JP3594377B2 - 蒸発式加湿器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水槽内の水を蒸発させて室内を加湿する蒸発式加湿器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、加湿器本体の内部にヒータを設け、このヒータの熱により加湿水槽内の水を蒸発させて室内を加湿するようにした蒸発式加湿器は知られている。この種のものでは、相対湿度センサを有し、この相対湿度センサで検出される相対湿度に基づいて、前記ヒータをオン・オフ制御して、加湿制御するようにしている（例えば、特開平４−１３０９０５号公報）。ところで、相対湿度センサにより検出される相対湿度は、相対湿度センサ周囲の雰囲気温度に応じて変化するので、この雰囲気温度と室内の温度との間に大きな温度差があると、正確な湿度制御ができなくなるという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これを解消するために、相対湿度センサの取付けられる雰囲気温度と室内の温度との温度差を予め推定し、この推定した温度差に従って、相対湿度センサの雰囲気温度を補正して、この補正した温度を基準として、相対湿度センサの出力を補正するようにすることが考えられる。
【０００４】
しかしながら、このような方法では、相対湿度センサの取付けられる雰囲気温度と室内の温度との温度差が、時間と共に大きく変化するようなときに、相対湿度センサの出力の補正を適切に行うことができなくなり、快適な湿度制御を行うことができなくなるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する問題点を解消し、湿度センサ周囲の雰囲気温度が時間と共に大きく変化するときでも、湿度センサの適切な温度補正を可能にし、十分な湿度制御を行うことができる蒸発式加湿器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、加湿器本体内に設けた加湿水槽内の水を加熱手段により加熱、蒸発させて室内を加湿する蒸発式加湿器において、相対湿度センサと、相対湿度センサ周囲の雰囲気温度を検出する雰囲気温度センサと、加湿水槽内の水温を検出する水温センサと、この水温センサの検出温度に応じて、雰囲気温度センサで検出した温度に加算する補正温度を変化させ、この変化させた補正温度を雰囲気温度センサで検出した温度に加算し、この加算した温度に基づいて、相対湿度センサの出力を補正する手段と、この補正された相対湿度センサの出力に基づいて加熱手段を制御する手段とを有するものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記水温センサの検出温度を複数の温度領域に区分し、それぞれの温度領域に対応して、前記補正温度値を複数設けたものである。
【００１０】
これらの発明によれば、加湿センサ周囲の雰囲気温度が時間と共に大きく変化したとしても、水温センサで検出した水温を採用し、この水温に基づいて雰囲気温度センサの出力を温度補正し、さらに補正した温度に基づいて湿度センサ出力を温度補正しているので、適切な湿度制御が可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１において、参照符号１００は蒸発式加湿器を示し、この蒸発式加湿器１００は、加湿器本体１と、加湿器本体１の上部に開閉自在に設けた天蓋２と、加湿器本体１内に挿脱自在に収容した加湿水槽３と、加湿器本体１内に設けられ、加湿水槽３内の加湿水を加熱蒸発させる加熱装置４等にて構成され、前記天蓋２にて加湿水槽３の上部開口を覆う構成としている。
【００１２】
前記加湿器本体１は、図２に示すように、略円筒状に成形された合成樹脂製の外筒５と、アルミニウム板を略円筒状に絞り加工してなり、外筒５の内側に配置固定された内筒６と、外筒５の底部に装着された合成樹脂製の底板７とから構成されている。前記内筒６の内底部には、図３に示すように、加熱装置４が配設されており、この加熱装置４はアルミダイカスト製でドーナツ状の加熱板８に２本のシーズヒータ９、９を同心状に埋設して成るものであり、この加熱板８の中央部には、加湿水槽３の有無を検知するとともに、加湿水槽３の温度を検出するための検知装置（「水温センサ」）１０を設けている。
【００１３】
前記加湿水槽３は、図３を参照して、少なくとも内面側となる片面（水に接する面）にフッ素樹脂があらかじめコーティングされたプレコートアルミニウム板を、プレス成形によって絞り加工して成るものであり、この加湿水槽３の上端部には、図４に示すように、合成樹脂にてリング状に形成された固定枠１１を装着している。この固定枠１１には、図２に示すように、それぞれ外向きに突出した左右一対の把手支持部１２、１２が一体に形成されており、これら左右一対の把手支持部１２には、持ち運び用の合成樹脂製の把手１３が回動自在に装着されている。この図２に示す参照符号１４、１４は、加湿器本体１の外筒５の上端部に把手支持部１２、１２に対応するように設けた挿通溝であり、これら挿通溝１４、１４には、加湿水槽３を加湿器本体１の内筒６内に収容した際に、前記固定枠１１の把手支持部１２、１２がそれぞれ上方から介挿される。このように、挿通溝１４、１４に固定枠１１の把手１２、１２が介挿されると、加湿水槽３の把手１３は加湿器本体１の外部に位置する。
【００１４】
前記天蓋２は、図４に示すように、合成樹脂製の上カバー１５と、この上カバー１５の底面に装着された合成樹脂製の下カバー１６とを備えるとともに、前方部にはロック装置１７が組み付けられ、また、後方部には加湿器本体１の外筒５に設けられた支持部１８に着脱自在に、かつ、回動自在に係合する枢止軸１９を備えている。また、前記下カバー１６の下面側には、ステンレス鋼板にて作られた内蓋２０が装着されている。この内蓋２０は、加湿水槽３で発生した蒸気を取り込むための多数の孔２１、２１を有しており、前記内蓋２０の周縁部には、天蓋２０の閉塞時に、加湿水槽３の固定枠１１に圧接される、リング状のパッキン２２が装着されている。
【００１５】
前記ロック装置１７は、基部が前記上カバー１５に回動自在に枢着された操作体１７Ａと、先端に前記外筒５の係合部５Ａ、５Ａに係脱自在に係止される複数の係止爪１７Ｂ、１７Ｂを有し、前記操作体１７Ａの回動によって前後方向にスライドするスライド体１７Ｃと、このスライド体１７Ｃを常時、操作体１７Ａ側に付勢するコイルスプリング１７Ｄとから構成され、操作体１７Ａの先端側を上方に向けて回動させることにより、スライド体１７Ｃが後方に移動して、このスライド体１７Ｃの係止爪１７Ｂが外筒５の係合部５Ａから離脱し、ロックが解除される。そして、ロックが解除された状態でロック装置１７の操作体１７Ａを手でもって天蓋２を開放する。
【００１６】
前記下カバー１６と内蓋２０との間には、図５に示すように、下カバー１６に一体成形された環状垂下壁２３によって第１の蒸気通路Ａが形成されている。この第１の蒸気通路Ａは、内蓋２０の多数の孔２１、２１から取り込んだ蒸気を下カバー１６に形成された１つの蒸気放出孔２４に案内している。前記第１の蒸気通路Ａ内には鋼球にてなる安全弁２５が設けられている。
【００１７】
この安全弁２５は、通常、内蓋２０と接触する位置にあり、機器の転倒時には、下カバー１６に放射状に一体成形された複数のガイド片２６、２６によって案内されて蒸気放出孔２４を閉じ、転倒時に蒸気放出孔２４から熱湯が流出するのを防止している。前記上カバー１５と下カバー１６との間には、それらの間に装着された合成樹脂製の蒸気通路形成部材２７と下カバー１６とによって第２の蒸気通路Ｂが形成されている。この第２の蒸気通路Ｂは、前記蒸気放出孔２４から放出された蒸気を、上カバー１５の斜め上向きの傾斜面１５Ａに形成された横長状の蒸気吐出口２８に案内するようになっている。また、第２の蒸気通路Ｂは、下カバー１６に一体成形されて垂直に立ち上げられた起立壁２９と、蒸気通路形成部材２７に一体形成されて垂直に垂下された垂下壁３０とによって屈曲状態となっており、この垂下壁３０は前記蒸気吐出口２８の後縁部に位置し、かつ、蒸気吐出口２８に沿って設けられている。
【００１８】
前記蒸気通路形成部材２７には、蒸気吐出口２８の前縁部に位置させて、垂下壁３０と平行に前方壁３１及び露受け溝３２を一体に設けており、前記垂下壁３０と前方壁３１との間には、蒸気を外部に噴出させるための実質的な吐出口となる所定の間隔（約５ｍｍ）を存している。そして、露受け溝３２に入り込んだ結露水は、露受け溝３２の底壁に穿った回収孔３３から第２の蒸気通路Ｂ内の下カバー１６の上面に滴下し、この下カバー１６の上面に滴下した結露水は、蒸気放出孔２４及び孔２１を通って加湿水槽３内に回収される。
【００１９】
内蓋２０に装着したパッキン２２には、図４に示すように、加湿水槽３側に延出されたラッパ状の延出部２２Ａが一体成形されており、この延出部２２Ａは、ロック装置１７側に位置する前方延出部分３４と、支持部１８側に位置する後方延出部分３５とが、それらの中間に位置する左右両側部分よりも下方にまで延出されている。
【００２０】
図６を参照して、３６は前記加湿器本体１の前面部に設けた表示部兼用の操作部を示している。この操作部３６には、運転を入り切りする運転入り切りボタン３７と、運転状態を連続強運転と連続弱運転の２段の手動運転モード、及び湿度センサを利用して設定湿度になるように運転する自動運転モードに順送りで切り替える運転切替ボタン３８と、連続弱運転時に点灯する弱運転表示灯３９と、連続強運転時に点灯する強運転表示灯４０と、複数の湿度表示灯４１、４１と、給水を必要とする時に点滅する給水表示灯４２とを備え、前記複数の湿度表示灯４１、４１は、点灯により設定湿度を表示するとともに、点滅により現在湿度を表示し、かつ、設定湿度と現在湿度とが一致している状態では、点滅によってそれを表示するが、点灯によって表示するようにしてもよい。
【００２１】
また、前記給水表示灯４２の点滅時には、その点滅と同期してブザーが所定回数だけなるようになっている。図３の４３は、電源コードのマグネットプラグ（図示せず）が接続されるプラグ受け部である。
【００２２】
上述の構成において、使用前には、まず、ロック装置１７（図４）を解除して天蓋２を開け、図２に示すように、把手１３を持って加湿水槽３を加湿器本体１から引き出し、そして、加湿水槽３に給水した後、この加湿水槽３を加湿器本体１内に収容する。こうして、加湿水槽３をセットした後、天蓋２を閉じると、この天蓋２はロック装置１７によってロックされる。
【００２３】
この時、加湿水槽３に装着された固定枠１１の把手支持部１２、１２を、加湿器本体１の外筒５に設けた挿通溝１４、１４に介挿すると、加湿水槽３の把手１３は加湿器本体１の外部に位置することになる。
【００２４】
使用時には、運転入り切りボタン３７（図６）を押すことにより、シーズヒータ９（図３）に通電され、運転が開始される。この運転の初期設定は、湿度が約５０％の自動運転となっている。こうして、運転が開始されると、加熱装置４によって加湿水槽３内の水が加熱されて沸騰し、この沸騰によって発生した蒸気は、内蓋２０の多数の孔２１、２１から第１の蒸気通路Ａに入り、蒸気放出孔２４を通って第２の蒸気通路Ｂに流れ、そして、起立壁２９と垂下壁３０とに案内されて、通路形成部材２７内を屈曲しながら垂下壁３０と前方壁３１との間を通って蒸気吐出口２８から外部に噴出される。
【００２５】
上記構成によれば、天蓋２を開放した後、把手１３を持って加湿水槽３を加湿器本体１から引き出すことができるので、加湿器全体を水道の蛇口の所に持ち運ぶ必要がなく、加湿水槽３の掃除や加湿水槽３への給水を容易に行うことができ、しかも、加湿水槽３を加湿器本体１から取り外すことができるので、例えば、加湿器全体を流し台の水槽内に入れて、水道の蛇口から直接給水する場合のように、加湿器本体に水がかかる心配はない。
【００２６】
また、加湿器本体１の外筒５の上端部には、加湿水槽３に装着した固定枠１１の把手支持部１２、１２を介挿させるための挿通溝１４、１４を設けた構成としているので、加湿水槽３を加湿器本体１内に収容した時に、加湿水槽３の把手１３を加湿器本体１の外部に臨ませることができ、そのために、運転中に加湿水槽３の把手１３が高温となることがなく、加湿水槽３を加湿器本体１から取り出すまでの待ち時間を短縮できる。しかも、加湿水槽３を加湿器本体１内に収容した状態で天蓋２を閉じれば、加湿水槽３の把手１３を加湿器本体１の持ち運び用の把手として兼用することができ、加湿器本体１に格別の把手を設ける必要がなくなり、構成の簡略化が図れる。
【００２７】
加湿水槽３は、内面側となる片面（水に接する面）にフッ素樹脂が予じめコーティングされたプレコートアルミニウム板を、プレス成形によって絞り加工して成るものであるから、加湿水槽３内に付着するカルシウムやマグネシウム等の残渣物を容易に除去でき、取扱が一層簡便となる。
【００２８】
また、蒸気吐出口２８の前縁部に位置させて、蒸気通路形成部材２７に露受け溝３２を設けるとともに、この露受け溝３２の底壁に回収孔３３を設け、この露受け溝３２に入り込んだ結露水を、回収孔３３から第２の蒸気通路Ｂ内の下カバー１６の上面に滴下させ、この下カバー１６の上面に滴下した結露水を蒸気放出孔２４及び孔２１を通して加湿水槽３内に回収するので、蒸気吐出口２８の前縁部に結露水が溜るのを防止できる。従って、蒸気吐出口２８の前縁部に溜った結露水が、天蓋２の上カバー１５、及び加湿器本体１の外筒５を伝って設置面上に落ち、その設置面を濡らす、というような心配もない。
【００２９】
また、内蓋２０に装着したパッキン２２には、加湿水槽３側に延出されたラッパ状の延出部２２Ａが一体成形されており、この延出部２２Ａは、ロック装置１７側に位置する前方延出部分３４と支持部１８側に位置する後方延出部分３５とが、それらの中間に位置する左右両側部分よりも下方にまで延出されているので、ロック装置１７の操作体１７Ａを手で持って天蓋２を開けようとした時に、加湿水槽３内の蒸気は、ロック装置１７側から流出するのを前方延出部分３４で阻止されて延出部２２Ａの左右両側部分から流出することになる。
【００３０】
そのために、天蓋２の開放時に、ロック装置１７を持って天蓋２を開放する使用者の手が、加湿水槽３から流出する蒸気に晒される危険を未然に防止できる。また、天蓋２を開放した状態では、内蓋２０の下面等に付着した水滴は、パッキン２２の延出部２２Ａの後方延出部分３５で受け止められ、加湿水槽３内に滴下する。尚、上述した加熱装置４は、複数のシーズヒータ９、９を加熱板８に埋設して構成したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３１】
次に、加湿器１００の加湿制御について説明する。
図３を参照して、加湿器本体１の外筒５の下部外周には、センサケース２００が設けられている。このセンサケース２００は、間隔規制部材２０２を介して間に空気層を形成した状態で、Ｌ字形の支持部材２０１に取付けられ、この支持部材２０１は、前記外筒５の下部外周に取付けられている。
【００３２】
Ｌ字形の支持部材２０１には複数の孔２０３があけられ、この孔２０３を通じて、内部の空間２０４と外部との間では空気が流通しており、これによりセンサケース２００は、加湿器本体１から熱的にある程度絶縁されている。このセンサケース２００には相対湿度センサ２１１と、この相対湿度センサ２１１の設置される雰囲気温度を検出するための雰囲気温度センサ２１２とが収容されている。
【００３３】
相対湿度センサ２１１により検出される相対湿度は（１）式で与えられ、この検出される相対湿度は電気的な抵抗値Ｒに変換して出力される。
相対湿度＝（水蒸気圧／飽和水蒸気圧）×１００［％ＲＨ］ …（１）
（１）式のうちの飽和水蒸気圧は温度に応じて変化するので、図７を参照して、温度が高い（例えば、４０℃）場合には、相対湿度センサ２１１から出力される抵抗値Ｒ（相対湿度）は大きくなり、逆に温度が低い（例えば、１０℃）場合には、抵抗値Ｒ（相対湿度）は小さくなる。
【００３４】
加湿制御に際しては、相対湿度センサ２１１から出力される抵抗値Ｒが利用されるので、抵抗値Ｒで現わされる相対湿度が、制御すべき室内の相対湿度と近似した値にならないと、快適湿度を保てない。
【００３５】
要するに、相対湿度センサ２１１の取付けられる雰囲気温度が、室温とほぼ等しい状態にあれば、上述した（１）式に従う相対湿度は、制御すべき室内の相対湿度とほぼ等しくなるので問題はないが、相対湿度センサ２１１の雰囲気温度が室温と大きく異なってくると、快適湿度を保てないので、雰囲気温度と室温との関係、例えば、その温度差に基づき雰囲気温度を補正（以下、「温度補正」という。）しなければならない。
【００３６】
この実施の形態によれば、上述したように、大型の加湿水槽（例えば、最大容量２６リットル）３が採用されているため、加湿水槽３内の水の温度が０℃〜１００℃の範囲で変化するとき、上記のように、センサケース２００が熱的に絶縁されているとしても、相対湿度センサ２１１の設けられた部分の雰囲気温度（すなわち雰囲気温度センサ２１２での検知温度）は、水温の０℃〜１００℃の変化につれて大きく変化する。
【００３７】
例えば、図８を参照して、加湿水槽３内の水温の変化をみると、立上がりにはシーズヒータ９、９が電力８００Ｗで運転されるので、湯温は、例えば９８℃になるまで急激なカーブＡを描いて上昇し、その後は、シーズヒータ９、９が電力３００Ｗに切り替えて運転されるので、湯温は徐々に上温し、立上がりから１０分程度を経た後に、湯温は、１００℃に到達する。設定湿度に達してシーズヒータ９、９の運転が自動的に切られたりすると、湯温は、緩やかなカーブＢを描いて降下する。この緩やかなカーブＢを描いて降下する段階では、１分毎に湿度がサンプリングされ、０．４秒毎にサンプリングされる湯温と雰囲気温度との関係での湿度センサの検出湿度が温度補正されることとなる。
【００３８】
このような経過をたどるときには、上述した「温度補正」は、水温を加味したものでなくてはならない。この水温は、上述したように、検知装置（「水温センサ」）１０によって検出されるものである。
【００３９】
この実施の形態によれば、シーズヒータ９、９が電力８００Ｗで運転され、湯温が、急激なカーブＡを描いて上昇しているときには、相対湿度センサ２１１の出力は有効としない。シーズヒータ９、９が電力３００Ｗに切り替えられ、立上がりから１０分程度を経過するまでは、「温度補正」は０℃とする。１０分程度を経過した後、湯温が１００℃で安定しているときには、「温度補正」は−５℃とする。−５℃の「温度補正」は、湯温が７５℃に低下するまで続けられる。
【００４０】
湯温が、緩やかなカーブＢを描いて降下する段階では、「温度補正」は−２℃とする。−２℃の「温度補正」は、湯温が４５℃に低下するまで続けられ、湯温が４５℃以下に低下したならば、「温度補正」はせず、測定した温度、湿度をそのまま有効とする。
【００４１】
それぞれの段階（「温度領域」）で「温度補正」が行なわれたら、その温度に基づいて、相対湿度センサ２１１の出力が補正され、この補正された出力に基づいて、シーズヒータ９、９がオン、オフ制御されることになる。また、この実施の形態では、それぞれの「温度領域」において、０℃、−５℃、−２℃の「補正温度値」が設けられる。なお、この実施の形態においては、温度領域を３つに区分した例について説明したが、温度領域の区分数及び「温度補正値」は、３つに区分することに限定されるものではない。
【００４２】
以上の説明から明らかなように、この実施の形態によれば、加湿水槽３内の水温を採用して、この水温に基づいて「温度補正」しているので、適切な湿度制御が可能になるなどの効果が得られる。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、相対湿度センサを収容するセンサケースが、加湿器本体の外周部に設けられるので、相対湿度センサが熱的に絶縁される。
【００４４】
また、請求項２〜３に記載の発明によれば、加湿水槽内の水温を採用して、この水温に基づいて「温度補正」しているので、適切な湿度制御が可能になるなどの種々の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す正面外観図である。
【図２】加湿水槽を加湿器本体から取外す状態を説明する説明図である。
【図３】一部切欠側面図である。
【図４】図３の要部拡大断面図である。
【図５】図４のイ部の拡大断面図である。
【図６】操作部の説明図である。
【図７】相対湿度を示す線図である。
【図８】水温の変化を示す線図である。
【符号の説明】
１ 加湿器本体
３ 加湿水槽
９ 加熱手段
２００ センサケース
２１１ 相対湿度センサ
２１２ 雰囲気温度センサ
２１３ 水温センサ

Claims (2)

1. 加湿器本体内に設けた加湿水槽内の水を加熱手段により加熱、蒸発させて室内を加湿する蒸発式加湿器において、
   相対湿度センサと、相対湿度センサ周囲の雰囲気温度を検出する雰囲気温度センサと、加湿水槽内の水温を検出する水温センサと、この水温センサの検出温度に応じて、前記雰囲気温度センサで検出した温度に加算する補正温度を変化させ、この変化させた補正温度を前記雰囲気温度センサで検出した温度に加算し、この加算した温度に基づいて前記相対湿度センサの出力を補正する手段と、この補正された相対湿度センサの出力に基づいて前記加熱手段を制御する手段とを有することを特徴とする蒸発式加湿器。
2. 前記水温センサの検出温度を複数の温度領域に区分し、それぞれの温度領域に対応して、前記補正温度値を複数設けたことを特徴とする請求項１に記載の蒸発式加湿器。

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