JP2001065931A - 消音用給水キャップ、給水タンク及び加湿器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コスト上昇を抑制しつつ、給水タンクからの
給水時に生じる気泡破裂音を十分小さくする。 【解決手段】 給水管４４には給水キャップ７２が取り
付けられ、この給水キャップ７２には１個のオリフィス
８０が設けられると共に、このオリフィス８０の上部側
に空気穴７２が設けられている。オリフィス８０の内径
は２．３ｍｍ以上、３．１ｍｍ以下の範囲から選択され
る任意の値とされている。これにより、給水管４４を通
して貯水室２２内の中間貯水部８８へ給水される際に、
水の粘性抵抗等によりオリフィス８０が通水不能になる
ことを防止しつつ、単位時間当たりに貯水室２２内へ排
気される空気量が制御可能となる。この結果、給水時に
短時間の間に多量の空気が貯水室２２内へ排気されるこ
とを防止でき、給水タンク２０から漏れる気泡破裂音を
十分小さくできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、貯水室内に貯えら
れた水を外部へ給水する給水口に装着され、給水時に発
生する騒音を抑制する消音用給水キャップに関するもの
である。

【０００２】また本発明は、外部から供給された水を貯
水室内に貯え、この貯水室内の水を給水口を通して外部
へ給水する給水タンクに関するものである。

【０００３】また本発明は、外部から供給された水を貯
水室内に貯える給水タンクを備え、貯水室内から給水口
を通して給水された水を利用して室内の空気を加湿する
加湿器に関するものである。

【０００４】

【従来の技術】室内加湿用の加湿器としては、着脱式の
給水タンクから給水された水を中間貯水部に一旦貯え、
この中間貯水部から加熱容器に供給された水をヒータ等
により加熱して水蒸気とするものがある。このような加
湿器では、中間貯水部に常に一定の水が貯えられるよう
に給水タンクからの給水量を制御する必要がある。

【０００５】上記のような加湿器へ適用可能な給水タン
クとしては、例えば、給水タンクの底面部から下方へ突
出する給水管を備えたものがある。この給水管は上端側
の開口部が給水タンク内に開口した給水口に接続される
と共に、下端側の開口部の高さが中間貯水部における所
定の下限水位と一致するように設けられている。これに
より、中間貯水部内に下限水位以上の水がある状態で
は、給水管の下端側の開口部が中間貯水部内で水中に浸
漬し、給水タンク内の水面上に存在する空気層の静圧
（負圧）の作用によって給水管から中間貯水部への給水
が停止する。

【０００６】また中間貯水部内の水位が下限水位より低
くなると、給水管の下端側の開口部が大気中に開放さ
れ、この給水管を通して給水タンク内に空気が侵入する
ことから、給水タンク内に侵入した空気の容積と略等し
い容積の水が給水タンクから中間貯水部へ給水される。
従って、中間貯水部には下限水位より若干高い水位が保
たれるように給水タンクから水が間欠的に給水される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような給水タン
クを備えた加湿器では、給水タンクから中間貯水部への
給水時に給水管を通して給水タンク内に空気が侵入す
る。この給水タンク内に侵入した空気は水中で気泡とな
って水面まで浮上し、この気泡が水面に達すると破裂し
て破裂音を発生させる。この気泡の破裂音が大きいと、
装置外部に漏れて騒音となり、加湿器が静寂な環境下で
運転される場合にはユーザに対して不快感を与えてしま
う。

【０００８】このため、従来の加湿器では、例えば、給
水タンク又は装置外殻部を形成した筐体を遮音性が高い
材料により成形したり、これらの外壁部の肉厚を厚くし
て気泡破裂によって生じる騒音漏れを抑制していたが、
このような対応を採ると加湿器の製造コストが高くなっ
てしまう。

【０００９】本発明は、上記事実を考慮し、給水口を通
して貯水室内に空気が侵入して生じる給水時の気泡破裂
音を十分小さくできる低コストの消音用給水キャップを
提供することを目的とする。

【００１０】また本発明は、前記消音用給水キャップを
適用することにより、給水口を通して貯水室内に空気が
侵入して生じる給水時の気泡破裂音を十分小さくできる
給水タンクを提供することを目的とする。

【００１１】また本発明は、前記給水タンクを適用する
ことにより、貯水室から中間貯水部への給水時に給水口
を通して貯水室内に空気が侵入して生じる気泡破裂音を
十分小さくできる加湿器を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の消音用給
水キャップは、貯水室内に貯えられた水を外部へ給水
し、かつ給水時に外部から貯水室内に空気を取り入れる
給水口に装着される消音用給水キャップであって、下端
部に開口が設けられた容器状とされ、貯水室内に配置さ
れると共に前記開口が給水口に接続されるキャップ本体
と、前記キャップ本体に設けられ、貯水室内から前記キ
ャップ本体内へ通過する水量を制限する略円形のオリフ
ィスと、前記キャップ本体における前記オリフィスの上
部側に設けられ、前記オリフィスの通過水量に対応する
量の空気を前記キャップ本体内から貯水室内へ排気する
空気穴とを有し、前記キャップ本体に１個の前記オリフ
ィスを設け、このオリフィスの平均内径を２．３ｍｍ以
上、３．１ｍｍ以下の範囲から選択される任意の値とし
たものである。

【００１３】また請求項２記載の消音用給水キャップ
は、請求項１記載の消音用給水キャップにおいて、前記
１個のオリフィスに代えて、前記キャップ本体に２個の
前記オリフィスを設け、これらのオリフィスの平均内径
をそれぞれ２．３ｍｍ以上、２．４ｍｍ以下の範囲から
選択される任意の値としたものである。

【００１４】上記構成の消音用給水キャップによれば、
給水口に接続されたキャップ本体に1個又は２個のオリ
フィスが設けられると共に、オリフィスの上部側に空気
穴が設けられ、前記オリフィスの平均内径が所定の範囲
内とされることにより、給水口を通して貯水室内に貯え
られた水が外部へ給水される際に、貯水室内からキャッ
プ本体内へ給水される水の量がオリフィスの個数及びオ
リフィスの平均内径に応じた量に制限されるので、空気
穴を通してキャップ本体内から貯水室内に排気される空
気量をオリフィスの個数及びオリフィスの平均内径に応
じた量に制御できる。従って、オリフィスの個数及びオ
リフィスの平均内径を適宜設定すれば、給水時に水の粘
性抵抗等によりオリフィスが通水不能になることを防止
しつつ、単位時間当たりに貯水室内へ排気される空気量
が制御可能となる。

【００１５】この結果、給水時に短時間の間に多量の空
気が貯水室内へ排気されることを防止できるので、貯水
室内へ排気された空気により水中に形成される気泡の大
きさを制限し、この気泡が水面で破裂した際に生じる破
裂音を抑制できる。

【００１６】具体的には、キャップ本体に１個のオリフ
ィスを設けた場合のオリフィスの平均内径を２．３ｍｍ
以上、３．１ｍｍ以下の範囲から選択される任意の値と
すれば、給水時にオリフィスが通水不能になることを防
止しつつ、気泡破裂音を十分小さくできる。

【００１７】またキャップ本体に２個のオリフィスを設
けた場合のオリフィスの平均内径を２．３ｍｍ以上、
２．４ｍｍ以下の範囲から選択される任意の値とすれ
ば、給水時にオリフィスが通水不能になることを防止し
つつ、気泡の破裂音を十分小さくできる。さらに１個の
オリフィスが目詰まりした場合でも、残り1個のオリフ
ィスにより貯水室内から外部への給水を継続できる。

【００１８】ここで、オリフィスの平均内径とは、キャ
ップ本体の肉厚が薄く、キャップ本体の肉厚方向におけ
るオリフィスの内径変化を実質的に無視できるならば、
オリフィスの開口形状が円形とされている場合にはオリ
フィスの任意の位置における内径と一致し、またオリフ
ィスの開口形状が非円形とされている場合にはオリフィ
スの開口面積と同一の開口面積を有する円形開口の内径
と一致する長さである。

【００１９】またキャップ本体の肉厚が厚く、オリフィ
スの内径がキャップ本体の肉厚方向に沿って変化する場
合には、上記のように定義されたオリフィスの平均内径
はオリフィスの開口面積が最も小さくなる位置で測定さ
れる。

【００２０】請求項３記載の消音用給水キャップは、請
求項１記載の消音用給水キャップにおいて、前記１個の
オリフィスの平均内径を２．３ｍｍ以上、２．５ｍｍ以
下の範囲から選択される任意の値としたものである。

【００２１】上記構成の消音用給水キャップによれば、
キャップ本体に１個のオリフィス設けられた場合のオリ
フィスの平均内径を２．３ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下の
範囲から選択される任意の値とすれば、水の粘性抵抗等
によりオリフィスが通水不能になることを防止できる限
度内で、給水時に貯水室内へ排気される空気量を略最小
量にできるので、給水時に生じる気泡破裂音を特に効果
的に抑制できる。

【００２２】請求項４記載の給水タンクは、外部から給
水された水を貯える貯水室が内部に設けられたタンク本
体と、前記タンク本体の下部に設けられて、前記貯水室
内に貯えられた水を外部へ給水し、かつ給水時に外部か
ら貯水室内に空気を取り入れる給水口とを有し、前記給
水口に請求項１、２又は３記載の消音用給水キャップを
装着したものである。

【００２３】上記構成の給水タンクによれば、貯水室の
下部に開口した給水口に請求項１、２又は３記載の消音
用給水キャップを装着したことにより、給水タンクから
外部への給水時に水の粘性抵抗等により消音用給水キャ
ップのオリフィスが通水不能になることを防止しつつ、
消音用給水キャップの空気穴を通して単位時間当たりに
貯水室内へ排気される空気量が制御可能となる。この結
果、給水時に貯水室内へ排気された空気により水中に形
成される気泡の大きさを制限し、この気泡が水面で破裂
した際に生じる破裂音を抑制できるので、給水タンク内
から外部へ漏れる破裂音を十分小さくできる。

【００２４】請求項５記載の加湿器は、請求項４記載の
給水タンクと、前記給水タンクを着脱可能に収納するタ
ンク収納部と、前記給水タンクから供給された水を水蒸
気又は微細水滴として装置外部へ放出する水放出手段
と、を有するものである。

【００２５】上記構成の加湿器によれば、貯水室の給水
口に消音用給水キャップが装着されていることにより、
給水タンクから加湿器本体側への給水時に貯水室内へ排
気された空気により水中に形成される気泡の大きさを制
限し、この気泡が水面で破裂した際に生じる破裂音を抑
制できるので、給水タンク内から外部へ漏れる破裂音を
十分小さくできる。この結果、給水タンクの外皮部や加
湿器の外殻部を遮音性の高い材料により成形したり、こ
れらの肉厚を厚くするなどの高コストが要求される対応
を採らなくても、低コストの消音用給水キャップを追加
するだけで、給水タンクから加湿器本体側への給水時に
装置外部へ漏れる気泡破裂音（騒音）を十分小さくでき
る。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
加湿器について図面を参照して説明する。

【００２７】図１には本発明の実施の形態に係る加湿器
１０が示されている。加湿器１０は、図１に示されるよ
うに装置本体の外郭部として筐体１２を備えている。こ
の筐体１２は略直方体状に形成されており、筐体１２の
上面側には本体開口部１４が設けられている。ここで、
本体開口部１４は、装置の高さ方向（図１の矢印Ｈ方
向）と直交する装置の幅方向（図１の矢印Ｗ方向）へ長
い略長方形とされており、この本体開口部１４には、図
１の２点鎖線で示されるように蓋体１６が着脱可能に装
着されている。

【００２８】筐体１２内には、幅方向における一端部側
（図１の右側）にタンク収納室１８が設けられている。
このタンク収納室１８には給水タンク２０が本体開口部
１４を通して着脱可能に装填されている。

【００２９】給水タンク２０の内部は外部から給水され
た水を貯える貯水室２２とされている。給水タンク２０
は略立方体の容器状に形成されたタンク本体２１を備え
ている。このタンク本体２１はポリエチレン等の樹脂に
より成形されている。またタンク本体２１の外側面両端
部には一対の連結ピン２１Ａが設けられ、これらの連結
ピン２１Ａには略コ字状に屈曲された細長い板状の取手
２３の両端部がそれぞれ回動可能に連結されている。

【００３０】タンク本体２１の頂部に、図２に示される
ように上方へ突出する円筒状のキャップ取付部２６が一
体的に形成されている。このキャップ取付部２６は上端
側が開口しており、この開口は貯水室２２内へ水を補給
するための補給口２４とされている。またキャップ取付
部２６の外周面には径方向へ突出する一対のスライド片
２８が設けられている。スライド片２８は周方向に沿っ
て長く軸方向へ薄い板状に形成され、キャップ取付部２
６の外周面における径方向両端部にそれぞれ配置されて
いる。

【００３１】タンク本体２１のキャップ取付部２６には
キャップ部材３０が着脱可能に装着され、このキャップ
部材３０により補給口２４が閉止されるようになってい
る。キャップ部材３０は頂面側が閉止された円筒状に形
成されており、キャップ部材３０の内周面は下方へ向か
って僅かに内径が広がったテーパ状とされている。また
キャップ部材３０の内周面にはキャップ取付部２６の一
対のスライド片２８にそれぞれ対応する一対の係止溝３
２が形成されている。

【００３２】係止溝３２には、その長手方向に沿った一
端部にキャップ部材３０の下端面へ開口する開口部３３
が形成されており、この開口部３３はキャップ部材３０
をキャップ取付部２６へ着脱する際のスライド片２８の
出入口とされている。さらに係止溝３２には、下方から
見て開口部３３から時計方向へ伸びると共にキャップ部
材３０の頂面側へ傾斜した傾斜部及び傾斜部の終端から
水平に延出する水平部が長手方向に沿って形成されてい
る。

【００３３】キャップ取付部２６の外周面には、図２に
示されるように環状の溝部が形成されており、この溝部
内に弾性材料からなるシールリング３６が固着されてい
る。ここで、キャップ部材３０をキャップ取付部２６ヘ
装着する際には、キャップ部材３０を上方からキャップ
取付部２６の外周側へ嵌め込みつつ、開口部３３を通し
て一対のスライド片２８をそれぞれキャップ部材３０の
係止溝３２内へ挿入する。この後、キャップ部材３０を
時計方向へ回転させると、スライド片２８が係止溝３２
の傾斜部に沿って相対移動する。これにより、キャップ
部材３０はキャップ取付部２６の下端側へ移動し、スラ
イド片２８が係止溝３２の水平部まで相対回転すると、
内周面をシールリング３６の外周部に圧接させる。この
状態から、更にキャップ部材３０を時計方向へ回転させ
ると、スライド片２８が係止溝３２の水平部の終端部に
当接する。これにより、キャップ部材３０のキャップ取
付部２６への装着が完了して補給口２４が気密状態とな
るように閉止される。

【００３４】一方、タンク本体２１の底部にも、図２に
示されるように下方へ突出する円筒状のキャップ取付部
３８が一体的に形成されている。このキャップ取付部３
８は下端側が開口しており、その内周側に形成される円
柱状の空間は貯水室２２の一部とされている。またキャ
ップ取付部３８の外周面には雄ねじ部（図示省略）が形
成されている。

【００３５】キャップ取付部３８にはキャップ部材４０
が着脱可能に装着されている。キャップ部材４０には外
周側に円筒状の螺着部４２が設けられ、この螺着部４２
の内周側には給水管４４が設けられている。またキャッ
プ部材４０には、螺着部４２の下端部から内周側へ延出
して給水管４４の外周面に接合された連結部４６が一体
的に形成されている。これにより、連結部４６は螺着部
４２と給水管４４との間を閉止すると共に、給水管４４
を螺着部４２の内周側に同軸的に支持する。

【００３６】連結部４６は外周側から内周側へ向かって
段差状に高くなっており、キャップ部材４０がキャップ
取付部３８へ装着された状態では、図２に示されるよう
に連結部４６は外周側の一部を除く部分がキャップ取付
部３８内へ挿入されている。これにより、連結部４６は
キャップ取付部３８の内周側に入る水量、すなわち貯水
室２２内から後述する中間貯水部８８へ給水不能となる
残水量を少なくしている。

【００３７】キャップ部材４０には、螺着部４２の下端
部と連結部４６の外周端部とのエッジ部に沿って弾性材
料からなるシールリング４８が固着されている。ここ
で、キャップ部材４０をキャップ取付部３８へ装着する
際には、キャップ部材４０の螺着部４２をキャップ取付
部３８の外周側へ嵌め込みつつ、キャップ部材４０をね
じ込み方向へ回転させて螺着部４２の雌ねじ部をキャッ
プ取付部３８の雄ねじ部へねじ込む。これにより、キャ
ップ部材４０はキャップ取付部３８の上端側へ移動し、
シールリング４８をキャップ取付部３８の下端部へ圧接
させる。この状態から、キャップ部材４０を十分な回転
抵抗が生じるまでねじ込み方向へ回転させると、キャッ
プ部材４０が給水管４４を除く部分での気密性が保たれ
るようにキャップ取付部２６へ装着される。

【００３８】キャップ部材４０の給水管４４は、図２に
示されるように上端部及び下端部がそれぞれ開口した円
筒状に形成されており、その内周側の空間は貯水室２２
を外部へ連通する給水口とされている。給水管４４には
上部側に大径のキャップ固定部５２が設けられており、
このキャップ固定部５２の内周面には雌ねじ部５３が形
成されている。またキャップ固定部５２の下部側には、
キャップ固定部５２の下端部から内周側へ屈曲されたフ
ランジ部５４を介して小径のバルブ開閉部５６が一体的
に設けられている。

【００３９】給水管４４内には開閉部材５８が上下方向
へ移動可能に配置されている。この開閉部材５８は、図
２に示されるようにバルブ開閉部５６に対して貯水室２
２側に支持された弁体６０と、この弁体６０に同軸的に
連結されバルブ開閉部５６内を挿通したスライド軸６２
とを備えている。弁体６０は下面側が略円錐状とされて
おり、上端部での外径がバルブ開閉部５６の内径より大
きくされている。またバルブ開閉部５６には、上端側の
開口部に沿って弁体６０の下面と平行とされた傾斜面が
形成され、この傾斜面は弁体６０に対する座受部６４と
されている。

【００４０】開閉部材５８のスライド軸６２は、バルブ
開閉部５６の内周面から内周側へ延出したアーム先端に
固着されたリング状の軸受部６６により軸方向（上下方
向）へ摺動可能に支持されている。これにより、開閉部
材５８の弁体６０はバルブ開閉部５６の座受部６４に対
して接離可能となっている。

【００４１】スライド軸６２の下端部には、軸部より大
径とされた円板状の加圧部６８が設けられている。加圧
部６８と軸受部６６との間にはコイルスプリング７０が
圧縮状態とされて配置されており、このコイルスプリン
グ７０は開閉部材５８を常に閉鎖方向（下方）へ付勢し
ている。これにより、加圧部６８が開放方向(上方）へ
加圧されていない状態では、弁体６０はコイルスプリン
グ７０の付勢力により座受６４に圧接してバルブ開閉部
５６を閉鎖する。

【００４２】一方、給水管４４のキャップ固定部５２に
は、図２に示されるように消音用の給水キャップ７２が
取り付けられている。給水キャップ７２は頂部側が閉止
されると共に下端側が開口した容器状とされており、こ
の給水キャップ７２には下部側に円筒部７４が設けられ
ると共に、この円筒部７４の上端側を閉止するように半
球状の頂部７６が一体的に設けられている。

【００４３】円筒部７４の外周面には下部側に雄ねじ部
７８が形成されている。この雄ねじ部７８がキャップ固
定部５２の雌ねじ部５３にねじ込まれることにより、給
水キャップ７２はキャップ固定部５２に固定され、雄ね
じ部７８より上側の部分を貯水室２２内へ突出させる。

【００４４】給水キャップ７２の円筒部７４には、雄ね
じ部７８の上部側に１個のオリフィス８０が形成されて
おり、このオリフィス８０は肉厚方向に沿って円筒部７
４を貫通し、給水キャップ７２の内部空間を貯水室２２
内へ連通させている。ここで、オリフィス８０は、図３
（Ｂ）に示されるように円筒部７４の肉厚方向に直交す
る面内での断面形状（開口形状）が円形とされ、オリフ
ィス８０内には肉厚方向における径が変化しない円柱状
の空間が形成されている。

【００４５】また給水キャップ７２の頂部７６には、図
３（Ａ）に示されるように中心軸Ｓを中心とする周方向
に沿って複数個（本実施の形態では４個）の空気穴８２
が形成されている。これらの空気穴８２は周方向へは互
いに等間隔となるように配置されており、それぞれ肉厚
方向に沿って頂部７６を貫通し、給水キャップ７２の内
部空間を貯水室２２内へ連通させている。ここで、空気
穴８２の開口形状は、オリフィス８０と同様に肉厚方向
で径が変化しない円形とされている。

【００４６】筐体１２内には、図１に示されるように装
置の内部空間を上部側と下部側とで区画する仕切板８４
が筐体１２と一体的に成形されている。この仕切板８４
の幅方向における一端部側はタンク収納室１８の底板部
８６を構成しており、この底板部８６の中央部には凹状
の中間貯水部８８が一体的に形成されている。

【００４７】給水タンク２０がタンク収納室１８内へ収
納された状態では、底板部８６上にはタンク本体２１の
下面が載置され、中間貯水部８８内にはタンク本体２１
の給水タンク２０の下面から突出するキャップ部材４０
が挿入される。

【００４８】中間貯水部８８の底板部には、開閉部材５
８の加圧部６８対応するバルブ操作ピン９０が上方へ突
出するように設けられている。バルブ操作ピン９０は、
給水タンク２０がタンク収納室１８内へ収納された状態
では開閉部材５８の加圧部６８を上方へ加圧し、コイル
スプリング７０の付勢力に抗して開閉部材５８を上方へ
移動させる。これにより、弁体６０がバルブ開閉部５６
の座受部６４から離間して給水管４４が開放される。ま
たタンク収納室１８内に収納された給水タンク２０が本
体開口部１４を通して取外されると、開閉部材５８の加
圧部６８がバルブ操作ピン９０から離れる。これによ
り、弁体６０がコイルスプリング７０の付勢力によりバ
ルブ開閉部５６の座受部６４に圧接して給水管４４が閉
鎖される。

【００４９】本実施の形態の加湿器１０では、水を貯え
た給水タンク２０がタンク収納室１８内に収納されてい
る状態では、中間貯水部８８には所定の正常水位（図２
の符号Ｌ₁の水位）が保たれるように給水タンク２０か
ら水が給水される。

【００５０】中間貯水部８２内には、中間貯水部８２の
水位が正常水位Ｌ₁より低い下限水位Ｌ₂以下になると、
これを検出するフロートセンサ（図示省略）が設置され
ている。ここで、中間貯水部８８の正常水位Ｌ₁は、給
水管４４の下端面と同一レベル又は下端面より僅かに高
いレベルとされている。従って、中間貯水部８２内の水
位が正常水位Ｌ₁より上にあると、給水管４４下端の開
口が水中に浸漬して給水管４４を通して外部から貯水室
２２内に空気が侵入しない。このとき、貯水室２２内が
気密状態とされ、貯水室２２内の水面上の空気層が大気
圧に対して負圧となることから、貯水室２２内の水は給
水管４４を通して中間貯水部８８へ流出しない。

【００５１】また水中間貯水部８８内の水位が正常水位
Ｌ₁より下がると、給水管４４下端の開口が大気開放状
態になるので、給水管４４を通して給水キャップ７２内
に空気が侵入し、この空気が空気穴８２を通して貯水室
２２内に排気される。これにより、貯水室２２内の水面
上の空気層の静圧が高くなるので、貯水室２２内に侵入
した空気量に対応する量の水が貯水室２２から給水キャ
ップ７２内に流出し、この水が給水管４４を通して中間
貯水部８８へ給水される。

【００５２】仕切板８４には、図１に示されるように中
間貯水部８８に隣接して円形の開口部９２が形成されて
いる。この開口部９２にはカップ状の加熱容器９４が嵌
挿されている。加熱容器９４の開口端部には径方向へ延
出するフランジ部９６が形成されており、加熱容器９４
は上方から開口部９２に嵌挿され、フランジ部９６を開
口部９２の周縁部に密着させた状態で仕切板８４上に固
定されている。加熱容器９４は高い耐熱性及び熱伝導性
を有した材料、例えばステンレス、アルミニウム等の金
属や耐熱性樹脂により形成されている。

【００５３】加熱容器９４の底板部及び中間貯水部８８
の底板部には、金属管やシリコンチューブ等からなる連
結管９８の両端部がそれぞれ接続されており、この連結
管９８を通して加熱容器９４と中間貯水部８８とは互い
に連通している。従って、中間貯水部８８の水位と加熱
容器９４の水位は常に同じになる。但し、加熱容器９４
内の底面部は中間貯水部８８内の底面部より下方へ位置
することから、中間貯水部８８内の水位が下限水位Ｌ₂
まで下がっても加熱容器９４内には一定量の水が残るよ
うになっている。

【００５４】筐体１２内には、加熱容器９４の底板部に
近接又は接触するようにヒータ１００が配設されてい
る。ヒータ１００は、装置運転時に図示しない電源部か
ら駆動電流を供給されることにより、ジュール熱を発生
して加熱容器９４内の水を蒸発させる。さらに筐体１２
内には、加熱容器９４を上方から覆うように円筒状のス
チームダクト１０２が配置されている。このスチームダ
クト１０２の上部側は上方へ向かって縮径する円錐状と
されており、スチームダクト１０２の頂部には装置外部
まで伸びた円筒状の放出管１０４が接続されている。ま
たスチームダクト１０２には送風ファンからの空気を供
給する送気管（図示省略）が接続されており、スチーム
ダクト１０２は、加熱容器９４から供給される水蒸気と
送風ファンから供給される空気を攪拌混合し、多量の水
蒸気を含む空気を放出管１０４から装置外部へ放出す
る。

【００５５】次に、本実施の形態に係る加湿器１０の動
作を説明する。

【００５６】図１に示されるように、タンク収納室１８
内に収納された給水タンク２０内に水が貯えられている
時には、給水タンク２０からの給水により中間貯水部８
８内の水位は正常水位Ｌ₁に保たれる。この状態で加湿
器１０が運転されると、加熱容器９４内の水がヒータ１
００により加熱されて水蒸気が多量に発生し、この水蒸
気がスチームダクト１０２内で空気と混合されて装置外
部へ放出される。これにより、加湿器１０が設置された
室内の湿度が上昇する。

【００５７】加湿器１０の給水タンク２０内の水が無く
なり、中間貯水部８８内の水位が下限水位Ｌ₂より低下
すると、中間貯水部８８内のフロートセンサが作動して
アラーム信号を出力する。このアラーム信号を受けた制
御部（図示省略）は、液晶パネル等からなる表示部によ
り給水タンク２０内に水が無いことを表示させると共
に、フロートセンサからのアラーム信号の入力から所定
の時間経過後に装置運転を停止する。

【００５８】また給水タンク２０へ水を補給する際に
は、先ず、給水タンク２０をタンク収納室１８から装置
外部へ抜き取る。これにより、開閉部材５８の弁体６０
により給水管４４が閉鎖され、給水タンク２０内に水が
残っている場合でも給水管４４を通して外部へ水が流出
しない。この状態で、キャップ取付部２６に装着された
キャップ部材３０を取り外せば、キャップ取付部２６の
内周側に開口した補給口２４を通して貯水室２２内へ水
が補給可能になる。従って、貯水室２２内に十分な量の
水を補給した後に、キャップ部材３０をキャップ取付部
２６へ装着し、給水タンク２０をタンク収納室１８内に
戻せば、給水管４４が開いて給水タンク２０から中間貯
水部８８へ再び給水可能になる。

【００５９】次に、本実施の形態に係る給水タンク２０
による給水動作を詳細に説明する。

【００６０】図２に示されるように、中間貯水部８８内
の水位が正常水位Ｌ₁に維持され給水管４４の下端が水
中に浸漬していると、貯水室２２内の水は給水管４４が
開放されていても中間貯水部８８へ流出しない。このと
き、給水キャップ７２及び給水管４４内の空間には空気
穴８２から排気できない空気が残っている。

【００６１】図２に示される状態から、図４に示される
ように中間貯水部８８内の水位が正常水位Ｌ₁より下が
って給水管４４の下端が大気開放状態になると、給水管
４４を通して給水キャップ７２内に空気が侵入開始し、
これと略同時に給水キャップ７２内の水が中間貯水部８
８内へ流出開始する。このとき、図５に示されるよう
に、給水キャップ７２内に侵入する空気の容積と略等し
い容積の水が給水管４４を通して中間貯水部８８内に流
出し、オリフィス８０を通して貯水室２２内の水が給水
キャップ７２内に流入する。また空気穴８２を通して給
水キャップ７２内から排気される空気の容積はオリフィ
ス８０を通して給水キャップ７２内に流入する水の容積
と略等しくなる。

【００６２】給水タンク２０からの給水により中間貯水
部８８の水位が正常水位Ｌ₁まで上昇すると、図６に示
されるように、給水管４４の下端が水中に浸漬されて給
水管４４を通して給水キャップ７２内に空気が侵入しな
くなり、給水キャップ７２内からの排気が停止し、これ
と略同時にオリフィス８０から給水キャップ７２内への
水の流入が停止する。

【００６３】上記したように給水タンク２０によれば、
給水キャップ７２が給水管４４のキャップ固定部５２に
取り付けられ、給水キャップ７２にオリフィス８０及び
空気穴８２が設けられたことにより、給水管４４を通し
て貯水室２２内に貯えられた水が中間貯水部８８へ給水
される際に、貯水室２２内から給水キャップ７２内へ給
水される水の量がオリフィス８０の内径に応じた量に制
限されるので、空気穴８２を通して給水キャップ７２内
から貯水室２２内に排気される空気量をオリフィスの内
径に応じた量に制御できる。従って、給水キャップ７２
に設けられるオリフィス８０の内径を適宜設定すれば、
給水時に水の粘性抵抗等によりオリフィス８０が通水不
能になることを防止しつつ、単位時間当たりに貯水室２
２内へ排気される空気量が制御可能となる。

【００６４】なお、給水キャップ７２内の空気は、加湿
器１０が略水平に設置されていれば、４個の空気穴８２
から略均等に貯水室２２内へ排気される。従って、空気
穴８２の開口面積は、オリフィス８０から給水キャップ
７２内に給水される水の約１／４の容積の空気を排気で
きる大きさであればよい。このこと及び空気の粘性が水
の粘性より小さいことから、本実施の形態では空気穴８
２の内径がオリフィス８０の内径より十分小さくなって
いる。

【００６５】但し、空気穴８２の個数及び内径について
は、それぞれ設計的事項であって個数を４個より少なく
し、かつ内径を空気排気に必要となる長さより大きくし
ても、本実施の形態では、オリフィス８０により排気さ
れる空気量が制限されていることから気泡破裂音に対し
て大きな影響はない。

【００６６】次に、給水キャップ７２に設けられたオリ
フィス８０の内径と給水時におけるオリフィス８０の通
水状態及び給水タンク２０内での気泡破裂音との関係に
ついて説明する。

【００６７】表１には、給水キャップ７２のオリフィス
８０の内径を２．１ｍｍから４．０ｍｍまで０.１ｍｍ
毎に変化させた場合に、オリフィス８０の通水状態の良
否及び給水タンク２０で生じる気泡破裂音の大きさをそ
れぞれ評価した結果が示されている。ここで、給水キャ
ップ７２としては樹脂製で肉厚が２ｍｍのものを用い
た。

【００６８】

【表１】

【００６９】表１の通水状態の評価で“△”としたオリ
フィス８０の内径が２．３ｍｍ又は２．４ｍｍの場合に
は、給水タンク２０の形状や剛性、オリフィス８０の内
周面やエッジ部の加工精度などに応じて水の粘性抵抗に
よりオリフィス８０が一時的に通水しなくなる現象が生
じることがある。但し、この場合でも、給水キャップ７
２の肉厚を２ｍｍより小さくしたり、オリフィス８０を
十分高い加工精度で加工すると共にオリフィス８０両端
のエッジ部を曲面（Ｒ）形状にするなどの粘性による影
響を軽減するための対応を採れば、通水状態が安定する
ことが判っている。

【００７０】また表１の気泡破裂音の評価は給水タンク
２０をタンク収納室１８内に収納した状態で、加湿器１
０内から装置外部に漏れる気泡破裂音を評価したもので
あり、この評価で“△”としたオリフィス８０の内径が
３．１ｍｍ〜３．５ｍｍの場合には、加湿器１０が特に
静寂な環境下に設置されているときや、加湿器１０内に
設けられた送風ファンの作動音が特に小さいときには、
騒音として認識されることがある気泡破裂音が発生す
る。

【００７１】従って、表１に示されている通水状態及び
気泡破裂音の評価を考慮すると、給水キャップ７２に１
個のオリフィス８０を設ける場合には、オリフィス８０
の内径を２．３ｍｍ以上、３．５ｍｍ以下の範囲から選
択される任意の長さにすれば、給水管４４を通して貯水
室２２内に貯えられた水が中間貯水部８８へ給水される
際に、水の粘性抵抗等によりオリフィス８０が通水不能
になることを防止しつつ、貯水室２２内へ排気された空
気により水中に形成される気泡の大きさを制限し、この
気泡が水面で破裂した際に生じる破裂音を十分小さくで
きるので、給水タンク２０から加湿器１０の中間貯水部
８８への給水時に装置外部へ漏れる気泡破裂音（騒音）
を十分小さくできる。

【００７２】なお、以上説明した本実施の形態の加湿器
１０では、給水キャップ７２に設けられたオリフィス８
０の開口形状を円形としたが、オリフィスの開口形状が
非円形とされている場合には、オリフィスの内径を平均
内径、すなわちオリフィスの開口面積と同一の開口面積
を有する円形開口の内径と一致する長さをオリフィス内
径として評価することにより、表１と同様な結果が得ら
れる。但し、オリフィスの開口形状が非円形である場合
には、水のオリフィスとの接触面積が円形である場合と
比較して増加するので、理論的には水の粘性抵抗の影響
が大きくなってオリフィス内径が小さいときの通水状態
が悪化することが考えられる。

【００７３】また、加湿器１０では、給水キャップ７２
に設けられたオリフィス８０の内径を肉厚方向において
一定としたが、オリフィスの内径が給水キャップ７２の
肉厚方向に沿って変化する場合には、オリフィスの内径
（平均内径）はオリフィスの開口面積が最も小さくなる
位置で測定するものとする。

【００７４】また本実施の形態では、給水キャップ７２
に設けられたオリフィス８０の効果を気泡破裂音の抑制
という点でのみ評価したが、オリフィス８０の個数及び
内径を適宜設定すれば、給水管４４から外部へ流出する
水量を制御し、水流音を抑制できるという効果を奏する
ことはいうまでもない。

【００７５】また本実施の形態に係る給水キャップ７２
を給水タンク２０に適用し、この給水タンク２０を加熱
式の加湿器１０に適用する場合のみを説明したが、本実
施の形態に係る給水タンク２０は、静粛性が要求される
共に水を消費する各種の装置、例えば、超音波式の加湿
器に適用することも可能であり、また給水キャップ７２
は必ずしも着脱式の給水タンク２０の給水管４４に装着
する必要はなく、例えば、装置内部に固定状態で設けら
れた貯水室の給水口に装着しても、貯水室から外部への
給水時の騒音を抑制できる。

【００７６】また本実施の形態に係る給水キャップ７２
は、液体の粘性等に応じてオリフィスの内径を適宜調整
すれば、水以外の流体、例えば、灯油等を貯える貯水室
（貯液室）の液体供給口に装着し、給液時の静粛性を向
上できるようになる。

【００７７】

【実施例】次に、本発明に係る構成を加湿器に適用した
場合の実施例について説明する。

【００７８】（第１の実施例）第１の実施例に係る加湿
器は上記実施の形態に係る加湿器１０と同一構成とされ
ていることから、図１及び図２を参照して本実施例の加
湿器を説明する。

【００７９】第１の実施例の加湿器１０では、給水キャ
ップ７２に１個のオリフィス８０を設けると共に、この
オリフィス８０の内径を２．５ｍｍとした。これによ
り、加湿器１０では、表１の通水状態及び気泡破裂音の
評価から明らかなように、水の粘性抵抗等によりオリフ
ィス８０が通水不能になることがなく、かつ給水タンク
２０から中間貯水部８８への給水時に貯水室２２内へ排
気される空気量を略最小量近くまで減少できるので、給
水時に加湿器１０内から装置外部へ漏れる気泡破裂音を
殆ど聞こえないレベルまで減少できる。

【００８０】従って、本実施例の加湿器１０によれば、
給水タンク２０のタンク本体２１や加湿器１０の筐体１
２を遮音性の高い材料により成形したり、これらの肉厚
を厚くするなどの高コストが要求される対応を採らなく
ても、低コストの給水キャップ７２を給水タンク２０の
給水管４４に装着するだけで、給水タンク２０から中間
貯水部８８への給水時に装置外部へ漏れる気泡破裂音
（騒音）を十分小さくできる。

【００８１】（第２の実施例）第２の実施例に係る加湿
器１１０を図１及び図７を参照して説明する。なお、本
実施例の加湿器１１０が第１の実施例の加湿器１０と異
なる点は、図７に示されるように給水キャップ７２に２
個のオリフィス１１２を設け、このオリフィス１１２の
内径を加湿器１０のオリフィス８０の内径と異なる値に
設定したことのみである。

【００８２】第２の実施例の加湿器１１０では、給水キ
ャップ７２に１個のオリフィス１１２を設けると共に、
これらのオリフィス１１２の内径を２．３ｍｍ以上、
２，４ｍｍ以下の範囲から選択される任意の値とした。

【００８３】ここで、１個のオリフィス８０と通水量と
略同一の通水量を２個のオリフィス１１２により得るた
めには、理論上、オリフィス１１２の内径をオリフィス
８０の内径の２／３に設定すればよい。従って、２個の
オリフィス１１２の内径をそれぞれ２．３ｍｍとした場
合には、給水キャップ７２の２個のオリフィス１１２を
通過する水量は、１個のオリフィス８０の内径を３．４
ｍｍとした場合と略同一となる。また２個のオリフィス
１１２の内径をそれぞれ２．４ｍｍとした場合には、給
水キャップ７２の２個のオリフィス１１２を通過する水
量は、１個のオリフィス８０の内径を３．５ｍｍとした
場合と略同一となる。

【００８４】これにより、加湿器１０では、表１の通水
状態及び気泡破裂音の評価から明らかなように、給水タ
ンク２０から加湿器１０の中間貯水部８８への給水時に
装置外部へ漏れる気泡破裂音（騒音）を、加湿器１０が
特に静寂な環境下に設置されているときや、加湿器１０
内に設けられた送風ファンの作動音が特に小さいときに
のみ、軽微な騒音として認識されるレベルに抑えること
ができる。

【００８５】但し、オリフィス１１２の内径が２．３ｍ
ｍ又は２．４ｍｍの場合には、水の粘性抵抗によりオリ
フィス８０が一時的に通水しなくなる現象が生じること
があることから、オリフィス１１２の通水を確実にする
ためには、給水キャップ７２の肉厚を２ｍｍより小さく
したり、オリフィス１１２両端のエッジ部を曲面（Ｒ）
形状にするなどの粘性による影響を軽減するための対応
を採る必要が生じる。

【００８６】また、タンク本体２１の剛性を意図的に低
下させれば、給水タンク２０から加湿器１０の中間貯水
部８８への給水時に貯水室２２内の気体静圧（負圧）に
よりタンク本体２１が一時的に弾性変形し、又は給水時
にタンク本体２１に共振振動が生じ、これが脈動として
水中に伝達される現象が生じる。このような現象はオリ
フィス１１２の通水を促進し、オリフィス１１２の内径
が２．３ｍｍ〜２，４ｍｍの範囲であっても、オリフィ
ス１１２の通水を確実することが実験的に明らかになっ
ている。

【００８７】従って、本実施例の加湿器１１０によれ
ば、第１の実施例の加湿器１０により得られる効果に加
えて、１個のオリフィス１１２が目詰まりした場合で
も、残り1個のオリフィス１１２により貯水室２２内か
ら外部への給水を維持できる。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の消音用給水
キャップによれば、この消音用給水キャップが装着され
る装置等のコスト上昇を抑制しつつ、給水口を通して貯
水室内に空気が侵入して生じる給水時の気泡破裂音を十
分小さくできる。

【００８９】また上記消音用給水キャップが適用された
本発明の給水タンクによれば、給水口を通して貯水室内
に空気が侵入して生じる給水時の気泡破裂音を十分小さ
くできる。

【００９０】また上記給水タンクが適用された本発明の
加湿器によれば、貯水室から中間貯水部への給水時に給
水口を通して貯水室内に空気が侵入して生じる気泡破裂
音を十分小さくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る加湿器の構成を示す側面断面図
である。

【図２】 本発明の第１の実施例に係る加湿器における
給水タンク及び中間貯水部を示す側面断面図である。

【図３】 本発明に係る加湿器における給水キャップを
示す平面図及び側面図である。

【図４】 本発明に係る給水タンクから中間貯水部への
給水動作を説明するための側面断面図である。

【図５】 本発明に係る給水タンクから中間貯水部への
給水動作を説明するための側面断面図である。

【図６】 本発明に係る給水タンクから中間貯水部への
給水動作を説明するための側面断面図である。

【図７】 本発明の第２の実施例に係る加湿器における
給水タンク及び中間貯水部を示す側面断面図である。

【符号の説明】

１０ 加湿器 １２ 筐体 １８ タンク収納室（タンク収納部） ２０ 給水タンク ２１ タンク本体 ２２ 貯水室 ４４ 給水管(給水口） ７２ 給水キャップ ８０ オリフィス ８２ 空気穴 ８８ 中間貯水部（水放出手段） ９４ 加熱容器（水放出手段） １０２ スチームダクト（水放出手段） １１０ 加湿器 １１２ オリフィス

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貯水室内に貯えられた水を外部へ給水
   し、かつ給水時に外部から貯水室内に空気を取り入れる
   給水口に装着される消音用給水キャップであって、 下端部に開口が設けられた容器状とされ、貯水室内に配
   置されると共に前記開口が給水口に接続されるキャップ
   本体と、 前記キャップ本体に設けられ、貯水室内から前記キャッ
   プ本体内へ通過する水量を制限する略円形のオリフィス
   と、 前記キャップ本体における前記オリフィスの上部側に設
   けられ、前記オリフィスの通過水量に対応する量の空気
   を前記キャップ本体内から貯水室内へ排気する空気穴と
   を有し、 前記キャップ本体に１個の前記オリフィスを設け、この
   オリフィスの平均内径を２．３ｍｍ以上、３．１ｍｍ以
   下の範囲から選択される任意の値としたことを特徴とす
   る消音用給水キャップ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の消音用給水キャップにお
   いて、前記１個のオリフィスに代えて、前記キャップ本
   体に２個の前記オリフィスを設け、これらのオリフィス
   の平均内径をそれぞれ２．３ｍｍ以上、２．４ｍｍ以下
   の範囲から選択される任意の値としたことを特徴とする
   消音用給水キャップ。
3. 【請求項３】 前記１個のオリフィスの平均内径を２．
   ３ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下の範囲から選択される任意
   の値としたことを特徴とする請求項１記載の消音用給水
   キャップ。
4. 【請求項４】 外部から給水された水を貯える貯水室が
   内部に設けられたタンク本体と、 前記タンク本体の下部に設けられて、前記貯水室内に貯
   えられた水を外部へ給水し、かつ給水時に外部から貯水
   室内に空気を取り入れる給水口とを有し、 前記給水口に請求項１、２又は３記載の消音用給水キャ
   ップを装着したことを特徴とする給水タンク。
5. 【請求項５】 請求項４記載の給水タンクと、 前記給水タンクを着脱可能に収納するタンク収納部と、 前記給水タンクから給水された水を水蒸気又は微細水滴
   として装置外部へ放出する水放出手段と、 を有することを特徴とする加湿器。