JP2018054258A - 微細水導出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】対象物の乾燥を抑制することができる微細水導出装置を提供すること。【解決手段】微細水導出装置１は、第一開口部１０ｃおよび第二開口部１０ｄを有する筒状に設けられ、内側にて空気を流通させる第一ケーシング１０ａと、第一ケーシング１０ａ内の空気を第二開口部１０ｄから導出する送風装置１１と、第一ケーシング１０ａ内の空気に、水蒸気が凝結した水滴の大きさより小さい大きさの微細水を放出する微細水放出部１２と、微細水放出部１２の通電を行う通電部１３と、水Ｗを貯留する貯水部１５と、を備えている。微細水放出部１２は、非通電状態である場合に水を吸着し、通電状態である場合に非通電状態であるときに吸着した水を微細水として空気に放出する、導電性高分子であるＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを用いて設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、微細水導出装置に関する。

加湿装置の一形式として、特許文献１乃至特許文献３に示されているものが知られている。特許文献１乃至特許文献３の加湿装置は、水を加熱することにより生成された水蒸気を導出して、室内等の被加湿対象を加湿するものである。

特許第５５４１０４０号公報 特許第５８２０９６８号公報 特許第５９２５３２６号公報

上述した加湿装置において、被加湿対象が野菜等の有体物である場合、被加湿対象の乾燥を、さらに抑制したいとの要望がある。
そこで、本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、対象物の乾燥を抑制することができる微細水導出装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る微細水導出装置は、第一開口部および第二開口部を有する筒状に設けられ、内側にて空気を流通させる第一ケーシングと、第一開口部と第二開口部との間に配置され、第一方向に回転駆動することにより、第一開口部から第一ケーシング内に空気を導入して第一ケーシング内の空気を第二開口部から導出する送風装置と、第一ケーシング内における第一開口部と第二開口部との間に配置され、第一ケーシング内の空気に、水蒸気が凝結した水滴の大きさより小さい大きさの微細水を放出する微細水放出部と、微細水放出部に電気的に接続され、微細水放出部の通電を行う通電部と、水を貯留する貯水部と、送風装置を少なくとも制御する制御装置と、を備えた微細水導出装置であって、微細水放出部は、非通電状態である場合に水を吸着し、通電状態である場合に非通電状態であるときに吸着した水を微細水として空気に放出する、導電性高分子であるＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを用いて設けられ、制御装置は、通電部によって微細水放出部を非通電状態にし、かつ、貯水部に貯留された水を微細水放出部に供給することにより、微細水放出部に水を吸着させる水吸着制御を行う水吸着制御部と、通電部によって微細水放出部を通電状態にし、かつ、送風装置を第一方向に回転駆動させることにより、第一開口部から第一ケーシング内に導入された空気に、水吸着制御にて微細水放出部に吸着された水を微細水として放出させるとともに、微細水を放出された空気を第二開口部から導出する微細水導出制御を行う微細水導出制御部と、を備えている。

これによれば、微細水導出装置は、水蒸気が凝結した水滴の大きさより小さい大きさの微細水を導出する。水蒸気が凝結した水滴に比べて微細水は、大きさが小さいため対象物に吸収され易い。よって、微細水導出装置は、水蒸気を導出する従来技術の加湿装置に比べて、対象物の乾燥を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る微細水導出装置の縦断面図であり、微細水導出制御が実行されている場合を示している。 図１に示す微細水導出装置の縦断面図であり、水吸着制御が実行されている場合を示している。 図１に示す微細水放出部および通電部の概要を示す斜視図である。 図１に示す微細水導出装置から導出された微細水の粒径の測定結果を示す図である。 図１に示す微細水導出装置から導出された微細水の粒径の測定結果を示す図であって、図４Ａに示す図と比べて粒径が小さい領域を示す図である。 図１に示す微細水導出装置のブロック図である。 図５に示す記憶部に記憶されているマップである。 図５に示す制御装置によって実行されるフローチャートである。 図７に示すフローチャートのサブルーチンである水吸着制御のフローチャートである。 図７に示すフローチャートのサブルーチンである微細水導出制御のフローチャートである。 本発明の一実施形態の変形例に係る微細水導出装置の縦断面図である。

以下、本発明による微細水導出装置の一実施形態について説明する。なお、本明細書においては説明の便宜上、図１における上側および下側をそれぞれ微細水導出装置１の上方および下方とし、同じく左側および右側をそれぞれ微細水導出装置１の左方および右方として説明する。

微細水導出装置１は、後述する微細水を導出する装置である。微細水導出装置１は、図１および図２に示すように、第一ケーシング１０ａ、送風装置１１、微細水放出部１２、通電部１３、電気抵抗値検出部１４、貯水部１５、第二ケーシング１０ｂ、連通部１６、気化部１７、蓋部材１８、湿度センサ１９および制御装置２０を備えている。

第一ケーシング１０ａは、第一開口部１０ｃおよび第二開口部１０ｄを有する筒状に設けられ、内側にて空気を流通させるものである。第一ケーシング１０ａは、軸線方向を上下方向に沿うように配置されている。第一開口部１０ｃは、周側壁の下側に右方に向けて開口するように設けられている。第二開口部１０ｄは、上壁に上方に向けて開口するように設けられている。

送風装置１１は、第一開口部１０ｃと第二開口部１０ｄとの間に配置されている。送風装置１１は、空気を吸込むとともに、吸込んだ空気を送出するファンである。送風装置１１は、例えば軸流ファンである。

送風装置１１は、第一方向に回転駆動することにより、第一開口部１０ｃから第一ケーシング１０ａ内に空気を導入して第一ケーシング１０ａ内の空気を第二開口部１０ｄから導出する。また、送風装置１１は、第一方向と逆方向の第二方向に回転駆動することにより、第一ケーシング１０ａ内の空気を第一開口部１０ｃから導出する。

微細水放出部１２は、第一ケーシング１０ａ内における第一開口部１０ｃと第二開口部１０ｄとの間に配置され、第一ケーシング１０ａ内の空気に、水蒸気が凝結した水滴の大きさより小さい大きさの微細水を放出するものである。微細水放出部１２は、具体的には、送風装置１１と第一開口部１０ｃとの間に配置されている。

微細水放出部１２は、図３に示すように、複数のシート１２ａおよび複数の電極１２ｂを備えている。微細水放出部１２は、複数のシート１２ａを左右方向に沿って複数並べることにより設けられている。複数のシート１２ａは、互いに所定距離離れて配置されている。所定距離は、第一ケーシング１０ａ内に導入された空気が流通可能な距離である。

シート１２ａは、シート状の基材（例えば不織布）に、導電性材料を含浸させた後乾燥させることにより設けられている。導電性材料は、非通電状態である場合に被処理流体（例えば空気）に含まれる水を吸着し、通電状態である場合に吸着している水を被処理流体（例えば空気）に放出する導電性高分子を主成分とするものである。導電性高分子は、具体的には、チオフェン系導電性高分子の一つであるＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリ（スチレンスルホン酸））である。

導電性高分子は、電気導電性を有する高分子化合物である。導電性高分子の水の吸着は、導電性高分子が有する親水基との水素結合にて行われる。シート１２ａ（導電性材料）が通電されて、シート１２ａの温度が上昇することにより、導電性高分子に吸着している水が粒状に放出される。導電性高分子が水を放出する温度である放出温度は、およそ４０〜５０℃である。また、導電性高分子のうち特にチオフェン系導電性高分子は、水を吸着する速度および水を放出する速度が両方とも速い。

さらに、チオフェン系導電性高分子のうち特にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳは、導電性高分子から放出された水の粒径が比較的小さい。導電性高分子から放出された水の粒径および個数（単位体積あたりの個数）の測定結果について、図４Ａおよび図４Ｂを用いて説明する。図４Ａに示す測定結果は、測定可能な水の最小粒径を０．５μｍとする測定装置（例えば、位相ドップラ式粒径計測装置（ＰＤＡ））によって実測されたものである。

また、比較対象として、例えばスチーム式加湿器によって水を蒸発させることにより生成された水蒸気が放出されて、この水蒸気が凝結した水滴の粒径および個数を測定する。比較対象として計測された水滴の個数は、図４Ａの一点鎖線にて示すように、粒径５μｍをピークとして分布している。これに対して、導電性高分子から放出された水の粒径は、図４Ａの実線にて示すように、計測されていない。すなわち、導電性高分子から放出された水の粒径は、０．５μｍより小さいと推定される。

図４Ｂに示す測定結果は、測定可能な水の最小粒径を６ｎｍとする測定装置（走査式モビリティーパーティクルサイザー（ＴＳＩ社製））によって、実測されたものである。図４Ｂに示すように、粒径６〜２２０ｎｍの範囲内において、導電性高分子から放出された水の粒径が小さくなるにしたがって、水の粒の個数が多くなっている。よって、導電性高分子から放出された水の粒の個数は、図４Ｂの破線にて示すように、６ｎｍより小さい粒径をピークとして分布していると推定される。

このように、本実施形態の導電性高分子であるＰＥＤＯＴ／ＰＳＳは、水蒸気が凝結した水滴の大きさより小さい大きさの粒状の水である微細水を放出する。微細水放出部１２は、通電状態である場合に水を吸着し、通電状態である場合に非通電状態であるときに吸着した水を微細水として放出する導電性高分子であるＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを用いて設けられている。

電極１２ｂは、シート１２ａの上下方向の両端部にそれぞれ配置されている。電極１２ｂは、例えば導電性の金属平板によって形成されている。電極１２ｂは、シート１２ａの端部を挟持して、かしめられることにより、シート１２ａに電気的に接続されている。

通電部１３は、微細水放出部１２と電気的に接続され、微細水放出部１２の通電を行うものである。微細水放出部１２の通電が行われた場合、各シート１２ａひいては導電性材料（導電性高分子）が通電される。通電部１３は、図１乃至図３に示すように、電線１３ａ、電源１３ｂおよび開閉器１３ｃを備えている。

電線１３ａは、電源１３ｂと各シート１２ａとを電気的に並列に接続するものである。電線１３ａは、図３に示すように、シート１２ａそれぞれの前端部および後端部に電極１２ｂを介して接続されている。電源１３ｂは、例えば蓄電池である。

開閉器１３ｃは、電線１３ａ上に配設され、制御装置２０からの制御指令にしたがって電源１３ｂと微細水放出部１２とを電気的に接続または遮断することで、微細水放出部１２が通電されている通電状態と微細水放出部１２が通電されていない非通電状態とを切り替えるものである。

開閉器１３ｃは、非作動時に開路とするノーマルオープン型の開閉器である。開閉器１３ｃは、閉路することにより電源１３ｂと微細水放出部１２とを電気的に接続する。一方、開閉器１３ｃは、開路することにより、電源１３ｂと微細水放出部１２とを電気的に遮断する。

電気抵抗値検出部１４は、微細水放出部１２の電気抵抗値を検出するものである。電気抵抗値検出部１４は、複数のシート１２ａの各々の電気抵抗値を検出する。電気抵抗値検出部１４は、複数のシート１２ａの各々の電極１２ｂに電気的に接続され、複数のシート１２ａの各々が非通電である場合に、複数のシート１２ａの各々の電気抵抗値を検出する。電気抵抗値検出部１４によって検出された電気抵抗値（以下、検出電気抵抗値とする。）は、制御装置２０に送信される。

貯水部１５は、水Ｗを貯留するものである。貯水部１５は、図１に示すように、上方を開放する箱状に設けられている。貯水部１５は、使用者によって水Ｗを供給される。

第二ケーシング１０ｂは、中空の箱状に形成されている。第二ケーシング１０ｂの側壁の一部が第一ケーシング１０ａの周側壁の一部と接続されることにより、第二ケーシング１０ｂと第一ケーシング１０ａとが一体に設けられている。第二ケーシング１０ｂは、側壁に外部に向けて開口する第三開口部１０ｅが設けられている。第二ケーシング１０ｂの内側には、貯水部１５が配置されている。

連通部１６は、第一端を第一ケーシング１０ａの第二開口部１０ｄと微細水放出部１２との間に設けられ、第一ケーシング１０ａの内側と第二ケーシング１０ｂの内側とを連通するものである。連通部１６は、第一ケーシング１０ａと第二ケーシング１０ｂとを接続する側壁において、第二開口部１０ｄと微細水放出部１２との間に設けられた貫通穴である。

気化部１７は、第二ケーシング１０ｂの内側に配置され、貯水部１５に貯留された水Ｗに接触して水Ｗの吸収を行うとともに、吸収をした水Ｗを気化させるものである。気化部１７は、吸水性を比較的高く、かつ、通気性を比較的良くするように設けられている。気化部１７は、具体的には、例えばレーヨン繊維を用いて形成された不織布を用いて設けられている。

気化部１７は、下側を貯水部１５に貯留された水Ｗに浸されて配置されている。これにより、貯水部１５に貯留された水Ｗが気化部１７に吸収される。また、気化部１７は、上側を第二ケーシング１０ｂ内の空気と接触するように配置されている。これにより、気化部１７に吸収された水Ｗは、第二ケーシング１０ｂ内の空気に接触することによって蒸発する。すなわち、貯水部１５に貯留された水Ｗが、気化部１７により気化されることにより、第二ケーシング１０ｂ内に放出される。

蓋部材１８は、第二開口部１０ｄおよび連通部１６の一方を覆う板状に設けられたものである。図１および図２の破線の矢印にて示すように第一位置Ｐ１と第二位置Ｐ２との間を回動可能に配置されている。蓋部材１８は、例えばステッピングモータ（図示なし）によって回動される。

蓋部材１８が図１に実線にて示す第一位置Ｐ１に位置する場合、蓋部材１８によって連通部１６が覆われる。この場合、連通部１６における空気の流通が遮断されることにより、第一流路が形成される。第一流路は、第一開口部１０ｃと第二開口部１０ｄとを接続する流路である。

蓋部材１８が図２に実線にて示す第二位置Ｐ２に位置する場合、蓋部材１８によって第二開口部１０ｄが覆われる。この場合、第二開口部１０ｄにおける空気の流通が遮断されることにより、第二流路が形成される。第二流路は、第一開口部１０ｃと第三開口部１０ｅとを連通部１６を介して接続する流路である。

湿度センサ１９は、第一ケーシング１０ａ内の湿度を検出するものである。湿度センサ１９は、第一ケーシング１０ａ内における送風装置１１と第二開口部１０ｄとの間に配置されている。すなわち、湿度センサ１９は、第一流路に配置されている。また、湿度センサ１９は、第一ケーシング１０ａ内における送風装置１１と連通部１６との間に配置されている。すなわち、湿度センサ１９は、第二流路に配置されている。湿度センサ１９は、配置された位置の湿度を検出する。湿度センサ１９によって検出された湿度である検出湿度は、制御装置２０に送信される。

制御装置２０は、微細水導出装置１を統括制御するものである。制御装置２０は、少なくとも送風装置１１を制御する。制御装置２０は、図５に示すように、送風装置駆動制御部２０ａ、記憶部２０ｂ、切替制御部２０ｃ、水吸着制御部２０ｄ、給水要否判定部２０ｅ、微細水導出制御部２０ｆ、第一異常有無判定部２０ｇ、第二異常有無判定部２０ｈ（本発明の異常有無判定部に相当）および運転停止制御部２０ｉを備えている。

送風装置駆動制御部２０ａは、湿度センサ１９からの検出湿度、水吸着制御部２０ｄからの信号および微細水導出制御部２０ｆからの信号にしたがって、送風装置１１を駆動するものである（詳細は後述する）。

記憶部２０ｂは、微細水放出部１２の電気抵抗値と微細水放出部１２に吸着された水の量である吸水量との相関関係を示すマップＭを記憶するものである。マップＭは、具体的には、シート１２ａの両電極１２ｂ間の電気抵抗値とシート１２ａの吸水量との相関関係を示している。マップＭは、図６に示すように、電気抵抗値が大きくなるにしたがって、吸水量が小さくなる相関関係を示す。記憶部２０ｂに記憶されているマップＭは、切替制御部２０ｃに出力される。

切替制御部２０ｃは、マップＭを使用して電気抵抗値検出部１４によって検出された電気抵抗値（検出電気抵抗値）に対応する吸水量に基づいて、水吸着制御と微細水導出制御との切替を行うものである。水吸着制御は、微細水放出部１２に水を吸着させる制御である（詳細は後述する）。微細水導出制御は、微細水放出部１２に吸着している水を放出させて、第二開口部１０ｄから微細水を導出する制御である（詳細は後述する）。

切替制御部２０ｃは、具体的には、複数のシート１２ａの各々について、マップＭを使用して検出電気抵抗値に対応する吸水量を導出する。そして、複数のシート１２ａの各々の吸水量の総量を微細水放出部１２の吸水量として導出する。

水吸着制御が実行されている場合に微細水放出部１２の吸水量が第一吸水量以上となったとき、切替制御部２０ｃは、水吸着制御から微細水導出制御へ切替を行う。このとき、切替制御部２０ｃは、水吸着制御を終了する旨の信号を水吸着制御部２０ｄに出力するとともに、微細水導出制御を開始する旨の信号を微細水導出制御部２０ｆに出力する。第一吸水量は、微細水放出部１２の飽和吸水量より小さい吸水量に設定されている。

一方、微細水導出制御が実行されている場合に微細水放出部１２の吸水量が第二吸水量以下となったとき、切替制御部２０ｃは、微細水導出制御から水吸着制御へ切替を行う。このとき、切替制御部２０ｃは、微細水導出制御を終了する旨の信号を微細水導出制御部２０ｆに出力するとともに、水吸着制御を開始する旨の信号を水吸着制御部２０ｄに出力する。第二吸水量は、第一吸水量より小さく、かつ、ゼロより大きい吸水量に設定されている。

水吸着制御部２０ｄは、通電部１３によって微細水放出部１２を非通電状態にし、かつ、貯水部１５に貯留された水Ｗを微細水放出部１２に供給することにより、微細水放出部１２に水Ｗを吸着させる水吸着制御を行うものである。水吸着制御部２０ｄは、開閉器１３ｃを開路とすることによって微細水放出部１２を非通電状態にする。

水吸着制御部２０ｄは、蓋部材１８を回動させて第二位置Ｐ２に位置させることにより、第二流路を形成する。さらに、水吸着制御部２０ｄは、送風装置１１を所定駆動量一定にて第二方向に回転駆動させる旨の信号を送風装置駆動制御部２０ａに出力する。所定駆動量は、貯水部１５に水Ｗがある場合に、水吸着制御によって微細水放出部１２の吸水量が所定時間（例えば２分）内にて第一吸水量以上となる駆動量に設定されている。

これらによって、第二流路が形成され、かつ、送風装置１１が第二方向に回転駆動することにより、第三開口部１０ｅから空気が第二ケーシング１０ｂ内に導入されて、第二ケーシング１０ｂ内に導入された空気が連通部１６を介して第一ケーシング１０ａ内に導入される。さらに、第一ケーシング１０ａ内に導入された空気が微細水放出部１２を通って第一開口部１０ｃから導出する（図２の実線の矢印参照）。

このとき、気化部１７によって気化された貯水部１５の水Ｗが、第三開口部１０ｅから導入された空気とともに第一ケーシング１０ａ内に導入されて、微細水放出部１２に供給される。さらに、このとき、微細水放出部１２が非通電状態であるため、貯水部１５の水Ｗが微細水放出部１２に吸着される。

このように、水吸着制御部２０ｄは、送風装置１１を第二方向に回転駆動させることにより、気化部１７によって気化された水Ｗを、第二ケーシング１０ｂ内から連通部１６を介して第一ケーシング１０ａ内に導入して、水Ｗを微細水放出部１２に供給する。また、水吸着制御部２０ｄは、水吸着制御が実行されている場合、その旨の信号を給水要否判定部２０ｅに出力する。

給水要否判定部２０ｅは、水吸着制御が実行されている場合、湿度センサ１９からの検出湿度に基づいて、貯水部１５に給水が必要であるか否かを判定するものである。水吸着制御が実行されている場合において検出湿度が後述する第一所定湿度または第二所定湿度より低いとき、貯水部１５に給水が必要であると判定する（詳細は後述する）。給水要否判定部２０ｅは、その判定結果を運転停止制御部２０ｉに出力する。

微細水導出制御部２０ｆは、通電部１３によって微細水放出部１２を通電状態にし、かつ、送風装置１１を第一方向に回転駆動させることにより、第一開口部１０ｃから第一ケーシング１０ａ内に導入された空気に、水吸着制御にて微細水放出部１２に吸着された水Ｗを微細水として放出させるとともに、微細水を放出された空気を第二開口部１０ｄから導出する微細水導出制御を行うものである。微細水導出制御部２０ｆは、開閉器１３ｃを閉路とすることによって微細水放出部１２を通電状態にする。

また、微細水導出制御部２０ｆは、蓋部材１８を回動させて第一位置Ｐ１に位置させることにより、第一流路を形成する。さらに、微細水導出制御部２０ｆは、送風装置１１を第一方向に回転駆動させる旨の信号を送風装置駆動制御部２０ａに出力する。この場合、送風装置駆動制御部２０ａは、湿度センサ１９からの検出湿度が第一湿度（例えば９０％）となるように、送風装置１１の駆動量をフィードバック制御する。

これらによって、第一流路が形成され、かつ、送風装置１１が第一方向に回転駆動することにより、第一開口部１０ｃから第一ケーシング１０ａ内に空気が導入されて、第一ケーシング１０ａ内に導入された空気が微細水放出部１２を通って第二開口部１０ｄから導出する（図１の実線の矢印参照）。

このとき、微細水放出部１２が通電状態であるため、各シート１２ａの温度が上昇する。各シート１２ａの温度が放出温度に到達したとき、各シート１２ａに吸着されている水Ｗが微細水として、微細水放出部１２を通過する第一ケーシング１０ａ内の空気に放出される。そして、第一ケーシング１０ａ内の空気に放出された微細水は、第一ケーシング１０ａ内の空気とともに第二開口部１０ｄから導出される。また、微細水導出制御部２０ｆは、微細水導出制御が実行されている場合、その旨の信号を第一異常有無判定部２０ｇに出力する。

第一異常有無判定部２０ｇは、微細水導出制御が実行されている場合、湿度センサ１９からの検出湿度に基づいて、微細水導出装置１に異常があるか否かを判定するものである。微細水導出制御が実行されている場合において検出湿度が後述する第三所定湿度より低いとき、微細水導出装置１に異常があると判定する（詳細は後述する）。第一異常有無判定部２０ｇは、その判定結果を運転停止制御部２０ｉに出力する。

第二異常有無判定部２０ｈは、電気抵抗値検出部１４によって検出された電気抵抗値（検出電気抵抗値）が所定電気抵抗値以上である場合、微細水放出部１２に異常があると判定するものである。所定電気抵抗値は、シート１２ａの吸水量がゼロである場合の電気抵抗値より大きい電気抵抗値に設定されている。この場合の微細水放出部１２の異常は、シート１２ａの割れや経年劣化である。第二異常有無判定部２０ｈは、その判定結果を運転停止制御部２０ｉに出力する。

運転停止制御部２０ｉは、給水要否判定部２０ｅの判定結果および第一，第二異常有無判定部２０ｇ，２０ｈの判定結果に基づいて、微細水導出装置１の運転を停止するものである。給水要否判定部２０ｅによって貯水部１５に給水が必要であると判定された場合、第一異常有無判定部２０ｇによって微細水導出装置１に異常があると判定された場合、または、第二異常有無判定部２０ｈによって微細水放出部１２に異常があると判定された場合、運転停止制御部２０ｉによって微細水導出装置１の運転が停止される。

次に、微細水導出装置１の運転が開始されて、上述した制御装置２０が水吸着制御および微細水導出制御を実行する場合ついて、図７乃至図９に示すフローチャートを用いて説明する。例えば、微細水を導出するためのスイッチ（図示なし）がオンされた場合、微細水導出装置１の運転が開始される。微細水導出装置１の運転が開始された時点においては、水吸着制御および微細水導出制御が実行されておらず、微細水放出部１２が非通電状態である。

制御装置２０は、図７に示すように、ステップＳ１０２にて、検出電気抵抗値が所定電気抵抗値以上であるか否かを判定する（第二異常有無判定部２０ｈ）。例えば、シート１２ａの経年劣化によりシート１２ａの電気抵抗値が比較的大きくなったことにより、検出電気抵抗値が所定電気抵抗値以上となった場合、制御装置２０は、ステップＳ１０２にて「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ１０４にて微細水放出部１２に異常があると判定する。

続けて、制御装置２０は、ステップＳ１０６にて微細水導出装置１の運転を停止する（運転停止制御部２０ｉ）。この場合、制御装置２０は、例えば警告ランプ（図示なし）を点滅させることにより、異常がある旨を使用者に知らせる。

一方、シート１２ａの経年劣化が比較的少ないためシート１２ａの電気抵抗値が比較的小さいことにより、検出電気抵抗値が所定電気抵抗値より小さい場合、制御装置２０は、ステップＳ１０２にて「ＮＯ」と判定し、ステップＳ１０８にて水吸着制御を実行する（水吸着制御部２０ｄ）。

水吸着制御が開始された場合、制御装置２０は、図８に示すように、ステップＳ２０２にて第二流路を形成し、ステップＳ２０４にて送風装置１１を第二方向に駆動させる（水吸着制御部２０ｄ）。これらによって、第二ケーシング１０ｂ内の空気とともに気化部１７によって気化された貯水部１５の水Ｗが、第二流路を通って微細水放出部１２に供給される。このとき、第二流路に配置された湿度センサ１９によって、第二ケーシング１０ｂから第一ケーシング１０ａに導入された空気の湿度が検出される。

制御装置２０は、ステップＳ２０６にて、検出湿度が第一所定湿度以上であるか否かを判定する（給水要否判定部２０ｅ）。第一所定湿度は、第二ケーシング１０ｂ内に気化部１７によって気化された水Ｗが有る場合における第二流路を流れる空気の湿度の範囲のうち比較的低い湿度に設定されている。

貯水部１５に水Ｗが無いために気化部１７による水Ｗの気化が行われない場合、第二流路を流れる空気の湿度が比較的低くなる。これにより、検出湿度が第一所定湿度より低い場合、制御装置２０は、ステップＳ２０６にて「ＮＯ」と判定し、ステップＳ２０８にて貯水部１５に給水が必要である旨の警告を行う。この場合、制御装置２０は、例えば警告ランプ（図示なし）を点滅させることにより、貯水部１５に給水が必要である旨を使用者に知らせる。

続けて、制御装置２０は、ステップＳ２１０にて検出湿度が第二所定湿度以上であるか否かを判定する（給水要否判定部２０ｅ）。第二所定湿度は、第一所定湿度より低く、かつ、第二湿度以上である湿度に設定されている。第二湿度は、水吸着制御が実行された場合、微細水放出部１２の吸水量が所定時間内にて第一吸水量以上となる湿度である。

貯水部１５に水Ｗが無く、かつ、第三開口部１０ｅから導入される空気の湿度が比較的低い場合、第二流路を流れる空気の湿度が比較的低くなる。これにより、検出湿度が第二所定湿度より低い場合、制御装置２０は、ステップＳ２１０にて「ＮＯ」と判定する。そして、制御装置２０は、ステップＳ２１２にて変数ｉをゼロにして、水吸着制御を終了する。変数ｉは、微細水導出装置１の運転を停止するか否かを判定するための変数である。

一方、貯水部１５に水Ｗが無いが第三開口部１０ｅから導入される空気の湿度が比較的高い場合、第二流路を流れる空気の湿度が比較的高くなる。これにより、検出湿度が第二所定湿度以上である場合、制御装置２０は、ステップＳ２１０にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ２１４に進める。

また、貯水部１５に水Ｗが有り、第二ケーシング１０ｂ内に気化部１７によって気化された水Ｗが有る場合、第二流路を流れる空気の湿度が比較的高くなる。これにより、検出湿度が第一所定湿度以上である場合、制御装置２０は、ステップＳ２０６にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ２１４に進める。

制御装置２０は、ステップＳ２１４にて、微細水放出部１２の吸水量を導出する（切替制御部２０ｃ）。続けて、制御装置２０は、ステップＳ２１６にて、微細水放出部１２の吸水量が第一吸水量以上であるか否かを判定する（切替制御部２０ｃ）。微細水放出部１２への水Ｗの供給時間が比較的短い場合、微細水放出部１２の吸水量が比較的少ない。これにより、微細水放出部１２の吸水量が第一吸水量より少ない場合、制御装置２０は、ステップＳ２１６にて「ＮＯ」と判定し、プログラムをステップＳ２０６に戻して、微細水放出部１２への水Ｗの供給を継続する。

微細水放出部１２への水Ｗの供給を継続することにより、微細水放出部１２の吸水量が比較的多くなる。これにより、微細水放出部１２の吸水量が第一吸水量以上となった場合、制御装置２０は、ステップＳ２１６にて「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ２１８にて変数ｉを「１」にして、水吸着制御を終了する。

続けて、制御装置２０は、図７に示すように、ステップＳ１１０にて変数ｉが「１」であるか否かを判定する。変数ｉがゼロである場合、制御装置２０は、ステップＳ１１０にて「ＮＯ」と判定し、ステップＳ１０６にて微細水導出装置１の運転を停止する（運転停止制御部２０ｉ）。この場合、貯水部１５に給水が必要であるため、微細水導出装置１の運転が停止される。一方、変数ｉが「１」である場合、制御装置２０は、ステップＳ１１２にて微細水導出制御を実行する（微細水導出制御部２０ｆ）。

微細水導出制御が開始された場合、制御装置２０は、図９に示すように、ステップＳ３０２にて微細水放出部１２を通電状態にする（微細水導出制御部２０ｆ）。これにより、各シート１２ａの温度が上昇して放出温度となった場合、微細水放出部１２に吸着された水Ｗが微細水として放出される。

さらに、制御装置２０は、ステップＳ３０４にて第一流路を形成するとともに、ステップＳ３０６にて送風装置１１を第一方向に駆動させる（微細水導出制御部２０ｆ）。これらによって、第一ケーシング１０ａ内の空気とともに微細水放出部１２から放出された微細水が、第一流路を通って第二開口部１０ｄから導出される。また、このとき、第一流路に配置された湿度センサ１９によって、第二開口部１０ｄから導出される第一ケーシング１０ａ内の空気の湿度が検出される。

制御装置２０は、ステップＳ３０８にて検出湿度が第三所定湿度以上であるか否かを判定する（第一異常有無判定部２０ｇ）。第三所定湿度は、上述した第一湿度より低い湿度に設定されている。例えば電線１３ａの断線等の微細水導出装置１の異常によって微細水放出部１２が通電されない場合、微細水放出部１２から微細水が放出されないため、第一ケーシング１０ａ内の空気の湿度が比較的低くなる。これにより、検出湿度が第三所定湿度より低い場合、制御装置２０は、ステップＳ３０８にて「ＮＯ」と判定する。そして、制御装置２０は、ステップＳ３１０にて変数ｉをゼロにし、ステップＳ３１８にて微細水放出部１２を非通電状態にして、微細水導出制御を終了する。

一方、微細水導出装置１の異常が無く、微細水放出部１２から微細水が放出された場合、上述したように、第二開口部１０ｄから導出される空気の湿度が第一所定湿度となるように送風装置１１の駆動量が制御される（送風装置駆動制御部２０ａ）。これにより、検出湿度が第三所定湿度以上である場合、制御装置２０は、ステップＳ３０８にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ３１２に進める。

制御装置２０は、ステップＳ３１２にて、微細水放出部１２の吸水量を導出する（切替制御部２０ｃ）。続けて、制御装置２０は、ステップＳ３１４にて、微細水放出部１２の吸水量が第二吸水量以下であるか否かを判定する（切替制御部２０ｃ）。微細水放出部１２からの微細水の放出時間が比較的短い場合、微細水放出部１２の吸水量が比較的多い。これにより、微細水放出部１２の吸水量が第二吸水量より多い場合、制御装置２０は、ステップＳ３１４にて「ＮＯ」と判定し、プログラムをステップＳ３０８に戻して、微細水放出部１２からの微細水の放出を継続する。

微細水放出部１２からの微細水の放出を継続することにより、微細水放出部１２の吸水量が比較的少なくなる。これにより、微細水放出部１２の吸水量が第二吸水量以下となった場合、制御装置２０は、ステップＳ３１４にて「ＹＥＳ」と判定する。そして、制御装置２０は、ステップＳ３１６にて変数ｉを「１」にし、ステップＳ３１８にて微細水放出部１２を非通電状態にして、微細水導出制御を終了する。

続けて、制御装置２０は、図７に示すように、ステップＳ１１４にて変数ｉが「１」であるか否かを判定する。変数ｉがゼロである場合、制御装置２０は、ステップＳ１１４にて「ＮＯ」と判定し、ステップＳ１０６にて微細水導出装置１の運転を停止する（運転停止制御部２０ｉ）。この場合、微細水導出装置１に異常があるため、微細水導出装置１の運転が停止される。なお、微細水導出装置１の異常は、送風装置１１の故障により、送風が行われない場合も考えられる。

一方、変数ｉが「１」である場合、制御装置２０は、ステップＳ１１４にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ１０８に戻す。このように、制御装置２０は、微細水導出装置１の運転を行っている場合、水吸着制御と微細水導出制御とを繰り返し実行する。

本実施形態によれば、微細水導出装置１は、第一開口部１０ｃおよび第二開口部１０ｄを有する筒状に設けられ、内側にて空気を流通させる第一ケーシング１０ａと、第一開口部１０ｃと第二開口部１０ｄとの間に配置され、第一方向に回転駆動することにより、第一開口部１０ｃから第一ケーシング１０ａ内に空気を導入して第一ケーシング１０ａ内の空気を第二開口部１０ｄから導出する送風装置１１と、第一ケーシング１０ａ内における第一開口部１０ｃと第二開口部１０ｄとの間に配置され、第一ケーシング１０ａ内の空気に、水蒸気が凝結した水滴の大きさより小さい大きさの微細水を放出する微細水放出部１２と、微細水放出部１２に電気的に接続され、微細水放出部１２の通電を行う通電部１３と、水Ｗを貯留する貯水部１５と、送風装置１１を少なくとも制御する制御装置２０と、を備えている。微細水放出部１２は、非通電状態である場合に水Ｗを吸着し、通電状態である場合に非通電状態であるときに吸着した水Ｗを微細水として空気に放出する、導電性高分子であるＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを用いて設けられている。制御装置２０は、通電部１３によって微細水放出部１２を非通電状態にし、かつ、貯水部１５に貯留された水Ｗを微細水放出部１２に供給することにより、微細水放出部１２に水Ｗを吸着させる水吸着制御を行う水吸着制御部２０ｄと、通電部１３によって微細水放出部１２を通電状態にし、かつ、送風装置１１を第一方向に回転駆動させることにより、第一開口部１０ｃから第一ケーシング１０ａ内に導入された空気に、水吸着制御にて微細水放出部１２に吸着された水Ｗを微細水として放出させるとともに、微細水を放出された空気を第二開口部１０ｄから導出する微細水導出制御を行う微細水導出制御部２０ｆと、を備えている。

これによれば、微細水導出装置１は、水蒸気が凝結した水滴の大きさより小さい大きさの微細水を導出する。水蒸気が凝結した水滴に比べて微細水は、大きさが小さいため対象物に吸収され易い。よって、微細水導出装置１は、水蒸気を導出する従来技術の加湿装置に比べて、対象物の乾燥を抑制することができる。

対象物が例えば野菜である場合、野菜の開口した気孔の大きさが直径およそ２０μｍ以下であるため、水蒸気が凝結した水滴と比べて微細水は、野菜の気孔に入り易い。したがって、水蒸気が凝結した水滴と比べて微細水は、野菜に吸収されやすいため、野菜の乾燥が抑制される。

また、微細水導出装置１は、微細水放出部１２に供給する水Ｗを貯留する貯水部１５を備えているため、貯水部１５が備えられていない場合に比べて、比較的長い時間安定させて微細水を導出することができるとともに、対象物の乾燥を抑制するために必要な微細水の量を導出することができる。

また、微細水導出装置１は、内側に貯水部１５を配置された第二ケーシング１０ｂと、第一端を第一ケーシング１０ａの第二開口部１０ｄと微細水放出部１２との間に設けられ、第一ケーシング１０ａの内側と第二ケーシング１０ｂの内側とを連通する連通部１６と、第二ケーシング１０ｂの内側に配置され、貯水部１５に貯留された水Ｗに接触して水Ｗの吸収を行うとともに、吸収をした水Ｗを気化させる気化部１７と、をさらに備えている。送風装置１１は、第一方向と逆方向の第二方向に回転駆動することにより、第一ケーシング１０ａ内の空気を第一開口部１０ｃから導出する。水吸着制御部２０ｄは、送風装置１１を第二方向に回転駆動させることにより、気化部１７によって気化された水Ｗを、第二ケーシング１０ｂ内から連通部１６を介して第一ケーシング１０ａ内に導入して、水Ｗを微細水放出部１２に供給する。

これによれば、水吸着制御が行われている際に、第一ケーシング１０ａ内の空気が第一開口部１０ｃから導出されるため、第一ケーシング１０ａ内の空気が第二開口部１０ｄから導出されない。一方、微細水導出制御が行われている際、第二開口部１０ｄから微細水を含む空気が導出される。よって、第二開口部１０ｄから、所望の空気である微細水を含む空気のみを導出させることができる。したがって、水吸着制御において第二開口部１０ｄから微細水を含む空気以外の空気が導出される場合に比べて、微細水導出装置１の使用感を向上させることができる。

また、微細水導出装置１は、微細水放出部１２の電気抵抗値を検出する電気抵抗値検出部１４をさらに備えている。制御装置２０は、微細水放出部１２の電気抵抗値と微細水放出部１２に吸着された水Ｗの量である吸水量との相関関係を示すマップＭを記憶する記憶部２０ｂと、マップＭを使用して電気抵抗値検出部１４によって検出された電気抵抗値に対応する吸水量に基づいて、水吸着制御と微細水導出制御との切替を行う切替制御部２０ｃと、をさらに備えている。

これによれば、制御装置２０は、微細水放出部１２の吸水量が少なくなった時に、微細水導出制御から水吸着制御に切り替えることができる。一方、制御装置２０は、微細水放出部１２の吸水量が飽和量に近づいた時に、水吸着制御から微細水導出制御に切り替えることができる。よって、制御装置２０は、水吸着制御と微細水導出制御との切替を効率よく行うことができる。

また、制御装置２０は、電気抵抗値検出部１４によって検出された電気抵抗値（検出電気抵抗値）が所定電気抵抗値以上である場合、微細水放出部１２に異常が有ると判定する第二異常有無判定部２０ｈをさらに備えている。

これによれば、制御装置２０は、微細水放出部１２に異常が有ると判定した場合、微細水導出装置１の運転を停止させることができる。よって、制御装置２０は、微細水導出装置１の運転を安全に行うことができる。

なお、上述した実施形態において、微細水導出装置１の一例を示したが、本発明はこれに限定されず、他の構成を採用することもできる。例えば、送風装置１１は、微細水放出部１２と連通部１６との間に配置されているが、これに代えて、送風装置１１を、第一開口部１０ｃと微細水放出部１２との間に配置するようにしても良い。

また、上述した実施形態において、貯水部１５に貯留された水Ｗは、気化部１７によって気化されることによって第二ケーシング１０ｂ内に放出されているが、これに代えて、貯水部１５に貯留された水Ｗをヒータ等によって加熱して蒸発させることにより、第二ケーシング１０ｂ内に放出させるようにしても良い。また、貯水部１５に貯留された水Ｗを超音波等によって振動させて霧状にして第二ケーシング１０ｂ内に放出するようにしても良い。

また、上述した実施形態において、貯水部１５は、第二ケーシング１０ｂ内に配置されているが、これに代えて、図１０に示す変形例の微細水導出装置２１のように、貯水部１５を第一ケーシング１０ａ内に配置するようにしても良い。本変形例の場合、貯水部１５は、第一ケーシング１０ａ内における第一開口部１０ｃと微細水放出部１２との間に配置される。また、本変形例の場合、上述した実施形態の第二ケーシング１０ｂ、連通部１６および蓋部材１８が省略される。

さらに、本変形例においては、水吸着制御が実行される場合、送風装置１１が第一方向に回転駆動される。これにより、第一開口部１０ｃから空気が第一ケーシング１０ａ内に導入され、第一ケーシング１０ａ内の空気が微細水放出部１２を通って第二開口部１０ｄから導出される。このとき、気化部１７によって気化された貯水部１５の水Ｗが微細水放出部１２に供給される。

また、本変形例においては、上述した実施形態の湿度センサ１９に加えて、第二の湿度センサ２２１をさらに備えている。この第二の湿度センサ２２１は、第一開口部１０ｃから導入される空気の湿度を検出する。第二の湿度センサ２２１は、第一ケーシング１０ａ内における第一開口部１０ｃ近傍に配置される。制御装置２０は、第二の湿度センサ２２１によって検出された湿度に基づいて、上述したフローチャートにおけるステップＳ２０６，Ｓ２１０を実行する。

また、本変形例においては、気化部１７に貯水部１５に貯留された水Ｗを気化させないようにしても良い。この場合、水吸着制御が実行されるとき、気化部１７を微細水放出部１２のシート１２ａに直接接触させることにより、貯水部１５の水Ｗを微細水放出部１２に供給する。この場合、微細水導出装置１は、気化部１７をシート１２ａに接触させるように移動させる気化部移動部（図示なし）をさらに備える。

また、上述した実施形態において、湿度センサ１９を省略するようにしても良い。この場合、給水要否判定部２０ｅおよび第一異常有無判定部２０ｇも合わせて省略される。また、この場合、上述したフローチャートにおけるステップＳ１１０，Ｓ１１４，Ｓ２０６〜Ｓ２１２，Ｓ２１８，Ｓ３０８，Ｓ３１０，Ｓ３１６についても合わせて省略される。さらに、この場合、微細水導出制御においては、送風装置１１は、例えば、上述した所定駆動量一定にて第一方向に回転駆動される。

また、上述した実施形態において、切替制御部２０ｃは、微細水放出部１２の吸水量に基づいて水吸着制御と微細水導出制御との切替を行っているが、これに代えて、この切替を所定時間（例えば３分）毎に行うようにしても良い。また、微細水導出制御から水吸着制御への切替を、検出湿度が上述した第四所定湿度以下となった時に行うようにしても良い。第四所定湿度は、第一湿度と第三所定湿度との間の湿度である。

また、上述した実施形態において、第一ケーシング１０ａと第二ケーシング１０ｂとが一体に設けられているが、これに代えて、第一ケーシング１０ａと第二ケーシング１０ｂとを別体に設けるようにしても良い。この場合、連通部１６は、管状に設けられる。

また、上述した実施形態において、蓋部材１８を省略するようにしても良い。また、上述した実施形態において、第三開口部１０ｅを省略するようにしても良い。なお、蓋部材１８および第三開口部１０ｅの両方が省略されている場合、水吸着制御においては、第二開口部１０ｄから空気が第一ケーシング１０ａ内に導入されて、第一ケーシング１０ａ内に導入された空気が微細水放出部１２を通って第一開口部１０ｃから導出される。このとき、第一ケーシング１０ａ内の圧力が第二ケーシング１０ｂ内の圧力に比べて低くなるため、第二ケーシング１０ｂ内の気化された水Ｗを含んだ空気が連通部１６を介して第一ケーシング１０ａ内に導入する。これにより、水Ｗが微細水放出部１２に供給される。

また、上述した実施形態において、貯水部１５には、水Ｗが貯留されているが、これに代えて、貯水部１５に貯留された水Ｗに薬剤やアロマオイル等を混合させるようにしても良い。

また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、送風装置１１、微細水放出部１２、貯水部１５および各開口部１０ｃ，１０ｄ，１０ｅの配置位置、各ケーシング１０ａ，１０ｂおよびシート１２ａの形状、水吸着制御と微細水導出制御との切替のタイミング、並びに、送風装置１１の駆動量等を変更しても良い。

１…微細水導出装置、１０ａ…第一ケーシング、１０ｂ…第二ケーシング、１０ｃ…第一開口部、１０ｄ…第二開口部、１１…送風装置、１２…微細水放出部、１３…通電部、１４…電気抵抗値検出部、１５…貯水部、１６…連通部、１７…気化部、１９…湿度センサ、２０…制御装置、２０ｂ…記憶部、２０ｃ…切替制御部、２０ｄ…水吸着制御部、２０ｆ…微細水導出制御部、２０ｈ…第二異常有無判定部（異常有無判定部）、Ｍ…マップ、Ｗ…水。

Claims (4)

1. 第一開口部および第二開口部を有する筒状に設けられ、内側にて空気を流通させる第一ケーシングと、
   前記第一開口部と前記第二開口部との間に配置され、第一方向に回転駆動することにより、前記第一開口部から前記第一ケーシング内に前記空気を導入して前記第一ケーシング内の前記空気を前記第二開口部から導出する送風装置と、
   前記第一ケーシング内における前記第一開口部と前記第二開口部との間に配置され、前記第一ケーシング内の前記空気に、水蒸気が凝結した水滴の大きさより小さい大きさの微細水を放出する微細水放出部と、
   前記微細水放出部に電気的に接続され、前記微細水放出部の通電を行う通電部と、
   水を貯留する貯水部と、
   前記送風装置を少なくとも制御する制御装置と、を備えた微細水導出装置であって、
   前記微細水放出部は、
   非通電状態である場合に前記水を吸着し、通電状態である場合に前記非通電状態であるときに吸着した前記水を前記微細水として前記空気に放出する、導電性高分子であるＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを用いて設けられ、
   前記制御装置は、
   前記通電部によって前記微細水放出部を前記非通電状態にし、かつ、前記貯水部に貯留された前記水を前記微細水放出部に供給することにより、前記微細水放出部に前記水を吸着させる水吸着制御を行う水吸着制御部と、
   前記通電部によって前記微細水放出部を前記通電状態にし、かつ、前記送風装置を前記第一方向に回転駆動させることにより、前記第一開口部から前記第一ケーシング内に導入された前記空気に、前記水吸着制御にて前記微細水放出部に吸着された前記水を前記微細水として放出させるとともに、前記微細水を放出された前記空気を前記第二開口部から導出する微細水導出制御を行う微細水導出制御部と、を備えている微細水導出装置。
2. 内側に前記貯水部を配置された第二ケーシングと、
   第一端を前記第一ケーシングの前記第二開口部と前記微細水放出部との間に設けられ、前記第一ケーシングの内側と前記第二ケーシングの内側とを連通する連通部と、
   前記第二ケーシングの内側に配置され、前記貯水部に貯留された前記水に接触して前記水の吸収を行うとともに、前記吸収をした前記水を気化させる気化部と、をさらに備え、
   前記送風装置は、
   前記第一方向と逆方向の第二方向に回転駆動することにより、前記第一ケーシング内の前記空気を前記第一開口部から導出し、
   前記水吸着制御部は、前記送風装置を前記第二方向に回転駆動させることにより、前記気化部によって気化された前記水を、前記第二ケーシング内から前記連通部を介して前記第一ケーシング内に導入して、前記水を前記微細水放出部に供給する請求項１に記載の微細水導出装置。
3. 前記微細水放出部の電気抵抗値を検出する電気抵抗値検出部をさらに備え、
   前記制御装置は、
   前記微細水放出部の前記電気抵抗値と前記微細水放出部に吸着された前記水の量である吸水量との相関関係を示すマップを記憶する記憶部と、
   前記マップを使用して前記電気抵抗値検出部によって検出された前記電気抵抗値に対応する前記吸水量に基づいて、前記水吸着制御と前記微細水導出制御との切替を行う切替制御部と、をさらに備えている請求項１または請求項２に記載の微細水導出装置。
4. 前記制御装置は、前記電気抵抗値検出部によって検出された前記電気抵抗値が所定電気抵抗値以上である場合、前記微細水放出部に異常が有ると判定する異常有無判定部をさらに備えている請求項３に記載の微細水導出装置。

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