JP7213682B2

JP7213682B2 - 加湿器

Info

Publication number: JP7213682B2
Application number: JP2018244219A
Authority: JP
Inventors: 鉄美越智
Original assignee: Nikkiso Co Ltd
Current assignee: Nikkiso Co Ltd
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2023-01-27
Anticipated expiration: 2038-12-27
Also published as: JP2020106182A; TWI810423B; CN111380116A; TW202024542A

Description

本発明は、加湿器に関する。

病院や介護施設等の病室や食堂施設において、ウイルス等の感染症の防止は非常に重要な課題である。近年、多くの施設で加湿器が用いられているが、加湿器内のタンク水を放置するとバイオフィルムが形成され、そのバイオフィルムがレジオネラ症の温床となるリスクが報告されている。特に、超音波式の加湿器は加熱を伴わないため、レジオネラ症の温床となるリスクが相対的に高い。その場合、超音波振動子で霧化された水とともに細菌等が外部へ噴霧される。そのため、超音波式の加湿器においては、水を毎日交換し、バイオフィルムを取り除くことが励行されているが、清掃作業の負担が大きい。

一方、超音波式の加湿器において、霧化する水を蓄える霧化タンク内に紫外線ランプを配置し、タンク内の水を殺菌する方法が考案されている（特許文献１参照）。

特許第５９１８４２９号公報

しかしながら、上述の加湿器は、タンク内の水は殺菌できるものの、噴霧経路に付着した水滴等に起因するバイオフィルに対しては効果が得られない。

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的のひとつは、加湿器による感染症等のリスクを紫外線を用いて低減する新たな技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の加湿器は、水を収容するタンクと、タンクに収容されている水を霧化する霧化器と、霧化された水が外部へ向かう経路と、経路の一方の端部に形成され、霧化された水が噴霧される開口部と、霧化された水に対して紫外線を照射する紫外線照射部と、を備える。紫外線照射部は、霧化された水が開口部に向かう方向と反対の方向から紫外線を照射するように構成されている。

この態様によると、経路内に付着した水滴等によってバイオフィルムが形成され、細菌やウイルス、微生物等（以下、「細菌等」という。）が増殖するような場合であっても、細菌等が霧化された水とともに開口部へ向かう過程で紫外線を照射できる。

紫外線照射部は、経路の内部であって開口部の近傍に配置されていてもよい。仮に、紫外線照射部を開口部から経路の奥側に離れた位置に配置すると、紫外線照射部が経路の奥側に向かって紫外線を照射するため、紫外線照射部と開口部との間で発生した細菌等には紫外線を照射できない。そこで、この態様によると、経路の内部で紫外線が照射されない領域を減らすことができる。

経路は、紫外線が経路の他方の端部に向けて反射するように構成された反射部が内部に設けられていてもよい。これにより、紫外線が無駄なく照射対象に照射される。

反射部は、表面がＰＴＦＥまたはＡｌで構成されていてもよい。これにより、紫外線が全反射され、経路の奥まで届き易くなる。また、反射部の表面がＰＴＦＥの場合、バイオフィルムが形成されにくくなる。

紫外線照射部は、ピーク波長が２５０～３００ｎｍの範囲にある紫外線を照射するＬＥＤを有してもよい。これにより、細菌等を効率良く不活化できる。

ＬＥＤは、発光面が経路の他方の端部に向くように配置されていてもよい。これにより、開口部に向かう霧化された水に対して正面から紫外線を照射できるため、より効率良く殺菌できる。

ＬＥＤは、開口部から経路の中を見たときに発光面が見えないように配置されていてもよい。これにより、紫外線が外部に漏れることが防止され、加湿器の安全性が向上する。

経路は、長さが１０～２５０ｍｍの範囲であってもよい。ＬＥＤは、出力が３０～２００ｍＷの範囲であってもよい。これにより、ＬＥＤが照射する紫外線によって経路内の細菌等に対して十分な殺菌が可能となる。

霧化器は、水をエアロゾルとして霧化する超音波振動子を有してもよい。これにより、加熱が不要な霧化器を備えた加湿器であっても細菌等に対して十分な殺菌が可能となり、装置の簡略化や消費電力の低減を実現できる。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、加湿器による感染症等のリスクを低減できる。

本実施の形態に係る加湿器の概略構成を示す断面図である。図１に示す領域Ｒの拡大断面図である。図１の開口部近傍を模式的に示した斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、各図面における各構成要素の寸法比は、必ずしも実際の加湿器の寸法比と一致しない。また、以下に述べる構成は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。

図１は、本実施の形態に係る加湿器の概略構成を示す断面図である。図１に示す加湿器１０は、水Ｗを収容するタンク１２と、タンク１２に収容されている水Ｗを霧化する霧化器１４と、霧化された水（以下、適宜「エアロゾル１６」と称する。）が外部へ向かう筒状の経路１８と、経路１８の一方の端部１８ａに形成され、エアロゾル１６が噴霧される開口部２０と、エアロゾル１６を開口部２０に向けて送り出すファン２１と、エアロゾル１６に対して紫外線を照射する紫外線照射部２２と、霧化器１４および紫外線照射部２２の動作を制御する制御部２４と、前述の各部を収容する筐体２６と、を備える。なお、エアロゾル(ａｅｒｏｓｏｌ）とは、気体中に浮遊する微小な液体または固体の粒子をいう。

図２は、図１に示す領域Ｒの拡大断面図である。図３は、図１の開口部近傍を模式的に示した斜視図である。図２に示すように、紫外線照射部２２は、エアロゾル１６が開口部２０に向かう方向Ｘと反対の方向から紫外線Ｌを照射するように構成されている。なお、反対の方向とは、エアロゾル１６が開口部２０に向かう方向Ｘと正反対の方向だけでなく、方向Ｘに対して斜めの方向であってもよい。

本実施の形態に係る加湿器１０は、仮に経路１８内に付着した水滴等によってバイオフィルムが形成され、細菌等が増殖するような場合であっても、細菌等がエアロゾル１６とともに開口部２０へ向かう過程で紫外線Ｌを照射できる。

また、本実施の形態に係る紫外線照射部２２は、経路１８の内部であって開口部２０の近傍に配置されている。ここで、開口部２０の近傍とは、例えば、開口部２０から経路１８の内部に向かって２０ｍｍ以内の範囲である。仮に、紫外線照射部２２を開口部２０から経路１８の奥側に離れた位置に配置すると、紫外線照射部２２が経路１８の奥側に向かって紫外線を照射するため、紫外線照射部２２と開口部２０との間で発生した細菌等には紫外線を照射できない。一方、本実施の形態に係る加湿器１０は、経路１８の内部で紫外線Ｌが照射されない領域を減らすことができる。

経路１８は、紫外線Ｌが経路１８の他方の端部１８ｂに向けて反射するように構成された筒状の反射部２８が挿入され、内壁１８ｃに固定された状態で、内部に設けられている。これにより、紫外線照射部２２から出射した紫外線Ｌや反射部２８で反射された紫外線Ｌ’が、照射対象であるエアロゾル１６に無駄なく照射される。そのため、より出力の小さい紫外線照射部２２を用いることが可能となり、加湿器のコストや消費電力を低減できる。

本実施の形態に係る紫外線照射部２２は、ピーク波長が２５０～３００ｎｍの範囲にある深紫外線を照射するＬＥＤ２２ａを有する。これにより、ＬＥＤ２２ａは、ある程度の照射範囲と指向性があるため、細長い経路１８内に存在する細菌等を効率良く不活化できる。なお、ＬＥＤ２２ａが発する深紫外線のピーク波長は２６０～２９０ｎｍの範囲が好ましく、２７５～２８５ｎｍの範囲がより好ましい。

また、本実施の形態に係る反射部２８は、表面（反射面）がＰＴＦＥまたはＡｌで構成されている。例えば、純アルミニウム（ＪＩＳ１０００番台）の表面を電解研磨したものが好ましい。このように構成された反射部２８は、紫外線を効率良く反射できるため、紫外線が無駄なく照射対象に照射される。また、反射部２８の表面がＰＴＦＥの場合、水滴が付着しにくいため、バイオフィルムが形成されにくくなる。これらの材料は、深紫外線が全反射され、経路の奥まで届き易くなる。

本実施の形態に係るＬＥＤ２２ａは、図２に示すように、発光面２２ｂが経路１８の他方の端部１８ｂに向くように配置されている。これにより、開口部２０に向かうエアロゾル１６に対して正面から紫外線Ｌを照射できるため、より効率良く殺菌できる。

また、本実施の形態に係るＬＥＤ２２ａは、開口部２０から経路１８の中を見たときに発光面２２ｂが直接見えないように配置されている。これにより、紫外線Ｌが外部に漏れることが防止され、加湿器１０の安全性が向上する。

本実施の形態に係る経路１８は、長さが１０～２５０ｍｍの範囲であるとよい。経路１８の長さが短いとエアロゾル１６が外部へ噴霧されるまでの時間が短く、エアロゾル１６に対して十分な紫外線を照射できない場合がある。一方、経路１８が長すぎると、ＬＥＤ２２ａが照射する紫外線が経路１８の他方の端部１８ｂまで届きにくくなり、いたずらに加湿器１０の大型化を招いたり、出力が大きく高価なＬＥＤを採用したりする必要が生じる。なお、経路の長さとは、例えば、タンク１２内の水面１２ａから開口部２０までの最短距離ととらえてもよいし、経路１８を構成する筒状の部分の長さととらえてもよい。

また、ＬＥＤ２２ａは、出力が３０～２００ｍＷの範囲であるとよい。このように、経路１８の長さとＬＥＤ２２ａの出力を適切に選択することで、比較的出力が小さく安価なＬＥＤ２２ａを用いても経路１８内の細菌等に対して十分な殺菌が可能となる。

本実施の形態に係る霧化器１４は、水Ｗをエアロゾル１６として霧化する超音波振動子１４ａを有している。このような加熱が不要な霧化器１４を備えた加湿器１０であっても細菌等に対して十分な殺菌が可能となり、装置の簡略化や消費電力の低減を実現できる。

なお、本実施の形態に係る加湿器１０は、細菌等が増殖する可能性がある方式の霧化器を備えた場合であれば、感染症等のリスクを低減する効果が得られる。また、タンク１２内にも深紫外線を照射するＬＥＤを配置してもよい。

以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。

１０加湿器、１２タンク、１４霧化器、１４ａ超音波振動子、１６エアロゾル、１８経路、１８ａ一方の端部、１８ｂ他方の端部、１８ｃ内壁、２０開口部、２２紫外線照射部、２２ａＬＥＤ、２２ｂ発光面、２４制御部、２６筐体、２８反射部。

Claims

水を収容するタンクと、
前記タンクに収容されている水を霧化する霧化器と、
霧化された水が外部へ向かう経路と、
前記経路の一方の端部に形成され、前記霧化された水が噴霧される開口部と、
霧化された水に対して紫外線を照射する紫外線照射部と、を備え、
前記経路は、前記開口部まで鉛直方向に延びるよう形成され、
前記紫外線照射部は、前記経路の内部であって、前記開口部の近傍である前記開口部から前記経路の内部に向かって２０ｍｍ以内の範囲に、前記経路の内壁から離れて配置され、前記霧化された水が前記開口部に向かう方向と反対の方向から紫外線を照射するように構成されていることを特徴とする加湿器。
前記経路は、前記紫外線が前記経路の他方の端部に向けて反射するように構成された反射部が内部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の加湿器。
前記反射部は、表面がＰＴＦＥまたはＡｌで構成されていることを特徴とする請求項２に記載の加湿器。
前記紫外線照射部は、ピーク波長が２５０～３００ｎｍの範囲にある紫外線を照射するＬＥＤを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の加湿器。
前記ＬＥＤは、発光面が前記経路の他方の端部に向くように配置されていることを特徴とする請求項４に記載の加湿器。
前記ＬＥＤは、前記開口部から前記経路の中を見たときに前記発光面が見えないように配置されていることを特徴とする請求項５に記載の加湿器。
前記経路は、長さが１０～２５０ｍｍの範囲であり、
前記ＬＥＤは、出力が３０～２００ｍＷの範囲である、
ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の加湿器。
前記霧化器は、水をエアロゾルとして霧化する超音波振動子を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の加湿器。