JP2006098015A - Humidifier - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冬場などの乾燥時に空気を加湿するための加湿装置に関する。 The present invention relates to a humidifying device for humidifying air at the time of drying such as in winter.
従来、この種の加湿装置は、外気に開放された貯水容器の中に水を貯え、この水を電熱体で加熱し蒸発させる方法や超音波を印加することで分散させる方法、またフィルター等の吸湿体に水分を含ませ自然蒸発、あるいは電熱体で加熱した熱風を送風することで蒸発させる加湿する方法が一般的であり、さらには、電熱体で加熱した容器に水滴を滴下し蒸発させる方法や、螺旋状の電熱体中に水滴を滴下させて蒸発し加湿するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, this type of humidifier stores water in a water storage container that is open to the outside air, and heats the water with an electric heating element to evaporate it, disperses it by applying ultrasonic waves, a filter, etc. It is common to add moisture to the hygroscopic body to evaporate naturally, or to evaporate by blowing hot air heated by an electric heater, and furthermore, a method of dropping and evaporating water droplets in a container heated by an electric heater In addition, there is known a technique in which water droplets are dropped into a spiral electric heating body to evaporate and humidify (for example, see Patent Document 1).
以下、その加湿装置について図19および図20を参照しながら説明する。 Hereinafter, the humidifier will be described with reference to FIGS. 19 and 20.
図に示すように、上部が開口した容器100の内底部に電熱体101有し、この電熱体101の上方に水滴102を滴下させる滴下口103を備えた送水パイプ104を配し、またこの送水パイプ104には点滴バルブ105を配し加湿に必要とする水量の水を一定の間隔毎に間欠的に送水し水滴の滴下を制御している。
As shown in the figure, a
また、滴下口103の下方に螺旋状電熱体106を配することで滴下中の水滴を螺旋状電熱体106により加熱し蒸発させることで加湿するものである。
このような従来の加湿装置では貯水容器や吸湿体に一旦水を貯えた状態で水を蒸発させているため長期の使用においては貯水容器の内部に水垢が発生して付着し貯えた水にバクテリアなどが発生しまた容器100の内底部に配した電熱体101に水滴102を滴下させる方式においても電熱体101に水滴102が接触して水分が蒸発するため長期の使用においては電熱体101上の水滴102の接触部分に水分中の含有物や空気中の埃が積層するなど不衛生になり易く衛生面においても定期的な清掃が必要となり管理に手間が掛かるなどの課題があるため水垢の析出や水分含有物や埃の積層を抑制した衛生的で管理に手間の掛からない加湿の方式が要求されている。 In such a conventional humidifier, water is evaporated in a state where water is once stored in the water storage container or moisture absorbent body. Therefore, in the long-term use, scale is generated inside the water storage container and adheres to the stored water. In the system in which water droplets 102 are dropped on the electric heating element 101 disposed on the inner bottom portion of the container 100, the water droplets 102 come into contact with the electric heating element 101 and the moisture evaporates. Precipitation of scale due to problems such as accumulation of moisture content and dust in the air at the contact portion of the water droplet 102, which tends to be unsanitary and requires regular cleaning in terms of hygiene, which requires troublesome management. There is also a need for a hygienic and humidifying method that suppresses the accumulation of moisture and dirt and dust.
また、滴下中の水滴102を螺旋状態電熱体106で加熱し蒸発させる方法においては水滴102が螺旋状態電熱体106の中を通過中に蒸発させる必要があるため螺旋状態電熱体106を高温に加熱する必要があり、加湿するにあたり大きな電力が必要となる課題があり、低消費電力で加湿が行える方式が要求されている。 In addition, in the method of heating and evaporating the water droplet 102 being dropped by the spiral state electric heater 106, the water droplet 102 needs to evaporate while passing through the spiral state electric heater 106, so the helical state electric body 106 is heated to a high temperature. Therefore, there is a problem that a large amount of electric power is required for humidification, and a method capable of performing humidification with low power consumption is required.
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、長期的な使用においても水垢の析出や、また水分含有物や埃の積層を抑制して衛生的で清掃等の管理に手間の掛からず、より低消費電力で加湿が行える加湿装置を提供することを目的としている。 The present invention solves such a conventional problem, and even in a long-term use, it is hygienic and troublesome in management such as cleaning by suppressing the deposition of scales and the accumulation of moisture content and dust. An object of the present invention is to provide a humidifier that can be humidified with lower power consumption.
本発明の加湿装置は上記目的を達成するために、装置筐体に水を貯水する給水タンクと、この給水タンクに貯えた水を送り出す送水手段と、この送水手段により送り出された水を水玉の形状に形成し先端に保持するノズルと、この形成された水玉を非接触状態で加熱し蒸発させる加熱手段を備えたたものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the humidifier of the present invention has a water supply tank for storing water in the apparatus housing, water supply means for sending out the water stored in the water supply tank, and water supplied by the water supply means. A nozzle formed in a shape and held at the tip, and a heating means for heating and evaporating the formed polka dots in a non-contact state are provided.
この手段により給水タンクの中の水は送水手段によりノズルに送り出され、ノズルの先端で水玉を形成し、この水玉は加熱手段により非接触状態で加熱され蒸発することとなる。 By this means, the water in the water supply tank is sent out to the nozzle by the water supply means and forms a polka dot at the tip of the nozzle, and this polka dot is heated and evaporated in a non-contact state by the heating means.
また、本発明の加湿装置は上記目的を達成するために、送水手段の起動による水玉の形成と、水玉が形成された後にタイミングを合わせて水玉が蒸発する最短の時間の間、加熱手段を起動して水玉を加熱蒸発させる動作を繰り返し実施する加湿制御手段を備えたものである。 In order to achieve the above object, the humidifier of the present invention activates the heating means during the shortest time that the polka dots evaporate at the same timing after the polka dots are formed and the polka dots are formed after the polka dots are formed. Thus, there is provided a humidification control means for repeatedly performing the operation of evaporating the polka dots.
これにより加湿制御手段は送水手段の起動によるノズル上の水玉の形成と水玉形成後の加熱手段の起動による水玉の加熱動作のタイミングを合わせて繰り返し、また形成された水玉が蒸発する最短の時間の間、加熱手段を起動して水玉を加熱蒸発させることとなる。 Thus, the humidification control means repeats the polka dot formation on the nozzle by the activation of the water supply means and the heating operation of the polka dots by the activation of the heating means after the formation of the polka dots, and the shortest time for the formed polka dots to evaporate. In the meantime, the heating means is activated and the polka dots are heated and evaporated.
また、本発明の加湿装置は、ノズルの下部に水受け皿を設けたものである。 Moreover, the humidifier of this invention provides the water receiving tray in the lower part of the nozzle.
これによりノズルから滴下した水は水受け皿で保持されることとなる。 Thereby, the water dripped from the nozzle is held in the water receiving tray.
また、本発明の加湿装置は、加熱手段の水玉の加熱部位が装置筐体の外部から確認できるようにしたものである。 In addition, the humidifying device of the present invention is configured so that the heating part of the polka dots of the heating means can be confirmed from the outside of the device housing.
これにより水玉の加熱部位は装置筐体の外部から確認することができる。 Thereby, the heating part of a polka dot can be confirmed from the exterior of an apparatus housing | casing.
また、本発明の加湿装置は、装置筐体の下部から内部に外気を導入し装置筐体の上部方向に排気する空気の流れを生じさせたものである。 In addition, the humidifying device of the present invention is a device in which outside air is introduced into the inside from the lower part of the apparatus casing, and an air flow is exhausted toward the upper part of the apparatus casing.
これにより装置筐体の内部の空気は装置筐体の下部から装置筐体の内部に導入され上昇方向に排気される空気の流れに乗って装置筐体の外部に分散されることとなる。 As a result, the air inside the apparatus casing is dispersed outside the apparatus casing on the flow of air introduced into the apparatus casing from the lower part of the apparatus casing and exhausted in the upward direction.
本発明の加湿装置は上記目的を達成するために、ノズルに保持された水玉の存在を感知し加湿制御手段に対し水玉形成の有無情報を送る水玉感知手段を備え、この水玉感知手段が水玉の形成を感知したときに加熱手段により水玉を加熱するように加湿制御手段を構成したものである。 In order to achieve the above object, the humidifying device of the present invention comprises polka dot sensing means that senses the presence of polka dots held by the nozzle and sends the presence / absence of polka dot formation to the humidification control means. When the formation is detected, the humidification control means is configured to heat the polka dots by the heating means.
この手段により水玉感知手段が水玉の形成を感知したときに加熱手段により水玉を加熱するように加湿制御手段は動作することとなる。 By this means, when the polka dot sensing means senses the formation of polka dots, the humidification control means operates so as to heat the polka dots by the heating means.
また、本発明の加湿装置は、ノズルの下部に水玉の滴下を感知し加湿制御手段に対し水漏れの発生を知らせる水漏れ感知手段を備え、この水感知手段が水漏れの発生を感知したときには、加湿動作を停止するように加湿制御手段を構成したものである。 In addition, the humidifying device of the present invention includes water leakage sensing means that senses the dripping of polka dots at the lower part of the nozzle and notifies the humidification control means of the occurrence of water leakage. When the water sensing means senses the occurrence of water leakage, The humidification control means is configured to stop the humidification operation.
これによりノズルから誤って水が滴下したときには水は水漏れ感知手段が水漏れの発生を感知し、この水漏れ発生の感知結果に基づいて加湿手段は加湿動作を停止するものである。 As a result, when water is accidentally dripped from the nozzle, the water leakage detection means detects the occurrence of water leakage, and the humidification means stops the humidification operation based on the detection result of the water leakage occurrence.
また、本発明の加湿装置は上記目的を達成するために、形成された水玉に接近させて囲むように配置された電熱体により水玉を加熱するように加熱手段を構成したものである。 Moreover, in order to achieve the said objective, the humidifier of this invention comprises a heating means so that a polka dot may be heated with the electric heating body arrange | positioned so that it may be made to approach and surround the formed polka dot.
これによりノズル上に形成された水玉は周囲を囲み接近して配置された電熱体により水玉だけが非接触状態で加熱され蒸発することとなる。 As a result, the polka dots formed on the nozzle are heated and evaporated in a non-contact state only by the electric heating element that surrounds and approaches the polka dots.
また他の手段は、形成された水玉に対して集中させた熱送風を行う熱送風手段で水玉を加熱するように加熱手段を構成したものである。 The other means is configured such that the heating means is configured to heat the polka dots by the hot air blowing means that performs the hot air blowing concentrated on the formed polka dots.
これによりノズル上に形成された水玉は熱送風手段の集中した熱送風により水玉だけが非接触状態で加熱され蒸発することとなる。 As a result, the polka dots formed on the nozzle are heated and evaporated in a non-contact state only by the hot air concentrated by the hot air blowing means.
また他の手段は、形成された水玉に高発熱ランプの光をレンズにより集光し照射することで水玉を加熱するようにしたものである。 Another means is to heat the polka dots by condensing and irradiating the formed polka dots with light from a high heat-generating lamp with a lens.
これによりノズル上に形成された水玉はレンズにより集光された高発熱ランプの熱により水玉だけが非接触状態で加熱され蒸発することとなる。 As a result, the polka dots formed on the nozzle are heated and evaporated in a non-contact state only by the heat of the high heat generation lamp condensed by the lens.
また他の手段は、形成された水玉にレーザー光線を照射することで水玉を加熱するように加熱手段を構成したものである。 Another means is a heating means configured to heat the polka dots by irradiating the formed polka dots with a laser beam.
これによりノズル上に形成された水玉はレーザー光線の照射により非接触状態で水玉だけが加熱され蒸発することとなる。 As a result, the polka dots formed on the nozzle are heated and evaporated only in a non-contact state by irradiation of the laser beam.
また他の手段は、形成された水玉にマイクロ波を照射することで水玉を加熱するように加熱手段を構成したことしたものである。 Another means is that the heating means is configured to heat the polka dots by irradiating the formed polka dots with microwaves.
これによりノズル上に形成された水玉はマイクロ波の照射を受け電磁波加熱により非接触状態で水玉だけが加熱されされ蒸発することとなる。 As a result, the polka dots formed on the nozzles are irradiated with microwaves, and only the polka dots are heated and evaporated in a non-contact state by electromagnetic wave heating.
また他の手段は、形成された水玉にプラズマ放電を照射することで水玉を加熱するように加熱手段を構成したものである。 Another means is that the heating means is configured to heat the polka dots by irradiating the formed polka dots with plasma discharge.
これによりノズル上に形成された水玉はプラズマ放電の照射を受けて非接触状態で水玉だけが加熱され蒸発することとなる。 As a result, the polka dots formed on the nozzle are irradiated with plasma discharge, and only the polka dots are heated and evaporated in a non-contact state.
本発明によれば給水タンクの中の水は送水手段によりノズルに送り出され、ノズルの先端で水玉を形成し、この水玉は加熱手段により非接触状態で直接的に加熱して蒸発させることで蒸発部位での貯水は不要となり、長期的な使用においても水垢の析出や、また水分含有物や埃の積層は抑制されることで衛生的であり、よって清掃等の管理に要する手間を低減でき、より低消費電力で加湿が行える加湿装置を加湿装置を提供できる。 According to the present invention, the water in the water supply tank is sent out to the nozzle by the water supply means, and a polka dot is formed at the tip of the nozzle. The polka dot is evaporated by heating directly in a non-contact state and evaporating by the heating means. Water storage at the site is unnecessary, and even in long-term use, it is hygienic by suppressing the precipitation of scales and the accumulation of moisture content and dust, so it can reduce the labor required for management such as cleaning, A humidifier can be provided as a humidifier capable of humidification with lower power consumption.
また、加湿制御手段は送水手段の起動によるノズル上の水玉の形成と水玉形成後の加熱手段の起動による水玉の加熱動作のタイミングを合わせて繰り返し、また形成された水玉が蒸発する最短の時間の間、加熱手段を起動して水玉を加熱蒸発させるために、的確な加湿動作を行い、より低消費電力で加湿が行える加湿装置を提供できる。 Further, the humidification control means repeats the polka dot formation on the nozzle by the activation of the water supply means and the heating operation of the polka dots by the activation of the heating means after the formation of the polka dots, and the shortest time for the formed polka dots to evaporate is repeated. In the meantime, since the heating means is activated to heat and evaporate the polka dots, it is possible to provide a humidifying device that performs an appropriate humidifying operation and can humidify with lower power consumption.
また、ノズルから滴下した水は水受け皿で保持されるために、ノズルから誤って水が滴下しても装置設置面への水漏れを生じず、より清潔に使用できる加湿装置を提供できる。 Moreover, since the water dripped from the nozzle is held by the water tray, even if water is dripped from the nozzle by mistake, water leakage to the apparatus installation surface does not occur, and a humidifier that can be used more cleanly can be provided.
また、水玉の加熱部位は装置筐体の外部から確認することができるために使用者が正常に加湿しているかどうかを確認できる加湿装置を提供できる。 Moreover, since the heating part of a polka dot can be confirmed from the exterior of an apparatus housing | casing, the humidification apparatus which can confirm whether the user is humidifying normally can be provided.
また、装置筐体の下部から装置筐体の内部に導入され上昇方向に排気される空気の流れに乗ってノズルの周囲の加湿された空気は装置筐体の外部に分散されるために、より効率的な加湿が行える効果のある加湿装置を提供できる。 Further, since the humidified air around the nozzles is dispersed outside the device casing by riding on the flow of air introduced into the device casing from the bottom of the device casing and exhausted in the upward direction, It is possible to provide a humidifying device having an effect of performing efficient humidification.
また、水玉感知手段が水玉の形成を感知したときに加熱手段により水玉を加熱するように加湿制御手段は動作するために、加熱手段による加熱の動作は必要最小限となるために、より低消費電力で加湿が行える加湿装置を提供できる。 In addition, since the humidification control means operates so that the polka dots are heated by the heating means when the polka dot detection means senses the formation of polka dots, the heating operation by the heating means becomes the minimum necessary, so that the consumption is reduced. A humidifier that can perform humidification with electric power can be provided.
また、ノズルから誤って水が滴下したときには水は水漏れ感知手段が水漏れの発生を感知し、この水漏れ発生の感知結果に基づいて加湿手段は加湿動作を停止し以後の水漏れの拡大を抑制できるため、より清潔に使用できる加湿装置を提供できる。 In addition, when water is accidentally dripped from the nozzle, the water leakage detection means detects the occurrence of water leakage, and the humidification means stops the humidification operation based on the detection result of the water leakage, and the subsequent water leakage increases. Therefore, a humidifier that can be used more cleanly can be provided.
また、ノズル上に形成された水玉は周囲を囲むように接近して配置された電熱体により非接触状態で集中的に加熱されて蒸発するために、より衛生的な低消費電力で加湿が行える加湿装置を提供できる。 In addition, since the polka dots formed on the nozzle are intensively heated and evaporated in a non-contact state by an electric heating element arranged so as to surround the periphery, humidification can be performed with more hygienic and low power consumption. A humidifier can be provided.
また、ノズル上に形成された水玉は、この水玉に集中させた熱送風を行う熱送風手段により非接触状態で集中的に加熱されて蒸発するために、より衛生的な低消費電力で加湿が行える加湿装置を提供できる。 Moreover, since the polka dots formed on the nozzle are concentrated and heated in a non-contact state by the hot air blowing means for performing the hot air concentrated on the polka dots, the polka dots are humidified with more hygienic and low power consumption. It is possible to provide a humidifying device that can be used.
また、ノズル上に形成された水玉は高発熱ランプの光をレンズで集光した熱により非接触状態で集中的に加熱されて蒸発するために、より衛生的な低消費電力で加湿が行える加湿装置を提供できる。 In addition, the polka dots formed on the nozzles are concentrated and heated in a non-contact state by the heat collected from the high heat lamp by the lens, so that they can be humidified with more hygienic and low power consumption. Equipment can be provided.
また、ノズル上に形成された水玉はレーザー光線の照射により非接触状態で直接的に加熱されて蒸発するために、より衛生的な低消費電力で加湿が行える加湿装置を提供できる。 In addition, since the polka dots formed on the nozzle are directly heated and evaporated in a non-contact state by irradiation with a laser beam, a humidifier capable of humidifying with more hygienic and low power consumption can be provided.
また、ノズル上に形成された水玉はマイクロ波の照射を受け電磁波加熱により非接触状態で直接的に加熱されて蒸発するために、より衛生的な低消費電力で加湿が行える加湿装置を提供できる。 Further, since the polka dots formed on the nozzle are directly heated in a non-contact state by electromagnetic wave heating and evaporated by being irradiated with microwaves, it is possible to provide a humidifier capable of humidifying with more hygienic and low power consumption. .
また、ノズル上に形成された水玉はプラズマ放電の照射を受けて非接触状態で加熱されて蒸発するために、より衛生的な低消費電力で加湿が行える加湿装置を提供できる。 Further, since the polka dots formed on the nozzles are heated and evaporated in a non-contact state upon being irradiated with plasma discharge, it is possible to provide a humidifier that can humidify with more hygienic and low power consumption.
本発明の請求項1記載の発明は、装置筐体に水を貯水する給水タンクと、この給水タンクに貯えた水を送り出す送水手段と、この送水手段により送り出された水を水玉の形状に形成し先端に保持するノズルと、この形成された水玉を非接触状態で加熱し蒸発させる加熱手段を備えたものであり、給水タンクの中の水は送水手段によりノズルに送り出され、ノズルの先端で水玉を形成し、この水玉は加熱手段により非接触状態で加熱され蒸発するという作用を有する。 According to the first aspect of the present invention, a water supply tank for storing water in the apparatus housing, water supply means for sending out the water stored in the water supply tank, and water sent out by the water supply means are formed in the shape of polka dots. And a heating means for heating and evaporating the formed polka dots in a non-contact state, and water in the water supply tank is fed to the nozzle by the water feeding means, and at the tip of the nozzle A polka dot is formed, and this polka dot has a function of being heated and evaporated by a heating means in a non-contact state.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1および図2に示すように、中空の装置筐体1の内部に加湿用の水を貯える給水タンク2を備え、この給水タンク2の下部には給水タンク2の内部の水を導く送水管3を配し、この送水管3は水を送り出す送水手段4に接続され、さらに送水手段4の送水方向に先端を上向けにしたノズル5を配置することで送水手段4から送水された水はノズル5の先端に押し出され水玉6を形成する。またノズル5の先端部分には形成した水玉6を加熱し蒸発させるための加熱手段7を配置する。ここで送水手段4は給水タンク2の下方に配置されているため給水タンク2の中の水は重力影響で加圧され送水手段4に向けて定常的に流れるものである。
(Embodiment 1)
As shown in FIGS. 1 and 2, a
また送水手段4と加熱手段7は送水動作によるノズル5の先端への水玉6形成のタイミングと、形成された水玉6を加熱する加熱手段7の加熱動作のタイミングを制御する加湿制御手段8に接続される。ノズル5の下方向には誤って滴下した水を受けるための水受け皿9を配置する。この水受け皿9の下方向には装置筐体1の内部の空気を上方向に送風する送風手段10を配置して装置筐体1の上下端には送風手段10の送風により外気を装置筐体1の内部に吸気し装置筐体1の外部に排出できるように送風開口11a,11bを設けている。また装置筐体1の表面には内部に加熱手段7が配置される位置に、装置筐体1の外部から加熱手段7が加熱するノズル5に形成される水玉6が視認できる位置に確認窓12を配置している。
Further, the water supply means 4 and the heating means 7 are connected to a humidification control means 8 for controlling the timing of forming the
ここで加湿制御手段8はその主機能をマイクロコンピューター13にて構成するものであり制御対象となる送水手段4の送水動作のタイミングと加熱手段7の加熱動作のタイミングを時系列的に制御しており図3のフローチャートに示すようにステップSa1で送水手段4に送水信号を与えた後にステップSa2で一定の待機時間を待つことで水玉6の正常な形成を待ちこの待機時間経過後にステップSa3で加熱手段7に一定時間の加熱信号を与えることで水玉6を加熱させ蒸発させることで加湿を行うものでありこの一連の動作の繰り返しをソフトウェアーで規定することで加湿動作の制御を行うものである。なおステップSa2の待機時間は送水手段4の起動による水玉6が完全に形成されるまでの実際確認結果から最適値を設定するものであり、ステップSa3の加熱手段7への加熱信号の送信時間は対象となる加熱手段7が形成された水玉6を加熱して蒸発させるに必要な最短の時間を試験的に確認して設定するものである。 なおマイクロコンピューター13は中央演算装置(CPU)、入出力装置、アナログ・デジタル変換入力装置(A/D)、リードオンリーメモリー(ROM)、リード・ライトメモリー(RAM)を内蔵したいわゆる1チップマイクロコンピューターである。
Here, the humidification control means 8 has its main function constituted by the microcomputer 13, and controls the timing of the water supply operation of the water supply means 4 to be controlled and the timing of the heating operation of the heating means 7 in time series. As shown in the flow chart of FIG. 3, after supplying a water supply signal to the water supply means 4 in step Sa1, wait for a certain waiting time in step Sa2 to wait for normal formation of the
次に図4基づいて送水手段4の構成について説明する。 Next, the structure of the water supply means 4 is demonstrated based on FIG.
送水手段4は送水管3に連通する給水側水路20と給水された水に圧力を加える加圧水路21と加圧された水を排出するノズル水路22からなり、ノズル水路22のノズル端部23はノズル5を構成している。給水側水路20と加圧水路21は水路中で動作自在に保持されるボール弁24とこのボール弁24と接触することで水路を閉じる給水側水路20側に設けられたボール弁座25で分離し、ボール弁24は加圧水路21方向には移動しないようにボール弁止め棒26で規制している。加圧水路21には加圧水路21の内部に圧挿され加圧水路21の中の水に圧力を加える可動自在のプランジャー27を配し、このプランジャー27は電磁アクチュエーター28で駆動している。 プランジャー27には加圧水路21とノズル水路22を分離するプランジャー弁29を設け、このプランジャー弁29にはプランジャー27が加圧水路21に圧挿された状態で加圧水路21とノズル水路22を導通させるプランジャー口30を配置している。
The water supply means 4 includes a water supply
ここで、電磁アクチュエーター28は定常的には縮んだ状態であり、前記のマイクロコンピューター13からの送水信号を受けたときに突出するように構成するものであり、例えば電力供給電源の電力をトランジスター等の一般的なスイッチング素子で送水信号をトリガーとして閉路させることで電磁アクチュエーター28に電力を供給して突出駆動させるように構成したものである。 Here, the electromagnetic actuator 28 is normally in a contracted state, and is configured to protrude when receiving a water supply signal from the microcomputer 13. For example, the power of the power supply power source is a transistor or the like. The general switching element is configured to close the power supply signal as a trigger to supply electric power to the electromagnetic actuator 28 and drive it to project.
次にこのように構成した送水手段4の動作について説明する。 Next, the operation of the water supply means 4 configured as described above will be described.
給水側水路20の中の水は前記の通り常に重力により加圧されており、この重力の加圧によりボール弁24は加圧水路21の方向のボール止め棒26に押される力を受け、給水側水路20と加圧水路21は定常的には導通状態となっている。また、プランジャー27は通常、加圧水路21を開く状態で保持されており、よってプランジャー27に構成されたプランジャー弁29は加圧水路21とノズル水路22を分離しており、定常状態においては加圧水路21の中の水はプランジャー弁29により止水されノズル水路22の方向には漏れ出さないようになっている。ここでマイクロコンピューター13からの送水起動信号14を受け電磁アクチュエーター28が動作するとプランジャー27は加圧水路21の方向に押し出され、よって加圧水路21の内部の水は加圧されることとなる。加圧水路21の内部の水が加圧されるとこの圧力によりボール弁24はボール弁座25に押し付けられ、ボール弁座25に加圧接触することで給水側水路20と加圧水路21はボール弁24により分離される。給水側水路20と加圧水路21は分離された状態で、プランジャー27がさらに加圧水路21の中に押し出されていくと加圧水路21の中の圧力が高まりプランジャー弁29に設けられたプランジャー口30が加圧水路21とノズル水路22を導通する位置にプランジャー27の移動が達したときに加圧水路21の中の加圧された水はノズル水路22の方向にプランジャー口30を通して流れ出しノズル端部23の先端で水玉6を形成することとなる。図5はこの水玉6を形成したときの送水手段4の動作状況を示したものである。
As described above, the water in the water supply
なお加圧水路21の中にプランジャー27が完全に押し出された状態においては加圧水路21とノズル水路22はプランジャー27によって分離されるため、給水側水路20側から加圧される水はノズル水路22の方向には漏れ出さないこととなる。マイクロコンピューター13からの送水起動信号14が停止し電磁アクチュエーター28が定常状態の位置に復帰するとプランジャー27は加圧水路21を開き、同時にプランジャー弁29が加圧水路21とノズル水路22を分離し止水するため、ノズル端部23の方向への水の流失も止まり、ノズル端部23に形成された水玉6は滴下することなく保持されることとなる。
In the state where the plunger 27 is completely pushed out into the
ここで加圧水路21の容積やプランジャー27の体積、またプランジャー弁29に配されるプランジャー口30の配置位置や穴径は、ノズル端部23に形成する水玉6が表面張力を保って滴下せず、また1回の送水動作で目的とする加湿量を実現できる水分を含んだ体積を有するように設定するものである。
Here, the volume of the
なおノズル端部23はテフロン(登録商標)系などの高撥水性の材料で構成、あるいはコーティングすることで水との接触角度が大きくなり、より安定的に水玉6を形成し保持できることは言うまでもない。
Needless to say, the nozzle end 23 is made of a highly water-repellent material such as Teflon (registered trademark) or coated to increase the contact angle with water and form and hold the
また図6から図8に示すようにノズル5の先端の水玉6が形成される位置にはノズル5の先端に形成された水玉6の存在を感知し加湿制御手段8に対して水玉6の有無情報を送る水玉感知手段40を配置して、またノズル5の下部には水玉6の滴下を感知し加湿制御手段8に対して水漏れの発生を知らせる水漏れ感知手段41を配置して水玉感知手段40が水玉6の形成を感知したときには加熱手段7により水玉6を加熱し、また前記の水漏れ感知手段41が水漏れの発生を感知したときには加湿動作を停止するように加湿制御手段8の判断動作を設定することもできる。
Further, as shown in FIGS. 6 to 8, the presence of the
ここで水漏れ感知手段41は水受け皿9の内部に配置しており、水受け皿9の上には皿蓋42を配置して、この皿蓋42には滴下した水を集めるための漏斗状の集水口43を設けて、この集水口43の中央直下に水漏れ感知手段41を配置させることで、確実に滴下した水を水漏れ感知手段41で感知できるように構成している。
Here, the water leak detection means 41 is disposed inside the
次に図9により水玉感知手段40および水漏れ感知手段41の構成を説明する。 Next, the configuration of the polka dot sensing means 40 and the water leak sensing means 41 will be described with reference to FIG.
水玉感知手段40および水漏れ感知手段41は同一の方式で構成しており、発光ダイオード44とこの発光ダイオード44の発する光を受光して導通状態となるNPNフォトトランジスター45を一定の空間を開けて配置し構成する一般的なフォトインターラプタ回路から構成するものである。ここで発光ダイオード44は供給電力源となる回路電源46に抵抗a47aを介して接続し電力を印加することで発光させて、NPNフォトトランジスター45も同様に回路電源46に抵抗b47bを介して接続し電力を印加しており、このNPNフォトトランジスター45と抵抗b47bの接続点を感知電圧出力端子48としている。 The polka dot detection means 40 and the water leak detection means 41 are configured in the same manner, and the light emitting diode 44 and the NPN phototransistor 45 that receives light emitted from the light emitting diode 44 and is in a conductive state are opened in a certain space. It is composed of a general photo interrupter circuit arranged and constructed. Here, the light-emitting diode 44 is connected to a circuit power supply 46 serving as a power supply source through a resistor a47a to emit light by applying power, and the NPN phototransistor 45 is similarly connected to the circuit power supply 46 through a resistor b47b. Power is applied, and a connection point between the NPN phototransistor 45 and the resistor b47b is used as a sensing voltage output terminal.
本構成において発光ダイオード44とNPNフォトトランジスター45の間の空間に遮る物がなければ発光ダイオード44の発した光はNPNフォトトランジスター45に到達してNPNフォトトランジスター45は導通状態となるために感知電圧出力端子48はほぼGND電圧となり、また発光ダイオード44とNPNフォトトランジスター45の間の空間に遮る物があれば発光ダイオード44の発した光はNPNフォトトランジスター45に到達しないために感知電圧出力端子48ほぼ回路電源46と同じ電圧が出力されることとなる。 In this configuration, if there is no obstruction in the space between the light emitting diode 44 and the NPN phototransistor 45, the light emitted from the light emitting diode 44 reaches the NPN phototransistor 45 and the NPN phototransistor 45 is in a conductive state. The output terminal 48 is almost at the GND voltage, and if there is an obstacle in the space between the light emitting diode 44 and the NPN phototransistor 45, the light emitted from the light emitting diode 44 does not reach the NPN phototransistor 45. The same voltage as the circuit power supply 46 is output.
よって、この感知電圧出力端子48の出力電圧がGND電圧であれば発光ダイオード44とNPNフォトトランジスター45の間の空間を遮る物がない非感知状態と判断することができ、また回路電源46と同程度であれば遮るものが存在する感知状態と判断することができる。この発光ダイオード44とNPNフォトトランジスター45の間の空間を遮る物が水玉感知手段40への応用の場合は水玉6であり水漏れ感知手段41への応用の場合は滴下した水となり水玉感知手段40へ応用する場合は発光ダイオード44とNPNフォトトランジスター45の中央に水玉6が位置する配置に発光ダイオード44とNPNフォトトランジスター45とを間隔を開けて配置するものでありまた水漏れ感知手段41へ応用する場合には発光ダイオード44とNPNフォトトランジスター45の中央を滴下した水が通過する位置に発光ダイオード44とNPNフォトトランジスター45とを間隔を開けて配置するものである。
Therefore, if the output voltage of the sensing voltage output terminal 48 is the GND voltage, it can be determined that there is no object that obstructs the space between the light emitting diode 44 and the NPN phototransistor 45, and is the same as the circuit power supply 46. If it is about a level, it can be determined that there is a sensing state where there is an obstacle. The object that blocks the space between the light emitting diode 44 and the NPN phototransistor 45 is the
水玉感知手段40および水漏れ感知手段41の各感知結果は、それそれの感知電圧出力端子48の電圧変化の信号として加湿制御手段8を構成するマイクロコンピューター13に入力され、マイクロコンピューター13はこの入力された電圧変化の信号から水玉6の存在や水漏れの発生を判断して加湿制御手段8の加湿動作を変化させるものである。
Each detection result of the polka dot detection means 40 and the water leak detection means 41 is input to the microcomputer 13 constituting the humidification control means 8 as a signal of a voltage change at its detection voltage output terminal 48, and the microcomputer 13 receives this input. The humidification operation of the humidification control means 8 is changed by judging the presence of the
次に図10のフローチャートにより水玉感知手段40の水玉6の感知結果と加湿制御手段8を構成するマイクロコンピューター13の判断する加湿動作の対応について説明する。
Next, the correspondence between the detection result of the
同フローチャートは図上、ステップSb1の送水手段4の起動による送水動作実施以降のルーチンを示しておりステップSb2で水玉感知手段40の水玉6の感知結果を判断している。このステップSb2の判断結果により水玉6の感知状態にあればステップSb3で加熱手段7を起動して水玉6を加熱することとなり、以降、一連の制御ルーチンを繰り返すこととなる。またステップSb2の判断結果により水玉6が非感知状態であれば水玉6が形成されていないことが判断されるためにステップSb4で一定の時間経過後に再度、ステップSb2の水玉6の感知判定を実行させる。なお、ステップSb4において通過回数をカウントし、ある一定回数のステップSb4の通過があれば送水手段4の破壊による故障を判断して一連の加湿動作を停止することも可能である。
The flowchart shows a routine after the water supply operation is performed by starting the water supply means 4 in step Sb1, and the detection result of the
次に図11のフローチャートにより水漏れ感知手段41の水漏れ発生の感知結果と加湿制御手段8を構成するマイクロコンピューター13の判断する加湿動作の対応を説明する。 Next, the correspondence between the detection result of the occurrence of water leak of the water leak detecting means 41 and the humidifying operation determined by the microcomputer 13 constituting the humidifying control means 8 will be described with reference to the flowchart of FIG.
同フローチャートは図上、ステップSb1の送水手段4の起動による送水動作実施以降のルーチンを示しておりステップSc2で水漏れ感知手段41の水漏れ状態の感知結果を判断している。このステップSc2の判断結果により水漏れ発生がなければステップSb3で加熱手段7を起動して水玉6を加熱して加湿を実施することとなり、以降、一連の制御ルーチンを繰り返すことで加湿動作が実行されることとなる。またステップSc2の判断結果により水漏れ発生の状態にあれば水が滴下してしまったことが判断されるためにステップSc3で一連の加湿制御動作を停止する。なお、ステップSc3において加湿制御動作を停止したときに、ランプの光や音の発生による報知を行うことにより使用者に水漏れ発生による加湿動作の停止を伝えることで、よりメンテナンス性を向上する機能を提供できることは言うまでもない。
The flowchart shows a routine after execution of the water supply operation by starting the water supply means 4 in step Sb1, and the detection result of the water leak state of the water leak detection means 41 is determined in step Sc2. If there is no water leak as a result of the determination in step Sc2, the heating means 7 is activated in step Sb3 to heat the
次に図12から図18に基づいて加熱手段7の構成について説明する。 Next, the structure of the heating means 7 will be described with reference to FIGS.
加熱手段7は図12に示すように、ノズル5の上に形成された水玉6を囲むように非接触状態で接近させて電熱体50を配置したものである。ここで電熱体50はセラミック型などの絶縁性が高く短時間発熱型の電気ヒーターを用いるものであり、加湿制御手段8からの加熱信号を受けたときに電力が供給され、加熱対象となる水玉6のみを選択的に瞬時に加熱蒸発できるように水玉6の直径に合わせた外形寸法で形成し、水玉6にできるだけ接近させて配置構成すものである。
As shown in FIG. 12, the heating means 7 is one in which the
なお図13に示すように電熱体50aを水玉6の直径に合わせて水玉6を内包する形状に成形した網目状の電気ヒーターで構成することも可能であり本構成によれば水玉6を内包する電気ヒーターで直接的に水玉6のみを加熱することができるため、より効率的に水玉6を加熱し蒸発させることができる。
As shown in FIG. 13, it is also possible to configure the electric heating element 50a with a mesh-like electric heater formed in a shape including the
また、加熱手段7は図14に示すような熱送風手段51で実現するものであり、熱源外郭52の内部に電熱体50bとこの電熱体50bの発した熱を送り出す熱送風機53と熱源外郭52の一旦に前記、熱送風機53の送風する空気を熱源外郭52の内部に吸気するための吸気口54と、また熱源外郭52の他端に熱送風機53の送風により送り出された電熱体50bからの熱風をノズル5の上に形成された水玉6に集中し吹き付けられるようにロート状に形成した吹き出し口55を配置し構成したものである。
Further, the heating means 7 is realized by a heat blowing means 51 as shown in FIG. 14, and an electric heating body 50b and a heat blower 53 for sending out heat generated by the electric heating body 50b and a heat source outline 52 are provided inside the heat source outline 52. The air inlet 54 for sucking the air blown by the heat blower 53 into the heat source outer shell 52 at once, and the electric heater 50 b sent to the other end of the heat source outer shell 52 by the air blow of the heat blower 53. A blowout port 55 formed in a funnel shape is disposed and configured so that hot air is concentrated and sprayed on the
ここで電熱体50bはセラミック型などの絶縁性が高く短時間発熱型の電気ヒーターを用いるものであり、加湿制御手段8からの加熱信号を受けたときに電力を供給することで発熱させるものである。また吹き出し口55はノズル5の上に形成された水玉6の直径に合わせた口穴径を設定して、さらに水玉6に接近させて配置し、また熱送風機53の送風風速は吹き出し口55から吹き出される熱風により水玉6が蒸発することなく吹き飛ばされてしまわない程度の風速を設定することで、電熱体50bの発した熱を水玉6のみに集中させて吹き付けて効率的に水玉6を加熱し蒸発させるものである。
Here, the electric heating element 50b uses a ceramic type or the like which has a high insulating property and uses a short-time heat generation type electric heater, and generates heat by supplying power when receiving a heating signal from the humidification control means 8. is there. Further, the outlet 55 is set to have a hole diameter that matches the diameter of the
また、加熱手段7は図15に示すように、ランプ外郭56の内部に高発熱ランプ57を備え、ランプ外郭56の一旦には前記、高発熱ランプ57の発した光をノズル5の上に形成された水玉6に集中し照射させるためのレンズ58を配置したものである。 ここで高発熱ランプ57は加熱作用が最も高い波長0.8〜5μmの赤外線を多く照射するハロゲン型の電気ランプなどを用いるものであり、加湿制御手段8からの加熱信号を受けたときに電力を供給して発光させて、この光をレンズ58で水玉6に集中させて照射したときに水玉6を瞬時に加熱蒸発させるに充分な赤外線を照射できるものを選定することで効率的に水玉6を加熱し蒸発させるものである。
As shown in FIG. 15, the heating means 7 includes a high heat generation lamp 57 inside the lamp shell 56, and the light emitted from the high heat generation lamp 57 is formed on the
また、加熱手段7は図16に示すように、レーザー照射装置59をノズル5の上に形成された水玉6に近接させて配置し、このレーザー照射装置59が照射するレーザー光線により水玉6を直接体に加熱させるものである。 ここでレーザー照射装置59は水分に最も吸収されやすい波長10600nm(中赤外線領域)の炭酸ガスレーザーや波長2940nm(近赤外線領域)のEr−YAGレーザー(固体レーザー)の発生機を用いるものであり、ノズル5の上に形成される水玉6を瞬時に蒸発させるに必要な最低のエネルギーを照射できるようにレーザー照射パルスの強度と時間を設定するものであり、加湿制御手段8からの加熱信号を受けたときに電力を供給してレーザー光線を発生させ水玉6に直接的に照射することで効率的に水玉6を加熱し蒸発させるものである。また水玉6の中心にレーザー光を集光させるレンズを配することで照射エネルギーを水玉6にさらに集中させることでより効率的に水玉6を加熱し蒸発させることもできる。
In addition, as shown in FIG. 16, the heating means 7 is arranged such that the laser irradiation device 59 is placed close to the
また、加熱手段7は図17に示すように、ノズル5の上に形成された水玉6の周囲を取り囲む金網外郭60とこの金網外郭60の内部にマイクロ波を照射するマイクロ波照射装置61を備えたものである。ここでマイクロ波照射装置61は水分の加熱に適した2450メガヘルツの電磁波を発生するいわゆるマグネトロンを使用するものであり、加湿制御手段8からの加熱信号を受けたときに電力を供給してマイクロ波を発生するように構成し、この発生したマイクロ波により水玉6を瞬時に加熱して蒸発できる程度の最低限のマイクロ波を発生させるように設定することでより効率的に水玉6を加熱し蒸発させるものである。
As shown in FIG. 17, the heating means 7 includes a wire mesh outer 60 that surrounds the periphery of the
なお金網外郭60はマイクロ波照射装置61が発生するマイクロ波を金網外郭60の外部に漏れさせないように発生させたマイクロ波の波長に対して十分に小さい網目の寸法を選定し構成するものである。 The wire mesh outer 60 is configured by selecting a mesh size that is sufficiently small with respect to the wavelength of the generated microwave so that the microwave generated by the microwave irradiation device 61 does not leak outside the wire mesh outer 60. is there.
また、加熱手段7は図18に示すように、ノズル5の上に形成された水玉6を中央に配して非接触の絶縁状態で対抗させて配置した放電端子62と、この放電端子62間に高電圧を印加してプラズマ放電させるための高電圧発生装置63を接続したものであり、高電圧発生装置63は加湿制御手段8からの加熱信号を受けたときに電力を供給して高電圧を発生するように構成したものである。ここで高電圧発生装置63は電圧発振回路および昇圧トランスからな一般的な高電圧発生回路で構成するものであり、発生させる電力エネルギーは放電端子62間に配置される水玉6にプラズマ放電で熱を印加して瞬時に蒸発できる程度の最低の電力値を設定することで効率的に水玉6を加熱し蒸発させるものである。
Further, as shown in FIG. 18, the heating means 7 includes a discharge terminal 62 arranged with a
水玉を生成させ、その生成した水玉を気化、蒸発させることにより、容易に加湿することができ、衛生的で使い勝手の良い家庭用、業務用、機器組込み用等の加湿器等の用途にも適用できる。 By generating polka dots and evaporating and evaporating the generated polka dots, it can be easily humidified, and it is also applicable to humidifiers such as hygienic and user-friendly home use, business use, and built-in equipment. it can.
1 装置筐体
2 給水タンク
4 送水手段
5 ノズル
6 水玉
7 加熱手段
8 加湿制御手段
9 水受け皿
40 水玉感知手段
41 水漏れ感知手段
50 電熱体
51 熱送風手段
57 高発熱ランプ
58 レンズ
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