JP2010121850A - 調湿装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一部分が水に浸漬した状態で動かされる気液接触用部材を用いて、水面上で活性種に接触する加湿用の水の量を増やす調湿装置において、貯留容器の水量が多いときに水の浄化効率が低下することを抑制する。
【解決手段】貯留容器（41）には、加湿ユニット（40）が設けられた第１領域（61）と浄化用水車（60）が設けられた第２領域（62）とに分ける区画部材（45）が設けられている。第１領域（61）と第２領域（62）との間は、連通部（63）を通じて連通している。そして、調湿装置（10）には水位保持手段（25）が設けられている。水位保持手段（25）は、水浄化動作中に貯留容器（41）の水を第２領域（62）の水位が第１領域（61）の水位よりも低くなる状態に保持する。
【選択図】図３

Description

本発明は、空気を加湿するための加湿手段を備えた調湿装置に関するものである。

従来より、貯留容器の水を空気へ付与することによって空気を加湿する加湿手段を備えた調湿装置が知られている。この種の調湿装置の中には、オゾン等の活性種を含む気体によって貯留容器の水を浄化するものがある。特許文献１には、オゾンガスによって貯水容器の水を浄化する加湿器が開示されている。

ところで、活性種を含む気体によって水を浄化する場合、活性種を含む気体により多くの水を接触させる方が、水の浄化を効率的に行うことが可能である。特許文献２には、オゾンガスに多くの水を接触させるために、水車を用いている処理装置が開示されている。
特開２００１−１５３４０９号公報 特開平１０−１８０２７２号公報

ところで、一部分が水に浸漬した状態で動かされる水車等の気液接触用部材を用いて水面上で活性種に接触する水の量を増やす技術を、調湿装置に適用することが考えられる。しかし、調湿装置の貯留容器の水量は一定ではない。貯留容器の水量が多いときには、気液接触用部材に対する水位が高くなる。気液接触用部材に対する水位が高くなると、活性種に接触する水の量が少なくなり、水の浄化効率が低下してしまう。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、一部分が水に浸漬した状態で動かされる気液接触用部材を用いて、水面上で活性種に接触する加湿用の水の量を増やす調湿装置において、貯留容器の水量が多いときに水の浄化効率が低下することを抑制することにある。

第１の発明は、水を貯留するための貯留容器（41）と、上記貯留容器（41）の水を空気へ付与して該空気を加湿する加湿手段（40）とを備えた調湿装置（10）を対象とする。そして、この調湿装置（10）は、活性種を生成する活性種生成手段（55）と、一部分が上記貯留容器（41）の水に浸漬されて残りの部分が水面上に露出するように設けられる気液接触用部材（60）とを有し、該気液接触用部材（60）を動かして、上記活性種生成手段（55）で生成された活性種に該貯留容器（41）の水を水面上で接触させることによって、該貯留容器（41）の水を浄化する水浄化動作を行う水浄化手段（50）と、上記貯留容器（41）内を上記加湿手段（40）が設けられた第１領域（61）と上記気液接触用部材（60）が設けられた第２領域（62）とに区画するための区画部材（45）と、上記貯留容器（41）の底面側において上記第１領域（61）と上記第２領域（62）とを連通させる連通部（63）と、上記水浄化動作中に上記貯留容器（41）の水を上記第２領域（62）の水位が上記第１領域（61）の水位よりも低くなる低水位状態に保持する水位保持手段（25）とを備えている。

第１の発明では、貯留容器（41）内が、区画部材（45）によって第１領域（61）と第２領域（62）とに区画されている。また、第１領域（61）と第２領域（62）とは、連通部（63）を通じて、貯留容器（41）の底面側で連通している。すなわち、第１領域（61）と第２領域（62）との間は、連通部（63）を通じて、水が行き来する。このため、水浄化動作では、第２領域（62）の水が浄化されることで、第１領域（61）の水も浄化される。この第１の発明では、水浄化動作中に貯留容器（41）の水を第２領域（62）の水位が第１領域（61）の水位よりも低くなる低水位状態に保持する水位保持手段（25）が設けられている。このため、水浄化動作中の第２領域（62）の水位が、第１領域（61）の水位よりも低い高さに抑えられる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記貯留容器（41）の上記第２領域（62）は、水面の上方で区画されることによって水面上に水浄化空間（65）が形成される一方、上記水位保持手段（25）は、上記水浄化動作中に上記水浄化空間（65）の圧力を大気圧よりも高くすることによって上記貯留容器（41）の水を上記低水位状態に保持する。

第２の発明では、貯留容器（41）の第２領域（62）の水面上に、活性種を含む気体が存在する水浄化空間（65）が形成されている。水浄化動作中は、水位保持手段（25）によって水浄化空間（65）が大気圧よりも高い圧力に加圧される。その結果、水浄化動作中の第２領域（62）の水位は、第１領域（61）の水位よりも低くなる。

第３の発明は、上記第２の発明において、上記貯留容器（41）には、上記水浄化空間（65）に気体を供給するための供給通路（56）と、該水浄化空間（65）から気体を排出するための排出通路（57）とが接続される一方、上記水位保持手段（25）は、上記水浄化空間（65）の圧力が大気圧よりも高くなるように上記排出通路（57）における気体の流量を制限する流量制限機構（26）を備えている。

第３の発明では、供給通路（56）を通じて水浄化空間（65）に気体が供給され、水浄化空間（65）の気体が排出通路（57）を通じて排出される。排出通路（57）には流量制限機構（26）が設けられている。このため、排出通路（57）では流量制限機構（26）の上流側の圧力が下流側よりも高くなる。その結果、水浄化空間（65）の圧力は、大気圧よりも高くなる。

第４の発明は、上記第３の発明において、上記流量制限機構（26）は、開度可変の流量調節弁（26）によって構成される一方、上記貯留容器（41）の第２領域（62）に設けられた水位センサ（27）と、上記水位センサ（27）の出力に基づいて上記第２領域（62）の水位が上記水浄化動作中の目標水位になるように上記流量調節弁（26）の開度を制御する水位制御部（28）とを備えている。

第４の発明では、貯留容器（41）の第２領域（62）に、水位センサ（27）が設けられている。第２領域（62）の水位は、流量調節弁（26）の開度が水位センサ（27）の出力に基づいて制御されることで、水浄化動作中の目標水位に調節される。

第５の発明は、上記第１乃至第４の何れか１つの発明において、上記水位保持手段（25）は、上記水浄化動作中に上記第２領域（62）の水位を上記連通部（63）の上端より高い位置に保持する。

第５の発明では、水浄化動作中の第２領域（62）の水位が、連通部（63）の上端よりも高い位置に保持される。つまり、連通部（63）が水面上に露出しないように、水浄化動作中の第２領域（62）の水位が保持される。

第６の発明は、上記第１乃至第５の何れか１つの発明において、上記貯留容器（41）から水が溢れることを防止するための上限水位に該貯留容器（41）の水位が達しているか否かを検出するための上限検出センサ（29）を備え、上記貯留容器（41）の水位が上記上限水位に達していると上記上限検出センサ（29）が検出している間は、上記貯留容器（41）の水を上記低水位状態に調節する上記水位保持手段（25）の動作が禁止される。

第６の発明では、貯留容器（41）の水位が上限水位に達しているか否かを検出するための上限検出センサ（29）が設けられている。ここで、水位保持手段（25）の動作によって貯留容器（41）の水が低水位状態に調節されると、第２領域（62）の水位が低下する一方で、第１領域（61）の水位は上昇する。このため、貯留容器（41）の水位が上限水位に達しているときに、仮に水位保持手段（25）の動作が行われると、貯留容器（41）から水が溢れるおそれがある。この第６の発明では、水位保持手段（25）の動作が行われると貯留容器（41）から水が溢れるおそれがある場合には、水位保持手段（25）の動作が禁止される。

本発明では、水位保持手段（25）を設けることで、水浄化動作中の第２領域（62）の水位が、第１領域（61）の水位よりも低い高さに抑えられるようにしている。このため、貯留容器（41）の水量が多いときの水浄化動作中に、気液接触用部材（60）に対する水位が高くなって水面上で活性種に接触する水の量が少なくことが抑制される。従って、貯留容器（41）の水量が多いときに水の浄化効率が低下することを抑制することができる。

また、上記第４の発明では、第２領域（62）の水位を水浄化動作中の目標水位に調節する動作が、水位センサ（27）の出力に基づく流量調節弁（26）の開度の調節によって行われる。このため、第２領域（62）の水位を水浄化動作中の目標水位に適切に調節することができる。

また、上記第５の発明では、連通部（63）が水面上に露出しないように、水浄化動作中の第２領域（62）の水位が保持される。このため、活性種を含む気体が第２領域（62）から第１領域（61）へ漏れることを防止することができる。

また、上記第６の発明では、水位保持手段（25）の動作が行われると貯留容器（41）から水が溢れるおそれがある場合には、水位保持手段（25）の動作が禁止されるようにしている。このため、水位保持手段（25）の動作によって貯留容器（41）から水漏れが生じることを防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施形態は、本発明に係る調湿装置（10）である。実施形態に係る調湿装置（10）は、空気を加湿する加湿運転と空気を除湿する除湿運転とを実行可能に構成されている。

−調湿装置の全体構成−
調湿装置（10）は、図１及び図２に示すように、樹脂製のケーシング（11）を備えている。ケーシング（11）は、略直方体形状に形成され、その前面（図２の左側端面）に前面パネル（11a）が設けられている。ケーシング（11）には、吸込口（12）及び吹出口（13）が形成されている。吸込口（12）は、前面パネル（11a）の両側部の裏側に形成されている。吸込口（12）は２箇所形成されている。一方、吹出口（13）は、ケーシング（11）の上部の後方部分に形成されている。また、ケーシング（11）の内部には、吸込口（12）から吹出口（13）に向かう空気が流れる空気通路（14）が形成されている。

空気通路（14）には、空気通路（14）の空気の流れの上流側から下流側に向かって順に、空気浄化ユニット（20）、除湿ユニット（30）、加湿ユニット（40）、及び遠心ファン（15）が設けられている。また、ケーシング（11）内には、図３に示すように、これらのユニット等の他に、水浄化ユニット（50）が設けられている。

−空気浄化ユニットの構成−
空気浄化ユニット（20）は、空気を浄化するためのものであり、図２に示すように、プレフィルタ（21）、イオン化部（22）、プリーツフィルタ（23）、及び脱臭部材（24）を備えている。

プレフィルタ（21）は、通過する空気中に含まれる比較的大きな塵埃を捕捉する集塵用のフィルタにより構成されている。

イオン化部（22）は、通過する空気中の塵埃を帯電させるように構成している。イオン化部（22）は、例えば、線状の電極と、この線状の電極に対向する板状の電極とを備えている。イオン化部（22）では、電源（図示省略）から両電極の間に電圧が印加されると、両電極の間でコロナ放電が行われる。イオン化部（22）では、このコロナ放電により、空気中の塵埃が所定の電荷（正又は負の電荷）に帯電される。

プリーツフィルタ（23）は、波板状の静電フィルタを構成している。プリーツフィルタ（23）では、イオン化部（22）で帯電された塵埃が電気的に誘引されて捕捉される。なお、プリーツフィルタ（23）に光触媒等の脱臭用の材料を担持させてもよい。

脱臭部材（24）は、ハニカム構造の基材の表面に空気を脱臭するための脱臭剤が担持されて構成されている。脱臭剤は、空気中の臭気物質を吸着する吸着剤や、該臭気物質を酸化分解するための触媒等が用いられる。

−加湿ユニットの構成−
図２に示すように、加湿ユニット（40）は、加湿用の水を貯留するための貯留容器（41）と、貯留容器（41）内の水を汲み上げるための加湿用水車（42）と、加湿用水車（42）によって汲み上げられた水を空気へ付与するための加湿ロータ（43）と、加湿用水車（42）および加湿ロータ（43）を回転駆動するための駆動モータ（44）とを備えている。加湿ユニット（40）は、空気通路（14）を流れる空気を加湿する加湿手段（40）を構成している。

貯留容器（41）は、ケーシング（11）内の下部に配置され、ケーシング（11）の引出口（11b）を通じて出し入れ自在に構成されている（図１参照）。これにより、ユーザーは貯留容器（41）内に加湿用の水（例えば水道水）を適宜補充することができる。貯留容器（41）の側壁上部の内面には、ユーザーが水を多く入れすぎないように、所定の高さにユーザー用の目印が、設けられている。

貯留容器（41）は、図３に示すように、横長の容器によって構成されている。貯留容器（41）内は、区画部材（45）により、加湿用水車（42）が設けられた第１領域（61）と、後述する浄化用水車（60）が設けられた第２領域（62）とに区画されている。第１領域（61）と第２領域（62）との間は、区画部材（45）の下端と貯留容器（41）の底面との間の隙間である連通部（63）を介して、連通している。なお、連通部（63）の上端は、後述する浄化用水車（60）の下端よりも上側に位置している。

区画部材（45）は、貯留容器（41）の底面の上方から鉛直方向に延びる鉛直部（45a）と、その鉛直部（45a）の上端から水平方向に延びる水平部（45b）とを備えている。水平部（45b）は、第２領域（62）を上側から区画している。第２領域（62）の水面上には、後述する活性種生成部（55）で生成される活性種を含む空気が供給される水浄化空間（65）が形成されている。また、第１領域（61）の上側は、第１領域（61）の水が蒸発して減少することを防ぐために、蓋部材（46）によって塞がれている。

加湿用水車（42）は、略円板状に形成され、その軸心部に回転軸（42a）が突設されている。回転軸（42a）は、貯留容器（41）の底面に立設された軸受部材（図示省略）に回転自在に支持されている。加湿用水車（42）は蓋部材（46）に形成された開口に挿入され、加湿用水車（42）の上部は蓋部材（46）の上側に露出している。加湿用水車（42）の下端は、貯留容器（41）の底面より僅かに上方に位置している。

加湿用水車（42）のうち加湿ロータ（43）に対面する背面側には、複数の凹部（42b）が形成されている。複数の凹部（42b）は、周方向に等間隔に配列されている。各凹部（42b）は、貯留容器（41）内の水位が低いときでも、加湿用水車（42）の回転動作中に水中に漬かる状態になるように、外周近傍に設けられている。

また、加湿用水車（42）の背面側には、回転軸（42a）に取り付けられた歯車（42c）が設けられている。歯車（42c）の上部は、蓋部材（46）の上側に露出している。歯車（42c）は、貯留容器（41）の外側において、後述する加湿ロータ（43）の従動歯車（43a）に噛み合わされている。加湿用水車（42）は、加湿ロータ（43）の回転に伴って回転する。

加湿ロータ（43）は、図１に示すように、環状の従動歯車（43a）と、この従動歯車（43a）に内嵌して保持される円板状の吸湿部材（43b）とを備えている。従動歯車（43a）は、加湿用水車（42）の歯車（42c）に噛み合わされている。吸湿部材（43b）は、吸水性を有する不織布によって構成されている。

加湿ロータ（43）は、ケーシング（11）に支持された回転軸を介して、回転自在に支持されている。加湿ロータ（43）は、その前面の下部が加湿用水車（42）本体にほとんど距離を隔てずに対面するように、配置されている。これにより、加湿用水車（42）の凹部（42b）によって汲み上げられた水が、凹部（42b）から流れ落ちる際に吸湿部材（43b）にかかり、吸湿部材（43b）が水分を吸着する。

駆動モータ（44）は、加湿ロータ（43）及び加湿用水車（42）を回転させるためのものである。駆動モータ（44）の回転軸に連結された歯車は、加湿ロータ（43）の従動歯車（43a）に噛み合わされたピニオン（図示省略）に噛み合わされている。駆動モータ（44）の動力は、ピニオンを介して加湿ロータ（43）に伝達される。さらに、駆動モータ（44）の動力は、加湿ロータ（43）を介して、加湿用水車（42）にも伝達される。

−除湿ユニットの構成−
除湿ユニット（30）は、図４に示すように、除湿ロータ（31）とカバー部材（32）と循環ファン（33）とヒータ（34）とを備えている。除湿ユニット（30）は、空気通路（14）を流れる空気を除湿する除湿手段を構成している。

除湿ロータ（31）は、通過する空気中の水分を吸着して空気を除湿するためのものであり、いわゆる回転式の吸着ロータによって構成されている。具体的には、除湿ロータ（31）は、ハニカム構造の基材の表面に吸着剤（例えば、粒状のゼオライト）が担持されてなり、空気が通過可能に構成されている。除湿ロータ（31）は、円板状に形成され、カバー部材（32）の内部に保持されている。除湿ロータ（31）は、その軸心に設けられた回転軸がモータにより回転駆動されることで回転する。

カバー部材（32）の内部には、除湿ロータ（31）の吸着剤の吸着能力を再生させるための空気が流れる循環通路（35）が形成されている。循環通路（35）は、除湿ロータ（31）の外周に沿って形成されている。カバー部材（32）には、循環通路（35）の空気とカバー部材（32）の外側の空気とを熱交換させるための複数の貫通孔（37）が形成されている。カバー部材（32）では、貫通孔（37）を通過する空気と循環通路（35）を流れる空気とが混ざらないように、貫通孔（37）が形成されている。

また、循環通路（35）には、循環ファン（33）及びヒータ（34）が設けられている。循環通路（35）では、循環ファン（33）から吹き出された空気が、ヒータ（34）によって加熱されて、除湿ロータ（31）を通過する。その際、除湿ロータ（31）の吸着剤から水分が放出されて、除湿ロータ（31）が再生される。循環通路（35）では、除湿ロータ（31）を通過した空気が加湿される。その後、除湿ロータ（31）を通過した空気は、貫通孔（37）を通過する空気によって冷やされる。その際、循環通路（35）の空気中の水分が凝縮する。そして、水分が取り除かれた循環通路（35）の空気は、循環ファン（33）に吸い込まれて再び吹き出される。一方、凝縮した水分は、図示しない流路を通じて、貯留容器（41）へ回収される。

−水浄化ユニットの構成−
水浄化ユニット（50）は、図３に示すように、活性種生成部（55）と供給管（56）と排出管（57）と空気ポンプ（64）と浄化用水車（60）とを備えている。水浄化ユニット（50）は、ラジカル、励起分子、オゾン等の活性種を用いて貯留容器（41）の水を浄化する水浄化手段（50）を構成している。

活性種生成部（55）は、ストリーマ放電により活性種を生成する活性種生成手段（55）により構成されている。活性種生成部（55）は、棒状電極（52）と平板電極（53）と電極用ケーシング（51）とを備えている。電極用ケーシング（51）は、棒状電極（52）と平板電極（53）を収容している。

棒状電極（52）は、電極用ケーシング（51）内に設けられた基板（58）に支持板（59）を介して支持されている。棒状電極（52）の断面形状は、略円形になっている。一方、平板電極（53）は、平板状に形成されている。棒状電極（52）と平板電極（53）とは、互いに平行になるように設けられている。棒状電極（52）の下側は、平板電極（53）と対向している。

棒状電極（52）は電源（18）の正極側に接続され、平板電極（53）は電源（18）の負極側（又はアース側）に接続されている。電源（18）から両電極（52,53）の間に電位差が付与されると、棒状電極（52）から平板電極（53）に向かってストリーマ放電が生起する。その結果、空気中の酸素や窒素、水等の分子が電離や励起を起こし、多量のラジカル、励起分子、オゾン等の活性種が生成される。なお、電源（18）から活性種生成部（55）へは、直流の高圧電圧が供給されることが好ましく、さらには放電電流が一定となるような、いわゆる定電流制御を行うことが好ましい。

供給管（56）は、活性種生成部（55）によって生成された活性種を含む空気を、第２領域（62）の水浄化空間（65）に供給するための供給通路（56）を構成している。供給管（56）の入口端は電極用ケーシング（51）に接続されている。供給管（56）の出口端は、貯留容器（41）における第２領域（62）側の側壁の上部に接続されている。供給管（56）には、上述の空気ポンプ（64）が設けられている。空気ポンプ（64）は、電極用ケーシング（51）側から吸い込んだ空気を水浄化空間（65）側へ吹き出す。

排出管（57）は、水浄化空間（65）から空気を排出するための排出通路（57）を構成している。排出管（57）の入口端は、区画部材（45）の水平部（45b）に接続されている。排出管（57）の出口端はケーシング（11）内に開放されている。

浄化用水車（60）は、一部分が貯留容器（41）の水に浸漬されて残りの部分が水面上に露出するように設けられる気液接触用部材（60）を構成している。浄化用水車（60）は、水面上で活性種に第２領域 （62）の水をより多く接触させるためのものである。浄化用水車（60）は、第２領域 （62）の底面付近から水平部（45b）付近まで延びる程度の大きさに構成されている。浄化用水車（60）は、その回転軸が貯留容器（41）の長手方向に延びるように、設けられている。浄化用水車（60）は、供給管（56）の出口と排出管（57）の入口との間に配置されている。

水浄化ユニット（50）は、浄化用水車（60）を回転させるための駆動モータを備えている（図示省略）。浄化用水車（60）は、駆動モータによって、回動軸を中心に回転する。なお、浄化用水車（60）の代わりに、気液接触用部材（60）としては、多孔質材料で構成されたローラ等を用いることもできる。

本実施形態では、活性種生成部（55）の両電極（52,53）の間に電位差を付与した状態で、空気ポンプ（64）の運転が行われると共に、駆動モータによって浄化用水車（60）が回転させられると、貯留容器（41）の水を浄化する水浄化動作が行われる。

水浄化動作では、活性種生成部（55）で生成された活性種を含む空気が、供給管（56）を通じて電極用ケーシング（51）から水浄化空間（65）へ供給される。水浄化空間（65）では、回転中の浄化用水車（60）において、水中に漬かっていた羽根が水浄化空間（65）に露出している間に、羽根の表面に付着する水が活性種と反応して浄化される。羽根の表面で浄化された水は、水面下に戻るときに、貯留された水と混ざりあう。その結果、貯留容器（41）の水が浄化される。

−水位保持手段の構成−
本実施形態では、調湿装置（10）が、水浄化動作中に貯留容器（41）の水を第２領域（62）の水位が第１領域（61）の水位よりも低くなる低水位状態に保持する水位保持手段（25）を備えている。水位保持手段（25）は、水浄化空間（65）を大気圧よりも高い圧力に加圧するように構成されている。水位保持手段（25）は、水浄化動作中に排出管（57）における空気の流量を制限する流量制限機構（26）を構成する流量調節弁（26）を備えている。なお、第１領域（61）の水面には大気圧が作用している。

流量調節弁（26）は、開度可変の電子膨張弁により構成されている。流量調節弁（26）は、排出管（57）における空気ポンプ（64）の上流側に配置されている。水浄化動作前又は水浄化動作中に水位保持手段（25）の動作として流量調節弁（26）の開度が絞られると、排出管（57）では流量調節弁（26）の上流側の圧力が下流側よりも高くなる。その結果、水浄化動作中は、水浄化空間（65）の圧力が大気圧よりも高くなり、第２領域 （62）の水位が第１領域 （61）の水位よりも低くなる。

また、本実施形態では、調湿装置（10）が、流量調節弁（26）の開度を制御するために、水位センサ（27）と水位制御部（28）とを備えている。

水位センサ（27）は、区画部材（45）の第２領域 （62）側の面に取り付けられている。水位センサ（27）は、区画部材（45）の鉛直部（45a）の下端に取り付けられている。水位センサ（27）は、第２領域 （62）の水位が水浄化動作中の目標水位よりも高くなっているか、低くなっているかを検出するように構成されている。水位センサ（27）の出力は、水位制御部（28）に入力される。

なお、目標水位は、連通部（63）の上端よりも高い位置で且つ浄化用水車（60）の回転中心よりも低い位置に設定されている。連通部（63）の上端は浄化用水車（60）の下端よりも上側に位置し、目標水位は連通部（63）の上端よりも高い位置である。このため、第２領域 （62）の水位が目標水位に保持されている状態では、浄化用水車（60）が第２領域 （62）の水に漬かっている。

水位制御部（28）は、水浄化動作の直前に水位調節制御を行うように構成されている。水位調節制御中の水位制御部（28）は、水位センサ（27）の出力信号に基づいて、第２領域 （62）の水位が目標水位になるように流量調節弁（26）の開度を制御する。水位制御部（28）は、第２領域 （62）の水位が目標水位になるように流量調節弁（26）の開度を調節した後は、水浄化動作が終了するまで流量調節弁（26）の開度を保持する。なお、水位制御部（28）は、水浄化動作の直前から水浄化動作中に亘って水位調節制御を継続するように構成されていてもよい。

また、本実施形態では、調湿装置（10）が、貯留容器（41）の側壁上部の内面の上記ユーザー用の目印よりも高い上限水位に貯留容器（41）の水位が達しているか否かを検出するための上限検出センサ（29）を備えている。上限検出センサ（29）は、貯留容器（41）における第１領域 （61）側の側壁の上端に取り付けられている。上限検出センサ（29）は、第１領域 （61）の水位が上限水位に達しているか否かを検出する。上限水位は、貯留容器（41）から水が溢れる手前の高さに設定されている。

本実施形態では、第１領域 （61）の水位が上限水位に達していると上限検出センサ（29）が検出している間は、除湿運転が禁止される。除湿運転中は、除湿ユニット（30）の循環通路（35）で凝縮した水が貯留容器（41）に流入するので、貯留容器（41）の水が増加する。このため、貯留容器（41）から水が溢れるおそれがある場合は、除湿運転が禁止される。

また、本実施形態では、第１領域 （61）の水位が上限水位に達していると上限検出センサ（29）が検出している間は、水位制御部（28）の水位調節制御が禁止される。第１領域 （61）の水位が上限水位に達していると上限検出センサ（29）が検出している間は、水浄化動作中であっても、流量調節弁（26）の開度は全開に設定される。

ここで、流量調節弁（26）の開度が絞られると、第２領域 （62）の水位が低下する一方で、第１領域 （61）の水位は上昇する。このため、貯留容器（41）から水が溢れるおそれがある場合に、仮に流量調節弁（26）の開度が絞られると、貯留容器（41）から水が溢れるおそれがある。本実施形態では、流量調節弁（26）の開度を絞ると貯留容器（41）から水が溢れるおそれがある場合には、流量調節弁（26）の開度が全開に設定される。

−運転動作−
実施形態に係る調湿装置（10）は、室内を除湿する除湿運転と、室内を加湿する加湿運転とを切り換えて行う。

−除湿運転−
除湿運転では、除湿ユニット（30）の運転と遠心ファン（15）の運転とが行われると共に、電源（18）からイオン化部（22）の電極間に電圧が印加される。除湿ユニット（30）では、除湿ロータ（31）が回転駆動され、ヒータ（34）が通電状態となり、さらに循環ファン（33）の運転が行われる。

除湿運転中は、吸込口（12）を通じて室内空間から空気通路（14）に流入した空気が、プレフィルタ（21）、イオン化部（22）、プリーツフィルタ（23）、および脱臭部材（24）を順番に通過する。プレフィルタ（21）では、空気中の塵埃が捕捉される。イオン化部（22）では、電極間でコロナ放電が行われており、空気中の塵埃が帯電させられる。プリーツフィルタ（23）では、帯電した塵埃が電気的に誘引されて捕捉される。脱臭部材（24）では、空気中に含まれる臭気物質等が吸着剤に吸着され、あるいは触媒によって酸化分解される。

そして、脱臭部材（24）を通過した空気は、除湿ロータ（31）を通過する。除湿ロータ（31）では、空気中の水分が吸着剤に吸着され、その空気が除湿される。除湿ロータ（31）を通過した空気は、吹出口（13）を通じて、室内空間に供給される。

−加湿運転−
加湿運転では、加湿ユニット（40）の運転と遠心ファン（15）の運転とが行われると共に、電源（18）からイオン化部（22）の電極間に電圧が印加される。加湿ユニット（40）では、駆動モータ（44）によって、加湿ロータ（43）及び加湿用水車（42）が回転駆動される。

加湿運転中は、吸込口（12）を通じて室内空間から空気通路（14）に流入した空気が、、除湿運転と同様に、空気浄化ユニット（20）によって清浄化される。清浄化された空気は、停止中の除湿ロータ（31）を通過した後、加湿ロータ（43）へ流入する。

ここで、加湿ユニット（40）では、加湿用水車（42）が回転することで、貯留容器（41）に溜まる水が加湿ロータ（43）の吸湿部材（43b）に適宜供給される。具体的に、加湿用水車（42）では、貯留容器（41）の水に凹部（42b）が漬かるときに、凹部（42b）内に水が侵入して保持される。そして、水を保持した状態の凹部（42b）が水面上に移動して、その凹部（42b）から水がこぼれるときに、加湿ロータ（43）の吸湿部材（43b）に水が付着する。加湿ユニット（40）では、このような動作により、吸湿部材（43b）に連続的に水が供給される。

加湿ロータ（43）では、吸湿部材（43b）における水分が補給された部位を空気が通過する。その際、吸湿部材（43b）から空気へ水が付与され、空気が加湿される。加湿ロータ（43）を通過した空気は、吹出口（13）を通じて、室内空間に供給される。

−水浄化ユニットの動作−
次に、水浄化ユニット（50）の動作について説明する。

ここで、貯留容器（41）内に水が長時間に亘って貯留されると、水中で菌が増殖することにより、貯留容器（41）の水が汚染されることがある。このような汚染水が加湿用の水として使用されると、室内の清浄度が損なわれてしまう。このため、本実施形態では、水浄化ユニット（50）によって貯留容器（41）の水を浄化する水浄化動作が行われる。

水浄化動作では、電源（18）から電圧が、棒状電極（52）と平板電極（53）との間に印加される。活性種生成部（55）では、棒状電極（52）から平板電極（53）に向かってストリーマ放電が生起され、両電極（52,53）間に、活性種（ラジカル、オゾン、高速電子、励起分子等）が生成される。

また、水浄化動作では、空気ポンプ（64）の運転が行われ、電極用ケーシング（51）の側壁の入口から吸い込まれた空気が、電極用ケーシング（51）の内部で活性種を含んだ状態になって、供給管（56）を通じて水浄化空間（65）に流入する。また、駆動モータによって浄化用水車（60）が回転駆動される。

ここで、水浄化動作の直前には、水位制御部（28）が水位調節制御を行う。但し、第１領域 （61）の水位が上限水位に達していると上限検出センサ（29）が検出している間は、水位調節制御は行われない。以下では、水位調節制御が行われる場合について説明する。

水位調節制御中の水位制御部（28）は、第２領域 （62）の水位が目標水位になるように流量調節弁（26）の開度を調節する。具体的に、水位調節制御中の水位制御部（28）は、水位浄化動作の開始に伴って、第２領域 （62）の水位が目標水位よりも高くなっていることを示す出力信号が水位センサ（27）から送られてくると、流量調節弁（26）の開度を徐々に縮小し、水浄化空間（65）の圧力を徐々に上昇させる。第２領域 （62）の水位は、水浄化空間（65）の圧力の上昇に伴って徐々に低下してゆく。そして、水位制御部（28）は、第２領域 （62）の水位が目標水位に一致していることを示す出力信号が水位センサ（27）から送られてくると、流量調節弁（26）の開度を固定する。なお、水位制御部（28）は、第２領域 （62）の水位が目標水位よりも低くなっていることを示す出力信号が水位センサ（27）から送られてきた場合は、流量調節弁（26）の開度を拡大し、水浄化空間（65）の圧力を低下させる。第２領域 （62）の水位は、連通部（63）の上端よりも高い位置で且つ浄化用水車（60）の回転中心よりも低い位置に設定された目標水位に保持される。浄化用水車（60）に対する水位は、その回転中心よりも低くなり、浄化用水車（60）は、少なくとも回転中心よりも上側が水面上に露出する状態になる。

水浄化空間（65）には、この状態で、活性種生成部（55）で生成された活性種が供給される。浄化用水車（60）では、水に浸かっていた状態から水面上に移動した羽根の表面に付着した水が、活性種と反応して浄化される。

羽根の表面で浄化された水は、第２領域（62）に溜まる水と混ざり、第２領域（62）に溜まる水が浄化される。第１領域（61）と第２領域（62）とは、連通部（63）を通じて、貯留容器（41）の底面側で連通しているので、第２領域（62）に溜まる水が浄化されると、第１領域（61）に溜まる水を含めて、貯留容器（41）に溜まる水全体も浄化されることになる。

本実施形態では、水浄化動作中に貯留容器（41）の水を第２領域（62）の水位が第１領域（61）の水位よりも低くなる低水位状態に保持する水位保持手段（25）が設けられている。このため、水浄化動作中の第２領域（62）の水位が、第１領域（61）の水位よりも低い高さに抑えられる。水浄化動作中の第２領域（62）の水位は、貯留容器（41）の水量が多い場合であっても、浄化用水車（60）の回転中心よりも低い位置に抑えられる。

−実施形態の効果−
本実施形態では、水位保持手段（25）を設けることで、水浄化動作中の第２領域（62）の水位が、第１領域（61）の水位よりも低い高さに抑えられるようにしている。このため、貯留容器（41）の水量が多いときの水浄化動作中に、気液接触用部材（60）に対する水位が高くなって水面上で活性種に接触する水の量が少なくことが抑制される。従って、貯留容器（41）の水量が多いときに水の浄化効率が低下することを抑制することができる。

また、本実施形態では、第２領域（62）の水位を水浄化動作中の目標水位に調節する動作が、水位センサ（27）の出力に基づく流量調節弁（26）の開度の調節によって行われる。このため、第２領域（62）の水位を水浄化動作中の目標水位に適切に調節することができる。

また、本実施形態では、連通部（63）が水面上に露出しないように、水浄化動作中の第２領域（62）の水位が保持される。このため、活性種を含む気体が第２領域（62）から第１領域（61）へ漏れることを防止することができる。

また、本実施形態では、水位保持手段（25）の動作が行われると貯留容器（41）から水が溢れるおそれがある場合には、水位保持手段（25）の動作が禁止されるようにしている。このため、水位保持手段（25）の動作によって貯留容器（41）から水漏れが生じることを防止することができる。

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

上記実施形態について、流量調節弁（26）の代わりに、排出管（57）に流量制限機構（26）としてオリフィスを設けてもよい。

また、上記実施形態について、空気ポンプ（64）に風量可変のポンプを用い、空気ポンプ（64）が水位保持手段（25）の一部となるようにしてもよい。この場合、流量制限機構（26）には、例えばオリフィスが用いられる。水位制御部（28）は、空気ポンプ（64）の風量を制御することによって貯留容器（41）の水を低水位状態に調節して保持する。

また、上記実施形態について、水位保持手段（25）が、第１領域（61）の水面上の空間を大気圧よりも低い圧力に減圧することによって貯留容器（41）の水を低水位状態に保持するように構成されていてもよい。

なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、空気を加湿するための加湿手段を備えた調湿装置について有用である。

図１は、実施形態に係る調湿装置の斜視図である。。 図２は、実施形態に係る調湿装置を側面から見たときの縦断面である。 図３は、水浄化ユニットの概略構成図である。 図４は、除湿ユニットの斜視図である。

符号の説明

10 調湿装置
25 水位調節手段
26 流量調節弁
27 水位センサ
28 水位制御部
40 加湿ユニット（加湿手段）
41 貯留容器
45 区画部材
50 水浄化ユニット（水浄化手段）
55 活性種生成部（活性種生成手段）
60 浄化用水車（気液接触用部材）
61 第１領域
62 第２領域
63 連通部

Claims (6)

1. 水を貯留するための貯留容器（41）と、
   上記貯留容器（41）の水を空気へ付与して該空気を加湿する加湿手段（40）とを備えた調湿装置であって、
   活性種を生成する活性種生成手段（55）と、一部分が上記貯留容器（41）の水に浸漬されて残りの部分が水面上に露出するように設けられる気液接触用部材（60）とを有し、該気液接触用部材（60）を動かして、上記活性種生成手段（55）で生成された活性種に該貯留容器（41）の水を水面上で接触させることによって、該貯留容器（41）の水を浄化する水浄化動作を行う水浄化手段（50）と、
   上記貯留容器（41）内を上記加湿手段（40）が設けられた第１領域（61）と上記気液接触用部材（60）が設けられた第２領域（62）とに区画するための区画部材（45）と、
   上記貯留容器（41）の底面側において上記第１領域（61）と上記第２領域（62）とを連通させる連通部（63）と、
   上記水浄化動作中に上記貯留容器（41）の水を上記第２領域（62）の水位が上記第１領域（61）の水位よりも低くなる低水位状態に保持する水位保持手段（25）とを備えていることを特徴とする調湿装置。
2. 請求項１において、
   上記貯留容器（41）の上記第２領域（62）は、水面の上方で区画されることによって水面上に水浄化空間（65）が形成される一方、
   上記水位保持手段（25）は、上記水浄化動作中に上記水浄化空間（65）の圧力を大気圧よりも高くすることによって上記貯留容器（41）の水を上記低水位状態に保持することを特徴とする調湿装置。
3. 請求項２において、
   上記貯留容器（41）には、上記水浄化空間（65）に気体を供給するための供給通路（56）と、該水浄化空間（65）から気体を排出するための排出通路（57）とが接続される一方、
   上記水位保持手段（25）は、上記水浄化空間（65）の圧力が大気圧よりも高くなるように上記排出通路（57）における気体の流量を制限する流量制限機構（26）を備えていることを特徴とする調湿装置。
4. 請求項３において、
   上記流量制限機構（26）は、開度可変の流量調節弁（26）によって構成される一方、
   上記貯留容器（41）の第２領域（62）に設けられた水位センサ（27）と、
   上記水位センサ（27）の出力に基づいて上記第２領域（62）の水位が上記水浄化動作中の目標水位になるように上記流量調節弁（26）の開度を制御する水位制御部（28）とを備えていることを特徴とする調湿装置。
5. 請求項１乃至４の何れか１つにおいて、
   上記水位保持手段（25）は、上記水浄化動作中に上記第２領域（62）の水位を上記連通部（63）の上端より高い位置に保持することを特徴とする調湿装置。
6. 請求項１乃至５の何れか１つにおいて、
   上記貯留容器（41）から水が溢れることを防止するための上限水位に該貯留容器（41）の水位が達しているか否かを検出するための上限検出センサ（29）を備え、
   上記貯留容器（41）の水位が上記上限水位に達していると上記上限検出センサ（29）が検出している間は、上記貯留容器（41）の水を上記低水位状態に調節する上記水位保持手段（25）の動作が禁止されることを特徴とする調湿装置。

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