JP2006098015A - 加湿装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乾燥時に空気を加湿する加湿装置は貯水容器や吸湿体に一旦水を貯えた状態で水を蒸発させているために長期的な使用では水垢の析出や埃が積層し非衛生的で清掃に手間が掛かるため、水垢の析出や埃の積層を抑制して衛生的で清掃等の管理に手間が掛からない加湿装置を提供することを目的とする。
【解決手段】装置筐体に水を貯水する給水タンク２とこの水を送り出す送水手段４とこの送り出された水を玉状の水玉６に形成し保持するノズル５とこの水玉を非接触状態で加熱する加熱手段７を備えることで給水タンク２の中の水は送水手段４によりノズル５に送り出されて水玉６を形成し、この水玉６は加熱手段７により非接触状態で直接的に加熱され蒸発するために蒸発部位の貯水は不要となり、よって水垢の析出や埃の積層は抑制されるために清掃等の管理に要する手間を低減できる効果が得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、冬場などの乾燥時に空気を加湿するための加湿装置に関する。

従来、この種の加湿装置は、外気に開放された貯水容器の中に水を貯え、この水を電熱体で加熱し蒸発させる方法や超音波を印加することで分散させる方法、またフィルター等の吸湿体に水分を含ませ自然蒸発、あるいは電熱体で加熱した熱風を送風することで蒸発させる加湿する方法が一般的であり、さらには、電熱体で加熱した容器に水滴を滴下し蒸発させる方法や、螺旋状の電熱体中に水滴を滴下させて蒸発し加湿するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その加湿装置について図１９および図２０を参照しながら説明する。

図に示すように、上部が開口した容器１００の内底部に電熱体１０１有し、この電熱体１０１の上方に水滴１０２を滴下させる滴下口１０３を備えた送水パイプ１０４を配し、またこの送水パイプ１０４には点滴バルブ１０５を配し加湿に必要とする水量の水を一定の間隔毎に間欠的に送水し水滴の滴下を制御している。

また、滴下口１０３の下方に螺旋状電熱体１０６を配することで滴下中の水滴を螺旋状電熱体１０６により加熱し蒸発させることで加湿するものである。
特開平５−２２３２９５号公報（第１，３頁、第３図，第４図）

このような従来の加湿装置では貯水容器や吸湿体に一旦水を貯えた状態で水を蒸発させているため長期の使用においては貯水容器の内部に水垢が発生して付着し貯えた水にバクテリアなどが発生しまた容器１００の内底部に配した電熱体１０１に水滴１０２を滴下させる方式においても電熱体１０１に水滴１０２が接触して水分が蒸発するため長期の使用においては電熱体１０１上の水滴１０２の接触部分に水分中の含有物や空気中の埃が積層するなど不衛生になり易く衛生面においても定期的な清掃が必要となり管理に手間が掛かるなどの課題があるため水垢の析出や水分含有物や埃の積層を抑制した衛生的で管理に手間の掛からない加湿の方式が要求されている。

また、滴下中の水滴１０２を螺旋状態電熱体１０６で加熱し蒸発させる方法においては水滴１０２が螺旋状態電熱体１０６の中を通過中に蒸発させる必要があるため螺旋状態電熱体１０６を高温に加熱する必要があり、加湿するにあたり大きな電力が必要となる課題があり、低消費電力で加湿が行える方式が要求されている。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、長期的な使用においても水垢の析出や、また水分含有物や埃の積層を抑制して衛生的で清掃等の管理に手間の掛からず、より低消費電力で加湿が行える加湿装置を提供することを目的としている。

本発明の加湿装置は上記目的を達成するために、装置筐体に水を貯水する給水タンクと、この給水タンクに貯えた水を送り出す送水手段と、この送水手段により送り出された水を水玉の形状に形成し先端に保持するノズルと、この形成された水玉を非接触状態で加熱し蒸発させる加熱手段を備えたたものである。

この手段により給水タンクの中の水は送水手段によりノズルに送り出され、ノズルの先端で水玉を形成し、この水玉は加熱手段により非接触状態で加熱され蒸発することとなる。

また、本発明の加湿装置は上記目的を達成するために、送水手段の起動による水玉の形成と、水玉が形成された後にタイミングを合わせて水玉が蒸発する最短の時間の間、加熱手段を起動して水玉を加熱蒸発させる動作を繰り返し実施する加湿制御手段を備えたものである。

これにより加湿制御手段は送水手段の起動によるノズル上の水玉の形成と水玉形成後の加熱手段の起動による水玉の加熱動作のタイミングを合わせて繰り返し、また形成された水玉が蒸発する最短の時間の間、加熱手段を起動して水玉を加熱蒸発させることとなる。

また、本発明の加湿装置は、ノズルの下部に水受け皿を設けたものである。

これによりノズルから滴下した水は水受け皿で保持されることとなる。

また、本発明の加湿装置は、加熱手段の水玉の加熱部位が装置筐体の外部から確認できるようにしたものである。

これにより水玉の加熱部位は装置筐体の外部から確認することができる。

また、本発明の加湿装置は、装置筐体の下部から内部に外気を導入し装置筐体の上部方向に排気する空気の流れを生じさせたものである。

これにより装置筐体の内部の空気は装置筐体の下部から装置筐体の内部に導入され上昇方向に排気される空気の流れに乗って装置筐体の外部に分散されることとなる。

本発明の加湿装置は上記目的を達成するために、ノズルに保持された水玉の存在を感知し加湿制御手段に対し水玉形成の有無情報を送る水玉感知手段を備え、この水玉感知手段が水玉の形成を感知したときに加熱手段により水玉を加熱するように加湿制御手段を構成したものである。

この手段により水玉感知手段が水玉の形成を感知したときに加熱手段により水玉を加熱するように加湿制御手段は動作することとなる。

また、本発明の加湿装置は、ノズルの下部に水玉の滴下を感知し加湿制御手段に対し水漏れの発生を知らせる水漏れ感知手段を備え、この水感知手段が水漏れの発生を感知したときには、加湿動作を停止するように加湿制御手段を構成したものである。

これによりノズルから誤って水が滴下したときには水は水漏れ感知手段が水漏れの発生を感知し、この水漏れ発生の感知結果に基づいて加湿手段は加湿動作を停止するものである。

また、本発明の加湿装置は上記目的を達成するために、形成された水玉に接近させて囲むように配置された電熱体により水玉を加熱するように加熱手段を構成したものである。

これによりノズル上に形成された水玉は周囲を囲み接近して配置された電熱体により水玉だけが非接触状態で加熱され蒸発することとなる。

また他の手段は、形成された水玉に対して集中させた熱送風を行う熱送風手段で水玉を加熱するように加熱手段を構成したものである。

これによりノズル上に形成された水玉は熱送風手段の集中した熱送風により水玉だけが非接触状態で加熱され蒸発することとなる。

また他の手段は、形成された水玉に高発熱ランプの光をレンズにより集光し照射することで水玉を加熱するようにしたものである。

これによりノズル上に形成された水玉はレンズにより集光された高発熱ランプの熱により水玉だけが非接触状態で加熱され蒸発することとなる。

また他の手段は、形成された水玉にレーザー光線を照射することで水玉を加熱するように加熱手段を構成したものである。

これによりノズル上に形成された水玉はレーザー光線の照射により非接触状態で水玉だけが加熱され蒸発することとなる。

また他の手段は、形成された水玉にマイクロ波を照射することで水玉を加熱するように加熱手段を構成したことしたものである。

これによりノズル上に形成された水玉はマイクロ波の照射を受け電磁波加熱により非接触状態で水玉だけが加熱されされ蒸発することとなる。

また他の手段は、形成された水玉にプラズマ放電を照射することで水玉を加熱するように加熱手段を構成したものである。

これによりノズル上に形成された水玉はプラズマ放電の照射を受けて非接触状態で水玉だけが加熱され蒸発することとなる。

本発明によれば給水タンクの中の水は送水手段によりノズルに送り出され、ノズルの先端で水玉を形成し、この水玉は加熱手段により非接触状態で直接的に加熱して蒸発させることで蒸発部位での貯水は不要となり、長期的な使用においても水垢の析出や、また水分含有物や埃の積層は抑制されることで衛生的であり、よって清掃等の管理に要する手間を低減でき、より低消費電力で加湿が行える加湿装置を加湿装置を提供できる。

また、加湿制御手段は送水手段の起動によるノズル上の水玉の形成と水玉形成後の加熱手段の起動による水玉の加熱動作のタイミングを合わせて繰り返し、また形成された水玉が蒸発する最短の時間の間、加熱手段を起動して水玉を加熱蒸発させるために、的確な加湿動作を行い、より低消費電力で加湿が行える加湿装置を提供できる。

また、ノズルから滴下した水は水受け皿で保持されるために、ノズルから誤って水が滴下しても装置設置面への水漏れを生じず、より清潔に使用できる加湿装置を提供できる。

また、水玉の加熱部位は装置筐体の外部から確認することができるために使用者が正常に加湿しているかどうかを確認できる加湿装置を提供できる。

また、装置筐体の下部から装置筐体の内部に導入され上昇方向に排気される空気の流れに乗ってノズルの周囲の加湿された空気は装置筐体の外部に分散されるために、より効率的な加湿が行える効果のある加湿装置を提供できる。

また、水玉感知手段が水玉の形成を感知したときに加熱手段により水玉を加熱するように加湿制御手段は動作するために、加熱手段による加熱の動作は必要最小限となるために、より低消費電力で加湿が行える加湿装置を提供できる。

また、ノズルから誤って水が滴下したときには水は水漏れ感知手段が水漏れの発生を感知し、この水漏れ発生の感知結果に基づいて加湿手段は加湿動作を停止し以後の水漏れの拡大を抑制できるため、より清潔に使用できる加湿装置を提供できる。

また、ノズル上に形成された水玉は周囲を囲むように接近して配置された電熱体により非接触状態で集中的に加熱されて蒸発するために、より衛生的な低消費電力で加湿が行える加湿装置を提供できる。

また、ノズル上に形成された水玉は、この水玉に集中させた熱送風を行う熱送風手段により非接触状態で集中的に加熱されて蒸発するために、より衛生的な低消費電力で加湿が行える加湿装置を提供できる。

また、ノズル上に形成された水玉は高発熱ランプの光をレンズで集光した熱により非接触状態で集中的に加熱されて蒸発するために、より衛生的な低消費電力で加湿が行える加湿装置を提供できる。

また、ノズル上に形成された水玉はレーザー光線の照射により非接触状態で直接的に加熱されて蒸発するために、より衛生的な低消費電力で加湿が行える加湿装置を提供できる。

また、ノズル上に形成された水玉はマイクロ波の照射を受け電磁波加熱により非接触状態で直接的に加熱されて蒸発するために、より衛生的な低消費電力で加湿が行える加湿装置を提供できる。

また、ノズル上に形成された水玉はプラズマ放電の照射を受けて非接触状態で加熱されて蒸発するために、より衛生的な低消費電力で加湿が行える加湿装置を提供できる。

本発明の請求項１記載の発明は、装置筐体に水を貯水する給水タンクと、この給水タンクに貯えた水を送り出す送水手段と、この送水手段により送り出された水を水玉の形状に形成し先端に保持するノズルと、この形成された水玉を非接触状態で加熱し蒸発させる加熱手段を備えたものであり、給水タンクの中の水は送水手段によりノズルに送り出され、ノズルの先端で水玉を形成し、この水玉は加熱手段により非接触状態で加熱され蒸発するという作用を有する。

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。

（実施の形態１）
図１および図２に示すように、中空の装置筐体１の内部に加湿用の水を貯える給水タンク２を備え、この給水タンク２の下部には給水タンク２の内部の水を導く送水管３を配し、この送水管３は水を送り出す送水手段４に接続され、さらに送水手段４の送水方向に先端を上向けにしたノズル５を配置することで送水手段４から送水された水はノズル５の先端に押し出され水玉６を形成する。またノズル５の先端部分には形成した水玉６を加熱し蒸発させるための加熱手段７を配置する。ここで送水手段４は給水タンク２の下方に配置されているため給水タンク２の中の水は重力影響で加圧され送水手段４に向けて定常的に流れるものである。

また送水手段４と加熱手段７は送水動作によるノズル５の先端への水玉６形成のタイミングと、形成された水玉６を加熱する加熱手段７の加熱動作のタイミングを制御する加湿制御手段８に接続される。ノズル５の下方向には誤って滴下した水を受けるための水受け皿９を配置する。この水受け皿９の下方向には装置筐体１の内部の空気を上方向に送風する送風手段１０を配置して装置筐体１の上下端には送風手段１０の送風により外気を装置筐体１の内部に吸気し装置筐体１の外部に排出できるように送風開口１１ａ，１１ｂを設けている。また装置筐体１の表面には内部に加熱手段７が配置される位置に、装置筐体１の外部から加熱手段７が加熱するノズル５に形成される水玉６が視認できる位置に確認窓１２を配置している。

ここで加湿制御手段８はその主機能をマイクロコンピューター１３にて構成するものであり制御対象となる送水手段４の送水動作のタイミングと加熱手段７の加熱動作のタイミングを時系列的に制御しており図３のフローチャートに示すようにステップＳａ１で送水手段４に送水信号を与えた後にステップＳａ２で一定の待機時間を待つことで水玉６の正常な形成を待ちこの待機時間経過後にステップＳａ３で加熱手段７に一定時間の加熱信号を与えることで水玉６を加熱させ蒸発させることで加湿を行うものでありこの一連の動作の繰り返しをソフトウェアーで規定することで加湿動作の制御を行うものである。なおステップＳａ２の待機時間は送水手段４の起動による水玉６が完全に形成されるまでの実際確認結果から最適値を設定するものであり、ステップＳａ３の加熱手段７への加熱信号の送信時間は対象となる加熱手段７が形成された水玉６を加熱して蒸発させるに必要な最短の時間を試験的に確認して設定するものである。 なおマイクロコンピューター１３は中央演算装置（ＣＰＵ）、入出力装置、アナログ・デジタル変換入力装置（Ａ／Ｄ）、リードオンリーメモリー（ＲＯＭ）、リード・ライトメモリー（ＲＡＭ）を内蔵したいわゆる１チップマイクロコンピューターである。

次に図４基づいて送水手段４の構成について説明する。

送水手段４は送水管３に連通する給水側水路２０と給水された水に圧力を加える加圧水路２１と加圧された水を排出するノズル水路２２からなり、ノズル水路２２のノズル端部２３はノズル５を構成している。給水側水路２０と加圧水路２１は水路中で動作自在に保持されるボール弁２４とこのボール弁２４と接触することで水路を閉じる給水側水路２０側に設けられたボール弁座２５で分離し、ボール弁２４は加圧水路２１方向には移動しないようにボール弁止め棒２６で規制している。加圧水路２１には加圧水路２１の内部に圧挿され加圧水路２１の中の水に圧力を加える可動自在のプランジャー２７を配し、このプランジャー２７は電磁アクチュエーター２８で駆動している。 プランジャー２７には加圧水路２１とノズル水路２２を分離するプランジャー弁２９を設け、このプランジャー弁２９にはプランジャー２７が加圧水路２１に圧挿された状態で加圧水路２１とノズル水路２２を導通させるプランジャー口３０を配置している。

ここで、電磁アクチュエーター２８は定常的には縮んだ状態であり、前記のマイクロコンピューター１３からの送水信号を受けたときに突出するように構成するものであり、例えば電力供給電源の電力をトランジスター等の一般的なスイッチング素子で送水信号をトリガーとして閉路させることで電磁アクチュエーター２８に電力を供給して突出駆動させるように構成したものである。

次にこのように構成した送水手段４の動作について説明する。

給水側水路２０の中の水は前記の通り常に重力により加圧されており、この重力の加圧によりボール弁２４は加圧水路２１の方向のボール止め棒２６に押される力を受け、給水側水路２０と加圧水路２１は定常的には導通状態となっている。また、プランジャー２７は通常、加圧水路２１を開く状態で保持されており、よってプランジャー２７に構成されたプランジャー弁２９は加圧水路２１とノズル水路２２を分離しており、定常状態においては加圧水路２１の中の水はプランジャー弁２９により止水されノズル水路２２の方向には漏れ出さないようになっている。ここでマイクロコンピューター１３からの送水起動信号１４を受け電磁アクチュエーター２８が動作するとプランジャー２７は加圧水路２１の方向に押し出され、よって加圧水路２１の内部の水は加圧されることとなる。加圧水路２１の内部の水が加圧されるとこの圧力によりボール弁２４はボール弁座２５に押し付けられ、ボール弁座２５に加圧接触することで給水側水路２０と加圧水路２１はボール弁２４により分離される。給水側水路２０と加圧水路２１は分離された状態で、プランジャー２７がさらに加圧水路２１の中に押し出されていくと加圧水路２１の中の圧力が高まりプランジャー弁２９に設けられたプランジャー口３０が加圧水路２１とノズル水路２２を導通する位置にプランジャー２７の移動が達したときに加圧水路２１の中の加圧された水はノズル水路２２の方向にプランジャー口３０を通して流れ出しノズル端部２３の先端で水玉６を形成することとなる。図５はこの水玉６を形成したときの送水手段４の動作状況を示したものである。

なお加圧水路２１の中にプランジャー２７が完全に押し出された状態においては加圧水路２１とノズル水路２２はプランジャー２７によって分離されるため、給水側水路２０側から加圧される水はノズル水路２２の方向には漏れ出さないこととなる。マイクロコンピューター１３からの送水起動信号１４が停止し電磁アクチュエーター２８が定常状態の位置に復帰するとプランジャー２７は加圧水路２１を開き、同時にプランジャー弁２９が加圧水路２１とノズル水路２２を分離し止水するため、ノズル端部２３の方向への水の流失も止まり、ノズル端部２３に形成された水玉６は滴下することなく保持されることとなる。

ここで加圧水路２１の容積やプランジャー２７の体積、またプランジャー弁２９に配されるプランジャー口３０の配置位置や穴径は、ノズル端部２３に形成する水玉６が表面張力を保って滴下せず、また１回の送水動作で目的とする加湿量を実現できる水分を含んだ体積を有するように設定するものである。

なおノズル端部２３はテフロン（登録商標）系などの高撥水性の材料で構成、あるいはコーティングすることで水との接触角度が大きくなり、より安定的に水玉６を形成し保持できることは言うまでもない。

また図６から図８に示すようにノズル５の先端の水玉６が形成される位置にはノズル５の先端に形成された水玉６の存在を感知し加湿制御手段８に対して水玉６の有無情報を送る水玉感知手段４０を配置して、またノズル５の下部には水玉６の滴下を感知し加湿制御手段８に対して水漏れの発生を知らせる水漏れ感知手段４１を配置して水玉感知手段４０が水玉６の形成を感知したときには加熱手段７により水玉６を加熱し、また前記の水漏れ感知手段４１が水漏れの発生を感知したときには加湿動作を停止するように加湿制御手段８の判断動作を設定することもできる。

ここで水漏れ感知手段４１は水受け皿９の内部に配置しており、水受け皿９の上には皿蓋４２を配置して、この皿蓋４２には滴下した水を集めるための漏斗状の集水口４３を設けて、この集水口４３の中央直下に水漏れ感知手段４１を配置させることで、確実に滴下した水を水漏れ感知手段４１で感知できるように構成している。

次に図９により水玉感知手段４０および水漏れ感知手段４１の構成を説明する。

水玉感知手段４０および水漏れ感知手段４１は同一の方式で構成しており、発光ダイオード４４とこの発光ダイオード４４の発する光を受光して導通状態となるＮＰＮフォトトランジスター４５を一定の空間を開けて配置し構成する一般的なフォトインターラプタ回路から構成するものである。ここで発光ダイオード４４は供給電力源となる回路電源４６に抵抗ａ４７ａを介して接続し電力を印加することで発光させて、ＮＰＮフォトトランジスター４５も同様に回路電源４６に抵抗ｂ４７ｂを介して接続し電力を印加しており、このＮＰＮフォトトランジスター４５と抵抗ｂ４７ｂの接続点を感知電圧出力端子４８としている。

本構成において発光ダイオード４４とＮＰＮフォトトランジスター４５の間の空間に遮る物がなければ発光ダイオード４４の発した光はＮＰＮフォトトランジスター４５に到達してＮＰＮフォトトランジスター４５は導通状態となるために感知電圧出力端子４８はほぼＧＮＤ電圧となり、また発光ダイオード４４とＮＰＮフォトトランジスター４５の間の空間に遮る物があれば発光ダイオード４４の発した光はＮＰＮフォトトランジスター４５に到達しないために感知電圧出力端子４８ほぼ回路電源４６と同じ電圧が出力されることとなる。

よって、この感知電圧出力端子４８の出力電圧がＧＮＤ電圧であれば発光ダイオード４４とＮＰＮフォトトランジスター４５の間の空間を遮る物がない非感知状態と判断することができ、また回路電源４６と同程度であれば遮るものが存在する感知状態と判断することができる。この発光ダイオード４４とＮＰＮフォトトランジスター４５の間の空間を遮る物が水玉感知手段４０への応用の場合は水玉６であり水漏れ感知手段４１への応用の場合は滴下した水となり水玉感知手段４０へ応用する場合は発光ダイオード４４とＮＰＮフォトトランジスター４５の中央に水玉６が位置する配置に発光ダイオード４４とＮＰＮフォトトランジスター４５とを間隔を開けて配置するものでありまた水漏れ感知手段４１へ応用する場合には発光ダイオード４４とＮＰＮフォトトランジスター４５の中央を滴下した水が通過する位置に発光ダイオード４４とＮＰＮフォトトランジスター４５とを間隔を開けて配置するものである。

水玉感知手段４０および水漏れ感知手段４１の各感知結果は、それそれの感知電圧出力端子４８の電圧変化の信号として加湿制御手段８を構成するマイクロコンピューター１３に入力され、マイクロコンピューター１３はこの入力された電圧変化の信号から水玉６の存在や水漏れの発生を判断して加湿制御手段８の加湿動作を変化させるものである。

次に図１０のフローチャートにより水玉感知手段４０の水玉６の感知結果と加湿制御手段８を構成するマイクロコンピューター１３の判断する加湿動作の対応について説明する。

同フローチャートは図上、ステップＳｂ１の送水手段４の起動による送水動作実施以降のルーチンを示しておりステップＳｂ２で水玉感知手段４０の水玉６の感知結果を判断している。このステップＳｂ２の判断結果により水玉６の感知状態にあればステップＳｂ３で加熱手段７を起動して水玉６を加熱することとなり、以降、一連の制御ルーチンを繰り返すこととなる。またステップＳｂ２の判断結果により水玉６が非感知状態であれば水玉６が形成されていないことが判断されるためにステップＳｂ４で一定の時間経過後に再度、ステップＳｂ２の水玉６の感知判定を実行させる。なお、ステップＳｂ４において通過回数をカウントし、ある一定回数のステップＳｂ４の通過があれば送水手段４の破壊による故障を判断して一連の加湿動作を停止することも可能である。

次に図１１のフローチャートにより水漏れ感知手段４１の水漏れ発生の感知結果と加湿制御手段８を構成するマイクロコンピューター１３の判断する加湿動作の対応を説明する。

同フローチャートは図上、ステップＳｂ１の送水手段４の起動による送水動作実施以降のルーチンを示しておりステップＳｃ２で水漏れ感知手段４１の水漏れ状態の感知結果を判断している。このステップＳｃ２の判断結果により水漏れ発生がなければステップＳｂ３で加熱手段７を起動して水玉６を加熱して加湿を実施することとなり、以降、一連の制御ルーチンを繰り返すことで加湿動作が実行されることとなる。またステップＳｃ２の判断結果により水漏れ発生の状態にあれば水が滴下してしまったことが判断されるためにステップＳｃ３で一連の加湿制御動作を停止する。なお、ステップＳｃ３において加湿制御動作を停止したときに、ランプの光や音の発生による報知を行うことにより使用者に水漏れ発生による加湿動作の停止を伝えることで、よりメンテナンス性を向上する機能を提供できることは言うまでもない。

次に図１２から図１８に基づいて加熱手段７の構成について説明する。

加熱手段７は図１２に示すように、ノズル５の上に形成された水玉６を囲むように非接触状態で接近させて電熱体５０を配置したものである。ここで電熱体５０はセラミック型などの絶縁性が高く短時間発熱型の電気ヒーターを用いるものであり、加湿制御手段８からの加熱信号を受けたときに電力が供給され、加熱対象となる水玉６のみを選択的に瞬時に加熱蒸発できるように水玉６の直径に合わせた外形寸法で形成し、水玉６にできるだけ接近させて配置構成すものである。

なお図１３に示すように電熱体５０ａを水玉６の直径に合わせて水玉６を内包する形状に成形した網目状の電気ヒーターで構成することも可能であり本構成によれば水玉６を内包する電気ヒーターで直接的に水玉６のみを加熱することができるため、より効率的に水玉６を加熱し蒸発させることができる。

また、加熱手段７は図１４に示すような熱送風手段５１で実現するものであり、熱源外郭５２の内部に電熱体５０ｂとこの電熱体５０ｂの発した熱を送り出す熱送風機５３と熱源外郭５２の一旦に前記、熱送風機５３の送風する空気を熱源外郭５２の内部に吸気するための吸気口５４と、また熱源外郭５２の他端に熱送風機５３の送風により送り出された電熱体５０ｂからの熱風をノズル５の上に形成された水玉６に集中し吹き付けられるようにロート状に形成した吹き出し口５５を配置し構成したものである。

ここで電熱体５０ｂはセラミック型などの絶縁性が高く短時間発熱型の電気ヒーターを用いるものであり、加湿制御手段８からの加熱信号を受けたときに電力を供給することで発熱させるものである。また吹き出し口５５はノズル５の上に形成された水玉６の直径に合わせた口穴径を設定して、さらに水玉６に接近させて配置し、また熱送風機５３の送風風速は吹き出し口５５から吹き出される熱風により水玉６が蒸発することなく吹き飛ばされてしまわない程度の風速を設定することで、電熱体５０ｂの発した熱を水玉６のみに集中させて吹き付けて効率的に水玉６を加熱し蒸発させるものである。

また、加熱手段７は図１５に示すように、ランプ外郭５６の内部に高発熱ランプ５７を備え、ランプ外郭５６の一旦には前記、高発熱ランプ５７の発した光をノズル５の上に形成された水玉６に集中し照射させるためのレンズ５８を配置したものである。 ここで高発熱ランプ５７は加熱作用が最も高い波長０．８〜５μｍの赤外線を多く照射するハロゲン型の電気ランプなどを用いるものであり、加湿制御手段８からの加熱信号を受けたときに電力を供給して発光させて、この光をレンズ５８で水玉６に集中させて照射したときに水玉６を瞬時に加熱蒸発させるに充分な赤外線を照射できるものを選定することで効率的に水玉６を加熱し蒸発させるものである。

また、加熱手段７は図１６に示すように、レーザー照射装置５９をノズル５の上に形成された水玉６に近接させて配置し、このレーザー照射装置５９が照射するレーザー光線により水玉６を直接体に加熱させるものである。 ここでレーザー照射装置５９は水分に最も吸収されやすい波長１０６００ｎｍ（中赤外線領域）の炭酸ガスレーザーや波長２９４０ｎｍ（近赤外線領域）のＥｒ−ＹＡＧレーザー（固体レーザー）の発生機を用いるものであり、ノズル５の上に形成される水玉６を瞬時に蒸発させるに必要な最低のエネルギーを照射できるようにレーザー照射パルスの強度と時間を設定するものであり、加湿制御手段８からの加熱信号を受けたときに電力を供給してレーザー光線を発生させ水玉６に直接的に照射することで効率的に水玉６を加熱し蒸発させるものである。また水玉６の中心にレーザー光を集光させるレンズを配することで照射エネルギーを水玉６にさらに集中させることでより効率的に水玉６を加熱し蒸発させることもできる。

また、加熱手段７は図１７に示すように、ノズル５の上に形成された水玉６の周囲を取り囲む金網外郭６０とこの金網外郭６０の内部にマイクロ波を照射するマイクロ波照射装置６１を備えたものである。ここでマイクロ波照射装置６１は水分の加熱に適した２４５０メガヘルツの電磁波を発生するいわゆるマグネトロンを使用するものであり、加湿制御手段８からの加熱信号を受けたときに電力を供給してマイクロ波を発生するように構成し、この発生したマイクロ波により水玉６を瞬時に加熱して蒸発できる程度の最低限のマイクロ波を発生させるように設定することでより効率的に水玉６を加熱し蒸発させるものである。

なお金網外郭６０はマイクロ波照射装置６１が発生するマイクロ波を金網外郭６０の外部に漏れさせないように発生させたマイクロ波の波長に対して十分に小さい網目の寸法を選定し構成するものである。

また、加熱手段７は図１８に示すように、ノズル５の上に形成された水玉６を中央に配して非接触の絶縁状態で対抗させて配置した放電端子６２と、この放電端子６２間に高電圧を印加してプラズマ放電させるための高電圧発生装置６３を接続したものであり、高電圧発生装置６３は加湿制御手段８からの加熱信号を受けたときに電力を供給して高電圧を発生するように構成したものである。ここで高電圧発生装置６３は電圧発振回路および昇圧トランスからな一般的な高電圧発生回路で構成するものであり、発生させる電力エネルギーは放電端子６２間に配置される水玉６にプラズマ放電で熱を印加して瞬時に蒸発できる程度の最低の電力値を設定することで効率的に水玉６を加熱し蒸発させるものである。

水玉を生成させ、その生成した水玉を気化、蒸発させることにより、容易に加湿することができ、衛生的で使い勝手の良い家庭用、業務用、機器組込み用等の加湿器等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１の加湿装置を示す側視断面図 同加湿装置の構成を示すブロック図 同加湿装置の動作を示すフローチャート 同加湿装置のノズル構成を示した側面視断面図 同加湿装置のノズル構成の動作を示した側面視断面図 同加湿装置の水玉感知手段の配置を示した構成図 同加湿装置の水漏れ感知手段の配置を示した構成図 同加湿装置の水玉感知手段と水漏れ感知手段の接続を示したブロック図 同加湿装置の水玉感知手段と水漏れ感知手段の構成を示した回路図 同加湿装置の水玉感知手段の動作を示したフローチャート 同加湿装置の水漏れ感知手段の動作を示したフローチャート 同加湿装置の加熱手段の一例を示した側面視構成図 同加湿装置の加熱手段の一例を示した側面視断面図 同加湿装置の加熱手段の一例を示した側面視断面図 同加湿装置の加熱手段の一例を示した側面視断面図 同加湿装置の加熱手段の一例を示した側面視構成図 同加湿装置の加熱手段の一例を示した側面視断面図 同加湿装置の加熱手段の一例を示した側面視構成図 従来の加湿装置示す側面視断面図 同加湿装置を示す側面図

符号の説明

１ 装置筐体
２ 給水タンク
４ 送水手段
５ ノズル
６ 水玉
７ 加熱手段
８ 加湿制御手段
９ 水受け皿
４０ 水玉感知手段
４１ 水漏れ感知手段
５０ 電熱体
５１ 熱送風手段
５７ 高発熱ランプ
５８ レンズ

Claims (13)

1. 装置筐体に水を貯水する給水タンクと、この給水タンクに貯えた水を送り出す送水手段と、この送水手段により送り出された水を玉状の水玉に形成し先端に保持するノズルと、この形成された水玉を非接触状態で加熱し蒸発させる加熱手段を備えた加湿装置。
2. 送水手段の起動による水玉の形成と、水玉が形成された後にタイミングを合わせて水玉が蒸発する最短の時間の間、加熱手段を起動して水玉を加熱蒸発させる動作を繰り返し実施する加湿制御手段を備えた請求項１記載の加湿装置。
3. ノズルの下部に水受け皿を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の加湿装置。
4. 加熱手段の水玉の加熱部位が装置筐体の外部から確認できるようにしたことを特徴とする請求項１記載の加湿装置。
5. 装置筐体の下部から内部に外気を導入し装置筐体の上部方向に排気する空気の流れを生じさせることを特徴とする請求項１記載の加湿装置。
6. ノズルに保持された水玉の存在を感知し加湿制御手段に対し水玉形成の有無情報を送る水玉感知手段を備え、この水玉感知手段が水玉の形成を感知したときに加熱手段により水玉を加熱するように加湿制御手段を構成したことを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３記載の加湿装置。
7. ノズルの下部に水玉の滴下を感知し加湿制御手段に対し水漏れの発生を知らせる水漏れ感知手段を備え、この水感知手段が水漏れの発生を感知したときには、加湿動作を停止するように加湿制御手段を構成したことを特徴とする請求項１または２記載の加湿装置。
8. 形成された水玉に接近させて囲むように配置された電熱体により水玉を加熱するように加熱手段を構成したことを特徴とする請求項１記載の加湿装置。
9. 形成された水玉に対して集中させた熱送風を行う熱送風手段で水玉を加熱するように加熱手段を構成したことを特徴とする請求項１記載の加湿装置。
10. 形成された水玉に高発熱ランプの光をレンズにより集光し照射することで水玉を加熱するように加熱手段を構成したことを特徴とする請求項１記載の加湿装置。
11. 形成された水玉にレーザー光線を照射することで水玉を加熱するように加熱手段を構成したことを特徴とする請求項１記載の加湿装置。
12. 形成された水玉にマイクロ波を照射することで水玉を加熱するように加熱手段を構成したことを特徴とする請求項１記載の加湿装置。
13. 形成された水玉にプラズマ放電を照射することで水玉を加熱するように加熱手段を構成したことを特徴とする請求項１記載の加湿装置。

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