JP3478623B2

JP3478623B2 - 加湿装置

Info

Publication number: JP3478623B2
Application number: JP32884594A
Authority: JP
Inventors: 拓也植木; 琢司横田; 隆裕大賀
Original assignee: W.L.Gore&Associates G.K.; W.L.Gore&Associates,Co.,LTD.; Japan Gore Tex Inc
Current assignee: W.L.Gore&Associates G.K.; W.L.Gore&Associates,Co.,LTD.; Japan Gore Tex Inc
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 2003-12-15
Anticipated expiration: 2018-12-15
Also published as: JPH08178376A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水蒸気に対しては透過
性を有し、水に対しては不透過性を有する合成樹脂シー
ト、例えば疏水性多孔質膜、親水性ポリマーの連続皮膜
等からなる平膜状の加湿部材を複数配列して成る加湿器
に関する。

【０００２】

【従来の技術】居住空間の湿度コントロールの手段とし
て一般に加湿器が使用されている。この加湿器として
は、超音波方式、スプレー方式、自然蒸発方式等種々の
ものが実用化されているが、ランニングコストが低いこ
と、白粉の発生が無くて清潔であること等の理由から、
疎水性の高分子多孔質膜を用いた膜式加湿器が近時注目
を集めている。これは、疎水性の高分子多孔質膜の、水
蒸気を透過させるが、水を透過させないという特性を利
用したもので、この多孔質膜を境界面として、一方の領
域に水を設け、他方の領域に被加湿空気を送ることによ
り、この多孔質膜を経由して水蒸気を移動させ、空気側
を加湿するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この膜式加
湿器には、製作上従来から種々の問題を有していた。以
下に、具体的な公知例とその問題点について説明する。
特開昭５０−５８８５２号公報では、温水と空気との間
に防水性の通気シートを介在させる構造において、空気
の部分と水槽部を確保するため、同公報図１のように、
枠材にニッケル網などで強度をもたせた防水シートを接
着し、各流路を確保している。これは同公報図２及び図
３からも明確であり、加湿部材を枠によりその形状をし
っかりと確保し、これらの加湿部材を羅列し加湿器を形
成している。特に図３においては、水槽の内部に被加湿
空気流路を設けた構造を示しており、この構造は水漏れ
を防ぐためのシール箇所が多く実用的でない。また、防
水シートを枠材に固定して製作する加湿部材は、１枠ず
つ作るバッチ生産となり、ロスも大きくなってしまう。

【０００４】実公昭５６−５０３４１号公報では、加湿
エレメントを、溌水性を有する２枚のシートを微少間隔
をおいて相対向させて重合した構造としている。シート
が溌水性であるため圧力をかけ各部分への給水を行って
いる。このため給水チューブを各加湿エレメントに密閉
して接続することが必須となっている。この加湿器の場
合は、１つの加湿エレメントを渦状に巻いて加湿器を形
成する場合には適しているが、加湿エレメントを平行に
羅列して加湿器を形成する場合は、各々の加湿エレメン
トへの供給水チューブの接続等、取り扱いが難しく、特
にチューブ本数が増す、大型の加湿器には不向きであ
る。

【０００５】特公平５−２２１３６号公報では、中空の
有底円筒を相互に平行に突出させ、その開口部側を順次
接続して複数の凸状に側断面を有するように一体成形さ
れた疎水性多孔質膜で加湿部材が構成されている。この
形状では、加湿部材の内部の水は、加湿部材表面から加
湿された水分だけの移動しか起こらない。即ち、加湿部
材内の水はほぼ不動であり、この構造では加湿部材の水
側の表面に徐々に水垢などのゴミが堆積し加湿性能の低
下を引き起こす。またこの加湿器は一体成形することに
より、水漏れ対策を行っている。従って、製造には金型
が必要となり、その大きさも限定されるため、加湿量を
膜の面積で調整することが非常に困難となる。

【０００６】特開昭６１−７２９４９号公報では、加湿
エレメントは、多孔質疎水性高分子素材で外周を融着密
閉した袋で、さらに部分的に内接融着部を施しており、
この一端部に水を供給するチューブ形状口を有してい
る。この加湿器はチューブが羅列されているのと同様の
ものであり、全体にわたって十分水を供給するために
は、各加湿エレメントに対し水圧をかけ強制的に水を流
す必要がある。従って、同公報第３図に示されている様
に加湿器は各加湿エレメントからのチューブを水漏れが
ないようにまとめ、水圧をかけ強制的に給水できる構造
をとらざるおえない。そして、この加湿エレメントから
のチューブをまとめることを機械的に行うのは非常に難
しく、量産は困難である。

【０００７】特開平５−３３９７５号公報に記載の加湿
器は、疎水性多孔質素材にて中空管を作製し、これを平
行または千鳥状に羅列し、中空管内外の一方を加湿供与
溶液、他方を被加湿空気としたものである。この構造で
は加湿供与溶液側にゴミの付着又は加湿による濃縮に起
因するカルシュウの析出を防ぐために、十分な通水を行
うと、大量の水が必要となる。この対応策として、中空
管内を水が流れる場合に、流通水を少なくするため中空
管の径を小さくすると、加湿面積との関係から中空管の
本数を増やす必要があるが、これにより、材料費が上昇
しさらに中空管と枠とのシール箇所が増加して、加湿器
の製造コストが格段に上昇してしまう。つまり、この加
湿器の形状はゴミ等の堆積を防ぐために通水する機構に
は不向きである。

【０００８】そこで、本発明では、加湿部材へ万遍なく
給水でき、合成樹脂シート又は加湿部材内部の流路がゴ
ミ等で詰まることなく、したがって加湿効率が高く、ま
た容易かつ安価に製造可能な加湿装置及びその製造方法
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１では、水蒸気に
対しては透過性を有し、水に対しては不透過性を有する
合成樹脂シートで周囲を覆われ、内部に加湿用の水を保
持し、且つ流通させることが可能な加湿部材が、通風可
能な空間をおいて複数配列され、該空間に被加湿用空気
を供給することにより加湿する加湿装置において、各加
湿部材は幅方向の端部が閉鎖されて中空の平膜状に形成
されていると共に、各加湿部材の各々の間の適宜の位置
に板状体が挟まれて上下の加湿部材と液密に接合されて
おり、該板状体には、加湿部材および板状体を直線状に
貫通する小穴が設けられて共通の給水口または排水口と
されていることを特徴とする加湿装置が提供される。

【００１０】請求項２では、水蒸気に対しては透過性を
有し、水に対しては不透過性を有する合成樹脂シートで
周囲を覆われ、内部に加湿用の水を保持し、且つ流通さ
せることが可能な加湿部材が、通風可能な空間をおいて
複数配列され、該空間に被加湿質用空気を供給すること
により加湿する加湿装置において、各加湿部材は幅方向
の端部が閉鎖されて平膜状に形成されていると共に、各
加湿部材の長手方向の少なくとも一端が開放され、該開
放された一端は、該一端部分の加湿部材の断面形状に対
応したスリットを複数有する箱状体の該スリットに挿入
されており、該挿入部の加湿部材周囲と箱状体との間が
液密にシールされて共通の給水部または排水部とされて
いることを特徴とする加湿装置が提供される。

【００１１】請求項３では、水蒸気に対しては透過性を
有し、水に対しては不透過性を有する合成樹脂シートで
周囲を覆われ、内部に加湿用の水を保持し、且つ流通さ
せることが可能な加湿部材が、通風可能な空間をおいて
複数配列され、該空間に被加湿用空気を供給することに
より加湿する加湿装置において、各加湿部材は幅方向の
端部が閉鎖されて平膜状に形成され、各加湿部材の長手
方向の一端が天板のない箱状体の内部に位置するように
前記加湿部材が並んで複数配列され、前記箱状体の内部
にはポッティング材が充填、硬化されて前記加湿部材の
一端を固定しており、前記加湿部材の一端および前記充
填、硬化されたポッティング材を貫通する小穴が設けら
れて共通の給水口または排水口とされていることを特徴
とする加湿装置が提供される。

【００１２】

【作用】請求項１では、穴を有する板と加湿部材とが交
互に液密に連結され、連続した給水口又は排水口が形成
される。これにより、給水機構又は排水機構の構造が簡
素なものとなり、流路の取回しが容易になる。また、複
数の加湿部材から構成されているため、一の加湿部材に
詰まり等のトラブルが発生しても、全体に影響しない。
これは本発明の他の加湿装置においても同様である。

【００１３】請求項２では、各加湿部材の長手方向の一
端部分の周囲と箱状体のスリットとの間が液密にシール
される。これにより、箱状体を閉鎖された給水槽又は排
水槽として構成することができ、給排水部の構造が簡素
で製作容易なものとなる。請求項３では、各加湿部材の
長手方向の一端がポッティング材でもって硬化された後
に、各加湿部材を貫通する穴が設けられるので、この穴
が各加湿部材に連通する給水口又は排水口となる。よっ
て、給水部分又は排水部分の製造が容易になる。

【００１４】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例に係
る加湿装置を示し、（ａ）は全体構成を示す概略斜視
図、（ｂ）は加湿部材の斜視図、（ｃ）は同加湿部材の
断面図である。これらの図において、加湿部材１０は、
図１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、水蒸気に対しては
透過性を有し、水に対しては不透過性を有する多孔性の
素材、例えばゴアテックス（登録商標）で知られている
ような合成樹脂シート１０ａは透湿性ポリウレタン樹脂
をコーティングして、ポリウレタン層１０ｂを設け、こ
れらを合成樹脂シート１０ａが外側になるように２枚重
ね、両側縁１０ｃを熱融着し、略平坦な長手方向に延び
た中空の平膜状に形成する。これを加湿器の大きさに合
わせて適当な長さに切断すると同時に切断部分を熱融着
して両端を閉鎖する。そして、長手方向の両端縁の近傍
に例えば直径１０ｍｍの穴１１、１２を形成して、１つ
の加湿部材１０とする。一方の穴が給水穴１１、他方の
穴が排水穴１２となる。

【００１５】所定の厚さを有する、例えば塩化ビニール
等からなるプラスチック板１３、１４は、加湿部材１０
の給水穴１１、排水穴１２に対応する直径約１０ｍｍの
穴１１ａ、１２ａをそれぞれ有する。これらのプラスチ
ック板１３、１４を、加湿部材１０の一端側及び他端側
に、互いの穴の位置が一致するように、加湿部材１０の
間に交互に挟んで適当な接着剤（図示せず）を用いて液
密に連結する。連結した給水側のプラスチック板の最上
端のもの１３ｂには穴がなく、また連結した排水側のプ
ラスチック板の最下端のもの１４ｂも穴を有していな
い。これにより、一端が閉鎖された給水口及び排水口が
形成され、これらは各加湿部材１０の内部に連通してい
る。なお、給水口および排水口の形成は、加湿部材とプ
ラスチック板を液密に交互に連結した後、ドリル等で貫
通穴を設ける方法により行うこともできる。

【００１６】給水口の下端は給水パイプ１５に接続さ
れ、この給水パイプ１５は下方から上方へ曲がり最上位
置の加湿部材より上方位置で給水タンク１６に接続され
る。一方、排水口の上端は排水パイプ１７に接続され、
この排水パイプ１７は給水タンク１６より低い位置にて
上方から下方へ曲がっている。隣接する加湿部材１０間
の隙間には、プラスチック等の材質からなる波板１８が
配置され、加湿部材１０内部の水に圧力がかかっても加
湿部材１０の膜が膨らまないように、且つ加湿部材１０
間に間隔を保ち、波板１８を通して水平方向に被加湿空
気が自由に流通できるようになっている。

【００１７】給水タンク１６内の水は給水パイプ１５を
通して加湿器の下部から供給され、各加湿部材１０を通
した後、上方へ導き排出パイプ１７を通して抜いてい
る。この方法によれば、空気抜きの対応を行わなくても
よい。しかしながら、上部に空気抜き弁等（図示せず）
を設けて空気抜きの対応をすれば、上部から水を供給す
るように、給水及び排水の取回しを行うことも勿論可能
である。なお、排水パイプ１７に調整弁を設け流水量を
調整することもできる。

【００１８】給水タンク１６及び給水パイプ１５を通し
て加湿部材１０の内部に供給された水は、被加湿空気を
送風することにより加湿部材１０を介して空気との間で
気液接触が行われ、空気は水蒸気を含んだ加湿気体とな
る。水蒸気に変換されなかった水は、排水パイプ１７を
通して排出される。図２は本発明の第２実施例に係る加
湿装置を示し、（ａ）は全体構成を示す概略斜視図、
（ｂ）は加湿部材の斜視図、（ｃ）は同加湿部材の断面
図、（ｄ）は加湿部材を箱状の給水槽に結合する状態を
示す斜視図、（ｅ）は加湿部材を箱状の排水槽に結合す
る状態を示す断面図である。加湿部材２０は、図２
（ｂ）及び（ｃ）に示すように、水蒸気に対しては透過
性を有し、水に対しては不透過性を有する多孔性の素
材、例えばゴアテックス（登録商標）のような合成樹脂
シート２０ａを、ポリプロピレン不織布２０ｂに積層
し、これらを合成樹脂シート２０ａが外側に、不織布２
０ｂが内側になるように２枚重ね、両側縁２０ｃを熱融
着し、略平坦な長手方向に延びた中空の平膜状に形成す
る。これを加湿器の大きさに合わせて適当な長さに切断
し、両端を水の流通が可能な開放端とした１つの加湿部
材２０とする。なお、加湿部材としては、ゴアテックス
（登録商標）のような合成樹脂シート２枚の間に、ポリ
エステルの織布等の通水性素材をはさみ、全体を部分接
着して三層一体構造のシートを得、これの両側縁７を熱
融着したものを作製し、以下同様にして加湿部材として
もよい。

【００１９】給水槽（箱状体）２１はプラスチック等の
密閉された箱状体からなり、底壁２１ａには、加湿部材
２０の断面形状と対応する大きさのスリット２１ｂが所
定の間隔で複数形成されている。図２（ｄ）に示すよう
に、加湿部材２０はその一端部がスリット２１ｂを介し
て給水槽２１の内部へ挿入され、この底壁２１ａと加湿
部材２０の周囲との間の隙間で水が漏れないように熱可
塑性樹脂からなるポッティング液にてシールされてい
る。給水槽２１の側壁２１ｃには給水パイプ２２が接続
される。

【００２０】一方、排水槽（箱状体）２３も給水槽２１
と同様に、プラスチック等の密閉された箱状体からな
り、その上壁２３ａには、加湿部材２０の断面形状と対
応する大きさのスリット２３ｂが所定の間隔で複数形成
され、加湿部材２０の他端部がこれらのスリット２３ｂ
を介して内部へ挿入され、水漏れを防止するため、図２
（ｅ）に示すように、ポッティング液２６にてシールさ
れている。排水槽２３の側壁２３ｃには排水パイプ２４
が接続される。

【００２１】隣接する加湿部材２０間の隙間には、プラ
スチック等の材質からなる波板２５が配置され、加湿部
材２０内部の水に圧力がかかっても加湿部材２０の膜が
膨らまないように、且つ加湿部材２０間に間隔を保ち、
波板２５を通して水平方向に被加湿空気が自由に流通で
きるようになっている。図３は本発明の第３実施例に係
る加湿装置を示し、（ａ）は全体構成を示す概略斜視
図、（ｂ）は加湿部材の斜視図、（ｃ）は同加湿部材の
断面図、（ｄ）は加湿部材をポッティング液の硬化によ
り連結する状態を示す斜視図である。加湿部材３０は、
（ｂ）及び（ｃ）に示すように、間隔を規定する複数の
主芯３０ｃを横補強部材３０ｄで連結してネット状に形
成したものの両面に、水蒸気に対しては透過性を有し、
水に対しては不透過性を有する、例えばゴアテックス
（登録商標）のような合成樹脂シート３０ａをはさみ、
両側縁３０ｂを熱融着して比較的偏平な長手方向に延び
た中空の平膜状のものとした。これを加湿器の大きさに
合わせて所定の長さに切断して１つの加湿部材３０を形
成する。なお、加湿部材としては、前記した三層一体構
造のシートを材料として作製することもできる。

【００２２】給水槽３１（又は排水槽３２）はプラスチ
ック等の天板のない箱状体からなる。そして、加湿部材
３０の一端を給水槽３１（又は排水槽３２）の箱状体の
内部に入り込むように複数の加湿部材３０を所定間隔お
きに羅列し、図３（ｄ）に示すように、この箱状体の内
部にポッティング液３５、例えばエポキシ系の熱硬化性
樹脂の溶液を流し込む。ポッティング液３５が硬化した
後、この箱状体の側部からドリル等（図示せず）を用い
て各加湿部材３０を貫通するように、穴あけ加工を施し
て共通の給水口３７（又は排水口）とする。

【００２３】加湿部材３０の他端側も同様に別の箱状体
に入れてポッティング液で硬化させ、各加湿部材３０の
他端側を貫通するように、穴あけ加工を施す。このよう
にして図３（ａ）に示すような加湿装置が得られる。ま
た、図示のように、加湿部材３０の中間部に同様のスリ
ットをもったプラスチック板３６を挿入し、加湿部材３
０の間隔を維持するように固定することもできる。

【００２４】この実施例では、加湿部材３０の内部に、
主芯３０ｃを横補強部材３０ｄからなるネットがあるの
で、加湿部材３０を洗浄する際においてこのようなネッ
トにより洗浄液に乱流が生じ、洗浄効果を上げるという
利点がある。また、ポッティングをする際に、袋体の加
湿部材３０が押し潰されることなく、形状を安定に維持
できる効果がある。更にまた、加湿部材３０を作製する
際に、接着剤を使用して合成樹脂シート３０ａとネット
とを接合することも可能である。

【００２５】以上、添付図面を参照して本発明の実施例
について詳細に説明したが、本発明は上記の実施例に限
定されるものではなく、本発明の精神ないし範囲内にお
いて種々の形態、変形、修正等が可能であることに留意
すべきである。例えば、上記実施例では、合成樹脂シー
トを両面から熱融着して加湿部材を製作しているが、折
り返して片側縁のみ熱融着して加湿部材を製作してもよ
い。また、合成樹脂シートとしては、疎水性多孔質膜、
多孔質高分子膜と撥水性又は撥油性ポリマーとを積層し
たもの、無孔質透湿性樹脂等同様の機能を有するものを
使用できる。更に、給水部のみ上記の実施例のような構
成とし、排水部は自然材料や他の構造のものを使用する
こともできる。

【００２６】

【発明の効果】以上に説明したような、本発明によれ
ば、特別な水圧をかけることなく、加湿部材へ万遍なく
給水でき、加湿部材内部の流路がゴミ等で詰まることな
く、したがって加湿効率が高くて、製品寿命も長く、ま
た容易かつ安価に製造可能な加湿装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１実施例に係る加湿装置を示
し、（ａ）は全体構成を示す概略斜視図、（ｂ）は加湿
部材の斜視図、（ｃ）は同加湿部材の断面図である。

【図２】図２は本発明の第２実施例に係る加湿装置を示
し、（ａ）は全体構成を示す概略斜視図、（ｂ）は加湿
部材の斜視図、（ｃ）は同加湿部材の断面図、（ｄ）は
加湿部材を箱状の給水槽に結合する状態を示す斜視図、
（ｅ）は加湿部材を箱状の排水槽に結合する状態を示す
断面図である。

【図３】図３は本発明の第３実施例に係る加湿装置を示
し、（ａ）は全体構成を示す概略斜視図、（ｂ）は加湿
部材の斜視図、（ｃ）は同加湿部材の断面図、（ｄ）は
加湿部材をポッティング液の硬化により連結する状態を
示す斜視図である。

【符号の説明】

１０，２０，３０…加湿部材１０ａ，２０ａ，３０ａ…合成樹脂シート１１，１２…給水，排水穴１３，１４…プラスチック板１５，２２，３３…給水パイプ１６…給水タンク１７，２４，３４…排水パイプ１８，２５…波板２１，２３，３１，３３…給水，排水槽（箱状体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−286039（ＪＰ，Ａ) 特開平３−181729（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−176629（ＪＰ，Ｕ) 国際公開94／029650（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 6/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】水蒸気に対しては透過性を有し、水に対
しては不透過性を有する合成樹脂シートで周囲を覆わ
れ、内部に加湿用の水を保持し、且つ流通させることが
可能な加湿部材が、通風可能な空間をおいて複数配列さ
れ、該空間に被加湿用空気を供給することにより加湿す
る加湿装置において、各加湿部材は幅方向の端部が閉鎖
されて中空の平膜状に形成されていると共に、各加湿部
材の各々の間の適宜の位置に板状体が挟まれて上下の加
湿部材と液密に接合されており、該板状体には、加湿部
材および板状体を直線状に貫通する小穴が設けられて共
通の給水口または排水口とされていることを特徴とする
加湿装置。
【請求項２】水蒸気に対しては透過性を有し、水に対
しては不透過性を有する合成樹脂シートで周囲を覆わ
れ、内部に加湿用の水を保持し、且つ流通させることが
可能な加湿部材が、通風可能な空間をおいて複数配列さ
れ、該空間に被加湿用空気を供給することにより加湿す
る加湿装置において、各加湿部材は幅方向の端部が閉鎖
されて平膜状に形成されていると共に、各加湿部材の長
手方向の少なくとも一端が開放され、該開放された一端
は、該一端部分の加湿部材の断面形状に対応したスリッ
トを複数有する箱状体の該スリットに挿入されており、
該挿入部の加湿部材周囲と箱状体との間が液密にシール
されて共通の給水部または排水部とされていることを特
徴とする加湿装置。
【請求項３】水蒸気に対しては透過性を有し、水に対
しては不透過性を有する合成樹脂シートで周囲を覆わ
れ、内部に加湿用の水を保持し、且つ流通させることが
可能な加湿部材が、通風可能な空間をおいて複数配列さ
れ、該空間に被加湿用空気を供給することにより加湿す
る加湿装置において、各加湿部材は幅方向の端部が閉鎖
されて平膜状に形成され、各加湿部材の長手方向の一端
が天板のない箱状体の内部に位置するように前記加湿部
材が並んで複数配列され、前記箱状体の内部にはポッテ
ィング材が充填、硬化されて前記加湿部材の一端を固定
しており、前記加湿部材の一端および前記充填、硬化さ
れたポッティング材を貫通する小穴が設けられて共通の
給水口または排水口とされていることを特徴とする加湿
装置。