JP2005083960A - 湿度検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】湿度センサの感湿部に加熱クリーニング処理を施すことなく、ウエットな雰囲気の湿度を短時間で適正に検出可能な湿度検出装置を提供する。
【解決手段】吸気口１１ａ及び排気口１１ｂを有するケーシング１１と、ケーシング１１内に設置された湿度センサユニット１２と、ケーシング１１内における湿度センサユニット１２の下流側に設置された吸気ファン１４と、ケーシング１１における湿度センサユニット１２の上流側及び吸気ファン１４の下流側にそれぞれ設置された水蒸気を通す非透水フィルタ１５、１６とを備えており、浴室内の湿度を検出する際は、吸気ファン１４を運転することで、浴室内の空気を、吸気口１１ａからケーシング１１内に吸い込んで排気口１１ｂから排出することにより、湿度センサユニット１２を通過させるようになっている。湿度センサユニット１２は、熱伝導性の低い細い支持部材１３を介して、ケーシング１１に支持されている。
【選択図】 図２

Description

この発明は、雰囲気の湿度を検出する湿度検出装置、特に、浴室等のウエットな雰囲気の湿度を検出するのに適した湿度検出装置に関する。

高分子膜の水分の吸収・放出に伴う誘電率の変化から雰囲気の相対湿度を測定する高分子膜湿度センサや感湿材がセラミック焼結体によって形成されたセラミック湿度センサ等のインピーダンス変化型湿度センサや容量変化型湿度センサは、小型で応答速度が速く、出力を電気信号として取り出すことができるので、電気機器等に広く使用されているが、この種の湿度センサは、感湿部に結露が発生したり、水がかかったりすると、感湿材が溶出し、湿度を適正に測定することができなくなるので、浴室等の結露が発生しやすいウエットな雰囲気の湿度を測定することはできなかった。

このため、近年では、感湿部をヒータ等によって加熱することで、感湿部表面に付着した水を除去し、センサ感度を復帰させるといった結露対策が施された自己加熱クリーニングタイプの湿度センサも開発されており、こういった結露対策が施された湿度センサについては、結露が発生するようなウエットな環境で使用することもできるようになってきている。

特開昭６３−３１６９９号公報

しかしながら、上述したように、湿度センサに結露対策を施すと、感湿部表面の加熱処理によって、応答速度が低下する（例えば、検出誤差が１０％になるまで、５分程度の時間を要するものもある。）といった問題が発生すると共に、感湿部を加熱するためのヒータ等の加熱手段が必要になるので、湿度センサ自体の製品コストが高くなるといった問題もある。

そこで、この発明の課題は、湿度センサの感湿部に加熱クリーニング処理を施すことなく、ウエットな雰囲気の湿度を短時間で適正に検出することができる湿度検出装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、吸気口及び排気口を有する空気流通路と、前記空気流通路内に配設された湿度センサと、室内の空気を、前記吸気口から前記空気流通路内に吸い込んで、前記排気口から排出する吸気ファンと、前記空気流通路における前記湿度センサの上流側に設置された、水蒸気を通す通気性を有する非透水フィルタとを備え、前記湿度センサは、熱伝導性の低い支持部材を介して、前記空気流通路に支持されていることを特徴とする湿度検出装置を提供するものである。

また、請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる発明の湿度検出装置において、前記吸気ファンを、前記湿度センサの下流側に設置するようにしたのである。

また、請求項３にかかる発明は、請求項１または２にかかる発明の湿度検出装置において、前記空気流通路を、前記排気口から前記湿度センサが視認できないようにしたのである。

また、請求項４にかかる発明は、請求項１、２または３にかかる発明の湿度検出装置において、前記空気流通路の排気口を下方側に向かって開放させるか、または、前記空気流通路を、前記排気口に向かって下方側に傾斜させるようにしたのである。

以上のように、請求項１にかかる発明の湿度検出装置では、湿度センサが、熱伝導性の低い支持部材を介して、空気流通路に支持されているので、湿度センサ自体が熱を奪われ難く、室内の空気温度と略同じ温度に保持されることになり、湿度センサの感湿部に結露が発生することがない。

また、この湿度検出装置では、空気流通路における湿度センサの上流側に、水蒸気を通す通気性を有する非透水フィルタが設置されているので、吸気ファンによって室内の空気を空気流通路内に吸入する際、既に結露している水滴等が空気流通路やその付近に存在していたとしても、そういった水滴が非透水フィルタによって遮断され、その下流側に流入することがない。

従って、この湿度検出装置では、湿度センサの感湿部に水が付着することがなく、高価で、しかも、感湿部表面の加熱処理後に応答速度が低下する自己加熱クリーニングタイプの湿度センサを使用しなくても、通常使用されている一般的な湿度センサによって、ウエットな雰囲気の湿度を素早く確実に測定することができる。

また、この湿度検出装置では、吸気ファンによって、室内の空気を、吸気口から空気流通路内に吸い込んで排気口から排出するようになっているので、室内全体の湿度を適正に検出することができるという効果もある。

また、請求項２にかかる発明の湿度検出装置では、湿度センサの下流側に吸気ファンが設置されているので、ファンモータを空気流通路内に設置しなければならない場合であっても、ファンモータの発熱が湿度センサによる湿度の検出精度に影響を与えることがなく、室内の湿度を適正に測定することができる。

また、請求項３にかかる発明の湿度検出装置では、空気流通路内に配設された湿度センサが、排気口から視認できないようになっているので、排気口から空気流通路内に水が進入した場合であっても、進入した水が湿度センサに直接かかることがない。従って、空気流通路における湿度センサの下流側に、水蒸気を通す通気性を有する非透水フィルタを設置する必要がなく、部品点数を低減させることができると共に、空気流通路の圧力損失を小さくすることができるので、能力の小さな吸気ファンを選定することができるという効果が得られる。

また、請求項４にかかる発明の湿度検出装置では、空気流通路の排気口を下方側に向かって開放させるか、または、空気流通路を排気口に向かって下方側に傾斜させるようにしているので、排気口から空気流通路内に水が進入した場合であっても、一旦進入した水が排気口から確実に排出されることになる。

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、浴槽ＢＴを備えた浴室ＢＲ内の概略構成を示している。同図に示すように、浴室ＢＲの壁面Ｗの上部には浴室暖房乾燥機ＢＤが設置されており、天井面Ｓには浴室ＢＲ内の湿度を検出する湿度検出装置１が設置されている。

前記浴室暖房乾燥機ＢＤは、気温の低い冬場や気温の高い夏場に快適に入浴することができるように、浴室ＢＲ内の空気を加熱しながら循環させる暖房運転モードや浴室ＢＲ内の空気を加熱することなく循環させる涼風運転モードを備えていると共に、浴室ＢＲ内におけるかびの発生を抑えるために、浴室ＢＲ内の空気を加熱しながら排気する乾燥運転モードや浴室ＢＲ内の空気を加熱することなく排気する換気運転モード等を備えており、入浴直前や入浴中は、暖房運転モードや涼風運転モードで運転し、入浴後は、乾燥運転モードや換気運転モードに切り換えて運転するようになっている。

また、この浴室暖房乾燥機ＢＤが設置された浴室ＢＲは、乾燥室として利用することができるようになっている。雨の日には、洗濯物を浴室ＢＲ内に干した状態で、浴室暖房乾燥機ＢＤを乾燥運転モードで運転すると、洗濯物が短時間で乾くようになっており、浴室ＢＲの天井面Ｓに設置されている湿度検出装置１によって検出される浴室ＢＲ内の湿度が、予め定められている所定湿度まで低下すると、洗濯物が乾いたものと判断して、浴室暖房乾燥機ＢＤの運転が停止されるようになっている。

前記湿度検出装置１は、図２に示すように、浴室ＢＲ内の空気の流通路となる、吸気口１１ａ及び排気口１１ｂを有する樹脂成形品であるケーシング１１と、このケーシング１１内における長手方向の中央部に設置された湿度センサユニット１２と、ケーシング１１内における湿度センサユニット１２の下流側に設置された吸気ファン１４と、ケーシング１１における湿度センサユニット１２の上流側と吸気ファン１４の下流側とにそれぞれ設置された非透水フィルタ１５、１６とを備えており、浴室ＢＲ内の湿度を検出する際は、吸気ファン１４を運転することによって、浴室ＢＲ内の空気を、吸気口１１ａからケーシング１１内に吸い込んで、排気口１１ｂから排出することにより、湿度センサユニット１２を通過させるようになっている。

前記湿度センサユニット１２は、湿度が変化することに伴って生じるセンサ素子のインピーダンスの変化を電気伝導度の変化としてとらえる抵抗変化型の高分子膜湿度センサ素子と、信号処理回路とを備えており、熱伝導性の低い細い支持部材１３を介して、ケーシング１１に支持されている。

前記非透水フィルタ１５、１６は、水滴よりも小さく、水蒸気の分子よりも大きい多数の微細孔を有する透湿防水シート（例えば、ゴア社製のゴアテックス等）によって形成されており、水蒸気は通すが、水は通さないようになっている。

以上のように、この湿度検出装置１では、湿度センサユニット１２が、熱伝導性の低い支持部材１３を介して、ケーシング１１に支持されているので、湿度センサユニット１２を構成している高分子膜湿度センサ素子が熱を奪われ難く、室内の空気温度と略同じ温度に保持されることになり、高分子膜湿度センサ素子の感湿部（高分子膜）に結露が発生することがない。

また、空気流通路を形成しているケーシング１１における湿度センサユニット１２の上流側に、水蒸気を通すが、水を通さない非透水フィルタ１５が設置されているので、吸気ファン１４によって室内の空気をケーシング１１内に吸入する際、既に結露している水滴等がケーシング１１の吸気口１１ａ付近に付着していたとしても、そういった水滴が、非透水フィルタ１５の下流側に流入することがなく、浴室ＢＲ内の空気（水蒸気）のみが湿度センサユニット１２に到達することになる。しかも、ケーシング１１における吸気ファン１４の下流側には、水蒸気を通すが、水を通さない非透水フィルタ１６が設置されているので、排気口１１ｂから、非透水フィルタ１６の上流側に水が進入することもない。

従って、この湿度検出装置１では、湿度センサユニット１２の高分子膜湿度センサ素子の感湿部に水が付着することがなく、高価で、しかも、感湿部表面の加熱処理後に応答速度が低下する自己加熱クリーニングタイプの湿度センサを使用しなくても、ウエットな浴室ＢＲ内の湿度を素早く確実に測定することができる。

また、この湿度検出装置１では、ケーシング１１における湿度センサユニット１２の下流側に吸気ファン１４が設置されているので、ケーシング１１内に設置されるファンモータ１４ａの発熱が湿度センサユニット１２による湿度の検出精度に影響を与えることがなく、浴室ＢＲ内の湿度を適正に測定することができる。

また、この湿度検出装置１では、浴室ＢＲ内の空気を、吸気ファン１４によって、湿度センサユニット１２に循環供給するようになっているので、浴室ＢＲ内における特定部分の湿度を検出することがなく、浴室ＢＲ内全体の湿度を適正に検出することができるという効果もある。

図３は、湿度検出装置の他の実施形態を示している。この湿度検出装置２も、基本的には、上述した湿度検出装置１と同様の構成を有しているので、同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略し、異なる部分について説明する。

この湿度検出装置２は、同図に示すように、ケーシング２１の排気口２１ｂ側を下方側に屈曲させることによって、排気口２１ｂが下方側に向かって開放されており、ケーシング２１内に配設された湿度センサユニット１２が、排気口２１ｂから視認できないようになっている。

また、この湿度検出装置２では、ケーシング２１における湿度センサユニット１２の上流側（吸気口２１ａ側）には非透水フィルタ１５が設置されているが、ケーシング２１における吸気ファン１４の下流側には非透水フィルタが設置されていない。

以上のように、この湿度検出装置２では、ケーシング２１の排気口２１ｂから湿度センサユニット１２が視認できないようになっているので、排気口２１ｂからケーシング２１内に水が進入した場合であっても、進入した水が湿度センサユニット１２の感湿部に直接かかることがなく、また、ケーシング２１の排気口２１ｂ側が下方側に屈曲しているので、一旦排気口２１ｂからケーシング２１内に進入した水は、排気口２１ｂから確実に排出されることになる。

従って、上述した湿度検出装置１のように、ケーシング２１における湿度センサユニット１２の下流側に非透水フィルタを設置する必要がなく、装置全体の部品点数を低減させることができると共に、省略した非透水フィルタの分だけ、空気流通路の圧力損失を小さくすることができるので、能力の小さな吸気ファン１４を選定することができるという効果が得られる。

なお、この実施形態では、ケーシング２１の排気口２１ｂから湿度センサユニット１２が視認できないように、ケーシング２１の排気口２１ｂ側を下方側に９０度屈曲させて、排気口２１ｂを下方側に向かって開放させる構成を採用しているが、これに限定されるものではなく、例えば、ケーシングの排気口から湿度センサユニットが視認できないように、ケーシングの排気口側を横方向に屈曲させると共に、排気口からケーシング内に進入した水が、排気口から確実に排出されるように、その屈曲部分を排気口に向かって下方側に傾斜させるようにしてもよい。

また、図４に示すように、ケーシング２１の排気口２１ｂから湿度センサユニット１２が視認できないように、ケーシング２１の排気口２１ｂ側をクランク状に屈曲させてもよく、その場合は、排気口２１ｂからケーシング２１内に進入した水が、排気口２１ｂから確実に排出されるように、屈曲させた排気口側の先端部分を排気口２１ｂに向かって下方側に傾斜させておくことが望ましい。

また、上述した各実施形態では、ケーシング２１の排気口２１ｂ側を屈曲させているが、これに限定されるものではなく、空気流通路の圧力損失を考慮すると、Ｒをつけるように湾曲させておくことが望ましい。ただし、排気口から湿度センサユニット１２が視認できないようにしておかなければならないことはいうまでもない。

また、図５に示すように、ケーシング２１の排気口２１ｂ側を屈曲または湾曲させる代わりに、ケーシング２１内の排気口２１ｂ側に、一定間隔を開けて、空気流通路の上半部（または左半部）を遮蔽する第１の遮蔽板２２と、空気流通路の下半部（または右半部）を遮蔽する第２の遮蔽板２３とを設ける構成を採用することも可能であり、その場合は、排気口２１ｂから湿度センサユニット１２を視認することができないように、２枚の遮蔽板２２、２３の先端部同士が上下方向（左右方向）に一部重なり合っている必要があることはいうまでもなく、排気口２１ｂからケーシング２１内に進入した水が、排気口２１ｂから確実に排出されるように、ケーシング２１の排気口２１ｂ側を排気口２１ｂに向かって下方側に傾斜させておくことが望ましい。

また、上述した各実施形態では、湿度センサユニット１２として、抵抗変化型の高分子膜湿度センサを使用しているが、これに限定されるものではなく、静電容量変化型の高分子膜湿度センサやセラミック湿度センサといった、乾湿球型の湿度センサ以外の種々の湿度センサを使用することができる。

また、上述した各実施形態では、独立した湿度検出装置１、２について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、浴室暖房乾燥機ＢＤに組み込むといった具合に、湿度検出信号が出力される種々の電気機器等に組み込むことも可能であり、浴室暖房乾燥機ＢＤに組み込んだ場合は、湿度検出装置の空気流通路や吸気ファンと、浴室暖房乾燥機ＢＤの空気流通路や循環ファンとを共用化させることができるという利点がある。

また、上述した実施形態では、浴室ＢＲ内の湿度を測定する湿度検出装置１、２について説明したが、これに限定されるものではなく、本発明の湿度検出装置は、結露が発生しやすいウエットな雰囲気の湿度を検出する場合に有用であることはいうまでもない。

この発明にかかる湿度検出装置の一実施形態が設置されている浴室を示す概略図である。 同上の湿度検出装置を示す概略構成図である。 他の実施形態である湿度検出装置を示す概略構成図である。 他の実施形態である湿度検出装置を示す概略構成図である。 他の実施形態である湿度検出装置を示す概略構成図である。

符号の説明

１、２ 湿度検出装置
１１、２１ ケーシング（空気流通路）
１１ａ、２１ａ 吸気口
１１ｂ、２１ｂ 排気口
１２ 湿度センサユニット（湿度センサ）
１３ 支持部材
１４ 吸気ファン
１５、１６ 非透水フィルタ
２２、２３ 遮蔽板
ＢＲ 浴室
ＢＤ 浴室暖房乾燥機

Claims (4)

1. 吸気口及び排気口を有する空気流通路と、
   前記空気流通路内に配設された湿度センサと、
   室内の空気を、前記吸気口から前記空気流通路内に吸い込んで、前記排気口から排出する吸気ファンと、
   前記空気流通路における前記湿度センサの上流側に設置された、水蒸気を通す通気性を有する非透水フィルタとを備え、
   前記湿度センサは、熱伝導性の低い支持部材を介して、前記空気流通路に支持されていることを特徴とする湿度検出装置。
2. 前記吸気ファンは、前記湿度センサの下流側に設置されている請求項１に記載の湿度検出装置。
3. 前記空気流通路は、
   前記排気口から前記湿度センサが視認できないようになっている請求項１または２に記載の湿度検出装置。
4. 前記空気流通路は、
   前記排気口が下方側に向かって開放されているか、または、前記排気口に向かって下方側に傾斜している請求項１、２または３に記載の湿度検出装置。

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