JP5999250B2 - 除湿機 - Google Patents

Description

本発明は、室内の湿気を除湿する除湿機であって、特に、室内に干された被乾燥物である衣類などの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。

従来から、本体に吸気口を設け、本体内に蒸発器を設けるとともに凝縮器を設け、本体に設けられた吹出口から乾燥空気を吹き出させるシロッコファンを設け、本体の吹出口内側に乾燥空気を多方向へ吹き出させるために風向板を回転自在に設け、風向板を回転駆動するモーターを設け、蒸発器、凝縮器で除湿加熱した乾燥空気を送風機により吹出口から室内に吹き出すことで、室内を効率良く除湿するとともに、洗濯した衣類の乾燥に用いた場合に衣類を均一に乾燥する除湿機がある（例えば、特許文献１参照）。

日本特開平７−１３９７５９号公報（図１）

しかしながら、特許文献１に記載の構成は、除湿機の周囲の湿度や温度に応じた適切な送風や除湿の運転制御を行うものではなく、省エネ性に課題がある。また、使用者が洗濯した衣類の乾燥度合いについて、満足しているかの評価情報が、運転制御に反映されない等の課題がある。

本発明は上記課題を解決するものであり、使用者の使用形態に応じて、適切な除湿制御を行う除湿機を得ることを目的とする。

本発明に係る除湿機は、筐体と、筐体内に室内空気を吸気して外部へ吹き出す送風ファンと、送風ファンにより筐体内に取り込まれた室内空気から、水分を除去する除湿手段と、送風ファンと除湿手段を制御し、衣類の乾燥を行う衣類乾燥運転を実行し、該衣類乾燥運転の運転時間は、過去に実行した衣類乾燥運転のときの衣類の乾燥の度合いの評価情報に基づき決定する制御手段と、衣類乾燥運転の開始及び停止を行う運転スイッチと、を備え、制御手段は、評価情報を、衣類乾燥運転における運転スイッチの操作タイミングに基づき求めることを特徴とするものである。

本発明によれば、実行する衣類乾燥ごとの衣類の乾燥の度合いの評価を評価情報として運転に反映し、使用者個々の嗜好に適した衣類の乾燥運転を行うことが可能な除湿機を得られる。

実施の形態１に係る除湿機を示す外観斜視図 実施の形態１に係る除湿機の内部構造の概略構成図 風向可変手段の概略斜視図 実施の形態１に係る除湿機の制御ブロック図 実施の形態１に係る除湿機の衣類乾燥運転のときの動作を示すフローチャート 実施の形態１にかかる除湿機の目標乾燥度と係数を示す表

実施の形態１．
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態１を説明する。
図１は、本実施の形態に係る除湿機を示す外観斜視図を示す。図２は、本実施の形態に係る除湿機の内部構造の概略構成図を示す。図３は、風向可変手段の概略斜視図を示す。図４は、本実施の形態に係る除湿機の制御ブロック図を示す。図５は、本実施の形態に係る除湿機の衣類乾燥運転のときの動作を示すフローチャートを示す。

図１を参照すると、除湿機Ｊの外殻は、自立可能に構成された除湿機筐体１００（以下、筐体１００）により構成されている。
この筐体１００には、内部に室内空気Ａを取り込むための吸込口１０１と、水分が除去された乾燥空気Ｂを筐体１００から室内へ排出する排気口１０３が開口している。また、筐体１００の内部には、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が設けられる。

吸込口１０１は、筐体１００の背面に開口しており、この開口には筐体１００の内部に塵埃の侵入を防止するフィルターが設けられている。
排気口１０３には、乾燥空気Ｂの風向を可変可能な風向可変手段１が設けられている。この風向可変手段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によって構成されている。
貯水タンク１０２は、筐体１００の内部から着脱可能に取り付けられている。

更に、図２を参照すると、除湿機Ｊの内部には、吸込口１０１から室内空気Ａを吸込み、排気口１０３から乾燥空気Ｂを排出する気流を発生させる送風ファン２と、この送風ファン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を生成する除湿装置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、各部を制御する制御手段である制御回路７が備えられている。

除湿装置５は、吸込口１０１から排気口１０３に至る風路の中に位置し、空気中の水分を除去して凝縮するものである。この除湿装置５に用いる方式の例として、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。
除湿装置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、水分が取り除かれた空気は乾燥空気Ｂとなる。

次に、図３を参照すると、風向可変手段１を構成する縦方向ルーバー１ａは、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。
これにより、縦方向（上下方向）に風向を可変可能に構成されている。

また、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。
これにより、横方向（左右方向）に風向を可変可能に構成されている。

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。

この赤外線センサー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。

制御回路７は、操作部（図示せず）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、除湿装置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、除湿装置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。

次に、図４を参照して、制御回路７とこの制御回路に接続される各種センサー及び電子部品について説明する。
制御回路７は、各種センサーや各種スイッチからの入力と所定のアルゴリズムにより、除湿機Ｊ全体の運転を制御するものであり、入力回路７ａ、出力回路７ｂ、ＣＰＵ７ｃ、記憶部７ｄ、運転開始からの運転時間を計測する運転時間計測手段であるタイマー部７ｅを有する。

また、記憶部７ｄには除湿機Ｊの各部を制御するための上記のアルゴリズムが記憶されている。このアルゴリズムの中には、各種センサーやスイッチからの入力に基づき運転制御を決定する運転制御プログラムや、温度センサー９と湿度センサー１０の検出信号およびタイマー部の出力に基づきその後の運転時間を決定する運転時間決定プログラムが含まれている。

この様に構成された制御回路７には、入力回路７ａを介して、除湿機Ｊの運転のＯＮ／ＯＦＦを行う運転スイッチ８、温度センサー９、湿度センサー１０、赤外線センサー６、使用者が洗濯物の乾燥度の評価を入力する評価入力手段である乾燥度評価スイッチ１１等の各種センサー及び各種スイッチが接続されている。
尚、乾燥度評価スイッチ１１は、後述する動作の説明（ステップＳ１１以降）で示すように、代わりに運転スイッチ８を用いてもよい。例えば、使用者が運転スイッチ８を操作するタイミングから、乾燥度の評価を推測するものでも良い。
更に、この制御回路７には、出力回路７ｂを介して、除湿機の状態を報知する表示部１２、除湿装置５、ファンモーター２ａ、縦方向可変モーター１ｃ、横方向可変モーター１ｄなどの電気部品が接続されている。

次に、図５を参照して、以上のように各部が構成された除湿機Ｊの衣類乾燥運転時の動作について説明する。
尚、以下の説明において、時間測定、湿度測定、温度測定は、それぞれ上述したタイマー部７ｅ、湿度センサー１０、温度センサー９により行われており、各種演算処理は、制御回路７により実行されるものである。

除湿機の制御回路７は、ステップＳ１において、衣類乾燥運転が開始されたことを検知すると、除湿装置５やファンモーター２ａなど除湿運転に必要な各部の駆動を開始して、ステップＳ２に移行する。そして、ステップＳ２において、運転時間ｔの計測を開始し、ステップＳ３に移行する。
ステップＳ３では、所定の設定された時間（コアタイム）の間、除湿運転を継続し、コアタイムに達すると、ステップＳ４に移行する。尚、本実施の形態では、コアタイムは７０分に設定されている。ここで、コアタイムとは、次のステップに至る前に、ある程度衣類を乾燥させるための時間である。

ステップＳ４では、コアタイムが経過した後、所定の時間（本実施の形態では、１０分に設定）毎に湿度センサー１０により検知される雰囲気相対湿度を判定し、あらかじめ設定された相対湿度（本例では５０％以下）を検知するまで湿度検知が続けられる（ステップＳ５）。そして、予め設定された相対湿度に達すると、ステップＳ６に移行する。
ステップＳ６では、雰囲気相対湿度（室内空気の湿度）が５０％を切ったときの運転開始からの運転時間ｔ１と、温度センサー９が検知する雰囲気温度（室内空気の温度）である検出温度Ｔを得て、ステップＳ７に移行する。そして、ステップＳ７では、検出温度Ｔと運転時間ｔ１の積を計算して、ステップＳ８に移行する。

次に、ステップＳ８では、係数Ｄを算出してステップＳ９に移行する。
この係数Ｄとは、衣類乾燥運転の乾燥運転時間を変化させる変数の１つであり、実験により求められた次式により算出される。
『Ｄ＝ａ×（Ｔ×ｔ１）＾ｂ』（「＾」は累乗を表す。）

ここで、図６を参照すると、係数ａと係数ｂは適用ランクＤｘ毎にそれぞれ設定された係数である。
この適用ランクＤｘは、目標とする乾燥度に応じてＤ１〜Ｄ５が設定されており、それぞれに対応する係数ａと係数ｂを有し、前回までの運転で、後述するステップＳ１１以降の処理により求められて適用されている。
尚、本実施の形態では、適用ランクＤｘは５段階に設定されているが、より細かく衣類乾燥運転の運転時間を変化させる必要があれば５段階以上に設定してもよく、また、細かく運転時間を変化させる必要がなければ５段階より少ない設定にして良い。

尚、初めて運転する状態では、初期値Ｄ３が設定されている。また、目標乾燥度は、数値が高くなるほど、より乾燥の度合が高くなる。つまり、本例ではＤ５が最も運転時間が長くなるランクであり、Ｄ１が最も運転時間が短くなるランクとなっている。
また、適用ランクＤｘのランクごとの係数ａおよびｂは、制御回路７内の記憶部７ｄに記憶されており、後述の使用者による評価情報によりランクが上下した際に、適用となるランクでの係数ａおよびｂが読み込まれ計算に使用される。

次に、ステップＳ９において、ステップＳ８で求めた係数Ｄを用いて、残りの除湿運転時間Ｙを実験により求められた式
『Ｙ＝ｔ１×（Ｄ−Ｔ／１００）』
により算出し、残りの除湿運転時間Ｙを決定して、ステップＳ１０に移行する。

以降、使用者が運転を停止しなければ、残りの除湿運転時間Ｙが経過するまで衣類乾燥運転を行うが、ステップＳ１０では運転時間がＺに到達したか否かを判定している。運転時間Ｚは洗濯物の乾燥がある程度すすむ時間で実験値により設定されており、運転時間Ｚ以降、使用者による衣類の乾燥度の評価が有効となっている。（使用者の使用形態から衣類の乾燥度の評価を得る。）
ステップＳ１０で運転時間がＺに到達すると、ステップＳ１１に移行する。

ここで、所定の運転時間Ｚの経過を条件に、ステップＳ１１以降の処理を有効にしているが、これは、衣類乾燥運転中の運転スイッチ８の誤操作などによる運転停止を、ステップＳ１１以降で実行する適用ランクＤｘを変更する為に用いる衣類の乾燥度合いに対する評価から除外する為であり、本実施の形態ではＹ＞Ｚとなるように設定されている。
例えば、ステップＳ１０が構成されていることにより、衣類乾燥運転が開始されて間もなく、誤操作により運転を停止してしまった場合、衣類がほとんど乾いていない状態での乾燥度合いに対する評価を除外することができ、誤判定の防止や判定の精度向上をすることができる。

次に、ステップＳ１１以降は、使用者による衣類の乾燥度の評価を行うフローである。
尚、本実施の形態では、使用者が運転を停止したタイミング、つまり、使用者が運転スイッチ８を操作したタイミングを見て、使用者の衣類の乾燥度合いに対する評価を推測している。

ステップＳ１１では、使用者が運転スイッチを操作することにより、除湿運転時間Ｙが経過する前に運転停止されたか否かを判定する。
本来であれば、ステップＳ９にて算出されたのこりの除湿運転時間Ｙに到達したか否かを判定するステップＳ１２を経て、ステップＳ１３にて衣類乾燥運転終了となる。
しかし使用者が、除湿運転時間Ｙが経過する前に、洗濯物の乾燥度合いを確認し、以降の乾燥運転は不要と判断して、ステップＳ１２に移行する前に運転を停止した場合には、ステップＳ２１に移行する。

ここで記憶部７ｄには、判定カウントを設けており、上記の通り推測する使用者の衣類の乾燥度合いに対する評価によりカウントの増減を行っている。尚、判定カウントの初期値は０としている。
ステップＳ２１では、判定カウントの１ポイント減算を行い、その結果を記憶部７ｄに記憶して、ステップＳ２２に移行する。

ステップＳ２２では、判定カウントの累積カウント数が所定数値（本実施の形態では「−２」）以下であるかどうかを判定している。
本実施の形態では、今回と過去の衣類乾燥運転において、使用者が残りの除湿時間Ｙが経過する前に、２度の運転停止を行ったかどうかを判定している。つまり、使用者が、除湿時間Ｙまでの運転を不要とする意思があるかどうかに加えて、誤入力や使用者以外のいたずらなどによる誤判定を防止している。

その後、ステップＳ２３に移行して、前述の適用ランクＤｘのランクを一つ下げ、次回の運転時に適用するランクを決定する。また同時に判定カウントをリセットする。
以上のように、使用者が残りの除湿運転時間Ｙが経過する前に運転停止を行うことにより、以降の運転時において、除湿運転時間Ｙは短縮される方向に補正されていく。

尚、本実施の形態において、ステップＳ２２にて、判定カウントの累積カウント数を「−２」としたが、係数Ｄランクを変化しやすく設定するのであれば累積カウント数を「−１」とすればよく、また、Ｄランクを変化し難く設定するのであれば累積カウント数を「−２」より小さい値に設定すればよい。
また、残りの除湿時間Ｙより前に停止した場合、判定カウントを１ポイント減算するとしたが、停止した時間のタイミングにより減算するポイントの大きさを変えても良い。例えば、より早く停止した場合、減算するポイントを大きくし、除湿時間Ｙに近いほど減算するポイントを小さくすると良い。

次に、ステップＳ１１において、使用者により、残りの除湿時間Ｙが経過する前に運転停止されなかった場合、ステップＳ９にて算出された時間Ｙに到達するか否かを、ステップＳ１２にて判定する。
ステップＳ１２において、運転終了条件に合致している場合（時間Ｙを経過した場合）、ステップＳ１３に移行して一旦衣類乾燥運転は終了となる。その後、ステップＳ１４において、内部的に待機状態へと移行する。尚、待機状態とは、除湿及び送風を停止した状態である。
ステップＳ１２において、運転終了条件に合致していない場合（時間Ｙを経過していない場合）、ステップＳ１１に移行する。

この待機状態には、制限時間を設けてあり、ステップＳ１６において所定時間を経過したかどうかを判定する。待機状態で所定時間を経過すると、ステップＳ１７に移行して、運転を終了する。この制限時間は、本実施の形態では、５時間としている。
ここで、除湿機が待機状態であるときに、使用者が再度運転スイッチ８を押して衣類乾燥運転を開始したかどうかをステップＳ１５において判定する。再度運転を開始したということは、使用者が洗濯物の乾燥度合いを確認し、再度乾燥運転が必要と判断したと推測でき、ステップＳ１７に移行する前に運転を再開した場合には、ステップＳ３１に移行する。

ステップＳ３１では、判定カウントを１ポイント積算して、ステップＳ３２に移行する。尚、この結果は、記憶部７ｄに記憶される。
そして、ステップＳ３２では、判定カウントの累積カウント数が所定数値（本実施の形態では「＋２」）以上であるかどうかを判定している。
つまり、本実施の形態では、今回と過去の衣類乾燥運転において、使用者が残りの除湿時間Ｙが経過した後に、２度の運転再開を行ったか否かを判定している。つまり、使用者が、除湿時間Ｙまでの運転したのにもかかわらず、再度衣類を乾燥したいと意思があるか否かに加えて、誤入力や使用者以外のいたずらなどによる誤判定を防止している。

その後Ｓ３３に移行して、前述の適用ランクＤｘを１つ上げ、次回の運転時に適用するランクを決定する。また同時に判定カウントをリセットし、ステップＳ３４に移行して、追加の衣類乾燥運転を行う。
以上のように、使用者が待機状態中に運転再開を行うことにより、運転時間は延長される方向に補正されていく。

以上の制御フローを次の通りまとめる。
（１）使用者が残りの除湿運転時間Ｙが経過する前に運転をＯＦＦした場合。
使用者が、設定した残りの除湿運転時間Ｙより早い段階で、除湿が十分と判断したと推測。次回の運転以降、今回より残りの除湿運転時間Ｙが短くなるようにする（適用ランクＤｘを下げて変化）。
（２）残りの除湿運転時間Ｙまで除湿を行った場合（追加運転は行わない場合）。
使用者が、設定した残りの除湿運転時間Ｙで除湿が十分と判断したと推測。つまり、設定通りの残りの除湿時間で問題なかったと判断。次回の運転以降も、今回設定した除湿運転時間Ｙを求めた係数で除湿運転時間Ｙを求める（適用ランクＤｘの変化無し）。
（３）残りの除湿運転時間Ｙまで除湿を行った後、使用者が追加して運転を行った場合。
使用者が、除湿が不十分と判断したと推測。次回の運転以降、今回より残りの除湿運転時間Ｙが長くなるようにする（適用ランクＤｘを上げて変化）。

ここで、本実施の形態においては、使用者が運転を停止したタイミング、つまり、使用者が運転スイッチ８を操作したタイミングを見て、使用者の衣類の乾燥度合いに対する評価を推測して、これを評価情報の入力とみなし、通常動作を行う中で運転時間の補正につながる例を説明したが、この限りでなく、図４に示すような乾燥度評価スイッチ１１を設けて、使用者に積極的に評価情報を入力してもらっても良い。
尚、乾燥度評価スイッチ１１で乾燥度の評価を使用者が入力する場合、上記の（１）〜（３）は、それぞれ評価「乾燥しすぎ」は（１）に相当し、評価「ちょうど良い」は（２）に相当し、評価「乾燥不足」は（３）に相当する。

以上のように本実施の形態によれば、被乾燥物である洗濯物の乾燥度合いについて、使用者の衣類の乾燥度合いに対する評価により、制御回路７で決定された運転時間に対し補正をかけ、補正後の運転時間で運転を制御する。
また、評価情報入力手段から入力された使用者の評価情報を記憶部７ｄに記憶し、使用者が評価を重ねることにより、運転時間の補正量を変化させてもよい。これにより使用者の乾燥に対する満足度を評価情報として衣類乾燥運転の運転時間に反映し、個々の嗜好に適した洗濯物の乾燥運転を行うことが可能となる。

本発明に係る除湿機は、室内に干された被乾燥物である洗濯物を乾燥する際に利用できる。

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 除湿装置、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、７ａ 入力回路、７ｂ 出力回路、７ｃ ＣＰＵ、７ｄ 記憶部、７ｅ タイマー部、８ 運転スイッチ、９ 温度センサー、１０ 湿度センサー、１１ 乾燥度評価スイッチ、１２ 表示部、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. 筐体と、
   前記筐体内に室内空気を吸気して外部へ吹き出す送風ファンと、
   前記送風ファンにより前記筐体内に取り込まれた室内空気から、水分を除去する除湿手段と、
   前記送風ファンと前記除湿手段を制御し、衣類の乾燥を行う衣類乾燥運転を実行し、該衣類乾燥運転の運転時間は、過去に実行した衣類乾燥運転のときの衣類の乾燥の度合いの評価情報に基づき決定する制御手段と、
   衣類乾燥運転の開始及び停止を行う運転スイッチと、
   を備え、
   前記制御手段は、前記評価情報を、衣類乾燥運転における前記運転スイッチの操作タイミングに基づき求めることを特徴とする除湿機。
2. 室内空気の温度を検出する温度検出手段と、
   室内空気の湿度を検出する湿度検出手段と、
   衣類乾燥運転の開始からの運転時間を計測する運転時間計測手段を備え、
   前記制御手段は、前記湿度検出手段の検出信号が所定の湿度以下に対応する検出信号となったとき、前記運転時間計測手段の運転時間の出力信号と、前記温度検出手段や前記湿度検出手段の検出信号との出力に基づきその後の運転時間を決定し、更に、前記評価情報に基づき、前記運転時間を補正して、補正後の運転時間で衣類乾燥運転を制御することを特徴とする請求項１に記載の除湿機。
3. 記憶手段を備え、
   前記記憶手段は、衣類乾燥運転ごとに得られる前記評価情報を記憶し、
   前記制御手段は、前記記憶手段に蓄積された前記評価情報に基づき、前記運転時間の補正量を変化することを特徴とする請求項２に記載の除湿機。
4. 使用者が前記評価情報を入力可能な評価入力手段を備え、
   前記制御手段は、前記評価入力手段により入力された前記評価情報に基づき、前記運転時間の補正量を変化することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の除湿機。

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