JP3355770B2

JP3355770B2 - 結露を予知するための方法及び装置

Info

Publication number: JP3355770B2
Application number: JP04794894A
Authority: JP
Inventors: グシュウンドミッシェル; アンセーパスカル
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1993-02-24
Filing date: 1994-02-23
Publication date: 2002-12-09
Anticipated expiration: 2017-12-09
Also published as: DE69409697D1; EP0613000A1; ATE165447T1; FR2702049B1; MX9401334A; US5568977A; EP0613000B1; FR2702049A1; CA2116403A1; JPH06300721A; DE69409697T2

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、湿気空間との接触表面
における結露を予知するための方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ある表面上での水蒸気の結露即ち凝縮
は、表面の温度低下或いは、空気中にある水蒸気の量の
増大に特に起因していることは知られている。多くの状
況、例えば温室、一般家屋、車両及びその他の領域にお
けるガラス表面において、結露リスクを予め検出できる
ようにすることは、省エネルギー化及び安全性・快適性
の面で有益である。

【０００３】従来、水蒸気が露となり始める時の温度、
即ち露点を検出するための方法及び装置は、種々提案さ
れている。これらの方法及び装置は、湿気測定用或いは
温度測定用センサーに基づき通常検出を行う。例えば、
英国特許公開公報第２０３６３３９Ａには、周期的に冷
却される反射板上に光源及びそこから反射板に照射され
る光を受光する光検出器を配設し、冷却により反射板上
に露が発生したことを受光量或いは受光の強さにより検
出し、その時の温度を温度測定用センサーにて検出す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の装置及び方法では、露の発生を予知する、即ち
結露の発生を予知することができないと共に、常は精度
及び信頼性が必ずしも充分満足できる湿度測定用或いは
温度測定用センサーの検出信号に依存して検出を行うも
のであるため、結露予知に対する信頼性が十分でないと
いう問題があった。それゆえ、本発明は、高い信頼性を
もって簡単に、結露の発生を予知することができるよう
にすることを、その技術的課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した技術的課題を解
決するために講じた本発明の技術的手段は、感応部材を
表面の温度と同等な温度を最初に測るために表面上に配
設し、加熱装置により感応部材上における第１加熱段階
を前記表面が到達する温度よりも高い温度までとさせ、
加熱装置と同じ熱力を有する冷却装置により、感応部材
上における冷却段階を表面上の温度よりも低い温度まで
とさせ、第１加熱段階の継続時間の加熱中の温度上昇に
対する割合と、冷却時間の冷却中の温度低下に対する割
合とを比較し、これら２つの割合の間に著しい相違があ
った時に結露の発生が予知されるようにすることであ
る。

【０００６】また、上記した技術的課題を解決するため
に講じた本発明の他の技術的手段は、湿気空間との接触
表面における結露を予知するための装置を、表面の温度
に相当する温度を測るために該表面上に配設された感応
部材と、該感応部材を適切に加熱及び冷却するための加
熱及び冷却手段と、感応部材の温度を測定するための測
定手段と、感応部材により測定された温度と予め設定さ
れた高い及び低い所定値の夫々とを比較するための第１
比較手段と、感応部材の温度を前記高い所定値に到達さ
せる加熱段階が実行されるように加熱手段を制御すると
共に感応部材の温度を低い所定値に到達させる冷却段階
が実行されるように冷却手段を制御する制御手段と、加
熱段階の継続時間及び冷却段階の継続時間を計測する計
時手段と、加熱段階の継続時間の加熱中の温度上昇に対
する割合と、冷却時間の冷却中の温度低下に対する割合
とを比較し、これら２つの割合の間に著しい相違があっ
た時に結露の発生を予知する第２比較手段とを備えてい
る構成とすることである。

【０００７】

【作用】上記手段によれば、感応部材の温度の絶対値の
変化に依存せず、感応部材のある温度変化の所要時間の
相対変化に依存して、凝縮リスクを同一条件で検出する
ため、温度測定子等の精度によらず、常に信頼性高く、
凝縮即ち結露を予知することができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明に従った湿気空間との接触表面
における結露を予知するための方法及び装置の実施例を
添付図面に基づき、説明する。図１に本発明に従った検
出装置及び検出方法に用いる装置の第１実施例の概略構
成図を示す。図１において、湿気空間中に位置される表
面１の上には、非常に高い熱伝導率を有する材料、たと
えば、銅等からなる感応部材２が、例えば熱伝導性のあ
る接着剤２ａによって強固に接着固定されている。

【０００９】感応部材２の内部には、感応部材２の温度
に対応する電気信号を発する温度センサー３が埋設され
ている。この温度センサー３の電気信号は、電気回路５
０に送られる。感応部材２の両側には、夫々熱伝導体
６、７を介して感応部材２に熱エネルギーを取りかわす
ことができる低温源４と高温源５（夫々１ｗ以下の出力
を有する）がある。熱伝導体６、７は、本実施例におい
ては、低温源４及び高温源５に夫々回転可能に取り付け
られており、回転に応じて夫々低温源４及び高温源５に
接触可能となっている。図３においては、熱伝導体６は
感応部材２に接触し、熱エネルギーを感応部材２と低温
源４間で運ぶ働きをしている。尚、低温源４及び高温源
５の駆動、熱伝導体６、７の回転駆動は、電気回路５０
により制御される。尚、本発明においては、表面１は感
応部材２よりも大きな熱時間定数をもつ方が望ましい。
感応部材２に付与される異なる温度サイクルは、表面１
の温度をわずかに変えるので、もしも上記関係がない
と、感応部材２の近辺の表面１の部分は、感応部材２の
熱振幅と同じ大きさの熱振幅を繰り返す。

【００１０】低温源４及び高温源５は、夫々隔離ボック
ス８、９内に収容されている。該隔離ボックス８、９
は、一方で低温源４と高温源５間の熱伝達を防止し、他
方で表面１とこれら低温源４及び高温源５との間の熱伝
達を防止している。

【００１１】図２及び図３に感応部材２の温度と時間と
の関係を示す。図２乃至図３において、表面１の温度
（Tinit ）値は、温度センサー３からの電気信号に応じ
て電気回路５０に読み取られた感応部材２の初期温度を
示し、これは結露即ち凝縮リスクの検出を望まれる表面
１上の温度に相当する。この初期温度（Tinit ）にΔＴ
を加減することにより、温度変化の最高値及び最低値が
予め設定されている。ここで、最高値及び最低値の間で
大きな温度差を選択すると、表面上の凝縮リスクを早く
検出することができ、これに反して小さな温度差が選択
されると、表面上の凝縮リスクは結露が表面上に実際に
起こる寸前に検出される。第１加熱段階は、ｔ０の期間
延びており、温度サイクルはｔ１の期間延びる冷却段階
と、ｔ２の期間延びている休息段階により遮断される第
２加熱段階とを含んでいる。第１加熱段階での温度上昇
は、ΔＴで、冷却段階での温度低下は２ΔＴである。し
たがって、冷却中に結露が発生していない状況を示す図
２において、冷却時間ｔ１は、第１加熱段階の継続時間
ｔ０のほぼ２倍である。

【００１２】他方、図３には、結露即ち凝縮段階に対応
している温度段階が示されている。本発明においては直
接測定できないこの温度段階は、冷却時間ｔ’１が加熱
時間ｔ０の２倍に比べてδｔの差を示すことにより、示
される。ここで、図３において、（O ，Tinit(表面の温
度) ）、（t'O ，Tinit(表面の温度) ＋ΔＴ）及び（t'
O ＋t'1 ，Tinit(表面の温度) −ΔＴ）の点を夫々Ａ、
Ｂ、Ｃとすると、本実施例によれば、直線ＡＢの勾配の
絶対値と直線ＢＣの勾配の絶対値が比較される。第１加
熱段階に係わる割合と冷却段階に係わる割合の相違は、
冷却中に感応部材２上に結露があることを示し、実際
に、与えられる温度差の間での冷却及びある量の蒸気の
結露に必要とされるエネルギーは、相変化なしでの同じ
温度差における加熱に要求されるエネルギーよりも大き
い。しかしながら、加熱及び冷却手段（低温源４及び高
温源５）は、同じ熱力を有するので、このエネルギー差
は、加熱段階と冷却段階の時間差により表される。たと
え、休息段階ｔ２が図２及び図３の第２加熱段階中にあ
っても、休息段階は定期的にのみ現れる。この休息段階
を除けば、第２加熱段階の継続時間は冷却段階の継続時
間と同じである。したがって、休息段階を除く各サイク
ルは夫々２ｔ１、２ｔ’１に同等の継続時間を有し、本
発明によれば、サイクルの総継続時間（休息段階を除
く）の１／４とｔ０を比較することも可能である。

【００１３】次に図４のフローチャートに従って、上記
した実施例の作用を説明する。ステップ１０にて、低温
源４及び高温源５が駆動された後、凝縮現象の出現の前
にその前兆を検出するための、ΔＴの値がステップ１１
にて初期化される。次にステップ１２にてセンサー３か
らの電気信号に応じて感応部材２の温度Ｔが読み取ら
れ、ステップ１３にてこの温度Ｔが Tinit（表面の温
度）として記憶される。ステップ１４では、計時手段で
あるタイマーが初期化された後、スタートされ、次のス
テップ１５にて熱伝導体７が図１において反時計方向に
回転駆動され、感応部材２に接触し、それにより熱伝導
体７を介して感応部材２が高温源５により加熱される。
次にステップ１６及び１７に進み、温度センサー３から
の電気信号に応じて感応部材２の温度Ｔが読み取られ、
この温度Ｔと Tinit（表面の温度）＋ΔＴとが比較さ
れ、Ｔ＞ Tinit（表面の温度）＋ΔＴの時には次のステ
ップ１８に進むが、そうでない時にはＴ＞ Tinit（表面
の温度）＋ΔＴとなるまで、ステップ１６及び１７が繰
り返される。ステップ１７の比較結果が、Ｔ＞ Tinit
（表面の温度）＋ΔＴであると、ステップ１８にて熱伝
導体７が図１に示される位置まで時計方向に回転駆動さ
れ、感応部材２が加熱が停止される。次るステップ１９
にて、この時のタイマーの時間ｔが計時され、ステップ
２０にて時間ｔが第１加熱段階の継続時間ｔ０として記
憶される。そして、ステップ２１にてタイマーがリセッ
トされ、ステップ２２に進む。ステップ２２では、熱伝
導体６が図１において時計方向に回転駆動され、感応部
材２に接触し（図１の状態）、それにより熱伝導体６を
介して感応部材２が低温源４により冷却される。次にス
テップ２３及び２４に進み、温度センサー３からの電気
信号に応じて感応部材２の温度Ｔが読み取られ、この温
度Ｔと Tinit（表面の温度）−ΔＴとが比較され、Ｔ＜
Tinit（表面の温度）−ΔＴの時には次のスッテプ２５
に進むが、そうでない時にはＴ＜ Tinit（表面の温度）
＋ΔＴとなるまで、ステップ２３及び２４が繰り返され
る。ステップ２４の比較結果が、Ｔ＜ Tinit（表面の温
度）＋ΔＴであると、ステップ２５にて熱伝導体６が感
応部材２から離間するように図１において反時計方向に
回転駆動され、感応部材２の冷却が停止される。次にス
テップ２６にて、この時のタイマーの時間ｔが計時さ
れ、ステップ２７にて時間ｔが冷却段階の継続時間ｔ１
として記憶される。そして、ステップ２８にて冷却継続
時間ｔ１と第１加熱継続時間ｔ０の２倍の時間との差の
絶対値｜ｔ１−２ｔ０｜が定数εと比較される。ここ
で、εは冷却継続時間ｔ１と第１加熱継続時間ｔ０の２
倍の時間が均等と見られる許容誤差である。冷却継続時
間ｔ１と第１加熱継続時間ｔ０の２倍の時間との差の絶
対値が定数εよりも大きい場合には、ステップ２９に進
み、図示しない警告手段に凝縮リスクがあることを伝え
るべく電気信号を発する。冷却継続時間ｔ１と第１加熱
継続時間ｔ０の２倍の時間との差の絶対値が定数εより
も小さい場合には、ステップ３０に進み、熱伝導体７が
図１において反時計方向に回転駆動され、感応部材２に
接触し、それにより熱伝導体７を介して感応部材２が高
温源５により加熱される（第２加熱段階）。次にステッ
プ３１及び３２に進み、温度センサー３からの電気信号
に応じて感応部材２の温度Ｔが読み取られ、この温度Ｔ
と Tinit（表面の温度）とが比較され、Ｔ＞ Tinit（表
面の温度）の時に次のステップ３３に進むが、そうでな
い時にはＴ＞ Tinit（表面の温度）となるまで、ステッ
プ３１及び３２が繰り返される。ステップ３２の比較結
果が、Ｔ＞ Tinit（表面の温度）であると、ステップ３
３にて熱伝導体７が図１に示される位置まで時計方向に
回転駆動され、感応部材２の加熱が停止されると同時
に、タイマーがリセット及びスタートされる。そして、
ステップ３４にて休息段階が実行されて、休息継続時間
ｔ２の間待機され、感応部材２及び表面１の温度が周囲
の状況に従う安定した温度に復帰される。ｔ２の時間経
過後、ステップ１２へ戻り、ステップ１２以降のステッ
プが繰り返される。尚、有利には、休息継続時間ｔ２
は、感応部材２の時定数の５倍にほぼ等しい。以上のよ
うに、本実施例においては、温度センサーの精度に依存
せずに凝縮リスクを検出することができる。

【００１４】図５及び図１０に本発明に従った検出装置
及び検出方法に用いる装置の第２実施例の概略構成図を
示す。この実施例においては、上記した第１実施例にお
ける感応部材２、温度センサー３、低温源４及び高温源
５がペルチェ効果群３５により置き換えられている。ペ
ルチェ効果群３５には、その作動に必要な電流Ｉが電気
回路３６により、供給されるようになっている。ペルチ
ェ効果群３５は、２つの半導体部材３７、３８を有し、
該部材３７、３８は夫々Ｎ、Ｐに形成されており、電極
３９ｃにより直列に接続されている。即ち、図５、図１
０において、半導体部材３７、３８の夫々下端には、独
立した一対の電極３９ａ、３９ｂが固定され、夫々上端
には共通の電極３９ｃが固定されている。上端の電極３
９ｃは、支持板４０に、又下端の各電極３９は支持板４
１に固定されており、これにより、半導体部材３７、３
８は安定して支持されている。尚、下端の独立した電極
３９ａ、３９ｂには夫々電気回路３６からの電気導線が
接続されている。即ち、電極３９ａ、３９ｂが、ペルチ
ェ効果群３５の端子である。上記構成から成るペルチェ
効果群３５は、湿気空間中にある表面１上に支持板４１
を熱伝導性を有する接着剤２ａにより強固に固定されて
いる。図５において、電流Ｉを電極３９ａ→半導体部材
３８→共通の電極３９ｃ→半導体部材３７→電極３９ｂ
の方向に供給すると、本発明における感応部材として用
いられる上方支持板４０が矢印４２で示す熱移動（上方
支持板４０から下方支持板４１へ移動する）により冷却
される。逆に、図１０に示すように、電流Ｉを電極３９
ｂ→半導体部材３７→共通の電極３９ｃ→半導体部材３
８→電極３９ａの方向に供給すると、矢印４３で示すよ
うに、下方支持板４１から上方支持板４０への熱移動が
生じる。このように、電気回路３６は、上方支持板４０
の温度と表面１の温度との差と所定の温度差の比較に応
じ、ペルチェ効果群３５への供給電流の方向を転換す
る。

【００１５】図６に温度サイクルにおける上方支持板４
０の温度変化（実線）と表面１の温度変化（─点鎖線）
を示す。尚、ペルチェ効果群３５の上方支持板４０の温
度変化は、同効果群３５の端子電圧であって、図７及び
図８に従い後述するように、電圧中の抵抗成分を減じた
電圧を測定することによって、温度を直接測定すること
なく、求められる。

【００１６】本実施例によれば、第１加熱段階の継続時
間が測定され、この継続時間が冷却段階及び第２加熱段
階を含むサイクルの総継続時間の１／４と比較される。
そして、１／４総継続時間が第１加熱段階の継続時間よ
りも長くなるまで、サイクルを繰り返される。この場
合、冷却中における凝縮並びに、加熱中における蒸発が
考慮に入れられるので、感応度がより良いと言える。ま
た、第１加熱段階の継続時間の測定は、一度のみ行わ
れ、その後に続くサイクルに用いられる。熱振幅の大き
さは、ほぼ２ΔＴである。本実施例においては、絶対温
度は測定されることはなく、感応部材として利用される
上方支持板４０と表面１との間の温度差のみが測定され
る。ペルチェ効果群３５は、上記測定をその端子におけ
る電圧信号から連続して実行するのに役立つ。第１加熱
段階において、電流Ｉは図１０に示すようにペルチェ効
果群３５を循環し、表面１に冷却される間、上方支持板
４０は加熱される。表面１と上方支持板４０間の熱時間
定数の重要な相違を考慮すると、上方支持板４０は、表
面１がTinit（表面の温度）−τ１の温度に到達する
間、 Tinit（表面の温度）＋ΔＴ−τ１に到達する。
尚、τ１はΔＴに比較し、非常に小さな値である。ペル
チェ効果群３５の端子３９ａ、３９ｂにおける電圧は、
上方支持板４０の絶対温度を測定することを許容せず、
上方支持板４０と表面１の温度差がΔＴと均等であるこ
とを検出することを許容する。第１加熱段階の継続時間
ｔ０は、記憶される。そして、上方支持板４０を冷却す
るために電流Ｉの方向が逆転され、これにより、表面１
はわずかにτ２だけ加熱される。尚、τ２はΔＴに比較
し、非常に小さな値である。ペルチェ効果群３５の端子
における電圧は、上方支持板４０と表面１の温度差が再
びΔＴに到達する。言い換えれば、表面１の温度が−τ
１＋τ２と均等である時に上方支持板４０の温度が Tin
it（表面の温度）−ΔＴ−τ１＋τ２に均等である時の
時間を検出することを許容している。冷却段階の後、上
方支持板４０の温度を Tinit（表面の温度）−ΔＴ−τ
１＋τ２−τ３に戻されるように、第２加熱段階が上方
支持板４０に実行される。これにより、表面１は Tinit
（表面の温度）−τ１＋τ２−τ３の温度に戻される。
尚、τ３はΔＴに比較し、非常に小さな値である。した
がって、本発明においては、装置の温度の乱調を示す−
τ１＋τ２−τ３は望ましくは可能な限り小さく設定さ
れている。冷却段階と第２加熱段階とから成るサイクル
の総継続時間ｔは、上記した第１実施例と同様に、凝縮
リスクの有無を判定するために、第１加熱段階の継続時
間ｔ０の４倍の時間と比較される。

【００１７】図６においては、相変化もなく且つ、総継
続時間ｔがほぼ４ｔ０と同等である２つのサイクルが示
され、また相変化があり且つ、相継続時間ｔ’が４ｔ０
よりも長い１つのサイクルが示されている。もしも凝縮
リスクがないならば、新しいサイクルが連続して実行さ
れ、その総継続時間が同じ第１加熱段階の継続時間ｔ０
の４倍と比較される。ある一定の周期毎、例えば３０周
期毎に、サイクルは、温度の乱調を除去するために、周
囲の状況に従う安定した温度に表面及び上方支持板の温
度を復帰させるように、遮断される。そして、サイクル
が開始される前に上方支持板４０の第１加熱段階が実行
される。

【００１８】図７に、ペルチェ効果群３５の端子におけ
る電圧Ｕの時間変化を示す。電圧Ｕは、ペルチェ効果群
の内部抵抗起因している抵抗成分ＵR ＝ＲＩと、ペルチ
ェ効果群の２つの面（支持板４０、４１）間の温度差に
よるシーベック（Seebeck ）効果により誘導されるシー
ベック（Seebeck ）成分ＵP とから成る。電気回路３６
は、図８に示されるように、ペルチェ効果群３５に流れ
る電流Ｉの方向に従い、電圧ＵP がＵC 或いはＵf に到
達する時間を決定する。電気回路３６は、ペルチェ効果
群３５に接続されるパワージェネレーター４２と、減算
器４３と、増幅器４４と、ポテンショメーター４５と、
比較器４６とから成る。減算器４３と、増幅器４４と、
比較器４６は、作動増幅器に置き換えることができる。
尚、図８には各構成４３、４４、４６の端子への入力及
び出力信号の波形も示してある。

【００１９】上記した電気回路３６は、次のように作動
する。パワージェネレーター４２がペルチェ効果群３５
に電流Ｉを供給すると、ペルチェ効果群の端子における
電圧Ｕが、減算器４３の端子４３ａに印加される。減算
器４３は、端子４３ｂに付与される方形信号ＵO を電圧
Ｕから減じることにより電圧Ｕ中の抵抗成分を明らかに
する。方形信号ＵO の大きさのようである増幅器４４の
増幅率は、電圧信号Ｕから減じられるよりも前にαＵO
＝ＲＩをもたらされる。減算器４３の出力として取り出
される電圧はＵP で、これはペルチェ効果群の電圧のシ
ーベック（Seebeck ）成分である。電圧信号ＵP は、増
幅器４４に入力されて、βＵP 信号を提供するべく、増
幅される。ポテンショメーター４５は、γＵO を提供す
べく、方形信号ＵO をリセットする。−ＵC から＋Ｕf
までの大きさは、上方支持板４０と表面１の温度差がΔ
Ｔと均等である時に得られるペルチェ効果群の端子にお
けるシーベック（Seebeck）電圧に対応している。尚、
ＵC 及びＵf は、電流Ｉの方向が逆転されなければなら
ない敷居電圧である。比較器４６の出力端子の電圧は、
βＵP 電圧がγＵO により設定される敷居値を越える時
にいつでも転回する。上記したように、電気回路３６の
自己振幅及びペルチェ効果群３５の加熱段階及び冷却段
階の変更が、熱振幅のピークを決定するために温度測定
を必要とすることなく、可能である。

【００２０】次に図９のフローチャートに従って、上記
した第２実施例の作用を説明する。図９において、図４
に示す第１実施例のフローチャートと同じ処理の部分に
は同じ番号を付し、また対応した処理の部分には図４で
用いた番号に’を付している。先ず、ステップ１１’に
おいて、ペルチェ効果群３５の２つの末端面間における
温度差ΔＴに対応する限界電圧ＵC 及びＵf が初期化さ
れる。次にステップ１４にて、計時手段であるタイマー
が初期化され、ステップ１５’にてペルチェ効果群３５
に電流＋Ｉを供給することにより、上方支持板４０の加
熱が開始される（第１加熱段階）。次のステップ１６’
及び１７’は、上方支持板４０と表面１の温度差がΔＴ
に均等となるまで繰り返される。即ち、ステップ１６’
にてペルチェ効果群３６のシーベック（Seebeck ）電圧
ＵP がペルチェ効果群３６の端子電圧ＵからαＵOを減
じることにより求められ、ステップ１７’にて電圧ＵP
と敷居電圧ＵC とを比較し、電圧ＵP が敷居電圧ＵC よ
りも高くなるまで、これらステップが繰り返される。ス
テップ１７’にてＵP ＞ＵC であると、ステップ１９に
てタイマーの計時時間ｔ０（第１加熱段階の継続時間）
が読み取られ、ステップ２０にて記憶される。そして次
に、ステップ１８’にて温度サイクルが開始され、上方
支持板４０を冷却を開始すべく、電流Ｉの方向が逆転さ
れる。そして、ステップ２１にて、タイマーがリセット
されて、再スタートされ、ステップ２３’及びステップ
２４’へ進む。ステップ２３’及び２４’は、上方支持
板４０と表面１の温度差がΔＴに均等となるまで繰り返
される。即ち、ステップ２３’にてペルチェ効果群３５
のシーベック（Seebeck ）電圧ＵP がペルチェ効果群３
６の端子電圧ＵからαＵO を減じることにより求めら
れ、ステップ２４’にて電圧ＵP と敷居電圧Ｕf とを比
較し、電圧ＵP が敷居電圧Ｕf よりも低くなるまで、こ
れらステップが繰り返される。ステップ２４’にて、Ｕ
P ＜Ｕf であると、ステップ２５’へ進み、第２加熱段
階が実行される。ステップ２５’においては、再度電流
Ｉの方向が逆転され、ステップ３１’及びステップ３
２’にて、上記した第１加熱段階（ステップ１６’及び
ステップ１７’）と同様に、ペルチェ効果群３６のシー
ベック（Seebsck ）電圧ＵP が敷居電圧ＵC よりも高く
なるまで繰り返される。ステップ３２’にて、ＵP ＞Ｕ
C であると、ステップ２６’にてタイマーの計時時間ｔ
（サイクル（冷却段階＋第２加熱段階）の継続時間）が
読み取られ、ステップ２７’にて記憶される。そして、
ステップ２８’にて、サイクル継続時間ｔと第１加熱継
続時間ｔ０の４倍の時間との差の絶対値｜ｔ−４ｔ０｜
が定数εと比較される。ここで、εはサイクル継続時間
ｔと第１加熱継続時間ｔ０の４倍の時間が均等と見られ
る許容誤差である。サイクル継続時間ｔと第１加熱継続
時間ｔ０の４倍の時間との差の絶対値が定数εよりも大
きい場合には、ステップ２９に進み、図示しない警告手
段に凝縮リスクがあることを伝えるべく電気信号を発す
る。サイクル継続時間ｔと第１加熱継続時間ｔ０の４倍
の時間との差の絶対値が定数εよりも小さい場合には、
ステップ６０に進み、サイクルが３０回繰り返されたか
を判定する。サイクルが３０回繰り返されていない時に
は、ステップ１４に戻り、ステップ１４以降が繰り返さ
れる。サイクルが３０回繰り返されると、ステップ３
３’へ進み、ペルチェ効果群への電流の供給が遮断され
る。そして、所定時間後にステップ３４’ａにてペルチ
ェ効果群の端子電圧Ｕが測定され、ステップ３４’ｂに
て端子電圧Ｕが安定しているか判定される。即ち、装置
の温度が周囲の状況に従う安定した値に再び戻っている
か否かが判定される。端子電圧Ｕが安定すると、再びス
テップ１４以降が繰り返される。

【００２１】上記した第２実施例において、供給電流を
＋Ｉ及び−Ｉとしたが、加熱段階の供給電流ＩC は、ペ
ルチェ効果群におけるジュール効果により作られる熱エ
ネルギーの解除を補償するために、冷却段階の供給電流
Ｉf よりも小さくされている。上記した第２実施例の変
形例においては、第１加熱段階の継続時間を冷却段階の
継続時間と比較するのでなく、第２加熱段階の継続時間
と比較しても良い。これによれば、同じ電流Ｉがペルチ
ェ効果群３５へ供給され得て、その加熱熱力は冷却熱出
力と異ならしめることができる（冷却熱出力は比較には
全く影響を与えない）。また、最初のサイクルにて相変
化が確認されなかった場合には、このサイクルの継続時
間をその後のサイクルの継続時間と比較して、それによ
り凝縮リスクを検出することも可能である。以上のよう
に、第２実施例によれば、ペルチェ効果群の端子におけ
る電圧測定により感応部材（上方支持板）の温度変化を
測定でき、測定値を変え得る温度センサー等を必要とし
ないので、非常に信頼性が高く、凝縮リスクを検出する
ことができる。また、機械的な構成がないため、耐久性
が良く、更に熱を吸収する部材がないため、応答性が良
い。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、感応部材の温度の絶対
値の変化に依存せず、感応部材のある温度変化の所要時
間の変化に依存して、凝縮リスクを検出するため、温度
測定子等の精度によらず、常に信頼性高く、凝縮リスク
を検出することができる

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従った検出装置の第１実施例を示す構
成図。

【図２】本発明に従った検出方法及び検出装置の第１実
施例における感応部材の温度と時間との関係を表す特性
図。

【図３】本発明に従った検出方法及び検出装置の第１実
施例における感応部材の温度と時間との関係を表す特性
図。

【図４】本発明に従った検出装置及び検出方法の第１実
施例における温度サイクルを示すフローチャート。

【図５】本発明に従った検出装置の第２実施例を示す構
成図。

【図６】本発明に従った検出方法及び検出装置の第２実
施例における感応部材の温度及び表面の温度と、時間と
の関係を表す特性図。

【図７】図５及び図１０に示す装置の端子電圧と時間と
の関係を表す特性図。

【図８】図５及び図１０に示す装置への電流供給のため
の電気回路の概略構成図。

【図９】本発明に従った検出装置及び検出方法の第２実
施例における温度サイクルを示すフローチャート。

【図１０】本発明に従った検出装置の第２実施例を示す
構成図である。

【符号の説明】

１表面２感応部材４低温源（冷却手段）５高温源（加熱手段）３５ペルチェ効果群（感応部材、冷却手段、加熱手
段）３６電気回路

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 25/66 G01W 1/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】湿気空間との接触表面における結露を予
知するための方法であって、表面の温度と同等な温度を
得るために感応部材（２、４０）を、表面（１）上に配
設し、加熱手段により、前記感応部材上における第１加熱段階
として前記表面（１）が到達する温度よりも高い温度ま
で上昇させ、前記加熱手段と同じ出力を有する冷却手段により、前記
感応部材上における冷却段階として前記表面上の温度よ
りも低い温度まで下降させ、前記第１加熱段階の継続時間の加熱中の温度上昇（Δ
Ｔ）に対する割合と、前記冷却時間（ｔ１、ｔ’１）の
冷却中の温度低下（２ΔＴ）に対する割合とを比較し、
これら２つの割合の間に著しい相違があった時に結露の
発生が予知される方法。
【請求項２】前記第１加熱段階の終了時における感応
部材の温度に相当する高温が予め、前記表面の温度（Ti
nit ）に所定の温度差（ΔＴ）が加えられて設定され、
前記冷却段階の終了時における感応部材の温度に相当す
る低温が、前記表面の温度（Tinit ）に所定の温度差
（ΔＴ）が減じられて設定され、前記第１加熱段階の継
続時間（ｔ０）が前記冷却段階の継続時間（ｔ１）の半
分に匹敵されていることを特徴とする請求項１に記載の
方法。
【請求項３】前記冷却段階の後、前記感応部材の温度
を前記冷却段階の前の温度（表面の温度＋ΔＴ）に戻す
ために、第２加熱段階が前記加熱手段により前記感応部
材に実行されることを特徴とする請求項２に記載の方
法。
【請求項４】前記第１加熱段階の継続時間（ｔ０）
は、前記冷却段階及び前記第２加熱段階と共に構成され
るサイクルの総継続時間（ｔ）の１／４に匹敵すること
を特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】前記第１及び第２加熱段階の間で比較が
行われることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】結露即ち凝縮を起こさせなかったサイク
ルの総継続時間が記憶され、次に起きるサイクルの継続
時間が記憶された継続時間と比較されることを特徴とす
る請求項３乃至５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】ペルチェ効果群が感応部材、加熱及び冷
却手段として用いられ、感応部材の温度変化が前記ペル
チェ効果群の端子における電圧のシーベック（Seebeck
）成分の測定により求められることを特徴とする請求
項１乃至６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】前記ペルチェ効果群の端子における電圧
（Ｕ）のシーベック（Seebeck)成分（ＵP ）は、前記ペ
ルチェ効果群の端子における電圧（Ｕ）中の一定温度時
の前記ペルチェ効果群の内部抵抗による電圧を示す一
定成分（αＵO ）の除去により得られることを特徴とす
る請求項７に記載の方法。
【請求項９】前記ペルチェ効果群の端子における電圧
（Ｕ）のシーベック成分（ＵP ）は、前記ペルチェ効果
群の端子における電圧（Ｕ）中の平均温度時の前記ペル
チェ効果群の内部抵抗による電圧を示す可変成分の除去
により得られることを特徴とする請求項７に記載の方
法。
【請求項１０】湿気空間との接触表面における水凝縮
を予知するための装置であって、表面の温度に相当する
温度を測るために該表面上に配設された感応部材と、該
感応部材を適切に加熱及び冷却するための加熱及び冷却
手段と、前記感応部材の温度を測定するための測定手段
と、前記感応部材により測定された温度と予め設定され
た高い及び低い所定値の夫々とを比較するための第１比
較手段と、前記感応部材の温度を前記高い所定値に到達
させる加熱段階が実行されるように前記加熱手段を制御
すると共に前記感応部材の温度を前記低い所定値に到達
させる冷却段階が実行されるように前記冷却手段を制御
する制御手段と、前記加熱段階の継続時間（ｔ０）及び
前記冷却段階の継続時間（ｔ１）を計測する計時手段
と、前記加熱段階の継続時間（ｔ０）の加熱中の温度上
昇（ΔＴ）に対する割合と、前記冷却時間（ｔ１、ｔ’
１）の冷却中の温度低下（２ΔＴ）に対する割合とを比
較し、これら２つの割合の間に著しい相違があった時に
結露の発生を予知する第２比較手段とを備えている装
置。
【請求項１１】前記装置は、前記感応部材、前記加熱
手段及び前記冷却手段として機能するペルチェ効果群を
有し、該ペルチェ効果群はペルチェ効果群の端子におけ
る電圧のシーベック成分（ＵP ）が所定値（ＵC 、Ｕf
）を越える時はいつでも、電流（Ｉ）の方向を逆にす
る電気回路により動力を供給されることを特徴とする請
求項１０に記載の装置。