JP2014040996A

JP2014040996A - 加湿機構の制御方法

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Publication number: JP2014040996A
Application number: JP2013152876A
Authority: JP
Inventors: Mayumi Suzuki; 真由美鈴木; Kohei Sato; 耕平佐藤
Original assignee: Iris Ohyama Inc
Current assignee: Iris Ohyama Inc
Priority date: 2012-07-23
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2014-03-06

Abstract

【課題】加湿量を増大させた場合でも床濡れを防止できる超音波方式の加湿機構の提供を目的とする。
【解決手段】給水部と給水部の水分を空間に放出する超音波式霧化部と室内の温度検出部及び室内の湿度検出部を備えてなり、温度検出部で検出された温度に対応する飽和水蒸気量を求め、飽和水蒸気量と湿度検出部で検出された湿度の差もしくは比に応じて超音波振動子の入力電圧を制御することを特徴する加湿機構の制御方法。
【選択図】図５

Description

本発明は、室内空間を加湿する加湿機構の制御方法に関するものであり、特に超音波振動子を用いた超音波式加湿機構の制御方法に関する。

従来、室内空間を加湿するために風を送って水を蒸発させる気化式、水を沸騰させてお湯にし、湯気を出す蒸気式、水を細かな粒状にしてそのまま吹き出す超音波式など様々な方式の加湿機構が用いられている。それらの加湿機構は、水を補給して加湿手段を動作させ、室内の湿度を高めるものであり、室内の湿度を高めることでインフルエンザウイルス、風邪ウイルスなどを不活化したり、肌を保湿したりすることが期待できる。また、近年は短時間で広い室内空間を加湿できるような大容量の加湿機構も求められている。

これらの加湿機構の中でも、超音波式は、消費電力が小さくランニングコストもかかりにくいことから、最も望ましい方式といえる。この超音波方式を用いた加湿器については、省エネを図る方法（特許文献１）や霧化をうまく分散させる方法（特許文献２）などが考えられている。

しかし、特許文献１に記載された加湿機構は、加熱殺菌した水を霧化することで、クリーンな加湿器を得られるものであるが、ファン装置一つによることや放出口を絞っていることなどから、大量霧化に適していない。また特許文献２に記載された加湿機構は、軸流ファンによる空気を斜め方向から吹き付け、霧化を遠くに飛ばす方法が開示されているが、ベルヌーイ原理を使用している関係からこの方法でも大容量加湿や高速加湿には不向きである。

そこで、本発明者らのグループは、１時間当たりの加湿量が５００ｍｌ以上を実現出来る超音波式加湿機構の発明を完成させたが、短時間に大容量加湿を行った場合には、加湿機構を設置した周辺の床面が水滴で濡れてしまう、いわゆる床濡れ現象を生じてしまうことがあった。この現象の原因は、霧化量が多くなりすぎ、水滴となって加湿機構の設置面近傍に落下してしまうからである。その結果として、周辺の床濡れは利用者の靴下や衣服を濡らしてしまう虞があるため、大容量の加湿を行っても床濡れを発生させない加湿機構が求められていた。

特開昭２０００−２７４７５６特表２０１１−５１３６９７

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、加湿機構の加湿量を増大させても床濡れを発生させない加湿機構の制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するための第１の手段として、給水部とこの給水部の水分を空間に放出する超音波式霧化部と室内の温度検出部及び室内の湿度検出部を備えてなり、温度検出部で検出された温度に対応する飽和水蒸気量と湿度検出部で検出された湿度及び温度に対応する水分量とを求め、飽和水蒸気量と水分量との差に応じて超音波振動子の入力
電圧を制御する制御方法を提供するものである。

本発明は、上記の課題を解決するための第２の手段として、上記第１の解決手段において、前記飽和水蒸気量と前記水分量との差に応じて段階的に超音波振動子の入力電圧を制御する加湿機構の制御方法を提供するものである。

本発明は、上記の課題を解決するための第３の手段として、上記第１又は第２のいずれかの解決手段において、超音波式霧化部は加湿能力が５００ｍｌ／ｈ以上である加湿機構の制御方法を提供するものである。

本発明は、上記の課題を解決するための第４の手段として、給水部とこの給水部の水分を空間に放出する超音波式霧化部と室内の温度検出部及び室内の湿度検出部を備えてなり、温度検出部で検出された温度に対応する飽和水蒸気量と湿度検出部で検出された湿度及び温度に対応する水分量とを求め、飽和水蒸気量と水分量との比に応じて超音波振動子の入力電圧を制御する加湿機構の制御方法を提供するものである。

本発明によれば、加湿機構の加湿量を増大させても床濡れを発生させない超音波方式の加湿機構の制御方法が可能となる。

本発明の加湿器の全体図である。本発明の加湿器の要部一部破断斜視図である。本発明の加湿器の要部一部破断正面図である。本発明における加湿量の制御１を説明する図である。本発明における加湿量の制御２を説明する図である。本発明における加湿量の制御２を具体的に説明する図である。本発明の制御フローを説明する図である。本発明における加湿量の制御３を説明する図である。

以下、本発明の一実施形態である加湿機構を構成する加湿器を図に従って説明する。図１は本発明の加湿器の全体図であり、図２は本発明の加湿器の要部一部破断斜視図である。図３は本発明の加湿器の要部一部破断正面図である。図４は本発明における加湿量の制御１を説明する図であり、図５は本発明における加湿量の制御２を説明する図である。図６は、本発明における加湿量の制御２を具体的に説明する図である。図７は本発明の加湿機構の制御フローを説明する図である。図８は本発明における加湿量の制御３を説明する図である。

図１、図２に示すように、本発明の加湿器は大きく加湿器本体２、給水部２２、加湿部２３、サーキュレータ部１２及び図示しない制御部とからなっている。そして、加湿器本体２の内部には給水部２２、加湿部２３、サーキュレータ部１２及び制御部が収容されている。そして、本発明では給水部２２と加湿部２３とによって超音波式霧化部を構成している。

給水部２２は加湿に用いる水を貯蔵するための機構であり、給水タンク９とイオン交換樹脂２４からなり、給水タンク９の直下にイオン交換樹脂２４が配置されている。加湿部２３は水を室内に加湿する機構で、給水タンク９からの水の連通路１０、超音波振動子１１、超音波振動子水槽１１１、霧流出筒７、および送風ファン６とから構成されている。

サーキュレータ部１２は主に風と霧とを循環させるための機構で、サーキュレータ部１２を構成するプロペラファン１２１とその外周を覆う径が少しだけ大きい円筒状筒１２２およびその蓋となる筒蓋１２３からなっている。

加えて、本発明の加湿器は、室内の温度を検出する図示しない温度検出部および室内の湿度を検出する図示しない湿度検出部を有している。

加湿器本体２は樹脂又は鋼板等で構成された筐体であり、給水部２２、加湿部２３、サーキュレータ部１２及び制御部が収容できる程度の大きさであればよく、特に大きさは限定されるものではないが、およそ３０〜５０センチ程度のケース状筐体である。そして、本発明では霧化した霧を排出する霧流出筒７の一部である噴出し口７３が本体２上部から突出する形状となっている。

本発明での給水タンク９は加湿に用いる水の貯蔵機能と超音波振動子１１の霧化流を効果的に室内に放出する筒機能との２つの機能を併せ持つ。給水タンク９は給水タンク筐体内部に貯水されない中空霧流出筒７を有する。当該霧流出筒７は、給水タンク９の貯水部と独立した異形中空貫通路からなり筒の下部側が上部側よりも大きい樹脂製の筒である。

霧流出筒７は大径霧流出筒７１と大径霧流出筒７１よりも長い小径霧流出筒７２とからなり、小径霧流出筒７２の一端が大径霧流出の天面７５に挿通されている。霧流出筒７は給水タンク貯水部内の水が霧流出筒７内部に直接流入しない内筒構造であり、超音波振動子水槽１１１の上部に配置されている。

給水タンク９は底面に貯蔵した水の流出口となる円形開口９２を有し、その円形開口端には下方に突出した円形フランジ９４が設けてある。それら円形フランジの外周には嵌合用に図示しない螺旋ミゾを有している。そして、フランジの外周には水の弁９９を有するキャップ９０がフランジの螺旋ミゾに沿って着脱可能に設けられている。また、給水時に持ち運びが容易なように水タンク９の上面側には把手４５が設けられている。

水を入れた給水タンク９を加湿器本体２に装着すると、給水タンク９のキャップ９０に設けられた弁９９は、内部に設けられた弁部材が上方に移動して移動空間を形成する。その移動空間を通過してタンク９内の水がイオン交換樹脂に落下する構成となっている。

給水タンク９の下方には、イオン交換樹脂を充填した容器状のフィルター９３が載置されており、給水タンク９から落下した水を受け入れ、そのイオン交換樹脂を通過した水が連通路１０を経由して霧化室３に移動する。給水タンク９からの水供給は、霧化室３の水位とイオン交換樹脂容器内の水位がバランスするまで行なわれる。

なお、本発明では給水タンク９内に霧流出筒７を設けた構成で説明したが、給水タンク９と霧流出筒７とを別々に作製して、独立した給水タンク９と霧流出筒７が並ぶように配置することも可能である。

連通路１０の周囲には図示しないヒータが設けられ、連通路１０内の水を加熱して殺菌することができる。そして、その水が霧化室３に設けられた超音波振動子１１によって霧化される。

霧化室３には超音波振動子１１と超音波振動子水槽１１１と大径霧流出筒７１と小径霧流出筒７２及び噴出し口７３が設けられている。この構成によって超音波振動子１１で霧化された大量の霧を室内に放出することが可能である。

加えて、霧化流を効率的に室内に排出するために大径霧流出筒７１及び超音波振動子水槽１１１の外部に送風ファン６となるシロッコファンを設置していることで、より積極的な加湿流を得ることができる。シロッコファンの風は大径霧流出筒７１又は超音波振動子水槽１１１の一部に設けられた穴１１３に向かって送風されている。

そして霧流出筒７に隣接してファン軸１２１０が鉛直方向に配置されて、霧化流噴出し口７３近傍に上昇流を発生させるように、プロペラファン（第２ファン）１２１を備えるサーキュレータ部１２を設けている。なお、サーキュレータ部１２は送風ファン６よりも大きなプロペラファン１２１であり、送風ファン６よりも風量が大きく設定されている。こうすることにより、大量の霧化を部屋全体に分散することができる。なお、プロペラファン１２１は噴出し口７３の下や近傍に設けてもよい。

サーキュレータ部１２の外側は円筒状の筒１２２で覆われている。霧化流噴出し口７３はプロペラファン１２１の中心軸を延長した仮想延長線上方域を避けた位置に設けられる。例えば、霧流出筒７の噴出し口７３はサーキュレータ部１２の端部との距離が約０．５から１５センチメートル程度の近接した場所に配置する。距離が０．５センチメートル未満であると、プロペラファン１２１の垂直方向への気流にさえぎられてしまうことになり、また１５センチメートルを超えると、逆にサーキュレータ効果を発揮できなくなってしまうからである。

サーキュレータ部１２の上部には円筒の筒１２２に嵌合するスリット部３１を構成する筒蓋１２３が設けられている。筒蓋１２３は樹脂で成型された上下に貫通するスリット３１１が多数形成された円盤状の蓋であり、プロペラファン１２１より少しだけ直径が大きくなっている。その理由は、できるだけ上方広範囲に気流を送り込むためである。筒蓋１２３は貫通部のない筒蓋中心１２４と中心部から同心円状に３〜５本形成された同心円状リブ１２５と、筒蓋中心１２４から外周近傍まで放射状に延びる４〜５０本の放射状リブ１２６とからなり、中心部とそれぞれのリブのない部分がスリット３１１になっている。

同心円状リブ１２５は鉛直方向に０．１〜５ｍｍ程度垂下したリブで、放射状リブ１２６は鉛直方向に５〜２０ｍｍ程度垂下したリブであり、放射状リブ１２６の方が樹脂強度を確保するため、リブの高さが大きくなるように設定されている。

同心円状リブ１２５の最外周リブは、樹脂成形の引けなどを考慮して、放射状リブ１２６と同等か１〜２ｍｍ程度小さく設定されている。なお、プロペラファン１２１の中心軸を送風ダクト５に対して斜めに設置した場合には、ファンの送風方向と平行になるように板状のリブを成形する必要がある。

そして、サーキュレータ部１２を構成するプロペラファン１２１の中心軸１２１０の上方は気流が弱くなるため、筒蓋中心１２４とは略一致するように設けられている。

本実施の構造では同心円状リブ１２５と放射状のリブ１２６を併用して用いた例で説明したが、同心円状のリブを設けず、放射状のリブのみを細かく（例えば、３６本程度以上）設けることでも本件の効果を達成することができる。スリット３１１はプロペラファン１２１の風を整流していると考えられ、これによっても床濡れを軽減できる機能を有している。

また、プロペラファン１２１と複数の放射状リブ１２６の鉛直方向の間隔（距離）も約１から１５センチメートル程度であり、近接して配置されている。約１センチメートル未満であれば、風切り音が大きくなり、１５センチメートルを超えると風速が極端に低下するからである。筒蓋１２３の全体形状は円形とすることもできるし、楕円状とすることも可能である。

なお、サーキュレータ部１２の風下となる筒内部には、におい、アレルギー性物質、菌、ウイルス等を抑制する目的で、イオン発生装置のイオン発生部をファン側に対向して配置する構造としてもよい。よって、大容量加湿であってもサーキュレータ部１２で霧化流を遠くまで到達させることが可能となるので、設置場所の床濡れを軽減できる。

本発明では加湿器を動作させると超音波振動子１１で霧化が行なわれ、超音波振動子水槽１１１上と大径霧流出筒７１に霧化流が発生する。その霧化流は、超音波振動子水槽１１１又は大径霧流出筒７１に設けられた開口からシロッコファン（第１ファン）６流が流入し、小径霧流出筒７２及び噴出し口７３に導かれる。噴出し口７３から吐出された霧化流は、隣接したサーキュレータファン（第２ファン）１２１流に乗って室内の遠方まで運ばれる。

その時、サーキュレータ部１２の軸１２１０は上向きで霧化流を上方へ舞い上げる効果があるため遠くまで霧化流が運べるものと考えられる。

霧化流はシロッコファン（第１ファン）６と鉛直方向に軸が設けられたサーキュレータファン（第２ファン）１２１の両者の作用を受けるためより遠くに、より多くの霧化流を運ぶことができ、大容量加湿が可能となり、床ぬれを防止できる。

第１ファンの風量よりも第２ファンの風量のほうが大きくなるように設定したことでより多くの霧化流を運ぶことができ、大容量加湿が可能となり、床ぬれを防止できる。

霧化流噴出し口は７３前記第２ファン１２１の中心軸を延長した仮想延長線上方域を避けた位置に設けたことで、より多くの霧化流を運ぶことができ、大容量加湿が可能となり、床ぬれを防止できる。

給水部２２と給水部２２の水分を空間に放出する加湿部２３とを備えた加湿機構において、加湿部２３で発生した霧化流を室内に拡散させる第２ファン１２１を設け、第２ファン１２１の下流にスリット部３１を設けてなり、スリット部３１は複数の放射状リブ１２６で構成したことでより多くの霧化流を運ぶことができ、床ぬれを防止できる。

（第一の実施形態）
以上の基本構成を用いて加湿を行なう本発明で、床濡れを全く発生させない大容量加湿が可能となる。従来の加湿機構による加湿では４００ｍｌ／ｈ程度の加湿量までであったが、本発明の実施例に記載した加湿機構では８００ｍｌ／ｈ程度まで加湿量を増加しても床濡れが発生するのを防止することが可能となる。

即ち、本発明では加湿機構の動作時に定期的に温度検出部の温度センサ（型番ＣＳ−７、ワコー電子株式会社製）によって室内の温度が測定される。本実施例では１分間隔で温度を計測し、その温度（Ｔ１）に対応する飽和水蒸気量（Ｍ１）がＴｅｔｅｎｓの計算式によって求められる。例えば、室温が２０℃であれば飽和水蒸気量Ｍ１は１７．３ｇ／ｍ^３と計算で求めることができる。

そして、加湿機構に設けられた湿度検出部（湿度センサ、型番ＣＬ−Ｍ５３Ｒ、神栄テクノロジー株式会社製）による室内の湿度Ｈと前記温度Ｔ１とから計算式によって水分量（絶対湿度）（Ｈ１）を求める。ここで、求められた飽和水蒸気量Ｍ１と求められた水分量Ｈ１の差（Ｄ）を計算し、差Ｄの値によって制御部から超音波振動子の基板の入力電圧にて制御すべき加湿量（Ｕ）を決定する。

具体的には、差Ｄと加湿量Ｕの制御は、差Ｄそれぞれに加湿量Ｕが対応するように線形制御（図４参照、制御１）を実行することで制御できる。また、差Ｄの値を複数範囲のブロック（例えば、２から５ブロック）に区分し、ブロックごとに加湿量を設定する非線形制御（図５参照、制御２）することができる。なお、非線形制御の方が、頻繁な変更を伴わない点で制御が簡単である。制御２は、具体的には、図６のＬＵＴ（ルックアップテーブル）１に示すように、大きく４５０、５５０、６５０、７５０ｍｌ／ｈの値で制御するが、詳細には周囲の温湿度環境に対応させて段階的に入力電圧を切り替えて制御している。

なお、温度と湿度の測定に基づく演算は一定時間の湿度の平均値を基準に行なうことも可能である。具体的には、計測された室温が２０℃、平均湿度５０％であれば、室温から演算によってＭ１が１７．３ｇ／ｍ^３と求められる。室温が２０℃、平均湿度５０％での水分量Ｈ１は８．６５ｇ／ｍ^３となり、差Ｄは８．６５ｇ／ｍ^３と求められる。この差に応じて加湿能力を変化させ加湿量Ｕを制御する。線形制御であれば（図４から）４９５ｍｌ／ｍ^３となるように、非線形制御であれば（図５から）加湿量Ｕが７５０ｍｌ／ｈとなるように入力電圧を制御する。

（第二の実施形態）
また別の制御方法として、図８に示すように、室内水分量Ｈ１と飽和水蒸気量Ｍ１の比で制御する方法（制御３）も実現可能である。具体的には、室温が２０℃、平均湿度が７０％の場合には、飽和水蒸気量Ｍ１は１７．３ｇ／ｍ^３、室内水分量Ｈ１は１２．１ｇ／ｍ^３となるため、差Ｄは５．１９ｇ／ｍ^３となることから、室内水分量Ｈ１と飽和水蒸気量Ｍ１の比は約７０％となるが、比較的加湿量の小さい２５０ｍｌ／ｈの加湿量で基板の入力電圧を制御し、また、室温が２０℃、平均湿度が５０％の場合には、飽和水蒸気量Ｍ１は１７．３ｇ／ｍ^３、室内水分量Ｈ１は８．６５ｇ／ｍ^３となるため、差Ｄは８．６５ｇ／ｍ^３となることから、室内水分量Ｈ１と飽和水蒸気量Ｍ１の比は約５０％となるが、加湿量が中間の５００ｍｌ／ｈの加湿量で基板の入力電圧を制御し、また室温が２０℃、平均湿度が２０％の場合には、飽和水蒸気量は１７．３ｇ／ｍ^３、水分量は５．１９ｇ／ｍ^３となるため、差Ｄは１２．１ｇ／ｍ^３となることから、室内水分量Ｈ１と飽和水蒸気量Ｍ１の比は約２０％となるが、加湿量が大量の７５０ｍｌ／ｈの加湿量で基板の入力電圧を制御するようにする。このように飽和水蒸気量Ｍ１に至るまでの環境に応じて、加湿量を変更する制御、実質的には室内水分量Ｈ１と飽和水蒸気量Ｍ１との比の大小を判断して加湿量の制御を行うことで、同様に大容量加湿の場合においても床濡れを防止することができる。

次に、本発明の加湿機構による加湿制御について、図７を参照しながら、フローに基づいて具体的に説明する。まず、電源ＯＮなどにより加湿機構を開始すると、送風ファン６およびプロペラファン１２１がＯＮする（ステップS1）。この際、回転数不足による霧乱れを防止する目的で、送風ファンはフルパワーで回転される。引き続き、温度センサおよび加湿センサがＯＮし、周囲の温湿度環境を測定する（ステップS2）。その後、測定された温湿度から飽和水蒸気量Ｍ１と水分量Ｈ１とを計算する（ステップS3）。次に、Ｍ１とＨ１との差Ｄを制御に用いるかどうかの判断を行う（ステップS4）。その結果、差Ｄを用いる場合（ステップS4でＹｅｓの場合）、予め記憶させていたＬＵＴ（ルックアップテーブル）１に対して現状どの領域に存在するかを判断する（ステップS5）。その後、線形制御（制御１）を行うかどうかの判断を行う（ステップS6）。この判断は、予め加湿機構に設定しておいてもよいし、電源ＯＮの都度ユーザーに問い合わせるようにしてもよい。制御１を行う場合（ステップS６でＹｅｓの場合）は、ＬＵＴ１の領域に対応した加湿量となるような入力電圧による制御を常時行う（ステップS7）。また、ステップS6でＮｏの場合、非線形制御（制御２）を実行する（ステップS8）。また、ステップS4でＮｏの場合には、飽和水蒸気量Ｍ１と水分量Ｈ１との比を算出（ステップS9）した後、図８に示すＬＵＴ２を参照（ステップS10）し、その領域に対応する加湿量になるような入力電圧で制御する（ステップS11）。

以上のことより、今回実施の制御を行わない大容量加湿においては床濡れ現象が発現したが、本発明の制御を用いた場合には床濡れが全く発生しなかった。よって、本発明の加湿機構の制御方法が床濡れ防止に対する効果をもつことを確認することができた。また、本発明は超音波式霧化部の加湿能力が大きい５００ｍｌ／ｈ以上である場合において、特にその効果を発揮できるものである。

本発明の加湿機構の制御方法は、加湿器、空気調和機、加湿器付空気清浄機、エアコンなどの多様な用途に応用が可能である。

２本体
２１本体蓋
２１１曲面部
２２給水部
２３加湿部
２４イオン交換樹脂
３霧化室
３１スリット部
３１１スリット
４タンク収容室
４５把手
５送風ダクト
６送風ファン（第１ファン）
７霧流出筒
７１大径霧流出筒
７２小径霧流出筒
７３噴出し口
８液体（水）
９給水タンク
９０キャップ
９１給水タンク筐体
９２円形開口
９３容器（フィルター部）
９４パイプ
９５円形フランジ
９６カートリッジ
９９弁
１０連通路
１１超音波振動子
１１１超音波振動子水槽
１１５超音波振動子水槽凹部
１１２駆動回路部
１１３穴
１２サーキュレータ
１２１プロペラファン（第２ファン）
１２１０プロペラファン軸
１２３筒蓋
１２４筒蓋中心
１２５筒蓋同心円状リブ
１２６筒蓋放射状リブ

特開２０００−２７４７５６特表２０１１−５１３６９７

本発明は、上記の課題を解決するための第１の手段として、給水部とこの給水部の水分を空間に放出する超音波式霧化部と、この超音波式霧化部により発生した霧化流を噴出し口に導く送風ファンと、噴出し口近傍に上昇流を発生させるプロペラファンと、室内の温度検出部及び室内の湿度検出部を備えた加湿機構の制御方法であって、送風ファンの風量よりもプロペラファンの風量を大きく設定して、温度検出部で検出された温度に対応する飽和水蒸気量と湿度検出部で検出された湿度及び温度に対応する水分量とを求め、飽和水蒸気量と水分量との差に応じて超音波振動子の入力電圧を制御する制御方法を提供するものである。

本発明は、上記の課題を解決するための第２の手段として、上記第１の解決手段において、加湿機構の制御を開始する際、送風ファンをフルパワーで回転させた後に、周囲の温湿度環境を測定した上で、飽和水蒸気量と水分量との差に応じて超音波振動子の入力電圧を制御することを特徴する加湿機構の制御方法を提供するものである。

本発明は、上記の課題を解決するための第３の手段として、上記第１又は第２のいずれかの解決手段において、前記飽和水蒸気量と前記水分量との差に応じて段階的に超音波振動子の入力電圧を制御する加湿機構の制御方法を提供するものである。

本発明は、上記の課題を解決するための第４の手段として、上記第１乃至第３のいずれかの解決手段において、超音波式霧化部は加湿能力が５００ｍｌ／ｈ以上である加湿機構の制御方法を提供するものである。

本発明は、上記の課題を解決するための第５の手段として、給水部とこの給水部の水分を空間に放出する超音波式霧化部と、この超音波式霧化部により発生した霧化流を噴出し口に導く送風ファンと、噴出し口近傍に上昇流を発生させるプロペラファンと、室内の温度検出部及び室内の湿度検出部を備えた加湿機構の制御方法であって、送風ファンの風量よりもプロペラファンの風量を大きく設定して、温度検出部で検出された温度に対応する飽和水蒸気量と湿度検出部で検出された湿度及び温度に対応する水分量とを求め、飽和水蒸気量と水分量との比に応じて超音波振動子の入力電圧を制御する加湿機構の制御方法を提供するものである。

本発明は、上記の課題を解決するための第６の手段として、上記第５の解決手段において、加湿機構の制御を開始する際、送風ファンをフルパワーで回転させた後に、周囲の温湿度環境を測定した上で、飽和水蒸気量と水分量との比に応じて超音波振動子の入力電圧を制御することを特徴する加湿機構の制御方法を提供するものである。

本発明によれば、加湿機構の加湿量を増大させても床濡れを発生させない超音波方式の加湿機構の制御方法が可能となる。特に、本発明によれば、上記のように、送風ファンの風量よりもプロペラファンの風量を大きく設定しているため、より多くの霧化流を運ぶことができ、大容量加湿が可能となり、床ぬれを防止できる。また、本発明によれば、上記のように、加湿機構の制御を開始する際、送風ファンをフルパワーで回転させた後に周囲の温湿度環境を測定した上で制御しているため、回転数不足による霧乱れを防止することができる。

図１から図３に示すように、本発明の加湿器は大きく加湿器本体２、給水部２２、加湿部２３、サーキュレータ部１２及び図示しない制御部とからなっている。そして、加湿器本体２の内部には給水部２２、加湿部２３、サーキュレータ部１２及び制御部が収容されている。そして、本発明では給水部２２と加湿部２３とによって超音波式霧化部を構成している。

霧化流噴出し口７３は前記第２ファン１２１の中心軸を延長した仮想延長線上方域を避けた位置に設けたことで、より多くの霧化流を運ぶことができ、大容量加湿が可能となり、床ぬれを防止できる。

即ち、本発明では加湿機構の動作時に定期的に温度検出部の温度センサ（型番ＣＳ−７、ワコー電子株式会社製）によって室内の温度が測定される。本実施例では１分間隔で温度を計測し、その温度（Ｔ１）に対応する飽和水蒸気量（Ｍ１）がＴｅｔｅｎｓの計算式によって求められる。例えば、室温が２０℃であれば飽和水蒸気量Ｍ１は１７．３ｇ／ｍ３と計算で求めることができる。

なお、温度と湿度の測定に基づく演算は一定時間の湿度の平均値を基準に行なうことも可能である。具体的には、計測された室温が２０℃、平均湿度５０％であれば、室温から演算によってＭ１が１７．３ｇ／ｍ３と求められる。室温が２０℃、平均湿度５０％での水分量Ｈ１は８．６５ｇ／ｍ３となり、差Ｄは８．６５ｇ／ｍ３と求められる。この差に応じて加湿能力を変化させ加湿量Ｕを制御する。線形制御であれば（図４から）４９５ｍｌ／ｍ３となるように、非線形制御であれば（図５から）加湿量Ｕが７５０ｍｌ／ｈとなるように入力電圧を制御する。

（第二の実施形態）
また別の制御方法として、図８に示すように、室内水分量Ｈ１と飽和水蒸気量Ｍ１の比で制御する方法（制御３）も実現可能である。具体的には、室温が２０℃、平均湿度が７０％の場合には、飽和水蒸気量Ｍ１は１７．３ｇ／ｍ３、室内水分量Ｈ１は１２．１ｇ／ｍ３となるため、差Ｄは５．１９ｇ／ｍ３となることから、室内水分量Ｈ１と飽和水蒸気量Ｍ１の比は約７０％となるが、比較的加湿量の小さい２５０ｍｌ／ｈの加湿量で基板の入力電圧を制御し、また、室温が２０℃、平均湿度が５０％の場合には、飽和水蒸気量Ｍ１は１７．３ｇ／ｍ３、室内水分量Ｈ１は８．６５ｇ／ｍ３となるため、差Ｄは８．６５ｇ／ｍ３となることから、室内水分量Ｈ１と飽和水蒸気量Ｍ１の比は約５０％となるが、加湿量が中間の５００ｍｌ／ｈの加湿量で基板の入力電圧を制御し、また室温が２０℃、平均湿度が２０％の場合には、飽和水蒸気量は１７．３ｇ／ｍ３、水分量は５．１９ｇ／ｍ３となるため、差Ｄは１２．１ｇ／ｍ３となることから、室内水分量Ｈ１と飽和水蒸気量Ｍ１の比は約２０％となるが、加湿量が大量の７５０ｍｌ／ｈの加湿量で基板の入力電圧を制御するようにする。このように飽和水蒸気量Ｍ１に至るまでの環境に応じて、加湿量を変更する制御、実質的には室内水分量Ｈ１と飽和水蒸気量Ｍ１との比の大小を判断して加湿量の制御を行うことで、同様に大容量加湿の場合においても床濡れを防止することができる。

２本体
２１本体蓋
２２給水部
２３加湿部
２４イオン交換樹脂
３霧化室
３１スリット部
３１１スリット
４タンク収容室
４５把手
５送風ダクト
６送風ファン（第１ファン）
７霧流出筒
７１大径霧流出筒
７２小径霧流出筒
７３噴出し口
８液体（水）
９給水タンク
９０キャップ
９２円形開口
９３容器（フィルター部）
９４パイプ
９５円形フランジ
９６カートリッジ
９９弁
１０連通路
１１超音波振動子
１１１超音波振動子水槽
１１３穴
１２サーキュレータ
１２１プロペラファン（第２ファン）
１２１０プロペラファン軸
１２３筒蓋
１２４筒蓋中心
１２５筒蓋同心円状リブ
１２６筒蓋放射状リブ

Claims

給水部と前記給水部の水分を空間に放出する超音波式霧化部と
室内の温度検出部及び室内の湿度検出部を備えてなり、
前記温度検出部で検出された温度に対応する飽和水蒸気量と前記湿度検出部で検出された湿度及び前記温度に対応する水分量とを求め、前記飽和水蒸気量と前記水分量との差に応じて超音波振動子の入力電圧を制御することを特徴する加湿機構の制御方法。
前記飽和水蒸気量と前記水分量との差に応じて段階的に超音波振動子の入力電圧を制御することを特徴する請求項１に記載の加湿機構の制御方法。
前記超音波式霧化部は加湿能力が５００ｍｌ／ｈ以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の加湿機構の制御方法。
給水部と前記給水部の水分を空間に放出する超音波式霧化部と
室内の温度検出部及び室内の湿度検出部を備えてなり、
前記温度検出部で検出された温度に対応する飽和水蒸気量と
前記湿度検出部で検出された湿度及び前記温度に対応する水分量とを求め、
前記飽和水蒸気量と前記水分量との比に応じて超音波振動子の入力電圧を制御することを特徴する加湿機構の制御方法。