(57)【要約】    【課題】  ミスト発生装置の給水管に設けられた流量センサに固体ごとのばらつきがあっても、この流量センサを用いて精度よく水量を制御する。    【解決手段】  熱交換タンク３と、熱交換タンク３に貯水された水を加熱するためのシーズヒータ５と、熱交換タンク３へ給水するための給水管４と、給水管４に設けられた流量センサ１０と、流量センサ１０の出力に基づいて熱交換タンク３に流入した水量を算出し水量管理をする制御部４０と、熱交換タンク３が満水になったことを検出する上部レベルセンサ１３とを備え、上部レベルセンサ１３を用いて前記貯水部が満水になったことを検出してから前記ヒータで前記貯水部内の水を加熱し、前記貯水部内を高温殺菌する機能を有するミスト発生装置である。制御部４０は、高温殺菌モードで、熱交換タンク３が満水になるまでの間の流量センサ１０の出力を監視し、監視の結果を用いて水量算出の精度を向上するためのキャリブレーションを行う。    【選択図】  図１
2005305016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯水部と、
前記貯水部に貯水された水を加熱するためのヒータと、
前記貯水部に給水するための給水路と、
前記給水路に設けられた流量センサと、
前記流量センサの出力に基づいて前記貯水部に流入した水量を算出する水量管理部と、
前記貯水部内に設けられ、前記貯水部が満水になったことを検出する満水検知センサとを備え、
前記満水検知センサを用いて前記貯水部が満水になったことを検出してから前記ヒータで前記貯水部内の水を加熱し、前記貯水部内を高温殺菌する機能を有するミスト発生装置であって、
前記高温殺菌を行うときに、前記貯水部が満水になるまでの間の流量センサの出力を監視し、前記監視の結果を用いて前記水量管理部のキャリブレーションを行う手段を備えることを特徴とするミスト発生装置。
【請求項２】
所定の水位に達したことを検出する水位センサをさらに備え、
前記水量管理部は、前記流量センサが出力するパルス数と水量との対応関係を示す変換係数を用いて前記貯水部に流入した水量を算出し、
前記キャリブレーション手段は、前記水位センサから前記満水検知センサまでの所定水量を貯水する間に前記流量センサが出力したパルス数をカウントし、カウントされたパルス数のカウント値に基づいて前記変換係数を修正する、請求項１に記載のミスト発生装置。
【請求項３】
前記高温殺菌モードでは、所定回数おきに前記キャリブレーションを行い、
前記高温殺菌モードで前記キャリブレーションを行わないときは、前記水量管理部が給水量を管理し、前記高温殺菌に必要な水量が給水される、請求項１に記載のミスト発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミスト発生装置内の水量を管理するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭用の浴槽などで手軽にミストサウナを実現できるミスト発生装置がある。このミスト発生装置には、装置内の温水を殺菌に必要な温度まで上昇させて装置内部を清潔に保つために高温殺菌モードがある。そして、運転時に定期的に高温殺菌モードが行われる。
【０００３】
また、流量の変化を検出するための装置として、例えば特許文献１のようなものが知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２１５５８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このミスト発生装置に給水するための給水管には流量センサが取り付けられている。この流量センサにより給水量はわかるのであるが、流量センサの個体差、あるいは給水管の水圧の相違などによりその精度はあまり高くない。このため、高温殺菌モードでは適正な水量が確実に貯水されたことを確認するために、満水にした後に一定水量を排水している。また、通常のミスト発生時には流量センサで水位を管理しているが、上述の通りあまり精度が高くないので、水量が不足するとミストの発生量が減るなどの問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、流量センサに固体ごとのばらつきがあっても、この流量センサを用いて精度よく水量を制御することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一つの態様に従うミスト発生装置は、貯水部と、前記貯水部に貯水された水を加熱するためのヒータと、前記貯水部に給水するための給水路と、前記給水路に設けられた流量センサと、前記流量センサの出力に基づいて前記貯水部に流入した水量を算出する水量管理部と、前記貯水部内に設けられ、前記貯水部が満水になったことを検出する満水検知センサとを備え、前記満水検知センサを用いて前記貯水部が満水になったことを検出してから前記ヒータで前記貯水部内の水を加熱し、前記貯水部内を高温殺菌する機能を有している。そして、前記高温殺菌を行うときに、前記貯水部が満水になるまでの間の流量センサの出力を監視し、前記監視の結果を用いて前記水量管理部のキャリブレーションを行う手段を備える。
【０００８】
好適な実施形態では、所定の水位に達したことを検出する水位センサをさらに備える。そして、前記水量管理部は、前記流量センサが出力するパルス数と水量との対応関係を示す変換係数を用いて前記貯水部に流入した水量を算出し、前記キャリブレーション手段は、前記水位センサから前記満水検知センサまでの所定水量を貯水する間に前記流量センサが出力したパルス数をカウントし、カウントされたパルス数のカウント値に基づいて前記変換係数を修正するようにしてもよい。
【０００９】
好適な実施形態では、前記高温殺菌モードでは、所定回数おきに前記キャリブレーションを行う。そして、前記高温殺菌モードで前記キャリブレーションを行わないときは、前記水量管理部が給水量を管理し、前記高温殺菌に必要な水量が給水されるようにしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態に係るミスト発生装置について、図面を用いて説明する。
【００１１】
図１は、ミスト発生装置の構成の概略を示す図である。ミスト発生装置１は、同図に示すように、装置本体１と、装置本体１の上面に取り付けられる上カバー２と、ユーザインタフェースとして利用されるリモコン３０とを備えている。上カバー２は装置本体１に着脱可能である。本ミスト発生装置は、同図に示すように上カバー２が装置本体１に取り付けられた状態で運転される。
【００１２】
上カバー２には、スチーム発生装置の外気を吸込むための吸込み口１７と、スチームミストを吹出すための吹出し口１８と、ノズル６から噴射される温水とその温水により熱供給を受けた水蒸気とを分離する気液分離板１９とが設けられている。
【００１３】
装置本体１の内部には、水を溜めて加熱して温水にするための熱交換タンク３と、水道などの給水源から熱交換タンク３へ水を供給するための給水管４と、熱交換タンク３に貯水された水を加熱するシーズヒータ５と、熱交換タンク３内の加熱された温水を吸い込み口３７より吸い込み、ノズル６から噴射するための循環ポンプ７と、熱交換タンク３内の水を排水する配水管に設けられた排水電磁弁８とを備える。
【００１４】
熱交換タンク３は、熱交換タンク３の中に貯水されている水の水位を検出するための電極式レベルセンサ(下部レベルセンサ１２、上部レベルセンサ１３)と、貯水されている温水の温度を検出する温水サーミスタ１４と、吸い込み口１７から吸引された空気の温度を検出する吸込サーミスタ１５と、吹き出し口１８から吹き出すミストを含んだ空気の温度を検出する吹出サーミスタ１６とを備えている。
【００１５】
給水管４には、注水電磁弁９と、給水流量を検出する流量センサ１０と、給水温度を検出する注水サーミスタ１１とが備え付けられている。
【００１６】
リモコン３０には、スチーム運転の準備を行うための準備スイッチ３１と、スチーム運転の準備中であることを表示する準備ＬＥＤ３２と、準備が完了した後にスチーム運転を開始し、または停止するための運転スイッチ３３と、スチーム運転中であることを表示する運転ＬＥＤ３４と、スチーム温度を設定するための温度設定スイッチ３５と、設定された温度を表示する設定温度ＬＥＤ３６とを備える。
【００１７】
装置本体１の内部には、さらに、本ミスト発生装置を制御するための制御部４０を備える。制御部４０は、リモコン３０に設けられた各スイッチ３１、３３、３５が受け付けた操作、および各センサ１０、１１、１２、１３、１４，１５、１６が出力する信号に基づいて、シーズヒータ５、循環ポンプ７、排水電磁弁８、および注水電磁弁９等の制御を行う。
【００１８】
以下に説明する制御部４０の個々の構成要素または機能は、例えばマイクロコンピュータが所定のコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
【００１９】
制御部４０は、図２に示すように、本装置について種々の運転制御を行う運転制御部４１と、流量センサ１０が出力するパルス数と注水量との対応関係を示す注水係数を記憶する記憶部４２と、下部レベルセンサ１２および上部レベルセンサ１３の出力信号を監視する水位検出部４３と、温水サーミスタ１４の出力信号を監視する温度検出部４４と、流量センサ１０の出力信号を監視する流量検出部４５と、排水電磁弁８および注水電磁弁９の開閉を行う電磁弁駆動部４６と、循環ポンプ７の回転数を可変するポンプ駆動部４７と、シーズヒータ５を駆動するヒータ駆動部４８と、リモコン３０と通信を行う通信インタフェース部４９とを備える。
【００２０】
運転制御部４１は、例えば、以下のような制御を行う。すなわち、電磁弁駆動部４６に対して注水電磁弁９および排水電磁弁８の開閉を指示し、熱交換タンク３内の注水および排水を制御する。また、運転制御部４１は、流量センサ１０が注水管４に流入する水量に応じて出力するパルスを流量検出部４５から受け付けて、記憶部４２に記憶されている注水係数Ｐを用いて熱交換タンク３内に流入する水量を管理する。さらに、運転制御部４１は、ヒータ駆動部４８に対してシーズヒータ５の電源オンまたはオフを指示し、温水サーミスタ１４の出力信号を温度検出部４４を介して取得し、温水の温度を管理する。そして、ポンプ駆動部４７に対して循環ポンプ７のオンまたはオフを指示し、ミスト発生の制御を行う。
【００２１】
本実施形態のミスト発生装置は、ミストを発生させるミスト運転と、ミスト運転を行う前の準備運転とを行う。そして、準備運転において高温殺菌モードを有している。高温殺菌モードとは、熱交換タンク３の温水を殺菌に必要な温度（ここでは７５℃）まで加熱し、熱交換タンク３内に繁殖する恐れのあるレジオネラ菌等の殺菌を行うものである。本実施形態では、この高温殺菌モードの動作中に、記憶部４２に記憶されている流量センサ１０の出力するパルス数を注水量に変換する注水係数Ｐのキャリブレーションを行うキャリブレーション工程を含んでいる。
【００２２】
ここで、注水係数Ｐについて説明する。流量センサ１０が出力するパルス数と実際に流入する水量との間には、図３に示すような線形の関係がある。注水係数Ｐとは、同図の直線の傾きに相当する。同図における直線の傾きには、個体差、経年変化あるいは給水管４の水圧の相違などがあるので、このキャリブレーションが必要となる。本実施形態では、記憶部４２には、標準注水係数Ｐｔｙｐ（１）（単位水量あたりの出力パルス数の標準データ）と、下部レベルセンサ１２から上部レベルセンサ１３までの水量Ｌに対応する流量センサ１０の出力パルス数の標準データＰｔｙｐ（ｍａｘ）とがあらかじめ記憶されている。さらに、記憶部４２には、修正注水係数ＰＳ（１）を記憶するための領域を有する。
【００２３】
次に、高温殺菌モードを含む準備運転の動作パターン１について図４〜図６のフローチャートを用いて説明する。
【００２４】
まず、ユーザがリモコン３０の準備スイッチをオンにすると、通信インタフェース部４９を介して運転制御部４１へ通知され、準備運転が開始される（Ｓ２００）。そして、ここで高温殺菌モードを実行するときは、運転制御部４１は準備ＬＥＤ３２の点滅を開始させ、電磁弁駆動部４６へ注水電磁弁９を開くよう指示をする（Ｓ２０１、Ｓ２０２）。これにより、熱交換タンク３内へ給水が開始される。
【００２５】
運転制御部４１は、水位検出部４３の出力を監視して、下部レベルセンサ１２の出力がオンになり、水位がそのレベルまで到達したことを検出すると、流量検出部４５が出力する流量センサ１０のパルス数のカウントを開始する（Ｓ２０３、Ｓ２０４）。このパルス数のカウントは上部レベルセンサ１３まで水位が到達するまで行う（Ｓ２０５）。ここで、上部レベルセンサ１３は、熱交換タンク３の満水を検知するためのセンサである。そして、水位検出部４３から上部レベルセンサ１３の出力がオンになったことの通知を受け、満水になったことを検出すると、運転制御部４１は流量センサ１０の出力であるパルス数のカウントを終了し、電磁弁駆動部４６へ注水電磁弁９を閉じるよう指示をする（Ｓ２０６）。
【００２６】
これにより、下部レベルセンサ１２と上部センサ１３との間の水量Ｌに対応する流量センサ１０の出力パルス数Ｐ（ｍａｘ）が求まる。なお、ここでは下部レベルセンサ１２から満水までの水量Ｌに対応するパルス数をカウントしているが、すべて排水した状態から満水までの水量Ｍに対応するパルス数をカウントし、以下のキャリブレーションを行ってもよい。
【００２７】
運転制御部４１は、まず、水量Ｌに対する流量センサ１０の出力パルス数Ｐ（ｍａｘ）と標準データＰｔｙｐ（ｍａｘ）との誤差ＰＨ（ｍａｘ）を算出する（Ｓ２０７）。次に、ＰＨ（ｍａｘ）から単位水量あたりの誤差ＰＨ（１）を算出する（Ｓ２０８）。そして、ＰＨ（１）と標準注水係数Ｐｔｙｐ（１）とを用いて修正注水係数ＰＳ（１）を算出することにより、注水係数のキャリブレーションを行う（Ｓ２０９）。
【００２８】
次に、運転制御部４１は電磁弁駆動部４６に対して排水電磁弁８を開くよう指示をし、一定水量だけ排水する(Ｓ２１０〜Ｓ２１２)。運転制御部４１は、ポンプ駆動部４７に指示をして循環ポンプ７を動作させ、ヒータ駆動部４８に指示をしてシーズヒータ５をオンし、温水温度検出部４４の出力を監視して熱交換タンク３内の温水の温度が７５℃以上になるまで加熱する（Ｓ２１３、Ｓ２１４）。温水の温度が７５℃を超えると、循環ポンプ７およびシーズヒータ５をオフし、排水電磁弁８を開いて排水する（Ｓ２１５、Ｓ２１６）。
【００２９】
下部レベルセンサ１２の出力がオフになり、これを下回る水位まで排水すると、排水電磁弁８を閉じる（Ｓ２１７、Ｓ２１８）。ここから、キャリブレーション済みの修正注水係数ＰＳ（１）を用いて、必要水量Ｋだけ注水するための目標パルス数をセットし、再び注水電磁弁９を開いて注水を開始する（Ｓ２１９、Ｓ２２０）。そして、流量センサ１０の出力パルス数をカウントし、目標パルス数へ到達すると、注水電磁弁９を閉じる（Ｓ２２１、Ｓ２２２）。ここで、温水サーミスタ１４の出力により温度を確認し、６０℃以下でないときはステップＳ２１６以降を繰り返す（Ｓ２２３）。以上の処理により、高温殺菌およびキャリブレーションを含む準備工程が完了する。
【００３０】
一方、高温殺菌モードで殺菌を行わないときは（Ｓ２０1：Ｎｏ）、図６を参照すると、必要水量Ｎだけ注水するための目標パルス数をセットし、注水電磁弁を開いて注水を開始する（Ｓ４００、Ｓ４０１）。このとき、準備ＬＥＤの点滅を開始させる。そして、目標パルス数だけカウントされると、注水電磁弁を閉じ、シーズヒータ５をオンする（Ｓ４０２、Ｓ４０３）。そして、温水温度検出部４４の出力により温度を確認し、６０℃以上になるとシーズヒータ５オフし、準備ＬＥＤを点灯させる（Ｓ４０５）。高温殺菌モードを実行しないときは、以上の処理によりミスト発生のための準備工程が完了する。
【００３１】
次に、準備運転の第２の動作パターンについて説明する。このパターンでは、所定回数の高温殺菌を行うごとに１回キャリブレーションを実行する。そして、キャリブレーションを行わずに高温殺菌する場合は、高温殺菌に必要な水量だけ注水し、第１の動作パターンのように満水にした後、排水する動作を削減する。
【００３２】
以下、図７〜図９のフローチャートでは、第１のパターンの場合と同じ処理には同一の番号を付している。以下の説明では、第１のパターンと相違する点を中心に説明する。
【００３３】
第２のパターンでは、高温殺菌を行った回数をカウントするためにカウンタＡを用いる。当初、カウンタＡには０がセットされている。ステップＳ３００において、カウンタＡがあらかじめ定められた回数（Ａｓｅｔ）よりも大きいか判定する。カウンタＡが所定回数Ａｓｅｔ以上であるときは、Ａの値をクリアしてステップＳ２０２以降の処理、つまり注水およびキャリブレーションを実行する。
【００３４】
ステップＳ３００において、カウンタＡが所定回数Ａｓｅｔ以下であるときは（Ｓ３００：Ｎｏ）、図９を参照すると、必要水量Ｎだけ注水するための目標パルス数をセットし、注水電磁弁９を開いて注水を開始する（Ｓ３０２、Ｓ３０３）。そして、目標パルス数だけカウントされると注水電磁弁８を閉じ、カウンタＡをインクリメントする（Ｓ３０５、Ｓ３０６）。
【００３５】
これにより、Ａｓｅｔに設定されている所定回数ごとにキャリブレーションが実行される。そして、キャリブレーションを行わないときは、満水にする必要がなく、高温殺菌に必要水量のみを注水すればよいので、満水レベルを検出する上部レベルセンサ１３まで一度給水した後、排水しなくてよくなるので、水を節約できる。
【００３６】
上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態に係るミスト発生装置の構成図である。
【００３８】
【図２】制御部の機能構成図である。
【００３９】
【図３】流量センサが出力するパルス数と流量との関係を示す図である。
【００４０】
【図４】ミスト発生装置の準備動作の第１のパターンを示すフローチャートである。
【００４１】
【図５】ミスト発生装置の準備動作の第１のパターンを示すフローチャートである。
【００４２】
【図６】ミスト発生装置の準備動作の第１のパターンを示すフローチャートである。
【００４３】
【図７】ミスト発生装置の準備動作の第２のパターンを示すフローチャートである。
【００４４】
【図８】ミスト発生装置の準備動作の第２のパターンを示すフローチャートである。
【００４５】
【図９】ミスト発生装置の準備動作の第２のパターンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１…本体、２…上カバー、３…熱交換タンク、４…給水管、５…シーズヒータ、６…ノズル、７…循環ポンプ、８…排水電磁弁、９…注水電磁弁、１０…流量センサ、１２…下部レベルセンサ、１３…上部レベルセンサ、１７…吸込み口、１８…吹出し口、３０…リモコン、４０…制御部。
【図１】
2005305016.tif 000003
【図２】
2005305016.tif 000004
【図３】
2005305016.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2005305016.tif 000008
【図７】
2005305016.tif 000009
【図８】
2005305016.tif 000010
【図９】
2005305016.tif 000011