以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。従って、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する。
まず、図1〜図3を参照して、本発明の換気装置の一実施の形態に係る熱交換気装置50と、本発明の加湿装置の一実施の形態に係る液体微細化装置1の概略構成について説明する。図1は、熱交換気装置50を概略的に示す概略図である。図2は、液体微細化装置1の斜視図である。図3は、液体微細化装置1の鉛直方向の概略断面図である。
熱交換気装置50は、図1に示すように、筐体52に、室外側吸込口55と室外側吹出口54と室内側吸込口56と室内側吹出口57とを有している。また、熱交換気装置50は、室外側吸込口55と室内側吹出口57とを連通する給気風路58と、室内側吸込口56と室外側吹出口54とを連通する排気風路59とを備えている。
室外側吸込口55から導入される新鮮な屋外空気(外気、給気空気)と、室内側吸込口56から導入される汚染された室内空気(排気空気)は、給気ファン62と排気ファン63との運転によりそれぞれ給気風路58と排気風路59とを流れる。
給気ファン62は、給気風路58において後述の熱交換素子64より下流側に設けられ、室外側吸込口55から吸い込んだ給気空気を、給気風路58を通して室内側吹出口57へ導く。室内側吹出口57へ導かれた空気は室内へ供給される。一方、排気ファン63は、排気風路59において熱交換素子64より下流側に設けられ、室内側吸込口56から吸い込んだ排気空気を、排気風路59を通して室外側吹出口54へ導く。室外側吹出口54へ導かれた空気は、室外に排気される。
給気風路58と排気風路59とが交差する位置には、熱交換素子64が配置される。熱交換素子64が本発明の熱交換部に該当する。熱交換素子64は、給気風路58を通過する給気空気と、排気風路59を通過する排気空気との間で全熱交換方式による熱交換を行う。熱交換素子64により、排気される空気の全熱(温度および湿度)が給気される空気に供給される、または、給気される空気の全熱が排気される空気に供給される。
給気風路58において熱交換素子64よりも室外側吸込口55側に室外側湿度センサ67が配設され、排気風路59において熱交換素子64よりも室内側吸込口56側に室内側湿度センサ66が配設されている。
室外側湿度センサ67は、室外側吸込口55から吸い込まれる給気空気(屋外空気)の湿度を検出する。室内側湿度センサ66は、室内側吸込口56から吸い込まれる排気空気(室内空気)の湿度を検出する。
また、給気風路58において給気ファン62よりも下流側(室内側吹出口57側)に液体微細化装置1が配設される。液体微細化装置1は、室外側吸込口55から吸い込んだ給気空気を加湿する。即ち、室内側吹出口57からはこの液体微細化装置1により加湿された給気空気が室内へ供給される。熱交換気装置50は、液体微細化装置1における加湿量を制御することにより、室内空気に含まれる水分量が、目標とする水分量である目標水分量となるように制御する。
この液体微細化装置1は、図2に示す通り、空気を吸い込む吸込口2と、吸込口2と連通し下方が通風口7として開放された内筒5と、内筒5を内包した外筒9と、その吸込口2より吸い込まれ、内筒5および外筒9を通過した空気を吹き出す外筒9の上方に設けられた吹出口3と、を備えている。
液体微細化装置1は、図3に示す通り、吸込口2と吹出口3との間に、吸込連通風路4と、内筒風路6と、外筒風路8と、が形成されている。吸込連通風路4は、吸込口2で吸い込まれた空気が連通する内筒5に向けて流れる風路である。内筒風路6は、内筒5内部に形成される風路であり、吸込連通風路4から流れた空気が内筒5の通風口7に向けて流れる風路である。外筒風路8は、外筒9の内径と内筒5の外径との間に形成される風路であり、内筒5の通風口7より吹き出された空気が外筒9の内側を通って吹出口3へと導かれる風路である。
液体微細化装置1は、これら吸込連通風路4、内筒風路6、外筒風路8にて形成される風路内に設けられた液体微細化部19を備えており、液体微細化部19により微細化された水をその風路に流れる空気に含めることで、吸込口2から吸い込んだ空気を加湿する。液体微細化部19が、本発明の加湿部である。
液体微細化部19は、液体微細化装置1の主要部であり、水の微細化を行うところである。液体微細化装置1では、吸込口2で取り込んだ空気が、吸込連通風路4を経由して液体微細化部19へ送られる。そして、液体微細化装置1は、内筒風路6を通る空気に、液体微細化部19にて微細化された水を含ませて、その水の含んだ空気を、外筒風路8を経由して吹出口3より吹き出すように構成されている。
液体微細化部19には、上方および下方が開口された衝突壁5aを備えている。衝突壁5aは、内筒5の内側に固定されることで設けられている。また、液体微細化部19には、衝突壁5aに囲まれた内側において、回転しながら水を汲み上げる(揚水する)筒状の揚水管21が備えられている。揚水管21は、逆円錐形の中空構造となっており、逆円錐形状の天面中心に、鉛直方向に向けて配置された回転軸20が固定されている。回転軸20が、液体微細化部19の外面に備えられた回転モータ23と接続されることで、回転モータ23の回転運動が回転軸20を通じて揚水管21に伝導され、揚水管21が回転する。
図2に示す通り、揚水管21は、揚水管21の外面から外側に突出するように形成された回転板22を複数備えている。複数の回転板22は、回転軸20の軸方向に所定間隔を設けて、揚水管21の外面から外側に突出するように形成されている。回転板22は揚水管21とともに回転するため、回転軸20と同軸の水平な円盤形状が好ましい。なお、回転板22の枚数は、目標とする性能や揚水管21の寸法に合わせて適宜設定されるものである。
また、揚水管21の壁面には、揚水管21の壁面を貫通する開口(図示せず)を備えている。揚水管21の開口は、揚水管21の外面から外側に突出するように形成された回転板22と連通する位置に設けられている。開口の周方向の大きさは、揚水管21の開口が備えられた部位の外径に合わせてそれぞれ設計する必要があり、例えば揚水管21の外径の5%から50%に相当する径、より好ましくは、揚水管21の5%から20%に相当する径が挙げられる。なお、上記範囲内において、各開口の寸法を同一のものとしてもよい。
液体微細化部19の下部には、揚水管21の鉛直方向下方に、空気を加湿するため揚水管21により揚水される水を貯水する貯水部10が設けられている。貯水部10は、揚水管21の下部の一部、例えば揚水管21の円錐高さの三分の一から百分の一程度の長さが浸るように、深さがとられている。この深さは必要な揚水量に合わせて設計できる。
貯水部10への水の供給は、給水部15により行われる。給水部15には、給水管16が接続されており、例えば水道から給水弁17を通じて、給水管16により直接給水する。なお、給水部15は、あらかじめ液体微細化部19外に備えられた水タンクからサイフォンの原理で必要な水量のみ汲みあげて、貯水部10へ水を供給するように構成されてもよい。この給水部15は、貯水部10の底面よりも鉛直方向上方に設けられている。なお、給水部15は、貯水部10の底面だけでなく、貯水部10の上面(貯水部10に貯水され得る最大水位の面)よりも鉛直方向上方に設けられるのが好ましい。
貯水部10の底面中央には、排水部11が設けられている。排水部11の排水口は、貯水部10の最も低い位置に設けられている。水の微細化の運転を停止させた場合、排水部11に設けられた排水弁12を開けることで、貯水部10に貯水された水が、排水部11から排水される。
なお、排水弁12は必ずしも設けらなくてもよい。この場合、排水部11における止水および排水は、揚水管21の回転によって実現される。即ち、揚水管21が回転されると、その回転の遠心力によって、揚水管21内部で貯水部10の水に渦が発生する。そして、揚水管21は、その回転によって発生する渦中心底部と、排水部11の排水口との間で、空隙を形成する。これにより、貯水部10の水が排水部11から排水されることを抑制できる。一方、揚水管21の回転が停止されると、排水部11の排水口に貯水部10の水が流れ込む。これにより、貯水部10の水を排水部11から排水できる。
貯水部10には、オーバーフロー排水口18が設けられている。貯水部10に必要以上の水が貯水された場合、水の抵抗によって揚水管21の回転が不足したり、液体微細化装置1から水漏れを起こしたり、場合によっては回転モータ23が水に浸かって故障したりする恐れがある。オーバーフロー排水口18は、そのような事態が生じすることを防ぐために設けたものであり、貯水部10おいて貯水された水が所定の水位以上とならないよう、所定の水位の位置に開口されている。
これにより、貯水部10に所定の水位の水が貯水されると、それ以後に水が給水されてもオーバーフロー排水口18から水が排水され、貯水部10には所定の水位以上の水が貯水されないようになっている。
液体微細化装置1には、貯水部10の第一の水位として満水の水位を検知するために、基準水位検知部24と満水水位検知部25とが設けられている。また、液体微細化装置1には、貯水部10の第二の水位としてオーバーフロー水位を検知するために、基準水位検知部24に加えてオーバーフロー水位検知部26が設けられている。
満水水位検知部25は、液体微細化部19による液体の微細化のために必要な貯水部10に貯水すべき水の水位を満水水位(第一の水位)として検知するものであり、NTCサーミスタにより構成される。満水水位検知部25は、オーバーフロー排水口18が設けられる所定の水位となる位置よりも低い位置に設けられる。つまり、満水水位として検知される位置は、オーバーフロー排水口18が設けられる所定の水位となる位置よりも低い位置に設定される。
オーバーフロー水位検知部26は、貯水部10の水位として、オーバーフロー排水口18の設けられた所定の水位となる前のオーバーフロー水位(第二の水位)を検知するためのものであり、満水水位検知部25と同一のNTCサーミスタにより構成される。オーバーフロー水位検知部26は、満水水位検知部25が設けられた満水水位よりも高く、オーバーフロー排水口18が設けられる所定の水位よりも低い位置に設けられる。つまり、オーバーフロー水位として検知される第二の水位は、満水水位よりも高く、オーバーフロー排水口18が設けられる所定の水位よりも低い位置に設定される。
一方、基準水位検知部24は、満水水位検知部25およびオーバーフロー水位検知部26と同一のNTCサーミスタにより構成されるもので、オーバーフロー排水口18が設けられる所定の水位となる位置よりも高い水位に設けられる。オーバーフロー排水口18により、貯水部10には所定の水位よりも高い水位に水が貯水されることはなく、基準水位検知部24は常に空気中に存在することになる。そこで、基準水位検知部24の出力値は、出力値の基準として用いられる。
ここで、NTCサーミスタは、水中に存在する状態にある場合と、空気中に存在する状態にある場合とで、出力される電圧値が変化する。本実施の形態では、貯水部10に水を供給する場合に、満水水位検知部25が出力する電圧値と、基準水位検知部24が出力する電圧値とを比較する。そして、その差が所定範囲(例えば、0.2V)となった場合に、満水水位検知部25が水中に存在する状態となったと判断し、貯水部10に満水水位まで水が貯水されたとして、給水弁17を閉じ、給水を停止する。
また、貯水部10に水を供給する場合に、オーバーフロー水位検知部26が出力する電圧値と、基準水位検知部24が出力する電圧値とも比較する。そして、その差が所定範囲(例えば、0.2V)となった場合に、オーバーフロー水位検知部26が水中に存在する状態となったと判断し、貯水部10にオーバーフロー水位まで水が貯水されたと判断する。
貯水部10への給水時に満水水位となったことが検出されて給水が停止されれば、貯水部10がオーバーフロー水位となることはない。これに対し、満水水位検知部25により貯水部10が満水水位となったことを検知していない状態で、オーバーフロー水位検知部26により貯水部10がオーバーフロー水位となったことを検知した場合、満水水位検知部25による満水水位の検知に誤動作が生じているか、満水水位検知部25が故障している可能性がある。詳細については後述するが、この場合、給水弁17を閉じて給水を停止し、所定の時間経過後に再度、満水水位検知部25を用いて貯水部10が満水水位となっているか否かを判定する。
ここで、基準水位検知部24と満水水位検知部25およびオーバーフロー水位検知部26とでは、同一のNTCサーミスタを用いたとしても、サーミスタの特性のばらつきによる。よって、同一の環境下であっても出力される電圧値にばらつきが生じる。そこで、本実施の形態では、基準水位検知部24が出力する電圧値を用いて満水水位検知部25が出力する電圧値およびオーバーフロー水位検知部26が出力する電圧値の補正を行う。
例えば、液体微細化装置1に初めて通電が行われて、基準水位検知部24、満水水位検知部25およびオーバーフロー水位検知部26から出力される電圧が安定する時間(例えば5分)経過後に、当該補正を実施する。また、一定時間経過(例えば24時間)毎に実行される乾燥動作が行われる後にも、当該補正を実施する。つまり、貯水部10が渇水状態にあり、基準水位検知部24と満水水位検知部25とオーバーフロー水位検知部26とが同一環境下にあって、理想的には同一の電圧値が出力される状況の中で、当該補正が実施される。
当該補正は、基準水位検知部24より出力される電圧値から満水水位検知部25より出力される電圧値を引いて得られる電圧値の差を、満水水位検知部25に係るオフセット電圧値とすることで行われる。また、当該補正は、基準水位検知部24より出力される電圧値からオーバーフロー水位検知部26より出力される電圧値を引いて得られる電圧値の差を、オーバーフロー水位検知部26に係るオフセット電圧値とすることで行われる。
そして、以後、満水水位検知部25から実際に出力される電圧値に、満水水位検知部25に係るオフセット電圧値を加算した値が、満水水位検知部25から出力された電圧値として満水水位の検知が行われる。また、オーバーフロー水位検知部26から実際に出力される電圧値に、オーバーフロー水位検知部26に係るオフセット電圧値を加算した値が、オーバーフロー水位検知部26から出力された電圧値としてオーバーフロー水位の検知が行われる。これにより、満水水位検知部25による出力値およびオーバーフロー水位検知部26による出力値を基準水位検知部24による出力値に合わせることができるので、貯水部10の水位を精度よく検知できる。
なお、満水水位検知部25による出力値およびオーバーフロー水位検知部26による出力値を、基準水位検知部24による出力値に基づいて補正する方法は、上記方法に限られるものではなく、満水水位検知部25による出力値およびオーバーフロー水位検知部26が基準水位検知部24による出力値に基づいて補正されるものであれば他の方法であってもよい。
ここで、液体微細化装置1における水の微細化の動作原理を説明する。回転モータ23により回転軸20が回転し、それに合わせて揚水管21が回転すると、その回転によって生じる遠心力により、貯水部10に貯水された水が揚水管21によって汲み上げられる。揚水管21の回転数は、1000−5000rpmの間に設定される。揚水管21は、逆円錐形の中空構造となっているため、回転によって汲み上げられた水は、揚水管21の内壁を伝って上部へ揚水される。そして、揚水された水は、揚水管21の開口から回転板22を伝って遠心方向に放出され、水滴として飛散する。
回転板22から飛散した水滴は、衝突壁5aに囲まれた空間を飛翔し、衝突壁5aに衝突し、微細化される。一方、内筒風路6を通過する空気は、衝突壁5aの上方開口部から衝突壁5a内部へ移動し、衝突壁5aによって破砕(微細化)された水滴を含みながら下方開口部から衝突壁5a外部へ移動する。これにより、液体微細化装置1の吸込口2より吸い込まれた空気に対して加湿を行い、吹出口3より加湿された空気を吹き出すことができる。
回転板22から飛散した水の運動エネルギーは衝突壁5a内部の空気との摩擦により減衰するため、回転板22はなるべく衝突壁5aに近づけたほうが好ましい。一方で、衝突壁5aと回転板22を近づけるほど、衝突壁5a内部を通過する風量が減少するため、距離の下限値は衝突壁5a内部を通過する圧力損失と風量とで、任意に決まる。
なお、微細化される液体は水以外でもよく、例えば、殺菌性/消臭性を備えた次亜塩素酸水等の液体であってもよい。微細化された次亜塩素酸水を液体微細化装置1の吸込口2より吸い込まれた空気に含ませ、その空気を吹出口3より吹き出すことで、液体微細化装置1が置かれた空間の殺菌/消臭を行うことができる。
次に、図4〜図6を参照して、加湿運転を実行するために液体微細化装置1にて実行される加湿運転処理について説明する。図4および図5は、この加湿運転処理を示すフローチャートである。図6は、加湿運転処理の中の一処理である満水検知処理を示すフローチャートである。加湿運転処理は、液体微細化装置1に設けられた制御部(図示せず)により実行される。
この加湿運転処理では、まず、初回通電時水位検知部補正処理が実行される(S1)。この初回通電時水位検知部補正処理では、液体微細化装置1への通電が初めてか否かを判定し、その通電が初めてであれば、まず一定時間(例えば5分)待機する。この待機時間は、上記した通り、基準水位検知部24、満水水位検知部25およびオーバーフロー水位検知部26から出力される電圧を安定させるための時間である。
そして、一定時間経過後、貯水部10が渇水状態にある中で、基準水位検知部24、満水水位検知部25およびオーバーフロー水位検知部26から出力される電圧値から上記の満水水位検知部25に係るオフセット電圧値およびオーバーフロー水位検知部26に係るオフセット電圧を算出する。
以後、満水水位検知部25から実際に出力される電圧値に満水水位検知部25に係るオフセット電圧値を加算した値が、満水水位検知部25から出力された電圧値として、満水水位の検知に使用される。また、オーバーフロー水位検知部26から実際に出力される電圧値にオーバーフロー水位検知部26に係るオフセット電圧値を加算した値が、オーバーフロー水位検知部26から出力された電圧値として、満水水位の検知に使用される。
なお、初回通電時水位検知部補正処理において、液体微細化装置1への通電が初めてでないと判定された場合は、そのままS2の処理へ移行する。
次いで、加湿運転処理では、貯水部10への給水を行うために、S2〜S4の処理を実行する。まず、S2の処理では、排水弁12を閉じて貯水部10を止水したうえで、給水弁17を開く。これにより、給水部15が貯水部10への給水を開始する。なお、排水弁12が設けられていない場合は、上記した通り、回転モータ23をオンし揚水管21を回転させることによって、排水部11からの排水を抑制する。
次に、加湿運転処理では、満水検知処理を実行する(S3)。この満水検知処理は、貯水部10に満水水位まで貯水されたか否かを検知するための処理である。ここで、図6を参照して満水検知処理の詳細について説明する。
満水検知処理では、まず、貯水部10の水位が満水水位となったか否かを判断する(S20)。具体的には、このS20の処理では、満水水位検知部25が出力する電圧値と、基準水位検知部24が出力する電圧値とを比較する。このとき、満水水位検知部25が出力する電圧値としては、実際に出力された電圧値に上記のオフセット電圧値を加算したものを使用する。そして、その差が所定範囲(例えば、0.2V)となった場合に、満水水位検知部25が水中に存在する状態となったと判断する。
ここで、満水水位検知部25は、貯水部10の水位に応じて空気中に存在する状態と水中に存在する状態とがある。一方で、基準水位検知部24は、オーバーフロー排水口18が設けられた所定の位置よりも高い位置に設けられているので、常に空気中に存在する状態にある。従って、常に空気中に存在する状態にある基準水位検知部24から出力される電圧と、満水水位検知部25から出力される電圧とを比較することで、満水水位検知部25が水中に存在する状態となった場合に、両者の電圧の違いが確実に判定できる。その結果、貯水部10の水位の誤検知を抑制できる。
S20の処理の結果、貯水部10の水位が満水水位となった場合は(S20:Yes)、満水検知処理を終了し、加湿運転処理に戻る。一方、S20の処理の結果、貯水部10の水位が満水水位となっていない場合は(S20:No)、次いで、給水部15が給水を開始した後、所定時間(本実施の形態では5分)経過したか否かを判断する(S21)。
また、S21の処理では、貯水部10がオーバーフロー水位となったか否かも判断する。具体的には、オーバーフロー水位検知部26が出力する電圧値と、基準水位検知部24が出力する電圧値とを比較する。このとき、オーバーフロー水位検知部26が出力する電圧値としては、実際に出力された電圧値に、オーバーフロー水位検知部26に係るオフセット電圧値を加算したものを使用する。そして、その差が所定範囲(例えば、0.2V)となった場合に、オーバーフロー水位検知部26が水中に存在する状態となったと判断する。
ここで、オーバーフロー水位検知部26は、貯水部10の水位に応じて空気中に存在する状態と水中に存在する状態とがある。一方で、基準水位検知部24は、オーバーフロー排水口18が設けられた所定の位置よりも高い位置に設けられているので、常に空気中に存在する状態にある。従って、常に空気中に存在する状態にある基準水位検知部24から出力される電圧と、オーバーフロー水位検知部26から出力される電圧とを比較することで、オーバーフロー水位検知部26が水中に存在する状態となった場合に、両者の電圧の違いが確実に判定できる。その結果、貯水部10の水位の誤検知を抑制できる。
S21の処理の結果、給水部15が給水を開始した後、第二の所定時間経過しておらず、貯水部10がオーバーフロー水位となっていなければ(S21:No)、満水検知処理はS20の処理に戻り、再び、貯水部10の水位が満水水位となったか否かを判断する。
一方、S21の処理の結果、給水部15が給水を開始した後、第二の所定時間経過した、または、S20の処理にて貯水部10が満水水位と検知される前にオーバーフロー水位となったと判断されると(S21:Yes)、貯水部10への給水異常として、給水弁17を閉じて給水を停止させる(S22)。
次いで、満水検知処理は、RAM(図示せず)に記憶される異常カウンタに1を加算する(S23)。RAMは、液体微細化装置1の制御部(図示せず)に設けられたRandom Access Memoryであり、制御部で実行する処理に用いられる各種変数を記憶する。異常カウンタは、そのRAMに記憶される変数の1つであり、貯水部10への給水異常をカウントするために用いられる。異常カウンタは、満水検知処理の実行が開始される度に「0」に初期化され、満水検知処理の中で、S21の処理により貯水部10への給水異常が判断される毎に、S23の処理によって1加算される。
S23の処理の後、満水検知処理は、一定の時間(本実施の形態では25分)経過するまで待機する(S24)。そして、一定の時間経過後、満水検知処理は、S20と同一の方法によって、貯水部10の水位が満水水位となったか否かを判断する(S25)。
ここで、S24の処理により一定の時間が経過するまで待機して、S25の処理により、再度貯水部10の水位が満水水位となったか否かを判断する意義について説明する。
S21の処理により、給水部15が給水を開始した後、第二の所定時間経過した、または、S20の処理にて貯水部10が満水水位と検知される前にオーバーフロー水位となったと判断される場合、満水水位検知を誤検知している可能性がある。特に、給水した水の温度が高い場合、基準水位検知部24から出力される電圧値と、満水水位検知部25から出力される電圧値とに差がなく、結果として満水水位検知ができない可能性もある。
仮に、給水した水の温度が高かった場合、一定の時間が経過することで、水の温度が周囲の空気に馴染み、貯水部10内の空気の温度に近くなる。そうすると、基準水位検知部24から出力される電圧値と満水水位検知部25から出力される電圧値とに明確な差が生じるようになり、満水水位の誤検知が解消される可能性がある。
そこで、S24の処理により一定の時間が経過するまで待機して、S25の処理により、再度貯水部10の水位が満水水位となったか否かを判断する。その結果、貯水部10の水位が満水水位となっていれば(S25:Yes)、満水水位の誤検知が解消され、貯水部10の水位が満水水位となっていると判断できるので、満水検知処理を終了し、加湿運転処理に戻る。
一方、S25の処理の結果、貯水部10の水位が満水水位にないと判断された場合は(S25:No)、給水弁17の故障とはすぐに判断せず、満水検知処理は、異常カウンタが3以上となっているか否かを判断する(S26)。そして、異常カウンタが3未満である場合には(S26:No)、再度給水弁17を開き、給水部15による貯水部10への給水を開始して(S27)、S20の処理に戻る。
これは、給水部15が貯水部10へ給水を開始後、貯水部10が満水水位とならなかった原因が、瞬間的に給水部15へ供給される水圧が低下していたり、給水部15が給水を開始後、S25の判断が行われるまで所定時間が経過しても満水水位検知部25による満水水位の誤検知が解消できなかったりする場合もあり得るためである。そこで、給水部15による貯水部10への給水を再度行うことで、その後貯水部10が満水水位となれば、給水部15の故障等ではないと判断し、そのまま加湿運転を行う。
なお、S26の否定判断の後、S27の処理の前に、排水弁12を開き、または、排水弁12がない場合は揚水管21の回転を止めて、貯水部10に貯まった水を一度排水してもよい。この場合、S27の処理では、排水弁12を再び閉じるか、排水弁12がない場合は揚水管21を回転させて、排水部11からの排水を抑制する制御も実行する。
一方、S26の処理の結果、異常カウンタが3以上であると判断された場合(S26:Yes)、給水部15が貯水部10に貯水を開始してから90分経過してもなお、貯水部10が満水水位として検知されないことを意味するので、給水部15が故障しているか、満水水位検知部25が故障している可能性が高い。そこでこの場合、満水検知処理は、給水部15等の故障による異常を報知して(S28)、以後、処理をループさせる。これにより、使用者に給水部15等の故障による異常を報知できる。
図4に戻り、加湿運転処理の説明に戻る。S3の満水検知処理により貯水部10が満水となった後、加湿運転処理では、給水弁17を閉じて給水を停止させる(S4)。
次に、加湿運転処理は、加湿運転を行うためにS5〜S7の処理を実行する。S5の処理では、回転モータ23の回転をオンして揚水管21を回転させる。これにより、貯水部10の貯水された水が上記した動作によって微細化され、吸込口2より吸い込んだ空気に対して加湿が行われる。
次に、加湿運転処理は、貯水部10の水が少なくなると予想される30分経過するまで処理を待機し(S6)、その後、回転モータ23の回転をオフして、一旦加湿運転を停止する(S7)。
次に、加湿運転処理は、液体微細化装置1が通電されてから特定の時間(本実施の形態では24時間)経過したか、または、前回乾燥運転を行ってから特定の時間経過したかを判断する(S8)。その結果、測定の時間経過していなければ(S8:No)、加湿運転処理は、S2の処理に戻り、貯水部10への給水が再び行われて加湿運転が再開される。
一方、S8の処理の結果、特定の時間経過したと判断される場合は(S8:Yes)、次いで、貯水部10の洗浄運転を行うための図5に示すS9〜S11の処理を実行する。S9の処理では、給水弁17を開いて、給水部15による貯水部10の給水を開始する。次いで、加湿運転処理は、S3の処理と同一の満水検知処理を実行し(S10)、貯水部10の満水水位を検知する。この満水検知処理の詳細は、図6を参照して上記した通りである。
S10の満水検知処理により、貯水部10の満水水位が検知されると、加湿運転処理は、給水弁17を閉じて給水部15による給水を停止し、排水弁12を開けて貯水部10に貯水された水の排水を開始する(S11)。これにより、貯水部10に付着したゴミ等が排水される水と一緒に排水部11より流され、貯水部10の洗浄が行われる。よって、特定の時間が経過する毎に、貯水部10が洗浄されるので、長期間清潔に加湿できる。
ここで、加湿運転処理は、S11の処理の後、貯水部10の水位として満水水位を検知せず、かつ、オーバー水位を検知しないか否かを判断する(S12)。この判断は、基準水位検知部24、満水水位検知部25およびオーバーフロー水位検知部26を用いて上記した方法で行われる。
S12の処理の結果、貯水部10の水位として満水水位を検知しているか、または、オーバー水位を検知している場合は(S12:No)、S11の処理後、所定の時間(本実施の形態では3時間)経過したか否かを判断する(S13)。
S13の処理の結果、所定の時間経過していないと判断される場合は(S13:No)、S12の処理に戻る。一方、S13の処理の結果、所定の時間経過していると判断される場合は(S13:Yes)、貯水部10の水位として満水水位を検知し、または、オーバー水位を検知する状況で所定の時間が経過したことを意味し、排水部11による貯水部10の排水が行われていないことを示す。即ち、排水弁12が故障して開かなかったり、排水部11を構成する排水口や排水管にゴミなどが詰まったりして、排水が行われない排水異常が生じている可能性が高い。そこで、この場合、排水異常を報知して(S14)、以後、処理をループさせる。これにより、排水部11の故障や詰まりによる異常を使用者に報知できる。
一方、S12の処理の結果、貯水部10の水位として満水水位を検知せず、かつ、オーバー水位を検知しない場合は(S12:Yes)、貯水部10の排水が確実に終了している第一の所定時間(本実施の形態では45分)経過するのを待つ(S15)。そして、S15の処理による第一の所定時間経過後に、乾燥運転処理を開始する(S16)。
この乾燥運転処理では、熱交換気装置50の給気風路58を通過する空気を、液体微細化装置1の吸込口2から液体微細化装置1内に導入し、貯水部10へ供給する。これにより、貯水部10が素早く乾燥される。また、乾燥運転処理では、最初の第二の所定時間(例えば、30分)だけ、液体微細化部19を駆動する、即ち、回転モータ23をオンして揚水管21を回転させることで、大きな水滴を除去する。そして、第二の所定時間経過後に液体微細化部19を停止、即ち、回転モータ23をオフし、貯水部10へ供給される空気のみで貯水部10を自然乾燥させる。これにより、貯水部10の乾燥時間が短縮できるとともに、必要以上に液体微細化部19が駆動されることを抑制することで、省エネルギー化を図ることができる。
なお、乾燥運転処理において貯水部10へ供給する空気の風量は、室外側吸込口55から吸い込まれる空気の湿度に基づいて設定されてもよい。
例えば、室外側吸込口55から吸い込まれる空気の湿度が低い場合は、貯水部10へ供給する空気の風量を少なくしても貯水部10の乾燥を十分に行える。よって、この場合、貯水部10へ供給する空気の風量を少なくすることで、省エネルギー化を図ることができる。一方、室外側吸込口55から吸い込まれる空気の湿度が低い場合は、貯水部10へ供給する空気の風量を多くすることで、湿度の高い空気を用いても貯水部10の乾燥を確実に行うことができる。
また、乾燥運転処理において貯水部10へ供給する空気は、室外側吸込口55から吸い込まれる空気の湿度に基づいて、熱交換素子64により排気風路59を通過する空気との間で熱交換された後の給気風路58を通過する空気と、熱交換素子64による熱交換がされていない給気風路58を通過する空気とから選択されるようにしてもよい。
例えば、また、室外側吸込口55から吸い込まれる空気の湿度が低い場合は、熱交換素子64による熱交換を行わずに給気風路58を通過する空気をそのまま貯水部10へ供給する。また、室外側吸込口55から吸い込まれる空気の湿度が高い場合は、熱交換素子64により排気風路59を通過する空気との間で熱交換されて低湿度化が図られた給気風路58を通過する空気を、貯水部10へ供給する。これにより、室外側吸込口55から吸い込まれる空気の湿度が高くても、貯水部10の乾燥を確実に行うことができる。
S16の処理の後、乾燥運転を開始してから貯水部10が乾燥するのに十分な時間(本実施の形態では1時間)が経過したか否かを判断する(S17)。そして、その時間が経過していない間は(S17:No)、S17の処理を繰り返し、貯水部10が乾燥するのに十分な時間が経過すれば(S17:Yes)、次いで、加湿運転処理は、水位検知部補正処理を実行する(S18)。
水位検知部補正処理における補正は、S1の初回通電時水位検知部補正処理と同様に、基準水位検知部24、満水水位検知部25およびオーバーフロー水位検知部26から出力される電圧値から上記の満水水位検知部25に係るオフセット電圧値およびオーバーフロー水位検知部26に係るオフセット電圧値を算出して行われる。
そして、以後、ここで算出された満水水位検知部25に係るオフセット電圧値を用いて、満水水位検知部25から実際に出力される電圧値に満水水位検知部25に係るオフセット電圧値を加算した値が、満水水位検知部25から出力された電圧値として、満水水位の検知に使用される。また、ここで算出されたオーバーフロー水位検知部26に係るオフセット電圧値を用いて、オーバーフロー水位検知部26から実際に出力される電圧値にオーバーフロー水位検知部26に係るオフセット電圧値を加算した値が、オーバーフロー水位検知部26から出力された電圧値として、満水水位の検知に使用される。
このように、乾燥運転後は、貯水部10が渇水状態にあり、基準水位検知部24、満水水位検知部25およびオーバーフロー水位検知部26はいずれも乾燥状態にあって、同一の環境下にある。よって、このような状況下で補正を行うことで、貯水部10の水位を精度よく検知できる。また、定期的に補正を行うことで、基準水位検知部24、満水水位検知部25およびオーバーフロー水位検知部26が経年劣化して特性が変化したとしても、補正を確実に行うことができる。
S18の処理の後、加湿運転処理は、S2の処理に戻る。
以上説明した通り、本実施の形態に係る熱交換気装置50によれば、貯水部10の水位を検知する満水水位検知部25及びオーバーフロー水位検知部26において水位を検知しない状態が第一の所定時間(本実施の形態では45分)経過した場合、給気風路58を通過する空気が貯水部10に供給される。これにより、貯水部10を乾燥させることができるので、貯水部10におけるカビの発生を抑制し、長期間清潔に加湿を可能とすることができる。
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記実施の形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。
例えば、上記実施の形態に係る液体微細化装置1は、空気清浄機や空気調和機に備えられてもよい。空気清浄機や空気調和機における機能の一つとして、加湿目的の水気化装置や、殺菌/消臭目的での次亜塩素酸気化装置といった液体を気化させる装置が組み込まれたものがある。この装置として、液体微細化装置1を用いることで、より小型でエネルギー効率のよい空気清浄機または空気調和機を得ることができる。
上記実施の形態では、加湿装置として液体微細化装置1を例として説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、貯水部が設けられ、貯水部の水位を判定しながら水を給水する加湿装置であれば、本発明を適用可能である。