(57)【要約】【課題】湿度検出手段を用いた場合にも、結露検出対象における結露の発生の有無を十分な検出精度で予測することが可能な結露検出装置を提供する。【解決手段】この結露検出部１００（結露検出装置）は、結露検出位置Ａの第１室Ｂにおいて、結露検出対象１の温度Ｔ１を検出する温度センサ２０と、結露検出位置Ａの第１室Ｂに近接する第１室Ｃにおいて、相対湿度および温度Ｔ２を検出する温湿度センサ３０と、温湿度センサ３０により検出される温度Ｔ２を上昇させるためのヒータ４０と、温度センサ２０により検出される温度Ｔ１と、温湿度センサ３０により検出される相対湿度および温度Ｔ２とから、結露検出位置Ａにおける結露の発生の有無を予測するＣＰＵ５１とを備える。ＣＰＵ５１は、相対湿度が高い場合に、温度Ｔ２を上昇させるようにヒータ４０を制御するように構成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
結露検出位置の第１領域において、結露検出対象の第１温度を検出する温度検出手段と、
前記結露検出位置の第１領域に近接する第２領域において、相対湿度および第２温度を検出する温湿度検出手段と、
前記温湿度検出手段により検出される前記第２温度を上昇させるためのヒータと、
前記温度検出手段により検出される前記第１温度と、前記温湿度検出手段により検出される前記相対湿度および前記第２温度とから、前記結露検出対象における結露の発生の有無を予測する制御部とを備え、
前記制御部は、前記相対湿度が高い場合に、前記第２温度を上昇させるように前記ヒータを制御するように構成されている、結露検出装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記相対湿度が前記温湿度検出手段の検出上限近傍に達した場合に、前記第２温度を上昇させるように前記ヒータを制御するように構成されている、請求項１に記載の結露検出装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記温湿度検出手段により検出される前記相対湿度と前記第２温度とから露点を求めるとともに、求めた前記露点が前記温度検出手段により検出される前記第１温度以上である場合に、結露が発生すると予測するように構成されている、請求項１または２に記載の結露検出装置。
【請求項４】
前記第１領域と前記第２領域とは、熱的に分離されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の結露検出装置。
【請求項５】
前記第１領域と前記第２領域とは、前記第１領域と前記第２領域との間に配置された断熱材を介して熱的に分離されている、請求項４に記載の結露検出装置。
【請求項６】
前記温湿度検出手段および前記ヒータは、前記第２領域において、透湿性を有する筐体に覆われている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の結露検出装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記温度検出手段により検出される前記第１温度と、前記温湿度検出手段により検出される前記相対湿度および前記第２温度とから、所定時間経過後の前記結露検出対象における結露の発生の有無を予測するように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の結露検出装置。
【請求項８】
結露検出対象部分と、
前記結露検出対象部分の結露検出位置に配置される結露検出部とを備え、
前記結露検出部は、
前記結露検出位置の第１領域において、前記結露検出対象部分の第１温度を検出する温度検出手段と、
前記結露検出位置の第１領域に近接する第２領域において、相対湿度および第２温度を検出する温湿度検出手段と、
前記温湿度検出手段により検出される前記第２温度を上昇させるためのヒータと、
前記温度検出手段により検出される前記第１温度と、前記温湿度検出手段により検出される前記相対湿度および前記第２温度とから、前記結露検出対象における結露の発生の有無を予測する制御部とを含み、
前記制御部は、前記相対湿度が高い場合に、前記第２温度を上昇させるように前記ヒータを制御するように構成されている、機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、結露検出装置および機器に関し、特に、結露の発生の有無を予測する結露検出装置および結露検出部を備える機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、結露の発生の有無を予測する結露検出装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、吸湿性樹脂に炭素粉を分散させた抵抗被膜からなるセンサ部と、結露の発生を予測する予想部とを備え、結露が発生しやすい音響機器（結露検出対象）に設けられた結露検出装置が開示されている。この結露検出装置の予想部は、センサ部から出力される出力信号のレベル量Ｖｎが所定の値（所定のレベル量）Ｖｔｈよりも大きい場合と、出力信号のレベル変化量ΔＶｎが所定の値（所定のレベル変化量）ΔＶｔｈよりも大きい場合との少なくともいずれか一方を満たす場合に、結露の発生を予測するように構成されている。
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載された結露検出装置では、センサ部において実際に結露が発生した場合には、吸湿性樹脂から水分が抜けるまで次の結露の検出ができないという問題点がある。
【０００５】
そこで、上記特許文献１に示すような結露検出センサを用いずに、吸着する水分の量により誘電率やインピーダンスの値が変化する感湿素子を有する湿度センサ（湿度検出手段）を用いて、結露を検出する結露検出装置を用いることも考えられる。この湿度センサを用いて結露を検出する結露検出装置では、湿度センサにおいて検出した相対湿度が１００ＲＨ％近くになった際に、結露の発生が予測されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−４０５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、湿度センサを用いて結露を検出する結露検出装置では、相対湿度が１００ＲＨ％に近い高い相対湿度状態において、誘電率やインピーダンスの値の変化が検出しにくくなり、その結果、感湿素子の相対湿度に対する応答性が低下するという不都合がある。このため、高い相対湿度状態では、結露の発生の有無を十分な検出精度で予測することができないという問題点がある。
【０００８】
この発明は、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、この発明の１つの目的は、湿度検出手段を用いた場合にも、結露検出対象における結露の発生の有無を十分な検出精度で予測することが可能な結露検出装置および結露検出部を備える機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の第１の局面による結露検出装置は、結露検出位置の第１領域において、結露検出対象の第１温度を検出する温度検出手段と、結露検出位置の第１領域に近接する第２領域において、相対湿度および第２温度を検出する温湿度検出手段と、温湿度検出手段により検出される第２温度を上昇させるためのヒータと、温度検出手段により検出される第１温度と、温湿度検出手段により検出される相対湿度および第２温度とから、結露検出位置における結露の発生の有無を予測する制御部とを備え、制御部は、相対湿度が高い場合に、第２温度を上昇させるようにヒータを制御するように構成されている。
【００１０】
この発明の第１の局面による結露検出装置では、上記のように、制御部により、相対湿度が高い場合に、温湿度検出手段により検出される第２温度を上昇させるようにヒータが制御されることによって、相対湿度が高い場合に第２温度を上昇させることにより、温湿度検出手段により検出される相対湿度の分母である飽和水蒸気量を大きくすることができ、その結果、相対湿度を低下させることができる。これにより、温湿度検出手段において相対湿度に対する応答性が低下するのを抑制することができるので、温湿度検出手段を用いた場合でも、結露検出対象における結露の発生の有無を十分な検出精度で予測することができる。
【００１１】
上記第１の局面による結露検出装置において、好ましくは、制御部は、相対湿度が温湿度検出手段の検出上限近傍に達した場合に、第２温度を上昇させるようにヒータを制御するように構成されている。このように構成すれば、相対湿度が温湿度検出手段の検出上限近傍であり、特に検出精度が低下しやすい場合にのみヒータを駆動させることによって、ヒータを最小限の範囲だけ駆動させることができるので、結露検出対象における結露の発生の有無を十分な検出精度で予測しつつ、結露検出装置における消費電力を低減することができる。
【００１２】
上記第１の局面による結露検出装置において、好ましくは、制御部は、温湿度検出手段により検出される相対湿度と第２温度とから露点を求めるとともに、求めた露点が温度検出手段により検出される第１温度以上である場合に、結露が発生すると予測するように構成されている。このように構成すれば、ヒータにより第２温度が上昇して第１温度と異なる値になったとしても、相対湿度および第２温度から求められた露点と、結露検出対象の第１温度とを比較することによって、確実に、結露検出対象における結露の発生の有無を予測することができる。
【００１３】
上記第１の局面による結露検出装置において、好ましくは、第１領域と第２領域とは、熱的に分離されている。このように構成すれば、ヒータにより第２領域での第２温度が上昇した場合であっても、熱的に分離された第１領域に第２領域からの熱が伝わるのを抑制することができる。これにより、ヒータによる第２領域からの熱に起因して第１領域の温度検出手段において検出される第１温度が、結露検出対象の実際の温度よりも大きくなるのを抑制することができる。
【００１４】
この場合、好ましくは、第１領域と第２領域とは、第１領域と第２領域との間に配置された断熱材を介して熱的に分離されている。このように構成すれば、断熱材を用いることによって、第１領域と第２領域とを容易に熱的に分離することができる。また、第１領域と第２領域との間に断熱材を配置することによって、第１領域と第２領域とを、熱的に分離した状態で互いに近接する位置に容易に配置することができるので、結露検出装置が大型化するのを抑制することができる。
【００１５】
上記第１の局面による結露検出装置において、好ましくは、温湿度検出手段およびヒータは、第２領域において、透湿性を有する筐体に覆われている。このように構成すれば、結露検出位置に気流が発生している場合であっても、温湿度検出手段およびヒータが共に筐体に覆われているので、気流によりヒータからの熱が外部に放出されるのを抑制することができる。これにより、温湿度検出手段により検出される第２温度を確実に上昇させることができる。さらに、気流により第２領域からの熱が第１領域に到達するのを抑制することができるので、温度検出手段において検出される第１温度が、結露検出対象の実際の温度よりも大きくなるのを抑制することができる。また、温湿度検出手段が透湿性を有する筐体に覆われていることによって、筐体に覆われた温湿度検出手段により検出される相対湿度と、結露検出位置における実際の相対湿度とが異なるのを抑制することができるので、筐体により温湿度検出手段が覆われている状態であっても、温湿度検出手段における相対湿度の検出精度が低下するのを抑制することができる。
【００１６】
上記第１の局面による結露検出装置において、好ましくは、制御部は、温度検出手段により検出される第１温度と、温湿度検出手段により検出される相対湿度および第２温度とから、所定時間経過後の結露検出対象における結露の発生の有無を予測するように構成されている。このように構成すれば、早期に結露の発生の有無を予測することができるので、結露検出対象において結露が発生するのを効果的に抑制することができる。
【００１７】
この発明の第２の局面による機器は、結露検出対象部分と、結露検出対象部分の結露検出位置に配置される結露検出部とを備え、結露検出部は、結露検出位置の第１領域において、結露検出対象部分の第１温度を検出する温度検出手段と、結露検出位置の第１領域に近接する第２領域において、相対湿度および第２温度を検出する温湿度検出手段と、温湿度検出手段により検出される第２温度を上昇させるためのヒータと、温度検出手段により検出される第１温度と、温湿度検出手段により検出される相対湿度および第２温度とから、結露検出対象における結露の発生の有無を予測する制御部とを含み、制御部は、相対湿度が高い場合に、第２温度を上昇させることによって相対湿度を低下させるように、ヒータを制御するように構成されている。
【００１８】
この発明の第２の局面による機器では、上記のように、制御部により、相対湿度が高い場合に、温湿度検出手段により検出される第２温度を上昇させるようにヒータが制御されることによって、相対湿度が高い場合に第２温度を上昇させることにより、温湿度検出手段により検出される相対湿度の分母である飽和水蒸気量を大きくすることができ、その結果、相対湿度を低下させることができる。これにより、温湿度検出手段において相対湿度に対する応答性が低下するのを抑制することができるので、温湿度検出手段を用いた場合でも、結露検出対象における結露の発生の有無を十分な検出精度で予測することができる。この結果、機器において結露が発生するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、上記のように、温湿度検出手段を用いた場合でも、結露の発生の有無を十分な検出精度で予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態による結露検出部を備える空調機の制御構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態による結露検出部の概略的な構成を示した側面図である。
【図３】図２の２００−２００線に沿った断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による結露検出部の結露予測に関するＣＰＵの処理フローを示した図である。
【図５】本発明の第２実施形態による結露検出部の所定時間経過後の結露の発生の予測を説明するための図である。
【図６】本発明の第２実施形態による結露検出部の結露予測に関するＣＰＵの処理フローを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
（第１実施形態）
図１および図２を参照して、本発明の第１実施形態による空調機１０１の構成について説明する。なお、空調機１０１は、本発明の「機器」の一例である。
【００２３】
第１実施形態による空調機１０１は、図１に示すように、配管や板金部材などの結露検出対象１の結露検出位置Ａ（図２参照）に配置された結露検出部１００と、結露検出位置Ａ近傍に配置されたヒータ１０１ａと、ヒータ１０１ａの制御を行う制御部１０１ｂとを備えている。また、制御部１０１ｂは、結露検出部１００から出力された結露信号に基づいて、結露検出対象１の結露検出位置Ａにおける温度（温度Ｔ１）を上昇させるように、ヒータ１０１ａの制御を行うように構成されている。これにより、ヒータ１０１ａからの熱により結露検出対象１の温度が上昇することによって、結露検出対象１における結露の発生および進展が抑制されるように構成されている。また、結露検出部１００は、結露検出位置Ａにおける結露検出対象１における結露の発生の有無の予測を行うとともに、結露の発生を予測した際には、制御部１０１ｂに結露信号を出力するように構成されている。なお、結露検出対象１は、本発明の「結露検出対象部分」の一例であり、結露検出部１００は、本発明の「結露検出装置」の一例である。また、温度Ｔ１は、本発明の「第１温度」の一例である。
【００２４】
次に、図１〜図３を参照して、結露検出部１００の構成について詳細に説明する。
【００２５】
結露検出部１００は、図２および図３に示すように、筐体１０と、筐体１０内に配置された温度センサ２０、温湿度センサ３０、ヒータ４０および制御装置５０とを備えている。なお、温度センサ２０および温湿度センサ３０は、それぞれ、本発明の「温度検出手段」および「温湿度検出手段」の一例である。
【００２６】
筐体１０は、図２に示すように、箱状の部材であり、結露検出対象１の結露検出位置Ａを上方（Ｚ１側）から覆うように配置されている。また、筐体１０は、結露検出対象１の表面１ａ上に配置された台座６０のＺ１側の表面に当接するように配置されている。
【００２７】
また、筐体１０の内部は、断熱材１１により、長手方向（Ｘ方向）の一方側（Ｘ１側）の第１室Ｂと、長手方向の他方側（Ｘ２側）の第２室Ｃとに分割されている。この結果、第１室Ｂと第２室Ｃとは、互いに近接しているとともに、第１室Ｂと第２室Ｃとの間に配置された断熱材１１により熱的に分離されている。また、第１室Ｂには、温度センサ２０と制御装置５０とが配置されている。また、第２室Ｃには、温湿度センサ３０とヒータ４０とが配置されている。つまり、温度センサ２０と温湿度センサ３０およびヒータ４０とは、熱的に分離されており、ヒータ４０の熱が温度センサ２０に影響を略与えないように構成されている。なお、第１室Ｂおよび第２室Ｃは、それぞれ、本発明の「第１領域」および「第２領域」の一例である。
【００２８】
また、図３に示すように、筐体１０のＸ１側の側部１０ａには、第１室Ｂと外部とを接続するためのスリット１２が複数設けられている。また、筐体１０のＸ２側の側部１０ｂには、第２室Ｃと外部とを接続するためのスリット１３が複数設けられている。このスリット１２および１３は、筐体１０の外部を流れる気流が筐体１０の内部（第１室Ｂおよび第２室Ｃ）を流通するのを抑制しつつ、結露検出位置Ａにおける外部の相対湿度と内部の相対湿度とを略同一にする機能を有している。つまり、筐体１０は、透湿性を有している。
【００２９】
温度センサ２０は、結露検出位置Ａの第１室Ｂにおいて、台座６０に形成された穴部６０ａを介して、結露検出対象１の表面１ａに接触するように配置されている。この温度センサ２０は、結露検出対象１の表面１ａにおける温度（温度Ｔ１）を検出して、検出した結露検出対象１の温度Ｔ１を温度信号として制御装置５０に出力するように構成されている。
【００３０】
温湿度センサ３０は、第２室Ｃの台座７０の上面上に配置されている。また、温湿度センサ３０は、温度Ｔ２を検出する温度センサ部３０ａと、相対湿度を検出する湿度センサ部３０ｂとを含んでいる。この湿度センサ部３０ｂは、静電容量型の湿度センサからなり、高分子からなる感湿素子を有している。また、湿度センサ部３０ｂは、感湿素子に吸着する水分量に基づく誘電率の変化を、相対湿度に変換するように構成されている。これにより、温湿度センサ３０は、結露検出位置Ａの第２室Ｃにおける温度（温度Ｔ２）および相対湿度を検出するとともに、検出した温度Ｔ２および相対湿度を、それぞれ、温度信号および湿度信号として制御装置５０に出力するように構成されている。なお、温度Ｔ２は、本発明の「第２温度」の一例である。
【００３１】
なお、相対湿度（Ｒｅｌａｔｉｖｅ  Ｈｕｍｉｄｉｔｙ、ＲＨ）とは、ある温度における大気中の水蒸気量（水蒸気圧）を、その温度において含むことが可能な最大の水蒸気量である飽和水蒸気量（飽和水蒸気圧）で除算したものに１００を乗算した値である。この相対湿度が１００ＲＨ％である際、大気中に含むことが可能な水蒸気量が飽和水蒸気量に達して、これ以上大気中に水分を含めることができなくなり、結果として、結露検出位置Ａにおいて、結露検出対象１に結露が発生し始める。ここで、温度が高くなるにしたがって相対湿度の分母の飽和水蒸気量も大きくなるので、相対湿度は低下する。また、大気中の水蒸気量と飽和水蒸気量とが等しくなる温度（相対湿度が１００ＲＨ％になる温度）が露点Ｔｄになる。
【００３２】
ここで、湿度センサ部３０ｂは、約９５ＲＨ％以下の相対湿度では、精度よく相対湿度を検出可能であるように構成されている。一方、約９５ＲＨ％より大きい相対湿度では、湿度センサ部３０ｂの検出精度は、相対湿度が大きくなるにしたがって低下し、約９９ＲＨ％以上の相対湿度では、かなり低下してしまう。
【００３３】
ヒータ４０は、第２室Ｃの台座７０の下面上に配置されている。つまり、ヒータ４０は、第２室Ｃの台座７０の上面上に配置された温湿度センサ３０の近傍に配置されている。また、ヒータ４０は、平面的に見て、温湿度センサ３０の全体を下方（Ｚ２側）から均一に加熱することが可能なように、温湿度センサ３０よりも広い領域に配置されている。
【００３４】
制御装置５０は、第１室Ｂの台座８０の上面上に配置されている。また、制御装置５０は、主演算を行うＣＰＵ５１と、演算プログラムが格納されたＲＯＭ５２と、一時的な記憶領域として用いられるＲＡＭ５３とを含んでいる。また、制御装置５０は、結露検出部１００の全体の制御を行うように構成されている。なお、ＣＰＵ５１は、本発明の「制御部」の一例である。
【００３５】
また、制御装置５０のＣＰＵ５１は、図１に示すように、温度センサ２０から温度Ｔ１を温度信号として取得することが可能に構成されている。また、ＣＰＵ５１は、温湿度センサ３０から温度Ｔ２および相対湿度を、それぞれ、温度信号および湿度信号として取得することが可能に構成されている。この温度Ｔ１、Ｔ２および相対湿度は、取得される都度、ＲＡＭ５３に記憶されるように構成されている。また、ＣＰＵ５１は、ヒータ４０の駆動を制御するためのヒータ制御信号をヒータ４０に出力することが可能に構成されている。さらに、ＣＰＵ５１は、空調機１０１の制御部１０１ｂに対して、結露すると予測した旨の結露信号を出力することが可能に構成されている。
【００３６】
ここで、第１実施形態では、制御装置５０のＣＰＵ５１は、相対湿度が温湿度センサ３０の検出上限（約９９ＲＨ％）の近傍（約９５ＲＨ％）の高い相対湿度状態に達した場合には、ヒータ４０を駆動させて、温湿度センサ３０周辺の第２室Ｃ内の温度（温度Ｔ２）を上昇させるヒータ制御部５１ａとして機能するように構成されている。これにより、温湿度センサ３０周辺の飽和水蒸気量が大きくなる一方、湿度センサ３０周辺の実際の水蒸気量自体は略変化しないので、温湿度センサ３０で検出される相対湿度は小さくなる。
【００３７】
また、制御装置５０のＣＰＵ５１は、温湿度センサ３０から取得した温度Ｔ２および相対湿度に基づいて、結露検出位置Ａにおける露点Ｔｄを求める露点演算部５１ｂとして機能するように構成されている。具体的には、ＣＰＵ５１より、温度と飽和水蒸気量との関係を示した表を用いて、温度Ｔ２から結露検出位置Ａにおける飽和水蒸気量が求められ、求めた飽和水蒸気量と相対湿度とから結露検出位置Ａにおける水蒸気量が求められる。そして、ＣＰＵ５１により、温度と飽和水蒸気量との関係を示した表を用いて、求めた水蒸気量が飽和水蒸気量になる際の温度が露点Ｔｄとして求められるように構成されている。
【００３８】
また、第１実施形態では、制御装置５０のＣＰＵ５１は、求めた露点Ｔｄが温度センサ２０から取得した温度Ｔ１以上であった場合には、結露検出対象１に結露が発生すると予測する結露判断部５１ｃとして機能するように構成されている。また、ＣＰＵ５１は、結露判断部５１ｃにより結露が発生すると予測した旨を結露信号として、空調機１０１の制御部１０１ｂ（図１参照）に出力するように構成されている。
【００３９】
次に、図１および図４を参照して、第１実施形態による結露検出部１００による結露発生予測制御が行われる際の制御装置５０のＣＰＵ５１の処理フローについて説明する。
【００４０】
図４に示すように、まず、ステップＳ１では、制御装置５０のＣＰＵ５１（図１参照）により、温湿度センサ３０（図１参照）から取得した相対湿度が温湿度センサ３０の検出上限（約９９ＲＨ％）の近傍（約９５ＲＨ％）以上であるか否かが判断される。相対湿度が検出上限の近傍以上でないと判断された場合には、高い相対湿度状態ではないと判断されて、ステップＳ６以降において、結露検出対象１における結露の発生の有無が予測される。
【００４１】
一方、相対湿度が検出上限の近傍以上であり、高い相対湿度状態であると判断された場合には、ステップＳ２において、ＣＰＵ５１（ヒータ制御部５１ａ）により、ヒータ４０にヒータ制御信号が出力されてヒータ４０が駆動される。これにより、ヒータ４０により第２室Ｃに配置された温湿度センサ３０およびその周囲が加熱されて、温度Ｔ２が上昇し、その結果、温湿度センサ３０周辺の飽和水蒸気量が大きくなる。
【００４２】
そして、ステップＳ３において、ＣＰＵ５１により、相対湿度が検出上限の近傍（約９５ＲＨ％）未満であるか否かが判断されるとともに、相対湿度が検出上限の近傍未満であると判断されるまでこの判断が繰り返される。相対湿度が検出上限の近傍未満であると判断された場合には、高い相対湿度状態ではなくなったと判断されて、ステップＳ４において、ＣＰＵ５１により、ヒータ４０にヒータ制御信号が出力されてヒータ４０の駆動が停止される。
【００４３】
その後、ステップＳ５では、ＣＰＵ５１により、温度Ｔ２の変化量が所定の範囲内（たとえば、約０．５℃以内）になったことにより、温度Ｔ２が安定したか否かが判断されるとともに、温度Ｔ２が安定したと判断されるまでこの判断が繰り返される。これにより、温度Ｔ２が安定した状態で結露検出対象１における結露の発生の有無を予測することができるので、より精度よく結露の発生の有無を予測することが可能である。
【００４４】
そして、温度Ｔ２が安定したと判断された場合には、ステップＳ６以降において、結露検出対象１における結露の発生の有無が予測される。このステップＳ１〜Ｓ５により、相対湿度が検出上限の近傍未満になるまで結露の発生の有無は予測されない。この結果、検出上限の近傍未満の検出精度の高い状態で検出された相対湿度に基づいて、確実に、結露検出対象１における結露の発生の有無を予測することが可能である。
【００４５】
また、ステップＳ６では、ＣＰＵ５１（露点演算部５１ｂ）により、温湿度センサ３０から取得した温度Ｔ２および相対湿度に基づいて、結露検出位置Ａにおける露点Ｔｄが求められる。そして、ステップＳ７では、ＣＰＵ５１（結露判断部５１ｃ）により、求めた露点Ｔｄが温度センサ２０から取得した温度Ｔ１以上であるか否かが判断される。露点Ｔｄが温度Ｔ１以上であると判断された場合には、結露検出対象１に結露が発生すると予測されて、ステップＳ８において、ＣＰＵ５１により、結露が発生すると予測した旨が結露信号として、結露検出対象１を備える空調機１０１（図１参照）に出力される。
【００４６】
これにより、結露検出部１００から出力された結露信号に基づいて、空調機１０１の制御部１０１ｂにより、結露検出対象１の温度（温度Ｔ１）を上昇させるように、ヒータ１０１ａが駆動される。この結果、ヒータ１０１ａからの熱により結露検出対象１の温度（温度Ｔ１）が上昇して、結露検出対象１における結露の発生および進展が抑制される。そして、本制御フローが終了される。
【００４７】
一方、ステップＳ７において、露点Ｔｄが温度Ｔ１未満であると判断された場合には、結露検出対象１に結露が発生する状態ではないと判断されて、本制御フローが終了される。なお、本制御フロー終了後は、所定の制御周期が経過した後に、再び、図４に示した本制御フローが実行される。
【００４８】
上記第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００４９】
第１実施形態では、制御装置５０のＣＰＵ５１により、温湿度センサ３０から取得した相対湿度が温湿度センサ３０の検出上限（約９９ＲＨ％）の近傍（約９５ＲＨ％）以上であると判断された場合にヒータ４０が駆動され、ヒータ４０により第２室Ｃに配置された温湿度センサ３０およびその周囲が加熱されて、温度Ｔ２が上昇するように構成する。これにより、相対湿度が高い場合に温度Ｔ２を上昇させることにより、温湿度センサ３０により検出される相対湿度の分母である飽和水蒸気量を大きくすることができ、その結果、相対湿度を小さくすることができる。これにより、温湿度センサ３０において相対湿度に対する応答性が低下するのを抑制することができるので、温湿度センサ３０を用いた場合でも、結露検出対象１における結露の発生の有無を十分な検出精度で予測することができる。この結果、空調機１０１において結露が発生するのを抑制することができる。
【００５０】
また、第１実施形態では、温湿度センサ３０の湿度センサ部３０ｂが、感湿素子に吸着する水分量に基づく誘電率の変化を相対湿度に変換することによって、吸湿性樹脂から水分が抜けるまで次の結露検出測定ができないような結露検出装置を用いる場合と異なり、結露検出対象１における結露の発生の有無を継続的に予測することができる。
【００５１】
また、第１実施形態では、ＣＰＵ５１により、温湿度センサ３０から取得した相対湿度が温湿度センサ３０の検出上限（約９９ＲＨ％）の近傍（約９５ＲＨ％）以上であると判断された場合に、ヒータ４０にヒータ制御信号が出力されてヒータ４０が駆動される。これにより、相対湿度が温湿度センサ３０の検出上限近傍であり、特に検出精度が低下しやすい場合にのみヒータ４０を駆動させることによって、ヒータ４０を最小限の範囲だけ駆動させることができるので、結露検出対象１における結露の発生の有無を十分な検出精度で予測しつつ、結露検出部１００における消費電力を低減することができる。
【００５２】
また、第１実施形態では、ＣＰＵ５１（露点演算部５１ｂ）により、温湿度センサ３０から取得した温度Ｔ２および相対湿度に基づいて、結露検出位置Ａにおける露点Ｔｄが求められるとともに、ＣＰＵ５１（結露判断部５１ｃ）により、求めた露点Ｔｄが温度センサ２０から取得した温度Ｔ１以上であるか否かが判断されて、露点Ｔｄが温度Ｔ１以上であると判断された場合には、結露検出対象１に結露が発生すると予測される。これにより、ヒータ４０により温度Ｔ２が上昇して温度Ｔ１と異なる値になったとしても、相対湿度および温度Ｔ２から求められた露点Ｔｄと、結露検出対象１の温度Ｔ１とを比較することによって、確実に、結露検出対象１における結露の発生の有無を予測することができる。
【００５３】
また、第１実施形態では、筐体１０の内部を、断熱材１１により、長手方向（Ｘ方向）の一方側（Ｘ１側）の第１室Ｂと、長手方向の他方側（Ｘ２側）の第２室Ｃとに分割することによって、ヒータ４０により第２室Ｃでの温度Ｔ２が上昇した場合であっても、熱的に分離された第１室Ｂに第２室Ｃからの熱が伝わるのを抑制することができる。これにより、ヒータ４０による第２室Ｃからの熱に起因して第１室Ｂの温度センサ２０において検出される温度Ｔ１が、結露検出対象１の実際の温度よりも大きくなるのを抑制することができる。また、断熱材１１を用いることによって、第１室Ｂと第２室Ｃとを容易に熱的に分離することができる。さらに、第１室Ｂと第２室Ｃとの間に断熱材１１を配置することによって、第１室Ｂと第２室Ｃとを、熱的に分離した状態で互いに近接する位置に容易に配置することができるので、結露検出部１００が大型化するのを抑制することができる。
【００５４】
また、第１実施形態では、透湿性を有する筐体１０により、温湿度センサ３０およびヒータ４０が第２室Ｃにおいて覆われていることによって、結露検出位置Ａに気流が発生している場合であっても、温湿度センサ３０およびヒータ４０が共に筐体１０に覆われているので、気流によりヒータ４０からの熱が外部に放出されるのを抑制することができる。これにより、温湿度センサ３０により検出される温度Ｔ２を確実に上昇させることができる。さらに、気流により第２室Ｃからの熱が第１室Ｂに到達するのを抑制することができるので、温度センサ２０において検出される温度Ｔ１が、結露検出対象１の実際の温度よりも大きくなるのを抑制することができる。また、温湿度センサ３０が透湿性を有する筐体１０に覆われていることによって、筐体１０に覆われた温湿度センサ３０により検出される相対湿度と、結露検出位置Ａにおける実際の相対湿度とが異なるのを抑制することができるので、筐体１０に温湿度センサ３０が覆われている状態であっても、温湿度センサ３０における相対湿度の検出精度が低下するのを抑制することができる。
【００５５】
（第２実施形態）
次に、図１、図５および図６を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、現時点における結露の発生を予測した上記第１実施形態とは異なり、所定時間ｔ１経過後における結露の発生を予測する例について説明する。
【００５６】
本発明の第２実施形態による空調機１０１および結露検出部１００（図１参照）における装置構成は上記第１実施形態と同様である。また、上記第１実施形態と同様に、結露検出部１００のＣＰＵ５１（ヒータ制御部５１ａ）は、相対湿度が温湿度センサ３０の検出上限（約９９ＲＨ％）の近傍（約９５ＲＨ％）の高い相対湿度状態に達した場合には、ヒータ４０を駆動させて、温湿度センサ３０周辺の第２室Ｃ内の温度（温度Ｔ２）を上昇させるように構成されている。また、ＣＰＵ５１（露点演算部５１ｂ）は、温湿度センサ３０から取得した温度Ｔ２および相対湿度に基づいて、結露検出位置Ａにおける露点Ｔｄを求めるように構成されている。
【００５７】
ここで、第２実施形態では、ＣＰＵ５１（結露判断部５１ｃ）は、図５に示すように、ＲＡＭ５３（図１参照）に記憶された過去（以前）の露点Ｔｄ（ｔ−Δｔ）と新たに求めた露点Ｔｄ（ｔ）とから、露点Ｔｄの変化率ΔＴｄ（ｔ）を求めるとともに、過去（以前）の温度Ｔ１（ｔ−Δｔ）と新たに取得した温度Ｔ１（ｔ）とから、温度Ｔ１の変化率ΔＴ１（ｔ）を求めるように構成されている。そして、ＣＰＵ５１は、露点Ｔｄと温度Ｔ１とが交差するまでの経過時間ｔａ（ｔ）（＝（Ｔ１（ｔ）−Ｔｄ（ｔ））／（ΔＴｄ（ｔ）−ΔＴ１（ｔ）））を求め、経過時間ｔａ（ｔ）（≧０）が所定時間ｔ１以下である場合には、現時点から所定時間ｔ１経過後に、結露検出対象１に結露が発生すると予測するように構成されている。
【００５８】
次に、図１および図６を参照して、第２実施形態による結露検出部１００による結露発生予測制御が行われる際の制御装置５０のＣＰＵ５１の処理フローについて説明する。
【００５９】
図６に示すように、ステップＳ２１およびＳ２２では、それぞれ、上記第１実施形態のステップＳ１およびＳ２と同様の制御が行われる。つまり、ステップＳ２１において、制御装置５０のＣＰＵ５１（ヒータ制御部５１ａ、図１参照）により、相対湿度が上昇することによって、相対湿度が検出上限の近傍以上になったか否かが判断され、相対湿度が検出上限の近傍以上であると判断された場合には、ステップＳ２２において、ヒータ４０が駆動される。
【００６０】
そして、ステップＳ２３では、ＣＰＵ５１により、ＲＡＭ５３（図１参照）に記憶された過去（以前）の相対湿度と新たに取得した相対湿度とから、増加していた相対湿度が低下し始めたか否かが判断されるとともに、相対湿度が低下し始めたと判断されるまでこの判断が繰り返される。相対湿度が低下し始めたと判断された場合には、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４〜Ｓ２６では、それぞれ、上記第１実施形態のステップＳ４〜Ｓ６と同様の制御が行われる。つまり、ステップＳ２４において、ＣＰＵ５１により、ヒータ４０の駆動が停止され、ステップＳ２５において、温度Ｔ２が安定したと判断されるまでこの判断が繰り返される。そして、温度Ｔ２が安定したと判断された場合には、ステップＳ２６において、露点Ｔｄが求められる。
【００６１】
そして、ステップＳ２７では、ＣＰＵ５１（結露判断部５１ｃ）により、ＲＡＭ５３に記憶された過去（以前）の露点Ｔｄ（ｔ−Δｔ）と新たに求めた露点Ｔｄ（ｔ）とから、露点Ｔｄの変化率ΔＴｄ（ｔ）が求められるとともに、過去（以前）の温度Ｔ１（ｔ−Δｔ）と新たに取得した温度Ｔ１（ｔ）とから、温度Ｔ１の変化率ΔＴ１（ｔ）が求められる。その後、ステップＳ２８では、ＣＰＵ５１により、露点Ｔｄと温度Ｔ１とが交差するまでの経過時間ｔａ（ｔ）（＝（Ｔ１（ｔ）−Ｔｄ（ｔ））／（ΔＴｄ（ｔ）−ΔＴ１（ｔ）））が求められる。
【００６２】
そして、ステップＳ２９では、ＣＰＵ５１により、経過時間ｔａ（ｔ）（≧０）が所定時間ｔ１以下であるか否かが判断される。経過時間ｔａ（ｔ）（≧０）が所定時間ｔ１以下であると判断された場合には、ＣＰＵ５１により、所定時間ｔ１経過後に結露検出対象１に結露が発生すると予測されて、ステップＳ３０において、所定時間ｔ１経過後に結露が発生すると予測した旨が結露信号として、結露検出対象１を備える空調機１０１（図１参照）に出力される。そして、本制御フローが終了される。
【００６３】
一方、ステップＳ２９において、経過時間ｔａ（ｔ）が所定時間ｔ１を超えると判断された場合、または、経過時間ｔａ（ｔ）が負の値の場合は、ＣＰＵ５１により、所結露検出対象１に結露が発生する状態ではないと判断されて、本制御フローが終了される。なお、本制御フロー終了後は、所定の制御周期が経過した後に、再び、図６に示した本制御フローが実行される。
【００６４】
上記第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００６５】
第２実施形態では、制御装置５０のＣＰＵ５１により、温湿度センサ３０から取得した相対湿度が温湿度センサ３０の検出上限（約９９ＲＨ％）の近傍（約９５ＲＨ％）以上であるか否かが判断された場合に、ヒータ４０にヒータ制御信号が出力されてヒータ４０が駆動され、ヒータ４０により第２室Ｃに配置された温湿度センサ３０およびその周囲が加熱されて、温度Ｔ２が上昇するように構成する。これにより、温湿度センサ３０を用いた場合でも、結露検出対象１における結露の発生の有無を十分な検出精度で予測することができるので、空調機１０１において結露が発生するのを抑制することができる。
【００６６】
また、第２実施形態では、ＣＰＵ５１（結露判断部５１ｃ）により、ＲＡＭ５３に記憶された過去（以前）の露点Ｔｄ（ｔ−Δｔ）と新たに求めた露点Ｔｄ（ｔ）とから、露点Ｔｄの変化率ΔＴｄ（ｔ）が求められるとともに、過去（以前）の温度Ｔ１（ｔ−Δｔ）と新たに取得した温度Ｔ１（ｔ）とから、温度Ｔ１の変化率ΔＴ１（ｔ）が求められる。その後、ＣＰＵ５１により、露点Ｔｄと温度Ｔ１とが交差するまでの経過時間ｔａ（ｔ）が求められる。そして、経過時間ｔａ（ｔ）（≧０）が所定時間ｔ１以下であるか否かが判断されて、経過時間ｔａ（ｔ）（≧０）が所定時間ｔ１以下であると判断された場合には、所定時間ｔ１経過後に結露検出対象１に結露が発生すると予測される。このように構成すれば、早期に結露の発生の有無を予測することができるので、結露検出対象１において結露が発生するのを効果的に抑制することができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００６７】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００６８】
たとえば、上記第１実施形態では、露点Ｔｄが温度Ｔ１以上であると判断された場合に、結露検出対象１に結露が発生すると予測し、上記第２実施形態では、経過時間ｔａ（ｔ）（≧０）が所定時間ｔ１以下であると判断された場合に、所定時間ｔ１経過後に結露検出対象１に結露が発生すると予測した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、上記第１実施形態と上記第２実施形態とを組み合わせてもよい。つまり、露点Ｔｄが温度Ｔ１以上であると判断された場合に、結露検出対象１に結露が発生すると予測するだけでなく、経過時間ｔａ（ｔ）（≧０）が所定時間ｔ１以下であると判断された場合に、所定時間ｔ１経過後に結露検出対象１に結露が発生すると予測するように構成してもよい。
【００６９】
また、上記第１および第２実施形態では、相対湿度が温湿度センサ３０の検出上限（約９９ＲＨ％）の近傍（約９５ＲＨ％）以上である場合にヒータ４０が駆動させて温度Ｔ２が上昇される例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、検出された相対湿度が温湿度センサ３０の検出上限の近傍よりも低い場合であっても、高い相対湿度状態（たとえば、約８０ＲＨ％など）であれば、ヒータを駆動させて温度Ｔ２を上昇させてもよい。また、温湿度センサに定格湿度が設定されている場合には、検出された相対湿度が、設定されている定格湿度以上の相対湿度である場合に、高い相対湿度状態であると判断して、ヒータを駆動させて温度Ｔ２を上昇させてもよい。
【００７０】
また、上記第１および第２実施形態では、断熱材１１を介して、温度センサ２０が配置される第１室Ｂ（第１領域）と、温湿度センサ３０およびヒータ４０が配置される第２室Ｃ（第２領域）とを熱的に分離した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１領域と第２領域とを熱的に分離するために断熱材を用いなくてもよい。この場合、ヒータの熱が温度センサに影響を与えない程度に、ヒータの第１領域と温度センサの第２領域との離間距離を確保することによって、第１領域と第２領域とを熱的に分離するのが好ましい。
【００７１】
また、上記第１および第２実施形態では、温湿度センサ３０（温湿度検出手段）が温度センサ部３０ａと湿度センサ部３０ｂとを含む例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、温湿度検出手段としての温度センサ部と湿度センサ部とを別々に設けてもよい。その場合、露点を正確に求めるために、温度センサ部と湿度センサ部とは互いに近接して配置されることが好ましい。
【００７２】
また、上記第１および第２実施形態では、温湿度センサ３０の湿度センサ部３０ｂが、静電容量型の湿度センサからなる例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、温湿度センサの湿度センサ部は、感湿素子のインピーダンスの変化を相対湿度に変換する抵抗変化型の湿度センサであってもよいし、酸化アルミや塩化リチウムを用いた湿度センサであってもよい。
【００７３】
また、上記第１および第２実施形態では、結露検出部１００を空調機１０１に用いた例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、結露を検出する必要のある空調機以外の機器に結露検出部を用いることが可能である。たとえば、ショーケースのガラス戸などに本発明の結露検出部を用いてもよい。
【００７４】
また、上記第１および第２実施形態では、結露信号に基づいて、空調機１０１のヒータ１０１ａからの熱により結露検出対象１の温度（温度Ｔ１）を上昇させて、結露検出対象１における結露の発生および進展を抑制する例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、結露信号に基づいて空調機の駆動を停止させることによって、結露検出対象における結露の発生および進展を抑制してもよい。
【００７５】
また、上記第１および第２実施形態では、筐体１０にスリット１２および１３を設けることによって、筐体１０が透湿性を有する例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、スリットを設けずに、筐体自体の材質自体を透湿性を有する材料から構成してもよい。また、気流がない位置に結露検出部（装置）を配置する場合には、筐体を配置しなくてもよい。
【００７６】
また、上記第１および第２実施形態では、温湿度センサ３０を第２室Ｃの台座７０の上面上に配置し、ヒータ４０を第２室Ｃの台座７０の下面上に配置した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、温湿度センサとヒータとを互いに当接するように配置してもよい。これにより、ヒータの熱が直接的に温湿度センサに到達するので、ヒータからの放熱を最小限にすることが可能である。
【００７７】
また、上記第１および第２実施形態では、温度と飽和水蒸気量との関係を示した表を用いて、飽和水蒸気量および露点Ｔｄを求める例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、飽和水蒸気量の代わりに、飽和蒸気圧と温度との関係を表わすＴｅｔｅｎｓの式を用いて飽和水蒸気圧を求めて、求めた飽和水蒸気圧と相対湿度とから結露検出位置Ａにおける水蒸気圧を求め、求めた水蒸気圧からＴｅｔｅｎｓの式を用いて露点Ｔｄを求めてもよい。
【００７８】
また、上記第１および第２実施形態では、説明の便宜上、ＣＰＵ５１の結露発生予測制御に関する制御処理を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ＣＰＵ５１の処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１  結露検出対象（結露検出対象部分）
１０  筐体
２０  温度センサ（温度検出手段）
３０  温湿度センサ（温湿度検出手段）
４０  ヒータ
５１  ＣＰＵ（制御部）
１００  結露検出部（結露検出装置）
１０１  空調機（機器）
Ａ  結露検出位置
Ｂ  第１室（第１領域）
Ｃ  第２室（第２領域）
Ｔ１  温度（第１温度）
Ｔ２  温度（第２温度）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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