JP2020044521A

JP2020044521A - 除湿機

Info

Publication number: JP2020044521A
Application number: JP2018176750A
Authority: JP
Inventors: 真弓佐々井; Mayumi Sasai
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-09-21
Filing date: 2018-09-21
Publication date: 2020-03-26

Abstract

【課題】乾燥度を個々の領域毎に算出し、表示することで、使用者の用途に合った乾燥状態を実現することが可能な除湿機を提供する。
【解決手段】除湿機は、対象物に向けて発光する発光部と、発光に対して対象物から反射された光を受光する受光部と、吹出口からの送風を制御する制御部と、を備え、発光部は、水に吸収される波長の光である検知光と、検知光より水に吸収されにくい波長の光である参照光と、を発光し、受光部は、反射された検知光と、反射された参照光と、を受光し、制御部は、受光部が受光した検知光と参照光の強度から水分量を算出する水分量算出部と、水分量算出部による水分量算出結果に基づいて対象物の乾燥度を算出する乾燥度算出部を備え、乾燥度算出部により得られた乾燥度を表示する。
【選択図】図２

Description

本発明は、主に一般家庭における室内の空調もしくは室内に干した洗濯物の乾燥に使用される除湿機の制御装置に関するものである。

地域によっては冬場の気候は非常に湿度が高くなり、室外干しによる乾かしが難しく、さらに近年、生活スタイルの変化に伴い、時間を問わずに洗濯物を室内にて乾かしたいという要望が多くなっている。そこで、除湿機を用いることで、室内の居住、非居住部分を乾燥の場所として利用することが普及している。

この種の除湿機の制御装置については、既に種々の方法によって、衣類等被乾燥物の乾燥状態と判断することが考案されている。例えば、除湿機に設けた温度センサや湿度センサの検出値から衣類などの被乾燥物近傍の湿度を推測し、推測した湿度の変化から衣類などの被乾燥物の乾燥度を推定するものがある（特許文献１）。

特開２０１１−８３６７３号公報

ところで、このような従来の除湿機における自動衣類乾燥制御方法では、予め設定された相対湿度の所定値、あるいは絶対湿度の変位量によって衣類の乾燥状態を判断する場合、気候、天候などの環境の変化、また、衣類乾燥を行う空間の大きさ、衣類乾燥を行う部屋の形成材質等によって衣類等被乾燥物の乾燥状態の判断に大きく影響を及ぼし正確に乾燥状態を検知できないという課題がある。

また、従来の除湿機における乾燥度は、被乾燥物全体の乾燥度を検知することができるが、衣類毎に対して、乾燥度を判断できないという課題があった。

本発明は、上記のような点に鑑みてなされたもので、気候、天候等の環境変化に柔軟に対応し、周囲温度や除湿機の温風の影響を受けず正確に乾燥の判断ができ、被乾燥物の個別衣類に対する乾燥度を算出、表示することで、使用者の用途に合った乾燥状態で個々の衣類乾燥を仕上げることができる除湿機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の除湿機は、本体と、空気を前記本体内に吸い込む吸込口と、前記吸込口から吸い込んだ空気を外部へ吹き出す吹出口と、前記吸込口から前記吹出口へ空気を搬送させる送風部と、前記吸込口から吸い込んだ空気を除湿する除湿部と、対象物へ向けて発光する発光部と、前記発光に対して前記対象物から反射された光を受光する受光部と、前記吹出口からの送風を制御する制御部と、前記制御部による制御情報を表示する表示部とを備え、前記発光部は、水に吸収される波長の光である検知光と、前記検知光より水に吸収されにくい波長の光である参照光と、を発光し、前記受光部は、前記反射された前記検知光と、前記反射された前記参照光と、を受光し、前記制御部は、前記受光部が受光した前記検知光と前記参照光の強度とを比較して水分量を算出する水分量算出部と、前記水分量算出部による水分量算出結果に基づいて前記対象物の乾燥度を算出する乾燥度算出部とを備え、前記表示部は、前記乾燥度算出部による乾燥度を表示するものとし、これにより初期の目的を達成するものである。

本発明の除湿機によれば、所定の対象範囲にある対象物に向けて照射された参照光と、対象物によって反射した反射光を比較することで、対象物に含まれる水分によって照射光が減衰した量を算出でき、対象範囲にある対象物の水分含有量を正確に特定することができる。したがって、対象物の乾燥度算出および表示を正確に行うことが可能となる。

本発明の実施の形態に係る除湿機の概略構成を示す斜視図同除湿機の概略構成を示す側断面構成図同除湿機の発光部と受光部の概略構成を示す側断面構成図同除湿機の制御構成を示すブロック図同除湿機の水分と水蒸気との吸光スペクトルを示す図同除湿機の検出範囲Ａと領域Ｒとを示す模式図同除湿機の発光部と受光部の走査方向を示す模式図同除湿機の水分量算出のフローチャートを示す図同除湿機の水分量算出による対象物の水分量分布Ｔの図水分量と乾燥度との関係を示すグラフ同除湿機の水分量算出による対象物の乾燥度分布Ｋの図同除湿機の外側面に取り付けられた表示部を示す図同除湿機外の表示部を示す図

以下では、本発明の実施の形態に係る除湿機について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

（実施の形態の説明）
（除湿機）
除湿機１について説明する。図１は除湿機１の概略構成を示す斜視図である。図２は除湿機１の概略構成を示す側断面構成図である。本体２において、上面には吹出口１１と発光部７と受光部８とを設け、側面の下方には吸込口１０を設ける。なお、吹出口１１と吸込口１０は同一の側面に係るように設けられている。送風部３は、除湿部４を通過した空気を吹出口１１へ導き、吹出口１１より所定の対象範囲にある対象物１００に送風する。除湿部４は、室内空気を除湿できればよく、例えば、シリカゲルなどの除湿材を用いたデシカント除湿や蒸気圧縮式のヒートポンプなどである。吸込口１０から取り込まれた室内空気は、除湿部４にて除湿され、送風部３によって吹出口１１から除湿空気として送風される。

制御部５は、１つまたは複数のマイクロコントローラで構成される。制御部５は、発光部７より照射される参照光を制御する光源制御部５１、受光部８によって受光した光を検知し、水分量を算出する水分量算出部５６と、除湿機１の統括的な動作プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどを有する。

具体的には、制御部５は、発光部７より照射される参照光が対象物１００によって反射した反射光を受光部８が受光し、受光した波長の異なる２つの光の強度を比較することによって、対象物１００の水分量を算出する。算出した水分量に基づいて対象物１００の乾燥度を算出し、送風部３と除湿部４のうち少なくとも１つの乾燥手段を制御し、表示部６に対象物１００の乾燥度を表示する。これにより、対象物１００の水分量に応じて、適切な乾燥制御と乾燥度表示がなされる。

次に実施の形態に係る発光部７と受光部８と制御部５の構成の概要について説明する。

図３は、実施の形態に係る発光部７と受光部８の構成と対象物１００とを示す模式図である。図４は、実施の形態に係る除湿機１の制御構成を示すブロック図である。

本実施の形態では、図３に示すように、発光部７は、空間を隔てて存在する対象物１００に向けて光を照射し、反射した光を受光部８で検出し、図４に示す水分量算出部５６で対象物１００に含まれる水分量を算出する。対象物１００に含まれる水分量とは、対象物１００上に溜まった水分と、対象物１００の表面部分に浸透した水分のことである。

以下では、各構成要素について詳細に説明する。

（発光部）
発光部７は、水に吸収される波長の光である第一波長帯を含む検知光と、第一波長帯よりも水による吸収が小さい第二波長帯を含む参照光とを対象物１００に向けて発する。具体的には、発光部７は、投光レンズ２１と、光源２２とを備えている。投光レンズ２１は、光源２２が発した光を、対象物１００に対して集光する集光レンズである。投光レンズ２１は、樹脂製の凸レンズであるが、これに限らない。光源２２は、検知光をなす第一波長帯と参照光をなす第二波長帯とを含み、ピーク波長が第二波長帯側にある連続した光を発するＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）光源である。具体的には、光源２２は、化合半導体からなるＬＥＤ光源である。

図５は、水分と水蒸気との吸光スペクトルを示す図である。図５に示すように、水分は、約１４５０ｎｍ及び約１９４０ｎｍの波長に吸収ピークを有する。水蒸気は、水分の吸収ピークよりやや低い波長、具体的には約１３５０ｎｍ〜１４００ｎｍ及び約１８００ｎｍ〜１９００ｎｍの波長に吸収ピークを有する。

このため、検知光をなす第一波長帯としては、水の吸光度が高い波長帯を選択し、参照光をなす第二波長帯としては、第一波長帯よりも水の吸光度が小さい波長帯を選択する。そして、一例としては、第二波長帯の平均波長は、第一波長体の平均波長よりも長くする。光源２２は、第一波長帯と第二波長帯とを連続して含む光を照射するので、対象物１００には、水による吸収が大きな第一波長帯を含む検知光と、水による吸収が第一波長帯よりも小さい第二波長帯を含む参照光が照射される。

（受光部）
図３に示すように受光部８では、発光部７によって照射され対象物１００に反射した反射光ＲＡ１を、受光レンズ７１によって集光しハーフミラー３４によって第一光路ＬＲ０１と第二光路ＬＲ０２に分割される。

受光レンズ７１は、対象物１００によって反射された反射光ＲＡ１を第一受光素子７３および第二受光素子４３に集光するための集光レンズである。受光レンズ７１は、例えば、焦点が第一受光素子７３の受光面に位置するように受光部８に固定されている。受光レンズ７１は、例えば、樹脂製の凸レンズであるが、これに限らない。

ハーフミラー３４は、例えば、受光レンズ７１と第一受光素子７３の間に配置され、受光レンズ７１によって集光された光のうち半分を透過し、残りを反射する。ハーフミラー３４を透過した第一光路ＬＲ０１の先には、第一バンドパスフィルタ７２と、第一受光素子７３とを備えている。

第一バンドパスフィルタ７２は、反射光ＲＡ１から第一波長帯の光を抽出するバンドパスフィルタである。具体的には、第一バンドパスフィルタ７２は、ハーフミラー３４と、第一受光素子７３との間に配置されており、ハーフミラー３４を透過して第一受光素子７３に入射する反射光の光路上に設けられている。第一バンドパスフィルタ７２は、第一波長帯の光を透過するとともに、それ以外の波長帯の光を反射または吸収する。

第一受光素子７３は、対象物１００によって反射され、ハーフミラー３４を透過し、第一バンドパスフィルタ７２を透過した第一波長帯の光を受光し、第一電気信号に変換する受光素子である。第一受光素子７３は、受光した第一波長帯の光を光電変換することで、当該光の受光量（すなわち、強度）に応じた第一電気信号を生成する。生成された第一電気信号は、制御部５に出力される。第一受光素子７３は、例えば、フォトダイオードであるが、これに限定されない。例えば、第一受光素子７３は、フォトトランジスタ、又は、イメージセンサでもよい。

第二バンドパスフィルタ４２は、ハーフミラー３４で反射された光から第二波長帯の光を抽出するバンドパスフィルタである。具体的には、第二バンドパスフィルタ４２は、ハーフミラー３４と、第二受光素子４３との間に配置されており、ハーフミラー３４を反射して第二受光素子４３に入射する光の光路上に設けられている。そして、第二バンドパスフィルタ４２は、第二波長帯の光を透過し、かつ、それ以外の波長帯の光を反射または吸収する。

第二受光素子４３は、対象物１００によって反射され、第二バンドパスフィルタ４２を透過した第二波長帯の光を受光し、第二電気信号に変換する受光素子である。第二受光素子４３は、受光した第二波長帯の光を光電変換することで、当該光の受光量（すなわち、強度）に応じた第二電気信号を生成する。生成された第二電気信号は、制御部５に出力される。第二受光素子４３は、第一受光素子７３と同形の受光素子である。つまり、第一受光素子７３がフォトダイオードである場合には、第二受光素子４３もフォトダイオードである。

（制御部）
制御部５は、発光部７の光源２２を点灯制御するとともに、第一受光素子７３及び第二受光素子４３から出力された第一電気信号及び第二電気信号を処理することで、水分量を演算する水分量算出部５６を備え、対象物１００の乾燥度を算出する乾燥度算出部５７をも備える。

制御部５は、本体２に収容されていてもよく、又は、本体２の外側面に取り付けられていてもよい。あるいは、制御部５は、複数に分かれており無線通信などの通信機能を有し、第一受光素子７３からの第一電気信号及び第二受光素子４３からの第二電気信号を受信してもよい。

具体的には、図４に示すように、制御部５は、光源制御部５１、第一増幅部５２、第二増幅部５３、第一信号処理部５４、第二信号処理部５５及び水分量算出部５６を備えている。

光源制御部５１は、駆動回路及びマイクロコントローラで構成される。光源制御部５１は、光源２２の制御プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどを有する。光源制御部５１は、光源２２の点灯及び消灯が所定の発光周期で繰り返されるように、光源２２を制御する。具体的には、光源制御部５１は、所定の周波数（例えば、１ｋＨｚ）のパルス信号を光源２２に出力することで、光源２２を所定の発光周期で点灯及び消灯させる。

第一増幅部５２は、第一受光素子７３が出力した第一電気信号を増幅して第一信号処理部５４に出力する。具体的には、第一増幅部５２は、第一電気信号を増幅するオペアンプである。

第一信号処理部５４は、マイクロコントローラで構成される。第一信号処理部５４は、第一電気信号に対する処理プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどを有する。第一信号処理部５４は、第一電気信号に対して、通過帯域制限を行うとともに当該通過帯域制限による位相遅延を補正してから、光源２２の発光周期との乗算処理を施す。この第一電気信号に対する処理は、いわゆるロックインアンプ処理である。これにより、外乱光に基づくノイズを第一電気信号から抑制することが可能である。

第二増幅部５３は、第二受光素子４３が出力した第二電気信号を増幅して第二信号処理部５５に出力する。具体的には、第二増幅部５３は、第二電気信号を増幅するオペアンプである。

第二信号処理部５５は、マイクロコントローラで構成される。第二信号処理部５５は、第二電気信号に対する処理プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどを有する。第二信号処理部５５は、第二電気信号に対して、通過帯域制限を行うとともに当該通過帯域制限による位相遅延を補正してから、光源２２の発光周期との乗算処理を施す。この第二電気信号に対する処理は、いわゆるロックインアンプ処理である。これにより、外乱光に基づくノイズを第二電気信号から抑制することが可能である。

水分量算出部５６は、第一受光素子７３から出力された第一電気信号と、第二受光素子４３から出力された第二電気信号とに基づいて、対象物１００が含む水分を検出する。具体的には、水分量算出部５６は、第一電気信号の電圧レベルと第二電気信号の電圧レベルとの比（信号比）に基づいて、対象物１００が含む水分量を検出する。本実施の形態では、水分量算出部５６は、第一信号処理部５４によって処理された第一電気信号と、第二信号処理部５５によって処理された第二電気信号とに基づいて、対象物１００が含む水分量を検出する。水分量算出部５６は、検出した水分量を乾燥度算出部５７に出力する。具体的な水分量の検出処理については後で説明する。

水分量算出部５６は、例えば、マイクロコントローラである。水分量算出部５６は、信号処理プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどを有する。

（水分量の検出処理）
水分量算出部５６による水分量の検出処理について説明する。本実施の形態では、水分量算出部５６は、反射光に含まれる検知光の光エネルギーＰｄと、参照光の光エネルギーＰｒとを比較することで、対象物１００に含まれる成分量を検出する。なお、検知光の光エネルギーＰｄは、第一受光素子７３から出力される第一電気信号の強度に対応し、参照光の光エネルギーＰｒは、第二受光素子４３から出力される第二電気信号の強度に対応する。

光エネルギーＰｄは、次の（式１）で表される。

（式１）Ｐｄ＝Ｐｄ０×Ｇｄ×Ｒｄ×Ｔｄ×Ａａｄ×Ｉｖｄ、ここで、Ｐｄ０は、光源２２が発した光のうち、検知光をなす第一波長帯の光の光エネルギーである。Ｇｄは、第一波長帯の光の第一受光素子７３に対する結合効率（集光率）である。具体的には、Ｇｄは、光源２２が発した光のうち、対象物（対象物１００）で拡散反射される成分の一部（すなわち、反射光に含まれる検知光）になる部分の割合に相当する。

Ｒｄは、対象物１００による検知光の反射率である。Ｔｄは、第一バンドパスフィルタ７２により検知光の透過率である。Ｉｖｄは、第一受光素子７３における反射光に含まれる検知光に対する受光感度である。

Ａａｄは、対象物１００に含まれる成分（水分）による検知光の吸収率であり、次の（式２）で表される。

（式２）Ａａｄ＝１０^{−αａ×Ｃａ×Ｄ}
ここで、αａは、予め定められた吸光係数であり、具体的には、成分（水分）による検知光の吸光係数である。Ｃａは、対象物１００に含まれる成分（水分）の体積濃度である。Ｄは、検知光の吸収に寄与する成分の厚みの２倍である寄与厚みである。

より具体的には、水分が均質に分散した対象物１００では、光が対象物１００に入射し、反射して対象物１００から出射する場合において、Ｃａは、対象物１００の成分に含まれる体積濃度に相当する。また、Ｄは、反射して対象物１００から出射するまでの光路長に相当する。例えば、Ｃａは、対象物１００を覆っている液相に含まれる水分の濃度である。また、Ｄは、対象物１００を覆っている液相の平均的な厚みとして換算される寄与厚みである。

したがって、αａ×Ｃａ×Ｄは、対象物１００に含まれる成分量（水分量）に相当する。以上のことから、対象物１００に含まれる水分量に応じて、第一電気信号の強度に相当する光エネルギーＰｄが変化することが分かる。なお、水分と比べて湿気の吸光度は極端に小さいので、無視することができる。

同様に、第二受光素子４３に入射する参照光の光エネルギーＰｒは、次の（式３）で表される。

（式３）Ｐｒ＝Ｐｒ０×Ｇｒ×Ｒｒ×Ｔｒ×Ｉｖｒ
本実施の形態では、参照光は、対象物１００に含まれる成分によって実質的には吸収されないとみなすことができるので、（式１）と比較して分かるように、水分による吸収率Ａａｄに相当する項は（式３）には含まれていない。

（式３）において、Ｐｒ０は、光源２２が発した光のうち、参照光をなす第二波長帯の光の光エネルギーである。Ｇｒは、光源２２が発した参照光の第二受光素子４３に対する結合効率（集光率）である。具体的には、Ｇｒは、参照光のうち、対象物１００で拡散反射される成分の一部（すなわち、反射光に含まれる参照光）になる部分の割合に相当する。Ｒｒは、対象物１００による参照光の反射率である。Ｔｒは、第二バンドパスフィルタ４２による参照光の透過率である。Ｉｖｒは、第二受光素子４３の反射光に対する受光感度である。

本実施の形態では、光源２２から照射される光、つまり、検知光と参照光とは、同軸かつ同スポットサイズで照射されるため、検知光の結合効率Ｇｄと参照光の結合効率Ｇｒとは略等しくなる。また、検知光と参照光とはピーク波長が比較的近いので、検知光の反射率Ｒｄと参照光の反射率Ｒｒとが略等しくなる。

したがって、（式１）と（式３）との比（信号比）を取ることにより、次の（式４）が導き出される。

（式４）Ｐｄ／Ｐｒ＝Ｚ×Ａａｄ
ここで、Ｚは、定数項であり、（式５）で示される。

（式５）Ｚ＝（Ｐｄ０／Ｐｒ０）×（Ｔｄ／Ｔｒ）×（Ｉｖｄ／Ｉｖｒ）
光エネルギーＰｄ０及びＰｒ０はそれぞれ、光源２２の初期出力として予め定められている。また、透過率Ｔｄ及び透過率Ｔｒはそれぞれ、第一バンドパスフィルタ７２及び第二バンドパスフィルタ４２の透過特性により予め定められている。受光感度Ｉｖｄ及び受光感度Ｉｖｒはそれぞれ、第一受光素子７３及び第二受光素子４３の受光特性により予め定められている。したがって、（式５）で示されるＺは、定数とみなすことができる。

水分量算出部５６は、第一電気信号に基づいて検知光の光エネルギーＰｄを算出し、第二電気信号に基づいて参照光の光エネルギーＰｒを算出する。具体的には、第一電気信号の信号レベル（電圧レベル）が光エネルギーＰｄに相当し、第二電気信号の信号レベル（電圧レベル）が光エネルギーＰｒに相当する。

したがって、水分量算出部５６は、（式４）に基づいて、対象物１００に含まれる水分の吸収率Ａａｄを算出することができる。これにより、水分量算出部５６は、（式２）に基づいて水分量を算出することができる。

なお、空間には湿気（水蒸気）も存在しているが、水蒸気によって検知光及び参照光が吸収される場合も想定される。この水蒸気による吸収分をキャンセルするように第一電気信号及び第二電気信号を補正する補正部を制御部５に設けてもよい。

（水分量の検出範囲）
図６は、実施の形態に係る発光部７及び受光部８の検出範囲Ａを模式的に示す平面図である。検出範囲Ａは、除湿機１によって除湿された風が送風される範囲と同等または広く設定されていることが好ましい。また、検出範囲Ａは、受光部８の受光範囲と同等または広い範囲である。図６に示すように、領域Ｒは、受光部８によって個別に光の検出が行われる領域である。領域Ｒは検出範囲Ａと同等サイズでも良いし、検出範囲Ａよりも小さいサイズでも良い。例えば、領域Ｒは検出範囲Ａを縦方向に６分割し、横方向に６分割したサイズである。領域ＲのＳ１１〜Ｓ６６ごとに検出を行う方法として、例えば、第一受光素子７３と第二受光素子４３にイメージセンサを採用しても良い。また、他の方法として図７のように発光部７の照射領域を走査させながら照射すると同時に受光部８の受光領域も走査させて、各領域の反射光を受光する方法を採用しても良い。走査の手段としては、例えば発光部７と受光部８を固定した台座を２つのステッピングモータ（図示せず）を用いて直行する２軸に回転可能に配置する。一方のステッピングモータは、図７の主走査方向に照射領域を走査できる角度に配置し、もう一方のステッピングモータは、図７の副走査方向に照射領域を走査できる角度に配置する。図６および図７では、一行あたり等間隔で６箇所検出し、一列あたり等間隔で６箇所検出する場合を例示している。

次に、この場合の走査方法について図８のフローチャートを用いて説明する。先ず、発光部７の照射領域と受光部８の受光領域とを図７のＳ１１に移動する。また、変数ｎを１に設定する。次に各領域の指定位置をＳｎ６に設定する。照射領域と受光領域を、図７の主走査方向と平行に移動させ、Ｓｎ６に位置するようにステッピングモータによって動かす。同時に照射領域と受光領域が領域Ｒの中心に位置するかどうかを判定する。領域Ｒの中心に位置しているかどうかの判定は、例えばステッピングモータの駆動ステップ数から算出する。照射領域と受光領域が領域Ｒの中心に位置していない場合、Ｓｔｅｐ２に戻りステッピングモータの駆動を続ける。照射領域と受光領域が領域Ｒの中心に位置していた場合、受光強度を取得し、強度の比すなわち水分量を算出し、水分量テーブルＴに格納する。その後Ｓｔｅｐ３を実行する。Ｓｔｅｐ３では、現在位置する領域Ｒが指定位置であるＳｎ６かどうかの判定を行う。Ｓｎ６でなければ、Ｓｔｅｐ２に戻りステッピングモータの駆動を続ける。ここで、Ｓｎ６であればＳｔｅｐ４に移りステッピングモータの駆動を停止させる。その後、ｎに１を足して、図７の副走査方向と平行にＳｎ６に向かって照射領域と受光領域を動かす。

次に指定位置をＳｎ１に設定する。Ｓｔｅｐ６では、照射領域と受光領域を、図７の主走査方向と平行にＳｔｅｐ２とは逆に移動させ、指定位置であるＳｎ１に位置するようにステッピングモータを動かす。同時に照射領域と受光領域が領域Ｒの中心に位置するかどうかを判定する。領域Ｒの中心に位置しているかどうかの判定は、例えばステッピングモータの駆動ステップ数から算出する。照射領域と受光領域が領域Ｒの中心に位置していない場合、Ｓｔｅｐ６に戻りステッピングモータの駆動を続ける。照射領域と受光領域が領域Ｒの中心に位置していた場合、受光強度を取得し、強度の比すなわち水分量を算出し、水分量テーブルＴに格納する。その後、Ｓｔｅｐ７を実行する。

Ｓｔｅｐ７では、現在位置する領域Ｒが指定位置であるＳｎ１かどうかの判定を行う。Ｓｎ１でなければ、Ｓｔｅｐ６に戻りステッピングモータの駆動を続ける。ここで、Ｓｎ１であればＳｔｅｐ８に移りステッピングモータの駆動を停止させる。

ここでｎが６で無ければ、Ｓｔｅｐ９に移動しｎに１を足して指定位置Ｓｎ１に向かって図７の副走査方向と平行に照射領域と受光領域を動かす。以後Ｓｔｅｐ１に戻り、動作を繰り返す。ｎが６であれば、検出動作を終了する。

検出動作が終了した時、領域Ｒごとの水分量の算出結果を図９のような水分量テーブルＴに一時的に記録し、この水分量テーブルＴの情報に基づいて乾燥の判断を行う。水分量テーブルＴの情報は、領域ごとに個別に判断しても良いし、平均化して１つまたは少数の情報に加工しても良い。

（乾燥度算出）
図１０に示す通り、衣類の水分量が多ければ乾燥度は低く（濡れている状態）、衣類の水分量が少なければ乾燥度は高くなる（乾燥している状態）。水分量と乾燥度は、概ね線形の変化を示しており、水分量と乾燥度との関係を一次近似直線Ｃで表すことができる。この一次近似曲線Ｃは、
対象物１００の水分量が０である場合の乾燥度を１００％と定義している。

この一次近似曲線Ｃに基づいて、水分量算出部５６は、図９に示す各検出位置の水分量テーブルＴ（Ｔ１１からＴ６６）に対応する各検出位置の乾燥度をそれぞれ算出する。そして、水分量算出部５６は、図９に示す各検出位置の水分量テーブルＴ（Ｔ１１からＴ６６）に対応する図１１に示す乾燥度テーブルＫ（Ｋ１１からＫ６６）を作成する。このとき、乾燥度テーブルＫもまた、平均化して１つまたは少数の情報に加工しても良い。

（乾燥度表示）
表示部６は、例えば、図１２のように、乾燥度テーブルＫを基に検出位置毎に乾燥度が１００％の領域を「乾燥」、それ以外を「湿潤」となるように表示する。よって、使用者は、表示部６を基に対応する位置に配置される対象物１００の乾燥状態を認識することができる。なお、図１２に示すように、表示部６は設定部９とともに操作端末に設けられている。

また、このとき表示部６に表示されるデータは、乾燥度テーブルＫの値そのものでもよいし、乾燥度を任意の閾値で、例えば５段階に分けて、５段階表示（数値、あるいは、文字）しても良い。さらには、カラーバーや色の濃淡で乾燥度を表示しても良いし、いずれかの組み合わせによって表示しても良い。

また、表示範囲は、領域毎に個別に表示しても良いし、平均化して１つまたは少数の情報に加工しても良い。

表示部６は、本体２の外側面に取り付けられているか、あるいは、本体２とは別の外部の無線通信などの通信機能を有した表示器、例えば、リモコンやスマートフォンなどでもよい（図１３）。

以上のように、本実施の形態に係る除湿機１によれば、本体２と、空気を前記本体２の内部に吸い込む吸込口１０と、吸込口１０から吸い込んだ空気を外部へ吹き出す吹出口１１と、吸込口１０から前記吹出口１１へ空気を搬送させる送風部３と、吸込口１０から吸い込んだ空気を除湿する除湿部４と、対象物１００へ向けて発光する発光部７と、前記発光に対して前記対象物１００から反射された光を受光する受光部８と、吹出口１１からの送風を制御する制御部５と制御部５による制御情報を表示する表示部６を備えた除湿機１であって、発光部７は水に吸収される光である第一波長帯を含む検知光と、検知光よりも水に吸収されにくい光である第二波長帯を含む参照光を対象物１００に向けて照射し、受光部８は、対象物１００によって反射された検知光を受光し、第一電気信号に変換する第一受光素子７３と、対象物１００によって反射された参照光を受光し、第二電気信号に変換する第二受光素子４３とを備え、制御部５は第一電気信号及び第二電気信号の信号比から水分量を算出する水分量算出部５６と、水分量に基づいて対象物１００の乾燥度を算出する乾燥度算出部５７を備え、乾燥度算出部５７によって算出された乾燥度を表示する表示部６を備える。

この構成によれば、対象物１００の水分量および、乾燥度を正確に検出することができる。そのため、従来は誤判定の要因となっていた、気候、天候等の環境変化や、冬場の冷えた窓や暖房器具の高温の送風口付近など周囲環境の温度ムラ、また、除湿機１から送風される高温の風による被乾燥物の温度ムラに影響されず、正確に被乾燥物の水分量および乾燥度を算出することができる。したがって、従来の技術では実現できなかった、被乾燥物の領域毎の乾燥度の視覚的な認識を可能にし、乾燥している対象物１００に対する過乾燥を防止することができる。

また、乾燥度算出部５７にて領域毎に乾燥度を算出し、表示部６にて領域毎の乾燥度を表示することができるため、乾燥している衣類を摘出して、乾燥していない衣類の乾燥を早めたり、空いたスペースに新たな洗濯物を干したりすることが可能となる。さらに、衣類を実際に触って乾燥状態を確かめる必要がなく、衣類の乾燥状態の確認時間を削減することができる。このように、使用者の要望に応じて、乾燥度表示を利用することができるので、使用者の好みに合った乾燥を実現することができる。

その他、各実施の形態に対して当業者が想到する各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

以上のように、本発明にかかる除湿機１における赤外線の反射光強度検出は、被乾燥物の乾燥進行度合いの測定精度を高めることができるため、被乾燥物の乾燥判断と除湿機の運転制御に有用である。

１除湿機
２本体
３送風部
４除湿部
５制御部
６表示部
７発光部
８受光部
９設定部
１０吸込口
１１吹出口
２１投光レンズ
２２光源
３４ハーフミラー
４２第二バンドパスフィルタ
４３第二受光素子
５１光源制御部
５２第一増幅部
５３第二増幅部
５４第一信号処理部
５５第二信号処理部
５６水分量算出部
５７乾燥度算出部
７１受光レンズ
７２第一バンドパスフィルタ
７３第一受光素子
１００対象物

Claims

本体と、空気を前記本体内に吸い込む吸込口と、前記吸込口から吸い込んだ空気を外部へ吹き出す吹出口と、前記吸込口から前記吹出口へ空気を搬送させる送風部と、前記吸込口から吸い込んだ空気を除湿する除湿部と、対象物へ向けて発光する発光部と、前記発光に対して前記対象物から反射された光を受光する受光部と、前記吹出口からの送風を制御する制御部と、前記制御部による制御情報を表示する表示部とを備え、
前記発光部は、水に吸収される波長の光である検知光と、前記検知光より水に吸収されにくい波長の光である参照光と、を発光し、前記受光部は、前記反射された前記検知光と、前記反射された前記参照光と、を受光し、前記制御部は、前記受光部が受光した前記検知光と前記参照光の強度とを比較して水分量を算出する水分量算出部と、前記水分量算出部による水分量算出結果に基づいて前記対象物の乾燥度を算出する乾燥度算出部とを備え、前記表示部は、前記乾燥度算出部による乾燥度を表示することを特徴とする除湿機。
前記発光部は、前記吹出口から送風可能な送風領域を複数の領域に分割して領域毎に前記発光を行い、前記水分量算出部は、前記分割された前記領域毎に前記受光部が受光した前記検知光と前記参照光の強度とを比較して水分量を算出し、前記乾燥度算出部は、前記水分量算出部が算出した前記分割された領域毎の前記水分量算出結果に基づいて前記領域毎の対象物の乾燥度を算出し、前記表示部は、前記領域毎の乾燥度を表示することを特徴とする請求項１に記載の除湿機。