JPS632129Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、加湿器等に用いられる液体超音波霧
化器に関する。

一般に、超音波振動子を用いた液体超音波霧化
器においては、空焚による超音波振動子の劣化あ
るいは破損を防止するためにマグネツトとリード
スイツチを組合せたフロート式の液面センサー等
を設けて霧化槽内の液面が設定高さ以下になつた
ときに超音波振動子の励振を停止するようにして
いる。

ところで、フロート式液面センサーを用いた場
合には、設定液面に近づいたときに霧化槽内での
水滴落下による液面の揺れによつてチヤツタリン
グが発生する不都合があり、また冬期使用時にお
いてはフロートが氷結してしまう為凍結による空
焚を防止することができず、超音波振動子を劣化
させてしまう欠点があつた。

本考案は、上記の欠点を除去し、空焚を確実に
防止可能な液体超音波霧化器を提供しようとする
ものである。

以下、本考案に係る液体超音波霧化器の実施例
を図面に従つて説明する。

第１図において、霧化槽１には外部に開口する
霧化筒２が取付けられるとともに、送風フアン３
が設けられる。また、霧化槽１の底部には超音波
振動子４が装着される。そして、この超音波振動
子４は励振回路５によつて励振されるようになつ
ており、さらにこの励振回路５の動作を制御する
ために検知回路６が設けられている。また、霧化
槽１には予め設定された最底液面に対応する位置
にピン状センサー電極７が配設されており、この
ピン状センサー電極７は検知回路６に接続され
る。ここで、検知回路６は、超音波振動子４の液
体に接触する側の電極によつて液体中に通電され
ている当該振動子に加わる高周波信号の一部をピ
ン状センサー電極７を介して検出し、その高周波
信号が検出されている期間、前記励振回路５が作
動させるものであり、一旦前記高周波信号の検出
が不能となつた場合には以後励振回路５の動作を
停止させる。

第２図は前記励振回路５及び検知回路６の具体
的な回路構成を示す。この図において、検知回路
６は検出トランスTa、トランジスタQ₁，Q₂、発
光ダイオードLD、ダイオードD₁乃至D₃、コンデ
ンサC₁乃至C₃及び抵抗器R₁乃至R₆から成つてい
る。ここで、検出トランスTaの一次巻線na₁の一
端は前記ピン状センサー電極７に接続され、他端
は抵抗器R₁を介して超音波振動子４の一方の電
極（液体に接触しない側の電極）に接続される。
検出トランスTaの二次巻線na₂はコンデンサC₁と
共に単同調回路を作つており、この単同調回路は
超音波振動子４の発振周波数に同調する如く設定
されている。

一方、励振回路５は、発振トランスTbとトラ
ンジスタQ₃とチヨークコイルCH₁，CH₂とコン
デンサC₄乃至C₈と可変抵抗器VRと抵抗器R₇，R₈
とを有している。ここで発振トランスTbの一次
巻線nb₁は超音波振動子４に並列接続され、発振
トランスTbの二次巻線nb₂はコンデンサC₅乃至C₇
と共に共振回路を形成している。なお、電源端子
Ｐ，Ｎ間に直流電源より直流電圧が供給されるよ
うになつている。

以上の構成において、霧化槽１内の液面が充分
高く霧化が行われている場合、超音波振動子４の
両端の電圧V₀は、抵抗器R₁、検出トランスTaの
一次巻線na₁、霧化槽１内の液体、超音波振動子
４が装着されているチヤンバーベース（又は振動
子の液体接触側電極）の経路に加わることにな
り、この経路に高周波電流が流れる。そして、そ
の高周波電流により検出トランスTaの二次側に
形成された単同調回路に高周波電圧が発生する。
選択された高周波信号はダイオードD₁により整
流され、コンデンサC₂により平滑され、センサ
ー感度調整用の抵抗器R₂，R₃で一定量の減衰を
受けてトランジスタQ₁のベースに加えられる。
そして、抵抗器R₂，R₃で調整された直流電圧に
よりトランジスタQ₁は導通し、その結果トラン
ジスタQ₂のベース電位はほぼ零となり、トラン
ジスタQ₂は遮断状態を維持する。従つて励振回
路５の発振は持続し、超音波振動子４により霧化
槽１内の液体は霧化され、送風フアン３の空気流
と共に霧化筒２から外部に送出される。

霧化が継続して行われた結果、液面が低下し、
液面がピン状センサー電極７よりも下になると、
検出トランスTaの二次側には電圧が誘起されな
くなり、トランジスタQ₁は遮断状態となる。ト
ランジスタQ₁の遮断により、今までトランジス
タQ₁のコレクタ、エミツタの経路で流れていた
電流は渇水を表示する発光ダイオードLD、及び
ダイオードD₂，D₃を介してトランジスタQ₂のベ
ースに分流し、これによつて発光ダイオードLD
を点灯させ、かつトランジスタQ₂をオンさせる。
しかして、励振回路５のトランジスタQ₃のベー
ス電圧は実質的に零となり発振は停止される。一
旦停止してしまうと液面の波により液体がセンサ
ー電極７に再び接触しても発振が再開されること
はない。従つて、液面の揺れに起因するチヤツタ
リングを除去することができる。電源投入時は、
トランジスタQ₂のベースにダイオードD₂，D₃が
直列に挿入されており、また、コンデンサC₃に
よる充電時間の遅れがあるため、トランジスタ
Q₂がオンとなる前にトランジスタQ₃の方が先に
導通となつて発振を開始する。

上記実施例によれば次のような効果を上げるこ
とができる。

(1) 超音波振動子４を励振している高周波信号を
検出信号に使つているためセンサー電極７の電
食、水あかによる導電性の劣化が少ない。

(2) 高周波信号を検出信号に使つているから、導
電率の低い純水に近い溶液でも水の誘電率によ
り動作が行われる。

(3) 霧化槽１内に水を収容する加湿器の場合に
は、冬期における水の凍結による空焚が問題と
なるが、氷は導電率及び誘電率共に小さくなる
から検知回路６は水がないのと同じ動作を行
い、励振回路５の発振を行わせない。従つて凍
結の際の空焚に起因する超音波振動子４の劣化
を確実に防止することができる。

(4) フロート式液面センサーであれば、液面の設
定位置に近づくと液面の揺れによるチヤツタリ
ングが発生するが、本実施例では、一旦センサ
ー電極７から液体が離れれば発振は停止し、チ
ヤツタリングは生じない。

上記実施例ではピン状センサー電極７を霧化槽
１の側壁面に設けたが、センサー電極として他の
構造のものを使用することも可能である。

第３図及び第４図は夫々センサー電極の他の構
成例を示す。

第３図では、ビス状センサー電極７Ａが霧化槽
１の底面より上方に向けて設けられており、セン
サー電極７Ａの頭部を除き絶縁筒１０で覆われか
つ絶縁筒１０とセンサー電極７Ａ頭部との間にＯ
−リング１１が設けられ、液漏れを防止するよう
になつている。この場合にも液面がセンサー電極
７Ａの頭部よりも上にあるかあるいは下にあるか
を検出することができる。

第４図及び第５図の場合には、超音波振動子４
の直径よりも大きなリング状センサー電極７Ｂが
用いられている。このリング状センサー電極７Ｂ
は端部において霧化槽１の側壁面にビス等で固定
される。この場合、リング状センサー電極７Ｂは
広範囲の液面と接触可能であるから、液面の揺れ
に起因する液面検出位置のずれを少なくすること
ができる利点がある。

叙上のように、本考案によれば空焚を確実に防
止可能な液体超音波霧化器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る液体超音波霧化器の実施
例を示す構成図、第２図は励振回路及び検知回路
の具体的回路構成を示す回路図、第３図及び第４
図は夫々センサー電極の他の構成を示す断面図、
第５図は第４図に示したセンサー電極の平面図で
ある。 １……霧化槽、２……霧化筒、３……送風フア
ン、４……超音波振動子、５……励振回路、６…
…検知回路、７……ピン状センサー電極、７Ａ…
…ビス状センサー電極、７Ｂ……リング状センサ
ー電極、Ta……検出トランス、Tb……発振トラ
ンス、Q₁乃至Q₃……トランジスタ、LD……発光
ダイオード、D₁乃至D₃……ダイオード、C₁乃至
C₈……コンデンサ、R₁乃至R₈……抵抗器、CH₁，
CH₂……チヨークコイル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 霧化槽の底部に超音波振動子を取付け、励振回
   路でその超音波振動子を駆動して前記霧化槽内の
   液体を霧化する液体超音波霧化器において、前記
   霧化槽に液体を検知するセンサー電極を設け、か
   つ前記超音波振動子に加わる高周波信号の一部を
   液体に通電し、前記センサー電極より高周波信号
   を受けている期間のみ前記励振回路の動作を持続
   させかつ前記高周波信号が無いとき前記励振回路
   の動作を停止させて当該停止状態を維持する検知
   回路を設けたことを特徴とする液体超音波霧化
   器。