JPH03169316A - 電子防湿庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、庫外況度のいかんにかかわらずｌｉｌ？内湿
度をほぼ一定に保つ電子防湿庫に関する。

（従来の技術と発明が解決しようとする課題）熱電素子
を用いた電子冷却装置の吸熱側を庫内にのぞませ、この
吸熱側の温度を露点以下に引下げて庫内の水蒸気を凝縮
させ、発生した水滴をｆ！ｉｔ外に排出することにより
庫内湿度を低下させる熱電冷却方式の防湿庫が知られて
いる。

従来は、容量変化型の湿度センサの出力に基づいて熱電
素子への通電をオン・オフ制御して庫内湿度をほぼ一定
に保っていた。ところが、現状では信頼性の高い湿度セ
ンサが得られない問題があった。また、湿度センサの部
品コストが高い点も問題であった。

本発明は、湿度センサに代えて高信頼性かつ低コストの
温度センサを用いて、庫内湿度をほぼ一定に保つ前記熱
電冷却方式の電子防湿庫を構成することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明に係る電子防湿庫は、庫内にのぞむ電子冷却装置
の吸熱側に第１の温度センサを接触させるとともに、庫
内空気の温度を検出する第２の温度センサを設け、第２
の温度センサの検知温度で目標とする湿度を実現するた
めの吸熱側温度を算出し、この吸熱側温度を保つように
第１の温度センサで監視しながら熱電素子への通電を制
御する制御装置を設けたものである。

電子冷却装置の吸熱側で発生する水滴は、多孔質吸水体
を通して犀外に排出することができる。

（作　用） 熱電素子に通電して電子冷却装置を作動させても、その
吸熱側から離れた大部分の庫内空気は温度が変化しない
。この庫内空気温度ＴＡは、第２の温度センサで検知さ
れて制御装置に入力される。ところが、電子冷却装置の
吸熱側近傍では湿った空気が露点以下に冷やされて吸熱
側表面に水滴が付着する。この水膚は、多孔質吸水体を
通して好適に排出される。したがって、庫内は温度が下
がらずに水蒸気圧だけが低下するから、湿度が低くなる
。

この際、制御装置は、まず第２の温度センサの検知温度
ＴＡで目標とする湿度（例えば相対湿度５０％）を実現
するための吸熱側目標温度ＴＢを算出する。これには、
温度ごとの既知の飽和水蒸気圧値を用いることができる
。更に、制御装置は、第１の温度センサで吸熱側の温度
Ｔ。を監視しながら、この温度Ｔ　を目標温度ＴＩ３に
ほぼ一〇 致させるように熱電素子への通電を制御する。これによ
り、庫内空気の目標湿度がほぼ達成される。

（実施例） 第１図は、本発明の実施例に係る電子防湿庫の縦断面図
である。

箱体２には、奥に断熱壁４が設けられ、前面開口に扉６
が設けられて、防湿されるべき室７が形成される。奥の
断熱壁４には孔があけられ、この孔に支持具８を介して
シールしながら電子冷却装置１０を取付けている。

電子冷却装置１０は、多数の熱雷素子を相互接続したサ
ーモモジュール１２の前後に、伝熱係数の大きいシリコ
ンを主成分とする熱伝導シーラを介してフィン状の熱交
換板１４．１８を取付けたものである。サーモモジュー
ル１２の前面側すなわち吸熱側の熱交換板は庫内にのぞ
む冷却板ｌ４であり、サーモモジュールｌ２の後面側す
なわち放熱側の熱交換板は庫外にのぞむ放熱板１Ｂであ
る。更に、撥水性を大きくするために、電子冷却装置ｌ
Ｏの全体をシリコンモールドしている。

この電子冷却装置１０の下方には、冷却板ｉ４の表面に
付着する水滴を庫外に排出するための排水器２０が設け
られている。この排水器２０は、ポリエステル樹脂、フ
ェノール樹脂あるいはセラミックからなる多孔質吸水体
２２の表面に部分的に防水加工層２４を設けたものであ
り、庫内において水滴を受けるために起立した受容部２
Ｂと、この受容部２６の下端から後方斜め下に伸びて断
熱壁４を貫通する導出部２７と、この導出部２７の後端
から放熱板ｌ６の近傍に起立する蒸発部２８とからなる
。多孔質吸水体２２は、空気を通さずに水だけを通す。

防水加工層２４は、滴下する水を受ける部分を除く受容
部２６及び導出部２７全体に設けられる。

防湿室７内では、冷却板ｌ４の温度Ｔ。を検出する温度
センサ３０をこの冷却板１４に接触させて固定するとと
もに、箱体２の上内面に犀内空気温度ＴＡを検出する温
度センサ３２を設けている。冷却板温度センサ３０の出
力と庫内空気温度センサ３２の出力は、いずれもマイク
ロコンピュータ３４に人力される。このマイクロコンピ
ュータ３４は、駆動回路３６を介してサーモモジュール
１２への通電ヲオン・オフ制御する。これらのマイクロ
コンピュータ３４と駆動回路３Ｂとは、庫内空気温度セ
ンサ３２の検知温度ＴＡで目標とする湿度（例えば相対
湿度５０％）を実現するための冷却仮ｉ４の目標温度Ｔ
Ｂを算出し、この目標温度ＴＢを保つように冷却板温度
センサ３０で冷却板１４の表面温度Ｔ。を監視しながら
サーモモジュール１２への通電を制御する制御装置４０
を構成する。

第２図は、上記マイクロコンピュータ３４の動作を示す
フローチャートである。

ステップ１では、温度センサ３２を通して庫内空気温度
ＴＡを入力する。ステップ２では、この庫内空気温度Ｔ
Ａで目標とする湿度（例えば相対混度５０％）を実現す
るための冷却板ｌ４の目標温度ＴＢを算出する。この算
出には、例えば予めマイクロコンピュータ３４内の記憶
装置に温度ごとに蓄えておいた飽和水蒸気圧値のテーブ
ルを用いることができる。ステップ３では、温度センサ
３０を通して人力した冷却板ｊ４の現在の表面温度Ｔ。

が目標温度ＴＢ以下になったか否かを判定し、ＴＢ以下
になったときにはステップ４でサーモモジュールｌ２へ
の通電をオフした後にステップ１に戻る。

逆にＴｃがＴＢより高い場合には、ステップ５に進んで
ＴｃがＴｏより３℃以上高いか否かを判定する。ＴＢよ
り３℃以上高いときには、ステップ６に進んでサーモモ
ジュール１２への通電をオンした後、ステップ１に戻る
。そうでない場合には、ステップ５から直接ステップ１
に戻る。

第３図は、以上に説明した本発明の実施例に係る電子防
湿１市の動作を説明するためのタイムチャートである。

箱体２は断熱係数を非常に小さくしてあり、サーモモジ
ュールｌ２の能力は小さく設定してある。

したがって、サーモモジュールｌ２に通電して冷却板ｌ
４の温度を低下させても、防湿室７内の空気は冷却板ｌ
４の近傍を除いて温度が変化することはな＜　、１，ｌ
ｉ内外の温度が常に等しい。扉６の開閉峙は、ｌｄｌｌ
内外の温度・湿度ともに等しくなる。

さて、温度センサ３２で検出されるＩｉ１１内空気の瓜
度ＴＡ　（ステップ１）が例えば３０℃の場合には飽和
水蒸気圧が３１．８ｍｍＨｇであるから、相対湿度を例
えば５０％に設定するには同温度で水蒸気圧を１５．９
ｍｍＨｇまで引下げる必要があること、また飽和水蒸気
圧が後者の値となる温度すなわち露点が約１８，４℃で
あることは、いすれも前記のテーブルを参照して知られ
る。つまり、ＴＡが３０℃の場合には、冷却板ｌ４の表
面温度を１８℃まで引下げれば、その近傍の庫内空気が
過飽和状態になって水蒸気が凝縮し、ほぼ５０％の相対
湿度を実現できるのである。したがって、この場合には
冷却板表面の目標温度ＴＢを１８℃とする（ステップ２
）。

第３図に例示するように時刻１−０においてｌＲ度セン
サ３０で検知される冷却板ｌ４の実際の表面温度Ｔ。が
空気温度ＴＡに等しい３０℃であると、ＴｃがＴＢより
３℃以上高いからサーモモジュール１２への通電がオン
する（ステップ３，５．６）。

サーモモジュールｌ２への通電が開始すると、冷却板１
４の温度Ｔｃが低下すると同時に放熱板ｌ６の温度が上
昇する。そして、Ｔ　がＴＢより３℃高いＣ ２１℃に達してもサーモモジュール１２への通電が停止
せず（ステップ３．５．１）、ついには時刻ｔ　にＴｃ
がＴｏすなわち１８℃に達する。

１ 冷却板温度Ｔ。が低下して露点以下になると、冷却板ｌ
４の近傍の水蒸気が過飽和状態になって凝縮し、これが
第１図に示すように冷却板ｌ４の表面に付着して水滴５
０ができる。この水滴５０は、排水器２０を通して庫外
に排出される。すなわち、冷却仮表面の水滴５０は、ま
ず自重で滴下して受容部２６中の多孔質吸水体２２に吸
収される。吸収された水は、導出部２７を通して毛細管
現象で庫外の蒸発部２８に達し、ここで蒸発する。この
際、放熱板ｉ６によって蒸発が促進される。以上のよう
に防湿室７内の温度を下げずに除湿しているから、防湿
室７は湿度が低下する。なお、排水器２０に防水加工層
２４を設けているので、防湿室７内で水が再蒸発したり
、断熱壁４が吸湿したりすることがない。

そして、時刻ｔ　にＴｃがＴｓに達すると、ｌ 一旦サーモモジュールｌ２への通電を中止する（ステッ
プ３，４）。つまり、通電のオフ点を目標温度ＴＢに設
定している。サーモモジュール１２への通電がオフする
と冷却板１４が犀内空気で暖められてＴｃが上昇するが
、時刻ｔ２にＴｃがＴＢより３℃高い２１℃に達すると
、サーモモジュール１２への通電を再開して（ステップ
３，５．６）　、冷却板温度Ｔ。を引下げ始める。つま
り、通電のオン点は目標温度ＴＢより３℃高く設定して
おり、オフ点との間に３℃のヒステリシス幅を設けてい
るので、サーモモジュールｌ２への通電動作のチヤタリ
ングを防止できる。

以下、時刻ｔ　でオフ、時刻ｔ４でオン等と３ サーモモジュールｌ２への通電オン●オフを繰返しなが
ら、防湿室７内の目標相対湿度５０％が達成される。し
かも、外気温の変化に伴って庫内空気温度Ｔ　が変化し
ても目標温度ＴＢが自動的に修Ａ 正されて（ステップ１．２）、防湿室７内の湿度がほぼ
一定に保たれる。

以上に説明したように本実施例に係る電子防湿車は、防
湿室からダンバを介して隔絶された他の室に吸湿剤を収
納しておき、ダンバを開放したときに防湿室内の水蒸気
を吸湿剤に吸収させる従来の吸収式防湿庫とは違って、
電子冷却装置ＩＯを使用しているので除湿が速＜、シか
も静かである。

また、再生が必要な吸湿剤を使用していないので長寿命
であり、可動部分がないことと相俟ってメンテナンスフ
リーである。

なお、電子冷却装置ＩＯの能力が過大であって庫内空気
温度が下がる場合は内部ヒータを設けてこれに通電し、
庫内空気温度ＴＡを一定に保つようにする。このように
すれば、防湿室の収納品を取出した際の結露を防止でき
る。

［発明の効果］ 以上に説明したように本発明に係る電子防湿５１１は、
従来の湿度センナに代えて温度センサを用いて熱電素子
への通電を制御しているので、本発明によれば電子防湿
庫の信頼性を向上させることができるとともに、そのコ
ストを低減することができる。また、外気温の変化に伴
って庫内空気温度が変化しても電子冷却装置の吸熱側目
標温度を自動修正するから、庫外湿度だけでなく庫外温
度にかかわりなく、車内湿度をほぼ一定に保つことがで
きる。

しかも、電子冷却装置の吸熱側で発生する水滴を、多孔
質吸水体を用いて庫外に排出すれば、除湿を効率良く遂
行することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る電子防湿庫の縦断面図
、 第２図は、前図中のマイクロコンピュータの動作を示す
フローチャート、 第３図は、第１図の電子防湿庫の動作を説明するための
タイムチャートである。 符号の説明 ２・・・箱体、４・・・断熱壁、７・・・防湿室、１０
・・・電子冷却装置、ｌ２・・・サーモモジュール、ｌ
４・・・冷却板、１６・・・放熱板、２０・・・排水器
、２２・・・多孔質吸水体、２４・・・防水加工層、３
０・・・冷却板温度センサ、３２・・・犀内空気温度セ
ンサ、３４・・・マイクロコンピュータ、３Ｂ・・・駆
動回路、４ｏ・・・制御装置、５ｏ・・・水滴。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱電素子を用いた電子冷却装置の吸熱側を庫内にの
   ぞませ、この吸熱側の温度を露点以下に引下げて庫内の
   水蒸気を凝縮させ、発生した水滴を庫外に排出すること
   により庫内湿度を低下させる電子防湿庫において、前記
   電子冷却装置の吸熱側に第１の温度センサを接触させる
   とともに、庫内空気の温度を検出する第２の温度センサ
   を設け、第２の温度センサの検知温度で目標とする湿度
   を実現するための吸熱側温度を算出し、この吸熱側温度
   を保つように第１の温度センサで監視しながら熱電素子
   への通電を制御する制御装置を設けたことを特徴とする
   電子防湿庫。 ２、電子冷却装置の吸熱側で発生する水滴を庫外に排出
   する多孔質吸水体を設けたことを特徴とする請求項１記
   載の電子防湿庫。