JP3813481B2 - 加湿装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、水槽内の水に一部が浸され毛細管現象により前記水槽内の水を吸上げる吸水体より気化した水蒸気を送風機により室内へ供給する加湿装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、加湿装置は特開平5−115818号公報等に開示される超音波加湿装置が良く知られている。この超音波加湿装置は超音波振動子を有する気化槽に水を供給し、その水を前記振動子により霧化して、外部より取り入れた空気と混ぜて加湿空気を生成し室内に供給するものである。
【0003】
しかし、前述する超音波加湿装置では、特に気化槽等に汚れがあると、レジオネラ菌等が繁殖し易く、これを室内に放出するという問題があった。このため、除菌作用のある物質を発生させる電極を前記水槽の水中に埋没させて、この水槽内に一部が浸され毛細管現象により前記水槽内の水を吸上げる吸水体より気化した水蒸気を送風機により室内へ供給する加湿装置が考えられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、水の状態や成分に関係なく、常に一定時間ごとに除菌処理を行うのでは、除菌処理されていない水が室内に排出されてしまうという問題があった。
【0005】
上記問題を解決するために、本願出願人は、除菌作用のある物質を発生させる電極を前記水槽の水中に埋没させ、前記電極間に電流を流すことにより、遊離残留塩素を発生させ塩素により水槽内の水を除菌するようにした加湿装置を提案した。
【0006】
しかしながら、上記加湿装置においては、定電流回路を使用して水槽内の水の電気伝導度(以下電導度という。)の違いに関係なく電極間に定電流を流すため、水槽内の水の電導度の違い、例えば、加湿装置が使用される地域による電導度の違い(帯広市の水道水の電導度は60uS/cmに対して、札幌市の水道水の電導度は145uS/cm、船橋市の水道水の電導度は240uS/cmである。)により遊離残留塩素の発生量のばらつきが大きい。この結果、遊離残留塩素の発生量が少ない場合には、水の除菌効果が少なくなり、前記発生量が多い場合には、加湿装置から室内へ供給される加湿空気の塩素臭が多くなるという問題が発生する。
【0007】
そこで本発明は、水槽内の水の電導度が違う場合でも、除菌効果をほぼ一定に保つと共に、加湿空気の塩素臭を抑えた加湿装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、水槽内の水に一部が浸され毛細管現象により前記水槽内の水を吸上げる吸水体より気化した水蒸気を送風機により室内へ供給する加湿装置において、除菌作用のある物質を発生させる一対の電極を前記水槽内の水中に埋没させると共に、前記水槽内の水の電気伝導度に応じて変化する前記一対の電極間に流れる電流によって変化する入力電圧に基づいて出力電圧が変化する増幅回路を備えて、この増幅回路の出力電圧の違いに基づいて前記一対の電極間に流れる電流を補正する補正回路を設けたことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。図1において、1は角柱状の筐体を有する加湿装置における給水タンクで、2はこの給水タンク1よりの水を通路3を介して貯水する水受け水槽である。
【0012】
そして、前記水槽2には後述する一対の電極4が配置されているが、電極4を前記通路3に配置してもよい。尚、水受け水槽2には図示しないフロートが設けられ、前記水受け水槽2内の水が所定水位以下になると、図示しないスイッチを作動させて、運転を強制的に停止させる。
【0013】
また、前記水受け水槽2にはハニカム状の加湿用吸水体5がその端部(一部)が水に浸されるように配置され、該加湿用吸水体5が該水槽2内の水を毛細管現象により上方まで吸い上げる。該加湿用吸水体5は、例えばアクリル繊維やポリエステル繊維等で作製された不織布で構成される。
【0014】
そして、加湿装置の機体に開設された吹出用開口(図示せず)を介してファン及びファンモータ15から成る吹出用送風機6により、前記加湿用吸水体5より気化した水蒸気を室内へ供給する構成である。
【0015】
前記電極4は、例えばベースがTi(チタン)で皮膜層がIr(イリジウム)、Ta(タンタル)、Pt(白金)から構成された2枚の電極板を有し、通電電流を40ミリアンペアとして、所定の遊離残留塩素濃度(例えば1ppm)を発生させて除菌、防汚効果(除菌作用)を得るものである。
【0016】
次に、図2の制御ブロック図について説明する。10は本加湿装置を統括的に制御するマイクロコンピュータ(以下、「マイコン」という)で、その内部には制御装置としてのCPU11、各種データを記憶するRAM(ランダム・アクセス・メモリ)12、プログラムを格納するROM(リード・オンリー・メモリ)13及びタイマー14などを有する。
【0017】
そして、前記マイコン10は、前記電極4による除菌を行う命令及び前記吹出用送風機6のフアンモータ15への命令等を行うものである。具体的には、前者の命令は、例えば加湿運転時には前記電極4にT1+T2時間通電し、T3+T4時間非通電にするという周期で、通電と非通電とを繰り返すように制御するものである。また、前記マイコン10には本願発明に係る遊離残留塩素量の補正回路16がポートP1及びP2を介して接続され、補正回路16に電極4が接続されている。そして、補正回路16により、電極4に流れる電流を制御し遊離残留塩素の発生量を補正する。
【0018】
このように制御して、前記電極4により前記通路3中の水に通電を行うと、水は陽極では、4H++4e-+(4OH-)が2H2+(4OH-)となり、陰極では、2H2O+が4H++O2+4e-となり、同時に水に含まれる塩素(水道水に予め添加されているもの)は、陽極では、2Cl-がCl2+2e-となり、またこのCl2(塩素)は水に溶け易いから、さらにCl2+H2OがHClO+HClとなる。
【0019】
従って、電極4に通電することにより、殺菌力の大きい遊離残留塩素であるHClO(次亜塩素酸)が発生することとなる。
【0020】
次に、図3に基づいて、本発明に係る遊離残留塩素量の補正回路16について説明する。
【0021】
21乃至25はそれぞれトランジスタ、26はトランジスタ22、24間に各電極4を着脱自在に接続するための端子(電極の清掃、交換などのときに着脱される。)、31、32、33は増幅回路を構成するそれぞれ第1、第2、第3オペアンプ、R1、R2は補正基準値の決定用抵抗(以下、基準値決定用抵抗という)、R3は電流制限用抵抗、R4、R5は電極4、4間の電流を決定するための抵抗(以下、電極間電流決定用抵抗という)、R6、R7は補正量決定用抵抗であり、前記トランジスタ21乃至26、電極4、4、第1、第2、第3オペアンプ31、32、33、及び抵抗R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7は図3に示したように接続されている。また、VDD1は印加電圧である。このように、複数のトランジスタ21乃至25、第1、第2、第3オペアンプ31、32、33により、補正回路16を容易に構成することが可能であり、補正回路16を極力簡略化することもできる。
【0022】
以下、補正の基準値について説明する。電導度が全国の水道水のほぼ平均である、例えば150uS/cmの水を基準水として前記水受け水槽2に入れ、トランジスタ24、25間の基準電圧をV1、第1オペアンプ31の出力電圧をV2、第2オペアンプの出力電圧をV3とし、VDD1=20V(ボルト)、R1=R2、V1=10V、R3=100Ω(オーム)、R4=9KΩ、R5=1KΩとすると、V1=V2=V3となり、電極4に流れる電流i1は10mA(ミリアンペア)となるように補正回路は動作する。
【0023】
以上の構成により、図3に基づき動作について説明する。先ず給水タンク1に水(水道水)を入れ加湿装置本体(図示せず)に組み込むと、水は給水タンク1からその弁を介して通路3を経て水受け水槽2に供給され、前記加湿用吸水体5が該水受け水槽2内の水を均一に吸い上げる。
【0024】
そして、前記電極4への通電時間をT1+T2とし、非通電時間(通電間隔時間)をT3+T4とすると、図示しない運転スイッチが入り加湿装置に電源が投入され、通電時間T1+T2にマイコン1のポートP1、P2は共にLOWレベル(以下、ローレベルという)となる。このため、第1、第2、第3トランジスタ21、22、23がオンし、更に第4トランジスタ24もオンする、このため、第1、第2オペアンプ31、32を介して第3オペアンプ33が出力し、第5トランジスタ25がオンする。この結果、電極4に電流が流れ、詳述すれば、一対の電極4、4間に電流が流れる。このとき、水槽2内の水が上記基準水の場合には、上記のように例えば10mAの電流が流れ、水槽2に遊離残留塩素が発生する。
【0025】
また、上記基準水より電導度が大きい水が水槽2に供給された場合の動作について、説明する。上記のようにポートP1、P2がローレベルとなると、第1、第2、第3トランジスタ21、22、23がオンし、更に第4トランジスタ24もオンし、第1、第2オペアンプ31、32を介して第3オペアンプ33が出力し、第5トランジスタ25がオンする。この結果、電極4に電流が流れる。このとき、水槽2の水の電導度が大きいため、基準電圧V1が増加し、第1オペアンプ31の出力電圧が増加し、第2オペアンプ32の出力電圧V3が低下し、この結果、第3オペアンプ33の出力電圧も低下する。
【0026】
第3オペアンプ33の出力電圧の低下により、第5トランジスタ25を流れる電流は低下し、電極4に流れる電流i1が、例えば5mAに低下する。この結果、電極4での遊離残留塩素の発生量は少なくなる方向に補正され、遊離残留塩素量は基準水が水槽2に供給されているときに近づき、加湿空気での塩素臭の発生が回避される。
【0027】
次に、上記基準水より電導度が小さい水が水槽2に供給された場合の動作について、説明する。ポートP1、P2がローレベルとなると、上記のように第1、第2オペアンプ31、32を介して第3オペアンプ33が出力し、第5トランジスタ25がオンし、電極4に電流が流れる。このとき、水槽2の水の電導度が小さいため、基準電圧V1が低下し、第1オペアンプ31の出力電圧が低下し、第2オペアンプ32の出力電圧V3が増加し、この結果、第3オペアンプ33の出力電圧も増加する。
【0028】
第3オペアンプ33の出力電圧の増加により、第5トランジスタ25を流れる電流は増加し、電極4に流れる電流i1が増加する。このため、電極4での遊離残留塩素の発生量は多くなるように補正され、遊離残留塩素量は基準水が水槽2に供給されているときに近づき、水の除菌効果が維持される。
【0029】
この結果、例えば加湿装置が使用される場所(例えば地域)の違いにより、水槽2内に供給される水の電導度が変わっても、それに応じて電極4に流れる電流が自動的に補正され、電極4での遊離残留塩素の発生量が補正され、遊離残留塩素量は基準水が水槽2に供給されているときに近づき、除菌効果をほぼ一定に保つと共に、加湿空気の塩素臭を抑えことができる。
【0030】
以上のように、電極4を流れる電流は制御されるが、室内への加湿動作は以下のようになされる。即ち、水受け水槽2内の水を加湿用吸水体5が吸い上げて、吹出用送風機6により該吸水体5から気化した水蒸気と混合して加湿された空気を加湿装置本体外の室内に供給する。
【0031】
尚、前記電極4へ通電することによって、陽極では、2Cl-がCl2+2e-となり、またこのCl2(塩素)は水に溶け易いから、上記のようにCl2+H2OがHClO+HClとなって、殺菌力の大きいHClO(次亜塩素酸)が発生することとなる。このため、レジオネラ菌、大腸その他の菌類の繁殖が防止でき、室内に該レジオネラ菌等を放出することがないものである。
【0032】
なお、基準値決定用抵抗R1あるいはR2を可変抵抗とし、抵抗値を任意に調節可能とすることにより、基準値も調節可能になり、この結果、遊離残留塩素量の補正可能範囲を調節できる。
【0033】
以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【0034】
【発明の効果】
以上のように本発明は、水槽内の水の電導度が違う場合でも、除菌効果をほぼ一定に保つと共に、加湿空気の塩素臭を抑えた加湿装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】加湿装置の側面図である。
【図2】制御ブロック図である。
【図3】遊離残留塩素量の補正回路図である。
【符号の説明】
1 給水タンク
2 水受け水槽
4 電極
5 加湿用吸水体
6 吹出用送風機
10 マイクロコンピュータ
11 CPU
16 補正回路
Claims (1)
- 水槽内の水に一部が浸され毛細管現象により前記水槽内の水を吸上げる吸水体より気化した水蒸気を送風機により室内へ供給する加湿装置において、除菌作用のある物質を発生させる一対の電極を前記水槽内の水中に埋没させると共に、前記水槽内の水の電気伝導度に応じて変化する前記一対の電極間に流れる電流によって変化する入力電圧に基づいて出力電圧が変化する増幅回路を備えて、この増幅回路の出力電圧の違いに基づいて前記一対の電極間に流れる電流を補正する補正回路を設けたことを特徴とする加湿装置。
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