ミスト生成器
【課題】水溶液タンクに貯えられた水溶液をより効率的に使用することにより、水溶液を補充する頻度を低減する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、貯水タンクに貯えられている液体の水位を計測して渇水を検知する渇水検知部を備えている。また、電解部と、液体を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を備えている。また、貯水タンクに貯えられている液体を霧化部へ到達するように付勢する加圧部を備えている。また、流動経路の所定位置に設けられた液体検知部を備えている。また、渇水検知部により渇水が検知されている状態において、電解部の駆動を禁止するとともに、霧化部の駆動を許可するよう制御する制御部を備えている。制御部は、液体検知部により液体が検知されていない状態において、霧化部の駆動を禁止するよう制御する。
【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、貯水タンクに貯えられている液体の水位を計測して渇水を検知する渇水検知部を備えている。また、電解部と、液体を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を備えている。また、貯水タンクに貯えられている液体を霧化部へ到達するように付勢する加圧部を備えている。また、流動経路の所定位置に設けられた液体検知部を備えている。また、渇水検知部により渇水が検知されている状態において、電解部の駆動を禁止するとともに、霧化部の駆動を許可するよう制御する制御部を備えている。制御部は、液体検知部により液体が検知されていない状態において、霧化部の駆動を禁止するよう制御する。
【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、特に電解電極を用いて電解水からミストを生成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、電解電極を用いて電解水を生成し、電解水からミストを生成するミスト生成器が実用化されている。このタイプのミスト生成器は、水溶液タンクの内部に、電解電極と、水溶液の水位を検知するための水位センサとを備えている。
【０００４】
水位センサはその下端が、水溶液タンクの底から所定距離だけ高い位置、且つ電解電極の下端よりも高い位置となるように設けられている。つまり水溶液が減少した場合に、水位センサの下端が、電解電極の下端よりも先に水溶液に接触しなくなるようになっている。
【０００５】
これにより、水溶液が減少した場合に、電解電極が水溶液に浸かっている状態で渇水を検知する。従って、電解電極が水溶液に接触しなくなる前にその動作を停止させ、電極保護を図ることができる。
【０００６】
また特許文献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。
【０００７】
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】
【０００８】
【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】
【０００９】
しかしながら従来のミスト生成器は、電解電極が水溶液に浸かっている状態で渇水を検知して動作停止するため、水溶液タンクに貯えられている水溶液を全て使い切ることができなかった。特に、特許文献１に示されているような小型のミスト生成器では、サイズの制約等から水溶液タンクの容量に限度がある。従って、頻繁に水の補給が必要となり、ユーザに煩わしさを感じさせるという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、電解電極を用いて電解水からミストを生成するミスト生成器であって、水溶液タンクに貯えられた水溶液をより効率的に使用することにより、水溶液を補充する頻度を低減する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の水位を計測し、該水位が予め定められた水位を下回った場合に渇水を検知する渇水検知部と、液体を電解して電解水を生成する電解部と、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、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るミスト生成器において、前記流動経路の予め定められた位置に設けられて液体を検知する液体検知部と、前記渇水検知部により渇水が検知されている状態において、前記電解部の駆動を禁止するとともに前記霧化部の駆動を許可するよう制御し、前記液体検知部により液体が検知されていない状態において、前記霧化部の駆動を禁止するよう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、貯水タンクに貯えられている液体の水位を計測し、所定水位を下回った場合に渇水を検知する渇水検知部を備えている。また、液体を電解して電解水を生成する電解部と、貯水タンクに貯えられている液体を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を備えている。また、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、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。また、流動経路の所定位置に設けられた液体検知部を備えている。また、渇水検知部により渇水が検知されている状態において、電解部の駆動を禁止するとともに、霧化部の駆動を許可するよう制御する制御部を備えている。制御部は、液体検知部により液体が検知されていない状態において、霧化部の駆動を禁止するよう制御する。これにより、渇水検知部により渇水が検知された後もミスト生成を行い、貯水タンクの液体をほぼ全て使い切ることができる。
【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が備える前記制御部は、前記加圧部が駆動している状態、且つ前記液体検知部により液体が検知されていない状態が予め定められた時間を超過した場合に、前記加圧部の駆動を禁止するよう制御することを特徴とする。
【００１４】
この構成によると、制御部は、加圧部が駆動しており、且つ液体検知部により液体が検知されていない状態が所定時間を越えた場合に、加圧部の駆動を禁止するよう制御する。これにより、加圧部の駆動が停止される。
【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が備える前記電解部は、電解電極を含み、前記電解電極は、前記電解電極の下端が前記貯水タンクの底面から予め定められた距離だけ上方となる位置、且つ前記電解電極の下端が前記渇水検知部の下端より下方となる位置に設けられており、前記液体検知部は、前記搬送路と前記霧化部との間の位置、且つ前記霧化部から予め定められた距離内の位置に設けられていることを特徴とする。
【００１６】
この構成によると、電解部は電解電極を含んでいる。電解電極は、その下端が貯水タンクの底面から所定距離だけ上方となる位置、且つその下端が渇水検知部の下端より所定距離だけ下方となる位置に設けられている。また液体検知部は、搬送路と霧化部との間の位置、且つ霧化部から所定距離内の位置に設けられている。
【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加圧部は、前記貯水タンクの外部から前記貯水タンクの内部へ空気を送り込んで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内の液体を加圧することを特徴とする。
【００１８】
この構成によると、加圧部は、貯水タンクの外部から貯水タンクの内部へ空気を送り込んで貯水タンク内の空気圧を増加させることにより、貯水タンク内の液体を加圧する。
【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。
【００２０】
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。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、貯水タンク内に設けられた渇水検知部ではなく、霧化部の近傍に設けられた液体検知部を用いてミスト生成の実施／非実施を制御するため、貯水タンク内の液体をほぼ全て使い切ることができる。これにより、貯水タンクに対する液体の補給の頻度を減らし、ユーザの利便性向上を図ることができる。
【００２２】
また本発明によれば、貯水タンク内の液体が減少し、渇水検知部が液体に接触していない状態となった場合に、電解部の駆動は停止するが、霧化部の駆動は停止しない。これにより、電解部に含まれる電解電極に不要な負荷がかかるのを回避しつつ、ミストの生成を実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【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液体減少時の内部構成を示す断面側面図である。
【図６】本発明のミスト生成器の供給制御処理を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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）、上部水位センサ１０６（＝液体検知部）、下部水位センサ１０７（＝渇水検知部）、電解電極１０８（＝電解部）、及び制御基板２００を備えている。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
上部水位センサ１０６は、導水管１０４の上方向、且つ超音波振動子１０２の近傍に設けられた水溶液検知用のセンサである。上部水位センサ１０６は、送風動作が開始された後に、水溶液が超音波振動子１０２の近傍まで到達したことを検知するのに用いられる。
【００３４】
なお具体的な上部水位センサ１０６の構成としては例えば、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。電極板は、例えばリード線等を用いて電圧が印加される。上部水位センサ１０６は電極板の微小電流の有無により、液面を検知する。或いは上部水位センサ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。
【００３５】
下部水位センサ１０７は、一または複数の電極板を用いて、水溶液タンク１０３に存在する水溶液を検知する。下部水位センサ１０７は、その下端が水溶液タンク１０３の底から所定距離（図中の高さＴ）だけ上方となるように設けられている。そして水位がこの高さＴを下回った場合に、渇水が発生したことを検知する。
【００３６】
渇水を検知した下部水位センサ１０７は、渇水検知信号をマイコン２０１へ送信する。なお、下部水位センサ１０７を構成する具体的な部材については、上部水位センサ１０６と同様であるため説明を省略する。
【００３７】
電解電極１０８は、電解水を生成するための電極であり、例えば陽極電極、及び陰極電極の一対の電極板を含むように構成されている。これら一対の電極板に電圧が印加されると、水溶液タンク１０３内の水溶液が電気分解される。これにより、殺菌作用や脱臭作用を有する次亜塩素酸や活性酸素等を含む電解水が生成される。
【００３８】
なお、電解電極１０８が含む電極板は、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。また電極板は、例えばリード線等を用いて電圧が印加される。なお陽極電極、及び陰極電極は、所定時間毎に極性を変化させ、極性を入れ替えて電解水を生成することも可能である。
【００３９】
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。
【００４０】
制御基板２００は、リード線等により超音波振動子１０２、上部水位センサ１０６、下部水位センサ１０７、及び電解電極１０８と接続されている。また制御基板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）、空気圧送出装置駆動回路２０３（＝加圧部）、及び電極駆動回路２０４（＝電解部）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。
【００４１】
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。
【００４２】
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、空気圧送出装置駆動回路２０３、及び電極駆動回路２０４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、及び電源部３０２が存在する。
【００４３】
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に対する電圧制御を行う機能を備える。
【００４４】
振動子駆動回路２０２は、超音波振動子１０２に対する駆動電圧の印加の実施／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。
【００４５】
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。
【００４６】
電極駆動回路２０４は、電解電極１０８に対する駆動電圧の印加の実施／未実施を選択的に行う回路である。また電極駆動回路２０４は、電解電極１０８に含まれる電極板の極性を変更するためのスイッチング回路としての機能を備える。つまり一対の電極板が、正極電極及び陰極電極からなる電解電極となるよう、回路切り替えを行う。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
〈４．供給制御処理について〉
次に、マイコン２０１が実施する水溶液の供給制御処理について、図４〜図６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、水溶液タンク１０３に貯えられている水溶液が減少した状態を示している。また図６は、水溶液の供給制御処理の処理フローを示している。
【００５０】
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）。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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を制御し、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。
【００５４】
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。
【００５５】
図５においては、時間経過に伴い増加した空気圧により水溶液が導水管１０４の上端部を経由して、超音波振動子１０２の近傍、且つ上部水位センサ１０６より高い位置まで到達している。上部水位センサ１０６は水溶液に接触すると、水溶液を接触検知したことを示す信号をマイコン２０１へ送信する。
【００５６】
なお、導水管１０４に存在していた空気は通気フィルタ（不図示）によりミスト生成器１００の外部へ放出される。なお通気フィルタは、空気は通すが水溶液は通さない止水膜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。
【００５７】
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。以上のミスト生成処理開始後の水溶液の供給制御処理について、図６のフロー図を用いて説明する。
【００５８】
図６に示す処理フローは、起動スイッチ３０１により電源部３０２が起動された時点で開始される。本処理の開始後、マイコン２０１はステップＳ１１０において、超音波振動子１０２、空気圧送出装置１０５、上部水位センサ１０６、下部水位センサ１０７、及び電解電極１０８を駆動させる。これにより、上述のミスト生成処理が開始される。
【００５９】
次にマイコン２０１はステップＳ１２０において、下部水位センサ１０７により渇水が検知されたか否かを判定する。具体的には、送風動作により水溶液タンク１０３が減少し、水溶液の水位が下部水位センサ１０７の下端より低くなり（図５）、下部水位センサ１０７が水溶液を検知しなくなった場合に、渇水が検知されたとみなす。
【００６０】
渇水が検知されていない場合、再びステップＳ１１０へ移行し、継続してミスト生成処理を行う。渇水が検知された場合、マイコン２０１はステップＳ１３０において、電極駆動回路２０４に対して、駆動電圧の印加を停止するよう指示する。これにより、電解電極１０８が駆動停止される。
【００６１】
次にマイコン２０１はステップＳ１４０において、水溶液タンク１０３に対する水溶液の補充が検知されたか否かを判定する。具体的には、下部水位センサ１０７が水溶液を検知していない状態において、再び水溶液を検知した場合に、水溶液が補充されたとみなす。
【００６２】
水溶液の補充が検知された場合、再びステップＳ１１０へ移行する。水溶液の補充が検知されていない場合、マイコン２０１はステップＳ１５０において、上部水位センサ１０６により超音波振動子１０２近傍の渇水が検知されたか否かを判定する。
【００６３】
具体的には、ミスト生成動作により超音波振動子１０２近傍の水溶液が減少し、水溶液の水位が上部水位センサ１０６より低くなり（図４）、上部水位センサ１０６が水溶液を検知しなくなった場合に、渇水が検知されたとみなす。
【００６４】
超音波振動子１０２近傍の渇水が検知されていない場合、再びステップＳ１１０へ移行する。超音波振動子１０２近傍の渇水が検知された場合、マイコン２０１はステップＳ１６０において、振動子駆動回路２０２に対して、駆動電圧の印加を停止するよう指示する。これにより、超音波振動子１０２によるミスト生成が停止される。
【００６５】
次にマイコン２０１はステップＳ１７０において、水溶液タンク１０３に対する水溶液の補充が検知されたか否かを判定する。水溶液の補充が検知された場合、再びステップＳ１１０へ移行する。水溶液の補充が検知されていない場合、マイコン２０１はステップＳ１８０において、超音波振動子１０２近傍の渇水が検知されてから所定時間（例えば一分）が経過したか否かを判定する。
【００６６】
所定時間が経過していない場合、再びステップＳ１７０へ移行する。所定時間が経過した場合、マイコン２０１はステップＳ１９０において、空気圧送出装置駆動回路２０３に対して、駆動電圧の印加を停止するよう指示する。これにより、空気圧送出装置１０５による送風動作が停止され、ミスト生成処理が完全に停止される。
【００６７】
次にマイコン２０１はステップＳ２００において、水溶液タンク１０３に渇水が発生したことを示す渇水検知通知を実施する。具体的には例えば、ミスト生成器１００のハウジングに設けられた渇水通知ランプ（不図示）を点灯させることにより、渇水検知通知を実施する。或いは、ハウジングに液晶パネル等の表示装置を備え、この表示装置に所定の画像を表示することにより渇水検知通知を行う形態でもよい。
【００６８】
渇水検知通知の実施が完了すると、本処理を終了する。なお、本処理が終了した後、下部水位センサ１０７により再び水溶液が検知された場合、つまりユーザにより水溶液の補充が行われた場合は、再びステップＳ１１０から処理を開始するものとする。
【００６９】
なお、ステップＳ１５０のＹにおいて渇水が検知された場合に、超音波振動子を停止したのち（ステップＳ１６０）、ステップＳ１９０の処理において空気圧送出装置を停止するよう説明したが、これに限るものではなく、ステップＳ１６０の処理において、空気圧送出装置についても停止しても構わない。
【００７０】
以上に説明した本実施形態によれば、上部水位センサ１０６の検知結果に基づいてミスト生成の実施／非実施を制御するため、下部水位センサ１０７の検知結果に基づいて制御する場合と比較して、水溶液タンク１０３の水溶液をより多く使用することができる。これにより、水溶液の補給の頻度を減らし、ユーザの利便性向上を図ることができる。
【００７１】
また本実施形態によれば、水溶液タンク１０３の水溶液が減少し、電解電極１０８が水溶液に接触していない状態となった場合に、電解電極１０８に対する電圧の印加を停止するが、超音波振動子１０２及び空気圧送出装置１０５に対する電圧の印加は停止しない。これにより、電解電極１０８に不要な負荷がかかるのを回避しつつ、ミスト生成を実施することが可能である。
【００７２】
なお、電解電極１０８が停止した後も、上部水位センサ１０６が水溶液を検知している限りはミスト生成が実施されるが、この時点での水溶液タンクの１０３の水溶液は少量であり、電解電極１０８が駆動停止する直前までにある程度の電解が行われている。このため、電解電極１０８の駆動停止後に生成されるミストの殺菌効果が、極端に低下することもない。
［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。
【００７３】
従って本発明は、以下の形態にも適用可能である。
【００７４】
（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。
【００７５】
（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。
【００７６】
（Ｃ）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。
【００７７】
（Ｄ）上記実施形態では、上部水位センサ１０６を超音波振動子１０２の下方近傍に設けているが、これ以外の位置に上部水位センサ１０６を設ける形態でもよい。例えば、導水管１０４の上端部付近や、導水管１０４の内部に設ける形態でもよい。或いは、超音波振動子１０２に隣接する位置に設ける形態でもよい。
【００７８】
（Ｅ）上記実施形態では、空気圧送出装置１０５が停止した状態において、超音波振動子１０２の近傍まで搬送された水溶液が水溶液タンク１０３へ逆流するのを防止する機構については特に明記していないが、例えば開閉弁やフィルタ等の部材を流動経路の一部に設けることにより、水溶液の逆流を防止する形態でもよい。
【符号の説明】
【００７９】
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 上部水位センサ（液体検知部）
１０７ 下部水位センサ（渇水検知部）
１０８ 電解電極（電解部）
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（加圧部）
２０４ 電極駆動回路（電解部）
【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、特に電解電極を用いて電解水からミストを生成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、電解電極を用いて電解水を生成し、電解水からミストを生成するミスト生成器が実用化されている。このタイプのミスト生成器は、水溶液タンクの内部に、電解電極と、水溶液の水位を検知するための水位センサとを備えている。
【０００４】
水位センサはその下端が、水溶液タンクの底から所定距離だけ高い位置、且つ電解電極の下端よりも高い位置となるように設けられている。つまり水溶液が減少した場合に、水位センサの下端が、電解電極の下端よりも先に水溶液に接触しなくなるようになっている。
【０００５】
これにより、水溶液が減少した場合に、電解電極が水溶液に浸かっている状態で渇水を検知する。従って、電解電極が水溶液に接触しなくなる前にその動作を停止させ、電極保護を図ることができる。
【０００６】
また特許文献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。
【０００７】
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】
【０００８】
【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】
【０００９】
しかしながら従来のミスト生成器は、電解電極が水溶液に浸かっている状態で渇水を検知して動作停止するため、水溶液タンクに貯えられている水溶液を全て使い切ることができなかった。特に、特許文献１に示されているような小型のミスト生成器では、サイズの制約等から水溶液タンクの容量に限度がある。従って、頻繁に水の補給が必要となり、ユーザに煩わしさを感じさせるという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、電解電極を用いて電解水からミストを生成するミスト生成器であって、水溶液タンクに貯えられた水溶液をより効率的に使用することにより、水溶液を補充する頻度を低減する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の水位を計測し、該水位が予め定められた水位を下回った場合に渇水を検知する渇水検知部と、液体を電解して電解水を生成する電解部と、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、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るミスト生成器において、前記流動経路の予め定められた位置に設けられて液体を検知する液体検知部と、前記渇水検知部により渇水が検知されている状態において、前記電解部の駆動を禁止するとともに前記霧化部の駆動を許可するよう制御し、前記液体検知部により液体が検知されていない状態において、前記霧化部の駆動を禁止するよう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、貯水タンクに貯えられている液体の水位を計測し、所定水位を下回った場合に渇水を検知する渇水検知部を備えている。また、液体を電解して電解水を生成する電解部と、貯水タンクに貯えられている液体を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を備えている。また、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、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。また、流動経路の所定位置に設けられた液体検知部を備えている。また、渇水検知部により渇水が検知されている状態において、電解部の駆動を禁止するとともに、霧化部の駆動を許可するよう制御する制御部を備えている。制御部は、液体検知部により液体が検知されていない状態において、霧化部の駆動を禁止するよう制御する。これにより、渇水検知部により渇水が検知された後もミスト生成を行い、貯水タンクの液体をほぼ全て使い切ることができる。
【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が備える前記制御部は、前記加圧部が駆動している状態、且つ前記液体検知部により液体が検知されていない状態が予め定められた時間を超過した場合に、前記加圧部の駆動を禁止するよう制御することを特徴とする。
【００１４】
この構成によると、制御部は、加圧部が駆動しており、且つ液体検知部により液体が検知されていない状態が所定時間を越えた場合に、加圧部の駆動を禁止するよう制御する。これにより、加圧部の駆動が停止される。
【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が備える前記電解部は、電解電極を含み、前記電解電極は、前記電解電極の下端が前記貯水タンクの底面から予め定められた距離だけ上方となる位置、且つ前記電解電極の下端が前記渇水検知部の下端より下方となる位置に設けられており、前記液体検知部は、前記搬送路と前記霧化部との間の位置、且つ前記霧化部から予め定められた距離内の位置に設けられていることを特徴とする。
【００１６】
この構成によると、電解部は電解電極を含んでいる。電解電極は、その下端が貯水タンクの底面から所定距離だけ上方となる位置、且つその下端が渇水検知部の下端より所定距離だけ下方となる位置に設けられている。また液体検知部は、搬送路と霧化部との間の位置、且つ霧化部から所定距離内の位置に設けられている。
【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加圧部は、前記貯水タンクの外部から前記貯水タンクの内部へ空気を送り込んで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内の液体を加圧することを特徴とする。
【００１８】
この構成によると、加圧部は、貯水タンクの外部から貯水タンクの内部へ空気を送り込んで貯水タンク内の空気圧を増加させることにより、貯水タンク内の液体を加圧する。
【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。
【００２０】
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。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、貯水タンク内に設けられた渇水検知部ではなく、霧化部の近傍に設けられた液体検知部を用いてミスト生成の実施／非実施を制御するため、貯水タンク内の液体をほぼ全て使い切ることができる。これにより、貯水タンクに対する液体の補給の頻度を減らし、ユーザの利便性向上を図ることができる。
【００２２】
また本発明によれば、貯水タンク内の液体が減少し、渇水検知部が液体に接触していない状態となった場合に、電解部の駆動は停止するが、霧化部の駆動は停止しない。これにより、電解部に含まれる電解電極に不要な負荷がかかるのを回避しつつ、ミストの生成を実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【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液体減少時の内部構成を示す断面側面図である。
【図６】本発明のミスト生成器の供給制御処理を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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）、上部水位センサ１０６（＝液体検知部）、下部水位センサ１０７（＝渇水検知部）、電解電極１０８（＝電解部）、及び制御基板２００を備えている。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
上部水位センサ１０６は、導水管１０４の上方向、且つ超音波振動子１０２の近傍に設けられた水溶液検知用のセンサである。上部水位センサ１０６は、送風動作が開始された後に、水溶液が超音波振動子１０２の近傍まで到達したことを検知するのに用いられる。
【００３４】
なお具体的な上部水位センサ１０６の構成としては例えば、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。電極板は、例えばリード線等を用いて電圧が印加される。上部水位センサ１０６は電極板の微小電流の有無により、液面を検知する。或いは上部水位センサ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。
【００３５】
下部水位センサ１０７は、一または複数の電極板を用いて、水溶液タンク１０３に存在する水溶液を検知する。下部水位センサ１０７は、その下端が水溶液タンク１０３の底から所定距離（図中の高さＴ）だけ上方となるように設けられている。そして水位がこの高さＴを下回った場合に、渇水が発生したことを検知する。
【００３６】
渇水を検知した下部水位センサ１０７は、渇水検知信号をマイコン２０１へ送信する。なお、下部水位センサ１０７を構成する具体的な部材については、上部水位センサ１０６と同様であるため説明を省略する。
【００３７】
電解電極１０８は、電解水を生成するための電極であり、例えば陽極電極、及び陰極電極の一対の電極板を含むように構成されている。これら一対の電極板に電圧が印加されると、水溶液タンク１０３内の水溶液が電気分解される。これにより、殺菌作用や脱臭作用を有する次亜塩素酸や活性酸素等を含む電解水が生成される。
【００３８】
なお、電解電極１０８が含む電極板は、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。また電極板は、例えばリード線等を用いて電圧が印加される。なお陽極電極、及び陰極電極は、所定時間毎に極性を変化させ、極性を入れ替えて電解水を生成することも可能である。
【００３９】
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。
【００４０】
制御基板２００は、リード線等により超音波振動子１０２、上部水位センサ１０６、下部水位センサ１０７、及び電解電極１０８と接続されている。また制御基板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）、空気圧送出装置駆動回路２０３（＝加圧部）、及び電極駆動回路２０４（＝電解部）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。
【００４１】
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。
【００４２】
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、空気圧送出装置駆動回路２０３、及び電極駆動回路２０４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、及び電源部３０２が存在する。
【００４３】
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に対する電圧制御を行う機能を備える。
【００４４】
振動子駆動回路２０２は、超音波振動子１０２に対する駆動電圧の印加の実施／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。
【００４５】
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。
【００４６】
電極駆動回路２０４は、電解電極１０８に対する駆動電圧の印加の実施／未実施を選択的に行う回路である。また電極駆動回路２０４は、電解電極１０８に含まれる電極板の極性を変更するためのスイッチング回路としての機能を備える。つまり一対の電極板が、正極電極及び陰極電極からなる電解電極となるよう、回路切り替えを行う。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
〈４．供給制御処理について〉
次に、マイコン２０１が実施する水溶液の供給制御処理について、図４〜図６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、水溶液タンク１０３に貯えられている水溶液が減少した状態を示している。また図６は、水溶液の供給制御処理の処理フローを示している。
【００５０】
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）。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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を制御し、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。
【００５４】
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。
【００５５】
図５においては、時間経過に伴い増加した空気圧により水溶液が導水管１０４の上端部を経由して、超音波振動子１０２の近傍、且つ上部水位センサ１０６より高い位置まで到達している。上部水位センサ１０６は水溶液に接触すると、水溶液を接触検知したことを示す信号をマイコン２０１へ送信する。
【００５６】
なお、導水管１０４に存在していた空気は通気フィルタ（不図示）によりミスト生成器１００の外部へ放出される。なお通気フィルタは、空気は通すが水溶液は通さない止水膜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。
【００５７】
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。以上のミスト生成処理開始後の水溶液の供給制御処理について、図６のフロー図を用いて説明する。
【００５８】
図６に示す処理フローは、起動スイッチ３０１により電源部３０２が起動された時点で開始される。本処理の開始後、マイコン２０１はステップＳ１１０において、超音波振動子１０２、空気圧送出装置１０５、上部水位センサ１０６、下部水位センサ１０７、及び電解電極１０８を駆動させる。これにより、上述のミスト生成処理が開始される。
【００５９】
次にマイコン２０１はステップＳ１２０において、下部水位センサ１０７により渇水が検知されたか否かを判定する。具体的には、送風動作により水溶液タンク１０３が減少し、水溶液の水位が下部水位センサ１０７の下端より低くなり（図５）、下部水位センサ１０７が水溶液を検知しなくなった場合に、渇水が検知されたとみなす。
【００６０】
渇水が検知されていない場合、再びステップＳ１１０へ移行し、継続してミスト生成処理を行う。渇水が検知された場合、マイコン２０１はステップＳ１３０において、電極駆動回路２０４に対して、駆動電圧の印加を停止するよう指示する。これにより、電解電極１０８が駆動停止される。
【００６１】
次にマイコン２０１はステップＳ１４０において、水溶液タンク１０３に対する水溶液の補充が検知されたか否かを判定する。具体的には、下部水位センサ１０７が水溶液を検知していない状態において、再び水溶液を検知した場合に、水溶液が補充されたとみなす。
【００６２】
水溶液の補充が検知された場合、再びステップＳ１１０へ移行する。水溶液の補充が検知されていない場合、マイコン２０１はステップＳ１５０において、上部水位センサ１０６により超音波振動子１０２近傍の渇水が検知されたか否かを判定する。
【００６３】
具体的には、ミスト生成動作により超音波振動子１０２近傍の水溶液が減少し、水溶液の水位が上部水位センサ１０６より低くなり（図４）、上部水位センサ１０６が水溶液を検知しなくなった場合に、渇水が検知されたとみなす。
【００６４】
超音波振動子１０２近傍の渇水が検知されていない場合、再びステップＳ１１０へ移行する。超音波振動子１０２近傍の渇水が検知された場合、マイコン２０１はステップＳ１６０において、振動子駆動回路２０２に対して、駆動電圧の印加を停止するよう指示する。これにより、超音波振動子１０２によるミスト生成が停止される。
【００６５】
次にマイコン２０１はステップＳ１７０において、水溶液タンク１０３に対する水溶液の補充が検知されたか否かを判定する。水溶液の補充が検知された場合、再びステップＳ１１０へ移行する。水溶液の補充が検知されていない場合、マイコン２０１はステップＳ１８０において、超音波振動子１０２近傍の渇水が検知されてから所定時間（例えば一分）が経過したか否かを判定する。
【００６６】
所定時間が経過していない場合、再びステップＳ１７０へ移行する。所定時間が経過した場合、マイコン２０１はステップＳ１９０において、空気圧送出装置駆動回路２０３に対して、駆動電圧の印加を停止するよう指示する。これにより、空気圧送出装置１０５による送風動作が停止され、ミスト生成処理が完全に停止される。
【００６７】
次にマイコン２０１はステップＳ２００において、水溶液タンク１０３に渇水が発生したことを示す渇水検知通知を実施する。具体的には例えば、ミスト生成器１００のハウジングに設けられた渇水通知ランプ（不図示）を点灯させることにより、渇水検知通知を実施する。或いは、ハウジングに液晶パネル等の表示装置を備え、この表示装置に所定の画像を表示することにより渇水検知通知を行う形態でもよい。
【００６８】
渇水検知通知の実施が完了すると、本処理を終了する。なお、本処理が終了した後、下部水位センサ１０７により再び水溶液が検知された場合、つまりユーザにより水溶液の補充が行われた場合は、再びステップＳ１１０から処理を開始するものとする。
【００６９】
なお、ステップＳ１５０のＹにおいて渇水が検知された場合に、超音波振動子を停止したのち（ステップＳ１６０）、ステップＳ１９０の処理において空気圧送出装置を停止するよう説明したが、これに限るものではなく、ステップＳ１６０の処理において、空気圧送出装置についても停止しても構わない。
【００７０】
以上に説明した本実施形態によれば、上部水位センサ１０６の検知結果に基づいてミスト生成の実施／非実施を制御するため、下部水位センサ１０７の検知結果に基づいて制御する場合と比較して、水溶液タンク１０３の水溶液をより多く使用することができる。これにより、水溶液の補給の頻度を減らし、ユーザの利便性向上を図ることができる。
【００７１】
また本実施形態によれば、水溶液タンク１０３の水溶液が減少し、電解電極１０８が水溶液に接触していない状態となった場合に、電解電極１０８に対する電圧の印加を停止するが、超音波振動子１０２及び空気圧送出装置１０５に対する電圧の印加は停止しない。これにより、電解電極１０８に不要な負荷がかかるのを回避しつつ、ミスト生成を実施することが可能である。
【００７２】
なお、電解電極１０８が停止した後も、上部水位センサ１０６が水溶液を検知している限りはミスト生成が実施されるが、この時点での水溶液タンクの１０３の水溶液は少量であり、電解電極１０８が駆動停止する直前までにある程度の電解が行われている。このため、電解電極１０８の駆動停止後に生成されるミストの殺菌効果が、極端に低下することもない。
［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。
【００７３】
従って本発明は、以下の形態にも適用可能である。
【００７４】
（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。
【００７５】
（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。
【００７６】
（Ｃ）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。
【００７７】
（Ｄ）上記実施形態では、上部水位センサ１０６を超音波振動子１０２の下方近傍に設けているが、これ以外の位置に上部水位センサ１０６を設ける形態でもよい。例えば、導水管１０４の上端部付近や、導水管１０４の内部に設ける形態でもよい。或いは、超音波振動子１０２に隣接する位置に設ける形態でもよい。
【００７８】
（Ｅ）上記実施形態では、空気圧送出装置１０５が停止した状態において、超音波振動子１０２の近傍まで搬送された水溶液が水溶液タンク１０３へ逆流するのを防止する機構については特に明記していないが、例えば開閉弁やフィルタ等の部材を流動経路の一部に設けることにより、水溶液の逆流を防止する形態でもよい。
【符号の説明】
【００７９】
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 上部水位センサ（液体検知部）
１０７ 下部水位センサ（渇水検知部）
１０８ 電解電極（電解部）
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（加圧部）
２０４ 電極駆動回路（電解部）
【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の水位を計測し、該水位が予め定められた水位を下回った場合に渇水を検知する渇水検知部と、
液体を電解して電解水を生成する電解部と、
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、
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るミスト生成器において、
前記流動経路の予め定められた位置に設けられて液体を検知する液体検知部と、
前記渇水検知部により渇水が検知されている状態において、前記電解部の駆動を禁止するとともに前記霧化部の駆動を許可するよう制御し、前記液体検知部により液体が検知されていない状態において、前記霧化部の駆動を禁止するよう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】
前記制御部は、前記加圧部が駆動している状態、且つ前記液体検知部により液体が検知されていない状態が予め定められた時間を超過した場合に、前記加圧部の駆動を禁止するよう制御すること
を特徴とする請求項１に記載のミスト生成器。
【請求項３】
前記電解部は、電解電極を含み、
前記電解電極は、前記電解電極の下端が前記貯水タンクの底面から予め定められた距離だけ上方となる位置、且つ前記電解電極の下端が前記渇水検知部の下端より下方となる位置に設けられており、
前記液体検知部は、前記搬送路と前記霧化部との間の位置、且つ前記霧化部から予め定められた距離内の位置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４】
前記加圧部は、前記貯水タンクの外部から前記貯水タンクの内部へ空気を送り込んで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内の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５】
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〜請求項４のいずれか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の水位を計測し、該水位が予め定められた水位を下回った場合に渇水を検知する渇水検知部と、
液体を電解して電解水を生成する電解部と、
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、
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るミスト生成器において、
前記流動経路の予め定められた位置に設けられて液体を検知する液体検知部と、
前記渇水検知部により渇水が検知されている状態において、前記電解部の駆動を禁止するとともに前記霧化部の駆動を許可するよう制御し、前記液体検知部により液体が検知されていない状態において、前記霧化部の駆動を禁止するよう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】
前記制御部は、前記加圧部が駆動している状態、且つ前記液体検知部により液体が検知されていない状態が予め定められた時間を超過した場合に、前記加圧部の駆動を禁止するよう制御すること
を特徴とする請求項１に記載のミスト生成器。
【請求項３】
前記電解部は、電解電極を含み、
前記電解電極は、前記電解電極の下端が前記貯水タンクの底面から予め定められた距離だけ上方となる位置、且つ前記電解電極の下端が前記渇水検知部の下端より下方となる位置に設けられており、
前記液体検知部は、前記搬送路と前記霧化部との間の位置、且つ前記霧化部から予め定められた距離内の位置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４】
前記加圧部は、前記貯水タンクの外部から前記貯水タンクの内部へ空気を送り込んで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内の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５】
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〜請求項４のいずれかに記載のミスト生成器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１７４６７８（Ｐ２０１１−１７４６７８Ａ）
【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２０１０−４０３３１（Ｐ２０１０−４０３３１）
【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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