ミスト生成器
【課題】複雑な装置構成やコストのかかる多機能センサを用いることなく、ミスト生成器内部の水溶液の貯留量を検出してユーザに示すことが可能なミスト生成器を提供する。
【解決手段】本発明のミスト生成器は、貯水タンクと、霧化部と、貯水タンクの液体を霧化部へ搬送する搬送路と、表示部とを備えている。さらに、液体を加圧し、搬送路を介して霧化部へ到達するように付勢する加圧部を備えている。さらに、液体を検知するために搬送路の下流且つ霧化部の近傍に設けられた液体検知部を備えている。さらに、加圧部による付勢が開始された場合に、液体検知部により液体が検知されるまでの到達所要時間を計測する制御部を備える。制御部は、貯水タンクに貯えられている液体の貯留量に応じて必要となる到達所要時間を示す第一関係情報を参照し、この第一関係情報と計測した到達所要時間とに基づいて、貯水タンクの貯留量を算出し、表示部に表示する。
【解決手段】本発明のミスト生成器は、貯水タンクと、霧化部と、貯水タンクの液体を霧化部へ搬送する搬送路と、表示部とを備えている。さらに、液体を加圧し、搬送路を介して霧化部へ到達するように付勢する加圧部を備えている。さらに、液体を検知するために搬送路の下流且つ霧化部の近傍に設けられた液体検知部を備えている。さらに、加圧部による付勢が開始された場合に、液体検知部により液体が検知されるまでの到達所要時間を計測する制御部を備える。制御部は、貯水タンクに貯えられている液体の貯留量に応じて必要となる到達所要時間を示す第一関係情報を参照し、この第一関係情報と計測した到達所要時間とに基づいて、貯水タンクの貯留量を算出し、表示部に表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等に搭載されて噴霧を行うミスト生成器に関するものであり、特に空気圧を利用して噴霧を行うミスト生成器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ミスト生成器において、様々な形態や特徴を備えたミスト生成器が開発されている。例えば、水や電解水等の液体からミスト（＝霧）を生成し、噴霧することで車中の空気を清浄する移動体用のミスト生成器等が実用化されている。
【０００３】
また例えば特許文献１には、持ち運び可能な噴霧装置（＝ミスト生成器）が開示されている。この噴霧装置は、加湿用の液体を貯えるための液体貯留手段と、貯えられている液体を上方に供給する液体供給手段とを備えている。また、ハウジング内の上部に設けられ、液体供給手段から供給を受けて、液体からミストを作るミスト生成手段を備えている。
【０００４】
またこの噴霧装置は、ミスト生成手段の上方に、ミスト生成手段によって生成されたミストを通す開口を備えている。また、ハウジングの上端にオン位置とオフ位置との間で回動可能に設けられる蓋と、蓋がオン位置に回動されたとき開口と連通する放出口とを備えている。これにより、ミストが開口及び放出口を通って放出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１６８３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら特許文献１に示されているような移動体用のミスト生成器は、省サイズ化を優先するため、液体の貯留量を随時更新しながら表示する機能を備えることが難しかった。従って通常は、液体が無くなって動作が停止した時点で渇水通知のみを行い、ユーザに対して液体の供給を促していた。
【０００７】
このためユーザは、ハウジングの開閉を行う等により貯水タンクの内部を視認しなければ、貯留量を確認することができなかった。従って例えば、液体の貯留量が少ないにもかかわらずユーザがミスト生成器の使用を開始してしまい、すぐさま給水が必要となり、ユーザに煩わしさを感じさせる場合があった。
【０００８】
上記の問題に対しては、液体を検知する渇水検知電極を貯水タンクの内部に設ける方法も考えられる。しかしながら渇水検知用電極は、液体の貯留量が極端に減少した時点で枯渇を検知するものであり、液体の貯留量そのものを計測することはできない。
【０００９】
また、その他の方法として、貯留量を計測するための多機能センサをミスト生成器の内部に設ける方法も考えられるが、装置全体のサイズ及びコストの増加につながるという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、空気圧を用いて超音波振動子の近傍へ液体を搬送するミスト生成器であって、複雑な装置構成やコストのかかる多機能センサを用いることなく、ミスト生成器内部の液体の貯留量を検出してユーザに示すことが可能なミスト生成器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために本発明のミスト生成器は、内部に液体を貯える貯水タンクと、液体を霧化する霧化部と、前記貯水タンクに貯えられている液体を前記霧化部へ搬送するための流動経路の一部を形成する搬送路と、情報の表示を行う表示部と、前記貯水タンクに貯えられている液体を加圧することにより、該液体を、前記搬送路を介して前記霧化部へ到達するように付勢する加圧部とを備えたミスト生成器において、前記霧化部から予め定められた距離且つ前記流動経路の内部に設けられて液体を検知する液体検知部と、前記加圧部による前記付勢が開始された場合に、前記開始から前記液体検知部により液体が検知されるまでに要する時間である到達所要時間を計測し、前記貯水タンクに貯えられている液体の貯留量に応じて必要となる前記到達所要時間を示す情報である第一関係情報と前記計測の結果とに基づいて前記貯留量を算出し、算出した前記貯留量を示す情報を表示するよう前記表示部を制御する制御部とを備えることを特徴とする。
【００１２】
この構成によると、本発明のミスト生成器は、内部に液体を貯える貯水タンクと、液体を霧化する霧化部と、貯水タンクの液体を霧化部へ搬送するための流動経路を形成する搬送路と、表示部とを備えている。さらにミスト生成器は、貯水タンクに貯えられている液体を加圧し、搬送路を介して霧化部へ到達するように付勢する加圧部を備えている。さらにミスト生成器は、液体を検知するために霧化部の近傍且つ流動経路の内部に設けられた液体検知部を備えている。さらにミスト生成器は、加圧部による付勢が開始された場合に、液体検知部により液体が検知されるまでの到達所要時間を計測する制御部を備える。制御部は、貯水タンクに貯えられている液体の貯留量に応じて必要となる到達所要時間を示す第一関係情報を参照し、この第一関係情報と計測した到達所要時間とに基づいて、貯水タンクの貯留量を算出する。そして算出した貯留量を示す情報を表示部に表示する。これにより、ミスト生成器の稼働時において、貯留量をユーザに通知する。
【００１３】
また上記の目的を達成するために本発明のミスト生成器は、前記加圧部へ駆動電圧を印加する駆動部を備え、前記駆動部は、前記加圧部による前記付勢の開始後、前記駆動電圧を時間経過に応じて増加させ、前記制御部は、前記貯水タンクに貯えられている液体の貯留量に応じて必要となる前記駆動電圧を示す情報である第二関係情報と、前記液体検知部により液体が検知された時点における前記駆動電圧とに基づいて前記貯留量を算出し、算出した前記貯留量を表示するよう前記表示部を制御することを特徴とする。
【００１４】
この構成によると、ミスト生成器は、加圧部へ駆動電圧を印加する駆動部を備えている。駆動部は、加圧部による付勢の開始後、駆動電圧を時間経過に応じて増加させる。制御部は、貯水タンクに貯えられている液体の貯留量に応じて必要となる駆動電圧を示す第二関係情報を参照し、この第二関係情報と、液体が検知された時点における駆動電圧とに基づいて、貯水タンクの貯留量を算出する。そして算出した貯留量を示す情報を表示部に表示する。
【００１５】
また上記の目的を達成するために本発明のミスト生成器は、前記第一関係情報または前記第二関係情報を記録した記録部を備え、前記制御部は、前記記録部より読み出した前記第一関係情報または前記第二関係情報に基づいて前記貯留量を算出することを特徴とする。
【００１６】
この構成によると、ミスト生成器は、第一関係情報または第二関係情報を記録した記録部を備えている。制御部は、記録部より読み出した第一関係情報または第二関係情報に基づいて、貯水タンクの貯留量を算出する。
【００１７】
また上記の目的を達成するために本発明のミスト生成器が備える前記霧化部は、超音波振動子を含み、前記超音波振動子を用いて液体を霧化するとともに、前記貯水タンクの上方に設けられており、前記搬送路は、鉛直上向きに前記流動経路を形成し、前記加圧部は、前記貯水タンクに貯められている液体を加圧することにより、該液体を、前記搬送路を介して押し上げて前記霧化部へ搬送することを特徴とする。
【００１８】
この構成によると、霧化部は超音波振動子を含み、超音波振動子を用いて液体を霧化する。また霧化部は、貯水タンクの上方に設けられている。また搬送路は、鉛直上向きに流動経路を形成している。また加圧部は、貯水タンクに貯められている液体を加圧することにより、搬送路を介して液体を押し上げて霧化部へ搬送する。
【００１９】
また上記の目的を達成するために本発明のミスト生成器は、前記搬送路の上方に設けられて空気を通過させ液体を通過させない止水部を備え、前記液体検知部は、前記霧化部の水平方向または水平方向よりも上方に設けられていることを特徴とする。
【００２０】
この構成によると、ミスト生成器は、搬送路の上方に設けられた部材であり、空気を通過させ液体を通過させない部材である止水部を備えている。また液体検知部は、霧化部の水平方向、または水平方向よりも上方に設けられている。これにより、ミスト生成器の外部に液体が漏れ出すのを防ぐとともに、霧化部の近傍まで水位が上昇したことを検知する。
【００２１】
また上記の目的を達成するために本発明のミスト生成器が備える前記加圧部は、前記貯水タンクの外部から内部へ空気を送り込み、前記貯水タンク内の空気圧を増加させることにより、前記貯水タンクに貯えられている液体を加圧することを特徴とする。
【００２２】
この構成によると、加圧部は、貯水タンクの外部から内部へ空気を送り込み、貯水タンク内の空気圧を増加させることにより、貯水タンクに貯えられている液体を加圧する。これにより、空気圧を利用して液体の搬送を行う。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ミスト生成器の電源投入時において、液体の搬送にかかった時間、つまり付勢開始から液体検知部により液体が検知されるまでの時間に基づいて、液体の貯留量を算出して表示する。また、付勢開始から液体検知部により液体が検知されるまでにおける加圧部の駆動電圧の変化に基づいて、液体の貯留量を算出して表示する。
【００２４】
このため、従来は液体が枯渇した時点で渇水通知を行うことしかできなかったのに対し、本発明によれば、ミスト生成器の電源投入直後から、液体の貯留量をユーザに対して通知することができる。
【００２５】
これにより、液体の貯留量が少ない場合において、より早い段階で液体の補給を促すことができ、利便性を向上させることが可能である。また、液体の貯留量を詳細に検出するための多機能センサ等を追加する必要がないため、装置全体のサイズ及びコストの面で有利である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のミスト生成器の構成を示す上面図及び断面側面図である。
【図２】本発明のミスト生成器の霧化部の構成を示す模式図である。
【図３】本発明のミスト生成器の電気回路構成を示すブロック図である。
【図４】本発明のミスト生成器の空気圧発生時の内部構成を示す断面側面図である。
【図５】本発明のミスト生成器のミスト生成時の内部構成を示す断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、ここで示す実施形態は一例であり、本発明はここに示す実施形態に限定されるものではない。
〈１．内部構成について〉
図１は、本発明の一実施形態に係るミスト生成器１００の内部構成を示す模式図である。ミスト生成器１００は、ミスト生成器１００が搭載されている車両１０の車内に対してミストを生成して噴霧するための装置である。なおミスト生成器１００は、車両１０に着脱可能な構造となっている。またミスト生成器１００の各部は、特に材質に言及していない限り、例えばプラスチック成形品として形成される。
【００２８】
図１（ａ）は、ミスト生成器１００を上面から見た上面図である。図１（ｂ）は、ミスト生成器１００を側面から見た断面側面図である。ミスト生成器１００は、充電可能なバッテリ（不図示）等を電源として作動するもので、直径１０ｃｍ、高さ２０ｃｍ程度の円筒形状をしている。なお図１（ｂ）においては、図中の下方向が、ミスト生成器１００の下部方向を示している。
【００２９】
図１に示すようにミスト生成器１００は、放出板１０１、超音波振動子１０２（＝霧化部）、水溶液タンク１０３（＝貯水タンク）、導水管１０４（＝搬送路）、空気圧送出装置１０５（＝加圧部）、水位センサ１０６（＝液体検知部）、通気フィルタ１０７（＝止水部）、及び制御基板２００を備えている。
【００３０】
放出板１０１は、ミストを放出するために微細な穴が中央部に設けられた板状部材である。超音波振動子１０２は、導水管１０４により吸い上げられ、放出板１０１の下方に到達した水溶液を振動動作により霧状にする円盤形状の部材である。
【００３１】
そして霧状となった水溶液、つまりミストを、放出板１０１を通してミスト生成器１００の装置外部へ噴射する。これにより、ミストを生成して外部に放出するというミスト生成器１００の主目的が達成される。
【００３２】
水溶液タンク１０３は、上記の超音波振動子１０２がミスト生成に用いる水溶液を貯える。導水管１０４は、上下方向（鉛直方向）に伸びた略管状の部材として、ミスト生成器１００のハウジングに固定されて形成されている。導水管１０４の上端と下端は開口されており、導水管１０４の下端から入った水溶液がその内部を流動し、その上端から出ることが可能となっている。
【００３３】
導水管１０４の下端は、水溶液タンク１０３内へ突出するように設計されている。一方、導水管１０４の上端の近傍には、放出板１０１及び超音波振動子１０２が配置されている。これにより導水管１０４は、水溶液タンク１０３の内部から放出板１０１及び超音波振動子１０２へ向かうように、水溶液の流動経路を形成している。
【００３４】
なお導水管１０４の下端は、水溶液タンク１０３の底から所定距離だけ離れるように設定されている。また導水管１０４の形状としては、上述した通り略管状が好適であるが、水溶液の流動経路を形成する限り、種々の形状が採用され得る。
【００３５】
空気圧送出装置１０５は、空気の吸込口と吹出口を有しており、吸込口から吸い込んだ空気を、吹出口から吹き出す動作（以下、「送風動作」という）を行う。空気圧送出装置１０５は、吸込口がミスト生成器１００の外部（大気中）に開放されるように設置されている。また、吹出口がミスト生成器１００の下部に向くように設置されている。
【００３６】
水位センサ１０６は、ミスト生成器１００の上下方向から見て、超音波振動子１０２とほぼ同じ高さの位置に設けられた液体検知装置である。水位センサ１０６は例えば、一または複数の電極板を備えている。電極板は、例えばチタンまたはルテニウム系材料に白金をコーティングし、その外側にイリジウムをコーティングすることにより形成されている。
【００３７】
電極板は、例えばリード線等を用いて電圧が印加される。水位センサ１０６は電極板の微小電流の有無により、液面を検知する。或いは水位センサ１０６は、半導体ピエゾ効果により水圧を検知する半導体圧力式水位センサを含む構成でもよい。
【００３８】
水位センサ１０６を上記の位置に設けることにより、送風動作により押し上げられた水溶液が超音波振動子１０２の底面に接触しているか否かを判定することができる。なお本実施形態では、空気圧送出装置１０５による水溶液の搬送が開始されてから、水溶液が超音波振動子１０２の底面に到達するまでの時間を計測するのに、水位センサ１０６を用いる。
【００３９】
通気フィルタ１０７は、ミスト生成器１００の内部の空気、例えば導水管１０４の内部の空気を装置外部へ逃がすための通風孔である。通気フィルタ１０７は、ミスト生成器１００の上下方向において、超音波振動子１０２より少しだけ高い位置に設けられている。
【００４０】
また通気フィルタ１０７は、空気は通すが水溶液は通さない止水膜（不図示）を含む構造をしている。これにより、送風動作により水溶液タンク１０３内の水溶液が押し上げられた場合に、導水管１０４等に存在する空気が水溶液の押し上げを阻害するのを回避する。また止水膜により、水溶液がミスト生成器１００の外部へ漏れ出すのを防止する。
【００４１】
制御基板２００は、ミスト生成器１００の各部を制御する制御回路、またはマイコン等を含む基板である。制御基板２００は、ミスト生成器１００のハウジング（図１の例では給水タンク１０３の上方）に設けられたスペースに収納されている。
【００４２】
制御基板２００は、リード線等により超音波振動子１０２、及び水位センサ１０６と接続されている。制御基板２００は少なくとも、図３に示すマイコン２０１（＝制御部）、振動子駆動回路２０２（＝霧化部）、及び空気圧送出装置駆動回路２０３（＝駆動部）を含むように構成されている。なお、各部の詳細については後述する。
〈２．超音波振動子の構成について〉
図２は、本発明の一実施形態に係る超音波振動子１０２周辺の構成を示す模式図である。図２（ａ）は、超音波振動子１０２を斜め上方から見た状態を表している。図２（ｂ）は、線分ＡＡ’を含む面を断面とした場合の断面図（ただし制御基板２００等の部分は断面図となっていない）を表している。
【００４３】
図２に示すように、超音波振動子１０２はドーナツ型形状（断面は略長方形）をしており、外縁が円形である放出板１０１の上面に接着されている。放出板１０１は、例えばステンレスによって形成された略板状の部材であり、その中央の所定領域（超音波振動子１０２に囲まれた領域の一部）に、メッシュ部１０１ａが設けられている。
【００４４】
メッシュ部１０１ａは、ミストが通過できる程度の大きさの微小孔が多数設けられたメッシュ状に形成されている。超音波振動子１０２は、圧電セラミックにより形成されている。超音波振動子１０２の表面に形成された電極膜と放出板１０１との間に、ハウジング内に設置された制御基板２００によって所定電圧が印加されると、高周波（超音波）振動が発生する。これにより、水溶液を霧状にしてミストを生成する。
〈３．制御基板の構成について〉
図３は、本発明の一実施形態に係る制御基板２００の構成、及び制御基板２００に接続される部材の構成を示すブロック図である。図３に示すように制御基板２００は、マイコン２０１、振動子駆動回路２０２、及び空気圧送出装置駆動回路２０３を備えている。また、制御基板２００に接続される部材として、図１に図示した部材の他に、起動スイッチ３０１、電源部３０２、表示部３０３が存在する。
【００４５】
マイコン２０１は、ミスト生成器１００の各部材の駆動を有機的に制御して、ミストの生成を統括制御するものである。またマイコン２０１は、振動子駆動回路２０２及び空気圧送出装置駆動回路２０３に対する駆動制御や、電源部３０２に対する電圧制御、表示部３０３に対する表示制御等を行う機能を備える。
【００４６】
振動子駆動回路２０２は、超音波振動子１０２に対する駆動電圧（以下、「第一駆動電圧」という）の印加の実施／未実施を選択的に行う回路である。また振動子駆動回路２０２は、印加する第一駆動電圧の大きさを変更することにより、生成されるミストの量を調整する機能を備える。
【００４７】
空気圧送出装置駆動回路２０３は、空気圧送出装置１０５に対する駆動電圧（以下、「第二駆動電圧」という）の印加の実施／未実施を選択的に行う回路である。また空気圧送出装置駆動回路２０３は、印加する第二駆動電圧の大きさを変更することにより、空気圧送出装置１０５が発生させる空気圧の量を調整する機能を備える。
【００４８】
空気圧送出装置駆動回路２０３は、第二駆動電圧の印加開始をマイコン２０１により指示されると、印加を開始した後、印加する第二駆動電圧を経過時間に応じて増加させる。例えば、経過時間と第二駆動電圧の増加量とが比例関係となるよう、第二駆動電圧を増加させる（ただし定格電圧を越えない範囲とする）。或いは、マイコン２０１が所定時間毎に、第二駆動電圧を所定量だけ増加する指示を空気圧送出装置駆動回路２０３へ与える形態でもよい。
【００４９】
起動スイッチ３０１は、ミスト生成器１００の稼働状態のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるためのリミットスイッチである。ただし起動スイッチがＯＦＦされている状態でも、起動スイッチ３０１はマイコン２０１対して微小電流を流す。これによりマイコン２０１はスタンバイ状態を維持することが可能である。
【００５０】
電源部３０２は、外部電源（不図示）より電力の供給を受け、ＤＣ／ＡＣの変換等を行い、ミスト生成器１００の各部に対して電源電圧を与える。電源部３０２は例えば、外部電源より電力供給を受けるための電源コードを接続する接続端子（不図示）を備えている。
【００５１】
或いは電源部３０２は、電源として乾電池或いは二次電池を使用することにより、外部電源から切り離された状態でミスト生成器１００の駆動を可能とする形態であってもよい。二次電池としては例えば、充電式アルカリ電池やリチウムイオンバッテリ等を用いることが可能である。
【００５２】
表示部３０３は、マイコン２０１がミスト生成器１００に関する各種情報を表示するためのものであり、例えば液晶パネルや有機ＥＬディスプレイ等の表示装置を含むように構成されている。本実施形態では、マイコン２０１が算出した水溶液の貯留量を示す情報、例えば文字列画像等を表示するのに用いられる。
〈４．貯留量表示処理について〉
次に、マイコン２０１が実施する、水溶液の貯留量表示処理について、図４及び図５を用いて説明する。図４は、ミスト生成器１００を側面から見た断面側面図であり、送風動作が開始された直後の状態を示している。また図５は、送風動作により超音波振動子１０２の近傍まで水溶液が搬送された状態を示している。
【００５３】
マイコン２０１は、起動スイッチ３０１により電源の起動が行われた場合に、水溶液タンク１０３に対して圧力を加える動作を行うよう、空気圧送出装置１０５を制御する。これにより、空気圧送出装置１０５が発生させる空気圧を利用して、導水管１０４により水溶液タンク１０３から水溶液を吸い上げる（図４における導水管１０４の灰色部分）。
【００５４】
なお、空気圧送出装置１０５が送風動作を行っていない状態では、水溶液タンク１０３の内部に存在している空気、及び導水管１０４の内部に存在している空気の圧力は、ほぼ大気圧に等しい。そのためこの状態では、水面より高い位置に設置されている超音波振動子１０２には、水溶液タンク１０３内の水溶液は供給されない。
【００５５】
図４に示すように、空気圧送出装置１０５が送風動作を行うことにより、外部から水溶液タンク１０３の空気層へ空気を送り込む（図中の矢印α１）。これにより、水溶液タンク１０３内の空気圧は、大気圧に圧力Ｐ（送風動作によって新たに加わる圧力）の分だけ増加したものとなる。水溶液タンク１０３内の空気圧は、送風動作が継続されている間、この状態に維持される。
【００５６】
図４においては、空気圧発生直後であるため、吸い上げられた水溶液が導水管１０４の上端部、つまり超音波振動子１０２の近傍まで到達していない。この状態において空気圧送出装置１０５に第二駆動電圧を印加し、段階的に空気圧を増加させると、水溶液タンク１０３内の水溶液が加圧される。
【００５７】
そして水溶液の水圧が増加することにより、導水管１０４の内部において、水溶液タンク１０３内の水溶液が押し上げられる（図中の矢印α２）。この結果、図５に示す状態となり、ミストβが生成される。
【００５８】
図５においては、時間経過、及び増加した空気圧により水溶液が超音波振動子１０２と同じ高さまで到達している。これにより、水位センサ１０６が水溶液を検知し、この検知結果をマイコン２０１へ送信する。
【００５９】
なお、導水管１０４に存在していた空気は通気フィルタ１０７によりミスト生成器１００の外部へ放出される（図中の矢印α３）。このように水溶液タンク１０３内の水溶液は、加圧されることにより超音波振動子１０２の近傍へ到達するように付勢され、超音波振動子１０２へ継続的に供給される。
【００６０】
送風動作が開始されると、マイコン２０１は、送風動作開始後の経過時間の計測を始める。また空気圧送出装置駆動回路２０３は、第二駆動電圧を段階的に増加させる。例えば、送風動作開始後の経過時間に比例して、第二駆動電圧を所定値ずつ増加させるように印加を行う。
【００６１】
その後マイコン２０１は、水位センサ１０６が水溶液を検知するまで、経過時間の計測を継続して行う。水位センサ１０６が水溶液を検知すると、マイコン２０１は送風動作の停止を空気圧送出装置駆動回路２０３へ指示するとともに、経過時間の計測を停止する。
【００６２】
そしてこの時点までの経過時間、つまり送風動作開始から水溶液検知までに要した時間を、到達所要時間として取得する。あわせて、送風動作開始から停止までに変化した第二駆動電圧の値を、電圧変化値として取得する。
【００６３】
次にマイコン２０１は、到達所要時間及び電圧変化値からに基づいて、水溶液タンク１０３内の水溶液の貯留量を算出する。通常、水溶液の貯留量が少ないほど到達所要時間及び電圧変化値が小さくなり、貯留量が多いほど到達所要時間及び電圧変化値が大きくなる。
【００６４】
上記の特性を利用し、水溶液の貯留量に応じて変化する到達所要時間の長さをミスト生成器１００の製造時において調査しておき、この調査結果を示す情報（＝第一関係情報）をミスト生成器１００に予め記録させておく。また、水溶液の貯留量に応じて変化する電圧変化値の大きさをミスト生成器１００の製造時において調査しておき、この調査結果を示す情報（＝第二関係情報）をミスト生成器１００に予め記録させておく。
【００６５】
なお、第一関係情報及び第二関係情報は、例えば、フラッシュメモリ等の記録媒体（＝記録部）に記録しておく。或いは、マイコン２０１が実行するプログラムの内部に組み込んでおく形態でもよい。マイコン２０１は、この両方または片方の関係情報と、計測した到達所要時間または電圧変化値とを用いて、水溶液の貯留量の算出を行う。
【００６６】
そしてマイコン２０１は、算出した結果を表示するよう、表示部３０３を制御する。例えば水溶液の貯留量を示す文字画像を、「５０ｃｃ」のように体積を単位として表示する。或いは、棒状または円形状をしたグラフ画像を表示することにより、貯留量の比率を示す形態でもよい。
【００６７】
なお、以上に説明した送風動作の制御は、ミスト生成器１００の電源が起動している状態において、間欠的に実施する。例えば水位センサ１０６が水溶液を検知するまで送風動作を行った後、６０分間の送風動作停止を行うよう制御する。そして６０分が経過すると、再び送風動作を開始するよう制御する。或いは、上記で算出した水溶液の貯留量に基づいて、送風動作を停止する間隔を変更するようにマイコン２０１が制御を行う形態でもよい。
【００６８】
以上に説明した本実施形態によれば、ミスト生成器１００の電源投入時において、送風動作開始から水位センサ１０６により水溶液が検知されるまでの時間の長さと、この時間における第二駆動電圧の変化に基づいて、水溶液の貯留量を算出して表示する。
【００６９】
このため、従来は水溶液が枯渇した時点で渇水表示をして水溶液の補給を促していたが、本実施形態によれば、ミスト生成器の電源投入直後において、水溶液の貯留量をユーザに対して通知することができる。
【００７０】
これにより、水溶液の貯留量が少ない場合において、より早い段階で水溶液の補給を促すことができる。また、水溶液の貯留量を詳細に検出するための多機能センサ等を追加する必要がないため、省サイズ化及び省コスト化の面で有利である。
［その他の実施の形態］
以上、好ましい実施の形態及び実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができる。
【００７１】
従って本発明は、以下の形態にも適用可能である。
【００７２】
（Ａ）上記実施形態では、本発明の構成を実施する装置として、車載用のミスト生成器１００を例に説明しているが、これ以外のミスト生成器において実施する形態でもよい。例えば、旅客機や船舶等に搭載されて使用されるミスト生成器において、本発明を実施する形態でもよい。また、持ち運んで使用する携帯用のミスト生成器において、本発明を実施する形態でもよい。
【００７３】
（Ｂ）上記実施形態では、水溶液タンク１０３に貯えられている水溶液を加圧する加圧装置として空気圧送出装置１０５を用いているが、これ以外の方法により水溶液を加圧する形態でもよい。例えば、水溶液タンク１０３を徐々に変形させ、水溶液タンク１０３内のスペースを減縮させることで、水溶液タンク１０３内の水溶液を加圧する形態でもよい。
【００７４】
（Ｃ）上記実施形態では、超音波振動子１０２を用いて水溶液からミストを生成しているが、これ以外の方法を用いてミストを生成する形態でもよい。例えば、複数の電極を用いて水溶液から電解水を生成し、電解水からミストを生成する形態でもよい。
【００７５】
（Ｄ）上記実施形態では、送風動作の開始後において、空気圧送出装置駆動回路２０３が空気圧送出装置１０５に印加する第二駆動電圧を時間経過と共に段階的に増加させているが、この第二駆動電圧を一定とする形態でもよい。この場合マイコン２０１は、水溶液の到達所要時間のみを用いて、水溶液タンク内の水溶液の貯留量を算出する。
【００７６】
（Ｅ）上記実施形態では、導水管１０４として、ミスト生成器１００のハウジング内において上下方向に伸びた略管状の部材を例に説明を行っているが、これ以外の形状または組成をした構成でもよい。例えば、導水管１０４が流線形状をしており、ハウジングの外部を経由して水溶液の流動経路を形成する形態でもよい。また例えば、導水管１０４とミスト生成器のハウジングとが一体形成されている形態でもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１０ 車両
１００ ミスト生成器
１０１ 放出板
１０２ 超音波振動子（霧化部）
１０３ 水溶液タンク（貯水タンク）
１０４ 導水管（搬送路）
１０５ 空気圧送出装置（加圧部）
１０６ 水位センサ（液体検知部）
１０７ 通気フィルタ（止水部）
２００ 制御基板
２０１ マイコン（制御部）
２０２ 振動子駆動回路（霧化部）
２０３ 空気圧送出装置駆動回路（駆動部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等に搭載されて噴霧を行うミスト生成器に関するものであり、特に空気圧を利用して噴霧を行うミスト生成器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ミスト生成器において、様々な形態や特徴を備えたミスト生成器が開発されている。例えば、水や電解水等の液体からミスト（＝霧）を生成し、噴霧することで車中の空気を清浄する移動体用のミスト生成器等が実用化されている。
【０００３】
また例えば特許文献１には、持ち運び可能な噴霧装置（＝ミスト生成器）が開示されている。この噴霧装置は、加湿用の液体を貯えるための液体貯留手段と、貯えられている液体を上方に供給する液体供給手段とを備えている。また、ハウジング内の上部に設けられ、液体供給手段から供給を受けて、液体からミストを作るミスト生成手段を備えている。
【０００４】
またこの噴霧装置は、ミスト生成手段の上方に、ミスト生成手段によって生成されたミストを通す開口を備えている。また、ハウジングの上端にオン位置とオフ位置との間で回動可能に設けられる蓋と、蓋がオン位置に回動されたとき開口と連通する放出口とを備えている。これにより、ミストが開口及び放出口を通って放出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１６８３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら特許文献１に示されているような移動体用のミスト生成器は、省サイズ化を優先するため、液体の貯留量を随時更新しながら表示する機能を備えることが難しかった。従って通常は、液体が無くなって動作が停止した時点で渇水通知のみを行い、ユーザに対して液体の供給を促していた。
【０００７】
このためユーザは、ハウジングの開閉を行う等により貯水タンクの内部を視認しなければ、貯留量を確認することができなかった。従って例えば、液体の貯留量が少ないにもかかわらずユーザがミスト生成器の使用を開始してしまい、すぐさま給水が必要となり、ユーザに煩わしさを感じさせる場合があった。
【０００８】
上記の問題に対しては、液体を検知する渇水検知電極を貯水タンクの内部に設ける方法も考えられる。しかしながら渇水検知用電極は、液体の貯留量が極端に減少した時点で枯渇を検知するものであり、液体の貯留量そのものを計測することはできない。
【０００９】
また、その他の方法として、貯留量を計測するための多機能センサをミスト生成器の内部に設ける方法も考えられるが、装置全体のサイズ及びコストの増加につながるという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、空気圧を用いて超音波振動子の近傍へ液体を搬送するミスト生成器であって、複雑な装置構成やコストのかかる多機能センサを用いることなく、ミスト生成器内部の液体の貯留量を検出してユーザに示すことが可能なミスト生成器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために本発明のミスト生成器は、内部に液体を貯える貯水タンクと、液体を霧化する霧化部と、前記貯水タンクに貯えられている液体を前記霧化部へ搬送するための流動経路の一部を形成する搬送路と、情報の表示を行う表示部と、前記貯水タンクに貯えられている液体を加圧することにより、該液体を、前記搬送路を介して前記霧化部へ到達するように付勢する加圧部とを備えたミスト生成器において、前記霧化部から予め定められた距離且つ前記流動経路の内部に設けられて液体を検知する液体検知部と、前記加圧部による前記付勢が開始された場合に、前記開始から前記液体検知部により液体が検知されるまでに要する時間である到達所要時間を計測し、前記貯水タンクに貯えられている液体の貯留量に応じて必要となる前記到達所要時間を示す情報である第一関係情報と前記計測の結果とに基づいて前記貯留量を算出し、算出した前記貯留量を示す情報を表示するよう前記表示部を制御する制御部とを備えることを特徴とする。
【００１２】
この構成によると、本発明のミスト生成器は、内部に液体を貯える貯水タンクと、液体を霧化する霧化部と、貯水タンクの液体を霧化部へ搬送するための流動経路を形成する搬送路と、表示部とを備えている。さらにミスト生成器は、貯水タンクに貯えられている液体を加圧し、搬送路を介して霧化部へ到達するように付勢する加圧部を備えている。さらにミスト生成器は、液体を検知するために霧化部の近傍且つ流動経路の内部に設けられた液体検知部を備えている。さらにミスト生成器は、加圧部による付勢が開始された場合に、液体検知部により液体が検知されるまでの到達所要時間を計測する制御部を備える。制御部は、貯水タンクに貯えられている液体の貯留量に応じて必要となる到達所要時間を示す第一関係情報を参照し、この第一関係情報と計測した到達所要時間とに基づいて、貯水タンクの貯留量を算出する。そして算出した貯留量を示す情報を表示部に表示する。これにより、ミスト生成器の稼働時において、貯留量をユーザに通知する。
【００１３】
また上記の目的を達成するために本発明のミスト生成器は、前記加圧部へ駆動電圧を印加する駆動部を備え、前記駆動部は、前記加圧部による前記付勢の開始後、前記駆動電圧を時間経過に応じて増加させ、前記制御部は、前記貯水タンクに貯えられている液体の貯留量に応じて必要となる前記駆動電圧を示す情報である第二関係情報と、前記液体検知部により液体が検知された時点における前記駆動電圧とに基づいて前記貯留量を算出し、算出した前記貯留量を表示するよう前記表示部を制御することを特徴とする。
【００１４】
この構成によると、ミスト生成器は、加圧部へ駆動電圧を印加する駆動部を備えている。駆動部は、加圧部による付勢の開始後、駆動電圧を時間経過に応じて増加させる。制御部は、貯水タンクに貯えられている液体の貯留量に応じて必要となる駆動電圧を示す第二関係情報を参照し、この第二関係情報と、液体が検知された時点における駆動電圧とに基づいて、貯水タンクの貯留量を算出する。そして算出した貯留量を示す情報を表示部に表示する。
【００１５】
また上記の目的を達成するために本発明のミスト生成器は、前記第一関係情報または前記第二関係情報を記録した記録部を備え、前記制御部は、前記記録部より読み出した前記第一関係情報または前記第二関係情報に基づいて前記貯留量を算出することを特徴とする。
【００１６】
この構成によると、ミスト生成器は、第一関係情報または第二関係情報を記録した記録部を備えている。制御部は、記録部より読み出した第一関係情報または第二関係情報に基づいて、貯水タンクの貯留量を算出する。
【００１７】
また上記の目的を達成するために本発明のミスト生成器が備える前記霧化部は、超音波振動子を含み、前記超音波振動子を用いて液体を霧化するとともに、前記貯水タンクの上方に設けられており、前記搬送路は、鉛直上向きに前記流動経路を形成し、前記加圧部は、前記貯水タンクに貯められている液体を加圧することにより、該液体を、前記搬送路を介して押し上げて前記霧化部へ搬送することを特徴とする。
【００１８】
この構成によると、霧化部は超音波振動子を含み、超音波振動子を用いて液体を霧化する。また霧化部は、貯水タンクの上方に設けられている。また搬送路は、鉛直上向きに流動経路を形成している。また加圧部は、貯水タンクに貯められている液体を加圧することにより、搬送路を介して液体を押し上げて霧化部へ搬送する。
【００１９】
また上記の目的を達成するために本発明のミスト生成器は、前記搬送路の上方に設けられて空気を通過させ液体を通過させない止水部を備え、前記液体検知部は、前記霧化部の水平方向または水平方向よりも上方に設けられていることを特徴とする。
【００２０】
この構成によると、ミスト生成器は、搬送路の上方に設けられた部材であり、空気を通過させ液体を通過させない部材である止水部を備えている。また液体検知部は、霧化部の水平方向、または水平方向よりも上方に設けられている。これにより、ミスト生成器の外部に液体が漏れ出すのを防ぐとともに、霧化部の近傍まで水位が上昇したことを検知する。
【００２１】
また上記の目的を達成するために本発明のミスト生成器が備える前記加圧部は、前記貯水タンクの外部から内部へ空気を送り込み、前記貯水タンク内の空気圧を増加させることにより、前記貯水タンクに貯えられている液体を加圧することを特徴とする。
【００２２】
この構成によると、加圧部は、貯水タンクの外部から内部へ空気を送り込み、貯水タンク内の空気圧を増加させることにより、貯水タンクに貯えられている液体を加圧する。これにより、空気圧を利用して液体の搬送を行う。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ミスト生成器の電源投入時において、液体の搬送にかかった時間、つまり付勢開始から液体検知部により液体が検知されるまでの時間に基づいて、液体の貯留量を算出して表示する。また、付勢開始から液体検知部により液体が検知されるまでにおける加圧部の駆動電圧の変化に基づいて、液体の貯留量を算出して表示する。
【００２４】
このため、従来は液体が枯渇した時点で渇水通知を行うことしかできなかったのに対し、本発明によれば、ミスト生成器の電源投入直後から、液体の貯留量をユーザに対して通知することができる。
【００２５】
これにより、液体の貯留量が少ない場合において、より早い段階で液体の補給を促すことができ、利便性を向上させることが可能である。また、液体の貯留量を詳細に検出するための多機能センサ等を追加する必要がないため、装置全体のサイズ及びコストの面で有利である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のミスト生成器の構成を示す上面図及び断面側面図である。
【図２】本発明のミスト生成器の霧化部の構成を示す模式図である。
【図３】本発明のミスト生成器の電気回路構成を示すブロック図である。
【図４】本発明のミスト生成器の空気圧発生時の内部構成を示す断面側面図である。
【図５】本発明のミスト生成器のミスト生成時の内部構成を示す断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、ここで示す実施形態は一例であり、本発明はここに示す実施形態に限定されるものではない。
〈１．内部構成について〉
図１は、本発明の一実施形態に係るミスト生成器１００の内部構成を示す模式図である。ミスト生成器１００は、ミスト生成器１００が搭載されている車両１０の車内に対してミストを生成して噴霧するための装置である。なおミスト生成器１００は、車両１０に着脱可能な構造となっている。またミスト生成器１００の各部は、特に材質に言及していない限り、例えばプラスチック成形品として形成される。
【００２８】
図１（ａ）は、ミスト生成器１００を上面から見た上面図である。図１（ｂ）は、ミスト生成器１００を側面から見た断面側面図である。ミスト生成器１００は、充電可能なバッテリ（不図示）等を電源として作動するもので、直径１０ｃｍ、高さ２０ｃｍ程度の円筒形状をしている。なお図１（ｂ）においては、図中の下方向が、ミスト生成器１００の下部方向を示している。
【００２９】
図１に示すようにミスト生成器１００は、放出板１０１、超音波振動子１０２（＝霧化部）、水溶液タンク１０３（＝貯水タンク）、導水管１０４（＝搬送路）、空気圧送出装置１０５（＝加圧部）、水位センサ１０６（＝液体検知部）、通気フィルタ１０７（＝止水部）、及び制御基板２００を備えている。
【００３０】
放出板１０１は、ミストを放出するために微細な穴が中央部に設けられた板状部材である。超音波振動子１０２は、導水管１０４により吸い上げられ、放出板１０１の下方に到達した水溶液を振動動作により霧状にする円盤形状の部材である。
【００３１】
そして霧状となった水溶液、つまりミストを、放出板１０１を通してミスト生成器１００の装置外部へ噴射する。これにより、ミストを生成して外部に放出するというミスト生成器１００の主目的が達成される。
【００３２】
水溶液タンク１０３は、上記の超音波振動子１０２がミスト生成に用いる水溶液を貯える。導水管１０４は、上下方向（鉛直方向）に伸びた略管状の部材として、ミスト生成器１００のハウジングに固定されて形成されている。導水管１０４の上端と下端は開口されており、導水管１０４の下端から入った水溶液がその内部を流動し、その上端から出ることが可能となっている。
【００３３】
導水管１０４の下端は、水溶液タンク１０３内へ突出するように設計されている。一方、導水管１０４の上端の近傍には、放出板１０１及び超音波振動子１０２が配置されている。これにより導水管１０４は、水溶液タンク１０３の内部から放出板１０１及び超音波振動子１０２へ向かうように、水溶液の流動経路を形成している。
【００３４】
なお導水管１０４の下端は、水溶液タンク１０３の底から所定距離だけ離れるように設定されている。また導水管１０４の形状としては、上述した通り略管状が好適であるが、水溶液の流動経路を形成する限り、種々の形状が採用され得る。
【００３５】
空気圧送出装置１０５は、空気の吸込口と吹出口を有しており、吸込口から吸い込んだ空気を、吹出口から吹き出す動作（以下、「送風動作」という）を行う。空気圧送出装置１０５は、吸込口がミスト生成器１００の外部（大気中）に開放されるように設置されている。また、吹出口がミスト生成器１００の下部に向くように設置されている。
【００３６】
水位センサ１０６は、ミスト生成器１００の上下方向から見て、超音波振動子１０２とほぼ同じ高さの位置に設けられた液体検知装置である。水位センサ１０６は例えば、一または複数の電極板を備えている。電極板は、例えばチタンまたはルテニウム系材料に白金をコーティングし、その外側にイリジウムをコーティングすることにより形成されている。
【００３７】
電極板は、例えばリード線等を用いて電圧が印加される。水位センサ１０６は電極板の微小電流の有無により、液面を検知する。或いは水位センサ１０６は、半導体ピエゾ効果により水圧を検知する半導体圧力式水位センサを含む構成でもよい。
【００３８】
水位センサ１０６を上記の位置に設けることにより、送風動作により押し上げられた水溶液が超音波振動子１０２の底面に接触しているか否かを判定することができる。なお本実施形態では、空気圧送出装置１０５による水溶液の搬送が開始されてから、水溶液が超音波振動子１０２の底面に到達するまでの時間を計測するのに、水位センサ１０６を用いる。
【００３９】
通気フィルタ１０７は、ミスト生成器１００の内部の空気、例えば導水管１０４の内部の空気を装置外部へ逃がすための通風孔である。通気フィルタ１０７は、ミスト生成器１００の上下方向において、超音波振動子１０２より少しだけ高い位置に設けられている。
【００４０】
また通気フィルタ１０７は、空気は通すが水溶液は通さない止水膜（不図示）を含む構造をしている。これにより、送風動作により水溶液タンク１０３内の水溶液が押し上げられた場合に、導水管１０４等に存在する空気が水溶液の押し上げを阻害するのを回避する。また止水膜により、水溶液がミスト生成器１００の外部へ漏れ出すのを防止する。
【００４１】
制御基板２００は、ミスト生成器１００の各部を制御する制御回路、またはマイコン等を含む基板である。制御基板２００は、ミスト生成器１００のハウジング（図１の例では給水タンク１０３の上方）に設けられたスペースに収納されている。
【００４２】
制御基板２００は、リード線等により超音波振動子１０２、及び水位センサ１０６と接続されている。制御基板２００は少なくとも、図３に示すマイコン２０１（＝制御部）、振動子駆動回路２０２（＝霧化部）、及び空気圧送出装置駆動回路２０３（＝駆動部）を含むように構成されている。なお、各部の詳細については後述する。
〈２．超音波振動子の構成について〉
図２は、本発明の一実施形態に係る超音波振動子１０２周辺の構成を示す模式図である。図２（ａ）は、超音波振動子１０２を斜め上方から見た状態を表している。図２（ｂ）は、線分ＡＡ’を含む面を断面とした場合の断面図（ただし制御基板２００等の部分は断面図となっていない）を表している。
【００４３】
図２に示すように、超音波振動子１０２はドーナツ型形状（断面は略長方形）をしており、外縁が円形である放出板１０１の上面に接着されている。放出板１０１は、例えばステンレスによって形成された略板状の部材であり、その中央の所定領域（超音波振動子１０２に囲まれた領域の一部）に、メッシュ部１０１ａが設けられている。
【００４４】
メッシュ部１０１ａは、ミストが通過できる程度の大きさの微小孔が多数設けられたメッシュ状に形成されている。超音波振動子１０２は、圧電セラミックにより形成されている。超音波振動子１０２の表面に形成された電極膜と放出板１０１との間に、ハウジング内に設置された制御基板２００によって所定電圧が印加されると、高周波（超音波）振動が発生する。これにより、水溶液を霧状にしてミストを生成する。
〈３．制御基板の構成について〉
図３は、本発明の一実施形態に係る制御基板２００の構成、及び制御基板２００に接続される部材の構成を示すブロック図である。図３に示すように制御基板２００は、マイコン２０１、振動子駆動回路２０２、及び空気圧送出装置駆動回路２０３を備えている。また、制御基板２００に接続される部材として、図１に図示した部材の他に、起動スイッチ３０１、電源部３０２、表示部３０３が存在する。
【００４５】
マイコン２０１は、ミスト生成器１００の各部材の駆動を有機的に制御して、ミストの生成を統括制御するものである。またマイコン２０１は、振動子駆動回路２０２及び空気圧送出装置駆動回路２０３に対する駆動制御や、電源部３０２に対する電圧制御、表示部３０３に対する表示制御等を行う機能を備える。
【００４６】
振動子駆動回路２０２は、超音波振動子１０２に対する駆動電圧（以下、「第一駆動電圧」という）の印加の実施／未実施を選択的に行う回路である。また振動子駆動回路２０２は、印加する第一駆動電圧の大きさを変更することにより、生成されるミストの量を調整する機能を備える。
【００４７】
空気圧送出装置駆動回路２０３は、空気圧送出装置１０５に対する駆動電圧（以下、「第二駆動電圧」という）の印加の実施／未実施を選択的に行う回路である。また空気圧送出装置駆動回路２０３は、印加する第二駆動電圧の大きさを変更することにより、空気圧送出装置１０５が発生させる空気圧の量を調整する機能を備える。
【００４８】
空気圧送出装置駆動回路２０３は、第二駆動電圧の印加開始をマイコン２０１により指示されると、印加を開始した後、印加する第二駆動電圧を経過時間に応じて増加させる。例えば、経過時間と第二駆動電圧の増加量とが比例関係となるよう、第二駆動電圧を増加させる（ただし定格電圧を越えない範囲とする）。或いは、マイコン２０１が所定時間毎に、第二駆動電圧を所定量だけ増加する指示を空気圧送出装置駆動回路２０３へ与える形態でもよい。
【００４９】
起動スイッチ３０１は、ミスト生成器１００の稼働状態のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるためのリミットスイッチである。ただし起動スイッチがＯＦＦされている状態でも、起動スイッチ３０１はマイコン２０１対して微小電流を流す。これによりマイコン２０１はスタンバイ状態を維持することが可能である。
【００５０】
電源部３０２は、外部電源（不図示）より電力の供給を受け、ＤＣ／ＡＣの変換等を行い、ミスト生成器１００の各部に対して電源電圧を与える。電源部３０２は例えば、外部電源より電力供給を受けるための電源コードを接続する接続端子（不図示）を備えている。
【００５１】
或いは電源部３０２は、電源として乾電池或いは二次電池を使用することにより、外部電源から切り離された状態でミスト生成器１００の駆動を可能とする形態であってもよい。二次電池としては例えば、充電式アルカリ電池やリチウムイオンバッテリ等を用いることが可能である。
【００５２】
表示部３０３は、マイコン２０１がミスト生成器１００に関する各種情報を表示するためのものであり、例えば液晶パネルや有機ＥＬディスプレイ等の表示装置を含むように構成されている。本実施形態では、マイコン２０１が算出した水溶液の貯留量を示す情報、例えば文字列画像等を表示するのに用いられる。
〈４．貯留量表示処理について〉
次に、マイコン２０１が実施する、水溶液の貯留量表示処理について、図４及び図５を用いて説明する。図４は、ミスト生成器１００を側面から見た断面側面図であり、送風動作が開始された直後の状態を示している。また図５は、送風動作により超音波振動子１０２の近傍まで水溶液が搬送された状態を示している。
【００５３】
マイコン２０１は、起動スイッチ３０１により電源の起動が行われた場合に、水溶液タンク１０３に対して圧力を加える動作を行うよう、空気圧送出装置１０５を制御する。これにより、空気圧送出装置１０５が発生させる空気圧を利用して、導水管１０４により水溶液タンク１０３から水溶液を吸い上げる（図４における導水管１０４の灰色部分）。
【００５４】
なお、空気圧送出装置１０５が送風動作を行っていない状態では、水溶液タンク１０３の内部に存在している空気、及び導水管１０４の内部に存在している空気の圧力は、ほぼ大気圧に等しい。そのためこの状態では、水面より高い位置に設置されている超音波振動子１０２には、水溶液タンク１０３内の水溶液は供給されない。
【００５５】
図４に示すように、空気圧送出装置１０５が送風動作を行うことにより、外部から水溶液タンク１０３の空気層へ空気を送り込む（図中の矢印α１）。これにより、水溶液タンク１０３内の空気圧は、大気圧に圧力Ｐ（送風動作によって新たに加わる圧力）の分だけ増加したものとなる。水溶液タンク１０３内の空気圧は、送風動作が継続されている間、この状態に維持される。
【００５６】
図４においては、空気圧発生直後であるため、吸い上げられた水溶液が導水管１０４の上端部、つまり超音波振動子１０２の近傍まで到達していない。この状態において空気圧送出装置１０５に第二駆動電圧を印加し、段階的に空気圧を増加させると、水溶液タンク１０３内の水溶液が加圧される。
【００５７】
そして水溶液の水圧が増加することにより、導水管１０４の内部において、水溶液タンク１０３内の水溶液が押し上げられる（図中の矢印α２）。この結果、図５に示す状態となり、ミストβが生成される。
【００５８】
図５においては、時間経過、及び増加した空気圧により水溶液が超音波振動子１０２と同じ高さまで到達している。これにより、水位センサ１０６が水溶液を検知し、この検知結果をマイコン２０１へ送信する。
【００５９】
なお、導水管１０４に存在していた空気は通気フィルタ１０７によりミスト生成器１００の外部へ放出される（図中の矢印α３）。このように水溶液タンク１０３内の水溶液は、加圧されることにより超音波振動子１０２の近傍へ到達するように付勢され、超音波振動子１０２へ継続的に供給される。
【００６０】
送風動作が開始されると、マイコン２０１は、送風動作開始後の経過時間の計測を始める。また空気圧送出装置駆動回路２０３は、第二駆動電圧を段階的に増加させる。例えば、送風動作開始後の経過時間に比例して、第二駆動電圧を所定値ずつ増加させるように印加を行う。
【００６１】
その後マイコン２０１は、水位センサ１０６が水溶液を検知するまで、経過時間の計測を継続して行う。水位センサ１０６が水溶液を検知すると、マイコン２０１は送風動作の停止を空気圧送出装置駆動回路２０３へ指示するとともに、経過時間の計測を停止する。
【００６２】
そしてこの時点までの経過時間、つまり送風動作開始から水溶液検知までに要した時間を、到達所要時間として取得する。あわせて、送風動作開始から停止までに変化した第二駆動電圧の値を、電圧変化値として取得する。
【００６３】
次にマイコン２０１は、到達所要時間及び電圧変化値からに基づいて、水溶液タンク１０３内の水溶液の貯留量を算出する。通常、水溶液の貯留量が少ないほど到達所要時間及び電圧変化値が小さくなり、貯留量が多いほど到達所要時間及び電圧変化値が大きくなる。
【００６４】
上記の特性を利用し、水溶液の貯留量に応じて変化する到達所要時間の長さをミスト生成器１００の製造時において調査しておき、この調査結果を示す情報（＝第一関係情報）をミスト生成器１００に予め記録させておく。また、水溶液の貯留量に応じて変化する電圧変化値の大きさをミスト生成器１００の製造時において調査しておき、この調査結果を示す情報（＝第二関係情報）をミスト生成器１００に予め記録させておく。
【００６５】
なお、第一関係情報及び第二関係情報は、例えば、フラッシュメモリ等の記録媒体（＝記録部）に記録しておく。或いは、マイコン２０１が実行するプログラムの内部に組み込んでおく形態でもよい。マイコン２０１は、この両方または片方の関係情報と、計測した到達所要時間または電圧変化値とを用いて、水溶液の貯留量の算出を行う。
【００６６】
そしてマイコン２０１は、算出した結果を表示するよう、表示部３０３を制御する。例えば水溶液の貯留量を示す文字画像を、「５０ｃｃ」のように体積を単位として表示する。或いは、棒状または円形状をしたグラフ画像を表示することにより、貯留量の比率を示す形態でもよい。
【００６７】
なお、以上に説明した送風動作の制御は、ミスト生成器１００の電源が起動している状態において、間欠的に実施する。例えば水位センサ１０６が水溶液を検知するまで送風動作を行った後、６０分間の送風動作停止を行うよう制御する。そして６０分が経過すると、再び送風動作を開始するよう制御する。或いは、上記で算出した水溶液の貯留量に基づいて、送風動作を停止する間隔を変更するようにマイコン２０１が制御を行う形態でもよい。
【００６８】
以上に説明した本実施形態によれば、ミスト生成器１００の電源投入時において、送風動作開始から水位センサ１０６により水溶液が検知されるまでの時間の長さと、この時間における第二駆動電圧の変化に基づいて、水溶液の貯留量を算出して表示する。
【００６９】
このため、従来は水溶液が枯渇した時点で渇水表示をして水溶液の補給を促していたが、本実施形態によれば、ミスト生成器の電源投入直後において、水溶液の貯留量をユーザに対して通知することができる。
【００７０】
これにより、水溶液の貯留量が少ない場合において、より早い段階で水溶液の補給を促すことができる。また、水溶液の貯留量を詳細に検出するための多機能センサ等を追加する必要がないため、省サイズ化及び省コスト化の面で有利である。
［その他の実施の形態］
以上、好ましい実施の形態及び実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができる。
【００７１】
従って本発明は、以下の形態にも適用可能である。
【００７２】
（Ａ）上記実施形態では、本発明の構成を実施する装置として、車載用のミスト生成器１００を例に説明しているが、これ以外のミスト生成器において実施する形態でもよい。例えば、旅客機や船舶等に搭載されて使用されるミスト生成器において、本発明を実施する形態でもよい。また、持ち運んで使用する携帯用のミスト生成器において、本発明を実施する形態でもよい。
【００７３】
（Ｂ）上記実施形態では、水溶液タンク１０３に貯えられている水溶液を加圧する加圧装置として空気圧送出装置１０５を用いているが、これ以外の方法により水溶液を加圧する形態でもよい。例えば、水溶液タンク１０３を徐々に変形させ、水溶液タンク１０３内のスペースを減縮させることで、水溶液タンク１０３内の水溶液を加圧する形態でもよい。
【００７４】
（Ｃ）上記実施形態では、超音波振動子１０２を用いて水溶液からミストを生成しているが、これ以外の方法を用いてミストを生成する形態でもよい。例えば、複数の電極を用いて水溶液から電解水を生成し、電解水からミストを生成する形態でもよい。
【００７５】
（Ｄ）上記実施形態では、送風動作の開始後において、空気圧送出装置駆動回路２０３が空気圧送出装置１０５に印加する第二駆動電圧を時間経過と共に段階的に増加させているが、この第二駆動電圧を一定とする形態でもよい。この場合マイコン２０１は、水溶液の到達所要時間のみを用いて、水溶液タンク内の水溶液の貯留量を算出する。
【００７６】
（Ｅ）上記実施形態では、導水管１０４として、ミスト生成器１００のハウジング内において上下方向に伸びた略管状の部材を例に説明を行っているが、これ以外の形状または組成をした構成でもよい。例えば、導水管１０４が流線形状をしており、ハウジングの外部を経由して水溶液の流動経路を形成する形態でもよい。また例えば、導水管１０４とミスト生成器のハウジングとが一体形成されている形態でもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１０ 車両
１００ ミスト生成器
１０１ 放出板
１０２ 超音波振動子（霧化部）
１０３ 水溶液タンク（貯水タンク）
１０４ 導水管（搬送路）
１０５ 空気圧送出装置（加圧部）
１０６ 水位センサ（液体検知部）
１０７ 通気フィルタ（止水部）
２００ 制御基板
２０１ マイコン（制御部）
２０２ 振動子駆動回路（霧化部）
２０３ 空気圧送出装置駆動回路（駆動部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に液体を貯える貯水タンクと、
液体を霧化する霧化部と、
前記貯水タンクに貯えられている液体を前記霧化部へ搬送するための流動経路の一部を形成する搬送路と、
情報の表示を行う表示部と、
前記貯水タンクに貯えられている液体を加圧することにより、該液体を、前記搬送路を介して前記霧化部へ到達するように付勢する加圧部とを備えたミスト生成器において、
前記霧化部から予め定められた距離且つ前記流動経路の内部に設けられて液体を検知する液体検知部と、
前記加圧部による前記付勢が開始された場合に、前記開始から前記液体検知部により液体が検知されるまでに要する時間である到達所要時間を計測し、前記貯水タンクに貯えられている液体の貯留量に応じて必要となる前記到達所要時間を示す情報である第一関係情報と前記計測の結果とに基づいて前記貯留量を算出し、算出した前記貯留量を示す情報を表示するよう前記表示部を制御する制御部とを備えること
を特徴とするミスト生成器。
【請求項２】
前記ミスト生成器は、前記加圧部へ駆動電圧を印加する駆動部を備え、
前記駆動部は、前記加圧部による前記付勢の開始後、前記駆動電圧を時間経過に応じて増加させ、
前記制御部は、前記貯水タンクに貯えられている液体の貯留量に応じて必要となる前記駆動電圧を示す情報である第二関係情報と、前記液体検知部により液体が検知された時点における前記駆動電圧とに基づいて前記貯留量を算出し、算出した前記貯留量を表示するよう前記表示部を制御すること
を特徴とする請求項１に記載のミスト生成器。
【請求項３】
前記ミスト生成器は、前記第一関係情報または前記第二関係情報を記録した記録部を備え、
前記制御部は、前記記録部より読み出した前記第一関係情報または前記第二関係情報に基づいて前記貯留量を算出すること
を特徴とする請求項１に記載のミスト生成器。
【請求項４】
前記霧化部は、超音波振動子を含み、前記超音波振動子を用いて液体を霧化するとともに、前記貯水タンクの上方に設けられており、
前記搬送路は、鉛直上向きに前記流動経路を形成し、
前記加圧部は、前記貯水タンクに貯められている液体を加圧することにより、該液体を、前記搬送路を介して押し上げて前記霧化部へ搬送すること
を特徴とする請求項１に記載のミスト生成器。
【請求項５】
前記ミスト生成器は、前記搬送路の上方に設けられて空気を通過させ液体を通過させない止水部を備え、
前記液体検知部は、前記霧化部の水平方向または水平方向よりも上方に設けられていること
を特徴とする請求項１に記載のミスト生成器。
【請求項６】
前記加圧部は、前記貯水タンクの外部から内部へ空気を送り込み、前記貯水タンク内の空気圧を増加させることにより、前記貯水タンクに貯えられている液体を加圧すること
を特徴とする請求項１に記載のミスト生成器。
【請求項１】
内部に液体を貯える貯水タンクと、
液体を霧化する霧化部と、
前記貯水タンクに貯えられている液体を前記霧化部へ搬送するための流動経路の一部を形成する搬送路と、
情報の表示を行う表示部と、
前記貯水タンクに貯えられている液体を加圧することにより、該液体を、前記搬送路を介して前記霧化部へ到達するように付勢する加圧部とを備えたミスト生成器において、
前記霧化部から予め定められた距離且つ前記流動経路の内部に設けられて液体を検知する液体検知部と、
前記加圧部による前記付勢が開始された場合に、前記開始から前記液体検知部により液体が検知されるまでに要する時間である到達所要時間を計測し、前記貯水タンクに貯えられている液体の貯留量に応じて必要となる前記到達所要時間を示す情報である第一関係情報と前記計測の結果とに基づいて前記貯留量を算出し、算出した前記貯留量を示す情報を表示するよう前記表示部を制御する制御部とを備えること
を特徴とするミスト生成器。
【請求項２】
前記ミスト生成器は、前記加圧部へ駆動電圧を印加する駆動部を備え、
前記駆動部は、前記加圧部による前記付勢の開始後、前記駆動電圧を時間経過に応じて増加させ、
前記制御部は、前記貯水タンクに貯えられている液体の貯留量に応じて必要となる前記駆動電圧を示す情報である第二関係情報と、前記液体検知部により液体が検知された時点における前記駆動電圧とに基づいて前記貯留量を算出し、算出した前記貯留量を表示するよう前記表示部を制御すること
を特徴とする請求項１に記載のミスト生成器。
【請求項３】
前記ミスト生成器は、前記第一関係情報または前記第二関係情報を記録した記録部を備え、
前記制御部は、前記記録部より読み出した前記第一関係情報または前記第二関係情報に基づいて前記貯留量を算出すること
を特徴とする請求項１に記載のミスト生成器。
【請求項４】
前記霧化部は、超音波振動子を含み、前記超音波振動子を用いて液体を霧化するとともに、前記貯水タンクの上方に設けられており、
前記搬送路は、鉛直上向きに前記流動経路を形成し、
前記加圧部は、前記貯水タンクに貯められている液体を加圧することにより、該液体を、前記搬送路を介して押し上げて前記霧化部へ搬送すること
を特徴とする請求項１に記載のミスト生成器。
【請求項５】
前記ミスト生成器は、前記搬送路の上方に設けられて空気を通過させ液体を通過させない止水部を備え、
前記液体検知部は、前記霧化部の水平方向または水平方向よりも上方に設けられていること
を特徴とする請求項１に記載のミスト生成器。
【請求項６】
前記加圧部は、前記貯水タンクの外部から内部へ空気を送り込み、前記貯水タンク内の空気圧を増加させることにより、前記貯水タンクに貯えられている液体を加圧すること
を特徴とする請求項１に記載のミスト生成器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１７３０８８（Ｐ２０１１−１７３０８８Ａ）
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４０３３０（Ｐ２０１０−４０３３０）
【出願日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【出願人】（０００２１４８９２）三洋電機コンシューマエレクトロニクス株式会社 (1,582)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【出願人】（０００２１４８９２）三洋電機コンシューマエレクトロニクス株式会社 (1,582)
【Ｆターム（参考）】
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