JPWO2016051529A1 - 除湿装置 - Google Patents

Abstract

本発明に係る除湿装置は、冷媒回路に冷媒を循環させるサーモオンと、冷媒の循環を停止させるサーモオフと、を切り換えるように構成された動作制御部と、水分吸着手段に水分を吸着させる第１運転モードと、水分吸着手段に保持された水分を脱着させる第２運転モードとの何れかの運転モードに切り換えるように構成された運転モード制御部とを有し、運転モード制御部は、サーモオンからサーモオフへ切り換える際における、運転モードと空気の相対湿度とに応じて、サーモオフのあとサーモオンされる際の運転モードを選択する。

Description

本発明は、除湿装置に関するものであり、特に水分吸着手段と冷媒回路とを備えた除湿装置に関するものである。

特許文献１には、冷媒が循環する冷媒回路と、空気中の水分を吸着及び脱着するデシカント材とを備えた除湿装置が開示されている。この除湿装置は、デシカント材によって空気から水分を吸着する第１運転モードと、デシカント材に保持されている水分を脱着する第２運転モードとを交互に切り換える運転を行う。

特許５４５２５６５号公報（請求項１）

冷媒が循環する冷媒回路を備えた除湿装置においては、除湿対象空間の湿度が所望の湿度となるように、圧縮機を運転させて冷媒回路に冷媒を循環させる状態（以下「サーモＯＮ」という）と、圧縮機を停止させて冷媒の循環を停止させる状態（以下「サーモＯＦＦ」という）と、を切り換える場合がある。

上記の特許文献１の除湿装置においては、第１運転モード（吸着）と第２運転モード（脱着）の運転モードの切り換え状態と、サーモＯＮとサーモＯＦＦとの関係については、何ら規定されていない。また、特許文献１の除湿装置では、除湿装置の運転開始時（起動時）の運転モードについては何ら規定されていない。

例えば、除湿対象空間の相対湿度が低い場合において、第１運転モード（吸着）で運転中にサーモＯＦＦした場合、デシカント材に相対湿度が低い空気が流通するため、デシカント材に保持された水分を放湿してしまう。このため、サーモＯＦＦ中に除湿対象空間の湿度が上昇してしまう。

また、例えば、除湿対象空間の相対湿度が高い場合において、第２運転モード（脱着）で運転中にサーモＯＦＦした場合、デシカント材に相対湿度が高い空気が流通するため、デシカント材に空気中の水分が吸着してしまう。このため、再度サーモＯＮした場合に、デシカント材が吸着できる水分量が抑制されてしまい、除湿能力が低下してしまう。

また、昨今の省エネルギー対策として、例えば除湿装置の運転を停止させる場合又は停止させる期間が長い場合などに、ユーザーが除湿装置の主電源を切ることがある。この場合、除湿装置は除湿対象空間の空気の相対湿度を検出することができない。ゆえに、除湿装置が停止中にデシカント材に流入する空気の相対湿度が不明となる。よって、運転再開時にデシカント材に保持される水分量も不明となる。このため、除湿装置の運転を再開する場合に、デシカント材の水分吸着量に適した運転モードが不明となる。

上述したように、従来の除湿装置においては、サーモＯＮ及びサーモＯＦＦ、または除湿装置の運転再開時などの運転状態の過渡期において、デシカント材などの水分吸着手段の特性に適した運転モードを選択することができない、という問題点があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、サーモＯＮ及びサーモＯＦＦ、または除湿装置の運転再開時などの運転状態の過渡期において、デシカント材などの水分吸着手段の特性に適した運転モードを選択することができる除湿装置を提供するものである。

本発明に係る除湿装置は、圧縮機、流路切換装置、第１熱交換器、絞り装置、及び第２熱交換器が、配管で順次接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、前記第１熱交換器と前記第２熱交換器との間に配設され、空気中の水分を吸着及び脱着する水分吸着手段と、除湿対象空間の空気を、前記第１熱交換器、前記水分吸着手段、及び前記第２熱交換器の順に通過させた後、前記除湿対象空間へ送出させる送風装置と、前記除湿対象空間の前記空気の相対湿度を検出する湿度検出装置と、前記圧縮機、及び前記流路切換装置を制御するように構成された制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記圧縮機を制御して、前記冷媒回路に前記冷媒を循環させるサーモオンと、前記冷媒の循環を停止させるサーモオフと、を切り換えるように構成された動作制御部と、前記流路切換装置を制御して、前記第１熱交換器を蒸発器として作用させると共に、前記第２熱交換器を凝縮器又は放熱器として作用させて、前記水分吸着手段に水分を吸着させる第１運転モードと、前記第１熱交換器を凝縮器又は放熱器として作用させると共に、前記第２熱交換器を蒸発器として作用させて、前記水分吸着手段に保持された水分を脱着させる第２運転モードと、の何れかの運転モードに切り換えるように構成された運転モード制御部と、を有し、前記運転モード制御部は、前記サーモオンから前記サーモオフへ切り換える際における、前記運転モードと前記空気の相対湿度とに応じて、前記サーモオフのあと前記サーモオンされる際の前記運転モードを選択するものである。

本発明に係る除湿装置は、サーモオンからサーモオフへ切り換える際における、運転モードと空気の相対湿度とに応じて、サーモオフのあとサーモオンされる際の運転モードを選択する。このため、水分吸着手段の特性に適した運転モードを選択することができる。

本発明の実施の形態１に係る除湿装置の構成図である。 本発明の実施の形態１に係る水分吸着手段の相対湿度に対する飽和水分吸着量の推移を示した吸着等温線図である。 本発明の実施の形態１に係る除湿装置の計測制御システムを示すブロック構成図である。 本発明の実施の形態１に係る除湿装置の第１運転モードでの温湿度推移を示した湿り空気線図である。 本発明の実施の形態１に係る除湿装置の第２運転モードでの温湿度推移を示した湿り空気線図である。 本発明の実施の形態１に係る除湿装置の制御装置を示す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る除湿装置の運転過渡期における条件と運転モードとの関係を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る除湿装置の動作を示すフローチャートである。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る除湿装置の構成図である。
以下、実施の形態１に係る除湿装置の構成を説明する。

《冷媒回路構成》
図１に示すように、除湿装置１００は、圧縮機１３、四方弁１５、第１熱交換器１１ａ、絞り装置１４、第２熱交換器１１ｂ、第３熱交換器１１ｃが配管で順次接続され、冷媒が循環する冷媒回路Ａを備えている。

（圧縮機）
圧縮機１３は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。圧縮機１３は、例えばモータによって駆動される容積式圧縮機である。なお、本発明は圧縮機１３の台数を１台に限定するものではなく、２台以上の圧縮機１３が並列もしくは直列に接続されたものであってもよい。

（熱交換器）
第１熱交換器１１ａ、第２熱交換器１１ｂ、及び第３熱交換器１１ｃ（以下、熱交換器１１ａ〜１１ｃともいう）は、例えば、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィンアンドチューブ型熱交換器である。第１熱交換器１１ａと絞り装置１４と第２熱交換器１１ｂとは、直列に接続されている。第３熱交換器１１ｃは、一方が圧縮機１３の吐出側に接続され、他方が四方弁１５に接続されている。

（絞り装置）
絞り装置１４は、冷媒を減圧させるものである。絞り装置１４は、一方が第１熱交換器１１ａに接続され、他方が第２熱交換器１１ｂに接続されている。絞り装置１４は、冷媒回路Ａ内を流れる冷媒の流量の調節等が行うことが可能である。絞り装置１４は、例えばステッピングモータにより絞りの開度を調整することが可能な電子膨張弁または受圧部にダイアフラムを採用した機械式膨張弁、またはキャピラリーチューブである。

（四方弁）
流路切換装置である四方弁１５は、冷媒流路を切替えて、冷媒回路Ａの冷媒流れを切り換えるものである。四方弁１５は、第１熱交換器１１ａの絞り装置１４が接続されていない側と、第２熱交換器１１ｂの絞り装置１４が接続されていない側と、第３熱交換器１１ｃの圧縮機１３の吐出側が接続されていない側と、圧縮機１３の吸入側とに接続されている。四方弁１５の流路が切り換えられることで、冷媒回路Ａにおける冷媒の循環方向が反転される。なお、四方弁１５は、他の流路切換装置であってもよい。

（冷媒）
冷媒回路Ａを循環する冷媒は、例えば、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０４ＡなどのＨＦＣ冷媒、Ｒ２２、Ｒ１３４ａなどのＨＣＦＣ冷媒、もしくは炭化水素、ヘリウムのような自然冷媒などがある。

（制御装置）
除湿装置１００は、各構成部を制御する制御装置５と、ユーザーからの設定操作などを制御装置５に入力するコントローラ６を備えている。なお、制御装置５は、回路デバイスなどのハードウェアで実現することもできるし、マイクロコンピュータやＣＰＵなどの演算装置上で実行されるソフトウェアとして実現することもできる。

《水分吸着手段》
図１に示すように、除湿装置１００は、水分吸着手段１６を備えている。水分吸着手段１６は、第１熱交換器１１ａと第２熱交換器１１ｂとの間に配設され、後述する風路を通過する空気の水分を吸着及び脱着する。水分吸着手段１６は、例えば多孔質平板など空気が通過できる材料の表面に、吸着剤を塗布あるいは表面処理あるいは含浸されたもので構成される。吸着剤は、例えば、ゼオライト、シリカゲル、活性炭等のように相対的に湿度の高い空気から吸湿して相対的に湿度の低い空気に対して放湿する特性を有するものを使用する。この水分吸着手段１６は、除湿装置１００の風路断面積に対して通風断面積を多くとるように、例えば風路断面に沿った多角形の多孔質平板などで構成され、厚さ方向に空気が通過できるように構成される。水分吸着手段１６は、図１に示すように、例えば四角形である。なお、水分吸着手段１６の形状は、四角形に限定されず、任意の形状としても良い。

図２は、本発明の実施の形態１に係る水分吸着手段の相対湿度に対する平衡吸着量の推移を示した吸着等温線図である。図２においては、横軸は水分吸着手段１６に流入する空気の相対湿度を示し、縦軸は水分吸着手段１６の吸着剤の平衡吸着量（吸着できる水分量）を示している。
図２に示すように、水分吸着手段１６の平衡吸着量の変化は、水分吸着手段１６に流入する空気の相対湿度によって決定される。水分吸着手段１６に相対湿度が高い空気が流入すると、水分吸着手段１６内の水分が放出されにくくなり、水分吸着手段１６が吸着できる水分量は多くなる。一方、水分吸着手段１６に相対湿度が低い空気が流入すると、水分吸着手段１６内の水分が放出されやすくなり、水分吸着手段１６が吸着できる水分量は少なくなる。

本実施の形態１における水分吸着手段１６の吸着剤は、例えば、相対湿度が８０％以上の平衡吸着量と相対湿度が４０〜６０％での平衡吸着量の差が大きい吸着剤を使用する。これによって、水分吸着手段１６の吸着能力及び脱着能力を上昇させることが可能である。なお、図２においては、相対湿度が５０％のときの平衡吸着量と、相対湿度が８０％のときの平衡吸着量との差を矢印で示している。

《風路構成）
図１の矢印で示すように、除湿装置１００は、除湿対象空間の空気が、第１熱交換器１１ａ、水分吸着手段１６、第２熱交換器１１ｂ、第３熱交換器１１ｃの順に流通する風路が形成されている。除湿装置１００の風路には、送風装置１２が配置されている。送風装置１２は、除湿対象空間の空気を除湿装置１００の筐体内に吸入し、第１熱交換器１１ａ、水分吸着手段１６、第２熱交換器１１ｂ、第３熱交換器１１ｃの順に空気を流通させたあと、再び除湿対象空間へ送出させる。送風装置１２は、除湿装置１００内の風路を通過する空気の流量を可変する。送風装置１２は、ＤＣファンモータなどのモータによって駆動される遠心ファン又は多翼ファン等のファンによって構成される。なお、空気の流量が一定であるＡＣファンモータでも構わない。

なお、図１では送風装置１２は風路の最下流に配置しているが、本発明はこれに限定されない。除湿対象空間の空気が熱交換器１１ａ〜１１ｃ、水分吸着手段１６を通過すれば最上流に配置しても良く、配置位置を限定するものではない。

《冷媒回路のセンサー配置》
除湿装置１００の冷媒回路Ａには、各種のセンサーが配置されている。圧縮機１３の吐出側には、冷媒の温度を検出する温度センサー１ａが配置されている。圧縮機１３の吸入側には、冷媒の温度を検出する温度センサー１ｂが配置されている。また、冷媒回路Ａは、第３熱交換器１１ｃに流入及び流出する冷媒の温度を検出する温度センサー１ｇ、１ｈを備える。冷媒回路Ａは、第２熱交換器１１ｂに流入及び流出する冷媒の温度を検出する温度センサー１ｅ、１ｆを備える。冷媒回路Ａは、第１熱交換器１１ａに流入及び流出する冷媒の温度を検出する温度センサー１ｃ、１ｄを備える。

《風路内のセンサー配置》
風路内には、温湿度センサー２ａ〜２ｅ、及び風速センサー３が配置される。温湿度センサー２ａ〜２ｅは、乾球温度、相対湿度、露点温度、絶対湿度、及び湿球温度のいずれか１つを検知するセンサーで構成される。温湿度センサー２ａは、除湿対象空間から除湿装置１００に流入後、第１熱交換器１１ａ通過前の空気の温湿度を検出する。温湿度センサー２ｂは、第１熱交換器１１ａ通過後、水分吸着手段１６通過前の空気の温湿度を検出する。温湿度センサー２ｃは、水分吸着手段１６通過後、第２熱交換器１１ｂ通過前の空気の温湿度を検出する。温湿度センサー２ｄは、第２熱交換器１１ｂ通過後、第３熱交換器１１ｃ通過前の空気の温湿度を検出する。温湿度センサー２ｅは、第３熱交換器１１ｃ通過後の空気の温湿度を検出する。風速センサー３は、風路内を通過する風速を検出する。風速センサー３の配置位置は、風路内を通過する風量が検出できる位置であれば良く、配置を限定するものではない。

《計測制御システム構成》
図３は、本発明の実施の形態１に係る除湿装置の計測制御システムを示すブロック構成図である。
図３に示すように、制御装置５は、温度センサー１ａ〜１ｈ、温湿度センサー２ａ〜２ｅ、及び風速センサー３の検出値を取得する。制御装置５は、取得した各種情報に基づき、送風装置１２、圧縮機１３、絞り装置１４、及び四方弁１５を制御する。

《動作説明》
次に、本実施の形態１における除湿装置１００の動作を説明する。
制御装置５は、コントローラ６から運転開始信号が入力されると、各々のセンサー値を取得し、その情報を基に、圧縮機１３、送風装置１２、絞り装置１４、及び四方弁１５をそれぞれ動作させて、除湿運転を実施する。除湿運転中において、制御装置５は、四方弁１５を切り換えることにより、第１運転モードと第２運転モードとを交互に実施する。以下、第１運転モード及び第２運転モードの詳細をそれぞれ説明する。

（第１運転モードの冷媒流れ）
第１運転モードにおいては、四方弁１５の流路が、図１に実線で示される流路に切り換えられる。これにより、四方弁１５は、第３熱交換器１１ｃと第２熱交換器１１ｂとを接続するとともに、第１熱交換器１１ａと圧縮機１３の吸入側とを接続する。四方弁１５の流路が、図１に実線で示される流路に切り換えられると、圧縮機１３から吐出された冷媒は、第３熱交換器１１ｃへと流れる。第３熱交換器１１ｃは凝縮器として作用し、第３熱交換器１１ｃに流入した冷媒は空気と熱交換する際に一部が凝縮液化する。第３熱交換器１１ｃから流出した冷媒は、四方弁１５を通過して第２熱交換器１１ｂへと流れる。第２熱交換器１１ｂは凝縮器として作用し、第２熱交換器１１ｂに流入した冷媒は空気と熱交換する際に凝縮液化し、絞り装置１４へと流れる。第２熱交換器１１ｂから流出した冷媒は、絞り装置１４で減圧された後、第１熱交換器１１ａに流れる。第１熱交換器１１ａは蒸発器として作用し、第１熱交換器１１ａに流入した冷媒は空気と熱交換して蒸発した後、四方弁１５を通過して再び圧縮機１３に吸入される。

（第２運転モードの冷媒流れ）
第２運転モードにおいては、四方弁１５の流路が、図１に点線で示される流路に切り換えられる。これにより、四方弁１５は、第３熱交換器１１ｃと第１熱交換器１１ａとを接続するとともに、第２熱交換器１１ｂと圧縮機１３の吸入側とを接続する。四方弁１５の流路が、図１に点線で示される流路に切り換えられると、圧縮機１３から吐出された冷媒は、第３熱交換器１１ｃへと流れる。第３熱交換器１１ｃは凝縮器として作用し、第３熱交換器１１ｃに流入した冷媒は空気と熱交換する際に一部が凝縮液化する。第３熱交換器１１ｃから流出した冷媒は、四方弁１５を通過して第１熱交換器１１ａへと流れる。第１熱交換器１１ａは凝縮器として作用し、第１熱交換器１１ａに流入した冷媒は空気と熱交換する際に凝縮液化し、絞り装置１４へと流れる。第１熱交換器１１ａから流出した冷媒は、絞り装置１４で減圧された後、第２熱交換器１１ｂに流れる。第２熱交換器１１ｂは蒸発器として作用し、第２熱交換器１１ｂに流入した冷媒は空気と熱交換して蒸発した後、四方弁１５を通過して再び圧縮機１３に吸入される。

このように、本実施の形態１に係る除湿装置１００は、第１熱交換器１１ａ及び第２熱交換器１１ｂを、選択的に凝縮器及び蒸発器として機能させている。すなわち、第１運転モード時には、第１熱交換器１１ａを蒸発器として機能させ、第２熱交換器１１ｂを凝縮器として機能させる。また、第２運転モード時には、第１熱交換器１１ａを凝縮器として機能させ、第２熱交換器１１ｂを蒸発器として機能させる。

（第１運転モードの空気の温湿度推移）
図４は、本発明の実施の形態１に係る除湿装置の第１運転モードでの温湿度推移を示した湿り空気線図である。図４の縦軸は空気の絶対湿度、横軸は空気の乾球温度である。また、図４の曲線は飽和空気（相対湿度＝１００％）を示している。また、図４において、点１−１は、除湿装置１００の風路に流入した空気の状態を示す。点１−２は、第１熱交換器１１ａ通過後の空気の状態を示す。点１−３は、水分吸着手段１６通過後の空気の状態を示す。点１−４は、第２熱交換器１１ｂ通過後の空気の状態を示す。点１−５は、第３熱交換器１１ｃ通過後の空気の状態を示す。

第１運転モードでは、除湿対象空間から除湿装置１００内に吸入された導入空気（点１−１）は、第１熱交換器１１ａに送り込まれる。ここで、導入空気は蒸発器として機能する第１熱交換器１１ａによって冷却される。第１熱交換器１１ａを通過する空気が露点温度以下に冷却されると、水分が除湿された除湿空気（点１−２）となり、水分吸着手段１６に送り込まれる。この際、冷却除湿された空気の相対湿度は７０〜９０％ＲＨ程度と高くなっているため、水分吸着手段１６の吸着剤は水分を吸着しやすくなる。冷却された導入空気は、水分吸着手段１６の吸着剤により水分が吸着されることで除湿され、高温低湿化して第２熱交換器１１ｂに流入する（点１−３）。第２熱交換器１１ｂは凝縮器として機能するため、第２熱交換器１１ｂを通過する空気は加熱され、温度が上昇する（点１−４）。第２熱交換器１１ｂ通過後の空気は第３熱交換器１１ｃに流入する。第３熱交換器１１ｃは凝縮器として機能するため、第３熱交換器１１ｃを通過する空気の温度が上昇し（点１−５）、除湿装置１００から除湿対象空間へと放出される。

（第２運転モードの空気の温湿度推移）
図５は、本発明の実施の形態１に係る除湿装置の第２運転モードでの温湿度推移を示した湿り空気線図である。図５の縦軸は空気の絶対湿度、横軸は空気の乾球温度である。また、図５の曲線は飽和空気（相対湿度＝１００％）を示している。また、図５において、点２−１は、除湿装置１００の風路に流入した空気の状態を示す。点２−２は、第１熱交換器１１ａ通過後の空気の状態を示す。点２−３は、水分吸着手段１６通過後の空気の状態を示す。点２−４は、第２熱交換器１１ｂ通過後の空気の状態を示す。点２−５は、第３熱交換器１１ｃ通過後の空気の状態を示す。

第２運転モードでは、除湿対象空間から除湿装置１００内に吸入された導入空気（点２−１）は、第１熱交換器１１ａに送り込まれる。ここで、導入空気は凝縮器として機能する第１熱交換器１１ａによって加熱され、第１熱交換器１１ａを通過する空気の温度が上昇し（点２−２）、水分吸着手段１６に送り込まれる。この際、加熱された空気は水分吸着手段１６の吸着剤の水分を脱着して加湿され、低温高湿化して第２熱交換器１１ｂに流入する（点２−３）。第２熱交換器１１ｂは蒸発器として機能するため、第２熱交換器１１ｂを通過する空気は冷却される。第２熱交換器１１ｂを通過する空気が露点温度以下に冷却されると、水分が除湿された除湿空気（点２−４）となる。第２熱交換器１１ｂ通過後の空気は第３熱交換器１１ｃに流入する。第３熱交換器１１ｃは凝縮器として機能するため、第３熱交換器１１ｃを通過する空気の温度が上昇し（点２−５）、除湿装置１００から除湿対象空間へと放出される。

なお、本実施の形態１においては、風路の最下流側に、凝縮器として作用する第３熱交換器１１ｃを配置する場合を説明するが、本発明はこれに限定されない。例えば第３熱交換器１１ｃを省略しても良い。また例えば、第３熱交換器１１ｃを省略するとともに、空気を加熱する電気ヒーターなどを設けても良い。

（除湿運転中における運転モード切り換え制御）
除湿装置１００は、除湿運転を実施する際には、第１運転モードと第２運転モードとを交互に切り換えることで、水分吸着手段１６の吸着と脱着とを繰り返し実施する。除湿運転中における第１運転モードと第２運転モードとの切り換え制御は、例えば、時間、水分吸着手段１６前後の温度差、絶対湿度差、相対湿度変動、風路圧力損失変動（吸着によって膨潤し、水分吸着手段１６の通過空気の圧力損失が増加する場合）等がある。なお、除湿運転中における切り換え判定はこれに限らず、水分吸着手段１６の吸脱着反応が十分に発現しているか否かがわかればよく、検知手段の形態を限定する制御ではない。

《運転過渡期における運転モード切り換え制御》
以下、除湿装置１００の運転過渡期（サーモＯＮ、ＯＦＦ、起動、停止時）における運転モードの切り換え制御を説明する。

《サーモＯＮ、サーモＯＦＦ時の制御》
図６は、本発明の実施の形態１に係る除湿装置の制御装置を示す機能ブロック図である。
図６に示すように、制御装置５は、サーモ判定部５１と、運転モード制御部５２と、動作制御部５３と、カウンター５４とを有する。サーモ判定部５１は、コントローラ６から取得した設定湿度と、温湿度センサー２ａから取得した相対湿度（除湿対象空間の相対湿度）とを比較する。サーモ判定部５１は、除湿対象空間の相対湿度が設定温度よりも低い場合、サーモＯＦＦを判定し、除湿対象空間の相対湿度が設定温度以上の場合、サーモＯＮを判定する。動作制御部５３は、サーモ判定部５１の判定結果に応じて、圧縮機１３、絞り装置１４、送風装置１２を制御して、冷媒回路Ａに冷媒を循環させるサーモＯＮと、冷媒の循環を停止させるサーモＯＦＦとを切り換える。また、動作制御部５３は、カウンター５４が計測した運転時間を取得する。

運転モード制御部５２は、サーモ判定部５１の判定結果と、温湿度センサー２ａから取得した相対湿度（除湿対象空間の相対湿度）とに応じて、サーモＯＦＦ及びサーモＯＮ時の運転過渡期における運転モードを選択し、四方弁１５を切り換える。
ここで、運転過渡期における条件と運転モードとの関係について説明する。

図７は、本発明の実施の形態１に係る除湿装置の運転過渡期における条件と運転モードとの関係を示す図である。
図７に示すように、除湿装置の運転過渡期における条件は、サーモＯＦＦ前の運転モードと除湿対象空間の相対湿度とに応じて、４つのパターン（以下、条件パターン１〜４）に分けられる。以下、各条件パターンの詳細をそれぞれ説明する。

（条件パターン１）
除湿対象空間が低湿の場合で、第１運転モードで運転中にサーモＯＦＦし、再びサーモＯＮする際の運転モードについて説明する。
除湿対象空間の空気が低湿（例えば相対湿度５０％以下）の場合で、第１運転モードで運転中にサーモＯＦＦとなった場合、水分吸着手段１６に流入する空気の相対湿度が低いため、水分吸着手段１６に保持された水分を放湿してしまい、除湿対象空間が高湿となってしまう。すなわち、上述の「第１運転モードの空気の温湿度推移」で説明したように、第１運転モード中に水分吸着手段１６に流入する空気の相対湿度は、例えば７０〜９０％ＲＨ程度と高くなっている。このため、サーモＯＦＦ後に相対湿度の低い空気質が水分吸着手段１６へ流入すると、水分吸着手段１６に保持された水分が放湿される。また、除湿対象空間の空調管理のために、サーモＯＦＦ時には送風装置１２の動作を継続する場合がある。この場合には、送風装置１２が停止していない時よりも水分吸着手段１６からの単位時間当たりの水分放湿量が多くなる。

このようなことから、運転モード制御部５２は、サーモ判定部５１がサーモＯＦＦの判定をしたときの運転モードが第１運転モードであり、且つ、除湿対象空間の空気の相対湿度が予め設定した湿度よりも低い場合、運転モードを第２運転モードに切り換える。そして、動作制御部５３は、第２運転モードの運転時間が予め設定した一定時間を継続したあと、サーモＯＦＦを実施する。

このように、サーモＯＦＦを実施する前に第２運転モードを一定時間運転することで、水分吸着手段１６に送られる空気の温度が高くなり水分吸着手段１６に保持された水分を放湿することができる。また、第２運転モードを一定時間実施後、サーモＯＦＦを実施しても水分吸着手段１６に保持される水分吸着量は少ないため水分を放湿することなく、除湿対象空間も高湿にはならない。なお、一定時間とは水分吸着手段１６から水分を放湿できる時間が設定される。なお、水分吸着手段１６の大きさによって放湿時間が異なるため、この一定時間の設定はコントローラ６によって可変できるようにしても良い。

また、運転モード制御部５２は、サーモＯＦＦから再度サーモＯＮされる再起動時の運転モードとして第１運転モードを選択する。上述したように、サーモＯＦＦ時に第２運転モードを一定時間実施することで、水分吸着手段１６への水分吸着量が少なくなっているため、再起動時には第１運転モードによって空気中の水分を吸着する運転を実施できる。また、第１運転モードでは、第１熱交換器１１ａにおける冷媒での冷却除湿に加えて、水分吸着手段１６の水分吸着による除湿も実施される。このため、再起動時に第１運転モードを実施することで、第２運転モードよりも多くの除湿量を確保できる。

（条件パターン２）
除湿対象空間が低湿の場合で、第２運転モードで運転中にサーモＯＦＦし、再びサーモＯＮする際の運転モードについて説明する。
第２運転モードで運転中は、水分吸着手段１６は水分を放湿した状態である。除湿対象空間が低湿（例えば相対湿度５０％以下）の場合で、第２運転モードで運転中にサーモＯＦＦとなった場合、水分吸着手段１６に流入する空気の相対湿度が低いため、水分吸着手段１６は水分を放湿したままである。

このようなことから、運転モード制御部５２は、サーモ判定部５１がサーモＯＦＦの判定をしたときの運転モードが第２運転モードであり、且つ、除湿対象空間の空気の相対湿度が予め設定した湿度よりも低い場合、サーモＯＦＦから再度サーモＯＮされる再起動時の運転モードとして第１運転モードを選択する。

このように、第２運転モードで運転中にサーモＯＦＦとなっても水分吸着手段１６への水分の吸着量は少ないため、運転再開時は第１運転モードより実施する。再起動時に第１運転モードを実施することで、第２運転モードよりも多くの除湿量を確保できる。

（条件パターン３）
除湿対象空間が高湿の場合で、第１運転モードで運転中にサーモＯＦＦし、再びサーモＯＮする際の運転モードについて説明する。
第１運転モードで運転中は、水分吸着手段１６の水分吸着量が多い状態である。除湿対象空間が高湿（例えば相対湿度８０％以上）の場合で、第１運転モードで運転中にサーモＯＦＦとなった場合、水分吸着手段１６の水分吸着量は多いままである。

このようなことから、運転モード制御部５２は、サーモ判定部５１がサーモＯＦＦの判定をしたときの運転モードが第１運転モードであり、且つ、除湿対象空間の空気の相対湿度が予め設定した湿度以上の場合、サーモＯＦＦから再度サーモＯＮされる再起動時の運転モードとして第２運転モードを選択する。

このように、水分吸着手段１６の水分吸着量が多い状態で再起動する際に、第２運転モードを実施することで、水分吸着手段１６に保持された水分を放湿することができる。

（条件パターン４）
除湿対象空間が高湿の場合で、第２運転モードで運転中にサーモＯＦＦし、再びサーモＯＮする際の運転モードについて説明する。
第２運転モードで運転中は、水分吸着手段１６は水分を放湿した状態である。除湿対象空間が高湿（例えば相対湿度８０％以上）の場合で、第２運転モードで運転中にサーモＯＦＦとなった場合、水分吸着手段１６に流入する空気の相対湿度が高いため、水分吸着手段１６は水分を吸着してしまう。

このようなことから、運転モード制御部５２は、サーモ判定部５１がサーモＯＦＦの判定をしたときの運転モードが第２運転モードであり、且つ、除湿対象空間の空気の相対湿度が予め設定した湿度以上の場合、サーモＯＦＦから再度サーモＯＮされる再起動時の運転モードとして第２運転モードを選択する。

このように、水分吸着手段１６の水分吸着量が多い状態で再起動する際に、第２運転モードを実施することで、水分吸着手段１６に保持された水分を放湿することができる。

（動作フローチャート）
次に、サーモＯＮ、サーモＯＦＦ時の制御動作の具体例を、図８を用いて説明する。
図８は、本発明の実施の形態１に係る除湿装置の動作を示すフローチャートである。
以下、図８の各ステップに従い、本実施の形態１における除湿装置１００の制御装置５の動作を説明する。

運転モード制御部５２は、圧縮機１３が動作中であるか否かを判断し（Ｓ１）、圧縮機１３が動作中である場合、すなわちサーモＯＮ状態である場合、サーモ判定部５１がサーモＯＦＦを判定したか否かを判定する（Ｓ２）。サーモ判定部５１は、除湿対象空間の相対湿度が設定温度よりも低い場合、サーモＯＦＦを判定する。運転モード制御部５２は、サーモＯＦＦが判定された場合、サーモＯＦＦ判定直前の運転モードが第１運転モードであるか否かを判定する（Ｓ３）。

運転モード制御部５２は、サーモＯＦＦ判定直前の運転モードが第１運転モードである場合、温湿度センサー２ａが検出した除湿対象空間の湿度が予め設定した湿度（例えば８０％）以上であるか否かを判断する（Ｓ４）。除湿対象空間の湿度が予め設定した湿度以上の高湿である場合、運転モード制御部５２は動作制御部５３に対してサーモＯＦＦを指示し、動作制御部５３は圧縮機１３を停止させて冷媒回路Ａの冷媒の循環を停止させる（Ｓ５）。なお、サーモＯＦＦ状態において送風装置１２の運転を継続させても良い。

運転モード制御部５２は、サーモ判定部５１によってサーモＯＮを判定したか否かを判定する（Ｓ６）。サーモ判定部５１は、除湿対象空間の相対湿度が設定温度以上である場合、サーモＯＮを判定する。運転モード制御部５２は、サーモＯＮが判定された場合、再起動時の運転モードとして第２運転モードを選択し、四方弁１５を切り換える。また、運転モード制御部５２は動作制御部５３に対してサーモＯＮを指示し、動作制御部５３は圧縮機１３の動作を開始させて冷媒回路Ａの冷媒の循環を開始させる（Ｓ７）。その後ステップＳ１に戻る。

ステップＳ４において、除湿対象空間の湿度が予め設定した湿度以上の高湿でない場合、運転モード制御部５２は、四方弁１５を制御して、運転モードを第１運転モードから第２運転モードに切り換える。また、運転モード制御部５２は動作制御部５３に対して運転の継続を指示し、動作制御部５３は圧縮機１３の動作を継続する。動作制御部５３は、カウンター５４によってカウントされた第２運転モードの運転時間が、予め設定された一定時間を経過したか否かを判断する（Ｓ１２）。第２運転モードの運転時間が一定時間継続した場合、動作制御部５３は圧縮機１３を停止させて冷媒回路Ａの冷媒の循環を停止させる（Ｓ１３）。なお、サーモＯＦＦ状態において送風装置１２の運転を継続させても良い。

運転モード制御部５２は、サーモ判定部５１によってサーモＯＮを判定したか否かを判定する（Ｓ１４）。サーモ判定部５１は、除湿対象空間の相対湿度が設定温度以上である場合、サーモＯＮを判定する。運転モード制御部５２は、サーモＯＮが判定された場合、再起動時の運転モードとして第１運転モードを選択し、四方弁１５を切り換える。また、運転モード制御部５２は動作制御部５３に対してサーモＯＮを指示し、動作制御部５３は圧縮機１３の動作を開始させて冷媒回路Ａの冷媒の循環を開始させる（Ｓ１５）。その後ステップＳ１に戻る。

ステップＳ３において、サーモＯＦＦ判定直前の運転モードが第１運転モードでない場合、運転モード制御部５２は、温湿度センサー２ａが検出した除湿対象空間の湿度が予め設定した湿度（例えば８０％）以上であるか否かを判断する（Ｓ２１）。除湿対象空間の湿度が予め設定した湿度以上の高湿である場合、運転モード制御部５２は動作制御部５３に対してサーモＯＦＦを指示し、動作制御部５３は圧縮機１３を停止させて冷媒回路Ａの冷媒の循環を停止させる（Ｓ２２）。なお、サーモＯＦＦ状態において送風装置１２の運転を継続させても良い。

運転モード制御部５２は、サーモ判定部５１によってサーモＯＮを判定したか否かを判定する（Ｓ２３）。サーモ判定部５１は、除湿対象空間の相対湿度が設定温度以上である場合、サーモＯＮを判定する。運転モード制御部５２は、サーモＯＮが判定された場合、再起動時の運転モードとして第２運転モードを選択し、四方弁１５を切り換える。また、運転モード制御部５２は動作制御部５３に対してサーモＯＮを指示し、動作制御部５３は圧縮機１３の動作を開始させて冷媒回路Ａの冷媒の循環を開始させる（Ｓ２４）。その後ステップＳ１に戻る。

ステップＳ２１において、除湿対象空間の湿度が予め設定した湿度以上の高湿でない場合、運転モード制御部５２は動作制御部５３に対してサーモＯＦＦを指示し、動作制御部５３は圧縮機１３を停止させて冷媒回路Ａの冷媒の循環を停止させる（Ｓ３１）。なお、サーモＯＦＦ状態において送風装置１２の運転を継続させても良い。

運転モード制御部５２は、サーモ判定部５１によってサーモＯＮを判定したか否かを判定する（Ｓ３２）。サーモ判定部５１は、除湿対象空間の相対湿度が設定温度以上である場合、サーモＯＮを判定する。運転モード制御部５２は、サーモＯＮが判定された場合、再起動時の運転モードとして第１運転モードを選択し、四方弁１５を切り換える。また、運転モード制御部５２は動作制御部５３に対してサーモＯＮを指示し、動作制御部５３は圧縮機１３の動作を開始させて冷媒回路Ａの冷媒の循環を開始させる（Ｓ３３）。その後ステップＳ１に戻る。

《運転停止又は長期停止後からの運転再開時の制御》
次に、除湿装置１００の運転が停止したあと、再度運転が開始される場合、又は除湿装置１００の運転が長期間停止したあと、再度運転が開始される場合の制御について説明する。

除湿装置１００に除湿運転を停止した場合、又は停止期間が長期間である場合、ユーザーによって、例えば除湿装置１００の主電源のＯＦＦ又はコンセントを抜くなどして電力供給を遮断する場合がある。特に、昨今の省エネルギー対策により、ユーザーは電力供給を遮断する場合が多い。このように、除湿装置１００の主電源のＯＦＦ又は電力供給が遮断されると、制御装置５は、温湿度センサー２ａによって除湿対象空間の相対湿度を取得することができない。ゆえに、制御装置５は、水分吸着手段１６に流入する空気の相対湿度も不明である。

上述したように、除湿対象空間が低湿（例えば相対湿度５０％未満）の場合、水分吸着手段１６に吸着できる水分量は少ないため、再起動時には第１運転モードにより運転を開始するのが望ましい。しかし、除湿対象空間が低湿であったとしても、除湿装置１００の運転停止状態が長くなればなるほど、水分吸着手段１６が空気中の水分を吸着し、水分吸着手段１６の水分吸着量が多い状態で運転が再開される場合がある。
また、上述したように、運転停止中に電源供給が停止されると、水分吸着手段１６に流入する空気の相対湿度が不明となる。

このようなことから、運転モード制御部５２は、除湿装置１００の運転が停止したあと運転が再開される再起動時の運転モードとして第２運転モードを選択する。または、除湿装置１００の運転が停止した状態が予め設定した停止時間を超えたあとに、運転が再開される再起動時の運転モードとして第２運転モードを選択する。つまり、運転停止後からの運転再開、または、長期停止後からの運転再開については、除湿対象空間の空気の相対湿度の条件に関わらず、第２運転モードを実施する。このように、水分吸着手段１６の水分吸着量が多い状態で再起動する可能性がある場合に、第２運転モードを実施することで、水分吸着手段１６に保持された水分を放湿した状態で、運転を再開できる。

《効果》
以上のように本実施の形態１においては、除湿装置１００の運転過渡期（サーモＯＮ、サーモＯＦＦ時、運転停止又は長期停止後からの運転再開時）における運転モードの切り換え制御を行う。このため、運転過渡期において、デシカント材などの水分吸着手段１６の特性に適した除湿運転を行うことが可能となる。

なお、本実施の形態１で説明した構成及び制御動作は、本発明の除湿装置を具体化した例に過ぎず、本発明の技術的範囲はこれらの内容に限定されるものでない。例えば、条件パターン１〜４において、低湿及び高湿の判定基準は上記で例示した値に限定されない。例えば低湿に判定基準を５５％とし、高湿の判定基準を７５％とするなどコントローラ６にて可変できるようにしても良い。また、条件パターン５についても同様に運転再開を第２運転モードではなく、第１運転モードより実施できるようにコントローラで可変できることとし、上記で例示した方法に限定されない。

１ａ〜１ｅ 温度センサー、２ａ〜２ｅ 温湿度センサー、３ 風速センサー、５ 制御装置、６ コントローラ、１１ａ 第１熱交換器、１１ｂ 第２熱交換器、１１ｃ 第３熱交換器、１２ 送風装置、１３ 圧縮機、１４ 絞り装置、１５ 四方弁、１６ 水分吸着手段、５１ サーモ判定部、５２ 運転モード制御部、５３ 動作制御部、５４ カウンター、１００ 除湿装置、Ａ 冷媒回路。

Claims (7)

1. 圧縮機、流路切換装置、第１熱交換器、絞り装置、及び第２熱交換器が、配管で順次接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、
   前記第１熱交換器と前記第２熱交換器との間に配設され、空気中の水分を吸着及び脱着する水分吸着手段と、
   除湿対象空間の空気を、前記第１熱交換器、前記水分吸着手段、及び前記第２熱交換器の順に通過させた後、前記除湿対象空間へ送出させる送風装置と、
   前記除湿対象空間の前記空気の相対湿度を検出する湿度検出装置と、
   前記圧縮機、及び前記流路切換装置を制御するように構成された制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記圧縮機を制御して、前記冷媒回路に前記冷媒を循環させるサーモオンと、前記冷媒の循環を停止させるサーモオフと、を切り換えるように構成された動作制御部と、
   前記流路切換装置を制御して、前記第１熱交換器を蒸発器として作用させると共に、前記第２熱交換器を凝縮器又は放熱器として作用させて、前記水分吸着手段に水分を吸着させる第１運転モードと、前記第１熱交換器を凝縮器又は放熱器として作用させると共に、前記第２熱交換器を蒸発器として作用させて、前記水分吸着手段に保持された水分を脱着させる第２運転モードと、の何れかの運転モードに切り換えるように構成された運転モード制御部と、を有し、
   前記運転モード制御部は、
   前記サーモオンから前記サーモオフへ切り換える際における、前記運転モードと前記空気の相対湿度とに応じて、前記サーモオフのあと前記サーモオンされる際の前記運転モードを選択する
   除湿装置。
2. 前記運転モード制御部は、
   前記サーモオンから前記サーモオフへ切り換える際における前記運転モードが、前記第１運転モードであり、且つ、前記空気の相対湿度が予め設定した湿度よりも低い場合、前記運転モードを前記第２運転モードに切り換え、
   前記動作制御部は、
   前記第２運転モードの運転時間が予め設定した時間継続したとき、前記サーモオフへ切り換え、
   前記運転モード制御部は、
   前記サーモオフから前記サーモオンされる際の前記運転モードとして前記第１運転モードを選択する
   請求項１記載の除湿装置。
3. 前記運転モード制御部は、
   前記サーモオンから前記サーモオフへ切り換える際における前記運転モードが、前記第２運転モードであり、且つ、前記空気の相対湿度が予め設定した湿度よりも低い場合、
   前記サーモオフから前記サーモオンされる際の前記運転モードとして前記第１運転モードを選択する
   請求項１又は２記載の除湿装置。
4. 前記運転モード制御部は、
   前記サーモオンから前記サーモオフへ切り換える際における前記運転モードが、前記第１運転モードであり、且つ、前記空気の相対湿度が予め設定した湿度以上である場合、
   前記サーモオフから前記サーモオンされる際の前記運転モードとして前記第２運転モードを選択する
   請求項１〜３の何れか一項に記載の除湿装置。
5. 前記運転モード制御部は、
   前記サーモオンから前記サーモオフへ切り換える際における前記運転モードが、前記第２運転モードであり、且つ、前記空気の相対湿度が予め設定した湿度以上である場合、
   前記サーモオフから前記サーモオンされる際の前記運転モードとして前記第２運転モードを選択する
   請求項１〜４の何れか一項に記載の除湿装置。
6. 前記運転モード制御部は、
   当該除湿装置の運転が停止したあと運転が開始される際の前記運転モードとして前記第２運転モードを選択する
   請求項１〜５の何れか一項に記載の除湿装置。
7. 前記運転モード制御部は、
   当該除湿装置の運転が停止した状態が予め設定した停止時間を超えたあと、当該除湿装置の運転が開始される際の前記運転モードとして前記第２運転モードを選択する
   請求項１〜５の何れか一項に記載の除湿装置。

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