JP2002022217A - 超音波加湿器およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱沸騰させた高温の蒸気をフレキシブルホ
ースや噴霧ノズルを通過させて、これらの内部の殺菌処
理を確実化する。 【解決手段】 超音波振動子２が設置された密閉型の水
槽１と、水槽１に取り付けられて、超音波振動子２の動
作により水槽内に発生した霧を噴霧ノズル１５ａを通し
て外部へ強制的に噴出させるための送風機４とを有し、
水槽１内に設けられたヒータ３により、水槽１内の水を
加熱沸騰させ、発生した加熱蒸気を噴霧ノズル１５ａへ
供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ショーケース内の
精肉、魚の切身、洋菓子、サラダバー、惣菜などを、長
時間に亘って新鮮度を維持しながら保存できる超音波加
湿器およびその制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波加湿器は、水を数ミクロン程度の
微細な霧状にして噴霧することができる野菜や果物など
の保冷庫用加湿器としてよく利用されている。この超音
波加湿器では、霧が蒸発するときに蒸発潜熱を奪うた
め、室温を下げる効果があり、冷凍機の負荷とならず、
さらに青果物の表面から水分が蒸散するのを防止する効
果があり、この結果、保存中の青果物の目減りを防止し
ながら、新鮮度を長く保つことができる。

【０００３】野菜や果物の冷蔵保存には、一般に、水道
水をそのまま超音波加湿器に給水して、前記のような加
湿を行う。ところが、水道水は蒸発すると、水の中に含
有されているカルシウムやマグネシウム、その他のミラ
ネル物質が析出し、室内に散布されると、調度品の表面
等に白い粉末状の物質が付着して、堆積することがあ
る。もし、室内に高価な絵画等の美術品があったり、高
級毛皮や衣類があると、それらを汚す原因となる。

【０００４】また、コンピュータ等の部品を製造する工
場の、塵埃を嫌うようなクリーンルームでの加湿には、
水道水を用いた超音波加湿器は不向きとされている。そ
のような場合には、一般的に、水は純水器を通して処理
されたものが使用される。純度の高い水を使用すること
により、塵埃を嫌う場所の加湿が行えるようになる。し
かし、純水器を通すと水道水に含有されていた塩素まで
も除去されるため、大腸菌などの雑菌に対する殺菌効力
が消失してしまう。もし、長時間運転を停止した場合に
は、水槽内の水に雑菌が繁殖することとなり、衛生上好
ましくない。

【０００５】これに対し、運転停止後は水を抜くことに
より残留水に雑菌が繁殖しないように処置することがで
きる。また、最近では、電源を切れば自動的に加湿器内
の水を排水する排水弁付きのものがある。また、２４時
間連続運転を必要とする室内で、運転−停止制御を湿度
調節手段を用いて行っているものがある。これによれば
停止時間の長さが不規則になるために雑菌が繁殖しやす
くなる。これの予防として、ＵＶランプを加湿器の水槽
の中に水没させて、運転停止中も殺菌するなどの対策が
施されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな超音波加湿器にＵＶランプを用いた雑菌の殺菌方法
は、水槽内の水の殺菌には効果があるものの、直接紫外
線の当たらない部分については、殺菌効果が得られない
という不具合があった。

【０００７】例えば、近年、レストランのサラダバー
で、生野菜等に加湿器からの霧を噴霧したり、肉や魚の
切身などの生ものを陳列しているショーケースの内部
に、超音波加湿器で発生した霧を噴霧ノズルなどを用い
て、適所に噴霧させるケースがある。この場合において
は水に含まれる鉱物質の析出を嫌うため、純水を使用す
る場合があるが、このような場合に前記ＵＶランプを組
込んでも、噴霧ノズルやこれに接続されるフレキシブル
ホースの内部に繁殖した雑菌を殺菌することができない
という問題があった。

【０００８】すなわち、フレキシブルホースや噴霧ノズ
ルの内側は、超音波加湿器の運転により発生した霧が通
過するため、常時内部は湿潤状態となり、そこへ霧を圧
送するための送風機により外部からの空気を送り込む
と、その空気に含まれる埃、かびやバクテリアなどの微
生物がそのフレキシブルホース等の内部に付着して繁殖
することとなり、ショーケース内の生ものへの加湿に対
する衛生上の問題が指摘されている。このように、超音
波加湿による生ものへの噴霧の品質保持に対する効果は
大きいものの、前記の理由から、さらに衛生上安心して
使用するためには完全さが求められている。

【０００９】本発明は前記のような問題を解決するもの
であり、ヒータにより水槽中の水を加熱沸騰させ、発生
した高温の蒸気をフレキシブルホースや噴霧ノズルを通
過させることにより、加湿器本体内部の細部の殺菌処理
を確実に行うことができる超音波加湿器およびその制御
方法を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】前記目的達成のために、
本発明にかかる超音波加湿器は、超音波振動子が設置さ
れた密閉型の水槽と、該水槽に取り付けられて、前記超
音波振動子の動作により水槽内に発生した霧を噴霧ノズ
ル管を通して外部へ強制的に噴出させるための送風機と
を有し、前記水槽内に設けられたヒータにより、該水槽
内の水を加熱沸騰させ、発生した加熱蒸気を前記噴霧ノ
ズル管へ供給可能にしたものである。

【００１１】また、本発明の他の実施の形態における超
音波加湿器は、前記噴霧ノズル管を、フレキシブルホー
スを介して前記水槽に接続したものである。

【００１２】また、本発明の他の実施の形態における超
音波加湿器は、前記送風機により送出される空気に混合
するためのオゾンを発生するオゾン発生器を設けたもの
である。

【００１３】また、本発明にかかる超音波加湿器の制御
方法は、超音波振動子が設置された密閉型の水槽内に水
が第１の水位まで給水されると超音波振動子を作動し
て、噴霧ノズル管の噴霧ノズルから霧を発生させて超音
波加湿を開始する超音波加湿工程と、該超音波加湿工程
において、前記水位がさらに第２の水位に上昇すると前
記給水を停止し、前記霧の発生によって第３の水位に低
下すると給水を再開する給水制御工程と、前記超音波加
湿工程の停止時に、前記水槽内のヒータにより水を加熱
沸騰させて、水槽内に発生した蒸気を前記噴霧ノズルか
ら噴出させる蒸気の噴出工程と、前記蒸気の温度が設定
値に上昇すると、一定時間遅れて前記ヒータの電源をオ
フにし、水槽内の水を排出した後、前記水槽内への給水
を再開して前記超音波加湿を再開する超音波加湿再開工
程とを実施するようにしたものである。

【００１４】また、本発明の他の実施の形態における超
音波加湿器の制御方法は、前記超音波加湿工程の停止後
設定時間になると、水槽への給水を行い、設定水位に達
すると同時にヒータにより水を加熱沸騰させ、水槽内に
発生した蒸気を前記噴霧ノズルから噴出させるようにし
たものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
について説明する。図１は本発明の超音波加湿器の構成
を概念的に示す断面図であり、同図において、１は水Ｗ
を貯溜する密閉型の水槽で、この水槽１の底部には超音
波を発生する超音波振動子２が取り付けられている。ま
た、この水槽１内の底部であって、超音波振動子２によ
る霧化動作の邪魔にならない位置には、水中ヒータなど
のヒータ３が配置されている。

【００１６】このヒータ３は抵抗式のシーズヒータを絶
縁処理して使用することもできるがパンクや火災の心配
がない水中ヒータを使用することが、望ましい。この水
中ヒータは低温度ヒータであるため、空焚状態において
も超音波加湿器に発熱によるダメージを与えることがな
く、安全である。このヒータ３は水を加熱沸騰させるこ
とで、この水の殺菌を行う。

【００１７】また、４は水槽１付近に設置された送風機
であり、この送風機４の風を導く送風ダクト５端が水槽
１の上部板１ａを貫通して、下方に向けて開口してい
る。なお、この送風ダクト５端である空気吹出口５ａ
は、後述の水位Ｌ４より下方位置に開口している。この
送風機４は霧化作用により発生した霧を後述のフレキシ
ブルホース１４へ送出する。

【００１８】さらに、水槽１の底部には排水弁６を持っ
た排水管７が連結され、また、その付近の側板には給水
弁８ａを持った給水管８が設けられ、さらにその側板の
略中位部付近にはトラップ１０を持ったオーバフロー管
９が連結されている。また、水槽１の内部には、水位Ｌ
１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４（Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４）をそ
れぞれ検出して信号を出力するフロートタイプの水位セ
ンサ１１、１２、１３が配置されている。

【００１９】１４は水槽１に連通し、これの上部板１ａ
に連結されたフレキシブルホース、１５はこのフレキシ
ブルホース１４端に連結された噴霧ノズル管、１５ａは
噴霧ノズル管１５に設けられた複数の噴霧ノズルであ
る。噴霧ノズル管１５は、精肉陳列用などのショーケー
ス１６の底部に取り付けられて、噴霧ノズル１５ａ部分
がショーケース１６の内部に露出している。

【００２０】すなわち、ショーケース１６は冷凍サイク
ルを構成する冷却コイル１６ａを収容する図２に示すよ
うな冷却気ダクト１６ｂを有し、前記噴霧ノズル管１５
の先端部がその冷却気ダクト１６ｂ内に露出して、冷却
気内に霧を導入可能にしている。

【００２１】また、１７は電源スイッチ１８および自動
運転スイッチ１９を備えた制御盤、２０は噴霧ノズル管
１５内に取り付けられた温度センサ、２１はオゾンを発
生するオゾン発生器で、このオゾンはパイプ２２を通し
て送風ダクト５内に先端部を臨ませたオゾン散布ノズル
２３から、送風ダクト５内を通過する空気中に散布，混
合可能とされている。

【００２２】次に動作について説明する。まず、制御盤
１７上の電源スイッチ１８を投入する。これにより、排
水管７に接続されて、これまで開いていた排水弁６が閉
じられる。このとき、後から実施される加熱殺菌する時
刻を決めて、タイマ（図示しない）にセットしておく。
なお、このタイマは前記制御盤１７の前記電源スイッチ
１８のＯＮ、ＯＦＦとは関係を有せず、独立した電源に
よって作動させられ、前記電源スイッチ１８をＯＦＦに
しても一度設定した加熱殺菌時間を変更しないかぎりＯ
Ｎ状態が継続される。

【００２３】次に、制御盤１７上の自動運転スイッチ１
９を投入する。これにより、給水弁８ａが開かれて給水
管８から水槽１内に給水が行われ、水位が水位Ｌ１に達
すると、水位センサ１１がこれを検出して信号を出力
し、この信号を受けた制御盤１７は超音波振動子２に駆
動電流を供給し、超音波加湿を開始させる。

【００２４】さらに、前記給水が継続され、水位が水位
Ｌ２を超えてＬ３に達すると、水位センサ１２はこれを
検出して信号を出力し、この信号にもとづいて制御盤１
７は前記給水弁８ａを閉じさせ、給水を停止する。

【００２５】このときの超音波加湿動作では、超音波振
動子が水槽１内の水に超音波振動を与えて、水面から霧
を発生させるため、低下していき、水位がＬ２まで低下
すると、水位センサ１２からの信号を受けて制御盤１７
は再び給水弁８ａを開かせて給水を再開する。そして、
再び水位Ｌ３に達すると、この給水を停止する。つま
り、超音波加湿運転中は、常時、水位が水位Ｌ２と水位
Ｌ３の間に保たれる。

【００２６】このような超音波加湿動作中においては、
制御盤１７は送風機４に駆動信号を出力する。この送風
機４の駆動によって、送風ダクト５を通じ水槽１には空
気が圧送されるため、超音波振動子２の振動によりフレ
キシブルホース１４付近にて水面が立ち上がり、霧化し
た霧が、強制的にフレキシブルホース１４および噴霧ノ
ズル管１５を通って噴霧ノズル１５ａから噴射される。

【００２７】こうして、噴霧ノズル１５ａから噴出され
た霧は、図２に示す冷却気ダクト１６ｂ内の冷却気に混
合されて、ショーケース１６内に送出され、内部に陳列
された精肉などの食品に噴射される。このため、この精
肉などは、常に適正な湿潤状態に保たれる。

【００２８】次に、前記タイマ設定した時刻になると、
制御盤１７は前記のような超音波加湿運転を停止する。
これにより、水位Ｌ２、水位Ｌ３間の保持モードも解除
されて、前記給水によって水位が水位Ｌ４に達する。こ
のとき、水位センサ１３はこれを検出して、この検出信
号にもとづいて制御盤１７はヒータ３に電流を供給す
る。

【００２９】前記水位が水位Ｌ４に達した場合には、送
風機４に接続された送風ダクト５端の空気吹出口５ａは
水没状態となり、この空気吹出口５ａを通じての水槽１
内への外気の侵入が阻止される。つまり、水槽１が噴霧
ノズル管１５側を除いて密閉状態が維持される。

【００３０】一方、前記のようにヒータ３に電流が供給
されると、ヒータ３は加熱され、水槽１内の水が沸騰を
始め蒸気を発生する。この蒸気は自身の蒸気圧により、
一つしかない出口であるフレキシブルホース１４を通っ
て噴霧ノズル管１５の噴霧ノズル１５ａから外へ噴き出
す。これにより、フレキシブルホース１４、噴霧ノズル
管１５および噴霧ノズル１５ａ内の殺菌処理が行われ
る。

【００３１】こうして、噴霧ノズル管１５内の温度が殺
菌に十分な温度、例えば９０℃になったことを温度セン
サ２０が検知すると、この検知信号にもとづいて制御盤
１７がヒータ３への電流供給を停止させる。なお、殺菌
を確実にするため、９０℃に達した後、設定時間遅れて
電流供給を停止するような遅延動作をさせることは任意
である。

【００３２】そして、前記のようにヒータ３への電流が
停止されると、制御盤１７はさらに排水弁６を開かせ
て、水槽１内の水を空にして、水槽１内のゴミや汚れを
除去するとともに、タイマ設定による所定時間後、排水
弁６を閉じて給水を再開して、前記の超音波加湿制御が
再び繰り返されることとなる。

【００３３】なお、昼間の営業時間中は超音波加湿動作
を行わせ、夜間などに超音波加湿を停止させる場合に
は、自動運転スイッチ１９をオフにする。このときは、
電源スイッチ１８はオン状態にあり、前記タイマ動作が
継続しているため、タイマで設定した時刻になると給水
が行われ、水位がＬ４に達すると同時に、ヒータ３に通
電が行われる。このため、再び、水槽１内の水は沸騰
し、発生した蒸気がフレキシブルホース１４および噴霧
ノズル管１５を通って噴霧ノズル１５ａから噴出され
る。これにより、これらの加熱消毒が前記同様にして行
われる。なお、営業時間中、加湿を行わない場合でも、
加熱殺菌は行う。

【００３４】また、噴霧ノズル管１５内の温度が殺菌に
十分な温度、例えば９０℃に達すると、ヒータ３への電
流供給が停止され、排水弁６が開かれて水位が下がり、
やがて水槽１内の水は冷えていく。ここで、このまま自
動運転スイッチ１９がオンにならなければ、再度タイマ
で設定した時刻になると給水が行われ、続いてヒータに
よる蒸気の発生とこれによるフレキシブルホース１４や
噴霧ノズル１５の消毒が行われる。

【００３５】なお、肺炎を惹き起すといわれているレジ
オネラ属菌は６５℃で死滅し、他の雑菌やカビ類も１０
０℃近くの蒸気で、短時間で完全に死滅することが知ら
れている。

【００３６】つまり、１日１回は水の沸騰による殺菌動
作と、水位を水位Ｌ４から水位Ｌ２に変化させる排水動
作とが行われる。従って、自動運転スイッチ１９が朝の
仕事開始時などにオンされると、直ちに超音波加湿が再
開され、水位が水位Ｌ２から水位Ｌ３の間に保たれる。

【００３７】なお、超音波加湿時に、送風ダクト５内に
オゾン発生器２１で発生したオゾンを注入することによ
り、送風ダクト５から水槽１内およびフレキシブルホー
ス１４内に送出される空気の消毒を十分に行うことがで
きる。これにより、フレキシブルホース１４、噴霧ノズ
ル管１５および噴霧ノズル１５ａの消毒をさらに確実に
行うことができる。

【００３８】なお、前記ショーケース１６内に湿度セン
サを設けた場合には、このショーケース１６内の湿度状
況に応じた信号により、目標とする最適の加湿状態とな
る超音波加湿制御を実現できる。なお、霧の発生量を、
ボリューム操作によって無段階調整可能とすることは任
意である。前記実施の形態ではスイッチを電源スイッチ
１８と自動運転スイッチ１９の２個設けたが、手動で水
槽１内の水を排水させるには、自動−手動モード切り換
え用のスイッチがもう１個必要となる。

【００３９】さらに、前記電源スイッチ１８をＯＦＦに
すると前記排水弁６が開かれ排水されるため長時間、運
転を停止する場合、必然的に雑菌の繁殖が防止される。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、超音波
振動子が設置された密閉型の水槽と、該水槽に取り付け
られて、前記超音波振動子の動作により水槽内に発生し
た霧を噴霧ノズル管を通して外部へ強制的に噴出させる
ための送風機とを有し、前記水槽内に設けられたヒータ
により、該水槽内の水を加熱沸騰させ、発生した加熱蒸
気を前記噴霧ノズルへ供給可能にしたので、発生した高
温の蒸気をフレキシブルホースや噴霧ノズルを通過させ
ることにより、加湿器本体内部の細部の殺菌処理を確実
に行うことができるとともに、清浄な霧を精肉などの食
品に噴射して、これらを適切な湿潤状態に維持できると
いう効果が得られる。

【００４１】また、本発明の他の実施の形態によれば、
前記噴霧ノズルを、フレキシブルホースを介して前記水
槽に接続したので、水槽と噴霧ノズル管との接続が容易
になるとともに、このフレキシブルホースの加熱消毒を
完全に実施できるという効果が得られる。

【００４２】さらに、本発明の他の実施の形態によれ
ば、前記送風機により送出される空気に混合するための
オゾンを発生するオゾン発生器を設けたので、外部から
吸入した空気の消毒を行えるとともに、フレキシブルホ
ースや噴霧ノズル管の前記加熱消毒に加えてこれらのオ
ゾンによる消毒を重ねて実施できるという利点が得られ
る。

【００４３】また、本発明によれば、超音波振動子が設
置された密閉型の水槽内に水が第１の水位まで給水され
ると超音波振動子を作動して、噴霧ノズル管の噴霧ノズ
ルから霧を発生させて超音波加湿を開始する超音波加湿
工程と、この超音波加湿工程において、前記水位がさら
に第２の水位に上昇すると前記給水を停止し、前記霧の
発生によって第３の水位に低下すると給水を再開する給
水制御工程と、前記超音波加湿工程の停止時に、前記水
槽内のヒータにより水を加熱沸騰させて、水槽内に発生
した蒸気を前記噴霧ノズルから噴出させる蒸気の噴出工
程と、前記蒸気の温度が設定値に上昇すると、一定時間
遅れて前記ヒータの電源をオフにし、水槽内の水を排出
した後、前記水槽内への給水を再開して、前記超音波加
湿を再開する超音波加湿再開工程とを実施するようにし
たので、高温の蒸気によるフレキシブルホース、噴霧ノ
ズル管および噴霧ノズルの消毒を適時に十分に行った上
で超音波振動子の作動により発生した霧を、前記フレキ
シブルホース等へ通すことができ、従ってその霧による
ショーケース内の各種食品を完全な衛生状態を保ったま
ま、これらに適切な湿潤処理を加えることができるとい
う効果が得られる。

【００４４】また、本発明の他の実施の形態によれば、
前記超音波加湿工程の停止後設定時間になると、水槽へ
の給水を行い、設定水位に達すると同時にヒータにより
水を加熱沸騰させ、水槽内に発生した蒸気を前記噴霧ノ
ズルから噴出させるようにしたので、タイマ設定時刻、
設定温度および設定水位にて超音波加湿制御および蒸気
消毒制御を安全かつ自動的に実施できるという利点が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態による超音波加湿器を概
念的に示す断面図である。

【図２】本発明をショーケースに設置した例を示す概念
図である。

【図３】図１における超音波加湿器の霧化時の状況を概
念的に示す断面図である。

【符号の説明】

１ 水槽 ２ 超音波振動子 ３ ヒータ ４ 送風機 １４ フレキシブルホース １５ 噴霧ノズル管 １５ａ 噴霧ノズル １６ ショーケース ２１ オゾン発生器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波振動子が設置された密閉型の水槽
   と、該水槽に取り付けられて、前記超音波振動子の動作
   により水槽内に発生した霧を噴霧ノズル管を通して外部
   へ強制的に噴出させるための送風機と、前記水槽内に設
   けられて、該水槽内の水を加熱沸騰させ、発生した加熱
   蒸気を前記噴霧ノズル管へ供給可能にするヒータとを備
   えたことを特徴とする超音波加湿器。
2. 【請求項２】 前記噴霧ノズル管が、フレキシブルホー
   スを介して前記水槽に接続されていることを特徴とする
   請求項１に記載の超音波加湿器。
3. 【請求項３】 前記送風機により送出される空気に混合
   するためのオゾンを発生するオゾン発生器が設けられて
   いることを特徴とする請求項１に記載の超音波加湿器。
4. 【請求項４】 超音波振動子が設置された密閉型の水槽
   内に水が第１の水位まで給水されると超音波振動子を作
   動して、噴霧ノズル管の噴霧ノズルから霧を発生させて
   超音波加湿を開始する超音波加湿工程と、該超音波加湿
   工程において前記水位がさらに第２の水位に上昇すると
   前記給水を停止し、前記霧の発生によって第３の水位に
   低下すると給水を再開する給水制御工程と、前記超音波
   加湿工程の停止時に、前記水槽内のヒータにより水を加
   熱沸騰させて、水槽内に発生した蒸気を前記噴霧ノズル
   から噴出させる蒸気の噴出工程と、前記蒸気の温度が設
   定値に上昇すると、一定時間遅れて前記ヒータの電源を
   オフにし、水槽内の水を排出した後、水槽内への給水を
   再開して、前記超音波加湿を再開する超音波加湿再開工
   程とを実施する超音波加湿器の制御方法。
5. 【請求項５】 前記超音波加湿工程の停止後設定時間に
   なると、水槽への給水を行い、設定水位に達すると同時
   にヒータにより水を加熱沸騰させ、水槽内に発生した蒸
   気を前記噴霧ノズルから噴出させることを特徴とする請
   求項３に記載の超音波加湿器の制御方法。