(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項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、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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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