JP4404463B2 - 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、水をヒータ等の加熱手段によって加熱沸騰させることにより、室内の湿度を調節する加湿器に係わり、特に加湿器の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の加湿器としては、合成樹脂製の外装ケースを有し、器具内の加熱槽に貯留された加湿用の水を加熱沸騰させて水蒸気を発生させ、その水蒸気を器具外に排出することにより室内の湿度を調整するものであり、水の加熱は前記加熱槽に設けられた加熱用の電気ヒータを通電制御することにより行われる。また、この加熱用ヒータは、器具の最大加湿能力により異なるが、最大で約500〜600Wの出力が得られるものを使用している。
【0003】
また、この加湿器による湿度制御は、例えば、特開平11−248205号公報に記載されているように、自動加湿運転モード(通常運転モード)では、設定された目標の湿度まで蒸発皿(加熱槽)に設けられたヒータを連続運転して加湿運転を行い、湿度センサにて検出した室内湿度が設定湿度+α%(仮に所定値をαとする)になったらヒータをオフ、設定湿度−β%(仮に所定値をβとする)になったら再度ヒータをオンする制御を行い室内の湿度を目標湿度に維持させていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した制御の場合、例えば、通気性の良い部屋や、最大加湿能力よりも広い部屋等の、設定された目標値まで湿度を上昇させることができない環境下で加湿器を使用した場合には、ヒータに通電し続けてしまい、その結果、消費電力を増加させてしまうものである。。
【0005】
本発明では、設定された目標湿度になるように加湿量をコントロールする通常運転モードと、使用環境に応じて消費電力を抑えた加湿運転を行う節約運転モードとを備えた加湿器を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、加湿用の水を加熱沸騰させる加熱手段と、室内湿度を検出する湿度検出手段と、第1の目標湿度を設定する湿度設定手段と、運転モードを通常運転モードと節約運転モードに切替える運転切替手段と、前記運転切替手段により節約運転モードが設定された状態下で、前記湿度検出手段にて検出した室内湿度が前記湿度設定手段による目標湿度に達したときに前記加熱手段の通電率を通常運転モード時の通電率よりも低下させる制御部とを備え、前記制御部は、前記節約運転モード時、運転開始時から予め定められた時間経過するまで前記第1の目標湿度より低い第2の目標湿度を目標に運転モードを実行し、予め定められた時間経過後に前記第1の目標湿度を目標に運転モードを実行することである。
【0007】
請求項1に記載の発明によれば、本発明の加湿器は、湿度センサにより室内の湿度変動を検出し、その検出した湿度に応じた加湿運転を行うことができ、そしてこの制御により使用環境を把握し、その環境に適した加湿運転に必要な消費電力からある一定分の消費電力を削減させることができる。
【0008】
請求項2に記載の発明は、加湿用の水を加熱沸騰させる加熱手段と、室内湿度を検出する湿度検出手段と、第1の目標湿度を設定する湿度設定手段と、運転モードを通常運転モードと節約運転モードに切替える運転切替手段と、前記運転切替手段により節約運転モードが設定された状態下で、且つ、運転開始時から予め定められた時間経過したときに前記湿度検出手段にて検出した室内湿度が前記湿度設定手段による目標湿度に達しない場合、前記加熱手段の通電率を通常運転モード時の通電率よりも低下させる制御部とを備え、前記制御部は、前記節約運転モード時、前記予め定められた時間経過するまで前記第1の目標湿度より低い第2の目標湿度を目標に運転モードを実行し、予め定められた時間経過後に前記第1の目標湿度を目標に運転モードを実行することである。
【0009】
請求項2に記載の発明によれば、本発明の加湿器の制御は、湿度センサにより室内の湿度変動を検出し、その検出した湿度に応じた加湿運転を行うが、所定時間の加湿運転を行ったにもかかわらず目標湿度に到達していない場合、加湿運転に必要な消費電力からある一定分の消費電力を削減させることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図1は、本発明に係るスチーム式加湿器(以下、加湿器と記す)の外観斜視図であり、図2は、本発明に係る加湿器の概略構成を示す断面図である。
【0011】
図1及び図2において、1は加湿器の本体を構成する合成樹脂製の外装ケースで、その一側面(正面)に加湿運転操作を行うための操作パネル5が設けてある。
【0012】
4は外装ケース1の上蓋で、蒸気の吹出し口2を備えている。3は加湿用の水を貯留しておくためのカートリッジ式の給水タンク、6は給水タンク3から補給される加熱槽K内の水を加熱沸騰させて蒸発させるためのシーズヒータ等の加熱用のヒータ(加熱手段)、7は加湿器の運転を行う制御装置、8はヒータで蒸発した水蒸気を器具外へ誘導するダクトであり、このダクト8の頂部には吹出し口2が付設されている。
【0013】
20は外装ケース1内に設けた湿度センサ(湿度検出手段)であり、この湿度センサ20は外装ケース1の空気吸込口(図示せず)から取込んだ外気(室内空気)の湿度を検出している。
【0014】
22は同じく外装ケース1内に設けた温度センサであり、この温度センサ22は空気吸込口(図示せず)から取込んだ外気(室内空気)の温度を検出している。
【0015】
図3は前記操作パネル5を説明する説明図であり、図3において、10はワイヤレスリモコン(図示せず)からの信号を受信する受信部、11はリモコンに内蔵の湿度センサの検出信号により加湿器の運転制御が行われている旨を表示するリモコン運転表示器、12は加湿器の各種の運転状態を表示する液晶表示器にてなる表示パネルである。
【0016】
13は加湿器の運転入/切を行う運転スイッチ、14は運転切タイマーのセット/解除及びタイマー時間の設定を行う切りタイマースイッチ、15は前記表示パネル12に空気の乾燥状態を示す「かさかさサイン」を表示/非表示させるサイン表示用スイッチ、16は目標湿度を設定する湿度設定スイッチ(湿度設定手段)、17は運転モードを通常運転モードと節約運転モードとに切替える運転切替スイッチ(運転切替手段)、18は前記ヒータ6を最小出力状態で長時間運転させるための長時間運転スイッチ、25は節約運転モードが設定された旨を表示する節約運転表示器である。
【0017】
図4は前記制御装置7の構成を示すブロック図であり、次にこの制御装置7について説明する。23はマイクロコンピュータ(以下、マイコンと記す)であり、このマイコン23の入力側には、前記運転スイッチ13、切りタイマースイッチ14、サイン表示用スイッチ15、湿度設定スイッチ16、運転切替スイッチ17、長時間運転スイッチ18、湿度センサ20、水位検知用のフロートスイッチ21及び温度センサ22等が接続されている。尚、図4においては、前記した各種スイッチ類をキー操作部19として図示している。
【0018】
また、マイコン23の出力側には、前記ヒータ6、リモコン運転表示器11、表示パネル12及び前記ダクト8内に外気を送り込むための送風用のファンモータ24等が接続されている。
【0019】
図5及び図6は、本発明に係る節約運転モード時の動作を示すタイミングチャート図である。
【0020】
この制御モードでは、通常運転の第1の目標湿度を目指すヒータ出力を100%、節約運転の第2の目標湿度を目指すヒータ出力をγ%として示している。先ず、所定時間T1の間は、設定された第1の目標湿度(以下、湿度1と記す)よりも低い第2の目標湿度(以下、湿度2と記す)を目標に運転し、所定時間T2になった時には、湿度1を目標にした夫々の該当するヒータ出力で運転を行い、この動作を繰り返した運転を行う。
【0021】
ここで、ヒータ6の出力をγ%とする方法としては、図5及び図6に節約運転モードを示しており、「通電率計算」→「節約率決定」→「節約運転」→「再計算判別」の流れで構成されている。
【0022】
1.通電率計算について
チャートa:設定湿度で制御できる場合(図5のaを参照のこと)
最初の(設定−A1)%到達から(設定+A1)%到達までのヒータON時間と(設定−A1)%迄のOFF時間をカウントし、その時間比によって通電率を算出する。
【0023】
チャートb:設定湿度+A1%に到達できない場合(図5のbを参照のこと)一定時間(T1)の連続通電で(設定+A1)%に到達しなかった場合は、通電率計算を中止する。その一定時間経過時点で、現在湿度が設定湿度±A1%以内だったらHI出力からX1%、設定−α%〜設定−A1%の間だったらHI出力からX2%の節約運転を行う。もし、現在湿度が設定湿度−α%未満の場合は、再度通電率計算を行う。
【0024】
2.運転時のヒータ出力について
節約運転モードのヒータ出力は、高出力運転HI/運転停止OFFの間欠運転によって制御する。
【0025】
チャートc:設定湿度で制御できる場合(図6のcを参照のこと)
算出された通電率によりT2を1サイクルとしたヒータON/OFF時間を算出し、ON時間のX3%となるON/OFF比により、以降連続間欠運転を行う。
【0026】
チャートd:設定湿度で制御できない場合(図6のdを参照のこと)
T2間のHI出力を100%と考え、安定した湿度値によりヒータのON時間を(100−X1orX)%にして間欠運転を行う。
【0027】
3.間欠運転時のヒータ出力方法について
節約運転時の間欠運転は、本実施形態の場合は400WのON/OFFとなる。また、節約運転時における加湿差を軽減する為に以下の出力パターンとする。間欠運転時のヒータ出力が380W以上に相当する場合は、540Wと380Wの切替え、160W〜380Wの間では540Wと160Wの切替え、160W未満では160WのON/OFFの間欠運転となる。
【0028】
チャートe:通電率の再計算または節約率の変更の場合(図6のeを参照のこと)
運転停止や運転モード・設定湿度が変更され、節約運転中に現在湿度が設定温度+γ%を超えた場合には、通電率を再度計算する。また、節約運転中に現在湿度が(設定−α)%未満になったら、ヒータ出力がたらない(削減し過ぎ)と判断し、節約率を補正させる。現在湿度が設定湿度−α%未満の状態が一定時間(Tx)続いたら、現在の節約率からβ%節約させたような間欠運転(ヒータON時間を延ばす運転)をする。この判断を所定時間Tx毎に繰り返して行い、補正分が最初の節約率を上回ったら、再度通電率計算に戻る。
【0029】
図7は上述した加湿器の動作を説明するフローチャート図である。マイコン23は、ステップS1では、電源が投入されたかを判断し、ステップS2で運転スイッチ13のON/OFFを確認し、OFFの場合は加湿器の運転を停止(ステップS14)し、ONの場合はステップS3で通常運転モードか節約運転モードかを判断し、通常運転モードの場合は湿度1を目標にした運転を行う(ステップS3→S15→S13)。
【0030】
また、マイコン23は、ステップS3で節約運転モードであると判断した場合、運転モードや目標湿度が変更されたかどうかを判別(ステップS4)し、何も変更されていないなら節約運転モードの動作を始める。
【0031】
そして、マイコン23は、使用環境を検知するためにステップS5にて通電率を計算し、ステップS6でその検知が終了したら、ステップS7で節約用のヒータ制御処理を行い、ステップS8で一定時間の節約運転を実行したらステップS9で再計算条件かを判別処理した後、ステップS10で節約運転条件であるか否かを判断し、節約運転条件でなければステップS11で再計算か節約率補正かを判断し、再計算ならステップS4に戻り、節約率補正ならステップS12で節約率を補正して節約運転を続行する。ただし、節約運転モード中にもステップS13で設定変更されたら節約運転を中止してスタートに戻る。
【0032】
以上、本発明を上述した実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載の発明によれば、本発明の加湿器は、湿度センサにより室内の湿度変動を検出し、その検出した湿度に応じた加湿運転を行うことができ、そしてこの制御により使用環境を把握し、その環境に適した加湿運転に必要な消費電力からある一定分の消費電力を削減させることができる。これにより、加湿すべき状況に適した消費電力を算出し、その値からある割合だけ消費電力を抑えたヒータ出力で制御させることにより、節約効果を得ることができる。
【0034】
請求項2に記載の発明によれば、本発明の加湿器は、湿度センサにより室内の湿度変動を検出し、その検出した湿度に応じた加湿運転を行うが、所定時間の加湿運転を行ったにもかかわらず目標湿度に到達していない場合、加湿運転に必要な消費電力からある一定分の消費電力を削減させることができる。これにより、加湿すべき状況に適した消費電力を算出し、その値からある割合だけ消費電力を抑えたヒータ出力で制御させることにより、節約効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る加湿器の外観斜視図である。
【図2】本発明に係る加湿器の概略構成を示す断面図である。
【図3】操作パネルを説明する説明図である。
【図4】本発明に係る加湿器の制御装置ブロック図である。
【図5】本発明に係る加湿器の節約制御を説明するタイミングチャート図である。
【図6】本発明に係る加湿器の節約制御を説明するタイミングチャート図である。
【図7】本発明に係る加湿器の動作を説明するフローチャート図である。
【符号の説明】
6 ヒータ(加熱手段)
7 制御装置
16 湿度設定スイッチ(湿度設定手段)
17 運転切替スイッチ(運転切替手段)
20 湿度センサ(湿度検出手段)
23 マイクロコンピュータ(制御部)
Claims (2)
- 加湿用の水を加熱沸騰させる加熱手段と、室内湿度を検出する湿度検出手段と、第1の目標湿度を設定する湿度設定手段と、運転モードを通常運転モードと節約運転モードに切替える運転切替手段と、前記運転切替手段により節約運転モードが設定された状態下で、前記湿度検出手段にて検出した室内湿度が前記湿度設定手段による目標湿度に達したときに前記加熱手段の通電率を通常運転モード時の通電率よりも低下させる制御部とを備え、前記制御部は、前記節約運転モード時、運転開始時から予め定められた時間経過するまで前記第1の目標湿度より低い第2の目標湿度を目標に運転モードを実行し、予め定められた時間経過後に前記第1の目標湿度を目標に運転モードを実行することを特徴とする加湿器。
- 加湿用の水を加熱沸騰させる加熱手段と、室内湿度を検出する湿度検出手段と、第1の目標湿度を設定する湿度設定手段と、運転モードを通常運転モードと節約運転モードに切替える運転切替手段と、前記運転切替手段により節約運転モードが設定された状態下で、且つ、運転開始時から予め定められた時間経過したときに前記湿度検出手段にて検出した室内湿度が前記湿度設定手段による目標湿度に達しない場合、前記加熱手段の通電率を通常運転モード時の通電率よりも低下させる制御部とを備え、前記制御部は、前記節約運転モード時、前記予め定められた時間経過するまで前記第1の目標湿度より低い第2の目標湿度を目標に運転モードを実行し、予め定められた時間経過後に前記第1の目標湿度を目標に運転モードを実行することを特徴とする加湿器。
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