加湿器

加湿器は、室内または密閉された空間内の空気中の水分レベルを高めるために設計された家庭用電化製品または装置です。加湿器は、周囲の空気中に水滴または蒸気を放出することで湿度を上げます。

家庭では、使用場所に設置する加湿器は一般的に 1 つの部屋を加湿するために使用されますが、全館加湿器または炉加湿器は家庭のHVACシステムに接続して家全体に湿度を提供します。医療用人工呼吸器には、患者の快適性を高めるために加湿器が組み込まれていることがよくあります。大型加湿器は、商業、公共施設、または産業の環境で使用され、多くの場合、より大規模な HVAC システムの一部として使用されます。

1時間あたりの湿度: X = 1時間あたりの空気交換量(ACPH) * M³ *空気の密度* 湿度比

1日あたりの湿度: X * 24

• 1 時間あたりの空気交換回数( ACPH) は、以下の要素によって大きく異なります。
  • 換気: 住宅の換気を定期的に (通常は 3 年ごと程度) テス​​トする HVAC 保守担当者から値を取得できます。
  • 断熱漏れ：標準ブロアドアテストで測定。
• 立方メートル:湿気を排出するため閉めておくべき浴室を除いた部屋の容積。
• 空気の密度: 乾燥した空気の場合、通常は 1.2 です。
• 湿度
  • 現在の相対湿度: 20%
  • 55%に達するために必要な湿度: 35%
    • 35%の湿度比: 0.0051

たとえば、窓を閉めた（木製断熱）50 m ²（540 平方フィート）の典型的な現代的なアパートでは、相対湿度を 20% から 55% に上げるために 1 日あたり 36.72 リットル（1 日あたり 9.70 米ガロン）を消費する可能性があります。つまり、24 * 1.53 L/h（2 * 1 × 125 × 1.2 × 0.0051）です。

• 1時間あたりの換気回数
  • 換気: 2
  • 断熱漏れ：1（窓数ヶ所）
• 立方メートル: 125 m ³ (50 m ² * 高さ 2.5 m)
• 空気の密度: 乾燥した空気の場合、通常は 1.2 です。
• 湿度
  • 現在の相対湿度: 20%
  • 55%に達するために必要な湿度: 35%
    • 35%の湿度比: 0.0051

湿度が低くなるのは、暑く乾燥した砂漠気候や、室内の人工暖房スペースなどです。冬場は特に、冷たい外気が室内で暖められると、湿度が10～20%まで下がることがあります。ほとんどの家庭では、相対湿度30～50%が推奨されています。^[1]

• 皮膚炎の予防：湿度が低いと健康に悪影響を及ぼし、アトピー性皮膚炎[ ^2]や脂漏性皮膚炎^[3]を引き起こす可能性があります。
  • 脱毛症の管理：脂漏性皮膚炎の患者は、一般的に軽度の赤み、鱗状の皮膚病変、場合によっては脱毛を経験します。^[4]
• 粘膜の乾燥と咳の予防：鼻や喉の粘膜が乾燥すると、いびきの問題にもつながり、呼吸困難を引き起こす可能性があります。^[5]
• ドライアイ症候群の予防。
• 体感温度の向上:熱指数と湿度指数は、 +27 °C (81 °F) を超える気温の体感温度に対する湿度の影響を測定します。湿度の高い環境では、皮膚から蒸発する汗が少なくなるため、空気はより暑く感じられます。

湿度が低いと木製家具が収縮したり、継ぎ目が緩んだり、割れたりすることがあります。^[6]本、紙、芸術作品は湿度が非常に低いと収縮したり、反ったり、脆くなったりすることがあります。^[7]

さらに、湿度が低い状況では静電気の問題が発生する可能性があり、半導体デバイスを破壊したり、繊維製品の静電気による固着を引き起こしたり、ほこりや小さな粒子が帯電した表面に頑固に付着したりすることがあります。^[8]

室内の相対湿度を51%未満にすると、ダニやアレルゲンのレベルが大幅に減少しました。^[9]加湿器を過度に使用すると、相対湿度が過度に上昇し、ダニやカビの繁殖を促進し、過敏性肺炎（加湿器肺）を引き起こすこともあります。^[10]湿度レベルを自動的に監視および制御するには、適切に設置および配置された湿度計を使用する必要があります。または、十分な知識と注意力のある人間のオペレーターが常に適切な湿度レベルを確認する必要があります。

湿度を50%以下にすると、建材の結露を防ぐことができます。^[1]

湿度のバランスを保つために除湿器を使うこともでき ます。

工業用加湿器は、静電気の蓄積を防ぎ、材料の特性を維持し、作業員や居住者にとって快適で健康的な環境を確保するために、特定の湿度レベルを維持する必要がある場合に使用されます。

静電気の問題は、包装、印刷、製紙、プラスチック、繊維、電子機器、自動車製造、医薬品などの業界でよく見られます。湿度が相対湿度（RH）45%を下回ると、摩擦により静電気が発生し、火花が発生します。相対湿度45%～55%では静電気の発生は少なく、湿度が55%を超えると静電気が発生することはありません。^[11]アメリカ暖房冷凍空調学会（ASHRAE）は、IT機器に損傷を与える火花を防ぐために、データセンターの相対湿度を45～55%の範囲にすることを従来から推奨しています。^{[12]加湿器は、半導体メーカーや病院の}手術室でも使用されています。

印刷業者や製紙業者は、紙の縮みやカールを防ぐために加湿器を使用しています。加湿器は、高温による乾燥から食品の鮮度を保つために冷蔵室で必要です。美術館では、繊細な芸術作品を保護するために加湿器を使用しており、特に展示ギャラリーでは、冬の間、来場者の快適さのために暖房による乾燥と戦っています。^[13]

天然加湿器は、水がゆっくりと蒸発して容器の底にミネラル沈殿物を残すため、脱塩フィルターを使用しませんし、必要もありません。ただし、天然加湿器は、水表面積が大きくても湿度を非常にゆっくりと上げます。

• 人間の水分損失は、呼吸によるものと汗などの不感蒸泄によるものの両方で、座りがちな成人の場合、平均0.75L/日です。^[14]しかし、ほとんどの人は一日の大半を自宅で過ごすわけではありません。
• 観葉植物は、特に布製の 植木鉢に入れれば、蒸散作用によって空気中に水分を蒸発させるため、天然の加湿器としても使用できます。ただし、土壌中の細菌やカビが過剰に増殖したり、空気中に拡散したりしないように注意する必要があります。観葉植物にカビの幼虫（カビバエのような）がいる場合は、水やりが多すぎる可能性があります。
• 洗濯物を干すと湿度が高くなります。

蒸発式加湿器の 1 つのタイプは、タンクと芯だけを使用します。「天然加湿器」と呼ばれることもありますが、これらは通常、ほとんどまたはまったくコストをかけずに組み立てられる非商用の装置です。

天然加湿器の 1 つのバージョンでは、ステンレス製のボウルに水を少し入れ、タオルで覆います。防水の重りを使ってボウルの中央にタオルを沈めます。水は毛細管現象でタオルに広がり、タオルの表面積は急速に蒸発するのに十分な大きさなので、ファンは必要ありません。ステンレス製のボウルは、一般的な加湿器の水タンクよりもはるかに簡単に掃除できます。毎日または 1 日おきにタオルを交換し、定期的に洗濯することで、カビや細菌の問題を抑えることができます。

「蒸発式」、「冷湿式」、または「芯式加湿器」は、貯水タンク、芯、ファンという 3 つの基本部品で構成されています。

ウィックは多孔質の素材でできており、リザーバーから水を吸収し、水が蒸発する表面積を大きくします。ファンはウィックに隣接しており、濡れたウィックに空気を吹き付けて水の蒸発を促します。ウィックからの蒸発は相対湿度に依存します。湿度の低い部屋は湿度の高い部屋に比べて蒸発率が高くなります。したがって、このタイプの加湿器は部分的に自己調節式であり、部屋の湿度が上昇すると、水蒸気の出力は自然に減少します。

これらの芯は、補充の合間に完全に乾燥しないとカビが生え、時間の経過とともにミネラル沈殿物で飽和状態になります。定期的に洗浄または交換する必要があります。そうしないと、空気が芯を通過できず、加湿器は設置されているエリアの加湿を停止し、タンク内の水位は同じままになります。

蒸発式加湿器は蒸発式冷却器と同様の機能を持ちます。

インペラ式加湿器（冷霧式加湿器の一種）は、通常、他の加湿器よりも騒音が大きくなります。回転ディスクを使用して水を拡散器に吹き付け、水を細かい水滴にして空気中に浮かべます。給水は徹底的に清潔に保たなければならず、そうしないと、細菌やカビが空気中に拡散する危険があります。

超音波加湿器は、超音波周波数で振動するセラミックダイアフラムを使用して水滴を作り、冷たい霧の形で静かに加湿器から排出します。通常、ミストは小さなファンによって押し出されますが、超小型モデルの中にはファンのないものもあります。ファンのないモデルは主に個人用です。超音波加湿器は、圧電トランスデューサーを使用して、水の膜に高周波（1〜2MHz ^[15]）の機械的振動を発生させます。これにより、直径約1ミクロンの非常に細かい水滴のミストが形成され、空気の流れに素早く蒸発します。

水を沸騰させる加湿器とは異なり、これらの水滴には、硬水のミネラルなど、タンク内の不純物が含まれます(この不純物は、近くの物や家具に付着して除去しにくい粘着性の白い粉塵になります)。停滞したタンク内で増殖する病原菌も空気中に拡散します。超音波加湿器は、細菌汚染が空気中に広がるのを防ぐために、定期的に清掃する必要があります。

蒸留水を使用することで、ミネラルやその他の物質の量を大幅に減らすことができます。特殊な使い捨て脱塩カートリッジも空気中の物質の量を減らすことができますが、EPAは「これらのデバイスのミネラル除去能力は大きく異なる可能性がある」と警告しています。^[16]ミネラルダストは健康に悪影響を及ぼす可能性があります。^{[17] [18]} ウィック加湿器はウィックにミネラル堆積物を閉じ込めます。気化器タイプは加熱要素の上または周囲にミネラルが集まる傾向があるため、蓄積を抑えるために酢またはクエン酸で定期的に洗浄する必要があります。

スチーム加湿器、または温ミスト加湿器には加熱要素が装備されています。

咳を抑えるために、蒸気に薬用吸入剤を加えることもできます。蒸気は貯水槽内の溜まった水か​​らミネラル不純物や微生物を運びにくいため、気化器は冷霧タイプの加湿器よりも健康的かもしれません。^[16]しかし、水を沸騰させるには他の方法よりもかなり多くのエネルギーが必要です。設計の悪い加湿器の熱源は過熱し、製品が溶けたり、漏れたり、火災を引き起こしたりする可能性があります。^[19]

通常、水は定期的に手動でユニットに充填することによって供給されます。

トップフィル: トップフィルタンクには上部に穴が開いているので、毎日タンクに水を補充するのに便利です。

底部給水: 底部給水型加湿器には取り外し可能な水タンクがあり、多くの場合、交換可能な脱塩フィルターが取り付けられています。キャップとフィルターは両方ともユニバーサルであることが多く、多くのタンクキャップ型加湿器間で交換できます。

タンクキャップ式加湿器は、脱塩フィルターを毎日取り外して締め直す必要があるため、上部給水タンク式よりも給水が面倒です。また、タンクアタッチメントから滴る水滴が湿度計に接触する可能性があるため、注意して操作しないと正常に動作しにくくなります。

超音波ネブライザーは、フィルターを使用していても、時間が経つにつれてミネラルの堆積物を捕らえるため、蓄積を抑えるために酢やクエン酸で洗浄する必要があります。ベース部分が取り外し可能な加湿器では、ネブライザーから堆積物を取り除くのは簡単です。その他のモデルはネジで固定する必要があります。月ごとのメンテナンスが必要なモデルもあれば、メンテナンスなしで何年も使用できるモデルもあります。

一部の加湿器には、汚染物質を減らすための活性炭フィルターが付いています。

家具やコンピューターのモニター、テレビなどの静止した物体には、湿気とミネラルの沈殿物が蓄積します。

加熱要素を備えたほとんどのモデルには、システムに入るミネラルの量を減らすための交換用脱塩フィルター (タンク用のカートリッジまたはプラスチックフォーム、およびリザーバー内のヒーター付近の布) が付属しています。これらのフィルターのコストは、カートリッジ 1 個あたり約 10 ～ 15 ドル、プラスチックフォームまたは布フィルターの場合は 10 個パックです。加湿器を頻繁に使用する場合、カートリッジは 6 か月、プラスチックフォーム/布フィルターは 1 か月使用できます。カートリッジはほとんどの加湿器で使用できますが、一部のモデルには独自の形式があります。

一部の加湿器（たとえば、一部の冷霧加湿器）にはフィルターがまったく付属していません。

フィルターが詰まって水が供給されなくなったら、フィルターを交換する必要があります。最新の加湿器では、フィルターが詰まっていると「水なし」アイコン/警告信号が表示されます。フィルターが詰まっているかどうかを手動で確認する方法は、フィルターを振ることです。フィルターの内容物が（濡れていても）動かなければ、十分な水が通過する可能性は低くなります。

一部の加湿器には紫外線殺菌照射（UVGI）機能が組み込まれています。

一部の加湿器にはイオン水生成装置が組み込まれています。

家電製品を開けるには、トルクスドライバーが必要になることがよくあります。

遠心ファン付きの加湿器は、酢などで効果的に除去できない汚れが蓄積して騒音が発生する場合があります。ただし、ファンは交換可能であり、加湿器を分解して取り外すと、ファンのモデル名と仕様がわかります。

強制空気 炉のある建物では、炉内に加湿器を設置することができます。加湿器は、過度に乾燥した空気によるダメージを受けやすい木製の物、骨董品、その他の家具を保護することもできます。寒い時期には、湿度が上昇すると居住者は低い温度でも暖かく感じるため、加湿器は適度なエネルギー節約になります。^[要出典]

バイパス加湿器は、加熱空気戻りダクトと冷気戻りダクトの間に接続され、これらのダクト間の圧力差を利用して、加熱空気の一部を加湿器にバイパスさせて炉に戻します。

エアコンを使用する場合、夏季には加湿器を通常無効にする必要があります。エアコンは室内の湿度を下げる機能の一部であり、加湿器を稼働させ続けると大量のエネルギーが無駄になります。

ドラム式（バイパス）は、パイプを使用して、炉に取り付けられた貯水槽（パン）に直接水を運びます。パンの水位は、小さなトイレタンクのフロートに似たフロートバルブによって制御されます。ウィックは通常、ドラムに取り付けられ、小さなモーターに接続されたフォームパッドです。熱い空気はドラムの一方の端から入り、ドラムの側面から強制的に排出されます。湿度計が湿度を要求すると、モーターがオンになり、ドラムが水の入ったパンの中でゆっくりと回転し、フォームパッドが乾燥するのを防ぎます。

利点は次のとおりです:

• 低コスト
• メンテナンス費用が安い（ドラム型パッドは安価で入手しやすい）^[要出典]

デメリットは次のとおりです:

• 清潔さとパッドの状態を頻繁に（およそ毎月）検査する必要がある
• 加湿が不要な場合でも水が蒸発する（高速の空気流にさらされた水パンのため）
• 水が入った鍋にカビが生える（この問題は、使用の有無にかかわらず、必然的にカビの胞子を運ぶ大量の空気が加湿器を通過することで悪化します）。

特に後者の理由から、ドラム式加湿器は夏季（エアコン使用時）は必ず給水をオフにし、給水をオンにするときは常に高品質の炉用エアフィルター（加湿器パンに到達するカビ胞子の数を少なくするために、できるだけ高い MERV 評価のもの） と一緒に使用する必要があります。

ディスク ホイール スタイル (バイパス) は、ドラム スタイルの加湿器と設計が非常に似ています。このタイプの炉加湿器は、フォーム ドラムの代わりに、両側に小さな溝がある多数のプラスチック ディスクを使用しています。これにより、大きなスペースを必要とせずに、非常に大きな蒸発表面積を実現できます。ドラム スタイルの加湿器とは異なり、ディスク ホイールは定期的に交換する必要がありません。

利点は次のとおりです:

• メンテナンスの手間が非常に少ない（自動洗浄装置が取り付けられていない限り、加湿器の容器は定期的に掃除する必要があります）
• 定期的な部品交換は不要
• 蒸発表面積が大きいため出力が高い
• 硬水環境でも設置可能
• 寿命を通じて効率を維持

デメリットは次のとおりです:

• 価格が上がる
• 加湿が不要な場合でも水が蒸発する（高速の空気流にさらされた水パンのため）

バイパス フロースルー スタイル (バイパス - 「ビスケット スタイル」または他の多くの類似の別名でも知られています) では、パイプを使用して、水を加湿器の上部にある電気制御バルブに直接送ります。空気は、非常に粗いスチールウールに似たアルミニウムの「ビスケット」(パッドと呼ばれることが多い。「ビスケット」という用語は、泡状ではなく固体であることを強調しています) を通過します。「ビスケット」にはマットなセラミックのコーティングが施されているため、小さなスペース内に非常に大きな表面積が生まれます。湿度調整器が湿度を要求すると、バルブが開き、「ビスケット」に水が噴霧されます。熱風が「ビスケット」を通過し、パッドから水が蒸発して建物内に運ばれます。

利点は次のとおりです:

• メンテナンスの軽減（新しい「ビスケット」は、ほこりや鉱物の堆積物で詰まったときのみ必要で、通常は年に 1 回）
• ドラム式加湿器のように、カビの繁殖地となる可能性のある水が溜まる容器がない
• 高速気流で常に補充される水パンによる偶発的な加湿は発生しません。
• 高価なエアフィルターの必要性が減少
• 電気をほとんど使わない

デメリットは次のとおりです:

• 購入価格がやや高め
• メーカーやモデル固有の交換用ビスケット（比較的一般的なドラムスタイルのパッドと比較して）は、より高価で入手が難しい場合があります。
• ほとんどのモデルでは、ユニットに供給される水の一部は蒸発しません。これにより、残留ミネラルを含む大量の廃水が発生する可能性があり、排水口への接続が必要になります。水を再循環させる排水口のないモデルもいくつかありますが、その場合は定期的に手動でミネラルの蓄積を取り除く必要があります。

スプレーミストタイプでは、通常は小さなプラスチック製のパイプを使用して、加湿器内の電気制御バルブ（アトマイザー - 水を小さな開口部に通して微粒子に分解します）に水を直接送ります。水のミストは給気中に直接噴霧され、空気の流れによって建物内に運ばれます。

利点は次のとおりです:

• バイパスタイプよりも取り付けが簡単で、取り付けには 1 つの切り込み穴が必要で、追加のダクトは必要ありません。
• 電気の消費量が少ない。
• 他のタイプでは設置できない場所にも設置できる小型コンパクトユニットです。(約6インチ(15cm)四方)
• バイパスダクトを必要としないため、戻りダクトと供給ダクトの圧力分離（したがって送風機の効率）が損なわれることはありません。
• 保湿パッドの使用は不要です（継続的な費用）。
• 水の使用効率が非常に高く、廃水も発生せず、別途排水口への接続も必要ありません。
• メンテナンスはほとんど必要ありません。硬水環境では、ノズルの定期的な清掃が必要になる場合があります。
• ドラム式加湿器のように、カビの繁殖地となる可能性のある滞留水の入った受け皿がありません。

デメリットは次のとおりです:

• 硬水の場合、スプレーノズルが詰まることがあります。その場合は、水フィルターの使用、ノズルの定期的な清掃、またはノズルの交換が必要になります。
• 水中のミネラルを空気中に拡散します。

1962 年 7 月 27 日、レイモンド バンクスは室内加湿器の特許を申請しました。この特許は 1964 年 11 月 3 日に発明者に付与され、当初はウォルトン ラボ社に譲渡されました。^{[引用が必要]}

植物や家庭用の加湿器にはさまざまな種類があり、必要に応じて家の湿度レベルを維持するのに役立ちます。 ^[20] その他のタイプには、非バイパスフロースルー（ファン強化）、スチーム、インペラまたは遠心アトマイザー、およびダクト下設計があります。

米国環境保護庁は、健康リスクに関する詳細な情報と推奨されるメンテナンス手順を提供している。^[16] 水道水にミネラルが大量に含まれている場合（「硬水」とも呼ばれる）、超音波式またはインペラ式加湿器は「白い粉塵」を発生させる（水道水に含まれるミネラルはカルシウムが最も一般的なものである）^[21] 。この白い粉塵は、通常、家具に付着し、CRT モニターなどの静電気発生装置に引き寄せられる。蒸留水を使用するか、 ^[22]超音波式加湿器の脱塩カートリッジを使用することで、この白い粉塵を防ぐことができる。「天然」、「自噴」、「湧き水」とラベルが貼られたボトル入りの水には、元のミネラル分が残っている可能性がある。EPA の報告によると、超音波式およびインペラ式加湿器は、ミネラル堆積物と微生物を最も多く拡散させるが、蒸発式および蒸気式加湿器は、微生物の増殖を許す可能性があるものの、空気中に拡散する量は通常少ない。^[16]

さらに、詰まったり故障した給水バルブから大量の水が流れ出す可能性があり、一定期間検知されないと、広範囲の水害を引き起こす可能性があります。自動給水遮断機能付きの水警報器は、この故障が大きな問題を引き起こすのを防ぐのに役立ちます。

2006年から2011年にかけて、韓国では加湿器のタンクの洗浄剤としてポリヘキサメチレングアニジンなどの有毒物質が使用され、重度の肺疾患を引き起こした。この疾患で80人の子供が死亡し、9人の成人が死亡または肺移植を必要とした。加湿器のタンクの洗浄剤が禁止されてから2年間、新たな症例は発生しなかった。^[23]

• 空気イオン化装置
• 気管支炎ケトル、初期の加湿器
• 除湿機
• 蒸発冷却器
• 湿度計、湿度を測定するためのもの
• 超音波ノズル

ウィキメディア・コモンズには、加湿器に関連するメディアがあります。

• EPA.gov 室内空気に関する事実 No. 8 家庭用加湿器の使用と手入れ