(57)【要約】【課題】人が呼吸して吸い込む空気の加湿量を減らすことなく、室内空間への加湿量を減らして結露の発生を抑制できる加湿装置を提供する。【解決手段】呼吸検出部（15）によって対象者（P）の呼吸を検出して呼吸信号を出力し、噴霧装置（20）では、この呼吸信号に応じて霧化した水の噴霧動作又は停止動作を切り替える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を霧化して噴霧する加湿装置であって、
対象者（P）の呼吸を検出して呼吸信号を出力する呼吸検出手段（15）と、
前記呼吸検出手段（15）から出力された呼吸信号に応じて間欠的に液体を噴霧する噴霧手段（20）とを備えたことを特徴とする加湿装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記噴霧手段（20）は、前記呼吸検出手段（15）から出力された呼吸信号に応じて、液体の噴霧動作又は停止動作を切り替えるように構成されていることを特徴とする加湿装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記噴霧手段（20）は、対象者（P）が横臥するベッド（35）の頭側に設けられ且つ該対象者（P）の頭部周辺に液体を噴霧するように構成されていることを特徴とする加湿装置。
【請求項４】
請求項１又は２において、
前記呼吸検出手段（15）は、前記対象者（P）が腰掛ける作業椅子（11）に設けられ、
前記噴霧手段（20）は、前記作業椅子（11）と一対の作業机（12）に設けられ且つ前記対象者（P）の頭部周辺に液体を噴霧するように構成されていることを特徴とする加湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を霧化して対象者に噴霧する加湿装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、霧状の水を人等の対象物に噴霧する加湿装置が知られている。この加湿装置で連続的に霧状の水を噴霧すると、室温が低い場合には結露が発生してしまい室内の家具等にカビが生じるおそれがあるため、様々な対策が考えられている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、加湿装置にタイマー装置を設け、所定時間経過後に噴霧を停止させることで噴霧量を減らすことが開示されている。また、特許文献２には、目標とする湿度を設定する湿度設定装置を設けて噴霧量を調整することが開示されている。さらに、特許文献３には、温水パイプ面に水滴を間欠的に滴下させて流下水滴を効率的且つ自然的に蒸発させることで加湿量を調整することが開示されている。
【０００４】
また、非特許文献１，２には、人が呼吸するにあたって顔周辺部の空気を大量に吸い込むことが開示されている。
【特許文献１】特開２００５−２７４０９７号公報
【特許文献２】特開２００４−３２４９６９号公報
【特許文献３】特開平５−２２３２９４号公報
【非特許文献１】梁 禎訓、外３名、「強制換気される室内における人体呼吸空気質のCFD解析」、２００２年２月、日本建築学会関東支部研究報告集I、［平成１９年１２月２１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://venus.iis.u-tokyo.ac.jp/doc_happyo/database_pdf/2002/0203c10.pdf＞
【非特許文献２】笠原 啓史、外４名、「就寝時における人体周辺微気象と吸気領域のCFD解析」、２００２年８月、日本建築学会大会学術講演梗概集、［平成１９年１２月２１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://venus.iis.u-tokyo.ac.jp/doc_happyo/database_pdf/2002/0208a38.pdf＞
【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、従来の加湿装置では、結露を防止するために噴霧量を単純に減らしただけの構成となっているため、人にとって必要な加湿量の空気が供給されないおそれがある。すなわち、人にとって特に重要な加湿部位である気管に対して流入する空気が乾燥していると、粘膜が弱まり外からの異物の除去能力が低下する。そのため、前記非特許文献１，２に記載されているように、人の顔周辺に霧化した水を十分に噴霧することが重要である。そこで、結露を防止しつつ人にとって必要な加湿量の空気を供給することができる加湿装置の開発が望まれていた。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、人が呼吸して吸い込む空気の加湿量を減らすことなく、室内空間への加湿量を減らして結露の発生を抑制できる加湿装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するため、本発明は、人の呼吸を検出して呼吸信号を出力し、その呼吸信号に応じて間欠的に霧化した液体を噴霧するようにした。
【０００８】
具体的に、本発明は、液体を霧化して噴霧する加湿装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【０００９】
すなわち、第１の発明は、対象者（P）の呼吸を検出して呼吸信号を出力する呼吸検出手段（15）と、
前記呼吸検出手段（15）から出力された呼吸信号に応じて間欠的に液体を噴霧する噴霧手段（20）とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、
前記噴霧手段（20）は、前記呼吸検出手段（15）から出力された呼吸信号に応じて、液体の噴霧動作又は停止動作を切り替えるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記噴霧手段（20）は、対象者（P）が横臥するベッド（35）の頭側に設けられ且つ該対象者（P）の頭部周辺に液体を噴霧するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
第４の発明は、第１又は第２の発明において、
前記呼吸検出手段（15）は、前記対象者（P）が腰掛ける作業椅子（11）に設けられ、
前記噴霧手段（20）は、前記作業椅子（11）と一対の作業机（12）に設けられ且つ前記対象者（P）の頭部周辺に液体を噴霧するように構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明によれば、対象者（P）の呼吸が呼吸検出手段（15）で検出されて呼吸信号が出力され、呼吸信号に応じて、霧化された水、すなわち、微細な水滴が噴霧手段（20）により間欠的に噴霧されるから、水滴の噴霧量を減らして室内空間の湿度を低くしつつ、対象者（P）が吸い込む空気の加湿量を十分に確保することができる。すなわち、結露の発生を抑えて室内の家具等にカビが生じることを防止するとともに、対象者（P）に供給される水滴の量を増大させることができる。また、噴霧手段（20）で対象者（P）の頭部周辺に水滴を噴霧するようにすれば、水滴を対象者（P）に積極的に吸収させることができる。
【００１４】
さらに、水滴の噴霧量を減らしたことで、加湿に使用する水の量が少なくて済むから、加湿装置に貯留しておく水の量を、一定期間内に対象者（P）が吸収可能な必要最低限の量に設定して早めに使い切ることができ、加湿装置内に貯留している水に細菌類が繁殖することを抑制することができる。
【００１５】
第２の発明によれば、呼吸検出手段（15）から出力された呼吸信号に応じて、液体の噴霧動作又は停止動作を切り替えるようにしたから、例えば、対象者（P）が吸気を行う際に噴霧手段（20）で噴霧動作を行うようにすれば、加湿された空気を対象者（P）がより効率良く吸気することができる。
【００１６】
第３の発明によれば、対象者（P）が横臥するベッド（35）の頭側に噴霧手段（20）を設け、対象者（P）の頭部周辺に液体を噴霧するようにしたから、就寝中の対象者（P）に対して効率良く加湿空気を供給することができる。
【００１７】
第４の発明によれば、呼吸検出手段（15）を作業椅子（11）に設ける一方、噴霧手段（20）を作業机（12）に設けて、対象者（P）の頭部周辺に液体を噴霧するようにしたから、作業椅子（11）及び作業机（12）で作業中の対象者（P）に対して効率良く加湿空気を供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
【００１９】
＜実施形態１＞
図１は、本発明の実施形態１に係る加湿装置（1）を用いた作業椅子（11）及び作業机（12）の構成を示す概略図である。図１に示すように、この加湿装置（1）は、対象者（P）の呼吸を検出して呼吸信号を出力する呼吸検出部（15）と、液体を霧化して噴霧する噴霧装置（20）とを備えている。
【００２０】
前記呼吸検出部（15）は、対象者（P）の呼吸を検出するものであり、具体的には、対象者（P）が腰掛ける作業椅子（11）の背もたれ部分及び座面部分にそれぞれ設けられた圧電素子や圧力センサ等で構成され、対象者（P）が呼吸する際の体動に伴う圧力変化を検出して、噴霧装置（20）に対して呼吸信号を出力するように構成されている。具体的に、この呼吸検出部（15）では、対象者（P）が吸気を行った場合にはオン状態の呼吸信号を出力し、呼気を行った場合にはオフ状態の呼吸信号を出力する。
【００２１】
前記噴霧装置（20）は、対象者（P）に対して霧化した水を噴霧するものであり、作業机（12）に載置され、対象者（P）の頭部周辺に液体を噴霧するように構成されている。そして、図２に示すように、この噴霧装置（20）は、貯留タンク（21）と、貯留タンク（21）の前面上部に接続された噴霧ノズル（22）と、噴霧動作を制御する制御部（23）と、超音波振動子（24）とを備えている。
【００２２】
前記貯留タンク（21）は、直方体形状に形成された中空の容器で構成され、噴霧用液体として水が貯留されている。この貯留タンク（21）の前面には、その内部空間と連通する噴霧ノズル（22）の基端部が取り付けられている。噴霧ノズル（22）はステンレス製の円筒管で構成され、内部空間に貯留された水の液面よりも高い位置で水平方向に突出するように取り付けられ、霧化した水のみが噴霧ノズル（22）を通過するようになっている。
【００２３】
前記超音波振動子（24）は、前記貯留タンク（21）の底面に設置されるとともに、アンプ（25）に接続されている。つまり、超音波振動子（24）はアンプ（25）から電力供給されることによって超音波帯域の振動数で振動し、貯留タンク（21）内の液体に超音波の振動エネルギーを与える。こうすることで、貯留タンク（21）の液体が微細な水滴となって空気中に供給、すなわち、噴霧が行われる。
【００２４】
前記アンプ（25）には、制御部（23）が接続されている。つまり、制御部（23）の制御によってアンプ（25）から超音波振動子（24）へ電力が供給されて、噴霧が行われる。
【００２５】
前記制御部（23）は、呼吸検出部（15）から出力された呼吸信号に応じて、超音波振動子（24）の動作を切り替えるものである。具体的に、呼吸信号がオン状態、すなわち、対象者（P）が吸気を行っている場合には、アンプ（25）をオン状態にして超音波振動子（24）に電力を供給するように制御する。一方、呼吸信号がオフ状態の場合には、アンプ（25）をオフ状態にして超音波振動子（24）に電力を供給しないように制御する。
【００２６】
なお、前記制御部（23）は、対象者（P）が作業椅子（11）から離れた場合には、対象者（P）の呼吸に合わせて間欠的に噴霧を行うように噴霧装置（20）を制御するのではなく、連続的に噴霧を行うように制御している。このようにすれば、例えば、対象者（P）が作業椅子（11）から離れて室内の別の場所に居る場合であっても、室内全体の湿度を適切に調整することができて好ましい。
【００２７】
−運転動作−
前記加湿装置（1）の運転動作について説明する。まず、呼吸検出部（15）で対象者（P）の呼吸を検出する。この呼吸検出部（15）では、対象者（P）が吸気を行った場合にオン状態の呼吸信号を出力し、呼気を行った場合にオフ状態の呼吸信号を出力する。
【００２８】
前記呼吸検出部（15）から出力された呼吸信号は、噴霧装置（20）の制御部（23）に送信される。制御部（23）では、呼吸信号のオン状態又はオフ状態に応じて、超音波振動子（24）の動作を切り替える。まず、呼吸信号がオン状態の場合には、制御部（23）がアンプ（25）をオン状態にして超音波振動子（24）に対して電力を供給する。そして、超音波振動子（24）の振動により、貯留タンク（21）内の水が微細な水滴となって空気中に供給される。ここで、噴霧装置（20）は、対象者（P）の頭部周辺に噴霧するように噴霧ノズル（22）を配向させているから、噴霧ノズル（22）から噴霧された水滴は室内の空気中へ放出されるとともに、対象者（P）の頭部周辺に積極的に供給される。
【００２９】
一方、呼吸信号がオフ状態の場合には、制御部（23）がアンプ（25）をオフ状態にして超音波振動子（24）に対して電力を供給しないようにする。すなわち、噴霧ノズル（22）から水滴を噴霧しないように制御する。
【００３０】
以上のように、本実施形態１に係る加湿装置（1）によれば、対象者（P）の呼吸が呼吸検出部（15）で検出されて呼吸信号が出力され、呼吸信号に応じて、霧化された水、すなわち、微細な水滴が噴霧装置（20）により間欠的に噴霧されるから、水滴の噴霧量を減らして室内空間の湿度を低くしつつ、対象者（P）が吸い込む空気の加湿量を十分に確保することができる。すなわち、結露の発生を抑えて室内の家具等にカビが生じることを防止するとともに、対象者（P）に供給される水滴の量を増大させることができる。また、噴霧装置（20）で対象者（P）の頭部周辺に水滴を噴霧するようにすれば、水滴を対象者（P）に積極的に吸収させることができる。
【００３１】
なお、本実施形態１では、前記呼吸検出部（15）を圧電素子や圧力センサ等で構成して、対象者（P）の呼吸時の体動に伴う圧力変化で対象者（P）の呼吸を検出するようにしたが、この形態に限定するものではなく、例えば、集音マイク等で対象者（P）の呼吸音を集音し、この呼吸音に基づいて対象者（P）が呼気中であるか又は吸気中であるかの呼吸状態を検出するようにしても良い。
【００３２】
＜実施形態２＞
図３は、本発明の実施形態２に係る加湿装置（2）の構成を示す概略図である。前記実施形態１との違いは、超音波振動子（24）の代わりに加熱ヒータ（31）を用いて貯留タンク（21）内の水を霧化するようにした点であるため、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。
【００３３】
図３に示すように、前記加湿装置（2）の噴霧装置（20）は、貯留タンク（21）と、貯留タンク（21）の前面上部に接続された噴霧ノズル（22）と、噴霧動作を制御する制御部（23）と、加熱ヒータ（31）と、噴霧ノズル（22）の先端に開閉自在に取り付けられた開閉弁（32）とを備えている。
【００３４】
前記加熱ヒータ（31）は、貯留タンク（21）内に配設されて、外部から電力供給されることで貯留タンク（21）内の水を昇温するものである。この加熱ヒータ（31）により貯留タンク（21）内の水が蒸発して、貯留タンク（21）内に水蒸気が充満する。
【００３５】
前記開閉弁（32）は、噴霧ノズル（22）の先端に開閉自在に取り付けられている。そして、開閉弁（32）には制御部（23）が接続されている。つまり、制御部（23）の制御によって開閉弁（32）の開閉状態が制御されて、貯留タンク（21）内の水蒸気の噴霧が行われる。
【００３６】
−運転動作−
前記加湿装置（2）の運転動作について説明する。まず、加熱ヒータ（31）に電力を供給して昇温させ、貯留タンク（21）内で水蒸気を発生させる。なお、運転初期状態では、水蒸気が噴霧ノズル（22）から漏れ出さないように、開閉弁（32）を閉状態としている。次に、呼吸検出部（15）で対象者（P）の呼吸を検出する。この呼吸検出部（15）では、対象者（P）が吸気を行った場合にオン状態の呼吸信号を出力し、呼気を行った場合にオフ状態の呼吸信号を出力する。
【００３７】
前記呼吸検出部（15）から出力された呼吸信号は、噴霧装置（20）の制御部（23）に送信される。制御部（23）では、呼吸信号のオンオフ状態に応じて、開閉弁（32）の開閉動作を切り替える。まず、呼吸信号がオン状態の場合には、制御部（23）により開閉弁（32）を開状態にして、貯留タンク（21）内の水蒸気を噴霧ノズル（22）から空気中に供給する。ここで、噴霧装置（20）は、対象者（P）の頭部周辺に噴霧するように噴霧ノズル（22）を配向させているから、噴霧ノズル（22）から噴霧された水滴は室内の空気中へ放出されるとともに、対象者（P）の頭部周辺に積極的に供給される。
【００３８】
一方、呼吸信号がオフ状態の場合には、制御部（23）により開閉弁（32）を閉状態して、貯留タンク（21）内の水蒸気が噴霧ノズル（22）から漏れ出さないように制御する。
【００３９】
＜実施形態３＞
図４は、本発明の実施形態３に係る加湿装置（3）の構成を示す概略図である。前記実施形態１との違いは、加湿装置（3）をベッド（35）に適用した点であるため、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。
【００４０】
図４に示すように、前記加湿装置（3）の呼吸検出部（15）は、対象者（P）が横臥するマットレス等のベッド本体（36）に配設されていて、ベッド本体（36）に横臥した対象者（P）が呼吸する際の体動に伴う圧力変化を検出して、噴霧装置（20）に対して呼吸信号を出力するように構成されている。また、噴霧装置（20）は、ベッド本体（36）の頭側に設けられたヘッドボード（37）に取り付けられていて、対象者（P）の頭部周辺に霧化した水を噴霧するように構成されている。
【００４１】
なお、このように構成された加湿装置（3）の運転動作については、前記実施形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００４２】
なお、前記噴霧装置（20）の制御部（23）は、ベッド（35）に対象者（P）が横臥していないことを呼吸検出部（15）で検出した場合には、噴霧装置（20）の噴霧動作を停止するように制御している。すなわち、対象者（P）が起床して室内に居なくなった場合には室内の湿度調整を行う必要がないから、噴霧動作を停止して室内が無駄に加湿されないようにしている。
【００４３】
また、本実施形態３では、加湿装置（3）を適用するベッド（35）の構造については特に限定していない。例えば、ヘッドボード（37）内に空調装置が設けられ、区画された空調対象空間内を空気調和するように構成された空調装置付きベッドに対しても適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上説明したように、本発明は、人が呼吸して吸い込む空気の加湿量を減らすことなく、室内空間への加湿量を減らして結露の発生を抑制できる加湿装置を提供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。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態１に係る加湿装置を用いた作業椅子及び作業机の構成を示す概略図である。
【図２】加湿装置の構成を示す概略図である。
【図３】本実施形態２に係る加湿装置の構成を示す概略図である。
【図４】本実施形態３に係る加湿装置を用いたベッドの構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４６】
P    対象者
1    加湿装置
11    作業椅子
12    作業机
15    呼吸検出部
20    噴霧装置（噴霧手段）
35    ベッド
【図１】
2009228944.tif 000003
【図２】
2009228944.tif 000004
【図３】
2009228944.tif 000005
【図４】
2009228944.tif 000006