JP4472493B2

JP4472493B2 - 気化式加湿器

Info

Publication number: JP4472493B2
Application number: JP2004324445A
Authority: JP
Inventors: 茂雄内海
Original assignee: Dainichi Co Ltd
Current assignee: Dainichi Co Ltd
Priority date: 2004-11-09
Filing date: 2004-11-09
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2024-11-09
Also published as: JP2006132879A

Description

本発明は、気化フィルターに温風または冷風を通過させ加湿空気を生成する気化式加湿器に関するものである。

従来の気化式加湿器は、図６に示すように５１は加湿器の本体であり、この本体５１の内部には吸水性を有した気化フィルター５２に水分を供給する水槽部５３と、この水槽部５３の水を一定水量に保つための給水タンク５４を有する。さらに、５５は送風機で室内空気を吸込口５６より取り込み気化フィルター５２に空気を送風し、本体５１上面に設けられた吹出口５７から前記気化フィルター５２で加湿された加湿空気を室内に放出するものである。

また、５８は室内の温度を検知する室温センサー、同じく５９は室内の湿度を検知する湿度センサーである。さらに、送風機５５と気化フィルター５２の間には送風機５５により取り込まれた空気を加熱する加熱部６０が設けられている。６１は制御手段であり、室温センサー５８と湿度センサー５９で検知した値を基に送風機５５や加熱部６０等を制御し加湿量を制御するものである。

上記構成において、加湿器を運転する場合、先ず給水タンク５４に水を入れ、これを本体５１に挿入し指定位置に設置する。これにより水槽部５３には給水タンク５４から一定量の水が流れ出し一定水位の水が溜められる。これによって、気化フィルター５２は毛細管現象により水槽部５３の水を吸い上げ湿潤する。

この状態で図示していない運転スイッチを入れると、室内の空気は送風機５５により吸込口５６から加湿器の本体５１内に取り入れられ、室温センサー５８と湿度センサー５９により室内の温度と湿度が検知される。そして、取り入れられた空気は気化フィルター５２と送風機５５の間に設けられた加熱部６０を通過して加熱される。その後、水槽部５３の水により湿潤した気化フィルター５２を通過し、温度上昇した空気により多くの湿気を吸収し吹出口５７より加湿空気として放出される。

上記の気化式加湿器では、製品毎に最大加湿量が決まっており、この最大加湿量の範囲内で加湿量を例えば強、中、弱など複数の制御段数に設定できるようになっている。そして、この加湿量の制御段数に対応するため、送風機５５の送風量を複数の風量段数で制御するとともに加熱部６０をＯＮ・ＯＦＦ制御することにより各制御段数の加湿量を確保する加湿制御が行なわれている。

例えば、検知湿度が目標湿度より小さく、その差が大きい場合には、送風機５５の送風量を最大の風量段数で制御し加熱部６０をＯＮにすることにより最大加湿量で目標湿度に早く近づける加湿制御が行なわれる。その後、検知湿度が目標湿度に近づいて安定領域に入ると、検知湿度を目標湿度に対して所定の範囲内に維持するように最大加湿量より小さい加湿量の制御段数で加湿制御を行なうのである。

特開２００３−２２２３６１号公報

しかしながら、加湿器の適用畳数より狭い部屋で使用中、窓を開けて部屋の換気をしたことにより検知湿度が安定領域より低下した場合、最初は最大加湿量の制御段数で加湿制御するが、部屋が狭いために検知湿度が短時間で安定領域に入ることから、直ちに最大加湿量より小さい加湿量の制御段数で加湿制御を行なうことになる。

しかし、検知湿度のオーバーシュートが発生し、このオーバーシュートを無くして検知湿度を安定領域に入れるために制御段数の切替えを何回か繰り返すことになる。また、通常加湿器が使用される冬期にはオーバーシュートした水分により結露が発生しカビの繁殖等の不具合も発生する。

一方、加湿器の適用畳数より広い部屋で使用中、前述の換気等により検知湿度が安定領域より低下した場合、最初は最大加湿量で加湿制御するが、検知湿度が安定領域に入って最大加湿量より小さい制御段数で加湿制御すると、部屋が広いために検知湿度が短時間で低下することから、直ちに最大加湿量に近い制御段数で加湿制御を行なうことになる。しかし、検知湿度のアンダーシュートが発生し、このアンダーシュートを無くして検知湿度を安定領域に入れるために制御段数の切替えを何回か繰り返すことになる。

つまり、加湿器の適用畳数と異なる部屋で使用した場合には、検知湿度を安定領域に入れるため最大加湿量から最小加湿量の広い範囲の制御段数を使用することになるが、検知湿度のオーバーシュートやアンダーシュートを抑えるために制御段数の頻繁な切替えを繰り返すことになるのである。したがって、送風機の風量段数の頻繁な切替えによる送風音の強弱が使用者に不快感を与えることになり、さらに、送風機や加熱部の頻繁な切替えによる消費電力が増加するという問題があった。

本発明は上記課題を解決するためのもので、加湿器の適用畳数と異なる部屋で使用しても送風機の送風音が気にならず、送風機や温風用ヒータの消費電力を抑えることができる気化式加湿器を提供することを目的とする。

室内の空気を吸込口から吸い込み吹出口に送風する送風機と、室内湿度を検知する湿度検知手段と、目標湿度を設定する湿度設定手段と、本体の内部に水を貯留する水槽部と、前記水槽部の水を吸水し前記送風機の空気により水を気化する気化フィルターと、前記送風機と気化フィルターの間に設けられた温風用ヒータと、前記水槽部に水を供給する給水タンクと、運転開始から前記湿度検知手段の検知湿度が安定領域に入るまでの時間を計時する計時手段と、所定の加湿量に対応した複数の制御段数を有し前記湿度検知手段の検知湿度が目標湿度に対して所定値以上となるか、または目標湿度以上を一定時間維持した場合に安定領域と判定する制御手段を備えた気化式加湿器において、前記制御手段は前記計時手段の計時時間が所定時間より長い場合には加湿量の大きい制御段数で加湿制御を行ない、計時時間が所定時間より短い場合には加湿量の小さい制御段数で加湿制御を行なうことを特徴とする気化式加湿器に係わるものである。

本発明によれば、湿度検知手段の検知湿度と湿度設定手段の目標湿度により安定領域を判定し、安定領域での加湿量を運転開始から検知湿度が安定領域に入るまでの計時時間により決定する制御手段を設けたことにより、加湿量の制御段数の頻繁な切替えを抑えることが可能となる。したがって、送風機の風量段数の頻繁な切替えによる送風音の強弱が使用者に不快感を与えることを防止できるとともに、送風機や温風用ヒータの頻繁な切替えによる消費電力を抑えることができる。

好適と考える本発明の実施形態を、本発明の作用を示して簡単に説明する。

本発明は、湿度検知手段の検知湿度と湿度設定手段の目標湿度により安定領域を判定し、この安定領域での加湿量を運転開始から検知湿度が安定領域に入るまでの計時時間により決定する制御手段を設けたものである。

具体的には、制御手段は検知湿度が目標湿度に対して所定値以上となるか、または目標湿度以上を一定時間維持した場合に安定領域と判定し、この安定領域での加湿量を運転開始から検知湿度が安定領域に入るまでの計時時間により決定するもので、計時時間が所定時間より長い場合には加湿量の大きい制御段数で加湿制御を行ない、計時時間が所定時間より短い場合には加湿量の小さい制御段数で加湿制御を行なうものである。

言い換えれば、制御手段は検知湿度が目標湿度に対して所定値以上となるか、または目標湿度以上を一定時間維持した場合に安定領域と判定し、運転開始から検知湿度が目標湿度に近づいて安定領域に入るまでの計時時間が所定値より長い場合には使用されている部屋が適用畳数より広いと判断し、予め設定してある複数の制御段数の中から加湿量の大きい制御段数を使用する。一方、計時時間が所定値より短い場合には使用されている部屋が適用畳数より狭いと判断し、加湿量の小さい制御段数で加湿制御を行なうのである。

つまり、加湿器の適用畳数と異なる部屋で使用した場合でも、検知湿度を安定領域に入れるため最大加湿量から最小加湿量の広い範囲の制御段数を使用することがなくなるため、検知湿度のオーバーシュートやアンダーシュートを抑えるための制御段数の頻繁な切替えを抑えることができるのである。

したがって、送風機の風量段数の頻繁な切替えによる送風音の強弱が使用者に不快感を与えることを防止できるとともに、送風機や温風用ヒータの頻繁な切替えによる消費電力を抑えることができるのである。

以下本発明の一実施例を図面により説明する。

図１より、１は加湿器の本体、２は本体１の上部に位置し加湿器の運転を制御するための操作パネルで、この操作パネル２の下部、つまり本体１の側面には本体１内で加湿された空気を室内に放出ための吹出口３を設けている。４は室内の空気を本体内部に取り入れるための吸込口で、この吸込口４には図３に示すように室内湿度を検知する湿度検知手段５を設けている。

図２より、６は図３に示す給水タンク７から供給されて水を一定水量貯える水槽部、８は水槽部６内に配置され水槽部６の水を吸水して湿潤している気化フィルターである。さらに、９は図３に示すように室内空気を吸込口４から取り込み湿潤している気化フィルター８を通過させ加湿した空気として吹出口３より室内に放出する送風機である。１０は送風機９と気化フィルター８の間に配置され送風機９によって吸込口４から取り込まれた空気を加熱する温風用ヒータである。

図４は制御装置の構成を示すブロック図であり、１１は計時手段１２を有するマイクロコンピュータ（制御手段）（以下、マイコンと記す）であり、このマイコン１１の入力側には、操作パネル２に配置した運転スイッチや湿度設定スイッチ１３（湿度設定手段）、からなる操作キー１４が接続されている他、吸込口４の近傍に設けられた湿度検知手段５も接続されている。また、マイコン１１の出力側には、操作パネル２の表示器１５や送風機９、温風用ヒータ１０等が接続されている。

図５は本実施例における気化式加湿器の制御段数を示した表であり、送風機９の風量段数を３段階（大、中、小）、温風用ヒータ１０の制御段数を４段階（大、中、小、停止）として、送風機９と温風用ヒータ１０の各段数の組み合わせにより所定の加湿量を確保する５つの制御段数を設けている。そして最大加湿量に対して送風機９の送風量が寄与する加湿量の割合を４０％から６０％に設定してある。

これは、一般的に加湿器に使用される送風機９のモーターでは最大回転数に対して半分程度までしか回転数を落とすことができないため、例えば最大加湿量に対して送風量の寄与する加湿量が６０％を超えて設定した場合には、送風機９の回転数を半分まで落としても送風量のみによる最小加湿量を小さくすることができないためである。

例えば、本実施例の最大加湿量は４５０ｃｃ／ｈであるが、この最大加湿量の６０％は２７０ｃｃ／ｈとなる。この２７０ｃｃ／ｈが送風機９の送風量の寄与する加湿量であるから、送風量を半分にすると加湿量は１３５ｃｃ／ｈとなる。つまり、６０％を超えた場合には１３５ｃｃ／ｈより少ない加湿量を確保することはできないのである。なお、本実施例では制御段数を５段階としたが、送風機９や温風用ヒータ１０の仕様により適宜決定すればよく本実施例に限定されるものではない。

以上の構成における動作を説明する。加湿器を運転する場合、先ず給水タンク７に水を入れ、これを本体１に挿入し指定位置に設置する。これにより水槽部６には給水タンク７から一定量の水が流れ出し一定水位の水が貯えられる。その結果、水槽部６に設置されている気化フィルター８は毛細管現象により水槽部６の水を吸い上げ湿潤する。

この状態で操作パネル２の運転スイッチを入れ、さらに湿度設定スイッチ１３にて目標とする湿度を選択すると、送風機９が始動して室内の空気は吸込口４から加湿器の本体１内に取り入れられる。このとき、マイコン１１内の計時手段１２が計時を開始するとともに、吸込口４の近傍に設けられている湿度検知手段５により室内の湿度が検知され、その情報がマイコン１１に送られる。

マイコン１１は湿度設定スイッチ１３により設定された目標湿度と湿度検知手段５が検知した検知湿度の差を算出し、例えば、検知湿度が目標湿度より小さく、その差が大きい場合には、図５に示す最大制御段数（５）により最大加湿量で目標湿度に早く近づける加湿制御が行なわれる。その後、検知湿度が目標湿度に対して所定値（本実施例では＋４％）以上となるか、または目標湿度以上を一定時間（本実施例では１２０秒）維持すれば検知湿度が安定領域に入ったと判定する。

さらに、マイコン１１は検知湿度が安定領域に入ったと判定すると同時に、計時手段１２の計時を停止して検知湿度が運転開始から安定領域に入るまでの計時時間を求め、この求めた計時時間が予め決められた所定時間より長い場合には、現在使用されている部屋は適応畳数より広いと判定する。一方、計時時間が所定時間より短い場合には、現在使用されている部屋は適用畳数より狭いと判定する。

そして、この安定領域において、マイコン１１は使用している部屋を広い部屋と判定した場合には図５に示す加湿量の大きい制御段数（３及び４）のみを使用して加湿制御を行ない、一方、狭い部屋と判定した場合には図５に示す小さい加湿量の制御段数（１及び２）のみを使用して加湿制御を行なうのである。

つまり、加湿器の適用畳数と異なる部屋で使用した場合でも、検知湿度を安定領域に入れるために最大加湿量から最小加湿量の広い範囲の制御段数を使用することがなくなるから、検知湿度のオーバーシュートやアンダーシュートを抑えるための制御段数の頻繁な切替えを抑えることができるのである。

したがって、送風機９の風量段数の頻繁な切替えによる送風音の強弱が使用者に不快感を与えることを防止できるとともに、送風機９や温風用ヒータ１０の頻繁な切替えによる消費電力を抑えることができるのである。

なお、本実施例では検知湿度が目標湿度に対する所定値を目標湿度に対して＋４％、目標湿度以上を維持する一定時間を１２０秒としたが、本実施例に限定されるものではない。さらに、本実施例では検知湿度が運転開始から安定領域に入るまでの所定時間を限定しなかったが、加湿器の最大加湿量等により適宜決定すればよい。

本発明の実施例の加湿器を示す傾視図である。本発明の実施例の加湿器を示す縦断面図である。図２におけるＡ−Ａ断面図である。本発明の実施例の制御装置を示すブロック図である。本発明の実施例の加湿量の制御段数の表である。従来の加湿器を示す概略断面図である。

符号の説明

３吹出口
４吸込口
５湿度検知手段
６水槽部
７給水タンク
８気化フィルター
９送風機
１０温風用ヒータ
１１マイコン（制御手段）
１２計時手段
１３湿度設定スイッチ（湿度設定手段）

Claims

室内の空気を吸込口から吸い込み吹出口に送風する送風機と、室内湿度を検知する湿度検知手段と、目標湿度を設定する湿度設定手段と、本体の内部に水を貯留する水槽部と、前記水槽部の水を吸水し前記送風機の空気により水を気化する気化フィルターと、前記送風機と気化フィルターの間に設けられた温風用ヒータと、前記水槽部に水を供給する給水タンクと、運転開始から前記湿度検知手段の検知湿度が安定領域に入るまでの時間を計時する計時手段と、所定の加湿量に対応した複数の制御段数を有し前記湿度検知手段の検知湿度が目標湿度に対して所定値以上となるか、または目標湿度以上を一定時間維持した場合に安定領域と判定する制御手段を備えた気化式加湿器において、前記制御手段は前記計時手段の計時時間が所定時間より長い場合には加湿量の大きい制御段数で加湿制御を行ない、計時時間が所定時間より短い場合には加湿量の小さい制御段数で加湿制御を行なうことを特徴とする気化式加湿器。