JP2012013399A

JP2012013399A - 加湿機

Info

Publication number: JP2012013399A
Application number: JP2010153275A
Authority: JP
Inventors: Toru Hasegawa; 徹長谷川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2010-07-05
Filing date: 2010-07-05
Publication date: 2012-01-19

Abstract

【課題】駆動用のモータを必要とせず、加湿フィルターが収納保持された枠体を回転させることができる加湿機を提供する。
【解決手段】加湿フィルター３１を収納保持し、横向きの回転軸３２を有する枠体３０と、枠体３０の回転軸３２を支持する軸受部４１ａと、枠体３０の下部が浸漬する水槽４と、加湿フィルター３１を通過する空気流を発生する送風機２と、送風機２からの空気流を受けて回転する回転羽根３３と、回転羽根３３の回転力を枠体３０の回転軸３２に伝達する回転伝達部とを備えている。回転伝達部は、回転羽根３３の回転軸３３ａを枠体３０の回転軸３２に同軸状に固定する固定部材３２ａである。
【選択図】図２

Description

本発明は、水を含んだ加湿フィルターを通過して気化水分が含まれた湿り空気を外部に送り出す構成の加湿機に関する。

近年、健康志向の高まりに応じて、室内の空気に適正な湿度を与える加湿機が広く使用されている。特に、水の加熱蒸発を伴わずに加湿を可能とする気化式の加湿機は、室内温度に影響を与えずに湿度調節ができることから、普及が拡大している（例えば、特許文献１参照）。

気化式の加湿機では、室内空気の吸込口と吹出口とを結ぶ送風路に、水を含んだ加湿フィルターと送風ファンとを配し、送風ファンの回転動作により吸込口から送風路内に導入された空気を加湿フィルターに通した後、吹出口から室内へ送り出す。

加湿フィルターは、高い含水性を有し、通気が可能な不織布等の材料のシートで構成してあり、通過する空気との接触面積を増やすために蛇腹状に折り重ねられ、円盤形の枠体に収納保持してある。枠体は、水を貯留する水槽の上部に横向きの回転軸周りに回転自在に支持され、下部を水槽内の水に浸漬させてあり、送風路に臨む両面に通気用の開口を有する。枠体は、モータによって駆動されるギアが枠体の外周に設けたリングギアに噛合し、これによって、枠体は低速度で回転駆動される。

送風路内を流れる空気は、枠体の一面の開口を経て枠内に入り、加湿フィルターとの接触により気化水分を含む湿り空気となって枠体の他面の開口を経て下流側へ送り出される。加湿フィルターは枠体と共に回転しつつ水槽内の水に浸漬して水槽内の水を吸い上げ、気化に伴って失われた水分を補充する。

特開２００９−８５５１１号公報

従来の加湿機では、加湿フィルターが収納保持された枠体を回転させるために、駆動用のモータが必要であった。その結果、モータの費用に対応して製造コストが増加し、また、モータの重量分、加湿機の重量が重くなるという問題があった。

本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、駆動用のモータを必要とせず、加湿フィルターが収納保持された枠体を回転させることができる加湿機を提供することを目的とする。

本発明に係る加湿機は、加湿フィルターを収納保持し、横向きの回転軸を有する枠体と、該枠体の回転軸を支持する軸受部と、前記枠体の下部が浸漬する水槽と、前記加湿フィルターを通過する空気流を発生する送風機とを備えた加湿機において、前記空気流を受けて回転する回転羽根と、該回転羽根の回転力を前記枠体の回転軸に伝達する回転伝達部とを備えていることを特徴とする。

本発明においては、送風機が発生する空気流を受けて回転する回転羽根の回転力が加湿フィルターを収納保持した枠体の横向きの回転軸に伝達され、該枠体が横向きの回転軸回りに回転する。その結果、枠体の下部に保持された加湿フィルターの部分が順次水槽に浸漬して水を吸い上げ、加湿フィルターの全体が水分を含む状態になり、加湿フィルターを通過した空気流が気化水分を含む湿り空気となる。

本発明に係る加湿機は、前記回転伝達部は、前記回転羽根の回転軸を前記枠体の回転軸に同軸状に固定する固定部材であることを特徴とする。
本発明においては、送風機が発生する空気流を受けて回転する回転羽根が枠体の回転軸に同軸状に固定されて、該回転羽根の回転力が枠体の回転軸に伝達される。

本発明に係る加湿機は、前記回転伝達部は、前記回転羽根の回転軸に同軸状に固定された太陽歯車と、該太陽歯車の周縁に噛合し、前記軸受部に対して固定された軸に回転自在に支持された複数の遊星歯車と、該複数の遊星歯車を内接させて各遊星歯車に噛合し、前記枠体の回転軸に同軸状に固定された内接歯車とを有していることを特徴とする。
本発明においては、送風機が発生する空気流を受けて回転羽根が回転すると、回転羽根の回転軸に同軸状に固定された太陽歯車が回転し、太陽歯車の周縁に噛合した複数の遊星歯車が回転羽根の軸受部に対して固定された軸回りに回転し、複数の遊星歯車を内接させて各遊星歯車に噛合した内接歯車が回転するので、内接歯車に同軸状に固定された枠体の回転軸が回転する。

本発明に係る加湿機は、前記回転伝達部は、前記回転羽根の回転軸に同軸状に固定された太陽歯車と、該太陽歯車の周縁に噛合し、前記枠体の回転軸に固定された軸に回転自在に支持された複数の遊星歯車と、該複数の遊星歯車を内接させて各遊星歯車に噛合し、前記軸受部に対して固定された内接歯車とを有していることを特徴とする。
本発明においては、送風機が発生する空気流を受けて回転羽根が回転すると、回転羽根の回転軸に同軸状に固定された太陽歯車が回転し、太陽歯車の周縁に噛合した複数の遊星歯車が枠体の回転軸に固定された軸回りに回転する。複数の遊星歯車を内接させて各遊星歯車に噛合した内接歯車が回転羽根の軸受部に対して固定され、複数の遊星歯車が内接歯車の内周に沿って移動するので、各遊星歯車の軸が固定された枠体の回転軸が回転する。

本発明に係る加湿機は、加湿フィルターを収納保持し、横向きの回転軸を有する枠体と、該枠体の回転軸を支持する軸受部と、前記枠体の下部が浸漬する水槽と、前記加湿フィルターを通過する空気流を発生する送風機とを備えた加湿機において、前記加湿フィルターは前記枠体の回転軸と同軸の回転羽根に形成してあることを特徴とする。

本発明においては、加湿フィルターを収納保持した枠体の横向きの回転軸と同軸の回転羽根に形成してある加湿フィルターが送風機から発生する空気流を受けて回転力を生じ、該回転力によって枠体が横向きの回転軸回りに回転する。その結果、枠体の下部に保持された加湿フィルターの部分が順次水槽に浸漬して水を吸い上げ、加湿フィルターの全体が水分を含む状態になり、加湿フィルターを通過した空気流が気化水分を含む湿り空気となる。

本発明に係る加湿機によれば、送風機が発生する空気流を受けて回転する回転羽根の回転力が加湿フィルターを収納保持した枠体の回転軸に伝達されて枠体が回転するので、駆動用のモータを必要とせず、加湿フィルターが収納保持された枠体を回転させることができる加湿機が提供される。

本発明に係る加湿機によれば、回転羽根の回転軸を枠体の回転軸に同軸状に固定する固定部材によって回転力を伝達するので、回転伝達部を簡素に構成することができる。

本発明に係る加湿機によれば、回転羽根の回転軸に同軸状に固定された太陽歯車と、太陽歯車の周縁に噛合した複数の遊星歯車と、複数の遊星歯車を内接させて各遊星歯車に噛合した内接歯車とを有する回転伝達部により、回転羽根の回転力が減速されて枠体の回転軸に伝達されるので、枠体の回転軸が回転するときの抵抗が大きい場合や、送風機が発生する風が弱く回転羽根で発生する回転力が小さい場合等においても安定して枠体を回転させることができる。

本発明に係る加湿機によれば、回転羽根の形状に形成された加湿フィルターが送風機からの空気流を受けて回転力を生じ、加湿フィルターを収納保持した枠体が回転するので、駆動用のモータを必要とせず、加湿フィルターが収納保持された枠体を回転させることができる加湿機が提供される。

本発明に係る加湿機の構成を示す背面側の分解斜視図である。実施の形態１に係る加湿機の縦断側面図である。図２に示す加湿機に搭載された加湿フィルターユニットの背面図である。実施の形態２に係る加湿機の主要部を示す縦断側面図である。図４のＶ−Ｖ線における遊星歯車ユニットの背面断面図である。実施の形態３に係る加湿機の主要部を示す縦断側面図である。図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線における遊星歯車ユニットの背面断面図である。実施の形態４に係る加湿機に搭載された加湿フィルターユニットの背面図である。図８に示す加湿フィルターユニットの断面図である。

以下、本発明に係る加湿機の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明に係る加湿機の構成を示す背面側の分解斜視図、図２は実施の形態１に係る加湿機の縦断側面図、図３は図２に示す加湿機に搭載された加湿フィルターユニットの背面図である。

本発明に係る加湿機は、矩形箱形のハウジング１の内部に、送風機２、加湿フィルターユニット３及び水受け皿４などを備えている。ハウジング１の内部は、隔壁１１により後（背）側の吸込室１２と前側の吹出室１３とに分割されている。吸込室１２は、ハウジング１の後面パネル１４に開設された多数の吸込口１５，１５…を介して外部に連通し、また吹出室１３は、ハウジング１の天板に開設された吹出口１６を介して外部に連通しており、更に吸込室１２と吹出室１３とは、隔壁１１の下部に設けた開口１１ａを経て相互に連通している。

後面パネル１４は着脱可能であり、後面パネル１４の前側には、脱臭フィルター１７及び集塵フィルター１８が積層配置してある。脱臭フィルター１７は、例えば、不織布に活性炭を分散保持させた構成であり、通気中の臭い成分を吸着、除去する作用をなす。集塵フィルター１８は、例えば、公知のＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air ）フィルターであり、通気中に含まれる微細な塵埃を捕集、除去する作用をなす。脱臭フィルター１７及び集塵フィルター１８は、合成樹脂製の矩形の各枠体１７ａ，１８ａに一体に収納されている。

送風機２は、羽根車２０と、羽根車２０を回転駆動するファンモータ２１とを備えている。ファンモータ２１は、吹出室１３の壁の外部に固定されている。羽根車２０は、吹出室１３内に突出するファンモータ２１の出力軸に固定され、隔壁１１下部の開口１１ａに対向配置してある。羽根車２０が回転した場合、図２中に白抜の矢印にて示すように、後面パネル１４の吸込口１５，１５…を経て吸込室１２の内部に外気が導入され、吸込室１２の内部を前方向に流れて隔壁１１下部の開口１１ａを経て羽根車２０に吸い込まれる。羽根車２０に吸い込まれた空気は上向きに方向を変えて吹出室１３の内部に導出され、吹出室１３の末端の吹出口１６を経て外部に送り出される。

このようにハウジング１の内部の吸込室１２及び吹出室１３は、送風機２の動作に応じて前述した空気の流れが生じる送風路を構成する。脱臭フィルター１７及び集塵フィルター１８は、以上の如き送風路の上流側に位置している。また、加湿フィルターユニット３及び水受け皿４が、集塵フィルター１８と送風機２との間の送風路に配置してある。

水受け皿４は、ハウジング１の底板上に載置され、集塵フィルター１８の前側の吸込室１２の内部に配してある。水受け皿４は、上部に後述のように加湿フィルターユニット３を支持し、加湿フィルターユニット３と共にハウジング１の一側面から外部に引き出すことが可能である。水受け皿４の引き出し側の端部には、広幅のタンク受け４０が連設してあり、タンク受け４０の上部には、給水タンク４１が着脱されるように設けてある。

給水タンク４１は、一側の端部に給水栓４２を有する直方体のタンクであり、給水栓４２の側を下向きとした倒立姿勢にてタンク受け４０に装着される。給水栓４２は、公知の定水位弁を内蔵している。この定水位弁は、タンク受け４０への給水タンク４１の装着時に、タンク受け４０の該当位置に立設した突起（不図示）に押し上げられて開放状態となり、給水タンク４１内に収容している水を水受け皿４に送り出し、水受け皿４の内部に一定水位の水を貯留させるように作用する。

加湿フィルターユニット３は、中空の円盤形をなす保持枠３０の内部に加湿フィルター３１を収納保持して構成されている。加湿フィルター３１は、不織布等、高い含水性を有すると共に通気が可能な材料製のシートであり、後述するように通気する空気との接触面積を増すべく、蛇腹状に折り重ねて保持枠３０に収納されている。

保持枠３０の中心に固定された回転軸３２が水受け皿４の上部に設けたフィルター保持部４１のＵ字溝４１ａに回転自在に嵌合している。回転軸３２が回転することによって、加湿フィルター３１及び保持枠３０が回転する。回転軸３２の集塵フィルター１８側の端部は軸方向に延長された延設部３２ａを有し、加湿フィルター駆動ファン３３の回転軸３３ａが延設部３２ａに固定されている。具体的には、加湿フィルター駆動ファン３３の回転軸３３ａは軸方向に沿う孔を有し、この孔に延設部３２ａが圧入し固定されている。加湿フィルターユニット３を鉛直上方向に引き上げることで、加湿フィルター駆動ファン３３を一体にして、水受け皿４から容易に取り外すことができる。

加湿機の運転中は、送風機２が駆動され、吸込口１５，１５…を経て吸込室１２に空気が吸入される。吸入された空気は、先ず脱臭フィルター１７の通過により臭い成分を除去され、集塵フィルター１８の通過により塵埃を除去された清浄な空気となる。従って、図示の加湿機は、脱臭フィルター１７及び集塵フィルター１８の配置により空気清浄機としても機能する。次に脱臭フィルター１７及び集塵フィルター１８を通過した空気は加湿フィルター駆動ファン３３の設置された空間を通過するため、この空気流によって加湿フィルター駆動ファン３３が回転し、加湿フィルター駆動ファン３３の回転軸３３ａから回転軸３２に回転力が伝達され、加湿フィルターユニット３が回転する。従って、従来の加湿機のように、電動モータを使用しなくとも加湿フィルターユニット３を回転させることができる。

上記のように加湿フィルターユニット３が回転することにより、水受け皿４に浸漬した加湿フィルター３１の部分が順次周方向に順次移動して水を吸い上げ、加湿フィルター３１の全体が水分を含んだ状態になる。その結果、集塵フィルター１８を通過した後の空気が加湿フィルター３１を通過して加湿され、湿り空気が吹出室１３の末端の吹出口１６を経て外部に送り出される。

（実施の形態２）
図４は実施の形態２に係る加湿機の主要部を示す縦断側面図、図５は図４のＶ−Ｖ線における遊星歯車ユニットの背面断面図である。実施の形態２の加湿機では、加湿フィルター駆動ファン３３の回転力を加湿フィルター回転軸３２に伝達する回転伝達部として、遊星歯車ユニット３４を設けてある点が実施の形態１と異なるが、他の構成は実施の形態１と同一である。以下、遊星歯車ユニット３４の詳細について説明する。

加湿フィルター駆動ファン３３の回転軸３３ａに太陽歯車３４０の軸３４０ａが圧入固定されている。複数の遊星歯車３４１がキャリア軸３４３に通され、太陽歯車３４０の周囲に噛み合うと共に内接歯車３４２の内周に噛み合っている。各キャリア軸３４３は盤状のキャリア軸保持部３４４に固定保持されている。内接歯車３４２は加湿フィルター回転軸３２に同軸状に固定され、加湿フィルター回転軸３２と共に回転する。キャリア軸保持部３４４は内接歯車３４２と加湿フィルター駆動ファン３３との間に設けられ、キャリア軸保持部３４４の下部が、フィルター保持部４１のリブ（不図示）に挟まり、キャリア軸保持部３４４は回転しないように回り止めされている。

本実施形態の遊星歯車ユニット３４の動作を説明する。送風機２により発生した空気流によって加湿フィルター駆動ファン３３が回転し、加湿フィルター駆動ファン３３に固定した太陽歯車３４０が回転する。太陽歯車３４０と噛み合う各遊星歯車３４１はキャリア軸３４３が固定されているため、その回転軸の位置を変えずに、各キャリア軸３４３を中心に回転する。そのため、各遊星歯車３４１と噛み合う内接歯車３４２が加湿フィルター駆動ファン３３の回転方向と逆方向に回転し、内接歯車３４２に固定された加湿フィルター回転軸３２が回転するため、保持枠３０及び加湿フィルター３１も回転する。

実施の形態２に係る加湿機では、加湿フィルター駆動ファン３３の回転力が遊星歯車ユニット３４により大幅に減速されて加湿フィルター回転軸３２に伝達されるため、送風機２によって吸入され、加湿フィルター駆動ファン３３を通過する空気の流量が小さい場合等においても、加湿フィルターユニット３を回転させるための十分なトルクが得られる。

（実施の形態３）
図６は実施の形態３に係る加湿機の主要部を示す縦断側面図、図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線における遊星歯車ユニットの背面断面図である。実施の形態３の加湿機では、遊星歯車ユニット３４Ａの構成が実施の形態２と異なるが、他の構成は実施の形態１と同一である。以下、遊星歯車ユニット３４Ａの詳細について説明する。

加湿フィルター駆動ファン３３の回転軸３３ａに太陽歯車３４０の軸３４０ａが圧入固定されている。複数の遊星歯車３４１がキャリア軸３４３に通され、太陽歯車３４０の周囲に噛み合うと共に内接歯車３４２の内周に噛み合っている。加湿フィルター回転軸３２の端部に円盤状の平板３２ａが接合され、この平板３２ａにキャリア軸３４３が固定されている。その結果、複数の遊星歯車３４１は加湿フィルター回転軸３２に同軸状に固定され、加湿フィルター回転軸３２と共に回転する。内接歯車３４２は歯車部分３４２ａと，遊星歯車３４１と加湿フィルター駆動ファン３３との間に位置する平板部分３４２ｂと、回り止めに用いられる下部３４２ｃとから構成されている。内接歯車３４２の下部３４２ｃがフィルター保持部４１のリブ（不図示）に挟まり、内接歯車３４２は回転しないように回り止めされている。

本実施形態の遊星歯車ユニット３４Ａの動作を説明する。送風ファン２により吸入された空気によって加湿フィルター駆動ファン３３が回転し、加湿フィルター駆動ファン３３に固定した太陽歯車３４０が回転する。内接歯車３４２は固定されていることから、太陽歯車３４０の回転に伴い、太陽歯車３４０と噛み合う各遊星歯車３４１はキャリア軸３４３を中心に回転しながら、キャリア軸３４３とともに太陽歯車３４０の回りを回転移動する。その結果、キャリア軸３４３が固定された加湿フィルター回転軸３２は加湿フィルター駆動ファン３３の回転方向と同じ方向に回転し、保持枠３０及び加湿フィルター３１も回転する。

実施の形態３に係る加湿機においても、実施の形態２に係る加湿機と同様に、加湿フィルター駆動ファン３３の回転力が遊星歯車ユニット３４Ａにより大幅に減速されて加湿フィルター回転軸３２に伝達されるため、送風機２によって吸入され、加湿フィルター駆動ファン３３を通過する空気の流量が小さい場合等においても、加湿フィルターユニット３を回転させるための十分なトルクが得られる。

なお、実施の形態２及び３では、遊星歯車３４１は４個配置されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、遊星歯車３４１は複数であれば何個でもよい。

（実施の形態４）
図８は実施の形態４に係る加湿機に搭載された加湿フィルターユニットの背面図、図９は図８に示す加湿フィルターユニットの断面図である。実施の形態３の加湿機では、加湿フィルター駆動ファン３３を設けず、加湿フィルターユニット３Ａの構成が異なっている点を除いて実施の形態１と同一である。

本実施の形態４では、加湿フィルター３１Ａが保持枠３０の回転軸３２と同軸の回転羽根に形成してある。これにより、加湿フィルター３１Ａを通過する空気によって加湿フィルター３１Ａ及び保持枠３０に回転力が生じ、加湿フィルターユニット３Ａが回転する。従って、従来の加湿機のように、電動モータによる回転駆動機構を備える必要もなく、更に、実施の形態１から３の加湿機のように、加湿フィルター駆動ファン３３を備える必要もないので、加湿機の構成が一層簡素になる。

２送風機
４水受け皿（水槽）
３０保持枠（枠体）
３１加湿フィルター
３１Ａ加湿フィルター
３２回転軸
３２ａ延設部（固定部材、回転伝達部）
３３加湿フィルター駆動ファン（回転羽根）
３３ａ回転軸
３４遊星歯車ユニット（回転伝達部）
３４Ａ遊星歯車ユニット（回転伝達部）
３４０太陽歯車
３４１遊星歯車
３４２内接歯車
３４３キャリア軸（軸）
４１ａＵ字溝（軸受部）

Claims

加湿フィルターを収納保持し、横向きの回転軸を有する枠体と、該枠体の回転軸を支持する軸受部と、前記枠体の下部が浸漬する水槽と、前記加湿フィルターを通過する空気流を発生する送風機とを備えた加湿機において、
前記空気流を受けて回転する回転羽根と、該回転羽根の回転力を前記枠体の回転軸に伝達する回転伝達部とを備えていることを特徴とする加湿機。
前記回転伝達部は、前記回転羽根の回転軸を前記枠体の回転軸に同軸状に固定する固定部材であることを特徴とする請求項１に記載の加湿機。
前記回転伝達部は、前記回転羽根の回転軸に同軸状に固定された太陽歯車と、該太陽歯車の周縁に噛合し、前記軸受部に対して固定された軸に回転自在に支持された複数の遊星歯車と、該複数の遊星歯車を内接させて各遊星歯車に噛合し、前記枠体の回転軸に同軸状に固定された内接歯車とを有していることを特徴とする請求項１に記載の加湿機。
前記回転伝達部は、前記回転羽根の回転軸に同軸状に固定された太陽歯車と、該太陽歯車の周縁に噛合し、前記枠体の回転軸に固定された軸に回転自在に支持された複数の遊星歯車と、該複数の遊星歯車を内接させて各遊星歯車に噛合し、前記軸受部に対して固定された内接歯車とを有していることを特徴とする請求項１に記載の加湿機。
加湿フィルターを収納保持し、横向きの回転軸を有する枠体と、該枠体の回転軸を支持する軸受部と、前記枠体の下部が浸漬する水槽と、前記加湿フィルターを通過する空気流を発生する送風機とを備えた加湿機において、
前記加湿フィルターは前記枠体の回転軸と同軸の回転羽根に形成してあることを特徴とする加湿機。