JP4075813B2 - 収納乾燥庫 - Google Patents

Description

本発明は、主として半乾きや濡れた状態の物品を乾燥状態に保管する収納乾燥庫に関するものである。

食品やその他の物品を乾燥状態に保管するための保管庫は、大きく分けて塩化カルシウムやペレット状のシリカゲル等の乾燥剤に庫内の湿気を吸湿させて庫内を乾燥雰囲気にするものと、吸着材を備えた吸着除湿装置に庫内の空気を循環し吸着材に吸湿させて庫内を乾燥雰囲気にするものとがある。特許文献１，２参照。天然ゼオライトやシリカゲルを吸着材として使った保管庫は、水も溜まらず、一度吸湿した吸着材に熱を加えて放湿させることによって再生できる。

特開平４―１１４７１４号公報 特開２００３―９３８３３号公報

従来の保管庫は、食品やその他の物品を乾燥状態に保管するものであり、半乾きや濡れた状態の物品を乾燥し、収納するものではない。可逆的な吸放湿機能を持つ吸湿材を備えた吸着除湿装置による保管庫も、保管庫に入れた物品に付着している水分量が多いと、限られた容積の庫内はたちまち高湿度になってしまい、吸着材で吸着できる吸湿量を越えてしまい、庫内を乾燥雰囲気にすることは出来ない。台所においては、濡れた布巾やまな板等、調理器具類をそのまま収納しておくと、カビの発生や細菌が繁殖し、異臭がしたり衛生的でない。また、雨降りに履いた靴などでも、そのまま収納しておけば、同様のことが起きる。

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、半乾きや濡れた物品を最適な乾燥状態で保管することができる効率的な収納乾燥庫を得ることである。

上記課題を解決するために本発明は、空気を通す多数の通路を有し、可逆的な吸放湿機能を備えた除湿器と、この除湿器の通路に通風させる送風機と、除湿器に通す空気を昇温する加熱手段とを組込んだ風路を外殻内に構成し、この風路を経路とする開閉可能で物品を収納する収納庫内に通じる吸込口と吹出口を持つ除湿経路と、風路を経路とする前記吸込口と吹出口とは別の収納庫外に連絡する吸込口と吹出口を持つ再生経路とを構成し、収納庫には、これに通じる吸込口より圧力損失の大きい換気口を設け、収納庫外に通じる吸込口から収納庫内に通じる吹出口を経て換気口に通じる換気経路を構成し、この換気経路と除湿経路と再生経路とをモーターで動作する開閉ダンパ機構によって切換え、換気経路による換気運転と、再生経路による再生運転と除湿経路による除湿運転とを行うようにした収納乾燥庫であって、換気運転開始後の所定時間経過後に収納庫内へ送気する空気の湿度を検知し、検知した湿度に応じて換気運転の時間を決定する制御手段を備える手段を採用する。

本発明によれば、換気運転により除湿器の除湿能力を超えるほど高湿になった庫内の湿気を庫外に追い出しておいて、除湿運転と再生運転によって庫内を乾燥雰囲気にすることができる。従って、半乾きや濡れた状態の物品を最適な乾燥状態で保管することができる。そして、湿度検知手段による収納庫へ送気する空気の湿度を検知し、その値に応じて最適な換気運転時間を決めるので、効率的な換気除湿乾燥を行うことができる。

本発明の収納乾燥庫は、吸着除湿装置を収納庫に組込んで構成されている。吸着除湿装置は、空気を通す多数の通路を有し、可逆的な吸放湿機能を備えた除湿器と、除湿器の通路に通風させる送風機と、除湿器に通す空気を昇温する加熱手段とを組込んだ風路が外殻内に構成されている。吸着除湿装置には、風路を経路とする収納庫内に通じる吸込口と吹出口を持つ除湿経路と、風路を経路とする吸込口と吹出口とは別の収納庫外に連絡する吸込口と吹出口を持つ再生経路が構成されている。収納庫は、開閉可能で物品を収納することができる。収納庫には、収納庫に通じる吸込口より圧力損失の大きい換気口が設けられていて、収納庫外に通じる吸込口から収納庫内に通じる吹出口を経て換気口に通じる換気経路が構成されている。この換気経路と除湿経路と再生経路とをモーターで動作する開閉ダンパ機構によって切換え得るようになっている。電源投入後の所定時間は、換気経路を開き、換気経路による換気運転を行い、その後、再生経路による再生運転と除湿経路による除湿運転とを交互に行うようにする。

庫内に半乾きや濡れた状態の物品を入れ、電源を投入すると、換気経路が開放され、換気運転が開始されて、除湿器の除湿能力を超えるほど高湿になった庫内の湿気を換気口から庫外に追い出す。庫内の多量の湿気を換気運転により追い出した後、再生経路を開き、除湿器を再生する再生運転を行い、その後、除湿経路を開き、除湿運転を行い、これを交互に繰返して庫内を乾燥雰囲気にする。庫内は、乾燥雰囲気に維持され、半乾きや濡れた状態で入れられた物品は、最適な乾燥状態で保管されることになる。この収納乾燥庫は、熱による乾燥処理をしないので、収納庫内の物品が変質したり設置場所周囲への熱の悪影響も回避できる。

実施の形態１．
図１〜図４によって示す本実施の形態は、多量な水分が付着した物品を乾燥させ、乾燥雰囲気において収納する収納乾燥庫に関するものである。この収納乾燥庫は、図１の斜視図によって全体を示すように収納庫１と収納庫１内の空気を乾燥雰囲気に加工する吸着除湿装置２とから構成されている。収納庫１は、前面の開放した箱構造として構成され、前面には開閉できる開閉蓋３が設けられ、前面上部又は側部や天部に小さな換気口４が設けられている。換気口４にはフィルターが装着されている。収納庫１の構造は、換気口４を除けば全体として気密の断熱構造である。

吸着除湿装置２は、図２の断面図によって示すように収納庫１内の一角に設けられ、空気を通す直線状の多数の通路５を持つ静止状態に置かれた除湿器６と、送風機７と、加熱手段８とを主体として構成されている。この除湿器６の通路５に通風させる送風機７と、除湿器６に通す空気を昇温させる加熱手段８を六面体の外殻９内の風路１０に組込んで図２に示すような吸着除湿装置２が構成されている。

吸着除湿装置２の風路１０の吸込口１１，１２と吹出口１３，１４はそれぞれ隣接する外殻９の二面に対形態に開口している。外殻９内には一方の吸込口１１から風路１０を経て一方の吹出口１３に至る除湿経路と、他方の吸込口１２から風路１０を経て他方の吹出口１４に至る再生経路が構成されている。

除湿経路と再生経路の各吸込口１１，１２と各吹出口１３，１４は、二つの開閉ダンパ機構１５によって開閉される。開閉ダンパ機構１５は、ステッピングモーター１６の回転軸上に、吸込口開閉ブレードと吹出口開閉ブレードが取付けられている。除湿経路の吸込口１１と吹出口１３は共に収納庫１内に気密を保持した状態に連絡され、再生経路の吸込口１２と吹出口１４は、収納庫１の外壁から気密を保って庫外に連絡されている。そして、再生経路の吸込口１２から除湿経路の吹出口１３を経て収納庫１の換気口４に至る換気経路も構成されている。

除湿器６は、セラミックス等の無機質繊維にシリカゲル等の吸湿材を重合反応を利用して、結合させたコルゲート構造材やハニカム構造材を積層して、被処理空気を通す直線状の多数の通路５が全体にわたって分布する、密度２３０〜２７０ｋｇ／ｍ^３の直方体状に構成したもので、可逆的な吸放湿機能を有する。各通路５は平行状でそれらの開口端は全て除湿器６の対向する二面に開口している。この除湿器６の構造は、低圧損なため送風機７は小型のもので良い。

加熱手段８は、正特性サーミスタと熱的に接続された放熱フィンが一体化された構成で、除湿器６の前段において風路１０を横断する状態に組付けられている。除湿器６と外殻９との間には断熱空気層又は多泡性の断熱樹脂の断熱構造が設けられ、再生時に効率よく除湿器６を加熱するようになっている。加熱手段８と送風機７並びにステッピングモーター１６は、吸着除湿装置２に組込まれたマイクロコンピューターを搭載した制御回路１７によりそれぞれの運転が制御される。

この収納乾燥庫は、収納庫１に水分を多く含んだ半乾きや濡れた状態の物品を入れ、電源を投入することにより、図３のタイムチャートに示すように、開閉ダンパ機構１５によって先ず、換気経路が開放され、所定時間（例えば３０分間）送風機７を運転させる換気運転が行われる。換気経路の開放は、開閉ダンパ機構１５により、再生経路の吹出口１４を閉止し、除湿経路の吸込口１１を閉止することによって行われる。つまり、再生経路の開放した吸込口１２から収納庫１外の空気が吸込まれ、風路１０から除湿経路の開放した吹出口１３から収納庫１内に吹出され、換気口４から再び収納庫１外に吹出されて庫内の換気が行われる。これにより物品の水分は、換気とともに庫外へ追い出され、庫内の湿度は、除湿器６の吸湿能力で処理できる程度になる。この後、再生経路と除湿経路とを交互に開閉させ、除湿器６に再生過程と除湿過程とを交番させることにより収納庫１内を乾燥雰囲気にすることができる。収納庫１内を除湿する除湿運転は、ステッピングモーター１６を回転させ、再生経路の吸込口１２及び吹出口１４を、吸込口開閉ブレード及び吹出口開閉ブレードによって閉止しておいて、送風機７を運転させることにより行われる。即ち、開放された除湿経路により収納庫１内に循環気流が形成され、除湿器６を通過するたびに湿気が分子状態で除湿器６に吸着され収納庫１内は迅速に低温乾燥雰囲気になる。

水の分子を吸着するにつれ除湿器６の吸着能は低下するので、除湿器６を再生過程において再生させる再生運転が行われる。除湿器６の再生は、ステッピングモーター１６を回転させ、除湿経路の吸込口１１及び吹出口１３を、吸込口開閉ブレード及び吹出口開閉ブレードによって閉止し、送風機７を運転させて、加熱手段８に通電することによって、約７０℃ほどの温度下で再生が行われる。即ち、開放された再生経路により庫外の空気が吸込口１２から吸込まれ、加熱手段８の放熱板を通過することにより加熱され除湿器６の通路５を通ることで除湿器６の水分子が放出される。この後、加熱手段８への通電を断って送風機７のみの運転による除湿器６の冷却運転が行われ、除湿運転に移行する。再生運転と除湿運転の時間は、それぞれ例えば、５分程度に設定されている。

換気によって収納庫１内の湿度を下げる換気運転に際しては、換気運転開始時に再生経路の吸込口１２から吸着除湿装置２内に入って来る空気の湿度を湿度検知手段１８で検知し、制御回路１７が、その値に応じて予め決められた運転時間の間換気を行わせる。湿度が高ければそれに応じて長めの運転時間とし、湿度が低ければそれに応じて短い運転時間とする。こうすることにより、収納庫１周りの湿度に応じた換気運転を行うことができ、効率的な換気による乾燥を行うことができる。即ち、図４に換気運転に関し特記して示す制御回路１７の制御シーケンスを示すフローチャートのように、ステップ♯１で電源が投入されると、ステップ♯２で換気経路を開放してステップ♯３で送風機７を運転し換気運転を開始し、ステップ♯４へ進む。ステップ♯４では、換気運転開始後ある決められた時間ａ（ａ＝０でもよい）が経過したかどうかを判定し、経過したならステップ♯５へ進み、経過していなければステップ♯４を繰返す。ステップ♯５では、湿度検知手段１８の出力値を読み込み、収納庫１へ送気される空気の湿度を検知し、ステップ♯６へ進む。ステップ♯６では、検知した湿度に応じた換気運転時間Ｔを設定する処理をしてステップ♯７へ進む。ステップ♯７では設定した換気運転時間Ｔが経過したかどうかを判定する。経過したならステップ♯８で再生・除湿運転へ移行する処理をして換気運転のシーケンスを終える。経過していなければ、ステップ♯７を繰返す。

実施の形態２．
図５によって示す本実施の形態は、換気運転に関する制御回路１７の制御シーケンスに関するもので、それ以外の基本的な構成は実施の形態１のものと同じである。従って、実施の形態１と同じ部分については、実施の形態１のものと同じ符号を用い、それらの説明は省略する。

換気運転による換気により収納庫１内の湿度を下げる場合において、開閉ダンパ機構１５を動作させ、再生経路の吸込口１２及び吹出口１４を閉じて、送風機７を運転させることにより収納庫１内の湿度を湿度検知手段１８により検知することができる。この動作を換気運転開始前及び換気運転開始後に予め決められた一定時間毎に行い、検知した湿度が予め決められた値、例えば５０％未満になった場合には、換気運転を停止し再生・除湿運転に移行するようにする。５０％以上だった場合、再生経路の吸込口１２を開放して再び換気運転を行うようにする。こうすることにより、収納庫１内の収納物や水分量、また収納庫１周辺の雰囲気湿度等、様々な条件において換気運転を最適な時間で行うことができるため、換気運転の効果を確実に引き出すことができ、運転の効率化を推進できる。

このことを図５にフローチャートで示す、制御シーケンスに従って説明する。ステップ♯１で電源が投入されると、ステップ♯２で再生経路を閉止してステップ♯３で送風機７を運転し湿度検知手段１８により収納庫１内の湿度を検知し、ステップ♯４へ進む。ステップ♯４では、検知した湿度が決められた値Ｂ（例えば５０％）以上かどうかを判定し、Ｂ以上であればステップ♯５へ進み、Ｂ未満であればステップ♯６に進み、そのまま再生・除湿運転に移行する処理をする。ステップ♯５では、換気経路を開放する処理をしてステップ♯７へ進む。ステップ♯７では、送風機７を運転し換気運転する処理をしてステップ♯８へ進む。ステップ♯８では予め決められた時間Ｃが経過したかどうかを判定し、経過したならステップ♯２へ戻り、経過していなければ、ステップ♯７へ戻る。

ステップ♯４で、検知した湿度が決められた値Ｂ（例えば５０％）以上かどうかを判定し、Ｂ未満であればそのまま再生・除湿運転に移行する処理をする。Ｂ以上であれば、再生経路の吸込口１２を開放し、換気運転を開始し、その後、決められた時間Ｃの後に、再び再生経路の吸込口１２を閉止して、収納庫１内の湿度を湿度検知手段１８によって検知する。これを収納庫１内の湿度がＢ値未満になるまで繰返すようにしてもよい。

実施の形態３．
図６と図７によって示す本実施の形態は、換気運転に関する制御回路の制御シーケンスに関するもので、それ以外の基本的な構成は実施の形態１のものと同じである。従って、実施の形態１と同じ部分については、実施の形態１のものと同じ符号を用い、それらの説明は省略する。

換気運転による換気により収納庫１内の湿度を下げる場合において、開閉ダンパ機構１５を動作させ、再生経路の吸込口１２及び吹出口１４を閉じて、送風機７を運転させることにより収納庫１内の湿度を湿度検知手段１８により検知することができる。この動作を換気運転開始前及び換気運転開始後に予め決められた一定時間毎に行い、検知した湿度が予め決められた値、例えば５０％未満になった場合には、換気運転を停止し再生・除湿運転に移行するようにする。５０％以上だった場合、再生経路の吸込口１２を開放して換気運転を行うようにする。ただし、換気運転時間が予め決められた値Ｇを超えた場合には、湿度に関係なく強制的に再生・除湿運転に移行する。こうすることにより、収納庫１内の収納物や水分量、また収納庫１周辺の雰囲気湿度等、様々な条件において換気運転を最適な時間で行うことができるため、換気運転の効果を確実に引き出すことができ、運転の効率化を推進できるとともに、環境条件等によって湿度が下がらない場合において、再生・除湿運転に長々と移行しないといった不都合を解消することができる。

このことを図６にフローチャートで示す、制御シーケンスに従って説明する。ステップ♯１で電源が投入されると、ステップ♯２で再生経路を閉止してステップ♯３で送風機７を運転し湿度検知手段１８により収納庫１内の湿度を検知し、ステップ♯４へ進む。ステップ♯４では、検知した湿度が決められた値Ｂ（例えば５０％）未満かどうかを判定し、Ｂ未満であればステップ♯５へ進み、再生・除湿運転へ移行する。Ｂ以上であればステップ♯６に進み、再生経路の吸込口１２を開放し換気運転を行いステップ♯７へ進む。ステップ♯７では、予め決められた時間Ｇが経過したかどうかを判定し、経過したならステップ♯５へ進み、再生・除湿運転に移行する。経過していなければ、ステップ♯８で一定時間Ｃが経過したかどうかを判定する。経過したならステップ♯２へ戻り、経過していなければステップ♯７に戻る。

この制御シーケンスは、図７に示すようにステップ♯６で、一定時間Ｈ内で湿度の最大値と最小値の差Ｊが少ない場合、強制的にステップ♯５で再生・除湿運転に移行するようにすることもできる。

実施の形態４．
図８と図９によって示す本実施の形態も、換気運転に関する制御回路の制御シーケンスに関するもので、それ以外の基本的な構成は実施の形態１のものと同じである。従って、実施の形態１と同じ部分については、実施の形態１のものと同じ符号を用い、それらの説明は省略する。

換気運転による換気により収納庫１内の湿度を下げる場合において、収納庫１内に送気する空気の湿度が高い場合、この空気を昇温して収納庫１へ送込むことにより、収納庫１内の相対湿度が下がり換気運転時間を短くすることができる。即ち、図８にフローチャートで示す制御シーケンスのステップ♯１で電源が投入されると、ステップ♯２で換気経路を開放してステップ♯３で送風機７を運転し換気運転を開始し、ステップ♯４へ進む。ステップ♯４では、換気運転開始後ある決められた時間ａ（ａ＝０でもよい）が経過したかどうかを判定し、経過したならステップ♯５へ進み、経過していなければステップ♯４を繰返す。ステップ♯５では、湿度検知手段１８の出力値を読み込み、収納庫１へ送気される空気の湿度を検知し、ステップ♯６へ進む。ステップ♯６では、検知した湿度が予め決められた値Ｄ（例えば５０％）以上かどうかの判定を行い、Ｄ以上であればステップ♯７へ進み、加熱手段８を動作させステップ♯８へ進む。ステップ♯６でＤ未満であればステップ♯８へ進む。ステップ♯８では換気運転が終了したかどうかの判定を行い、終了したならステップ♯９へ進み、再生・除湿運転へ移行する処理をして制御シーケンスを終了する。終了していなければ、ステップ♯８を繰返す。

また、ステップ♯５での収納庫１へ送気される空気の湿度の検知を継続し、その値が決められた値Ｅ、例えば４５％未満であれば加熱手段８を停止するようにすることもできる。このようにすることによって、換気運転で消費するエネルギーを低減することができる。この制御シーケンスを図９に示す。即ち、ステップ♯５で湿度検知手段１８の出力値を読み込み、収納庫１へ送気される空気の湿度を検知し、ステップ♯６へ進む。ステップ♯６では、検知した湿度が予め決められた値Ｄ（例えば５０％）以上かどうかの判定を行い、Ｄ以上であればステップ♯７へ進み、加熱手段８を動作させステップ♯８へ進む。ステップ♯６でＤ未満であればステップ♯１０へ進む。ステップ♯１０では、検知した湿度が予め決められた値Ｅ（例えば４５％）未満かどうかの判定を行い、Ｅ未満であればステップ♯１１へ進み、加熱手段８を停止させステップ♯８へ進む。これを換気運転が終了するまで行う。検知した湿度がＤとＥの間だった場合は、ステップ♯１２で加熱手段８が動作していた場合は加熱手段８の動作を継続し、加熱手段８が停止していた場合は停止を継続してステップ♯８へ進む。

実施の形態５．
図１０と図１１によって示す本実施の形態も、換気運転に関する制御回路の制御シーケンスに関するもので、それ以外の基本的な構成は実施の形態１のものと同じである。従って、実施の形態１と同じ部分については、実施の形態１のものと同じ符号を用い、それらの説明は省略する。

この実施の形態は、収納乾燥庫の自動運転を可能にするものである。運転停止状態において、再生経路の吸込口１２と吹出口１４を閉じておき、収納庫１内の湿度を湿度検知手段１８を通じて監視する。そして湿度が予め決められた値Ｆ、例えば６０％以上となった場合、図１０のタイムチャートで示すように自動的に換気運転を開始する。これを図１１の制御シーケンスで示す。即ち、停止状態においてステップ♯１で再生経路の吸込口１２と吹出口１４を閉じる処理をして、ステップ♯２に進む。ステップ♯２では、収納庫１内の湿度を湿度検知手段１８を通じて監視する処理をしてステップ♯３へ進み、検知した湿度が予め決められた値Ｆ、例えば６０％以上かどうかを判定する。以上であればステップ♯４へ進み、換気運転を開始する。Ｆ未満であればステップ♯３の処理に戻る。

収納乾燥庫を示す斜視図である。（実施の形態１，２，３，４，５） 吸着除湿装置の断面図である。（実施の形態１，２，３，４，５） 収納乾燥庫の動作を示すタイムチャートである。（実施の形態１） 収納乾燥庫の制御回路の制御シーケンスを示すフローチャートである。（実施の形態１） 収納乾燥庫の制御回路の制御シーケンスを示すフローチャートである。（実施の形態２） 収納乾燥庫の制御回路の制御シーケンスを示すフローチャートである。（実施の形態３） 収納乾燥庫の制御回路の制御シーケンスを示すフローチャートである。（実施の形態３） 収納乾燥庫の制御回路の制御シーケンスを示すフローチャートである。（実施の形態４） 収納乾燥庫の制御回路の制御シーケンスを示すフローチャートである。（実施の形態４） 収納乾燥庫の動作を示すタイムーチャートである。（実施の形態５） 収納乾燥庫の制御回路の制御シーケンスを示すフローチャートである。（実施の形態５）

符号の説明

１ 収納庫、 ２ 吸着除湿装置、 ４ 換気口、 ５ 通路、 ６ 除湿器、 ７ 送風機、 ８ 加熱手段、 ９ 外殻、 １０ 風路、 １１，１２ 吸込口、 １３，１４ 吹出口、 １５ 開閉ダンパ機構、 １７ 制御回路、 １８ 湿度検知手段。

Claims (6)

1. 空気を通す多数の通路を有し、可逆的な吸放湿機能を備えた除湿器と、この除湿器の通路に通風させる送風機と、前記除湿器に通す空気を昇温する加熱手段とを組込んだ風路を外殻内に構成し、この風路を経路とする開閉可能で物品を収納する収納庫内に通じる吸込口と吹出口を持つ除湿経路と、同風路を経路とする前記吸込口と吹出口とは別の前記収納庫外に連絡する吸込口と吹出口を持つ再生経路とを構成し、前記収納庫には、これに通じる前記吸込口より圧力損失の大きい換気口を設け、前記収納庫外に通じる吸込口から前記収納庫内に通じる前記吹出口を経て換気口に通じる換気経路を構成し、この換気経路と前記除湿経路と前記再生経路とをモーターで動作する開閉ダンパ機構によって切換え、前記換気経路による換気運転と、前記再生経路による再生運転と前記除湿経路による除湿運転とを行うようにした収納乾燥庫であって、換気運転開始後の所定時間経過後に前記収納庫内へ送気する空気の湿度を検知し、検知した湿度に応じて換気運転の時間を決定する制御手段を備えた収納乾燥庫。
2. 請求項１に記載の収納乾燥庫であって、制御手段は、換気運転中に一定時間毎に再生経路を閉じて収納庫内の湿度を検知し、検知した湿度によって換気運転を継続するか除湿運転に移行するかを決定する収納乾燥庫。
3. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載の収納乾燥庫であって、制御手段は、換気運転時間が予め決められた時間を経過したときは、強制的に除湿運転に移行する決定を行う収納乾燥庫。
4. 請求項１〜請求項３までのいずれかに記載の収納乾燥庫であって、制御手段は、換気運転開始から一定時間経過したときの乾燥庫内へ送気する空気の湿度を検知し、その湿度が一定値以上のときは、加熱手段を運転させる決定を行う収納乾燥庫。
5. 請求項１〜請求項３までのいずれかに記載の収納乾燥庫であって、制御手段は、換気運転開始から一定時間経過したときの乾燥庫内へ送気する空気の湿度を検知し、その湿度に応じて加熱手段の運転／停止を行う収納乾燥庫。
6. 請求項１〜請求項５までのいずれかに記載の収納乾燥庫であって、制御手段は、運転停止状態において再生経路の吸込口を閉止し、湿度検知手段によって収納庫内の湿度を監視し、湿度が所定値になったら換気運転を開始する決定を行う収納乾燥庫。

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