JP3920050B2

JP3920050B2 - Humidifier

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Publication number: JP3920050B2
Application number: JP2001195459A
Authority: JP
Inventors: 俊一郎木下; 守守川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2021-06-27
Also published as: JP2003014261A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は単独で、あるいは空調機器に組み合わせて用いることのできる加湿装置に関する。なお「空調機器」とは空気の物性を変化させて所望の雰囲気をつくり出す機器全般をいい、その例としては空気調和機、空気清浄機、ファンヒーター等を掲げることができる。
【０００２】
【従来の技術】
空調における管理要素には温度、湿度、汚染物質等がある。湿度管理の中でも加湿については、従来から様々な方式が提案された。例えば水を沸騰させて水蒸気の形で空気中に拡散させる方式、あるいは超音波で水を霧化して空気に混入する方式等がある。あるいは大面積の保水手段を用意してこれを湿潤状態に置き、この保水手段に空気を接触させて空気に水分を転移する方式もある。
【０００３】
上記した加湿方式にはそれぞれメリットとデメリットがある。例えば沸騰方式と超音波方式は装置を小型化できるが、前者はエネルギー多消費型であり、後者は装置コストが高い。大面積の保水手段を用いる方式は、装置を小型化するという点では不利であるものの、エネルギーをそれほど必要とせず、装置コストが安く、動作信頼性も高いというメリットがある。
【０００４】
保水手段方式の加湿装置の例を実開昭５８−１４８５２０号公報、同６２−２９３６号公報、及び同６３−１３４３２６号公報に見ることができる。
【０００５】
上記３公報に記載された加湿装置はいずれも、保水手段の下端を水ないし脱臭液に浸し、保水手段を常時湿潤状態に置くこととしている。このような装置にあっては保水手段中に細菌・かび・藻類等が繁殖し、悪臭のもととなる他、それら自身あるいはその胞子が風によって室内にまき散らされることが問題となる。まき散らされた物質は、その種類によっては感染症を引き起こしかねない。
【０００６】
前記実開昭６３−１３４３２６号公報記載の装置においては保水手段に脱臭剤を含有させている。これにより悪臭を抑制できるが、脱臭剤の性能が落ちれば保水手段を交換しなければならない。また細菌・かび・藻類等の繁殖自体は抑制できない。
【０００７】
前記実開昭６２−２９３６号公報記載の装置は、臭気捕集用活性炭素、界面活性剤、及び精製水の混合物中に土壌菌ならびに植物性酵素を配合して脱臭及び滅菌効果を有する脱臭液としているため、細菌・かび・藻類等の繁殖抑制効果を期待できる。しかしながらこのような特殊組成の脱臭液を常時用意し、液量が少くなる都度補充してやらねばならないという欠点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、湿潤状態の保水手段に空気を接触させて空気に水分を転移する方式の加湿装置において、保水手段中に細菌・かび・藻類等が繁殖するのを簡単な装置構成をもって抑制できるようにすることを目的とする。併せて、空気中のイオン量を増やしてリラクゼーション効果や空気中に浮遊する細菌の除菌・殺菌効果を得るとともに、イオンにより保水手段の除菌・殺菌をも行うようにした加湿装置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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明では、保水手段と、この保水手段を湿潤状態に置く給水手段と、湿潤状態の保水手段に空気を接触させて空気に水分を転移し、この空気を室内に送り出す送風手段と、室内の湿度を検出する湿度センサーとを備えた加湿装置において、OLE_LINK1給水手段と送風手段を同時に駆動する加湿運転と、給水手段を停止し送風手段のみ駆動する保水手段乾燥運転とを可能にし、さらに保水手段に接触する空気を加熱する加熱手段を設け、湿度センサーの検出する湿度が設定湿度に到達すると、保水手段乾燥運転を行うとともに加熱手段を駆動し、湿度センサーの検出する湿度が所定値まで低下したら保水手段乾燥運転を終了するともに加熱手段を停止し、加湿運転を再開することを特徴としている。
【００１１】
これによると、加湿運転の途中で保水手段乾燥運転が行われ、送水手段を停止し送風手段と加熱手段を駆動して保水手段を乾燥することにより、保水手段中に細菌・かび・藻類等が繁殖し、悪臭を発生したり感染症の原因になったりするのを抑制することができる。
【００１２】
また本発明では、加湿装置の運転開始時、最初所定時間の保水手段乾燥運転を行い、その後加湿運転に移行することとした。これにより、運転停止期間中に細菌・かび・藻類等が繁殖していたとしても、その活動力を弱めた状態で加湿を行うことができる。運転初期の臭いの発生も防止される。
【００１３】
また本発明では、加湿装置の運転終了時、所定時間の保水手段乾燥運転を行い、その後加湿装置を完全停止させることとした。これにより、運転停止期間中に細菌・かび・藻類等が繁殖するのを防ぐことができる。
【００１４】
また本発明では、加湿運転時、保水手段に接触する空気を加熱手段で加熱することができるようにした。これにより、より多くの水分を蒸発させて、加湿をスピードアップすることができる。
【００１５】
また本発明では、保水手段乾燥運転時、保水手段に接触する空気を加熱手段で加熱することができるようにした。これにより、より多くの水分を蒸発させて、保水手段の乾燥を促進することができる。
【００１６】
また本発明では、加湿装置の運転終了時、所定時間は送風手段と加熱手段とを併用して保水手段乾燥運転を行い、その後所定時間は加熱手段を停止し送風手段のみで保水手段乾燥運転を行ってから停止するようにした。これにより、加熱手段を十分に冷却してから加湿装置を完全停止させることができ、安全性を高めることができる。
【００１７】
また本発明では、加湿運転時又は保水手段乾燥運転時、保水手段に接触する空気を加熱手段で加熱することができるようにするとともに、保水手段乾燥運転時には加湿運転時よりも空気が高温に加熱されるようにした。これにより、保水手段の乾燥を十分に行うことができ、殺菌も進む。
【００１８】
また本発明では、室内空気中にイオンを送出するイオン発生装置を加湿装置に併設した。これにより、空気中のイオン量を増やしてリラクゼーション効果や空気中に浮遊する細菌の除菌・殺菌効果を得ることができる。
【００１９】
また本発明では、加湿運転時又は保水手段乾燥運転時、イオン発生装置の生成したイオンを保水手段に吹き付けることとした。これにより、保水手段をイオンで除菌・殺菌することができる。
【００２０】
また本発明では、送風手段により生成される空気流の一部をイオン発生装置に送り込むこととした。これにより、イオン発生装置専用のファンを設けなくて済む。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明加湿装置の一実施形態を図に基づき説明する。
【００２２】
図１は加湿装置１の概略構成を示す。１０はハウジングであり、その内部は垂直な隔壁１０ａにより水タンクコンパートメント１０ｂと通風コンパートメント１０ｃとに区画されている。水タンクコンパートメント１０ｂの上面には開閉自在な蓋１１が設けられ、ここから水タンク１２が挿入される。１３は水タンクコンパートメント１０ｂの底部と通風コンパートメント１０ｃの底部にまたがるように配置された水受けパンで、その上面のデッキ板１３ｂに水タンク１２は取りつけられる。
【００２３】
水タンク１２は開口部としては一側面に注水口１２ａを備えるのみであり、ここからタンク内に水を補給する。水を補給した後、注水口１２ａをネジ式のキャップ２７で密栓し、注水口１２ａが下を向くよう水タンク１２を倒立させてデッキ板１３ｂの上に置く。キャップ２７はデッキ板１３ｂに設けた開口部１３ｃから水受けパン１３の中へ突出する。
【００２４】
注水口１２ａ及びキャップ２７の構造は図２、３に見られる通りである。キャップ２７の中心には筒形の給水口部材２７ａが水タンク１２の外側に突出するように形設される。給水口部材２７ａの中心には４本のスポーク２７ｃで支持される筒形の軸受部２７ｂがあり、給水口部材２７ａと軸受部２７ｂとの間が給水開口２７ｄとなる。軸受部２７ｂの中心には軸２８が軸線方向スライド自在に支持される。また、軸２８の一端にはフランジ２８ａが形設され、このフランジ２８ａと軸受部２７ｂとの間に挿入された圧縮コイルバネ２９により、軸２８は常時水タンク１２の外側に向けて付勢されている。３０は軸２８の他端に取り付けられたゴム製の弁ディスクで、圧縮コイルバネ２９の付勢力により給水口部材２７ａに密着して給水開口２７ｄを閉ざす。なお、給水口部材２７ａへの密着性を良くするため、弁ディスク３０は給水口部材２７ａに向かって凸レンズ状に湾曲した形状となっている。これら軸２８、フランジ２８ａ、圧縮コイルバネ２９、及び弁ディスク３０が弁ユニット３１を構成する。
【００２５】
水受けパン１３の底面からは弁開放ピン１３ａが立ち上がる。水タンク１２が所定位置に置かれると弁開放ピン１３ａが軸２８に当たってこれを押し、弁ディスク３０と給水口部材２７ａとの間に隙間４３を生じさせる。この隙間４３から給水開口２７ｄを通過し、水受けパン１３に水が流れ出す。水位が給水口２７ａの下端に達すると、大気圧により水はそれ以上水タンク１２から流れ出さなくなる。水が消費されればそれを補償するように水タンク１２から水が流れ出すので、水受けパン１３の中の水位は常に一定に保たれる。２５は水受けパン１３の中の水位を検知する水位センサーである。
【００２６】
通風コンパートメント１０ｃの中には扁平な直方体形状の保水手段１４が、その直方体形状の主面（最も面積の広い面）を垂直にした形で配置される。保水手段１４は不織布で格子を構成し、その格子の穴の中を空気が通るようにしたものであり、前記主面に格子形状が現れている。保水手段１４は水受けパン１３のデッキ板１３ｂの上に置かれ、デッキ板１３ｂに設けた開口部１３ｄに下端を臨ませている。但し保水手段１４の下端が水受けパン１３の中の水に浸ることはない。
【００２７】
１５はデッキ板１３ｂを貫通する給水パイプで、その下端は水受けパン１３の中の水に漬かり、水受けパン１３の底部近くにまで届いている。給水パイプ１５の上端は保水手段１４の上に水平に配置した散水パイプ１７に接続する。給水パイプ１５の途中には送水ポンプ１６が設けられており、この送水ポンプ１６を運転すると水受けパン１３から水が吸い上げられ、散水パイプ１７まで押し上げられる。散水パイプ１７には多数の滴下孔２６（図４参照）が設けられており、ここから保水手段１４に水が降り注ぐ。保水手段１４の各部に均等に水が行き渡るよう、滴下孔２６の位置と直径が設定されている。給水量は加湿量に応じて調整される。
【００２８】
不織布製の保水手段１４は降り注ぐ水を吸い込み、湿潤状態となる。過剰の水は保水手段１４の下端から滴下し、水受けパン１３へと戻る。上記給水パイプ１５、送水ポンプ１６、及び散水パイプ１７が給水手段４５を構成する。給水手段４５は水位センサー２５が所定以上の水位を検知しているときのみ駆動可能である。水位が所定値以下に低下した場合にはハウジング１０外面の図示しない表示部にその旨の表示が出る。
【００２９】
通風コンパートメント１０ｃは側面に吸込口２１、上面に吹出口２４を有し、その間に通風路が形成されている。この通風路には、上流より順に、加熱手段２０、送風手段１９、及び保水手段１４が配置される。加熱手段２０はニクロム線ヒーターからなり、送風手段１９はプロペラファン及びこれを回転させるモーターからなる。送風手段１９はモーターの回転数を変えて送風量を加減することができる。省エネルギーのため、加熱手段２０は加湿の立ち上がりを速くする、高い湿度が求められている、あるいは保水手段１４を乾燥させるといった場合以外は使用しない。
【００３０】
１８は通風コンパートメント１０ｃの中に設置されたイオン発生装置である。イオン発生装置１８には送風装置１９により生成された空気流の一部が、主たる通風路とは別のバイパス通路を経由して送り込まれる。そしてイオン発生装置１８でイオンを受け取った空気はダンパー２３により以下の２つの風路の一方に向けられる。その１は通風コンパートメント１０ｃの上面のイオン吹出口２２から室内に出る風路であり、その２は保水手段１４に吹き付ける風路である。
【００３１】
イオン発生装置１８の構造を図５に示す。イオン発生装置１８は、誘電体と、この誘電体を挟んで対向する１対の電極を構成の要部とする。この実施形態では両端の開いた円筒形のガラス管（外径２０mm）３２をもって誘電体としている。誘電体の材質はこれに限定されるものではなく、絶縁性を有するものであれば何でもよい。また形状にも限定はない。この実施形態のように誘電体を円筒形状にした場合、外径が大きいほど、また肉厚が薄いほど誘電体の静電容量が大きくなり、イオンが発生しやすくなるが、同時にオゾンの発生も増加するところから、イオンとオゾンのバランスを考えて寸法を決定しなければならない。実験結果より、ガラス管３２の外径は２０mm以下、肉厚は１．６mm以下といった数値が推奨される。
【００３２】
ガラス管３２の内外には、いずれもステンレスの平織り金網を円筒形に丸めた形の内電極３３と外電極３４を配置する。内電極３３は高圧電極、外電極３４は接地電極として機能する。内電極３３にはＳＵＳ３１６またはＳＵＳ３０４のステンレス鋼線を平織りした４０メッシュの金網を円筒状にロール成形したものを使用している。外電極３４には同じくＳＵＳ３１６またはＳＵＳ３０４のステンレス鋼線を平織りした１６メッシュの金網を円筒状にロール成形したものを使用している。なお「メッシュ」とは１インチ当たりの目数を意味する。従って、メッシュ数の大きいものほど網目が細かいということになる。内電極３３と外電極３４は、イオン発生装置１８の静電容量を大きくしイオン発生効率を上げるため、ガラス管３２に密着させられている。
【００３３】
ガラス管３２の両端は絶縁体の栓部材３５、３６で閉ざす。栓部材３５、３６はゴムのような弾性材料により概略円筒形に成形され、各々一方の側面に周突起部４０を有し、この周突起部４０に形設された周溝４１にガラス管３２の端部が挿入される。栓部材３５、３６の外周面にも外周溝４２が形設されている。外周溝４２はイオン発生装置１８を通風コンパートメント１０ｃに固定するのに利用する。
【００３４】
栓部材３５、３６の中心には孔３７が設けられる。栓部材３５、２６の製造時においては孔３７は薄膜で塞がれている。この薄膜には容易に破れるような加工が施されており、必要なときにはこの薄膜を突き破って物を挿入できるようになっている。この実施形態では栓部材３６の孔３７にリード線３８が通され、リード線３８はガラス管３２の内部で内電極３３に接続される。外電極３４にもリード線３９が接続されている。
【００３５】
イオン発生装置１８の組立は次のようにして行う。まず、リード線３８を予め溶接しておいた内電極３３をガラス管３２の中に挿入する。そして、栓部材３６の孔３７の薄膜を先の尖った工具で突き破り、この孔３７にリード線３８を通した後、栓部材３６をガラス管３２に嵌着する。次いで、リード線３９を予め溶接しておいた外電極３４をガラス管３２の外側に嵌合させ、その上で、ガラス管３２の他端に栓部材３５を嵌着する。
【００３６】
ガラス管３２を挟んで対向する電極３３、３４間に交流電圧を印加すると、大気中で放電等の電離現象が起こり、プラスイオンとマイナスイオンが略等量発生する。ここで、印加する交流電圧は、例えば１．１ｋＶ〜２．０ｋＶとする。
【００３７】
このとき、プラスイオンとしてはＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n、マイナスイオンとしてはＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_mを適量安定して発生することができる。これらプラスイオンとマイナスイオンは、単独では空気中の浮遊細菌に対し格別な滅菌効果はない。しかし、これらのイオンを同時に空気中に存在させると、プラスイオン及びマイナスイオンは浮遊細菌に付着し、両者が化学反応することによって活性種である過酸化水素Ｈ₂Ｏ₂または水酸化ラジカル（・ＯＨ）が生成する。このＨ₂Ｏ₂または（・ＯＨ）は極めて強力な活性を示すため、浮遊細菌を除菌・殺菌できる。これを保水手段１４の除菌・殺菌に使用するに際しては、プラスイオン及びマイナスイオンの発生点から１０ｃｍ離れた位置のそれぞれのイオン濃度を１０，０００個／ｃｍ³以上とすることにより、目的を達成できる。
【００３８】
図１１は、イオン発生装置から放出されるイオンの濃度に対する空気中の浮遊細菌の残存率を示した図である。縦軸は浮遊細菌の残存率（単位：％）を示し、横軸はイオン濃度単位：個／ｃｍ³）を示している。温度２５℃、相対湿度４２％の雰囲気で縦２．０ｍ、２．５ｍ、高さ２．７ｍ（容積１３．５ｍ³）の対象区域において、イオン発生装置１８を用いてイオンを空間中に送出し、風量４ｍ³／ｍｉｎで送風して室内の空気を攪拌した。
【００３９】
イオン濃度はイオン発生装置１８のガラス管３２の周面から１０ｃｍの位置の測定値を示している。浮遊細菌の残存率は、大腸菌をミスト状に濃度５００〜１５００個／ｍ³程度撒布し、イオンを１時間送出した時に空気中に残存する大腸菌数により検出した。大腸菌数は、エアサンプラーにより４０Ｌ／ｍｉｎの流量で４分間採取して測定している。
【００４０】
同図によると、イオンを送出しない場合（イオン濃度が約３００個／ｃｍ³）に、１時間経過後の自然減衰による浮遊細菌の残存率は６３．５％（減少率３６．５％）である。大腸菌の初期濃度（例えば、５００〜１５００個／ｍ³とする）には１０％程度の測定誤差がある。従って、浮遊細菌の残存率が５３．５％（減少率４６．５％）以下である場合に殺菌効果があると考えてよい。
【００４１】
また、試験の精度を考慮すると、１時間経過後の大腸菌の残存率は、イオンを送出しない場合に６０％以上の条件が望ましい。これに基づいて、図１１の測定結果を見ると、イオン濃度が約１０，０００個／ｃｍ³の時に殺菌効果が表れ、それ以上になると残存率が急速に低下することが分かる。従って、イオン濃度を１０，０００個／ｃｍ³以上にすることにより、殺菌効果を得ることができる。
【００４２】
加湿装置１の制御回路は図６のように構成される。５０はハウジング１０の表面に設けられる操作パネル、５５はハウジング１０の内部に設けられる制御基板を示す。操作パネル５０には運転スイッチ５１、加湿スイッチ５２、イオン運転スイッチ５３、及び湿度設定スイッチ５４が配置される。制御基板５５は上記スイッチ群からの信号を受け取るスイッチ入力回路５６と、スイッチ入力回路５６から入力データを受け取る制御部５７とを備える。制御部５７は制御の要となる箇所であり、ＣＰＵやメモリ等、いわゆるマイクロコンピュータを構成するのに必要な要素を備える。
【００４３】
制御部５７はイオン発生装置駆動回路５８、送風手段駆動回路５９、給水手段駆動回路６０、加熱手段駆動回路６１、及びダンパー駆動回路６２を制御する。制御部５７には湿度センサー６３からも信号が伝えられる。湿度センサー６３はハウジング１０の外側又は内側で室内空気が流通する箇所に配置される。
【００４４】
運転スイッチ５１は加湿装置１全体のメインスイッチとなるものであり、「入」「切」の２状態に切り替えられる。加湿スイッチ５２は加湿運転の運転モードを選択するものであり、押す度に「自動」→「強」→「中」→「弱」→「切」→「自動」の順で切り替わる。
【００４５】
イオン運転スイッチ５３はイオン発生装置１８及び、これに送風手段１９と加熱手段２０を加えたものの運転モードを選択するものであり、押す度に「クラスター」→「クリーニング１」→「クリーニング２」→「切」→「クラスター」の順で切り替わる。
【００４６】
湿度設定スイッチ５４は室内空気の湿度を設定するものであり、所定の数値間隔で設定された複数個の湿度の中から１個を選択する。
【００４７】
次に加湿装置１の動作を説明する。まず運転スイッチ５１を「切」にしておいて水タンク１２を取り出し、水タンク１２に水を入れ、再び水受けパン１３の上にセットする。それから運転スイッチ５１を「入」にする。加湿スイッチ５２とイオン運転スイッチ５３は初期状態では「自動」及び「クラスター」となっており、運転スイッチ５１を「入」にするとイオン発生を伴う自動加湿運転が開始される。なお「クラスター」とは、プラスイオンとマイナスイオンの集団であるイオンクラスターがイオン発生装置１８で生成されることを意味する。
【００４８】
自動加湿運転においては、図７に示すように、当初は給水手段４５を停止させたまま、加熱手段２０と送風手段１９を所定時間駆動する。これにより、保水手段１４に空気が吹き付けられる。保水手段１４に接触した空気は保水手段１４から水分を奪い、保水手段１４を乾燥させる。
【００４９】
保水手段１４に接触する空気は加熱手段２０により加熱されて約６０〜７０℃の温風となっており、乾燥が促進される。殺菌効果も高まる。このように保水手段１４が乾燥することにより、保水手段１４に付着していた細菌・かび・藻類等は活動力を弱める。また臭いの発生も防止される。
【００５０】
所定時間経過後、加熱手段２０への通電が断たれ、空気の加熱が止まる。入れ替わりに給水手段４５が運転を開始し、保水手段１４に水が注がれる。保水手段１４は湿潤状態となり、その中を通る空気に水分が転移し、空気の湿度が上昇する。湿度を高めた空気は吹出口２４から吹き出し、室内の湿度を上げる。
【００５１】
湿度設定スイッチ５４で設定した湿度と湿度センサー６３で測定した現実の湿度との間に大きな開きがあり、室内空気に大量の水分を急速に補給することが必要な場合は、給水手段４５の運転開始後も加熱手段２０への通電が継続され、保水手段１４に接触する空気を温風とする。これにより水の蒸発量が上昇するので、空気中により多くの水分を含ませることができる。この時の温風温度は保水手段１４を乾燥させるときの温度よりやや低く、約４０〜５０℃とする。測定湿度が設定湿度に近づいたら加熱手段２０への通電を停止する。
【００５２】
給水手段４５とともにイオン発生装置１８も運転を開始する。このときダンパー駆動回路６２はダンパー２３をイオン吹出口２２の方に切り替えており、イオンクラスターはイオン吹出口２２から室内に送出される。そして略等量発生したプラスイオンとマイナスイオンが室内空気中に浮遊する細菌を取り囲み、化学反応して活性種である過酸化水素Ｈ₂Ｏ₂または水酸化ラジカル（・ＯＨ）を生じ、除菌・殺菌する。
【００５３】
このように加湿運転をしながらイオン発生装置１８を併用すると、空気中の湿度上昇によりインフルエンザウィルスの生息率が低下し、またイオンクラスターによりインフルエンザウィルス以外の浮遊細菌もできるので、快適な空気が得られる。
【００５４】
なおイオン発生装置１８の生成するプラスイオンとマイナスイオンの比率を変え、マイナスイオンの比率を多くすると、室内の人々にリラクゼーション効果が生じ、室内環境をより快適なものとすることができる。
【００５５】
自動加湿運転では設定した湿度が保たれるよう自動的に加湿量が加減されるとともに、途中で保水手段乾燥運転が行われる。すなわち図８に示すように、湿度センサー６３の検出する湿度が設定湿度に到達すると、給水手段４５及びイオン発生装置１８が運転を停止し、加熱手段２０と送風手段１９のみ運転される。加湿装置１の運転開始直後に行った保水手段乾燥運転と同様、加熱手段２０は空気を約６０〜７０℃に加熱するので、保水手段１４は迅速に乾燥し、保水手段１４で繁殖しかかっていた細菌・かび・藻類等は活動力を弱める。臭いの発生も防止される。
【００５６】
湿度センサー６３の検出する湿度が所定値まで低下したら保水手段乾燥運転を終了し、加湿運転を再開する。このようにして加湿運転と保水手段乾燥運転を交互に繰り返す。
【００５７】
自動加湿運転の途中で運転スイッチ５１を「切」にすると、図９のように運転終了処理が行われる。すなわち給水手段４５とイオン発生装置１８の運転が停止し、加熱手段２０への通電が開始される。約６０〜７０℃の温風で所定時間保水手段乾燥運転を行った後、加熱手段２０への通電が断たれる。送風手段１９は運転を続けるので、余熱を持っている加熱手段２０を冷却しつつ保水手段１４の乾燥が継続される。
【００５８】
このように加熱手段２０の余熱冷却段階に入った後、イオン発生装置１８が運転を開始する。この時ダンパー駆動回路６２はダンパー２３を保水手段１４の側に切り替える。これにより、イオン発生装置１８の生成したイオンクラスターが保水手段１４に吹き付けられ、保水手段１４の全体に行きわたり、保水手段１４に付着した細菌を除菌・滅菌する。所定時間経過後、送風手段１９、イオン発生装置１８ともに運転を停止し、加湿装置１は完全停止状態となる。
【００５９】
上記のように自動加湿運転では湿度センサー６３の検出する湿度が設定湿度に到達すると保水手段乾燥運転に移行する。加湿スイッチ５２が「強」「中」「弱」のいずれかに合わせられていれば、設定湿度に関わりなく所定量の水分を蒸発させるような運転が行われる。
【００６０】
例えば「強」では約４００ミリリットル／時間、「中」では約２５０ミリリットル／時間、「弱」では約１００ミリリットル／時間の割合で水が蒸発するよう、送風手段１９の送風量と加熱手段２０の加熱量が調整される。
【００６１】
これら「強」「中」「弱」の運転では、保水手段乾燥運転が行われるのは運転開始時と運転停止時だけであって、加湿運転の途中では保水手段乾燥運転は行われない。
【００６２】
なおイオン運転スイッチ５３を「切」に合わせておいた場合には、「自動」「強」「中」「弱」のいずれにおいても、イオン生成を伴わない加湿運転及び保水手段乾燥運転が行われる。
【００６３】
他方加湿スイッチ５２を「切」に合わせておいた場合には、加湿抜きでイオン送出のみ行うことができる。すなわちイオン運転スイッチ５３を「クラスター」にしておけば、運転スイッチ５１を「入」にすると同時にイオン発生装置１８がイオン生成を開始し、送風手段１９も送風を開始し、イオンクラスターがイオン吹出口２２から送出される。
【００６４】
イオン運転スイッチ５３を「クリーニング１」にするとダンパー２３が保水手段１４の側に切り替わり、保水手段１４にイオンクラスターが吹き付けられ、除菌・殺菌が行われる。
【００６５】
イオン運転スイッチ５３を「クリーニング２」にすると加熱手段２０が通電し、約６０〜７０℃の温風とイオンクラスターが同時に保水手段１４に吹き付けられ、温風乾燥と除菌・殺菌が同時進行する。
【００６６】
上記のように保水手段乾燥用の温風発生とイオン生成とは両立し得るので、図７、８、９において、保水手段乾燥期間中にイオン発生装置１８を駆動しても差し支えない。
【００６７】
また加湿スイッチ５２を「強」「中」「弱」のいずれかにし、イオン運転スイッチ５３を「クラスター」「クリーニング１」「クリーニング２」のいずれかにすれば、加湿を行いつつイオンクラスターを室内に送出し、あるいは加湿を行いながら保水手段１４の除菌・殺菌を行うことができる。
【００６８】
以上、本発明をスタンドアローンの加湿装置に適用した実施形態につき説明したが、空気調和機や空気清浄機といった各種空調機器に加湿機能を付加する場合にも本発明を実施することができる。また実施にあたり、次のような修正を施すことも可能である。
【００６９】
例えば保水手段である。図４に図示したものは各マスが四辺形の格子形状となっているが、これを図１０に示すようなハニカム構造とすることもできる。さらに、保水手段の材料は不織布に限られる訳ではなく、毛管現象により湿潤状態を保てるものであれば何でもよい。
【００７０】
給水方式についても上方から水を滴下する方式に限定される訳ではない。側面よりはねかけあるいは噴霧により水を補給するものであっても構わない。要は、給水手段の停止により水の補給が断たれ、保水手段を乾燥させることが可能となるものでありさえすればよい。
【００７１】
また、自動加湿運転時にイオンクラスターの全量が室内に送出されることとしたが、その一部ないし全量を保水手段に吹き付けることとしてもよい。
【００７２】
また送風手段もプロペラファン以外のファン、例えばシロッコファンであるとかクロスフローファンをもって構成することができる。加熱手段をニクロム線ヒーターでなく正特性サーミスタにより構成してもよい。
【００７３】
その他、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【００７４】
【発明の効果】
本発明によると、加湿運転の途中で保水手段乾燥運転が行われ、給水手段を停止させ送風手段と加熱手段を駆動して保水手段を乾燥させることにより、保水手段中に細菌・かび・藻類等が繁殖し、悪臭を発生したり感染症の原因になったりするのを抑制することができる。そしてこれには薬剤を必要としない。
【００７５】
また加湿装置の運転開始時、最初所定時間の保水手段乾燥運転を行い、その後加湿運転に移行することとしたから、運転停止期間中に細菌・かび・藻類等が繁殖していたとしても、その活動力を弱めた状態で加湿を行うことができる。運転初期の臭いの発生も防止される。
【００７６】
また加湿装置の運転終了時、所定時間の保水手段乾燥運転を行い、その後加湿装置を完全停止させることとしたから、運転停止期間中に細菌・かび・藻類等が繁殖するのを防ぐことができる。
【００７７】
また加湿運転時、保水手段に接触する空気を加熱手段で加熱することができるようにしたから、より多くの水分を蒸発させて、加湿をスピードアップすることができる。
【００７８】
また保水手段乾燥運転時、保水手段に接触する空気を加熱手段で加熱することができるようにしたから、より多くの水分を蒸発させて、保水手段の乾燥を促進することができる。
【００７９】
また加湿装置の運転終了時、所定時間は送風手段と加熱手段とを併用して保水手段乾燥運転を行い、その後所定時間は加熱手段を停止し送風手段のみで保水手段乾燥運転を行ってから停止するようにしたから、加熱手段を十分に冷却してから加湿装置を完全停止させることができ、安全性を高めることができる。
【００８０】
また加湿運転時又は保水手段乾燥運転時、保水手段に接触する空気を加熱手段で加熱することができるようにするとともに、保水手段乾燥運転時には加湿運転時よりも空気が高温に加熱されるようにしたから、保水手段を十分に乾燥させることができ、殺菌も進む。
【００８１】
また室内空気中にイオンを送出するイオン発生装置を加湿装置に併設したから、空気中のイオン量を増やしてリラクゼーション効果や空気中に浮遊する細菌の除菌・殺菌効果を得ることができる。
【００８２】
また加湿運転時又は保水手段乾燥運転時、イオン発生装置の生成したイオンを保水手段に吹き付けることとしたから、保水手段をイオンで除菌・殺菌することができる。
【００８３】
また送風手段により生成される空気流の一部をイオン発生装置に送り込むこととしたから、イオン発生装置専用のファンを設けなくて済む。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明加湿装置の一実施形態を示す概略垂直断面図
【図２】水タンクに組み合わせられるキャップの垂直断面図
【図３】キャップの部分水平断面図
【図４】保水手段及び送水手段の斜視図
【図５】イオン発生装置の断面図
【図６】加湿装置の回路ブロック図
【図７】自動加湿運転開始時のシーケンスダイヤグラム
【図８】自動加湿運転途中のシーケンスダイヤグラム
【図９】自動加湿運転終了時のシーケンスダイヤグラム
【図１０】図４と同様の斜視図にして、保水手段の変形例を示すもの
【図１１】イオン発生装置から発生するイオンの濃度と浮遊細菌の残存率との関係を示す図
【符号の説明】
１加湿装置
１０ハウジング
１０ａ隔壁
１０ｂ水タンクコンパートメント
１０ｃ通風コンパートメント
１１蓋
１２水タンク
１２ａ注水口
１３水受けパン
１３ａ弁開放ピン
１３ｂデッキ板
１３ｃ、１３ｄ開口部
１４保水手段
１５給水パイプ
１６送水ポンプ
１７散水パイプ
１８イオン発生装置
１９送風手段
２０加熱手段
２１吸込口
２２イオン吹出口
２３ダンパー
２４吹出口
２５水位センサー
２６滴下孔
２７キャップ
２７ａ給水口部材
２７ｂ軸受部
２７ｃスポーク
２７ｄ給水開口
２８軸
２８ａフランジ
２９圧縮コイルバネ
３０弁ディスク
３１弁ユニット
３２ガラス管（誘電体）
３３内電極
３４外電極
３５、３６栓部材
３７孔
３８、３９リード線
４０周突起部
４１周溝
４２外周溝
４３隙間
４５給水手段
５０操作パネル
５１運転スイッチ
５２加湿スイッチ
５３イオン運転スイッチ
５４湿度設定スイッチ
５５制御基板
５６スイッチ入力回路
５７制御部
５８イオン発生装置駆動回路
５９送風手段駆動回路
６０給水手段駆動回路
６１加熱手段駆動回路
６２ダンパー駆動回路
６３湿度センサー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a humidifier that can be used alone or in combination with an air conditioner. The “air conditioner” refers to all devices that create a desired atmosphere by changing the physical properties of air, and examples thereof include an air conditioner, an air purifier, and a fan heater.
[0002]
[Prior art]
Control elements in air conditioning include temperature, humidity, and pollutants. Various methods have been proposed for humidification in the humidity control. For example, there is a method in which water is boiled and diffused into the air in the form of water vapor, or a method in which water is atomized with ultrasonic waves and mixed into the air. Alternatively, there is a method in which a large area water retaining means is prepared and placed in a wet state, and air is brought into contact with the water retaining means to transfer moisture to the air.
[0003]
Each of the above humidification methods has advantages and disadvantages. For example, the boiling method and the ultrasonic method can reduce the size of the apparatus, but the former is a high energy consumption type and the latter has a high apparatus cost. Although the method using a large area water retaining means is disadvantageous in terms of downsizing the apparatus, it does not require much energy, has the merit that the apparatus cost is low and the operation reliability is high.
[0004]
Examples of water retention means type humidifiers can be found in Japanese Utility Model Laid-Open Nos. 58-148520, 62-2936, and 63-134326.
[0005]
In any of the humidifiers described in the above-mentioned 3 publications, the lower end of the water retaining means is immersed in water or deodorizing liquid, and the water retaining means is always kept in a wet state. In such a device, bacteria, molds, algae, etc. propagate in the water retaining means and cause bad odor, and the problem is that they or their spores are scattered in the room by the wind. Scattered substances can cause infections depending on the type.
[0006]
In the device described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-134326, the water retention means contains a deodorant. This can suppress malodors, but if the performance of the deodorizer falls, the water retention means must be replaced. In addition, the propagation of bacteria, fungi, algae, etc. cannot be suppressed.
[0007]
The device described in Japanese Utility Model Publication No. 62-2936 is a deodorizing liquid having a deodorizing and sterilizing effect by mixing soil fungi and plant enzymes in a mixture of activated carbon for collecting odor, a surfactant, and purified water. Therefore, it can be expected to suppress the growth of bacteria, fungi, algae, etc. However, there is a drawback in that a deodorizing liquid having such a special composition must be prepared at all times and replenished whenever the liquid amount decreases.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
According to the present invention, in a humidifying apparatus of a type in which air is brought into contact with wet water retaining means to transfer moisture to the air, it is possible to suppress the propagation of bacteria, mold, algae, etc. in the water retaining means with a simple device configuration. The purpose is to. In addition, it provides a humidifying device that increases the amount of ions in the air to obtain a relaxation effect and sterilization / sterilization effect of bacteria floating in the air, and also performs sterilization / sterilization of water retention means by ions. For the purpose.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
[0010]
  In order to achieve the above object, according to the present invention, the water retaining means, the water supplying means for placing the water retaining means in a wet state, the air is brought into contact with the water retaining means in a wet state, moisture is transferred to the air, and the air is placed indoors. Air blowing means, With humidity sensor to detect indoor humidityIn the humidifier equipped with the OLE_LINK1, the humidification operation that drives the water supply means and the air blowing means at the same time and the water retention means drying operation that stops the water supply means and drives only the air blowing means are enabled.Furthermore, a heating means for heating the air that contacts the water retention means is provided, and when the humidity detected by the humidity sensor reaches the set humidity, the water retention means drying operation is performed and the heating means is driven, and the humidity detected by the humidity sensor is predetermined. When it drops to the value, the water retention means drying operation is terminated, the heating means is stopped, and the humidification operation is restarted..
[0011]
  According to this, the water retention means drying operation is performed during the humidification operation,Stop water supply and blow airAnd heating meansBy driving and drying the water retaining means, it is possible to prevent bacteria, molds, algae, etc. from propagating in the water retaining means to cause malodor and cause infection.
[0012]
Further, in the present invention, at the start of operation of the humidifier, the water retaining means drying operation is first performed for a predetermined time, and then the humidification operation is started. Thereby, even if bacteria, fungi, algae and the like are bred during the operation stop period, it is possible to perform humidification in a state where the activity is weakened. Odor generation at the beginning of operation is also prevented.
[0013]
In the present invention, at the end of the operation of the humidifier, the water retaining means drying operation is performed for a predetermined time, and then the humidifier is completely stopped. Thereby, it is possible to prevent bacteria, fungi, algae and the like from breeding during the operation stop period.
[0014]
In the present invention, the air contacting the water retention means can be heated by the heating means during the humidifying operation. Thereby, more moisture can be evaporated and humidification can be speeded up.
[0015]
In the present invention, the air contacting the water retention means can be heated by the heating means during the water retention means drying operation. Thereby, more water | moisture content can be evaporated and drying of a water retention means can be accelerated | stimulated.
[0016]
Further, in the present invention, at the end of the operation of the humidifier, the water retaining means drying operation is performed for a predetermined time using both the air blowing means and the heating means, and then the heating means is stopped for a predetermined time and the water retaining means drying operation is performed only by the air blowing means. Stopped after going. Thereby, after fully cooling a heating means, a humidifier can be stopped completely and safety can be improved.
[0017]
In the present invention, the air that contacts the water retention means can be heated by the heating means during the humidification operation or the water retention means drying operation, and the air is heated to a higher temperature during the water retention means drying operation than during the humidification operation. It was made to be. Thereby, the water retaining means can be sufficiently dried and sterilization also proceeds.
[0018]
Moreover, in this invention, the ion generator which sends out ion in indoor air was attached to the humidifier. Thereby, the amount of ions in the air can be increased to obtain a relaxation effect and a sterilization effect of bacteria floating in the air.
[0019]
In the present invention, ions generated by the ion generator are sprayed onto the water retaining means during the humidifying operation or the water retaining means drying operation. Thereby, the water retaining means can be sterilized and sterilized with ions.
[0020]
In the present invention, a part of the air flow generated by the blowing means is sent to the ion generator. This eliminates the need for a dedicated fan for the ion generator.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the humidifier of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
FIG. 1 shows a schematic configuration of the humidifying device 1. A housing 10 is partitioned into a water tank compartment 10b and a ventilation compartment 10c by a vertical partition 10a. An openable and closable lid 11 is provided on the upper surface of the water tank compartment 10b, from which a water tank 12 is inserted. A water receiving pan 13 is arranged so as to straddle the bottom of the water tank compartment 10b and the bottom of the ventilation compartment 10c, and the water tank 12 is attached to the deck plate 13b on the upper surface thereof.
[0023]
The water tank 12 only has a water inlet 12a on one side as an opening, and water is supplied into the tank from here. After replenishing water, the water inlet 12a is sealed with a screw-type cap 27, and the water tank 12 is inverted so that the water inlet 12a faces downward, and placed on the deck board 13b. The cap 27 projects into the water receiving pan 13 from an opening 13c provided in the deck plate 13b.
[0024]
The structures of the water inlet 12a and the cap 27 are as seen in FIGS. A cylindrical water supply port member 27 a is formed at the center of the cap 27 so as to protrude to the outside of the water tank 12. At the center of the water supply port member 27a, there is a cylindrical bearing portion 27b supported by four spokes 27c, and a space between the water supply port member 27a and the bearing portion 27b is a water supply opening 27d. A shaft 28 is supported at the center of the bearing portion 27b so as to be slidable in the axial direction. A flange 28a is formed at one end of the shaft 28, and the shaft 28 is always urged toward the outside of the water tank 12 by a compression coil spring 29 inserted between the flange 28a and the bearing portion 27b. Yes. A rubber valve disk 30 is attached to the other end of the shaft 28 and closes the water supply opening 27d in close contact with the water supply member 27a by the urging force of the compression coil spring 29. In addition, in order to improve the adhesiveness to the water supply port member 27a, the valve disk 30 is curved in a convex lens shape toward the water supply port member 27a. The shaft 28, the flange 28a, the compression coil spring 29, and the valve disk 30 constitute a valve unit 31.
[0025]
A valve opening pin 13 a rises from the bottom surface of the water pan 13. When the water tank 12 is placed at a predetermined position, the valve opening pin 13a hits and pushes the shaft 28, and a gap 43 is formed between the valve disk 30 and the water supply port member 27a. Water passes through the water supply opening 27 d from the gap 43 and water flows out to the water receiving pan 13. When the water level reaches the lower end of the water supply port 27a, water no longer flows out of the water tank 12 due to the atmospheric pressure. Since water flows out of the water tank 12 so as to compensate for the consumption of water, the water level in the water receiving pan 13 is always kept constant. A water level sensor 25 detects the water level in the water receiving pan 13.
[0026]
In the ventilation compartment 10c, a flat rectangular parallelepiped-shaped water retention means 14 is arranged in a form in which the rectangular parallelepiped main surface (the surface having the largest area) is vertical. The water retaining means 14 is a non-woven fabric that forms a lattice and allows air to pass through the holes in the lattice. The lattice shape appears on the main surface. The water retaining means 14 is placed on the deck plate 13b of the water receiving pan 13, and the lower end faces the opening 13d provided in the deck plate 13b. However, the lower end of the water retaining means 14 is not immersed in the water in the water receiving pan 13.
[0027]
A water supply pipe 15 penetrates the deck plate 13 b, and its lower end is immersed in water in the water receiving pan 13 and reaches near the bottom of the water receiving pan 13. The upper end of the water supply pipe 15 is connected to a watering pipe 17 disposed horizontally on the water retention means 14. A water pump 16 is provided in the middle of the water supply pipe 15, and when the water pump 16 is operated, water is sucked up from the water receiving pan 13 and pushed up to the water spray pipe 17. The sprinkling pipe 17 is provided with a large number of dripping holes 26 (see FIG. 4), from which water pours into the water retaining means 14. The position and the diameter of the dripping hole 26 are set so that the water is evenly distributed to each part of the water retaining means 14. The amount of water supply is adjusted according to the amount of humidification.
[0028]
The water retention means 14 made of non-woven fabric sucks the water that pours down and becomes wet. Excess water drops from the lower end of the water retaining means 14 and returns to the water pan 13. The water supply pipe 15, the water supply pump 16 and the watering pipe 17 constitute the water supply means 45. The water supply means 45 can be driven only when the water level sensor 25 detects a water level above a predetermined level. When the water level falls below a predetermined value, a display to that effect appears on a display section (not shown) on the outer surface of the housing 10.
[0029]
The ventilation compartment 10c has a suction port 21 on a side surface and an air outlet 24 on an upper surface, and a ventilation path is formed therebetween. In this ventilation path, the heating means 20, the blower means 19, and the water retention means 14 are arranged in this order from the upstream. The heating means 20 is composed of a nichrome wire heater, and the blower means 19 is composed of a propeller fan and a motor that rotates the propeller fan. The blower 19 can change the amount of blown air by changing the rotational speed of the motor. In order to save energy, the heating means 20 is not used except when the start of humidification is accelerated, high humidity is required, or the water retention means 14 is dried.
[0030]
An ion generator 18 is installed in the ventilation compartment 10c. A part of the air flow generated by the blower 19 is sent to the ion generator 18 via a bypass passage different from the main ventilation passage. And the air which received the ion with the ion generator 18 is directed by the damper 23 to one of the following two air paths. No. 1 is an air passage that comes into the room from the ion outlet 22 on the upper surface of the ventilation compartment 10 c, and No. 2 is an air passage that blows against the water retention means 14.
[0031]
The structure of the ion generator 18 is shown in FIG. The ion generator 18 includes a dielectric and a pair of electrodes opposed to each other with the dielectric interposed therebetween. In this embodiment, a cylindrical glass tube (outer diameter 20 mm) 32 having open ends is used as a dielectric. The material of the dielectric is not limited to this, and any material having an insulating property may be used. There is no limitation on the shape. When the dielectric has a cylindrical shape as in this embodiment, the larger the outer diameter and the thinner the thickness, the larger the dielectric capacitance and the more likely to generate ions. From the point of increase, the dimensions must be determined considering the balance between ions and ozone. From the experimental results, it is recommended that the glass tube 32 have an outer diameter of 20 mm or less and a wall thickness of 1.6 mm or less.
[0032]
Inside and outside of the glass tube 32, an inner electrode 33 and an outer electrode 34 each having a shape obtained by rounding a plain weave wire mesh made of stainless steel into a cylindrical shape are arranged. The inner electrode 33 functions as a high voltage electrode, and the outer electrode 34 functions as a ground electrode. As the inner electrode 33, a SUS316 or SUS304 stainless steel wire plain weave 40 mesh wire net is used which is formed into a cylindrical shape. Similarly, the outer electrode 34 is formed by rolling a 16-mesh wire mesh made of plain SUS316 or SUS304 stainless steel wire into a cylindrical shape. “Mesh” means the number of eyes per inch. Therefore, the larger the mesh number, the finer the mesh. The inner electrode 33 and the outer electrode 34 are in close contact with the glass tube 32 in order to increase the capacitance of the ion generator 18 and increase the ion generation efficiency.
[0033]
Both ends of the glass tube 32 are closed with insulating plug members 35 and 36. The plug members 35 and 36 are formed into an approximately cylindrical shape by an elastic material such as rubber, and each has a peripheral projection 40 on one side surface, and a glass tube 32 is provided in a peripheral groove 41 formed in the peripheral projection 40. The end of is inserted. An outer peripheral groove 42 is also formed on the outer peripheral surfaces of the plug members 35 and 36. The outer peripheral groove 42 is used to fix the ion generator 18 to the ventilation compartment 10c.
[0034]
A hole 37 is provided at the center of the plug members 35 and 36. When the plug members 35 and 26 are manufactured, the hole 37 is closed with a thin film. The thin film is processed so as to be easily broken, and when necessary, the thin film can be penetrated to insert an object. In this embodiment, a lead wire 38 is passed through the hole 37 of the plug member 36, and the lead wire 38 is connected to the inner electrode 33 inside the glass tube 32. A lead wire 39 is also connected to the outer electrode 34.
[0035]
The assembly of the ion generator 18 is performed as follows. First, the inner electrode 33 with the lead wire 38 welded in advance is inserted into the glass tube 32. Then, the thin film in the hole 37 of the plug member 36 is pierced with a pointed tool, the lead wire 38 is passed through the hole 37, and then the plug member 36 is fitted to the glass tube 32. Next, the outer electrode 34 having the lead wire 39 welded in advance is fitted to the outside of the glass tube 32, and then the plug member 35 is fitted to the other end of the glass tube 32.
[0036]
When an AC voltage is applied between the electrodes 33 and 34 facing each other with the glass tube 32 interposed therebetween, an ionization phenomenon such as discharge occurs in the atmosphere, and substantially equal amounts of positive ions and negative ions are generated. Here, the applied AC voltage is, for example, 1.1 kV to 2.0 kV.
[0037]
At this time, the positive ion is H⁺(H₂O)_n, O as negative ions₂ ^-(H₂O)_mCan be stably generated. These positive ions and negative ions alone have no particular sterilization effect against airborne bacteria. However, if these ions are present in the air at the same time, positive ions and negative ions attach to airborne bacteria, and both react chemically with hydrogen peroxide H, which is an active species.₂O₂Or a hydroxyl radical (.OH) is generated. This H₂O₂Alternatively, (.OH) exhibits extremely strong activity, so that floating bacteria can be sterilized and sterilized. When this is used for sterilization and sterilization of the water retaining means 14, the ion concentration at a position 10 cm away from the generation point of positive ions and negative ions is 10,000 ions / cm.^ThreeBy doing so, the object can be achieved.
[0038]
FIG. 11 is a diagram showing the residual rate of airborne bacteria in the air with respect to the concentration of ions released from the ion generator. The vertical axis indicates the residual rate of floating bacteria (unit:%), and the horizontal axis indicates the ion concentration unit: pieces / cm.^Three). Length 2.0m, 2.5m, height 2.7m (volume 13.5m) in atmosphere of temperature 25 ° C and relative humidity 42%^Three), Ions are sent into the space using the ion generator 18 and the air volume is 4 m.^ThreeThe air in the room was stirred by blowing air at / min.
[0039]
The ion concentration indicates a measured value at a position 10 cm from the peripheral surface of the glass tube 32 of the ion generator 18. The residual rate of airborne bacteria is a mist concentration of 500-1500 cells / m.^ThreeIt was detected by the number of E. coli remaining in the air when the ions were distributed to the extent that the ions were delivered for 1 hour. The number of E. coli was measured by collecting for 4 minutes with an air sampler at a flow rate of 40 L / min.
[0040]
According to the figure, when ions are not sent out (the ion concentration is about 300 / cm^Three), The residual rate of airborne bacteria due to natural decay after 1 hour is 63.5% (decrease rate 36.5%). The initial concentration of E. coli (for example, 500-1500 cells / m^Three) Has a measurement error of about 10%. Therefore, it may be considered that there is a bactericidal effect when the residual rate of airborne bacteria is 53.5% (decrease rate 46.5%) or less.
[0041]
Considering the accuracy of the test, it is desirable that the residual rate of E. coli after 1 hour is 60% or more when ions are not delivered. Based on this, the measurement result of FIG. 11 shows that the ion concentration is about 10,000 ions / cm.^ThreeIt can be seen that the bactericidal effect appears at this time, and when it exceeds that, the residual rate decreases rapidly. Therefore, the ion concentration is 10,000 ions / cm.^ThreeThe sterilization effect can be acquired by setting it as the above.
[0042]
The control circuit of the humidifier 1 is configured as shown in FIG. Reference numeral 50 denotes an operation panel provided on the surface of the housing 10, and 55 denotes a control board provided inside the housing 10. An operation switch 51, a humidification switch 52, an ion operation switch 53, and a humidity setting switch 54 are disposed on the operation panel 50. The control board 55 includes a switch input circuit 56 that receives a signal from the switch group, and a control unit 57 that receives input data from the switch input circuit 56. The control unit 57 is a part that is important for control, and includes elements necessary for configuring a so-called microcomputer such as a CPU and a memory.
[0043]
The controller 57 controls the ion generator drive circuit 58, the blower drive circuit 59, the water supply drive circuit 60, the heating drive circuit 61, and the damper drive circuit 62. A signal is also transmitted to the control unit 57 from the humidity sensor 63. The humidity sensor 63 is disposed at a location where the indoor air circulates outside or inside the housing 10.
[0044]
The operation switch 51 is a main switch for the entire humidifier 1 and is switched between two states of “ON” and “OFF”. The humidification switch 52 is used to select the operation mode of the humidification operation, and is switched in the order of “automatic” → “strong” → “medium” → “weak” → “off” → “automatic” each time it is pressed.
[0045]
The ion operation switch 53 selects the operation mode of the ion generator 18 and the air blowing means 19 and the heating means 20 added thereto. Each time the ion operation switch 53 is pressed, “cluster” → “cleaning 1” → “cleaning 2” → It switches in the order of “OFF” → “Cluster”.
[0046]
The humidity setting switch 54 is for setting the humidity of the room air, and selects one from a plurality of humidity set at predetermined numerical intervals.
[0047]
Next, the operation of the humidifier 1 will be described. First, the operation switch 51 is set to “OFF”, the water tank 12 is taken out, water is poured into the water tank 12, and it is set on the water pan 13 again. Then, the operation switch 51 is set to “ON”. The humidification switch 52 and the ion operation switch 53 are “automatic” and “cluster” in the initial state, and when the operation switch 51 is set to “ON”, the automatic humidification operation accompanied with the generation of ions is started. The “cluster” means that an ion cluster that is a group of positive ions and negative ions is generated by the ion generator 18.
[0048]
In the automatic humidification operation, as shown in FIG. 7, the heating means 20 and the air blowing means 19 are driven for a predetermined time while the water supply means 45 is initially stopped. Thereby, air is sprayed on the water retention means 14. The air in contact with the water retention means 14 takes away moisture from the water retention means 14 and dries the water retention means 14.
[0049]
The air in contact with the water retention means 14 is heated by the heating means 20 to become hot air of about 60 to 70 ° C., and drying is promoted. The bactericidal effect is also increased. As the water retaining means 14 dries in this manner, bacteria, molds, algae, etc. attached to the water retaining means 14 weaken their activity. Odor generation is also prevented.
[0050]
After a predetermined time has elapsed, the energization of the heating means 20 is cut off and heating of the air is stopped. Instead, the water supply means 45 starts operation, and water is poured into the water retention means 14. The water retaining means 14 becomes wet, moisture is transferred to the air passing through it, and the humidity of the air rises. Air with increased humidity is blown out from the air outlet 24 to increase the humidity in the room.
[0051]
If there is a large gap between the humidity set by the humidity setting switch 54 and the actual humidity measured by the humidity sensor 63, and it is necessary to rapidly replenish a large amount of water to the room air, the water supply means 45 is operated. Even after the start, the energization of the heating means 20 is continued, and the air in contact with the water retention means 14 is used as warm air. As a result, the amount of water evaporation increases, so that more moisture can be contained in the air. The warm air temperature at this time is slightly lower than the temperature at which the water retaining means 14 is dried, and is about 40-50 ° C. When the measured humidity approaches the set humidity, the energization to the heating means 20 is stopped.
[0052]
The ion generator 18 starts operating together with the water supply means 45. At this time, the damper drive circuit 62 switches the damper 23 toward the ion outlet 22, and the ion cluster is sent out from the ion outlet 22 into the room. Then, approximately equal amounts of positive ions and negative ions surround the bacteria floating in the room air, and chemically react with hydrogen peroxide H, which is an active species.₂O₂Alternatively, hydroxyl radicals (.OH) are generated and sterilized and sterilized.
[0053]
When the ion generator 18 is used in combination with the humidifying operation in this manner, the influx of influenza virus decreases due to an increase in humidity in the air, and airborne bacteria other than the influenza virus can be generated by the ion cluster, so that comfortable air can be obtained. It is done.
[0054]
If the ratio of positive ions and negative ions generated by the ion generator 18 is changed and the ratio of negative ions is increased, a relaxation effect is produced for indoor people, and the indoor environment can be made more comfortable.
[0055]
In the automatic humidification operation, the humidification amount is automatically adjusted so that the set humidity is maintained, and the water retention means drying operation is performed on the way. That is, as shown in FIG. 8, when the humidity detected by the humidity sensor 63 reaches the set humidity, the water supply means 45 and the ion generator 18 are stopped and only the heating means 20 and the air blowing means 19 are operated. Similar to the water holding means drying operation performed immediately after the start of the operation of the humidifier 1, the heating means 20 heats the air to about 60 to 70 ° C., so the water holding means 14 dries quickly and is about to breed on the water holding means 14. Bacteria, mold, algae, etc. weaken their activity. Odor generation is also prevented.
[0056]
When the humidity detected by the humidity sensor 63 decreases to a predetermined value, the water retaining means drying operation is terminated and the humidifying operation is restarted. In this way, the humidification operation and the water retention means drying operation are repeated alternately.
[0057]
When the operation switch 51 is set to “OFF” during the automatic humidification operation, an operation end process is performed as shown in FIG. That is, the operation of the water supply means 45 and the ion generator 18 is stopped, and the energization of the heating means 20 is started. After the water retaining means drying operation is performed for a predetermined time with warm air of about 60 to 70 ° C., the energization to the heating means 20 is cut off. Since the air blowing means 19 continues to operate, the water retaining means 14 continues to be dried while the heating means 20 having residual heat is cooled.
[0058]
Thus, after entering the preheat cooling stage of the heating means 20, the ion generator 18 starts operation. At this time, the damper drive circuit 62 switches the damper 23 to the water retention means 14 side. Thereby, the ion cluster which the ion generator 18 produced | generated is sprayed on the water retention means 14, and it goes to the whole water retention means 14, and the bacteria adhering to the water retention means 14 are disinfected / sterilized. After the predetermined time has elapsed, the operation of both the air blowing means 19 and the ion generator 18 is stopped, and the humidifier 1 is completely stopped.
[0059]
As described above, in the automatic humidification operation, when the humidity detected by the humidity sensor 63 reaches the set humidity, the operation proceeds to the water retaining means drying operation. If the humidification switch 52 is set to one of “strong”, “medium”, and “weak”, an operation is performed to evaporate a predetermined amount of water regardless of the set humidity.
[0060]
For example, the amount of air blown by the blowing means 19 and the heating means 20 are set so that water evaporates at a rate of about 400 ml / hour for “strong”, about 250 ml / hour for “medium”, and about 100 ml / hour for “weak”. The amount of heating is adjusted.
[0061]
In these “strong”, “medium”, and “weak” operations, the water retention means drying operation is performed only when the operation is started and stopped, and the water retention means drying operation is not performed during the humidification operation.
[0062]
When the ion operation switch 53 is set to “OFF”, the humidification operation without generating ions and the water retention means drying operation are performed in any of “automatic”, “strong”, “medium”, and “weak”. .
[0063]
On the other hand, when the humidification switch 52 is set to “OFF”, only the ion delivery can be performed without the humidification. That is, if the ion operation switch 53 is set to “cluster”, the ion generator 18 starts generating ions at the same time as the operation switch 51 is set to “on”, and the blowing means 19 also starts blowing, so that the ion cluster is discharged from the ion outlet. 22 is sent out.
[0064]
When the ion operation switch 53 is set to “cleaning 1”, the damper 23 is switched to the water retention means 14 side, ion clusters are sprayed on the water retention means 14, and sterilization and sterilization are performed.
[0065]
When the ion operation switch 53 is set to “cleaning 2”, the heating means 20 is energized, hot air of about 60 to 70 ° C. and ion clusters are simultaneously blown to the water retention means 14, and hot air drying and sterilization / sterilization proceed simultaneously. .
[0066]
As described above, since the generation of warm air for drying the water retention means and the generation of ions can be compatible, the ion generator 18 may be driven during the water retention means drying period in FIGS.
[0067]
Further, if the humidification switch 52 is set to “strong”, “medium”, or “weak” and the ion operation switch 53 is set to any one of “cluster”, “cleaning 1”, and “cleaning 2”, the ion cluster is kept indoors while humidifying. The water retaining means 14 can be sterilized and sterilized while being sent to the water or humidified.
[0068]
As described above, the embodiment in which the present invention is applied to a stand-alone humidifier has been described. However, the present invention can also be implemented when a humidifying function is added to various air conditioners such as an air conditioner and an air purifier. In addition, the following modifications can be made in implementation.
[0069]
For example, water retention means. In the example shown in FIG. 4, each mass has a quadrangular lattice shape, but this may be a honeycomb structure as shown in FIG. 10. Furthermore, the material of the water retaining means is not limited to non-woven fabric, and any material can be used as long as it can maintain a wet state by capillary action.
[0070]
The water supply method is not limited to the method of dropping water from above. Water may be replenished by splashing or spraying from the side. In short, it suffices if the supply of water is cut off by stopping the water supply means and the water retention means can be dried.
[0071]
In addition, although the entire amount of ion clusters is delivered indoors during the automatic humidification operation, a part or all of the ion clusters may be sprayed onto the water retention means.
[0072]
Also, the air blowing means can be constituted by a fan other than the propeller fan, for example, a sirocco fan or a cross flow fan. The heating means may be constituted by a positive temperature coefficient thermistor instead of the nichrome wire heater.
[0073]
In addition, various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
[0074]
【The invention's effect】
  The present inventionAccording to the above, the water retention means drying operation is performed during the humidification operation,Stop water means and blow airAnd heating meansBy driving and drying the water retaining means, it is possible to prevent bacteria, molds, algae, etc. from propagating in the water retaining means to cause malodor and cause infection. And this doesn't require drugs.
[0075]
Also, at the start of operation of the humidifier, the water retaining means drying operation is first performed for a predetermined time, and then the humidification operation is started, so even if bacteria, fungi, algae, etc. have propagated during the operation stop period, Humidification can be performed with a reduced activity. Odor generation at the beginning of operation is also prevented.
[0076]
In addition, at the end of the operation of the humidifier, the water retaining means drying operation is performed for a predetermined time, and then the humidifier is completely stopped, so that it is possible to prevent bacteria, fungi, algae, etc. from breeding during the operation stop period. .
[0077]
In addition, during the humidification operation, the air that contacts the water retention means can be heated by the heating means, so that more moisture can be evaporated and the humidification speeded up.
[0078]
Further, since the air contacting the water retention means can be heated by the heating means during the water retention means drying operation, more water can be evaporated and the drying of the water retention means can be promoted.
[0079]
At the end of the operation of the humidifier, the water holding means drying operation is performed for a predetermined time using both the air blowing means and the heating means. After that, the heating means is stopped and the water holding means drying operation is performed only by the air blowing means for a predetermined time. Since the heating means is sufficiently cooled, the humidifier can be completely stopped, and safety can be improved.
[0080]
In addition, during the humidifying operation or during the water retaining means drying operation, the air contacting the water retaining means can be heated by the heating means, and during the water retaining means drying operation, the air is heated to a higher temperature than during the humidifying operation. Therefore, the water retention means can be sufficiently dried, and sterilization proceeds.
[0081]
In addition, since the ion generator for sending ions into the indoor air is provided in the humidifier, the effect of relaxation can be obtained by increasing the amount of ions in the air and the effect of disinfecting and sterilizing bacteria floating in the air.
[0082]
In addition, since the ions generated by the ion generator are sprayed onto the water retaining means during the humidifying operation or the water retaining means drying operation, the water retaining means can be sterilized and sterilized with ions.
[0083]
Further, since a part of the air flow generated by the blowing means is sent to the ion generator, it is not necessary to provide a fan dedicated to the ion generator.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view showing an embodiment of a humidifying device of the present invention.
[Fig. 2] Vertical sectional view of the cap combined with the water tank
FIG. 3 is a partial horizontal sectional view of the cap.
FIG. 4 is a perspective view of water retention means and water supply means.
FIG. 5 is a sectional view of an ion generator.
FIG. 6 is a circuit block diagram of a humidifier.
Fig. 7 Sequence diagram at the start of automatic humidification operation
[Figure 8] Sequence diagram during automatic humidification operation
[Figure 9] Sequence diagram at the end of automatic humidification operation
10 is a perspective view similar to FIG. 4 and shows a modification of the water retention means.
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the concentration of ions generated from an ion generator and the residual rate of airborne bacteria.
[Explanation of symbols]
1 Humidifier
10 Housing
10a Bulkhead
10b Water tank compartment
10c Ventilation compartment
11 Lid
12 Water tank
12a Water inlet
13 Water pan
13a Valve opening pin
13b Deck board
13c, 13d opening
14 Water retention means
15 Water supply pipe
16 Water pump
17 Watering pipe
18 Ion generator
19 Air blowing means
20 Heating means
21 Suction port
22 Ion outlet
23 Damper
24 outlet
25 Water level sensor
26 Dripping hole
27 cap
27a Water supply member
27b Bearing part
27c spoke
27d Water supply opening
28 axes
28a Flange
29 Compression coil spring
30 valve disc
31 Valve unit
32 Glass tube (dielectric)
33 Inner electrode
34 Outer electrode
35, 36 Plug member
37 holes
38, 39 Lead wire
40 circumferential protrusion
41 Circumferential groove
42 peripheral groove
43 Clearance
45 Water supply means
50 Operation panel
51 Operation switch
52 Humidification switch
53 Ion operation switch
54 Humidity setting switch
55 Control board
56 Switch input circuit
57 Control unit
58 Ion generator drive circuit
59 Blower drive circuit
60 Water supply means drive circuit
61 Heating means drive circuit
62 Damper drive circuit
63 Humidity sensor

Claims

Water retaining means, water supplying means for placing the water retaining means in a wet state, air blowing means for bringing moisture into contact with the moist water retaining means, transferring air to the air, and detecting humidity in the room In a humidifier equipped with a humidity sensor ,
A humidifying operation for simultaneously driving the water supply means and the air blowing means, and a water retention means drying operation for stopping the water supply means and driving only the air blowing means ,
Furthermore, a heating means for heating the air in contact with the water retention means is provided,
When the humidity detected by the humidity sensor reaches the set humidity, the water holding means is dried and the heating means is driven.
When the humidity detected by the humidity sensor decreases to a predetermined value , the humidifying apparatus is characterized in that the water retaining means drying operation is terminated, the heating means is stopped, and the humidifying operation is restarted .

The humidifying device according to claim 1, wherein at the start of operation of the humidifier, the water retaining means drying operation is initially performed for a predetermined time, and then the humidifying operation is performed.

3. The humidifier according to claim 1, wherein at the end of the operation of the humidifier, the water retention means drying operation is performed for a predetermined time and then stopped.

The humidifying device according to any one of claims 1 to 3, wherein the air in contact with the water retention means can be heated by the heating means during the humidifying operation.

The humidifying device according to any one of claims 1 to 3, wherein the air in contact with the water retention means can be heated by the heating means during the water retention means drying operation.

At the end of the operation of the humidifier, the water holding means drying operation is performed for a predetermined time using both the air blowing means and the heating means, and then the heating means is stopped for a predetermined time, and then the water holding means drying operation is performed only by the air blowing means and then stopped. The humidifying device according to claim 5, which is configured as described above.

During humidification operation or water retention means drying operation, the air that contacts the water retention means can be heated by the heating means, and during the water retention means drying operation, the air is heated to a higher temperature than during the humidification operation. The humidifying device according to any one of claims 1 to 6, wherein:

The humidifying device according to any one of claims 1 to 7, further comprising an ion generating device that sends out ions into the indoor air.

The humidifying device according to claim 8, wherein ions generated by the ion generating device are sprayed onto the water retaining means during the humidifying operation or the water retaining means drying operation.

The humidifier according to claim 8 or 9, wherein a part of the air flow generated by the blower is sent to the ion generator.