JP2007303697A - 加湿器 - Google Patents

Abstract

【課題】水道水に含まれる硬度成分を除去する。
【解決手段】水道水を貯留する水タンク４と、水タンク４の水道水を所定量貯水する貯水部３と、該貯水部３の水道水を吸い上げて保持する気化フィルター５と、気化フィルター５に保持された水を気化して室内に供給するファン６と、を備えた加湿器１において、水タンク４と貯水部３を接続する管路８に人工ゼオライトを充填した筒状体９を配設する。これにより、水タンク４の水道水が貯水部に流下する際に人工ゼオライトと接触し、水道水に含まれるカルシウムイオンやマグネシウムインなどの陽イオンがイオン交換して人工ゼオライトに吸着され、気化フィルター５や貯水部３に析出することが防止される。
【選択図】図１

Description

この発明は、加湿器に関するものである。

従来より、気温が低下する冬季において、室内を暖房することに伴う湿度の低下を補うため、加湿器が使用されている。この加湿器としては、近年、水道水を貯留する水タンク、水タンクの水道水を所定量貯水する貯水部、貯水部の水道水を吸い上げて保持する気化フィルター、気化フィルターに保持された水道水を気化して室内に供給するファンを具備したハイブリッド式加湿器が提案されており、さらに、気化フィルターに保持された水道水を蒸気化するヒーターを併設したものも知られている。また、水道水を貯留する水タンク、水タンクの水道水を所定量貯水する蒸発皿、蒸発皿の水道水を加熱して蒸気化する加熱手段を具備したボイラー（スチームファン）式加湿器も使用されている（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２００２−２２８２１１号公報 特開２０００−３４６４０９号公報

このような加湿器においては、室内を加湿するための水としては水道水がそのまま使用されるが、水道水に含まれるカルシウムやマグネシウムなどの硬度成分が主に炭酸塩となって析出し、気化フィルターや蒸発皿に固着する。しかも、気化フィルターの内奥部まで浸入して固着した炭酸塩は、毛細管現象による水の吸い上げを阻害し、気化フィルターの性能を低下させる。また、気化フィルターや蒸発皿に固着した炭酸塩は、ほとんど水に溶けず、かちかちとなって容易に洗い流すことができないものである。このため、気化フィルターや蒸発皿は、付着した炭酸塩によって変色し、見栄えが低下するものとなる。さらに、炭酸塩が付着した気化フィルターは、消耗品として交換する必要があるが、交換作業はユーザが行なわなければならず、作業が煩雑になるとともに、ランニングコストがかさむという問題があった。

なお、工業用ボイラーにおいては、イオン交換樹脂を設けた軟水器によって硬度成分を除去するようにしているが、イオン交換樹脂は高価であり、工業的にはともかく、家庭用の加湿器に採用することは実用上困難である。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、水道水に含まれる硬度成分を除去し、あるいは、硬度成分を水道水によって容易に除去可能な有機酸カルシウムとして析出させることのできる加湿器を提供するものである。

本発明は、水道水を貯留する水タンクと、水タンクの水道水を所定量貯水する貯水部と、該貯水部の水道水を吸い上げて保持する気化フィルターと、気化フィルターに保持された水を気化して室内に供給するファンと、を備えた加湿器において、水タンクと貯水部を接続する管路または貯水部に人工ゼオライトを配設したことを特徴とするものである。

本発明によれば、水タンクに貯水された水道水は、貯水部に達する過程で、または、貯水部において人工ゼオライトと接触し、そのイオン交換機能によってナトリウムイオンを放出して水道水中の陽イオンであるカルシウムイオンやマグネシウムインを吸着し、水道水から除去することができる。

この結果、水道水の硬度成分は除去され、気化フィルターに硬度成分による炭酸カルシウムなどの炭酸塩が析出することを確実に防止することができ、気化フィルターを長期にわたって使用することができるとともに、保守を容易に行なうことができる。

本発明は、水道水を貯留する水タンクと、水タンクの水道水を所定量貯水する貯水部と、該貯水部の水道水を吸い上げて保持する気化フィルターと、気化フィルターに保持された水を気化して室内に供給するファンと、を備えた加湿器において、食品または食品添加物として使用可能で、水道水のカルシウムと結合して水溶性の有機酸カルシウムを生成する有機酸または該有機酸および食塩の混合物を水タンクの水道水に添加することを特徴とするものである。

本発明によれば、水タンクに貯水された水道水に有機酸または有機酸および食塩の混合物を添加することにより、水道水のカルシウムと有機酸が結びついて水溶性の有機酸カルシウムまたは有機酸カルシウムおよび塩化カルシウムを生成する。

この結果、気化フィルターに有機酸カルシウムまたは塩化カルシウムが付着したとしても、これらの有機酸カルシウムまたは塩化カルシウムは水溶性であり、水道水によって容易に洗い流して洗浄することができる。したがって、気化フィルターを長期にわたって使用することができるとともに、保守を容易に行なうことができる。しかも、有機酸としては、食品または食品添加物として食用に供される有機酸を使用し、また、食塩は食品であり、安全性に問題はない。

ここで、食品または食品添加物として使用可能で、水道水のカルシウムと結合して水溶性の有機酸カルシウムを生成する有機酸としては、りんご酸、グルコン酸、乳酸、酢酸などを挙げることができる。

本発明は、水道水を貯留する水タンクと、水タンクの水道水を所定量貯水する蒸発皿と、蒸発皿の水道水を加熱して蒸気化する加熱手段と、を備えた加湿器において、水タンクと蒸発皿を接続する管路に人工ゼオライトを配設したことを特徴とするものである。

本発明によれば、水タンクに貯水された水道水は、蒸発皿に流下する過程で人工ゼオライトと接触し、そのイオン交換機能によってナトリウムイオンを放出して水道水中の陽イオンであるカルシウムイオンやマグネシウムインを吸着し、水道水から除去することができる。

この結果、水道水の硬度成分は除去され、蒸発皿に硬度成分による炭酸カルシウムなどの炭酸塩が析出することを確実に防止することができ、蒸発皿を長期にわたって使用することができるとともに、保守を容易に行なうことができる。

本発明は、水道水を貯留する水タンクと、水タンクの水道水を所定量貯水する蒸発皿と、蒸発皿の水道水を加熱して蒸気化する加熱手段と、を備えた加湿器において、食品または食品添加物として使用可能で、水道水のカルシウムと結合して水溶性の有機酸カルシウム、または、こびりつかない有機酸カルシウムを生成する有機酸または該有機酸および食塩の混合物を水タンクの水道水に添加することを特徴とするものである。

本発明によれば、水タンクに貯水された水道水に有機酸または有機酸および食塩の混合物を添加することにより、水道水のカルシウムと結びついて水溶性の有機酸カルシウム、または、こびりつかない有機酸カルシウムまたは有機酸カルシウムおよび塩化カルシウムを生成する。

この結果、蒸発皿に有機酸カルシウムまたは塩化カルシウムが付着したとしても、これらの有機酸カルシウムまたは塩化カルシウムは水溶性であり、あるいは、こびりつかないものであり、水道水によって容易に洗い流すことができる。したがって、蒸発皿を長期にわたって使用することができるとともに、保守を容易に行なうことができる。しかも、有機酸としては、食品または食品添加物として食用に供される有機酸を使用し、また、食塩は食品であり、安全性に問題はない。

ここで、食品または食品添加物として使用可能で、水道水のカルシウムと結合して水溶性の有機酸カルシウムを生成する有機酸としては、りんご酸、グルコン酸、乳酸、酢酸などを挙げることができる。

また、食品または食品添加物として使用可能で、こびりつかない有機酸カルシウムを生成する有機酸としては、フィチン酸などを挙げることができる。フィチン酸と水道水のカルシウムと結びついたフィチン酸カルシウムは、水に不溶であるが、炭酸カルシウムのように蒸発皿にこびりついて固着することはなく、容易に洗い流すことができる。

本発明によれば、水道水に含まれる硬度成分を除去し、あるいは、硬度成分を水道水によって容易に洗浄可能な有機酸カルシウムとして析出させることができ、気化フィルターや蒸発皿を長期にわたって使用することができるとともに、保守を容易に行なうことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１には、本発明の加湿器１の一実施形態が示されている。

この加湿器１は、上面に開閉自在な蓋カバーを設けた本体ケース２と、本体ケース２に一体に形成された貯水部３と、本体ケース２に着脱自在に収容されて貯水部３に一定量の水道水を供給する水タンク４と、貯水部３に底部が浸漬されて水を吸い上げて保持する気化フィルター５と、気化フィルター５に臨んで配置されたファン６と、気化フィルター５の近傍に配置されたヒーター７と、から構成されたハイブリッド式加湿器であって、ファン６を駆動することにより、本体ケース２の吸気口２ａを通して吸引された空気を気化フィルター５に供給し、気化フィルター５に吸い上げられて保持されている水を気化して本体ケース２の吹出口２ｂを通して室内に供給するようにしている。また、ヒーター７を併用することにより、気化フィルター５に保持されている水を加熱し、熱風によってより多く、より早く気化させることにより、効果的に室内の湿度を高めるようにしている。

ところで、水タンク４の排水口４ａと貯水部３とを接続する管路８には、水道水の流通が可能で、人工ゼオライトが充填された筒状体９が着脱自在に配設されている。人工ゼオライトは、石炭灰をアルカリ処理することによって低コストで得られる他、天然ゼオライトの２〜３倍の高いイオン交換機能を有している。したがって、水タンク４の排水口４ａと貯水部３とを接続する管路８に人工ゼオライトが配設されたことにより、水タンク４の水道水は人工ゼオライトを通過し、その際、水道水中の陽イオン、具体的には、カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンを吸着する一方、吸着されたイオンの代わりにナトリウムイオンを放出してイオン交換する。

この結果、水道水の硬度成分は除去され、炭酸カルシウムなどの炭酸塩が貯水部３や気化フィルター５に析出して固着することを確実に防止することができる。したがって、気化フィルター５を長期にわたって使用することができるとともに、保守が容易になる。

なお、人工ゼオライトは、食塩水に浸漬することにより、イオン交換機能を回復させることができ、家庭において、簡単にイオン交換機能を回復させて繰り返し使用することができる。

因みに、管路８に人工ゼオライトを８０ｇ充填した筒状体９を配設し、気化量に合わせて１時間当たり５００ｇの流量で全硬度４８ｍｇ／リットルの水道水を通過させたところ、通過した水道水の全硬度は１．５ｍｇ／リットルに低下した。これにより、炭酸カルシウムなどの炭酸塩が気化フィルター５に析出し、固着することを長期にわたって防止できた。

ところで、前述した実施形態においては、ハイブリッド式加湿器１に適用した場合を例示したが、ボイラー式加湿器１０においても適用可能である。すなわち、ボイラー式加湿器１０は、図２に示すように、上面に開閉自在な蓋カバーを設けた本体ケース２と、本体ケース２に着脱自在に設けられた蒸発皿１１と、本体ケース２に着脱自在に収容されて蒸発皿１１に一定量の水道水を供給する水タンク４と、蒸発皿１１に臨んで配置されたファン６と、蒸発皿１１の下方に配設されたヒーター１２と、から構成され、ヒーター１２に通電するとともに、ファン６を駆動することにより、蒸発皿１１に供給された水道水を水蒸気化し、本体ケース２の吸気口２ａを通して吸引された空気とともに本体ケース２の吹出口２ｂを通して室内に供給するようにしている。そして、このようなボイラー式加湿器１０においても、水タンク４の排水口４ａと蒸発皿１１とを接続する管路８に、水道水の流通が可能で、人工ゼオライトが充填された筒状体９が着脱自在に配設されているものである。このため、水タンク４の水道水が蒸発皿１１に流下するとき、人工ゼオライトを通過し、その際、水道水中の陽イオンであるカルシウムイオンおよびマグネシウムイオンを吸着する一方、吸着された陽イオンの代わりにナトリウムイオンを放出してイオン交換する。

したがって、水道水の硬度成分は除去され、炭酸カルシウムなどの炭酸塩が蒸発皿１１に析出して固着することを確実に防止することができ、蒸発皿１１を長期にわたって使用することができるとともに、保守が容易になる。

なお、蒸発皿１１としては、通常、鋼板またはアルミ板にテフロン（登録商標）をコーティングして使用されている。

一方、前述した実施形態においては、人工ゼオライトを使用して水道水の硬度成分を除去する場合を説明したが、水タンク４に貯留された水道水に有機酸を添加することにより、水道水中のカルシウムと結合させて水溶性の有機酸カルシウムを生成させ、析出した有機酸カルシウムを洗い流すようにしてもよい。このような有機酸としては、水溶性の有機酸カルシウムを生成するとともに、食品または食品添加物として食用に供されている有機酸を好適に使用することができ、例えば、りんご酸、グルコン酸、乳酸、酢酸などを挙げることができる。また、これらの有機酸および食品である食塩の混合物も、有機酸カルシウムとともに、水溶性の塩化カルシウムを生成することから、好適に使用することができる。

すなわち、水１００ｇに対する有機酸カルシウムの溶解度は、酢酸カルシウムが５２ｇ、乳酸カルシウムが７ｇ、グルコン酸カルシウムが３．８ｇ、りんご酸カルシウムが０．９ｇ、塩化カルシウムが６０ｇであり、炭酸カルシウムの溶解度０．００１ｇに比較して十分な水溶性を有している（日液化学株式会社 技術資料より抜粋）。また、これらの有機酸は、食品または食品添加物として食用に供されており、水タンク４に添加して有機酸カルシウムを生成させる程度の量であれば、安全性に問題はない。

具体的には、りんご酸を用いるときには、炭酸カルシウム換算（全硬度）１モルに対し、０．２〜２モル、好ましくは、０．４〜１．５モルの比率で添加すればよく、グルコン酸、乳酸、酢酸を用いるときには、炭酸カルシウム換算（全硬度）１モルに対し、０．６〜４モル、好ましくは、１〜２モルの比率で添加すればよい。また、食塩を添加するときには、炭酸カルシウム換算（全硬度）１モルに対し、１〜４モル、好ましくは、１．４〜３モルの比率で添加すればよい。

また、水に不溶ではあるが、炭酸カルシウムのようにこびりついて固着することのない有機酸カルシウムを生成する有機酸であって、食品添加物として食用に供される有機酸、例えば、フィチン酸なども採用することができる。

因みに、ハイブリッド式加湿器（水タンクの容量２．４リットル）において、全硬度４８ｍｇ／リットルの水道水（宇治市水道水）の炭酸カルシウムおよび有機酸カルシウムの析出状態を試験した。

有機酸を添加しない場合には、タンク交換２４回目で気化フィルターの内奥部まで炭酸カルシウムが析出し、水道水での洗浄はできなかった。タンク交換１１３回で気化フィルターのほぼ全体にわたって炭酸カルシウムが析出し、気化を十分に行うことができず、交換する必要があった。

これに対し、炭酸カルシウム換算（全硬度）１モルに対して乳酸を０．８モルの比率で水タンクに添加した乳酸水溶液の場合（水のｐＨ６．０）には、タンク交換２３回にわたって気化フィルターに析出した乳酸カルシウムを水道水の洗浄によって簡単に洗い流して除去することができた。このときの貯水部の残水のｐＨは６．９であった。同様に、乳酸を１．６モルの比率で水タンクに添加した乳酸水溶液の場合（水のｐＨ４．５）には、タンク交換１１回にわたって気化フィルターに析出した乳酸カルシウムを水道水の洗浄によって簡単に洗い流して除去することができた。このときの貯水部の残水のｐＨは３．８〜４．１であった。

また、炭酸カルシウム換算（全硬度）１モルに対してりんご酸を０．８モルの比率で水タンクに添加したりんご酸水溶液の場合（水のｐＨ５．５）には、タンク交換２０回にわたって気化フィルターに析出したりんご酸カルシウムを水道水の洗浄によって簡単に洗い流して除去することができた。このときの貯水部の残水のｐＨは４．３であった。同様に、りんご酸を１．２モルの比率で水タンクに添加したりんご酸水溶液の場合（水のｐＨ４．５）には、タンク交換１７回にわたって気化フィルターに析出したりんご酸カルシウムを水道水の洗浄によって簡単に洗い流して除去することができた。このときの貯水部の残水のｐＨは３．５であった。

さらに、乳酸を０．８モルの比率で、食塩を１. ５モルの比率でそれぞれ水タンクに添加した乳酸と食塩の混合水溶液の場合（ｐＨ６．０）には、タンク交換２０回にわたって気化フィルターに析出した塩化カルシウムおよび乳酸カルシウムを水道水の洗浄によって簡単に洗い流して除去することができた。

次いで、ボイラー式加湿器（水タンクの容量３．２リットル）において、全硬度４８ｍｇ／リットルの水道水（宇治市水道水）のカルシウム塩の析出状態を試験した。

有機酸を添加しない場合には、タンク交換３４回目で蒸発皿に炭酸カルシウムが析出し、水道水での洗浄はできなかった。このときの残水のｐＨは８．２〜８．９であった。

これに対し、炭酸カルシウム換算（全硬度）１モルに対してりんご酸を０．８モルの比率で水タンクに添加したりんご酸水溶液の場合（水のｐＨ５．５）には、タンク交換１３回にわたって蒸発皿に析出したりんご酸カルシウムを水道水の洗浄によって簡単に洗い流して除去することができた。このときの残水のｐＨは４．２〜６．５であった。同様に、りんご酸を１．２モルの比率で水タンクに添加したりんご酸水溶液の場合（水のｐＨ４．５）には、タンク交換１４回にわたって蒸発皿に析出したりんご酸カルシウムを水道水の洗浄によって簡単に洗い流して除去することができた。このときの残水のｐＨは３．２〜４．７であった。

また、炭酸カルシウム換算（全硬度）１モルに対して乳酸を０．８モルの比率で水タンクに添加した乳酸水溶液の場合（水のｐＨ６．０）には、タンク交換１４回にわたって蒸発皿に析出した乳酸カルシウムを水道水の洗浄によって簡単に洗い流して除去することができた。このときの残水のｐＨは４．１〜７．３であった。同様に、乳酸を１．６モルの比率で水タンクに添加した乳酸水溶液の場合（水のｐＨ４．５）には、タンク交換２４回にわたって蒸発皿に析出した乳酸カルシウムを水道水の洗浄によって簡単に洗い流して除去することができた。このときの残水のｐＨは４．０〜４．４であった。

以上のように本発明によれば、水道水に含まれる硬度成分が炭酸塩となってこびりついて固着することがないため、加湿器の保守点検を容易に行なうことができるとともに、廃棄物の発生を抑制することができる。

本発明の加湿器の一実施形態を模式的に示す断面図である。 本発明の加湿器の他の実施形態を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１，１０ 加湿器
２ 本体ケース
３ 貯水部
４ 水タンク
５ 気化フィルター
６ ファン
７ ヒーター
８ 管路
９ 筒状体
１１ 蒸発皿
１２ ヒーター

Claims (4)

1. 水道水を貯留する水タンクと、水タンクの水道水を所定量貯水する貯水部と、該貯水部の水道水を吸い上げて保持する気化フィルターと、気化フィルターに保持された水を気化して室内に供給するファンと、を備えた加湿器において、水タンクと貯水部を接続する管路または貯水部に人工ゼオライトを配設したことを特徴とする加湿器。
2. 水道水を貯留する水タンクと、水タンクの水道水を所定量貯水する貯水部と、該貯水部の水道水を吸い上げて保持する気化フィルターと、気化フィルターに保持された水を気化して室内に供給するファンと、を備えた加湿器において、食品または食品添加物として使用可能で、水道水のカルシウムと結合して水溶性の有機酸カルシウムを生成する有機酸または該有機酸および食塩の混合物を水タンクの水道水に添加することを特徴とする加湿器。
3. 水道水を貯留する水タンクと、水タンクの水道水を所定量貯水する蒸発皿と、蒸発皿の水道水を加熱して蒸気化する加熱手段と、を備えた加湿器において、水タンクと蒸発皿を接続する管路に人工ゼオライトを配設したことを特徴とする加湿器。
4. 水道水を貯留する水タンクと、水タンクの水道水を所定量貯水する蒸発皿と、蒸発皿の水道水を加熱して蒸気化する加熱手段と、を備えた加湿器において、食品または食品添加物として使用可能で、水道水のカルシウムと結合して水溶性の有機酸カルシウム、または、こびりつかない有機酸カルシウムを生成する有機酸または該有機酸および食塩の混合物を水タンクの水道水に添加することを特徴とする加湿器。

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