JP2009041882A

JP2009041882A - 加湿装置

Info

Publication number: JP2009041882A
Application number: JP2007209862A
Authority: JP
Inventors: Mugihei Ikemizu; 麦平池水
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2007-08-10
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2009-02-26

Abstract

【課題】貯水部に貯水された水中の硬度成分をスケールとして効率的に析出させ、加湿性能の低下を抑制する加湿装置を提供する。
【解決手段】陽極電極と陰極電極とからなる電気分解部と、隔膜と、貯水部と、加湿部を備え、貯水部は、水を保持し、加湿部は、貯水部の水を気化し、隔膜は、貯水部に装着され、貯水部における水を第１区分および第２区分からなる２つの区分に隔て、陽極電極は、第１区分における水に接触し、陰極電極は、第２区分における水に接触した加湿装置に関する。
【選択図】図５

Description

この発明は、加湿装置に関するものであり、特に加湿性能を向上させた加湿装置に関する。

従来、加湿装置としては、水を貯める貯水部と、該貯水部の水を空気中に放出して加湿する加湿部とを備えた構成のものが用いられている。加湿部の加湿方式としては、
（１）水を加熱して蒸発させる加熱方式、
（２）空気中に水を超音波などで霧状に放出して気化させる霧化式、
（３）吸水した加湿フィルタに空気を通過させて気化させる気化方式
などが知られている。

このような加湿装置を繰り返し使用すると、貯水部内の水の導電率および硬度は次第に高くなる。これは、加湿装置で使用する水は、水道水、井戸水、または工業用水などの純水ではない水であるため、水そのものが気化しても、供給される水に含まれる不揮発性の不純物が残留するためである。水道水、井戸水、および工業用水などに含まれる不純物として、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、塩化物イオン、硫酸イオンおよび炭酸イオンなどの電解質が挙げられる。これらの電解質の成分は揮発しないため、貯水部に残留する。中でも、カルシウムイオンやマグネシウムイオンは、難溶性の塩を形成しやすく、残留した際に、スケールとして析出しやすい。また、加湿部としてのフィルタにこれらのスケールが蓄積していくと、加湿部の性能が低下してしまう。

このような問題を解決するために、たとえば、特開平１１−２５７６９５号公報（特許文献１）には、加湿装置に用いられる水を、イオン交換繊維により浄化して、加湿装置の内部を汚染する水中のイオン成分をあらかじめ除去することによって、内部の汚染を防止した加湿装置が記載されている。

また、特開２００５−３１５５５４号公報（特許文献２）には、立体的な網目構造を持つ加湿構造体（加湿フィルタ）を回転させ、貯水部の水を加湿構造体に保持させて気化させる加湿装置が記載されている。特許文献２によれば、スケールが析出しても加湿構造体内部に保持できる水の量に与える影響がほとんどないまま加湿効率を維持できることが記載されている。

また、特開平３−５６４６号公報（特許文献３）では、針金状の電極で、陽極と陰極との電極間の距離を変えて電流密度が所定の比になる電極部を備えた加湿装置が記載されている。特許文献３によれば、電流密度の違いによるｐＨの違いから、Ｃａ（カルシウム）イオンとＭｇ（マグネシウム）イオンとを効果的に電極に付着させて水中からスケールを除去することが記載されている。

また、特開２００２−３４９９１３号公報（特許文献４）では、不溶性または高耐食性の電極を水と接するように配置し、塩素を発生させて水を殺菌すると同時に、水中の無機質をスケールとして析出させる加湿装置が記載されている。特許文献４によれば、析出したスケールは電極に付着しないように、電極の通電極性を切り替え、はがれたスケールは別に設けたフィルタなどで回収することが記載されている。
特開平１１−２５７６９５号公報特開２００５−３１５５５４号公報特開平３−５６４６号公報特開２００２−３４９９１３号公報

しかしながら、上記特許文献１の供給される水の成分をイオン交換樹脂で浄化することにより、カルシウムやマグネシウムを除去する技術では、除去する物質と交換された物質が接触する水に放出される。そのため、浄化された水においてスケールを形成しそうな物質は除去されているが、その代わりに、イオン交換樹脂で交換された新たな物質を含んでいる。この物質によって、良好な加湿性能に影響を及ぼすおそれがある。

また、上記特許文献２の加湿フィルタを回転させる技術では、網目構造を持つ加湿フィルタが回転する。そのため、スケールを除去するための加湿フィルタを長期に渡って使用すれば、スケールが網目構造内に蓄積していく可能性も考えられる。スケールが加湿フィルタに蓄積すると、フィルタに吸着された水の気化が促進されないので、加湿性能が低下してしまう。

また、上記特許文献３および特許文献４の水中に浸した電極に通電することでスケールを制御する技術では、電極近傍に存在する水からはスケール成分を析出させることができても、貯水部全体の水を処理するのは難しい。そのため、スケール析出効率が悪い。

したがって、本発明は、貯水部に貯水された水中の硬度成分をスケールとして効率的に析出させ、加湿性能の低下を抑制する加湿装置を提供することである。

本発明は、陽極電極と陰極電極とからなる電気分解部と、隔膜と、貯水部と、加湿部を備え、貯水部は、水を保持し、加湿部は、貯水部の水を気化し、隔膜は、貯水部に装着され、貯水部における水を第１区分および第２区分からなる２つの区分に隔て、陽極電極は、第１区分における水に接触し、陰極電極は、第２区分における水に接触した加湿装置に関する。

また、本発明において、加湿部は、第１区分における水に接触することが好ましい。
また、本発明において、第２区分における水を撹拌する、撹拌部をさらに備えることが好ましい。

また、本発明において、隔膜は、貯水部から脱着できることが好ましい。
また、本発明において、陽極電極および陰極電極の少なくとも一方の材質が、銀、銅および亜鉛から選ばれる少なくとも一つを含有し、陽極電極と陰極電極との極性を反転させる、反転機構を有することが好ましい。

また、本発明において、第２区分における水を濾過してスケールを除去する、除去フィルタをさらに備えることが好ましい。

なお、本発明において、スケールの発生しやすさの指標として、「硬度」が用いられるが、これは、カルシウムイオンと、該カルシウムイオンに似た振る舞いをするマグネシウムイオンとの濃度から求められる値を示す場合がある。該硬度は、ＥＤＴＡ法を用いて測定することができる。また、本発明においては、以下「硬度成分」というときはカルシウムとマグネシウムとを差すものとする。

本発明の加湿装置は、貯水部における硬度成分をスケールとして除去を効率よく行なうことができる。また、加湿部としての加湿フィルタに、ｐＨが降下した水を供給できるため、加湿フィルタにスケールが析出しにくく、該加湿フィルタが目詰まりを起こしにくい。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一
または相当する部分には、同一の参照符号を付し、その説明は繰り返さない。また、図面における長さ、大きさ、幅などの寸法関係は、図面の明瞭化と簡略化のために適宜に変更されており、実際の寸法を表してはいない。

（実施の形態１）
≪構成≫
まず、図１〜図６を参照して、本発明の一実施の形態における加湿装置の構成を説明する。図１は、本発明の一実施の形態における加湿装置を前面側から見た斜視図であり、図２は、背面側から見た分解斜視図であり、図３は、給水タンクを示す斜視図であり、図４は、トレイの斜視図である。図５は、貯水部、加湿部および電気分解部を示す模式的な断面図である。図６は、トレイと本体における電気分解部との関係を示す模式図である。

図１〜図６に示すように、本実施の形態における加湿装置１は、本体部２と、給水タンク３と、水を保持（貯水）する貯水部を含むトレイ４と、加湿部としての加湿フィルタ５およびファン（図示せず）と、電気分解部１０１としての陰極電極１０１ａおよび陽極電極１０１ｂとトレイ４における貯水部４２に装着される隔膜１００とを主に備えている。

図１に示すように、本体部２の一方側面には、円弧状に開口した形状のタンク装着壁２ａが本体部２の高さ方向に延びて形成されている。タンク装着壁２ａは、本体部２の一方側面側に給水タンク３を装着するための空間を形成している。図２に示すように、本体部２の下方には、本体部２の背面側からトレイ４が着脱される空間（トレイ装着部２ｃ）が設けられている。本体部２の他方側面には、縦にスリットの入った吸込口７が設けられている。本体部２の内部には、吸込口７と対向する位置にエアフィルタ（図示せず）が設けられている。本体部２の前面側上部には、各種ボタンが形成された操作部８が設けられている。本体部２の背面側上部には、一方側面から他方側面に向けて複数のスリットが入った吹出口９が設けられている。

図２に示すように、加湿フィルタ５は、トレイ４の貯水部４２に貯水させた水を気化させるための加湿部を構成している。加湿フィルタ５は、トレイ４の貯水部４２の内部に収納された状態で、本体部２のトレイ装着部２ｃに装着されている。加湿フィルタ５には、直方体形状の枠体であるフィルタケース５１の枠内に凹凸が繰り返し形成された形状の給水フィルタ５２が収容されている。

図３に示すように、給水タンク３は、トレイ４に水を給水するためのものであり、本体部２に対して着脱可能である。給水タンク３の容器３０は、内部に水を保持し、一方が開口した有底円筒体であり、水位が外から見えるように構成されている。取手部３１は、容器３０に取り付けられており、手先を挿入すると給水タンク３を持ち運びできる。蓋部３２は、容器３０の開口部に対して着脱可能である。蓋部３２には溝（図示せず）が設けられている。蓋部３２が容器３０に取り付けられた状態の給水タンク３をトレイ４に装着すると、溝を介して容器３０からトレイに水が給水される。

図４に示すように、トレイ４は、水を貯水させるための貯水部４２を含み、本体部２に対して着脱可能である。トレイ４は、有底筒型のタンク挿入部４１と、皿形状の貯水部４２とを含んだ樹脂製の一体成型品である。また、トレイ４が本体部２のトレイ装着部２ｃ（図２参照）に装着される。トレイ４が本体部２に取り付けられると、トレイ４は本体部２の背面および側面の一部を構成している。

トレイ４の一方側面側（図４において左側）には、筒状のタンク挿入部４１が形成されている。トレイ４がトレイ装着部２ｃ（図２参照）に装着されると、本体部２の一方側面ではタンク挿入部４１が本体部２の外部に露出し、本体部２の内部では貯水部４２が収容される。また、本体部２の一方側面におけるトレイ装着部２ｃの上方に形成されたタンク装着壁２ａと、トレイ４のタンク挿入部４１の円弧状壁４１ｂとが連なり、タンク挿入部４１の内部とその上方空間に、給水タンク３を装着するための円柱型のタンク装着部が形成される。

タンク挿入部４１には、周囲に半円形の壁４１ａと、壁４１ａと連なり、壁４１ａの高さよりも高い円弧状壁４１ｂとが設けられている。タンク挿入部４１の底面において、最も高さの低い領域に水路４１ｃが形成され、水路４１ｃよりも高い領域には円台４１ｅが形成されている。円弧状壁４１ｂの底部において、タンク挿入部４１と貯水部４２との境界に開口４１ｄが設けられ、水路４１ｃは開口４１ｄを介して貯水部４２内に通じている。円台４１ｅには、円柱４３が設けられている。給水タンク３がトレイ４に装着されたときに円柱４３が蓋部３２を押圧し、蓋部３２の溝を介して給水タンク３の内部の水がタンク挿入部４１に流れ込み、流れ込んだ水が水路４１ｃおよび開口４１ｄを流れて貯水部４２内に水が貯水される。

図４および図５に示すように、貯水部４２の凹部４２ａに、トレイ４の隔膜１００が装着されている。隔膜１００は、トレイ４の前面および背面に対して略垂直方向に、貯水部４２を二分している。

そして、加湿装置１の本体部２にトレイ４を装着すると、図５に示すように、トレイ４の凹部４２ａに加湿部としての加湿加湿フィルタ５が設置されるよう設計されている。そして、図２において本体部２に設けられた電気分解部１０１としての陰極電極１０１ａと陽極電極１０１ｂとが隔膜１００を隔てて貯水部４２に設置される。このとき、加湿フィルタ５、陰極電極１０１ａおよび陽極電極１０１ｂは、貯水部４２として貯水させた水に少なくとも一部が接触するように、設置されている。また、貯水部４２の貯水させた水は、隔膜１００によって第１区分および第２区分からなる２つの区分に隔てられている。以下、第１区分における水を第１区分の水と称し、第２区分における水を第２区分の水と称する。また、隔膜１００の高さは、貯水させた水位より高ければ、特に制限はないが、トレイ４が本体部２に装着される際に、障害とならない高さであることが好ましい。また、隔膜１００は、該第１区分と該第２区分とを完全に遮断するものである必要は無い。

なお、陰極電極１０１ａと陽極電極１０１ｂとからなる電気分解部１０１は、電気配線（図示せず）によって、電気分解部１０１を動作させるための制御部（図示せず）などにつながっている。

そして図６に示すように、トレイ４を本体部２に装着する際に、電気分解部１０１が設置された保持機構が機械的に降下し、電気分解部１０１が、貯水部４２に保持された水に浸水する位置になるような機構となっている。

ここで、図７は、隔膜１００の固定形態について示す模式図である。図７に示すように、貯水部４２の凹部４２ａの壁面には、くぼみがあり、そのくぼみに隔膜１００が挿入する形態で固定されることが好ましい。本形態で固定されて場合には、着脱可能である。また、本形態で隔膜１００を固定する場合に、該凹部４２ａの壁面に特にパッキンなどを設ける必要はなく、水密性は高く無くてもよい。もともと隔膜１００自体ある程度の水を通すものであってもよく、第１区分と第２区分との間に格段の水密性は要求されない。本形態で固定する場合には、隔膜１００の洗浄や交換を容易にすることができる。

隔膜１００を構成する材料は、親水性ポリエステルの不織布が樹脂製の枠に取り付けたもの、イオン交換膜および多孔質セラミックス等、電解の隔膜として一般に使用されているものを適宜組合せて用いることが可能である。

陰極電極１０１ａおよび陽極電極１０１ｂを構成する材料は、陰極電極１０１ａにスケールが析出すれば特に限定されず、たとえば溶解性を有する金属を用いてもよく、不溶性の材料を用いてもよい。陰極電極１０１ａおよび陽極電極１０１ｂを構成する材料は、両方の電極を溶解性の金属電極または不溶性の電極として定期的に通電極性を変化させてもよく、一方を溶解性の金属電極とし他方を不溶性の電極としてもよい。

ただし、陽極電極１０１ｂの材料としては、Ｐｔをコートしたチタン、Ｐｔをコートしないチタン、ステンレスまたはグラファイトなどの形態安定性に優れた材料が望ましい。また、陰極電極１０１ａとしては、導電性と一定の耐久性があるものであればよく、より広い範囲の材質の電極を使用することができる。また、電気分解部１０１については、貯水部４２における水との接触効率を高めたり、水の流れを妨げないようにするため、メッシュ状にしたり、電極の穴を設けたりしてもよい。

陰極電極１０１ａおよび陽極電極１０１ｂの少なくとも一方が金属電極を有している場合には、電気分解部１０１に電圧を印加することで金属電極から金属イオンを溶出させるように構成されている。除菌および抗菌効果を有する金属イオンを溶出する金属として、たとえば銀、銅、亜鉛、および、銀と銅と亜鉛との合金などが挙げられ、銀であることがより好ましい。銀を含む電極から溶出する銀イオンと、亜鉛を含む電極から溶出する亜鉛イオンとは、殺菌効果に優れている。銅を含む電極から溶出する銅イオンは、防カビ性に優れている。また、これらの合金を含む電極は、これらの金属のイオンを同時に溶出させることができるので、優れた殺菌効果および防カビ効果を得ることができる。これにより、貯水部４２の水や、加湿フィルタ５、隔膜１００などを抗菌することができる。また、これら金属イオンは揮発してしまうことがないので、加湿装置が長期間放置された場合でも、効果を発揮することができる。

陰極電極１０１ａおよび陽極電極１０１ｂが金属電極である場合には、電気分解部１０１の陽極電極１０１ｂは電気分解により貯水部４２に貯水させた水に除菌イオンを添加するためのものであり、陰極電極１０１ａは貯水部４２に貯水させた水の硬度成分をスケールとして析出させるためのものである。

加湿フィルタ５を構成する材料は、従来用いられているものを適宜選択することができ、たとえば、親水性の不織布などを用いることができる。

電気分解部１０１である陰極電極１０１ａ、陽極電極１０１ｂは、上述のように、本体部２側に取り付けられており、図示しないが本体部２に備えられた制御部と電気的に接続されている。

また、本発明において、図示はしないが、隔膜１００以外に該スケールを濾し取る除去フィルタを別途設置してもよい。このように、別途、該除去フィルタを設置することで、同量の水を処理するとしても、隔膜１００を透過する水量を少なくすることができるので、陰極電極１０１ａおよび陽極電極１０１ｂの近傍の水が混じりにくくなり、より低い電圧、電流で、同じ効果をあげることができるようになる。また、長時間使用し、除去フィルタにスケールが目詰まりするなどして、除去フィルタの交換の必要が生じた際に、高価な隔膜１００ではなく、別途設けた安価な除去フィルタのみを交換することができるという利点がある。なお、隔膜１００は、陰極電極１０１ａおよび陽極電極１０１ｂの間における電気抵抗を小さくするため、また、電解時に発生する酸、アルカリやガスに耐えるため、材料や厚みなどに制約がある。たとえば、本発明における隔膜１００の厚さは１００〜５００μｍであることが好ましい。また、電蝕の危険があることから隔膜１００として、貴金属などをのぞく一般的な金属は使用することができない。しかし、さらに隔膜１００とは、別途設けた除去フィルタには、そのような制約は少なくなり、別途備える除去フィルタとしてたとえば網状の樹脂成型品や金網など安価な部品を使用することが可能である。

本実施の形態においては、陽極電極１０１ｂおよび陰極電極１０１ａの少なくとも一方の材質が、銀、銅および亜鉛から選ばれる少なくとも一つを含有し、かつ陽極電極１０１ｂと陰極電極１０１ａとの極性を反転させる、反転機構を有することが好ましい。さらに、該反転機構は、たとえば、該極性を６０〜１２０分間隔で６０〜３６０秒間反転させ、その後、元の極性に戻すことが好ましい。極性反転時には、逆方向に電圧が付加されるため、第１区分の水のｐＨが上昇し、第２区分の水のｐＨが低下する。そのため、反転する間隔が短いと硬度成分を除去する効果が低下してしまう。また、反転する間隔が長いと、その間に菌が繁殖してしまう虞がある。また、反転する時間は、金属イオンの溶出量に影響する。加湿装置１の水を除菌するのに必要な量としては、上述の極性を反転させる時間で十分である。時間が短いと、効果が低くなる。また、時間が長すぎると金属イオンが多量に溶出することで電極が減耗してしまうといった問題が発生する。

なお、陽極電極１０１ｂと陰極電極１０１ａとの極性を反転させた場合であっても、「第１区分」の水には、主として陽極電極１０１ｂとして働く電極が接触しており、「第２区分」の水には、主として陰極電極１０１ａとして働く電極が接触していることとする。

≪動作≫
図２および図５に基づいて、本発明の陽極電極１０１ｂと陰極電極１０１ａとからなる電気分解部１０１と、隔膜１００と、貯水部４２と、加湿部としての加湿フィルタ５との関連と動作について説明する。

攪拌装置１は、給水タンク３から供給された水を貯水部４２に貯水させ、貯水させた水を加湿フィルタ５に供給される。この状態で本体部２の操作部８により、またはタイマー運転により、加湿装置１の電源をＯＮにすると、加湿部の動作が開始され、稼動する。具体的には、ファン（図示せず）が起動され、ファンにより本体部２の吸込口７から吸込んだ空気を加湿部としての加湿フィルタ５に送り込み、加湿フィルタ５に吸水された水が急速に気化されて、気化された水を含んだ空気が吹出口９から排出される。このようにして、加湿装置１の加湿部が動作される。気化により、加湿フィルタ５から貯水部４２から水が失われるが、貯水部４２は一定水位となるように、随時、給水タンク３から給水される。一定水位とするために、たとえば、水位センサが稼動してもよい。

本発明において、電気分解部１０１は、貯水部４２に保持された水の硬度成分をスケールとして析出することができる。したがって、貯水部４２に給水タンク３から水が供給されているときに、陽極電極１０１ｂと陰極電極１０１ａとの間に電圧を印加することにより、貯水部４２における陰極電極１０１ａが接触する第２区分における水中の硬度成分（たとえばカルシウムイオン）がスケール（たとえば炭酸カルシウム）として析出される。

陽極電極１０１ｂと陰極電極１０１ａとに電圧を印加した場合、該第２区分の水は、ｐＨが上昇し、該第１区分の水は、ｐＨが低下する。すると、陰極電極１０１ａ側における第２区分の水には、硬度成分として多く含まれるＣａ²⁺イオン（カルシウムイオン）等が空気中から解けている二酸化炭素から生じるＣＯ^3-イオン（炭酸イオン）等と、たとえば、Ｃａ²⁺＋Ｈ₂Ｏ＋ＣＯ₂→ＣａＣＯ₃＋２Ｈ⁺の反応が生じ、炭酸カルシウム等のスケールが第２区分の水に析出する。なお、硬度成分としてのＭｇ²⁺イオン（マグネシウムイオン）は、通常、水酸化マグネシウムとして析出する。水酸化マグネシウムを析出する際の化学反応は、たとえばＭｇ（ＯＨ）₂＋２Ｈ⁺→Ｍｇ²⁺＋Ｈ₂Ｏと表わすことができる。これら硬度成分の析出・溶解平衡においては、ｐＨが低い方は溶解度が高くなり、ｐＨが高い方は溶解度が低くなる。したがって、ｐＨが上昇する第２区分の水は、スケールを多く含む。

一般的に、ｐＨが１０以上であると炭酸カルシウムの溶解度が下がることが知られている（たとえばセメント・セッコウ・石灰ハンドブック，技報堂，（１９９５），ｐ３２３）。陰極電極１０１ａ側にスケールをより効率的に析出するために、トレイ４における貯水部４２の第２区分の水が１０以上のｐＨになるように構成されていることが好ましい。このような構成として、電極面積を小さくすると電流密度を高くできることを利用して、陰極電極１０１ａを第２区分の水のｐＨを１０以上に調整しやすいように形成された形態が挙げられる。また、電気分解部１０１における電流などの電解条件によっても制御可能である。

ここで、本発明においては、貯水部４２に隔膜１００が装着されている。該隔膜１００によって、第１区分と第２区分とに隔てられることで、加湿装置１が稼動している間、第２区分の水全体のｐＨをある程度高い状態に保つことができる。隔膜１００がなければ、高いｐＨの第２区分の水と低いｐＨの第１区分の水が混じってしまい、中和するためである。第１区分の水および第２区分の水のｐＨの値は、印加する電流値や、貯水部４２の水量などの条件によって変化するが、概してスケールを析出するために十分なｐＨを保った水の容積（水の量）は、隔膜１００を備えた場合の方が大きくなる。

また、攪拌することによって、陰極電極１０１ａおよび陽極電極１０１ｂの近傍で生成される高いｐＨの水を広い範囲に行き渡らせ、硬度成分との接触頻度を高くすることができ、硬度成分の除去速度を速めることができる。しかしながら、仮に、隔膜１００がない状態で攪拌を実施すると、第２区分の水と第１区分の水との混合・中和を促進してしまい、硬度成分の除去効果が低下してしまう。

図８は、給水タンクから、加湿フィルタ５への水の経路を模式的に表わした図である。加湿装置１の稼動を長期間継続した場合、第２区分における水で発生したスケールの粒子は、水が第１区分側の加湿フィルタ５側へ流れるのに伴って、隔膜１００で濾し取られることになる。つまり隔膜１００は、スケールを濾し取る除去フィルタとしての役割を果たす。そこで、上述のとおり、隔膜１００を取り外し可能なものとすることで、隔膜１００の洗浄や交換を容易にすることができる。

そして、陽極電極１０１ｂが接触する貯水部４２における第１区分の水が加湿部としての加湿フィルタ５に供給される。該第１区分の水は、該第２区分の水と比べて、スケールをほとんど含まない。そして、隔膜１００は、スケールのろ過を行なうための除去フィルタとしての役割も有する。したがって、第２区分の水は、加湿フィルタ５に供給される第１区分に移動する際には、隔膜１００を通過し、その際に第２区分におけるスケールが隔膜１００によって濾し取られるため、第２区分で発生したスケールは、第１区分には、移動しない。つまり、陰極電極１０１ａにより、第２区分で析出したスケールは、ある大きさ以上の粒子になった場合、不織布からなる隔膜を通過することはできず、陽極電極１０１ｂが接触する第２区分に戻りにくい。そして、加湿フィルタ５に供給される第１区分の水は、ｐＨがおよそ４以下であり、第２区分の水よりも低い。したがって、スケールが発生しにくい。以上から、加湿フィルタ５に該第１区分の水を供給すると、加湿フィルタ５は、目詰まり等の障害を起こしにくい。

また、たとえば、陽極電極１０１ｂおよび陰極電極１０１ａ間を流れる電流が直流である場合には、陽極電極１０１ｂが銀の場合には、Ａｇ→Ａｇ⁺＋ｅ^-の反応が生じ、貯水部４２に貯水させた水に銀イオン（Ａｇ⁺）が溶出する。このように、陽極電極１０１ｂの材料を銀、銅および亜鉛から選択する場合、溶出する銀イオン、銅イオン、亜鉛イオンは、高い殺菌作用を有するため、貯水部４２に保持された水は、長期間カビ等の繁殖を防ぐことができ、臭気を発するなどの問題を回避することができる効果を有する。

また、仮に陽極電極１０１ｂにスケールが付着した場合にも、陽極電極１０１ｂ表面の金属が溶出するのに伴って、スケールを陽極電極１０１ｂから取り除くことができる。そうすることで、スケールの付着により、陰極電極１０１ａと陽極電極１０１ｂとの間に電流が流れにくくなるなどの不具合が発生するのを防ぐことができる。

また、電気分解部１０１に電圧を印加している際には、第２区分における水は析出物により、懸濁した状態となる。そして、該電圧の印加を止めて、第２区分における水を観察すると、スケールは粒子状となって沈殿または浮遊しているものが多く、陰極電極１０１ｂへの付着は少ない。なお、隔膜１００なしの状態で電気分解部１０１に電圧を印加した場合は、陰極電極１０１ａにスケールが大量に付着する。

（実施の形態２）
図９は、本発明の別の貯水部、加湿部および電気分解部を示す模式的な断面図である。以下、図９に基づいて説明する。

≪構成≫
本実施の形態においては、実施の形態１に加えて、第２区分の水を攪拌するための攪拌部１０３をさらに備える。

攪拌部１０３は、貯水部４２における第２区分の水を流動させるために電気分解部１０１と別個に設けられたものである。攪拌部１０３は、第２区分の水を攪拌し、流動させることができれば、配置については、特に限定されない。攪拌部１０３は、第２区分に保持された水が流動しやすい位置（流動効率が高い位置）に配置されることが好ましい。

本実施の形態では、攪拌部１０３は、第２区分の水を流動させるための部材であれば特に限定されず、たとえば隔膜１００などに接触しないように回転させる回転子や攪拌羽などの回転式の部材などを用いることができる。また、攪拌部１０３は、ポンプ式の部材であってもよい。攪拌部１０３は、他にも、第２区分の凹部の底に埋め込まれるように設けられた超音波振動子などの振動式の部材としてもよい。

≪動作≫
陰極電極１０１ａと陽極電極１０１ｂとの間に電圧をかける際に、攪拌部１０３を同時に稼動する。撹拌部１０３を稼動することで、第２区分における水全体が略同じｐＨとなり、スケールの析出がさらに起こりやすくなる。また、析出するスケール分が多くなることから、スケールの粒子が成長しやすく、粒子径が大きくなる。したがって、トレイ４の貯水部４２内の水を捨てるだけで、結果としてスケールを捨てることができる。すると、陰極電極１０１ａおよび陽極電極１０１ｂに付着するスケールの量は減少し、陰極電極１０１ａおよび陽極電極１０１ｂの洗浄などの手間を軽減することができる。

なお、攪拌部１０３は、貯水部４２の第２区分に保持した水を１０以上のｐＨになるように構成されていることが好ましい。

本実施の形態は、隔膜１００と撹拌部１０３とを備えるために、陰極電極１０１ａ側の第２区分の水は全体的にｐＨが上昇するため、スケールの析出が第２区分の水全体で起こるという効果を奏する。

以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

［実施例］
＜実験＞
図５に基づいて説明する。本発明の加湿装置１において、隔膜１００を備えて貯水部４２に水を保持して、陰極電極１０１ａと陽極電極１０１ｂとの間に、電解電流が４５０ｍＡとなるよう電圧をかけ、電解した。このときの電圧は、約３Ｖであった。そして、その後、隔膜１００を取り外し、貯水部４２の水を回収した。該水を表１におけるサンプル２とする。

表１におけるサンプル１は、隔膜１００を備えずに陰極電極１０１ａと陽極電極１０１ｂとの間に電圧をかけ、電解した以外は、サンプル２と同様に回収したものとする。

まず、サンプル１とサンプル２とのｐＨをｐＨメータ（堀場製作所製）で測定した。表１における「初期ｐＨ」が、その測定結果である。サンプル２は、初期ｐＨが３．４であるのに対し、サンプル１は、初期ｐＨが７．０であった。また、サンプル１とサンプル２との硬度をＤＲ／８９０（Ｈａｃｈ社製）で測定した。表１における「初期硬度」が、その測定結果である。サンプル２は、初期硬度が３１８であるのに対し、サンプル１は、初期硬度が４５０であった。

次に、サンプル１およびサンプル２における液体成分を放置することで、揮発させて濃縮し、最初にスケールが析出した時の硬度と、スケールが析出した時の濃縮度とを測定した。なお、濃縮度は、式（元の水量）／（濃縮後の水量）に当てはめて計算した値である。

サンプル１では、１．２倍に濃縮された時にスケールが析出した。その時点の硬度は５４２であった。一方、サンプル２では、３倍の濃度になるまでスケールは析出しなかった。この時の硬度９６４であった。これは、サンプル２では、初期ｐＨが低いため、カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンの溶解性が高く、スケールが析出しにくいためであると考えた。そして、サンプル２の方は初期ｐＨが低いのは、サンプル２においては、隔膜１００を備えて、陰極電極１０１ａと陽極電極１０１ｂとに電圧をかけている段階におけるスケールの析出が多く、該スケールは、隔膜１００に付着して除去されたためであると考えた。

また、サンプル１においては、隔膜１００を備えず、陰極電極１０１ａと陽極電極１０１ｂとに電圧をかけて得られたものである。隔膜１００を備えない場合には、ｐＨが低下するのは、陰極電極１０１ａ近傍のみとなるため、スケールの析出が小さく、また、貯水部４２の水全体におけるｐＨは、低下しにくくなったためであると考えた。

以上から、隔膜１００を備えた本発明の加湿装置１における貯水部４２に保持された水は、第２区分においてスケールの析出が促進され、硬度が低下するとともに、ｐＨも低下する。そのため、加湿フィルタ５でスケールが析出されにくいことが示唆された。

＜実施例１＞
図９に基づいて以下説明する。

まず、硬度が約５００ｍｇ−ＣａＣＯ₃／Ｌに調製された水を加湿装置１のトレイ４の貯水部４２に保持した。また、同じ水を給水タンク３にも保持し、加湿装置１の運転に伴い貯水部４２に供給されるようにした。そして、該トレイ４を加湿装置１の本体部２に装着し、加湿装置を稼動させた。稼動時には、陰極電極１０１ａと陽極電極１０１ｂとの間で電圧を印加した。このとき、該電圧は、陰極電極１０１ａと陽極電極１０１ｂとの間で電流が４５ｍＡで一定になるように印加した。貯水部には、隔膜が設置され、陰極電極１０１ａと陽極電極１０１ｂとが、隔膜１００によって、隔てられるようにした。なお、隔膜１００によって貯水部４２は、第１区分と第２区分とに水密性が高い状態で区画するようにした。

また、同時に、貯水部４２の第２区分においては、攪拌部１０３も同時に動作させた。攪拌部は、３０ｒｐｍで回転するように設定した。

加湿装置は、６時間稼動させた。そして、貯水部４２に析出したスケールについて検討を行なった。

ここで、図１０は、第１区分および第２区分それぞれにおける貯水部４２に保持された水の硬度の変化を示す図である。図１０の横軸は、加湿装置１の稼働時間を示し、縦軸は、硬度を示す。また、図１１は、第１区分および第２区分それぞれにおける貯水部４２に保持された水のｐＨの変化を示す図である。図１１の横軸は、加湿装置１の稼働時間を示し、縦軸は、ｐＨを示す。

＜比較例１＞
図１におけるまた、同条件で、隔膜がない加湿装置でも試験を実施した。この場合も撹拌を行っている。このときの硬度の変化もグラフ１に示す。隔膜を設けない他は、実施例１と同様の条件で加湿装置を稼動させた。

本比較例においては、加湿装置は、実施例１における加湿部としての加湿フィルタ５と同様の気化速度であった。

＜検討結果＞
図１０に示したように、実施例１は、電気分解部１０１に電圧を印加することによる貯水部４２における水の硬度の降下速度が、比較例１よりも大きく、実施例１は、比較例１よりもスケールの析出は、効率的に進んだことがわかった。

また、図１１に示したように、実施例１における第１区分および第２区分の水は、ｐＨが極端に異なり、スケールは、第２区分の水から大きなダマになって析出したことを確認した。

また、電気分解部１０１に電圧を印加している間は、第２区分の水は、析出したスケールにより、懸濁した状態となった。該電圧の印加を停止した後に、観察したところ、実施例１では、スケールは粒子状となって沈殿または浮遊しているものが多く、陰極電極１０１ａに付着したスケールは少なかった。一方、比較例１の場合は、陰極電極にスケールが大量に付着していた。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の一実施の形態における加湿装置を前面側から見た斜視図である。本発明の一実施の形態における加湿装置を背面側から見た分解斜視図である。給水タンクを示す斜視図である。トレイの斜視図である。貯水部、加湿部および電気分解部を示す模式的な断面図である。トレイと本体における電気分解部との関係を示す模式図である。隔膜の固定形態について示す模式図である。給水タンクから、加湿フィルタへの水の経路を模式的に表わした図である。本発明の別の貯水部、加湿部および電気分解部を示す模式的な断面図である。第１区分および第２区分それぞれにおける貯水部に保持された水の硬度の変化を示す図である。第１区分および第２区分それぞれにおける貯水部に保持された水のｐＨの変化を示す図である。

符号の説明

１加湿装置、２本体部、２ａタンク装着壁、２ｃトレイ装着部、３給水タンク、４トレイ、５加湿フィルタ、７吸込口、９吹出口、３０容器、３１取手部、３２蓋部、４１タンク挿入部、４１ａ壁、４１ｂ円弧状壁、４１ｃ水路、４１ｄ開口、４１ｅ円台、４２貯水部、４２ａ凹部、４３円柱、５１フィルタケース、５２給水フィルタ、１００隔膜、１０１電気分解部、１０１ａ陰極電極、１０１ｂ陽極電極、１０３攪拌部。

Claims

陽極電極と陰極電極とからなる電気分解部と、隔膜と、貯水部と、加湿部を備え、
前記貯水部は、水を保持し、
前記加湿部は、前記貯水部の水を気化し、
前記隔膜は、前記貯水部に装着され、前記貯水部における水を第１区分および第２区分からなる２つの区分に隔て、
前記陽極電極は、前記第１区分における水に接触し、
前記陰極電極は、前記第２区分における水に接触した加湿装置。
前記加湿部は、前記第１区分における水に接触した請求項１に記載の加湿装置。
前記第２区分における水を撹拌する、撹拌部をさらに備える請求項１または２に記載の加湿装置。
前記隔膜は、前記貯水部から脱着できる請求項１〜３のいずれかに記載の加湿装置。
前記陽極電極および前記陰極電極の少なくとも一方の材質が、銀、銅および亜鉛から選ばれる少なくとも一つを含有し、
前記陽極電極と前記陰極電極との極性を反転させる、反転機構を有する請求項１〜４のいずれかに記載の加湿装置。
前記第２区分における水を濾過してスケールを除去する、除去フィルタをさらに備える請求項１〜５のいずれかに記載の加湿装置。