(57)【要約】【課題】水を微粒化して空気を加湿する加湿装置において、水や空気に含まれる微生物を効率よく殺菌し、かつ、加湿の立ち上がりが早く、より省エネルギーで加湿性能を発揮できる加湿装置を提供することを目的とする。【解決手段】通風路１１を有する本体と、通風路１１に空気を流すファン１２と、水を微粒化する超音波振動子１４と、微生物を滅するのに充分な高温を作り出す赤外線熱源１５とを備えた加湿装置において、赤外線熱源１５から発生する赤外線を、微粒化される直前の水に対して照射することにより、水や空気に含まれる微生物を運転初期から効率よく殺菌し、かつ、加湿の立ち上がりが早く、より省エネルギーで加湿性能を発揮できる加湿装置が得られる。【選択図】図１
2007078222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通風路を有する本体と、通風路に空気を流す送風手段と、水槽と、水を微粒化する手段と、赤外線熱源とを備えた加湿装置において、前記赤外線熱源から発生する赤外線を、微粒化される直前の水に対して照射することを特徴とする加湿装置。
【請求項２】
赤外線熱源が、微生物を滅するのに充分な熱エネルギーを水に与えることを特徴とする請求項１記載の加湿装置。
【請求項３】
赤外線熱源から発生する赤外線を、微粒化される直前の水に対して照射することにより水の気化量を増加させることを特徴とする請求項１または２記載の加湿装置。
【請求項４】
微粒化される直前の水に、赤外線熱源から発生する赤外線を集中させて水を加熱することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の加湿装置。
【請求項５】
水を微粒化する手段が超音波振動子であることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の加湿装置。
【請求項６】
超音波振動子が、振動を伝達する物質で覆われていることを特徴とする請求項５記載の加湿装置。
【請求項７】
超音波振動によって作られる水柱に対して赤外線を照射することを特徴とする請求項５または６記載の加湿装置。
【請求項８】
水を微粒化する手段がノズルであることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の加湿装置。
【請求項９】
赤外線熱源がハロゲンヒータまたはカーボンヒータであることを特徴とする請求項１乃至８いずれかに記載の加湿装置。
【請求項１０】
赤外線熱源から発生する赤外線を、赤外線透過物質を介して水に照射することを特徴とする請求項１乃至９いずれかに記載の加湿装置。
【請求項１１】
赤外線透過物質がガラスで構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の加湿装置。
【請求項１２】
赤外線透過物質がレンズであることを特徴とする請求項１０または１１に記載の加湿装置。
【請求項１３】
赤外線熱源の周辺に赤外線を反射する鏡面を設けたことを特徴とする請求項１乃至１２いずれかに記載の加湿装置。
【請求項１４】
通風路に赤外線を反射する鏡面を設けたことを特徴とする請求項１乃至１３いずれかに記載の加湿装置。
【請求項１５】
通風路を耐熱性の材料で構成したことを特徴とする請求項１乃至１４いずれかに記載の加湿装置。
【請求項１６】
水槽に温度センサを設けたことを特徴とする請求項１乃至１５いずれかに記載の加湿装置。
【請求項１７】
赤外線熱源を停止させた後に送風手段を停止することを特徴とする請求項１乃至１６いずれかに記載の加湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を微粒化して空気を加湿する加湿装置において、水や空気に含まれる微生物を効率よく殺菌し、かつ、より省エネルギーで加湿性能を発揮できる加湿装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波を用いた加湿装置においては、水槽で繁殖した微生物が、加湿空気とともに噴出してしまうという課題を解決するために、水槽にヒータを取り付け、水を加熱し、水槽での微生物の繁殖を抑制するなどの方法が取られてきた。たとえば図６に示すように、超音波加湿機１０１の水槽内側にヒータ１０２を備え、温度センサ１０３によって水槽内に微生物が増殖しない温度に保つ方法が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、ノズルから発生させた水を効率的に加熱するために、水に赤外線を照射して加熱蒸発させて加湿するなどの方法が取られてきた。たとえば図７に示すように、水配管２０２と循環ポンプ２０３の作用によって水噴出ノズル２０１から発生した水膜２０７に赤外線ランプ２０６から赤外線を照射して水を加熱する方法が知られている（特許文献２参照）。
【０００４】
また、水槽に貯められた水を蒸発して加湿するために、貯水に赤外線を照射するなどの方法があった。たとえば、図８に示すように、水槽３０１の上方に設けられた赤外線ランプ３０２が、水槽に貯められた水に対して赤外線を照射する方法が知られている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開昭６３−３０６３３８号公報
【特許文献２】特開昭５６−８２３３０号公報
【特許文献３】実開平３−１０７６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、微生物の増殖を抑制するために水槽内の水を加熱する方法では、水槽内に貯められる水のすべてを加熱しなければならず、さらに、微生物が繁殖しない温度に保つためには、多量のエネルギーが必要であるという課題があった。また、加湿装置の運転開始時には、水槽内の水がすべて温まるまでに時間を要し、加湿の初期には、滅されていない微生物が加湿空気とともに噴出してしまうという課題があった。
【０００６】
また、ノズルから発生させた水膜を効率的に加熱するために、水に赤外線を照射して加熱蒸発させて加湿する方法では、水が水膜になっているので空気と水の接触面積が大きく加熱効率が良いという効果が得られる。しかしながら、水膜になった後に赤外線加熱しているため、赤外線が水に十分吸収されずに透過してしまったり、付近に存在する空気に熱を奪われてしまったりして、水膜を加熱蒸発させるために多量のエネルギーが必要となるという課題があり、より省エネルギーで加湿する方法が求められていた。また、赤外線ヒータの設置位置については何ら記載がなく、赤外線ヒータをノズルに近づけた場合にはヒータに直接水のスケール分が付着し、赤外線の放射効率が低下するという課題があった。このとき、スケール分を除去するための清掃は必ずしも容易ではない。さらにこの場合には水が直接ヒータにかかる恐れがあるため、通電部分に対して防水対策を施す必要があり装置が複雑になり、信頼性の確保が困難であった。逆に赤外線ヒータをノズルから遠ざけた場合には、赤外線強度が距離の２乗に比例して減衰するという性質から著しく加熱効率が低下するという課題があった。
【０００７】
また、水槽に貯められた水を蒸発して加湿するために、貯水に赤外線を照射する方法では、多くの赤外線は貯水のごく浅い部分にほとんど吸収され、効率は良いものの、水が蒸発するまで温度上昇するには時間がかかり、運転を開始してから加湿が行われるまでに時間を要する。また、長時間運転をした場合には、貯水の浅い部分で吸収されなかった赤外線が水槽の内部まで透過し、水槽内の水は高温になるため、加湿装置が転倒した場合などには高温の水が流出するという課題があった。
【０００８】
そこで本発明では、上記課題を解決するため、水や空気に含まれる微生物を運転初期から効率よく殺菌し、かつ、加湿の立ち上がりが早く、より省エネルギーで加湿性能を発揮できる加湿装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の加湿装置は、上記目的を達成するために、通風路を有する本体と、通風路に空気を流す送風手段と、水槽と、水を微粒化する手段と、赤外線熱源とを備えた加湿装置において、前記赤外線熱源から発生する赤外線を、微粒化される直前の水に対して照射することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の加湿装置は、赤外線熱源が、微生物を滅するのに充分な熱エネルギーを水に与えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の加湿装置は、赤外線熱源から発生する赤外線を、微粒化される直前の水に対して照射することにより水の気化量を増加させることを特徴とする。
【００１２】
また、微粒化される直前の水に、赤外線熱源から発生する赤外線を集中させて水を加熱することを特徴とする。
【００１３】
また、水を微粒化する手段が超音波振動子であることを特徴とする。
【００１４】
また、超音波振動子が、振動を伝達する物質で覆われていることを特徴とする。
【００１５】
また、超音波振動によって作られる水柱に対して赤外線を照射することを特徴とする。
【００１６】
また、水を微粒化する手段がノズルであることを特徴とする。
【００１７】
また、赤外線熱源がハロゲンヒータまたはカーボンヒータであることを特徴とする。
【００１８】
また、赤外線熱源から発生する赤外線を、赤外線透過物質を介して水に照射することを特徴とする。
【００１９】
また、赤外線透過物質がガラスで構成されていることを特徴とする。
【００２０】
また、赤外線透過物質がレンズであることを特徴とする。
【００２１】
また、赤外線熱源の周辺に赤外線を反射する鏡面を設けたことを特徴とする。
【００２２】
また、通風路に赤外線を反射する鏡面を設けたことを特徴とする。
【００２３】
また、通風路を耐熱性の材料で構成したことを特徴とする。
【００２４】
また、水槽に温度センサを設けたことを特徴とする。
【００２５】
また、赤外線熱源を停止させた後に送風手段を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、水や空気に含まれる微生物を運転初期から効率よく殺菌し、かつ、加湿の立ち上がりが早く、より省エネルギーで加湿性能を発揮できる加湿装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の請求項１記載の発明は、通風路を有する本体と、通風路に空気を流す送風手段と、水槽と、水を微粒化する手段と、赤外線熱源とを備えた加湿装置において、前記赤外線熱源から発生する赤外線を、微粒化される直前の水に対して照射することを特徴とするものであり、水槽の水ではなく微粒化される直前の水を加熱することにより素早く水の温度を上げることができるため、水や空気に含まれる微生物を運転初期から効率よく殺菌でき、かつ、加湿の立ち上がりが早くなり、より省エネルギーで加湿性能を発揮できるという効果を奏する。
【００２８】
また、赤外線熱源が、微生物を滅するのに充分な熱エネルギーを水に与えることを特徴としたものであり、水や空気に含まれる微生物に対する殺菌効果を有する。微生物を滅するのに充分な温度は５０℃以上であり、７５℃以上であれば、より短時間で殺菌を行うことができる。一般に、１ｍｍ以上の厚さを持つ水膜は、赤外線領域の波長をほぼ１００％吸収する。水は、微粒化すると雰囲気中に広がるために、より多くの赤外線を集中的に照射するためには、水が１ｍｍ以上の厚さをもっていることが望ましい。そのためには、水が微粒化した後に赤外線を照射するよりも、微粒化する直前に照射したほうが水膜の厚みが厚く効率がよい。
【００２９】
また、赤外線熱源から発生する赤外線を、微粒化される直前の水に対して照射することにより水の気化量を増加させることを特徴としたものである。一般に、１ｍｍ以上の厚さを持つ水膜は、赤外線領域の波長をほぼ１００％吸収する。水は、微粒化すると雰囲気中に広がるために、より多くの赤外線を集中的に照射するためには、水が１ｍｍ以上の厚さをもっていることが望ましい。そのためには、水が微粒化した後に赤外線を照射するよりも、微粒化する直前に照射したほうが水膜の厚みが厚く効率がよい。水の温度が上がると気化しやすくなるので、単位時間あたりの加湿量を増加させることができるという効果を得ることができる。
【００３０】
また、微粒化される直前の水に、赤外線熱源から発生する赤外線を集中させて水を加熱することを特徴としたものであり、狭い範囲に赤外線の熱エネルギーを集めることにより、水温を短時間で上昇させ、加湿の立ち上がりをよくすることができるという効果を有する。赤外線を集中させる方法として、レンズや反射板を利用して赤外線の方向を変化させる方法や、微粒化させる直前の周囲に複数の赤外線熱源を設置する方法などが挙げられる。赤外線は光であるために、鏡面やレンズによって集中させて効率よく水を加熱することができるが、シーズヒータなどの空気加熱ヒータは、対象に向かって一点集中的に加熱することは困難である。
【００３１】
また、水を微粒化する手段が超音波振動子であることを特徴としたものである。超音波振動子が発生させる超音波振動によって水面にエネルギーが集中し、水面が隆起した水柱が形成される。水柱の先端では、厚さ１ｍｍ以下に微粒化された水粒子が発生している。この微粒化される直前の水に赤外線を照射することにより、効率的に水を加熱できるという効果を得ることができる。また、水槽の水全体に赤外線を照射する場合に比べて、赤外線の加熱エネルギーを少量の水に集中させることができるため、微生物を滅するのに充分な熱エネルギーを水に与えるまでの時間が短く、水や空気に含まれる微生物に対して、より高い殺菌効果が短時間で発揮されるという作用を得ることができる。また、超音波振動を利用した水の微粒化による加湿効果のみならず、水の温度上昇にともなう蒸発による加湿効果を同時に得ることができるために、単位時間あたりの加湿量が向上するという効果も奏する。水槽の水全体に赤外線を照射した場合には熱対流が起こって水全体が徐々に温度上昇し、急激な水の温度上昇は起こりにくいため、本発明のような作用を得ることは難しい。
【００３２】
また、超音波振動子が、振動を伝達する物質で覆われていることを特徴としたものであり、超音波振動子が振動を伝達する物質を介して水を微粒化するという作用を有する。微粒化される直前の水は、水槽内の水面に近いところに存在するので、水槽内に貯められた水にも赤外線の一部が吸収されたり、赤外線を吸収した水でも微粒化されずに水槽に戻ったりして、水槽内の水温も少しずつ上昇する。一般的な超音波振動子の場合、その構造上、耐熱温度は水中使用において約５０℃とされている。超音波振動子が、振動を伝達する物質で覆われていれば、たとえ水槽内の水温が５０℃を超えても、超音波振動子は直接的に５０℃にまで加熱されないため、超音波振動子の破損を防止することができる。さらに、超音波振動によって水を微粒化させる際には、一定以上の水深が必要である。超音波振動子の周囲に、振動を伝達する物質を必要な水深だけ配し、その上に加湿するための水を保持しておけば、水の微粒化のために保持しておくべき水量は減少する。これにより、もっとも微生物の繁殖しやすい運転停止時には、加湿するための水の滞留をほとんどゼロにすることも可能である。加湿するための水がない場合でも、超音波振動子が振動を伝達する物質で覆われていれば、空運転による超音波振動子の破損の心配がない。振動を伝達する物質は水でも良いが、室温が零下になるような環境での使用を考慮するならば、超音波振動子とともにプロピレングリコール水溶液などを樹脂で密封しておけば、不凍性であるため、長期間に渡って性能を維持することができ、信頼性の高い加湿装置を得ることができる。
【００３３】
また、超音波振動によって作られる水柱に対して赤外線を照射することを特徴としたものである。水は温度差があると対流を起こし均一な温度になろうとする。赤外線を水槽の水に照射した場合には、水の熱対流が起こって水槽内の水全体が徐々に温度上昇し、揮発しやすくなるまでに時間がかかってしまう。一方、水柱に対して赤外線を照射した場合には、水槽全体に比べて少量の水を加熱することになるため、効率がよく加熱することができる。また、赤外線強度は距離の２乗に比例して減衰するという性質があるため、赤外線熱源から発生する赤外線をできるだけ短い距離で、水に照射することが好ましい。超音波振動子から発生する微粒化される直前の水柱は、水面に対してほぼ垂直方向に立ち上がるため、水柱が立ち上がる方向に対して横方向から赤外線を照射すれば、水柱と赤外線熱源を接触させることなく短い距離から照射を行うことができ、赤外線熱源を水で濡らすことなく信頼性の高い加湿装置を得ることができる。
【００３４】
また、水を微粒化する手段がノズルであることを特徴としたものである。ノズルから噴出する瞬間には微粒化される直前の水は液滴になっており、液滴が発生しているノズル先端部に赤外線を照射することにより、液滴となっている径の大きな水に赤外線を集中的に照射して効率的に加熱できるという作用を有する。また、微粒化される直前の水は、ノズルから噴出する直前のもの、すなわちノズルの内部に存在しているものでもよい。その場合、ノズルをたとえば石英ガラスなどの赤外線透過物質によって構成していれば、ノズルから噴出する直前の水に対して、外部から赤外線を照射できるという作用を有する。これにより、水や空気に含まれる微生物に対して、より高い殺菌効果を奏する。また、ノズルからの噴出による加湿のみならず、水の温度上昇にともなう蒸発による加湿効果を同時に得ることができるために、単位時間あたりの加湿量が向上するという効果も奏する。
【００３５】
また、赤外線熱源がハロゲンヒータまたはカーボンヒータであることを特徴としたものであり、遠赤外線放出材料を用いたセラミックヒータなどに比べて温度の立ち上がりがよく、より短時間で高温を得ることができるという作用を有する。さらにＯＦＦにした際の温度低下も早いため、ＯＮ／ＯＦＦによる微妙な温度制御を行うことができ、すなわちレスポンスが早いという作用を有する。
【００３６】
また、通風路の少なくとも一部が赤外線透過物質からなり、赤外線熱源から発生する赤外線を、赤外線透過物質を介して水に照射することを特徴としたものであり、赤外線熱源に直接水が触れることがないという作用を有する。これにより、赤外線熱源に防水対策を施す必要もなく、低コストの構造にすることができるという効果を奏する。また、水が気化する際に、カルシウムやマグネシウムなどの蒸発残留物が加湿装置の通風路内に堆積していくが、加熱が赤外線によって行われ、かつ赤外線透過物質を介しているため、赤外線熱源に直接蒸発残留物が付着する恐れがなく、信頼性に優れた加湿装置を得ることができる。赤外線熱源は通電するために本体とリード線で接続させて一体化しているが、赤外線透過物質は本体と一体化している必要はないため、蒸発残留物が付着した際には取りはずして洗浄することも可能である。さらに、汚染がひどい場合に赤外線透過物質を交換するだけで、本体を修理することなく容易に清浄な状態に回復することができる。
【００３７】
また、赤外線透過物質がガラスで構成されていることを特徴としたものである。ガラスは赤外線の透過率が高く、例えば石英ガラスでは赤外線熱源からでた放射光の９５％を透過させ、水粒子を加熱することができるという作用を有する。なお、このとき、ガラス自体も輻射熱等の影響で温度が上がるため、十分な耐熱性をもったものが望ましい。また、ガラスは硬度が高く表面が平滑であるため、付着した蒸発残留物の清掃が容易であるという作用を得ることができる。ガラスの厚みは薄いほど良いが、強度や製造の容易さなど加湿装置の使用条件にあわせた範囲で自由に選択することができる。
【００３８】
また、赤外線透過物質がレンズであることを特徴としたものであり、赤外線を集光することができるという作用を有する。赤外線熱源は、例えばヒータの場合には棒状であることが一般的であり、必ずしも加湿装置の通風路の大きさや形状と一致しているわけではない。赤外線透過物質をレンズにすることにより、微粒化される直前の水の部分に焦点を作ってより効率的に加熱することもできる。
【００３９】
また、赤外線熱源の周辺に赤外線を反射する鏡面を設けたことを特徴としたものであり、鏡面によって赤外線を反射させ集中させるという作用を有する。これにより、対象以外の方向に向かって広がる赤外線までも漏らすことなく水に照射することができる。鏡面を放物線形状にすれば、その傾きを変化させることによって、赤外線の集中位置、すなわち焦点距離を変化させることができる。鏡面は、ガラス製の鏡面、アルミニウム、鉄、ステンレスおよびその合金、チタン、銅、ニッケルなどが挙げられ、ガラスを用いた場合には硬度が高く傷が付きにくいという効果と、酸やアルカリなどの腐食に対する強度が強いという効果を奏する。金属を用いた場合には、熱伝導性がよく熱容量が少ないため温度が上がりやすいという効果を奏する。また金属の場合は延性・展性があるため加工の自由度がよいという効果を奏する。
【００４０】
また、通風路に赤外線を反射する鏡面を設けたことを特徴としたものであり、水を通過してしまった赤外線や、水からずれて吸収されなかった赤外線を反射させることができるという作用を有する。これにより、もう一度、微粒化される直前の水に向かって照射させることができ、赤外線熱源から発生する赤外線をムダなく対象の水に与えることができるという効果を奏する。
【００４１】
また、通風路を耐熱性の材料で構成したことを特徴としたものである。加湿装置の本体および通風路は多くの場合、樹脂や金属によって構成されるが、赤外線熱源の近傍や、赤外線が当たる部位では非常に高温になり、その構成材料が劣化することが考えられる。通風路を耐熱性の材料で構成すれば、赤外線によって通風路が加熱され本体を構成する部材が劣化することを防ぐという作用を有する。
【００４２】
また、水槽に温度センサを設けたことを特徴としたものであり、水槽内の温度が設定した温度を超えた場合に、赤外線熱源や超音波振動子の運転を停止するなどの制御を行うことにより、水温が過剰に上昇するのを防止することができるという作用を有する。微粒化される直前の水は、水槽内の水面に近いところに存在するので、水槽内に貯められた水にも赤外線の一部が吸収されたり、赤外線を吸収した水でも微粒化されずに水槽に戻ったりして、水槽内の水温も少しずつ上昇する。たとえば水を微粒化する手段として超音波振動子を用いた場合、一般的な超音波振動子は、構造上、水中使用における耐熱温度が約５０℃とされている。温度センサによって水槽温度を検知し、５０℃に達する前に赤外線熱源をＯＦＦにすれば、超音波振動子を破損する心配がない。さらに、水槽温度を検知して、赤外線熱源をＯＦＦにすれば、加湿装置が転倒した場合でも、水槽内に高温の水を滞留させることがないため、熱水が流出するおそれもなく、信頼性に優れた加湿装置を得ることができる。
【００４３】
また、赤外線熱源を停止させた後に送風手段を停止することを特徴とするものであり、赤外線手段の周囲が過熱されることを防ぐという作用を有する。これにより、赤外線熱源およびその周囲の構成材料が劣化を防ぐことができるという効果を奏し、より信頼性の高い加湿装置を提供することができる。
【００４４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００４５】
（実施の形態１）
本発明の加湿装置は、図１に示すように、通風路１１を有する本体と、通風路１１に空気を流す送風手段としてのファン１２と、水槽１３と、水を微粒化する手段としての超音波振動子１４と、赤外線熱源１５とを備えた加湿装置において、前記赤外線熱源１５から発生する赤外線を、微粒化される直前の水２１である水柱１７に対して照射することを特徴とする。水槽１３内の水は、水を微粒化する手段である超音波振動子１４によって微粒化される。超音波振動子１４は、振動を伝達する物質１６としての４０ｗ％プロピレングリコール水溶液で覆われており、その周囲は樹脂で密封されている。微粒化される直前の水２１は、水を微粒化する手段が超音波振動子１４である場合は水柱１７のように立ち上がり、厚さを有している。赤外線熱源１５から発生する赤外線は、微粒化される直前の水２１である水柱１７に対して集中的に照射される。赤外線が照射された後、水の微粒子１８となり、送風手段としてのファン１２によって流される空気とともに、通風路１１を通って本体外へ排出される。なお、通風路１１は耐熱性の材料であるステンレスによって構成されている。
【００４６】
上記構成によれば、赤外線はより効率的に水に吸収され、シーズヒータなどの空気加熱ヒータに比べてより省エネルギーで水を加熱することができ、含まれる微生物を滅することができる。さらに、赤外線は光であるために、鏡面やレンズによって集中させて水を加熱することができるが、シーズヒータなどの空気加熱ヒータはほとんど発光しないため、対象に向かって一点集中的に照射して加熱することが困難である。また、赤外線が効率的に水に吸収されれば、超音波振動による加湿のみならず、水の温度上昇にともなう蒸発による加湿効果を同時に得ることができるために、単位時間あたりの加湿量が向上する。一般的に、水の光吸収波長は１〜１０μｍ程度であることが知られている。赤外線熱源１５としては、ピーク波長１〜２μｍのハロゲンヒータおよびカーボンヒータ、あるいは、５〜７μｍのピーク波長をもつ遠赤外線放出材料を用いたセラミックヒータなどを利用することができる。ハロゲンヒータもしくはカーボンヒータを用いれば、前記セラミックヒータに比べて、より短時間で高温を得ることができる。例えば前者においては１０秒以内に安定的な温度域に達するが、後者の場合では６０秒以上経っても温度上昇が続くため、加湿装置が加湿を開始できるまでの時間を短縮することができる。また、カーボンヒータはハロゲンヒータに比べて出力は高いが高価であるという特徴を有しており、加湿装置の使用特性に合わせて任意のものを選択すればよい。
【００４７】
また、加湿装置の使用環境が零下になるような場合には、超音波振動を伝達する物質として、不凍液を選択するのが良い。長期間にわたって性能を維持するためには、超音波振動を伝達する物質の揮発や変性は抑えたいので、密封するための樹脂はガス透過性の低いＰＰＳ樹脂などを用いるのが良い。さらに、超音波振動の効率を低下させることなく水槽の水に伝えるためには、樹脂振動面での振動の反射を抑制する必要がある。反射は、超音波振動を伝達する物質と、樹脂振動面の密度と音速に依存し、たとえば４０ｗ％プロピレングリコール水溶液をＰＰＳ樹脂に封入した場合、ＰＰＳ樹脂の振動面は厚さ０．５ｍｍでもっとも反射が抑えられる。
【００４８】
（実施の形態２）
図２には、本発明の加湿装置における別の形態の一例を示す。水槽１３内の水は、水を微粒化する手段であるノズル１９によって微粒化される。ノズル１９への水の供給はポンプ２０によって行われる。赤外線熱源１５から発生する赤外線は、ノズル１９から噴出する瞬間、微粒化される直前の水２１に対して集中的に照射される。赤外線熱源１５から発生する赤外線は、赤外線熱源１５の周囲に設けた赤外線を反射する鏡面２２、および、赤外線透過物質であるレンズ２３により、微粒化される直前の水２１に対して集中的に照射される。赤外線が照射された後、水の微粒子１８となり、送風手段としてのファン１２によって流される空気とともに、通風路１１を通って本体外へ排出される。また、水槽１３内には、温度センサ２４を設けている。
【００４９】
上記構成によれば、鏡面２２およびレンズ２３によって、微粒化される直前の水２１の形状に合わせた効率的な赤外線照射を実現することができる。鏡面２２およびレンズ２３を使用したとき、対象に向かって線状に照射することもでき、点状に照射することもできる。たとえば、微粒化される直前の水２１が水柱のように立っている場合には、立ち上がった水柱の形状にそって縦線状に集中するのが効率的である。また、微粒化される直前の水２１が液滴のように丸い場合には、液滴の大きさに合わせて点状に集中するのが効果的である。
【実施例】
【００５０】
（実施例１）
図３にその概略斜視図を示す加湿装置は、水を微細化する手段としての超音波振動子１４と、赤外線熱源１５としてのハロゲンヒータと、送風手段としてのファン１２を備えてなり、通風路１１は赤外線反射作用をもつアルミニウム板にて構成している。赤外線透過物質としての石英ガラス２５を介し、水が微粒化される直前の水柱に照射する位置および水が微粒化された後の霧に照射する位置にハロゲンヒータを配置した。図４に、ヒータ入力および風速を変化させたときの単位時間あたりの加湿量を示す。ヒータ入力および風速に関わらず、赤外線は、水が微粒化された後の霧に照射するよりも、水が微粒化される直前の水柱に照射するほうが加湿量を向上させることができる。霧に照射したときは、微粒化された水が空気中に分散し、赤外線が空気に奪われてしまうため、空気温度は上昇するものの、水柱に照射するよりも水自身の赤外線吸収効率が悪く、蒸発が促進されないためと考えられる。
【００５１】
（実施例２）
図３に示す加湿装置の水槽１３に、供試菌（黄色ブドウ球菌ＮＢＲＣ．１２７３２）を生理食塩水で５０００００ＣＦＵ／ｍｌに希釈した菌液を入れ、加湿装置を運転した。運転中の加湿空気をＲＣＳサンプラー（ＧＳＩクレオス社製）にて２０秒間サンプリングし、加湿空気に含まれる菌数をカウントした。図５に、ヒータ入力および風速を変化させたときの菌の生存率を示す。風速を遅くすれば、菌の加熱部滞留時間が長くなるため、殺菌効果は高くなる。また、赤外線の照射位置については、水が微粒化された後の霧よりも、水が微粒化される直前の水柱のほうが、殺菌効果が高い。これは、霧に照射したときは、微粒化された水が空気中に分散し、赤外線が空気に奪われてしまうため、空気温度は上昇するものの、水柱に照射するよりも水自身の赤外線吸収効率が悪く、菌への加熱が充分になされないためと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の加湿装置は、水を微粒化して空気を加湿する加湿装置において、水や空気に含まれる微生物を噴出させず清潔な加湿空気を提供でき、加湿の立ち上がりが早く、より省エネルギーで加湿性能を発揮できるため、サウナなどの理美容機器やネブライザーなどの健康機器としての用途も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態１における加湿装置の概略断面図
【図２】本発明の実施の形態２における加湿装置の概略断面図
【図３】本発明の実施例１、２における加湿装置の概略斜視図
【図４】同実施例１における赤外線の照射位置と加湿量の関係を示したグラフ
【図５】同実施例２における赤外線の照射位置と殺菌効果の関係を示したグラフ
【図６】従来例の加湿装置の概略断面図
【図７】同加湿装置の概略断面図
【図８】同加湿装置の概略断面図
【符号の説明】
【００５４】
１１  通風路
１２  ファン
１３  水槽
１４  超音波振動子
１５  赤外線熱源
１６  振動を伝達する物質
１７  水柱
１８  水の微粒子
１９  ノズル
２０  ポンプ
２１  微粒化される直前の水
２２  鏡面
２３  レンズ
２４  温度センサ
２５  石英ガラス  
【図１】
2007078222.tif 000003
【図２】
2007078222.tif 000004
【図３】
2007078222.tif 000005
【図４】
2007078222.tif 000006
【図５】
2007078222.tif 000007
【図６】
2007078222.tif 000008
【図７】
2007078222.tif 000009
【図８】
2007078222.tif 000010