JP3047524B2 - 加湿装置 - Google Patents
加湿装置Info
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- JP3047524B2 JP3047524B2 JP3170994A JP17099491A JP3047524B2 JP 3047524 B2 JP3047524 B2 JP 3047524B2 JP 3170994 A JP3170994 A JP 3170994A JP 17099491 A JP17099491 A JP 17099491A JP 3047524 B2 JP3047524 B2 JP 3047524B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力制御素子により加
湿ヒータの消費電力率を制御する加湿装置に関する。
湿ヒータの消費電力率を制御する加湿装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の加湿装置は図４に示すよ
うに構成していた。以下、その構成について説明する。
図に示すように、加湿ヒータ１７は商用電源１８にスイ
ッチ１９を介して接続し、使用者のスイッチ操作によっ
て、加湿ヒータ１７に通電し、加湿を行うようにしてい
た。
うに構成していた。以下、その構成について説明する。
図に示すように、加湿ヒータ１７は商用電源１８にスイ
ッチ１９を介して接続し、使用者のスイッチ操作によっ
て、加湿ヒータ１７に通電し、加湿を行うようにしてい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の加湿
装置では、加湿動作を行うためには、スイッチ１９の入
り切り操作を使用者が行う必要があり、操作上不便なも
のとなっていた。
装置では、加湿動作を行うためには、スイッチ１９の入
り切り操作を使用者が行う必要があり、操作上不便なも
のとなっていた。
【０００４】また、スイッチ１９がオンの状態では加湿
ヒータ１７は常に最大通電量で加湿状態を継続しつづけ
るため、最適湿度を越えても加湿をしつづけ、湿度過多
の状態になってかえって不快になり、省エネルギの面か
らも不経済であるといった課題があった。
ヒータ１７は常に最大通電量で加湿状態を継続しつづけ
るため、最適湿度を越えても加湿をしつづけ、湿度過多
の状態になってかえって不快になり、省エネルギの面か
らも不経済であるといった課題があった。
【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、室温
に対応した体感的に快適とされる湿度を到達目標湿度と
して制御し、どのような環境でも快適な湿度を得ること
を目的としている。
に対応した体感的に快適とされる湿度を到達目標湿度と
して制御し、どのような環境でも快適な湿度を得ること
を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、ヒータと、前記ヒータに通電する電力量を
決める運転制御部と、室温を検出する室温検出部と、前
記室温検出部から得られる室温に見合った快適湿度を演
算する快適湿度演算部と、湿度を検出する湿度検出部
と、前記湿度検出部から得られる相対湿度と室温から所
定容積中に含まれる空気中の水分量を示す絶対湿度を演
算する絶対湿度演算部と、一定時間ごとに絶対湿度の変
化量を判断し被加湿環境の大きさを推定する部屋広さ判
定部と、前記相対湿度と前記快適湿度の差を演算する偏
差演算部と、管内部の水を加熱蒸発させ加湿する加湿ヒ
ータと、前記加湿ヒータへの通電を制御する電力制御素
子と、前記電力制御素子への通電位相角を演算する位相
角制御部とを備え、前記位相角制御部は前記運転制御部
の運転状態と、前記部屋広さ判定部の演算結果と、前記
偏差演算部の演算結果と、室温とに応じた位相角を演算
するようにしたことを課題解決手段としている。
するために、ヒータと、前記ヒータに通電する電力量を
決める運転制御部と、室温を検出する室温検出部と、前
記室温検出部から得られる室温に見合った快適湿度を演
算する快適湿度演算部と、湿度を検出する湿度検出部
と、前記湿度検出部から得られる相対湿度と室温から所
定容積中に含まれる空気中の水分量を示す絶対湿度を演
算する絶対湿度演算部と、一定時間ごとに絶対湿度の変
化量を判断し被加湿環境の大きさを推定する部屋広さ判
定部と、前記相対湿度と前記快適湿度の差を演算する偏
差演算部と、管内部の水を加熱蒸発させ加湿する加湿ヒ
ータと、前記加湿ヒータへの通電を制御する電力制御素
子と、前記電力制御素子への通電位相角を演算する位相
角制御部とを備え、前記位相角制御部は前記運転制御部
の運転状態と、前記部屋広さ判定部の演算結果と、前記
偏差演算部の演算結果と、室温とに応じた位相角を演算
するようにしたことを課題解決手段としている。
【０００７】
【作用】本発明は上記した課題解決手段により、室温に
応じて変化する体感快適湿度を到達目標湿度として、そ
れに近づけるように加湿ヒータを制御することができ、
常に快適な湿度環境にすることができるとともに、湿
度、室温、運転状態、偏差の被加湿環境中の条件をもと
に電力制御素子を通電する位相角を決めるために、到達
目標湿度までの立ち上がりが速く、通電位相角を細かに
設定し出力でき、オンオフ制御に比べ制御目標湿度付近
での湿度安定性をはるかに向上できる。
応じて変化する体感快適湿度を到達目標湿度として、そ
れに近づけるように加湿ヒータを制御することができ、
常に快適な湿度環境にすることができるとともに、湿
度、室温、運転状態、偏差の被加湿環境中の条件をもと
に電力制御素子を通電する位相角を決めるために、到達
目標湿度までの立ち上がりが速く、通電位相角を細かに
設定し出力でき、オンオフ制御に比べ制御目標湿度付近
での湿度安定性をはるかに向上できる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１および図２を
参照しながら説明する。
参照しながら説明する。
【０００９】図に示すように、運転制御部１は強、中ま
たは弱といった運転モードに応じてヒータ２に通電する
電力量を決める。室温検出部３は室温サーミスタ４に代
表される温度検出素子を利用して室温を検出する。快適
湿度演算部５は室温検出部３で得られた室温において体
感的に快適とされる湿度を算出する。湿度検出部６は湿
度センサ７を利用して被加湿環境下の相対湿度を検出す
る。絶対湿度演算部８は湿度検出部６から得られる相対
湿度と室温検出部３から得られる室温から、所定容積中
に含まれる空気中の水分量を示す絶対湿度を演算する。
部屋広さ判定部９は一定時間ごとに絶対湿度の変化量を
判断し、この絶対湿度の変化量から被加湿環境の大きさ
を推定するもので、変化量が多い場合は部屋が小さいと
推定し、変化量がない場合は部屋が大きいと推定する。
偏差演算部１０は被加湿環境の相対湿度と到達目標湿度
である快適湿度の差（相対湿度−快適湿度）を演算す
る。加湿ヒータ１１は有底金属管１２の周囲をマイカシ
ート１３で覆い、その上からヒータ線１４を巻き付けた
もので、有底金属管１２内に水を貯え、ヒータ線１４に
通電して内部の水を加熱蒸発させ加湿する。電力制御素
子１５は双方向性サイリスタなどを使用し、加湿ヒータ
１１への通電を制御する。位相角制御部１６は電力制御
素子１５への通電位相角を演算する。位相角制御部１６
は運転制御部１の強、中、弱といった運転状態と、部屋
広さ判定部９の大きい、小さいといった部屋広さの推定
結果と、偏差演算部１０の演算結果と、被加湿環境室温
の条件に応じた位相角を演算する。
たは弱といった運転モードに応じてヒータ２に通電する
電力量を決める。室温検出部３は室温サーミスタ４に代
表される温度検出素子を利用して室温を検出する。快適
湿度演算部５は室温検出部３で得られた室温において体
感的に快適とされる湿度を算出する。湿度検出部６は湿
度センサ７を利用して被加湿環境下の相対湿度を検出す
る。絶対湿度演算部８は湿度検出部６から得られる相対
湿度と室温検出部３から得られる室温から、所定容積中
に含まれる空気中の水分量を示す絶対湿度を演算する。
部屋広さ判定部９は一定時間ごとに絶対湿度の変化量を
判断し、この絶対湿度の変化量から被加湿環境の大きさ
を推定するもので、変化量が多い場合は部屋が小さいと
推定し、変化量がない場合は部屋が大きいと推定する。
偏差演算部１０は被加湿環境の相対湿度と到達目標湿度
である快適湿度の差（相対湿度−快適湿度）を演算す
る。加湿ヒータ１１は有底金属管１２の周囲をマイカシ
ート１３で覆い、その上からヒータ線１４を巻き付けた
もので、有底金属管１２内に水を貯え、ヒータ線１４に
通電して内部の水を加熱蒸発させ加湿する。電力制御素
子１５は双方向性サイリスタなどを使用し、加湿ヒータ
１１への通電を制御する。位相角制御部１６は電力制御
素子１５への通電位相角を演算する。位相角制御部１６
は運転制御部１の強、中、弱といった運転状態と、部屋
広さ判定部９の大きい、小さいといった部屋広さの推定
結果と、偏差演算部１０の演算結果と、被加湿環境室温
の条件に応じた位相角を演算する。
【００１０】（表１）、（表２）は運転制御部１の運転
状態（暖房状態）と、部屋広さ判定部９の部屋広さの推
定結果と、偏差演算部１０の演算結果と、被加湿環境室
温の条件より加湿ヒータ１１の消費電力率を求めるもの
で、位相角制御部１６が電力制御素子１５へ出力する位
相角を示している。
状態（暖房状態）と、部屋広さ判定部９の部屋広さの推
定結果と、偏差演算部１０の演算結果と、被加湿環境室
温の条件より加湿ヒータ１１の消費電力率を求めるもの
で、位相角制御部１６が電力制御素子１５へ出力する位
相角を示している。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【表２】
【００１３】なお、（表２）において、Ｅｏは快適湿度
と現在湿度の偏差で、数字は加湿ヒータ１１の消費電力
率を表し、括弧内の数字は加湿ヒータ１１の通電位相率
を表している。
と現在湿度の偏差で、数字は加湿ヒータ１１の消費電力
率を表し、括弧内の数字は加湿ヒータ１１の通電位相率
を表している。
【００１４】上記構成において動作を説明すると、運転
制御部１の運転状態と、部屋広さ判定部９の部屋広さの
推定結果と、被加湿環境室温から通電レベルを演算し、
さらに偏差演算部１０の演算結果に応じて通電レベル中
の通電位相角を演算する。（表１）、（表２）において
は、通電位相角を理解しやすいように加湿ヒータ１１の
消費電力率にて表してあり、この通電位相角（消費電力
率）をメンバシップ関数に基づいて配置すれば、加湿ヒ
ータ１１をファジィ制御のもとで動作させることができ
る。
制御部１の運転状態と、部屋広さ判定部９の部屋広さの
推定結果と、被加湿環境室温から通電レベルを演算し、
さらに偏差演算部１０の演算結果に応じて通電レベル中
の通電位相角を演算する。（表１）、（表２）において
は、通電位相角を理解しやすいように加湿ヒータ１１の
消費電力率にて表してあり、この通電位相角（消費電力
率）をメンバシップ関数に基づいて配置すれば、加湿ヒ
ータ１１をファジィ制御のもとで動作させることができ
る。
【００１５】また、偏差演算部１０の演算結果が第１の
所定範囲内に収まった場合、つまり加湿状態が快適湿度
付近に到達した状態で、一定時間ごとの偏差演算部１０
の演算結果の変化率が第２の所定範囲内に収まらない場
合は、位相角制御部１６は通電レベルを＋１または−１
することにより、加湿状態飽和時の補正を行う学習係数
の加減算を行い、電力制御素子１５に出力する。したが
って、加湿飽和状態で快適湿度に到達できないことがな
くなる。
所定範囲内に収まった場合、つまり加湿状態が快適湿度
付近に到達した状態で、一定時間ごとの偏差演算部１０
の演算結果の変化率が第２の所定範囲内に収まらない場
合は、位相角制御部１６は通電レベルを＋１または−１
することにより、加湿状態飽和時の補正を行う学習係数
の加減算を行い、電力制御素子１５に出力する。したが
って、加湿飽和状態で快適湿度に到達できないことがな
くなる。
【００１６】
【発明の効果】以上の実施例から明かなように本発明に
よれば、位相角制御部は運転制御部の運転状態と、部屋
広さ判定部の演算結果と、偏差演算部の演算結果と、室
温とに応じた位相角を演算するようにしたため、室温に
対応した体感的に快適とされる湿度を到達目標湿度と
し、室温、湿度、暖房運転状態、部屋の広さをパラメー
タとした通電位相角に応じて加湿ヒータの通電制御がで
き、どのような環境で使用しても快適な湿度を得ること
ができる。また、メンバシップ関数に沿った通電位相角
で電力制御素子を制御するため加湿ヒータのファジィ制
御が可能で、立ち上がりが速く、位相制御の特徴である
安定性の高い加湿装置を提供できる。
よれば、位相角制御部は運転制御部の運転状態と、部屋
広さ判定部の演算結果と、偏差演算部の演算結果と、室
温とに応じた位相角を演算するようにしたため、室温に
対応した体感的に快適とされる湿度を到達目標湿度と
し、室温、湿度、暖房運転状態、部屋の広さをパラメー
タとした通電位相角に応じて加湿ヒータの通電制御がで
き、どのような環境で使用しても快適な湿度を得ること
ができる。また、メンバシップ関数に沿った通電位相角
で電力制御素子を制御するため加湿ヒータのファジィ制
御が可能で、立ち上がりが速く、位相制御の特徴である
安定性の高い加湿装置を提供できる。
【００１７】さらに、加湿飽和後に窓が開けられるとい
ったように加湿環境が加湿状態安定後変化し、その結果
偏差が所定範囲を外れて安定した場合は、学習係数を用
いて通電位相角の補正を行い、加湿飽和状態で快適湿度
に到達できないといったことがない。
ったように加湿環境が加湿状態安定後変化し、その結果
偏差が所定範囲を外れて安定した場合は、学習係数を用
いて通電位相角の補正を行い、加湿飽和状態で快適湿度
に到達できないといったことがない。
【図１】本発明の一実施例の加湿装置の制御ブロック図
【図２】同加湿装置の加湿ヒータの斜視図
【図３】従来の加湿装置の回路図
１ 運転制御部 ２ ヒータ ３ 室温検出部 ５ 快適湿度演算部 ６ 湿度検出部 ８ 絶対湿度演算部 ９ 部屋広さ判定部 １０ 偏差演算部 １１ 加湿ヒータ １２ 金属管（管） １５ 電力制御素子 １６ 位相角制御部
フロントページの続き (72)発明者 古屋 勝則 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F24F 6/00 F24F 6/02
Claims (2)
- 【請求項１】ヒータと、前記ヒータに通電する電力量を
決める運転制御部と、室温を検出する室温検出部と、前
記室温検出部から得られる室温に見合った快適湿度を演
算する快適湿度演算部と、湿度を検出する湿度検出部
と、前記湿度検出部から得られる相対湿度と室温から所
定容積中に含まれる空気中の水分量を示す絶対湿度を演
算する絶対湿度演算部と、一定時間ごとに絶対湿度の変
化量を判断し被加湿環境の大きさを推定する部屋広さ判
定部と、前記相対湿度と前記快適湿度の差を演算する偏
差演算部と、管内部の水を加熱蒸発させ加湿する加湿ヒ
ータと、前記加湿ヒータへの通電を制御する電力制御素
子と、前記電力制御素子への通電位相角を演算する位相
角制御部とを備え、前記位相角制御部は前記運転制御部
の運転状態と前記部屋広さ判定部の演算結果と前記偏差
演算部の演算結果と室温とに応じた位相角を演算するよ
うにした加湿装置。 - 【請求項２】位相角制御部は、一定時間ごとの偏差演算
部の変化率を演算し、偏差演算部の結果が第１の所定範
囲内に到達した状態で、一定時間ごとの前記偏差演算部
の変化率が第２の所定範囲内にならない場合は、運転制
御部の運転状態と部屋広さ判定部の演算結果と偏差演算
部の演算結果と、室温とから演算した位相角に応じて補
正する学習係数を加減し、位相角と学習係数の和を正規
通電位相角として電力制御素子に出力するようにした請
求項１記載の加湿装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3170994A JP3047524B2 (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | 加湿装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3170994A JP3047524B2 (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | 加湿装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0518571A JPH0518571A (ja) | 1993-01-26 |
| JP3047524B2 true JP3047524B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=15915148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3170994A Expired - Fee Related JP3047524B2 (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | 加湿装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3047524B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007057187A (ja) * | 2005-08-26 | 2007-03-08 | Zojirushi Corp | 加湿器 |
-
1991
- 1991-07-11 JP JP3170994A patent/JP3047524B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0518571A (ja) | 1993-01-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080324 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090324 Year of fee payment: 9 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100324 Year of fee payment: 10 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |