(57)【要約】【課題】  水の補給の必要性や水の給水部のメンテナンス時期等を適切に知ることができる。【解決手段】  霧化させるための水を保持する水保持部と、上記水に電圧を印加する印加電極２と、上記水に接触しているとともに一端に霧化部を備えている吸水体４と、吸水体４の上記霧化部に対向している対向電極３とを備えて、吸水体の霧化部において水を静電霧化させる静電霧化装置であり、水の有無または及び霧化量を検出する検出手段と、該検出結果に基づいた報知動作を行う報知手段を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
霧化させるための水を保持する水保持部と、上記水に電圧を印加する印加電極と、上記水に接触しているとともに一端に霧化部を備えている吸水体と、吸水体の上記霧化部に対向している対向電極とを備えて、吸水体の霧化部において水を静電霧化させる静電霧化装置において、水の有無または及び霧化量を検出する検出手段と、該検出結果に基づいた報知動作を行う報知手段を備えていることを特徴とする静電霧化装置。
【請求項２】
検出手段は、印加電極と対向電極とに高電圧を供給する高電圧回路の出力を監視するものであることを特徴とする請求項１記載の静電霧化装置。
【請求項３】
検出手段は、印加電極と対向電極とに高電圧を供給する高電圧回路の入力電流を監視するものであることを特徴とする請求項１記載の静電霧化装置。
【請求項４】
報知手段は水の補給を促す報知を行うものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電霧化装置。
【請求項５】
報知手段はメンテナンスの必要性の報知を行うものであることを特徴とする請求項２または３に記載の静電霧化装置。
【請求項６】
報知手段は、静電霧化の発生状態の報知を行うものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電霧化装置。
【請求項７】
周囲温度や湿度等の環境状況を検出する検出手段とこの検出手段の検出結果に応じて補償を行う補償手段とを備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の静電霧化装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の静電霧化装置を備えていることを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体（水）の霧化を行う静電霧化装置とこれを備えた空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水を霧化させてミストを発生させる霧化装置として、特許第３２６０１５０号公報（特許文献１）に示されている静電霧化装置がある。これは水を収容した水タンクと、水タンク内の水を毛細管現象で吸い上げて先端の針状霧化部に導く吸水体と、吸水体の針状霧化部に対向する対向電極と、水タンク内の水もしくは吸水体で保持されている水に印加電極を介して電圧を印加する高電圧回路とからなり、対向電極との間の放電箇所となる吸水体の針状霧化部に存在する水にレイリー分裂を起こさせて霧化することでミストを発生させるものである。
【特許文献１】特許第３２６０１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような静電霧化装置においては、水タンク内に水が無ければミストを発生させることができないことから、通常、水タンクを透明にして、外部から水タンク内の水の有無を確認できるようにしている。
【０００４】
しかし、商品構成上、水の有無を外部から見えることができるようにすることができない場合、外からは水の有無を確認することができず、蓋を開くなどして内部を確認するほかはなかった。
【０００５】
また、静電霧化装置において、上記のような吸水体を使用していると、目詰まりなどで水の搬送能力が低下し、これに伴って単位時間あたりの霧化量（ミストの発生量）も減少してしまうが、使用者にしてみれば、この霧化量の低下を明確に知ることができず、霧化量が低下した状態のままで使い続けたり、霧化量が低下していないにもかかわらず、吸水体の洗浄等の手入れを行うという無駄な作業を行ってしまうことが生じる。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは水の補給の必要性や水の給水部のメンテナンス時期等を適切に知ることができる静電霧化装置及びこれを備えた空気調和機を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる静電霧化装置は、霧化させるための水を保持する水保持部と、上記水に電圧を印加する印加電極と、上記水に接触しているとともに一端に霧化部を備えている吸水体と、吸水体の上記霧化部に対向している対向電極とを備えて、吸水体の霧化部において水を静電霧化させる静電霧化装置において、水の有無または及び霧化量を検出する検出手段と、該検出結果に基づいた報知動作を行う報知手段を備えていることに特徴を有している。水の有無の検知、あるいは霧化量を検出して報知動作を行うようにしたものである。
【０００８】
上記検出手段には、印加電極と対向電極とに高電圧を供給する高電圧回路の出力を監視するものや、印加電極と対向電極とに高電圧を供給する高電圧回路の入力電流を監視するものを用いることができる。
【０００９】
そして、報知手段には水の補給を促す報知を行うものや、メンテナンスの必要性の報知を行うものを用いることができる。静電霧化の発生状態の報知を行うものであってもよい。
【００１０】
周囲温度や湿度等の環境状況を検出する検出手段とこの検出手段の検出結果に応じて補償を行う補償手段とを備えたものとするのも好ましい。
【００１１】
そして本発明に係る空気調和機は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の静電霧化装置を備えていることに特徴を有している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る静電霧化装置においては、水の有無または及び霧化量を検出してこれを報知するために、水がなくなったり、霧化量が少なくなったりした時にこれを報知することができるものであり、水の有無を外から見て判断することができないものにおいても、これが使用上で問題となってしまうことがないものである。
【００１３】
そして本発明に係る空気調和機においては、静電霧化によるミストを発生させることができるものであり、しかも静電霧化のために必要な水の有無または及び霧化量を的確に知ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明を実施の形態の一例に基づいて詳述すると、図２，図３に示す静電霧化装置１は、静電霧化機能に加えて、マイナスイオン発生機能も備えたもので、円筒状で且つ周面に通風孔１２が開口するホルダー１０と、該ホルダー１０の上部に配された対向電極３と、ホルダー１０の下部に嵌め込まれて水に対する電圧印加を担う印加電極２と、この印加電極２によって保持されている複数本の棒状吸水体４と、同じく印加電極２によって保持されているイオン化針５と、霧化させることになる水を収容した水タンク６とで構成されており、カップ状に形成されて水保持部を構成する上記水タンク６は、その上端開口縁の外面の突起６０が上記ホルダー１０の下部に装着されている印加電極２の外周フランジ部２１に設けられている係合凹所２９にバヨネット係合することで取り付けられている。
【００１５】
対向電極３と印加電極２は共にカーボンのような導電材を混入した合成樹脂やＳＵＳのような金属で形成されることで導電性を有しているもので、ホルダー１０の上部に被せられる対向電極３は、図４に示すようにその外周面に形成された接続用突部３０の外面に接触する接地用接触板７１を通じて接地される。ホルダー１０の下部内に嵌め込み固定されてホルダー１０内面のリブ１１で押さえ固定されている印加電極２も同じく外周面に形成された接続用突部２０の外面に接触する接触板７２を介して高電圧発生源に接続される。
【００１６】
前記棒状吸水体４は、多孔質セラミックで形成されてその上端が針状に尖った針状霧化部となっているもので、複数本、図示例では６本の吸水体４が印加電極２に取り付けられている。これら吸水体４は印加電極２の中央に配されたイオン化針５を中心とする同心円上に等間隔で配置されて、上部が印加電極２よりも上方に突出し、下部は下方に突出して上記水タンク６内に入れられた水と接触する。
【００１７】
図中２２は印加電極２から下方に突出している円筒状のスカートで、上記複数本の吸水体４の外側を囲んでいるとともに、その下端は吸水体４の下端よりも下方に位置し、下端開口には格子状の格子状保護カバー１７が被せられている。印加電極２における該スカート２２は、水タンク６内に入れられた水と接触することで水に高電圧を印加すると同時に、上記格子状保護カバー１７と共にセラミックで形成されている吸水体４の保護を行う。
【００１８】
ここで、印加電極２は、水タンク６が連結された時、水タンク６の上面開口を略密閉してしまうことで、傾いた時にも水タンク６内の水が漏れ出ることがないようにしており、この関係で上記スカート２２の周方向の一部にはスカート２２の上下方向全長にわたるスリット２３を設けて、水を入れた水タンク６の装着時に上記スリット２３によってスカート２２で囲まれた空間内の空気を抜いてスカート２２内への水の流入を許すようにしている。
【００１９】
ホルダー１０の上面開口を閉じるように装着されたる対向電極３は、図３に示すように中央に開口部３１を有するとともに、この開口部３１の縁は上方から見た時、前記複数本の吸水体４の上端の針状部を中心とする複数の同一径の円弧Ｒを他の円弧ｒで滑らかにつないだものとなっている。対向電極３を接地し、印加電極２に高電圧発生源を接続するとともに、吸水体４が毛細管現象で水を吸い上げている時、吸水体４の上端の針状霧化部が印加電極２側の実質的な電極として機能すると同時に、対向電極３の上記円弧Ｒが実質的な電極として機能するものである。なお、上記開口部３１には格子状保護カバー１６が被せられることで、開口部３１を通じてイオン化針５や吸水体４に手指などが接触することが防止されている。
【００２０】
今、水を入れた水タンク６を装着して、印加電極２のスカート２２に水を接触させると同時に、吸水体４に毛細管現象で水を吸い上げさせ、さらに対向電極３を接地するとともに印加電極２に高電圧発生源を接続して、印加電極２に負電圧を印加した時、この電圧が水にレイリー分裂を起こさせることができる高電圧であれば、吸水体４の上端の針状霧化部に達した水はここでレイリー分裂を起こしてナノメータサイズの粒子径の霧化を生じさせる静電霧化がなされる。
【００２１】
また、この静電霧化装置１では印加電極２によって保持されているイオン化針５にも負電圧が同時に印加され、対向電極３との間でのコロナ放電によってマイナスイオンの発生もなされる。この時、電極間の距離が同じであればマイナスイオン発生のために必要な電圧よりも静電霧化に必要な電圧の方が高いことから、ここでは吸水体４の上端の針状部から対向電極３までの距離Ｌ１よりも、イオン化針５から対向電極３までの距離Ｌ２をかなり長くすることで静電霧化の方を生じやすくしている。もっとも、水タンク６内の水が無くなるとともに吸水体４で保持している水も霧化されてなくなれば、上記マイナスイオンの発生のみが継続して行われる。
【００２２】
図５及び図６は上記静電霧化装置１を備えた空気調和機（空気清浄機）７を示している。モータ８３に寄って駆動されるファン８２と風洞７０とからなる送風機を備えて、前面の吸い込み口７６から吸い込んだ空気をフィルター部８１で濾過した後、吹き出し口７７から外部に放出するのであるが、この空気清浄機７における吸い込み口７６から吹き出し口７７に至るまでの空気流路のうち、上記送風機における風洞７０内で且つ吹き出し口７７の近傍位置に上記静電霧化装置１が配設されている。
【００２３】
静電霧化で生じたナノメータサイズの粒子径のミストであるナノサイズミストは拡散性が元々高いが、送風機による送風に乗って広がるためにさらに拡散性が良好になっているものであり、このためにナノサイズミストが有している活性種によるところの室内空気中の臭気成分や室内壁面への付着物についての脱臭機能を有効に利用することができる。特に図示例のものでは、風洞７０の一部に設けた収納凹所７３内に静電霧化装置１を配置した時、接触板７１，７２と前記接続用突部２０，３０との接触を可能とするために収納凹所７３の壁面に明けた開口部７４（図４参照）と静電霧化装置１のホルダー１０における通風孔１２を通じて、静電霧化装置１の内部に一部の風が流入するために、霧化が促進されて霧化量が増大するとともにミストが風に乗って飛散しやすくなっている。
【００２４】
また、風洞７０内に静電霧化装置１が配されているものの、静電霧化装置１付近を通過する空気はフィルター部８１で濾過された清浄な空気であり、このために静電霧化装置１が汚れることはなく、上述のように一部の風が静電濾過装置１内に入るものの、汚れが原因で静電霧化が生じにくくなることが殆どないものである。
【００２５】
上述の空気調和機においては、静電霧化装置１は背面側の内部に配置されている関係で、たとえ空気調和機のハウジングにおける水タンク６の周辺に窓を設けたりしても水タンク６内の水の有無を視認することは困難である。このために、ここでは静電霧化に供する水の有無を検出することができるセンサーを設けるとともに、このセンサーの出力から水が無くなったと判断された時に点灯して水の補給を促すランプＬ（図１４参照）を設けている。
【００２６】
上記センサーとしては後述するように各種のものを用いることができるが、図３には水タンク６の下端外面に外側に膨らんだ膨出部６１を設けて、この膨出部６１の近傍に膨出部６０の水の有無を受発光部を有する光学センサーＳ１で検出するものを示す。
【００２７】
水タンク６内に水が残っているかどうかの検出は、上記光学センサーＳ１のほか、図７に示すように、水タンク６内の水に接触するようにした一対の電極による電気的センサーＳ２、水タンク６内の水の水位に応じてオンオフを行うフロートスイッチなどによって行ってもよい。
【００２８】
なお、上記電気的センサーＳ２を用いる場合は、所定の時間毎に静電霧化発生用の高電圧の印加を停止し、この停止時間中に電極間の電気的インピーダンスを測定することで水の有無の判断を行う。また、水の有無の判断にあたっては、所要のしきい値との比較で判断を行うのではなく、相対変化を見て判断することが水の特性の差を吸収することができる点で好ましい。
【００２９】
水タンク６内の水の有無を直接検出するのではなく、放電電流を監視することで水の有無を判断するようにしてもよい。図８はこの場合の一例を示している。図中ＶＣは定電圧回路、ＨＶは印加電極２と対向電極３とからなる静電霧化部に高電圧を印加する高電圧印加回路、Ｓ３は放電電流を検出する電流検出部、Ａは電流検出部の出力を増幅する増幅部、Ｃは高電圧回路ＨＶや水補給ランプＬを制御する制御回路である。
【００３０】
水タンク６に水を入れて静電霧化装置１を作動させた時、図９に実線イで示すように、吸水体４が水を吸い上げて霧化が始まるにつれて、放電電流（出力電流）が徐々に増加し、吸水体４が水を十分に保持した状態になれば、出力電流が安定状態となり、水が無くなってくれば、出力電流も徐々に低下する。従って、電流検出部Ｓ３で検出される出力電流が所定のしきい値Ｌａより下がれば、水が無くなったと判断して水補給ランプＬを点灯させる。
【００３１】
なお、水タンク６に水を補給してセットした直後に電源を投入しても、吸水体４が水を吸い上げておらず、このために出力電流がしきい値Ｌａに達していないことから、電源投入直後には水の有無の判断による水補給ランプＬの点灯を行わず、所定時間（たとえば３０分）が経過した時点で行うようにしておく。図１にこの制御の一例のフローを示す。水検知入力を複数回繰り返した後に判断を行うようにしているのは精度を高めるためである。図中の「静電霧化発生表示」は図１４に示す表示ランプＬＥを点灯させることで行う。
【００３２】
放電電流から水の有無の判断を行う場合、吸水体４の劣化の検出も行うことができる。すなわち、吸水体４が目詰まりなどで劣化して水の保持力が低下して単位時間あたりの霧化量も低下すれば、図９中のロで示すように、放電電流（出力電流）の最大値も低下してしまうことから、霧化を連続して行っているにもかかわらず、出力電流がメンテナンス用のしきい値を超えなくなれば、図１４に示すランプＬＭを点灯させることで使用者に手入れが必要なことを知らせる。
【００３３】
なお、上記のしきい値Ｌａとしきい値Ｌｂとが異なるものを図示しているが、両しきい値Ｌａ，Ｌｂは同じ値としていてもよい。
【００３４】
放電電流ではなく、放電電圧を基に水の補給やメンテナンス時期の判断を行うことも可能である。吸水体４が保持している水の量が変われば、高電圧印加時の負荷インピーダンスが変化し、これに伴って高電圧回路ＨＶの出力電圧も変化するからである。この場合のブロック回路図を図１０に、出力電圧のタイムチャートを図１１に示す。図中ハは初期状態、ニは劣化した場合を示している。電圧検出部Ｓ４で検出される出力電圧は、霧化量の増加に応じて低下することから、水補給用のしきい値Ｌｃやメンテナンス用しきい値Ｌｄとの比較で水補給やメンテナンスに関する判断を行う。なお、この場合においても、上記両しきい値Ｌｃ，Ｌｄは同じ値であってもよい。
【００３５】
ところで、上記出力電流はマイクロアンペアオーダーの微小電流であるために相当な増幅率が必要となり、ノイズ耐性等において問題が生じる虞がある。上記出力電圧は高電圧であるために静電霧化部の放電によるノイズの影響を受ける虞がある。
【００３６】
このために、図１２に示すように、高電圧回路Ｈへの入力電流を電流検出部Ｓ５で検出するようにしてもよい。この入力電流は高電圧回路Ｈの出力電流と相関がある変化をすることから、図９に示したものと同様の判断で水補給やメンテナンスに関する判断を行うことができる。
【００３７】
このほか、吸水体４は温度によって気化量が異なったり湿度によっては吸湿したりすることから、上記出力電流（あるいは出力電圧あるいは入力電流）もこの影響を受けて変動する。この点からすれば、図１３に示すように、温度や湿度等の環境状況を測定する環境検出器ＳＳを設けて、温度や湿度に応じて前記しきい値を変更することで補償を行うことが好ましい。
【００３８】
図１４は上記空気調和機における動作表示パネル部を示している。図中Ｌ１１は風量表示ランプ部、Ｌ１２は切タイマーのセット状態表示部、Ｌ１３は臭いやダストやアレルゲンを検出するセンサーＳａの動作状態表示ランプ、Ｌ１４は上記センサーによる検出結果をレベルに応じて表示する表示部、１５はフィルター効果時期を知らせるためのランプ、Ｌ１６はリセットスイッチである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態の一例の動作を示すフローチャートである。
【図２】同上の断面図である。
【図３】同上の格子状カバーを外した状態の平面図である。
【図４】同上の断面図である。
【図５】本発明に係る空気調和機の一例の縦断面図である。
【図６】同上の横断面図である。
【図７】他例の断面図である。
【図８】同上のブロック回路図である。
【図９】同上の動作説明図である。
【図１０】他例のブロック回路図である。
【図１１】同上の動作説明図である。
【図１２】別の例のブロック回路図である。
【図１３】更に別の例のブロック回路図である。
【図１４】上記空気調和機の表示パネルの正面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  静電霧化装置
２  印加電極
３  対向電極
４  吸水体
６  水タンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2005028323.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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