JP5217283B2 - 除湿装置 - Google Patents

Description

本発明は、除湿ファンにより室内空気を吸入し、回転式の吸湿体の吸湿領域を通過させて除湿された空気を室内に排出する除湿経路および、再生ファンにより再生ヒータで加熱された空気を前記吸湿体の吸湿領域とは分離された再生領域に吹き付けで水分を蒸発させ、熱交換器で凝縮して水滴化する再生経路を備えた除湿装置に関わり、再生経路の空気温度が異常な高温になったときに、再生ヒータの余熱により吸湿体およびその周辺の構成部材の損傷や変形を防止する技術に関するものである。

従来、この種の除湿装置は、冷凍サイクルを用いないため運転騒音も少なく、軽量でコンパクトに構成できることから、家庭用の除湿装置として普及している。

この装置は、除湿材を備えた除湿ロータと呼ぶ回転する吸湿体の一方で室内の空気から吸湿し、吸湿体の他方において、吸湿した水分をヒータで加熱された高温の空気により蒸発させ、吸湿体、すなわち除湿材を再生し、この高温多湿の空気を熱交換器で凝縮して水とする方式である。

通常、吸湿体、すなわち除湿材の再生時に吹き付けられる吹き付け温度は約２００℃程度で、再生ヒータの温度は約６００℃の高温である。

このため、吸湿体に高温の空気を吹き付けるための再生ファンの風量が何らかの原因で低下すると吹き付け温度が上昇し、除湿ロータが損傷もしくは変形するおそれがある。

また、再生ヒータの温度も上昇し、ヒータのハウジングや、その周辺の再生経路を構成するケーシング等の部材も損傷を受ける可能性がある。

そこで、除湿ロータ付近の温度が、異常に上昇したときに、前述の除湿ロータや部材の損傷をさける方法として、例えば特許文献１に示すようなものが提案されている。

特許文献１に示すものを、図６で説明する。

図６は除湿装置の異常時の動作を説明するための図である。

電源１０１に主スイッチ１０２を介して除湿ファン用モータ１０３が接続され、さらに保護装置１０４を介して除湿ロータ用モータ１０５と再生ファン用モータ１０６および再生ヒータ１０７が接続された構成である。

ここで、保護装置１０４は、再生経路の空気温度が異常な高温になったときに開路するものである。

通常は、使用者が主スイッチ１０２を閉路すると、除湿ファン用モータ１０３、除湿ロータ用モータ１０５と再生ファン用モータ１０６および再生ヒータ１０７を駆動して除湿動作が行われるが、再生経路の空気温度が異常な高温になると、保護装置１０４が開路して除湿ロータ用モータ１０５と再生ファン用モータ１０６および再生ヒータ１０７の駆動を停止し、除湿ファン用モータ１０３のみを駆動して、除湿ロータ（図示しない）やその周辺の部材が異常な高温により損傷を受けることを防止するようにしたものある。

特許第３６３４９７１号公報

しかしながら、前述の方式では、再生ファン用モータ１０６および再生ヒータ１０７の駆動を停止ししたにも関わらず、再生ヒータ１０７の余熱のために、除湿ロータの近傍の温度が上昇し、除湿ロータやその近傍の再生経路を構成する部材が損傷するおそれがあった。

本発明は、上記の除湿ロータやその近傍の再生経路を構成する部材の損傷を防止することを目的としている。

本発明の加湿装置は上記目的を達成するために、再生経路の空気温度が異常な高温になると、再生ファン用モータと再生ヒータの駆動を停止するだけでなく、除湿ロータと除湿ファンを所定期間駆動するようにしたものである。

さらに、再生ファン用モータと再生ヒータの駆動を停止するだけでなく、除湿ファンを駆動し、ダンパを開放し、除湿経路と再生経路が接続するようにしたものである。

これらにより、除湿ロータやその近傍の再生経路を構成する部材の損傷を防止することができる。

本発明によれば、再生経路の空気温度が異常な高温になったときに、除湿ロータやその近傍の再生経路を構成する部材の損傷を防止することができる。

本発明の実施の形態１の除湿装置の構成を示す図 本発明の実施の形態１の電気系の回路図 同、動作を説明するための図 本発明の実施の形態２の除湿装置の構成を示す図 同、電気系の回路図 従来の除湿装置の異常時の動作を説明するための図

本発明の請求項１記載の除湿装置は、除湿ファンにより室内空気を吸入し、回転式の吸湿体の吸湿領域を通過させて除湿された空気を室内に排出する除湿経路および、再生ファンにより再生ヒータで加熱された空気を前記吸湿体の吸湿領域とは分離された再生領域に吹き付けで水分を蒸発させ、熱交換器で凝縮して水滴化する再生経路と、前記除湿経路の一部と前記再生経路の一部とを接続して除湿ファンによって前記吸湿体側から再生ヒータ側へ空気を流すようにするダンパを備え、前記再生経路の空気温度が異常な高温になると、前記再生ファンと前記再生ヒータの駆動を停止し、前記ダンパを開放することにより前記除湿経路の一部と前記再生経路の一部とを接続して、前記除湿ファンの駆動と前記吸湿体の回転とを所定期間継続することを特徴としている。

このことにより、再生経路において吸湿体が吸収した再生ヒータの余熱を他方の除湿経路において放出させ、その熱を室内に排出して、吸湿体およびその周辺の構成部材の温度を低減させて、除湿ロータやその近傍の部材の損傷や変形を防止できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の除湿装置１の構成を示した図である。

除湿ロータ用モータ２で回転駆動される、シリカゲルやゼオライトまたは高分子吸着剤等の除湿材で構成した除湿ロータ３と、除湿ファン用モータ４で駆動される除湿ファン５、除湿ファン５が駆動したとき形成される除湿経路６，再生ファン用モータ７で駆動される再生ファン８、再生ヒータ９、熱交換器１０、再生ファン８が駆動したとき形成される再生経路１１、熱交換機器１０の下部に設けた水タンク１２および再生経路１１内に設けた温度センサ１３とで構成されている。

除湿ロータ３は、除湿ロータを構成する除湿材により室内空気から水分を吸湿し、室内空気を除湿する除湿領域３ａと、室内空気から水分を吸湿した除湿材から吸湿した水分を飛ばし除湿材を再生する再生領域３ｂに区分され、除湿ロータ３は、除湿ロータ用モータ２で回転駆動され、除湿領域３ａ、次に再生領域３ｂ、次に元に返って、除湿領域３ａと順に回転移動し、室内空気の除湿材による除湿と、除湿材の再生を繰り返し、室内空気を除湿する。

ここで、除湿経路６は、矢示のように、室内から吸い込んだ空気を、熱交換器１０を経由し、除湿ロータ３の除湿領域３ａを経て屋外に排出するように構成されている。

また、再生経路１１は、矢示のように、再生ヒータ９から除湿ロータ３の再生領域３ｂを経て、熱交換器１０からふたたび再生ヒータ９に至る循環経路である。

図２は、本発明の実施の形態１の電気系の回路図である。図１で説明した除湿ロータ用モータ２と除湿ファン用モータ４と再生ファン用モータ７および再生ヒータ９は、それぞれ開閉器１５，１６，１７，１８を介して商用電源１４に接続されている。開閉器１５，１６，１７，１８は、制御装置１９により制御される。制御装置１９には前述の温度センサ１３と操作スイッチ２０が接続されている。

上記構成において、図３に示すように通常の除湿動作は使用者が操作スイッチ２０を操作することにより、制御装置１９は除湿ロータ用モータ２と除湿ファン用モータ４と再生ファン用モータ７および再生ヒータ９を駆動して行われる。

室内の空気は、除湿ロータ３の除湿領域３ａにおいて吸湿され、湿度を低下して再び室内に放出することにより除湿される。

一方、除湿領域３ａの位置で吸湿した除湿ロータ３は、回転して再生経路１１と係合する再生領域３ｂの位置において、再生ヒータ９で高温度に加熱された再生経路１１の循環空気により蒸発し、水分が飛ばされ、熱交換器１０により、前述の吸い込んだ室内空気により冷却されて凝縮し、水滴となる。この冷却された再生経路１１の循環空気は再び、再生ヒータ９で加熱され前記動作を繰り返す。なお、熱交換器１０内の水滴は、水タンク１２に回収される。

何らかの原因で、温度センサ１３の感知する温度が異常な高温、すなわち、再生経路１１を構成する部材、あるいは除湿ロータに損傷を与える温度以上、例えば２５０℃以上の異常な高温になると、制御装置１９は、再生ファン用モータ７と再生ヒータ９の動作を停止する。そして除湿ロータ用モータ２と除湿ファン用モータ４は、運転状態を持続する。図２はこの状態を示している。

再生経路１１を構成する部材としては、再生経路のダクト、除湿ロータ保持部材、除湿ロータの構成部材、および熱交換器などがある。再生経路のダクトの材質としては、例えばＰＢＴ、除湿ロータ保持部材、除湿ロータ構成部材の材質としては、例えばＰＢＴ、熱交換器の材質としては、例えばＰＰなどがある。

再生ヒータ９の動作（通電）を停止しても再生ヒータ９の熱容量のために近傍の温度はすぐには低下せず、むしろ再生ファン８の送風が停止したため上昇する。

再生ヒータ９は除湿ロータ３の近傍に設けているため、この影響を受けて除湿ロータ３の再生ヒータ９に近接している部分の温度が上昇するが、除湿ロータ３を回転させているため、除湿経路６において冷却される。

再生ヒータ９近傍の温度は漸次低下し、再生ファン用モータ７と再生ヒータ９の動作を停止した後、所定期間継続としての、例えば約１〜２分経過すると除湿ロータ３やその近傍の再生経路１１を構成する部材に損傷を与える温度である２５０℃より低下する。この時点において制御装置１９は除湿ロータ用モータ２と除湿ファン用モータ４を停止する。

これにより、除湿ロータやその近傍の再生経路を構成する部材の損傷を防止することができる。

なお、除湿ロータ用モータ２と除湿ファン用モータ４の運転を継続する期間は、タイマー装置による所定の時限、例えば１〜２分程度であってもよく、温度センサ１３が所定の温度、例えば、除湿再生時の通常の温度の２００℃を下回る温度に、低下するまでの期間であっても差し支えがない。また、温度センサ１３は再生経路１１の空気温度を直接測定しても、再生ヒータ９周辺の再生経路１１を構成する部材の温度を測定しても差異を生じない。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２の除湿装置の構成を示す図である。本実施の形態２の除湿装置の構成は、基本的には図１の構成に新たにバイパス経路２１とダンパ２２、２３を設けた点が異なるもので、実施の形態１と同一部分は同一符号を附し、詳細な説明は省略する。

バイパス経路２１は、除湿経路６の除湿ファン５の上流部と再生経路１１の再生ヒータ９の上流部とを連携する形で設けられ、このバイパス経路２１を断路もしくは経路するようダンパ２２を設置し、さらに、再生経路１１の除湿ロータ３の下流側に、室内の空気を取り入れるためのダンパ２３を設けている。

通常の除湿運転中は、ダンパ２２は、バイパス経路２１を断路するよう、ダンパ２３は、閉状態であるが、図４は、何らかの原因で、温度センサ１３の感知する温度が異常な高温になった時の動作状態を示している。図５は、本発明の実施の形態２の電気系の回路図である。この図は、前述の図２に新たにダンパ駆動部を加えたもので、図２と同一の符号を付したものは、図２と同一のものなので説明を省略する。

図５において、ダンパ２２，２３は、開閉器２４を介して商用電源１４に接続され、開閉器２４は、制御装置１９により制御される構成である。
上記構成において、何らかの原因で、温度センサ１３の感知する温度が異常な高温、すなわち、再生経路１１を構成する部材、あるいは除湿ロータに損傷を与える温度以上、例えば２５０℃以上の異常な高温になると、制御装置１９は、再生ファン用モータ７と再生ヒータ９の動作を停止する。再生経路１１を構成する部材としては、再生経路のダクト、ロータ保持部材、熱交換器などがある。再生経路のダクトの材質としては、例えばＰＢＴ、ロータ保持部材の材質としては、例えばＰＢＴ、熱交換器の材質としては、例えばＰＰなどがある。そして、ダンパ２２，２３を駆動して図４に示す空気経路の状態にし、除湿ファン用モータ４は運転状態を維持する。

従って、室内の空気は、図４の矢示のように、ダンパ２３から除湿ロータ３、再生ヒータ９、バイパス経路２１と除湿ファン５を経て室内に排気される。再生ヒータ９近傍の温度は漸次低下し、再生ファン用モータ７と再生ヒータ９の動作を停止した後、所定期間継続としての、例えば約１〜２分経過すると除湿ロータ３やその近傍の再生経路１１を構成する部材に損傷を与える温度である２５０℃より低下する。この時点において制御装置１９はダンパ２２，２３を閉じ除湿ファン用モータ４を停止する。

これにより、再生ヒータ９の余熱は急速に室内に排出されるので、除湿ロータやその近傍の再生経路を構成する部材の損傷を防止することができる。

なお、ダンパ２３は、必ずしも必要ではなく、空気の取り込みを熱交換器１０に設けた水滴滴下のための孔（符号省略）から行うようにしても差し支えない。

本発明の除湿装置は、再生経路の空気温度が異常な高温になったときに、除湿ロータやその近傍の再生経路を構成する部材の損傷を防止する効果があり、家庭用はもとより業務用の除湿装置としても利用できる。

１ 除湿装置
２ 除湿ロータ用モータ
３ 除湿ロータ
４ 除湿ファン用モータ
５ 除湿ファン
６ 除湿経路
７ 再生ファン用モータ
８ 再生ファン
９ 再生ヒータ
１０ 熱交換器
１１ 再生経路
１３ 温度センサ
１９ 制御装置
２１ バイパス経路
２２、２３ ダンパ

Claims (1)

1. 除湿ファンにより室内空気を吸入し、回転式の吸湿体の吸湿領域を通過させて除湿された空気を室内に排出する除湿経路および、再生ファンにより再生ヒータで加熱された空気を前記吸湿体の吸湿領域とは分離された再生領域に吹き付けで水分を蒸発させ、熱交換器で凝縮して水滴化する再生経路と、前記除湿経路の一部と前記再生経路の一部とを接続して除湿ファンによって前記吸湿体側から再生ヒータ側へ空気を流すようにするダンパを備え、前記再生経路の空気温度が異常な高温になると、前記再生ファンと前記再生ヒータの駆動を停止し、前記ダンパを開放することにより前記除湿経路の一部と前記再生経路の一部とを接続して、前記除湿ファンの駆動と前記吸湿体の回転とを所定期間継続することを特徴とする除湿装置。

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