JP2012013347A - 加湿装置およびそれを備えた温風機 - Google Patents

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Masaaki Tokuzaki
雅朗 徳崎
Tomio Arikawa
富夫 有川
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Abstract

【課題】加湿装置においてフィルタに付着したスケール除去の作業性の向上を目的とする。
【解決手段】略円筒形の加湿フィルタ24と、加湿フィルタを回動する駆動手段37と、加湿フィルタ24に給水させる水を貯水する貯水部27と、加湿フィルタ24と接触する接触部材27とを含み、駆動手段37で加湿フィルタ24を回動することにより、加湿フィルタ24の少なくとも一部の表面と接触部材27が水中で摺接することにより、駆動手段を運転することにより、加湿フィルタ24の表面に付着したスケールや水垢などの固形物を貯水部中に剥落させることができ、加湿フィルタ24の吸水および加湿性能を長期間維持することができる。しかも固形物の剥落は水中で行われるため、剥落したスケール等は貯水部の底部が沈殿、堆積され、剥落した固形物の空中への飛散および加湿フィルタに再付着することがない。
【選択図】図2

Description

本発明は、気化式の加湿装置に関する。
従来、この種の加湿装置は、本体内部に備えた送風ファンで送風した空気を加熱手段で加熱し、加熱された温風を給水した気化フィルタへ吹き付けて加湿温風とする構成である。このような構成の場合、気化フィルタの表面では水分のみが蒸発し、水に含まれるカルキや石灰質等のスケールが気化フィルタの表面に固着し、継続使用すると気化フィルタの目詰まりが発生して加湿性能が低下する。そのため、気化フィルタの表面に固着したスケールを取り除くために、使用中は常に気化フィルタを可動させるとともに、気化フィルタの表面に接触する清掃部材を設置し、気化フィルタが可動することによりスケールを掻き落とすようにしている。(例えば、特許文献1参照)
図7は、特許文献1に記載された従来の加湿装置の横断面図を示すものである。図7に示すように、本体1の側面には吸引口2が、前面には吹出口3が設置されている。本体1の内部には送風ファン4と、加熱手段5と、気化フィルタ6と、清掃部材7と、水タンク8が設置されている。気化フィルタ6は円盤状で回動軸6aを中心として駆動手段(図示せず)により、加湿装置の運転中は常時回動を継続する。清掃部材7は円筒状であり、その周囲にはブラシ部材7aが備えられており、気化フィルタ6の表面に密接するように配設されている。気清掃部材7はギア9を介して気化フィルタ6の回動にともなって回転することにより、気化フィルタ6の表面に付着したスケールを掻き落とす構成となっている。
特開2009−216273号公報
しかし、前記従来の構成では、加湿装置の運転中は気化フィルタと清掃部材は空気中で常時接触させて摩擦力を発生させている状態を継続させており、摩擦力により気化フィルタと清掃部材双方の摩耗や劣化が促進されるとともに、気化フィルタと清掃部材を空気中で継続して接触させることにより、気化フィルタの表面から掻き落としたスケールが再び気化フィルタの内部に押し込められることにより気化フィルタの目詰まりを促進する要素が含まれることが推察される。
しかも掻き落としの作業が空中で行われるため掻き落としたスケールが空中に飛散することが懸念される。また、気化フィルタと清掃部材を常時駆動するために余分な電気エネルギーを消費するとともに不快な駆動音が常時発生することが推察され、耐久性、使い勝手、省エネルギー性という観点から未だ改良の余地があった。
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、気化フィルタの高寿命化を図って、加湿性能のよい状態で長期にわたって使用できるとともに、使用中の不快な駆動音を低減するとともに、省エネルギーの高い加湿装置を提供することを目的とする。
前記従来の課題を解決するために、本発明の加湿装置は、本体表面に開口された吸気口
と吹出口とを連通する風路と、風路の途中に配置され空気を送風する送風機と、送風機で送風された空気を加熱するヒータと、ヒータで加熱された温風を加湿する略円筒形の加湿フィルタと、加湿フィルタを回動する回動手段と、加湿フィルタに給水させる水を貯水する貯水部と、貯水部に設置し、加湿フィルタと接触する接触部材とを含み、加湿フィルタの一部が前記貯水部に貯水した水中に水没し、加湿フィルタ全体に給水される構成とし、回動手段で前記加湿フィルタを回動することにより、加湿フィルタの少なくとも一部の表面と接触部材が水中で摺接する加湿装置である。
これよって、回動手段を運転することにより接触部材が加湿フィルタ表面をこするように動作することで、加湿フィルタの表面に付着したスケールや水垢などの固形物を貯水部中に剥落させることができ、加湿フィルタの吸水および加湿性能を長期間維持することができる。しかも使用者は直接フィルタに触れることなく加湿フィルタのメンテナンスができるため衛生的である。
また、固形物の剥落は水中で行われるため、剥落したスケール等は貯水部の底部が沈殿、堆積され、剥落した固形物の空中への飛散および加湿フィルタに再付着することがない。
本発明加湿装置は、加湿フィルタの吸水および加湿性能を長期間に亘り維持することができる。
本発明の実施の形態1における温風機の外観を示す斜視図 図1におけるAA断面図 図1におけるBB断面図 本発明の実施の形態1における温風機の背面の外観を示す斜視図 本発明の実施の形態1における加湿トレーの斜視図 加湿トレーに加湿フィルタを装着した状態の斜視図 従来の加湿装置を示す断面図
第1の発明は、本体表面に開口された吸気口と吹出口とを連通する風路と、前記風路の途中に配置され空気を送風する送風機と、前記送風機で送風された空気を加熱するヒータと、前記ヒータで加熱された温風を加湿する略円筒形の加湿フィルタと、前記加湿フィルタを回動する回動手段と、前記加湿フィルタに給水させる水を貯水する貯水部と、前記貯水部に設置し、前記加湿フィルタと接触する接触部材とを含み、前記加湿フィルタの一部が前記貯水部に貯水した水中に水没し、前記加湿フィルタ全体に給水される構成とし、前記回動手段で前記加湿フィルタを回動することにより、前記加湿フィルタの少なくとも一部の表面と前記接触部材が水中で摺接する加湿装置である。
これよって、回動手段を運転することにより接触部材が加湿フィルタ表面をこするように動作することで、加湿フィルタの表面に付着したスケールや水垢などの固形物を貯水部中に剥落させることができ、加湿フィルタの吸水および加湿性能を長期間維持することができる。しかも使用者は直接フィルタに触れることなく加湿フィルタのメンテナンスができるため衛生的である。
また、固形物の剥落は水中で行われるため、剥落したスケール等は貯水部の底部が沈殿、堆積され、剥落した固形物の空中への飛散および加湿フィルタに再付着することがない。
第2の発明は、特に、第1の発明において、前記貯水部の水位を検知する水位センサと、表示手段とを備え、前記水位センサが所定の水位を検知できない場合、前記表示手段で表示することを特徴とするものである。
これにより、貯水部の水が少なく水位が低い場合は表示部で表示されるため、固形物の剥落動作が空中でなされることを抑制することが可能となり、剥落した固形物の空中への飛散および加湿フィルタへの再付着をより確実に抑制することができる。
第3の発明は、特に、第1または第2の発明において、前記水位センサで所定の水位を検知できない場合、前記回動手段の運転を開始しないものである。
これにより、駆動機構の運転は必ず所定の水位が確保された状態で行われるため、剥落した固形物の空中への飛散および加湿フィルタへの再付着を確実に防止することができる。
第4の発明は、特に、第1〜第3のいずれか1つの発明において、前記貯水部の底部に前記接触部材に沿って凹陥部を設けたものである。
これによって、接触部材によって、剥落されたスケールは凹部に堆積させることができ、堆積物の加湿フィルタへの再付着を抑制することができる。
第5の発明は、特に第1〜第4のいずれか1つの発明において、前記接触部材は前記貯水部の底部に立設し、前記接触部材の基部に開口を設けたものである。
これにより、貯水部において開口部を介して貯水の行き来があり、さらに落下したスケールで貯水部が分断されることなく水位を同じにすることが可能となる。
第6の発明は、第1〜5のいずれか1との加湿装置と、前記風路のヒータの下流側で分岐し、前記加湿フィルタを通過させずに吹出口に直接連通する温風風路と、前記温風風路の分岐点に、前記加湿フィルタ側および前記温風風路側のいずれか一方または両方に温風を選択的に送風するダンパと、前記ダンパの操作を行う操作手段を備え、前記、ダンパの操作により、温風と加湿温風と加湿空気の吹き出しが選択可能とした温風機である。
これにより、本発明の温風機は、1台で、加湿を伴わない温風と、加湿成分は少ないが適度に昇温された加湿温風と、加湿成分が多く温度の上昇が低い加湿空気とを、選択的に吹き出すことができ、使用範囲が広く使い勝手のよい温風機を提供することができる。
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。なお、本実施意の形態によって、本発明が限定されるものではない。
(実施の形態1)
図1は本実施の形態における温風機の外観を示す斜視図であり、図2は図1に示すAA断面図を示し、図3は図1に示すBB断面図を示し、図4は温風機の本体から加湿トレーを外した状態の背面を示す斜視図である。
<1>温風機の構成
図1に示すように、温風機10の本体11の上面には操作部12が、背面には吸気口13が、前面には吹出口14が設けられており、図2に示すように本体11内には吸気口13から吹出口14まで風路15が連通している。風路15には、吸気口13に近い最も上
流側には送風機16が配置されており吸気口13から吸引した外気を風路15に送風する。
送風機16の下流にはヒータ17が配置されている。ヒータ17は全体で1200Wの容量であるが、全体を2分割した構成であり、低容量の加熱を行うときは、その半分にのみに通電することで600Wの容量で加熱することができる。
ヒータ17の下流で風路15は2本に分岐しており、一方は吹出口14に直接連通する温風風路18と、他方は加湿部19を介して吹出口14に連通する加湿風路20が形成されている。
風路15の分岐点にはダンパ21が設置されており、ダンパ21はタイミングモータとギアとクランク等で構成された駆動機構を備えており、ヒータ17で加熱された温風を、温風風路18と加湿風路20のいずれか一方、または温風風路18と加湿風路19の両方に送風することを操作部12の操作で選択的に切り替えることができる。
図2に示すようにダンパ21が中立の位置Cの場合、温風は温風風路18と加湿風路20の両方に同時に送風され、ダンパ21が加湿風路20を閉じる位置Dに切り替えられた場合は、温風風路18にのみ温風が送風され、ダンパ21が温風風路18を閉じる位置Eに切り替えられた場合は、加湿風路20にのみ温風が送風される。
操作部には温風機10の運転の開始と停止を行う「ON」、「OFF」の運転スイッチ(図示せず)と、運転のモードを選択する選択スイッチ(図示せず)と、加湿フィルタのクリーニングの開始を操作するクリーニングスイッチ(図示せず)と、運転状態を表示する表示手段(図示せず)が設けられている。選択するモードにより温風に含まれる湿度と温度が異なっており、「温風」と「加湿温風」と「加湿」の3モードが設定されている。
なお、本実施の形態における温風機10は、加湿風路20とは別に温風風路18を設けるとともに、風路を切り替えるダンパ21と切り替え操作を行う選択スイッチとを設け、「温風」と「加湿温風」「加湿」が選択できる構成としたが、これに限るものではなく、例えば、風路は加湿風路20のみとし、ダンパ21および選択スイッチを設けない構成も可能であり、このように送風機16による送風が全て加湿部19に供給されるものを加湿装置と定義する。
<2>加湿部の構成
図5は本発明の実施の形態1における加湿トレーの斜視図を示し、図6は加湿トレーに加湿フィルタを装着した状態の斜視図を示すものである。
図2および図3に示すように、加湿部19は、加湿に使用する水を貯溜する水タンク22と、水タンク22から流出した水を貯水する加湿トレー23と、水を気化させる加湿フィルタ24とを主構成部材として構成されている。
水タンク22は半透明の樹脂材料で成型されており容量約3リットルのボトル形状であり、水タンク22の蓋22aには、ばねの付勢力により自動的に閉止される閉止栓22bが設けられており、水タンク22が加湿トレー23の所定位置にセットされた場合に閉止栓22bが自動的に開放され、水タンク22内の水が加湿トレー23に供給される。水タンク22は本体11の上面に設けられたタンク蓋25を開いて本体11内に取り付けおよび取り出しを行うことができる。
加湿トレー23は水タンク22のからの水を受ける水受部26と加湿フィルタ24に供
給する水を貯水する貯水部27で構成されている。水受部26は略円形の凹陥形状であり、その中央には円形の突起部が形成されており、水タンク22の閉止栓22bが突起部に当接することにより、閉止栓22bが開放される構成となっている。
貯水部27は平面略長方形の箱状に形成されており、貯水部27の底部には略全幅に亘って溝状の凹陥部28が形成されている。そして溝の略中央には上方に向けて突起したリブ状の接触部材29が一体に成型されている。また、リブ状の接触部材の基部には略長方形の開口29aが形成されている。また、貯水部の両側壁の略中央にはU字型の溝形状の軸受溝30が形成されている。
加湿トレー23の水受部26と貯水部27は連通溝31で連通しており、水受部26で水タンク22より入水した水は連通溝31を介して貯水部27に供給され、一定の水位で維持される。
加湿フィルタ24は樹脂材料で成型した略円筒形状のフィルタケース32と、フィルタケース32の外周に巻装したフィルタ材33で構成されている。フィルタケース32は網目状に形成されており、その内外が通風可能な構成となっており、その両端面から突出する回転軸34が設けられている。一方の端面から突出した回転軸34には受動ギア35が設置されている。フィルタ材33は樹脂繊維の不織布を円筒状に形成した吸水性能および耐熱性の優れたものであり、フィルタケース32の外周面に密着固定されている。
図6に示すように、加湿フィルタ24は加湿トレー23の貯水部27に設置することができ、加湿フィルタ24の回転軸34を軸受溝30に上方から挿入することで所定の位置に設置することができる。その状態で回転軸34の受動ギア35は貯水部の外側に配置されている。
また、図2および図3に示すように、加湿フィルタ24が貯水部27の所定の位置に配置された状態で、加湿フィルタ24と接触部材29は貯水部27に貯水した水中で当接している。加湿フィルタ24と接触部材29が当接した状態においても、接触部材29の基部に設けた開口29aを介して水は移動することができるので、貯水部27全体の水位は常に一定に保たれる。
図4に示すように、温風機10の本体11下部には加湿トレー23を収容する収容スペース36が形成されており、本体背面の開口より収容することができる。収容スペース36の側面には駆動機構37が設置されている。駆動機構37はモータ(図示せず)と複数の減速ギア(図示せず)で構成されており、モータの回転は複数の減速ギアを介して回転速度を減速して駆動ギア38に伝達される構成となっている。
駆動機構37と、駆動ギア38と、受動ギア35と、回転軸34とで回動手段を構成しており、加湿フィルタ24は回動手段により回動される。
加湿トレー23を本体11に取り付けおよび取り外しを行う時は、受動ギア35と駆動ギア38が相互に回転しながら噛合および開放するようになっている。
加湿トレー23を本体に取り付けた状態で、駆動機構37を駆動させることにより、加湿フィルタ24が回転し、加湿フィルタ24は接触部材29と摺接しながら回転する。
収容スペース36の天面には水位センサ(図示せず)が設置されており、加湿トレー23の貯水部27に貯水した水の水位を検知することが可能となっている。水位センサは赤外線の送受信により水面までの距離を計測することにより水位を検知するものである。
<3>温風機の動作、作用
以上のように構成された温風機について、以下その動作、作用を説明する。
温風機10を使用する場合、準備作業として、加湿フィルタ24を貯水部27の軸受溝30にセットした状態の加湿トレー23を、本体11の収容スペース36に収容し、水を充填した水タンク22を本体11上面のタンク蓋25を開いて本体11内に収容する。準備作業完了状態において、水タンク22の水は加湿トレー23の水受部26に流出し、連通溝31を介して貯水部27に流入し、所定の水位に達したら停止する。この状態で加湿フィルタ24の下側の約1/3は水没した状態になり、毛細管現象によりフィルタ材33全体が吸水状態となる。
また、加湿フィルタ24と接触部材29の当接部は水没した状態となり、水位センサは貯水部27に水が充填されていることを検知し、加湿を伴う運転が可能な状態となる。
温風機10の運転を開始する場合、まず操作部12の選択スイッチで「温風」、「加湿温風」、「加湿」のいずれかの運転モードを選択し、運転スイッチで「ON」の操作をすることによりの温風機10の運転が開始される。
「温風」が選択されている場合、ダンパ21は加湿風路20を閉じる位置Dに停止し、温風は温風風路18のみに供給され直接吹出口14から吹き出す。この場合、ヒータ17は1200Wの容量で通電されるため、吹き出す温風は高温で乾燥した状態のものであり、このモードは短時間に部屋を暖房する場合や、乾燥を目的とした使用に適している。
「加湿温風」が選択されている場合、ダンパ21は中立の位置Cに停止し、温風は温風風路18と加湿風路20の両方に送風され、温風風路18を通過した高温で乾燥した温風と、加湿風路20を通過し加湿部19で加湿された加湿空気が吹出口14の手前で混合され、適度に加湿され、しかも適度な温風が吹出口14から吹き出す。
加湿風路20に送風された温風は加湿フィルタ24の表面からフィルタケース32の内部に流入し、フィルタケース32の内部から再び外部に流出することにより、吸水状態のフィルタ材33を2度通過し、その間に加湿される。このモードの場合、ヒータ17は1200Wの容量で通電される。このモードは長時間に亘り部屋を快適に暖房する場合に最も適したモードである。
「加湿」が選択されている場合、ダンパ21は温風風路18を閉じる位置Eに停止し、温風は加湿風路20にのみ供給され、加湿部19で加湿された加湿空気のみが吹出口14から吹き出す。この場合、ヒータ17は600Wの容量で通電され、供給された温風の熱は加湿における気化作用に多くが消費されるため吹き出す加湿空気の温度は他の設定の場合より大幅に低い温度である。このモードは部屋の温度をあまり変えずに加湿のみを行うことができ、植物や木製品の保存、またはエアコンディショナー等の他の暖房機器具や冷房器具と組み合わせて使用する場合に適している。
なお、「加湿温風」および「加湿」運転モードを選択した場合に、加湿トレー23の貯水部27の水位が規定値を満たしていない場合は、水位センサが検知し、操作部12に設けた表示手段で加湿が行われない旨を表示する。
運転を停止する場合は、運転スイッチを「OFF」操作することにより、温風機10の運転が停止する。
運転停止の状態で、水タンク22の水の補充や加湿フィルタ24のメンテナンス等を実
施することができる。加湿フィルタ24のメンテナンスは、操作部12のクリーニングスイッチ(図示せず)を使用者が操作することにより開始される。この場合も、加湿を伴う運転と同様に、加湿トレー23の貯水部27の水位が規定値を満たしていない場合は、水位センサが検知し、操作部12に設けた表示手段で表示する。
クリーニングスイッチを操作すると駆動機構37が運転を開始し、駆動ギアと受動ギアを介して加湿フィルタ24全体が回転する。この状態において、加湿フィルタ24は接触部材29と摺接しながら回転しているため、加湿フィルタ24のフィルタ材33の表面に付着しているスケールやごみなどは接触部材29によって剥落され貯水部27に落下して、貯水部27の底部に設けた凹陥部28の中に堆積する。駆動機構37は所定時間運転した後自動的に停止する。
また、長期間使用した場合や、使用するシーズンが終了した場合は、加湿トレー23を本体11より取り外し、加湿フィルタ24を貯水部27から取り外して水洗いをすることによりフィルタ材の中に堆積したスケールやごみを取り除くとともに、貯水部27の凹陥部28に堆積した堆積物を廃棄することにより、温風機10の性能を長期間に亘って維持することができる。
以上のように、本実施に形態の温風機10は、加湿フィルタ24と接触する接触部材29を貯水部27に備え、加湿フィルタ24の回動軸34に設けた受動ギア35と、本体11に設けた駆動機構37により回転する駆動ギア38とを噛合させ、駆動機構37を駆動することにより、加湿フィルタ24を回転させ、接触部材29で加湿フィルタ24の表面に付着したスケールやごみを剥落させることができるので、加湿フィルタ24のメンテナンスは手を汚さずに簡単に実施することができる。
また、加湿フィルタ24と接触部材29を水中で当接し、貯水部27に凹陥部28を設け、接触部材29の基部に開口29aを設けたことにより、加湿フィルタ24から剥落したスケールやごみは凹陥部28の中に蓄積されるため、剥落した固形物の空中への飛散および加湿フィルタ24に再付着することを抑制することができるとともに、開口29aを介して貯水部27の水が自由に移動できるため貯水部27の水位を安定させることができる。
なお、本実施の形態においては、駆動機構37の駆動は操作部12設けたクリーニングスイッチを使用者が操作することにより実施される構成としたが、これに限るものではなく、例えば、運転スイッチを「OFF」した直後に駆動機構が所定時間自動的に駆動される構成としてもよい。またこの場合、「加湿温風」および「加湿」の運転モードの運転終了後のみ、駆動機構を駆動してもよい。
また、本実施の形態においては、貯水部の水位が規定値を満たしていない場合は、水位センサが検知し、表示手段で表示する構成としたが、これに加えて、「加湿温風」、「加湿」、「クリーニング」の運転を実施しない構成とすることにより、固形物の剥落は必ず水中で実施されることとなり、剥落した固形物の空中への飛散および加湿フィルタへの再付着をより確実に抑制することができる。
以上のように、本発明に係る加湿装置は、加湿フィルタに付着したスケールの剥落が容易にでき、フィルタのメンテナンス性を向上させることができるので、フィルタを使用する送風機器等の用途にも適用できる。
10 温風機
11 本体
12 操作部(操作手段)
13 吸気口
14 吹出口
15 風路
16 送風機
17 ヒータ
18 温風風路(風路)
20 加湿風路(風路)
21 ダンパ
24 加湿フィルタ
27 貯水部
28 凹陥部
29 接触部材
29a 開口
34 回転軸(回動手段)
35 受動ギア(回動手段)
37 駆動機構(回動手段)
38 駆動ギア(回動手段)

Claims (6)

  1. 本体表面に開口された吸気口と吹出口とを連通する風路と、
    前記風路の途中に配置され空気を送風する送風機と、
    前記送風機で送風された空気を加熱するヒータと、
    前記ヒータで加熱された温風を加湿する略円筒形の加湿フィルタと、
    前記加湿フィルタを回動する回動手段と、
    前記加湿フィルタに給水させる水を貯水する貯水部と、
    前記貯水部に設置し、前記加湿フィルタと接触する接触部材と、を含み、
    前記加湿フィルタの一部が前記貯水部に貯水した水中に水没し、前記加湿フィルタ全体に給水される構成とし、
    前記回動手段で前記加湿フィルタを回動することにより、前記加湿フィルタの少なくとも一部の表面と前記接触部材が水中で摺接することを特徴とする、
    加湿装置。
  2. 前記貯水部の水位を検知する水位センサと、
    表示手段と、を備え、
    前記水位センサが所定の水位を検知できない場合、前記表示手段で表示することを特徴とする、
    請求項1に記載の加湿装置。
  3. 前記水位センサで所定の水位を検知できない場合、前記回動手段の運転を開始しないことを特徴とする、
    請求項1または2に記載の加湿装置。
  4. 前記貯水部の底部に前記接触部材に沿って凹陥部を設けた、
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の加湿装置。
  5. 前記接触部材は前記貯水部の底部に立設し、前記接触部材の基部に開口を設けた、
    請求項1から4のいずれか1項に記載の加湿装置。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の加湿装置と、
    前記風路のヒータの下流側で分岐し、前記加湿フィルタを通過させずに吹出口に直接連通する温風風路と、
    前記温風風路の分岐点に、前記加湿フィルタ側および前記温風風路側のいずれか一方または両方に温風を選択的に送風するダンパと、
    前記ダンパの操作を行う操作手段を備え、
    前記、ダンパの操作により、温風と加湿温風と加湿空気の吹き出しが選択可能な、
    温風機。
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