JP2010196959A

JP2010196959A - 加湿装置

Info

Publication number: JP2010196959A
Application number: JP2009041522A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Yamaguchi; 友宏山口; Tetsuya Maekawa; 哲也前川
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2010-09-09

Abstract

【課題】放電による有効成分を大量に且つ安定的に生成して利用することのできる加湿装置を提供する。
【解決手段】加湿用風路４内に送風手段５および加湿手段６を配置した加湿装置本体１に、放電により有効成分を発生させる有効成分発生装置５０を備える。有効成分発生装置５０は、放電を生じる有効成分発生部５６と、該有効成分発生部５６を配置する有効成分発生用風路５４とから成る。有効成分発生部５６は、電極部５８と、電極部５８に密着して又は近傍に配置される絶縁スペーサ５７とを備え、電極部５８に高電圧を印加することで、絶縁スペーサ５７に沿って形成される微小な放電空間内において放電を生じさせる。有効成分発生用風路５４は、上記有効成分発生部５６に送り込まれる送風が、放電空間と電極部５８の外周面とを共に通過するように形成したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、有効成分発生装置を備えた加湿装置に関する。

脱臭、除菌等の機能を有する加湿装置として、特許文献１には、有効成分を発生させるための放電ブロックを備えた加湿装置が記載されている。上記加湿装置に備えてある放電ブロックは、放電極と対向電極との間でコロナ放電を生じさせ、該コロナ放電によってラジカル等の有効成分を発生させる構造である。

しかし、上記コロナ放電を用いた方式では、発生させることのできる有効成分の量に限界があり、脱臭、除菌等を更に効果的に行いたい場合には、有効成分の発生量が十分でないという問題があった。

特開２００４−２７５２９０号公報

本発明は上記問題点に鑑みて発明したものであって、放電による有効成分を大量に且つ安定的に生成して利用することのできる加湿装置を提供することを、課題とする。

上記課題を解決するために本発明を、加湿用風路４内に送風手段５および加湿手段６を配置した加湿装置本体１に、放電により有効成分を発生させる有効成分発生装置５０を備えて成る加湿装置とする。上記有効成分発生装置５０は、放電を生じる有効成分発生部５６と、該有効成分発生部５６を配置する有効成分発生用風路５４とから成る。上記有効成分発生部５６は、電極部５８と、電極部５８に密着して又は近傍に配置される絶縁スペーサ５７とを備え、電極部５８に高電圧を印加することで、絶縁スペーサ５７に沿って形成される微小な放電空間Ｓ内において放電を生じさせるものである。上記有効成分発生用風路５４は、上記有効成分発生部５６に送り込まれる送風が、放電空間Ｓと電極部５８の外周面とを共に通過するように形成したものである。

このようにすることで、有効成分発生装置５０の有効成分発生部５６において、微小な放電空間Ｓ内で高密度のプラズマを発生させ、大量の有効成分を発生させることができる。しかも、有効成分発生部５６に送り込む送風によって、放電空間Ｓ内で大量に生成した有効成分を下流側に順次送り出すことと、高温の電極部５８を効率的に放熱させることとが共に達成できる。したがって、大量の有効成分を長時間安定して発生および吐出させることが可能となる。

本発明の加湿装置において、上記有効成分発生部５６の放電空間Ｓは、絶縁スペーサ５７に設けた貫通孔６０と、絶縁スペーサ５７と電極部５８の間に形成される隙間５９の、両方又は一方であることが好適である。このようにすることで、貫通孔６０や隙間５９の組み合わせによって、放電を生じさせるための放電空間Ｓを、高い自由度で設定することが可能となる。

また、上記加湿装置本体１に、加湿手段６の水分を上記有効成分発生装置５０の絶縁スペーサ５７より上流側の箇所と下流側の箇所の一方または両方に向けて搬送する搬送体１２を備えることも好適である。このようにすることで、放電部分に対して直接的に水を供給し、有効成分の生成反応を促進することが可能となる。

上記有効成分発生装置５０は、上記加湿用風路４中の加湿手段６よりも下流側の箇所に向けて有効成分を放出するものであることが好適である。このようにすることで、有効成分を加湿空気に乗せて拡散させ、室内を所望の湿度に保持して肌や喉に潤いを与えながら、例えば室内空気や室内壁面の付着物に対して、脱臭、除菌、アレルゲン物質の除去等を行うことが可能となる。

また、上記有効成分発生装置５０は、上記加湿用風路４中の加湿手段６の箇所または該加湿手段６よりも上流側の箇所に向けて有効成分を放出するものであることも好適である。このようにすることで、加湿用風路４内に有効成分を拡散させ、例えば加湿用風路４の内壁や加湿手段６の脱臭、除菌、アレルゲン物質の不活性化等を効果的に行うことが可能となる。

また、上記有効成分発生装置５０から上記加湿用風路４中に有効成分を放出する方向を切り替える手段として、加湿手段６よりも下流側の箇所と、加湿手段６の箇所または該加湿手段６よりも上流側の箇所との間で、放出する箇所を切替自在にする手段を備えることも好適である。このようにすることで、例えば通常の加湿運転時には有効成分を加湿空気に乗せて拡散させ、室内空気や室内壁面の付着物に対して、脱臭、除菌、アレルゲン物質の除去等を行うことができる。そして、加湿用風路４に臭い成分が蓄積したような場合には放出方向を切り替え、加湿用風路４の内壁や加湿手段６の脱臭、除菌、アレルゲン物質の不活性化等を効果的に行うことが可能となる。

また、上記有効成分発生装置５０は、上記加湿用風路４中の加湿手段６よりも下流側の箇所と、加湿手段６の箇所または該加湿手段６よりも上流側の箇所の、両方に向けて有効成分を放出するものであることも好適である。このようにすることで、室内空間を所望の湿度に保持しつつ有効成分によって脱臭、除菌、アレルゲン物質の除去等を行うことと、有効成分によって加湿用風路４の内壁や加湿手段６の脱臭、除菌、アレルゲン物質の不活性化等を行うことが、同時に可能となる。

ところで、上記有効成分発生装置５０は、上記放電空間Ｓの下流側に連通する液溜め部７６と、液溜め部７６内に貯留される液体を霧化または気化させる手段とを備えたものであることも好適である。このようにすることで、有効成分を溶け込ませた液体を、霧化または気化させた状態として安定供給することができる。また、液溜め部７６内の液体によって、有効成分発生部５６を効率的に放熱させることや、有効成分の生成反応を促進させることも可能となる。

請求項１に係る発明は、有効成分発生部の微小な放電空間内において大量の有効成分を発生させ、送風によって下流側に順次送り出すことができ、しかも、送風によって高温の電極部を効率的に放熱させることができるので、大量の有効成分を長時間安定して発生および吐出させることができるという効果を奏する。

また請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加えて、貫通孔や隙間の組み合わせによって、放電空間を高い自由度で設定できるという効果を奏する。

また請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明の効果に加えて、水分の供給によって生成反応を促進させ、更に大量の有効成分を放出させることができるという効果を奏する。

また請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項に係る発明の効果に加えて、室内を所望の湿度に保持して肌や喉に潤いを与えながら、例えば室内空気や室内壁面の付着物に対して、脱臭、除菌、アレルゲン物質の除去等を行うことができるという効果を奏する。

また請求項５に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項に係る発明の効果に加えて、加湿用風路内に有効成分を拡散させ、加湿用風路の内壁や加湿手段に対して脱臭、除菌、アレルゲン物質の不活性化等を効果的に行うことができるという効果を奏する。

また請求項６に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項に係る発明の効果に加えて、例えば通常の加湿運転時には有効成分を加湿空気に乗せて拡散させることができ、加湿用風路に臭い成分が蓄積したような場合には放出方向を切り替え、加湿用風路の内壁や加湿手段に対して有効成分を供給することができるという効果を奏する。

また請求項７に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項に係る発明の効果に加えて、有効成分を加湿空気に乗せて拡散させることと、加湿用風路の内壁や加湿手段に対して有効成分を供給することを、同時に行うことができるという効果を奏する。

また請求項８に係る発明は、請求項１〜７のいずれか一項に係る発明の効果に加えて、有効成分を溶け込ませた液体を、霧化または気化させた状態として安定供給することができるという効果を奏する。また、有効成分発生部を効率的に放熱させるという効果や、有効成分の生成反応を促進させるという効果も奏する。

本発明の実施形態における第１例の加湿装置を概略的に示す断面図である。同上の加湿装置に備えた有効成分発生装置を概略的に示す断面図である。本発明の実施形態における第２例の加湿装置を概略的に示す断面図である。本発明の実施形態における第３例の加湿装置を概略的に示す断面図である。本発明の実施形態における第４例の加湿装置を概略的に示す断面図である。（ａ）、（ｂ）は本発明の実施形態における第５例の加湿装置を概略的に示す断面図である。本発明の実施形態における第６例の加湿装置を概略的に示す断面図である。本発明の実施形態における第７例の加湿装置を概略的に示す断面図である。本発明に備える有効成分発生装置の変形例を示す概略断面図である。同上の有効成分発生装置の他の変形例を示す概略断面図である。同上の有効成分発生装置の他の変形例を示す概略断面図である。同上の有効成分発生装置の他の変形例を示す概略断面図である。同上の有効成分発生装置の他の変形例を示す概略断面図である。同上の有効成分発生装置の他の変形例を示す概略断面図である。同上の有効成分発生装置の他の変形例を示す概略断面図である。同上の有効成分発生装置の他の変形例を示す概略断面図である。同上の有効成分発生装置の他の変形例を示す概略断面図である。

本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。図１には、本発明の実施形態における第１例の加湿装置を概略的に示している。本例の加湿装置の加湿装置本体１は、吸入口２と吐出口３とを互いに逆側に開口させて設け、該吸入口２と該吐出口３を連通させる加湿用風路４を内部に貫通形成した構造である。

加湿用風路４中には、送風手段５および加湿手段６を配置している。上記送風手段５は、加湿用風路４中に配置した送風ファン７から成り、該送風ファン７を回転駆動させることで吸入口２から吐出口３へと向かう流れを生じさせる。なお、本文中にて用いる加湿用風路４の「上流側」および「下流側」は、送風ファン７で発生させる流れを基準とする。

上記加湿手段６は、加湿装置本体１に着脱自在に配置してある給水タンク８と、該給水タンク８から給水経路９を通じて一定水準の水が供給される貯水部１０と、該貯水部１０内に下部を浸すように配置される気化フィルタ１１とから成る。気化フィルタ１１はディスク状のものであり、貯水部１０の水面よりも上方となる部分が、加湿用風路４中に露出する構造となっている。

本例では、送風手段５を成す送風ファン７を、加湿手段６を成す気化フィルタ１１よりも下流側に配置しているが、気化フィルタ１１よりも上流側であっても構わない。また本例では、加湿手段６を気化式の構造としているが、他の構造を採用してもよい。すなわち、例えば加湿手段６を、貯水部１０内の水を加熱沸騰させる加熱式の構造としてもよいし、気化フィルタ１１に加熱後の温風を当てる加熱気化式の構造としてもよい。

そして、上記構成から成る加湿装置本体１に、放電によって各種の有効成分を発生させることのできる有効成分発生装置５０を備えている。以下においては、図２に基づいて有効成分発生装置５０の構成について詳述する。

図２に示すように、有効成分発生装置５０は、装置全体の外殻を成すケース５１の外面に吸入口５２と吐出口５３を開口させ、ケース５１内に、吸入口５２と吐出口５３を連通する有効成分発生用風路５４を貫通形成したものである。有効成分発生用風路５４内には送風部５５を上流側に配置し、有効成分発生部５６を下流側に配置している。送風部５５は専用の送風ファンから成り、該送風ファンを回転駆動させることでケース５１外の空気を吸入口５２から有効成分発生用風路５４内に導入して吐出口５３から外部に吐出する。

有効成分発生部５６は、微小な放電空間Ｓ内においてマイクロメータサイズの微小なプラズマ（以下「マイクロプラズマ」という。）を高密度で生じさせるものであり、円板状を成す絶縁スペーサ５７の上流側の近傍箇所に、絶縁スペーサ５７よりも小径の円板状に設けた電極部５８を配置することで構成している。絶縁スペーサ５７と電極部５８との間には、数１００μｍ程度の略均等な幅で隙間５９を介在させている。絶縁スペーサ５７の中央には、貫通孔６０を数１００μｍ程度の微小径で設けている。

電極部５８の材質としては、電極として好適に用いられる公知の適宜材質が採用可能であり、金属材料に限らず、導電性樹脂等の材質も用いることができる。また、絶縁スペーサ５７の材質についても適宜材質が採用可能であるが、アルミナのようなセラミック材料が好適に用いられる。

絶縁スペーサ５７と電極部５８の間に形成される微小幅の隙間５９は、その外周縁部分にて周囲の有効成分発生用風路５４と連通し、且つ、その中央部分にて絶縁スペーサ５７の貫通孔６０と連通している。貫通孔６０は、その上流端にて上記隙間５９と連通し、且つ、その下流端にて下流側の有効成分発生用風路５４と連通している。

したがって、送風部５５が発生させる送風は、図中の矢印に示すように、まず上流側の電極部５８の平板面に当たり、該電極部５８の外周面に沿って迂回した後に、上記隙間５９を通って絶縁スペーサ５７の貫通孔６０に至る流れと、絶縁スペーサ５７の外周面に沿う流れとに分流し、貫通孔６０の下流側にて合流した後に吐出口５３からケース５１の外部に吐出される。

電極部５８には高圧印加部６１の負極側を接続させており、高圧印加部６１によって有効成分発生部５６の電極部５８に高電圧を印加させると、絶縁スペーサ５７に設けた貫通孔６０と、絶縁スペーサ５７と電極部５８の間に形成した隙間５９の両方において、マイクロプラズマ放電が開始される。つまり、本例においては、上記隙間５９およびこれと下流側にて連通する上記貫通孔６０で、絶縁スペーサ５７に沿った微小な放電空間Ｓが形成されており、この放電空間Ｓ内において、マイクロプラズマ放電が生じるようになっている。

本例の有効成分発生装置５０において、有効成分を生成してケース５１の外部に送り出すには、送風部５５によって有効成分発生用風路５４内に外気を導入して有効成分発生部５６に向けて送風し、且つ、高圧印加部６１によって有効成分発生部５６の電極部５８に高電圧を印加させ、放電空間Ｓにてマイクロプラズマ放電を生じさせる。このマイクロプラズマ放電により、放電空間Ｓ（即ち、隙間５９および貫通孔６０）内において、コロナ放電等と比較して非常に高密度で有効成分が生成される。

送風部５５によって有効成分発生部５６に向けて送られた送風は、電極部５８の上流側を向く平板面と外周面に沿って流れ、絶縁スペーサ５７の外周縁部と当たる位置にまで送り込まれる。絶縁スペーサ５７の外周縁部に当たった送風は、その一部が隙間５９内に送り込まれ、残りの一部が絶縁スペーサ５７を迂回する流路に送り込まれる。

隙間５９内に送り込まれた送風は、該隙間５９と貫通孔６０から成る放電空間Ｓ内で生じた大量の有効成分を下流側に搬送させ、電極部５８と絶縁スペーサ５７の熱を奪ったうえで、貫通孔６０を通じて下流側へと送り出される。また、絶縁スペーサ５７を迂回する側に分流した送風は、絶縁スペーサ５７の熱を奪ったうえで、貫通孔６０から送り出される送風と合流し、合流後の十分な風量を伴ったうえで吐出口５３から外部へと送り出される。この十分な風量の吐出風に乗って、有効成分発生部５６のマイクロプラズマ放電によって大量生成された有効成分は外部空間に向けて勢い良く吐出される。

このように、本例の有効成分発生装置５０によれば、有効成分発生部５６の電極部５８と絶縁スペーサ５７を送風により効率的に放熱させながら、放電空間Ｓ内のマイクロプラズマ放電により大量の有効成分を生成することができる。しかも、ここで生じた大量の有効成分を送風により効率的に貫通孔６０内から下流側に搬送させ、絶縁スペーサ５７の外周面から熱を奪うように分流させた送風と合流させたうえで、十分な風量を伴って外部に吐出させることができる。

ここで生成および放出される有効成分は、例えばヒドロキシラジカル、スーパーオキサイドラジカル、硝酸イオン、窒素酸化物等である。上記各有効成分の発生バランスは、放電条件等を適宜調整することで調整可能である。例えば、ヒドロキシラジカルやスーパーオキサイドラジカルを優位に発生させて外部に放出した場合には、脱臭効果や、除菌効果、アレルゲン不活性化効果、農薬分解効果、有機物分解（汚れ除去）効果等が得られる。また、硝酸イオンや窒素酸化物を優位に発生させて外部に放出した場合には、髪や肌を弱酸性に保つという効果や、髪や肌の保水性を向上させるという効果等が得られる。

上記有効成分を発生させるための放電としては、数百μＡ〜数十ｍＡ程度の放電を生じさせることが好ましい。この放電により、電極部５８の温度は数十〜数百℃程度上昇することになる。これに対して、本発明では有効成分発生部５６を有効成分発生用風路５４内に配置し、送風部５５から送り込まれる送風が、有効成分発生部５６の放電空間Ｓを通過し、且つ、電極部５８の外周面を通過して迂回しながら該電極部５８の熱を奪うように設けているので、温度上昇は抑制される。

そして、上記構成の有効成分発生装置５０を加湿装置本体１に備えて成る加湿装置においては、有効成分発生装置５０の吐出口５３から放出される各種の有効成分を、加湿装置本体１の吐出口３から放出される加湿空気に乗せて室内空間に拡散させることができる。ここでは、有効成分としてヒドロキシラジカル、スーパーオキサイドラジカル等を放出することで、室内空気や室内壁面の付着物に対して、脱臭、除菌、アレルゲン物質の除去等を行うといった効果が得られる。また、これら有効成分を加湿空気に乗せて送り出すことで、上記効果に加えて、室内を所望の湿度に保持しながら肌や喉に潤いを与えるという効果が得られる。

本例においては、有効成分発生装置５０を加湿用風路４外に設置し、加湿空気を外部に放出する吐出口３と、有効成分を外部に放出する吐出口５３とを、同一方向を向くようにして近傍個所に別々に設けている。これに対して、以下の第２〜第６例で述べるように、有効成分発生装置５０を、加湿用風路４内に向けて有効成分を放出するように設置してもよい。

図３には、本発明の実施形態における第２例の加湿装置を概略的に示している。なお、上記した第１例と同様の構成については詳細な説明を省略し、第１例とは相違する特徴的な構成についてのみ詳述する。

本例の加湿装置においては、有効成分発生装置５０を加湿用風路４内の送風手段５（送風ファン７）および加湿手段６よりも下流側の箇所に配置している。本例の有効成分発生装置５０は、第１例のようにケース５１内に専用の送風部５５を備えてユニット化したものではなく、有効成分発生用風路５４内に空気を送り込む送風手段として、加湿装置本体１の送風手段５を兼用した構造になっている。

また、加湿装置本体１には、加湿手段６を成す貯水部１０内から有効成分発生装置５０へと水分を順次搬送するための搬送体１２を備えている。搬送体１２は毛細管現象によって一端側から他端側へと水を搬送するものであり、例えばフェルト等から成る。図示のように、本例では搬送体１２の一端を貯水部１０内に位置させ、搬送体１２の他端側を、有効成分発生用風路５４内の有効成分発生部５６の絶縁スペーサ５７よりも下流側であり且つ放電空間Ｓの直近傍となる箇所に、位置させている。これにより、有効成分発生部５６の下流側に位置する搬送体１２の他端部に水を順次供給し、放電空間Ｓの下流側近傍の箇所に対して、水分を直接的に供給することができる。

有効成分発生用風路５４内での実際の放電部分は、風圧により放電空間Ｓよりも下流側にまで広がるため、放電空間Ｓの下流側近傍にまで水分を供給することで、下流側に広がった放電部分に水分を供給して有効成分の生成反応を大幅に促進させることができる。促進される生成反応として具体的には、高エネルギー下で酸素分子（Ｏ_２）に水分子（Ｈ_２Ｏ）を反応させてヒドロキシラジカル（・ＯＨ）を生成するといった反応が考えられる。また、窒素分子（Ｎ_２）やこれから発生する各種成分と、水分子（Ｈ_２Ｏ）が反応することで、ヒドロキシラジカル（・ＯＨ）を生成する反応も考えられる。更に、これらの反応促進に伴って、ヒドロキシラジカル（・ＯＨ）から過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）を生成する反応も促進されると考えられる。

上記構成から成る本例の加湿装置によれば、有効成分発生部５６の放電空間Ｓ内のマイクロプラズマ放電により大量の有効成分を生成させ、ここで生じた大量の有効成分を、加湿用風路４内にて上流側から送り込まれる送風に乗せて、吐出口３を通じて室内空間へと放出することができる。しかも、この放電空間Ｓから風圧により下流側に広がるように形成される放電部分には搬送体１２を通じて直接的に水分が供給されるので、更に大量の有効成分（ヒドロキシラジカル、過酸化水素等）が生成および放出されるものとなる。なお、搬送体１２の一端を加湿手段６の給水タンク８側に接続させ、該給水タンク８内の水分を有効成分発生部５６側に搬送する構成としてもよい。

図４には、本発明の実施形態における第３例の加湿装置を概略的に示している。なお、本例の加湿装置は、上記した第２例の加湿装置と比較して搬送体１２の構成のみが相違する。したがって、以下においては、第２例の構成と同様の構成については詳細な説明を省略し、第２例と相違する構成についてのみ詳述する。

本例の加湿装置においては、搬送体１２の一端を貯水部１０内に位置させ、搬送体１２の他端側を、有効成分発生用風路５４内の有効成分発生部５６の絶縁スペーサ５７よりも上流側であり且つ放電空間Ｓの直近傍となる箇所に、位置させている。これにより、有効成分発生部５６の上流側に位置する搬送体１２の他端部に水を順次供給し、放電空間Ｓの上流側近傍の箇所に対して、水分を直接的に供給することができる。

放電空間Ｓの上流側近傍に供給された水分は、放電空間Ｓ内の放電部分にまで風圧によって供給され、有効成分の生成反応を大幅に促進させるように作用する。ここで促進される生成反応は、第２例で述べた反応と同様の反応である。

なお、上記のように、第２例においては搬送体１２によって有効成分発生部５６の絶縁スペーサ５７の下流側に水を供給するように設け、第３例においては搬送体１２によって有効成分発生部５６の絶縁スペーサ５７の上流側に水を供給するように設けているが、絶縁スペーサ５７の下流側と上流側の両方に水を搬送するように搬送体１２を設けてもよい。

また、以下に述べる第４〜第７例の加湿装置においては搬送体１２を備えていないが、第２例や第３例と同様の搬送体１２を備えてもよいことは勿論である。

図５には、本発明の実施形態における第４例の加湿装置を概略的に示している。なお、上記した第１例と同様の構成については詳細な説明を省略し、第１例とは相違する特徴的な構成についてのみ詳述する。

本例の加湿装置においては、有効成分発生装置５０を、加湿用風路４中の加湿手段６が設けてある個所（図示例では気化フィルタ１１）に向けて吐出口５３を開口させるように設けている。これにより、吐出口５３から加湿用風路４内に向けて、有効成分発生部５６にて発生させたヒドロキシラジカル、スーパーオキサイドラジカル等の有効成分を放出することができる。

これら大量の有効成分を加湿用風路４内に拡散させることで、該加湿用風路４の内壁や加湿手段６（気化フィルタ１１、貯水部１０等）の脱臭、除菌、アレルゲン物質の不活性化等を効果的に行うことができる。なお、有効成分発生装置５０を、加湿用風路４中における加湿手段６よりも上流側の箇所に向けて放出するように設けてもよい。

図６には、本発明の実施形態における第５例の加湿装置を概略的に示している。なお、上記した第４例と同様の構成については詳細な説明を省略し、第４例とは相違する特徴的な構成についてのみ詳述する。

本例の加湿装置においては、有効成分発生装置５０から有効成分を放出する箇所を切り替えるための切替手段として、ケース５１に可動式隔壁１３を備えている。

可動式隔壁１３は、上下方向のスライド移動によって吐出口５３の位置を切り替えるものである。図示例では、図６（ａ）に示すように可動式隔壁１３が下方に位置するときには吐出口５３が上側に形成され、吐出口５３から放出される有効成分は加湿手段６および送風手段５よりも下流側の箇所に向けて放出される。また、図６（ｂ）に示すように可動式隔壁１３が上方に位置するときには吐出口５３が下側に形成され、吐出口５３から放出される有効成分は加湿手段６が設けてある箇所に向けて放出される。

したがって、例えば通常の加湿運転時には、図６（ａ）のように可動式隔壁１３を下方に位置させ、ヒドロキシラジカル、スーパーオキサイドラジカル等の有効成分を加湿手段６および送風手段５よりも下流側の箇所に向けて放出させ、該有効成分を加湿空気に乗せて吐出口３から室内空間に拡散させる。これによって、室内空間の湿度を保持しつつ、室内空気や室内壁面の付着物に対して脱臭、除菌、アレルゲン物質の除去等を行うことができる。

そして、例えば加湿用風路４の内壁や加湿手段６に臭い成分が蓄積してきたときには、可動式隔壁１３をスライド移動させて図６（ｂ）のように上方に位置させ、吐出口５３を切り替える。このとき、該加湿用風路４の内壁や加湿手段６（気化フィルタ１１、貯水部１０等）の脱臭、除菌、アレルゲン物質の不活性化等を行うことができる。このときの放出方向としては、加湿手段６よりも上流側の箇所に向けて有効成分を放出するように設けてあってもよい。

なお、有効成分発生装置５０から有効成分を放出する箇所を切り替える切替手段としては適宜の構成が採用可能であり、可動式隔壁１３を用いた図示の構成に限定されるわけではない。

図７には、本発明の実施形態における第６例の加湿装置を概略的に示している。なお、上記した第４例と同様の構成については詳細な説明を省略し、第４例とは相違する特徴的な構成についてのみ詳述する。

本例の加湿装置においては、有効成分発生装置５０のケース５１に設けた一対の吐出口５３から、それぞれ加湿用風路４中に向けて有効成分を放出するように設けている。一方の吐出口５３は、加湿手段６および送風手段５よりも下流側の箇所に向けて有効成分を放出させるものである。他方の吐出口５３は、加湿手段６が設けてある箇所に向けて有効成分を放出させるものである。

したがって、ヒドロキシラジカル、スーパーオキサイドラジカル等の有効成分を、一方の吐出口５３から加湿手段６や送風手段５よりも下流側の箇所に向けて放出させ、該有効成分を加湿空気に乗せて室内空間に拡散させることができる。これによって、室内空間の湿度を保持しつつ、室内空気や室内壁面の付着物に対して脱臭、除菌、アレルゲン物質の除去等を行うことができる。また、上記有効成分を、他方の吐出口５３から加湿手段６に向けても吐出させ、加湿用風路４の内壁や加湿手段６（気化フィルタ１１、貯水部１０等）の脱臭、除菌、アレルゲン物質の不活性化等を行うことができる。他方の吐出口５３からの有効成分の放出方向は、加湿手段６よりも上流側の箇所に向けて放出するような設定であってもよい。

図８には、本発明の実施形態における第７例の加湿装置を概略的に示している。なお、上記した第４例と同様の構成については詳細な説明を省略し、第４例とは相違する特徴的な構成についてのみ詳述する。

本例の加湿装置においては、有効成分発生装置５０を、加湿手段６を成す貯水部１０内に向けて有効成分を放出するように設けている。これにより、有効成分発生部５６にて大量に発生させたヒドロキシラジカル、スーパーオキサイドラジカル等の有効成分を、貯水部１０内の水に供給し、該貯水部１０内に貯留される水の脱臭、除菌等を効果的に行うことができる。

上記した第１〜第７例の加湿装置においては、有効成分発生部５６を、電極部５８の下流側に微小幅の隙間５９を空けて絶縁スペーサ５７を配置し、絶縁スペーサ５７の中央に微小径の貫通孔６０を設けることで形成している（図２参照）。しかし、有効成分発生部５６の構成はこれに限定されるわけではなく、各種の変形例が適宜採用可能である。

本発明の有効成分発生装置５０で用いる有効成分発生部５６としては、電極部５８と、電極部５８に密着して又は近傍に配置される絶縁スペーサ５７とを備え、電極部５８に高電圧を印加することで、絶縁スペーサ５７に沿って形成される微小な放電空間Ｓ内において放電を生じさせるものであればよい。上記放電空間Ｓは、絶縁スペーサ５７自体に設けた微小径の貫通孔６０であってもよいし、絶縁スペーサ５７と電極部５８の間に設けた微小幅の隙間５９であってもよい。また、上記の貫通孔６０と隙間５９の両方で放電空間Ｓを形成するものであってもよい。

以下においては、有効成分発生装置５０の各種の変形例について、図９〜図１７に基づいて説明する。但し、図２に示す有効成分発生装置５０や他の変形例と同様の構成については、詳しい説明を省略する。

図９に示す変形例では、電極部５８においてもその中央に貫通孔６２を形成している。電極部５８側の貫通孔６２は、該電極部５８と絶縁スペーサ５７の間にある隙間５９を介して、絶縁スペーサ５７側の貫通孔６０と一直線上に並ぶように形成している。また、電極部５８と絶縁スペーサ５７とは、略同径の円板状に形成している。

図９の変形例によれば、電極部５８の貫通孔６２を通じて放電空間Ｓを成す貫通孔６０にまで直接的に風を送り込むことができる。したがって、放電空間Ｓで生成した有効成分を外部に向けて大量に且つ勢いよく放出することができるという利点がある。また、貫通孔６２を通過する送風によって電極部５８の熱を更に効果的に奪うことができるという利点もある。

なお、絶縁スペーサ５７と電極部５８の間に隙間５９を設けず、両者５７，５８を密着させた構成にしてもよい。この場合には、電極部５８と密着した絶縁スペーサ５７が、放熱フィンのようにも機能する。

図１０に示す変形例は、電極部５８においてその中心部を囲む複数箇所に貫通孔６２を形成している点で、図９に示す変形例とは相違している。電極部５８側のそれぞれの貫通孔６２は、絶縁スペーサ５７側の貫通孔６２と一直線上に並ばないように、有効成分発生用風路５４の軸方向からみて位置をずらして形成している。図１０の変形例によれば、上流からの送風が電極部５８の複数の貫通孔６２を通過し、更に隙間５９を通って迂回したうえで絶縁スペーサ５７の貫通孔６０を通過するので、送風によって電極部５８や絶縁スペーサ５７の熱を効率的に奪うことができるという利点がある。なお、電極部５８の熱を更に効率的に奪うために、該電極部５８を、貫通孔６２を多数有する網状のものに形成することも好ましい。

図１１に示す変形例は、絶縁スペーサ５７と電極部５８において、共に複数の貫通孔６０，６２を設けている点で、図９に示す変形例とは相違している。絶縁スペーサ５７側の貫通孔６０と電極部５８側の貫通孔６２とは、１対１で、隙間５９を介して一直線上に並ぶように形成している。図１１の変形例によれば、放電空間Ｓとして複数の貫通孔６０を利用できるので全体の有効成分生成量を増大させることができ、しかも、各貫通孔６０には電極部５８の各貫通孔６２を通じて直接的に風を送り込むことができる。したがって、外部に向けて有効成分を大量に且つ勢いよく放出することができるという利点がある。

なお、図１１の変形例においても、電極部５８と絶縁スペーサ５７を密着させた構成にした場合には、絶縁スペーサ５７を放熱フィンのように機能させることができる。

図１２に示す変形例は、絶縁スペーサ５７に複数の貫通孔６０を設けている点と、各貫通孔６０の位置を、電極部５８側の貫通孔６２と一直線上に並ばないように有効成分発生用風路５４の軸方向からみてずらして形成している点で、図９に示す変形例とは相違している。図１２の変形例によれば、放電空間Ｓとして複数の貫通孔６０を利用できるので全体の有効成分生成量を増大させることができる。また、電極部５８の貫通孔６２を通過した送風は、隙間５９を通って迂回したうえで絶縁スペーサ５７の各貫通孔６０を通過するので、送風によって電極部５８や絶縁スペーサ５７の熱を更に効率的に奪うことができる。

図１３に示す変形例は、板状の絶縁スペーサ５７の厚み方向の両側に、同じく板状である金属製の電極部５８を密着配置したものであり、絶縁スペーサ５７を一対の電極部５８で挟み込んだ構造となっている。一対の電極部５８は高圧印加部６１を介して電気接続させており、両電極部５８間に高電圧が印加されるようになっている。絶縁スペーサ５７および電極部５８には、それぞれ厚み方向に貫通する貫通孔６０，６２を同一開口形状で設けている。絶縁スペーサ５７と電極部５８の上記密着配置により、絶縁スペーサ５７の貫通孔６０と両側の電極部５８の貫通孔６２とが、厚み方向に一直線状に連通している。上記貫通孔６０，６２の孔径Ｄはともに数１００μｍ程度である。

また、有効成分発生用風路５４の有効成分発生部５６が配置される部分には、第１流路Ｒ１と第２流路Ｒ２とを分岐させて形成している。第１流路Ｒ１は、上流側から送り込まれる送風の一部を上記有効成分発生部５６の貫通孔６０，６２内に導入し、該貫通孔６０，６２内を通過させた後に下流側に吐出させるものである。第２流路Ｒ２は、上流側から送り込まれる送風の他部（即ち、有効成分発生部５６に送り込まれる送風全体のうち第１流路Ｒ１に流入した分を除く部分）を両側の電極部５８の外周面に沿って迂回するように流したうえで、下流側に吐出させるものである。

第１流路Ｒ１と第２流路Ｒ２との分岐部分には、第１流路Ｒ１と第２流路Ｒ２に流入する送風の割合を可変するための調整弁６３を備えている。上記調整弁６３は、第１流路Ｒ１に流入する送風の流量を略一定量に保持するように適宜制御される。

第１流路Ｒ１と第２流路Ｒ２とは、隔壁部６４により仕切っている。隔壁部６４は、第１流路Ｒ１の上流側部分（つまり、分岐部分から貫通孔６０，６２内にまで送風を導く部分）とこれに並設される第２流路Ｒ２の上流側部分とを仕切る管状の隔壁６４ａと、第１流路Ｒ１の下流側部分（つまり、貫通孔６０，６２から吐出された送風を合流部分にまで導く部分）とこれに並設される第２流路Ｒ２の下流側部分とを仕切る同じく管状の隔壁６４ｂと、から成る。両隔壁６４ａ，６４ｂはその端部を電極部５８の平板面に密着させて設置している。

図１３の変形例において、高圧印加部６１により一対の電極部５８間に高電圧を印加させると、絶縁スペーサ５７の貫通孔６０から成る放電空間Ｓ内でマイクロプラズマ放電が開始され、高密度で有効成分が生成される。

ここで、第１流路Ｒ１の上流側部分を通って有効成分発生部５６の貫通孔６０，６２内にまで一直線状に導入された送風は、貫通孔６０から成る放電空間Ｓ内において高密度で生成される有効成分を、下流側に搬出させる。他方、第２流路Ｒ２の上流側部分を通って導入された送風は、上流側の電極部５８の平板面および外周面、絶縁スペーサ５７の外周面、下流側の電極部５８の外周面および平板面に沿って側面視コ字状に回り込むように流下し、両電極部５８の熱を奪った後に、下流側に放出される。

このとき、第１流路Ｒ１に流入する送風の流量を略一定量に保持するように調整弁６３の開口を制御することで、貫通孔６０内のマイクロプラズマ放電は全体の風量に影響されることなく安定的に行われる。

図１４に示す変形例は、絶縁スペーサ５７と上流側および下流側の電極部５８との間に、数１００μｍ程度の略均等な幅で隙間５９を介在させている点と、下流側の電極部５８の貫通孔６２を、絶縁スペーサ５７や上流側の電極部５８の貫通孔６０，６２よりも十分に大きな口径で設けている点と、隔壁部６４や調整弁６３を設けていない点において、図１３に示す変形例とは相違している。

有効成分発生用風路５４に送り込まれた送風は、まず上流側の電極部５８の平板面と当たる部分において、上流側の電極部５８の貫通孔６２を通って絶縁スペーサ５７の貫通孔６０に至る流れと、上流側の電極部５８の外周面に沿って迂回する流れとに分流する。絶縁スペーサ５７の貫通孔６０を通過した流れは、下流側の電極部５８に設けた大径の貫通孔６２を通じて更に下流側へと送り出される。上流側の電極部５８の外周面に沿って迂回した流れは、絶縁スペーサ５７の外周面と下流側の電極部５８の外周面に沿って更に下流側へと送り出された後に、下流側の電極部５８の貫通孔６２を通過した流れと合流する。

また、上流側の電極部５８の外周面に沿って送り出された流れの一部は、上流側の電極部５８と絶縁スペーサ５７との間にある隙間５９を通じて、絶縁スペーサ５７の貫通孔６０に送り込まれる。また、上流側の電極部５８の外周面からそのまま絶縁スペーサ５７の外周面に沿って送り出された流れの一部は、絶縁スペーサ５７と下流側の電極部５８との間にある隙間５９を通じて、下流側の電極部５８の貫通孔６２に送り込まれる。

図１４に示す変形例において、一対の電極部５８間に高電圧を印加させると、絶縁スペーサ５７に設けた貫通孔６０と、該絶縁スペーサ５７と上流側の電極部５８の間に形成した隙間５９と、該絶縁スペーサ５７と下流側の電極部５８の間に形成した隙間５９において、マイクロプラズマ放電が開始される。つまり、絶縁スペーサ５７の貫通孔６０と、上流側および下流側の隙間５９とで、絶縁スペーサ５７に沿った微小な放電空間Ｓが形成されている。下流側の電極部５８の貫通孔６２は上記のように大径に設けているので、この放電空間Ｓで生成した有効成分が下流側の電極部５８に付着することが抑制されている。

図１５に示す変形例は、絶縁スペーサ５７と上流側の電極部５８を密着させている点において、図１４に示す変形例とは相違している。図１５の変形例においては、絶縁スペーサ５７の貫通孔６０と、絶縁スペーサ５７と下流側の電極部５８との間にある隙間５９とで、絶縁スペーサ５７に沿った微小な放電空間Ｓが形成されている。

なお、放電空間Ｓを成す隙間５９を、絶縁スペーサ５７と上流側の電極部５８との間に設け、下流側の電極部５８は絶縁スペーサ５７と密着するように設けてもよい。この場合であっても、放電空間Ｓで生じる大量の有効成分を下流側に搬送し、且つ、有効成分発生部５６の熱を効率的に奪うことができる。

図１６に示す変形例は、図１３に示す変形例において更に、下流側の電極部５８の下流端と連通するように液溜め部７６を配置し、更に、液溜め部７６内に液体を供給する液供給手段６６と、液溜め部７６内の液体を霧化する霧化部６７とを備えたものである。なお、図１４に示す変形例と同様に、隔壁部６４や調整弁６３は備えていない。

上記液供給手段６６は、結露水が生じる冷却面６８を有する冷却装置６９と、該冷却面６８と液溜め部７６との間に配置される液供給管７０とから成る。冷却装置６９は、複数設けてあるペルチェ素子７１の放熱側に放熱フィン７２を接続させ、該ペルチェ素子７１の冷却側に冷却板７３を接続させた構造である。

有効成分発生用風路５４中には、有効成分発生部５６を迂回した後に下流側で合流する冷却風路７４を分岐させて設けている。上記冷却装置６９の冷却板７３は、冷却風路７４中に露出させてある。上記冷却装置６９の放熱フィン７２は、有効成分発生用風路５４中の冷却風路７４を分岐させた箇所よりも下流側であり且つ有効成分発生部５６よりも上流側の箇所に、露出させてある。

冷却面６８は冷却板７３の表面に形成したものであり、空気中の水分をもとにして冷却面６８上に生成した結露水を、液供給管７０を介して同じく管状の液溜め部７６にまで順次供給するようになっている。図示例では、液供給管７０と液溜め部７６とを、クランク型の一連の管状に形成してあるが、液供給管７０の代わりに、フェルト等の繊維状の部材や、発泡性材料やセラミックから成る多孔質部材を配置して液体を搬送するように設けてもよい。また、液溜め部７６をタンク状に設けてもよい。更に、液供給手段６６の構成を、シリカゲルやゼオライト等の吸湿剤を用いて空気中の水分を回収および放出させるといった、他の構成にしてもよい。

上記霧化部６７は超音波振動子７５を有したものであり、液溜め部７６から供給された液体を超音波振動により霧化させたうえで外部に放出するようになっている。なお、霧化部６７としては上記構成に限定されず、表面弾性波を利用して霧化させる構造、加圧して壁面に叩き付ける構造、ポンプを用いてスプレー状に噴霧させる構造、静電霧化を利用する構造（図１７に基づいて後述する変形例を参照）等の、他の構造であってもよい。また、霧化部６７に替えて、液溜め部７６内の液体を風や熱を利用して気化させたうえで外部に放出させる気化部を備えてもよい。

図１６の変形例においては、有効成分発生部５６の放電空間Ｓ（貫通孔６０）内で生成した有効成分が液溜め部７６内に直接的に送り込まれ、液溜め部７６内の液体に有効成分を溶解させた後に、霧化部６７にて霧化させる。つまり、有効成分が濃縮して溶解された状態のミストＭが、外部に向けて放出される。

ここで、有効成分として優位に生成されたスーパーオキサイドラジカルやヒドロキシラジカルが水に溶解した場合には、過酸化水素水が生成される。したがって、外部に放出されるミストＭは過酸化水素水を含むミストとなり、脱臭や除菌等の効果を発揮する。また、有効成分として優位に生成された硝酸イオンや窒素酸化物が水に溶解した場合には、硝酸が生成される。したがって、外部に放出されるミストＭは硝酸を含むミストとなり、毛髪を弱酸性化するという効果や、頭皮の皮脂量を低減し且つフケを抑制するという効果や、毛髪や頭皮に水分を補給して水分量を増大させるという効果を発揮する。つまり、放電空間Ｓで生じる上記有効成分を液中に直接送り込み、溶解させることで、結露水から成る該液を、脱臭や除菌等の効果や髪質改善効果を発揮するものに改質することができる。

また、有効成分発生部５６の下流側に液溜め部７６を配置して密着させたことにより、放電により加熱された電極部５８や絶縁スペーサ５７を冷却するという効果も得られる。なお、貫通孔６０，６２は非常に微小径であるため、液溜め部７６内の液体が貫通孔６０，６２内に浸入することは防止される。

また、放電空間Ｓの下流側の直近傍に液溜め部７６が存在することにより、有効成分の生成反応を大幅に促進させるという効果も得られる。というのも、放電空間Ｓ側から送り出される空気で液溜め部７６内には微細な気泡が発生し、この放電空間Ｓ近傍の気泡内では放電が生じている。この微細気泡内の放電部分において、周囲の液体の水分が供給されることにより有効成分の生成反応が促進されるのである。ここで促進される生成反応は、第２例や第３例で述べた反応と同様の反応である。

図示例では絶縁スペーサ５７の両側に電極部５８を配置しているが、片側にだけ（例えば上流側にだけ）電極部５８を配置する構成であってもよい。この場合であっても、絶縁スペーサ５７の貫通孔６０と連通するように液溜め部７６を備えることで、該液溜め部７６内に有効成分を直接送り込んで溶解させることができる。

図１７に示す変形例は、液溜め部７６内にある液体を霧化させるための手段として、静電霧化現象を利用している点において、図１６に示す変形例とは相違している。

この変形例の場合、絶縁スペーサ５７の上流側に電極部５８を密着配置するとともに、該絶縁スペーサ５７の下流側にはタンク型の液溜め部７６を密着配置させ、絶縁スペーサ５７の貫通孔６０の下流端を、液溜め部７６内に連通させている。上流側の電極部５８と対を成す下流側の電極部５８は、液溜め部７６内に配置しており、液溜め部７６内に貯留される液体を介して一対の電極部５８間に電圧を印加し、絶縁スペーサ５７の貫通孔６０内にてマイクロプラズマ放電を生じるようになっている。

また、図１７の変形例では、液溜め部７６内の下流側の電極部５８が、静電霧化用の電極を兼ねている。液溜め部７６からは、液溜め部７６内の液体を静電霧化用に順次供給するための液搬送部７７を突設しており、毛細管現象によって液搬送部７７の先端にまで搬送された液体に対して、液溜め部内の電極部５８が静電霧化用の高電圧を印加するようになっている。

液搬送部７７の先端に搬送された液体は、高電圧印加によってテイラーコーンを生じ、静電霧化現象によって弾けるように多量のミストＭを順次発生させる。このように、霧化部６７として、液溜め部７６内の液体を静電霧化により霧化させる構成を採用することで、有効成分が溶解した液体を、ナノメータサイズを含む非常に小さな粒径であり且つ帯電したミストＭとして、外部に放出できるといった利点がある。なお、静電霧化用の電極として下流側の電極部５８を兼用するのではなく、専用の電極を設けてあってもよい。

以上、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内であれば、適宜の設計変更が可能である。

１加湿装置本体
４加湿用風路
５送風手段
６加湿手段
１２搬送体
１３可動式隔壁
５０有効成分発生装置
５４有効成分発生用風路
５６有効成分発生部
５７絶縁スペーサ
５８電極部
５９隙間
６０貫通孔
Ｓ放電空間

Claims

加湿用風路内に送風手段および加湿手段を配置した加湿装置本体に、放電により有効成分を発生させる有効成分発生装置を備えて成る加湿装置であって、上記有効成分発生装置は、放電を生じる有効成分発生部と、該有効成分発生部を配置する有効成分発生用風路とから成り、上記有効成分発生部は、電極部と、電極部に密着して又は近傍に配置される絶縁スペーサとを備え、電極部に高電圧を印加することで、絶縁スペーサに沿って形成される微小な放電空間内において放電を生じさせるものであり、上記有効成分発生用風路は、上記有効成分発生部に送り込まれる送風が、放電空間と電極部の外周面とを共に通過するように形成したものであることを特徴とする加湿装置。
上記有効成分発生部の放電空間は、絶縁スペーサに設けた貫通孔と、絶縁スペーサと電極部の間に形成される隙間の、両方又は一方であることを特徴とする請求項１記載の加湿装置。
上記加湿装置本体に、加湿手段の水分を上記有効成分発生装置の絶縁スペーサより上流側の箇所と下流側の箇所の一方または両方に向けて搬送する搬送体を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の加湿装置。
上記有効成分発生装置は、上記加湿用風路中の加湿手段よりも下流側の箇所に向けて有効成分を放出するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の加湿装置。
上記有効成分発生装置は、上記加湿用風路中の加湿手段の箇所または該加湿手段よりも上流側の箇所に向けて有効成分を放出するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の加湿装置。
上記有効成分発生装置から上記加湿用風路中に有効成分を放出する方向を切り替える手段として、加湿手段よりも下流側の箇所と、加湿手段の箇所または該加湿手段よりも上流側の箇所との間で、放出する箇所を切替自在にする手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の加湿装置。
上記有効成分発生装置は、上記加湿用風路中の加湿手段よりも下流側の箇所と、加湿手段の箇所または該加湿手段よりも上流側の箇所の、両方に向けて有効成分を放出するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の加湿装置。
上記有効成分発生装置は、上記放電空間の下流側に連通する液溜め部と、液溜め部内に貯留される液体を霧化または気化させる手段とを備えたものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項記載の加湿装置。