JP7559949B2

JP7559949B2 - 除湿機

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Publication number: JP7559949B2
Application number: JP2023529442A
Authority: JP
Inventors: 直毅加藤; 好孝明里; 優太 ▲高▼橋; 元露木
Original assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2021-06-18
Filing date: 2021-10-12
Publication date: 2024-10-02
Anticipated expiration: 2041-10-12
Also published as: WO2022264443A1; TWI801178B; TW202300828A; JPWO2022264443A1; CN117412801A

Description

本開示は、除湿機に関する。

下記特許文献１に開示された空気清浄機は、内部空間を備える本体ケースと、当該本体ケースの内部に設けられ単一の送風ファンを介して当該本体ケースの両側から外気を流入させる送風部と、当該本体ケースの一側から流入される空気を浄化する空気清浄部と、除湿ローターによって当該本体ケースの他側から流入される空気から水分を除去する除湿部とを含む。この空気清浄機は、第１及び第２の開閉部材を用いて、本体ケースの両側面のいずれか一側面からの空気の流入を遮断することにより、除湿機能と、空気清浄機能とのいずれか一方または両方を、使用者の好みに応じて選択的に行う。

国際公開第２０１０／０４７５５０号

特許文献１のものでは、除湿運転と空気清浄運転とを使用者が選択しなければならないので、必ずしも、適切な運転ができないという課題がある。

本開示は、上述のような課題を解決するためになされたもので、除湿運転と空気清浄運転とをより適切に実行できる除湿機を提供することを目的とする。

本開示に係る除湿機は、吸込口と吹出口とを有する筐体と、空気清浄フィルタと、空気中の水分を除去する除湿部を有する除湿手段と、吸込口から吹出口へ至る気流を発生する送風手段と、室内空気の相対湿度を検出する室内湿度検出手段と、室内空気の汚染度である空気汚染度を検出する室内空気汚染度検出手段と、吸込口から入った空気が、空気清浄フィルタ、除湿部、及び送風手段を通過して、吹出口から吹き出される第一の風路と、吸込口から入った空気が、空気清浄フィルタを通過せずに、除湿部及び送風手段を通過して、吹出口から吹き出される第二の風路と、第二の風路の開度を調整する開閉手段と、相対湿度と空気汚染度とに応じて、開閉手段の開度を変更する制御手段と、を備え、空気汚染度は、室内の空気中の塵埃、臭気、粒子、飛沫、エアロゾルのうちの少なくとも一つの量あるいは濃度に相当するものである。

本開示によれば、除湿運転と空気清浄運転とをより適切に実行できる除湿機を提供することが可能となる。

実施の形態１による除湿機の背面図である。実施の形態１による除湿機を図１中のＡ－Ａ線で切断した断面側面図である。実施の形態１による除湿機を図１中のＢ－Ｂ線で切断した断面平面図である。実施の形態１による除湿空気清浄自動運転のときの処理を示すフローチャートである。フラップの開口開度と、除湿能力と、空気清浄能力との関係を示すグラフである。フラップの開口開度と、騒音値と、除湿能力と、空気清浄能力と、ファン２１の回転数との関係を示すグラフである。実施の形態２による除湿空気清浄自動運転のときの処理を示すフローチャートである。実施の形態３による除湿空気清浄自動運転のときの処理を示すフローチャートである。フラップの開口開度と、ファン回転数の設定値と、除湿能力と、空気清浄能力との関係を示すグラフである。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、説明を簡略化または省略する。なお、本開示で角度に言及した場合において、和が３６０°となる優角と劣角とがあるときには原則として劣角の角度を指すものとし、和が１８０°となる鋭角と鈍角とがある場合には原則として鋭角の角度を指すものとする。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１による除湿機１の背面図である。図２は、実施の形態１による除湿機１を図１中のＡ－Ａ線で切断した断面側面図である。図３は、実施の形態１による除湿機１を図１中のＢ－Ｂ線で切断した断面平面図である。本開示では、原則として、除湿機１が水平面に置かれた状態を基準にして、当該除湿機１について説明する。

除湿機１は、ケース１０を備える。ケース１０は、除湿機１の外殻を形成する筐体の一例である。ケース１０は、例えば、自立可能な箱状に形成される。このケース１０の底部には、除湿機１を移動させるための車輪２０が設けられてもよい。

実施の形態１において、ケース１０は、前ケース１０ａ及び後ケース１０ｂを有する。前ケース１０ａは、ケース１０の正面部分を形成する部材である。後ケース１０ｂは、ケース１０の背面部分を形成する部材である。後ケース１０ｂは、例えばネジ等によって前ケース１０ａに固定されている。

ケース１０には、吸込口１１及び吹出口１２が形成される。吸込口１１は、ケース１０の外部から内部へ空気を取り込むための開口である。吹出口１２は、ケース１０の内部から外部へ空気を送り出すための開口である。実施の形態１において、吸込口１１は、ケース１０の背面部分に形成される。吸込口１１は後ケース１０ｂに形成されている。また、実施の形態１において、吹出口１２は、ケース１０の上面部分に形成される。

除湿機１は、吸込口１１を覆う吸込口カバー１１ａを備える。吸込口カバー１１ａは、例えば、メッシュ状に形成される。この吸込口カバー１１ａは、吸込口１１を介してケース１０の内部へ異物が侵入してしまうことを防止する。吸込口カバー１１ａは、例えば、後ケース１０ｂに対して着脱自在に形成される。

除湿機１は、その動作を制御する制御手段を備える。図示の例では、制御手段に相当する制御基板（図示省略）と、電源基板（図示省略）とを収納した基板ボックス１６が後ケース１０ｂに配置されている。

また、除湿機１は、ルーバー１３を備える。ルーバー１３は、板状の部材によって構成される。ルーバー１３は、吹出口１２から空気が送り出される方向を調整するためのものである。ルーバー１３は、吹出口１２の近くに配置される。ルーバー１３は、ルーバー駆動用モータ（図示省略）に連結されている。ルーバー駆動用モータが作動すると、ルーバー１３の姿勢が変更される。制御手段がルーバー駆動用モータを制御することで、吹出口１２から空気が送り出される方向を調整する。

また、除湿機１は、操作表示部１５を備える。操作表示部１５は、使用者が除湿機１を操作するためのものである。また、操作表示部１５は、除湿機１の状態等を使用者へ表示するものである。操作表示部１５に面するケース１０の内部には、操作表示部１５を制御する操作表示基板１５ａが配置されている。操作表示基板１５ａには、除湿機１の運転を開始／停止する運転スイッチ、運転モードを、除湿運転モード、空気清浄運転モードまたは除湿空気清浄自動運転モードのいずれかに切り替える運転モード切替スイッチ、液晶表示部等が配置される。操作表示部１５を介して、除湿機１が操作され、除湿機１の状態等が表示される。操作表示基板１５ａは、後ケース１０ｂ内に配置される。

また、除湿機１は、空気を送る送風手段として、ファン２１を備える。ファン２１は、ケース１０の内部に空気を取り込み、取り込んだ空気をケース１０の外部へ送る装置である。ファン２１は、ケース１０の内部に収容される。ファン２１は、吸込口１１から吹出口１２へ至る風路に、吸込口１１から吹出口１２へと向かう気流を発生させる装置である。

ケース１０の内部には、モータ２１ａが収容される。モータ２１ａは、ファン２１を回転させる装置である。実施の形態１において、ファン２１とモータ２１ａは、前ケース１０ａ内に配置される。つまり、除湿機１の正面側にファン２１とモータ２１ａが配置される。モータ２１ａは、軸２１ｂを介し、ファン２１に接続される。モータ２１ａの回転動作は、制御手段により制御される。

また、除湿機１は、除湿手段を備える。除湿手段は、空気中に含まれる水分を除去する除湿部を有する。除湿手段は、空気中の水分を除去できるものであれば、いかなるものでも良い。本実施の形態における除湿機１は、冷媒を蒸発させる蒸発器３１を含む熱交換器と、冷媒を圧縮する圧縮機（図示省略）と、冷媒を減圧させる減圧装置（図示省略）とを有する冷媒回路を備えたヒートポンプ式の除湿手段を備える。

本開示において、除湿手段は、ヒートポンプ式の除湿手段に限定されない。本開示における除湿手段は、例えば、除湿部に設けられた吸着剤によって除去した空気中の水分を熱交換器において凝縮させるデシカント式の除湿手段でもよい。

本実施の形態におけるヒートポンプ式除湿手段は、冷媒を凝縮させる熱交換器としての凝縮器３２をさらに備える。この除湿手段においては、熱交換器である蒸発器３１及び凝縮器３２が、除湿部に相当する。蒸発器３１、凝縮器３２、圧縮機、減圧装置は、ケース１０に収容される。圧縮機の圧縮機駆動用モータは、制御手段により制御される。本実施の形態において、蒸発器３１と凝縮器３２は、後ケース１０ｂに囲われている。

蒸発器３１、圧縮機、凝縮器３２、及び減圧装置は、配管（図示省略）等を介して順に接続される。蒸発器３１、圧縮機、凝縮器３２、及び減圧装置より形成された冷媒回路には、冷媒が流れる。蒸発器３１及び凝縮器３２は、冷媒と空気との間での熱交換を行うための熱交換器である。圧縮機は、蒸発器３１で蒸発した低圧の冷媒を圧縮して高圧の冷媒にする装置である。減圧装置は、凝縮器３２を通過した高圧冷媒を減圧して低圧冷媒にする装置である。減圧装置は、例えば、膨張弁またはキャピラリーチューブである。

蒸発器３１を通過する空気と、蒸発器３１を流れる冷媒との間で、熱が交換される。蒸発器３１には、減圧装置によって減圧した冷媒が流れる。蒸発器３１には、ケース１０の内部へ取り込まれた空気よりも低温の冷媒が流れる。蒸発器３１を流れる冷媒は、蒸発器３１を通過する空気から熱を吸収する。蒸発器３１を通過する空気は、蒸発器３１を流れる冷媒に熱を奪われる。すなわち、蒸発器３１を通過する空気は、蒸発器３１を流れる冷媒によって冷却される。これにより、蒸発器３１を通過する空気に含まれる水分が凝縮する。すなわち、結露が発生する。凝縮した空気中の水分は、液体の水として空気から除去される。除去された水は、例えば、ケース１０の内部に設けられたタンク１４に貯められる。このタンク１４は、ケース１０から取り外し可能に構成される。蒸発器３１を通過した空気は、凝縮器３２へ送られる。凝縮器３２を通過する空気と、凝縮器３２を流れる冷媒との間で、熱が交換される。凝縮器３２を流れる冷媒は、凝縮器３２を通過する空気によって冷却される。凝縮器３２を通過する空気は、凝縮器３２を流れる冷媒によって加熱される。凝縮器３２を通過した空気は、除湿機１の外部の空気に比べて乾燥した状態である。この乾燥した状態の空気は、ファン２１を通過する。ファン２１を通過した空気は、吹出口１２から、ケース１０の上方へ送り出される。このようにして、除湿機１は、空気を除湿する。また、除湿機１は、乾燥した状態の空気を外部へ供給する。

後ケース１０ｂは、格子部１０ｃを有する。格子部１０ｃには、蒸発器３１に流入する空気が通過する開口が複数形成されている。ファン２１の軸２１ｂに平行な方向から見たときに、格子部１０ｃの総開口面積は、蒸発器３１の面積と同程度である。蒸発器３１と格子部１０ｃとは、第一の空間３３を隔てて、距離Ｃの間隔を空けて、向かい合うように配置される。

また、除湿機１は、空気を清浄化するための空気清浄フィルタを備える。本開示において、「空気を清浄化する」とは、例えば、空気中の塵埃、臭気、粒子、飛沫、エアロゾルのうちの少なくとも一つを除去することに相当する。以下の説明では、空気中の塵埃、粒子、飛沫、エアロゾルを総称して「塵埃」と呼ぶ場合がある。本実施の形態における除湿機１は、ＨＥＰＡフィルタ４１と活性炭フィルタ４２とを空気清浄フィルタとして備える。ＨＥＰＡフィルタ４１及び活性炭フィルタ４２は、ケース１０に収納される。本実施の形態において、ＨＥＰＡフィルタ４１と活性炭フィルタ４２は、後ケース１０ｂに収納される。

ＨＥＰＡフィルタ４１は、空気中の細かい塵埃を捕集するフィルタである。活性炭フィルタ４２は、空気中の臭気を脱臭するフィルタである。ＨＥＰＡフィルタ４１と活性炭フィルタ４２は、後ケース１０ｂより、着脱自在に設けられる。活性炭フィルタ４２は、格子部１０ｃに対して、第二の空間３４を隔てて、距離Ｄの間隔を空けて、向かい合うように配置される。蒸発器３１と活性炭フィルタ４２との間に、格子部１０ｃが位置する。

本実施の形態において、ケース１０の内部には、吸込口１１から吹出口１２へと通じる風路が形成されている。該風路には、吸込口１１から、吸込口カバー１１ａ、ＨＥＰＡフィルタ４１、活性炭フィルタ４２、蒸発器３１、凝縮器３２、ファン２１の順に配置される。

本開示では、吸込口１１から入った空気が、空気清浄フィルタに相当するＨＥＰＡフィルタ４１及び活性炭フィルタ４２と、除湿部に相当する熱交換器である蒸発器３１及び凝縮器３２と、送風手段に相当するファン２１とをこの順に通過して、吹出口１２から吹き出される気流の風路を「第一の風路」と称する。これに対し、吸込口１１から入った空気が、空気清浄フィルタに相当するＨＥＰＡフィルタ４１及び活性炭フィルタ４２を通過せずに、除湿部に相当する熱交換器である蒸発器３１及び凝縮器３２と、送風手段に相当するファン２１とをこの順に通過して、吹出口１２から吹き出される気流の風路を「第二の風路」と称する。また、本開示では、吸込口１１から吹出口１２へと通じる風路を流れる気流を用いて、上流側と下流側を定める。例えば、熱交換器に対し吸込口１１がある側を上流側とする。また、熱交換器に対し吹出口１２がある側を下流側とする。

第一の風路は、空気清浄フィルタに相当するＨＥＰＡフィルタ４１及び活性炭フィルタ４２を気流が通過する風路であるフィルタ風路４４を含む。第二の風路は、空気清浄フィルタに相当するＨＥＰＡフィルタ４１及び活性炭フィルタ４２を通過しない風路であるバイパス風路４３を含む。バイパス風路４３は、ＨＥＰＡフィルタ４１と活性炭フィルタ４２を通過せずに、空気が下流へとながれる風路である。

図３に示すように、本実施の形態において、バイパス風路４３は、フィルタ風路４４に隣接する。バイパス風路４３とフィルタ風路４４とを仕切板あるいは仕切壁等で仕切るようにしてもよい。このように、バイパス風路４３をフィルタ風路４４に隣接して配置することにより、除湿機１の中の風路をコンパクトに構成でき、除湿機１を小型化することが可能となる。

本実施の形態において、除湿機１は、ＨＥＰＡフィルタ４１及び活性炭フィルタ４２の左側に隣接するバイパス風路４３と、ＨＥＰＡフィルタ４１及び活性炭フィルタ４２の右側に隣接するバイパス風路４３とを備える。このように、フィルタ風路４４の一側に隣接するバイパス風路４３と、フィルタ風路４４の他側に隣接するバイパス風路４３とを設けることで、除湿機１を小型化することと、第二の風路の圧力損失をより小さくすることとを両立する上でより有利になる。

本実施の形態では、除湿機１を背面から見たとき、すなわち、ファン２１の軸２１ｂに平行な方向から見たときに、フィルタ風路４４は、矩形を呈する。そして、フィルタ風路４４の矩形の左側の一辺に沿って一方のバイパス風路４３が設けられ、フィルタ風路４４の矩形の右側の一辺に沿って他方のバイパス風路４３が設けられている。除湿機１を背面から見たときに、バイパス風路４３の縦方向の長さ、すなわち上下方向についてのバイパス風路４３の長さは、ＨＥＰＡフィルタ４１の縦方向の長さ、すなわち上下方向についてのＨＥＰＡフィルタ４１の長さと同程度に設定されることが望ましい。

バイパス風路４３に流れる気流と、フィルタ風路４４に流れる気流とは、活性炭フィルタ４２の下流の空間で合流する。バイパス風路４３に流れる気流と、フィルタ風路４４に流れる気流とは、格子部１０ｃから距離Ｃの間隔を有した第一の空間３３と、格子部１０ｃから距離Ｄの間隔を有した第二の空間３４とで合流する。つまり、バイパス風路４３に流れる気流と、フィルタ風路４４に流れる気流とは、活性炭フィルタ４２の下流に配置される蒸発器３１の手前で合流し、その後は１つの風路の中を流れる。

本実施の形態における除湿機１は、第二の風路に設けられた導風面４３ａを有する。導風面４３ａは、第二の風路の気流が、除湿部に相当する熱交換器の風上側の面の中心に近づくように、第二の風路の気流を導く。導風面４３ａは、バイパス風路４３を通過してきた気流を、熱交換器の風上側の面の中心方向へ導く。本実施の形態における導風面４３ａは、バイパス風路４３を通過してきた気流の方向を横方向（方位角方向）に変える。本実施の形態であれば、導風面４３ａを設けたことで、バイパス風路４３を通過する気流を、除湿部に相当する熱交換器に、さらに効率良く流入させることができる。それゆえ、除湿効率を改善できる。

本実施の形態では、格子部１０ｃの左側に位置する導風面４３ａと、格子部１０ｃの右側に位置する導風面４３ａとが設けられている。導風面４３ａは、平面で構成されていてもよい。導風面４３ａの平面の法線方向を調整することにより、気流が導かれる方向を調整できる。また、導風面４３ａは、曲面で構成されていてもよい。導風面４３ａの曲面の曲率を調整することにより、導風面４３ａにより導かれた気流の広がりを調整できる。

除湿機１は、第二の風路の開度を調整する開閉手段を備える。本実施の形態では、図３に示すように、フラップ５１が当該開閉手段に相当する。フラップ５１は、開閉動作可能な遮蔽板に相当する。フラップ５１は、バイパス風路４３の吸込口の開度を、開放にしたり、遮蔽にしたり、開放と遮蔽の中間の状態にしたりするように、開閉動作可能である。バイパス風路４３の吸込口は、吸込口１１の一部である。バイパス風路４３の吸込口は、ＨＥＰＡフィルタ４１の風上側の端面の左右の外縁の外側に位置する部分である。フラップ５１は、板状の部材によって構成される。フラップ５１は、吸込口カバー１１ａよりも下流側に配置される。フラップ５１は、例えば、ＨＥＰＡフィルタ４１側とは反対側の端部に設けられた回転軸を中心に回動可能になっており、開閉手段駆動用モータ（図示省略）により駆動される。ＨＥＰＡフィルタ４１に対して左側に位置するフラップ５１は、当該フラップを構成する板状部材の左端に設けられた回転軸を中心に回動する。ＨＥＰＡフィルタ４１に対して右側に位置するフラップ５１は、当該フラップを構成する板状部材の右端に設けられた回転軸を中心に回動する。制御手段は、開閉手段駆動用モータの動作を制御することで、フラップ５１の開度を調整可能である。

図３は、フラップ５１がバイパス風路４３の吸込口を閉じる位置にあるとき、すなわちフラップ５１が全閉であるときの状態を示す。フラップ５１が全閉であるときには、空気がバイパス風路４３の吸込口に流入することが阻止されるので、第二の風路を空気が通過することが阻止される。開閉手段駆動用モータが、フラップ５１を下流側の方向に回動させると、バイパス風路４３が開き、空気がバイパス風路４３の吸込口に流入可能になる。以下では、フラップ５１の開度の値を、開口開度［％］と称する。フラップ５１が全閉であるときの開口開度を０％とし、フラップ５１が全開であるときの開口開度を１００％とする。

除湿機１は、室内空気の相対湿度を検出する室内湿度検出手段を備える。本開示では、相対湿度のことを単に「湿度」と呼ぶ場合がある。図３に示すように、本実施の形態では、湿度センサ６１が室内湿度検出手段に相当する。湿度センサ６１は、ケース１０の内部に配置される。ケース１０のうち、湿度センサ６１の近傍の部分には、ケース１０の外側と、湿度センサ６１との間を連通する開口（図示省略）が設けられる。制御手段は、湿度センサ６１により湿度検出情報を取得することで、室内の湿度を測定することができる。制御手段が取得した湿度検出情報を操作表示基板１５ａに送信し、湿度センサ６１による測定結果に関する情報を操作表示部１５に表示してもよい。

また、除湿機１は、室内空気の汚染度である空気汚染度を検出する室内空気汚染度検出手段を備える。空気汚染度は、室内の空気中の塵埃、臭気、粒子、飛沫、エアロゾルのうちの少なくとも一つの量あるいは濃度に相当する。図２に示すように、本実施の形態では、塵埃センサ６２及びガスセンサ６３が室内空気汚染度検出手段に相当する。この例に限らず、本開示における除湿機１は、例えば、塵埃センサ６２及びガスセンサ６３のいずれか一方のみを室内空気汚染度検出手段として備えたものでもよい。

塵埃センサ６２は、ケース１０の内部に配置される。ケース１０のうち、塵埃センサ６２の近傍の部分には、ケース１０の外側と、塵埃センサ６２との間を連通する開口（図示省略）が設けられる。制御手段は、塵埃センサ６２により塵埃検出情報を取得することで、室内の塵埃の量と濃度を測定することができる。塵埃センサ６２は、例えば、０．１μｍの粒子を検出する性能を持つ。制御手段が取得した塵埃検出情報を操作表示基板１５ａに送信し、塵埃センサ６２による測定結果に関する情報を操作表示部１５に表示してもよい。

ガスセンサ６３は、ケース１０の内部に配置される。ケース１０のうち、ガスセンサ６３の近傍の部分には、ケース１０の外側と、ガスセンサ６３との間を連通する開口（図示省略）が設けられる。制御手段は、ガスセンサ６３によりガス検出情報を取得することで、室内の空気の臭気を測定することができる。制御手段が取得したガス検出情報を操作表示基板１５ａに送信し、ガスセンサ６３の測定結果に関する情報を操作表示部１５に表示してもよい。

次に、実施の形態１による除湿機１の運転について説明する。実施の形態１による除湿機１は、除湿運転と空気清浄運転を自動で同時に行う除湿空気清浄自動運転を制御モードとして備える。図４は、実施の形態１による除湿空気清浄自動運転のときの処理を示すフローチャートである。

以下、図４を参照して、実施の形態１による除湿空気清浄自動運転について説明する。例えば、使用者が操作表示部１５の運転スイッチをＯＮして、運転モード切替スイッチで除湿空気清浄自動運転モードを選択すると、除湿機１は、除湿空気清浄自動運転を開始する。除湿空気清浄自動運転を開始すると、制御手段は、ルーバー１３が吹出口１２を開口するようルーバー駆動用モータを制御する（ステップＳ００１）。次に、制御手段は、フラップ５１が開くように開閉手段駆動用モータを制御し、バイパス風路４３の吸込口を開口する（ステップＳ００２）。続いて、制御手段は、モータ２１ａを回転駆動し、ファン２１が予め設定された回転数で回転するように制御する（ステップＳ００３）。ここで、本開示における「回転数」とは、単位時間当たりの回転数、すなわち回転速度を意味する。したがって、ファン２１の回転数は、送風手段の動作速度に相当する。また、制御手段は、圧縮機駆動用モータを駆動するように制御し、圧縮機が冷媒の圧縮動作を開始する（ステップＳ００４）。

次いで、制御手段は、湿度センサ６１の周囲の空気の湿度を湿度センサ６１により検出する動作を開始し、検出された湿度が５０％以上であるかどうかを判定する（ステップＳ００５）。以下では、湿度センサ６１の検出湿度の値は、小数点以下を四捨五入した値を示すものとする。湿度センサ６１の検出湿度が５０％未満の場合は、制御手段は、圧縮機駆動用モータの駆動を停止するよう制御し、圧縮機の冷媒圧縮動作を停止させ（ステップＳ００６）、フラップ５１を開口開度０％に閉じるように開閉手段駆動用モータを制御し、バイパス風路４３の吸込口を閉鎖する（ステップＳ００７）。その後、一定時間が経過すると、ステップＳ００５に戻る。なお、ステップＳ００５では、除湿運転を停止する湿度の閾値を５０％としたが、これは一例であり、湿度の閾値は他の値でも良い。

ステップＳ００５で湿度センサ６１の検出湿度が５０％以上の場合には、制御手段は、ステップＳ００８に進み、湿度センサ６１の検出湿度が、５０％から５５％までに入るかどうかを判定する。湿度センサ６１の検出湿度が５０％から５５％までの場合には、制御手段は、圧縮機駆動用モータの駆動動作を継続し、塵埃センサ６２とガスセンサ６３がそれぞれのセンサの周囲の空気の塵埃とガスの検出動作を開始し、空気汚染度を判定する（ステップＳ０１８）。一例として、制御手段は、塵埃センサ６２が検出した粒子濃度を閾値と比較し、ガスセンサ６３が検出したガス濃度を閾値と比較することにより、空気汚染度を「大」「中」「小」の三段階に判定する。例えば、制御手段は、塵埃センサ６２が検出した粒子濃度が高濃度閾値を超えているか、ガスセンサ６３が検出したガス濃度が高濃度閾値を超えているときに、空気汚染度を「大」と判定してもよい。制御手段は、塵埃センサ６２が検出した粒子濃度が低濃度閾値を下回り、かつ、ガスセンサ６３が検出したガス濃度が低濃度閾値を下回っているときに、空気汚染度を「小」と判定してもよい。制御手段は、塵埃センサ６２が検出した粒子濃度が低濃度閾値と高濃度閾値との間にあるか、ガスセンサ６３が検出したガス濃度が低濃度閾値と高濃度閾値との間にあるときに、空気汚染度を「中」と判定してもよい。ただし、本開示において、制御手段は、空気汚染度を四段階またはそれ以上の多段階に判定してもよいし、空気汚染度を二段階に判定してもよい。

ステップＳ０１８で空気汚染度が小の場合は、制御手段は、フラップ５１を閉じるように開閉手段駆動用モータを制御し、フラップ５１の開口開度を５０％とし（ステップＳ０１９）、一定時間後、ステップＳ００５に戻る。これに対し、空気汚染度が小でない場合、つまり、空気汚染度が大または中である場合には、制御手段は、フラップ５１を閉じるように開閉手段駆動用モータを制御し、フラップ５１の開口開度を２５％とし（ステップＳ０２０）、一定時間後、ステップＳ００５に戻る。なお、ここでは、動作の一例として、湿度センサ６１の検出湿度に対する閾値を５０％から５５％までとし、フラップ５１の開口開度を２５％、５０％としたが、閾値と開口開度はこれ以外の値でも良い。

ステップＳ００８で、湿度センサ６１の検出湿度が５０％から５５％まででない場合には、制御手段は、ステップＳ００９に進み、湿度センサ６１の検出湿度が、５６％から６０％までに入るかどうかを判定する。湿度センサ６１の検出湿度が５６％から６０％までの場合には、制御手段は、圧縮機駆動用モータの駆動動作を継続し、塵埃センサ６２とガスセンサ６３がそれぞれのセンサの周囲の空気の塵埃とガスの検出動作を開始し、空気汚染度を判定する（ステップＳ０１３）。空気汚染度が大の場合は、制御手段は、フラップ５１を閉じるように開閉手段駆動用モータを制御し、フラップ５１の開口開度を２５％とし（ステップＳ０１４）、一定時間後、ステップＳ００５に戻る。ステップＳ０１３で空気汚染度が大でない場合には、制御手段は、ステップＳ０１５に進み、空気汚染度が中かどうかを判断する。空気汚染度が中の場合には、制御手段は、フラップ５１を閉じるように開閉手段駆動用モータを制御し、フラップ５１の開口開度を５０％とし（ステップＳ０１６）、一定時間後、ステップＳ００５に戻る。ステップＳ０１５で空気汚染度が中でない場合、すなわち空気汚染度が小の場合には、制御手段は、フラップ５１を閉じるように開閉手段駆動用モータを制御し、フラップ５１の開口開度を７５％とし（ステップＳ０１７）、一定時間後、ステップＳ００５に戻る。なお、ここでは、動作の一例として、湿度センサ６１の検出湿度に対する閾値を５６％から６０％までとし、フラップ５１の開口開度を２５％、５０％、７５％としたが、閾値と開口開度はこれ以外の値でも良い。

ステップＳ００９で、湿度センサ６１の検出湿度が５６％から６０％まででない場合、すなわち、湿度センサ６１の検出湿度が６１％以上である場合には、制御手段は、圧縮機駆動用モータの駆動動作を継続し、塵埃センサ６２とガスセンサ６３がそれぞれのセンサの周囲の空気の塵埃とガスの検出動作を開始し、空気汚染度を判定する（ステップＳ０１０）。空気汚染度が大でない場合、つまり空気汚染度が中または小である場合には、制御手段は、フラップ５１を閉じるように開閉手段駆動用モータを制御し、フラップ５１の開口開度を７５％とし（ステップＳ０１２）、一定時間後、ステップＳ００５に戻る。これに対し、空気汚染度が大の場合には、制御手段は、フラップ５１を閉じるように開閉手段駆動用モータを制御し、フラップ５１の開口開度を５０％とし（ステップＳ０１１）、一定時間後、ステップＳ００５に戻る。なお、ここでは、動作の一例として、湿度センサ６１の検出湿度に対する閾値を６１％以上とし、フラップ５１の開口開度を５０％、７５％としたが、閾値と開口開度はこれ以外の値でも良い。

このように、本実施の形態であれば、相対湿度と空気汚染度とに応じて、フラップ５１の開口開度を変更する制御手段を設けたことで、除湿運転と空気清浄運転を同時に行う際に、第一の風路を通る風量と、第二の風路を通る風量との比率を、自動で調整できる。それゆえ、除湿運転と空気清浄運転とを、自動で、より適切に実行できる。

図５は、フラップ５１の開口開度と、除湿能力と、空気清浄能力との関係を示すグラフである。図５のグラフにおいて、横軸は、フラップ５１の開口角度を示し、縦軸は、除湿能力と空気清浄能力を示す。すなわち、図５は、フラップ５１の開口開度における、除湿能力と空気清浄能力との比率を表している。第二の風路の吸込口に位置するフラップ５１の開口開度が増加すると、第一の風路へ流れる風量が減少し、第二の風路へ流れる風量が増加する。この場合、第一の風路の空気清浄フィルタを通過する風量が減少するため、空気清浄能力が低下し、第二の風路では蒸発器３１へ流れる風量が増加するため、除湿能力が上昇する。これに対し、フラップ５１の開口開度が低下すると、第一の風路へ流れる風量が増加し、第二の風路へ流れる風量が減少する。この場合、第一の風路の空気清浄フィルタを通過する風量が増加するため、空気清浄能力が増加し、第二の風路では蒸発器３１へ流れる風量が減少するため、除湿能力が低下する。以上のことから、図５に示すように、フラップ５１の開口開度が増加すると、空気清浄能力が低下し、除湿能力が上昇する。逆に、フラップ５１の開口開度が低下すると、空気清浄能力が上昇し、除湿能力が低下する。なお、図５では、一例として、フラップ５１の開口開度が０％、１００％における能力比率を５０％、１００％としたが、これ以外の値でも良い。

本実施の形態では、相対湿度が等しい場合に、第一空気汚染度のときのフラップ５１の開口開度に比べて、第一空気汚染度よりも空気汚染度が高い第二空気汚染度のときのフラップ５１の開口開度を小さくする。例えば、湿度が５０％から５５％においては、空気汚染度が小（第一空気汚染度）のときにはフラップ５１の開口開度を５０％とし（図４のステップＳ０１９）、空気汚染度が中または大（第二空気汚染度）のときにはフラップ５１の開口開度を２５％とする（ステップＳ０２０）。また、湿度が６１％以上においては、空気汚染度が小または中（第一空気汚染度）のときにはフラップ５１の開口開度を７０％とし（ステップＳ０１２）、空気汚染度が大（第二空気汚染度）のときにはフラップ５１の開口開度を５０％とする（ステップＳ０２０）。このように、第一空気汚染度よりも空気汚染度が高い第二空気汚染度のときにフラップ５１の開口開度を小さくすることで、空気清浄フィルタを通過する第一の風路の風量の比率が大きくなるので、空気清浄能力が高くなり、室内の空気をより効率良く浄化できる。これに対し、空気汚染度が小さい第一空気汚染度のときには、空気清浄能力をそれほど高くする必要がないので、フラップ５１の開口開度を大きくすることで、空気清浄フィルタを通過しない第二の風路の風量の比率を大きくする。これにより、圧力損失が小さくなるので、低消費電力と低騒音を図る上で有利になる。

また、本実施の形態では、空気汚染度が等しい場合に、第一相対湿度のときのフラップ５１の開口開度に比べて、第一相対湿度よりも相対湿度が高い第二相対湿度のときのフラップ５１の開口開度を大きくする。例えば、空気汚染度が大の場合、第一相対湿度（湿度が５６％から６０％）のときのフラップ５１の開口開度を２５％とし（ステップＳ０１４）、第二相対湿度（湿度が６１％以上）のときのフラップ５１の開口開度を５０％とする（ステップＳ０１１）。また、空気汚染度が小の場合、第一相対湿度（湿度が５０％から５５％）のときのフラップ５１の開口開度を５０％とし（ステップＳ０１９）、第二相対湿度（湿度が５６％から６０％）のときのフラップ５１の開口開度を７５％とする（ステップＳ０１７）。ファン２１の回転数が同じ場合、フラップ５１の開口開度が大きいほど、蒸発器３１へ流れる風量が増加するため、除湿能力が上昇する。本実施の形態であれば、湿度が高い第二相対湿度のときにフラップ５１の開口開度を大きくすることで、除湿能力が高くなる。それゆえ、室内の湿度を迅速に低下させることが可能となる。これに対し、湿度が低い第一相対湿度のときには、除湿能力をそれほど高くする必要がないので、フラップ５１の開口開度を小さくすることで、空気清浄能力を高くすることが可能となる。

以上説明したように、本実施の形態であれば、相対湿度と空気汚染度とに応じて制御手段がフラップ５１の開口開度を自動で調整することにより、第一の風路へ流れる風量と第二の風路へ流れる風量の比率を変化させ、除湿能力と空気清浄能力の比率を変更することで、除湿能力の要求値と空気清浄能力の要求値を満たす運転モードを実現することが可能となる。

本開示において、除湿機１の制御手段の各機能は、処理回路により達成されてもよい。制御手段の処理回路は、少なくとも１つのプロセッサと少なくとも１つのメモリとを備えてもよい。処理回路が少なくとも１つのプロセッサと少なくとも１つのメモリとを備える場合、制御手段の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより達成されてもよい。ソフトウェア及びファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述されてもよい。ソフトウェア及びファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも１つのメモリに格納されてもよい。少なくとも１つのプロセッサは、少なくとも１つのメモリに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御手段の各機能を達成してもよい。少なくとも１つのメモリは、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク等を含んでもよい。

制御手段の処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェアを備えてもよい。処理回路が少なくとも１つの専用のハードウェアを備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）、またはこれらを組み合わせたものでもよい。制御手段の各部の機能がそれぞれ処理回路で達成されても良い。また、制御手段の各部の機能がまとめて処理回路で達成されても良い。制御手段の各機能について、一部を専用のハードウェアで達成し、他の一部をソフトウェアまたはファームウェアで達成してもよい。処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、制御手段の各機能を達成しても良い。

また、除湿機１の制御手段は、ネットワークを介して接続されるクラウドサーバ上にあってもよい。

実施の形態２．
次に、図６及び図７を参照して、実施の形態２について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、共通する説明を簡略化または省略する。また、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付す。

実施の形態２による除湿機１は、そのハードウェア構成については実施の形態１と同じであり、除湿空気清浄自動運転の制御方法における送風ファン回転数フィードバック制御が実施の形態１と相違する。

図６は、フラップ５１の開口開度と、騒音値と、除湿能力と、空気清浄能力と、ファン２１の回転数との関係を示すグラフである。図７は、実施の形態２による除湿空気清浄自動運転のときの処理を示すフローチャートである。なお、図７のステップＳ００１からステップＳ０２０までの処理は、実施の形態１と同様であるため、説明を割愛する。

図６に示すように、ファン２１の回転数が同じである場合、フラップ５１の開口開度が大きいほど除湿機１の騒音値ＳＰＬが増加し、フラップ５１の開口開度が小さいほど除湿機１の騒音値ＳＰＬが低下する。これは、フラップ５１の開口開度が大きいほどフラップ５１による遮音率が低下し、フラップ５１の開口開度が小さいほどフラップ５１による遮音率が高くなるためである。また、フラップ５１の開口開度が同じであれば、ファン２１の回転数が高いほど、除湿機１の騒音値ＳＰＬが増加し、空気清浄能力及び除湿能力も増加する。以下では、ファン２１の回転数を「ファン回転数」と呼ぶ場合がある。

実施の形態２における除湿空気清浄自動運転において、ファン２１の回転数フィードバック制御は、以下のように行われる。本実施の形態では、フラップ５１の開口開度と騒音値とファン２１の回転数との関係から、予め設定された騒音上限値以下となるファン回転数が抽出される。制御手段は、その抽出されたファン回転数の中から最大値となるファン回転数を設定し、運転しているファン回転数を、その設定した回転数へ変更する。本実施の形態では、設定の一例として、騒音上限値を５０ｄＢとし、ファン回転数を７００ｒｐｍ、８００ｒｐｍ、９００ｒｐｍとしたが、これ以外の値でも良い。また、本実施の形態では、ファン回転数を三段階に切り替えているが、ファン回転数を四段階またはそれ以上の多段階に切り替えてもよいし、ファン回転数を二段階に切り替えてもよい。

図７のフローチャートにおいて、ステップＳ０１１，Ｓ０１２，Ｓ０１４，Ｓ０１６，Ｓ０１７，Ｓ０１９，またはＳ０２０でフラップ５１の開口開度が決定されると、制御手段は、ステップＳ０２１として、ファン２１の回転数をフィードバックさせ、ステップＳ００５に戻る。ステップＳ０２１において、制御手段は、フラップ５１の開口開度に応じて、図６のグラフのように、ファン回転数を設定する。すなわち、フラップ５１の開口開度が０％からα％のときには、制御手段は、ファン回転数を９００ｒｐｍとする。フラップ５１の開口開度がα％からβ％のときには、制御手段は、ファン回転数を８００ｒｐｍとする。フラップ５１の開口開度がβ％から１００％のときには、制御手段は、ファン回転数を７００ｒｐｍとする。ここで、０＜α＜５０、５０＜β＜１００である。

このように、本実施の形態では、制御手段は、フラップ５１の開口開度が第一開度のときのファン回転数に比べて、フラップ５１の開口開度が第一開度よりも小さい第二開度のときのファン回転数を高くする。例えば、制御手段は、フラップ５１の開口開度がβ％から１００％（第一開度）のときのファン回転数（７００ｒｐｍ）に比べて、フラップ５１の開口開度が第一開度よりも小さい第二開度（α％からβ％）のときのファン回転数（８００ｒｐｍ）を高くする。また、制御手段は、フラップ５１の開口開度がα％からβ％（第一開度）のときのファン回転数（８００ｒｐｍ）に比べて、フラップ５１の開口開度が第一開度よりも小さい第二開度（０％からα％）のときのファン回転数（９００ｒｐｍ）を高くする。これにより、除湿機１の騒音値が騒音上限値を超えない範囲においてファン回転数をなるべく高くすることができるので、除湿能力と空気清浄能力が向上する。

換言すれば、本実施の形態において、制御手段は、除湿機１の作動時の騒音値ＳＰＬが基準（騒音上限値）を超えないように、フラップ５１の開口開度が大きくなるにつれて、ファン回転数を段階的に低くする。これにより、騒音を抑制しつつ、除湿能力と空気清浄能力を、実施の形態１よりも、さらに高く発揮させることが可能となる。

実施の形態３．
次に、図８及び図９を参照して、実施の形態３について説明するが、前述した実施の形態１及び実施の形態２との相違点を中心に説明し、共通する説明を簡略化または省略する。また、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付す。

実施の形態３による除湿機１は、そのハードウェア構成については実施の形態１及び実施の形態２と同じであり、除湿空気清浄自動運転の制御方法における送風ファン回転数フィードバック制御が実施の形態２と相違する。

図８は、実施の形態３による除湿空気清浄自動運転のときの処理を示すフローチャートである。なお、図８のステップＳ００１からステップＳ００７までの処理は、実施の形態１と同様であるため、説明を割愛する。図９は、フラップ５１の開口開度と、ファン回転数の設定値と、除湿能力と、空気清浄能力との関係を示すグラフである。

図８のステップＳ００５で湿度センサ６１の検出湿度が５０％以上の場合には、制御手段は、ステップＳ０３０に進み、空気汚染度が大であるかどうかを判断する。空気汚染度が大である場合には、制御手段は、フラップ５１の開口開度を０％に変更し（ステップＳ０３１）、ファン２１の回転数フィードバックにより、ファン回転数を１０００ｒｐｍへ変更し（ステップＳ０３５）、一定時間後、ステップＳ００５に戻る。

ステップＳ０３０で空気汚染度が大でない場合には、制御手段は、ステップＳ０３２に進み、空気汚染度が中かどうかを判断する。空気汚染度が中の場合には、制御手段は、フラップ５１の開口開度を５０％に変更し（ステップＳ０３３）、ファン２１の回転数フィードバックにより、ファン回転数を７５０ｒｐｍへ変更し（ステップＳ０３５）、一定時間後、ステップＳ００５に戻る。

ステップＳ０３２で空気汚染度が中でない場合、すなわち空気汚染度が小の場合には、制御手段は、フラップ５１の開口開度を１００％に変更し（ステップＳ０３４）、ファン２１の回転数フィードバックにより、ファン回転数を５００ｒｐｍへ変更し（ステップＳ０３５）、一定時間後、ステップＳ００５に戻る。

本実施の形態では、設定の一例として、フラップ５１の開口開度を０％、５０％、１００％とし、ファン回転数を１０００ｒｐｍ、７５０ｒｐｍ、５００ｒｐｍとしたが、それ以外の値でも良い。また、本実施の形態では、フラップ５１の開口開度及びファン回転数を三段階に切り替えているが、フラップ５１の開口開度及びファン回転数を四段階またはそれ以上の多段階に切り替えてもよいし、フラップ５１の開口開度及びファン回転数を二段階に切り替えてもよい。

図９に示すように、実施の形態３では、実施の形態２とは異なり、ファン２１の回転数フィードバックの制御目標を、除湿能力比率１００％としている。これは、除湿能力の要求値を複数持たず、除湿能力比率１００％の１つに限定することで制御の条件数を減らし、制御の簡素化に繋がる。また、フラップ５１の開口開度の状態に左右されず、どの開度の状態においても除湿能力が目標値にて出力しているため、市場における品質向上に繋がる。ここでは、設定の一例として、除湿能力比率の目標値を１００％としたが、それ以外の値でも良い。

以上説明したように、実施の形態３では、制御手段は、フラップ５１の開口開度が小さくなるにつれて、除湿能力が同等になるように、ファン回転数を高くする。これにより、フラップ５１の開口開度が小さいときでも、高い除湿能力が得られる。

１除湿機、１０ケース、１０ａ前ケース、１０ｂ後ケース、１０ｃ格子部、１１吸込口、１１ａ吸込口カバー、１２吹出口、１３ルーバー、１５操作表示部、１５ａ操作表示基板、１６基板ボックス（制御手段に相当する制御基板を内部に収納）、２０車輪、２１ファン、２１ａモータ、２１ｂ軸、３１蒸発器、３２凝縮器、３３第一の空間、３４第二の空間、４１ＨＥＰＡフィルタ、４２活性炭フィルタ、４３バイパス風路、４３ａ導風面、４４フィルタ風路、５１フラップ、６１湿度センサ、６２塵埃センサ、６３ガスセンサ

Claims

吸込口と吹出口とを有する筐体と、
空気清浄フィルタと、
空気中の水分を除去する除湿部を有する除湿手段と、
前記吸込口から前記吹出口へ至る気流を発生する送風手段と、
室内空気の相対湿度を検出する室内湿度検出手段と、
室内空気の汚染度である空気汚染度を検出する室内空気汚染度検出手段と、
前記吸込口から入った空気が、前記空気清浄フィルタ、前記除湿部、及び前記送風手段を通過して、前記吹出口から吹き出される第一の風路と、
前記吸込口から入った空気が、前記空気清浄フィルタを通過せずに、前記除湿部及び前記送風手段を通過して、前記吹出口から吹き出される第二の風路と、
前記第二の風路の開度を調整する開閉手段と、
前記相対湿度と前記空気汚染度とに応じて、前記開閉手段の開度を変更する制御手段と、
を備え、
前記空気汚染度は、室内の空気中の塵埃、臭気、粒子、飛沫、エアロゾルのうちの少なくとも一つの量あるいは濃度に相当する除湿機。
前記第二の風路に設けられた導風面を有し、
前記導風面は、前記第二の風路の気流が、前記除湿部の風上側の面の中心に近づくように、前記第二の風路の気流を導く請求項１に記載の除湿機。
前記第一の風路は、前記空気清浄フィルタを通過する風路であるフィルタ風路を含み、
前記第二の風路は、前記空気清浄フィルタを通過しない風路であるバイパス風路を含み、
前記バイパス風路は、前記フィルタ風路に隣接する請求項１または請求項２に記載の除湿機。
前記フィルタ風路の一側に隣接する前記バイパス風路と、
前記フィルタ風路の他側に隣接する前記バイパス風路と、
を備える請求項３に記載の除湿機。
前記除湿手段は、蒸発器を含む熱交換器と圧縮機と減圧装置とを有する冷媒回路を備えたヒートポンプ式の除湿手段、または、吸着剤によって除去した空気中の水分を熱交換器において凝縮させるデシカント式の除湿手段に相当する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の除湿機。
前記相対湿度が第一相対湿度、且つ、前記空気汚染度が第一空気汚染度のときの前記開閉手段の開度に比べて、前記相対湿度が第一相対湿度、且つ、前記前記空気汚染度が前記第一空気汚染度よりも高い第二空気汚染度のときの前記開閉手段の開度を小さくする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の除湿機。
前記空気汚染度が第一空気汚染度、且つ、前記相対湿度が第一相対湿度のときの前記開閉手段の開度に比べて、前記空気汚染度が前記第一空気汚染度、且つ、前記相対湿度が前記第一相対湿度よりも高い第二相対湿度のときの前記開閉手段の開度を大きくする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の除湿機。
前記開閉手段の開度が第一開度のときの前記送風手段の動作速度に比べて、前記開閉手段の開度が前記第一開度よりも小さい第二開度のときの前記送風手段の動作速度を高くする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の除湿機。
前記開閉手段の開度が大きくなるにつれて、前記送風手段の動作速度を段階的に低くする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の除湿機。
前記開閉手段の開度が小さくなるにつれて、前記送風手段の動作速度を高くする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の除湿機。