JPS63210541A - 車両用加湿器 - Google Patents

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〕 本発明は車両搭載の超音波加湿器に係り、特に水位レベ
ルが低下して水がなくなるのを検出するに好適な水位レ
ベル検出器を有する車両用加湿器に関する。

〔従来の技術〕

従来の超音波加湿器では特公昭５５−４００５６号に記
載のようにフロートを用いた水位レベル検出器を有して
いた。また特公昭５８−２９１５２号に記載のように水
の導電性を利用した方式の水位レベル検出器が用いられ
ていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は水位レベルの低下したのをフロートスイ
ッチにより検出しているため、水が氷になったときの検
出は行なわれないので、他の水温などの検出手段をも備
えなければならず、構成部品が多くなって小形化かむっ
がしいのと車両用として０℃以下の低温時の検出方法に
問題があった。

また電極間の水の導電性を利用した方式では通電中に振
動子の電極を介して電流が流れるため、水に振動子の電
極が溶解していき電極の寿命が短くなるという問題があ
った。

本発明の目的は振動子の電極を長ずことのない水の導電
性を利用した方式の水位レベル検出器を有する車両用加
湿器を提供するにある。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 上記目的は、霧化槽内の水の導電性を利用した方式の水
位レベル検出器を有する車両用加湿器において、水位レ
ベル検出器として霧化槽の超音波振動子の水に接する電
極と同電位を有する補助電極を水中に設置し、水位レベ
ルの検出電極を水位レベル検出位置に設置し、補助電極
から検出電極への導電性に応じた検出電極の出力電圧に
より水位レベルの低下を検知する水位レベル検出回路を
設けた車両用加湿器により達成される。

〔作用〕

上記車両用加湿器では、霧化槽内の水位レベルが水位レ
ベル検出器の検出電極の水位レベル検出位置より高いと
きには補助電極と検出電極間に導電性を有するが、水位
レベルが水位レベル検出位置より低くなったときには導
電性がなくなるので、水位レベルに応じて検出電極の出
力電圧が変化する。したがって検出電極の電圧がある規
定値以上のときには水位レベルがあるとみなし、規定値
以下になったときには水位レベルが低下したことを水位
レベル検出回路により検知することにより。

振動子を駆動する発振回路への電源をしゃ断することが
できる。このようにすれば水が氷になったときにも導電
性がなくなるので、水位レベルが低下したのと同じ検出
動作を行なって振動子の発振回路への通電をしゃ断する
ことができ、しかも水の導電性による電流は補助電極か
ら検出電極へ流れるため振動子の水に接する電極が浸さ
れて破損することがない。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を第１図ないし第３図により説
明する。

第１図は本発明による車両用加湿器の一実施例を示す構
成図である。第１〜図において、給水器１はバルブ２を
有し、超音波振動子３を有する霧化槽４の水位を一定に
するように水を供給する。振動子３の電ｔｆｉ５はバッ
テリ６の（＋）電線７に接続され、コンデンサＣｏ　、
Ｃ１，Ｃ２とインダクタンスＬｘ　、Ｌ２とトランジス
タＴＲｔと抵抗Ｒ１からなる発振回路（クラップ回路）
８により駆動されて振動子３が超音波振動を起し、これ
により霧化槽４の水９を霧化する。発振回路８の可変抵
抗Ｒ１は振動子３への電気エネルギを加減し、振動子３
の音響エネルギを加減して霧化量を加減する。

ブロワ−用モータ１０は直列抵抗Ｒ２を接続し、霧化槽
４で霧化された水蒸気を車室内へ送風する。

直流抵抗Ｒ２はブロワ−用モータ１０が機械的にロック
したときに焼損するのを防止する。バッテリ６の（−）
電線１１から電源スィッチ１２を接続し、霧化槽４の水
位レベルが低下したのを検知する水位レベル検出回路１
３などの（−）電位線（Ａ）１４として用いる。またバ
ッテリ６の（−）電線１１よりリレー１５の常開接点１
６を介し、発振回路８やブロワ−用モータ１０の（−）
電位線（Ｂ）１８として用いる。リレー１５のコイル１
７にトランジスタＴ　Ｒ２を接続し、リレー１５ととも
に電源断続回路を構成する。

バッテリ６の（＋）電線７より霧化槽４の水中に設置し
た補助電極１９に接続し、補助電極１９は振動子３の水
に接する電極５と同じ電位を有する。検出電極２０は水
９の水位レベルを検出する位置にほぼ水平に設置し、検
出電極２０の検出電圧は水位レベル検出回路１３に入力
する。検出電極２０．補助電極１９．電極５の順に水に
対するイオン化傾向の小さい材料たとえば銅、アルミニ
ウム、ニッケルなどを用いる。この構成にすると電源投
入時には霧化槽４の水９の中では補助電極１９から検出
電極２０へ電流が流れ、また微少ではあるが補助電極１
９より電極５へ電流が流れるが、このことは補助電極１
９が電蝕を起していくことを意味し、そのため振動子３
の電極５が電蝕により侵されることがほとんどない。

上記の構成において、いま電源スィッチ１２を閉じると
、水位レベル検出回路１３が動作して電源断続回路をな
すリレー１５のコイル１７にトランジスタＴ　Ｒ２を介
して通電することにより常開接点１６を閉じたのち、発
振回路８の動作させる。

通常の振動子３は焼結晶のため過励振されると破壊する
ので、たとえば霧化槽４内の水９がないところで動作さ
せると破壊されるため、水９の量が少なくなって危険な
水位レベル以下では振動子３への電気エネルギの供給を
停止させるべく発振回路８の動作を停止させる必要があ
る。

そこで霧化槽４内の水９の水位レベル検出位置に設けた
検出電極２０により、水９の水位レベルに応じて補助電
極１９から検出電極２０へ流れる電流に対応した検出電
圧を水位レベル検出回路１３に入力し、これにより検出
電極２０の電圧がある規定した電圧より低くなった時に
水位レベルが低下したと検知して、水位レベル検出回路
１３のリレー１５により発振回路８の電源をしゃ断した
り、また水位レベルが回復すると再び電源を印加したり
する。

かくして、バッテリ６の（−）電線１１は電源スィッチ
１２と水位レベル検出回路１３のリレー１５とによりそ
れぞれ断続され、電源スィッチ１２を断にすればリレー
１５の常開接点１６も開放されるためバッテリ６からの
電流は完全にしゃ断される。したがって電源スィッチ１
２を断にすれば霧化槽４の補助電極１９から検出電極２
ｏへの電流もしゃ断されるため、補助電極１９の電蝕は
電源スィッチ１２を投入している時にのみ生じ。

補助電極１９の浸されるのが少なくなる。

第２図は同じく水位レベル検出回路および警報表示回路
の回路図である。第２図において、第１図と同一符号は
同一または相当部分を示す。バッテリ６の（＋）電ＮＩ
Ａ７より一定電圧を作る定電圧回路２１を接続し、定電
圧回路２１よりの定電圧線２４を各制御用電源として用
いる。水位レベル検出回路１３は霧化槽４の検出電極２
０から抵抗Ｒ３を介して演算増幅器０ＰＡＬの非反転入
力端子に接続し、非反転入力端子と（−）電位線（Ａ）
１４の間にコンデンサＣ３と抵抗Ｒ４を並列に接続し、
非反転入力端子と出力端子の間に抵抗Ｒ７を接続し、反
転入力端子から抵抗Ｒｓ　、Ｒａをそれぞれ定電圧線２
４、（−）電位線１４に接続する。また出力端子から抵
抗Ｒ８を介してトランジスタＴＩＲｚのベースに接続し
、トランジスタＴＲ，２のコレクタからリレー１５（第
１図）のコイル１７を介して（＋）電線７に接続し、ト
ランジスタＴＲ２のエミッタは（−）電位線１４に接続
する。

水位レベル検出回路１３の演算増幅器○ＰＡＬと抵抗Ｒ
ａ＝Ｒ７はシュミット回路を構成しており、抵抗Ｒａ、
Ｒ４は霧化槽４の検出電極２０からの入力電圧を分割し
、水位レベルが下がったときと上ったときの検出電圧や
水９が氷になったときの電圧を区別できるようにシュミ
ット回路の分圧抵抗Ｒｅ　、Ｒｅによる比較電圧とマツ
チングさせるためのものであり、コンデンサＣ３は車両
の振動により水面が変動して検出電圧が一瞬低下したの
を検出しないようにしている。

警報表示回路２２は演算１幅器０ＰＡ２の非反転入力端
子から抵抗Ｒｈｏ　＋　Ｒｌｔをそれぞれ定電圧ＲＩＡ
２４、（−）電位線１４に接続し、反転入力端子から抵
抗Ｒ９、コンデンサＣ４をそれぞれ定電圧線２４、（−
）電位線１４に接続し、反転入力端子から抵抗Ｒ１２と
ダイオードＤ五を直列にして水位レベル検出回路１３の
トランジスタＴＲｚのコレクタに接続する。また出力端
子から発光ダイオードＬＥＤと抵抗ＲＬｓを直列にして
定電圧線２４に接続し、出力端子から逆方向のダイオー
ドＤ２と抵抗Ｒ１４を直列にした保持回路２３を介して
水位レベル検出回路１３の演算増幅器０ＰＡＬの非反転
入力端子側に接続する。

警報表示回路２２の演算増幅器０ＰＡ２と抵抗Ｒ１ｏ　
、　Ｒｔｔは比較回路を構成しており、抵抗９はコンデ
ンサＣａの充電用抵抗で、抵抗Ｒ１２とダイオードＤ１
の直列回路はコンデンサＣ４の放電用回路である。

つぎに第３図は第２図の動作特性図である。第２図の構
成において、まず電源スィッチ１２を閉じて霧化槽４の
水９の水位レベルが正常であるときには、検出電極２０
の検出電圧がある規定した電圧より高いため、水位レベ
ル検出回路１３のシュミット回路をなす演算増幅器○Ｐ
ＡＬの非反転入力端子の電圧が反転入力端子の比較電圧
よりも高くなるので、その出力によりトランジスタＴＲ
ｚがＯＮすることにより、リレー１５（第１図）の常開
接点１６が閉じて発振回路８とブロワ−用モータ１０に
通電し、それぞれ動作する。またトランジスタＴ　Ｒ２
がオンすると、警報表示回路２２のコンデンサＣ４は抵
抗ＲｓｚとダイオードＤＩの回路を通して放電し、抵抗
Ｒ１の小抵抗値によりほぼ○Ｖ近くの電位にあるため、
比較回路をなす演算増幅器０ＰＡ２の出力はＨレベルと
なり、発光ダイオードＬＥＤは消灯したままとなる。

ついで水位レベルが低下して検出電極２０の検出電圧が
規定電圧より低くなると、水位レベル検出回路１３の演
算増幅器○ＰＡＬの出力のトランジスタＴＲ２がＯＦＦ
となるため、リレー１５の常開接点１６が開放して発振
回路８とブロワ−用モータ１０の動作が停止する。また
警報表示回路２２のコンデンサＣ４は定電圧線２４より
抵抗ＲＯを通して充電され、ついには演算増幅器０ＰＡ
２の出力がＬレベルとなると、発光ダイオードＬＥＤが
点灯して運転者に警報を与える。

ここで水位レベル検出回路１３の検出遅れ時間Ｔ　Ｄ　
１　と警報表示回路２２の表示遅れ時間Ｔ　Ｄ　Ｋの間
には Ｔ　Ｄ　１＜　Ｔ　Ｄ　２ の関係をもたせておく。これにより第３図に示すように
電源スィッチ１２をＯＮとだときの水位レベル検出回路
１３の検出遅れ時間ＴＤ工すなわちリレー１５のＯＮす
る遅れ時間ＴＤ工の間では警報表示回路２２の発光ダイ
オードＬＥＤが点灯して警報することがない。

また警報表示回路２２の演算増幅器０ＰＡ２の出力と水
位レベル検出回路１３のコンデンサＣ３の間をダイオー
ドＤ２と抵抗Ｒ１４を直列に接続した保持回路２３によ
り、一度に警報表示回路２２の発光ダイオードが点灯す
れば以後は電源スィッチ１２をＯＦＦにするまで保持で
きるにれにより一度にリレー１５がしゃ断して振動子３
の動作が停止すると今まで霧化槽４の上に吹き上げられ
ていた水が下に落ちるため再度に水位レベルが上り、つ
ぎに水位レベルが正常と判断して振動子３の駆動を開始
するような動作を繰り返したのち完全に停止して、この
ときリレー１５の動作が多くなるので寿命低下をもたら
すという第３図の実線で示すような不具合いを破線で示
すようになくすることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、霧化槽の補助電極と検出電極間に流れ
る電流によって水位レベルを検出することができるので
、水が氷ったときなどを考慮しなくてもよいため小形に
できるうえ、振動子の電極を浸すことなく寿命を長くで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による車両用加湿器の一実施例を示す構
成図、第２図は同じく水位レベル検出回路および警報表
示回路の回路図、第３図は第２図の動作特性図である。 １・・・給水器、２・・・バルブ、３・・・振動子、４
・・・霧化槽、５・・・振動子の電極、６・・・バッテ
リ、７・・・（＋）電線、８・・・発振回路、９・・・
水、１０・・・ブロワ−用モータ、１１・・・（−）電
線、１２・・・電源スィッチ、１３・・・水位レベル検
出回路、１４・・（−）電位線（Ａ）、１５・・リレー
（電源断続回路）、１６・・・リレーの常開接点、１７
・・・リレーのコイル、１８・・・（−）電位線（Ｂ）
、１９・・・補助電極、２０・・検出電極、２１・・・
定電圧回路、２２・・・警報表示回路、２３・・・保持
回路、２４・・・定電圧線、Ｒｚ〜Ｒ１ａ・・・抵抗、
Ｃ０−Ｃ４・・・コンデンサ、Ｌｌ　。 Ｌ２・・・インダクタンス、Ｔ　ＲＬ〜ＴＲｚ・・・ト
ランジスタ、ＬＥＤ・・・発光ダイオード、Ｄ１〜Ｄ２
・・・ダイオード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、超音波振動子を有して水を霧化する霧化槽と、霧化
   槽に水を供給する給水器と、振動子を駆動する発振回路
   と、霧化された水蒸気を車室内へ送風するブロワーと、
   霧化槽の水位レベルを検出する水位レベル検出器と、そ
   の検出出力により発振回路への電源を断続する電源断続
   回路から成る車両用加湿器において、上記水位レベル検
   出器は霧化槽内に設けて振動子の水に接する電位と同電
   位を有する補助電極と、霧化槽内の水位レベル検出位置
   に設けた検出電極と、水位レベルに応じて補助電極から
   検出電極へ流れる電流に依存する検出電極の電圧が規定
   値以下になったときに水位レベルが低下したことを検知
   して発振回路への電源をしゃ断せしめる水位レベル検出
   回路から構成したことを特徴とする車両用加湿器。