JP2011237050A - 加湿装置および加湿機能付空気清浄装置 - Google Patents

加湿装置および加湿機能付空気清浄装置 Download PDF

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Abstract

【課題】乾燥した室内を加湿するための加湿装置および加湿機能付空気清浄装置において、羽根車の性能を保ちつつ、モータ周辺の空間を有効活用することを目的とする。
【解決手段】空気の吸込口11と吹出口12を有する本体13と、吸込口11側に設けられたオリフィス14と回転方向に対して後退する羽根15と、前記オリフィス14と軸方向で重なるよう形成されたシュラウド16とからなる羽根車17と、オリフィス14側に設けられ、羽根車17を駆動するモータ18からなる送風手段と、気化フィルタ19と、気化フィルタ19を保持する貯液トレイ22を備え、気化フィルタ19をモータ18の周囲を回動させることで貯液トレイ22から液体を供給する構成とすることにより、羽根車17の性能を保ちつつ、モータ18周辺の空間を有効活用したコンパクトな加湿装置を得ることができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、乾燥した室内を加湿するための加湿装置および加湿機能付空気清浄装置に関するものである。
従来、この種の加湿装置は、気化フィルタに温風を接触させて加湿を行うものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
以下、その加湿装置について図8を参照しながら説明する。
図8に示すように、加湿装置は、本体101と、ファン102とモータ103からなる送風手段と、風路中に設けたヒータ104と、貯液トレイ105と、前記貯液トレイ105に下部を浸した気化フィルタ106とを備えている。送風手段によって吸込口107から吸い込んだ空気を、ヒータ104を通過させて加熱した後、貯液トレイ105の水を吸上げ湿潤した気化フィルタ106に通過させ、吹出口108から加湿空気を得るものである。
また、この種の空気清浄装置には、空気清浄フィルタとターボファンとが前方から見て平面的に配置されたものが知られている(例えば、特許文献2参照)。
以下、その空気清浄装置について図9を参照しながら説明する。
図9に示すように、空気清浄装置は、本体201と、本体201内の略中央部に配置されたターボファン202と、本体201内のターボファン202の径方向吹出側に配置された空気清浄フィルタ203と、室内空気を吸い込むための室内空気の吸込口204と、清浄化された空気を室内へ吹き出すための吹出口205とを備えている。本体201に吸い込まれた室内空気が、ターボファン202を通過した後に空気清浄フィルタ203を通過し、清浄化された空気が吹出口205から室内に排出される。
特開2002−61901号公報 特開2008−142665号公報
このような従来の加湿装置または空気清浄装置においては、装置をコンパクトにするためにモータを羽根車の主板側に埋め込む方式が用いられるが、モータを羽根車の主板側に埋め込む場合には、羽根車の送風性能が低下したり、騒音が上昇したりするといった課題があった。
また、羽根車の送風性能を最大限発揮するために、モータを羽根車の吸込み側であるオリフィス側に配置する場合や、モータを羽根車の主板側に、主板を平面に保ったまま埋め込まないよう配置する場合には、モータを羽根車の外部に配置する必要があるため装置が大型化しやすいという課題があった。
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、ターボファンを使用してもモータ周辺の空間を有効活用することにより、羽根車の送風性能を保ちつつ、コンパクトな加湿装置および加湿機能付空気清浄装置を提供することを目的とする。
そして、この目的を達成するために、本発明は、空気の吸込口と吹出口を有する本体と、この吸込口と吹出口を連通する風路内に、送風手段と、気化フィルタと、前記気化フィルタを駆動する気化フィルタ駆動手段と、前記気化フィルタを保持する気化フィルタ枠と、前記気化フィルタ枠を保持する貯液トレイを備える加湿装置であって、前記送風手段が、吸込口側に設けられたベルマウス形状のオリフィスと、回転方向に対して後退する羽根と前記オリフィスと軸方向で重なるよう形成されたシュラウドとからなる羽根車と、前記オリフィス側に設けられ、前記羽根車を駆動するモータからなり、前記気化フィルタが前記モータの周囲を回動し、前記貯液トレイの液面に前記気化フィルタが接触することで液体を前記気化フィルタに供給することを特徴とするものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
本発明によれば、気化フィルタをモータの周囲に配置し回動させることにより、ターボファンを用いてもモータ周辺の空間を有効活用することができ、羽根車の性能を保ちつつ、コンパクトでターボファンによる省エネ効果も創出できる加湿装置および加湿機能付空気清浄装置を提供することができる。
本発明の実施の形態1の加湿装置を示す断面概略図 本発明の実施の形態1の気化フィルタの一例を示す概略斜視図 本発明の実施の形態1の気化フィルタの拡大図 本発明の実施の形態2の気化フィルタの一例を示す概略斜視図 本発明の実施の形態3の気化フィルタの一例を示す概略斜視図 本発明の実施の形態3の気化フィルタの一例の配置を示す概略図 本発明の実施の形態4の加湿機能付空気清浄装置を示す概略断面図 従来の加湿装置を示す概略断面図 従来の空気清浄機を示す概略断面図
本発明の請求項1記載の加湿装置は、空気の吸込口と吹出口を有する本体と、前記吸込口と前記吹出口を連通する風路内に、送風手段と、気化フィルタと、前記気化フィルタを駆動する気化フィルタ駆動手段と、前記気化フィルタを保持する気化フィルタ枠と、気化フィルタに供給する液を貯める貯液トレイを備える加湿装置であって、前記送風手段が、前記吸込口側に設けられたベルマウス形状のオリフィスと、回転方向に対して後退する羽根と前記オリフィスと軸方向で重なるよう形成されたシュラウドとからなる羽根車と、前記オリフィス側に設けられ、前記羽根車を駆動するモータからなり、前記気化フィルタが前記モータの周囲を回動し、前記貯液トレイの液面に前記気化フィルタが接触することで液体を前記気化フィルタに供給することを特徴とするものである。
これにより、羽根車の性能を保ちつつ、モータ周辺の空間を有効活用することができ、省エネでコンパクトな加湿装置を得ることができる。
また、気化フィルタが円筒形であることを特徴とするものであり、気化フィルタが円筒形であれば、気化フィルタを回転させることで気化フィルタ全体に水を均一に供給することができるため、長時間にわたって安定して加湿を行うことができる。また、回転速度を制御することで、気化フィルタに保持させる液体の量を制御し、加湿量を制御することができる。
また、気化フィルタが多角形の角筒形状であることを特徴とするものであり、運転停止時に気化フィルタの多角形の直線部分を液面の場所に配置することで、運転停止時に気化フィルタを乾燥しておくことができるため、気化フィルタ上で細菌やカビが繁殖することを防止することができ、気化フィルタを清潔に保つことができる。なお、多角形形状としては、ルーローの多角形のように直線部分が円弧であってもよい。
また、気化フィルタは、円筒形の一部が欠け気化フィルタ枠に平行な断面がC字形状、あるいはU字形状であることを特徴とするものであり、運転停止時に気化フィルタの円筒形の一部欠けた部分を最下部に配置することで、運転停止時に気化フィルタを乾燥しておくことができるため、気化フィルタ上で細菌やカビが繁殖することを防止することができ、気化フィルタを清潔に保つことができる。
また、C字形状の気化フィルタ枠の一部に、錘を設けたことを特徴とするものであり、気化フィルタ駆動手段から気化フィルタ枠を外した際に、錘をつけた部分が最下部に配置されるため、気化フィルタ枠を本体側面から取り出す際に、取り出す方向の反対側に気化フィルタの円筒形の一部欠けた部分が配置されるよう錘を設けることで、気化フィルタをモータに接触させず取り出すことができ、メンテナンス性に優れる。
また、運転停止時に気化フィルタが貯液トレイの液面に接触しない位置で停止することを特徴とするものであり、運転停止時に気化フィルタが濡れないため、運転停止時に気化フィルタを乾燥しておくことができるため、気化フィルタ上で細菌やカビが繁殖することを防止することができ、気化フィルタを清潔に保つことができる。
また、本体の側面または正面に着脱口を備え、気化フィルタおよび貯液トレイを着脱可能としたことを特徴とするものであり、気化フィルタや貯液トレイを取り外して交換したり清掃したりすることができる。
また、気化フィルタが複数の開口を有する第1基材と複数の開口を有する第2基材とを、互いの開口が連通されるように複数の連結繊維にて連結して形成された三次元立体編物であることを特徴とするものであり、連通された第1基材の開口と第2基材の開口により空気の通路が確保されているため、気化フィルタ上にスケールなどの不純物が析出した場合でも通気性が低下しにくく、加湿能力を維持することができる。
また、モータの周囲にカバーを設けたことを特徴とするものであり、モータの周囲に樹脂など水が浸透しない材料で構成されたカバーを設けることで、カバーによりモータに水が接触することを防止できるため、モータへの水の浸入を防止することができる。
また、気化フィルタ枠の、モータと反対側の平面部の少なくとも一部に空気の流れを遮る遮風壁を設けたことを特徴とするものであり、遮風壁を設けることで、気化フィルタに垂直に流れる空気の量が増えるため、効率よく加湿を行うことができる。
また、遮風壁のモータ側に吸音材を設けたことを特徴とするものであり、オリフィスから放出される騒音を効率よく吸音材により吸音できるため、加湿装置を低騒音化できる。
また、本発明の請求項12記載の加湿機能付空気清浄装置は、請求項1から11記載の加湿装置の風路内に空気浄化フィルタを備えたことを特徴とするものである。これにより、羽根車の性能を保ちつつ、モータ周辺の空間を有効活用することができ、コンパクトな構成で室内の加湿と空気浄化とを同時に満たす加湿機能付空気清浄装置を得ることができる。
また、空気浄化フィルタを気化フィルタの上流側に配置することを特徴とするものであり、空気中の粉塵などは気化フィルタまで到達しないために、気化フィルタにおける汚れの詰まりなどを抑制することができ、長期間にわたって装置を清潔に保つことができる。
また、空気浄化フィルタが、集塵フィルタまたは/および脱臭フィルタを含むことを特徴とするものであり、空気中の細かな粉塵やにおいを除去することができる。
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に示すように、加湿装置は、空気の吸込口11と吹出口12を有する本体13と、この吸込口11と吹出口12を連通する風路内に、吸込口11側に設けられたベルマウス形状のオリフィス14と、回転方向に対して後退する羽根15とオリフィス14と軸方向で重なるよう形成されたシュラウド16とからなる羽根車17と、前記オリフィス14側に設けられ、羽根車17を駆動するモータ18からなる送風手段と、気化フィルタ19と、気化フィルタ19を駆動する気化フィルタ駆動手段20と、気化フィルタ19を保持する気化フィルタ枠21と、貯液トレイ22を備える加湿装置であって、気化フィルタ19がモータ18の周囲を、羽根車17の回転軸と軸方向が同じとなるように、モータ18を取り囲むよう気化フィルタ19が回動し、貯液トレイ22の液面23に気化フィルタ19が接触することで液体を気化フィルタ19に供給するものである。液体としては水や、水に芳香剤、抗菌剤などを含んだものであってもよい。以下では、一例として水で説明する。なお、気化フィルタ枠21は貯液トレイ22の底部に置かれる形で保持されてなる。
上記構成のターボファンである羽根車17は、は理論的な効率が高いため、消費電力を抑えることに有効である。
このような構成によれば、羽根車17の性能を保ちつつ、モータ18周辺の空間を有効活用することができ、コンパクトな加湿装置を得ることができる。
また、モータ18の周囲にカバー24を設けることにより、装置が傾いたり衝撃を受けたりした際にも、気化フィルタ19や貯液トレイ22からモータ18に水が浸入することを防止できる。カバー24の材質としては、たとえば、耐水性と耐熱性を備えるPP樹脂などを用いるのが良い。
また、本体13の側面または正面に着脱口を備え、気化フィルタ19および貯液トレイ22を着脱可能とすれば、気化フィルタ19や貯液トレイ22を取り外して交換したり清掃したりすることができる。
図2に気化フィルタの一例を示すように、気化フィルタa25は円筒形であり、面a61と面b62と面a61と面b62を連結する連結棒63で構成された気化フィルタ枠a26に、面a61と面b62に挟まれ、連結棒63により形状を円筒形に保持されるよう支えられる状態で保持されてなる。
気化フィルタa25は気化フィルタ枠a26に設けられた歯車32を気化フィルタ駆動手段20に設けられた歯車とかみ合わせて、気化フィルタ駆動手段20により回転するものである。
また、図3に気化フィルタa25の拡大図を示すように、気化フィルタa25は複数の開口a27を有する第1基材28と複数の開口29bを有する第2基材30とを、互いの開口a27開口29bが連通されるように複数の連結繊維31にて連結して形成された三次元立体編物である。
気化フィルタa25が円筒形であることで、気化フィルタa25を回転させることで気化フィルタa25全体に水を均一に供給することができるため、長時間にわたって安定して加湿を行うことができる。また、回転速度を制御することで、気化フィルタに保持させる水の量を制御し、加湿量を制御することができる。
また、三次元立体編物の材質としてはポリエステルやアクリル、ナイロンなどの繊維を用いるのが良い。これにより、気化フィルタa25における圧力損失を小さくすることができ、十分な空気の流路を確保できる。また連通された開口a27開口b29により空気の通路が確保されているため、気化フィルタ上にスケールなどの不純物が析出した場合でも通気性が低下しにくく、加湿能力を維持することができる。
上記構成により、羽根車17の性能を保ちつつ、モータ18周辺の空間を有効活用することができ、コンパクトで羽根車17の性能を保つことによる省エネ効果も創出できる加湿装置とすることができる。また上記構成のターボファンである羽根車17を用いることで、シロッコファンなど他のファンに比べ理論的な効率が高いため、消費電力を抑えることに有効であり、静圧もシロッコファンなど他のファンに比べ高くできるため、気化フィルタの圧力損失が大きい場合であっても性能を発揮することができる。
(実施の形態2)
図4に気化フィルタの一例を示すように、気化フィルタb33は多角形の角筒形状の一つである三角形であり、気化フィルタ枠b34に保持されてなる。気化フィルタb33は気化フィルタ枠b34に設けられた歯車32を気化フィルタ駆動手段20に設けられた歯車とかみ合わせて、気化フィルタ駆動手段20により回転するものである。なお、気化フィルタ枠b34の構成と気化フィルタ枠b34への気化フィルタb33の保持のさせかたは図2に示した構成と同様である。
これにより、運転停止時に気化フィルタb33の三角形の直線部分を液面23の場所に配置することで、運転停止時に気化フィルタb33を乾燥しておくことができるため、気化フィルタb33上で細菌やカビが繁殖することを防止することができ、気化フィルタb33を清潔に保つことができる。なお、多角形形状としては、ルーローの多角形のように直線部分が円弧であってもよい。
(実施の形態3)
図5に気化フィルタの別の一例を、図6に加湿装置使用時における気化フィルタの配置を示すように、気化フィルタc35は円筒形の一部が欠け気化フィルタ枠に平行な断面がC字形状であり、気化フィルタ枠c36に保持されてなる。なお、気化フィルタc35の形状としてはU字形状であってもよい。なお、気化フィルタ枠c36の構成と気化フィルタ枠c36への気化フィルタc35の保持のさせかたは図2に示した構成と同様である。
気化フィルタc35は気化フィルタ枠c36に設けられた歯車32を気化フィルタ駆動手段20に設けられた歯車とかみ合わせて、気化フィルタ駆動手段20により回転するものである。気化フィルタ枠c36は、モータ18と反対側の平面部に空気の流れを遮る遮風壁37と、遮風壁37のモータ18側に吸音材38を設け、気化フィルタ枠c36の一部に錘39を設けてなる。
上記構成において、運転停止時には図6(a)に示すように、C字形状の気化フィルタc35の円筒形の一部が欠けた部分が液面23に近接するよう配置され、貯液トレイ22を加湿装置の本体13から貯液トレイ抜き出し方向40に抜き出す際には錘39により気化フィルタc35は図6(b)の配置となるものである。
これにより、気化フィルタc35が円筒形の一部が欠けたC字形状、あるいはU字形状であれば、気化フィルタc35を回転させることで気化フィルタc35全体に水を均一に供給することができるため、長時間にわたって安定して加湿を行うことができる。また、回転速度を制御することで、気化フィルタc35に保持させる水の量を制御し、加湿量を制御することができる。また、運転停止時に気化フィルタc35の円筒形の一部欠けた部分を液面23の場所に配置することで、運転停止時に気化フィルタc35を乾燥しておくことができるため、気化フィルタc35上で細菌やカビが繁殖することを防止することができ、気化フィルタc35を清潔に保つことができる。
また、C字形状の気化フィルタ枠c36の一部に、錘39を設けたことで、気化フィルタ駆動手段20から気化フィルタ枠c36を外した際に、錘39をつけた部分が貯液トレイ22の液面23に配置されるため、気化フィルタ枠c36を本体13側面から取り出す際に、取り出す方向の反対側に気化フィルタc35の円筒形の一部欠けた部分が配置されるよう錘39を設けることで、気化フィルタc35をモータ18に接触させず取り出すことができ、メンテナンス性に優れる。
(実施の形態4)
図7に示すように、加湿機能付空気清浄装置は、空気の吸込口41と吹出口42を有する本体43と、この吸込口41と吹出口42を連通する風路内に、吸込口41側に設けられたベルマウス形状のオリフィス44と、回転方向に対して後退する羽根45とオリフィス44と軸方向で重なるよう形成されたシュラウド46とからなる羽根車47と、オリフィス44側に設けられ、羽根車47を駆動するモータ48からなる送風手段と、気化フィルタd49と、気化フィルタd49を駆動する気化フィルタ駆動手段50と、気化フィルタd49を保持する気化フィルタ枠d51と、気化フィルタ枠d51を保持する貯液トレイ52と、空気浄化フィルタである脱臭フィルタ53と集塵フィルタ54を備えている。
気化フィルタd49がモータ48の周囲を回動し、貯液トレイ52の液面55に気化フィルタd49が接触することで水を気化フィルタd49に供給するものである。ここで、空気浄化フィルタである脱臭フィルタ53と集塵フィルタ54は気化フィルタd49より風上側に配置されている。また、加湿運転停止時には気化フィルタd49が液面55に接触しない配置となる構成となっている。
これにより、羽根車47の性能を保ちつつ、モータ48周辺の空間を有効活用することができ、コンパクトな構成で室内の加湿と空気浄化とを同時に満たす加湿機能付空気清浄装置を得ることができる。
また、空気浄化フィルタを気化フィルタd49の上流側に配置することで、空気中の粉塵などは気化フィルタd49まで到達しないために、気化フィルタd49における汚れの詰まりなどを抑制することができ、長期間にわたって装置を清潔に保つことができる。空気浄化フィルタに汚れがトラップされ保持された場合には、空気浄化フィルタが詰まることがあるので、空気浄化フィルタは容易に交換できるもの、または清掃により再生できるものであることが好ましい。
また、空気浄化フィルタが、脱臭フィルタ53または/および集塵フィルタ54を含むことにより、空気中の細かな粉塵やにおいの元になるガス成分を除去することができる。脱臭フィルタ53としては、たとえば、活性炭やゼオライト、シリカゲルなどをフィルタ化したろ材を用いることができる。また、集塵フィルタ54としては、たとえば、ガラスろ材や、不織布、静電ろ材などを用いることができる。
また、加湿運転停止時に気化フィルタd49が貯液トレイ52の液面55に接触しない位置で停止することで、加湿運転停止時に気化フィルタd49が濡れないため、加湿運転停止時に気化フィルタd49を乾燥しておくことができるため、気化フィルタd49上で細菌やカビが繁殖することを防止することができ、気化フィルタd49を清潔に保つことができる。また、空気清浄運転のみする際に、加湿することがないため、空気清浄運転時の過剰な加湿を防止することができる。
本発明にかかる加湿装置および加湿機能付空気清浄装置はモータ周辺の空間を有効活用することができるものであるので、加湿装置、加湿機能付空気清浄装置、空気調和装置等として有用である。
11 吸込口
12 吹出口
13 本体
14 オリフィス
15 羽根
16 シュラウド
17 羽根車
18 モータ
19 気化フィルタ
20 気化フィルタ駆動手段
21 気化フィルタ枠
22 貯液トレイ
23 液面
24 カバー
25 気化フィルタa
26 気化フィルタ枠a
27 開口a
28 第1基材
29 開口b
30 第2基材
31 連結繊維
32 歯車
33 気化フィルタb
34 気化フィルタ枠b
35 気化フィルタc
36 気化フィルタ枠c
37 遮風壁
38 吸音材
39 錘
40 貯液トレイ抜き出し方向
41 吸込口
42 吹出口
43 本体
44 オリフィス
45 羽根
46 シュラウド
47 羽根車
48 モータ
49 気化フィルタd
50 気化フィルタ駆動手段
51 気化フィルタ枠d
52 貯液トレイ
53 脱臭フィルタ
54 集塵フィルタ
55 液面
61 面a
62 面b
63 連結棒
101 本体
102 ファン
103 モータ
104 ヒータ
105 貯液トレイ
106 気化フィルタ
107 吸込口
108 吹出口
201 本体
202 ターボファン
203 空気清浄フィルタ
204 吸込口
205 吹出口

Claims (14)

  1. 空気の吸込口と吹出口を有する本体と、前記吸込口と前記吹出口を連通する風路内に、送風手段と、気化フィルタと、前記気化フィルタを駆動する気化フィルタ駆動手段と、前記気化フィルタを保持する気化フィルタ枠と、気化フィルタに供給する液を貯める貯液トレイを備える加湿装置であって、前記送風手段が、前記吸込口側に設けられたベルマウス形状のオリフィスと、回転方向に対して後退する羽根と前記オリフィスと軸方向で重なるよう形成されたシュラウドとからなる羽根車と、前記オリフィス側に設けられ、前記羽根車を駆動するモータからなり、前記気化フィルタが前記モータの周囲を回動し、前記貯液トレイの液面に前記気化フィルタが接触することで液体を前記気化フィルタに供給することを特徴とする加湿装置。
  2. 気化フィルタが円筒形であることを特徴とする請求項1記載の加湿装置。
  3. 気化フィルタが多角形の角筒形状であることを特徴とする請求項1に記載の加湿装置。
  4. 気化フィルタは、円筒形の一部が欠け気化フィルタ枠に平行な断面がC字形状、あるいはU字形状であることを特徴とする請求項1に記載の加湿装置。
  5. C字形状の気化フィルタ枠の一部に、錘を設けたことを特徴とする請求項4に記載の加湿装置。
  6. 運転停止時に気化フィルタが貯液トレイの液面に接触しない位置で停止することを特徴とする請求項3乃至5いずれかに記載の加湿装置。
  7. 本体の側面または正面に着脱口を備え、気化フィルタおよび貯液トレイを着脱可能としたことを特徴とする請求項1乃至6いずれかに記載の加湿装置。
  8. 気化フィルタが複数の開口を有する第1基材と複数の開口を有する第2基材とを、互いの開口が連通されるように複数の連結繊維にて連結して形成された三次元立体編物であることを特徴とする請求項1乃至7いずれかに記載の加湿装置。
  9. モータの周囲にカバーを設けたことを特徴とする請求項1乃至8いずれかに記載の加湿装置。
  10. 気化フィルタ枠の、モータと反対側の平面部の少なくとも一部に空気の流れを遮る遮風壁を設けたことを特徴とする請求項2乃至9いずれかに記載の加湿装置。
  11. 遮風壁のモータ側に吸音材を設けたことを特徴とする請求項10に記載の加湿装置。
  12. 請求項1から11記載の加湿装置の風路内に空気浄化フィルタを備えたことを特徴とする加湿機能付空気清浄装置。
  13. 空気浄化フィルタを気化フィルタの上流側に配置することを特徴とする請求項12記載の加湿機能付空気清浄装置。
  14. 空気浄化フィルタが、集塵フィルタまたは/および脱臭フィルタを含むことを特徴とする請求項12または13に記載の加湿機能付空気清浄装置。
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