JP2006292247A - 加湿装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】加湿フィルタにCa、Mgの不純物が一カ所に固着しないようにして、加湿効率を向上し、加湿フィルタの洗浄が簡単にでき、本体が小型で加湿量を増大することを目的とする。
【解決手段】霧化水槽7の底面に超音波振動子8を設け、霧化水槽7の水位10より上方に円筒形状の加湿フィルタ9を回転可能に設け、超音波振動子8で霧化した微細水滴を加湿フィルタ9に満遍なく供給して加湿効率を高めるとともに、Ca、Mgの不純物を全体的に分散して付着させて加湿フィルタ9の局所的な劣化を防ぎ、また給水タンク6に追加ナット部11を付けることで霧化水槽7の水位10を高め、加湿フィルタ9の下部を水没させた状態で超音波振動子8を運転して超音波洗浄を行い、また超音波振動子8が付いた霧化水槽7を着脱可能として、簡単に排水することができる加湿装置が得られる。
【選択図】図1

Description

本発明は、超音波振動子により水槽の水を付着した加湿フィルタへの送風により、水分を気化して加湿する加湿装置に関する。
従来この種の加湿装置は、水槽の水を付着した加湿フィルタへの送風により、水分を気化して加湿する気化式と、超音波振動子により水を霧化させて加湿する超音波式とを組み合わせたものが知られている。すなわち、一般的に気化式加湿では加湿フィルタの下端部が常時水中に没しているため、雑菌が繁殖しやすく、また超音波式加湿では、水中のMg、Caなどの不純物も一緒に空中に放出しやすいという課題があり、これらの課題を解決するために両者を併合した気化装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
以下、その気化装置について図10を参照しながら説明する。
図に示すように、超音波ユニット103で霧化した水を空気と混合した状態で本体ケース101内に流し、この時に空気中に混合された霧化状態の水をフィルタ111、112に付着させて捕捉し、水の付着したフィルタ111、112を空気が通過する際に水の気化を促進するとともに空気の冷却効率を高めるものである。
特開平7−286741号公報
このような従来の加湿装置は、加湿フィルタの下部に水分が集中して乾燥し難く、通風の悪い領域に水分が留まる場合は、運転停止中に雑菌が繁殖しやすいという課題があり、また加湿フィルタが固定されているため、超音波振動子により霧化された水滴は、常に加湿フィルタの同一面に付着し、水中のMg、Caなどの不純物も加湿フィルタの同じ場所に堆積するため、運転時間の経過とともに加湿効率が低下し、加湿フィルタの洗浄も容易ではないので定期的に交換しなければならないという課題があり、加湿フィルタへの雑菌の繁殖を防ぎ、Mg、Caなどの不純物が加湿フィルタの同一面に固定されず、加湿フィルタの洗浄が簡単にできる加湿装置が要求されている。
また、加湿量を確保するためには、加湿フィルタの面積を大きくするか、フィルタ厚みを大とする必要があり、装置の大型化を招くとともに送風時に圧損が増加するという課題があり、装置の大きさを維持しつつ加湿量を増やすことが要求されている。
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、超音波式の欠点である水中の不純物の飛散を解消し、気化式の欠点である加湿フィルタの雑菌の繁殖を解消するだけでなく、Mg、Caなどの不純物が加湿フィルタの同一面に固定されず、かつ加湿フィルタの洗浄が簡単にできるとともに、小型でありながら加湿量を増やすことのできる加湿装置を提供することを目的としている。
本発明の加湿装置は上記目的を達成するために、本体に設けた吸込口と吹出口を連通する空気流路と、この空気流路に通風する送風機と、前記空気流路内に設けた霧化水槽と、この霧化水槽に一定水位に保ち給水する給水タンクと、前記霧化水槽の水位より上方で、水平軸に回転可能に設けた円筒形状の加湿フィルタと、前記霧化水槽の底部に設けた超音波振動子を有し、前記加湿フィルタは前記超音波振動子で霧化した水滴を受けて加湿してなるものである。
この手段により、Mg、Caなどの不純物が加湿フィルタの同一面に固定されず、かつ加湿フィルタの洗浄が簡単にできるとともに、本体形状を維持しつつ加湿量を増やすことのできる加湿装置が得られる。
本発明によれば、水中のCa、Mgなどの不純物が空中に飛散するのを防ぐ効果のある加湿装置を提供できる。
また、加湿フィルタ全体を均等に乾燥することにより、雑菌が繁殖するのを防止することができる。
また、水中のCa、Mgなどの不純物を加湿フィルタの全表面に分散して付着させ、給水機能および加湿機能の低下を防止することができる。
また、加湿フィルタに超音波振動子で霧化した微細水滴を供給することにより、気化しやすい状態として付着させ、加湿効率を高めることができる。
また、超音波振動子の取付位置や取付方向を変えることにより、加湿フィルタの通風面に広く水滴を付着させて、加湿量を増大することができる。
また、加湿フィルタを超音波洗浄できるように水位を高めることにより、付着したCa、Mgなどの不純物を容易に洗浄することができる。
また、超音波振動子の付いた霧化水槽をそのまま引き出して本体から分離できるので、洗浄後の排水を簡単に捨てることができる。
本発明の請求項1記載の発明は、本体に設けた吸込口と吹出口を連通する空気流路と、
この空気流路に通風する送風機と、前記空気流路内に設けた霧化水槽と、この霧化水槽に一定水位に保ち給水する給水タンクと、前記霧化水槽の水位より上方で、水平軸に回転可能に設けた円筒形状の加湿フィルタと、前記霧化水槽の底部に設けた超音波振動子を有し、前記加湿フィルタは前記超音波振動子で霧化した水滴を受けて加湿したものであり、円筒形状の加湿フィルタを回転することにより、超音波振動子で空中に放出される水滴に含まれるMg、Ca等の不純物を加湿フィルタの全表面に付着させることができ、加湿フィルタの給水機能の低化を抑制することができるという作用を有する。
また、請求項2記載の発明は、加湿フィルタの略直下位置に超音波振動子を配してなる構成としたものであり、超音波振動子により霧化した水滴を、加湿フィルタに最接近して直接的に供給でき、加湿フィルタが回転して通風路を横切るときに気化しやすくなり加湿効率が上がるという作用を有する。
また、請求項3記載の発明は、超音波振動子の振動体を、加湿フィルタの風上側方向に傾けて固定したものであり、霧化した水滴を風下側に漏れないように加湿フィルタに供給できるという作用を有する。
また、請求項4記載の発明は、加湿フィルタの直下を外した風上側に、超音波振動子を設けたものであり、超音波振動子により霧化した水滴を、加湿フィルターの風上側から風に乗せて加湿フィルタに供給できるという作用を有する。
また、請求項5記載の発明は、加湿フィルタの直下を外した風上側に、超音波振動子を設け、超音波振動子の振動体を、加湿フィルタと反対方向に傾けて固定したものであり、超音波振動子により霧化した水滴を、加湿フィルタに至る前に拡散し、加湿フィルター表面の広範囲に付着させることができるという作用を有する。
また、請求項6記載の発明は、加湿フィルタの回転方向は、水面上方位置から風上側に向かう方向としたものであり、超音波振動子により霧化した水滴を加湿フィルターに付着させたあと、風上側の通風路を横切る方向に加湿フィルタを回転させることで、空気を加湿しやすくなり、加湿量を増やすことができるという作用を有する。
また、請求項7記載の発明は、霧化水槽の一定水位をさらに上昇させる水位上昇手段を設け、この水位上昇手段により加湿フィルタの下端部を水没させて、この加湿フィルタを超音波洗浄可能としたとしたものであり、水滴を発生する超音波振動子の超音波洗浄機能を利用することで、加湿フィルターに固着したMg、Ca等の不純物を洗い出して、加湿フィルタを容易に再生できるという作用を有する。
また、請求項8記載の発明は、超音波振動子を霧化水槽に一体に設け、前記超音波振動子の接続端子を霧化水槽側と本体側に設け、前記霧化水槽を前記本体より着脱可能としたものであり、超音波振動子を一体に設けた霧化水槽を本体から分離可能とすることで、加湿フィルタを洗浄した排液の処理が簡単にできるという作用を有する。
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。
(実施の形態1)
図1〜図4に示すように、本体5に吸込口1と吹出口2を連通した空気流路3を設け、空気流路3に通風する送風機4を設ける。本体5の下方部に空気流路3に沿って霧化水槽7を設け、霧化水槽7には一定水位で給水する給水タンク6が着脱自在に設置され、霧化水槽7の底部に複数の超音波振動子8をいずれかの方向にわずかに傾けて設ける。また霧化水槽7の一定水位より上方の空気流路3内に円筒形状の加湿フィルタ9を横切るように配置するともに、水平軸に回転可能に設ける。また加湿フィルタ9の下端部は超音波振動子8の略真上に位置している。したがって超音波振動子8により霧化された微細な水滴は回転する加湿フィルタ9に次々と付着し、空気流路3を流れる空気は加湿フィルタ9により連続的に加湿されるものである。
上記の構成において、加湿装置を運転する時は、送風機4、超音波振動子8および加湿フィルタ9の駆動部9aに通電すると、超音波振動子8の振動により霧化水槽7から霧化した微少な水滴は、略真上に位置する加湿フィルタ9に付着する。一方、送風機4の運転により、吸込口1から吸込まれた乾燥空気は、水滴を付着した加湿フィルタ9を通過するときに、表面に水滴が細かく付着しているので気化しやすく、効率よく気化させて湿潤空気となる。このとき、水滴に含まれるMg、Ca等の不純物は気化されず、加湿フィルタ9内に残存するため、吹出口2から吹出される空気は、不純物を含まないクリーンな湿潤空気となる。
また、運転停止時には、加湿フィルタ9が水没していないため、送風機4のみの運転で乾燥状態とすることができ、雑菌の繁殖を防止できる。また、運転停止前に超音波振動子8への通電を先に停止し、送風機4と加湿フィルタ9の駆動部9aを一定時間だけ運転したあと、全ての運転を停止することで、加湿フィルタ9をより早く乾燥させることができる。さらには、空気流路3内の加湿フィルタ9の上流側にヒーター等の加熱手段(図示せず)を設けている場合は、運転停止前に送風機4などの運転と併用した乾燥運転とすることで乾燥時間をさらに短縮することができる。
また、加湿フィルタ9が水面上方位置から風上側に回転することにより、加湿フィルタ9に水面上方位置で霧化した水滴が多量に付着した直後に、乾燥空気が通過するため、加湿効率を高めることができる。さらに、加湿された空気は、加湿フィルタ9内を通り、風下側でもまだ水滴の付着した加湿フィルタ9を通過するため、さらに加湿されて加湿量を大きく増やすことができる。
また、超音波振動子8の振動体は、加湿フィルタ9の風上側方向に傾けて固定したものが好ましい。この場合は、振動体の水面の反射による破壊を未然に防止する基本的な効果が得られるとともに、霧化した水滴を風下側に漏れないようにして加湿フィルタ9に確実に供給することができる。
なお、本実施の形態では、超音波振動子8を2個使用しているが、超音波振動子8の数量を加湿フィルタ9の形状・大きさや必要な加湿量などにより適宜設定することにより、最適な加湿状態を実現することができる。
(実施の形態2)
本実施の形態は、実施の形態1において加湿フィルタ9の直下を外した風上側に超音波振動子8を設けたものであり、実施の形態1と同一構成については同一番号を付し、詳しい説明は省略する。
図5に示すように、霧化水槽7底部の超音波振動子8を加湿フィルタ9の上流側に配置するとともに、振動体8aをいずれかの方向にわずかに傾けて固定している。また図6においては、振動体8aを加湿フィルタ9と反対方向に傾けて固定したものを示している。
上記構成において、図5に示すものは、超音波振動子8により霧化した水滴が、いったん空気流路3内を上昇してから、送風空気の風に乗り、加湿フィルタ9に供給されるため、加湿フィルタ9のより広い範囲まで付着し、加湿フィルタ9の単位表面積当たりの加湿量を増やすことができる。
図6に示すものは、超音波振動子8により霧化した水滴が、空気流路3内を加湿フィルタ9から遠ざかるように上昇してから、向きを変えて送風空気の風に引き寄せられて加湿フィルタ9表面に供給されるため、水滴は拡散して加湿フィルタ9の表面全体に広範囲に付着させることができ、加湿フィルタ9の加湿量を増やすことができる。
(実施の形態3)
本実施の形態は実施の形態1、2で説明した加湿運転時に加湿フィルタ9内に残存したMg、Ca等の不純物を、水滴を発生する超音波振動子8の超音波洗浄機能を利用し、洗い出すものであり、実施の形態1、2と同一構成のものは同一番号を付し、詳しい説明は省略する。
図7に示すように、給水タンク6の給水タンク蓋6aには水位上昇手段として、追加ナット部11を着脱可能に設けている。そして追加ナット部11を給水タンク蓋6aに螺合した状態で給水タンク6をセットすることにより、給水弁6bが開放されたときに大気との接点となる開口部6cの高さを上げることができるようになっている。追加ナット部11を螺合したときは、給水タンク6から給水が追加され、霧化水槽7の水位10が高くなり、加湿フィルタ9の下部が水没する高さまで水位10が上昇するように設定されている。
また、図8および図9に示すように、超音波振動子8の霧化水槽7側の接続端子12と、本体5側の接続端子13を設け、超音波振動子8を設けた霧化水槽7を本体5より着脱可能としている。なお、加湿フィルタ9もその回転軸部分が霧化水槽7側壁の切欠部7aに載置されており、霧化水槽7から簡単に取り外すことができるようになっている。
上記構成において、加湿フィルタ9に付着した汚れを落とすために、定期的にフィルタ洗浄運転を行なうときは、まず給水タンク6を取り出して給水タンク蓋6aをゆるめた後、給水タンク6に水を入れ、追加ナット部11を給水タンク蓋6aに螺合して給水タンク6に取り付ける。次に給水タンク6を本体5にセットすることにより、霧化水槽7の水位は上昇し、加湿フィルタ9の下部が水没する。
この状態で超音波振動子8および加湿フィルタ9の駆動部9aに通電すると、霧化水槽7内に超音波バブルが発生するとともに、加湿フィルタ9が回転して加湿フィルタ9の円筒形状の全表面に付着したMg、Ca等の不純物を洗い出すことができる。同時に加湿フィルタ9に付着した塵埃なども洗浄して加湿機能を回復させることができる。
このように加湿フィルタ9の全表面に付着した除去し難いMg、Caなどの不純物や塵埃を超音波洗浄により洗い出すことができ、加湿フィルタ9の加湿効率の低下を回復させるとともに、長寿命化を図ることができる。
さらに、霧化水槽7を手前に引き出すことにより、本体5から容易に分離することができるので、加湿フィルタ9の洗浄運転後に分離した霧化水槽7だけを持ち運び、加湿フィルタ9を一時的に取り外して、不純物を含んだ排液を簡単に捨てることができる。
なお、排液の処理としては、霧化水槽7と本体5を分離しない構造とした場合は、霧化水槽7の下部に開閉できる排水孔を設け、洗浄後に排水孔を開けて排水するようにしてもよい。
水の気化熱を空気から奪うことにより空気の温度を下げ、温度が下がった空気を冷風として送風する冷風扇において、超音波振動子と回転するフィルタを組合せて、微細水滴を給水して安定した冷風運転を行い、フィルタを超音波洗浄するという用途にも適用することができる。
本発明の実施の形態1の加湿装置の横断面図 同加湿装置の正面断面図 同超音波振動子の傾斜方向を示す横断面図 同加湿フィルタの回転方向を示す要部断面図 本発明の実施の形態2の加湿装置の横断面図 同超音波振動子の傾斜方向を示す横断面図 本発明の実施の形態3の加湿装置の横断面図 同加湿装置の霧化水槽分離時の分解斜視図 同霧化水槽分離時の横断面図 従来の加湿装置の断面図
符号の説明
1 吸込口
2 吹出口
3 空気流路
4 送風機
5 本体
6 給水タンク
7 霧化水槽
8 超音波振動子
8a 振動体
9 加湿フィルタ
10 水位
11 追加ナット部(水位上昇手段)
12 接続端子
13 接続端子

Claims (8)

  1. 本体に設けた吸込口と吹出口を連通する空気流路と、この空気流路に通風する送風機と、前記空気流路内に設けた霧化水槽と、この霧化水槽に一定水位に保ち給水する給水タンクと、前記霧化水槽の水位より上方で、水平軸に回転可能に設けた円筒形状の加湿フィルタと、前記霧化水槽の底部に設けた超音波振動子を有し、前記加湿フィルタは前記超音波振動子で霧化した水滴を受けて加湿してなる加湿装置。
  2. 加湿フィルタの略直下位置に超音波振動子を配してなる請求項1記載の加湿装置。
  3. 超音波振動子の振動体を、加湿フィルタの風上側方向に傾けて固定した請求項2記載の加湿装置。
  4. 加湿フィルタの直下を外した風上側に、超音波振動子を設けた請求項1記載の加湿装置。
  5. 超音波振動子の振動体を、加湿フィルタと反対方向に傾けて固定した請求項4記載の加湿装置。
  6. 加湿フィルタの回転方向は、水面上方位置から風上側に向かう方向とした請求項2または請求項4記載の加湿装置。
  7. 霧化水槽の一定水位をさらに上昇させる水位上昇手段を設け、この水位上昇手段により加湿フィルタの下端部を水没させて、この加湿フィルタを超音波洗浄可能とした請求項1または2記載の加湿装置。
  8. 超音波振動子を霧化水槽に一体に設け、前記超音波振動子の接続端子を霧化水槽側と本体側に設け、前記霧化水槽を前記本体より着脱可能とした請求項1または7記載の加湿装置。
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