JP3194694U

JP3194694U - 超音波加湿器

Info

Publication number: JP3194694U
Application number: JP2014005075U
Authority: JP
Inventors: 常次赤沼; 真悟坂本
Original assignee: SEIKO GIKEN INC.
Current assignee: SEIKO GIKEN INC.
Priority date: 2014-09-24
Filing date: 2014-09-24
Publication date: 2014-12-04
Anticipated expiration: 2024-09-24

Abstract

【課題】簡易な構成で、霧化槽の液量検知をすることができかつ故障しても誤動作しない信頼性の高い超音波加湿器を提供する。【解決手段】レベルセンサ７は、霧化槽の底部に深さ方向に隆起して形成された中空ガイド部材４ｄと、霧化槽の液面に浮かんで中空ガイド部材４ｄに沿って昇降する環状のフロート７ａと、中空ガイド部材４ｄの裏面側空隙部に霧化槽の深さ方向に沿って配置されるスイッチ基板７ｂを備え、スイッチ基板７ｂには、複数のリードスイッチ７ｅが直列接続でかつ一対のリード接点が同じ高さ位置となるように基板表裏面に各々実装されている。【選択図】図１

Description

本考案は、例えば霧（ミスト又は細霧）を噴霧する超音波加湿器に関する。

超音波加湿器は、給水タンクから霧化槽（加湿槽）に給水し、所定量の水が貯留する霧化槽に設けられた超音波振動子を振動させることにより霧化され、送風機より送風された空気と混合して霧（ミスト又は細霧）となって噴出口より噴霧するようになっている。

この霧化槽には、超音波振動子の空炊きを防ぐため、貯水量を検出するフロートスイッチが設けられている。霧化槽の底部に設けられた支柱に環状のフロートが水面の高さに応じて昇降可能に設けられている。フロートには、マグネットが設けられており、支柱の内部に設けられたリードスイッチを開閉するようになっている。リードスイッチは、超音波振動子へ通電する回路に直列に接続されている。給水タンクから霧化槽に給水されて水位が上昇する際にフロートによりリードスイッチが閉じた状態となり、超音波振動子へ通電することで、霧を発生させることができる。また、霧化槽の水位が下がると、フロート位置が低下してリードスイッチが開くため、超音波振動子へ通電することはなくなり、空炊きを防ぐようになっている（特許文献１，２参照）。

実開昭６２−１０３６号公報実開昭６３−３７９３５号公報

上述したリードスイッチは、スイッチ基板に通常１個実装されて、超音波振動子につながる通電回路に直列接続されている。リードスイッチは、ガラス管内に一対の強磁性体リードの自由端が所要の接点間隔を保って対峙するように形成され、不活性ガスが封入された構造を有している。外部（例えばフロートのマグネット）から磁界を作用させると、リードが磁化されて自由端どうしが吸引して通電回路が閉じられ、磁界を消磁すればリードの弾性で自由端どうしが離れて通電回路が開放されるようになっている。

よって、製品搬送時の振動や使用状態における外力の作用によって、リードスイッチが閉じたまま壊れると、霧化槽に十分な水位がないのに超音波振動子に通電されるおそれがある。霧化槽の水がなくなると超音波振動子が空炊き状態となって、過熱により樹脂製の容器が変形したり溶け出したりして、水漏れ発生や装置故障の要因となる。尚、リードスイッチのリード端子が開放したまま壊れることもあるが、装置誤動作に対する影響はない。
このため、複数のリードスイッチを基板実装した複数のスイッチ基板を設けたり、リードスイッチ以外のレベルセンサを設けたりすることも考えられるが、設置スペースや配線スペースがなく、しかも製造コストが高くなるため、採用できない。

本考案はこれらの課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは簡易な構成で、霧化槽の液量検知をすることができかつ故障しても誤動作しない信頼性の高い超音波加湿器を提供することにある。

上記目的を達成するため、本考案に係る超音波加湿器は、以下の構成を備える。
液体を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクから供給された液体を一時的に貯留する霧化槽と、前記霧化槽の底部に組み付けられ、当該霧化槽内に供給された液体に超音波振動を加えて霧化する超音波ユニットと、前記霧化槽内へ送風して前記霧化槽で発生させた霧を送り出す送風手段と、前記霧化槽に貯留された液量を検出する液量検出手段と、前記液量検出手段の検出により前記霧化槽の液量が所定量以下になったら前記超音波ユニットの駆動停止させる制御部と、を具備し、前記液量検出手段は、前記霧化槽の底部に深さ方向に隆起して形成された中空ガイド部材と、前記霧化槽の液面に浮かんで前記中空ガイド部材に沿って昇降する環状のフロートと、前記中空ガイド部材の裏面側空隙部に前記霧化槽の深さ方向に沿って配置されるスイッチ基板を備え、前記スイッチ基板には、複数のリードスイッチが直列接続でかつ一対のリード接点が同じ高さ位置となるように基板表裏面に各々実装されていることを特徴とする。

上記構成によれば、スイッチ基板には、複数のリードスイッチが直列接続でかつ一対のリード接点が同じ高さ位置となるように基板表裏に各々実装されているので、仮にいずれかのリードスイッチが一対のリード接点が閉じた状態で破損しても、他方のリードスイッチは正常に動作することが期待できるので、例えば霧化槽の水位が不十分な状態で誤って超音波振動子に通電されることはなくなる。
よって、簡易な構成で、霧化槽の水位検知をすることができかつ故障しても誤動作することがない信頼性の高い超音波加湿器を提供することができる。

前記スイッチ基板の表裏には、一対のリードスイッチが基板貫通孔を通じて端子どうしが直列に電気的に接続されていることが望ましい。これにより、従来１個のリードスイッチを設けていたスペースと同等のスペースにリードスイッチを配置できるので、装置を小型化したまま検出性能を向上させることができる。

前記スイッチ基板は、前記中空ガイド部の空隙部に対向して形成されたガイド溝に沿って着脱可能に装着されていることが好ましい。
これにより、スイッチ基板の霧化槽に対する組み付け性が向上する。

前記スイッチ基板に実装されたリードスイッチの端子どうしを接続する中間端子部から中間配線が引き出されていてもよい。
これにより、中間端子部と各リードスイッチの端子間の通電状態を検出することができるため、いずれのリードスイッチが故障したのか当該故障箇所を特定することができる。よって、超音波加湿器の動作を停止させて故障を報知することで、ユーザーにスイッチ基板の交換を促して誤動作を未然に防ぐことができる。

本考案によれば、簡易な構成で、霧化槽の水位検知をすることができかつ故障しても誤動作しない信頼性の高い超音波加湿器を提供することができる。

超音波加湿器の断面説明図である。図１のレベルスイッチの検出状態を示す模式説明図である。一対のリードスイッチが基板実装されたスイッチ基板の平面図、右側面図、上視図、下視図、斜視図である。他例に係る一対のリードスイッチが基板実装されたスイッチ基板の平面図及び斜視図である。一対のリードスイッチの配線図である。

本考案に係る超音波加湿器の一実施形態について図１乃至図５を参照して説明する。先ず、超音波加湿器の概略構成について図１を参照して説明する。尚、図１において、で水の流れを実線矢印で、空気の流れを破線矢印で示すものとする。
図１において、超音波加湿器１は、加湿機本体２内に、液体（水等）を貯留する貯留タンク３、貯留タンク３から供給された液体（水等）を一時的に貯留する霧化槽４を備えている。貯留タンク３の底部には霧化槽４に連通する供給口３ａが設けられており、供給口３ａは供給弁（逆止弁）３ｂによって閉弁されている。貯留タンク３が加湿器本体２に装着されると、霧化槽４の底部に設けられた突起部４ａに弁軸３ｃが押し上げられた開弁することで供給口３ａより霧化槽４に給水されるようになっている。

霧化槽４の底部には超音波ユニット５が組み付けられている。超音波ユニット５は、霧化槽４内に供給された液体に超音波振動子により超音波振動を加えて霧化する。霧化槽４の超音波ユニット５に対応する上部には、加湿器本体２の上部に連通する筒状の排出通路４ｂが形成されている。排出通路４ｂの上端は、加湿器本体２より外部に突設されており、噴出し口４ｃが形成されている。

また、霧化室４の近傍には、送風機（送風手段）６が設けられている。送風機６は、超音波加湿器１内外の空気を吸引して霧化槽４の上部に送風することで、霧化槽４の波立つ水面で霧化された霧を排出通路４ｃへ送り出す。排出通路４ｃに充満した霧は、送風機６の送風により順次噴出し口４ｃより外部に吐出される。

霧化槽４には、当該霧化槽４に貯留する液量を検出するレベルスイッチ７（液量検出手段）が設けられている。レベルスイッチ７は、霧化槽４の底部に深さ方向に隆起して形成された中空ガイド部材４ｄと、霧化槽４の液面に浮かんで中空ガイド部材４ｄに沿って昇降する環状のフロート７ａと、中空ガイド部材４ｄの裏面側空隙部に霧化槽４の深さ方向に沿って配置されるスイッチ基板７ｂを備えている。中空ガイド部材４ｄの上端には、フロート７ａを抜け止めするストッパ４ｅが設けられている。スイッチ基板７ｂは、中空ガイド部材４ｄの空隙部に対向して形成されたガイド溝４ｆに沿って着脱可能に装着されている。

加湿器本体２の底部には、加湿器の各部（超音波ユニット５，送風機６等）の動作を制御する制御基板８（制御部）が設けられている。制御基板８には、図示しない操作部からの入力信号や、レベルスイッチ７からの検出信号等が入力される。また、制御基板８からは、悪部の動作指令や、レベルスイッチ７の検出により霧化槽４の液量が所定値以下になったら超音波ユニット５の駆動停止させるように指令を出力する。

フロート７ａは図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、水面に浮くように環状の検出マグネット７ｃが例えば発泡性の樹脂材７ｄで挟み込まれた構造をしている。また、スイッチ基板７ｂには、一対のリードスイッチ７ｅが直列接続でかつ一対のリード接点７ｆ（図５（Ａ）参照）が同じ高さ位置となるように基板表裏に実装されている（図３（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）参照）。図５（Ａ）に示すように、リードスイッチ７ｅは、ガラス管内に一対の強磁性体リードの自由端であるリード接点７ｆが所要の接点間隔を保って対峙するように形成され、外部から磁界を作用させると、リードが磁化されて自由端どうしが吸引して通電回路が閉じられ、磁界を消磁すればリードの弾性で自由端どうしが離れて通電回路が開放される。図２（Ｃ）に示すように一対のリードスイッチ７ｅは、スイッチ基板７ｂの設置方向（霧化槽４の深さ方向）上端側（ストッパ４ｅ側；図２（Ａ）参照）に基板実装されている。

図２（Ａ）は、霧化槽４に十分な液量がある状態を例示している。このとき水面に浮かんでいるフロート７ａが、一対のリードスイッチ７ｅの磁化領域にあるため、スイッチがＯＮ状態となり、通電回路が閉じた状態となる。また、図２（Ｂ）は、霧化槽４の残液量が少なくなった状態を例示している。このとき水面に浮かんでいるフロート７ａが中空ガイド部材４ｄに案内されて下方に移動するため、一対のリードスイッチ７ｅの磁化領域より離れた位置となる。これにより一対のリードスイッチ７ｅの非磁化領域にあるため、スイッチがＯＦＦ状態となり、通電回路が開放した状態となる。

ここで、レベルスイッチ７の一例について、図３（Ａ）〜（Ｅ）のスイッチ基板の説明図及び図５（Ａ）の回路図を参照して説明する。スイッチ基板７ｂには、一対のリードスイッチ７ｅが直列接続でかつ一対のリード接点７ｆが同じ高さ位置となるように基板表裏に実装されている。図３（Ａ）〜（Ｅ）に示すように、スイッチ基板７ｂの表裏に一対のリードスイッチ７ｅの一方の端子が基板貫通孔７ｇを通じて端子どうしが直列に電気的に接続されている。リードスイッチ７ｅの他方の端子はスイッチ基板７ｂにパターン形成された配線７ｈと各々接続されている。

仮にいずれかのリードスイッチ７ｅが一対のリード接点７ｆが閉じた状態で破損しても、他方のリードスイッチ７ｅは正常に動作することが期待できるので、例えば霧化槽４の水位が不十分な状態ではフロート７ａが下がった位置にあるため、誤って超音波振動子５に通電されることはなくなる。よって、簡易な構成で、霧化槽４の水位検知をすることができかつ故障しても誤動作することがない信頼性の高い超音波加湿器を提供することができる。
また、スイッチ基板７ｂの表裏に一対のリードスイッチ７ｅが基板貫通孔７ｇを通じて端子どうしが直列に電気的に接続されているので、従来１個のリードスイッチを設けていたスペースと同等のスペースに複数のリードスイッチ７ｅを配置でき、装置を小型化したまま検出性能を向上させることができる。

次に、レベルスイッチ７の他例について図４（Ａ）（Ｂ）のスイッチ基板の説明図及び図５（Ｂ）の回路図を参照して説明する。装置の構成は上述した実施例と同様であるので説明を援用するものとし、異なる構成を中心に説明する。
図４に示すように、スイッチ基板７ｂに実装されたリードスイッチ７ｅの端子どうしを接続する中間端子７ｉから中間配線７ｊが引き出されていてもよい。

具体的には、図５（Ｂ）に示すように、スイッチ基板７ｂには、一対のリードスイッチ７ｅが直列接続でかつ一対のリード接点７ｆが同じ高さ位置となるように基板表裏に実装されている点は同様である。一対のリードスイッチ７ｅどうしを接続する中間端子７ｉには、スイッチ基板７ｂにパターン形成された中間配線７ｊが接続されている。この中間端子７ｉに中間配線７ｊを接続したことにより、中間端子７ｉと各リードスイッチ７ｅの端子間の通電状態を検出することができ、制御基板８は、いずれのリードスイッチ７ｅが故障したのか当該故障箇所を特定することができる。よって、超音波加湿器の動作を停止させて故障を点灯やブザー等で報知することで、ユーザーにスイッチ基板７ｂの交換を促して、誤動作を未然に防ぐことができる。

本実施例では、貯留タンク３に貯留される液体は、水を想定しているが、必要に応じて芳香剤や色素、除菌消臭剤等を混入させた液体等を用いてもよい。また、スイッチ基板７ｂの表裏面に設けられるリードスイッチ７ｅは２個設けたが設置が可能であれば２個より多く設けてもよい。

１超音波加湿器２加湿器本体３貯留タンク３ａ供給口３ｂ供給弁３ｃ弁軸４霧化槽４ａ突起部４ｂ排出通路４ｃ噴出し口４ｄ中空ガイド部材４ｅストッパ４ｆガイド溝５超音波ユニット６送風機７レベルスイッチ７ａフロート７ｂスイッチ基板７ｃ検出マグネット７ｄ樹脂材７ｅリードスイッチ７ｆリード接点７ｇ基板貫通孔７ｈ配線７ｉ中間端子７ｊ中間配線８制御基板

Claims

液体を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクから供給された液体を一時的に貯留する霧化槽と、
前記霧化槽の底部に組み付けられ、当該霧化槽内に供給された液体に超音波振動を加えて霧化する超音波ユニットと、
前記霧化槽内へ送風して前記霧化槽で発生させた霧を送り出す送風手段と
前記霧化槽に貯留された液量を検出する液量検出手段と、
前記液量検出手段の検出により前記霧化槽の液量が所定量以下になったら前記超音波ユニットの駆動停止させる制御部と、を具備し、
前記液量検出手段は、前記霧化槽の底部に深さ方向に隆起して形成された中空ガイド部材と、前記霧化槽の液面に浮かんで前記中空ガイド部材に沿って昇降する環状のフロートと、前記中空ガイド部材の裏面側空隙部に前記霧化槽の深さ方向に沿って配置されるスイッチ基板を備え、前記スイッチ基板には、複数のリードスイッチが直列接続でかつ一対のリード接点が同じ高さ位置となるように基板表裏面に各々実装されていることを特徴とする超音波加湿器。
前記スイッチ基板の表裏には、一対のリードスイッチが基板貫通孔を通じて端子どうしが直列に電気的に接続されている請求項１記載の超音波加湿器。
前記スイッチ基板は、前記中空ガイド部の空隙部に対向して形成されたガイド溝に沿って着脱可能に装着されている請求項１又は請求項２記載の超音波加湿器。
前記スイッチ基板に実装されたリードスイッチの端子どうしを接続する中間端子部から中間配線が引き出されている請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項記載の超音波加湿器。