JPH0765763B2 - 電子除湿装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱電素子の通電時に生ずる吸熱、発熱作用を利
用して空気中の水分を結露させる電子除湿装置に関す
る。

〔従来の技術〕

この種の電子除湿装置は、熱電素子に通電すると、熱電
素子の吸熱面に伝熱的に固定された冷却体の温度が下
り、露点温度に達すると表面に空気中の水分が結露し、
水滴は自然落下により下方の受水器に集水され、排出さ
れる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、吸気温度の低い条件では冷却体の表面温
度がやがて霜点以下になるため冷却体表面に着霜現象が
生じ、空気と冷却体の熱交換は冷却体表面の霜を介在し
て行なわれるため熱交換効率は低下し、そのまま熱電素
子への通電を続けると、霜層は堆積して更に熱交換効率
は悪化するという問題点がある。

本発明は以上の点にかんがみなされたもので、設定湿度
による自動制御運転と併せて吸気の設定温度が所定値未
満のときには、ファン、熱電素子への通電とその通電停
止との反復運転を行わせ、冷却体表面の着霜を取り除い
て、低温多湿空気の除湿を効果的に行なうことができる
ようにした電子除湿装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために本発明においては、除湿器の
吸気温度を検出する温度センサと、吸気の相対湿度を検
出する相対湿度センサとをそなえるとともに、設定湿度
以上でファンおよび熱電素子に通電し、設定湿度以上で
通電を停止する自動運転回路と、該設定湿度以上におい
て吸気温度が所定温度（例えば10℃）以上にあるとき
は、上記通電を連続的に行い、該設定湿度以上において
該吸気温度が該所定温度（すなわち例えば10℃）未満の
ときは、所定時間通電および所定時間通電停止の反復運
転をするようにした自動運転回路とをそなえるように構
成される。

〔作 用〕

熱電素子に通電すると、熱電素子の吸熱面に伝熱的に固
定された冷却体の温度は下がり、露点温度に達すると冷
却体の表面に空気中の水分が結露する。除湿装置の吸気
温度が低い場合には冷却体の表面温度も低下する。

第５図は吸気温度と冷却体表面温度の関係を示すグラフ
で、吸気の相対湿度によっても霜点に達する吸気温度は
差異を生じる。例えば95％RHのような高湿度雰囲気では
吸気温度11℃辺りで霜点に達しているが60％RHの湿度雰
囲気では吸気温度14℃辺りで霜点に達する。居住環境に
おいて95％RHを超える高湿度は特殊領域と考えられるの
で、吸気温度10℃であれば冷却体表面温度は十分に霜点
以下にあると判断できる。このとき除湿装置の条件は熱
電素子に36Wの入力、放熱体と冷却体の熱伝達表面積比
６、ファンによる強制通風等である。

第６図は前記同一除湿装置と条件において、ファン、熱
電素子への通電を停止後、時間経過による冷却体表面温
度の推移を示す。これによれば、例えば吸気温度５℃、
相対湿度60％RHのときは通電を停止して３分後には冷却
体表面温度は霜点以上になり、冷却体は着霜領域から外
れることを示す。これは通電を停止すると、熱電素子の
発熱側の高温が冷却体側へ移動して冷えていた冷却体の
温度が上昇するためである。吸気温度が５℃を超えてお
ればもっと短時間に着霜領域から離れ、５℃未満であれ
ば着霜領域から外れる時間は延びることは推定できる。

これらのことから、例えば除湿装置の設定湿度が60％RH
以上で作動するようにしたとき、除湿装置の運転制御
を、第７図のフローチャートのステップ１乃至ステップ
６に示すように構成すれば、吸気温度が10℃になっても
冷却体表面に生じた着霜を放熱体側からの熱移動によ
り、解霜しながら除湿を行なうことができる。

すなわち第７図のフローチャートで示されるように、ス
テップ１でスタート後、ステップ２で吸気の相対湿度が
設定湿度（例えば60％RH）以上であるか否かを検出し、
ノウであればステップ３でオフ（運転停止）とされる。
一方イエスであればステップ４で吸気温度が10℃以上で
あるか否かを検出し、イエスであればステップ５に進み
連続運転が行われるが、ノウであれば（すなわち吸気温
度が10℃未満であれば）ステップ６に進み60分間オン、
５分間オフの反復運転が行われる。

〔実施例〕

第１図は本発明が適用される装置の実施の正面図、第２
図は縦断面図を示す。除湿装置の構造はケーシング１の
ほゞ中間に熱電素子２を配し、熱電素子２の吸熱側に冷
却フィン3aを有する冷却体３を伝熱的に固定し、反対側
の発熱側に放熱フィン4aを備えた放熱体４を伝熱的に固
定し、放熱フィン4aの反熱電素子側はケーシング１の内
壁に密着している。ケーシング１の下方には受水器５を
配し、受水器５と冷却体３、放熱体４の下端面の間は通
風路６を設けている。開口７は受水器５に滴下する水の
取入口である。

冷却体３に相対するケーシング１壁には吸気口８を設け
てあり、吸気口８から吸入した空気を排出する排気口８
と吸気口８と同一面のケーシング上方に設け、排気のた
めにファン10を配設してある。吸気口８から吸入した空
気は通風路６を通って放熱側へ回り、排気口９に至るよ
う冷却体３の上端部に仕切壁11を設けている。吸気口８
は仕切壁11の下端部から受水器５の上部の間を開口して
いる。仕切壁12は冷却フィン3aに吸気が接するように設
けたものである。

仕切壁13によって冷却体３、放熱体４への通風経路と隔
絶したケーシング１の空間に除湿装置の駆動装置、温湿
度検出装置を配している、吸気口８とおおむね相隣る位
置に通風口15を設け、吸気温度を検出する温度検知部16
と吸気の相対湿度を検出する湿度検知部17を通風口15に
配してある。AC/DC電源ユニットおよび運転制御ユニッ
ト18を同空間に配設し、仕切壁13の上端に排気口９へ導
通する通気口14が設けてある。

以下動作を説明する。電源ユニット18によってファン1
0、熱電素子２に通電すると、冷却体３は冷却されて表
面温度が露点以下に低下すると、吸気口８から吸入され
て冷却体表面に接した空気中の水分は結露する。結露し
た水滴は自重により滴下して開口７から受水器５に集水
される。通風路６で、吸気口８から吸入して除湿された
空気と、吸気口８の下方から直接吸入した空気を混流し
た空気は放熱体側へ導入され、放熱フィン4aに接しなが
ら、熱電素子２で発生した熱を奪って、ファン10によっ
て排気口９からケーシング１外部へ排出される。

このとき、吸入空気の相対湿度が設定湿度、一例として
湿度が60％RH以上であれば電気的にオン、60％RH未満で
あれはオフになる制御回路と、湿度が例えば60％RH以上
で、吸気温度が10℃以上であれば連続運転、湿度が例え
ば60％RH以上で吸気温度が10℃未満であれば60分運転、
５分停止のタイマーによる反復運転回路を設定してある
ので、高温から低温に至る多湿領域を着霜現象に煩らわ
されることなく除湿が効果的に行なえる。上記設定湿度
は除湿する目的に応じて電気的に任意に変えることがで
きる。

第３図は、受水器５の排水を行う場合の他の例を示すも
ので，上記第１〜２図に示されるものでは、受水器５を
取出して排水するが、該第３図に示されるものでは受水
器５を固定してホース21を取付けることにより、ホース
21を通して外部へ排出することも可能である。第３図
中、22はホース接続具、23はホースバンドを示す。

第４図は、本発明による電子除湿装置に適用される電気
制御回路であって、交流100V電源から電源コントローラ
ユニット40に設けられたAC/DC変換器41を介して湿度、
温度コントローラユニット43にコントローラ用電源が供
給される。該湿度、温度コントローラユニット43には、
設定湿度例えば60％RH以上でオン信号、該設定湿度60％
RH未満でオフ信号を出力するユニットと、吸気温度が10
℃以上では連続オン信号、吸気温度が10℃未満のときは
60分間オン、５分間オフの反復運転信号を出力するユニ
ットとを設け、これら両ユニットの出力をアンドゲート
431およびトランジスタ432を介してリレー42に所定の信
号が供給される。これにより該リレー42の接点をオン又
はオフさせてサーモデバイス（熱電素子）48および放熱
ファン49の運転を制御する。

なお第４図中、44は相対湿度センサ、45は温度センサ、
46は温度ヒューズ、47は電源スイッチ、50は停止ラン
プ、51はフロートスイッチ、52は電源ランプ、53は満水
ランプである。

〔発明の効果〕

本発明によれば室内の温度が高い場合は勿論の事、低い
場合でも効果的に除湿ができるようにしたものであり、
又適正な湿度にあらかじめ設定することにより快適な居
住空間を作り出す事ができる。特に収納庫や押入れの湿
度を低く保つときに最適の除湿器として壁面にビルトイ
ンして設置できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用される電子除湿装置の正面図、 第２図は、第１図に示される装置の縦断面図、 第３図は、第２図に示される受水器部分の変形例を示す
図、 第４図は、本発明の電子除湿装置に適用される電気制御
回路を例示する図、 第５図は、吸気温度と冷却体表面温度の関係を示す図、 第６図は、ファン、熱電素子への通電を停止した後の時
間経過による冷却体表面温度の推移を示す図、 第７図は、本発明による電子除湿装置の運転制御をフロ
ーチャートで示す図である。 （符号の説明） 1:ケーシング、2:熱電素子、 3:冷却体、4:放熱体、 5:受水器、8:吸気口、 9:排気口、42:制御リレー、 43:湿度、温度コントロールユニット、 44:相対湿度センサ、 45:温度センサ。

フロントページの続き (72)発明者 手塚 武幸 東京都中央区八重洲１―９―９ 帝国ピス トンリング株式会社内 (72)発明者 西元 士郎 東京都中央区八重洲１―９―９ 帝国ピス トンリング株式会社内 (72)発明者 福田 俊穂 東京都中央区八重洲１―９―９ 帝国ピス トンリング株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシング内に配設した熱電素子の両面に
   冷却体と放熱体とが密接固定され、ケーシング壁に設け
   られた吸気口から前記冷却体側へ流入した空気が、前記
   冷却体と放熱体の下方に設けられ、前記冷却体側と放熱
   体側とを連通させるケーシング内の空間部の通風路を通
   って放熱体側に移動し、放熱体を通ってケーシング壁に
   設けられた排気口からファンによって排出される電子除
   湿装置において、除湿器の吸気温度を検出する温度検知
   部と、吸気の相対湿度を検出する湿度検知部をそなえる
   とともに、設定湿度以上でファンおよび熱電素子に通電
   し、設定湿度以下で通電を停止する自動運転回路と、該
   設定湿度以上において吸気温度が所定温度以上にあると
   きは上記通電を連続的に行い、該設定湿度以上において
   該吸気温度が所定温度未満のときは所定時間通電および
   所定時間通電停止の反復運転をする自動運転回路とをそ
   なえている電子除湿装置。