加湿器
【課題】電解水で加湿を行えるようにした加湿器において、電解水濃度を容易に制御できるようにする。
【解決手段】加湿器１は、筐体１０内に、電解水生成部２２内の電解水で湿潤状態にされる加湿フィルタ１７と、加湿フィルタ１７を通過する空気流を生成する送風機１６を配置している。加湿フィルタ１７で加湿及び除菌、脱臭がなされた空気は吹出口１２より筐体１０の外に吹き出される。電解水生成部２２の電極２０間に流れる電流は電極ドライブ回路７４で制御されるものであり、電極ドライブ回路７４は制御部６０からのＰＷＭ出力で制御される。
【解決手段】加湿器１は、筐体１０内に、電解水生成部２２内の電解水で湿潤状態にされる加湿フィルタ１７と、加湿フィルタ１７を通過する空気流を生成する送風機１６を配置している。加湿フィルタ１７で加湿及び除菌、脱臭がなされた空気は吹出口１２より筐体１０の外に吹き出される。電解水生成部２２の電極２０間に流れる電流は電極ドライブ回路７４で制御されるものであり、電極ドライブ回路７４は制御部６０からのＰＷＭ出力で制御される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は加湿器に関する。
【背景技術】
【０００２】
加湿器における加湿メカニズムには様々な形式がある。特許文献１に記載された加湿器では、水槽内の水に下部を浸したベルト状フィルタを回転させ、吸水したベルト状フィルタに空気を通過させることで、加湿空気又は冷風を得ている。
【０００３】
また加湿器の中には、加湿するための水を除菌できるようにしたものがある。特許文献２に記載された加湿器はその一例であり、そこでは対をなす電極を水槽に水に浸し、一方をプラス電極、他方をマイナス電極として通電することにより水を電解し、水中の塩素イオンから次亜塩素酸を生成して水の除菌を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−２１７７２６号公報（国際特許分類：Ｆ２４Ｆ１／００、Ｆ２４Ｆ６／０６）
【特許文献２】特開２００６−５７９９５号公報（国際特許分類：Ｆ２４Ｆ６／００）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
加湿器は冬場などの乾燥しやすい時期に使用されるのが通例であるが、次亜塩素酸を含む電解水で加湿を行い、加湿と同時に空気の除菌や脱臭を行うようにすれば、時期を問わず生活環境の改善に役立てることができる。本発明は、電解水で加湿を行えるようにした加湿器において、電解水濃度を容易に制御できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の好ましい実施形態によれば、加湿器は、筐体内に、電解水生成部と、前記電解水生成部で生成された電解水で湿潤状態にされる加湿フィルタと、前記加湿フィルタを通過する空気流を生成する送風機を配置し、電解水で加湿された空気を前記筐体外に吹き出すものであり、前記電解水生成部の電極間に流れる電流は電極ドライブ回路で制御されるものであり、前記電極ドライブ回路は制御部からのＰＷＭ出力で制御される。
【０００７】
本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の加湿器において、前記制御部は極性切替回路に対しＰＷＭ出力を行い、前記極性切替回路が前記電極ドライブ回路を制御する。
【０００８】
本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の加湿器において、前記電極間に流れる平均電流を監視する平均電流監視回路を備え、前記制御部は前記平均電流監視回路から入力される信号を受けて、前記電極間に流れる電流が設定値になるようにＰＷＭ出力を変化させる。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の加湿器において、前記電極間に流れるピーク電流を監視するピーク電流監視回路を備え、前記制御部は前記ピーク電流監視回路から入力される信号が設定値以上になったときはＰＷＭ出力を停止させる。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の加湿器において、記制御部は、前記電極間に大電流と小電流を一定時間ずつ流すことを繰り返す制御を行う。
【００１１】
本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の加湿器において、前記制御部は、前記電極間の電流方向を一定時間毎に逆転させる制御を行う。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の加湿器において、前記制御部は、当該加湿器の制御モードとして、室内の湿度を所定値にすることを主目的とする加湿優先モードと、室内空気の浄化を主目的とする浄化優先モードを備える。
【発明の効果】
【００１３】
電解水を生成するにあたり、従来の回路構成では、回路定数で決まった一定の電流しか電極間に流せなかったため、ＯＮ／ＯＦＦのみの制御しかできなかったが、本発明では、ＰＷＭ出力を変えることで電極間に流す電流を変えることができるから、状況に応じ適切な電流値にすることができる。これにより、電極の極性切替回数を減らすことができ、電極の寿命が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る加湿器の斜視図である。
【図２】図１の加湿器の垂直断面図である。
【図３】図１の加湿器の垂直断面図で、図２と異なる状態を示すものである。
【図４】図１の加湿器の垂直断面図で、図２及び図３と異なる状態を示すものである。
【図５】電極ユニットの斜視図である。
【図６】加湿器のブロック構成図である。
【図７】電極ユニットまわりに限定したブロック構成図である。
【図８】電流制御の例を示すグラフである。
【図９】制御モード選択のフローチャートである。
【図１０】電極交換のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図に基づき本発明の実施形態に係る加湿器の構造と動作を説明する。
【００１６】
加湿器１は、略直方体形状の筐体１０を備える。筐体１０は、背面に吸気口１１、天面に吹出口１２を有する。吸気口１１は横長の小孔の集合からなる。吹出口１２には、背面側の縁を支点として開閉する蓋１３と、吹出気流の向きを変えるルーバー１４が設けられている。
【００１７】
筐体１０の内部には、吸気口１１から吹出口１２に至る通風路１５が形成され、その中に送風機１６が配置されている。送風機１６はクロスフローファンとモータの組み合わせからなり、吸気口１１から吸い込まれて吹出口１２から吹き出される気流を生成する。
【００１８】
通風路１５の中には、吸気口１１と送風機１６の間の位置に、加湿フィルタ１７が配置される。加湿フィルタ１７は無端ベルト状であり、筐体１０内に上下可能に配置されたフィルタ支持体Ｈの内部に垂直に支持されている。本実施形態では、フィルタ支持体Ｈはフィルタユニットケース１８とその中に保持されるフィルタユニット４７により構成される。フィルタユニットケース１８とフィルタユニット４７の構造、加湿フィルタ１７の駆動の仕組みやフィルタユニットケース１８の上下の仕組みなどについては後で説明する。
【００１９】
フィルタユニットケース１８は電極ユニット１９を保持する。電極ユニット１９は一対の電極２０を有する。電極２０は下向きに突き出しており、その下端は上面が開口部となった電解水生成槽２１の中の水に浸る。電極２０と電解水生成槽２１が電解水生成部２２を構成する。
【００２０】
加湿フィルタ１７の下端も電解水生成槽２１の中の水に浸る。電解水生成槽２１の中の水が電解水であれば、加湿フィルタ１７は電解水で湿潤状態にされる。ここで送風機１６を運転すると、加湿フィルタ１７を通過する空気流が電解水で加湿され、また、電解水により空気の除菌と脱臭がなされる。その空気が吹出口１２から筐体１０の外に吹き出される。以上が加湿器１の基本的な構成である。
【００２１】
筐体１０の左右側面には運搬用の手掛部２３が形成される。筐体１０の天面には、前縁と吹出口１２の間のスペースに操作／表示部２４が配置される。操作／表示部２４には各種スイッチの操作キー２５が複数個横一列に並び、使用者は必要な操作キー２５を押して指令を入力する。
【００２２】
筐体１０の内部には、下部に給水タンク収納空間２６が形成される。給水タンク収納空間２６の正面は出入口２７となる。出入口２７は上下可能なゲート２８によって閉ざされる。ゲート２８の中央下部には上下操作用の手掛部２９が形成されている。
【００２３】
給水タンク収納空間２６には、トレイ３０に保持された給水タンク３１が入れられる。トレイ３０は、手前側が給水タンク保持部３２、奥に張り出した部分が前述の電解水生成槽２１となっている。ところで、加湿フィルタ１７の下端と電極２０の下端が電解水生成槽２１の中の水に浸っていたのでは、トレイ３０を給水タンク収納空間２６から引き出すことができない。この問題は次のようにして解決される。
【００２４】
ゲート２８とフィルタユニットケース１８は図示しないレバーとコネクティングロッドにより構成される連繋機構で連結される。ゲート２８は、給水タンク収納空間２６の出入口２７を閉ざす閉鎖位置（図２参照）と、出入口２７を開放する開放位置（図３参照）の間を昇降する。ゲート２８が閉鎖位置に引き下げられたときは、前記連繋機構によってフィルタユニットケース１８も下降せしめられ、加湿フィルタ１７の下端と電極２０の下端は図２に示す通り電解水生成槽２１の中に入り込む。この状態では、トレイ３０を給水タンク収納空間２６から引き出すことができない。ゲート２８が開放位置に引き上げられると、連繋機構によってフィルタユニットケース１８も上昇せしめられ、加湿フィルタ１７の下端と電極２０の下端は、図３に示す通り電解水生成槽２１の外に出る。これにより、加湿フィルタ１７の下端と電極２０の下端が電解水生成槽２１の縁に引っ掛からなくなり、図４に示すようにトレイ３０を給水タンク収納空間２６から引き出すことが可能になる。
【００２５】
トレイ３０は給水タンク収納空間２６に収まる正面幅を有し、給水タンク３１はトレイ３０と同程度の正面幅を有する。給水タンク３１は概略直方体形状であり、トレイ３０の給水タンク保持部３２に上方から挿入される。
【００２６】
給水タンク３１は上面にハンドル３３を有し、下面には給水口３４が設けられている。給水口３４はねじキャップ３５で密閉される。ねじキャップ３５には、給水タンク３１の内部の水を外部に漏出させる漏出バルブ３６が設けられる。漏出バルブ３６は、図示しないばねにより、常時閉鎖方向に附勢されている。
【００２７】
トレイ３０には、給水タンク３１内の水を電解水生成槽２１に流し出す給水路３７が形成されている。給水タンク３１を給水タンク保持部３２に挿入すると、漏出バルブ３６が給水路３７に面することになる。
【００２８】
漏出バルブ３６は給水タンク３１の内部から外側に突き出したシャフト３８を押し込むことにより開放状態となるものであり、シャフト３８を押すバルブ開放レバー３９が給水路３７に設けられている。バルブ開放レバー３９はシーソー形式であって、一端は漏出バルブ３６に対向する作用点部４０となり、他端はトレイ３０を給水タンク収納空間２６に押し込んだときにフィルタユニットケース１８の下に入り込む力点部４１となる。作用点部４０と力点部４１の間には支点部４２がある。バルブ開放レバー３９は、支点部４２の外面に突き出した図示しない支点軸を、給水路３７の内面に形成した図示しない軸受穴に係合させることにより、支点部４２を中心として揺動できるように取り付けられている。
【００２９】
バルブ開放レバー３９は、支点部４２と作用点部４０の間に重心があり、放置すれば作用点部４０が下がり、力点部４１が上がって、図３及び図４に示す状態になる。この状態のトレイ３０に給水タンク３１を保持させてもバルブ開放レバー３９は漏出バルブ３６を押さず、水の漏出は生じない。この状態のトレイ３０を、ゲート２８を引き上げた給水タンク収納空間２６に押し込み、ゲート２８を引き下げると、降下したフィルタユニットケース１８がバルブ開放レバー３９の力点部４１を押す。すると、図２に示すように作用点部４０が持ち上がり、シャフト３８を押し上げて、漏出バルブ３６を開放状態にする。これにより給水タンク３１の内部から水が流れ出し、その水は給水路３７を伝って電解水生成槽２１に流れ込むことになる。
【００３０】
電解水生成槽２１の中の水は、時間が経つと汚れてくる。汚れた水は捨て、電解水生成槽２１の内部を清潔に保つ必要がある。そこで、トレイ３０にトレイ運搬ハンドル４３を設ける。トレイ運搬ハンドル４３はコ字形の合成樹脂成型品であって、根元部をトレイ３０の左側面と右側面に連結している。トレイ運搬ハンドル４３はトレイ３０に対し一定の角度範囲内で角度を変えることができる。
【００３１】
トレイ運搬ハンドル４３を握って引き上げると、その時給水タンク保持部３２に給水タンク３１が保持されていなければ、トレイ３０をほぼ水平な状態で持ち上げることができる。これにより、中の水をこぼさないようにしてトレイ３０を水の廃棄場所へ運ぶことができる。
【００３２】
トレイ運搬ハンドル４３は、人の手で保持されていないときは、図４に示す姿勢、すなわち給水タンク保持部３２の上方から退避して電解水生成槽２１の上方に干渉する姿勢をとる。これにより、トレイ運搬ハンドル４３に邪魔されることなく給水タンク３１を給水タンク保持部３２に抜き差しすることができる。
【００３３】
一方で、トレイ運搬ハンドル４３が電解水生成槽２１の上方に干渉する位置にあると、トレイ３０を給水タンク収納空間２６に押し込んだとき、筐体１０内のファンケースにトレイ運搬ハンドル４３が干渉してしまう。そこで、給水タンク収納空間２６の内部にトレイ運搬ハンドル４３の根元部が当たるガイド部４４を形成する。トレイ３０を給水タンク収納空間２６に押し込んで行くと、トレイ運搬ハンドル４３がガイド部４４に当たって持ち上げられ、トレイ運搬ハンドル４３は図２に示すように電解水生成槽２１の上方から退避する。これにより、トレイ運搬ハンドル４３は筐体１０内のデッドスペースに収まる形になり、筐体１０の小型化が可能になる。
【００３４】
満水状態にした給水タンク３１はかなりの重量があり、それを載置したトレイ３０を給水タンク収納空間２６に押し込むのは労力を要する作業となる。その労力を軽減するため、トレイ３０には次のような工夫が施されている。
【００３５】
トレイ３０は滑りの良い合成樹脂で成型される。トレイ３０の下面には、手前側に車輪４５、奥側に接地脚（図示せず）が配置される。車輪４５は向きの変わらない固定車輪であって、左右に１個ずつ設けられる。接地脚も左右で対をなすように設けられる。車輪４５と接地脚により、トレイ３０は、給水タンク収納空間２６の内部でも、筐体１０を支持する面の上でも、４点支持される。
【００３６】
図２に示す通り、給水タンク収納空間２６の床面は出入口２７に近い箇所が手前側に下がる斜面となっている。このため、給水タンク収納空間２６の前に置いたトレイ３０の接地脚を、容易に給水タンク収納空間２６の床面に乗り上げさせることができる。その後トレイ３０を背面側に押し、接地脚を給水タンク収納空間２６の床面の上で滑らせるとともに、車輪４５も給水タンク収納空間２６の床面の上に乗り上げさせる。これにより、トレイ３０と給水タンク３１は給水タンク収納空間２６に収納される。
【００３７】
なお、給水タンク収納空間２６の床面には車輪４５が位置すべき箇所に浅い窪み４６が形成されており（図４参照）、トレイ３０を給水タンク収納空間２６に最後まで押し込むと、車輪４５が窪み４６にはまり込む。これにより、トレイ３０が給水タンク収納空間２６の中で動き回ることが阻止される。
【００３８】
続いて、フィルタユニットケース１８の周辺の構造を説明する。フィルタユニットケース１８は前後方向に偏平で、内部にフィルタユニット４７を保持している。フィルタユニット４７には、それぞれ左右方向に延びる水平な原動軸４８と従動軸４９が上下に間隔を置いて配置されている。無端ベルト状の加湿フィルタ１７は、垂直方向に延びる形で、原動軸４８と従動軸４９に巻き掛けられ、保持される。加湿フィルタ１７は吸水性と通風性を兼ね備えている必要があり、合成繊維からなる糸を網状に編んだものなどが用いられる。加湿フィルタ１７をスリップを生じることなく移動させるため、原動軸４８と従動軸４９には外面に軸線方向の凹凸を有する合成樹脂成型品のシャフトが用いられる。
【００３９】
フィルタユニットケース１８の背面側と正面側には、加湿フィルタ１７に空気を通すための通風口５０、５１が形成される。通風口５０は上方の一部が横長の小孔の集合からなる。通風口５１は全体が横長の小孔の集合からなる。
【００４０】
加湿フィルタ１７は、古くなれば交換の必要が生じる。そのため、フィルタユニット４７は、フィルタユニットケース１８に対し着脱できるようになっている。フィルタユニットケース１８の天面を覆う蓋５２がフィルタユニット４７を隠す。蓋５２は正面側を支点として開閉するものであり、筐体１０の外形の一部分を構成する。
【００４１】
筐体１０の背面の吸気口１１は吸気フィルタ５３で覆われる。吸気フィルタ５３は矩形の格子状枠にポリプロピレンネットを張ったものであり、吸気口１１に吸い込まれる空気から繊維等の塵埃を捕集する。
【００４２】
吸気口１１を吸気フィルタで覆った後、さらにその外側を矩形のガードグリル５４で覆う。ガードグリル５４は横長の小孔の集合からなる通気口を有し、筐体１０の外形の一部を構成する。
【００４３】
電極ユニット１９は図５に示す構造を備える。１９ａは合成樹脂の成型品からなるベースで、その下端に板状の電極２０が２枚、間隔を置いて取り付けられている。ベース１９ａの上部にはつまみ部１９ｂが形成されている。電極２０は消耗品なので、定期的に電極ユニット１９を交換しなければならない。使用者自身が電極ユニット１９を容易に交換できるようにするため、加湿器１は次のように構成されている。
【００４４】
吸気口１１の中に、矩形の凹部５５が形成される。背面側から見た凹部５５は、電極ユニット１９をある程度のゆとりをもって受け入れられるだけの面積を有する。凹部５５の底部は開口部５６となっており、フィルタユニットケース１８には、開口部５６の下に張り出す形の電極ユニット取付部５７が形成されている。電極ユニット取付部５７は、上方から差し込まれた電極ユニット１９を適宜の弾性係合手段で保持する。また、図示はしないが、電極ユニット取付部５７と電極ユニット１９の間にはプラグとソケットのような電力供給手段が設けられている。
【００４５】
電極ユニット取付部５７に取り付けられた電極ユニット１９は、図２のようにフィルタユニットケース１８が降下しているときは、それに手を届かせることができない。図３に示すようにフィルタユニットケース１８が上昇すると、電極ユニット１９のつまみ部１９ｂが開口部５６から頭を出す。すなわち、吸気口１１内のアクセス可能位置に電極ユニット１９のつまみ部１９ｂが姿を現すことになる。ガードグリル５４と吸気フィルタ５３を取り外せば、つまみ部１９ｂに指をかけて電極ユニット１９を引き抜き、新しい電極ユニット１９に交換することができる。
【００４６】
加湿器１の制御システムは図６に示す構成となっている。加湿器１の制御を司る制御部６０はマイクロコンピュータを中核として構成されるものであり、その中にはマイクロコンピュータのＣＰＵ（central processing unit）６１、メモリ６２、不揮発性メモリ６３、及び電極交換時間カウント部６４が含まれる。
【００４７】
制御部６０は様々な構成要素から出力信号を受け取り、また様々な構成要素に対し制御信号を出力する。
【００４８】
制御部６０に信号を出力する構成要素には次のものが含まれる。すなわち操作／表示部２４の中の運転入／切スイッチ６５、モード切換スイッチ６６、運転切換スイッチ６７、能力切換スイッチ６８、及びリセットスイッチ６９と、外部の湿度を検知する湿度センサ７０である。湿度センサ７０は通風路１５の一角に設けられている。
【００４９】
制御部１１０から制御信号を受けて動作を行う構成要素には次のものが含まれる。すなわち電極ユニット１９、送風機１６、フィルタユニット４７の原動軸４８を駆動する加湿フィルタ駆動モータ７１、ルーバー１４をスイングさせるルーバー駆動モータ７２、及び操作／表示部２４の中に設けられる表示部７３である。表示部７３は７セグメントディスプレイにより構成される。
【００５０】
電極ユニット１９の通電制御の仕組みを図７に示す。電極ユニット１９の１対の電極２０の間に電流を流すのは電極ドライブ回路７４である。電極ドライブ回路７４に対し極性切替回路７５から出力（ＩＮ１及びＩＮ２）がなされ、極性切替回路７５に対しては制御部６０のＣＰＵ６１から出力がなされる。ＣＰＵ６１からの出力はＰＷＭ（pulse-width modulation）出力と極性切替出力である。
【００５１】
電極ドライブ回路７４とグラウンドとの間には抵抗７６が接続されている。抵抗７６に流れる電流（＝電極２０間の電流）による電圧（パルス）を、平均電流監視回路７７が増幅し、平均化した電圧をＣＰＵ６１に入力する。また、抵抗７６に流れる電流（＝電極２０間の電流）による電圧（パルス）を、ピーク電流監視回路７８が増幅し、パルスのピーク電圧を保持しＣＰＵ６１に入力する。
【００５２】
続いて加湿器１の動作を説明する。給水タンク３１の中に水があるかぎり、電解水生成槽２１の内部の水位は一定に保たれているが、給水タンク３１が空になると、電解水生成槽２１の内部の水位が下がってくる。水位が下がると図示しないセンサが制御部６０に信号を出し、制御部６０は、表示部７３に、給水タンク３１への水補給が必要になった旨の表示を出す。送風機１６、電極ユニット１９、加湿フィルタ駆動モータ７１、ルーバー駆動モータ７２などが稼働中であれば、制御部６０はそれらの動きを止める。
【００５３】
水補給を求める表示を見た使用者は、ゲート２８を上げてトレイ３０を引き出す。そしてトレイ３０から給水タンク３１を引き抜き、それに水を補給して、トレイ３０に再セットする。
【００５４】
トレイ３０を給水タンク収納空間２６に入れ、ゲート２８を下ろすと、フィルタユニットケース１８が降下し、給水タンク３１から電解水生成槽２１への給水が開始される。この水は加湿フィルタ１７の下端と電極２０の下端を浸す。操作／表示部２４の中の所定の操作キー２５を押して運転入／切スイッチ６５をＯＮにすると、加湿器１の運転が開始される。すなわち送風機１６が駆動され、吸気口１１から吸い込まれて吹出口１２から吹き出される気流を生成する。ルーバー駆動モータ７２も駆動され、ルーバー１４をスイングさせる。加湿フィルタ駆動モータ７１も駆動され、加湿フィルタ１７を移動させる。また電極ユニット１９への通電により、電解水生成部２２で水の電解が行われる。電解水生成槽２１の中の水に塩素が含まれていれば、次のような電気化学反応が生じる。
＜陽極側＞
４Ｈ２Ｏ−４ｅ−→４Ｈ＋＋Ｏ２↑＋２Ｈ２Ｏ
２Ｃｌ−→Ｃｌ２＋２ｅ−
Ｈ２Ｏ＋Ｃｌ２←→ＨＣｌＯ＋Ｈ＋＋Ｃｌ−
＜陰極側＞
４Ｈ２Ｏ＋４ｅ−→２Ｈ２↑＋４ＯＨ−
＜電極間＞
Ｈ＋＋ＯＨ−→Ｈ２Ｏ
上記反応により、除菌作用と脱臭作用のある次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）や活性酸素を含む電解水が生まれる。電解水は加湿フィルタ１７を湿潤させ、加湿フィルタ１７を通過する空気は加湿されると同時に除菌や脱臭も行われる。
【００５５】
電解水は、濃度が低すぎれば除菌や脱臭の作用を生じない。電解水濃度が高すぎても、徒に次亜塩素酸を消尽するのみで効率が良くない。電解水の濃度は常に適切な値に保たれる必要があり、そのために図７の回路構成が効果を発揮する。
【００５６】
極性切替回路７５は、ＣＰＵ６１からの極性切替出力がＨ（High）の場合、ＩＮ１にＰＷＭ出力を行い、ＩＮ２をＬ（Low）にする。逆に、極性切替出力がＬであれば、ＩＮ１をＬにし、ＩＮ２にＰＷＭ出力を行う。
【００５７】
電極ドライブ回路７４は、ＩＮ１がＨ、ＩＮ２がＬの場合、電極出力１のラインから電極出力２のラインに向けて電流を流す。逆に、ＩＮ１がＬ、ＩＮ２がＨの場合は、電極出力２のラインから電極出力１のラインに向けて電流を流す。ＩＮ１とＩＮ２が共にＨあるいはＬの場合は、電極ドライブ回路７４は電極出力を停止し、電流を止める。
【００５８】
平均電流監視回路７７は電極２０間に流れる電流（平均電流）を監視し、電流値をＣＰＵ６１に入力する。ＣＰＵ６１は電流が設定値になるようにＰＷＭ出力を変化させる。
【００５９】
電極２０間の水の導電率が高い場合、あるいは電極２０間が短絡した場合、電極ドライブ回路７４に流れる電流が大きくなり、電極ドライブ回路７４の破壊につながる。それを防止するため、ピーク電流監視回路７８で電極２０間に流れる電流を監視し、電流値をＣＰＵに入力する。電流値が設定値以上になったら、ＣＰＵ６１はエラーとしてＰＷＭ出力を停止する。
【００６０】
制御部６０は、電解水中の次亜塩素酸の濃度を一定レベル以下に下げないようにするため、電極２０間に大電流と小電流を一定時間ずつ流すことを繰り返す制御を行う。図８に示す例では、３００ｍＡの電流を１０分間流した後、１０分間の電流停止期間を挟んで、１５０ｍＡの電流を１０分間流し、もう一度１０分間の電流停止期間を挟んで、３００ｍＡの電流を１０分間流すというサイクルを繰り返す。電流停止期間は、極性切替出力を切り替えてＩＮ１とＩＮ２を共にＨあるいはＬにすることにより得られる。
【００６１】
また制御部６０は、電極２０の劣化を防止するため、一定時間毎に極性切替出力のＨとＬを切り替えて、電極２０間の電流方向を一定時間毎に逆転させる制御を行う。
【００６２】
制御部６０は、加湿器１の制御モードとして、室内の湿度を所定値にすることを主目的とする加湿優先モードと、室内空気の浄化を主目的とする浄化優先モードを備える。加湿優先モードと浄化優先モードは、モード切換スイッチ６６により切り換えることができる。
【００６３】
加湿器１は、自動運転（湿度を自動的にコントロールする運転）にすることもできれば、連続運転にすることもできる。その選択には運転切換スイッチ６７を用いる。
【００６４】
加湿器１は、運転の強度を選択することができる。例えば「強」「中」「弱」といった具合である。その選択には能力切換スイッチ６８を用いる。
【００６５】
電極ユニット１９の交換を行ったときは、加湿器１をリセットする必要がある。その時にリセットスイッチ６９を用いる。
【００６６】
制御モードの選択に関連する加湿器１の動作を図９に基づき説明する。加湿器１においては前記浄化優先モードが標準モードである。加湿優先モードは、図９では「加湿モード」と表記されている。
【００６７】
ステップ＃１０１では、モード切換スイッチ６６がＯＮであるかどうかを調べる。ＹＥＳであればステップ＃１０２に進み、ＮＯであればステップ＃１０５に進む。
【００６８】
ステップ＃１０２では、現在のモードが標準モードであるかどうかを調べる。ＹＥＳであればステップ＃１０３に進み、加湿器１は加湿モードに変更される。ＮＯであればステップ＃１０４に進み、加湿器１は標準モードに変更される。
【００６９】
ステップ＃１０３またはステップ＃１０４からステップ＃１０５に進む。ステップ＃１０５では、加湿器１が標準モードで運転されているかどうかを調べる。ＹＥＳであればステップ＃１０６に進み、ＮＯであればステップ＃１０７に進む。
【００７０】
ステップ＃１０６では、室内空気の浄化が完了したかどうかを調べる。室内空気の浄化が完了したかどうかは、直近の運転開始時刻からその時点までの加湿器１の累積運転時間などにより判定することができる。ＹＥＳであればステップ＃１０８に進み、ＮＯであればステップ＃１１０に進む。
【００７１】
ステップ＃１０８では、湿度センサ７０の検知する湿度が上限湿度を超えたかどうかを調べる。ＹＥＳであればステップ＃１０９に進み、ＮＯであればステップ＃１１０に進む。
【００７２】
ステップ＃１０９では、それ以上湿度が上昇しないよう、送風機１６をＯＦＦにする。
【００７３】
ステップ＃１１０では、送風機１６をＯＮのままとする。
【００７４】
ステップ＃１０５において、加湿器１が標準モードで運転されていない、裏を返せば加湿モードで運転されていると判定された場合は、ステップ＃１０７に進む。ステップ＃１０７では湿度センサ７０の検知する湿度が目標湿度を超えたかどうかを調べる。ＹＥＳであればステップ＃１１１に進み、ＮＯであればステップ＃１１０に進む。
【００７５】
ステップ＃１１１では、それ以上湿度が上昇しないよう、送風機１６をＯＦＦにする。
【００７６】
ステップ＃１０９、＃１１０、または＃１１１から、次処理に進む。
【００７７】
電極交換に関連する加湿器１の動作を図１０に基づき説明する。
【００７８】
ステップ＃１２１では、電極２０への通電が禁止になっているかどうかを調べる。ＹＥＳであればステップ＃１２２に進み、ＮＯであればステップ＃１２３に進む。
【００７９】
ステップ＃１２２では、操作／表示部２４に設けられた電極交換ランプが点灯する。電極２０は非通電となる。電極２０が非通電であると除菌ができないので、加湿器１も運転禁止となる。ステップ＃１２２からステップ＃１３１に進む。
【００８０】
ステップ＃１２３では、電極２０に通電して良いかどうかを調べる。ＮＯであればステップ＃１２４に進む。ＹＥＳであればステップ＃１２５に進む。
【００８１】
ステップ＃１２４では、電極２０は非通電とされる。ステップ＃１２４からステップ＃１２６に進む。
【００８２】
ステップ＃１２５では、電極２０に通電する。また、ＣＰＵ６１に付属する電極交換時間カウント部６４が電極通電時間をカウントする。カウント値は一定時間毎に不揮発性メモリ６３に記憶される。このように不揮発性メモリにデータを退避させることにより、加湿器１の電源コードのプラグがコンセントから抜かれ、その後再びコンセントに差し込まれるようなことがあっても、継続して電極通電時間をカウントすることができる。ステップ＃１２５からステップ＃１２６に進む。
【００８３】
ステップ＃１２６では、電極通電時間が予告時間を経過したかどうかを調べる。予告時間は、例えば２年相当の通電で電極ユニット１９を交換することとされていた場合、１年と１１ヶ月相当の通電時間を予告時間として設定することができる。調べた結果がＹＥＳであればステップ＃１２７に進み、ＮＯであればステップ＃１２８に進む。
【００８４】
ステップ＃１２７では、電極通電時間が確定時間（２年相当の通電時間）を経過したかどうかを調べる。ＮＯであればステップ＃１２９に進み、ＹＥＳであればステップ＃１３０に進む。
【００８５】
ステップ＃１２８に進んだ場合は、電極交換ランプが消灯する。ステップ＃１２８から次処理に進む。
【００８６】
ステップ＃１２９に進んだ場合は、電極交換ランプが点滅し、予告時間が経過した、すなわち電極ユニット１９の交換時期が迫ったことを報知する。ステップ＃１２９からステップ＃１３１に進む。
【００８７】
ステップ＃１３０に進んだ場合は、電極交換ランプが点灯し、電極ユニット１９の交換が確定したことを報知する。また、電極２０が非通電とされる。電極２０が非通電であると除菌ができないので、加湿器１も運転禁止となる。ステップ＃１３０からステップ＃１３１に進む。
【００８８】
ステップ＃１３１では、電極ユニット１９が交換され、その後、リセットスイッチ６９がＯＮにされたかどうかを調べる。ＹＥＳであればステップ＃１３２に進む。ＮＯであれば次処理に進む。リセットスイッチ６９は、例えば３秒間長押しすることにより、ＯＮになるものとする。
【００８９】
ステップ＃１３２では、電極交換ランプが消灯する。また、電極通電時間がリセットされ、これにより加湿器１の運転再開が可能になる。電極通電時間がリセットされたということは不揮発性メモリ６３に記憶される。ステップ＃１３２から次処理に進む。
【００９０】
本発明の実施形態として、空気清浄機として設計されていない加湿器１を提示したが、空気清浄を本旨とする空気清浄機で本発明を実施することに何の不都合もない。
【００９１】
また上記実施形態では、フィルタユニット４７とそれを保持するフィルタユニットケース１８をもってフィルタ支持体Ｈを構成したが、フィルタユニット４７とフィルタユニットケース１８の機能を兼ね備えた１個の枠体によりフィルタ支持体Ｈを構成することも可能である。
【００９２】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は加湿器に広く利用可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１ 加湿器
１０ 筐体
１１ 吸気口
１２ 吹出口
１６ 送風機
１７ 加湿フィルタ
１９ 電極ユニット
２０ 電極
２１ 電解水生成槽
２２ 電解水生成部
６０ 制御部
７４ 電極ドライブ回路
７５ 極性切替回路
７７ 平均電流監視回路
７８ ピーク電流監視回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は加湿器に関する。
【背景技術】
【０００２】
加湿器における加湿メカニズムには様々な形式がある。特許文献１に記載された加湿器では、水槽内の水に下部を浸したベルト状フィルタを回転させ、吸水したベルト状フィルタに空気を通過させることで、加湿空気又は冷風を得ている。
【０００３】
また加湿器の中には、加湿するための水を除菌できるようにしたものがある。特許文献２に記載された加湿器はその一例であり、そこでは対をなす電極を水槽に水に浸し、一方をプラス電極、他方をマイナス電極として通電することにより水を電解し、水中の塩素イオンから次亜塩素酸を生成して水の除菌を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−２１７７２６号公報（国際特許分類：Ｆ２４Ｆ１／００、Ｆ２４Ｆ６／０６）
【特許文献２】特開２００６−５７９９５号公報（国際特許分類：Ｆ２４Ｆ６／００）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
加湿器は冬場などの乾燥しやすい時期に使用されるのが通例であるが、次亜塩素酸を含む電解水で加湿を行い、加湿と同時に空気の除菌や脱臭を行うようにすれば、時期を問わず生活環境の改善に役立てることができる。本発明は、電解水で加湿を行えるようにした加湿器において、電解水濃度を容易に制御できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の好ましい実施形態によれば、加湿器は、筐体内に、電解水生成部と、前記電解水生成部で生成された電解水で湿潤状態にされる加湿フィルタと、前記加湿フィルタを通過する空気流を生成する送風機を配置し、電解水で加湿された空気を前記筐体外に吹き出すものであり、前記電解水生成部の電極間に流れる電流は電極ドライブ回路で制御されるものであり、前記電極ドライブ回路は制御部からのＰＷＭ出力で制御される。
【０００７】
本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の加湿器において、前記制御部は極性切替回路に対しＰＷＭ出力を行い、前記極性切替回路が前記電極ドライブ回路を制御する。
【０００８】
本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の加湿器において、前記電極間に流れる平均電流を監視する平均電流監視回路を備え、前記制御部は前記平均電流監視回路から入力される信号を受けて、前記電極間に流れる電流が設定値になるようにＰＷＭ出力を変化させる。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の加湿器において、前記電極間に流れるピーク電流を監視するピーク電流監視回路を備え、前記制御部は前記ピーク電流監視回路から入力される信号が設定値以上になったときはＰＷＭ出力を停止させる。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の加湿器において、記制御部は、前記電極間に大電流と小電流を一定時間ずつ流すことを繰り返す制御を行う。
【００１１】
本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の加湿器において、前記制御部は、前記電極間の電流方向を一定時間毎に逆転させる制御を行う。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の加湿器において、前記制御部は、当該加湿器の制御モードとして、室内の湿度を所定値にすることを主目的とする加湿優先モードと、室内空気の浄化を主目的とする浄化優先モードを備える。
【発明の効果】
【００１３】
電解水を生成するにあたり、従来の回路構成では、回路定数で決まった一定の電流しか電極間に流せなかったため、ＯＮ／ＯＦＦのみの制御しかできなかったが、本発明では、ＰＷＭ出力を変えることで電極間に流す電流を変えることができるから、状況に応じ適切な電流値にすることができる。これにより、電極の極性切替回数を減らすことができ、電極の寿命が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る加湿器の斜視図である。
【図２】図１の加湿器の垂直断面図である。
【図３】図１の加湿器の垂直断面図で、図２と異なる状態を示すものである。
【図４】図１の加湿器の垂直断面図で、図２及び図３と異なる状態を示すものである。
【図５】電極ユニットの斜視図である。
【図６】加湿器のブロック構成図である。
【図７】電極ユニットまわりに限定したブロック構成図である。
【図８】電流制御の例を示すグラフである。
【図９】制御モード選択のフローチャートである。
【図１０】電極交換のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図に基づき本発明の実施形態に係る加湿器の構造と動作を説明する。
【００１６】
加湿器１は、略直方体形状の筐体１０を備える。筐体１０は、背面に吸気口１１、天面に吹出口１２を有する。吸気口１１は横長の小孔の集合からなる。吹出口１２には、背面側の縁を支点として開閉する蓋１３と、吹出気流の向きを変えるルーバー１４が設けられている。
【００１７】
筐体１０の内部には、吸気口１１から吹出口１２に至る通風路１５が形成され、その中に送風機１６が配置されている。送風機１６はクロスフローファンとモータの組み合わせからなり、吸気口１１から吸い込まれて吹出口１２から吹き出される気流を生成する。
【００１８】
通風路１５の中には、吸気口１１と送風機１６の間の位置に、加湿フィルタ１７が配置される。加湿フィルタ１７は無端ベルト状であり、筐体１０内に上下可能に配置されたフィルタ支持体Ｈの内部に垂直に支持されている。本実施形態では、フィルタ支持体Ｈはフィルタユニットケース１８とその中に保持されるフィルタユニット４７により構成される。フィルタユニットケース１８とフィルタユニット４７の構造、加湿フィルタ１７の駆動の仕組みやフィルタユニットケース１８の上下の仕組みなどについては後で説明する。
【００１９】
フィルタユニットケース１８は電極ユニット１９を保持する。電極ユニット１９は一対の電極２０を有する。電極２０は下向きに突き出しており、その下端は上面が開口部となった電解水生成槽２１の中の水に浸る。電極２０と電解水生成槽２１が電解水生成部２２を構成する。
【００２０】
加湿フィルタ１７の下端も電解水生成槽２１の中の水に浸る。電解水生成槽２１の中の水が電解水であれば、加湿フィルタ１７は電解水で湿潤状態にされる。ここで送風機１６を運転すると、加湿フィルタ１７を通過する空気流が電解水で加湿され、また、電解水により空気の除菌と脱臭がなされる。その空気が吹出口１２から筐体１０の外に吹き出される。以上が加湿器１の基本的な構成である。
【００２１】
筐体１０の左右側面には運搬用の手掛部２３が形成される。筐体１０の天面には、前縁と吹出口１２の間のスペースに操作／表示部２４が配置される。操作／表示部２４には各種スイッチの操作キー２５が複数個横一列に並び、使用者は必要な操作キー２５を押して指令を入力する。
【００２２】
筐体１０の内部には、下部に給水タンク収納空間２６が形成される。給水タンク収納空間２６の正面は出入口２７となる。出入口２７は上下可能なゲート２８によって閉ざされる。ゲート２８の中央下部には上下操作用の手掛部２９が形成されている。
【００２３】
給水タンク収納空間２６には、トレイ３０に保持された給水タンク３１が入れられる。トレイ３０は、手前側が給水タンク保持部３２、奥に張り出した部分が前述の電解水生成槽２１となっている。ところで、加湿フィルタ１７の下端と電極２０の下端が電解水生成槽２１の中の水に浸っていたのでは、トレイ３０を給水タンク収納空間２６から引き出すことができない。この問題は次のようにして解決される。
【００２４】
ゲート２８とフィルタユニットケース１８は図示しないレバーとコネクティングロッドにより構成される連繋機構で連結される。ゲート２８は、給水タンク収納空間２６の出入口２７を閉ざす閉鎖位置（図２参照）と、出入口２７を開放する開放位置（図３参照）の間を昇降する。ゲート２８が閉鎖位置に引き下げられたときは、前記連繋機構によってフィルタユニットケース１８も下降せしめられ、加湿フィルタ１７の下端と電極２０の下端は図２に示す通り電解水生成槽２１の中に入り込む。この状態では、トレイ３０を給水タンク収納空間２６から引き出すことができない。ゲート２８が開放位置に引き上げられると、連繋機構によってフィルタユニットケース１８も上昇せしめられ、加湿フィルタ１７の下端と電極２０の下端は、図３に示す通り電解水生成槽２１の外に出る。これにより、加湿フィルタ１７の下端と電極２０の下端が電解水生成槽２１の縁に引っ掛からなくなり、図４に示すようにトレイ３０を給水タンク収納空間２６から引き出すことが可能になる。
【００２５】
トレイ３０は給水タンク収納空間２６に収まる正面幅を有し、給水タンク３１はトレイ３０と同程度の正面幅を有する。給水タンク３１は概略直方体形状であり、トレイ３０の給水タンク保持部３２に上方から挿入される。
【００２６】
給水タンク３１は上面にハンドル３３を有し、下面には給水口３４が設けられている。給水口３４はねじキャップ３５で密閉される。ねじキャップ３５には、給水タンク３１の内部の水を外部に漏出させる漏出バルブ３６が設けられる。漏出バルブ３６は、図示しないばねにより、常時閉鎖方向に附勢されている。
【００２７】
トレイ３０には、給水タンク３１内の水を電解水生成槽２１に流し出す給水路３７が形成されている。給水タンク３１を給水タンク保持部３２に挿入すると、漏出バルブ３６が給水路３７に面することになる。
【００２８】
漏出バルブ３６は給水タンク３１の内部から外側に突き出したシャフト３８を押し込むことにより開放状態となるものであり、シャフト３８を押すバルブ開放レバー３９が給水路３７に設けられている。バルブ開放レバー３９はシーソー形式であって、一端は漏出バルブ３６に対向する作用点部４０となり、他端はトレイ３０を給水タンク収納空間２６に押し込んだときにフィルタユニットケース１８の下に入り込む力点部４１となる。作用点部４０と力点部４１の間には支点部４２がある。バルブ開放レバー３９は、支点部４２の外面に突き出した図示しない支点軸を、給水路３７の内面に形成した図示しない軸受穴に係合させることにより、支点部４２を中心として揺動できるように取り付けられている。
【００２９】
バルブ開放レバー３９は、支点部４２と作用点部４０の間に重心があり、放置すれば作用点部４０が下がり、力点部４１が上がって、図３及び図４に示す状態になる。この状態のトレイ３０に給水タンク３１を保持させてもバルブ開放レバー３９は漏出バルブ３６を押さず、水の漏出は生じない。この状態のトレイ３０を、ゲート２８を引き上げた給水タンク収納空間２６に押し込み、ゲート２８を引き下げると、降下したフィルタユニットケース１８がバルブ開放レバー３９の力点部４１を押す。すると、図２に示すように作用点部４０が持ち上がり、シャフト３８を押し上げて、漏出バルブ３６を開放状態にする。これにより給水タンク３１の内部から水が流れ出し、その水は給水路３７を伝って電解水生成槽２１に流れ込むことになる。
【００３０】
電解水生成槽２１の中の水は、時間が経つと汚れてくる。汚れた水は捨て、電解水生成槽２１の内部を清潔に保つ必要がある。そこで、トレイ３０にトレイ運搬ハンドル４３を設ける。トレイ運搬ハンドル４３はコ字形の合成樹脂成型品であって、根元部をトレイ３０の左側面と右側面に連結している。トレイ運搬ハンドル４３はトレイ３０に対し一定の角度範囲内で角度を変えることができる。
【００３１】
トレイ運搬ハンドル４３を握って引き上げると、その時給水タンク保持部３２に給水タンク３１が保持されていなければ、トレイ３０をほぼ水平な状態で持ち上げることができる。これにより、中の水をこぼさないようにしてトレイ３０を水の廃棄場所へ運ぶことができる。
【００３２】
トレイ運搬ハンドル４３は、人の手で保持されていないときは、図４に示す姿勢、すなわち給水タンク保持部３２の上方から退避して電解水生成槽２１の上方に干渉する姿勢をとる。これにより、トレイ運搬ハンドル４３に邪魔されることなく給水タンク３１を給水タンク保持部３２に抜き差しすることができる。
【００３３】
一方で、トレイ運搬ハンドル４３が電解水生成槽２１の上方に干渉する位置にあると、トレイ３０を給水タンク収納空間２６に押し込んだとき、筐体１０内のファンケースにトレイ運搬ハンドル４３が干渉してしまう。そこで、給水タンク収納空間２６の内部にトレイ運搬ハンドル４３の根元部が当たるガイド部４４を形成する。トレイ３０を給水タンク収納空間２６に押し込んで行くと、トレイ運搬ハンドル４３がガイド部４４に当たって持ち上げられ、トレイ運搬ハンドル４３は図２に示すように電解水生成槽２１の上方から退避する。これにより、トレイ運搬ハンドル４３は筐体１０内のデッドスペースに収まる形になり、筐体１０の小型化が可能になる。
【００３４】
満水状態にした給水タンク３１はかなりの重量があり、それを載置したトレイ３０を給水タンク収納空間２６に押し込むのは労力を要する作業となる。その労力を軽減するため、トレイ３０には次のような工夫が施されている。
【００３５】
トレイ３０は滑りの良い合成樹脂で成型される。トレイ３０の下面には、手前側に車輪４５、奥側に接地脚（図示せず）が配置される。車輪４５は向きの変わらない固定車輪であって、左右に１個ずつ設けられる。接地脚も左右で対をなすように設けられる。車輪４５と接地脚により、トレイ３０は、給水タンク収納空間２６の内部でも、筐体１０を支持する面の上でも、４点支持される。
【００３６】
図２に示す通り、給水タンク収納空間２６の床面は出入口２７に近い箇所が手前側に下がる斜面となっている。このため、給水タンク収納空間２６の前に置いたトレイ３０の接地脚を、容易に給水タンク収納空間２６の床面に乗り上げさせることができる。その後トレイ３０を背面側に押し、接地脚を給水タンク収納空間２６の床面の上で滑らせるとともに、車輪４５も給水タンク収納空間２６の床面の上に乗り上げさせる。これにより、トレイ３０と給水タンク３１は給水タンク収納空間２６に収納される。
【００３７】
なお、給水タンク収納空間２６の床面には車輪４５が位置すべき箇所に浅い窪み４６が形成されており（図４参照）、トレイ３０を給水タンク収納空間２６に最後まで押し込むと、車輪４５が窪み４６にはまり込む。これにより、トレイ３０が給水タンク収納空間２６の中で動き回ることが阻止される。
【００３８】
続いて、フィルタユニットケース１８の周辺の構造を説明する。フィルタユニットケース１８は前後方向に偏平で、内部にフィルタユニット４７を保持している。フィルタユニット４７には、それぞれ左右方向に延びる水平な原動軸４８と従動軸４９が上下に間隔を置いて配置されている。無端ベルト状の加湿フィルタ１７は、垂直方向に延びる形で、原動軸４８と従動軸４９に巻き掛けられ、保持される。加湿フィルタ１７は吸水性と通風性を兼ね備えている必要があり、合成繊維からなる糸を網状に編んだものなどが用いられる。加湿フィルタ１７をスリップを生じることなく移動させるため、原動軸４８と従動軸４９には外面に軸線方向の凹凸を有する合成樹脂成型品のシャフトが用いられる。
【００３９】
フィルタユニットケース１８の背面側と正面側には、加湿フィルタ１７に空気を通すための通風口５０、５１が形成される。通風口５０は上方の一部が横長の小孔の集合からなる。通風口５１は全体が横長の小孔の集合からなる。
【００４０】
加湿フィルタ１７は、古くなれば交換の必要が生じる。そのため、フィルタユニット４７は、フィルタユニットケース１８に対し着脱できるようになっている。フィルタユニットケース１８の天面を覆う蓋５２がフィルタユニット４７を隠す。蓋５２は正面側を支点として開閉するものであり、筐体１０の外形の一部分を構成する。
【００４１】
筐体１０の背面の吸気口１１は吸気フィルタ５３で覆われる。吸気フィルタ５３は矩形の格子状枠にポリプロピレンネットを張ったものであり、吸気口１１に吸い込まれる空気から繊維等の塵埃を捕集する。
【００４２】
吸気口１１を吸気フィルタで覆った後、さらにその外側を矩形のガードグリル５４で覆う。ガードグリル５４は横長の小孔の集合からなる通気口を有し、筐体１０の外形の一部を構成する。
【００４３】
電極ユニット１９は図５に示す構造を備える。１９ａは合成樹脂の成型品からなるベースで、その下端に板状の電極２０が２枚、間隔を置いて取り付けられている。ベース１９ａの上部にはつまみ部１９ｂが形成されている。電極２０は消耗品なので、定期的に電極ユニット１９を交換しなければならない。使用者自身が電極ユニット１９を容易に交換できるようにするため、加湿器１は次のように構成されている。
【００４４】
吸気口１１の中に、矩形の凹部５５が形成される。背面側から見た凹部５５は、電極ユニット１９をある程度のゆとりをもって受け入れられるだけの面積を有する。凹部５５の底部は開口部５６となっており、フィルタユニットケース１８には、開口部５６の下に張り出す形の電極ユニット取付部５７が形成されている。電極ユニット取付部５７は、上方から差し込まれた電極ユニット１９を適宜の弾性係合手段で保持する。また、図示はしないが、電極ユニット取付部５７と電極ユニット１９の間にはプラグとソケットのような電力供給手段が設けられている。
【００４５】
電極ユニット取付部５７に取り付けられた電極ユニット１９は、図２のようにフィルタユニットケース１８が降下しているときは、それに手を届かせることができない。図３に示すようにフィルタユニットケース１８が上昇すると、電極ユニット１９のつまみ部１９ｂが開口部５６から頭を出す。すなわち、吸気口１１内のアクセス可能位置に電極ユニット１９のつまみ部１９ｂが姿を現すことになる。ガードグリル５４と吸気フィルタ５３を取り外せば、つまみ部１９ｂに指をかけて電極ユニット１９を引き抜き、新しい電極ユニット１９に交換することができる。
【００４６】
加湿器１の制御システムは図６に示す構成となっている。加湿器１の制御を司る制御部６０はマイクロコンピュータを中核として構成されるものであり、その中にはマイクロコンピュータのＣＰＵ（central processing unit）６１、メモリ６２、不揮発性メモリ６３、及び電極交換時間カウント部６４が含まれる。
【００４７】
制御部６０は様々な構成要素から出力信号を受け取り、また様々な構成要素に対し制御信号を出力する。
【００４８】
制御部６０に信号を出力する構成要素には次のものが含まれる。すなわち操作／表示部２４の中の運転入／切スイッチ６５、モード切換スイッチ６６、運転切換スイッチ６７、能力切換スイッチ６８、及びリセットスイッチ６９と、外部の湿度を検知する湿度センサ７０である。湿度センサ７０は通風路１５の一角に設けられている。
【００４９】
制御部１１０から制御信号を受けて動作を行う構成要素には次のものが含まれる。すなわち電極ユニット１９、送風機１６、フィルタユニット４７の原動軸４８を駆動する加湿フィルタ駆動モータ７１、ルーバー１４をスイングさせるルーバー駆動モータ７２、及び操作／表示部２４の中に設けられる表示部７３である。表示部７３は７セグメントディスプレイにより構成される。
【００５０】
電極ユニット１９の通電制御の仕組みを図７に示す。電極ユニット１９の１対の電極２０の間に電流を流すのは電極ドライブ回路７４である。電極ドライブ回路７４に対し極性切替回路７５から出力（ＩＮ１及びＩＮ２）がなされ、極性切替回路７５に対しては制御部６０のＣＰＵ６１から出力がなされる。ＣＰＵ６１からの出力はＰＷＭ（pulse-width modulation）出力と極性切替出力である。
【００５１】
電極ドライブ回路７４とグラウンドとの間には抵抗７６が接続されている。抵抗７６に流れる電流（＝電極２０間の電流）による電圧（パルス）を、平均電流監視回路７７が増幅し、平均化した電圧をＣＰＵ６１に入力する。また、抵抗７６に流れる電流（＝電極２０間の電流）による電圧（パルス）を、ピーク電流監視回路７８が増幅し、パルスのピーク電圧を保持しＣＰＵ６１に入力する。
【００５２】
続いて加湿器１の動作を説明する。給水タンク３１の中に水があるかぎり、電解水生成槽２１の内部の水位は一定に保たれているが、給水タンク３１が空になると、電解水生成槽２１の内部の水位が下がってくる。水位が下がると図示しないセンサが制御部６０に信号を出し、制御部６０は、表示部７３に、給水タンク３１への水補給が必要になった旨の表示を出す。送風機１６、電極ユニット１９、加湿フィルタ駆動モータ７１、ルーバー駆動モータ７２などが稼働中であれば、制御部６０はそれらの動きを止める。
【００５３】
水補給を求める表示を見た使用者は、ゲート２８を上げてトレイ３０を引き出す。そしてトレイ３０から給水タンク３１を引き抜き、それに水を補給して、トレイ３０に再セットする。
【００５４】
トレイ３０を給水タンク収納空間２６に入れ、ゲート２８を下ろすと、フィルタユニットケース１８が降下し、給水タンク３１から電解水生成槽２１への給水が開始される。この水は加湿フィルタ１７の下端と電極２０の下端を浸す。操作／表示部２４の中の所定の操作キー２５を押して運転入／切スイッチ６５をＯＮにすると、加湿器１の運転が開始される。すなわち送風機１６が駆動され、吸気口１１から吸い込まれて吹出口１２から吹き出される気流を生成する。ルーバー駆動モータ７２も駆動され、ルーバー１４をスイングさせる。加湿フィルタ駆動モータ７１も駆動され、加湿フィルタ１７を移動させる。また電極ユニット１９への通電により、電解水生成部２２で水の電解が行われる。電解水生成槽２１の中の水に塩素が含まれていれば、次のような電気化学反応が生じる。
＜陽極側＞
４Ｈ２Ｏ−４ｅ−→４Ｈ＋＋Ｏ２↑＋２Ｈ２Ｏ
２Ｃｌ−→Ｃｌ２＋２ｅ−
Ｈ２Ｏ＋Ｃｌ２←→ＨＣｌＯ＋Ｈ＋＋Ｃｌ−
＜陰極側＞
４Ｈ２Ｏ＋４ｅ−→２Ｈ２↑＋４ＯＨ−
＜電極間＞
Ｈ＋＋ＯＨ−→Ｈ２Ｏ
上記反応により、除菌作用と脱臭作用のある次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）や活性酸素を含む電解水が生まれる。電解水は加湿フィルタ１７を湿潤させ、加湿フィルタ１７を通過する空気は加湿されると同時に除菌や脱臭も行われる。
【００５５】
電解水は、濃度が低すぎれば除菌や脱臭の作用を生じない。電解水濃度が高すぎても、徒に次亜塩素酸を消尽するのみで効率が良くない。電解水の濃度は常に適切な値に保たれる必要があり、そのために図７の回路構成が効果を発揮する。
【００５６】
極性切替回路７５は、ＣＰＵ６１からの極性切替出力がＨ（High）の場合、ＩＮ１にＰＷＭ出力を行い、ＩＮ２をＬ（Low）にする。逆に、極性切替出力がＬであれば、ＩＮ１をＬにし、ＩＮ２にＰＷＭ出力を行う。
【００５７】
電極ドライブ回路７４は、ＩＮ１がＨ、ＩＮ２がＬの場合、電極出力１のラインから電極出力２のラインに向けて電流を流す。逆に、ＩＮ１がＬ、ＩＮ２がＨの場合は、電極出力２のラインから電極出力１のラインに向けて電流を流す。ＩＮ１とＩＮ２が共にＨあるいはＬの場合は、電極ドライブ回路７４は電極出力を停止し、電流を止める。
【００５８】
平均電流監視回路７７は電極２０間に流れる電流（平均電流）を監視し、電流値をＣＰＵ６１に入力する。ＣＰＵ６１は電流が設定値になるようにＰＷＭ出力を変化させる。
【００５９】
電極２０間の水の導電率が高い場合、あるいは電極２０間が短絡した場合、電極ドライブ回路７４に流れる電流が大きくなり、電極ドライブ回路７４の破壊につながる。それを防止するため、ピーク電流監視回路７８で電極２０間に流れる電流を監視し、電流値をＣＰＵに入力する。電流値が設定値以上になったら、ＣＰＵ６１はエラーとしてＰＷＭ出力を停止する。
【００６０】
制御部６０は、電解水中の次亜塩素酸の濃度を一定レベル以下に下げないようにするため、電極２０間に大電流と小電流を一定時間ずつ流すことを繰り返す制御を行う。図８に示す例では、３００ｍＡの電流を１０分間流した後、１０分間の電流停止期間を挟んで、１５０ｍＡの電流を１０分間流し、もう一度１０分間の電流停止期間を挟んで、３００ｍＡの電流を１０分間流すというサイクルを繰り返す。電流停止期間は、極性切替出力を切り替えてＩＮ１とＩＮ２を共にＨあるいはＬにすることにより得られる。
【００６１】
また制御部６０は、電極２０の劣化を防止するため、一定時間毎に極性切替出力のＨとＬを切り替えて、電極２０間の電流方向を一定時間毎に逆転させる制御を行う。
【００６２】
制御部６０は、加湿器１の制御モードとして、室内の湿度を所定値にすることを主目的とする加湿優先モードと、室内空気の浄化を主目的とする浄化優先モードを備える。加湿優先モードと浄化優先モードは、モード切換スイッチ６６により切り換えることができる。
【００６３】
加湿器１は、自動運転（湿度を自動的にコントロールする運転）にすることもできれば、連続運転にすることもできる。その選択には運転切換スイッチ６７を用いる。
【００６４】
加湿器１は、運転の強度を選択することができる。例えば「強」「中」「弱」といった具合である。その選択には能力切換スイッチ６８を用いる。
【００６５】
電極ユニット１９の交換を行ったときは、加湿器１をリセットする必要がある。その時にリセットスイッチ６９を用いる。
【００６６】
制御モードの選択に関連する加湿器１の動作を図９に基づき説明する。加湿器１においては前記浄化優先モードが標準モードである。加湿優先モードは、図９では「加湿モード」と表記されている。
【００６７】
ステップ＃１０１では、モード切換スイッチ６６がＯＮであるかどうかを調べる。ＹＥＳであればステップ＃１０２に進み、ＮＯであればステップ＃１０５に進む。
【００６８】
ステップ＃１０２では、現在のモードが標準モードであるかどうかを調べる。ＹＥＳであればステップ＃１０３に進み、加湿器１は加湿モードに変更される。ＮＯであればステップ＃１０４に進み、加湿器１は標準モードに変更される。
【００６９】
ステップ＃１０３またはステップ＃１０４からステップ＃１０５に進む。ステップ＃１０５では、加湿器１が標準モードで運転されているかどうかを調べる。ＹＥＳであればステップ＃１０６に進み、ＮＯであればステップ＃１０７に進む。
【００７０】
ステップ＃１０６では、室内空気の浄化が完了したかどうかを調べる。室内空気の浄化が完了したかどうかは、直近の運転開始時刻からその時点までの加湿器１の累積運転時間などにより判定することができる。ＹＥＳであればステップ＃１０８に進み、ＮＯであればステップ＃１１０に進む。
【００７１】
ステップ＃１０８では、湿度センサ７０の検知する湿度が上限湿度を超えたかどうかを調べる。ＹＥＳであればステップ＃１０９に進み、ＮＯであればステップ＃１１０に進む。
【００７２】
ステップ＃１０９では、それ以上湿度が上昇しないよう、送風機１６をＯＦＦにする。
【００７３】
ステップ＃１１０では、送風機１６をＯＮのままとする。
【００７４】
ステップ＃１０５において、加湿器１が標準モードで運転されていない、裏を返せば加湿モードで運転されていると判定された場合は、ステップ＃１０７に進む。ステップ＃１０７では湿度センサ７０の検知する湿度が目標湿度を超えたかどうかを調べる。ＹＥＳであればステップ＃１１１に進み、ＮＯであればステップ＃１１０に進む。
【００７５】
ステップ＃１１１では、それ以上湿度が上昇しないよう、送風機１６をＯＦＦにする。
【００７６】
ステップ＃１０９、＃１１０、または＃１１１から、次処理に進む。
【００７７】
電極交換に関連する加湿器１の動作を図１０に基づき説明する。
【００７８】
ステップ＃１２１では、電極２０への通電が禁止になっているかどうかを調べる。ＹＥＳであればステップ＃１２２に進み、ＮＯであればステップ＃１２３に進む。
【００７９】
ステップ＃１２２では、操作／表示部２４に設けられた電極交換ランプが点灯する。電極２０は非通電となる。電極２０が非通電であると除菌ができないので、加湿器１も運転禁止となる。ステップ＃１２２からステップ＃１３１に進む。
【００８０】
ステップ＃１２３では、電極２０に通電して良いかどうかを調べる。ＮＯであればステップ＃１２４に進む。ＹＥＳであればステップ＃１２５に進む。
【００８１】
ステップ＃１２４では、電極２０は非通電とされる。ステップ＃１２４からステップ＃１２６に進む。
【００８２】
ステップ＃１２５では、電極２０に通電する。また、ＣＰＵ６１に付属する電極交換時間カウント部６４が電極通電時間をカウントする。カウント値は一定時間毎に不揮発性メモリ６３に記憶される。このように不揮発性メモリにデータを退避させることにより、加湿器１の電源コードのプラグがコンセントから抜かれ、その後再びコンセントに差し込まれるようなことがあっても、継続して電極通電時間をカウントすることができる。ステップ＃１２５からステップ＃１２６に進む。
【００８３】
ステップ＃１２６では、電極通電時間が予告時間を経過したかどうかを調べる。予告時間は、例えば２年相当の通電で電極ユニット１９を交換することとされていた場合、１年と１１ヶ月相当の通電時間を予告時間として設定することができる。調べた結果がＹＥＳであればステップ＃１２７に進み、ＮＯであればステップ＃１２８に進む。
【００８４】
ステップ＃１２７では、電極通電時間が確定時間（２年相当の通電時間）を経過したかどうかを調べる。ＮＯであればステップ＃１２９に進み、ＹＥＳであればステップ＃１３０に進む。
【００８５】
ステップ＃１２８に進んだ場合は、電極交換ランプが消灯する。ステップ＃１２８から次処理に進む。
【００８６】
ステップ＃１２９に進んだ場合は、電極交換ランプが点滅し、予告時間が経過した、すなわち電極ユニット１９の交換時期が迫ったことを報知する。ステップ＃１２９からステップ＃１３１に進む。
【００８７】
ステップ＃１３０に進んだ場合は、電極交換ランプが点灯し、電極ユニット１９の交換が確定したことを報知する。また、電極２０が非通電とされる。電極２０が非通電であると除菌ができないので、加湿器１も運転禁止となる。ステップ＃１３０からステップ＃１３１に進む。
【００８８】
ステップ＃１３１では、電極ユニット１９が交換され、その後、リセットスイッチ６９がＯＮにされたかどうかを調べる。ＹＥＳであればステップ＃１３２に進む。ＮＯであれば次処理に進む。リセットスイッチ６９は、例えば３秒間長押しすることにより、ＯＮになるものとする。
【００８９】
ステップ＃１３２では、電極交換ランプが消灯する。また、電極通電時間がリセットされ、これにより加湿器１の運転再開が可能になる。電極通電時間がリセットされたということは不揮発性メモリ６３に記憶される。ステップ＃１３２から次処理に進む。
【００９０】
本発明の実施形態として、空気清浄機として設計されていない加湿器１を提示したが、空気清浄を本旨とする空気清浄機で本発明を実施することに何の不都合もない。
【００９１】
また上記実施形態では、フィルタユニット４７とそれを保持するフィルタユニットケース１８をもってフィルタ支持体Ｈを構成したが、フィルタユニット４７とフィルタユニットケース１８の機能を兼ね備えた１個の枠体によりフィルタ支持体Ｈを構成することも可能である。
【００９２】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は加湿器に広く利用可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１ 加湿器
１０ 筐体
１１ 吸気口
１２ 吹出口
１６ 送風機
１７ 加湿フィルタ
１９ 電極ユニット
２０ 電極
２１ 電解水生成槽
２２ 電解水生成部
６０ 制御部
７４ 電極ドライブ回路
７５ 極性切替回路
７７ 平均電流監視回路
７８ ピーク電流監視回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に、電解水生成部と、前記電解水生成部で生成された電解水で湿潤状態にされる加湿フィルタと、前記加湿フィルタを通過する空気流を生成する送風機を配置し、電解水で加湿された空気を前記筐体外に吹き出す加湿器において、
前記電解水生成部の電極間に流れる電流は電極ドライブ回路で制御されるものであり、前記電極ドライブ回路は制御部からのＰＷＭ出力で制御されることを特徴とする加湿器。
【請求項２】
前記制御部は極性切替回路に対しＰＷＭ出力を行い、前記極性切替回路が前記電極ドライブ回路を制御することを特徴とする請求項１に記載の加湿器。
【請求項３】
前記電極間に流れる平均電流を監視する平均電流監視回路を備え、前記制御部は前記平均電流監視回路から入力される信号を受けて、前記電極間に流れる電流が設定値になるようにＰＷＭ出力を変化させることを特徴とする請求項１または２に記載の加湿器。
【請求項４】
前記電極間に流れるピーク電流を監視するピーク電流監視回路を備え、前記制御部は前記ピーク電流監視回路から入力される信号が設定値以上になったときはＰＷＭ出力を停止させることを特徴とする請求項１または２に記載の加湿器。
【請求項５】
前記制御部は、前記電極間に大電流と小電流を一定時間ずつ流すことを繰り返す制御を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の加湿器。
【請求項６】
前記制御部は、前記電極間の電流方向を一定時間毎に逆転させる制御を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の加湿器。
【請求項７】
前記制御部は、当該加湿器の制御モードとして、室内の湿度を所定値にすることを主目的とする加湿優先モードと、室内空気の浄化を主目的とする浄化優先モードを備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の加湿器。
【請求項１】
筐体内に、電解水生成部と、前記電解水生成部で生成された電解水で湿潤状態にされる加湿フィルタと、前記加湿フィルタを通過する空気流を生成する送風機を配置し、電解水で加湿された空気を前記筐体外に吹き出す加湿器において、
前記電解水生成部の電極間に流れる電流は電極ドライブ回路で制御されるものであり、前記電極ドライブ回路は制御部からのＰＷＭ出力で制御されることを特徴とする加湿器。
【請求項２】
前記制御部は極性切替回路に対しＰＷＭ出力を行い、前記極性切替回路が前記電極ドライブ回路を制御することを特徴とする請求項１に記載の加湿器。
【請求項３】
前記電極間に流れる平均電流を監視する平均電流監視回路を備え、前記制御部は前記平均電流監視回路から入力される信号を受けて、前記電極間に流れる電流が設定値になるようにＰＷＭ出力を変化させることを特徴とする請求項１または２に記載の加湿器。
【請求項４】
前記電極間に流れるピーク電流を監視するピーク電流監視回路を備え、前記制御部は前記ピーク電流監視回路から入力される信号が設定値以上になったときはＰＷＭ出力を停止させることを特徴とする請求項１または２に記載の加湿器。
【請求項５】
前記制御部は、前記電極間に大電流と小電流を一定時間ずつ流すことを繰り返す制御を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の加湿器。
【請求項６】
前記制御部は、前記電極間の電流方向を一定時間毎に逆転させる制御を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の加湿器。
【請求項７】
前記制御部は、当該加湿器の制御モードとして、室内の湿度を所定値にすることを主目的とする加湿優先モードと、室内空気の浄化を主目的とする浄化優先モードを備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の加湿器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−５２６９８（Ｐ２０１２−５２６９８Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９３６５４（Ｐ２０１０−１９３６５４）
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【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２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【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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