JP2013238385A - 加湿機構 - Google Patents

Abstract

【課題】
イオン発生装置から放出されるイオン量を増大させることができる加湿機構の提供を目的とする。
【解決手段】
給水部と前記給水部の水分を空間に供給する霧化部とイオン発生部とを備えた加湿機構において、霧化部から放出される霧化流と前記イオン発生部から放出されるイオン流とが交差しない方式とした。
【選択図】 図2

Description

本発明は、室内空間を加湿する加湿器に関するものであり、特にイオン発生装置を備えた加湿機構に関する。

従来、室内空間を加湿するために気化式、蒸気式、超音波式など様々な方式の加湿機構が用いられている。それらの加湿機構は水を補給して加湿手段を動作させ室内の湿度を高めるものであり、室内の湿度を高めることでインフルエンザウイルス、風邪ウイルスなどを不活化したり、肌を保湿したりすることが期待できる。

そして、空気分子をイオン化するイオン発生装置を備えた加湿機構も用いられており、加湿に加えて、マイナスイオン、プラスイオン、オゾンなどを室内に放出することで、除菌効果や消臭効果をより高めることも期待できる。

イオン発生装置は、加湿機構を収容した加湿器などの筐体内部に設けられており、イオン発生装置を作動してマイナスイオン等を発生させ、マイナスイオンと霧が混合された状態で室内に放出可能となっている。

しかし、イオン発生装置を筐体内部に収容し、マイナスイオンを霧と混入して室内に放出する方式の加湿器や空気調和器では、マイナスイオンを室内に多く放出することができなかった。
特開昭54−98034

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、イオン発生装置から放出されるイオン量を増大させることができる加湿機構の提供を目的とする。

前記課題を解決するため請求項1記載の発明にあっては、給水部と前記給水部の水分を空間に供給する霧化部とイオン発生部とを備えた加湿機構において、霧化部から放出される霧化流と前記イオン発生部から放出されるイオン流とが交差しない方式としてなる。

請求項2記載の発明にあっては、霧化部の駆動時間と前記イオン発生部の駆動時間とが異なるように制御部で制御されてなる。

請求項3記載の発明にあっては、霧化部から放出される霧化流とイオン発生部から放出されるイオン流とが交差しないように配置されてなる。

請求項４記載の発明にあっては、霧化部から放出される霧化流と前記イオン発生部から放出されるイオン流とが反対方向に配置されてなる。

請求項5記載の発明にあっては、霧化部から放出される霧化流とイオン発生部から放出されるイオン流とが高さ方向で交差しないように、放出口の高さを異ならせてなる。

請求項6記載の発明にあっては、霧化部から放出される霧化流は1時間当たりの霧化量が500ミリリットル以上からなる。

本発明によれば、加湿とイオン発生とを効率的に行ない得る加湿機構の提供が可能となる。

以下、本発明の一実施形態を図に従って説明する。図1は本発明の加湿器の概略図である。図２は本発明の動作タイミングを示すタイムチャートである。

（第一の実施形態）
図1に示すように、本発明の加湿器は大きく加湿器本体2、給水部、加湿部、サーキュレータ部及びイオン発生部とからなっている。加湿機構を構成する加湿器本体2の内部には給水部、加湿部、サーキュレータ部及びイオン発生部が収容されている。また、本発明では霧化部は少なくとも給水部と加湿部からなっている。

給水部は給水タンク9とイオン交換樹脂（図示なし）からなり、加湿部は給水タンクからの水の連通路10、超音波振動子11、霧流出筒7、および送風ファン6とから構成されている。

サーキュレータ部はサーキュレータのプロペラファン121とその外周を覆う円筒状の筒12からなり、イオン発生部はイオン発生装置13とその発生回路とからなる。

加湿器本体2は樹脂で構成された筐体であり、給水部、加湿部、サーキュレータ部及びイオン発生部が収容できる程度の大きさであればよく、特に限定されるものではないが、およそ30〜50センチ程度のケース状である。そして、本発明では霧化した霧を排出する霧流出筒7の一部が本体2上部から突出する形状となっている。

給水タンク9は底面に円形開口を有し、内部に霧流出筒7を構成する中空筒を備えた樹脂製容器である。給水タンク9の上面側には把手が設けられ、底面側には開口部と開口端下方に突出したフランジを有している。そして、フランジの外周には弁99を有するキャップ90が螺合可能に設けてある。

水を入れた給水タンク9を加湿器本体2に装着することで、弁99は内部の弁部材990が上方に移動して移動空間を形成し、その移動空間を通過してタンク内の水がイオン交換樹脂に落下する構成となっている。

給水タンク9の下方には、イオン交換樹脂９２を充填した容器状のフィルターが載置されおり、給水タンク9から落下した水を受け入れ、イオン交換樹脂を通過した水を連通路１０と霧化室3に移動させる。

なお、本発明では給水タンク9内に霧流出筒7を設けた構成で説明したが、給水タンク9と霧流出筒7を別々に作製して，給水タンク9と霧流出筒7が並ぶように配置することも可能である。

連通路10の周囲にはヒータ18が設けられ、連通路10内の水を加熱して殺菌することができる。そして、その水が霧化室3に設けられた超音波振動子11によって霧化される。

霧化室3には超音波振動子11と超音波振動子水槽111と大径霧流出筒71と小径霧流出筒72及び噴出し口73が設けられている。超音波振動子で霧化された霧はこの構成によって室内を効率的に加湿することが可能である。

加えて、霧化流を効率的に室内に排出するために大径霧流出筒71の外側に送風ファンとなるシロッコファンを設置して、より積極的に加湿流を作ることも可能である。

それから霧流出筒7に隣接してサーキュレータ部12が設けてある。サーキュレータ12は送風ファン6よりもプロペラ直径が大きなプロペラファン121で、送風ファン6よりも風量が大きく設定されている。そして、サーキュレータの外側は円筒状の筒122で覆われている。霧流出筒7の噴出し口73とサーキュレータ12の端部との距離は約0.5から15センチメートル程度であり両者は近接して配置されている。

そして、サーキュレータ12の風下となる筒122には、イオン発生装置13のイオン発生部がファンに対向して配置してある。

以上の構成を用いて加湿とイオン発生を行なう。本発明では、霧化部から放出される霧化流と前記イオン発生部から放出されるイオン流とが交差しない方式としたことが大きな特徴である。つまり、2つの要素が同時に作動しないように制御されおり、加湿部がオンの状態ではイオン発生部がオフとされ、逆に加湿部がオフの状態でイオン発生部がオンとされている。加湿部がオン、オフを行なうタイミングは加湿器に設けられた時間（クロック）を基準にしたり、加湿器に設けられた湿度センサの検出値を基準にしたりすることができる。

イオンの発生は加湿がオフの状態で行なわれるため、室内に拡散されるイオンは加湿霧化流の影響を受けずに済み、室内に効率的にイオンを拡散することができる。

表1に本発明に相当するイオン量の測定結果を示す。(1)霧化流となる加湿のみを行なった場合、(2) 霧化流となる加湿とイオン流となるイオン発生を同時に行った場合、(3)
イオン流となるイオン発生のみを行なった場合をそれぞれ3回測定した結果である。この結果から判るように、イオン発生のみを独立して行なった場合(3)には、霧化流とイオン流を同時に発生させて混合した場合(2)よりも、イオン量が2倍になっていることがわかる。 （加湿器の真上130ｃｍで測定）

加湿器は間欠運転できるように設定されており、図2に示すように加湿器はＴ1時間（40〜60秒間（ｔ1〜ｔ2））運転し、Ｔ2時間（5〜20秒間（ｔ2〜ｔ3））休止するサイクルで
動作が制御されている。一方、イオン発生装置は加湿器が運転しているＴ1時間（40〜60秒間（ｔ1〜ｔ2））は休止し、加湿器が休止しているＴ2時間（5〜20秒間（ｔ2〜ｔ3））
3）に運転するように制御されている。

つまり加湿とイオン発生は同時には放出されないことになる。そして、この運転・休止時間は室内の湿度やイオン量などに応じて適宜に設定することが可能である。この方式で制御し運転した場合でも表1に示したデータと同様の傾向が得られた（表2）。
すなわち、（21）加湿とイオン発生を同時に行ない混合した場合と、（4）加湿とイオン発生を間欠交互運転させた場合（図2のように）との比較でも、(4) 加湿とイオン発生を間欠交互運転した方が、イオン量に優位性があることを確認できた。
表2に示す例では、(4) 加湿時間T1を40秒間行ない加湿を停止し、イオン発生時間T2を5秒間行なう動作を繰り返す間欠交互運転である。(4)
間欠運転ではイオン発生が加湿停止時間（5秒）だけの間欠動作であり、（21）加湿とイオン発生を同時に行ない混合した運転では、イオンが常時発生する連続動作である。そのため、両者のイオン発生量（放出量）は常時発生させる連続動作の場合の方が格段に多くなっている。それにもかかわらず、イオン量の室内での測定結果（表2）を見ると、間欠運転でも（21）加湿とイオン発生を同時に行ない混合した運転と同等以上のイオン量が確認できている（8畳相当の室内中央部で測定）。これにより、間欠交互運転の優位性が実証できた。

また別の制御方式として、加湿器には湿度センサを設け、室内の湿度が設定対象の湿度（例えば50％）に達した場合には加湿動作が停止し、イオン発生が動作するように制御することも可能である。加湿器の停止にともなってイオン発生装置の動作が開始され室内にイオンが放出されることになる。そして再び、室内の湿度が低下すると加湿が再開され、イオン発生装置が停止するように制御する。

なお、加湿停止とイオン発生は数秒のタイムラグを設けて、加湿停止後、数秒を経過した後にイオン発生を放出させるように制御することも可能である。

（第二の実施形態）
本発明では、駆動時間が交差しないように制御する他に物理的に霧化流とイオン流とが交差しないように配置することでイオン量を増加させることも可能である。例えば、霧化部から放出される霧化流とイオン発生部から放出されるイオン流とが反対方向に配置された構成とすることもできる。

また、霧化部から放出される霧化流とイオン発生部から放出されるイオン流とが高さ方向で交差しないように、放出口の高さを異ならせた構成とすることも可能である。この構成によって霧化流とイオン流とが混合しないため効率的な霧化とイオン発生を行なうことが可能である。

加えて、本構成の加湿機構は大容量加湿の場合に特に有利な構成となる。霧化部から放出される霧化流は1時間当たりの霧化量が500ミリリットル以上からなる場合に特に効果を発揮できる。

なお、本発明の特許請求の範囲や明細書において、霧や霧化などの表現で一連の説明を行なってきたが、気化式、蒸気式などの一般的な加湿方式で発生する類似の加湿であれば、それらに限定されるものではなく蒸気や蒸気流などであっても同様である。

本発明の加湿機構は、加湿器、空気調和機、加湿器付空気清浄機、エアコンなどの用途に応用が可能である。

は本発明の加湿器の概略図を示す。 は本発明の動作タイミングを示すタイムチャートである。

1 加湿器
2 本体
3 霧化室
4 タンク収容室
5 送風ダクト
6 送風ファン
7 霧流出筒
71 大径霧流出筒
72 小径霧流出筒
73 噴出し口
8 液体（水）
9 給水タンク
10 連通路
11 超音波振動子
111 超音波振動子水槽
115 超音波振動子水槽凹部
（112 駆動回路部）
12 サーキュレータ
121プロペラファン
122筒
13 イオン発生装置
90 キャップ
91 給水タンク筐体
92 イオン交換樹脂（フィルター）
93 容器（フィルター部）
94 パイプ
96
カートリッジ

Claims (6)

1. 給水部と前記給水部の水分を空間に供給する霧化部とイオン発生部とを備えた加湿機構において、前記霧化部から放出される霧化流と前記イオン発生部から放出されるイオン流とが交差しない方式としたことを特徴とするイオン発生機能付き加湿機構。
2. 前記霧化部の駆動時間と前記イオン発生部の駆動時間とが異なるように制御部で制御されたことを特徴とする請求項1に記載のイオン発生機能付き加湿機構。
3. 前記霧化部から放出される霧化流と前記イオン発生部から放出されるイオン流とが交差しないように配置されたことを特徴とする請求項1に記載のイオン発生機能付き加湿機構。
4. 前記霧化部から放出される霧化流と前記イオン発生部から放出されるイオン流とが反対方向に配置されたことを特徴とする請求項1又は請求項3のいずれか一項に記載のイオン発生機能付き加湿機構。
5. 前記霧化部から放出される霧化流と前記イオン発生部から放出されるイオン流とが高さ方向で交差しないように、放出口の高さを異ならせたことを特徴とする請求項1、請求項3、請求項4のいずれか一項に記載のイオン発生機能付き加湿機構。
6. 前記霧化部から放出される霧化流は1時間当たりの霧化量が500ミリリットル以上からなることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のイオン発生機能付き加湿機構。