JP4476795B2

JP4476795B2 - 加湿器

Info

Publication number: JP4476795B2
Application number: JP2004359308A
Authority: JP
Inventors: 正白崎
Original assignee: Dainichi Co Ltd
Current assignee: Dainichi Co Ltd
Priority date: 2004-12-13
Filing date: 2004-12-13
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2024-12-13
Also published as: JP2006170460A

Description

本発明は、室内の乾燥を防止するための加湿器に関するものである。

従来から提案されるこの種の加湿器（例えば特開２００４−１０８５９９）は、図６に示すように、本体５１内に水を貯蔵する水槽部５２と、水槽部５２の水を吸い上げる気化フィルター５３と、気化フィルター５３に風を送る送風機５４と、気化フィルター５３に送られる風を加熱する温風用ヒータ５５とを有しており、送風機５４の回転により吸込口５６から取り込まれた室内空気は温風用ヒータ５５で暖められて温風となり、気化フィルター５３にこの温風が送られることで水を気化させて、水分を含んだ加湿空気を吹出口５７から放出するようになっている。

そして、本体には着脱自在に水タンク５８が設けられ、この水タンク５８から水槽部５２に水が供給されることで水槽部５２の水位が一定に保たれている。

また、水槽部５２には水位を検知するための水位検知手段５９が備えられていて、水位検知手段５９は水槽部５２の水位により上下するフロートと、水位が所定値以下になると接点が開放されるリードスイッチから構成されている。

このような構成の加湿器は、運転を続けることで水タンク５８の水が消費されるので、水タンク５８内の水がなくなったときに、使用者に水の補給を報知したり運転を停止させるように制御される。このときの動作を説明する。

水タンク５８内の水がなくなると、水槽部５２の水位は徐々に下がっていき、水位が所定の値以下となると水位検知手段５９のフロートが下降してリードスイッチが作動し、スイッチの接点が開放してＯＦＦとなる。ただし、水タンク５８をセットしたり本体５１を移動させたりした場合にも、水面が変動して瞬間的にフロートが下降し、リードスイッチがＯＦＦとなってしまうこともあるので、瞬間的なフロートの下降による水位の誤判定を防ぐため、このリードスイッチがＯＦＦとなっている時間を図示しない制御部で計測して、リードスイッチがＯＦＦとなっている状態が所定時間（例えば３秒）継続するかどうかを判定する。

そして、リードスイッチＯＦＦの状態が所定時間継続した場合のみ、制御部は水タンク５８内の水がなくなったと判断して使用者に水を補給しなければならないことを報知したり、また温風用ヒータ５５や送風機５４の動作を停止させるよう信号を送り、運転を停止させるよう制御する。
特開２００４−１０８５９９号公報

上述のように、瞬間的なフロートの下降による水位の誤判定を防ぐために、制御部ではリードスイッチがＯＦＦとなってからも所定時間は温風用ヒータへの通電を停止させる信号を出さないようになっている。なお、この温風用ヒータはリレーを備えたヒータ駆動回路によって通電が制御されており、制御部からの信号によってヒータ駆動回路のリレーが閉成して、温風用ヒータに通電が行われる。

ところが、水位検知手段が作動してリードスイッチの接点が切り替わった際には、その反動により接点がばたついてＯＮ／ＯＦＦを繰り返すチャタリングという現象が起こってしまうことがよくある。そして、このチャタリングによってリードスイッチがＯＮ／ＯＦＦを繰り返すと、温風用ヒータを駆動するヒータ駆動回路のリレーがリードスイッチのＯＮ／ＯＦＦに同期してチャタリングを起こしてしまい、そのため、リレーの接点寿命に影響を与え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、給水判定時にヒータ駆動回路のチャタリングを防止して機器の長寿命化を図ることのできる加湿器を提供することを目的とする。

本体内に水を貯留する水槽部と、水槽部に水を供給する水タンクと、水槽部内の水位を検知して所定値以下であるときに接点が開放されるリードスイッチを有する水位検知手段と、水槽部の水を吸い上げて気化する気化フィルターと、気化フィルターに送風する送風機と、送風機から気化フィルターに送られる風を加熱する温風用ヒータと、水位検知手段のリードスイッチの接点が開放されている時間を計測して加湿器の運転を制御する制御部とを備え、前記制御部には給水判定時間と、給水判定時間より短い接点開放判定時間が設定され、前記制御部は、計測した時間が接点開放判定時間となると温風用ヒータへの通電を停止し、計測した時間が給水判定時間となると水タンクへの給水が必要であると判断して加湿器の運転を制御するとともに、計測した時間が接点開放判定時間を超え、かつ、給水判定時間となる前に水位検知手段のリードスイッチの接点が復帰した場合は所定時間経過後に温風用ヒータへの通電を開始することを特徴とする加湿器に係わるものである。

上述のように構成することにより、水位検知手段が動作した際にリードスイッチの接点にチャタリングが発生しても、温風用ヒータを駆動する回路はチャタリングを起こさないので、温風用ヒータ駆動回路の接点の寿命が短くなることを防ぐことができるとともに、使用者に不要な給水報知を行うことのない使い勝手のよい加湿器となる。

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、水槽部の水位が所定値以下となったことを検知するとリードスイッチの接点が開放されるよう水位検知手段が構成され、リードスイッチの接点が開放されている時間を、接点開放判定時間および給水判定時間と比較して加湿器の制御が行われるようにしたものである。

具体的には、制御部がリードスイッチの接点が開放される時間を計測し、その時間が接点開放判定時間を超えたときは、リードスイッチの接点が開放されたと判断して温風用ヒータへの通電を停止し、さらに、給水判定時間を超えたときは水タンクへの給水が必要であると判断し、加湿器の運転を制御する。

つまり、リードスイッチの接点が切り替わる際にはその反動によってスイッチがＯＮ／ＯＦＦを繰り返すチャタリングという現象が起こってしまうことがよくある。そのため、接点開放判定時間（給水判定時間より短く設定されている）を超えたときはリードスイッチの接点が開放されたと判断して、温風用ヒータへの通電を停止させるよう制御部から信号を送ることにより、ヒータ駆動回路のリレーがリードスイッチのチャタリングに同期してチャタリングを起こすことを防止する。

また、リードスイッチは、水タンクをセットしたり本体を移動させたりしたときに水面が変動して瞬間的にＯＦＦとなってしまうこともあるので、このような瞬間的なリードスイッチの作動による誤動作を防ぐため、給水判定時間を超えた場合のみ水タンクへの給水が必要であると判断し、加湿器の運転を停止させる等の制御を行う。

したがって、接点開放判定時間と給水判定時間を設けることで、使用者へ不要な給水報知を行うことなく、温風用ヒータ駆動回路のリレーのチャタリングを効果的に防止することのできる加湿器となるのである。

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

図１、２は加湿器の構成を示した図であって、加湿器の本体１の上部には運転の開始・停止の指示や設定湿度を入力するための操作パネル２が設けられており、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するための吹出口３が設けられている。そして、室内の空気を本体１内部に取り入れるための吸込口４には室内温度を検知する室温検知手段５と、室内湿度を検知する湿度検知手段６が設けられている。

そして、本体１の内部には、着脱自在に設けられた水タンク８から供給された水を一定水量貯える水槽部７、水槽部７内に配置され水槽部７の水を吸水して湿潤する気化フィルター９、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９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１０が設けられており、送風機１０と気化フィルター９の間には送風機１０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１１が配置されている。

また、水槽部７には水槽部７内の水位を検知するための水位検知手段１２が備えられていて、図３に示すように、水位検知手段１２は内部にマグネット１３を備えるとともに水槽部７の水位により軸を支点に上下に回動するフロート１４と、マグネット１３を検知して作動するリードスイッチ１５から構成されている。

水槽部７に一定量の水が蓄えられているときは、図３（ａ）に示すようにリードスイッチ１５はフロート１４に設けられたマグネット１３を検知しているので接点が閉じた状態となっている。一方、水タンク８内の水がなくなり水槽部７の水位が下がって所定値以下となると、図３（ｂ）のようにフロート１４が回動してマグネット１３を検知することができなくなるため、リードスイッチ１５の接点が開放されるようになっている。

また、水槽部７は定期的な清掃が必要なため、使用者が本体１から引き抜いて取り外すことができるようになっており、水槽部７を本体１から取り外したときもリードスイッチ１５はマグネット１４を検知できなくなるため接点が開放されるよう構成されている。

そして、図４は回路の構成図で、加湿器の動作を制御する制御部１６、水槽部７内の水位が所定値以下となったときに接点が開放されるリードスイッチ１５、リードスイッチ１５接点が開放されたことを判定するリードスイッチ判定手段１７、制御部１６からの信号により温風用ヒータ１１への通電を制御するヒータ駆動回路１８、ヒータ駆動回路１８に電流が流れることによって閉成するリレー１９を有している。

次に、前述した構成から成る本実施例の加湿器の動作について説明する。

加湿器の運転を行う場合、先ず水タンク８に水を入れ、これを本体１に挿入し指定位置に設置する。すると、水槽部７には水タンク８から一定量の水が流れ出して一定水位の水が貯えられるので、水槽部７に設置されている気化フィルター９は毛細管現象により水槽部７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ると、送風機１０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、吸込口４の近傍に設けられている室温検知手段５と湿度検知手段６により室内の温度と湿度が検知され、その情報が制御部１６に送られる。

制御部１６では、使用者により設定された設定湿度と湿度検知手段６が検知した検知湿度に基づいて、温風用ヒータ１１への通電および送風機１０の回転を制御しており、送風機１０の回転により吸込口４から取り込まれた空気は温風用ヒータ１１で暖められて温風となり、気化フィルター９にこの温風が送られることで水が気化して、水分を含んだ加湿空気が吹出口３から放出されるようになっている。

このようにして運転が行われると水槽部７の水が消費されるので、消費された分が水タンク８から水槽部７に供給される。そして、加湿運転を続けることにより水タンク８内の水がなくなった場合には、使用者に水の補給を報知したり運転を停止させるように制御される。

このときの動作を図５のフローチャートを用いて説明する。

水タンク８内の水がなくなると、水槽部７の水位は徐々に下がっていき、水位が所定の値以下となると水位検知手段１２のフロート１４が下降してリードスイッチ１５が作動し、接点が開放する。リードスイッチ判定手段１７はリードスイッチ１５の接点が開放してＯＦＦとなったことを検知すると、制御部１６に信号を送り（ステップ１）、制御部１６では時間の計測を開始する（ステップ２）。

そして、制御部１６で計測される時間が接点開放判定時間（例えば０．１秒）となると、制御部１６はリードスイッチ１５の接点が開放されていると判断して、温風用ヒータ１１への通電を停止させるためにヒータ駆動回路１８に停止信号を送る（ステップ３、４）。するとヒータ駆動回路１８のトランジスタには電流が流れなくなるため、リレー１９の接点が開放されて温風用ヒータ１１への通電が停止する。

リードスイッチ１５の接点が切り替わる際にはその反動によってＯＮ／ＯＦＦを繰り返すチャタリングという現象が起こってしまう。そのため、このときに制御部１６から温風用ヒータ１１への通電を行うよう指示を出していると、温風用ヒータ１１を駆動するヒータ駆動回路１８のトランジスタはリードスイッチ１５がＯＮすることによって電流が流れる状態であり、トランジスタに電流が流れることによりリレー１９は閉成する。つまり、リードスイッチ１５のＯＮ／ＯＦＦに同期してリレー１９もチャタリングを起こしてしまうことになる。

そこで制御部１６は、リードスイッチ１５の接点が開放している時間を計測し、その時間が接点開放判定時間を超えたときにリードスイッチ１５の接点が切り替わった（開放した）と判断して、温風用ヒータ１１への通電を停止させるようヒータ駆動回路１８へ停止信号を送り、リレー１９がチャタリングを起こすことを防止しているのである。

また、制御部１６ではさらに時間を計測し、リードスイッチ１５の接点が開放されている時間が給水判定時間（例えば３秒）を超えているかを判定する（ステップ５）。

実際に水タンク８の水がなくなって水槽部７の水位が下がる場合だけでなく、水タンク８をセットしたり本体１を移動させたりした場合にも、水面が変動して瞬間的にフロートが下降し、リードスイッチ１５の接点が開放してＯＦＦとなってしまうこともある。そこで、瞬間的なフロートの下降による水位の誤判定を防ぐため、このリードスイッチ１５の接点が開放している時間を制御部１６で計測して、給水判定時間継続した場合のみ、制御部１６は水タンク８内の水がなくなったと判断して、送風機１０へ停止信号を送って加湿器の運転を停止させるとともに、使用者に水を補給しなければならないことを報知する（ステップ６）。

また、加湿器の運転中に使用者が水槽部７の清掃のため水槽部７を本体から取り外した場合も、リードスイッチ１５の接点は給水判定時間継続して開放した状態となるので、加湿運転が停止されて、水タンクへの給水が必要であることが報知される。そして、水槽部７を本体１に戻してセットしなおすとリードスイッチ１５の接点が閉成するので、運転が再開される。

一方、水タンク８をセットしたり本体１を移動させたりしたことによって瞬間的にフロート１４が下降し、リードスイッチ１５の接点が開放してＯＦＦとなってしまった場合は、給水判定時間が経過する前にリードスイッチ１５の接点が復帰する。よって、リードスイッチ接点判定手段１７はリードスイッチ１５の接点が復帰したことを検知すると、制御部１６へ信号を送り、制御部１６は計測時間が給水判定時間に満たなかった場合には、所定時間経過後に温風用ヒータ１１の通電を再開するようヒータ駆動回路１８へ信号を送る（ステップ７）。

したがって、リードスイッチ１５のＯＦＦが水タンク８の水がなくなったことによるものでも水槽部７を取り外したことによるものでもない場合は、所定時間経過後に温風用ヒータ１１への通電を再開して加湿運転を行うので、使用者へ不要な給水報知を行うことなく、ヒータ駆動回路のリレーのチャタリングを効果的に防止するのである。

本発明の実施例の加湿器を示す縦断面図である。図１におけるＡ−Ａ断面図である。本発明の水位検知手段の動作を示す図である。本発明の実施例の回路構成図である。本発明の動作を示すフローチャートである。従来の加湿器を示す概略断面図である。

符号の説明

１本体
７水槽部
８水タンク
９気化フィルター
１０送風機
１１温風用ヒータ
１２水位検知手段
１５リードスイッチ
１６制御部

Claims

本体内に水を貯留する水槽部と、水槽部に水を供給する水タンクと、水槽部内の水位を検知して所定値以下であるときに接点が開放されるリードスイッチを有する水位検知手段と、水槽部の水を吸い上げて気化する気化フィルターと、気化フィルターに送風する送風機と、送風機から気化フィルターに送られる風を加熱する温風用ヒータと、水位検知手段のリードスイッチの接点が開放されている時間を計測して加湿器の運転を制御する制御部とを備え、前記制御部には給水判定時間と、給水判定時間より短い接点開放判定時間が設定され、前記制御部は、計測した時間が接点開放判定時間となると温風用ヒータへの通電を停止し、計測した時間が給水判定時間となると水タンクへの給水が必要であると判断して加湿器の運転を制御するとともに、計測した時間が接点開放判定時間を超え、かつ、給水判定時間となる前に水位検知手段のリードスイッチの接点が復帰した場合は所定時間経過後に温風用ヒータへの通電を開始することを特徴とする加湿器。