JPH0473094B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は湿度センサーに係り、特に衣類乾燥機
の通風路に位置させ、その湿度検出を行うような
比較的通風速度が早く、かつ塵埃の付着し易いよ
うな悪環境下に使用される場合の耐環境性向上手
段を用いた湿度センサーに関する。

〔発明の背景〕

従来この種湿度センサーは、計測器等に使用し
たり、倉庫等の空調用機器に使用されており、湿
度変化に対する追従性を犠牲にして、防塵の為の
フイルターを使用していたり、セラミツクスを感
湿剤として使用した湿度センサーにおいては、塵
埃の付着あるも、近傍にヒーターを置き、所定の
時間経過毎にヒーターに通電してこの塵埃を焼成
して、劣化防止を行つている。これらは複雑で高
価となると共にヒータ通電方式は電力を必要と
し、電子回路が難しくなる等の不利な条件があつ
た。

〔発明の目的〕

本発明は、衣類乾燥機の如く、加湿、脱湿が大
きく、非常に急速度の場合もある。更に乾燥機に
フイルターがあるも衣類よりの微細な糸クズや砂
塵の通る場所に設置して、正確な湿度検出を行う
べく、湿度センサーは一般量産品を使用し、該セ
ンサーをケースに収納し、このケースにて防塵等
を行つて保護するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、温度変化に応じて電気抵抗値の変わ
る感湿素子器において、絶縁材で形成される平板
状の基板に感湿部を形成し、この感湿部に接続さ
れるリード端子を基板に設け、基板を包むケース
にはリード端子の接続する接続部を設けるととも
にケースの内壁と基板の外周面が触れないように
離間させ、前記感湿部は基板の片側面に配置し、
感湿部の非配置側に対向するケースの部位に外気
導入窓を形成したことを特徴とするものである。

以下本発明の一実施例を第１図乃至第９図にて
説明する。第１図は衣類乾燥機の構成を示す図
で、第２図は部分詳細図である。これにて構成を
説明すると、１は外枠、１９は裏フタ、２２は衣
類投入の為のドアである。これらで形成した枠体
内に回転自在に軸支したドラム２は駆動用モータ
ー１４、ドラム用ベルト１５によりドラム２を回
転させる。１６はモーター１４のドラムベルト１
５の反対側に位置するプーリーで、フアンベルト
１７を係合する。フアンベルト１７は軸周に形成
したフアンプーリー７ａに係合され、両翼フアン
７を駆動する。２０は軸支持体である。８はこの
両翼フアン７のためのフアンケーシングで、ドラ
ム２の背面（ドア２２の反対側）にある空気の通
過孔４よりの空気を誘導し、ドラム下面の中央ダ
クト６と係合、更に、仕切板１２を持ち、リング
２１と両翼フアン７の外周に有するフエルト受け
１３とフエルト９部を略気密保持すべく構成にて
なる。１１はドラム気密用フエルトでドラム２と
フアンケーシング８間に位置させてなる。１８は
ヒーター側ダクト、３は熱源となるヒーター、２
３は操作子、２４は衣類、２５は外気導入孔、１
０はセンサー、１０１は空気の通過する風上に有
する開孔、１０２は取付用足、１０３は信号伝達
用のリード線である。

これらの概略構成にて動作の説明をすると、モ
ーター１４にて駆動されるのはドラム２と両翼フ
アン７である。ドラム２は被乾燥物である衣類２
４をかくはんし、両翼フアン７は、ドラム２側の
フアンにてドラム２内の空気を引張り、途中整流
しつつ中央ダクト６、ヒーターダクト１８を通過
させヒーター３をも通過し加熱する。加熱された
空気は衣類２４を通過、湿気を分離し、多湿状と
なり、通過孔４に戻つてゆく。又裏フタ１９側の
フアンは、外気導入孔２５より外気を引張り、上
部より再び外気に排出される。よつて多湿かつ温
度の比較的高いドラム２側の空気を外気にて冷却
し、ぎよう縮し水滴とし、中央ダクト６に収集さ
せるもので、両翼利用の熱交換器として成り立た
せてある。センサー１０は、多湿で比較的温度の
高い、いわゆるぎよう縮される前の空気の中にさ
らされるべく、ドラム２の通過孔４とフアン７に
導かれる以前の場所、フアンケーシング８のベル
マウス５に位置させてなるものである。図示点線
でＦとあるのはフイルターである。これは衣類か
らの糸クズや砂塵等の塵埃を捕捉するもので、セ
ンサーは、このフイルターを通過した空気を即と
らえるのが理想である。これは両翼フアンに近く
なる程、空気温が低下すると共に、熱交換されぎ
よう縮された湿度が下がつた空気との混合がなさ
れてしまい、衣類よりの湿度を正確にとらえるこ
とが出来ないからである。

次にセンサー１０単体を詳しく説明する。第３
図はセンサー１０単体図、第４図はセンサーケー
スの斜視図、第５図乃至第７図は感湿素子単体の
説明図である。これらより、センサー１０は、セ
ンサーケース１００に収納されてなるもので、ヒ
ンジ部１０３にて左右に形成されたセンサーケー
ス１００は、開孔１０１を持つ箱状にて、この箱
状形に対向するフタ１０４は、センサーケース１
００同様の浅い箱状をなしてなる、ヒンジ部１０
３を支点として係合ツメ１１２、係合孔１０８に
て係止することにより、箱状同志に形成された空
間が出来る。この空間に感湿素子１０１を位置さ
せるもので、感湿素子１０１より引き出された信
号伝達用リード３０２，３０３を保持するリード
収納溝１０９、リード押え突起１１１にてリード
３０２，３０３を保持すると共に、リード線５０
との電気的接続を行う丸端子４０の収納用の丸端
子収納溝１０９、丸端子逃げ１１４、カシメ接続
されたリード線５０は曲り部１１０の溝とリード
線誘導溝１１５を経て引き出される。１０７は多
湿中に有するセンサー１０であるため露付き等に
て端子間のリークがあると誤動作をする。この危
険防止用に設けた、リーク防止突起、１１３はこ
れに対応する突起係合溝で、端子間の距離確保を
計つているものである。１０６はリード線押えで
ある。

以上のように、感湿素子３０は、リード３０
２，３０３を、リード収納溝１０９とリード押え
突起１１１にて保持し（これはヒンジ部１０３を
支点として重ね合わせて、係合ツメ１１２と係合
孔１０８にて係止されてなる。）リード線に加え
られる恐れのある引張り力や押し込み力に対して
は、丸端子４０の両端面が、丸端子収納部１０５
の両壁に当接して吸収するので、リード３０２，
３０３や感湿素子３０には何ら影響ない構造とも
なつているものである。

感湿素子３０を詳しく説明すると、基板３０９
（セラミツクス）の片面に導電材でリード３０２，
３０３まで引き出して、感湿面を形成するクシ形
の電極Ａ３０６、電極Ｂ３０５がある。リード３
０２，３０３と電極Ａ３０６、電極Ｂ３０５の接
続は半田３０７にて行つている。くし形の対向し
た電極間には、有機ポリマーでなる、湿度変化に
応じ、導電度合が変化する感湿剤３０８（高分子
溶解質）を塗布して、かつ感湿剤が流出したり、
外部より塵埃、特に塩基等の導電性物質が付着
し、所期の特性変化が生じるのを防止する保護膜
３１０を塗布してなる。しかしこの保護膜は、外
気の湿度に感応するセンサーゆえ、気密性があつ
てはならない。水分子の透過性の良い材質である
シリコーン等が使われるが、外力に対してキレ
ツ、はがれが生じ易いもので、この目的にて、セ
ンサーケース１００の箱状空間に、内壁に触れさ
せることなく位置させる必要がある訳である。

更に感湿面３１０は開孔１０１に対して反対面
を向けて位置させてなる。これはフイルターがあ
り、塵埃を捕捉するも、全てではなく細かな塵
埃、特に砂塵などは通過させてしまう。この程度
のフイルターでなければ、乾燥効率がいちぢるし
く悪化してしまう。センサー１０の位置する場所
は空気の通過速度も早く、塵埃によつて保護膜の
破壊が生じ、寿命を早めてはならないためであ
る。

有機ポリマーの感湿剤と保護膜の構成にてのセ
ンサー以外に、セラミツクスを用いたものもある
が、これはくし形電極上にセラミツクスの素材を
塗布、その後焼成して感湿特性を得ている。これ
にはシリコーンのような保護膜を形成することが
出来ない。焼成後のセラミツクスはそもそもポー
ラスなる組織になつており、水分子の吸着により
導電度合が変化するものであるから、ポーラスな
る組織を閉止してしまうからである。又セラミツ
クスと云つても外力に対しては非常に弱く、ポー
ラスな組織を破壊して特性劣化も容易に起り得る
ために、センサーケース１００のような構成に
て、空間に位置させることが必要である。

感湿素子３０を電気回路的にみると、第７図の
如く、可変抵抗と同一で表示可能な感湿素子３０
はリード３０２，３０３を持つことになる。湿度
変化に対する抵抗値の変化は第８図に示す如く、
湿度が低湿度より高湿度に移動すると、抵抗値は
ほぼ比例的に減少する。

このような特性に対して衣類乾燥機としての説
明を第９図、第１０図にて行うと、ブロツク図に
て示す電気回路は、電源は、変圧器や整流器を持
つ電源回路と、分岐してモーターやヒーターにも
接続してなる。マイクロコンピユーター等による
処理回路は電源回路より駆動源をもらうと共に、
各種信号入力である回路を右側に持つ。１つは湿
度センサーを先端に持ち、この電気抵抗変化を変
換検出する検出回路、比較回路を経て処理回路に
入る。選択回路は、使用者が任意に乾燥度合を選
択可能な入力回路で、例えば未だ湿り気を残して
おいてアイロンがけをしたい場合は「アイロンサ
イクル」、一般的な乾燥は「標準サイクル」、念入
りに乾燥したい場合は「念入りサイクル」等の入
力である。表示回路は、これらの表示と共に、電
源の入切等の表示を行う回路である。

よつて選択回路にての入力により、モーターや
ヒーターの駆動がなされ、運転を開始する。そし
て運転中の湿度センサーの信号入力により、処理
回路にて駆動回路を開となし、自動停止がなされ
るものである。本発明のセンサー形状と取付位置
においての運転における湿度センサーの抵抗値変
化を示したのが第１０図でＡ，Ｂ，Ｃの３通り図
示してあるが、これは衣類の量の多少の例で、Ａ
は少量、Ｂは中程度、Ｃは表示通りの定格容量の
場合である。衣類乾燥機の様な商品は、一般的に
これらの負荷量の変動が当然であり、これら全て
をカバー出来なければ、本来の自動停止機能の意
味は半減してしまう。

Ａは曲線は衣類が少いのでヒーター３を通過し
て加熱された空気は衣類を通過するのと、衣類に
触れることなく、フイルターを経由し両翼フアン
７に廻つてしまうため、湿度も余り下がることな
く、又乾燥も早い為、早く抵抗値の上昇がみら
れ、乾燥完了付近の抵抗値上昇度合が非常に大き
い。定格容量の場合はＣに示す如くの曲線で、運
転開始と同時に抵抗値は下がり始め、ある時間経
過すると、下がつた抵抗値のまま時間経過する。
衣類の乾燥が進むと、抵抗値は上昇し始め、Ａの
曲線よりはゆるやかになるが、比較回路等への信
号入力としては充分過ぎる上昇度合である。Ｂは
ＡとＣの中間をえがいている。

これで前述の「アイロンサイクル」「標準サイ
クル」「念入りサイクル」を当てはめてみると、
抵抗値でR₁を「アイロンサイクル」とした。こ
れは、適度に湿り気が残つている場合の抵抗値で
あり、急激に上昇開始近辺である。「アイロンサ
イクル」の選択をした場合はイの所で自動停止を
行う。R₂は「標準サイクル」とした。これは、
上昇の中途近辺で、自動停止はロの所で行う。
「念入りサイクル」はR₃とし、充分に乾燥した状
態での抵抗値とし、ハで止る。

第１１図、第１２図は従来行なわれていた、自
動停止手段の一例で、温度センサー６０により行
うものである。温度変化度合を示したのが、第１
２図で、運転開始にて上昇し、途中はほぼ変化が
みられず、乾燥完了付近にて、前述の湿度センサ
ーの抵抗値変化と同様に大きく上昇し、完全乾燥
されると上昇したままほぼ一定となる曲線とな
る。第１０図の湿度センサーの抵抗曲線中のR₁
〜R₃に対応するのがT₁〜T₃である。

制御用の信号として欲しい曲線ケ所は、上昇し
始める所からであり、湿度と温度の曲線を比較す
ると、温度の方がゆるやかであると共に、とらえ
にくい。特にT₂とT₃間は差が少く、判別がむず
かしい。更に、周囲温度の影響を排除する別手段
が必要であること等で、一応温度にての判断で信
号の取り出しを行うが、信号入力後にプラスαの
余裕運転をしているのが現状である。

以上述べたように、本発明は、温度変化に応じ
て電気抵抗値の変わる感湿素子器において、絶縁
材で形成される平板状の基板に感湿部を形成し、
この感湿部に接続されるリード端子を基板に設
け、基板を包むケースにはリード端子の接続する
接続部を設けるとともにケースの内壁と基板の外
周面が触れないように離間させ、前記感湿部は基
板の片側面に配置し、感湿部の非配置側に対向す
るケースの部位に外気導入窓を形成したことを特
徴とする感湿素子器にある。

この構成によれば、次のような良さがある。

(1) 感湿部を有する絶縁材の平板状をなす基板
は、ケースで包み、ケースの内壁と基板の外周
面が触れないように離間しているので、ケース
の内面に出来た水滴が基板に附着して感湿部の
湿度検知を狂わすことがない。

(2) 感湿部は平板状をなす基板の片側面に配置
し、感湿部の非配置側に対向するケースの部位
に外気導入窓を形成したので、外気導入窓より
ケース内に流入する砂粒等の塵埃は感湿部に直
接衝突することはないので感湿部を傷めること
はなく、検知寿命の長いものになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は衣類乾燥機の構成を示す断面図、第２
図は第１図の主要部分の拡大図、第３図はセンサ
ー単体の断面詳細図、第４図はセンサーケースの
開放斜視図、第５図は感湿素子単体の斜視図、第
６図は第５図の−断面拡大図、第７図は電気
回路に置き換えた図、第８図は相対湿度変化に対
する抵抗値変化を示す図、第９図は衣類乾燥機の
制御を説明するブロツク図、第１０図は衣類乾燥
機を運転した時の抵抗値の変化曲線を示す図、第
１１図は従来例の一例である温度センサーを用い
た第１図同様の断面図、第１２図は第１０図に対
応した温度の変化を示す図である。 ２……ドラム、７……両翼フアン、１０……セ
ンサー、３０……感湿素子、１００……センサー
ケース、３１０……保護膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 温度変化に応じて電気抵抗値の変わる感湿素
   子器において、 絶縁材で形成される平板状の基板に感湿部を形
   成し、この感湿部に接続されるリード端子を基板
   に設け、 基板を包むケースにはリード端子の接続する接
   続部を設けるとともにケースの内壁と基板の外周
   面が触れないように離間させ、 前記感湿部は基板の片側面に配置し、感湿部の
   非配置側に対向するケースの部位に外気導入窓を
   形成したことを特徴とする感湿素子器。