(57)【要約】      （修正有）【課題】加湿器に内蔵された透湿性チューブの部分的な劣化を防止し、加湿器の耐久性向上を図る。【解決手段】無孔質透湿性材料を管状に成形して透湿性チューブ２６とし、複数設けられた透湿性チューブ２６の両端を除く部分を一端が他端より上方となるよう水槽２０内の水中に配置して外側から内側に水を透過させるとともに、透湿性チューブ２６の内側を掃気して加湿する加湿モジュール１３を備えた加湿器において、加湿により減少する水槽２０内の水を加湿モジュール１３の水槽下部から給水した。【選択図】図１
2007155201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無孔質透湿性材料を管状に成形して透湿性チューブとし、複数設けられた前記透湿性チューブの両端を除く部分を一端が他端より上方となるよう水槽内の水中に配置して外側から内側に水を透過させるとともに、前記透湿性チューブの内側を掃気して加湿する加湿モジュールを備えた加湿器において、
加湿により減少する前記水槽内の水を前記加湿モジュールの水槽下部から給水したことを特徴とする加湿器。
【請求項２】
無孔質透湿性材料を管状に成形して透湿性チューブとし、複数設けられた前記透湿性チューブの両端を除く部分を一端が他端より上方となるよう水槽内の水中に配置して外側から内側に水を透過させるとともに、前記透湿性チューブの内側を掃気して加湿する加湿モジュールを備えた加湿器において、
加湿により減少する前記水槽内の水を前記加湿モジュールの水槽下部及び水槽上部から給水したことを特徴とする加湿器。
【請求項３】
無孔質透湿性材料を管状に成形して透湿性チューブとし、複数設けられた前記透湿性チューブの両端を除く部分を一端が他端より上方となるよう水槽内の水中に配置して外側から内側に水を透過させるとともに、前記透湿性チューブの内側を掃気して加湿する加湿モジュールを備えた加湿器において、
加湿により減少する前記水槽内の水を前記加湿モジュールの水槽上部から給水するとともに、前記掃気の空気流を下向きにしたことを特徴とする加湿器。
【請求項４】
無孔質透湿性材料を管状に成形して透湿性チューブとし、複数設けられた前記透湿性チューブの両端を除く部分を一端が他端より上方となるよう水槽内の水中に配置して外側から内側に水を透過させるとともに、前記透湿性チューブの内側を掃気して加湿する加湿モジュールを備えた加湿器において、
前記水槽内における水体積（Ｖ）と、前記透湿性チューブが膨潤した後のチューブ表面積（Ｓ）との比率（Ｖ／Ｓ）が０．６（ｍｍ３／ｍｍ２）以上であることを特徴とする加湿器。
【請求項５】
無孔質透湿性材料を管状に成形して透湿性チューブとし、複数設けられた前記透湿性チューブの両端を除く部分を一端が他端より上方となるよう水槽内の水中に配置して外側から内側に水を透過させるとともに、前記透湿性チューブの内側を掃気して加湿する加湿モジュールを備えた加湿器において、
前記透湿性チューブのチューブ間隙間が、膨潤後において０．５ｍｍ以上に設定されていることを特徴とする加湿器。
【請求項６】
無孔質透湿性材料を管状に成形して透湿性チューブとし、複数設けられた前記透湿性チューブの両端を除く部分を一端が他端より上方となるよう水槽内の水中に配置して外側から内側に水を透過させるとともに、前記透湿性チューブの内側を掃気して加湿する加湿モジュールを備えた加湿器において、
前記透湿性チューブの一端は、各々が前記水槽内の水面より高い位置で遊嵌状態に支持されていることを特徴とする加湿器。
【請求項７】
前記透湿性チューブは、各々が多孔板に穿設した膨潤状態の外径より大きな支持孔に支持されていることを特徴とする請求項６に記載の加湿器。
【請求項８】
無孔質透湿性材料を管状に成形して透湿性チューブとし、複数設けられた前記透湿性チューブの両端を除く部分を一端が他端より上方となるよう水槽内の水中に配置して外側から内側に水を透過させるとともに、前記透湿性チューブの内側を掃気して加湿する加湿モジュールを備えた加湿器において、
前記透湿性チューブでスケール成分の析出量が部分的に偏るスケール析出領域に樹脂コーティングを施したことを特徴とする加湿器。
【請求項９】
前記樹脂コーティングのコーティング剤が、有機溶剤含有溶液タイプであることを特徴とする請求項８に記載の加湿器。
【請求項１０】
前記樹脂コーティングのコーティング剤が、無溶媒の２液硬化タイプであることを特徴とする請求項８に記載の加湿器。
【請求項１１】
前記樹脂コーティングのコーティング剤が、水エマルジョンタイプであることを特徴とする請求項８に記載の加湿器。
【請求項１２】
前記樹脂コーティングのコーティング剤が、水溶性タイプであることを特徴とする請求項８に記載の加湿器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無孔質透湿性材料を用いた透湿チューブ型の加湿器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、室内等の任意の空間に水分を供給することで湿度を上昇させる加湿器が知られている。このような加湿器には、水分の透過膜として無孔質透湿性材料を用いたものが開発されており、衛生面に優れ、手入れが簡単で、湿度の調節も行いやすく、さらに、消費するエネルギーも少ないという利点を有している。
無孔質透湿性材料を用いた加湿器には、注水口を除いて密閉された水槽の内側に、同じ長さに切り揃えられた管状の透湿性チューブを複数配置した構成の加湿モジュールを備えたものがある。この加湿モジュールは、透湿性チューブの両端を除く部分を水中に配置し、透湿性チューブの外側から内側に加湿用の水を透過させるとともに、乾燥した空気を透湿性チューブの内側に通し、透過した水により加湿してから室内へ放出するように構成されている。この場合、水は加湿モジュールの上部から供給され、乾燥した空気は透湿性チューブの下から上へ向けて流れる。（たとえば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００４−１０１１６１号公報（図１３〜図１６等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した加湿モジュールを備えた加湿器の場合、その構造上、水のみが蒸発してスケール成分（Ｃａイオン及びＳｉイオン等）が加湿モジュール内で濃縮する。このため、加湿モジュールの上部から水が供給されると、スケール成分は濃縮されながら下部へ移動して濃縮部を形成する。一方、乾燥した空気は加湿モジュールの下から流入するため、透過した水の蒸発量は透湿性チューブの下部ほど大きくなる。透湿性チューブの膜内に析出するスケール成分量は、水に含まれるスケール成分のイオン濃度と蒸発量とにより決まるため、透湿性チューブの膜内に析出するスケール成分量は透湿性チューブの下部ほど多くなる。透湿性チューブの膜内でのスケール成分の析出量が多いと、チューブ素材が部分的に脆化して、透過性チューブの耐久性や寿命が部分的に低下する原因となる。
また、水中の透過性チューブは、膨潤により拡径して隣接のチューブと接触するチューブ接触部が生じると、上述した下部と同様に、スケール成分の部分的な濃縮が進んで耐久性や寿命を低下させるという問題も指摘されている。
【０００４】
さらに、スケール成分が濃縮した高濃縮部の水質はたとえば７〜１０程度を超える高いｐＨまで上昇し、チューブ素材の加水分解によりチューブ素材が部分的に劣化して脆くなり、透過性チューブの耐久性や寿命が部分的に低下する原因となる。
【０００５】
このような背景から、透過性チューブの耐久性や寿命が部分的に低下するのを防止するため、スケール成分の濃縮を防ぎ、スケール成分の析出量が部分的に偏ることを防止する対策が望まれる。また、透過性チューブ自体についても、スケール成分の析出に対する耐久性を向上させることが望まれる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、透湿性チューブの部分的な劣化を防止し、透湿性チューブ及びこれを用いた加湿器の耐久性や寿命を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、無孔質透湿性材料を管状に成形して透湿性チューブとし、複数設けられた前記透湿性チューブの両端を除く部分を一端が他端より上方となるよう水槽内の水中に配置して外側から内側に水を透過させるとともに、前記透湿性チューブの内側を掃気して加湿する加湿モジュールを備えた加湿器において、
加湿により減少する前記水槽内の水を前記加湿モジュールの水槽下部から給水したことを特徴とするものである。
【０００７】
このような加湿器によれば、加湿により減少する水槽内の水を加湿モジュールの水槽下部から給水するので、イオン濃度の高い水は比重が重いため水槽下部へ沈むのに対し、加湿に使用した水の給水が水槽下部から行われるので、水槽内全体としては水が下から上に向かう流れを形成して撹拌され、極端にイオン濃度の高い濃縮域の形成を抑制することができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、無孔質透湿性材料を管状に成形して透湿性チューブとし、複数設けられた前記透湿性チューブの両端を除く部分を一端が他端より上方となるよう水槽内の水中に配置して外側から内側に水を透過させるとともに、前記透湿性チューブの内側を掃気して加湿する加湿モジュールを備えた加湿器において、
加湿により減少する前記水槽内の水を前記加湿モジュールの水槽下部及び水槽上部から給水したことを特徴とするものである。
【０００９】
このような加湿器によれば、加湿により減少する水槽内の水を加湿モジュールの水槽下部及び水槽上部から給水するので、イオン濃度の高い水は比重が重いため水槽下部へ沈むのに対し、加湿に使用した水の給水が水槽下部及び水槽上部の両方から行われて水槽内全体の水を撹拌することができ、極端にイオン濃度の高い濃縮域の形成を抑制することができる。さらに、水面付近となる水槽上部の水は、水槽上部から給水された水により希釈されてイオン濃度が給水なみに低下する。
【００１０】
請求項３に係る発明は、無孔質透湿性材料を管状に成形して透湿性チューブとし、複数設けられた前記透湿性チューブの両端を除く部分を一端が他端より上方となるよう水槽内の水中に配置して外側から内側に水を透過させるとともに、前記透湿性チューブの内側を掃気して加湿する加湿モジュールを備えた加湿器において、
加湿により減少する前記水槽内の水を前記加湿モジュールの水槽上部から給水するとともに、前記掃気の空気流を下向きにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
このような加湿器によれば、加湿により減少する水槽内の水を加湿モジュールの水槽上部から給水するとともに、掃気の空気流を下向きにしたので、水槽内におけるイオン濃度と蒸発量との積により求められるスケール成分の析出量を略一定にすることができる。
【００１２】
請求項４に係る発明は、無孔質透湿性材料を管状に成形して透湿性チューブとし、複数設けられた前記透湿性チューブの両端を除く部分を一端が他端より上方となるよう水槽内の水中に配置して外側から内側に水を透過させるとともに、前記透湿性チューブの内側を掃気して加湿する加湿モジュールを備えた加湿器において、
前記水槽内における膨潤後の水体積（Ｖ）と、前記透湿性チューブが膨潤した後のチューブ表面積（Ｓ）との比率（Ｖ／Ｓ）が０．６（ｍｍ３／ｍｍ２）以上であることを特徴とするものである。
【００１３】
このような加湿器によれば、水槽内における膨潤後の水体積（Ｖ）と、透湿性チューブが膨潤した後のチューブ表面積（Ｓ）との比率（Ｖ／Ｓ）が０．６（ｍｍ３／ｍｍ２）以上となるように設定したので、隣接するチューブどうしの接触を防止することができる。
【００１４】
請求項５に係る発明は、無孔質透湿性材料を管状に成形して透湿性チューブとし、複数設けられた前記透湿性チューブの両端を除く部分を一端が他端より上方となるよう水槽内の水中に配置して外側から内側に水を透過させるとともに、前記透湿性チューブの内側を掃気して加湿する加湿モジュールを備えた加湿器において、
前記透湿性チューブのチューブ間距離が、膨潤後において０．５ｍｍ以上に設定されていることを特徴とするものである。
【００１５】
このような加湿器によれば、前記透湿性チューブのチューブ間隙間（面間距離）が、膨潤後において０．５ｍｍ以上に設定されているので、隣接するチューブどうしの接触を防止することができる。
【００１６】
請求項６に係る発明は、無孔質透湿性材料を管状に成形して透湿性チューブとし、複数設けられた前記透湿性チューブの両端を除く部分を一端が他端より上方となるよう水槽内の水中に配置して外側から内側に水を透過させるとともに、前記透湿性チューブの内側を掃気して加湿する加湿モジュールを備えた加湿器において、
前記透湿性チューブの一端は、各々が前記水槽内の水面より高い位置で遊嵌状態に支持されていることを特徴とするものである。
【００１７】
このような加湿器によれば、透湿性チューブの一端は、各々が水槽内の水面より高い位置で遊嵌状態に支持されているので、隣接するチューブどうしの接触を防止することができる。
この場合、前記透湿性チューブは、各々が多孔板に穿設した膨潤状態の外径より大きな支持孔に支持されていることが好ましく、これにより、透過性チューブの座屈を防止することができる。
【００１８】
請求項８に係る発明は、無孔質透湿性材料を管状に成形して透湿性チューブとし、複数設けられた前記透湿性チューブの両端を除く部分を一端が他端より上方となるよう水槽内の水中に配置して外側から内側に水を透過させるとともに、前記透湿性チューブの内側を掃気して加湿する加湿モジュールを備えた加湿器において、
前記透湿性チューブでスケール成分の析出量が部分的に偏るスケール析出領域に樹脂コーティングを施したことを特徴とするものである。
【００１９】
このような加湿器によれば、前記透湿性チューブでスケール成分の析出量が部分的に偏るスケール析出領域に樹脂コーティングを施したので、樹脂コーティング部分での透湿性が低下し蒸発量が減少するため、スケール成分の析出を抑制させることができる。
この場合、樹脂コーティングのコーティング剤としては、アクリル樹脂が好ましい。
また、上記の樹脂コーティングのコーティング剤は、無溶媒の２液硬化タイプまたは水エマルジョンタイプまたは水溶性タイプを採用することが好ましく、これにより、乾燥時に特別な排気設備が不要になるなど有機溶剤による各種の不都合を解消できる。
【発明の効果】
【００２０】
上述した本発明の加湿器によれば、スケール成分の析出が透湿性チューブの下部に部分的に偏ったり、あるいは、スケール成分の析出がチューブどうしの接触部に局部的に偏ることはないので、チューブ素材が部分的あるいは局部的に劣化して脆くなることを防止して耐久性を延ばし、透湿性チューブ及び加湿器の寿命を向上させることができる。
また、透湿性チューブでスケール成分の析出量が部分的に偏るスケール析出領域に樹脂コーティングを施すことにより、スケール成分の析出を抑制させることができるので、チューブ素材が部分的に劣化して脆くなることを防止して耐久性を延ばし、透湿性チューブ及び加湿器の寿命を向上させることができる。
従って、本発明によれば、透湿性チューブの部分的な劣化を防止し、透湿性チューブ及びこれを用いた加湿器の耐久性や寿命が向上するという顕著な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る加湿器の一実施形態を図面に基づいて説明する。
＜第１の実施形態＞
以下、本発明に係る加湿器の第１の実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。
図２に示す加湿器１は、無孔質透湿性材料を管状に成形することで両端が開口する透湿性チューブ２６とし、複数設けられた透湿性チューブ２６の両端を除く部分を一端が他端より上方（たとえば略垂直）となるように、水槽（図１参照）２０内の水中に配置して外側から内側に水を透過させるとともに、透湿性チューブ２６の内側を掃気して加湿する加湿モジュール１３を備えた透湿式である。
透湿チューブ２６となる無孔質透湿性材料は、イソシアネート成分と、鎖延長剤ジオール成分と、ポリオール成分とが少なくとも原料として用いられ、これら原料を反応させて得られる透湿性ポリウレタンである。
【００２２】
透湿式の加湿器１は、装置外部から空気を取り入れる吸込口２と、加湿した空気を送出する吹出口３とを有する筐体４内に、空気流の上流側から順に、空気加熱用の熱源となるヒータ１０と、空気を流動させる送風ファン１１と、加湿モジュール１３とを収容し、さらに、この加湿モジュール１３を収納設置した水槽２０内に水を供給する給水タンク１５を収容して構成されている。
【００２３】
本実施形態の加湿器１においては、吸込口２の近傍にヒータ１０が設けられている。このヒータ１０は、送風ファン１１によって吸込口２から加湿器１に取り込まれた空気を加熱するものであればよく、たとえばニクロム線等を電熱コイルに用いたコイルヒータ等を用いることができる。
送風ファン１１は、加湿対象空間（部屋等）内の乾燥した空気（以下、「乾燥空気」と呼ぶ）を吸込口２から加湿器１の内部に強制的に取り込み、加湿器１内の加湿モジュール１３を流通させて加湿した空気（以下、「加湿空気」と呼ぶ）を吹出口３から加湿対象空間に送出させるものである。本実施形態では、ヒータ１０近傍の下流側に送風ファン１１が設けられている。ヒータ１０側から送風ファン１１内に導入された乾燥空気の流れは、送風ファンの下方から掃気入口３０を通って水槽２０の底部空間２１内に送出されるように構成されている。この送風ファン１１としては、たとえばシロッコファン等を好適に用いることができる。
なお、送風ファン１１については、上記の作用を有していればその配置等が特に限定されることはない。
【００２４】
水槽２０は、上述した底部空間２１と、その上部に形成された貯水空間２２との間が底部２５により仕切られ、かつ、貯水空間２２の上部が上述した吹出口３に連通している出口開口２０ａを備えた貯水容器である。貯水空間２２には、給水タンク１５に接続された給水口２３が設けられている。この給水口２３は、図示の例では水槽２０の上部に配設され、水槽２０の側壁に沿って上下方向に形成された流路２４に接続されている。
【００２５】
流路２４の下端部は、底部２５近傍の側壁に開口する連通口２７が設けられている。この連通口２７は、流路２４から貯水空間２２へ給水するための流路となる。
従って、給水タンク１５から給水口２３に供給される水は、流路２４を通って底部２５の近傍に開口する連通口２７から貯水空間２２内に給水する。すなわち、水槽２０の貯水空間２２内に貯水されている水は加湿により減少するため、加湿モジュール１３を配設した水槽２０の下部に設けた連通口２７から給水して補給されるようになっている。
なお、図中の符号ＷＬは、貯水空間２２内の水面であり、給水口２３内まで到達するレベルに設定されている。
【００２６】
加湿モジュール１３は、水槽２０の底面として略水平に形成された底部２５の上面から多数の透湿性チューブ２６が略直立した構成となっている。各透湿性チューブ２６は、下端から上端まで連通する中空流路を形成した管状とされる。透湿性チューブ２６の下端は、たとえば接着等の手段により底部２５に保持され、底部２５を貫通した下端開口が底部空間２１に開口している。透湿性チューブ２６は特に支持することなく直立し、上端部が貯水空間２２の水面ＷＬより高い位置に形成される上部空間２８に突出し、上端開口が上部空間２８に開口している。
このため、掃気入口３０を通って底部空間２１内に流入した乾燥空気の流れは、透湿チューブ２６の下端開口から中空流路を通って加湿モジュール１３の上方に、すなわち、貯水空間２２の水面ＷＬより高い上部空間２８に開口する上端開口まで抜けるように掃気する上向きの流れとなる。なお、透湿性チューブ２６の上端が開口する貯水空間２２の上部空間２８は、出口開口２０ａを介して上述した筐体４の吹出口３に連通している。
【００２７】
以下、上述した構成の加湿器１について、乾燥空気を加湿して加湿空気を加湿対象空間に送出させる動作とともに作用を説明する。
この加湿器１を運転する際には、水槽２０内に所定の水位ＷＬまで水を充填し、かつ、給水タンク１５内にも補給用の水を貯水しておく。この状態で加湿器１の運転を開始すると、ヒータ１０及び送風ファン１１に通電される。このため、吸込口２から強制的に取り込んだ乾燥空気は、ヒータ１０で加熱された後、掃気入口３０から加湿モジュール１３へ送り込まれる。
【００２８】
乾燥空気は、底部空間２１に開口する透湿性チューブ２６の下端開口から上端開口へ向けて、中空流路を上向きに流れる。このとき、貯水空間２２内の水中にある中空流路には、外側となる貯水空間２２内の水が湿度の低い内側へ浸透して加湿する。
この加湿時には、水のみが蒸発するため、水に含まれるＣａイオンやＳｉイオン等のスケール成分が濃縮されて析出する。また、透湿性チューブ２６内の加湿量割合は、図６の加湿量分布に示すように、入口からのチューブ長さ割合が小さい（０に近い）位置ほど大きくなる。すなわち、加湿時における水の蒸発量は掃気入口３０に近い乾燥空気の入口側ほど大きくなるので、スケール成分の析出量も乾燥空気の入口側ほど多くなる。
【００２９】
しかし、図１に示す構成では、加湿により減少する水槽２０の水を貯水空間２２の下部に設けた連通口２７から給水したので、水槽２０の貯水空間２２に貯水された水を撹拌する流れが形成される。
具体的に説明すると、イオン濃度の高い水は比重が重いため水槽２０の下部へ沈んでいくが、乾燥空気を加湿して減少した水を補給する給水の流れは上向きとなるため、貯水空間２２内における水の流れは全体として下から上に向かうものとなる。このため、水槽２０内の水が撹拌され、貯水空間２２内に貯水されている水のイオン濃度を略均一にすることができるので、たとえば透湿性チューブ２６の下端部付近等に極端にイオン濃度の高い濃縮域が形成されることはない。従って、たとえば透湿性チューブ２６の下端部付近等に析出するスケール量が部分的に偏って多量となることはなく、スケール成分の析出に起因するチューブ素材の部分的な劣化の進行を防止することができる。
なお、この実施形態における乾燥空気の流れは、上述したように透湿性チューブ２６の中空流路を上向きに流れて掃気する流れに限定されることはなく、たとえば下向きの流れとしてもよい。
【００３０】
＜第２の実施形態＞
続いて、本発明に係る加湿器の第２の実施形態を図３に基づいて説明する。なお、上述した第１の実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この実施形態は、上述した第１の実施形態と加湿により減少した水を補給する給水位置が異なっている。すなわち、本実施形態の加湿モジュール１３Ａは、給水口２３に接続された流路２４が、底部２５近傍の側壁に開口する連通口２７に加えて上部連通口２９を備えている。この上部連通口２９は、水面ＷＬと略同一高さの側壁に開口して設けられている。
【００３１】
従って、給水タンク１５から給水口２３に供給される水の給水系統は、流路２４を通って底部２５の近傍に開口する連通口２７から貯水空間２２内に給水するものと、上部連通口２９から直接貯水空間２２内に給水するものとのふたつが形成される。すなわち、水槽２０の貯水空間２２内に貯水されている水は加湿により減少するため、加湿モジュール１３を配設した水槽２０の下部に設けた連通口２７と、水槽２０の上部に設けた上部連通口２９との両方から給水して補給されるようになっている。
なお、この実施形態における乾燥空気の流れは、上述した第１の実施形態と同様に、透湿性チューブ２６の中空流路を上向きに流れて掃気する流れに限定されることはなく、たとえば下向きの流れとしてもよい。
【００３２】
このような構成とすれば、上述した第１の実施形態と同様に、貯水空間２２内における給水の流れは全体として上向きになるため、水槽２０内の水が撹拌されて貯水空間２２内に貯水されている水のイオン濃度を略均一にすることができるので、たとえば透湿性チューブ２６の下端部付近等に極端にイオン濃度の高い濃縮域が形成されることはない。さらに、上部連通口２９から給水される水もあるため、濡れや乾きを頻繁に繰り返すためにスケール成分が析出しやすい水面ＷＬ近傍の領域においても、イオン濃度を給水した水並に低下させることができる。
このため、たとえば透湿性チューブ２６の下端部付近や水面ＷＬ付近等において、極端にイオン濃度が高くなる濃縮域を形成し、析出するスケール量が部分的に偏って多量となるようなことはなく、従って、スケール成分の析出に起因するチューブ素材の部分的な劣化の進行を防止することができる。
【００３３】
ここで、上述した第１〜第２の実施形態の効果について、「水槽内のイオン濃度分布」を測定して従来技術と比較した結果を図５の表に示して説明する。なお、従来技術の構成では、貯水空間の上部から給水し、掃気の空気流は上向きである。
この比較試験では、加湿器１を２００時間運転した後、透湿性チューブ２６の上部、中部及び下部の３箇所でＣａイオン及びＳｉイオンの濃度を測定した。なお、給水に使用した実験水は、カルシウム（Ｃａ）イオン濃度が４．７ｍｇ／lit.、珪素（Ｓｉ）イオン濃度が７．０ｍｇ／lit.である。
【００３４】
この実験結果によれば、従来技術の加湿器では、貯水空間２２の下部のＣａイオン濃度が実験水の５０倍以上となり、かつ、貯水空間２２の下部のＳｉ濃度が実験水の８倍以上となり、貯水空間２２の下部のイオン濃度の濃縮は非常に大きなものとなる。
しかし、図１に示した第１の実施形態では、貯水空間２２の下部のＣａイオン濃度が実験水の２３倍程度となり、かつ、貯水空間２２の下部のＳｉ濃度が実験水の７倍程度となり、貯水空間２２の下部のイオン濃度の濃縮は大幅に改善されている。
同様に、図３に示した第２の実施形態では、貯水空間２２の下部のＣａイオン濃度が実験水の１０倍程度となり、かつ、貯水空間２２の下部のＳｉ濃度が実験水の３．５倍程度となり、水空間２２の下部のイオン濃度の濃縮は大幅に改善されている。さらに、貯水空間２２の上部のＣａイオン濃度が実験水の２倍程度となり、かつ、貯水空間２２の上部のＳｉイオン濃度が実験水の１．１倍程度となり、水面ＷＬ近傍の領域のイオン濃度は、給水した水並に低下している。
【００３５】
＜第３の実施形態＞
続いて、本発明に係る加湿器の第３の実施形態を図４に基づいて説明する。なお、上述した第１及び第２の実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この実施形態は、上述した第１の実施形態と加湿により減少した水を補給する給水位置及び乾燥空気を掃気する流れ方向が異なっている。すなわち、本実施形態の加湿モジュール１３Ｂは、給水口２３に供給された水が直接、水槽２０の側壁に開口する上部連通口２９から貯水空間２２に給水されるようになっている。この上部連通口２９は、上述した第２の実施形態と同様に、水面ＷＬと略同一高さの側壁に開口して設けられている。
【００３６】
一方、透湿性チューブ２６の中空流路内を流れる乾燥空気は、上部空間２８から底部空間２１に向けた下向きの掃気となる。
このような構成とすれば、イオン濃度が高く比重の大きい水は貯水空間２２の下部となる底部２５付近に沈むため、貯水空間２２の上部でかつ給水の上流側となる水面ＷＬ付近の領域は、イオン濃度は低くなるが、乾燥空気の入口側となるため水の蒸発量は多い。
一方、貯水空間２２の下部となる底部２５付近は、イオン濃度の高い比重の大きい水が沈んでくるため、イオン濃度は高くなるものの、乾燥空気の出口側となるため水の蒸発量は少ない。
【００３７】
この結果、イオン濃度と水の蒸発量との積により算出されるスケールの析出量は、透湿性チューブ２６の上下両端にわたって略均一となる。このため、透湿性チューブ２６にイオン濃度の極端に高い濃縮域が形成されることはなく、従って、スケール成分の析出が偏ることに起因したチューブ素材の部分的な劣化の進行を防止することができる。
【００３８】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明に係る加湿器の第４の実施形態を図７〜図９に基づいて説明する。なお、上述した各実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この実施形態は、隣接する透過性チューブ２６が接触することにより、接触部のスケール析出量が局所的に増加することを防止したものである。
【００３９】
図７に示す加湿モジュール１３Ｃは、千鳥状に配置された透湿性チューブ２６が水中より出て上となる一端を、すなわち透湿性チューブ２６の上端部付近を、水面ＷＬより高い位置で遊嵌状態に支持した構成とされる。図示の例では、水槽２０に固定した多孔板４０を用い、透湿性チューブ２６の上端部付近を水面ＷＬより高い位置で、たとえば水面ＷＬより１０ｍｍ程度高い位置で遊嵌状態に支持している。
具体的例をあげると、水中で透湿性チューブ２６が膨潤した状態の外径ｄ（たとえば５．４ｍｍ）より若干大きな直径Ｄ（たとえば５．８ｍｍ）の支持孔４１を、互いに隣接する支持孔４１間のピッチＰ（たとえば６ｍｍ）で透湿性チューブ２６の数分穿設した多孔板４０を用い、下端部側を底部２５に固定されて略直立状態の透湿性チューブ２６の上端部側を各支持孔４１に挿通することにより、上端部を拘束することのない遊嵌状態に支持している。ここで使用する多孔板４０は、耐食性に優れたステンレス製や樹脂製の板材を使用する。
【００４０】
このような支持構造を採用すれば、ピッチＰの固定により隣接する透湿性チューブ２６が膨潤して接触することを防止できるので、接触部における局所的なスケール析出量の増大に起因してスケール成分の析出量が偏り、チューブ素材に局所的な劣化が進行することを防止できる。また、透湿性チューブ２６が膨潤等により倒れることのないよう、多孔板４０による確実な支持が可能となる。
また、隣接する透湿性チューブ２６の接触が防止されると、水の流動性やイオンの拡散性が向上するので、イオン濃度の均一化が促進されてスケール成分の析出量が偏ることに起因したチューブ素材の部分的な劣化を防止できる。
【００４１】
ところで、上述した透湿性チューブ２６は、隣接するチューブどうしの接触を防止するため、上述した多孔板４０等による遊嵌支持の有無に係わらず、水槽２０内における膨潤後の水体積（Ｖ）と、透湿性チューブ２６が膨潤した後のチューブ表面積（Ｓ）との比率（Ｖ／Ｓ）が０．６（ｍｍ３／ｍｍ２）以上となるように設定することが好ましい。
図８は、横軸を水体積（Ｖ）と膨潤後のチューブ表面積（Ｓ）との比率（Ｖ／Ｓ）として、縦軸に水槽底部付近の透湿性チューブの膜内でのスケール析出速度（比率（Ｖ／Ｓ）＝０．４を１としたときの割合）の無次元値を示したグラフである。この図によれば、比率（Ｖ／Ｓ）が基準の０．４から増すにつれて、すなわち、チューブ表面積（Ｓ）に対する水体積（Ｖ）の比率が大きくなるにつれて、水槽底部付近の透湿性チューブ２６の膜内でのスケール析出速度は低下することが分かる。そして、比率（Ｖ／Ｓ）が０．６（ｍｍ３／ｍｍ２）以上に大きくなる領域では、スケール析出速度の無次元値が略一定の値（０．５程度）となる。
【００４２】
従って、上述した比率（Ｖ／Ｓ）が０．６（ｍｍ３／ｍｍ２）以上となるように設定すれば、透湿性チューブ２６の膜内でのスケール析出速度を最小とし、スケール成分の析出量が偏ることに起因するチューブ素材の部分的な劣化を防止できる。
また、上述した比率（Ｖ／Ｓ）を設定すると水槽２０内における空隙率が増してチューブどうしの接触を防止できるだけでなく、水の流動性やイオンの拡散性が向上し、イオン濃度の均一化が促進されてスケール成分の析出量が偏ることに起因したチューブ素材の部分的な劣化を防止できる。
【００４３】
また、図９は、横軸をチューブ間隙間とし、縦軸に水槽底部付近の透湿性チューブ２６の膜内でのスケール析出速度（チューブ間隙間＝０を１としたときの割合）の無次元値を示したグラフである。この場合、膨潤後において互いに隣接する透湿性チューブ２６間の面間距離がチューブ間隙間となり、隣接する透湿性チューブ２６が接触してチューブ間隙間のない（チューブ間隙間＝０）状態からチューブ間隙間が大きくなるにつれて、スケール析出速度が減少している。そして、チューブ間隙間が０．５ｍｍ以上に大きくなる領域では、スケール析出速度の無次元値が略一定の値（０．５程度）となる。
従って、透湿性チューブ２６が膨潤した後のチューブ間隙間が０．５ｍｍ以上となるように設定すれば、透湿性チューブ２６の膜内でのスケール析出速度を最小とし、スケール成分の析出量が偏ることに起因するチューブ素材の部分的な劣化を防止できる。
【００４４】
＜第５の実施形態＞
最後に、本発明に係る加湿器の第５の実施形態を図１０に基づいて説明する。なお、上述した各実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この実施形態では、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、透湿性チューブ２６でスケール成分の析出量が部分的に偏るスケール析出領域に、樹脂コーティング５０を施してある。この場合のスケール析出領域は、特に、透湿性チューブ２６の下部や水面ＷＬに近い領域である。
【００４５】
図１０に示す例では、底部２５から略直立する透湿性チューブ２６の下部に対して、下端部から５０ｍｍまでの範囲に樹脂コーティング５０を施してある。この場合の樹脂コーティング５０は、たとえば透湿性チューブ２６の外面にアクリル樹脂のコーティングを施したものであり、各透湿性チューブ２６を製造する段階で予めコーティングしてもよいし、あるいは、加湿モジュール形成後に一括してコーティングしてもよい。また、樹脂コーティング５０は外面のみに限定されることはなく、内外両面または内面のみに施してもよい。
図１０（ｃ）は、上述したアクリル樹脂の樹脂コーティング５０を施した透湿性チューブ２６について、下端からの距離が異なる４箇所の測定位置でＴＧＡ分析により透湿性チューブ２６の膜内のスケール量を測定した結果を示している。
【００４６】
この分析結果は、加湿用の給水として上水道水を使用して約３００時間の運転を実施した後、各測定点における透湿性チューブ２６の膜内のスケール量（ｗｔ％）をＴＧＡ分析したものである。
この分析結果では、底部２５に近い５〜１０ｍｍの領域で０．５１ｗｔ％、２０〜２５ｍｍの領域で１．１３ｗｔ％、４５〜５０ｍｍの領域で０ｗｔ％、５５〜６０ｍｍの領域で０ｗｔ％となる。同様の試験を樹脂コーティング５０のない従来タイプで２００時間実施して比較すると、底部２５に近い５〜１０ｍｍの領域では３．２９ｗｔ％となるため、運転時間が長いにも係わらずコーティングにより約８４％の大幅な減少を確認できた。
【００４７】
従って、透湿性チューブ２６のスケール析出領域に樹脂コーティング５０を施せば、スケール成分の析出による耐久性の低下を防止できる。
この場合の樹脂コーティング５０は、上述したアクリル樹脂に限定されることはなく、たとえばエポキシ樹脂やウレタン樹脂等の有機溶剤含有溶液タイプを採用してもよい。また、たとえばエポキシ樹脂やウレタン樹脂等の無溶媒の２液硬化タイプ、あるいは、たとえばウレタン樹脂やポリ塩化ビニリデン樹脂等の水エマルジョンタイプ、あるいは、たとえばウレタン樹脂やポリ塩化ビニリデン樹脂等の水溶性タイプを採用してもよい。このような無溶媒の２液硬化タイプや水エマルジョンタイプや水溶性タイプは、アクリル樹脂等の有機溶剤含有溶液タイプのように溶剤を必要としないため、施工後の乾燥時に特別な排気設備が不要であり、しかも、有機溶剤による他材料の溶解を防ぐことができる。
【００４８】
このように、上述した本発明の加湿器１によれば、スケール成分の析出が透湿性チューブ２６の下部に部分的に偏ったり、あるいは、スケール成分の析出がチューブどうしの接触部に局部的に偏ることを防止できるので、チューブ素材が部分的あるいは局部的に劣化して脆くなることはなく、従って、透湿性チューブ２６の耐久性を延ばし、透湿性チューブ２６及び加湿器１の寿命は向上する。
また、透湿性チューブ２６でスケール成分の析出量が部分的に偏るスケール析出領域に樹脂コーティング５０を施すことにより、スケール成分の析出に対する透過性チューブ２６自体の耐久性が向上するので、同様にチューブ素材が部分的に劣化して脆くなることを防止して耐久性を延ばし、透湿性チューブ２６及び加湿器１の寿命を向上させることができる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る加湿器の第１の実施形態を示す図で、加湿モジュールの構成例を示す図である。
【図２】加湿器の構成例を示す図で、（ａ）は透湿式加湿装置の外観を示す部分断面斜視図、（ｂ）は筐体を取り除いた内部構造の断面構造を示す概略斜視図である。
【図３】本発明に係る加湿器の第２の実施形態を示す図で、加湿モジュールの構成例を示す図である。
【図４】本発明に係る加湿器の第３の実施形態を示す図で、加湿モジュールの構成例を示す図である。
【図５】第１〜第２の実施形態及び従来構造の加湿器について、水槽内イオン濃度分布を比較した表である。
【図６】透湿性チューブにおける加湿量分布を示すグラフである。
【図７】本発明に係る加湿器の第４の実施形態を示す図で、（ａ）は加湿モジュールの構成例を示す図、（ｂ）は透湿性チューブの配置例を示す図である。
【図８】水体積（Ｖ）／チューブ表面積（Ｓ）と水槽底部付近の透湿性チューブの膜内でのスケール析出速度との関係を示すグラフである。
【図９】チューブ間隙間と水槽底部付近の透湿性チューブの膜内でのスケール析出速度との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明に係る加湿器の第５の実施形態を示す図で、（ａ）は樹脂コーティングを施した透湿性チューブのスケール量測定位置を示す図、（ｂ）樹脂コーティングを施した透湿性チューブの断面図、（ｃ）は各測定位置毎にスケール量のＴＧＡ分析結果を示す表である。
【符号の説明】
【００５０】
１    加湿器
２    吸込口
３    吹出口
１０    ヒータ
１１    送風ファン
１３，１３Ａ〜１３Ｃ    加湿モジュール
１５    給水タンク
２０，２０Ａ，２０Ｂ    水槽
２１    底部空間
２２    貯水空間
２３    給水口
２５    底部
２６    透湿性チューブ
２７    連通口
３０    掃気入口
４０    多孔板
５０    樹脂コーティング
【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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【図９】
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【図１０】
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