JP4155487B2

JP4155487B2 - 超音波振動子付加湿器

Info

Publication number: JP4155487B2
Application number: JP2000291453A
Authority: JP
Inventors: 憲宣村田
Original assignee: 株式会社トヨトミ
Priority date: 2000-09-26
Filing date: 2000-09-26
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2020-09-26
Also published as: JP2002098369A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は超音波振動子により放出する霧の中に含まれる雑菌が少ない加湿器構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在商品化されている加湿器は超音波振動子により霧化室内に霧を発生させ、霧化室に送った送風機の風によって、霧化室上部の霧吹出口から霧を放出するものがある。また、水槽に供給された水を電気ヒータによって加熱して水蒸気を発生させ、室内に放出するものがある。そして、電気ヒータの加熱によって室内に水蒸気を放出する加湿器は、水を電気ヒータで１００℃に加熱する過程で雑菌が死滅するが、超音波振動子を用いて強制的に霧を発生させる加湿器では、水槽に繁殖した雑菌を霧と一緒に空気中にまき散らす問題点がある。
【０００３】
この超音波振動子を使った加湿器の使用電気量は、電気ヒータで水蒸気を作る加湿器に比べて格段に少ないから省エネルギー性が好まれており、霧の中に雑菌が交じる問題点を解決する為に、水槽内で雑菌が繁殖しないような薬品を添加したり、抗菌作用のあるフィルターによって水槽内に雑菌が入らないようにしたもの、また、水槽に抗菌性能を待たせたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように抗菌作用のあるフィルターを使うことで水槽内で雑菌が繁殖せず、超音波振動子を使う加湿器でも室内に雑菌をまき散らすトラブルを防ぐことができたが、この抗菌作用のあるフィルターは使用と共に抗菌効果が薄れてしまうものであり、頻繁にフィルターの交換が必要であった。もし、フィルターの交換が遅れると水槽内で雑菌が繁殖して、室内に雑菌をまき散らすことになる。
【０００５】
また、合成樹脂の成形品で作られる水槽では、素材の合成樹脂の中に抗菌材を添加混合して成形すれば、水槽自体に抗菌作用が得られ、長期間の使用が可能になる。しかし、雑菌は水槽の表面に触れることで死滅するものの、水中に浮遊する雑菌には効果がなく、雑菌の繁殖を完全に止めることができないから、水中には少ないながら雑菌が浮遊しており、この雑菌が少量ではあるが霧と一緒に室内にまき散らされるから、効果は今一つで完全な解決にはならなかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を解決するもので、枠体１内には加湿用の水を貯える貯水槽５と、超音波振動子２を底部に取付けた水槽３と、水槽３の上方に配置した霧化室４と、前記貯水槽５から前記水槽３へ必要水量の給水を行なうために水槽３と貯水槽５とを連通させる給水管７とを備え、前記枠体１内には送風機６と、前記霧化室４の側部に開口した空気口４ｃと、前記送風機６と空気口４ｃとを連通させる空気流路とを設け、前記送風機６の空気は空気流路を介して空気口４ｃから前記霧化室４内に供給し、前記超音波振動子２により発生して霧化室４内に充満する霧を、霧化室４の上部に設けた霧吹出口４ａより枠体１外に放出する超音波加湿器において、
前記水槽３と貯水槽５とを連通する前記給水管７はその途中を電気ヒータ８が取付けられた加熱管７ａで構成すると共に、前記加熱管７ａから水槽３に至る給水管７は放熱管７ｂで構成し、
前記加熱管７ａは送風機６から霧化室４に至る前記空気流路外に配置し、前記放熱管７ｂは送風機６から霧化室４に至る前記空気流路内に配置し、前記送風機から前記霧化室４に送られる空気は放熱管７ｂからの放熱で温度を高くして、前記霧吹出口４ａから吹出す霧の中の水蒸気の量を多くすると共に、
前記加熱管７ａから水槽３に至る給水管７は加熱された水が水槽３に向かうように昇り勾配に配設されており、前記給水管７によって前記水槽３に供給する水は、前記放熱管７ｂによって温度を低下しながら、前記水槽３に向って昇り勾配の前記放熱管７ｂ内を流れることを特徴とする。
【０００７】
このように給水管７は加熱された水が水槽３に向かうように配設してあるから、水槽３内に雑菌が入らないようになり、かつ、加熱管７ａから水槽３に至る給水管７の一部を放熱管７ｂで構成したから、滅菌された水槽３の水温は低く維持することができ、霧化室４には高温空気を供給できたから、霧の一部はすみやかに水蒸気に変わることができた。
【０００８】
更に、電気ヒータ８の能力と、加熱管７ａの直径・長さ寸法と、加熱管７ａを含む昇り勾配の給水管７の配置は、加熱管７ａを通過する水の温度が少なくとも７０℃以上を１０秒以上維持できるように設定しており、加熱管７ａで加熱された水は確実に水槽３に向かって流れ、少ない電気エネルギーでも確実に雑菌を死滅させることができた。
【０００９】
【作用】
この発明は貯水槽５から水槽３に至る給水管７の一部を加熱管７ａで構成して貯水槽５から水槽３に流れる水を加熱滅菌したから、超音波振動子２を取付けた水槽３には雑菌が侵入せず、水槽３内で雑菌の繁殖はおきないから、加湿器から放出される霧の中には雑菌が混じることはない。
【００１０】
また、加湿器から放出する水分が細かい粒子（霧）の場合には、霧が室内の調度品に付着して表面を汚すことがある。この発明では加熱管７ａによって温度上昇した水を送風機６から供給する空気の温度上昇に変えたから、発生した霧の一部は水蒸気となって室内に放出することができた。
【００１１】
また、電気ヒータ８を使用していても、水を７０℃以上を１０秒間維持するだけで雑菌が死滅するから、使用する電気エネルギーはわずかであり、超音波振動子２を用いる加湿器の省エネルギー性は維持できた。
【００１２】
【実施例】
実施例を示す図によってこの構成を説明すると、１は超音波加湿器の枠体、３は枠体１内に備え付けた水槽、２は水槽３の底面に取付けた霧を生成する為の超音波振動子である。４は超音波振動子２により生成された霧が充満するように水槽３の上方に設けた霧化室、４ｂは枠体１の蓋１ａの開口から上方に突出させた霧化室４のキャップ、４ａはキャップ４ｂに設けた霧吹出口である。
【００１３】
５は水槽３へ必要水量の給水を行なう貯水槽であり、水槽３で霧となって消費された水は常に貯水槽５から補給されるようになっている。図に示す実施例において、９は突起９ａを有する受け皿、１０は枠体１の蓋１ａを取外して上部から受け皿９に装着する水タンク、１１は水タンク１０の着脱自在の給水蓋であり、給水蓋１１には突起９ａで押し開く開閉弁１１ａが取付けてある。前記貯水槽５は受け皿９と水タンク１０によって構成しており、水を補給した水タンク１０を受け皿９に装着すると開閉弁１１ａが押し開かれて、水タンク１０の水が受け皿９を経由して水槽２に送られる。
【００１４】
４ｃは霧化室４の側部に設けた空気口、６は霧化室４に空気を吹込む送風機であり、送風機６を運転すると空気は空気口４ｃから霧化室４内に送られ、超音波振動子２によって生成した霧は送風機６の風によって霧吹出口４ａから室内に放出される。
【００１５】
上記のような超音波加湿器では運転と同時に多量の霧を放出して立ち上がり特性がよく、霧の吹出し方向を希望する方向に向けることによって必要とする方向を集中して素早く加湿することができる。また、超音波加湿器は超音波振動子の働きで機械的に霧を生成させるから、電気エネルギーの消費が少なく省エネルギー性能が注目されている。
【００１６】
しかし、貯水槽５に補給される水には雑菌が交じっていることがあり、雑菌が交じった水が貯水槽５から水槽３に送られると、水が滞留している水槽３内で雑菌が繁殖することになる。加湿器の構成部分である超音波振動子２は強制的に水を細かい粒子（霧）に変えて霧化室４に送り出すから、この霧の中には繁殖した雑菌が含まれており、超音波振動子２を用いる加湿器は雑菌を室内にまき散らす問題点がある。
【００１７】
この為、従来では水槽内で雑菌が繁殖しないように水槽への流路に抗菌フィルタを取付して水槽内に雑菌が侵入しないようにしたり、水槽が合成樹脂製の時には、水槽を成形する時に抗菌材をプラスチックペレットの中に入れて一緒に成形することが行なわれている。しかし、抗菌処理したフィルタは使用する間に抗菌効果がなくなるものであり、一方、抗菌処理した水槽では、水槽に付着した雑菌を死滅させる効果が得られても、水中に浮遊して繁殖している雑菌には効果がなく、水槽内の雑菌を完全になくすことはできなかった。
【００１８】
この発明は超音波振動子２を取付けた水槽３に雑菌が繁殖しない従来とは異なった構造を提案するもので、７は貯水槽５と水槽３とを連通する給水管、７ａは給水管７の一部を構成する加熱管、８は加熱管７ａに取付けた電気ヒータであり、実施例の給水管７は少なくとも加熱管７ａ部分から水槽３に向かって昇り勾配となるように配設してある。また、昇り勾配を作る代りに給水管７の途中に逆子弁などを配置してもよく、加熱された水は必ず水槽３に送られるようになる。
【００１９】
加湿器を運転する為に超音波振動子２と一緒に、加熱管７ａに取付た電気ヒータ８にも通電しており、超音波振動子２によって水槽３の水が霧となって室内に放出すると、水槽３の水が少なくなって貯水槽５から給水管７を経て水槽３に補給される。この時、加熱管７ａは電気ヒータ８によって高温になっているから、水が給水管７の加熱管７ａ部分を通過する時に温度が高くなり、水に含まれていた雑菌は加熱されて死滅するものである。
【００２０】
この結果、水槽３の中には雑菌が侵入しないから、超音波振動子２によって霧化される水には雑菌が混じらず、霧の中にも雑菌が含まれないから、超音波加湿器であっても、室内に雑菌をまき散らす恐れはなくなった。また、加熱管７ａを通過する時に雑菌が熱で死滅する構造であるから、メンテナンスの作業は不要であり、使用途中に水槽３の中で雑菌が繁殖する恐れはなくなった。
【００２１】
ところで、雑菌を死滅させる為だけに電気ヒータ８を使うのではなくて、この熱を有効に活用したい要求がある。７ｂは加熱管７ａから水槽３に至る給水管７の一部を構成する放熱管であり、該放熱管７ｂは送風機６から霧化室４に至る空気の流路内に配置してある。この為、加湿器を運転中に作動する送風機６は放熱管７ａの表面から管内の水の持つ熱量を奪って空気の温度を高めており、逆に給水管７を流れる水は放熱管７ｂ部分で冷やされて水温を低下している。
【００２２】
超音波振動子２によって水槽３の水を霧化させる時に発生する霧の量は、水槽３の水の温度によって大きく変るものではなく、放熱管７ｂによって水温が低下しても霧化量には大きな違いがない。一方、この発明のように霧化室４に送られる空気の温度を高くした時には、霧化室４内で一部の霧が気化して水蒸気になるものであり、霧化室４の霧吹出口４ａから細かい粒子（霧）を放出するだけでなく、霧が気化した水蒸気も交じるようになり、霧の状態で室内に放出する量が減少する。
【００２３】
更に、超音波振動子２を用いる加湿器の最大の利点は、加熱式の加湿器に比べて使用する電気エネルギーが格段に少なく省エネルギーである点である。この発明の加湿器には加熱管７ａを設けて電気ヒータ８を取付けており、この電気ヒータ８で使用する電気エネルギーが増えるので、省エネルギー性能が劣化すると考えられる。
【００２４】
しかし、加熱管７ａで加熱される水の温度として、７０℃を１０秒間維持できれば雑菌は死滅するから、電気ヒータ８が必要とする電気量はわずかで済むものである。また、電気ヒータ８で使用する電気量は、加熱管７ａの形状や昇り勾配の角度などを設定することによって、加熱管７ａに取付した電気ヒータ８の使用エネルギーを低く維持することも可能である。
【００２５】
【発明の効果】
従来の超音波加湿器は貯水槽５と水槽３とが開放した水路で連通し、この水路に抗菌処理をしたフィルタを取付けていたが、抗菌効果が劣化したままフィルタを使用すると雑菌が水槽３内で繁殖して超音波振動子２は直接雑菌の交じった水の細かい粒子（霧）を室内に放出する問題点があった。この発明では貯水槽５と水槽３とを給水管７で連通し、給水管７の一部は電気ヒータ８を取付けた加熱管７ａで構成したものである。
【００２６】
この為、給水管７から水槽２に向かって流れる水は加熱管７ａによって加熱されるから、水槽３に向けて流れる水の中に含まれる雑菌は死滅してしまい、水槽３内で雑菌が繁殖することはなくなり、超音波加湿器が室内に雑菌をまき散らす問題点は防止できた。
【００２７】
また、加熱管７ａから水槽３に至る給水管７は昇り勾配に配置するなどの逆流防止構造としたから、加熱管７ａで加熱した水が貯水槽５に向って流れることはなく、電気ヒータ８の熱エネルギーはすべて水槽３に向かう水に与えられて、電気ヒータ８による無駄な加熱をしなくともよくなった。
【００２８】
また、加熱管７ａから水槽３に向かう給水管７の一部を放熱管７ｂで構成し、該放熱管７ｂを送風機６の空気流路に設けたから、加熱された水は放熱管７ｂで冷却され、霧化室４に向かう空気の温度が高くなったから、霧化室４の霧の一部は高温となった空気によって水蒸気に変わり、霧吹出口４ａから放出する霧の中に水蒸気が交じるようになった。この為、室内に放出された霧が水蒸気になる前に調度品などに触れて汚してしまうことが少なくなった。
【００２９】
更に、電気ヒータ８や加熱管７ａを含む給水管７の設定は雑菌が死滅する７０℃以上を１０秒間維持すれば良いから、電気ヒータ８の使用電力量を抑える設定とすることで、加湿器として使用電力量が少ない超音波式の加湿器の特徴が維持できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示断面図である。
【符号の説明】
１枠体
２超音波振動子
３水槽
４霧化室
４ａ霧吹出口
５貯水槽
６送風機
７給水管
７ａ加熱管
７ｂ放熱管
８電気ヒータ

Claims

枠体内には加湿用の水を貯える貯水槽と、超音波振動子を底部に取付けた水槽と、水槽の上方に配置した霧化室と、前記貯水槽から前記水槽へ必要水量の給水を行なうために水槽と貯水槽とを連通させる給水管とを備え、
前記枠体内には送風機と、前記霧化室の側部に開口した空気口と、前記送風機と空気口とを連通させる空気流路とを設け、
前記送風機の空気は空気流路を介して空気口から前記霧化室内に供給し、前記超音波振動子により発生して霧化室内に充満する霧を、霧化室の上部に設けた霧吹出口より枠体外に放出する超音波加湿器において、
前記水槽と貯水槽とを連通する前記給水管はその途中を電気ヒータが取付けられた加熱管で構成すると共に、前記加熱管から水槽に至る給水管は放熱管で構成し、
前記加熱管は送風機から霧化室に至る前記空気流路外に配置し、前記放熱管は送風機から霧化室に至る前記空気流路内に配置し、
前記送風機から前記霧化室に送られる空気は放熱管からの放熱で温度を高くして、前記霧吹出口から吹出す霧の中の水蒸気の量を多くすると共に、
前記加熱管から水槽に至る給水管は加熱された水が水槽に向かうように昇り勾配に配設されており、
前記給水管によって前記水槽に供給する水は、前記放熱管によって温度を低下しながら、前記水槽に向って昇り勾配の前記放熱管内を流れることを特徴とする超音波振動子付加湿器。
前記電気ヒータの能力と、前記加熱管の直径・長さ寸法と、前記加熱管を含む昇り勾配の給水管の配置は、加熱管を通過する水の温度が少なくとも７０℃以上を１０秒以上維持できるように設定したことを特徴とする請求項１記載の超音波振動子付加湿器。