JP2927637B2

JP2927637B2 - 加湿器

Info

Publication number: JP2927637B2
Application number: JP11578293A
Authority: JP
Inventors: 秀夫宍戸
Original assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Current assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Priority date: 1993-05-18
Filing date: 1993-05-18
Publication date: 1999-07-28
Anticipated expiration: 2014-07-28
Also published as: JPH06323580A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、室内の湿度を上昇させ
るための加湿器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の加湿器は、蒸発槽に供給された水
道水をヒータで加熱して蒸発させることにより、室内の
湿度を適度に保っている。

【０００３】ところで、水道水には、カルシウム、マグ
ネシウム等の無機塩類が溶解しており、これらは水分の
蒸発に伴って濃縮され、ついには水垢として析出するこ
とになる。水垢が析出すると蒸発槽の内壁に固着してし
まい、伝熱効率が低下する。そのため、ヒータが過熱し
てしまい、この時点で過熱防止装置が作動して、ヒータ
への通電を停止させる。その結果、水垢の蒸発槽への固
着が激しく容易に清掃できなくなり、部品交換しなけれ
ばならなかった。

【０００４】そこで、水垢の蒸発槽への固着を防ぐ技術
として、特開平４−９８０２９号公報には、水槽の水位
をフロートを利用して検出し、加熱釜は常に満水状態に
したままでヒータ通電を制御することが開示されてい
る。

【０００５】一方、水中の無機塩類を除去するイオン交
換樹脂や活性炭等の水フィルターが給水タンクまたは蒸
発槽に内装されている。また、水フィルターの機能を維
持させるには定期的な清掃が必要となるが、現状では取
扱い説明書に清掃のお願いを記載しているだけであっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、水
槽の水位が変動するたびにヒータへの通電が断続される
ので、加湿器に振動が加わった場合、ヒータへの通電停
止が頻繁に行われ、加熱能力が低下して水を蒸発させる
ことができず、加湿器としての機能を十分発揮させるこ
とができない。しかも、長期間使用していると、水垢が
析出して蓄積されるが、従来の技術では、水垢の蓄積度
合いを検知することはできない。

【０００７】また、水フィルターの清掃に関することは
取扱い説明書に記載されているだけなので、決められた
清掃時期を逸したり、あるいは清掃せずにヒータの過熱
を招くといった問題があった。

【０００８】本発明は、上記に鑑み、水垢の析出による
弊害を未然に防止する加湿器の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、図１の如く、蒸気を発生させる蒸発槽４と、該蒸
発槽４に水を供給する給水タンク２と、前記蒸発槽４内
の水を加熱する加熱部５とを備え、前記蒸発槽４内の水
垢の蓄積度合いを検出する水質検出手段７と、該水質検
出手段７により検出された水垢が許容量を越えたとき前
記加熱部５の作動を停止させる停止手段とが設けられた
ものである。

【００１０】そして、前記水質検出手段７は、蒸発槽４
内の水の比重の変化により上下する浮き子１５と、該浮
き子１５の上下位置を検出する検出体１６とから構成さ
れている。

【００１１】そして、蒸発槽４と給水タンク２とを結ぶ
連結管１３が設けられ、連結管１３は傾斜して配されて
いる。水質検出手段７は、図１の如く、この連結管１３
の最低部に配置される。

【００１２】

【００１３】また、蒸気を発生させる蒸発槽４と、該蒸
発槽４に水を供給する給水タンク２と、前記蒸発槽４内
の水を加熱する加熱部５と、前記蒸発槽４内の水垢を除
去する水フィルター１４とを備え、前記蒸発槽４内の水
垢の蓄積度合いを検出する水質検出手段７と、該水質検
出手段７により検出された水垢が許容量を越えたとき前
記水フィルター１４の交換時期または前記蒸発槽４を清
掃する時期が到来したことを報知する報知手段と、加熱
部５の作動を停止させる停止手段とが設けられたもので
ある。

【００１４】

【作用】上記課題解決手段において、蒸発槽４で水が加
熱されて蒸発していくにつれて水中のカルシウム分が濃
縮されて、水垢となって析出してくる。この水垢が多量
に析出したことを、高濃度カルシウム水溶液と純水との
比重の違いに基づいて検出する。

【００１５】そして、水垢が許容量を越えて析出したと
き、加熱部５の作動を停止させて、加熱部５が過熱する
ことを防ぎ、蒸発槽４への水垢の固着を防止する。

【００１６】また、加熱部５の作動停止とともに水垢が
析出したことをランプ、ブザー等により報知して、蒸発
槽４を清掃すること、あるいは水フィルター１４を交換
することを使用者に促す。

【００１７】

【実施例】

（第一実施例）本実施例の加湿器は、図１の如く、加湿
器本体１に着脱自在に装着された給水タンク２と、給水
タンク２からの水を貯える水槽３と、水槽３から供給さ
れた水により蒸気を発生させる蒸発槽４と、蒸発槽４内
の水を加熱するヒータ５と、蒸発槽４で発生した蒸気を
本体外に吐出する蒸気筒６とを備え、カルシウム、マグ
ネシウム等の無機塩類の析出物である水垢の蒸発槽４内
での蓄積度合いを検出する水質検出手段７と、水質検出
手段７により検出された水垢が許容量を越えたときヒー
タ５の作動を停止させる制御部８とが設けられている。

【００１８】前記給水タンク２は、加湿器本体１の上面
に形成された載置部１０に載置されており、給水タンク
２の下面には給水口が形成されており、給水弁構造を有
する給水キャップ１１により閉塞されている。そして、
給水タンク２が加湿器本体１に装着されたとき、水槽３
に突設されたピン１２が給水キャップ１１内に挿入さ
れ、給水弁を開状態として、給水タンク２は給水可能な
状態とされる。また、この給水口は、加湿器本体１から
取り外した給水タンク２への水の補給口でもある。

【００１９】前記蒸発槽４は、蒸気筒６の下方に配置さ
れ、水槽３と連結管１３を介して連通されている。連結
管１３の底壁は、蒸発槽４側から水槽３側に向けて下り
傾斜面となっている。そして、連結管１３の出口側に、
イオン交換樹脂、活性炭、多孔質セラミックス等の蒸発
槽４内の水垢を除去する水フィルター１４が配設されて
いる。また、蒸発槽４の底壁の外面側に、ヒータ５が取
付られている。なお、蒸発槽４には、異常温度上昇を検
知するサーモスタットが設けられている。

【００２０】前記水質検出手段７は、カルシウムの含ん
だ水溶液Ｗａと純水との比重の違いを利用することによ
り水垢の析出を検出するもので、蒸発槽４内の水の比重
の変化により上下する浮き子１５と、該浮き子１５の上
下位置を検出する検出体１６とから構成されている。

【００２１】浮き子１５は、円環状に形成され、その内
面側には磁石１７が一体的に取付られている。そして、
浮き子１５は、連結管１３の底壁に突設された中空軸１
８に挿入され、中空軸１８の上端には、浮き子１５の抜
け防止用の止め具１９が取付られている。この浮き子１
５の比重は、純水の比重１より大きく、高濃度のカルシ
ウム水溶液Ｗａの比重より小さくなるように設定されて
おり、この設定の変更により水垢の蓄積度合いの許容値
を任意に選択できる。

【００２２】検出体１６は、リードスイッチからなり、
中空軸１８の下部に内装されている。そして、浮き子１
５付近の水の比重の変化により浮き子１５と一体の磁石
１７が上下すると、リードスイッチ１６がオンオフして
前記制御部８に信号を出力する。

【００２３】制御部８は、マイクロコンピュータを備
え、サーモスタットからの温度検出に基づいてヒータ５
への通電を制御して加湿能力を調整する駆動機能と、リ
ードスイッチ１６からオフ信号が出力されて水垢の析出
が検出されたときヒータ５への通電を停止させる停止機
能とを有せしめられている。

【００２４】上記構成において、給水タンク２を加湿器
本体１の載置部１０に装着すると、ピン１２が給水キャ
ップ１１内の給水弁を開放して、給水タンク２の水が水
槽３から連結管１３を通って蒸発槽４内に入り、所定の
高さまで供給される。そして、ヒータ５への通電を開始
することによって、蒸発槽４内の水が蒸気となって、蒸
気筒６を通って外部に放出される。

【００２５】このとき、水中の無機塩類等の不純物は蒸
発槽４内に残留していく。時間が経過するにつれて、水
中のカルシウム分は濃縮されていき、水垢となって蒸発
槽４の内面に析出するようになる。高濃度カルシウム水
溶液Ｗａの比重は純水より重いので、カルシウム濃度の
高い水は連結管１３の傾斜に沿って浮き子１５のある低
い方に流れていき、連結管１３の底部に沈降する。

【００２６】すると、浮き子１５付近の水の比重は純水
の比重１より大きくなり、当初は図２に示すように、純
水の比重より重い浮き子１５は連結管１３の底に沈んで
いるが、水垢の析出の増大とともに浮き子１５付近の水
の比重は大きくなる。この比重が浮き子１５の比重より
も大きくなると、浮き子１５の浮力が増大して、浮き子
１５は上昇していく。ついには、水垢の蓄積度合いが許
容値を越えると、図３に示すように、浮き子１５の上昇
により磁石１７がリードスイッチ１６から遠ざかり、リ
ードスイッチ１６はオフとなる。

【００２７】制御部８では、オフ信号が入力されると、
ヒータ５への通電を停止させる。これによって、多量の
水垢が析出して蒸発能力の低下によるヒータ５の過熱が
起こる前に、ヒータ５への通電が停止されるので、水垢
の蒸発槽４への固着を防ぐことができ、水垢の除去が容
易になるとともに、水垢による故障を未然に防止するこ
とができる。

【００２８】（第二実施例）本実施例の加湿器では、図
４の如く、水槽３に水質検出手段２０が設けられてい
る。この水質検出手段２０は、水中のカルシウム分の濃
縮は蒸発した水量に比例することを利用したもので、第
一実施例と同様に磁石２１が一体になった浮き子２２お
よび検出体（リードスイッチ）２３から構成されている
が、浮き子２２の比重は、給水タンク２から供給される
水の比重よりも小さく設定されている。そのため、浮き
子２２は水槽３の水位によって上下し、水槽３が空にな
ると、中空軸２４の上部に内装されたリードスイッチ２
３がオフとなり、このリードスイッチ２３のオフ回数か
ら給水タンク２への給水回数が分かり、タンク容量×給
水回数から蒸発した水量が求まる。

【００２９】そして、制御部８は、リードスイッチ２３
から水垢検出回路２５を介して出力されるオフ信号によ
り給水タンク２への給水回数をカウントする給水カウン
ト機能と、この給水回数が予め設定された蒸発槽４内の
水垢が許容量を越えるときに相当する水量となる所定回
数に達するとヒータ５への通電を停止させる停止機能と
を有せしめられている。なお、ここでは直接水垢の析出
を検出しないので、連結管２４は真っすぐな形状とされ
ており、他の構成は第一実施例と同じである。

【００３０】上記構成において、図５に示すように、給
水タンク２を装着したとき、リセットスイッチをオンし
ておく（Ｑ１）。水槽３に給水タンク２から水が供給さ
れて、給水キャップ１１の下面まで貯まると、浮き子２
２は水より比重が小さいので、中空軸２４の上部まで上
昇して止め具２６に当接した位置となる。このとき、磁
石２１とリードスイッチ２３とは近接した状態にあり、
リードスイッチ２３はオンとなっている。

【００３１】制御部８では、リードスイッチ２３がオン
信号を出力しているとき、ヒータ５への通電を行う。蒸
発槽４の水が加熱され、蒸気が発生して加湿が行われ、
水が蒸発していくにつれて、給水タンク２の水が供給さ
れる。そして、給水タンク２の水がすべて供給されて、
水槽３が空になったとき、浮き子２２は水位の低下とと
もに下降する。これによって、磁石２１がリードスイッ
チ２３から遠ざかり、リードスイッチ２３はオフとな
る。

【００３２】リードスイッチ２３からのオフ信号が制御
部に入力されると、このことがＲＡＭまたはフラッシュ
メモリー等の記憶ＩＣに入力され（Ａ２）、オンオフを
１サイクルとして給水回数をカウントする（Ａ４）。そ
して、給水タンク２に水を補給して、再び加湿器本体１
に装着して、ヒータ５への通電を再開して加湿器の運転
を行う。

【００３３】上記の動作が繰り返され給水回数が所定給
水回数になったとき（Ｑ２）、制御部８では水垢が析出
したと判断して、水垢検出信号を出力し（Ａ３）、ヒー
タ５への通電を停止する（Ａ５）とともに、蒸発槽４の
清掃を促す表示を行う。

【００３４】蒸発槽４の清掃後、リセットスイッチをオ
ンすることにより（Ｑ１）、水垢検出信号をオフにし
て、給水回数カウントを零にしておく（Ａ１）。その
後、ヒータ５が通電されれば、給水回数のカウントを開
始する。このように、水垢の析出をヒータ５が過熱する
前に検知できるので、蒸発槽４への水垢の固着を防止で
き、水垢を容易に除去できる。

【００３５】（第三実施例）本実施例では、第二実施例
における給水回数の代わりに蒸発した水量を求める方法
として、図６に示すように、ヒータ５への通電時間を利
用したものであり、加湿能力（ｌ／ｈ）×通算積算時間
（ｈ）より蒸発した水量が求まる。そのため、制御部
は、ヒータ５に通電した時間を積算していく時間積算機
能と、通算の積算時間が予め設定された蒸発槽４内の水
垢が許容量を越えるときに相当する水量となる所定積算
時間に達するとヒータ５への通電を停止させる停止機能
とを有せしめられている。なお、他の構成は第二実施例
と同じであり、同様の作用効果を奏する。

【００３６】（第四実施例）本実施例では、図７の如
く、制御部８の入力側に、電源スイッチ、リセットスイ
ッチ等のスイッチ回路３０、水質検出手段７のリードス
イッチ１６を有する水垢検出回路３１、加湿器本体１の
転倒を検知して転倒検知信号を出力する転倒検知回路３
２、蒸発槽４の空炊きを検知して空炊信号を出力する空
炊検出回路３３が接続され、出力側に、ヒータ５と、水
垢検出信号の入力により蒸発槽４を清掃する時期が到来
したことを報知する告知装置（ＬＥＤ、ブザー等）３４
が接続されている。

【００３７】そして、図８に示すように、電源スイッチ
がオンされ（Ｑ１）、水垢検出信号が出力されていない
とき（Ｑ２）、ヒータ５への通電が行われ、清掃要を知
らせる清掃ＬＥＤは消灯している（Ａ１）が、水垢検出
信号が出力されていれば（Ｑ２，Ｑ４）、ヒータ５への
通電は停止され、清掃ＬＥＤが点灯もしくは点滅して清
掃の必要を報知する。

【００３８】このように、水垢の析出状況に応じて清掃
時期がわかり、蒸発槽４の清掃を逸することがなくな
り、加湿能力の低下を防ぎ、水垢が固着する前に除去す
ることが可能となり、加湿器の長寿命化を図ることがで
きる。また、ヒータ５への通電停止が本体の故障と誤解
されることも防止することができる。

【００３９】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。

【００４０】第一実施例において、高濃度カルシウム水
溶液の浮き子１５付近への流動を円滑にするように、図
９の如く、蒸発槽４を漏斗状にしてもよい。また、第四
実施例では、水垢検出信号の出力により蒸発槽４の清掃
時期を報知しているが、水フィルター１４の交換時期を
報知するものでもよい。なお、水フィルター１４の設置
場所は、連結管内に限らず給水タンク２の内部または給
水タンク２直下の水槽３内でもよい。

【００４１】水垢の蓄積度合いを検出する水質検出手段
として、水中のカルシウム濃度を直接測定するものでも
よく、例えば水中のイオン活量に対応した電位差を測定
することによりカルシウムイオン濃度を測るイオンセン
サを用いてもよい。

【００４２】また、第四実施例での水質検出手段は、水
の比重の違い、給水回数、ヒータの通電時間のいずれか
を利用するものであればよい。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、水中のカルシウム等の無機塩類が濃縮されて生
成する水垢を水溶液の比重に基づいて検出して、加熱部
の作動を停止させることにより、多量の水垢が析出して
加熱部が過熱することを未然に防ぐことができる。その
ため、水垢が蒸発槽に固着することがないので、容易に
水垢の除去が行え、水垢による故障を防止できるととも
に、加湿能力の低下防止、加湿器の長寿命化を図ること
ができる。

【００４４】また、水垢の生成による水の比重の変化を
浮き子の上下で検出しているので、高価なセンサを用い
ることなく、安価な手段で水垢を検出することができ
る。そして、この水質検出手段は、カルシウム等を含ん
だ水溶液が溜まる場所に配置されているので、確実に水
垢の蓄積度合いを検出することができ、信頼性が高ま
る。

【００４５】また、水垢が析出したことを報知している
ので、蒸発槽の清掃時期あるいは水フィルターの交換時
期がわかり、蒸発槽の清掃を逸することがなくなり、加
湿能力の低下を防ぎ、水垢固着前での除去可能による加
湿器の長寿命化も図ることができる。しかも、加熱部の
作動停止が本体の故障と誤解されることも防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示す加湿器の要部構成図

【図２】第一実施例の水質検出手段の通常運転時の状態
を示す図

【図３】第一実施例の水質検出手段の水垢検出時の状態
を示す図

【図４】第二実施例の加湿器の要部構成図

【図５】第二実施例の水垢検出時の動作を示すフローチ
ャート

【図６】第三実施例の水垢検出時の動作を示すフローチ
ャート

【図７】第四実施例の加湿器の制御ブロック図

【図８】第四実施例の水垢検出時の動作を示すフローチ
ャート

【図９】他の実施例の加湿器の要部構成図

【符号の説明】

１加湿器本体２給水タンク３水槽４蒸発槽５ヒータ６蒸気筒７水質検出手段８制御部１３連結管１４水フィルター１５浮き子１６リードスイッチ１７磁石Ｗａ高濃度カルシウム水溶液

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】蒸気を発生させる蒸発槽と、該蒸発槽に
水を供給する給水タンクと、前記蒸発槽内の水を加熱す
る加熱部とを備えた加湿器において、前記蒸発槽内の水
垢の蓄積度合いを検出する水質検出手段と、該水質検出
手段により検出された水垢が許容量を越えたとき前記加
熱部の作動を停止させる停止手段とが設けられ、前記水
質検出手段が、前記蒸発槽内の水の比重の変化により上
下する浮き子と、該浮き子の上下位置を検出する検出体
とから構成されたことを特徴とする加湿器。
【請求項２】蒸気を発生させる蒸発槽と、該蒸発槽に
水を供給する給水タンクと、前記蒸発槽内の水を加熱す
る加熱部と、蒸発槽内の水垢を除去する水フイルターと
を備えた加湿器において、前記蒸発槽内の水垢の蓄積度
合いを検出する水質検出手段と、該水質検出手段により
検出された水垢が許容量を越えたとき前記水フイルター
の交換時期または蒸発槽を清掃する時期が到来したこと
を報知する報知手段とが設けられ、前記水質検出手段
が、前記蒸発槽内の水の比重の変化により上下する浮き
子と、該浮き子の上下位置を検出する検出体とから構成
されたことを特徴とする加湿器。
【請求項３】水垢が許容量を越えたとき加熱部の作動
を停止させる停止手段が設けられたことを特徴とする請
求項２記載の加湿器。
【請求項４】蒸発槽に、給水タンクに連通した連結管
が設けられ、該連結管の最低部に水質検出手段が配置さ
れたことを特徴とする請求項１または２記載の加湿器。
【請求項５】連結管が傾斜して配されたことを特徴と
する請求項４記載の加湿器。
【請求項６】蒸発槽の下部を漏斗状に形成したことを
特徴とする請求項４記載の加湿器。