JP3864683B2 - 加熱気化式加湿器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、一般家庭で使用される加熱式加湿と気化式加湿とを併用して加湿する加熱気化式加湿器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般的に加熱気化式加湿器は、ヒーターにより水を加熱して水蒸気を発生させることで加湿を行う加熱式加湿と、加湿エレメントに水を供給してそのエレメントに風を吹き付けて加湿を行う気化式加湿とを併用したり、或いは気化式加湿のみを作動させて加湿制御を行うものである。そして、加熱式加湿はヒーターへの通電時間を変化させて加湿量を可変することが可能であり、気化式加湿の場合は加湿エレメントへの送風量を変化させて加湿量を可変することができる。
【0003】
図5は、前述の加湿動作を有する加熱気化式加湿器を示す回路構成図である。1はマイクロコンピュータ(以下、マイコンと称する)であって、記憶装置(以下、メモリと称する)2、中央処理演算装置(以下、CPUと称する)3、入力回路4、出力回路5から構成する。そして、メモリ2には加湿制御に関するプログラムの内容が記憶されている。6は一定量の水を収納する水槽、7は水槽6内に設置されるヒーター、8はヒーター7のオン/オフを設定する運転切替えスイッチ、9水槽6内の水を循環して加湿エレメント10に散水する循環ポンプ、11は加湿エレメント10に風を吹き付ける送風ファンである。
【0004】
次に、加熱気化式加湿器の加湿動作を図5に示す回路構成図及び図6に示すフローチャート図を併用して説明する。加湿動作がスタートすると(ステップS10)、マイコン1の出力回路5から循環ポンプ9及び送風ファン11にオン信号が出力される(ステップS11)。これにより、水槽6内の水が加湿エレメント10に散水され、そのエレメント10の表面から水分が気化即ち気化式加湿動作が開始する。そして、マイコン1の入力回路4で運転切替えスイッチ8のオン/オフ信号を読み込み、この後でCPU3によりそのスイッチ8がオンして併用加湿であるかどうかを判断する(ステップS12)。
【0005】
ここで、CPU3により運転切替えスイッチ8がオンであると判定した場合に、出力回路5からヒーター7にオン信号が出力して(ステップS13)、加熱式加湿作を開始する。これにより、加熱式と気化式とを併用した加湿動作が行われ、その動作を継続する(ステップS14)。この後で、CPU3は運転切替えスイッチ8がオンであるかどうかの判断を再び実行する(ステップS12)。これ以降の動作内容は前述と同様である。また、運転切替えスイッチ8がオンでないと判定した場合に、出力回路5からヒーター7にオフ信号が出力して(ステップS15)、気化式加湿動作のみが行われてその動作を継続する(ステップS14)。この後で、CPU3は運転切替えスイッチ8がオンであるかどうかの判断を再び実行する(ステップS12)。これ以降の動作内容は、前述と同様である。
【0006】
次に、図7は加熱気化式加湿器が前述の加湿動作を行った場合の加湿量及びその消費電力を表した特性図である。ヒーターオン時は気化加湿量αが300ml/hr、加熱加湿量即ちスチーム加湿量β1が200ml/hrであって、合計加湿量α+β1は500ml/hrとなる。そして、送風ファン11の消費電力Aは30W、ヒーター7の消費電力Bは300Wであって、合計消費電力A+Bは330Wとなる。また、ヒーターオフ時は気化加湿量αのみであり、その時点の消費電力は送風ファン11の駆動分である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の加熱気化式加湿機は、前述のように加熱式加湿と気化式加湿とを併用して所定の加湿量となるように、マイコンで循環ポンプ及び送風ファンの駆動を制御している。しかし、使用者がヒーターの消費電力を節約するために、ヒータースイッチをオフして加熱式加湿の動作を停止することがある。したがって、図7に示すようにスチーム加湿量β1だけ加湿量が減少し、所定の加湿量を維持することができないという問題点があった。
【0008】
この発明は、前述のような問題点を解決するためになされたもので、使用者がヒータースイッチをオフして省電力化を図った場合でも加湿量は減少することなく、所定の加湿量を維持する加熱気化式加湿器を得ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る加熱気化式加湿器は、水槽内の水をヒーターで加熱して水蒸気を発生させる加熱式加湿手段と、加湿用水を吸水する加湿部材に空気を接触して水分を気化させる気化式加湿手段と、双方の加湿手段の何れか或いは併用して加湿動作を切替えて実行する加湿動作切替え手段とを備えた加熱気化式加湿器において、加湿動作切替え手段により加熱式加湿手段と気化式加湿手段の併用加湿から気化式加湿手段のみの加湿動作に切替えた場合に加湿部材に接触させる空気量を、双方の加湿手段を動作させる場合に比べて増大するように制御する制御手段を設けるようにしたものである。
【0010】
また、室内湿度を検出する湿度検出器を設け、制御手段はこの湿度検出器からの検出量に基づいて気化式加湿手段のみの空気量を可変するようにしたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は、この発明の加熱気化式加湿器に係る実施の形態1の加湿動作を示すフローチャート図である。なお、加熱気化式加湿器の回路構成図は従来例と殆ど同一であり、相違する点はマイコン1のメモリ2に記憶された加湿制御のプログラム内容である。
次に、この発明の加熱気化式加湿器の加湿動作について、図1に示すフローチャート図を併用して説明する。加湿動作がスタートすると(ステップS20)、マイコン1の出力回路5から循環ポンプ9及び送風ファン11にオン信号が出力され(ステップS21)、これによって気化式加湿動作が開始する。なお、この時点の送風ファン11の回転数は約500rpmである。
【0012】
そして、マイコン1の入力回路1により運転切替えスイッチ8のオン/オフ信号を読み込み、CPU3で運転切替えスイッチ8がオンして併用加湿であるかどうか判断し(ステップS22)、ここでオン即ちYESと判定した場合にヒーター7にON信号が出力されて加熱式加湿動作が開始する。なお、これ以降の動作内容は従来例と同一であるので、ここでは説明を省略する。
【0013】
また、CPU3により運転切替えスイッチ8がオンでないと判定した場合に、出力回路5からヒーター7をオフする信号が出力され(ステップS25)、これによって加熱式加湿動作は停止状態となる。この後で、送風ファン11の回転数を500rpmから800rpmに上昇変化させて加湿エレメント10に吹き付ける風量を増大させる(ステップS26)。これにより、加湿エレメント10から気化する加湿量を増大することができ、加熱加湿量分を賄うことができる。そして、こうした気化式加湿動作が行われて、その動作を継続する状態となる(ステッブS24)。この後で、CPU3は入力回路4から発生する運転切替えスイッチ8のオン/オフ信号に基づいて、運転切替えスイッチ8がオンであるかどうかを再び判断する(ステップS22)。これ以降の動作内容は、前述と同様である。
【0014】
次に、図2は加熱気化式加湿器が前述の加湿動作を行った場合の加湿量及びその消費電力を表した特性図である。ヒーターオン時は従来例と同様に気化加湿量αが300ml/hr、スチーム加湿量β1が200ml/hrであって、合計加湿量α+β1は500ml/hrとなる。そして、送風ファン11の回転数は500rpmであって消費電力Aは30W、ヒーター7の消費電力Bは300Wであって合計消費電力A+Bは330Wとなる。また、ヒーターオフ時は送風ファン11の回転数を500rpmから800rpmまで上昇変化させ、加湿エレメント10から気化する気化加湿量をスチーム気化加湿量α+β1相当のα+β2となるようにする。この時点の合計消費電力は、送風ファン11の回転数の上昇分を含んだ関係上、消費電力A+Cが32Wである。
【0015】
以上の構成により、使用者が加湿器の消費電力を節約するために運転切替えスイッチ8をオフした場合でも加湿量が減少することなく、加熱気化式相当の加湿性能を向上維持することができる。
【0016】
なお、前述のように使用者が運転切替えスイッチ8をオフした場合の気化式加湿の動作時に、増大加湿量β2を一定に保って加湿制御しているが、この増大加湿量β2を室内湿度の高低に基づいて可変するようにしても良い。
【0017】
実施の形態2.
図3は、この発明の加熱気化式加湿器に係る実施の形態2の加湿動作を示すフローチャート図である。なお、加熱気化式加湿器の回路構成図は従来例と殆ど同一であり、相違する点はマイコン1のメモリ2に記憶された加湿制御プログラムの内容である。
次に、この発明の加熱気化式加湿器の加湿動作について、図3に示すフローチャート図を併用して説明する。加湿動作がスタートすると(ステップS30)、マイコン1の出力回路5から循環ポンプ9及び送風ファン11にオン信号が出力され(ステップS31)、これによって気化式加湿動作が開始する。そして、このときの送風ファン11の回転数は約500rpmである。この後で、マイコン1のCPU3により運転切替えスイッチ8がオンして併用加湿であるかどうかを判断し(ステップS32)、オン即ちYESと判定した場合にヒーター7がオンして加熱式加湿動作が開始する(ステップS23)。なお、これ以降の動作内容は従来例と同一であるので、ここでは説明を省略する。
【0018】
また、CPU3により運転切替えスイッチ8がオンでないと判定した場合に、出力回路5よりヒーター7をオフする信号が出力され(ステップS35)、これによって加熱式加湿動作は停止状態となる。次に、マイコン1の入力回路4で湿度センサ(図示なし)から出力される室内湿度H1のデータを読み込み、CPU3はこの室内湿度H1と予めメモリ2に記憶設定された設定湿度H2との差分が基準値γよりも大きいかどうかを判断する(ステップS36)。ここで、CPU3は設定湿度H2−室内湿度H1≧γである即ちYESと判定した場合に、室内湿度が低いと推測して設定湿度に到達させる時間を短縮する判断を行う。これを解決する方法として、加湿エレメント10から気化する気化加湿量を最高レベルに維持するように、送風ファン11の回転数を500rpmから900rpmに上昇変化させて加湿エレメント10への送風量を増大させる。したがって、室内湿度を設定湿度に到達させる時間を短縮できる。
【0019】
また、CPU3が設定湿度H2−室内湿度H1≧γでない即ちNOと判定した場合に、室内湿度が高くなって設定湿度に近づいていると推測する。したがって、加湿エレメント10から気化する気化加湿量を抑制する必要があるために、送風ファン11の回転数を500rpmから600rpmに上昇変化させて加湿エレメント10への送風量を適宜増大させる。
【0020】
次に、図4は加熱気化式加湿器が前述の加湿動作を行った場合の加湿量及びその消費電力を表した特性図である。ヒーターオン時は従来例と同様に気化加湿量αは300ml/hr、スチーム加湿量β1は200ml/hrであって、合計加湿量α+β1は500ml/hrとなる。そして、送風ファン11の回転数は500rpmであって消費電力Aが30W、ヒーター7の消費電力Bが300Wであって合計消費電力A+Bは330Wとなる。
また、ヒーターオフ時においてCPU3が設定湿度H2−室内湿度H1<γであると判定した場合に、送風ファン11の回転数を500rpmから600rpmに上昇変化させ、加湿エレメント10からの気化加湿量をスチーム気化加湿量と比べてβ3即ち50ml/hrだけ低目となるように加湿制御する。つまり、加湿エレメント10からの気化加湿量(α+β2)−β3が450ml/hrとなるように、送風ファン11の回転数を制御する。このとき、送風ファン11の消費電力は加熱気化式加湿の動作よりもD即ち1Wだけアップして、A+Dが31Wとなる。
【0021】
また、CPU3が設定度H2−室内湿度H1≧γであると判定した場合に、送風ファン11の回転数を500rpmから900rpmに上昇変化させ、加湿エレメント10からの気化加湿量をスチーム加湿量と比べてβ3即ち50ml/hrだけ高目となるように加湿制御する。つまり、加湿エレメント10からの気化加湿量(α+β2)+β3が550ml/hrとなるように、送風ファン11の回転数を制御する。このとき、送風ファン11の消費電力は加熱気化式加湿の動作と比べてE即ち3Wだけアップして、A+Eが33Wとなる。
【0022】
以上の構成により、使用者が省電力化のために運転切替えスイッチ8をオフさせて加湿器を運転した場合でも加湿量は減少することなく、かつ室内湿度の検出データに基づいて加湿量を制御することができる。
【0023】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【0024】
この発明に係る加熱気化式加湿器は、水槽内の水をヒーターで加熱して水蒸気を発生させる加熱式加湿手段と、加湿用水を吸水する加湿部材に空気を接触して水分を気化させる気化式加湿手段と、双方の加湿手段の何れか或いは併用して加湿動作を切替えて実行する加湿動作切替え手段とを備えた加熱気化式加湿器において、加湿動作切替え手段により加熱式加湿手段と気化式加湿手段の併用加湿から気化式加湿手段のみの加湿動作に切替えた場合に加湿部材に接触させる空気量を、双方の加湿手段を動作させる場合に比べて増大するように制御する制御手段を設けるようにしたので、使用者が加湿器を運転したときに省電力化の目的によりヒータースイッチをオフさせて加熱式加湿動作を停止した場合でも、一方の気化式加湿動作時に加湿エレメントからの気化加湿量を増大させることで、加湿量が減少することなく適切に加湿性能を確保でき、かつ機器の消エネ化を図ることができる。
【0025】
また、室内湿度を検出する湿度検出器を設け、制御手段はこの湿度検出器からの検出量に基づいて気化式加湿手段のみの空気量を可変するようにしたので、例えば湿度検出器から室内湿度が低いようなデータを出力した場合に、送風ファンの回転数を上昇させて気化加湿量を増大し、設定湿度に到達するまでの時間を短縮化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1に係る加熱気化式加湿器の加湿動作を示すフローチャート図である。
【図2】 実施の形態1の加熱気化式加湿器の合計加湿量及び消費電力を表した特性図である。
【図3】 実施の形態2の加熱気化式加湿器の加湿動作を示すフローチャート図である。
【図4】 実施の形態2の加熱気化式加湿器の合計加湿量及び消費電力を表した特性図である。
【図5】 従来の加熱気化式加湿器の回路構成図である。
【図6】 従来の加熱気化式加湿器の加湿動作を示すフローチャート図である。
【図7】 従来の加熱気化式加湿器の合計加湿量及び消費電力を表した特性図である。
【符号の説明】
1 マイクロコンピュータ、2 メモリ、3 CPU、4 入力回路、5 出力回路、6 水槽、7 ヒーター、8 運転切替えスイッチ、9 循環ポンプ、10 加湿エレメント、11 送風ファン。
Claims (2)
- 水槽内の水をヒーターで加熱して水蒸気を発生させる加熱式加湿手段と、加湿用水を吸水する加湿部材に空気を接触して水分を気化させる気化式加湿手段と、双方の加湿手段の何れか或いは併用して加湿動作を切替えて実行する加湿動作切替え手段とを備えた加熱気化式加湿器において、前記加湿動作切替え手段により加熱式加湿手段と気化式加湿手段の併用加湿から前記気化式加湿手段のみの加湿動作に切替えた場合に前記加湿部材に接触させる空気量を、双方の加湿手段を動作させる場合に比べて増大するように制御する制御手段を備えたことを特徴とする加熱気化式加湿器。
- 室内湿度を検出する湿度検出器を設け、前記制御手段はこの湿度検出器からの検出量に基づいて前記気化式加湿手段のみの前記空気量を可変するようにしたことを特徴とする加熱気化式加湿器。
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