JPH0641071Y2 - 超音波加湿器の駆動回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、圧電振動子を利用して超音波を水中に放射す
る超音波加湿器の駆動回路に係り、とくに駆動回路を共
通の電源に対して複数個連結した場合に、１個の駆動回
路の故障が他の駆動回路に波及しないようにした構成に
関するものである。

（従来の技術） 従来、実公昭60-12619号において、超音波発生用の圧電
振動子を、コレクタ接地型の自励式トランジスタ発振回
路で駆動する超音波加湿器の駆動回路が開示されてい
る。このような超音波加湿器の駆動回路は、室内の湿度
調整用に一般的に使用されている。

さらに、本出願人より実願昭63-128015号で超音波加湿
器の駆動回路を共通の電源に複数個連結した場合の相互
干渉を防止した回路構成が提案されている。

第３図は実願昭63-128015号で提案した回路構成と実質
的に同様の現在主流の超音波加湿器の駆動回路であっ
て、コレクタ接地型の自励式トランジスタ発振回路（コ
ルピッツ発振回路）を用いたものを示す。この図におい
て、Q1はトランジスタ、R1乃至R4は抵抗器、C1乃至C5は
コンデンサ、L1乃至L3はインダクタ、D1はダイオード、
TDは超音波発生用の圧電振動子、VRは加湿量調整用端子
1,2間に接続される可変抵抗器、DSは交流入力（例えばA
C48V）を整流するための整流器、F1はヒューズである。
ここで、圧電振動子TDは霧化すべき水を収容した加湿器
容器の底部に配設されるもので、圧電振動子TDのコレク
タ接続側の電極が水に接する面となっている。

なお、インダクタL3とコンデンサC5は、ベースバイアス
回路に挿入されたノイズフィルタであり、加湿量調整用
の可変抵抗器VRを装置ケース等に取り付けたような場合
に配線が長くなるが、当該配線からのノイズ輻射を防止
するためのものである。

第４図は第３図の従来回路を電源トランスPTを共通にし
て複数個連結使用した回路構成であり、電源トランスPT
の１次側にAC100Vが供給されている。この場合、整流ブ
リッジダイオードからなる整流器DSが短絡事故を起こし
た場合にはヒューズF1が動作せず、整流器DSの発火の恐
れがあるため、DS短絡対応用のヒューズF2を電源トラン
スPTの１次側に各駆動回路に対して挿入する必要があ
る。

（考案が解決しようとする課題） さて、一般家庭用加湿器には第３図の超音波加湿器の駆
動回路を単独使用すれば足り、とくに問題はないが、ビ
ルの空調等に用いられる加湿器は、大量の霧化が要求さ
れるため、水を収容した１個の容器に対して複数個の圧
電振動子を装備し、第４図のように電源トランスPTを共
通にして複数の駆動回路を連結使用することになる。こ
の連結使用中に、第４図の駆動回路ユニットＩの整流器
DS以外の部品類が短絡事故を起こしてヒューズF2が溶断
し、ヒューズF1が溶断しない形で保護が働いた場合（こ
れはしばしば発生する）、以下に述べる如き不都合が発
生する。

すなわち、各駆動回路ユニットI,II,III,…の交流入力
の半分の周期、換言すればヒューズF2の挿入されていな
い側の交流入力ラインが負電位となる周期において、正
常な駆動回路ユニットII,III,…と故障した駆動回路ユ
ニットＩとの間で矢印X₁のような閉ループが構成され、
正常な駆動回路ユニットの圧電振動子TDの水に接する電
極表面から電流が流れ出すことになり、電極の金属が電
食を受けて故障に至るという問題があった。

この問題は、ユニットＩとIIの間だけでなく、ＩとII
I、ＩとIV、…のいずれの間でも生じ、１台のユニット
故障により他の総てのユニットが故障に至る危険性をは
らんでいる。

本考案は、上記の点に鑑み、トランジスタ発振回路にお
ける圧電振動子の接続を工夫することにより、電源共通
で複数個連結動作させる場合でも１つの駆動回路の故障
が他の駆動回路に波及しないようにして信頼性の向上を
図ることのできる超音波加湿器の駆動回路を提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本考案は、交流入力を整流
器で整流してコレクタ接地型の自励式トランジスタ発振
回路に供給し、該トランジスタ発振回路で超音波発生用
の圧電振動子を駆動する超音波加湿器の駆動回路におい
て、前記圧電振動子の水面に接する側の電極を前記整流
器の負出力端側に接続した回路構成としている。

（作用） 本考案の超音波加湿器の駆動回路においては、電源共通
で複数個連結動作させた場合、故障の起きた駆動回路の
圧電振動子の水に接する電極表面から電流が水中に流出
する向きに閉ループが構成されるため、他の正常な駆動
回路の圧電振動子は悪影響を受けず故障しない。

（実施例） 以下、本考案に係る超音波加湿器の駆動回路の実施例を
図面に従って説明する。

第１図は本考案の実施例であって１個の超音波加湿器の
駆動回路を示す。図示の回路は、コレクタ接地型の自励
式トランジスタ発振回路（コルピッツ発振回路）を用い
たものであり、Q1はトランジスタ、R1乃至R4は抵抗器、
C1乃至C5はコンデンサ、L1乃至L3はインダクタ、D1はダ
イオード、TDは超音波発生用の圧電振動子、VRは加湿量
調整用端子1,2間に接続される可変抵抗器、DSは交流入
力（例えばAC48V）を整流するための整流器、F3はヒュ
ーズである。ここで、加湿器容器の水に接する圧電振動
子の電極は整流器DSの負出力端側に接続されている。但
し、コンデンサC3により整流器DSの正出力端側と負出力
端側とは高周波的に実質的に同電位となっているので、
第１図の回路の発振動作は第３図の従来回路と実質的に
同じである。また、ヒューズF3は整流器DSの交流入力ラ
イン側に挿入されている。

なお、コンデンサC1の代わりに点線で示したコンデンサ
C1′を接続しても良く（C3によりDSの正側と負側出力端
とは高周波的に実質同電位故）、また結合コンデンサC4
は連結動作時の安定性を高めるためのものであるが、当
該部分を短絡しても充分に機能を果たし得る。

第２図は第１図の駆動回路を電源トランスPTを共通して
複数個連結使用した回路構成である。

この第２図の回路構成において、駆動回路ユニットＩに
故障が発生してユニットＩのヒューズF3が溶断した場
合、駆動回路ユニットI,II,III,…の交流入力の半分の
周期、換言すればヒューズF3の挿入されていない側の交
流入力ラインが正電位となる周期において、正常な駆動
回路ユニットII,III,…と故障した駆動回路ユニットＩ
との間で矢印X₂のような閉ループが構成され、故障した
駆動回路ユニットの圧電振動子TDの水に接する電極表面
から電流が流れだすことになり、故障ユニットの圧電振
動子は完全に破損に至るものの他の正常ユニット群は故
障の影響を全く受けない。

従って、実施例の回路構成によれば、ヒューズF3を整流
器DSよりも電源側に入れることが可能となり、駆動回路
ユニット１個に対して１個のヒューズで済み、１台の駆
動回路ユニットの故障が他のユニットに波及して連鎖故
障するという最悪の事態を未然に防止できる。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案の超音波加湿器の駆動回路
によれば、トランジスタ発振回路における圧電振動子の
接続を工夫することにより、電源共通で複数個連結動作
させた場合でも１つの駆動回路の故障が他の駆動回路に
波及しないようにして信頼性の向上を図り得る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案に係る超音波加湿器の駆動回路の実施例
を示す回路図、第２図は第１図の駆動回路を電源共通で
複数個連結した場合の回路図、第３図は従来の超音波加
湿器の駆動回路の回路図、第４図は第３図の従来回路を
電源共通で複数個連結した場合の回路図である。 Q1……トランジスタ、R1乃至R4……抵抗器、C1乃至C5…
…コンデンサ、L1乃至L3……インダクタ、TD……圧電振
動子、DS……整流器、PT……電源トランス、F1,F2,F3…
…ヒューズ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】交流入力を整流器で整流してコレクタ接地
   型の自励式トランジスタ発振回路に供給し、該トランジ
   スタ発振回路で超音波発生用の圧電振動子を駆動する超
   音波加湿器の駆動回路において、前記圧電振動子の水面
   に接する側の電極を前記整流器の負出力端側に接続した
   ことを特徴とする超音波加湿器の駆動回路。