除湿機及びその運転制御方法
【課題】既存の構成を利用した安価で大型化をもたらさず、除湿ロータに吸着される有機化合物を効果的に除去することのできる機能を備えた除湿機及びその運転制御方法を提供する。
【解決手段】ケーシング２１と、回転可能に配置された除湿ロータ５１と、除湿ロータ駆動手段と、周囲の空気を吸引して除湿ロータで除湿された乾燥空気を周囲に排出する第１ファンと、再生空気を循環させる第２ファンと、再生通路内に配置され、再生空気と除湿ロータを加熱する加熱ヒータと、再生通路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８１と、熱交換器により得られた結露水を貯留するタンク１５と、運転時間を計時する計時手段と、除湿運転モード運転時間の累計値を算出する累計手段と、運転時間の累計値が設定時間に到達すれば除湿ロータに吸着された有機化合物を除去する有機化合物除去運転モードを実行する制御手段とを備える。
【解決手段】ケーシング２１と、回転可能に配置された除湿ロータ５１と、除湿ロータ駆動手段と、周囲の空気を吸引して除湿ロータで除湿された乾燥空気を周囲に排出する第１ファンと、再生空気を循環させる第２ファンと、再生通路内に配置され、再生空気と除湿ロータを加熱する加熱ヒータと、再生通路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８１と、熱交換器により得られた結露水を貯留するタンク１５と、運転時間を計時する計時手段と、除湿運転モード運転時間の累計値を算出する累計手段と、運転時間の累計値が設定時間に到達すれば除湿ロータに吸着された有機化合物を除去する有機化合物除去運転モードを実行する制御手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除湿機及びその運転制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、除湿機として、ゼオライトやシリカゲル等の吸着素子を含有し、通過する空気中に含まれる水分を除去する除湿ロータを備えたものがある。
【０００３】
ところで、前記除湿ロータには、水分だけではなく、生活臭（たばこ・ペット・台所・生ゴミ）、ＶＯＣ（volatile organic compounds：揮発性有機化合物）を含む有機化合物等も吸着される。このような有機化合物は、再放出によって異臭を発生させたり、除湿性能を低下させたりする原因となるだけでなく、濃縮有機化合物であれば、再生時の加熱により発火の可能性もある。
【０００４】
このため、従来では、除湿ロータに、吸着素子とは別に、有機化合物を分解可能な触媒を含有させたり、有機化合物を分解可能な熱風を通過させたり（例えば、特許文献１参照）、あるいは、再生通路内に有機物を分解するための触媒フィルターを設けたり（例えば、特許文献２参照）することにより対策している。
【０００５】
しかしながら、前記従来の除湿機では、別途、触媒や触媒フィルター、あるいは、熱風の吹付のための機構が必要であり、コストアップを招来するという問題がある。特に、熱風を吹き付ける機構は、占有スペースが大きく、装置の大型化をもたらす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２９３４８７８号公報
【特許文献２】特開２００８−２２１１７４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、既存の構成を利用した安価で大型化をもたらすこともなく、除湿ロータに吸着される有機化合物を効果的に除去することのできる機能を備えた除湿機及びその運転制御方法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、
運転時間を計時する計時手段と、
前記計時手段で計時される除湿運転モードに於ける運転時間の累計値を算出する累計手段と、
前記累計手段で算出された運転時間の累計値が設定時間に到達すれば、前記除湿ロータに吸着された有機化合物を除去する有機化合物除去運転モードを実行する制御手段と、
を備えたものである。
【０００９】
この構成により、構造上、何等変更を加えることなく、運転モードを変更するだけで、除湿ロータに吸着された有機化合物を効果的に除去することができる。
【００１０】
前記再生通路は、前記除湿ロータに対向する、加熱手段が配置される１箇所の加熱領域と、再生空気がそのまま通過し、前記加熱領域の両側に配置される第１冷却領域及び第２冷却領域とを備え、前記各領域は、再生通路での空気流れに対して、第１冷却領域、加熱領域、第２冷却領域の順で配置され、前記空気流れを直交する方向に方向変換させて除湿ロータに向かわせるように構成され、
前記制御手段は、除湿ロータを逆転方向に回転させ、除湿ロータを第２冷却領域、加熱領域、第１冷却領域の順で横切らせることにより、前記有機化合物除去運転モードを実行すればよい。
【００１１】
この構成により、除湿ロータを正転方向に回転させた場合、除湿ロータは、加熱領域を通過する際、加熱手段によって加熱されて吸湿した水分を除去された後、冷却領域を通過することにより冷却される。加熱領域では、空気流れが直交する方向に方向変換されている。このため、空気流れの上流側に比べて下流側の風量が多くなり、温度分布が、空気流れの上流側から下流側に向かって徐々に低くなる傾向がある。したがって、除湿ロータを逆転方向に回転させた場合、除湿ロータは、加熱領域の低い領域から徐々に温度の高い領域に移る。この結果、除湿ロータに吸着された有機化合物が徐々に加熱されることになり、除湿ロータに吸着された有機化合物は発火点に至らず、徐々に分解されて除去されることになる。
【００１２】
前記制御手段は、前記除湿ロータを除湿運転モードに比べて遅い設定速度で回転させることにより、前記有機化合物除去運転モードを実行すればよい。
【００１３】
この構成により、除湿ロータが加熱手段によって加熱される再生通路をゆっくりと通過することになる。したがって、再生通路に於ける除湿ロータの加熱量が増大し、吸着された有機化合物を効果的に除去することができる。
【００１４】
前記制御手段は、前記除湿運転モードに比べて、前記加熱ヒータへの通電量を増大させることにより、前記有機化合物除去運転モードを実行してもよい。
【００１５】
前記制御手段は、前記計時手段によって計時される有機化合物除去運転モードに於ける運転時間が、予め設定した解除時間に到達すれば、前記除湿運転モードに復帰させるようにすればよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、除湿運転モードでの運転時間の累計値が設定時間になることにより自動的に有機化合物除去運転モードを実行するだけでよいので、別途、有機化合物を除去するための構造を備える必要がなく、既存の構造で安価に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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仕切部材の斜視図である。
【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の除湿機に除湿ロータを取り付けた状態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有機化合物除去処理を示すフローチャートである。
【図２３】他の実施形態に係るヒータ収容部を示す概略断面図と、風量分布及び温度分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
（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。
【００２０】
（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。
【００２１】
（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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
（１−１−２．仕切部材）
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
（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。
【００２９】
（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。
【００３０】
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。したがって、除湿ロータ５１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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
（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。）。
【００３７】
（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。
【００３８】
（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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
サブファン６３は公知のシロッコファンであり、図示しない駆動モータ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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。また、図示しないが、ＰＴＣヒータには、アルミ合金等の熱伝導性に優れた材料からなる波形の放熱フィンが一体化されている。これにより、除湿ロータ５１を加熱する領域を広くし、均一なものとすることができる。そして、ＰＴＣヒータへの通電を停止した後は、放熱フィンの働きにより急速に冷却することができ、除湿ロータ５１に与える熱影響を迅速に排除することが可能となる。したがって、除湿ロータ５１に、前述のような耐熱性の低いものであっても安心して使用することができる。なお、加熱ヒータ６４には、ＰＴＣヒータ以外にも、セラミックヒータ等を使用することも可能である。
【００４７】
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。
【００４８】
（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）。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
（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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
（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。
【００６０】
（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。
【００６１】
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。
【００６２】
（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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
（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）。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
（２−３．有機化合物除去処理）
ところで、前記除湿機では、長期に亘って使用していると、除湿ロータ５１に有機化合物が付着してくる。この有機化合物をそのままにしておくと、異臭を発生させたり、除湿性能を低下させたり、場合によっては火災の原因ともなる。
【００７３】
そこで、図２２のフローチャートに示すようにして有機化合物を除去するための有機化合物除去処理（リフレッシュ処理）を実行する。
【００７４】
すなわち、まず、運転モードが有機化合物を除去するためのリフレッシュモードに移行すべきか否かを判断する（ステップＳ１）。ここでは、リフレッシュモードに移行するか否かの判断は、通常運転モードでの運転時間の累計値が予め設定したリフレッシュモードへの移行時間に到達したか否かにより行う。但し、リフレッシュモードに移行すべきか否かの判断は、除湿ロータ５１の表面状態を赤外線センサでの検出結果等に基づいて行うようにすることも可能である。
【００７５】
リフレッシュモードに移行すべきであると判断すれば、除湿ロータ駆動モータ５９を逆回転させ、回転速度を低下させることによりリフレッシュモードを開始する（ステップＳ２）。これにより、除湿ロータ５１は、冷却領域を横切った後、加熱領域を横切ることになる。加熱領域では、除湿ロータ５１が空気流れの下流側から横切ることになるが、除湿ロータ５１に向かって空気流れが約９０度方向変換される関係上、方向変換されるまでの空気流れの下流側で空気量が多くなる。このため、加熱ヒータ６４により加熱される空気温度が上流側に比べて下流側の方が低くなる。つまり、除湿ロータ５１は加熱領域を横切る際、徐々に温度が高くなるように加熱されることになる。したがって、除湿ロータ５１に付着した有機化合物は、急激に加熱されて発火点に至るといったことがなく、徐々に温度上昇して熱分解される。熱分解された有機化合物は、除湿ロータ５１を通過し、前述の埃等と同様にして結露水に吸着されて除去される。そして、リフレッシュモードに移行してから、予め設定したリフレッシュ時間が経過すれば（ステップＳ３）、通常運転モードによる運転時間の累計値をリセット（＝０）し（ステップＳ４）、運転モードを通常運転モードに復帰させる（ステップＳ５）。
【００７６】
一方、リフレッシュモードに移行すべきでないと判断すれば（ステップＳ１：ＮＯ）、累計値が移行時間に到達するまで、通常運転モードによる運転時間のカウントを続行する。
【００７７】
このように、前記実施形態に係る除湿機によれば、除湿ロータ５１への有機化合物の付着量が増大すれば、除湿ロータ５１を逆回転させるだけでリフレッシュモードに切り替えて有機化合物を除去することができる。したがって、既存の構造を何等変更することなく対応することができ、簡単かつ安価な構成とすることが可能となる。
【００７８】
（３．他の実施形態）
図２３は、他の実施形態に係る除湿機のヒータ収容部６７を示す。このヒータ収容部６７内は、前記同様のヒータ反射板７１ａと、新たに設けたヒータ反射板７１ｂとで、加熱ヒータ６４が配置される加熱領域と、再生空気がそのまま通過し、前記加熱領域の両側に配置される第１冷却領域及び第２冷却領域とに区画されている。前記各領域は、再生通路での空気流れに対して、第１冷却領域、加熱領域、第２冷却領域の順で配置されている。この場合、加熱領域での温度分布は、前記実施形態に係るものと同様であり、除湿ロータ５１にほぼ平行な空気流れの下流側で空気量が多くなり、それに伴い空気温度が低くなる。
【００７９】
前記構成の除湿機では、運転モードをリフレッシュモードとする場合、除湿ロータを逆転方向に回転させ、除湿ロータを第２冷却領域、加熱領域、第１冷却領域の順で横切らせる。これによれば、前記実施形態と同様に、除湿ロータ５１は加熱領域で徐々に加熱されて付着した有機化合物が熱分解される。そして、除湿ロータ５１が加熱領域を横切る前に、再生通路を循環移動する、除湿通路を通過する空気よりも温度の高い空気によって若干暖めることができる。したがって、加熱領域での有機化合物の熱分解を、より一層促進させて効果的に行わせることが可能となる。
【００８０】
また、前記実施形態では、加熱ヒータ６４への通電量は一定としたが、リフレッシュモードでは、通電量を増やして加熱量を増大させるようにしてもよい。これによれば、除湿ロータ５１の回転速度を低下させることなく有機化合物を除去することができ、リフレッシュモードの所要時間を短縮化することが可能となる。また、除湿ロータ５１の回転速度を低下させる場合、除湿ロータ５１が加熱領域を横切る際、最初に横切る温度の低い側で発火点を超えないように、加熱ヒータ６４への通電量、除湿ロータ５１の回転速度、あるいは、その両方を調整する必要がある。
【符号の説明】
【００８１】
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
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
５８…回転支持部材
５９…除湿ロータ駆動モータ（駆動手段）
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）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除湿機及びその運転制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、除湿機として、ゼオライトやシリカゲル等の吸着素子を含有し、通過する空気中に含まれる水分を除去する除湿ロータを備えたものがある。
【０００３】
ところで、前記除湿ロータには、水分だけではなく、生活臭（たばこ・ペット・台所・生ゴミ）、ＶＯＣ（volatile organic compounds：揮発性有機化合物）を含む有機化合物等も吸着される。このような有機化合物は、再放出によって異臭を発生させたり、除湿性能を低下させたりする原因となるだけでなく、濃縮有機化合物であれば、再生時の加熱により発火の可能性もある。
【０００４】
このため、従来では、除湿ロータに、吸着素子とは別に、有機化合物を分解可能な触媒を含有させたり、有機化合物を分解可能な熱風を通過させたり（例えば、特許文献１参照）、あるいは、再生通路内に有機物を分解するための触媒フィルターを設けたり（例えば、特許文献２参照）することにより対策している。
【０００５】
しかしながら、前記従来の除湿機では、別途、触媒や触媒フィルター、あるいは、熱風の吹付のための機構が必要であり、コストアップを招来するという問題がある。特に、熱風を吹き付ける機構は、占有スペースが大きく、装置の大型化をもたらす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２９３４８７８号公報
【特許文献２】特開２００８−２２１１７４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、既存の構成を利用した安価で大型化をもたらすこともなく、除湿ロータに吸着される有機化合物を効果的に除去することのできる機能を備えた除湿機及びその運転制御方法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、
運転時間を計時する計時手段と、
前記計時手段で計時される除湿運転モードに於ける運転時間の累計値を算出する累計手段と、
前記累計手段で算出された運転時間の累計値が設定時間に到達すれば、前記除湿ロータに吸着された有機化合物を除去する有機化合物除去運転モードを実行する制御手段と、
を備えたものである。
【０００９】
この構成により、構造上、何等変更を加えることなく、運転モードを変更するだけで、除湿ロータに吸着された有機化合物を効果的に除去することができる。
【００１０】
前記再生通路は、前記除湿ロータに対向する、加熱手段が配置される１箇所の加熱領域と、再生空気がそのまま通過し、前記加熱領域の両側に配置される第１冷却領域及び第２冷却領域とを備え、前記各領域は、再生通路での空気流れに対して、第１冷却領域、加熱領域、第２冷却領域の順で配置され、前記空気流れを直交する方向に方向変換させて除湿ロータに向かわせるように構成され、
前記制御手段は、除湿ロータを逆転方向に回転させ、除湿ロータを第２冷却領域、加熱領域、第１冷却領域の順で横切らせることにより、前記有機化合物除去運転モードを実行すればよい。
【００１１】
この構成により、除湿ロータを正転方向に回転させた場合、除湿ロータは、加熱領域を通過する際、加熱手段によって加熱されて吸湿した水分を除去された後、冷却領域を通過することにより冷却される。加熱領域では、空気流れが直交する方向に方向変換されている。このため、空気流れの上流側に比べて下流側の風量が多くなり、温度分布が、空気流れの上流側から下流側に向かって徐々に低くなる傾向がある。したがって、除湿ロータを逆転方向に回転させた場合、除湿ロータは、加熱領域の低い領域から徐々に温度の高い領域に移る。この結果、除湿ロータに吸着された有機化合物が徐々に加熱されることになり、除湿ロータに吸着された有機化合物は発火点に至らず、徐々に分解されて除去されることになる。
【００１２】
前記制御手段は、前記除湿ロータを除湿運転モードに比べて遅い設定速度で回転させることにより、前記有機化合物除去運転モードを実行すればよい。
【００１３】
この構成により、除湿ロータが加熱手段によって加熱される再生通路をゆっくりと通過することになる。したがって、再生通路に於ける除湿ロータの加熱量が増大し、吸着された有機化合物を効果的に除去することができる。
【００１４】
前記制御手段は、前記除湿運転モードに比べて、前記加熱ヒータへの通電量を増大させることにより、前記有機化合物除去運転モードを実行してもよい。
【００１５】
前記制御手段は、前記計時手段によって計時される有機化合物除去運転モードに於ける運転時間が、予め設定した解除時間に到達すれば、前記除湿運転モードに復帰させるようにすればよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、除湿運転モードでの運転時間の累計値が設定時間になることにより自動的に有機化合物除去運転モードを実行するだけでよいので、別途、有機化合物を除去するための構造を備える必要がなく、既存の構造で安価に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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仕切部材の斜視図である。
【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の除湿機に除湿ロータを取り付けた状態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有機化合物除去処理を示すフローチャートである。
【図２３】他の実施形態に係るヒータ収容部を示す概略断面図と、風量分布及び温度分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
（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。
【００２０】
（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。
【００２１】
（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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
（１−１−２．仕切部材）
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
（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。
【００２９】
（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。
【００３０】
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。したがって、除湿ロータ５１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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
（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。）。
【００３７】
（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。
【００３８】
（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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
サブファン６３は公知のシロッコファンであり、図示しない駆動モータ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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。また、図示しないが、ＰＴＣヒータには、アルミ合金等の熱伝導性に優れた材料からなる波形の放熱フィンが一体化されている。これにより、除湿ロータ５１を加熱する領域を広くし、均一なものとすることができる。そして、ＰＴＣヒータへの通電を停止した後は、放熱フィンの働きにより急速に冷却することができ、除湿ロータ５１に与える熱影響を迅速に排除することが可能となる。したがって、除湿ロータ５１に、前述のような耐熱性の低いものであっても安心して使用することができる。なお、加熱ヒータ６４には、ＰＴＣヒータ以外にも、セラミックヒータ等を使用することも可能である。
【００４７】
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。
【００４８】
（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）。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
（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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
（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。
【００６０】
（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。
【００６１】
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。
【００６２】
（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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
（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）。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
（２−３．有機化合物除去処理）
ところで、前記除湿機では、長期に亘って使用していると、除湿ロータ５１に有機化合物が付着してくる。この有機化合物をそのままにしておくと、異臭を発生させたり、除湿性能を低下させたり、場合によっては火災の原因ともなる。
【００７３】
そこで、図２２のフローチャートに示すようにして有機化合物を除去するための有機化合物除去処理（リフレッシュ処理）を実行する。
【００７４】
すなわち、まず、運転モードが有機化合物を除去するためのリフレッシュモードに移行すべきか否かを判断する（ステップＳ１）。ここでは、リフレッシュモードに移行するか否かの判断は、通常運転モードでの運転時間の累計値が予め設定したリフレッシュモードへの移行時間に到達したか否かにより行う。但し、リフレッシュモードに移行すべきか否かの判断は、除湿ロータ５１の表面状態を赤外線センサでの検出結果等に基づいて行うようにすることも可能である。
【００７５】
リフレッシュモードに移行すべきであると判断すれば、除湿ロータ駆動モータ５９を逆回転させ、回転速度を低下させることによりリフレッシュモードを開始する（ステップＳ２）。これにより、除湿ロータ５１は、冷却領域を横切った後、加熱領域を横切ることになる。加熱領域では、除湿ロータ５１が空気流れの下流側から横切ることになるが、除湿ロータ５１に向かって空気流れが約９０度方向変換される関係上、方向変換されるまでの空気流れの下流側で空気量が多くなる。このため、加熱ヒータ６４により加熱される空気温度が上流側に比べて下流側の方が低くなる。つまり、除湿ロータ５１は加熱領域を横切る際、徐々に温度が高くなるように加熱されることになる。したがって、除湿ロータ５１に付着した有機化合物は、急激に加熱されて発火点に至るといったことがなく、徐々に温度上昇して熱分解される。熱分解された有機化合物は、除湿ロータ５１を通過し、前述の埃等と同様にして結露水に吸着されて除去される。そして、リフレッシュモードに移行してから、予め設定したリフレッシュ時間が経過すれば（ステップＳ３）、通常運転モードによる運転時間の累計値をリセット（＝０）し（ステップＳ４）、運転モードを通常運転モードに復帰させる（ステップＳ５）。
【００７６】
一方、リフレッシュモードに移行すべきでないと判断すれば（ステップＳ１：ＮＯ）、累計値が移行時間に到達するまで、通常運転モードによる運転時間のカウントを続行する。
【００７７】
このように、前記実施形態に係る除湿機によれば、除湿ロータ５１への有機化合物の付着量が増大すれば、除湿ロータ５１を逆回転させるだけでリフレッシュモードに切り替えて有機化合物を除去することができる。したがって、既存の構造を何等変更することなく対応することができ、簡単かつ安価な構成とすることが可能となる。
【００７８】
（３．他の実施形態）
図２３は、他の実施形態に係る除湿機のヒータ収容部６７を示す。このヒータ収容部６７内は、前記同様のヒータ反射板７１ａと、新たに設けたヒータ反射板７１ｂとで、加熱ヒータ６４が配置される加熱領域と、再生空気がそのまま通過し、前記加熱領域の両側に配置される第１冷却領域及び第２冷却領域とに区画されている。前記各領域は、再生通路での空気流れに対して、第１冷却領域、加熱領域、第２冷却領域の順で配置されている。この場合、加熱領域での温度分布は、前記実施形態に係るものと同様であり、除湿ロータ５１にほぼ平行な空気流れの下流側で空気量が多くなり、それに伴い空気温度が低くなる。
【００７９】
前記構成の除湿機では、運転モードをリフレッシュモードとする場合、除湿ロータを逆転方向に回転させ、除湿ロータを第２冷却領域、加熱領域、第１冷却領域の順で横切らせる。これによれば、前記実施形態と同様に、除湿ロータ５１は加熱領域で徐々に加熱されて付着した有機化合物が熱分解される。そして、除湿ロータ５１が加熱領域を横切る前に、再生通路を循環移動する、除湿通路を通過する空気よりも温度の高い空気によって若干暖めることができる。したがって、加熱領域での有機化合物の熱分解を、より一層促進させて効果的に行わせることが可能となる。
【００８０】
また、前記実施形態では、加熱ヒータ６４への通電量は一定としたが、リフレッシュモードでは、通電量を増やして加熱量を増大させるようにしてもよい。これによれば、除湿ロータ５１の回転速度を低下させることなく有機化合物を除去することができ、リフレッシュモードの所要時間を短縮化することが可能となる。また、除湿ロータ５１の回転速度を低下させる場合、除湿ロータ５１が加熱領域を横切る際、最初に横切る温度の低い側で発火点を超えないように、加熱ヒータ６４への通電量、除湿ロータ５１の回転速度、あるいは、その両方を調整する必要がある。
【符号の説明】
【００８１】
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
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
５８…回転支持部材
５９…除湿ロータ駆動モータ（駆動手段）
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）
【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、
運転時間を計時する計時手段と、
前記計時手段で計時される除湿運転モードに於ける運転時間の累計値を算出する累計手段と、
前記累計手段で算出された運転時間の累計値が設定時間に到達すれば、前記除湿ロータに吸着された有機化合物を除去する有機化合物除去運転モードを実行する制御手段と、
を備えたことを特徴とする除湿機。
【請求項２】
前記再生通路は、前記除湿ロータに対向する、加熱手段が配置される１箇所の加熱領域と、再生空気がそのまま通過し、前記加熱領域の両側に配置される第１冷却領域及び第２冷却領域とを備え、前記各領域は、再生通路での空気流れに対して、第１冷却領域、加熱領域、第２冷却領域の順で配置され、前記空気流れを直交する方向に方向変換させて除湿ロータに向かわせるように構成され、
前記制御手段は、除湿ロータを逆転方向に回転させ、除湿ロータを第２冷却領域、加熱領域、第１冷却領域の順で横切らせることにより、前記有機化合物除去運転モードを実行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】
前記制御手段は、前記除湿ロータを除湿運転モードに比べて遅い設定速度で回転させることにより、前記有機化合物除去運転モードを実行す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４】
前記制御手段は、前記除湿運転モードに比べて、前記加熱ヒータへの通電量を増大させることにより、前記有機化合物除去運転モードを実行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】
前記制御手段は、前記計時手段によって計時される有機化合物除去運転モードに於ける運転時間が、予め設定した解除時間に到達すれば、前記除湿運転モードに復帰させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の除湿機。
【請求項６】
除湿通路と再生通路を備えたケーシング内で、駆動手段により前記両通路に跨って配置した除湿ロータを回転させ、
第１ファンを駆動して除湿通路に周囲の空気を吸引して除湿ロータで除湿し、得られた乾燥空気を周囲に排出する一方、
前記再生通路内に配置した第２ファンを駆動し、
再生空気を循環させて加熱ヒータで加熱し、前記除湿ロータに吸湿された水分を蒸発させることにより再生し、
水蒸気を含有する空気を熱交換器で凝縮させ、
発生した結露水をタンクへと回収する、
除湿運転モードを実行する除湿機の運転制御方法であって、
運転時間を計時し、
計時される除湿運転モードに於ける運転時間の累計値を算出し、
算出された運転時間の累計値が設定時間に到達すれば、前記除湿ロータに吸着された有機化合物を除去する有機化合物除去運転モードを実行することを特徴とする除湿機の運転制御方法。
【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、
運転時間を計時する計時手段と、
前記計時手段で計時される除湿運転モードに於ける運転時間の累計値を算出する累計手段と、
前記累計手段で算出された運転時間の累計値が設定時間に到達すれば、前記除湿ロータに吸着された有機化合物を除去する有機化合物除去運転モードを実行する制御手段と、
を備えたことを特徴とする除湿機。
【請求項２】
前記再生通路は、前記除湿ロータに対向する、加熱手段が配置される１箇所の加熱領域と、再生空気がそのまま通過し、前記加熱領域の両側に配置される第１冷却領域及び第２冷却領域とを備え、前記各領域は、再生通路での空気流れに対して、第１冷却領域、加熱領域、第２冷却領域の順で配置され、前記空気流れを直交する方向に方向変換させて除湿ロータに向かわせるように構成され、
前記制御手段は、除湿ロータを逆転方向に回転させ、除湿ロータを第２冷却領域、加熱領域、第１冷却領域の順で横切らせることにより、前記有機化合物除去運転モードを実行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】
前記制御手段は、前記除湿ロータを除湿運転モードに比べて遅い設定速度で回転させることにより、前記有機化合物除去運転モードを実行す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４】
前記制御手段は、前記除湿運転モードに比べて、前記加熱ヒータへの通電量を増大させることにより、前記有機化合物除去運転モードを実行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】
前記制御手段は、前記計時手段によって計時される有機化合物除去運転モードに於ける運転時間が、予め設定した解除時間に到達すれば、前記除湿運転モードに復帰させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の除湿機。
【請求項６】
除湿通路と再生通路を備えたケーシング内で、駆動手段により前記両通路に跨って配置した除湿ロータを回転させ、
第１ファンを駆動して除湿通路に周囲の空気を吸引して除湿ロータで除湿し、得られた乾燥空気を周囲に排出する一方、
前記再生通路内に配置した第２ファンを駆動し、
再生空気を循環させて加熱ヒータで加熱し、前記除湿ロータに吸湿された水分を蒸発させることにより再生し、
水蒸気を含有する空気を熱交換器で凝縮させ、
発生した結露水をタンクへと回収する、
除湿運転モードを実行する除湿機の運転制御方法であって、
運転時間を計時し、
計時される除湿運転モードに於ける運転時間の累計値を算出し、
算出された運転時間の累計値が設定時間に到達すれば、前記除湿ロータに吸着された有機化合物を除去する有機化合物除去運転モードを実行することを特徴とする除湿機の運転制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１１−３６７８２（Ｐ２０１１−３６７８２Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８５７７７（Ｐ２００９−１８５７７７）
【出願日】平成２１年８月１０日（２００９．８．１０）
【出願人】（０００００２４７３）象印マホービン株式会社 (440)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月１０日（２００９．８．１０）
【出願人】（０００００２４７３）象印マホービン株式会社 (440)
【Ｆターム（参考）】
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