JP2009085532A - 加湿装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加湿フィルターを通過する風速を全体的に均等化して、通風されないフィルター領域をなくし、加湿機能を向上させるとともに、加湿フィルターと本体との隙間から空気が漏れないようにして、加湿効率を高めた加湿装置を提供することを目的とする。
【解決手段】吸込口１と吹出口２を連通し形成された空気流路３に送風機４を設けた本体５と、給水タンクから給水される水槽６と、送風機４の上流側に配置されるとともに、水槽６の溜水に常に下部を浸しながら水平軸１２ａを中心に回転可能に設けた加湿フィルター８を有し、この加湿フィルター８が平面状の表面層９と裏面層１０との間に三次元構造の中間層１１とを備えた構成として、吸込口１から加湿フィルター８全体へ略均等な圧力と風速で室内空気を通過させて、中間層１１の保水性、通風性の働きで、風量当りの加湿量が増えるとともに、加湿フィルター８の通風抵抗を低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、水槽に一部を浸した加湿フィルターを回転するとともに、加湿フィルターに通風して加湿する気化式の加湿装置に関する。

従来、この種の加湿装置の一例としては、加湿フィルターを回転して加湿する加湿装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

以下、その加湿装置について図６を参照しながら説明する。

図に示すように、吸込口１０１と吹出口１０２を連通し形成された空気流路１０３に送風装置１０４を設けた本体１０５と、本体１０５内に設けた水槽１０６と、水槽１０６の貯留水に常に下部を浸し、前記空気流路１０３内に回転可能に軸支される中空円筒状の加湿フィルター１０７を有するものである。

また、この種の加湿装置の一例としては、加湿フィルターを吸込み口と送風機の間に設けた加湿装置が知られている（例えば特許文献２参照）。

以下、その加湿装置について図７を参照しながら説明する。

図に示すように、吸込み口１０８から室内空気を取り込んで吹出し口１０９から送風する送風機１１０と、送風機１１０の前面に配されて空気を加湿する加湿部１１１とを備え、加湿部１１１は下部に設けた水を溜めるトレイ１１２と、トレイ１１２に浸漬されるとともに上下方向の空気通路１１３を有する加湿フィルター１１４とを有し、吸込み口１０８から取り込まれた空気が空気通路１１３を下方から上方に向けて流通し送風機１１０に取り込まれるものである。
特開２００６−１０５４４０号公報 特開２００６−４６７３２号公報

このような従来の加湿装置では、加湿フィルターを通過する風速が全体的に不均一であるとともに、通風されないフィルター領域があるため、加湿フィルターの加湿能力が充分に発揮されず、また、加湿フィルターと本体との隙間から空気が漏れるため、加湿効率に限界があるという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するもので、加湿フィルターを通過する風速を全体的に均等化して、通風されないフィルター領域をなくし、加湿機能を向上させるとともに、加湿フィルターと本体との隙間から空気が漏れないようにして、加湿効率を高めた加湿装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の加湿装置は、吸込口と吹出口を連通し形成された空気流路に送風機を設けた本体と、この本体に設けた給水タンクから給水されるように設けた水槽と、前記送風機の上流側に配置されるとともに、前記水槽の溜水に常に下部を浸しながら水平軸を中心に回転可能に設けた加湿フィルターを有し、この加湿フィルターは平面状の表面層と裏面層との間に三次元構造の中間層とを備えてなるものである。

また、他の手段は、中空円筒形状に形成された加湿フィルターは、水平軸を備えたフィルター支持枠の外周面に通風可能に装着されてなるものである。

また、他の手段は、加湿フィルターの表面層と裏面層の硬度を中間層の硬度より大としたものである。

また、他の手段は、加湿フィルターの表面層と裏面層に複数の隣接する開口を形成し、中間層を湾曲する複数の縦糸を略等間隔に整列させた縦糸集合体により形成してなるものである。

また、他の手段は、複数の加湿フィルターをフィルター支持枠の外周面に重ねて装着してなるものである。

また、他の手段は、加湿フィルターの回転方向は、空気流路の上流側に面して、空中から水中に向かう回転方向としたものである。

また、他の手段は、吸込口と加湿フィルターの間に、空気流路を覆うように横断する加熱手段を設けてなるものである。

また、他の手段は、加湿フィルターの上部に、一方の上流側周面と他方の下流側周面を仕切る断面が略逆Ｔ字型の仕切部を設け、この仕切部に前記加湿フィルターの上部に沿うように近接する円弧部を形成してなるものである。

また、他の手段は、仕切部に形成した円弧部は、加湿フィルターの下流側周面に比べて、上流側周面を覆う面積を大としたものである。

また、他の手段は、加湿フィルターの端面に近接して、加湿フィルター直径より大なる曲面形状の覆いリブを設けてなるものである。

これにより、加湿フィルターを通過する風速を全体的に均等化して、通風されないフィルター領域をなくし、加湿機能を向上させるとともに、加湿フィルターと本体との隙間から空気が漏れないようにして、加湿効率を高めた加湿装置を提供することを目的としている。

本発明によれば、加湿フィルターが平面状の表面層と裏面層を備えているので一様な厚み寸法を保てるとともに、加湿フィルターは送風機の負圧側に設けられているので、吸込口から加湿フィルター全体へ略均等な圧力と風速で室内空気を通過させることができ、三次元構造の中間層が保水性、通風性を有しているので、風量当りの加湿量を増やせるとともに、加湿フィルターの通風抵抗を低減することができる。

また、加湿フィルターを送風機の吸気側に配し、かつ加湿フィルターの厚み寸法を均一化することにより、風速および風圧を均等化するとともに、加湿フィルターの保水機能および通風機能を高めて加湿能力を向上することができる。

また、水道水中に含まれるスケールが特定部位に集中して目詰まりすることもなく、長期間の使用時において加湿効率の低下を抑えることができる。

また、保水性、通気性を備えた加湿フィルター全体に略均等に通風するとともに、エアリークを少なくして加湿能力を大幅に向上することができる。

また、加湿フィルターの比較的柔軟な中間層を保護して耐久性を保つとともに、加湿フィルター表面への衝撃力を吸収し、外形形状を変形しないように一定に保つことができる。

また、加湿フィルターの表面層の開口からの気流は、縦糸の湾曲部と接触して通風されることになり、加湿フィルター内を素通りすることなく、加湿効率が向上する。また、外部からの衝撃力に対して、縦糸の湾曲部が柔軟に対応して、加湿フィルターの破損や変形を防止することができる。

また、中間層の変形を抑えて加湿フィルターを重ねて使用することができ、通風抵抗を増やすことなく、加湿能力を高めることができる。

また、円筒形状の加湿フィルターに付着する水分量の違いと通風抵抗の段階的変化に合わせて、回転方向を設定することにより、流路全体の圧損の急激な変動のない条件で、加湿量を増加することができる。

また、水分を含んだ上流側周面からむらなく均等に加湿することができ、加湿能力を向上させることができ、次に加湿フィルターの下流側周面を通過するときに、相対的な温度差と湿度差があるので、さらに一様に加湿されることになり、総合的に加湿能力を向上することができる。

また、仕切部に形成した円弧部は、消耗部品を追加することなく、また加湿フィルターの回転力を損なわずに空気の流通を抑えることができるので、加湿機能を充分に発揮させることができる。

また、仕切部に形成した円弧部を、加湿フィルターの上流側周面の通器抵抗を増やす形状とすることにより、加湿フィルターの下流側周面との通気抵抗のアンバランスを解消して通風量を適正に保ち、安定した加湿能力を発揮することができる。

また、加湿フィルター直径より大なる曲面形状の覆いリブにより、加湿フィルターの端部を通過するエアリークを抑制して、加湿機能を維持することができる。

請求項１記載の発明は、吸込口と吹出口を連通し形成された空気流路に送風機を設けた本体と、この本体に設けた給水タンクから給水されるように設けた水槽と、前記送風機の上流側に配置されるとともに、前記水槽の溜水に常に下部を浸しながら水平軸を中心に回転可能に設けた加湿フィルターを有し、この加湿フィルターは平面状の表面層と裏面層との間に三次元構造の中間層とを備えてなるものであり、加湿フィルターが平面状の表面層と裏面層を備えているので一様な厚み寸法を保てるとともに、加湿フィルターは送風機の負圧側に設けられているので、吸込口から加湿フィルター全体へ略均等な圧力と風速で室内空気を通過させることができ、三次元構造の中間層が保水性、通風性を有しているので、風量当りの加湿量を増やせるとともに、加湿フィルターの通風抵抗を低減することができるという作用を有する。

また、中空円筒形状に形成された加湿フィルターは、水平軸を備えたフィルター支持枠の外周面に通風可能に装着されてなるものであり、空気流路に配した中空円筒形状の加湿フィルターの側周面全体に、略均等な風速で上流側と下流側とで２回通過させることができ、加湿フィルターの加湿能力を向上することができ、また空気流路内で加湿フィルターの平面状の表面層と本体側との隙間を小さくできるので、エアリークをできるだけ生じない構成とすることができるという作用を有する。

また、加湿フィルターの表面層と裏面層の硬度を中間層の硬度より大としたものであり、加湿フィルターの表面層と裏面層で硬度小なる中間層を保護してフィルター素材の耐久性を保つとともに、加湿フィルターの表面へ衝撃力が加わった場合でも、硬度大なる表面層で損傷を防ぎ、衝撃力を中間層が一時的に変形して吸収し、外形形状を一定に保つことができるという作用を有する。

また、加湿フィルターの表面層と裏面層に複数の隣接する開口を形成し、中間層を湾曲する複数の縦糸を略等間隔に整列させた縦糸集合体により形成してなるものであり、複数の縦糸の湾曲により、加湿フィルターの表面層と裏面層の開口間に突き出すため、開口から流入した空気は縦糸と接触しやすくなり、加湿機能を向上することができる。また、表面層に異物が接触した場合に、縦糸の湾曲によるクッション性によって衝撃を吸収することができるという作用を有する。

また、複数の加湿フィルターをフィルター支持枠の外周面に重ねて装着してなるものであり、複数の加湿フィルターをフィルター支持枠の外周面に重ねて装着することにより、厚みの中央部分に表面層と裏面層が重なって配置されることになり、重ねた加湿フィルターの各中間層の形状を保つように支持することができ、通風抵抗を増やすことなく、加湿能力を高めることができるという作用を有する。

また、加湿フィルターの回転方向は、空気流路の上流側に面して、空中から水中に向かう回転方向としたものであり、加湿フィルターは空気流路の上流側の方が下流側より水分付着量が少ないので、空気抵抗も少なく、加湿フィルターの上流側周面に最初に通気されるときに、予備的加湿が行なわれ、次に水分付着量が多い加湿フィルターの下流側周面に通気されるときに、相対的な湿度差があるので、さらなる加湿が行なわれ、円筒形状の加湿フィルターの段階的に変化する通風抵抗に対応して、加湿量が段階的、相対的に変更する回転方向に設定することにより、加湿能力を向上させることができるという作用を有する。

また、吸込口と加湿フィルターの間に、空気流路を覆うように横断する加熱手段を設けてなるものであり、加湿フィルターの上流側周面に、温風がむらなく均等に供給されるので、水分を含んだ上流側周面からむらなく均等に加湿することができ、加湿フィルターへの局所的な温風供給に比べて、加湿能力を向上させることができ、さらに加湿気流は蒸発熱を奪われて気温は略一様に低下するが、加湿フィルターの下流側周面を通過するときに、相対的な温度差と湿度差があるので、さらに加湿されることになり、総合的に加湿能力を向上することができるという作用を有する。

また、加湿フィルターの上部、一方の上流側周面と他方の下流側周面を仕切る断面が略逆Ｔ字型の仕切部を設け、この仕切部に前記加湿フィルターの上部に沿うように近接する円弧部を形成してなるものであり、仕切部に形成した円弧部は、加湿フィルターの上部に沿うように近接して空気の流通を抑えることができるので、加湿フィルターに接触するシールなどの消耗部品を追加することなく、また加湿フィルターの回転力を損なわずに円滑に回転して、加湿機能を充分に発揮することができるという作用を有する。

また、仕切部に形成した円弧部は、加湿フィルターの下流側周面に比べて、上流側周面を覆う面積を大としたものであり、仕切部に形成した円弧部は、加湿フィルターの上流側周面を覆う面積を大として通器抵抗を増やしているので、加湿フィルターの下流側周面の水滴付着に起因する通気抵抗のアンバランスを解消することができ、加湿フィルターの通風量を適正に保ち、安定した加湿能力を発揮することができるという作用を有する。

また、加湿フィルターの端面に近接して、加湿フィルター直径より大なる曲面形状の覆いリブを設けてなるものであり、加湿フィルター直径より大なる曲面形状の覆いリブにより、加湿フィルターの端部を通過するエアリークを抑制して、加湿機能を維持することが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および図２に示すように、本体５は吸込口１と吹出口２を連通し形成された空気流路３に送風機４と加湿フィルター８を配置し、本体５に設けた水槽６に給水されるように給水タンク（図示せず）を設けている。送風機４の上流側に配置される加湿フィルター８は中空円筒形状に形成され、水平軸１２ａを備えたフィルター支持枠１２の外周面に通風可能に装着されるとともに、水槽６の溜水７に常に下部を浸しながら、フィルター支持枠１２の水平軸１２ａを中心に回転可能に支持されている。加湿フィルター８の回転方向は、空気流路３の上流側に面して、空中から水中に向かう回転方向としている。

加湿フィルター８は平面状の表面層９と裏面層１０との間に三次元構造の中間層１１とを備えており、表面層９と裏面層１０の硬度を中間層１１の硬度より大としている。また加湿フィルター８の表面層９と裏面層１０には、それぞれ複数の隣接する開口１３を形成し、中間層１１を湾曲する複数の縦糸１４を略等間隔に整列させた縦糸１４の集合体により形成している。

また、吸込口１と加湿フィルター８の間に、空気流路３を覆うように横断する加熱手段１５を設けている。

上記構成により、送風機４に通電するとともに加湿フィルター８を回転させて運転すると、本体５の吸込口１より室内空気を吸引し、中空円筒形状の加湿フィルター８を通過するときに室内空気は加湿され、加湿された空気は送風機４により吹出口２から室内に吹き出される。このとき、加湿フィルター８は平面状の表面層９と裏面層１０を備えているので一様な厚み寸法を保てるとともに、加湿フィルター８は送風機４の負圧側に設けられているので、吸込口１から加湿フィルター８全体へ略均等な圧力と風速で室内空気を通過させることができ、さらに三次元構造の中間層１１が保水性、通風性を有しているので、風量当りの加湿量を増やせるとともに、加湿フィルター８の通風抵抗を低減することができる。

また、加湿フィルター８を送風機４の吸気側に配し、かつ加湿フィルター８の厚み寸法を均一化することにより、風速および風圧を均等化するとともに、加湿フィルター８の保水機能および通風機能を高めて加湿能力を向上することができる。また、水道水中に含まれるスケールが特定部位に集中して目詰まりすることもなく、長期間の使用時において加湿効率の低下を抑えることができる。

また、空気流路３に配した中空円筒形状の加湿フィルター８の側周面全体に、略均等な風速で上流側と下流側とで２回通過させることができ、加湿フィルター８の加湿能力を向上することができ、さらに加湿フィルター８は保水性、通気性を備えているので、加湿フィルター８全体に略均等に通風するとともに、エアリークを少なくして加湿能力を大幅に向上することができる。また、空気流路３内で加湿フィルター８の平面状の表面層９と本体５側との隙間を小さくできるので、エアリークをできるだけ生じない構成とすることができる。

また、加湿フィルター８の表面層９と裏面層１０で硬度小なる中間層１１を保護してフィルター素材の耐久性を保つとともに、加湿フィルター８の表面へ衝撃力が加わった場合でも、硬度大なる表面層９で損傷を防ぎ、衝撃力を中間層１１が一時的に変形して吸収し、外形形状を一定に保つことができる。

また、加湿フィルター８の比較的柔軟な中間層１１を保護して耐久性を保つとともに、加湿フィルター８表面への衝撃力を吸収し、外形形状を変形しないように一定に保つことができる。

また、複数の縦糸１４の湾曲により、加湿フィルター８の表面層９と裏面層１０の開口１３間に突き出すため、開口１３から流入した空気は縦糸１４と接触しやすくなり、加湿機能を向上することができる。また、表面層９に異物が接触した場合に、縦糸１４の湾曲によるクッション性によって衝撃を吸収することができる。

また、加湿フィルター８の表面層９の開口１３からの気流は、縦糸１４の湾曲部と接触して通風されることになり、加湿フィルター８内を素通りすることなく、加湿効率が向上する。また、外部からの衝撃力に対して、縦糸１４の湾曲部が柔軟に対応して、加湿フィルター８の破損や変形を防止することができる。

また、加湿フィルター８は空気流路３の上流側の方が下流側より水分付着量が少ないので、空気抵抗も少なく、加湿フィルター８の上流側周面１６に最初に通気されるときに、予備的加湿が行なわれ、次に水分付着量が多い加湿フィルター８の下流側周面１７に通気されるときに、相対的な湿度差があるので、さらなる加湿が行なわれ、円筒形状の加湿フィルター８の段階的に変化する通風抵抗に対応して、加湿量が段階的、相対的に変更する回転方向に設定することにより、加湿能力を向上させることができる。

また、円筒形状の加湿フィルター８に付着する水分量の違いと通風抵抗の段階的変化に合わせて、回転方向を設定することにより、空気流路３全体の圧損の急激な変動のない条件で、加湿量を増加することができる。

また、吸込口１と加湿フィルター８の間に、空気流路３を覆うように横断する加熱手段１５を設けることにより、加湿フィルター８の上流側周面１６に、温風がむらなく均等に供給されるので、水分を含んだ上流側周面１６からむらなく均等に加湿することができ、加湿フィルター８への局所的な温風供給に比べて、加湿能力を向上させることができ、さらに加湿気流は蒸発熱を奪われて気温は略一様に低下するが、加湿フィルター８の下流側周面１７を通過するときに、相対的な温度差と湿度差があるので、さらに加湿されることになり、総合的に加湿能力を向上することができる。

（実施の形態２）
図３に示すように、加湿フィルター８は平面状の表面層９と裏面層１０との間に三次元構造の中間層１１とを備えており、複数の加湿フィルター８をフィルター支持枠１２の外周面に重ねて装着している。

上記構成により、重ねた加湿フィルター８は厚みの中央部分に表面層９と裏面層１０が重なって配置されることになり、各々の加湿フィルター８の中間層１１の形状を保つように支持することができ、通風抵抗を大幅に増やすことなく、加湿能力を高めることができる。

（実施の形態３）
図４に示すように、本体５は加湿フィルター８の上部に加湿フィルター８と近接し、かつ一方の上流側周面１６と他方の下流側周面１７を仕切る断面が略逆Ｔ字型の仕切部１８を設け、この仕切部１８に加湿フィルター８の上部に沿うように近接する円弧部１９を形成している。また、仕切部１８に形成した円弧部１９は、加湿フィルター８の下流側周面１７に比べて、上流側周面１６を覆う面積を大としている。

上記構成により、仕切部１８に形成した円弧部１９は、加湿フィルター８の上部に沿うように近接して空気の流通を抑えることができるので、加湿フィルター８に接触するシールなどの消耗部品を追加することなく、また加湿フィルター８の回転力を損なわずに円滑に回転して、加湿機能を充分に発揮することができる。そして仕切部１８に形成した円弧部１９は、消耗部品を追加することなく、また加湿フィルター８の回転力を損なわずに空気の流通を抑えることができるので、加湿機能を充分に発揮させることができる。

また、仕切部１８に形成した円弧部１９は、加湿フィルター８の上流側周面１６を覆う面積を大として通器抵抗を増やしているので、加湿フィルター８の下流側周面１７の水滴付着に起因する通気抵抗のアンバランスを解消することができ、加湿フィルター８の通風量を適正に保ち、安定した加湿能力を発揮することができる。

また、仕切部１８に形成した円弧部１９を、加湿フィルター８の上流側周面１６の通器抵抗を増やす形状とすることにより、加湿フィルター８の下流側周面１７との通気抵抗のアンバランスを解消して通風量を適正に保ち、安定した加湿能力を発揮することができる。

（実施の形態４）
図５に示すように、加湿フィルター８の端面に近接して、加湿フィルター８の直径より大なる曲面形状の覆いリブ２０を設けた構成としている。

上記構成により、加湿フィルター８の直径より大なる曲面形状の覆いリブ２０により、加湿フィルター８の端部を通過するエアリークを抑制して、加湿機能を維持することができる。

フィルター寿命が長く、圧損が少なく風量が大なる加湿機能を利用して、コンパクトで高い加湿性能を備えた加湿装置が提供でき、一般家庭の室内だけでなく、業務用加湿装置、空気調和装置などへの用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１の加湿装置の構成断面図 同加湿フィルターの組成模式図 本発明の実施の形態２の加湿フィルターの要部破断の構成図 本発明の実施の形態３の加湿装置の構成断面図 本発明の実施の形態４の加湿装置の概略斜視図 従来の加湿装置の構成断面図 従来の他の加湿装置の構成断面図

符号の説明

３ 空気流路
４ 送風機
８ 加湿フィルター
９ 表面層
１０ 裏面層
１１ 中間層
１２ フィルター支持枠
１２ａ 水平軸
１３ 開口
１４ 縦糸
１５ 加熱手段
１６ 上流側周面
１７ 下流側周面
１８ 仕切部
１９ 円弧部
２０ 覆いリブ

Claims (10)

1. 吸込口と吹出口を連通し形成された空気流路に送風機を設けた本体と、この本体に設けた給水タンクから給水されるように前記空気流路内に設けた水槽と、前記送風機の上流側に配置されるとともに、前記水槽の溜水に常に下部を浸しながら水平軸を中心に回転可能に設けた加湿フィルターを有し、この加湿フィルターは平面状の表面層と裏面層との間に三次元構造の中間層とを備えてなる加湿装置。
2. 中空円筒形状に形成された加湿フィルターは、水平軸を備えたフィルター支持枠の外周面に通風可能に装着されてなる請求項１記載の加湿装置。
3. 加湿フィルターの表面層と裏面層の硬度を中間層の硬度より大とした請求項１または２記載の加湿装置。
4. 加湿フィルターの表面層と裏面層に複数の隣接する開口を形成し、中間層を湾曲する複数の縦糸を略等間隔に整列させた縦糸集合体により形成してなる請求項１〜３のいずれかに記載の加湿装置。
5. 複数の加湿フィルターをフィルター支持枠の外周面に重ねて装着してなる請求項２〜４のいずれかに記載の加湿装置。
6. 加湿フィルターの回転方向は、空気流路の上流側に面して、空中から水中に向かう回転方向とした請求項２〜５のいずれかに記載の加湿装置。
7. 吸込口と加湿フィルターの間に、空気流路を覆うように横断する加熱手段を設けてなる請求項６記載の加湿装置。
8. 加湿フィルターの上部に、一方の入口側周面と他方の出口側周面を仕切る断面が略逆Ｔ字型の仕切部を設け、この仕切部に前記加湿フィルターの上部に沿うように近接する円弧部を形成してなる請求項２〜６のいずれかに記載の加湿装置。
9. 仕切部に形成した円弧部は、加湿フィルターの下流側周面に比べて、上流側周面を覆う面積を大とした請求項８記載の加湿装置。
10. 加湿フィルターの端面に近接して、加湿フィルター直径より大なる曲面形状の覆いリブを設けてなる請求項２〜７のいずれかに記載の記載の加湿装置。

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