JP6431602B2 - 加湿装置 - Google Patents

Description

本発明は、自然蒸発式の加湿装置に関する。

加湿雰囲気の空気を生成する機器には、自然蒸発式、電熱式、水スプレー式、超音波式などがあるが、自然蒸発式加湿器は、使用するエネルギーが少なく、ランニングコストが小額で済むことから特に長時間運転される場所で使用されている。

自然蒸発式の加湿装置では、湿らせた加湿体に空気を通過させることで、空気を加湿させる。このような加湿装置では、加湿体が湿っているか否かの検出を行う検出手段を設けて、検出手段による検出結果に基づく運転制御が行われる場合がある。特許文献１では、加湿体に通電した電流値に基づいて、加湿体が湿っているか否かの検出を行う技術が開示されている。

特開２０１４−１３７２０１号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、加湿体に通電を行うために検出手段を加湿体に接触させる必要がある。そのため、メンテナンス時に検出手段が邪魔になり、加湿体を設置場所から取り出したり、再設置しにくくメンテナンス性が悪化したりするというという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、検出手段を接触させずに加湿体の湿りを検出することでメンテナンス性の向上を図ることのできる加湿装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、吸込口と吹出口とを連通させた空気風路が内部に形成された本体ケーシングと、空気風路に設けられて、空気風路を通過する空気と接触する加湿体と、加湿体に給水する給水手段と、加湿体と離間した位置に設けられて静電容量を検知する水分検知センサーと、空気風路に吸込口から吹出口に向けた空気流を発生させる送風手段および給水手段を、水分検知センサーの検知結果に基づいて制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明にかかる加湿装置は、水分検知センサーを接触させずに加湿体の湿りを検出することでメンテナンス性の向上を図ることができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかる加湿装置の全体構成の概念図 実施の形態１における加湿エレメントの一例を示す斜視図 実施の形態１における加湿エレメントの一例を示す斜視図 実施の形態１における本体ケーシング内においてドレンパン上に設置された加湿エレメントとの斜視図 実施の形態１における加湿エレメントの断面図であって、電極の設置例を示す図 実施の形態１における加湿エレメントの断面図であって、電極の他の設置例を示す図 実施の形態１にかかる加湿装置の湿り検知における動作手順を説明するフローチャート 実施の形態１にかかる加湿装置の湿り検知における動作手順の変形例１を示すフローチャート 実施の形態１にかかる加湿装置の湿り検知における動作手順の変形例２を示すフローチャート 実施の形態１における加湿エレメントの断面図 実施の形態１における加湿エレメントの断面図であって、電極の他の設置例を示す図 実施の形態１にかかる加湿装置の乾燥検知における動作手順を説明するフローチャート 実施の形態１にかかる加湿装置の乾燥検知における動作手順の変形例１を示すフローチャート

以下に、本発明の実施の形態にかかる加湿装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる加湿装置の全体構成の概念図である。加湿装置３０は、吸込口１と吹出口２とが形成された本体ケーシング６を備える。本体ケーシング６の内部には、吸込口１と吹出口２とを連通させる空気風路３が形成される。空気風路３には、シロッコファンである送風手段５が設けられる。送風手段５が駆動されることで、空気風路３には吸込口１から吹出口２に向けた空気流が発生される。吸込口１および吹出口２にダクト（図示せず）を接続することで、空気をダクト搬送させることができる。

空気風路３には、空気に含まれる塵を集塵する空気清浄フィルタ２１、空気を加湿する加湿エレメント１７、および水分検知センサー２２が設けられる。加湿エレメント１７には、加湿体１７ａが設けられ、加湿体１７ａの上部に給水槽７が形成される。

本体ケーシング６には、給水槽７に給水するための給水接続口８が形成される。本体ケーシング６の内部では、給水接続口８から延びる配管１０によって給水槽７に水が供給される。配管１０の途中には給水弁９が設けられており、給水槽７への水の供給の実施および停止を切り替えることができる。給水接続口８、給水弁９、および配管１０を備えて給水手段１１が構成される。

給水槽７の底面には、給水手段１１により供給された水１６を、加湿体１７ａに分散させるための複数の孔７ａが形成されている。給水槽７内の水１６は、複数の孔７ａを通して下方に滴下されて、加湿体１７ａに供給される。空気風路３を通過する空気は、加湿体１７ａの表面を通過して加湿体１７ａに接触する。加湿体１７ａに供給された水１６が気化することで、空気風路３を通過する空気が加湿される。

本体ケーシング６の内部において、加湿エレメント１７の下方にはドレンパン１２が形成されている。ドレンパン１２には排水口１４が形成され、本体ケーシング６には排水接続口１３が形成される。排水口１４と排水接続口１３とは配管１４ａによって接続されている。加湿体１７ａで気化されずに加湿体１７ａの下端まで到達した水１６は、残水としてドレンパン１２上に流れ、排水口１４、配管１４ａおよび本体ケーシング６に形成された排水接続口１３を介して外部に排水される。排水口１４、配管１４ａ、および排水接続口１３を備えて排水手段１５が構成される。

加湿装置３０は、加湿装置３０の運転および停止を操作するための操作手段２０、および水分検知センサー２２からの情報をもとに、送風手段５の運転および停止、ならびに給水弁９の開閉を制御する制御手段１９を備える。

なお、送風手段５は、加湿エレメント１７よりも吸込口１側となる上流側に設けられてもよいし、加湿エレメント１７よりも吹出口２側である下流側に設けられてもよい。また、本体ケーシング６の外部に設けてダクトを介して空気風路３と接続されてもよい。また、操作手段２０は、図示したようなリモートコントローラに限られず、本体ケーシング６に備えつけられた操作スイッチであってもよい。

次に、加湿エレメント１７およびその周辺構造について詳細に説明する。図２および図３は、実施の形態１における加湿エレメント１７の一例を示す斜視図である。図３では、図２と反対側から加湿エレメント１７を見た状態を示している。図４は、実施の形態１における本体ケーシング６内においてドレンパン１２上に設置された加湿エレメント１７との斜視図である。図５は、実施の形態１における加湿エレメント１７の断面図であって、電極２２ａの設置例を示す図である。

加湿エレメント１７は、枠体３１の内部に複数の加湿体１７ａが並べて配置されている。加湿体１７ａは平板形状を呈する。枠体３１には、吸込口１側と吹出口２側に向けて開口３１ａが形成されており、送風手段５の運転時には、図５の矢印Ｘに示す方向に空気が通過する（図１も参照）。給水槽７は、枠体３１に形成される。枠体３１には、配管１０を接続して給水槽７への水の供給を可能とする給水口３２が形成される。

加湿エレメント１７は、図４に示すように、ドレンパン１２上に一個または複数個が直接設置される。ドレンパン１２は、水分検知センサー２２による電容量検知の妨げとならないために、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ，Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｓｔｙｒｅｎｅ）、ポリスチレン（ＰＳ，Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）、またはポリプロピレン（ＰＰ，Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）といった樹脂製のものを用いることが望ましい。

金属製のドレンパン１２を採用する場合には、他の部品と接合して電荷が逃げないようにするために、樹脂等でコーティングして絶縁してその下に電極２２ａを敷設するか、または金属製のドレンパン１２自体を電極として活用するなどの方法がある。しかしながら、ノイズの増幅等の観点から樹脂製のドレンパンを採用することが望ましい。加湿エレメント１７は、本体ケーシング６からの抜き出しおよび本体ケーシング６内への差し込みが可能とされる。

加湿エレメント１７に水を供給する給水手段１１には、塵の侵入を防ぐストレーナが含まれる。給水源側との接続部を除く給水手段１１の各要素同士の接続部分は、すべてドレンパン１２上に集約されていることが望ましい。

加湿体１７ａは、多孔質の板状素材で形成される。その素材は、樹脂または金属を用いてもよい。樹脂であれば、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）樹脂等のポリエステル、またはＰＰ樹脂を用いてもよい。金属であれば、チタン、銅、またはステンレス等を用いてもよい。また、セルロースを用いてもよい。

加湿エレメント１７の枠体３１は、ＡＢＳ樹脂、ＰＳ樹脂またはＰＰ樹脂など、吸水性の無い熱可塑性のプラスチックによる射出成型等で形成されている。これは加湿体１７ａ以外の部分が吸水することで、加湿体１７ａの湿り検知の精度が低下することを防ぐためである。枠体３１は、水分検知センサー２２による静電容量の検知が難しくなるため、金属製の枠体３１とすることは避けることが望ましい。金属製の枠体３１を用いる場合には、表面に樹脂をコーティングする等の処理を行うことで、他の部分と電気的に絶縁する。

加湿体１７ａの吸水量は、水分検知センサー２２で検知する。水分検知センサー２２は、電極２２ａを有する。また、水分検知センサー２２は、電極２２ａと対向する部分、例えば加湿体１７ａと、電極２２ａとの間の静電容量の変化を検知する静電容量検知回路２２ｂを有する。静電容量検知回路２２ｂの出力が、制御手段１９に接続され、給水手段１１および送風手段５の制御に利用される。なお、制御手段１９、静電容量検知回路２２ｂ、送風手段５および給水手段１１には、適宜必要な電源供給がなされている。

本実施の形態１にかかる加湿装置３０では、水分検知センサー２２の検知結果に基づいて、加湿体１７ａが十分に湿ったことを検知する湿り検知と、加湿体１７ａが十分に乾燥したことを検知する乾燥検知が行われる。例えば、加湿装置３０の運転開始時には、湿り検知の結果に基づいた制御が行われる。また、加湿装置３０の運転停止時には、乾燥検知の結果に基づいた制御が行われる。

静電容量検知回路２２ｂは、例えば、加湿体１７ａに対応して設けられる電極２２ａと接地電位（基準電位）との間の静電容量を検知し、その検知結果を制御手段１９に出力する。水は、空気の８０倍、一般的な樹脂等の１０倍以上という高い誘電率を有する。そのため、電極２２ａの近傍にある加湿体１７ａの含水量が変化すると、静電容量検知回路２２ｂが検知する静電容量が変化する。この静電容量の変化に基づいて、制御手段１９は加湿体１７ａの吸水量の変化を検知することができる。

湿り検知の方法としては、例えば加湿体１７ａへの給水が開始されてからの静電容量検知回路２２ｂの信号の変化量を観察し、静電容量信号の時間変化量がある閾値以上となった後、再び静電容量信号の時間変化がある閾値以下となった時点、すなわち加湿体１７ａが十分に吸水して、静電容量の変化が飽和した時点を、加湿体１７ａが十分に湿った時点として捉えることができる。

乾燥検知の方法としては、加湿体１７ａの乾燥が開始されてからの静電容量検知回路２２ｂの信号の変化量を観察し、静電容量信号の時間変化量がある閾値以下となった時点を、加湿体１７ａが乾燥した時点として捉えることができる。

給水が開始されてからの静電容量の変化または乾燥が開始されてからの静電容量の変化を用いることで、加湿エレメント１７の位置ずれ、埃または析出物が加湿体１７ａに付着した場合であっても、湿り検知および乾燥検知を行うことができる。これらの変化を読み取りやすくするため、静電容量検知回路２２ｂからの信号を、環境等によるノイズに対する処理を別途行ってもよい。

次に、湿り検知に適した電極２２ａの配置について説明する。電極２２ａは、加湿体１７ａのうち湿りにくい部分の含水量を検知できる位置に設けることが好ましい。湿りにくい部分で、十分な含水量が検知できれば、加湿体１７ａの全体が十分に湿っていると判断することができる。本実施の形態１にかかる加湿装置３０では、上方に設けられた給水槽７から加湿体１７ａに水が供給されるため、加湿体１７ａの鉛直下側部分が湿りにくくなっている。そこで、加湿体１７ａの上下中心よりも下側、特に鉛直下側部分と対向する位置に電極２２ａを敷設するとよい。なお、加湿体１７ａの下側部分は、水が上方から供給される場合の、加湿体１７ａにおける水の伝達路の末端部分とも換言できる。例えば、図５に示すように、加湿エレメント１７が設置されたドレンパン１２の裏面のうち、加湿体１７ａの下方となる位置に、網目状または線状の電極２２ａをシート状に敷設することができる。この場合、電極２２ａは加湿体１７ａの下面と対向する。ドレンパン１２の裏面に敷設することで、メンテナンスの際に邪魔になりにくく、また空気風路３に露出しないため、電極２２ａへの埃の付着を防ぐことができる。この場合、電極２２ａに対し、加湿体の水分が対向電極となり電極２２ａは静電容量の変化として検知することができる。

図６は、実施の形態１における加湿エレメント１７の断面図であって、電極２２ａの他の設置例を示す図である。図６に示すように、加湿体１７ａを上下で挟み込むように互いに対向させて複数の電極２２ａを設けてもよい。この場合、電極２２ａ間の含水量変化を、静電容量の変化として測定できる。この時、加湿体１７ａのうち上流側を挟み込むように電極２２ａを配置することが好ましい。加湿体１７ａ上流側は下流側に比べ、空気が流れていた場合に蒸発量が増えて湿りにくくなる。湿りにくい上流側で十分な含水量が検知できれば、加湿体１７ａの全体が十分に湿っていると判断することができる。この場合にも、ドレンパン１２の裏面に電極２２ａを配置することで、加湿体１７ａの下面と電極２２ａが対向する。なお、例示した設置位置と異なる位置であっても、加湿体１７ａを挟み込むように電極２２ａを設けることで、加湿体１７ａの静電容量の変化を捉えることが可能である。

次に、このような構成において、操作手段２０が操作されて加湿装置３０の運転が開始する際の、湿り検知に基づく制御について説明する。図７は、実施の形態１にかかる加湿装置３０の湿り検知における動作手順を説明するフローチャートである。以下各ステップの動作を説明する。なお、各ステップの説明において、図７に示すＡ部およびＢ部の説明は省略し、後に詳説する。

なお、加湿装置３０の運転操作は、操作手段２０に備えられた加湿ボタン（図示せず）が操作されて実施される場合と、操作手段２０に備えられたスケジュール機能により実施される場合がある。

ステップＳ２０１において、制御手段１９は、給水手段１１を停止させ、送風手段５を停止させる。ステップＳ２０２において、加湿装置３０の運転操作がされていた場合（Ｓ２０２、Ｙｅｓ）は、ステップＳ２０３へ進む。加湿装置３０の運転操作がなされるまでステップＳ２０３には進まない（Ｓ２０２、Ｎｏ）。なお、給水手段１１を停止させるとは、給水弁９を閉じることをいう。

ステップＳ２０３において、制御手段１９は、「準備時間タイマー」をクリアストップとし、ステップＳ２０４へ進む。クリアストップとは、準備時間タイマーの計測値を０として、カウントを停止することをいう。

ステップＳ２０４において、制御手段１９は、送風手段５を停止させたまま、給水手段１１を動作させて給水する。これにより、配管１０を通して水道水が給水槽７に給水される。なお、給水手段１１を動作させるとは、給水弁９を開いて配管１０に水を通すことをいう。

給水槽７内の水１６は、給水槽７の底面に多数形成された孔７ａを通して、加湿体１７ａへ供給され、加湿体１７ａを湿らせる。ステップＳ２０５において、「準備運転タイマー」のカウントを開始して、ステップＳ２０６へ進む。

ステップＳ２０６において、制御手段１９は、水分検知センサー２２の検知結果に基づいて湿り検知を行い、加湿体１７ａが十分湿ったか判定する。十分な湿りを検知した場合は（Ｓ２０６，Ｙｅｓ）、ステップＳ２０７へ進む。一方、十分な湿りが検知がされなかった場合は（Ｓ２０６，Ｎｏ）、ステップＳ２０４へ戻る。

ステップＳ２０７において、制御手段１９は、給水手段１１を動作させたまま、送風手段５を動作させて送風を行い、ステップＳ２０８の加湿運転に進む。上記動作手順では、ステップＳ２０３からステップＳ２０７において、加湿体１７ａへの水の供給は行われるものの、送風は行われない、加湿準備運転が実施されている。そして、加湿体１７ａが十分に湿ったと判断されてから、送風手段５を動作させて、空気風路３を通過する空気を加湿体１７ａで加湿する加湿運転が実施される。

以上説明した加湿装置３０によれば、加湿体１７ａの湿りが不十分なまま、加湿体１７ａ上を空気が通過することを防ぐことができる。加湿体１７ａの湿りが不十分なまま、加湿体１７ａ上を空気が通過すると、加湿体１７ａから水が蒸発しやすいため、加湿体１７ａに蒸発残留物が付着しやすくなり、加湿体１７ａの寿命の短縮化を招く場合がある。一方、本実施の形態１にかかる加湿装置３０では、加湿体１７ａが十分に湿ってから送風手段が運転する加湿運転に移行するので、蒸発残留物の付着を抑えて加湿体１７ａの長寿命化を図ることができる。また、加湿準備運転によって加湿体１７ａを十分に湿らせることで、加湿体１７ａに付着していた臭いおよび汚れをより確実に水で洗い流してから、加湿運転に移行することができる。

また、加湿体１７ａを十分湿らせて加湿運転に移行する手法として、予め設定された時間で加湿準備運転を行わせてから加湿運転に移行する手法が考えられる。しかしながら、加湿体１７ａが十分に湿るのに要する時間は、空気の温湿度、給水量の違い等の多くの要因によって変化する。また、加湿体１７ａの経年劣化による吸水性能の低下によって、十分に湿るまでに要する時間が増大することも考えられる。そのため、加湿準備運転を行う時間を予め設定する場合には、ある程度の余裕を持った時間が設定される。したがって、実際には加湿体１７ａが十分に湿っているにも関わらず、加湿運転に移行しない状態が起こりやすく、加湿装置３０の省エネルギー性能の低下を招く恐れがある。

一方、本実施の形態１にかかる加湿装置３０では、実際に加湿体１７ａの含水量を検知して、加湿運転に移行するタイミングを決定しているため、無駄な加湿準備運転を省いて省エネルギー性能の向上を図ることができる。

また、水分検知センサー２２は、静電容量の変化に基づいて加湿体１７ａの湿りを検知するので、加湿体１７ａに直接接触させずに湿り検知を行うことができる。したがって、メンテナンス時に水分検知センサー２２が邪魔になりにくく、加湿装置３０のメンテナンス性の向上を図ることができる。

なお、図７に示した動作手順の中で、水分検知センサー２２が故障等の異常となった場合に備え、ステップＳ３０１からステップＳ３０２を含むＡ部およびステップＳ３０３からステップＳ３０４を含むＢ部を追加してもよい。

Ａ部は、ステップＳ２０５とステップＳ２０６との間に追加される。ステップＳ３０１において、制御手段１９は、接続された水分検知センサー２２の静電容量検知回路２２ｂから、異常信号が発信されていないかを確認する。すなわち、静電容量検知回路２２ｂが異常検知手段として機能する。異常が検知された場合（Ｓ３０１、Ｙｅｓ）には、ステップＳ３０２へ進み、準備時間タイマーのカウントが、後述する最大準備時間を超えていないかを判定する。準備時間タイマーのカウントが最大準備時間を超えていた場合（Ｓ３０２、Ｙｅｓ）には、ステップＳ２０７に進み、加湿運転に入る。この段階で外部へ異常を発報する動作を追加してもよい。準備時間タイマーのカウントが最大準備時間を超えていない場合（Ｓ３０２、Ｎｏ）には、ステップＳ２０４に戻って加湿準備運転を継続する。また、水分検知センサー２２の異常が検知されなかった場合（Ｓ３０１、Ｎｏ）には、ステップＳ２０６に進む。

Ｂ部は、ステップＳ２０７とステップＳ２０８との間に追加される。ステップＳ３０３において、制御手段１９は、その時点での準備時間タイマーのカウントと、制御手段１９の内部に保存されている最大準備時間の値を比較する。準備時間タイマーのカウントが最大準備時間より長い場合（Ｓ３０３、Ｙｅｓ）には、ステップＳ３０４へ進み、制御手段１９に保存されている最大準備時間を、準備時間タイマーのカウントに書き換える。すなわち、最大準備時間は、過去の加湿準備運転の中で、最も長く加湿準備運転が行われた時間を示している。

準備時間タイマーのカウントが最大準備時間より短い場合（Ｓ３０３、Ｎｏ）には、そのままステップＳ２０８へ進み加湿運転を行う。なお、制御手段１９は、最大準備時間を記憶する記憶部として機能している。

Ａ部およびＢ部を設けることで、水分検知センサー２２に異常が発生した場合に、少なくともその時点での最大準備時間は加湿準備運転が行われることになるため、十分に加湿体１７ａが湿ってから加湿運転に移行する可能性が高くなる。また、水分検知センサー２２に異常が発生しても、加湿運転を継続することができる。

図８は、実施の形態１にかかる加湿装置３０の湿り検知における動作手順の変形例１を示すフローチャートである。

本変形例１では、ステップＳ２０４に代えてステップＳ４０１が実施される。ステップＳ４０１では、制御手段１９は、給水手段１１を動作させて給水しつつ、ステップＳ２０８で実施される加湿運転時よりも小さい出力（第１の出力）で送風手段５を運転させる弱送風運転を実施する。すなわち、本変形例１では、加湿準備運転中にも送風手段５を運転して、空気風路３内に空気を通過させている。なお、送風手段５が弱送風運転することで、加湿体１７ａを通過する風量は加湿運転時よりも小さくなる。加湿準備運転の終了後には、弱送風運転時よりも大きい出力（第２の出力）で送風手段５が運転される。

加湿準備運転中に弱送風運転を行うことで、ユーザーが加湿装置３０の運転操作を行ってすぐに空気が吹き出されることとなる。したがって、運転操作を行ったにも関わらず空気が吹き出されてこないことによって、加湿装置３０が故障しているといった誤解を招きにくくすることができる。なお、加湿準備運転中の送風手段５による送風量が大きすぎると、加湿体１７ａからの水の蒸発量が多くなるため、加湿体１７ａが十分に湿るまでの時間がかかり、加湿準備運転が長くなってしまう。また、加湿準備運転中の送風手段５による送風量が小さすぎると、ユーザーが空気の吹き出しを感じにくくなってしまう。したがって、弱送風運転中の風量は、加湿準備運転の時間と、空気の吹き出しの感じやすさとのバランスを考慮して設定する必要がある。

また、加湿運転中よりは低い能力にはなるが、加湿準備運転中も送風手段５が弱送風運転を行うことで、空気を加湿しながらの加湿準備運転とすることができ、加湿装置３０の運転時間全体での平均加湿量の増加を図ることができる。

なお、水分検知センサー２２が故障したときに備えて、Ａ部及びＢ部を追加することも可能である。これにより、水分検知センサー２２が故障したときでも機器の最低限の動作が可能であり、冗長性を増すことができる。

図９は、実施の形態１にかかる加湿装置３０の湿り検知における動作手順の変形例２を示すフローチャートである。図７，８に示した動作手順と異なる点は、加湿準備運転において、準備時間１と準備時間２の２つの準備時間を計測する点にある。そのため、加湿装置３０は、準備時間１を計測する準備時間１タイマー（図示せず）と準備時間２タイマー（図示せず）とを備える。

本変形例２では、Ｃ部において、図７に示すステップＳ２０３に代えてステップＳ５０１が実施される。ステップＳ５０１では、準備時間１タイマーと準備時間２タイマーの両方のタイマーをクリアストップする。

そして、ステップＳ２０４で送風を停止したまま給水手段を動作させて給水を開始する。次に、ステップＳ５０２において、準備時間１タイマーのカウントを開始する。次に、ステップＳ５０３において、準備時間１が予め決定された設定時間を超えているかを判定する。準備時間１が設定時間を超えていない場合（Ｓ５０３、Ｎｏ）は、ステップＳ２０４へ戻る。また、準備時間１が設定時間を超えている場合（Ｓ５０３、Ｙｅｓ）は、ステップＳ４０１へ進み、送風手段に弱送風運転を行わせる。

ステップＳ５０３で準備時間１と比較される設定時間は、出荷前に予め制御手段１９内に記憶させておいてもよいし、加湿装置３０の設置後にユーザーが操作手段２０を使って制御手段１９内に記憶させてもよい。制御手段１９は、設定時間を記憶するメモリ（図示せず）を有する。

ステップＳ４０１で送風手段５に弱送風運転を行わせた後、ステップＳ５０４において、準備時間２タイマーのカウントを開始する。その後、Ａ部において水分検知センサー２２の異常が検知された場合（Ｓ３０１、Ｙｅｓ）には、準備時間２と最大準備時間の比較を行って（Ｓ３０２）、弱送風運転で加湿準備を行う時間が、少なくとも最大準備時間は確保されるように制御される。また、ステップＳ３０３において、最大準備時間と準備時間２タイマーのカウントとが比較され、準備時間２のほうが大きい場合（Ｓ３０３、Ｙｅｓ）には、ステップＳ３０４において最大準備時間が準備時間２タイマーのカウントに書き換えられる。このような運転とすることで、図７に示した例よりも早く加湿装置３０から空気が吹き出されるため、装置の故障と誤解される可能性を低減できる。また、送風手段５を停止したまま給水を行う加湿準備運転の時間も設けられているため、加湿体１７ａが十分に湿るまでの時間の短縮化も図ることができる。

次に、このような構成において、操作手段２０が操作されて加湿装置３０の停止される際の、乾燥検知に基づく制御について説明する。

図１０は、実施の形態１における加湿エレメント１７の断面図であって、電極２２ａの他の設置例を示す図である。乾燥検知では、加湿体１７ａのうち乾燥しにくい部分の含水量を検知できる位置に電極２２ａを設けることが好ましい。乾燥しにくい部分で、十分に含水量が減っていることを検知できれば、加湿体１７ａの全体が十分に乾燥していると判断することができる。加湿体１７ａは、上流側よりも下流側のほうが乾燥しにくい。また、重力によって水は下方に下がっていく傾向にある。そのため、図１０に示すように、加湿体１７ａのうち下流側の含水量を検知できる位置であって、加湿体１７ａの鉛直下側部分と対向する位置に電極２２ａを設けることが好ましい。図１１は、実施の形態１における加湿エレメント１７の断面図であって、電極２２ａの他の設置例を示す図である。図１１に示すように、加湿体１７ａの下流側を上下で挟み込むように互いに対向させて複数の電極２２ａを設けてもよい。また、ドレンパン１２の裏面に設けることで、メンテナンス性の向上および埃の付着防止を図ることができる。また、加湿体１７ａの下面と電極２２ａが対向する。湿り検知の場合と同様に、水分検知センサー２２が検知する静電容量の変化に基づいて、加湿体１７ａが乾燥したことを検知することができる。

加湿体１７ａの乾燥度は、加湿体１７ａを通過する空気の温湿度および風量によって変化するが、この方式であれば、静電容量の時間変化の閾値を予め乾燥試験を行って決定しておけばよい。温度や温湿度を測定し、そこから計算して乾燥度を求める方式に比べて簡便であり、かつその時点の空気で達成可能な乾燥度まで確実に乾燥でき、乾燥時間の短縮化を図ることができる。

次に、乾燥検知における動作手順を説明する。図１２は、実施の形態１にかかる加湿装置３０の乾燥検知における動作手順を説明するフローチャートである。なお、以下の動作手順の説明では、図１２に示すＤ部およびＥ部のステップＳ４７について省略して説明し、省略されたステップについては後述する。

ステップＳ２２において、制御手段１９は、給水手段１１を停止し、送風手段５を停止させる。ステップＳ２３において、加湿装置３０の運転操作がされた場合（Ｓ２３、Ｙｅｓ）は、ステップＳ２０５へ進む。加湿装置３０の運転操作がなされるまでは、ステップＳ２０５に進まない（Ｓ２３、Ｎｏ）。

ステップＳ２０５において、制御手段１９は、送風手段５を動作させたまま、給水手段１１を動作させて給水する。これにより、配管１０を通して水道水が給水槽７に給水される。ステップＳ２０６において、制御手段１９は、「乾燥タイマー」をクリアストップとし、ステップＳ２０７へ進む。

ステップＳ２０７において、制御手段１９は、操作手段２０によって加湿装置３０の停止操作がされたか判定する。加湿装置３０の停止操作がされた場合（Ｓ２０７、Ｙｅｓ）は、ステップＳ４２へ進む。加湿装置３０の停止操作がされていない場合（Ｓ２０７、Ｎｏ）は、ステップＳ２０５へ戻る。

ステップＳ４２において、制御手段１９は、送風手段５を動作させたまま、給水手段１１を停止し、ステップＳ２１７で乾燥タイマーのカウントをした後、ステップＳ４６へ進む。なお、本ステップで給水手段１１を停止したことで、給水槽７への給水が止まる。すなわち、加湿体１７ａへの給水が止まる。この結果、加湿体１７ａでは気化蒸発が進むにつれ、加湿体１７ａが乾燥し、やがて居室内へ加湿された空気が供給されなくなる。

ステップＳ４６において、制御手段１９は、接続された水分検知センサー２２の静電容量検知回路２２ｂから、異常信号が発信されていないかを確認する。異常が検知された場合（ステップＳ４６、Ｙｅｓ）には、ステップＳ２２へ戻って、給水手段１１および送風手段５を停止して、加湿装置３０の運転を終了する。この際、エラー信号を外部へ発報しても良い。異常が検知されない場合（Ｓ４６、Ｎｏ）には、ステップＳ４３へ進む。

ステップＳ４３において、制御手段１９は、接続された水分検知センサー２２の静電容量検知回路２２ｂで、加湿体１７ａの乾燥を検知していないか判定する。加湿体１７ａの乾燥が検知されていた場合（Ｓ４３、Ｙｅｓ）は、ステップＳ２２へ戻って、給水手段１１および送風手段５を停止して、加湿装置３０の運転を終了する。乾燥が検知されない場合（Ｓ４３、Ｎｏ）は、ステップＳ４２へ戻る。上記動作手順では、ステップＳ４２からステップＳ２２に戻るまでの過程において、加湿体１７ａを乾燥させる乾燥運転が行われている。

ここで、ステップＳ４３からステップＳ２２に戻る間に設けられたＤ部について説明する。この部分の制御は、水分検知センサー２２の異常を検知した場合の対応のための部分であり、必要に応じて加える。

ステップＳ４４において、制御手段１９は、その時点での乾燥タイマーのカウントと、制御手段１９の内部で保存されている最長乾燥時間の値を比較する。乾燥タイマーのカウントが最長乾燥時間より長ければ（Ｓ４４、Ｙｅｓ）、ステップＳ４５へ進み、制御手段１９に保存されている最長乾燥時間を、乾燥タイマーのカウントに書き換える。すなわち、最長乾燥時間は、過去の乾燥運転の中で、最も長く乾燥運転が行われた時間を示している。乾燥タイマーの値が最長乾燥時間より短ければ（Ｓ４４、Ｎｏ）、最長乾燥時間の書き換えは行わずにステップ２２へ戻り、給水手段１１および送風手段５を停止して、加湿装置３０の運転を終了する。

次に、ステップＳ４７が設けられたＥ部について説明する。ステップＳ４７において、制御手段１９は、その時点での乾燥タイマーのカウントと、制御手段１９の内部で保存されている最長乾燥時間とを比較する。乾燥タイマーのカウントが最長乾燥時間より長ければ（Ｓ４７、Ｙｅｓ）、ステップＳ２２へ進み、給水手段１１および送風手段５を停止して、加湿装置３０の運転を終了する。乾燥タイマーのカウントが最長乾燥時間より短ければ（Ｓ４７、Ｎｏ）、ステップＳ４２へ戻り、乾燥運転を継続する。

このＥ部を設けることで、水分検知センサー２２に異常が発生した場合であっても、即座に乾燥運転を終了させずに、少なくともその時点での最長乾燥時間の乾燥運転を行うことができる。少なくとも最長乾燥時間で乾燥運転を行うため、十分に加湿体１７ａが乾燥してから加湿装置３０が停止される可能性が高くなる。

図１３は、実施の形態１にかかる加湿装置３０の乾燥検知における動作手順の変形例１を示すフローチャートである。

本変形例１では、給水手段１１と送風手段５とを動作させた加湿モードと、給水手段１１を停止して送風手段５を動作させた送風モードとの切り替えが、加湿運転中に行われる。送風モードは、給水手段１１が停止しているため、加湿体１７ａの乾燥が行われる。すなわち、本変形例１では、加湿運転中に加湿体１７ａの乾燥が行われる点で、図１２に示した例と異なっている。

加湿運転が行われているステップＳ２４において、制御手段１９は、操作手段２０の設定に応じて、送風モードまたは加湿モードを設定し、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２５において、制御手段１９は、送風手段５を動作させて送風し、ステップＳ２８に進む。

ステップＳ２８において、設定されたモードが加湿モードであるか、送風モードであるかを判定する。加湿モードの判定となった場合、ステップＳ２０１に進み、制御手段１９は、操作手段２０から送風モードへの切り替え操作があるか判断する。送風モードへの切り替え操作があれば（Ｓ２０１、Ｙｅｓ）、ステップＳ２０２へ進み、送風モードに設定を変更して、ステップＳ２８に戻る。送風モードへの切り替え操作がなければ（Ｓ２０１、Ｎｏ）、ステップＳ２０３へ進む。

ステップＳ２０３において、制御手段１９は、「湿潤タイマー」のカウントが「強制送風モード開始時間」を経過したか判断する。「湿潤タイマー」のカウントが「強制送風モード開始時間」を経過している場合（ステップＳ２０３、Ｙｅｓ）は、ステップＳ２０２に進む。「湿潤タイマー」のカウントが「強制送風モード開始時間」を経過していない場合（ステップＳ２０３、Ｎｏ）は、ステップＳ２０４へ進む。なお、強制送風モード開始時間は、出荷時に設定されていてもよいし、ユーザーが操作手段２０によって設定できるものとしてもよい。

ステップＳ２０４において、「湿潤タイマー」のカウントを開始し、ステップＳ２０５に進む。なお、送風モードとなって、水分検知センサー２２が乾燥を検知してから初めて本ステップＳ２０４に入った場合、「湿潤タイマー」は０からのカウントを開始することになる。水分検知センサー２２が乾燥を検知する前、すなわち加湿体１７ａが湿った状態で、本ステップＳ２０４に入った場合は、「湿潤タイマー」はカウントを継続することになる。

ステップＳ２０５において、制御手段１９は、送風手段５を動作させたまま、給水手段１１を動作させて給水し、ステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６において、制御手段１９は、「乾燥タイマー」をクリアストップし、ステップＳ２０７に進む。

ステップＳ２０７において、制御手段１９は、操作手段２０によって加湿装置３０の停止操作がされていないか判定する。加湿装置３０の停止操作がされていた場合（Ｓ２０７、Ｙｅｓ）は、ステップＳ４１へ進む。加湿装置３０の停止操作がされていない場合（Ｓ２０７、Ｎｏ）は、ステップＳ２０１へ戻る。

次にステップＳ２８にて送風モードと判定された場合の動作について説明する。ステップＳ３１４において、制御手段１９は、操作手段２０から加湿モードへの切り替え操作があるか判断する。加湿モードへの切り替え操作があれば（Ｓ３１４、Ｙｅｓ）、ステップＳ２１５へ進み、ステップＳ２１５において制御モードを加湿モードに変更した上で、ステップＳ２８へ戻る。加湿モードへの切り替え操作がなければ（Ｓ３１４、Ｎｏ）、ステップＳ２１６へ進む。

ステップＳ２１６において、制御手段１９は、送風手段５を動作させたまま、給水手段１１を停止し、ステップＳ２１７へ進む。ステップＳ２１７において、「乾燥タイマー」をカウントし、ステップＳ２１９へ進む。なお、加湿モードから送風モードへ切り替わり、初めて本ステップＳ２１７に入った場合、「乾燥タイマー」は０からのカウントを開始することになる。送風モードを継続している中で、本ステップＳ２１７に入った場合は、「乾燥タイマー」はカウントを継続することになる。

ステップＳ２１９において、制御手段１９は、水分検知センサー２２が加湿体１７ａの乾燥を検知していないか判定する。乾燥が検知されていた場合（Ｓ２１９、Ｙｅｓ）は、ステップＳ２２０へ進み、「湿潤タイマー」をクリアストップし、ステップＳ２１５へ進む。ステップＳ２１５において、制御モードを加湿モードに変更した上で、ステップＳ２８へ戻る。乾燥が検知されていなかった場合（Ｓ２１９、Ｎｏ）は、ステップＳ２１８へ進む。

ステップＳ２１８において、制御手段１９は、操作手段２０によって加湿装置３０の停止操作がされていないか判定する。加湿装置３０の停止操作がされていた場合（Ｓ２１８、Ｙｅｓ）は、ステップＳ４１へ進む。加湿装置３０の停止操作がされていない場合（Ｓ２１８、Ｎｏ）は、ステップＳ３１４へ戻る。

ステップＳ４１において、制御手段１９は加湿装置３０の運転操作がされていないか判定する。加湿装置３０の運転操作がされていた場合（Ｓ４１、Ｙｅｓ）は、ステップＳ２４へ進む。加湿装置３０の運転操作がされていない場合（Ｓ４１、Ｎｏ）は、ステップＳ４２へ進む。ステップＳ４１からは、加湿モードまたは送風モードから抜けて、乾燥運転に移行している。ステップＳ４１における運転操作の有無の判定は、乾燥モード中に再度、加湿装置３０の運転操作がなされた場合を考慮した動作となっている。

ステップＳ４２において、制御手段１９は、送風手段５を動作させたまま、給水手段１１を停止しステップＳ４３へ進む。本テップＳ４２の内容はステップＳ２１６と同じである。ステップＳ４３において、制御手段１９は、水分検知センサー２２が加湿体１７ａの乾燥を検知していないか判定する。乾燥が検知されていた場合（Ｓ４３、Ｙｅｓ）は、ステップＳ２２へ進み、給水手段１１および送風手段５を停止して、加湿装置３０の運転を終了する。乾燥が検知されていない場合（Ｓ４３、Ｎｏ）は、ステップＳ４１へ戻り加湿運転を継続する。

以上のように、本変形例１にかかる動作手順では、加湿運転中であっても、加湿体１７ａが湿った状態が強制送風モード開始時間以上継続した場合に、加湿体１７ａを乾燥させる送風モードを優先することが可能となる。そのため、カビや雑菌等が繁殖することを抑制し、悪臭の発生を防止することが可能となる。また、加湿体１７ａが乾燥したことが水分検知センサー２２によって検知されれば、加湿モードへと移行するため、加湿運転中にも関わらず加湿がされない時間の短縮化を図ることができる。

なお、図１３に示す動作手順においても、水分検知センサー２２に異常が発生したときに備えて、Ｄ部およびＥ部を追加しておいてもよい。これにより、水分検知センサー２２に異常が発生したときでも、加湿装置３０の最低限の動作が可能であり、冗長性を増すことができる。

なお、図５および図６では湿り検知に適した電極２２ａの設置位置を例示し、図１０および図１１では乾燥検知に適した電極２２ａの設置位置を例示した。加湿装置３０の動作において、湿り検知と乾燥検知のどちらを優先するかによって、図５および図６に示した位置に電極２２ａを設置するか、図１０および図１１に示した位置に電極２２ａを設置するかを決定してもよい。また、図５または図６に示した位置と、図１０または図１１に示した位置の両方に電極２２ａを設置し、湿り検知と乾燥検知とで、静電容量の検知を行う電極２２ａを切り替えるように構成してもよい。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ 吸込口、２ 吹出口、３ 空気風路、５ 送風手段、６ 本体ケーシング、７ 給水槽、７ａ 孔、８ 給水接続口、９ 給水弁、１０ 配管、１１ 給水手段、１２ ドレンパン、１３ 排水接続口、１４ａ 配管、１４ 排水口、１５ 排水手段、１６ 水、１７ 加湿エレメント、１７ａ 加湿体、１９ 制御手段、２０ 操作手段、２１ 空気清浄フィルタ、２２ 水分検知センサー、２２ａ 電極、２２ｂ 静電容量検知回路、３０ 加湿装置、３１ 枠体、３１ａ 開口、３２ 給水口。

Claims (8)

1. 吸込口と吹出口とを連通させた空気風路が内部に形成された本体ケーシングと、
   前記空気風路に設けられて、前記空気風路を通過する空気と接触する加湿体と、
   前記加湿体に給水する給水手段と、
   前記加湿体と離間した位置に設けられて静電容量を検知する水分検知センサーと、
   前記空気風路に前記吸込口から前記吹出口に向けた空気流を発生させる送風手段および前記給水手段を、前記水分検知センサーの検知結果に基づいて制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、
   運転開始時に、前記送風手段を停止させたまま前記給水手段を動作させて給水を行ない、
   その後、前記水分検知センサーの検出結果に基づいて前記加湿体が湿ったと判断した場合には、給水を行ったまま前記送風手段を動作させることを特徴とする加湿装置。
2. 吸込口と吹出口とを連通させた空気風路が内部に形成された本体ケーシングと、
   前記空気風路に設けられて、前記空気風路を通過する空気と接触する加湿体と、
   前記加湿体に給水する給水手段と、
   前記加湿体と離間した位置に設けられて静電容量を検知する水分検知センサーと、
   前記空気風路に前記吸込口から前記吹出口に向けた空気流を発生させる送風手段および前記給水手段を、前記水分検知センサーの検知結果に基づいて制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、
   運転開始時に、前記送風手段を第１の出力で動作させたまま前記給水手段を動作させて給水を行ない、
   その後、前記水分検知センサーの検出結果に基づいて前記加湿体が湿ったと判断した場合には、給水を行ったまま前記送風手段を前記第１の出力よりも大きい第２の出力で動作させることを特徴とする加湿装置。
3. 吸込口と吹出口とを連通させた空気風路が内部に形成された本体ケーシングと、
   前記空気風路に設けられて、前記空気風路を通過する空気と接触する加湿体と、
   前記加湿体に給水する給水手段と、
   前記加湿体と離間した位置に設けられて静電容量を検知する水分検知センサーと、
   前記空気風路に前記吸込口から前記吹出口に向けた空気流を発生させる送風手段および前記給水手段を、前記水分検知センサーの検知結果に基づいて制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、
   運転開始時に、前記送風手段を停止させたまま前記給水手段を動作させて給水を行い、
   その後、予め設定された時間の経過後に給水を行ったまま前記送風手段を第１の出力で動作させ、
   その後、前記水分検知センサーの検出結果に基づいて前記加湿体が湿ったと判断した場合には、給水を行ったまま前記送風手段を前記第１の出力よりも大きい第２の出力で動作させることを特徴とする加湿装置。
4. 前記水分検知センサーは、導電性の電極を有し、
   前記電極は、前記加湿体のうち前記空気流における上流側となる部分であって前記加湿体の下面と対向する位置に配置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の加湿装置。
5. 前記水分検知センサーは、導電性の電極を有し、
   前記電極は、前記加湿体のうち前記給水手段によって給水された水の伝達路の末端部分に対向させて配置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の加湿装置。
6. 前記水分検知センサーは、導電性の電極を有し、
   前記電極は、前記加湿体の上下中心よりも下側となる部分に対向させて配置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の加湿装置。
7. 前記加湿体の下方に設けられて、前記加湿体から流出する排水を受けるドレンパンをさらに備え、
   前記電極は前記ドレンパンの下方に配置されることを特徴とする請求項６に記載の加湿装置。
8. 前記制御手段は、
   運転停止時に、前記送風手段を動作させたまま前記給水手段を停止して給水を停止し、
   その後、前記水分検知センサーの検出結果に基づいて前記加湿体が乾燥したと判断した場合には、前記送風手段を停止させることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１つに記載の加湿装置。

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