JP2000283512A

JP2000283512A - 加湿装置

Info

Publication number: JP2000283512A
Application number: JP11087469A
Authority: JP
Inventors: Akira Shiga; 彰志賀; Kenji Sekine; 健司関根
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2000-10-13
Anticipated expiration: 2019-03-30
Also published as: JP3682615B2

Abstract

(57)【要約】【課題】空気の加湿と浄化を行なうとともに水を浄化
し、それらの機能を長期間維持する簡単な構成の空気清
浄機能付き加湿装置を提供する。【解決手段】水を貯めておく貯水部６と、吸込まれた
空気が通過する空気流路部８と、貯水部６の水に浸され
た部分で貯水部６の水を浄化し、空気流路部６に位置す
る部分で水を蒸発させて加湿するとともに通過する空気
を浄化する浄化・加湿部７とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、加湿装置に関
し、加湿するとともに、空気中および水中に含まれる有
害有機物や臭気成分を分解し、また、カビや細菌の発生
を抑制できるようにした空気清浄機能付き加湿装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来の一般的な加湿装置の断面図
である。図において１は送風ファン３により空気を吸込
む吸込み口、２は加湿された空気の吹出し口、６は貯水
部、２１は加湿ユニット２２により水を蒸発させる加湿
部、２３は加湿部２１で加湿された空気と吸い込み口１
から送風ファン３により吸込まれた空気とを混合する混
合部である。

【０００３】上記の構成により、貯水部６の水は、加湿
部２１に移り、加湿ユニット２２において蒸発する。室
内空気は吸込ロから送風ファン３によって吸込まれ、混
合部２３で加湿ユニット２２からの蒸気と混合される。
そして、加湿された空気が吹出し口２から室内へ放出さ
れる。ここで、室内空気中には有害有機物・臭気成分・
カピ・細菌など（以下、汚染物質と総称する）が存在し
ており、これらが加湿装置に取りこまれて、加湿された
空気と共に放出される問題があった。また、空気中の汚
染物質が貯水部６または加湿部２１の水に取りこまれ
て、水が汚染されることにより、悪臭が発生する問題が
あった。

【０００４】このため、例えば、特開平５−３０５１２
５では、加湿部２１に水の浄化機構を設けている。ま
た、取りこんだ空気と蒸気の混合部２３に空気の浄化機
構を設けた加湿器が提案されているが、水と空気の両方
を効率よく浄化する機構がなかった。

【０００５】また、図７は従来の気化式の加湿装置の断
面図である。空気は送風ファン３により吸込み口１から
吸込まれ、加湿ユニット２６を経て吹出し口２から吹出
される。加湿ユニット２６は、図８に示すように、加湿
用円板２４を積層して回転軸２５を中心に回転できるよ
うな構造である。加湿用円板２４が回転すると、貯水部
６の水が加湿用円板２４に付着したまま、空気流路８に
移動し、空気と接した際に蒸発することで加湿が行なわ
れる。この装置においては、上述の水や空気の汚染の問
題に加えて、加湿用円板２４の表面に汚染物質が付着し
た場合に加湿用円板２４の濡れ性が低下する問題が生じ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術において
は、貯水部は加湿部の水を浄化する機構、加湿装置を通
過する空気を浄化する機構、加湿のために水を蒸発させ
る機構はそれそれ分離しており、これらの浄化機構を搭
載する場合には、製品の大型化や部品数の増加が避けら
れず、製造コストとリサイクルコストが高くなる問題が
生じていた。また、気化式加湿装置において、加湿部に
汚染物質が付着すると、加湿用部材の水の濡れ性が低下
し、加湿速度が遅くなるという問題があった。

【０００７】この発明は上記の問題点を解決するために
なされたものであり、水中および空気中に存在する有害
有機物・臭気成分を同時に分解し、カビ・細菌・ウイル
スの発生・繁殖を抑えて、悪臭の発生や空気の汚染を防
止することができる浄化部と、水を蒸発させて空気を加
湿する加湿部とを一体として構成して、水と空気の浄化
を行うとともに加湿を行うことができ、小型で部品点数
の少ない加湿装置を提供することを第一の目的としてい
る。

【０００８】また、加湿部に光触媒を用いた場合に、加
湿部への汚染物質の付着が防止されるとともに、水の濡
れ性が保たれることによって、加湿の効率を長時間保持
することを第二の目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる加湿装
置は、水を貯めておく貯水部と、吸込まれた空気が通過
する空気流路部と、前記貯水部の水に浸された部分で前
記貯水部の水を浄化し、前記空気流路部に位置する部分
で前記貯水部の水を蒸発させて加湿するとともに通過す
る空気を浄化する浄化・加湿部と、を備える。

【００１０】また、浄化・加湿部は、光触媒を励起しう
る波長の光を透過する導光機能を持つ導光材と、この導
光材の表面にコーティングした光触媒と、この光触媒を
励起するランプと、を備える。

【００１１】また、浄化・加湿部は、水を浄化する部位
と、空気流路部で前記水を蒸発させて加湿するとともに
通過する空気を浄化する部位とが順次変化するものであ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の
形態１を図を用いて以下説明する。図１は実施の形態１
を示す加湿装置の断面図である。図において、１は空気
の吸込み口、２は加湿された空気の吹出し口であり、３
は吸込み口１から空気を吸込み、空気流路部８を経て吹
出し口２から加湿された空気を吹き出させる送風ファン
である。４は光触媒体５の励起用のランプであり、一部
を貯水部６の水中に浸している。光触媒体５は、ランプ
４の周囲を取り囲むように配置され、ランプ４と同様に
一部を水中に浸している。

【００１３】７はランプ４と光触媒体５により水と空気
を浄化するとともに貯水部６の水を蒸発させる加湿ユニ
ットとして用いられる浄化・加湿部である。

【００１４】この浄化・加湿部７は、水や空気が通過で
きる構成であり、空気の流れる方向と対向して配置され
ており、水に半分浸された配置であり、空気と接した部
分が、空気浄化と加湿を行い、水と接した部分が水浄化
を行う。

【００１５】光触媒体５は、空気透過性・吸水性・耐水
性を有する紙または繊維に光触媒をコーティングあるい
は練りこんで作成したものが用いられる。あるいは、吸
水性・耐水性を有する素材を光触媒とともに、メッシュ
状の金属、ガラス、プラスチックの表面にコーティング
しものでもよい。

【００１６】光触媒は、光照射下での強い酸化力と水中
での化学的安定性を共に有する酸化チタン、酸化チタン
に他の金属酸化物を混合して調製した複合酸化物、ある
いは、これらに微量な金属を担持して調製したものを用
いる。また、この光触媒と共に菌や有害有機物を吸着し
やすい吸着材を混合して用いてもよい。この場合、吸着
材によって光触媒への光を妨げられないようすることが
望ましい。

【００１７】次に、動作について説明する。まず、ラン
プ４を光触媒体５とともに貯水部６に半分浸し、光触媒
体５に均一に光照射できるように配置する。そして、光
触媒体５はランプ４の光で励起され触媒反応を開始す
る。

【００１８】次に、空気が吸込み口１から吸込まれ、浄
化・加湿部７の光触媒体５の空気と接した部分を通過す
るときに、光触媒体５に吸収されている貯水部６の水と
接触して、水が気化される。加湿された空気は送風ファ
ン３を通って吹出し口２から吹出される。

【００１９】一方、水中の菌や有機物は光触媒体５の水
中に没した部分に吸着し、ランプ４からの光が照射され
ることで浄化される。また、空気中の菌や有織物は光触
媒体５を空気が通過するときに光触媒体５に吸着し、ラ
ンプ４からの光が照射されることで浄化される。

【００２０】このように、ランプ４と光触媒体５からな
る浄化・加湿部７が水浄化部、空気浄化部及び加湿部を
兼ねており、水と空気の浄化を行うとともに加湿を行う
ので、加湿ユニットと水槽を備えた独立の加湿部はな
く、光触媒体５の空気流路部８の部分が加湿部となって
いる。

【００２１】以上のように、水の浄化、空気の浄化、加
湿が一体のユニットで構成することができ、小型にする
ことができる。また、光触媒を用いたので、浄化・加湿
部への汚染物質の付着が防止されるとともに、水の濡れ
性が保たれるので、加湿の効率を長時間保持することが
できる。

【００２２】なお、光触媒の代わりに熱触媒を用い、ラ
ンプ４の代りにを可視・赤外線ランプまたはヒーターを
用いてもよい。熱触媒は金属、金属酸化物、あるいはこ
れらの混合物から成り、ランプまたはヒ一夕ーから発生
する熱エネルギーによって汚染物質を浄化する。

【００２３】また、ランプ或いはと一夕ーを用いること
なく、通電することで発熱する素材に熱触媒をコーティ
ングして、光触媒体５の位置に設けてもよい。

【００２４】実施の形態２．この発明の実施形態２を図
２と図３を用いて説明する。図２は実施形態２を示す加
湿装置の断面図、図３（ａ）は浄化・加湿部１１の側面
図、図３（ｂ）は断面図、図（ｃ）は部分拡大図であ
る。図において実施の形態１の図１と同じまたは同等の
ものには同じ符号を付し説明を省略する。図において１
１はランプ９と、ランプ９が配置された反対側の約半分
が貯水部６の水中に浸されている光触媒体１０からな
り、浄化と加湿を行う浄化・加湿部である。浄化・加湿
部１１は図３（ａ）（ｂ）に示すように、端部に配置さ
れたランプ９に光触媒体１０が林立した構造である。光
触媒体１０は図３（ｃ）に示すように円筒状の導光機能
付き坦体１４に光触媒１５をコーティングしたものであ
る。

【００２５】導光機能付き担体１４は、耐水性を持ち、
光触媒１５を励起しうる波長の光を透過するガラスまた
はプラスチック材料を用いる。光触媒１５を励起しうる
波長の光に対して耐光性をもつことが望ましい。また、
これらの素材は導光機能を有するように加工され、ラン
プの光が担体上にコーティングした光触媒１５全体に到
達することが好ましい。担体自体が光触媒１５によって
酸化されて劣化したり、光触媒１５が脱落したりしない
ように工夫された手法を用いて、担体上に光触媒１５を
コーティングする必要がある。こうすることによって、
水や空気と光触媒１５との接触面積をより広くするとと
もに、光触媒１５全体に光照射が可能となるため、光触
媒１５の反応効率が飛躍的に向上する。

【００２６】１２は貯水部６の水を汲み上げるポンプ、
１３はポンプ１２で汲み上げた水を光触媒体１０に向け
て噴霧する噴霧口である。

【００２７】次に、動作について説明する。まず、光触
媒体１０をランプ９の光で励起させ触媒反応を開始させ
る。光触媒体１０は円筒状の導光機能付き担体１４に光
触媒１５をコーティングしたものが林立した構造なの
で、ランプ９からの光が光触媒体１０全体に行き届き、
ランプ９から近い距離にある空気流路においても、ラン
プ９からの距離が遠い貯水部６においても、光を効率よ
く利用した触媒反応が起こる。

【００２８】次に、空気は吸込ロ１から吸込まれ、浄化
・加湿部１１の光触媒体１０を通過する。一方、貯水部
６の水はポンプ１２と噴霧口１３を経由して空気流路上
の光触媒体１０に噴射される。触媒体１０は加湿ユニッ
トを兼ねており、噴霧口１３から噴射された水は光触媒
体１０を通過する空気と接触することで気化して、加湿
が行なわれる。このとき蒸発しなかった水は光触媒体１
０を伝って貯水部６へと還流する。そして、加湿された
空気は送風ファン３を通って吹出し口２から吹出され
る。

【００２９】一方、空気中の汚染物質は光触媒体１０を
空気が通過するときに光触媒体１０に吸着し、ランプ９
からの光が照射されることで浄化される。また、貯水部
６の水は光触媒体１０の貯水部６に半分沈んだ部分に接
触すると共に、ポンプ１２で汲み上げられて噴霧口１３
から噴霧され、光触媒体１０を伝って還流するときに光
触媒体１０と接触する。このために水は効率よく光触媒
体１０と接触することができて、水中の汚染物質が吸着
・浄化される。このように、ランプ９と光触媒体１０か
ら構成された浄化・加湿部１１が、水浄化部、空気浄化
部及び加湿部を兼ね、水と空気を浄化するとともに加湿
を行う。

【００３０】光触媒１５は、光照射されることによっ
て、水の濡れ性が向上することが知られている。このた
めに、光触媒体１０の表面は汚染物質が浄化されて除去
されているだけでなく、水が光触媒体１０の表面に薄く
広がった状態で付着することができて、水と空気の界面
がより広くなり、効果的な加湿が可能となる。

【００３１】水の単位時間当たりの蒸発量および空気中
の水溶性成分の水への溶解量は空気と水の接触面積に比
例する。また、単位時間当たりに浄化される水中の汚染
物質の量は、水と光触媒１５が接触する面積が広いほど
多くなる。すなわち、水と空気の接触面積と水・空気と
光触媒１５の接触面積が広いほど、効率よく加湿・浄化
を行なうことができる。

【００３２】浄化・加湿部１１を構成する光触媒体１０
の導光機能付き担体１４は、複数個林立した構造で、そ
の表面が空気に接するるため、加湿に供せられる水と空
気の界面は非常に広くなる。このため、効率よく加湿・
浄化を行なうことができる。

【００３３】以上のように、水と空気の浄化部と加湿部
とを一体にして、水と空気の浄化するとともに加湿を行
う浄化・加湿部を設けたので、小型で部品点数を少なく
することができ、光触媒体１０は導光機能付き担体１４
が林立しており、水が表面に薄く広がり水と空気の界面
は非常に広くなるので効率よく加湿、浄化を行なうこと
ができる。また、光触媒を用いたので、浄化・加湿部へ
の汚染物質の付着が防止されるとともに、水の濡れ性が
保たれるので、加湿の効率を長時間保持することができ
る。

【００３４】実施の形態３．この発明の実施形態３を図
４と図５を用いて説明する。図４は実施形態３を示す加
湿装置の断面図、図５は浄化・加湿部の断面図及び部分
拡大図である。図において実施の形態１の図１と同じま
たは同等のものには同じ符号を付し説明を省略する。図
４において１９はランプ１７とランプ１７を中心軸とし
てこの回りに回転可能に設けられた円形の光触媒体１８
からなり、浄化と加湿を行う浄化・加湿部である。光触
媒体１８は一部が貯水部６に浸されており、ランプ１７
により励起される。

【００３５】また、浄化・加湿部１９は、図５（ａ）の
断面図、図５（ｂ）の部分拡大図に示すように、光触媒
１５を円盤状の薄板の導光機能付き担体２０にコーティ
ングした光触媒体１８を積層し、光触媒体１８の回転中
心軸部にランプ１７を設けたものである。

【００３６】次に、動作について説明する。まず、ラン
プ１７を点灯すると光は導光機能付き担体２０の表面全
体にコーティングした光触媒１５を導光機能付き担体２
０の中心部から照射し、光触媒１５を励起させ触媒反応
を開始させる。このように、導光機能付き担体２０の中
心部から光を照射するので、光が光触媒体１８全体に行
き届き、ランプ１７から近い距離にある内周部分におい
ても、ランプ１７からの距離が遠い外周部分において
も、光を効率よく利用した触媒反応が起こる。

【００３７】次に、空気は吸込み口１から吸込まれ、浄
化加湿部１９の光触媒体１８を通過して、送風ファン３
により吹出し口２から吹出される。光触媒体１８が回転
すると、貯水部６の水が光触媒体１８の表面に付着した
まま、空気流路に移動し、吸込み口１から吸込まれた空
気と接したときに蒸発することで加湿が行なわれる。

【００３８】一方、光触媒１５の貯水部６に浸されて水
と接触している部分は、ランプ１７の光が照射されるこ
とで水中の汚染物質を吸着、浄化する。また、光触媒体
１８が回転すると、貯水部６の水が光触媒体１８の表面
に付着したまま、空気流路８に移動し、空気と接触して
いる光触媒１５は、通過する空気中の汚染物質を吸着、
浄化する。このように光触媒体１８が回転することで、
貯水部６の水に浸され水を浄化する部位と、空気流路部
８で水を蒸発させて加湿するとともに通過する空気を浄
化する部位とが順次変化する。

【００３９】このとき、導光機能付き担体２０の表面の
汚染物質が浄化されて除去されるだけでなく、光触媒１
５は光照射されることによって水の濡れ性が向上し、水
が光触媒体１８の表面に薄く広がった状態で付着するの
で、水と空気の界面がより広くなり、効果的な加湿が可
能となる。

【００４０】また、光触媒体１８に含まれた水と空気の
接触面積をより広くすることによって、水の蒸発量が多
くなると共に、空気中の汚染物質が水に吸収されやすく
なる。従って、ワンパスでの空気の浄化効率が向上す
る。この場合、水がフィルターとして用いられることに
なり、光触媒体１８の回転により水中に汚染物質が吸収
されて、貯水部６において光触媒１５によって浄化され
る。

【００４１】以上のように、ランプ１７からの光が光触
媒体１８全体に行き届き、効率よく加湿、浄化を行なう
ことができる。また、光触媒を用いたので、浄化・加湿
部への汚染物質の付着が防止されるとともに、水の濡れ
性が保たれるので、加湿の効率を長時間保持することが
できる。

【００４２】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、水を
貯めておく貯水部と、吸込まれた空気が通過する空気流
路部と、前記貯水部の水に浸された部分で前記貯水部の
水を浄化し、前記空気流路部に位置する部分で前記貯水
部の水を蒸発させて加湿するとともに通過する空気を浄
化する浄化・加湿部と、を備えたので、水の浄化、空気
の浄化及び加湿が一体のユニットで構成することがで
き、小型で部品点数を少なくすることができる。また、
光触媒を利用することにより、長期間にわたってメンテ
ナンスの必要の無い浄化能力を備えることができる。

【００４３】また、浄化・加湿部は、光触媒を励起しう
る波長の光を透過する導光機能を持つ導光材と、この導
光材の表面にコーティングした光触媒と、この光触媒を
励起するランプと、を備えたので、浄化・加湿部への汚
染物質の付着が防止されるとともに、水の濡れ性が保た
れるので、加湿の効率を長時間保持することができる。

【００４４】また、浄化・加湿部は、水を浄化する部位
と、空気流路部で前記水を蒸発させて加湿するとともに
通過する空気を浄化する部位とが順次変化するので、ラ
ンプからの光が光触媒体全体に行き届き、効率よく触媒
反応をさせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態１を示す加湿装置の断面
図である。

【図２】この発明の実施形態２を示す加湿装置の断面
図である。

【図３】図２の浄化・加湿部の断面及び部分拡大図で
ある。

【図４】この発明の実施形態３を示す加湿装置の断面
図である。

【図５】図４の浄化・加湿部の側面及び部分拡大図で
ある。

【図６】従来の気化式加湿装置の断面図である。

【図７】従来の気化式加湿装置の断面図である。

【図８】図７の加湿ユニットの断面図である

【符号の説明】

１空気の吸込み口、２空気の吹出し口、３送風フ
ァン、４、９、１７ランプ、５、１０、１８光触媒
体、６貯水タンク、７、１１、１９浄化・加湿部、
８空気流路部、１２ポンプ、１３噴霧口、１５
光触媒、１４、２０導光機能付き担体。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水を貯めておく貯水部と、吸込まれた空気が通過する空気流路部と、前記貯水部の水に浸された部分で前記貯水部の水を浄化
し、前記空気流路部に位置する部分で前記貯水部の水を
蒸発させて加湿するとともに通過する空気を浄化する浄
化・加湿部と、を備えたことを特徴とする加湿装置。
【請求項２】浄化・加湿部は、光触媒を励起しうる波
長の光を透過する導光機能を持つ導光材と、この導光材の表面にコーティングした光触媒と、この光触媒を励起するランプと、を備えたことを特徴と
する請求項１記載の加湿装置。
【請求項３】浄化・加湿部は、水を浄化する部位と、空気流路部で前記水を蒸発させて加湿するとともに通過
する空気を浄化する部位とが順次変化することを特徴と
する請求項１または請求項２記載の加湿装置。