JP2008064429A

JP2008064429A - 加湿装置およびこれを備えた空気清浄機

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Publication number: JP2008064429A
Application number: JP2006246087A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Shigemoto; 直之重本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2006-09-11
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2008-03-21

Abstract

【課題】加湿フィルタを簡単な機構により加湿姿勢と乾燥姿勢とに切換えることができる加湿装置を提供する。
【解決手段】機器本体１の吸込口２から吸込んだ空気を吹出口３に送る送風手段５と、該送風手段からの空気を加湿する加湿フィルタ８と、該加湿フィルタ８の下端を水没させる加湿トレイ１２と、該加湿トレイ１２に水を供給する水タンク９とを備え、加湿フィルタ８が機器本体に上下動自在に支持され、加湿フィルタ８を上下動させる駆動部と、該駆動部を制御する制御部１８とが設けられ、湿度センサー１９等のセンサーからの信号により駆動部を制御して加湿フィルタ８を上下動し、加湿フィルタの下端を加湿トレイ内の水に水没させる加湿姿勢と、加湿フィルタの下端を加湿トレイの水面から上昇させて乾燥する乾燥姿勢とに切換える。
【選択図】図１

Description

本発明は、加湿フィルタに吸水した水を気化して空気を加湿する加湿装置およびこれを備えた空気清浄機に関するものである。

この種の加湿装置として、特許文献１には、加湿フィルタを回転自在とし、下端部が加湿トレイに水没した加湿姿勢と、水面と略水平に保持される乾燥姿勢とに切換え自在な構成とされ、加湿フィルタに雑菌が繁殖するものが開示されている。
特開2003-302077号公報

しかしながら、特許文献１の加湿装置では、加湿フィルタを回転自在とする複雑な構成となるばかりか、加湿フィルタの回転スペースが必要となり、装置が大型化するといった難点があった。

本発明は、上記に鑑み、加湿フィルタの加湿姿勢と乾燥姿勢との切換えを容易に行える空気清浄機の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、装置本体の吸込口から吸込んだ空気を吹出口に送る送風手段と、該送風手段からの空気を加湿する加湿フィルタと、該加湿フィルタの下端を水没させる加湿トレイと、該加湿トレイに水を供給する水タンクとを備え、前記加湿フィルタが上下動自在に支持され、加湿フィルタの下端を加湿トレイ内の水に水没させる加湿姿勢と、加湿フィルタの下端を加湿トレイの水面から上昇させる乾燥姿勢とに切換え自在とされたことを特徴とする。

上記構成によると、加湿フィルタを上下動自在として、加湿フィルタの下端を加湿トレイ内の水に水没させる加湿姿勢と、加湿フィルタの下端を加湿トレイの水面から上昇させる乾燥姿勢とに切換え自在としたので、加湿フィルタの上下動のみの簡単な機構で、加湿姿勢と乾燥姿勢とに切り換えることができ、また、加湿フィルタの移動スペースも小さくて済み、小型の加湿装置を提供することができる。

加湿フィルタの加湿姿勢と乾燥姿勢との切換えは、手動のみならず、加湿フィルタを上下動させる駆動部と、該駆動部を制御する制御部とを設け、自動的に切換え制御することもできる。例えば、湿度センサーからの信号により、湿度が低いときに加湿フィルタを加湿姿勢とし、湿度が高いときに加湿フィルタを乾燥姿勢に切り換えることができる。

また、本発明は、装置本体の吸込口から吸込んだ空気を吹出口に送る送風手段と、該送風手段からの空気を加湿する加湿フィルタと、該加湿フィルタの下端を水没させる加湿トレイと、該加湿トレイに水を供給する水タンクとを備え、前記水タンクの給水口に止水弁が設けられ、該止水弁を開閉制御する制御部が設けられ、該制御部は、加湿運転時に止水弁を開放し、加湿運転停止時に止水弁を閉鎖することを特徴とする。

上記構成によると、加湿運転時に水タンクの給水口の止水弁を開放し、加湿停止時に止水弁を閉鎖するようにしているので、加湿停止時には、水タンクから加湿トレイに流れる水の供給を停止することができる。水の供給停止により加湿フィルタの吸水が停止するので、加湿フィルタが乾燥し、雑菌の繁殖を抑えることができる。

止水弁は、加湿トレイ側に設けられた突起と止水弁の弁体とが当接することで、弁孔が開放し、止水弁の弁体を突起から離すことで弁孔が閉鎖する。例えば、水タンク自体を上動させて止水弁と突起とが離脱させるか、あるいは、突起を下動させて止水弁と突起とを離脱させる方法が考えられる。

また、本発明は、装置本体の吸込口から吸込んだ空気を吹出口に送る送風手段と、該送風手段からの空気を加湿する加湿フィルタと、該加湿フィルタの下端を水没させる加湿トレイと、該加湿トレイに水を供給する水タンクとを備え、前記送風手段により吹出口側に送られる空気を加湿フィルタを通る空気通路と、加湿フィルタを通らずに吹出口に至るバイパス通路とが形成され、前記空気通路とバイパス通路とのうちの一方の通路に空気が流通するように切り換える切換ダンパーが設けられ、加湿運転時に空気が加湿フィルタを通り、加湿停止時に空気がバイパス通路を通るよう、前記切換ダンパーが切換えられることを特徴とする。

上記構成によると、切換ダンパーの切換えにより、加湿運転時には空気が加湿フィルタを通り、加湿停止時に空気がバイパス通路を通し、吹出口から乾燥した空気あるいは湿った空気のいずれかを放出することができる。

この場合、切換ダンパーの切換えは、手動でも行えるが、ダンパーを駆動する駆動部と、該駆動部を制御する制御部とを備えることで、自動的に切換え制御することができる。例えば、湿度センサーからの信号により、湿度が低いときに空気が加湿フィルタを通るように、また、湿度が高いときに空気が加湿フィルタを通ることなくバイパス通路を通るように切り換えることができる。

また、上記いずれの発明においても、加湿停止時に送風手段による送風を維持し、加湿フィルタを乾燥させることもできる。

また、本発明は、上記構成の加湿装置と、空気吸込口から空気吹出口に至る空気通路に配置された脱臭フィルタ及び／または集塵フィルタとを備えた空気清浄機についても適用することができる。

以上のとおり、本発明によると、簡単な機構で加湿フィルタを上下させることで、加湿フィルタを加湿姿勢と乾燥姿勢とに切換えることができ、そのため、加湿フィルタの移動スペースも小さくて済み、小型の加湿装置を提供することができる。

＜第１の実施形態＞
図１は本発明の第１の実施形態を示す空気清浄機の概略構成を示す側面図、図２は加湿フィルタの上下駆動機構を示す正面図である。

本実施形態の空気清浄機は、機器本体１の空気吸込口２から空気吹出口３に至る空気通路４と、該空気通路４に空気を送る送風手段５と、前記空気通路４に配置された脱臭フィルタ６、集塵フィルタ７及び加湿フィルタ８と、加湿フィルタ８に水を供給する水タンク９とを備えている。

機器本体１は、縦長の箱状に形成され、その前面パネル１ａに空気を吸込む空気吸込口２が形成される。機器本体１の内部は、空気吸込口２の後方に配置されたフィルタ収納室４ａと、そのさらに後側に形成されたファン収納室４ｂと、ファン収納室４ｂの側方に形成されたタンク収納室（不図示）とに区画形成される。そして、空気吸込口２からフィルタ収納室４ａおよびファン収納室４ｂを通って空気吹出口３に至る空気通路４が形成されている。

脱臭フィルタ６、集塵フィルタ７および加湿フィルタ８は、フィルタ収納室４ａにおいて、空気吸込口２に対向して空気の送風方向で上流側から下流側に向けて順次配置されている。

脱臭フィルタ６は、ポリプロピレン繊維やポリエステル繊維等から成る矩形の袋体を上下方向に連続した均等な複数の収納室に区分され、各収納室には活性炭等の吸着材が均一に分散して詰められている。吸着材としては、やしがら系、石炭ピッチ系、ポリアクリロニトリル系、セルロース系等の活性炭等を用いることができる。

集塵フィルタ７は、ＨＥＰＡフィルタから成り、濾材を覆うように枠材がホットメルト溶着されている。濾材はポリエステル／ビニロン系の不織布から成る骨材とメルトブロー不織布とを重ね合わせ、折り畳んで構成される。メルトブロー不織布として電石加工された東レ株式会社製トレミクロン(登録商標)を用いることができる。また、濾材の表面にはハイドロキシアパタイト加工した不織布から成る抗菌シートを重ねて熱圧着することができる。この集塵フィルタ７は微細な塵埃を捕集する。

なお、脱臭フィルタ６および集塵フィルタ７の前面（送風方向で上流側）には、ＡＢＳ等の合成樹脂で形成された矩形の枠体にポリプロピレン製のメッシュを溶着してなるプレフィルタ（不図示）を配置し、大きなゴミを除去することもできる。

加湿フィルタ８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、フィルタ面に吸水した水分を気化させるようにしたものである。この加湿フィルタ８は、枠体１３に保持されて、その下端が機器本体１の下部に設けられた加湿トレイ１２に浸漬され、毛管現象により加湿トレイ内の水を吸水して気化するようになっている。

また、加湿フィルタ８は、機器本体１に上下動自在に支持され、加湿フィルタ８の下端を加湿トレイ１２内の水に水没させる加湿姿勢と、加湿フィルタ８の下端を加湿トレイの水面から上昇させる乾燥姿勢とに切換え自在とされている。

加湿フィルタ８を上下動させる駆動部１４は、例えば、加湿フィルタ８の枠体１３の縦材に縦方向に形成されたラック１５と、該ラックに噛合うように配置されたピニオン１６と、該ピニオンを回転駆動させるモータ１７とから構成される。モータ１７は、ステッピングモータ等を使用して、加湿フィルタ８を上昇姿勢（乾燥姿勢）と下降姿勢（加湿姿勢）とに切換え自在とされる。

なお、駆動部１４としては、モータ以外にシリンダなどを使用したものであってもよい。

駆動部１４を制御する制御部１８は、マイクロコンピュータから構成され、機器本体の空気吸込口２の近傍に設けられた温度センサや湿度センサー１９からの信号により、加湿フィルタ８の加湿姿勢と乾燥姿勢との切換えが行われる。

加湿トレイ１２には、その左右方向の端部側で水タンク９から水が供給される。水タンク９は加湿用の水が貯水され、本体部１の側部にあるタンク収納室（不図示）に着脱可能に立設されている。水タンク９の下端のジョイント部２１に止水弁２２が設けられ、水タンク９を加湿トレイ１２に装着すると、加湿トレイ１２の給水口の弁押さえが止水弁２２を開いて、水タンク９の水が加湿トレイ１２に供給されるようになっている。そして、水タンク９を取り外すと、止水弁２２が閉じて漏水が防止されるようになっている。

送風手段５は、機器本体１のファン収納部４ｂに設けられたシロッコファン２３と、ファンモータ２４とから構成される。送風手段５は、加湿を多量に発生させるときには風量を多くし、加湿を少量にするときには風量を少なくするようファンモータ２４の回転数が制御される。なお、送風手段５は、加湿運転時のみならず、加湿停止時にも駆動して加湿フィルタ８を乾燥させるようにすることもできる。

また、ファン収納部４ｂには、ファン２３よりも送風方向で下流側に正負のイオンを発生するイオン発生素子（不図示）を配置することもできる。イオン発生素子は、空気中にプラスイオンであるＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）_ｍと、マイナスイオンであるＯ₂ ⁻（Ｈ₂Ｏ）_ｎ（ｍ、ｎは任意の自然数）を発生させる。両イオンが空気中の浮遊カビやウィルスの周りを取り囲み、その際に生成される活性種の水酸基ラジカル（・ＯＨ）の作用により、カビ菌等を不活化するもので、ファン２３の風によってイオンが空間に放出される。

上記構成において、送風手段５が駆動されると、空気吸込口２から機器本体１内に室内の空気が取り込まれる。吸込口２から取り込まれた空気は脱臭フィルタ６、集塵フィルタ７を通って塵埃が捕集されると共にウィルスやアレルゲンが不活化される。脱臭フィルタ６および集塵フィルタ７を通った空気は、加湿フィルタ８に供給され、加湿フィルタ８に保持された水分が気化して空気通路４を流通する空気内に取り込まれる。この加湿された空気は、フィルタ収納室４ａからファン収納室４ｂを経て空気吹出口３を通って室内に放出される。

これら加湿運転中に、湿度センサー１９により検出された湿度が設定湿度に到達したならば、制御部１８では加湿運転を停止する。加湿運転の停止は、駆動部１４のモータ１７を駆動して加湿フィルタ８を上昇させ、加湿フィルタ８をその下端が加湿トレイ１２内の水面から上昇した乾燥姿勢に切換える。これにより、加湿フィルタ８での吸水が停止し、加湿フィルタ８に含まれた水が徐々に気化し、加湿フィルタ８が乾燥するので、加湿フィルタ８での雑菌の繁殖を抑制することができる。

また、室内の湿度が設定湿度よりも低くなったとき、駆動部１４を駆動して加湿フィルタ８の下降させ、加湿フィルタ８の下端を加湿トレイ１２の水に水没させる。これにより、加湿フィルタ８には毛管現象により加湿トレイ１２の水が吸水され、送風手段５を駆動すると、加湿フィルタ８に含まれた水が気化して室内に放出されるので、室内が加湿される。

このような加湿姿勢と乾燥姿勢との切換えは、加湿フィルタ８を上下動するだけの簡単な機構により行われるので、従来のように加湿フィルタを回転させる場合に比べて、加湿フィルタの加湿姿勢と乾燥姿勢との切換えに要する移動スペースは極めて小さくて済み、小型の加湿装置を提供することができる。

＜第２の実施形態＞
図３は本発明の第２の実施形態を示す空気清浄機の概略構成を示す正面図、図４はその止水弁機構の概略構成を示す断面図である。本実施形態は、上記第１の実施形態のように、加湿フィルタ８を上下動させて加湿運転をＯＮ／ＯＦＦする代わりに、水タンクからの水の供給を遮断して加湿運転をＯＮ／ＯＦＦ制御するものである。

すなわち、水タンク９の給水口のジョイント部２１には止水弁２２が設けられる。また、これに対向して加湿トレイ１２の底部には、水タンク９を加湿トレイ１２に装着したときに止水弁２２に当接して止水弁２２を開放し、水タンク９の取り外し時に止水弁２２から離脱して止水弁２２を閉塞する突起２５が設けられている。

水タンク９の給水口にはタンクキャップ２６が螺子締めされ、タンクキャップ２６を取り外して給水口から水タンク９内に給水することができる。止水弁２２はタンクキャップ２６に設けられる。この止水弁２２は、弁体３０、ゴム状の弁シート３１及び弁スプリング３２から構成されている。

弁体３０は、その一方の端に円板状の受け部３４が一体的に形成されており、他方の端（すなわち水タンク９側）にはゴム状の弁シート３１がわずかに下方向に向かって凸形になるように取付けられている。タンクキャップ２６の開口には、弁体３０をその長手方向に往復移動しうるように、弁体３０を四方から所定の隙間をあけて支持するリング状の座受け部３３およびリブ３５が設けられている。

弁スプリング３２は、この座受け部３３と前記弁体３０の受け部３４との間に介在され、タンクキャップ２６の開口を弁シート３１で塞がれる方向に付勢するようにしている。

一方、止水弁２２に対向して加湿トレイ側には止水弁２２を開閉するための突起２５が昇降機構３７により上下動自在に設けられている。昇降機構３７は、突起２５を上下方向に移動するソレノイド３８と、ソレノイド３８と突起２５との間に介在され突起２５を止水弁２２の開弁方向に付勢するスプリング３９とを備えている。加湿トレイ１２の突起２５の貫通部周辺には突起２５に接圧する例えばエラストマーからなるシール機構が設けられ、このシール機構により突起２５が上下運動しても水漏れしないようになっている。

その他の構成は上記第１実施形態と同様であるので、その説明は省略する。

上記構成においては、水タンク９の止水弁２２を押さない限り、水タンク９内は止水弁２２によって密閉状態が保持され、水タンク４から水が漏れることがない。

この水タンク９を加湿トレイ１２に装着すると、止水弁２２の弁体３０が加湿トレイ１２の突起３６に対向し、突起３６に押されて上方に移動し、止水弁２２の弁スプリング３２が縮んだ状態になる。そうすると、止水弁２２が開いて水タンク９内の水が落差により加湿トレイ１２内に供給される。

加湿トレイ１２に水が供給されると、加湿トレイ１２の水に浸漬している加湿フィルタ８に水が供給され、送風手段５の駆動により加湿フィルタ８に吸水された水が気化して送られてきた空気が加湿され、空気吹出口３が室内に放出される。

このとき、例えば、湿度センサー１９からの信号により室内の湿度が設定湿度に達したとき、制御部１８は、その信号を受けて水タンク９からの水の供給を停止する。水タンク９からの水の供給を停止するには、突起３６を昇降させる昇降機構３７のソレノイド３８を駆動してスプリング３９に抗して突起３６を下動させる。そうすると、突起３６に押されて開弁していた止水弁２２の弁体３０が弁スプリング３２の付勢力により閉弁方向に切り換えられ、止水弁２２が閉弁する。

そのため、加湿トレイ１２への水の供給が断たれ、加湿フィルタ８への吸水が減少して加湿フィルタ８が乾燥してくることになる。したがって、従来のように、加湿フィルタを回転自在に構成する場合に比べて簡単な機構で加湿のＯＮ／ＯＦＦの切換えを行うことができる。

なお、上記実施形態では、止水弁の開閉を加湿トレイ側に設けられた突起の昇降機構により行っているが、これに代わり、水タンク自体を上下動させて、止水弁を突起に対して当接させるか又は離脱させる方法も考えられる。

＜第３の実施形態＞
図５は第３の実施形態を示す空気清浄機の概略構成を示す側面図である。

本実施形態では、装置本体の吸込口から吸込んだ空気を吹出口に送る送風手段５と、該送風手段からの空気を加湿する加湿フィルタ８と、該加湿フィルタ８の下端を水没させる加湿トレイ１２と、該加湿トレイに水を供給する水タンク９とを備えている。

また、送風手段５により吹出口側に送られる空気を加湿フィルタ８を通る空気通路４０と、加湿フィルタを通らずに吹出口３に至るバイパス通路４１とが形成されている。そして、空気通路４０とバイパス通路４１とのうちの一方の通路に空気が流通するように切り換える切換えダンパー４３が設けられる。ダンパー４３は、軸４６周りに回動自在に支持され、ダンパーモータ４４により回転駆動される。ダンパーモータ４４は制御部１８により制御され、加湿運転時に空気が加湿フィルタ８を通り、加湿停止時に空気がバイパス通路４１を通るよう前記ダンパー４３を切換える。

上記構成において、制御部１８では、湿度センサー１９からの信号によりダンパー４３の切換えを行う。例えば、室内が設定湿度に達していないとき、加湿運転を行うよう、ダンパー４３を切り換える。また、設定湿度に到達したならば、加湿を停止する。このとき、制御部１８は、ダンパー４３を空気がバイパス通路４１を通し、吹出口３から乾燥した空気あるいは湿った空気のいずれかを放出することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正・変更を加えることができるのは勿論である。例えば、加湿フィルタよりも送風方向で上流側に空気を加熱する加熱体を設け、加温して空気を加湿フィルタに供給することにより、加湿量を増加させるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、脱臭フィルタ及び集塵フィルタの両方を備えた空気清浄機について説明したが、これに限らず、脱臭フィルタ又は集塵フィルタのいずれかのみを備えた空気清浄機にも適用することができる。

さらには、脱臭フィルタや集塵フィルタの存在しない加湿装置にも本発明を適用することができる。この場合、図１〜図５に示す機器本体１が、加湿装置の装置本体として機能することになる。

本発明の第１の実施形態を示す加湿機能を備えた空気清浄機の概略構成を示す側面断面図図１の加湿フィルタの上下駆動機構を示す正面図本発明の第２の実施形態を示す加湿機能を備えた空気清浄機の概略構成を示す正面図図３における止水弁機構の概略構成を示す断面図本発明の第３の実施形態を示す加湿機能を備えた空気清浄機の概略構成を示す側面図

符号の説明

１機器本体
２空気吸込口
３空気吹出口
４空気通路
５送風手段
６脱臭フィルタ
７集塵フィルタ
８加湿フィルタ
９水タンク
１２加湿トレイ
１３枠体
１４駆動部
１５ラック
１６ピニオン
１７モータ
１８制御部
１９湿度センサ
２２止水弁

Claims

装置本体の吸込口から吸込んだ空気を吹出口に送る送風手段と、該送風手段からの空気を加湿する加湿フィルタと、該加湿フィルタの下端を水没させる加湿トレイと、該加湿トレイに水を供給する水タンクとを備え、前記加湿フィルタが上下動自在に支持され、加湿フィルタの下端を加湿トレイ内の水に水没させる加湿姿勢と、加湿フィルタの下端を加湿トレイの水面から上昇させる乾燥姿勢とに切換え自在とされたことを特徴とする加湿装置。
加湿フィルタを上下動させる駆動部と、該駆動部を制御する制御部とが設けられたことを特徴とする請求項１に記載の加湿装置。
装置本体の吸込口から吸込んだ空気を吹出口に送る送風手段と、該送風手段からの空気を加湿する加湿フィルタと、該加湿フィルタの下端を水没させる加湿トレイと、該加湿トレイに水を供給する水タンクとを備え、前記水タンクの給水口に止水弁が設けられ、該止水弁を開閉制御する制御部が設けられ、該制御部は、加湿運転時に止水弁を開放し、加湿運転停止時に止水弁を閉鎖することを特徴とする加湿装置。
装置本体の吸込口から吸込んだ空気を吹出口に送る送風手段と、該送風手段からの空気を加湿する加湿フィルタと、該加湿フィルタの下端を水没させる加湿トレイと、該加湿トレイに水を供給する水タンクとを備え、前記送風手段により吹出口側に送られる空気を加湿フィルタを通る空気通路と、加湿フィルタを通らずに吹出口に至るバイパス通路とが形成され、前記空気通路とバイパス通路とのうちの一方の通路に空気が流通するように切り換える切換ダンパーが設けられ、加湿運転時に空気が加湿フィルタを通り、加湿停止時に空気がバイパス通路を通るよう、前記切換ダンパーが切換えられることを特徴とする加湿装置。
前記ダンパーを駆動する駆動部と、該駆動部を制御する制御部とが設けられたことを特徴とする請求項４に記載の加湿装置。
室内の湿度を検知する湿度センサーが設けられ、該湿度センサーからの信号に基づいて加湿機能のＯＮ／ＯＦＦ制御がなされることを特徴とする請求項２、３又は５に記載の加湿装置。
加湿停止時においても送風手段による送風を維持し、加湿フィルタを乾燥させることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の加湿装置。
請求項１〜７のいずれかに記載の加湿装置と、空気吸込口から空気吹出口に至る空気通路に配置された脱臭フィルタ及び／または集塵フィルタとを備えたことを特徴とする空気清浄機。