JP2001070366A - 保育器 - Google Patents

保育器

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JP2001070366A
JP2001070366A JP25363599A JP25363599A JP2001070366A JP 2001070366 A JP2001070366 A JP 2001070366A JP 25363599 A JP25363599 A JP 25363599A JP 25363599 A JP25363599 A JP 25363599A JP 2001070366 A JP2001070366 A JP 2001070366A
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JP
Japan
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thermistor
water level
tank
level sensor
incubator
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Pending
Application number
JP25363599A
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English (en)
Inventor
Michio Osone
教夫 大曽根
Toshio Shudo
敏雄 首藤
Toshio Otomo
敏夫 大友
Kazuo Matsubara
一雄 松原
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Atom Medical Corp
Original Assignee
Atom Medical Corp
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Publication date
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  • Air Conditioning Control Device (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】水位センサに可動部分を排除して水の伝熱特性
を利用して高分解能及び高信頼性の水位信号を得る。 【解決手段】保育器が本体12内に収容される加湿槽3
0を備える。加湿槽30がサーミスタを用いた水位セン
サ素子48を含む。加湿槽30は、少なくとも1辺にサ
ーミスタTH1を用いたブリッジ回路49を有する水位
センサ素子48を含む。また、2辺にサーミスタを用い
たブリッジ回路49を備え、2つのサーミスタが異なる
電流で平衡させられると共に一方のサーミスタを他方の
サーミスタより発熱させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば未熟児を収
容した保育室内を加湿する加湿槽の水位を検出する水位
センサを備える保育器に関する。
【0002】
【従来の技術】未熟児を外気から遮断した環境で保育す
る保育器は、実公平2−38736号に記載されている
ように、本体に空調等の設備を内蔵している。この本体
上には、透明なフードからなる密封された保育室が取付
られ、これら本体及び保育室間に仕切板が着脱自在に取
付けられている。
【0003】この空調設備により加湿された空気は、仕
切板に設けられた吹出口及び吸引口を経由して、未熟児
等の嬰児が収容された保育室内を循環している。また、
嬰児の状態はフード越しに監視できる。
【0004】このような空調設備には、湿度調節箱内を
容易に洗浄できるように、本体内に設けた面状加湿ヒー
タ上に接触し得る湿度調節箱が着脱自在に設けられてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この湿度調節箱の水位
は、浮き等の機械的手段によって測定していた。このよ
うな機械的手段は、誤動作しやすくまた、水位の検知精
度が例えばセンチメートルのオーダである。
【0006】本発明は前記事情に鑑み、貯水タンクに連
通した蒸発槽の水位を電気的に測定してミリメートルの
オーダの検知精度を有する水位センサを備えた保育器を
提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による保育器は、
本体内に(着脱自在に)収容される(加湿ヒータ付き
の)加湿槽を有し、この加湿槽が水位センサ素子として
サーミスタを用いたことを特徴とする。加湿槽は、底の
浅い蒸発槽を含み、前記水位センサ素子がこの蒸発槽に
関連する水位の下限値を検出する。
【0008】本発明の実施態様では、前記サーミスタが
ブリッジ回路の少なくとも1辺に有し、またはこのブリ
ッジ回路が2辺にサーミスタを有し、これら2つのサー
ミスタは、異なる電流で平衡させると共に一方のサーミ
スタを他方のサーミスタより発熱させることを特徴とす
る。
【0009】或いは、水位センサの検出回路は、発熱さ
れるサーミスタと、このサーミスタの抵抗値の変化率を
所定期間毎に検出する手段と、この変化率を所定値と比
較する手段とを備える。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して詳細に説明する。図1は、本発明による一実施例
の保育器を前側から見た概略斜視図である。また、図2
〜図3において、図1で説明した部材と対応する部材に
は、それぞれ同一の符号を付してある。
【0011】図1において、保育器の略直方体の本体1
2には、空調等の設備を内蔵している。この本体12上
には透明な保育室14が取付られ、これら本体12及び
保育室14間に仕切板15が着脱自在に取付けられてい
る。また、保育室14は、四方及び天井がアクリル樹脂
等の透明なフード16から形成され、掃除用に例えば6
0度回動できるように後側の本体12と蝶番付されてい
る。
【0012】この保育室14内には、児体を寝かせる臥
床台(図示略)と、この臥床台の左右の高さがハンドル
18によって個別に調節可能な昇降機構(図示略)が設
けられる。この昇降機構は、臥床台の下面に着脱自在に
取付けらる。従って、取外された昇降機構は清拭及び消
毒をすることができる。
【0013】更に、フード16の前面には、嬰児への看
護婦のアクセス或は医療機器の取付の際に開閉される処
置窓20の透明又は半透明ドアが蝶番(図示略)等で取
付けられる。フード16の開口部には、閉塞時に処置窓
20の周辺に重なって保育室14を密封するシリコンゴ
ムの密封材が設けられる。
【0014】一方、本体12の内部には、保育室14を
経て循環させられる空気流又は高酸素濃度空気流の温度
及び湿度を各々調整する空調部が設けられている。この
ような空気流は、フード16の壁面に沿って断熱効果の
ある層流領域を形成している。即ち、仕切板15の前後
2辺近傍には、図2に示すように、空調部の出口に連通
した中継空間21を経て、矢印で示されるように空気流
を上方に吹き上げる複数の吹出口22が等間隔に点在し
て形成されている。
【0015】この層流領域をフード16の天井まで形成
するために、フード16の前部及び後部内側には、イン
ナウォール24が一方向に着脱自在に取付けられてい
る。
【0016】また、仕切板15と協働して上記中継空間
21を形成する絞り構造のステンレス製の調和槽26に
は、蓋を有する開口28が形成される。従って、調和槽
26の下側の本体12内には、開口28を経由して水蒸
気を中継空間21に放出して中継空間21内の空気を加
湿する加湿槽30を収容する空間が形成される。
【0017】図3は、本体12内に着脱自在に収容され
る加湿ヒータ付きの加湿槽30の概略斜視図である。図
2及び図3において、加湿槽30は、加湿用の水が貯蔵
されるカセットタンク32と、このカセットタンク32
を逆さに収容する受け口33及び蒸発槽34を有する引
出箱36と、蒸発槽34の上部に載せて水蒸気を調和槽
26の開口28に連通させる直立筒38とを備えてい
る。
【0018】カセットタンク32の出入口には、図2に
示すように、弁40を有する蓋42が螺合される。この
カセットタンク32は、引出箱36に逆さに収容された
時に、弁40が受け口33の突起44に押されて開口
し、内部の水がチャンネル46を経由して底の浅い例え
ば10ミリメートルの厚さの蒸発皿即ち蒸発槽34に供
給される。従来、このような蒸発皿の水位をフロートで
検出することが不可能であった。
【0019】本発明の一実施例によれば、このチャンネ
ル46には、2本のサーミスタを内蔵したステンレス製
の直立した水位センサ素子48が水漏れしないようにネ
ジ部とチャンネルの壁との間にテフロン等の密封材を介
挿してナットによって取付られる。即ち、各サーミスタ
は、蒸発槽34に関連する水位の下限値を検出するため
に、先端が丸まって閉塞されたステンレス管の先端近傍
の内側に電気的に絶縁されて取付けられ、2本のリード
線がステンレス管の根元から引き出されている。また、
ステンレス管は、先端の高さを一致させている。
【0020】一方、蒸発槽34の底面には、上面が例え
ばステンレス板で覆われた面状加湿ヒータ50がリング
状の耐熱密封材即ちシリコンゴムを挟んで気密的に取付
られる。この加湿ヒータ50及び水位センサ素子48の
下側には、加湿ヒータ50及び水位センサ素子48等へ
の配線を敷設するための耐水性の空間51が設けられ
る。
【0021】まず、蒸発槽34の上部に直立筒38を載
せた時には、直立筒38のリング状の突起52が調和槽
26の開口28に連通した領域以外の蒸発槽上部を塞
ぎ、次にカセットタンク32を逆さに引出箱36に載せ
た時に、直立筒38と協働してカセットタンク内の水を
蒸発槽34に供給する密閉チャンネル又は水路46を形
成する。
【0022】また、加湿ヒータ50は、コネクタ54を
経て、本体12に設けられた電源部56に耐水的に接続
される。このコネクタ54は、加湿槽30に緩く取付ら
れる複数のプラグ58と、本体12に緩く取付られる複
数のジャック60とを備える。
【0023】図4は、2つのサーミスタを用いた水位セ
ンサ素子48の検出回路の一例を示している。図4にお
いて、サーミスタTH1は、一端が接地され、他端が抵
抗R1を経て電圧ライン+Vcおよび増幅器A1の反転
入力端に接続される。
【0024】一方、サーミスタTH2は、一端が接地さ
れ、他端が抵抗R2を経て電圧ライン+Vc(通常5ボ
ルト)および増幅器A1の非反転入力端に接続される。
従って、サーミスタTH1及びTH2と、抵抗R1及び
R2とはブリッジ回路49を構成し、図示していないが
増幅器A1の反転入力端及び出力端間には、例えば10
倍等の利得設定用の抵抗が接続されている。
【0025】増幅器A1出力は、例えば比較器C1・比
較器C2の非反転入力端にそれぞれ接続される。電圧ラ
イン+Vc及び接地間に3つの抵抗R3〜R5が直列接
続されて、上側の接続点に比較器C2の反転入力端が下
側の接続点に比較器C1の反転入力端が接続される。こ
れら2つの比較器C1及びC2は、ウインドウ型比較器
を構成して、増幅器A1出力によって段階的に作動す
る。用途によっていずれかの比較器C1又はC2を省い
てもよい。
【0026】サーミスタTH1及びTH2は、同じ温度
特性を持つように補正されるが、例えば25度Cにおい
て、サーミスタTH1が300Ω、サーミスタTH2が
1kΩの抵抗値を持つように選択される。従って、抵抗
R1の値は300Ω、抵抗R2の値が1kΩに選択さ
れ、サーミスタTH1がサーミスタTH2より発熱する
ように設定されている。
【0027】動作において、2つのサーミスタ部分を含
むステンレス管の先端が水中に沈んでいる時には、サー
ミスタTH1の発熱量が水中に伝熱してサーミスタTH
1およびサーミスタTH2の温度が水温と略同一とな
り、ブリッジ回路49は平衡状態になっている。従っ
て、水位を示す信号は例えばL信号である。水面が1ミ
リメートル下がって、ステンレス管の先端が水面から出
た時には、サーミスタTH1の発熱量が空気中に伝熱し
にくく、サーミスタTH1の温度がサーミスタTH2の
温度より上昇し、サーミスタTH1の抵抗値がサーミス
タTH2のそれより低下し、ブリッジ回路49は非平衡
状態になり、これが比較器C1又はC2によって検出さ
れて、割り込み信号となるHの水位信号を出力する。ま
た、図示していないが増幅器A1の出力端と非反転入力
端間に抵抗を接続してコンパレータとしてA1を機能さ
せ、ブリッジ回路49の平衡及び非平衡状態を検出して
割り込み信号となる水位信号を出力してもよい。
【0028】本発明においては、発熱中のサーミスタの
水中又は空気中の抵抗値の変化率の相違によって水位セ
ンサを構成したものである。従って、正の抵抗−温度特
性を有するポジスタを使用することも可能である。サー
ミスタは、通常負の抵抗−温度特性を有するものを指す
が、ポジスタも正の抵抗−温度特性を有するサーミスタ
として定義されている。
【0029】また、1本のサーミスタによる水位センサ
も可能である。この場合、図5に示すようにサーミスタ
TH1に流れる電流を切り替える手段とAD変換機能を
含むコンピュータシステムにおいて、例えば割り込みカ
ウンタの指令で1分間又は3分間毎にサーミスタTH1
に流れる電流をスイッチS1によって切り替えサーミス
タが加熱している時の電圧及びサーミスタTH1が加熱
していない時の電圧をAD変換器91によってAD変換
して、レジスタ又はメモリ93に記憶する。一方理論値
と実験データから導き出された水位の有無データはレジ
スタ又はメモリ95に記録されていてコンピュータによ
って計測データと理論値及び実験データが比較されデー
タが一致した時に、水位が設定値以下に下がったことが
検出できる。
【0030】勿論、レジスタ又はメモリ93には所定の
時間間隔で常に計測データが書き込まれる、ソフト的に
構成されるようにプログラムさせた比較器によって理論
値及び実験データと常に比較している。従って、水位セ
ンサ素子48が水位の下限値を検出して、水の追加を要
請する警報を表示又は発音させると共に加湿ヒータ50
の給電を遮断することができる。
【0031】
【発明の効果】本発明においては、サーミスタを水位セ
ンサとして用いたので、機械的可動手段の劣化による誤
作動が全くなく、即ち経年変化が殆どなく高信頼性の例
えば1ミリメートル以下の分解能を持つ水位センサを提
供することができる。
【0032】また、保育器は、通常コンピュータ制御さ
れているので、1つのサーミスタを用いて関連のソフト
をPROMに焼き付けるだけで従来型の保育器でも対応
できるので、安価に容易に上記の性能を改造機種でも得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による保育器の概略斜視図で
ある。
【図2】本発明による保育器の本体内及び水位センサ素
子を有する収納状態の加湿槽を示す部分破断側面図であ
る。
【図3】本発明による加湿槽の斜視図である。
【図4】図2の水位センサ素子を用いた検出回路の一実
施例の回路図である。
【図5】図2の水位センサ素子を用いた検出回路の第2
実施例の回路図である。
【符号の説明】
12 本体 30 加湿槽 48 水位センサ素子 49 ブリッジ回路 TH1 サーミスタ TH2 サーミスタ 93 レジスタ又はメモリ 95 レジスタ又はメモリ −#−
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大友 敏夫 埼玉県浦和市道場2丁目2番1号 アトム メディカル株式会社浦和工場内 (72)発明者 松原 一雄 東京都文京区本郷3丁目18番15号 アトム メディカル株式会社内 Fターム(参考) 3L055 AA10 DA03 3L060 AA08 CC19 4C341 KK03 KL03

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】本体内に収容される加湿槽を有する保育器
    において、 前記加湿槽は、水位センサ素子としてサーミスタを用い
    たことを特徴とする保育器。
  2. 【請求項2】前記加湿槽は、底の浅い蒸発槽を含み、前
    記水位センサ素子がこの蒸発槽に関連する水位の下限値
    を検出することを特徴とする請求項1記載の保育器。
  3. 【請求項3】前記サーミスタは、ブリッジ回路の少なく
    とも1辺に有する請求項1又は2に記載の保育器。
  4. 【請求項4】前記ブリッジ回路は、2辺にサーミスタを
    有し、前記2つのサーミスタは、異なる電流で平衡させ
    ると共に一方のサーミスタを他方のサーミスタより発熱
    させることを特徴とする請求項3に記載の保育器。
  5. 【請求項5】発熱される前記サーミスタと、前記サーミ
    スタの抵抗値の変化率を所定期間毎に検出する手段と、
    この変化率を所定値と比較する手段とを備える請求項1
    又は2に記載の保育器。
JP25363599A 1999-09-07 1999-09-07 保育器 Pending JP2001070366A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008025899A (ja) * 2006-07-20 2008-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 加湿機能付空気清浄機
US7335157B2 (en) 2001-11-15 2008-02-26 Draeger Medical Systems, Inc. Humidifier module
JP2014158649A (ja) * 2013-01-24 2014-09-04 Panasonic Corp 液体微細化装置とそれを用いたサウナ装置
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