JP3776426B2 - 加湿器 - Google Patents

Description

本発明は、気化式の加湿器に関するものである。

従来の気化式加湿器において、特許文献１に示すように横長箱型の本体内にドラム型の加湿フィルターを水平に配設し、その下部を水槽内の水に浸漬させながらモータで回転し、その中に送風機からの風を送風して加湿する方式が古くから知られている。

一方、近年市場に出回っている加湿器は、本体を縦形デザインにして、水槽内の水に横長四角形の気化フィルターの下部を浸漬し、そのフィルターにカビ、臭い等が付着するのを防止するため気化フィルターを斜めに回転させて該気化フィルターを水から出た状態で乾燥する方式がある。

これらの従来例を以下図面に従って説明する。

まず、前者の基本となる気化式の加湿器を図８により説明する。

図において、１は横長箱型の加湿器本体、２は本体１内の下部に設けられた水槽で、カートリッジ式の給水用水タンク３等によって給水される。４は加湿ドラムで、外周にウレタンフォーム（発泡体）よりなる円筒状の加湿フィルター５を装着し、一方を閉じた閉止部６とし、他方を開口部７とし、中心軸８で本体１に回転軸として支えられ、加湿フィルター５の下部を水槽２の水面下に浸漬させている。

９はギヤモーターで、加湿ドラム４の中心軸８を回転させる駆動軸を有し、加湿ドラム４を回転させる。１０は本体１内に取付けられた送風装置で、水槽２内の加湿ドラム４の開口部７から内部に送風する。１１は中心軸８に取り付けた風向体で、加湿フィルター５の表面から出る空気の風速が弱まる点から終端まで加湿ドラム４のほぼ内径に沿うように円錐状に形成されている。

その動作は、まず、給水用水タンク３から水槽２に水が供給され、水槽２内の水は一定の水位に保たれる。水槽２の内部で加湿ドラム４が回転すると、加湿ドラム４の周囲に取付けた加湿フィルター５は発泡体であるため、その空砲部に水滴が付着したり、膜ができて水を含んだ状態となる。

次に、送風装置１０を駆動して加湿ドラム４の開口部７から内部に送風すると、空気は加湿フィルター５を通過して外部に吹き出される。

加湿ドラム４の中を空気が通過すると、加湿フィルター５内の水滴や膜が壊れ加湿しなくなるため、加湿フィルター５は運転中常に連続回転していることで、常に水を含んだ状態となり、連続的に加湿される。この時、加湿ドラム４の内部に送風された空気は風向体１１に沿って加湿フィルター５を通過し、表面から湿った空気が吹き出される。これが室内に放出されて室内を加湿する。

一方、後者の加湿器は、図９、図１０、図１１、図１２及び図１３に示す様な構成である。

図において、１は縦長箱型の本体、２はこの本体１の一側下部に配設された水槽、１６は水槽２の横に並べて配設された水槽部で、両者は樹脂により一体に成形されており、ともに底部で連なって同一レベルの水を貯水する。そして、この水槽２と水槽部１６は本体１の背面に設けた開口部１ａを通して本体１の外に取り出し可能となっている。

３は給水用水タンクで、本体１の上面から本体１内に挿入され、水槽２上に載置されて該水槽２内に一定量の水を供給する。

１２は室内の乾燥した空気を本体１内に取入れる吸込口１２で、本体１の側面部に開口している。１３は室内に湿った空気を送る吹出口で、本体１の上面に開口している。１０は吸込口１２から吹出口１３に至る風路中に配設された送風装置で、その吐出口側には風を加熱するヒーター１４と、全面に小穴１５ａが明けられた吸水性の良いシート状の素材をプリーツ折りした横長方形の気化フィルター１５が配設され、その下端部が水槽部１６内の水に浸漬されている。

そして、送風装置１０によって吸込口１２から吸い込まれた室内の乾燥した空気はヒーター１４を通過後、水槽部１６の水により湿潤した気化フィルター１５部を通過し、吹出口１３から室内へ湿った空気を放出する。

１７は枠体よりなるフィルターケースで、水槽部１６内で該水槽部１６と一体に成形され、気化フィルター１５の周囲を覆って該気化フィルター１５を収納しており、両側面の略中間で、かつ後部側に回転用の支点１８が設けられている。１９はこの支点１８を受ける支点受け部で、水槽部１６の両側面の後部側に、該両側面の上面に開口するように設けられ、気化フィルター１５をその開口部を通して取り外せるようになっている。

２０はフィルターケース１７の一方の側面に設けられた湾曲したリブで、一つの支点１８と連なっている。

また、このリブ２０は、給水用水タンク３の仕切り壁に取付けたギヤモーター９と連動するクランク２１及びクランク２２と係合しており、気化フィルター１５を一定の角度まで回転させて気化フィルター１５の下部を水槽部１６の水面から出るようにし、この時点で切替えスイッチ２３によりその回転を停止し、この状態で、気化フィルター１５にヒーター１４による温風を吹き付け、該気化フィルター１５を乾燥するようにしている。

次に、その動作について説明する。

加湿器を運転するに当たっては、まず、給水用水タンク３に水を入れ、本体１の上面から水槽２に設置する。

これにより、水槽２と連通した水槽部１６にも給水用水タンク３からの一定量の水が流れ出し、この水槽部１６に浸漬された気化フィルター１５の下部を満たし、気化フィルター１５は水を吸上げ湿潤する。

この状態で送風装置１０を駆動すると、吸込口１２から吸い込まれた室内の乾燥した空気は、風路に設けたヒーター１４により加熱され、さらに、加熱された温風は下部が水槽部１６内の水に浸漬されて湿潤した気化フィルター１５を通過し、気化フィルター１５内の水を気化させるとともに、吹出口１３へ吸込まれ、室内に放出される。

使用後は、運転を停止すると、ギヤモーター９が回転し、ギヤモーター９と連動するクランク２１及びクランク２２とリブ２０の係合により気化フィルター１５を図１１に示すように一定の角度まで支点１８を中心に回転させ、気化フィルター１５が水面から出た時点で切替えスイッチ２３により気化フィルター１５の回転を停止する。

この状態で、ヒーター１４により温風を吹き付け、気化フィルター１５を乾燥する。

ここで、気化フィルター１５について説明すると、該気化フィルター１５は図１２に示すように、全面に小穴１５ａが明けられた吸水性の良いシート状の素材をプリーツ折りした横長方形に形成されているため、水を吸上げる能力に限度があり、その性能は吸上げ高さＨと時間Ｔの関係を表した図１３（ａ）（ｂ）に示すようになっていて、ある高さＨ′に達すると飽和して水を吸い上げなくなる。

つまり、気化フィルター１５を高さ方向に大きくしても吸上げ高さの限度以上だと水分の気化、つまり加湿には寄与しない。このため、従来の気化フィルター１５は高さを低くして横長の形状として使用しているのがほとんどである。

実開昭５６−２１１３８号

前者の気化式加湿器における加湿フィルター５は、ウレタンを発泡させ、その発泡で出来た空砲部を利用して加湿フィルター５を一度水没させることにより空砲に水滴を保持したり、膜を作り、この状態の中に風を通すことにより、風は水滴を破壊したり膜を破って風を湿潤させているものであった。このため、風が一度通過するとその後の風が素通りして加湿効率が悪かった。

また、例えば現在使用されているフィルター素材の吸上げ性能の良いシートを採用した場合には、通過抵抗が大きいため風量が採れず、同じ加湿量を出すためには加湿フィルター５の面積を大きくしなければならず、本体１も大きくなってしまう問題があった。

さらに、加湿フィルター５を水没させたままであるため、加湿フィルター５にカビ等が発生し、悪臭の原因となる問題もあった。

このため、近年では後者に示すように気化フィルター１５を回転移動により、水面より出して乾燥する機能を設けたものが普及している。このものは場所を取らない薄形製品にできることも一つのメリットになっている。

しかしながら、この後者における気化フィルター１５は、前記したようにプリーツ折りをして加湿面積を確保しているが、本体１の厚さが送風装置１０からの風路と気化フィルター１５と吹出口１３の風路により規制される。これは、上記従来の技術で説明したように、気化フィルター１５の吸上げ性能を考慮すると高さが規制され、それなりの加湿量を出すためには横幅及び厚み方向で、気化フィルター１５の面積を確保する必要性がある。

また、吹出口１３の風路が狭すぎると風量を減らす原因となり、加湿量が減ってくる。

また、送風装置１０からの風路についても、吹出口１３の風路と同様に気化フィルター１５に合った面積が必要となり、本体１を薄形にするには、気化フィルター１５の寸法と風路の確保がポイントとなる。

本発明の請求項１では、水槽部と、この水槽部に一定量の水を供給する給水用水タンクと、室内の乾燥した空気を取入れる吸込口と室内に湿った空気を送る吹出口と、両口間を連絡する風路中に配設された送風装置と、この送風装置の出口側に配設されたヒーターと、小穴の開いた吸水性の良いシート状の素材をプリーツ折りして形成され、下端部を水槽部内の水に浸漬され、回転駆動される気化フィルターとにより構成され、送風装置によって吸込口から吸い込まれた室内の乾燥した空気をヒーターを通過させて加熱した後、水槽部の水により湿潤した気化フィルターを通過し、吹出口から吹き出される加湿器において、前記気化フィルターを縦長方形とすると共に、その上下の中間を支点にして回転自在とし、加湿運転終了後は水面と略水平に保持される状態で停止するものである。

上記本発明によれば、気化フィルターを回転してその両端を交互に水槽部内の水中に浸漬することにより、全体を水分の気化、すなわち加湿に寄与させることができる。

また、気化フィルターを縦長方形に形成したことにより横幅及び厚み方向で気化フィルターの面積を確保する必要性がなく、気化フィルターの寸法と風路の確保が容易であり、加湿量を減らすことなく本体をより薄形形状にすることが可能となる。
更に縦長方形の気化フィルターは、上下の中間を支点として回転し、加湿運転終了後には水面と略水平に保持されるので、水平時の水面との距離を一番遠くすることが出来、水濡れを防止出来るものである。

以下本発明の一実施例として添付図面中の図１から図３に基づいて説明する。

なお、これらの図において、本体１、水槽２、水槽２と一体に成形されてともに底部で連なって同一レベルの水を貯水する水槽部１６、給水用水タンク３、送風装置１０、ヒーター１４、室内に湿った空気を噴出する吹出口１３は上記図９で示したものと同様であり、その説明を省略する。

吸込口１２は室内の乾燥した空気を本体１内に取入れるもので、送風装置１０のモータ１０ａ及び羽根１０ｂと対向した本体１の前面と背面に設けられている。

１５は気化フィルターで、全面に小穴が明けられた吸水性の良いシート状の素材をプリーツ折りしたもので、全体が縦長方形に形成されており、その下端部が水槽部１６内の水に浸漬されている。

１７は枠体よりなるフィルターケースで、気化フィルター１５の周囲を覆って該気化フィルター１５を収納しており、本体１の前面側と背面側の両面の略中間に回転用の支点１８と回転用の歯車２４が設けられており、さらに歯車２４にはカム２５が設けられている。

１９は支点１８を受ける支点受け部で、水槽部１６の一側側面に設けられている。

９はギヤモーターで、歯車２４と対向した本体１の背面内側に設けられ、その軸がジョイント３０を介して歯車２４に嵌合している。２９はこのギヤモーター９を制御するタイマーである。

２８は一端が枢支された駆動軸で、先端下面をカム２５に対面させ、上面略中央部をギヤモーター９の切替えスイッチ２３に対面させており、気化フィルター１５が回転したとき、該気化フィルター１５を指定の位置で停止するようにしている。すなわち、気化フィルター１５が回転してその下端が水槽部１６の水面に水没するように斜めに停止すると、切替えスイッチ２３を開いて定期的に停止し、約１８０度回転するようにしている。

また、前記気化フィルター１５が回転して指定の位置で停止してからタイマー２９によりギヤモーター９を停止し、水面と略平行にし、気化フィルター１５を水面から上げ、送風装置１０により乾燥運転をするようにしている。

２６は略クランク状の本体転倒防止脚で、本体１の外側底面の略中央部に回転軸２７により回転自在に枢支されており、本体１が縦長薄形の箱型で転倒しやすいためにこれを回転させてその足を前後に伸ばし、本体１の転倒を防止するものである。

次に、前記動作について説明する。

加湿器を運転する際に、給水用水タンク３に水を入れ、水槽部１６に設置することにより水槽部１６には給水用水タンク３より一定水量の水が流れ出し、気化フィルター１５の下端部を満たす。従って、気化フィルター１５は水を吸上げ湿潤する。

このような状態で送風装置１０を駆動することにより、吸込口１２から得られた室内の乾燥した空気は、風路に設けたヒーター１４により風が加熱される。そして、加熱された温風は図５（ａ）に示すように、一端を水槽部１６の水に水没させることで湿潤した気化フィルター１５部を通過し、気化フィルター１５内の水を気化させるとともに吹出口１３へ吸込まれ、該吹出口１３から室内に放出される。このとき、気化フィルター１５を図示するように幾分斜めになるように停止させると、水槽部１６内の水に浸漬している部分が少なく風路中に露出している部分が多くなり、この多く露出している部分に送風装置１０からの風が多く当たり、加湿量が多くなる。

また、この気化フィルター１５の下端が水中に水没して斜めに停止すると同時にタイマー２９により所定の時間をカウントし、その間、吸上げ性の良い気化フィルター１５は加湿すると同時に水を吸上げ、気化フィルター１５を湿潤させる。

次ぎに、気化フィルター１５は図５（ａ）から図５（ｃ）に示すように略１８０度回転してタイマー２９により所定の時間をカウントする。その間、気化フィルター１５は今まで水没していなかった他方の下端が水中に水没する状態で停止し、気化フィルター１５内の水を気化させるとともに吹出口１３へ吸込まれ、該吹出口１３から室内に放出される。このときにも気化フィルター１５を斜めに停止させて加湿量を多くする。

以後、この動作を繰り返して加湿を継続する。この時、気化フィルター１５は正回転でも逆回転でも良い。

加湿終了後は、気化フィルター１５を図５（ｃ）の状態から矢印のように略９０度回転して図５（ｂ）に示すように、その全体を水槽部１６の水面と略水平状態になるように水面上で保持し、同時にタイマー２９により所定の時間をカウントし、その間、風路に設けたヒーター１４によって加熱された風により乾燥する。

加湿停止後、気化フィルター１５を含めて水槽２、水槽部１６を本体１から取り出して清掃等する場合には本体１の開口部１ａから矢印のように取り出せばよい。

なお、前記加湿に際し、気化フィルター１５の吸上げ性能から、タイマー２９で決定した時間、例えば３分で９０ｍｍ吸上げるフィルター素材であれば、５分に一回約１８０度回転させることで、水槽２から湿潤した９０ｍｍ部分が前記約１８０度回転することで上方に半回転し、５分間に加湿し乾燥した上方部のフィルター部は半回転して水槽２の中に水没し、水を吸上げる。

従って、従来の気化フィルターでは、図１３に示すように、吸上げ高さ以上の気化フィルター１５の高さにできず、また、寿命的にみても水あかなどの付着により性能が落ちてくると、気化フィルター１５の上方では吸上げが追い付かない分加湿不足となり効率がおちてしまっていたが、本発明ではこれらの欠点を解決することができる。

また、前記気化フィルター１５が回転して指定の位置で停止してからタイマー２９によりギヤモーター９を停止し、例えば半回転に１０秒かかるとしたら、５秒といった時間でギヤモーター９を停止し、水面と略平行に位置させ、風路に設けたヒーター１４に通電して、気化フィルター１５を乾燥運転する。この時、気化フィルター１５は水面より一番遠く濡れにくいところで略平行に位置しているため、運搬時の水槽２内の水面揺れによっても気化フィルター１５が濡れることはない。

さらに、従来品では、水槽２の着脱時に図１１の状態からリブ２０とクランク２１が外れて、気化フィルター１５が濡れてしまっていたが、本発明では、気化フィルター１５を水平状態で引出すため、水に濡れにくく、そのまま気化フィルター１５の収納なども可能となる。

また、縦長薄型の本体１が転倒性し易い点については、略クランク状の本体転倒防止脚２６が本体１の外側底面の略中央部に回転軸２７により回転自在に枢支されているため、図７矢印のようにこれを回転させてその脚部を前後に伸ばし、本体１の転倒を防止するものである。

本発明による使用状態の一実施例を示す概略正面図である。 本発明による使用状態の一実施例を示す概略側面断面図である。 本発明による気化フィルターの回転伝達部分の要部構造断面図である。 本発明による回転伝達部分の要部正面図である。 本発明による気化フィルターの動作説明図である。 本発明による本体底面部分の断面図である。 本発明による本体底面部分の平面図である。 従来例による使用状態の概略正面断面図である。 従来例による他の一例を示す概略正面図である。 従来例による他の一例を示す概略側面断面図である。 従来例による回転機構部分の説明図である。 従来例による気化フィルターの斜視説明図である。 従来例による気化フィルターの動作説明図である。

符号の説明

１ 本体
２ 水槽
３ 給水用水タンク
９ ギヤモーター
１０ 送風装置
１２ 吸込口
１３ 吹出口
１４ ヒーター
１５ 気化フィルター
１６ 水槽部
１７ フィルターケース
１８ 支点
２３ 切替えスイッチ
２４ 歯車
２５ カム
２６ 本体転倒防止脚
２９ タイマー

Claims (1)

1. 水槽部（１６）と、この水槽部（１６）に一定量の水を供給する給水用水タンク（３）と、室内の乾燥した空気を取入れる吸込口（１２）と室内に湿った空気を送る吹出口（１３）と、両口（１２）（１３）間を連絡する風路中に配設された送風装置（１０）と、この送風装置（１０）の出口側に配設されたヒーター（１４）と、小穴の開いた吸水性の良いシート状の素材をプリーツ折りして形成され、下端部を水槽部（１６）内の水に浸漬され、回転駆動される気化フィルター（１５）とにより構成され、送風装置（１０）によって吸込口（１２）から吸い込まれた室内の乾燥した空気をヒーター（１４）を通過させて加熱した後、水槽部（１６）の水により湿潤した気化フィルター（１５）を通過し、吹出口（１３）から吹き出される加湿器において、前記気化フィルター（１５）を縦長方形とすると共に、その上下の中間を支点（１８）にして回転自在とし、加湿運転終了後は水面と略水平に保持される状態で停止することを特徴とする加湿器。

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