(57)【要約】【課題】マイクロコンピュータやリレーを介さずともリードスイッチで電磁弁を駆動できる給水ユニットの制御装置を提供する。【解決手段】加湿用の水を蓄える給水ユニットの制御装置であって、電圧Ｖ１によって動作し、給水パンへの給水管を開閉する給水用電磁弁４と、給水パン内の水位に応じて動作するフロートスイッチ６に含まれ、耐電圧がＶ３であり、水位に応じて、給水用電磁弁４を自己の接点で直接、オン又はオフの状態にするリードスイッチ９１とを設ける。そして、リードスイッチ９１と並列に接続されるバリスタ９２は、その降伏電圧Ｖ２が、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３の関係にあるようにする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加湿用の水を蓄える給水ユニット（１）の制御装置であって、
電圧Ｖ１によって動作し、前記給水ユニット（１）の容器（２）への給水管（３ａ，３ｂ）を開閉する給水用電磁弁（４）と、
前記容器（２）内の水位に応じて動作するフロートスイッチ（６）に含まれ、耐電圧がＶ３であり、前記容器（２）内の水位に応じて、前記給水用電磁弁（４）を自己の接点で直接、オン又はオフの状態にするリードスイッチ（９１）と、
前記リードスイッチ（９１）と並列に接続され、降伏電圧Ｖ２が、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３の関係にあるバリスタ（９２）と
を備えていることを特徴とする給水ユニットの制御装置。
【請求項２】
前記リードスイッチ（９１）は、前記バリスタ（９２）と同一の基板（１１）に取り付けられている請求項１記載の給水ユニットの制御装置。
【請求項３】
前記リードスイッチ（９１）は前記基板（１１）の一方の面に、前記バリスタ（９２）は前記基板（１１）の他方の面に、それぞれ取り付けられている請求項２記載の給水ユニットの制御装置。
【請求項４】
前記フロートスイッチ（６）は、固定側としてステム（７ｓ）及フランジ（７ｆ）を有し、可動側として前記ステム（７ｓ）と摺接するスライダ（８ｓ）及び当該スライダ（８ｓ）と一体的に設けられたフロート（８ｆ）を有するものであり、
前記リードスイッチ（９１）は、前記フランジ（７ｆ）から延設されたケース（９０）に取り付けられている請求項１〜３のいずれか１項に記載の給水ユニットの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば空気調和機に取り付けられる加湿器に水を供給する給水ユニットに関し、特に、その容器内の貯水量を管理するための制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機には加湿器が取り付けられる場合がある。このような加湿器には清浄な水を安定供給することができる給水ユニットが必要である（例えば、特許文献１参照。）。給水ユニットは水道から引き込んだ水を蓄える容器を有しており、フロートスイッチや電磁弁を備えた制御装置により、容器内の貯水量を管理する。
【０００３】
フロートスイッチの検知部としてはリードスイッチが性能及び価格において最適である。リードスイッチの接点出力は例えば、空気調和機のマイクロコンピュータに取り込まれ、このマイクロコンピュータの出力に基づいて電磁弁駆動用のリレーが駆動される。そして、このリレーの接点により電磁弁の励磁回路が構成され、電磁弁が駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２４１６７号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、加湿器は、空気調和機のオプションとして取り付けられる場合があり、この場合には、空気調和機本体のマイクロコンピュータによる制御を受けずに、直接的に電磁弁を駆動する方が便利である。また、オプションとしての加湿器を手軽に低コストで取り付けるためには、リレーを省略したい。ところが、フロートスイッチに通常使用されるリードスイッチの接点は、電磁弁のような大きなインダクタンスを含む回路の開閉に十分な耐電圧性能を有していない。
【０００６】
かかる課題に鑑み、本発明は、マイクロコンピュータやリレーを介さずともリードスイッチで電磁弁を駆動できる給水ユニットの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明は、加湿用の水を蓄える給水ユニットの制御装置であって、電圧Ｖ１によって動作し、前記給水ユニットの容器への給水管を開閉する給水用電磁弁と、前記容器内の水位に応じて動作するフロートスイッチに含まれ、耐電圧がＶ３であり、前記容器内の水位に応じて、前記給水用電磁弁を自己の接点で直接、オン又はオフの状態にするリードスイッチと、前記リードスイッチと並列に接続され、降伏電圧Ｖ２が、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３の関係にあるバリスタと、を備えている。
【０００８】
上記のように構成された給水ユニットの制御装置においては、リードスイッチのオン動作のバウンス発生時又はオフ動作時に、電磁弁のインダクタンスにより、バリスタの降伏電圧（バリスタ電圧）Ｖ２を超える高電圧が発生すると、バリスタは低抵抗となってリードスイッチの両端に印加される電圧を抑制する。従って、リードスイッチの両端間には、耐電圧Ｖ３を超える電圧は印加されない。このように、並列接続されたバリスタでリードスイッチを保護することにより、リードスイッチで直接、電磁弁を駆動することが可能となる。
【０００９】
（２）また、上記（１）の給水ユニットの制御装置において、リードスイッチは、バリスタと同一の基板に取り付けられていてもよい。
この場合、リードスイッチ及びバリスタを、一基板にコンパクトにまとめて取り付け容易とすることができる。
【００１０】
（３）また、上記（２）の給水ユニットの制御装置において、リードスイッチは基板の一方の面に、バリスタは基板の他方の面に、それぞれ取り付けられていることが好ましい。
この場合、基板を非常にコンパクトに構成することができる。
【００１１】
（４）上記（１）〜（３）のいずれかの給水ユニットの制御装置において、フロートスイッチは、固定側としてステム及びフランジを有し、可動側として前記ステムと摺接するスライダ及び当該スライダと一体的に設けられたフロートを有するものであり、リードスイッチは、フランジから延設されたケースに取り付けられているものであってもよい。
【００１２】
仮に、リードスイッチをステムに取り付けたとすると、スライダからステムに過剰な力が加わった場合に、リードスイッチが破損する可能性があるが、このように、リードスイッチを、ステムではなくフランジから延設されたケースに取り付けたことにより、リードスイッチの破損を防止することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の給水ユニットの制御装置によれば、マイクロコンピュータやリレーを介さずともリードスイッチで直接、電磁弁を駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る制御装置を含む、給水ユニットの構成を示す図である。
【図２】図１の状態から、水位が所定位置まで上昇した状態を示す図である。
【図３】給水ユニットの制御装置の回路図である。
【図４】リードスイッチ及びバリスタの取り付け方の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る制御装置を含む、給水ユニット１の構成を示す図である。加湿器１００は、この給水ユニット１と、加湿ユニット２１と、排水用電磁弁３０とを備えている。このような加湿器１００は、例えば、空気調和機(図示せず。)に、オプションの装置として搭載される。図において、給水ユニット１の本体部分は、加湿用の水を蓄える容器としての給水パン２と、この給水パン２に水を供給するための給水管３ａ，３ｂ及び給水用電磁弁４とを備えている。給水管３ａには、水道管（図示せず。）から水道水が供給される。
【００１６】
給水パン２には、鉛直部分５ｖと水平部分５ｈとを有する支持部材５が固定されている。支持部材５の水平部分５ｈには、フロートスイッチ６が取り付けられている。フロートスイッチ６は、支持部材５に固定された固定部７と、水位に応じて上下動する可動部８と、センサ機能を有するセンサ部９とによって、構成されている。固定部７は、互いに一体的に構成されたステム７ｓ及びフランジ７ｆと、ステム７ｓの下端に水平に取り付けられたピン７ｐとを有する。
【００１７】
可動部８は、ステム７ｓに摺接して上下に移動可能なスライダ８ｓ、スライダ８ｓに取り付けられたマグネット８ｍ（直方体で片面着磁）、及び、スライダ８ｓの下端に取り付けられたフロート８ｆを有する。スライダ８ｓには切り欠き８ｓ１が形成されており、この切り欠き８ｓ１にピン７ｐが水平に通されていることによって、このピン７ｐに案内されながら、可動部８は上下に移動可能である。
【００１８】
センサ部９は、樹脂のケース９０と、このケース９０に収容されたリードスイッチ９１及びバリスタ９２とを備えている。ケース９０は、フランジ７ｆと一体に形成されるか、または、別体で形成されてフランジ７ｆに固定されていることにより、フランジ７ｆから延設された状態となっている。リードスイッチ９１は、マグネット８ｍの磁気に反応し、マグネット８ｍの位置すなわち、水位に応じてオン又はオフとなる。例えば図示のマグネット８ｍの位置では、リードスイッチ９１はオンである。バリスタ９２は、リードスイッチ９１に並列に接続されている。
【００１９】
上記給水パン２には、出水管２０ａと、戻り管２０ｂとが接続されている。そして、出水管２０ａから加湿ユニット２１を通り、さらに戻り管２０ｂにより給水パン２に戻る水の循環経路が形成される。加湿ユニット２１は、加湿部２１１と、ポンプ２１２とを備えている。ポンプ２１２を運転することにより、給水パン２の水は、加湿部２１１を通って循環する。加湿部２１１は、水を水蒸気として空気中に放出する。従って、給水パン２の水は、徐々に減少する。図１は、通常運転時に、水道から給水パン２への給水が始まるタイミングでの図である。
【００２０】
なお、出水管２０ａは排水管２０ｃと連通しており、排水管２０ｃには排水用電磁弁３０が接続されている。排水用電磁弁３０は、通常は閉じているが、これを開くことによって給水パン２の水を全て排出することができる。例えば、定期的に給水パン２の水を排水して新しい水に入れ替えることにより、水の清浄度を維持することができる。
【００２１】
さて、フロート８ｆ及びスライダ８ｓが水位の低下に伴って下降し、図１の状態になると、リードスイッチ９１がオフからオンになる。リードスイッチ９１がオンになると、給水用電磁弁４が開き、水道水が給水パン２に供給される。これにより、水位が上昇する。
【００２２】
図２は、図１の状態から、水位が所定位置まで上昇した状態を示す図である。この状態では、リードスイッチ９１はオフである。リードスイッチ９１がオフになると、給水用電磁弁４が閉じ、給水パン２への水道水の供給が止まる。
リードスイッチ９１にはヒステリシスがあり、図２の状態から水位が少し下がっても直ちにオンにならず、オフが続いて、図１の状態でオンとなる。逆に、図１の状態から水位が少し上がっても直ちにオフにならず、オンが続いて、図２の状態でオフとなる。こうして、水位は、図１の状態と図２の状態とを行き来し、貯水量は常に少なくとも図１の水位に維持される。
【００２３】
図３は、給水ユニットの制御装置の回路図である。図において、この回路は、図１，図２に示した給水用電磁弁４と、フロートスイッチ６の要素としてのリードスイッチ９１と、コネクタ１０とを、図示のように接続して構成されている。コネクタ１０は、例えば空気調和機の本体側に接続され、加湿器１００の運転操作がされた場合に、例えばＡＣ２００Ｖの電源供給を受けるようになっている。リードスイッチ９１は、給水用電磁弁４を自己の接点で直接、オン（励磁）又はオフ（非励磁）の状態にする。給水用電磁弁４の動作電圧（定格）をＶ１（ここでは２００Ｖ）、バリスタ９２の降伏電圧（バリスタ電圧）をＶ２、リードスイッチ９１の接点間の耐電圧をＶ３とすると、これらの値は、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３の関係にあるように、設計されている。
【００２４】
図３において、リードスイッチ９１がオンになると、給水用電磁弁４が励磁され、水道水が給水パン２に供給される。リードスイッチ９１がオフからオンになるときの過渡的な状態においては、接点のバウンスにより、極めて短時間に何回かオン・オフが繰り返された後で安定したオンになる。このようなリードスイッチ９１のオン動作のバウンス発生時又はオフ動作時には、給水用電磁弁４のインダクタンスにより、高電圧が発生し、リードスイッチ９１の両端に印加される。
【００２５】
このとき、バリスタ９２の両端にも同じ高電圧が印加される。バリスタ９２の降伏電圧（バリスタ電圧）Ｖ２を超える高電圧が発生すると、バリスタ９２は低抵抗となってリードスイッチ９１の両端に印加される電圧を抑制する。従って、リードスイッチ９１の両端間には、電圧Ｖ２が瞬間的に印加されることはあっても、耐電圧Ｖ３を超える電圧は印加されない。このように、並列接続されたバリスタ９２でリードスイッチ９１を保護することにより、リードスイッチ９１で直接、給水用電磁弁４を駆動（オン／オフ）することが可能となる。すなわち、当該制御装置によれば、マイクロコンピュータやリレーを介さずともリードスイッチ９１で直接、給水用電磁弁４を駆動することができる。
【００２６】
なお、オン動作時のバウンスによってリードスイッチ９１の接点が瞬間的に開いているとき、低抵抗となっているバリスタ９２は、給水用電磁弁４への突入電流をリードスイッチ９１に代わって引き受けることになり、これにより、突入電流が抑制される。
【００２７】
図４は、リードスイッチ９１及びバリスタ９２の取り付け方の一例を示す図である。図において、基板（絶縁基板）１１の一方の面には、リードスイッチ９１のリード線９１ａ，９１ｂが取り付けられる。また、他方の面には、バリスタ９２のリード線９２ａ，９２ｂが取り付けられる。例えば、基板１１の貫通孔にリード線９１ａ，９１ｂの各端部を通してバリスタ９２側へ少し出せば、リード線９２ａ，９２ｂの各端部と共にはんだ付けすることができる。また、外部へ導出されるリード線１２，１３も、同じ場所に、はんだ付けすることができる。
【００２８】
この場合、リードスイッチ９１及びバリスタ９２を、一つの基板１１にコンパクトにまとめて容易に取り付けることができる。しかも、両面を利用するので、基板１１を非常にコンパクトに構成することができる。また、はんだ付けも集約され、簡単確実な回路接続を実現することができる。なお、このような構成によればバリスタ９２は、見かけ上はフロートスイッチ６の一部材として組み込むことができるので、フロートスイッチ６とは別に単独でバリスタを設けるよりも製造が容易である。また、動作時に衝撃を生じる給水用電磁弁４から物理的に隔離できる点でも、好ましい。
【００２９】
また、リードスイッチ９１を収容するケース９０が、フランジ７ｆから延設される形で取り付けられていることにより、リードスイッチの破損を防止することができる。なお仮に、リードスイッチ９１をステム７ｓの内部に取り付けたとすると、スライダ８ｓからステム７ｓに過剰な力が加わった場合に、リードスイッチ９１が破損する可能性がある。
【００３０】
なお、バリスタ９２としては、酸化亜鉛バリスタが好適であるが、その他、ツェナーダイオード２個を互いに逆向きに向かい合わせ接続したバリスタも使用可能である。
また、上記実施形態の給水ユニットの制御装置は、空気調和機にオプション的に取り付けられるものとして説明したが、専用の加湿装置や、換気システムにも搭載することは可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１：給水ユニット
２：給水パン（容器）
３ａ，３ｂ：給水管
４：給水用電磁弁
６：フロートスイッチ
７ｆ：フランジ
７ｓ：ステム
８ｆ：フロート
８ｓ：スライダ
１１：基板
９０：ケース
９１：リードスイッチ
９２：バリスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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