JPH08285355A - Power saving humidifier - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To employ a semiconductor for the control of a heater for a humidifier to elongate the life of a circuit itself and freely control the electric power by changing the switching of the timing of the semiconductor and reduce the running cost. CONSTITUTION: By putting a power supply switch ON, a high-speed microcomputer 1 for controlling the function of a humidifier is operated to control a heater control circuit 5 for controlling a heater for heating water in an evaporating pan and monitor a humidity in atmosphere through a humidity sensor unit 8. During effecting energy saving operation, the frequency of phase control is controlled by a frequency synchronizing signal detecting circuit 2. During the energy saving operation, operation whose period is determined by the frequency even in phase control is effected, and when a control, put ON for two period in one second and put OFF for the period in one second, is effected utilizing the fact that the commercial frequency is 50Hz or 60Hz while a voltage is started from an 0V point, problems such as a rush current, spark and the like are resolved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ＰＴＣ，サーミスタ等
のヒータを使用した家電製品において、半導体スイッチ
を用い、交流電力を商用周波数に同期させて制御する制
御手段を有する電気装置に関する。また、水を加湿する
ヒータと蒸発皿を有し、ヒータ，湿度設定，タイマ，表
示，水位等の制御ソフトを付加した高速マイコンを含む
制御回路を具備し、前記ヒータを、電源周波数と同期さ
せた信号により制御する制御手段を有する加湿器に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric device which uses a semiconductor switch and which has a control means for controlling AC power in synchronism with a commercial frequency in a home electric appliance using a heater such as a PTC or a thermistor. Further, it has a heater for humidifying water and an evaporation dish, and a control circuit including a high-speed microcomputer with control software for heater, humidity setting, timer, display, water level, etc. is provided, and the heater is synchronized with the power supply frequency. The present invention relates to a humidifier having control means for controlling by a signal.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、加湿器の電力を制御する場合、ヒ
ータ回路をＯＮ／ＯＦＦするか、位相制御をすることに
よって、結果的に電力を下げる方法が取られていた。し
かし、この方法では、加湿量も同期して下がってしま
う。2. Description of the Related Art Conventionally, when controlling the electric power of a humidifier, a method has been adopted in which the electric power is reduced as a result by turning on / off a heater circuit or controlling a phase. However, with this method, the humidification amount also decreases in synchronization.

【０００３】また、この総合加湿量を下げる方法として
タイマと組合せ、加湿時間を延ばすという加湿器の制御
装置が、特開平６−３４７０８２号公報に開示されてい
る。しかし、これは必要加湿量に対して加湿時間を単に
延ばしているだけである。Further, as a method for lowering the total amount of humidification, a humidifier controller for extending the humidifying time by combining with a timer is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-347082. However, this merely extends the humidification time to the required amount of humidification.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、ヒ
ータ回路をＯＮ／ＯＦＦするか、位相制御によって電力
を下げる方法では、加湿量を同期して下げてしまう。ま
た、タイマと組合せ、加湿時間を延ばす制御では、必要
加湿量に対して加湿時間を単に延ばしているだけであ
る。As described above, the method of turning on / off the heater circuit or lowering the electric power by phase control causes the amount of humidification to be lowered synchronously. Further, in the control for extending the humidifying time by combining with the timer, the humidifying time is simply extended with respect to the required humidifying amount.

【０００５】また、ヒータの供給電力を下げるために
は、ヒータ制御素子を単純に入／切させれば良いが、機
械式切り替え、例えばリレー等によるものでは有接点の
ためスパーク（雑音）と寿命に問題があり、また、高速
での制御は不可能となる。（図５（ａ）） また、半導体スイッチによる切り替え（例えば、サイリ
スタ等）で一般に考えられることは、位相制御を行う
が、この場合、突入電流の制限ができなくなる。（図５
（ｂ）） これらの方式では、発生ノイズに対して例えばノイズフ
ィルタ等の付加回路が必要となり、特にパワー系の場合
は、形状が大きくなり、コストも高くついてしまう問題
がある。Further, in order to reduce the electric power supplied to the heater, the heater control element may be simply turned on / off. However, mechanical switching, for example, in the case of using a relay or the like, sparks (noise) and a life are caused due to the presence of contacts. However, high speed control is impossible. (FIG. 5A) Further, what is generally considered for switching by a semiconductor switch (for example, a thyristor or the like) performs phase control, but in this case, inrush current cannot be limited. (Fig. 5
(B)) In these methods, an additional circuit such as a noise filter is necessary for the generated noise, and particularly in the case of the power system, there is a problem that the shape becomes large and the cost becomes high.

【０００６】本発明の目的は、自社の従来製品と比較し
て電力はほぼ１０％ダウンさせ、且つ、加湿量は１時間
当たり２０cc（８％）程度の減少で抑さえることがで
き、半導体の切り替えタイミングを変更することで電力
制御を自在にコントロールすることができ、また、ヒー
タ制御に半導体を使用することによって、回路自体の寿
命を延ばせ、ランニングコストを下げることができる加
湿器を提供することである。The object of the present invention is to reduce the electric power by about 10% as compared with the conventional products of our company, and to suppress the humidification amount by a reduction of about 20cc (8%) per hour. To provide a humidifier capable of freely controlling electric power control by changing a switching timing, and extending a life of the circuit itself and reducing a running cost by using a semiconductor for heater control. Is.

【０００７】[0007]

【課題を解決するためも手段】本発明に係わる電気装置
は、ＰＴＣ，サーミスタ等のヒータを使用した家電製品
において、半導体スイッチを用い、ヒータ電力を電源周
波数に同期させて制御する制御手段を有する電気装置あ
る。An electric device according to the present invention has a control means for controlling a heater power in a home electric appliance using a heater such as a PTC or a thermistor in synchronization with a power supply frequency by using a semiconductor switch. There is an electric device.

【０００８】本発明に係わる加湿器は、水を加熱するヒ
ータと、このヒータに熱を伝える熱伝導樹脂と、前記水
を蒸発させる蒸発皿とを本体で保持し、蒸気を吹出口に
導く蒸発フードと、水タンクからの水を蒸発皿に導く給
水路とを有し、ヒータ，湿度設定，タイマ，表示，水位
等の制御ソフトを付加した高速マイコンを含む制御回路
を具備した加湿器において、前記ヒータを、電源周波数
と同期させた信号により制御する制御手段を有する加湿
器である。The humidifier according to the present invention has a body for holding a heater for heating water, a heat conductive resin for transmitting heat to the heater, and an evaporation dish for evaporating the water, and evaporating the steam to the outlet. A humidifier having a control circuit including a hood and a water supply channel for guiding water from a water tank to an evaporation dish and having a high-speed microcomputer to which control software such as a heater, humidity setting, timer, display, and water level is added, A humidifier having a control means for controlling the heater by a signal synchronized with a power supply frequency.

【０００９】また、前記制御手段と、タイマおよび湿度
設定を併用する電気装置である。さらに、前記ヒータの
制御を半導体にてＯＮ／ＯＦＦする電気装置である。Further, it is an electric device which uses the control means in combination with a timer and humidity setting. Further, it is an electric device for turning on / off the control of the heater by a semiconductor.

【００１０】[0010]

【作用】加湿器のヒータの供給電力を下げるためには、
ヒータ制御素子を単純に入／切させれば良いが、機械式
切り替え、例えばリレー等によるものでは有接点のため
スパークと寿命に問題があり、高速での制御が不可能と
なり、また、半導体スイッチによる切り替えでは位相制
御を行うが、突入電流の制限ができなくなるため、発生
ノイズに対して例えばノイズフィルタ等の付加回路が必
要となり、特にパワー系の場合は、形状が大きくなり、
コストも高くつくことになる。[Operation] In order to reduce the electric power supplied to the heater of the humidifier,
It is enough to simply turn on / off the heater control element, but mechanical switching, for example, by means of a relay or the like, has problems with sparks and life due to the contact, making it impossible to control at high speed. Although phase control is performed by switching by, it is not possible to limit the inrush current, so an additional circuit such as a noise filter is necessary for the generated noise, especially in the case of a power system, the shape becomes large,
The cost will be high.

【００１１】本発明では、位相制御でも周波数による周
期の制御を行うことにより、一般の商用周波数が、５０
または６０Ｈｚであることを利用して、１秒間中例えば
２周期ＯＮし、１周期ＯＦＦして制御し、なおかつ、電
圧の０Ｖ点からスタートさせ、突入電流やスパークと言
った問題は解決している。 ここで、商用周波数の１周
期（１６乃至２０msec）のうちに、パルスの確認および
演算を行うことのできる高速タイプのマイコンを使用す
る。According to the present invention, by controlling the period by frequency even in the phase control, the general commercial frequency is 50
Alternatively, by utilizing the frequency of 60 Hz, for example, 2 cycles are turned on and 1 cycle is turned off during 1 second to control, and the problems such as inrush current and spark are solved by starting from the 0 V point of the voltage. . Here, a high-speed type microcomputer capable of confirming and calculating a pulse is used within one cycle (16 to 20 msec) of the commercial frequency.

【００１２】[0012]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【００１３】本発明の加湿器は、図３に示すように、蒸
発皿３８の取付け部と給水溜り部３９とを併設した本体
３６の前記取付け部に蒸発皿３８を取付け、前記給水溜
り部３９の底部を蒸発皿３８の底部と（図示されない）
水供給路で連結し、前記蒸発皿３８の上部に蒸気フード
の受け部３７を設け、該受け部３７上にフードカバーと
一体に取付けられた蒸気フードを嵌合させてフードカバ
ーを着脱自在に取付け、前記給水溜まり部３９の上方部
に（これも図示されない）水タンクを載置するようにな
っている。In the humidifier of the present invention, as shown in FIG. 3, the evaporation tray 38 is attached to the attachment portion of the main body 36 in which the attachment portion of the evaporation tray 38 and the water supply portion 39 are provided side by side. The bottom of the evaporation dish 38 with the bottom (not shown)
A water hood is connected, and a steam hood receiving portion 37 is provided on the evaporation tray 38, and a steam hood integrally attached to the hood cover is fitted on the receiving portion 37 to detachably attach the hood cover. A water tank (also not shown) is mounted on the upper portion of the water supply reservoir 39.

【００１４】図１は、本発明の制御方法の回路ブロック
図である。図１において、１は加湿器を制御し省エネコ
ントロールを行っている高速マイコン（ワンチップ・マ
イクロコンピュータ）、２は周波数同期信号検出回路
で、３はマイコン制御回路にＤＣ電源を供給する電源回
路、４は供給電源からノイズをカットするノイズフィル
タ、５はヒータを制御するヒータ制御回路、６は水を加
熱させるヒータユニット、７はは動作状態を表示する表
示機能回路、８は大気中の湿度を感知する湿度センサユ
ニットである。FIG. 1 is a circuit block diagram of the control method of the present invention. In FIG. 1, 1 is a high-speed microcomputer (one-chip microcomputer) that controls a humidifier to perform energy-saving control, 2 is a frequency synchronization signal detection circuit, 3 is a power supply circuit that supplies DC power to the microcomputer control circuit, 4 is a noise filter that cuts noise from the power supply, 5 is a heater control circuit that controls the heater, 6 is a heater unit that heats water, 7 is a display function circuit that displays the operating state, and 8 is the humidity in the atmosphere. This is a humidity sensor unit for sensing.

【００１５】まず、電源スイッチをオンすることによっ
て、加湿器を機能制御する高速マイコンが働き、蒸発皿
の水を加熱させるヒータを制御するヒータ制御回路を制
御し、そして、湿度センサによって大気中の湿度をマイ
コンにて監視している。また、省エネ運転を実施してい
るときは、周波数同期信号検出回路で位相制御の周波数
を制御する。First, when the power switch is turned on, a high-speed microcomputer that controls the function of the humidifier operates, controls a heater control circuit that controls a heater that heats water in the evaporation dish, and a humidity sensor controls the temperature of the atmosphere. Humidity is monitored by a microcomputer. In addition, during energy saving operation, the frequency for phase control is controlled by the frequency synchronization signal detection circuit.

【００１６】これにより、位相制御でも周波数による周
期の制御を行い、一般の商用周波数が５０Ｈｚまたは６
０Ｈｚであることを利用して、この１秒間中２周期ＯＮ
し、１周期ＯＦＦする制御し、なおかつ、電圧の０Ｖ点
からスタートさせている。As a result, the phase control also controls the period by frequency, and the general commercial frequency is 50 Hz or 6 Hz.
Utilizing the fact that it is 0 Hz, 2 cycles are ON during this 1 second
However, it is controlled to turn off for one cycle, and the operation is started from the 0V point of the voltage.

【００１７】なお、商用周波数の１周期（１６乃至２０
msec）のうちに、パルスの確認および演算を実行できる
ように、高速タイプのマイコンを使用している。One cycle of the commercial frequency (16 to 20)
A high-speed type microcomputer is used so that pulse confirmation and calculation can be executed within msec).

【００１８】図２は、本発明の動作の流れを示したフロ
ーチャート図である。図２において、１０１にて電源Ｏ
Ｎを判断し電源がＯＮになると、マイコンが働き、１０
２において湿度設定制御が開始され、１０３においてタ
イマ兼用省電力スイッチのＯＮ／ＯＦＦが判断され、省
電力スイッチがＯＦＦの場合、通常運転がされ、省電力
スイッチがＯＮの場合、省エネ運転が実施される。FIG. 2 is a flow chart showing the flow of the operation of the present invention. In FIG. 2, the power source O is denoted by 101.
When N is judged and the power is turned on, the microcomputer operates and 10
Humidity setting control is started in 2 and ON / OFF of the timer power saving switch is determined in 103. If the power saving switch is OFF, normal operation is performed, and if the power saving switch is ON, energy saving operation is performed. It

【００１９】これにより、自社製品と比較して電力はほ
ぼ１０％ダウンさせ、且つ、加湿量は１時間当たり２０
cc程度（約８％）の減少で抑さえられるという省エネ効
果を得ることができる。As a result, the power consumption is reduced by about 10% compared to the in-house product, and the humidification amount is 20 per hour.
It is possible to obtain the energy saving effect of being suppressed by a reduction of about cc (about 8%).

【００２０】図４は、本発明の制御波形である。図４に
おいて、位相制御でも周波数による周期の制御を行い、
一般の商用周波数が１秒間に５０乃至６０回交流電圧が
振幅を繰り返しているのを利用して、この１秒間中２周
期ＯＮし、１周期ＯＦＦする制御し、なおかつ、電圧の
０Ｖ点からスタートさせるように高速タイプのマイコン
で制御しており、このときの制御電流波形である。FIG. 4 shows the control waveform of the present invention. In FIG. 4, the phase control also controls the period by frequency,
Utilizing the fact that the AC voltage repeats 50 to 60 times the amplitude of a general commercial frequency in one second, it is controlled to turn on for two cycles and turn off for one cycle during this one second, and start from the 0V point of the voltage. It is controlled by a high-speed type microcomputer so that the control current waveform at this time is shown.

【００２１】交流波形に同期してゼロボルト検出回路に
よりゼロ点を検出し、その信号をマイコンへ送る、マイ
コン側では高速演算処理を行いヒータ制御用半導体素子
（ここでは、トライアック）を駆動させている。The zero point is detected by the zero volt detection circuit in synchronism with the AC waveform and the signal is sent to the microcomputer. The microcomputer side performs high-speed arithmetic processing to drive the heater control semiconductor element (here, triac). .

【００２２】上記では加湿器について説明したが、他の
ヒータを使用する電気装置に適用可能であることはいう
までもない。Although the humidifier has been described above, it goes without saying that it can be applied to an electric device using another heater.

【００２３】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、自社の
従来製品と比較して電力はほぼ１０％ダウンさせ、且
つ、加湿量は１時間当たり２０cc程度（約８％）の減少
で抑さえることができ、また、半導体の切り替えタイミ
ングを変更することで電力制御を自在にコントロールす
ることができる。As described above, according to the present invention, the electric power is reduced by about 10% and the humidification amount is suppressed by about 20cc (about 8%) per hour as compared with the conventional products of the company. The power control can be controlled freely by changing the semiconductor switching timing.

【００２４】また、その他の効果として、突入電流によ
る雑音や有接点による雑音を抑さえることができるた
め、電源のノイズフィルタを小型化、ローコスト化する
ことが可能となる。As another effect, noise due to inrush current and noise due to contact points can be suppressed, so that the noise filter of the power supply can be downsized and the cost can be reduced.

【００２５】本体内蔵のタイマ（高速マイコン）とも併
用することで、事業所内や就寝時間等消し忘れを防止す
ることもでき、湿度センサにより設定湿度に達するとヒ
ータ回路を切ることでより省エネ運転を実現でき、ま
た、ヒータ制御に半導体を使用していることにより回路
自体の寿命を延ばせ、ランニングコストを下げることが
できると言う効果がある。By using it together with the timer (high-speed microcomputer) built in the main body, it is possible to prevent forgetting to turn off the data such as in the office or at bedtime. When the set humidity is reached by the humidity sensor, the heater circuit is turned off for more energy saving operation. Further, there is an effect that the life of the circuit itself can be extended and the running cost can be reduced by using the semiconductor for controlling the heater.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】図１は、本発明の制御回路ブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a control circuit of the present invention.

【図２】図２は、本発明の機能を流れ図によって示した
フローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing the functions of the present invention in a flowchart.

【図３】図３は、本発明の加湿器を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a humidifier of the present invention.

【図４】図４は、本発明の動作を流れ図によって示した
フローチャート図である。FIG. 4 is a flow chart showing the operation of the present invention by a flow chart.

【図５】図５は、従来方式によるヒータ制御にの電流波
形図である。FIG. 5 is a current waveform diagram for heater control according to the conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１．高速マイコン（ワンチップ・マイクロコンピュー
タ） ２．周波数同期信号検出回路 ３．電源回路 ４．ノイズフィルタ ５．ヒータ制御回路 ６．ヒータユニット ７．表示機能回路 ８．湿度センサユニット1. High-speed microcomputer (one-chip microcomputer) 2. Frequency synchronization signal detection circuit 3. Power supply circuit 4. Noise filter 5. Heater control circuit 6. Heater unit 7. Display function circuit 8. Humidity sensor unit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ＰＴＣ，サーミスタ等のヒータを使用し
た家電製品において、半導体スイッチを用い、ヒータ電
力を電源周波数に同期させて制御する制御手段を有する
ことを特徴とする電気装置。1. An electric device for a home electric appliance using a heater such as a PTC or a thermistor, comprising a semiconductor switch and having a control means for controlling the heater power in synchronization with a power supply frequency. 【請求項２】 前記制御手段と、タイマおよび湿度設定
を併用することを特徴とする請求項１に記載の電気装
置。2. The electric device according to claim 1, wherein the control means is used in combination with a timer and a humidity setting. 【請求項３】 前記ヒータの制御を半導体スイッチにて
ＯＮ／ＯＦＦすることを特徴とする請求項１に記載の電
気装置。3. The electric device according to claim 1, wherein control of the heater is turned on / off by a semiconductor switch. 【請求項４】 水を加熱するヒータと、このヒータに熱
を伝える熱伝導樹脂と、前記水を蒸発させる蒸発皿とを
本体で保持し、蒸気を吹出口に導く蒸発フードと水タン
クからの水を蒸発皿に導く給水路とを有し、ヒータ，湿
度設定，タイマ，表示，水位等の制御ソフトを付加した
高速マイコンを含む制御回路を具備した加湿器におい
て、前記ヒータを、電源周波数と同期させた信号により
制御する制御手段を有することを特徴とする請求項１記
載の加湿器。4. A heater for heating water, a heat conductive resin for transmitting heat to the heater, and an evaporation dish for evaporating the water are held by a main body, and an evaporation hood and a water tank for guiding steam to an outlet are provided. A humidifier having a control circuit including a water supply channel for guiding water to an evaporating dish, a heater, a humidity setting, a timer, a display, a high-speed microcomputer to which control software such as a water level is added. The humidifier according to claim 1, further comprising control means for controlling the synchronized signals.