(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体内で発生した凝結水を溜めるタンクと、このタンク内に一定量の水が溜まると運転を停止するフロートスイッチと、このタンクの底部に設けられタンク内の水温を測定する水温測定手段と、本体に設けられ本体外の気温を測定する気温測定手段とを備え、前記水温測定手段及び前記気温測定手段で測定した測定データが電気信号の形で制御回路基板に送られる空気調和機であって、前記水温測定手段の測定値が設定値以下となったとき、又は、前記水温測定手段の測定値が設定値よりも高い場合において、前記気温測定手段の測定値が設定値以下となったときに運転を停止することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
本体内に除湿ローターを備えたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機器を運転することにより本体内で凝結水が発生し、その凝結水を本体内のタンクに溜めるタイプの空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気機器の中には、運転することにより本体内で凝結水が発生するものがある。空調機器がその良い例である。空調機器が据え置き式の場合、例えば壁に取り付けられた空気調和機の室内ユニットであれば、凝結水は通常ドレンホースで排水する。これに対し可搬式の空調機器、例えば除湿機では、ドレンホースで屋外に排水するという方法を採用しにくいため、本体内に出し入れ可能なタンクを設け、このタンクに凝結水を貯めるようにするのが一般的である。
【０００３】
図７に従来の除湿機の一例を示す。この除湿機１Ａは本体２の中に除湿ローター１０を備える。除湿ローター１０は次のように構成される。すなわち、平らな帯状基材と、これと同じ幅のコルゲートシートを用意する。帯状基材、コルゲートシートとも紙等により形成し、コルゲートシートは高さ１〜１．５ｍｍ程度に波付け加工する。この帯状基材とコルゲートシートにゼオライト等の吸湿材を含浸させたうえで両者を接着し、積層シートとする。この積層シートを同心円状に何重にも巻き重ねて軸線方向に厚味を持った円盤形状とする。
【０００４】
除湿ローター１０はコルゲートの襞の隙間を通る形で軸線方向に空気が抜けるものである。この除湿ローター１０を図示しないモーターにより比較的ゆっくりとした速度（約３０回転／時間）で回転させる。回転を続ける除湿ローター１０の中で、空間内の所定位置に存在する部分が吸湿セクター１０ａとなり、他の所定位置に存在する部分が再生セクター１０ｂとなる。
【０００５】
２種類の空気流が除湿ローター１０を通過する。その１は本体２の外から本体２に入り、除湿された後再び本体２の外に戻る被処理空気流３、その２は本体２の内部で循環する機内循環流４である。被処理空気流３は吸引ファン１１により生成されるものであり、本体２の中でフィルター１２、凝縮器１３、吸湿セクター１０ａ、熱交換器１４を順に通過した後、吸引ファン１１に吸い込まれ、そこから本体２外に吹き出される。機内循環流４は循環ファン１５により生成されるものであり、循環ファン１５を出た後ヒーター１６、再生セクター１０ｂ、凝縮器１３、熱交換器１４を順に通過し、循環ファン１５に戻る。
【０００６】
除湿機１Ａの除湿メカニズムは次の通りである。被処理空気流３は本体２の中に入った後まずフィルター１２を通過し、ここで塵埃を濾過される。フィルター１２を出た被処理空気流３は凝縮器１３を通過する。機内循環流４も凝縮器１３を通過するが、両方の空気流は凝縮器１３内の隔離された通路を通り、混じり合うことはない。凝縮器１３を出た被処理空気流３は除湿ローター１０の吸湿セクター１０ａを通過するが、この時に除湿ローター１０の担持する吸湿材が被処理空気流３から水分を吸収する。湿度の低下した被処理空気流３は熱交換器１４を通って吸引ファン１１に吸い込まれ、本体２の外に向けて吹き出される。
【０００７】
吸湿セクター１０ａで被処理空気流３から水分を奪った除湿ローター１０は回転を続けて再生セクター１０ｂに至る。再生セクター１０ｂでは機内循環流４が吸湿材から水分を奪う。機内循環流４はヒーター１６で高温（２００〜２５０℃）に熱せられており、この高温空気が再生セクター１０ｂを通過すると、吸湿材に含まれていた水分が蒸発して空気の方に移るのである。機内循環流４は熱の一部を除湿ローター１０に与えて温度が低下するが、代わりに湿気を多く含むことになる。水分を奪われ、乾燥状態に再生された除湿ローター１０は再び吸湿セクター１０ａへと向かう。
【０００８】
再生セクター１０ｂを出た機内循環流４は高温多湿の状態で凝縮器１３に入る。凝縮器１３は被処理空気流３によって常に冷却されているので、機内循環流４の中の水分はここで凝結し、凝縮器１３の内壁に凝結水が結露する。潜熱を奪われて温度の低下した機内循環流４は熱交換器１４へと向かう。熱交換器１４の中でも被処理空気流３と機内循環流４は互いに隔離された通路を通り、混じり合うことなく流れている。熱交換器１４を流れる被処理空気流３は、高温の機内循環流４により約１２０〜１４０℃に加熱された除湿ローター１０を通ってくるため、温度が上昇している。この熱を機内循環流４が奪い返し、機内循環流４自身の温度を上げるとともに被処理空気流３の温度を下げる。これにより被処理空気流３は適温で本体２外に吹き出される。また機内循環流４は予熱された状態でヒーター１６に吹き込まれることになる。
【０００９】
凝縮器１３で発生した凝結水は凝縮器１３の底部のドレンパン１７に受けられる。熱交換器１４でも凝結水が発生するが、これも図示しないドレンホースによってドレンパン１７に導かれる。ドレンパン１７は凝結水を排水するための排水口１８を有する。排水口１８の下にはそこから滴下する凝結水を受けるタンク２０が出し入れ可能に配置されている。タンク２０にはフロートスイッチ２１が設けられており、タンク２０に一定量の水が貯まるとこのフロートスイッチ２１が動作し、除湿機１Ａの運転が停止する。これとともに「満タン」の旨の表示が出るので、使用者は除湿機１Ａの電源スイッチをＯＦＦにしておいて本体２からタンク２０を引き出し、タンク２０内の凝結水を捨てる。そして再びタンク２０をセットし、除湿機１Ａの運転を再開する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
除湿ローターを用いる除湿機は気温が低下しても除湿能力が低下しないので寒冷地での使用に適する。しかしながら、タンク内の水が凍るほどの気温に室温が低下しても除湿が続行されるため、タンク内のフロートスイッチが凍結して機能を果たさなくなっているにもかかわらず新たな凝結水が注ぎ込まれることがあり、そのような場合タンクから水が溢れて床を濡らすという問題が発生していた。
【００１１】
そこで本発明は、機器を運転することにより発生する凝結水を本体内のタンクに溜めるタイプの空気調和機において、凍結によりタンクから水が溢れたりしないようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明では、本体内で発生した凝結水を溜めるタンクと、このタンク内に一定量の水が溜まると運転を停止するフロートスイッチと、このタンクの底部に設けられタンク内の水温を測定する水温測定手段と、本体に設けられ本体外の気温を測定する気温測定手段とを備え、前記水温測定手段及び前記気温測定手段で測定した測定データが電気信号の形で制御回路基板に送られる空気調和機であって、前記水温測定手段の測定値が設定値以下となったとき、又は、前記水温測定手段の測定値が設定値よりも高い場合において、前記気温測定手段の測定値が設定値以下となったときに運転を停止することとした。
【００１３】
このように水温と気温の両面から監視を行うので、タンク内が凍結する可能性が生じたときは確実に機器の運転を停止でき、タンク内が凍結してもなお機器を運転することによりもたらされる凝結水の溢水を確実に防止できる。
【００１４】
また本発明では空気調和機が本体内に除湿ローターを備えた空気調和機であることとした。これにより、寒冷地での使用時に気温が急激に低下した場合でも凝結水の溢水という副作用をもたらすことなく空気の改質を行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明空気調和機の一実施形態を図１〜６に基づき説明する。空気調和機としては除湿機を例示しており、その構成は図７に示した従来の除湿機と共通する部分が多い。そこで、説明の重複を避けるため、従来の除湿機と共通する構成要素には図７で使用したのと同じ符号を付し、説明を省略するものとする。
【００１６】
図２〜５に除湿機１の具体的構造を示す。除湿機１の本体２は、正面側に室内空気の吸込口３０を有する。吸込口３０は縦方向のスリットを何列も並べて構成される。吸込口３０の下にはタンク出し入れ口３１が設けられる。タンク２０はここから本体２内に挿入されるものであり、一番奥まで挿入したとき、タンク２０の正面部が本体２の外面の一部を構成する。
【００１７】
本体２の上面には、正面側より順に操作パネル部３２、運搬用の把手３３、吹出口３４が設けられる。吹出口３４は角度可変のルーバー３５を有し、このルーバー３５の角度を変えることにより、空気の吹出角度を変えられるようになっている。また本体２の側面にはフレキシブルホースよりなるダクト３６が装着されている。ダクト３６は布団や衣類等を入れた乾燥用袋の中に除湿空気を送り込むのに用いる。ルーバー３５を完全に閉じた状態にすると除湿空気はダクト３６からのみ吹き出す。すなわちルーバー３５は吹出口３４とダクト３６とを切り換えるダンパーとしての役割もする。
【００１８】
本体２の内部には、図３に示すように、正面より背面に向かってフィルター１２、凝縮器１３、除湿ローター１０を格納したローターケーシング３７、熱交換器１４、吸引ファン１１が配置される。凝縮器１３及び熱交換器１４はポリプロピレンのブロー成形品からなり、表面に抗菌処理が施されている。吸引ファン１１はシロッコファン３８とモーター３９を組み合わせたものであって、本体２内の隔壁４０に取り付けられている。隔壁４０は本体２の中にシロッコファン３８のファンケーシング部４１を区画し、このファンケーシング部４１に吹出口３４とダクト３６が設けられている。
【００１９】
ローターケーシング３７の背面には図５に見られるようにファンケーシング４２とヒーターケーシング４３が配置される。ファンケーシング４２には循環ファン１５を納め、ヒーターケーシング４３にはニクロム線からなるヒーター１６を納める。
【００２０】
本体２の底部には水温測定手段５０を配置する（図３参照）。水温測定手段５０は温度センサーであって、タンク２０の底面に密着し、タンク２０内の凝結水の温度を測定する。また本体２の背面には気温測定手段５１を配置する。気温測定手段５１も温度センサーであって、本体２外の気温、すなわち室温を測定する。水温、気温とも、測定データは電気信号の形で図４に示す制御回路基板５２に送られる。
【００２１】
次に除湿機１の動作を図６のフローチャートに基づき説明する。ステップ＃１００で操作パネル３２に配置された運転スイッチ（図示せず）をＯＮにすると、吸引ファン１１、循環ファン１５、及びヒーター１６に電力が供給され、ステップ＃１０１の自動除湿運転が開始される。自動除湿運転中、水温測定手段５０と気温測定手段５１は常にタンク２０内の水温と室内の気温を測定している。制御回路基板５２は一定のタイミングでその測定データを取り込む。水温、気温とも設定値を超えていれば自動除湿運転は続行される。なおここで設定値とは、タンク２０の中に凍結の可能性が生じる温度のことである。水温と気温のいずれか一方が設定値以下になったらステップ＃１０７に移行し、自動除湿運転は停止される。従って、それ以上凝結水が発生することはない。
【００２２】
以上、本発明を除湿機に応用した実施形態につき説明したが、加湿機や空気調和機等、何らかの形で凝結水の発生する可能性のある他の空調機器にも搭載できることは勿論である。その他、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明では、本体内で発生した凝結水を溜めるタンクと、このタンク内に一定量の水が溜まると運転を停止するフロートスイッチと、このタンクの底部に設けられタンク内の水温を測定する水温測定手段と、本体に設けられ本体外の気温を測定する気温測定手段とを備え、前記水温測定手段及び前記気温測定手段で測定した測定データが電気信号の形で制御回路基板に送られる空気調和機であって、前記水温測定手段の測定値が設定値以下となったとき、又は、前記水温測定手段の測定値が設定値よりも高い場合において、前記気温測定手段の測定値が設定値以下となったときに運転を停止することとしたから、水温と気温の両面から監視を行い、タンク内の凝結水が凍結する可能性が生じたときは確実に機器の運転を停止でき、タンク内が凍結してもなお機器を運転することによりもたらされる凝結水の溢水を確実に防止できる。特に、気温が急激に低下した場合など、水温を測定している場所は設定値を超える水温を保っているにも関わらず、水の表面で凍結が始まることがあるが、このような場合でも確実に運転を停止させることができる。
【００２４】
また本発明では空気調和機が本体内に除湿ローターを備えた空気調和機であることとしたから、寒冷地での使用時に気温が急激に低下した場合でも凝結水の溢水という副作用をもたらすことなく空気の改質を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明電気機器の一実施形態を示す除湿機の概略構成図
【図２】  除湿機の外観斜視図
【図３】  除湿機の垂直断面図
【図４】  除湿機の水平断面図
【図５】  除湿機内部を背面方向から見た斜視図
【図６】  除湿機の動作を示すフローチャート
【図７】  従来の除湿機を示す図１と同様の概略構成図
【符号の説明】
１    除湿機
２    本体
３    被処理空気流
４    機内循環流
１０  除湿ローター
１０ａ  吸湿セクター
１０ｂ  再生セクター
１１  吸引ファン
１２  フィルター
１３  凝縮器
１４  熱交換器
１５  循環ファン
１６  ヒーター
１７  ドレンパン
１８  排水口
２０  タンク
２１  フロートスイッチ
３０  吸込口
３１  タンク出し入れ口
３２  操作パネル
３３  把手
３４  吹出口
３５  ルーバー
３６  ダクト
３７  ローターケーシング
３８  シロッコファン
３９  モーター
４０  隔壁
４１  ファンケーシング部
４２  ファンケーシング
４３  ヒーターケーシング
５０  水温測定手段
５１  気温測定手段
５２  制御回路基板
【図１】
0003885148.tif 000002
【図２】
0003885148.tif 000003
【図３】
0003885148.tif 000004
【図４】
0003885148.tif 000005
【図５】
0003885148.tif 000006
【図６】
0003885148.tif 000007
【図７】
0003885148.tif 000008