JPH08285355A

JPH08285355A - 省電力化加湿器

Info

Publication number: JPH08285355A
Application number: JP7086922A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Kobayashi; 小林信之
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1995-04-12
Filing date: 1995-04-12
Publication date: 1996-11-01

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】加湿器のヒータ制御に関し、制御に半導体を使
用し回路自体の寿命を延ばし、半導体の切り替えタイミ
ングを変更し電力制御を自在にコントロール可能とし且
つランニングコストを下げ得る加湿器。【構成】電源スイッチをオンすることより、加湿器を機
能制御する高速マイコン１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５を制御し、及
び、湿度センサユニット８によって大気中の湿度をマイ
コンにて監視させている。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２で位相制御の周波
数を制御する。この省エネ運転中は、位相制御でも周波
数による周期の運転を行い、商用周波数が５０Ｈｚまた
は６０Ｈｚであることを利用して、１秒間中２周期ＯＮ
し、１周期ＯＦＦする制御を行い、なお且つ電圧の０Ｖ
点からスタートさせれば、突入電流やスパーク等の問題
を解決している。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の制御回路ブロック図である。

【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。

【図３】図３は、本発明の加湿器を示す図である。

【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。

【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。

【符号の説明】

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

Claims

【特許請求の範囲】

【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。
【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。
【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。
【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。