JP2016077968A

JP2016077968A - 除湿装置

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Publication number: JP2016077968A
Application number: JP2014212091A
Authority: JP
Inventors: 浦元　嘉弘; Yoshihiro Uramoto; 嘉弘浦元; 伸基崎川; Nobumoto Sakikawa
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2014-10-16
Filing date: 2014-10-16
Publication date: 2016-05-16
Anticipated expiration: 2034-10-16
Also published as: WO2016059864A1; CN106659967A; JP6433752B2

Abstract

【課題】除湿効率が高い除湿装置を提供する。【解決手段】内壁面に吸湿材（高分子吸湿材３４）が装着された吸湿室（３５）を備え、上記吸湿材（高分子吸湿材３４）は、所定の感温点以下の温度では水分を吸湿し、上記感温点を超える温度では液体状態の水分を放出する材質からなり、上記吸湿室（３５）に導入された空気は当該吸湿室（３５）内を上記内壁面に沿って渦状に流れた後に当該吸湿室（３５）から排出される。【選択図】図２

Description

本発明は、吸湿材を用いて空気中の水分を除湿する除湿装置に関するものである。

従来、吸湿材を用いて空気中の水分を除湿する除湿装置として、デシカント式の除湿装置が知られている（例えば特許文献１，２参照）。

デシカント式の除湿装置では、通気性のロータ（例えばハニカム状のロータ）に塗布されたゼオライトやシリカゲル等の吸湿材に室内の空気を当てて空気中の水分を吸着させるとともに、水分を吸着した吸湿材にヒータで温めた高温の風を当てることで吸着されている水分を水蒸気として放出させ、水蒸気を含んだ高温の空気を熱交換機で冷却することで水分を取出すようになっている。

特開２０００−１２６５４０号公報（２０００年５月９日公開）特開２０１０−６９４２８号公報（２０１０年４月２日公開）

しかしながら、上記特許文献１，２に記載されている除湿装置は、除湿対象の空気が円板状の吸湿材の一部を板面に垂直な方向に通過する構成（例えばハニカム状に設けた多数の通気孔を通過する構成）である。このため、除湿対象の空気は吸湿材を一度通過すると再び吸湿材に接触することはないため（除湿対象の空気と吸湿材との接触は基本的に１回だけのため）、接触時間が短く、除湿効率が低いという問題がある。

また、吸湿した水分を脱水するためには、吸湿材に吸湿された水分を２００℃以上の高温の空気を吸湿材に当てることによって吸湿材から水蒸気として放出させ、それを冷却することで結露させて水分を取り出す必要があるので、消費電力が大きく、構造が複雑になるという問題がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、除湿効率の高い除湿装置を提供することにある。

本発明の一態様にかかる除湿装置は、空気中の水分を吸湿材に吸湿させて除湿する除湿装置であって、内壁面に吸湿材が装着された吸湿室を備え、上記吸湿材は、所定の感温点以下の温度では水分を吸湿し、上記感温点を超える温度では液体状態の水分を放出する材質からなり、上記吸湿室に導入された空気が当該吸湿室内を上記内壁面に沿って渦状に流れた後に当該吸湿室から排出されることを特徴としている。

上記の構成によれば、吸湿室の内壁面に吸湿材が装着されており、吸湿室に導入された空気が吸湿室内を内壁面に沿って渦状に流れた後に排出されるので、空気と吸湿材との接触時間を長くすることができ、それによって除湿効率を向上することができる。また、吸湿材を感温点以上に加熱するだけで吸湿材に吸湿された水分を液体状態の水として放出させることができるので、従来のデシカント式の除湿装置よりも消費電力を低減するとともに構造を簡略化することができる。

本発明の実施形態１にかかる除湿装置の外観を示す斜視図である。（ａ）は図１に示した除湿装置の縦断面図であり、（ｂ）は図１に示した除湿装置の横断面図である。図１に示した除湿装置の制御系の構成を示す説明図である。図１に示した除湿装置における処理の流れを示すフローチャートである。図１に示した除湿装置における脱水処理時の状態を示す縦断面図である。本発明の実施形態２にかかる除湿装置における処理の流れを示すフローチャートである。図６に示した除湿装置における脱水処理時の状態を示す縦断面図である。本発明の実施形態４にかかる除湿装置における制御系の構成を示す説明図である。図８に示した除湿装置における処理の流れを示すフローチャートである。本発明の実施形態５にかかる除湿装置における制御系の構成を示す説明図である。図１０に示した除湿装置における処理の流れを示すフローチャートである。本発明の実施形態６にかかる除湿装置における制御系の構成を示す説明図である。図１２に示した除湿装置における処理の流れを示すフローチャートである。

〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について説明する。

図１は本実施形態にかかる除湿装置１００の外観を示す斜視図である。また、図２は除湿装置１００の縦断面図（鉛直面の断面図）、図３は除湿装置１００の横断面図（水平面の断面図）である。

これら各図に示すように、除湿装置１００は、筐体１０、吸気口２０、吸湿ユニット３０、送風ファン４０、排気口５０、排水タンク６０、および操作部７０を備えている。

吸気口２０は筐体１０の背面側に設けられており、送風ファン４０の吸引力によって吸気口２０から吸気された空気（矢印Ａｉｎ参照）はフィルタ２１および吸気路２２を介して吸湿ユニット３０に導入される。吸湿ユニット３０では吸気路２２から導入された空気の除湿が行われ、除湿された空気は送風ファン４０の吸引力によって排気路４１を介して排気口５０から排出される（矢印Ａｏｕｔ参照）。

また、吸湿ユニット３０で空気中から除湿された水分は、吸湿ユニット３０の下部に設けられた排水口３６から除湿装置１００の下部に設けられた排水タンク６０に排出される。

排水タンク６０は、筐体１０に対して取り外し可能に備えられており、排水タンク６０内に排水された水を適宜除去できるようになっている。なお、排水タンク６０を省略し、排水口３６から排出される水分を除湿装置１００の外部に直接排出してもよく、排水口３６から排水管（あるいは排水ホース）を介して排出してもよい。

吸湿ユニット３０は、略円筒形状の外殻部３１を備えた吸湿室（サイクロン室）３５を備えている。また、外殻部３１の内壁面（内周面）に対向する位置には、加熱ヒータ３２、基材３３、および高分子吸湿材３４が外殻部３１側からこの順で配置されている。なお、吸湿室３５は必ずしも円筒形状でなくてもよく、例えば略円錐形状であってもよい。

また、吸気路２２は、吸湿室３５の上部における吸湿室３５の円筒形状の中心に対して偏心した位置に略周方向に沿って空気を流入させるように配置されている。これにより、吸気路２２から吸湿室３５に流入した空気は、吸湿室３５の内壁面（内周面）に沿って旋回しながら上部から下部へ移動し、吸湿室３５の下部に到達した空気は吸湿室３５の中心部を通って上昇し、吸湿室３５の上部における円筒形状の中心に対応する位置に設けられた排気路４１から排気口５０へ排出される。

高分子吸湿材３４は基材３３の内周面側に周方向の全域にわたって装着されており、加熱ヒータ３２は基材３３における外殻部３１側の面に対向するように配置されている。なお、本実施形態では、基材３３の内周面に周方向の全域にわたって高分子吸湿材３４が設けられているが、必ずしも周方向の全域に設けられていなくてもよい。

また、高分子吸湿材３４は、基材３３に対して塗り付けて装着されていてもよく、基材３３に対して接着剤等で貼り付けて装着されていてもよく、ピン等を用いて接合されて装着されていてもよく、枠やメッシュ等で固定されていてもよい。また、基材３３における高分子吸湿材３４の塗布面に、接合性を向上させるために、凹凸を設けたり、表面の目粗しを行ったりしてもよい。

高分子吸湿材３４としては、当該高分子吸湿材３４の材質に応じて定まる所定の感温点以下の温度領域では親水性（吸湿性）を示し、感温点を超える温度では相転移により疎水性（脱水性）を示す材料を用いる。なお、乾燥体である感温性高分子吸湿材は、吸湿工程で空気中の水分（水蒸気）を吸着及び吸収する。これを学術的には収着と称すが、本明細書では内部に吸収された水分を放出することを主眼としているため、感温点以下で生じる収着現象を吸湿又は水分の吸収と称し、感温点を超える温度で液体状態の水を放出する現象を水の放出又は脱水（脱水工程）と称する。

具体的には、高分子吸湿材３４としては、例えば、ポリＮ−イソプロピルアクリルアミド（ＰＮＩＰＡＭ）及びその誘導体、ポリビニルエーテル及びその誘導体等の感温性高分子などの乾燥体を用いることができる。なお、上記感温点は、高分子吸湿材の材質を調製することにより適宜調整することができる。また、高分子吸湿材３４における上記の現象（感温点以下で吸湿性を示し、感温点を超える温度で脱水性を示す現象）は可逆性を有するものであり、温度変化を繰り返して与えることにより、常温での空気に含まれる水分の吸湿と、加熱による水滴放出とを繰り返して行わせることができる。また、上記の材料からなる高分子吸湿材３４は、吸着熱がほとんど生じず、上記の温度変化を繰り返し与えても吸湿力を持続できる。本実施形態では、上記感温点が常温より高い所定温度範囲内（好ましくは４０〜７０℃、さらに好ましくは５０〜６０℃の範囲内の所定温度）になるように高分子吸湿材３４の材質を調整している。

基材３３は、吸湿室３５の外殻部３１に加熱ヒータ３２を挟んで対向するように取り付けられており、高分子吸湿材３４を保持するとともに、加熱ヒータ３２からの熱を高分子吸湿材３４に伝達する。なお、基材３３の材質は、高分子吸湿材３４を保持するための適度な強度と、加熱ヒータ３２からの熱を高分子吸湿材３４に伝達するための熱伝導性とを有する材質であれば特に限定されるものではないが、例えば、アルミニウムや鉄等の金属、熱伝導性を有する樹脂やセラミックなどを用いることができる。

加熱ヒータ３２は、吸湿室３５の外殻部３１と基材３３との間に配置されており、後述する脱水処理時に高分子吸湿材３４を感温点以上の温度に加熱して高分子吸湿材３４に吸湿された水分を脱水させる。加熱ヒータ３２の構成は、特に限定されるものではなく、高分子吸湿材３４を感温点以上の温度に加熱させることができる構成であればよい。

図３は、除湿装置１００における制御系の構成を示す説明図である。この図に示すように、除湿装置１００は、操作部７０および制御部８０を備えている。

操作部７０は、ユーザからの指示入力（例えば、電源オン／オフの指示、除湿処理の開始／停止の指示、脱水処理の開始／停止の指示、動作時間などの各種設定指示など）を受け付けて制御部８０に伝達する。なお、本実施形態では、図１に示したように、操作部７０が筐体１０の上面に配置されているが、これに限るものではない。操作部７０は、例えば、正面あるいは側面に配置されていてもよく、リモコン等による無線入力を受け付けるものであってもよい。

制御部８０は、操作部７０を介して伝達されるユーザからの指示入力に応じて除湿装置１００の各部（送風ファン４０および加熱ヒータ３２など）の動作を制御する。なお、制御部８０は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）がソフトウェア（プログラム）を実行することにより実現してもよい。

図４は、除湿装置１００における処理の流れを示すフローチャートである。

制御部８０は、除湿装置１００の電源がオンされると、操作部７０を介して除湿処理の開始指示が入力されたか否かを判断する（Ｓ１）。

Ｓ１において除湿処理（除湿モード）の開始指示が入力されたと判断した場合、制御部８０は、送風ファン４０の回転を開始させ（オン）、加熱ヒータ３２についてはオフのまま維持して除湿処理を行わせる（Ｓ２）。

これにより、送風ファン４０の吸引力によって吸湿室３５内に吸引された空気は吸湿室３５の内壁面（内周面）に沿って旋回しながら移動し、高分子吸湿材３４に満遍なく接触する。その結果、吸入された空気中の水分が高分子吸湿材３４に効率よく吸湿され、水分を除湿されて乾燥した空気が排気口５０から排出される。

Ｓ２の処理の後、制御部８０は、操作部７０を介して除湿処理の停止指示が入力されたか否かを判断し（Ｓ３）、停止指示が入力されていない場合にはＳ２の動作状態を継続させる。

Ｓ３において除湿処理の停止指示が入力されたと判断した場合、制御部８０は、送風ファン４０の回転を停止させ（オフ）、加熱ヒータ３２についてはオフのまま維持する（Ｓ４）。

Ｓ１において除湿処理の開始指示が入力されていないと判断した場合、およびＳ４の処理を行った後、操作部７０を介して脱水処理（脱水モード）の開始指示が入力されたか否かを判断する（Ｓ５）
Ｓ５において脱水処理の開始指示が入力されたと判断した場合、制御部８０は、送風ファン４０をオフのまま維持し、加熱ヒータ３２をオンにして脱水処理を行わせる（Ｓ６）。

これにより、高分子吸湿材３４が感温点以上に加熱されて高分子吸湿材３４に吸湿されていた水分が液体として放出され、図５に示すように、高分子吸湿材３４の表面で水滴になる。また、水滴になった水分は高分子吸湿材３４を伝って排水口３６から排水タンク６０に排出される。

Ｓ６の処理の後、制御部８０は、操作部７０を介して脱水処理の停止指示が入力されたか否かを判断し（Ｓ７）、停止指示が入力されていない場合にはＳ６の動作状態を継続させる。

Ｓ７において脱水処理の停止指示が入力されたと判断した場合、制御部８０は、送風ファン４０の回転を停止させ（オフ）、加熱ヒータ３２についてはオフのままにする（Ｓ８）。

Ｓ５において脱水処理の開始指示が入力されていないと判断した場合、およびＳ８の処理を行った後、制御部８０は、操作部７０を介して電源オフ指示が入力されたか否かを判断し（Ｓ９）、入力されたと判断した場合には処理を終了する。一方、電源オフ指示が入力されていないと判断した場合、制御部８０は、Ｓ１の処理に戻る。

以上のように、本実施形態にかかる除湿装置１００は、吸入された外気が内壁面（内周面）に沿って旋回しながら移動するように形成された吸湿室３５と、吸湿室３５の内壁面に設置された高分子吸湿材３４とを備えている。

これにより、吸入した外気を高分子吸湿材３４の全体に比較的長時間接触させることができるので、除湿効率を向上させることができる。すなわち、高分子吸湿材３４は、液体状態の水に直接触れさせれば自重の数十倍あるいはそれ以上の水分を吸湿する能力があるが、空気中の気体状態の水分については、通常は、液体状態の水に直接触れさせた場合ほどの吸湿効果は得られない。これに対して、本実施形態では、除湿装置１００内に取り入れた外気を吸湿室３５の内壁面に沿って旋回させることにより、内壁面（内周面）に設置された高分子吸湿材３４に広範囲にわたって満遍なく比較的長時間接触させることができるので、高分子吸湿材３４に効果的に吸湿させて吸湿効率を向上させることができる。

また、本実施形態にかかる除湿装置１００は、高分子吸湿材３４を当該高分子吸湿材３４の感温点以上の温度に加熱する加熱ヒータ３２と、吸湿室３５の下部に設けられた排水口３６とを備えている。

これにより、高分子吸湿材３４を加熱ヒータ３２によって感温点以上に加熱することで、高分子吸湿材３４に吸湿された水分を液体として放出させ、放出された水滴を下方に移動させて排水口３６から排出させることができる。例えば、吸湿状態から脱水状態へと状態変化する感温点が４０℃程度である高分子吸湿材３４を用いることにより、脱水処理時に加熱ヒータ３２によって４０〜６０℃に加熱するだけで吸湿された水分を液体として放出させることができ、さらに吸湿室３５内を渦状に流れる風によって放出された水分を効率的に排出させることができる。また、吸湿処理時には高分子吸湿材３４の温度を室温程度に戻すだけで空気中の水分を吸湿する状態に簡単に戻すことができる。
したがって、上述した従来のデシカント式除湿装置とは異なり、吸湿材に吸着させた水分を水蒸気として放出させるための加熱処理、および吸湿材から放出された水蒸気を水に替えるための冷却処理を行う必要がないので、エネルギ効率を向上させることができる。

また、本実施形態では、吸湿室３５に吸引された空気が吸湿室３５内を旋回しながら移動する。これにより、サイクロン方式の掃除機と同様、空気中のゴミや埃等を空気と分離させて落下させ、排水口３６から排出させることができる。したがって、ゴミや埃を除去した清潔な空気を排水口３６から排出することができる。また、吸入口１１に設けられるフィルタ１２は大きなゴミや埃等を除去できればよいので、フィルタ１２として開口率が比較的大きいフィルタを用いることができる。このため、開口率の小さいフィルタを用いる場合に比べて送風ファン４０の吸引負荷を低減して消費電力を低減できる。

なお、本実施形態では、ユーザが操作部７０を介して除湿処理の開始指示を行ったときに除湿処理を開始するものとしたが、これに限るものではない。例えば、除湿装置１００の外気の湿度を検知する外気湿度センサ（図示せず）を設けておき、外気の湿度が予め設定された設定値以上になったときに制御部８０が自動的に除湿処理を開始させるようにしてもよい。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１で説明した部材と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。

図６は、本実施形態における除湿装置１００の処理の流れを示すフローチャートである。図６における実施形態１の図４との相違点は、図４のＳ６の処理に代えてＳ６ｂの処理を行う点であり、その他の点は図４と同様である。

すなわち、実施形態１では、図４のＳ６に示したように、脱水処理時に送風ファン４０を停止させて加熱ヒータ３２をオンにしていた。これに対して、本実施形態では、図６のＳ６ｂに示すように、脱水処理時に、送風ファン４０を回転させた状態で加熱ヒータ３２をオンにする。

図７は、除湿装置１００におけるＳ６ｂの処理を行っている状態の断面図である。この図に示すように、本実施形態では、保湿処理時に送風ファン４０を回転させたまま加熱ヒータ３２による加熱を行う。これにより、高分子吸湿材３４から放出された液体の水分は高分子吸湿材３４の表面で水滴になる。また、送風ファン４０の吸引力によって吸湿室３５に吸引された空気は吸湿室３５内を内壁面に沿って旋回しながら移動する。このため、高分子吸湿材３４の表面で多数の水滴が内壁面に沿って旋回する風によって内壁面上を移動させられ、他の水滴とぶつかって結合することでより大きな水滴になる。その結果、水滴の自重が増して下方に移動・滴下しやすくなるので、放出された水分の回収効率を向上させることができる。

なお、制御部８０が、除湿処理時と脱水処理時とで送風ファン４０の回転数（回転速度）を変化させるようにしてもよい。例えば、脱水処理時には、送風ファン４０の吸引力によって吸湿室３５内に生じる風の風速が、高分子吸湿材３４の表面に析出した水滴が高分子吸湿材３４の表面を移動する程度の風速になるように送風ファン４０の回転数を調整すればよい。また、除湿処理時には、吸湿室３５に導入された空気が吸湿室３５の内壁に沿って旋回することで高分子吸湿材３４の全体に満遍なく接触する程度の風速になるように送風ファン４０の回転数を調整すればよい。これにより、吸湿室３５内での風速を除湿処理および脱水処理のそれぞれに適した風速に設定し、除湿効率および脱水効率を最適化することができる。

〔実施形態３〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、上述した実施形態で説明した部材と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。

上述した各実施形態では、吸湿室３５の外殻部３１と基材３３との間に加熱ヒータ３２を配置した構成について説明した。

これに対して、本実施形態では、基材３３として加熱ヒータ３２の機能を兼ね備えた部材を用い、加熱ヒータ３２を省略する。上記部材としては、例えば、セラミックヒータなどを用いることができる。これにより、除湿装置１００の部品数を低減し、構造を簡略化させることができる。また、高分子吸湿材３４を効率よく加熱することができる。

〔実施形態４〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、上述した実施形態で説明した部材と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。

上述した各実施形態では、操作部７０を介して脱水処理の開始指示が入力されたときに、制御部８０が脱水処理を開始させる構成について説明した。これに対して、本実施形態では、除湿処理を開始した後、所定時間が経過した時に脱水処理を行う。

図８は、本実施形態にかかる除湿装置１００における制御系の構成を示す説明図である。この図に示すように、本実施形態にかかる除湿装置１００は、実施形態１で示した構成に加えて、計時部８１を備えている。

図９は、本実施形態における除湿装置１００の処理の流れを示すフローチャートである。

制御部８０は、除湿装置１００の電源がオンされると、操作部７０を介して除湿処理の開始指示が入力されたか否かを判断する（Ｓ１１）。

Ｓ１１において除湿処理の開始指示が入力されていないと判断した場合、制御部８０はＳ１１の処理を継続し、除湿処理の開始指示が入力されることを監視する。

Ｓ１１において除湿処理の開始指示が入力されたと判断した場合、制御部８０は、計時部８１に除湿処理時間の計時を開始させるとともに（Ｓ１２）、送風ファン４０を起動（オン）させて除湿処理を開始させる（Ｓ１３）。

その後、制御部８０は、計時部８１が計時している除湿処理時間に基づいて除湿処理の開始から所定時間が経過したか否かを判断する（Ｓ１４）。

Ｓ１４において除湿処理の開始から所定時間が経過したと判断した場合、制御部８０は、計時部８１が計時している除湿処理時間をリセットさせ（Ｓ１５）、計時部８１に脱水処理時間の計時を開始させるとともに（Ｓ１６）、送風ファン４０および加熱ヒータ３２を制御して脱水処理を開始させる（Ｓ１７）。なお、本実施形態では、脱水処理時に加熱ヒータ３２をオンさせ、送風ファン４０を停止（オフ）させるものとしているが、これに限らず、実施形態２と同様、脱水処理時に送風ファン４０を駆動させたまま加熱ヒータ３２をオンするようにしてもよい。

その後、制御部８０は、計時部８１が計時している脱水処理時間に基づいて脱水処理の開始から所定時間が経過したか否かを判断する（Ｓ１８）。

Ｓ１８において脱水処理の開始から所定時間が経過していないと判断した場合、制御部８０は、Ｓ１７に戻って脱水処理を継続する。

一方、Ｓ１８において脱水処理の開始から所定時間が経過していないと判断した場合、制御部８０は、計時部８１が計時している脱水処理時間をリセットさせ（Ｓ１９）、Ｓ１２の処理に戻る。

また、Ｓ１４において除湿処理の開始から所定時間が経過していないと判断した場合、制御部８０は、操作部７０を介して除湿処理の停止指示が入力されたか否かを判断する（Ｓ２０）。

Ｓ２０において除湿処理の停止指示が入力されていないと判断した場合、制御部８０は、Ｓ１３に戻って除湿処理を継続する。

一方、Ｓ２０において除湿処理の停止指示が入力されたと判断した場合、制御部８０は、送風ファン４０を停止させて除湿処理を終了させ（Ｓ２１）、操作部７０を介して電源オフ指示が入力されたか否かを判断する（Ｓ２２）。そして、Ｓ２２において電源オフ指示が入力されていないと判断した場合、制御部８０はＳ１１の処理に戻る。一方、Ｓ２２において電源オフ指示が入力されたと判断した場合、制御部８０は処理を終了する。

これにより、除湿処理を開始してから所定時間が経過した時に高分子吸湿材３４の脱水処理を自動的に行わせることができるので、高分子吸湿材３４の吸湿能力が低下して除湿効率が低下することを防止することができる。

〔実施形態５〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、上述した実施形態で説明した部材と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１０は、本実施形態にかかる除湿装置１００における制御系の構成を示す説明図である。この図に示すように、本実施形態にかかる除湿装置１００は、実施形態４で示した構成に加えて、排気湿度センサ８２を備えている。排気湿度センサ８２は、排気路４１内または排気口５０の近傍に配置され、除湿装置１００の排気湿度を検知して制御部８０に伝達する。

実施形態４では除湿処理を開始してから所定時間が経過する毎に脱水処理を行う構成について説明したが、本実施形態では除湿装置１００の排気湿度を排気湿度センサ８２で検知し、排気湿度センサ８２の検知結果に応じて脱水処理を自動的に行う。

図１１は、本実施形態における除湿装置１００の処理の流れを示すフローチャートである。

制御部８０は、除湿装置１００の電源がオンされると、操作部７０を介して除湿処理の開始指示が入力されたか否かを判断する（Ｓ３１）。

Ｓ３１において除湿処理の開始指示が入力されていないと判断した場合、制御部８０はＳ３１の処理を継続し、除湿処理の開始指示が入力されることを監視する。

Ｓ３１において除湿処理の開始指示が入力されたと判断した場合、送風ファン４０を起動（オン）させて除湿処理を開始させる（Ｓ３２）。

その後、制御部８０は、排気湿度センサ８２の検知結果に基づいて除湿装置１００の排気湿度が予め設定された所定値以上に上昇したか否かを判断する（Ｓ３３）。なお、除湿処理を開始してから所定時間が経過するまではＳ３３の処理は行わずにＳ３７の処理に移行するようにしてもよい。

Ｓ３３において排気湿度が所定値以上に上昇したと判断した場合、制御部８０は、計時部８１に脱水処理時間の計時を開始させるとともに（Ｓ３４）、送風ファン４０および加熱ヒータ３２を制御して脱水処理を開始させる（Ｓ３５）。なお、本実施形態では、脱水処理時に加熱ヒータ３２をオンさせ、送風ファン４０を停止（オフ）させるものとしているが、これに限らず、実施形態２と同様、脱水処理時に送風ファン４０を駆動させたまま加熱ヒータ３２をオンするようにしてもよい。

その後、制御部８０は、計時部８１が計時している脱水処理時間に基づいて脱水処理の開始から所定時間が経過したか否かを判断する（Ｓ３６）。

Ｓ３６において脱水処理の開始から所定時間が経過していないと判断した場合、制御部８０は、Ｓ３５に戻って脱水処理を継続する。

一方、Ｓ３６において脱水処理の開始から所定時間が経過していないと判断した場合、制御部８０は、計時部８１が計時している脱水処理時間をリセットさせ（Ｓ３７）、Ｓ３２の処理に戻る。

また、Ｓ３３において排気湿度が所定値以上に上昇していないと判断した場合、制御部８０は、操作部７０を介して除湿処理の停止指示が入力されたか否かを判断する（Ｓ３８）。

Ｓ３８において除湿処理の停止指示が入力されていないと判断した場合、制御部８０は、Ｓ３２の処理に戻って除湿処理を継続する。

一方、Ｓ３８において除湿処理の停止指示が入力されたと判断した場合、制御部８０は、送風ファン４０を停止させて除湿処理を終了させ（Ｓ３９）、操作部７０を介して電源オフ指示が入力されたか否かを判断する（Ｓ４０）。そして、Ｓ４０において電源オフ指示が入力されていないと判断した場合、制御部８０はＳ３１の処理に戻る。一方、Ｓ４０において電源オフ指示が入力されたと判断した場合、制御部８０は処理を終了する。

これにより、高分子吸湿材３４の吸湿量が増加して吸湿性が低下し、排気湿度が所定値以上に上昇したときに、脱水処理を自動的に行わせることができるので、除湿効率が低下することを防止することができる。

なお、本実施形態における排気湿度に応じて脱水処理を自動的に行う構成と、実施形態４における除湿処理を開始してから所定時間が経過したときに脱水処理を自動的に行う構成とを組み合わせて用いてもよい。

〔実施形態６〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、上述した実施形態で説明した部材と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１２は、本実施形態にかかる除湿装置１００における制御系の構成を示す説明図である。この図に示すように、本実施形態にかかる除湿装置１００は、実施形態５で示した構成に加えて、外気湿度センサ８３を備えている。外気湿度センサ８３は、除湿装置１００の外気湿度を検知して制御部８０に伝達する。なお、外気湿度センサ８３の設置位置は、除湿装置１００の外気湿度を検出できる位置であれば特に限定されるものではないが、例えば吸気路２２内または吸気口２０の近傍に配置される。

図１３は、本実施形態における除湿装置１００の処理の流れを示すフローチャートである。

実施形態５の図１１と異なる点は、制御部８０が、図１１のＳ３３の処理に代えてＳ３３ｂの処理を行う点であり、その他の点は同様である。

Ｓ３３ｂにおいて、制御部８０は、外気湿度センサ８３が検知した外気湿度と排気湿度センサ８２が検知した排気湿度との湿度差を算出し、算出した湿度差が所定値以下に低下したか否かを判断する（Ｓ３３ｂ）。そして、所定値以下に低下したと判断した場合にはＳ３４の処理に進み、所定値以下に低下していないと判断した場合にはＳ３８の処理に進む。

これにより、高分子吸湿材３４の吸湿量が増加して吸湿性が低下し、外気湿度と排気湿度との湿度差が所定値以下に低下したときに、脱水処理を自動的に行わせることができるので、除湿効率が低下することを防止することができる。

なお、本実施形態における外気湿度と排気湿度との湿度差に応じて脱水処理を自動的に行う構成と、実施形態４における除湿処理を開始してから所定時間が経過したときに脱水処理を自動的に行う構成とを組み合わせて用いてもよい。

〔まとめ〕
本発明の態様１にかかる除湿装置１００は、空気中の水分を吸湿材（高分子吸湿材３４）に吸湿させて除湿する除湿装置１００であって、内壁面に吸湿材（高分子吸湿材３４）が装着された吸湿室３５を備え、上記吸湿材（高分子吸湿材３４）は、所定の感温点以下の温度では水分を吸湿し、上記感温点を超える温度では液体状態の水分を放出する材質からなり、上記吸湿室３５に導入された空気が当該吸湿室３５内を上記内壁面に沿って渦状に流れた後に当該吸湿室３５から排出されることを特徴としている。

上記の構成によれば、吸湿室３５の内壁面に吸湿材（高分子吸湿材３４）が装着されており、吸湿室３５に導入された空気が吸湿室３５内を内壁面に沿って渦状に流れた後に排出されるので、空気と吸湿材（高分子吸湿材３４）との接触時間を長くすることができ、それによって除湿効率を向上させることができる。また、吸湿材（高分子吸湿材３４）を感温点以上に加熱するだけで吸湿材（高分子吸湿材３４）に吸湿された水分を液体状態の水として放出させることができるので、従来のデシカント式の除湿装置よりも消費電力を低減するとともに構造を簡略化することができる。また、外部から導入された空気を吸湿室３５内で旋回させることにより、サイクロン方式の掃除機と同様、空気中のゴミや埃等を空気と分離・落下させることができる。

本発明の態様２にかかる除湿装置１００は、上記態様１において、上記吸湿材（高分子吸湿材３４）を上記感温点以上の温度に加熱する加熱部材（加熱ヒータ３２）を備えている構成である。

上記の構成によれば、加熱部材（加熱ヒータ３２）によって吸湿材（高分子吸湿材３４）を感温点以上の温度に加熱することにより、吸湿材（高分子吸湿材３４）に吸湿された水分を簡単に放出させることができる。また、上述した従来のデシカント式除湿装置のように吸湿材に吸着された水分を水蒸気として放出させるための加熱処理および吸湿材から放出された水蒸気を水に替えるための冷却処理を行う必要がないので、エネルギ効率を向上させることができる。

本発明の態様３にかかる除湿装置１００は、上記態様２において、上記吸湿室３５の外殻部３１に対向配置された基材３３を備え、上記吸湿材（高分子吸湿材３４）は上記基材３３に装着されており、上記加熱部材（加熱ヒータ３２）が上記基材３３と上記外殻部３１との間に配置されているか、あるいは上記基材３３が上記吸湿材（高分子吸湿材３４）を保持する機能と上記加熱部材（加熱ヒータ３２）の機能とを兼ね備えている構成である。

上記の構成によれば、加熱部材（加熱ヒータ３２）を吸湿材（高分子吸湿材３４）に近接する位置に配置することができるので、吸湿材（高分子吸湿材３４）を効率よく加熱することができる。

本発明の態様４にかかる除湿装置１００は、上記態様２または３において、吸引力を生じさせて上記吸湿室３５に空気を導入させる送風ファン４０と、上記送風ファン４０および上記加熱部材（加熱ヒータ３２）の動作を制御し、上記加熱部材（加熱ヒータ３２）を非稼働にして上記送風ファン４０を駆動させる除湿モードと上記加熱部材（加熱ヒータ３２）を稼働させて上記吸湿材（高分子吸湿材３４）に吸湿された水分を放出させる脱水モードとを切り替える制御部８０とを備え、上記制御部８０は、上記除湿モードでは上記加熱部材（加熱ヒータ３２）を非稼働にした状態で上記送風ファン４０を稼働させ、上記脱水モードでは上記送風ファン４０を非稼働にした状態で上記加熱部材（加熱ヒータ３２）を稼働させる構成である。

上記の構成によれば、除湿モードにおいて加熱部材（加熱ヒータ３２）を非稼働にすることで、吸湿材（高分子吸湿材３４）の全域を用いて除湿することができるので除湿効率を向上させることができる。また、除湿モードでは加熱部材（加熱ヒータ３２）を非稼働とし、脱水モードの場合に加熱部材（加熱ヒータ３２）を起動することにより、消費電力を低減できる。

本発明の態様５にかかる除湿装置１００は、上記態様２または３において、吸引力を生じさせて上記吸湿室３５に空気を導入させる送風ファン４０と、上記送風ファン４０および上記加熱部材（加熱ヒータ３２）の動作を制御し、上記加熱部材（加熱ヒータ３２）を非稼働にして上記送風ファン４０を駆動させる除湿モードと上記加熱部材（加熱ヒータ３２）を稼働させて上記吸湿材（高分子吸湿材３４）に吸湿された水分を放出させる脱水モードとを切り替える制御部８０とを備え、上記制御部８０は、上記除湿モードでは上記加熱部材（加熱ヒータ３２）を非稼働にした状態で上記送風ファン４０を稼働させ、上記脱水モードでは上記送風ファン４０を稼働させた状態で上記加熱部材（加熱ヒータ３２）を稼働させる構成である。

上記の構成によれば、除湿モードにおいて加熱部材（加熱ヒータ３２）を非稼働にすることで、吸湿材（高分子吸湿材３４）の全域を用いて除湿することができるので除湿効率を向上させることができる。また、除湿モードでは加熱部材（加熱ヒータ３２）を非稼働とし、脱水モードの場合に加熱部材（加熱ヒータ３２）を起動することにより、消費電力を低減できる。また、送風ファン４０を稼働させた状態で脱水モードの処理を行うことにより、吸湿材（高分子吸湿材３４）の表面で結露した水滴同士が内壁面に沿って旋回する空気流によって内壁面上を移動し、他の水滴とぶつかって結合することでより大きな水滴になる。その結果、水滴の自重が増して下方に移動・滴下しやすくなるので、吸湿材（高分子吸湿材３４）から放出された水分の回収効率を向上させることができる。

本発明の態様６にかかる除湿装置１００は、上記態様４または５において、上記制御部８０は、上記除湿モードの処理を開始させた後、所定時間が経過した時に上記脱水モードの処理を行わせる構成である。

上記の構成によれば、除湿モードの処理を開始させた後、所定時間が経過した時に脱水モードの処理を行わせることで、吸湿材（高分子吸湿材３４）に吸湿された水分を定期的に放出させ、吸湿材（高分子吸湿材３４）の吸湿能力を回復させて除湿能力の低下を抑制することができる。

本発明の態様７にかかる除湿装置１００は、上記態様４から６のいずれかにおいて、上記吸湿室３５から排出される排気湿度を検出する排気湿度センサ８２を備え、上記制御部８０は、排気湿度が所定値以上に上昇したときに上記脱水モードの処理を行わせる構成である。

上記の構成によれば、吸湿材（高分子吸湿材３４）の吸湿量が飽和状態に近づいて吸湿能力が低下したことを排気湿度により検知し、脱水モードの処理を行わせることで吸湿材（高分子吸湿材３４）の吸湿能力を回復させることで除湿能力の低下を抑制することができる。

本発明の態様８にかかる除湿装置１００は、上記態様４から６のいずれか１において、外気湿度を検出する外気湿度センサ８３と、上記吸湿室３５から排出される排気湿度を検出する排気湿度センサ８２とを備え、上記制御部８０は、外気湿度と排気湿度との湿度差が所定値以下に低下したときに上記脱水モードの処理を行わせる構成である。

上記の構成によれば、吸湿材（高分子吸湿材３４）の吸湿量が飽和状態に近づいて吸湿能力が低下したことを外気湿度と排気湿度との湿度差により検知し、脱水モードの処理を行わせることで吸湿材（高分子吸湿材３４）の吸湿能力を回復させることで除湿能力の低下を抑制することができる。

本発明の態様９にかかる除湿装置１００は、上記態様１から８のいずれかにおいて、上記吸湿室３５における上記吸湿材（高分子吸湿材３４）よりも下方の位置に、上記吸湿材（高分子吸湿材３４）から放出された液体状態の水分を排水する排水口３６が設けられている構成である。

上記の構成によれば、吸湿材（高分子吸湿材３４）から放出された液体状態の水分を除湿装置の外部に排出することができる。また、外部から導入された空気を吸湿室３５内で旋回させることにより、空気中のゴミや埃等を空気と分離・落下させ、排水口３６から排出することができる。

本発明の態様１０にかかる除湿装置１００は、上記態様５において、上記制御部８０は、上記脱水モードにおける上記送風ファン４０の回転速度を上記除湿モードにおける上記送風ファン４０の回転速度よりも速くする構成である。

上記の構成によれば、除湿モードにおける風速を比較的遅く設定することにより、除湿対象の湿気を含んだ空気を吸湿材（高分子吸湿材３４）に十分に浸透させて除湿効率を向上させることができる。また、脱水モードにおける風速を比較的速く設定することにより、吸湿材（高分子吸湿材３４）の表面から水滴を吹き飛ばし、効率よく排水させることができる。すなわち、脱水モードにおける風速が弱すぎると、吸湿材（高分子吸湿材３４）の表面に放出された水滴が表面張力の寄与等によって吸湿材（高分子吸湿材３４）に付着して吸湿材（高分子吸湿材３４）から離脱せず、離脱する前に蒸発してしまう場合があるが、脱水モードにおける風速を速く設定することにより、吸湿材（高分子吸湿材３４）の表面から水滴を吹き飛ばして効率よく排水させることができる。

本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することもできる。

本発明は、吸湿材を用いて空気中の水分を吸湿する除湿装置に適用できる。

１０筐体
１１吸入口
１２フィルタ
２０吸気口
２１フィルタ
２２吸気路
３０吸湿ユニット
３１外殻部
３２加熱ヒータ（加熱部材）
３３基材
３４高分子吸湿材（吸湿材）
３５吸湿室（サイクロン室）
３６排水口
４０送風ファン
４１排気路
５０排気口
６０排水タンク
７０操作部
８０制御部
８１計時部
８２排気湿度センサ
８３外気湿度センサ
１００除湿装置

Claims

空気中の水分を吸湿材に吸湿させて除湿する除湿装置であって、
内壁面に吸湿材が装着された吸湿室を備え、
上記吸湿材は、所定の感温点以下の温度では水分を吸湿し、上記感温点を超える温度では液体状態の水分を放出する材質からなり、
上記吸湿室に導入された空気が当該吸湿室内を上記内壁面に沿って渦状に流れた後に当該吸湿室から排出されることを特徴とする除湿装置。
上記吸湿材を上記感温点以上の温度に加熱する加熱部材を備えていることを特徴とする請求項１に記載の除湿装置。
上記吸湿室の外殻部に対向配置された基材を備え、
上記吸湿材は上記基材に装着されており、
上記加熱部材が上記基材と上記外殻部との間に配置されているか、あるいは上記基材が上記吸湿材を保持する機能と上記加熱部材の機能とを兼ね備えていることを特徴とする請求項２に記載の除湿装置。
吸引力を生じさせて上記吸湿室に空気を導入させる送風ファンと、
上記送風ファンおよび上記加熱部材の動作を制御し、上記加熱部材を非稼働にして上記送風ファンを駆動させる除湿モードと上記加熱部材を稼働させて上記吸湿材に吸湿された水分を放出させる脱水モードとを切り替える制御部とを備え、
上記制御部は、
上記除湿モードでは上記加熱部材を非稼働にした状態で上記送風ファンを稼働させ、
上記脱水モードでは上記送風ファンを非稼働にした状態で上記加熱部材を稼働させることを特徴とする請求項２または３に記載の除湿装置。
吸引力を生じさせて上記吸湿室に空気を導入させる送風ファンと、
上記送風ファンおよび上記加熱部材の動作を制御し、上記加熱部材を非稼働にして上記送風ファンを駆動させる除湿モードと上記加熱部材を稼働させて上記吸湿材に吸湿された水分を放出させる脱水モードとを切り替える制御部とを備え、
上記制御部は、
上記除湿モードでは上記加熱部材を非稼働にした状態で上記送風ファンを稼働させ、
上記脱水モードでは上記送風ファンを稼働させた状態で上記加熱部材を稼働させることを特徴とする請求項２または３に記載の除湿装置。
上記制御部は、上記脱水モードにおける上記送風ファンの回転速度を上記除湿モードにおける上記送風ファンの回転速度よりも速くすることを特徴とする請求項５に記載の除湿装置。