JP4089517B2

JP4089517B2 - 加湿装置

Info

Publication number: JP4089517B2
Application number: JP2003160019A
Authority: JP
Inventors: 茂和小豆沢; 貞彦若葉; 洋須田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-06-04
Filing date: 2003-06-04
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2023-06-04
Also published as: JP2004361009A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内を所望の湿度に保持し人体の肌や喉に潤いを与える為の加湿装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
加湿装置としては、水を加熱して沸騰蒸発させる加熱式のものと、超音波により水を霧状にして放出する超音波方式のものと、送風により加湿エレメント表面の水分を気化させる気化方式のものとが、従来から種々の商品として提供されている（例えば特許文献１を参照。）。しかしながら、上記各方式を用いて発生させたミストはいずれも粒径が数μｍ程度のマイクロサイズのものであるから、数十ｎｍ幅である人体の角質層表面の隙間にまで入り込ませることや、遠方にまで飛散させることが困難であった。その為、従来の加湿装置は、人体の肌や喉に充分な潤いを与えることが困難であり、また、充分な潤いを与えようと加湿量を多くした場合には、人体には吸収しきれないミストが空気中に過剰に供給され、使用者に不快感を与えるまで湿度を上昇させてしまったり、過剰に供給したミストが壁や窓で結露して室内を水浸しにしてしまったり、かびの発生を促進させてしまったりと、様々な問題の発生が避けられないものであった。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−７２２４６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、ミストを過剰に供給することなく人体の肌や喉に充分な潤いを与えることのできる加湿装置を提供することを、課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る加湿装置１を、加熱機構２１を用いてマイクロサイズの大径ミストＭ_１を発生させる大径ミスト発生部３０と、静電霧化機構４４を用いてナノサイズの小径ミストＭ_２を発生させる小径ミスト発生部３１とを具備し、大径ミスト発生部３０で発生した大径ミストＭ _１の流れを外部に吐出する大径ミスト吐出口１５と、小径ミスト発生部３１で発生した小径ミストＭ _２の流れを外部に吐出する小径ミスト吐出口１８とを、両者が近接し且つ同方向に開口するように設けるとともに、大径ミスト吐出口１５を小径ミスト吐出口１８の下方に設けることを特徴としたものとする。人体の角質層表面の隙間は数十ｎｍであり、マイクロサイズの大径ミストＭ_１だけでは角質層表面の隙間の奥にまで水分を供給することが困難であるが、本発明の加湿装置１においてはナノサイズの小径ミストＭ_２により角質層表面の隙間の奥にまで充分に水分を供給することができる。また、小径ミストＭ_２はナノサイズであることから室内の循環気流に乗って遠方にまで行き届くものであり、且つ、静電霧化により高帯電で発生することから皮膚への付着性能にも優れたものである。加えて、本発明の加湿装置１はマイクロサイズの大径ミストＭ_１を吐出するので、部屋全体を短時間で所望の湿度にまで上昇させ且つ維持することが容易である。つまり、本発明の加湿装置１によれば、大径ミストＭ_１の暴露により人体の肌や喉に対して短時間で飽和近くまで水分を供給したうえで、小径ミストＭ_２の暴露により更に水分量を上昇させていくことができる。したがって、使用者に不快感を与えたり、壁や窓での結露により室内を水浸しにしたり、かびの発生を促進させてしまったり、などといった問題の生じない適当な湿度を維持しつつ、室内の離れた場所に居る人の肌や喉にまでも充分に且つ効率的に潤いを与えることができるものである。
【０００６】
また、上記加湿装置１において、大径ミスト発生部３０で発生した大径ミストＭ_１の流れを外部に吐出する大径ミスト吐出口１５と、小径ミスト発生部３１で発生した小径ミストＭ_２の流れを外部に吐出する小径ミスト吐出口１８とを、両者が近接し且つ同方向に開口するように設けたことで、大径ミスト吐出口１５から吐出される大径ミストＭ_１の流れと、小径ミスト吐出口１８から吐出される小径ミストＭ_２の流れとで、勢いの強い側の流れが弱い側の流れを誘引するように作用し、両ミストＭ_１，Ｍ_２を部屋の隅々にまで確実に供給することができるものである。
【０００７】
また、上記加湿装置１において、大径ミスト発生部３０が加熱機構２１を用いたものであり、大径ミスト吐出口１５が小径ミスト吐出口１８の下方に設けたものであることから、加熱機構２１により加熱沸騰され大径ミスト吐出口１５から勢い良く吐出される高温の大径ミストＭ_１が吐出直後から斜め上方へと向きを変え、上方に近接してある小径ミスト吐出口１８の前方を通過するので、大径ミストＭ_１の流れが小径ミスト吐出口１８から吐出される小径ミストＭ_２を誘引し、該小径ミストＭ_２を大径ミストＭ_１と共に部屋の隅々にまで確実に供給するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施の形態に基づいて説明する。図１〜図３には、本発明の実施の形態における一例の加湿装置１の外観を示しており、図４〜図６には上記加湿装置１の異なる断面を示している。加湿装置１のハウジング２０には、正面に透明又は半透明の水位パネル２４と操作部２３とを設けており、両側面には可倒式の取っ手２５を接続させており、また、背面には空気浄化用フィルタ３を内蔵したフィルタケース２６を設けている。ハウジング２０の上部には開口部２８を設けており、該開口部２８には蓋５１を着脱自在に装着している。
【０００９】
加湿装置１の内部には、シャーシ４をハウジング２０と接続させて設けている。シャーシ４には、釜６を下側に保持した釜固定リング７を、パッキン５を介在させてねじ固定しており、釜６の外周面にはヒータ１９を配置している。上記釜６及びヒータ１９が本例の加熱機構２１となっており、該加熱機構２１を用いることで、釜６内に貯まった水をヒータ１９への通電により加熱蒸発させて、粒径が数μｍ以上であるマイクロサイズのミスト（以下、これを大径ミストという。）Ｍ_１を発生させる、大径ミスト発生部３０が構成されている。加熱機構２１の斜め上方には給水タンク８を着脱自在に装着しており、給水タンク８の下方には、給水タンク８を所定箇所に装着した状態で該給水タンク８と接続されるように、貯水部９をシャーシ４に支持させて設けている。貯水部９と釜６とは連通パイプ１０により連通接続されており、給水タンク８に充填された水は、一旦貯水部９に貯められた後に連通パイプ１０を通って釜６内に供給される。即ち、上記の給水タンク８と、貯水部９と、連通パイプ１０とが、加熱機構２１への水の供給を自動的に行う本例の水供給部３２を構成している。
【００１０】
加熱機構２１の上方には、下方の開口したミスト誘導筒１４がシャーシ４に立設した状態で保持されている。ミスト誘導筒１４の上部側面には接続口１４ａを開口させており、この接続口１４ａには、両端が開口した筒状の吐出パイプ１６の一端１６ａ側を連通接続させている。吐出パイプ１６の他端１６ｂ側はハウジング２０の正面から外部に突出させており、この外部に突出した他端１６ｂ側の開口が、加湿装置１の正面方向に開口する大径ミスト吐出口１５となっている。しかして、上記のミスト誘導筒１４と吐出パイプ１６とから成るミスト供給経路２２を介して、加熱機構２１により発生させた大径ミストＭ_１が、加湿装置１の正面に設けた大径ミスト吐出口１５から正面方向に吐出されるようになっている。
【００１１】
上記吐出パイプ１６は、大径ミスト吐出口１５の開口する他端１６ｂ側がミスト誘導筒１４と接続される一端１６ａ側と比べて僅か上方に位置するように略水平に設置されたものであり、吐出パイプ１６の流路途中には、シャーシ４に支持される送風パイプ１７を下方から上方へと貫通させている。送風パイプ１７の吐出パイプ１６内に位置する貫入部分１７ａの側面には、大径ミスト吐出口１５側（即ち正面側）に向けてスリット状に開口する大径ミスト側送風口１１を設けており、また、送風パイプ１７の上端部１７ｂには、後述の小径ミスト発生部３１に連通接続される小径ミスト側送風口１２を開口させている。加えて、送風パイプ１７の上記貫入部分１７ａより下側の部分には、該送風パイプ１７とフィルタケース２６とを連通させる風路１３を接続しており、送風パイプ１７の下端開口には、上方に向けて送風を行うモータファン２を接続させているので、モータファン２を稼動させることで、フィルタケース２６から吸入された空気が空気浄化用フィルタ３により浄化されたうえで、風路１３及び送風パイプ１７を通り、大径ミスト側送風口１１と小径ミスト側送風口１２の両側から吐出されるようになっている。大径ミスト側送風口１１から吐出された空気は、吐出パイプ１６を通過し大径ミスト吐出口１５から外部に吐出され、また、小径ミスト側送風口１２から吐出された空気は、小径ミスト発生部３１に設けてある小径ミスト吐出口１８から外部に吐出されるものである。このように、本例の加湿装置１においては、上記の送風パイプ１７とモータファン２と風路１３とで、送風部２９を構成している。
【００１２】
次に、小径ミスト発生部３１について、図７〜図９に基づいて詳述する。本例の小径ミスト発生部３１は、静電霧化機構４４を用いて粒径が１〜数十ｎｍであるナノサイズのミスト（以下、これを小径ミストという。）Ｍ_２を発生させるものである。上記静電霧化機構４４として具体的には、多孔質体から成る複数本の棒状部材であり毛細管現象によって基端側から先端側へと水分を搬送する水搬送部材４０と、この水搬送部材４０を保持し且つ該水搬送部材４０が搬送する水に対して電圧を印加する水印加電極４１と、複数本の水搬送部材４０の先端部と対向して位置する対向電極４２と、水印加電極４１と対向電極４２との間に高電圧を印加する高電圧印加部（図示せず）と、水印加電極４１や対向電極４２を内部に保持した筒状部材であり水搬送部材４０の先端側前方に小径ミスト吐出口１８を開口させてある筐体部４３とを備えている。上記構成の小径ミスト発生部３１において、高電圧印加部により水印加電極４１に高電圧を印加すると、水搬送部材４０により搬送された水には、該水搬送部材４０の先端と対向電極４２との間に発生する高電圧の電界により、静電霧化現象が生じる。即ち、水搬送部材４０の水は高帯電の小径ミストＭ_２として対向電極４２側に向けて放出され、小径ミスト吐出口１８から吐出されることとなる。なお、図９中の４９はイオン化針であり、これに高電圧を負荷し、対向電極４２との間でのコロナ放電によりマイナスイオンを発生させることで、静電霧化現象を生じやすくするものである。
【００１３】
上記筐体部４３は、水印加電極４１を挟んで水搬送部材４０の基端側の部分である水凝集部４５と、水搬送部材４０の先端側の部分である霧化部４６とに二分される。上記水凝集部４５には、ミスト接続パイプ４７を下方に向けて延設しており、図６に示すように、ミスト接続パイプ４７の下端開口を吐出パイプ１６に挿入し連通接続させることで、大径ミスト発生部３０で発生させた大径ミストＭ_１の一部を吐出パイプ１６やミスト接続パイプ４７を介して水凝集部４５内にまで導入し、該水凝集部４５内で凝集して得られた水を水搬送部材４０の基端側に供給するようになっている。ここで、一般的に静電霧化現象を用いた機構においては、供給された水がＣａやＭｇといった陽イオンの解け込んだ水道水等である場合には該陽イオンも水と共に吸上げられ、空気中のＣＯ_２との反応によりＣａＣＯ_３やＭｇＯ等として析出付着して静電霧化の発生を妨げてしまうといった問題があるが、本例の加湿装置１においては、水を一旦加熱蒸発させてＣａやＭｇといった陽イオンの含有率の極めて低いミスト状態にしたうえで、これを再度凝集させて得られる水を水搬送部材４０に供給するようにしているので、水搬送部材４０にＣａＣＯ_３やＭｇＯ等が析出付着することは防止されるものである。
【００１４】
また、上記霧化部４６には、通風接続口４８を下方に開口させており、図６に示すように、小径ミスト側送風口１２を開口させてある送風パイプ１７の上端部１７ｂを通風接続口４８内に挿入することで、モータファン２により送られる空気の一部を、小径ミスト側送風口１２を介して水搬送部材４０の先端部前方に送り込み、小径ミスト吐出口１８から吐出させるものである。小径ミスト発生部３１は、筐体部４３の小径ミスト吐出口１８を開口させてある先端部をハウジング２０から外部に僅かに突出させて設置しているので、小径ミスト吐出口１８から吐出される空気は、加湿装置１の外部へと吐出されるようになっている。
【００１５】
しかして、上記構成の加湿装置１において、水供給部３２（即ち給水タンク８内）に水を充填した状態で、大径ミスト発生部３０と小径ミスト発生部３１とを稼動させた場合には（ここで送風部２９については稼動させていない。稼動させた場合についてはまた後述する。）、以下のように動作する。つまり、水供給部３２により大径ミスト発生部３０に供給された水が加熱機構２１により加熱蒸発されて粒径数μｍ以上のマイクロサイズの大径ミストＭ_１を発生させ、この大径ミストＭ_１をミスト供給経路２２（即ちミスト誘導筒１４及び吐出パイプ１６）を通じて、加湿装置１の正面に設けた大径ミスト吐出口１５から正面方向に吐出させる。同時に、小径ミスト発生部３１においては、ミスト供給経路２２の経路途中から大径ミスト発生部３０にて生じた大径ミストＭ_１の一部が供給され、該大径ミストＭ_１を凝縮して得た水を基に静電霧化機構４４により高帯電であり粒径が１〜数十ｎｍであるナノサイズの小径ミストＭ_２を発生させ、この小径ミストＭ_２を加湿装置１の正面に設けた小径ミスト吐出口１８から正面方向に吐出させる。
【００１６】
人体の角質層表面の隙間は数十ｎｍであるが、本例の加湿装置１においては上記のように静電霧化機構４４を用いて粒径が１〜数十ｎｍであるナノサイズの小径ミストＭ_２を吐出するので、該小径ミストＭ_２により角質層表面の隙間の奥にまで水分が供給されるものである。また、小径ミストＭ_２はナノサイズであることからは飛散し易く、室内の循環気流に乗って遠方にまで行き届くものであり、且つ、高帯電であることから皮膚への付着性能にも優れたものである。加えて、本例の加湿装置１は加熱機構２１を用いて大径ミストＭ_１を吐出するので、部屋全体を短時間で所望の湿度にまで上昇させ且つ維持することが容易である。つまり、本例の加湿装置１は、大径ミストＭ_１と小径ミストＭ_２とを同時に吐出することで、大径ミストＭ_１の暴露により人体の肌や喉に対して短時間で飽和近くまで水分を供給したうえで、小径ミストＭ_２の暴露により更に水分量を上昇させていくことができる。したがって、使用者に不快感を与えたり、壁や窓での結露により室内を水浸しにしたり、かびの発生を促進させてしまったり、などといった問題の生じない適当な湿度を維持しつつ、離れた場所に居る人の肌や喉にまでも充分な潤いを与えることができるのである。
【００１７】
ここで、小径ミストＭ_２は静電霧化機構４４の電界で発生するイオン風に誘引されて小径ミスト吐出口１８より外部に拡散されるのだが、イオン風は風量が比較的小さいことから該イオン風単独では部屋の隅々にまで飛散させるに充分でない場合も考えられる。これに対して、本例の加湿装置１においては、大径ミスト吐出口１５と小径ミスト吐出口１８とが共に正面方向に開口するように近接して設けたものであり、且つ、大径ミスト吐出口１５は小径ミスト吐出口１８の下方に位置するように設けたものであるから、加熱機構２１により加熱沸騰され大径ミスト吐出口１５から勢い良く吐出される高温の大径ミストＭ_１は吐出直後から斜め上方へと向きを変え、上方に近接してある小径ミスト吐出口１８の前方を通過するようになっている。そして、高温の大径ミストＭ_１の流れが小径ミスト吐出口１８から吐出される小径ミストＭ_２を誘引し、該小径ミストＭ_２を部屋の隅々にまで確実に供給するのである。
【００１８】
また、本例の加湿装置１においては、小径ミスト発生部３１に供給される水分は水供給部３２からの供給水を基に大径ミスト発生部３０で発生させた大径ミストＭ_１の一部を凝集したものであるから、つまりは、大径ミスト発生部３０と小径ミスト発生部３１とが共通の水供給部３２から水を供給される構造となっている。したがって、水供給に要する部品点数が少なくコンパクト且つ安価での提供が可能であり、更に、給水タンク８の水交換も一度で済むので交換の手間がかからないものである。
【００１９】
次に、上記加湿装置１において、大径ミスト発生部３０及び小径ミスト発生部３１の稼動と共に、送風部２９を稼動させた場合（即ちモータファン２を稼動させた場合）について述べる。この場合、既述したように、モータファン２の稼動によりフィルタケース２６から吸入されて浄化された空気が送風パイプ１７の大径ミスト側送風口１１と小径ミスト側送風口１２の両側から吐出され、大径ミスト側送風口１１から吐出された空気が吐出パイプ１６を通過して大径ミスト吐出口１５から外部に吐出され、また、小径ミスト側送風口１２から吐出された空気が小径ミスト発生部３１の小径ミスト吐出口１８から外部に吐出される。そして、この送風部２９により大径ミスト吐出口１５から外部に吐出される空気の流れが、同じく大径ミスト吐出口１５から吐出される大径ミストＭ_１を外方に向けて強力に誘引し、また、送風部２９により小径ミスト吐出口１８から外部に吐出される空気の流れが、同じく小径ミスト吐出口１８から吐出される小径ミストＭ_２を外方に向けて強力に誘引するものである。このように、本例の加湿装置１は、大径ミスト発生部３０と小径ミスト発生部３１とが共通の送風部２９から誘引用の風を供給される構造となっており、風供給に要する部品点数が少なくコンパクト且つ安価での提供が可能なものとなっている。
【００２０】
また、本例においては、大径ミスト発生部３０を加熱機構２１を用いたものとすることで、大径ミストＭ_１や該大径ミストＭ_１と共に供給される空気を高温にして室内温度を上昇させ、室内での肌の保湿効果を高めるという効果をも得られるようにしているが、大径ミスト発生部３０としてはこれを用いたものに限定されず、超音波により水を霧状にして放出する超音波機構を用いたものや、送風により加湿エレメント表面の水分を気化させる気化構造を用いたものであってもよい。この場合、加熱により室内温度を上昇させることがないので、夏場等に使用者に不快感を与えることが防止されるという効果がある。
【００２１】
また、本例においては、大径ミスト吐出口１５及び小径ミスト吐出口１８の開口方向を正面方向にすることで、大径ミストＭ_１と小径ミストＭ_２の吐出方向を共に前方として、特に加湿装置１の近傍に居る人に対して効率的に水分を供給することが可能となっているが、大径ミスト吐出口１５及び小径ミスト吐出口１８の開口方向としてはこれに限定されず、上方に開口するものであってもよい。この場合、大径ミストＭ_１と小径ミストＭ_２の吐出方向が共に上方となり、比較的容易に室内に循環気流を作り出すことができ、より遠方の人に対しても水分を供給することが可能となる。また更に、大径ミスト吐出口１５及び小径ミスト吐出口１８として、前方に開口する吐出口と上方に開口する吐出とをそれぞれ設けておき、大径ミスト吐出口１５と小径ミスト吐出口１８の開口方向をそれぞれ正面方向と上方とで切替可能にすることも好適であり、この場合、人が加湿装置１の近傍に居る状況と遠方に居る状況の両状況に対応して開口方向を切替えれば、いずれの状況であっても充分に水分を供給することができるものである。
【００２２】
【発明の効果】
上記のように本発明に係る加湿装置にあっては、大径ミストの暴露により人体の肌や喉に対して短時間で飽和近くまで水分を供給したうえで、小径ミストの暴露により更に水分量を上昇させていくことができ、これにより、使用者に不快感を与えたり、壁や窓での結露により室内を水浸しにしたり、かびの発生を促進させてしまったり、などといった問題の生じない適当な湿度を維持しつつ、室内の離れた場所に居る人の肌や喉にまでも充分に且つ効率的に潤いを与えることができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における一例の加湿装置を示す斜視図である。
【図２】同上の加湿装置を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は背面図である。
【図３】同上の加湿装置の蓋を外した状態の平面図である。
【図４】図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図２（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図７】同上の加湿装置に備えた小径ミスト発生部の斜視図である。
【図８】同上の小径ミスト発生装置を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図９】図８（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【符号の説明】
１加湿装置
１５大径ミスト吐出口
１８小径ミスト吐出口
２１加熱機構
３０大径ミスト発生部
３１小径ミスト発生部
４４静電霧化機構
Ｍ_１大径ミスト
Ｍ_２小径ミスト

Claims

加熱機構を用いてマイクロサイズの大径ミストを発生させる大径ミスト発生部と、静電霧化機構を用いてナノサイズの小径ミストを発生させる小径ミスト発生部とを具備し、大径ミスト発生部で発生した大径ミストの流れを外部に吐出する大径ミスト吐出口と、小径ミスト発生部で発生した小径ミストの流れを外部に吐出する小径ミスト吐出口とを、両者が近接し且つ同方向に開口するように設けるとともに、大径ミスト吐出口を小径ミスト吐出口の下方に設けることを特徴とする加湿装置。