JP2008209027A - 加湿部材およびこれを用いた加湿器 - Google Patents

Abstract

【課題】 加湿部材の外周部から中心部まで均一に水が供給されるのに時間を要するため、気体を加湿して失われた加湿部材内部の水分を補うための液体が加湿部材へと速やかに供給されないため、加湿器の加湿効率が低かった。
【解決手段】 液体を吸収保持した加湿部材１に気体を送風し、液体を蒸発させて気体を加湿するための加湿部材１であって、気体の送風方向に沿った主面に複数の溝部３を設けた平板状の多孔質体２を複数個重ね合わせてある加湿部材１である。これにより、重ね合わせ面に生じる微小な隙間が液体の流通路となって、加湿部材１の全体に速やかに液体を供給することが可能であると同時に、溝部３が気体の流通路となって気体の圧力損失を防ぎ、気体の流量を増加させることとなる。この加湿部材１を有する加湿器10は、加湿効率を高くすることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液体を吸収保持した加湿部材に気体を送風し、その液体を蒸発させて気体を加湿するための加湿部材およびこれを用いた加湿器に関するものである。

従来、室内の湿度調整の目的で使用される加湿器としては、熱源により水を加熱して沸騰させ、その水蒸気を放出させる加熱方式、超音波の振動によって水を細かな霧状の粒子に変化させて放出させる超音波方式、あるいは水を吸収保持させたフィルターに空気を通過させて湿った空気を放出させる気化方式などが提供されており、各方式の特徴に応じた使用環境で用いられている。

図５は、従来の気化方式の加湿器の一例を示す概略断面図である。

この従来の気化方式の加湿器30は、気体取り入れ口31と、送風手段32と、吸湿性を有する多孔質体からなる加湿部材33と、液体供給部34と、気体吹き出し口35とから構成されている。この加湿器30を用いれば、気体取り入れ口31から気体を取り入れ、送風手段32から送られてくる気体と液体供給部34より供給された液体を吸収保持した加湿部材33とを接触させることにより気体を加湿し、気体吹き出し口35から加湿された気体が放出される。

しかしながら、このような加湿器30は、液体供給部34から供給された液体が加湿部材33の全体へと供給されるのに時間がかかるため、気体を加湿して失われた加湿部材33内部の水分を補うための液体が加湿部材33へと速やかに供給されないため、加湿器30の加湿効率が低いという問題があった。

この問題に対し、気化方式の加湿器として、例えば特許文献１には、多孔質セラミックスで形成され、多数の貫通孔を有する加湿部材を用い、この加湿部材の全周方向より給水を行なう給水部を備えた加湿器が記載されている。この加湿器によれば、送風手段の送風方向における開口率が大きく且つ表面積が極力大きくなる形状に加湿部材を形成してあることにより、加湿部材内を空気が良好に通過し、送風手段の圧力損失が少なくなり、且つ空気と加湿部材との接触面積が増加して加湿効率を向上させることができるというものである。

また、特許文献２には、セラミックス繊維等からなる波形シートを複数枚積層してハニカム形状を呈する斜行ハニカムからなる加湿部材と、水平方向が壁面で囲まれる枠体、複数の上部透水孔が穿設されると共に枠体の上部に壁面と隙間なく配置される上部孔空板、及び複数の下部透水孔が穿設されると共に枠体の下部に隙間なく且つ上部孔空板と略平行に離間して配置される下部孔空板からなる水分配部と、上部孔空板に水を供給する散水管とを有する散水手段と、受水部と、送風手段とを備える加湿器が記載されている。この加湿器によれば、水が散水手段の下面から略均一な流量で広範囲に分散して斜行ハニカムからなる加湿部材の上面に流下するため、効率よく加湿することができるというものである。
特開平６−66437号公報 特開2003−326102号公報

しかしながら、特許文献１に開示された加湿器では、加湿部材の全周方向から給水が行なわれたとしても、やはり外周部から中心部まで均一に水が供給されるのに時間を要するため、空気を加湿して失われた加湿部材内部の水分を補うための液体が加湿部材へと速やかに供給されないため、加湿器の加湿効率が低下するという問題点があった。

また、特許文献２に開示された加湿器では、加湿部材としてセラミックス繊維からなる波形シートを複数枚積層し接着して得られた斜行ハニカムを用いており、この斜行ハニカムの上面開口部から水を供給するため、加湿部材全体への均一且つ速やかな水の供給という点においては優れた効果を有するものの、斜行ハニカムを形成するセラミックス繊維等からなる波形シートの厚みが0.5ｍｍ前後と薄く、加湿部材が水を給水保持できる量が少ないため、空気を加湿して失われた加湿部材内部の水分を供給するには、上部からの給水量を多くする必要があり、給水のためのポンプや貯水タンクおよび循環用の配管が大きくなり、加湿器全体のサイズが大きくなるという問題点があった。

本発明は、上記課題を解決すべく案出されたものであり、加湿部材全体への液体の浸透が速やかに行なわれると同時に、加湿部材が液体を吸収保持できる量を増加させることのできる加湿部材を提供することを目的とする。また、この本発明の加湿部材を用いることによって加湿効率の高い加湿器を提供することを目的とする。

本発明の加湿部材は、液体を吸収保持した加湿部材に気体を送風し、前記液体を蒸発させて前記気体を加湿するための加湿器用の加湿部材であって、前記気体の送風方向に沿った主面に複数の溝部を設けた平板状の多孔質体を複数個重ね合わせてあることを特徴とするものである。

また、本発明の加湿部材は、上記構成において、前記多孔質体はセラミックスからなることを特徴とするものである。

また、本発明の加湿器は、上記いずれかの構成の本発明の加湿部材を有することを特徴とするものである。

また、本発明の加湿器は、上記構成において、前記加湿部材を加熱する加熱部を有することを特徴とするものである。

本発明の加湿部材によれば、液体を吸収保持した加湿部材に気体を送風し、液体を蒸発させて気体を加湿するための加湿器用の加湿部材であって、気体の送風方向に沿った主面に複数の溝部を設けた平板状の多孔質体を複数個重ね合わせてあることによって、主面に複数の溝部を設けた平板状の多孔質体同士の重ね合わせ面に生じる微小な隙間が溝部間における液体の流通路となって、多孔質体からなる加湿部材の全体に速やかに液体を供給することができる。併せて、気体を加湿して失われた加湿部材内部の水分を補うための液体を加湿部材各部に速やかに供給することができるため、加湿器の加湿効率を向上することができる。さらに、多孔質体の主面に設けた複数の溝部を液体の供給路として利用することもできるので、その場合には加湿部材全体に対して効率良く迅速に液体の供給を行なうことができるものとなる。また、多孔質体の複数の溝部が気体の送風方向に沿った主面に設けられていることから、この溝部を通る気体に対して効率良く加湿を行なうことができ、液体の効率的な供給と相まって、気体に対する所望の加湿を安定して行なうことができる。

また、本発明の加湿部材によれば、この加湿部材の多孔質体がセラミックスからなるときには、加湿部材の機械的強度が向上すると共に、耐熱性が向上するため、長期間の使用によって大気中の埃や粉塵，液体に含有される不純物の析出等によって加湿部材が目詰まりして加湿効率が低下しても、高温での熱処理が可能であるため、熱処理によって加湿効率を回復させることができ、加湿部材の交換サイクルを大幅に延長することが可能になる。また、長期間の使用によって加湿部材に藻や雑菌等が繁殖し始めたとしても、高温での熱処理によって簡単且つ確実に藻等の除去や殺菌処理を行なうことができ、衛生的な状態で加湿を継続することができる。

また、本発明の加湿器によれば、このような優れた特性の本発明の加湿部材を用いたことにより、加湿効率が高いため従来よりも小型で、ランニングコストが低く、且つ衛生面に優れた加湿器とすることができる。

さらに、本発明の加湿器によれば、加湿部材を加熱する加熱部を有するときには、加湿開始までの時間短縮や加湿量の増加から加湿効率を高められるとともに、加湿部材に藻や雑菌等が繁殖し始めた場合にも、ヒーター等の加熱部により藻等の除去や殺菌をすることが可能であることから、衛生面に優れた加湿器とすることができる。

以下、本発明の加湿部材および加湿器の実施の形態の例について説明する。

図１は、本発明の加湿部材および加湿器の実施の形態の一例を示す斜視図である。

この加湿器10は、加湿部材１と、加湿部材１に液体を供給するための液体供給部４と、加湿部材１に気体を送る送風手段５と、加湿部材１に吸収保持されずに加湿部材１の下部より滴下する液体を回収して循環させるための液受け６とを備えている。

また、液体供給部４には不図示の給水ポンプが接続され、液体供給部４に設けられた給水孔より液体が滴下または噴霧されて加湿部材１へと液体が供給される。そして、供給された液体のうち、加湿部材１によって吸収保持されなかった液体は、加湿部材１の下方へと滴下して液受け６に回収され、回収された液体は、液受け６と液体供給部４とを結ぶ不図示の配管と給水ポンプとを通って循環されている。

また、送風手段５は、プロペラ式のファンやターボブロワ等、必要とされる風量，風速に応じて適宜選択して使用できる。例えば、加湿器10をできるだけ小型化したいときはプロペラ式のファンを用いればよく、大きな部屋を加湿する用途に使用する加湿器10としたいときは、風量の大きなターボブロワを用いればよい。

この加湿器10を用いれば、送風手段５から送られてくる気体と、液体供給部４より供給された液体を吸収保持した加湿部材１とを接触させることにより、加湿部材１によって加湿された気体が放出される。このとき、加湿部材１は、気体の送風方向に沿った主面に複数の溝部３を設けた平板状の多孔質体２を複数個重ね合わせてあることが重要である。

図２は、本発明の加湿部材の実施の形態の一例を示す、（ａ）は溝部を設けた平板状の多孔質体を複数個重ね合わせてある加湿部材の斜視図であり、（ｂ）は溝部の断面形状が矩形状の多孔質体，（ｃ）は溝部の断面形状が半円形状の多孔質体，（ｄ）は溝部の断面形状が三角形状の多孔質体の斜視図である。なお、図２（ａ）において加湿部材１の左右に配置した複数の矢印は、加湿部材１に対する気体の送風方向を示すものである。

図２（ａ）に示す例のように、本発明の加湿部材１は、気体の送風方向に沿った主面に複数の溝部３を設けた平板状の多孔質体２を複数個重ね合わせてあることにより、液体供給部４から供給された液体が、それぞれの多孔質体２の重ね合わせ面に生じる微小な隙間を通って上部から下部へと速やかに浸透しながら、多孔質体２の溝部３を通って左右方向へも迅速に液体が供給されることから、加湿部材１全体への液体の供給が迅速に行なわれるため、加湿部材１を用いた加湿器10による加湿効率を向上させることができる。

このように、加湿効率の向上には、送風手段５によって送られて加湿部材１を通過する気体にかかる圧力損失を小さくすることが必要であり、溝部３の断面形状を（ｂ）に示す例のような矩形状，（ｃ）に示す例のような半円形状，または（ｄ）に示す例のような三角形状として気体の送風方向に対して平行に設けることによって、加湿器10の風量を大きくし、加湿部材１に吸収保持された液体をより効率的に蒸発させることが好ましい。

図３は、本発明の加湿部材を構成する多孔質体の実施の形態の他の例を示す、（ｅ）は傾斜した溝部を設けた多孔質体の例，（ｆ）は波形状の溝部を設けた多孔質体の例，（ｇ）は交差した溝部を設けた多孔質体の例の斜視図である。

図２（ｂ）〜（ｄ）に示す例においては、複数の溝部３は風量を大きくするために、気体の送風方向に対して平行に設けられているが、加湿量を重視するときには、図３（ｅ）に示す例のように溝部３を傾斜させて加湿する流路を延長させたり、（ｆ）に示す例のように波形状にしたり、（ｇ）に示す例のように溝部３が交差する形状としたりして、気体と液体を吸収保持した加湿部材１との接触面積を大きくすることも可能である。所望される風量や加湿量に応じて図２（ｂ）〜（ｄ），図３（ｅ）〜（ｇ）を適宜選択または組み合わせて加湿部材１を構成することが好ましい。

さらに、加湿部材１全体への液体の供給を迅速に行なうためには、多孔質体２の重ね合わせ面に微小な溝を上下方向，左右方向および斜め方向の少なくともいずれか一方向に形成してもよく、この場合、多孔質体２の重ね合わせ面を、薄刃のダイヤモンド砥石を使用したスライシングマシン等で機械加工することによって微小な溝を形成してもよい。

なお、多孔質体２の溝部３は、一方の主面のみに設けても、両方の主面に設けてもよい。いずれの場合でも溝部３間の主面と隣の多孔質体２の主面（溝部３があってもなくても）との重ね合わせ面に生じる微小な隙間が溝部間における液体の流通路となって、多孔質体からなる加湿部材の全体に速やかに液体を供給することができる。

そして、本発明の加湿器10に用いる加湿部材１を構成する多孔質体２の材質としては、多孔質であれば特に制限は無く、樹脂，セラミックス，金属、あるいは軽石やシラス等を用いてもよいが、加湿部材１としての機械的強度や加熱処理によるクリーニングや殺菌処理の際の耐熱性を考慮すると、セラミックスが好適である。

図４は、本発明の加湿器の実施の形態の他の例を示す斜視図である。なお、図１と同様の部材には同じ符号を用いて示す。

図４に示す加湿器20は、加湿部材１と、加湿部材１に液体を供給するための液体供給部４と、気体を送る送風手段５と、加湿部材１に吸収保持されずに加湿部材１の下部より滴下する液体を回収して循環させるための液受け６と、加湿部材１の両端に取り付けられ加湿部材１を加熱する加熱部７と、加熱部７に加熱用の電力を供給すると同時に加熱温度を調整するための温度コントローラ８とを備えている。

このような構成とすることにより、加湿部材１を加熱部７で加熱することによって液体の蒸発を容易にして、加湿開始までの時間を短縮したり、あるいは加湿量の増加から加湿効率を向上させたり、運転停止時に加湿部材１に吸収保持された液体を乾燥させることによって、加湿部材１への雑菌等の付着や繁殖を抑制したり、あるいは、加湿部材１を100℃以上の高温にすることで、加湿部材１に付着した雑菌や病原菌，ウイルス等を死滅させ殺菌できるので、衛生面にも優れた加湿器20とすることができる。

また、加熱部７は、必ずしも加湿部材１と接していなければならないことはなく、加湿部材１に近接させて設置してもよいが、セラミックスへの抵抗体印刷技術や積層技術を応用して加熱用のヒーターを内蔵した多孔質体２を作製し、これを複数個重ね合わせて加湿部材１としてもよい。こうすれば、加熱部７の設置スペースを別途設ける必要が無く、加湿器20の小型化が可能となる。

また、加湿部材１が多孔質体２を複数個重ね合わせてなることから、それぞれの多孔質体２の間に板状のヒーターからなる加熱部７を挟持させた構造としてもよい。このような構造とすれば、図４に示す例のように、加湿部材１の両端に加熱部７を配置したときと比較して、加湿部材１全体をすばやく加熱することが可能となるため、加湿部材１の加熱による乾燥や殺菌に要する時間を短縮できる効果がある。

このようなセラミックスからなる加湿部材１を構成する多孔質体２の製造方法としては、成形原料を粉末加圧成形法，押出成形法，射出成形法等の成形方法で所望の形状に成形し、必要に応じて機械加工を施した後、焼成炉にて所定の温度パターンで熱処理してバインダを焼失させると共にセラミックス粒子同士を焼結させ、さらに必要に応じて機械加工を施すことにより、セラミックスからなる多孔質体２を得ることができる。

ここで、押出成形法を用いた多孔質体２の製造方法について詳述する。

まず、所定の粒径を有するセラミック粉体とバインダと水とを混合撹拌ミキサーで混合し、混練機等で混練して、粘土状の成形原料とし、スクリューと、スクリューを覆って一部に成形原料の投入口を開口したバレル部と、バレル部の出口側に金型が接続された構成のスクリュー式の押出成形機を用いて成形を行なう。

このとき、セラミック粉体としては、アルミナ，ジルコニア，窒化硅素，炭化硅素，窒化アルミニウム，フェライト等がその使用目的に応じて適宜選択され、必要に応じて酸化硅素，酸化カルシウム，酸化マグネシウム，酸化ニッケル，酸化亜鉛，酸化銅等の焼結助剤を添加しても良い。また、バインダとしては、押し出し成形時の成形原料の流動性，成形体の保形性や強度，脱バインダ性を総合的に考慮すると、水溶性のセルロースエーテルを使用するのが好ましい。その添加量は、セラミック粉体100質量部に対して水溶性のセルロースエーテルを0.5〜25質量部の割合で添加すればよい。このバインダの添加量が0.5質量部未満では、押し出し成形時の成形原料の流動性が悪化して、成形原料が詰まったり、得られた成形体の強度が不足したりして、ハンドリングが困難となるため好ましくない。また、バインダの添加量が25質量部を超えると、焼成時にバインダを焼失させる時間が長時間必要となるため生産効率が悪く、さらにバインダが焼失するときの収縮率が大きくなり、成形体の変形や破損が生じやすくなるため、好ましくない。よって、水溶性のセルロースエーテルの添加量が0.5〜25質量部であれば、成形原料の流動性が良好で詰まることがなく、ハンドリングに耐え得る強度を持った成形体を得ることができる。

また、バインダを溶解して軟化させ、押し出し成形時の成形原料に適度な流動性を持たせるために添加する溶媒としては、バインダであるセルロースエーテルに対する溶解性に優れ、且つ安全性に優れた水を用いるのが好ましい。水の添加量は、押し出し成形時の成形原料の流動性や、押し出し成形後の成形体強度を考慮して調整すればよいが、その添加量はセラミック粉体100質量部に対して５〜30質量部の割合で添加すればよい。

このようにして得られた成形原料をバレル部に開口している投入口より投入する。投入された成形原料は、スクリューの回転により、スクリューとバレル部内壁間との隙間を通ってバレル部の出口側に接続された金型の方向へと押し出され、この金型を通過することにより、成形体が得られる。このとき、金型の出口の断面形状を、例えば図１（ｂ）に示す多孔質体２の断面形状とすることで、主面に断面形状が矩形状の複数の溝部３を有する成形体を得ることができる。

次に、この成形体を乾燥させる。急激な乾燥は成形体を変形させるため、自然乾燥でもよいが、一定時間の自然乾燥と、灯油ボイラ等で気温80℃前後に設定された乾燥室で残留する水分を除く乾燥とを組み合わせて実施する方が好ましい。また、高周波やマイクロ波を用いて、成形体の内部を加熱して乾燥させる方法も、成形体の変形を防止し、且つ、短時間で乾燥させることができるという点で有効な手段である。

そして、成形体の乾燥後、焼成を行なう。焼成の温度パターンは使用するセラミック粉体の種類や粒径によって異なるが、例えば平均粒径40μｍのアルミナを使用する場合であれば、まず室温から300〜500℃の温度までを２〜６時間かけて昇温し、その後１〜４時間の保持時間を設けることによって、成形体に含まれるバインダを焼失させる。その後、1000〜1600℃の最高温度まで２〜６時間かけて昇温し、１〜４時間の保持時間を設けた後、室温まで徐々に冷却すればよい。

得られた多孔質体２の気孔率としては、必要とされる液体の吸収保持量や加湿量に応じて調整して使用すればよいが、吸収保持量や加湿量をできるだけ多くして、加湿器20の加湿効率を良くするためには、15〜70％の気孔率が適している。多孔質体２の気孔率が15％未満では、供給された液体が加湿部材１全体に浸透するまでの時間がかかるため、その間の加湿器20の加湿効率が低下し、70％を超えるときは、供給された液体が多孔質体２に吸収保持されずに多孔質体２を通過して下方へと滴下してしまい、加湿器20の加湿効率が低下するため、好ましくない。供給された液体が速やかに加湿部材１全体に浸透し、且つ液体が加湿部材１に吸収保持される量をできるだけ多くして、加湿器20の加湿効率をさらに良くするためには、多孔質体２の気孔率は35〜60％がより好ましい。

また、多孔質体２の大きさに関しては特に制限が無く、例えば大きなサイズの加湿部材１が必要な場合には、多孔質体２の大きさを大きくしても良いが、小さなサイズの多孔質体２を複数毎重ね合わせた加湿部材１をさらに縦横および前後に複数個組み合わせて所望のサイズの加湿部材１として使用しても良い。

また、多孔質体２に設けられる溝部３の大きさとしては、その深さが多孔質体２の厚みに対して20〜80％の範囲が好ましい。20％未満であると、気体との接触面積が十分でないため、加湿器20の加湿効率が低下し、80％を超えると、多孔質体２の強度が著しく低下し、多孔質体２の製造工程における歩留まりが低下して、多孔質体２の製造コストの上昇を招いたり、加湿器20として使用する際に、加湿効率の向上や雑菌の付着や繁殖の抑制を目的とした加湿部材１の加熱等によって破損を生じたりするため、好ましくない。

さらに、多孔質体２を複数個重ね合わせる際には、重ね合わせ面に微小な隙間を生じるように重ね合わせることが重要である。これには、例えば重ね合わせ面に部分的に接着材を塗布して、重ね合わせ面に微小な隙間を生じるように接着する、硬化後に多孔質となるような接着剤を用いる、クランプを用いて固定する、所定の寸法に作製された枠体に複数個を重ね合わせた多孔質体２を挿入する等の方法の中より適宜選択して、多孔質体２を固定して加湿部材１とすればよい。

また、多孔質体２の重ね合わせ面に薄刃のダイヤモンド砥石を使用したスライシングマシン等で機械加工することによって微小な溝を上下方向，左右方向および斜め方向の少なくともいずれか一方向に形成することが好ましい。これにより、さらに加湿部材１の全体に速やかに液体を供給することが可能となる。

また、加湿部材１への雑菌や病原菌，ウイルス等の繁殖を抑制する目的で、多孔質体２を抗菌作用を有する材料で作製してもよく、あるいは、多孔質体２に抗菌作用を有する物質を含浸させたり、表面をコーティングしたりしてもよい。抗菌作用を有する物質としては、銀，銅，亜鉛，ニッケル，酸化チタン，リン酸チタニウム等があり、適宜選択して使用することができる。

このように、本発明の加湿部材１は、気体の送風方向に沿った主面に複数の溝部３を設けた平板状の多孔質体２を複数個重ね合わせてあることから、重ね合わせ面に生じる微小な隙間が液体の流通路となって、また、溝部３も液体の供給路として利用することができるので、加湿部材１の全体に速やかに液体を供給することができる。併せて、気体を加湿して失われた加湿部材１の内部の水分を補うための液体を加湿部材１に速やかに供給することができるため、加湿器20の加湿効率が向上させることができる。

また、加湿部材１がセラミックスからなるときには、加湿部材１の機械的強度が向上すると同時に、耐熱性が向上するため、例えば、長期間の使用によって、大気中の埃や粉塵，液体に含有される不純物の析出によって加湿部材１が目詰まりして加湿効率が低下しても、高温での熱処理が可能であるため、熱処理によってそれら析出した不純物を除去して加湿効率を回復させることが可能となり、加湿部材１の交換サイクルを大幅に延長することができる。

また、この加湿部材１を用いた加湿器10は、加湿効率が高いため従来よりもコンパクトで、ランニングコストが低く、且つ衛生面に優れた加湿器10とすることができる。

さらに、本発明の加湿部材１を加熱する加熱部７を有する加湿器20は、加熱部７によって加湿部材１を加熱することにより、液体の蒸発を容易にして加湿開始までの時間を短縮したり加湿量の増加から加湿効率を向上させたりすることができる。また、運転停止時に加湿部材１の吸収保持された液体を乾燥させることによって、加湿部材１への雑菌の付着や繁殖を抑制したり、あるいは、加湿部材１を100℃以上の高温にすることで、加湿部材１に付着した雑菌や病原菌，ウイルス等を死滅させ殺菌したりすることが可能となり、一般家庭や工場等の湿度調整用としてはもとより、衛生面が重視される病院や老人福祉施設，幼稚園，保育園等においても好適に使用することができる。

また、加湿器20は、必ずしも送風手段５を備えなくてもよく、別途送風する手段を有する既存の送風装置やエアコン，空気清浄機等と組み合わせて使用することもできる。

以下に本発明の実施例を示す。

本発明の加湿部材１の試料Ｎｏ．１として、高さが52.5ｍｍ，厚みが5.0ｍｍ，奥行きが50.0ｍｍのポリエチレン樹脂からなる多孔質体（気孔率55％）の片方の主面に幅が2.5ｍｍ，深さが2.5ｍｍ，溝間のピッチが5.0ｍｍの矩形状の溝部３を10本設けた平板状の多孔質体２を作製した。この多孔質体２を複数の溝部３を設けた片方の主面同士が重ならないように10枚重ね合わせ、さらに、端部に位置する、多孔質体２の溝部３が露出している面に、高さが52.5ｍｍ，厚みが2.5ｍｍ，奥行きが50.0ｍｍの同質のポリエチレン樹脂からなる多孔質体を重ね合わせることによって、縦が52.5ｍｍ，横が52.5ｍｍ，奥行きが50.0ｍｍの試料Ｎｏ．１の加湿部材１を得た。

次に、本発明の加湿部材１の試料Ｎｏ．２の作製にあたり、多孔質体２の原料として平均粒径が40μｍの高純度アルミナと、バインダとしてセルロースエーテルと、水とを用意した。そして、この高純度アルミナ100質量部と、高純度アルミナ100質量部に対して、15質量部のセルロースエーテルと、25質量部の水とを市販の混合攪拌ミキサーに入れ混合し、混練機で混練して、成形原料とした。次に、この成形原料を図２（ｂ）に示す多孔質体２を得ることのできる断面形状の金型を備えたスクリュー式の押出成形機を用いて押し出し成形し、図２（ｂ）に示す矩形状の溝部３を設けた成形体を得た。

そして、この成形体を乾燥させた。乾燥においては、急激な乾燥を避けるため、一定時間自然乾燥した後、灯油ボイラ等で気温80℃前後に設定された乾燥室での乾燥を組み合わせて行なった。成形体の乾燥後、焼成炉内にて、酸化雰囲気のもと、室温から400℃まで４時間かけて昇温し、400℃にて２時間保持することによってバインダを焼失させた。その後、1400℃まで４時間かけて昇温し、２時間の保持時間を設けた後に室温まで８時間かけて徐々に冷却することによって、主面に複数の溝部３を設けたセラミックスの多孔質体２を得た。こうして得られたセラミックスの多孔質体２の平均細孔径および気孔率を水銀圧入法にて測定した結果、平均細孔径が1.5μｍ、気孔率が42.5％であった。

上記の方法により作製されたセラミックスの多孔質体２は、高さが52.5ｍｍ，厚みが5.0ｍｍ，奥行きが50.0ｍｍであり、片方の主面に幅が2.5ｍｍ，深さが2.5ｍｍ，溝間のピッチが5.0ｍｍの矩形状の溝部３を10本設けてある。そして、このセラミックスの多孔質体２を複数の溝部３を設けた片方の主面同士が重ならないように10枚重ね合わせ、さらに、端部に位置する、多孔質体２の溝部３が露出している面に、高さが52.5ｍｍ，厚みが2.5ｍｍ，奥行きが50.0ｍｍの同質のセラミックスを重ね合わせることによって、縦が52.5ｍｍ，横が52.5ｍｍ，奥行きが50.0ｍｍの試料Ｎｏ．２の加湿部材１を得た。

次に、本発明の加湿部材１の試料Ｎｏ．３として、上記と同様の方法により10枚のセラミックスの多孔質体２を作製し、矩形状の溝部３を設けた片方の主面の凸部に、厚み0.5ｍｍの薄刃のダイヤモンド砥石（粒度240）を使用したスライシングマシンで機械加工することによって、幅が0.5ｍｍ，深さが0.5ｍｍの微小な溝を左右方向に１ｍｍの間隔で２本形成した。そして、このセラミックスの多孔質体２を複数の溝部３を設けた片方の主面同士が重ならないように10枚重ね合わせ、さらに、端部に位置する、多孔質体２の溝部３が露出している面に、高さが52.5ｍｍ，厚みが2.5ｍｍ，奥行きが50.0ｍｍの同質のセラミック材を重ね合わせることによって、縦が52.5ｍｍ，横が52.5ｍｍ，奥行きが50.0ｍｍの試料Ｎｏ．３の加湿部材１を得た。なお、試料Ｎｏ．１〜３の多孔質体２の固定はクランプを用いて行なった。

また、比較例１の加湿部材として、縦が52.5ｍｍ，横が52.5ｍｍ，奥行きが50.0ｍｍのポリエチレン樹脂からなる多孔質体（気孔率55％）で、主面に溝部のない加湿部材を作製した。さらに、比較例２として、金型以外はセラミックスの多孔質体２を作製した同様の方法により、縦が52.5ｍｍ，横が52.5ｍｍ，奥行きが50.0ｍｍのハニカム形状の比較例２の加湿部材を作製した。なお、ハニカムの開口部１個あたりのサイズは2.5ｍｍ×2.5ｍｍであり、それぞれの開口部間の壁厚みは2.5ｍｍである。また、平均細孔径および気孔率を水銀圧入法にて測定した結果は、上記と同様に、平均細孔径が1.5μｍで気孔率が42.5％であった。

次に、これらの本発明の試料Ｎｏ．１〜３の加湿部材１および比較例１，２の加湿部材を用いて、加湿部材の上面中央部より加湿用の水を供給したときの、水の浸透度合いを比較した。条件としては、加湿用の水の供給流量を10ｃｍ^３／ｓとし、そのときの加湿部材各部への水の浸透度合いを、気体の送風方向に垂直な一面を観察面とし、水が浸透する前後における多孔質体の色調の変化を目視にて観察し、観察面全体の色調が変化するまでの所要時間を計測する方法によって確認した。なお、加湿部材の上面から、観察面に水が垂れて来ないよう、加湿部材の上面と観察面の境界付近とに樹脂からなる堰板を設置してから実施した。

その結果、比較例１のポリエチレン樹脂からなる加湿部材および比較例２のセラミックスの多孔質体からなるハニカム形状を有する加湿部材は、加湿部材の上面中央部より滴下された水の一部は加湿部材の上面より多孔質体に吸収されるが、加湿部材の上面で吸収されなかった残部の水は、加湿部材の上面からあふれて側面に流出し、そのまま側面を伝って加湿部材の下方に水が漏出する現象が見られた。そのため、観察面全体、特に観察面の中央部に水が浸透するまでに時間を要し、比較例１の所要時間は約12秒，比較例２の所要時間は約15秒であった。

また、比較例１のポリエチレン樹脂からなる加湿部材は、水を吸収保持した状態では、加湿部材の空孔の大部分が吸収保持された水によって塞がれた状態であることが目視により確認され、送風手段５によって気体を加湿部材に通過させる際の圧力損失が大きくなったと考えられる。

これに対し、本発明の試料Ｎｏ．１，２の加湿部材１では、加湿部材１の上面中央部に滴下された水の一部は直接加湿部材１の上面より多孔質体２に吸収され、残部はそれぞれの多孔質体２の重ね合わせ面に生じた微小な隙間を通って、加湿部材１の下方および左右方向へ速やかに拡散浸透し、その結果、約５秒間の所要時間にて観察面全体に水が浸透することが確認された。

また、本発明の試料Ｎｏ．３の加湿部材１では、加湿部材１の上面中央部に滴下された水の一部は直接加湿部材１の上面よりセラミックスの多孔質体２に吸収され、残部はそれぞれのセラミックスの多孔質体２の重ね合わせ面に生じた微小な隙間および重ね合わせ面に左右方向に設けた微小な溝を通って、加湿部材１の下方および左右方向へさらに速やかに拡散浸透し、その結果、約４秒間の所要時間にて観察面全体に水が浸透することが確認された。

以上の結果より、本発明の試料Ｎｏ．１〜３の加湿部材１を用いれば、主面に複数の溝部３を設けた平板状の多孔質体２が複数個重ね合わせてあることから、重ね合わせ面に生じる微小な隙間が液体の流通路となって、加湿部材１の全体に速やかに液体を供給することが可能となり、気体を加湿して失われた加湿部材１の内部の水分を補うための液体を加湿部材１の各部に速やかに供給することが可能であると共に、溝部３が気体の流通路となって気体の圧力損失を防ぎ、気体の流量を増加させることによって加湿効率を向上させることが可能であることが確認された。

また、この加湿部材１を用いた加湿器10は、加湿効率が高いため従来よりもコンパクトで、ランニングコストが低く、且つ衛生面に優れた加湿器10とすることができることが確認された。

また、本発明の試料Ｎｏ．２，３の加湿部材１は、セラミックスからなる平板状の多孔質体２を複数個重ね合わせてあることから、酸化雰囲気の焼成炉内で800℃の高温まで加熱しても、変質や変形，破損を生じなかった。このことから、本発明のセラミックスからなる加湿部材１は、大気中の埃や粉塵，液体に含有される不純物の析出によって目詰まりして加湿効率が低下しても、高温での熱処理が可能であるため、熱処理によって加湿効率を回復できることが確認された。

さらに、本発明の加湿部材１を加熱する加熱部７を有する加湿器20は、液体の蒸発を容易にして加湿開始までの時間短縮や加湿量の増加から加湿効率を高められるとともに、加湿部材に雑菌が繁殖した場合にも、ヒーター等の加熱部により殺菌をすることが可能であることから、衛生面に優れた加湿器20となることが確認された。

本発明の加湿部材および加湿器の実施の形態の一例を示す斜視図である。 本発明の加湿部材の実施の形態の一例を示す、（ａ）は溝部を設けた平板状の多孔質体を複数個重ね合わせてある加湿部材の斜視図であり、（ｂ）は溝部の断面形状が矩形状の多孔質体，（ｃ）は溝部の断面形状が半円形状の多孔質体，（ｄ）は溝部の断面形状が三角形状の多孔質体の斜視図である。 本発明の加湿部材を構成する多孔質体の実施の形態の他の例を示す、（ｅ）は傾斜した溝部を設けた多孔質体の例，（ｆ）は波形状の溝部を設けた多孔質体の例，（ｇ）は交差した溝部を設けた多孔質体の例の斜視図である。 本発明の加湿器の実施の形態の他の例を示す斜視図である。 従来の気化方式の加湿器の一例を示す概略断面図である。

符号の説明

１：加湿部材
２：多孔質体
３：溝部
４：液体供給部
５：送風手段
６：液受け
７：加熱部
８：温度コントローラ
10：加湿器
20：加湿器（加熱部有り）

Claims (4)

1. 液体を吸収保持した加湿部材に気体を送風し、前記液体を蒸発させて前記気体を加湿するための加湿器用の加湿部材であって、前記気体の送風方向に沿った主面に複数の溝部を設けた平板状の多孔質体を複数個重ね合わせてあることを特徴とする加湿部材。
2. 前記多孔質体はセラミックスからなることを特徴とする請求項１記載の加湿部材。
3. 請求項１または２記載の加湿部材を有することを特徴とする加湿器。
4. 前記加湿部材を加熱する加熱部を有することを特徴とする請求項３記載の加湿器。

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