特許 6339039 除湿機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6339039

(24)【登録日】2018年5月18日

(45)【発行日】2018年6月6日

(54)【発明の名称】除湿機

(51)【国際特許分類】

   B01D 53/26 20060101AFI20180528BHJP

   F24F 1/02 20110101ALI20180528BHJP

【ＦＩ】

   B01D53/26 220

   F24F1/02 451

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2015-55345(P2015-55345)

(22)【出願日】2015年3月18日

(65)【公開番号】特開2016-174998(P2016-174998A)

(43)【公開日】2016年10月6日

【審査請求日】2017年4月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002473

【氏名又は名称】象印マホービン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100158

【弁理士】

【氏名又は名称】鮫島 睦

(74)【代理人】

【識別番号】100081422

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 光雄

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀 義之

(72)【発明者】

【氏名】奥村 雅一

(72)【発明者】

【氏名】柳原 浩貴

【審査官】 神田 和輝

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２６３４２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０３６７８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１４４８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２７３１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０５８９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１１７３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１８９９９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ５３／２６−５３／２８

Ｆ２４Ｆ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

除湿対象の室内において吸込口と吹出口とを有する処理空気経路と、
前記吸込口から前記処理空気経路内に処理空気を吸い込んで前記吹出口から吹き出すための送風手段と、
駆動手段により回転可能であり、前記処理空気から吸湿する除湿ロータと、
前記除湿ロータを加熱する加熱手段と、
送風モードの選択を受け付ける入力部と、
前記入力部で前記送風モードが選択されると、前記除湿ロータのクリーニング動作を行うように前記加熱手段及び前記送風手段を制御する制御装置と
を備え、
前記入力部で前記送風モードが選択されると、前記除湿ロータのクリーニング動作を行うように前記制御装置は前記駆動手段をさらに制御し、
前記クリーニング動作では、所定のクリーニング時間、前記加熱手段が前記除湿ロータを加熱し、前記送風手段が動作し、前記駆動手段が前記除湿ロータを回転駆動し、
前記所定のクリーニング時間は、少なくとも前記除湿ロータが通常の除湿動作時の温度に達する時間であり、前記クリーニング動作では、前記所定のクリーニング時間経過後、前記駆動手段が前記除湿ロータを１回転以上回転させた後に前記加熱手段による前記除湿ロータの加熱を停止する、除湿機。

【請求項2】

前記送風モード選択時、前記送風手段が動作し、前記駆動手段が前記除湿ロータを回転駆動し、所定の待機時間後に前記クリーニング動作のための前記加熱手段による前記除湿ロータの加熱と、前記送風手段の動作と、前記駆動手段による前記除湿ロータの回転駆動とを行う、請求項１に記載の除湿機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、除湿機に関する。除湿機とは、例えば室内を乾燥させることを目的とした室内空気を除湿対象とする他、衣類の乾燥を目的とした衣類の水分を除湿対象とするものや、これらの両方の目的を達成するものが含まれる。

【背景技術】

【0002】

除湿機において、除湿動作を行う場合、内部のヒータが動作すると共に除湿ロータが回転駆動する。通常、除湿機を使用すると除湿ロータには空気中に含まれる有機物が付着するが、この除湿ロータに付着した有機物は除湿動作中に動作するヒータにより除湿ロータが加熱されることで除湿ロータから放出され、除湿ロータには蓄積しない。

【0003】

特許文献１には、このようにヒータ及び除湿ロータ（吸湿器）を備える除湿機が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３−１４４８３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、例えば除湿機が送風のみを行うモード（送風モード）を有し、送風モードのみが実行されて除湿動作が行われない場合、内部のヒータや除湿ロータは動作しない。この場合、除湿ロータに付着した有機物は放出されず、除湿ロータに蓄積される。この状態では、除湿ロータに付着した有機物により除湿効率が低下する。

【0006】

本発明は、除湿ロータに有機物が付着しても、蓄積を抑制することができ、その結果、除湿効率の低下を抑制し、省エネを実現できる除湿機を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１の態様は、吸込口と吹出口とを有する処理空気経路と、前記吸込口から前記処理空気経路内に処理空気を吸い込んで前記吹出口から吹き出すための送風手段と、駆動手段により回転可能であり、前記処理空気から吸湿する除湿ロータと、前記除湿ロータを加熱する加熱手段と、送風モードの選択を受け付ける入力部と、前記入力部で前記送風モードが選択されると、前記除湿ロータのクリーニング動作を行うように前記加熱手段及び前記送風手段を制御する制御装置とを備える除湿機を提供する。

【0008】

この構成により、送風モード開始時において、除湿ロータが加熱手段により加熱されるため、除湿ロータに有機物が付着しても、蓄積を抑制できる。従って、除湿効率の低下を抑制し、省エネを実現できる除湿機を提供できる。ここで、送風モードとは、加熱手段を動作させず、少なくとも送風手段を動作させるモードである。

【0009】

前記入力部で前記送風モードが選択されると、前記除湿ロータのクリーニング動作を行うように前記制御装置は、前記駆動手段をさらに制御し、前記クリーニング動作では、所定のクリーニング時間、前記加熱手段が前記除湿ロータを加熱し、前記送風手段が動作し、前記駆動手段が前記除湿ロータを回転駆動することが好ましい。

【0010】

所定のクリーニング時間の間、加熱手段を動作させる制御を行っているため、追加的なセンサ等の部品を要することなく、確実に除湿ロータをクリーニングできる。

【0011】

前記所定のクリーニング時間は、少なくとも前記除湿ロータが通常の除湿動作時の温度に達する時間であり、前記クリーニング動作では、前記所定のクリーニング時間経過後、前記駆動手段が前記除湿ロータを１回転から５回転させた後に前記加熱手段による前記除湿ロータの加熱を停止することが好ましい。

【0012】

所定のクリーニング時間経過後、除湿ロータを１回転以上回転させてから加熱手段を停止することで、除湿ロータ全体を通常の除湿動作時の温度まで加熱でき、一層ロータに付着した有機物を放出させることができる。これは加熱手段による除湿ロータの加熱は、通常部分的に行われるためである。即ち、加熱手段と除湿ロータの大きさや配置によって、除湿ロータ全体を同時に同様に加熱することはできないことが多く、除湿ロータ全体を加熱するためには少なくとも１回転以上回転させることを要する。

【0013】

前記送風モード選択時、前記送風手段が動作し、前記駆動手段が前記除湿ロータを回転駆動し、所定の待機時間後に前記クリーニング動作のための前記加熱手段による前記除湿ロータの加熱と、前記送風手段の動作と、前記駆動手段による前記除湿ロータの回転駆動とを行うことが好ましい。

【0014】

これにより、送風モード選択時に、除湿機の内部が高温である場合でも、送風手段が動作し、除湿ロータが回転し、所定の待機時間後に、内部温度が低下した状態でクリーニング動作のための加熱手段を動作できるため、除湿機内部が想定外に高温となることを防止できる。

【0015】

本発明の第２の態様は、吸込口と吹出口とを有する処理空気経路と、前記処理空気経路内の処理空気を前記吸込口から吸い込んで前記吹出口から吹き出すための送風手段と、駆動手段により回転可能であるように設置され、前記処理空気から吸湿する除湿ロータと、
前記除湿ロータを加熱する加熱手段と、ユーザが送風モードを選択できる入力部とを備える除湿機において、前記入力部で前記送風モードが選択されるとクリーニング動作を行うように、前記加熱手段による除湿ロータの加熱及び前記駆動手段による前記除湿ロータの回転駆動を行う、除湿機の制御方法を提供する。

【発明の効果】

【0016】

送風モード開始時において、除湿ロータが加熱手段により加熱されるため、除湿ロータに有機物が付着しても、蓄積することを抑制できる。従って、除湿効率の低下を抑制し、省エネである除湿機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の除湿機のシステム図。

【図2】本発明の除湿ロータとヒータの斜視図。

【図3】本発明の第１実施形態に係る制御フロー。

【図4】本発明の第１実施形態に係る除湿ロータ温度の時間変化を示すグラフ。

【図5】本発明の第２実施形態に係る制御フロー。

【図6】本発明の第２実施形態に係る除湿ロータ温度の時間変化を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

【0019】

図１は、本発明の実施形態に係る除湿機２のシステム図である。図１を参照して、除湿機２の構成を説明する。

【0020】

除湿機２は、外部（例えば除湿対象の室内）の空気（処理空気）を吸い込み、除湿して吹き出す。除湿機２は、処理空気経路４及び再生空気経路６を有し、これらの経路４，６に後述の複数の構成要素が配置されている。これらの構成要素の一部は制御装置３により制御されている。制御装置３は入力部７と電気的に接続され、ユーザは入力部７で後述の動作モードを選択できる。処理空気経路４の内部には、除湿対象である処理空気が流れている。再生空気経路６の内部には、除湿ロータを再生（乾燥）させるための再生空気が流れている。

【0021】

処理空気経路４は、除湿機２の吸込口８から吹出口１０までを接続している。処理空気経路４には、吸込口８から吹出口１０に向かって、換言すると処理空気が流れる方向に沿って順に、メイン熱交換器１２、除湿ロータ１４、サブ熱交換器１６、及びメインファン（送風手段）１８が配置されている。処理空気は、メインファン１８により、吸込口８から吸い込まれて、メイン熱交換器１２、除湿ロータ１４、及びサブ熱交換器１６を順に通過して、吹出口１０から吹き出される。

【0022】

除湿ロータ１４は、ゼオライト等の吸湿材を含み、これを通過する処理空気から水分を吸湿する。除湿ロータ１４は、全体にわたって均一に吸湿できるようにするため、図２に示すように、その形状を円盤状にし、中央をベース１３で軸支することで回転可能としている。例えばモータ１５のような駆動手段１５を設け、これにより除湿ロータ１４は回転駆動される。駆動手段１５は、制御装置３に電気的に接続され、後述する所定の動作を行うように制御されている。

【0023】

再生空気経路６は、閉経路であり、再生空気経路６上には再生ファン２０が設けられている。この再生ファン２０により、再生空気は、再生空気経路６の内部を循環する。再生空気経路６には、再生空気の循環方向に、順に、再生ファン２０、ヒータ（加熱手段）２２、除湿ロータ１４、サブ熱交換器１６、及びメイン熱交換器１２が配置されている。再生空気は、ヒータ２２、除湿ロータ１４、サブ熱交換器１６、及びメイン熱交換器１２を順に通過し、そして再びヒータ２２に戻るように循環している。

【0024】

ヒータ２２は、例えば電気ヒータであり、除湿ロータ１４及び除湿ロータ１４に進入する再生空気をそれぞれ所定の温度まで加熱する。図２に示すように、ヒータ２２は、ヒータケース２４内に収容され、除湿ロータ１４に近接して配置されている。ヒータ２２は、除湿ロータ１４の上部を部分的に加熱するように配置されている。ヒータ２２は、制御装置３に電気的に接続され、後述する所定の動作を行うように制御されている。

【0025】

メイン熱交換器１２は、処理空気経路４の除湿ロータ１４を通過する前の処理空気と、再生空気経路６のヒータ２２を通過する前の再生空気との間で熱交換を行っている。この処理空気は、吸込口８から吸い込まれた後、除湿ロータ１４を通過する前の空気であるため、系全体の中では温度が低い。従って、メイン熱交換器１２では、処理空気は加熱され、再生空気は冷却される。

【0026】

サブ熱交換器１６は、処理空気経路４の除湿ロータ１４を通過した後の処理空気と、再生空気経路６の除湿ロータ１４を通過した後でメイン熱交換器１２を通過する前の再生空気との間で熱交換を行っている。この再生空気は、ヒータ２２で加熱された後、除湿ロータ１４を通過した後の再生空気である。ヒータ２２による熱量が大きいため、この再生空気は、熱交換する処理空気よりも温度が高い。従って、サブ熱交換器１６でも、処理空気は加熱され、再生空気は冷却される。

【0027】

制御装置３は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような記憶装置を含むハードウェアと、それに実装されたソフトウェアにより構築されている。これにより後述のクリーニング動作を含む種々の動作が実現される。

【0028】

次に、図１を参照して除湿機２の除湿動作及び送風動作について説明する。

【0029】

第１に、除湿動作は、ユーザが入力部７で除湿に関するモード（除湿モード）を選択することで実行される。または、除湿モードを選択することなく、除湿機２の起動後、通常運転として除湿動作を行うようにしてもよい。

【0030】

処理空気は、吸込口８から吸気されると、処理空気経路４を通ってメイン熱交換器１２で加熱される。加熱された処理空気は除湿ロータ１４へと流れる。除湿ロータ１４では、処理空気は水分を除湿される。除湿された処理空気は、サブ熱交換器１６へと流れる。サブ熱交換器１６でも処理空気は加熱される。加熱された処理空気は、メインファン１８を通過して吹出口１０より吹き出される。

【0031】

再生空気は、再生空気経路６内を循環している。再生空気は、再生ファン２０を通過してヒータ２２で加熱され、再生空気経路６を通って除湿ロータ１４へと流れる。除湿ロータ１４では、高温の再生空気が除湿ロータ１４から水分を吸湿して除湿ロータ１４を再生する。除湿ロータ１４で吸湿した再生空気はサブ熱交換器１６へと流れる。サブ熱交換器１６では、再生空気は冷却される。冷却された再生空気の一部は凝縮する。凝縮した再生空気の水分は凝縮水として回収される。冷却された再生空気は、メイン熱交換器１２へと流れる。メイン熱交換器１２でも再生空気は冷却される。サブ熱交換器１６と同様に、冷却された再生空気の一部は凝縮し、凝縮した再生空気の水分は凝縮水として回収される。冷却された再生空気は、再生ファン２０を通過してヒータ２２へと流れる。そしてこれらを繰り返す。

【0032】

以上のように、処理空気は除湿ロータ１４により除湿され吹出口１０より吹き出され、再生空気は除湿ロータ１４の再生を繰り返して循環している。

【0033】

第２に、送風動作は、ユーザが入力部７で送風に関するモード（送風モード）を選択することで実行される。本実施形態の送風モードは、ヒータ２２を動作させず、メインファン１８を動作させ、除湿ロータ１４を回転駆動させるモードである。このため、送風モードでは除湿が実質的に行われず、吸い込まれた空気が概ねそのまま吹き出される。従って、処理空気が通過する経路は除湿モードと同じ処理空気経路４であるが、吸込口８から吸い込まれた処理空気は、処理空気経路４を通過する間に水分含有量を大きく変化させることなく、吹出口１０から吹き出される。同様に、仮に再生ファン２０を動作させた場合であっても再生空気が通過する経路は除湿モードと同じ再生空気経路６であるが、ヒータ２２を動作させていないため、実質的に除湿ロータ１４を再生していない。

【0034】

ところで、除湿モードと送風モードでは除湿ロータ１４に与える影響が異なっている。一般的に、処理空気は空気中の有機物を含んでいるため、処理空気が除湿ロータ１４を通過する際、除湿ロータ１４に有機物が付着する。除湿モードにおいては、ヒータ２２により除湿ロータ１４の温度が上昇するため、ゼオライト等の吸湿材の特性上有機物は放出される。しかし、送風モードのようにヒータ２２を使用しないモードにおいては、除湿ロータ１４の温度が上昇せず、有機物が除湿ロータ１４から放出されず蓄積される。有機物が除湿ロータ１４に蓄積すると、除湿機２の効率低下につながり得るため、これを防止する必要がある。

【0035】

本実施形態の除湿機２は、送風モードにおいて有機物が除湿ロータ１４に蓄積することを抑制するクリーニングモードを備える。

【0036】

次に、図３及び図４を参照して、本発明の特徴である除湿機２のクリーニングモードを含む制御について説明する。

【0037】

図３に示すように、ユーザが入力部７で送風モードを選択すると（ステップＳ１）、ステップＳ２からステップＳ７までのクリーニングモードが起動する。クリーニングモードでは、制御装置３により、メインファン１８が回転し（ステップＳ２）、除湿ロータ１４が回転して（ステップＳ３）、ヒータ２２がＯＮの状態となり動作する（ステップＳ４）。そして、所定のクリーニング時間ｔ１の間、この状態を維持する（ステップＳ５）。クリーニング時間ｔ１は、除湿ロータ１４が通常の除湿動作時の温度に達することが過去の実験等に基づいて予測される時間程度であり、本実施形態では例えば１０分である。所定のクリーニング時間ｔ１の経過後、除湿ロータ１４を１回転させた後停止し（ステップＳ６）、ヒータを停止し（ステップＳ７）、クリーニングモードが終了して通常の送風モードが開始される（ステップＳ８）。

【0038】

図４は、本実施形態に係る除湿ロータ１４の温度の時間変化を示すグラフである。縦軸は除湿ロータ温度を表し、横軸は時間を表す。原点は、送風モード選択時に対応する。

【0039】

ユーザが入力部７で送風モードを選択すると、メインファン１８が回転し、除湿ロータ１４が回転し、ヒータ２２がＯＮの状態となる。従って、除湿ロータ１４の温度は時間と共に上昇する。所定のクリーニング時間ｔ１は、除湿ロータ１４が通常の除湿動作時の温度Ｔ_ｈに達する程度確保されているため、このとき除湿ロータ１４に付着した有機物は放出される。所定のクリーニング時間ｔ１の経過後の時間ｔ_ｒにおいて除湿ロータ１４を１回転させていることで、除湿ロータ１４全体の温度を通常の除湿動作時の温度Ｔ_ｈにまで昇温できる。具体的には図２に示すように、ヒータ２２は除湿ロータ１４の全体を加熱するわけではなく、除湿ロータ１４の上部を部分的に加熱している。従って除湿ロータ１４全体を加熱するためには少なくとも１回転以上回転させることを要するためである。従って、時間ｔ_ｒにおける除湿ロータ１４の回転は必ずしも１回転である必要はなく、それ以上の例えば５回転であってもよい。除湿ロータ１４が１回転して停止した後、ヒータ２２はＯＦＦ状態となり、除湿ロータ１４の温度は低下し、通常の送風モードに移行する。

【0040】

以上より、送風モード開始時において、除湿ロータ１４がヒータ２２により加熱されるため、除湿ロータ１４に有機物が付着しても、蓄積することを抑制できる。従って、除湿効率の低下を抑制し、省エネを実現できる除湿機２を提供できる。

【0041】

また、所定のクリーニング時間ｔ１の間、ヒータ２２をＯＮの状態とする制御を行っているため、追加的なセンサ等の部品を要することなく、確実に除湿ロータ１４をクリーニングできる。従って、除湿ロータ１４は、通常の除湿動作を行う場合と同様に所定の温度Ｔ_ｈまで上昇し、有機物の蓄積を抑制できる。さらに、本実施形態ではヒータ２２の動作を時間制御としているため高コスト化を防止できる。即ち、例えば温度センサを使用して除湿ロータ１４の温度を測定し、これに基づいて有機物の蓄積を抑制できる温度まで昇温する制御を行う場合、除湿ロータ１４は、回転する構成であるため、温度センサを直接設置することは困難である。従って、温度を測定する場合、非接触の温度センサ等を使用する必要が出てくるが、これは高コスト化を招く。

【0042】

（第２実施形態）
図５及び図６は、第２実施形態の除湿機２の制御フロー及び除湿ロータ１４の温度変化を表すグラフを示している。本実施形態に係る除湿機２の構成は図１及び図２の第１実施形態と同様であり、制御装置３による制御のみが第１実施形態と異なる。従って、図１から図４に示した構成と同様の部分については説明を省略する。

【0043】

本実施形態の除湿機２は、図５及び図６に示すように、第１実施形態とは異なる制御がなされている。

【0044】

図５に示すように、ユーザが入力部７で送風モードを選択する（ステップＳ１）と、制御装置３により、メインファン１８が回転し（ステップＳ９）、除湿ロータ１４が回転し（ステップＳ１０）、所定の待機時間ｔ２の間、クリーニングモードの起動を待機する（ステップＳ１１）。この待機時間ｔ２は、除湿機２の内部温度が高温の場合であっても降温させることができる時間程度であり、本実施形態では３分である。その後、第１実施形態と同様にステップＳ２からステップＳ７までのクリーニングモードが起動する。

【0045】

これにより、送風モード選択時に、除湿機２の内部が想定外に高温である場合でも、所定の待機時間ｔ２により内部温度が低下した状態でクリーニング動作のためのヒータ２２を動作できる（図６参照）。即ち、除湿機２の内部が想定外に高温の状態からヒータ２２をＯＮの状態として、さらに内部が昇温することを防止できる。例えば、除湿機２の内部が想定外に高温である場合とは、除湿機２の使用中に意図せず電源コンセントが抜かれ、内部のメインファン１８及び再生ファン２０が停止して空気が内部に滞留し、ヒータ２２の残留熱などにより内部空気が昇温する場合などが考えられる。

【0046】

なお、第１及び第２実施形態では、送風モードにおいてモータ１５を駆動して除湿ロータ１４を回転駆動しているが、必ずしもモータ１５を駆動する必要はなく、例えばメインファン１８を動作させ、モータ１５を駆動させない制御を行ってもよい。クリーニングモードにおいても、第１及び第２実施形態では、モータ１５を駆動しているが、必ずしもモータ１５を駆動する必要はなく、例えばメインファン１８を動作させ、ヒータ２２を動作させ、モータ１５を駆動させない制御を行ってもよい。また、所定のクリーニング時間ではなく、非接触の温度センサ等を用いて除湿ロータ１４の温度を測定し、これに基づいてクリーニングを行ってもよい。

【0047】

なお、本発明の除湿機は、例えば室内を乾燥させることを目的とした室内空気を除湿対象とする他、衣類の乾燥を目的とした衣類の水分を除湿対象とするものや、これらの両方の目的を達成するものが含まれる。

【0048】

２ 除湿機
３ 制御装置
４ 処理空気経路
６ 再生空気経路
７ 入力部
８ 吸込口
１０ 吹出口
１２ メイン熱交換器（第１熱交換器）
１３ ベース
１４ 除湿ロータ
１５ モータ（駆動手段）
１６ サブ熱交換器（第２熱交換器）
１８ メインファン（送風手段）
２０ 再生ファン
２２ ヒータ（加熱手段）
２４ ヒータケース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】