JPH047263B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は霧化器に関するものである。詳しく述
べると均質かつ微細な連続気孔を有する多孔質体
を霧化部に用いた霧化器に関するものである。 ［従来の技術］ 液体又は溶液の霧化技術を応用したものの一つ
に加湿器がある。この加湿器は、現在加熱式、超
音波式等の水を蒸気化あるいは霧化させて周辺雰
囲気中に拡散させて加湿するシステムと、多孔性
物質を湿潤させ、ここに乾燥空気を通過させ該通
過空気と水との水蒸気分圧差により空気を加湿す
る気化式加湿システムが知られている。なかで
も、水極めて細やかな粒子にして拡散させる超音
波加湿器は効果的でありランニングコストが安価
であることから広く使用されている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかし、この超音波加湿器によると、Caイオ
ン等が含まれる水が飛散して家具建具等を汚すと
いう問題があつた。また、超音波発振器部分が水
に浸されて絶えず振動しているため、腐食し易い
問題があつた。 本発明者らは、上記の方法を用いた既存の加湿
器より、より構造的に簡単かつ安価で、しかも少
なくとも既存の加湿器と同程度の加湿能力を持つ
と共に水分中に混入している不純物、例えばカル
シウムイオン等や鉄コロイド等の飛散を防止し得
る加湿器を得ようと霧化技術の改善を試みた。 そこで、本発明は加湿器に応用した場合、既存
の加湿器よりも構造的に簡単かつ安価で、しかも
少なくとも既存の加湿器と同程度の加湿能力を有
すと共に水分中に混入している不純物等の飛散を
防止し得る加湿器を実現し得る霧化技術・霧化器
を提供することを目的とする。

【発明の詳細な説明】

［発明が解決しようとする問題点］ 斯かる目的を達成するため、本発明の霧化器
は、均質かつ微細な連続気孔を有する多孔質体か
ら成る霧化部と、該霧化部に低圧の気体を供給す
る送気部と、前記霧化部へ給液する給液機構及び
霧化粒子を周辺雰囲気へ拡散させる搬送空気供給
機構を有し、前記多孔質体製霧化部に毛細管現象
によつて液体を浸透させてから細孔に通気するこ
とにより霧化させるものである。 即ち、本発明は、多孔質体の均質かつ微細な細
孔と毛細管現象とを利用するものである。換言す
ると、多孔質体で構成される霧化部の一部に何ら
かの手段により液体を接触させると、吸着された
液体が多孔質体の毛細管現象により霧化部全体に
わたつて広がり、搬送され易い極めて微細な粒子
となる現象を利用したものである。この霧化器を
加湿に応用した場合、多孔質体が、気化式加湿器
に用いられている綿布、麻布、ウレタンフオーム
等の多孔質物質とは異なり、微細でかつ均質な細
孔を有するものであることから、吸着された水が
迅速かつ均一に霧化部全体にわたつて広がり、し
かも多孔質体の霧化部全体に微細でかつ均質な水
微粒子として存在することとなるため、この状態
において霧化部に通風すると、通風空気の風圧に
より霧化部上の水の微粒子を周辺雰囲気中に飛散
させることができる。しかも、同時に通風空気と
水との水蒸気分圧差でも加湿される。尚、周辺雰
囲気中に飛散した液微粒子は、十分に微細なため
周辺雰囲気中に拡散し、周辺空気を加湿するもの
である。 ［実施例］ 次に本発明を加湿器に応用した一実施例により
本発明をさらに詳しく説明する。 第１図は、本発明の一実施例たる加湿器の縦断
面図であり、第２図は第１図の霧化部拡大図であ
る。霧化部２は、均質かつ微細な連続気孔を有す
る多孔質体、例えば多孔質セラミツクスからな
る。本発明に用いられる多孔質セラミツクスは、
これから飛散された水粒子が周辺雰囲気中に拡散
できるほどに微細に分割するものでなければなら
ない。該多孔質セラミツクスは例えば、微細に粉
砕後、適宜分級手段により粒径を制御した微細な
骨材粒に、無機結合剤および有機可塑性付与剤と
を加えて形成した後、焼結させて得られる。骨材
は種々の無機質物質を使用することができ、例え
ば、アルミナ、ムライト、シリカ、炭化ケイ素等
が好適である。無機結合剤としては粘土、陶土等
があり、また有機可塑性付与剤としては、ポリビ
ニルアルコール、ポリメチルメタクリレート等が
ある。 このようにして得られる多孔質セラミツクスは
通気気体に対する圧損失が低いため加湿能力が高
くかつ均質な液体微粒子が得られるものである。 このような条件を満足させる多孔質セラミツク
スは、具体的に、平均細孔径7μｍ以下、好まし
くは5μｍ以下、最大細孔径14μｍ以下、好ましく
は10μｍ以下で、かつ単位面積当りの通気流量Ｘ
［・cm^-2・min^-1］に対する圧損失 Ｙ［Kgｆ／cm²］が次の関係式 0.8X²＋0.4X＋0.3≧Ｙ＞０ （0.02≦Ｘ≦1.8） 好ましくは 0.8X²＋0.4X＋0.106≧70 （0.02≦Ｘ≦0.9） を満たすものであることが望ましい。 また該多孔質セラミツクスは、通常使用時およ
び逆洗浄時に破損するものであつては実用的でな
いため、耐タガ張り応力２Kg／cm²以上、好ましく
は10Kg／cm²以上のものが望ましい。霧化部は本実
施例では円筒状のものが用いられているが、この
他板状、球形状、ハニカム状等いかなる形状であ
つてもよい。尚、多孔質体としては、上述のセラ
ミツクスの他、親水性のプラスチツクフイルタあ
るいはステンレスや青銅、黄銅から成るメタルフ
イルタを採用することも可能である。 霧化部２は霧化部取付突起４のＯリング５を介
して加湿器本体１に取付けられている。また、送
気部９に連通する送風管８が霧化部２の内部に位
置するように設置される。霧化部２内に突出する
送風管８と本体１との間の隙間から水が漏洩して
モーター室内１９を濡らすことがないように、送
風管８は、水面６よりも突出した本体１の送風管
ガイド１８に包囲されかつＯリング１０を介在さ
せることによつて密閉されている。送気部９は、
上述のように通気抵抗の小さい霧化部に通風して
水微細粒を周辺雰囲気中に飛散させ得る風圧を与
えるものであつて、高圧を必要とせず、第３図に
示すように、霧化部に最大５Kgｆ／cm²最小0.03Kg
ｆ／cm²の空気を通風するもので十分である。もし
これ以上の風圧を送り込むものであれば、霧化部
において比較的大きな水粒子をも飛散時発生させ
る虞れがあるので好ましくない。水タンク１２
は、水面６が切欠き１６より上部にある場合は、
周辺雰囲気空気に対して密閉系となり水を押し出
す空気の進入がないため、逆止弁１１が開いてい
てもそれ以上水を供給することがなく、水面６が
切欠き１６より下がつたとき初めて空気が進入し
水を供給する。従つて水面６は、連続作動時にお
いて、実質的に一定位置を保つている。なお、霧
化部への給水機構としては、本実施例のような浸
漬式の他、滴下式、飛散式、噴射式等いかなる方
法によつてもよいが、本実施例の場合には常に水
を供給する機構となつている。 霧化部２において、水は水中に浸漬された部位
からセラミツクスの毛細管現象により霧化部２全
体にわたつて広がる。該状態において送風部９を
作動させると、霧化部２全体に広がつた水微細粒
が霧化部２を通過する空気により周辺雰囲気中に
飛散される。このとき、水成分中に含まれている
不純イオン、スラツジあるいは菌体等はセラミツ
クス２中に吸着され、あるいは補捉され若しくは
凝集沈澱ないし濾過され周辺雰囲気中へは飛散し
ない。更に、搬送空気供給機構フアン７を作動さ
せて霧化部２周辺に上昇流を作ることにより、霧
化粒子を噴出口１３より室内等の周辺雰囲気中に
吐出する。なお大きな水粒子は出ない多孔体であ
るが、若し送つて風圧が上つたような場合霧化部
より飛散した比較的大きな水粒子は、上昇流にの
せられることなく水面に落下するか、あるいは霧
ガイド１４の遮蔽板１５にはね返され、機器外部
に飛散することはない。また霧化部２の上端３
は、毛細管現象による湿潤速度が遅く、ここに直
接ブロア風をあてると圧損失が小さいため、この
部分よりブロア風の大部分が通過して、霧化能力
が低下する虞れがあるため、密閉することが望ま
しい。尚、霧化対象物としては、上述の水の他の
液体あるいは溶液も可能である。例えば、メタノ
ール、エタノール、アンモニア水、液体炭酸ガス
などを高濃度で可及的速やかに供給しなければな
らないときなどに利用できる。 また、液体若しくは溶液の供給も、常温のみな
らず加熱された状態でも実施可能であるし、これ
を霧化させるために霧化部２に提供される低気圧
体も冷風ないし熱風で通過させることもある。 発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明の霧化器
は、均質かつ微細な連続気孔を有する多孔質体か
ら成る霧化部と、該霧化部に低圧の気体を供給す
る送気部と、該霧化部へ給液する給水機構及び霧
化粒子を周辺雰囲気へ拡散させる搬送空気供給機
構を有し、前記多孔質体製霧化部に毛細管現象に
よつて液体を浸透させてから細孔に通気すること
により霧化させるようにしたので、水分中の不純
物の飛散を防止しつつ十分に微細な霧化が実現で
きる。したがつて、該霧化器を加湿器として使用
する場合、周辺雰囲気の隅々まで拡散し得るに充
分なほど微細粒化し水煙のようにして飛散させ得
るので、既存の加湿器と比較してもその加湿能力
は何ら遜色のないものである。また均質かつ微細
な細孔を有する多孔質体で構成される霧化部を通
過させて霧化するので、水成分中に含まれる不純
イオン、スラツジあるいは菌体などを霧化部で捕
捉でき、清浄な加湿霧を発生させることができ
る。さらに、霧化部が均質かつ微細な細孔を有す
る多孔質体で構成されるにすぎないので構造的に
も簡単で故障も少なくかつ安価である。更に霧化
部は液中に一部浸すように設置してあるだけであ
るから霧化部のみの交換も可能である。またセラ
ミツクスは耐蝕性に優れるため、超音波振動子の
如く腐食の問題もない。さらに強度的にも十分な
多孔質体を用いると、洗浄により霧化部の再使用
が可能である。一方、霧化部に送風するためのブ
ロアも低圧の空気を通風するもので充分なので小
型のものですみ、消費電力も少なくてすむ。更
に、霧化部を多孔質セラミツクスで構成し、かつ
その、平均細孔径7μｍ以下、最大細孔径14μｍ以
下で、かつ単位面積当りの通気流量Ｘ［ｌ・cm
^-2・min^-1］に対する圧損失 Ｙ［Kgｆ／cm²］が次の関係式 0.8X²＋0.4X＋0.3≧Ｙ＞０ （0.02≦Ｘ≦1.80） を満すものであると、均質な微細粒をより効率よ
く発生させることができるため該霧化器の霧化性
能ひいては加湿性能は、より望ましいものとな
り、さらに通気部が霧化部に最大５Kgｆ／cm²の空
気を通風するものであると、巨大水粒子を発生す
る虞なく一段と加湿性能を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の霧化器の一実施例である加
湿器の縦断面図、第２図は第１図の霧化部拡大
図、第３図は本発明に用いられる多孔質セラミツ
クスの通気流量に対する圧損失の最適範囲を示す
グラフである。 ２……霧化部、７……搬送空気供給機構、９…
…送気部、１２……水タンク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 均質かつ微細な連続気孔を有する多孔質体か
   ら成る霧化部と、該霧化部に低圧の気体を供給す
   る送気部と、前記霧化部へ給液する給液機構及び
   霧化粒子を周辺雰囲気へ拡散させる搬送空気供給
   機構を有し、前記多孔質体製霧化部に毛細管現象
   によつて液体を浸透させてから細孔に通気するこ
   とにより霧化させることを特徴とする霧化器。 ２ 前記多孔質体はセラミツクスであつて、平均
   細孔径7μｍ以下、最大細孔径14μｍ以下でかつ単
   位面積当りの通気流量Ｘ［・cm^-2・min^-1］に
   対する圧損失Ｙ［Kgｆ／cm²］が次の関係式 0.8X²＋4X＋３≧Ｙ＞０ （0.02≦Ｘ≦1.8） を満たすものである特許請求の範囲第１項に記載
   の霧化器。 ３ 前記送気部は霧化部に最大５Kgｆ／cm²の気体
   を通気するものである特許請求の範囲第１項また
   は第２項に記載の霧化器。 ４ 前記多孔質体はプラスチツクスフイルターか
   ら成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の霧化器。 ５ 前記多孔質体はメタルフイルターから成るこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の霧
   化器。