JPH0833219B2 - 超音波加湿機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、微生物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
微生物などを防ぎたいとする要求がしだいに大きくなっ
てきている。

従来の超音波加湿機においては、加湿水の微生物汚染
を防止するため加湿水槽に薬剤を注入したり（例、特開
昭63−34433参照）、霧化水槽の内側に殺菌性金属をメ
ッキする（たとえば実開昭63−57444号公報）なとの方
法があった。

発明が解決しようとする課題 前記従来の超音波加湿機にあっては、加湿水の微生物
汚染を防止するために薬剤を注入したときには薬害が、
また殺菌性金属をメッキするときにも同様に安全性がま
だ完全に証明されておらず、かつ、その証明が極めて困
難なものであった。

本発明は上記課題に留意し、薬害の恐れなく加湿水の
微生物汚染を防止することを第１の目的とする。第２の
目的は必要最低水温で、最少時間で加湿水の殺菌をする
ことにある。第３の目的は水槽内の加湿水を隅なく殺菌
することにより効率を向上することにある。

課題を解決するための手段 本発明の目的を達成するために本発明の手段は、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
部に配設された超音波振動子と、前記超音波振動子を駆
動させる超音波振動回路部と、前記水槽に水を供給する
ため前記加湿機本体に着脱自在に載置された給水タンク
と、前記水槽の上方にあって、かつ前記水槽に接して設
けられた霧化室と、前記加湿機本体に設けられた空気の
吸込口および吹出口と、前記吸込口から空気を吸い込
み、前記霧化室を介して前記吹出口より空気を吹き出す
ように連通した通風路と、前記通風路内に設けられた送
風機と、前記超音波振動子をとり囲むように配設され、
前記水槽内に設けられた前記加湿水を加熱する環状の加
熱器と、前記環状の加熱器を動作させる加熱制御部とを
備えた超音波加湿機の構成としたものである。

第３の目的を達成する第３の手段は、水槽内に加湿水
の攪拌手段を設けた超音波加湿機の構成としたものであ
る。

作用 本発明の手段の構成により、水槽内の加湿水に細菌や
真菌などの微生物が繁殖しても、水槽内で超音波振動子
をとり囲むように設けられた環状の加熱器を加熱制御部
により動作させ、超音波振動子の周囲の噴霧・撹拌直前
の加湿水を周囲から加熱することにより、噴霧直前の加
湿水の加熱殺菌能力を高めるとともに、水槽内での温度
分布の均一化が急速に進み、微生物を死滅（以下殺菌と
記す）させることができる。

実施例 まず、本発明の第１実施例を第１図、第２図および第
３図に基づいて説明する。

第１図において、加湿機本体１内には、加湿水を励振
して水を霧化させるための超音波振動子３を底部に配設
した水槽２が配置されている。超音波振動子３の直下に
は、超音波振動子３を振動させるための駆動電源である
超音波発振回路部４があり、また水槽２の真上には、水
槽２に隣接して霧化室５がある。

また加湿機本体１には、空気の吸込口６と吹出口７が
設けられ、吸込口６から吸い込まれた空気が、霧化室５
を介して吹出口７から吹き出すように連通した通風路８
を有し、連通路８内には送風機９が設けられている。

加湿機本体１には、着脱自在に載置され、給水弁11を
介して水槽２に連続される給水タンク10がある。さらに
発熱体を封入した環状ヒータ12が加湿水を加熱し殺菌す
る目的で水槽２の底部に超音波振動子３をとり囲むよう
に配設されている。なお、加熱する手段として、セラミ
ックヒータ、ニクロムヒータ、シーズヒータ、面状ヒー
タ、あるいは発振回路部４のパワートランジスタのスイ
ッチング損失による発熱を利用してもよい。ヒータの位
置を水槽２の上部に設置した場合は、水の攪拌がないと
上下の温度差が大きくなる。

環状ヒータ12は、水槽２の下部の通風路８内に設けた
加熱時間を制御する加熱制御部15に接続されている。加
熱制御部15内にはタイマーＴを有し、タイマーＴは、超
音波加湿機が停止した後より、水槽内の微生物がある一
定数迄増殖する時間を考慮して、殺菌を開始するための
環状ヒータ12に通電する時刻を設定するとともに、加熱
時間即ち、初期の水温から上昇し60℃〜70℃を30分継続
する環状ヒータ12の運転時間を設定する。

また、環状ヒータ12内にはヒータ12aの過昇温度防止
用であるサーモスタット12bが直列に接続されていて水
中にあるとき水温が70℃程度となると回路を開き60℃程
度で回路を閉じる機能を有している。

第２図は、前記加熱制御部15と環状ヒータ12の接続を
主として示す回路図で、電源Ｄに接続した全回路を開閉
する電源スイッチS₁があり、その電源に直列に水槽２に
水が入っていれば閉となる水の空運転防止用のフロート
スイッチF_Sが接続されている。

この電源スイッチS₁とフロートスイッチF_Sを介して電
源に並列に、発振回路部4,送風機９と加熱制御部15,環
状ヒータ12とがそれぞれ接続され、これらはまた、別々
に運転できるよう専用のスイッチS₂，S₃設けている。

環状ヒータ12には、加熱制御部15のタイマーＴにより
運転時間が制御されるよう直列にタイマー接点T_aが接続
されている。

上記構成において、給水タンク10に十分の水を入れフ
ロートスイッチF_Sが入った状態のとき、スイッチS₁，S₂
を入れ運転すると、超音波振動子３は超音波発振回路部
４により超音波振動して、加湿水が霧化され、霧化室５
に充満する。

一方、送風機９によって、空気が吸込口６より加湿機
本体１内に取り入れられ、通風路８を通って、吹出口７
より吹き出されるが、通風路８は霧化室５を介している
ため、霧化室５に充満している霧化した加湿水は、前記
空気によって同時に吹出口７から加湿空気として吹き出
され、超音波加湿機として使用される。

超音波加湿機は加湿の必要のないときは停止するが、
このとき水槽２内の加湿水は微生物の繁殖が盛んとな
る。

このとき加熱制御部15内のタイマーＴの設定時刻にな
ると、タイマーの接点T_aが入り、環状ヒータ12に電流が
流れ水温を60〜70℃に上昇させ、微生物を死滅させる。
なお、加湿温の水温が45℃のときは、加湿機水槽内で繁
殖した一般細菌については死滅させることができない。
（第３図参照）50〜55℃では、ある程度殺菌効果がある
が、菌の種類、加湿流量などの条件によっては殺菌効果
が低いことがある。60℃以上であれば、下記表に示す如
く20分程度で死滅させることができる。殺菌効果と消費
電力の低減を考慮し、60〜70℃に制御する。水温の制御
は過昇温度防止用サーモスタット12bによりおこなう。

なお環状ヒータ12への通電は、加湿機を使用する直前
もしくは加湿運転中でも差支えない。また加熱器を取付
ける位置は、水槽の底部に超音波振動子と距離をおいて
設定すると、加熱時に生じる対流により加熱水全体を加
熱でき効果的である。

ちなみに、加湿水の水槽２での繁殖スピードは、24時
間で、約10³〜10⁵倍であり、これは、水槽２の新旧、あ
るいは洗浄条件によらず同じ傾向であった。

ここでは、環状ヒータ12を水槽２の底部に設けてある
ため、水の対流による温度分布の均一化効果がある。

次に、本発明の第２実施例を第１図と第４図および第
５図に基づき説明する。

なお、第１の手段による一実施例で説明した同様部分
については同番号を付し説明は省略する。

第１図において、環状ヒータ12による水の加熱の安全
性と省エネルギーをはかり、精確に殺菌するため、水槽
２内には水温の平均温度を検知し、温度信号を出力する
水温センサー13と、水温センサーの温度信号を受け、加
熱時間を決定し、加熱時間にもとづき殺菌する温度に正
確に制御する水温制御器14とを通風路内に設け、環状ヒ
ータ12の入力を入切する。

他の構成については本発明の第１実施例と同様である
ので省略する。

第５図は前記述べた水温サンセー13と水温制御部14と
を第２図に付加した接続を示す回路図である。

第５図において、電源Ｄに並列に接続された水温制御
部14には、水温センサー13が接続されるとともに、環状
ヒータ12に直列に接続された水温制御部の接点14aを水
温センサー13の検知温度により入切制御するよう設けて
いる。

次に、本発明の第２実施例における動作について説明
する。

加熱制御部15の動作については、第１の発明の一実施
例における動作で述べた記述と同様であるので省略す
る。

水槽２の加湿水の殺菌開始時において、加熱制御部15
のタイマーＴが動作し、その接点Taが閉じる。このとき
水温検知センサ13よりの温度信号は低い水温を示すので
水温制御部14は動作せず水温制御部の接点14aは閉じて
おり環状ヒータ12に通電する。時間の経過により水温は
上昇し、設定温度（70℃）に達すると水温制御部14は動
作し、水温制御部の接点14aを開き電流を遮断する。水
温が60℃に低下すれば再び接点14aを閉じ、電流が流れ
る。これを第４図の如く、加熱制御部15のタイマーＴの
働きによりｔの時刻より30分間繰り返した後、水温制御
部14からの信号により接点Taが開となり加湿水の殺菌は
終り環状ヒータ12の運転は停止される。

従って、１日２回程度加熱殺菌するようにタイマーＴ
をセットしておけば、加湿水の微生物汚染を防止するこ
とができる薬剤や金属を使用しないため、二次汚染の問
題もなく、実用的効果は大きい。あるいは加湿機を運転
する直前にヒータに通電することで、加熱殺菌してから
加湿することができる。

なお、加熱殺菌は、ここでは60℃,30分間としたが、6
0℃以上にすれば、30分より短い時間で殺菌できること
は広く知られているところである。

本発明の第３実施例を第１図と第５図に基づいて説明
する。

第１図において霧化室５に接した通風路８に小型モー
タ16があり、霧化室５に設けた貫通穴17を通して水槽２
内の加湿水を攪拌する攪拌器18の回転軸と連結されてい
る。この攪拌器18の回転翼はいわゆるスクリュー型のも
のである。第５図の回路図に示す如く、この攪拌器18の
小型モータ16は、環状ヒータ12と同じく電源に対し並列
に接続され、環状ヒータ12に通電されれば同様に通電さ
れ運転する。

他の部分については第２の発明の一実施例と同様であ
るので説明は省略する。

次に、以上の構成における動作について説明する。

加熱制御部15のタイマーＴの働きにより、殺菌開始時
刻となり、環状ヒータ12に通電したとき、小型モータ16
にも同時に通電され攪拌器18は運転する。この攪拌器16
の運転により水槽２内の加湿水は攪拌され水の温度は平
均化され、水温センサ13はより正しい水温を検知するこ
とができ、より正確な殺菌と省エネルギに寄与すること
になる。従って第３の本発明は加湿機本体の加湿噴霧を
行わないときのみの殺菌に使用することになる。

発明の効果 以上の実施例から明らかなように本発明によれば、超
音波振動子をとり囲むように設けられた環状ヒータとこ
れを制御する加熱制御部により水槽内で貯溜された加湿
水が微生物汚染されても、60℃,30分間の加熱処理によ
り、ほぼ100％殺菌するものであるから、薬害等の衛生
上の副作用もなく、また熱湯火傷等のない安全なもので
ある。

超音波振動子をとり囲むように設けられた環状ヒータ
で、超音波振動子による噴霧・撹拌直前の加湿水を周囲
から加熱することにより、噴霧直前の加湿水の加熱殺菌
能力を高めるとともに、水槽内での温度分布の均一化が
急速に進み、一層の省エネルギーと殺菌の確実性を増大
させる衛生的な超音波加湿機が得られるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の第１の手段の超音波加湿機の縦断面
図、第２図は同超音波加湿機の加熱制御部の接続を示す
回路図、第３図は加湿機水槽内で繁殖した一般細菌の耐
熱性試験結果、第４図は同超音波加湿機の水温と時間と
の関係図、第５図は同第２および第３の手段における水
温センサ，水温制御部，攪拌器のモータの接続を示す回
路図である。 １……加湿機本体、２……水槽、３……超音波振動子、
４……発振回路部、５……霧化室、６……吸込口、７…
…吹出口、８……通風路、９……送風機、10……給水タ
ンク、12……環状ヒータ、13……水温センサ、14……水
温制御部、15……加熱制御部、18……攪拌器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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た超音波振動子と、前記
   超音波振動子を駆動させる超音波振動回路部と、前記水
   槽に水を供給するため前記加湿機本体に着脱自在に載置
   された給水タンクと、前記水槽の上方にあって、かつ前
   記水槽に隣接して設けられた霧化室と、前記加湿機本体
   に設けられた空気の吸込口および吹出口と、前記吸込口
   から空気を吸い込み前記霧化室を介して前記吹出口より
   空気を吹き出すように連通した通風路と、前記通風路内
   に設けられた送風機と、前記超音波振動子をとり囲むよ
   うに配設され、前記水槽内に設けられた前記加湿水を加
   熱する環状の加熱器と、前記環状の加熱器を動作させる
   加熱制御部とを有してなる超音波加湿機。