JP6082619B2

JP6082619B2 - ミスト発生装置

Info

Publication number: JP6082619B2
Application number: JP2013028153A
Authority: JP
Inventors: 審竹田; 恒片山; 敦史櫻井; 剛史佐藤
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2013-02-15
Filing date: 2013-02-15
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2033-02-15
Also published as: JP2014156968A

Description

この発明は、ナノミストと負イオンを発生させるミスト発生装置に関するものである。

従来、この種のものにおいて、回転体を軸支するミストモータを駆動させ、貯水室の水を汲み上げて衝突体に衝突させることでナノミストと負イオンを発生させ、送風モータを駆動することで室内にナノミストと負イオンを送風するミスト運転を行うサウナ装置があり、ミスト運転開始前及びミスト運転終了後に加熱ヒータをＯＮ状態にして貯水室内の水を加熱殺菌可能な温度で所定時間加熱し、所定時間経過したら加熱ヒータをＯＦＦ状態にしてから貯水室内の水を排水する除菌運転を行うことで、貯水室内の除菌を行っていた。

特開２０１１−１６０９１９号公報

しかし、この従来のものでは、ミスト運転終了後の除菌率を高めるため、除菌運転時に貯水室内の水を従来より高温で長時間加熱すると、貯水室内の貯水温度が排水管を構成する配管素材の耐熱温度を超えてしまい、除菌運転が終了した直後に排水すると排水管を痛めてしまう問題があった。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１では、器具本体と、該器具本体内にあり水を貯水する貯水室と、該貯水室に給水する給水管途中に設置され、弁を開閉して前記貯水室内への水の流入を制御する給水弁と、該貯水室内の水を排水する排水管途中に設置され、弁を開閉して前記貯水室内からの水の排水を制御する排水弁と、前記貯水室内の水を加熱する加熱ヒータと、前記貯水室内の貯水温度を検知する温度センサと、前記貯水室内の水に下端を水没させ、回転により水を汲み上げて飛散させる筒状の回転体と、該回転体を回転駆動させるミストモータと、前記回転体の回転により飛散された水が衝突する衝突体と、該衝突体で水が破砕されることで発生するナノミストと負イオンを室内に供給する送風モータと、前記ミストモータと前記送風モータとを駆動させ、前記回転体を回転駆動させることで発生したナノミストと負イオンを送風口から室内に供給するミスト運転を行うと共に、前記ミスト運転が終了したら前記加熱ヒータをＯＮ状態にして前記ミストモータを駆動させ、前記貯水室内の貯水温度を除菌可能な温度で所定時間加熱する除菌運転を制御する制御部とを備えたミスト発生装置において、前記制御部は、前記除菌運転終了後に前記給水弁を開放して前記貯水室内に給水し、前記温度センサで検知された貯水温度が所定値以下となったら、前記排水弁を開放する冷却運転を実施し、該冷却運転時に前記ミストモータ及び／又は前記送風モータを前記ミスト運転時よりも回転数が低い所定の低回転数で駆動させるものである。

この発明の請求項１によれば、除菌運転終了後に給水弁を開放して貯水室内に給水し、温度センサで検知された温度が所定値以下となったら、排水弁を開放する冷却運転を行うので、除菌運転によって高温に加熱された貯水室内の水を温度低下させることができ、貯水室内の高温水によって排水管を痛めることがなく、また、冷却運転時にミストモータ及び／又は送風モータをミスト運転時よりも低い所定の低回転数で駆動させるので、ミストモータの駆動によって発生するナノミスト量を最小限にしつつ貯水室内の水を混ぜることで貯水温度の低下速度を早め、また、送風モータの駆動によって送風口に送風されるナノミスト量を最小限にしつつ貯水室に送風して冷却することで、貯水室内にある高温水の温度低下速度を早めることができることから、冷却運転時に送風口で発生する結露の量を減少させると共に、冷却運転時の貯水温度の低下速度が早まるため、貯水室内の水を早期に排水することができる。

この発明の一実施形態の外観を説明する斜視図同実施形態の概略構成図同実施形態の制御ブロック図同実施形態の操作部を説明する図同実施形態の運転開始から終了までの動作を説明するフローチャート同実施形態のクリーニングモードを説明するフローチャート同実施形態の除菌運転から排水までの動作を説明するタイミングチャート

次に、この発明の一実施形態におけるミスト発生装置を図に基づいて説明する。
１は器具本体、２は器具本体１上部に形成され複数のルーバー３が設置された送風口、４は器具本体１の正面上部を構成する上面パネル、５は器具本体１の正面下部を構成する下面パネル、６は複数のスイッチが備えられ各種操作指令を行う操作部、７は図示しないブレーカーを隠すブレーカーカバーである。

８は上面パネル４内に設置され所定量の水を貯水する貯水室であり、この貯水室８内には、水に下端を水没させ駆動軸９に軸支された筒状の回転体１０が備えられている。

前記回転体１０は、中空逆円錐形で上方に向かって径が徐々に拡大するものであり、駆動軸９に接続され回転体１０を回転駆動させるミストモータ１１を駆動させ、回転体１０が回転することによる回転の遠心力で貯水室８の水を汲み上げ、回転体１０の外壁および内壁を伝わせて水を押し上げて、回転体１０の外壁を伝わせて押し上げた水を周囲に飛散させると共に、回転体１０の内壁を伝わせて押し上げた水を回転体１０の上端に形成された複数の図示しない飛散口から周囲に飛散させる。

１２は回転体１０の上部外周に所定間隔を離間させて位置し、回転体１０と共に回転する円筒状の多孔体で、該多孔体１２には、その全周壁に多数のスリットや金網やパンチングメタル等から成る衝突体としての多孔部１３が設置されており、回転体１０の回転による遠心力で貯水室８内の水を汲み上げると共に空気を飛散させ、多孔部１３を通過した水滴が破砕されることで、水の粒子を微細化してナノメートル（ｎｍ）サイズのミストが生成すると共に、水の粒子の微細化によるレナード効果で負イオンを発生させるものである。

１４は下面パネル５内に設置され所定の回転数で駆動する送風モータであり、器具本体１の下部から吸い込んだ室内空気を吹き出して、貯水室８と送風通路１５とを通過させて送風口２から送風することで、貯水室８内で発生させたナノミストと負イオンを含んだ加湿空気を室内に供給する。

１６は貯水室８内に設置され貯水を加熱する加熱ヒータであり、貯水室８の外壁に設置され貯水温度を検知する温度センサ１７で検知される温度が所定温度となるよう、ＯＮ／ＯＦＦ状態を適宜切り替える。

１８は貯水室８内に設置され、フロートが上下することで水位を検知する水位センサであり、貯水室８内の水位が低下して所定水位以下になったらＯＦＦ信号を出力し、水位が上昇して所定水位以上になったらＯＮ信号を出力し、更に水位が上昇して貯水室８内が満水となったら満水信号を出力する。

１９は貯水室８に接続され、貯水室８内に水道水を給水する給水管であり、該給水管１９の配管途中には、電磁弁を開閉して貯水室８内への給水を制御する給水弁２０と、給水圧を所定値まで減圧する減圧弁２１とが備えられている。

２２は貯水室８底部に接続され、貯水室８内の水を器具本体１外部に排水する硬質塩化ビニル管で構成された排水管であり、該排水管２２の配管途中には、電磁弁を開閉して貯水室８内の水の排水を制御する排水弁２３が備えれている。

２４は送風口２の壁面に設置され、送風口２から室内へ向けて送風される加湿空気の温度を検知する送風温度センサ、２５は送風モータ１４の近傍に設置され、送風モータ１４で吸い込む室内空気の温度を検知する吸気温度センサ、２６は前記吸気温度センサ２５の近傍に設置され、器具本体１が設置された室内の湿度を検知する湿度センサであり、各センサで検知された温度や湿度に基づいて、ミストモータ１１や送風モータ１４の回転数を変化させ、加熱ヒータ１６のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替える。

操作部６には、運転開始及び停止を指示する運転スイッチ２７と、室内へ供給する加湿空気量を３段階の加湿レベルから選択する加湿スイッチ２８と、室内へ供給する加湿空気の風量を３段階の風量レベルから選択する風量スイッチ２９と、加湿空気を室内に供給するミスト運転の開始時間と停止時間とを設定するタイマー切替スイッチ３０と、前記加湿スイッチ２８及び前記風量スイッチ２９での設定レベルに関わらず、消費電力の低いミスト運転であるエコモードを設定するエコモードスイッチ３１と、現在時刻を設定する時刻設定スイッチ３２と、スイッチを操作することで運転停止以外の動作を禁止するチャイルドロックスイッチ３３とが備えられている。

また、操作部６の各スイッチ上部には各スイッチに対応したランプが備えられており、運転スイッチ２７が操作されたら点灯する運転ランプ３４と、ミスト運転が所定時間以上継続したら開始する除菌運転時に点灯する除菌ランプ３５と、加湿スイッチ２８で設定された加湿レベルを１から３の数値で表示する加湿レベルランプ３６と、風量スイッチ２９で設定された風量レベルを１から３の数値で表示する風量レベルランプ３７と、タイマー切替スイッチ３０でミスト運転の開始及び停止が設定されたら、それぞれのランプが点灯するタイマーランプ３８と、エコモードスイッチ３１が操作されエコモードが設定されたら点灯するエコモードランプ３９と、時刻設定スイッチ３２で設定された現在時刻を表示する時刻表示パネル４０と、チャイルドロックスイッチ３３が操作されたら点灯するチャイルドロックランプ４１とが備えられている。

４２は各センサで検知された検知値や操作部６上に備えられた各スイッチでの設定内容に基づき、運転内容や弁の開閉を制御するマイコンで構成された制御部であり、ミストモータ１１を所定の回転数で駆動させるミストモータ制御手段４３と、送風モータ１４を所定の回転数で駆動させる送風モータ制御手段４４と、加熱ヒータ１６のＯＮ／ＯＦＦ状態を変化させて貯水室８内の水温を制御する加熱ヒータ制御手段４５と、特定の動作開始時から経過した時間をカウントする計時手段４６とが備えられている。

次に、この実施形態での運転開始から終了までの動作について図５のフローチャートに基づいて説明する。
まず、操作部６の運転スイッチ２７が操作されたか、もしくはタイマー切替スイッチ３０で設定された運転開始時刻になったら、制御部４２は、排水弁２３を開放して貯水室８内の水を排水し、水位センサ１８でＯＦＦ信号が検知されたら、給水弁２０を開放して貯水室８内を水で洗い流すクリーニング動作を行い、所定時間経過したら排水弁２３を閉止することで給水弁２０から流入する水を貯水室８内に供給し、水位センサ１８でＯＮ信号が検知されたら、所定量の水が貯水室８内に供給されたとして給水弁２０を閉止する水入替モードを行う（ステップＳ１０１）。

ステップＳ１０１の水入替モードが終了したら、制御部４２は、温度センサ１７での検知値に基づき、加熱ヒータ１６を駆動させて貯水温度が所定温度の範囲内（例えば、６３℃から６５℃の間）となるよう加熱ヒータ制御手段４５で制御し、ミストモータ１１及び送風モータ１４が所定の回転数となるようミストモータ制御手段４３及び送風モータ制御手段４４で制御する立ち上げモードを行う（ステップＳ１０２）。

ステップＳ１０２の立ち上げモードが終了したら、制御部４２は、加湿スイッチ２８及び風量スイッチ２９で設定された加湿レベルと風量レベルに基づいて、ミストモータ１１と送風モータ１４とが所定の回転数で駆動するようミストモータ制御手段４３と送風モータ制御手段４４とで回転数を制御し、温度センサ１７の検知値に基づいて加熱ヒータ１６のＯＮ／ＯＦＦ状態を加熱ヒータ制御手段４５で切り替えて制御することで、貯水室内の貯水温度を加湿レベルと風量レベルとに合わせた所定の温度範囲内にするミスト運転を実行する通常運転モードを行う（ステップＳ１０３）。

ここで通常運転モードを詳述すると、ミストモータ制御手段４３によりミストモータ１１を８００〜１４００ｒｐｍの範囲内で回転数を変化させ、また、送風モータ制御手段４４で送風モータ１４を４００〜８００ｒｐｍの範囲内で回転数を変化させることで、風量レベルに合った回転数にしたミスト運転を行い、更に、送風温度センサ２４で検知される温度が加湿レベルに合った値となるよう貯水室８内の貯水温度を変化させ、温度センサ１７で検知される温度が約３０〜４０℃の範囲内で推移するように加熱ヒータ１６のＯＮ／ＯＦＦ状態を加熱ヒータ制御手段４５で切り替えて制御する。

ステップＳ１０３の通常運転モードを開始してから所定時間（例えば、１９時間）を計時手段４６でカウントしたか、もしくは通常運転モードの途中で運転スイッチ２７がＯＦＦ操作されたか、あるいはタイマー切替スイッチ３０で設定されたミスト運転の停止時刻になったら、制御部４２は、ミストモータ１１を停止させてから排水弁２３を開弁して貯水室８内の水を排水し、所定時間経過したら給水弁２０を開放して貯水室８内を洗浄してから排水弁２３を閉止して貯水室８内に所定量だけ貯水する水入替運転を行い、加熱ヒータ１６をＯＮ状態にして水を加熱することで除菌を行う除菌運転を所定時間行い、所定時間経過後に貯水室８内を冷却して貯水室８内の水を排水する冷却運転を実行するクリーニングモードを行う（ステップＳ１０４）。

次に、この実施形態におけるクリーニングモードについて、図６のフローチャート及び図７のタイミングチャートに基づいて詳述する。
まず、前記ステップＳ１０４のクリーニングモードが開始されたら、制御部４２は、ミストモータ１１を停止させてから排水弁２３を開弁して貯水室８内の水を排水し、所定時間（例えば、８分）経過したら、給水弁２０を開放して流水によって貯水室８内を洗浄し、所定時間（例えば、２０秒）経過したら、給水弁２０を閉止して再度貯水室８内の排水を行い、所定時間（例えば８分）経過したら、排水弁２３を閉止して給水弁２０を開放することで貯水室８内に貯水し、水位センサ１８でＯＮ信号が検知されたら、給水弁２０を閉止する水入替運転を行う（ステップＳ２０１）。

ステップＳ２０１で水入替運転を行ったら、制御部４２は、加熱ヒータ１６をＯＮ状態に切り替え、ミストモータ１１を所定の低回転数（例えば、６００ｒｐｍ）で駆動するようミストモータ制御手段４３で制御する除菌運転を開始することで（ステップＳ２０２）、貯水室８内の水を混ぜて貯水室８内の水をムラなく高める。

ステップＳ２０２で加熱ヒータ１６をＯＮ状態にしてミストモータ１１を駆動させたら、制御部４２は、貯水温度Ｔが６５℃を超えたら加熱ヒータ１６をＯＦＦ状態にして加熱を停止させ、貯水温度Ｔが６３℃未満となったら加熱ヒータ１６をＯＮ状態にして再度加熱するよう加熱ヒータ制御手段４５で加熱ヒータ１６を制御し、貯水室８内の貯水温度を除菌可能な温度である６５℃付近で保持する加熱動作を行うことで、貯水室８内の貯水を除菌する（ステップＳ２０３）、

ステップＳ２０３で貯水室８内の水を６５℃付近に制御する加熱動作を開始したら、制御部４２は、加熱動作時に温度センサ１７での検知温度が６５℃を超えて、加熱ヒータ１６がＯＦＦ状態に切り替わった最初の時点から経過した時間を計時手段４６でカウントし、カウントした時間が所定時間（例えば、１０分）経過したか判断して（ステップＳ２０４）、１０分経過していれば、加熱ヒータ１６をＯＦＦ状態にして除菌運転を終了させ、１０分経過していなければ、ステップＳ２０３での加熱動作を続行する。

ステップＳ２０４で除菌運転が終了したら、制御部４２は、給水弁２０を開放して貯水室８内への給水を開始し、送風モータ１４が所定の低回転数（例えば、２００ｒｐｍ）で駆動するよう送風モータ制御手段４４で制御する冷却運転を開始することで（ステップＳ２０５）、送風モータ１４からの送風によって貯水室８が冷却され、貯水温度の低下速度が上がることで早期に貯水温度が低下し、送風モータ１４を２００ｒｐｍという低回転数で駆動させることで、貯水室８内で発生して送風口２まで達するナノミストの量を減らすことができ、更に、ミストモータ１１を６００ｒｐｍという低回転数で駆動させ続けることにより、貯水室８内の水を混ぜて貯水温度の低下速度を早め、低回転数でミストモータ１１を駆動させることでナノミストの発生量を減らしたことで、送風モータ１４を低回転数で駆動していることと相俟って送風口２付近で発生する結露量が減少し、器具本体１が設置された床面を濡らさない。

ステップＳ２０５で給水弁２０を開放して貯水室８内へ給水する冷却運転を開始したら、制御部４２は、水位センサ１８で満水信号が出力されたか判断し（ステップＳ２０６）、満水信号が出力されたら、貯水室８内に満水まで給水されたとして、給水弁２０を閉止する（ステップＳ２０７）。

ステップＳ２０７で給水弁２０を閉止したら、制御部４２は、温度センサ１７で検知された貯水温度Ｔが所定値である６０℃未満になったか判断し（ステップＳ２０８）、貯水温度Ｔが６０℃未満になっていれば、排水管２２で排水可能な温度まで低下したとして、冷却運転を終了し、貯水温度Ｔが６０℃以上であれば、冷却運転を続行する。

ステップＳ２０８で冷却運転が終了したら、制御部４２は、ミストモータ１１を停止させ、排水弁２３を開放して貯水室８内の水を排水して（ステップＳ２０９）、排水弁２３を開放してから所定時間経過したら、貯水室８内の排水が完了したとしてクリーニングモードを終了する。

ステップＳ１０４のクリーニングモードが終了したら、制御部４２は、送風モータ１４が所定の回転数（例えば、８００ｒｐｍ）で駆動するよう送風モータ制御手段４４で制御し、貯水室８や送風通路１５に送風して乾燥させることで菌の増殖を防止する乾燥モードを行い（ステップＳ１０５）、計時手段４６で送風モータ１４をの駆動時間が所定時間（例えば、３時間）をカウントしたか判断し、３時間カウントしたら、送風モータ１４を停止させて運転を終了する。

以上のように、加熱ヒータ１６によって貯水室８内の水を加熱して除菌する除菌運転終了後に、貯水室８内に給水して送風モータ１４を駆動させる冷却運転を開始し、温度センサ１７で検知された温度が６０℃未満となったら、排水弁２３を開放して排水することで、除菌運転によって約６５℃まで加熱された貯水室８内に低温の水を給水して温度を低下させ、ミストモータ１１を駆動させて貯水室８内の水を撹拌して貯水室８内の温度低下を早め、更に、送風モータ１４を駆動させて貯水室８を冷却することから、自然放熱の場合と比較して格段に早く貯水室８内の貯水温度が低下するため、６０℃未満の水を排水するので、硬質塩化ビニル管で構成された排水管２２を痛めず、配管の損傷を防止することができ、また、クリーニングモードを早期に終了させることができる。

また、冷却運転時にミストモータ１１及び送風モータ１４を低回転数で駆動させることで、貯水室８内で発生するナノミスト量を減らし、送風通路１５を通過して送風口２まで達するナノミスト量が減少するので、送風口２から結露水が床面に落ちることがなく、器具本体１が設置された床面を濡らさない。

また、送風モータ１４を低回転数で駆動することで、除菌運転時に発生する送風モータ１４の音を低減することができ、更に、加熱ヒータ１６を駆動させ貯水室８内を６５℃付近で除菌している時、送風口２から送風される高温風の風量を抑えることができるため、除菌運転中に器具本体１付近にいる使用者に高温の送風によって不快な思いをさせることがなく、使い勝手が向上する。

なお、ここで説明した実施形態は一例であり、他の実施形態として、冷却運転時に貯水室８内に満水まで給水して貯水温度を低下させ、ミストモータ１１及び送風モータ１４を駆動させず自然放熱させて、所定温度以下となったら排水する制御であってもよい。また、冷却運転時に貯水室８内に満水まで給水し、ミストモータ１１と送風モータ１４とのいずれか一方のみを駆動させて貯水温度を低下させる制御にしてもよいものであり、いずれの場合であっても、ミストモータ１１や送風モータ１４を駆動させなかった時と比較して貯水温度の低下速度が早まるため、冷却運転を早期に終了させることができる。

また、本発明の各実施形態で説明した時に用いた温度センサ１７やミストモータ１１、送風モータ１４の数値や器具本体１の構成は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で随時変更することが可能である。

１器具本体
２送風口
８貯水室
１０回転体
１１ミストモータ
１３多孔部
１４送風モータ
１６加熱ヒータ
１７温度センサ
１９給水管
２０給水弁
２２排水管
２３排水弁
４２制御部

Claims

器具本体と、該器具本体内にあり水を貯水する貯水室と、該貯水室に給水する給水管途中に設置され、弁を開閉して前記貯水室内への水の流入を制御する給水弁と、該貯水室内の水を排水する排水管途中に設置され、弁を開閉して前記貯水室内からの水の排水を制御する排水弁と、前記貯水室内の水を加熱する加熱ヒータと、前記貯水室内の貯水温度を検知する温度センサと、前記貯水室内の水に下端を水没させ、回転により水を汲み上げて飛散させる筒状の回転体と、該回転体を回転駆動させるミストモータと、前記回転体の回転により飛散された水が衝突する衝突体と、該衝突体で水が破砕されることで発生するナノミストと負イオンを室内に供給する送風モータと、前記ミストモータと前記送風モータとを駆動させ、前記回転体を回転駆動させることで発生したナノミストと負イオンを送風口から室内に供給するミスト運転を行うと共に、前記ミスト運転が終了したら前記加熱ヒータをＯＮ状態にして前記ミストモータを駆動させ、前記貯水室内の貯水温度を除菌可能な温度で所定時間加熱する除菌運転を制御する制御部とを備えたミスト発生装置において、前記制御部は、前記除菌運転終了後に前記給水弁を開放して前記貯水室内に給水し、前記温度センサで検知された貯水温度が所定値以下となったら、前記排水弁を開放する冷却運転を実施し、該冷却運転時に前記ミストモータ及び／又は前記送風モータを前記ミスト運転時よりも回転数が低い所定の低回転数で駆動させることを特徴とするミスト発生装置。