお、未乾燥範囲204が複数点在する場合は、実施の形態1と同様にそれらすべてを含むような長方形の範囲を未乾燥範囲204として設定している。
また、実施の形態8では、上記制御方法をステップS15乃至S16での未乾燥範囲204の検出及び設定方法に用いたものであるが、例えばこの制御方法をステップS9乃至S10での未乾燥範囲204の検出及び設定方法や、ステップS5乃至S6での被乾燥物範囲203の検出及び設定方法に用いても良い。
本発明の実施の形態9に係る除湿機は、除湿機の構成については上記の実施の形態1〜8と同じであり、除湿機の制御方法におけるステップS15乃至S16での未乾燥範囲204の検出及び設定方法が実施の形態8と相違する。以下、相違点を中心に説明する。また、実施の形態1〜8と同じ部分にはこれと同じ符号を付して、一部の説明を省略する。
図21の左図は、ステップS15において、未乾燥範囲204へ乾燥空気Bを送風しながら赤外線センサ6によって検出された、各分割エリア201の表面温度を示したものであり、右図は、各分割エリア201の表面温度の時間的変化をデータ処理した概念図を示したものである。なお、1段目がステップS15における1回目の測定結果、2段目がステップS15における2回目の測定結果、三段目がステップS15における3回目の測定結果、一番下段がステップS15における4回目の測定結果を示したものである。
ここで、1回目及び2回目に記載されている未乾燥範囲204は、ステップS15より前のステップS10にて検出・設定された未乾燥範囲204であり、3回目以降に記載されている未乾燥範囲204は、ステップS16にて検出・設定された未乾燥範囲204である。また、206はステップS15で検出された被乾燥物の表面温度が室温より低い分割エリアである未乾燥エリアであり、その範囲は未乾燥範囲乾燥工程13を繰り返すごとに被乾燥物の乾燥が進むので、その範囲が狭まっていく。207aは被乾燥物の表面温度が室温より高い分割エリアであるが、まだ乾燥していると判断されていない範囲であり、この範囲を準乾燥範囲とする。
なお、実施の形態9では、3回連続で準乾燥範囲207と判定されると、その範囲が乾燥したと判断する制御を行っている。
ここで、データ処理マップ208の値1を有する範囲は、被乾燥物の表面温度が室温300より高くなったが、まだ乾燥したと判断されていない範囲である準乾燥範囲207aとなる。
ここで、データ処理マップ208の値1及び2を有する範囲は、被乾燥物の表面温度が室温300より高くなったが、まだ乾燥したと判断されていない範囲である準乾燥範囲207aとなる。
ここで、制御回路7では、データ処理マップ208のうち、3以上の値を持っている範囲を乾燥していると判断する。そして、その後のステップS16において未乾燥範囲204は3回目の右図のように再設定される。なお、未乾燥範囲204が複数点在する場合は、実施の形態1と同様にそれらすべてを含むような長方形の範囲を未乾燥範囲204として設定している。
ここで、制御回路7では、データ処理マップ208のうち、3以上の値を持っている範囲を乾燥していると判断する。そして、その後のステップS16において未乾燥範囲204は4回目の右図のようにさらに狭い範囲に再設定される。
ここで、表面温度が室温に到達するのが速いエリアは、乾燥速度の速い被乾燥物であると推測できるので、所定の値Nが小さな値でも被乾燥物の十分に乾燥することが出来る。また、表面温度が室温に到達するのが遅いエリアは、乾燥速度の遅い被乾燥物であると推測できるので、所定の値Nを大きな値にすることにより確実に乾燥することが出来るようになる。
このように、表面温度が室温に到達したときの除湿機運転開始からの経過時間に応じて時間的変化を検出する時間の長さを変えることにより、より効率良くそして確実に被乾燥物を乾燥させることが出来る。これにより、被乾燥物を乾燥させるためにかかる時間を短くすることができると共に、エネルギーの消費を減らすことができる。
このように、未乾燥範囲204に応じて設定することにより、被乾燥物の乾燥速度に合わせて時間的変化を検出する時間の長さを変えられるので、より効率よくそして確実に被乾燥物を乾燥させることが出来る。これにより、被乾燥物を乾燥させるためにかかる時間を短くすることができると共に、エネルギーの消費を減らすことができる。
本発明の実施の形態10に係る除湿機は、除湿機の構成については上記の実施の形態1〜9と同じであり、除湿機の制御方法におけるステップS4における第1の温度閾値Ttrig1の設定方法、及び/又はステップS8及び/又はS14における第2の温度閾値Ttrig2の設定方法が実施の形態1〜9と相違する。以下、相違点を中心に説明する。また、実施の形態1〜9と同じ部分にはこれと同じ符号を付して、一部の説明を省略する。
本発明の実施の形態11に係る除湿機は、除湿機の構成については上記の実施の形態1〜10と同じであり、除湿機の制御方法におけるステップS4における第1の温度閾値Ttrig1の設定方法、及び/又はステップS8及び/又はS14における第2の温度閾値Ttrig2の設定方法が実施の形態1〜10と相違する。以下、相違点を中心に説明する。また、実施の形態1〜10と同じ部分にはこれと同じ符号を付して、一部の説明を省略する。
実施の形態11において、209は、表面温度が第1の温度閾値Ttrig1より低く、被乾燥物が存在すると想定される分割エリアであり、これらの分割エリアを全て含む長方形範囲が被乾燥物範囲203として設定される。210は、全走査範囲200の中で、被乾燥物が存在する可能性が低いと想定されるコーナー範囲であり、図23では、一般的な「上干し」及び「前干し」のどちらの想定においても、被乾燥物範囲203に含まれる可能性の低い、四隅の分割エリアをコーナー範囲210として設定している。ここでは、四隅の各9個の分割エリアをコーナー範囲210として設定している。なお、コーナー範囲210は図23に示すように長方形に設定しても良いし、隅を含むいくつかの範囲を組み合わせた範囲でも良い。一方の211は、被乾燥物が存在する可能性が高いと想定されるセンター範囲で、図23では、横ルーバー方向及び縦ルーバー方向のどちらの方向においてもコーナー範囲210と重ならない、中心部分の長方形範囲をセンター範囲211として設定している。
なお、ステップS5bの判断基準となるコーナー範囲210の数を、所定個数=1個として設定しているが、この数は1個に限られたものでは無く、例えば0個や2個、3個であっても良い。ただし、この数は、少ないほど精度良く被乾燥物の存在範囲を検知することが出来る。
なお、本実施の形態のステップS5cの判断において、センター範囲211に存在する低温エリアの数の閾値を1個として設定しているが、この数は1個に限定されるものでは無く、所定の数が設定されていれば良い。
Claims (37)
- 通過する空気中の水分を除去する除湿手段と、
室内空気を吸気し、前記除湿手段を通過させて得られた乾燥空気を室内に供給する送風手段と、
前記室内空気の温度を検出する室内温度検出手段と、
前記室内空気の湿度を検出する室内湿度検出手段と、
前記乾燥空気の送風方向を変更する風向変更手段と、
被乾燥物を含む所定領域の表面温度を非接触にて検出する表面温度検出手段と、
前記表面温度検出手段の検出結果から、前記被乾燥物の乾燥状態を検知し、前記風向変更手段の動作を制御する制御手段と、を備え、
前記表面温度検出手段は、前記風向変更手段によって送風される前記乾燥空気の送風方向と略同一方向の表面温度を検出するよう構成されていることを特徴とする除湿機。 - 前記表面温度検出手段によって検出可能な領域を複数のエリアに分け、それぞれのエリア内で前記表面温度検出手段によって検出される温度の最低温度を、そのエリアの温度として用いることを特徴とする請求項1に記載の除湿機。
- 前記乾燥空気の温度を検出する乾燥空気温度検出手段を備え、
前記制御手段は、前記表面温度検出手段によって検出された値を、前記乾燥空気温度検出手段によって検出された前記乾燥空気の温度を用いて補正することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の除湿機。 - 前記表面温度検出手段は、赤外線を受けることによって昇温する赤外線吸収膜と、該赤外線吸収膜の温度を検出するサーミスタとで構成されており、
前記表面温度検出手段を前記乾燥空気の送風路内に設置し、前記サーミスタを前記乾燥空気温度検出手段として用いることを特徴とする請求項3に記載の除湿機。 - 前記風向変更手段は、前記乾燥空気の送風方向を変更するルーバーと、該ルーバーを回転駆動させる駆動モーターとで構成され、前記表面温度検出手段を前記ルーバーと一体に設置することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の除湿機。
- 前記ルーバーは、略鉛直方向と略水平方向の2軸方向に方向を調節できるように構成することを特徴とする請求項5に記載の除湿機。
- 通過する空気中の水分を除去する除湿手段と、室内空気を吸気し、前記除湿手段を通過させて得られた乾燥空気を室内に供給する送風手段と、前記室内空気の温度を検出する室内温度検出手段と、前記室内空気の湿度を検出する室内湿度検出手段と、前記乾燥空気の送風方向を変更する風向変更手段と、被乾燥物を含む所定領域の表面温度を非接触にて検出する表面温度検出手段と、前記表面温度検出手段の検出結果から、前記被乾燥物の乾燥状態を検知し、前記風向変更手段の動作を制御する制御手段と、を備え、前記表面温度検出手段は、前記風向変更手段によって送風される前記乾燥空気の送風方向と略同一方向の温度を検出するよう構成されている除湿機において、
前記表面温度検出手段によって検出可能な領域の表面温度を検出し、該表面温度と第1の温度閾値を比較して前記被乾燥物の存在する被乾燥物範囲を抽出する被乾燥物範囲検出工程と、
前記被乾燥物範囲に向けて前記乾燥空気を送風すると共に前記表面温度検出手段により前記被乾燥物範囲の表面温度を検出し、該表面温度と第2の温度閾値を比較して前記被乾燥物のうち未乾燥状態が存在する未乾燥範囲を抽出する未乾燥範囲検出工程と、
前記被乾燥物の中の前記未乾燥範囲に向けて前記乾燥空気を送風すると共に前記表面温度検出手段により前記未乾燥範囲の表面温度を検出し、該表面温度と第2の温度閾値を比較して前記未乾燥範囲を再抽出する、という工程を順次繰り返し行う未乾燥範囲乾燥工程と、
前記未乾燥範囲が抽出されなかったとき前記被乾燥物が乾燥したと判断し、運転を終了する乾燥終了判断工程と、
を有したことを特徴とする除湿機の制御方法。 - 前記乾燥終了判断工程によって前記被乾燥物が乾燥終了と判断された後、前記室内湿度検出手段によって検出された前記室内空気の湿度と予め設定された湿度閾値を比較し、前記室内空気の湿度が前記湿度閾値以下になるまで除湿機の運転を継続することを特徴とする請求項7に記載の除湿機の制御方法。
- 前記室内空気の湿度が前記湿度閾値以下になった後も、所定時間の間、除湿機の運転を継続することを特徴とする請求項8に記載の除湿機の制御方法。
- 前記所定時間は、除湿機の運転開始から前記乾燥終了判断工程によって前記被乾燥物が乾燥終了と判断されるまでに要した時間より短くすることを特徴とする請求項9に記載の除湿機の制御方法。
- 前記所定時間の間は、最後に抽出された前記未乾燥範囲に向けて前記乾燥空気を放出するように前記風向変更手段を調節することを特徴とする請求項9または請求項10に記載の除湿機の制御方法。
- 前記所定時間の間は、前記被乾燥物範囲に向けて前記乾燥空気を放出するように前記風向変更手段を調節することを特徴とする請求項9または請求項10に記載の除湿機の制御方法。
- 通過する空気中の水分を除去する除湿手段と、室内空気を吸気し、前記除湿手段を通過させて得られた乾燥空気を室内に供給する送風手段と、前記室内空気の温度を検出する室内温度検出手段と、前記室内空気の湿度を検出する室内湿度検出手段と、前記乾燥空気の送風方向を変更する風向変更手段と、被乾燥物を含む所定領域の表面温度を非接触にて検出する表面温度検出手段と、前記表面温度検出手段の検出結果から、前記被乾燥物の乾燥状態を検知し、前記風向変更手段の動作を制御する制御手段と、を備え、前記表面温度検出手段は、前記風向変更手段によって送風される前記乾燥空気の送風方向と略同一方向の温度を検出するよう構成されている除湿機において、
前記表面温度検出手段によって検出可能な領域の表面温度を検出し、該表面温度と第1の温度閾値を比較して前記被乾燥物の存在する被乾燥物範囲を抽出する被乾燥物範囲検出工程と、
前記被乾燥物範囲に向けて前記乾燥空気を送風すると共に前記表面温度検出手段により前記被乾燥物範囲の表面温度を検出し、該表面温度と第2の温度閾値を比較して前記被乾燥物のうち未乾燥状態が存在する未乾燥範囲を抽出する未乾燥範囲検出工程と、
前記被乾燥物の中の前記未乾燥範囲に向けて前記乾燥空気を送風すると共に前記表面温度検出手段により前記未乾燥範囲の表面温度を検出し、該表面温度と第2の温度閾値を比較して前記未乾燥範囲を再抽出する、という工程を順次繰り返し行う未乾燥範囲乾燥工程と、
前記未乾燥範囲乾燥工程において、前記室内空気の湿度が予め設定された湿度閾値以下になったとき前記被乾燥物が乾燥したと判断し、運転を終了する乾燥終了判断工程と、
を有したことを特徴とする除湿機の制御方法。 - 前記室内空気の湿度が前記湿度閾値以下になった後も、所定時間の間、除湿機の運転を継続することを特徴とする請求項13に記載の除湿機の制御方法。
- 前記所定時間の間は、前記被乾燥物範囲に向けて前記乾燥空気を放出するように前記風向変更手段を調節することを特徴とする請求項14に記載の除湿機の制御方法。
- 前記所定時間の間は、前記未乾燥範囲に向けて前記乾燥空気を放出するように前記風向変更手段を調節することを特徴とする請求項14に記載の除湿機の制御方法。
- 前記所定時間の間に、前記未乾燥範囲が抽出されなくなった場合には、除湿機の運転を停止することを特徴とする請求項15または請求項16に記載の除湿機の制御方法。
- 前記所定時間の間に、前記未乾燥範囲が抽出されなくなった場合には、前記所定時間より短い時間で除湿機の運転を停止することを特徴とする請求項15または請求項16に記載の除湿機の制御方法。
- 前記未乾燥範囲検出工程及び/又は前記未乾燥範囲乾燥工程における前記風向変更手段の動作速度は、前記被乾燥物範囲検出工程における前記風向変更手段の動作速度よりも遅くすることを特徴とする請求項7乃至18のいずれかに記載の除湿機の制御方法。
- 前記被乾燥物範囲検出工程において、被乾燥物範囲が複数抽出した場合、すべての被乾燥物範囲を含めた範囲を前記被乾燥物範囲とすることを特徴とする請求項7乃至19のいずれかに記載の除湿機の制御方法。
- 前記未乾燥範囲検出工程及び/又は前記未乾燥範囲乾燥工程において、未乾燥範囲が複数抽出した場合、すべての未乾燥範囲を含めた範囲を前記未乾燥範囲とすることを特徴とする請求項7乃至20いずれかに記載の除湿機の制御方法。
- 前記第1の温度閾値は、前記室内温度検出手段によって検出された前記室内空気の温度を基準として設定されることを特徴とする請求項7乃至21いずれかに記載の除湿機の制御方法。
- 前記第2の温度閾値は、前記乾燥空気の温度を基準として設定されることを特徴とする請求項7乃至22いずれかに記載の除湿機の制御方法。
- 前記第1の温度閾値及び/又は前記第2の温度閾値は、前記室内温度検出手段によって検出された前記室内空気の温度及び前記室内湿度検出手段によって検出された前記室内空気の湿度を基準として設定されることを特徴とする請求項7乃至23いずれかに記載の除湿機の制御方法。
- 前記第1の温度閾値及び/又は前記第2の温度閾値は複数レベルの設定値を有し、前記被乾燥物範囲検出工程において前記表面温度検出手段によって検出された、検出可能な領域の表面温度データを統計処理することにより、前記レベルが自動的に選択されることを特徴とする請求項7乃至24いずれかに記載の除湿機の制御方法。
- 前記第2の温度閾値は、前記第1の温度閾値よりも高くしたことを特徴とする請求項7乃至25いずれかに記載の除湿機の制御方法。
- 前記未乾燥範囲検出工程及び/又は前記未乾燥範囲乾燥工程において、未乾燥範囲に隣接する領域を含めた範囲を前記未乾燥範囲として設定することを特徴とする請求項7乃至26に記載の除湿機の制御方法。
- 前記被乾燥物範囲検出工程は、除湿機の運転起動時および第1の更新時間ごとに実施されることを特徴とする請求項7乃至27いずれかに記載の除湿機の制御方法。
- 前記未乾燥範囲乾燥工程における前記第2の温度閾値は、第2の更新時間ごとに更新されることを特徴とする請求項7乃至28いずれかに記載の除湿機の制御方法。
- 除湿機の運転起動時に実施される前記被乾燥物範囲検出工程は、前記表面温度検出手段によって検出可能な領域の表面温度を複数回繰り返して検出し、該表面温度と第1の温度閾値を比較して前記被乾燥物の存在する被乾燥物範囲を抽出することを特徴とする請求項7乃至29いずれかに記載の除湿機の制御方法。
- 前記風向変更手段の方向を検出する風向検出手段を備え、
前記未乾燥範囲検出工程及び/又は前記未乾燥範囲乾燥工程を実施する際に、前記風向検出手段の位置を再設定することを特徴とする請求項7乃至30いずれかに記載の除湿機の制御方法。 - 前記未乾燥範囲乾燥工程において、前記表面温度の値と前記表面温度の時間的変化によって、その未乾燥範囲の乾燥状態を判断することを特徴とする請求項7乃至31いずれかに記載の除湿機の制御方法。
- 前記未乾燥範囲乾燥工程において、前記表面温度が第2の温度閾値より高く、且つ前記表面温度の時間的変化が無いときに、その未乾燥範囲が乾燥したと判断することを特徴とする請求項31に記載の除湿機の制御方法。
- 前記未乾燥範囲乾燥工程において、前記表面温度と第2の温度閾値との温度差の時間的変化が無いときに、その未乾燥範囲が乾燥したと判断することを特徴とする請求項31に記載の除湿機の制御方法。
- 前記時間的変化は、複数回の前記表面温度検出手段の検出結果から算出することを特徴とする請求項33または請求項34に記載の除湿機の制御方法。
- 前記時間的変化を得るために用いる前記表面温度検出手段の検出結果の数は、除湿機の運転開始から、前記表面温度検出手段により検出された前記未乾燥範囲の表面温度が前記第2の温度閾値に到達するまでの時間に応じて設定されることを特徴とする請求項35に記載の除湿機の制御方法。
- 前記時間的変化を得るために用いる前記表面温度検出手段の検出結果の数は、前記表面温度検出手段によって検出可能な全領域と前記未乾燥範囲との面積比率に応じて設定されることを特徴とする請求項35または請求項36に記載の除湿機の制御方法。
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