JP2004226242A - Water detector - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性の水の有無を検知する水検知装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の水検知装置は、2本の電極に交流の電圧を印加し、流れる電流を検知することで水の有無を検知するものがある(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。このような水検知装置は、温水暖房ボイラーによく使用される。温水暖房ボイラーは、寒冷地で家全体を暖房するセントラルヒーティングの熱源機として用いられてきた。温水暖房ボイラーで温水を作り、その温水を各部屋の放熱器に循環させることで暖房を行うものである。このようなシステムにおいてボイラーの空焚きを防止するために、循環水の有無を検知する必要があり、水検知装置を設けていた。
【0003】
【特許文献1】
特公平2−8247号公報
【特許文献2】
特開平4−125233号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の水検知装置では、交流印加により電極の腐蝕は防止されるものの、水の電気分解による酸素ガス、水素ガスの発生は避けられなかった。水が電気分解されガスが発生すると、その分、循環水の補充が必要であった。
【0005】
本発明は上記課題を解決するもので、電極の腐蝕を防止しつつ、水の電気分解を極めて少量に抑制できる水検知装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、水中に設けた2本の電極と、前記2本の電極間に交互に正負の電圧を印加するための正パルス発生手段と、負パルス発生手段と、前記2本の電極間に流れる電流を検知する導通検知手段と、前記正パルス発生手段と前記負パルス発生手段とを間欠的に交互に駆動するタイマー手段で構成したものである。
【0007】
上記発明によれば、タイマー手段により、正パルス発生手段と負パルス発生手段の駆動を交互に行っているので、電位のかたよりが無く、電極の腐蝕を防止できる。また、前記タイマー手段により、正パルス発生手段と負パルス発生手段を間欠的に駆動しているので、連続的に駆動する場合に比べて、電極に流す電流を削減でき、水の電気分解の量を抑えることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
請求項1に記載の発明は、水中に設けた2本の電極と、前記2本の電極間に交互に正負の電圧を印加するための正パルス発生手段と、負パルス発生手段と、前記2本の電極間に流れる電流を検知する導通検知手段と、前記正パルス発生手段と前記負パルス発生手段とを間欠的に交互に駆動するタイマー手段で構成したものである。
【0009】
そして、タイマー手段により、正パルス発生手段と負パルス発生手段の駆動を交互に行っているので、電位のかたよりが無く、電極の腐蝕を防止できる。また、タイマー手段により、正パルス発生手段と負パルス発生手段を間欠的に駆動しているので、連続的に駆動する場合に比べて、電極に流す電流を削減でき、水の電気分解の量を抑えることができる。
【0010】
請求項2に記載の発明は、導通検知手段は、タイマー手段と同期したタイミングで検知を行うよう構成したものである。
【0011】
そして、導通検知手段で水の導通を検知できるのは電極に電流を流している期間だけである。しかしながら、タイマー手段で、正パルス発生手段または負パルス発生手段を駆動する時間と、駆動停止する時間を設定しているが、駆動停止する時間の比率を高くすればするほど、電極に流す単位時間当たりの電流を削減できる。したがって、水の電気分解の量を抑えるために、電極に電流を流す期間を短くすると、導通検知手段の検知結果電圧をコンデンサなどにより保持するのが困難になる。
【0012】
しかし、タイマー手段で正パルス発生手段または負パルス発生手段を駆動するタイミングに合わせて、導通検知手段で水の導通を検知すれば、駆動停止時間を長く設定しても、導通検知手段の検知結果電圧をコンデンサなどにより保持することなく、水の導通検知することができる。
【0013】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明する。図1は水検知装置の回路ブロック図、図2は詳細な回路図、図3は各部の電圧波形を示した図である。
【0014】
まず、図1において、1と2は電極、3は電極1に正のパルス電圧を印加するための正パルス発生手段、4は電極1に負のパルス電圧を印加するための負パルス発生手段、6は電極1と電極2間の導通を検知する導通検知手段、7は正パルス発生手段3と負パルス発生手段4の駆動と停止の時間を設定するタイマー手段、8は制御部である。続いて、具体的な回路図である図2において、1と2は電極、9と10はトランジスタで、前記トランジスタ9と10は正パルス発生手段3の構成要素となっている。11はトランジスタで、負パルス発生手段4の構成要素となっている。12はコンデンサで、直流から交流を作るために設けている。13と14はトランジスタである。15は抵抗で、前記トランジスタ13のエミッタ−ベース間に接続される。16は抵抗で、一端はトランジスタ13のベースに、他端は電極1に接続される。トランジスタ13と14、抵抗15と16は、導通検知手段6の構成要素となっている。17はマイクロコンピュータ(以下、マイコンと省略する)で、トランジスタ9と11の駆動、停止を行い、タイマー手段7の機能と、制御部8の機能を併せ持つ。18と19はマイコン17の出力、20はコンデンサ12の電極1側の電圧測定端子、21はマイコン17の入力端子である。22はダイオードで、トランジスタ13のベースにアノードを接続し、トランジスタ13のエミッタにカソードを接続している。
【0015】
このように構成された水検知回路を図3の電圧波形図を用いて、その動作を説明する。図3において、aは出力18の電圧波形で、正パルス発生手段3に対する駆動波形を示す。bは出力19の電圧波形で、負パルス発生手段4に対する駆動波形を示す。出力18と19は0.5秒ごとに交互に出力されている。また、正パルス発生手段3と負パルス発生手段4の駆動時間は、0.05秒となっている。
【0016】
まず、図3のaのように、出力18にH電圧が出力されると、トランジスタ9がオンし、続いてトランジスタ10がオンする。コンデンサ12の+極が、Vcc電圧(例えば5V)に引き上げられる。よって、コンデンサ12の−極もVcc電圧まで引き上げられる。コンデンサ12の−極は、電圧測定端子20と同じである。この時の電圧波形は、図3のcである。電圧測定端子20の電圧が高いとき、電極1と電極2の間に水が存在すると、電圧測定端子20から抵抗15、抵抗16を経由して、電極2へ電流が流れる。抵抗15を流れる電流で電圧降下が発生し、トランジスタ13のベース−エミッタ間電圧が約0.6V程度になると、トランジスタ13がオンする。続いて、トランジスタ14もオンし、マイコン17の入力端子21はL電圧となる。図3のdが入力端子21の電圧波形である。出力端子18がオンした直後に入力端子21の状態を検知し、L電圧であれば、電極1と電極2間の導通があると判断できる。このタイミングで、入力端子21がH電圧で有れば、導通無しと判断できる。出力端子18がオフする直前では、コンデンサ12に充電ができているので、コンデンサ12の+極は、Vcc電圧に上昇している。また、−極はGNDレベルになっている。
【0017】
次に、出力端子19がオンしたときは、トランジスタ11がオンし、コンデンサ12の+極は、GNDレベルになる。コンデンサ12にはVcc電圧が充電されていたので、+極がGNDレベルになると、コンデンサ12の−極は、−Vccレベルに引き下げられる。このようにして、負パルスが発生される。この時は、電極2から電極1に向かって電流が流れる。その電流は、抵抗16、ダイオード22を経由して、コンデンサ12の−極に流れ込み、コンデンサ12を放電させる。この負パルスを発生しているときには、トランジスタ13はオンしないので、導通検知は行われない。
【0018】
以上のように、電極1に対して、正パルス発生手段3と負パルス発生手段4を交互に駆動することにより、交流電圧を電極1に印加することができ、電位のかたよりがなく、電極を腐蝕させることがない。また、正パルス発生手段3と負パルス発生手段4の駆動の間に、停止期間を設け、間欠的に駆動することにより、電極1と電極2の間に流す単位時間当たりの電流を削減することができる。本実施例では正パルス発生手段3の駆動時間が0.05秒で、次に負パルス発生手段4を駆動するまでの停止期間が0.45秒である。よって、停止期間がない従来例よりも、10分の1に電流を減らすことができ、水の電気分解の量も10分の1に低減できる。
【0019】
なお、タイマー手段7は、マイコン17で構成したが、ディスクリート部品で構成してもよいことはい言うまでもない。
【0020】
なお、本実施例では、正パルス発生手段3と負パルス発生手段4の駆動間隔を0.5秒としたが、間隔を伸ばせば伸ばすほど、電極1と電極2間に流れる単位時間当たりの電流を低減でき、水の電気分解量を低減できる。
【0021】
なお、電極2は、水を入れるタンクで兼用してもよい。
【0022】
なお、図2の回路図上で示したVccは、電極1に印加する最大電圧を考慮して設定すればよい。
【0023】
なお、本実施例では、マイコン17を使用し、導通検知手段6の検知タイミングを、タイマー手段7と同期したタイミングで検知している。しかしながら、トランジスタ14のコレクタ−エミッタ間に静電容量の大きなコンデンサを接続し、トランジスタ14のコレクタに接続されている抵抗の抵抗値を大きくすることにより、前記コンデンサへの充電時定数が大きくなり、検知タイミングを同期させる必要はなくなる。例えば、コンデンサの静電容量を100μF、抵抗の抵抗値を100kΩとすれば、トランジスタ14がオンして、コンデンサの放電が行われた後、トランジスタ14がオフして、コンデンサの充電が始まり、次のトランジスタ14のオンまでの1秒間に充電される電圧は、約0.5Vであり、マイコンのL電圧の判定範囲である。このように、導通検知手段のタイミングを同期させなくてもよいが、同期させることにより、コンデンサなどを設ける必要がなく、安価に構成できる。また、同期させることにより、正パルス発生手段3と負パルス発生手段4の駆動間隔を自由に設定することができる。例えば、間隔を1時間であるとか、1日であるとか長時間に設定することができ、水の電気分解を極めて少量に抑制することもできる。
【0024】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、電極に印加される電位のかたよりがなく、電極の腐蝕を防止できる。また、単位時間に流れる電流を低減できるので、水の電気分解を極めて少量に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における水検知装置の回路ブロック図
【図2】同装置における水検知回路の回路図
【図3】同装置における水検知回路の電圧波形図
【符号の説明】
1 電極
2 電極
3 正パルス発生手段
4 負パルス発生手段
6 導通検知手段
7 タイマー手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a water detection device that detects the presence or absence of conductive water.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Some conventional water detection devices detect the presence or absence of water by applying an AC voltage to two electrodes and detecting a flowing current (for example, see
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 2-8247 [Patent Document 2]
JP-A-4-125233
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional water detecting device, although the electrode is prevented from being corroded by applying an alternating current, generation of oxygen gas and hydrogen gas due to electrolysis of water cannot be avoided. When water was electrolyzed to generate gas, circulating water had to be refilled accordingly.
[0005]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a water detection device capable of suppressing the electrolysis of water to a very small amount while preventing corrosion of an electrode.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides two electrodes provided in water, a positive pulse generating means for alternately applying a positive and negative voltage between the two electrodes, a negative pulse generating means, It comprises a conduction detecting means for detecting a current flowing between two electrodes, and a timer means for intermittently driving the positive pulse generating means and the negative pulse generating means alternately.
[0007]
According to the invention, since the positive pulse generating means and the negative pulse generating means are alternately driven by the timer means, there is no bias in the potential and the electrode can be prevented from being corroded. Further, since the positive pulse generating means and the negative pulse generating means are intermittently driven by the timer means, it is possible to reduce the current flowing through the electrodes and reduce the amount of Can be suppressed.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The invention according to
[0009]
Since the positive pulse generating means and the negative pulse generating means are alternately driven by the timer means, there is no bias in the potential and the electrode can be prevented from being corroded. Also, since the positive pulse generating means and the negative pulse generating means are intermittently driven by the timer means, the current flowing through the electrodes can be reduced compared to the case of continuous driving, and the amount of water electrolysis can be reduced. Can be suppressed.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, the conduction detecting means is configured to perform the detection at a timing synchronized with the timer means.
[0011]
The conduction detection means can detect the conduction of water only during the period when the current is flowing through the electrodes. However, the time for driving the positive pulse generating means or the negative pulse generating means and the time for stopping the driving are set by the timer means. Per unit current can be reduced. Therefore, if the period during which a current is applied to the electrodes is shortened in order to suppress the amount of water electrolysis, it becomes difficult to hold the detection result voltage of the conduction detecting means by a capacitor or the like.
[0012]
However, if the conduction detecting means detects the conduction of water in accordance with the timing of driving the positive pulse generating means or the negative pulse generating means by the timer means, the detection result of the conduction detecting means can be obtained even if the drive stop time is set long. The conduction of water can be detected without holding the voltage by a capacitor or the like.
[0013]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit block diagram of the water detecting device, FIG. 2 is a detailed circuit diagram, and FIG. 3 is a diagram showing voltage waveforms of respective parts.
[0014]
First, in FIG. 1, 1 and 2 are electrodes, 3 is a positive pulse generating means for applying a positive pulse voltage to the
[0015]
The operation of the water detection circuit thus configured will be described with reference to the voltage waveform diagram of FIG. In FIG. 3, a is a voltage waveform of the
[0016]
First, as shown in FIG. 3A, when the H voltage is output to the
[0017]
Next, when the
[0018]
As described above, by alternately driving the positive pulse generating means 3 and the negative pulse generating means 4 with respect to the
[0019]
Although the timer means 7 is constituted by the
[0020]
In the present embodiment, the driving interval between the positive pulse generating means 3 and the negative pulse generating means 4 is set to 0.5 seconds. However, the longer the interval is, the more the current flowing between the
[0021]
In addition, the
[0022]
Vcc shown in the circuit diagram of FIG. 2 may be set in consideration of the maximum voltage applied to the
[0023]
In this embodiment, the
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the electrode from being corroded, without depending on the potential applied to the electrode. Further, since the current flowing per unit time can be reduced, the electrolysis of water can be suppressed to a very small amount.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit block diagram of a water detection device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram of a water detection circuit in the device. FIG. 3 is a voltage waveform diagram of a water detection circuit in the device.
1
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003014579A JP2004226242A (en) | 2003-01-23 | 2003-01-23 | Water detector |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|
JP2004226242A true JP2004226242A (en) | 2004-08-12 |
Family
ID=32902589
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JP2003014579A Pending JP2004226242A (en) | 2003-01-23 | 2003-01-23 | Water detector |
Country Status (1)
Country | Link |
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-
2003
- 2003-01-23 JP JP2003014579A patent/JP2004226242A/en active Pending
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