JP2020122602A - 換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】貯水部におけるカビの発生を抑制し、長期間清潔に加湿が可能な換気装置を提供すること。【解決手段】熱交換気装置５０は、給気風路５８に設けられ、室外側吸込口５５から吸い込んだ空気を加湿する液体微細化装置１を備える。液体微細化装置１は、加湿する水を貯水する貯水部１０と、貯水部１０に水を供給する給水部１５と、貯水部１０の水位を検知する満水水位検知部２５等と、を備えている。そして、満水水位検知部２５が満水水位を検知しない状態が第一の所定時間経過した場合、給気風路５８を通過する空気を貯水部１０に供給する。【選択図】図３

Description

本発明は、換気装置に関する。

従来より、室外より取り込んだ室外空気を加湿した上で室内へ供給して室内空気の湿度を制御する、加湿装置付きの換気装置が知られている（例えば、特許文献１）。また、換気装置に用いられる加湿装置として、吸い込んだ空気に対して、貯水部に貯水された水を含ませて加湿し、加湿した空気を吹き出す加湿装置がある（例えば、特許文献２）。

特開平６−２２１６１７号公報 特開２００９−２７９５１４号公報

特許文献１に記載の換気装置において、貯水部に貯水された水を用いて加湿する加湿装置を用いた場合、長期間使用することによって貯水部にカビが発生するおそれがあった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、貯水部におけるカビの発生を抑制し、長期間清潔に加湿が可能な換気装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明の換気装置は、室外側吸込口と室外側吹出口と室内側吸込口と室内側吹出口とを有する筐体と、前記室外側吸込口と前記室内側吹出口とを連通する給気風路と、前記室内側吸込口と前記室外側吹出口とを連通する排気風路と、前記給気風路に設けられ、前記室外側吸込口から前記室内側吹出口へ空気を導く給気ファンと、前記排気風路に設けられ、前記室内側吸込口から前記室外側吹出口へ空気を導く排気ファンと、前記室内側吸込口から吸い込まれる空気の湿度を検出する室内側湿度センサと、前記給気風路に設けられ、前記室外側吸込口から吸い込んだ空気を加湿する加湿部と、を備えたものであって、前記加湿部は、加湿する水を貯水する貯水部と、前記貯水部に水を供給する給水部と、前記貯水部の水位を検知する水位検知部と、を備えており、前記水位検知部が水位を検知しない状態が第一の所定時間経過した場合、前記給気風路を通過する空気を前記貯水部に供給することを特徴とするものである。

本発明の換気装置によれば、貯水部の水位を検知する水位検知部において水位を検知しない状態が第一の所定時間経過した場合、給気風路を通過する空気が貯水部に供給される。これにより、貯水部を乾燥させることができるので、貯水部におけるカビの発生を抑制し、長期間清潔に加湿が可能な換気装置を提供できるという効果がある。

本発明の一実施の形態に係る熱交換気装置の概略図である。 本発明の一実施の形態に係る液体微細化装置の斜視図である。 同液体微細化装置の鉛直方向の概略断面図である。 同液体微細化装置の加湿運転処理を示すフローチャートである。 同液体微細化装置の加湿運転処理を示すフローチャートである。 同液体微細化装置の満水検知処理を示すフローチャートである。

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。

本発明に係る加湿装置は、例えば屋内の空気を加湿する装置に適用可能である。また、熱交換気装置、空気清浄機または空気調和機において、その機能の一つとして組み込まれた水気化装置や次亜塩素酸気化装置等に、本発明に係る加湿装置は適用可能である。

１ 液体微細化装置
２ 吸込口
３ 吹出口
４ 吸込連通風路
５ 内筒
５ａ 衝突壁
６ 内筒風路
７ 通風口
８ 外筒風路
９ 外筒
１０ 貯水部
１１ 排水部
１２ 排水弁
１５ 給水部
１６ 給水管
１７ 給水弁
１８ オーバーフロー排水口
１９ 液体微細化部
２０ 回転軸
２１ 揚水管
２２ 回転板
２３ 回転モータ
２４ 基準水位検知部
２５ 満水水位検知部
２６ オーバーフロー水位検知部
５０ 熱交換気装置
５２ 筐体
５４ 室外側吹出口
５５ 室外側吸込口
５６ 室内側吸込口
５７ 室内側吹出口
５８ 給気風路
５９ 排気風路
６２ 給気ファン
６３ 排気ファン
６４ 熱交換素子
６６ 室内側温湿度センサ
６７ 室外側温湿度センサ

Claims (4)

1. 室外側吸込口と室外側吹出口と室内側吸込口と室内側吹出口とを有する筐体と、
   前記室外側吸込口と前記室内側吹出口とを連通する給気風路と、
   前記室内側吸込口と前記室外側吹出口とを連通する排気風路と、
   前記給気風路に設けられ、前記室外側吸込口から前記室内側吹出口へ空気を導く給気ファンと、
   前記排気風路に設けられ、前記室内側吸込口から前記室外側吹出口へ空気を導く排気ファンと、
   前記室内側吸込口から吸い込まれる空気の湿度を検出する室内側湿度センサと、
   前記給気風路に設けられ、前記室外側吸込口から吸い込んだ空気を加湿する加湿部と、を備えた換気装置において、
   前記加湿部は、
   加湿する水を貯水する貯水部と、
   前記貯水部に水を供給する給水部と、
   前記貯水部の水位を検知する水位検知部と、を備えており、
   前記水位検知部が水位を検知しない状態が第一の所定時間経過した場合、前記給気風路を通過する空気を前記貯水部に供給することを特徴とする換気装置。
2. 前記水位検知部が水位を検知しない状態が前記第一の所定時間経過した場合、前記加湿部を駆動し、第二の所定時間経過後に前記加湿部を停止することを特徴とする請求項１記載の換気装置。
3. 前記室外側吸込口から吸い込まれる空気の湿度を検出する室外側湿度センサを備え、
   前記水位検知部が水位を検知しない状態が前記第一の所定時間経過した場合に前記貯水部に供給する前記空気の風量を、前記室外側湿度センサにて検出された前記室外側吸込口から吸い込まれる空気の湿度に基づいて設定することを特徴とする請求項１又は２記載の換気装置。
4. 前記給気風路を通過する空気と前記排気風路を通過する空気との間で熱交換を行う熱交換部と、
   前記室外側吸込口から吸い込まれる空気の湿度を検出する室外側湿度センサと、を備え、
   前記水位検知部が水位を検知しない状態が前記第一の所定時間経過した場合に前記貯水部に供給する前記空気を、前記室外側湿度センサにて検出された前記室外側吸込口から吸い込まれる空気の湿度に基づいて、前記熱交換部により熱交換された後の前記給気風路を通過する空気と、前記熱交換部による熱交換がされていない前記給気風路を通過する空気とから選択することを特徴とする請求項１又は２記載の換気装置。

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