JP2009097738A - ミスト発生装置およびこれを備えた浴室空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水位センサを用いることなく、構成の簡易な手段によって、貯液部の水位、またはミスト発生量を判断することが可能なミスト発生装置を提供する。
【解決手段】ミスト発生装置ＭＧは、貯液部１４から液体を汲み上げて周囲に飛散させるロータ２を備えており、このロータ２の軸状部２１は、上方に進むほどその外径が大きく、かつ外周面に沿って液体を上昇させる構成、または上方に進むほど内径が大きい孔部を有し、かつ内周面に沿って液体を上昇させる構成であり、制御手段７は、ロータ２を回転させるモータＭの駆動電流、駆動電圧、および駆動電力などのモータＭの負荷変動に対応して値が変化する負荷対応データを、貯液部１４の液面レベル、もしくはミスト発生量を示すデータの代替データとして用いるように構成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、水などの液体のミスト化（霧状化、微細粒子化）を図ることが可能なミスト発生装置、およびこれを備えた浴室空調装置に関する。

従来のミスト発生装置の具体例としては、特許文献１〜３に記載されたものがある。これらの文献に記載されたものは、たとえば水を貯留するための貯液部を内部に有するケースと、モータにより回転されるロータと、このロータの周囲に位置する衝突壁部とを有している。ロータが回転すると、貯液部の水はロータによって吸い上げられてからその周囲に飛散し、衝突壁部に衝突する。この衝突により、微細水滴化が図られ、ミストが発生する。

なお、前記ロータは、円板の中心部から下方に延びて、その下部が貯液部の水に浸漬する軸状部を有している。ただし、特許文献１の第１図に示されたロータの軸状部は、内部に孔部を有するパイプ状であり、この孔部内を水が上昇するようにされている。一方、特許文献２，３に示されたロータの軸状部は、非パイプ状であり、上部寄りほど外径が大きくなる円錐状または円錐台状である。このロータにおいては、軸状部の外周面に沿って水が上昇する。

しかしながら、前記したようなミスト発生装置においては、次に述べるように、改善すべき点があった。

すなわち、ミストを発生させると貯液部の水が消費されるために、ミストを継続して発生させるには、貯液部に対して継続的に給水を行なう必要がある。給水を行なう場合、その給水量が不適切であると、貯液部の水位が安定せず、水量不足を生じたり、あるいは反対にオーバフローする虞がある。とくに、特許文献２，３に記載されているように、貯液部の水を汲み上げるためのロータとして、上部寄りほど外径が大きい軸状部を有するものが用いられている場合、このロータの汲み上げ水量やミスト発生量は、貯液部の水位に左右される。すなわち、貯液部の水位が高い場合には、ロータによる汲み上げ水量が多くなってミスト発生量も多くなる。反対に、貯液部の水位が低い場合には、ロータによる汲み上げ水量は少なくなってミスト発生量も少なくなる。このようなことから、貯液部の水位を所望の水位に維持させてミストを安定的に発生させるには、貯液部の水位が正確に判断されて、制御される必要がある。ところが、前記従来においては、そのようなことに好適に対処するための対策は採られていないのが実情であった。

貯液部の水位を判断するための手段としては、たとえば貯液部に水位センサを設けることが考えられる。ところが、このような手段を用いたのでは、その部品コストが嵩むことに加え、水位センサの取り付け箇所の構造が複雑化し、装置全体の製造コストが高価となる問題点を生じる。

特公平１−１３０１４号公報 特許第３６７１２０２号公報 特開２００１−２８９４７０号公報

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであって、水位センサを用いることなく、構成の簡易な手段によって、貯液部の水位またはミスト発生量を適切に判断することが可能なミスト発生装置、およびこれを備えた浴室空調装置を提供することを、その課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明の第１の側面により提供されるミスト発生装置は、液体供給手段から供給されてくる液体を貯留するための貯液部と、モータにより駆動回転自在であるとともに、前記貯液部に一部分が位置する軸状部を有しており、かつ回転時には、前記貯液部に貯留されている液体を前記軸状部に沿って上昇させてから周囲に飛散させてミスト化を図るためのロータと、前記モータの駆動制御を行なう制御手段と、を備えている、ミスト発生装置であって、前記ロータの軸状部は、上方に進むほどその外径が大きく、かつ外周面に沿って液体を上昇させる構成、または上方に進むほど内径が大きい孔部を有し、かつ内周面に沿って液体を上昇させる構成であり、前記制御手段は、前記モータの駆動電流、駆動電圧、および駆動電力などの前記モータの負荷変動に対応して値が変化する負荷対応データを、前記貯液部の液面レベル、もしくはミスト発生量を示すデータの代替データとして用いるように構成されていることを特徴としている。

このような構成によれば、次に述べるような効果が得られる。
すなわち、本発明によれば、液体を汲み上げるロータの軸状部は、その外径または内径が上方に進むほど大きくなる形状を有しているために、貯液部の液面レベルとロータの液体汲み上げ量との間には一定の対応関係があり、液面レベルが高くなるほど、ロータの液体汲み上げ量は多くなり、モータの仕事量も多くなる。このため、モータの負荷と液面レベルとの間にも一定の対応関係が成立する。また、液面レベルが高い場合ほどミスト発生量が多くなる関係にあるために、モータの負荷とミスト発生量との間にも一定の対応関係が成立する。
本発明は、このような点に着目し、モータの駆動電流などの負荷対応データを、貯液部の液面レベル、もしくはミスト発生量を示すデータの代替データとして用いているために、そのデータはミスト発生量を示すデータとして正確であり、このデータを利用して液面レベルやミスト発生量を的確に判断することができる。また、後述するように、前記データを利用することにより、ミスト発生量を所望の量に制御するといったことも実現できる。本発明においては、水位センサを用いる必要がないため、装置全体の製造コストを廉価にすることが可能である。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御手段は、前記モータを駆動させてミストを発生させるときには、前記モータの負荷対応データの値に基づいて、前記液体供給手段から前記貯液部への液体供給量を制御するように構成されている。

このような構成によれば、貯液部の液面レベルに対応させて貯液部への液体供給量を制御することが可能となり、前記液面レベルを所望のレベルに維持させてミスト発生量を所望の量に設定するといったことを的確に実行することができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、ミスト発生量を変更する旨の操作が可能な操作手段を備えており、前記制御手段は、前記操作手段において、ミスト発生量を増加させる旨の操作がなされたときには、前記貯液部への液体供給量を増加させる一方、ミスト発生量を減少させる旨の操作がなされたときには、前記貯液部への液体供給量を減少させる制御を実行するように構成されている。

このような構成によれば、ミスト発生量を増加させる旨、または減少させる旨の操作がなされたときには、この操作に対応する制御手段の制御によって、ミスト発生量を適切に増加または減少させることができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御手段は、運転停止を行なうときには、前記モータの駆動を継続させつつ前記貯液部への液体供給を停止させ、かつその後に前記モータの負荷対応データの値が第１の所定値以下となったときには、前記モータの駆動を停止させるように構成されている。

このような構成によれば、ミスト発生装置の運転を停止するときには、貯液部への液体供給を停止させた後に、モータがなおも駆動していることによって貯液部の液体を消費することができ、貯液部の液体残量がゼロまたはこれに近い値となって、モータの負荷対応データの値が第１の所定値以下になった時点でモータの駆動を停止させることが可能となる。したがって、ミスト発生装置の運転停止後には、貯液部に多くの液体が残存しないようにし、貯液部を衛生的なものとすることができる。また、貯液部に液体が残存しなくなった後においてモータが長時間にわたって無駄に駆動されることも好適に回避することができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御手段は、前記モータの負荷対応データの値が第２の所定値を超えたときには、少なくとも前記貯留部への液体供給停止、または供給量を減少させる処理を含む所定の対応処理を実行するように構成されている。

このような構成によれば、貯液部の液面レベルが異常上昇するなどしてモータの負荷が大きくなり、モータの負荷対応データの値が第２の所定値を超えたときには、貯液部への給水が停止され、または減少することとなり、貯液部の液面レベルがそれ以上に異常上昇することが抑制される。その結果、貯液部から液体がオーバフローするといったことを防止するなど、前記したような異常事態に対して好適な対応措置をとることができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御手段は、前記ロータの軸状部が液体に浸漬していない状態で前記モータが駆動されたときに検出された負荷対応データの値を基準値とし、前記モータのその後の駆動時には、この駆動時の負荷対応データの値、またはこの負荷対応データに基づいて決定されるデータの値を、前記基準値を用いて補正または決定するように構成されている。

このような構成によれば、モータの負荷対応データ、またはこれに基づいて決定されるデータ(たとえば、モータの負荷対応データに基づいて流量調整弁の開度を決定してこの開度を制御する場合、その流量調整弁の開度のデータなど)が、モータの個体差やその他の事項に起因して大きな誤差を含んだものとならないようにし、それらデータの値をより正確なものとすることができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記ロータを内部に収容しているとともに、発生したミストを外部に噴出するミスト噴出口を有している有底状のケースを備えており、このケースの底部が前記貯液部とされている。

このような構成によれば、全体構造の簡素化が図られ、製造コストを低減するのに好適となる。また、ケースの底部が貯液部とされていれば、たとえばミスト噴出口からケース外部に噴出されなかった液体を貯液部に再度導き、ミスト発生に再利用するといったことも容易に実現できる。

本発明の第２の側面により提供されるミスト発生装置を備えた浴室空調装置は、浴室の上部に設置されて、前記浴室の空調を行なうのに用いられる浴室空調装置であって、本発明の第１の側面により提供されるミスト発生装置を備えていることを特徴としている。
前記浴室空調装置は、たとえば、浴室の上部に設置されるケースと、浴室の空気を前記ケース内に吸入させて送風口から浴室に吹き出すファンと、このファンの駆動により前記ケース内に吸入された空気を調整するための空気調整手段と、を備えた構成とすることができる。

このような構成によれば、本発明の第１の側面により提供されるミスト発生装置について述べたのと同様な効果が得られる。また、浴室空調装置をミスト発生装置のブラケットとして利用し、ミスト発生装置の施工作業の省略化あるいは簡略化などを図ることもできる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１〜図６は、本発明が適用されたミスト発生装置を備えた浴室空調装置、およびこれに関連する構成の一例を示している。図１に示す浴室空調装置Ａは、浴室暖房乾燥機として構成されており、ユニットバスなどの浴室の天井部８０に取り付けられている。浴室空調装置Ａのパネル４１には、ミスト発生装置ＭＧが取り付けられている。

図２によく表われているように、ミスト発生装置ＭＧは、ケース１、回転板２０を有するロータ２、このロータ２の駆動回転用のモータＭ、ミスト発生用の水をケース１内に供給するための給水管９２、および制御部７を備えている。

ケース１は、合成樹脂製であり、その全体の概略形状は、上部が開口した平面視円形のカップ状である。このケース１は、その上部に設けられた複数のネジ孔１０とこれらに螺合するネジ体９０とを利用してパネル４１の下面部に取り付けられている。このケース１には、複数の衝突壁部１２、複数のミスト噴出口１３、および貯液部１４が設けられている。

複数の衝突壁部１２は、ロータ２が回転して回転板２０からその周囲に水が飛散したときにこの水を衝突させるための部位であり、この衝突によりミストを的確に発生させることができる。ただし、そのような衝突壁部１２を利用することなく、回転板２０から水を高速で飛散させることのみによって水のミスト化を図ることも可能である。図３に示すように、複数の衝突壁部１２は、ケース１の中心軸周りに略等間隔で放射状に並んだリブ状である。互いに隣り合う衝突壁部１２どうしの隙間はケース１の周囲に向けて開口しており、この開口部分がミスト噴出口１３である。複数の衝突壁部１２に水が衝突して発生したミストは、このミスト噴出口１３を通過してケース１の周囲に噴出する。図２および図４に示すように、貯液部１４は、ケース１の底部に形成されており、この貯液部１４には適当量の水を貯留可能である。

給水管９２は、本発明でいう液体供給手段の一例を構成している。図２に示すように、この給水管９２は、パネル４１をその上方から下向きに貫通してケース１内に差し込まれており、貯液部１４への給水が可能である。この給水管９２には、給水のオフ・オフを行なうための開閉弁Ｖ１、および比例弁などの流量調整弁Ｖ２が設けられている。また、この給水管９２には、開閉弁Ｖ３を備えた排水管９３も接続されている。この排水管９３は、ミスト発生装置ＭＧの運転停止時に給水管９２内の水抜きを行なうのに利用されるものであり、開閉弁Ｖ３が開状態になると、給水管９２内の水がサイフォン現象によってこの排水管９３内に流れ込み、外部に排出されるようになっている。

ロータ２は、モータＭの駆動軸３０に支持されてケース１内に収容されており、前記した回転板２０に加えて、この回転板２０の中央部から下向きに突出した揚水用の軸状部２１を有している。ロータ２の各部は、たとえば合成樹脂製であるが、これに限定されない。軸状部２１は、上部寄りの部分ほど大径となる円錐状または円錐台状であり、その下部は、ケース１の底部に設けられた排水用の孔部１６に挿通している。排水用の孔部１６の内周面と軸状部２１の外周面との間には、たとえば１〜３ｍｍほどの隙間が形成されている。ロータ２の回転時には、後述する原理により、貯液部１４の水が孔部１６から漏れることはなく、貯液部１４の一部の水は軸状部２１の外周面に沿った水膜となって上昇し、回転板２０の下面まで汲み上げられる。すると、この水は、遠心力により、回転板２０の中央寄り領域から外周方向に向けて加速され、この回転板２０の周囲に飛散する。

図６は、前記した動作の原理説明図である。同図を参照して、軸状部２１の外周面上に水膜が形成されて上昇する原理をまず説明する。
軸状部２１の外周面上の水膜の微小要素ΔＷについて考察すると、前記外周面と直交する方向には、軸状部２１の外周面に対する水の付着力Ｆが生じている。また、微小要素ΔＷの質量をｍとすると、鉛直方向の下向きにはｍｇが作用するが、これは、分力ｍｇ_n，ｍｇ_tに分解することができる。水平方向には、遠心力Ｃ（Ｃ＝ｍｒω²，ｒ：偏心距離，ω：角速度)が作用するが、これは分力Ｃ_n，Ｃ_tに分解することができる。微小要素ΔＷが軸状部２１の外周面から吹き飛ばされないためには、次の式（１）の釣り合い関係があればよい。
Ｆ＝Ｃ_n＋ｍｇ_n 式（１）
ここで、微小要素ΔＷの質量ｍは、ｍ≒０であるために、ｍｇ_nは小さく、また遠心力Ｃおよびその分力Ｃ_n、についても小さくし、前記の式（１）を満足させることが可能である。
また、微小要素ΔＷが上昇するためには、次の式（２）の関係があればよい。
Ｃ_t＞ｍｇ_t 式（２）
ここで、ｍｇ_nは小さい一方、Ｃ_tについては、たとえばロータ２の回転速度を高めて、角速度ωを大きくすることによりその値を増大させることができる。したがって、前記の式（２）についても満足させることができる。
このように、前記した式（１），（２）を満足させるようにロータ２を高速回転させれば、貯液部１４の水を軸状部２１の外周面に沿って上昇させるポンピング作用を得ることができる。

一方、排水用の孔部１６の内周面と軸状部２１の外周面との間、およびその近傍に位置する微小要素ΔＷ’についても、前記したのと同様な力が作用している。このため、前記した分力Ｃ_tと同様な分力Ｃ_t’が微小要素ΔＷ’を上昇させる力として働く。この作用により、ロータ２の回転時には、貯液部１４の水が孔部１６の隙間からその下方に漏出しないようにすることができる。もちろん、ロータ２の回転を停止させると、貯液部１４の水は孔部１６から下方に漏出する。

図２および図５に示すように、ケース１には、このケース１内に下方から外部空気を流入させるための複数の空気流入口１５も設けられている。ロータ２が高速回転する際には、その周囲の空気が乱流となり、この乱流がミストの発生動作を乱し、ミストの粒径にばらつきを生じさせる要因となる。これに対し、複数の空気流入口１５からケース１内に外部空気を供給すれば、前記した乱流を抑制することが可能である。ケース１の底部またはその近傍には、上向きに起立した筒状部１５ａが設けられており、この内部が空気流入口１５である。このような構成によれば、空気流入口１５の上部開口のレベルが高くなり、貯液部１４の水がこの空気流入口１５から外部に流出することを防止することができる。

モータＭは、パネル４１上に取り付けられている。好ましくは、モータＭの取り付け箇所には、外部空気をケース１内にその上方側から流入させることが可能な空気流通路３３が設けられている。この空気流通部３３は、たとえばモータＭを支持する板部３１とパネル４１との間にスペーサ３２を介在させて形成された隙間３３ａと、パネル４１に形成され、かつ隙間３３ａを通過してきた外部空気をケース１内に流入させる開口部３３ｂとを含んで構成されている。この空気流通部３３を介してロータ２の上方領域にも外部空気が供給されるために、ロータ２の周囲に乱流が生じることはより抑制される。

制御部７は、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成されており、図１に示す操作リモコン６からの動作指令などに対応し、ミスト発生装置ＭＧの各部の動作制御を実行する。ただし、本実施形態においては、これら制御部７や操作リモコン６は、浴室空調装置Ａ用のものと兼用されている。操作リモコン６は、たとえば浴室空調装置Ａの赤外線受光部（図示略）に対して赤外線送信を行なうことにより制御部７へのデータ送信が可能であり、ミスト発生装置ＭＧの運転のオン・オフや、発生するミスト量の増減変更などの指令操作が可能である。制御部７の具体的な動作制御内容については、後述する。

図１に示すように、浴室空調装置Ａは、ケース４、ファン５０、および空気調整手段としてのエア加熱用の熱交換器５１を備えている。ケース４は、ファン５０および熱交換器５１を内部に収容し、かつ浴室の天井板８０の上面側に設置される下部開口状のケース本体部４０と、これとは別体のパネル４１とを有している。パネル４１は、天井板８０に形成された開口部８０ａおよびケース本体部４０の下部開口部を塞ぐように、天井板８０に取り付けられている。このパネル４１には、給気口４１ａと、送風口４１ｂを有するルーバ４２とが設けられている。

この浴室空調装置Ａは、ファン５０が駆動すると、給気口４１ａからケース４内に空気が吸入され、この空気が熱交換器５１により加熱されるようにされている。熱交換器５１は、たとえば内部に加熱湯水が流通可能とされたフィン付の複数のチューブを用いて構成されており、ファン５０による吸入空気はこれら複数のチューブ間を通過する際に加熱される。この加熱された空気は、ルーバ４２までガイドされてその送風口４１ｂから吹き出される。ミスト発生装置ＭＧのケース１は、ルーバ４２の側方に位置している。

次に、ミスト発生装置ＭＧを備えた浴室空調装置Ｈの作用について説明する。併せて、制御部７の動作処理手順の一例について、図７のフローチャートを参照して説明する。

まず、操作リモコン６が操作されて、ミスト発生装置ＭＧの運転オンが指令されると、制御部７はモータＭの駆動を開始させる（Ｓ１：ＹＥＳ，Ｓ２）。この場合、モータＭは、たとえば予め設定された回転速度で回転されるように制御され、モータＭがそのような回転速度に達すると、制御部７は、その際のモータ駆動電流値Ｉ₀を基準値として記憶する（Ｓ３）。この基準値Ｉ₀は、貯液部１４に未だ水が供給されておらず、貯液部１４が空の状態のときの電流値である。

次いで、制御部７は、開閉弁Ｖ１および流量調整弁Ｖ２を開状態として、貯液部１４への給水を開始させる（Ｓ４）。このように、モータＭの駆動開始後に貯液部１４に給水を開始させると、ケース１の底部の開口部１６から水が下方に漏出することが防止され、貯液部１４に水を貯留させていくことができる。このような状態において、ロータ２の軸状部２１は、その回転作用によって貯液部１４の水を回転板２０の下面部まで汲み上げることとなり、この水は回転板２０からその周囲に飛散して複数の衝突壁部１２に衝突し、ミスト化される。このミストは、複数のミスト噴出口１３からケース１の周囲に噴出し、浴室の下部に向けて進行していくこととなる。

モータＭの回転速度が一定の場合、貯液部１４の水位、ロータ２の軸状部２１の汲み上げ水量、ミスト発生量、およびモータＭの駆動電流は、互いに一定の対応関係にある。すなわち、図８（ａ）に示すように、貯液部１４の水位とロータ２の汲み上げ水量とは、貯液部１４の水位が高くなるほどロータ２の汲み上げ水量が多くなる相関関係にある。これは、ロータ２の軸状部２１が上部ほど大径となる形状を有しているためである。また、同図（ｂ）に示すように、ロータ２の汲み上げ水量とミスト発生量とは、ロータ２の汲み上げ水量が多くなるほどミスト発生量が多くなる相関関係にある。さらに、同図（ｃ）に示すように、ミスト発生量とモータＭの駆動電流とは、ミスト発生量が多くなるほどモータＭの駆動電流が大きくなる相関関係にある。これは、ミスト発生量が多いときにはモータＭの仕事量が多く、その負荷も大きくなっているためである。制御部７は、同図（ｃ）に示したようなデータを記憶したデータテーブルを有している。なお、このデータは、試験により求めることができる。前記したような事項から、モータＭの駆動電流の大きさは、ミスト発生量に対応することに加え、ロータ２の汲み上げ水量や貯液部１４の水位にも対応することが理解される。本実施形態のミスト発生装置ＭＧにおいては、モータＭの駆動電流のデータを、貯液部１４の水位、あるいはミスト発生量を示すデータの代替データとして利用し、以下に述べるように、このデータに基づいて貯液部１４への給水量制御を行なうようになっている。このため、ミスト発生装置ＭＧに水位センサを別途設ける必要はない。

制御部７は、貯液部１４への給水を開始した後には、前記した基準値Ｉ₀に基づいて、モータ駆動電流の目標値を算出する（Ｓ５）。より具体的には、この目標値は、ミスト発生量を所望の量に設定したい場合に、その目標となるモータ駆動電流値であり、たとえば基準値Ｉ₀に所定の値を上乗せした値である。もちろん、これに代えて、基準値Ｉ₀に所定の係数を乗じた値を目標値とするようなこともできる。制御部７は、前記した目標値を決定した後は、実際のモータ駆動電流Ｉがその目標値となるように、流量調整弁Ｖ２を動作させて貯液部１４への給水量を制御する（Ｓ６）。この制御は、実際のモータ駆動電流Ｉが目標値よりも小さければ、流量調整弁Ｖ２の開度を大きくして給水量を多くし、また反対に、モータ駆動電流Ｉが目標値を超えれば、流量調整弁Ｖ２の開度を小さくして給水量を少なくするように行なわれる。このような制御がなされると、貯液部１４の水位は、一定に維持されることとなり、ミスト発生量はその水位に対応した所望の量となって、そのミスト発生動作を安定的に継続させることが可能となる。モータ駆動電流の目標値は、貯液部１４に水が供給される前にモータＭを実際に動作させた際の基準値Ｉ₀に基づいて決定されているために、このミスト発生装置ＭＧの実情に対応した適正な値となる。

なお、本発明においては、ミスト発生量を所望の量にするための制御方式として、前記とは異なる制御方式を採用することもできる。すなわち、たとえばモータ駆動電流Ｉと流量調整弁Ｖ２の開度との関係が定められたデータをデータテーブルに記憶させておき、このデータに基づき、モータ駆動電流Ｉの値に対応させて流量調整弁Ｖ２の開度を調整するといった制御方式を採用することもできる。

操作リモコン６が用いられて、ミスト発生量を増加させる旨の操作がなされた場合、制御部７は、流量調整弁Ｖ２の開度を大きくし、モータ駆動電流Ｉが所定のΔＩだけ増加するように制御する（Ｓ７：ＹＥＳ，Ｓ８：ＹＥＳ，Ｓ９）。このような制御が行なわれると、貯液部１４の水位が所定量だけ上昇することとなって、ミスト発生量もそれに対応する分だけ増加することとなる。これとは反対に、ミスト発生量を減少させる旨の操作がなされた場合、制御部７は、流量調整弁Ｖ２の開度を小さくして、モータ駆動電流Ｉが所定のΔＩだけ減少するように制御する（Ｓ７：ＹＥＳ，Ｓ８：ＮＯ，Ｓ１５）。このような制御が行なわれると、貯液部１４の水位が所定量だけ下降することとなって、ミスト発生量もこれに対応して減少する。したがって、このミスト発生装置ＭＧにおいては、ミスト発生量を単に一定化させ得るだけではなく、その発生量をユーザの好みに応じて任意に増減することもできる。もちろん、ミスト発生量の増加または減少は、多段階にわたって行なうことが可能な構成とすることができる。

制御部７は、前記したような動作制御を行なっている場合において、モータ駆動電流Ｉが所定の上限値Ｉ_H（本発明でいう第２の所定値に相当）を超えたときには、その時点でこのミスト発生装置ＭＧに異常があったものと判断し、貯液部１４への給水を停止させるとともに、モータＭの駆動も停止させる（Ｓ１０：ＮＯ，Ｓ１６〜Ｓ１８）。上限値Ｉ_Hは、たとえば貯液部１４の水がケース１の外部に溢れ出す高さよりもやや低い所定の高さとなったときのモータＭの駆動電流値である。この上限値Ｉ_Hについても、前記した基準値Ｉ₀に基づいて決定し、または補正することが可能である。前記したような制御によれば、何らかの事情に原因して、貯液部１４の水位が異常上昇したときには、その水位がそれ以上に上昇してケース１の外部に溢れ出すことが回避され、またミスト発生装置ＭＧが異常な状態で継続運転されることも適切に防止される。フローチャートには記載されていないが、制御部７において前記したように異常があったものと判断されたときには、その旨が浴室空調装置Ａや操作リモコン６において表示されるといった報知動作がなされる構成とすることができる。

制御部７は、前記したような異常が生じることなく、運転をオフにする旨の操作指令を受けた場合には、まず貯液部１４への給水を停止させる（Ｓ１０：ＹＥＳ，Ｓ１１：ＹＥＳ，Ｓ１２）。次いで、制御部７は、モータ駆動電流Ｉが、所定の下限値Ｉ_L（本発明でいう第１の所定値に相当）以下となり、かつこのモータ駆動電流I が変化しないようになると、その時点でモータＭの駆動を停止させる（Ｓ１３：ＹＥＳ，Ｓ１４：ＹＥＳ，Ｓ１８）。下限値Ｉ_Lは、たとえば貯液部１４が空となって水が存在しない状態、またはそれに近い状態になった場合のモータＭの駆動電流値である。この下限値Ｉ_Lも基準値Ｉ₀に基づいて決定し、または補正することが可能であり、基準値Ｉ₀と同一の値とすることもできる。前記したような制御によれば、貯液部１４に水が存在しなくなった状態でミスト発生装置ＭＧの運転を終了させることができ、孔部１６からその下方に水が流れ落ちないようにすることができる。また、貯液部１４に水がなくなった時点でモータＭの駆動が即座に停止されるために、モータＭが長時間にわたって無用に運転されるといったことも適切に回避される。

前記した制御部７の一連の動作手順は、モータＭの回転速度が一定の場合について説明しているが、このミスト発生装置ＭＧにおいては、モータＭの回転速度を変更させてミスト発生量をさらに変更することも可能である。モータＭの回転速度を速くするほど、ロータ２による水の汲み上げ量が多くなって、ミスト発生量も多くなる。ただし、これに対応して貯液部１４への給水量も増やす必要がある。このように、モータＭの回転速度を変更させる場合には、たとえば図８（ｃ）に示したようなミスト発生量とモータ駆動電流との関係を示すデータとして、モータＭの複数段階の回転速度に対応したものをデータテーブルに記憶させておき、これに基づいた制御を実行すればよい。

このミスト発生装置ＭＧにおいては、次のような作用も得られる。すなわち、ロータ２から衝突壁部１２に向けて飛散した水としては、ケース１の外部に噴出することなくケース１内に残存したままとなるものも発生する。このような水は、ケース１の内壁面を伝って貯液部１４に戻される。このようにしてケース１の外部に噴出されなかった水が貯液部１４に戻されると、この水は、ロータ２によって再度吸い上げられてからミスト発生に用いられる。したがって、ミストとして外部に噴出されなかった水の処理に苦慮するといった不具合はない。また、水の利用率を高めることもできる。

ミストの噴出時において、たとえば図１に示すように、浴室空調装置Ｈの送風口４１ｂからケース１の下方または下方近傍に向けて加熱空気を吹き出させると、ケース１の周囲に噴出したミストがこの加熱空気によって加熱されるとともに、この加熱空気の流れに乗って浴室内の一定領域に送られる。したがって、ユーザは、暖かいミストを集中して浴びることができる。熱交換器５１の加熱動作を停止させておけば、非加熱のミストを浴びることもできる。また、これらとは異なり、浴室空調装置Ｈの運転を停止させて、送風口４１ｂからの送風が停止された状態でミスト発生装置ＭＧを単独で使用することも可能である。この場合には、ケース１の周囲に噴出されたミストが自然落下するだけであるが、このような態様でのミスト供給も趣向に富んだものとなる。

ケース１の周囲に噴出されたミストの一部がケース１の周壁部外面に接触するなどして、この部分に水滴が発生する場合がある。このような現象を生じると、この水の多くは、ケース１の外面の傾斜面を伝って貯液部１４の底部下面まで流れ、排水用の孔部１６の形成箇所に到達する。すると、この水は、ロータ２の軸状部２１の回転により生じているポンピング作用によって孔部１６に吸い込まれ、貯液部１４に流入する。このような作用により、ケース１の外面から多くの水滴が下方に滴下しないようにすることも可能である。

制御部７は、好ましくは、ミスト発生装置ＭＧの運転を停止させるときには、浴室空調装置Ａの送風口４１ｂからケース１に対して送風を行なわせる制御も実行する。このような送風が行なわれると、ケース１を早期に乾燥させることができる。ミスト発生装置ＭＧは、浴室の上部に配置されているために、その運転停止時において、たとえばシャワー水が掛けられ、この水がケース１内に進入する場合がある。これに対し、このケース１の底部には、孔部１６が設けられ、その内周面とロータ２の軸状部２１との間には水が容易に通過可能な隙間が形成されている。したがって、この部分から前記の水を適切に排出することができる。その結果、運転停止時に、ケース１内に水が溜まったままになることが防止され、ケース１内を衛生面において優れたものとすることができる。

図９および図１０は、本発明の他の実施形態を示している。これらの図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。

図９に示す実施形態においては、貯液部１４の底部に、排水用の孔部が設けられておらず、ロータ２の軸状部２１の下端部は、貯液部１４の底部を貫通していない。このような構成であっても、本発明が意図する作用を得ることが可能である。

図１０に示す実施形態においては、ロータ２の軸状部２１が上方に進むほど内径が大きくなる孔部２１０を有している。本実施形態においては、ロータ２が回転すると、貯液部１４の水のうち、軸状部２１の孔部２１０内に位置する水は、遠心力の作用によって、孔部２１０の内周面に沿った膜状となって上昇し、回転板２０の上面に到達する。次いで、この水は、回転板２０の上面において遠心力により加速されて水膜状となり、回転板２０の周囲に向けて飛散する。本実施形態における軸状部２１の内径は、上方に進むほど内径が大きいために、貯液部１４の水位が高いほどロータ２による汲み上げ水量が多くなる。したがって、このような構成の軸状部２１を備えたロータを用いる場合にも、本発明を適用することができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されない。本発明に係るミスト発生装置、およびこれを備えた浴室空調装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

ロータの軸状部は、上方に進むほど外径または内径が大きくなる形状であればよく、外周面または内周面の具体的な傾斜角度、各部の直径、および上下方向の長さなどは限定されない。たとえば上下方向の長さがかなり短くされ、回転板の下方に小寸法で突出した突起状に形成されている場合であっても、本発明でいう軸状部に相当する。

本発明でいう負荷対応データとしては、モータの駆動電流に代えて、たとえばモータの駆動電圧やモータの駆動電力を用いることもできる。モータとして、トルク検出機能を備えたモータが用いられる場合には、その検出データを負荷対応データとしてそのまま用いることもできる。

本発明においては、少なくとも、モータの負荷対応データが、貯液部の液面レベル、もしくはミスト発生量を示すデータの代替データとして用いられればよい。たとえば、前記負荷対応データに基づいて液面レベルまたはミスト発生量が判断されるように構成されているだけの場合であっても、本発明の技術的範囲に包摂される。

貯液部への液体供給量を変更するための手段としては、比例弁などの流量調整弁を用いる手段に代えて、たとえば貯液部への液体供給を吐出量可変型のポンプを用いて行なわせる構成とすることもできる。

貯液部は、衝突壁部やミスト噴出口を有するケースと一体化することが好ましいものの、やはりこれに限定されず、ケースとは別体に形成することもできる。衝突壁部やミスト噴出口の具体的な形状、配置、数なども限定されない。

本発明に係るミスト発生装置は、上述した実施形態のような天井取り付けタイプの浴室空調装置に代えて、たとえば浴室の側壁の天井部に近い箇所などに取り付けられるいわゆる壁掛けタイプの浴室空調装置に取り付けて使用することもできる。また、これとは異なり、たとえば浴室の天井部（天井パネルなど）に直接取り付けて、浴室空調装置の有無には関係なく、それ単独で運転させるようにしてもよい。

本発明に係るミスト発生装置は、浴室（シャワールームを含む）でのミスト発生に好適であるが、その具体的な用途は、これに限定されない。本発明に係るミスト発生装置は、種々の液体の微細粒子化用途、あるいは噴霧用途に用いることができる。たとえば、塗料の微粒子化を図るための装置、農薬散布用の噴霧装置、液体燃料の噴霧装置などとして用いることもできる。

本発明に係るミスト発生装置を備えた浴室空調装置の一例を示す断面図である。 図１に示されたミスト発生装置の要部断面図である。 図２のIII−III断面図である。 図３のIV−IV断面図である。 図２に示されたミスト発生装置で用いられているケースの平面図である。 図２に示されたミスト発生装置のロータによって水が汲み上げられる作用を示す説明図である。 図１および図２に示されている制御部の動作処理手順の一例を示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｃ）は、図２に示されたミスト発生装置の特性を示す説明図である。 本発明に係るミスト発生装置の他の例を示す断面図である。 本発明に係るミスト発生装置の他の例を示す断面図である。

符号の説明

ＭＧ ミスト発生装置
Ａ 浴室空調装置
Ｍ モータ
Ｖ１ 開閉弁（液体供給手段）
Ｖ２ 流量調整弁（液体供給手段）
１ ケース（ミスト発生装置の）
２ ロータ
６ 操作リモコン（操作手段）
７ 制御部（制御手段）
１３ ミスト噴出口
１４ 貯液部
２１ 軸状部
９２ 給水管（液体供給手段）

Claims (8)

1. 液体供給手段から供給されてくる液体を貯留するための貯液部と、
   モータにより駆動回転自在であるとともに、前記貯液部に一部分が位置する軸状部を有しており、かつ回転時には、前記貯液部に貯留されている液体を前記軸状部に沿って上昇させてから周囲に飛散させてミスト化を図るためのロータと、
   前記モータの駆動制御を行なう制御手段と、
   を備えている、ミスト発生装置であって、
   前記ロータの軸状部は、上方に進むほどその外径が大きく、かつ外周面に沿って液体を上昇させる構成、または上方に進むほど内径が大きい孔部を有し、かつ内周面に沿って液体を上昇させる構成であり、
   前記制御手段は、前記モータの駆動電流、駆動電圧、および駆動電力などの前記モータの負荷変動に対応して値が変化する負荷対応データを、前記貯液部の液面レベル、もしくはミスト発生量を示すデータの代替データとして用いるように構成されていることを特徴とする、ミスト発生装置。
2. 前記制御手段は、前記モータを駆動させてミストを発生させるときには、前記モータの負荷対応データの値に基づいて、前記液体供給手段から前記貯液部への液体供給量を制御するように構成されている、請求項１に記載のミスト発生装置。
3. ミスト発生量を変更する旨の操作が可能な操作手段を備えており、
   前記制御手段は、前記操作手段において、ミスト発生量を増加させる旨の操作がなされたときには、前記貯液部への液体供給量を増加させる一方、ミスト発生量を減少させる旨の操作がなされたときには、前記貯液部への液体供給量を減少させる制御を実行するように構成されている、請求項１または２に記載のミスト発生装置。
4. 前記制御手段は、運転停止を行なうときには、前記モータの駆動を継続させつつ前記貯液部への液体供給を停止させ、かつその後に前記モータの負荷対応データの値が第１の所定値以下となったときには、前記モータの駆動を停止させるように構成されている、請求項１ないし３のいずれかに記載のミスト発生装置。
5. 前記制御手段は、前記モータの負荷対応データの値が第２の所定値を超えたときには、少なくとも前記貯留部への液体供給停止、または供給量を減少させる処理を含む所定の対応処理を実行するように構成されている、請求項１ないし４のいずれかに記載のミスト発生装置。
6. 前記制御手段は、前記ロータの軸状部が液体に浸漬していない状態で前記モータが駆動されたときに検出された負荷対応データの値を基準値とし、
   前記モータのその後の駆動時には、この駆動時の負荷対応データの値、またはこの負荷対応データに基づいて決定されるデータの値を、前記基準値を用いて補正または決定するように構成されている、請求項１ないし５のいずれかに記載のミスト発生装置。
7. 前記ロータを内部に収容しているとともに、発生したミストを外部に噴出するミスト噴出口を有している有底状のケースを備えており、
   このケースの底部が前記貯液部とされている、請求項１ないし６のいずれかに記載のミスト発生装置。
8. 浴室の上部に設置されて、前記浴室の空調を行なうのに用いられる浴室空調装置であって、
   請求項１ないし７のいずれかに記載のミスト発生装置を備えていることを特徴とする、ミスト発生装置を備えた浴室空調装置。

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