JP3456154B2 - 除湿装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器により空
気中の水分を凝縮させ除去する除湿装置に関し、特に熱
交換器に付着した霜を取り除く除霜機能を備えた除湿装
置に関する。 【０００２】 【発明が解決しようとする課題】一般にこの種の除湿装
置は、他えば特公平６−７７６６６号公報などに開示さ
れるように、本体内に熱交換器に相当するエバポレータ
とコンデンサとを並設し、これらのエバポレータやコン
デンサに対しコンプレッサで冷媒を循環させて、冷凍サ
イクルの除湿機構を構成する。エバポレータは空気吸込
口にエアフィルタを介装した状態で対向しており、送風
器である送風ファンの運転により、空気吸込口からエバ
ポレータおよびコンデンサを経て空気吹出し口に至る空
気流路を形成すると、空気吸込み口から取り込まれた室
内空気がエバポレータに触れて冷却除湿され、この冷却
された室内空気がコンデンサで加温される。そして、こ
の除湿機構にて除湿された結露水を、本体内のドレンパ
ンに一時的に受けた後、ドレンパンの下方に出し入れ自
在に設けた貯水タンクに貯溜するようになっている。 【０００３】こうした除湿装置では、熱交換器に付着し
た霜を除去するために、切換手段である二方向弁を駆動
して熱交換器による冷却サイクルを一時的に停止し、代
わりにコンデンサを介さずエバポレータに冷媒を循環さ
せて、熱交換器を加熱する加熱サイクルが行なわれる。
前記熱交換器には、この熱交換器の温度を検知する温度
検知素子が設けられており、温度検知素子の検知温度が
所定温度以上になった場合には、二方向弁を停止して冷
却サイクルを再開するか、あるいは、温度検知素子の検
知温度が所定温度以上にならなくても、所定時間の経過
後に二方向弁を停止して、冷却サイクルを再開する構成
を有していた。 【０００４】ところが、上記構成では、二方向弁のリー
ド線が断線したり、二方向弁の駆動を制御するリレーや
半導体素子（例えば、サイリスタ）などが故障して、直
接熱交換器に冷媒を循環させて熱交換器を加熱する加熱
サイクルが正常に行なわれなくなると、熱交換器に付着
した霜が加熱除去されないまま、所定時間後に再び冷却
サイクルに移行する。したがって、熱交換器に付着する
霜が増大して、凝縮水が本体の外などに漏れ出す懸念を
生じていた。 【０００５】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、切換手段が正常に動作しなくなった場合
においても、熱交換器に付着する霜が増大したり、凝縮
水が外部に漏れ出さない除湿装置を提供することを目的
とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明の除湿装置は、前
記目的を達成するために、空気中の水分を凝縮する熱交
換器と、この熱交換器に冷媒を循環する圧縮器と、前記
熱交換器を冷却するコンデンサと、前記熱交換器を冷却
または加熱のいずれかに切り換える切換手段と、前記熱
交換器の温度を検出する温度検知手段と、前記熱交換器
に空気を送る送風器と、前記切換手段を駆動して前記熱
交換器を加熱する時に前記温度検知手段の検知温度が所
定温度に達しないまま所定時間が経過した場合は、前記
圧縮器を停止させるとともに前記送風器を運転させる除
霜手段とを備えたものである。 【０００７】正常の除霜運転の動作では、切換手段が駆
動すると、コンデンサを介さずに直接熱交換器に冷媒を
循環させることで、熱交換器が加熱されるようになり、
所定時間を経過しない間に、熱交換器に付着した霜は溶
け、温度検知手段の検知温度も所定温度に達する。これ
に対して、切換手段が何等かの原因で故障したり、駆動
できなかったりすると、切換手段が実際に駆動せず、コ
ンデンサを介した熱交換器は冷却されたままの状態とな
る。 【０００８】しかし、上記除霜手段により、温度検知手
段の検知温度が所定温度に達しないまま所定の時間が経
過した場合は、圧縮器の運転ひいては冷媒の循環を停止
して、熱交換器に付着した霜の増大を防ぐとともに、送
風器を運転して、この送風器からの風で霜を速やかに除
去する。よって、切換手段が正常に動作しなくなった場
合においても、熱交換器に付着する霜が増大したり、凝
縮水が外部に漏れ出すことを防止できる。 【０００９】 【発明の実施形態】以下、本発明の除湿装置の一実施例
について、図面を参照しながら説明する。装置の全体構
成を示す図１において、図示しない本体の内部には、制
御部１と、この制御部１により制御される除湿部２とを
備えている。除湿部２には、空気中の水分を凝縮する熱
交換器（エバポレータ）３と、熱交換器３に冷媒を循環
する圧縮器４が設けられているとともに、圧縮器４から
熱交換器３に至る途中には、切換手段たる二方向弁５が
設けられている。二方向弁５は、その入口５Ａを圧縮器
４の冷媒供給口４Ａに直接接続する一方、第１の出口５
Ｂを熱交換器３の入口３Ａに直接接続し、コンデンサ６
を経由して、第２の出口５Ｃを熱交換器３の入口３Ａに
接続している。また、熱交換器３の出口３Ｂは、前記圧
縮器４の冷媒取入口４Ｂに直接接続している。そして、
二方向弁５が駆動していない状態では、その入口５Ａと
第２の出口５Ｃが連通して、圧縮器４→二方向弁５→コ
ンデンサ６→熱交換器３→圧縮器４に至る冷却用循環路
８が形成される。また、二方向弁５が駆動すると、入口
５Ａと第１の出口５Ｂが連通し、圧縮器４→二方向弁５
→熱交換器３→圧縮器４に至る加熱用循環路７が形成さ
れる。前記除湿部２にはその他に、熱交換器３の温度を
検知する温度検知手段としての温度検知素子９と、熱交
換器３に外部からの空気を送り込む送風器10が設けられ
る。 【００１０】一方、制御部１には、前記温度検知素子９
の検知温度を監視して、その温度情報を出力する温度検
知部21と、タイマー運転や各種動作を実行する際のタイ
マーカウントを行なう計時手段としてのタイマー部22
と、いずれも図示しないが、運転スイッチを含む各種操
作スイッチや、操作状態などを表示する表示器を備えた
表示操作部23とを備えている。そして、温度検知部21か
らの温度情報と、タイマー部22からのタイマカウント
と、表示操作部23を構成する操作スイッチのスイッチ信
号とに基づき、同じく制御部１に備えたマイクロコンピ
ュータなどで構成される除湿制御部24が、内蔵するプロ
グラムの制御シーケンスにしたがって、除湿部２の圧縮
器４，二方向弁５および送風器10の各動作を制御するよ
うに構成されている。 【００１１】前記除湿制御部24は、二方向弁５の駆動を
停止して、コンデンサ６を介する冷却用循環路８により
熱交換器３を冷却するとともに、送風器10を運転して空
気を熱交換器３に送り込む除湿運転すなわち冷却サイク
ルを実行する除湿手段25と、二方向弁５を駆動して、加
熱用循環路７により熱交換器３を加熱し、送風器10の運
転を停止して、熱交換器３に付着した霜を取り除く通常
の除霜運転すなわち加熱サイクルを実行する除霜手段26
とを備えている。そして、この除湿手段25による除湿運
転と、除霜手段26による除霜運転は、温度検知部21から
の温度情報と、タイマー部22からのタイマカウントを判
定条件として、いずれか一方が行なわれるように構成さ
れている。さらに、除霜手段26は、二方向弁５を駆動し
て熱交換器３を加熱する時に、温度検知素子９の検知温
度が所定温度に達しないまま所定時間が経過した場合
は、圧縮器４の運転を停止させるとともに、送風器10を
運転させて、通常とは別の除霜運転を実行する機能を備
えている。 【００１２】次に、上記構成につき、その作用を図２の
フローチャートに基づき説明する。ステップａにおい
て、表示操作部23の運転スイッチを操作すると、除湿運
転を開始し、次のステップｂの手順にて、除霜条件が成
立しているか否かを判定する。温度検知素子９が検知す
る熱交換器３の温度が所定温度以下で、所定時間が経過
している場合は、熱交換器３に霜が付着したままの状態
になっており、除霜条件が成立していると判定して、ス
テップｃの手順に移行するが、それ以外の場合は、ステ
ップｋの手順に移行する。すなわち、ステップｋでは、
除湿制御部24内の除霜第１フラグ，除霜第２フラグおよ
び除霜タイマーフラグをいずれも０にし、除霜タイマー
をクリアするとともに、除霜条件を解除して、ステップ
ｇの手順に移行する。ステップｇでは、除霜第１フラグ
が１であるか否かの判定が行なわれるが、ここでは除霜
フラグが０なので、ステップＬの手順に移行し、除湿手
段25によって送風器10および圧縮器４をオンにし、二方
向弁５をオフにする除湿運転が行なわれ、ステップｂの
手順に戻る。 【００１３】一方、前記ステップｂにおいて所定の除霜
条件が成立していると判定された場合は、ステップｃに
移行し、除霜タイマーフラグが１であるか否かを判定す
る。初回の判定では、除霜タイマーフラグが０にセット
されているため、ここではステップｄに移行し、除霜タ
イマーを開始するとともに、除霜タイマーフラグを１に
する。また、２回目以降の判定では、後述するように除
霜タイマーフラグが１になっているので、ステップｉに
移行し、除霜タイマーが所定の時間ＴＡを経過したか否
かを判定する。そして、除霜タイマーが所定の時間ＴＡ
を経過していなければ、そのままステップｅの手順に移
行し、除霜タイマーが所定の時間ＴＡを経過していれ
ば、ステップｊにて除霜第２フラグを１にして、ステッ
プｅの手順に移行する。 【００１４】ステップｅでは、温度検知素子９で検知し
た熱交換器３の温度が、所定の温度ｔ以上であるか否か
を判定する。ここで、熱交換器３が所定の温度ｔ以上で
ある場合は、熱交換器３に霜が付着していないものと判
定して、前記ステップｋの手順に移行し、前述のように
除湿制御部24内の除霜第１フラグ，除霜第２フラグおよ
び除霜タイマーフラグをいずれも０にし、除霜タイマー
をクリアするとともに、除霜条件を解除してから、ステ
ップｇからステップＬの手順、すなわち除湿運転に移行
する。これに対して、前記ステップｅにて、熱交換器３
が所定の温度ｔ以上でない場合は、ステップｆに移行し
て、除霜第１フラグを１にする。そして、次のステップ
ｇにて除霜第１フラグが１であるため、ステップｈに移
行する。ステップｈでは、除霜第２フラグが１か否かの
判定が行なわれるが、前記ステップｉの判定で、除霜タ
イマーが所定の時間ＴＡを経過していない限り、除霜第
２フラグは０になっているので、ステップｍの手順に移
行する。すなわち、このステップｍでは、除霜手段26に
よって圧縮器４および二方向弁５をオンにし、送風器10
をオフにする通常の除霜運転が行なわれ、ステップｂの
手順に戻る。 【００１５】正常の動作では、除湿運転から除霜運転に
切換わった後で、除霜タイマーが所定の時間ＴＡを経過
しない間に、熱交換器３が加熱サイクルにより加熱され
て、所定の温度ｔ以上に達する。したがって、ステップ
ｉにおいて、除霜タイマーが所定の時間ＴＡを経過して
いないと判定され、除霜第２フラグが０のまま、ステッ
プｅの手順で熱交換器３が所定の温度ｔ以上であると判
定され、ステップｋ→ステップｇ→ステップＬの手順を
経て、除湿運転に切換わる。 【００１６】ところが、何等かの原因で二方向弁５が故
障したり、駆動できなかった場合には、通常の除霜運転
時にステップｍで二方向弁５をオンにしようとしても、
駆動できない状態に陥る。この場合、冷却用循環路８が
形成されたままの状態となり、ステップｅにて熱交換器
３が所定の温度ｔに上昇しないまま、ステップｉにて除
霜タイマーが所定の時間ＴＡを経過してしまう。こうな
ると、ステップｊにて除霜第２フラグが１にセットさ
れ、ステップｅ→ステップｆ→ステップｇ→ステップｈ
の手順に移行し、このステップｈにて、除霜第２フラグ
が１になっているので、ステップｎの手順に移行する。
そして、圧縮器４および二方向弁５をオフにして、冷却
用循環路８中の冷媒の循環を停止させ、熱交換器３に付
着した霜の増大を防ぐとともに、送風器10をオンにして
熱交換器３に強制的に風を当て、熱交換器３に付着した
霜を室温で速やかに溶かす。霜が溶け、ステップｅにお
いて熱交換器３が所定の温度ｔ以上に達すると、ステッ
プｋの手順に移行し、除湿制御部24内の除霜第１フラ
グ，除霜第２フラグおよび除霜タイマーフラグをいずれ
も０にし、除霜タイマーをクリアするとともに、除霜条
件を解除する。そして、ステップｇからステップＬの手
順、すなわち除湿運転に移行する。こうして、二方向弁
５が故障したり、駆動できなくても、圧縮器４および二
方向弁５をオフにして、熱交換器３に付着した霜の増大
を防ぐことができ、さらに、送風器10からの風によって
霜を速やかに除去することができる。 【００１７】以上のように、上記実施例では、空気中の
水分を凝縮する熱交換器３と、この熱交換器３に冷媒を
循環する圧縮器４と、熱交換器３を冷却または加熱のい
ずれかに切り換える二方向弁５と、熱交換器３の温度を
検出する温度検知手段たる温度検知素子９と、熱交換器
３に空気を送る送風器10と、二方向弁５を駆動して熱交
換器３を加熱する時に温度検知素子９の検知温度が所定
の温度ｔに達しないまま所定の時間ＴＡが経過した場合
は、圧縮器４を停止させるとともに送風器10を運転させ
る除霜手段26とを備えている。 【００１８】正常の除霜運転の動作では、二方向弁５が
駆動すると熱交換器３がコンデンサ６を介さない加熱用
循環路７により加熱されるようになり、所定の時間ＴＡ
を経過しない間に、熱交換器３に付着した霜は溶け、温
度検知素子９の検知温度も所定の温度ｔに達する。これ
に対して、二方向弁５が何等かの原因で故障したり、駆
動できなかったりすると、二方向弁５が実際に駆動せ
ず、熱交換器３は冷却されたままの状態となる。 【００１９】しかし、上記構成の除霜手段26により、温
度検知素子９の検知温度が所定の温度ｔに達しないまま
所定の時間ＴＡが経過した場合は、圧縮器４の運転ひい
ては冷媒の循環を停止して、熱交換器３に付着した霜の
増大を防ぐとともに、送風器10を運転して、この送風器
10からの風で霜を速やかに除去する。よって、二方向弁
５が正常に動作しなくなった場合においても、熱交換器
３に付着する霜が増大したり、凝縮水が外部に漏れ出す
ことを防止できる。 【００２０】また、実施例上の効果として、本実施例で
は、温度検知素子９の検知温度が所定の温度ｔに達しな
いまま所定の時間ＴＡが経過した場合は、圧縮器４のみ
ならず二方向弁５への駆動信号をオフするように構成し
ている。よって、電気的な例えば断線などの要因ではな
く、機械的な要因で二方向弁５が動作しない場合に、二
方向弁５内の電気部品に対する通電による負担を解消す
ることができる。また、このような通常とは別の除霜運
転を行なっている間にも、温度検知素子９の検知温度が
所定の温度ｔに達すると、圧縮器４を運転して冷媒をコ
ンデンサ６を介して熱交換器３に送り込み、除湿運転を
行なうように構成している。したがって、二方向弁５が
故障した状態でも、除湿運転と除霜運転とを繰り返す本
来の除湿装置としての機能を果たすことが可能となる。 【００２１】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、
熱交換器の温度を検知する温度検知手段は、実施例にお
けるサーミスタなどからなる温度検知素子に限定される
ものではない。 【００２２】 【発明の効果】本発明の除湿装置は、空気中の水分を凝
縮する熱交換器と、この熱交換器に冷媒を循環する圧縮
器と、前記熱交換器を冷却するコンデンサと、前記熱交
換器を冷却または加熱のいずれかに切り換える切換手段
と、前記熱交換器の温度を検出する温度検知手段と、前
記熱交換器に空気を送る送風器と、前記切換手段を駆動
して前記熱交換器を加熱する時に前記温度検知手段の検
知温度が所定温度に達しないまま所定時間が経過した場
合は、前記圧縮器を停止させるとともに前記送風器を運
転させる除霜手段とを備えたものであり、切換手段が正
常に動作しなくなった場合においても、熱交換器に付着
する霜が増大したり、凝縮水が外部に漏れ出さない除湿
装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の除湿装置の一実施例を示す制御関係を
あらわした概要図である。 【図２】同上動作手順を示すフローチャートである。 【符号の説明】 ３ 熱交換器 ４ 圧縮器 ５ 二方向弁（切換手段） ６ コンデンサ ９ 温度検知素子（温度検知手段） 10 送風器 26 除霜手段

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 11/02 101 F25B 47/02 570

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 空気中の水分を凝縮する熱交換器と、こ
   の熱交換器に冷媒を循環する圧縮器と、前記熱交換器を
   冷却するコンデンサと、前記熱交換器を冷却または加熱
   のいずれかに切り換える切換手段と、前記熱交換器の温
   度を検出する温度検知手段と、前記熱交換器に空気を送
   る送風器と、前記切換手段を駆動して前記熱交換器を加
   熱する時に前記温度検知手段の検知温度が所定温度に達
   しないまま所定時間が経過した場合は、前記圧縮器を停
   止させるとともに前記送風器を運転させる除霜手段とを
   備えたことを特徴とする除湿装置。