JPH0916272A

JPH0916272A - 除湿装置

Info

Publication number: JPH0916272A
Application number: JP7164895A
Authority: JP
Inventors: Teruaki Namatame; 輝昭生田目; Mitsuyuki Imaizumi; 泉三之今; Tokushige Yokomatsu; 松得滋横; Shiro Yamauchi; 内四郎山
Original assignee: OPT D D MELCO LAB KK; Optec Dai Ichi Denko Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: OPT D D MELCO LAB KK; Optec Dai Ichi Denko Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 1997-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】除湿素子で除湿室内の除湿を行う際に、湿度セ
ンサを設けることなく除湿室内を目標湿度以下に維持で
きるようにする。【構成】前記除湿素子（３）として空気中の湿度に応
じて電気抵抗値が変化する抵抗変化型の素子を用い、そ
の抵抗変化に基づいて空気の湿度を検出する湿度検出器
（11）と、予め目標湿度を設定した目標湿度設定器（1
3）が比較器（12）に接続され、当該比較器（12）は、
検出された湿度が目標湿度より高いときに除湿素子
（３）の駆動回路（４）を作動させる駆動パルスを出力
し、検出された湿度が目標湿度まで低下したときに駆動
パルスの出力を停止するように成され、前記比較器（1
2）と、一定の時間間隔で前記駆動回路を作動させる駆
動パルスを出力する駆動パルス発振器（５）がオアゲー
ト（６）を介して駆動回路（４）に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、除湿しようとする空気
を充満させた除湿室に設けられた除湿素子に駆動回路か
ら定電圧を供給して除湿を行う除湿装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来の電子式除湿装置を示し、
除湿しようとする空気を充満させた除湿室３１に、ペル
チェ効果を応用した電子冷却素子３２を設置している。
この電子冷却素子３２は、電気伝導度の高い半導体（例
えばＢｉ₂Ｔｅ₃系化合物）３３をｐ型とｎ型に分け、
その一端を一体的に接合し他端を分岐させて形成されて
いる。そして、分岐端３４ｐ，３４ｎを電源を供給する
駆動回路３５に接続して電流を流すと、分岐端３４ｐ，
３４ｎ側が発熱されると同時に接合端３６が冷却される
ので、その接合端３６が露点温度以下に冷却したところ
で結露を生じ、除湿されることになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、除湿室
３１内の空気を所定の湿度に維持しようとすれば、除湿
室３１内に湿度センサ３７を別途設置し、その湿度セン
サ３７から出力された検出信号に基づいて湿度検出器３
８で湿度を検出した後、検出された湿度を目標湿度設定
器３９に予め設定された目標湿度と比較器４０で比較
し、検出された湿度が目標湿度より高い場合にのみ、駆
動回路３５をオンして電子冷却素子３２を作動させなけ
ればならないので、構成が複雑になるという問題があっ
た。また、湿度センサ３７を設置することに伴う電気回
路や配線が複雑になり、製造コストが嵩む。

【０００４】さらに、通常の場合、除湿室３１内の湿度
分布は均一でなく、その分布状態も除湿室３１の大きさ
や形状，その他の条件によって異なるので、電子冷却素
子３２と湿度センサ３７の位置関係により検出される湿
度にバラツキを生ずるという問題がある。そこで本発明
は、除湿素子を湿度センサとして機能させることにより
湿度センサを別途設置することなく、簡単な回路構成で
除湿室内を目標湿度以下に維持できるようにすることを
技術的課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するめた
に、本発明は、除湿しようとする空気を充満させた除湿
室に設けられた除湿素子に駆動回路から定電圧を供給し
て除湿を行う除湿装置において、前記除湿素子として、
その除湿面に接触する空気中の湿度に応じて電気抵抗値
が変化する抵抗変化型の素子が用いられ、当該除湿素子
の抵抗変化に基づいて除湿面に接触している空気の湿度
を検出する湿度検出器と、除湿しようとする空気の目標
湿度が設定された目標湿度設定器が比較器に接続され、
当該比較器は、前記湿度検出器及び目標湿度設定器から
出力された出力信号を比較して、検出された湿度が目標
湿度より高いときに前記駆動回路を作動させる駆動パル
スを出力し、検出された湿度が目標湿度まで低下したと
きに駆動パルスの出力を停止するように成され、前記比
較器と、一定の時間間隔で前記駆動回路を作動させる駆
動パルスを出力する駆動パルス発振器とがオアゲートを
介して前記駆動回路に接続されていることを特徴とす
る。

【０００６】

【作用】本発明によれば、除湿装置を起動させると、駆
動パルス発振器から出力された駆動パルスにより駆動回
路が作動され、除湿素子に定電圧電源が供給されて運転
され、除湿室内の除湿が行われる。この除湿素子として
は、その除湿面に接触する空気中の湿度に応じて電気抵
抗値が変化する抵抗変化型の素子を用いているので、除
湿を行うと同時に、当該除湿素子の抵抗変化に基づいて
湿度が検出される。また、除湿面に接触している空気の
湿度が検出されるので、除湿素子と常に一定の位置関係
を有する空気の湿度が検出されることとなり、除湿素子
の設置位置に起因する検出値のバラツキがない。

【０００７】次いで、湿度検出器により検出された湿度
と、目標湿度設定器に設定された目標湿度が比較器で比
較され、検出された湿度が目標湿度より高いときには当
該比較器から駆動回路を作動させる駆動パルスが出力さ
れて除湿素子が継続して運転される。また、検出された
湿度が目標湿度まで低下したときには、比較器からの駆
動パルスの出力が停止されて除湿素子の運転が停止され
る。

【０００８】その後は、駆動パルス発振器から一定の時
間間隔で駆動パルスが出力されるので、目標湿度まで除
湿された後も一定時間間隔で除湿装置が運転され、その
度に湿度が検出されて目標湿度と比較され、除湿素子で
検出された湿度が再び目標湿度より高くなっていたとき
には比較器から駆動パルスが出力され、除湿素子による
除湿が行われる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
具体的に説明する。図１は本発明に係る除湿装置を示す
フローシート、図２は本発明に用いる除湿素子の特性線
図である。

【００１０】図中１は、除湿しようとする空気を充満さ
せた除湿室２に設けられた除湿素子３に駆動回路４から
定電圧を供給して除湿を行う除湿装置であって、前記駆
動回路４を作動させる駆動パルスを一定の時間間隔で出
力する駆動パルス発振器５がオアゲート６を介して前記
駆動回路４に接続されている。

【００１１】除湿素子３としては、その除湿面３ａに接
触する空気中の湿度に応じて電気抵抗値が変化する抵抗
変化型の素子が用いられており、例えば、水を電気分解
して酸素を発生する陽極７と、水を発生して酸素を消費
する陰極８との間に、水素分離膜となる固定高分子電解
質膜９が挟持されると共に、前記陽極７を形成する多孔
質基材に親水性酸化物が担持され、除湿面３ａとなる前
記陽極７が除湿室２内に露出されると共に前記陰極８が
除湿室２外に露出されて取り付けられている。

【００１２】陽極７を構成する多孔質基材としては、白
金めっきしたステンレス繊維又はチタン繊維で形成さる
と共に、その多孔質基材に親水性酸化物が担持されてい
る。親水性酸化物としては、吸湿性の優れたシリカゲル
やアルミノシリケートの含水金属塩であるゼオライト、
活性アルミナ、ムライト、ジルコニア、あるいはマグネ
シアなどの微粉末が用いられ、その微粉末をステンレス
繊維やチタン繊維に白金めっきする電気めっき浴に分散
させて、白金めっきの皮膜中に供析させる。すなわち、
陽極７の多孔質基材を形成するステンレス繊維やチタン
繊維に白金めっきする電気めっき浴に親水性酸化物の微
粒子を分散させて、白金めっきの皮膜中にその微粒子の
分散相を含む複合皮膜を形成する分散めっき法により、
図１に点描で示すように、陽極７の多孔質基材全体にわ
たって親水性酸化物を担持させる。なお、陰極８を構成
する多孔質基材も、陽極７の多孔質基材と同様に白金め
っきしたステンレス繊維又はチタン繊維で形成され、そ
れら多孔質基材間に固体高分子電解質膜９が挟持されて
いる。

【００１３】本例では、陽極７の多孔質基材と陰極８の
多孔質基材は、いずれも白金めっきしたチタン繊維で厚
さ0.2mm に形成した。なお、白金めっきの厚さは３μｍ
である。また、陽極７に担持させる親水性酸化物として
は、粒径３〜５μｍのＫＡ型ゼオライト美粉末を用い、
それを白金めっきの電気めっき浴中にめっき浴１リット
ル当たり100 〜200 ｇ添加して、多孔質基材を形成する
チタン繊維の正面に容積比で白金９部：ＫＡ型ゼオライ
ト微粉末１部の分散メッキ皮膜を形成した。固体高分子
電解質膜９としては、ナフィオン−117 （デュポン社の
登録商標）を用い、それを各電極７，８となる多孔質基
材間に挟んで190 ℃，５０kgf/cm²の成形圧力でホット
プレスして、その電解質膜９の両面に夫々各電極７，８
の多孔質基材が食い込んだ食込部９ａ，９ｂを形成し
た。なお、多孔質基材と固体高分子電解質膜９の面積は
いずれも100 ×100 mm²に選定し、固体高分子電解質膜
９の厚さは食込部９ａ，９ｂを除いて180 μｍ、食込部
９ａ，９ｂの深さは夫々170 μｍにした。

【００１４】そして、駆動回路４の電源端子４ａ，４ｂ
が夫々除湿素子３の陽極７及び陰極８に接続されて電源
供給回路１０を構成し、この回路１０中に除湿素子３を
流れる電流を検出する電流検出器（湿度検出器）１１が
介装されている。除湿素子３は、除湿面３ａに接触する
空気の相対湿度で電気抵抗値が変化するので、駆動回路
４から一定電圧を供給している場合に、湿度変化に応じ
て除湿素子３を流れる電流が変化する。したがって、電
源供給回路１０を流れる電流を検出することにより相対
湿度が検出される。

【００１５】１２は、前記電流検出器１１と、除湿しよ
うとする空気の目標湿度Ｈo が設定された目標湿度設定
器１３が接続された比較器であって、前記電流検出器１
１及び目標湿度設定器１３から出力された出力信号を比
較して、検出された湿度Ｈsが目標湿度Ｈo より高いと
きに前記駆動回路４を作動させる駆動パルスを出力し、
検出された湿度Ｈs が目標湿度Ｈo より等しいか低いと
きに駆動パルスの出力を停止するように成され、前記駆
動パルス発振器５と共にオアゲート６を介して駆動回路
４に接続されている。

【００１６】図２は上述した除湿素子３の特性を示した
グラフであって、横軸が除湿面３ａに接触する空気の相
対湿度、縦軸が電流密度である。除湿素子３の陽極７及
び陰極８間に印加される電圧が一定であれば、その電圧
値にかかわらず、電流密度と相対湿度は比例関係を有
し、相対湿度の高い時には除湿素子３の電気抵抗値が下
がって電流密度が大きくなり、相対湿度が低いときには
除湿素子３の電気抵抗値が高くなって電流密度が小さく
なることがわかる。したがって、この特性を利用すれ
ば、相対湿度を検知しながら除湿することにより湿度の
制御が可能となる。

【００１７】以上が本発明の一例構成であって次にその
作用について説明する。まず、除湿装置１のスイッチ
（図示せず）をオンして起動させると、駆動パルス発振
器５から駆動パルスが出力されて駆動回路４が作動さ
れ、除湿素子３に対し例えば3.5 Ｖの定電圧電源が供給
される。除湿素子３の陽極７では、除湿室２内の空気に
含まれる水が酸素と水素に電気分解され、酸素が除湿室
２内に戻されると共に、水素イオンが固体高分子電解室
膜９を透過して陰極８に移動し、陰極８では、除湿室２
外の空気中の酸素が前記水素イオンと結合されて水が生
成される。すなわち、除湿室２内では、空気中の水分が
陽極７で電気分解されて酸素ガスとなり、除湿室２外で
は、空気中の酸素が陽極７から移動してきた水素と陰極
８で係合されて水となって排出されるので、除湿室２内
が除湿されることとなる。

【００１８】このとき、除湿素子３は、その除湿面３ａ
となる陽極４に接触する空気の相対湿度に応じて電気抵
抗値が変化するので、除湿を行う際に除湿素子３を流れ
る電流が変化し、電流検出器１１で検出された電源供給
回路１０を流れる電流値が相対湿度を表すことになる。
なお、除湿面３ａに接触している空気の相対湿度が検出
されるので、除湿素子３と常に一定の位置関係を有する
空気の湿度が検出されることとなり、除湿素子の設置位
置に起因する検出値のバラツキがない。

【００１９】次いで、電流検出器１１で検出された湿度
Ｈs と、目標湿度設定器１３に予め設定された目標湿度
Ｈo （例えば３０％）が比較器１２で比較され、検出さ
れた湿度Ｈs が目標湿度Ｈo より高いときには当該比較
器１２から駆動回路４を作動させる駆動パルスが出力さ
れて除湿素子３が継続して運転される。また、検出され
た湿度Ｈs が目標湿度Ｈo に等しいかそれより低くなっ
たときには、比較器からの駆動パルスの出力が停止され
るので、目標湿度Ｈo まで除湿されたときに除湿素子３
の運転も停止される。

【００２０】そして、駆動パルス発振器５からは一定の
時間間隔で駆動パルスが出力されるので、除湿室２内の
空気が目標湿度まで除湿されて除湿素子３の運転が停止
された後も一定時間間隔で除湿素子３が運転され、その
度に、検出された湿度Ｈs と目標湿度Ｈo が比較され、
湿度Ｈs が再び目標湿度Ｈo より高くなったときには比
較器１２から駆動パルスが出力されて、再び除湿素子３
による除湿が行われる。

【００２１】なお、除湿素子３の親水性酸化物は、陽極
７を形成する多孔質基材に担持させる場合に限らず、図
３に示すように、その固体高分子電解質９の陽極７側に
塗着させてもよい。すなわち、図３に示す除湿素子３
は、例えば市販のパーフルオロカーポン・スルフォン酸
溶液中に容積比で１０〜２０％の親水性粉末の粒子を分
散させ、これを固体高分子電解質９の陽極７側表面に塗
布した後、白金めっきしたチタン繊維からなる陽極７の
多孔質基材を固体高分子電解質膜９に食い込ませるよう
にホットプレスして、その食込部９ａを親水性酸化物で
形成するようにしてもよい。

【００２２】また、除湿素子３は、上記実施例のものに
限らず、除湿面３ａに接触される空気の相対湿度に応じ
て電気抵抗値が変化するものであれば、任意のものを使
用することができる。さらに、湿度検出器として電流検
出器１１を用いた場合について説明したが、除湿素子３
の抵抗変化を検出できるものであれば、任意のものを採
用することができ、また、電流−湿度変換テーブルを参
照して湿度をデジタル表示するようにしてもよい。

【００２３】さらにまた、駆動回路４として、除湿素子
３に供給する電源電圧の正負を切換可能にすれば、除湿
室２内の湿度が目標湿度以下に低下したときに加湿動作
を行って一定の湿度に維持することができる。この場
合、その制御手段は任意の方式を採用できるが、除湿素
子３が除湿室２内の湿度を検出するのは、駆動回路４か
ら正の電源電圧の供給を受けて除湿運転しているときだ
けあり、加湿運転している間は除湿室２外の湿度が検出
されてしまうため、単に除湿素子３に供給する電源電圧
の正負を切り換えるだけでは、加湿運転を開始された後
は湿度制御できなくなる。そこで、例えばタイマー等で
一定時間加湿運転したのち、駆動パルス発振器５から出
力される駆動パルスにより除湿運転を行って湿度を検出
するようにすれば、除湿・加湿を検出された湿度に応じ
て自動的に切り換えることにより、湿度を単に目標湿度
以下に維持するのではなく、一定の目標湿度に維持する
ことができる。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、除
湿素子として、その除湿面に接触する空気中の湿度に応
じて電気抵抗値が変化する抵抗変化型の素子を用いてい
るので、その抵抗変化を検知することにより除湿素子を
湿度センサとして機能させることができ、湿度センサを
別途設置することなく簡単な回路構成で除湿室内を目標
湿度以下に維持できるだけでなく、目標湿度まで除湿さ
れた後も一定時間間隔で除湿装置が運転され、その度に
湿度が検出されて目標湿度と比較されるので、除湿素子
で検出された湿度が再び目標湿度より高くなっていたと
きには比較器から駆動パルスが出力され、除湿素子によ
る除湿が自動的に再開できるという大変優れた効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る除湿装置の一例を示すフロシー
ト。

【図２】本発明に使用する除湿素子の特性を示すグラ
フ。

【図３】他の除湿素子を用いた除湿装置を示すフローシ
ート。

【図４】従来装置を示すフローシート。

【符号の説明】

１・・・除湿装置２・・・除湿室３・・・除湿素子３ａ・・除湿面４・・・駆動回路５・・・駆動パルス発振器６・・・オアゲート７・・・陽極８・・・陰極９・・・固体高分子電解質膜１０・・・電源供給回路１１・・・電流検出器（湿度検出器）１２・・・比較器１３・・・目標湿度設定器

フロントページの続き (72)発明者生田目輝昭東京都東久留米市下里一丁目13番13号株式会社オプテックディディ・メルコ・ラボラトリー内 (72)発明者今泉三之東京都東久留米市下里一丁目13番13号株式会社オプテックディディ・メルコ・ラボラトリー内 (72)発明者横松得滋東京都東久留米市下里一丁目13番13号株式会社オプテックディディ・メルコ・ラボラトリー内 (72)発明者山内四郎兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号三菱電機株式会社伊丹製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】除湿しようとする空気を充満させた除湿
室（２）に設けられた除湿素子（３）に駆動回路（４）
から定電圧を供給して除湿を行う除湿装置において、前記除湿素子（３）として、その除湿面（3a）に接触す
る空気中の湿度に応じて電気抵抗値が変化する抵抗変化
型の素子が用いられ、当該除湿素子（３）の抵抗変化に基づいて除湿面（3a）
に接触している空気の湿度を検出する湿度検出器（11）
と、除湿しようとする空気の目標湿度が設定された目標
湿度設定器（13）が比較器（12）に接続され、当該比較器（12）は、前記湿度検出器（11）及び目標湿
度設定器（13）から出力された出力信号を比較して、検
出された湿度が目標湿度より高いときに前記駆動回路
（４）を作動させる駆動パルスを出力し、検出された湿
度が目標湿度まで低下したときに駆動パルスの出力を停
止するように成され、前記比較器（12）と、一定の時間間隔で前記駆動回路を
作動させる駆動パルスを出力する駆動パルス発振器
（５）とがオアゲート（６）を介して前記駆動回路
（４）に接続されていることを特徴とする除湿装置。
【請求項２】前記除湿素子（３）は、水を電気分解し
て酸素を発生する陽極（７）と、水を発生して酸素を消
費する陰極（８）との間に、水素分離膜となる固定高分
子電解質膜（９）が挟持され、前記陽極（７）を形成す
る多孔質基材に親水性酸化物が担持されて成り、除湿面
（3a）となる前記陽極（７）が除湿室（２）内に露出さ
れると共に前記陰極（８）が除湿室（２）外に露出され
て取り付けられている請求項１記載の除湿装置。
【請求項３】前記除湿素子（３）は、水を電気分解し
て酸素を発生する陽極（７）と、水を発生して酸素を消
費する陰極（８）との間に、水素分離膜となる固定高分
子電解質膜（９）が挟持され、前記固体高分子電解質膜
（９）の前記陽極（７）側表面に親水性酸化物が塗着さ
れて成り、除湿面（3a）となる前記陽極（７）が除湿室
（3a）内に露出されると共に前記陰極（８）が除湿室
（２）外に露出されて取り付けられている請求項１記載
の除湿装置。