JP2005201507A - 加湿機 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の加湿器は、水槽の水をヒータで加熱し、加熱水を気化エレメントに供給するので、加湿機内が結露してしまい、不衛生になり、また、加湿機外への放熱ロスが大きいため加湿の効率が低下するという問題があった。
【解決手段】 本発明の加湿機は、貯水部から水管により水を汲み上げ、水管の途中に設置したヒータにより水管内の水を加熱し、この加熱した加温水を気化エレメントに供給する。そこで、貯水部中の水を加熱するのでなく、水管内の水を加熱するので、外部への熱ロスを減少でき、加湿の効率が向上する。また、貯水部から水の蒸発を減少でき、加湿機内への結露を抑えることができ、衛生性が改善する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、室内の乾燥を防止するための加湿機に関するものである。

従来の加湿機には、「運転スイッチ１１、送風ファン６、気化エレメント３、水槽２内の水を加熱するヒータ４、気化エレメント３に供給する熱水の温度を検出する温度センサ１４、マイクロコンピュータ９を備え、上記マイクロコンピュータ９によって加湿機の運転を制御し、適宜前記気化エレメント３に熱水を供給して除菌するものにおいて、前記マイクロコンピュータ９は、除菌運転時、前記温度センサ１４によって検出された気化エレメント３に供給される熱水の温度に応じて除菌運転の時間の長さを変更するように制御する。」と記載のものがある（例えば、特許文献１参照。）。
また、「揚水パイプ１１の一部１１ａを揚水ヒータ１２で加熱して水圧を高め、前記揚水パイプ１１により揚水され給水フィルタ８を収容したフィルタ室９の上部に排水されるようにし、排水されて定常水面ａが下降した加熱槽５には、給水タンク１からの新鮮な水が補給されてスケール成分濃度を薄めることで、前記加熱槽５の内面や底面へのスケール成分の付着を進行させないようにし、清掃の回数を減少させることができるようにした。」と記載のものがある（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００２−１１５８７４号公報（第頁〜第頁、図１〜図３） 特開２００３−１５６２３７号公報（第頁〜第頁、図１、図２）

上記の特許文献１の加湿機は、加湿機内が結露してしまい、かえって不衛生になり、また、加湿機外への放熱ロスが大きいため加湿の効率が低下するという問題があった。
また、特許文献２の加湿機は、加熱槽を加熱するため、同様に加湿機内の結露、加湿の効率の低下及び熱湯による安全性等の問題があった。

本発明の加湿機は、上記のよう課題を解決するためになされたものであり、加湿の効率が向上した加湿機を得ることを目的とする。
また、結露を抑えることができ、衛生性が改善できる加湿機を得ることを目的とする。
また、気化エレメントの雑菌やカビの発生、増殖を低減できる加湿機を得ることを目的とする。
また、安全性も高い加湿機を得ることを目的とする。
また、気化エレメント３の乾燥終了の判断が容易に、かつ、的確にできる加湿機を得ることを目的とする。
また、費用の低減及び消費電力の低減が可能である加湿機を得ることを目的とする。
また、気化エレメントの乾燥を遅らせることなく、送風ファンによる騒音を低減できる加湿機を得ることを目的とする。
さらに、使用者は運転中の加湿機の状態を把握できる加湿機を得ることを目的とする。

本発明に係る加湿機は、貯水部、吸水性の気化エレメント、吸込んだ空気を気化エレメントを通過させ、加湿空気として吹出す送風ファン、貯水部から水管により水を汲み上げ、気化エレメントに滴下するポンプ及びヒータを有し、該ヒータを水管の途中に設置し、水管内の水を加温するものである。

本発明の加湿機は、気化エレメントに供給する水を加熱することにより、加湿能力を高めるとともに、貯水部中の水を加熱するのでなく、水管内の水を加熱するので、外部への熱ロスを減少でき、加熱したエネルギーのほとんどを加湿に使用でき、加湿の効率が向上する。また、貯水部から水の蒸発を減少でき、加湿機内への結露を抑えることができ、衛生性が改善する。さらに、貯水部から熱湯をこぼすこともなく、安全性も高い。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１における加湿機を示すの縦断面図であり、図２は、図１の加湿機の制御装置のブロック図であり、図３は、同じく制御装置のマイクロコンピュータに記憶された動作プログラムを示すフローチャートであり、図４は、断熱飽和温度算出を説明する空気線図である。
図１に示すように、本加湿器１は、水槽２、該水槽２上に設置され、吸水性を有する気化エレメント３、ヒータ４、前記水槽２に水を供給する給水タンク５、送風ファン６、室内の空気を吸込む吸込口７、加湿空気を室内に吹出す吹出口８、前記吸込口７前面のプレフィルター１５、前記水槽２から水を汲み上げるポンプ１６、前記水槽２と後述のシャワー口１８間に配設された水管１７、気化エレメント３の上方に配設され、気化エレメント３へ給水するシャワー口１８、吸込口７近傍に設置され、吸込み空気の温度、湿度をそれぞれ検知する吸込空気温度センサ２１と吸込空気湿度センサ２２、気化エレメント３の温度を検知する気化エレメント温度センサ２３、及び制御装置等を具備する。

ヒータ４は、水槽２に設置されるのではなく、シャワー口１８に至る水管１７の途中に配設され、水管１７内を通る水を加熱する。特に、シャワー口１８の近傍に設置されるのが望ましい。
ここに、貯水部とは、水槽２または給水タンク５のように気化エレメント３に供給する水が溜まっている場所とする。
図２に示すように、制御装置のマイクロコンピュータ９は、運転スイッチ１１、吸込空気温度センサ２１、吸込空気湿度センサ２２、気化エレメント温度センサ２３等の入力により、表示手段１３（図示省略）、送風ファン６、ヒータ４、ポンプ１６等を運転制御する。

本加湿機１の加湿運転を説明する。
運転スイッチ１１が押されると、ヒータ４と送風ファン６が稼動される。送風ファン６により、吸込口７から室内の乾燥した空気がプレフィルター１５を介して吸込まれ、この乾燥した空気が気化エレメント３を通過する。この気化エレメント３には、ポンプ１６により水槽２の水が汲み上げられ、途中のヒータ４で加熱された水がシャワー口１８から供給される。そこで、乾燥空気は、気化エレメント３を通過することにより、吸湿し吹出口８から室内に放出され、室内を加湿する。なお、気化エレメント３から滴下する水は、下方に位置する水槽２が受ける。なお、加湿運転は、図３のフローチャートのスタートからステップＳ１の通常制御（加湿運転制御）までに示す。

本加湿機１は、気化エレメント３に供給する水をヒータ４で加熱するが、ヒータ４を水槽２に設置し水槽２の水を加熱するのではなく、水槽２からポンプ１６により気化エレメント３の上方に配設されたシャワー口１８に汲み上げる水を水管１７の途中に配設し、水管１７外より加熱する（例えば、水温６０〜１００℃）。そこで、気化エレメント３に温水を供給することにより、加湿能力を強化できるとともに、外部への放熱ロスを少なくでき、加熱エネルギーをほとんど加湿に使うことができるので、加湿の効率が向上する。特にヒータ４を水管１７のシャワー口１８近傍に設置することにより、放熱ロスをより少なくでき、加湿の効率がより向上する。
また、水槽２内の水の温度上昇を抑えることができるので、水槽２から加湿機本体１内への水の蒸発を少なくでき、結露を抑えることができ衛生上の改善ができる。

さらに、ポンプ１６より気化エレメント３に供給する水量を、気化エレメント３からの加湿量より多く設定する（例えば、最大加湿量の１１０〜１２０％）ことにより、供給された水は、気化エレメント３から蒸発しながらこれを流下し、水分中に含まれる不純物が気化エレメントに堆積することを防止でき、気化エレメント３を長寿命化できる。

次に、除菌運転を説明する。
図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１の通常制御（加湿運転制御）に続いて、加湿運転終了のために運転スイッチ１１が押されるとヒータ４と送風ファン６の通電が停止し加湿運転終了する（ステップＳ２）。次いで、ヒータ４を通電し、熱水を気化エレメント３に供給し、気化エレメント３を除菌する除菌運転を行う（ステップＳ３）。この除菌運転制御は、気化エレメント温度センサ２３の検出温度に応じた所定の時間、例えば、８０℃以上で０．５分、８０℃〜７６℃で１分、７６℃〜７３℃で３分、７３℃〜７０℃で１０分等熱水を滴下する。除菌運転時は、送風ファン６の運転を停止することにより、気化エレメント３の下部の温度の低下も少なく、除菌される。

除菌運転終了後、ヒータ４の通電を停止し、送風ファン６を運転する乾燥運転を行う（ステップＳ４）。この乾燥運転においては、各センサ２１、２２、２３により各温度、湿度を検出し（ステップＳ５）、吸込空気温度ＤＢと相対湿度ＲＨより断熱飽和温度Ｔ２を算出する（ステップＳ６）。この算出は、図４に示す空気線図に示すように、乾球温度ＤＢ（吸込空気温度ＤＢ）と相対湿度ＲＨにより決定される空気の状態に対する断熱飽和温度Ｔ２を算出するものである。次に、気化エレメント３の温度Ｔ１と断熱飽和温度Ｔ２を比較し（ステップＳ７）、Ｔ１≧Ｔ２つまり、気化エレメント３が乾燥したことを判定手段１０が判定し、送風ファン６を停止し（ステップＳ８）、乾燥運転を終了する。Ｔ１＜Ｔ２の場合は、気化エレメント３がまだ濡れていると判定して、ステップＳ５に戻り送風を続ける。
なお、表示手段１３には、加湿機１の運転に応じて、加湿運転、除菌運転または乾燥運転の表示を行い、使用者に運転状態を知らせる。

このように、加湿運転終了後、熱水除菌運転を行い、さらに気化エレメント３が乾燥するまで送風ファン６による乾燥運転を行うので、気化エレメント３の雑菌やカビの発生がほとんどなくなる。また、乾燥運転時に、加湿機１内にある僅かの結露も消滅するので、衛生性が著しく向上する。
また、表示手段１３により、加湿運転、除菌運転及び乾燥運転中には、それぞれの運転の表示することにより、使用者に加湿機１の状態を知らせることができる。

上記の除菌運転は、加湿運転終了後に行ったが、加湿運転中に、所定の間隔で加湿運転を一時的に中止し、除菌運転を行ってもよく、この場合は、特に上記のステップＳ３の除菌制御（除菌運転）は、省略してもよい。この場合も除菌運転の効果は同様に得られる。
また、除菌運転を行わずに、加湿運転終了後に乾燥運転を行ってもよく、この場合も気化エレメント３を使用後には乾燥することにより、気化エレメント３の雑菌やカビの発生、増殖を低減できる効果がある。

本加湿機１においては、水管１７の途中に設置し、水管１７内の水を加温するヒータ４を、気化エレメント３に滴下する滴下口の直前の水管１７に設置したので、外部への放熱ロスをより低減でき、加湿の効率を一層向上できる。

また、本加湿機１においては、吸込んだ空気を気化エレメント３を通過させ、加湿空気として吹出す加湿運転と加湿運転中に、所定の間隔で運転されるか又は加湿運転終了後に運転される気化エレメント３に加熱水をかけ除菌する除菌運転とを行うことにより、気化エレメント３の雑菌やカビの発生、増殖を低減できる。

また、本加湿機１においては、加湿運転及び除菌運転終了後に、送風ファン６を運転し、気化エレメント３を乾燥する乾燥運転を行うことにより、除菌後に気化エレメント３を乾燥するので、気化エレメント３の雑菌やカビの発生、増殖を一層低減できる。

また、本加湿機１においては、吸込んだ空気を気化エレメント３を通過させ、加湿空気として吹出す加湿運転終了後に、送風ファン６を運転し、気化エレメント３を乾燥する乾燥運転を行うことにより、気化エレメント３を乾燥するので、気化エレメント３の雑菌やカビの発生、増殖が低減できる。

また、本加湿機１においては、吸込み空気の温度を検知する温度センサ２１、吸込み空気の湿度を検知する湿度センサ２２及び気化エレメント３の温度を検知する温度センサ２３を具備し、乾燥運転時に、気化エレメント３の検知温度が、吸込み空気の検知温度及び検知湿度から算出される断熱飽和温度以上となったとき、送風ファン６を停止し、乾燥運転を停止するので、気化エレメント３の乾燥終了の判断が容易に、かつ、的確にでき、過剰に送風ファン６を運転する等の無駄が生じない。

実施の形態２．
図５は、実施の形態２における加湿機を示すの縦断面図である。前記の実施の形態１の加湿器との相違点は、ポンプ１６を取り除き、ヒータ４を水管１７の下部、即ち、水槽２の水が自然供給される水管１７部分に設置する。その他は実施の形態１と同様であるので、以下相違点のみ記載する。

本加湿機１は、ヒータ４を気泡ポンプ（自然循環ポンプ）として働かせることで、気化エレメント３への給水機能と給水の加熱機能との両機能を持たせたので、費用の低減及び消費電力の低減が可能となる。

本加湿機１においては、貯水部、吸水性の気化エレメント、吸込んだ空気を気化エレメント３を通過させ、加湿空気として吹出す送風ファン６及びヒータ４を有し、該ヒータ４を水管１７の途中で、貯水部２（５）から水が流入する位置に設置し、水管１７内の水を加温し、水圧を上昇させることにより水を汲み上げ、気化エレメント３に滴下するようにし、即ち、ヒータ４を気泡ポンプとして使用し、ヒータ４に気化エレメント３への給水と給水の加熱との両機能を持たせたので、費用の低減及び消費電力の低減が可能である。

実施の形態３．
図６は、実施の形態３における加湿機を示すの縦断面図である。前記の実施の形態１の加湿器との相違点は、ヒータ４を水管１７の途中ではあるが、吸込口７から吸込まれる空気が気化エレメント３に向かって通過する風路中に設置する、即ち、気化エレメント３の１次側風路に配置した。その他は実施の形態１と同様であるので、以下相違点のみ記載する。

本加湿機１は、乾燥運転時に、送風ファン６に通電するとともにヒータ４にも通電する。また、送風ファン６のファン回転数は、実施の形態１の場合よりも低下させる。
このような加湿機１においては、ヒータ４の加熱により、乾燥運転時の気化エレメント３の乾燥時間が短縮できる。また、通風ファン６のファン回転数を低下させることにより、低騒音化できる。
但し、本加湿機１の乾燥運転時においても実施の形態１と同様に、ヒータ４の加熱は行わず、また、送風ファン６の回転数を特に低下させずに行ってもよいのは当然である。

本加湿機１は、水管１７の途中に設置するヒータ４を、吸込んだ空気が気化エレメント３に至る風路である気化エレメント３の一次側風路を通る水管１７に設置したので、ヒータ４を水管１７の途中に設置することによる加湿の効率向上に加えて、乾燥運転においてヒータ４に通電することにより、気化エレメント３の乾燥が速くなる。

本加湿機１は、吸込んだ空気を気化エレメント３を通過させ、加湿空気として吹出す加湿運転終了後に、又は加湿運転の他に気化エレメント３に加熱水をかけ除菌する除菌運転も行い、加湿運転と除菌運転の終了後に、送風ファン６を運転するとともにヒータ４を通電し、気化エレメント３を乾燥する乾燥運転を行い、該乾燥運転における送風ファン６の回転数を加湿運転時より低下させたので、気化エレメント３の乾燥を遅らせることなく、送風ファン６による騒音を低減できる。

本加湿機１は、表示手段を有し、乾燥運転時には気化エレメント３乾燥中の表示をするので、使用者は加湿機１の状態を把握でき、送風の目的を認識できる。

本発明の加湿機は、室内等の加湿に利用できる。

本発明の実施の形態１における加湿機を示すの縦断面図である。 図１の加湿機の制御装置のブロック図である。 本発明の実施の形態１における加湿機の制御装置のマイクロコンピュータに記憶された動作プログラムを示すフローチャートである。 断熱飽和温度算出を説明する空気線図である。 本発明の実施の形態２における加湿機を示すの縦断面図である。 本発明の実施の形態３における加湿機を示すの縦断面図である。

符号の説明

２（５） 貯水部、３ 気化エレメント、４ ヒータ、６ 送風ファン、１６ ポンプ、１７ 水管、２１ 温度センサ、２２ 湿度センサ、２３ 温度センサ。

Claims (10)

1. 貯水部、吸水性の気化エレメント、吸込んだ空気を前記気化エレメントを通過させ、加湿空気として吹出す送風ファン、前記貯水部から水管により水を汲み上げ、前記気化エレメントに滴下するポンプ及びヒータを有し、
   前記ヒータを前記水管の途中に設置し、水管内の水を加温することを特徴とする加湿機。
2. 前記水管の途中に設置するヒータを、前記気化エレメントに滴下する滴下口の直前の前記水管に設置したことを特徴とする請求項１に記載の加湿機。
3. 前記水管の途中に設置するヒータを、吸込んだ空気が前記気化エレメントに至る風路である前記気化エレメントの一次側風路を通る前記水管に設置したことを特徴とする請求項１に記載の加湿機。
4. 貯水部、吸水性の気化エレメント、吸込んだ空気を前記気化エレメントを通過させ、加湿空気として吹出す送風ファン及びヒータを有し、
   前記ヒータを前記水管の途中で、前記貯水部から水が流入する位置に設置し、前記水管内の水を加温し、水圧を上昇させることにより水を汲み上げ、前記気化エレメントに滴下することを特徴とする加湿機。
5. 吸込んだ空気を前記気化エレメントを通過させ、加湿空気として吹出す加湿運転と前記加湿運転中に、所定の間隔で運転されるか又は前記加湿運転終了後に運転される前記気化エレメントに加熱水をかけ除菌する除菌運転とを行うことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかの請求項に記載の加湿機。
6. 前記加湿運転及び前記除菌運転終了後に、前記送風ファンを運転し、前記気化エレメントを乾燥する乾燥運転を行うことを特徴とする請求項５に記載の加湿機。
7. 吸込んだ空気を前記気化エレメントを通過させ、加湿空気として吹出す加湿運転終了後に、前記送風ファンを運転し、前記気化エレメントを乾燥する乾燥運転を行うことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかの請求項に記載の加湿機。
8. 吸込んだ空気を前記気化エレメントを通過させ、加湿空気として吹出す加湿運転終了後に、又は前記加湿運転の他に前記気化エレメントに加熱水をかけ除菌する除菌運転も行い、前記加湿運転と前記除菌運転の終了後に、前記送風ファンを運転するとともに前記ヒータを通電し、前記気化エレメントを乾燥する乾燥運転を行い、該乾燥運転における前記送風ファンの回転数を前記加湿運転時より低下させたことを特徴とする請求項３に記載の加湿器。
9. 吸込み空気の温度を検知する温度センサ、吸込み空気の湿度を検知する湿度センサ及び前記気化エレメントの温度を検知する温度センサを具備し、前記乾燥運転時に、前記気化エレメントの検知温度が、前記吸込み空気の検知温度及び検知湿度から算出される断熱飽和温度以上となったとき、前記送風ファンを停止し、前記乾燥運転を停止することを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれかの請求項に記載の加湿機。
10. 表示手段を有し、前記乾燥運転時には前記気化エレメント乾燥中の表示をすることを特徴とする請求項６〜請求項９のいずれかの請求項に記載の加湿器。
    

Images