JPH04208376A

JPH04208376A - 着霜センサ

Info

Publication number: JPH04208376A
Application number: JP34007590A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Takenaka; 竹中　豊; Takayuki Haruyama; 隆之春山
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】

本発明は、着霜センサに関する。具体的には、エアコン
室外機の熱交換器等の霜検出に用いられる着霜センサに
関する。

【背景技術】

エアコン室外機の熱交換器の冷却フィンに霜が付着する
と、熱交換器の熱交換効率が低下したり、空気流路が塞
がってエアコン室内機の風量が低下したりするといった
問題がある。このため、エアコン室外機の熱交換器に霜
が付着した時、これを検出するセンサが必要とされてい
る。このための着霜センサとしては、■透明板への着霜を透
過光量の変化として検出するタイプのもの、■反射板へ
の着霜を反射光量の変化として検出するタイプのもの、
■圧電性単結晶基板や水晶振動子への着霜を振動数の変
化として検出するタイプのもの等が知られている。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、従来より用いられている着霜センサは、
いずれも、霜検出部を露出させた状態でエアコン室外器
の熱交換器に設置されていたので、霜検出部に塵や埃が
付着し易かった。そのため、霜検出部が塵や埃で汚れて
着霜の検出感度が著しく低下するという問題かあった。また、エアコン室外機の熱交換器に着霜した場合には、
熱交換器の熱効率の低下や空気流路の閉塞による風量低
下等の問題が起きるが、結露した場合にはこれらの問題
は起きない。したがって、着霜と結露とを区別する必要
があるが、従来の着霜センサでは、結露の場合にも着霜
の場合と同様に反応し、着霜と結露とを区別することが
できなかった。本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたも
のであり、その目的は、霜検出部への塵や埃の付着を防
止でき、着霜と結露を区別することができる着霜センサ
を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

本発明の着霜センサは、センサ本体の霜検出部を防塵カ
バーにより覆い、防塵カバーの上端部及び下端部にそれ
ぞれ屈曲した通気路を開口させたことを特徴としている
。また、本発明の別な着霜センサでは、センサ本体に温度
感知素子と霜検出部とを設けである。また、本発明のさらに別な着霜センサでは、防塵カバー
の内面が発水性を有している。

【作用】

本発明にあっては、霜検出部を防塵カバーによって覆っ
ているので、着霜センサがエアコン室外機の熱交換器の
ような汚れ易い箇所に設置されていても、霜検出部に塵
や埃が付着して汚れ、センサ感度が低下するのを防止す
ることができる。また、防塵カバーの上端部及び下端部には通気路が設け
られているので、この両通気路を通じて周囲の空気が防
塵カバー内に流通する。さらに、着霜センサ内の着霜や
結露が蒸発して生成された湿気は、上方の通気路から防
塵カバーの外部へ排出され、また着霜が溶けたあとの水
は下方の通気路から外部へ排出される。この結果、防塵
カバー内を周囲の雰囲気と同じ条件に保つことができ、
防塵カバー内の霜検出部によって周囲が着霜状態となっ
ているか否かを検知することができる。しかし、上下の
通気路は屈曲しているので、塵や埃は、空気の流れに乗
って防塵カバー内に侵入することなく両通気路で捕捉さ
れ、防塵カバーに通気路を設けたにも拘らず、霜検出部
に塵や埃が付着し七着霜の検出感度が低下するのを防止
できる。さらに、本発明の別な着霜センサでは、センサ本体に霜
検出部とともに温度感知素子を設けであるので、温度感
知素子によって検出している温度が氷点以下か否かによ
って着霜であるが、結露であるかの判断も可能になる。さらに、防塵カバーの内面に発水性を持たせてあれば、
水滴が防塵カバーの内面に付着することなく速やかに下
端部の通気路から排出され、着霜センサ内で凍って霜検
出部に付着したりすることがない。

【実施例】

以下、本発明の実施例を添付図に基づいて詳述する。第１図及び第２図に示すものは本発明の第一の実施例で
あって、透過光量検出形の着霜センサＡである。この着
霜センサＡは、センサ本体１と防塵カバー９とからなっ
ている。センサ本体ｌは、錆びにくい材質の金属板から
なる基板２の表面に発光ダイオード等の光源３と、透明
板４と、フォトトランジスタ等の光検出器５とからなる
霜検出部ａを実装し、さらに温度検出素子としてサーミ
スタ素子６を実装したものであり、基板２の裏面にはハ
ンダ処理を施してハンダ層７が形成されている。また、
基板２の縁にはＬ形をしたカバー取付は用フック８が設
けられている。防塵カバー９は、容器状に成形されてい
て裏面が開口されており、この間口１０の縁をカバー取
付は用フック８に引っ掛けることにより基板２に取付け
られており、霜検出部ａ及びサーミスタ素子〇を覆って
いる。防塵カバー９の上端部及び下端部には、それぞれ
螺旋状や蛇行状等に屈曲したパイプ部１１゜１２が設け
られており、各パイプ部１１．１２内には防塵カバー９
の内部と外部を連通させる通気路１３．１４が設けられ
ている。この防塵カバー９の材質は特に限定されるもの
ではないが、例えばゴムや合成樹脂によって成形するこ
とができ、防塵カバー９の少なくとも内面には水滴の付
着を防止するため、パラフィン等の発水剤をコーティン
グしである。防塵カバー９を取付けるためのカバー取付
は用フック８は、図示例では、防塵カバー９の内周に部
分的に引っ掛けられるよう複数個設けであるが、開口ｌ
Ｏの２辺に沿って棒状に設けてもよく、あるいは開口ｌ
Ｏに沿って環状に設けてもよい。もつとも、防塵カバー
９と基板２の間から内部に塵や埃が侵入しないようぴっ
たりと防塵カバー９を取付ける必要がある。そのために
は、防塵カバー９と基板２との間を接着剤で接着しても
よい。上記着霜センサＡは、ハンダ層７により、例えばエアコ
ン室外機の熱交換器の冷却フィンに直接接合され、固定
される。しかして、光源３から出射されて透明板４を透
過した光線を光検出器５によって検出しており、透明板
４に着霜または結露が生じると、光検出器５の受光強度
が低下することにより着霜等を検出することができる。また、サーミスタ素子〇は、基板２を固定している冷却
フィンの温度を検出しており、着霜センサＡにより、■
霜検出部ａで着霜等を検出しており、かつサーミスタ素
子〇の検出温度ＴがＴ＞０℃の場合には、結露であると
判断し、■霜検出部ａで着霜等を検出しており、かつサ
ーミスタ素子〇の検出温度Ｔが１５０℃の場合にゆ、着
霜であると判断することができる。尚、着霜センサＡは
ノ１ンダ層７により冷却フィンに接合されているので、
冷却フィンの表面温度は基板２を介してサーミスタ素子
〇へ効率良く伝わり、サーミスタ素子６は冷却フィンの
表面温度を精度よく検出できる。また、霜検出部ａは防塵カバー８により覆われているの
で、霜検出部ａの透明板４に塵や埃が付着して光検出器
５の受光強度が低下し、着霜等と誤判断することを防ぐ
ことができ、検出感度の低下を防止することができる。一方、防塵カバー９の上端部及び下端部には、それぞれ
通気路１３゜１４を開口しているので、開通気路１３．
１４を通じて防塵カバー９内に外気が出入りし、着霜セ
ンサＡに防塵カバー９を設けたにも拘らず、防塵カバー
８内の状況を周囲の状況と同一条件に保つことができる
。また、結露や着霜が蒸発した湿気も上方の通気路から
外部へ排出され、着霜が溶けたあとの水や結露水も下方
の通気路から外部へ排出され、特に防塵カバーの内面は
発水性を有しているので、防塵カバーの内面に付着した
水滴は速やかに下方の通気路から排出される。従って、
湿気や水が着霜センサＡ内にこもって検出条件の誤差を
生じることもない。この結果、霜検出部ａ及びサーミス
タ素子〇によって着霜を検出した時には、冷却フィンに
も着霜していると判断することかでき、高い検出精度を
達成することができる。また、防塵カバー９の上下に各々通気路１３゜１４を設
けているにも拘らず、開通気路１３，１４を螺旋状や蛇
行状等に屈曲させているので、空気とともに通気路１３
．１４から侵入した塵や埃は通気路１３．１４のカーブ
でパイプ部１１．１２の内壁面に衝突して捕捉され、防
塵カバー９内に入り込むことを防止される。第３図に示すものは、本発明の第二の実施例であって、
反射光量検出形の着霜センサＢである。この着霜センサＢのセンサ本体２１にあっては、裏面に
ハンダ処理を施された基板２の表面に、光源２３、反射
板２４及び光検出器２５からなる霜検出部すを実装し、
さらにサーミスタ素子〇を実装しである。また、基板２
に設けたカバー取付は用フック８に引っ掛けるようにし
てセンサ本体２１に第一の実施例と同様な構造の防塵カ
バー９を取り付け、防塵カバー９によって霜検出部す及
びサーミスタ素子〇を覆っている。しかして、光源２３から出射され反射板２４で反射され
た光線の反射光量を光検出器２５で検出しており、反射
板２４に着霜や結露が生じると、反射光量が減少するこ
とにより霜検出部すで着霜もしくは結露が検出される。また、サーミスタ素子６は、着霜センサＢが取付けられ
ている冷却フィン等の温度を検出しており、この検出温
度が０℃以上か０℃以下かによって、霜検出部すで検出
したものが着霜であるか結露であるか判別できる。このような構造の着霜センサＢにあ？ても、反射板２４
に塵や埃が付着して汚れると検出感度が悪くなるので、
防塵カバー９によって塵や埃の侵入を防ぐことにより感
度低下を防止できる。第４図に示すものは、本発明の第三の実施例であって、
Ｓ、　Ａ　Ｗデバイス形の着霜センサＣである。この着霜センサＣにあフては、基板２の表面にＳＡＷデ
バイス形の霜検出部Ｃとサーミスタ素子６が実装されて
おり、カバー取付は用フック８によってセンサ本体３１
に第一の実施例と同様な構造の防塵カバー９が取付けら
れている。霜検出部Ｃは、基板２の表面に固定された卒
オブ酸リチウム基板のような圧電性単結晶基板３２の表
面に第５図のように一対の櫛形金属電極３３．３５を間
隔をあけて設け、一方の櫛形金属電極３３を送信機３４
に接続し、他方の櫛形金属電極３５を受信機３６に接続
し、圧電性単結晶基板３２の表面を保護膜３７で覆った
ものである。しかして、送信機３４により一方の櫛形金
属電極３３から一定周波数の信号を出力し、櫛形金属電
極３３から放射された表面波信号を他方の櫛形金属電極
３５及び受信機３６で受信してその周波数を監視してお
り、圧電性結晶基板３２の上に着霜や結露が生じると、
受信側での受信周波数が変化することにより、着霜もし
くは結露が発生したと判断するものである。このとき、サーミスタ素子〇の検出温度によって着霜か
結露かの判別もなされる。このような構造の着霜センサ
Ｃにおいても、圧電性単結晶基板３２の表面に塵や埃が
付着すると、振動負荷となって受信機３６の受信周波数
に影響を与えるので、防塵カバー９によって塵や埃の侵
入を防止している。第６図に示すものは、本発明の第四の実施例であって、
水晶振動子形の着霜センサＤである。これは、基板２の
表面に水晶振動子形の霜検出部ｄと、着霜と結露を判別
させるためのサーミスタ素子６を実装し、カバー取付は
用フック８によってセンサ本体４１に防塵カバー９を取
付けたものである。この霜検出部ｄは、両面に電極４５
，４θを設けて表面を保護膜４７によって覆われた水晶
振動子４４（第７図（ａ）（ｂ）参照）と、発振器４３
と、周波数カウンタ４２とから構成されており、電極４
５．４６はリード線４８．４９によって発振器４３と接
続されている。水晶振動子４４は発振器４３によって一
定周波数で振動させられており、その周波数は周波数カ
ウンタ４２で計数されている。しかして、水゛晶振動子
４４に着霜や結露が生じると、振動周波数が変化するの
で、この周波数変化が一定値以上になると着霜または結
露が発生したと判断される。また、水晶振動子４４に塵
や埃が付着しても、周波数が変化して着霜等の検出感度
が低下するので、防塵カバー９で覆って水晶振動子等に
塵や埃が付着するのを防止している。第８図に示すものは、本発明の第五の実施例であって、
電気容量検出形の着霜センサＥである。この着霜センサＥでは、基板２の表面に電気容量検出形
の霜検出部ｅと、着霜と結露を判別させるためのサーミ
スタ素子〇を実装してあり、霜検出部ｅとサーミスタ素
子６はセンサ本体５１に取付けられた防塵カバー９によ
って覆われている。この霜検出部ｅは、第９図に示すよ
うに、タンタル、アルミニウム、チタン等の金属基板電
極５３の一方表面に五酸化タンタル、酸化アルミニウム
、二酸化チタン等の多孔性金属酸化被膜５４を形成し、
多孔性金属酸化被膜の上に金蒸着膜電極５５を形成した
感知部５６と、電気容量検出回路５２とをリード線５７
．５８で結んだものであり、電気容量検出回路５２によ
って感知部５６の金属基板電極５３及び金蒸着膜電極５
５間の容量を検出している。しかして、感知部５６に着
霜や結露が生じると、電気容量検出回路５２で検出して
いる容量が変化するので、着霜または結露が検出され、
サーミスタ素子６により着霜か結露かが判別される。この着霜センサＥでも、感知部５６に塵や埃が付着する
とセンサ感度が低下するので、防塵カバー９で霜検出部
ｅを覆っである。第１０図に示すものは、本発明の第六の実施例であって
、電気抵抗検出形の着霜センサＦである。この着霜センサＦでは、基板２の表面に電気抵抗検出形
の霜検出部ｆと、着霜と結露を判別させるためのサーミ
スタ素子〇を実装してあり、霜検出部ｆとサーミスタ素
子６はセンサ本体６１に取付けられた防塵カバー９によ
って覆われている。この霜検出部ｆは、第１１図に示す
ように、絶縁性基板θ２の表面に一対の櫛形電極θ３．
θ４を形成し、櫛形電極θ３．θ４の上から絶縁性基板
６２の表面を導電性粉末（ｊｉｉ２素粉末等）を分散さ
せた吸湿性樹脂からなる感湿抵抗被膜６５でコーティン
グしたものであり、両櫛形電極６３．６４に接続された
リード６６間の電気抵抗が検出される。しかして、感湿抵抗被膜８５の上に着霜や結露が生じる
と、リード６６間の抵抗値が変化するので、着霜もしく
は結露が検出され、サーミスタ素子〇によっていずれか
が判別される。この着霜センサＦでも、感湿抵抗被膜６
５に塵や埃が付着すると、リード６６間の抵抗値に影響
を与えるので、防塵カバー９で塵や埃の侵入を防止する
ことにより着霜センサＦの検出感度の低下を防止してい
る。

【発明の効果】

本発明によれば、防塵カバーによって霜検出部を覆って
いるので、霜検出部に塵や埃が付着して汚れるのを防止
することができる。さらに、防塵カバーに設けられてい
る通気路を屈曲させであるので、塵や埃は、空気の流れ
に乗って防塵カバー内に侵入することなく開通気路で捕
捉される。従フて、霜検出部に塵や埃が付着して汚れに
くく、塵や埃の付着による着霜センサの検出感度低下を
防止できる。さらに、本発明の別な着霜センサでは、センサ本体に霜
検出部とともに温度感知素子を設けであるので、温度感
知素子によって検出している温度が氷点以下か否かによ
って着霜であるか、結露であるかの判別も可能になる。さらに、防塵カバーの内面に発水性を持たせてあれば、
防塵カバーの内面に水滴が付着することがなく、速やか
に通気路から排出される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示す正面図、第２図は
同上の実施例の断面図、第３図は本発明の第二の実施例
を示す断面図、第４図は本発明の第三の実施例な示す断
面図、第５図は、同上の霜検出部を示す斜視図、第６図
は本発明の第四の実施例を示す断面図、第７図（ａ）　
（ｂ）は同上の霜検出部を示す正面図及び側面図、第８
図は本発明の第五の実施例を示す断面図、第９図は同上
の霜検出部を示す斜視図、第１０図は本発明の第六の実
施例を示す断面図、第１１図（ａ）　（ｂ）は同上の霜
検出部を示す一部破断した正面図及び断面図である。１．２１，３１，４１，５１．Ｅｌｆ・・・センサ本体 θ・・・サーミスタ素子９・・・防塵カバー１３．１４・・・通気路ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ−霜検出部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）センサ本体の霜検出部を防塵カバーにより覆い、
防塵カバーの上端部及び下端部にそれぞれ屈曲した通気
路を開口させたことを特徴とする着霜センサ。
（２）センサ本体に温度感知素子と前記霜検出部とを設
けたことを特徴とする請求項１に記載の着霜センサ。
（３）前記防塵カバーの内面が発水性を有することを特
徴とする請求項１又は２に記載の着霜センサ。