JPS62172144A

JPS62172144A - 湿度センサ−付き加湿器

Info

Publication number: JPS62172144A
Application number: JP61013877A
Authority: JP
Inventors: Minoru Takahashi; 実高橋
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1986-01-27
Filing date: 1986-01-27
Publication date: 1987-07-29

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、超音波で水等の液体を霧化する超音波方式の
加湿器（ｙｊ化器）に係り、とくに湿度制御機能を有す
る湿度センサー付き加湿器に関する。

（従来の技術）圧電振動子で超音波を発生することにより水等の液体を
霧化する超音波方式の加湿器は、近年、より細かな湿度
制御が要求されるようになってきている。

従来、この種の加湿器としては、湿度センサーとしてナ
イロンリボンを用い、このナイロンリボンの湿度に応じ
た伸縮により加湿器の一定量の霧化を機械的にオン−オ
フ（○Ｎ−０ＦＦ）制御するものがあった。

電力、電気的には、高分子薄膜等を用いた湿度センサー
を用いて湿度制御を行うものも提案されている。しかし
、この場合ら設定湿度に対し一定の霧化動作をオン−オ
フする機能であり、従来のナイロンリボンによる制御の
域を出ておらず、湿度に応じて霧化量を変化させるもの
はなかった。

（発明が解決しようとする問題点）このように、従来提案されているものは、いずれも加湿
器の一定霧化動作の単なるオン−オフ制御であり、最近
要望されているようなより畑かな湿度制御を実現するの
は困難な嫌いがあった。

（問題点を解決するだめの手段）本発明は、上記の点に鑑み、湿度センサーからの線形的
な信号をそのまま利用して振動子駆動回路を線形的に制
御し、よ’）　ＩＩかな湿度制御を可能にした湿度セン
サー付き加湿器を提供しようとするものである。

本発明は、圧電振動子を振動子駆動回路により超音波振
動させて液体を霧化する枯成において、湿度変化に応じ
てインピーダンスが変化する湿度センサーを設け、訊湿
度センサーのインピーダンス変化に応じて前記圧電振動
子の励振電力を変化させることによって、上記従来技術
の問題、ｌ！入を解決している。

（作用）本発明の湿度センサー付き加湿器は、設定１兄度より湿
度センサーが置かれた空間（雰囲気）の検出湿度が低い
場合において、設定湿度と検出湿度との差が大きいとき
は圧電振動子を励振する振動子駆動回路の出力を増加さ
せば圧電振動子の励振電力（圧電振励子に流れ込む電力
）を増やして霧化量を多くするようにし、前記設定湿度
と検出湿度との差が小さくなるにつれて振動子駆動回路
の出力を減少させ、圧電振動子の励振電力を少なくして
霧化量を減じる方向に制御するものである。この結果、
きめ細かな湿度の自動制御が可ｆｌＥになる。

（実施例）以下、本発明に係る湿度センサー付き加湿器の実施例を
図面に従って説明する。

第１図は本発明の湿度センサー付き加湿器の会体桶成を
示す。この図において、交流発振回路６は５０Ｈｚ乃至
１００ｋＨｚ程度の交流をサーミスタ７を介して特定空
間（雰囲気）に置かれた湿度センサー８に印加している
。

ここで、湿度センサー８は高分子薄膜等を利用したもの
で、第２図のように一定の温度条件において、湿度が増
加するとそのインピーダンスが低下する特性を具備する
。また、周囲温度が変動するとインピーダンスも変動す
るため、サーミスタ７を直列に接続して温度補償をしで
用いる。また、湿度センサー８を直流で使うと、電気分
解（分極）が発生するため、交流発振回路６で５０Ｈｚ
乃至１００　ｋＨ，ｚ程度の交流電圧を印加するように
している。

前記湿度センサー８の両端の交流電圧は、整流器１で整
流されて直流電圧となり、この直流電圧は直流増幅器２
て゛直流増幅されて前記湿度センサー８のインピーダン
スに対応した湿度検出電圧＼ｌｏとなる。

湿度検出電圧＼ｌｏの湿度に対する電圧ドア性は第３図
のようになり、湿度に対して路線形に変化する電圧とす
ることができる。

差動増’ｌ’ｒ＋’　ａ：ｉ　３の一方の入力端には、
前記湿度検出電圧Ｖｏが供給され、池方の入力＞＜ｌ＋
ｌには、比較電圧源５からの比較電圧Ｖｒｅｆが供給さ
れる。比較電圧＼／　ｒｃｒは、要求湿度に対する第３
図の電圧ｖＯの電圧値に一致するように設定する。例え
ば、要求湿度が５０％であれば、第３図より比較電圧Ｖ
ｒｃｌ’は５Ｖ（湿度５０％のときの湿度検出１”Ｒ圧
＼ｌｏと一致する電圧値）とする。従って、希望湿度と
湿度センサー８で特定空間（雰囲気）を測定した検出湿
度が一致したときは、差動増幅器３の両入力端の差電圧
は零であり、希望湿度と検出湿度とに差異が生じるたと
きに差電圧が発生する。例えば、希望湿度が５０％であ
り、現状の湿度は４０％であるとすると、第３図のＡＩ
：１目当する差電圧が生じ、この差電圧は差動増幅器３
で増幅され、定電流回路４に入力される。

前記定電流回路４の出力は、７オトカブラー９の発光素
子となる発光ダイオード（ＬＥＤ）１０に加えられる。

この場合、前記差動増幅器３の両入力端の差電圧が大き
くなれば差動増幅器３の出力、ひいては定電流回路４の
出力も大きくなり、発光ダイオード１０は明るく光る。

発光ダイオード１０の光は、７オトカブラー９の受光素
子としての７オ２・ランシ′スタ（又１土７１トダイオ
ード）１１で受光される。

さて、振動子駆動回路１２は、コレクタ接地形フルビッ
ツ白励発振回路であり、発振トランンスタＱい抵抗器Ｒ
，，Ｒ，Ｒ，，Ｒ，，Ｒ５、コンデンサｃ、、ｃ２．ｃ
）、ｃいコイルＬ、、Ｌ２．Ｌ３及びダイオードＤ１を
有している。水等の液体を超音波で霧化するために液体
収納容器底部に設置される圧電振動子ＴＤは、前記コン
デンサＣ３と抵抗器Ｒ１を介して前記トランジスタＱ１
のコレクタ、ベース間に接続されている。また、前記液
体収納容２７の液面が底下したときにオフ（ＯＦ　Ｆ　
）となるフロートスインチＦＳＷ、前記フォトカプラー
９の７オトトランジスタ１１及び外部出力可変抵抗器Ｖ
Ｒは、トランジスタＱ１のベースバイアス回路に前記抵
抗器Ｒ，，Ｒ２とともに直列に挿入されている。

７０−トスイツチＦＳＷが作動したこと、すなわち液体
収納容器の液面が低下したことを表示するために渇水表
示回路１３が前記振動子駆動回路１２に接続されている
。この渇水表示回路１３は、）・ランノスタＱ２、発光
ダイオードＤ２及び抵抗器Ｒ，，Ｒγを有しておυ、フ
ロートスイッチＦＳＷのオン（ＯＮ）時は、トランジス
タＱ２で発光ダイオードＤ２の両端を短絡し、フロート
スイッチＦＳ　ＷがオフとなるとトランジスタＱ２がオ
フとなりて発光ダイオードＤ２が光って渇水表示を行う
ようになっている。

前記振動子駆動回路１２には、Ａ　Ｃ＝ｉ、　ｓ　ｖを
整流器１４で整流したＩｆｊ　ｉ＆電源電圧が供給され
ている。

なお、各回路定数は以下の通りである。

Ｒ，：　　１／２Ｗ　　　５．６にΩ Ｌ　　：　　１／４Ｗ　　１０にΩ（半固定可変抵抗器
）Ｒ，：　　１／４Ｗ　　　、４．１に〜７．５にΩ１１
４　：　　１／４Ｗ　　　６８Ω Ｒ５：　　１／４Ｗ　　　２．２Ω Ｒ６、’　　ｌ／４Ｗ　　　５６にΩ Ｒ７：　　１／２Ｗ　　　１．５にΩ ｃ、　　：　　ｐｐコン１８２ｃ２　：　　ｐｐコン４７３Ｃ３：　　ＰＰフン４７３Ｃ，：　　１０３セラミツクＣｓ：１０４ＬＩ：２２μＨＬ２　：　　２．５Ｔ空心コイルＬ、　　：　　　１００μＩ（Ｄ、　　：　　２００Ｖ　　ダイオード以上の実施例の
構成において、比較電圧源５により設定湿度に応した比
較電圧Ｖ　ｒｅｆを設定する。

例えば、要求湿度が５０％であれば、第３図より比較電
圧Ｖ＋・ｅｆは５Ｖ（湿度５０％のときの湿度検出電圧
Ｖｏと一致する電圧値）とする。

一方、所定空間（雰囲気）の湿度は、湿度センサー８で
そのインピーダンス値として検出され、第３図の電圧特
性の湿度検出電圧ＶＱがイＵられる。

いま仮に、希望湿度が５０％であり、現状の湿度は・１
０％であるとすると、第３図のＡに相当する差電圧が差
動増幅器３の両入力端間に生じ、この差電圧は差動増幅
？Ｊ３で増幅され、定電流回路４、　に人力され、フォ
トカプラー９の発光ダイオード１０は前記差電圧に略比
例した明るさで発光する。この光は７オトトランジスタ
１１で゛受光され、７オトトランジスタ１１のコレクタ
、エミッタ間の電圧（内部抵抗）を変化させる。すなわ
ち、発光ダイオード１０の明るさが増せばフォトトラン
ジスタ１１のコレクタ、エミッタ間の電圧（内部抵抗）
は低下し、明るさが減少するとコレクタ、エミッタ間の
電圧は増加する。７オトトランジスタ１１は振動子駆動
回路１２の発振トランジスタＱ１のベースバイアス回路
に直列に挿入されているため、そのベース電流が変化を
受けることになり、圧電振動子ＴＤの励振電力が変化す
る。

従って、設定湿度と現状の湿度との差が大きいときは、
前記発光ダイオード１（）の明るさか大きく、７オトト
ランン゛スタ１１のコレクタ、エミッタ間電圧も低下す
るので、圧電振動子ＴＤの励振電力は大きくて液体の霧
化量ら多くなる。そして、設定湿度と現状の湿度とが近
接するに従い、前記発光ダイオード１０の明るさは減じ
、７オトトランジスタ１１のコレクタ、エミッタ間電圧
は増加し、圧電振動子ＴＤの励振電力は減少して霧化量
も少なくなる。設定湿度と湿度センサー８″ｒ″測定し
た検出湿度が一致したときは、２￥勤増１１〜器３の両
入力端の差電圧はほぼ零となり、発光ダイオード１０は
発光せず、振動子駆動回路１２は作動停止（二近くなる
。

このようにして湿度のきめ細かな自動制御ができ、阜な
る一定霧化量のオン−オフ制御の場合に発生する霧化動
作オン−オフに起因する湿度変動を除去できる。また、
振動子駆動回路１２の発振トランジスタＱ、のベースバ
イアス回路に７オトカブラー９を使用することにより、
振動子駆動回路１２とこれを制御する回路側との絶縁が
可能となり、霧化量を線形的に変化できる変化幅のグイ
ナミックレンノを広くできる。この７オトカブラー９の
代わりにトランジスタを利用することも可能ではあるが
、どうしても外部出力可変抵抗器＼ｌＲのバイアス電流
の調整の仕方で影）を受け、オン−オフ制御は容易であ
るが線形的な制御は困難となる。

なお、外部に現状の湿度を発光ダイオード等で表示する
には、湿度検出電圧ＶｏとｆｉＳ３図の湿度３０％、４
０％、５０％、６０％等にそれぞれ対応する比較電圧Ｖ
ｒｃｒとを比較器（フンパレータ）で比１交すれば゛容
易となる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の湿度センサー付き加湿器
は、圧電振動子を振動子駆動回路により超音波振動させ
′ζ液体を霧化する購成において、湿度変化に応じてイ
ンピーダンスが変化する湿）Ｘセンサーを設け、該湿度
センサーのインピーダンス変化に応じて前記圧電振動子
の励振電力を変化させるので、きめ細かな湿度制御がで
き、霧化動作オン−オフ等に起因する湿度変動を除去可
能な利点がある。

【図面の簡単な説明】

ｆｌ、１図は本発明ｌこ係る湿度センサー付き加湿器の
実施例を示すブロック図、第２！２１は湿度センサーの
湿度に対するインピーダンスの変化特性を示すグラフ、
第３図は湿度検出電圧Ｖｏの湿度に対する変化特性を示
すグラフである。１・・・整流器、２・・・直流増幅器、３・・・差動増
幅器、４・・・定電流回路、５・・・比較電圧源、６・
・・交流発振回路、７・・・サーミスタ、８・・・湿度
センサー、９・・・７オトカブラー、１２・・・振動子
駆動回路、ＴＤ・・・圧電振動子。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧電振動子を振動子駆動回路により超音波振動さ
せて液体を霧化する加湿器において、湿度変化に応じて
インピーダンスが変化する湿度センサーを設け、該湿度
センサーのインピーダンス変化に応じて前記圧電振動子
の励振電力を可変とすることを特徴とする湿度センサー
付き加湿器。
（２）前記振動子駆動回路の発振トランジスタのベース
バイアス電流をフォトカプラーにより変化させることに
よって前記圧電振動子の励振電力を変化させる特許請求
の範囲第１項記載の湿度センサー付き加湿器。