(57)【要約】      （修正有）【課題】ヒータの加熱動作を制御することで、除湿ロータの除湿能力が低下するのを防止すると共に、部品点数を減らし製造コストを低減することができる除湿機を提供する。【解決手段】外部から取り込んだ空気を除湿する除湿手段５１と、除湿手段に吸着した水分を加熱することにより蒸発させて除湿手段を再生する加熱手段６４とを有する除湿機において、加熱手段周辺の温度を検出する加熱手段周辺温度検出手段１２１と、室温を検出する室温検出手段１２２と、加熱手段周辺温度検出手段で検出された加熱手段の周辺温度、および室温検出手段で検出された室温に基づいて加熱手段の加熱動作を制御する制御手段１２３とを備えた。【選択図】図８
2011031165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から取り込んだ空気を除湿する除湿手段と、前記除湿手段に吸着した水分を加熱することにより蒸発させて前記除湿手段を再生する加熱手段とを有する除湿機において、
前記加熱手段周辺の温度を検出する加熱手段周辺温度検出手段と、
室温を検出する室温検出手段と、
前記加熱手段周辺温度検出手段で検出された加熱手段の周辺温度、および前記室温検出手段で検出された室温に基づいて前記加熱手段の加熱動作を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする除湿機。
【請求項２】
前記制御手段は、前記加熱手段の周辺温度および室温から前記加熱手段の消費電力を推定し、消費電力から更に前記加熱手段への通電電圧を推定し、この通電電圧に基づいて前記加熱手段の加熱動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の除湿機。
【請求項３】
前記加熱手段の加熱動作は、前記加熱手段の出力を切り替えることにより制御されることを特徴とする請求項２に記載の除湿機。
【請求項４】
前記加熱手段への通電電圧が第１閾値よりも小さい場合に、前記制御手段は前記加熱手段の出力を増加することを特徴とする請求項３に記載の除湿機。
【請求項５】
前記加熱手段への通電電圧が第２閾値よりも大きい場合に、前記制御手段は前記加熱手段の出力を低下することを特徴とする請求項３又は４に記載の除湿機。
【請求項６】
前記加熱手段の加熱動作は、前記加熱手段への通電をオン、またはオフすることにより制御されることを特徴とする請求項１又は２に記載の除湿機。
【請求項７】
前記加熱手段の加熱動作は、前記加熱手段の抵抗値を切り替えることにより制御されることを特徴とする請求項２に記載の除湿機。
【請求項８】
前記加熱手段への通電電圧が第１閾値よりも小さい場合に、前記制御手段は前記加熱手段の抵抗値が下がるように切り替えることを特徴とする請求項７に記載の除湿機。
【請求項９】
前記加熱手段への通電電圧が第２閾値よりも大きい場合に、前記制御手段は前記加熱手段の抵抗値が上がるように切り替えることを特徴とする請求項７又は８に記載の除湿機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中の水分を吸着し除湿する除湿ロータ、およびこの除湿ロータを加熱し再生するヒータを備えた除湿機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、除湿機は、室温が高い状態で使用されると、除湿ロータが熱で劣化し吸湿性能が低下するという問題があった。
【０００３】
そこで特許文献１には、室温が高い（３５℃以上）場合には、パージ風路の入口に回転可能に設けたダンパを閉じて放熱器の通風を最大にして運転することにより、放熱器の温度が低下して圧縮機の使用温度範囲に入り、かつ樹脂耐熱温度に入ることになり連続して運転が可能となる除湿機が記載されている。この除湿機はまた、室温が低い（１５℃以下）場合には、ダンパを全開にしパージ空気量を最大にして、吸着材に予熱を与えてから放湿部に移動するので、吸湿部における除湿対象空気からの水分吸着量が増加すると共に放湿部における除湿対象空気からの水分脱着量を増加し、吸湿性能を向上することができる。
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の除湿機では、放熱器の通風量、またはパージ空気量を調整するのにダンパを使用するため、部品点数が増加し製造コストが増加するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６ー１８７７２１号公報
【０００６】
また、水分を吸着した除湿ロータを加熱し再生するために用いるヒータはコスト、耐久性の観点から電熱線をマイカに巻き付けたヒータを使用していることが多い。このヒータでは、周辺の他の電気機器の使用によりヒータへの通電電圧が変動すると、それに応じてヒータ出力も大きく変動していた。ヒータ出力はロータ加熱温度と密接な関係にあるため、ヒータ出力が増加すると、ロータ加熱温度も上昇していた。
【０００７】
具体的には、図１４に示すように、グラフａに示すヒータへの通電電圧が１００Ｖから１０７Ｖに上昇すると、それに伴い、グラフｂに示すヒータ出力も４００Ｗから４６０Ｗに増加する。これにより、ヒータ発熱量が増加し、ロータ加熱温度も上昇するため、グラフｃに示す除湿ロータ表面温度は５００℃から５７５℃に上昇する。この除湿ロータ表面温度がロータの耐熱温度を超えると、除湿ロータが熱で劣化し除湿能力が低下していた。これを防止するためには、通電電圧の変動によるヒータ出力の変化を考慮して、ヒータのロータ加熱温度を予め低く設定する必要があった。
【０００８】
除湿機の消費電力を低減するために低温加熱で再生する耐熱温度の低い除湿ロータを使用した場合、前述の通り、通電電圧の変動によるヒータ発熱量の変化を考慮し耐熱温度よりも更に低い温度にヒータの加熱温度を設定し除湿ロータを加熱しなければなくなり、除湿ロータから吸着した水分を加熱し除去する能力が低下する結果、除湿ロータの除湿能力が低下してしまうという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、ヒータの加熱動作を制御することで、除湿ロータの除湿能力が低下するのを防止すると共に、部品点数を減らし製造コストを低減することができる除湿機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、外部から取り込んだ空気を除湿する除湿手段と、前記除湿手段に吸着した水分を加熱することにより蒸発させて前記除湿手段を再生する加熱手段とを有する除湿機において、
前記加熱手段周辺の温度を検出する加熱手段周辺温度検出手段と、
室温を検出する室温検出手段と、
前記加熱手段周辺温度検出手段で検出された加熱手段の周辺温度、および前記室温検出手段で検出された室温に基づいて前記加熱手段の加熱動作を制御する制御手段と、
を備えたものである。
【００１１】
従って、室温に左右される加熱手段の周辺温度を、室温を考慮した上で正確に測定し、この周辺温度に基づき的確に加熱手段の加熱動作を制御することができる。
【００１２】
具体的な１つの手段として、前記制御手段は、前記加熱手段の周辺温度および室温から前記加熱手段の消費電力を推定し、消費電力から更に前記加熱手段への通電電圧を推定し、この通電電圧に基づいて前記加熱手段の加熱動作を制御することが好ましい。
【００１３】
加熱手段の出力は加熱手段への通電電圧の増減に従って増減するので、推定された通電電圧に基づき加熱手段の出力を制御することにより、的確に加熱手段の加熱動作を制御することができる。
【００１４】
前記加熱手段の加熱動作は、前記加熱手段の出力を切り替えることにより制御されることが好ましい。
加熱手段の出力を切り替えることで加熱手段の加熱動作を制御するので、ダンパなど他部品を設けて制御する場合と比べて、部品点数を減少し、除湿機の製造コストを低減することができる。
【００１５】
前記加熱手段への通電電圧が第１閾値よりも小さい場合に、前記制御手段は前記加熱手段の出力を増加することが好ましい。
これにより、加熱手段の発熱量が増加し、除湿手段加熱温度も上昇することにより、除湿手段の吸着した水分を除去できず、除湿能力が低下するのを防止することができる。
【００１６】
前記加熱手段への通電電圧が第２閾値よりも大きい場合に、前記制御手段は前記加熱手段の出力を低下することが好ましい。
【００１７】
これにより、加熱手段の発熱量を低下させることにより、除湿手段加熱温度も低下し、除湿手段が熱により劣化するのを防止することができる。
【００１８】
前記加熱手段の出力は、該加熱手段への通電をオン、またはオフすることにより制御されることが好ましい。
これにより、加熱手段への通電電圧が高く加熱手段の発熱量が大きい場合には、加熱手段への通電をオフし駆動時間を短くなるように切り替える。従って、加熱手段の発熱量を低下させることにより、除湿手段加熱温度も低下し、除湿手段が熱により劣化するのを防止することができる。
【００１９】
もしくは、前記加熱手段の加熱動作は、前記加熱手段の抵抗を切り替えることにより制御されることが好ましい。
これにより、加熱手段の抵抗値が増減し、抵抗値に反比例する加熱手段の発熱量を増減させることで、加熱手段の加熱動作を制御することができる。
【００２０】
例えば、前記加熱手段への通電電圧が第１閾値よりも小さい場合に、前記制御手段は前記加熱手段の抵抗値が下がるように切り替えることが好ましい。
抵抗値が下がることにより、抵抗値に反比例する加熱手段の発熱量は増加する。従って、加熱手段の発熱量が低下し、除湿手段加熱温度も低下することにより、除湿手段の吸着した水分を除去できず、除湿能力が低下するのを防止することができる。
【００２１】
反対に、前記加熱手段への通電電圧が第２閾値よりも大きい場合に、前記制御手段は前記加熱手段の抵抗値が上がるように切り替えることが好ましい。
抵抗値が上がることにより、抵抗値に反比例する加熱手段の発熱量は減少する。従って、除湿手段加熱温度も低下し、除湿手段が熱により劣化するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、加熱手段への通電電圧に応じて、加熱手段の出力を制御することができる。従って、加熱手段への通電電圧が大きく加熱手段の出力が大きい場合には、加熱手段の出力を低下させることで一定温度範囲内に制御することができ、除湿手段が熱により劣化するのを防止することができる。一方、加熱手段への通電電圧が小さく加熱手段の出力が小さい場合には、加熱手段の出力を向上させることで、除湿手段加熱温度が低下することにより、除湿手段の吸着した水分を除去できず、除湿能力が低下するのを防止することができる。
【００２３】
更に、加熱手段の加熱動作を切り替えることで除湿手段加熱温度を制御するので、ダンパなど他部品を設けて制御する場合と比べて、部品点数を減少し、除湿機の製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る除湿機の部分破断斜視図である。
【図２】図１と反対方向から見た除湿機の部分破断斜視図である。
【図３】図１の除湿機の仕切り部材の斜視図である。
【図４】図３と反対方向から見た仕切り部材の斜視図である。
【図５】図１の除湿機に除湿ロータを取り付けた状態を示す正面図である。
【図６】図１の除湿機の再生通路を概略的に示す図である。
【図７】図３の除湿機のラジエータのＡーＡ線断面図である。
【図８】図１の除湿機の内部構造を示す概略側面図である。
【図９】本発明に係るヒータの加熱動作制御のうちヒータ出力を制御するフローチャートである。
【図１０】ヒータ周辺温度、室温およびこれらに基づくヒータ出力制御の関係を示す図である。
【図１１】ヒータ出力を制御した場合の除湿ロータ表面温度の変化を示す図である。
【図１２】図９のヒータの加熱動作制御の変形例を示すフローチャートである。
【図１３】（ａ）はそれぞれ異なる抵抗値のヒータを並列に接続したヒータの回路図、（ｂ）は（ａ）の回路図の変形例を示す図である。
【図１４】従来のヒータへの通電電圧の変化に伴いヒータ出力も変化することにより除湿ロータ表面温度の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２６】
図１に、本発明の実施形態に係る除湿機１１を示す。この除湿機１１は、本体１２の内部に、除湿通路と再生通路とを備える。
【００２７】
本体１２は、略直方体形状のケーシング２１の内部空間を仕切り部材４１によって前後に２分割したものである。
【００２８】
ケーシング２１は、除湿通路上流側に配設された前カバー２２と、除湿通路下流側に配設された後カバー２３と、これらの上部に配設された天カバー２４とからなる。
【００２９】
前カバー２２の前面には、除湿機１１内部に空気を取り込む複数のスリットからなる吸気口２８が形成されている。
【００３０】
図２に示すように、後カバー２３の上面には除湿機１１内部の空気を機外に排出する格子状の排気口３３が形成されている。
【００３１】
天カバー２４は略直方体形状であり、上面には、後カバー２３の排気口３３に至る凹部３６が形成されている。この凹部３６の前カバー２２側の支軸３７に回動可能に開閉板３８が取り付けられている。開閉板３８を回動させ所定の位置に配置することにより、除湿機１１内部の空気を機外に排気する方向を調節することができる。
【００３２】
仕切り部材４１には、図３および図４に示すように、円形開口部４４と、この円形開口部４４に隣接し、空気が吹き抜けるように設けられた矩形状筒部４５とが形成されている。円形開口部４４および矩形状筒部４５よりも下側には、分離壁４６が設けられており、この分離壁４６の上側には後述する熱交換部９１が配置され、分離壁４６の下側には、結露水を集水する貯水タンク１５が配置される。
【００３３】
仕切り部材４１の後側には、メインファン４７が収容されている。メインファン４７の吹き出し口４８の周囲には、吹き出された空気を排気口３３に案内するインボリュート通路４９が構成されている。
【００３４】
除湿通路は、吸気口２８から排気口３３に至る通路であり、その途中には、空気中の水分を吸着する除湿ロータ５１と、メインファン４７とが配設されている。
【００３５】
除湿ロータ５１のロータ本体５２には、ゼオライトやシリカゲルなどを結合させたセラミックハニカム状の吸着材が使用される。吸着材として例えば、耐熱温度が低い（例えば３００℃から４００℃）除湿ロータを使用する。この耐熱温度が低い除湿ロータは、２００℃から３００℃などの低温で再生する。従って、ロータ本体５２を加熱し再生する加熱手段であるヒータ６４の発熱量を下げ、除湿機１１の消費電力を低減すると共に、ヒータ６４の温度制御を適切に行うことができる。
【００３６】
また、除湿ロータ５１は仕切り部材４１の円形開口部４４に配設され、図５に示すように、２カ所に設けた回転支持部材５８によって支持され、１カ所に設けた駆動ギヤ５９ａを介して、除湿ロータ５１中心を中心に回転する。
【００３７】
回転支持部材５８は、仕切り部材４１の円形開口部４４中心よりも下側であって、除湿ロータ５１を支持するように仕切り部材４１の円形開口部４４の周縁に沿って配置されている。回転支持部材５８として、ここではロータホルダ５３と噛合し回転する歯車を採用している。ただし、回転支持部材５８は除湿ロータ５１を支持することができるのであれば、ローラであってもよい。
【００３８】
駆動ギヤ５９ａは、除湿ロータ駆動モータ５９の回転軸に固定されている。除湿ロータ駆動モータ５９は、仕切り部材４１の円形開口部４４中心よりも上側であって、除湿ロータ５１と後述するラジエータ８１との間に仕切り部材４１の円形開口部４４の周縁に沿って、配設されている。
【００３９】
メインファン４７は、公知のシロッコファンである。
【００４０】
再生通路は、除湿ロータ５１から吸着した水分を除去して再生するための通路であり、図６に示す閉ループを構成している。再生通路の途中には、ヒータユニット６１と、ラジエータ８１と、ヒータユニット６１とラジエータ８１とを連通する熱交換部９１とが設けられている。再生通路内を流動する空気を以下、再生空気という。
【００４１】
ヒータユニット６１は、図４に示すように、ユニット本体６２と、ユニット本体６２の一端に配設されたサブファン６３と、ユニット本体６２の他端に配設されたヒータ６４とから構成されている。
【００４２】
ユニット本体６２は、サブファン６３を配設するファンケース６６と、除湿ロータ５１の半径方向に沿って設けられた中空直方体形状のヒータケース６７とを備えている。
【００４３】
サブファン６３は公知のシロッコファンであり、熱交換部９１内の再生空気を吸い込み、ヒータユニット６１内に吹き出すことで、前記閉ループ内の空気を循環させる。
【００４４】
ヒータケース６７は、除湿ロータ５１の周縁から中心まで、半径方向に沿って、除湿ロータ５１の表面と対向し所定の間隔を隔てて配設されている。除湿ロータ５１の表面のうち、１/８の領域に対応する部分がヒータケース６７と対向しており、残る７/８の領域は通風可能に開口し、除湿通路内に位置している。
【００４５】
ヒータ６４は、上流側開口部７２を通過する空気を加熱して除湿ロータ５１に供給するほか、除湿ロータ５１を直接加熱する。これにより、除湿ロータ５１に吸着された水分を蒸発させることができ、除湿ロータ５１の吸着能力を回復させることが可能となっている。
【００４６】
ここでは前述の通り、除湿ロータ５１として例えば、２００℃から３００℃などの低温で再生する低温再生型除湿ロータを使用している。これにより、除湿機１１の製造コストを低減することができる。
【００４７】
ヒータ６４は、図示しない電源からの供給電力により発熱する。ここでは、ヒータへの通電電圧の変動によって発熱量が変化する公知のヒータが使用されている。
【００４８】
ラジエータ８１は、図７に示すように、ヒータ６４からの熱が流入する第１ラジエータ部８２と、この第１ラジエータ部８２で一旦、冷却された再生空気が流入する第２ラジエータ部８３と、この２つのラジエータ部８２、８３の上端を密封し連通する連通部である蓋体８４とで構成されている。また、ラジエータ８１は本体１２の矩形状筒部４５に取り付けられている。
【００４９】
各ラジエータ部８２、８３は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂材料からなる複数のパイプ８５から構成されている。第１ラジエータ部８２の下端は、後述する熱交換部９１の高温空気流動通路１０５と連通し、第２ラジエータ部８３の下端は、後述する熱交換部９１の低温空気流動通路１０６と連通している。また、蓋体８４は、一面が開口した中空の直方体であり、上板８６にネジ止めされている。従って、ラジエータ８１内の再生空気は、高温空気流動通路１０５から、上方に再生空気を搬送する第１ラジエータ部８２を通過し、蓋体８４で折り返され、下方に再生空気を搬送する第２ラジエータ部８３に流入して搬送され、低温空気流動通路１０６まで至る。
【００５０】
図３に示すように、熱交換部９１は中空のタンク状のものであり、本体１２の除湿ロータ５１およびラジエータ８１の下方であって、分離壁４６よりも上側に取り付けられている。熱交換部９１の内部は、側壁１０３と同一形状の隔壁１０４により、ヒータ６４から除湿ロータ５１を通過した高温の空気をラジエータ８１まで搬送する高温空気流動通路１０５と、ラジエータ８１で冷却された低温の空気を加熱ユニット６４まで搬送する低温空気流動通路１０６とに分割されている。この隔壁１０４は熱伝導率の高い金属製であり、例えばアルミニウムからなっている。
【００５１】
高温空気流動通路１０５の一方の端部は、ヒータケース６７と除湿ロータ５１を介して対向し、除湿ロータ５１の表面領域から退避するように伸びるロータカバー１１１と連通し、他方の端部は、第１水平面９４を介して第１ラジエータ部８２と連通している。従って、高温の再生空気は高温空気流動通路１０５内を、図３中の矢印の方向に搬送される。
【００５２】
低温空気流動通路１０６の一方の端部は、第２ラジエータ部８３と連通し、他方の端部は、ヒータユニット６１と連通している。
【００５３】
また、ラジエータ８１で生じた結露水は熱交換部９１の底面に滴下し、該底面の傾斜によりその自重で排水口９９（図６参照）に向かい、排水される。
【００５４】
次に、本実施形態に係る除湿機１１の除湿動作について具体的に説明する。
【００５５】
メインファン４７の駆動により、吸気口２８から吸い込まれる周囲の空気は、除湿通路である除湿ロータ５１側とラジエータ８１側に向かって流れる。
【００５６】
除湿通路では、吸気口２８から吸い込まれた空気が除湿ロータ５１を通過する際に、含有した水分が吸着される。これにより、乾燥した空気がインボリュート通路４９を流動し、後カバー２３の排気口３３から室内に排出される。
【００５７】
ラジエータ８１では、前記と同様に吸気口２８から吸い込まれた空気が、第２ラジエータ部８３、第１ラジエータ部８２を通過し、これらのラジエータ８１内を流動する再生空気と熱交換を行い、再生空気を冷却する。メインファン４７に吸い込まれ、ラジエータ８１を通過する空気を以下、冷却空気という。
【００５８】
再生通路では、サブファン６３の駆動により、ヒータケース６７に流入する。再生空気は、ヒータケース６７内のヒータ６４で加熱された後、除湿ロータ５１を通過する。
【００５９】
高温の再生空気は除湿ロータ５１を通過する際に、除湿ロータ５１に吸着した水分を加熱し蒸発させる。除湿ロータ５１を通過した再生空気は、ロータカバー１１１を鉛直下方に移動し、高温空気流動通路１０５を介して第１ラジエータ部８２に流入する。
【００６０】
第１ラジエータ部８２に流入した再生空気は、パイプ８５内を上方に向かって搬送される。再生空気が第１ラジエータ部８２を通過する際、この再生空気とラジエータ８１を通過する冷却空気との温度差による熱交換で再生空気は冷却され、再生空気の含有している水分が結露する。この結露水が、ラジエータ８１から熱交換部９１の排水通路に排水され、排水口９９から貯水タンク１５に回収される。
【００６１】
第１ラジエータ部８２から流出した再生空気は、蓋体８４で折り返し第２ラジエータ部８３に流入し、上流側の冷却空気と熱交換を行う。具体的には、第２ラジエータ部８３内の再生空気、つまり、冷却の進んだ再生空気が上流側の冷却空気と熱交換を行うので、ラジエータ８１内の再生空気温度をより低下させてラジエータ８１の冷却性能を向上させることができる。
【００６２】
第２ラジエータ部８３から流出し、低温空気流動通路１０６内に流入した再生空気は、サブファン６３によりヒータケース６７に向かって再び供給される。
【００６３】
図８に示すように、ヒータ６４の後側に加熱手段周辺温度検出手段であるヒータサーミスタ１２１が配置され、ラジエータ８１の前側には室温検出手段である室温サーミスタ１２２が配置されている。ここで、除湿通路の上流を前側、その反対方向を後側という。ただし、室温サーミスタ１２２は室温を測定できる限り、配置場所は特に限定されない。ヒータサーミスタ１２１および室温サーミスタ１２２は制御手段である制御装置１２３に接続され、ヒータサーミスタ１２１で検出したヒータ周辺温度Ｔｈおよび室温サーミスタ１２２で検出した室温Ｔｓが、制御装置１２３に入力されるようになっている。この制御装置１２３はヒータ６４に接続され、ヒータ６４の出力を「弱」、「中」、「強」の３段階に切り替え、制御するものである。
【００６４】
除湿運転中の除湿機では、ヒータ周辺温度Ｔｈに基づき、制御装置１２３がヒータ出力を推定する。すなわち、ヒータ出力が増加するとヒータ発熱量も増え、ヒータ周辺温度Ｔｈが上昇するため、これに基づき、ヒータ出力を推定することができる。また、ヒータ出力を推定することで、ヒータ６４への通電電圧を推定することができる。ただし、ヒータ周辺温度Ｔｈは室温Ｔｓの影響を受けるため、ここでは、ヒータ周辺温度Ｔｈから室温Ｔｓを考慮してヒータ出力を推定し、ヒータ６４への通電電圧を推定する。
【００６５】
具体的には、制御装置１２３はヒータ周辺温度Ｔｈと室温Ｔｓの偏差、すなわちＴｈ−Ｔｓを計算しヒータ６４への通電電圧を推定してから、ヒータ６４の加熱動作制御を実行する。ここでは、ヒータ６４の加熱動作制御のうち、ヒータ６４の出力制御について述べる。なお、ヒータ６４の出力制御を開始する段階では、ヒータ出力は「中」の状態で除湿機１１が運転されている。
【００６６】
図９のフローチャートに示すように、まず、ステップＳ１で制御装置１２３はＴｈ−Ｔｓを計算し、これに基づいて後述するテーブルを使用してヒータ６４の消費電力を推定する。続いてステップＳ２に進み、後述するテーブルを使用して前記消費電力からヒータ６４への通電電圧を推定する。ステップＳ３−１で制御装置１２３が、通電電圧が第１閾値である９５Ｖ以下であると判断すれば、ステップ４−１に進み、ヒータ出力を一定時間、「強」に切り替える。そして、ステップＳ５に進み、制御装置１２３は再度、Ｔｈ−Ｔｓを計算し消費電力を推定し、ステップＳ６に進み、通電電圧を推定する。ステップＳ７−１で通電電圧が９５Ｖ以下であると判断すれば、ステップＳ４−１に戻り、再度、ヒータ出力を「強」に切り替える。ステップＳ７−１で通電電圧が９５Ｖよりも大きいと判断されると、ステップＳ１に戻る。このように、ヒータ６４への通電電圧が９５Ｖよりも低くヒータ発熱量が少ない場合には、ヒータ出力を「強」に切り替える。従って、ヒータ発熱量が増加し、除湿ロータ加熱温度も上昇することにより、除湿ロータ５１の吸着した水分を十分に除去するので、除湿能力が低下するのを防止することができる。
【００６７】
ステップＳ８−１で制御装置１２３が、通電電圧が９５Ｖから１０５Ｖの間であると判断すれば、ステップＳ９−１に進み、ヒータ出力を切り替えずに、ステップＳ１に戻る。
【００６８】
ステップＳ１０−１で制御装置１２３が、通電電圧は第２閾値である１０５Ｖ以上であると判断すればステップＳ１１−１に進み、ヒータ出力を一定時間、「弱」に切り替える。そして、ステップＳ１２に進み、制御装置１２３は再度、Ｔｈ−Ｔｓを計算し消費電力を推定し、ステップＳ１３でヒータへの通電電圧を推定する。ステップＳ１４−１で通電電圧が１０５Ｖ以上であると判断すれば、ステップＳ１１−１に戻り、再度、ヒータ出力を「弱」に切り替える。ステップＳ１４−１で通電電圧が１０５Ｖよりも小さいと判断されると、ステップＳ１に戻る。
【００６９】
従って、ヒータ６４への通電電圧が１０５Ｖよりも高くヒータ発熱量が多い場合には、ヒータ出力を「弱」に切り替える。これにより、ヒータ発熱量を低下させることので、除湿ロータ加熱温度も低下し、除湿ロータ５１が熱により劣化するのを防止することができる。また、ヒータ出力を切り替えることで除湿ロータ加熱温度を制御するので、ダンパなど他部品を設けて制御する場合と比べて部品点数を減少し、除湿機の製造コストを低減することができる。
【００７０】
また、ヒータ周辺温度Ｔｈおよび室温Ｔｓに基づいてヒータ６４の加熱動作を制御するので、ヒータ周辺温度Ｔｈの誤差を室温Ｔｓで補正し、正確にヒータ６４の加熱動作を制御することができる。更に、ヒータ６４の出力はヒータ６４への通電電圧の増減に従って増減するので、通電電圧を推定しヒータ６４の出力を制御することにより、的確にヒータ６４の加熱動作を制御することができる。
【００７１】
前記フローチャートにおけるヒータ周辺温度Ｔｈと室温Ｔｓの偏差に基づく消費電力の推定、通電電圧の推定、およびヒータ出力の切り替えを具体的な数値を使用して、図１０のテーブルを参照しながら説明する。
【００７２】
以下、ステップＳ３−１におけるヒータ６４への通電電圧が９５Ｖ以下であると判断される場合について述べる。ステップＳ１においてヒータ周辺温度Ｔｈが４５℃で室温Ｔｓが８℃であると、Ｔｈ−Ｔｓの値が３７℃になり、制御装置１２３がこのときの消費電力は３３６Ｗであると推定する。これに基づきステップＳ２では、通電電圧が９２Ｖであると推定する。するとステップＳ３−１で通電電圧は９５Ｖ以下であると判断され、ステップＳ４−１でヒータ出力が「強」に切り替えられて、ヒータ出力はＱ９５に示す１１１％に上昇する。これにより、例えばヒータ周辺温度Ｔｈが６１℃に上昇し室温が８℃であれば、ステップＳ５で計算されるＴｈ−Ｔｓの値は５３℃になり消費電力は３８０Ｗであると推定される。すると、ステップＳ６でヒータ６４への通電電圧は９８Ｖであると推定されるので、ステップＳ７−１で通電電圧は９５Ｖよりも大きいと判断され、ステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ４−１で、ヒータ出力を１１１％に上昇することにより、ヒータ周辺温度Ｔｈが５３℃に上昇し室温が８℃であれば、ステップＳ５で計算されるＴｈ−Ｔｓの値は４５℃になり消費電力は３５８Ｗであると推定される。すると、ステップＳ６で通電電圧は９５Ｖであると推定されるので、ステップＳ７−１で通電電圧は９５Ｖ以下であると判断され、ステップＳ４−１に戻り、再びヒータ出力は「強」に切り替えられ、ヒータ出力はＱ９８に示す１０４％に上昇する。
【００７３】
以下、ステップＳ８−１におけるヒータ６４への通電電圧が９５Ｖから１０５Ｖの間であると判断される場合について述べる。ステップＳ１においてヒータ周辺温度Ｔｈが６１℃で室温８℃であると、Ｔｈ−Ｔｓの値が５３℃になり、制御装置１２３がこのときの消費電力は３８０Ｗであると推定する。これに基づきステップＳ２では、通電電圧が９８Ｖであると推定する。するとステップＳ８−１で通電電圧が９５Ｖから１０５Ｖであると判断され、ステップＳ９−１でＱ１００に示すようにヒータ出力は切り替えられず一定に保たれる。
【００７４】
以下、ステップＳ１０−１におけるヒータ６４への通電電圧が１０５Ｖ以上であると判断される場合について述べる。ステップＳ１においてヒータ周辺温度Ｔｈが８４℃で室温１℃であると、Ｔｈ−Ｔｓの値が８３℃になり、制御装置１２３がこのときの消費電力は４６４Ｗであると推定する。これに基づきステップＳ２では、通電電圧が１０８Ｖであると推定する。するとステップＳ１０−１で通電電圧が１０５Ｖ以上であると判断され、ステップＳ１１−１でヒータ出力が「弱」に切り替えられて、ヒータ出力はＱ１０６に示す８９％に引き下げられる。これにより、ヒータ周辺温度Ｔｈが７６℃に下降し室温Ｔｓが１℃であれば、ステップＳ１２で計算されるＴｈ−Ｔｓの値は７５℃になり消費電力は４４２Ｗであると推定される。すると、ステップＳ１３で通電電圧は１０５Ｖであると推定されるので、ステップＳ１４−１で通電電圧は１０５Ｖ以上であると判断され、ステップＳ１１−１に戻り、再びヒータ出力は「弱」に切り替えられ、Ｑ１０３に示す９４％に引き下げられる。一方、ステップＳ１１−１でヒータ出力を８９％に引き下げることにより、ヒータ周辺温度Ｔｈが６８℃に下降し、室温が１℃であれば、ステップＳ１２で計算されるＴｈ−Ｔｓの値は６７℃になり消費電力は４２０Ｗであると推定される。すると、ステップＳ１３で通電電圧は１０２Ｖであると推定されるので、ステップＳ１４−１で通電電圧は１０５Ｖよりも小さいと判断され、ステップＳ１に戻る。
【００７５】
次に、時間の経過と共に実行されるヒータ６４の出力制御を、図１１を参照しながら説明する。まず、グラフＡに示すヒータ周辺温度Ｔｈが８０℃で、グラフＢに示す室温Ｔｓが２０℃の場合には、Ｔｈ−Ｔｓが６０℃であり、制御装置１２３はグラフＣに示すように通電電圧が１００Ｖであると推定する。このとき、制御装置１２３はグラフＤに示すようにヒータ出力を４００Ｗに保つ。これにより、グラフＥに示す除湿ロータ５１の表面温度を５００℃に保つことができる。そして、Ｐ１点に示すように、ヒータ周辺温度Ｔｈが約８５℃に上昇し室温Ｔｓが２０℃の場合には、Ｔｈ−Ｔｓが６５℃であり、制御装置１２３は通電電圧が約１０１Ｖに上昇したと推定する。このとき、制御装置１２３は、通電電圧の上昇に伴い増加したヒータ出力を４６０Ｗから９４％に低下させ、４３２Ｗに引き下げる。これにより、除湿ロータ５１の表面温度の上昇を、図１４のグラフｃに示す５７５℃から５４０℃に抑えることができる。
【００７６】
除湿機１１の運転時間が経過しＰ２点に到達すると、ヒータ周辺温度Ｔｈが約８４℃で室温Ｔｓが２０℃の場合には、Ｔｈ−Ｔｓが６４℃であり、制御装置１２３は通電電圧が約１０１Ｖであると推定する。このとき、制御装置１２３はヒータ出力を３８４Ｗの一定に保つ。これにより、ヒータ出力が低い状態を維持するので、除湿ロータ５１の表面温度を５４０℃から徐々に低下させることができる。
【００７７】
続いてＰ３点に示すように、ヒータ周辺温度Ｔｈが約７６℃で室温Ｔｓが２０℃になれば、Ｔｈ−Ｔｓが５６℃であり、制御装置１２３は通電電圧が約９８Ｖであると推定する。このとき、制御装置１２３はヒータ出力を３８４Ｗから１０４％に向上させ、ヒータ出力を４００Ｗに引き上げる。
【００７８】
そして、Ｐ４点に示すように、ヒータ周辺温度Ｔｈが約７８℃で室温Ｔｓが２０℃になれば、Ｔｈ−Ｔｓが５８℃であり、制御装置１２３は通電電圧が約９９Ｖであると推定する。このとき、制御装置１２３はヒータ出力を３８４Ｗに保つ。
【００７９】
Ｐ５点に示すように、ヒータ周辺温度Ｔｈが約７８℃で室温Ｔｓが２０℃になれば、Ｔｈ−Ｔｓが５８℃であり、制御装置１２３は通電電圧が約１００Ｖであると推定する。このとき、制御装置１２３はヒータ出力を４００Ｗに保つ。
【００８０】
ただし、本発明に係るヒータ出力制御は前記実施形態に限定されない。例えば、前記実施形態では、ステップＳ３−１で通電電圧が９５Ｖ以下であると判断されると、ステップＳ４−１でヒータ出力を一定時間、「強」に切り替えているが、ステップＳ３−１で通電電圧が所定の値以下であると判断されると、ユーザに低電圧エラー報知を行う形態を採用してもよい。具体的には、ヒータ周辺温度Ｔｈが２９〜３６℃、室温Ｔｓが１〜８℃でＴｈ−Ｔｓが２１〜３５℃であり、推定消費電力が２９１Ｗ〜３３０Ｗの場合、ステップＳ３−１で推定される通電電圧が９１Ｖ以下であれば、Ｑ８８に示すように、低電圧エラー報知を行ってもよい。
【００８１】
同様に、ステップＳ１０−１で通電電圧が１０５Ｖ以上であると判断されると、ステップＳ１１−１でヒータ出力を一定時間、「弱」に切り替えているが、ステップＳ１１−１で通電電圧が所定の値以上であると判断されると、ユーザに高電圧エラー報知を行う形態を採用してもよい。具体的には、ヒータ周辺温度Ｔｈが９３〜１００℃、室温Ｔｓが１〜８℃でＴｈ−Ｔｓが８５〜９９℃であり、推定消費電力が４７０Ｗ〜５０９Ｗの場合、ステップＳ１０−１で推定される通電電圧が１０８Ｖ以上であれば、Ｑ１１１に示すように、高電圧エラー報知を行ってもよい。
【００８２】
また、前記実施形態では、ヒータ６４の加熱動作制御としてヒータ出力を「弱」、または「強」に切り替えたが、ヒータ出力を一定にしたままヒータ６４をオンまたはオフし、ヒータ６４の駆動時間を制御することで、ヒータの加熱動作を制御してもよい。図１２に示すフローチャートでは、ステップＳ３−２で制御装置１２３が、通電電圧は９７Ｖ以下であると判断するとステップＳ４−２に進み、ヒータ６４のオン状態を維持する。そして、再度、通電電圧を推定し、ステップＳ７−２で通電電圧は９７Ｖ以下であると制御装置１２３が判断するとステップＳ４−２戻り、ヒータ６４のオン状態を維持する。ステップＳ７−２で通電電圧が９７Ｖよりも大きいと制御装置１２３が判断すると、ステップＳ１に戻る。
【００８３】
ステップＳ８−２で制御装置１２３が、通電電圧は９７Ｖから１０３Ｖの間であると判断するとステップＳ９−２に進み、ヒータ６４駆動時間を１０６秒オン、１４秒オフのサイクルに切り替える。そして、ステップＳ１に戻る。
【００８４】
ステップＳ１０−２で制御装置１２３が、通電電圧は１０３Ｖ以上であると判断するとステップＳ１１−２に進み、ヒータ６４の駆動時間を９３秒オン、２７秒オフのサイクルに切り替える。そして、ステップＳ１２に進み、制御装置１２３は再度、Ｔｈ−Ｔｓを計算し消費電力を推定し、ステップＳ１３で、ヒータへの通電電圧を推定する。ステップＳ１４−２で通電電圧は１０３Ｖ以上であると制御装置１２３が判断するとステップＳ１１−２に戻り、再度、ヒータ６４の駆動時間を９３秒オン、２７秒オフのサイクルに切り替える。ステップＳ１４−２で通電電圧が１０３Ｖよりも小さいと制御装置１２３が判断すると、ステップＳ１に戻る。
【００８５】
以上の構成により、ヒータ６４への通電電圧が高くヒータ発熱量が多い場合には、ヒータ６４の駆動時間を短くなるように切り替える。従って、ヒータ発熱量を低下させることにより、除湿ロータ加熱温度も低下し、除湿ロータ５１が熱により劣化するのを防止することができる。
【００８６】
更に、ヒータ６４の加熱動作制御として、ヒータ６４の抵抗値を切り替える構成を採用し得る。ここで使用するヒータ６４は、図１３（ａ）に示すように、抵抗が２２．２Ωの第１ヒータ１３１ａと、抵抗が２５．０Ωの第２ヒータ１３２ａと、抵抗が２８．６Ωの第３ヒータ１３３ａとが並列に接続されている。また、これらのヒータ１３１ａ、１３２ａ、１３３ａに接続される電源１３４の電圧は１００Ｖである。このヒータ６４では、第１ヒータ１３１ａと直列に接続された第１リレー１３１ｂをオンにし、第２ヒータ１３２ａと直列に接続された第２リレー１３２ｂおよび第３ヒータ１３３ａと直列に接続された第３リレー１３３ｂをオフにすることで、ヒータの加熱動作を「強」にすることができる。このとき、ヒータ発熱量Ｗ＝１００２／２２．２＝４５０Ｗになる。次に、第２リレー１３２ｂをオンにし、第１リレー１３１ｂおよび第３リレー１３３ｂをオフにすることで、ヒータ６４の加熱動作を「中」にすることができる。このとき、ヒータ発熱量Ｗ＝１００２／２５．０＝４００Ｗになる。そして、第３リレー１３３ｂをオンにし、第１リレー１３１ｂおよび第２リレー１３２ｂをオフにすることで、ヒータ６４の加熱動作を「弱」にすることができる。このとき、ヒータ発熱量Ｗ＝１００２／２８．６＝３５０Ｗになる。このヒータ６４は通常運転時、「中」に設定されている。
【００８７】
図１３（ａ）ではそれぞれ抵抗値の異なる第１ヒータ１３１ａ、第２ヒータ１３２ａまたは第３ヒータ１３３ａに切り替えることでヒータ発熱量を制御したが、図１３（ｂ）に示すように、抵抗値が同じ２００Ωの第４ヒータ１３５ａおよび第５ヒータ１３６ａと、抵抗値が２８．６Ωの第６ヒータ１３７ａとを並列に接続し、第４リレー１３５ｂ、第５リレー１３６ｂまたは第６リレー１３７ｂを切り替えることで、抵抗を切り替える構成も採用し得る。
【００８８】
このヒータ６４では、第４リレー１３５ｂ、第５リレー１３６ｂおよび第６リレー１３７ｂをオンにすることで、ヒータ６４の加熱動作を「強」にすることができる。このとき、ヒータ発熱量Ｗ＝１００２／２００＋１００２／２００＋１００２／２８．０＝４５０Ｗになる。次に、第５リレー１３６ｂおよび第６リレー１３７ｂをオンにし、第４リレー１３５ｂをオフにすることで、ヒータの加熱動作を「中」にすることができる。このとき、ヒータ発熱量Ｗ＝１００２／２００＋１００２／２８．６＝４００Ｗになる。そして、第６リレー１３７ｂをオンにし、第４リレー１３５ｂおよび第５リレー１３６ｂをオフにすることで、ヒータ６４の加熱動作を「弱」にすることができる。このとき、ヒータ発熱量Ｗ＝１００２／２８．６＝３５０Ｗになる。これにより、ヒータ６４の加熱動作を「弱」、「中」、「強」の間で前記と同様に切り替えることができる。
【符号の説明】
【００８９】
１１  除湿機
５１  除湿ロータ（除湿手段）
６４  ヒータ（加熱手段）
１２１  ヒータサーミスタ（加熱手段周辺温度検出手段）
１２２  室温サーミスタ（室温検出手段）
１２３  制御装置（制御手段）
【図１】
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【図２】
2011031165.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011031165.tif 000008
【図７】
2011031165.tif 000009
【図８】
2011031165.tif 000010
【図９】
2011031165.tif 000011
【図１０】
2011031165.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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