JP2022115918A - 液体微細化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置を長期間継続して使用する場合に、装置内での目詰まりの発生を抑制することが可能な液体微細化装置を提供する。【解決手段】吸込口２より吸い込んだ空気に微細化された水を含ませて吹出口３より吹き出す液体微細化装置１は、揚水口９ａより揚水した水を遠心方向に放出する筒状の揚水管９と、揚水管９から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８と、揚水口９ａより揚水される水を貯水する貯水部１４と、衝突壁８と貯水部１４との間に設けられ、微細化された水滴の一部を捕集する円筒状のエリミネータ１７と、水の微細化動作を制御する加湿制御部３０とを備える。吸込口２は、温度回収部を有する送風装置と連通されており、加湿制御部３０は、微細化動作中に貯水部１４への水の給水回数が所定回数となった場合に、貯水部１４の水を排水する第一処理を実行させる。【選択図】図２

Description

本発明は、水を微細化し、吸い込んだ空気にその微細化した水を含ませて吹き出す液体微細化装置に関する。

従来より、水を微細化し、吸い込んだ空気にその微細化した水を含ませて吹き出す液体微細化装置がある（例えば、特許文献１）。このような従来の液体微細化装置では、空気を吸い込む吸込口と吸い込んだ空気を吹き出す吹出口との間の風路内に、水を微細化する液体微細化室が設けられている。液体微細化室は、回転モータの回転軸に固定された揚水管を備えている。揚水管が回転モータによって回転されることで、貯水部に貯水された水が揚水管により揚水され、揚水された水が遠心方向に放射される。この放射された水が多孔部を通過することで、水が微細化される。また、従来の液体微細化装置では、運転中に、貯水部内の水位を検知して自動給水弁を制御して貯水部の水位を所定量に保持するように構成されている。

特開２００９－２７９５１４号公報

しかしながら、従来の液体微細化装置では、自動給水しながら連続して加湿運転を行っていると、貯水部内の水は、水のみが気化され、使用時間および使用水量に比例して給水される水に含まれるカルシウム分、マグネシウム分等のスケール成分が濃縮されていく。その結果、揚水される水の中に含まれるスケール成分が多孔部内で析出し、多孔部が目詰まりを起こしてしまうことが懸念される。また、こうした目詰まりの懸念は、液体微細化室を通過する空気に含められた水のうち水滴を捕集するためのエリミネータを備える液体微細化装置においても同様に起こり得ることである。

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、装置を長期間継続して使用する場合に、装置内での目詰まりの発生を抑制することが可能な液体微細化装置を提供するものである。

この目的を達成するために、本発明の液体微細化装置は、吸込口より吸い込んだ空気に微細化された水を含ませて吹出口より吹き出す液体微細化装置であって、鉛直方向下方に揚水口を有し、回転軸の回転に合わせて揚水口より揚水した水を遠心方向に放出する筒状の揚水管と、揚水管の鉛直方向下方に設けられ、揚水口より揚水される水を貯水する貯水部と、貯水部の底面に設けられ、底面から鉛直方向下方に窪んだ凹部内において水を排水する排水口と、を備える。揚水口は、貯水部の凹部内に位置し、揚水管は、貯水部が貯水する水によって少なくとも凹部全体が浸漬された状態で、水の微細化動作中に揚水管の内部に回転によって貯水部の水に渦を発生させ、その渦中心において揚水口と排水口との間を連通する空隙を形成して貯水部の水を止水することを特徴とするものである。

本発明によれば、装置を長期間継続して使用する場合に、装置内での目詰まりの発生を抑制することが可能な液体微細化装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る液体微細化装置の概略斜視図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係る液体微細化装置の内部構成を示す概略断面図である。 図３は、本発明の実施の形態１に係る液体微細化装置における排水管と揚水管とによる貯水部の止水機構を説明するための図である。 図４は、本発明の実施の形態１に係る液体微細化装置を備えた熱交換気装置の概略斜視図である。 図５は、本発明の実施の形態１に係る液体微細化装置における加湿制御部の構成を示すブロック図である。 図６は、本発明の実施の形態１に係る液体微細化装置による加湿処理手順を示すフローチャートである。 図７は、本発明の実施の形態１に係る液体微細化装置による加湿処理手順を示すフローチャートである。 図８は、本発明の実施の形態１に係る液体微細化装置による給水処理手順を示すフローチャートである。 図９は、本発明の実施の形態１に係る液体微細化装置による排水処理手順を示すフローチャートである。

本発明の液体微細化装置は、吸込口より吸い込んだ空気に微細化された水を含ませて吹出口より吹き出す液体微細化装置である。液体微細化装置は、鉛直方向下方に揚水口を有し、回転軸の回転に合わせて揚水口より揚水した水を遠心方向に放出する筒状の揚水管と、揚水管から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、揚水管の鉛直方向下方に設けられ、揚水口より揚水される水を貯水する貯水部と、衝突壁と貯水部との間に設けられ、微細化された水滴の一部を捕集するエリミネータと、液体微細化装置における水の微細化動作を制御する制御部とを備える。そして、吸込口は、湿度回収部を有する送風装置と連通されている。制御部は、微細化動作中に貯水部への水の給水回数が所定回数となった場合に、貯水部の水を排水する第一処理を実行させることを特徴とするものである。

こうした構成によれば、微細化動作中に貯水部への水の給水回数が所定回数となった場合には、第一処理の実行によって、貯水部の水（スケール成分が濃縮された状態の水）が排水されて除去される。このため、貯水部内の水のスケール成分の濃度上昇を抑制することができる。この結果、その後の微細化動作の際に、貯水部の水に含まれるスケール成分がエリミネータ内に入り込むことが低減される。つまり、装置を長期間継続して使用する場合に、装置内での目詰まりの発生を抑制することが可能な液体微細化装置とすることができる。

また、本発明の液体微細化装置では、制御部は、微細化動作を第一期間継続した場合に、貯水部の水を排水する第二処理を実行させることが好ましい。このようにすることで、微細化動作を第一期間継続した場合にも、第二処理の実行によって、貯水部の水（スケール成分が濃縮された状態の水）が排水されて除去される。つまり、第一処理または第二処理によって、貯水部内の水のスケール成分の濃度上昇を確実に抑制することができる。

また、本発明の液体微細化装置では、制御部は、第二処理の終了後に、貯水部に水がない状態で微細化動作を行うとともに、送風装置からの送風を行う第三処理を実行させることが好ましい。このようにすることで、第三処理の終了後に、装置内を乾燥させることができるので、液体微細化装置の停止状態を長期間維持する場合に、装置内でのカビあるいは雑菌等の繁殖を抑制することができる。

また、本発明の液体微細化装置では、貯水部の底面において水を排水する排水口をさらに備え、揚水管は、微細化動作中に揚水管の内部に回転によって貯水部の水に渦を発生させ、その渦中心において揚水口と排水口との間を連通する空隙を形成して貯水部の水を止水しており、制御部は、回転を停止することにより、第一処理または第二処理における水の排水を実行させている。このようにすることで、排水弁を用いなくても、液体微細化装置での止水および排水を実行することができる。よって、排水口の開口面積を大きくしたり、排水管の内径を太くしたりできるので、排水機構に起因した目詰まりも生じにくい液体微細化装置とすることができる。

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。

（実施の形態１）
まず、図１、図２を参照して、本発明の実施の形態１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、本発明の実施の形態１に係る液体微細化装置の概略斜視図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る液体微細化装置の内部構成を示す概略断面図である。

図１に示すように、液体微細化装置１は、空気を吸い込む吸込口２と、吸込口２より吸い込まれた空気を吹き出す吹出口３とを備えている。吸込口２は、液体微細化装置１の側面に設けられている。吹出口３は、液体微細化装置１の上方に設けられている。

図２に示すように、液体微細化装置１内には、吸込口２から吹出口３に至る風路４～風路６が形成されている。また、液体微細化装置１は、その風路４～風路６内に設けられた液体微細化室７を備えており、吸込口２と液体微細化室７と吹出口３とが連通している。

液体微細化室７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から取り込んだ空気が、風路４を経由して液体微細化室７へ送られる。そして、液体微細化装置１は、風路４を通る空気に、液体微細化室７にて微細化された水を含ませて、その水を含んだ空気を、風路５、風路６の順に経由して吹出口３より吹き出すように構成されている。ここで、風路５は、水を含んだ空気を、液体微細化室７の鉛直方向下方に流れる向きから、その外周において鉛直方向上方に流れる向きに変わるように構成されている。風路６は、風路５を経由した空気を、そのまま鉛直方向上方に流して吹出口３より吹き出すように構成されている。

液体微細化室７には、上方及び下方が開口された筒状の衝突壁８が設けられている。衝突壁８は、液体微細化室７内に固定されている。また、液体微細化室７には、衝突壁８に囲まれた内側に、回転しながら水を汲み上げる（揚水する）筒状の揚水管９が備えられている。揚水管９は、逆円錐形の中空構造となっており、下方に円形状の揚水口９ａを備えるとともに、揚水管９の上方であって逆円錐形の天面中心に、鉛直方向に向けて配置された回転軸１０が固定されている。回転軸１０が、液体微細化室７の外面に備えられた回転モータ１１と接続されることで、回転モータ１１の回転運動が回転軸１０を通じて揚水管９に伝導され、揚水管９が回転する。なお、回転モータ１１は、後述する加湿制御部３０からの制御信号に基づいて、回転運動を実行するように構成されている。

揚水管９は、逆円錐形の天面側に、揚水管９の外面から外側に突出するように形成された複数の回転板１２を備えている。複数の回転板１２は、上下で隣接する回転板１２との間に、回転軸１０の軸方向に所定間隔を設けて、揚水管９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１２は、揚水管９とともに回転するため、回転軸１０と同軸の水平な円盤形状が好ましい。なお、回転板１２の枚数は、目標とする性能あるいは揚水管９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９の壁面には、揚水管９の壁面を貫通する複数の開口１３が設けられている。複数の開口１３のそれぞれは、揚水管９の内部と、揚水管９の外面から外側に突出するように形成された回転板１２の上面とを連通する位置に設けられている。

液体微細化室７の下部には、揚水管９の鉛直方向下方に、揚水管９が揚水口９ａより揚水する水を貯水する貯水部１４が設けられている。貯水部１４の深さは、揚水管９の下部の一部、例えば揚水管９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な深さに設計されている。この深さは、必要な揚水量に合わせて設計できる。また、貯水部１４の底面は、揚水口９ａに向けてすり鉢状に形成されている（図３参照）。

貯水部１４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１５ａが接続されており、例えば水道から水圧調整弁（給水弁１５ｂ：図示せず）を通じて、給水管１５ａにより直接給水される。給水部１５は、貯水部１４の底面よりも鉛直方向上方に設けられている。また、給水部１５は、貯水部１４の底面だけでなく、貯水部１４の上面（貯水部１４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。なお、給水部１５は、あらかじめ液体微細化室７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１４へ水を供給するように構成されてもよい。

また、液体微細化装置１には、貯水部１４の水位を検知する水位検知部１８が設けられている。水位検知部１８は、フロートスイッチ１８ａを有している。フロートスイッチ１８ａは、貯水部１４内の水が一定の水位（満水状態）に達していない場合はオフとなり、貯水部１４内の水が一定の水位（満水状態）に達した場合にオンとなる。つまり、水位検知部１８は、フロートスイッチ１８ａによって貯水部１４の水が一定の水位（満水状態）か否かを検知する。そして、水位検知部１８は、フロートスイッチ１８ａのオンまたはオフに関する情報を加湿制御部３０に出力する。詳細は後述するが、加湿制御部３０は、フロートスイッチ１８ａがオフとなり、オフの状態が所定時間（第一時間Ｔ１）継続した場合には、給水部１５より貯水部１４へ水が供給されるように制御し、フロートスイッチ１８ａがオンの場合には、給水部１５から貯水部１４への水の供給が停止されるように制御する。ここで、第一時間Ｔ１は、貯水部１４内の水が加湿処理によって揚水できない水量まで減少させない時間に設定され、本実施の形態では、一定時間（例えば、３０分）としている。

貯水部１４の底面には、排水管１６が接続されている。排水管１６が接続される位置に設けられた円形状の排水口１６ａは、すり鉢状に形成された貯水部１４の底面の最も低い位置に設けられている。排水管１６による止水及び排水は、揚水管９の回転によって実現される。即ち、排水管１６と揚水管９とで、貯水部１４の止水機構及び揚水機構を構成する。なお、排水管１６と揚水管９とによる貯水部１４の止水機構及び排水機構の詳細については、図３を参照して後述する。

また、衝突壁８の下方（衝突壁８と貯水部１４との間の空間）には、液体微細化室７の内外を隔てるように配置され、微細化された水滴の一部を捕集する円筒状のエリミネータ１７が設けられている。また、エリミネータ１７は、空気が流通可能な多孔体で構成されている。エリミネータ１７は、衝突壁８の下部に接続されたエリミネータホルダ１９に内包されるように固定されている。具体的には、エリミネータホルダ１９は、天面板１９ｃと、天面板１９ｃから鉛直方向下方に延びる第一保持部１９ａと、第一保持部１９ａよりも内側（揚水管９側）において、天面板１９ｃから鉛直方向下方に延びる第二保持部１９ｂとを有して構成されている。エリミネータ１７は、エリミネータホルダ１９の第一保持部１９ａと第二保持部１９ｂとで挟持されて固定されている。なお、エリミネータホルダ１９の第二保持部１９ｂには、水流制御板２０の支持部２２が接続されている。

エリミネータ１７は、風路５内に配置され、エリミネータ１７内を流通することによって、液体微細化室７を通過する空気に含められた水のうち水滴を捕集する。これにより、風路５を流れた空気は、気化された水のみが含まれるようになる。

水流制御板２０は、貯水部１４を覆うように、貯水部１４の上方に設けられている。具体的には、水流制御板２０は、外径が貯水部１４の内壁径よりも小さく形成され、エリミネータ１７で囲まれた空間内の下方において、貯水部１４の上方を覆うように設けられている。水流制御板２０は、略円板状の形状であり、中央部に揚水管９が水流制御板２０を貫通できる直径に開口した開口部（図示せず）が形成されている。また、水流制御板２０は、外周部（外縁）の上面側に複数の支持部２２を有し、この支持部２２を介してエリミネータホルダ１９の第二保持部１９ｂと固定されている。なお、水流制御板２０は、揚水管９の回転に伴う水流の気泡発生による騒音上昇を防いでいる。

さらに、液体微細化装置１には、加湿制御部３０が設けられている。加湿制御部３０は、液体微細化装置１の運転動作を制御することで、加湿処理における加湿動作（微細化動作）を制御する。また、加湿制御部３０は、加湿動作中に貯水部１４への水の給水回数が所定回数となった場合に貯水部の水を排水する排水動作（第一処理）と、加湿動作が所定時間（第二時間Ｔ２）継続した場合に貯水部の水を排水する排水動作（第二処理）とを制御する。ここで、第二期間Ｔ２は、一定時間（例えば、２４時間）としている。なお、第二時間Ｔ２は、請求項の「第一期間」に相当する。さらに、加湿制御部３０は、液体微細化装置１の運転動作を停止する際に行う乾燥処理における乾燥動作を制御する。

なお、液体微細化装置１は、加湿制御部３０を備えず、熱交換気装置６０を制御する制御部６０ａ（図５参照）によって加湿動作、排水動作（第一処理、第二処理）、及び乾燥動作が制御される構成であってもよい。

次に、図２を参照して、液体微細化装置１における加湿（水の微細化）の動作原理を説明する。

まず、外部からの空気の送風（吸込口２からの空気の吸い込み）が開始される。そして、貯水部１４に水がない状態で、回転モータ１１により回転軸１０を第一回転数Ｒ１（例えば、２０００ｒｐｍ）で回転させ、それに合わせて揚水管９を回転させる。そして、給水部１５から貯水部１４に水を供給する。この際、貯水部１４では、揚水管９の回転によって生じる遠心力により、貯水部１４に供給された水が揚水管９によって汲み上げられるとともに、貯水部１４に供給された水は排水口１６ａから排水されることなく止水される。その結果、給水部１５から供給される水が貯水部１４に貯水されていく。そして、貯水部１４の満水後、給水部１５から貯水部１４への水の供給を停止する。

続いて、回転モータ１１により回転軸１０を第二回転数Ｒ２で回転させ、それに合わせて揚水管９を回転させると、その回転によって生じる遠心力により、貯水部１４に貯水された水が揚水管９によって汲み上げられる。ここで、回転モータ１１（揚水管９）の第二回転数Ｒ２は、空気への加湿量に応じて、２０００－５０００ｒｐｍの間に設定される。揚水管９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９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９の開口１３から回転板１２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１２から飛散した水滴は、衝突壁８に囲まれた空間（液体微細化室７）を飛翔し、衝突壁８に衝突し、微細化される。一方、液体微細化室７を通過する空気は、衝突壁８の上方から衝突壁８の内部へ移動し、衝突壁８によって破砕（微細化）された水滴を含みながら下方から衝突壁８の外部へ移動する。そして、水滴を含んだ空気は、エリミネータ１７を通過する。これにより、液体微細化装置１は、吸込口２より吸い込んだ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。

なお、微細化される液体は水以外でもよく、例えば、殺菌性あるいは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あるいは消臭を行うことができる。

次いで、図３を参照して、排水管１６と揚水管９とによる貯水部１４の止水機構及び排水機構の詳細について説明する。図３は、本発明の実施の形態１に係る液体微細化装置における排水管と揚水管とによる貯水部の止水機構を説明するための図である。

図３に示すように、液体微細化装置１では、加湿動作が開始され、回転モータ１１（揚水管９）が第三回転数Ｒ３（例えば、２０００ｒｐｍ）で回転されると、その回転の遠心力によって、揚水管９の内部で貯水部１４の水に渦２４が発生する。そして、揚水管９は、その回転によって発生する渦中心において、揚水口９ａと排水口１６ａとの間を連通する空隙２５を形成する。これにより、空隙２５が排水口１６ａを塞ぐ状態となり、貯水部１４の水が排水口１６ａに流れ込むのが抑制される。つまり、液体微細化装置１では、加湿動作中（回転モータ１１が第二回転数Ｒ２で回転動作中）に、貯水部１４の水が排水口１６ａから排水されることを抑制することができる。

一方、回転モータ１１（揚水管９）の回転が停止されると、渦２４とともに空隙２５がなくなり、排水口１６ａに貯水部１４の水が流れ込む。つまり、液体微細化装置１では、加湿動作（回転モータ１１の回転動作）を停止することにより、貯水部１４の水を排水口１６ａから排水することができる。

このように、液体微細化装置１は、排水管１６に排水弁を用いなくても、加湿動作中は、貯水部１４の水が排水口１６ａから排水されることを抑制（止水）でき、加湿動作の停止後は、貯水部１４の水を排水口１６ａから排水できる。

次に、図４を参照して、本実施の形態１に係る液体微細化装置１を備えた熱交換気装置６０について説明する。図４は、本実施の形態１に係る液体微細化装置を備えた熱交換気装置の概略斜視図である。

図４に示すように、熱交換気装置６０は、液体微細化装置１と、湿度回収部６５と、送風機６７とを備えて構成される。熱交換気装置６０は、外気吸込口６３から吸い込んだ外気（湿度回収部６５を通過して湿度が回収された空気）を、接続ダクト６６を介して液体微細化装置１の吸込口２（図１参照）に送風する。液体微細化装置１は、吸込口２から吸い込んだ空気に対して加湿処理を行い、加湿した空気を吹出口３（図１参照）から吹き出し、給気口６４を介して室内に供給する。ここで、熱交換気装置６０は、請求項の「送風装置」に相当する。

熱交換気装置６０は、箱型の本体ケース５０を有し、例えば、床に置かれた状態で使用される。本体ケース５０の天面（液体微細化装置１が搭載される面）には、内気吸込口６１と、排気口６２と、外気吸込口６３と、給気口６４とが設けられている。また、本体ケース５０の天面には、液体微細化装置１が設置されている。そして、本体ケース５０の内部には、湿度回収部６５と、送風機６７とが設けられている。

内気吸込口６１は、建物内の空気（内気）を熱交換気装置６０の内部に吸い込む吸込口である。具体的には、内気吸込口６１は、建物内の各空間の天井面または壁面まで延在するダクト（図示せず）を介して内気を吸い込む室内排気口と連通して接続される。

排気口６２は、内気を熱交換気装置６０から屋外に送風する吐出口である。具体的には、排気口６２は、建物外壁面まで延在するダクト（図示せず）を介して内気を吹き出す室外排気口と連通して接続される。

外気吸込口６３は、建物外の空気（外気）を熱交換気装置６０の内部に吸い込む吸込口である。具体的には、外気吸込口６３は、建物外壁面まで延在するダクト（図示せず）を介して外気を吸い込む室外給気口と連通して接続される。

給気口６４は、外気を熱交換気装置６０から液体微細化装置１を介して室内に送風する吐出口である。具体的には、給気口６４は、建物内の各空間の天井面または壁面まで延在するダクト（図示せず）を介して外気を吹き出す室内給気口と連通して接続される。なお、熱交換気装置６０と液体微細化装置１の吸込口２とは、接続ダクト６６を介して接続されている。

湿度回収部６５は、本体ケース５０内において、送風機６７の上流側に位置して設けられている。湿度回収部６５は、送風機６７が動作することにより吸い込まれ、熱交換気装置６０の内部（特に、給気風路）を通過する空気の湿度を回収（交換）する湿度回収（湿度交換）の機能を有している。湿度回収部６５は、例えば、デシカント式あるいはヒートポンプ式の熱交換器などである。

給気風路は、特に図示していないが、新鮮な室外の空気（外気）を、外気吸込口６３から吸い込み、湿度回収部６５、送風機６７、接続ダクト６６、及び液体微細化装置１の順に通過させて、給気口６４から室内に供給する風路である。

送風機６７は、外気吸込口６３から給気口６４へと外気を送風するための装置である。送風機６７は、送風することによって、湿度回収部６５の内部に外気を流通させる。送風機６７としては、例えば、クロスフローファンあるいはブロアファンが挙げられる。なお、送風機６７は、熱交換気装置６０を制御する制御部６０ａ（図５参照）からの制御信号に基づいて、送風動作を実行するように構成されている。

また、熱交換気装置６０には、給排水配管５１が設けられている。そして、液体微細化装置１への水の供給及び排水は、給排水配管５１によって行われる。具体的には、給排水配管５１の一端は、液体微細化装置１の給水管１５ａ（図２参照）と排水管１６（図２参照）とそれぞれ接続されている。また、給排水配管５１の他端は、住宅あるいは施設の給水設備と排水設備とにそれぞれ接続されている。

さらに、熱交換気装置６０は、送風機６７の送風動作の制御を行う制御部６０ａ（図５参照）を有している。また、制御部６０ａは、液体微細化装置１の加湿制御部３０と電気的に接続され、加湿制御部３０からの制御信号を受けて、送風機６７と液体微細化装置１とを連動させて制御するように構成されている。

以上のように、熱交換気装置６０では、換気の際に屋外へ排出する水分を室内に給気する空気に回収しつつ、さらに湿度回収部６５で水分を回収しきれなかった場合には、液体微細化装置１を通過させる際に補填もしくはそれ以上に上乗せすることができるので、室内を加湿および快適な湿度範囲に維持させることができる。

次に、図５を参照して、液体微細化装置１の加湿制御部３０について説明する。図５は、本発明の実施の形態１に係る液体微細化装置における加湿制御部の構成を示すブロック図である。

図５に示すように、加湿制御部３０は、入力部３０ａと、記憶部３０ｂと、計時部３０ｃと、処理部３０ｄと、出力部３０ｅとを備える。

入力部３０ａは、操作パネル３１からの運転開始指示または運転停止指示に関する第一情報と、温湿度センサ３２からの室内空気の温度と湿度に関する第二情報と、温度センサ３３からの室外空気の温度に関する第三情報と、水位検知部１８からのフロートスイッチ１８ａのオンまたはオフに関する第四情報とを受け付ける。入力部３０ａは、受け付けた第一情報～第四情報を処理部３０ｄに出力する。

ここで、操作パネル３１は、ユーザが液体微細化装置１および熱交換気装置６０に関するユーザ入力情報（例えば、風量、加湿量、吹き出し温度、等）を入力する端末であり、無線または有線により加湿制御部３０と通信可能に接続されている。また、温湿度センサ３２は、内気吸込口６１から取り込まれた直後の室内空気の温度と湿度を感知するセンサである。また、温度センサ３３は、外気吸込口６３から取り込まれた直後の室外空気の温度を感知するセンサである。

記憶部３０ｂは、加湿動作における加湿設定に関する第五情報と、排水動作（第一処理、第二処理）における排水設定に関する第六情報と、乾燥動作における乾燥設定に関する第七情報と、ユーザ入力情報に対応する設定情報に関する第八情報とを記憶する。記憶部３０ｂは、記憶した第五情報～第八情報を処理部３０ｄに出力する。

計時部３０ｃは、現在時刻に関する第九情報を処理部３０ｄに出力する。

処理部３０ｄは、入力部３０ａからの第一情報～第四情報と、記憶部３０ｂからの第五情報～第八情報と、計時部３０ｃからの第九情報とを受け付ける。処理部３０ｄは、受け付けた第一情報～第九情報を用いて、加湿設定に基づく加湿動作、排水設定に基づく排水動作（第一処理、第二処理）、及び乾燥設定における乾燥動作に関する制御情報を特定する。処理部３０ｄは、特定した制御情報を出力部３０ｅに出力する。

出力部３０ｅは、処理部３０ｄからの制御情報を受け付ける。出力部３０ｅは、熱交換気装置６０（制御部６０ａ、送風機６７）と、回転モータ１１と、給水弁１５ｂと電気的に接続される。そして、出力部３０ｅは、受け付けた制御情報に基づいて、送風機６７の送風動作と、液体微細化室７での加湿動作（回転モータ１１の回転動作）と、給水弁１５ｂの開閉動作とを制御する信号（制御信号）を出力する。

そして、熱交換気装置６０（制御部６０ａ、送風機６７）は、出力部３０ｅからの信号を受け付け、制御部６０ａは、受け付けた信号に基づいて送風機６７の制御を実行する。また、回転モータ１１と給水弁１５ｂとは、出力部３０ｅからの信号をそれぞれ受け付け、受け付けた信号に基づいてそれぞれの制御を実行する。

以上のようにして、加湿制御部３０は、加湿処理における加湿動作の制御、第一処理または第二処理における排水動作の制御、及び乾燥処理における乾燥動作の制御をそれぞれ実行させる。

次に、図６～図９を参照して、液体微細化装置１による加湿動作における処理手順について説明する。図６、図７は、本発明の実施の形態１に係る液体微細化装置による加湿処理手順を示すフローチャートである。図８は、本発明の実施の形態１に係る液体微細化装置による給水処理手順を示すフローチャートである。図９は、本発明の実施の形態１に係る液体微細化装置による排水処理手順を示すフローチャートである。なお、以下では、送風機６７が、制御部６０ａからの制御信号ではなく、加湿制御部３０からの制御信号によって送風動作を実行しているものとして説明する。

図６に示すように、加湿制御部３０に液体微細化装置１の加湿処理の運転開始に関する制御信号が入力されると、まず、加湿制御部３０は、送風機６７を作動させ、送風機６７からの送風を開始させる（ステップＳ０１）。これにより、液体微細化装置１（液体微細化室７）内に空気が流通するようになる。そして、加湿制御部３０は、水位検知カウンタＮをリセットし、水位検知カウンタＮを「０」とする（ステップＳ０２）。ここで、水位検知カウンタＮは、貯水部１４への水の給水回数（貯水部１４が満水状態となるまでの給水を行った回数）を示す値である。そして、加湿制御部３０は、貯水部１４への水の給水処理を実行させる（ステップＳ０３）。

給水処理では、図８に示すように、加湿制御部３０は、回転モータ１１を第一回転数Ｒ１（例えば、２０００ｒｐｍ）で作動させ、止水機構が機能する状態とする(ステップＳ２０)。次に、加湿制御部３０は、給水部１５の給水弁１５ｂを開弁させ、貯水部１４への水の供給を開始させる（ステップＳ２１）。そして、加湿制御部３０は、水位検知部１８からのフロートスイッチ１８ａのオンまたはオフに関する第四情報に基づいて、貯水部１４の水位が満水状態となったか否かを判断する（ステップＳ２２）。その結果、貯水部１４の水が満水状態となっていない場合（ステップＳ２２のＮｏ）には、加湿制御部３０は、貯水部１４への水の供給をそのまま継続させる（ステップＳ２２に戻る）。一方、貯水部１４の水が満水状態となった場合（ステップＳ２２のＹｅｓ）には、加湿制御部３０は、給水弁１５ｂを閉弁させ、貯水部１４への水の供給を停止させる（ステップＳ２３）。そして、加湿制御部３０は、水位検知カウンタＮに「１」を加算する（ステップＳ２４）。以上の各ステップにより、貯水部１４への水の給水処理が終了する。但し、給水処理は、回転モータ１１を第一回転数Ｒ１で回転させた状態で終了する。図６に戻る。

貯水部１４への水の給水処理（ステップＳ０３）が終了すると、加湿制御部３０は、回転モータ１１を第二回転数Ｒ２で回転させ、加湿設定に基づいた加湿動作（加湿運転）を開始させる（ステップＳ０４）。ここで、第二回転数Ｒ２は、加湿条件（例えば、加湿量）によって決められる回転数であり、少なくとも第一回転数Ｒ１以上の回転数が設定される。そして、加湿動作中に、ステップＳ０４を起点とした所定時間（第一時間Ｔ１）が経過した場合（ステップＳ０５のＹｅｓ）には、加湿制御部３０は、貯水部１４への水の給水処理（図８参照）を実行させ、貯水部１４を満水状態とする（ステップＳ０６）。一方、第一時間Ｔ１が経過していない場合（ステップＳ０５のＮｏ）には、加湿制御部３０は、加湿動作をそのまま継続させる（ステップＳ０５に戻る）。ここで、第一時間Ｔ１は、ステップＳ０４での回転モータ１１の作動時点を開始時間として計時される時間であり、例えば、３０分に設定される。

続いて、加湿制御部３０は、ステップＳ０２を起点とした所定時間（第二時間Ｔ２）が経過した場合（ステップＳ０７のＹｅｓ）には、ステップＳ１０（図７参照）以降の処理を実行する。ここで、第二時間Ｔ２は、ステップＳ０２での水位検知カウンタＮのリセット時点を開始時間として計時される時間であり、例えば、２４時間に設定される。なお、第二時間Ｔ２は、液体微細化装置１が起動してからの時間あるいは前回乾燥運転を行ってからの時間にであってもよい。一方、第二時間Ｔ２が経過していない場合（ステップＳ０７のＮｏ）には、加湿制御部３０は、水位検知カウンタＮに基づいて、満水状態とする給水回数がＭ回（例えば、１０回）を超えたか否かを判断する（ステップＳ０８）。その結果、水位検知カウンタＮがＭ回を超えていない場合（ステップＳ０８のＮｏ）には、ステップＳ０４に戻り、加湿制御部３０は、加湿動作を繰り返し実行させる。一方、水位検知カウンタＮがＭ回を超えている場合（ステップＳ０８のＹｅｓ）には、加湿制御部３０は、貯水部１４の水の排水処理を実行させる（ステップＳ０９）。ここで、ステップＳ０８とステップＳ０９での処理が、第一処理に対応する排水動作となる。

排水処理では、図９に示すように、加湿制御部３０は、回転モータ１１を停止させ、止水機構が機能しない状態とする（ステップＳ３０）。これにより、貯水部１４の水の排水が開始される。そして、水の排水中に、ステップＳ３０を起点とした所定時間（第五時間Ｔ５）が経過していない場合（ステップＳ３１のＮｏ）には、加湿制御部３０は、排水状態をそのまま継続させる（ステップＳ３１に戻る）。一方、第五時間Ｔ５が経過した場合（ステップＳ３１のＹｅｓ）には、加湿制御部３０は、貯水部１４の水が排水されたと見なし、貯水部１４の水の排水処理を終了させる。ここで、第五時間Ｔ５は、ステップＳ３０での回転モータ１１の停止時点を開始時間として計時される時間であり、例えば、１分に設定される。図６に戻る。

貯水部１４の水の排水処理（ステップＳ０９）が終了すると、加湿制御部３０は、ステップＳ０２に戻り、その後の各ステップを繰り返して実行させる。

引き続き、図７を参照して、第二時間Ｔ２が経過した場合に行うステップＳ１０以降の処理について説明する。

第二時間Ｔ２が経過した場合（ステップＳ０７のＹｅｓ）には、図７に示すように、加湿制御部３０は、貯水部１４の水の排水処理（図９参照）を実行させる（ステップＳ１０）。ここで、ステップＳ０７とステップＳ１０での処理が、第二処理に対応する排水動作となる。そして、貯水部１４の水の排水処理（ステップＳ１０）が終了すると、加湿制御部３０は、回転モータ１１を第三回転数Ｒ３（例えば、２０００ｒｐｍ）で回転させ、第一乾燥運転（貯水部１４に水がない状態での微細化動作）を開始させる（ステップＳ１１）。そして、第一乾燥運転を開始してから所定時間（第三時間Ｔ３）が経過した場合（ステップＳ１２のＹｅｓ）には、加湿制御部３０は、回転モータ１１を停止させる（ステップＳ１３）。一方、第三時間Ｔ３が経過していない場合（ステップＳ１２のＮｏ）には、加湿制御部３０は、第一乾燥運転をそのまま継続させる（ステップＳ１２に戻る）。つまり、第一乾燥運転では、貯水部１４に水がない状態で揚水管９の回転動作が行われ、揚水管９等に付着して残存する水滴の除去がなされる。なお、第三時間Ｔ３は、例えば、３０秒に設定される。

第一乾燥運転が終了すると、微細化動作が停止した状態で、液体微細化装置１（液体微細化室７）内に空気を流通させる第二乾燥運転となる。そして、第二乾燥運転を開始してから所定時間（第四時間Ｔ４）が経過していない場合（ステップＳ１４のＮｏ）には、加湿制御部３０は、第二乾燥運転をそのまま継続させる（ステップＳ１４に戻る）。つまり、第二乾燥運転では、液体微細化装置１（液体微細化室７）内への通風動作が行われ、装置内の乾燥（装置内に残存する水分の除去）がなされる。なお、第四時間Ｔ４は、例えば、１時間に設定される。一方、第四時間Ｔ４が経過した場合（ステップＳ１４のＹｅｓ）には、加湿制御部３０は、液体微細化装置１の加湿処理の運転停止に関する制御信号が入力されているか否かを判断する（ステップＳ１５）。その結果、加湿処理の運転停止に関する制御信号が入力されていない場合（ステップＳ１５のＮｏ）には、加湿制御部３０は、ステップＳ０２に戻り、液体微細化装置１の加湿処理の運転を再び開始させる。一方、加湿処理の運転停止に関する制御信号が入力されている場合（ステップＳ１５のＹｅｓ）には、加湿制御部３０は、送風機６７を停止させる（ステップＳ１６）。そして、加湿制御部３０は、液体微細化装置１の加湿処理の運転を終了させる。これにより、液体微細化装置１は、操作パネル３１からの運転開始指示待ちの状態となる。

ここで、第一乾燥運転（ステップＳ１１～ステップＳ１３）と第二乾燥運転（ステップＳ１３～ステップＳ１４）での処理が、第三処理に対応する乾燥動作となる。

以上のようにして、熱交換気装置６０では、液体微細化装置１による加湿動作における各処理が実行される。

以上、本実施の形態１に係る液体微細化装置１によれば、以下の効果を享受することができる。

（１）液体微細化装置１では、加湿動作（微細化動作）中に貯水部１４への水の給水回数が所定回数（Ｍ回超）となった場合に、貯水部１４の水を排水する第一処理を実行させるように構成した。これにより、加湿動作中に貯水部１４への水の給水回数が所定回数（Ｍ回超）となった場合には、第一処理の実行によって、貯水部１４の水（スケール成分が濃縮された状態の水）が排水されて除去される。このため、貯水部１４内の水のスケール成分の濃度上昇を抑制することができる。この結果、その後の加湿動作の際に、貯水部１４の水に含まれるスケール成分がエリミネータ１７内に入り込むことが低減される。つまり、装置を長期間継続して使用する場合に、装置内での目詰まりの発生を抑制することが可能な液体微細化装置１とすることができる。

（２）液体微細化装置１は、加湿動作（微細化動作）中に貯水部１４への水の給水回数が所定回数（Ｍ回超）となった場合に、貯水部１４の水を排水する第一処理を実行させるように構成した。第一処理では、貯水部１４への水の給水回数が所定回数ごとに貯水部１４の水を排水するので、毎回排水する場合に比べて、水の使用量を削減することができる。このため、液体微細化装置１のランニングコストを低減することができる。

（３）液体微細化装置１では、加湿動作（微細化動作）を所定時間（第二時間Ｔ２）継続した場合に、貯水部１４の水を排水する第二処理を実行させるように構成した。これにより、加湿動作を所定時間（第二時間Ｔ２）継続した場合にも、第二処理の実行によって、貯水部１４の水（スケール成分が濃縮された状態の水）が排水されて除去される。つまり、液体微細化装置１では、第一処理または第二処理によって、貯水部１４内の水のスケール成分の濃度上昇を確実に抑制することができる。

（４）液体微細化装置１では、第二処理の終了後に、貯水部１４に水がない状態で加湿動作（微細化動作）を行うとともに、送風機６７からの送風を行う第三処理を実行させるように構成した。これにより、第三処理の終了後に、装置内を乾燥させることができるので、液体微細化装置１の停止状態を長期間維持する場合に、装置内でのカビあるいは雑菌等の繁殖を抑制することができる。

（５）液体微細化装置１では、加湿動作（微細化動作）中に、揚水管９の内部に回転によって貯水部１４の水に渦２４を発生させ、その渦中心において揚水口９ａと排水口１６ａとの間を連通する空隙２５を形成して貯水部の水を止水するように構成した。そして、回転モータ１１の回転を停止することにより、第一処理または第二処理における水の排水を実行させるように構成した。このように構成したことで、液体微細化装置１では、排水弁を用いなくても、液体微細化装置１での止水および排水を実行することができる。よって、排水口１６ａの開口面積を大きくしたり、排水管１６の内径を太くしたりできるので、排水機構に起因した目詰まりも生じにくい液体微細化装置１とすることができる。

（６）液体微細化装置１では、貯水部１４の底面を、揚水口９ａに向かってすり鉢状に形成した。これにより、揚水管９が回転した場合に、貯水部１４に貯水された水に対して遠心力を与えやすくなる。そのため、揚水管９内部で貯水部１４の水に渦２４を発生させやすくできるとともに、発生した渦２４を安定して存続させ続けることができる。また、揚水管９の回転を停止した場合には、貯水部１４に貯水された水を確実に排水口１６ａから排水させることができる。

（７）熱交換気装置６０では、湿度回収部６５を、液体微細化装置１および湿度回収部６５を通過する空気の流れにおいて、液体微細化装置１より上流側に配置した。言い換えれば、熱交換気装置６０では、液体微細化装置１を、湿度回収部６５の下流側に配置した。このとき、湿度回収部６５で湿度回収された後の空気が液体微細化装置１に流入するので、より適切に湿度コントロールすることができる。また、湿度回収部６５と液体微細化装置１の２箇所で湿度制御を行うことで、湿度回収部６５あるいは液体微細化装置１にヒータ等を設置していない場合でも、十分な加湿量を確保することができる。また、加湿量を確保するためのヒータが不要になることで、省エネルギーを実現できる。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の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、上記実施の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。

本実施の形態１に係る熱交換気装置６０では、湿度回収部６５は、湿度だけでなく温度を回収（交換）する機能を有するように構成してもよい。具体的には、湿度回収部６５を全熱交換素子とするとともに、本体ケース５０の内部に排気送風機を設け、排気風路を構成する。排気風路は、排気送風機によって内気吸込口６１から室内空気を吸い込み、湿度回収部６５を通って排気口６２から外部に排気する風路である。この際、湿度回収部６５は、排気風路と給気風路が交わる位置に配置される。そして、湿度回収部６５は、排気風路を通過する空気と給気風路を通過する空気との間で熱交換とともに湿度交換を行う。これにより、より快適な空気を室内に供給することが可能となる。

また、本実施の形態１に係る熱交換気装置６０では、湿度回収部６５によって湿度回収された後の空気が液体微細化装置１を流通しないように、液体微細化装置１をバイパスして室内に供給されるように構成してもよい。これにより、液体微細化装置１は運転せず、熱交換気のみで運転するような場合に、湿度回収された後の空気を効率よく室内に供給することができる。また、液体微細化装置１に起因した圧力損失の上昇が抑制されるので、年間を通じての省エネルギーでの運転も実現することができる。

また、本実施の形態１に係る熱交換気装置６０では、送風機６７からの送風停止を、送風機６７の運転を停止することによって行ったが、これに限らない。例えば、上記したバイパスへの切り替えによって液体微細化装置１への送風がなされないようにしてもよい。これにより、室内への給気を実行しつつ、独立した状態で乾燥処理における乾燥動作を実行することができる。

また、本実施の形態１に係る液体微細化装置１では、加湿制御部３０は、給水部１５から貯水部１４への水の供給に関して、水位検知部１８でのオフの状態が所定時間（第一時間Ｔ１）継続した場合に、貯水部１４に水が供給されるように制御したが、これに限られない。例えば、加湿制御部３０は、加湿動作によって減少する貯水部１４の水の減少量が所定水量Ｖに達する場合に、貯水部１４への水の供給を実行するように制御してもよい。この場合、所定水量Ｖに達するか否かは、一定時間（例えば、５分）ごとに、加湿動作の際の加湿条件（加湿量、送風量）に対応して減少する見込み水量を算出して、それらを積算して判断される。これにより、貯水部１４の水量（または残量）の管理精度を向上させることができるので、不要な給水（貯水部１４の水が減っていない状態での給水）を抑制することができる。

本発明に係る液体微細化装置は、加湿目的での水気化装置、及び殺菌あるいは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あるいは次亜塩素酸気化装置等に、本発明に係る液体微細化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 風路
５ 風路
６ 風路
７ 液体微細化室
８ 衝突壁
９ 揚水管
９ａ 揚水口
１０ 回転軸
１１ 回転モータ
１２ 回転板
１３ 開口
１４ 貯水部
１５ 給水部
１５ａ 給水管
１５ｂ 給水弁
１６ 排水管
１６ａ 排水口
１７ エリミネータ
１８ 水位検知部
１８ａ フロートスイッチ
１９ エリミネータホルダ
１９ａ 第一保持部
１９ｂ 第二保持部
１９ｃ 天面板
２０ 水流制御板
２２ 支持部
２４ 渦
２５ 空隙
３０ 加湿制御部
３０ａ 入力部
３０ｂ 記憶部
３０ｃ 計時部
３０ｄ 処理部
３０ｅ 出力部
３１ 操作パネル
３２ 温湿度センサ
３３ 温度センサ
５０ 本体ケース
５１ 給排水配管
６０ 熱交換気装置
６０ａ 制御部
６１ 内気吸込口
６２ 排気口
６３ 外気吸込口
６４ 給気口
６５ 湿度回収部
６６ 接続ダクト
６７ 送風機

Claims (3)

1. 吸込口より吸い込んだ空気に微細化された水を含ませて吹出口より吹き出す液体微細化装置であって、
   鉛直方向下方に揚水口を有し、回転軸の回転に合わせて前記揚水口より揚水した水を遠心方向に放出する筒状の揚水管と、
   前記揚水管の鉛直方向下方に設けられ、前記揚水口より揚水される水を貯水する貯水部と、
   前記貯水部の底面に設けられ、前記底面から鉛直方向下方に窪んだ凹部内において水を排水する排水口と、
   を備え、
   前記揚水口は、前記貯水部の前記凹部内に位置し、
   前記揚水管は、前記貯水部が貯水する水によって少なくとも前記凹部全体が浸漬された状態で、水の微細化動作中に前記揚水管の内部に前記回転によって前記貯水部の水に渦を発生させ、その渦中心において前記揚水口と前記排水口との間を連通する空隙を形成して前記貯水部の水を止水する、液体微細化装置。
2. 前記微細化動作中に前記貯水部への水の給水回数が所定回数となった場合に、前記揚水管の前記回転を停止させて前記貯水部の水を排水する、請求項１に記載の液体微細化装置。
3. 前記貯水部に貯水する水は、次亜塩素酸水である、請求項１または２に記載の液体微細化装置。

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