JP2000274756A

JP2000274756A - 加湿器

Info

Publication number: JP2000274756A
Application number: JP11073397A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Matsuyama; 典弘松山
Original assignee: Aiwa Co Ltd
Current assignee: Sony Group Corp
Priority date: 1999-03-18
Filing date: 1999-03-18
Publication date: 2000-10-06

Abstract

(57)【要約】【課題】クリーンに加湿し、しかも省エネルギ化を
図る加湿器を提供する。【解決手段】霧化用貯水容器部２８Ａ内の水面近くの
水を加熱部３２で加熱殺菌すると共に、超音波発生部３
０で霧化する。従って、加熱殺菌した水を空気中に放出
して気化させることにより加湿するので、クリーンに加
湿できる。また、加熱殺菌のため高温に加熱した水を霧
化し空気中で気化させるため、加湿器が気化熱に充当さ
れるエネルギを水に与えることを不要とし、省エネルギ
化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気中に水分を放
出して湿り気を加える加湿器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、加湿器としてスチームファン式の
加湿器が広く用いられている。このタイプの加湿器は、
タンクに貯められている水を蒸発皿へ給水し、蒸発皿を
ヒータで加熱してスチームを発生させ、ファンで吹き上
げて室内の空気中へ送り出し、室内の空気を加湿する。

【０００３】上述した加湿器は、水を１００℃まで加熱
し、この１００℃の熱湯を１００℃のスチーム（水蒸
気）に気化させ、室内の空気中へ放出するので、部屋の
温度を下げることなく加湿できる。

【０００４】また、水を１００℃まで加熱し気化させる
際に、カビや雑菌を殺菌するので、生きたカビや雑菌を
室内の空気中へ飛散させることもなくクリーンに加湿で
きる。

【０００５】しかし、水の温度を１℃上げるのに約４．
２Ｊ／ｇ（ジュール）の熱量が必要であり、これに加え
て１００℃の熱湯を蒸発させ、１００℃の水蒸気に気化
させるのに２２６１ｋＪ／ｋｇの気化熱が必要となる。
よって、消費するエネルギ量が大きくなり、消費電力も
大きくなる。

【０００６】そのため従来より、消費電力の小さな加湿
器として、超音波式の加湿器が用いられている。これ
は、タンクに貯められている水を小容器状に構成された
加湿部へ給水して貯水し、この貯水した水を超音波振動
子で振動させたときの共振現象によって水面から霧化す
る。そして水面上に水が霧状になって飛散されているも
のをファンで吹き上げて室内の空気中へ送り出す。この
ように水は霧化されると表面積が極めて大きくなるの
で、室内の空気中で気化し、空気を加湿する。

【０００７】しかし、超音波式の加湿器では、水を室温
で霧化するため加熱殺菌されていない水を室内の空気中
へ放出させることになる。なお、上述の加湿器では水を
室温で霧化して室内の空気中へ放出するので、室内の空
気から多量の気化熱を奪うことになる。気化熱は２４４
１．９ｋＪ／ｋｇと大きいため、室内の空気の温度が低
下してしまう。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、スチー
ムファン式の加湿器では、気化熱を供給する為、これ以
上の省エネルギ化が困難である。また、超音波式の加湿
器では、霧化する水を殺菌する特別の殺菌装置を設ける
と構造が複雑になり製品が高価になると共に、殺菌装置
を働かす為に多くのエネルギを消費することになるとい
う問題がある。

【０００９】本発明は上述した事実を考慮し、クリーン
に加湿でき、しかも省エネルギ化が可能な加湿器を新た
に提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
された加湿器は、水を加熱する加熱部と、超音波によっ
て水を霧散させる超音波振動子と、を有し、加熱部によ
って加熱殺菌された水を超音波振動子によって霧化する
ことを特徴とする。

【００１１】上述のように構成することにより、加熱殺
菌した水を用いて加湿するので、クリーンに加湿でき
る。また、加熱殺菌のため高温に加熱した水を霧化し空
気中で気化させることになるので、気化熱に充当される
エネルギが不要となり、省エネルギ化を図ることができ
る。

【００１２】請求項２に係る発明は、請求項１に係る加
湿器において、水を貯留する貯留部を有し、加熱部は貯
留部内であって水の水面付近を加熱する位置に配置され
ることを特徴とする。

【００１３】上述のように構成することにより、加熱手
段が貯留部内に貯水された水の水面部分を直接的に、効
率良く加熱できる。

【００１４】請求項３に係る発明は、請求項１又は請求
項２のいずれかに記載の加湿器において、水は加熱部に
よって７５℃から９０℃に加熱されることを特徴とす
る。

【００１５】上述のように構成することにより、加湿器
を効率良く使用可能とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施形態に係る加湿
器について，図１乃至図６を参照しながら説明する。図
１の加湿器の概略断面図に示すように，加湿器本体のハ
ウジング１０の内部には、主に給水タンク１２と、噴霧
部１４と、給水タンク１２から噴霧部１４へ給水する給
水系部１６とが設置されている。

【００１７】給水タンク１２は、出水口１８を設けた密
閉容器として構成されている。給水タンク１２は、その
出水口１８を下にして給水系部１６の水面に臨ませた状
態でハウジング１０内に取り付けられる。

【００１８】給水系部１６は、受水トレイ２０と、連通
管２２とを有する。この受水トレイ２０は、水を受ける
盆状に形成されている。また、連通管２２は、受水トレ
イ２０の最下段の底板の所定部所に一方の管口を開口
し、他方の管口を噴霧部１４の底板２４に開口する一連
の管として構成されている。さらに、受水トレイ２０の
底面上には、フロートセンサ２６が立設されている。こ
のフロートセンサ２６は、ガイド棒２６Ｂに沿って移動
自在に挿通されたフロート２６Ａが水に浮く位置によっ
て、受水トレイ２０に貯水された水の水面が所定のレベ
ルに在るか否かを検出するよう構成されている。

【００１９】図１、乃至図３に示すように、噴霧部１４
は主に、ケーシング２８に、超音波発生部３０と，加熱
部３２と、温度センサ３４と、ファン装置３６とを装着
して構成されている。

【００２０】このケーシング２８は、略有底円筒状に形
成されている。また、ケーシング２８の先端部には、口
径を狭めた細口状の放出口３８が形成されている。

【００２１】さらに、ケーシング２８の底部近くの部分
は、図３に示すような霧化用貯水容器部２８Ａとして構
成されている。霧化用貯水容器部２８Ａは、その内部に
水が供給され、水位が給水系部１６の所定のレベルに至
った所定容量の貯水状態において、超音波発生部３０で
発生された超音波に共振し、水面から霧化するよう構成
されている。

【００２２】底板２４には、超音波発生部３０が配置さ
れている。なお，図１及び図２では、超音波発生部３０
が底板２４の中心から偏心した位置に配置されている。
これは、底板２４の中心部に温度センサ３４を配置して
温度センサ３４が加熱部３２の影響を受けずに環状の加
熱部３２から等距離離れた位置で適正な水の温度を計測
できるようにするために、超音波発生部３０を温度セン
サ３４の設置位置からずらせて配置したためである。よ
って、このような必要性がない場合には、超音波発生部
３０を底板２４の中心部に配置しても良い。

【００２３】この超音波発生部３０には、その内部に図
６に示すような超音波振動子４０が装着されている。こ
の超音波振動子４０は一般的な既存のもので、小円盤状
の圧電セラミック４２の両平面部にそれぞれ電極４４、
４６を配置して構成されている。そして、超音波発生部
３０は、超音波振動子４０の両電極４４、４６の間に所
定周波数の高周波電圧を加えることによって、所定周波
数の超音波を発生させるよう構成されている。

【００２４】また、霧化用貯水容器部２８Ａの外周部に
は、加熱部３２が配置されている。加熱部３２は、環状
に構成された加熱用の電熱コイルである。加熱部３２
は、霧化用貯水容器部２８Ａの外周面に沿って当接しな
がら環状に取り巻くように配置されている。さらに、加
熱部３２の配置位置は、霧化用貯水容器部２８Ａの内部
に所定のレベルまで貯水されたときの水位より下側の近
傍位置に設定されている。これにより、霧化用貯水容器
部２８Ａに貯水されている水の水面近くの加熱範囲を、
加熱部３２が加熱することになる。

【００２５】なお、加熱部３２が水を加熱する温度を、
７５℃から９０℃の範囲に設定している。これは、７５
℃に加熱すれば、およその殺菌効果が得られるためであ
る。また、９０℃を加熱の上限としたのは、加熱部３２
で加熱量を制御するのに都合がよいためである。なお、
加熱部３２で１００℃まで加熱するよう構成しても、加
熱部３２の熱量だけで気化させるものでなければ、加熱
部３２における省エネルギの効果を得られる。

【００２６】また、霧化用貯水容器部２８Ａでは、超音
波発生部３０を駆動して水面近くの水を霧化して徐々に
消費すると、給水系部１６により、底板２４部分の開口
から室温の水が徐々に供給される。このとき、水面近く
の水は加熱されて比重が軽くなっているので水面部分に
留まり、霧化用貯水容器部２８Ａの底板２４側の室温の
水と対流により混ざることはない。よって、霧化する水
部分だけを効率良く加熱することができる。

【００２７】底板２４には、温度センサ３４が立設され
ている。この温度センサ３４は、支持ポール４８Ａの先
端に設置したセンサ部品４８を、霧化用貯水容器部２８
Ａ内の水の所定加熱範囲に臨ませるよう構成されてい
る。従って温度センサ３４は、霧化用貯水容器部２８Ａ
内の水面近くで加熱された水（熱湯）の温度を計測す
る。このため、霧化される水（熱湯）の温度を直接計測
できる。

【００２８】図１に示すように、ケーシング２８内に貯
水される水の水面と、放出口３８との間の所定部所に
は、ファン装置３６が取り付けられている。このファン
装置３６は、ハウジング１０の外部から室内の空気を取
り入れてケーシング２８内に送り込み、水面上に霧化さ
れている霧状の水の粒子を放出口３８から吹き上げるよ
う構成されている。

【００２９】図４のブロック図に示すように、加湿器本
体には、マイクロコンピュータを用いた制御部５４が設
けられている。この制御部５４には、入出力インターフ
ェース５６を介して、フロートセンサ２６、温度センサ
３４、超音波発生部３０、加熱部３２、ファン装置３
６、給水ランプ５２及び入力手段５０が接続されてい
る。

【００３０】そして、制御部５４は、入出力インターフ
ェース５６を介してフロートセンサ２６と温度センサ３
４の検出信号を受信する。そして、これらの検出データ
及び入力手段５０を使用者が操作したときの指令信号に
基づいて演算処理し、超音波発生部３０、加熱部３２、
ファン装置３６、又は給水ランプ５２を制御するよう構
成されている。

【００３１】次に、上述のように構成された第１実施形
態に係る加湿器の作用について図５に示すフローチャー
トを参照しながら説明する。

【００３２】フロチャートのステップ５８では、電源投
入用のスイッチ（入力手段５０）がオンされるまで待機
する。ステップ５８でスイッチがオン操作されると、ス
テップ６０へ進みフロートセンサ２６の検出信号より、
給水タンク１２から給水系部１６へ給水され水位が所定
レベル以上となっているかを判断する。

【００３３】そして、ステップ６０で水位が所定レベル
以下と判断されたときは、給水タンク１２が空となって
受水トレイ２０に十分な水が満たされていない状態なの
で、ステップ６２へ進み、給水タンク１２に給水してか
ら加湿器のハウジング１０内にセットする作業を促すよ
うに，給水ランプ５２を点灯する。これと共にステップ
６２では、超音波発生部３０，加熱部３２、及びファン
装置３６が動作中の場合には、これらをオフ操作して停
止させ、給水タンク１２から給水系部１６へ給水され水
位が所定レベル以上となるまで待機する。

【００３４】ステップ６０で水位が所定レベル以上と判
断されたときは、ステップ６４へ進み給水ランプ５２が
消燈されているかを判断し、給水ランプ５２が消燈され
ている場合にはステップ６８へ進む。また、給水ランプ
５２が消燈されいない場合には、ステップ６６へ進んで
給水ランプ５２を消燈してから、ステップ６８へ進む。

【００３５】ステップ６８では、温度センサ３４の信号
により、霧化用貯水容器部２８Ａ内の水面近くの水が７
５℃以上か否かを判断し、７５℃以上の場合にはステッ
プ７２へ進み、７５℃以下の場合には、ステップ７０に
進んで加熱部３２をオン操作してから、ステップ７２へ
進む。

【００３６】次に、ステップ７２では、温度センサ３４
の信号により、霧化用貯水容器部２８Ａ内の水面近くの
水が９０℃以下か否かを判断し、９０℃以下の場合には
ステップ７６へ進み、９０℃以上の場合には、ステップ
７４に進んで加熱部３２をオフ操作してから、ステップ
７６へ進む。

【００３７】ステップ７６では、これまでの動作処理に
より霧化用貯水容器部２８Ａ内の水面近くの水が加熱さ
れ殺菌されて霧化に適する状態になっているので、超音
波発生部３０を駆動すると共に、ファン装置３６を駆動
し、加湿器による加湿動作を実行する。

【００３８】次に、ステップ７８に進み、電源投入用の
スイッチがオフ操作されるまでステップ５８へ戻し、加
湿器による加湿動作を継続する。また、ステップ７８で
電源投入用のスイッチがオフ操作されたと判断された場
合には、ステップ８０へ進み、超音波発生部３０、加熱
部３２、ファン装置３６、給水ランプ５２がオン状態で
あればこれをオフ操作した後制御部の動作を完了する。

【００３９】なお、第１実施形態では、超音波発生部３
０における超音波振動子４０の出力が一定の場合には、
霧化用貯水容器部２８Ａから単位時間に霧化されて消費
される水の量が一定となる。よって、霧化用貯水容器部
２８Ａ内の水面近くの加熱範囲に単位時間当り供給され
る室温の水の量も一定となるので、霧化用貯水容器部２
８Ａの水面近くを７５℃から９０℃までの間の温度に加
熱しておくための熱量も所定の一定値となる。

【００４０】そこで予め加熱部３２を、上述の所定の一
定値の加熱量となるように構成しておけば、特に制御し
なくても良好に動作させることができる。このため、上
述のように構成した場合には、図５に示すステップ７２
とステップ７４との制御動作を省略することができる。

【００４１】すなわち、霧化用貯水容器部２８Ａ内の水
面近くの温度が７５℃以上であれば、予め設定された超
音波振動子４０と加熱部３２との能力の関係から霧化用
貯水容器部２８Ａ内の水面近くの温度が９０℃を超えて
上昇し、さらに沸騰することはないので、加熱部３２を
オフ操作する制御を不要とできる。

【００４２】以上詳述したように、この加湿器によれ
ば、給水タンク１２から給水系部１６を通じて霧化用貯
水容器部２８Ａ内に適正に水が供給されていることを条
件に、加熱部３２によって霧化用貯水容器部２８Ａ内の
水面近くを加熱して殺菌するとともに、熱量を補給す
る。そして、霧化用貯水容器部２８Ａ内の水面近くの加
熱された水（湯）を超音波発生部３０で霧化する。次
に、ファン装置３６で霧化された暖かい霧状の水をケー
シング２８の放出口３８から室内の空気中に放出し、加
湿する。

【００４３】このとき、加湿器から放出される加熱され
た高温の霧状の水は、加熱殺菌済みであるので、室内の
空気中に生きたカビや雑菌を放出することなくクリーン
に加湿できる。

【００４４】また、加湿器から放出された霧状の水が気
化するときに室内の空気から奪う気化熱の量は、放出さ
れた霧状の水を加熱部３２で高温に加熱したときの加熱
熱量分だけ削減される。よって、室内の空気を加湿器で
加湿するときに室内の空気の温度が低下することを、従
来の超音波式加湿器に比べて、少なくすることができ
る。

【００４５】また、加湿器が水を室温から９０℃以下ま
で加熱するときのエネルギは、従来のスチームファン式
の加湿器が水を室温から１００℃の熱湯に加熱し、さら
に１００℃の水蒸気に気化させるよう気化熱を与えると
きのエネルギの２０パーセント程度と小さい。さらに、
加湿器の超音波発生部３０を駆動して水を霧化してファ
ン装置３６で放出するときのエネルギは、スチームファ
ン式の加湿器の消費エネルギの１０パーセント程度と小
さい。以上より、この加湿器によれば、従来のスチーム
ファン式の加湿器に比べて消費エネルギを約３分の１に
削減でき，消費電力を削減する大幅な省エネルギ化を実
現できる。なお、霧化用貯水容器部２８Ａ内の水を全部
加熱殺菌するよう構成しても良い。

【００４６】次に、本発明の第２実施形態について，図
７乃至図９に基づいて説明する。

【００４７】第２実施形態の加湿器は、霧化用貯水容器
部２８Ａ内の水中に加熱部を配置するよう構成されてい
る。このため、加熱部８２は、一部切欠した環状に形成
され、水中で使用可能に構成された加熱用の電熱コイル
であり、切欠部分の両端からそれぞれリード線８４が引
き出されている。

【００４８】加熱部８２は、リード線８４によって霧化
用貯水容器部２８Ａの内周面に支持されるように取り付
けられている。また、加熱部８２は、霧化用貯水容器部
２８Ａの近傍に沿って、この内周面と同心円となるよう
な位置に配置されている。さらに、この加熱部８２の配
置位置は、霧化用貯水容器部２８Ａの内部に所定のレベ
ルまで貯水されたときの水位より下側の近傍位置に設定
されている。このように加熱部８２を配置構成すること
により、霧化用貯水容器部２８Ａに貯水されている水の
水面近くの加熱範囲を、加熱部８２が直接加熱して水面
の中央部分の近傍にある水を効率良く迅速に昇温でき
る。

【００４９】また、超音波発生部３０は、底板２４の中
央に配置され、この超音波発生部３０が加熱部８２の輪
の中央部の直下に位置するように設定されている。この
ように超音波発生部３０を配置することにより、超音波
振動子４０を駆動した際、霧化用貯水容器部２８Ａ内に
貯水されている水を加熱部８２に邪魔されることなく良
好に共振させ、水面から霧化させることができる。

【００５０】さらに、温度センサ３４は、霧化用貯水容
器部２８Ａの内周壁面上における加熱部８２から底板２
４側へ少し下がった位置で、加熱部８２を支える一対の
リード線８４の間に対応する位置に、固定して設置され
ている。このように温度センサ３４を配置することによ
り、霧化用貯水容器部２８Ａに貯水されている水の水面
近くの加熱範囲の水温を的確に測定することができる。

【００５１】前述のように構成した第２実施形態の加湿
器では、霧化用貯水容器部２８Ａ内に貯水されている水
を水中の加熱部８２で直接に加熱するので、加熱部８２
から出る熱が空気中に逃げないようにし、水を直接加熱
するように使用されるため加熱効率を向上できる。さら
に、加熱部８２は、霧化用貯水容器部２８Ａの丸い水面
の下に、霧化用貯水容器部２８Ａの内周面から等距離を
置いた中間位置に配置されるので、水面近くの水を満遍
なく加熱することができる。すなわち、本加湿器によれ
ば霧化用貯水容器部２８Ａに貯水されている水の水面近
くの加熱範囲の水温を平均化することができる。

【００５２】なお、第２実施形態における以上説明した
以外の構成、作用、及び効果は前述した第１実施形態と
同様であるので、その説明を省略する。また、第１実施
形態，又は第２実施形態において、必要に応じて、加熱
部３２、８２を霧化用貯水容器部２８Ａの水面より下の
中間又は底板２４側の位置に配置しても良い。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、超
音波により霧化される水を加熱殺菌するので、クリーン
に加湿でき、しかも省エネルギ化できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１に示す加湿器の全体の概略構成を示す断面
図である。

【図２】図１に示す加湿器の全体の概略構成を示す平面
図である。

【図３】図１に示す加湿器の霧化用貯水容器部の部分を
取り出して示す要部斜視図である。

【図４】図１に示す加湿器の制御系の概略構成を示すブ
ロック図である。

【図５】図１に示す加湿器の制御系の動作を示すフロチ
ャートである。

【図６】図１に示す加湿器に用いる超音波振動子を取り
出して示す斜視図である。

【図７】本発明の第２実施形態に係る加湿器の霧化用貯
水容器部の部分を取り出して示す要部縦断面図である。

【図８】図７に示す容器部の要部断面平面図である。

【図９】図７に示す容器部の部分を取り出して示す要部
斜視図である。

【符号の説明】

１４噴霧部１６給水系部２０受水トレイ２４底板２６フロートセンサ２８ケーシング（貯留部）２８Ａ霧化用貯水容器部（貯留部）３０超音波発生部３２加熱部３４温度センサ３６ファン装置３８放出口４０超音波振動子４８温度センサ５０送風ファン５２給水ランプ５４制御部８２加熱部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水を加熱する加熱部と、超音波によって前記水を霧散させる超音波振動子と、を
有し、前記加熱部によって加熱殺菌された前記水を前記超音波
振動子によって霧化することを特徴とする加湿器。
【請求項２】前記水を貯留する貯留部を有し、前記加
熱部は前記貯留部内であって前記水の水面付近を加熱す
る位置に配置されることを特徴とする請求項１記載の加
湿器。
【請求項３】前記水は前記加熱部によって７５℃から
９０℃に加熱されることを特徴とする請求項１又は請求
項２のいずれかに記載の加湿器。