JPH08145420A

JPH08145420A - 加湿器

Info

Publication number: JPH08145420A
Application number: JP6289979A
Authority: JP
Inventors: Sadakatsu Hamazaki; 貞勝浜崎; Yoshihiko Shibata; 佳彦柴田
Original assignee: Japan Gore Tex Inc
Current assignee: Japan Gore Tex Inc
Priority date: 1994-11-24
Filing date: 1994-11-24
Publication date: 1996-06-07
Anticipated expiration: 2021-03-22
Also published as: JP3758695B2

Abstract

(57)【要約】【目的】クリーン、高加湿能力、小型で、かつ油分に
よる加湿エレメントの漏水を防止した加湿器の提供。【構成】ケーシング内に、加湿用水を保持するための
タンク、加湿ユニット、タンクから加湿ユニットに加湿
用水を供給するための給水手段、加湿ユニットに空気を
供給するための送風手段、空気の吸気口、加湿ユニット
において加湿された空気を排出するための排気口を備え
る。加湿ユニットは、多孔質高分子基材の骨格が撥水性
および撥油性を有する有機ポリマーで被覆され且つ連続
気孔を維持する加湿膜を含んで成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は加湿器に係る。この加湿
器は従来にない高加湿能力を有しコンパクトであること
が要求される分野で使用できる。また、従来出来なかっ
た耐油性、耐溶剤性を有しているのでオイルミスト等を
有してる空気中でも使用出来る。さらに、又加湿器から
蒸発される蒸気がクリーンである為家庭内、クリーンル
ーム内、病院等で利用できる。

【０００２】

【従来の技術】従来から超音波方式、電熱板蒸発方式、
自然蒸発方式等の加湿器が知られているが各々大なる欠
点があった。超音波方式においては水中に含まれるコン
タミ（Ｃａ，Ｓｉなど）を水分と一緒に空気中に放出し
白粉を発生し人体や家具に影響を及ぼす欠点があった。
又、室内や加湿器の周囲湿度の高低にかかわらず加湿し
続け、結露しても一方的に加湿を続ける欠点があった。
さらに超音波加湿器から放出される水分は５μｍ〜７５
μｍの粒径で湿度とか蒸気でなくミストであるという欠
点をもっていた。

【０００３】電熱板蒸発方式は電熱を使う為ランニング
コストが高く水中に含まれるＳｉ，Ｃａ等のコンタミが
電熱蒸発板上に短期間に蓄積し効率を下げる欠点があ
り、時々蓄積物のメンテナンスをやる必要があった。ま
た、超音波方式と同様周囲の湿度に関係なく蒸気を放出
し続ける欠点があった。一方自然蒸発式の例として、疎
水性高分子の多孔質膜を用いた膜式加湿器が知られてい
る。これは、図７に示すように、水の通過を阻止し、水
蒸気の通過を許容する疎水性多孔質膜４１に補強材４２
を積層したシートを用いて袋帯状の中空構造体を形成
し、内部には水の流路を確保するためのスペーサー４３
を配置し、図８に示すように通風路を確保するためのセ
パレータ４４と共に渦巻状に巻き上げ、取付枠４５に収
納したものである。この加湿器を運転するには、注水口
４６より加湿用の水を袋帯状の中空構造体の内部に供給
し、取付枠４５の開口部へと空気を送る。これにより、
中空構造体の内部の水は、疎水性多孔質膜を介して水蒸
気として外部へ放出され、加湿される。（例えば、特公
平３−６１０９号公報、特開昭６３−３２２２９号公
報）ところが、このタイプの加湿器は、前記袋帯状の中空構
造体の内部に給水されると、中空構造体が膨張して空気
の通路を狭くするために、加湿効率が低下したり、空気
の圧力損失を増大させる。また、内部水圧によるシート
の破壊を防ぐために、補強材が不可欠であった。

【０００４】このため、特開昭６１−１８０８４２号公
報には、中空構造体の中空部を複数本の通路に分割し且
つ給水量を制御するための制御部を設けることが提案さ
れている。しかしながら、この方法は構造が複雑とな
り、コスト上からも実用的でない。このように従来の加
湿膜は耐切削油性、耐染色性等に欠けるため、このよう
な加湿膜を用いた加湿器を運転する場合は、加湿用水を
前処理し、これらの不純物を除去する必要があったが、
この前処理は、設備的にも大がかりとなり、コスト高と
なり実用的ではなかった。従って、切削油による汚染、
加湿用水中の不純物による汚染が発生すると、加湿膜の
全面交換が必要であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は上記
の如き従来技術の問題点を解決し、クリーンな蒸気加湿
ができ、水のミスト状態ではなく自然な湿度の加湿がで
き、ランニングコスト、イニシャルコストが低く、水中
又は空気中に含まれる油分による加湿膜の漏水等を防止
し、かつ高加湿能力を有し、特に家庭内、工場等のクリ
ーンルーム内、病院等で好適に使用できるコンパクトな
加湿器を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、ケーシング内に、加湿用水を保持するた
めのタンク、加湿ユニット、該タンクから該加湿ユニッ
トに加湿用水を供給するための給水手段、該加湿ユニッ
トに空気を供給するための送風手段、該空気の吸気口、
該加湿ユニットにおいて加湿された空気を排出するため
の排気口を備えた加湿器において、該加湿ユニットは、
多孔質高分子基材の骨格が撥水性および撥油性を有する
有機ポリマーで被覆され且つ連続気孔を維持する加湿膜
を含んで成ることを特徴とする加湿器を提供する。

【０００７】本発明に用いる多孔質高分子基材は、基材
の表面から裏面にかけて連通する多数の微細孔を有する
高分子材料からなる。具体的には、耐熱性、耐腐食性を
有するものが好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレン
等のポリオレフィン樹脂の多孔質体、ポリカーボネー
ト、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリエステル等の多孔質体、ポリテトラフルオロエ
チレン、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロ
ピレン共重合体、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリ
デン等のフッ素樹脂の多孔質体等が使用出来るが、なか
でもポリテトラフルオロエチレンを延伸処理して得られ
る多孔質材料は、フィブリルと呼ばれる小繊維とノード
と呼ばれる結節から構成された独特の連通多孔質構造を
有しており、本発明で用いる有機ポリマーの微細粒子を
安定してその構造体に取り込むことが出来、撥水性、耐
熱性、耐薬品性にも優れており、好ましい材料といえ
る。

【０００８】多孔質高分子基材の孔径としては、本発明
の有機ポリマーの粒子が入り込むことが必要であり、通
常０．０１〜１０μｍ、特に０．１〜１μｍの平均孔径
のものが好ましい。この孔径が大きすぎると、耐水圧の
低下をもたらし良くない。空孔率は、５〜９５％、特に
６０〜９５％のものが好ましい。空孔率が小さすぎると
透湿度が小さくなって加湿効率が低下する。また大きす
ぎると多孔質材料の強度が低下する。厚みについては５
〜１０００μｍ、特に３０〜１００μｍのものが好まし
く、厚すぎると、透湿度が低下し、逆にあまり薄いもの
では強度的に問題がある。

【０００９】多孔質高分子基材の骨格を被覆する有機ポ
リマーは撥水性及び撥油性を有する有機ポリマーであれ
ば特に限定されないが、フッ素化有機側鎖を繰り返し表
われるペンダント基として有するポリマーが好適であ
る。この有機ポリマーは、ポリマー鎖のペンダント基が
高くフッ素化されているので、基材である多孔質高分子
材料の撥水性および撥油性を増大させる働きがある。

【００１０】フッ素化有機側鎖を繰り返して有する有機
ポリマーとしては、具体的には、式

【００１１】

【化１】

【００１２】（式中、ｎは３〜１３の基数であり、Ｒは
Ｈ又はＣＨ₃ である）のフルオロアルキルアクリレート
及びフルオロアルキルメタクリレート、フルオロアルキ
ルアリールウレタン、例えば

【００１３】

【化２】

【００１４】フルオロアルキルアリルウレタン、例えば

【００１５】

【化３】

【００１６】フルオロアルキルマレイン酸エステル、例
えば

【００１７】

【化４】

【００１８】フルオロアルキルウレタンアクリレート、
フルオロアルキルアミド、フルオロアルキルスルホアミ
ドアクリレート、などのモノマーを重合して得られるも
のが好適である。フッ素化アルキル部分は６〜１６個の
炭素原子を有することが好ましく、６〜１２個の炭素原
子を有することが最も好ましい。撥水性及び撥油性を有
するその他の有機ポリマーとして主鎖に脂肪族環構造を
有するものもある。具体的には、次の一般式で示される
ものなどを挙げることができる。

【００１９】

【化５】

【００２０】（ただし、Ｒ₁はＦまたはＣＦ₃，Ｒ₂は
ＦまたはＣＦ₃）

【００２１】

【化６】

【００２２】（ただし、１は０〜５、ｍは０〜４、ｎは
０〜１、１＋ｍ＋ｎは１〜６、ＲはＦまたはＣＦ₃）

【００２３】

【化７】

【００２４】（ただし、ｏ，ｐ，ｑは０〜５、ｏ＋ｐ＋
ｑは１〜６）これら一般式で示される含フッ素重合体の中でも、特に
次のような環構造を有するものが好適に用いられる。

【００２５】

【化８】

【００２６】

【化９】

【００２７】また、市販されている「ＡＦポリマー」
（デュポン社の商品名）、「サイトップ」（旭硝子の商
品名）なども使用可能である。また、上記の如きポリマ
ーの撥水性及び撥油性を失なわない限り共重合体も使用
できることはもちろんである。ここで、共重合させる単
量体としては、特に限定はされないが、フルオロオレフ
ィン、フルオロビニルエーテルなどの含フッ素モノマー
が望ましく、例えば四フッ化エチレン、パーフルオロメ
チルビニルエーテル、パーフルオロプロピルビニルエー
テル、あるいはカルボン酸基やスルホン酸基のような官
能基を有するパーフルオロビニルエーテルなどが好適で
あり、さらにフッ化ビニリデン、フッ化ビニル、三フッ
化塩化エチレンなども使用可能である。

【００２８】通常のフッ素化モノマーの水性エマルジョ
ン重合で得られる重合物の粒子は、０．１〜１０μｍ程
度の粒径となり、サブミクロンの多孔構造を持つ基材を
均一に被覆することは困難であるが、本発明では、有機
ポリマーを平均粒径が０．０１〜０．５μｍの微細な粒
子とすることにより、多孔質高分子材料の微細構造によ
く入り込み、この骨格組織に均一な厚みの被覆を形成す
るようにすることが出来る。

【００２９】このような微細なポリマー粒子を含む水性
ラテックスは、モノマーのマイクロエマルジョンを注意
深く選択することにより可能にされた（ＰＣＴ／ＵＳ９
３／０８８８４）。即ち、このモノマーマイクロエマル
ジョンは水、フルオロアルキル基を有する不飽和有機モ
ノマー、フルオロ界面活性剤、及び任意に補助溶剤又は
無機塩を混合して調製する。用いる量はフッ素化モノマ
ー１〜４０重量％、好ましくは５〜１５重量％、界面活
性剤１〜４０重量％、好ましくは２〜２５重量％、残部
水である。

【００３０】ポリマー製造に際して別のモノマーも存在
し得るが、ペルフルオロアルキル基を有するモノマーが
モノマー合計量のうち少なくとも３０重量％、好ましく
は少なくとも５０重量％を成すべきである。このような
追加されるモノマーには不飽和部分を含むエポキシ、カ
ルボン酸、アミンなどある。代表的なペルフルオロアル
キル含有モノマーは先に説明した。

【００３１】用いるフッ素化界面活性剤は一般式Ｒ_fＲ
ＹＸ（式中、Ｒ_fは１〜１５個、好ましくは６〜９個の
炭素数のペルフルオロアルキル基又はペルフルオロアル
キルエーテル基であり、Ｒは例えば炭素数０〜４のアル
キレン基又はアルキレンチオエーテル（−ＣＨ₂ −Ｓ−
ＣＨ₂ −）結合である。）を有する。フッ素化アニオン
界面活性剤では、Ｙは例えばカルボキシル基（ＣＯＯ
−）、スルホン基（ＳＯ ₃ −）又はスルフェート基（Ｓ
Ｏ₄ −）であり、Ｘはアルカリ金属イオン又はアンモニ
ウムイオンである。フッ素化ノニオン界面活性剤ではＹ
は例えばエトキシエチレン（ＯＣＨ₂ ＣＨ₂ ）_m結合
（式中、ｍは１〜１５、好ましくは３〜９の整数）であ
り、Ｘは水酸基である。フッ素化カチオン界面活性剤で
はＹＸは例えば第四級アンモニウム塩である。

【００３２】上記のマイクロエマルジョンを用いる単一
バッチプロセスでポリマーマイクロエマルジョンを調製
する場合、モノマーマイクロエマルジョンの温度を５〜
１００℃、好ましくは５〜８０℃に調整し、フリーラジ
カル生成重合開始剤を添加する。好ましい開始剤にはペ
ルスルフェート、アゾ系開始剤（例えば、２，２−アゾ
ビス（２−アミドプロパン）ジヒドロクロリド）、過酸
化物、光重合開始剤（例えば、紫外線重合開始剤、γ線
重合開始剤）がある。開始剤の量はモノマー含分に対し
て０．０１〜１０重量％の範囲で変化できる。必要に応
じて、補助溶剤、例えば、アルコール、アミンその他の
両親媒性分子、又は塩を用いてマイクロエマルジョンの
調製を促進することができる。

【００３３】重合開始剤を導入するとモノマーの重合が
開始し反応が進行する。得られるポリマー粒子ラテック
スは０．０１〜０．５μｍの平均粒子径、１０，０００
以上、好ましくは２０，０００以上又は５０，０００以
上のポリマー平均分子量を有する。異常に小さい粒径の
粒子を含むポリマー系ではより大きい粒子のポリマー系
と比べていくつかの利点がある。ポリマー系はコロイド
分散体であり、通常濁りがなく透明である。小粒径粒子
は均一な厚みの被覆を可能にし、多孔性基材の良好な透
気性を維持する。前記の如く、ポリマー鎖のペンダント
基が高くフッ素化されているものは、ポリマーを適用す
る基材の撥水性及び撥油性を増大する働きがある。

【００３４】このように製造したポリマーは、水性ラテ
ックス中のポリマー濃度を通常２〜２５％、好ましくは
５〜１０％程度にし、基材をコロイド分散体中に浸漬
し、又はコロイド分散体を基材にスプレーして、コロイ
ド分散体から直接に適用できる。又、塗布装置（コー
タ）によって適用してもよい。また、基材にモノマーマ
イクロエマルジョンを適用してから、マイクロエマルジ
ョンの重合を光重合開始により行なうことも可能であ
る。

【００３５】基材に被覆を行なった後、残っているすべ
ての水、界面活性剤又は重合開始剤は熱風、赤外線、熱
ロールなどを用いた加熱（例えば、１５０〜２５０
℃）、水蒸気ストリッピング、真空蒸発など任意の便利
な方法で除去することができる。さらに、多孔性高分子
基材の孔を形成する内部構造中に残った有機ポリマー粒
子を溶融させることにより、多孔性基材の骨格を有機ポ
リマーで被覆することができる。上記水等の除去とこの
溶融は同一処理で行なうことができる。

【００３６】この多孔質高分子基材の骨格を有機ポリマ
ーで被覆するとき、基材である多孔質高分子材料の連続
した孔構造を維持するように調整する。従来の水性エマ
ルジョン重合で得られるフッ素化ポリマーでは、その粒
子の大きさから、この孔構造を閉塞することになるが、
上記したように、用いる有機ポリマーは、平均粒径が
０．０１〜０．５μｍの微細な粒子であるため、連続し
た孔構造の維持が可能であり、多孔質高分子材料の空孔
率を著しく低下させることがない。そして、これによ
り、本発明の加湿膜は、撥水性、耐汚染性を有するだけ
でなく、大きい透湿度を保持することが出来る。

【００３７】こうして、提供される加湿膜は、多孔性高
分子基材、好適には延伸多孔質ＰＴＦＥの骨格を撥水性
かつ撥油性の有機ポリマーで被覆しかつ連続気孔を維持
しているので、疎水性高分子多孔膜に耐汚染性を付与し
ながらなおかつその多孔膜の高い透気性を保持すること
が可能である。このような加湿膜は、シート状で、種々
の形態で用いることが出来る。例えば、親水性を有す
る、不織布、織布、編布等の布帛の両側に本発明の加湿
膜を積層することにより、一体三層構造の加湿用シート
を形成することが出来る。この加湿用シートは、空気流
路確保のために一定間隔をあけて、適宜の枚数が設けら
れる。この場合、加湿用水は、中間層の布帛により保持
され、水蒸気は、両側に積層された加湿膜を介して、空
気中に放出される。あるいは、このシート状加湿膜を２
枚重ね、端部を閉鎖して袋状とし、この内部に加湿用水
を供給して袋状加湿膜としてもよい。この袋状加湿膜
は、空気流路確保のために一定の間隔をおいて渦巻状に
巻かれたり、プリーツ状に折り畳まれたりして設けられ
る。この場合も、加湿用水は、２枚の加湿膜を介して水
蒸気として外部に放出される。

【００３８】また、この加湿膜は、チューブ状に形成し
て用いることも出来る。例えば、押出機等によりチュー
ブ状に成型された高分子材料を延伸処理等により多孔質
化して基材とし、これに前記有機ポリマーの粒子を被覆
することにより、チューブ状加湿膜を得ることが出来
る。あるいは、テープ状の多孔質高分子材料を螺旋状に
ラッピングしたり、寿司巻き状にラッピングして、チュ
ーブ状に成形して基材とし、成形の前または後に前記有
機ポリマーをこの基材の骨格組織に被覆するようにして
もよい。このチューブ状加湿膜は、空気流路または加湿
用水の流路確保のために所定の間隔をおいて複数本設け
られる。この場合、このチューブ状加湿膜は、その内部
または外部に加湿用水を供給し、その反対側に空気を供
給することにより、同様に加湿膜を介して水蒸気を移動
させる。

【００３９】この加湿膜には、任意に、織布、不織布、
編布等の布帛を補強材として、加湿膜に積層することが
できる。これにより、加湿膜の強度の向上、加湿器製作
時の加湿膜の取扱い性の向上等をはかることが出来る。
本発明において上記の加湿膜を用いて加湿ユニットを構
成する場合、前記した不織布、編布、織布等の布帛から
なる給水層の両面に、一体的に、加湿膜からなる水蒸発
層が設けられた一体三層構造の加湿用シートを用いるこ
とが好適である。また、加湿ユニットは、端縁部が閉じ
られた上記の加湿用シートが、通風のための間隔をおい
て、略平行に、複数個設けられており、該複数個の加湿
用シートの各々の間の適宜の位置に給水用板状体が挟ま
れて上下の加湿用シートと接合されており、該給水用板
状体には、複数個の加湿用シートおよび給水用板状体を
貫通する給水用小穴が設けられているものから形成され
ることが好適である。

【００４０】図５を参照すると、本発明の加湿用シート
は給水層２８の両面に水蒸発層２６，２７を積層したも
のである。給水層２８はこれに供給された加湿用水を保
持するのに役立ち、この加湿用水は水蒸発層２６，２７
を通して水蒸気としてシート外へ（外部へ）と放出され
る。

【００４１】給水層２８を構成する材料としては、アク
リル樹脂、ジアセテート樹脂、ナイロン等から得られる
不織布、編布、織布を用いることができるが、加湿器運
転時の目詰まり防止等の観点から不織布、編布が特に好
ましい。また、給水層２８の厚さは任意の値をとること
ができるが、通常１〜１０mm好ましくは２〜５mmであ
る。また、目付けは不織布の場合、２０〜１０００ｇ／
ｍ ²、特に２００〜３００ｇ／ｍ²程度が好ましい。

【００４２】水蒸発層２６，２７は、既述のとおり、給
水層２８の両面に一体的に積層され、給水層２８に保持
されている水を水蒸気として外部に放出する機能を有す
るものであり、上記した加湿膜からなる。なお、給水層
の両面に積層される水蒸発層は、必ずしも同じ材料を用
いる必要は無い。即ち、給水層の片面には無孔質透湿性
樹脂からなる水蒸発層又は無孔質透湿性樹脂を多孔質高
分子基材の少なくとも一面に含浸及び／又は積層して成
る水蒸発層を設け、他の面には上記した加湿膜からなる
水蒸発層を設けることもできる。ここで、多孔質高分子
基材は前述のものと同様のものを用いることができる。
また、無孔質透湿性樹脂は透湿性樹脂の連続被膜を形成
するものであり、このようなものとしては、水酸基、カ
ルボキシル基、スルホン酸基、アミノ基等の親水性基を
持つ高分子であって、水膨潤性でかつ水不溶性のものが
好ましく用いられる。例えば、少なくとも一部が架橋さ
れたポリビニルアルコール、酢酸セルロース、硝酸セル
ロース等の親水性ポリマや、ポリアミノ酸、ポリウレタ
ン、親水性含フッ素ポリマ、シリコーン樹脂等が使用可
能であるが、耐熱性、耐薬品性、加工性、透湿度等を考
慮に入れるとポリウレタン樹脂、フッ素系透湿性樹脂が
好ましい。

【００４３】フッ素系透湿性樹脂としてはスルホン酸系
パーフルオロイオン交換樹脂、特開平４−１３９２３７
号に開示されている含フッ素モノマと親水基含有モノマ
とのコポリマなどの使用が望ましい。無孔質透湿性樹脂
層の厚さは、通常３〜４００μｍ、好ましくは５〜３０
μｍである。このものの厚さが厚すぎると水蒸気透過量
の低下をもたらし、加湿能力が不十分となる。従って、
無孔質透湿性樹脂で必要とされる機械的強度、耐用性を
満足させる範囲で極力薄い方が好ましい。また、この無
孔質透湿性樹脂の透湿度は、少なくとも１００００ｇ／
ｍ² ・day 以上、好ましくは３００００〜７００００ｇ
／ｍ² 程度あった方がよい。

【００４４】給水層２８と水蒸発層２６，２７との積層
は、公知の方法で行うことが出来るが、例えば、給水層
材料にグラビアパターンを施したロールでウレタン系接
着剤を塗布し、その上に、水蒸発層を給水層に合わせて
ロール圧着する。この工程を給水層の上下面に連続して
行う。この場合、接着剤を水蒸発層２６，２７面に塗布
し、これを給水層２８に圧着してもよい。なお、前記し
た有機ポリマの多孔質高分子基材の骨格への被覆工程
は、給水層と水蒸気層との積層工程の後に行なってもよ
い。

【００４５】この加湿用シートは、給水層と水蒸発層が
一体的に積層された構造となっているため、従来の中空
状の加湿器用膜材と比較して、強度的にも改善されたも
のとなっており、水蒸発層の外側に織布、不織布、編布
等の補強材を積層して内部水圧によるシートの破壊を防
ぐといった必要は無い。しかしながら、製造時等におけ
る水蒸発層の損傷を防止する等の目的でこれを設けるこ
とは一向に差し支えない。

【００４６】この加湿用シートは、種々の形態で加湿器
に用いることが出来る。その例を挙げると、先ず適宜の
形状のシートの四方の端縁部を接着剤による接着又は熱
融着等の方法で閉鎖する。熱融着の場合、中間層材料の
不織布等を溶かして行う。このシートを複数個準備し、
通風の為の間隔をおいて、略平行に並べて加湿ユニット
とする。この加湿ユニットに給水する為に、各シート間
の適宜の位置に板状体を挟んで上下のシートと接合し、
板状体及びシートを上下に貫通する給水用小穴を設け
る。あるいは、貫通するように予めシートと板状体に穴
をあけておき、これを接合するようにしてもよい。接合
には接着剤を用いるとよい。このように構成すると、加
湿用水は、この給水用小穴を経由して、各シートに供給
され、毛細管現象により、シート全域に行き渡ることに
なる。他の給水方法としては、各シートにチューブ等を
用いて給水口を設け、この給水口を経由して加湿用水を
供給してもよい。

【００４７】他の例としては、加湿用シートを長尺に形
成し、四方の端縁部を閉鎖した後、スペーサを用いて一
定の通風の為の間隔をあけて渦巻状に巻成したり、プリ
ーツ状に折り畳んだりして加湿ユニットとすることも出
来る。給水は、このシートに給水口を設けて行えばよ
い。加湿ユニットは、必要に応じて加湿器用シートに排
水口を設け、シート内に給水された加湿用水を洗浄の為
に排出したり、あるいは、加湿器の運転中に排水口から
一定の量の水を連続的に又は間欠的に排出して加湿用水
の流れを作り、シート内の目詰まりを発生しにくくする
ことが出来る。

【００４８】上記の如く得られる加湿ユニットをケーシ
ング内にセットして加湿器を構成するに当っては、ケー
シング内に、加湿ユニット以外に、少なくとも加湿用水
を保持するためのタンク、タンクから加湿ユニットに加
湿用水を供給するための給水手段、加湿ユニットに空気
を供給するための送風手段、空気の吸気口、加湿された
空気を排出するための排気口を具備することが必要であ
る。ヒーターを用いなくても、十分な加湿能力を有する
が、ヒーターを用いて加湿用水を加熱し、加湿能力を更
に向上させることは、一向に差し支えない。また、吸気
口の周辺にフィルターを設けて取り入れる空気を浄化す
ることもできる。具体的な構造例については実施例で説
明する。

【００４９】

【実施例】以下の実施例において耐水圧、通気性及び透
湿度を下記方法で測定した。耐水圧ＪＩＳＬ１０９２５．１項のＢ法に従った。ま
た、切削油の耐圧試験もこれに準じた。

【００５０】通気性（ガーレー数）ＪＩＳＬ１０９６６．２７項のＢ法に準拠し、王
研式透気度試験機により測定した。透湿度ＪＩＳＬ１０９９中、４．２項のＢ法（酢酸カリウ
ム法）により行なった。

【００５１】図１及び図２は本発明の実施例の加湿器の
斜視図及び断面図である。図中、１はケーシング（２０
０mm×２５０mm×２６０mm）、２は加湿ユニット、３は
加湿用水保持のための水タンク、４はタンクから加湿ユ
ニットへ加湿用水を供給する給水チューブ、５は加湿ユ
ニットに空気を送風するためのモーター付ファン、６は
空気の吸気口、７は加湿ユニットにおいて加湿された空
気を排出するための排気口、８は排気口７に設けた風方
向制御プレート、９はフイルター、１０は電気ボック
ス、１１はコンセントとコードである。

【００５２】ファン５によって吸気された空気１２は、
吸気口６及びフイルター９を介して加湿ユニット２に至
り、加湿ユニット２を通る間に加湿され、排気口７から
湿った空気１３として排出される。加湿ユニット２へは
水タンク３からパイプ４を介して水が供給される。図３
に加湿ユニット、図４〜６に加湿ユニットに用いる加湿
用シート及びスペーサを示す。加湿ユニットは加湿シー
ト２１と波板状スペーサ２２を交互に積層して構成され
るが、給水部２３については波板状スペーサ２２ではな
く給水用板状体２４を配置する。

【００５３】加湿用シート２１は、図５に示すように、
加湿膜２６，２７の間にアクリルの不織布（厚さ３mm，
目付５０ｇ／m²）２８を部分接着して挟持した上で、周
縁部２９を完全に融着してシート状としたもの（１５０
mm×１５０mm×３mm）であるが、図４に示すように給水
部２３に給水用水穴３０を有し、ここから不織布２８内
へ水が供給される。この加湿膜２６，２７及び加湿用シ
ート２１の具体的な製造方法は後に説明する。

【００５４】図６にスペーサ及び給水用板状体を示す。
波板状スペーサ２２は外形１５０mm×１５０mm、高さ
２．５mm、ピッチ６．２mmの塩化ビニル樹脂製である。
給水用板状体２４は３０mm×３０mm×３mmの塩化ビニル
樹脂製板で、中央に直径１６mmの穴を有する。これらの
加湿シート２１とスペーサ２２、給水用板状体２４とを
図３の如く交互に重ね合わせ、加湿用シート２１と給水
用板状体２４の接合部を接着して加湿ユニット（１５０
mm×１５０mm×１５０mm）を作製する。この加湿ユニッ
ト２の加湿膜の表面積は１ｍ²であった。

【００５５】図３の加湿ユニットは給水部２３（２４）
が上方にあるが、図２の加湿器に組入れる際には給水部
２３（２４）が下方にあり、かつ波板状スペーサ２２の
通風方向が上下方向になるような向きで加湿器中に配置
する。これにより、図２において、吸気口６から入った
空気は加湿ユニット２中を下方から上方に向って流れる
ことができ、かつその間に加湿シートの加湿膜を介して
透過してくる水蒸気を含んで湿った空気となり、排気口
７から出てゆくことができる。

【００５６】また、加湿ユニット２は必要に応じて枠
（図示せず）で固定して取扱いを容易にしてもよい。以
下に、加湿膜および加湿用シートの製造方法について説
明する。（撥水性、撥油性有機ポリマー調製例１）１００ミリリ
ットルのガラス製反応器にフルオロアクリレート即ち

【００５７】

【化１０】

【００５８】（ＤｕＰｏｎｔ製商品名ＺｏｎｙｌＴ
Ａ−Ｎ）１０ｇ、アンモニウムペルフルオロオクタノエ
ート１５ｇ、蒸留水７０ｇを入れ、攪拌しながら７０℃
に加熱した。淡緑色の清澄な（ｃｌｅａｒ）マイクロエ
マルジョンが形成された。蒸留水５ｇに溶解した０．１
ｇの過硫酸カリウムを反応器に入れて反応を開始させ
た。７０℃で約１時間反応させた。それから反応混合物
を室温まで冷却した。清澄なラテックスが得られ、室温
で少なくとも２４時間安定であった。ラテックスの平均
粒径を測定すると擬弾性光散乱法で約０．０３μｍであ
った。得られたポリマの重量平均分子量を測定すると古
典光散乱法で約１，０００，０００以上であった。

【００５９】（撥水性、撥油性有機ポリマー調製例２）
１００ミリリットルのガラス製反応器にフルオロメタリ
レート（Ｄｕｐｏｎｔ製商品名ＺｏｎｙｌＴＭ）１０
ｇ、アンモニウムペルフルオロオクタノエート２０ｇ、
蒸留水６５ｇを入れ、撹拌しながら７５℃に加熱した。
淡緑色の清澄マイクロエマルジョンが形成された。次に
５ｇの蒸留水に溶解した０．１ｇの過硫酸アンモニウム
を反応器に入れて反応を開始した。７５℃で約１時間重
合させてから反応混合物を室温まで冷却した。清澄ラテ
ックスが得られ、室温で少なくとも２４時間安定であっ
た。ラテックスの平均粒径を擬弾性光散乱法で測定する
と約０．０３μｍであった。重量平均分子量を古典光散
乱法で測定すると１，０００，０００以上であった。

【００６０】（撥水性、撥油性有機ポリマー調製例３）
フッ素化モノマ、水素化モノマ、フッ素化界面活性剤、
及び水素化界面活性剤の混合物を用いた。１００ミリリ
ットルのガラス製反応器にフルオロアクリレート即ち
（ＤｕＰｏｎｔ製商品名ＺｏｎｙｌＴＡ−Ｎ）４
ｇ、スチレン（ＡｌｄｒｉｃｈＣｈｅｍｉｃａｌ製）
２ｇ、アンモニウムペルフルオロオクタノエート３ｇ、
ナトリウムドデシルスルフェート（Ａｌｄｒｉｃｈ製）
７ｇ、蒸留水８０ｇを入れ、攪拌しながら７０℃に加熱
した。清澄マイクロエマルジョンが形成された。蒸留水
５ｇに溶解した０．０７ｇのカチオン重合開始剤（Ｗａ
ｋｏ製、Ｖ−５０）を反応器に入れて反応を開始させ
た。７０℃で約２時間重合させた。それから反応混合物
を室温まで冷却した。清澄なラテックスが得られ、室温
で少なくとも２４時間安定であった。

【００６１】（加湿膜調製例）ＰＴＦＥ多孔質膜（厚さ
５０μｍ、空孔率８０％、平均孔径０．２μｍ、ガーレ
ー数１０秒）を撥水性、撥油性有機ポリマー調製例１で
調製した水性ラテックスを蒸留水で３倍に希釈したもの
に浸漬し、余剰液体を滴下除去し、２２５℃のオーブン
中に３分間置いた。この処理で水とフッ素化界面活性剤
が除去されると共に、フッ素化ポリマが溶融し流動し
た。得られた膜のガーレー数を測定すると１１秒であ
り、連続気孔が維持されていることが確認された。

【００６２】この処理膜の耐切削油性を上水道管用切削
油（ミヤガワ５０Ｗ）を用いた耐圧試験で評価した。ま
た、同じく上記処理膜でたて１０cm×よこ１０cmの袋を
作成し、袋中に水道水を連続的に供給しながら、６０℃
乾燥熱風を吹付け、袋内部の水を、膜を介して２５０cc
／cm² の量（５０ｌ）蒸発させた後、水中含有物が堆積
した部分の膜の耐水性試験を実施した。比較のために、
上記有機ポリマ被覆処理を行なわない上記と同じＰＴＦ
Ｅ多孔質膜について、上記と同じ評価試験を行なった。

【００６３】結果を下記表に示す。処理膜無処理膜ミヤガワ５０Ｗ１０％液の耐圧試験０．１５２０．０００（kg／cm² ）水道水２５０cc／cm² 蒸発後の耐水圧４．１０５０．０１３（kg／cm² ）透湿度（ｇ／ｍ² ２４hr) ７１００５７０２１０（加湿用シートの調製例）加湿膜調製例で作製したフッ
素化有機ポリマ処理ＰＴＦＥ膜の片面に、グラビアパタ
ーンロール（開孔率７０％に設定）を用いて接着剤（ウ
レタン樹脂）を塗布し、この面にアクリルの不織布（厚
さ３mm、目付５０ｇ／ｍ）を合わせ、圧力３kg／cm² 、
速度５ｍ／分の条件でロール圧着を行った。その後、ア
クリル不織布の他の面にも同じ方法、条件で、同じ有機
ポリマ処理ＰＴＦＥ膜を圧着した。この様に連続して３
層一体構造としたシートを１５０mm×１５０mm×３mmに
切断し、四方の端部を加熱加圧によりシールし、加湿用
シートとした。なお、加湿用シートの透湿度は５０，０
００ｇ／ｍ² ・２４hrであった。

【００６４】上記の如く作製した加湿器（図１、図２）
を用い、温度２２〜３０℃、相対湿度５５％の周囲条件
中で、風量２ｍ³／分で加湿実験を行なったところ、加
湿量は２２℃で１３０ｇ／時、２５℃で１６８ｇ／時、
３０℃で２５０ｇ／ｈであった。（表）加湿量送風量２２℃ ２５℃ ３０℃ ２ｍ³／分１３０ｇ／ｈ１６８ｇ／ｈ２５０ｇ／ｈ上記の表の加湿量は、家庭用として使用しうるに十分過
ぎる値である。この加湿器は、ヒーターを使用せず火災
に対して安全であり、又加湿ユニット自体が周囲の湿度
で放出する湿気を自己調整するという機能を有してお
り、適度の湿度になる。よってイニシャルコストだけで
なくランニングコストも低い加湿器を得ることができ
る。

【００６５】

【発明の効果】従来の家庭用加湿器は、ファンモーター
の他に、振動板や熱板を伴いランニングコストが高い
が、本発明の加湿器はこれらを使用しなくてもよい。ま
た、本発明の加湿器は、ヒーターを用いて加湿用水を加
熱しなくても、十分な加湿能力を有し、コンパクトであ
り、特に、家庭内、工場等のクリーンルーム内、病院等
で好適に使用出来る。また、本発明の加湿器は湿度の自
己調整機能を有し、かつ周囲の湿度を自己調整しながら
加湿できる。さらに、オイルミスト、等が外部より侵入
しても耐水圧力は低下せず漏水の原因とならない。本発
明の加湿器はＨ₂Ｏの水分しか透過せず、従来型のよう
にコンタミも水分と同時に放出するのに比べてクリーン
な加湿が可能であり、人間の生活環境をより良くする事
が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】加湿器の外観図。

【図２】加湿器の縦断面図。

【図３】加湿ユニットの斜視図。

【図４】加湿用シートの斜視図。

【図５】加湿用シートの横断面図。

【図６】スペーサ及び給水用板状体の斜視図。

【図７】従来の加湿用中空構造体の横断面図。

【図８】従来の加湿ユニットの斜視図。

【符号の説明】

１…ケーシング２…加湿ユニット３…水タンク４…給水チューブ５…ファン６…吸気口７…排気口８…風方向制御プレート９…フイルター１０…電気ボックス２１…加湿シート２２…波板状スペーサ２３…給水部２４…給水用板状体２８…不織布３０…給水用小穴

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケーシング内に、加湿用水を保持するた
めのタンク、加湿ユニット、該タンクから該加湿ユニッ
トに加湿用水を供給するための給水手段、該加湿ユニッ
トに空気を供給するための送風手段、該空気の吸気口、
該加湿ユニットにおいて加湿された空気を排出するため
の排気口を備えた加湿器において、該加湿ユニットは、
多孔質高分子基材の骨格が撥水性および溌油性を有する
有機ポリマーで被覆され且つ連続気孔を維持する加湿膜
を含んで成ることを特徴とする加湿器。
【請求項２】前記加湿ユニットは、不織布、編布、織
布等の布帛からなる給水層の両面に、一体的に、前記加
湿膜を水蒸発層として設けた加湿シートを含んで成る請
求項１記載の加湿器。
【請求項３】前記加湿ユニットは、端縁部が閉じられ
た請求項２に記載の加湿用シートが、通風のための間隔
をおいて、略平行に、複数個設けられており、該複数個
の加湿用シートの各々の間の適宜の位置に給水用板状体
が挟まれて上下の加湿用シートと接合されており、該給
水用板状体には、複数個の加湿用シートおよび給水用板
状体を貫通する給水用小穴が設けられているものから形
成されている請求項２に記載の加湿器。
【請求項４】前記有機ポリマーが繰り返し表われるペ
ンダント基としてフッ素化有機側鎖を有する有機ポリマ
ーである請求項１，２または３に記載の加湿器。
【請求項５】前記多孔質高分子基材は、延伸多孔質ポ
リテトラフルオロエチレンである請求項１，２，３また
は４に記載の加湿器。
【請求項６】前記吸入口の周辺に、更にフイルターを
備えている請求項１〜５のいずれか１項に記載の加湿
器。