特許 7584667 加湿素子、加湿装置、換気装置および空気調和機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-07

(45)【発行日】2024-11-15

(54)【発明の名称】加湿素子、加湿装置、換気装置および空気調和機

(51)【国際特許分類】

   F24F 6/04 20060101AFI20241108BHJP

【ＦＩ】

F24F6/04

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023542041

(86)(22)【出願日】2021-08-16

(86)【国際出願番号】 JP2021029912

(87)【国際公開番号】W WO2023021552

(87)【国際公開日】2023-02-23

【審査請求日】2023-08-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118762

【弁理士】

【氏名又は名称】高村 順

(72)【発明者】

【氏名】平井 秀和

(72)【発明者】

【氏名】吉田 育弘

(72)【発明者】

【氏名】高田 勝

【審査官】杉山 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１３４００４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０４８３６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｆ ６／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いの間に隙間を設けるように並べられ保水する複数の加湿体と、
前記加湿体に水を供給する給水機構と、
を備え、
前記加湿体は、前記加湿体に送風される空気の流れ方向における風上側端部と風下側端部との中心よりも風上側に第１の加湿体部と、前記加湿体における前記第１の加湿体部以外の部分であって前記空気の流れ方向に前記第１の加湿体部と連続的に繋がる領域である第２の加湿体部と、を備え、
前記第１の加湿体部は、前記第２の加湿体部よりも相対的に乾燥時の水に対する接触角が大きい大接触角部であり、
前記大接触角部は、前記空気の流れ方向における前記加湿体の風上側の端部において、高さ方向における全幅に設けられていること、
を特徴とする加湿素子。

【請求項2】

前記大接触角部は、乾燥時の水に対する接触角が前記加湿体において最も大きいこと、
を特徴とする請求項１に記載の加湿素子。

【請求項3】

前記大接触角部は、前記空気の流れ方向における前記加湿体の風上側の端部に設けられていること、
を特徴とする請求項１または２に記載の加湿素子。

【請求項4】

前記大接触角部の乾燥時の水に対する接触角は、０°より大、且つ９０°未満であること、
を特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の加湿素子。

【請求項5】

前記大接触角部は、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンおよび水溶性多糖類のうちのいずれか一種以上がコーティングされていること、
を特徴とする請求項４に記載の加湿素子。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか１つに記載の加湿素子と、
前記加湿素子に風を送る送風機と、
を備えることを特徴とする加湿装置。

【請求項7】

請求項６に記載の加湿装置を備えること、
を特徴とする換気装置。

【請求項8】

請求項６に記載の加湿装置を備えること、
を特徴とする空気調和機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、加湿空気を生成する加湿素子、加湿装置、換気装置および空気調和機に関する。

【背景技術】

【0002】

加湿空気を生成する加湿装置における加湿方式には、自然蒸発式、電熱式、水スプレー式および超音波式といった方式がある。自然蒸発式の加湿装置は、他の方式の加湿装置に比べてランニングコストを抑えやすい。このため、自然蒸発式の加湿装置は、特に長時間運転される場所での使用に有用である。

【0003】

一方、自然蒸発式の加湿装置では、水の蒸発に伴い、供給水に含まれるカルシウム、マグネシウムおよびシリカなどの不純物が濃縮し、スケールとして堆積しやすいという問題がある。スケールが堆積すると、スケール発生部分に水が染み込みにくくなることで加湿面積が減少して加湿性能が低下したり、スケール自体が風に乗じて加湿装置外に飛散する場合もある。このため、スケールの発生に対して種々の対策が検討されている。

【0004】

特許文献１には、透湿性チューブのうちスケール成分の析出量が部分的に偏るスケール析出領域に樹脂でコーティングを施すことにより、樹脂コーティング部分における透湿性を低下させて水の蒸発量を減少させる加湿器が開示されている。特許文献１に記載の加湿器は、透湿性チューブの表面を樹脂コーティング層で覆うことにより、水の蒸発自体を抑制し、スケールの発生を抑制している。

【0005】

また、特許文献２には、加湿フィルター基材の表面に、造膜性高分子を含有するアンカー層、親水層の順で層を構成し、スケール発生を低減する加湿素子が開示されている。特許文献２に記載の加湿素子は、親水層に小孔がほぼない面を形成することで、スケール成分の析出の抑制を図っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００７－１５５２０１号公報

【文献】特許第５２７０５７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１に記載の透湿性チューブは、スケール析出箇所に樹脂コーティングを行っているため、透湿性チューブが本来有している加湿性能を低下させてしまう、という問題があった。また、特許文献１に記載の透湿性チューブでは、コーティングを施した部分ではスケールが発生しにくくなるものの、コーティング部分の直後の風下側に新たにスケールが発生しやすい領域が形成されるため、コーティング部と非コーティング部の界面において局所的にスケールが発生してしまう、という問題があった。

【0008】

また、特許文献２に記載の加湿素子は、親水層の表面性状を平滑にすることでスケール核の発生自体を抑制し、スケールの成長を防止しており、加湿運転中に加湿体内で水が濃縮する際に発生するスケールを防いでいる。しかしながら、この場合、加湿運転中には効果がある反面、加湿運転後に衛生性を確保するため加湿素子を完全乾燥させる場合には、加湿素子に保水された水に含まれる不純物が全てスケールとなって析出する。このため、親水層の表面性状を平滑にしても、乾燥時には加湿体表面にスケールが発生してしまう、という問題があった。すなわち、特許文献１および特許文献２の技術では、加湿性能を低下させることなく、スケールの発生を抑制することはできない。

【0009】

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、加湿性能を低下させることなく、スケールの発生を抑制することができる加湿素子を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる加湿素子は、互いの間に隙間を設けるように並べられ保水する複数の加湿体と、加湿体に水を供給する給水機構と、を備える。加湿体は、加湿体に送風される空気の流れ方向における風上側端部と風下側端部との中心よりも風上側に第１の加湿体部と、加湿体における第１の加湿体部以外の部分であって空気の流れ方向に第１の加湿体部と連続的に繋がる領域である第２の加湿体部と、を備える。第１の加湿体部は、第２の加湿体部よりも相対的に乾燥時の水に対する接触角が大きい大接触角部である。大接触角部は、空気の流れ方向における加湿体の風上側の端部において、高さ方向における全幅に設けられている。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、加湿性能を低下させることなく、スケールの発生を抑制することができる加湿素子が得られる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施の形態１にかかる加湿装置の構成図

【図2】実施の形態１にかかる加湿装置が備える加湿素子の斜視図

【図3】実施の形態１にかかる加湿装置が備える加湿素子の拡大図

【図4】実施の形態１にかかる加湿装置が備える加湿素子の分解斜視図

【図5】実施の形態１にかかる加湿装置が備える加湿素子の正面図

【図6】実施の形態１にかかる加湿装置が備える加湿素子の断面図

【図7】実施の形態１にかかる加湿装置が備える給水機構の第１の変形例を示す図

【図8】実施の形態１にかかる加湿装置が備える給水機構の第２の変形例を示す図

【図9】実施の形態１にかかる加湿装置が備える加湿体の断面図

【図10】図９における第１の加湿体部および第２の加湿体部を拡大して示すイメージ図

【図11】実施の形態１における比較例にかかる加湿体を拡大して示すイメージ図

【図12】実施の形態２にかかる加湿装置が備える加湿素子の断面図

【図13】図１２に示すＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に沿った断面図

【図14】図１３における第１の加湿体部および第２の加湿体部を拡大して示すイメージ図

【図15】実施の形態３にかかる加湿装置が備える加湿体の断面図

【図16】実施の形態４にかかる換気装置の一例を示す図

【図17】実施の形態４にかかる空気調和機の一例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に、実施の形態にかかる加湿素子、加湿装置、換気装置および空気調和機を図面に基づいて詳細に説明する。

【0014】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる加湿装置１の構成図である。加湿装置１には加湿素子２が組み込まれている。加湿装置１は、空気を取り込む吸気口１ａと、空気を吐出する吐出口１ｂとを備えている。加湿素子２の通風風上側または通風風下側には、加湿素子２へ空気を送り込み、再び空気を吹出すための送風機５が組み込まれている。図１においては、加湿素子２の通風風上側に送風機５が組み込まれた状態を示している。送風機５は、吸気口１ａから流入して吐出口１ｂから流出する気流を形成する。空気は、図１において白抜き矢印で示す方向に流れる。なお、送風機５は、本実施の形態１では加湿素子２よりも通風風上側に組み込まれているが、加湿素子２よりも通風風下側に組み込まれてもよい。

【0015】

加湿装置１は、加湿素子２と、不図示の水道設備といった給水源に接続されて加湿素子２に加湿用の水を送水する給水管３と、加湿素子２で加湿されずに残った水を外部に排出する排水管４と、加湿素子２に空気流を通過させる送風機５と、を備える。また、加湿装置１は、送風機５および給水系の電磁弁である給水弁３ａといった機器の操作などを行う制御装置６と、排水を受容し外部に排水するドレンパン７と、を備える。

【0016】

図２は、実施の形態１にかかる加湿装置１が備える加湿素子２の斜視図である。加湿素子２は、ドレンパン７上に１個または複数個が直接設置される。各加湿素子２の天部構造の両側の稜角部は、仕切壁と本体箱体の正面側内壁面とに装架されたガイドレール等により抜き差し可能に保持されている。なお、仕切壁、本体箱体の正面側内壁面およびガイドレールについては図示を省略する。加湿素子２には加湿用の水を供給したり遮断したりする給水弁３ａを備えた給水系がつながれている。ドレンパン７には、排水管４が接続されている。

【0017】

加湿素子２に加湿用の水を送水する給水系は、加湿素子２に給水する水の圧力と流量とを調整する給水弁３ａのほか、給水系への塵の侵入を防ぐ不図示のストレーナおよび送水用の給水管３を含む水路として構成されている。給水源側との接続部を除く給水系の各接続部分は、全てドレンパン７内に集約されていることが好ましい。

【0018】

図３は、実施の形態１にかかる加湿装置１が備える加湿素子２の拡大図である。図４は、実施の形態１にかかる加湿装置１が備える加湿素子２の分解斜視図である。図５は、実施の形態１にかかる加湿装置１が備える加湿素子２の正面図である。図６は、実施の形態１にかかる加湿装置１が備える加湿素子２の断面図である。図６は、図５中のＶＩ－ＶＩ線に沿った断面を示している。図６では、理解の容易化のため後述する加湿体２０の第１の加湿体部２３にハッチングを施すとともに、断面のハッチングを省略している。以下、加湿素子２の幅方向をＸ軸方向とし、加湿素子２の奥行方向をＹ軸方向とし、加湿素子２の高さ方向をＺ軸方向とする。

【0019】

加湿素子２は、互いの間に隙間を設けるようにＸ軸方向に沿って並べられた複数の平板状の加湿体２０を備える。複数の加湿体２０は、互いの間に隙間を設けるように並べられることで、Ｙ軸方向に沿って連続した風路をなす。すなわち、隣り合う加湿体２０の間の隙間は、空気が通過可能な風路となる。

【0020】

送風機５が発生させる空気流は、加湿体２０の間の隙間を、Ｙ軸方向の－側から＋側に向かう方向であるＹ＋方向に流れる。つまり、図６においては図示の左側から右側に向かって空気流が流れる。したがって、図６においては、図示の加湿体２０の左側が、風上側である。また、図６においては、図示の加湿体２０の右側が風下側である。すなわち、送風機５は、加湿体２０の風上側から風下側に向かう空気の流れを生成して、隣り合う加湿体２０の間の隙間に空気を通過させる。

【0021】

図６に示すように、加湿体２０の上部には、拡散部材３０が接触されている。加湿体２０の上部のうちＹ軸方向に沿った中央部には、加湿体２０の上部における他の部位よりも下方に窪んだ凹部２２が形成されている。拡散部材３０は、凹部２２内に配置されている。拡散部材３０は、複数の加湿体２０を並べる方向に対応するＸ軸方向に沿って延びるように配置され、１つの拡散部材３０に加湿体２０がまとめて接触する。

【0022】

図６に示すように、加湿体２０の上方には、加湿体２０に供給するための水を蓄える貯水槽１２、給水管３からの水を貯水槽１２へ注入する給水口１１がある。加湿体２０の下方には、加湿体２０から加湿されずに残った水を受けて排水するための排水部１３、および排水口１３ａがある。

【0023】

図４に示すように、加湿体２０は、開口が設けられたケーシング１０に収容されて固定される。ケーシング１０は、２つの部品であるケーシング１０ａとケーシング１０ｂとに分かれている。ケーシング１０は、ケーシング１０ａとケーシング１０ｂとで加湿体２０を挟み込み、ケーシング１０ａおよびケーシング１０ｂの係合部１５を合わせることにより、ケーシング１０ａとケーシング１０ｂとが一体化し、加湿体２０を収納する構造となっている。なお、ケーシング１０は加湿体２０を収納できればよく、金属からなるもの、または金属およびプラスチックからなるものでもよい。

【0024】

ケーシング１０ａおよびケーシング１０ｂにはそれぞれ、排水口１３ａとなる部分と、加湿体２０へ被加湿空気を導入する開口部１０ｃとが設けられている。

【0025】

また、ケーシング１０ｂには、貯水槽１２へ水を供給するための給水口１１が設けられている。すなわち、給水口１１および排水部１３は、ケーシング１０に形成される。ケーシング１０の内側には、加湿体２０を収納する収納空間が設けられている。ケーシング１０には、上部構造としての貯水槽１２と下部構造としての排水部１３とを接続する構造壁１４が形成される。

【0026】

図４に示すように、加湿体２０の上方には、加湿体２０に供給するための水を蓄える貯水槽１２が設置される。貯水槽１２には、給水口１１を通じて給水管３から水が注入される。ここで、加湿素子２に給水された水を、加湿体２０に伝える一連の構造を、給水機構５０と呼ぶ。実施の形態１にかかる加湿装置１では、給水口１１、貯水槽１２および拡散部材３０が給水機構５０をなす。

【0027】

ケーシング１０は、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）樹脂、ポリスチレン（polystyrene：ＰＳ）樹脂、またはポリプロピレン（polypropylene：ＰＰ）樹脂を含む熱可塑性のプラスチックを材料として、射出成型といった成型法によって形成されている。

【0028】

ケーシング１０のうち加湿体２０と接触する部分には、加湿体２０の位置を規制するための位置決め用の突起１０ｄが設けられている。加湿体２０は含水時に軟化し、水の重さで変形するものもあるため、ケーシング１０と接触する加湿体２０の外周部分で加湿体２０の位置を規制することによって、加湿体２０間の流路の寸法を確保し、均一に空気が流れるようにすることができる。

【0029】

これにより、加湿素子２の圧力損失の低下が抑えられ、加湿体２０の全面が有効に加湿面として使用されるので、加湿体２０が歪んだ場合に比べて加湿量が増加する効果が期待できる。

【0030】

図６に示すように、貯水槽１２は、拡散部材３０の上方に設けられる。貯水槽１２の底面には拡散部材３０へ水を滴下するための複数の注水孔１２ａが形成されている。貯水槽１２と拡散部材３０とは、一体部品として組み合わされて、ケーシング１０ａとケーシング１０ｂとの間に挟まれて保持されている。また、貯水槽１２内に貯水槽１２の水位を検知する水位検知センサー８が設置されてもよい。水位検知センサー８によって検知された水位をフィードバックして、図１に示す制御装置６によって給水弁３ａの開閉を制御してもよい。

【0031】

貯水槽１２は、ＡＢＳ樹脂、ＰＳ樹脂またはＰＰ樹脂を含む熱可塑性のプラスチックを材料として、射出成型といった成型法によって形成されている。貯水槽１２は、材料に樹脂材料を使用しているため、表面が平滑であれば水における接触角は大きく、概ね９０度以上あり、表面は疎水性である。したがって、貯水槽１２は、内表面には水が残りにくく、衛生性に優れている。

【0032】

なお、ここでは、疎水性は接触角が９０度以上、親水性は接触角が４０度以上９０度未満、超親水性は接触角が４０度未満とする。本実施の形態１では、貯水槽１２の表面における接触角が概ね９０度以上となるように設定している。これにより、貯水槽１２の表面が疎水性となるため、貯水槽１２の表面に水が残りにくくなり、貯水槽１２内の衛生性に優れるという利点がある。なお、貯水槽１２は水を貯めて加湿体２０に水を供給できればよく、円管または矩形管で形成されていても機能上問題ない。また、材料は金属でも問題ない。

【0033】

給水口１１は、貯水槽１２へ水を供給するため、加湿素子２の上部であって、加湿体２０より上方に設けられる。給水口１１の形状は、給水管３に合わせた形状とし、容易に抜けないように凸状の帯、いわゆるかえし構造を形成したり、給水口１１と給水管３とをホースバンドで縛ったりしてもよい。給水口１１は、加湿体２０の上部から水を供給できる構造であれば位置等に制約はないが、給水管３と給水口１１とのつなぎ目から水漏れが発生した場合を考慮すると、空気流の風上側に配置することが好ましい。

【0034】

空気流の風上側に給水口１１を配置することで、給水管３と給水口１１とのつなぎ目から漏れた水は、気流に乗り、風下側、すなわち加湿素子２側へ導かれて加湿体２０に吸収されるため、加湿体２０の風下側への水の飛散を少なくすることができる。

【0035】

加湿体２０の表面からの加湿量に対して給水量が過剰な場合、加湿されずに排水部１３から流れてゆく水の水量が多くなり、無駄な水量が増大する。このため、給水口１１には、水量を絞るための機構を設けて、貯水槽１２へ供給する水の水量を調整することが好ましい。実施の形態１にかかる加湿装置１においては、水量を絞るための機構は、例えば図６に示すオリフィス部４０である。オリフィス部４０は、給水口１１の内周面の一部を他の部位よりも狭めて形成されている。水量調整の際には、加湿素子２の最大加湿量より多い水量を供給できるようにする必要がある。なお、オリフィス部４０は、流量調整が可能であればよく、金属メッシュまたは多孔質材料を用いて水量を調整するものでも機能上問題ない。

【0036】

拡散部材３０は、多孔質の板材で形成される。拡散部材３０は、注水孔１２ａの直下に配置されている。拡散部材３０は、貯水槽１２から滴下した水を吸収し、加湿体２０へ水を送るため、素材の表面は極力親水性が高いほうが、浸透性が良好になり通水できる流量が増加する。また、拡散部材３０は、常に水に触れるため、水によって劣化しにくい材料で形成されることが好ましい。

【0037】

水によって劣化しにくい材料で形成された拡散部材３０には、樹脂であるポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephthalate：ＰＥＴ）樹脂といったポリエステル、アクリル樹脂およびセルロース等の樹脂によって形成された織布または不織布のほか、チタン、銅およびステンレスなどの金属製の多孔質板が挙げられる。また、拡散部材３０の表面の親水度を増すため、拡散部材３０に親水化処理を施してもよい。

【0038】

拡散部材３０の下端と加湿体２０の上端とは、一部分が接触して設置されている。拡散部材３０と加湿体２０とが接触していれば、加湿体２０の毛細管力の作用により水が淀みなく加湿体２０に流下する。拡散部材３０と加湿体２０との組み立て時のばらつき、及び輸送中の振動の影響を加味し、拡散部材３０の下端と加湿体２０の上端とを互いに差込むようにして、拡散部材３０と加湿体２０とを連結してもよい。

【0039】

図７は、実施の形態１にかかる加湿装置１が備える給水機構５０の第１の変形例を示す図である。図８は、実施の形態１にかかる加湿装置１が備える給水機構５０の第２の変形例を示す図である。給水機構５０の構成は、加湿体２０に水を供給できれば特に制限されない。

【0040】

給水機構５０は、例えば、図７に示すように注水孔１２ａの内部および加湿体２０の内部に拡散部材３０が挿入されていても機能上問題ない。この場合には、拡散部材３０が、加湿体２０へ水を注水する注水部になる。

【0041】

また、給水機構５０は、例えば、図８に示すように拡散部材３０を貯水槽１２の内部に伸ばすことにより、拡散部材３０で貯水槽１２内の水を吸い上げて加湿体２０に水を流下させる構造でも機能上問題ない。図８に示す貯水槽１２は、加湿体２０のＹ軸方向における中心よりも給水口１１寄りにずれて配置されている。図８において、拡散部材３０は、貯水槽１２内に挿入される吸上部３１と、Ｙ軸方向において吸上部３１の上端から給水口１１と反対側に向けて水平に延びる延出部３２と、延出部３２の延出端から加湿体２０に向けて下方へ延びる流下部３３と、を有する。流下部３３の下端は、加湿体２０の内部に挿入されている。この場合には、流下部３３が、加湿体２０へ水を注水する注水部になる。

【0042】

また、あるいは、貯水槽１２を不図示の水密のヘッダー部として形成し、ヘッダー部に空けた複数の注水孔１２ａから拡散部材３０に水を滴下してもよい。

【0043】

なお、拡散部材３０は、上方に位置する貯水槽１２から滴下する水をＸ軸方向に均等に拡散するために設けられている。すなわち、拡散部材３０は、Ｘ軸方向に並べて配置された複数の加湿体２０に均一に水を供給するために設けられている。したがって、複数の加湿体２０が一体化されて、複数の加湿体２０同士の間でＸ軸方向に水を拡散できる場合、または加湿体２０の上部を折り曲げて隣り合う加湿体２０同士を接触させる場合には、加湿体２０自体が拡散部材３０と同様の水の拡散機能を有することになる。

【0044】

この場合には、図７に示す拡散部材３０の代わりに、加湿体２０を注水孔１２ａの内部に直接挿入させることもできるし、図６に示す拡散部材３０の代わりに、加湿体２０を貯水槽１２の内部に伸ばすこともできる。このような構造にすることで、加湿体２０自体が、拡散部材３０と同様の水の拡散機能を有することになる。このような構造は、拡散部材３０を用いずに、貯水槽１２から直接加湿体２０に水を流すことができるため、比較的安価に給水機構５０を形成することができる点で優れる。

【0045】

この場合には、例えば、図７に示す拡散部材３０に代えて、加湿体２０の一部を注水孔１２ａ内に直接挿入させることができる。また、図８に示す拡散部材３０に代えて、加湿体２０の一部を貯水槽１２の内部に伸ばすこともできる。これらの場合には、加湿体２０の本体部へ水を注水する、加湿体２０の一部が、注水部になる。このような構造では、拡散部材３０を用いずに、貯水槽１２から加湿体２０の本体部に直接水を滴下させることができる。

【0046】

加湿体２０は、拡散部材３０と同様に、親水性の多孔質の板材で形成される。加湿体２０は、拡散部材３０から供給された水を吸水し、保水することで、加湿体２０の間を通る風に加湿を行う。このため、加湿体２０は、拡散部材３０と同様に、水によって劣化しにくい材料で形成されることが好ましい。また、加湿体２０は、全体的に親水性が極力高いことが好ましい。加湿体２０の親水性が高い場合には、加湿体２０を構成する多孔質体の内部の毛細管力が大きくなり、加湿体２０の吸水性が良好になる。細管における親水性と、細管の毛細管力による水の吸い上げ高さとの関係は、以下の式（１）によって示される。

【0047】

Ｈ＝（２×Ｔ×ｃоｓθ）÷（ρ×ｇ×ｒ） ・・・（１）

【0048】

上記式（１）において、Ｈ：水の吸い上げ高さ（ｍ）、Ｔ：表面張力（Ｎ／ｍ）、θ：接触角（°）、ρ：液体の密度（ｋｇ／ｍ^３）、ｇ：重力加速度（ｍ／ｓ）、ｒ：細管の半径（ｍ）、である。式（１）より、細管の親水性が高く細管と液体との接触角が小さいほど、細管の毛細管力による液体の吸水性が高まるといえる。このことより、加湿体２０の親水性が高く加湿体２０の水との接触角が小さいほど、加湿体２０の毛細管力による水の吸水性が高まるといえる。

【0049】

加湿体２０の吸水性が高いと、乾燥した加湿体２０に水を滴下したり乾燥した加湿体２０に水を吸上げさせて加湿体２０を湿らせる際に、加湿体２０が均一に湿ることができる。また、湿った加湿体２０に送風した際、加湿体２０における加湿量の多い部分では、局所的に乾燥が始まる。吸水性が高い加湿体２０では、当該加湿体２０において乾燥した部分に水を補おうとする力が働き、加湿体２０全体が乾燥せずに湿り続けることができる。

【0050】

加湿体２０の表面には、凸部２１が設けられている。凸部２１によって、隣り合う加湿体２０同士の間隔の保持が図られる。凸部２１は、加湿体２０に冶具を押し当て、冶具を押し当てた部分を塑性変形させることで形成することができる。加湿体２０上の凸部２１の配列位置が異なる２種類の加湿体２０を交互に配列することで、加湿体２０の間隔を一定に保つ機能が得られる。

【0051】

なお、加湿体２０は、Ｘ軸方向に沿って加湿体２０の間隔が一定に保たれていればよい。複数の加湿体２０は、例えば、一定間隔に加湿体２０の板厚分の間隔で歯が形成された櫛が複数の加湿体２０に噛み合わされることで間隔が保持される構造であってもよい。また、複数の加湿体２０は、波状に成形された加湿体２０をハニカム状に積層することで間隔が保持される構造であってもよい。また、複数の加湿体２０は、スペーサーが隣り合う加湿体２０の間に入れられることで間隔が保持される構造であってもよい。

【0052】

図６に示すように、加湿体２０には、送風機５が発生させる空気の流れ方向における風上側を向く側の端部である風上側端部２０ａと、空気の流れ方向において風上側端部２０ａと反対側を向く側の端部である風下側端部とがある。すなわち、加湿体２０においては、図６においてＹ軸方向における風上側を向く風上側端部２０ａと、Ｙ軸方向において風上側端部２０ａと反対側を向く風下側端部とが存在する。送風機５が発生させる空気の流れ方向は、Ｙ軸方向に沿った方向であり、Ｙ＋方向に対応する。

【0053】

加湿体２０の表面では、加湿体２０間を流れる空気と、加湿体２０に保水された水との間の水蒸気分圧差により、空気への加湿が行われている。空気の流れ方向における加湿体２０の加湿量は、風上側ほど大きく、風下側ほど小さい。これは、風上側で水蒸気分圧差が大きいこと、および加湿体２０の風上側端部２０ａで風が剥離して加湿が促進されることによる。したがって、風上側端部２０ａでの加湿量は、加湿体２０の風上側端部２０ａ以外の部位での加湿量よりも大きい。

【0054】

したがって、風上側端部２０ａは、送風機５が発生させる空気流が流れてくる側に位置し、加湿体２０において局所的に加湿量が多い部分である。加湿体２０において風上側端部２０ａの加湿量が局所的に多い理由としては、上述したように、加湿体２０間を流れる空気と、加湿体２０に保水された水との間の水蒸気分圧差が大きいこと、および加湿体２０における風上側の端部のエッジ部分で気流が乱れて加湿が促進されることが影響している。加湿体２０における風上側の端部は、風上側端部２０ａにおける風上側の端部である。

【0055】

また、加湿体２０には、図６に示すように、Ｙ軸方向における風上側端部２０ａ側に、第１の加湿体部２３が局所的に形成されている。第１の加湿体部２３は、加湿体２０において被膜６０がコーティングされた領域である、弱毛細管力部である。弱毛細管力部は、加湿体２０において表面および内部に被膜６０がコーティングされた領域であり、加湿体２０における他の領域よりも毛細管力が弱い領域である。なお、加湿体２０において第１の加湿体部２３である弱毛細管力部以外の部分を、第２の加湿体部２４と呼ぶ。第２の加湿体部２４は、加湿体２０において第１の加湿体部２３から連続的に繋がる領域である。

【0056】

第１の加湿体部２３は、加湿体２０において、Ｙ軸方向における風上側端部２０ａ側、すなわち加湿体２０に送風される空気の流れ方向における中央位置よりも風上側に形成されている。中央位置は、加湿体２０における、風上側端部２０ａと風下側端部との中央位置である。したがって、第１の加湿体部２３は、加湿体２０において、Ｙ軸方向における一部分のみに形成されている。

【0057】

また、第１の加湿体部２３は、Ｘ軸方向において、加湿体２０の全幅に形成されている。すなわち、第１の加湿体部２３は、加湿体２０の厚さ方向における全幅に形成されている。また、第１の加湿体部２３は、Ｚ軸方向において、加湿体２０の全幅に形成されている。すなわち、第１の加湿体部２３は、加湿体２０の高さ方向における全幅に形成されている。

【0058】

図９は、実施の形態１にかかる加湿装置１が備える加湿体２０の断面図である。図９は、図６中のＩＸ－ＩＸ線に沿った断面を示す。図１０は、図９における第１の加湿体部２３および第２の加湿体部２４を拡大して示すイメージ図である。図１０は、加湿体２０が保水している場合を示す。図１０に示すように、加湿体２０は、複数の構造体２０ｃの集合からなる。構造体２０ｃは、細長い繊維状の構造体である。すなわち、加湿体２０は、細長い繊維状の構造体２０ｃが３次元的に繋がって板状に構成された、多孔質の構造体である。そして、第１の加湿体部２３である弱毛細管力部では、構造体２０ｃの表面に被膜６０がコーティングされている。

【0059】

また、図１０に示すように、保水している加湿体２０は、構造体２０ｃの毛細管力および被膜６０の毛細管力により、構造体２０ｃおよび被膜６０以外の部分である空隙部分に水７０が満たされている。すなわち、図１０において、保水している加湿体２０は、中太点線で示す加湿体２０の領域内において、構造体２０ｃおよび被膜６０以外の部分である空隙部分に水７０が満たされている。構造体２０ｃは、親水性を向上させるために親水化処理が施されることが好ましい。

【0060】

図１０に示すように、第１の加湿体部２３は、加湿体２０の構造体２０ｃに親水性の水溶性高分子の被膜６０がコーティングされている。すなわち、第１の加湿体部２３では、構造体２０ｃの表面に、水溶性高分子の被膜６０が形成されている。被膜６０の表面は、親水性である。また、被膜６０の表面の親水性は、構造体２０ｃの表面の親水性よりも低い。具体的に、構造体２０ｃの表面の接触角と、被膜６０の表面の接触角との関係は、以下の式（２）によって示される。したがって、乾燥時の水７０に対する第１の加湿体部２３の接触角は、０°より大、且つ９０°未満とされる。

【0061】

０°＜θｓ＜θｍ＜９０° ・・・（２）

【0062】

上記式（２）において、θｓ：構造体２０ｃの表面の接触角、θｍ：被膜６０の表面の接触角である。

【0063】

上記式（２）より、被膜６０の表面は、接触角θｍが９０°未満であるため、濡れやすい状態であるといえる。一方で、被膜６０の表面の接触角θｍは、構造体２０ｃの表面の接触角θｓよりも大きい。このため、被膜６０の表面は、構造体２０ｃの表面よりは濡れにくい状態であるといえる。したがって、第１の加湿体部２３は、接触角が小さく濡れやすい状態ではあるものの、第２の加湿体部２４に比べると接触角が大きく毛細管力が弱い。

【0064】

したがって、第１の加湿体部２３は、加湿体２０において、相対的に乾燥時の水７０に対する接触角が大きい領域であり、相対的に親水性が小さい領域であり、相対的に毛細管力が弱い領域である、といえる。すなわち、第１の加湿体部２３は、加湿体２０に送風される空気の流れ方向における風上側端部２０ａと風下側端部との中心よりも風上側に設けられた、加湿体２０において連続的に繋がる領域よりも相対的に乾燥時の水７０に対する接触角が大きい大接触角部である、といえる。また、大接触角部は、乾燥時の水７０に対する接触角が加湿体２０において最も大きい領域である、といえる。

【0065】

また、第１の加湿体部２３は、加湿体２０に送風される空気の流れ方向における風上側端部２０ａと風下側端部との中心よりも風上側に設けられた、加湿体２０において連続的に繋がる領域よりも相対的に親水性が小さい小親水性部である、といえる。また、第１の加湿体部２３は、加湿体２０に送風される空気の流れ方向における風上側端部２０ａと風下側端部との中心よりも風上側に設けられた、加湿体２０において連続的に繋がる領域よりも相対的に毛細管力が弱い弱毛細管力部である、といえる。

【0066】

また、第２の加湿体部２４は、加湿体２０において、相対的に乾燥時の水７０に対する接触角が小さい領域であり、相対的に親水性が大きい領域であり、相対的に毛細管力が強い領域である、といえる。

【0067】

なお、第１の加湿体部２３の接触角を大きくし過ぎた場合には、第１の加湿体部２３の濡れが不十分となり、加湿性能が損なわれるおそれがある。すなわち、被膜６０の表面の接触角を大きくし過ぎた場合には、濡れが不十分となり、加湿性能が損なわれるおそれがある。このため、加湿装置１の加湿能力に対応して第１の加湿体部２３の毛細管力を設計する必要がある。

【0068】

被膜６０の材料は、上記式（２）を満足する親水性材料を用いることができる。また、被膜６０の材料は、できるだけ水７０に溶け出しにくく、安全性が高い材料であることが好ましい。具体的に、被膜６０の材料は、ポリビニルアルコール（polyvinyl alcohol：ＰＶＡ）、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルピロリドンに代表されるビニル系の水溶性高分子、ポリアクリル酸ソーダに代表されるポリアクリル系の水溶性高分子、およびポリエチレンオキサイドに代表されるその他の合成系水溶性高分子が挙げられる。

【0069】

できるだけ水７０に溶けだしにくい高分子とは、水溶性高分子のなかでも、水溶液の粘度が高い物性を有する水溶性高分子を意味する。被膜６０を構成する水溶性高分子の水溶液の粘性が低い場合には、加湿体２０に水７０を供給した際に、水溶性高分子からなる被膜６０の層は、構造体２０ｃから剥がれ易くなる。このため、被膜６０を構成する水溶性高分子の水溶液の粘性が低い場合には、加湿体２０に水７０を供給した際に、水７０に混じって水溶性高分子が第２の加湿体部２４に流れ出てしまうリスクがある。また、被膜６０を構成する水溶性高分子の水溶液の粘性が低い場合には、加湿体２０に供給されて加湿されずに残った水７０に混じって水溶性高分子が排水管４から加湿体２０の外部に流れ出てしまうリスクがある。

【0070】

一方、被膜６０を構成する水溶性高分子の水溶液の粘性が高い場合には、加湿体２０に水７０を供給した際に、水溶性高分子からなる被膜６０の層は、構造体２０ｃから剥がれ難くなる。このため、被膜６０を構成する水溶性高分子の水溶液の粘性が高い場合には、加湿体２０に水７０を供給した際に、水７０に混じって水溶性高分子が第２の加湿体部２４に流れ出てしまうリスクが低減する。また、被膜６０を構成する水溶性高分子の水溶液の粘性が高い場合には、加湿体２０に供給されて加湿されずに残った水７０に混じって水溶性高分子が排水管４から加湿体２０の外部に流れ出てしまうリスクが低減する。

【0071】

すなわち、被膜６０を構成する水溶性高分子の水溶液の粘性が高い場合には、被膜６０の長期使用が可能になるというメリットが得られる。

【0072】

また、安全性が高い材料とは、毒性、人体への有害性、可燃性、爆発性などがなく、化学的に安定した材料を意味する。

【0073】

上記の材料の中でも被膜６０に好適な材料としては、ポリエチレングリコール（polyethylene glycol：ＰＥＧ）、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、および水溶性多糖類が挙げられる。分子量が大きい材料は、粘性が高く、水に溶け出しにくいため、被膜６０に好適である。このため、被膜６０の材料には、できるだけ分子量が大きい材料を用いることが好ましい。なお、第１の加湿体部２３の構造体２０ｃの１本１本に被膜６０が形成されているため、第１の加湿体部２３と第２の加湿体部２４との境目は、明確に直線状にあるわけではなく、グラデーション状に形成されている。

【0074】

すなわち、第１の加湿体部２３には、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンおよび水溶性多糖類のうちのいずれか一種以上がコーティングされている。上記の材料を被膜６０に用いることにより、安価に被膜６０を実現でき、また第１の加湿体部２３の効果を確実に得られる。

【0075】

構造体２０ｃの表面に被膜６０をコーティングする方法としては、水に溶かした水溶性高分子を、第１の加湿体部２３が形成されていない加湿体の構造体２０ｃの表面に刷毛等の塗布用具で直接塗布する方法が挙げられる。また、構造体２０ｃの表面に被膜６０をコーティングする他の方法としては、水に溶かした水溶性高分子を、第１の加湿体部２３が形成されていない加湿体の構造体２０ｃの表面にスプレーする方法が挙げられる。また、構造体２０ｃの表面に被膜６０をコーティングする他の方法としては、水に溶かした水溶性高分子を貯留した槽に、第１の加湿体部２３が形成されていない加湿体をディッピングする方法が挙げられる。

【0076】

次に、第１の加湿体部２３のスケール発生抑制効果について説明する。まず、スケール発生現象は、第１のスケール発生現象と、第２のスケール発生現象とに大別できる。第１のスケール発生現象は、加湿装置１の加湿運転中のスケール発生現象である。第２のスケール発生現象は、加湿装置１の加湿運転後における加湿体２０の乾燥中のスケール発生現象である。以下、第１のスケール発生現象および第２のスケール発生現象の各スケール発生現象について、特徴と、求められる風上側端部２０ａの特性について説明する。

【0077】

第１のスケール発生現象でのスケール発生は、加湿装置１の加湿運転中に、加湿量の多い風上側端部２０ａにおいて、加湿体２０の内部を流れる水７０が加湿体２０による加湿により濃縮されてスケール８０の核であるスケール核が生成され、スケール核が成長してスケール８０が発生する現象である。第１のスケール発生現象でのスケール発生は、風上側端部２０ａへの給水が不足する場合に発生しやすい。

【0078】

したがって、第１のスケール発生現象でのスケール発生については、風上側端部２０ａの乾燥に対して風上側端部２０ａに素早く水７０が供給されて、風上側端部２０ａをスケール８０の核が発生しない程度に常に湿った状態に保てるように加湿装置１を設計することで、スケール発生防止を図ることができる。風上側端部２０ａをスケール８０の核が発生しない程度に常に湿った状態に保つ方法としては、例えば、風上側端部２０ａへの給水流量を増やすことが挙げられる。また、風上側端部２０ａをスケール８０の核が発生しない程度に常に湿った状態に保つ他の方法としては、できるだけ接触角が小さく親水性が高い材料を風上側端部２０ａに使用することが挙げられる。

【0079】

一方、第２のスケール発生現象でのスケール発生は、加湿装置１の加湿運転後に加湿体２０が保水している水７０が全て蒸発することにより、水７０に含まれているスケール成分が全てスケール８０となって析出する現象である。加湿体２０は、常時湿った状態とされると、雑菌が繁殖して異臭の原因となる。このため、衛生性の観点からは、加湿体２０を定期的に乾燥させることが好ましい。

【0080】

つまり、加湿体２０および加湿装置１の衛生性を確保するために加湿体２０を頻繁に乾燥させると、第２のスケール発生現象でのスケール発生の頻度が高くなる。また、第２のスケール発生現象でのスケール発生の頻度を低減するために加湿体２０を乾燥させる頻度を下げると、加湿体２０および加湿装置１の衛生性が悪化するリスクが高まる。したがって、加湿体２０を頻繁に乾燥させても、スケール８０の局所的な発生および成長を防止することが重要である。

【0081】

次に、第２のスケール発生現象における水７０の挙動について説明する。本実施の形態１にかかる加湿体２０の効果の理解の容易化のために、比較例にかかる加湿体９０について説明する。図１１は、実施の形態１における比較例にかかる加湿体９０を拡大して示すイメージ図である。図１１は、比較例にかかる加湿体９０についての、図１０に対応する図である。図１１は、加湿体９０が保水している場合を示す。

【0082】

比較例にかかる加湿体９０は、第１の加湿体部２３を有していないこと以外は、実施の形態１にかかる加湿体２０と同じ構成を有する。比較例にかかる加湿体９０は、加湿体２０の代わりに加湿装置１に装着して使用可能である。図１１においては、加湿体２０の代わりに加湿装置１に比較例にかかる加湿体９０を装着して加湿装置１を運転させた後について示している。

【0083】

図１１において、比較例にかかる加湿体９０の乾燥が始まった直後の、加湿体９０に保水された水７０のＹ軸方向における液面の位置は、位置Ａである。位置Ａは、風上側端部２０ａの風上側の端面の位置である。加湿体９０の乾燥が進むにつれて、加湿体９０に保水された水７０のＹ軸方向における液面の位置は、位置Ａ→位置Ｂ→位置Ｃ→位置Ｄへと、Ｙ軸方向において風下側に後退する。

【0084】

この際、第１のスケール発生現象でのスケール発生を低減するために、接触角が小さく親水性が高い素材を加湿体９０の構造体２０ｃの材料に使用すると、第２のスケール発生現象での水７０の乾燥挙動において、加湿量の多い風上側端部２０ａにおいて蒸発した水７０を補うように、風下側から風上側に向かって加湿体９０の内部を水７０が移動する。すなわち、加湿体９０の内部の水７０は、Ｙ軸方向において風上側端部２０ａに向かって移動する。

【0085】

このため、加湿体９０では、風上側端部２０ａにおいて、連続的に水７０が蒸発する。この結果、加湿体９０に保水された水７０のＹ軸方向における液面が位置Ａから位置Ｂに移動するまでに時間がかかり、風上側端部２０ａに局所的にスケール８０が発生し、さらにスケール８０が成長する。そして、最終的には、風上側端部２０ａにおいて局所的に大粒化したスケール８０が発生し、当該大粒化したスケール８０が送風機５から送風される風を受けて飛散しやすくなる。

【0086】

したがって、加湿量が多く、スケール８０が発生しやすい風上側端部２０ａに求められる特性としては、以下の第１の特性および第２の特性が求められる。第１の特性は、第１のスケール発生現象に対応して、加湿装置１の加湿運転中にスケール成分が濃縮しない程度に毛細管力が高いことである。第２の特性は、第２のスケール発生現象に対応して、乾燥中に風上側端部２０ａよりも風下側の他の部位からの水７０を集めない程度に毛細管力が低いことである。

【0087】

実施の形態１にかかる加湿体２０では、上述したように、被膜６０の表面の親水性が構造体２０ｃの表面の親水性に比べて低いことで、第１の加湿体部２３は第２の加湿体部２４に比べて毛細管力が弱い。これにより、加湿体２０では、第２のスケール発生現象において、加湿体２０の内部の水７０の液面が位置Ａから位置Ｂに移動する速度が速くなる。この結果、加湿体２０では、風上側端部２０ａにおいてスケール８０が局所的に成長することがなく、スケール８０の発生が分散化される。そして、加湿体２０では、スケール８０の発生が分散化することで、風上側端部２０ａにおいて大粒に成長したスケール８０が送風機５から送風される風を受けて飛散するリスクが、低減する。したがって、加湿体２０は、スケール８０の分散化によるスケール飛散リスクの低減に有効である。

【0088】

すなわち、実施の形態１にかかる加湿体２０では、加湿体２０に送風される空気の流れ方向における風上側端部２０ａと風下側端部との中心よりも風上側に、空気の流れ方向において連続的に繋がる領域よりも相対的に乾燥時の水７０に対する接触角が大きい大接触角部が形成されている。これにより、風上側端部２０ａに水７０を供給する力が小さくなり、加湿装置１の乾燥運転中に、加湿体２０に保水された水７０の蒸発界面の風下側への後退が早くなる。これにより、加湿体２０に保水された水７０の蒸発界面で連続的にスケール８０が成長しなくなるため、風上側端部２０ａにおいてスケール８０が局所的に成長しなくなる。したがって、加湿体２０では、風上側端部２０ａにおいて局所的に大粒化したスケール８０が送風機５から送風される風を受けて飛散することを防止できる。

【0089】

実施の形態１にかかる加湿体２０では、第１の加湿体部２３が、スケール８０が発生しやすい風上側端部２０ａに設けられている。これにより、加湿体２０では、加湿装置１の乾燥運転中における、加湿体２０に保水された水７０の蒸発界面の風下側への後退によるスケール低減効果を、風上側端部２０ａに直接作用させることができる。また、加湿体２０の風上側端部２０ａにおける水７０の保水量が加湿体２０におけるその他の領域である第２の加湿体部２４に比べて少ないため、発生するスケール８０の量が減少する。

【0090】

また、加湿体２０では、第１の加湿体部２３の被膜６０を水溶性高分子により形成することにより、被膜６０の水溶性高分子が溶出した第１の加湿体部２３の内部の水７０の粘性の面からも風上側端部２０ａに水７０が移動することを防止でき、第２のスケール発生現象におけるスケール発生の分散効果が得られるという利点がある。すなわち、加湿体２０の第１の加湿体部２３では、加湿体２０が乾燥する際に、水７０の蒸発とともに被膜６０中の水溶性高分子の濃度が増加する。そして、水溶性高分子が溶出した第１の加湿体部２３の内部の水７０の粘性が高くなることで、被膜６０の内部での水７０の移動が制限される。この結果、加湿体２０では、風上側端部２０ａで水７０が連続的に蒸発してスケール８０が局所的に成長することを防止できる。

【0091】

また、第１の加湿体部２３を水溶性高分子により形成していることで、保水量の面からも、第２のスケール発生現象におけるスケール８０の抑制効果が得られるというメリットもある。すなわち、水溶性高分子の影響で第１の加湿体部２３の毛細管力が低下するため、構造体２０ｃの空隙内に完全には水７０が充填されない状態となり、局所的に保水量が低下し、スケール発生材料が減り、発生するスケール８０の量が少なくなるという効果も得られる。

【0092】

第１の加湿体部２３のＹ軸方向の長さは、極力短いことが好ましい。加湿体２０のＹ軸方向の長さに対する第１の加湿体部２３のＹ軸方向の長さは、０％より大、且つ５０％以下の範囲のうち、できるだけ短くすることが好ましい。

【0093】

なお、上記においては、第１の加湿体部２３が、Ｘ軸方向およびＺ軸方向において加湿体２０の全幅に形成されている場合について説明したが、第１の加湿体部２３の形成領域はこれに限定されない。第１の加湿体部２３は、Ｘ軸方向またはＺ軸方向において加湿体２０の一部に形成されてもよい。この場合、加湿装置１は、効果の度合いは低減するが、上述した効果を得ることができる。

【0094】

また、第１の加湿体部２３は、乾燥時の水７０に対する被膜６０の表面の接触角が０°より大、且つ９０°未満であり、親水性自体が確保されている。このため、給水が十分な量だけ加湿体２０に供給されている加湿中には、風上側端部２０ａにも水７０が供給されるため、加湿装置１の加湿性能は悪化しない。

【0095】

上述したように、本実施の形態１にかかる加湿素子２および加湿装置１によれば、加湿性能を低下させることなく、スケール８０の局所的な成長を抑制してスケール８０の発生を抑制し、スケール８０の飛散を防止することができる、という効果を奏する。

【0096】

実施の形態２．
図１２は、実施の形態２にかかる加湿装置１が備える加湿素子２の断面図である。図１２は、図６に対応する断面図である。図１３は、図１２に示すＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に沿った断面図である。図１４は、図１３における第１の加湿体部２３および第２の加湿体部２４を拡大して示すイメージ図である。図１４は、加湿体２０が保水している場合を示す。実施の形態２にかかる加湿素子２は、加湿体２０における第１の加湿体部２３の位置が異なる他は、実施の形態１にかかる加湿素子２と同様の構成を有するため、同様の構成である部分については同一符号を付して説明を省略する。

【0097】

実施の形態２にかかる加湿素子２では、加湿体２０の第１の加湿体部２３が、図１３中のＹ軸方向において、加湿体２０の風上側端部２０ａから風下側に離間した位置に形成されており、風上側端部２０ａは第２の加湿体部２４とされている。このような構成を有する実施の形態２にかかる加湿体２０の場合でも、第２のスケール発生現象において風上側端部２０ａに集まろうとする水７０の流れを第１の加湿体部２３が阻害する。

【0098】

これにより、実施の形態２にかかる加湿体２０でも、風上側端部２０ａにおいてスケール８０が局所的に成長することがなく、スケール８０の発生が分散化される。そして、実施の形態２にかかる加湿体２０でも、スケール８０の発生が分散化することで、風上側端部２０ａにおいて大粒に成長したスケール８０が送風機５から送風される風を受けて飛散するリスクが、低減する。したがって、実施の形態２にかかる加湿体２０も、スケール８０の分散化によるスケール飛散リスクの低減に有効である。

【0099】

一方、実施の形態２にかかる加湿体２０は、風上側端部２０ａに第１の加湿体部２３が設けられていない。このため、実施の形態２にかかる加湿体２０は、第１の加湿体部２３を水溶性高分子により形成することによる、前述の粘性および保水量の面での効果が少なくなるため、実施の形態１にかかる加湿体２０に対して、第２のスケール発生現象に対応するスケール低減能力は小さくなる。

【0100】

ただし、実施の形態２にかかる加湿体２０は、実施の形態１にかかる加湿体２０に対して風上側端部２０ａの親水性が高くなる。これにより、実施の形態２にかかる加湿体２０は、第１のスケール発生現象におけるスケール発生を重要視する場合に有効であるというメリットがある。第１のスケール発生現象におけるスケール発生を重要視する場合は、２４時間加湿運転など、加湿停止により加湿素子２が乾燥に晒される頻度が少ない場合が挙げられる。

【0101】

実施の形態３．
図１５は、実施の形態３にかかる加湿装置１が備える加湿体２０の断面図である。図１５は、図１０に対応する図である。実施の形態３にかかる加湿体２０は、第１の加湿体部２３の構造が異なる他は、実施の形態１にかかる加湿体２０と同様の構成を有するため、同様の構成である部分については同一符号を付して説明を省略する。

【0102】

実施の形態３にかかる加湿体２０は、第１の加湿体部２３の構造体２０ｃが被膜６０によってコーティングされていない。実施の形態３にかかる加湿体２０では、構造体２０ｃ自体の親水性を直接低下させることによって第１の加湿体部２３が形成されている。具体的に、実施の形態３にかかる加湿体２０は、上述した比較例にかかる加湿体９０と同様に第１の加湿体部２３が形成されていない加湿体を、酸性水溶液、アルカリ性水溶液および高温雰囲気のいずれかの環境下に晒して、構造体２０ｃを当該環境下に晒し、構造体２０ｃの親水材を部分的に劣化させることにより、第２の加湿体部２４に比べて親水性が低下した第１の加湿体部２３が形成される。すなわち、実施の形態３にかかる加湿体２０は、酸性水溶液、アルカリ性水溶液および高温雰囲気のいずれかの環境下に構造体２０ｃを晒し、構造体２０ｃの親水材を部分的に劣化させることにより、第２の加湿体部２４に比べて親水性が低下した第１の加湿体部２３が形成される。

【0103】

実施の形態３にかかる加湿体２０は、上述した実施の形態１にかかる加湿体２０および実施の形態２にかかる加湿体２０に比べて、材料を付加する必要がないため、安価に第１の加湿体部２３を形成できるというメリットがある。

【0104】

実施の形態４．
図１６は、実施の形態４にかかる換気装置２００の一例を示す図である。図１７は、実施の形態４にかかる空気調和機３００の一例を示す図である。換気装置２００および空気調和機３００は、上述した実施の形態１にかかる加湿装置１を備える。実施の形態１にかかる加湿装置１を換気装置２００または空気調和機３００に設けることで、スケール８０の飛散が防止され、長期間に亘って安定した加湿能力を発揮できる換気装置２００または空気調和機３００を得ることができる。

【0105】

図１６に示されるように、換気装置２００は、家屋２５０の外部ＯＤの空気を家屋２５０の室内ＩＤに取り込む。換気装置２００の空気取入口２１０は、加湿装置１の吸気口１ａに接続される。吸気口１ａから加湿装置１に流入した外部ＯＤの空気は、加湿装置１によって加湿される。加湿された外部ＯＤの空気は、吐出口１ｂから室内ＩＤに供給される。このように、加湿装置１を備えた換気装置２００は、外部ＯＤの空気を加湿して家屋２５０の室内ＩＤに供給することができる。

【0106】

図１７に示されるように、空気調和機３００は、室外機３０１と室内機３０２と、加湿装置１とを有する。室外機３０１は家屋２５０の外部ＯＤに設置され、室内機３０２は家屋２５０の室内ＩＤに設置される。室内機３０２は、加湿装置１を備える。室外機３０１からは、室内機３０２の熱交換器３０３に冷媒が供給される。室内機３０２の送風機３０４は、空気取入口３０５から室内ＩＤの空気を取り入れて、熱交換器３０３に送る。熱交換器３０３を通過して熱交換した空気の供給先は、切替器３０６によって、加湿装置１と、空気放出口３０７に直接接続される通路３０８とのいずれか一方に切り替えられる。図１７は、熱交換器３０３を通過した空気の供給先が加湿装置１である場合、すなわち熱交換器３０３を通過した空気を加湿している状態を示している。

【0107】

熱交換器３０３を通過した空気は、加湿装置１の吸気口１ａに流入した後、加湿装置１によって加湿される。加湿装置１を通過して加湿された空気は、吐出口１ｂから加湿装置１の外へ吐出され、空気放出口３０７から室内ＩＤに供給される。熱交換器３０３を通過した空気を加湿する必要がない場合、切替器３０６は、熱交換器３０３を通過した空気の供給先を、通路３０８とする。熱交換器３０３を通過した空気は、通路３０８を通過した後、空気放出口３０７から室内ＩＤに供給される。このように、空気調和機３００は、室内ＩＤの空気を加湿して家屋２５０の室内ＩＤに供給することができる。また、空気調和機３００は、加湿の必要がない場合は、熱交換器３０３を通過した空気を、加湿せずに室内ＩＤに供給することができる。

【0108】

なお、上記の説明においては、換気装置２００および空気調和機３００が実施の形態１にかかる加湿装置１を備える例を説明したが、換気装置２００および空気調和機３００は、実施の形態２および実施の形態３のいずれか一方の加湿素子２を用いた加湿装置１を備えてもよい。

【0109】

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

【符号の説明】

【0110】

１ 加湿装置、１ａ 吸気口、１ｂ 吐出口、２ 加湿素子、３ 給水管、３ａ 給水弁、４ 排水管、５，３０４ 送風機、６ 制御装置、７ ドレンパン、８ 水位検知センサー、１０，１０ａ，１０ｂ ケーシング、１０ｃ 開口部、１０ｄ 突起、１１ 給水口、１２ 貯水槽、１２ａ 注水孔、１３ 排水部、１３ａ 排水口、１４ 構造壁、１５ 係合部、２０，９０ 加湿体、２０ａ 風上側端部、２０ｃ 構造体、２１ 凸部、２２ 凹部、２３ 第１の加湿体部、２４ 第２の加湿体部、３０ 拡散部材、３１ 吸上部、３２ 延出部、３３ 流下部、４０ オリフィス部、５０ 給水機構、６０ 被膜、７０ 水、８０ スケール、２００ 換気装置、２１０，３０５ 空気取入口、２５０ 家屋、３００ 空気調和機、３０１ 室外機、３０２ 室内機、３０３ 熱交換器、３０６ 切替器、３０７ 空気放出口、３０８ 通路、ＩＤ 室内、ＯＤ 外部、θｍ 被膜の表面の接触角、θｓ 構造体の表面の接触角。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】