(57)【要約】  空気調和機（１００）は、水を受けるドレンパン（１１）と、超音波の発信と受信を行う超音波センサ（１６）を有し、超音波センサの応答信号を解析してドレンパンに生成された汚染物（１４）を検出する検出部（１５）と、を備え、ドレンパンの底部を構成する底部平面部（１１ａ）と、超音波センサの受信面（２２ａ）を構成する平面部とが平行に配置されているものである。
2020003489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を受けるドレンパンと、  超音波の発信と受信を行う超音波センサを有し、前記超音波センサの応答信号を解析して前記ドレンパンに生成された汚染物を検出する検出部と、を備え、  前記ドレンパンの底部を構成する底部平面部と、前記超音波センサの受信面を構成する平面部とが平行に配置されている空気調和機。
【請求項２】
前記汚染物がバイオフィルムである請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記検出部は、  前記超音波センサから発信する前記超音波の１回の出力波に対して、前記ドレンパンに付着した前記汚染物と前記超音波センサの前記平面部との間で前記超音波を複数回にわたって反射させることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記検出部は、  前記超音波の複数回の反射音を信号として受信し、  前記信号を、複数回にわたる前記反射音の応答区間を含む設定時間で積分した値に基づいて前記汚染物の存否を判断する請求項３に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記検出部は、  前記超音波の複数回の反射音を信号として受信し、  前記信号の各ピーク値から半値幅の区間において、信号値を時間で積分した値に基づいて前記汚染物の存否を判断する請求項３に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記検出部は、  前記超音波の複数回の反射音を信号として受信し、  前記信号の各ピーク値に基づいて前記汚染物の存否を判断する請求項３に記載の空気調和機。
【請求項７】
前記検出部は、  ２回目以降に受信する前記信号に基づいて前記汚染物の存否を判断する請求項４〜６のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項８】
前記底部平面部と前記平面部との間の距離が１０〜２００ｍｍとなるように、前記ドレンパンと前記超音波センサとが間隔をあけて配置される請求項１〜７のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項９】
前記超音波センサは、  １つの圧電素子で前記超音波の送信と受信とを行う一体型の超音波素子で構成される請求項１〜８のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項１０】
前記超音波センサは、  前記超音波の送信用の圧電素子と、前記超音波の受信用の圧電素子とを一体化して構成される請求項１〜９のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項１１】
前記検出部は、  前記超音波センサの応答信号を解析して前記ドレンパンに生成された前記汚染物の存否を判断する演算装置を備える請求項１〜１０のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項１２】
前記ドレンパンは、  水平面に対して傾斜した領域を有する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項１３】
前記ドレンパンが受けた水を排出する排出部を更に備え、  前記排出部は、  前記ドレンパンの上方に配置され、吸込部から前記ドレンパンの水を吸い上げるドレンポンプと、  前記ドレンポンプが吸い上げた水を排出するドレン排水管と、を有する請求項１〜１２のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項１４】
前記検出部は、  冷房運転、又は、加湿運転の運転停止後、設定時間が経過すると前記ドレンパンが水の排出を完了した状態であると判断し、前記汚染物の検出を開始する請求項１〜１３のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項１５】
前記ドレンパンが受けた水の水位を検出する水位センサを更に備え、  前記検出部は、  前記水位センサにより検出された水位がゼロ又はゼロの近似値のときに、前記ドレンパンが水の排出を完了した状態であると判断し、前記汚染物の検出を開始する請求項１〜１３のいずれか１項に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、空気調和機に関し、特に、ドレンパンに生成される汚染物を検出する空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  一般に、配管内部における海生物付着状況の測定方法として、検査管の外周の一点に超音波探傷器の探触子を当て、管本体からのエコーと海生物表面からのエコーとを計測し、海生物表面からのエコーの伝搬距離を読み取り、海生物の付着厚さを測定する測定方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、ライニング部の非破壊検査方法のように、ライニング部材との接触面に対して垂直方向から超音波を発射し接触面からの反射波を受信し、密着度とともにライニング部材の厚さを測定できる検査方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。【０００３】  しかしながら、特許文献１及び特許文献２のいずれの方法においても、付着物の厚さ、密着度を測定するものであり、当該方法を空気調和機のドレンパン上に生成されたバイオフィルムなどの汚染物の検出に適用する動機は、これらの文献には開示も示唆もされてない。バイオフィルムとは、ドレンパン等に貯留した水に微生物が繁殖して発生した半固形状のヌメリである。バイオフィルムなどの汚染物の厚み、大きさ等の性状は様々である。バイオフィルムなどの汚染物は、ドレンポンプあるいはドレンホースを詰まらせるおそれがあり、バイオフィルムなどの汚染物の存在は衛生面でも好ましいものではない。また、ドレンパンは、排水受けとも呼ばれ、建築物衛生法で法定点検の対象であることから、定期的な清掃とメンテナンスを実施する必要がある。更に、ドレンパンは、空気調和機の内部でドレンポンプ等と一体として構成されており、清掃、メンテナンス等は、空気調和機を分解して行う必要がある。そのため、例えば、天井裏などに空気調和機が配置されていると、清掃、メンテナンス等に非常に手間とコストがかかってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０３−１８８３９０号公報
【特許文献２】特開昭５９−０９１３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、特許文献１及び特許文献２の方法を用いて空気調和機のドレンパン上に生成された汚染物を検出すると、厚みが薄い汚染物、あるいは、大きさが小さい汚染物では反射音が清浄な（汚染物のない）ドレンパンと大差がなく、汚染物の検出が困難である場合がある。【０００６】  本発明は、上記のような課題を解決するものであり、ドレンパン上に形成された汚染物の性状等による影響を受けても汚染物の存否を検出する精度を向上させることができる空気調和機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明に係る空気調和機は、水を受けるドレンパンと、超音波の発信と受信を行う超音波センサを有し、超音波センサの応答信号を解析してドレンパンに生成された汚染物を検出する検出部と、を備え、ドレンパンの底部を構成する底部平面部と、超音波センサの受信面を構成する平面部とが平行に配置されているものである。
【発明の効果】
【０００８】  本発明に係る空気調和機は、ドレンパンの底部を構成する底部平面部と、超音波センサの受信面を構成する平面部とが平行に配置されているものである。そのため、検出部は、汚染物からの複数回の超音波の反射音に基づいて汚染物の存否を識別するため、１回の超音波の反射音に基づく識別よりも汚染物の検出精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和機の断面を示す概略模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る空気調和機のドレンパンの周辺の断面を示す概略模式図である。
【図３】図２の検出部の超音波センサを説明する概略模式図である。
【図４】図２の検出部の超音波センサの他の一例を説明する概略模式図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る空気調和機１００による運転の全体のフローを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る空気調和機の加湿運転又は冷房運転時のドレンパン周辺の断面を示す概略模式図である。
【図７】図２に示すドレンパンが清浄な場合の超音波の応答を示すグラフである。
【図８】図２に示す汚染物が形成されたドレンパンにおける超音波の応答を示すグラフである。
【図９】図５の汚染物が存在しているか否かの判断における動作のフロー図を示す。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る空気調和機のドレンパンの周辺の断面を示す概略模式図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る空気調和機のドレンパンの周辺の断面を示す概略模式図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係る空気調和機のドレンパンの周辺の断面を示す概略模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】  以下、本発明の実施の形態に係る空気調和機１００、空気調和機１０２、空気調和機１０４、空気調和機１０６等について図面等を参照しながら説明する。なお、図１を含む以下の図面では、各構成部材の大きさ、形状は、説明のために分かりやすく表しており、各構成部材の相対的な寸法の関係及び形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。また、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など）を適宜用いるが、それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置あるいは部品の配置及び向きを限定するものではない。
【００１１】実施の形態１．＜空気調和機１００の構成＞  図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機１００の断面を示す概略模式図である。図１において、白抜き矢印は空気流の方向を示している。図１に示すように、空気調和機１００は、筐体１の内部に、ファン４、熱交換器５、加湿材６、ドレンパン１１、及び、加湿用の水を供給する供給部７を有し、冷房機能と、暖房機能と、加湿機能とを備えている。筐体１の一方の側面側には、下面に開口する吸込口２が形成されており、筐体１の他方の側面には、吹出口１０が形成されている。空気調和機１００は、ファン４が駆動することにより、吸込口２から空気が吸い込まれ、熱交換器５通過した調和空気を吹出口１０から吹き出す。
【００１２】  吸込口２の上方には、筐体１に吸い込まれた空気から塵埃を除去するフィルタ３が配置されている。フィルタ３の下流側には、ファン４が配置されており、ファン４によって吸込口２から上方に向けて吸い込まれた空気が、フィルタ３を通過し、筐体１の内部に送風される。
【００１３】  熱交換器５は、ファン４の下流側に位置しており、熱交換器５の上流側が下端部となり、下流側が上端部となるように傾斜して配置されている。熱交換器５は、アルミニウムを材料とした、例えば、フィンアンドチューブの構造を有し、周囲を通過する空気と内部を流通する冷媒との熱交換により、空気の加熱又は冷却を行う。
【００１４】  加湿材６は、例えば、複数の板状部材を平行に配置して形成され、熱交換器５の下方に熱交換器５の傾斜に沿って配置され、せん断変形した形状を有する。加湿材６は、長辺の長さが熱交換器５とほぼ同等の長さである。加湿材６の上端部は、上面が山形の形状であり、山形の形状の上面に拡散材９が載置されている。加湿材６の上端部の上方には、加湿材６に水を供給するための供給部７及びノズル８が配置されており、供給部７及びノズル８から加湿材６の上面に配置された拡散材９を介して加湿材６に水が供給される。水は水道水でも工業用水でもいずれも使用可能であるが、カルシウム、マグネシウム、シリカなど、堆積物の原因となるスケール成分は少ないほうが望ましい。
【００１５】  ドレンパン１１は、熱交換器５又は加湿材６から排水された水滴１２を受ける。ドレンパン１１は、熱交換器５又は加湿材６から排水された水滴１２を受けるために、熱交換器５及び加湿材６の下方に配置されている。ドレンパン１１は、熱交換器５及び加湿材６から重力により自然流下した水滴１２をドレン水として溜める。
【００１６】＜ドレンパン１１の周辺の構成＞  図２は、本実施の形態１に係る空気調和機１００のドレンパン１１の周辺の断面を示す概略模式図である。図２に示すように、ドレンパン１１の下面には、排水管１３が接続し、ドレンパン１１の上方には、検出部１５が配置されている。
【００１７】  排水管１３は、ドレンパン１１に溜まったドレン水を外部に排出する。熱交換器５又は加湿材６からドレンパン１１に供給される水滴１２の量が、排水管１３から排出されるドレン水の量よりも少ないと、ドレンパン１１にドレン水は溜まらない。熱交換器５又は加湿材６からドレンパン１１に供給される水滴１２の量が、排水管１３から排出されるドレン水の量よりも多いと、ドレンパン１１に溜まったドレン水の水位が上昇する。なお、排水管１３は、排出部の一例である。
【００１８】  検出部１５は、超音波の発信と受信を行う超音波センサ１６を有し、超音波センサ１６の応答信号を解析してドレンパン１１に生成された汚染物１４を検出する。なお、ここでいう汚染物１４の具体例はバイオフィルムである。すなわち、検出部１５は、ドレンパン１１の上面に生成される汚染物１４を検出するものである。検出部１５は、電線１８、電線１９、電源２０、アンプ検出回路２１、超音波センサ１６、演算装置１７、記憶部２４、及び、計時部３４を有する。
【００１９】  検出部１５の超音波センサ１６は、ドレンパン１１において水が溜まりやすい箇所の上方に配置されることが望ましい。ドレンパン１１で水が溜まりやすい箇所の例として、排水管１３に繋がる排水口の近傍、ドレンポンプ３０の吸込部３０ａの近傍（図１１参照）、加湿材６の近傍等がある。超音波センサ１６は、超音波の送信面と受信面を構成する平坦な送受信面部２２をもつ。検出部１５は、この送受信面部２２の平坦な平面部２２ａとドレンパン１１の底部１１ｄを構成する底部平面部１１ａとが平行になるよう配置されるという特徴をもつ。そのため、検出部１５は、超音波センサ１６から発信する超音波の１回の出力波に対して、ドレンパン１１に付着した汚染物と超音波センサ１６の平面部２２ａとの間で超音波を複数回にわたって反射させることができる。なお、空気調和機１００は、ドレンパン１１の底部１１ｄの底部平面部１１ａが、水平面に対して平行に配置されている。ドレンパン１１の底部平面部１１ａと送受信面部２２の平面部２２ａとの間の距離は、空気調和機１００の大きさによるが、１０〜２００ｍｍとなるようにドレンパン１１と超音波センサ１６とが間隔をあけて配置される。ドレンパン１１の底部平面部１１ａと送受信面部２２の平面部２２ａとの間の距離は、超音波の複数回の反射音を得るため１０〜１５０ｍｍであると望ましく、１０〜１００ｍｍであるとさらに望ましい。検出部１５の演算装置１７は、超音波センサ１６の応答信号を解析してドレンパン１１に生成された汚染物の存否を判断する。検出部１５の演算装置１７は、例えば、専用のハードウエア、又は記憶部２４に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）で構成される。演算装置１７は、記憶部２４に記憶されたデータと、アンプ検出回路２１において検出された電圧とに基づいて演算することにより汚染物１４の存否を判断する。記憶部２４は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性又は揮発性の記憶装置を採用することができる。記憶部２４は、演算装置１７が読み出す各種データを記憶しており、または、演算装置１７の演算結果を記憶する。計時部３４は、例えば、タイマー又はリアルタイムクロック等からなり、現在時刻などを計時する。
【００２０】  汚染物１４は、細菌あるいはカビ等が代謝する粘着性多糖類と、空気中に含まれる汚れ成分とが複合したものであり、スライムとも呼ばれる粘性を持つ集合体の汚染物である。汚染物１４は、空気調和機１００の周辺を浮遊する浮遊菌あるいはカビの胞子の混入した水滴１２が、ドレンパン１１に滴下することで、ドレンパン１１の上面に生成される。汚染物１４が、排水管１３とドレンパン１１との接合部分あるいは壁面に付着して堆積すると、ドレン水の排出ができなくなる。また、汚染物１４には、人体に有害な細菌あるいはカビが繁殖する可能性がある。人体に有害な細菌の一例として、レジオネラ属菌と呼ばれる好気性グラム陰性の細菌が挙げられる。例えば、１９７６年にアメリカ合衆国のペンシルベニア州において集団で発生した肺炎の原因が、冷却塔から飛散したエアロゾルに含まれていたレジオネラに起因していた事例が知られている。レジオネラは、レジオネラ属菌の一種であり、Ｌｅｇｉｏｎｅｌｌａ  ｐｎｅｕｍｏｐｈｉｌａと記載されるものである。レジオネラ属菌は土壌などに常在する細菌であり、レジオネラ属菌が汚染物１４で育成され、空気中に放散されてしまうと病原リスクになる。
【００２１】  汚染物１４は、衛生上の観点から、可能な限り増殖させない方が望ましく、定期的な点検として例えば１ヶ月に１回のドレンパン１１の点検と清掃とが推奨されている。しかし、空気調和機１００の加湿部分は、天井部分に設置されていることが多く、空気調和機１００を分解して清掃することは困難である。また、ドレンパン１１の内部に抗菌剤を設置することで、汚染物１４の増殖を防止した場合にも、抗菌剤が時間と共に消失して、効果が無くなってしまう。更に、汚染物１４の増殖速度は、空気中に含まれる栄養成分の量などにより環境に大きく依存するため、空気調和機１００の使用の経過時間から汚染物１４の増殖の有無を判断することもできない。そのため、検出部１５によって、汚染物１４が生成されているか否かが判断され、汚染物１４が生成されている場合には、ドレンパン１１の清掃の必要性が警告されることが望ましい。
【００２２】  検出部１５は、図２に示すように、ドレンパン１１に対して垂直な実線矢印ａの方向に超音波を発信し、汚染物１４において点線矢印ｂの方向に反射された超音波を検出し、ドレンパン１１の上面に生成された汚染物１４の存否を判断する。なお、図２に示すＲ１は、検出部１５から発信された超音波の１回目の反射を模式的に示したものであり、Ｒ２は、超音波の２回目の反射を模式的に示したものである。検出部１５は、超音波センサ１６の送受信面部２２とドレンパン１１とが平行に配設されているため、超音波センサ１６の送受信面部２２と汚染物１４との間で超音波を複数回にわたって反射させることができる特徴がある。検出部１５は、超音波の複数回の反射音を検出し、１回目の反射音、２回目の反射音、・・・、ｎ回目の反射音から演算装置１７により汚染物１４の存否を判断する。
【００２３】＜検出部１５の詳細な構成＞  図３は、図２の検出部１５の超音波センサ１６を説明する概略模式図である。図３に示すように、超音波センサ１６は、圧電素子２３、電極２５、電極２６、リード線２７、リード線２８、及び、音響整合層である送受信面部２２が筐体１６ａに収容されて構成されている。超音波センサ１６は、図３に示すように、１つの圧電素子２３で超音波の送信と受信とを行う一体型の超音波素子で構成されている。送受信面部２２は、平坦状に形成された平面部２２ａを有する。超音波センサ１６の送受信面部２２は、図２に示すように、平面部２２ａと、ドレンパン１１の底部１１ｄの平坦状に形成された底部平面部１１ａとが平行になるように配置されている。電極２５は、図３に示すように、リード線２７を介して圧電素子２３と電気的に接続されている。電極２６は、リード線２８を介して圧電素子２３と電気的に接続されている。電極２５と電極２６との間に高周波の電圧を印加すると、圧電素子２３が振動し、超音波を発生させる。また上述したように発生させた超音波がドレンパン１１又はドレンパン１１上の汚染物１４から反射して圧電素子２３に到達し、圧電素子２３に超音波由来の振動が生じると、振動により生じた電圧が電気的な信号に変換される。そして、この電気的な信号は、電極２５と電極２６とから検出される。検出部１５は、送受信一体型の超音波センサ１６を用いることができ、このように、１つの圧電素子２３によって超音波を発信するとともに、汚染物１４から反射した超音波を受信することができる。このとき、上述したように、超音波センサ１６の送受信面部２２と汚染物１４との間で超音波を複数回にわたって反射させることができ、検出部１５は、これら複数回の反射音を検出することができる。
【００２４】  図４は、図２の検出部１５の超音波センサ１６の他の一例を説明する概略模式図である。図４に示すように、超音波センサ１６は、超音波送信用の圧電素子２３ａ、電極２５ａ、電極２６ａ、リード線２７ａ、リード線２８ａ、及び、音響整合層である送受信面部２２が同一の筐体１６ｂに収容されて構成されている。また、図４に示すように、筐体１６ｂの中には、送受信面部２２に接続した超音波受信用の圧電素子２３ｂ、電極２５ｂ、電極２６ｂ、リード線２７ｂ、及び、リード線２８ｂが収容されて構成されている。超音波センサ１６は、図４に示すように、超音波の送信用の圧電素子２３ａと、超音波の受信用の圧電素子２３ｂとを一体化して構成されてもよい。
【００２５】  送受信面部２２は、平坦状に形成された平面部２２ａを有する。送受信面部２２は、図２に示すように、平面部２２ａと、ドレンパン１１の底部１１ｄの平坦状に形成された底部平面部１１ａとが平行になるように配置されている。電極２５ａは、リード線２７ａを介して超音波送信用の圧電素子２３ａと電気的に接続されている。電極２６ａは、リード線２８ａを介して超音波送信用の圧電素子２３ａと電気的に接続されている。電極２５ｂは、リード線２７ｂを介して超音波受信用の圧電素子２３ｂと電気的に接続されている。電極２６ｂは、リード線２８ｂを介して超音波受信用の圧電素子２３ｂと電気的に接続されている。
【００２６】  電極２５ａと電極２６ａとの間に高周波の電圧を印加すると、超音波送信用の圧電素子２３ａが振動し、超音波を発生させる。また上述したように、発生させた超音波がドレンパン１１又はドレンパン１１上の汚染物１４から反射して超音波受信用の圧電素子２３ｂに到達し、圧電素子２３ｂに超音波由来の振動が生じると、振動により生じた電圧が電気的な信号に変換される。そして、この電気的な信号は、電極２５ｂと電極２６ｂとから検出される。このように、検出部１５の超音波センサ１６は、超音波送信用の圧電素子２３ａと超音波受信用の圧電素子２３ｂとを同一の送受信面部２２に接合して用いることもできる。このとき、上述したように、超音波センサ１６の送受信面部２２と汚染物１４との間で超音波を複数回にわたって反射させることができ、検出部１５は、１つの圧電素子２３を用いた構成と同様に、これら複数回の反射音を検出することができる。
【００２７】  超音波は、発信方法をパルス波とし、周波数を４０ｋＨｚ以上、５００ｋＨｚ以下の超音波とする。超音波は、一般に、周波数が２０ｋＨｚ以上の音波のことを指す。超音波は、超音波の周波数が高いほど、分解能が良くなる特性があるが、その反面、到達距離が短くなるというトレードオフの関係が存在する。そのため、超音波の周波数は、１００〜４００ｋＨｚであると望ましい。なお、超音波の発信方法は、パルス波に限定されず、連続波であってもよい。波長λは、周波数が３００ｋＨｚ、音の空気中の速度が３４３ｍ／秒であるとすると、（音の速度）３４３／（周波数）３００＝１．１ｍｍとなる。また、周期Ｔは、周波数の逆数であるので、１／３００ｋＨｚ＝３×１０−６秒＝３マイクロ秒となる。パルス幅は任意でよいが、あまり長くすると検出が困難となるため、波長の１〜５倍が適切である。パルス回数は多くするほど分解能が良くなる傾向があるが、その反面、残響音の影響も大きくなるため、１〜１００回程度が適切である。超音波の発振時間は、同様の理由により、０．００３〜０．５ミリ秒の範囲が適切である。
【００２８】  超音波センサ１６から発信された超音波は、汚染物１４に照射される。超音波は、物体の界面で反射するという特性を有する。そして、汚染物１４は、多孔質の形状を有するという特性を有する。超音波センサ１６により発信された超音波は、図２に示すように、空気中をドレンパン１１の底部平面部１１ａに対して垂直な実線矢印ａの方向に伝搬し、汚染物１４の界面に到達する。そして、汚染物１４の界面に到達した超音波は、超音波の特性、及び、汚染物１４の形状により、一部が反射されて、超音波センサ１６に向かって点線矢印ｂの方向に伝搬する。超音波センサ１６に到達した超音波は、検出部１５によって、１回目の応答として検出される。また、超音波センサ１６に到達した超音波の一部は、送受信面部２２の平面部２２ａで反射して、再び空気中をドレンパン１１の底部平面部１１ａに対して垂直な実線矢印ａの方向に伝搬し、汚染物１４の界面に到達する。そして同様に、汚染物１４の界面に到達した超音波は、超音波の特性、及び、汚染物１４の形状により、一部が反射されて、超音波センサ１６に向かって点線矢印ｂの方向に伝搬する。超音波センサ１６に到達した超音波は、検出部１５によって、２回目の応答として検出される。超音波センサ１６に到達した超音波の最後の応答を、ｎ回目の応答とする。上述の現象は、繰り返して行われ、超音波が減衰して応答が無くなるまで繰り返される。なお汚染物１４の界面に到達した超音波の他の一部は反射されず、汚染物１４の界面を透過する。
【００２９】＜空気調和機１００の動作＞  図５は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機１００による運転の全体のフローを示す図である。空気調和機１００は、加湿運転及び冷暖房運転の機能を備え、必要とされる出口空気の温度、湿度条件に応じて空気加湿運転と冷暖房運転とを同時又は選択的に行う。運転が開始されると、空気調和機１００は、ステップＳ１において、加湿をするか否かを判断し、ステップＳ２において冷暖房運転が必要か否かを判断する。次に、ステップＳ３に移行し、空気調和機１００は、ドレン水２９の排水を開始し、ステップＳ４において、ドレン水２９の排出が完了しているか否かを判断する。ステップＳ４において、排水が完了したと判断すると、ステップＳ５において、検出部１５により汚染物１４の存否を検出し、ステップＳ６において、検出部１５は、汚染物１４が存在しているか否かを判断する。そして、ステップＳ６において、検出部１５は、汚染物１４が存在していると判断すれば、ステップＳ７に移行し、検出部１５は、ドレンパン１１の清掃を警告する。一方、ステップＳ６において、検出部１５は、汚染物１４が存在していないと判断すれば、ステップＳ８に移行し、空気調和機１００の運転が完了したとして空気調和機１００の運転が停止する。以下、各工程において詳細に説明する。
【００３０】＜加湿運転＞  図５のステップＳ１において、加湿をすると判断され、加湿運転が開始されると、供給部７に貯留された水が加湿水として拡散材９の上方のノズル８へ搬送される。ノズル８へ搬送された加湿水は、ノズル８の先端から拡散材９の上部へ向けて滴下され、加湿材６に水が供給される。加湿水は、拡散材９が有する毛細管力と重力とを利用して、加湿材６の全体に均一に拡散し、一定量の加湿水が加湿材６に保持される。
【００３１】  次に、ファン４が動作を開始する。ファン４の動作により吸込口２から吸い込まれた空気は、フィルタ３、ファン４、熱交換器５を介して加湿材６を通過し、加湿装置付きの空気調和機１００の外部、つまり室内へと搬送される。加湿材６に保持されている加湿水は、空気と接触して蒸散し、空気を加湿し、空気と共に室内へ搬送される。蒸散せず、加湿に使用されなかった加湿材６の余剰の加湿水は、重力によって加湿材６の下端部近傍に集合し、加湿材６の下端部から漏れ出して下方に滴下する。加湿材６から漏れ出して滴下した水滴１２は、ドレン水としてドレンパン１１によって受けられる。そして、ドレンパン１１によって受けられたドレン水は、排水管１３から排出される。このように空気調和機１００の加湿運転により、加湿した空気が加湿対象となる空間に供給される。
【００３２】＜冷暖房時＞  図５のステップＳ２において、冷暖房運転が必要と判断され、冷暖房運転が開始されると、熱交換器５に加熱又は冷却された冷媒が流れることにより熱交換器５の表面は加熱又は冷却される。具体的には、暖房運転時には、加熱された冷媒が熱交換器５に流入し、熱交換器５の表面が加熱され、熱交換器５の表面を通過する空気が加熱される。冷房運転時には、冷却された冷媒が熱交換器５に流入し、熱交換器５の表面が冷却され、熱交換器５の表面を通過する空気が冷却される。冷房運転時に熱交換器５の表面の温度が低くなると、空気中に含まれる水蒸気が熱交換器５の表面で結露水となる。結露水は、熱交換器５から流下し、水滴１２となってドレンパン１１に流れ、ドレン水としてドレンパン１１によって受けられる。そして、ドレンパン１１によって受けられたドレン水は、加湿運転の時と同様に、排水管１３を介して排出される。
【００３３】＜ドレン水２９の排水工程＞  図６は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機１００の加湿運転又は冷房運転時のドレンパン１１周辺の断面を示す概略模式図である。図６に示すように、空気調和機１００の加湿運転又は冷房運転において、ドレンパン１１が受けた水滴１２は、ドレン水２９としてドレンパン１１に溜められる。同時に、このドレン水２９は、ドレンパン１１に設けられた排水管１３によりドレンパン１１から排出される（ステップＳ３）。空気調和機１００の加湿運転又は冷房運転が停止されると、ドレンパン１１への水滴１２の供給が停止され、一定時間が経過すると、排水管１３よるドレン水２９の排出が完了する。
【００３４】  排水が完了したか否かの判断（ステップＳ４）の一例として、検出部１５は、空気調和機１００の冷房運転、又は、加湿運転の運転停止後、設定時間が経過するとドレンパン１１が水の排出を完了した状態であると判断し、汚染物１４の検出を開始する。例えば、設定時間を２０分とした場合、検出部１５は、空気調和機１００の加湿運転又は冷房運転の運転停止後の経過時間が２０分で排水工程が完了したと判断して汚染物１４の検出を開始する。ただし、実際には、排水管１３の大きさ、あるいは、ドレンパン１１の傾斜によっては排水速度が異なるため、ドレン水２９の排出が完了する時間は、排水特性によって変わってくる。このため、空気調和機１００の加湿運転又は冷房運転の運転停止から水分量が充分に定常状態になるまでの経過時間をあらかじめ求めておき、この求めておいた経過時間を設定時間（例えば、１〜２時間等）として規定してもよい。また、ドレンパン１１がプラスチック製であると、ドレンパン１１は、通常撥水性を有し、ドレン水２９の水位が低くなるとドレン水２９はドレンパン上で水滴状となる。このことから、ドレンパン１１の底部１１ｄの底部平面部１１ａにおいて、一部だけドレン水２９が存在し、離散的に水滴が存在する場合をドレン水２９の排水が完了したと見なしてもよい。具体的には、直径が２０ｍｍ以下の水滴がドレンパン１１の底部１１ｄの底部平面部１１ａに存在するまでの経過時間をあらかじめ求めておき、この求めておいた経過時間を設定時間として規定してもよい。これらの場合、例えば、設定時間は記憶部２４に記憶されており、検出部１５の演算装置１７は、記憶部２４に記憶された設定時間と、計時部３４から取得する時間とに基づき、冷房運転又は加湿運転の運転停止後、設定時間が経過したか否か判断する。
【００３５】  排水が完了したか否かの判断（ステップＳ４）の他の例として、空気調和機１００は、漏水検知器として市販されている電極間の抵抗の変化を検知する水検知センサをドレンパン１１の上面に複数個を配置する。そして、検出部１５は、それぞれの水検知センサの出力が低下ないしバラツキが大きくなった時点をドレン水２９の排水工程が完了したと見なしてもよい。もしくは、検出部１５は、ドレン水２９が排水されてドレンパン１１に残っていない状態として、空気調和機１００の加湿運転又は冷房運転を開始する直前を排水工程が完了した状態とみなしてもよい。
【００３６】  なお、実際には排水工程後も汚染物１４は水を含んだ状態で多く存在していることから、汚染物１４とドレン水２９とを完全に分離させることは困難である。検出部１５による汚染物１４の存否を判断する際には、超音波の測定においてドレン水２９による影響をなくすことが問題となるが、汚染物１４に含まれる水を完全になくすことは、検出部１５が汚染物１４を検出する上で重要ではない。例えば、図６に示すように、汚染物１４がドレン水２９に浸漬している状態であれば、汚染物１４の固液界面とドレン水２９の気液界面の両方が存在する状態であり、超音波の測定は、ドレン水２９の気液界面の影響を受ける。一方、図２に示すように、ドレンパン１１上に汚染物１４だけが存在する状態では、ドレンパン１１の底部１１ｄの底部平面部１１ａに局所的に水滴が存在していても、検出部１５による超音波の測定に影響を及ぼすことはない。具体的には、単位面積あたりの水分量が０〜５０ｍｇ／ｃｍ２の範囲内であれば、超音波の測定に問題は生じない。しかし、水分量が５０ｍｇ／ｃｍ２を超えると汚染物１４は水に浸漬している状態であり、ドレン水２９の界面による超音波の測定への影響が出る。このことから、水分量が５０ｍｇ／ｃｍ２以内で超音波の測定をすることにより、超音波の測定におけるドレン水２９の界面の影響を除外することが可能となる。実施の形態１で用いた空気調和機１００では、上述した排水工程によって水分量が５０ｍｇ／ｃｍ２以内に収まることを、あらかじめ確認している。
【００３７】＜汚染物１４の検出の動作＞  検出部１５による汚染物１４の検出（ステップＳ５）は、空気調和機１００の加湿運転又は冷房運転の運転停止後、ドレンパン１１からドレン水２９が排水された状態で行われる。ドレン水２９が排水された状態とは、上述の排水工程後、または、空気調和機１００の加湿運転又は冷房運転を開始する直前の状態である。検出部１５は、空気調和機１００の加湿運転又は冷房運転の運転停止から設定定時間（例えば、１〜２時間）が経過すると、排水工程が完了したとみなし、汚染物１４の検出を開始する（ステップＳ５）。検出部１５は、超音波センサ１６の内部の圧電素子２３が振動し、超音波センサ１６が送受信面部２２から波長３００ｋＨｚの超音波のパルス波を発信する。超音波は、図２に示すように、ドレンパン１１の底部平面部１１ａに対して垂直な実線矢印ａの方向に空気中を伝搬し、汚染物１４と空気との界面において反射される。反射した超音波は、超音波センサ１６の送受信面部２２に向かって点線矢印ｂの方向に空気中を伝搬する。検出部１５は、反射された超音波が超音波センサ１６に到達すると、超音波センサ１６の圧電素子２３において１回目の振動を得る。そして、超音波センサ１６に到達した超音波の一部は、送受信面部２２で反射して、再びドレンパン１１の底部平面部１１ａに対して垂直な実線矢印ａの方向に空気中を伝搬し、汚染物１４と空気との界面において再び反射される。反射した超音波は、超音波センサ１６の送受信面部２２に向かって点線矢印ｂの方向に空気中を伝搬する。検出部１５は、反射された超音波が超音波センサ１６に到達すると、超音波センサ１６の圧電素子２３において２回目の振動を得る。検出部１５は、上述の現象を繰り返し、圧電素子２３において、超音波の反射が無くなるｎ回目までの振動を得る。圧電素子２３が振動を得ると、電極２５と電極２６との間に電圧が発生し、アンプ検出回路２１が汚染物１４からの応答として１回目からｎ回目までの電圧を検出する。検出部１５は、アンプ検出回路２１において検出された電圧に基づいて演算装置１７で演算することにより汚染物１４の存否を判断する（ステップＳ６）。検出部１５は、汚染物１４の存否の判断結果に基づき、汚染物１４が存在すると判断するとドレンパン１１の清掃を警告する（ステップＳ７）。これにより、使用者は、ドレンパン１１上における汚染物１４の存在の有無を知ることができる。
【００３８】  ドレンパン１１上に汚染物１４もドレン水２９も存在しない場合には、ドレンパン１１の底部１１ｄの底部平面部１１ａにおいて超音波は反射し、検出部１５に超音波が到達する。ドレンパン１１は、材質がＡＢＳなどのプラスチックであり、音響インピーダンスが空気よりも大きい上に、平滑性が高いため、超音波の反射率が高い。汚染物１４は凹凸が大きく、汚染物１４に到達する超音波は散乱しやすい性質がある。したがって、ドレンパン１１上に汚染物１４もドレン水２９も存在しない状態において、超音波の応答を測定し、その超音波の応答をベースとして超音波がどの程度散乱されたかの測定を行うことで汚染物１４の存在を定量化できる。
【００３９】  図７は、図２に示すドレンパン１１が清浄な場合の超音波の応答を示すグラフである。図７は、汚染物１４が存在しない状態のドレンパン１１において、検出部１５が検出する超音波の応答を示している。図７において、グラフの縦軸は、超音波の応答強度を電圧Ｐ［ｍＶ］で示しており、グラフの横軸は、超音波を照射してからの時間ｔ［ｍｓｅｃ］を示している。経過時間ｔ０までの電圧の変化は、検出部１５の共振現象に由来するものである。図７に示すｔ１、ｔ２、・・・、ｔ５は、電圧がピーク値となったときの時間を表している。また、図７に示すＰ１、Ｐ２、・・・、Ｐ５は、ピーク電圧である。
【００４０】  図７に示すように、時間ｔ＝０において、超音波センサ１６から超音波が発信されると、時間ｔ＝ｔ１後に超音波の応答が１回目のピーク値を示す。この１回目のピーク値は、空気中を伝搬し空気とドレンパン１１の界面において反射された超音波が圧電素子２３により応答として受信されたものである。すなわち、圧電素子２３において受信するピーク値は、ドレンパン１１による応答となる。また、時間ｔ＝ｔ２後に超音波の応答が２回目のピーク値を示す。この２回目のピーク値は、１回目の反射音の一部が送受信面部２２において反射し、再び空気中を伝搬して空気とドレンパン１１との界面において２回目に反射された超音波が圧電素子２３により応答として受信されたものである。上述の現象が繰り返され、図７は、時間ｔ＝ｔ３、ｔ４及びｔ５後に、それぞれ、３回目、４回目及び５回目の反射による超音波の応答が圧電素子２３において受信されたものを示している。図７に示すように、反射を繰り返すごとに超音波の応答の電圧ピーク値は小さくなり、ピーク電圧はＰ１＞Ｐ２＞Ｐ３＞Ｐ４＞Ｐ５となる。これは、超音波が、媒体である空気中を伝搬するとき、空気とドレンパン１１との界面において反射するとき、及び、空気と送受信面部２２との界面において反射するときに減衰したためと考えられる。
【００４１】  図８は、図２に示す汚染物１４が形成されたドレンパン１１における超音波の応答を示すグラフである。なお、図８のグラフにおける実験で用いた汚染物１４は、空気調和機１００の加湿運転を６時間連続で動作させ、その後１８時間停止させるというサイクルを６０日間繰り返すことでドレンパン１１の底部平面部１１ａに生成させる工程で作製した。図８は、ドレン水２９が排出された図２の状態のドレンパン１１において、検出部１５が検出する超音波の応答を示している。図８において、グラフの縦軸は、超音波の応答強度を電圧Ｐ［ｍＶ］で示しており、グラフの横軸は、超音波を照射してからの時間ｔ［ｍｓｅｃ］を示している。経過時間ｔ０’までの電圧の変化は、検出部１５の共振現象に由来するものである。図８に示すｔ１’、ｔ２’及びｔ３’は、電圧がピーク値となったときの時間を表している。図８に示すＰ１’、Ｐ２’及びＰ３’は、ピーク電圧である。
【００４２】  図８に示すように、汚染物１４が存在しており、汚染物１４がドレン水に浸漬していない図２の状態では、時間ｔ＝０において、超音波センサ１６から超音波が発信されると、時間ｔ＝ｔ１’後に超音波の応答が１回目のピーク値を示す。この１回目のピーク値は、空気中を伝搬し、空気と汚染物１４との界面において反射された超音波が圧電素子２３により応答として受信されたものである。すなわち、圧電素子２３において受信するピーク値は、汚染物１４による応答となる。また、時間ｔ＝ｔ２’後に超音波の応答が２回目のピーク値を示す。この２回目のピーク値は、１回目の反射音の一部が送受信面部２２において反射し、再び空気中を伝搬して空気と汚染物１４との界面において２回目に反射された超音波が圧電素子２３により応答として受信されたものである。上述の現象が繰り返され、図８は、時間ｔ＝ｔ３’後に３回目の反射による超音波の応答が圧電素子２３において受信されたものを示している。図８に示すように、反射を繰り返すごとに超音波の応答の電圧ピーク値は小さくなり、ピーク電圧はＰ１’＞Ｐ２’＞Ｐ３’となる。これは、超音波が、媒体である空気中を伝搬するとき、空気と汚染物１４との界面において反射するとき、及び、空気と送受信面部２２との界面において反射するときに減衰したためと考えられる。
【００４３】＜汚染物１４の有無の検知＞  検出部１５は、ステップＳ６において、汚染物１４が存在しているか否かを判断する。検出部１５の判断の前提として、図７及び図８のグラフから以下の特徴が導き出される。図７の汚染物１４がないドレンパン１１に対する超音波の応答で見られたｔ４及びｔ５後の超音波の応答は、図８の汚染物１４が存在するドレンパン１１に対する超音波の応答では見られなかった。また、図７の汚染物１４がないドレンパン１１に対する超音波の応答電圧のピーク値と、図８の汚染物１４が存在するドレンパン１１に対する超音波の応答電圧のピーク値とは、Ｐ１＞Ｐ１’、Ｐ２＞Ｐ２’、Ｐ３＞Ｐ３’の関係であった。すなわち、超音波の応答による電圧のピーク値は、汚染物１４が存在するドレンパン１１に対する超音波の応答による電圧のピーク値よりも、汚染物１４が存在しないドレンパン１１に対する超音波の応答による電圧のピーク値の方が大きかった。これは、超音波が、空気とドレンパン１１との界面において反射するときと、空気と汚染物１４との界面において反射するときとで、超音波の減衰に差があったためと考えられる。すなわち汚染物１４のほうがドレンパン１１よりも超音波の減衰が大きいと考えられる。
【００４４】  図７の汚染物１４がないドレンパン１１を用いた場合の超音波の応答時間と、図８の汚染物１４が存在するドレンパン１１を用いた場合の超音波の応答時間とを比較すると、ｔ１≒ｔ１’、ｔ２≒ｔ２’、ｔ３≒ｔ３’とほぼ同じ時間であった。これは汚染物１４の厚みが１ｍｍよりも薄かったため、汚染物１４がないドレンパン１１を用いた場合と、汚染物１４が存在するドレンパン１１を用いた場合との超音波の伝搬距離がほぼ等しかったためと考えられる。汚染物１４の厚みが１ｍｍよりも十分厚かった場合には、汚染物１４がないドレンパン１１を用いた場合と、汚染物１４が存在するドレンパン１１を用いた場合との超音波の伝搬距離が異なってくる。そのため、汚染物１４の厚みが１ｍｍよりも十分厚かった場合には、ドレンパン１１に汚染物１４がない場合と、ドレンパン１１に汚染物１４が存在する場合とで超音波の応答時間の差がより大きくなると考えられる。
【００４５】  超音波の応答電圧の形（波形とも呼ぶ）は、ドレンパン１１のみではピークトップが大きく半値幅が小さかったのに対して、ドレンパン１１に汚染物１４が存在する場合ではピークトップがドレンパン１１のみの場合よりも小さく半値幅が大きかった。なお、半値幅とは電圧がピーク値の半分になるときの時間の幅のことを示す。
【００４６】  検出部１５は、これらの特徴に基づき、ドレン水２９が排出された状態において、超音波センサ１６から超音波を発信し、圧電素子２３において反射された超音波が受信され、応答として検出される電圧値により汚染物１４の存否を判断する。そして、検出部１５は、汚染物１４の存在を検出するとドレンパン１１の清掃を警告する（ステップＳ７）。これにより、使用者は、ドレンパン１１上に汚染物１４の存在の有無を知ることが可能となる。
【００４７】  図９は、図５の汚染物１４が存在しているか否かの判断における動作のフロー図を示す。汚染物１４の存否の判断は、検出部１５の演算装置１７において行われる。検出部１５は、空気調和機１００の運転が開始されると、汚染物１４の存否判断が開始する（ステップＳＴ１）。検出部１５は、汚染物１４の存否判断が開始すると、ドレンパン１１が初期状態か否か判断する（ステップＳＴ２）。ドレンパン１１の初期状態とは、ドレンパン１１に汚染物１４が形成されておらず、ドレンパン１１が清浄な状態をいい、原則として、空気調和機１００を起動し、かつ、空気調和機１００が加湿運転又は冷房運転を開始する前の状態をいう。例えば、検出部１５は、空気調和機１００が加湿運転又は冷房運転を行った場合には、記憶部２４に加湿運転又は冷房運転の運転を行った記録を残す。そして、検出部１５の演算装置１７は、記憶部２４の加湿運転又は冷房運転に関する運転の有無を参照して、ドレンパン１１が初期状態か否かを判断する。なお、ドレンパン１１の初期状態の定義は、作業者によって定められ、例えば、初めて空気調和機１００を起動した後ではなく、空気調和機１００を複数回起動した後であってもよい。あるいは、空気調和機１００が加湿運転又は冷房運転を行ったか否かに係らず、最初に空気調和機１００を起動させたときをドレンパン１１の初期状態として検出部１５に定義してもよい。
【００４８】  次に、ステップＳＴ２がＹＥＳの場合、すなわち、ドレンパン１１が初期状態の場合、検出部１５は、超音波センサ１６から発信した超音波の反射音に基づきドレンパン１１の信号を検出する（ステップＳＴ３）。ここで、アンプ検出回路２１によって検出された電圧値は、図７で示すように、プラスとマイナスに振れており、このままでは超音波強度を算出できない。そのため、演算装置１７は、アンプ検出回路２１によって検出された電圧値の自乗値を算出する。演算装置１７は、この電圧自乗値を区間Ｔ１の範囲で積分して、電圧自乗値Ｐ２［（ｍＶ）２］と時間ｔ［ｍｓ］の積である超音波強度Ｉ０［（ｍＶ）２×ｍｓ］を得る（ステップＳＴ４）。なお、区間Ｔ１は、１回目の反射信号を受信した以降の区間とする。反射信号の受信開始時間は、超音波センサ１６とドレンパン１１の底部１１ｄとの間の距離（ｄ）で決まる。超音波が１回往復する距離（２×ｄ）を音速で除した値を区間Ｔ１の始期とする。あるいは、超音波が１回往復する距離（２×ｄ）を音速で除した値に、適当な係数（安全率）、例えば０．８〜１．２を掛けた値を区間Ｔ１の始期とする。なお、係数（安全率）は、清浄状態での受信信号の検出区間を解析して、予め設定するとよい。区間Ｔ１の終期は、例えば、超音波が１０往復する距離（１０×２×ｄ）を音速で除した値（超音波を１０回往復させた時間）を求め、この値に超音波印加時間を２倍した値を加えた値とする。あるいは、区間Ｔ１の終期は、例えば、超音波が１０往復する距離（１０×２×ｄ）を音速で除した値（超音波を１０回往復させた時間）を求め、この値に超音波印加時間を２倍した値を加えた値に、適当な係数（安全率）、例えば０．８〜１．２を掛けた値とする。なお、上記の「１０往復」は一例であり、超音波の往復回数は任意に設定してもよい。また、上記の説明で「超音波印加時間を２倍した値」を加えているが、この倍率は「２倍」に限定されるものではなく、残響音を考慮して決める。また、区間Ｔ１の終期は、検出器の精度、演算装置１７の精度によって任意に設定してもよい。次に、演算装置１７は、汚染物１４が存在しない状態のドレンパン１１に対する超音波強度Ｉ０［（ｍＶ）２×ｍｓ］の値を、汚染物１４が存在しないドレンパン１１の初期状態の値として記憶部２４に記憶させておく（ステップＳＴ５）。演算装置１７が、超音波強度Ｉ０［（ｍＶ）２×ｍｓ］の値を、ドレンパン１１の初期状態の値として記憶部２４に記憶させると汚染物１４の存否判断は終了する（ステップＳＴ６）。なお、ドレンパン１１の初期状態の超音波強度Ｉ０［（ｍＶ）２×ｍｓ］は、ドレンパン１１の特性に基づく特定の値としてあらかじめ記憶部２４に記憶させておいてもよい。この場合、空気調和機１００の装置の運転が開始されると、ステップＳＴ２のドレンパン１１が初期状態か否かの判断は省略される。そして、検出部１５において、記憶部２４に記憶されている超音波強度Ｉ０［（ｍＶ）２×ｍｓ］が利用されて、ステップＳＴ７以降のフローが行われる。
【００４９】  次に、ステップＳＴ２がＮＯの場合、すなわち、ドレンパン１１が初期状態ではない場合、検出部１５による汚染物１４の存否の判断は、図５のステップＳ５まで待機状態となる（ステップＳＴ７）。図５のステップＳ６において、検出部１５は、超音波センサ１６から発信した超音波の反射音に基づき汚染物１４の信号を検出する（ステップＳＴ８）。そして、検出部１５の演算装置１７は、汚染物１４の存否がわからない状態において、アンプ検出回路２１によって検出された電圧値に基づいて超音波強度Ｉ０と同様の演算を行って超音波強度Ｉ０’［（ｍＶ）２×ｍｓ］を得る（ステップＳＴ９）。また、検出部１５の演算装置１７は、記憶部２４から、超音波強度Ｉ０’の値を読み出す。（ステップＳＴ１０）。そして、検出部１５の演算装置１７は、超音波強度Ｉ０と超音波強度Ｉ０’との比が閾値を超えているか否かを判断する（ステップＳＴ１１）。すなわち、検出部１５は、超音波の複数回の反射音を信号として受信し、受信した信号を、複数回にわたる反射音の応答区間を含む設定時間で積分した値に基づいて汚染物の存否を判断する。検出部１５の演算装置１７は、超音波強度Ｉ０と超音波強度Ｉ０’との比が閾値を超えると判断する場合には、ドレンパン１１に汚染物１４が存在している状態と判断する（ステップＳＴ１２）。検出部１５の演算装置１７が、ドレンパン１１に汚染物１４が存在している状態と判断すると、汚染物１４の存否判断は終了する（ステップＳＴ１３）。検出部１５の演算装置１７は、超音波強度Ｉ０と超音波強度Ｉ０’との比が閾値以下であると判断する場合には、ドレンパン１１に汚染物１４が存在していない状態と判断する（ステップＳＴ１４）。検出部１５の演算装置１７が、ドレンパン１１に汚染物１４が存在していないと状態と判断すると、汚染物１４の存否判断は終了する（ステップＳＴ１５）。なお、検出部１５の演算装置１７が、ドレンパン１１に汚染物１４が存在している状態と判断すると、図５のステップＳ７に示すように、ドレンパン１１の清掃が警告される。検出部１５の演算装置１７が、ドレンパン１１に汚染物１４が存在していない状態と判断すると、図５のステップＳ８に示すように、空気調和機１００の運転は停止する。
【００５０】  演算装置１７による汚染物１４が存在しているか否かの判断方法における判断精度の向上については、以下のように考える。区間Ｔ１における超音波強度Ｉ０と超音波強度Ｉ０’との比は、１回目の反射音の信号のみを用いて演算したときの超音波強度Ｉ０と超音波強度Ｉ０’との比よりも、超音波強度Ｉ０と超音波強度Ｉ０’との比が約１０〜３０％大きくなる。そのため、区間Ｔ１における超音波強度Ｉ０と超音波強度Ｉ０’との比で判断したほうが、１回目の反射音の信号のみの超音波強度Ｉ０と超音波強度Ｉ０’との比を用いて判断するよりも汚染物１４が存在しているか否かの判断の精度が向上する。また、検出部１５のアンプ検出回路２１によって、上述した排水工程後と、排水工程後の加湿運転の開始直前又は排水工程後の冷房運転を開始直前とで、それぞれ超音波の応答電圧の検出を行う。そして、超音波強度Ｉ０と、排水水工程後と、排水工程後の加湿運転の開始直前又は排水工程後の冷房運転を開始直前との２回の機会における超音波強度Ｉ０’との比が、ともに閾値を超えていた場合に汚染物１４が形成されていると判断する。検出部１５が、汚染物１４の存否の判断をこのように行うことで、さらに汚染物１４が存在しているか否かの判断の精度は向上する。汚染物１４の存否を判断する超音波強度Ｉ０／超音波強度Ｉ０’の閾値は、例えば、２〜３の間で設定するとよい。また、実際の空気調和機１００において、汚染物１４の存否する場合の超音波強度Ｉ０／超音波強度Ｉ０’がどの程度の値になるかを予め確かめておき、汚染物１４の存否を判断する超音波強度Ｉ０／超音波強度Ｉ０’の閾値を決めておくとよい。
【００５１】  上述した例において、演算装置１７は、超音波強度Ｉ０と超音波強度Ｉ０’との比を演算するにあたり、時間ｔ［ｍｓ］に関して区間Ｔ１を用いている。しかし、さらに汚染物１４の検出精度を向上させるために、演算装置１７は、時間ｔ［ｍｓ］に関して区間Ｔ２を、更に望ましくは区間Ｔ４を用いることができる。区間Ｔ１、区間Ｔ２、区間Ｔ３、区間Ｔ４、・・・、区間Ｔｎは、それぞれ１回目の反射信号、２回目の反射信号、・・・ｎ回目の反射信号を受信した以降の区間とする。上述したように、反射信号の受信開始時間は、超音波センサ１６とドレンパン１１の底部１１ｄとの間の距離（ｄ）で決まる。超音波が２回往復する距離（２×２×ｄ）を音速で除した値を区間Ｔ２等の始期とする。あるいは、超音波が２回往復する距離（２×２×ｄ）を音速で除した値に、適当な係数（安全率）、例えば０．８〜１．２を掛けた値を区間Ｔ２等の始期とする。なお、係数（安全率）は、清浄状態での受信信号の検出区間を解析して、予め設定するとよい。区間Ｔ２等の終期は、例えば、超音波が１０往復する距離（１０×２×ｄ）を音速で除した値（超音波を１０回往復させた時間）を求め、この値に超音波印加時間を２倍した値を加えた値とする。あるいは、区間Ｔ２等の終期は、例えば、超音波が１０往復する距離（１０×２×ｄ）を音速で除した値（超音波を１０回往復させた時間）を求め、この値に超音波印加時間を２倍した値を加えた値に、適当な係数（安全率）例えば０．８〜１．２を掛けた値とする。なお、上記の「１０往復」は一例であり、超音波の往復回数は任意に設定してもよい。また、上記の説明で「超音波印加時間を２倍した値」を加えているが、この倍率は「２倍」に限定されるものではなく、残響音を考慮して決める。また、区間Ｔ１、区間Ｔ２、区間Ｔ３、区間Ｔ４、・・・、区間Ｔｎの終期は、検出器の精度、演算装置１７の精度によって任意に設定してもよい。演算装置１７が、２回目以降の複数回目の反射応答について演算することで、空気と汚染物１４との界面で起こる超音波の減衰を複数回受けた超音波の応答を解析することができる。そのため、汚染物１４が存在しないドレンパン１１の初期状態と、汚染物１４が存在するドレンパン１１の状態との間で超音波の応答の差がより大きくなり、汚染物１４の検出精度が向上する。実験では、演算装置１７が、超音波強度Ｉ０と超音波強度Ｉ０’との比を演算するにあたり、時間ｔ［ｍｓ］に関して区間Ｔ２の応答電圧を用いた場合も行った。この場合、時間ｔ［ｍｓ］に関して区間Ｔ２の応答電圧を用いて演算した場合、１回目の反射音の応答電圧のみを用いて演算した場合よりも超音波強度Ｉ０／超音波強度Ｉ０’の値が３．３倍大きくなる例もあった。このように、演算装置１７が、超音波強度Ｉ０と超音波強度Ｉ０’との比を演算するにあたり、２回目以降の反射音による信号を演算することにより、汚染物１４の検出が容易になる。
【００５２】  演算装置１７による他の演算方法として、電圧自乗値を区間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４で積分するのではなく、電圧自乗値を各ピーク電圧値の半値幅にあたる区間で積分し、それぞれの区間の電圧自乗値の積である超音波強度Ｉ［（ｍＶ）２×ｍｓ］を、演算してもよい。そして、検出部１５の演算装置１７は、汚染物１４が存在しないドレンパン１１の初期状態の超音波強度Ｉ０、と汚染物１４の存否がわからないドレンパン１１の超音波強度Ｉ０’とを比較する。検出部１５の演算装置１７は、超音波強度Ｉ０と超音波強度Ｉ０’との比が閾値を超えると汚染物１４が形成されていると判断する。すなわち、検出部１５は、超音波の複数回の反射音を信号として受信し、受信した信号の各ピーク値から半値幅の区間において、信号値を時間で積分した値に基づいて汚染物の存否を判断する。このとき汚染物１４の存否の判断にあたり、各反射の電圧自乗値の積をそれぞれ比較しても、複数回の反射の電圧自乗値をそれぞれ比較しても、全部を足し合わせたものを比較してもよい。この場合、１回目の反射音のみを用いて演算したときよりも超音波強度Ｉ０／超音波強度Ｉ０’が約１０〜３０％大きくなる場合があり、汚染物１４が存在しているか否かの判断の精度が向上する。
【００５３】  また、演算装置１７は、汚染物１４の存否の判断方法として、超音波の応答のピーク値の電圧Ｐ［ｍＶ］を用いて判断してもよい。すなわち、検出部１５は、超音波の複数回の反射音を信号として受信し、受信した信号の各ピーク値に基づいて汚染物の存否を判断する。例えば、演算装置１７は、汚染物１４が存在しないドレンパン１１における超音波の各ピーク値の電圧Ｐ［ｍＶ］の和と、汚染物１４の存否が分からないドレンパン１１における超音波の各ピーク値の電圧Ｐ’［ｍＶ］の和とを比較する。そして、演算装置１７は、ΣＰとΣＰ’との比が閾値を超えていた場合には、ドレンパン１１上に汚染物１４が形成されていると判断する。この場合、演算装置１７は、演算にあたり、１回目の反射のピーク値であるＰ１とＰ１’を除いて、２回目以降の反射による応答電圧のピーク値であるＰ２〜ＰｎとＰ２〜Ｐｎ’、用いてもよい。すなわち、検出部１５は、２回目以降に受信する信号に基づいて汚染物の存否を判断する。更には、演算装置１７は、４回目以降の反射による応答電圧のピーク値であるＰ4〜ＰｎとＰ4〜Ｐｎ’、用いてもよい。そして、演算装置１７は、電圧Ｐの和と電圧Ｐ’の和の比（＝ΣＰ／ΣＰ’）から汚染物１４が形成されていると判断することもできる。
【００５４】  上述した実施例では、受信信号を電圧としたため電圧の自乗値を用いたが、マイナスの電圧値をプラスに変換した後、上述した例にならって演算をしてもよい。また上述した実施例では受信信号を電圧として入力したが、必ずしも電圧とする必要はなく、他のデジタル信号に変換して演算してもよい。
【００５５】  なお、超音波の測定は、空気調和機１００の加湿運転ないし冷房運転の終了時から設定時間が経過し、排水工程が完了した時点において行った。しかし、超音波の測定は、ドレン水２９の水面による測定の妨害が無い状態を実現できれば、空気調和機１００の加湿運転ないし冷房運転の終了時から設定時間の経過を待たなくてもよい。例えば、空気調和機１００は、超音波センサ１６の近傍にヒーターが設置され、空気調和機１００の加湿運転ないし冷房運転終了時にヒーターを加熱してドレン水２９を蒸発させた後に、検出部１５が超音波の測定を行ってもよい。
【００５６】  以上のように、空気調和機１００は、ドレンパン１１の底部１１ｄを構成する底部平面部１１ａと、超音波センサ１６の受信面を構成する平面部２２ａとが平行に配置されているものである。そのため、検出部１５は、汚染物１４からの複数回の超音波の反射音に基づいて汚染物１４の存否を識別するため、１回の超音波の反射音に基づく識別よりも汚染物１４の検出精度が向上する。より詳細には、空気調和機１００は、ドレン水２９が充分に排出された、すなわち排水工程が完了したと判断されると、検出部１５が、超音波センサ１６から超音波を発信させる。そして、圧電素子２３において超音波の振動を受信し、アンプ検出回路２１によって複数回のピーク電圧をもった応答として検出される。汚染物１４が存在すると、発信された超音波が汚染物１４によって減衰を受ける。そのため、空気調和機１００は、検出部１５において複数回の反射を受けた超音波の超音波強度を演算することで、汚染物１４の存在の有無を検知する精度が向上する。
【００５７】  また、検出部１５は、超音波センサ１６から発信する超音波の１回の出力波に対して、ドレンパン１１に付着した汚染物と超音波センサ１６の平面部２２ａとの間で超音波を複数回にわたって反射させることを特徴とする。そのため、検出部１５は、汚染物１４からの複数回の超音波の反射音に基づいて汚染物１４の存否を識別するため、１回の超音波の反射音に基づく識別よりも汚染物１４の検出精度が向上する。
【００５８】  また、検出部１５は、超音波の複数回の反射音を信号として受信し、受信した信号を、複数回にわたる反射音の応答区間を含む設定時間で積分した値に基づいて汚染物の存否を判断する。あるいは、検出部１５は、超音波の複数回の反射音を信号として受信し、受信した信号の各ピーク値から半値幅の区間において、信号値を時間で積分した値に基づいて汚染物の存否を判断する。あるいは、検出部１５は、超音波の複数回の反射音を信号として受信し、受信した信号の各ピーク値に基づいて汚染物の存否を判断する。あるいは、検出部１５は、２回目以降に受信する信号に基づいて汚染物の存否を判断する。これらの場合、検出部１５は、汚染物１４からの複数回の超音波の反射音に基づいて汚染物１４の存否を識別するため、１回の超音波の反射音に基づく識別よりも汚染物１４の検出精度が向上する。また、信号のノイズを除外できるため、汚染物１４の検知精度が向上する。
【００５９】  また、空気調和機１００は、底部平面部１１ａと平面部２２ａとの間の距離が１０〜２００ｍｍとなるように、ドレンパン１１と超音波センサ１６とが間隔をあけて配置される。空気調和機１００は、ドレンパン１１と超音波センサ１６とをこのように配置することで、超音波センサ１６とドレンパン１１又は汚染物１４との間で、超音波の複数回の反射音を得ることができる。
【００６０】実施の形態２．  図１０は、本発明の実施の形態２に係る空気調和機１０２のドレンパン１１の周辺の断面を示す概略模式図である。図１０に示すように、実施の形態２に係る空気調和機１０２は、ドレンパン１１の底部１１ｄの底部平面部１１ｂが、水平面に対して傾斜した領域を備え、ドレンパン１１の傾斜した底部１１ｄの最下部に排水管１３を配置している。実施の形態２に係る空気調和機１０２は、ドレンパン１１の底部平面部１１ｂが、水平面に対して傾斜した領域を備えている点で、ドレンパン１１の底部平面部１１ａが、水平面に対して平行に構成された実施の形態１の空気調和機１００と相違する。実施の形態２に係る空気調和機１０２のその他の構成は、実施の形態１に係る空気調和機１００と同様であるため説明を省略する。
【００６１】＜ドレンパン１１の周辺の構成＞  実施の形態２に係る空気調和機１０２は、ドレンパン１１の上方に配置された検出部１５と、検出部１５の超音波センサ１６における送受信面部２２と等しく傾斜した底部１１ｄを有するドレンパン１１と、を備える。すなわち、実施の形態２に係る空気調和機１０２は、水平面に対して傾斜した底部１１ｄを有するドレンパン１１と、ドレンパン１１の傾斜した底部１１ｄと等しく傾斜して配置されている送受信面部２２を有する検出部１５と、を備える。実施の形態２に係る空気調和機１０２は、ドレンパン１１の底部１１ｄの底部平面部１１ｂと、送受信面部２２の平面部２２ａとが平行に配置されている。
【００６２】＜空気調和機１０２の動作＞  空気調和機１０２が加湿運転又は冷房運転を行うと、加湿に使用されず加湿材６から漏出した水滴１２、又は、熱交換器５の周囲で生じた凝縮水の水滴１２が、加湿材６又は熱交換器５からドレンパン１１上に落下し、ドレン水としてドレンパン１１に受けられる。空気調和機１０２は、ドレンパン１１上に集まるドレン水が、ドレンパン１１の最下部のある排水管１３を介して排出されるため、実施の形態１の空気調和機１００よりもドレン水が排水されやすくなる。
【００６３】＜汚染物１４の検出の動作＞  実施の形態２に係る空気調和機１０２の加湿運転時又は冷房運転時においては、ドレンパン１１の傾斜により、ドレン水２９がドレンパン１１から排除されるため、実施の形態１の空気調和機１００よりもドレンパン１１上の残り水が少ない状態になる。検出部１５は、超音波センサ１６により超音波のパルス波を、ドレンパン１１に対して垂直な実線矢印ａの方向に発信し、汚染物１４に到達して反射された超音波の応答を複数回にわたって検出する。検出部１５の演算装置１７は、超音波の応答を検出し、超音波強度Ｉ０と超音波強度Ｉ０’との比が閾値を超えると汚染物１４が形成されていると判断し、ドレンパン１１に汚染物１４が存在するものとして、ドレンパン１１の清掃を警告する。
【００６４】  このように、実施の形態２に係る空気調和機１０２は、ドレンパン１１を傾斜させることで、ドレンパン１１の上のドレン水が実施の形態１に係る空気調和機１００より排出されやすくなる。このため、実施の形態２に係る空気調和機１０２は、ドレン水の水面の影響を受けることなく超音波により汚染物１４の存否を検出できる。そのため、実施の形態２に係る空気調和機１０２は、実施の形態１の空気調和機１００よりも精度よく汚染物１４の存否を検出できる。
【００６５】  また、実施の形態２に係る空気調和機１０２においては、ドレンパン１１が水平面に対して傾斜した領域を有し、傾斜したドレンパン１１の最下部に排水管１３を有する。そのため、実施の形態２に係る空気調和機１０２は、検出部１５の下方のドレン水を実施の形態１に係る空気調和機１００よりも多く排出することができる。その結果、実施の形態２に係る空気調和機１０２は、実施の形態１に係る空気調和機１００よりも汚染物１４の検知精度を向上させることができる。
【００６６】実施の形態３．  図１１は、本発明の実施の形態３に係る空気調和機１０４のドレンパン１１の周辺の断面を示す概略模式図である。実施の形態３に係る空気調和機１０４は、ドレンポンプ３０及びドレン排水管３１を備える点で実施の形態１に係る空気調和機１００と相違する。実施の形態３に係る空気調和機１０４は、実施の形態１に係る空気調和機１００とは異なり、例えば、排水管１３を介した重力によるドレン水の自然排水が困難な場所に配置される場合に用いられる。実施の形態３に係る空気調和機１０４において、ドレンポンプ３０及びドレン排水管３１を備える点以外のその他の構成は、実施の形態１に係る空気調和機１００と同様であるため説明を省略する。
【００６７】＜ドレンパン１１の周辺の構成＞  空気調和機１０４は、ドレンパン１１が受けた水を排出する排出部３５を備える。排出部３５は、ドレンパン１１の上方に配置され、吸込部３０ａからドレンパン１１の水を吸い上げるドレンポンプ３０と、ドレンポンプ３０が吸い上げた水を排出するドレン排水管３１と、を有する。ドレンポンプ３０は、例えば、電気で動作するプロペラ付きポンプであり、ドレンパン１１の上方に配置され、ドレンパン１１上のドレン水を吸込部３０ａから吸い上げる。ドレン排水管３１は、ドレンポンプ３０に接続され、ドレンポンプ３０により吸い上げられたドレン水を外部に排出する。ドレンポンプ３０及びドレン排水管３１は、排出部３５の一例である。ドレンパン１１上のドレン水は、ドレンポンプ３０の動力によりドレンパン１１から強制的に吸い上げられ、ドレン排水管３１により外部に排出される。
【００６８】＜空気調和機１０４の動作＞  空気調和機１０４が加湿運転又は冷房運転を行うと、加湿に使用されず加湿材６から漏出した水滴１２、又は、熱交換器５の周囲で生じた凝縮水の水滴１２が、加湿材６又は熱交換器５からドレンパン１１上に落下し、ドレン水としてドレンパン１１に受けられる。ドレンパン１１に落下したドレン水は、ドレンポンプ３０の動作により汲み上げられ、ドレンパン１１に溜まることなくドレン排水管３１を介して排出される。そして、ドレンパン１１上では、ドレン水の水位が、吸込部３０ａよりも低い状態が維持され、ドレン水が排出された状態が維持される。このように空気調和機１０４が加湿運転又は冷房運転時であっても排水工程を行うことができ、空気調和機１０４はドレン水の量を一定以下に保つことができる。
【００６９】＜汚染物１４の検出の動作＞  空気調和機１０４の加湿運転時又は冷房運転時においては、図１１のように、ドレンパン１１は、ドレンポンプ３０の動作により排水された状態である。このとき、検出部１５は、超音波センサ１６の内部の圧電素子２３を振動させ、波長３００ｋＨｚの超音波のパルス波を発信する。超音波は、ドレンパン１１に対して垂直な実線矢印ａの方向に空気中を伝搬し、汚染物１４と空気との界面において反射される。反射した超音波は、超音波センサ１６の送受信面部２２に向かって点線矢印ｂの方向に空気中を伝搬し、超音波センサ１６の圧電素子２３が、到達した超音波によって１回目の振動を得る。そして、超音波センサ１６に到達した超音波の一部は、送受信面部２２で反射してドレンパン１１に対して垂直な実線矢印ａの方向に空気中を伝搬し、汚染物１４と空気との界面において再び反射される。反射した超音波は、超音波センサ１６の送受信面部２２に向かって点線矢印ｂの方向に伝搬し、超音波センサ１６の圧電素子２３が、到達した超音波によって２回目の振動を得る。上述の現象が繰り返され、超音波センサ１６の圧電素子２３は、超音波の反射が無くなるｎ回目までの振動を得る。そして、電極２５と電極２６との間に発生したｎ回の電圧が、アンプ検出回路２１において検出される。アンプ検出回路２１において検出された応答に基づいて演算装置１７で演算が行われ、演算装置１７によって汚染物１４の存否が判断される。演算装置１７によって汚染物１４が存在すると判断された場合には、ドレンパン１１の清掃が警告される。これにより、使用者は、ドレンパン１１上の汚染物１４の存否を知ることができる。このように空気調和機１０４の加湿運転又は冷房運転時であってもドレンパン１１の排水を行うことができ、汚染物１４の存否を検出することが可能となる。
【００７０】  なお、ドレンポンプ３０が動作しても、直ちにドレンパン１１上のドレン水が排水されるわけではなく、ドレンポンプ３０の動作とドレン水の排水との間には時間差が生じる。空気調和機１０４の加湿運転時又は冷房運転時では汚染物１４はドレン水２９に浸漬して水没状態である。しかし、空気調和機１０４の加湿運転又は冷房運転の運転停止後、時間が経過すると水位が低下することで汚染物１４が空気中に露出する。ドレンポンプ３０の動作に基づく排水工程によって、一定時間が経過した後、すなわち定常状態になった後に、汚染物１４の検出を行うことによって超音波の測定におけるドレン水２９の影響を排除できる。そのため、ドレンポンプ３０の動作に基づく排水工程は、汚染物１４の検出の動作にとっては好ましい。
【００７１】  以上説明した、本発明の実施の形態３に係る空気調和機１０４においては、ドレンパン１１の上方に設けられ、水を吸い上げるドレンポンプ３０と、水を排出するドレン排水管３１とを備えている。そのため、空気調和機１０４の加湿運転又は冷暖房運転中であっても汚染物１４がドレン水２９に浸漬することがない。その結果、検出部１５は、汚染物１４の存否をドレン水２９の水面による検出結果であると誤認することなく、汚染物１４の存否を検出することが可能となる。
【００７２】実施の形態４．  図１２は、本発明の実施の形態４に係る空気調和機１０６のドレンパン１１の周辺の断面を示す概略模式図である。実施の形態４に係る空気調和機１０６は、図１２に示すように、ドレンパン１１の底部１１ｄの上面部１１ｅに、水位センサ３２が設置されている点で実施の形態１〜３の空気調和機１００等と相違する。実施の形態４に係る空気調和機１０６において、ドレンパン１１の底部１１ｄの上面部１１ｅに水位センサ３２が設置されている点以外のその他の構成は、実施の形態１に係る空気調和機１００と同様であるため説明を省略する。
【００７３】  空気調和機１０６は、ドレンパン１１が受けた水の水位を検出する水位センサ３２を備える。検出部１５は、水位センサ３２により検出された水位がゼロ又はゼロの近似値のときに、ドレンパン１１が水の排出を完了した状態であると判断し、汚染物１４の検出を開始する。水位センサ３２は、電線３３を介して電源２０と接続され、ドレンパン１１に溜まったドレン水の水位を常に監視する。検出部１５は、水位センサ３２により水位がゼロに近い一定値以下になったことが検出されると、ドレン水の排出が終了した状態として、汚染物１４の検出を開始する。水位センサ３２は、例えば、フロートによるスイッチ方式の装置を用いることができる。
【００７４】＜汚染物１４の検出の動作＞  空気調和機１０６の加湿運転又は冷房運転が終了すると、加湿材６又は熱交換器５からドレンパン１１上に水滴１２の供給が停止され、ドレン水がドレンパン１１から排出される。水位センサ３２から検出部１５に、水位がゼロに近い一定値以下であることが通知されると、検出部１５は、汚染物１４の検出を開始する。検出部１５は、超音波センサ１６によって、ドレンパン１１に対して垂直な実線矢印ａの方向に超音波を発信する。超音波は、ドレンパン１１に対して垂直な実線矢印ａの方向に空気中を伝搬し、汚染物１４と空気との界面において反射される。反射した超音波は、超音波センサ１６の送受信面部２２に向かって点線矢印ｂの方向に空気中を伝搬し、超音波センサ１６の圧電素子２３が、到達した超音波によって１回目の振動を得る。そして、超音波センサ１６に到達した超音波の一部は、送受信面部２２で反射してドレンパン１１に対して垂直な実線矢印ａの方向に空気中を伝搬し、汚染物１４と空気との界面において再び反射される。反射した超音波は、超音波センサ１６の送受信面部２２に向かって点線矢印ｂの方向に伝搬し、超音波センサ１６の圧電素子２３が、到達した超音波によって２回目の振動を得る。上述の現象が繰り返され、超音波センサ１６の圧電素子２３は、超音波の反射が無くなるｎ回目までの振動を得る。そして、電極２５と電極２６との間に発生したｎ回の電圧が、アンプ検出回路２１において検出される。アンプ検出回路２１において検出された応答に基づいて演算装置１７で演算が行われ、演算装置１７によって汚染物１４の存否が判断される。演算装置１７によって汚染物１４が存在すると判断された場合には、ドレンパン１１の清掃が警告される。これにより、使用者は、ドレンパン１１上の汚染物１４の存否を知ることができる。このように空気調和機１０６の加湿運転又は冷房運転時であってもドレンパン１１の排水を行うことができ、汚染物１４の存否を検出することが可能となる。
【００７５】  上記において、水位センサ３２について、フロートによるスイッチ方式の装置を一例として説明したが、水位センサ３２は、当該スイッチ方式の装置に限定されるものではなく、超音波反射方式の装置、赤外線反射方式の装置等他の方式の装置を用いてもよい。また、水位センサ３２の配置は、ドレンパン１１の底部１１ｄの上面部１１ｅであればどこでもよい。更に、空気調和機１０６は、ドレン水が、排水管１３を介して排水されるが、例えば、ドレンパン１１の上部に配置されたドレンポンプ３０及びドレン排水管３１により排水される構成であってもよい。
【００７６】  以上に説明したように、本発明の実施の形態４に係る空気調和機１０６は、ドレンパン１１の上面部１１ｅに水位センサ３２が設けられている。そして、水位センサ３２によって、ドレン水の水位がゼロ又はゼロの近似値であると検知されると、検出部１５によってドレン水の排出が完了したと判断される。検出部１５は、水位センサ３２の検出結果に基づき、汚染物１４の検出を開始するため、ドレン水の影響を限りなく排除して汚染物１４の検出作業を行うことができる。
【符号の説明】
【００７７】  １  筐体、２  吸込口、３  フィルタ、４  ファン、５  熱交換器、６  加湿材、７  供給部、８  ノズル、９  拡散材、１０  吹出口、１１  ドレンパン、１１ａ  底部平面部、１１ｂ  底部平面部、１１ｄ  底部、１１ｅ  上面部、１２  水滴、１３  排水管、１４  汚染物、１５  検出部、１６  超音波センサ、１６ａ  筐体、１６ｂ  筐体、１７  演算装置、１８  電線、１９  電線、２０  電源、２１  アンプ検出回路、２２  送受信面部、２２ａ  平面部、２３  圧電素子、２３ａ  圧電素子、２３ｂ  圧電素子、２４  記憶部、２５  電極、２５ａ  電極、２５ｂ  電極、２６  電極、２６ａ  電極、２６ｂ  電極、２７  リード線、２７ａ  リード線、２７ｂ  リード線、２８  リード線、２８ａ  リード線、２８ｂ  リード線、２９  ドレン水、３０  ドレンポンプ、３０ａ  吸込部、３１  ドレン排水管、３２  水位センサ、３３  電線、３４  計時部、３５  排出部、１００  空気調和機、１０２  空気調和機、１０４  空気調和機、１０６  空気調和機。
【図１】
2020003489.tif 000003
【図２】
2020003489.tif 000004
【図３】
2020003489.tif 000005
【図４】
2020003489.tif 000006
【図５】
2020003489.tif 000007
【図６】
2020003489.tif 000008
【図７】
2020003489.tif 000009
【図８】
2020003489.tif 000010
【図９】
2020003489.tif 000011
【図１０】
2020003489.tif 000012
【図１１】
2020003489.tif 000013
【図１２】
2020003489.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月9日(2018.10.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る空気調和機は、水を受けるドレンパンと、超音波の発信及び受信を行う超音波センサと、ドレンパンに付着した汚染物を検出する検出部と、を備え、検出部は、超音波センサから発信する超音波の出力波に対して、ドレンパンに付着した汚染物と超音波センサとの間で超音波を複数回にわたって反射させることを特徴とするものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を受けるドレンパンと、
超音波の発信及び受信を行う超音波センサと、
前記ドレンパンに付着した汚染物を検出する検出部と、
を備え、
前記検出部は、
前記超音波センサから発信する前記超音波の出力波に対して、前記ドレンパンに付着した前記汚染物と前記超音波センサとの間で前記超音波を複数回にわたって反射させることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記ドレンパンの底部を平面に構成する底部平面部と、前記超音波センサの受信面を平面に構成する平面部とが平行に配置されている請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記汚染物がバイオフィルムである請求項１又は２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記検出部は、
前記超音波センサから発信する前記超音波の１回の出力波に対して、前記ドレンパンに付着した前記汚染物と前記超音波センサの前記平面部との間で前記超音波を複数回にわたって反射させることを特徴とする請求項２又は請求項２に従属する請求項３に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記検出部は、
前記超音波の複数回の反射音を信号として受信し、
前記信号を、複数回にわたる前記反射音の応答区間を含む設定時間で積分した値に基づいて前記汚染物の存否を判断する請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記検出部は、
前記超音波の複数回の反射音を信号として受信し、
前記信号の各ピーク値から半値幅の区間において、信号値を時間で積分した値に基づいて前記汚染物の存否を判断する請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項７】
前記検出部は、
前記超音波の複数回の反射音を信号として受信し、
前記信号の各ピーク値に基づいて前記汚染物の存否を判断する請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項８】
前記検出部は、
２回目以降に受信する前記信号に基づいて前記汚染物の存否を判断する請求項５〜７のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項９】
前記底部平面部と前記平面部との間の距離が１０〜２００ｍｍとなるように、前記ドレンパンと前記超音波センサとが間隔をあけて配置される請求項２又は請求項２に従属する請求項３〜８のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項１０】
前記超音波センサは、
１つの圧電素子で前記超音波の送信と受信とを行う一体型の超音波素子で構成される請求項１〜９のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項１１】
前記超音波センサは、
前記超音波の送信用の圧電素子と、前記超音波の受信用の圧電素子とを一体化して構成される請求項１〜１０のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項１２】
前記検出部は、
前記超音波センサの応答信号を解析して前記ドレンパンに生成された前記汚染物の存否を判断する演算装置を備える請求項１〜１１のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項１３】
前記ドレンパンは、
水平面に対して傾斜した領域を有する請求項１〜１２のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項１４】
前記ドレンパンが受けた水を排出する排出部を更に備え、
前記排出部は、
前記ドレンパンの上方に配置され、吸込部から前記ドレンパンの水を吸い上げるドレンポンプと、
前記ドレンポンプが吸い上げた水を排出するドレン排水管と、
を有する請求項１〜１３のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項１５】
前記検出部は、
冷房運転、又は、加湿運転の運転停止後、設定時間が経過すると前記ドレンパンが水の排出を完了した状態であると判断し、前記汚染物の検出を開始する請求項１〜１４のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項１６】
前記ドレンパンが受けた水の水位を検出する水位センサを更に備え、
前記検出部は、
前記水位センサにより検出された水位がゼロ又はゼロの近似値のときに、前記ドレンパンが水の排出を完了した状態であると判断し、前記汚染物の検出を開始する請求項１〜１４のいずれか１項に記載の空気調和機。
【国際調査報告】
2020003489.tif 000015
2020003489.tif 000016
2020003489.tif 000017
2020003489.tif 000018
2020003489.tif 000019
2020003489.tif 000020