JP5610797B2 - 除湿機 - Google Patents

Description

本発明は、室内の湿気を除湿する除湿機、特に室内に干された洗濯物を乾燥させる機能を備えた除湿機に関するものである。

従来の除湿機において、赤外線検出手段による温度検出結果と、温度検出手段による室内雰囲気の温度検出結果を制御手段が比較することで、洗濯物の吸収した水分蒸発による顕熱低下を判別し、洗濯物の顕熱低下による室内温度より低い温度分布の所在を洗濯物の配置範囲と判断するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２４０１００号公報（特許請求の範囲、図３−図５）

しかしながら、前述した従来の除湿機では、お湯で洗濯された洗濯物の場合や室内の湿度が高い場合、また、洗濯物が風を受けていない状態においては、洗濯物の気化熱による温度低下が小さいため、洗濯物の検知に時間がかかったり、洗濯物を検知できない場合がある。

本発明は、前述のような課題を解決するためになされたものであり、被乾燥物の初期温度が高い場合や室内の湿度が高くても被乾燥物を短時間で精度良く検知でき、被乾燥物の乾燥を効率良く行うことができる除湿機を得ることを目的とする。

本発明に係る除湿機は、空気中に含まれる水分を除去するための除湿手段と、室内の空気を吸気し、除湿手段を通過させて得られた乾燥空気を室内に吹き出す送風手段と、乾燥空気の送風方向を可変する風向可変手段と、被乾燥物の表面温度を非接触にて検出する表面温度検出手段と、表面温度検出手段により検出された表面温度に基づいて被乾燥物を検知する際に、室内の温度が高く室内の湿度が低くなるように、少なくとも送風手段の回転速度を制御して乾燥空気の風量を増加させる制御手段とを備え、風向可変手段は、乾燥空気の送風方向を鉛直方向に可変する縦方向ルーバーと、縦方向ルーバー内に設けられ、乾燥空気の送風方向を鉛直方向と直交する水平方向に可変する複数の横方向ルーバーとを有し、表面温度検出手段は、横方向ルーバーに設けられ、制御手段は、被乾燥物の乾燥モードの開始を検知すると、縦方向ルーバーと複数の横方向ルーバーの可変範囲において、表面温度検出手段が初期位置から下方へ対角線上を移動するように縦方向ルーバーと複数の横方向ルーバーの可変速度を制御し、その後、表面温度検出手段が初期位置の高さと同じ高さまでの鉛直線上を移動するように縦方向ルーバーのみを可変制御し、次いで、表面温度検出手段がその位置から下方へ対角線と交差するもう一方の対角線上を移動するように縦方向ルーバーと複数の横方向ルーバーの可変速度を制御し、さらに、表面温度検出手段が初期位置までの鉛直線上を移動するように縦方向ルーバーのみを可変制御し、その後、表面温度検出手段が初期位置から可変範囲の横方向の中央までの水平線上を移動するように複数の横方向ルーバーのみを可変制御し、そして、表面温度検出手段がその位置から鉛直線上を下方に移動するように縦方向ルーバーを可変制御し、この動作を繰り返し行って、表面温度検出手段により可変範囲の表面温度を検出させる。

本発明によれば、表面温度検出手段により検出された表面温度に基づいて被加熱物を検知する際に、室内の温度が高く室内の湿度が低くなるように、少なくとも送風手段の回転速度を制御して乾燥空気の風量を増加させるようにしている。これにより、被乾燥物の温度が高くても低下し、室内の温度が高く、室内の湿度が低くなる。このため、被乾燥物の表面温度と周辺の表面温度の差が明確になり、被乾燥物を短時間で精度良く検知でき、被乾燥物の乾燥を効率良く行うことができる。

実施の形態に係る除湿機を示す外観斜視図である。 実施の形態に係る除湿機の内部を示す概略構成図である。 図１の風向変更手段を拡大して示す概略斜視図である。 図３の風向変更手段の可変方向に伴う赤外線センサーの表面温度の検出順序を示す模式図である。 実施の形態の除湿機における乾燥モードのときの動作を示すフローチャートである。

図１は実施の形態に係る除湿機を示す外観斜視図、図２は実施の形態に係る除湿機の内部を示す概略構成図、図３は図１の風向変更手段を拡大して示す概略斜視図、図４は図３の風向変更手段の可変方向に伴う赤外線センサーの表面温度の検出順序を示す模式図である。

本実施の形態の除湿機は、図１に示すように、自立可能に構成された除湿機筐体１００と、除湿機筐体１００内に室内空気Ａを取り込むための吸込口１０１と、吸込口１０１に取り込まれた空気から除去された水分を溜める貯水タンク１０２と、水分が除去された乾燥空気Ｂを除湿機筐体１００から室内へ排出する排気口１０３とで構成されている。排気口１０３は、乾燥空気Ｂの風向を可変可能な風向可変手段１により構成されている。風向可変手段１は、鉛直方向の風向を可変する縦方向ルーバー１ａと、水平方向の風向を可変する横方向ルーバー１ｂとによって構成されている。貯水タンク１０２は、除湿機筐体１００に着脱可能に取り付けられている。

前述の除湿機には、図２に示すように、吸込口１０１から室内空気Ａを吸い込んで排気口１０３から乾燥空気Ｂを排出するという気流を発生させる送風ファン２と、送風ファン２を回転させるファンモーター２ａと、吸込口１０１から吸引された室内空気Ａの温度を検出する温度センサー３（温度検出手段）と、室内空気Ａの湿度を検出する湿度センサー４（湿度検出手段）と、室内空気Ａに含まれる水分を除去して乾燥空気Ｂを生成する除湿手段５と、縦方向ルーバー１ａを鉛直方向に可変する縦方向可変モーター１ｃと、横方向ルーバー１ｂを水平方向に可変する横方向可変モーター１ｄと、表面温度検出手段である赤外線センサー６と、制御手段を有する制御回路７とが備えられている。

除湿手段５は、空気中の水分を除去して凝縮させることができるものであれば良く、例えば、最も一般的なものとして、ヒートポンプ回路を構成し蒸発器において空気中の水分を凝縮させる方式や、吸着剤によって除去された空気中の水分を熱交換器で凝縮させるデシカント方式などが用いられている。除湿手段５によって室内空気Ａから除去された水分は、凝縮水Ｃとして貯水タンク１０２に貯留される。

縦方向ルーバー１ａは、図３に示すように、除湿機筐体１００の幅方向に延びる長方形状の開口を有し、前述した縦方向可変モーター１ｃの回転軸をほぼ軸として鉛直方向に可変可能に構成されている。横方向ルーバー１ｂは、縦方向ルーバー１ａ内に等間隔に配置され、縦方向ルーバー１ａの開口の反対側の奧に水平方向に可変可能に軸支され、前述した横方向可変モーター１ｄの駆動に連動するように構成されている。

赤外線センサー６は、縦方向ルーバー１ａ内に配置されたほぼ中央の横方向ルーバー１ｂの片面に取り付けられている。これにより、赤外線センサー６による表面温度の検出範囲は、風向可変手段１によって可変される乾燥空気Ｂの方向とほぼ同一となる。赤外線センサー６は、例えば熱起電力効果を利用したものが用いられており、検出範囲の表面から発せられる熱放射（赤外線）を受ける赤外線吸収膜６ａと、赤外線吸収膜６ａの温度を検出するサーミスタ６ｂとで構成されている（図２、図３参照）。この赤外線センサー６は、熱放射を吸収することによって昇温する赤外線吸収膜６ａの感熱部分の温度（温接点）と、サーミスタ６ｂによって検出される赤外線吸収膜６ａの温度（冷接点）との差を電圧等の電気信号に変換し、後述する制御回路７に入力する。この電気信号の大きさから検出範囲の表面温度を判別できる。

本実施の形態においては、赤外線センサー６により被乾燥物である洗濯物の表面温度を検出する際、除湿機から見て赤外線センサー６が図４に示す線（１）〜（６）上を順に移動しながらブロック毎の表面温度を検出できるように、縦方向ルーバー１ａと横方向ルーバー１ｂの可変速度を制御している。この制御は、制御回路７によって行われている。

先ず、運転開始または乾燥運転をスタートさせると赤外線センサー６がＡ点（初期位置）へ移動するように各ルーバー１ａ、１ｂを制御する。次に、赤外線センサー６がＡ点とＢ点を結ぶ対角線（１）上を移動するように各ルーバー１ａ、１ｂを制御する。この場合は、横方向ルーバー１ｂの可変速度を縦方向ルーバー１ａより速くすることで赤外線センサー６を対角線（１）上を移動させることができる。各ルーバー１ａ、１ｂの移動速度はそれぞれの最大角度によって、丁度対角線上を移動するように調節する。次に、赤外線センサー６がＢ点からＣ点に至る鉛直線（２）上を移動するように縦方向ルーバー１ａのみを可変制御し、その後、赤外線センサー６がＣ点とＤ点を結ぶ対角線（３）上を移動するように各ルーバー１ａ、１ｂを制御する。この場合も前記と同様に、横方向ルーバー１ｂの可変速度を縦方向ルーバー１ａより速くすることで可能になる。

さらに、赤外線センサー６がＤ点からＡ点に至る鉛直線（４）上を移動するように縦方向ルーバー１ａのみを可変制御する。そして、検出範囲の横方向のほぼ中央のＥ点までの水平線（５）上を移動するように横方向ルーバー１ｂのみを可変制御する。次いで、Ｅ点からＦ点に至る鉛直線（６）上を移動するように横方向ルーバー１ｂを前方に向けると共に、縦方向ルーバー１ａを下方に可変していく。赤外線センサー６の向きがＦ点に達したときには、縦方向ルーバー１ａと横方向ルーバー１ｂの可変速度をほぼ同一にして初期位置であるＡ点まで移動させ、前述した動作を繰り返し行う。

前述した制御回路７は、図示せぬ操作部のスイッチ操作から除湿モードの選択を検知した場合には、室内の湿度が最適湿度となるように、風向可変手段１を駆動して排気口１０３から送風可能にし、ファンモーター２ａを駆動して送風ファン２を回転させ、除湿手段５を駆動する。また、制御回路７は、室内の所望領域の方向に送風されるように、風向可変手段１の縦方向可変モーター１ｃと横方向可変モーター１ｄを駆動する。これにより、室内空気Ａは、吸込口１０１から除湿機筐体１００内に取り込まれ、温度センサー３及び湿度センサー４によりそれぞれ室内の温度と湿度が検出された後、除湿手段５により除湿されて乾燥空気Ｂとなり、排気口１０３から室内に吹き出される。

また、制御回路７は、洗濯物の乾燥モードの運転開始を検知したときには、動作の説明のときに詳述するが、送風方向が対角線状になるように風向可変手段１を駆動し、ファンモーター２ａを駆動して送風ファン２を強運転させ、除湿手段５を駆動する。その後、制御回路７は、赤外線センサー６により検出された洗濯物と周辺の表面温度の差より洗濯物を検知したかどうかを判定し、洗濯物を検知できなかったときには、送風ファンの運転を強のままになるようにファンモーター２ａを制御して乾燥空気Ｂの風量を強に維持する。この制御は、赤外線センサー６による洗濯物の検出時間を短縮すると同時に検出精度を上げるためである。

その後、制御回路７は、表面温度から洗濯物を検知したときには、洗濯物に乾燥空気Ｂが当たるように風向可変手段を制御する。また、制御回路７は、室内の湿度が所定湿度より高いときに表面温度から洗濯物を検知したときには、洗濯物に乾燥空気Ｂが当たるように風向可変手段を制御する。さらに、制御回路７は、室内の湿度が所定湿度以下で、所定時間を経過していないときに表面温度から洗濯物を検知したときには、洗濯物に乾燥空気Ｂが当たるように風向可変手段を制御する。また、制御回路７は、室内の湿度が所定湿度以下になった後、所定時間を経過しても表面温度から洗濯物を検知できなかったときには、風向可変手段１、ファンモーター２ａ及び除湿手段５の駆動を停止し乾燥モードを終了する。

なお、乾燥モードを終了するときに、除湿手段５のみを停止させるようにしても良い。これは、乾燥運転で温かくなった室内を風向可変手段１とファンモーター２ａで室内の温度を下げるためである。前述した所定湿度は、洗濯物を乾燥させるのに適した室内の湿度であり、例えば５０％である。

次に、乾燥モードが選択されたときの動作について図５を用いて説明する。
図５は実施の形態の除湿機における乾燥モードのときの動作を示すフローチャートである。なお、図中のＳ２に示す「通常の除湿運転」の動作については、先に述べているので省略する。

除湿機の制御回路７は、洗濯物の乾燥モードの開始を検知すると（Ｓ１）、風向可変手段１の横方向ルーバー１ｂに設置された赤外線センサー６が図４に示す線（１）〜（６）上を順に、しかも繰り返し移動するように、風向可変手段１の縦方向可変モーター１ｃ及び横方向可変モーター１ｄを駆動して縦方向ルーバー１ａと横方向ルーバー１ｂを可変する（Ｓ３）。次いで、制御回路７は、ファンモーター２ａを駆動して送風ファン２の運転を強にし（Ｓ４）、除湿手段５を駆動する（Ｓ５）。その送風ファン２の回転により室内空気Ａが吸込口１０１から除湿機筐体１００内に取り込まれ、除湿手段５によって室内空気Ａに含まれる水分が除去され、排気口１０３から乾燥空気Ｂが吹き出される。

この時、制御回路７は、赤外線センサー６により検出される表面温度から洗濯物を検知したかどうかを判定する（Ｓ６）。制御回路７は、表面温度から洗濯物を検知できなかったときには、送風ファン２の強運転が維持されるようにファンモーター２ａを制御する（Ｓ７）。これにより、乾燥空気Ｂの風量が維持される。その後、制御回路７は、湿度センサー４により検出された室内の湿度が所定湿度以下かどうかを判定し（Ｓ８）、室内の湿度が所定湿度より高いときには洗濯物を検知するまでＳ６〜Ｓ８の動作を繰り返し行う。

制御回路７は、その動作を繰り返し行っているときに、Ｓ８において室内の湿度が所定湿度以下になったことを検知したときには所定時間を経過したかどうかを判定する（Ｓ９）。その所定時間は、室内の湿度が所定湿度以下になってからの乾燥モードの残り時間で、乾燥モード運転開始から室内の湿度が所定湿度以下になるまでの時間、室内の湿度が所定湿度以下になったときの室内の温度等を基に算出されたものである。制御回路７は、Ｓ９において所定時間を経過していないと判定したときには、洗濯物を検知するまでＳ６〜Ｓ９の動作を繰り返し行う。制御回路７は、その動作を繰り返し行っているときに、Ｓ９において所定時間が経過したと判定したときには洗濯物がないと判定して乾燥モードを終了する（Ｓ１０）。

また、制御回路７は、室内の湿度が所定湿度より高いときに（Ｓ８）、表面温度の検出範囲内において低い温度分布を検知したときには洗濯物を検知したと判定して（Ｓ６）、その方向に乾燥空気Ｂが送風されるように縦方向ルーバー１ａと横方向ルーバー１ｂを可変する（Ｓ１１）。次いで、制御回路７は、送風ファンの運転が中となるようにファンモーター２ａを制御する（Ｓ１２）。これは、除湿手段５の除湿能力が最大となるようにするためである。なお、本実施の形態では、送風ファン２の運転を中としているが、除湿量優先であれば中にこだわらない。

制御回路７は、Ｓ６、Ｓ１１、Ｓ１２及びＳ８の動作を繰り返し行っているときに、Ｓ８において室内の湿度が所定湿度以下になったことを検知したときには所定時間を経過するまで洗濯物への乾燥空気Ｂの送風を行う。制御回路７は、所定時間を経過したことを検知したときには風向可変手段１、ファンモーター２ａ及び除湿手段５の駆動を停止し、例えばブザーを鳴動させてユーザーにその旨を知らせ運転を終了する（Ｓ１０）。

以上のように本実施の形態によれば、赤外線センサー６により検出された表面温度から洗濯物を検知する際に、赤外線センサー６が図４に示す線（１）〜（６）上を順に、しかも繰り返し移動するように風向可変手段１を制御し、送風ファン２の回転速度を制御して乾燥空気の風量を増加させるようにしている。これにより、室内の温度が高く室内の湿度が低くなるので、洗濯物の初期温度が高くても低下し、洗濯物の表面温度と周辺の表面温度の差が明確になり、このため、洗濯物を精度良く検知でき、洗濯物の乾燥を効率良く行うことができる。

なお、実施の形態においては、赤外線センサー６により検出された表面温度から洗濯物を検知する際に、除湿機を運転して室内空気Ａを除湿機筐体１００内に取り込んで風量の多い乾燥空気Ｂを室内に吹き出すようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、除湿機筐体１００内に加熱手段であるヒーターを設け、前記と同様に赤外線センサー６により検出された表面温度から洗濯物を検知する際に、ヒーターに通電して排気口１０３から温風を吹き出すようにしても良い。これにより、前述した実施の形態と比べ室内の温度を短時間で高くでき、室内の湿度を短時間で低下させることができ、赤外線センサー６を用いての洗濯物の検知をより精度良く短時間で行うことができる。

１ 風向可変手段、１ａ 縦方向ルーバー、１ｂ 横方向ルーバー、１ｃ 縦方向可変モーター、１ｄ 横方向可変モーター、２ 送風ファン、２ａ ファンモーター、３ 温度センサー、４ 湿度センサー、５ 除湿手段、６ 赤外線センサー、６ａ 赤外線吸収膜、６ｂ サーミスタ、７ 制御回路、１００ 除湿機筐体、１０１ 吸込口、
１０２ 貯水タンク、１０３ 排気口、Ａ 室内空気、Ｂ 乾燥空気。

Claims (4)

1. 空気中に含まれる水分を除去するための除湿手段と、
   室内の空気を吸気し、前記除湿手段を通過させて得られた乾燥空気を室内に吹き出す送風手段と、
   乾燥空気の送風方向を可変する風向可変手段と、
   被乾燥物の表面温度を非接触にて検出する表面温度検出手段と、
   前記表面温度検出手段により検出された表面温度に基づいて被乾燥物を検知する際に、室内の温度が高く室内の湿度が低くなるように、少なくとも前記送風手段の回転速度を制御して乾燥空気の風量を増加させる制御手段とを備え、
   前記風向可変手段は、乾燥空気の送風方向を鉛直方向に可変する縦方向ルーバーと、前記縦方向ルーバー内に設けられ、乾燥空気の送風方向を前記鉛直方向と直交する水平方向に可変する複数の横方向ルーバーとを有し、
   前記表面温度検出手段は、前記横方向ルーバーに設けられ、
   前記制御手段は、被乾燥物の乾燥モードの開始を検知すると、前記縦方向ルーバーと前記複数の横方向ルーバーの可変範囲において、前記表面温度検出手段が初期位置から下方へ対角線上を移動するように前記縦方向ルーバーと前記複数の横方向ルーバーの可変速度を制御し、その後、前記表面温度検出手段が前記初期位置の高さと同じ高さまでの鉛直線上を移動するように前記縦方向ルーバーのみを可変制御し、次いで、前記表面温度検出手段がその位置から下方へ前記対角線と交差するもう一方の対角線上を移動するように前記縦方向ルーバーと前記複数の横方向ルーバーの可変速度を制御し、さらに、前記表面温度検出手段が前記初期位置までの鉛直線上を移動するように前記縦方向ルーバーのみを可変制御し、その後、前記表面温度検出手段が前記初期位置から前記可変範囲の横方向の中央までの水平線上を移動するように前記複数の横方向ルーバーのみを可変制御し、そして、前記表面温度検出手段がその位置から鉛直線上を下方に移動するように前記縦方向ルーバーを可変制御し、この動作を繰り返し行って、前記表面温度検出手段により前記可変範囲の表面温度を検出させることを特徴とする除湿機。
2. 室内の湿度を検出する湿度検出手段を備え、
   前記制御手段は、室内の湿度が所定湿度以下になる前に表面温度から被乾燥物を検知すると、被乾燥物に乾燥空気が当たるように、少なくとも前記風向可変手段を制御することを特徴とする請求項１記載の除湿機。
3. 前記制御手段は、室内の湿度が所定湿度以下になった後、所定時間を経過しても表面温度から被乾燥物が検知されなかったとき、少なくとも前記除湿手段を停止することを特徴とする請求項２記載の除湿機。
4. 加熱手段を備え、
   前記制御手段は、前記表面温度検出手段により検出された表面温度に基づいて被乾燥物を検知する際に、前記加熱手段に通電して乾燥空気を温風にすることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の除湿機。

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