JPH035645A

JPH035645A - 超音波加湿機

Info

Publication number: JPH035645A
Application number: JP13838289A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Tawaki; 田脇　康広; Hisashi Hasegawa; 永長谷川
Original assignee: Matsushita Seiko Co Ltd
Current assignee: Panasonic Ecology Systems Co Ltd
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1991-01-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は本体内に発生する微生物の殺菌対策を施した超
音波加湿機に関するものである。

従来の技術近年、健康や衛生に対する社会的関心が高まるにつれ、
超音波加湿機の加湿水に繁殖する細菌や真菌などの微生
物による弊害防止に関する要求もしだいに大きくなって
いる。

従来、超音波加湿機の加湿水の微生物汚染の対策として
は、常識的に加湿機本体および給水タンクの清掃頻度を
高くすること、および加湿水には水道水などのできるだ
け微生物汚染の少ない水を使用することであシ、機能的
には紫外線ランプを本体内に組み込む（たとえば、実開
昭６１−１３８９２８号公報）、あるいは加湿水に殺菌
剤を投与するものがあった（たとえば、実開昭５７−８
６６９２号公報）。

発明が解決しようとする課題以上のような従来の構成では、加湿機の清掃頻度を高く
すること、また、加湿水の水質は、一般家庭で用意でき
る水は水道水のみであり、これとて湯ざましを除けば特
別に微生物濃度の低い水とはいえずいずれにしても手間
がかかり、利便性がなくユーザーの指向に逆行するもの
である。

また、紫外線ランプを組み込む場合は、水槽やタンクの
中に直接数シ付けようとすると厳重な電気絶縁が不可欠
であシ、スペースから考えても容易ではない。また、水
槽やタンクには直接入れず、それらの外から水槽内やタ
ンク内を紫外線殺菌しようとすると、水槽やタンクの一
部を紫外線透過性材料に変更する必要がちシ、加工時の
手間と大きなコストアップになシ、さらに、加湿水への
殺菌剤投与は、殺菌剤が霧化された水とともに室内に放
出されるため、別な意味での安全性に問題があるなどの
課題があった。

本発明は上記課題に留意し、簡単な操作で安全に加湿機
の加湿水中の微生物を殺菌することを第１の目的とする
。

第２の目的は、加湿用水の水質にかかわらず、殺菌効果
を確実にすることにある。

第３の目的は、殺菌に消費するエネルギーの効率化を図
ることにある。

課題を解決するだめの手段第１の目的を達成するため本発明の第１の手段は、加湿
水を貯溜する水槽を有する加湿機本体と、前記水槽の底
部に配設される超音波振動子と、前記水槽の上部に設け
られる霧化室と、前記霧化室を介して前記本体に設けら
れる空気吸込口と加湿空気吹出口とを連結する空気通路
と、前記空気通路内に設けられる送風機と、前記水槽内
に設けられ、１つ以上の針金状陽極と１つ以上の陰極と
が対極し、前記陽極の少なくとも一部が前記陰極と１〜
１０ｍの間隔で絶縁物により固定される電極部と前記電
極部に６ｏ〜６００　ｍＡの電流を流す構成とした電極
回路と、前記超音波振動子を運転する加湿回路とを備え
た構成としたものである。

第２の目的を達成する第２の手段は、前記第１の手段の
電極回路を定電流回路で構成したものである。

第３の目的を達成する第３の手段は、前記第１又は第２
の手段の電極回路に、タイマー回路を加えて構成される
ものである。

作　　　用第１の手段の構成により、水槽に加湿水を供給し、加湿
回路で超音波振動子を振動させ、送風機を運転すると水
槽の加湿水が霧化し、加湿空気吹出口から本体外へ噴霧
される。

そして電極回路によりミ極部に直流電圧が印加され少な
くとも１つ以上の針金状陽極と、少なくとも１つ以上の
陰極間に加湿水を介して５ｏ〜６０　ｏ　ｍＡの電流が
流れる。このとき電極間の電界と電流により、加湿水中
の微生物が殺菌されることとなる。

第２の手段の構成により、第１の手段に定電流回路が加
わると、供給される加湿水の水質が悪いとき、すなわち
電気伝導度の大きいときには印加電圧を小さくし、逆に
水質が良いとき、すなわち電気伝導度が小さいときは印
加電圧を大きくし、常に定電流を流すことができ、した
がって殺菌効果を一定にすることとなる。

第３の手段の構成により、第１又は２の手段にタイマー
回路が加わると、加湿水中の微生物は通常１〜２時間以
上かけて２倍に増殖するものであるから、タイマー回路
によって殺菌終了後一定時間は通電停止とした殺菌イン
ターバルを組むことにより、殺菌効果を損なわず省エネ
ルギー運転ができる。

実施例まず、本発明の第１の手段による一実施例を第１図〜第
３図に基づいて説明する。

第１図〜第３図において、加湿機の本体１内には、加湿
水を霧化させるための超音波振動子３を配設した水槽２
が設置される。水槽２の上には、霧化室４が連続して設
けられ霧化室４は、本体１に設けられた空気吸込口５と
、加湿空気吹出口６とを風路７を介して連結され、風路
７の途中に送風機８が設けられる。前記水槽２には給水
弁１０を介して着脱自在に給水タンク９が連結されてい
る。この水槽２の中には電極部１１を配設し、シ−ルド
１２を介して風路７に給電線１１ｄを延伸し、これらは
同じく風路７内に設けられる電極部１１に特定の電流を
供給する電極回路１３に接続している。超音波振動子３
の直下の風路７内には超音波振動子３の発振回路１４ａ
を含む加湿回路１４があシ、さらに加湿回路１４と電極
回路１３と、前記２回路に電力を供給する電源部１５ａ
を有する本体電気回路１５が設けられている。

そして電極部１１は、直径０．２　ｒｔｒｍのＳ　Ｕ　
Ｓ　３０４のネットを陰極１１ｂとして、四角柱状に内
寸５×１６×２００ＩｌｌｌＩに折シ曲げ、両端および
中間部をＡＢＳ樹脂製電極固定具１１ｃにて固定しであ
る。四角柱状の電極１１ｂの中に、直径１■、長さ３０
０　ｍの針金状のチタン材３本に白金メツキして陽極１
１ａとして貫通収納し、その両端を電極固定具１１ｃに
て固定する。このとき陰極１１ｂと陽極１１ａは間隔を
２鴎で、かつ互いに平行となるよう電極固定具１１ｃに
固定されるが、電極固定具１１ｃは加湿水の流れを阻害
することはなく、また陰極１１ｂの５ＵＳ３０４のネッ
トも、水の往き来を阻害するものではない。

以上のように構成されているので、給水クンク９に十分
の加湿水を入れ、本体１の所定の位置に載置すると、給
水弁１ｏに調節されながら水槽２内に一定水位の加湿水
が供給される。本体電気回路１５により超音波振動子３
は１．７Ｗ庵で振動し、その振動によって水槽２内の加
湿水は霧化室４内で霧化され、送風機８が空気吸込口５
から取り入れ風路７を通って供給する空気により、加湿
空気吹出口ｅから加湿空気として吹出される。加湿量は
５００　ＣＱ／Ｈｒ　Ｔある。

一方、電極部１１に本体電気回路１５より通電されると
、陽極１１ａと、５ＵＳ３０４ネツトの陰極１１ｂ間に
電圧がかかる。加湿水に水道水を用いると、その電気伝
導度は１５０〜２００μＳ／ｃｒＩ程度であシ、この水
を介して最短でも２龍離れている電極間に１００　ｍＡ
流すためにＤＣｓ〜１０Ｖを印加するものである。

このとき電極部１１近傍の微生物は、電場の影響を受け
、また細胞の直接および間接電極反応、つまり細胞・電
極間電子移動反応により殺菌される。

具体的殺菌力としては、１１の加湿水を、電極部１１を
用いることにより、２〜８時間で９０〜１ｏＯ％殺菌が
可能である。従って、本実施例によれば、超音波加湿機
から吹出される加湿空気の微生物汚染を９ｏ〜１００％
防止できる。

なお、陽極１１ａは、チタン材に白金メツキとしたが、
フェライトや二酸化鉛、あるいは、チタン、アルミ、鉄
材などに白金蒸着したものでも良いし、もちろん白金や
金の単体でも良い。また、陰極１１ｂも同様に、本実施
例ではＳＵＳとしたが、陽極と同一材料を使用しても良
いし銅や亜鉛メツキ鉄板などでも良い。

また、陰極１１ｂの形状はネット状としたが、陽極１１
ａと同じような針金状とした上で、極間２鎮で平行に保
持しても良い。

電流値は５０　ｍＡ前後から殺菌効果が現われるが、２
００　ｍＡを越えるあたシがら電極部１１の消耗や汚染
が大きくなシはじめるため５００　ｍＡ以下とする方が
良い。

さらに陽極１１ａを針金状としたことにより、平板状と
するときに比べ数分の１から１０数分の１以下にコスト
ダウンされる。それは単純な材料費に加え、平板状とす
るときには、金型とプレス工程が必要であるが、針金状
のときには、単に切断だけで済むという材料ロスと工程
上の理由が大きい。また、針金状にすることで、電極部
１１の大きさの対応力も大きくなる。

電極間は１〜１０■が良いが、１＋ｏ＋未満とすると、
電極部１１の組立時に精度が問題となり、逆に１０■以
上とすると大きな電圧印加が必要となるため、２Ｗが最
良であるがそれ以外でも良い。

つぎに、本発明の第２の手段による一実施例を第４図お
よび第５図に基づいて説明する。なお、前記本発明の第
１の手段による一実施例と同一部分には同一番号を付し
て説明を省略する。

第４図において、定電流回路４６には、電極部１１の加
湿水負荷（Ｒｘ）を接続し、定電流回路４６内には、加
湿水負荷Ｒｘの抵抗の変化に応じて定電流制御をおこな
うトランジスタ４１と、流れる電流に比例して比較電圧
を発生する電流制御抵抗（Ｒ１）４２と、基準電圧を発
生し、前記電流制御抵抗（Ｒ１）４２と電圧を比較する
基準電圧発生回路４３と、前記電流制御抵抗（Ｒ１）４
２と基準電圧発生回路４３とで発生した電圧を印加し比
較した結果をトランジスタ（Ｔ　ｒ　１）　４１のペー
スに出力するコンパレータ４４とで構成して電源部１５
ａに接続している。

以上のように構成された本−実施例について以下動作に
ついて説明する。なお電圧、電流、抵抗については説明
のため次の通シ記号で表わす。

工。　：出力電流ｖｏ　　：出力電圧Ｒ１：電流制御抵抗Ｒｘ　：電極間抵抗ｖｔ　　＝比較電圧（Ｒ１の端子間電圧）■ＲＥＦ：基
準電圧 ■Ｂ　：比較回路出力電位（＝Ｔｒ１４１のペース電位
）電流設定抵抗Ｒ１の端子間電圧ｖｔはｖ、＝Ｒ１・工。　　　・・・・・・・・・・・・・・
・・・・■であられされる。

”ｔ　＞　ＶＲＥＦとなるとき１、比較回路４６の出力
電圧ＶＢは壜太し、電流制御回路４θのトランジスタ（
Ｔ　ｒ　１）　４１のペース電位ＶＢは増大するので、
コレクタ電位工。は減少する。同時に０式より、ｖｔ　
も減少する。

次に、ｖｔ　＜　ｖＲＥＦとなるとき、比較回路４５の
出力電圧ＶＢは減少し、電流制御回路４６のトランジス
タ４１０ベース電位ＶＢは減少するので、コレクタ電流
Ｉ。は増大する。同時に０式より、ｖｔも増大する。

このように、ｖｔ”ＶＲＥＦ　　　　”””””””””■なるとこ
ろで安定し、出力電流工。にある一定値となったところ
でおちつく。

今の場合■、■式よシｖｔ”ｖＲＥＦ”Ｒ１”。

ＩＯ”ＶＨＢ：ｙ／Ｒ１・・・・・・・・・・・・・・
・■となる。つまり、工。が０式の値となるように制御
される。具体的数値については今回は、ＶＲＥＦ　＝　
１　、Ｔ　Ｖ　、　Ｒ１＝’１７ｆｌとし、■。は結果
トして１００　ｍＡに制御された。

通常加湿水として用いるイオン交換水は、本体に給水す
る前、すなわち、イオン交換直後で、１〜６μｓ／ｃｒ
ｎ本体水槽２に給水すると、１０μＳ／ｃｍ程度となる
。また市水は地域差もあるが、１０゜〜６００μＳ／ａ
ｒ、程度である。つまり、加湿水質としては、１０〜５
００μＳ／ｃｍの巾をもつことになるが、本−実施例の
電流制御回路４６を使用することにより、殺菌のため電
極部１１に流す電流を１ｏｏｍＡに保つことができた。

そのようすは第５図にも示した。

本発明の第３の手段による一実施例を第６図〜第９図に
基づいて説明する。なお、前記本発明の第１の手段によ
る一実施例と同一部分には同一番号を付して説明を省略
する。

第６図において、タイマー６１をリレースイッチ６２と
接続してあり、加湿中はスイッチＳｗが接点Ｓ１に接触
していて電極回路１３に通電されないため殺菌せず、加
湿機がＯＦＦ即ちスイッチＳｗが８２に切換えたときか
ら電極回路１３に通電されるが、第７図のタイムチャー
トに示すように通電ａＨｒ後にタイマー６１によｐｂ接
点６２がＯＦＦとなシ通電停止となる。これは本実施例
による殺菌が８時間でほぼ１ｏｏ％の効果を有するため
と、電極部１１の通電による汚染や消耗を防ぐためであ
る。さらに停止状態が８Ｈｒ連続すると再び殺菌のため
電極回路１３に通電される。

第８図には殺菌効果を示した。本実施例によれば、殺菌
開始２時間後に約５０チ殺菌、８時間前後に１００％の
殺菌効果を示した。

第９図には、加湿水を放置したときの殺菌の増殖カーブ
を示した。８時間放置で、もとの細菌数の約２０〜３０
０倍に増殖することがわかる。つまシ加湿水中の微生物
は種類にもよるが、１〜２時間以上かけて２倍に増殖す
る。たとえば初期１鎚に１個の細菌があれば、８時間後
には、２’（〜１６）〜２　（〜２５６）個に増殖する
計算になる。

したがっていったん殺菌すれば、しばらく殺菌を停止し
ても微生物はいつきに増えないことがわかる。そこでタ
イマー回路によって、殺菌終了後−定時間は通電停止と
した殺菌インターバルを組むことで省エネルギー運転が
でき、電極の消耗や汚染が防止でき、効率的な殺菌とな
る。

発明の効果以上の実施例の説明より明らかなように、本発明によれ
ば、加湿水に低電圧で微弱な直流電流を流すものである
から時間と手間をかけずに、また、陽極を針金状とした
ため、低コストに水道水レベルの水を加湿水として、ス
ペースや加湿機本体の材質変更をせずに、薬剤飛散のよ
うな安全上の懸念もなく、加湿水中に繁殖する微生物の
殺菌が可能で、このことにより、吹出される加湿空気の
微生物汚染を防止できる衛生的な超音波加湿機を提供す
ることができる。

また、使用する加湿水の状態に応じて殺菌に必要な一定
電流を流すことにより、加湿水質の変化にかかわらず常
に一定の殺菌効率を維持できる。

また、微生物の増殖曲線からみた必要通電時間を設定す
ることによ）省エネルギーを図υながら効果的な殺菌を
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の手段の実施例を示す超音波加湿
機の縦断面図、第２図は同実施例の電極部の詳細図、第
３図は同実施例の電気回路ブロック図、第４図は同第２
の手段の実施例を示す定電流回路図、第５図は同実施例
の出力データ、第６図は同第３の手段の実施例のタイマ
ー回路図、第７図は同実施例のタイムチャート、第８図
および第９図は同実施例の殺菌データである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）加湿水を貯溜する水槽を有する加湿機本体と、前
記水槽の底部に配設される超音波振動子と、前記水槽の
上部に設けられる霧化室と、前記霧化室を介して前記本
体に設けられる空気吸込口と加湿空気吹出口とを連結す
る空気通路と、前記空気通路内に設けられる送風機と、
前記水槽内に設けられ、１つ以上の針金状陽極と１つ以
上の陰極とが対極し、前記陽極の少なくとも一部が前記
陰極と１〜１０ｍｍの間隔で絶縁物により固定される電
極部と前記電極部に５０〜５００ｍÅの電流を流す構成
とした電極回路と、前記超音波振動子を運転する加湿回
路とを備えた超音波加湿機。
（２）電極回路を定電流回路で構成した請求項１記載の
超音波加湿機。
（３）電極回路にタイマー回路を加えた請求項１又は２
記載の超音波加湿機。