JP2010156520A

JP2010156520A - 加湿装置

Info

Publication number: JP2010156520A
Application number: JP2009000088A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Inada; 泰之稲田
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-01-05
Filing date: 2009-01-05
Publication date: 2010-07-15

Abstract

【課題】長期間素材の強度を保ち、通風抵抗が低く、高い吹出し湿度を吹出すことで加湿能力が高い加湿装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本体１の内部に、長円のベルト状の加湿フィルター１１と加湿フィルター１１の内周面に接する長円のベルト状の伸縮の少ないネット１０とネット１０の上方内周側に接する駆動軸８および下方内周側に接する従動軸９と加湿フィルター１１の下部を浸漬する水槽７を設け、駆動軸８が回転することによって加湿フィルター１１がトラック状に回転することで、長期間素材の強度を保ち、通風抵抗が低く、高い吹出し湿度を吹出すことで加湿能力が高い加湿装置を提供できる。
【選択図】図１

Description

本発明は給水した加湿フィルターに通風することにより、室内を加湿する加湿装置に関する。

従来、この種の加湿装置は、上部に配置した駆動軸および下部の水槽内に配置した従動軸の間に架け渡された加湿フィルターの下部を水槽内へ浸漬し、駆動軸によってトラック状に回転することで加湿フィルター全体を湿潤させ、送風機で通風することにより加湿空気を安定して供給するものが知られている。また、加湿フィルター内部に、耐水性に優れかつ伸縮の極めて少ない繊維で構成された網状の部材を縫合することで長期使用時の加湿フィルターの伸びを防止したものが知られている（例えば、実用新案文献１参照）。

以下、その加湿装置について図５および図６を参照にしながら説明する。

図に示すように加湿装置１０１の内底部に水槽１０２を設けかつ上部位に空気流入口１０３、流出口１０４を形成した箱体１０５と、上部に配置した駆動軸１０６および下部に配置した従動軸１０７の間に架け渡された状態で一部が前記水槽１０２内の水に浸漬され且つ前記空気流入口１０３、流出口１０４間に介在された通気性および吸水性を有する加湿用フィルター１０８に通風する送風装置１０９と、前記駆動軸１０６を回転駆動する加湿用フィルター駆動用モータ１１０によりなる加湿器において、前記加湿用フィルター１０８の内部に耐水性に優れかつ伸縮の極めて少ない繊維で構成された網状の部材１０９を縫合または溶着することで長期使用時の加湿フィルター１０８の伸びを防止し、高湿度な加湿空気を室内に安定して供給することができるものである。
実開昭５７−１２１８３８号公報

このような従来の加湿装置では、加湿フィルターが回転する際に駆動軸及び従動軸近部で回転変形が生じるため、例えば不織布のように厚みの薄い素材かウレタンのように柔らかい素材しか使用できず、厚みの薄い素材の場合は通風時に空気が素材を通過する時間が早いため、素材からの水分の発散が十分に行われずに吹出し湿度が低くなり加湿性能が低いという課題があり、また柔らかい素材の場合は長期使用に耐える素材強度を保つために素材内部の密度が高くなるため、通風抵抗が高くなるという課題がある。

また、網状の素材を加湿フィルターの内部に縫合した際、駆動軸および従動軸からのテンションは加湿フィルターを介して網状の素材に掛かることになるため、加湿フィルターが駆動軸および従動軸を通過する際に加湿フィルターの一部がつぶされてしまい、長期間の使用後は加湿フィルター全体が平面状になる。その結果、立体的に形成されていた加湿フィルターの通風開口面積は縮小し圧力損失となる。また、厚みが薄くなることより空気の加湿フィルター内の通過時間が短くなることで吹出し湿度の低下、加湿性能の低下という課題がある。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、高い吹出し湿度を吹出すことで加湿性能を高め、通風抵抗が低く、加湿フィルターをつぶすことなく素材の強度を保つ加湿装置を提供することを目的とする。

本発明の加湿装置は、上記目的を達成するために、吸気口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内で、前記吸気口から前記排気口に送風される送風路に送風手段を設け、前記吸気口と前記送風手段との間に加湿手段を設けた構成とし、前記加湿手段は長円のベルト状の加湿フィルターと前記加湿フィルター内周面に接する長円のベルト状の伸縮の少ないネットと前記ネットの上方内周側に接する駆動軸および下方内周側に接する従動軸で構成され、前記本体ケース内の下部に前記加湿手段の下部を浸漬する水槽を設け、駆動軸が回転することによってトラック状に回転としたものである。

また、他の手段は、ネットの円周長より加湿フィルターの内周長が小なる寸法のとしたものである。

また、他の手段は、駆動軸表面にスパイク状の突起を備えたものである。

また、他の手段は、ネットの開口形状と勘合する突起の形状および配置に備えたものである。

また、他の手段は、駆動軸の断面形状を多角形にしたものである。

また、他の手段は、駆動軸の稜部に突起を配置したものである。

また、他の手段は、加湿フィルターの外周囲を伸縮の少ない繊維の糸で巻いたものである。

また、他の手段は、糸の全長が加湿フィルターの外周長より短いものである。

また、他の手段は、糸を加湿フィルターの外周囲に縫製もしくは溶着したものである。

また、他の手段は、加湿フィルターの基材として、２枚の平面状の第１の層の間に第２の層を挟んだ３層構造であり、前記第２の層は前記第１の層を繊維で連結した三次元構造体を使用したものである。

本発明によれば、吸気口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内で、前記吸気口から前記排気口に送風される送風路に送風手段を設け、前記吸気口と前記送風手段との間に加湿手段を設けた構成とし、前記加湿手段は長円のベルト状の加湿フィルターと前記加湿フィルター内周面に接する長円のベルト状の伸縮の少ないネットと前記ネットの上方内周側に接する駆動軸および下方内周側に接する従動軸で構成され、前記本体ケース内の下部に前記加湿手段の下部を浸漬する水槽を設け、駆動軸が回転することによってトラック状に回転することにより、ネットを介して駆動軸から加湿フィルターへ効率よく動力を伝えることができ、さらにネットの外周囲に加湿フィルターが配置されるため、加湿フィルターの回動時に加湿フィルターがつぶされることがなく、圧力損失の増加や吹出し湿度の低下を防止できる加湿装置を提供することができる。

また、ネットの円周長より加湿フィルターの内周長が小なる寸法にすることにより、ネットを介し、駆動軸から加湿フィルターへ効率よく動力を伝えることができる。

また、駆動軸表面にスパイク状の突起を備えたことで、駆動軸からネットへ効率よく動力を伝達することができる。

また、ネットの開口形状と勘合する突起の形状および配置を備えたことにより、突起によるネットの破損することなく駆動軸からネットへ効率よく動力を伝達できる。

また、駆動軸の断面形状を多角形にしたことにより、駆動軸からネットへ効率よく動力を伝達することができる。

また、駆動軸の稜部に突起を配置することにより、駆動軸からネットへ効率よく動力を伝達することができる。

また、加湿フィルターの外周囲を伸縮の少ない繊維の糸で巻くことにより、加湿フィルターの変形を少なくし、加湿効率を一定に保ち、ネットから加湿フィルターへ効率よく出力を伝達することができる。

また、糸の全長が加湿フィルターの外周長より短くすることで、ネットから加湿フィルターへ効率よく出力を伝達することができる。

また、糸を加湿フィルターの外周囲に縫製もしくは溶着したことで、加湿フィルターの変形を少なくし、加湿効率を一定に保ち、ネットから加湿フィルターへ効率よく出力を伝達することができる。

また、加湿フィルターの基材として、２枚の平面状の第１の層の間に第２の層を挟んだ３層構造であり、前記第２の層は前記第１の層を繊維で連結した三次元構造体を使用することで、長期間使用時にもスケールの付着による加湿能力の低下を低減することができる。

本発明の請求項１記載の加湿装置は、吸気口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内で、前記吸気口から前記排気口に送風される送風路に送風手段を設け、前記吸気口と前記送風手段との間に加湿手段を設けた構成とし、前記加湿手段は長円のベルト状の加湿フィルターと前記加湿フィルター内周面に接する長円のベルト状の伸縮の少ないネットと前記ネットの上方内周側に接する駆動軸および下方内周側に接する従動軸で構成され、前記本体ケース内の下部に前記加湿手段の下部を浸漬する水槽を設け、駆動軸が回転することによってトラック状に回転するもので、ネットは伸縮しにくいため、駆動軸と従動軸とで加湿フィルターを張った際の加湿フィルターの変形（伸び量）を最小限に配置でき、さらに駆動軸とネットの接触がよいためロスが少なく動力伝達ができ、ネットと加湿フィルターの接触面が広いためネットから加湿フィルターへ効率よく動力が伝わる作用を有する。

また、ネットの円周長より加湿フィルターの内周長が小なる寸法としたものであり、ネットと加湿フィルターの接触がよくなり、さらに加湿フィルターの回動時に加湿フィルターがつぶされることを防止する作用を有する。

また、駆動軸表面にスパイク状の突起を備えたもので、フィルター回転時に、突起がネットの開口と勘合するため、駆動軸の空転を抑える作用を有する。

また、ネットの開口形状と勘合する突起の形状および配置を備えたもので、駆動軸とともに突起が回転する際、各突起がネットの本体にぶつかることなく開口と勘合することができる作用を有する。

また、駆動軸の断面形状を多角形にしたもので、駆動軸の稜部とネットの接触圧が高くなるため、ネットと駆動軸との接触がよくなる作用を有する。

また、駆動軸の稜部に突起を配置したものであり、ネットとの接触圧が最も高い稜部に突起を配置するため、ネットの開口と突起との滑りが少なくすることができる作用を有する。

また、加湿フィルターの外周囲を伸縮の少ない繊維の糸で巻いた構成としたもので、加湿フィルターが風圧や含水による部分的な重量変化によっての変形を糸によって最小限にすることで、加湿フィルターとネットとの接触を一定に保つ作用を有する。

また、糸の全長が加湿フィルターの外周長より短くしたもので、糸によって加湿フィルターをネットへ強く押し付ける作用を有する。

また、糸を加湿フィルターの外周囲に縫製もしくは溶着したもので、加湿フィルター回動時に糸のズレを防止する作用を有する。

また、加湿フィルターの基材として、２枚の平面状の第１の層の間に第２の層を挟んだ３層構造であり、前記第２の層は前記第１の層を繊維で連結した三次元構造体を使用したことで、加湿フィルターが回転する際に駆動軸及び従動軸近部で回転変形が生じるため、例えば不織布のように厚みの薄い素材かウレタンのように柔らかい素材しか使用できず、厚みの薄い素材の場合は通風時に空気が素材を通過する時間が早いため、素材からの水分の発散が十分に行われずに吹出し湿度が低くなり加湿性能が低いという課題があり、また柔らかい素材の場合は長期使用に耐える素材強度を保つために素材内部の密度が高くなるため、通風抵抗が高くなるという作用を有する。

（実施の形態１）
図１に示すように、本体１の側面には吸気口２を、天面には排気口３を設けており、本体１内には吸気口２と排気口３を連通した空気流路４が形成されている。空気流路４には、吸気口２の近傍に加湿手段５と、排気口３の下部で加湿手段５の下流側に送風機６が配置されており、加湿手段５の下部には水槽７を設けている。水槽７には給水タンク（図示せず）より常に所定水位まで給水されるものである。加湿手段５は空気流路４中に介在され、上部に駆動軸８、下部に従動軸９を備え、円形ベルト形状であり、ほぼ伸縮のない例えば樹脂製のネット１０を駆動軸８および従動軸９に内周側を密着し囲うことで縦長円形状を形成する位置に備え、ネット１０と略同形状で５ｍｍ以上の厚みがあり、ネット１０の外周囲に密着する通気性、給水性および柔軟さを有する加湿フィルター１１を備え、加湿フィルター１１の下部は水槽７内へ浸漬している構成になっている。加湿フィルター１１の外周囲には周方向に沿う位置に伸縮の少ない糸１２を縫製している。ネット１０の全長は加湿フィルター１１の全長より短く、加湿フィルター１１の全長が伸縮することで加湿フィルター１１がネット１０に密着する構成になっている。また、糸１２の全長はネット１０の外周長以上で加湿フィルター１１の外周長以下の長さで、糸１２が加湿フィルター１１に食い込む構成になっている。駆動軸８の端部には駆動手段（図示せず）を備え、駆動手段によって駆動軸８が回転する構成になっている。

図２〜図３に示すように、駆動軸８の断面１３は略正四角形状であり、その稜線上に複数のスパイク状の突起１４を等間隔で備えている。ネット１０の表面に備えた複数の開口孔１５は突起１４の断面１３より小さい形状であり、駆動軸８が回転時に勘合し突起１４が引っかかることでネット１０を回転させた際に複数の開口孔１５が各々に対応する突起１４と勘合できる位置関係で配置されている。

図４に示すように、加湿フィルター１１は第２の層１８と，この第２の層１８を挟むように複数の多角形状の開口部１７を備えた２枚の第１の層１６とから構成されている。この第１の層１６は、互いに隣接する複数の開口部１７を備え、この開口部１７を囲む開口外縁部１９がハニカム状に連結した平面形状である。この２枚の第１の層１６を第２の層１８によって連結している。

このような構成において、駆動軸８と従動軸９を上下方向にテンションをかけることによってネット１０は駆動軸８に押し付けられるが、その時ネット１０の伸縮が少ないことより駆動軸８に十分密着するため、密着による摩擦力によって駆動軸８からネット１０へロスの少ない動力伝達ができ、ひいては駆動軸８から従動軸９へトラック状に効率よく回動できる。また、ネット１０の外周囲に密着する加湿フィルター１１においても、加湿フィルター１１の外周面とネット１０の内周面の全面が接触しているため接触面積が広くなり動力の伝達率が向上し、さらに加湿フィルター１１が例えば従動軸９のような抵抗体で制動を受けることがないため、効率の良い動力伝達による回動運動ができる。また、加湿フィルター１１はネット１０の外周囲で動力伝達されるため、例えばネット１０の内周囲から動力伝達を受ける場合に比べて、駆動軸８および従動軸９とネット１０に挟まれて加湿フィルター１１がつぶれてしまい、吹出し湿度の低下や圧力損失の上昇が起こるなどの不具合がなく、吹出し湿度の低下や圧力損失の上昇の防止ができる。また、加湿フィルター１１が回転する際に駆動軸８及び従動軸９近部で回転変形が生じるため、一般的には例えば不織布のように厚みの薄い素材かウレタンのように柔らかい素材の使用が多いが、厚みの薄い素材の場合は通風時に空気が素材を通過する時間が早いため、素材からの水分の発散が十分に行われずに吹出し湿度が低くなり加湿性能が低くなり、また、柔らかい素材の場合は長期使用に耐える素材強度を保つために素材内部の密度が高くなるため通風抵抗が高くなる。しかし、ネット１０を介し加湿フィルター１１を回動させることで回転変形を防止し、加湿フィルター１１の変形による加湿能力の低下を低減することができる。なお、従動軸９は回転体でない単なる棒であっても加湿フィルター１１が直接従動軸９に接触しないため効果は変わらない。また、駆動軸８および従動軸９のテンションが高いほど駆動軸８から加湿フィルター１１への動力伝達率は高くなるが、ネット１０の外周囲から動力を伝達しているため加湿フィルター１１の変形（伸びやつぶれ）を低減し、加湿フィルター１１の変形による加湿効率の低下を最小限に抑えることができる。

また、ネット１０の円周長より加湿フィルター１１の内周長が短いため、駆動軸８及び従動軸９からネット１０へテンションがかかった際に加湿フィルター１１が多少伸び気味でネット１０と接触するためお互いの接触がよくなり、ひいてはネット１０から加湿フィルター１１へ効率よく動力を伝えることが出来る。

また、駆動軸８とネット１０が密着する時に駆動軸８に設けた突起１４がネット１０に備えた開口孔１５と勘合して、駆動手段によって駆動軸８が一定方向へ回転するとともに複数の突起１４がネット１０の開口孔１５を引っ掛けたまま回転することでネット１０の内周面を滑ることなく回転させることができ、駆動軸８からネット１０へ効率よく動力を伝達できる。

また、駆動軸８とともに突起１４が回転する際、複数の突起１４がネット１０に直接ぶつかることなくネット１０の開口孔１５と勘合することで、突起１４がネット１０を破損させることなく全ての突起１４がネット１０の全ての開口孔１５に動力を伝達でき、ひいては駆動軸８からネット１０へ効率よく動力を伝達できる。

また、駆動軸８と従動軸９にテンションをかけ回転させた場合、駆動軸８の稜部２０はネット１０に食い込むことで接触圧を高くする。接触圧によって生じた摩擦力により、ネット１０回動時に駆動軸８からネット１０へ動力を効率よく伝達することができる。なお、駆動軸８の断面１３は正確な多角形である必要はなく、例えばＸ字型や星型のように駆動軸８の断面１３にネット１０の断面が多角形に形成される頂点を有していればできれば同様の効果を有する。

また、ネット１０との接触圧が最も高い稜部２０に突起１４を配置するため、接触圧が高い状態で突起１４がネット１０の開口孔１５と勘合し、滑りなどで突起１４がネット１０の開口孔１５から外れることなく駆動軸８からネット１０へ効率よく動力を伝達できる。

また、加湿フィルター１１が風圧や含水による部分的な重量変化によっての変形する場合においても、加湿フィルター１１の外周囲に配置した糸１２によって変形を最小限に防ぎ、加湿フィルター１１とネット１０との接触圧の著しい低下なくし一定に保つ。これにより、ネット１０から加湿フィルター１１へ動力伝達の低下を軽減し、また、加湿フィルター１１の変形による加湿効率の低下を防ぐことができる。

また、糸１２の長さが加湿フィルター１１の外周長より短いことで加湿フィルター１１がネット１０へ強く押し付けられることになるため加湿フィルター１１とネット１０との接触圧が増加し、加湿フィルター１１の滑り等を低減、ネット１０から加湿フィルター１１へ効率よく動力を伝達できる。

また、糸１２が加湿フィルター１１に固定化されることで、加湿フィルター１１回動時に加湿フィルター１１の全長と糸１２の全長の違いによっておこる回転速度差により、糸１２の加湿フィルター１１端部方向への移動を防止し、ひいては加湿フィルター１１から糸１２が外れを防止する。これにより前述の糸１２の効果を維持することができる。

また、加湿フィルター１１の第２の層１８は複数の多角形状の開口部１７を備えた平面状の第１の層１６を連結する複数の繊維のみで構成されているで、第２の層１８内部の隙間が多く水膜が形成されにくいので、加湿フィルター１１の内部まで水分が浸透しやすく、全体を湿潤しやすくなる。さらに、加湿フィルター１１は主に第２の層１８を形成する繊維に付着した水分を蒸散させることで加湿を行い、この繊維は通風方向とほぼ平行なため大きな圧力損失とならず、短時間で低圧損な加湿を行うことができる。さらに加湿フィルター１１の内部に有した空間のため、長期間使用時にもスケールの付着による圧力損失の上昇を抑えることができ、長期間使用時の加湿能力の低下を低減することができる効果を有する。

本発明の実施の形態１の加湿装置の構成断面図同加湿部の構成断面図同加湿部の斜視断面図同加湿フィルターの組成模式図従来の加湿装置の構成断面図従来の加湿部の構成断面図

１本体
５加湿手段
８駆動軸
９従動軸
１０ネット
１１加湿フィルター
１２糸
１３断面
１４突起
１５開口孔
１６第１の層
１７開口部
１８第２の層
１９開口外縁部

Claims

吸気口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内で、前記吸気口から前記排気口に送風される送風路に送風手段を設け、前記吸気口と前記送風手段との間に加湿手段を設けた構成とし、前記加湿手段は長円のベルト状の加湿フィルターと前記加湿フィルター内周面に接する長円のベルト状の伸縮の少ないネットと前記ネットの上方内周側に接する駆動軸および下方内周側に接する従動軸で構成され、前記本体ケース内の下部に前記加湿手段の下部を浸漬する水槽を設け、駆動軸が回転することによってトラック状に回転する加湿装置。
ネットの円周長より加湿フィルターの内周長が小なる寸法の請求項１記載の加湿装置。
駆動軸表面にスパイク状の突起を備えた請求項１または２に記載の加湿装置。
ネットの開口形状と勘合する突起の形状および配置を備えた請求項３記載の加湿装置。
駆動軸の断面形状を多角形にした請求項１〜４のいずれかに記載の加湿装置。
駆動軸の稜部に突起を配置した請求項５記載の加湿装置。
加湿フィルターの外周囲を伸縮の少ない繊維の糸で巻いた請求項１〜６のいずれかに記載の加湿装置。
糸の全長が加湿フィルターの外周長より短い請求項７記載の加湿装置。
糸を加湿フィルターの外周囲に縫製または溶着した請求項７または８に記載の加湿装置。
加湿フィルターの基材として、２枚の平面状の第１の層の間に第２の層を挟んだ３層構造であり、前記第２の層は前記第１の層を繊維で連結した三次元構造体を使用した請求項１〜９のいずれかに記載の加湿装置。