JP2011038740A - 加湿装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ギア同士が噛み合うことによって回転手段が回転する加湿装置において、設計上、寸法等のばらつきが生じても、ギア同士の噛み合いを適当に保ち、これにより、異音等の発生を抑制することができる加湿装置を提供する。
【解決手段】加湿用回転体４３と、第２ギア４４と、支持部１４とを備える。加湿用回転体４３は、外周に第１ギア４３３ａが形成され、回転軸４３４を有し、回転軸４３４とともに回転する。第２ギア４４は、第１ギア４３３ａに噛み合い、駆動手段からの駆動力が伝達されることで加湿用回転体４３を回転させる。支持部１４は、回転軸４３４を、第２ギア４４に近づくような第１方向に転がり可能にする略平面の支持面４１４ａを有し、加湿用回転体４３を支持する。
【選択図】図１１

Description

本発明は、加湿装置に関する。

従来、水を溜めるための貯留容器内の水を回転手段によって汲み上げ、この汲み上げた水に空気を通過させることによって高湿の空気を室内に供給する加湿装置が存在する。例えば、特許文献１（特開２００９−２４９１８号公報）に記載の加湿装置においては、吸水フィルタを保持する回転ドラム（回転手段に相当）を、その略鉛直上方に位置するローラを駆動ギアによって回転させることで回転させ、吸水フィルタを貯水容器（貯留容器に相当）に浸水させることによって加湿している。

回転手段には、さまざまなものが提案されている。特許文献１（特開２００９−２４９１８号公報）に記載の回転ドラムのようなもの以外にも、例えば、回転手段にギアが形成され、このギアに、モータ等からの駆動力が伝達される駆動ギアが噛み合うことによって回転するものがある。ここで、ギア同士の噛み合いには、適度なバックラッシュが必要であるが、設計上の部品の寸法のばらつきにより、バックラッシュが適当に維持されない場合が想定される。この場合、両ギアの噛み合いが悪くなる恐れがあり、両ギア間において異音の発生等が生じることが懸念される。

そこで、本発明の課題は、ギア同士が噛み合うことによって回転手段が回転する加湿装置において、設計上、寸法等のばらつきが生じても、ギア同士の噛み合いを適当に保ち、これにより、異音等の発生を抑制することができる加湿装置を提供することにある。

第１発明に係る加湿装置は、加湿用回転体と、第２ギアと、支持部とを備える。加湿用回転体は、外周に第１ギアが形成され、回転軸を有し、回転軸とともに回転する。第２ギアは、第１ギアに噛み合い、駆動手段からの駆動力が伝達されることで加湿用回転体を回転させる。支持部は、回転軸を、第２ギアに近づくような第１方向に転がり可能にする略平面の支持面を有し、加湿用回転体を支持する。

第１発明に係る加湿装置では、支持面が回転軸を第１方向へ転がり可能にするような面であり、加湿用回転体が回転軸とともに回転することにより、加湿用回転体の回転中、回転軸は、支持面から動摩擦力を受ける。これにより、回転軸を有する加湿用回転体を第２ギア側に近づいた状態に保つことができる。すなわち、第１ギアの歯と第２ギアの歯との間の隙間を小さくする状態を保つことができる。よって、異音等の発生を抑制することができる。

第２発明に係る加湿装置は、第１発明に係る加湿装置であって、正面視において、第１ギアのピッチ円と第２ギアのピッチ円との接線と、支持面との交角は、鋭角である。

第２発明に係る加湿装置では、第１ギアの軸心と第２ギアの軸心との距離を近付けることができる。

第３発明に係る加湿装置は、第１発明または第２発明に係る加湿装置であって、第２ギアは、中心軸が、回転軸方向視において回転軸に対して第１方向側かつ斜め上方に位置するように配置される。

第３発明に係る加湿装置では、第１ギアの第２ギアに対する押し付け力を高めるのを補助することができる。

第４発明に係る加湿装置は、第１発明〜第３発明のいずれかに係る加湿装置であって、支持部は、第１方向規制面をさらに有する。第１方向規制面は、回転軸の第１方向への転がりを規制する。回転軸と、支持部の第１方向規制面との間には、第１クリアランスが設けられる。

第４発明に係る加湿装置では、例えば、加湿用回転体や支持部の組み立て時において、寸法公差等のばらつきにより回転軸を有する加湿用回転体が多少第１方向側へずれて取り付けられても、回転軸と第１方向規制面との間に第１クリアランスが設けられていることにより、回転軸を有する加湿用回転体の第１方向側への転がりを期待できる。すなわち、第１クリアランスは、寸法公差等のばらつきを吸収することができる。

第５発明に係る加湿装置は、第１発明〜第４発明のいずれかに係る加湿装置であって、支持部は、第２方向規制面をさらに有する。第２方向規制面は、回転軸の第１方向と逆方向の第２方向への転がりを規制する。回転軸と、支持部の第２方向規制面との間には、第２クリアランスが設けられる。

第５発明に係る加湿装置では、第２クリアランスが設けられていることにより、回転軸や支持部の寸法公差等によるばらつきを吸収することができる。

第６発明に係る加湿装置は、第５発明に係る加湿装置であって、回転軸が第２方向に転がって第２クリアランスがなくなっても、第１ギアと第２ギアとの噛み合いが確保される。

第６発明に係る加湿装置では、回転軸が第２方向に転がっても第１ギアの歯先と第２ギアの歯先とを外れないようにすることができる。これにより、第２ギアを介した加湿用回転体の回転を維持することができる。

第７発明に係る加湿装置は、第１発明〜第６発明のいずれかに係る加湿装置であって、支持面は、第１方向に下り勾配の傾斜面を有する。

第７発明に係る加湿装置では、回転軸の転がり力が高まることで、回転軸と支持面との間で発生する動摩擦力が大きくなる。これにより、加湿用回転体を第２ギアに近付けることができる。

第８発明に係る加湿装置は、第１発明〜第７発明のいずれかに係る加湿装置であって、支持面には、摩擦力が大きい部材が設けられる。

第８発明に係る加湿装置では、回転軸と支持面との間に生じる摩擦力が大きくなることによって、加湿用回転体を第２ギア側に近づいた状態にすることができる。

第１発明に係る加湿装置では、支持面が回転軸を第１方向へ転がり可能にするような面であり、加湿用回転体が回転軸とともに回転することにより、加湿用回転体の回転中、回転軸は、支持面から動摩擦力を受ける。これにより、回転軸を有する加湿用回転体を第２ギア側に近づいた状態に保つことができる。すなわち、第１ギアの歯と第２ギアの歯との間の隙間を小さくする状態を保つことができる。よって、異音等の発生を抑制することができる。

第２発明に係る加湿装置では、第１ギアの軸心と第２ギアの軸心との距離を近付けることができる。

第３発明に係る加湿装置では、第１ギアの第２ギアに対する押し付け力を高めるのを補助することができる。

第４発明に係る加湿装置では、例えば、加湿用回転体や支持部の組み立て時において、寸法公差等のばらつきにより回転軸を有する加湿用回転体が多少第１方向側へずれて取り付けられても、回転軸と第１方向規制面との間に第１クリアランスが設けられていることにより、回転軸を有する加湿用回転体の第１方向側への転がりを期待できる。すなわち、第１クリアランスは、寸法公差等のばらつきを吸収することができる。

第５発明に係る加湿装置では、第２クリアランスが設けられていることにより、回転軸や支持部の寸法公差等によるばらつきを吸収することができる。

第６発明に係る加湿装置では、回転軸が第２方向に転がっても第１ギアの歯先と第２ギアの歯先とを外れないようにすることができる。これにより、第２ギアを介した加湿用回転体の回転を維持することができる。

第７発明に係る加湿装置では、回転軸の転がり力が高まることで、回転軸と支持面との間で発生する動摩擦力が大きくなる。これにより、加湿用回転体を第２ギアに近付けることができる。

第８発明に係る加湿装置では、回転軸と支持面との間に生じる摩擦力が大きくなることによって、加湿用回転体を第２ギア側に近づいた状態にすることができる。

空気調和装置の概略外観図。 空気調和装置の概略分解斜視図。 空気調和装置の縦断面図。 水トレーが引き出された状態の空気調和装置を示すイメージ図（第１軸受部を除く）。 水トレーの概略分解斜視図（第１軸受部、第２軸受部および加湿ロータは除く）。 正面側軸受部および背面側軸受部の概略斜視図。 正面側軸受部の背面図。 背面側軸受部の正面図。 加湿ロータの分解斜視図。 加湿ロータの右側面図。 加湿ロータと正面側軸受部（背面部のみを示す）とを示す模式図。 力の作用関係を示すための、加湿ロータと正面側軸受部（背面部のみを示す）とを示す模式図。 第１ギアと駆動ギアとの歯同士の噛み合い部分のみを示す図１２のXIII部の拡大模式図。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る加湿ユニット４を備える空気調和装置１について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

＜空気調和装置１の構成＞
以下の説明において、上下左右、正面（前）、背面（後）といった方向を示す語句を用いているが、これらの方向は、特にことわりのない限り、図１に示す方向を意味する。

空気調和装置１は、加湿機能および空気清浄機能を有しており、加湿運転時は、加湿装置として、空気清浄運転時は、空気清浄装置として機能する。また、空気調和装置１では、単一機能の発揮だけでなく、複数の機能、すなわち、加湿機能および空気清浄機機能を同時に発揮することができる。

図１は、空気調和装置１の概略外観図である。図２は、空気調和装置１の概略分解斜視図である。図１、図２に示すように、空気調和装置１は、ケーシング１０から構成される。ケーシング１０は、本体部１１と、本体部１１の正面側から着脱可能に嵌め込まれる前面パネル１２とから構成される。

本体部１１には、室内の空気をケーシング１０内に導入するための吸込口２１が形成されている。具体的には、吸込口２１は、本体部１１の両側面の正面側部分にそれぞれ形成されている。また、本体部１１には、ケーシング１０内で生成される空気を外部に排出するための吹出口２２が形成されている。具体的には、吹出口２２は、本体部１１の上面の背面側部分に形成されている。

また、本体部１１には、ユーザの操作命令を受け付ける操作パネル６１が、その上面の正面側部分に設けられている。また、本体部１１には、空気調和装置１の運転状態等に関する情報をユーザに報知するための表示部７１が、その前面や操作パネル６１上に設けられている。表示部７１は、例えば、ＬＥＤから成る。

また、ケーシング１０内には、図３に示すように、主として、送風機２、空気清浄ユニット３、加湿ユニット４、および、これらの制御を行う制御ユニット（図示せず）が収容されている。

また、本体部１１内には、図４に示すように、本体部１１に着脱可能な引き出し式の水トレー４２（後述する）が収容されている。水トレー４２が本体部１１に収容されている状態においては、水トレー４２の右側面は、ケーシング１０の右側面と一体視されるようになっている。

以下、ケーシング１０内に収容される各部の具体的な構成について説明する。

＜ケーシング１０内の各部の構成＞
（１）送風機２
送風機２は、図２や図３に示すように、ケーシング１０内の背面側部分に配置されている。ここで、空気調和装置１では、空気清浄ユニット３、加湿ユニット４、送風機２が、正面側から順に並んで配置されている。よって、制御ユニット（後述する）によって送風機２に駆動力を伝達する送風機モータ（図示せず）等が稼働されると、吸込口２１を介してケーシング１０内に流入する空気が空気清浄ユニット３、加湿ユニット４を通過し、送風機２によって吹出口２２を介してケーシング１０外に流出する空気流路が形成される。

（２）空気清浄ユニット３
空気清浄ユニット３は、主として、プレフィルタ３１と、イオン化部３２と、プリーツフィルタ３３と、脱臭触媒３４とを有している。また、これらは、正面側からこの順に並んで配置されている。

プレフィルタ３１は、空気中の塵埃を捕捉する。イオン化部３２は、空気中の塵埃を帯電させる。プリーツフィルタ３３は、イオン化部３２で帯電された塵埃を吸着する。脱臭触媒３４は、プレフィルタ３１、イオン化部３２、プリーツフィルタ３３を通過した空気中のニオイや有毒ガスを吸着して分解する。

（３）加湿ユニット４
加湿ユニット４は、図３や図５に示すように、主として、水タンク４１と、水トレー４２と、加湿ロータ４３と、加湿ロータ４３を駆動モータ（図示せず）からの駆動力によって駆動回転させる駆動ギア４４とから構成される。

ここで、加湿ロータ４３は、水トレー４２の所定位置に配置される。よって、水トレー４２がケーシング１０の本体部１１から引き出されると、加湿ロータ４３も同様に、ケーシング１０の本体部１１から引き出されることになる（図４を参照）。

（ａ）水タンク４１
水タンク４１は、ケーシング１０内の正面側部分に配置される。水トレー４２が本体部１１に収容されている状態において、水タンク４１の下方にはフロート弁（図示せず）が設けられており、フロート弁が水トレー４２内の水位の減少により下がることで水タンク４１内の水が水トレー４２内に流出する。

（ｂ）水トレー４２
水トレー４２は、加湿した空気を生成するために、空気清浄ユニット３を通過する空気に供給する水分を貯留する。なお、上述したように、水トレー４２内に貯留される水の水源は、水タンク４１である。

水トレー４２の中央部より背面側の位置には、水トレー４２内を略中央部よりも正面側の領域と、略中央部よりも背面側の領域とに仕切る仕切り壁４２１が設けられている。

仕切り壁４２１の下部には、略中央部よりも正面側の領域に貯留される水を略中央部よりも背面側の領域に流入させるための開口４２２が形成されている。

また、仕切り壁４２１の所定位置および水トレー４２を構成する外周壁の所定位置には、それぞれ、加湿ロータ４３（後述する）の回転軸４３４（後述する）を支持することによって加湿ロータ４３全体を回転可能に支持する正面側軸受部１４および背面側軸受部１５（いずれも図６を参照）がネジ止めによって固定される。具体的には、仕切り壁４２１の所定位置（詳細には、略中央部）における略中央部から上端部にかけて開口（図示せず）が形成され、水トレー４２を構成する外周壁の後上端部であって、仕切り壁４２１に形成される開口と対向する位置には、仕切り壁４２１に形成される開口と対称の開口４２３が形成されている。そして、それぞれの開口に正面側軸受部１４の第１挿入部１１４ａ（図６および図７を参照）および背面側軸受部１５の第２挿入部１１５ａ（図６および図８を参照）が嵌まっている。この状態において、正面側軸受部１４の第１ネジ止め部１１４ｂおよび背面側軸受部１５の第２ネジ止め部１１５ｂのそれぞれに形成される孔を介してネジ止めがされることで、正面側軸受部１４および背面側軸受部１５が正規の取り付け位置に固定されている。

図６に示すように、正面側軸受部１４および背面側軸受部１５にはそれぞれ、上端部に、加湿ロータ４３の回転軸４３４を上方から挿入可能な開口１１４ｃおよび開口１１５ｃが形成されている。これらの開口１１４ｃ，１１５ｃに、加湿ロータ４３の回転軸４３４の前端部および後端部がそれぞれ上方から挿入され、回転軸４３４が正面側軸受部１４および背面側軸受部１５に支持されることで、加湿ロータ４３は回転可能に支持されている。

ここで、以下、開口１１４ｃ，１１５ｃについて図６〜図８を用いて説明するが、開口１１４ｃ，１１５ｃはほぼ同様の構成であるため、主として、詳細に図示する開口１１５ｃについて説明する。但し、回転軸４３４の前端部と後端部との径寸法が異なる（図９および図１０を参照）が異なるため、開口１１４ｃを形成する各部の寸法は、開口１１５ｃを形成する各部の寸法とは異なっている（図７および図８を参照）。

開口１１５ｃは、その周囲に位置する、正面側開口形成部１５ａと、左開口形成部１５ｂと、右開口形成部１５ｃと、背面側開口形成部１５ｄと、下開口形成部１５ｅとによって形成されている。具体的には、開口１１５ｃは、正面側開口形成部１５ａの後方空間と、左開口形成部１５ｂの右方空間と、右開口形成部１５ｃの左方空間と、背面側開口形成部１５ｄの前方空間と、下開口形成部１５ｅの上方空間とが開放されていることによって形成されている。開口１１４ｃについても、開口１１５ｃと同様に、背面側開口形成部１４ａ（図７を参照）と、左開口形成部（図示せず）と、右開口形成部（図示せず）と、正面側開口形成部１４ｄと、下開口形成部（図示せず）とによって形成されている。

背面側開口形成部１４ａおよび正面側開口形成部１５ａには、それぞれ背面視、正面視において、略Ｕ字形状の凹部４１４，４１５が形成されている。

凹部４１４は、図７に示すように、第１軸支持面４１４ａと、第１方向規制面４１４ｂと、第２方向規制面４１４ｃと、第１湾曲面４１４ｄと、第２湾曲面４１４ｅとによって形成されている。凹部４１５は、図８に示すように、第２軸支持面４１５ａと、第１方向規制面４１５ｂと、第２方向規制面４１５ｃと、第１湾曲面４１５ｄと、第２湾曲面４１５ｅとによって形成されている。

第１軸支持面４１４ａは、図７に示すように、左方向に下る傾斜面であり、第２軸支持面４１５ａは、図８に示すように、左方向に下る傾斜面である。また、第１軸支持面４１４ａおよび第２軸支持面４１５ａは、加湿ロータ４３の回転軸４３４を、これらの傾斜面に沿って転がり可能に支持する役割を有する面である。第１軸支持面４１４ａおよび第２軸支持面４１５ａの傾斜角度θ１は、例えば、１０°である。

ここで、加湿ロータ４３の回転軸４３４が第１軸支持面４１４ａおよび第２軸支持面４１５ａに沿って転がる方向を第１方向という。また、第１方向とは逆の方向を第２方向という。

第１方向規制面４１４ｂ，４１５ｂは、加湿ロータ４３の回転軸４３４の第１方向への転がりを規制する、略鉛直方向に延びる面である。第２方向規制面４１４ｃ，４１５ｃは、加湿ロータ４３の回転軸４３４の第２方向への転がりを規制する、略鉛直方向に延びる面である。

第１湾曲面４１４ｄ，４１５ｄは、第１軸支持面４１４ａおよび第２軸支持面４１５ａの第１方向側の端部と、第１方向規制面４１４ｂ，４１５ｂの下部とを繋げる湾曲面である。第２湾曲面４１４ｅ，４１５ｅは、第１軸支持面４１４ａおよび第２軸支持面４１５ａの第２方向側の端部と、第２方向規制面４１４ｃ，４１５ｃの下部とを繋げる湾曲面である。なお、第１湾曲面４１４ｄ，４１５ｄは、第１軸支持面４１４ａおよび第２軸支持面４１５ａと、第１方向規制面４１４ｂ，４１５ｂとの役割を兼用しており、第２湾曲面４１４ｅ，４１５ｅは、第１軸支持面４１４ａおよび第２軸支持面４１５ａと、第２方向規制面４１４ｃ，４１５ｃとの役割を兼用している。

（ｃ）加湿ロータ４３
加湿ロータ４３は、これを通過する空気に水分を供給する機能を有する。これにより、吸込口２１から吸い込まれ空気清浄ユニット３で清浄された空気が、この加湿ロータ４３を通過することによって、室内に加湿された清浄な空気を供給することができる。加湿ロータ４３は、その中心部に位置する回転軸４３４を介して、正面側軸受部１４および背面側軸受部１５に着脱可能および回転可能に支持されている。加湿ロータ４３は、この回転によって水トレー４２内に貯められる水を汲み上げることができ、これにより、上述したように、加湿ロータ４３を通過する空気に水分を供給している。

加湿ロータ４３は、図９に示すように、第１車輪４３１と、加湿フィルタ４３２と、第２車輪４３３とが、回転軸４３４を同軸として組み合わさることにより構成される。

第１車輪４３１は、円形状を有する第１枠部４７１と、第１枠部４７１の正面側の外縁部分に配置される水ポケット群４７２とから構成される。

第１枠部４７１は、円形状を有する第１外枠部４７１ａと、第１外枠部４７１ａから正面側にかけて鉛直方向に立ち上がり、第１外枠部４７１ａよりも外円が小さい第１内枠部４７１ｂと、第１内枠部４７１ｂの外縁から第１円ボス部４７１ｄ（後述する）にかけて延びる複数の第１アーム部４７１ｃとを有する。第１外枠部４７１ａには、放射線状に、等間隔に複数の開口４７１ｅが形成されている。また、第１枠部４７１には、中央部に、回転軸４３４を貫通させるための第１円ボス部４７１ｄが形成されている。

水ポケット群４７２は、第１外枠部４７１ａの正面側の外縁部分に沿って放射線状に等間隔に配置される複数の水ポケット部４７２ａから構成される。水ポケット部４７２ａの内部には、回転方向の下流側から上流側にかけて凹む水ポケット凹部４７２ｂが形成される。複数の水ポケット部４７２ａは、加湿ロータ４３の回転により、各々が順次水トレー４２内に浸水し上昇し、また浸水するといった動作を繰り返す。水ポケット部４７２ａが浸水すると、水ポケット凹部４７２ｂ内に水が流入する。次に、水ポケット部４７２ａが加湿ロータ４３の回転方向に上昇し最上位置に近付くにしたがって水ポケット凹部４７２ｂ内に溜まった水は、第１外枠部４７１ａに形成される開口４７１ｅを介して加湿フィルタ４３２の正面側部分に向かって流れ、最上位置を通過したときにほぼ全ての水が加湿フィルタ４３２の正面側部分に対して流れる。これにより、加湿フィルタ４３２全体に水が行きわたるようになっている。

加湿フィルタ４３２は、円形状のハニカム構造体であり、水ポケット群４７２によって供給される水を吸着するフィルタである。加湿フィルタ４３２は、例えば、不織布等から成る。加湿フィルタ４３２は、第１車輪４３１と、第２車輪４３３との間に配置される。具体的には、加湿フィルタ４３２は、第１車輪４３１の第１内枠部４７１ｂに嵌まるように配置されている。また、加湿フィルタ４３２の中心部には、回転軸４３４を貫通させるための円形状の開口４８１ａが形成されている。この開口４８１ａは、第１車輪４３１、加湿フィルタ４３２および第２車輪４３３が組み合わさった状態において、加湿フィルタ４３２の、第１円ボス部４７１ｄおよび第２円ボス部４９３（後述する）に対向する位置に設けられる。なお、加湿ロータ４３が正規に取り付けられている状態において、加湿フィルタ４３２の最下部は、水トレー４２内の水の満水位置よりも上方に位置している。すなわち、加湿フィルタ４３２は、水トレー４２内に浸水しないようになっている。

第２車輪４３３は、第１車輪４３１に嵌合し、第２外枠部４９１と、第２外枠部４９１の内縁部から第２円ボス部４９３（後述する）にかけて延びる複数の第２アーム部４９２とを有する。第２車輪４３３の中央部には、第１車輪４３１の第１円ボス部４７１ｄに嵌合し、回転軸４３４を貫通させるための第２円ボス部４９３が形成されている。また、第２外枠部４９１の外周には、第１ギア４３３ａが形成されている。

回転軸４３４は、第１車輪４３１の第１円ボス部４７１ｄ、加湿フィルタ４３２の開口４８２ａ、および、第２車輪４３３の第２円ボス部４９３に貫通し、加湿ロータ４３全体が回転する際の軸となる部材である。回転軸４３４は、図１０に示すように、第１車輪４３１、加湿フィルタ４３２および第２車輪４３３が組み合わさっている状態において、これらの厚さ方向に延び、側面視において、これらの厚みよりも前後に長い。

また、加湿ロータ４３が回転軸４３４を介して正面側軸受部１４および背面側軸受部１５に支持されている状態において、回転軸４３４は、その正面側部分（具体的には、側面視において加湿ロータ４３の前端部よりも正面側に突出している部分、以下、これを正面側突出部４３５という）が正面側軸受部１４に支持されており、その背面側部分（具体的には、側面視において加湿ロータ４３の後端部よりも背面側に突出している部分、以下、これを背面側突出部４３６という）が背面側軸受部１５に支持されている。

なお、正面側軸受部１４の開口１１４ｃを形成する下開口形成部の高さ位置は、第１軸支持面４１４ａの高さ位置よりも低い。また、背面側軸受部１５の開口１１５ｃを形成する下開口形成部１５ｅの高さ位置も同様に、第２軸支持面４１５ａの高さ位置よりも低い。正面側突出部４３５の前端部が開口１１４ｃに挿入され、正面側突出部４３５の下部が第１軸支持面４１４ａに当接することによって、また、背面側突出部４３６の後端部が開口１１５ｃに挿入され、背面側突出部４３６の下部が第２軸支持面４１５ａに当接することによって、回転軸４３４は、正面側軸受部１４および背面側軸受部１５に支持されている。ここで、加湿ロータ４３が回転軸４３４を介して正面側軸受部１４および背面側軸受部１５に支持されている状態において、正面側突出部４３５の、正面側軸受部１４の第１軸支持面４１４ａに当接する部分を第１軸受当接部４３５ａといい、背面側軸受部１５の第２軸支持面４１５ａに当接する部分を第２軸受当接部４３６ａという。

また、水トレー４２が本体部１１に収容されている状態において、回転軸４３４の第１軸受当接部４３５ａの左端部と正面側軸受部１４の第１方向規制面４１４ｂとの間には、図１１に示すように、第１クリアランスＬ１が設けられ、回転軸４３４の第１軸受当接部４３５ａの右端部と正面側軸受部１４の第２方向規制面４１４ｃとの間には、第２クリアランスＬ２が設けられている。

第１クリアランスＬ１は、組み立て時において生じる部品（回転軸４３４や正面側軸受部１４、背面側軸受部１５等）の寸法公差や組み付け公差等のばらつきによって、加湿ロータ４３が正規の取り付け位置よりも第１方向側にずれても、加湿ロータ４３の回転軸４３４の第１方向側への転がりを可能にする寸法を有する。第２クリアランスＬ２は、部品（回転軸４３４や正面側軸受部１４、背面側軸受部１５）の寸法公差や組み付け公差等のばらつきによって加湿ロータ４３が正規の取り付け位置よりも第２方向側にずれても、第１ギア４３３ａの歯と駆動ギア４４（後述する）の歯との噛み合いを確保できる寸法を有する。すなわち、第１クリアランスＬ１および第２クリアランスＬ２は、上述の各種部品の寸法公差等を吸収する役割を有する。また、第２クリアランスＬ２に関しては、第１ギア４３３ａと駆動ギア４４との歯先同士を外れないような寸法を有することで、駆動モータからの駆動力を受ける駆動ギア４４の第１ギア４３３ａに対する駆動力の伝達を維持することができる。

（ｄ）駆動ギア４４
駆動ギア４４は、駆動ギア４４に駆動力を伝達する駆動モータの駆動軸４６（図３を参照）に取り付けられている。よって、駆動モータが後述する制御ユニットによって駆動されると、駆動ギア４４は回転する。なお、駆動軸４６、駆動軸４６に取り付けられる駆動ギア４４および駆動モータは、本体部１１内の所定位置に固定されている。具体的には、これらは、水トレー４２が本体部１１に収容されている状態において、駆動ギア４４の歯と加湿ロータ４３に形成される第１ギア４３３ａの歯とが噛み合うような位置に固定されている。さらに具体的には、駆動ギア４４は、第１ギア４３３ａの歯と駆動ギア４４の歯とが噛み合っている状態においては、駆動ギア４４の中心軸が、正面視において回転軸４３４に対して第１方向側かつ斜め上方に位置するように配置されている。

よって、駆動モータの駆動によって駆動ギア４４が回転することで、駆動ギア４４と歯同士が噛み合う第１ギア４３３ａが形成される加湿ロータ４３は回転するようになっている。

ここで、正面視において、第１ギア４３３ａのピッチ円Ｃ１と、駆動ギア４４のピッチ円Ｃ２との接線Ｌ３と、第１軸支持面４１４ａおよび第２軸支持面４１５ａの第１方向側への延長面Ｓ３との交角θ３は、鋭角である。

（５）制御ユニット
制御ユニットは、操作パネル６１の下方に位置する複数の電装品から構成され、空気調和装置１内の各種部品の動作を制御する。具体的には、制御ユニットは、操作パネル６１を介して入力されるユーザの指令に基づいて、送風機２、空気清浄ユニット３および加湿ユニット４の制御を行う。例えば、ユーザが操作パネル６１を介して空気調和装置１に加湿運転および空気清浄運転を行う旨の制御指令を入力した場合、制御ユニットは、送風機２に駆動力を伝達する送風機モータを稼働したり、駆動モータを駆動したりする。

以下、制御ユニットによって送風機モータや駆動モータが駆動された場合の、加湿ロータ４３と駆動ギア４４との関係について図１２および図１３を参照しながら説明する。

＜加湿ロータ４３と駆動ギア４４との関係について＞
まず、水トレー４２が本体部１１に収容されていない状態においては、回転軸４３４の左端部および右端部が第１方向規制面４１４ｂ，４１５ｂおよび第２方向規制面４１４ｃ，４１５ｃにそれぞれ当接するような範囲内で転がり可能であるので、回転軸４３４を軸心として回転する加湿ロータ４３もこのような範囲内で回転が可能である。

そして、水トレー４２が本体部１１に収容された状態になったときに、上述したように、加湿ロータ４３は、所定位置にセットされる。

この状態において、制御ユニットによって駆動モータが駆動されると、駆動ギア４４が回転し、駆動ギア４４を介して、回転軸４３４を軸心として加湿ロータ４３が回転する。このとき、回転軸４３４が第１方向側へと転がることを可能にする第１軸支持面４１４ａおよび第２軸支持面４１５ａにより、加湿ロータ４３は、第１方向側へと移動する。具体的には、加湿ロータ４３の回転軸４３４が回転可能であることにより、回転軸４３４と第１軸支持面４１４ａおよび第２軸支持面４１５ａとの接触面において、回転軸４３４が第１軸支持面４１４ａおよび第２軸支持面４１５ａから受ける動摩擦力Ｔにより加湿ロータ４３は、第１方向側へと移動する。

そして、図１２および図１３に示すように、加湿ロータ４３全体にも動摩擦力Ｔの力が作用するので、加湿ロータ４３には、動摩擦力Ｔの、接線Ｌ３の水平方向に作用する力である動摩擦分解力ＴＡと、動摩擦力Ｔの、接線Ｌ３に対して垂直方向に作用する力である動摩擦分解力ＴＢとが作用する。これにより、加湿ロータ４３は、駆動ギア４４に近づいている。

ここで、動摩擦分解力ＴＢが発生するのは、第１ギア４３３ａのピッチ円Ｃ１と駆動ギア４４のピッチ円Ｃ２との接線Ｌ３と、第１軸支持面４１４ａおよび第２軸支持面４１５ａの第１方向側への延長面Ｓ３との交角θ３が鋭角であるからである。

以上により、加湿ロータ４３の回転軸４３４の軸心と、駆動ギア４４の軸心との距離が近づく（図１２のｄ１およびｄ２（ｄ１＞ｄ２）を参照）、かつ、加湿ロータ４３の駆動ギア４４に対する押し付け力が高まる。

よって、加湿ロータ４３の外周に形成される第１ギア４３３ａの歯と駆動ギア４４の歯との間に設けられるバックラッシュを小さくすることができる。したがって、両ギア４４，４３３ａの歯面間での傷みや異音の発生を抑制することができる。

なお、第１ギア４３３ａおよび駆動ギア４４の歯面間には、両ギアの噛み合いを良好に保つために最低限のバックラッシュが必要であるので、加湿ロータ４３は、水トレー４２が本体部１１にセットされた状態かつ回転していない状態においては、加湿ロータ４３の回転中に第１方向側へ移動したとしても、両ギア４４，４３３ａ間に最低限のバックラッシュがあるような位置に配置されている。

＜本実施形態に係る空気調和装置１の特徴＞
（１）
従来、吸着性を有するフィルタを保持し、水を貯える水貯留容器内の水を回転により汲み上げることでフィルタに水分を供給する回転手段を有する加湿装置が提案されている。この加湿装置では、フィルタを通過する空気は、フィルタに吸着された水分を含むことで高湿の空気となって室内へと流出する。

回転手段には、回転手段に形成されるギアの歯が駆動モータから駆動軸を介して駆動力が伝達される駆動ギアの歯と噛み合うことによって回転するものが多い。

ここで、両ギアの歯面間には、通常、両ギアを円滑に回転させるためのバックラッシュが設けられる。しかし、バックラッシュが大きいと両ギアの歯同士の噛み合いが悪くなる恐れがあり、両ギアの歯面間で異音が発生することが懸念される。

そこで、本実施形態では、まず、回転軸４３４を介して加湿ロータ４３（回転手段に相当）を回転可能に支持する正面側軸受部１４および背面側軸受部１５が、それぞれ回転軸４３４を転がり可能に支持する第１軸支持面４１４ａおよび第２軸支持面４１５ａを有している。また、正面側軸受部１４および背面側軸受部１５は、第１方向規制面４１４ｂ，４１５ｂをさらに有しており、水トレー４２が本体部１１に収容された状態において、第１方向規制面４１４ｂ，４１５ｂと回転軸４３４との間には、第１クリアランスＬ１が設けられている。これにより、加湿ロータ４３は、第１方向側へと移動することができるようになっている。なお、第１クリアランスＬ１は、正面側軸受部１４および背面側軸受部１５や回転軸４３４等の各種部品の寸法公差や組み付け公差等のばらつきにより多少第１方向側へずれて配置されたとしても、このばらつきを吸収できる寸法を有している。

次に、加湿ロータ４３全体の回転と共に加湿ロータ４３の回転軸４３４が回転することにより、第１軸支持面４１４ａおよび第２軸支持面４１５ａと、回転軸４３４との間に動摩擦力Ｔが発生する。また、第１ギア４３３ａのピッチ円Ｃ１と駆動ギア４４のピッチ円Ｃ２との接線Ｌ３と、第１軸支持面４１４ａおよび第２軸支持面４１５ａの第１方向側への延長面Ｓ３との交角θ３は、鋭角である。また、水トレー４２が本体部１１に収容されている状態において、駆動ギア４４が、その中心軸が正面視において回転軸４３４に対して第１方向かつ斜め上方に位置するように固定されている。これらにより、動摩擦力Ｔの、接線Ｌ３の水平方向に作用する動摩擦分解力ＴＡと、接線Ｌ３に対して垂直方向に作用する力である動摩擦分解力ＴＢとが、加湿ロータ４３全体に作用する。動摩擦分解力ＴＢにより、加湿ロータ４３を駆動ギア４４に近づけることができる。よって、加湿ロータ４３の回転軸４３４の軸心と、駆動ギア４４の軸心との距離を近付けることができ、加湿ロータ４３の駆動ギア４４に対する押し付け力を高めることができる。

以上により、第１ギア４３３ａの歯と、駆動ギア４４の歯との間にあるバックラッシュを小さくすることができるようになっている。よって、両ギア４４，４３３ａの歯面間での傷みや異音の発生等を抑制することができる。

また、第１軸支持面４１４ａおよび第２軸支持面４１５ａが左方向に下る傾斜面であることにより、加湿ロータ４３の回転軸４３４が左方向に転がりやすくなっている。これにより、回転軸４３４が第１軸支持面４１４ａおよび第２軸支持面４１５ａから受ける動摩擦力Ｔがより大きくなるので、第１ギア４３３ａの歯と駆動ギア４４の歯との間にあるバックラッシュをより小さくすることができている。

（２）
本実施形態では、第２方向規制面４１４ｃ，４１５ｃと回転軸４３４との間に第２クリアランスＬ２が設けられている。

これにより、回転軸４３４や正面側軸支持部１４および背面側軸支持部１５の寸法公差や組み付け公差等によるばらつきを吸収できる。

また、第２クリアランスＬ２の寸法は、第１ギア４３３ａの歯と駆動ギア４４の歯との噛み合いを確保できる寸法である。第１ギア４３３ａと駆動ギア４４との歯先同士が外れないようにすることで、意図しない加湿ロータ４３の回転の停止を防止することができる。

＜本実施形態に係る空気調和装置１の変形例＞
（Ａ）
上記実施形態では、第１軸支持面４１４ａおよび第２軸支持面４１５ａは、左方向に下る傾斜面であると説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、下り勾配を一部に有する傾斜面であってもよいし、上り勾配の傾斜面であってもよい。また、上りや下りを有さない水平面であってもよいし、湾曲面であってもよい。

これらの場合であっても、加湿ロータ４３は回転軸４３４とともに回転するので、回転軸４３４の回転により、回転軸４３４と第１軸支持面４１４ａおよび第２軸支持面４１５ａとの間で動摩擦力Ｔが発生する。よって、第１ギア４３３ａの駆動ギア４４に対する動摩擦分解力ＴＢが発生するので加湿ロータ４３は、駆動ギア４４に近付く方向に移動することができる。

（Ｂ）
上記実施形態の他に、第１軸支持面４１４ａおよび第２軸支持面４１５ａに摩擦力の大きい部材、例えば、ゴム等を配置してもよい。

これにより、加湿ロータ４３が第１方向側へと移動する際、回転軸４３４と、第１軸支持面４１４ａおよび第２軸支持面４１５ａとの間に生じる動摩擦力Ｔが大きくなるので、第１ギア４３３ａおよび駆動ギア４４の歯面間にあるバックラッシュをより小さくすることができる。

本発明では、ギア同士が噛み合うことによって回転手段が回転する加湿装置において、設計上、寸法等のばらつきが生じても、ギア同士の噛み合いを適当に保ち、これにより、異音等の発生を抑制することができる加湿装置を提供することにある。

４ 加湿ユニット（加湿装置）
１４ 正面側軸受部（支持部）
１５ 背面側軸受部（支持部）
４３ 加湿ロータ（加湿用回転体）
４４ 駆動ギア（第２ギア）
４１４ａ 第１軸支持面（支持面）
４１４ｂ 第１方向規制面
４１４ｃ 第２方向規制面
４１５ａ 第２軸支持面（支持面）
４１５ｂ 第１方向規制面
４１５ｃ 第２方向規制面
４３３ａ 第１ギア
４３４ 加湿ロータの回転軸（加湿用回転体の回転軸）
Ｃ１ 第１ギアのピッチ円
Ｃ２ 駆動ギアのピッチ円（第２ギアのピッチ円）
Ｌ１ 第１クリアランス
Ｌ２ 第２クリアランス
Ｌ３ 第１ギアのピッチ円と駆動ギアのピッチ円との接線（第１ギアのピッチ円と第２ギアのピッチ円との接線）
Ｓ３ 第１軸支持面および第２軸支持面の第１方向側への延長面（支持面の第１方向側への延長面）
θ３ 第１ギアのピッチ円と駆動ギアのピッチ円との接線と、第１軸支持面および第２軸支持面の第１方向側への延長面との交角（第１ギアのピッチ円と第２ギアのピッチ円との接線と、支持面の第１方向側への延長面との交角）

特開２００９−２４９１８号公報

Claims (8)

1. 外周に第１ギア（４３３ａ）が形成され、回転軸（４３４）を有し、前記回転軸（４３４）とともに回転する加湿用回転体（４３）と、
   前記第１ギア（４３３ａ）に噛み合い、駆動手段（４５）からの駆動力が伝達されることで前記加湿用回転体（４３）を回転させる第２ギア（４４）と、
   前記回転軸（４３４）を、前記第２ギア（４４）に近づくような第１方向に転がり可能にする略平面の支持面（４１４ａ，４１５ａ）を有し、前記加湿用回転体（４３）を支持する支持部（１４，１５）と、
   を備える加湿装置（４）。
2. 正面視において、前記第１ギア（４３３ａ）のピッチ円（Ｃ１）と前記第２ギア（４４）のピッチ円（Ｃ２）との接線（Ｌ３）と、前記支持面（４１４ａ，４１５ａ）の前記第１方向側への延長面（Ｓ３）との交角（θ３）は、鋭角である、
   請求項１に記載の加湿装置（４）。
3. 前記第２ギア（４４）は、中心軸が、回転軸方向視において前記回転軸（４３４）に対して前記第１方向側かつ斜め上方に位置するように配置される、
   請求項１または２に記載の加湿装置（４）。
4. 前記支持部（１４，１５）は、
   前記回転軸（４３４）の前記第１方向への転がりを規制する第１方向規制面（４１４ｂ，４１５ｂ）をさらに有し、
   前記回転軸（４３４）と、前記支持部（１４，１５）の前記第１方向規制面（４１４ｂ，４１５ｂ）との間には、第１クリアランス（Ｌ１）が設けられる、
   請求項１〜３のいずれかに記載の加湿装置（４）。
5. 前記支持部（１４，１５）は、
   前記回転軸（４３４）の前記第１方向と逆方向の第２方向への転がりを規制する第２方向規制面（４１４ｃ，４１５ｃ）をさらに有し、
   前記回転軸（４３４）と、前記支持部（１４，１５）の前記第２方向規制面（４１４ｃ，４１５ｃ）との間には、第２クリアランス（Ｌ２）が設けられる、
   請求項１〜４のいずれかに記載の加湿装置（４）。
6. 前記回転軸（４３４）が前記第２方向に転がって前記第２クリアランス（Ｌ２）がなくなっても、前記第１ギア（４３３ａ）と前記第２ギア（４４）との噛み合いが確保される、
   請求項５に記載の加湿装置（４）。
7. 前記支持面（４１４ａ，４１５ａ）は、前記第１方向に下り勾配の傾斜面を有する、
   請求項１〜６のいずれかに記載の加湿装置（４）。
8. 前記支持面（４１４ａ，４１５ａ）には、摩擦力が大きい部材が設けられる、
   請求項１〜７のいずれかに記載の加湿装置（４）。

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