JPH11230585A - 加湿器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水道水中に含まれる難溶性の堆積物が容器内
部に沈殿固着するのを確実に防止して、常に正常状態で
使用することのできる加湿器を提供する。 【構成】 容器本体１内部に水道水を注入する注入管３
と、この注入管３の元弁１１と、容器本体１内部に貯留
された水道水を加熱して蒸気を発生させるヒータ５と、
容器本体１の内部に貯留された水道水の液面を計測する
フロート４とを有し、かつ容器本体１に貯留された水に
先端側が接触するように設けた陽電極６と、容器本体１
に接触するように設けた陰電極６ｂを備えた加湿器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば住宅、事務所、
工場、病院、美術館などに設置され、湿度コントロール
に用いられる加湿器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、加湿器には機能上、超音波式及
び遠心噴霧式ノズルによる噴射式のように水を強制的に
霧化して空中散布する方式と、蒸発式のように加熱して
スチームとして吹き出させる方式とがあった。

【０００３】これらはいずれも水道水が用いられるのが
一般的であり、水道水中にはカルシウムやナトリウム等
の不純物が含まれている。カルシウムやナトリウムは上
水処理過程において、殺菌処理などを目的として、塩
素、石灰などの薬品が人工的に投入されたり、或いは自
然のミネラル分としても存在したりして水道水中に溶解
して含まれている。これらの物質の一部は湯沸かしポッ
トの底にたまる堆積物やスチームアイロンの穴の目詰ま
りなどを引き起こす。

【０００４】今、カルシウムを例に取ると、堆積物は難
溶性の炭酸塩である炭酸カルシウムで、大気中の炭酸ガ
スにより Ｃａ(ＨＣＯ３)２という形で水道水中に溶解
しているものが、沸騰することにより次の化学変化によ
り生ずるものである。 Ｃａ(ＨＣＯ３)２→２ＣａＣＯ３＋Ｈ２Ｏ→ＣＯ２ 蒸発式加湿器の場合、器の中の水道水を加熱沸騰させ蒸
気を生み出すが、この過程で炭酸カルシウムが発生し、
蒸発が進むにつれて器内の炭酸カルシウムは高濃度化
し、器内面に沈殿固着することとなる。

【０００５】そして、器内面に沈殿固着した炭酸カルシ
ウムは、器の伝熱効率を低下させたり、器の容量を減少
させたりすると共に、水位を保つために設けられている
フロートにも付着して水位コントロール機能を阻害する
という悪影響を及ぼす。

【０００６】したがって、水を蒸発させることで器内が
高濃度化される加湿器には、実開昭５６−４４８０２に
開示されるように、蒸発皿に連通する受水槽に炭素粒と
直流電極とを設けて堆積物の沈殿固着を防止するための
水処理装置を施したものが知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の加湿器では、蒸発に従って蒸発皿の水が減少した分だ
け受水槽から水が補給されるので、受水槽から蒸発皿に
向かう水の流れは非常にゆっくりした遅いものであるた
め、沈殿固着を防止するのに充分な効果が期待出来ない
こと、また液体中に電気エネルギーを流動させて、液体
をイオン化させ、スケールの蓄積防止したものが米国特
許３０２６２５９等に開示されているが、この場合には
受水槽でイオン化された水は蒸発皿に溜まる間に正常な
状態に復帰し、これも充分その効果が発揮されないとい
う問題がある。

【０００８】又、炭素粒はいずれ吸着効果が低下し、交
換が必要となり、上水道源の汚染が進んでいる昨今で
は、その頻度が増加するという問題もある。

【０００９】この発明は上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、水道水中に含まれる難溶性の堆積物が容器内
部に沈殿固着するのを確実に防止して、常に正常状態で
使用することのできる加湿器を提供することを目的とし
ている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の発明は、容器本体内部に水道水を注入す
る注入管と、この注入管の元弁と、前記容器本体内部に
貯留された水道水を加熱して蒸気を発生させるヒータ
と、前記容器本体の内部に貯留された水道水の液面を計
測するフロートとを有する加湿器であって、前記容器本
体に貯留された水に先端側が接触するように設けた陽電
極と、前記容器本体に接触するように設けた陰電極を備
えたことを特徴としている。

【００１１】請求項２では、前記陽電極及び陰電極を前
記容器本体に導通固定した収納箱に収納し、かつ前記陽
電極を前記収納箱を貫通して前記容器本体内の水中に挿
入する電極棒で構成する一方、前記陰電極を前記収納箱
に導電接触させることで筺体極を構成し、この筺体極に
前記電極棒の外周を一定の寸法を隔てて覆う陰極筒を導
通固定したこを特徴としている。

【００１２】請求項３では、前記収納箱に先端側が前記
容器本体内の水中に水没する前記注入管、ヒータ、及び
フロートの基端部を固定して、前記注入管、ヒータ、及
びフロートの外側を陰電極としたことを特徴としてい
る。

【００１３】請求項４では、前記容器本体内の液面が所
定の水位まで減少した場合に、前記フロートに設けられ
た液面センサによって前記注入管の元弁を開状態として
前記容器本体内に水を補充すると共に、前記容器本体壁
面に付着した軟質の不純物を洗浄する水流を生じさせる
ことを特徴としている。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明を加湿
器に適用した場合の実施の形態を示すものであり、図中
符号１は、加湿器の容器本体である。

【００１５】容器本体１は皿型に形成され、内部には水
道水２が貯蔵される。さらに容器本体１には、容器本体
１内に水道水２を注入する配管３、容器本体１内に貯留
された水道水２の水位を調節するフロート４、水道水２
を沸騰させ蒸気を発生させるヒータ５、及び水道水２中
に先端部分が挿入された陽電極６が配置されている。

【００１６】容器本体１の上部には、導電性の材料で形
成された電装品の収納箱10が一体に固定されており、こ
の収納箱10の内部には、電磁弁11と、この電磁弁11をフ
ロート４の位置に応じて制御したり或いはヒータ５の温
度を制御する装置制御部13と、容器本体１内にイオンを
発生させるためのイオン発生用電源部14等が収納されて
いる。

【００１７】さらに、収納箱10の内部には、陽電極６と
陰電極15とが収納されており、陽電極６は収納箱10の底
板に形成された貫通孔を貫通して先端側が容器本体１内
の水中に水没する電極棒６で構成されている。この電極
棒６の基端部は、絶縁材６ａを間に挟んで収納箱10の底
板に固定されている。したがって、電極棒６は、収納箱
10や容器本体１とは絶縁されプラスに帯電された状態と
なる。また、陰電極15は収納箱10の内部に固定されるこ
とで、収納箱10及びこれに固定された容器本体１はマイ
ナスに帯電された筐体極を構成することとなる。

【００１８】また、収納箱10の底板には、ヒータ５の基
端部、フロート４の基端部、及び配管３の途中が導通可
能に固定されているため、これらヒータ５、フロート４
及び配管３の表面はマイナスに帯電される。さらに、電
極棒６の外周には金属製の陰極筒６ｂが設けられてお
り、この陰極筒６ｂの上端も収納箱10に固定されること
で、マイナスに帯電される。したがって、陽電極の電極
棒６に対して、容器本体１内の水道水に触れる部分は全
てマイナスに帯電した筐体極となる。

【００１９】容器本体１内の水位は、フロート４の位置
に応じて容器本体１内の水位を検出し、この水位に応じ
て装置制御部13により電磁弁11を開閉することで調整さ
れるようになっており、容器本体１内の水が蒸発して水
位が下がると、電磁弁11が開となって容器本体１内が所
定量の水位となるように水が注入される。この際、注入
される水量を、容器内に付着した水溶性の不純物が容器
内の壁面から剥離する程度の水流とすることが好まし
い。

【００２０】イオン発生用電源部14の内部には、電源ボ
ックス13内の交流電源を直流電源に変換したり、陽電極
６と陰電極１５との間に所定の電位差を発生させたりす
るための図示しない微妙な電流・電圧調整手段が収納さ
れている。尚、７は皿型の容器本体１の底面に接続され
た排水弁である。

【００２１】次に、図２(ａ)〜(ｄ)を用いて、上述した
本実施の形態の加湿器に関する動作について具体的に説
明する。尚、本例は堆積物が炭酸カルシウムの場合につ
いて説明する。

【００２２】図２(ａ)において、通電前には、容器本体
１内に難溶性の堆積物を生じさせるＣａ２＋とＨＣＯ３
−のイオンが水溶状態で存在している。

【００２３】次に、通電を開始すると、図２（b）に示
すように、Ｃａ２＋イオンとＨＣＯ３−イオンが分離
し、Ｃａ２＋イオンは陰極である筺体極15と導通してい
る容器本体１側に引かれ、ＨＣＯ３−イオンは陽極であ
る電極棒６に引き寄せられる。

【００２４】さらに、通電開始後、時間の経過と共に水
道水が沸騰し始めると、図２(ｃ)に示すようにＨＣＯ３
−イオンはＣＯ２とＯＨ−イオンに分解される。

【００２５】そして、定常状態においては、容器本体１
からの蒸気発生と共にＣＯ２が排出され、図２(ｄ)に示
すように水道水２の中にはＣａ２＋イオンとＯＨ−イオ
ンが水溶状態で存在している。

【００２６】又、定期的に排水弁７を開け、容器本体１
内の水道水２を排出すれば、濃度が上昇したＣａ２＋イ
オンを水道水２と共に容易に流し出すことができる。

【００２７】このように、本実施の形態の加湿器では、
容器本体１内の水２が沸騰して蒸気が発生する過程で、
水中に溶解している難溶性の物質をイオンに分離し、更
に分解した一部を容器本体１の外に排出するようにした
ので、定常運転中は容器本体１に貯蔵された水道水２の
中には、Ｃａ２＋イオンとＯＨ−イオンが水溶状態で存
在するだけで、ＯＨ−イオンは難溶性の堆積物となる化
合物を生じないため、容器本体１の内面やヒータ５の外
面へ難溶性の堆積物が沈殿固着することがない。このイ
オンの分離反応は、陽電極６と陽電極６を囲む陰電極６
ａとの間で最も激しく発生する。

【００２８】したがって、容器本体１の内面やヒータ５
にＣａ２＋イオンが付着した場合にも、難溶性ではない
ため容器本体１内の水が蒸発して容器本体１内の水位が
減少した場合に、容器本体１内に所定の水流が発生する
ように水を注入することで、Ｃａ２＋イオンを付着面か
ら洗い流すことができる。又、排水弁７を開ければ、Ｃ
ａ２＋イオンを簡単に容器本体１の外に流出でき、Ｃａ
２＋イオン濃度を低くすることができる。

【００２９】尚、上述した本実施の形態の加湿器は、種
々の設計変更が可能であり、加湿器以外の蒸発器に使用
することができるのは勿論である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る加湿
器は、注入管とこの元弁と、水道水を加熱して蒸気を発
生させるヒータと、水道水の液面を計測するフロートと
を有し、容器本体に貯留された水に先端側が接触するよ
うに設けた陽電極と、容器本体に接触するように設けた
陰電極を備えているので、容器本体の内部に貯留された
水道水をイオン化することができる。

【００３１】請求項２では、陽電極を収納箱を貫通して
容器本体内の水中に挿入する電極棒で構成する一方、陰
電極を収納箱に導電接触させることで筺体極を構成し、
この筺体極に電極棒の外周を一定の寸法を隔てて覆う陰
極筒を導通固定したので、陽電極と陰極筒との間で水道
水中のイオン反応を激しく発生させることができ、水道
水のイオン化を促進させることができる。

【００３２】請求項３では、収納箱に先端側が容器本体
内の水中に水没する注入管、ヒータ、及びフロートの基
端部を固定し、注入管、ヒータ、及びフロートの外側を
陰電極としたので、注入管、ヒータ、フロートの表面が
陰極となり、水道水のイオン反応を発生させると共に、
これら注入管、ヒータ、フロートの表面に難溶性の物質
が付着するのを防止することができ、これら器具類の誤
動作を防止することができる。

【００３３】請求項４では、容器本体内の液面が所定の
水位まで減少した場合に、注入管の元弁を開状態として
容器本体内に水を補充すると共に、容器本体壁面に付着
した軟質の不純物を洗浄する水流を生じさせることで、
容器本体の壁面に付着した不純物を洗浄することができ
る。

【００３４】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る加湿器の一実施の形態を示す加
湿器の全体の断面構成図である。

【図２】 （ａ）は図１に示す加湿器の容器本体内にお
ける通電前の水中イオンの状態を示す説明図、(ｂ)は通
電後、沸騰前の水中イオンの状態を示す説明図、(ｃ)は
通電後、沸騰時の水中イオンの状態を示す説明図、(ｄ)
は定常状態の水中イオンの状態を示す説明図。

【符号の説明】

１ 容器本体（筐体極） ２ 水道水 ６ 電極棒（陽電極） ６ｂ 陰極筒 ７ 排水弁 10 収納箱（筐体極） 14 イオン発生用電源 15 陰電極

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器本体内部に水道水を注入する注入管
   と、この注入管の元弁と、前記容器本体内部に貯留され
   た水道水を加熱して蒸気を発生させるヒータと、前記容
   器本体の内部に貯留された水道水の液面を計測するフロ
   ートとを有する加湿器であって、前記容器本体に貯留さ
   れた水に先端側が接触するように設けた陽電極と、前記
   容器本体に接触するように設けた陰電極を備えたことを
   特徴とする加湿器。
2. 【請求項２】 前記陽電極及び陰電極を前記容器本体に
   導通固定した収納箱に収納し、かつ前記陽電極を前記収
   納箱を貫通して前記容器本体内の水中に挿入する電極棒
   で構成する一方、前記陰電極を前記収納箱に導電接触さ
   せることで筺体極を構成し、この筺体極に前記電極棒の
   外周を一定の寸法を隔てて覆う陰極筒を導通固定したこ
   を特徴とする請求項１に記載の加湿器。
3. 【請求項３】 前記収納箱に先端側が前記容器本体内の
   水中に水没する前記注入管、ヒータ、及びフロートの基
   端部を固定し、前記注入管、ヒータ、及びフロートの外
   側を陰電極としたことを特徴とする請求項１又は２のい
   ずれかに記載の加湿器。
4. 【請求項４】 前記容器本体内の液面が所定の水位まで
   減少した場合に、前記フロートに設けられた液面センサ
   によって前記注入管の元弁を開状態として前記容器本体
   内に水を補充すると共に、前記容器本体壁面に付着した
   軟質の不純物を洗浄する水流を生じさせることを特徴と
   する請求項１、２又は３のいずれかに記載の加湿器。