(57)【要約】【課題】水面の振動による誤検知および汚れの付着による検知不良を抑制する。【解決手段】本発明の水位検出装置６は、容器８４に溜まった水の水位を検出する水位検出装置６であって、投光部６１と、一方の端に投光部６１が接続され、投光部６１によって投光された光を他方の端に導く光ファイバ６４と、光ファイバ６４の他方の端に接続され、光ファイバ６４によって導かれた光を受光する受光部６２と、受光部６２で受光した光の量に基づいて容器８４内の水位を判定する判定手段６３とを含む。とくに、前記一端と他端の間の、光ファイバ６４の長手方向の所定の長さの部分が前記水位を検知可能な水位検知部６ａとして設けられる。【選択図】図３
2009198369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器（８４）に溜まった水の水位を検出する水位検出装置（６）であって、
投光部（６１）と、
一方の端に前記投光部（６１）が接続され、前記投光部（６１）によって投光された光を他方の端に導く光ファイバ（６４）と、
該光ファイバ（６４）の他方の端に接続され、前記光ファイバ（６４）によって導かれた光を受光する受光部（６２）と、
該受光部（６２）で受光した光の量に基づいて前記容器（８４）内の水位を判定する判定手段（６３）とを含み、
前記一端と他端の間の、前記光ファイバ（６４）の長手方向の所定の長さの部分が前記水位を検知可能な水位検知部（６ａ）として設けられることを特徴とする水位検出装置。
【請求項２】
前記光ファイバ（６４）は、前記水位検知部（６ａ）が前記容器（８４）の内周面に沿うように設置される請求項１記載の水位検出装置。
【請求項３】
前記水位検知部（６ａ）が、前記容器（８４）の内周面に沿って略一周するように設けられる請求項２記載の水位検出装置。
【請求項４】
前記光ファイバ（６４）が、プラスチック光ファイバである請求項１〜３いずれか１項に記載の水位検出装置。
【請求項５】
前記水位検知部（６ａ）と前記容器（８４）の内周面との間に間隔を空けて前記光ファイバ（６４）を支持可能な支持具（６５）を備えている請求項１〜４のいずれか１項に記載の水位検出装置。
【請求項６】
前記支持具（６５）は、前記光ファイバ（６４）の長手方向に所定の間隔を空けて配置される請求項５記載の水位検出装置。
【請求項７】
前記容器（８４）が、ドレンパンである請求項１〜６のいずれか１項に記載の水位検出装置。
【請求項８】
ドレンパン（８４）と、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の水位検出装置（６）とを備え、該水位検出装置（６）が前記ドレンパン（８４）内のドレン水の水位検出用に用いられている空気調和装置の室内機。
【請求項９】
請求項８に記載の室内機（１００）を用いた空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドレンパン内に貯留された水の水位を光学的に検出する水位検出装置、該水位検出装置を用いた空気調和装置の室内機および該室内機を用いた空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学式の水位センサを用いて、容器内に貯留された水の水位を検出し、水位が所定の水位に達したか否かを検出するドレン水位検出装置が知られている。たとえば、特許文献１には、液面検出装置およびドレン排出装置が開示されている。このなかでは、末端部が液面に向けて配置された光ファイバを用いて、容器内に貯留された水の液面が所定のレベルに達したことを検出することにより、警報を発して作業者に排水処理を促したり、容器内の水を自動的に排出したりしている。
【特許文献１】特開平９−３３３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の技術では、光ファイバの末端部が液面に接触したか否かで水位を検出しているため、ちょっとした汚れが末端部に付着するだけでその影響を受けてしまう。また、水面上の１点で液面を検出しているため、波の影響を受けやすく、平均的な水位の検出が困難である。
【０００４】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、水面の振動による誤検知および汚れの付着による検知不良を抑制する水位検出装置、該水位検出装置を用いた空気調和装置の室内機および該室内機を用いた空気調和装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の水位検出装置（６）は、容器（８４）に溜まった水の水位を検出する水位検出装置（６）であって、投光部（６１）と、一方の端に前記投光部（６１）が接続され、前記投光部（６１）によって投光された光を他方の端に導く光ファイバ（６４）と、該光ファイバ（６４）の他方の端に接続され、前記光ファイバ（６４）によって導かれた光を受光する受光部（６２）と、該受光部（６２）で受光した光の量に基づいて前記容器（８４）内の水位を判定する判定手段（６３）とを含み、前記一端と他端の間の、前記光ファイバ（６４）の長手方向の所定の長さの部分が前記水位を検知可能な水位検知部（６ａ）として設けられることを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、光ファイバ（６４）が、その長手方向の所定の長さの部分を水位検知部（６ａ）として容器（８４）内に設置されている。これにより、容器（８４）内に貯留された水の水位が、水位検知部（６ａ）の設置位置に達すると、水位検知部（６ａ）が水に浸される。投光部（６１）によって投光された光の一部は、光ファイバ（６４）内を通過する際に、光ファイバ（６４）の水に浸された部分から外部に漏れるが、光ファイバ（６４）の水に浸されている部分が長ければ長い程、光ファイバ（６４）の外部に漏れる光の量は多くなる。すなわち、受光部（６２）で受光される光の量は大幅に減る。よって、判定手段（６３）では、光ファイバ（６４）の浸水した長さに応じた光の累積的な変化量を以って、容器（８４）内の水位を判定することになる。したがって、光ファイバ（６４）の一部が局所的に水に浸されたとしても、受光部（６２）で受光する光の減少量は極僅かであるため、水面の振動による誤検知を抑制することができる。また、光ファイバ（６４）の一部に汚れが付着したとしても、受光部（６２）で受光する光の変化量は極僅かであるため、汚れの付着による検知不良をも抑制することができる。さらに、光ファイバ（６４）の一方の端に投光部（６１）、他方の端に受光部（６２）が接続されており、光は一方の端から他方の端へ一方通行で導かれるので、投光専用の光ファイバ、受光専用の光ファイバおよびこれらを結合する光ファイバ結合器等を省略することができる。
【０００７】
また、前記光ファイバ（６４）は、前記水位検知部（６ａ）が前記容器（８４）の内周面に沿うように設置されることが好ましい。
【０００８】
この発明によれば、光ファイバ（６４）は、水位検知部（６ａ）が容器（８４）の内周面に沿うように設置されるので、光ファイバ（６４）を容器（８４）に設置する際に、水位検知部（６ａ）の設置高さを認識しやすい。
【０００９】
また、前記水位検知部（６ａ）が、前記容器（８４）の内周面に沿って略一周するように設けられることが好ましい。
【００１０】
この発明によれば、水位検知部（６ａ）が、容器（８４）の内周面を略一周するように設けられるので、投光部（６１）、受光部（６２）および判定手段（６３）を１箇所にまとめて配置することができる。また、容器（８４）の内周面を略一周するように水位検知部（６ａ）を設置することにより、容器（８４）の大きさが小さい場合であっても、設置される水位検知部（６ａ）の長さを、検知不良や誤検知を抑制できる程度に確保できる。
【００１１】
また、前記光ファイバ（６４）が、プラスチック光ファイバであることが好ましい。
【００１２】
この発明によれば、光ファイバ（６４）が、プラスチック光ファイバであるので、安価で、曲げに強く折れ難い。したがって、水位検出装置（６）のコストを低く抑えることができるとともに、光ファイバ（６４）を容器（８４）の内周面に沿うように設置しやすい。
【００１３】
また、前記水位検知部（６ａ）と前記容器（８４）の内周面との間に間隔を空けて前記光ファイバ（６４）を支持可能な支持具（６５）を備えていることが好ましい。
【００１４】
この発明によれば、光ファイバ（６４）を、支持具（６５）で、水位検知部（６ａ）と容器（８４）の内周面との間に水が溜まらない程度の間隔を空けて支持することができる。したがって、投光部（６１）によって投光された光が、光ファイバ（６４）内を通過する際に、水位検知部（６ａ）と容器（８４）の内周面との間に水が溜まった部分から外部へ漏れ出し、誤検知が発生するのを防止することができる。
【００１５】
また、前記支持具（６５）は、前記光ファイバ（６４）の長手方向に所定の間隔を空けて配置されることが好ましい。
【００１６】
この発明によれば、支持具（６５）は、光ファイバ（６４）の長手方向に所定の間隔を空けて配置されるので、支持具（６５）によって光ファイバ（６４）の水面との接触面積が縮小されて水位検出が阻害されることがない。
【００１７】
また、前記容器（８４）が、ドレンパンであることが好ましい。
【００１８】
この発明によれば、容器（８４）が、ドレンパンであるので、排水されるべき水がドレンパン内から溢れ出すのを防止することができる。
【００１９】
本発明の空気調和装置の室内機は、ドレンパン（８４）と、上記のいずれかに記載の水位検出装置（６）とを備え、該水位検出装置（６）が前記ドレンパン（８４）内のドレン水の水位検出用に用いられている。
【００２０】
本発明の空気調和装置は、上記の室内機（１００）を用いている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、水面の振動による誤検知および汚れの付着による検知不良を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下で、本実施の形態の水位検出装置、空気調和装置の室内機および空気調和装置について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２３】
図１は、空気調和装置の室内機１００の内部を概念的に説明するための縦断面図である。図２は、空気調和装置の室内機１００の内部を概念的に説明するための横断面図である。
【００２４】
実施の形態１の空気調和装置は、屋内に設置される室内機１００と、屋外に設置される室外機（図示しない）とを備えている。室内機１００および室外機は、環状の管によって連絡され、前記管の内部を熱交換の媒体である冷媒が循環している。
【００２５】
とくに、空気調和装置の室内機１００は、図１および図２に示されるように、制御部３、熱交換器４、ファン５などを内部に収容するケーシング２と、ケーシング２内で熱交換器４による熱交換時に発生した結露水を受けて、その結露水を室外へ排水する排水機構８と、排水機構８で受けたケーシング２内部の結露水の水位を検出し、結露水が溢れる前に空気調和装置の運転を停止させるか否かを判定する水位検出装置６とを備えている。空気調和装置の室内機１００の内部では、図２に示されるように、ファン５が駆動すると、ケーシング２の前部上方に形成された空気の吸い込み口２ａから室内の空気がケーシング２内に取り入れられる。そして、ケーシング２内に取り込まれた空気は、吸い込み口２ａと向かい合うように設けられた熱交換器４に接触することによって、熱の受け渡しが行われる。熱交換が済んだ空気は、ケーシング２の前部下方に形成された空気の吹き出し口２ｂから排出される。
【００２６】
排水機構８は、ケーシング２の内部に取り込まれた空気が熱交換器４によって熱交換される際に発生する結露水をドレン水として受けるドレンパン（容器）８４と、ドレンパン８４に接続され、ドレンパン８４内に溜まった水を室外に導水するドレン管８３と、ドレンパン８４内に所定量の水が溜まると、溜まった水をドレン管８３へ排水するような水の流れをつくるドレンポンプ（図示しない）とを含む。本実施の形態の水位検出装置６は、ドレンパン８４からの排水量より、熱交換器４から滴下する結露水の量が上回り、排水機構８が上手く機能しない場合に、空気調和装置の運転を止める信号を発して、ドレンパン８４内の水が溢れ出すのを防止するためにドレンパン８４内の水位を検出する。
【００２７】
なかでも、ドレンパン８４は、合成樹脂製の浅い皿状を呈した器物であり、熱交換器４から滴下する結露水を受けるように、熱交換器４の下方に設けられている。ドレンパン８４には、ドレンパン８４内に溜まった水を、ドレン管８３へ排出するための開口８４ａが形成されている。
【００２８】
図３は、水位検出装置６がドレンパン８４に取り付けられた状態を説明するための模式図である。
【００２９】
水位検出装置６は、投光部６１と、一方の端に投光部６１が接続され、投光部６１によって投光された光を他方の端に導く光ファイバ６４と、光ファイバ６４の他方の端に接続され、光ファイバ６４によって導かれた光を受光する受光部６２と、受光部６２で受光した光の量に基づいてドレンパン８４内の水位を判定する判定手段６３と、光ファイバ６４をドレンパン８４の内周面に沿って支持する支持具６５とを含む。ここで、図面中では、光ファイバ６４の設置位置を説明するため、ドレンパン８４の大きさに対して光ファイバ６４の太さを、実際の寸法よりも大きく表示している。
【００３０】
投光部６１としては、たとえば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、白色光源、レーザ光源などを含むものを用いることができる。本実施の形態では、投光部６１にＬＥＤを備えている。
【００３１】
光ファイバ６４としては、たとえば、プラスチック製光ファイバ、石英系光ファイバ、多成分系光ファイバなどを用いることができる。本実施の形態では、プラスチック製光ファイバを用いている。また、光ファイバ６４のモードとしては、光が光ファイバ６４の中をある程度の幅をもって通るマルチモードの光ファイバを用いる。
【００３２】
光ファイバ６４は、芯となるコア６４ｂと、コア６４ｂの外周表面を覆うクラッド６４ａとを備えた繊維である。ここで、本実施の形態では、光ファイバ６４内を通過する光の量の変化、つまり、一方の端で投光した光の量と他方の端で受光した光の量との差に基づいて水位検出を行うので、特定の条件下で、光の一部を光ファイバ６４の外部に透過させる必要がある。そのため、光ファイバ６４としては、クラッド６４ａの外側が被覆されていないものを用いる。また、本実施の形態では、光ファイバ６４として、直径約１．００ｍｍ程度（コア６４ｂ部直径０．９８ｍｍ程度、クラッド６４ａ部層厚０．０１ｍｍ程度）のものを用いている。このような、直径約１．００ｍｍ程度のプラスチック製光ファイバは、汎用品として広く流通しているので安易に入手することができる。
【００３３】
コア６４ｂの材質としては、たとえば、ポリメタクリル酸メチル系物質（ＰＭＭＡ）、完全フッ素化ポリマー、ポリカーボネート、ポリスチレン、含重水素化ポリマーなどを用いることができる。本実施の形態では、コア６４ｂの材質としてＰＭＭＡを用いている。
【００３４】
クラッド６４ａの材質としては、たとえば、フッ素樹脂などを用いることができる。本実施の形態では、クラッド６４ａの材質としてフッ素樹脂を用いている。
【００３５】
また、コア６４ｂの屈折率ｎ１は、クラッド６４ａの屈折率ｎ２より大きく調製されている。また、クラッド６４ａの屈折率ｎ２は、水の屈折率ｎ４、すなわち１．３３より大きい。つまり、クラッド６４ａの屈折率ｎ２は空気の屈折率ｎ３、すなわち１．００より大きい。したがって、屈折率ｎ１、屈折率ｎ２、屈折率ｎ３、屈折率ｎ４の間には、ｎ１＞ｎ２＞ｎ４＞ｎ３の関係が成り立つ。本実施の形態では、コア６４ｂの材質としてＰＭＭＡを用いているので、コア６４ｂの屈折率ｎ１は、１．４９になり、クラッド６４ａの材質としてフッ素樹脂を用いているので、クラッド６４ａの屈折率ｎ２は１．３５になる。
【００３６】
光ファイバ６４は、屈折率が大きいところから屈折率が小さいところへ光が入射する場合に特有の、全反射を利用して、光を光ファイバ６４の長手方向へ導く。すなわち、コア６４ｂの屈折率ｎ１をクラッド６４ａの屈折率ｎ２より大きく調製することによって、コア６４ｂとクラッド６４ａとの境界面で、臨界角ＣＡ１より大きな角度で境界面に入射する光を全反射させることができる。また、クラッド６４ａの屈折率ｎ２を空気の屈折率ｎ３より大きく調整することによって、クラッド６４ａと空気との境界面で、臨界角ＣＡ２より大きな角度で境界面に入射する光を全反射させることができる。また、クラッド６４ａの屈折率ｎ２を水の屈折率ｎ４より大きく調製することによって、クラッド６４ａと水との境界面で、臨界角ＣＡ３より大きな角度で境界面に入射する光を全反射させることができる。
【００３７】
ここで、コア６４ｂおよびクラッド６４ａの境界面での臨界角ＣＡ１、クラッド６４ａおよび空気の境界面での臨界角ＣＡ２、ならびに、クラッド６４ａおよび水の境界面での臨界角ＣＡ３について、それぞれ説明する。
【００３８】
コア６４ｂとクラッド６４ａとの境界面における臨界角ＣＡ１は、コア６４ｂのコア部屈折率ｎ１は１．４９、クラッド６４ａのクラッド部屈折率ｎ２は１．３５であるので、
【数１】
2009198369.tif 000003
となる。
【００３９】
また、クラッド６４ａと空気との境界面における臨界角ＣＡ２は、クラッド６４のクラッド部屈折率ｎ２は１．３５、空気の屈折率ｎ３は１．００であるので、
【数２】
2009198369.tif 000004
となる。
【００４０】
また、クラッド６４ａと水との境界面における臨界角ＣＡ３は、クラッド６４ａのクラッド部屈折率ｎ２は１．３５、水の屈折率ｎ４は１．３３であるので、
【数３】
2009198369.tif 000005
となる。
【００４１】
したがって、臨界角ＣＡ２および臨界角ＣＡ３の間には、ＣＡ２＜ＣＡ３という関係が成り立っており、これは、クラッド６４ａおよび空気の境界面では全反射されていた光の一部が、クラッド６４ａおよび水の境界面で全反射されず、透過するということを意味している。
【００４２】
また、光ファイバ６４には、ドレンパン８４に対してその内周面に沿って略一周するように略水平に設置される部分が水位検知部６ａとして機能する。水位検知部６ａは、光ファイバ６４の一端と他端の間の、光ファイバ６４の長手方向の所定の長さの部分である。ドレンパン８４内の水位が所定の水位に達すると、水位検知部６ａの長手方向に沿ってその全体が浸水する。そして、この水位検知部６ａの長手方向全体でドレンパン８４内の水の水位を検知する。
【００４３】
受光部６２としては、たとえば、フォトダイオード、フォトトランジスタなどの受光素子を含むものを用いることができる。本実施の形態では、受光部６２にフォトダイオードを備えている。
【００４４】
判定手段６３は、受光部６２で受光した光の量を検出し、投光部６１で投光した光の量に対する検出した光の減少量、あるいは、受光部６２で受光する光の減少量が所定の閾値を超えたか否かを判定する。そして、判定手段６３によって、受光部６２で検出された光の減少量が所定の閾値を超えたと判定された場合には、判定手段６３は、制御部３へ、空気調和装置の運転を停止させるための制御信号を発信する。このように、本実施の形態の判定手段６３は、受光部６２で検出した光が減ったか否かに基づいて判定を行うものではなく、受光部６２で検出した光の減少量が所定の閾値を超えたか否かに基づいて判定を行う。
【００４５】
図４は、光ファイバ６４を支持するための支持具６５を説明するための斜視図である。支持具６５は、図４に示されるように、水位検知部６ａとドレンパン８４の内周面との間に、水位検知部６ａとドレンパン８４の内周面との間に水が溜まらない程度の間隔を空けて光ファイバ６４を支持する。具体的には、支持具６５は、光ファイバ６４を支持するための支持部本体６５ｃと、支持部本体６５ｃによって支持された光ファイバ６４およびドレンパン８４の内周面の間を隔離するための隔離部６５ｂと、ドレンパン８４ａの内周面に固定され、支持具６５全体をドレンパン８４の所定の位置に取り付けるための取付部６５ａとを備えている。
【００４６】
支持部本体６５ｃは、周面に沿って配置される略環状に形成されるとともに、その略環状体の周方向の一部が分断された形状を呈している。隔離部６５ｂは、支持部本体６５ｃの両端（分断された部分）から互いに平行に環の外側へ向けて突出している。取付部６５ａは、隔離部６５ｂの先端から互いに離れる方向に延出されたものである。隔離部６５ｂの突出長さは、数ｍｍ以上であることが好ましい。隔離部６５ｂの突出長さが数ｍｍ未満であると、ドレンパン８４の内周面と水位検知部６ａとの間に水が溜まりやすくなる傾向がある。
【００４７】
また、支持具６５は、光ファイバ６４の長手方向に約２００〜５００ｍｍの間隔を空けて配置される。支持部本体６の幅Ｌは、約１ｍｍ以下であることが好ましい。このように、支持部本体６５ｃの幅Ｌを約１ｍｍ以下にしておくことで、支持部本体６５ｃの内側面と光ファイバ６４との隙間に水が溜まるのを防ぐ。
【００４８】
支持具６５のドレンパン８４への取り付け時には、予め支持部本体６５ｃの環の内側に光ファイバ６４を挿通しておき、取付部６５ａに接着剤などを塗布して、支持具６５をドレンパン８４の内周側面に固定する。また、ドレンパン８４には、後述の水位検知部６ａの設置位置を示すラインなどが記されていてもよい。このような目印を、予めドレンパン８４に表示しておくことで、光検知部６ａを設置する作業がより容易になる。
【００４９】
この水位検出装置６によるドレンパン８４内の水位検出について、以下で詳しく説明する。
【００５０】
図５（ａ）および図５（ｂ）は、水位検知部６ａ内部を通過する光の経路を説明する図であり、図５（ａ）はドレンパン８４内に貯留された水の水位が水位検知部６ａの設置位置に達していない状態を示し、図５（ｂ）は図５（ａ）のＸ−Ｘ位置断面図であり、図５（ａ）の状態における光ファイバ６４内部を通過する光の経路を示す。図６（ａ）および図６（ｂ）は、水位検知部６ａ内部を通過する光の経路を説明する図であり、図６（ａ）はドレンパン８４内に貯留された水の水位が水位検知部６ａの設置位置に達した状態を示し、図６（ｂ）は図６（ａ）のＸ’−Ｘ’位置断面図であり、図６（ａ）の状態における光ファイバ６４内部を通過する光の経路を示す。図７は、水位検知部６ａの長さと検出光強度との関係を説明するための図である。
【００５１】
図５（ａ）に示されるように、ドレンパン８４内の水位が水位検知部６ａの設置位置に達していない場合には、投光部６１から投光された光は、光ファイバ６４の内部で図５（ｂ）に示されるように、コア６４ｂとクラッド６４ａとの境界面およびクラッド６４ａと空気との境界面において光が反射されて受光部６２側へ導かれる。
【００５２】
具体的には、コア６４ｂとクラッド６４ａとの境界面に、臨界角ＣＡ１以上の入射角αで入射した光は、コア６４ｂとクラッド６４ａとの境界面において反射角αで全反射される（図示しない）。一方、コア６４ｂとクラッド６４ａとの境界面に臨界角ＣＡ１より小さい入射角αで入射した光は、コア６４ｂとクラッド６４ａとの境界面において屈折して屈折角γでクラッド６４ａ内へ進む。さらに、クラッド６４ａ内へ進んだ光は、クラッド６４ｂと空気との境界面に、臨界角ＣＡ２以上の入射角γで入射し、クラッド６４ｂと空気との境界面において反射角γで全反射される。したがって、ドレンパン８４内の水の水位が、水位検知部６ａの設置位置に達していない場合には、光は光ファイバ６４の外部に漏れることがないので、投光部６１で投光した光の量と受光部６２で受光する光の量に大きな差が生じない。
【００５３】
一方、図６（ａ）に示されるように、ドレンパン８４内の水位が水位検知部６ａの設置位置に達した場合には、投光部６１から投光された光は、光ファイバ６４の内部で図６（ｂ）に示されるように、コア６４ｂとクラッド６４ａとの境界面で屈折してクラッド６４ａ内に入射した光の一部が、クラッド６４ａと水との境界面で屈折して水の中へ漏れ出す。
【００５４】
具体的には、コア６４ｂとクラッド６４ａとの境界面に、臨界角ＣＡ１以上の入射角αで入射した光は、コア６４ｂとクラッド６４ａとの境界面において反射角αで反射される（図示しない）。一方、コア６４ｂとクラッド６４ａとの境界面に臨界角ＣＡ１より小さい入射角αで入射した光は、コア６４ｂとクラッド６４ａとの境界面において屈折して屈折角γでクラッド６４ａ内へ進む。さらに、クラッド６４ａ内へ進んだ光は、クラッド６４ｂと水との境界面に入射する。このとき、臨界角ＣＡ３より小さな入射角γでクラッド６４ｂと水との境界面に入射した光は、クラッド６４ｂと水との境界面において屈折し、屈折角θで水中に漏れ出す。
【００５５】
すなわち、クラッド６４ａおよび空気の境界面における臨界角ＣＡ２と、クラッド６４ａおよび水の境界面における臨界角ＣＡ３との間には、ＣＡ２＜ＣＡ３という関係が成り立っているので、臨界角ＣＡ２以上の入射角でクラッド６４ａおよび水の境界面に入射する光であって、臨界角ＣＡ３未満の入射角でクラッド６４ａおよび水の境界面に入射する入射光は、クラッド６４ａおよび水の境界面で全反射されず、水中に漏れ出す。
【００５６】
そして、水中に漏れ出す光の増加量（すなわち、受光部で受光する光の減少量）は、光ファイバ６４の水に浸される部分の長さが長いほど顕著に表れる。たとえば、水位検知部６ａの長さをＦＬ１、ＦＬ２、ＦＬ３とし、ＦＬ１＜ＦＬ２＜ＦＬ３の関係にあれば、図７に示されるように、ドレンパン８４内の水位が水位検知部６ａの設置位置Ｈ１に達した場合であっても、受光部６２で受光される光の減少量が異なる。すなわち、水位検知部６ａの長さが長くなるほど水位検知部６ａでの検出光の減少量は、長さが最も短い水位検知部６ａで検出した光の減少量より大きくなる。したがって、本来水中に漏れ出すはずの光が、水位検知部６ａの表面の一部に付着した汚れなどによって光ファイバ６４内に留められたとしても、水位検知部６ａの長さが長いほど、その変化量は全体の変化量に対して極僅かな量になるため、判定手段６３の判定に大きな影響を及ぼさない。
【００５７】
以上の実施の形態によれば、光ファイバ６４が、その長手方向の所定の長さの部分を水位検知部６ａとしてドレンパン８４内に設置されている。これにより、ドレンパン８４内に貯留された水の水位が、水位検知部６ａの設置位置に達すると、水位検知部６ａが水位検知部６ａの長手方向に沿って水に浸される。投光部６１によって投光された光の一部は、光ファイバ６４内を通過する際に、光ファイバ６４の水に浸された部分から外部に漏れるが、光ファイバ６４の水に浸されている部分が長ければ長い程、光ファイバ６４の外部に漏れる光の量は多くなる。すなわち、受光部６２で受光される光の量は大幅に減る。よって、判定手段６３では、光ファイバ６４の浸水した長さに応じた光の累積的な変化量を以って、ドレンパン８４内の水位を判定することになる。したがって、光ファイバ６４の一部が局所的に水に浸されたとしても、受光部６２で受光する光の減少量は極僅かであるため、水面の振動による誤検知を抑制することができる。また、光ファイバ６４の一部に汚れが付着したとしても、受光部６２で受光する光の変化量は極僅かであるため、汚れの付着による検知不良をも抑制することができる。さらに、光ファイバ６４の一方の端に投光部６１、他方の端に受光部６２が接続されており、光は一方の端から他方の端へ一方通行で導かれるので、投光専用の光ファイバ、受光専用の光ファイバおよびこれらを結合する光ファイバ結合器等を省略することができる。
【００５８】
また、光ファイバ６４は、水位検知部６ａがドレンパン８４の内周面に沿うように設置されるので、光ファイバ６４をドレンパン８４に設置する際に、水位検知部６ａの設置高さを認識しやすい。
【００５９】
また、水位検知部６ａが、ドレンパン８４の内周面を略一周するように設けられるので、投光部６１、受光部６２および判定手段６３を１箇所にまとめて配置することができる。また、ドレンパン８４の内周面を略一周するように水位検知部６ａを設置することにより、ドレンパン８４の大きさが小さい場合であっても、設置される水位検知部６ａの長さを、検知不良や誤検知を抑制できる程度に確保できる。
【００６０】
また、光ファイバ６４が、プラスチック光ファイバであるので、安価で、曲げに強く折れ難い。したがって、水位検出装置６のコストを低く抑えることができるとともに、光ファイバ６４を容器の内周面に沿うように設置しやすい。
【００６１】
また、水の屈折率ｎ４は空気の屈折率ｎ３より大きく、クラッド６４ａの屈折率ｎ２は水の屈折率ｎ３より大きい、という関係が成り立ち、さらに、クラッド６４ａおよび水の屈折率により得られた臨界角ＣＡ３は、クラッド６４ａおよび空気の屈折率により得られた臨界角ＣＡ２より大きい、という関係が成り立つ。したがって、光ファイバ６４と空気との境界面では、クラッド６４ａおよび空気の屈折率により得られた臨界角ＣＡ２以上の入射角の光を全反射させることができる。また、光ファイバ６４と水との境界面では、クラッド６４ａおよび空気の屈折率により得られた臨界角ＣＡ２とクラッド６４ａおよび水の屈折率により得られた臨界角ＣＡ３との間の入射角で入射する光について、光ファイバ６４と水との境界面を透過させることができ、受光部６２では受光する光の量が変化するので、水位が所定の水位に達したか否かを判定手段６３で判定できる。
【００６２】
また、光ファイバ６４が、支持具６５によって、水位検知部６ａとドレンパン８４の内周面との間に水が溜まらない程度の間隔を空けて支持することができる。したがって、投光部６１によって投光された光が、光ファイバ６４内を通過する際に、水位検知部６ａとドレンパン８４の内周面との間に水が溜まった部分から外部へ漏れ出し、誤検知が発生するのを防止することができる。
【００６３】
また、支持具６５は、光ファイバ６４の長手方向に所定の間隔を空けて配置されるので、支持具６５によって光ファイバ６４の水面との接触面積が縮小されて水位検出が阻害されることがない。
【００６４】
また、容器が、ドレンパン８４であるので、排水されるべき水がドレンパン８４内から溢れ出すのを防止することができる。
【００６５】
なお、上記実施の形態では、水位検出装置６を壁掛け型の空気調和装置の室内機１００内のドレンパン８４に設置した形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、天井埋め込み型の空気調和装置の室内機のドレンパンに、本発明の水位検出装置を設置してもよい。この場合、図８（ａ）および図８（ｂ）に示されるように、平面視で環状を呈したドレンパンの内部の外側側面または内側側面に沿うように水位検知部６ａを設置する。
【００６６】
また、上記実施の形態では、水位検出装置６を、空気調和装置の室内機１００の排水機構８のドレンパン８４に設置した形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば、加湿器などの貯水用の容器の底面付近に水位検知部を設置して、本発明の水位検出装置を適用してもよい。この場合、判定手段は、受光部で受光する光の増加量が所定の閾値に達したとき、すなわち、容器内の水位が所定の水位（水位検知部が設置された位置）より低くなったときに、制御部になんらかの制御信号を発信する。
【００６７】
また、上記実施の形態では、光ファイバ６４の水位検知部６ａをドレンパン８４の内周面に沿って略一周するように設けた形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば、光ファイバの水位検知部は、ドレンパンの内周面に沿って略半周するように設けてもよいし、ドレンパンの内周面に沿って略四分の一周するように設けてもよい。この場合、水位検知部６ａの長手方向の長さとしては、約５００ｍｍ以上であることが好ましく、１０００ｍｍ以上であることがより好ましい。水位検知部６ａの長さが短くなるほど、水面の振動による誤検知および汚れの付着による検知不良が生じる傾向がある。
【００６８】
また、上記実施の形態では、光ファイバ６４の水位検知部６ａをドレンパン８４の内周面に沿うように設置した形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば、水位検知部をドレンパンの対角線に沿うように設置する形態であってもよい。
【００６９】
また、上記実施の形態では、光ファイバ６４の水位検知部を略水平に設置した形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、光ファイバの水位検知部を傾けて設置する形態であってもよい。この場合、受光部で受光する光量と水位検知部の浸水状態との関係を予め特定しておき、この関係に基づいて水位が所定の水位に達したか否かを判定する。
【００７０】
また、上記実施の形態では、支持具６５が、一部が分断された略環状の支持部本体６５ｃを有する形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図９は、支持具の他の形態を説明するための側面図である。たとえば、図９に示されるように、支持部本体６５ｃは、側面視で略Ｃ字状を呈していてもよい。この場合、隔離部６５ｂを、支持部本体６５ｃの両端部以外の位置に設け、挿入口６５ｃ１から光ファイバ６４を支持部本体６５ｃの内側へ挿入する。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】空気調和装置の室内機の内部を概念的に説明するための縦断面図である。
【図２】空気調和装置の室内機の内部を概念的に説明するための横断面図である。
【図３】水位検出装置がドレンパンに取り付けられた状態を説明するための模式図である。
【図４】光ファイバを支持するための支持具を説明するための斜視図である。
【図５】水位検知部の内部を通過する光の経路を説明する図であり、（ａ）はドレンパン内に貯留された水の水位が水位検知部の設置位置に達していない状態を示し、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ位置断面図であり、（ａ）の状態における光ファイバ内部を通過する光の経路を示す。
【図６】水位検知部の内部を通過する光の経路を説明する図であり、（ａ）はドレンパン内に貯留された水の水位が水位検知部の設置位置に達した状態を示し、（ｂ）は（ａ）のＸ’−Ｘ’位置断面図であり、（ａ）の状態における光ファイバ内部を通過する光の経路を示す。
【図７】水位検知部の長さと検出光強度との関係を説明するための図である。
【図８】天井埋め込み型の空気調和装置の室内機に用いられるドレンパンに水位検知部を設けた状態を説明するための斜視図であり、（ａ）はドレンパン内部の外側側壁に沿うように水位検知部を設置した状態であり、（ｂ）はドレンパン内部の内側側壁に沿うように水位検知部を設置した状態である。
【図９】支持具の他の形態を説明するための側面図である。
【符号の説明】
【００７２】
６  水位検出装置
６ａ  水位検知部
６１  投光部
６２  受光部
６３  判定手段
６４  光ファイバ
６４ａ  クラッド
６５  支持具
８４  ドレンパン（容器）
１００  空気調和装置の室内機
ｎ２  クラッド部屈折率
ｎ４  水屈折率
【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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