JP4740910B2 - 水除菌装置および加湿機 - Google Patents

Description

本発明は水除菌装置および加湿機、特に、殺菌性成分の溶出速度を簡便に制御することのできる水除菌装置および加湿機に関する。

従来、水除菌装置は、殺菌性成分を含有する部材を水と接触させることによって殺菌性成分を水に溶出させ、当該水自体および当該水と接触する部材を殺菌するものである。また、加湿機は、このような水除菌装置を備えている。
そして、抗菌性材料として、銀イオン、銅イオン、亜鉛イオンなどの金属イオンや、有機系の抗菌剤を多孔質材料に添着し、さらにこれをプラスチックのペレットなどに混合させた抗菌性の材料が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
また、抗菌剤を水没させることによって水の殺菌を行い、加湿に供する加湿機が開発されている（例えば、特許文献２参照）。
さらに、円盤状の加湿エレメントの表面に触媒を塗布した加湿機が開発されている（例えば、特許文献３参照）。

特許第２５１９９７３号公報（第３−５頁） 特開昭５５−８５４５号公報（第１−２頁、図１） 特許第３６８２６１５号公報（第４−５頁、図１）

しかしながら、特許文献１に開示された抗菌性材料や特許文献２、３に開示された除湿装置に用いられる抗菌性材料は、殺菌性成分が、容易に水中に溶出して、水流負荷が多い場合には、流水とともに殺菌性成分が流出し、徐々に殺菌性が消失するという問題があっった。
また、これを避けるために殺菌性成分の溶出速度が低くなるように加工した抗菌性材料を用いた場合には、菌を含む水の流量が多いときに、水中に十分な殺菌性成分が溶出し得ないことから殺菌性成分の濃度が確保できなかったり、あるいは、殺菌性成分と菌との接触時間が少なくなったりして、殺菌性が低下するという問題があった。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、殺菌性成分を含む材料からの殺菌性成分の溶出速度を制御することを可能とし、十分な殺菌速度と殺菌効果が得られる点と、寿命の長期化を図ることができる点と、を両立させる水除菌装置および加湿機を提供することを目的とする。

本発明に係る水除菌装置は、貯水部および空気部が形成される函体と、該函体に回転自在に設置された回転体と、を有する水除菌装置であって、
前記回転体の一部または全部が、前記貯水部における水と前記空気部における空気とに交互に接触するように回転されると共に、前記回転体が殺菌性成分含有体を具備することを特徴とするものである。

したがって、本発明に係る水除菌装置は、殺菌性成分含有部材が水と接触（水没に同じ）する際の「水との接触面積」および「水との接触時間」を変更することができるから、殺菌成分の溶出量（溶出速度に同じ）を好適な値に、しかも長時間維持することができる。よって、十分な除菌速度と除菌効果を奏する長寿命の水除菌装置が得られる。なお、殺菌性成分含有部材を粒状に加工して表面積を増大したり、加熱して溶出速度を制御したりすれば、前記効果が促進される。

[実施の形態１：水除菌装置]
図１は本発明の実施の形態１に係る水除菌装置を模式的に示す側面視の断面図である。
図１において、水除菌装置１００は函体１と、函体１の内部に回転自在に設置された回転体３と、を有している。
函体１は、底面近くに水が流入する水流入径路１ｘが、底面から所定の高さの位置に水が流出する水流出径路１ｙが設けられ、流入した水によって所定の深さ（容積に同じ）の貯水部１ｗが形成されるものである。また、貯水部１ｗの上には所定の厚さ（容積に同じ）の空気部１ａが形成されるものである。
回転体３は、貯水部１ｗの喫水線１ｋ（水面に同じ）と略平行した回転軸３ａを有し、図示しない回転駆動機構によって回転軸３ａを中心にして回転されるものである。そして、回転体３は殺菌性成分含有部材２によって形成されている。

したがって、回転体３が一方向に回転すると、殺菌性成分含有部材２は空気部１ａから貯水部１ｗに浸入したり、貯水部１ｗから空気部１ａに持ち上げられたりする。また、所定の角度範囲を往復回動すると、殺菌性成分含有部材２の所定範囲（所定の表面積に同じ）だけを貯水部１ｗに浸入させることができる。
そして、殺菌性成分含有部材２が貯水部１ｗに浸入している間、水中に殺菌性成分が溶出し、当該殺菌性成分が固有の濃度以上となると水は殺菌性を有するようになり、水中における微生物の繁殖が抑制される。
なお、図１において、殺菌性成分含有部材２（回転体３に同じ）を頂角が鋭角である二等辺三角柱あるいは扇形柱を示しているが、本発明はこれに限定するものではない。また、回転軸３ａは、水流入径路１ｘから水流出径路１ｙに至る水の流れに略直角に配置されているが、本発明はこれに限定するものではない。

（殺菌性成分濃度）
貯水部１ｗの殺菌性成分濃度ｃは、次式にて示される。
ｃ＝（ｄｘ／ｄｔ）／Ｑ ・・・・・式１
ｄｘ／ｄｔ＝ｋ・ｒ・Ｓ ・・・・・式２
ここで、Ｑ：貯水部１ｗの容積
ｄｘ／ｄｔ：殺菌性成分溶出速度
ｒ：回転体３の回転速度
Ｓ：殺菌性成分含有部材２の水没部の面積
ｋ：係数
である。

すなわち、殺菌性成分濃度ｃは殺菌性成分溶出速度ｄｘ／ｄｔに正比例し、貯水部１ｗの容積Ｑに反比例する。また、殺菌性成分溶出速度ｄｘ／ｄｔは回転体３の回転速度ｒと殺菌性成分含有部材２の水没部の面積Ｓにそれぞれ正比例する。
従って、貯水部１ｗを通過する水量が多かったり、水中の微生物濃度が増加する可能性が高い場合には、回転速度ｒを増加させて殺菌性成分含有部材２の水没時間を増加させたり、殺菌性成分含有部材２の水没部面積が増加するような角度に回転体３の角度を調整すればよい。
また、殺菌性成分含有部材２が水没位置にあると、殺菌性成分の溶出が続き、短時間で溶出が完了するため、寿命が短くなる。これを避けるために、必要な殺菌性成分濃度が得られている場合には、水没しない位置になるように、回転体３の停止位置を調整することが望ましい。このためには、回転体の角度を検知し、角度を制御する手段と組み合わせることが望ましい。
さらに、回転体３は、一方向のみに回転してもよいし、二方向に往復回動（振り子状運動）してもよい。さらに、所定の回転角度において、所定の時間停止するようにしてもよい。

（殺菌性成分含有部材の形態）
殺菌性成分含有部材２の水没部の面積Ｓを以下のような構成にして拡大してもよい。すなわち、殺菌性成分含有部材２を大型化したり、回転体３自体をすべて殺菌性成分含有部材２で構成する。また、殺菌性成分含有部材２を所定の厚さの板状（三角形板、円盤等）に形成して、これを所定の間隔をあけて積層する。
さらに、より小さな占有体積で殺菌性成分溶出速度ｄｘ／ｄｔを増やすため、殺菌性成分含有部材２の水没部の面積Ｓを以下のような構成にして拡大してもよい。すなわち、殺菌性成分含有部材２を顆粒状に成型し、これを顆粒よりも小さなメッシュなどの水透過性の窓をもつ容器に収容する。このとき、顆粒は、概ね球形に限定されるものではなく、コンペイトウ状に凸凹をつけたり、マカロニ状にすることで水との接触面積を増加させることができる。また、この容器自体を殺菌性成分含有部材２を用いて構成することによって、より多くの量の殺菌性成分含有部材２をより小さな占有体積で搭載することができる。

（殺菌性成分）
殺菌性成分含有部材２とは、後述の殺菌性成分を、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、ポリアクリル樹脂、などの熱可塑性樹脂に混合して所定の形状に成形したり、塗料化して担体表面に塗装することによって形成される。
殺菌性成分としては、殺菌性が高い金属イオンとして知られる、銀イオン、銅イオン、亜鉛イオン、ニッケルイオン、などが用いられる。これらのイオンは、シリカアルミナ、リン酸ジルコニウム、などのイオン交換能を有する多孔質な担体、あるいは、シクロデキストリンやキレート剤に保持することによって、イオン徐放速度が制御されていることが望ましい。

あるいは、スルホン酸基やイオン交換が可能な官能基を有する高分子、に保持してもよい。
また、４級アンモニウム塩のようなイオン性界面活性剤、ヨウ素や臭素を含みかつ界面活性能をもつ有機物、イミダゾール塩、チアベンダゾール、などの、いわゆる有機系抗菌剤を担持したものを用いてもよい。
あるいは、水中の水や酸素や塩素イオンや硝酸イオンなどを活性なラジカル種に変化させる触媒を用いてもよい。
いわゆる抗菌剤は、一般的に水への溶解度が小さい物質は非水溶性と表示される場合があるが、対象とする貯水部１ｗにおいて、所定の時間の水没によって殺菌に必要な濃度の水溶液が得られさえすれば、殺菌性成分の溶解度はいかなるものであってもよい。

（樹脂素材）
殺菌性成分を混合する樹脂素材は、２種以上混合して、水との親和性を調整することができる。樹脂には、モノマーは同一で、結晶化度や分子量や立体規則性が異なる材料があることが知られている。たとえば、結晶化度の異なるポリエチレンである、高圧ポリエチレンと低圧ポリエチレンの場合、前者は後者に比べ水和性が高く、殺菌剤を混合すると溶出しやすい。そこで、後者と混合することによって、殺菌剤の溶出性を制御できる。
また、殺菌性成分と樹脂素材との組合せにおいて、殺菌性成分の水溶性が高い場合には、樹脂が水によって膨潤しにくい材料を選択し、また逆に水溶性が低い場合には、樹脂の水和性が高いものを選択するなどして、殺菌性成分の溶出速度を制御し、所定の殺菌性成分濃度が得られるようにすることが望ましい。
また、殺菌性成分だけでなく、水や空気中に芳香を発生できる部材としたり、水に色素を溶出させて着色できる部材としたりすることによって、趣味性を増やすことができる。

[実施の形態２：水除菌装置]
図２は本発明の実施の形態２に係る水除菌装置を模式的に示す側面視の断面図である。なお、実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。図２において、水除菌装置２００は、回転軸３ａを中心にして回転自在に設置された回転体３と、回転体３を回転駆動する回転機構４とを、有している。
回転体３には円形外周を具備する従動輪３１を具備し、従動輪３１の一部は常に貯水部１ｗに水没している。また、従動輪３１の一部に沿って殺菌性成分含有部材２が設置されている。なお、殺菌性成分含有部材２は、回転体３に着脱自在に設けてもよい。これにより、殺菌性成分含有部材２を取り替えたり、増減したりすることができる。

また、回転機構４には、従動輪３１の外径よりも小径の駆動輪４１と、駆動輪４１を回転駆動するモータおよび該駆動手段を制御する制御手段（何れも図示しない）を具備している。すなわち、大径の従動輪３１を小径の駆動輪４１によって回転駆動するから、回転に必要なトルクを小さくすることでモーターに必要な負荷が小さく、サイズや消費電力が小さい回転機構４としている。
なお、回転機構４は図示するものに限定するものではなく、従動輪３１の内周部分に駆動輪４１を当接させたり、あるいは、実施の形態１（図１）と同様に中心の回転軸３ａを駆動させてもよい。また、従動輪３１および駆動輪４１を、相互に噛み合う従動歯車および駆動歯車にしてもよい。さらに、駆動輪４１と図示しないモータとは減速機構を介して接続してもよい。
そして、回転機構４は、水に濡れることで不具合が生じる可能性があるため、できるだけ水に濡れないように配置することが望ましい。

[実施の形態３：水除菌装置]
図３は本発明の実施の形態３に係る水除菌装置を模式的に示す側面視の断面図である。なお、実施の形態２（図２）と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。図３において、水除菌装置３００は、回転体３とは別個に、回転軸２ａを中心に回転自在に設置された殺菌性成分含有部材２を有している。
すなわち、殺菌性成分含有部材２には外径円形の従動輪２１が設けられ、従動輪２１に回転体３の従動輪３１が当接している。したがって、回転機構４の駆動輪４１の回転によって、回転体３および殺菌性成分含有部材２の両方が回転される。
このとき、回転体３に貯水部１ｗを撹拌する機能や、貯水部１ｗの水を吸着する機能等を付与してもよい（これについては別途詳細に説明する）。
なお、殺菌性成分含有部材２として円筒状のものを示しているが、三角柱や扇状柱等であってもよい。

[実施の形態４：水除菌装置]
図４は本発明の実施の形態４に係る水除菌装置の部分を模式的に示す側面視の断面図である。なお、実施の形態２（図２）と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。図４において、水除菌装置４００は、顆粒状に成型された殺菌性成分含有部材２を収納する収納容器５が回転体３に設置されているものである。
回転体３は外周３２と内周３３とを具備するドーナツ型（円筒状）であって、喫水線１ｋと平行に配置された図示しない回転軸を中心に回転する。このとき、内周３３の位置が喫水線１ｋに略一致している。
収納容器５は、回転体３の内周３３に沿って配置される容器本体部５１と、容器本体部５１に連通して回転体３の外周３２に向かって突出する容器浸水部５２（水没ポケットと称すことができる）とを具備している。したがって、回転体３の回転に伴って、容器浸水部５２は貯水部１ｗに浸入したり、空気部１ａに位置したりする。そして、容器浸水部５２は、水の流出入が自在であって、且つ、顆粒状に成型された殺菌性成分含有部材２が脱落しないように当該顆粒よりも小さいサイズのメッシュなどの窓を有している。

この際、顆粒状に成型された殺菌性成分含有部材２（以下「顆粒」と称する場合がある）が小さい場合にはメッシュ孔を小さくせざるを得ず、水の流入出が困難になる。また、顆粒が大きい場合には、収納容器サイズあたりの殺菌性成分含有部材２の粒表面積が小さくなるために、殺菌性成分溶出速度ｄｘ／ｄｔが小さくなる。
従って、顆粒のサイズは０．５ｍｍ〜７ｍｍ程度であることが望ましい。また、収納容器５そのものを殺菌性成分含有部材２を用いて形成することによって、収納容器サイズあたりの殺菌性成分の含有量を増加させることができる。

図４の（ｂ）において、収納容器５の容器浸水部５２に入っている顆粒は水と接触し、顆粒の水没表面積Ｓに応じた殺菌性成分溶出速度ｄｘ／ｄｔにより殺菌性成分が溶出する。その後、回転体３が回転すると、容器浸水部５２は空気部１ａに引き上げられると共に、収納容器５が傾き、容器浸水部５２にあった顆粒は、容器本体部５１に移動して、他の水没していない顆粒と混合される。
したがって、これを繰り返すことで、殺菌性成分溶出速度ｄｘ／ｄｔは容器浸水部５２に入る顆粒量分に抑えながら、寿命は収納容器５に収納した全顆粒分を確保することができる。すなわち、全ての顆粒を同時に水没させないことにより、溶出速度が過剰に高くなったり、殺菌効果が過剰になったりするのを防止して、寿命の確保を図っている。

なお、収納容器５として、容器本体部５１および容器浸水部５２を具備するものを示しているが、本発明はこれに限定するものではなく、実施の形態１〜３（図１〜３）における殺菌性成分含有部材２顆粒状に成型して、これを三角柱状または円柱状の容器（水の流入出可能で、顆粒の脱落不能）に収納してもよい。

[実施の形態５：水除菌装置]
図５は本発明の実施の形態５に係る水除菌装置を模式的に示す側面視の断面図である。なお、実施の形態１（図１）と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。図５において、水除菌装置５００は、殺菌性成分含有部材２をプラスの電位に帯電させる帯電手段を有するものであって、水中の殺菌効率向上を図っている。
回転体３に設けられた殺菌性成分含有部材２は、電気伝導性を有する材料で構成され、貯水部１ｗに設けられた対極６（マイナス極）と、電源７および図示しない制御手段を介して電気的に接続され、殺菌性成分含有部材２が水没している際にプラスに帯電するよう制御されている。

これによって、水中で負に帯電している微生物は殺菌性成分含有部材２に電気的に誘引され、水中の微生物と殺菌性成分含有部材２との接触効率が向上する。従って、殺菌性成分含有部材２からの殺菌性成分の溶出速度が遅い場合であっても、より即効的な除菌作用を得ることができる。
ここで、電源７によって加えられる電圧が高い場合には、水の電気分解がおこり、水中のカルシウムイオンなどが析出しやすくなったり、生成する酸性・塩基性の水によって基材自体にダメージが起きる可能性がある。従って、水の電気分解がおこらないレベルの電圧で稼動させることが望ましい。
なお、導電性を付与するには、殺菌性成分含有部材２に、親水性のポリマー、導電性のカーボン、あるいは、金属を混合すればよい。あるいは、導電性のコーティングを施した上に殺菌性材料を塗布した構成としてもよい。

[実施の形態６：加湿機]
図６は本発明の実施の形態６に係る加湿機を模式的に示す側面視の断面図である。図６において、加湿機６００は、函体１と、函体１の内部に回転自在に設置された回転体３と、回転体３とは別個に回転自在に設置された殺菌性成分含有部材２と、送風ファン８と、を有している。なお、実施の形態３（図３）と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
函体１は、底面近くに水が流入する水流入径路１ｘと、天面に空気が流入する空気流入口および空気が流出する空気流出口（何れも図示しない）と、を具備している。そして、空気流入口から流入した空気を回転体３に衝突させ、回転体３に衝突した後の空気を空気流出口に誘導するための風誘導板１ｂが設けられている。
回転体３の全体または表面が、液体状態の水を保持自在な吸湿性材料または多孔質材料等によって形成されている。

したがって、回転体３の水没している範囲では貯水部１ｗの水が回転体３に供給され、回転体３の回転によって、当該範囲が空気部１ａに引き上げられた際には、送風ファン８によって送られた空気中に、当該供給された水は蒸発させられる。よって、空気流出口からは、加湿された空気が流出する。このとき、回転体３を連続して回転すれば、空気の連続的な加湿が可能になる。また、空気中に蒸発される水は、除菌されたものであるから、清潔な加湿空気が流出することになる。
なお、殺菌性成分含有部材２が回転体３によって回転駆動されるものを示しているが、本発明はこれに限定するものではなく、殺菌性成分含有部材２と回転体３とがそれぞれ独立した回転機構を具備してもよい。
さらに、液体状態の水を保持自在な吸湿性材料または多孔質材料等によって形成された回転体に殺菌性成分含有部材２を設置してもよいし（実施の形態２（図２）参照）、殺菌性成分含有部材２自体を吸水性を奏するように多孔質状に形成してもよい（実施の形態１、３（図１、３）参照）。

[実施の形態７：加湿機]
図７は本発明の実施の形態７に係る加湿機を模式的に示す側面視の断面図である。
図７において、加湿機７００は、空気部１ａに流入する空気中の粉塵をプラスの電位に帯電させる帯電手段を有するものであって、空気中の殺菌効率向上を図っている。なお、実施の形態５および６（図５、図６）と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
貯水部１ｗに繁殖する微生物には、空気中由来のものがあり、また、加湿機において、噴出した空気中の菌数がより少ないことが望ましい。従って、装置に吸引される空気中の菌を捕集するとともに、本水除菌装置によって殺菌することが求められる。
回転体３は加湿用のディスクであり、導電性をもつ素材で構成され、接地されている。回転体３の風上側に、荷電電極ユニット９が設けられ、流入した空気に放電することによって、空気中の微生物を含む粉塵を帯電させ、回転体３（導電性加湿ディスクに同じ）に捕集される。
そして、回転体３は、回転して殺菌性成分が溶解した貯水部１ｗに浸漬されるため、回転体３の面が殺菌される。これにより、空気中の菌を積極的に捕集し、かつ、回転体３の衛生性を維持することができる。

[実施の形態８：加湿機]
図８は本発明の実施の形態８に係る加湿機を模式的に示す側面視の断面図である。
図８において、加湿機８００は、貯水部１ｗに水質センサ１２が、水流出経路１ｙに加湿ユニット１１が、それぞれ設置されたものである。なお、実施の形態１または２（図１、図２）と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
加湿機８００は、水は図示していないタンクまたは水道から水流入径路１ｘを経由して函体１に供給され、貯水部１ｗを介して水流出径路１ｙに設置された加湿ユニットに流れ込む。そして、貯水部１ｗには水質センサ１２が設けられている。

回転体３の回転軸３ａに接続された回転機構（図示しない）と、水質センサ１２と、加湿ユニット１１とは、マイコン１３に接続されている。水質センサ１２からの水汚染度についての情報に基づいて、殺菌性成分含有部材２の動作（回転体３の動作に同じ）を制御して除菌動作を行うと共に、加湿ユニット１１の動作を制御し、また、報知装置１４を動作させている。

加湿ユニット１１は超音波加湿ユニットを想定して図示しているが、加湿方法は前述の気化ディスク式、自己吸い上げ能をもつ不織布などを用いた気化式、水滴噴霧式など、どのような手段でもよい。
水質センサ１２は、微生物数を直接測定できる手段が望ましいが、代替としては、水中の微粒子を光学的に測定する水質センサ、導電性を測定する水質センサ、濁度を測定する水質センサ、あるいは、水面上の臭気ガスを測定する水質センサなど、水中の微生物数に由来するパラメータを検出できるものならどのような手段でもよい。
報知装置１４は、函体１の近傍に設置したランプやブザーなどのほか、ユーザーに報知しやすい位置に設けたり、あるいは、加湿機８００の動作を監視するシステム（図示せず）に信号を送るものでもよい。

水質センサ１２が微生物増加を検出すると、加湿ユニット１１における加湿を一旦停止すると共に、回転体３を回転させて殺菌性成分含有部材２を水没させて除菌動作を行う。そして、除菌が行われた結果、所定の衛生性が保たれたことが検出（微生物低減が検出）されれば、加湿ユニット１１を再度動作させて加湿を行う。
マイコン１３では、水質センサ１２の信号をモニタして、検出された微生物の菌数が予め設定した値（加湿停止モードに同じ）になる以前に、殺菌性成分の溶出量を増やすように回転体３を操作したりする。また、加湿量を低下させた場合には、殺菌成分の無駄を減らして寿命延長させるために殺菌性成分含有部材２を貯水部１ｗ（水中）から引き上げて、空気部１ａ（空中）に移動させるよう操作することが望ましい。
また、所定の除菌操作を行っているにもかかわらず、微生物増加が抑制されない場合には、なんらかの装置の不具合（たとえば、水質センサ１２に検出能の低下等）、殺菌性成分含有部材２の寿命、あるいは、微生物の想定を超える繁殖などを示すものと判断し、報知装置１４において、通常の除菌操作を示す報知とは異なる異常報知を行うことができる。

[実施の形態９：加湿機]
図９は本発明の実施の形態９に係る加湿機を模式的に示す側面視の断面図である。
図９において、加湿機９００は、貯水部１ｗに殺菌性成分含有部材２を設置したものである。なお、実施の形態６（図６）と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
加湿機９００は、函体１と、函体１の底面に設置された殺菌性成分含有部材２と、函体１の天面近くに設置され、流入する空気を加熱するための空気加熱用ヒータ１５と、空気加熱用ヒータ１５の温熱を殺菌性成分含有部材２に熱断続機構１７を介して伝える熱伝導材１６と、函体１の内部に回転自在に設置された回転体３（液体状態の水を保持自在な吸湿性材料または多孔質材料等によって形成されている）と、を有している。

加湿機９００は、殺菌性成分含有部材２からの殺菌性成分の溶出速度を、温度によっても制御することができるものである。すなわち、殺菌性成分含有部材２を形成する樹脂は熱可塑性であるから、加熱されると分子間結合が低下し、水に膨潤しやすくなる傾向がある。従って、常に水没している状態では溶出速度が低い樹脂を用い、必要に応じて殺菌性成分含有部材２の近傍を加熱することによって、樹脂の温度を高くして溶出速度を向上させ、水の除菌を行う。
図９においては、加熱手段として、空気部１ａの空気流入路（図中、矢印「送風」にて示す）に設けられた空気加熱用ヒーター１５を利用している。空気加熱用ヒーター１５は、函体１に取り込まれる空気を加熱し、回転体３（加湿ディスクに同じ）の表面からの水の気化を促進するために用いられる。
ここで、必要なタイミングで熱断続機構１７を駆動して空気加熱用ヒーター１５と熱伝導材１６とを接続すると、空気加熱用ヒーター１５の温熱が殺菌性成分含有部材２に伝えられ、殺菌性成分含有部材２が加熱されて殺菌性成分の溶出が促進される。

殺菌性成分含有部材２は平板あるいはブロック状とし、熱伝導材１６を直接内部に挿入する構成として、殺菌性成分含有部材２を直接加熱している。なお、殺菌性成分含有部材２を顆粒とし、これを水が出入自在な収納容器に収め、この収納容器に内部に熱伝導材１０に先端を挿入されるよう構成して、収納容器内の水が加熱されることによって殺菌性成分含有部材（顆粒）２からの殺菌性成分の溶出速度を上昇させてもよい。
このとき、加湿機９００が通常環境に設置されることを考慮し、水温４０℃以下では溶出速度が低く、殺菌性成分の過剰な溶出を防止できることが望ましい。また、水温８０℃以上と設定すると、熱伝導材１６の直近傍を高温にする必要があり、水の沸騰とこれにともなう水中スケール成分の析出や周辺のプラスチック部材の軟化や変形が懸念される。従って、殺菌性成分含有部材（顆粒）２からの殺菌性成分の溶出速度が変化する温度域は、４０℃〜８０℃の間とすることが望ましい。
熱伝導材１６としては、カーボン、金属棒、金属パイプなどが用いられる。金属を用いる場合には、腐食を避けるために、水と金属とが直接接触する部分をなくすよう配置するか、透水性のない皮膜を設けることが望ましい。

以上より、本発明の水除菌装置は、十分な殺菌速度と殺菌効果が得られ、さらに、寿命の長期化を図ることができるから、水が貯留され、微生物の繁殖によって不具合が生じる可能性のある各種機器、たとえば、空調機器のドレインパンや、手指乾燥機のドレインパン、あるいは、除湿機のドレインタンクなどは勿論、家庭用および事業用の各種加湿機、さらには、魚類などの水槽の衛生性維持装置や、水を含む土砂の衛生性維持装置などに広く利用することができる。

本発明の実施の形態１に係る水除菌装置を模式的に示す側面視の断面図。 本発明の実施の形態２に係る水除菌装置を模式的に示す側面視の断面図。 本発明の実施の形態３に係る水除菌装置を模式的に示す側面視の断面図。 本発明の実施の形態４に係る水除菌装置の部分を模式的に示す側面視の断面図。 本発明の実施の形態５に係る水除菌装置を模式的に示す側面視の断面図。 本発明の実施の形態６に係る加湿機を模式的に示す側面視の断面図。 本発明の実施の形態７に係る加湿機を模式的に示す側面視の断面図。 本発明の実施の形態８に係る加湿機を模式的に示す側面視の断面図。 本発明の実施の形態９に係る加湿機を模式的に示す側面視の断面図。

符号の説明

１：函体、１ａ：空気部、１ｂ：風誘導板、１ｋ：喫水線、１ｗ：貯水部、１ｘ：水流入径路、１ｙ：水流出径路、２：殺菌性成分含有部材、２ａ：回転軸、３：回転体、３ａ：回転軸、４：回転機構、５：収納容器、６：対極、７：電源、８：送風ファン、９：荷電電極ユニット、１０：熱伝導材、１１：加湿ユニット、１２：水質センサ、１３：マイコン、１４：報知装置、１５：空気加熱用ヒータ、１６：熱伝導材、１７：熱断続機構、２１：従動輪、３１：従動輪、３２：外周、３３：内周、４１：駆動輪、５１：容器本体部、５２：容器浸水部、１００：水除菌装置（実施の形態１）、２００：水除菌装置（実施の形態２）、３００：水除菌装置（実施の形態３）、４００：水除菌装置（実施の形態４）、５００：水除菌装置（実施の形態５）、６００：加湿機（実施の形態６）、７００：加湿機（実施の形態７）、８００：加湿機（実施の形態８）、９００：加湿機（実施の形態９）、Ｑ：容積、Ｓ：水没表面積、ｃ：殺菌性成分濃度、ｄｘ／ｄｔ：殺菌性成分溶出速度、ｒ：回転速度。

Claims (19)

1. 貯水部および空気部が形成される函体と、該函体に回転自在に設置された回転体と、を有する水除菌装置であって、
   前記回転体の一部が、前記貯水部における水と前記空気部における空気とに交互に接触するように回転されると共に、前記回転体が殺菌性成分含有体を具備することを特徴とする水除菌装置。
2. 前記回転体の一部が、殺菌性成分含有体によって形成されてなることを特徴とする請求項１記載の水除菌装置。
3. 前記回転体に、殺菌性成分含有体が着脱自在に設置されてなることを特徴とする請求項１記載の水除菌装置。
4. 前記回転体の一部が、液体状態の水を保持自在であることを特徴とする請求項１記載の水除菌装置。
5. 貯水部および空気部が形成される函体と、該函体に回転自在に設置された回転体と、該函体に回転自在に設置された殺菌性成分含有体と、を有する水除菌装置であって、
   前記回転体の一部が液体状態の水を保持自在であって、前記回転体の一部が前記貯水部における水と前記空気部における空気とに交互に接触するように回転され、
   前記殺菌性成分含有体の一部または全部が、前記貯水部における水と前記空気部における空気とに交互に接触するように回転されることを特徴とする水除菌装置。
6. 前記回転体が、円盤を積層して形成されることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の水除菌装置。
7. 前記回転体を回転駆動する回転機構が前記空気部に配置されてなることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の水除菌装置。
8. 前記殺菌性成分含有体は、顆粒状に成形された殺菌性成分を含有する顆粒体と、該顆粒体を収納自在および水が出入り自在な収納容器と、から構成されることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の水除菌装置。
9. 前記顆粒体の直径の平均値が、０．５ｍｍから７ｍｍであることを特徴とする請求項８記載の水除菌装置。
10. 前記収納容器は、
    常に前記空気部に配置される容器空気部と、
    該容器空気部に連通して、前記貯水部と前記空気部とを交互に行き来する容器浸水部と、を有することを特徴とする請求項８または９記載の水除菌装置。
11. 前記収納容器または前記容器浸水部が、殺菌性成分を含有することを特徴とする請求項８乃至１０の何れかに記載の水除菌装置。
12. 前記貯水部に対極が配置され、且つ、該対極と前記回転体との間で電位差を印加する印加手段が設けられ、
    該印加によって帯電した前記貯水部の水に含まれる微生物が、前記回転体に電気的に誘引されることを特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の水除菌装置。
13. 前記空気部に荷電電極ユニットが配置され、且つ、該荷電電極ユニットの一方の電極と前記回転体とが接続され、
    前記荷電電極ユニットによる放電によって帯電した前記空気部の空気に含まれる微生物が、前記回転体に電気的に誘引されることを特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の水除菌装置。
14. 前記殺菌性成分含有体が、２種以上の樹脂と１種以上の抗菌成分とを含有することを特徴とする請求項１乃至１３の何れかに記載の水除菌装置。
15. 前記抗菌性成分含有体に含まれる２種以上の樹脂が、モノマーは同一であるが結晶化度の異なる２種以上のポリマーを含むことを特徴とする請求項１４記載の水除菌装置。
16. 請求項１乃至１５の何れかに記載の水除菌装置と、
    該水除菌装置の空気部に空気を流入および流出させる風路形成手段と、
    を有し、
    前記回転体が回転した際に、前記空気部に持ち込まれる前記回転体に付着した水の気化によって、前記空気部の空気が加湿されることを特徴とする加湿機。
17. 前記貯水部の水中の微生物数、前記貯水部の水の濁度、または前記貯水部の水の電気伝導度の何れか１以上を計測自在な水質センサと、
    該水質センサからの信号によって前記貯水部の汚染を検知し、予め設定した動作によって、前記回転体の動作を制御する制御手段と、
    を有することを特徴とする請求項１６記載の加湿機。
18. 前記貯水部の水中の微生物数、前記貯水部の水の濁度、または前記貯水部の水の電気伝導度の何れか１以上を計測自在な水質センサと、
    該水質センサからの信号によって前記貯水部の汚染を検知し、予め設定した汚染レベルを超えている場合に、前記水除菌装置の故障あるいは寿命と判断して、これをユーザーあるいは水除菌装置の動作を監視するシステムに対して報知する報知機構と、
    を備えたことを特徴とする請求項１６記載の加湿機。
19. 請求項１乃至１５の何れかに記載の水除菌装置と、
    該水除菌装置の貯水部に連通し、前記貯水部から水が流入する水径路と、
    該水径路に設置された加湿ユニットと、
    を有し、
    前記殺菌性成分含有体から溶出した殺菌性成分によって除菌された水が、前記加湿ユニットに供給されることを特徴とする加湿機。

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