JP2001065936A - 滅菌された蒸気を発生する加湿器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱源からの熱を有効に使用し、温度コントロ
ールにより蒸気量を繊細に制御出来、加湿領域の大小に
関わらず加湿器自体の増減が可能であり、水循環系の雑
菌も繁殖することなしに蒸気を噴霧し、瞬時にして滅菌
された蒸気を発生させることができる。 【解決手段】 送水チューブ１２と抵抗加熱体１３とを
熱伝導率の高い金属の熱媒体部材１１に埋設してヒータ
部１０を形成し、蒸気吐出ノズル４１ａ，４１ｂを備え
た三方弁４２ａ，４２ｂを介在させ二方向から給水でき
る水循環部４０を形成し、抵抗加熱体１３の過剰な上昇
を防ぐ過温防止器２０と、蒸気量を制御する温度コント
ローラ３０からなる気化式加湿器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は滅菌された蒸気を発
生する気化式加湿器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の加湿器においては、超音波により
加湿すべき水を霧状にして噴霧する方式や加湿すべき水
を加熱し蒸気として噴霧する方式がある。超音波式加湿
器は加湿すべき水の循環系や加湿器本体に付着した雑
菌、さらにはこれらの雑菌が繁殖して、そのまま雑菌と
一緒に加湿すべき水が噴霧されるので加湿領域の空気中
は大量の雑菌で汚染されていた。気化式加湿器において
も加湿すべき水を１００℃程度の加熱で蒸気を噴霧して
いるので、満足な滅菌が行なえず、どうしても雑菌をま
き散らすことになっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の気化式加湿器に
あっては、加湿すべき水の循環系や加湿器自体に付着し
た雑菌が加熱温度の不足で加湿領域空間にまき散らされ
ていた。また加湿器の運転を休止した場合、加湿すべき
水が水循環系に滞留するため、水循環系内で雑菌が繁殖
し、再度運転を開始した時、より以上の雑菌を排出する
ことになる。特に雑菌の排出が厳しく管理される食品、
医療関連では重要な問題であり加湿器の設備、装置が大
がかりとなりそれに要する費用は大であった。さらに加
湿領域によっては蒸気総量が決まってくるので相応の加
湿器を設置しなければならず、加湿量のコントロールが
出来ればこのような問題は解決する筈である。加湿器の
一方向のみに給水する水循環系にあっては、長い間使用
していると、給水パイプの内壁に水垢が付着して給水の
トラブルや蒸気の排出に不具合が生じる等の欠点があっ
た。

【０００４】本発明は、加湿すべき水を２００〜２５０
℃程度に加熱して瞬時に蒸気吐出ノズルより加湿領域に
蒸気を噴霧するものであって、加湿器自体はコンパクト
で軽量であり、蒸気の使用量によって加湿器を複数台重
ねて調整出来、比較的簡単に設置が可能であり、また噴
霧すべき蒸気量は温度コントローラにより繊細に制御で
きる。加湿器自体を設置すべき装置の水平方向に対して
傾斜させて取り付けるので水循環系内での水の滞留はな
く、さらに水循環系の給水パイプが一方向のみの給水で
はないため給水パイプや熱媒体部材に埋設した送水チュ
ーブ等の内壁への水垢の付着量が少ない加湿器の提供を
目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の気化式加湿器においては、給水側または蒸
気吐出側である一方端部に継手部を備え、給水側または
蒸気吐出側である他方端部に継手部を備えた送水チュー
ブと、両端部にリード線を接続するコネクタを備えた抵
抗加熱体とを熱伝導率の高い金属で構成した熱媒体部材
に埋設したヒータ部を有し、該抵抗加熱体の過剰な温度
上昇を防ぐ過温防止器と、該熱媒体部材の温度を制御す
る温度コントローラとを備え、二方向へ給水できる給水
管のそれぞれに蒸気吐出ノズルを設けた三方弁を具備し
た水循環部からなり、加湿器自体は設置すべき装置の水
平方向に対して５〜１０°の角度をもって傾斜させて取
り付けたものであり、ヒータ部により加湿すべき水を高
温に加熱し、蒸気吐出ノズルから蒸気を噴霧するもので
ある。

【０００６】熱媒体部材に送水チューブと抵抗加熱体を
埋設するヒータ部の製作は、金型内に両端部の継手部を
金型外に露出させて送水チューブを設置し、同様に両端
部のコネクタを金型外に露出させて抵抗加熱体を設置し
て、その後熱伝導率の高い熱媒体部材の溶融金属を金型
内に流し込むダイカスト法によればよい。熱伝導率の高
い金属としては、例えばＡｌ，Ｃｕ，Ａｇ等の金属を用
いる。これらの金属の熱伝導率は２．３８×１０^２［Ｊ
／ｍｓＫ］，３．８５×１０^２［Ｊ／ｍｓＫ］，４．１
８×１０^２［Ｊ／ｍｓＫ］である。

【０００７】ヒータ部の形状は通常平板状であって、そ
の表面の熱媒体部材は送水チューブおよび抵抗加熱体を
埋設した部分が肉厚であって、これらを埋設していない
略中央部分は凹状となっており、その裏面は温度制御用
である温度コントローラに設けたサーモスタットを設置
する細長溝が設けてある。加湿領域によって蒸気量を増
大したい場合は、このヒータ部を数台重ねて使用すれば
よい。ヒータ部を重ねるには、ヒータ部における中央の
凹状部をくり貫いた貫通孔を設け、その貫通孔に駒を嵌
合させて駒と駒を結合することによって出来る。

【０００８】抵抗加熱体において、温度が過剰に上昇し
た場合はヒータ自体、加湿器、加湿器を装備する装置お
よび設備等の破損の恐れがあるため過温防止器を設け
た。抵抗加熱体の温度が上昇した時には、バイメタルの
スイッチが作動して電源がＯｆｆ状態となり、加湿器の
保護安全が確保される。

【０００９】熱媒体部材の温度を制御する温度コントロ
ーラは、温度数がめもられたダイヤルと、ヒータ部裏面
の細長溝に固定して設置したサーモスタットと、加湿器
の運転ランプを備えている。例えば２５０℃に温度を設
定すれば、熱媒体部材の温度が２５０℃以上になればサ
ーモスタットが働き、電源がＯｆｆとなる。またダイヤ
ルをＯｆｆに回動すれば電源は通電を遮断する。ダイヤ
ルを回動して２５０℃以下に温度を下げていけば蒸気量
は減少していく。

【００１０】水循環部は、一つの給水管から枝別れして
二方向へ給水できる給水管にそれぞれ蒸気吐出ノズルを
設けた三方弁を備え、一方の給水管から給水した水は三
方弁を通して熱媒体部材に埋設した送水チューブに流
れ、送水チューブを流れる間に高温に加熱された熱媒体
部材によって蒸気となって他方の給水管に設けた三方弁
の蒸気吐出ノズルから蒸気が噴霧される。ある時間後、
今度は反対側の給水管から給水して、前記同様蒸気吐出
ノズルから蒸気を噴霧する。このような操作を定期的に
繰り返して作動させれば水循環系の内壁には水垢は付着
しにくい。

【００１１】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例にもと
づき図面を参照して説明する。本発明の気化式加湿器の
構成は、図１に示す如く、給水側または蒸気吐出側であ
る一方端部に継手部１２ａを備え、給水側または蒸気吐
出側である他方端部に継手部１２ｂを備えた送水チュー
ブ１２と、両端部にリード線を接続するコネクタ１３
ａ，１３ｂを備えた抵抗加熱体１３とを熱伝導率の高い
金属で構成した熱媒体部材１１に埋設したヒータ部１０
を有し、該抵抗加熱体１３の過剰な温度上昇を防ぐ過温
防止器２０と、該熱媒体部材１１の温度を制御する温度
コントローラ３０とを備え、二方向へ給水できるＵ字状
の給水管４４のそれぞれに蒸気吐出ノズル４１ａ，４１
ｂを設けた三方弁４２ａ，４２ｂを具備した水循環部４
０からなる。図２および図３に示す如く、加湿器自体は
設置すべき装置の水平方向に対して５〜１０°の角度を
もって傾斜させて取り付ける。図２はヒータ部１０を縦
置にした場合で、図３は横置にした場合を示す。該ヒー
タ部１０により加湿すべき水を高温に加熱し、該蒸気吐
出ノズル４１ａ，４１ｂから蒸気を噴霧するものであ
る。

【００１２】図４および図５の送水チューブ１２と抵抗
加熱体１３を熱媒体部材１１に埋設するヒータ部１０の
作成に当たっては、金型内に両端部の継手部１２ａ，１
２ｂを金型外に露出させて該送水チューブ１２を設置
し、同様に両端部のコネクタ１３ａ，１３ｂを金型外に
露出させて該抵抗加熱体１３を設置して、その後熱媒体
部材である溶融Ａｌ金属を金型内に流し込むダイカスト
法によればよい。熱伝導率の高い金属としては、Ａｌ金
属の他Ｃｕ，Ａｇ等の金属が使用できるが、Ａｇ金属は
高価な貴金属なので使用の際は限定される。

【００１３】ダイカスト法によって作られたヒータ部１
０は平板状であって、その表面の熱媒体部材１１は送水
チューブ１２および抵抗加熱体１３を埋設した部分が肉
厚状態になっており、これらを埋設していない該ヒータ
部１０の略中央部分は凹状となっており、その裏面は図
６に示す如く、温度制御用である温度コントローラ３０
に設けたサーモスタット３１を設置する細長溝１５が設
けてある。加湿領域によって蒸気量を増大したい場合
は、このヒータ部を数台重ねて使用すればよい。ヒータ
部１０ａ，１０ｂの二台を重ねた場合の実施例を図７に
示す。該ヒータ部１０ａ，１０ｂにおける中央の凹状部
をくり貫いた貫通孔１６ａ，１６ｂを設け、該貫通孔１
６ａ，１６ｂに結合用駒１７ａ，１７ｂをそれぞれ嵌合
させて該結合用駒１７ａと該結合用駒１７ｂをボルトお
よびナットで結合することによって二台のヒータを重ね
ることが出来る。

【００１４】抵抗加熱体１３はシーズヒータを用いた
が、出力アップしたい場合は図８および図９に示す如
く、コイル状に巻き重ねて熱媒体部材１１に埋設しても
よい。該抵抗加熱体１３の温度が過剰に上昇した場合は
ヒータ自体、加湿器、加湿器を装備する装置および設備
等の破損を防ぐため過温防止器２０を設けた。このよう
な非常事態の時には該過温防止器２０であるバイメタル
のスイッチが作動して電源がＯｆｆ状態となり、加湿器
の破損については心配ない。抵抗加熱体と温度コントロ
ーラの回路図を図１０に示す。

【００１５】熱媒体部材１１の温度を制御する温度コン
トローラ３０は、温度数がめもられたダイヤルと、ヒー
タ部裏面の細長溝１５に固定して設置したサーモスタッ
ト３１と、加湿器の運転ランプＬを備えている。本実施
例では２００℃に温度を設定し、２５０℃以上でバイメ
タル２０のスイッチが働くようにしてある。ダイヤルを
Ｏｆｆにすれば電源は通電を遮断する。該温度コントロ
ーラ３０を制御することにより繊細な蒸気量がコントロ
ールできる。

【００１６】水循環部４０は、図１１に示す如く、給水
管４４から二方向へ給水できるＵ字状の給水管４３ａ，
４３ｂのそれぞれに蒸気吐出ノズル４１ａ，４１ｂを設
けた三方弁４２ａ，４２ｂを具備しており、図中矢印方
向に該給水管４３ａから給水した水は該三方弁４２ａを
通して熱媒体部材に埋設した送水チューブに流れ、該送
水チューブを流れる間に水は加熱され蒸気となって給水
管４３ｂに設けた三方弁４２ｂの蒸気吐出ノズル４１ｂ
から蒸気が噴霧される。図１２に示す如く、今度は反対
に該給水管４３ｂから給水して、前記同様該蒸気吐出ノ
ズル４１ａから蒸気を噴霧する。このような操作を定期
的に繰り返して作動させれば逆洗効果を生じ水循環系の
内壁には水垢は付着しにくい。

【００１７】次に本発明の加湿器の組み立ては、熱媒体
部材１１に埋設された送水チューブ１２の両端部に設け
た継手部１２ａ，１２ｂに水循環部４０の給水管４３
ａ，４３ｂをそれぞれ接続する。また同様に埋設された
抵抗加熱体１３の両端部に設けたコネクタ１３ａ，１３
ｂには過温防止器２０，温度コントローラ３０を介在さ
せリード線で電源Ｅに接続する。その後該熱媒体部材１
１の裏面に設けた細長溝１５にサーモスタット３１を設
置固定する。

【００１８】作用について述べると、温度コントローラ
３０のダイヤルをＯｆｆの状態から反時計方向に回動し
て２００℃に設定すると、電源がＯＮ状態になり抵抗加
熱体であるシーズヒータ１３は６００Ｗ／Ｈ程度を使用
しているので３〜４分間で２００℃程度に加熱される。
その加熱により熱伝導率の高いＡｌ金属で構成された熱
媒体部材１１は周囲を断熱するため、熱の外部への放出
は大変低く、瞬時にして加熱され、Ｃｕ金属管からなる
送水チューブ１２の温度は１８０℃程度に加熱された状
態になる。この状態で図１３に示す如く、給水源のコッ
クを開にして給水量を微量流量計５０で調整しながら給
水管４４へ給水する。図１１に示す如く、水循環部４０
において、給水管４３ａ，４３ｂに設けた三方弁４２
ａ，４２ｂは給水が時計方向に進行するように設定され
ているので図中矢印方向に給水管から給水され、継手部
１２ａを介して連通している送水チューブ１２へ送ら
れ、給水された水は熱媒体部材１１に埋設された送水チ
ューブ１２を通過中に加熱され水蒸気となり、送水チュ
ーブ１２の排出側の継手部１２ｂを通して蒸気吐出ノズ
ル４１ｂから蒸気が加湿領域に噴霧される。図１２は水
循環部４０において、反時計方向に給水される場合であ
り、この時蒸気は蒸気吐出ノズル４１ａから噴霧され
る。蒸気の噴霧量は温度コントローラ３０のダイヤルを
回動させて調整する。本実施例では２００℃に設定して
噴霧したが蒸気の量を減少したい場合は、例えばダイヤ
ルを１５０℃に設定すればよい。加湿器が運転されてい
る時はランプが点灯し、運転していない時は消灯してい
る。またシーズヒータ１３が異常に上昇した場合は過温
防止器２０であるバイメタルのスイッチがＯｆｆとな
り、電源Ｅの導通が遮断される。

【００１９】

【発明の効果】本発明は以上説明した如く構成されてい
るので以下に述べる効果を奏する。

【００２０】熱媒体部材に熱伝導率の高い金属を使用し
ているのでヒータ源である抵抗加熱体からの熱伝導が短
時間に行なわれ、しかも抵抗加熱体を熱媒体部材に埋設
し、外部へ熱が放出しないように周辺が断熱されている
ためヒータ源の熱の損失が少なく、効率よく使用できて
経済性が高い。

【００２１】熱媒体部材は熱伝導率の高い金属で形状的
に肉厚の板状体なので熱容量が大であって、送水チュー
ブも熱伝導率の高い金属で構成してあり、熱媒体部材の
熱は外部への放出が非常に低く、瞬時に送水チューブに
伝わり、給水された水も瞬時の内に蒸気となって、その
蒸気は送水チューブ内で滞留してノズルから噴霧される
ので雑菌の発生を減少し、加湿領域が汚染されない。

【００２２】加湿器は設置すべき装置の水平方向に対し
て傾斜を持たせて設置するので、水循環系内に加湿すべ
き水が滞留せず雑菌の繁殖が防止できる。また水循環部
が二方向から給水できるので逆洗効果を生み水循環部の
内壁に水垢が付着せず、クリーニングも必要なく、雑菌
の繁殖が少ない。

【００２３】ヒータが小型でしかも軽量化でき、加湿器
を必要とするあらゆる分野で使用が可能であり、雑菌を
蒸気と一緒にまき散らすことが厳しく管理される食品、
医療関連に最適の加湿器である。

【００２４】加湿器のヒータ部を複数台結合して重ねる
ことができるので、加湿場所や領域によって加湿量の増
減が可能であり、また温度コントローラが備えられてい
るので、温度が制御でき蒸気の発生量を調整でき、繊細
な加湿が可能である。

【００２５】過温防止器を備えているので、抵抗加熱体
に異常な温度上昇があっても加湿器やその他の装置、設
備等の破損は発生しない。

【００２６】抵抗加熱体が熱媒体部材中に埋設されてい
るので酸化されにくく、熱媒体部材も比較的的耐蝕性が
よいので耐用年数が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の気化式加湿器の表面斜視図である。

【図２】加湿器を縦置きにして傾斜を持たせて設置した
状態図である。

【図３】加湿器を横置きにして傾斜を持たせて設置した
状態図である。

【図４】送水チューブの平面図である。

【図５】抵抗加熱体の平面図である。

【図６】本発明の気化式加湿器の裏面斜視図である。

【図７】結合用駒で加湿器を重ねる場合の状態図であ
る。

【図８】抵抗加熱体の平面図である。

【図９】抵抗加熱体の側面図である。

【図１０】加湿器の電気回路図である。

【図１１】水循環部の三方弁を時計方向に給水するよう
に設定した場合の給水経路図である。

【図１２】水循環部の三方弁を反時計方向に給水するよ
うに設定した場合の給水経路図である。

【図１３】給水から蒸気噴霧までの全体模式図である。

【符号の説明】 １０ ヒータ部 １１ 熱媒体部材 １２ 送水チューブ １３ 抵抗加熱体 １７ａ，１７ｂ 結合用駒 ２０ 過温防止器 ３０ 温度コントローラ ４０ 水循環部 ４１ａ，４１ｂ 蒸気吐出ノズル ４２ａ，４２ｂ 三方弁

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給水側または蒸気吐出側である一方端部
   に継手部を備え、給水側または蒸気吐出側である他方端
   部に継手部を備えた送水チューブと、両端部にリード線
   を接続するコネクタを備えた抵抗加熱体とを熱伝導率の
   高い金属で構成した熱媒体部材に埋設したヒータ部と、
   該抵抗加熱体の過剰な温度上昇を防ぐ過温防止器と、該
   熱媒体部材の温度を制御する温度コントローラと、二方
   向へ給水できる給水管のそれぞれに蒸気吐出ノズルを設
   けた三方弁を備えた水循環部からなる滅菌された蒸気を
   発生する加湿器。
2. 【請求項２】 請求項１記載のヒータ部における熱媒体
   部材が熱伝導率の高いＡｌ金属で構成してなる滅菌され
   た蒸気を発生する加湿器。
3. 【請求項３】 請求項１記載のヒータ部における熱媒体
   部材が熱伝導率の高いＣｕ金属で構成してなる滅菌され
   た蒸気を発生する加湿器。
4. 【請求項４】 請求項１記載のヒータ部における熱媒体
   部材が熱伝導率の高いＡｇ金属で構成してなる滅菌され
   た蒸気を発生する加湿器。
5. 【請求項５】 請求項１記載の熱媒体部材が中央部に貫
   通孔を設けてなる滅菌された蒸気を発生する加湿器。
6. 【請求項６】 請求項５記載の熱媒体部材の中央部に設
   けた貫通孔に該熱媒体部材と他の熱媒体部材とを積み重
   ねるための結合用駒を嵌合させ、熱媒体部材を順次重ね
   ていき熱媒体部材を複数用いたヒータ部からなる滅菌さ
   れた蒸気を発生する加湿器。
7. 【請求項７】 請求項１記載のヒータ部を取付けるべき
   装置本体の水平方向に対して傾斜させて設置してなる滅
   菌された蒸気を発生する加湿器。