JPWO2010004762A1 - 調湿装置 - Google Patents

Abstract

貯留タンク（41）内が区画部材（25）によって加湿領域（31）と供給領域（32）とに区画され且つ供給領域（32）の上方が覆い部材（26）によって覆われる。区画部材（25）は、その水中部分に供給領域（32）と加湿領域（31）とを連通させる連通路（33）が有する。供給領域（32）には放電処理部（51）で生成された活性種が供給されて水の浄化が行われる。供給された活性種は区画部材（25）及び覆い部材（26）によって外部への放出が抑制される一方、活性種により浄化された供給領域（32）の水は連通路（33）を介して加湿領域（31）へ流通する。

Description

本発明は、調湿装置に関するものである。

従来より、水タンク内の水を空気中へ付与する加湿手段を備えた調湿装置が広く知られている。また、この種の調湿装置の中には、水タンク内にオゾンガスを供給し、水とオゾンガスとを接触させて水中の雑菌や有害物質を除去することにより水の水質浄化を図る調湿装置がある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に開示された調湿装置では、水タンクの底部にオゾンガス吹出口を形成し、この吹出口の上方に略均一な細孔を有する多孔質板が設けられている。この調湿装置では、底部の吹出口から吹き出されたオゾンガスの気泡を、多孔質板の略均一な細孔を通過させることにより水タンク内に均一に拡散させて水タンク内全体の浄化を図っている。

しかしながら、特許文献１に開示された調湿装置では、多孔質板の細孔を通過したオゾンガスの気泡は浮力によって上昇し、すぐに水面に至ってしまう。これにより、水中で反応しなかった余剰オゾンが大気中に放出されるため、密閉された室内で調湿装置を長時間使用した場合、室内のオゾン濃度が環境基準を超えるおそれがある。

そこで、特許文献２に開示された水の浄化装置のように、水中に拡散したオゾンガスのうち水に溶け込まなかったオゾンガスを捕集容器で捕集し、捕集したオゾンガスをオゾン分解触媒で分解した後で大気中に放出することが考えられる。

特開２００１−１５３４０９号公報 特開平６−１７８９８９号公報

しかしながら、特許文献２に記載の浄化装置では、水槽内の水位が変動する場合には、オゾンを上手く捕集できないおそれがある。具体的に、この浄化装置では、水槽内の水の水位は略一定でオゾンの流出口が常に水中に浸漬された状態となっている。そして、流出口から流出した後で水に溶け込まなかったオゾンは、浮力によって水面まで上昇する際に捕集容器で捕集される。しかし、調湿装置の水タンク内の水は、空気の加湿に使用されて徐々に水位が低下するため、流出口が水面よりも上方に位置することとなる。この状態で流出口からオゾンが流出すると、空気中でオゾンが拡散されることとなり、流出口から流出したオゾンの一部が捕集容器に捕集されずに大気中に放出されてしまう。

ここで、オゾンの大気中への放出を防止しようとすると、オゾンを分解するオゾン分解触媒を送風ファンの上流側又は下流側に配置する必要があるとともに、送風ファンの上流側又は下流側の空気通路を覆うような表面積の広いオゾン分解触媒が必要となることから、コスト面で不利となってしまう。

また、加湿して水分を含んだ空気がオゾン分解触媒を通過するため、耐水性のある触媒を選定して使用する必要がありコストアップの要因となる。さらに、送風ファンで送風した空気を触媒に通過させる構成としているので、圧力損失が発生して送風性能が低下するおそれがあった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、活性種の大気中への放出を抑制しつつ、貯留タンク内の水を効率良く浄化することにある。

上述した目的を達成するため、本発明は、貯留タンク内を、区画部材によって供給領域と加湿領域とに区画するとともに供給領域の周囲を覆い、供給領域にのみ活性種を供給するようにした。

具体的に、本発明は、水を貯留するための貯留タンク（41）と、該貯留タンク（41）内の水を空気中へ付与して空気を加湿する加湿機構（43）とを備えた調湿装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、活性種を生成するように放電が行われる放電処理部（51）と、前記貯留タンク（41）内を、前記加湿機構（43）が配置されて水が空気中へ付与される加湿領域（31）と前記放電処理部（51）で生成された活性種が供給され該活性種によって水が浄化される供給領域（32）とに水平方向に区画するとともに、水中部分に形成され前記供給領域（32）で浄化された水が前記加湿領域（31）へ流通するための連通路（33）を有する区画部材（25）と、前記貯留タンク（41）内の供給領域（32）の上方を覆う覆い部材（26）とを備えていることを特徴とするものである。

第１の発明では、放電処理部（51）で放電が行われ、活性種が生成される。この活性種は、区画部材（25）で区画された貯留タンク内の供給領域（32）に供給される。供給領域（32）に供給された活性種は、区画部材（25）及び覆い部材（26）によって貯留タンク（41）外への放出が抑制され、供給領域（32）に貯留している水が浄化される。活性種により浄化された水は、連通路（33）を介して供給領域（32）から加湿領域（31）に向かって流通する。

このように、貯留タンク（41）内を供給領域（32）と加湿領域（31）とに区画して、供給領域（32）のみに活性種を供給することで、区画部材（25）及び覆い部材（26）によって活性種の外部への放出が抑制されるから、密閉された室内で調湿装置を長時間使用した場合でも、活性種に含まれるオゾン等により室内のオゾン濃度が環境基準を超えることがなく好ましい。

そして、活性種が貯留タンク（41）外へ放出されないことから、活性種を分解除去するために送風ファンの上流側又は下流側に触媒を配置する必要がなく、圧力損失による送風性能の低下を防止できるとともに、触媒のコスト低減にも有利となる。

また、活性種が供給されて浄化された供給領域（32）の水が、連通路（33）を介して加湿領域（31）に流通するから、水中の雑菌や有害物質を除去することにより、貯留タンク（41）全体として、水の水質浄化を効率良く行うことができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記放電処理部（51）で生成された活性種が、前記覆い部材（26）によって覆われた前記貯留タンク（41）の供給領域（32）における貯留された水の水面よりも上方の空間に供給されることを特徴とするものである。

第２の発明では、放電処理部（51）により、覆い部材（26）で覆われた供給領域（32）における貯留された水の水面よりも上方の空間に活性種が供給される。このため、供給領域（32）の水中に活性種を直接供給する場合に比べて、吐出圧の低いポンプ等を用いて供給領域（32）に活性種を送り込むことが可能となり、装置全体として低コスト化や長寿命化を図る上で有利となる。

第３の発明は、第２の発明において、前記供給領域（32）に供給された活性種を含む空気と、前記供給領域（32）に貯留された水とを混合させる気液混合機構（66）を備えていることを特徴とするものである。

第３の発明では、気液混合機構（66）により、供給領域（32）において活性種を含む空気と貯留された水とが混合される。これにより、供給領域（32）内に供給された活性種を含む空気を水に混合させて水中の雑菌や有害物質を効率良く除去して、水の水質浄化を促進することができる。

第４の発明は、第１乃至第３の発明のうち何れか１つにおいて、前記放電処理部（51）に対して空気を送風して、前記貯留タンク（41）の供給領域（32）に向かって活性種を含んだ空気を供給する送風機構（64）を備えていることを特徴とするものである。

第４の発明では、送風機構（64）により、放電処理部（51）に対して空気が送風される。そして、活性種を含んだ空気が貯留タンク（41）の供給領域（32）に向かって供給される。このため、放電処理部（51）で生成した活性種を供給領域（32）に向かって確実に送り込むことができる。

第５の発明は、第４の発明において、前記覆い部材（26）には、前記供給領域（32）に供給されて該供給領域（32）における貯留された水の水面よりも上方の空間に滞留する活性種を含む空気を排気する排気口（34）が設けられている。そして、前記覆い部材（26）は、前記滞留する活性種を含む空気を前記排気口（34）を介して前記送風機構（64）に循環させる空気循環路（65）を備えていることを特徴とするものである。

第５の発明では、覆い部材（26）には、供給領域（32）に供給された活性種を含む空気を排気する排気口（34）が設けられている。そして、供給領域（32）における貯留された水の水面よりも上方の空間に滞留する活性種を含む空気が排気口（34）から空気循環路（65）を介して送風機構（64）に循環される。このため、活性種を供給領域（32）と送風機構（64）との間で循環させて無駄なく利用することで、放電処理部（51）における活性種の生成量を抑えつつ水の浄化効率を向上させることができる。さらに、水の浄化性能を確保するために必要となる放電処理部（51）及び送風機構（64）の運転時間を短縮することができるから、省電力化を図る上で有利となる。

第６の発明は、第１乃至第４の発明のうち何れか１つにおいて、前記覆い部材（26）には、前記供給領域（32）に供給されて該供給領域（32）における貯留された水の水面よりも上方の空間に滞留する活性種を含む空気を排気する排気口（34）が設けられている。そして、前記覆い部材（26）は、前記排気口（34）に配置され、活性種に含まれるオゾン成分を分解するオゾン分解触媒（37）を備えていることを特徴とするものである。

第６の発明では、活性種に含まれるオゾン成分を分解するオゾン分解触媒（37）が排気口（34）に配置される。このため、供給領域（32）における貯留された水の水面よりも上方の空間に滞留する活性種のオゾン成分が、オゾン分解触媒（37）で分解されてから貯留タンク（41）外へ放出されることとなり、密閉された室内で調湿装置を長時間使用した場合でも、活性種に含まれるオゾン等により、室内のオゾン濃度が環境基準を超えることがなく好ましい。

第７の発明は、第１乃至第６の発明のうち何れか１つにおいて、前記貯留タンク（41）内の水を撹拌して、前記供給領域（32）の水を前記連通路（33）を介して前記加湿領域（31）へ強制的に水を流通させる撹拌機構（35）を備えていることを特徴とするものである。

第７の発明では、撹拌機構（35）により貯留タンク（41）内の水が撹拌される。撹拌された水は、連通路（33）を介して供給領域（32）から加湿領域（31）に向かって強制的に流通される。このため、活性種により浄化された供給領域（32）内の水が供給領域（32）に滞留することなく加湿領域（31）に向かって流通され、水中の雑菌や有害物質を除去することにより、貯留タンク（41）全体として水の水質浄化を効率良く行うことができる。

第８の発明は、第１乃至第７の発明のうち何れか１つにおいて、前記放電処理部（51）による放電動作が間欠的に行われることを特徴とするものである。

第８の発明では、放電処理部（51）による放電動作が間欠的に行われる。このような構成とすれば、最小限の電力で水の浄化性能を確保することができ、省電力化を図る上で有利となる。

具体的に、例えば、空気循環路（65）を設けて水の浄化処理に使用しきれずに残った活性種を回収して再度循環させるようにした装置構成であれば、放電処理部（51）による放電動作を停止しても、回収した活性種が持続的に水中に供給されて水の浄化処理が行われることとなる。そこで、水の浄化処理の際に活性種が消費されたり自然消滅等で活性種が徐々に減っていくことにより、供給領域（32）内の活性種が所定濃度以下となるタイミングで間欠的に放電動作を行うようにすれば、省電力化を図る上で有利となる。また、放電時間を減らすことで、放電電極に汚れが付着しにくくなるとともに、放電電極が損耗しにくくなることで、放電電極の長寿命化を図ることができる。

なお、放電処理部（51）による放電動作を間欠的に行うためには、活性種の濃度をセンサ等でリアルタイムに測定してフィードバック制御することが考えられるが、この他にも、予め実験的に活性種の濃度の低減速度等を算出しておき、活性種が所定濃度以下となるタイミングで間欠的に放電動作を行うように制御すれば、濃度測定用のセンサを別途設ける必要がなくコスト低減に有利となる。

第９の発明は、第４又は第５の発明において、前記送風機構（64）による送風動作が間欠的に行われることを特徴とするものである。

第９の発明では、送風機構（64）による送風動作が間欠的に行われる。このような構成とすれば、最小限の電力で水の浄化性能を確保することができ、省電力化を図る上で有利となる。

具体的に、例えば、供給領域（32）に貯留された水の水面よりも上方の空間に供給された活性種が気液混合機構（66）等で徐々に水中に混合されるようにした装置構成であれば、送風機構（64）による送風動作を停止しても、気液混合機構（66）により活性種が水中に混合されて水の浄化処理が行われることとなる。すなわち、供給領域（32）に向かって活性種を連続的に供給しなくても、供給領域（32）に滞留する活性種を気液混合機構（66）で混合させることで、しばらくの間は水の浄化処理を持続させることができる。

そこで、水の浄化処理の際に活性種が消費されたり自然消滅等で活性種が徐々に減っていくことにより、供給領域（32）内の活性種が所定濃度以下となるタイミングで間欠的に送風動作（及び放電動作）を行うようにすれば、最小限の電力で水の浄化性能を確保することができ、省電力化や送風機構（64）の長寿命化を図る上で有利となる。また、間欠運転することにより、送風機構（64）を構成する送風ファンや送風ポンプの動作音に起因する騒音を低減することができる。

本発明によれば、貯留タンク（41）内を水平方向に供給領域（32）と加湿領域（31）とに区画し且つ供給領域（32）の上方を覆い、供給領域（32）のみに活性種を供給することで、活性種の貯留タンク（41）外への放出が抑制されるから、密閉された室内で調湿装置を長時間使用した場合でも、活性種に含まれるオゾン等により室内のオゾン濃度が環境基準を超えることがなく好ましい。

そして、活性種が貯留タンク（41）外へ放出されないことから、活性種を分解除去するために送風ファンの上流側又は下流側に触媒を配置する必要がなく、圧力損失による送風性能の低下を防止できるとともに、触媒のコスト低減にも有利となる。

また、活性種が供給されて浄化された供給領域（32）の水が、連通路（33）を介して加湿領域（31）に流通するから、水中の雑菌や有害物質を除去することにより、貯留タンク（41）全体として、水の水質浄化を効率良く行うことができる。

図１は、実施形態に係る調湿装置の全体構成を示し、貯留タンクをケーシングから引き出した状態を示す斜視図である。 図２は、調湿装置の内部構成を示す側面断面図である。 図３は、活性種供給ユニットと貯留タンクの内部構成を示す側面断面図である。 図４は、本変形例１の活性種供給ユニットと貯留タンクの内部構成を示す側面断面図である。 図５は、本変形例２の活性種供給ユニットと貯留タンクの内部構成を示す側面断面図である。 図６は、本実施形態２の活性種供給ユニットと貯留タンクの内部構成を示す側面断面図である。 図７は、本実施形態３の活性種供給ユニットと貯留タンクの内部構成を示す側面断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

＜実施形態１＞
図１は本発明の実施形態１に係る調湿装置の構成を示す斜視図、図２は調湿装置の内部構成を示す側面断面図である。図１及び図２に示すように、この調湿装置（10）は、室内空気を浄化しながらこの室内空気を加湿する運転が可能に構成されている。

前記調湿装置（10）は、樹脂製のケーシング（11）を有している。ケーシング（11）は略直方体形状に形成され、前面（図２の左側端面）は前面パネル（11a）によって構成されている。

前記ケーシング（11）の左右両側部の前部には、空気をケーシング（11）内に導入するための吸込口（12）が形成されている（図１参照）。また、ケーシング（11）の上部で且つ後方側には、ケーシング（11）内の空気をケーシング（11）外へ吹き出すための吹出口（13）が形成されている。ケーシング（11）の内部には、吸込口（12）から吹出口（13）に向かって空気が流れる空気通路（14）が形成されている。

そして、前記調湿装置（10）には、図２に示すように、空気通路（14）の空気の流れの上流側から下流側に向かって順に、空気浄化ユニット（20）と、加湿ユニット（40）と、遠心ファン（15）とを備えるとともに、活性種供給ユニット（50）が配置されている。

−空気浄化手段の構成−
図２に示すように、前記空気浄化ユニット（20）は、空気を浄化するためのものであり、プレフィルタ（21）、イオン化部（22）、及びプリーツフィルタ（23）を有している。

前記プレフィルタ（21）は、空気中に含まれる比較的大きな塵埃を捕捉する集塵用のフィルタを構成している。

前記イオン化部（22）は、空気中の塵埃を帯電させる塵埃荷電手段を構成している。イオン化部（22）には、例えば線状の電極と、この線状の電極に対向する板状の電極とが設けられている。イオン化部（22）は、両電極に電源（図示省略）から電圧を印加してコロナ放電を生起させ、空気中の塵埃を所定の電荷（正又は負の電荷）に帯電させるように構成されている。

前記プリーツフィルタ（23）は、波板状の静電フィルタを構成している。つまり、プリーツフィルタ（23）は、前記イオン化部（22）で帯電された塵埃を電気的に誘引して捕捉する。なお、プリーツフィルタ（23）に光触媒等の脱臭用の材料を担持させてもよい。

−加湿ユニットの構成−
図２に示すように、加湿ユニット（40）は、水を貯留するための貯留タンク（41）と、貯留タンク（41）内の水を汲み上げる水車（42）と、水車（42）によって汲み上げられた水を空気中へ付与する加湿機構を構成する加湿ロータ（43）と、加湿ロータ（43）を回転駆動するための駆動モータ（44）とを備えている。また、加湿ユニット（40）は、加湿ロータ（43）を加熱するためのヒータ（48）を備えている。

前記貯留タンク（41）は、ケーシング（11）内の下部の空間に設置され、ケーシング（11）の引出口（11b）を通じて出し入れ自在に構成されている（図１参照）。これにより、ユーザーは貯留タンク（41）内に加湿用の水（例えば水道水）を適宜補充することができる。

図３に示すように、前記貯留タンク（41）は、上側が開口する横長の容器によって構成されている。この貯留タンク（41）内は、区画部材（25）により、加湿ユニット（40）が配置されて水が空気中に付与される加湿領域（31）と、活性種供給ユニット（50）から活性種が供給され該活性種によって水が浄化される供給領域（32）とに区画されている。つまり、区画部材（25）は、水面に対して直交する方向に延び、貯留タンク（41）内を水平方向（水面方向）に加湿領域（31）と供給領域（32）とに区画する。そして、供給領域（32）の上方には、その上方空間を覆う覆い部材（26）が設けられている。覆い部材（26）は、貯留タンク（41）の側壁上端と区画部材（25）の上端との間に跨って設けられている。供給領域（32）は、その周囲が区画部材（25）と覆い部材（26）とによって囲まれている。

前記貯留タンク（41）の側壁上部には、区画部材（25）及び覆い部材（26）で囲まれた供給領域（32）に連通する吹出口（41a）が形成されている。吹出口（41a）の上流側には、後述する活性種供給ユニット（50）の搬送管（63）が接続されている。吹出口（41a）の下流側には、貯留タンク（41）の側壁に沿って下方に延びる吹出ノズル（45）が接続されている。つまり、搬送管（63）と吹出ノズル（45）とが貯留タンク（41）の側壁を挟んで吹出口（41a）に接続されている。活性種が吹出口（41a）から吹出ノズル（45）を介して貯留タンク（41）の供給領域（32）の水中に吹き込まれる。

前記区画部材（25）の下端は、貯留タンク（41）の底面よりも上方に位置しており、区画部材（25）と貯留タンク（41）の底面との間に隙間が設けられる。この隙間は、供給領域（32）で浄化された水が加湿領域（31）へ流通するための連通路（33）を構成している。つまり、区画部材（25）はその水中部分に連通路（33）を有している。

前記覆い部材（26）には、排気口（34）が形成されている。この排気口（34）は、供給領域（32）に供給されて該供給領域（32）における貯留された水の水面よりも上方の空間に滞留する活性種を含む空気を排気するものである。覆い部材（26）は、排気口（34）の上方に順に積層配置される除湿剤（36）及びオゾン分解触媒（37）を備えている。除湿剤（36）は活性種を含む空気中の水分を除去するものであり、オゾン分解触媒（37）は活性種に含まれるオゾン成分を分解除去するものである。除湿剤（36）及びオゾン分解触媒（37）は、オゾン分解触媒（37）の上面周縁に係合し且つ除湿剤（36）及びオゾン分解触媒（37）の側壁周縁を囲う保持部材（38）により保持されている。なお、除湿剤（36）としては、例えばシリカゲル等の除湿性能に優れた材料を用いることができる。

前記貯留タンク（41）の加湿領域（31）の上方開口は、貯留タンク（41）及び区画部材（25）の上側周縁に対応した外形形状の蓋部材（46）により塞がれており、加湿領域（31）内の水が蒸発して大気中に放出されてしまうのを抑制している。

図２に示すように、前記水車（42）は、略円板状に形成され、その軸心部に回転軸（42a）が突設されている。回転軸（42a）は、貯留タンク（41）の底面に立設された軸受部材（図示省略）に回転自在に支持されている。水車（42）は、貯留タンク（41）の加湿領域（31）の水中に一部（下端部を含む所定部位）が浸漬するように設けられている。

前記水車（42）の後側の側面（加湿ロータ（43）に面する側面）には、軸周りに複数の凹部（42b）が形成されている。複数の凹部（42b）は、水車（42）の径方向外側端部において周方向に等間隔で配列されている。各凹部（42b）は、水車（42）の回転動作中、貯留タンク（41）内の水中に浸漬する位置と、水中から引き出される位置とを交互に変位する。

また、前記水車（42）の後側の側面には、その軸心寄りの部位に歯車（42c）が一体的に形成されている。歯車（42c）は、加湿ロータ（43）の従動歯車（43a）と噛み合うように構成されている。

前記加湿ロータ（43）は、円盤状の吸着部材（43b）と、吸着部材（43b）の外周面に形成された環状の従動歯車（43a）とを有している。吸着部材（43b）は、水分を吸着するために吸湿性の高い不織布で構成されている。

前記加湿ロータ（43）は、貯留タンク（41）の満水時の水位よりも高い位置において、回転軸を介して回転自在に保持されている。また、加湿ロータ（43）は、その下端を含む所定部位が水車（42）と実質的に接触するように配置されている。つまり、加湿ロータ（43）は、その軸方向視において水車（42）の凹部（42b）と重なる部位を有している。これにより、加湿ロータ（43）には、水車（42）の凹部（42b）によって汲み上げられた水が凹部（42b）から流れ落ちる際に、吸着部材（43b）に付着し、吸着部材（43b）に吸着される。

前記駆動モータ（44）は、歯車等の動力伝達手段（図示省略）を介して加湿ロータ（43）の従動歯車（43a）に連結されている。これにより、駆動モータ（44）の回転力は、動力伝達手段を介して加湿ロータ（43）の従動歯車（43a）に伝達されて従動歯車（43a）を回転させる。さらに、従動歯車（43a）が回転すると、従動歯車（43a）と噛合する歯車（42c）が回転し、これとともに水車（42）が回転する。

前記ヒータ（48）は、加湿ロータ（43）の上流側の側面の上端部に近接して配置されている。ヒータ（48）は、加湿ロータ（43）へ流入する空気を加熱可能に構成されている。

−活性種供給ユニットの構成−
前記活性種供給ユニット（50）は、加湿ロータ（43）に供給される貯留タンク（41）の供給領域（32）内の水に、ラジカル、励起分子、オゾン等の活性種を供給して浄化するためのものである。図３に示すように、活性種供給ユニット（50）は、活性種生成手段としての放電処理部（51）と、放電処理部（51）において生成された活性種を貯留タンク（41）の供給領域（32）内に導く搬送路（55）と、搬送路（55）を介して活性種を貯留タンク（41）の供給領域（32）内に送風するための送風ポンプ（64）とを備えている。送風ポンプ（64）は本発明に係る送風機構を構成している。

前記放電処理部（51）は、活性種生成室（62）内に配設されている。活性種生成室（62）には、活性種生成室（62）内に空気を導入するための導入管（61）と、搬送路（55）を形成する搬送管（63）とが接続されている。導入管（61）は、その流入端が空気通路（14）に開口しており、その管路途中には送風ポンプ（64）が接続されている。この導入管（61）には、空気通路（14）を流れる空気の一部が分岐して導入されるようになっている。

前記放電処理部（51）は、ストリーマ放電により活性種を生成するように構成されている。具体的には、放電処理部（51）は、棒状電極（52）と平板電極（53）とを有している。棒状電極（52）は、活性種生成室（62）内に設けられた基板（52a）に支持板（52b）を介して支持されている。棒状電極（52）は、細長い線状に形成され、略円形状の縦断面を有している。平板電極（53）は、平板状に形成されている。棒状電極（52）と平板電極（53）とは、互いに平行な姿勢となるように配置されている。棒状電極（52）の先端は、平板電極（53）と対向している。

前記棒状電極（52）は電源（18）の正極側に接続され、平板電極（53）は電源（18）の負極側（又はアース側）に接続されている。電源（18）から両電極（52,53）に電位差が付与されると、棒状電極（52）の先端から平板電極（53）に向かってストリーマ放電が生起する。その結果、空気中の酸素や窒素、水等の分子が電離や励起を起こし、多量のラジカルや励起分子等の活性種が発生する。なお、電源（18）から放電処理部（51）へは、直流の高圧電圧が供給されることが好ましく、さらには放電電流が一定となるような、いわゆる定電流制御を行うことが好ましい。

このような構成により、活性種供給ユニット（50）では、放電処理部（51）にて活性種が生成され、活性種は搬送管（63）を介して送り出される。この活性種は、貯留タンク（41）の吹出口（41a）から吹出ノズル（45）を介して貯留タンク（41）の供給領域（32）内の水中に気泡となって吹き出され、供給領域（32）内の水が浄化される。

一方、供給領域（32）において、水に溶けきれなかった活性種は、浮力により上昇して水面に至り、水面の上方空間に滞留する。また、活性種により浄化された供給領域（32）の水は、連通路（33）を介して加湿領域（31）に流出して、供給領域（32）と加湿領域（31）との間で水が流通される。

−運転動作−
本実施形態１に係る調湿装置（10）の運転動作について説明する。この調湿装置（10）では、室内空気を浄化すると同時に室内空気を加湿する加湿運転が行われる。加湿運転では、遠心ファン（15）が駆動されるとともに加湿ロータ（43）が回転駆動され、ヒータ（48）が通電状態となる。また、イオン化部（22）の電極に電圧が印加される。

図２に示すように、遠心ファン（15）が駆動されると、室内の空気が吸込口（12）を通じて空気通路（14）内に導入される。空気通路（14）に導入された空気は、プレフィルタ（21）を通過して塵埃が捕捉された後、イオン化部（22）を通過する。イオン化部（22）では、電極間でコロナ放電が行われおり、空気中の塵埃が帯電される。イオン化部（22）を流出した空気は、プリーツフィルタ（23）を通過する。プリーツフィルタ（23）では、帯電した塵埃が電気的に誘引されて捕捉される。プリーツフィルタ（23）を流出した空気は、ヒータ（48）で加熱された後、加湿ロータ（43）を通過する。

ここで、加湿ユニット（40）では、水車（42）が回転し、貯留タンク（41）内の水が加湿ロータ（43）の吸着部材（43b）に適宜供給される。具体的には、水車（42）が回転して凹部（42b）が貯留タンク（41）内の水中に浸漬することにより、凹部（42b）内に水が浸入し、凹部（42b）内に保持される。さらに水車（42）の回転が進むと、水を保持した状態の凹部（42b）は、水中から引き上げられてさらに上方へ変位する。なお、凹部（42b）が引き上げられるにつれて、凹部（42b）は加湿ロータ（43）に徐々に近接していく。また、凹部（42b）が引き上げられるにつれて、凹部（42b）内に保持された水は自重により徐々に凹部（42b）内から流出する。そして、凹部（42b）が最上端位置まで到達すると、凹部（42b）内の水は概ね全量流出する。

なお、凹部（42b）から流出した水は、凹部（42b）と近接する加湿ロータ（43）に付着し、吸着部材（43b）に吸着される。このような動作により、加湿ユニット（40）では、加湿ロータ（43）に連続的に水が供給される。

そして、前記空気通路（14）を流れる空気が吸着部材（43b）を流通すると、吸着部材（43b）に吸着していた水分が空気中へ放出される。その結果、空気の加湿が行われる。以上のようにして清浄化及び加湿された空気は、吹出口（13）を通じて室内へ供給される。なお、この加湿運転では、電源（18）からイオン化部（22）への電圧の供給を停止させることで、空気の浄化を積極的に行わない運転を行うことも可能である。

−水の浄化動作−
ところで、貯留タンク（41）内に水が長時間に亘って貯留されると、水中で雑菌が繁殖することにより、貯留タンク（41）内の水が汚染されることがある。また、例えば空気通路（14）を流れる空気中にアンモニア等の物質（有害物質や臭気物質）が含まれている場合、この物質が水中に溶解して貯留タンク（41）内の水が汚染されることもある。従って、このような汚染水が加湿水として室内へ供給されると、室内の清浄度が損なわれてしまう。

そこで、本実施形態１に係る調湿装置（10）では、活性種供給ユニット（50）を用いて貯留タンク（41）内の水に活性種を供給することにより、水を浄化する水浄化動作が可能となっている。

具体的に、水浄化動作は、例えば、上述した加湿運転と同時に行われる。この水浄化動作では、送風ポンプ（64）が稼働されるとともに電源（18）から放電処理部（51）へ電圧が印加される。送風ポンプ（64）が稼働されると、導入管（61）を介して活性種生成室（62）内に空気が導入される（図３参照）。また、活性種生成室（62）では、電源（18）から電圧が印加された放電処理部（51）がストリーマ放電を生起する。その結果、活性種生成室（62）内で活性種が発生する。活性種は、送風ポンプ（64）によって送風されて搬送管（63）内の搬送路（55）を貯留タンク（41）に向かって流れ、吹出ノズル（45）を介して貯留タンク（41）の供給領域（32）内の水中に吹き込まれる。

その結果、貯留タンク（41）の供給領域（32）内の水中に含まれた有害物質や雑菌等は、活性種によって分解除去され、貯留タンク（41）の供給領域（32）内の水が浄化される。そして、活性種により浄化された水は、連通路（33）を介して供給領域（32）から加湿領域（31）に向かって流通され、加湿領域（31）内の水が浄化される。これにより、水中の雑菌や有害物質を除去して、貯留タンク（41）全体として水の水質浄化を効率良く行うことができる。従って、加湿運転時には、貯留タンク（41）の加湿領域（31）内の清浄な水が加湿ロータ（43）によって空気中へ付与されるので、室内の清浄度が損なわれてしまうことがない。また、供給領域（32）において、水に溶けきれずに水面まで浮上した活性種は空気と共に排気口（34）から流出する。その際、活性種を含む空気中の水分は除湿剤（36）によって除去され、且つ、活性種はオゾン分解触媒（37）によってオゾン成分が分解除去される。したがって、活性種の貯留タンク（41）外への放出が抑制される。

以上のように、本実施形態１に係る調湿装置（10）によれば、区画部材（25）によって貯留タンク（41）内を供給領域（32）と加湿領域（31）とに区画し且つ覆い部材（26）によって供給領域（32）の上方を覆い、供給領域（32）のみに活性種を供給するようにした。そのため、区画部材（25）及び覆い部材（26）によって活性種の貯留タンク（41）外への放出が抑制されるので、密閉された室内で調湿装置（10）を長時間使用した場合でも、活性種に含まれるオゾン成分により室内のオゾン濃度が環境基準を超えることがなく好ましい。

そして、活性種が貯留タンク（41）外へ放出されないことから、活性種に含まれるオゾン成分を分解除去するために遠心ファン（15）の上流側又は下流側にオゾン分解触媒（37）を配置する必要がなく、圧力損失による送風性能の低下を防止できるとともに、触媒のコスト低減にも有利となる。

また、活性種が供給されて浄化された供給領域（32）の水が、連通路（33）を介して加湿領域（31）に流通するから、水中の雑菌や有害物質を除去することにより、貯留タンク（41）全体として、水の水質浄化を効率良く行うことができる。

＜変形例１＞
図４は、本発明の変形例１の活性種供給ユニットと貯留タンクの内部構成を示す側面断面図である。図４に示すように、本変形例は、遠心ファン（15）が吸い込んだ空気の一部が活性種生成室（62）へ送風されるように構成されている。具体的に、遠心ファン（15）の流路途中には、遠心ファン（15）内部を流通する空気を分流させる分岐配管（15a）の一端が接続されており、その分岐配管（15a）の他端は活性種供給ユニット（50）の活性種生成室（62）に接続されている。

ここで、前記遠心ファン（15）を稼働させて送風動作を行うと、オゾン分解触媒（37）でオゾン成分が分解された後の空気や、貯留タンク（41）の加湿領域（31）上方を塞ぐ蓋部材（46）の隙間から漏れ出した空気が、遠心ファン（15）の中央部の吸入口に吸い込まれる。そして、遠心ファン（15）に吸い込まれた空気は吹出口から吹き出されるが、一部の空気は、遠心ファン（15）の流路途中で分流して、分岐配管（15a）を介して活性種供給ユニット（50）に送り込まれる。

このような構成とすれば、放電処理部（51）で生成した活性種を貯留タンク（41）の供給領域（32）に向かって確実に送り込むことができる。また、遠心ファン（15）から放電処理部（51）に向かって空気を分流させるようにしているから、実施形態１のように専用の送風ポンプ（64）等を別途設ける必要がなく、コスト低減に有利となる。

＜変形例２＞
図５は、本発明の変形例２の活性種供給ユニットと貯留タンクの内部構成を示す側面断面図である。図５に示すように、貯留タンク（41）内には、供給領域（32）の水を撹拌する撹拌機構としての撹拌水車（35）が配設されている。この撹拌水車（35）は、連通路（33）の近傍に配設されており、図５において奥行方向に延びる中心軸（35a）を中心に回転することで、供給領域（32）内の水を撹拌するように構成されている。撹拌水車（35）で撹拌された水は、連通路（33）を介して供給領域（32）から加湿領域（31）に向かって強制的に流通されるようになっている。

前記撹拌水車（35）の外周面には、周方向に間隔をあけて複数の水車羽根（35b）が設けられている。そして、吹出ノズル（45）から水中に吹き出された活性種が水車羽根（35b）に吹き付けられることにより、この気泡を動力として中心軸（35a）を中心に撹拌水車（35）が時計回りに回転し、水の流通が行われるようになっている。

このような構成とすれば、活性種により浄化された供給領域（32）内の水が供給領域（32）に滞留することなく加湿領域（31）に向かって強制的に流通され、水中の雑菌や有害物質を除去することにより、貯留タンク（41）全体として水の水質浄化を効率良く行うことができる。

＜実施形態２＞
図６は、本発明の実施形態２の活性種供給ユニットと貯留タンクの内部構成を示す側面断面図である。前記実施形態１との違いは、貯留タンク（41）の供給領域（32）に供給した活性種を送風ポンプ（64）に循環させる空気循環路（65）を設けた点であるため、以下、実施形態１と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。

図６に示すように、本実施形態では、覆い部材（26）において除湿剤（36）、オゾン分解触媒（37）および保持部材（38）が省略されている。そして、本実施形態では、覆い部材（26）の排気口（34）と活性種生成室（62）との間に空気循環路（65）が接続されている。そして、空気循環路（65）の流路途中には、送風ポンプ（64）が接続されており、送風ポンプ（64）を稼働させることで、供給領域（32）における水面よりも上方の空間に滞留している活性種が、排気口（34）及び空気循環路（65）を介して、活性種生成室（62）内に循環されるようになっている。

このような構成とすれば、活性種を供給領域（32）と活性種生成室（62）との間で循環させて無駄なく利用することができ、放電処理部（51）における活性種の生成量を抑えつつ水の浄化効率を向上させることができる。さらに、水の浄化性能を確保するために必要となる放電処理部（51）及び送風ポンプ（64）の運転時間を短縮することができるから、省電力化を図る上で有利となる。

さらに、本発明では、放電処理部（51）による放電動作を間欠的に行うようにして、省電力化を図るようにしても良い。すなわち、放電処理部（51）による放電動作を停止したとしても、供給領域（32）内の活性種は、送風ポンプ（64）により空気循環路（65）を介して回収された後で再循環され、持続的に水中に供給されて水の浄化処理が行われることとなる。

そこで、水の浄化処理の際に活性種が消費されたり自然消滅等で活性種が徐々に減っていくことにより、供給領域（32）内の活性種が所定濃度以下となるタイミングで間欠的に放電動作を行うことで、最小限の電力で水の浄化性能を確保することができ、省電力化を図る上で有利となる。また、放電時間を減らすことで、放電電極に汚れが付着しにくくなるとともに、放電電極が損耗しにくくなることで、放電電極の長寿命化を図ることができる。

なお、放電処理部（51）による放電動作を間欠的に行うためには、活性種の濃度をセンサ等でリアルタイムに測定してフィードバック制御することが考えられるが、この他にも、予め実験的に活性種の濃度の低減速度等を算出しておき、活性種が所定濃度以下となるタイミングで間欠的に放電動作を行うように制御すれば、濃度測定用のセンサを別途設ける必要がなくコスト低減に有利となる。

＜実施形態３＞
図７は、本発明の実施形態３の活性種供給ユニットと貯留タンクの内部構成を示す側面断面図である。前記実施形態１との違いは、活性種を供給領域（32）内の水と混合させる気液混合ローラ（66）を備えた点であるため、以下、実施形態１と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。

図７に示すように、本実施形態の貯留タンク（41）では、吹出ノズル（45）が省略されており、吹出口（41a）が供給領域（32）における水面よりも上方の空間に開口している。吹出口（41a）には、実施形態１と同様に活性種供給ユニット（50）の搬送管（63）が接続されている。つまり、本実施形態の貯留タンク（41）では、活性種が吹出口（41a）から供給領域（32）における水面よりも上方の空間に吹き込まれるようになっている。

このような構成とすれば、供給領域（32）の水中に活性種を直接供給する場合に比べて、吐出圧の低い送風ポンプ（64）を用いて供給領域（32）に活性種を送り込むことが可能となり、装置全体として低コスト化や長寿命化を図る上で有利となる。

前記貯留タンク（41）の供給領域（32）内には、気液混合ローラ（66）が配設されている。この気液混合ローラ（66）は、供給領域（32）において貯留された水とその水面よりも上方の空間に滞留する活性種とを混合させるためのものである。気液混合ローラ（66）は、ローラ上部が水面から露出する一方、ローラ下部が水中に浸漬するように配設されている。気液混合ローラ（66）は本発明に係る気液混合機構を構成している。

前記気液混合ローラ（66）は、多孔質材料で構成されている。さらに、図７において奥行方向に延びる回動軸（66a）を中心に時計回りに回動することで、水中に浸漬しているローラ下部の外周面が水面から露出する。このとき、水面に露出したローラ外周面には、膜状の水が存在することとなる。そして、水面よりも上方の空間に滞留している活性種がローラ上部の水膜と反応して水の浄化が行われる。ローラ上部に存在する浄化された水は、気液混合ローラ（66）の回動によって水中で混合されて供給領域（32）内の水が浄化される。

このような構成とすれば、気液混合ローラ（66）により、供給領域（32）に供給された活性種を水に混合させて水中の雑菌や有害物質を効率良く除去して、水の水質浄化を促進することができる。

さらに、本発明では、放電処理部（51）による放電動作及び送風ポンプ（64）による送風動作を間欠的に行うようにして、省電力化を図るようにしても良い。すなわち、放電処理部（51）による放電動作を停止したり、送風ポンプ（64）による送風動作を停止しても、気液混合ローラ（66）により活性種が水中に混合されて水の浄化処理が行われることとなる。このように、供給領域（32）に向かって活性種を連続的に供給しなくても、供給領域（32）の上部空間（水面よりも上方の空間）に滞留する活性種を気液混合ローラ（66）で水と混合させることで、しばらくの間は水の浄化処理を持続させることができる。

そこで、水の浄化処理の際に活性種が消費されたり自然消滅等で活性種が徐々に減っていくことにより、供給領域（32）内の活性種が所定濃度以下となるタイミングで間欠的に放電動作及び送風動作を行うことで、最小限の電力で水の浄化性能を確保することができ、放電処理部（51）や送風ポンプ（64）の省電力化や長寿命化を図る上で有利となる。また、間欠運転することにより、送風ポンプ（64）の動作音に起因する騒音を低減することができる。

＜その他の実施形態＞
上述した各実施形態及び変形例では、活性種生成手段は、ストリーマ放電により活性種を生成する放電処理部（51）によって構成されていた。しかし、本発明に係る活性種生成手段は、この形態に限定するものではなく、紫外線によって活性種を生成する紫外線ランプを用いたものであってもよい。また、放電処理部（51）はストリーマ放電を生起するものに限られない。

また、前記調湿装置（10）は、空気浄化ユニット（20）及び加湿ユニット（40）を備え、空気浄化及び加湿運転が可能に構成されていたが、調湿装置（10）は除湿ユニットをさらに備え、除湿運転が可能なものであってもよい。この場合には、除湿運転によって貯留タンク（41）に集められた水を浄化処理することで、水を交換しなくても加湿用の水として再利用することができる。

以上説明したように、本発明は、活性種の大気中への放出を抑制しつつ、貯留タンク内の水を効率良く浄化することができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。

10 調湿装置
25 区画部材
26 覆い部材
31 加湿領域
32 供給領域
33 連通路
34 排気口
35 撹拌水車（撹拌機構）
37 オゾン分解触媒
41 貯留タンク
43 加湿ロータ（加湿機構）
51 放電処理部
64 送風ポンプ（送風機構）
65 空気循環路
66 気液混合ローラ（気液混合機構）

Claims (9)

1. 水を貯留するための貯留タンク（41）と、該貯留タンク（41）内の水を空気中へ付与して空気を加湿する加湿機構（43）とを備えた調湿装置であって、
   活性種を生成するように放電が行われる放電処理部（51）と、
   前記貯留タンク（41）内を、前記加湿機構（43）が配置されて水が空気中へ付与される加湿領域（31）と前記放電処理部（51）で生成された活性種が供給され該活性種によって水が浄化される供給領域（32）とに水平方向に区画するとともに、水中部分に形成され前記供給領域（32）で浄化された水が前記加湿領域（31）へ流通するための連通路（33）を有する区画部材（25）と、
   前記貯留タンク（41）内の供給領域（32）の上方を覆う覆い部材（26）とを備えていることを特徴とする調湿装置。
2. 請求項１において、
   前記放電処理部（51）で生成された活性種が、前記覆い部材（26）によって覆われた前記貯留タンク（41）の供給領域（32）における貯留された水の水面よりも上方の空間に供給されることを特徴とする調湿装置。
3. 請求項２において、
   前記供給領域（32）に供給された活性種を含む空気と、前記供給領域（32）に貯留された水とを混合させる気液混合機構（66）を備えていることを特徴とする調湿装置。
4. 請求項１において、
   前記放電処理部（51）に対して空気を送風して、前記貯留タンク（41）の供給領域（32）に向かって活性種を含んだ空気を供給する送風機構（64）を備えていることを特徴とする調湿装置。
5. 請求項４において、
   前記覆い部材（26）には、前記供給領域（32）に供給されて該供給領域（32）における貯留された水の水面よりも上方の空間に滞留する活性種を含む空気を排気する排気口（34）が設けられており、
   前記覆い部材（26）は、前記滞留する活性種を含む空気を前記排気口（34）を介して前記送風機構（64）に循環させる空気循環路（65）を備えていることを特徴とする調湿装置。
6. 請求項１において、
   前記覆い部材（26）には、前記供給領域（32）に供給されて該供給領域（32）における貯留された水の水面よりも上方の空間に滞留する活性種を含む空気を排気する排気口（34）が設けられており、
   前記覆い部材（26）は、前記排気口（34）に配置され、活性種に含まれるオゾン成分を分解するオゾン分解触媒（37）を備えていることを特徴とする調湿装置。
7. 請求項１において、
   前記貯留タンク（41）内の水を撹拌して、前記供給領域（32）の水を前記連通路（33）を介して前記加湿領域（31）へ強制的に水を流通させる撹拌機構（35）を備えていることを特徴とする調湿装置。
8. 請求項１において、
   前記放電処理部（51）による放電動作が間欠的に行われることを特徴とする調湿装置。
9. 請求項４において、
   前記送風機構（64）による送風動作が間欠的に行われることを特徴とする調湿装置。

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