JP2006200887A - 加湿装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 貯水槽に貯留される水の電導度が異なる場合でも、十分な除菌効果を維持しつつ、塩素臭の発生を抑えることが可能な加湿装置を提供できるようにする。
【解決手段】 貯水槽２と、この貯水槽２から供給される水を気化して水蒸気を発生させる気化手段と、この気化手段で発生した水蒸気を室内へ供給する送風機と、貯水槽２に設けられ、この貯水槽２内の水に除菌作用を有する物質を発生させる複数の電極４と、貯水に貯留される水の電気伝導度を検出する検出手段３１、Ｒ１、Ｒ２を含み、かつ、その検出手段で検出された水の電気伝導度に基づいて複数の電極４間の電流を制御する制御手段とを備えた構成である。
【選択図】 図３

Description

本発明は、貯水槽から供給される水を気化して水蒸気を発生させると共に、この水蒸気を送風機により室内へ供給するようにした加湿装置に関する。

一般に、加湿装置としては、特開平５−１１５８１８号公報（特許文献１）等に開示される超音波加湿装置が良く知られている。この超音波加湿装置は超音波振動子を有する気化槽に水を供給し、その水を前記振動子により霧化して、外部より取り入れた空気と混ぜて加湿空気を生成し室内に供給するものである。

しかし、前述する超音波加湿装置では、特に気化槽等に汚れがあると、レジオネラ菌等が繁殖し易く、これを室内に放出するという問題があった。このため、除菌作用のある物質を発生させる電極を前記水槽の水中に埋没させて、この水槽内に一部が浸され毛細管現象により前記水槽内の水を吸上げる吸水体より気化した水蒸気を送風機により室内へ供給する加湿装置が考えられる。
特開平５−１１５８１８号公報

しかし、水の状態や成分に関係なく、常に一定時間ごとに除菌処理を行うのでは、除菌処理されていない水が室内に排出されてしまうという問題があった。

上記問題を解決するために、本願出願人は、除菌作用のある物質を発生させる電極を前記水槽の水中に埋没させ、前記電極間に電流を流すことにより、遊離残留塩素を発生させ塩素により水槽内の水を除菌するようにした加湿装置を提案した。

しかしながら、上記加湿装置においては、定電流回路を使用して水槽内の水の電気伝導度（以下電導度という。）の違いに関係なく電極間に定電流を流すため、水槽内の水の電導度の違い、例えば、加湿装置が使用される地域による電導度の違い（帯広市の水道水の電導度は６０ｕＳ／ｃｍに対して、札幌市の水道水の電導度は１４５ｕＳ／ｃｍ、船橋市の水道水の電導度は２４０ｕＳ／ｃｍである。）により遊離残留塩素の発生量のばらつきが大きい。この結果、遊離残留塩素の発生量が少ない場合には、水の除菌効果が少なくなり、前記発生量が多い場合には、加湿装置から室内へ供給される加湿空気の塩素臭が多くなるという問題が発生する。

そこで本発明は、貯水槽に貯留される水の電導度が異なる場合でも、十分な除菌効果を維持しつつ、塩素臭の発生を抑えることが可能な加湿装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の本発明では、貯水槽と、この貯水槽から供給される水を気化して水蒸気を発生させる気化手段と、この気化手段で発生した水蒸気を室内へ供給する送風機と、前記貯水槽に設けられ、この貯水槽内の水に除菌作用を有する物質を発生させる複数の電極と、前記貯水槽に貯留される水の電気伝導度を検出する検出手段を含み、かつ、その検出手段で検出された水の電気伝導度に基づいて前記複数の電極間の電流を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の本発明では、請求項１に記載の加湿装置において、前記制御手段は、前記検出手段で検出された水の電気伝導度に基づいて前記複数の電極間の電流を補正する補正手段を含むことを特徴とする。

請求項３に記載の本発明では、請求項１に記載の加湿装置において、前記制御手段は、運転時に前記複数の電極への通電と非通電とを所定の周期で繰り返す構成としたことを特徴とする。

本発明の加湿装置では、貯水槽と、この貯水槽から供給される水を気化して水蒸気を発生させる気化手段と、この気化手段で発生した水蒸気を室内へ供給する送風機と、前記貯水槽に設けられ、この貯水槽内の水に除菌作用を有する物質を発生させる複数の電極と、前記貯水槽に貯留される水の電気伝導度を検出する検出手段を含み、かつ、その検出手段で検出された水の電気伝導度に基づいて前記複数の電極間の電流を制御する制御手段とを備えた構成であるから、貯水槽に貯留する加湿用の水の電導度が種々異なる場合でも、十分な除菌効果を維持できるのは勿論のこと、塩素臭の発生をも抑えることが可能であり、さらに、室内へは除菌物質を含む水蒸気が供給されるから、加湿のみならず、空気の除菌効果も得ることが可能である。

貯水槽に貯留される水の電導度が異なる場合でも、十分な除菌効果を維持しつつ、塩素臭の発生を抑えることが可能な加湿装置を提供するという目的を、貯水槽と、この貯水槽から供給される水を気化して水蒸気を発生させる気化手段と、この気化手段で発生した水蒸気を室内へ供給する送風機と、前記貯水槽に設けられ、この貯水槽内の水に除菌作用を有する物質を発生させる複数の電極と、前記貯水槽に貯留される水の電気伝導度を検出する検出手段を含み、かつ、その検出手段で検出された水の電気伝導度に基づいて前記複数の電極間の電流を制御する制御手段とを備える構成とすることで実現している。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１において、１は角柱状の筐体を有する加湿装置における給水タンクで、２はこの給水タンク１よりの水を、通路３を介して貯水する貯水槽としての水受け水槽である。

そして、前記水槽２には後述する一対の電極４が配置されているが、電極４を前記通路３に配置してもよい。尚、水受け水槽２には図示しないフロートが設けられ、前記水受け水槽２内の水が所定水位以下になると、図示しないスイッチを作動させて、運転を強制的に停止させる。

また、前記水受け水槽２には、この水受け水槽２に貯留された水が供給されるように、ハニカム状の加湿用吸水体（気化手段）５が、その端部（一部）が水に浸されるように配置され、該加湿用吸水体５が該水槽２内の水を毛細管現象により上方まで吸い上げる。該加湿用吸水体５は、例えばアクリル繊維やポリエステル繊維等で作製された不織布で構成される。

そして、加湿装置の機体に開設された吹出用開口（図示せず）を介してファン及びファンモータ１５から成る吹出用送風機６により、前記加湿用吸水体５より気化した水蒸気を室内へ供給する構成である。

前記電極４は、例えばベースがＴｉ（チタン）で皮膜層がＩｒ（イリジウム）、Ｔａ（タンタル）、Ｐｔ（白金）から構成された２枚の電極板を有し、通電電流を４０ミリアンペアとして、所定の遊離残留塩素濃度（例えば１ｐｐｍ）を発生させて除菌、防汚効果（除菌作用）を得るものである。

次に、図２の制御ブロック図について説明する。１０は本加湿装置を統括的に制御するマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という）で、その内部には制御装置としてのＣＰＵ１１、各種データを記憶するＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）１２、プログラムを格納するＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）１３及びタイマー１４などを有する。

そして、前記マイコン１０は、前記電極４による除菌を行う命令及び前記吹出用送風機６のフアンモータ１５への命令等を行うものである。具体的には、前者の命令は、例えば加湿運転時には前記電極４にＴ１＋Ｔ２時間通電し、Ｔ３＋Ｔ４時間非通電にするという周期で、通電と非通電とを繰り返すように制御するものである。また、前記マイコン１０には本願発明に係る遊離残留塩素量の補正回路１６がポートＰ１及びＰ２を介して接続され、この補正回路１６に電極４が接続されている。そして、補正回路１６により、電極４に流れる電流を制御し遊離残留塩素の発生量を補正する。

このように制御して、前記電極４により前記通路３中の水に通電を行うと、水は陽極では、４Ｈ+＋４ｅ-＋（４ＯＨ-）が２Ｈ2＋（４ＯＨ-）となり、陰極では、２Ｈ2Ｏ＋が４Ｈ+＋Ｏ2＋４ｅ-となり、同時に水に含まれる塩素（水道水に予め添加されているもの）は、陽極では、２Ｃｌ-がＣｌ2＋２ｅ-となり、またこのＣｌ2（塩素）は水に溶け易いから、さらにＣｌ2＋Ｈ2ＯがＨＣｌＯ＋ＨＣｌとなる。

従って、電極４に通電することにより、殺菌力の大きい遊離残留塩素であるＨＣｌＯ（次亜塩素酸）が発生することとなる。

次に、図３に基づいて、本発明に係る遊離残留塩素量の補正回路１６について説明する。

２１乃至２５はそれぞれトランジスタ、２６はトランジスタ２２、２４間に各電極４を着脱自在に接続するための端子（電極の清掃、交換などのときに着脱される。）、３１、３２、３３は増幅回路を構成するそれぞれ第１、第２、第３オペアンプ、Ｒ１、Ｒ２は補正基準値の決定用抵抗（以下、基準値決定用抵抗という）、Ｒ３は電流制限用抵抗、Ｒ４、Ｒ５は電極４、４間の電流を決定するための抵抗（以下、電極間電流決定用抵抗という）、Ｒ６、Ｒ７は補正量決定用抵抗であり、前記トランジスタ２１乃至２６、電極４、４、第１、第２、第３オペアンプ３１、３２、３３、及び抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７は図３に示したように接続されている。

また、ＶＤＤ１は印加電圧である。このように、複数のトランジスタ２１乃至２５、第１、第２、第３オペアンプ３１、３２、３３により、補正回路１６を容易に構成することが可能であり、補正回路１６を極力簡略化することもできる。

以下、補正の基準値について説明する。電導度が全国の水道水のほぼ平均である、例えば１５０ｕＳ／ｃｍの水を基準水として前記水受け水槽２に入れ、トランジスタ２４、２５間の基準電圧をＶ１、第１オペアンプ３１の出力電圧をＶ２、第２オペアンプの出力電圧をＶ３とし、ＶＤＤ１＝２０Ｖ（ボルト）、Ｒ１＝Ｒ２、Ｖ１＝１０Ｖ、Ｒ３＝１００Ω（オーム）、Ｒ４＝９ＫΩ、Ｒ５＝１ＫΩとすると、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３となり、電極４に流れる電流ｉ１は１０ｍＡ（ミリアンペア）となるように補正回路は動作する。

以上の構成により、図３に基づき動作について説明する。先ず給水タンク１に水（水道水）を入れ加湿装置本体（図示せず）に組み込むと、水は給水タンク１からその弁を介して通路３を経て水受け水槽２に供給され、前記加湿用吸水体５が該水受け水槽２内の水を均一に吸い上げる。

そして、前記電極４への通電時間をＴ１＋Ｔ２とし、非通電時間（通電間隔時間）をＴ３＋Ｔ４とすると、図示しない運転スイッチが入り加湿装置に電源が投入され、通電時間Ｔ１＋Ｔ２にマイコン１のポートＰ１、Ｐ２は共にＬＯＷレベル（以下、ローレベルという）となる。このため、第１、第２、第３トランジスタ２１、２２、２３がオンし、更に第４トランジスタ２４もオンする、このため、第１、第２オペアンプ３１、３２を介して第３オペアンプ３３が出力し、第５トランジスタ２５がオンする。この結果、電極４に電流が流れる。このとき、水槽２内の水が上記基準水の場合には、上記のように例えば１０ｍＡの電流が流れ、水槽２に遊離残留塩素が発生する。

また、上記基準水より電気電導度が大きい水が水槽２に供給された場合の動作について、説明する。上記のようにポートＰ１、Ｐ２がローレベルとなると、第１、第２、第３トランジスタ２１、２２、２３がオンし、更に第４トランジスタ２４もオンし、第１、第２オペアンプ３１、３２を介して第３オペアンプ３３が出力し、第５トランジスタ２５がオンする。この結果、電極４に電流が流れる。このとき、水槽２の水の電導度が大きいため、基準電圧Ｖ１が増加し、第１オペアンプ３１の出力電圧が増加し、第２オペアンプ３２の出力電圧Ｖ３が低下し、この結果、第３オペアンプ３３の出力電圧も低下する。

第３オペアンプ３３の出力電圧の低下により、第５トランジスタ２５を流れる電流は低下し、電極４に流れる電流ｉ１が、例えば５ｍＡに低下する。この結果、電極４での遊離残留塩素の発生量は少なくなる方向に補正され、遊離残留塩素量は基準水が水槽２に供給されているときに近づき、加湿空気での塩素臭の発生が回避される。

次に、上記基準水より電気電導度の小さい水が水槽２に供給された場合の動作について、説明する。ポートＰ１、Ｐ２がローレベルとなると、上記のように第１、第２オペアンプ３１、３２を介して第３オペアンプ３３が出力し、第５トランジスタ２５がオンし、電極４に電流が流れる。このとき、水槽２の水の電導度が小さいため、基準電圧Ｖ１が低下し、第１オペアンプ３１の出力電圧が低下し、第２オペアンプ３２の出力電圧Ｖ３が増加し、この結果、第３オペアンプ３３の出力電圧も増加する。

第３オペアンプ３３の出力電圧の増加により、第５トランジスタ２５を流れる電流は増加し、電極４に流れる電流ｉ１が増加する。このため、電極４での遊離残留塩素の発生量は多くなるように補正され、遊離残留塩素量は基準水が水槽２に供給されているときに近づき、水の除菌効果が維持される。

この結果、例えば加湿装置が使用される場所（例えば地域）の違いにより、水槽２内に供給される水の電気電導度が変わっても、それに応じて電極４に流れる電流が自動的に補正され、電極４での遊離残留塩素の発生量が補正され、遊離残留塩素量は基準水が水槽２に供給されているときに近づき、除菌効果をほぼ一定に保つと共に、加湿空気の塩素臭を抑えことができる。

また、室内へは殺菌力の大きい遊離残留塩素であるＨＣｌＯ（次亜塩素酸）を含む水の水蒸気が吹出用送風機６の送風で供給されるから、加湿のみならず、空気の除菌効果も得られるものである。

以上のように、電極４を流れる電流は制御されるが、室内への加湿動作は以下のようになされる。即ち、水受け水槽２内の水を加湿用吸水体５が吸い上げて、吹出用送風機６により該吸水体５から気化した水蒸気と混合して加湿された空気を加湿装置本体外の室内に供給する。

尚、前記電極４へ通電することによって、陽極では、２Ｃｌ-がＣｌ2＋２ｅ-となり、またこのＣｌ2（塩素）は水に溶け易いから、上記のようにＣｌ2＋Ｈ2ＯがＨＣｌＯ＋ＨＣｌとなって、殺菌力の大きいＨＣｌＯ（次亜塩素酸）が発生することとなる。このため、レジオネラ菌、大腸その他の菌類の繁殖が防止でき、室内に該レジオネラ菌等を放出することがないものである。

なお、基準値決定用抵抗Ｒ１あるいはＲ２を可変抵抗とし、抵抗値を任意に調節可能とすることにより、基準値も調節可能になり、この結果、遊離残留塩素量の補正可能範囲を調節できる。

以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

加湿装置の側面図である。 制御ブロック図である。 遊離残留塩素量の補正回路図である。

符号の説明

１ 給水タンク
２ 水受け水槽（貯水槽）
４ 電極
５ 加湿用吸水体（気化手段）
６ 吹出用送風機（送風機）
１０ マイクロコンピュータ（制御手段）
１６ 補正回路（補正手段）
３１ 第１オペアンプ（検出手段）
Ｒ１ 基準値決定抵抗（検出手段）
Ｒ２ 基準値決定抵抗（検出手段）

Claims (3)

1. 貯水槽と、この貯水槽から供給される水を気化して水蒸気を発生させる気化手段と、この気化手段で発生した水蒸気を室内へ供給する送風機と、前記貯水槽に設けられ、この貯水槽内の水に除菌作用を有する物質を発生させる複数の電極と、前記貯水槽に貯留される水の電気伝導度を検出する検出手段を含み、かつ、その検出手段で検出された水の電気伝導度に基づいて前記複数の電極間の電流を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする加湿装置。
2. 前記制御手段は、前記検出手段で検出された水の電気伝導度に基づいて前記複数の電極間の電流を補正する補正手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の加湿装置。
3. 前記制御手段は、運転時に前記複数の電極への通電と非通電とを所定の周期で繰り返す構成としたことを特徴とする請求項１に記載の加湿装置。

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