JP6495081B2

JP6495081B2 - ミスト発生装置

Info

Publication number: JP6495081B2
Application number: JP2015084834A
Authority: JP
Inventors: 智太田; 審竹田; 隆行稲村
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2015-04-17
Filing date: 2015-04-17
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2035-04-17
Also published as: JP2016205663A

Description

この発明は、ミスト発生手段で発生したミストを含む加湿空気を室内へ供給するミスト発生装置に関するものである。

従来、この種のものには、ミストモータを駆動させ回転体を回転させることで貯水室から汲み上げた水をミスト発生手段で破砕して発生したミストを含む加湿空気について、送風ファンを駆動させて室内へ送風するミスト運転を実施するミスト発生装置があり、室内の相対湿度を快適値に保ち使用者が室内で快適に過ごせるようにしていた。（例えば、特許文献１）

特開２０１４−２０２３７１号公報

しかし、この従来のものでは、器具本体の周囲の温度が低い状態でミスト運転が実施された場合、貯水室内の水が凍結して回転体の回転駆動が不可能になることから、回転体を回転駆動させているミストモータがモータロック状態となって大きな負荷がかかり故障する虞があったため、改善の余地があった。

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、該貯水室内に設置されＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替えて貯水の加熱有無が変更可能な加熱ヒータと、前記貯水室に下端が水没した回転体と、該回転体と接続して回転駆動させるミストモータと、前記回転体で吸い上げた水を破砕してミスト状にするミスト発生手段と、該ミスト発生手段で発生したミストを含む加湿空気を室内へ送風する送風ファンと、前記器具本体に吸い込まれる空気の温度を検知する吸気温度センサと、前記貯水室と接続し前記貯水室から流出した排水が流動する排水管と、該排水管途中に配置され弁を開閉して排水の流動有無を制御する排水弁と、
前記ミストモータと前記送風ファンとを駆動させ前記ミスト発生手段で発生したミストを含む加湿空気を室内へ送風するミスト運転を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記ミスト運転中に前記吸気温度センサで検知された温度が所定温度以下の状態が所定時間以上継続していると判断したら、前記送風ファンの駆動を停止させて前記排水弁を開放し、前記加熱ヒータをＯＦＦ状態に切り替えることを特徴とする。

また、請求項２では、前記貯水室と接続し前記貯水室内へ水を供給する給水管と、該給水管の途中に配置されＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替えて配管の加熱有無が変更可能な給水管ヒータとを備え、
前記制御部は、前記ミスト運転中に前記吸気温度センサで検知された温度が前記給水管内の水が凍結する虞が高い温度だと判断したら、前記給水管ヒータをＯＮ状態に切り替えることを特徴とする。

この発明によれば、ミスト運転中に吸気温度センサで検知された温度が所定温度以下の状態が所定時間以上継続していると判断したら、送風ファンの駆動を停止させるので、貯水室内の水が凍結する進行スピードを抑えることができるため、ミストモータがモータロック状態になって大きな負荷がかかり故障する事態を防止することができる。

また、貯水室と接続し貯水室から流出した排水が流動する排水管と、該排水管途中に配置され弁を開閉して排水の流動有無を制御する排水弁とを備え、ミスト運転中に吸気温度センサで検知された温度が所定温度以下の状態が所定時間以上継続していると判断したら排水弁を開放するので、貯水室の水が凍結する前に排水して回転体の凍結を阻止するため、ミストモータがモータロック状態となって大きな負荷がかかり故障する事態を確実に防止することができる。

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凍結防止動作を説明するフローチャート

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ミスト発生手段としての多孔部１３が設置されている。また、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）サイズのナノミストが生成されると共に、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、更に多孔部１３で破砕された時にナノミストより粒径の大きな水滴が貯水室８内で気化して加湿空気の温度を低下させる。

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ことで室内空気を吸引して器具本体１の上部に吹き出す送風ファン、１５は貯水室８と送風口２との間に設置され、貯水室８内で発生したナノミストと負イオンを含む加湿空気を送風口２まで流通させる送風通路、１６は前記送風通路１５途中に設置され加湿空気内に含まれる粒径の大きな水滴の通過を阻止し粒径の小さなナノミストのみが通過可能なメッシュ状の気水分離フィルタであり、前記送風ファン１４が所定の回転数で駆動すると、器具本体１下部の吸い込み口５０から吸い込んだ室内空気が器具本体１の上部へ向けて送風され、貯水室８に設置された回転体１０の上部にある図示しない空気流入口から送風ファン１４によって送風された室内空気が流入し、貯水室８内で流入した室内空気をナノミストと負イオンとを含ませた加湿空気が前記送風通路１５を上部に向けて流動して、送風口２から室内へ送風されることで加湿空気を室内に供給し、室内の湿度を上昇させる。

１７は貯水室８内に設置され貯水を加熱することで室内へ送風される加湿空気の温度を変化させる加熱手段としての加熱ヒータであり、ＯＮ状態に切り替えることで貯水室８内の水を加熱し、ＯＦＦ状態に切り替えることで貯水室８内の水の加熱を停止して加熱量を変化させる。１８は、貯水室８の外壁に設置され貯水温度を検知する貯水温度センサである。

１９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。

２０は器具本体１内の送風ファン１４と貯水室８との間に位置し貯水室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２０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２１と、給水圧を所定値まで減圧する減圧弁２２とが備えられている。また、送風ファン１４が駆動すると器具本体１内に吸い込まれた空気が給水管２０の表面と接触して通過した後、貯水室８の上部から貯水室８内へ流入する。

２３は器具本体１内の送風ファン１４と貯水室８との間に位置し貯水室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２３の配管途中には、電磁弁を開閉することで貯水室８内の水を排水管２３へ流動させるかの有無を制御する排水弁２４が備えられている。また、送風ファン１４が駆動すると器具本体１内に吸い込まれた空気が排水管２３の表面と接触して通過した後、貯水室８の上部から貯水室８内へ流入する。

２５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、２６は送風ファン１４の近傍に設置され送風ファン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、２７は前記吸気温度センサ２６の近傍に設置され、器具本体１が設置された室内の相対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相対湿度に基づいて、ミストモータ１１や送風ファン１４の回転数を変化させ、加熱ヒータ１７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２８と、加熱ヒータ１７のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替えることで加熱量を変化させ送風口２から室内に送風される加湿空気の温度を変える３段階の加湿レベルと、湿度センサ２７で検知された相対湿度が予め設定された相対湿度となるよう前記加湿レベルを変化させるオートモードとから選択可能な加湿スイッチ２９と、ミストモータ１１の回転数と送風ファン１４の回転数とを一対に設定値へ設定可能な三段階の風量レベルと、湿度センサ２７で設定された相対湿度が予め設定された相対湿度となるよう前記風量レベルを変化させるオートモードとから選択可能な風量スイッチ３０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３１と、前記風量スイッチ３０で設定された各風量レベルにおけるミストモータ１１の回転数だけを所定値低下させて騒音レベルを低減した静音運転が設定可能な静音スイッチ３２と、現在時刻を設定する時刻設定スイッチ３３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３４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２８が操作されたら点灯する運転ランプ３５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３６と、加湿スイッチ２９で設定された加湿レベルを１から３の数値とオートモードを示すＡで表示する加湿レベルランプ３７と、風量スイッチ３０で設定された風量レベルを１から３の数値とオートモードを示すＡで表示する風量レベルランプ３８と、タイマー切替スイッチ３１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３９と、静音スイッチ３２が操作され静音運転が設定されたら点灯する静音ランプ４０と、時刻設定スイッチ３３で設定された現在時刻を表示する時刻表示パネル４１と、チャイルドロックスイッチ３４が操作されたら点灯するチャイルドロックランプ４２とが備えられている。

４３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４４と、送風ファン１４を所定の回転数で駆動させる送風ファン制御手段４５と、加熱ヒータ１７のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替えて貯水室８内の水温を制御する加熱ヒータ制御手段４６と、吸気温度センサ２６で検知された吸気温度と所定温度とを比較する比較手段４７と、ミスト運転の継続時間等をカウントするカウント手段４８とを備えている。

４９は器具本体１の下端に設置され室内空気が流入する吸い込み口であり、送風ファン１４が駆動すると室内空気が吸い込まれ器具本体１の上部へ送風される。

５０は器具本体１の内部に設置されミストモータ１１や送風ファン１４の検知回転数が指示回転数と異なることや水位センサ１９で検知された水位が異常である等のエラーが発生した時にエラー音を鳴らすスピーカである。

５１は給水管２０の途中に配置された給水管ヒータであり、吸気温度センサ２６で検知された吸気温度が５℃未満であり給水管２０内の水が凍結する虞が高まった時、ＯＮ状態に切り替わって給水管２０を加熱して、吸気温度センサ２６で検知された吸気温度が５℃以上になったらＯＦＦ状態に切り替わることで、給水管２０内の水や給水管２０の途中に設置された減圧弁２２が凍結する事態を防止する。

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２８が操作されたか、もしくはタイマー切替スイッチ３１で設定された運転開始時刻になったら、制御部４３は、排水弁２４を開放して貯水室８内の水を排水し、水位センサ１９でＯＦＦ信号が検知されたら、給水弁２１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２４を閉止することで給水弁２１から流入する水を貯水室８内に供給し、水位センサ１９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２１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４３は、貯水温度センサ１８での検知値に基づき、加熱ヒータ１７を駆動させて貯水室８内の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４６で制御し、ミストモータ１１及び送風ファン１４が所定の回転数となるようミストモータ制御手段４４及び送風ファン制御手段４５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４３は、加湿スイッチ２９及び風量スイッチ３０で設定された加湿レベルと風量レベルとに基づいて、ミストモータ１１と送風ファン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４４と送風ファン制御手段４５とで回転数を制御し、加熱ヒータ１７のＯＮ／ＯＦＦ状態を加熱ヒータ制御手段４６で切り替えて制御することで、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）。このミスト運転を実行することで、吸い込み口４９から吸い込まれた空気が送風ファン１４によって器具本体１の上部方向へ送風され、送風された空気が給水管２０及び排水管２３の表面と接触しつつ貯水室８の上部から流入し、流入した空気が多孔部１３で発生したナノミストと負イオンを含んだ加湿空気として送風通路１５内を上昇し、送風口２から室内へ送風されることで、ナノミストと負イオンを含んだ加湿空気を室内へ供給することができる。

ステップＳ１０３の通常運転モードの終了条件を満たしたら、制御部４３は、ミストモータ１１を停止させてから排水弁２４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２１を開放して貯水室８内を洗浄してから排水弁２４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１７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）。

ステップＳ１０４のクリーニングモードが終了したら、制御部４３は、送風ファン１４が所定の回転数（例えば、８００ｒｐｍ）で駆動するよう送風ファン制御手段４５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）、送風ファン１４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、送風ファン１４を停止させて運転を終了する。

次に、本実施形態での凍結防止動作について図６のフローチャートに基づいて説明する。
まず、前記ステップＳ１０３の通常運転モードを開始したら、制御部４３は、吸気温度センサ２６で検知された温度と所定温度である０℃とを比較手段４７で比較し（ステップＳ２０１）、吸気温度センサ２６で検知された温度が０℃以下であれば、０℃以下になった時点からの経過時間をカウント手段４８でカウントを開始し（ステップＳ２０２）、０℃より高ければ、ミスト運転の停止指示が出されたか判断し（ステップＳ２０３）、停止指示が出されていればミスト運転を終了し、停止指示が出されていなければ再度ステップＳ２０１で吸気温度センサ２６での検知温度と０℃とを比較する。

前記ステップＳ２０２で吸気温度センサ２６での検知温度が０℃以下になった時点からのカウントを開始したら、制御部４３は、カウント手段４８でカウントした時間と所定時間である３分とを比較手段４７で比較し（ステップＳ２０４）、カウント手段４８でカウントした時間が３分以上経過していると判断したら、貯水室８内にある水や給水管２０、排水管２３内にある水が凍結する虞があるとしてミストモータ１１及び送風ファン１４を停止させ、給水弁２１を閉止して貯水室８内への水の供給を停止し排水弁２４を開放して貯水室８の水を排水し、加熱ヒータ１７をＯＦＦ状態に切り替えて貯水室８内が過剰に加熱されるのを阻止して、加湿レベルランプ３７の表示をエラー状態を示すＥに切り替え、スピーカ５０からエラー音を数回だけ鳴らしてエラー報知する（ステップＳ２０５）。

また、前記ステップＳ２０４でカウント手段４８でカウントした時間が３分未満であると判断したら、制御部４３は、前記ステップＳ２０１と同様に吸気温度センサ２６で検知された温度と所定温度である０℃とを比較手段４７で比較し（ステップＳ２０６）、吸気温度センサ２６での検知温度が０℃以下であれば、時間カウントを継続しつつ再度ステップＳ２０４に戻ってカウントした時間と３分とを比較し、吸気温度センサ２６での検知温度が０℃より高ければカウントした時間をリセットして再度ステップＳ２０３でミスト運転の停止指示が出されたか判断する。

前記ステップＳ２０５でミストモータ１１及び送風ファン１４を停止させ、給水弁２１を閉止し排水弁２４を開放して、加熱ヒータ１７をＯＦＦ状態に切り替えエラー報知を行ったら、制御部４３は、運転スイッチ２８が押圧されたか判断し（ステップＳ２０７）、運転スイッチ２８が押圧されたと判断したら、排水弁２４を閉止し給水弁２１を開放して貯水室８内へ水を供給し、加湿レベルランプ３７の表示をミスト運転停止前の表示に切り替えてエラー状態を解除してミスト運転を再開し（ステップＳ２０８）、運転スイッチ２８が押圧されていないと判断したら、ステップＳ２０７の判断を繰り返す。

以上のように、ミスト運転中に吸気温度センサ２６で検知された温度が所定温度である０℃以下で、かつ０℃以下の状態が所定時間である３分以上継続したと判断したら、貯水室８内の水が凍結する虞があると判断してミストモータ１１及び送風ファン１４の駆動を停止させるので、貯水室８内の水や給水管２０、排水管２３内にある水の凍結の進行スピードを抑えることができ、貯水室８内の水が凍結して回転体１０の回転駆動が不可能となることにより、ミストモータ１１がモータロック状態となって大きな負荷がかかり故障する事態や、給水管２０及び排水管２３内の水が凍結して配管が破裂する等の事態を未然に阻止することができる。

また、貯水室８内の水が凍結する虞があると判断したら排水弁２４を開放するので、貯水室８内の水や排水管２３内の水が凍結する事態を確実に防止し、ミストモータ１１のモータロックや排水管２３の破裂等の事態を未然に阻止することができる。

また、吸気温度センサ２６での検知温度が０℃以下の状態が３分以上継続したと判断したら送風ファン１４の駆動を停止させるので、ミスト運転を実施した中で多孔部１３に付着した水滴が冷風に晒されて凍り付き、ナノミストと負イオンの発生量が低下することや回転体１０の重量が重くなることでミストモータ１１の負荷が増大する事態を防止することができ、また、気水分離フィルタ１６に付着した水滴が冷風に晒されて凍り付き、送風通路１５を通過するナノミストと負イオンとを含んだ加湿空気量が減少し、送風口２から室内へ送風される加湿空気量が減少する事態を防止することができる。

また、吸気温度センサ２６での検知温度が０℃以下の状態が３分以上継続したと判断して送風ファン１４の駆動を停止させた時、給水管ヒータ５１がＯＮ状態なので、給水管ヒータ５１で発生した熱が散熱せず、給水管ヒータ５１の周囲に配置された排水管２３内にある水や貯水室８底部にある水等の凍結を防止することができるため、給水管２０や排水管２３を構成する配管や貯水室８を構成する部材の凍結による破損を防止することができる。

なお、本実施形態では器具本体１の底部に設置された吸気温度センサ２６での検知温度が０℃以下の継続時間に基づいて貯水室８の水の排水有無や送風ファン１４の駆動有無等を判断しているが、貯水室８内の水が凍結するか否かを判断可能な制御であればよいので、器具本体１周囲の室温が検知可能な室温センサでの検知温度や貯水室８内の水温を検知している貯水温度センサ１８での検知温度と所定温度とを比較し、貯水室８の水の排水有無や送風ファン１４の駆動有無等を判断する制御であってもよい。

また、本実施形態では凍結防止動作の実施後に運転スイッチ２８が操作されたらミスト運転を再開する制御となっているが、これに限らず例えば、前記ステップＳ２０５で各機器が所定の動作を行った後、吸気温度センサ２６で検知された温度が貯水室８内の水が凍結しないと考えられる温度（例えば、５℃）以上になったと制御部４３が判断したら、前記ステップＳ２０７に進んで凍結防止動作を解除し、ミスト運転を再開させる制御であってもよい。

また、本実施形態における構成や制御内容は一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図しておらず、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１器具本体
８貯水室
１０回転体
１１ミストモータ
１３多孔部（ミスト発生手段）
１４送風ファン
２３排水管
２４排水弁
２６吸気温度センサ
４３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、該貯水室内に設置されＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替えて貯水の加熱有無が変更可能な加熱ヒータと、前記貯水室に下端が水没した回転体と、該回転体と接続して回転駆動させるミストモータと、前記回転体で吸い上げた水を破砕してミスト状にするミスト発生手段と、該ミスト発生手段で発生したミストを含む加湿空気を室内へ送風する送風ファンと、前記器具本体に吸い込まれる空気の温度を検知する吸気温度センサと、前記貯水室と接続し前記貯水室から流出した排水が流動する排水管と、該排水管途中に配置され弁を開閉して排水の流動有無を制御する排水弁と、
前記ミストモータと前記送風ファンとを駆動させ前記ミスト発生手段で発生したミストを含む加湿空気を室内へ送風するミスト運転を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記ミスト運転中に前記吸気温度センサで検知された温度が所定温度以下の状態が所定時間以上継続していると判断したら、前記送風ファンの駆動を停止させて前記排水弁を開放し、前記加熱ヒータをＯＦＦ状態に切り替えることを特徴とするミスト発生装置。
前記貯水室と接続し前記貯水室内へ水を供給する給水管と、該給水管の途中に配置されＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替えて配管の加熱有無が変更可能な給水管ヒータとを備え、
前記制御部は、前記ミスト運転中に前記吸気温度センサで検知された温度が前記給水管内の水が凍結する虞が高い温度だと判断したら、前記給水管ヒータをＯＮ状態に切り替えることを特徴とする請求項１記載のミスト発生装置。