JP6155588B2 - 加湿装置 - Google Patents

Description

本発明は、気化フィルタを備えた加湿装置に関する。

従来知られている加湿装置の加湿方式は、気化式，ハイブリッド式，ヒータ式，超音波式の４種類に大別されるが、消費電力が少なく静寂性の高い加湿装置が求められている。特に気化フィルタを内蔵する気化式の加湿装置は、消費電力が少ないものの風量が多いという特徴を有し、例えば特許文献１などに開示される。引用文献１の気化フィルタは、トレイに貯留する加湿用の液体に触れた状態で、本体の内部に配設される。

特開２０１０−２４９５１１号公報

しかし上述した加湿装置は、次のような課題があった。

気化フィルタの内側から加湿用給気を供給して、気化フィルタの外側で湿潤空気を得る構造の加湿装置では、気化フィルタに浸かったトレイに貯留する液体の液位が風の影響を受け、トレイからの液体の飛散により、本体の外部に液体が漏れ出す不具合があった。

また、気化フィルタの材質は、ポリエステルなどの繊維を組み合わせて縫製し、帯状に加工して使用するケースが多いが、繊維であるが故に、常時湿った状態が続くと雑菌の増殖で、悪臭を発するようになる。一般的な気化フィルタは、抗菌材や抗カビ剤などを添着して対応しているが、長期間の使用でメンテナンスを繰り返し行うと、その効果が減衰することが確かめられている。

さらに、加湿装置として気化フィルタ全体の保液分布が不均一であると、目標とする加湿量を得るために気化フィルタを大型化せざるを得ず、製品のコンパクト化が実現できない。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、トレイに貯留する液体の液位が風の影響を受けないようにし、トレイからの液体の飛散を防止するようにした加湿装置を提供することを第１の目的とする。

本発明の第２の目的は、製品の長期使用により気化フィルタから発する悪臭を抑えることが可能な加湿装置を提供することにある。

本発明の第３の目的は、気化フィルタへの給水構造を工夫して、気化フィルタ全体の保液分布を均一にし、気化フィルタひいては製品の小型化を実現できる加湿装置を提供することにある。

請求項１の発明では、トレイの液位を気化フィルタよりも下方に位置させることで、気化フィルタの外側から供給される加湿用空気によって、トレイに貯留する液体の液位が影響を受けないようにすることができ、トレイからの液体の飛散により、本体の外部に液体が漏れ出す不具合を防止できる。また、黄色ブドウ球菌などが悪臭を発する雑菌が増殖する条件は、適度な温度と水分であるが、本発明において気化フィルタが湿潤する状態は加湿装置の運転時のみであり、それ以外では気化フィルタや汲み上げ手段が回転せず、またトレイに貯留する液体に気化フィルタを浸漬させないので、気化フィルタを乾燥状態にすることができる。そのため、加湿装置の運転停止時に気化フィルタを乾燥させて、雑菌の繁殖条件を満たさないようにし、気化フィルタを清潔な状態に維持して、製品の長期使用により気化フィルタから発する悪臭を抑えることが可能になる。さらに、汲み上げ手段の回転速度が異なる場合であっても、給液手段に備えた案内手段が同じ位置に液体を導いて、気化フィルタに液体を供給することができ、安定した液体の供給による気化性能の向上を実現することができる。

請求項２の発明では、給液部と汲み上げ手段をトレイの同じ片側面に近接させたので、必要最小限の製品サイズに抑えることができ、製品のコンパクト化を実現できる。

請求項１の発明によれば、トレイに貯留する液体の液位が風の影響を受けないようにし、トレイからの液体の飛散を防止するようにした加湿装置を提供できる。また、製品の長期使用により気化フィルタから発する悪臭を抑えることが可能な加湿装置を提供できる。さらに、安定した液体の供給による気化性能の向上を実現することができる。

請求項２の発明によれば、必要最小限の製品サイズに抑えることができ、製品のコンパクト化を実現できる。

本発明の第１実施例を示す加湿装置の前面方向から見た斜視図である。 同上、加湿装置の背面方向から見た斜視図である。 同上、加湿装置の分解斜視図である。 同上、加湿装置の内部構造を示す斜視図である。 同上、加湿装置の内部構造を示す切欠き正面図である。 同上、加湿装置の柄杓とシャワーユニット付近を示す斜視図である。 図６において貯液部を取り外した状態を示す斜視図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明における加湿装置の好ましい実施例を説明する。

図１〜図７は、本発明の一実施例における加湿装置を示している。先ず、加湿装置の全体的な構成について、図１〜図３を参照しながら説明すると、１は背面側を開口した略円筒有底状の本体、２は本体の背面開口を塞ぐ後カバー、３は後カバー２を覆うように本体１の背面に取り付けられる後パネル、４は本体１の前面に取り付けられる前パネルである。本実施例では、何れも樹脂製の本体１，後パネル３および前パネル４により、加湿装置の外観をなす外郭部材が形成される。

本体１には、複数枚の羽根５を放射状に配置してなるファン６と、ファン６の駆動源となる送風モータ７が設けられ、送風モータ７の回転軸８をファン６の中心部に形成した孔部９に貫通させ、ファン６の背面側から突出する回転軸８の先端部にスピンナー１０を螺着することにより、ファン６が回転軸８に取付け固定される。その他に本体１は、ファン６の外周を取り囲むドーナツ形で円環状の気化フィルタ１１と、気化フィルタ１１の下側に配設するトレイ１２と、気化フィルタ１１に液体である水を送り込む給水用のギアモータ１３と、をそれぞれ備えている。

ファン６は、側面から空気を吸い込み、外周から空気を吐き出すターボファンやシロッコファンとして構成される。また、送風モータ７の回転軸８は、その軸方向が本体１の前後方向に一致するように配置される。

本体１の上面部には、複数のボタンからなる操作部１６やＬＥＤなどの表示部１７を備えた操作パネル１８が設けられると共に、本体１に対して起伏自在な略Ｌ字状のハンドル１９が設けられる。また、本体１の左右側面部には、多数の開口を有する排気口２０がそれぞれ設けられる。排気口２０は、ファン６の排気方向に直交して、ファン６の外周を取り囲むように形成される。

前記後パネル３には、多数の開口を有する吸気口２１が設けられる。吸気口２１は、ファン６の吸気方向である回転軸８の軸方向に直交して形成される。また、吸気口２１からファン６に向かう空気の流れを遮断しないように、後パネル３とファン６との間にある中間部材としての後カバー２には、空気の流通口２２が開口形成される。

本体１と前パネル４との間には、液体供給源としてのタンク２３が着脱自在に配設される。タンク２３は周知のように、水を収納する容器２４と、容器２４の口部に着脱可能に装着されるキャップ２５とからなる。キャップ２５には図示しない弁体が設けられており、キャップ２５を下にしてタンク２３を直立状態で本体１に装着したときに、トレイ１２側から弁体が押され、タンク２３内の水が有底状に形成されたトレイ１２の貯留部２７に送出されるようになっている。このときの貯留部２７内の液位Ｌは、タンク２３に収納される水の残量に拘らず、タンク２３の下端の位置に規定される。なお、タンク２３を本体１から頻繁に着脱する関係で、前パネル４も本体１に対して、例えば爪嵌合などにより着脱自在に配設される。

気化フィルタ１１は、ドラム状に形成されたフィルタ支持体としてのフィルタケース３１に、帯状のフィルタ素材３２が巻付くように取り付けられている。フィルタケース３１は、リング状に形成された前後一対の枠体３３，３４の間に、複数本の支柱３５を連結して形成され、フィルタ素材３２は各支柱３５の外側に配設される。

トレイ１２は、前述した貯留部２７の他に、ギアモータ１３を駆動源として、貯留部２７に貯留した水を気化フィルタ１１に導いて供給する給水手段３７を備える。給水手段３７は、ギアモータ１３の回転軸に連結する回動自在な歯車３８Ａや、貯留部２７に貯留する水を汲み上げるための回動自在な柄杓３９の他に、柄杓３９で汲み上げた水を、気化フィルタ１１の内側に導いて給水するシャワーユニット４０などを備えて構成される。そして、ギアモータ１３の回転力が歯車３８Ａに与えられると、歯車３８Ａに噛合する歯（図示せず）をフィルタケース３１における枠体３３の全周に備えた気化フィルタ１１がファン６の周りを回転すると共に、気化フィルタ１１の回転力が気化フィルタ１１に噛合する歯車３８Ｂを介して柄杓３９に伝達することで、いわゆる水汲み水車構造をなす柄杓３９が貯留部２７内の水を汲み上げて、気化フィルタ１１の内側からフィルタ素材３２に向けて給水を行なう構成となっている。歯車３８Ｂは柄杓３９と同軸上に設けられている。

本実施例では、送風モータ７を中心として、その周囲にファン６と、気化フィルタ１１が配置されている。ここで、操作部１６のボタン（例えば、運転切／入ボタン）を操作して、加湿装置の運転を開始すると、送風モータ７に所定の電力が供給され、本体１の内部でファン６が回転軸８を中心に回転する。これにより、吸気口２１から流通口２２を通してファン６の後側面から取り込まれた加湿用空気は、ファン６の外周方向に向きを変えて気化フィルタ１１を通過する。また、加湿装置の運転時には、必要に応じてギアモータ１３に所定の電力が供給されるので、本体１の内部で気化フィルタ１１を回転させつつ、気化フィルタ１１の内側からフィルタ素材３２に向けて水が供給され、フィルタ素材３２は常に水を含んだ状態になる。したがって、前記ファン６の回転に伴い気化フィルタ１１を通過する加湿用空気は、フィルタ素材３２から水分を奪って、本体１の側面に形成された排気口２０に湿潤空気として排出される。

４１は、本体１内部に組み込まれた霧化装置である。霧化装置４１は、加湿装置の運転時に操作部１６の別なボタン（例えば、ピコイオンボタン）を操作することで動作し、操作パネル１８と排気口２０との間に形成されたミスト放出口４２から、マイナスイオンを帯電した微小な粒子径を有する微細ミストが放出されるようになっている。

次に、本実施例の加湿装置に関する特徴的部分について、図４〜図７を参照しながらさらに詳しく説明する。まず、気化フィルタ１１は貯留部２７内において、その下部の四隅を複数のローラ１１Ａによって回転自在に支持されている。そして、気化フィルタ１１は複数のローラ１１Ａによって支持されていることにより、貯留部２７の液位Ｌより上に配置されている。

続いて柄杓３９は、ドーナツ形で円環状の柄杓本体３９Ａの内周側に複数のバケット３９Ｂを放射状に配置して備え、前記複数のバケット３９Ｂの開口部３９Ｃは柄杓３９の回転方向を向くように形成されている。また、バケット３９Ｂの開口部３９Ｃの縁部分には、突状部３９Ｄを備えており、バケット３９Ｂ内の液体が開口部３９Ｃから外部へ漏れ出し難いように構成されている。尚、図５に示すようにＲ方向に回転する柄杓３９において、下側に位置するバケット３９Ｂは、貯留部２７の液位Ｌより下側に位置しており、貯留部２７内の水に浸されるように構成されている。

シャワーユニット４０は、気化フィルタ１１の最下部１１Ａの上方に貯留部２７の上部に架設されている。シャワーユニット４０は、柄杓３９のバケット３９Ｂによって汲み上げられた水を受ける受液部４０Ａと、受液部４０Ａによって受け取った水を気化フィルタ１１の最下部１１Ａに滴下するシャワー部４０Ｂとを備えている。

シャワー部４０Ｂは、浅底皿状に形成されており、シャワー部４０Ｂの気化フィルタ１１の軸方向に対する寸法Ｌ３は、気化フィルタ１１の軸方向の寸法Ｌ２より僅かに大きく形成されている（Ｌ３＞Ｌ２）。

またシャワー部４０Ｂの中央部分には、複数の貫通部からなる滴下部４０Ｃが形成されており、滴下部４０Ｃは気化フィルタ１１の軸方向の寸法Ｌ２と略同一寸法Ｌ４にわたって（Ｌ２≒Ｌ４）、複数列形成されたものとする。

尚、滴下部４０Ｃの上部には、滴下部４０Ｃ全体をほぼ被覆可能な大きさに形成されたスポンジ等からなる貯液部４０Ｄを備えている。

受液部４０Ａは、シャワー部４０Ｂの一端を柄杓３９の上側のバケット３９Ｂに向けて延設されたものである。受液部４０Ａには、上向きに形成された弾性部材からなるブラシ状又はヘラ状の案内手段４０Ｅを備えている。ここで、案内手段４０Ｅは少なくとも柄杓３９の最上位のバケット３９Ｂに当接可能に備えている。

シャワー部４０Ｂには、立壁状に形成され、受液部４０Ａからの水を貯液部４０Ｄ及び滴下部４０Ｃの中心方向へ案内する導液部４０Ｆを備えている。

尚、シャワー部４０Ｂには、上方からシャワー部４０Ｂ全体を被覆可能な蓋体４０Ｇを備えている。

以上のように、水汲み水車構造をなす柄杓３９の下側のバケット３９Ｂによって汲み上げられた貯留部２７内の水は、下側のバケット３９Ｂが柄杓３９の回転によって柄杓３９の上部まで上昇すると案内手段４０Ｅに当接し、バケット３９Ｂ内の水は案内手段４０Ｅによって受液部４０Ａへ呼び込まれる。その後、受液部４０Ａ内の水は導水部４０Ｆによって、シャワー部４０Ｂの貯液部４０Ｄの中心方向へ案内され、貯液部４０Ｄへ貯留される。貯液部４０Ｄへ貯留された水は滴下部４０Ｃ全体へ拡散していき、各滴下部４０Ｃからシャワーユニット４０の下部へ位置する気化フィルタ１１のフィルタ素材３２の気化フィルタ１１の軸方向へ満遍なく水が滴下されることで、気化フィルタ１１の内側からフィルタ素材３２に向けて給水が行なわれる。

気化フィルタ１１を貯留部２７の液位Ｌより上に配置したことにより、気化フィルタ１１の外周に近接したファン６からの風をトレイ１２に溜まっている水（液位Ｌ）に当たり、水が飛散することを防ぐことができる。

トレイ１２の貯留部２７にタンク２３より供給された水が適量貯留されており、その貯留部２７の液位Ｌはフィルタケース３１にフィルタ素材３２を巻き付けるように取り付けられた気化フィルタ１１の最外周の下面より下に位置しており、加湿装置が運転停止している状態では気化フィルタ１１は乾燥状態を保っている。

加湿装置の運転時は、ギアモータ１３を駆動源として、歯車３８を介して、フィルタケース３１が回転することにより、下側のバケット３９Ｂが液位Ｌの下にある柄杓３９が回転し、貯留部２７に貯留されている水を汲み上げて気化フィルタ１１に供給する。

この場合、気化フィルタ１１が湿潤するのは運転時のみであり、それ以外は乾燥した状態となっている。これにより、黄色ブドウ球菌などが悪臭（雑巾の生乾きの臭い）を発生する雑菌が増殖する条件として適温と水分があげられるが、加湿装置の運転時においては、気化フィルタ１１は乾燥しているので、雑菌の繁殖条件が欠けることにより、気化フィルタ１１を清潔な状態を維持できる。

トレイ１２の貯留部２７の前パネル４と対向する一側面には、タンクのキャップ２５が上方から装着可能なカップ状の給水口２７Ａを備えており、給水口２７Ａの上部開口部の周縁にはシール部材としてパッキン２７Ｂを備えている。尚、柄杓３９は、貯留部２７の一側面において給水口２７Ａに近接して設置されている。

ここで、トレイ１２に設けられた給水口２７Ａと柄杓３９の位置関係は、トレイ１２の片側同一面に設けられ、且つできる限り近接して位置に設けられることが好ましい。

このように、給水口２７Ａと柄杓３９の位置を近接させたので、加湿装置の設置環境が傾斜していても汲み上げられる水が途切れることを防ぎ、安定した加湿が得られる。尚、給水口２７Ａと柄杓３９の双方の位置が離れていると、傾斜により変動した液位Ｌに対応するために柄杓３９の外径が大きくなり加湿装置も大型化することになる。

尚、本実施例の加湿装置は、送風モータ７とギアモータ１３の運転を同時又は別々に運転可能に備えている。これにより、気化フィルタ１１の回転を停止した状態で、送風モータ７を運転させ、気化フィルタ１１を乾燥させる運転モードを備えており、気化フィルタ１１を清潔な状態を維持できる。

以上のように本実施例では、回転する筒型の気化フィルタ１１の内側から加湿用空気を供給し、気化フィルタ１１の反対側から湿潤空気を得る加湿装置において、巻枠であるフィルタケース３１にフィルタ素材３２を巻き付けてなる気化フィルタ１１の最外周下面よりも下方に、トレイ１２の液位Ｌを位置して設けている。

この場合、トレイ１２の液位Ｌを気化フィルタ１１よりも下方に位置させることで、気化フィルタの外側から供給される加湿用空気によって、トレイに貯留する水の水位が影響を受けないようにすることができ、トレイからの水の飛散により、本体の外部に水が漏れ出す不具合を防止できる。

また本実施例では、回転する汲み上げ手段としての柄杓３９と、気化フィルタ１１と柄杓３９に回転力を伝達する伝達機構としての歯車３８Ａ，３８Ｂとを備え、加湿装置の運転時に、伝達機構を駆動させて気化フィルタ１１と柄杓３９を回転させ、トレイ１２に貯留する水を柄杓３９で汲み上げて気化フィルタ１１に供給する構成としている。

黄色ブドウ球菌などが悪臭（雑巾の生乾き臭）を発する雑菌が増殖する条件は、適度な温度と水分であるが、本発明において気化フィルタ１１が湿潤する状態は加湿装置の運転時のみであり、それ以外では気化フィルタ１１や柄杓３９が回転せず、またトレイ１２に貯留する水に気化フィルタ１１を浸漬させないので、気化フィルタ１１を乾燥状態にすることができる。そのため、加湿装置の運転停止時に気化フィルタ１１を乾燥させて、雑菌の繁殖条件を満たさないようにし、気化フィルタ１１を清潔な状態に維持して、製品の長期使用により気化フィルタ１１から発する悪臭を抑えることが可能になる。またこれは、使用者が操作部１６により選択的に運転開始と運転停止のモードを設定してもよいし、制御により自動的に運転開始と運転停止を行なわせるようにしても、同様の効果が期待できる。

また本実施例では、トレイ１２に設けられた給液部としての給水口２７Ａと柄杓３９を、トレイ１２の片側面に近接して備えている。

この場合、給水口２７Ａと柄杓３９をトレイ１２の同じ片側面に近接させたので、必要最小限の製品サイズに抑えることができ、製品のコンパクト化を実現できる。

また本実施例では、柄杓３９で汲み上げた液体である水を気化フィルタ１１に給液する給液手段としてのシャワーユニット４０を備え、シャワーユニット４０は、柄杓３９に接してこの柄杓３９からの水を同じ位置に案内する案内手段４０Ｅを備えている。

この場合、加湿装置に電力を供給する電源電圧の関係などで、柄杓３９の回転速度が地域毎に異なる場合であっても、シャワーユニット４０に備えた案内手段４０Ｅが同じ位置に水を導いて、気化フィルタ１１に水を供給することができ、安定した水の供給による気化性能の向上を実現することができる。

また本実施例では、回転する筒型の気化フィルタ１１の内側から加湿用空気を供給し、気化フィルタ１１の反対側から湿潤空気を得る加湿装置において、前記気化フィルタ１１の内側から給液する給液手段としてのシャワーユニット４０を備えている。

この場合、気化フィルタ１１を通る加湿用空気の流れと同じ方向に給水を行ない、加湿用空気の流れに沿って、水を気化フィルタ１１に浸透させることで、広範囲に速く水を浸透させることが可能になる。そのため、気化フィルタ１１全体の保水分布を均一にして、気化フィルタ１１全面から水を取り出すことができ、気化フィルタ１１ひいては製品の小型化を実現できる。

また本実施例では、加湿用空気を気化フィルタ１１に供給するファン６を備え、ファン６と気化フィルタ１１との軸方向の長さを略同一に形成している。

この場合、気化フィルタ１１はファン６からの加湿用空気を全面で受けることができるので、気化フィルタ１１に浸透した水を無駄なく気化させて、気化性能を向上することが可能になる。

さらに本実施例では、シャワーユニット４０と気化フィルタ１１の軸方向の長さを略同一に形成している。

このようにすると、気化フィルタ１１はシャワーユニット４０からの水を全面で受けることができるので、気化フィルタ１１全体の保水分布をさらに均一にすることが可能となる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更可能である。例えば、本体１の内部構造において、各部の形状や配置などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更が可能である。また、本発明の加湿装置は、例えば気化フィルタ１１の下流側に空気清浄フィルタを備えた空気清浄機にも適用できるものである。

６ ファン
１１ 気化フィルタ
１２ トレイ
２７Ａ 給水口（給液部）
３８ 歯車（伝達機構）
３９ 柄杓（汲み上げ手段）
４０ シャワーユニット（給液手段）
４０Ｅ 案内手段

Claims (2)

1. 回転する筒型の気化フィルタの内側から加湿用空気を供給し、前記気化フィルタの反対側から湿潤空気を得る加湿装置において、
   前記気化フィルタの下方にトレイの液位を設け、
   回転する汲み上げ手段と、
   前記気化フィルタと前記汲み上げ手段に回転力を伝達する伝達機構とを備え、
   前記加湿装置の運転時に、前記伝達機構を駆動させて前記気化フィルタと前記汲み上げ手段を回転させ、前記トレイに貯留する液体を前記汲み上げ手段で汲み上げて前記気化フィルタに供給する構成とし、
   前記汲み上げ手段で汲み上げた液体を前記気化フィルタに給液する給液手段を備え、
   前記給液手段は、前記汲み上げ手段に接して該汲み上げ手段からの液体を同じ位置に案内する案内手段を備えたことを特徴とする加湿装置。
2. 前記トレイに設けられた給液部と前記汲み上げ手段を、前記トレイの片側面に近接して備えたことを特徴とする請求項１記載の加湿装置。

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