JP2011012852A - 加湿器 - Google Patents

Abstract

【課題】給水タンクから水槽内へ供給された水を電気ヒータによって加熱蒸発させ、蒸発水によって周囲の空気を加湿する加湿器において、加湿水槽の異常過熱や、送風ファンがロックした場合等の保護技術として、異常時には速やかに運転を停止すると共に、再運転する場合の運転再開手段を簡素化し、加湿器のコスト低廉を図る技術を提供するものである。
【解決手段】ＯＮ−ＯＦＦ切り替え動作の運転スイッチと、運転の継続に支障となる運転異常の状態を検知する異常検知センサと、前記異常検知センサで運転異常を検知したときには前記送風ファンと前記電気ヒータとを非通電状態に保持する保持回路を設け、前記保持回路による前記送風ファンと前記電気ヒータの非通電状態の保持は、前記運転スイッチを一旦ＯＦＦすることにより解除されること。
【選択図】図４

Description

本発明は、給水タンクから水槽内へ供給された水を電気ヒータによって加熱蒸発させ、蒸発水によって周囲の空気を加湿する加湿器に関し、特に加湿運転中における異常時の制御技術に関する。

給水タンクの水を加湿水槽内へ供給し、加湿水槽内の水を電気ヒータによって加熱して水蒸気を発生させ、この水蒸気に送風ファンによって吸い込み口から取り入れた空気と共に吹き出し口から送出して加湿を行う加湿器は、例えば、特許文献１等にて公知である。

また、湿度センサと室温センサの検出値と設定湿度に基づき加湿量を自動設定し、送風ファンの回転数を加湿量に応じて自動制御し、ヒータ温度サーモが過加熱を検知したとき水蒸気発生用ヒータへの通電をＯＦＦし、所定の条件下にて送風ファンの運転制御と過加熱表示を行なうよう制御し、これらの制御をマイクロコンピュータ方式によって行なう加湿器として、特許文献２がある。

特開２００１−２３５１９１号公報 特開２００１−５９６３８号公報

従来は、加湿器を家庭用に普及させたるため、小型化へシフトさせているが、加湿器筐体内スペースが小さくなり、またコストを下げるために、加湿器の転倒を検出する転倒検知センサが省略される場合がある。転倒して加熱水槽内の水がこぼれて空となっても、水蒸気発生用ヒータへの通電が継続され続けることになる。ヒータ温度サーモの働きにより所定温度にてＯＮ−ＯＦＦ運転を繰り返すことになるが、空焚き状態であり危険である。

本願発明は、継続される空焚き状態を防止し、安全性を高めようとするものである。また、マイクロコンピュータを使用することなく、簡単な回路構成にて加湿器の安全性を高めるものである。

第１発明は、給水タンクの水を加湿水槽内へ供給し、加湿水槽内の水を電気ヒータによって加熱して水蒸気を発生させ、送風ファンによって吸い込み口から取り入れた空気と共に前記水蒸気を吹き出し口から送出する加湿器において、ＯＮ−ＯＦＦ切り替え動作の運転スイッチと、運転の継続に支障となる運転異常の状態を検知する異常検知センサと、前記異常検知センサで運転異常を検知したときには前記送風ファンと前記電気ヒータとを非通電状態に保持する保持回路を設け、前記保持回路による前記送風ファンと前記電気ヒータの非通電状態の保持は、前記運転スイッチを一旦ＯＦＦすることにより解除されることを特徴とする加湿器。

第２発明は、給水タンクの水を加湿水槽内へ供給し、加湿水槽内の水を電気ヒータによって加熱して水蒸気を発生させ、送風ファンによって吸い込み口から取り入れた空気と共に前記水蒸気を吹き出し口から送出する加湿器において、加湿運転のＯＮ−ＯＦＦ動作を行う運転スイッチと、前記加湿水槽内の水位を検知する水位センサと、前記加湿水槽の異常温度によって前記加湿器の電源をＯＦＦする過昇温度防止サーモと、前記前記電気ヒータ及び前記送風ファンの通電制御部とを備え、前記水位センサが加湿水槽内の水無しを検知したとき、前記送風ファンと前記電気ヒータを非通電状態に保持する保持回路を設け、前記保持回路による前記送風ファンと前記電気ヒータの非通電状態の保持は、前記運転スイッチを一旦ＯＦＦすることにより解除されることを特徴とする加湿器。

第３発明は、給水タンクの水を加湿水槽内へ供給し、加湿水槽内の水を電気ヒータによって加熱して水蒸気を発生させ、送風ファンによって吸い込み口から取り入れた空気と共に前記水蒸気を吹き出し口から送出する加湿器において、加湿運転のＯＮ−ＯＦＦ動作を行う運転スイッチと、前記加湿水槽内の水位を検知する水位センサと、前記加湿水槽の異常温度によって前記加湿器の電源ラインをＯＦＦする過昇温度防止サーモと、前記前記電気ヒータ及び前記送風ファンの通電制御部とを備え、前記過昇温度防止サーモが前記加湿器の電源をＯＦＦした後ＯＮに復帰しても、前記送風ファンと前記電気ヒータを非通電状態に保持する保持回路を設け、前記保持回路による前記送風ファンと前記電気ヒータの非通電状態の保持は、前記運転スイッチを一旦ＯＦＦすることにより解除されることを特徴とする加湿器。

第４発明は、給水タンクの水を加湿水槽内へ供給し、加湿水槽内の水を電気ヒータによって加熱して水蒸気を発生させ、送風ファンによって吸い込み口から取り入れた空気と共に前記水蒸気を吹き出し口から送出する加湿器において、加湿運転のＯＮ−ＯＦＦ動作を行う運転スイッチと、前記加湿水槽内の水位を検知する水位センサと、前記加湿水槽の異常温度によって前記加湿器の電源ラインをＯＦＦする過昇温度防止サーモと、前記前記電気ヒータ及び前記送風ファンの通電制御部とを備え、前記送風ファンの異常を検知したとき、前記送風ファンと前記電気ヒータを非通電状態に保持する保持回路を設け、前記保持回路による前記送風ファンと前記電気ヒータの非通電状態の保持は、前記運転スイッチを一旦ＯＦＦすることにより解除されることを特徴とする加湿器。

第５発明は、給水タンクの水を加湿水槽内へ供給し、加湿水槽内の水を電気ヒータによって加熱して水蒸気を発生させ、送風ファンによって吸い込み口から取り入れた空気と共に前記水蒸気を吹き出し口から送出して加湿器が設置された周囲の空気を加湿する加湿器において、加湿運転のＯＮ−ＯＦＦ動作を行う運転スイッチを備え、前記運転スイッチＯＮ状態において前記加湿器の電源が遮断されたとき、前記送風ファンと前記電気ヒータを非通電状態に保持する保持回路を設け、前記保持回路による前記送風ファンと前記電気ヒータの非通電状態の保持は、前記運転スイッチを一旦ＯＦＦすることにより解除されることを特徴とする加湿器。

本発明では、加湿運転中の異常時には電気ヒータおよび送風ファンへの通電を停止し、再運転を行う場合は運転スイッチを一旦ＯＦＦしてからＯＮする構成としたので、使用者の意図しない状況で異常原因が解除されても勝手に運転することがない安全な加湿器が提供できる。また、異常発生後の再運転を運転スイッチのＯＦＦ、ＯＮにより行う構成にしたことで、再運転用のリセットスイッチ等を設ける必要もなく、安価で使い易く極めて安全性の高い加湿器を提供することができる。

本発明に係る加湿器の概略構成の正面斜視図である。 本発明に係る加湿器の概略構成を示す断面図である。 本発明に係る加湿器のコントロールパネルの説明図である。 本発明に係る加湿器の制御部の構成を説明する回路図である。

以下、本発明に係る加湿器１の実施例を図に基づき説明する。本発明に係る加湿器１は、加湿器１の筺体２内に、着脱自在な給水タンク３と、給水タンク３から供給される水を溜める加湿水槽４と、加湿水槽４内の水を加熱して水蒸気を発生させる電気ヒータ５と、筺体２内に外気を取り入れ前記水蒸気と共に筺体２外へ送出する送風ファン６と、加湿水槽４の異常温度によって加湿器１の電源をＯＦＦする過昇温度防止サーモ７と、加湿水槽４内の水位を検知する水位センサ８と、加湿器１の運転制御用の制御部９等を備えている。

送風ファン６は、直流電動機で羽を回転させるものであり、端子ａｂに印加される直流電力によって内蔵された制御回路により所定回転数で運転される。また、通常時は開放状態（高レベル）で、ロック状態や回路異常時に電流を吸い込む（低レベル）出力端子ｃを備えている。水位センサ８は、電極間の水の有無によって水位を検知する方式等、種々のものがあるが、実施例では、水位センサ８を安価に形成できるフロート式水位センサで構成している。

筺体２の側面等の一部には吸い込み口１１が形成され、筺体２の上面等の一部には吹き出し口１２が形成されている。加湿水槽４の上方へ向かって風洞１０が配置され、風洞１０の下端部には空気取り入れ口１０Ａが形成され、風洞１０の上端部は吹き出し口１２へ連通している。送風ファン６の運転によって、筺体２周辺の空気（外気）が吸い込み口１１から取り入れられ、加湿水槽４の周囲を通り空気取り入れ口１０Ａから風洞１０内へ流入し、加湿水槽４から蒸発した水蒸気と共に、吹き出し口１２から筺体２の周辺へ送出する。加湿水槽４から蒸発した水蒸気は高温であるため、これをそのまま加湿器１の周辺へ送出すれば火傷などの危険があるが、風洞１０内へ流入した前記外気によって水蒸気の温度が低下し、安全な温度状態で吹き出し口１２から送出される。

また、筺体２の前面にはコントロールパネル１６が設けられており、加湿器１の運転（ＯＮ）と停止（ＯＦＦ）の切り替え動作を行う２回路接点を内蔵した運転スイッチ１３がコントロールパネル１６の裏側に取り付けられ、運転スイッチ１３の手動操作部１３Ａがコントロールパネル１６に表側から見える状態に設けられている。前記手動操作部１３Ａは、押すとその位置でロックしてＯＮ状態（２回路の接点Ａ−Ｃ間を短絡）となり、もう一度押すと手前の位置に復帰してＯＦＦ状態（２回路の接点Ｂ−Ｃ間を短絡）するものである。また、加湿器１の運転状態で発光する運転表示用ＬＥＤ１４と、フロート式水位センサ８が下限水位以下（水無し）を検出した状態で発光する給水表示用ＬＥＤ１５が、コントロールパネル１６に表側から見える状態に設けられている。

給水タンク３は、下面部に開閉弁１８を備えており、開閉自在な筺体２上面に設けた開閉蓋１７を開け、開閉弁１８を下側にした状態で、給水タンク３を手で持ち上げ又は下ろすことで、筺体２内に出し入れ自在な構成である。給水タンク３を筺体２内の所定位置へ収容した状態で、開閉弁１８のロッド１８Ｂの下端が加湿水槽４の底に当たり、開閉弁１８がバネ１８Ａに抗して押し上げられて、給水タンク３の水出口３Ａが開き、給水タンク３内の水が加湿水槽４へ供給され、加湿水槽４の水位が一定水位（上限水位）に維持される。この状態から、給水タンク３を持ち上げることにより、ロッド１８Ｂの押し上げが解除されるため、水バネ１８Ａによって開閉弁１８が下降し、開閉弁１８が給水タンク３の水出口３Ａを閉じる。給水タンク３内への注水は、給水タンク３を筺体２から外部に取り出して前記開閉弁１８と一体となっているキャップを上にして、該キャップを外して行う。

加湿水槽４内の水全体を水蒸気発生温度まで加熱するのは不経済であり、また、加熱によって給水タンク３やフロート式水位センサ８が悪影響を受けないように考慮する必要がある。このため、加湿水槽４は、給水タンク３からの給水を受ける給水受け槽４Ａと、給水受け槽４Ａと隔壁４Ｄで区画した加熱槽４Ｂとで構成している。給水受け槽４Ａと加熱槽４Ｂは、隔壁４Ｄに形成した通水部４Ｃで連通しており、給水受け槽４Ａと加熱槽４Ｂの水位は、同じ水位に保たれる。給水受け槽４Ａは、耐熱性の合成樹脂性であり、給水タンク３の下部の開閉弁１８と水出口３Ａは給水受け槽４Ａに臨み、給水受け槽４Ａには、加湿水槽４内の水位を検知するフロート式水位センサ８が配置されている。また、加熱槽４Ｂは、電気ヒータ５を内蔵するようにアルミニウム等の金属成形にて水受け皿状に構成しており、給水受け槽４Ａから供給される水を電気ヒータ５によって加熱して水蒸気を発生させる。隔壁４Ｄに配置された給水受け槽４Ａと加熱槽４Ｂの接続部は、両者間のシール性を確保しつつ、加熱槽４Ｂの熱が給水受け槽４Ａへ伝導し難い状態に保つために、シリコンパッキンを介して接続されている。

過昇温度防止サーモ７が加熱槽４Ｂの異常温度を検知するように、加熱槽４Ｂの底部に取り付けられている。ここで異常温度とは、水蒸気を発生する必要上、加熱槽４Ｂ内で水が沸騰する温度以上で、周囲の構造物（側壁など）に熱的な影響ができるだけ少ない温度としており、具体的には１００度より１０度程度高い温度に設定されている。フロート式水位センサ８は、水位検知用リードスイッチＲＳを略垂直に配置した支柱８Ｂと、支柱８Ｂに沿って加湿水槽４内の水位によって上下動する磁石Ｍｇ内蔵のフロート８Ａを備えている。この水位に応じて磁石Ｍｇ内蔵フロート８Ａが上昇し、所定の上限水位以上にて磁石Ｍｇによって水位検知用リードスイッチＲＳの接点が閉じる（ＯＮする）。また、加湿水槽４内の水位の減少（低下）に伴いフロート８Ａが降下し、所定の下限水位に減少（低下）したとき、水位検知用リードスイッチＲＳは磁石Ｍｇの吸引から解除されて、水位検知用リードスイッチＲＳの接点が開く（ＯＦＦする）。ここで、所定の上限水位とは、加湿水槽４から溢れない程度の高さの水位であり、所定の下限水位とは加湿水槽４がほぼ空の状態となった水位である。水位検知用リードスイッチＲＳは、磁石Ｍｇに上下動により所定の上限位置と所定の下限位置との間でヒステリシスをもってＯＮ―ＯＦＦ動作する。

図４には本発明に係る加湿器１の運転制御用の制御部９を示している。２１は電力会社から供給される１００Ｖ交流電源の供給部であり、加湿器１の電源接続部２２と着脱自在に接続される構成である。実施例では、加湿器１の電源接続部２２と１００Ｖ交流電源の供給部２１とが、相互に磁石で吸着し合うマグネット式コンセント構成である。加湿器１の電源接続部２２は筺体２に固定された状態であり、１００Ｖ交流電源の供給部２１は、プラグＰＬと電線ＤＳで接続された持ち運び自由な接続コード方式である。

このため、家庭内の１００Ｖ交流電源のコンセントＣＳへプラグＰＬを差し込み、且つ供給部２１を電源接続部２２に磁石の吸着にて接続することによって、加湿器１へ電源が供給される。電源接続部２２を介して加湿器１の１００Ｖ交流ライン２１Ａ、２１Ｂへ供給された１００Ｖ交流は、電力変換回路２３によって整流され、制御部９の電源ラインとなる直流ライン２３Ａ（＋ライン）と２３Ｂ（アースライン）へ所定電圧の直流（実施例では１２Ｖ直流）が供給される。

交流ライン２１Ａ、２１Ｂのいずれか一方には、加湿器１の電源をＯＦＦするように過電流を保護する電流ヒューズ２９、温度ヒューズ２８、過昇温度防止サーモ７が接続されている。温度ヒューズ２８は、過昇温度防止サーモ７が万一接点を開かなかった場合に、筐体２内部の異常過熱時に溶断して回路電流を遮断する。過昇温度防止サーモ７、温度ヒューズ２８、及び温度ヒューズ２８の直列回路の下流の交流ライン２１Ａ、２１Ｂ間には、電気ヒータ５と該電気ヒータ５への通電を制御するリレー２６の接点２６Ａからなる直列回路が接続されている。また、直流ライン２３Ａ、２３Ｂには、送風ファン６と、運転スイッチ１３と、運転表示用ＬＥＤ１４と、給水表示用ＬＥＤ１５と、電気ヒータ５及び送風ファン６の通電制御を行う通電制御部２４と、加湿運転途中で運転停止した場合にこの停止状態を保持する保持回路２５が接続されている。なお、保持回路２５はラッチ回路を構成する。

通電制御部２４は、後述のように運転スイッチ１３の状態で切り替わる入力によって出力が切り替わる比較部２４Ａを主体とし、比較部２４Ａの出力によってＯＮ−ＯＦＦするトランジスタＴＲ２、ＴＲ３、ＴＲ４を含む。また、異常状態保持回路２５は、後述のように異常時の信号を入力として出力が切り替わる比較部２５Ａを主体とし、この出力によってトランジスタＴＲ２、ＴＲ３、ＴＲ４をＯＮ−ＯＦＦする。比較部２４Ａ及び比較部２５Ａは、一つにパッケージ化されており、これに直流ライン２３Ａ、２３Ｂから共通に電源が印加されている。

加湿器１の運転を行なうために、正規量の水を入れた給水タンク３を、開閉弁１８を下側にした状態に手で持って、筺体２内に挿入設置することにより、上記のように開閉弁１８がバネ１８Ａに抗して押し上げられて、給水タンク３の水出口３Ａが開き、給水タンク３内の水が加湿水槽４へ供給され、給水受け槽４Ａ及び加熱槽４Ｂの水位が上昇し、加湿水槽４の水位が一定水位（上限水位）に維持される。この水位に応じて磁石Ｍｇ内蔵フロート８Ａが上昇し、磁石Ｍｇによって水位検知用リードスイッチＲＳの接点が閉じ（ＯＮし）、フロート式水位センサ８がＯＮ状態である。

この状態で、家庭内の１００Ｖ交流電源のコンセントＣＳへプラグＰＬを差し込み、且つ供給部２１を電源接続部２２に磁石の吸着にて接続することによって、加湿器１が電源供給状態となる。この状態で、図４の回路において、過昇温度防止サーモ７は接点を閉じた状態（ＯＮ状態）であり、運転スイッチ１３はＯＦＦ、即ち、その可動片１３Ｋが点線状態で示すように固定接点Ｂ−Ｃを短絡した状態である。また、送風ファン６が正常に動作しているとき、送風ファン６の端子ｃの出力は低レベルであり、送風ファン６の内部回路やファンロック等の異常時、送風ファン６の端子ｃの出力が高レベルとなる。上記のようにフロート式水位センサ８がＯＮ状態であるため、抵抗３１からアースライン２３Ｂへと電流が流れ給水表示回路１５Ａの入力は低レベルとなってトランジスタＴＲ１はＯＦＦとなり、給水表示用ＬＥＤ１５は非通電であり非発光状態である。

このように加湿器１は電源供給状態であるが運転スイッチ１３のＯＦＦ状態において、フロート式水位センサ８がＯＮした状態で、送風ファン６の端子ｃの出力は低レベルであることから、比較部２５Ａの入力ａが他方の入力ｂよりも十分低い低レベルとなり、比較部２５Ａの出力ｃが高レベルとなる。このため、ダイオード２７によって比較部２４Ａの出力によるトランジスタＴＲ２、ＴＲ３、ＴＲ４の動作に影響を与えない。一方、運転スイッチ１３の左側の固定接点Ｃを通して、比較部２４Ａの入力ａが他方の入力ｂよりも高レベルであることから比較部２４Ａの出力ｃは低レベルである。よって、電気ヒータ５の制御回路２５ＢのトランジスタＴＲ２はＯＦＦであり、リレー２６のコイルへの通電を非通電とし、その接点２６Ａは開状態であり、電気ヒータ５は非通電状態である。また、比較部２４Ａの出力ｃが低レベルであるため、送風ファン６の制御回路２４ＢのトランジスタＴＲ３及びＴＲ４はＯＦＦであり、送風ファン６は非通電であり停止している。

この状態で、加湿器１の運転開始について説明する。加湿器１の運転開始前は、運転スイッチ１３はＯＦＦ、即ち、運転スイッチ１３の可動片１３Ｋは点線状態で示すように、固定接点Ｂ−Ｃを短絡した状態である。この状態において、加湿器１の運転開始は、運転スイッチ１３をＯＮすることにより行なわれる。即ち、手動操作部１３Ａを押す操作によって運転スイッチ１３の可動片１３Ｋを実線状態で示すように、固定接点Ａ−Ｃを短絡した状態に切り替えることにより、左側の固定接点Ａ−Ｃを通して運転表示用ＬＥＤ１４に通電されて発光する。また、運転スイッチ１３の右側の固定接点Ｃが高レベルになるが、フロート式水位センサ８がＯＮしており、送風ファン６の端子ｃの出力は低レベルであるため、比較部２５Ａの入力ａは低レベルのままであり、比較部２５Ａの出力ｃが高レベルのままである。このため、比較部２５Ａの出力ｃが高レベル出力であっても、ダイオード２７によって比較部２４Ａの出力によるトランジスタＴＲ２、ＴＲ３、ＴＲ４の動作に影響を与えない。また、比較部２４Ａの入力ａが左側の固定接点Ａ−Ｃを通して低レベルとなるため、比較部２４Ａの出力ｃが高レベルとなって、電気ヒータ５の制御回路２５ＢのトランジスタＴＲ２はＯＮし、リレー２６のコイルへ通電し、その接点２６Ａは閉状態となり、電気ヒータ５は通電状態となる。また、比較部２４Ａの出力ｃが高レベルであるため、送風ファン６の制御回路２４ＢのトランジスタＴＲ３及びＴＲ４はＯＮし、送風ファン６は運転を開始（ＯＮ）し送風が開始される。なお、比較部２４Ａの高レベル出力ｃが抵抗３５を介して比較部２４Ａの他方の入力ｂへフィードバックすることにより、比較部２４Ａの出力ｃを高レベルに維持する安定状態となる。

このように、電気ヒータ５への通電によって、加熱槽４Ｂの水が加熱され蒸発した水蒸気は、運転（ＯＮ）開始の送風ファン６によって、風洞１０内へ流入した外気と共に風洞１０内を通って吹き出し口１２から筺体２の周辺へ送出される正規の運転状態となる。もし、加湿器１の運転を停止する場合は、手動操作部１３Ａの操作によって運転スイッチ１３の可動片１３Ｋを点線状態で示すように、固定接点Ｂ−Ｃを短絡した状態に切り替えることにより、比較部２４Ａの入力ａが高レベルとなることで出力ｃが低レベルとなり、トランジスタＴＲ２、ＴＲ３、ＴＲ４がＯＦＦし、リレー２６の接点２６Ａが開放することでヒータ５および送風ファン６が停止する。

このように、加湿器１が通常の運転状態にあるとき、運転異常が発生した場合について、以下に説明する。ここで、フロート式水位センサ８、送風ファン６の端子ｃの出力、過昇温度防止サーモ７を総称して異常検知センサとし、この異常検知センサで検知する状態を加湿運転の継続に支障となる運転異常が発生したと定義する。先ず、フロート式水位センサ８がＯＦＦした場合について説明する。給水タンク３内の水が無くなり加湿水槽４内の水位が減少した場合、それに伴いフロート８Ａが降下する。そして、所定の下限水位まで低下（減少）したとき、水位検知用リードスイッチＲＳは磁石Ｍｇの吸引から解除されて接点が開く（ＯＦＦ）、即ち、フロート式水位センサ８がＯＦＦになると、抵抗３１からアースライン２３Ｂに電流が流れなくなるため給水表示回路１５Ａの入力が高レベルとなる。よって、トランジスタＴＲ１がＯＮして給水表示用ＬＥＤ１５は通電され発光状態となる。この発光によって、加湿用水が不足状態であることを加湿器１の使用者に報知する。

また、このフロート式水位センサ８のＯＦＦによって、抵抗３１および運転スイッチ１３の右側の固定接点Ａ−Ｃから抵抗３３を通して比較部２５Ａの入力ａが入力ｂよりも高レベルとなり、比較部２５Ａの出力ｃが低レベルとなる。比較部２５Ａの低レベル出力ｃが抵抗３２を介して比較部２５Ａの他方の入力ｂとなることによって出力ｃを安定的に低レベルに維持するラッチ状態となる。このため水位センサ８が再ＯＮしても、その出力が高レベルに反転しないようにしているものである。これは回路の抵抗やコンデンサの定数によって設定される。そして、比較部２５Ａのラッチ状態の解除は、後述のように運転スイッチ１３を一旦ＯＦＦしなければならない。

比較部２５Ａの出力ｃが低レベルにラッチ状態となることによって、ダイオード２７を介して比較部２４Ａの出力ｃの高レベルを吸い込むことで、トランジスタＴＲ２、ＴＲ３、ＴＲ４がＯＦＦし、リレー２６の接点２６Ａが開放することでヒータ５および送風ファン６が停止して加湿器１は運転停止状態となる。

加湿器１の使用者は、空になった給水タンク３を取り出して正規量の水を注入した状態で、再び上記のように、開閉弁１８を下側にした状態に手で持って、筺体２内に挿入設置することにより、開閉弁１８がバネ１８Ａに抗して押し上げられて、給水タンク３の水出口３Ａが開き、給水タンク３内の水が加湿水槽４へ供給され、給水受け槽４Ａ及び加熱槽４Ｂの水位が上昇し、加湿水槽４の水位が一定水位（上限水位）に維持される。この水位に応じて磁石Ｍｇ内蔵フロート８Ａが上昇し、磁石Ｍｇによって水位検知用リードスイッチＲＳの接点が閉じ（ＯＮし）、フロート式水位センサ８がＯＮ状態となる。

これによって、抵抗３１からアースライン２３Ｂへと電流が流れ、給水表示回路１５Ａの入力が低レベルとなってトランジスタＴＲ１はＯＦＦとなり、給水表示用ＬＥＤ１５は非通電となって非発光状態となる。一方、フロート式水位センサ８がＯＮし、また送風ファン６の端子ｃの出力は低レベルに復帰するが、比較部２５Ａの出力cが低レベルであることから、比較部２５Ａの入力ａが入力ｂよりも高い高レベルを維持してラッチ状態を継続するため、電気ヒータ５および送風ファン６は停止を維持する。

ここでラッチ状態を解除して加湿器１の運転を再開する場合は、運転スイッチ１３を一旦ＯＦＦした後にもう一度ＯＮすることで行うが、先ず、運転スイッチ１３の手動操作部１３Ａを押して一旦ＯＦＦした場合、運転スイッチ１３の固定接点Ｂ−Ｃが短絡する。運転スイッチ１３の右側の固定接点Ｂ−Ｃが短絡すると固定接点Ｃはアース２３Ｂに接続され、抵抗３３を介してコンデンサ３４の充電が放電され比較部２５Ａの入力ａが低レベルとなることで、その出力ｃが高レベルとなりラッチ状態が解除される。また、出力ｃが高レベルとなることで抵抗３２を介して入力ｂの電圧レベルが上昇して安定する。本比較部２５Ａの出力ｃは高レベルであるため、ダイオード２７によって比較部２４Ａの出力によるトランジスタＴＲ２、ＴＲ３、ＴＲ４の動作に影響を与えない。

一方、運転スイッチ１３の左側の固定接点Ｂ−Ｃが短絡することで左側の固定接点Ｃは電源２３Ａに接続され、運転表示用ＬＥＤ１４が非通電となり非発光となる。また、比較部２４Ａの入力ａが他方の入力ｂよりも高レベルとなり、その出力ｃが低レベルとなりトランジスタＴＲ２、ＴＲ３、ＴＲ４がＯＦＦし、リレー２６の接点２６Ａが開放することでヒータ５および送風ファン６が停止して加湿器１は運転停止状態となる。この状態は、上記加湿器１の運転開始前の状態と同じである。

次に、加湿器１の運転を再開するために、もう一度運転スイッチ１３の手動操作部１３Ａを押すことで固定接点Ａ−Ｃが短絡する。上記同様に加湿器１の運転が再開する。即ち、運転スイッチ１３のＯＮによって、運転表示用ＬＥＤ１４に通電されて発光する。一方、運転スイッチ１３の右側の固定接点Ｃと抵抗３３を介して接続されている比較部２５Ａの入力ａは、水位センサ８がＯＮ状態であることと、送風ファン６の端子ｃの出力が低レベルであることから低レベルであり、比較部２５Ａの出力ｃは高レベルである。このため、ダイオード２７によって比較部２４Ａの出力によるトランジスタＴＲ２、ＴＲ３、ＴＲ４の動作に影響を与えない。また、運転スイッチ１３の左側の固定接点Ｃと接続されている比較部２４Ａの入力ａは、他方の入力ｂよりも低レベルとなり比較部２４Ａの出力ｃが高レベルとなるため、トランジスタＴＲ２、ＴＲ３、ＴＲ４をＯＮさせ、リレー２６の接点２６Ａが閉成されヒータ５および送風ファン６が運転して加湿運転を行う。

次に、加湿器１が正規の運転状態にあるとき、送風ファン６の内部回路やファンロック等の異常が発生した場合について説明する。加湿器１が、送風ファン６の内部回路やファンロック等の異常が発生する前の正規の運転状態にあるときは、上記のように、フロート式水位センサ８がＯＮし、送風ファン６の出力ｃは低レベルであるため、比較部２５Ａの入力ａが他方の入力ｂよりも低レベルとなり、比較部２５Ａの出力ｃが高レベルとなって、トランジスタＴＲ２、ＴＲ３、ＴＲ４の動作に影響を与えない。また、比較部２４Ａの出力ｃが高レベルであるため、電気ヒータ５と送風ファン６は通電状態であり、正規の加湿運転状態である。

この加湿運転状態において、送風ファン６は、端子ａｂを通して正規の状態で運転されており、端子ｃの出力は低レベルである。しかし、送風ファン６がロック等の異常状態になると、端子ｃの出力は高レベルとなる。送風ファン６がロック等の異常になれば、送風ファン６の端子ｃの出力が高レベルとなり、フロート式水位センサ８がＯＮしていても、比較部２５Ａの入力ａが他方の入力ｂよりも高レベルとなり、それによって比較部２５Ａの出力ｃが低レベルとなり、上記同様に比較部２５Ａの出力ｃが低レベルとなることで入力ｂの電圧を更に低下させて維持される。このため、運転スイッチ１３のＯＦＦ以外では解除しない安定的なラッチ状態となる。よって、ダイオード２７を介して、電気ヒータ５の制御回路２５ＢのトランジスタＴＲ２はＯＦＦとなり、リレー２６のコイルへの通電を非通電とし、その接点２６Ａは開状態となり、電気ヒータ５は非通電状態となる。また、比較部２５Ａの出力ｃが低レベルであるため、送風ファン６の制御回路２４ＢのトランジスタＴＲ３及びＴＲ４はＯＦＦとなり、送風ファン６は非通電となって停止する。これは実質的に加湿器１が運転停止状態である。このように、送風ファン６の異常を検知したとき、比較部２５Ａはラッチ状態となる。

このように、送風ファン６にファンロック等の異常が発生すると、その端子ｃの出力が高レベルとなることで比較部２５Ａの入力ａを高レベルにして、送風ファン６およびヒータ５への通電を停止する。この状態は、運転ランプ１４が点灯しているが加湿しない（蒸気が出ない）状態となる。送風ファン６の端子ｃ出力が高レベルとなっても、抵抗３８を介したフロート式水位センサ８がＯＮしていることから、抵抗３１からアースライン２３Ｂへと電流が流れ、トランジスタＴＲ１はＯＦＦのままであり、給水ランプ１５は消灯したままとなる。

加湿器１の使用者は、この状態（蒸気が出ない）による異常に気付き、運転スイッチ１３をＯＦＦすればよい。運転スイッチ１３のＯＦＦによって、上記のように、フロート式水位センサ８がＯＦＦしたときと同様に、比較部２５Ａのラッチ状態を解除することができる。そして、ロックした送風ファン６を修理あるいは新規の送風ファン６と交換した後、再び運転スイッチ１３をＯＮすることによって、加湿器１の運転を開始することができる。

次に、加湿器１が正規の運転状態にあるとき、加湿器１の電源供給が遮断された場合について説明する。加湿器１の電源供給が遮断される場合として、過昇温度防止サーモ７が加熱槽４Ｂの異常温度を検知してＯＦＦした場合と、コンセントＣＳからプラグＰＬが外れた場合と、供給部２１が電源接続部２２から外れた場合がある。

先ず、加湿器１が正規の運転状態にあるとき、過昇温度防止サーモ７が加熱槽４Ｂの異常温度を検知した場合について説明する。

前記加湿水槽４の異常加熱状態は、後述のように、加熱槽４Ｂの水が蒸発によって不足したときや、加湿器１が転倒して加熱槽４Ｂが空になったとき、或いは加熱槽４Ｂの内面にカルシウムなどの不純物が付着し水との熱伝導が低下して加熱槽４Ｂの温度が上昇したとき等において発生する。

過昇温度防止サーモ７は、ＯＦＦ動作温度（例えば１１０℃）で接点が開き、ＯＮ作動温度（例えば７０℃）で接点が閉じる動作をする自己復帰形のバイメタル式である。加熱槽４Ｂに正規量の水が溜まっているときは、加熱槽４Ｂの温度は、ＯＦＦ動作温度（例えば１１０℃）まで上昇しないため、過昇温度防止サーモ７はＯＮ状態である。しかし、加熱槽４Ｂの水が蒸発によって不足したときや、加湿器１が転倒して加熱槽４Ｂが空になったとき、或いは加熱槽４Ｂの内面にカルシウムなどの不純物が付着し水との熱伝導が低下して加熱槽４Ｂの温度が上昇したとき等においては、加熱槽４Ｂの温度がＯＦＦ動作温度（例えば１１０℃）以上に上昇するため危険である。この危険防止のために、加熱槽４Ｂの温度が上昇して過昇温度防止サーモ７がＯＦＦ動作温度（例えば１１０℃）を検知したとき、加湿器１への電源供給を遮断する。

運転スイッチ１３の可動片１３Ｋが、実線状態で示すように固定接点Ａ−Ｃを短絡した状態、即ち、加湿器１の運転中において、過昇温度防止サーモ７は、加熱槽４Ｂの異常温度（例えば１１０℃）を検知したときＯＦＦし、加湿器１への電源供給を遮断する。この遮断によって、送風ファン６は非通電となって停止し、電気ヒータ５も非通電となる。そして、自然冷却によって加熱槽４Ｂの温度が低下し、過昇温度防止サーモ７がＯＮ作動温度（例えば７０℃）を検知したとき、その接点が閉じてＯＮ状態に復帰し、加湿器１への電源供給状態となる。このとき、運転スイッチ１３の可動片１３Ｋは、実線状態で示すように、固定接点Ａ−Ｃを短絡した状態である。

このように、過昇温度防止サーモ７がＯＮ状態に復帰したとき、フロート式水位センサ８はＯＮであって、且つ、送風ファン６の端子ｃの出力が低レベルであるが、抵抗３６を介してコンデンサ３７が充電され、比較部２５Ａの入力ｂの電圧が上昇する。これと共に、運転スイッチ１３の右側の固定接点Ｃから抵抗３３を介してコンデンサ３４が充電され、比較部２５Ａの入力ａの電圧が上昇する。この場合、比較部２５Ａの入力ｂの電圧の上昇に比して、比較部２５Ａの入力ａの電圧が短時間で上昇するように、コンデンサ３４の充電時定数及びコンデンサ３７の充電時定数を定めているため、比較部２５Ａの入力ａが入力ｂよりも早く高レベルとなることにより、比較部２５Ａの出力ｃが低レベルとなる。この比較部２５Ａの低レベル出力ｃが低レベルとなることで入力ｂの電圧を更に低下させて維持されることで、運転スイッチ１３のＯＦＦ以外では解除しない安定的なラッチ状態となる。

このように、比較部２５Ａの出力ｃが低レベルにラッチ状態となることによって、ダイオード２７を介して、電気ヒータ５の制御回路２５ＢのトランジスタＴＲ２はＯＦＦとなり、リレー２６のコイルへの通電を非通電とし、その接点２６Ａは開状態となり、電気ヒータ５は非通電状態となる。また、比較部２５Ａの出力ｃが低レベルであるため、送風ファン６の制御回路２４ＢのトランジスタＴＲ３及びＴＲ４はＯＦＦとなり、送風ファン６は非通電となって停止する。実質的に加湿器１は運転停止状態である。

この状態で、比較部２５Ａのラッチ状態の解除は、前述のように運転スイッチ１３を一旦ＯＦＦすることで、上記の加湿器１の運転開始前の状態と同じになる。
また、再運転を行う場合、前述のように運転スイッチ１３をＯＮすることで行う。

次に、加湿器１が正規の運転状態にあるとき、コンセントＣＳからプラグＰＬが外れた場合、または供給部２１が電源接続部２２から外れた場合について説明する。このいずれの場合も、上記のように、過昇温度防止サーモ７が加熱槽４Ｂの異常温度を検知した場合と同様である。

即ち、運転スイッチ１３の可動片１３Ｋが、実線状態で示すように固定接点Ａ−Ｃを短絡した状態、即ち、加湿器１の運転中において、コンセントＣＳからプラグＰＬが外れた場合、または供給部２１が電源接続部２２から外れた場合は、加湿器１への電源供給が遮断される。この遮断によって、送風ファン６は非通電となって停止し、電気ヒータ５も非通電となる。そして、再びコンセントＣＳへ外れたプラグＰＬを差込み、または外れた供給部２１を電源接続部２２へ接続することによって、加湿器１への電源供給状態となる。このとき、運転スイッチ１３の可動片１３Ｋは、実線状態で示すように、固定接点Ａ−Ｃを短絡した状態である。

このようにして加湿器１への電源供給状態とすることによって、フロート式水位センサ８がＯＮであって、且つ、送風ファン６の端子ｃの出力が低レベルであるが、抵抗３６を介してコンデンサ３７が充電され、比較部２５Ａの入力ｂの電圧が上昇する。これと共に、運転スイッチ１３の右側の固定接点Ｃから抵抗３３を介してコンデンサ３４が充電され、比較部２５Ａの入力ａの電圧が上昇する。この場合、比較部２５Ａの入力ｂの電圧の上昇に比して、比較部２５Ａの入力ａの電圧が短時間で上昇するように、コンデンサ３４の充電時定数及びコンデンサ３７の充電時定数を定めている。このようにして、比較部２５Ａの入力ａが入力ｂよりも高レベルとなることにより、比較部２５Ａの出力ｃが低レベルとなる。この比較部２５Ａの低レベル出力ｃが抵抗３２を介して比較部２５Ａの他方の入力ｂとなることによって、比較部２５Ａは出力ｃを安定的に低レベルに維持するラッチ状態となる。

比較部２５Ａが低レベルにラッチ状態となることによって、ダイオード２７を介して、電気ヒータ５の制御回路２５ＢのトランジスタＴＲ２はＯＦＦとなり、リレー２６のコイルへの通電を非通電とし、その接点２６Ａは開状態となり、電気ヒータ５は非通電状態となる。また、比較部２５Ａの出力ｃが低レベルであるため、送風ファン６の制御回路２４ＢのトランジスタＴＲ３及びＴＲ４はＯＦＦとなり、送風ファン６は非通電となって停止する。実質的に加湿器１は運転停止状態である。

この状態で、比較部２５Ａのラッチ状態の解除は、前述のように運転スイッチ１３を一旦ＯＦＦしなければならない。ここでラッチ状態を解除して加湿器１の運転を再開する場合は、運転スイッチ１３を一旦ＯＦＦした後、再度ＯＮする。即ち、先ず、運転スイッチ１３をＯＦＦ、即ち、手動操作部１３Ａの操作によって運転スイッチ１３の可動片１３Ｋを点線状態で示すように、固定接点Ｂ−Ｃを短絡した状態に切り替える。これによって、フロート式水位センサ８がＯＮであり、且つ送風ファン６の出力ｃは低レベルであるが、抵抗３３を介してコンデンサ３４の充電が放電されることで電位が下がり比較部２５Ａの入力ａが入力ｂよりも低レベルとなり、そのラッチ状態が解除される。これによって、ダイオード２７によって比較部２４Ａの出力によるトランジスタＴＲ２、ＴＲ３、ＴＲ４の動作に影響を与えない状態となる。また、運転表示用ＬＥＤ１４が非通電となり非発光となる。

一方、運転スイッチ１３の左側の固定接点Ｃを通して、比較部２４Ａの入力ａが高レベルとなることによって、比較部２４Ａの出力ｃが低レベルとなり、電気ヒータ５の制御回路２５ＢのトランジスタＴＲ２はＯＦＦであり、リレー２６のコイルへの通電を非通電とし、その接点２６Ａは開状態であり、電気ヒータ５は非通電状態である。また、比較部２４Ａの出力ｃが低レベルであるため、送風ファン６の制御回路２４ＢのトランジスタＴＲ３及びＴＲ４はＯＦＦであり、送風ファン６は非通電であり停止している。この状態は、上記の加湿器１の運転開始前の状態と同じである。

このため、加湿器１の運転を開始する場合は、運転スイッチ１３をＯＮ、即ち、手動操作部１３Ａの操作によって運転スイッチ１３の可動片１３Ｋを実線状態で示すように、固定接点Ａ−Ｃを短絡した状態に切り替えることにより、上記同様に、運転表示用ＬＥＤ１４に通電されて発光し、これと共に、比較部２４Ａの入力ａが低レベルとなり比較部２４Ａの出力ｃが高レベルとなって、電気ヒータ５の制御回路２５ＢのトランジスタＴＲ２はＯＮし、リレー２６のコイルへ通電し、その接点２６Ａは閉状態となり、電気ヒータ５は通電状態となる。また、比較部２４Ａの出力ｃが高レベルであるため、送風ファン６の制御回路２４ＢのトランジスタＴＲ３及びＴＲ４はＯＮし、送風ファン６は運転を開始（ＯＮ）し送風が開始される。これによって、加湿器１の運転が再開することとなる。

上記のから明らかなように、給水タンク３の水を加湿水槽４内へ供給し、加湿水槽４内の水を電気ヒータ５によって加熱して水蒸気を発生させ、送風ファン６によって吸い込み口１１から取り入れた空気と共に前記水蒸気を吹き出し口１２から送出する加湿器１において、ＯＮ−ＯＦＦ切り替え動作の運転スイッチ１３と、加湿水槽４内の水位を検知する水位センサ８と、加湿水槽４の異常温度によって加湿器１の電源をＯＦＦする過昇温度防止サーモ７とを備え、異常時を異常検知センサ（フロート式水位センサ８、送風ファン６の端子ｃの出力、過昇温度防止サーモの総称）で検知したときには送風ファン６と電気ヒータ５を非通電状態に保持する保持回路２５を設け、この保持回路２５による送風ファン６と電気ヒータ５の非通電状態の保持は、運転スイッチ１３を一旦ＯＦＦすることにより解除される構成である。

本発明に係る加湿器は、上記実施例に示した構成に限定されず、種々の形態のものに適用できるものであり、本発明の技術範囲において種々の形態を包含するものである。

１・・・・・加湿器
２・・・・・筐体
３・・・・・給水タンク
３Ａ・・・・水出口
４・・・・・加湿水槽
５・・・・・電気ヒータ
６・・・・・送風ファン
７・・・・・過昇温度防止サーモ
８・・・・・水位センサ
８Ａ・・・・磁石Ｍｇ内蔵フロート
８Ｂ・・・・支柱
９・・・・・制御部
１０・・・・風洞
１１・・・・吸い込み口
１２・・・・吹き出し口
１３・・・・運転スイッチ
１３Ａ・・・手動操作部
１３Ｋ・・・可動片
１４・・・・運転表示用ＬＥＤ
１５・・・・給水表示用ＬＥＤ
１６・・・・コントロールパネル
１７・・・・開閉蓋
１８・・・・開閉弁
１８Ａ・・・バネ
１８Ｂ・・・開閉弁のロッド
２１・・・・１００Ｖ交流電源の供給部
２１Ａ、２１Ｂ・・・１００Ｖ交流ライン
２２・・・・電源接続部
２３・・・・電力変換部
２３Ａ、２３Ｂ・・・直流ライン
２４・・・・通電制御部
２４Ａ・・・比較部
２４Ｂ・・・送風ファンの制御回路
２５・・・・保持回路
２５Ａ・・・比較部
２５Ｂ・・・電気ヒータの制御回路
２６・・・・リレー
Ｍｇ・・・・磁石
ＲＳ・・・・リードスイッチ
ＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３、ＴＲ４・・・・トランジスタ

Claims (5)

1. 給水タンクの水を加湿水槽内へ供給し、加湿水槽内の水を電気ヒータによって加熱して水蒸気を発生させ、送風ファンによって吸い込み口から取り入れた空気と共に前記水蒸気を吹き出し口から送出する加湿器において、ＯＮ−ＯＦＦ切り替え動作の運転スイッチと、運転の継続に支障となる運転異常の状態を検知する異常検知センサと、前記異常検知センサで運転異常を検知したときには前記送風ファンと前記電気ヒータとを非通電状態に保持する保持回路を設け、前記保持回路による前記送風ファンと前記電気ヒータの非通電状態の保持は、前記運転スイッチを一旦ＯＦＦすることにより解除されることを特徴とする加湿器。
2. 給水タンクの水を加湿水槽内へ供給し、加湿水槽内の水を電気ヒータによって加熱して水蒸気を発生させ、送風ファンによって吸い込み口から取り入れた空気と共に前記水蒸気を吹き出し口から送出する加湿器において、ＯＮ−ＯＦＦ切り替え動作の運転スイッチと、前記加湿水槽内の水位を検知する水位センサと、前記加湿水槽の異常温度によって前記加湿器の電源をＯＦＦする過昇温度防止サーモと、前記前記電気ヒータ及び前記送風ファンの通電制御部とを備え、前記水位センサが下位水位を検知したとき、前記送風ファンと前記電気ヒータを非通電状態に保持する保持回路を設け、前記保持回路による前記送風ファンと前記電気ヒータの非通電状態の保持は、前記運転スイッチを一旦ＯＦＦすることにより解除されることを特徴とする加湿器。
3. 給水タンクの水を加湿水槽内へ供給し、加湿水槽内の水を電気ヒータによって加熱して水蒸気を発生させ、送風ファンによって吸い込み口から取り入れた空気と共に前記水蒸気を吹き出し口から送出する加湿器において、ＯＮ−ＯＦＦ切り替え動作の運転スイッチと、前記加湿水槽内の水位を検知する水位センサと、前記加湿水槽の異常温度によって前記加湿器の電源ラインをＯＦＦする過昇温度防止サーモと、前記前記電気ヒータ及び前記送風ファンの通電制御部とを備え、前記過昇温度防止サーモが前記加湿器の電源をＯＦＦした後ＯＮに復帰しても、前記送風ファンと前記電気ヒータを非通電状態に保持する保持回路を設け、前記保持回路による前記送風ファンと前記電気ヒータの非通電状態の保持は、前記運転スイッチを一旦ＯＦＦすることにより解除されることを特徴とする加湿器。
4. 給水タンクの水を加湿水槽内へ供給し、加湿水槽内の水を電気ヒータによって加熱して水蒸気を発生させ、送風ファンによって吸い込み口から取り入れた空気と共に前記水蒸気を吹き出し口から送出する加湿器において、ＯＮ−ＯＦＦ切り替え動作の運転スイッチと、前記加湿水槽内の水位を検知する水位センサと、前記加湿水槽の異常温度によって前記加湿器の電源ラインをＯＦＦする過昇温度防止サーモと、前記前記電気ヒータ及び前記送風ファンの通電制御部とを備え、前記送風ファンの異常を検知したとき、前記送風ファンと前記電気ヒータを非通電状態に保持する保持回路を設け、前記保持回路による前記送風ファンと前記電気ヒータの非通電状態の保持は、前記運転スイッチを一旦ＯＦＦすることにより解除されることを特徴とする加湿器。
5. 給水タンクの水を加湿水槽内へ供給し、加湿水槽内の水を電気ヒータによって加熱して水蒸気を発生させ、送風ファンによって吸い込み口から取り入れた空気と共に前記水蒸気を吹き出し口から送出する加湿器において、ＯＮ−ＯＦＦ切り替え動作の運転スイッチを備え、前記運転スイッチＯＮ状態において前記加湿器の電源が遮断されたとき、前記送風ファンと前記電気ヒータを非通電状態に保持する保持回路を設け、前記保持回路による前記送風ファンと前記電気ヒータの非通電状態の保持は、前記運転スイッチを一旦ＯＦＦすることにより解除されることを特徴とする加湿器。

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