JP5984666B2 - 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被乾燥物である洗濯物を乾燥する機能を有する除湿機に関するものである。

従来の除湿機として、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温度検出結果を制御手段が比較することで、被乾燥物の吸収した水分蒸発による顕熱低下を認識し、被乾燥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被乾燥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）。

日本特開２００７−２４０１００号公報（特許請求の範囲、図３−図５）

前述した従来の除湿機においては、室内の湿度が高い状態のとき、顕熱低下量が小さいため被乾燥物の配置範囲を特定するのが難しいという課題があった。

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、室内の湿度が高いときでも被乾燥物の配置範囲を特定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、室内の湿度を検出する湿度検出手段と、検出範囲内に存在する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から被乾燥物の配置範囲を検知し、その配置範囲に応じて風向可変手段を制御する制御手段とを備え、制御手段は、被乾燥物の乾燥モードの運転開始を検知したときに、被乾燥物の表面温度を検出する前に、室内の湿度が所定湿度より高いかどうかを判定し、室内の湿度が所定湿度以下のときには、前記表面温度検出手段を作動させて被乾燥物の表面温度を検出し、室内の湿度が所定湿度より高いときには、室内の湿度が所定湿度に達するまで、乾燥空気を前記検出範囲内の全域へと送風するように送風手段を及び風向可変手段制御する。

本発明によれば、被乾燥物の表面温度を検出する前に、室内湿度が所定湿度より高いとき、室内湿度が所定湿度に達するまで除湿手段の除湿能力が最大となるように、少なくとも送風手段を制御する。これにより、室内の空気中の湿度が低下し、このため、表面温度検出手段の検出による被乾燥物の表面温度とその周辺の室内の表面温度の差が明確になり、被乾燥物の配置範囲を正確に特定でき、効率良く被乾燥物を乾燥させることが可能になる。

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。 実施の形態に係る除湿機の赤外線センサーの検出範囲を示す概念図である。 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は実施の形態に係る除湿機の赤外線センサーの検出範囲を示す概念図である。

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。つまり、赤外線センサー６は、風向可変手段１が送風可能な範囲内の全領域の表面温度を検出することができる。

前述の赤外線センサー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、所定領域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所定領域の表面温度を判別できる。

ここで、所定領域の表面温度の検出方法について図４を用いて説明する。
図４に示すように、赤外線センサー６が検出可能な全領域を全走査範囲２００とした場合、全走査範囲２００は、横方向（水平方向）、縦方向（鉛直方向）に拡がる面状の範囲となる。この赤外線センサー６は、全走査範囲２００を水平方向と鉛直方向に対して、複数に分割された分割エリア２０１毎に表面温度を検出するように制御される。これにより、広範囲の領域に対して詳細な温度マップを作成することができる。

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が選択されたこと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、被乾燥物である洗濯物の乾燥モードの運転開始を検知したときには、前述したように、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。その後、制御回路７は、除湿機筐体１００内に取り込まれた室内空気Ａから室内の湿度を湿度センサー４を介して読み込んで、その湿度が所定湿度より高いかどうかを判定する。制御回路７は、室内の湿度が所定湿度より高いときには、室内の湿度が所定湿度に達するまで除湿手段５の除湿能力が最大となるようにファンモーター２ａ及び風向可変手段１を制御する。そして、制御回路７は、その制御により室内の湿度が所定湿度まで低下したときには、赤外線センサー６を用いて洗濯物の配置範囲を特定し、その範囲に乾燥空気Ｂが当たるように縦方向可変モーター１ｃと横方向可変モーター１ｄを制御し、各ルーバー１ａ、１ｂを洗濯物の方向に向ける。所定湿度は、予め室内の温度に応じて設定された湿度で、データとして制御回路７に設定されている。

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は実施の形態に係る除湿機の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が選択されたことを検知すると（Ｓ１）、風向可変手段１を駆動して排気口１０３から送風可能にし（Ｓ３）、ファンモーター２ａを駆動して送風ファン２を回転させ（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、温度センサー３により検出された室内の温度を読み込み（Ｓ６）、湿度センサー４により検出された室内の湿度を読み込む（Ｓ７）。そして、制御回路７は、読み込んだ室内温度に対して設定された所定湿度を認識し、読み込んだ室内湿度と比較する（Ｓ８）。

制御回路７は、室内湿度が所定湿度より高いと判定したときには、除湿手段５の除湿能力が最大となるように、ファンモーター２ａを制御し、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をそれぞれ制御する（Ｓ９）。この場合、送風ファン２の運転の弱・中・強のうち中のときの送風量が得られるようにし、かつ縦方向ルーバー１ａの鉛直方向と横方向ルーバー１ｂの水平方向の可変角度が最大となるようにすると共に可変速度が調整される。

その後、制御回路７は、再び湿度センサー４を介して室内湿度を読み込んで（Ｓ７）、所定湿度と比較し（Ｓ８）、室内湿度が所定湿度より高いときには前述した制御を維持する（Ｓ９）。制御回路７は、Ｓ７〜Ｓ９の動作を繰り返し行っているうちに、Ｓ８において室内湿度が所定湿度まで低下したことを検知したときには赤外線センサー６を作動する（Ｓ１０）。そして、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出したかどうかを判定する（Ｓ１１）。赤外線センサー６の検出による表面温度の検出範囲（全走査範囲２００）は、前述したように、縦方向ルーバー１ａと横方向ルーバー１ｂによって可変される乾燥空気Ｂの方向とほぼ同一で、各ルーバー１ａ、１ｂが送風可能な範囲内の全領域の表面温度を検出する。

制御回路７は、赤外線センサー６を介して洗濯物の表面温度を検知すると、送風ファンによる送風量が多くなるようにファンモーター２ａを制御し（Ｓ１２）、赤外線センサー６を介して検知した洗濯物の配置範囲に縦方向ルーバー１ａと横方向ルーバー１ｂが向くように縦方向可変モーター１ｃ及び横方向可変モーター１ｄをそれぞれ制御する（Ｓ１３）。これにより、排気口１０３からの乾燥空気Ｂは洗濯物の方向に吹き出される。赤外線センサー６を用いての洗濯物の表面温度かどうかの判定は、赤外線センサー６の全走査範囲２００に対して複数に分割された分割エリア２０１毎の表面温度を検知して行っている。

制御回路７は、各ルーバー１ａ、１ｂを洗濯物の配置範囲に向けた後、その範囲の表面温度と所定温度（乾燥温度）とを比較し（Ｓ１４）、表面温度が所定温度より低いときには前述の制御を維持する。その制御の維持により表面温度が所定温度より高くになったときには、制御回路７は、除湿手段５の駆動を停止し、ファンモーター２ａの駆動を停止し、風向可変手段１の駆動を停止して、その状態を例えばブザー等で報知して乾燥モードを終了する（Ｓ１５）。

また、制御回路７は、乾燥モードの検知により風向可変手段１、ファンモーター２ａ、除湿手段５をそれぞれ駆動したときに、湿度センサー４によって検出された室内の湿度が所定湿度以下のときには、Ｓ８からＳ１０に移行して前述した動作を行う。

以上のように本実施の形態によれば、洗濯物の乾燥モードのとき、除湿機を運転して室内空気Ａを除湿機筐体１００内に取り込んで室内の湿度を検出し、その湿度が所定湿度より高いときには、除湿手段５の除湿能力が最大となるように、ファンモーター２ａ及び風向可変手段１を制御する。その制御により室内の湿度が所定湿度まで低下したときには、赤外線センサー６を用いて洗濯物の配置範囲の特定に入るようにしている。これにより、室内の空気中の湿度が低下し、このため、赤外線センサー６の検出による洗濯物の表面温度とその周辺の室内の表面温度の差が明確になり、洗濯物の配置範囲を正確に特定できる。洗濯物の配置範囲を特定したときには、その方向に乾燥空気Ｂが多く吹き出されるように各ルーバー１ａ、１ｂを向けるようにしているので、効率良く洗濯物を乾燥させることが可能になる。

なお、実施の形態においては、洗濯物の乾燥モードのとき、除湿機を運転して室内空気Ａを除湿機筐体１００内に取り込んで室内の湿度を検出し、その湿度が所定湿度より高いときには乾燥空気Ｂを室内に向けて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、前記と同様に室内の湿度が所定湿度より高いとき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、実施の形態と比べ室内の湿度を早く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配置範囲をより正確に特定できる。

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被乾燥物である洗濯物を乾燥する機能を有する除湿機に利用可能である。

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、２００ 全走査範囲、２０１ 分割エリア、
Ａ 室内空気、Ｂ 乾燥空気。

Claims (3)

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、を有する除湿機において、
   乾燥空気の送風方向を可変する風向可変手段と、
   室内の湿度を検出する湿度検出手段と、
   検出範囲内に存在する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から被乾燥物の配置範囲を検知し、その配置範囲に応じて前記風向可変手段を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、被乾燥物の乾燥モードの運転開始を検知したときに、被乾燥物の表面温度を検出する前に、室内の湿度が所定湿度より高いかどうかを判定し、室内の湿度が所定湿度以下のときには、前記表面温度検出手段を作動させて被乾燥物の表面温度を検出し、室内の湿度が前記所定湿度より高いときには、室内の湿度が前記所定湿度に達するまで、乾燥空気を前記検出範囲内の全域へと送風するように前記送風手段及び前記風向可変手段を制御することを特徴とする除湿機。
2. 加熱手段を備え、
   前記制御手段は、室内の湿度が所定湿度に達するまで前記加熱手段に通電して前記送風手段から温風を吹き出させ、室内の相対湿度を低下させ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に達したときに被乾燥物に乾燥空気が当たるように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又は２記載の除湿機。

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