JP2008032314A - 加湿装置及びこれを備えた電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】構造を複雑化することなく加湿効率を高めることが可能な加湿装置及びこれを搭載した電気機器を提供する。
【解決手段】ポンプ１２によって汲み上げた水Ｗを加湿フィルター７に供給し、該加湿フィルター７に供給された水Ｗを気化させて加湿する加湿装置において、加湿運転中にポンプ１２を間欠的に駆動することにより、加湿フィルター７に付着した過剰な水Ｗが流下又は気化することで減少し、これにより加湿フィルター７の表面積が増大し、水Ｗの気化量を増加させることを特徴とする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、水を気化させて加湿する加湿装置と、これを搭載した電気機器に関するものである。

従来の加湿装置としては、特許文献１に記載されているものが知られている。この加湿装置は、水を一時的に貯める水受けタンク部を有する加湿トレーと、水で気化して加湿する加湿フィルターと、水受けタンク部の水を汲み上げポンプにより汲み上げて加湿フィルターの上方から散水する散水手段と、加湿フィルターに送風する送風手段とを備え、加湿フィルターから落下した水を水受けタンク部に戻す構成とされている。
特開昭２００３−１０６５７８号公報

しかしながら、上記構成の加湿装置においては、送風手段の風量を増加させても余り加湿量は変化せず、さらなる加湿効率の向上が求められていた。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、構造を複雑化することなく加湿効率を高めることが可能な加湿装置及びこれを搭載した電気機器を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するため、本発明では、ポンプによって汲み上げた水を加湿フィルターに供給し、該加湿フィルターに供給された水を気化させて加湿する加湿装置において、加湿運転中に前記ポンプを間欠的に駆動することを特徴とするものである。

上記構成によれば、加湿フィルターが水で過度に濡れた状態となるのを抑制して水の気化量を増加させることが可能となり、これにより加湿効率を高めることができる。

ポンプを間欠的に駆動することで加湿効率が向上する理由については以下のように考えられる。すなわち、加湿装置の加湿フィルターとしては、水の気化量を増加させるために表面積が大きいものが使用されている。また、従来の加湿装置においては、加湿フィルターが水不足の状態になるのを防止するため、ポンプを常時駆動し、これにより加湿フィルターに過剰の水が供給されていた。

ところが、加湿フィルターに過剰の水が供給されると、表面積を高めるために加湿フィルターに形成されている微小な隙間や凹凸が水で覆われ、加湿フィルターにおいて水が空気と接触する表面積が小さくなり、これが加湿効率の向上を阻む原因と考えられた。

したがって、ポンプの駆動／停止を交互に繰り返す本発明に係る加湿装置においては、ポンプを停止している間に、加湿フィルターに付着した過剰な水が流下又は気化することで減少し、これにより加湿フィルターの表面積が増大し、水の気化量も増加することになる。

上記加湿装置は、加湿フィルターに送風する送風手段を設けることが可能であり、これにより、加湿フィルターからの水の気化量を増加させることができる。この場合、送風手段は、加湿運転中はポンプの駆動／停止にかかわらず、連続的に駆動するのが好ましく、これにより、さらに加湿効率を高めることができる。

本発明に係る加湿装置は、他の電気機器に搭載することも可能であり、この場合、電気機器本来の機能に加えて、加湿機能を付加することが可能となる。電気機器に該当する例としては、空気清浄機、空気調和機、電気暖房機器、冷蔵庫、ファンヒータ、電子レンジ、殺菌装置等を挙げることができる。

この中でも、特に空気調和機、電気暖房機器等の空気を加熱する加熱体を備えた電気機器に加湿装置を搭載すれば、加湿フィルターに温風を接触させることが可能となり、これにより水の気化量をより増加させることが可能となる。

以上のように、本発明によれば、加湿フィルターに水を供給するためのポンプを間欠的に駆動するようにしたため、加湿フィルターが水で過度に濡れた状態となるのを抑制して水の気化量を増加させることが可能となり、これにより加湿効率を高めることができる。

以下、本発明に係る加湿装置を搭載した電気暖房機器の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は加湿装置を搭載した電気暖房機器の正面側の概略斜視図、図２は同じく正面側の概略分解斜視図、図３は同じく電気暖房機器の背面側の概略斜視図、図４は電気暖房機器の側面からみた空気の流れを示す概略構成図である。

本実施形態における電気暖房機器の機器本体１は、図１から図３に示すように、箱型形状に形成されている。機器本体１の前面下部には、加温あるいは加湿された空気を機器外に放出させるための吹出口３が形成され、その上方には水タンク４を収納する貯水タンク収納部が形成され、水タンク４は前面のタンクカバー２を開けることにより着脱自在に収納できるようになっている。

機器本体１の背面側では、図３及び図４に示すように、上部に空気吸込口５が形成され、この空気吸込口５から前面の吹出口３に至る空気通路６が形成され、この通路６に加湿フィルター７を備えた加湿フィルター体８と、通路６を通過する空気を加熱する加熱体としてのセラミックヒータ９と、これら加湿フィルター体８やセラミックヒータ９に空気を送る送風手段としての送風機１０とが配置されている。

上述したように、本実施形態の電気暖房機器は、通過空気を加熱するセラミックヒータ９及びセラミックヒータ９に空気を送る送風機１０を備えた暖房装置と、水タンク４や加湿フィルター７を具備する加湿装置とが主要機能部品となっている。なお、送風機１０は加湿装置の送風手段としても機能する。すなわち、本実施形態の電気暖房機器は、運転モードとして、暖房運転の単独運転のみならず、暖房運転及び加湿運転の併用運転、あるいは、加湿運転の単独運転が可能とされている。そして、加湿運転を単独運転する場合にも、送風機１０が駆動し、加湿空気を吹出口３から吹出すようになっている。

セラミックヒータ９は、加湿装置の運転時には極力使用せず、加湿の立上がりを早めたいときや加湿を多量に発生するときに駆動させるよう制御される。

加湿装置は、図４および図５に示すように、水タンク４と、水タンク４から水の供給を受けて内部に一定の水位の水を貯める加湿トレー１１と、吸水性のある加湿フィルター７を含む加湿フィルター体８と、加湿フィルター７に加湿トレー１１の水を散水する散水手段と、送風機１０とを備えている。

水タンク４は、タンク本体４ａと、その底面から下方に延長された延長管４ｂとが一体的に成形されたものであって、水タンク４を機器本体１に収納した状態で、延長管４ｂはその先端が加湿トレー１１の水中に没する長さに設定されている。

散水手段は、加湿トレー１１内の水中に設置された汲み上げポンプ１２と、加湿フィルター体８の頂部に被せるように設置された加湿ボックス１３と、ポンプ１２及び加湿ボックスを接続する接続管１４から構成される。加湿ボックス１３の底面全面には図示しない複数の散水穴が形成されており、この散水穴から加湿フィルター７全体に均一に水が供給されるようになっている。

加湿フィルター体８は、図５及び図６に示すように、加湿フィルター７と、加湿フィルター７を装着保持する枠体１５とから構成されている。加湿フィルター７は、吸水性のある所定厚みの不織布が上方からみてＷ字状に連続して折り曲げられてジグザグ状に形成されたものであって、空気を折曲面に吹き付けてフィルター７に吸着した水分を気化させるようにしている。

枠体１５は、図６に示すように、前後方向及び上方向を開放させた横長タイプの直方体の箱形状をなし、左右の側面及び底面は閉塞面とされており、加湿フィルター７を装着保持した状態で、フィルター７の折曲面が枠体１５の開放面に臨むようになっている。

次に、上述の電気暖房機器の動作を説明する。電気暖房機器にはマイコンからなる制御装置が備えられており、以下に説明する操作部１６の各スイッチを押すと、その信号を受けて送風機１０、セラミックヒータ９及びポンプ１２を制御するようになっている。

先ず、暖房装置の動作を説明する。図７に示す操作部１６の電源スイッチ２１を『入』にし、暖房スイッチ２２を押して自動運転モードを選択すると、暖房自動運転がスタートする。暖房スイッチ２２を順送り押していくと、『自動』→『切』→『弱』→『強』→『自動』の暖房運転モードを選択し、選択された暖房運転モードで暖房運転される。

暖房自動運転モードでは、図示しない温度センサからの信号を入力して、室温を設定温度（例えば、２２℃）になるように、セラミックヒータ９及び送風機１０を制御して自動運転を行う。

自動暖房運転以外の「強」運転モードでは、室温に関係なく、セラミックヒータ９を最大の１２００Ｗで連続運転をする。また、「弱」運転モードでは、室温に関係なく、セラミックヒータ９を６００Ｗで連続運転をする。送風機１０より吸込んだ空気は、セラミックヒータ９を通過して、加熱されて吹出口３から放出される。

次に加湿装置の動作を説明する。まず、機器本体１のタンクカバー２を開け、水タンク４を機器本体１にセットする。そして、操作部１６の電源スイッチ２１を『入』にし、加湿スイッチ２３を押して自動運転モードを選択すると、加湿自動運転がスタートする。加湿スイッチ２３を順送り押していくと、『連続』→『うるおい』（自動）→『切』の加湿運転モードを選択し、選択された加湿運転モードで加湿運転される。

自動加湿運転モードの『うるおい』の加湿運転は、検出された湿度と設定した湿度との差に応じて、セラミックヒータ９の出力及び送風機１０の風量を組み合わせて加湿量を変えて自動的に加湿制御される。

また、『連続』加湿運転は、湿度に関係なく、連続加湿運転をする。この加湿運転のときに、吸込んだ空気をセラミックヒータ９により空気を加温し、温度が高くなった空気を加湿フィルター７へ通過させることにより、加湿フィルター７より水分を多量に離脱させることができ、多く水分を含んだ空気を放出することができる。

このように、通常、加湿運転を自動モードで単独運転するときには、セラミックヒータ９は駆動しないが、加湿量の多い運転（連続運転）をするときや、あるいは、暖房スイッチ２２をＯＮにしているときには、セラミックヒータ９を駆動させるので、使用勝手が良く、使用性が向上する。

加湿運転時において、ポンプ１２は、間欠的に駆動する。すなわち、ポンプ１２は、所定時間駆動した後、所定時間停止し、これを交互に繰り返す。これにより、加湿効率を向上させることが可能となる。なお、加湿運転時には、送風機１０は、連続的に駆動するようになっている。

ポンプ１２を駆動する時間については、フィルター７全体に水分が十分行き渡るのに要する時間を適宜選択すればよい。具体的には、数分程度が望ましい。ポンプ１２を停止する時間については、使用するフィルター７によって異なるが、ポンプ駆動時間と同じ時間を目安として、実験により決定することができる。

ポンプ１２を間欠的に駆動するときの加湿装置の状態について図５に基づき説明する。先ず、ポンプ１２を駆動すると、水Ｗが接続管１４を通って加湿ボックス１３に汲み上げられる。汲み上げられた水Ｗは、加湿ボックス１３の底面に形成された散水穴を通って、下方の加湿フィルター７に均一に散水され、フィルター７を流下した水は、再び、加湿トレー１１に戻る。これにより、加湿フィルター７全体に水分が行き渡ることになるが、過剰な水分が加湿フィルター７を被うことによって水分の気化に寄与するフィルター７の表面積が減少する。

次に、ポンプ１２が停止すると、加湿フィルター７に付着した水分は、気化又は下方に流下し、これにより水分の気化に寄与するフィルター７の表面積が増加する。従って、ポンプ１２を連続駆動させる場合よりも、加湿量が増加し、加湿効率（単位時間当たりの加湿量）が向上する。

上記構成の電気暖房機器を用いて、加湿運転を行なったときの加湿量について評価試験を行なった。試験内容としては、電気暖房機器にポンプ１２を間欠的に駆動するようにした加湿装置を搭載したもの（本発明品）と、ポンプ１２を連続的に駆動するようにした加湿装置を搭載したもの（従来品）とで、加湿量を比較した。

本発明品としては、ポンプの駆動−停止の時間を変化させた３種類を用いた。具体的には、ポンプの駆動時間−停止時間を２分―２分、２分−３分及び２分−４分とした。その結果を図８のグラフに示す。

図８より、ポンプの駆動時間−停止時間を変化させた３種類の本発明品については、比較品に比べて明らかに加湿量（気化した水分量を液体の体積として表示）が増加していることが確認された。なお、本発明品同士では３種類とも加湿量はほとんど同レベルであったが、若干ながら駆動時間−停止時間を２分−３分としたものが最も加湿量が高いことがわかった。

表１は、図８における本発明品（駆動時間−停止時間：２分−３分）と、比較品との加湿量を表形式で表したものである。この表より、ポンプ１２が駆動している間は、本発明品も比較品も加湿量は８ｍｌと同じであったが、本発明品においてポンプ１２を停止すると、停止後１分間で加湿量は９ｍｌに増加し、さらに停止後２分〜３分では１分当たりの加湿量は１０ｍｌにまで増加していることが判明した。そして、１時間経過後の累積加湿量は、本発明品で５４０ｍｌであり、比較品の４８０ｍｌに比べて１２．５％も加湿量が増加しており、加湿効率が高いことが確認された。

本発明に係る電気暖房機器の正面側の概略斜視図 図１の概略分解斜視図 図１における電気暖房機器の背面側の概略斜視図 図１における電気暖房機器の側面からみた概略構成図 加湿フィルターと加湿ボックスの組立状態を正面側からみた概略図 加湿フィルター体を正面側からみた斜視図 図１の操作部の概略図 加湿装置を運転したときの加湿量−時間の関係を示すグラフ

符号の説明

１ 機器本体
２ タンクカバー
３ 吹出口
４ 水タンク
５ 空気吸込口
６ 空気通路
７ 加湿フィルター
８ 加湿フィルター体
９ セラミックヒータ
１０ 送風機
１１ 加湿トレー
１２ ポンプ
１３ 加湿ボックス
１４ 接続管
１５ 枠体
１６ 操作部
２１ 電源スイッチ
２２ 暖房スイッチ
２３ 加湿スイッチ
Ｗ 水

Claims (4)

1. ポンプによって汲み上げた水を加湿フィルターに供給し、該加湿フィルターに供給された水を気化させて加湿する加湿装置において、加湿運転中に前記ポンプを間欠的に駆動することを特徴とする加湿装置。
2. 前記加湿フィルターに送風する送風手段を備え、加湿運転中に前記送風手段を連続的に駆動することを特徴とする請求項１記載の加湿装置。
3. 請求項１又は２記載の加湿装置を搭載したことを特徴とする電気機器。
4. 空気を加熱する加熱体を備えたことを特徴とする請求項３記載の電気機器。

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