JP7191705B2 - Humidifier and humidifier control method - Google Patents

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Description

本発明は、加湿器に関する。 The present invention relates to humidifiers.

病院や介護施設等の病室や食堂施設において、ウイルス等の感染症の防止は非常に重要な課題である。近年、多くの施設で加湿器が用いられているが、加湿器内のタンク水を放置するとバイオフィルムが形成され、そのバイオフィルムがレジオネラ症の温床となるリスクが報告されている。特に、超音波式の加湿器は加熱を伴わないため、レジオネラ症の温床となるリスクが相対的に高い。その場合、超音波振動子で霧化された水とともに細菌等が外部へ噴霧される。そのため、超音波式の加湿器においては、水を毎日交換し、バイオフィルムを取り除くことが励行されているが、清掃作業の負担が大きい。 Prevention of infectious diseases such as viruses is a very important issue in sickrooms and cafeteria facilities such as hospitals and nursing homes. In recent years, humidifiers have been used in many facilities, but it has been reported that if the tank water in the humidifier is left unattended, biofilms will form, and the risk of these biofilms becoming a breeding ground for Legionnaires' disease has been reported. In particular, since ultrasonic humidifiers do not involve heating, the risk of becoming a breeding ground for Legionnaires' disease is relatively high. In that case, bacteria and the like are sprayed to the outside together with the water atomized by the ultrasonic vibrator. Therefore, in ultrasonic humidifiers, daily water exchange and removal of biofilms are encouraged, but the burden of cleaning work is heavy.

一方、超音波式の加湿器において、霧化する水を蓄える霧化タンク内に紫外線ランプを配置し、タンク内の水を殺菌する方法が考案されている（特許文献１参照）。 On the other hand, in an ultrasonic humidifier, a method has been devised in which an ultraviolet lamp is arranged in an atomization tank that stores water to be atomized to sterilize the water in the tank (see Patent Document 1).

特許第５９１８４２９号公報Japanese Patent No. 5918429

しかしながら、上述の加湿器は、給水された水を蓄えるリザーバタンクが加湿装置の下部に配置されており、超音波振動子のような霧化器が配置された霧化タンクはリザーバタンクの上に配置されている。そのため、リザーバタンクから霧化タンクへ水を供給するための給水ポンプが必要である。 However, in the humidifier described above, a reservoir tank for storing supplied water is arranged at the bottom of the humidifier, and an atomization tank in which an atomizer such as an ultrasonic vibrator is arranged is above the reservoir tank. are placed. Therefore, a water supply pump is required to supply water from the reservoir tank to the atomization tank.

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的のひとつは、加湿器による感染症等のリスクを紫外線を用いて低減する新たな技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of these problems, and one of its exemplary purposes is to provide a new technology that uses ultraviolet rays to reduce the risk of infections caused by humidifiers.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の加湿器は、給水タンクと、給水タンクの下方に配置され、該給水タンクから供給された水に紫外線殺菌処理が行われる処理室と、処理室に設けられた、紫外線を照射する紫外線照射部と、処理室で紫外線殺菌処理された水が供給される霧化室と、霧化室に設けられた、水を霧化する霧化器と、霧化された水が外部へ向かう経路と、給水タンクから処理室を経て霧化室まで供給される水の流れを制御する制御機構と、を備える。 In order to solve the above problems, a humidifier according to one aspect of the present invention includes a water supply tank, a processing chamber disposed below the water supply tank, in which water supplied from the water supply tank is subjected to ultraviolet sterilization, and a treatment chamber. An ultraviolet irradiation unit for irradiating ultraviolet rays provided in the chamber, an atomization chamber to which water sterilized by ultraviolet rays is supplied in the treatment chamber, and an atomizer for atomizing water provided in the atomization chamber. and a control mechanism for controlling the flow of water supplied from the water supply tank to the atomization chamber through the treatment chamber.

この態様によると、例えば給水タンク内にバイオフィルムが形成され、細菌やウイルス、微生物等（以下、「細菌等」という。）が増殖するような場合であっても、霧化する直前に処理室で紫外線を水に照射することで殺菌が行われる。また、紫外線照射部を含む処理室が給水タンクの下方に配置されているため、給水タンクの水を処理室に供給する場合には、ポンプ等の特段の動力源がなくても水の自重で可能であり、例えば、電磁弁の開閉を調整することで流量を調整できる。 According to this aspect, for example, even if a biofilm is formed in the water supply tank and bacteria, viruses, microorganisms, etc. (hereinafter referred to as "bacteria, etc.") proliferate, Sterilization is performed by irradiating water with ultraviolet rays. In addition, since the processing chamber including the UV irradiation unit is located below the water tank, when supplying water from the water tank to the processing chamber, the weight of the water itself can be used without a special power source such as a pump. It is possible, for example, the flow rate can be adjusted by adjusting the opening and closing of the electromagnetic valve.

処理室は、該処理室の容積が給水タンクの容積より少ない。処理室の容積が大きいと、紫外線による殺菌に必要な時間が長くなる、あるいは、紫外線照射部の出力が大きくなる。そこで、処理室の容積をある程度少なくすることで、大出力の紫外線照射部を使わなくても比較的短時間で処理室内の水を殺菌処理することができ、紫外線殺菌処理された水を迅速に霧化室へ供給できる。 The processing chamber has a volume smaller than that of the water supply tank. If the volume of the processing chamber is large, the time required for ultraviolet sterilization will be long, or the output of the ultraviolet irradiation unit will be large. Therefore, by reducing the volume of the processing chamber to some extent, it is possible to sterilize the water in the processing chamber in a relatively short time without using a high-output ultraviolet irradiation unit, and the water that has been sterilized with ultraviolet rays can be quickly removed. It can be supplied to the atomization chamber.

処理室は、紫外線が反射するように構成された反射部が内壁に設けられていてもよい。これにより、処理室内で紫外線を無駄なく水の殺菌に利用できる。 The processing chamber may be provided with a reflecting portion configured to reflect ultraviolet rays on the inner wall. As a result, the ultraviolet rays can be utilized for water sterilization without waste in the processing chamber.

反射部は、表面がＰＴＦＥまたはＡｌで構成されていてもよい。これにより、紫外線が全反射され、紫外線照射部から照射された紫外線に加えて反射された紫外線も処理室の内部での水の殺菌に利用できる。また、反射部の表面がＰＴＦＥの場合、バイオフィルムが形成されにくくなり、紫外線による処理室の内壁の劣化も抑制できる。 The reflector may have a surface made of PTFE or Al. As a result, the ultraviolet rays are totally reflected, and the reflected ultraviolet rays as well as the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet irradiation section can be used for sterilizing the water inside the processing chamber. In addition, when the surface of the reflecting portion is made of PTFE, biofilm is less likely to be formed, and deterioration of the inner wall of the processing chamber due to ultraviolet rays can be suppressed.

紫外線照射部は、ピーク波長が２５０～３００ｎｍの範囲にある紫外線を照射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）を有しており、ＬＥＤは、処理室の底部に配置されていてもよい。これにより、細菌等を効率良く不活化できる。 The ultraviolet irradiation section has an LED (Light Emitting Diode) that emits ultraviolet rays having a peak wavelength in the range of 250 to 300 nm, and the LED may be arranged at the bottom of the processing chamber. As a result, bacteria and the like can be efficiently inactivated.

霧化器は、霧化室の底部に設けられており、ＬＥＤと霧化器とを制御する回路が搭載されている回路基板を更に備えてもよい。回路基板は、処理室および霧化室の下方に配置されていてもよい。このように回路基板を共用化することで、配線や他の回路基板が不要となる。 The atomizer may further comprise a circuit board located at the bottom of the atomization chamber and having circuitry for controlling the LEDs and the atomizer mounted thereon. A circuit board may be positioned below the process chamber and the atomization chamber. By sharing the circuit board in this way, wiring and other circuit boards are not required.

処理室は、紫外線殺菌処理された水が霧化室へ供給される流出口を有してもよい。流出口は、霧化室の底部よりも高い位置に設けられていてもよい。これにより、処理室から昔への水の供給は、水の自重で可能となり、ポンプ等の駆動源が不要となる。 The treatment chamber may have an outlet through which UV-sterilized water is supplied to the atomization chamber. The outflow port may be provided at a position higher than the bottom of the atomization chamber. As a result, water can be supplied from the processing chamber to the old by the weight of the water itself, and a driving source such as a pump is not required.

霧化器は、水をエアロゾルとして霧化する超音波振動子を有してもよい。これにより、加熱が不要な霧化器を備えた加湿器であっても細菌等に対して十分な殺菌が可能となり、装置の簡略化や消費電力の低減を実現できる。 The atomizer may have an ultrasonic transducer that atomizes water as an aerosol. As a result, even a humidifier equipped with an atomizer that does not require heating can sufficiently sterilize bacteria and the like, and simplification of the device and reduction of power consumption can be realized.

本発明の他の態様も加湿器である。この加湿器は、給水タンクから供給された水に紫外線殺菌処理が行われる処理室と、処理室に設けられた、紫外線を照射する紫外線照射部と、処理室の底部よりも下方に配置されており、該処理室で紫外線殺菌処理された水が供給される霧化室と、霧化室に設けられた、水を霧化する霧化器と、霧化された水が外部へ向かう経路と、給水タンクから処理室を経て前記霧化室まで供給される水の流れを制御する制御機構と、霧化室にある水の量を推定する水量推定部と、を備える。制御機構は、推定された水の量に基づいて処理室から霧化室への水の供給を制御する。 Another aspect of the invention is also a humidifier. This humidifier includes a processing chamber in which water supplied from a water supply tank is subjected to ultraviolet sterilization, an ultraviolet irradiation unit provided in the processing chamber for irradiating ultraviolet rays, and a bottom portion of the processing chamber. An atomization chamber to which water sterilized by ultraviolet light is supplied in the treatment chamber, an atomizer provided in the atomization chamber for atomizing the water, and a path for the atomized water to go to the outside. , a control mechanism for controlling the flow of water supplied from a water supply tank to the atomization chamber through the processing chamber; and a water amount estimator for estimating the amount of water in the atomization chamber. A control mechanism controls the supply of water from the treatment chamber to the atomization chamber based on the estimated amount of water.

この態様によると、例えば給水タンク内にバイオフィルムが形成され、細菌やウイルス、微生物等（以下、「細菌等」という。）が増殖するような場合であっても、霧化する直前に処理室で紫外線を水に照射することで殺菌が行われる。また、処理室の底部よりも下方に霧化室が設けられているため、処理室で紫外線殺菌された水を霧化室に供給する場合には、ポンプ等の特段の動力源がなくても水の自重で可能であり、例えば、電磁弁の開閉を調整することで流量を調整できる。 According to this aspect, for example, even if a biofilm is formed in the water supply tank and bacteria, viruses, microorganisms, etc. (hereinafter referred to as "bacteria, etc.") proliferate, Sterilization is performed by irradiating water with ultraviolet rays. In addition, since the atomization chamber is provided below the bottom of the processing chamber, when supplying the water sterilized with ultraviolet rays in the processing chamber to the atomization chamber, there is no need for a special power source such as a pump. The weight of water can be used, and the flow rate can be adjusted, for example, by adjusting the opening and closing of a solenoid valve.

本発明の更に別の態様は、加湿器の制御方法である。この方法は、給水タンクから該給水タンクの下方に配置された処理室に水を供給する工程と、処理室に供給された水に紫外線殺菌処理を行う工程と、霧化器が設けられた霧化室に、紫外線殺菌処理された水を供給する工程と、霧化室に供給された水を霧化する工程と、を含む。霧化室の底部は、紫外線殺菌処理された水が自重で処理室から流れ込むように、処理室の底部よりも低くなっている。 Yet another aspect of the present invention is a humidifier control method. This method comprises the steps of supplying water from a water supply tank to a processing chamber located below the water supply tank, applying ultraviolet sterilization treatment to the water supplied to the processing chamber, and forming a mist provided with an atomizer. It includes the steps of supplying UV sterilized water to the atomization chamber and atomizing the water supplied to the atomization chamber. The bottom of the atomization chamber is lower than the bottom of the treatment chamber so that the UV sterilized water flows out of the treatment chamber under its own weight.

この態様によると、給水タンクから該給水タンクの下方に配置された処理室に水を供給する場合には、ポンプ等の特段の動力源がなくても水の自重で可能であり、例えば、電磁弁の開閉を調整することで流量を調整できる。 According to this aspect, when water is supplied from the water supply tank to the processing chamber arranged below the water supply tank, it is possible to supply water by its own weight without a special power source such as a pump. The flow rate can be adjusted by adjusting the opening and closing of the valve.

処理室に供給された水に紫外線殺菌処理を行う工程は、ピーク波長が２５０～３００ｎｍの範囲にある紫外線を照射するＬＥＤにより行われてもよい。ＬＥＤは、加湿器の動作開始直後の紫外線の出力よりも、加湿器の連続使用状態での出力の方が小さくなるように制御されてもよい。 The step of applying ultraviolet sterilization treatment to water supplied to the treatment chamber may be performed by an LED that emits ultraviolet rays having a peak wavelength in the range of 250 to 300 nm. The LED may be controlled so that the output of the ultraviolet rays in the continuous use state of the humidifier is smaller than the output of the ultraviolet rays immediately after the operation of the humidifier is started.

加湿器の動作開始直後は、霧化室の水の量が所定値よりも少ない場合が多く、紫外線殺菌処理された水をすぐに霧化室に供給する必要があるため、殺菌時間を短縮するためにＬＥＤの出力を相対的に大きくなるように制御する。一方、加湿器の連続使用状態では、霧化室の水の量は安定し、紫外線殺菌処理された水をすぐに霧化室に供給する必要はないため、ＬＥＤの出力を相対的に小さくして殺菌時間を長くすることが可能である。このように、ＬＥＤの出力を相対的に小さくして、あるいは駆動時間を短くすることで、加湿器全体の消費電力の低減、ＬＥＤの長寿命化が可能となる。 Immediately after the humidifier starts operating, the amount of water in the atomization chamber is often less than the specified value, so it is necessary to immediately supply UV sterilized water to the atomization chamber, so the sterilization time is shortened. Therefore, the LED output is controlled to be relatively large. On the other hand, when the humidifier is continuously used, the amount of water in the atomization chamber is stable, and it is not necessary to immediately supply UV sterilized water to the atomization chamber, so the output of the LED is relatively small. sterilization time can be extended. Thus, by relatively reducing the output of the LED or shortening the drive time, it is possible to reduce the power consumption of the entire humidifier and extend the life of the LED.

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 Any combination of the above constituent elements, and conversion of expressions of the present invention between methods, devices, systems, etc. are also effective as aspects of the present invention.

本発明によれば、感染症等のリスクを低減できる新たな構成の加湿器を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the humidifier of the new structure which can reduce risks, such as an infectious disease, can be provided.

本実施の形態に係る加湿器の概略構成を示す断面図である。It is a sectional view showing a schematic structure of a humidifier concerning this embodiment. 本実施の形態に係る加湿器の制御方法のフローチャートを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a flowchart of a humidifier control method according to the present embodiment;

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、各図面における各構成要素の寸法比は、必ずしも実際の加湿器の寸法比と一致しない。また、以下に述べる構成は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted as appropriate. Also, the dimensional ratio of each component in each drawing does not necessarily match the dimensional ratio of the actual humidifier. Moreover, the configuration described below is an example and does not limit the scope of the present invention.

（加湿器）
図１は、本実施の形態に係る加湿器の概略構成を示す断面図である。図１に示す加湿器１０は、給水タンク１２と、給水タンク１２の下方に配置され、給水タンク１２から供給された水Ｗに紫外線殺菌処理が行われる処理室１４と、処理室１４に設けられた、紫外線を照射する紫外線照射部１６と、処理室１４で紫外線殺菌処理された水Ｗ’が供給される霧化室１８と、霧化室１８に設けられた、水を霧化する霧化器２０と、霧化された水Ｗ’が外部へ向かう経路２２と、経路２２の開口部２４側に設けられたファン２６と、給水タンク１２から処理室１４を経て霧化室１８まで供給される水の流れを制御する制御機構を構成する電磁弁２８ａ，２８ｂおよび制御部３６と、レベル計２９と、を備える。 (humidifier)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a humidifier according to this embodiment. The humidifier 10 shown in FIG. 1 is provided in a water supply tank 12, a processing chamber 14 disposed below the water supply tank 12, and in which the water W supplied from the water supply tank 12 is subjected to ultraviolet sterilization treatment, and the processing chamber 14. Further, an ultraviolet irradiation unit 16 for irradiating ultraviolet rays, an atomization chamber 18 supplied with water W′ sterilized by ultraviolet rays in the processing chamber 14, and an atomization chamber 18 provided in the atomization chamber 18 for atomizing water. a vessel 20, a path 22 for the atomized water W' to go outside, a fan 26 provided on the side of the opening 24 of the path 22, and a supply from the water supply tank 12 to the atomization chamber 18 via the processing chamber 14. It includes solenoid valves 28a and 28b and a control unit 36, which constitute a control mechanism for controlling the flow of water, and a level meter 29.

本実施の形態に係る加湿器１０は、紫外線照射部１６を含む処理室１４が給水タンク１２の下方に配置されている。そのため、給水タンク１２の水を処理室１４に供給する場合には、ポンプ等の特段の動力源がなくても水の自重で可能であり、例えば、電磁弁２８ａの開閉を調整することで流量を調整できる。 In the humidifier 10 according to the present embodiment, the processing chamber 14 including the ultraviolet irradiation section 16 is arranged below the water supply tank 12 . Therefore, when the water in the water supply tank 12 is supplied to the processing chamber 14, it is possible by the weight of the water without a special power source such as a pump. can be adjusted.

本実施の形態に係る給水タンク１２の容積Ｖ１は１５００ｍｌであり、処理室１４の容積Ｖ２は２００ｍｌである。このように、処理室１４の容積Ｖ２は給水タンク１２の容積Ｖ１より少ない。ここで、容積とは通常の使用において給水タンク１２や処理室１４において適正な水面を維持できる量である。処理室１４の容積が大きいと、紫外線による殺菌に必要な時間が長くなる、あるいは、紫外線照射部の出力が大きくなる。そこで、処理室１４の容積をある程度少なくすることで、大出力の紫外線照射部１６を使わなくても比較的短時間で処理室内の水を殺菌処理することができ、紫外線殺菌処理された水Ｗ’を迅速に霧化室１８へ供給できる。なお、霧化室１８の容積Ｖ３は、処理室１４の容積Ｖ２以下であることが好ましい。 The volume V1 of the water supply tank 12 according to this embodiment is 1500 ml, and the volume V2 of the processing chamber 14 is 200 ml. Thus, the volume V2 of the processing chamber 14 is less than the volume V1 of the water tank 12 . Here, the volume is the amount that can maintain a proper water surface in the water supply tank 12 and the processing chamber 14 in normal use. If the volume of the processing chamber 14 is large, the time required for sterilization by ultraviolet rays will be long, or the output of the ultraviolet irradiation unit will be large. Therefore, by reducing the volume of the processing chamber 14 to some extent, the water in the processing chamber can be sterilized in a relatively short time without using the high-power ultraviolet irradiation unit 16, and the water W that has been sterilized with ultraviolet light. ' can be rapidly supplied to the atomization chamber 18 . It should be noted that the volume V3 of the atomization chamber 18 is preferably less than or equal to the volume V2 of the processing chamber 14 .

具体的には、容積Ｖ３は１５０～２００ｍｌであるが、より好ましくは、１００ｍｌ以下である。また、霧化室１８の底部１８ａは、電磁弁２８ｂの流出口近傍から霧化器２０に向けて斜面（テーパ面）１８ｂが形成されている。これにより、霧化室１８の容積を小さくできる。このように、処理室１４の容積Ｖ２に対して霧化室１８の容積Ｖ３を小さくすることで、加湿器１０を止めた後に霧化室１８に残存する水において細菌等が増殖することを抑制できる。 Specifically, the volume V3 is 150-200 ml, and more preferably 100 ml or less. A bottom portion 18a of the atomization chamber 18 is formed with a slope (tapered surface) 18b toward the atomizer 20 from the vicinity of the outflow port of the electromagnetic valve 28b. Thereby, the volume of the atomization chamber 18 can be reduced. By making the volume V3 of the atomization chamber 18 smaller than the volume V2 of the processing chamber 14 in this way, the growth of bacteria and the like in the water remaining in the atomization chamber 18 after the humidifier 10 is stopped is suppressed. can.

本実施の形態に係る処理室１４は、紫外線が反射するように構成された反射部３０が内壁に設けられている。反射部３０は、表面がＰＴＦＥまたはＡｌで構成されている。これにより、紫外線が全反射され、紫外線照射部から照射された紫外線に加えて反射された紫外線も処理室１４の内部での水Ｗ（Ｗ’）の殺菌に利用できる。また、反射部３０の表面がＰＴＦＥの場合、バイオフィルムが形成されにくくなる。また、処理室１４が樹脂で構成されていた場合、表面に反射部３０が形成されていることにより、紫外線による処理室１４の内壁の劣化も抑制できる。 The processing chamber 14 according to the present embodiment is provided with a reflecting section 30 configured to reflect ultraviolet rays on the inner wall. The reflecting portion 30 has a surface made of PTFE or Al. As a result, the ultraviolet rays are totally reflected, and the reflected ultraviolet rays as well as the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet irradiation section can be used for sterilizing the water W (W') inside the processing chamber 14. - 特許庁Also, when the surface of the reflecting portion 30 is made of PTFE, biofilm is less likely to be formed. Further, when the processing chamber 14 is made of resin, the formation of the reflecting portion 30 on the surface can suppress deterioration of the inner wall of the processing chamber 14 due to ultraviolet rays.

紫外線照射部１６は、ピーク波長が２５０～３００ｎｍの範囲にある紫外線を照射するＬＥＤ１６ａを有しており、ＬＥＤ１６ａは、処理室１４の底部１４ａに配置されている。これにより、処理室１４の内部において細菌等を効率良く不活化できる。なお、ＬＥＤ１６ａが発する深紫外線のピーク波長は２６０～２９０ｎｍの範囲が好ましく、２７５～２８５ｎｍの範囲がより好ましい。また、ＬＥＤ１６ａは、出力が３０～２００ｍＷの範囲であるとよい。 The ultraviolet irradiation unit 16 has an LED 16a that emits ultraviolet rays having a peak wavelength in the range of 250 to 300 nm. As a result, bacteria and the like can be efficiently inactivated inside the processing chamber 14 . The peak wavelength of the deep ultraviolet rays emitted by the LED 16a is preferably in the range of 260-290 nm, more preferably in the range of 275-285 nm. Also, the output of the LED 16a is preferably in the range of 30 to 200 mW.

霧化器２０は、霧化室１８の底部１８ａに設けられている。回路基板３２は、ＬＥＤ１６ａと霧化器２０とを制御する回路が搭載されている。回路基板３２は、処理室１４および霧化室１８の下方に配置されている。このように回路基板３２を共用化することで、配線や他の回路基板が不要となる。また、回路基板３２を処理室１４の下方にまとめることで、部品の交換や修理の際の回路基板へのアクセスが容易となる。 The atomizer 20 is provided at the bottom 18 a of the atomization chamber 18 . The circuit board 32 is mounted with a circuit for controlling the LED 16a and the atomizer 20. As shown in FIG. A circuit board 32 is arranged below the processing chamber 14 and the atomization chamber 18 . By sharing the circuit board 32 in this way, wiring and other circuit boards are not required. Also, by arranging the circuit boards 32 under the processing chamber 14, access to the circuit boards is facilitated when parts are replaced or repaired.

処理室１４は、紫外線殺菌処理された水Ｗ’が霧化室１８へ供給される流出口１４ｂを有している。流出口１４ｂは、霧化室１８の底部１８ａよりも高い位置に設けられている。換言すると、霧化室１８の底部１８ａは、紫外線殺菌処理された水が自重で処理室から流れ込むように、処理室１４の底部１４ａよりも低くなっている。これにより、処理室１４から霧化室１８への水Ｗ’の供給は、水の自重で可能となり、ポンプ等の駆動源が不要となる。 The processing chamber 14 has an outlet 14 b through which the water W′ that has been sterilized with ultraviolet rays is supplied to the atomization chamber 18 . Outlet 14b is provided at a position higher than bottom 18a of atomization chamber 18 . In other words, the bottom 18a of the atomizing chamber 18 is lower than the bottom 14a of the processing chamber 14 so that the UV-sterilized water flows out of the processing chamber under its own weight. As a result, the water W' can be supplied from the processing chamber 14 to the atomization chamber 18 by the weight of the water itself, thus eliminating the need for a driving source such as a pump.

霧化器２０は、水Ｗ’をエアロゾル３４として霧化する超音波振動子２０ａを有している。エアロゾル(ａｅｒｏｓｏｌ）とは、気体中に浮遊する微小な液体または固体の粒子をいう。これにより、加熱が不要な霧化器を備えた加湿器であっても細菌等に対して十分な殺菌が可能となり、装置の簡略化や消費電力の低減を実現できる。 The atomizer 20 has an ultrasonic transducer 20a that atomizes the water W' as an aerosol 34. As shown in FIG. Aerosols are minute liquid or solid particles suspended in a gas. As a result, even a humidifier equipped with an atomizer that does not require heating can sufficiently sterilize bacteria and the like, and simplification of the device and reduction of power consumption can be realized.

なお、霧化室１８内の水の量に基づいた電磁弁２８ｂの開弁は、霧化室１８内の水位をレベル計２９で検出し、所定の水位以下の場合に制御部３６によって制御される。このように、本実施の形態に係る水量推定部は、レベル計２９と制御部３６によって構成されている。あるいは、超音波振動子２０ａの出力と駆動時間とに基づいて、霧化室１８での水Ｗ’の消費量を算出し、残量が所定の量以下の場合に制御部３６によって電磁弁２８ｂを開弁してもよい。この場合、水量推定部は、超音波振動子２０ａの出力制御回路と超音波振動子２０ａの駆動時間をカウントするタイマーとを有する制御部３６によって構成される。そして、制御部３６は、電磁弁２８ｂの開閉を調整することで、推定された水の量に基づいて処理室１４から霧化室１８への水の供給流量を制御する。 The opening of the electromagnetic valve 28b based on the amount of water in the atomization chamber 18 is controlled by the controller 36 when the water level in the atomization chamber 18 is detected by the level gauge 29 and the water level is below a predetermined level. be. As described above, the water quantity estimating section according to the present embodiment is composed of the level meter 29 and the control section 36 . Alternatively, the amount of water W′ consumed in the atomization chamber 18 is calculated based on the output and driving time of the ultrasonic transducer 20a, and when the remaining amount is less than a predetermined amount, the controller 36 controls the electromagnetic valve 28b. may be opened. In this case, the water volume estimating section is configured by a control section 36 having an output control circuit for the ultrasonic transducer 20a and a timer for counting the driving time of the ultrasonic transducer 20a. Then, the controller 36 controls the flow rate of water supplied from the processing chamber 14 to the atomization chamber 18 based on the estimated amount of water by adjusting the opening/closing of the electromagnetic valve 28b.

（加湿器の制御方法）
次に、本実施の形態に係る加湿器１０の制御方法について説明する。図２は、本実施の形態に係る加湿器の制御方法のフローチャートを示す図である。なお、本実施の形態に係る加湿器１０の制御は、電磁弁２８ａ，２８ｂ、ＬＥＤ１６ａ、超音波振動子２０ａ等を制御する制御部３６により行われる。 (Humidifier control method)
Next, a method for controlling humidifier 10 according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a diagram showing a flowchart of a humidifier control method according to the present embodiment. The control of the humidifier 10 according to the present embodiment is performed by a control section 36 that controls the solenoid valves 28a, 28b, the LED 16a, the ultrasonic transducer 20a, and the like.

本実施の形態に係る制御方法は、図２に示すように、はじめに給水タンク１２にのみ所定量の水Ｗを供給した状態で加湿器１０の電源をＯＮにする（ステップＳ１０）。次に、電磁弁２８ａが開弁され、所定量の水Ｗが給水タンク１２から処理室１４に供給された後、電磁弁２８ａが閉弁される（ステップＳ１２）。 In the control method according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, first, the humidifier 10 is turned on with a predetermined amount of water W supplied only to the water supply tank 12 (step S10). Next, the solenoid valve 28a is opened, and after a predetermined amount of water W is supplied from the water supply tank 12 to the processing chamber 14, the solenoid valve 28a is closed (step S12).

次に、処理室１４に供給された水ＷにＬＥＤ１６ａが紫外線を照射し、紫外線殺菌処理が行われる（ステップＳ１４）。その後、電磁弁２８ｂが開弁し、霧化器２０が設けられた霧化室１８に、紫外線殺菌処理された水Ｗ’が供給され（ステップＳ１６）、電磁弁２８ｂが閉弁される。そして、制御部３６は、超音波振動子２０ａを駆動し、霧化室１８に供給された水Ｗ’が霧化される（ステップＳ１８）。 Next, the LED 16a irradiates the water W supplied to the processing chamber 14 with ultraviolet rays to perform ultraviolet sterilization (step S14). Thereafter, the solenoid valve 28b is opened, water W' sterilized with ultraviolet rays is supplied to the atomization chamber 18 provided with the atomizer 20 (step S16), and the solenoid valve 28b is closed. The controller 36 then drives the ultrasonic transducer 20a to atomize the water W' supplied to the atomization chamber 18 (step S18).

なお、電磁弁２８ｂが閉弁されてから超音波振動子２０ａが駆動されている間に、電磁弁２８ａが開弁され、給水タンク１２から処理室１４へ次の水Ｗが供給され、その後、電磁弁２８ａが閉弁される。そして、霧化室１８での水Ｗ’の霧化と並行して、処理室１４での水Ｗの殺菌処理が行われる。なお、殺菌と加湿は加湿器１０の電源がＯＦＦとなるまで連続的に行われる。 While the ultrasonic transducer 20a is being driven after the solenoid valve 28b is closed, the solenoid valve 28a is opened to supply the next water W from the water supply tank 12 to the processing chamber 14, and then, The solenoid valve 28a is closed. In parallel with the atomization of the water W' in the atomization chamber 18, the water W is sterilized in the treatment chamber 14. - 特許庁The sterilization and humidification are continuously performed until the power of the humidifier 10 is turned off.

なお、加湿器１０を動作させた直後は、霧化室１８には水が供給されていない（または水がほとんど残っていない）ため、処理室１４での殺菌処理を迅速に行って霧化室１８に供給する必要がある。そこで、加湿器１０の電源をＯＮにして最初に処理室１４に供給された水に対しては、高電流（５００ｍＡ程度）駆動されたＬＥＤ１６ａにより紫外線を照射する。これにより、１０秒以内の比較的短時間で処理室１４内の細菌を９９．９９％以上除菌できる。 Immediately after the humidifier 10 is operated, water is not supplied to the atomization chamber 18 (or almost no water remains). 18 must be supplied. Therefore, the water first supplied to the processing chamber 14 after the humidifier 10 is turned on is irradiated with ultraviolet light by the LED 16a driven at a high current (approximately 500 mA). As a result, 99.99% or more of the bacteria in the processing chamber 14 can be sterilized in a relatively short time of 10 seconds or less.

その後、ステップＳ１６およびステップＳ１８の処理によって、霧化室１８で水Ｗ’が霧化され、消費されるが、同時に処理室１４で水Ｗを紫外線で殺菌しておくことで、殺菌された水Ｗ’による連続的な加湿が可能になる。 After that, the water W′ is atomized and consumed in the atomization chamber 18 by the processes of steps S16 and S18. Continuous humidification by W' becomes possible.

本実施の形態に係る霧化器２０は、噴霧量Ｑ１が４．２ｍｌ／ｍｉｎであり、仮に霧化室１８に満たされた水の容積Ｖ３が２００ｍｌの場合、約４７分で全て消費されることになる。したがって、連続使用状態では、処理室１４での殺菌速度が噴霧量Ｑ１以上であればよいことになる。 In the atomizer 20 according to the present embodiment, the spray amount Q1 is 4.2 ml/min, and if the volume V3 of water filled in the atomization chamber 18 is 200 ml, it will be completely consumed in about 47 minutes. It will be. Therefore, in the continuous use state, the sterilization rate in the processing chamber 14 should be equal to or higher than the spray amount Q1.

そこで、本実施の形態に係る制御部３６は、前述のＬＥＤ１６ａの高電流駆動よりも、連続使用状態での噴霧量Ｑ１に応じてＬＥＤ１６ａの出力が小さくなるように（例えば駆動電流１５０ｍＡ）制御する。このように、状況に応じてＬＥＤ１６ａの出力を相対的に小さくし、あるいは駆動時間を短くすることで、加湿器全体の消費電力の低減、ＬＥＤの長寿命化が可能となる。なお、連続使用状態での噴霧量Ｑ１は一定である必要はなく、環境や装置の動作モードによって変化しうるので、噴霧量Ｑ１の変化に応じてＬＥＤ１６ａの出力を制御してもよい。 Therefore, the control unit 36 according to the present embodiment controls the output of the LED 16a so that the output of the LED 16a is reduced according to the spray amount Q1 in the continuous use state (for example, the drive current is 150 mA) rather than the above-described high current driving of the LED 16a. . In this way, by relatively reducing the output of the LED 16a or shortening the drive time depending on the situation, it is possible to reduce the power consumption of the entire humidifier and extend the life of the LED. It should be noted that the spray amount Q1 in the continuous use state does not need to be constant and can change depending on the environment and the operating mode of the device, so the output of the LED 16a may be controlled according to the change in the spray amount Q1.

以上のように、本実施の形態に係る加湿器１０は、紫外線殺菌処理が行われる処理室１４を給水タンク１２の下方に配置することで、ＬＥＤ１６ａが照射する紫外線が外部へ漏れにくくできる。また、紫外線が照射される処理室１４の内壁だけＰＴＦＥ等の紫外線で劣化しにくい材料で覆えば、加湿器１０の筐体のその他の部材は汎用的な樹脂材料で構成できるので、加湿器の材料コストを低減できる。また、ＰＴＦＥ等の深紫外線に耐光性のある材料はコストが高いが、反射部３０が必要な処理室１４は容積が小さいため、コストの上昇を最低限に抑えられる。 As described above, in the humidifier 10 according to the present embodiment, by arranging the processing chamber 14 in which the ultraviolet sterilization process is performed below the water supply tank 12, it is possible to prevent the ultraviolet rays emitted from the LEDs 16a from leaking to the outside. Further, if only the inner wall of the processing chamber 14 irradiated with ultraviolet rays is covered with a material such as PTFE that is resistant to deterioration by ultraviolet rays, the other members of the housing of the humidifier 10 can be made of general-purpose resin materials. Material cost can be reduced. Further, although materials such as PTFE that are resistant to deep ultraviolet rays are expensive, the volume of the processing chamber 14 that requires the reflector 30 is small, so an increase in cost can be minimized.

また、処理室１４は、容積が小さく、内壁に反射部３０が設けられている。そのため、ＬＥＤ１６ａが１個または少数、あるいは低出力のＬＥＤ１６ａであっても十分な殺菌性能が得られる。 In addition, the processing chamber 14 has a small volume, and the reflecting section 30 is provided on the inner wall. Therefore, sufficient sterilization performance can be obtained even if the number of LEDs 16a is one, a small number, or a low-output LED 16a.

また、反射部３０は、表面（反射面）がＡｌで構成されていてもよい。例えば、純アルミニウム（ＪＩＳ１０００番台）の表面を電解研磨したものが好ましい。 Further, the surface (reflecting surface) of the reflecting section 30 may be made of Al. For example, it is preferable that the surface of pure aluminum (JIS 1000 series) is electrolytically polished.

また、ＬＥＤは、前述のように霧化室１８の水の量に応じて紫外線照射の出力を素早く切り替えることができるため、紫外線ランプのように出力が安定するまで時間がかかるものよりも、紫外線照射部に好適である。 In addition, since the LED can quickly switch the output of ultraviolet irradiation according to the amount of water in the atomization chamber 18 as described above, it is possible to reduce the output of the ultraviolet lamp, which takes time until the output stabilizes, such as an ultraviolet lamp. Suitable for the irradiation section.

また、前述の加湿器の制御方法における電磁弁２８ａ，２８ｂの一連の開閉制御は、タイマーにより予め設定されたタイミングで行ってもよい。 Further, the series of opening/closing control of the electromagnetic valves 28a and 28b in the humidifier control method described above may be performed at timing preset by a timer.

なお、本実施の形態に係る加湿器１０は、給水タンク１２内にも深紫外線を照射するＬＥＤを配置してもよい。 In addition, in the humidifier 10 according to the present embodiment, an LED that emits deep ultraviolet rays may be arranged in the water supply tank 12 as well.

以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。 As described above, the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can also be applied to any suitable combination or replacement of the configurations of the embodiments. It is included in the present invention. Further, it is also possible to appropriately rearrange the combinations and the order of processing in the embodiments based on the knowledge of a person skilled in the art, and to add modifications such as various design changes to the embodiments. Embodiments described may also fall within the scope of the present invention.

１０ 加湿器、 １２ 給水タンク、 １４ 処理室、 １４ａ 底部、 １４ｂ 流出口、 １６ 紫外線照射部、 １６ａ ＬＥＤ、 １８ 霧化室、 １８ａ 底部、 ２０ 霧化器、 ２０ａ 超音波振動子、 ２２ 経路、 ２４ 開口部、 ２８ａ，２８ｂ 電磁弁、 ３０ 反射部、 ３２ 回路基板、 ３４ エアロゾル、 ３６ 制御部。 Reference Signs List 10 Humidifier 12 Water supply tank 14 Processing chamber 14a Bottom 14b Outlet 16 Ultraviolet irradiation unit 16a LED 18 Atomization chamber 18a Bottom 20 Atomizer 20a Ultrasonic transducer 22 Path 24 opening 28a, 28b solenoid valve 30 reflector 32 circuit board 34 aerosol 36 controller.

Claims (11)

給水タンクと、
前記給水タンクの下方に配置され、該給水タンクから供給された水に紫外線殺菌処理が行われる処理室と、
前記処理室に設けられた、紫外線を照射する紫外線照射部と、
前記処理室で紫外線殺菌処理された水が供給される霧化室と、
前記霧化室に設けられた、水を霧化する霧化器と、
霧化された水が外部へ向かう経路と、
前記給水タンクから前記処理室への水の供給を制御する第１電磁弁と、前記処理室から前記霧化室への水の供給を制御する第２電磁弁と、前記第１電磁弁および前記第２電磁弁の開閉を制御する制御部とを含み、前記給水タンクから前記処理室を経て前記霧化室まで供給される水の流れを制御する制御機構と、
を備えることを特徴とする加湿器。 a water tank;
a processing chamber disposed below the water supply tank, in which water supplied from the water supply tank is subjected to ultraviolet sterilization;
an ultraviolet irradiation unit for irradiating ultraviolet rays, provided in the processing chamber;
an atomization chamber supplied with water sterilized by ultraviolet light in the processing chamber;
an atomizer for atomizing water, provided in the atomization chamber;
a route for the atomized water to go to the outside;
a first solenoid valve for controlling the supply of water from the water supply tank to the processing chamber; a second solenoid valve for controlling the supply of water from the processing chamber to the atomization chamber; a control mechanism for controlling the flow of water supplied from the water supply tank to the atomization chamber through the processing chamber;
A humidifier comprising: 前記処理室は、該処理室の容積が前記給水タンクの容積より少ないことを特徴とする請求項１に記載の加湿器。 2. The humidifier according to claim 1, wherein the volume of the processing chamber is smaller than the volume of the water supply tank. 前記処理室は、前記紫外線が反射するように構成された反射部が内壁に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の加湿器。 3. The humidifier according to claim 2, wherein the processing chamber has a reflecting portion configured to reflect the ultraviolet rays on an inner wall thereof. 前記反射部は、表面がＰＴＦＥまたはＡｌで構成されていることを特徴とする請求項３に記載の加湿器。 4. The humidifier according to claim 3, wherein the reflecting part has a surface made of PTFE or Al. 前記紫外線照射部は、ピーク波長が２５０～３００ｎｍの範囲にある紫外線を照射するＬＥＤを有しており、
前記ＬＥＤは、前記処理室の底部に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の加湿器。 The ultraviolet irradiation unit has an LED that irradiates ultraviolet rays having a peak wavelength in the range of 250 to 300 nm,
5. A humidifier according to any one of claims 1 to 4, wherein the LEDs are arranged at the bottom of the processing chamber. 前記霧化器は、前記霧化室の底部に設けられており、
前記ＬＥＤと前記霧化器とを制御する回路が搭載されている回路基板を更に備え、
前記回路基板は、前記処理室および前記霧化室の下方に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の加湿器。 The atomizer is provided at the bottom of the atomization chamber,
further comprising a circuit board on which a circuit for controlling the LED and the atomizer is mounted;
6. The humidifier according to claim 5, wherein the circuit board is arranged below the processing chamber and the atomization chamber. 前記処理室は、紫外線殺菌処理された水が前記霧化室へ供給される流出口を有し、
前記流出口は、前記霧化室の底部よりも高い位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の加湿器。 The processing chamber has an outlet for supplying UV sterilized water to the atomization chamber,
The humidifier according to any one of claims 1 to 6, wherein the outflow port is provided at a position higher than the bottom of the atomization chamber. 前記霧化器は、水をエアロゾルとして霧化する超音波振動子を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の加湿器。 The humidifier according to any one of claims 1 to 7, wherein the atomizer has an ultrasonic transducer that atomizes water as an aerosol. 前記霧化室にある水の量を推定する水量推定部をさらに備え、further comprising a water volume estimating unit for estimating the volume of water in the atomization chamber;
前記制御機構は、前記水量推定部によって推定された水の量に基づいて前記処理室から前記霧化室への水の供給を制御することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の加湿器。9. The control mechanism according to any one of claims 1 to 8, wherein the control mechanism controls the supply of water from the processing chamber to the atomization chamber based on the amount of water estimated by the water amount estimator. The humidifier described in . 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の加湿器の制御方法であって、A humidifier control method according to any one of claims 1 to 9,
前記第１電磁弁を開弁し、前記給水タンクから前記処理室に水を供給する工程と、a step of opening the first solenoid valve to supply water from the water supply tank to the processing chamber;
前記第１電磁弁を閉弁し、前記処理室に供給された水に紫外線殺菌処理を行う工程と、a step of closing the first solenoid valve and subjecting the water supplied to the processing chamber to an ultraviolet sterilization treatment;
前記第２電磁弁を開弁し、前記霧化室に紫外線殺菌処理された水を供給する工程と、a step of opening the second electromagnetic valve and supplying UV sterilized water to the atomization chamber;
前記霧化室に供給された水を霧化する工程と、を備えることを特徴とする加湿器の制御方法。and a step of atomizing the water supplied to the atomization chamber. 前記処理室に供給された水に紫外線殺菌処理を行う工程は、ピーク波長が２５０～３００ｎｍの範囲にある紫外線を照射するＬＥＤにより行われ、The step of applying ultraviolet sterilization treatment to the water supplied to the treatment chamber is performed by an LED that irradiates ultraviolet rays having a peak wavelength in the range of 250 to 300 nm,
前記ＬＥＤは、前記加湿器の動作開始直後の紫外線の出力よりも、前記加湿器の連続使用状態での出力の方が小さくなるように制御されることを特徴とする請求項１０に記載の加湿器の制御方法。11. The humidifier according to claim 10, wherein the LED is controlled so that the output of the ultraviolet rays in the continuous use state of the humidifier is smaller than the output of the ultraviolet rays immediately after the operation of the humidifier is started. instrument control method.
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