JP2008089276A - 加湿装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給水タンクと、水槽と、水槽に一定量の水を貯留するための水位検出手段と、加湿手段と送風手段を有する加湿装置において、水槽内での菌の繁殖や浮遊汚れの付着を抑制することができ、その効果を安定的に得ることができ、また、フロートが容易に作成できる加湿装置を提供することを目的としている。
【解決手段】加湿装置における水槽１１は、給水タンクを配置し水槽１１に水を供給する給水部１２と、水位検出手段としてのフロート１３およびスイッチ１４および加湿手段を配置する加湿部１５から構成されている。フロート１３は、表面に微小な電場を形成し、菌および水中の帯電物質を引き寄せる除菌手段としての導電性材料と金属材料を分散させた樹脂をフロート周囲に塗布することにより、水槽内での菌の繁殖や浮遊汚れの付着を抑制することができる。また、その効果を安定的に得ることができ、作成も容易である水位検出装置を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、加湿装置の水槽に一定量の水を貯留するための水位検出手段に、除菌機能を付加したものに関する。

従来、この種の加湿装置には、フロートが、一端を支点に上方に回動できるものがある（例えば、特許文献１参照）。

以下、その水位検出装置について図８を参照しながら説明する。図８に示すように、加湿機の水槽ユニット１０１は、フロート１０２を有する。フロート１０２は、一端を支点に上方に回動できるため、水槽ユニット１０１の清掃を行う際には、フロート１０２の直下底面の清掃が容易である。

また、フロートが、水槽から突出した突起部に貫通し、給水タンクの給水口周囲に立設する環状リブに密接するものがある（例えば、特許文献２参照）。

以下、その加湿装置について図９を参照しながら説明する。図９に示すように、加湿機の水槽２０１上方に設置された給水タンク２０２の給水口２０３周囲には、環状リブ２０４が垂設されている。また、水槽２０１中の、給水タンク２０２の止水弁２０５に対面する位置に設けられた突起部２０６が止水弁２０５を押し上げることにより給水タンク２０２から水槽２０１へ水を供給する。突起部２０６の外周には、中空円盤状のフロート２０７が上下可動に設けられている。

また、この種の加湿装置には、水槽の内面または水位検出装置のフロート外表面に殺菌性金属が突設されたものも知られている（例えば、特許文献３参照）。

以下、その加湿装置について図１０を参照しながら説明する。図１０に示すように、超音波加湿機３０１は霧化水槽３０２を有する。霧化水槽３０２内の水位が所定高さにある場合、フロート３０３とスイッチ３０４からなる水位検出装置により超音波振動子スイッチがＯＮになる。また、水槽３０２の内面やフロート３０３の外表面には、殺菌性金属が多数密に突設されている。
特開２００２−６１９０１号公報 特開平５−１１３２３６号公報 実開昭６３−５７４４４号公報

このような従来の加湿装置では、水槽ユニット内にフロート配置部を特設するために、タンクから供給された水が加湿部へ流れ込む際に、フロート付近では水の流れが滞りやすいという課題があり、清掃の容易さに加え、滞留した水中での菌の繁殖や浮遊汚れの付着を防止することが要求されている。

また、水槽内の突起部にフロートが設けられた水位検出装置では、タンクキャップとフロートが接することにより、水槽と給水タンクの水の行き来はなく、水槽で繁殖した菌がタンクに逆流して汚染されることはないが、菌の繁殖は不快なにおいやぬめりの発生の原因となるため、清潔に保つためには水槽に菌が繁殖していないことが要求されている。

また、水槽の内面や水位検出装置のフロート外表面に殺菌性金属が突設された加湿装置では、作成方法として、殺菌性金属を水槽やフロート成形用の金型の成形面全体に散布しておくという方法の記載があるが、金型に散布する場合、一部分に選択的に除菌効果を持たせたり、担持する金属量を制御したりすることが困難で、より容易に除菌効果を持たせる方法が要求されている。また、水槽に殺菌性金属を突設した場合、水位の変動にともなって、殺菌性金属と水の接触面積が変動するため、除菌効果を安定的に得ることが困難で、つねに一定の除菌効果を得ることが要求されている。また、殺菌性金属は、金属イオンの溶出によって除菌効果を得るものであるが、表面の金属が水中の塩類と反応して不溶性の化合物になり、金属イオンの溶出が阻害されるため、除菌効果が持続しないという課題があった。また、超音波加湿機などにより水滴を雰囲気中に排出する場合は、水中の無機物質が水とともに飛ばされて白い粉となって雰囲気を汚染するという課題があり、白い粉の原因となるＣａ、Ｍｇなどの帯電物質を低減する方法が求められている。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、加湿装置の水槽における水位検出装置のフロートに、微小な電場を形成し菌を引き寄せる除菌材料を配することで、水槽内での菌の繁殖や浮遊汚れの付着を抑制することができ、その効果を安定的に得ることができ、また、フロートを容易に作成することのできる加湿装置を提供することを目的としている。

本発明の加湿装置は上記目的を達成するために、水位検出手段のフロートが、表面に微小な電場を形成し菌および水中の帯電物質を引き寄せる除菌手段を含むことを特徴とするものであり、水槽内での菌の繁殖や浮遊汚れの付着を安定的に抑制することができ、その効果が持続し、また、フロートを容易に作成することのできる加湿装置を提供することができる。

また、除菌手段が、水中の帯電物質を引き寄せることを特徴とするものである。

また、除菌手段が、導電性材料と金属材料との混合材料を含むことを特徴とするものである。

また、除菌手段を、フロートの底部に配することを特徴とするものである。

また、フロートを、水の流れに対し、加湿手段の上流に配置することを特徴とするものである。

また、フロートを、給水タンクの出口に配置することを特徴とするものである。

また、加湿手段として超音波振動子を備えた加湿装置において、フロートを、超音波振動子の周囲に配置することを特徴とするものである。

また、加湿手段として気化フィルタを備えた加湿装置において、フロートを、気化フィルタの周囲に配置することを特徴とするものである。

また、フロートが、加湿装置から着脱可能であることを特徴とするものである。

本発明によれば、水を供給する給水タンクと、前記給水タンクから供給された水を貯水する水槽と、水槽に貯水された水の水位を検出する水位検出手段と、前記水槽に貯水された水を微粒化もしくは気化し加湿する加湿手段と空気を送風する送風手段を備え、水位検出手段のフロートが、表面に微小な電場を形成し菌および水中の帯電物質を引き寄せる除菌手段を含むことにより、水槽内での菌の繁殖や浮遊汚れの付着を安定的に抑制することができ、その効果が持続し、また、フロートを容易に製造することのできる加湿装置を提供できる。

本発明の請求項１記載の発明は、水を供給する給水給水タンクと、前記給水タンクから供給された水を貯水する水槽と、水槽に貯水された水の水位を検出する水位検出手段と、前記水槽に貯水された水を微粒化もしくは気化し加湿する加湿手段と、空気を送風する送風手段を備え、水位検出手段のフロートが、表面に微小な電場を形成し菌および水中の帯電物質を引き寄せる除菌手段を含むことを特徴とするものであり、フロートは、水の増減にともなって水槽中を上下動するために、貯留水を撹拌させながら水を除菌することができる。また、水面に浮かんでいるため、水中に沈んでいる場合に比べて取り外して洗浄することが容易であるという作用を有する。さらに、フロートは、つねに一定面積を水に浸した状態で上下動するために、水槽内の水位変動にともなう、殺菌性金属と水の接触面積の変動が生じず、除菌効果を安定的に得ることができる。また、水槽の床面積が広い場所には除菌部材を別途配置することができるが、通常の水位検出装置としてのフロート付近は、水槽内でも入り組んだ形状をしているために除菌部材を配置することが難しいが、しかし、フロート自身に除菌性能を持たせることで、水槽全体を衛生的に保つことができる。また、除菌効果が、水中の帯電物質を引き寄せることを金属イオンの溶出によらずに得られるために、効果が持続するという作用を有する。また、水中の帯電物質を引き寄せ低減することができる。また、材料を塗布したり貼り付けたりすることで、容易にその効果を水位検出装置に持たせることができる。

また、フロートが備える除菌手段が、水中の帯電物質を引き寄せることを特徴とするものであり、超音波加湿機などにより水滴を雰囲気中に排出する場合に、水とともに飛ばされ白い粉となって雰囲気を汚染するＣａ、Ｍｇなどの陽性イオン物質やＣｌ、ＮＯ３などの陰性イオン物質などを、除菌手段が形成する微小な電場によって低減するという効果が得られる。また、水中でマイナスに帯電している菌類やカビ胞子などを捕集することができるという作用を有する。

また、除菌手段が、導電性材料と金属材料との混合材料を含むことを特徴とするものであり、除菌手段表面に形成された微小な電場に、表面電荷を持った菌が引き寄せられ活動が抑制されるという作用を有する。

また、除菌手段を、フロートの底部に配することを特徴とするものであり、フロートの底部すなわちつねに水に触れている部分にのみ除菌手段を配置することで、水に触れない部分にも除菌手段を塗布せず、材料を無駄に使用しないという作用を有し、より効率的な除菌効果を得ることができる。また、水槽から取り外した際にも、たとえば導電性カーボンを含む除菌手段は黒色であるため、上下方向を容易に見分けることができるという効果を得ることができる。

また、フロートを、水の流れに対し、加湿手段の上流に配置することを特徴とするものであり、給水タンクから供給される水が除菌手段に触れた後に水槽に流れこむため、給水タンクの水が汚染されている場合でも、水槽に清浄な水を貯水できるという作用を有し、加湿手段によって空気中に放出される水分は清浄なものとなるという効果が得られる。

また、フロートを、給水タンクの出口に配置することを特徴とするものであり、給水タンクから供給される水が、その出口において必ず除菌手段に触れるため、水槽には清浄な水を貯水できる。

また、加湿手段として超音波振動子を備えた加湿装置において、フロートを、超音波振動子の周囲に配置することを特徴とするものであり、通常の超音波振動子は、水中に含む物質を水と一緒に霧として空気中に放出するが、超音波振動子に供給される水が、その直前に除菌手段を備えるフロートに触れることにより、除菌され、また水中に含まれる帯電物質が除去されるために、超音波振動子によって空気中に放出される霧は清浄なものとなるという効果が得られる。また、加湿装置を傾けて使用した場合などでも超音波振動子の付近で水位を検知するため、超音波振動子の空運転による破損を防止することできる。

また、加湿手段として気化フィルタを備えた加湿装置において、フロートを、気化フィルタの周囲に配置することを特徴とするものであり、気化フィルタ近傍の水はフィルタを介してすぐに加湿空気となって空気中に放出するため、清浄な加湿空気を得ることができるという効果が得られる。

また、フロートが、加湿装置から着脱可能であることを特徴とするものであり、使用者が容易にとりはずして洗浄することができるという作用を有する。また、フロートを取り外すことにより、その周囲の水槽壁面や加湿手段の掃除も容易になり、加湿装置全体を衛生的に保つことができるという効果が得られる。

（実施の形態１）
図１に示すように、加湿装置における水槽１１は、給水タンク（図示せず）を配置し水槽１１に水を供給する給水部１２と、水位検出手段としてのフロート１３およびスイッチ１４および加湿手段を備えた加湿部１５から構成されている。図示はしていないが、送風手段としての送風機により、空気を加湿手段を備えた加湿部１５に送風し、加湿空気が供給される。加湿手段としては、加湿できればよく、例えば、超音波振動子での水の霧化による加湿、あるいは気化フィルタでの水の気化による加湿などがある。

フロート１３は、表面に微小な電場を形成し、菌および水中の帯電物質を引き寄せる除菌手段を含んでおり、給水部１２から加湿部１５への水の供給経路において、加湿部１５すなわち加湿手段の上流に配置している。表面に微小な電場を形成し菌を引き寄せる除菌手段としては、導電性材料としてのカーボンと金属材料としてのＣｕおよびＺｎを、ポリエステル樹脂エマルジョンに分散させたものを用い、導電性材料と金属材料を互いに導通させることにより除菌機能を得ることができる。これを発泡樹脂の周囲に塗布することにより、フロートに除菌手段を付与している。

除菌材料を構成する樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ウレタン、シリコーン、フッ素などが挙げられ、一般的な樹脂成形が可能なものから選択して使用できる。また、導電性材料としては、黒鉛やカーボンブラックなどが挙げられる。また、炭素繊維、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンマイクロコイル、カーボンナノコイルなどは、樹脂の強度向上や軽量化、電磁波対策の目的などで樹脂に添加されることが多いが、その導電性を利用して本発明の導電性材料として利用することも可能である。また、導電性材料を樹脂エマルジョンに分散させたものが市販されており、これらの材料は入手するのは容易である。また、金属材料としては、酸化還元電位の異なる２種類の金属粉や金属繊維を組み合わせたり、それ自身に抗菌性を有する金属を用いたりすることができる。

酸化還元電位とは、２種類の金属電極を組み合わせたときに生じる電位差のことであり、各金属の水素電極を基準として求めた標準電極電位から計算することができる。酸化還元電位の異なる２種類の金属材料を組み合わせて抗菌性材料とした場合は、これらの金属間に微弱な電位差が生じているために、表面電荷をもつ菌が、電場の強い金属の存在する場所に密集しやすくなり、菌の活動が抑制される。ただし、２種類の金属材料の電位差が、水の電気分解開始電圧である１．２Ｖ以上になると、水素を発生するため、好ましくない。金属材料の例としては、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｓｂ、Ｃｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｖ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｇ、これらの合金などが挙げられる。除菌材料が、導電性材料と２種類の金属材料を含むとき、金属間での電池構造が形成しやすくなるため、除菌効果は向上する。除菌材料が樹脂に分散されていれば、ＰＥＴなどの樹脂フィルム上に塗布したとき、密着しやすく、シート状に成形することが容易である。除菌材料をシート状に成形すれば、フロートがどのような材質であっても、貼り付けることにより、除菌機能を有するフロートとして機能させることができるようになる。

また、フロートの形状としては、中空の球、中空の球を枠内に多数詰めたもの、円筒形状、箱状、棒状、三次元網目構造体、中空の樹脂の周囲に三次元網目構造体を配したものなどがあり、水に浮くものであり、かつ、たとえば加湿装置自身を傾けて使用した場合などでも水位を検知し空運転を防止することできる構造であれば、形状は限定されない。

（実施の形態２）
図２に示すように、フロート２１は、中空円筒形状をしている。図示しないが、中空円筒の内部にはマグネットを設けている。水位検出スイッチは、水槽内に設けた柱２２の内部に設けている。フロートが中空円筒形状であれば、たとえば加湿装置の水槽に給水タンクから一定量の水を供給し貯留する場合、図３に一例を示すように、給水タンクの出口にフロート２１を配することも可能である。このとき、給水タンクから水槽２３に供給される水は、タンク出口において必ず除菌材料を含むフロート２１に触れるため、除菌効果を得られやすい。超音波加湿機のように、水滴を雰囲気中に排出する場合でも、水中に含まれるＣａ、Ｍｇなどの陽性イオン物質を除菌材料表面にひきつけるため、超音波振動子の設置された加湿部２４へは陽性イオンの除去された水が供給され、Ｃａ、Ｍｇなどの化合物が白い粉となって雰囲気を汚染するといった問題が低減できる。給水タンク内の水が菌を含んでいた場合にも、フロート部を通過することにより水は除菌される。

（実施の形態３）
図４に示すように、フロート４１は、中空円筒形状をしており、加湿手段としての超音波振動子４２の周囲を囲むように配置している。また、フロート４１の位置を決めるためのフロート支持部４３を設置している。中空円筒形状のフロート４１は、目の細かい発泡樹脂で構成されており、その内部を水が容易に通過できる形状である。通常の超音波振動子は、水中に含む物質を水と一緒に霧として空気中に放出するが、給水タンクから供給される水が、超音波振動子上に到達する直前に除菌手段を備えるフロートに触れることにより、除菌され、また水中に含まれる帯電物質が除去されるるために、超音波振動子によって空気中に放出される霧は清浄なものとなるという効果が得られる。

（実施の形態４）
図５および図６に示すように、フロート５１は、棒状であり、フロート支持部５２によって位置を決定しており、これらは加湿手段としての気化フィルタ５３の近傍に配置している。気化フィルタ近傍の水はフィルタを介してすぐに加湿空気となって空気中に放出するため、気化フィルタの近傍に除菌機能を有するフロートを配置することにより、清浄な加湿空気を得ることができるという効果が得られる。フロート５１は、樹脂からなる中空の棒であり、周囲には表面に微小な電場を形成し菌を引き寄せる除菌手段としてのＣｕおよびＺｎを、ポリエステル樹脂エマルジョンに分散させたものを塗布している。また、樹脂からなる中空の棒の周囲に、三次元立体構造体であるたとえば発泡ウレタンなどに除菌手段を含ませたものを配置すれば、樹脂棒に除菌手段を塗布した場合に比べて、除菌手段と菌との接触面積が増加するために、より高い除菌効果を得ることができる。

（実施の形態５）
図７に示すように、フロート７１は箱状であり、水槽とのジョイント部７２にはバネ構造を適用している。箱状のフロート７１の内部には、周囲に除菌手段を塗布した中空の球７３を多量に詰めている。また、フロート７１は、ジョイント部７２を指で軽く押さえることで、水槽からの着脱を容易に行うことができる。また、箱状のフロートに除菌手段を備える方法としては、フロートそのものに除菌手段を含浸しても良いし、たとえばフロートの枠組みに除菌手段をはり付けたり、塗布したりしても同様の効果を得ることができる。

給水タンクと、水槽と、水槽に一定量の水を貯留するための水位検出手段と、加湿手段と送風手段を有する加湿装置において、水位検出手段のフロートが、表面に微小な電場を形成し菌および水中の帯電物質を引き寄せるため、水槽内での水の滞留による菌の繁殖や汚れを安定的に抑制することができ、家庭用・業務用加湿機の水除菌用途に適用できる。

本発明の実施の形態１の加湿装置水槽を示す概略断面図 本発明の実施の形態２のフロートを示す概略斜視図 本発明の実施の形態２の加湿装置水槽を示す概略断面図 本発明の実施の形態３のフロートを示す概略斜視図 本発明の実施の形態４のフロートを示す概略斜視図 本発明の実施の形態４の加湿装置水槽を示す概略断面図 本発明の実施の形態５のフロートを示す概略斜視図 従来例の加湿装置の概略断面図 従来例の加湿装置の概略断面図 従来例の加湿装置の概略断面図

符号の説明

１１ 水槽
１２ 給水部
１３ フロート
１４ スイッチ
１５ 加湿部
２１ フロート
２２ 柱
２３ 水槽
２４ 加湿部
４１ フロート
４２ 超音波振動子
４３ フロート支持部
５１ フロート
５２ フロート支持部
５３ 気化フィルタ
７１ フロート
７２ ジョイント部
７３ 中空の球

Claims (9)

1. 水を供給する給水タンクと、前記給水タンクから供給された水を貯水する水槽と、前記水槽に貯水された水の水位を検出する水位検出手段と、前記水槽に貯水された水を微粒化もしくは気化し加湿する加湿手段と、前記加湿手段に空気を送風する送風手段を備え、前記水位検出手段のフロートが、表面に微小な電場を形成し菌および水中の帯電物質を引き寄せる除菌手段を含むことを特徴とする加湿装置。
2. 除菌手段が、水中の帯電物質を引き寄せることを特徴とする請求項１記載の加湿装置。
3. 除菌手段が、導電性材料と金属材料との混合材料を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の加湿装置。
4. 除菌手段を、フロートの底部に配することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の加湿装置。
5. フロートを、水の流れに対し、加湿手段の上流に配置することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の加湿装置。
6. フロートを、給水タンクの出口に配置することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の加湿装置。
7. 加湿手段として超音波振動子を備えた加湿装置において、フロートを、超音波振動子の周囲に配置することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の加湿装置。
8. 加湿手段として気化フィルタを備えた加湿装置において、フロートを、気化フィルタの周囲に配置することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の加湿装置。
9. フロートが、加湿装置から着脱可能であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の加湿装置。

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