JP2020106187A - 加湿装置 - Google Patents

Abstract

【課題】貯水部の水位の誤検知を抑制可能な加湿装置を提供すること。【解決手段】オーバーフロー排水口１８は、貯水部１０において貯水された水が所定の水位となる位置に設けられている。満水水位検知部２５は、ＮＴＣサーミスタにより構成され、所定の水位の位置よりも低い第１の位置に設けられる。基準水位検知部２４は、ＮＴＣサーミスタにより構成され、所定の水位の位置よりも高い第２の位置に設けられる。そして、満水水位検知部２５から出力される電圧と基準水位検知部２４から出力される電圧とに基づいて、貯水部１０に満水水位まで水が貯水されたかを判定する。【選択図】図２

Description

本発明は、加湿装置に関する。

従来より、吸い込んだ空気に対して、貯水部に貯水された水を含ませて加湿し、加湿した空気を吹き出す加湿装置がある（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の加湿装置では、貯水部内の水位を水位センサにて検知して少なくとも自動給水弁を制御し、貯水部の水位を所定量に保持している。

また、水位を検知する水位センサとして、ＮＴＣ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタ（自己発熱型サーミスタ）を用いたものが知られている（例えば、特許文献２）。この種の水位センサは、ＮＴＣサーミスタに電流を流し、ＮＴＣサーミスタの自己発熱を利用して水位検知を行う。

具体的には、ＮＴＣサーミスタの自己発熱において、熱拡散定数（熱平衡状態でＮＴＣサーミスタ素子の温度を自己発熱によって１℃上げるために必要な電力を表す定数）が空気中と水中で異なることを利用する。即ち、熱拡散定数が高い水中では発熱しにくいため、ＮＴＣサーミスタの抵抗値が高く、結果としてＮＴＣサーミスタの両端電圧が高く現れる。一方、熱拡散定数が低い空気中では発熱しやすいため、ＮＴＣサーミスタの抵抗値が低く、結果としてＮＴＣサーミスタの両端電圧が低く現れる。

ＮＴＣサーミスタを用いた水位センサは、その水位センサが空気中に存在する状態から水中に存在する状態に変化したときに現れる両端電圧の変化に基づいて、その水位センサが設けられた位置に水が存在するか否かを検知する。

特開２００９−２７９５１４号公報 特開平７−２６０５４７号公報

特許文献２に記載された水位検知では、１つのＮＴＣサーミスタにおける両端電圧の時間的な変化をみることで行われる。しかしながら、ＮＴＣサーミスタの両端電圧は、環境温度が高いほど低く現れる。これにより、貯水部に給水された水の温度が高い場合、ＮＴＣサーミスタが空気中に存在する状態から水中に存在する状態に変化しても、ＮＴＣサーミスタの両端電圧において、時間的な変化が大きく現れない場合が生じ得る。よって、この場合、貯水部の水位を正しく検知できないという問題点があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、貯水部の水位の誤検知を抑制可能な加湿装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明の加湿装置は、空気を吸い込む吸込口と、前記吸込口より吸い込まれた空気を吹き出す吹出口と、前記吸込口と前記吹出口との間の風路内に設けられ、前記空気を加湿する加湿部と、前記加湿部により前記空気を加湿するための水を貯水する貯水部と、前記貯水部に水を供給する給水部と、前記貯水部において貯水された水が所定の水位となる位置に設けられたオーバーフロー排水口と、ＮＴＣサーミスタにより構成され、前記所定の水位の位置よりも低い第１の位置に設けられた第１水位検知部と、前記ＮＴＣサーミスタにより構成され、前記所定の水位の位置よりも高い第２の位置に設けられた第２水位検知部と、前記第１水位検知部から出力される電圧と前記第２水位検知部から出力される電圧とに基づいて、前記貯水部に前記第１の位置まで水が貯水されたかを判定する第１判定部と、を備えることを特徴とするものである。

本発明の加湿装置によれば、貯水部において貯水された水が所定の水位となる位置にオーバーフロー排水口が設けられている。これにより、貯水部に所定の水位の水が貯水されると、それ以後に水が給水されてもオーバーフロー排水口から水が排水され、貯水部には所定の水位以上の水が貯水されないようになっている。よって、所定の水位の位置よりも低い第１の位置に設けられた第１水位検知部は、貯水部の水位に応じて空気中に存在する状態と水中に存在する状態とがある一方、所定の水位よりも高い第２の位置に設けられた第２水位検知部は、常に空気中に存在する状態にある。従って、常に空気中に存在する状態にある第２水位検知部から出力される電圧と、第１水位検知部から出力される電圧とを比較することで、第１水位検知部が水中に存在する状態となった場合に、両者の電圧の違いが確実に判定できる。その結果、貯水部の水位の誤検知を抑制可能な加湿装置を提供できるという効果がある。

本発明の第１実施形態に係る液体微細化装置の斜視図である。 同液体微細化装置の鉛直方向の概略断面図である。 同液体微細化装置の加湿運転処理を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る液体微細化装置の鉛直方向の概略断面図である。 本発明の第３実施形態に係る液体微細化装置の鉛直方向の概略断面図である。 同液体微細化装置の加湿運転処理を示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態に係る液体微細化装置の鉛直方向の概略断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

（第１実施形態）
まず、図１、図２を参照して、本発明の加湿装置の第１実施形態に係る液体微細化装置１の概略構成について説明する。図１は、その液体微細化装置１の斜視図である。図２は、液体微細化装置１の鉛直方向の概略断面図である。

この液体微細化装置１は、図１に示す通り、空気を吸い込む吸込口２と、吸込口２と連通し下方が通風口７として開放された内筒５と、内筒５を内包した外筒９と、その吸込口２より吸い込まれ、内筒５及び外筒９を通過した空気を吹き出す外筒９の上方に設けられた吹出口３と、を備えている。

液体微細化装置１は、図２に示す通り、吸込口２と吹出口３との間に、吸込連通風路４と、内筒風路６と、外筒風路８と、が形成されている。吸込連通風路４は、吸込口２で吸い込まれた空気が連通する内筒５に向けて流れる風路である。内筒風路６は、内筒５内部に形成される風路であり、吸込連通風路４から流れた空気が内筒５の通風口７に向けて流れる風路である。外筒風路８は、外筒９の内径と内筒５の外径との間に形成される風路であり、内筒５の通風口７より吹き出された空気が外筒９の内側を通って吹出口３へと導かれる風路である。

液体微細化装置１は、これら吸込連通風路４、内筒風路６、外筒風路８にて形成される風路内に設けられた液体微細化部１９を備えており、液体微細化部１９により微細化された水をその風路に流れる空気に含めることで、吸込口２から吸い込んだ空気を加湿する。液体微細化部１９が、本発明の加湿部である。

液体微細化部１９は、液体微細化装置１の主要部であり、水の微細化を行うところである。液体微細化装置１では、吸込口２で取り込んだ空気が、吸込連通風路４を経由して液体微細化部１９へ送られる。そして、液体微細化装置１は、内筒風路６を通る空気に、液体微細化部１９にて微細化された水を含ませて、その水の含んだ空気を、外筒風路８を経由して吹出口３より吹き出すように構成されている。

液体微細化部１９には、上方及び下方が開口された衝突壁５ａを備えている。衝突壁５ａは、内筒５の内側に固定されることで設けられている。また、液体微細化部１９には、衝突壁５ａに囲まれた内側において、回転しながら水を汲み上げる（揚水する）筒状の揚水管２１が備えられている。揚水管２１は、逆円錐形の中空構造となっており、逆円錐形状の天面中心に、鉛直方向に向けて配置された回転軸２０が固定されている。回転軸２０が、液体微細化部１９の外面に備えられた回転モータ２３と接続されることで、回転モータ２３の回転運動が回転軸２０を通じて揚水管２１に伝導され、揚水管２１が回転する。

図２に示す通り、揚水管２１は、揚水管２１の外面から外側に突出するように形成された回転板２２を複数備えている。複数の回転板２２は、回転軸２０の軸方向に所定間隔を設けて、揚水管２１の外面から外側に突出するように形成されている。回転板２２は揚水管２１とともに回転するため、回転軸２０と同軸の水平な円盤形状が好ましい。なお、回転板２２の枚数は、目標とする性能や揚水管２１の寸法に合わせて適宜設定されるものである。

また、揚水管２１の壁面には、揚水管２１の壁面を貫通する開口（図示せず）を備えている。揚水管２１の開口は、揚水管２１の外面から外側に突出するように形成された回転板２２と連通する位置に設けられている。開口の周方向の大きさは、揚水管２１の開口が備えられた部位の外径に合わせてそれぞれ設計する必要があり、例えば揚水管２１の外径の５％から５０％に相当する径、より好ましくは、揚水管２１の５％から２０％に相当する径が挙げられる。なお、上記範囲内において、各開口の寸法を同一のものとしてもよい。

液体微細化部１９の下部には、揚水管２１の鉛直方向下方に、空気を加湿するため揚水管２１により揚水される水を貯水する貯水部１０が設けられている。貯水部１０は、揚水管２１の下部の一部、例えば揚水管２１の円錐高さの三分の一から百分の一程度の長さが浸るように、深さがとられている。この深さは必要な揚水量に合わせて設計できる。

貯水部１０への水の供給は、給水部１５により行われる。給水部１５には、給水管１６が接続されており、例えば水道から給水弁１７を通じて、給水管１６により直接給水する。なお、給水部１５は、あらかじめ液体微細化部１９外に備えられた水タンクからサイフォンの原理で必要な水量のみ汲みあげて、貯水部１０へ水を供給するように構成されてもよい。この給水部１５は、貯水部１０の底面よりも鉛直方向上方に設けられている。なお、給水部１５は、貯水部１０の底面だけでなく、貯水部１０の上面（貯水部１０に貯水され得る最大水位の面）よりも鉛直方向上方に設けられるのが好ましい。

貯水部１０の底面中央には、排水部１１が設けられている。排水部１１の排水口は、貯水部１０の最も低い位置に設けられている。水の微細化の運転を停止させた場合、排水部１１に設けられた排水弁１２を開けることで、貯水部１０に貯水された水が、排水部１１から排水される。

また、貯水部１０には、オーバーフロー排水口１８が設けられている。貯水部１０に必要以上の水が貯水された場合、水の抵抗によって揚水管２１の回転が不足したり、液体微細化装置１から水漏れを起こしたり、場合によっては回転モータ２３が水に浸かって故障したりする恐れがある。オーバーフロー排水口１８は、そのような事態が生じすることを防ぐために設けたものであり、貯水部１０おいて貯水された水が所定の水位以上とならないよう、所定の水位の位置に開口されている。

これにより、貯水部１０に所定の水位の水が貯水されると、それ以後に水が給水されてもオーバーフロー排水口１８から水が排水され、貯水部１０には所定の水位以上の水が貯水されないようになっている。

液体微細化部１９には、貯水部１０の満水の水位を検知するために、基準水位検知部２４と、満水水位検知部２５とが設けられている。満水水位検知部２５は、液体微細化部１９による液体の微細化のために必要な貯水部１０に貯水すべき水の水位を満水水位として検知するものであり、ＮＴＣサーミスタにより構成される。満水水位検知部２５は、オーバーフロー排水口１８が設けられる所定の水位となる位置よりも低い第１の位置に設けられる。つまり、満水水位として検知される位置は、オーバーフロー排水口１８が設けられる所定の水位となる位置よりも低い位置に設定される。この満水水位検知部２５が、本発明の第１水位検知部に該当する。

一方、基準水位検知部２４は、満水水位検知部２５と同一のＮＴＣサーミスタにより構成されるもので、オーバーフロー排水口１８が設けられる所定の水位となる位置よりも高い第２の位置に設けられる。オーバーフロー排水口１８により、貯水部１０には所定の水位よりも高い位置に水が貯水されることはなく、基準水位検知部２４は常に空気中に存在することになる。そこで、基準水位検知部２４の出力値は、出力値の基準として用いられる。この基準水位検知部２４が、本発明の第２水位検知部に該当する。

ここで、ＮＴＣサーミスタは、水中に存在する状態にある場合と、空気中に存在する状態にある場合とで、出力される電圧値が変化する。本実施の形態では、貯水部１０に水を供給する場合に、満水水位検知部２５が出力する電圧値と、基準水位検知部２４が出力する電圧値とを比較する。そして、その差が所定範囲（例えば、０．２Ｖ）となった場合に、満水水位検知部２５が水中に存在する状態となったと判断し、貯水部１０に満水水位まで水が貯水されたとして、給水弁１７を閉じ、給水を停止する。

一方、基準水位検知部２４と満水水位検知部２５とでは、同一のＮＴＣサーミスタを用いたとしても、サーミスタの特性のばらつきにより、同一の環境下であっても出力される電圧値にばらつきが生じる。そこで、本実施の形態では、基準水位検知部２４が出力する電圧値を用いて満水水位検知部２５が出力する電圧値の補正を行う。

例えば、液体微細化装置１に初めて通電が行われて、基準水位検知部２４及び満水水位検知部２５から出力される電圧が安定する第１の所定時間（例えば５分）経過後に、当該補正を実施する。また、第２の所定時間（例えば２４時間）毎に実行される乾燥動作が行われる後にも、当該補正を実施する。つまり、貯水部１０が渇水状態にあり、基準水位検知部２４と満水水位検知部２５とが同一環境下にあって、理想的には同一の電圧値が出力される状況の中で、当該補正が実施される。

当該補正は、基準水位検知部２４より出力される電圧値から満水水位検知部２５より出力される電圧値を引いて得られる電圧値の差を、オフセット電圧値とすることで行われる。そして、以後、満水水位検知部２５から実際に出力される電圧値に、オフセット電圧値を加算した値が、満水水位検知部２５から出力された電圧値として満水水位の検知が行われる。これにより、満水水位検知部２５による出力値を基準水位検知部２４による出力値に合わせることができるので、貯水部１０の水位を精度よく検知できる。

なお、満水水位検知部２５による出力値を基準水位検知部２４による出力値に基づいて補正する方法は、上記方法に限られるものではなく、満水水位検知部２５による出力値が基準水位検知部２４による出力値に基づいて補正されるものであれば他の方法であってもよい。

ここで、液体微細化装置１における水の微細化の動作原理を説明する。回転モータ２３により回転軸２０が回転し、それに合わせて揚水管２１が回転すると、その回転によって生じる遠心力により、貯水部１０に貯水された水が揚水管２１によって汲み上げられる。揚水管２１の回転数は、１０００−５０００ｒｐｍの間に設定される。揚水管２１は、逆円錐形の中空構造となっているため、回転によって汲み上げられた水は、揚水管２１の内壁を伝って上部へ揚水される。そして、揚水された水は、揚水管２１の開口から回転板２２を伝って遠心方向に放出され、水滴として飛散する。

回転板２２から飛散した水滴は、衝突壁５ａに囲まれた空間を飛翔し、衝突壁５ａに衝突し、微細化される。一方、内筒風路６を通過する空気は、衝突壁５ａの上方開口部から衝突壁５ａ内部へ移動し、衝突壁５ａによって破砕（微細化）された水滴を含みながら下方開口部から衝突壁５ａ外部へ移動する。これにより、液体微細化装置１の吸込口２より吸い込まれた空気に対して加湿を行い、吹出口３より加湿された空気を吹き出すことができる。

回転板２２から飛散した水の運動エネルギーは衝突壁５ａ内部の空気との摩擦により減衰するため、回転板２２はなるべく衝突壁５ａに近づけたほうが好ましい。一方で、衝突壁５ａと回転板２２を近づけるほど、衝突壁５ａ内部を通過する風量が減少するため、距離の下限値は衝突壁５ａ内部を通過する圧力損失と風量とで、任意に決まる。

なお、微細化される液体は水以外でもよく、例えば、殺菌性／消臭性を備えた次亜塩素酸水等の液体であってもよい。微細化された次亜塩素酸水を液体微細化装置１の吸込口２より吸い込まれた空気に含ませ、その空気を吹出口３より吹き出すことで、液体微細化装置１が置かれた空間の殺菌／消臭を行うことができる。

次に、図３を参照して、液体微細化装置１において加湿運転を実行するための加湿運転処理について説明する。図３は、この加湿運転処理を示すフローチャートである。加湿運転処理は、液体微細化装置１に設けられた制御部（図示せず）により実行される。

この加湿運転処理では、まず、初回通電時水位検知部補正処理が実行される（Ｓ１）。この初回通電時水位検知部補正処理では、液体微細化装置１への通電が初めてか否かを判定し、その通電が初めてであれば、まず第１の所定時間（例えば５分）待機する。この第１の所定時間は、上述した通り、基準水位検知部２４及び満水水位検知部２５から出力される電圧を安定させるための時間である。そして、第１の所定時間経過後、貯水部１０が渇水状態にある中で、基準水位検知部２４及び満水水位検知部２５から出力される電圧値から上述のオフセット電圧値を算出する。以後、満水水位検知部２５から実際に出力される電圧値にオフセット電圧値を加算した値が、満水水位検知部２５から出力された電圧値として、満水水位の検知に使用される。

なお、初回通電時水位検知部補正処理において、液体微細化装置１への通電が初めてでないと判定された場合は、そのままＳ２の処理へ移行する。

次いで、加湿運転処理では、貯水部１０等の洗浄を行うために、Ｓ２〜Ｓ４の処理を実行する。即ち、Ｓ２の処理では、排水弁１２を閉じて、給水弁１７を開き、貯水部１０への給水を開始する。そして、加湿運転処理では、貯水部１０の水位が満水水位となったか否かを判断する（Ｓ３）。

Ｓ３の処理では、具体的には、満水水位検知部２５が出力する電圧値と、基準水位検知部２４が出力する電圧値とを比較する。このとき、満水水位検知部２５が出力する電圧値としては、実際に出力された電圧値に上述のオフセット電圧値を加算したものを使用する。そして、その差が所定範囲（例えば、０．２Ｖ）となった場合に、満水水位検知部２５が水中に存在する状態となったと判断する。

ここで、満水水位検知部２５は、貯水部１０の水位に応じて空気中に存在する状態と水中に存在する状態とがある。一方で、基準水位検知部２４は、オーバーフロー排水口１８が設けられた所定の位置よりも高い第２の位置に設けられているので、常に空気中に存在する状態にある。従って、常に空気中に存在する状態にある基準水位検知部２４から出力される電圧と、満水水位検知部２５から出力される電圧とを比較することで、満水水位検知部２５が水中に存在する状態となった場合に、両者の電圧の違いが確実に判定できる。その結果、貯水部１０の水位の誤検知を抑制できる。

なお、Ｓ３の処理が、本発明の第１判定部に該当する。

Ｓ３の処理の結果、貯水部１０の水位が満水水位にない場合は（Ｓ３：Ｎｏ）、Ｓ３の処理を繰り返し実行する。一方、Ｓ３の処理の結果、貯水部１０の水位が満水水位となったと判断される場合に（Ｓ３：Ｙｅｓ）、加湿運転処理は、排水弁１２を開き、給水弁１７を閉じて、貯水部１０への給水の停止と、貯水部１０に貯水された水の排水を行う（Ｓ４）。これにより、貯水部１０の洗浄が終了する。

次に、加湿運転処理では、実際の加湿運転を開始するために、排水弁１２を閉じて、給水弁１７を開き、貯水部１０への給水を開始する（Ｓ５）。そして、加湿運転処理では、貯水部１０の水位が満水水位となったか否かを判断する（Ｓ６）。そのＳ６の判断は、Ｓ３の処理と同様に行われる。Ｓ６の処理も、本発明の第１判定部に該当する。

Ｓ６の処理の結果、貯水部１０の水位が満水水位となったと判断されると（Ｓ６：Ｙｅｓ）、加湿運転処理は、給水弁１７を閉じて給水を停止する（ＳＳ７）。そして、加湿運転処理は、回転モータ２３の回転をオンする（Ｓ８）。これにより、貯水部１０の貯水された水が上述した動作によって微細化され、吸込口２より吸い込んだ空気に対して加湿が行われる。

次に、加湿運転処理は、貯水部１０の水が少なくなると予想される３０分経過するまで処理を待機し（Ｓ９）、その後、回転モータ２３の回転をオフして、一旦加湿運転を停止する（Ｓ１０）。

そして、加湿運転処理は、液体微細化装置１が通電されてから第２の所定時間（本実施形態では２４時間）経過したか、または、前回乾燥運転を行ってから第２の所定時間経過したかを判断する（Ｓ１１）。その結果、第２の所定時間経過していなければ（Ｓ１１：Ｎｏ）、加湿運転処理は、Ｓ５の処理に戻り、貯水部１０への給水が再び行われて加湿運転が再開される。

一方、Ｓ１１の処理の結果、第２の所定時間経過したと判断される場合は（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、加湿運転処理は乾燥運転を実施する（Ｓ１２）。具体的には、液体微細化装置１の内部又は外部に設けられた送風機（図示せず）により、加湿運転することなく吸込口２から吹出口３へ空気を送風することで、液体微細化装置１の内部を乾燥させる。この乾燥運転を第２の所定時間毎に実施することで、液体微細化装置１内部にカビが発生することを抑制している。

そして、Ｓ１２の処理の後、加湿運転処理は、水位検知部補正処理を実行する（Ｓ１３）。水位検知部補正処理における補正は、Ｓ１の初回通電時水位検知部補正処理と同様に、基準水位検知部２４及び満水水位検知部２５から出力される電圧値から上述のオフセット電圧値を算出して行われる。そして、以後、ここで算出されたオフセット電圧値を用いて、満水水位検知部２５から実際に出力される電圧値にオフセット電圧値を加算した値が、満水水位検知部２５から出力された電圧値として、満水水位の検知に使用される。

このように、第２の所定時間毎に行われる乾燥運転後は、貯水部１０が渇水状態にあり、基準水位検知部２４及び満水水位検知部２５は共に乾燥状態にあって、同一の環境下にある。よって、このような状況下で補正を行うことで、貯水部１０の水位を精度よく検知できる。また、第２の所定時間毎に定期的に補正を行うことで、基準水位検知部２４及び満水水位検知部２５が経年劣化して特性が変化したとしても、補正を確実に行うことができる。

Ｓ１３の処理の後、加湿運転処理は、Ｓ５の処理に戻る。

また、Ｓ６の処理の結果、貯水部１０の水位が満水水位にないと判断されると（Ｓ６：Ｎｏ）、次いで、加湿運転処理は、Ｓ５の処理により給水を開始してから第１時間（本実施の形態では５分）経過したか否かを判断する（Ｓ１４）。その結果、第１時間経過していなければ（Ｓ１４：Ｎｏ）、加湿運転処理はＳ６の処理に戻り、貯水部１０の水位が満水水位となったか否かを判断する。

一方、Ｓ１４の処理の結果、第１時間経過したと判断した場合は（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、給水がうまくできていないか、基準水位検知部２４及び／又は満水水位検知部２５が故障しているか、または、満水水位検知を誤検知している可能性がある。特に、給水した水の温度が高い場合、基準水位検知部２４から出力される電圧値と、満水水位検知部２５から出力される電圧値とに差がなく、結果として満水水位検知ができない可能性もある。

そこで、加湿運転処理は、まず給水弁１７を閉じて給水を停止した後（Ｓ１５）、第２時間（本実施の形態では３０分）経過するまで処理を待機する（Ｓ１６）。そして、加湿運転処理は、第２時間経過後、再度Ｓ６の処理と同様の方法で貯水部１０の水位が満水水位にあるか否かを判断する（Ｓ１７）。

仮に、給水した水の温度が高かった場合、第２時間が経過することで、水の温度が周囲の空気に馴染み、貯水部１０内の空気の温度に近くなる。そうすると、基準水位検知部２４から出力される電圧値と満水水位検知部２５から出力される電圧値とに明確な差が生じるようになり、満水水位の誤検知が解消される。

なお、Ｓ１６の処理において、第２時間待機している間、液体微細化装置１の内部又は外部に設けられた送風機（図示せず）を動作させ、貯水部１０に空気を送風してもよい。また、この間、揚水管２１による揚水が行われない程度に回転モータ２３を回転させてもよい。これにより、貯水部１０に貯水された水の温度が早く馴染み、より確実に満水数位の誤検知の解消を図ることができる。

Ｓ１７の処理の結果、貯水部１０の水位が満水水位にあると判断された場合は（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、その誤検知が解消されたと判断できるので、加湿運転処理は、Ｓ８の処理へ移行して、加湿を開始する。一方、Ｓ１７の処理の結果、貯水部１０の水位が満水水位にないと判断された場合は（Ｓ１７：Ｎｏ）、給水そのものに問題があるか、基準水位検知部２４及び／又は満水水位検知部２５が故障している可能性が高いので、異常を報知して（Ｓ１８）、以後、処理をループさせる。

以上説明した通り、第１実施形態に係る液体微細化装置１は、貯水部１０において貯水された水が所定の水位となる位置にオーバーフロー排水口１８が設けられている。これにより、貯水部１０に所定の水位の水が貯水されると、それ以後に水が給水されてもオーバーフロー排水口１８から水が排水され、貯水部１０には所定の水位以上の水が貯水されないようになっている。よって、所定の水位の位置よりも低い第１の位置に設けられた満水水位検知部２５は、貯水部１０の水位に応じて空気中に存在する状態と水中に存在する状態とがある一方、所定の水位よりも高い第２の位置に設けられた基準水位検知部２４は、常に空気中に存在する状態にある。従って、常に空気中に存在する状態にある基準水位検知部２４から出力される電圧値と、満水水位検知部２５から出力される電圧値とを比較することで、満水水位検知部２５が水中に存在する状態となった場合に、両者の電圧の違いが確実に判定できる。その結果、貯水部１０の水位の誤検知を抑制できる。

また、貯水部１０が渇水状態にある場合に、満水水位検知部２５による電圧値が基準水位検知部２４による電圧値に補正される。これにより、満水水位検知部２５による出力値を基準水位検知部２４による出力値に合わせることができるので、貯水部１０の水位を精度よく検知できる。

（第２実施形態）
次いで、図４を参照して、本発明の加湿装置の第２実施形態に係る液体微細化装置１について説明する。図４は、第２実施形態に係る液体微細化装置１の鉛直方向の概略断面図である。

第１実施形態に係る液体微細化装置１は、基準水位検知部２４と満水水位検知部２５とが鉛直方向において重なる位置に設けられている。これに対し、第２実施形態に係る液体微細化装置１は、図４に示す通り、第１実施形態に係る満水水位検知部２５と同様の構成及び機能を有する満水水位検知部３６を、基準水位検知部２４とは鉛直方向において重ならない位置に配置することを特徴としている。

基準水位検知部２４は、常に空気中に存在するが、貯水部１０に貯水された水の蒸発や、加湿された空気の通過等によって、その基準水位検知部２４の周辺に水滴が付着し、その付着した水滴が鉛直方向に落下する場合が生じ得る。

この第２実施形態に係る液体微細化装置１は、満水水位検知部３６が基準水位検知部２４とは鉛直方向において重ならない位置に配置されている。よって、満水水位検知部３６が、基準水位検知部２４から落下する水滴により濡れることを抑制でき、空気中に存在しているにもかかわらず水中に存在している場合の電圧値を出力するおそれを抑制できる。

従って、第２実施形態に係る液体微細化装置１は、第１実施形態に係る液体微細化装置１の奏する効果に加え、貯水部１０の水位の誤検知をより確実に抑制できる。

（第３実施形態）
次いで、図５を参照して、本発明の加湿装置の第３実施形態に係る液体微細化装置１について説明する。図５は、第３実施形態に係る液体微細化装置１の鉛直方向の概略断面図である。

第３実施形態に係る液体微細化装置１は、貯水部１０の水位を検知するための水位検知部として、第１実施形態に係る液体微細化装置１の基準水位検知部２４と満水水位検知部２５とに加えて、オーバーフロー水位検知部２６を有している。

オーバーフロー水位検知部２６は、貯水部１０の水位がオーバーフロー排水口１８の設けられた所定の水位となる前に検知するためのものであり、ＮＴＣサーミスタにより構成される。オーバーフロー水位検知部２６は、満水水位検知部２５が設けられた第１の位置よりも高く、オーバーフロー排水口１８が設けられる所定の水位となる位置よりも低い第３の位置に設けられる。つまり、オーバーフロー水位として検知される位置は、オーバーフロー排水口１８が設けられる所定の水位となる位置よりも低い位置に設定される。このオーバーフロー水位検知部２６が、本発明の第３水位検知部に該当する。

本実施の形態では、オーバーフロー水位検知部２６が出力する電圧値と、基準水位検知部２４が出力する電圧値とを比較する。そして、その差が所定範囲（例えば、０．２Ｖ）となった場合に、オーバーフロー水位検知部２６が水中に存在する状態となったと判断し、貯水部１０にオーバーフロー水位まで水が貯水されたと判断する。

一方、基準水位検知部２４とオーバーフロー水位検知部２６とでは、満水水位検知部２５と同様に、同一のＮＴＣサーミスタを用いたとしても、サーミスタの特性のばらつきにより、同一の環境下であっても出力される電圧値にばらつきが生じる。そこで、本実施の形態では、満水水位検知部２５の補正だけでなく、基準水位検知部２４が出力する電圧値を用いてオーバーフロー水位検知部２６が出力する電圧値の補正も行う。オーバーフロー水位検知部２６が出力する電圧値の補正は、満水水位検知部２５の電圧値の補正と同様の方法で行われる。これにより、満水水位検知部２５による出力値だけでなく、オーバーフロー水位検知部２６による出力値も、基準水位検知部２４による出力値に合わせることができるので、貯水部１０の水位を精度よく検知できる。このように、オーバーフロー水位検知部２６も、出力値の補正対象となる。

なお、オーバーフロー水位検知部２６による出力値を基準水位検知部２４による出力値に基づいて補正する方法も、上記方法に限られるものではなく、オーバーフロー水位検知部２６による出力値が基準水位検知部２４による出力値に基づいて補正されるものであれば他の方法であってもよい。

次に、図６を参照して、第２実施形態に係る液体微細化装置１において加湿運転を実行するための加湿運転処理について説明する。図６は、この加湿運転処理を示すフローチャートである。加湿運転処理は、第１実施形態と同様に液体微細化装置１に設けられた制御部（図示せず）により実行される。

第２実施形態に係る加湿運転処理が、第１実施形態に係る加湿運転処理と相違する点は、Ｓ６の処理で貯水部１０が満水水位にないと判断される場合に（Ｓ６：Ｎｏ）、Ｓ１４の処理に代えてＳ２１の処理が実行される点である。また、Ｓ２１の処理において否定判断された場合に、Ｓ２２及びＳ２３の処理が実行される点である。なお、オーバーフロー水位検知部２６の電圧値の補正は、Ｓ１及びＳ１３の中で満水水位検知部２５と同様に実行される。

まず、Ｓ２１の処理では、貯水部１０がオーバーフロー水位となったか否かを判断する。具体的には、オーバーフロー水位検知部２６が出力する電圧値と、基準水位検知部２４が出力する電圧値とを比較する。このとき、オーバーフロー水位検知部２６が出力する電圧値としては、実際に出力された電圧値に、Ｓ１又はＳ１３にて算出されたオフセット電圧値を加算したものを使用する。そして、その差が所定範囲（例えば、０．２Ｖ）となった場合に、オーバーフロー水位検知部２６が水中に存在する状態となったと判断する。

ここで、オーバーフロー水位検知部２６は、貯水部１０の水位に応じて空気中に存在する状態と水中に存在する状態とがある。一方で、基準水位検知部２４は、オーバーフロー排水口１８が設けられた所定の位置よりも高い第２の位置に設けられているので、常に空気中に存在する状態にある。従って、常に空気中に存在する状態にある基準水位検知部２４から出力される電圧と、オーバーフロー水位検知部２６から出力される電圧とを比較することで、オーバーフロー水位検知部２６が水中に存在する状態となった場合に、両者の電圧の違いが確実に判定できる。その結果、貯水部１０の水位の誤検知を抑制できる。

なお、Ｓ２１の処理が、本発明の第２判定部に該当する。

Ｓ２１の処理の結果、貯水部１０の水位がオーバーフロー水位にないと判断される場合（Ｓ２１：Ｎｏ）、この時点で、貯水部１０は、満水水位にもオーバーフロー水位にも到達していない。そこで、加湿運転処理は、Ｓ５の処理により給水を開始してから第１時間（本実施の形態では５分）経過したか否かを判断する（Ｓ２２）。その結果、第１時間経過していなければ（Ｓ２２：Ｎｏ）、加湿運転処理はＳ６の処理に戻る。

一方、Ｓ２２の処理の結果、第１時間経過したと判断した場合は（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、給水に問題がある可能性が高い。そこで、加湿運転処理は、まず給水弁１７を閉じて給水を停止した後（Ｓ２３）、Ｓ１８の処理へ移行し、異常を報知して、以後、処理をループさせる。

また、Ｓ２１の処理の結果、貯水部１０の水位がオーバーフロー水位となったと判断される場合（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、Ｓ６の処理では、貯水部１０の水位が満水水位にないと判断されている状況にあるので、満水水位の検知に何らかの問題があるおそれがある。なぜならば、オーバーフロー水位検知部２６は、満水水位検知部２５が設けられた第１の位置よりも高い第２の位置に設けられているため、貯水部１０がオーバーフロー水位となると判断されるよりも前に、満水水となったことが判断されるはずだからである。

満水水位の検知の問題としては、満水水位検知部２５の故障の他、貯水部１０に給水された水の温度が高い場合の誤検知が考えられる。その問題の切り分けを行うために、加湿運転処理は、第１実施形態と同様にＳ１６及びＳ１７の処理を実行する。

以上説明した通り、第３実施形態に係る液体微細化装置１は、満水水位検知部２５だけでなくオーバーフロー水位検知部２６を更に有しているので、貯水部１０の水位の検知をより精度よく行うことができる。

また、給水された水の温度が高く、貯水部１０の満水水位を満水水位検知部２５が誤検知しても、オーバーフロー水位検知部２６により貯水部１０がオーバーフロー水位となったことを検知することで、満水水位検知部２５の誤検知の可能性を判断できる。よって、満水水位検知部２５の誤検知によって異常と判断され、液体微細化装置１の動作が停止する頻度を抑制できる。

（第４実施形態）
次いで、図７を参照して、本発明の加湿装置の第４実施形態に係る液体微細化装置１について説明する。図７は、第４実施形態に係る液体微細化装置１の鉛直方向の概略断面図である。

第３実施形態に係る液体微細化装置１は、基準水位検知部２４と満水水位検知部２５とオーバーフロー水位検知部２６とが鉛直方向において重なる位置に設けられている。これに対し、第４実施形態に係る液体微細化装置１は、図７に示す通り、第３実施形態に係る満水水位検知部２５と同様の構成及び機能を有する満水水位検知部３６と、第３実施形態に係るオーバーフロー水位検知部２６と同様の構成及び機能を有するオーバーフロー水位検知部３７と、基準水位検知部２４とは、鉛直方向において重ならない位置に配置することを特徴としている。

第２実施形態においても説明した通り、基準水位検知部２４は、常に空気中に存在するが、貯水部１０に貯水された水の蒸発や、加湿された空気の通過等によって、その基準水位検知部２４の周辺に水滴が付着する可能性がある。また、オーバーフロー水位検知部３７は、貯水部１０に貯水された水の蒸発や、加湿された空気の通過等の影響の他、オーバーフロー水位まで貯水されていた水によって、オーバーフロー水位検知部３７の周辺に水滴が付着する可能性がある。そして、これらの付着した水滴が鉛直方向に落下する場合が生じ得る。

この第４実施形態に係る液体微細化装置１は、満水水位検知部３６とオーバーフロー水位検知部３７と基準水位検知部２４とが、鉛直方向において重ならない位置に配置されている。よって、満水水位検知部３６が、基準水位検知部２４やオーバーフロー水位検知部３７から落下する水滴により濡れることを抑制でき、空気中に存在しているにもかかわらず水中に存在している場合の電圧値を出力するおそれを抑制できる。また、オーバーフロー水位検知部３７が、基準水位検知部２４から落下する水滴により濡れることを抑制でき、空気中に存在しているにもかかわらず水中に存在している場合の電圧値を出力するおそれを抑制できる。

従って、第４実施形態に係る液体微細化装置１は、第３実施形態に係る液体微細化装置１の奏する効果に加え、貯水部１０の水位の誤検知をより確実に抑制できる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記実施形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。

例えば、上記各実施形態に係る液体微細化装置１において、異常カウンタを設け、Ｓ１７の満水水位の判断処理において否定判断された数を異常カウンタによりカウントし、異常カウンタの数が所定数（例えば３）以上となった場合に、Ｓ１８による異常の報知を行うようにしてもよい。この場合、Ｓ１７の満水水位の判断処理において否定判断されても、異常カウンタの数が所定数未満であれば、一旦、貯水部１０の水を排水して、再びＳ５の処理からリトライするようにしてもよい。これにより、結果として異常はなかった場合にも異常の報知がなされることを抑制できる。

上記各実施形態に係る液体微細化装置１は、例えば、熱交換気装置に搭載されてもよい熱交換気装置は、建物の室内に設けられた室内吸込口及び給気口と、建物の屋外に設けられた排気口及び外気吸込口と、本体内に設けられた熱交換素子とを備えたものである。

室内吸込口は、室内の空気を吸い込み、その吸い込まれた空気が排気口より屋外へ排気される。また、外気吸込口は、屋外の外気を吸い込み、その吸い込まれた外気が給気口より室内へ給気される。このとき、室内吸込口から排気口へ送られる空気と、外気吸込口から給気口へ送られる外気との間で、熱交換素子により熱交換が行われる。

熱交換気装置の機能の一つとして、加湿目的の水気化装置や、殺菌／消臭目的での次亜塩素酸気化装置といった液体を気化させる装置が組み込まれたものがある。熱交換気装置は、この液体を気化させる装置として、上記各実施形態に係る液体微細化装置１が組み込まれてもよい。具体的には、熱交換気装置の給気口側に、液体微細化装置１が設けられてもよい。

液体微細化装置１を備えた熱交換気装置は、熱交換素子による熱交換が行われた外気に対して、液体微細化装置１により加湿された水又は次亜塩素酸を含め、給気口より室内へ供給する。これらの液体を気化させるための機構として液体微細化装置１を用いることで、より小型でエネルギー効率のよい熱交換気装置を得ることができる。

また、上記各実施形態に係る液体微細化装置１は、空気清浄機や空気調和機に備えられてもよい。空気清浄機や空気調和機における機能の一つとして、加湿目的の水気化装置や、殺菌／消臭目的での次亜塩素酸気化装置といった液体を気化させる装置が組み込まれたものがある。この装置として、液体微細化装置１を用いることで、より小型でエネルギー効率のよい空気清浄機又は空気調和機を得ることができる。

上記各実施形態では、加湿装置として液体微細化装置１を例として説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、貯水部が設けられ、貯水部の水位を判定しながら水を給水する加湿装置であれば、本発明を適用可能である。

本発明に係る加湿装置は、例えば屋内の空気を加湿する装置に適用可能である。また、熱交換気装置、空気清浄機又は空気調和機において、その機能の一つとして組み込まれた水気化装置や次亜塩素酸気化装置等に、本発明に係る加湿装置は適用可能である。

１ 液体微細化装置
２ 吸込口
３ 吹出口
４ 吸込連通風路
５ 内筒
５ａ 衝突壁
６ 内筒風路
７ 通風口
８ 外筒風路
９ 外筒
１０ 貯水部
１１ 排水部
１２ 排水弁
１５ 給水部
１６ 給水管
１７ 給水弁
１８ オーバーフロー排水口
１９ 液体微細化部
２０ 回転軸
２１ 揚水管
２２ 回転板
２３ 回転モータ
２４ 基準水位検知部
２５ 満水水位検知部
２６ オーバーフロー水位検知部
３６ 満水水位検知部
３７ オーバーフロー水位検知部

Claims (7)

1. 空気を吸い込む吸込口と、
   前記吸込口より吸い込まれた空気を吹き出す吹出口と、
   前記吸込口と前記吹出口との間の風路内に設けられ、前記空気を加湿する加湿部と、
   前記加湿部により前記空気を加湿するための水を貯水する貯水部と、
   前記貯水部に水を供給する給水部と、
   前記貯水部において貯水された水が所定の水位となる位置に設けられたオーバーフロー排水口と、
   ＮＴＣサーミスタにより構成され、前記所定の水位の位置よりも低い第１の位置に設けられた第１水位検知部と、
   前記ＮＴＣサーミスタにより構成され、前記所定の水位の位置よりも高い第２の位置に設けられた第２水位検知部と、
   前記第１水位検知部から出力される電圧と前記第２水位検知部から出力される電圧とに基づいて、前記貯水部に前記第１の位置まで水が貯水されたかを判定する第１判定部と、を備えることを特徴とする加湿装置。
2. 前記第１水位検知部と、前記第２水位検知部とは、鉛直方向において重ならない位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の加湿装置。
3. 前記ＮＴＣサーミスタにより構成され、前記第１の位置よりも高く前記所定の水位の位置よりも低い第３の位置に設けられた第３水位検知部と、
   前記第３水位検知部から出力される電圧と前記第２水位検知部から出力される電圧とに基づいて、前記貯水部に前記第３の位置まで水が貯水されたかを判定する第２判定部と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の加湿装置。
4. 前記第１水位検知部と、前記第２水位検知部と、前記第３水位検知部とは、鉛直方向において重ならない位置に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の加湿装置。
5. 前記第１判定部は、前記給水部による前記貯水部への水の供給を開始してから第１時間を経過しても前記貯水部に前記第１の位置まで水が貯水されていないと判定された場合に、第２時間の間隔を置いて、前記第１水位検知部から出力される電圧と前記第２水位検知部から出力される電圧とに基づいて、前記貯水部に前記第１の位置まで水が貯水されたかを再度判定することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の加湿装置。
6. 前記第１判定部は、前記貯水部に前記第１の位置まで水が貯水されていないと判定されている場合に前記第２判定部により前記貯水部に前記第３の位置まで水が貯水されたと判定されたときに、第２時間の間隔を置いて、前記第１水位検知部から出力される電圧と前記第２水位検知部から出力される電圧とに基づいて、前記貯水部に前記第１の位置まで水が貯水されたかを再度判定することを特徴とする請求項３又は４に記載の加湿装置。
7. 前記加湿部は、水を微細化する液体微細化部であり、前記吸込口より吸い込まれた空気に前記液体微細化部にて微細化された水を含ませて、その水を含んだ空気を前記吹出口より吹き出すものであって、
   前記液体微細化部は、
   回転モータにより回転され、鉛直方向に向けて配置された回転軸と、
   前記回転軸に固定され、前記回転軸の回転に合わせて回転されることにより前記貯水部に貯水された水を揚水し、その揚水した水を遠心方向に放出する筒状の揚水管と、
   前記揚水管により放出された水が衝突することにより、その水を微細化する衝突壁と、を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の加湿装置。

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