(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒と室内空気との間で熱交換を行う蒸発器と、該蒸発器により熱交換された冷媒と空気との間で熱交換する凝縮器と、前記蒸発器と前記凝縮器との間に接続された圧縮機と、室内空気を前記蒸発器から凝縮器に導く送風機と、前記蒸発器の中間点に設けられた温度検出手段と、室内空気の温度検出手段と、前記圧縮機を制御する制御装置とを同一筐体内に配置した除湿機において、
室内温度が室内温度所定値である３５℃を超えたときに、室内温度と蒸発器中間点温度との温度差が第１の高負荷状態判定値である１０ｄｅｇに合致した場合は、前記制御装置により送風量を増大させ、
前記第１の高負荷状態判定値である１０ｄｅｇに合致した条件下で、室内温度と蒸発器中間点温度との温度差が第２の高負荷状態判定値である５ｄｅｇに合致した場合は、高負荷状況による圧縮機停止と判断し、前記制御装置により前記圧縮機を停止した後、該圧縮機の吐出側と前記蒸発器の入口側とを連結しているバイパス配管に設けられた電磁弁を開き、所定時間が経過後に該電磁弁を閉じ、
室内温度が室内温度所定値である３５℃を超えていないときに、前記室内温度と蒸発器中間点温度との温度差が第３の高負荷状態判定値である５ｄｅｇに合致した場合は、前記制御装置により前記圧縮機を非常停止させることを特徴とする除湿機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気中の水分を除湿する除湿機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１、図２は本発明にかかる除湿機の構成図及びその冷媒回路図であるが、従来技術の構成もほぼ同様なので、以下、本発明にかかる図面を用いて従来の除湿機について説明する。除湿機の除湿運転において、冷媒は圧縮機１２から凝縮器８に送られ、凝縮して液化した後に毛細管１３において減圧され、蒸発器７で蒸発し、ガス冷媒となって圧縮機１２に戻る。通常は実線に示す経路で冷媒が循環しているが、所定の条件においては電磁弁１５が開き、圧縮機１２より吐出された冷媒は蒸発器７へと導かれる。
【０００３】
図４は従来の除湿機の制御フローチャートである。除湿運転時に、室内温度検出手段１１により室内空気温度を検出して（ステップＳ−３０）、設定値Ｔ１以上であれば高負荷状態と判定し、送風量を増大させる（ステップＳ−３１）。また、圧縮機１２が異常停止となり得る、例えば高負荷状態を回避する手段として、蒸発器７の中間点温度を温度検出手段１０により検出し（ステップＳ−３２）、設定温度Ｔａ以上であれば、圧縮機１２を停止させる制御を行う（ステップＳ−３３）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の除湿機は以上のように構成されており、除湿運転時の過負荷条件下では室内空気温度のみで冷媒回路の負荷状態を予測していたため、送風量の増大が必ずしも冷媒回路及び圧縮機１２への高負荷軽減につながるとは限らない。例えば、室内空気温度が設定値Ｔ１以上であっても、送風量を増大させることだけが必ずしも適切な処置とはならない。また、蒸発器７の中間点温度のみで負荷状態を予測する場合では、圧縮機１２を停止させることだけが高負荷回避の適切な処置であるとは限らない。蒸発器７の中間点温度のみの判定では、室内空気温度が低温状態及び高温状態の双方で、冷媒回路への負荷状態を予測するのは困難である。
また、冷媒回路の負荷状態を検知する手段として、圧縮機１２からの吐出経路冷媒配管又は凝縮器８に温度センサーを設けて温度を検出し、負荷状態を判別する方法もあるが、これでは部品追加となりコストアップになってしまう。
【０００５】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、除湿運転が行われているときの室温を検出し、そのときの室温による負荷と、室温と蒸発器中間部温度との温度差から冷媒回路の負荷状態を判定できる制御装置を設け、この制御装置により圧縮機へかかる高負荷状況を低減させる手段を備え、尚かつ、部品追加等でコストアップすることなく制御装置を構成することができる除湿機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる除湿機は、冷媒と室内空気との間で熱交換を行う蒸発器と、蒸発器により熱交換された冷媒と空気との間で熱交換する凝縮器と、蒸発器と凝縮器との間に接続された圧縮機と、室内空気を蒸発器から凝縮器に導く送風機と、蒸発器の中間点に設けられた温度検出手段と、室内空気の温度検出手段と、圧縮機を制御する制御装置とを同一筐体内に配置した除湿機において、室内温度が室内温度所定値である３５℃を超えたときに、室内温度と蒸発器中間点温度との温度差が第１の高負荷状態判定値である１０ｄｅｇに合致した場合は、制御装置により送風量を増大させ、第１の高負荷状態判定値である１０ｄｅｇに合致した条件下で、室内温度と蒸発器中間点温度との温度差が第２の高負荷状態判定値である５ｄｅｇに合致した場合は、高負荷状況による圧縮機停止と判断し、制御装置により圧縮機を停止した後、圧縮機の吐出側と蒸発器の入口側とを連結しているバイパス配管に設けられた電磁弁を開き、所定時間が経過後に電磁弁を閉じ、室内温度が室内温度所定値である３５℃を超えていないときに、室内温度と蒸発器中間点温度との温度差が第３の高負荷状態判定値である５ｄｅｇに合致した場合は、制御装置により圧縮機を非常停止させるようにしたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態にかかる除湿機の構成図である。図において、１は除湿機本体で、外装部品として前部を囲う前部ケース２と、後部を囲う後部ケース３とで構成され、後部ケース３には吸込口４、上面には吹出口５が設けられている。６は除湿水を溜める排水タンクである。７は冷媒と室内空気との間で熱交換を行う蒸発器、８は蒸発器７により熱交換された空気と冷媒との間で熱交換を行う凝縮器で、これらによって冷媒回路を構成している。そして、除湿機本体１内には室内空気を蒸発器７から凝縮器８に導く送風機９、及び蒸発器７の中間点に設けられた温度検出手段（蒸発器温度センサ）１０と室内空気温度検出手段（室温センサ）１１が配置されている。
【００１０】
図２は図１に示した除湿機の冷媒回路図である。図において、１２は圧縮機、８は凝縮器、１３は毛細管、７は蒸発器であり、これらが順次結合して回路を構成している。１４はバイパス配管で、電磁弁１５を経由して、圧縮機１２の吐出側と蒸発器７の入口側を連結している。１６は凝縮器８と毛細管１３の間に設けられたドライヤーであり、回路中の水分を吸着する機能を持っている。
１７は制御装置で、それぞれ圧縮機１２、送風機９、電磁弁１５を制御する。
【００１１】
除湿機の除湿運転においては、冷媒は圧縮機１２より凝縮器８に送られ、凝縮して液化した後に毛細管１３によって減圧され、蒸発器７で蒸発し、ガス冷媒となって圧縮機１２に戻る。通常は実線に示す経路で冷媒が循環しているが、所定の条件においては電磁弁１５が開き、圧縮機１２より吐出された冷媒は蒸発器７へと導かれる。
【００１２】
上記のように構成した本実施の形態の作用を、図３の制御動作を表すフローチャートを用いて説明する。除湿運転時に、まず、圧縮機１２が運転しているか否かを検知し（ステップＳ−１）、冷媒回路の温度分布が安定したとみられる時間が経過してから、室内センサ１１によって室温Ｔを検出する（ステップＳ−２）。そして、室温Ｔが所定の温度Ｔ１以上であるかを判定する（ステップＳ−３）。本発明の除湿機では、室温における高温負荷状態の判定値Ｔ１を３５℃としてある。
【００１３】
室温Ｔが所定の温度Ｔ１（＝３５℃）以上であれば、室温センサ１１による室温Ｔ、及び蒸発器７の蒸発器温度センサ１０による中間部温度Ｔｅを検出する  （ステップＳ−４）。室温ＴがＴ１以下の場合はステップＳ−１７に進むが、ステップ１７以降の形態については後述する。
【００１４】
室温Ｔ及び蒸発器７の中間部温度Ｔｅの検出後、冷媒回路の負荷状態を判別する（ステップＳ−５）。負荷状態の判定は、室温Ｔと蒸発器７の中間部温度Ｔｅとの温度差ＴΔ１（＝Ｔ−Ｔｅ）を算出し、その温度差ＴΔ１が所定温度Ｔ２（第１の高負荷状態判定値）以下であれば、冷媒回路は高負荷状態にあるとして、送風量をアップさせる（ステップＳ−７）。なお、本発明の除湿機では、ＴΔ１を１０ｄｅｇとしてある。
【００１５】
温度差ＴΔ１がＴ２以上であればステップＳ−２に戻り、そのまま運転を継続させる。但し、ステップＳ−５からステップＳ−７ヘの移行は、圧縮機１２が運転中である場合とする（ステップＳ−６）。圧縮機１２が停止している場合には、ステップＳ−２１に進む。
圧縮機１２が運転中かどうかの判定（ステップＳ−６）で運転中と判定された場合は、送風量を増加して（ステップＳ−７）、冷媒回路の高負荷状態を緩和し、室温が高温である状況下でも運転範囲の拡大を図る。
【００１６】
次に、ステップＳ−７以降の形態について、前記と同様に図３を用いて説明する。送風量のアップ（ステップＳ−７）後に、室温Ｔと蒸発器７の中間部温度Ｔｅを検出し（ステップＳ−８）、冷媒回路の負荷状態を判別する（ステップＳ−９）。負荷状態の判定は、室温Ｔと蒸発器７の中間部温度Ｔｅとの温度差ＴΔ２（＝Ｔ−Ｔｅ）を算出し、その温度差ＴΔ２が所定温度のＴ３（第２の高負荷状態判定値）以下であれば、圧縮機１２を停止させる（ステップＳ−１１）。尚、本発明の除湿機では、ＴΔ２を５ｄｅｇとしてある。
【００１７】
前記と同様に、ステップＳ−９からステップＳ−１１への移行は、圧縮機１２が運転中の場合とする（ステップＳ−１０）。
なお、圧縮機１２が停止している場合には、ステップＳ−７による送風量アップを解除して（ステップＳ−１６）、ステップＳ−２１に進む。
圧縮機１２が運転中の場合は、冷媒回路中の圧力及び温度が非常に高いと想定されるので、圧縮機１２の停止（ステップＳ−１１）後、所定時間の間、電磁弁１５を開く（ステップＳ−１２）。その後、電磁弁１５を閉じる（ステップＳ−１３）。
【００１８】
その後、ステップＳ−１１〜ステップＳ−１３の制御を処理した回数Ｎを判定し（ステップＳ−１４）、所定回数Ｎ回であれば、圧縮機１２を非常停止させる（ステップＳ−１５）。所定回数Ｎ回以下であれば、ステップＳ−１６、ステップＳ−２１へと進む。
この状況下では、冷媒回路中の圧力及び温度が非常に高いと想定される。
【００１９】
圧縮機１２の停止で（ステップＳ−１１）、冷媒回路の温度及び圧力は徐々に低下しつつあるが、ここでは更に電磁弁１５を開くことで（ステップＳ−１２）、圧縮機１２〜凝縮器８の高温高圧経路と、毛細管１３〜蒸発器７の低温低圧経路が、バイパス管１４を経由して連結されるため、圧力平衡を更に促進させることが可能である。
圧力平衡が促進されれば、次回の圧縮機１２の起動時に圧縮機１２への高負荷状態が緩和されているので、圧縮機１２の起動が容易になる。
但し、前記の通り、ステップＳ−１１〜ステップＳ−１３の処理が所定回数Ｎ回を満たす場合は過度な高負荷状況であると推定されるため、圧縮機１２を非常停止させる（ステップＳ−１５）。
【００２０】
次に、ステップＳ−３からステップＳ−１７へと進む形態について、前記と同様に図３を用いて説明する。室温Ｔが所定の温度Ｔ１以上であるかを判定し（ステップＳ−３）、所定の温度Ｔ１以上でなければ、室温Ｔ及び蒸発器７の中間部温度Ｔｅを検出し（ステップＳ−１７）、冷媒回路の負荷状態を判別する（ステップＳ−１８）。負荷状態の判別は、室温Ｔと蒸発器７の中間部温度Ｔｅとの温度差ＴΔ３（＝Ｔ−Ｔｅ）を算出し、その温度差ＴΔ３が所定温度Ｔ４（第３の高負荷状態判定値）以下であれば、圧縮機１２を停止させる（ステップＳ−２０）。尚、本発明の除湿機では、ＴΔ３を５ｄｅｇとしてある。
この場合も前記と同様に、ステップＳ−１８からステップＳ−２０への移行は、圧縮機１２が運転中の場合とする（ステップＳ−１９で判定する）。
【００２１】
ＴΔ３が所定温度Ｔ４以上であるかの判定（ステップＳ−１８）で、所定温度Ｔ４以上であれば、ステップＳ−２に戻る。また、圧縮機１２が運転中であるかの判定（ステップＳ−１９）で、停止中であれば、ステップＳ−２１に進む。
冷媒回路の高負荷状態は、通常であれば室温が高い状況で起こりやすいが、圧縮機１２に異常が生じた場合、また、吸込口４や熱交換器にホコリ等が堆積して目詰りを起こし、熱交換器への通風状態が悪化した場合など、室温が常温であるときも起こり得る現象である。ステップＳ−１７に進むことで、室温が常温域の状態でも冷媒回路の負荷状況を判定することが可能である。
【００２２】
上述した実施の形態では、各ステップに移行する際に、圧縮機１２が運転中であるか否かを判定している。これは、それぞれの高負荷状態判定値に合致する条件に、圧縮機１２が停止している状態も含まれるからである。冷媒回路が異常でなくても、例えば、除湿水が満水になると自動的に圧縮機１２を停止させたり、室温湿度を検知して自動的に除湿運転を停止させる運転モードがあるからである。
【００２３】
このような場合は、正常な除湿運転中での圧縮機停止であるため、高負荷状態判定値に合致しても、次のステップヘ移行せずに運転を継続させることとしている。
また、本発明では負荷状態の判定を、室温Ｔと蒸発器７の中間部温度Ｔｅとの温度差により行っている。本発明の除湿機では、同一筐体内に冷媒回路を配置しているため、除湿機本体内に取り込まれる室内空気は、蒸発器７を経て凝縮器８を介し、吹出し口５から放出される。よって正常な除湿運転中であれば、常に室内空気温度と蒸発器温度、又は室内空気温度と凝縮器温度との関係は、一定の差をもっている。例えば、本発明の例では、室温と蒸発器中間部との温度差は約１５ｄｅｇである。
但し、過度な室温上昇や圧縮機１２の異常、または送風量の変化により、その温度差に変化が現れる。よって、この温度差の変化量を検知して、それぞれの負荷状態を判別している。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、冷媒と室内空気との間で熱交換を行う蒸発器と、蒸発器により熱交換された冷媒と空気との間で熱交換する凝縮器と、蒸発器と凝縮器との間に接続された圧縮機と、室内空気を蒸発器から凝縮器に導く送風機と、蒸発器の中間点に設けられた温度検出手段と、室内空気の温度検出手段と、圧縮機を制御する制御装置とを同一筐体内に配置した除湿機であって、室内温度が室内温度所定値である３５℃を超えたときに、室内温度と蒸発器中間点温度との温度差が第１の高負荷状態判定値である１０ｄｅｇに合致した場合は、制御装置により送風量を増大させるようにしたので、室内温度所定値の判別後に、室温と蒸発器中間部との温度差から冷媒回路への負荷状態を判定して、室温が高温であることによる負荷と冷媒回路への負荷の双方から状況を判別することができる。
【００２５】
また、第１の高負荷状態判定値である１０ｄｅｇに合致した条件下で、室内温度と蒸発器中間点温度との温度差が第２の高負荷状態判定値である５ｄｅｇに合致した場合は、高負荷状況による圧縮機停止と判断し、制御装置により圧縮機を停止した後、圧縮機の吐出側と蒸発器の入口側とを連結しているバイパス配管に設けられた電磁弁を開き、所定時間が経過後にこの電磁弁を閉じるようにしたので、圧縮機停止後に電磁弁を開いて冷媒回路中の圧力平衡を促進させることができ、圧縮機への高負荷状況を低減することができる。
【００２６】
さらに、室内温度が室内温度所定値である３５℃を超えていないときに、室内温度と蒸発器中間点温度との温度差が第３の高負荷状態判定値である５ｄｅｇに合致した場合は、制御装置により圧縮機を非常停止させるようにしたので、室温が所定値以下すなわち高温状況におかれていない場合でも、冷媒回路の負荷状態を判別でき、圧縮機を停止させることができる。
【００２７】
また、上記の各発明において、冷媒回路の負荷状態の検出は従来技術で用いられている温度センサと従来技術で温度検出する位置のまま実施できるため、部品追加又はコストアップすることなく実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態にかかる除湿機の構成図である。
【図２】  図１の除湿機の冷媒回路図である。
【図３】  図１の除湿機の作用を示すフローチャートである。
【図４】  従来の除湿機の作用を示すフローチャートである。
【符号の説明】
７  蒸発器、８  凝縮器、９  送風機、１０  温度検出手段（蒸発器温度センサ）、１１  室内空気温度検出手段（室温センサ）、１２  圧縮機、１４  バイパス配管、１５  電磁弁、１７  制御装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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