(57)【要約】      （修正有）【課題】除湿ロータの回転に正逆回転駆動可能で、安価なものを使用したとしても、誤動作を発生させることのない除湿機の提供。【解決手段】除湿通路と再生通路を備えたケーシング２１と、除湿ロータ５１と、除湿ロータ５１を正転方向に回転駆動する駆動手段４９と、除湿通路内に配置される第１ファン４７と、再生通路内に配置される第２ファン６３と、再生通路内に配置される加熱ヒータ６４と、再生通路の一部を構成する熱交換器８１と、結露水を貯留するタンク１５と、除湿ロータ５１の回転状態を検出する回転状態検出手段５７と、回転状態検出手段５７によって除湿ロータ５１が停止又は逆転方向に回転していることが検出されれば、加熱ヒータ６４による加熱と、駆動手段４９による除湿ロータ５１の回転を一旦停止させた後、駆動手段４９を再起動して除湿ロータ５１を再度回転駆動させる制御手段１２０とを備える。【選択図】図１
2011031141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
除湿通路と再生通路を備えたケーシングと、
前記両通路に跨って回転可能に配置された除湿ロータと、
前記除湿ロータを正転方向に回転駆動する駆動手段と、
前記除湿通路内に配置され、周囲の空気を吸引して前記除湿ロータで除湿することにより得られた乾燥空気を周囲に排出する第１ファンと、
前記再生通路内に配置され、再生空気を循環させる第２ファンと、
前記再生通路内に配置され、前記再生空気と除湿ロータを加熱する加熱ヒータと、
前記再生通路の一部を構成し、内部を流動する再生空気を、外部を通過する空気により冷却して結露させる熱交換器と、
前記熱交換器により得られた結露水を貯留するタンクと、
を備えた除湿機であって、
前記除湿ロータの回転状態を検出する回転状態検出手段と、
前記駆動手段により除湿ロータを回転駆動しているとき、前記回転状態検出手段によって除湿ロータが停止又は逆転方向に回転していることが検出されれば、前記加熱ヒータによる加熱と、前記駆動手段による除湿ロータの回転を一旦停止させた後、前記駆動手段を再起動して除湿ロータを再度回転駆動させる制御手段と、
をさらに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、前記駆動手段を再起動して除湿ロータを再度回転駆動させた後、前記回転状態検出手段によって除湿ロータが正転方向に回転していることが検出されれば、前記加熱ヒータによる加熱を再開させることを特徴とする請求項１に記載の除湿機。
【請求項３】
異常を報知するための異常報知手段を、さらに備え、
前記制御手段は、前記駆動手段を再起動しても、前記回転状態検出手段によって除湿ロータが停止又は逆転方向に回転していることが検出される状態が所定回数繰り返されることにより、前記異常報知手段により異常報知して、第２ファン及び加熱ヒータを停止すると共に、駆動手段及び第１ファンの駆動を続行して除湿ロータの冷却運転を行った後、駆動手段及び第１ファンの駆動を停止させることを特徴とする請求項１に記載の除湿機。
【請求項４】
前記除湿ロータは、ロータ本体と、該ロータ本体の外周部を保持する保持部材とからなり、該保持部材は突出部を備え、
前記回転状態検出手段は、前記除湿ロータが回転することにより前記突出部を検出してパルス信号を出力し、
前記制御手段は、前記回転状態検出手段から出力されるパルス信号に基づいて、前記除湿ロータの回転状態を判断することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の除湿機。
【請求項５】
前記除湿ロータの保持部材に設ける突出部は、除湿ロータの回転中心から外径側に延びる直線に対して非対称な被検出部を備えることにより、前記回転状態検出手段から出力されるパルス信号の波形を、除湿ロータの回転方向の違いに応じたものとしたことを特徴とする請求項４に記載の除湿機。
【請求項６】
前記除湿ロータは、ロータ本体と、該ロータ本体の外周部を保持するロータホルダとからなり、
前記ケーシングは、少なくとも除湿ロータの下半部の２箇所で回転可能に支持する支持部材を回転可能に備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の除湿機。
【請求項７】
前記保持部材は、外周面にギア部を備え、
前記支持部材は、保持部材のギア部に噛合する、駆動手段に連結された駆動ギアと、除湿ロータを回転可能に支持する支持ギアとからなり、
前記回転状態検出手段は、前記支持ギアのギア部を検出することによりパルス信号を出力するものであることを特徴とする請求項６に記載の除湿機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除湿機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、除湿機では、除湿ロータの回転中心軸を介して動力源からの動力を伝達することにより回転可能としたものがある（特許文献１、２参照）。また、除湿ロータの外周部に設けた保護リングの外周面に歯部を形成し、この歯部に複数箇所に設けたギア部を噛合させ、ギア部の１つに駆動源から動力を伝達することにより回転駆動可能としたものもある（特許文献３参照）。
【０００３】
ところで、除湿ロータは、除湿通路を通過する空気から吸湿し、再生通路を横切る際、吸湿水が蒸発されることにより再生される。このとき、加熱された除湿ロータは、その直後に冷却される。
【０００４】
前記いずれの除湿機であっても、除湿ロータを回転させるための駆動源として、安価なシンクロナスモータを使用することが一般的である。このシンクロナスモータは、交流電源の周波数に比例した正確な回転速度で正逆回転駆動であり、クラッチ機構を内蔵することにより一方向にのみ回転するように回転方向が規制されている。
【０００５】
しかしながら、シンクロナスモータを使用した場合、クラッチ機構が正常に動作せず、除湿ロータの回転方向が希に逆向きになることがある。そして、除湿ロータが逆回転してしまうと、除湿ロータを再生させる際に加熱されてから冷却されていたものが、逆に冷却されてから加熱されるという不適切なものとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２６２２１３号公報
【特許文献２】特許第４１２２７２６号公報
【特許文献３】特開２００８−７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、除湿ロータの回転にシンクロナスモータ等の正逆回転駆動可能で、安価なものを使用したとしても、常に、その回転方向を適切に検出して誤動作を発生させることのない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】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
除湿通路と再生通路を備えたケーシングと、
前記両通路に跨って回転可能に配置された除湿ロータと、
前記除湿ロータを正転方向に回転駆動する駆動手段と、
前記除湿通路内に配置され、周囲の空気を吸引して前記除湿ロータで除湿することにより得られた乾燥空気を周囲に排出する第１ファンと、
前記再生通路内に配置され、再生空気を循環させる第２ファンと、
前記再生通路内に配置され、前記再生空気と除湿ロータを加熱する加熱ヒータと、
前記再生通路の一部を構成し、内部を流動する再生空気を、外部を通過する空気により冷却して結露させる熱交換器と、
前記熱交換器により得られた結露水を貯留するタンクと、
を備えた除湿機であって、
前記除湿ロータの回転状態を検出する回転状態検出手段と、
前記駆動手段により除湿ロータを回転駆動しているとき、前記回転状態検出手段によって除湿ロータが停止又は逆転方向に回転していることが検出されれば、前記加熱ヒータによる加熱と、前記駆動手段による除湿ロータの回転を一旦停止させた後、前記駆動手段を再起動して除湿ロータを再度回転駆動させる制御手段と、
をさらに備えたものである。
【０００９】
この構成により、回転状態検出手段により除湿ロータが停止又は逆回転していることが検出されれば、加熱ヒータによる加熱と除湿ロータの回転とを停止させるので、除湿ロータの加熱及び冷却状態が不適切なままの状態で除湿運転が続行されることがない。
【００１０】
前記制御手段は、前記駆動手段を再起動して除湿ロータを再度回転駆動させた後、前記回転状態検出手段によって除湿ロータが正転方向に回転していることが検出されれば、前記加熱ヒータによる加熱を再開させるのが好ましい。
【００１１】
この構成により、駆動手段を再起動することにより除湿ロータが適切な方向に回転しだせば、自動的に、加熱ヒータによる加熱を再開して通常の除湿運転に復帰させることが可能となる。
【００１２】
異常を報知するための異常報知手段を、さらに備え、
前記制御手段は、前記駆動手段を再起動しても、前記回転状態検出手段によって除湿ロータが停止又は逆転方向に回転していることが検出される状態が所定回数繰り返されることにより、前記異常報知手段により異常報知して、第２ファン及び加熱ヒータを停止すると共に、駆動手段及び第１ファンの駆動を続行して除湿ロータの冷却運転を行った後、駆動手段及び第１ファンの駆動を停止させるのが好ましい。
【００１３】
この構成により、再起動によっても正常運転に復帰できない場合には異常報知し、かつ、運転を停止することにより、不測の事態に陥ることを未然に防止することができる。
【００１４】
前記除湿ロータは、ロータ本体と、該ロータ本体の外周部を保持する保持部材とからなり、該保持部材は突出部を備え、
前記回転状態検出手段は、前記除湿ロータが回転することにより前記突出部を検出してパルス信号を出力し、
前記制御手段は、前記回転状態検出手段から出力されるパルス信号に基づいて、前記除湿ロータの回転状態を判断するようにすればよい。
【００１５】
前記除湿ロータの保持部材に設ける突出部は、除湿ロータの回転中心から外径側に延びる直線に対して非対称な被検出部を備えることにより、前記回転状態検出手段から出力されるパルス信号の波形を、除湿ロータの回転方向の違いに応じたものとすればよい。
【００１６】
前記除湿ロータは、ロータ本体と、該ロータ本体の外周部を保持するロータホルダとからなり、
前記ケーシングは、少なくとも除湿ロータの下半部の２箇所で回転可能に支持する支持部材を回転可能に備えるのが好ましい。
【００１７】
この構成により、除湿ロータの回転中心をロータホルダの一部で補強する必要がなくなる。このため、ロータ本体の表面にロータホルダが位置して空気流れを遮ることがない。したがって、除湿ロータを通過する空気量を増大させることができ、除湿性能を高めることが可能となる。
【００１８】
前記保持部材は、外周面にギア部を備え、
前記支持部材は、保持部材のギア部に噛合する、駆動手段に連結された駆動ギアと、除湿ロータを回転可能に支持する支持ギアとからなり、
前記回転状態検出手段は、前記支持ギアのギア部を検出することによりパルス信号を出力するものとしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、回転状態検出手段によって除湿ロータの回転方向を検出し、逆転方向に回転していることが検出されることにより、加熱ヒータによる加熱と、除湿ロータの回転とを停止させることができる。したがって、除湿ロータが回転し続けて、加熱ヒータによる加熱と、冷却とが逆転するといった不具合の発生を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係る除湿機の正面側から見た状態を示す斜視図である。
【図２】図１の部分破断斜視図である。
【図３】図２の仕切部材の斜視図である。
【図４】図１を反対方向から見た状態を示す斜視図である。
【図５】図４の部分破断斜視図である。
【図６】図３を反対方向から見た状態を示す斜視図である。
【図７】本実施形態に係る除湿機の側面断面図である。
【図８】第２仕切部の斜視図である。
【図９】図８を反対方向から見た状態を示す斜視図である。
【図１０】（ａ）は図３に示す除湿ロータのギアの拡大側面図、（ｂ）は（ａ）のギアの拡大図、（ｃ）は（ａ）のギアとフォトインタラプタの断面図である。
【図１１】（ａ）は除湿ロータが正回転している状態でのフォトインタラプタの出力信号を示す図、（ｂ）は逆回転での出力信号を示す図である。
【図１２】図１の除湿機の除湿ロータを支持する構成を示す正面図である。
【図１３】図１の除湿機の再生通路を概略的に示す図である。
【図１４】図１の除湿機のヒータケースの部分拡大断面図である。
【図１５】図６のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１６】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図１７】図１の除湿機のラジエータと熱交換部との位置関係を示す断面図である。
【図１８】図１５のラジエータの部分破断斜視図である。
【図１９】図１の除湿機の熱交換部を示す斜視図である。
【図２０】図１７の熱交換部の変形例を示す平面断面図である。
【図２１】本実施形態に係る除湿機のブロック図である。
【図２２】本実施形態に係る除湿機のエラー検出処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「側」、「端」含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。
【００２２】
（１．全体構成）
図１は、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、除湿機本体１２の内部に、除湿通路と再生通路とを備え、駆動部品等は制御部１２０（図２１参照）によって駆動制御されるようになっている。
【００２３】
（１−１．除湿機本体１２）
除湿機本体１２は、図２、図５、図７等に示すように、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。
【００２４】
（１−１−１．ケーシング）
ケーシング２１は、図１に示すように、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。
【００２５】
前カバー２２は、図２に示すように、前壁２５と、上下壁２６と、両側壁２７とを備え、前壁２５には除湿機１１内部に空気を取り込む吸気口２８が形成されている。吸気口２８は、横方向に連続する複数のスリット２９で構成されている。
【００２６】
後カバー２３は、図５に示すように、後壁３０と、上下壁３１と、両側壁３２とを備え、上壁３１には除湿機１１内部の空気を機外に排出する排気口３３が形成されている。排気口３３は、上壁３１の前カバー２２とは反対側の縁部に沿う長方形状の範囲で開口する格子状のものである。
【００２７】
天カバー２４は略直方体形状であり、前カバー２２と反対側の縁部には、天板３５から排気口３３に至る凹部３６が形成されている。凹部３６を構成する両内側面の間には、支軸３７を中心として開閉板３８が回動可能に取り付けられている。開閉板３８を回動させて所定の位置に位置決めすることにより、除湿機１１から機外に排出する空気流れの方向を変更可能となっている。
【００２８】
（１−１−２．仕切り部材）
仕切り部材４１は、図７に示すように、第１仕切部４２と第２仕切部４３からなる。
【００２９】
第１仕切部４２には、図２及び図３に示すように、円形開口部４４と、この円形開口部４４の側方に隣接する矩形状筒部４５とが形成されている。円形開口部４４には後述する除湿ロータ５１が配置される。矩形状筒部４５には後述するラジエータ８１が配置される。円形開口部４４及び矩形状筒部４５よりも下方側には、分離壁４６が設けられている。分離壁４６の上方側には後述する熱交換部９１が配置され、分離壁４６の下方側には結露水を回収するための貯水タンク１５が配置される。
【００３０】
第２仕切部４３の中心付近には、図７から図９に示すように、円形開口部４８が形成され、第２仕切部４３の背面側には後述するメインファン４７が配置されている。メインファン４７は、その中心に回転軸を固定したメインファン駆動モータ４９の駆動により回転するようになっている。メインファン駆動モータ４９は円形開口部４８の内縁部に固定した、中心部から３方に向かって均等に延びる支持梁４８ａに支持されている。メインファン４７の周囲には、上方に向かって延びる略半円形状の内壁５０が形成され、除湿機１１内に取り入れた空気を機外へと案内するインボリュート通路を構成している。メインファン４７からインボリュート通路に吹き出された空気は、図５中、反時計回り方向へと案内され、排気口３３を介して外部に排気される。
【００３１】
（１−２．除湿通路）
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、除湿通路を通過する空気（以下、処理空気と記載する。）に含有される水蒸気を吸着する除湿ロータ５１と、処理空気の空気流れを形成するためのメインファン４７とが配設されている。
【００３２】
（１−２−１．除湿ロータ）
除湿ロータ５１は、図１０に示すように、円板状のロータ本体５２と、ロータ本体５２の外周縁部に取り付けられたロータホルダ５３とから構成されている。ロータ本体５２の中心部には、貫通穴５４ａを有するロータベアリング５４が接着により固定されている。除湿ロータ５１は、後述するように、回転支持部材５８によって外周部を支持されており、従来のような中心軸で支持する構造は採用されていない。このため、ロータホルダ５３には、中心から径方向に向かって放射状に延びる支持リブは不要となっている。したがって、除湿ロータ５１の開口面積を増やすことができ、より多くの処理空気を通過させて除湿性能を高めることが可能である。
【００３３】
ロータ本体５２には、ゼオライトやシリカゲル等を結合させたセラミックハニカムが使用されている。ここでは、除湿ロータ５１には、例えば、３００℃から４００℃の耐熱温度の低いものを使用し、例えば、２００℃から３００℃の低温で再生（吸湿した水分の蒸発）するようにしている。なお、耐熱温度の低い除湿ロータ５１を使用できたのは、後述するように、加熱ヒータ６４としてＰＴＣヒータ等のアルミコルゲートフィンを発熱部に張り合わせたヒータを使用したからである。すなわち、このようなヒータを使用することにより、放熱性を向上させ、除湿ロータ５１の表面温度が過度に上昇することを抑制することが可能となる。また、このようなヒータは、自己温度制御特性を有し、ロータ本体５２が所定温度を超えて加熱されることがない。
【００３４】
ロータホルダ５３の外周面にはギア部５５が形成されている。ギア部５５を構成する各ギア５５ａには、除湿ロータ５１の回転及び回転方向を検出するための検出穴５６がそれぞれ形成されている。検出穴５６は、除湿ロータ５１の中心から延び、各ギア５５ａの中心を通る直線（中心線）に対して、非対称、あるいは、中心線の片側にのみ形成されている。例えば、図１０（ｂ）では、ギア５５ａの中心線に対して、除湿ロータ５１の回転方向上流側にのみ広がった扇型形状に形成されている。
【００３５】
検出穴５６は、図１０（ｃ）に示すように、発光素子５７ａと受光素子５７ｂからなる非接触式センサ、ここではフォトインタラプタ５７によって検出されるようになっている。この場合、フォトインタラプタ５７からの出力信号は、除湿ロータ５１が正回転している場合、図１１（ａ）に示すように、各ギア５５ａが通過する際には、検出時間の長い波形の次に検出時間の短い波形が形成される。一方、除湿ロータ５１が逆回転している場合、図１１（ｂ）に示すように、各ギア５５ａが通過する際には、検出時間の短い波形の次に検出時間の長い波形が形成される。したがって、フォトインタラプタ５７の出力信号により除湿ロータ５１の回転及び回転方向を検出することが可能である。なお、ここでは、特殊な処理を施す場合を除き、除湿ロータ５１は正回転させるようにしている。
【００３６】
また、除湿ロータ５１は除湿機本体１２の円形開口部４４に配設され、図１２に示すように、２箇所に設けた回転支持部材５８によって支持され、１箇所に設けた駆動ギア５９ａを介して回転する。
【００３７】
各回転支持部材５８は、第１仕切部４２の円形開口部４４の中心よりも下方側であって、第１仕切部４２の円形開口部４４の周縁に沿って配置されている。各回転支持部材５８は外周面に複数のギア５８ａを備え、ロータホルダ５３のギア部５５を構成するギア５５ａと噛合し、除湿ロータ５１の回転に従動して回転する。したがって、検出穴５６を、ロータホルダ５３のギア部５５の各ギア５５ａに代えて、図１２に示すように、回転支持部材５８の各ギア５８ａに設けることも可能である。この場合、検出穴５６を設けるために大型化していたロータホルダ５３のギア５５ａを小さくし、除湿ロータ５１を小型化することが可能となる。なお、回転支持部材５８は除湿ロータ５１を回転可能に支持することができる構成であれば、ローラ等の他の支持部材を使用することも可能である。
【００３８】
駆動ギア５９ａは、第１仕切部４２の円形開口部４４の中心よりも上方側であって、除湿ロータ５１と後述するラジエータ８１との間に第１仕切部４２の円形開口部４４の周縁に沿って配設されている。駆動ギア５９ａは、除湿ロータ駆動モータ５９の回転軸に固定され、この除湿ロータ駆動モータ５９を駆動することにより除湿ロータ５１を正回転できるようになっている。ここでは、除湿ロータ駆動モータ５９としてシンクロナスモータを使用している。シンクロナスモータは、交流電源の周波数に比例した正確な回転速度で正逆回転駆動可能なものであるが、ここでは内蔵したクラッチ機構により正回転駆動させるだけとしている。除湿ロータ駆動モータ５９の正回転駆動により除湿ロータ５１は正回転し、除湿通路を横切り、後述する再生通路の高温領域を横切った後、冷却領域を横切る。
【００３９】
（１−２−２．メインファン）
メインファン４７は、図７から図９に示すように、後カバー２３の背面側に回転可能に取り付けた、有底筒状のシロッコファンで、外周面に複数のフィンが設けられている。メインファン４７の中心にはメインファン駆動モータ４８の回転軸が固定されている。そして、メインファン駆動モータ４８を駆動してメインファン４７を回転させることにより、吸気口２９を介して除湿機本体１２内に取り込まれた空気は、除湿通路側と、後述するラジエータ８１側とに分岐して流動するようになっている（以下、ラジエータ８１側を通過する空気を冷却空気と記載する。）。
【００４０】
（１−３．再生通路）
再生通路は、除湿ロータ５１から吸湿した水分を除去するための通路であり、図１３の矢印で示す閉ループを構成し、再生空気が循環する（以下、再生通路を循環する空気を再生空気と記載する。）。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。
【００４１】
（１−３−１．ヒータユニット）
ヒータユニット６１は、図６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加熱ヒータ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を配設するために円形に形成されたファン収容部６６と、ファン収容部６６とは反対側に、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収容部６７と、ファン収容部６６とヒータ収容部６７とを連通し、除湿ロータ５１の表面上を除湿ロータ５１の中心に向かって延びる通路６８とを備えている。
【００４３】
ヒータ収容部６７は、除湿ロータ５１の中心側から周縁側に向かって形成され、除湿ロータ５１の表面と所定間隔で対向するように配置されている。ヒータ収容部６７は、ロータ本体５２の表面のうち、１/８の領域に対応する部分と対向している。ロータ本体５２の残る７/８の領域は通風可能に開口して除湿通路内に位置している。
【００４４】
ヒータ収容部６７には、図１４に示すように、断面略Ｌ字形状のヒータ反射板７１により、内部空間が、除湿ロータ５１の回転方向上流側に位置する上流側開口部７２と、除湿ロータ５１の回転方向下流側に位置する下流側開口部７３とに分割されている（ここでは、除湿ロータ５１は矢印方向に移動する。）。ヒータ反射板７１は金属製であり、ここではステンレス（ＳＵＳ４３０）が使用されている。上流側開口部７２には、除湿ロータ５１と対向するように加熱ヒータ６４が配設されており、この領域が除湿ロータ５１に加熱された再生空気を供給するための加熱領域７６となっている。一方、下流側開口部７３は、サブファン６３から吹き出された再生空気が、直接、除湿ロータ５１に供給される冷却領域７７となっている。
【００４５】
また、ヒータ収容部６７には、図１５に示すように、除湿ロータ５１の中心部に設けたロータベアリング５４の端面と面接触して取り付けられる、略円形の取付部７４が一体に形成されている。後述するロータカバー１１１には、ロータベアリング５４と対向する面に、ロータベアリング５４の貫通穴５４ａ内に挿通し、ヒータ収容部６７の取付部７４まで延びる突出部１１２が設けられている。ヒータ収容部６７の取付部７４とロータカバー１１１の突出部１１２とがネジ１１３で連結されている。これにより、ユニット本体６２を、ロータベアリング５４の端面に当接する取付部７４を基準として取り付けることができ、加熱ヒータ６４と除湿ロータ５１との隙間を一定寸法とすることが可能となる。この結果、ユニット本体６２が除湿ロータ５１に接触するのを防止しつつ、再生空気経路からの空気漏れを防ぎ、除湿能力の低下を防止することが可能となる。
【００４６】
サブファン６３は公知のシロッコファンであり、サブファン駆動モータ６３ａの駆動により回転して熱交換部９１内の空気を吸い込み、ヒータユニット６１内に吹き出すことで、再生通路内で空気を循環させる。
【００４７】
加熱ヒータ６４は、上流側開口部７２を通過する処理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に吸湿された水分を蒸発させることができ、除湿ロータ５１の吸湿能力を回復させることが可能となっている。
【００４８】
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℃の低温で再生させる低温再生型除湿ロータを使用することにより、除湿機１１の製造コストを低減している。なお、低温再生型除湿ロータは、除湿素子の吸湿スピード、吸湿性能が低いがロータホルダ５３から支持リブを不要として処理空気の通過量を増大させることにより、広い吸湿面積を確保している。
【００４９】
加熱ヒータ６４は、図示しない電源からの供給電力により発熱し、除湿ロータ５１を、通過させる再生空気を加熱して間接的に、あるいは、直接加熱する。これにより、除湿ロータ５１は吸湿した水分を蒸発させる。ここでは、加熱ヒータ６４にＰＴＣヒータを使用している。ＰＴＣヒータは、チタン酸バリウム（ＢａＴｉ０３）を主成分とする半導体セラミックからなり、放熱性能が高く、又、ワット密度（ヒータ容量をヒータ表面積で割った値で、単位面積あたりのワット数）が高くなるように設計することができる。したがって、ＰＴＣヒータの専有面積を小さくして小型化を図ることが可能となっている。ところで、ＰＴＣヒータは、ヒータ自身の温度が上がれば抵抗値を大きくして発熱量を抑制するという性能を有する。このため、ＰＴＣヒータは、所定温度（ここでは、除湿ロータ５１の低温の耐熱温度よりも低い温度）を超えて高温になることがない。したがって、除湿ロータ５１には、前述のように、耐熱性の低い低温再生型の安価なものを使用することが可能となっている。
【００５０】
加熱ヒータ６４は、ヒータ収容部６７に、除湿ロータ５１の中心から半径方向外方に向かって広がる扇状とするのが好ましい。ただし、除湿ロータ５１を十分に加熱することができる限り、加熱ヒータ６４は半径方向に沿った長方形状としてもよい。長方形状の加熱ヒータ６４を使用する場合、単位面積当たりの加熱時間は、除湿ロータ５１の内周側では長く、外周側では短くなり、除湿ロータ５１を径方向に均一に加熱することができない。この場合、加熱ヒータ６４の外周側のワット密度を大きくし、内周側のワット密度を小さくしたり、あるいは、内周側のヒータ開口部の面積を小さくしたりすればよい。
【００５１】
（１−３−２．ラジエータ）
ラジエータ８１は、図１６に示すように、加熱ヒータ６４で加熱されて除湿ロータ５１を通過した処理空気が流入する第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の上端部同士を互い連通する蓋体８４とで構成されている。また、ラジエータ８１は、後述する熱交換部９１の上方側に配置され、第１仕切部４２の矩形状筒部４５に取り付けられている（図３参照）。
【００５２】
各ラジエータ部８２、８３は、図１８に示すように、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂材料からなる複数のパイプ８５（８５ａ、８５ｂ）で構成されている。第１ラジエータ部８２は径の太いパイプ８５ａで構成され、第２ラジエータ部８３は径の細いパイプ８５ｂで構成されている。これらパイプ８５は、上端が１枚の平板形状の上板８６に、下端が１枚の平板形状の下板８７に溶着・一体化されている。これにより、各パイプ８５間の距離を一定に保ち、パイプ８５同士が接触したり、折れ曲がったりするのを防止することができる。なお、パイプ８５の中央は平板形状の中板８８に溶着すれば、より一層、各パイプ８５間の位置関係を安定させることができる点で好ましい。第１ラジエータ部８２の下端は、図１６及び図１７に示すように、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、下面に開口する中空の直方体形状で、上板８６にネジにより固定されている。したがって、ラジエータ８１内では、再生空気は、高温空気流動通路１０５から第１ラジエータ部８２を通過して上方に向かい、蓋体８４で方向変換され、第２ラジエータ部８３を下方に向かって流動した後、低温空気流動通路１０６へと流出される。
【００５３】
ラジエータ８１を２つのラジエータ部８２、８３で構成することにより、その表面積を十分に増大させることができる。また、第１ラジエータ部８２を径の太いパイプ８５ａで構成することにより、第１ラジエータ部８２内で発生した結露水が、上方に向かう再生空気の流れに拘わらず、流下させることが可能となっている。また、ラジエータ８１で発生した結露水を、その下方に配置した熱交換器９１へと流下させることができるように構成しているので、別途、結露水の排水構造を設ける必要がなく、構成を簡略化することができる。
【００５４】
（１−３−３．熱交換器）
熱交換部９１は、図１９及び図２０に示すように、中空のタンク状のものであり、熱交換部９１の上壁９２は、ラジエータ８１のパイプ８５を挿通する挿通口９３が形成された第１水平面９４と、第１水平面９４の一方の端部から除湿ロータ５１の形状に沿って湾曲する湾曲面９５と、湾曲面９５の第１水平面９４と反対側の端部から第１仕切部４２の分離壁４６に向かって斜め下方に向かって延びる傾斜面９６と、傾斜面９６の湾曲面９５と反対側の端部から水平方向に延びる第２水平面９７とから構成されている。傾斜面９６には、ロータカバー１１１と連通する連通孔９６ａが形成されている。熱交換部９１の底壁９８の最下点には、ラジエータ８１からの結露水を排水する排水口９９が設けられており、熱交換部９１の底壁９８は、ラジエータ８１の下方から排水口９９に向かう下り勾配の案内面１０１と、底壁９８の前記案内面１０１と反対側の端部から排水口９９に向かう傾斜面１０２とから構成されている。熱交換部９１の側壁１０３は、前記上壁９２及び底壁９８の端面を覆うように形成されている。一方の側壁１０３の一端側には、ヒータユニット６１のファン収容部６６側へと連通する連通口１０３ａが形成されている。
【００５５】
また、熱交換部９１は除湿機本体１２の除湿ロータ５１及びラジエータ８１の下方であって、分離壁４６よりも上方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、加熱ヒータ６４から除湿ロータ５１を通過した高温再生空気をラジエータ８１まで搬送する高温空気流動通路１０５と、ラジエータ８１で冷却された低温再生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。そして、隔壁１０４を介して、高温空気流動通路１０５を通過する高温再生空気と、低温空気流動通路１０６を通過する低温再生空気との間で熱交換させることが可能となっている。
【００５６】
隔壁１０４は、熱伝導率の高い金属材料、例えば、アルミ合金等で形成され、表裏面に複数の凹凸部１０７を備える。凹凸部１０７の凹状となった領域には、熱交換器９１の内側面からリブ１０８がそれぞれ延設されている。凹凸部１０７により、隔壁１０４の表裏面の面積を大きくすると共に、リブ１０８の働きとも相俟って、高温空気流動通路１０５及び低温空気流動通路１０６内にそれぞれ乱流を発生させることができ、より一層、高温空気流動通路１０５と低温空気流動通路１０６の間での熱交換を促進することが可能となっている。
【００５７】
高温空気流動通路１０５の一端部は、除湿ロータ５１を介してヒータ収容部６７と対向し、除湿ロータ５１の表面領域から待避するように延びるロータカバー１１１と連通し、他端部は、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。したがって、高温の再生空気は高温空気流動通路１０５内を、図１７の実線の矢印で示す方向に流動する。すなわち、再生空気はロータカバー１１１から高温空気流動通路１０５に鉛直下向きに流入し、高温空気流動通路１０５を通過して、第１ラジエータ部８２に鉛直上向きに流出することにより略Ｕ字状に流動する。したがって、再生空気よりも比重の大きい埃は、自重による落下に加えて遠心力によっても落下するので、案内面１０１を流れる結露水に付着しやすくなり、再生空気内の埃をより確実に除去することができる。
【００５８】
しかも、案内面１０１は、排水口９９から、高温空気流動通路１０５での再生空気の流動方向に沿って所定角度立ち上がっている。したがって、高温空気流動通路１０５内の高温再生空気が案内面１０１に衝突し、埃が案内面１０１を流れる結露水にも付着しやすくなるので、高温再生空気中の埃をさらに除去することができる。
【００５９】
低温空気流動通路１０６の一端部は、第２ラジエータ部８３と連通し、他端部は、ヒータユニット６１と連通している。したがって、低温の再生空気は低温空気流動通路１０６内を、図１７の点線の矢印で示す方向に流動する。
【００６０】
熱交換部９１では、低温空気流動通路１０６が除湿通路の上流側に位置し、高温空気流動通路１０５が除湿通路の下流側に位置するように除湿機本体１２に取り付けられている。吸気口２８から吸い込まれた空気は除湿通路側にも流動するが、上流側に低温空気流動通路１０６を位置させることにより、上流側に高温空気流動通路１０５を位置させる場合に比べて、吸い込まれた空気との温度差を小さくすることができる。つまり、再生空気の熱が吸い込まれた空気に奪われにくくなる。
【００６１】
また、熱交換部９１では、案内面１０１、すなわち高温空気流動通路１０５及び低温空気流動通路１０６の底面を、ここで生じた結露水の排水のみならず、ラジエータ８１で生じた結露水をも貯水タンク１０５に排水する排水通路として使用することができる。排水通路は排水口９９と、案内面１０１とから構成されている。ラジエータ８１で生じた結露水は案内面１０１に滴下し、案内面１０１の傾斜面に沿って排水口９９に向かい、排水される。排水通路を高温空気流動通路１０５及び低温空気流動通路１０６に一体的に設けているので、別部品等を用いて排水通路を設ける必要がなく、部品点数を減らして製造コストを低減することができる。
【００６２】
（１−４．制御部１２０）
制御部１２０は、図２１に示すように、前記フォトインタラプタ５７等からの入力信号に基づいて、メインファン４７、サブファン６３、加熱ヒータ６４等を制御する。
【００６３】
（２．動作）
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。
【００６４】
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、除湿通路側とラジエータ８１側とに分岐して流動する。
【００６５】
（２−１．除湿通路での空気流れ）
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を流動し、後カバー２３の排気口３３から室内に排出される。
【００６６】
除湿ロータ５１では、前述のように表裏面に支持リブが設けられておらず、除湿ロータ５１の開口面積が増え、より多くの空気を通過させることができる。
【００６７】
ラジエータ８１では、吸気口２８から吸い込まれた空気のうち、分岐した冷却空気が通過し、ラジエータ８１内を流動する再生空気と熱交換を行う。
【００６８】
（２−２．再生通路での空気流れ）
再生通路では、サブファン６３の駆動により、再生空気が通路６８を介してヒータ収容部６７に流入する。ヒータ収容部６７内に流入した再生空気は、ヒータ反射板７１により分岐され、一方は加熱ヒータ６４で加熱された後、除湿ロータ５１を通過し（高温再生空気）、他方は加熱ヒータ６４を経ずに除湿ロータ５１を通過する（低温再生空気）。
【００６９】
高温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て蒸発させる。低温再生空気は除湿ロータ５１を通過する際に、高温再生空気と加熱ヒータ６４とによって加熱された除湿ロータ５１を冷却することで、除湿通路で除湿ロータ５１を通過する空気が加熱されて機外に排出されるのを抑制する。
【００７０】
除湿ロータ５１を通過した高温再生空気及び低温再生空気は、ロータカバー１１１を介して熱交換部９１の高温空気流動通路１０５に流入する。高温空気流動通路１０５は横方向に長いので、再生空気の移動距離が長くなる。よって、再生空気に含まれる埃を自重により落ちやすくし、底壁９８に生じる結露水に付着させて除去することができる。また、高温空気流動通路１０５の再生空気は案内面１０１に衝突し、再生空気中の埃が案内面１０１を流れる結露水にも付着しやすくなるので、埃をさらに除去することができる。そして、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内を略水平方向に移動し、第１ラジエータ部８２を鉛直上方に移動する。これにより、再生空気は略Ｕ字型に搬送されるので、再生空気よりも比重の大きい埃は自重による滴下に加えて、遠心力によっても落下するので、案内面１０１を流れる結露水に付着し、再生空気内の埃をより確実に除去することができる。
【００７１】
高温空気流動通路１０５を通過した再生空気は、第１ラジエータ部８２に流入し、パイプ８５ａ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、再生空気中の水分が結露する。結露水は、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。このように、排水通路を底壁９８に一体に設けているので、別部品等を用いて排水通路を設ける必要がなく、除湿機１１の部品点数を減らし製造コストを低減することができる。また、第１ラジエータ部８２を構成するパイプ８５ａの断面積が大きいので、上方に再生空気を搬送しつつパイプ８５ａ内で発生する結露水を、パイプ８５ａの下端まで導き、排水することができる。
【００７２】
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、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冷却空気の上流側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。
【００７３】
また、熱交換部９１内では、隔壁１０４を介して高温空気流動通路１０５と低温空気流動通路１０６内を再生空気が対向する方向に流動するので、隔壁１０４を介して高温の再生空気と低温の再生空気とが熱交換を行うことができる。これにより、ラジエータ８１に流入する前の高温の再生空気を予め冷却し、加熱ヒータ６４に流入する前の低温再生空気を予め加熱することができる。
【００７４】
低温空気流動通路１０６から流出した再生空気は、サブファン６３によりヒータ収容部６７に向かって再び供給されて循環する。
【００７５】
（２−３．エラー検出）
ところで、前記除湿機では、前述のように、除湿ロータ５１の回転にシンクロナスモータを使用している。このため、初期駆動時、希に除湿ロータ５１が逆回転し、適切な除湿運転を行うことができないことがある。そこで、フォトインタラプタ５７からの出力信号に基づいて除湿ロータ５１が逆回転していないか否かを検出しておき、逆回転した場合には次のような運転制御を実行する。
【００７６】
すなわち、図２２のフローチャートに示すように、除湿ロータ５１が停止又は逆回転したことが検出されれば（ステップＳ１）、加熱ヒータ６４への通電を停止し（ステップＳ２）、除湿ロータ５１の加熱を強制的に中止する。また、除湿ロータ駆動モータ５９への通電を停止し（ステップＳ３）、除湿ロータ５１の逆回転している場合には一旦停止させる。そして、所定時間経過後（ステップＳ４）、除湿ロータ駆動モータ５９への通電を再開する（ステップＳ５）。これにより、除湿ロータ駆動モータ５９への通電に拘わらず、停止や逆転駆動するという問題はほぼ解決される。
【００７７】
そこで、除湿ロータ５１が正回転していることが検出されれば（ステップＳ１：ＮＯ）、加熱ヒータ６４への通電を再開し（ステップＳ６）、通常通り、除湿運転を続行する。一方、除湿ロータ駆動モータ５９への通電を再開しても、除湿ロータ５１が停止又は逆回転し、前記処理を設定回数繰り返しても同様な結果が得られるのであれば（ステップＳ７：ＮＯ）、再起動によっては解決できないものと判断し、ユーザにブザー等により異常状態であることを報知する（ステップＳ８）。この場合、加熱ヒータ６４への通電及びサブファン６３の回転を停止した状態で、メインファン４７を回転して除湿ロータ５１に空気を通過させて冷却させた後（ステップＳ９）、所定時間経過すれば（ステップＳ１０）、全ての駆動を停止して運転を中止する（ステップＳ１１）。したがって、除湿ロータ５１が加熱されたままの状態で停止してしまうことがなく、安全面で優れている。
【００７８】
このように、安価なシンクロナスモータを使用した場合であっても、除湿ロータ５１の回転状態を検出し、停止あるいは逆回転の状態であれば、再起動により、簡単に正常な運転に復帰させることができる。また、複数回再起動しても正常な運転に復帰できない場合には、故障であると判断し、異常状態である旨を報知するようにしている。しかも、除湿ロータ５１の冷却を行った後、停止するようにしている。したがって、異常が発生した場合であっても、安全面に十分に考慮して停止させることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１１…除湿機
１２…除湿機本体
１５…貯水タンク
２１…ケーシング
２２…前カバー
２３…後カバー
２４…天カバー
２５…前壁
２６…上下壁
２７…両側壁
２８…吸気口
３０…後壁
３１…上下壁
３２…両側壁
３３…排気口
３５…天板
３６…凹部
３７…支軸
３８…開閉板
４１…仕切り部材
４２…第１仕切部
４３…第２仕切部
４４…円形開口部
４５…矩形状筒部
４６…分離壁
４７…メインファン（第１ファン）
４８…円形開口部
４９…メインファン駆動モータ（駆動手段）
５０…内壁
５１…除湿ロータ
５２…ロータ本体
５３…ロータホルダ
５４…ロータベアリング
５４ａ…貫通穴
５５…ギア部
５５ａ…ギア
５６…検出穴
５７…フォトインタラプタ（回転状態検出手段）
５８…回転支持部材
５９…除湿ロータ駆動モータ
５９ａ…駆動ギア
６１…ヒータユニット
６２…ユニット本体
６３…サブファン（第２ファン）
６４…加熱ヒータ
６６…ファン収容部
６７…ヒータ収容部
６８…通路
７１…ヒータ反射板
７２…上流側開口部
７３…下流側開口部
７４…取付部
７６…加熱領域
７７…冷却領域
８１…ラジエータ（熱交換器）
８２…第１ラジエータ部
８３…第２ラジエータ部
８４…蓋体
８５ａ…径の太いパイプ
８５ｂ…径の細いパイプ
８６…上板
８７…下板
８８…中板
９１…熱交換部
９２…上壁
９３…挿通口
９４…第１水平面
９５…湾曲面
９６…傾斜面（上壁）
９７…第２水平面
９８…底壁
９９…排水口
１０１…案内面
１０２…傾斜面（底壁）
１０３…側壁
１０４…隔壁
１０５…高温空気流動通路
１０６…低温空気流動通路
１０７…凹凸部
１１１…ロータカバー
１１２…突出部
１１３…ネジ
１２０…制御部（制御手段）
【図１】
2011031141.tif 000003
【図２】
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【図３】
2011031141.tif 000005
【図４】
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【図５】
2011031141.tif 000007
【図６】
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【図７】
2011031141.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2011031141.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2011031141.tif 000021
【図２０】
2011031141.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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