JP2011513697A - 超音波加湿器 - Google Patents

Abstract

超音波加湿器が開示され、この超音波加湿器は、チャンバと、チャンバの下部に配置された超音波トランスデューサと、チャンバと流体連通している通路と、入口および出口を有し、通路と通路出口で流体連通しているダクトと、ダクト内に入れられ、ダクト入口と通路出口の間に置かれたファンとを備える。ファンは、チャンバ内の蒸気をダクト内に吸い込むことができるように、空気をダクトに通して通路出口の上に推進するように構成される。
【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本出願は、法的に認められている範囲で参照により本明細書に組み込まれる２００８年３月１３日出願のＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＨＵＭＩＤＩＦＥＲという名称の米国特許仮出願第６１／０３６，２３８号の継続出願であり、その利益および優先権を主張する。

機械式加湿器には４つの主要なタイプがある。水蒸気加湿器では水を沸騰させ、暖かい水蒸気を室内に放つ。インペラ加湿器では、高速回転円板を櫛と組み合わせて用いて、まず大きな水滴を生じさせ、次いでその滴を、室内に導き入れられる細かく拡散可能な飛沫に砕く。蒸発システムでは、水供給源内に配置したウイックを使用する。毛管作用によって水はウイックに沿って移動し、空気中に蒸発する。蒸発速度を増すために送風器が使用されることがある。超音波加湿器では、水中に沈めた振動金属ダイヤフラムまたは超音波板を使用して、水に機械エネルギーを与える。超音波エネルギーを使用することで、貯水容器の水面上方に微粒霧が形成されることになる。

超音波加湿器ではトランスデューサと呼ばれる電子構成要素が使用され、これは、冷たい霧を発生するように電気エネルギーを機械エネルギーに変換することができる。より具体的には、トランスデューサは、水を微細な冷たい霧に変換するために毎秒１５０万回を超えて静かに振動する噴霧器と呼ばれる振動部を含む。冷たい霧を発生させるために噴霧器を使用する加湿器は、より一般的には超音波加湿器と呼ばれ、加湿器の分野における最新の進歩である。

超音波加湿器は通常、水の供給を維持するための取り外し可能な水タンクまたは容器を内蔵する。このタンクは、タンクから加湿器下部の貯水容器内への水の流れを制御する弁を含む。水を微細な冷たい霧になるまで激しく揺り動かす噴霧器は通常、貯水容器の下部に位置する。水タンクは、完全または部分的に空になったとき、単に外に引き上げ、水道蛇口などの水供給源まで持って行き、再び満たしてから後の使用のために戻す。

超音波加湿器技術は、消費者市場の加湿器製品に数年間使用されてきた。この技術が最初に導入されたとき、米国市場で大成功を収めた。小売業者および消費者は、使用するのに安全で、しかも触ると冷たいこれらのユニットから目に見える霧が放出されるのに感嘆した。

数年後に市場において超音波加湿器の問題が一般の人々に知られるようになり、これらの加湿器はほとんど売れなくなった。主な問題は「白いほこり」であった。これは蒸発過程中に生じ、霧（水の微小滴）がユニットを離れ空中で蒸発した後に（液体から気体へ変化し）発生して、水から生じた少量の汚染物質（主としてカルシウム）を床に落下させ、最終的に水平面上にほこりのような白い被覆が形成される。

汚染物質をそれが空中浮遊物になる前に水から除去する無機物濾過カートリッジを追加して使用することにより、超音波加湿器の復活が徐々に再び始まった。これによりまた、超音波作用を生み出すトランスデューサ円板上に汚染物質が積み重なることも低減した。これはまた、超音波トランスデューサ円板を清掃する必要の一部低減にも役立った。

さらに、この数年間に製造業者はまた、超音波微粒化の前に水を温める加熱デバイスを用いて、超音波霧を暖める方法も付加した。これにより消費者が、スイッチを動かすことで、冷たいか暖かいかの超音波加湿の選択をすることが可能になった。

微粒化された微小水滴を典型的な超音波加湿器から吸い出すのに用いられる方法は、滴をユニットの外に、室内に拡散するように吹き飛ばす小さな送風機ファンを使用することである。この方法は有効であるが、部屋全体の蒸気の散布を少しも可能にするものではない。水滴は、数フィート噴出するだけの傾向があり、それからすぐ蒸発しながら床に落下する。したがって、部屋全体にわたってより効果的に湿気を拡散させる超音波加湿器が必要とされている。

いくつかの実施形態が超音波加湿器と関連し、この超音波加湿器は、チャンバと、チャンバの下部に配置された超音波トランスデューサと、チャンバと流体連通している通路と、入口および出口を有し、通路と通路出口で流体連通しているダクトと、ダクト内に入れられ、ダクト入口と通路出口の間に置かれたファンとを備える。ファンは、チャンバ内の蒸気をダクト内に吸い込むことができるように、空気をダクトに通して通路出口の上に推進するように構成される。

超音波加湿器の概略図である。

図１を参照すると、ファンによって空気がファンダクトの中に吸い込まれ推進される。推進された空気流は、水チャンバの上に配置された管の上を通される。水チャンバは、チャンバ内の水のレベルを相対的に一定に保つように構成されている貯水容器からの水の入口を含むことができる。超音波トランスデューサは、チャンバの下部に配置することができ、チャンバの水面上方の領域に微粒霧を生成するように構成されている。１つまたは複数の入口を水面上方に配置して、空気がチャンバ内へ吸い込まれ、管の中を上に通り抜けるようにすることができる。

推進された空気が管の開口の上を通るとき、相対的に低圧の推進された空気により、管の最上部に負圧が生じる。管内の空気および微粒霧は、次にファンダクトの中に移動し、推進された空気によって伴出される。空気は、管の下部で入口を通してチャンバ内に吸い込まれる。

これにより、部屋全体の循環という付加的特徴が超音波加湿器との組み合わせで得られる。微粒水滴は、ダクト内のファンを使用することによって、外に向け部屋全体にわたって推進されて、よりよい蒸発範囲および部屋全体の加湿が実現する。この部屋全体の循環では、湿気を外に数フィートまき散らすだけのほとんどの超音波加湿器とは異なり、湿気を部屋全部に等しく行き渡るように効果的に分散させる。

超音波霧は、「ベルヌーイ原理」を用いて空気流中に伴出される。高速空気は低圧空気である。管の一端が高速流空気中に挿入されると、空気がこの管を通して吸い寄せられる。この管が超音波蒸気の上に配置されている場合には、蒸気もまた管を通して吸い寄せられ、高速空気流中に伴出される。いくつかの実施形態では、渦空気流の目に見える作用を使用者が観察できるように、加湿器の一部分に透明なプラスチックが使用されることがある。

上記では例示的な実施形態を参照して説明したが、その趣旨および範囲から逸脱することなく形状および細部に変更を加えることできることを当業者は理解されよう。例えば、１つまたは複数の利益をもたらす１つまたは複数の特徴を含む様々な例示的実施形態を説明することもできたが、説明した諸特徴は、説明した例示的実施形態または他の代替形態において互いに入れ替えること、あるいは互いに組み合わせることが可能なことが企図されている。例示的実施形態を参照して説明し、添付の特許請求の範囲に示した本主題は、可能な限り適用範囲が広くなるように明白に意図されている。例えば、特に明記してあるものを除いて、単一の特定の要素を挙げている特許請求の範囲はまた、複数のそのような特定の要素も包含する。本発明には、その趣旨から逸脱することなく他の多くの変更および改変を加えることができる。これらの変更および他の変更の範囲は、添付の特許請求の範囲から明らかになろう。本明細書に記載の方法の諸ステップは変えることができ、かつ異なる順序で実行することができる。

Claims (1)

1. 超音波加湿器において、
   チャンバと、
   前記チャンバの下部に配置された超音波トランスデューサと、
   前記チャンバと流体連通している通路と、
   入口および出口を有し、前記通路と通路出口で流体連通しているダクトと、
   前記ダクト内に入れられ、前記ダクト入口と前記通路出口との間に配置されたファンとを備え、
   前記ファンは、前記チャンバ内の蒸気を前記ダクト内に吹い込むことができるように、空気が前記ダクトを通って前記通路出口の上を進むように構成された、超音波加湿器。