JP2019195747A - 除湿機 - Google Patents

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Abstract

【課題】稼動率の低下を抑えられる除湿機1を提供する。【解決手段】除湿機1は、圧縮機6aと、温度センサ14と、圧縮機駆動部23と、マイクロコンピュータ21と、圧縮機負荷低減部25と、を備える。圧縮機6aは、運転速度が一定である。温度センサ14は、圧縮機6aの温度を圧縮機温度として検出する。圧縮機駆動部23は、圧縮機6aの動作を制御する。マイクロコンピュータ21は、圧縮機6aを動作させる信号を圧縮機駆動部23に出力する。圧縮機温度が予め定められた基準温度を超える場合に、圧縮機負荷低減部25は、圧縮機6aの負荷を低減させる。【選択図】図3

Description

本発明は、除湿機に関する。
特許文献1には、圧縮機用のモータの例が記載されている。モータの温度が異常に上昇する場合に、モータは、電力を供給する接続部の導電材料が溶けることによって停止する。
特開2001−263238号公報
しかしながら、特許文献1に記載の圧縮機用のモータは、接続部の不可逆な変化によって電力の供給が遮断される。このため、当該モータを除湿機に適用する場合に、モータの温度が異常に上昇した後は、接続部を交換するまで除湿機は運転できない。これにより、除湿機の稼動率は、低下しうる。
本発明は、このような課題を解決するためになされた。本発明の目的は、稼動率の低下を抑えられる除湿機を提供することである。
本発明に係る除湿機は、運転速度が一定の圧縮機と、圧縮機の温度を圧縮機温度として検出する温度センサと、圧縮機の動作を制御する圧縮機駆動部と、圧縮機を動作させる信号を圧縮機駆動部に出力するマイクロコンピュータと、圧縮機温度が予め定められた基準温度を超える場合に、圧縮機の負荷を低減させる圧縮機負荷低減部と、を備える。
本発明によれば、除湿機は、温度センサと、マイクロコンピュータと、圧縮機負荷低減部と、を備える。運転速度が一定の圧縮機の動作は、マイクロコンピュータから圧縮機駆動部に出力される信号によって制御される。圧縮機負荷低減部は、圧縮機温度が予め定められた基準温度を超える場合に、圧縮機の負荷を低減させる。圧縮機温度は、温度センサが検知する圧縮機の温度である。これにより、不可逆な変化によらずに圧縮機の過熱が確実に防がれる。したがって、除湿機の稼動率の低下が抑えられる。
実施の形態1に係る除湿機の分解斜視図である。 実施の形態1に係る除湿機の断面図である。 実施の形態1に係る除湿機の機能ブロック図である。 実施の形態1に係る異常温度検知回路の例を表す回路図である。 実施の形態1に係る除湿機の構成の例を表す回路図である。 実施の形態1に係るマイクロコンピュータの動作の例を示すフローチャートである。 実施の形態1に係るマイクロコンピュータの動作の例を示すフローチャートである。 実施の形態1の変形例に係る除湿機の構成の例を表す回路図である。 実施の形態2に係る除湿機の構成の例を表す回路図である。
本発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一または相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化または省略する。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る除湿機の分解斜視図である。
図1において、紙面に矢印で示す方向が、除湿機1の前方である。
除湿機1は、例えば可搬型の除湿機である。除湿機1は、中央筐体2と、前方筐体3と、後方筐体4と、送風機5と、除湿装置6と、湿度センサ7と、吐出口ルーバ駆動モータ8と、表示操作パネル9と、貯水タンク10と、制御装置11と、を備える。
中央筐体2は、除湿機1の前後方向における中央部に設けられる。中央筐体2は、自立可能である。中央筐体2は、吐出口12を有する。吐出口12は、除湿機1によって除湿された空気が吐き出される開口である。吐出口12は、例えば、中央筐体2の上部に設けられる。中央筐体2は、図示されないルーバを備える。ルーバは、吐出口12に設けられる。空気が吐出口12から吐き出される向きは、ルーバによって変えられる。
前方筐体3は、除湿機1の前後方向における前方側に設けられる。前方筐体3は、中央筐体2に対して着脱可能に設けられる。
後方筐体4は、除湿機1の前後方向における後方側に設けられる。後方筐体4は、中央筐体2に対して着脱可能に設けられる。後方筐体4は、吸込口13を有する。吸込口13は、除湿機1によって除湿される空気が吸い込まれる開口である。吸込口13は、例えば、後方筐体4の背面の上部に設けられる。
送風機5は、例えば、中央筐体2の前方側に設けられる。送風機5は、例えば中央筐体2の中央部の前面に設けられる。送風機5は、例えば、送風ファンと、モータと、を備える。送風機5のモータの回転軸は、例えば、水平方向に向けられる。送風機5のモータの回転軸は、例えば、除湿機1の前後方向に平行に向けられる。モータは、例えば運転速度が可変の交流モータである。
除湿装置6は、例えば、中央筐体2の後方側に設けられる。
湿度センサ7は、例えば中央筐体2の下部の左右方向における側面の一方に設けられる。湿度センサ7は、空気中の湿度を測定しうるように構成される。
吐出口ルーバ駆動モータ8は、例えば中央筐体2の上部に設けられる。吐出口ルーバ駆動モータ8は、吐出口12に設けられるルーバの向きを変えうるように構成される。
表示操作パネル9は、例えば、前方筐体3の上部に設けられる。表示操作パネル9は、利用者による操作を受け付けうるように構成される。
貯水タンク10は、例えば、前方筐体3の下部に設けられる。前方筐体3が中央筐体2に取り付けられている状態において、貯水タンク10は、除湿機1の前方側から着脱可能に設けられる。
制御装置11は、例えば、中央筐体2の前方側に設けられる。
図2は、実施の形態1に係る除湿機の断面図である。
図2において、紙面左側が除湿機1の前方である。
除湿機1の除湿装置6は、圧縮機6aと、凝縮器6bと、減圧装置6cと、蒸発器6dと、を備える。
圧縮機6aは、例えば、モータを備える。圧縮機6aのモータは、一定速度で回転しうるように構成される。すなわち、圧縮機6aの運転速度は一定である。圧縮機6aのモータは、例えば単相のインダクションモータである。
除湿機1の運転において、表示操作パネル9は、利用者による操作を受け付ける。制御装置11は、表示操作パネル9が受け付けた操作および湿度センサ7が検出した湿度に基づいて、送風機5の動作を制御する。送風機5のモータは、制御装置11の制御に応じた運転速度で回転する。圧縮機6aのモータは、制御装置11の制御によって一定速度で回転する。圧縮機6aは、モータの駆動力によって冷媒を圧縮する。凝縮器6bは、圧縮機6aが圧縮した冷媒を冷却する。減圧装置6cは、凝縮器6bが冷却した冷媒を減圧する。
室内の空気Aは、送風機5の送風ファンによって、吸込口13から水平方向に沿って除湿機1の内部に吸い込まれる。除湿機1の内部に吸い込まれた空気は、凝縮器6bおよび蒸発器6dを通過する。蒸発器6dは、減圧装置6cが減圧した冷媒への吸熱を行うことで、通過する空気に含まれる水分を除去する。すなわち、蒸発器6dを通過する空気は除湿される。送風機5は、吐出口12から上方に向けて除湿された空気Bを室内へ吐き出す。蒸発器6dによって空気から除去された水分は、貯水タンク10に貯められる。
続いて、図3を用いて、実施の形態1に係る除湿機1の機能を説明する。
図3は、実施の形態1に係る除湿機の機能ブロック図である。
除湿機1は、温度センサ14と、電流センサ15と、を備える。
温度センサ14は、例えば、圧縮機6aの外郭に設けられる。温度センサ14は、圧縮機温度を検出する。圧縮機温度は、圧縮機6aの温度である。温度センサ14は、例えばNTC(Negative Temperature Coefficient)サーミスタを備える。NTCサーミスタは、温度が高くなると抵抗値が低下する特性を有する。NTCサーミスタは、温度に応じて抵抗値が変化する素子の例である。
電流センサ15は、圧縮機6aのモータに電力を供給する配線の電流を検知しうるように構成される。電流センサ15は、例えば交流の電力を供給する配線の周りに配置されるカレントトランスを含む。
表示操作パネル9は、信号配線16および電源配線17によって、制御装置11に接続される。信号配線16は、表示操作パネル9に入出力の信号を伝達する。電源配線17は、表示操作パネル9に給電する。表示操作パネル9は、表示部18と、操作部19と、を備える。
表示部18は、例えば除湿機1の運転状態を表す視覚情報を利用者に表示する。表示部18は、例えば発光ダイオードまたは液晶パネルなどで形成される。
操作部19は、利用者による操作を受け付ける。操作部19は、例えば表示部18の周囲に設けられたボタン等の機械スイッチで構成される。あるいは、操作部19は、例えば表示部18の少なくとも一部がタッチパネルで形成されることで実現される。操作部19は、運転スイッチ20を有する。運転スイッチ20は、ONまたはOFFを切り替える操作を受け付ける。
制御装置11は、マイクロコンピュータ21と、電源回路22と、圧縮機駆動部23と、ルーバ駆動部24と、圧縮機負荷低減部25と、を備える。
マイクロコンピュータ21は、測定される湿度の値を取得しうるように、湿度センサ7に接続される。マイクロコンピュータ21は、表示する情報を表す信号を出力しうるように、表示部18に接続される。マイクロコンピュータ21は、入力される操作を表す信号を取得しうるように、操作部19に接続される。
マイクロコンピュータ21のAD変換(Analog/Digital変換)入力ピンは、湿度センサ7、温度センサ14および電流センサ15の各々に電気的に接続される。AD変換入力ピンは、ハイインピーダンスの状態である。湿度センサ7、温度センサ14および電流センサ15の各々の出力は、マイクロコンピュータ21の内部で、電圧のアナログ信号から湿度、温度および電流の各々の値に変換され、制御情報として処理される。
電源回路22は、電源プラグ26を介して交流の電源27から給電を受ける。電源回路22は、除湿機1の制御に必要な直流の内部電源を生成する。
圧縮機駆動部23は、圧縮機6aの動作を制御する駆動回路である。圧縮機6aの動作の制御は、圧縮機6aの起動および停止を含む。圧縮機駆動部23は、圧縮機6aと電気的に接続される。マイクロコンピュータ21は、操作部19が受け付けた操作および湿度センサ7が検出した湿度に基づいて、圧縮機駆動部23に圧縮機6aの動作を制御するための信号を出力する。圧縮機駆動部23は、マイクロコンピュータ21から出力される信号に基づいて圧縮機6aの動作を制御する。
ルーバ駆動部24は、吐出口ルーバ駆動モータ8の動作を制御する駆動回路である。吐出口ルーバ駆動モータ8の動作の制御は、吐出口12に設けられるルーバの傾きの制御を含む。ルーバ駆動部24は、吐出口ルーバ駆動モータ8と電気的に接続される。マイクロコンピュータ21は、操作部19が受け付けた操作に基づいて、ルーバ駆動部24に吐出口ルーバ駆動モータ8の動作を制御するための信号を出力する。ルーバ駆動部24は、マイクロコンピュータ21から出力される信号に基づいて吐出口ルーバ駆動モータ8の動作を制御する。
圧縮機負荷低減部25は、送風機駆動部28と、異常温度検知回路29と、を備える。圧縮機負荷低減部25は、圧縮機温度が基準温度を超える場合に圧縮機6aの負荷を低減させる信号を出力しうるように構成される。基準温度は、圧縮機負荷低減部の動作の1つ以上の基準として予め定められた温度である。
送風機駆動部28は、送風機5の動作を制御する駆動回路である。送風機5の動作の制御は、送風機5の起動、停止および送風量の調整を含む。送風機駆動部28は、送風機5と電気的に接続される。マイクロコンピュータ21は、操作部19が受け付けた操作に基づいて、送風機駆動部28に送風機5の動作を制御するための信号を出力する。送風機駆動部28は、マイクロコンピュータ21から出力される信号に基づいて送風機5の動作を制御する。
異常温度検知回路29は、圧縮機温度を表す信号を取得しうるように、温度センサ14に電気的に接続される。異常温度検知回路29は、圧縮機温度を停止温度と比較するアナログ回路である。停止温度は、予め定められた圧縮機6aを停止する温度である。異常温度検知回路29は、出力端子を有する。異常温度検知回路29は、出力端子に温度を比較した結果を表す信号を出力する。出力端子は、マイクロコンピュータ21および圧縮機駆動部23に電気的に接続される。異常温度検知回路29は、マイクロコンピュータ21の処理と独立に温度を比較する。圧縮機温度が停止温度を超える場合に、異常温度検知回路29は、マイクロコンピュータ21から圧縮機駆動部23に出力される信号を遮断する信号を出力端子に出力する。異常温度検知回路29は、比較部30および変換部31を備える。
比較部30は、温度センサ14の出力から取得する圧縮機温度の値を、停止温度の値と比較する。
変換部31は、比較部30が出力する比較の結果を表す信号を、マイクロコンピュータ21から圧縮機駆動部23に出力される信号を遮断することができる出力形式の信号に変換する。
停止温度は、例えば圧縮機6aのモータの巻線が限界温度に近づいたときのモータの外郭温度に基づいて設定される。より具体的には、例えばモータの巻線が限界温度である190℃に近づいたときのモータの外郭温度が120℃である場合に、停止温度は、10℃の余裕を持って110℃に設定される。停止温度は、基準温度の例である。
圧縮機6a、送風機5および吐出口ルーバ駆動モータ8の各々は、除湿機1のアクチュエータである。圧縮機駆動部23、ルーバ駆動部24および送風機駆動部28の各々は、アクチュエータ駆動部である。アクチュエータ駆動部は、アクチュエータの動作を制御する駆動回路である。
マイクロコンピュータ21の各機能は、処理回路により実現されてもよい。マイクロコンピュータ21の処理回路は、少なくとも1つのプロセッサ21aと少なくとも1つのメモリ21bとを備える。処理回路が少なくとも1つのプロセッサ21aと少なくとも1つのメモリ21bとを備える場合、マイクロコンピュータ21の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現されてもよい。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述されてもよい。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも1つのメモリ21bに格納されてもよい。少なくとも1つのプロセッサ21aは、少なくとも1つのメモリ21bに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、マイクロコンピュータ21の各機能を実現してもよい。少なくとも1つのメモリ21bは、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク等を含んでもよい。
マイクロコンピュータ21の処理回路は、少なくとも1つの専用のハードウェアを備えてもよい。処理回路が少なくとも1つの専用のハードウェアを備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field−Programmable Gate Array)、またはこれらを組み合わせたものでもよい。
マイクロコンピュータ21の各部の機能がそれぞれ処理回路で実現されてもよい。また、マイクロコンピュータ21の各部の機能がまとめて処理回路で実現されてもよい。マイクロコンピュータ21の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、他の一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、マイクロコンピュータ21の各機能を実現しても良い。
続いて、図4を用いて、実施の形態1に係る異常温度検知回路29の回路の構成を説明する。
図4は、実施の形態1に係る異常温度検知回路の例を表す回路図である。
異常温度検知回路29は、例えば、出力がオープンコレクタ構造のコンパレータIC(Integrated Circuit)を備える。
比較部30は、第1コンパレータ32および第2コンパレータ33を備える。a点は、第1コンパレータ32の反転入力(−)である。b点は、第1コンパレータ32の非反転入力(+)である。c点は、第1コンパレータ32の出力である。抵抗R714および温度センサ14によって生成される分圧電圧は、a点に入力される。a点の電圧は、温度センサ14の温度によって変化する抵抗値に応じて変動する。抵抗R716、抵抗R717、抵抗R718、抵抗R719、抵抗R720および抵抗R721によって生成される分圧電圧は、b点に入力される。
圧縮機温度が停止温度より低い場合に、温度センサ14の抵抗値は大きい。このとき、反転入力(−)であるa点の電圧は、非反転入力(+)であるb点の電圧より高い。これにより、第1コンパレータ32の出力であるc点の電圧は、Lレベルになる。
一方、圧縮機温度が停止温度を超える場合に、温度センサ14の抵抗値は小さくなる。このとき、反転入力(−)であるa点の電圧は、非反転入力(+)であるb点の電圧より低くなる。これにより、第1コンパレータ32の出力であるc点の電圧は、LレベルからHレベルになる。第1コンパレータ32の出力がHレベルのときのc点の電圧は、抵抗R716、抵抗R717、抵抗R718、抵抗R719、抵抗R720および抵抗R721によって生成される分圧電圧である。
第1コンパレータ32は、圧縮機温度が停止温度に達するときのチャタリングを回避しうるように、ディファレンシャルを有する。ディファレンシャルは、ヒステリシスの幅である。a点の電圧がb点の電圧よりも低くなると、出力のオープンコレクタがオンの状態からオープンの状態になるため、c点の電圧が高くなる。このとき、b点から抵抗R719を経由してc点に流れていた電流の方向が反転する。c点からb点へ電流が流れるようになることで、b点の電圧も高くなる。これによりb点とa点との電圧の差が大きくなるため、閾値近傍でのc点の出力のチャタリングが防止される。ディファレンシャルは、例えば5℃程度の温度差に相当する電圧の差に設定される。
第1コンパレータ32の出力は、第2コンパレータ33の反転入力(−)に入力される。このため、第2コンパレータ33の出力は、第1コンパレータ32の出力の状態と逆の状態になる。第2コンパレータ33の出力は、変換部31に入力される。変換部31は、入力される信号の出力形式を変換して出力する。
続いて、図5を用いて、実施の形態1に係る除湿機1の回路の構成を説明する。
図5は、実施の形態1に係る除湿機の構成の例を表す回路図である。
送風機駆動部28は、マイクロコンピュータ21からシリアル信号などによって、速度制御情報を取得する。送風機駆動部28は、取得する速度制御情報に基づいて送風機5の送風量の調整を含む制御を行う。送風機駆動部28は、例えばインバータ駆動回路である。
圧縮機駆動部23は、リレーX1と、トランジスタQ1と、を備える。リレーX1は、ノーマルオープンである。リレーX1は、圧縮機6aに電源27から電力を供給する回路を開閉しうるように構成される。トランジスタQ1は、例えば抵抗内蔵型のNPNトランジスタである。トランジスタQ1のコレクタは、リレーX1の操作コイルに接続される。操作コイルは、入力端子の例である。トランジスタQ1のベースは、異常温度検知回路29の出力端子およびマイクロコンピュータ21の出力ピンP2に接続される。
電流センサ15のカレントトランスは、抵抗R1、ダイオードD1、コンデンサC1および抵抗R3に接続される。抵抗R3は、コンデンサC1の電荷を放電するために接続される。抵抗R3の抵抗値は、例えば数十kΩである。
マイクロコンピュータ21は、リセット回路に接続される。リセット回路は、抵抗R13、コンデンサC6およびダイオードD10で構成される。
この例において、異常温度検知回路29の変換部31は、入力される信号をそのまま出力させうるように構成される。すなわち、異常温度検知回路29の出力端子は、図4の第2コンパレータ33の出力であるオープンコレクタ出力に直接接続される。
続いて、実施の形態1に係る除湿機1の動作を説明する。
マイクロコンピュータ21のリセット入力がLレベルのときに、マイクロコンピュータ21のプログラムは停止状態となる。このとき、マイクロコンピュータ21のピンP1およびピンP2の各々は、出力モードから入力モードとなる。これにより、マイクロコンピュータ21から外部への信号の出力がなくなる。このとき、送風機5および圧縮機6aの各々は動作しない。
マイクロコンピュータ21は、予め定められた時間ごとの割り込み処理によって温度センサ14、湿度センサ7および電流センサ15などのセンサからの信号を取得する。マイクロコンピュータ21は、取得した信号が表す値を平均化処理した後に、例えばメモリ21bに含まれるRAM(Random Access Memory)に、対応するセンサによる測定値として記憶する。これにより、マイクロコンピュータ21は、随時更新されるセンサによる測定値を参照する。
運転スイッチ20によってONの操作が受け付けられたときに、除湿機1は、運転を開始する。ここで、運転スイッチ20が例えば押しボタンスイッチである場合に、押しボタンスイッチの操作によって生じるチャタリングは、マイクロコンピュータ21によって処理される。例えば、除湿機1が停止しているときに、0.1秒から0.3秒程度の間に連続してONの操作が検知される場合に、マイクロコンピュータ21は、一度のONの操作が受け付けられたと判定する。一方、除湿機1が運転しているときに、0.1秒から0.3秒程度の間に連続してOFFの操作が検知される場合に、マイクロコンピュータ21は、一度のOFFの操作が受け付けられたと判定する。
運転スイッチ20がONであり、かつ、湿度センサ7による測定値が、予め定められた湿度の値より高い場合に、除湿機1は、除湿の動作を開始する。除湿機1は、除湿の動作を開始してから予め定められた時間冷媒を安定させる。除湿機1は、冷媒を安定させた後に、圧縮機6aの動作を開始する。除湿機1が冷媒を安定させる時間は、例えば3分間である。除湿機1が冷媒を安定させる時間は、起動停止タイマによって測定される。起動停止タイマは、例えばマイクロコンピュータ21によってカウントされる。起動停止タイマは、除湿機1が冷媒を安定させる時間が経過したときにカウントを停止する。マイクロコンピュータ21は、起動停止タイマによって3分間計測した後に、圧縮機6aを動作させる信号としてピンP2にHレベルの信号を出力する。
マイクロコンピュータ21のピンP2の出力がHレベルのときに、抵抗R2を介してトランジスタQ1のベースに信号が入力される。このとき、トランジスタQ1がON状態になることで、リレーX1の操作コイルが通電される。リレーX1は、圧縮機6aに電源27から電力を供給する回路の接点を閉じる。これにより、圧縮機6aは、一定速で運転する。
電流センサ15のカレントトランスの出力電圧は、抵抗R1の両端に印加される。ダイオードD1は、出力電圧の正極のみを通過させる。コンデンサC1は、ダイオードD1を通過した出力電圧を平滑化する。平滑化された出力電圧は、監視される電流の大きさに応じた高さの電圧として、マイクロコンピュータ21のAD変換ピンADIN2に入力される。マイクロコンピュータ21は、入力される電圧値に基づいて圧縮機6aの電流の大きさを監視する。
温度センサ14に検出される圧縮機温度が停止温度を超えるときに、異常温度検知回路29は出力端子に出力する信号をLレベルに反転させる。これにより、マイクロコンピュータ21のピンP2の出力状態にかかわらず、抵抗R2とトランジスタQ1のベースの接点に印加される電圧は、Lレベルとなる。このとき、トランジスタQ1がOFF状態になることで、リレーX1の操作コイルが不通電になる。リレーX1は、圧縮機6aに電源27から電力を供給する回路の接点を開く。これにより、マイクロコンピュータ21から圧縮機駆動部23に出力される信号が遮断されることで、圧縮機6aは、停止する。
温度センサ14に検出される圧縮機温度が低風量運転温度を超えるときに、マイクロコンピュータ21は、送風機5の風量を低下させる。低風量運転温度は、圧縮機6aの負荷を低減させる処理を実施する基準として予め定められる温度である。低風量運転温度は、停止温度より低く設定される。より具体的には、例えば停止温度が110℃である場合に、低風量運転温度は90℃に設定される。低風量運転温度は、基準温度の例である。
マイクロコンピュータ21は、送風機5の運転モードを、通常モードまたは風量ダウンモードとして運転する。通常モードは、通常時の運転モードである。風量ダウンモードは、圧縮機温度が低風量運転温度を超えているために送風機5の風量を低下させる運転モードである。マイクロコンピュータ21は、送風機5の運転モードを、風量ダウンモードフラグFによって管理する。マイクロコンピュータ21は、風量ダウンモードフラグFの値を0として通常モードを表す。マイクロコンピュータ21は、風量ダウンモードフラグFの値を1として風量ダウンモードを表す。
マイクロコンピュータ21は、過電流継続時間が予め定められた時間より長い場合に、圧縮機の運転を停止させる信号を出力する。ここで、過電流継続時間は、電流センサ15による測定値が予め定められた過電流の基準値を超えている状態の継続時間である。予め定められた時間は、例えば1分である。過電流継続時間は、過電流タイマによって測定される。過電流タイマは、例えばマイクロコンピュータ21によってカウントされる。マイクロコンピュータ21は、電流センサ15による測定値が過電流の基準値を超えるときに過電流タイマのカウントを開始する。
続いて、図6および図7を用いて、圧縮機6aおよび送風機5の制御に係るマイクロコンピュータ21の動作を説明する。
図6および図7は、実施の形態1に係るマイクロコンピュータの動作の例を示すフローチャートである。
図6のステップS101において、マイクロコンピュータ21は、運転スイッチ20がONであるかを判定する。判定結果がNoの場合に、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS102に進む。判定結果がYesの場合に、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS105に進む。
ステップS102において、マイクロコンピュータ21は、圧縮機6aを停止させる信号を圧縮機駆動部23に出力する。その後、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS103に進む。
ステップS103において、マイクロコンピュータ21は、送風機5を停止させる信号を送風機駆動部28に出力する。その後、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS104に進む。
ステップS104において、マイクロコンピュータ21は、風量ダウンモードフラグFの値を0に設定する。その後、マイクロコンピュータ21は、起動停止タイマをクリアする。その後、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS101に進む。
ステップS105において、マイクロコンピュータ21は、湿度センサ7による測定値が、予め定められた設定湿度の値より高いかを判定する。判定結果がNoの場合に、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS102に進む。判定結果がYesの場合に、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS106に進む。
ステップS106において、マイクロコンピュータ21は、温度センサ14による圧縮機温度の測定値が、予め定められた低風量運転温度より高いかを判定する。判定結果がNoの場合に、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS107に進む。判定結果がYesの場合に、マイクロコンピュータ21の動作は、図7のステップS116に進む。
ステップS107において、マイクロコンピュータ21は、風量ダウンモードフラグFの値を0に設定する。その後、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS108に進む。
ステップS108において、マイクロコンピュータ21は、送風機5の送風量を設定する。その後、マイクロコンピュータ21は、設定した送風量に従って送風機5を動作させる信号を送風機駆動部28に出力する。その後、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS109に進む。
ステップS109において、マイクロコンピュータ21は、除湿機1の起動後に起動停止タイマがカウントされたかを判定する。判定結果がNoの場合に、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS110に進む。判定結果がYesの場合に、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS111に進む。
ステップS110において、マイクロコンピュータ21は、起動停止タイマのカウントを開始する。その後、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS101に進む。
ステップS111において、マイクロコンピュータ21は、起動停止タイマがカウント中であるかを判定する。判定結果がYesの場合に、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS101に進む。判定結果がNoの場合に、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS112に進む。
ステップS112において、マイクロコンピュータ21は、圧縮機6aを動作させる信号を出力する。その後、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS113に進む。
ステップS113において、マイクロコンピュータ21は、過電流継続時間が予め定められた時間より長いかを判定する。判定結果がNoの場合に、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS114に進む。判定結果がYesの場合に、マイクロコンピュータ21の動作は、図7のステップS121に進む。
ステップS114において、マイクロコンピュータ21は、過電流タイマをクリアする。その後、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS115に進む。
ステップS115において、マイクロコンピュータ21は、圧縮機6aのモータに電力を供給する配線に電流が流れておらず、かつ、温度センサ14による圧縮機温度の測定値が停止温度より高いかを判定する。判定結果がNoの場合に、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS101に進む。判定結果がYesの場合に、マイクロコンピュータ21は、異常温度検知回路29によって圧縮機6aに供給される電力が遮断されたと判定する。その後、マイクロコンピュータ21の動作は、図7のステップS121に進む。
図7のステップS116において、マイクロコンピュータ21は、風量ダウンモードフラグFの値が1であるかを判定する。判定結果がNoの場合に、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS117に進む。判定結果がYesの場合に、マイクロコンピュータ21は、風量ダウンモードの運転が継続していると判定する。その後、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS119に進む。
ステップS117において、マイクロコンピュータ21は、風量ダウンモードフラグFの値を1に設定する。その後、マイクロコンピュータ21は、風量ダウンモードタイマのカウントを開始する。その後、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS118に進む。
ステップS118において、マイクロコンピュータ21は、送風機5の風量を低下させる信号を出力する。その後、マイクロコンピュータ21の動作は、図6のステップS112に進む。
ステップS119において、マイクロコンピュータ21は、風量ダウンモードタイマのカウントが予め定められた時間継続しているかを判定する。予め定められた時間は、例えば5分間である。判定結果がNoの場合に、マイクロコンピュータ21の動作は、図6のステップS112に進む。判定結果がYesの場合に、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS120に進む。
ステップS120において、マイクロコンピュータ21は、送風機5が最低風量で運転されているかを判定する。判定結果がNoの場合に、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS118に進む。判定結果がYesの場合に、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS121に進む。
ステップS121において、マイクロコンピュータ21は、圧縮機6aの過熱異常を表す内容を表示させる信号を表示部18に出力する。その後、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS122に進む。
ステップS122において、マイクロコンピュータ21は、圧縮機6aを停止させる信号を圧縮機駆動部23に出力する。その後、マイクロコンピュータ21の動作は、ステップS123に進む。
ステップS123において、マイクロコンピュータ21は、送風機5を停止させる信号を送風機駆動部28に出力する。その後、マイクロコンピュータ21の動作は、終了する。
以上に説明したように、実施の形態1に係る除湿機1は、圧縮機6aと、温度センサ14と、圧縮機駆動部23と、マイクロコンピュータ21と、圧縮機負荷低減部25と、を備える。圧縮機6aは、運転速度が一定である。温度センサ14は、圧縮機6aの温度を圧縮機温度として検出する。圧縮機駆動部23は、圧縮機6aの動作を制御する。マイクロコンピュータ21は、圧縮機6aを動作させる信号を圧縮機駆動部23に出力する。圧縮機温度が予め定められた基準温度を超える場合に、圧縮機負荷低減部25は、圧縮機6aの負荷を低減させる信号を出力する。
圧縮機6aの動作または停止は、マイクロコンピュータ21から圧縮機駆動部23に出力される信号によって制御される。圧縮機負荷低減部25は、温度センサ14が検知する圧縮機温度に基づいて圧縮機6aを停止させる。圧縮機負荷低減部25は、マイクロコンピュータ21から圧縮機駆動部23への信号と異なる経路からの信号によって圧縮機6aの負荷を低減させる。これにより、不可逆な変化によらずに圧縮機の過熱が確実に防がれる。したがって、除湿機の稼動率の低下が抑えられる。
また、除湿機1は、送風機5を備える。送風機5は、風量が可変である。圧縮機負荷低減部25は、送風機駆動部28を備える。圧縮機温度が予め定められた低風量運転温度を超える場合に、送風機駆動部28は、風量を低下させる信号を送風機5に出力することによって圧縮機6aの負荷を低減させる。
運転速度が一定の圧縮機6aは、運転速度を変化させて負荷を低減させることができない。このため、圧縮機6aの負荷を直接低減させるためには、圧縮機6aを停止させるほかない。ここで、送風機駆動部28は、圧縮機6aに通じて熱交換を行う蒸発器6dに通過させる空気の風量を低下させる。これにより、蒸発器6dから冷媒に吸収される熱量が少なくなる。ここで、冷媒に吸収される熱量は、空気の顕熱および水の凝縮熱による熱量を含む。圧縮機6aに熱交換によって運ばれる熱量が減ることで、圧縮機6aの負荷が間接的に低減させられる。したがって、送風機駆動部28は、除湿機1を運転しながら、運転速度が一定の圧縮機6aの負荷を低減させられる。圧縮機6aの負荷の低減によって、圧縮機6aに供給される電流値が下がる。これにより、送風機駆動部28は、圧縮機6aの温度を下げられる。
また、送風機5は、送風機駆動部28から出力される信号によって予め定められた時間予め定められた最低風量で運転される。送風機5の当該運転の後に圧縮機温度が低風量運転温度を超えている場合に、マイクロコンピュータ21は、圧縮機6aを停止させる信号を圧縮機駆動部23に出力する。
ロックなどの要因によって圧縮機6aが発熱している場合、圧縮機6aの負荷を間接的に低減させても温度が下がらない場合がある。このような場合に、マイクロコンピュータ21は、圧縮機6aを停止させることによって過熱による圧縮機6aの破損を抑える。
また、圧縮機負荷低減部25は、異常温度検知回路29を備える。圧縮機温度が予め定められた停止温度を超える場合に、異常温度検知回路29は、マイクロコンピュータ21から圧縮機駆動部23に出力される信号を遮断して圧縮機6aを停止させることによって圧縮機6aの負荷を低減させる。
マイクロコンピュータ21のソフトウェアおよび異常温度検知回路29のハードウェアの各々の異なる経路からの信号によって圧縮機6aは停止させられる。圧縮機6aを停止させる装置が多様性を持つことで、圧縮機6aの過熱はより確実に防がれる。例えば、マイクロコンピュータ21が暴走した場合においても、圧縮機6aの過熱は異常温度検知回路29によって防がれる。
また、圧縮機負荷低減部25は、送風機駆動部28および異常温度検知回路29の両方を備える。圧縮機温度が低風量運転温度を超える場合に、送風機駆動部28は、圧縮機6aの負荷を間接的に低減させる。圧縮機6aの負荷が間接的に低減されてもなお圧縮機温度が停止温度を超える場合に、異常温度検知回路29は、圧縮機6aを停止する。これにより、圧縮機負荷低減部25は、除湿機1の稼動率の低下を抑えつつ、圧縮機6aの過熱をより確実に防ぐことができる。ここで、停止温度は低風量運転温度より高く設定される。すなわち、圧縮機負荷低減部25は、圧縮機6aを強制的に停止させる前に、段階的に負荷を低減することで圧縮機6aの過熱を防ぐことができる。
また、圧縮機駆動部23は、リレーX1と、トランジスタQ1と、を備える。リレーX1は、圧縮機6aに電力を供給する回路を開閉する。リレーX1は、ノーマルオープンである。トランジスタQ1は、リレーX1の入力端子に接続する。マイクロコンピュータ21は、圧縮機6aを動作させる信号としてトランジスタQ1にリレーX1を閉にする信号を出力する。圧縮機温度が停止温度を超える場合に、異常温度検知回路29は、トランジスタQ1にリレーX1を開にする信号を出力することで圧縮機6aを停止させる。これにより、簡単な構成によって圧縮機6aの過熱が確実に防がれる。
また、温度センサ14は、温度に応じて抵抗値が変化する素子を備える。異常温度検知回路29は、当該素子の抵抗値の変化により変動する電圧と、分圧抵抗で生成した電圧と、を比較する第1コンパレータ32を備える。ここで、分圧抵抗で生成した電圧は、停止温度に対応する。すなわち、停止温度は、分圧抵抗によって設定される。これにより、異常温度検知回路29は、簡単な構成で圧縮機6aの過熱異常を検知できる。
また、温度センサ14の温度に応じて抵抗値が変化する素子は、第1コンパレータ32の反転入力端子に接続される。温度センサ14は、マイクロコンピュータ21のAD変換入力ピンにも接続される。第1コンパレータ32は、ディファレンシャルを設定するために、出力を非反転入力(+)側に帰還している。このため、非反転入力(+)側の電圧は、圧縮機温度が停止温度をまたいで変わるときに変化する。一方、温度センサ14は反転入力(−)に接続されるので、第1コンパレータ32の出力の帰還によって出力電圧が変化しない。このため、マイクロコンピュータ21に入力される温度センサ14の信号が第1コンパレータ32の出力の帰還によって変化することが回避される。
また、除湿機1は、電流センサ15と、表示部18と、を備える。電流センサ15は、圧縮機6aに電力を供給する回路の電流を検知する。電流センサ15が電流を検知せず、かつ、圧縮機温度が停止温度を超えている場合に、表示部18は、圧縮機6aの過熱異常を表す内容を表示する。これにより、マイクロコンピュータ21によらずに異常温度検知回路29によって圧縮機6aが停止した場合にも、利用者は表示部18の表示によって除湿機1の状態を正確に知ることができる。
また、除湿機1は、電流センサ15を備える。電流センサ15は、圧縮機6aに電力を供給する回路の電流を検知する。電流センサ15に検知される電流が予め定められた電流値より大きい状態が予め定められた時間継続する場合に、マイクロコンピュータ21は、圧縮機6aを停止させる信号を圧縮機駆動部23に出力する。これにより、圧縮機6aの保護機能が強化される。
続いて、図8を用いて、実施の形態1の変形例に係る除湿機1の回路の構成を説明する。
図8は、実施の形態1の変形例に係る除湿機の構成の例を表す回路図である。
送風機5のモータは、強または弱に切り替わる速調機能を備えるインダクションモータである。
送風機駆動部28は、リレーX2と、リレーX3と、トランジスタQ2と、トランジスタQ3と、を備える。リレーX2は、ノーマルオープンである。リレーX2は、送風機5に電源27から電力を供給する回路を開閉しうるように構成される。リレーX3は、c接点構成である。すなわち、リレーX3は、ノーマルオープンおよびノーマルクローズの両方の接点を持つ。リレーX3は、送風機5のモータの速調機能を切替えうるように構成される。トランジスタQ2およびトランジスタQ3の各々は、例えば抵抗内蔵型のNPNトランジスタである。トランジスタQ2のコレクタは、リレーX2の操作コイルに接続される。トランジスタQ2のベースは、マイクロコンピュータ21の出力ピンP1に接続される。トランジスタQ3のコレクタは、リレーX3の操作コイルに接続される。トランジスタQ3のベースは、マイクロコンピュータ21の出力ピンP3に接続される。
マイクロコンピュータ21のピンP1の出力がHレベルのときに、トランジスタQ2のベースに信号が入力される。このとき、トランジスタQ2がON状態になることで、リレーX2の操作コイルが通電される。リレーX2は、送風機5に電源27から電力を供給する回路の接点を閉じる。これにより、送風機5は、強または弱の一方の速度で運転する。
マイクロコンピュータ21のピンP3の出力がHレベルのときに、トランジスタQ3のベースに信号が入力される。このとき、トランジスタQ3がON状態になることで、リレーX3の操作コイルが通電される。リレーX3は、送風機5のモータの速調機能を切替える。
以上に説明したように、送風機駆動部28は、簡単な構成によって送風機5の風量を低下することで圧縮機6aの負荷を低減できる。
実施の形態2.
実施の形態2では、実施の形態1で開示された例と相違する点について詳しく説明する。実施の形態2で説明しない特徴については、実施の形態1で開示された例のいずれの特徴が採用されてもよい。
図9を用いて、実施の形態2に係る除湿機1の回路の構成を説明する。
図9は、実施の形態2に係る除湿機の構成の例を表す回路図である。
圧縮機駆動部23は、リレーX1と、第1トランジスタQ4と、第2トランジスタQ5と、を備える。リレーX1は、ノーマルオープンである。リレーX1は、圧縮機6aに電源27から電力を供給する回路を開閉しうるように構成される。第1トランジスタQ4は、例えば抵抗内蔵型のPNPトランジスタである。第2トランジスタQ5は、例えば抵抗内蔵型のNPNトランジスタである。第1トランジスタQ4のベースは、マイクロコンピュータ21の出力ピンP2に接続される。第2トランジスタQ5のベースは、異常温度検知回路29の出力端子に接続される。第1トランジスタQ4のコレクタは、リレーX1の操作コイルの他方に接続される。第2トランジスタQ5のコレクタは、リレーX1の操作コイルの一方に接続される。すなわち、第1トランジスタQ4、第2トランジスタQ5およびリレーX1の操作コイルは、直列に接続される。
マイクロコンピュータ21のピンP2の出力がLレベルのときに、第1トランジスタQ4のベースに信号が入力される。温度センサ14に検出される圧縮機温度が停止温度を超えていないときに、異常温度検知回路29は第2トランジスタQ5のベースにHレベルの信号を出力する。このとき、第2トランジスタQ5および第1トランジスタQ4の両方がON状態になることで、リレーX1の操作コイルが通電される。リレーX1は、圧縮機6aに電源27から電力を供給する回路の接点を閉じる。これにより、圧縮機6aは、一定の速度で運転する。
温度センサ14に検出される圧縮機温度が停止温度を超えるときに、異常温度検知回路29は出力端子にLレベルの信号を出力する。このとき、第2トランジスタQ5がOFF状態になることで、第1トランジスタQ4の状態にかかわらず、リレーX1の操作コイルが不通電となる。これにより、マイクロコンピュータ21から圧縮機駆動部23に出力される信号が遮断されることで、圧縮機6aは、停止する。
以上に説明したように、実施の形態1に係る圧縮機駆動部23は、リレーX1と、第1トランジスタQ4と、第2トランジスタQ5と、を備える。リレーX1は、圧縮機6aに電力を供給する回路を開閉する。リレーX1は、ノーマルオープンである。第1トランジスタQ4は、リレーX1の入力端子に接続する。第2トランジスタQ5は、リレーX1の入力端子に接続する。リレーX1の入力端子、第1トランジスタQ4および第2トランジスタQ5は直列に接続される。マイクロコンピュータ21は、圧縮機6aを動作させる信号として第1トランジスタQ4にリレーX1を閉にする信号を出力する。異常温度検知回路29は、圧縮機温度が停止温度を超える場合に、第2トランジスタQ5にリレーX1を開にする信号を出力することで圧縮機6aを停止させる。
これにより、簡単な構成によって圧縮機6aの過熱が確実に防がれる。第1トランジスタQ4および第2トランジスタQ5の少なくとも一方がOFF状態であれば、圧縮機6aは停止する。このため、第1トランジスタQ4および第2トランジスタQ5のいずれかが故障した場合においても、圧縮機駆動部23は、圧縮機6aを停止できる。
1 除湿機、 2 中央筐体、 3 前方筐体、 4 後方筐体、 5 送風機、 6 除湿装置、 6a 圧縮機、 6b 凝縮器、 6c 減圧装置、 6d 蒸発器、 7 湿度センサ、 8 吐出口ルーバ駆動モータ、 9 表示操作パネル、 10 貯水タンク、 11 制御装置、 12 吐出口、 13 吸込口、 14 温度センサ、 15 電流センサ、 16 信号配線、 17 電源配線、 18 表示部、 19 操作部、 20 運転スイッチ、 21 マイクロコンピュータ、 21a プロセッサ、 21b メモリ、 22 電源回路、 23 圧縮機駆動部、 24 ルーバ駆動部、 25 圧縮機負荷低減部、 26 電源プラグ、 27 電源、 28 送風機駆動部、 29 異常温度検知回路、 30 比較部、 31 変換部、 32 第1コンパレータ、 33 第2コンパレータ

Claims (10)

  1. 運転速度が一定の圧縮機と、
    前記圧縮機の温度を圧縮機温度として検出する温度センサと、
    前記圧縮機の動作を制御する圧縮機駆動部と、
    前記圧縮機を動作させる信号を前記圧縮機駆動部に出力するマイクロコンピュータと、
    前記圧縮機温度が予め定められた基準温度を超える場合に、前記圧縮機の負荷を低減させる圧縮機負荷低減部と、
    を備える除湿機。
  2. 風量が可変な送風機
    を備え、
    前記圧縮機負荷低減部は、前記圧縮機温度が予め定められた低風量運転温度を超える場合に、前記送風機の風量を低下させることによって前記圧縮機の負荷を低減させる送風機駆動部を備える請求項1に記載の除湿機。
  3. 前記圧縮機駆動部は、前記送風機駆動部が予め定められた時間、予め定められた最低風量で前記送風機を運転させた後に前記圧縮機温度が前記低風量運転温度を超えている場合に、前記圧縮機を停止させる請求項2に記載の除湿機。
  4. 前記圧縮機負荷低減部は、前記圧縮機温度が予め定められた停止温度を超える場合に、前記マイクロコンピュータが前記圧縮機駆動部に出力する信号を遮断し、前記圧縮機を停止させることによって前記圧縮機の負荷を低減させる異常温度検知回路を備える請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の除湿機。
  5. 前記圧縮機駆動部は、
    前記圧縮機に電力を供給する回路を開閉するノーマルオープンのリレーと、
    前記リレーの入力端子に接続するトランジスタと、
    を備え、
    前記マイクロコンピュータは、前記圧縮機を動作させる信号として前記トランジスタに前記リレーを閉にする信号を出力し、
    前記異常温度検知回路は、前記圧縮機温度が前記停止温度を超える場合に、前記トランジスタに前記リレーを開にする信号を出力することで前記圧縮機を停止させる請求項4に記載の除湿機。
  6. 前記圧縮機駆動部は、
    前記圧縮機に電力を供給する回路を開閉するノーマルオープンのリレーと、
    前記リレーの入力端子に接続する第1トランジスタと、
    前記リレーの入力端子に接続する第2トランジスタと、
    を備え、
    前記リレーの入力端子、前記第1トランジスタおよび前記第2トランジスタは直列に接続され、
    前記マイクロコンピュータは、前記圧縮機を動作させる信号として前記第1トランジスタに前記リレーを閉にする信号を出力し、
    前記異常温度検知回路は、前記圧縮機温度が前記停止温度を超える場合に、前記第2トランジスタに前記リレーを開にする信号を出力することで前記圧縮機を停止させる請求項4に記載の除湿機。
  7. 前記温度センサは、温度に応じて抵抗値が変化する素子を備え、
    前記異常温度検知回路は、前記素子の抵抗値の変化により変動する電圧と、分圧抵抗によって生成された電圧と、を比較するコンパレータを備える請求項4から請求項6のいずれか一項に記載の除湿機。
  8. 前記素子は、前記コンパレータの反転入力端子に接続される請求項7に記載の除湿機。
  9. 前記圧縮機に電力を供給する回路の電流を検知する電流センサと、
    前記電流センサが電流を検知せず、かつ、前記圧縮機温度が前記停止温度を超えている場合に、前記圧縮機の過熱異常を表す内容を表示する表示部と、
    を備える請求項4から請求項8のいずれか一項に記載の除湿機。
  10. 前記圧縮機に電力を供給する回路の電流を検知する電流センサ
    を備え、
    前記圧縮機駆動部は、前記電流センサに検知される電流が予め定められた電流値より大きい状態が予め定められた時間継続する場合に、前記圧縮機を停止させる請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の除湿機。
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