JP2008298358A - Ultrasonic humidifier - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波式加湿器に関し、特に給水タンクに貯えられている水量の使用可能時間を予測する際に好適なものである。 The present invention relates to an ultrasonic humidifier, and is particularly suitable for predicting the usable time of the amount of water stored in a water supply tank.
従来より、室内環境を快適な条件に維持させる家電機器として、湿度条件を所定値に維持させる加湿器の開発が多数なされている。また、今日では、かかる技術が、一般家庭において用いられるだけでなく、産業等に用いられる設備内の湿度条件を一定に制御させる設備関連分野や、医療機器等に関する分野においても広く応用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as home appliances that maintain a comfortable indoor environment, many humidifiers that maintain a predetermined humidity condition have been developed. In addition, today, such technology is widely used not only in general households but also in fields related to equipment for controlling humidity conditions in equipment used in industries, etc., and medical equipment. .
かかる技術は、装置内において多湿化された蒸気の分布を人工的に生成させ、この多湿化された蒸気と他の送風される空気とを混合させ、かかる気体を室内へ開放させることにより室内湿度の上昇を促すものである。ここで、多湿化された蒸気の生成方法は多数開発されているが、代表的なものとして、所定箇所に貯えられている加湿用水（水等）を加熱させ水面から蒸気を得る加熱式加湿器や、所定箇所に貯えられている加湿用水に高周波数の振動を与えて水面から微細水粒子を発生させる超音波式加湿器が挙げられる。 Such a technique artificially generates a distribution of humidified steam in the apparatus, mixes the humidified steam with other air to be blown, and releases the gas into the room to increase the room humidity. It is to promote the rise of Here, many methods of generating humidified steam have been developed. As a typical example, a heating humidifier that obtains steam from the water surface by heating humidifying water (such as water) stored in a predetermined location. In addition, there is an ultrasonic humidifier that generates fine water particles from the water surface by applying high-frequency vibrations to the humidifying water stored in a predetermined location.
さらに、上記何れの形式の加湿器であっても、蒸気・微細水粒子を発生させる機構は電気的に駆動させているため、今日では、加湿器を駆動させた後に自動的に加湿器の駆動動作を停止させるタイマー機能等、加湿器に付加的機能を追加させる技術に関した検討・提案がなされている。 Furthermore, in any type of humidifier, since the mechanism for generating steam and fine water particles is electrically driven, today, the humidifier is automatically driven after the humidifier is driven. Studies and proposals have been made regarding techniques for adding additional functions to the humidifier, such as a timer function for stopping operation.
しかし、タンク内の加湿用水の残量を測定する装置を付加することとすると、装置の複雑化を招き、生産コストの上昇に繋がってしまう。また、タンク内の加湿用水の残量の測定装置を設けずに制御部で処理させる場合、実際に加湿器をセッティングする場所は、製造段階では詳細に予測が経たず、予め駆動動作を一律に規定してしまうと、室内容積や室内の換気状態といった室内条件に即した加湿器の運転を行うことができなくなる。このとき、予め室内条件に対応した製品を各々製造することとした場合、室内条件が無数に想定されるため、これも現実的な対応策とは考え難い。 However, if a device for measuring the remaining amount of humidifying water in the tank is added, the device becomes complicated and the production cost increases. In addition, when the control unit does not provide a measuring device for the remaining amount of humidifying water in the tank, the location where the humidifier is actually set has not been predicted in detail at the manufacturing stage, and the driving operation is uniformly performed in advance. If defined, the humidifier cannot be operated in accordance with indoor conditions such as indoor volume and indoor ventilation. At this time, when products corresponding to the indoor conditions are manufactured in advance, the indoor conditions are assumed innumerably, so this is also unlikely to be a realistic countermeasure.
かかる問題を回避する手段として、特開２００２−５４９２号公報（特許文献１）では加熱式加湿器に関する技術が開示されている。かかる技術によると、加湿器のタンク内に貯えられている加湿用水の水量計を設けずに、加湿器の運転状態に関係する単位時間当たりの加湿用水の蒸発量（以下、加湿量と呼ぶ）とその加湿量にて運転した時間とに基づき加湿用水の使用量を算出する。そして、満水時における加湿用水の水量と各使用量の総和との差を計算し、これにより、タンク内の加湿用水が空であるか否かの判別を行っている。また、現時点における加湿用水の水量と加湿用水の使用量に基づき加湿器の運転可能時間が算出されている。 As means for avoiding such a problem, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-5492 (Patent Document 1) discloses a technique related to a heating humidifier. According to such a technique, the amount of humidification water evaporated per unit time related to the operation state of the humidifier (hereinafter referred to as the humidification amount) without providing a water meter for the humidification water stored in the tank of the humidifier. And the amount of humidification water used is calculated based on the amount of time it has been operated with the humidification amount. Then, the difference between the amount of humidifying water at the time of full water and the sum of the amounts used is calculated, thereby determining whether or not the humidifying water in the tank is empty. Further, the operating time of the humidifier is calculated based on the amount of humidifying water and the amount of humidifying water used at the present time.
更に、特表平１１−５１１５４５号公報（特許文献２）では超音波式加湿器に関する技術が開示されている。かかる技術によれば、室内容積及び微細水粒子を発生させる振動子の振動数に対応させて加湿器の駆動時間を運転開始前の室内湿度毎に予めメモリに保持しておき、最初に所定の室内にて加湿器を運転させる際には、所定の振動数にて強制的に運転を行う。この時、メモリに記録された複数の条件から現室内の室内容積を判別し、次回、加湿器を運転する際に、判別された室内容積に応じた振動子の周波数を設定し、これにより、加湿器の運転可能時間が取得されている。
ここで、実際の室内湿度の加湿制御は、運転開始における室内湿度からユーザーによって定められた設定湿度まで漸近的に上昇制御される初期運転時と、設定湿度に略到達した後、設定湿度を維持させるため微妙な加湿制御を行う定常運転時とに分けて行われるのが本来好ましい。 Here, the actual humidification control of the indoor humidity is maintained in the initial operation where asymptotically rising control is performed from the indoor humidity at the start of operation to the set humidity determined by the user, and after the set humidity is substantially reached, the set humidity is maintained. Therefore, it is inherently preferable to perform the operation separately in the steady operation in which the subtle humidification control is performed.
しかしながら、特許文献１の技術によれば、加湿量を一定値として加湿用水の使用量を演算しているため、加湿量が経過時間に伴って著しく変動する初期運転時での正確な使用量を把握できず、加湿器の使用可能時間に誤差を発生させてしまうとの問題を生じる。また、定常運転時であっても、何らかの環境変化に起因して室内条件が急激に変化した場合、加湿用水の使用量が大幅に変動し、ここでも、加湿器の使用可能時間に誤差を発生させてしまうとの問題が生じる。
However, according to the technique of
また、特許文献２の技術によれば、室内に加湿器をセッティングしてから初めて運転する際には、室内条件とは無関係の条件にて強制的に加湿器を運転させるため、室内条件に即した加湿運転を実施することができないとの問題を生ずる。また、かかる技術では、室内条件を容積によってのみ条件設定しているため、他の原因による条件変動が発生した場合の応答し得る加湿器の運転を実現することが困難となる惧れもある。
Further, according to the technique of
そこで、本発明は、かかる問題を解消し、部品点数の増加を抑制しつつ、簡素な構成にて、加湿器に設けられたタンク内の加湿用水の残量を測定し、精度良く加湿用水の使用可能時間を予測し得る超音波加湿器を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves such a problem and suppresses an increase in the number of parts, and measures the remaining amount of humidifying water in a tank provided in the humidifier with a simple configuration, so that the humidifying water is accurately obtained. An object of the present invention is to provide an ultrasonic humidifier capable of predicting the usable time.
上記課題を解決するために、本発明では次のような構成とする。すなわち、請求項１では、加湿用水を振動子により微細水粒子に変換し吐出口より蒸気を吐出する超音波式の加湿器において、前記振動子の駆動状況を監視する制御部を設け、前記制御部は前記振動子の駆動状態に基づいて加湿用水の残水量を算出可能としたことを特徴とする超音波式加湿器を基本構成とし、当該構成に室内湿度を測定する湿度検出装置を設けてもよい。
In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows. That is, in
請求項３では、加湿水を振動子により微細水粒子に変換し吐出口より蒸気を吐出する超音波式の加湿器において、利用者が所望の湿度を設定可能な湿度設定手段と、当該設定された湿度と室内湿度とを比較して前記振動子の駆動状態の指令を行う制御部とを設け、当該振動子の駆動状態に基づいて加湿用水の残水量を算出可能とする。 According to a third aspect of the present invention, in an ultrasonic humidifier that converts humidified water into fine water particles by a vibrator and discharges steam from a discharge port, a humidity setting means that allows a user to set a desired humidity, and the setting. A control unit that compares the humidity with the room humidity and issues a command for the driving state of the vibrator so that the remaining amount of humidifying water can be calculated based on the driving state of the vibrator.
請求項４では、振動子駆動手段は、所定時間毎に使用される所定量の加湿用水を加湿量として前記所定時間毎にそれぞれ演算させる所定時間演算手段と、当該所定時間演算手段の結果を所定時間毎に記録させる所定時間記録手段とを備え、残水量測定手段は、前記所定時間毎に給水タンクに貯えられる加湿用水の略最大量から前記加湿量と前記所定時間とを乗じた結果の総和を減算する減算演算手段と、当該減算演算手段の結果を前記所定時間の経過毎にそれぞれ更新記録させる更新記録手段とを備え、前記減算演算手段の結果と前記所定時間記録手段に記録されたそれぞれの加湿量に基づき前記残水量に対応する使用可能時間を演算させる。 According to a fourth aspect of the present invention, the vibrator driving means calculates a predetermined time calculation means for calculating a predetermined amount of humidifying water used every predetermined time as a humidification amount for each predetermined time, and the result of the predetermined time calculation means is predetermined. A predetermined time recording means for recording every hour, and the remaining water amount measuring means is a sum of results obtained by multiplying the humidification amount and the predetermined time from a substantially maximum amount of humidification water stored in the water supply tank every predetermined time. Subtracting means for subtracting, and update recording means for updating and recording the result of the subtracting means each time the predetermined time elapses, and the result of the subtracting means and the time recorded in the predetermined time recording means, respectively. The usable time corresponding to the amount of remaining water is calculated based on the amount of humidification.
請求項５では、振動子駆動手段には、所定時間毎に予め所定の加湿量がそれぞれ記録されており、各々の前記所定の加湿量と各々の所定時間記録手段に記録された加湿量とを比較して修正値を所定時間毎にそれぞれ演算させる修正演算手段と、それぞれの前記修正演算手段の結果を前記所定時間の経過毎に更新記録させる修正記録手段とを備え、前記減算演算手段の結果と前記修正記録手段に記録されたそれぞれの修正値に基づき前記残水量に対応する使用可能時間を演算させる。 According to a fifth aspect of the present invention, a predetermined humidification amount is recorded in advance in the vibrator driving means every predetermined time, and each of the predetermined humidification amounts and the humidification amount recorded in each predetermined time recording means are obtained. A result of the subtraction calculation means, comprising: a correction calculation means for comparing and calculating a correction value for each predetermined time; and a correction recording means for updating and recording the result of each of the correction calculation means for each elapse of the predetermined time. And a usable time corresponding to the remaining water amount is calculated based on the respective correction values recorded in the correction recording means.
請求項６では、新規に演算された修正演算手段の新たな修正値と現在の修正記録手段に記録されている元の修正値との差または割合が一定閾値以下となる場合、前記新たな修正値を前記修正記録手段に記録更新を行い、前記減算演算手段の結果と前記新たな修正値に基づき前記残水量に対応する使用可能時間を演算させ、新規に演算された前記修正演算手段の新たな修正値と現在の前記修正記録手段に記録されている元の修正値との差または割合が一定閾値以上となる場合、前記所定時間経過後であっても、前記新たな修正値を前記修正記録手段に記録更新を行わずに、前記減算演算手段の結果と前記元の修正値に基づき前記残水量に対応する使用可能時間を演算さる。 According to a sixth aspect of the present invention, when the difference or ratio between the new correction value of the newly calculated correction calculation means and the original correction value recorded in the current correction recording means is equal to or less than a predetermined threshold value, the new correction value The record is updated in the correction recording means, the usable time corresponding to the remaining water amount is calculated based on the result of the subtraction calculation means and the new correction value, and a new calculation of the correction calculation means newly calculated If the difference or ratio between the current correction value and the original correction value recorded in the current correction recording means is equal to or greater than a certain threshold, the new correction value is corrected even after the predetermined time has elapsed. The available time corresponding to the remaining water amount is calculated on the basis of the result of the subtraction calculation means and the original correction value without performing the record update on the recording means.
本発明によれば、所定時間を微少時間とし、当該微少時間に区分された制御時間毎に使用可能時間を算出しているので、加湿器の使用可能時間に生ずる誤差を低減させることができる。また、微少時間に区分された制御時間毎に加湿量の制御を行っているので、室内条件や環境変化が発生した場合であっても、加湿器の使用可能時間に生ずる誤差を抑制させることができる。 According to the present invention, the predetermined time is set as a minute time, and the usable time is calculated for each control time divided into the minute time, so that an error occurring in the usable time of the humidifier can be reduced. In addition, since the amount of humidification is controlled at each control time divided into minute times, errors that occur in the usable time of the humidifier can be suppressed even when indoor conditions or environmental changes occur. it can.
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。まず、図１に実施例１に係る超音波加湿器の構成を示す。図示の如く、超音波加湿器１は、給水タンク１０１と、給水弁１０２と、貯水槽１０３と、加湿層１０４と、振動子１０５と、連通管１０６と、ブロワー１０７と、多湿相通路１０８と、吐出口１０９と、補給検出装置１１０と，貯水槽水位検出装置１１１と，外部入力装置１１２と，表示・警告装置１１３と、湿度検出装置１１４と、ハウジング１１５とから構成されている。尚、本図には図２にて説明する制御部２が併せて示されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, FIG. 1 shows a configuration of an ultrasonic humidifier according to the first embodiment. As illustrated, the
給水タンク１０１は、略矩形状であって、加湿用に用いられる水（以下、加湿用水とよぶ）を一時的に貯えるため一定の容積を有しており、加湿用水が使用されることによって減少した場合、かかる加湿用水を補給し得る補給口を備えている。
The
給水弁１０２は、給水タンク１０１の下部に設けられ、給水タンク１０１に貯えられた加湿用水を必要に応じて開状態とされ、貯水槽１０３の水位を一定に保つ。
The water supply valve 102 is provided in the lower part of the
加湿層１０４は、連通管１０６が設けられることによって、貯水槽１０３から加湿用水が補給され、かかる貯水槽１０３の水位と等しいレベルとされる。
By providing the communication pipe 106, the
振動子１０５は、加湿層１０４の所定の位置に設けられ、制御部２から供給される駆動信号に応じて所定振動数にて駆動される。ここで、振動子１０５が駆動される場合、超音波振動により加湿層１０４の水表面に複数の水柱が形成され、かかる水柱の先端から霧状の微細水粒子が散布され、これにより、水表面近傍の空気が多湿化される。
The vibrator 105 is provided at a predetermined position of the humidifying
ブロワー１０７は、例えば、ケース内に設けられた羽根車が駆動軸を回転し、そのケースの吐出口から羽根車の回転数に応じて所定のエアーを外部へ吐出する。尚、ブロワー１０７は制御部２から駆動信号が供給され、空気の吐出量が適切に制御される。
In the blower 107, for example, an impeller provided in a case rotates a drive shaft, and predetermined air is discharged from the discharge port of the case to the outside according to the number of rotations of the impeller. The blower 107 is supplied with a drive signal from the
補給検出装置は１１０は、センサーまたはスイッチ等によって構成されており、加湿用水を補給するために給水タンク１０１が取り外されると、かかる動作を電気信号（Ｈ−Ｌ信号）に変換し、この動作信号を制御部２に送信する。
The replenishment detection device 110 is configured by a sensor, a switch, or the like. When the
貯水槽水位検出装置１１１は、フロート部と略鉛直に設けられたリードスイッチ部とから構成されており、貯水槽１０３の水位に応じてフロート部がリードスイッチに沿ってスライドされる機構となっている。これにより、スイッチの切替動作が可能となり、フロート部が所定水位以下となった場合にＯＮ状態とされ、フロート部が所定水位以上の場合にはＯＦＦ状態とされる。更に、貯水槽水位検出装置１１１は、かかるスイッチの切替動作に応じた電気信号を制御部２へ適宜供給する。
The water tank water level detection device 111 is composed of a float part and a reed switch part provided substantially vertically, and the float part slides along the reed switch according to the water level of the water tank 103. Yes. Thereby, the switching operation of the switch is enabled, and the switch is turned on when the float part is below the predetermined water level, and is turned off when the float part is above the predetermined water level. Furthermore, the water tank water level detection device 111 appropriately supplies an electric signal corresponding to the switching operation of the switch to the
外部入力装置１１２には、超音波加湿器１を運転するための電源スイッチ、室内湿度や運転モードの設定を行う入力パネルなどが配備されている。また、これらの設定条件は制御部２を構成する所定の回路へ供給される。
The
表示・警告装置１１３は、外部入力装置にて設定された各々の条件や、現在の室内湿度、加湿用水に対応する運転可能時間等の情報が制御部２から定期的に供給される。また、かかる情報は、電子パネル・警報ブザー等を用いて表示・警告される。
The display /
湿度検出装置１１４は、室内湿度を定期的に測定し、制御部２へかかる室内湿度の測定値が送信される。
The
ハウジング１１５は、超音波加湿器１の各構成部品を所定の場所に格納し得るように整形されている。また、ハウジング１１５は、貯水槽１０３及び加湿層１０４の底板部とハウジング１１５の底板部とによって、ブロワー１０７から加湿層１０４に導かれるエアーの通路が形成されている。更に、貯水槽１０３と加湿層１０４との間に設けられた仕切板と、貯水槽１０４に貯えられた加湿用水の水面を所定割合に遮るとともに、かかる水面の近傍が前記空気の通過を可能とさせる状態にて配置された仕切板とによって、エアーを導引させる多湿相通路１０８及びエアーを装置外に放出させる吐出口１０９が同時に形成されている。
The
超音波加湿器１の運転時には、給水タンク１０１に貯えられた加湿用水が給水バルブ１０２によって貯水槽１０３に一定の水位を維持するように適宜補給される。このとき同時に、加湿用水は連通管１０６を介して加湿層１０４に供給され、加湿層１０４の水位は貯水槽１０３における加湿用水の水位と同レベルとされる。尚、給水タンク１０１に十分な加湿用水が貯えられている時には、貯水槽１０３へ給水タンク１０１から加湿用水が常に供給されるため、貯水槽水位検出装置１１１はＯＦＦ状態とされ、制御部２では給水タンク１０１が空でないものと認識される。更に、ブロワー１０７から吐出されたエアーは、ハウジング１１５に形成された通路を辿り加湿層１０４の水面へと導かれる。その後、加湿層１０４の水面へと導かれたエアーは、加湿層１０４の水面の上方に設けられた仕切板とかかる水面とによって形成された開口部を通過する。この時、開口部を通過するエアーは、振動子１０４によって生成された微細水粒子を取込んで多湿化される。しかる後、多湿化されたエアーは、多湿相通路１０８を辿り吐出口１０９から室内に吐出され、かかる多湿化されたエアーが室内に拡散することにより室内湿度を上昇させる。
During operation of the
一方、加湿用水が全て使用されて給水タンク１０１が空の状態となった場合には、給水バルブ１０２から貯水槽１０３へ加湿用水の供給が途絶えてしまう。このため、更に超音波加湿器１の加湿動作が継続されると、貯水槽の水位はこれに応じて低下してゆき、一定水位以下となった時点で貯水槽水位検出装置１１１がＯＮ状態へ切替わる。このとき、貯水槽水位検出装置１１１の動作信号が制御部２へ送信され、制御部２はこの動作信号に基づき、給水タンク１０１に加湿用水の補給を行う旨の信号は表示・警告装置１１３へ送信され、電子パネル・警報ブザー等によって加湿用水の補給の支持を使用者に伝える。また、制御部２は必要に応じて超音波加湿器１の加湿運転を停止させる。
On the other hand, when all the humidifying water is used and the
図２に超音波加湿器に用いられる制御部の回路構成を示す。図示の如く、制御部２は、コントローラ２１と、振動子制御回路２２と、ブロワー制御回路２３と、演算回路２４と、メモリ２５とから構成されている。尚、本図には上記図１にて説明した超音波加湿器１の構成が適宜示されている。
FIG. 2 shows a circuit configuration of a control unit used in the ultrasonic humidifier. As illustrated, the
コントローラ２１は、演算回路２４にて算出された複数の結果を取得し、かかる演算結果を取捨選択して必要なデータをメモリ２５に送信する。また、外部入力装置１１２及び湿度検出装置１１４から送信された設定値や測定値を演算回路２４及びメモリ２５へ中継する。そして、演算回路２４及びメモリ２５から取得した値に基づき出力信号を演算し、振動子制御回路２２、ブロワー制御回路２３、表示・警告装置１１３へ送信する。更に、貯水槽水位検出装置１１１から送信された電気信号により貯水槽１０３の水位を認識し、表示・警告装置１１３に所定の出力信号を送信し、必要に応じて超音波加湿器１の加湿運転を停止させる。加えて、補給検出装置１１０から送信された動作信号に基づき、給水タンク１０１が取り外されて加湿用水が補給されたかを認識する。即ち、給水タンク１０１に貯えられている加湿用水が満水状態であるか、前回運転停止時における給水タンク１０１の水位であるかを認識する。
The controller 21 acquires a plurality of results calculated by the
振動子制御回路２２は、コントローラ２１から供給された出力信号に応じて振動子の振動数に基づき演算処理を行う。その後、振動子１０５へ駆動信号を供給する。
The
ブロワー制御回路２３は、コントローラ２１から供給された出力信号に応じて、ＯＮ／ＯＦＦ動作及びエアー出力の演算処理を行い、ブロワー１０７へ駆動信号を供給する。
The
演算回路２４は、コントローラ２１から供給されたデータを所定の規則に従い演算処理を行う。かかる演算処理が実施されたデータは、演算回路２４によってコントローラ２１へ送信される。その後、前記データは、コントローラ２１によって制御され、所望の回路へと送信される。
The
メモリ２５は、超音波加湿器１を駆動させるために所定の加湿量を微少時間毎にそれぞれ記録させておき、コントローラ２１から送信された複数のデータを所定の規則に従い更新記録を行う。尚、前記データは主に設定湿度、室内湿度、給水タンク１０１の加湿用水の使用量を所定時間毎に数値化されたものとなっているが、具体的には、後述する図４及び図６にて追って詳述する。
The
図３には初期運転時における給水タンクに貯えられた加湿用水の使用量と水位の関係が示されている。まず、図３（ａ）を参照して、理想制御曲線（破線部）に示される波形は、室内湿度が所定時間（ｔ０〜ｔ４）に運転開始時の初期湿度（Ｈ０）から設定湿度（Ｈｔｈ）に到達する理想波形を模式的に示したものである。かかる波形において、初期運転開始当初では、ｔ０における室内湿度（Ｈ０）と設定湿度（Ｈｔｈ）との湿度差が非常に大きくなっている。従って、超音波加湿器１は、湿度制御の応答速度を向上させるため単位時間当たりの微細水粒子（以下、加湿量（ｌ／ｓｅｃ）と呼ぶ）の吐出量が最大となるよう制御される。尚、吐出量は本図に具体的に示されていないが、かかる波形の変化量によって吐出量の値が定められる。その後、時間が経過するに従い吐出量は徐々に減少制御され、初期運転終了時（ｔ４）における吐出量は最小となり、定常運転開始以降、室内湿度は設定湿度（Ｈｔｈ）に収束される。
FIG. 3 shows the relationship between the amount of use of the humidifying water stored in the water supply tank and the water level during the initial operation. First, referring to FIG. 3 (a), the waveform shown in the ideal control curve (broken line portion) indicates that the room humidity is set to the set humidity (Hth) from the initial humidity (H0) at the start of operation at a predetermined time (t0 to t4). ) Schematically shows an ideal waveform to reach (). In such a waveform, at the beginning of the initial operation, the humidity difference between the indoor humidity (H0) and the set humidity (Hth) at t0 is very large. Therefore, the
尚、本図における初期運転期間はｔ０〜ｔ４に限られるものではなく、所定のファクターに応じた運転モードを適宜選択できるようにしても良い。例えば、設定湿度に到達するまでの最短時間・消費電力や、室内湿度の急激な変化によって人体に及ぼす不快感を実験などによって数値化された条件を導き波形化し、図３（ｂ）に示す如く、各々の条件に応じた複数の理想波形を予め準備しておく。この時、初期運転期間は、各運転モードに応じた理想波形に対応した状態にて、現在の湿度（Ｈ０）から設定湿度（Ｈｔｈ）に到達する時間（Ｔ、Ｔ’、Ｔ”）がそれぞれ付与される。 In addition, the initial operation period in this figure is not restricted to t0-t4, You may enable it to select the operation mode according to a predetermined factor suitably. For example, the minimum time required to reach the set humidity, the power consumption, and the discomfort on the human body due to a sudden change in the room humidity are derived by quantifying the conditions obtained through experiments and the like, and as shown in FIG. A plurality of ideal waveforms corresponding to each condition are prepared in advance. At this time, in the initial operation period, the time (T, T ′, T ″) for reaching the set humidity (Hth) from the current humidity (H0) in a state corresponding to the ideal waveform corresponding to each operation mode, respectively. Is granted.
ところで、実際の加湿運転にあっては、図３（ａ）に示す理想波形を正確に辿ることは現実的ではなく、同図中の実線部に示す如く、メモリ２５に記憶された各時間に対応する線形化された吐出量によって室内湿度の近似制御が行われる。この時、次回運転する際に、理想波形に追従した室内湿度の制御を行うためには、本図中の破線で示す理想波形と近似制御された実際の制御波形とを比較し、各時間（ｔ０、ｔ１、・・・）に対応する湿度差を低減させることと、制御時間（ｔ０〜ｔ１、ｔ１〜ｔ２、・・・）に対応する加湿量の値を近づけることが必要になる。そこで、制御部２を構成する演算回路２４及びメモリ２５を用いて各制御時間に対応する湿度差及び加湿量を記録・修正し、これにより、運転回数を繰返す度に室内条件に合致した高精度の加湿制御を実現させる。以下、図４にメモリに記録される湿度及び加湿量に関するデータを示す。
By the way, in the actual humidification operation, it is not realistic to accurately follow the ideal waveform shown in FIG. 3A, and at each time stored in the
まず図４（ａ）にメモリ２５に記録される標準データが示されている。ここでは、外部入力装置によって入力された設定湿度に応答するため、予め定められた複数の設定湿度（Ｈｔｈ＝Ｈｔｈ１、Ｈｔｈ２、・・・）と運転開始時の室内湿度（Ｈｎ）毎に場合わけされ、複数のマトリクスが準備されている。また、細分化された制御時間（例えば、Δｔ１１〜Δｔ１６）毎に加湿量（Ｗｎ）が与えられている。更に、各運転モードに対応した加湿制御を行うため、各設定湿度（Ｈｔｈ）に対応する複数の運転モード（モード１、２、３）と、これに対応する室内湿度（Ｈｎ）及び加湿量（Ｗｎ）とが与えられている。これらのデータは、例えば、予め実験等によって取得したデータに基づき一般化したものを用いることができる。尚、ここでは説明を簡略化させるため、設定湿度（Ｈｔｈ＝Ｈｔｈ１）であって運転モード（モード１）部のマトリクスを参照して説明する。これらの標準データは或る室内に超音波加湿器１をセッティングして、初めて加湿運転を行う際に用いられる。コントローラ２１は、制御時間（Δｔ１１、Δｔ１２、・・・）をカウントするとともにその制御時間に対応する室内湿度及び加湿量（〈Ｈ１１，Ｗ１１〉、〈Ｈ１２，Ｗ１２〉、・・・）を順次取得して加湿運転を行う。そして、設定湿度に到達した後に定常運転へと切替わるものとなっている
First, standard data recorded in the
図４（ｂ）にはメモリ２５に記録される動作データが示されている。ここでは、標準データに基づく加湿運転によって得られた室内湿度（Ｈｎ）及び加湿量（Ｗｎ）を制御時間に対応させて逐一記録し、これにより、加湿運転された実際の制御波形を取得する。ここで、動作データ用として制御時間毎に加湿量を演算することを「所定時間演算手段」といい、当該演算手段により演算された加湿量を動作データへ制御時間毎に記録することを「所定時間記録手段」という。具体的には、運転開始時には実際に加湿運転される加湿条件は標準データから参照され、加湿条件（Ｈ１１、Ｗ１１）が動作データのΔｔ１１部に記録される。Δｔ１１経過後、コントローラ２１が取得した室内湿度と、演算回路２４によって補正された加湿量とを、新たな加湿条件（Ｈ１２’、Ｗ１２’）として動作データのΔｔ１２部に記録される。以降これを定常運転に切替わるまで繰返し、動作データの加湿条件を作成する。尚、演算回路２４によって行われる加湿量の補正は、例えば、各時間（ｔ０、ｔ１、・・・）における湿度差や、各制御時間（Δｔ１１、Δｔ１２、・・・）における加湿変化量に基づき演算処理を行うことができる。
FIG. 4B shows operation data recorded in the
図４（ｃ）にメモリ２５に記録される修正データが示されている。ここでは、今回の加湿運転の基礎とされた動作データに基づく制御波形を修正し、次回運転する際において理想波形を追従するよう動作データの好適化を行う。具体的には、完成された今回の動作データと標準データとを比較し、各時間（ｔ０、ｔ１、・・・）における湿度差や、各制御時間（Δｔ１１、Δｔ１２、・・・）における加湿変化量に基づき演算回路２４によって加湿量の修正（「修正演算手段」）が行われる。その後、演算回路２４によって修正された加湿量と、標準データに記録されている室内湿度（Ｈｎ）とを修正データを所定の場所に記録（「修正記録手段」）する（〈Ｈ１１，Ｗ１１”〉、〈Ｈ１２，Ｗ１２”〉、・・・）。従って、次回同条件にて加湿運転する場合には、今回の制御波形と比較して理想波形に修正された加湿運転が行われる。更に、運転回数を繰返す度に修正データを上記の如く更新することにより、さらに室内条件に合致した高精度の加湿運転が行われる。
FIG. 4C shows correction data recorded in the
図５に定常運転時における湿度と制御時間の関係を示す。図示の如く、初期運転が終了し定常運転に切替わった後であっても、超音波加湿器１では、一定時間（Δｔｃ）毎に室内湿度を検知し、設定湿度（Ｈｔｈ）と室内湿度とを比較して調整運転されていることが解る。尚、かかる制御は、図４にて説明した初期運転区間の加湿制御と比較して簡素化されたものとなっている。
FIG. 5 shows the relationship between humidity and control time during steady operation. As shown in the figure, even after the initial operation is finished and the operation is switched to the steady operation, the
定常運転時における設定湿度（Ｈｔｈ）近傍には、上限閾値（ＨＨＬ）及び下限閾値（ＨＬＬ）が設定されている。定常運転開始時（ｔ４）から微少時間（Δｔｃ）経過するまでの加湿量の値は、例えば、初期運転終了直前まで用いられていた加湿量を動作データから取得したものが用いられる。また、かかる値を演算回路２４にて定常運転用に修正して用いられることもできる。その後、コントローラ２１は微少時間（Δｔｃ）毎に室内湿度を検知し、測定された室内湿度が上限閾値（ＨＨＬ）と下限閾値（ＨＬＬ）との間にある場合には、加湿量を変更することなくそのまま維持して加湿運転を継続する。また、測定された室内湿度が上限閾値（ＨＨＬ）を上回る場合には、演算回路２４にて加湿量を減少補正して加湿運転を行う。更に、測定された室内湿度が下限閾値（ＨＬＬ）を下回る場合には、演算回路２４にて加湿量を増加補正して加湿運転を行う。
An upper limit threshold (HHL) and a lower limit threshold (HLL) are set near the set humidity (Hth) during steady operation. As the value of the humidification amount from when the steady operation starts (t4) until the minute time (Δtc) elapses, for example, a value obtained from the operation data of the humidification amount used immediately before the end of the initial operation is used. Further, such a value can be corrected by the
図１の給水タンク１０１部を再度参照して、加湿量と給水タンク１０１の加湿用水の使用量について説明する。図示の如く、給水タンク１０１には、満水状態（実線部）及び加湿運転状態（破線部）とされた加湿用水１０１の水位が示されている。満水状態から加湿運転開始後、給水バルブ１０２を介して加湿用水が貯水槽１０３へ供給されるため、水位は加湿用水の使用量に応じて徐々に低下する。かかる水位の減少量は、図４において説明した加湿量と制御時間（Δｔｎ、Δｔｃｎ）に基づいて算出することができる。一方、加湿用水の現在の水位から空になるまでの時間（以後、運転可能時間と呼ぶ）は、算出することが困難であり、将来における加湿量の予測が経たなければ算出することができない。そこで、運転状態に応じて微少時間毎に刻々と変化する加湿量は、過去における制御時間毎の加湿量を有効利用することにより予測演算され得る。更に、本実施例では、給水タンク１０１には残水量を測定する手段が設けられていないため、満水時を基準として加湿用水の使用量を算出して現在の加湿用水の残水量を求める必要がある。以下、運転可能時間を予測するための、微少時間（Δｔ、Δｔｃ）に対応する加湿量と加湿用水の使用量について説明し、併せて、過去における制御時間毎の加湿量のデータ使用方法について説明する。
With reference to the
図６にはメモリに記録される給水タンクの加湿用水の使用量と運転可能時間に関するデータが示されている。尚、図４にて説明した如く、実際のメモリ２５には、複数の設定湿度及び複数の運転モードが記録されているが、本図は、或る一定値の設定湿度（Ｈｔｈ）に対するものであって、且つ、運転モードがモード１であるとして便宜的に示されている。
FIG. 6 shows data relating to the amount of humidification water used and the operable time recorded in the memory. As described with reference to FIG. 4, a plurality of set humidity and a plurality of operation modes are recorded in the
図示の如く、各制御時間に対応する加湿用水の使用量は、初期運転区間と定常運転区間とに分けて記録されている（Ｗｎ、Ｗｃｎ）。また、加湿用水の加湿量（Ｑ１ｎ、Ｑｃ１ｎ）と制御時間（Δｔ１ｎ、Δｔｃ１ｎ）も同じく初期運転区間と定常運転区間とに分けて記録されている。このとき、加湿用水の加湿量（Ｑ１ｎ、Ｑｃ１ｎ）は制御時間（Δｔ１ｎ、Δｔｃ１ｎ）毎に区分して記録されているので、加湿用水の使用量（Ｗｎ、Ｗｃｎ）は各々の加湿用水の加湿量（Ｑ１ｎ、Ｑｃ１ｎ）と制御時間（Δｔ１ｎ、Δｔｃ１ｎ）との積によって算出される。また、各運転区間全体における加湿用水の使用量は、加湿用水の使用量（Ｗｎ、Ｗｃｎ）の総和として算出される（ΣＷｎ、ΣＷｃｎ）。尚、初期運転区間における加湿用水の使用量の総和（ΣＷｎ）とは、運転開始時における室内湿度から設定湿度まで加湿する際に使用した加湿用水の使用量を意味する。例えば、運転開始時における室内湿度がＨ１３である場合、初期運転区間における加湿用水の使用量の総和は、ΣＷｎ＝Ｗ１３＋Ｗ１４＋・・・＋Ｗ１ｎ、で算出される。即ち、図５に示す波形を参照して、実際の初期運転区間の開始時刻はｔ０とは限らず運転開始時における室内湿度に対応した時刻（例えば、ｔ２〜）から開始する。更に詳しくは、運転開始時における室内湿度に応答して図５記載の初期運転区間波形のうち一定区間（全部の場合も有り得る）の湿度制御（理想波形の追従）を実施する。 As shown in the figure, the amount of humidification water used corresponding to each control time is recorded separately for the initial operation period and the steady operation period (Wn, Wcn). Further, the humidification amount (Q1n, Qc1n) and the control time (Δt1n, Δtc1n) of the humidifying water are also recorded separately for the initial operation period and the steady operation period. At this time, since the humidification amount (Q1n, Qc1n) of the humidification water is recorded separately for each control time (Δt1n, Δtc1n), the use amount (Wn, Wcn) of the humidification water is the humidification amount of each humidification water. It is calculated by the product of (Q1n, Qc1n) and the control time (Δt1n, Δtc1n). Moreover, the usage-amount of humidification water in each whole operation area is calculated as a sum total of the usage-amount (Wn, Wcn) of humidification water ((SIGMA) Wn, (SIGMA) Wcn). In addition, the sum total (ΣWn) of the use amount of the humidifying water in the initial operation section means the use amount of the humidifying water used when humidifying from the indoor humidity to the set humidity at the start of operation. For example, when the indoor humidity at the start of operation is H13, the total amount of humidifying water used in the initial operation section is calculated as ΣWn = W13 + W14 +... + W1n. That is, referring to the waveform shown in FIG. 5, the actual start time of the initial operation section is not limited to t0, but starts from the time corresponding to the room humidity at the start of operation (for example, t2). More specifically, humidity control (following of the ideal waveform) is performed in a certain section (possibly all cases) of the initial operation section waveforms shown in FIG. 5 in response to the indoor humidity at the start of operation.
図６に戻って、定常運転区間では前記数値のほか平均加湿量（Ｑｃａｖ）が新たに記録されている。かかる値は以下の如く算出される。超音波加湿器１の電源をＯＮ状態としたとき平均加湿量（Ｑｃａｖ）部に値が記録されていない場合、まず、定常運転開始直後、図記載のΔｔｃ１１に対応する加湿量（Ｑｃ１１）の値をそのまま記録する。尚、加湿量（Ｑｃ１１）は直前の制御時間に対応する加湿量（Ｑ１ｎ）に基づき算出される。Δｔｃ１１経過後、図５にて説明した如く、加湿量は閾値（ＨＨＬ、ＨＬＬ）に基づき演算され、その値が加湿量（Ｑｃ１２）部に記録される。このとき、平均加湿量（Ｑｃａｖ）には、加湿量（Ｑ１ｎ）と加湿量（Ｑ２ｎ）の平均値が更新記録される。以降同様にして、超音波加湿器１の電源を停止させる迄かかる動作を継続させる。一方、超音波加湿器１の電源をＯＮ状態としたとき平均加湿量（Ｑｃａｖ）部に前回運転時の値が記録されている場合、Δｔｃ１１経過後、既に記録されている平均加湿量（Ｑｃａｖ）と加湿量Ｑ（ｃ１１）との平均値を平均加湿量（Ｑｃａｖ）部に更新記録する。Δｔｃ１２経過後、同様にして、新たに記録された平均加湿量（Ｑｃａｖ）と加湿量Ｑ（ｃ１２）との平均値を平均加湿量（Ｑｃａｖ）部に更新記録させ、Δｔｃ１ｎ経過毎にかかる動作を繰返す。
Returning to FIG. 6, in the steady operation section, the average humidification amount (Qcav) is newly recorded in addition to the above numerical values. Such a value is calculated as follows. When no value is recorded in the average humidification amount (Qcav) portion when the
ここで、本実施例の目的は、測定機器を用いることなく給水タンク１０１の加湿用水（残水量）を検出し、かかる残水量を基礎として運転可能時間を予測することに在る。しかし、超音波加湿器１の運転状態の変化に伴い加湿量（ｌ/sec)もこれに応じて変動するため、一律に運転可能時間の予測を行うことは困難である。但し、定常運転時にあっては残水量と先に求めた平均加湿量（Ｑｃａｖ）との関係によって残り時間を算出することは可能である。更に、初期運転状態であっても、現残水量と、現初期運転終了までに要する時間と、現初期運転終了までに使用する水量とが予測可能であれば、定常運転に移行時における残水量を把握できる。従って、いかなる運転状態であっても、運転可能時間を予測することが可能となり得る。以下、この具体的手法について説明する。
Here, the purpose of the present embodiment is to detect the humidifying water (residual water amount) in the
再び図６を参照して、まず、前回の運転停止時において停止直前の残水量（Ｗｐ）をメモリ２５に記録しておき、現運転開始時（例えば、電源をＯＮ状態とした場合）にその値を読取可能にしておく。また、前回運転した際に記録されている初期運転区間の各使用量（Ｗｎ）を用いて現運転開始湿度（Ｈｎ）に応じた初期運転区間の加湿用水の使用量の総和（ΣＷｎ）を導出する。尚、ここで算出された加湿用水の使用量の総和（ΣＷｎ）は現初期運転終了までに使用する水量の予測値を意味する。従って、残水量（Ｗｐ）と加湿用水の使用量の総和（ΣＷｎ）との差分をとることにより、初期運転区間終了後の加湿用水の予測残水量（Ｗｐ−ΣＷｎ）を算出するに至る。然るに、初期運転終了直後、定常運転に切替わるので、かかる予測残水量（Ｗｐ−ΣＷｎ）を略一定値の平均加湿量（Ｑｃａｖ）にて除すことにより予測残水量の運転可能時間時間（ｔｕ）が得られる。また、初期運転区間の加湿用水の使用量の総和（ΣＷｎ）に対応する総制御時間（ΣΔｔ１ｎ）は、メモリ２５から過去のデータとして取得可能である（現初期運転終了までに要する時間に相当）。然して、かかる総制御時間（ΣΔｔ１ｎ）と制御時間（ｔｕ）との和をとることにより、現残水量を全て使い切る時間（ｔｅ：総運転可能時間）の算出が実現される。具体的には、所定時間毎に給水タンクに貯えられる加湿用水の略最大量から前記加湿量と前記所定時間とを乗じた結果の総和を減算する減算演算手段と、当該減算演算手段の結果を前記所定時間の経過毎にそれぞれ更新記録させる更新記録手段とを備え、前記減算演算手段の結果と前記所定時間記録手段に記録されたそれぞれの加湿量に基づき前記残水量に対応する使用可能時間を演算させることになる。尚、以上算出した全ての値は、再度メモリ２５に更新記録を行い、次回運転時に停止直前の残水量（Ｗｐ）等を直ちに読出し可能な状態にしておき、これにより、超音波加湿器１の運転/停止動作を繰返しても現残水量を正確に把握し、総運転可能時間（ｔｅ）を算出するための基準となるデータの役割を果たす。
Referring to FIG. 6 again, first, the remaining water amount (Wp) immediately before the stop is recorded in the
図７に超音波加湿器の制御処理を示すフローチャートを示す。ここでは、メモリ２５に図４（ａ）にて説明した標準データ以外は一切記録されていない状態であるとして説明する。 FIG. 7 is a flowchart showing the control process of the ultrasonic humidifier. Here, description will be made assuming that no data other than the standard data described in FIG.
電源がＯＮされると（Ｓ１０１）フロートスイッチの状態検知を行う（Ｓ１０２）。貯水槽１０３に加湿用水が十分貯えられている場合、フロートスイッチがＯＦＦ状態とされる。そして、給水タンク１０３が満水状態となっているかを確認し（Ｓ１０３）、設定温度・運転モードの選択を行う（Ｓ１０４）。このとき、Ｓ１０３の確認はマニュアルであるものとする（以下、図中に「給水タンクの満水確認」とあればマニュアルによる確認を意味する）。また、貯水槽１０３の加湿用水が極めて少ない場合、フロートスイッチがＯＮ状態とされ、表示・警告装置１１３へ貯水槽１０３が空である旨の警告を行い（Ｓ１０５）、その後、前記同様、給水タンク１０３が満水状態となっているかを確認し、設定温度・運転モードの選択を行う（Ｓ１０４）。
When the power is turned on (S101), the state of the float switch is detected (S102). When the water for humidification is sufficiently stored in the water storage tank 103, the float switch is turned off. Then, it is confirmed whether the water supply tank 103 is full (S103), and the set temperature / operation mode is selected (S104). At this time, it is assumed that the confirmation in S103 is a manual (hereinafter, “the confirmation of the water supply tank full” in the figure means a confirmation by the manual). Further, when the water for humidification in the water storage tank 103 is extremely small, the float switch is turned on to warn the display /
Ｓ１０４の工程後、室内湿度を測定し（Ｓ１０７）、その室内湿度と設定湿度に基いてメモリ２５に記録されている所望の標準データを選択し、標準データに記載された加湿量にて初期運転を開始する（Ｓ１０８）。制御時間経過後（図中Δｔとは、初期運転時における制御時間を指す）、第１回目の使用水量を記録し（Ｓ１１０）、再度、室内湿度を測定を行い（Ｓ１１１）、ここで測定した室内湿度と設定湿度を比較する（Ｓ１１２）。
After the step of S104, the indoor humidity is measured (S107), desired standard data recorded in the
室内湿度が設定湿度よりも低いと判別された場合には、メモリ２５の標準データに記録されている制御時間に対応した標準湿度と室内湿度との比較を行い（Ｓ１１３）、前記理想波形に追従させるため、以下に示す如く加湿量の修正を行う。室内湿度が標準湿度よりも低いと判別された場合、所定の割合を付加し、加湿量の増加補正処理を行い（Ｓ１１４）、かかる加湿量を動作データの制御時間に相当する部分へ記録し（Ｓ１１６）、その動作データに記録された加湿量にて運転を行う（Ｓ１１８）。室内湿度が標準湿度よりも高いと判別された場合、所定の割合を減じて、加湿量の減少補正処理を行い（Ｓ１１５）、かかる加湿量を動作データの制御時間に相当する部分へ記録し（Ｓ１１６）、その動作データに記録された加湿量にて運転を行う（Ｓ１１８）。室内湿度と標準湿度との差が許容される範囲にあると判別された場合、現在運転している標準データの加湿量を動作データの制御時間に相当する加湿量の記録部にそのまま記録し（Ｓ１１７）、その動作データに記録された加湿量にて運転を行う（Ｓ１１８）。その後、動作データに記録された現制御時間に対応する加湿量は、標準データと動作データとの湿度や加湿量の相違に基づき、更に修正処理され（Ｓ１１９）、次回運転する際に用いられる。
When it is determined that the room humidity is lower than the set humidity, the standard humidity corresponding to the control time recorded in the standard data of the
かかる後、制御時間（Δｔ）経過後、再び使用水量を記録し（Ｓ１２１）、給水タンク１０１を満水にした時の水量（以下、満水量と呼ぶ）と使用水量の総和（ここでは、Ｓ１１０とＳ１２１での記録した水量の和となる）を比較し（Ｓ１２２）、満水量が使用水量の総和より多いと判断された場合には、Ｓ１１１の工程に戻り定常運転に切替わるまでかかる動作を繰返す。一方、満水量が使用水量の総和より少ないと判断された場合には、表示・警告装置１１４に残り時間の表示をすることができない旨の表示（例えば、残時間エラー）を行い（Ｓ１２３）、現加湿量にて暫定的に加湿運転を継続する（Ｓ１２４）。その後、給水タンク１０１の加湿用水が空になり、次に、貯水槽１０３の加湿用水も閾値まで減少すると、フロートスイッチが作動し（Ｓ１２５）、貯水槽１０３が空である旨の警告を行い、超音波加湿器１の運転を停止させる（Ｓ１２６）。
Thereafter, after the control time (Δt) has elapsed, the amount of water used is recorded again (S121), and the total amount of water used (hereinafter referred to as S110) when the
Ｓ１１２の工程にて室内湿度が設定湿度よりも高いと判別された場合には、現初期運転状態から定常運転状態に切替わる（Ｓ１２７）。定常運転状態の加湿量は初期運転状態における加湿量の様に時間変化に伴って大きく変動する性質のものでなく、現時点での加湿用水の残水量が把握されているので、ここで初めて残時間を表示することができる（Ｓ１２８）。そして、制御時間（図中Δｔｃとは、定常運転時における制御時間を指す）経過後、使用水量を記録し（Ｓ１２９）、室内湿度を検出する（Ｓ１３１）。 If it is determined in step S112 that the room humidity is higher than the set humidity, the current initial operation state is switched to the steady operation state (S127). The amount of humidification in the steady operation state is not a property that fluctuates greatly with time, unlike the amount of humidification in the initial operation state. Can be displayed (S128). After the control time (Δtc in the figure indicates the control time during steady operation) has elapsed, the amount of water used is recorded (S129), and the room humidity is detected (S131).
その後、測定された室内湿度と設定湿度を比較し（Ｓ１３２）、設定湿度を常に一定の誤差の範囲内で追従させるため、以下の如く加湿量（以下、定常運転にあっては定加湿量と呼ぶ）を補正する。まず、室内湿度が設定湿度の下限閾値（ＨＬＬ）より低いと判別された場合には、所定の割合を付加し、定加湿量の増加補正処理を行い（Ｓ１３３）、かかる補正された定加湿量にて運転を行う（Ｓ１３５）。また、室内湿度が上限湿度（ＨＨＬ）より高いと判別された場合には、所定の割合を減じて、定加湿量の減少補正処理を行い（Ｓ１３４）、かかる補正された定加湿量にて運転を行う（Ｓ１３５）。更に、室内湿度が加減閾値より大きく上限閾値より低いと判断された場合には、現加湿量による運転状態をそのまま維持する（Ｓ１３５）。かかる後、新たに更新された定加湿量（Ｑｃａｖｅ）と基づき、残時間を更新して表示する（Ｓ１３６）。しかる後、制御時間（Δｔｃ）経過後、この制御時間において使用され加湿用水の量を記録する。その後、満水量と通算して積算された加湿用水の使用量とを比較し（Ｓ１３９）、かかる使用量が満水量より少ないと判別された場合には、Ｓ１２９の工程に戻り、前期説明した動作を繰返す。また、かかる水量が満水量より多いと判別された場合には、初期運転状態にて説明したＳ１２４の工程に移行し、貯水槽１０３に貯えられている加湿用水が一定量まで減少すると、超音波加湿器１の運転を停止させる。
Thereafter, the measured indoor humidity is compared with the set humidity (S132), and in order to keep the set humidity within a certain error range, the humidification amount (hereinafter referred to as the constant humidification amount in steady operation) is as follows. Call). First, when it is determined that the room humidity is lower than the lower limit threshold (HLL) of the set humidity, a predetermined ratio is added, and a constant humidification amount increase correction process is performed (S133). The operation is performed at (S135). If it is determined that the room humidity is higher than the upper limit humidity (HHL), a predetermined rate is reduced and a constant humidification amount reduction correction process is performed (S134), and operation is performed with the corrected constant humidification amount. Is performed (S135). Further, when it is determined that the room humidity is greater than the adjustment threshold and lower than the upper limit threshold, the operation state based on the current humidification amount is maintained as it is (S135). After that, the remaining time is updated and displayed based on the newly updated constant humidification amount (Qcave) (S136). Thereafter, after the control time (Δtc) has elapsed, the amount of humidifying water used in this control time is recorded. Thereafter, the amount of humidification water used is calculated by adding up the total amount of water (S139). If it is determined that the amount of use is less than the amount of full water, the process returns to step S129, and the operation described above is performed. Repeat. If it is determined that the amount of water is greater than the full amount of water, the process proceeds to step S124 described in the initial operation state, and when the humidifying water stored in the water storage tank 103 decreases to a certain amount, the ultrasonic wave The operation of the
図８では超音波加湿器の他の制御処理を説明するフローチャートを示す。図７ではメモリ２５に図４（ａ）にて説明した標準データ以外は一切記録されていない状態を説明したが、ここでは、動作データ、修正データに加湿量等が既に記録され、給水タンク１０１の加湿用水が途中まで使用された状態から超音波加湿器１の電源をＯＮにする場面について説明する。また、本図では、図７に記載されたＳ１０３の工程の替わりにＳ２０１、Ｓ２０２、Ｓ２０３の工程が置き換えられている。更に、Ｓ１０８の工程の替わりにＳ２０４の工程が置き換えられている。加えて、Ｓ１２２からＳ１１１へフィードバックする際にＳ２０８が新しく設けられ、Ｓ１２７の工程の代わりにＳ２０７の工程が置き換えられている。尚、上記変更箇所以外の制御処理については図７にて説明した制御処理と同一であるため説明を省略し、以下、変更箇所につき詳細に説明する。
FIG. 8 shows a flowchart for explaining another control process of the ultrasonic humidifier. 7 illustrates a state in which the standard data described in FIG. 4A is not recorded in the
電源がＯＮされると（Ｓ１０１）フロートスイッチの状態検知を行う（Ｓ１０２）。貯水槽１０３に加湿用水が十分貯えられている場合、フロートスイッチがＯＦＦ状態とされる。そして、現時点の水位を認知するため、前回運転終了時における加湿用水の使用水量の総和を確認し（Ｓ２０１）、満水量と使用水量の総和との比較を行う（Ｓ２０２）。使用水量の総和が満水量より少ないと判別された場合には、満水量から使用水量の総和の差分をとることにより、現時点の給水タンク１０１の水量を認識し（Ｓ２０３）、設定温度・運転モードの選択を行う（Ｓ１０４）。一方、使用水量の総和が満水量の総和より多いと判別された場合には、給水タンク１０１へ加湿用水を満水補給する旨の警告を行い（Ｓ１０５）、給水タンクが満水状態であることを確認後（Ｓ１０６）、確認はマニュアル動作による）、設定温度・運転モードの選択を行う（Ｓ１０４）。これにより、現水位を何れかの場合に応じて認識し、室内湿度を測定する（Ｓ１０７）。その後、前回の運転時において記録された修正データに基づき初期運手を開始させるとともに（Ｓ２０４）、かかる修正データから残時間を表示する（Ｓ２０５）。以降、図８にて説明した如く同様の工程を進行し、Ｓ１２２の工程にて使用水量の総和と満水量のとを比較し、使用水量の総和が満水量より大きいと判別された場合には、所定の工程を経た後、超音波加湿器１は停止される（Ｓ１２６）。一方、使用水量の総和が満水量より少ないと判別された場合には、Ｓ１１１の工程にフィードバックされる途中において、経過時間に応じて更新された残時間の再表示を行う（Ｓ２０６）。また、Ｓ１１２の工程にて定常運転に移行する旨の判別がなされると、現加湿量に基づき定常運転が開始される（Ｓ２０７）。その後、図８にて説明した動作を同様に行い、給水タンク１０１の加湿用水が空になるか、または、超音波加湿器の電源がＯＦＦ状態とされるまで、加湿運転を維持することになる。ここで、本フローチャートでは、前回の修正データを有効に活用しており、メモリ２５の加湿量等の修正が適宜なされているので、標準データの基礎とされた理想波形に更に追従して加湿運転されることが解る。また、修正データを利用することに、初期運転開始当初から運転可能時間を予め表示することが可能となる。
When the power is turned on (S101), the state of the float switch is detected (S102). When the water for humidification is sufficiently stored in the water storage tank 103, the float switch is turned off. Then, in order to recognize the current water level, the sum of the amount of water used for humidifying water at the end of the previous operation is confirmed (S201), and a comparison is made between the full amount of water and the sum of the amounts of water used (S202). If it is determined that the total amount of water used is less than the full water amount, the current amount of water in the
図９では超音波加湿器の更に他の制御処理を示すフローチャートを示す。ここでは、図１０にて説明した、動作データ、修正データに加湿量等が既に記録され、給水タンク１０１の加湿用水が途中まで使用された状態から超音波加湿器１の電源をＯＮにする場面について説明であって、かかる制御処理の更なる改良が示されている。また、本変更例の目的は、例えば、前回運転時において室内に設けられた扉・窓等が閉塞され通常の状態で運転されたのに対し、今回の運転時において扉・窓当が開放され、室内条件として特異点となる環境で超音波加湿器１の運転を行う際に、最適化された修正データの毀損を回避し、かつ、室内条件の変化にも対応し得る加湿運転を提供することにある。かかる目的に準え、本図ではＳ１１８とＳ１１９との工程の間にＳ２０８の工程が新たに設けられ、かかる工程を含む破線枠内に制御処理の改変が加えられている。尚、上記変更箇所以外の制御処理については図９にて説明した制御処理と同一であるため説明を省略し、以下、変更箇所につき詳細に説明する。
FIG. 9 shows a flowchart showing still another control process of the ultrasonic humidifier. Here, a scene in which the humidification amount and the like are already recorded in the operation data and the correction data described with reference to FIG. 10 and the power supply of the
超音波加湿器１は、初期運転状態に移行した後、測定された室内湿度と修正湿度とを比較し（Ｓ１１３）、かかる状態に応じて加湿量を適宜修正が加えられ、適正に補正された加湿量にて加湿運転を維持している（Ｓ１１８）。その後、修正データに記録された加湿量と現在運転している加湿量とを比較し、環境変化が発生したか否かの基準を定める閾値判定により、加湿量の補正異常の判定を行う（Ｓ２０８）。異常なしと判定された場合には、前記説明した如く、修正データの更なる更新記録を行う（Ｓ１１９）。一方、異常ありと判定された場合には、修正データの記録の更新を行わずに次の工程に進む。尚、これらの新たな工程が設けられる場所は、Ｓ１１８の工程の直後に限らず、例えば、Ｓ１３５の工程の直後に配することによっても、室内条件の変化に対応した加湿運転を行うことができる。
After moving to the initial operation state, the
本実施例によれば、制御部２によって所定時間経過毎に給水タンク１０１の加湿用水の残水量を演算・記録することができるので、貯水槽に加湿用水の水量計測手段を設けることなく、超音波加湿器１を簡素な構成とすることができる。また、微少時間に区分された制御時間毎に使用可能時間を算出しているので、加湿器の使用可能時間に生ずる誤差を低減させることができる。更に、微少時間に区分された制御時間毎に加湿量の制御を行っているので、室内条件や環境変化が発生した場合であっても、加湿器の使用可能時間に生ずる誤差を抑制させることができる。
According to the present embodiment, the
次に実施例２に係る超音波加湿器の変更例について説明する。尚、本実施例で用いられる超音波加湿器１の構成は実施例１において説明した構成と同様であり、加湿動作の定常運転部での加湿制御のみに改変が加えられている。以下、かかる改変部について詳細に説明し、前記同一箇所については説明を省略することとする。
Next, a modified example of the ultrasonic humidifier according to the second embodiment will be described. The configuration of the
図１０には定常運転時における給水タンクに貯えられた加湿用水の使用量と水位の関係が示されている。図１０（ａ）に示の如く、初期運転が切替わった後、加湿運転が維持されている部分と、加湿運転が停止されている部分とが周期的に繰返され、超音波加湿器１の断続運転が行われている。かかる断続運転の具体例の１つを図１０（ｂ）に示す。尚、断続運転に係る制御処理は次に示す手法に限定するものではない。本図では、設定湿度（Ｈｔｈ）の上部に一次上限閾値（ＨＨＬ１）及び二次上限閾値（ＨＨＬ２）が設けられている。また、設定湿度（Ｈｔｈ）の下部に一次下限閾値（ＨＬＬ１）と二次下限湿度（ＨＬＬ２）が設けられている。更に、超音波加湿器１の加湿量は、室内湿度が二次下限閾値以下の時に最大となり、室内湿度（Ｈ）が、ＨＬＬ２＜Ｈ＜ＨＬＬ１、ＨＬＬ１＜Ｈ＜ＨＨＬ１、ＨＨＬ１＜Ｈ＜ＨＨＬ２、と増加するに従い、加湿量はそれに応じて段階的に減少させるよう設定されている。また、室内湿度（Ｈ）が二次上限閾値（ＨＨＬ２）より大きい場合には、超音波加湿器１の運転は停止される。即ち、室内湿度に応じて、最大の加湿量を１段階とすると、１段階、２段階、３段階、４段階、停止となる。
FIG. 10 shows the relationship between the amount of use of the humidifying water stored in the water supply tank and the water level during steady operation. As shown in FIG. 10A, after the initial operation is switched, the portion where the humidification operation is maintained and the portion where the humidification operation is stopped are periodically repeated, and the
以下、断続運転にかかる定常運転の動作について説明する。まず、初期運転から定常運転に切替わった後、室内湿度が二次上限閾値（ＨＨＬ２）を上回ったとする。この時、超音波加湿器１の加湿運転は一時的に停止される。制御時間（Δｔｓ）経過後、本図では、室内湿度が急激に減少し、二次下限閾値（ＨＬＬ２）より下回っている。この時、超音波加湿器１は最大の加湿量（１段階）にて加湿運転を再開する。更に制御時間（Δｔｓ）経過後、本図での室内湿度は、ＨＬＬ１＜Ｈ＜ＨＨＬ１、の範囲にあるので、３段階の加湿量にて加湿運転が行われる。更に制御時間（Δｔｓ）経過後、室内湿度は、ＨＨＬ１＜Ｈ＜ＨＨＬ２、の範囲にあるので、４段階の加湿量にて加湿運転が行われ、更に制御時間（Δｔｓ）経過後においても、ＨＨＬ１＜Ｈ＜ＨＨＬ２、の範囲にあるので、４段階の加湿量にて加湿運転が維持される。その後、制御時間（Δｔｓ）経過後、室内湿度が二次上限閾値（ＨＨＬ２）を上回り、再び、加湿運転は一時的に停止される。かかる如くして、制御時間（Δｔｃ）を１周期として断続運転が繰返される。
Hereinafter, the operation of the steady operation related to the intermittent operation will be described. First, it is assumed that the room humidity exceeds the secondary upper limit threshold (HHL2) after switching from the initial operation to the steady operation. At this time, the humidifying operation of the
図１１にはメモリに記録される給水タンクの加湿用水の使用量と運転可能時間に関するデータが示されている。尚、実施例同様、実際のメモリ２５には、複数の設定湿度及び複数の運転モードが記録されているが、本図は、或る設定湿度に対するものであって、かつ、運転モードがモード１として便宜的に示されている。
FIG. 11 shows data relating to the amount of humidification water used and the operable time recorded in the memory. As in the embodiment, a plurality of set humidity and a plurality of operation modes are recorded in the
図示の如く、本実施例で用いられるメモリ２５では、定常運転区間において、制御時間（Δｔｃ）を更に細分化し、新たな制御時間（Δｔｓ）がそれぞれ設けられている。また、この新たな制御時間に対応させて加湿用水の加湿量（Ｑｓ）と加湿用水の使用量（Ｗｓ）がそれぞれ設けられている。更に、実施例１においても用いられていた制御時間（Δｔｃ）に対応する加湿用水の加湿量（Ｑｃ）は、各々の加湿用水の加湿量（Ｑｓ）の総和によって算出され、加湿用水の使用量（Ｗｃ）は、各々の加湿用水の使用量（Ｗｓ）の総和によって算出されている。従って、本実施例では、実施例１にて用いられた制御時間（Δｔｃ）、加湿用水の加湿量（Ｑｃ）、加湿用水の使用量（Ｗｃ）が、同様に算出されているので、前記実施例１における総運転可能時間（ｔｅ）の算出手法と何ら異なる部分はなく、これにより、総運転可能時間（ｔｅ）が算出される。
As shown in the figure, in the
図１２では本実施例に係る超音波加湿器の制御処理を説明するフローチャートを示す。ここでは、動作データ、修正データに加湿量等が既に記録され、給水タンク１０１の加湿用水が途中まで使用された状態から超音波加湿器１の電源をＯＮにする場面について説明することとする。また、図示の如く、図８に記載されたフローチャートうち改変された部分について詳細に説明することとし、他の同一制御処理部にあっては説明を省略する。
FIG. 12 shows a flowchart for explaining the control process of the ultrasonic humidifier according to the present embodiment. Here, a case where the humidification amount or the like is already recorded in the operation data and the correction data and the power of the
超音波加湿器１の運転を開始させ、初期運転における加湿量の修正を幾度か繰返した後、定常運転に移行され（Ｓ１１２）（Ｓ２０７）、その時点での残時間を表示させる。そして、制御時間（図中Δｔｓとは、定常運転時におけるΔｔｓを更に細分化した制御時間を指す）経過後、使用水量を記録し（Ｓ１２９）、室内湿度を検出する（Ｓ１３１）。かかる後、室内湿度と設定湿度との比較を行い（Ｓ３０１）、以下の如く加湿量の制御が行われる。
After the operation of the
Ｓ３０１の判別において、室内湿度（Ｈ）がＨＬＬ２以下であると判別された場合には、定加湿量を１段階に設定し強増加補正処理を行う（Ｓ３０３）。室内湿度が、ＨＬＬ２＜Ｈ＜ＨＬＬ１、の範囲内であると判別された場合には、定加湿量を２段階に設定し微増加補正処理を行う（Ｓ３０４）。また、室内湿度が、ＨＬＬ１＜Ｈ＜ＨＬＬ１、の範囲内であると判別された場合には、定加湿量を３段階に設定し、現在の加湿量のまま加湿運転を持続する（Ｓ３０５）。また、室内湿度が、ＨＨＬ１＜Ｈ＜ＨＨＬ２、の範囲内であると判別された場合には、定加湿量を４段階に設定し微減少補正処理を行う（Ｓ３０７）。以上、Ｓ３０３、Ｓ３０４、Ｓ３０５、Ｓ３０７の工程を経た後、それぞれ定められた定加湿量にて加湿運転を行い（Ｓ３０８）、新たな定加湿量に基づく残時間を再度演算して再表示を行う。その後、制御時間（Δｔｓ）経過後（Ｓ１３７）、使用水量を記録し（Ｓ１３８）、使用水量の総和と満水量との比較を行う（Ｓ１３９）。ここで、使用水量の総和が満水量を上回る場合には、Ｓ１３１の工程へフィードバックされ、かかる制御処理が繰返し行われる。また、使用水量の総和が満水量を下回る場合には、現在の加湿量にてそそまま加湿運転を維持し（Ｓ１２４）、フロートスイッチがＯＮ状態とされるのを待って（Ｓ１２５）、超音波加湿器１の運転が停止される（１２６）。Ｓ３０６の工程において、室内湿度がＨＨＬ２以上であると判別された場合には、超音波加湿器１の運転を停止させ（Ｓ３０９）、設定湿度がＨＬＬ２以下に減少するのを待って（Ｓ３１１）、Ｓ２０７へフィードバックして断続運転を繰返す。
If it is determined in S301 that the indoor humidity (H) is equal to or lower than HLL2, the constant humidification amount is set to one level and a strong increase correction process is performed (S303). When it is determined that the indoor humidity is within the range of HLL2 <H <HLL1, the constant humidification amount is set in two stages and a slight increase correction process is performed (S304). If it is determined that the indoor humidity is within the range of HLL1 <H <HLL1, the constant humidification amount is set in three stages, and the humidification operation is continued with the current humidification amount (S305). If it is determined that the room humidity is within the range of HHL1 <H <HHL2, the constant humidification amount is set in four stages and a slight decrease correction process is performed (S307). As described above, after the processes of S303, S304, S305, and S307, the humidification operation is performed with the determined constant humidification amount (S308), and the remaining time based on the new constant humidification amount is calculated again and displayed again. . Thereafter, after the control time (Δts) has elapsed (S137), the amount of water used is recorded (S138), and the total amount of water used is compared with the full water amount (S139). Here, when the sum total of the amount of water used exceeds the amount of full water, it is fed back to the process of S131, and this control process is repeated. If the total amount of water used is less than the full water amount, the humidification operation is maintained as it is at the current humidification amount (S124), and the ultrasonic switch is awaited until the float switch is turned on (S125). The operation of the
以上の如く記された実施の形態はあくまでも本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、前記実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。更に、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。特に上記実施例においては、給水タンク１０１をハウジング１１５から取り外し可能な構造としているが、この給水タンク１０１はハウジング１１５から取り外しできない構造であってもよい。また、上記実施例では、給水タンク１０１と加湿層１０４の間に貯水槽１０３と連通管１０６を設けているが、当該連通管１０６をなくし、貯水槽１０３に振動子１０５を配置してもよい。また、利用者が所望の湿度を設定する手段としては、湿度の数値設定であってもよいし、強弱等の段階的な設定であってもよい。
The embodiment described as above is merely one embodiment of the present invention, and the meaning of the present invention or the terms of each constituent element is not limited to those described in the above embodiment. . Furthermore, the embodiment of the present invention can be variously modified as appropriate within the scope of the technical idea shown in the claims. In particular, in the above embodiment, the
１ 超音波加湿器
２ 制御部
２１ コントローラ
２２ 振動子制御回路
２４ 演算回路
２５ メモリ
１０１ 給水タンク
１０４ 貯水槽
１０５ 振動子
１１０ 補給検出装置
１１２ 外部入力装置
１１３ 湿度検出装置
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記振動子の駆動状況を監視する制御部を設け、
前記制御部は前記振動子の駆動状態に基づいて加湿用水の残水量を算出可能としたことを特徴とする超音波式加湿器。
In an ultrasonic humidifier that converts humidifying water into fine water particles using a vibrator and discharges steam from the discharge port.
A control unit for monitoring the driving state of the vibrator is provided,
The ultrasonic humidifier, wherein the control unit can calculate a remaining water amount of humidification water based on a driving state of the vibrator.
前記振動子の駆動状況を監視する制御部と、
室内湿度を測定する湿度検出装置とを設け、
前記制御部は前記振動子の駆動状態に基づいて加湿用水の残水量を算出可能としたことを特徴とする超音波式加湿器。
In an ultrasonic humidifier that converts humidifying water into fine water particles using a vibrator and discharges steam from the discharge port.
A control unit for monitoring the driving state of the vibrator;
A humidity detector for measuring indoor humidity,
The ultrasonic humidifier, wherein the control unit can calculate a remaining water amount of humidification water based on a driving state of the vibrator.
利用者が所望の湿度を設定可能な湿度設定手段と、
当該設定された湿度と室内湿度とを比較して前記振動子の駆動状態の指令を行う制御部とを設け、
当該振動子の駆動状態に基づいて加湿用水の残水量を算出可能としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の超音波式加湿器。 In an ultrasonic humidifier that converts humidified water into fine water particles using a vibrator and discharges steam from the discharge port.
Humidity setting means that allows the user to set the desired humidity;
A controller that compares the set humidity with the room humidity and commands the driving state of the vibrator;
The ultrasonic humidifier according to claim 1 or 2, wherein a remaining water amount of humidification water can be calculated based on a driving state of the vibrator.
残水量測定手段は、前記所定時間毎に給水タンクに貯えられる加湿用水の略最大量から前記加湿量と前記所定時間とを乗じた結果の総和を減算する減算演算手段と、当該減算演算手段の結果を前記所定時間の経過毎にそれぞれ更新記録させる更新記録手段とを備え、
前記減算演算手段の結果と前記所定時間記録手段に記録されたそれぞれの加湿量に基づき前記残水量に対応する使用可能時間を演算させることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の超音波式加湿器。 The vibrator driving unit is configured to calculate a predetermined amount of humidifying water used every predetermined time as a humidification amount for each predetermined time, and record a result of the predetermined time calculation unit every predetermined time. A predetermined time recording means,
The residual water amount measuring means includes a subtraction operation means for subtracting a sum of the results of multiplying the humidification amount and the predetermined time from a substantially maximum amount of humidification water stored in the water supply tank every predetermined time; and Update recording means for updating and recording the result every time the predetermined time elapses,
4. The super usable time according to claim 1, wherein a usable time corresponding to the remaining water amount is calculated based on a result of the subtraction calculating unit and each humidification amount recorded in the predetermined time recording unit. Sonic humidifier.
前記減算演算手段の結果と前記修正記録手段に記録されたそれぞれの修正値に基づき前記残水量に対応する使用可能時間を演算させることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の超音波式加湿器。 In the vibrator driving means, a predetermined humidification amount is recorded in advance for each predetermined time, and each of the predetermined humidification amounts is compared with the humidification amount recorded in each predetermined time recording means to obtain a correction value. Correction calculation means for calculating each of the predetermined calculation time, and correction recording means for updating and recording the result of each of the correction calculation means every elapse of the predetermined time,
4. The ultrasonic wave according to claim 1, wherein the usable time corresponding to the remaining water amount is calculated based on a result of the subtraction calculation unit and each correction value recorded in the correction recording unit. Type humidifier.
新規に演算された前記修正演算手段の新たな修正値と現在の前記修正記録手段に記録されている元の修正値との差または割合が一定閾値以上となる場合、前記所定時間経過後であっても、前記新たな修正値を前記修正記録手段に記録更新を行わずに、前記減算演算手段の結果と前記元の修正値に基づき前記残水量に対応する使用可能時間を演算さることを特徴とする請求項４に記載の超音波式加湿器。 When the difference or ratio between the new correction value of the newly calculated correction calculation means and the original correction value recorded in the current correction recording means is equal to or less than a certain threshold, the new correction value is recorded in the correction record. Update the record, and calculate the available time corresponding to the amount of remaining water based on the result of the subtraction calculation means and the new correction value,
If the difference or ratio between the newly calculated new correction value of the correction calculation means and the original correction value currently recorded in the correction recording means is equal to or greater than a certain threshold value, it is However, the usable time corresponding to the remaining water amount is calculated on the basis of the result of the subtraction calculation means and the original correction value without updating the record of the new correction value in the correction recording means. The ultrasonic humidifier according to claim 4.
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