(57)【要約】【課題】本発明の課題は、十分な通気量を有し、かつ、付着したカルシウム等を容易に取り除くことが可能な気化素子を提供することである。【解決手段】複数の孔が網目状に設けられた回転可能な通気性容器に親水性の成型物質が封入されてなることを特徴とする気化素子。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の孔が網目状に設けられた回転可能な通気性容器に親水性の成型物質が封入されてなることを特徴とする気化素子。
【請求項２】
通気性容器の内部が中空構造である請求項１記載の気化素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気化素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、加湿器に使われる気化素子には、紙や不織布、ウレタン等の素材を用い、プリーツ、コルゲート等の立体加工で製造されたものを、加湿器の水受けトレイに静置することで使用されてきた。しかし、これらの静置式の気化素子は使用を続けて行くと、表面に水道水中のカルシウム等が付着し、加湿性能が低下しやすい問題があった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この問題を解決するために、複数のプレートを積層してなる回転可能な気化素子の素材を樹脂とすることで、付着するカルシウム等の洗浄を容易にし、長寿命化したものが考案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
しかしながら、特許文献２に開示された気化素子は、付着したカルシウムを取り除くために、気化素子をクエン酸水溶液に漬け置きする必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３１２８５８１号公報
【特許文献２】特許第４２７０１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、十分な加湿量を有し、かつ、付着したカルシウム等を容易に取り除くことが可能な気化素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、複数の孔が網目状に設けられた通気性容器に親水性の成型物質が封入されてなり、該通気性容器が回転可能であることを特徴とする気化素子である。また、通気性容器の内部が中空構造であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の気化素子は、親水性の成型物質が封入された回転可能な通気性容器であり、通気性容器内の親水性の成型物質間に空隙が生じることから、気化素子の加湿性能を発揮するために必要な通気量が確保される。また、この空隙の大きさは、成型物質の大きさや形状を変えることで調整可能である。さらには、容器内部を中空構造とすることで、通気量を上げることが可能となり、好ましい。親水性の成型物質に付着するカルシウム等は、成型物質を容器より取り出し、擦り洗いすることで容易に取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の気化素子の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の気化素子の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明の気化素子の一例を示す断面図である（回転するための軸４と平行面）。
【図４】本発明の気化素子の一例を示す断面図である（回転するための軸４と平行面）。
【図５】本発明の気化素子の一例を示す断面図である（回転するための軸４と垂直面）。
【図６】本発明の気化素子の一例を示す断面図である（回転するための軸４と垂直面）。
【図７】本発明の気化素子の一例を示す断面図である（回転するための軸４と垂直面）。
【図８】本発明の気化素子の使用方法の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明の気化素子の一例における斜視図である。複数の孔が網目状に設けられた通気性容器６の中央付近に回転するための軸４が設置されている。図３は回転するための軸４と平行面における概略断面図であり、図５は回転するための軸４と垂直な方向での概略断面図である。通気性容器外層２の内側に親水性の成型物質１が封入されている。
【００１１】
図２は、通気性容器の内部が中空構造９である場合の本発明の気化素子の一例を示す斜視図である。図４は回転するための軸４と平行面における概略断面図であり、図６は回転するための軸４と垂直な方向での概略断面図である。通気性容器外層２と通気性容器内層３との間に親水性の成型物質１が封入されている。
【００１２】
［親水性の成型物質］
親水性の成型物質の一例としては、親水性の材料を含有してなるものを挙げることができる。親水性の材料としては、木材パルプ、非木材パルプ、再生セルロース、綿、鉱物等が挙げられる。また、数種類の親水性の材料を混合して使用しても良い。成形し易さを考慮すると、木材パルプ、非木材パルプ、再生セルロース、綿等のセルロースを使用することが望ましい。
【００１３】
親水性の材料を成形する場合には、バインダーを用いることができる。バインダーには、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体系樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−アクリル共重合体系樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルピロリドン系樹脂等が挙げられる。また、数種類のバインダーを混合して使用しても良い。本発明の気化素子が湿潤状態で使用されることを考慮すると、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル共重合体系樹脂を用いることが好ましい。
【００１４】
親水性の成型物質の他の例としては、熱可塑性樹脂を含有してなるものを挙げることができる。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。
【００１５】
親水性の成型物質が、熱可塑性樹脂を含有する場合、親水性が不足する場合がある。このような場合は、親水性物質を練りこむ、親水性物質を表面へ塗工する、表面に細かい溝等を形成する等の表面を親水化する加工を施す必要がある。親水性物質の具体例としては、微粉末珪酸、微粉末シリカ、コロイダルシリカ、微粉末アルミナ等を挙げることができる。
【００１６】
親水性の成型物質は特定の形状でなくとも良いが、例として球形状、楕円球形状、円柱形状、角柱形状、星型形状、ストロー形状等が挙げられる。
【００１７】
親水性の成型物質の体積は、４ｍｍ３以上３５０００ｍｍ３以下であることが好ましく、３０ｍｍ３以上１５０００ｍｍ３以下であることがより好ましく、１００ｍｍ３以上５０００ｍｍ３以下であることがさらに好ましい。４ｍｍ３より小さい場合、成型物質間に存在する空隙が少なくなり、気化するために必要な通気性が確保できないことがある。また、３５０００ｍｍ３より大きい場合、親水性の成型物質全体の表面積が小さくなり、十分な気化量が期待できないことがある。親水性の成型物質の形状がストロー形状等で中空の場合、材料の体積は中空部分も含めたものとする。
【００１８】
親水性の成型物質には、抗菌剤や防黴剤等の耐生物劣化に効果を持つ薬剤が練りこみ、塗工等の手段により担持されていることが好ましい。気化素子は多湿条件で使われるため、親水性の成型物質が抗菌性や防黴性を持たない場合、菌や黴による腐敗を招く可能性が高い。また、溶出する抗菌剤や防黴剤によって周囲の水の腐敗を防ぐことも期待できる。
【００１９】
［通気性容器］
親水性の成型物質を封入する通気性容器であるが、通気性を得るために、複数の孔が網目状に設けられている。孔の大きさは、親水性の成型物質がこぼれ落ちない範囲内で設定されれば特に限定されないが、１ｍｍ２以上４００ｍｍ２以下であることが好ましく、４ｍｍ２以上２２５ｍｍ２以下であることがより好ましく、９ｍｍ２以上１００ｍｍ２以下であることがさらに好ましい。１ｍｍ２より小さい場合、十分な通気性を得られないことがある。また、４００ｍｍ２より大きい場合、封入する親水性の成型物質がこぼれ落ちることがある。
【００２０】
孔の形状は、親水性の成型物質がこぼれ落ちず、かつ、通気性を確保できるものであれば、特に限定されず、正円形、楕円形等の円形、三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形状、ダンベル形、ひょうたん形、星形等の異形状等から選択できる。
【００２１】
通気製容器の材質は特に問わないが、樹脂ならばポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体系樹脂、アクリル系樹脂等、金属ならばアルミニウム、ステンレス等が挙げられる。
【００２２】
通気性容器は、内部が中空構造９である。親水性の成型物質を封入する部分は、一層でも良いし（図５及び図６）、二層以上の多層構造であっても良い。図７は、二層構造の一例であり、通気性容器中間層５と通気性容器外層２との間に親水性の成型物質１が封入されていて、通気性容器内層３と通気性容器中間層４との間に親水性の成型物質１′が封入されている。親水性の成型物質１と１′は同一のものを使用しても良いが、種類、大きさ、形状等のいずれかが異なるものを使用しても良い。
【００２３】
［気化素子］
複数の孔が網目状に設けられた通気性容器に、親水性の成型物質を封入して、本発明の気化素子は作製される。
【００２４】
封入する親水性の成型物質の量は、通気性容器内に細密充填されていても良いし、されていなくても良い。高い通気性が必要な場合等は、封入する親水性の成型物質の量を減らすことで、通気性を確保することができる。
【００２５】
本発明の気化素子は、回転させることで、多くの水分を気化することができる。回転させるための軸は、加湿器や気化装置に本発明の気化素子を支持させる機能もある。図８は、本発明の気化素子の使用方法の一例を示した斜視図である。本発明の気化素子の一部が水面８下に沈むように、気化素子を水槽７に浸漬する。加湿する場合には、回転させるための軸４を中心として気化素子を回転させることで、通気性容器６内の親水性の成型物質（図示していない）に水が連続的に供給される。水面８上の気化素子に乾燥空気が接触することで、親水性の成型物質から水が放出されて、乾燥空気は加湿される。
【００２６】
長期間、気化素子を使用した場合、親水性の成型物質表面にカルシウム等が付着する。これらの付着物は、親水性の成型物質を通気性容器から取り出し、擦り洗いすることで取り除くことができる。擦り洗いする前に、クエン酸等、塩の分解を助ける物質の水溶液に浸け置きすると、付着物はさらに容易に取り除くことができる。
【００２７】
［加湿器］
本発明の気化素子が適用できる加湿器は、気化式もしくはハイブリッド式と呼ばれる加湿方式である。気化式は湿潤状態の気化素子中に空気を連続して通すことで、空気の湿度を上昇させる方式である。ハイブリッド式は気化素子の手前に設置したヒーター等の加熱手段により空気を加熱し、この空気を気化素子中に連続して通すことで、気化式よりも空気の湿度を大きく上昇させる方式である。
【実施例】
【００２８】
実施例１〜７
（親水性の成型物質）
下記３種類の親水性の成型物質を準備した。
（１）親水性の材料である木材パルプ１００質量部、バインダー（アクリル系樹脂）１００質量部、亜鉛系抗菌剤５質量部を原料とする直径８ｍｍの押出成形による粒状の親水性の成型物質。
（２）ポリスチレンを原料とする直径９．５ｍｍの射出成形による粒状物質に、コロイダルシリカ１００質量部に対してアクリル系樹脂５０質量部と亜鉛系抗菌剤３．５質量部を添加した塗液を塗工量５ｇ／ｍ２で表面塗工を行って親水化した親水性の成型物質。
（３）ポリプロピレンを原料とする直径８ｍｍ、肉厚０．２５ｍｍ、長さ１０ｍｍのストロー状物質に、コロイダルシリカ１００質量部に対してアクリル系樹脂５０質量部と亜鉛系抗菌剤３．５質量部を添加した塗液を塗工量５ｇ／ｍ２で表面塗工を行って親水化したストロー状の親水性の成型物質。
【００２９】
（通気性容器）
下記２種類の通気性容器を準備した。
（１）中心部に直径１２ｍｍの回転するための軸が通り、外層の直径が１０５ｍｍ、巾１３５ｍｍの大きさで、一辺が５ｍｍである正方形の孔が１．５ｍｍ間隔で網目状に設けられた通気性容器。
（２）中心部に直径１２ｍｍの回転するための軸が通り、内層の直径が６５ｍｍ、外層の直径が１０５ｍｍ、巾１３５ｍｍの大きさで、一辺が５ｍｍである正方形の孔が１．５ｍｍ間隔で網目状に設けられた内部が中空構造である通気性容器。
【００３０】
（気化素子）
表１に記載した内容で、親水性の成型物質を通気性容器に封入して、実施例１〜７の気化素子を作製した。
【００３１】
比較例１
表２に記載した内容で、ポリスチレンを原料とする直径９．５ｍｍの射出成形による粒状の成型物質（４）を通気性容器（２）に封入して、比較例１の気化素子を作製した。
【００３２】
比較例２
樹脂製のプレートを積層してなるディスクタイプの気化素子（タイガー魔法瓶製加湿器（商品名：ＡＳＹ−Ｓ）付属品）を比較例２の気化素子とした。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
【表２】
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【００３５】
＜加湿性能の評価＞
タイガー魔法瓶製加湿器（商品名：ＡＳＹ−Ｓ）のおまかせ加湿高めの運転モードで、日本電機工業会試験規格（ＪＥＭ１４２６）に記載の測定方法による加湿性能を測定した（比較例２）。次に、タイガー魔法瓶製加湿器（商品名：ＡＳＹ−Ｓ）から付属の気化素子を取り出し、代わりに実施例１〜７及び比較例１の気化素子を取り付け、同条件で加湿性能を測定した。結果を表１及び表２に示す。
【００３６】
市販されている気化式加湿器には、加湿量が３００ｍＬ／ｈｒ以上のものが多い。実施例１〜７の気化素子は、十分な実用的性能を有していることが確認された。
【００３７】
実施例１と２の比較から、通気性容器に封入する親水性の成型物質及びその封入量が同一である場合、容器の内部が中空構造である方が、加湿量が多くなることが確認された。
【００３８】
実施例６と比較例１の比較から、封入する成型物質が疎水性である場合、実施例６のように表面を親水化することで、加湿量が増えることが確認できた。
【００３９】
＜カルシウム等の付着量及び洗浄時間＞
タイガー魔法瓶製の加湿器（商品名：ＡＳＹ−Ｓ）に硬度約１５００の硬水を供給し、実施例１〜５及び比較例１〜２の気化素子を取り付け、おまかせ加湿高めの運転モードで、３６時間運転し、気化素子にカルシウム等を付着させた。カルシウム等の付着量を表１及び表２に示す。
【００４０】
カルシウム等の付着物を取り除くため、実施例１〜５及び比較例１の気化素子から封入物質を取り出して擦り洗いした。擦り洗いに要した時間を表１及び表２に示す。実施例１〜５の気化素子は５分以内で洗浄することができた。一方、市販されているディスクタイプの気化素子である比較例２では、クエン酸３０ｇをぬるま湯１．５Ｌに溶かした溶液に約１時間の浸け置きが必要であった。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の気化素子を用いることで、気化素子に付着するカルシウム等を容易に洗浄でき、加湿器、空気清浄機能付加湿器等の用途に適用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１、１′  親水性の成型物質
２  通気性容器外層
３  通気性容器内層
４  軸
５  通気性容器中間層
６  通気性容器
７  水槽
８  水面
９  中空構造
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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