JP2012067993A - カートリッジ式給水タンクおよび機器 - Google Patents

Abstract

【課題】給水先の水受けトレイ内から回収した残水を貯めておく残水回収用貯水部の内部を容易に清掃することのできるカートリッジ式給水タンクを提供すること。
【解決手段】本発明のカートリッジ式給水タンク６は、給水先にセットしたときに開く弁を有する給水口４３が設けられた水供給用貯水部４１と、給水先にセットしたときに開く弁を有する回収口４７が設けられた残水回収用貯水部４２と、水供給用貯水部４１内の上部に形成される空気層と、残水回収用貯水部４２内の上部とを連通させる連通部と、回収口４７を通って残水回収用貯水部４２内に回収された残水が回収口４７から流出することを防止する逆流防止手段と、を備え、残水回収用貯水部４２の底部を、取り外しが可能な蓋部材８５で構成したことを特徴とする。
【選択図】図７

Description

本発明は、カートリッジ式給水タンクに係り、特に、水蒸気を発生する機能を有する給水先に給水するためのカートリッジ式給水タンクおよびこれを備えた機器に関する。

弁付き給水口が設けられた水供給用貯水部を備え、給水口を下にして給水先の機器（例えば加湿機の本体）の水受けトレイにセットした時にこの水受けトレイ上の開弁手段により給水口の弁が開かれるとともに水供給用貯水部内の上方に空気層ができ、この空気層の圧力が、（大気圧−水供給用貯水部内の水頭）で表される負圧となり、給水口の下端面よりも水受けトレイ内の水位が下がると給水口を通して水供給用貯水部より水が供給されるようにしたカートリッジ式給水タンクが従来より知られている。

このようなものにおいては、水供給用貯水部内が空になり水受けトレイの水位が低下してくるとリードスイッチなどで水位の低下を検知して加湿機の動作を停止させ、アラーム等によって給水タンク内への水の補給を促すようになっている。

一方、加湿機の水受けトレイの中の水は、使用時間、使用水量に比例して、カルシウム分、ホコリなどが濃縮し汚れていく。その結果、汚れている水で加湿することになり、更にカルシウム濃度が上昇していき、気化部にスケールが析出し、加湿量の低下を招く。このため、定期的に水受けトレイ内の残水を捨てる必要があり、この捨てる作業が煩雑であった。

上記の煩雑さを解消するため、カートリッジ式給水タンクを加湿機本体の水受けトレイ上にセットしたときに、水供給用貯水部内の上方に形成される空気層内の負圧力を利用して水受けトレイ内の残水を吸い上げ、残水回収用貯水部内に回収することにより、加湿機から残水を除去するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２０９０２４号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたカートリッジ式給水タンクにおいては、残水回収用貯水部内に汚れが付着した場合には、残水回収用貯水部に設けられた回収口または排出口から、内部に、水を入れて振り洗いするか、または洗剤を入れて浸け置き洗いする必要がある。このとき、振り洗いでは汚れが落ちにくい、浸け置き洗いでは時間がかかるなど、清掃がしにくいという問題があった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、給水先の水受けトレイ内から回収した残水を貯めておく残水回収用貯水部の内部を容易に清掃することのできるカートリッジ式給水タンクを提供することを目的とする。

本発明に係るカートリッジ式給水タンクは、給水先にセットしたときに開く弁を有する給水口が設けられた水供給用貯水部と、給水先にセットしたときに開く弁を有する回収口が設けられた残水回収用貯水部と、水供給用貯水部内の上部に形成される空気層と、残水回収用貯水部内の上部とを連通させる連通部と、回収口を通って残水回収用貯水部内に回収された残水が回収口から流出することを防止する逆流防止手段と、を備え、残水回収用貯水部の底部を、取り外しが可能な蓋部材で構成したものである。

本発明によれば、残水回収用貯水部の底部を、取り外しが可能な蓋部材で構成したことにより、残水回収用貯水部の内部を清掃する際、蓋部材を取り外すことによって形成される開口から残水回収用貯水部の内部に容易に手が届く。このため、残水を貯めておくことで汚れが付着し易い残水回収用貯水部の内部を容易且つ迅速に清掃することが可能となる。

本発明の実施の形態１のカートリッジ式給水タンクを備えた加湿機を示す前方斜視図である。 本発明の実施の形態１のカートリッジ式給水タンクを備えた加湿機を示す後方斜視図である。 図１および図２に示す加湿機を側面から見た要部断面図である。 図１および図２に示す加湿機を正面から見た要部断面図である。 図１および図２に示す加湿機のトレイの平面図である。 本発明の実施の形態１のカートリッジ式給水タンクを下面側が上になる姿勢にした状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１のカートリッジ式給水タンクを下面側が上になる姿勢にし、蓋部材を取り外した状態を示す斜視図である。 図４の一部を拡大して示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

実施の形態１．
図１および図２は、それぞれ、本発明の実施の形態１のカートリッジ式給水タンクを備えた加湿機を示す前方斜視図および後方斜視図である。これらの図に示す本実施形態の加湿機１０は、加湿機本体１１と、カートリッジ式給水タンク（以下、単に「給水タンク」と称する）６とを有している。以下、給水タンク６について説明する場合には、給水タンク６を加湿機本体１１にセットした状態において上側となる方向を「上」、下側となる方向を「下」として記述する。給水タンク６の上部には、把手６ａが形成されている。給水タンク６は、把手６ａを掴んで持ち上げることにより、加湿機本体１１から取り外すことができる。

図３は、加湿機１０を側面から見た要部断面図である。図３に示すように、加湿機本体１１には、給水タンク６から供給される水を受けるトレイ９と、ディスク状（リング状）の加湿エレメント２４と、加湿エレメント２４の内周側に配置されたファン２７と、ファン２７を駆動するモータ２８とが設けられている。加湿エレメント２４は、ギヤ機構を介して駆動力が付与され、ファン２７の周囲を回転する。加湿エレメント２４の一部（トレイ９内を通過する部分）は、常時、トレイ９内の水に浸かるように構成されている。

図４は、加湿機１０を正面から見た要部断面図である。図４に示すように、給水タンク６は、加湿機本体１１のトレイ９に供給するための水を貯留する水供給用貯水部４１と、給水タンク６を加湿機本体１１にセットする際にトレイ９内に残存していた水（以下、「残水」と称する）を回収して貯留するための残水回収用貯水部４２とを有している。水供給用貯水部４１の一部は、残水回収用貯水部４２の上側に覆い被さるように位置している。水供給用貯水部４１と残水回収用貯水部４２とは、給水タンク６の内部において、隔壁８０により隔てられている。隔壁８０の上面は水供給用貯水部４１内に面し、隔壁８０の下面は残水回収用貯水部４２内に面している。

水供給用貯水部４１には、下方向に向かって開口する給水口４３が設けられている。給水口４３は、水供給用貯水部４１の本体に対して取り外し可能に設けられた給水口口金４４と、この給水口口金４４に設けられた給水口口金弁４５とを有している。また、残水回収用貯水部４２には、給水口４３とは距離を隔てた位置に、下方向に向かって開口する回収口４７が設けられている。回収口４７は、残水回収用貯水部４２の底部と一体的に形成された回収口口金４８と、この回収口口金４８に設けられた回収口口金弁４９とを有している。一方、加湿機本体１１のトレイ９の底には、給水口４３および回収口４７の各々の位置に対応させて、突き出し部５４および５５が設けられている。トレイ９上に給水タンク６をセットすると、給水口口金弁４５および回収口口金弁４９が突き出し部５４および５５によって押し開かれ、開放状態となる。

水供給用貯水部４１の内部には、連結管５１（連通部）が設けられている。連結管５１の下端は、隔壁８０に固着されている。連結管５１の上端は、水供給用貯水部４１内の上部付近に達している。連結管５１の下端が固着された部分の隔壁８０には、複数の小孔５２が形成されている。加湿機本体１１に給水タンク６をセットした状態で、水供給用貯水部４１内の上部に形成される空気層５６と、残水回収用貯水部４２内の上部とは、連結管５１内および小孔５２を介して、連通する。

回収口４７の上部には、上方に延びる管体７２が設けられている。加湿機本体１１に給水タンク６をセットしたとき、トレイ９内の残水は、回収口４７から吸入され、管体７２内を通り、管体７２の上端の開口５８から出て、残水回収用貯水部４２内に貯められていく。残水回収用貯水部４２内に回収された残水の水位が管体７２の開口５８の位置よりも低い位置にあれば、給水に伴って開口５８の上部空間の負圧力が小さくなっても、残水回収用貯水部４２内の残水がトレイ９へ逆流することはない。隔壁８０には、管体７２の上方の部分に、上に向かって引っ込んだ凹部８１が形成されている。管体７２の開口５８は、凹部８１に挿入している。前述したように、残水回収用貯水部４２内に貯めることのできる残水の水位は、管体７２の開口５８の位置によって決まる。本実施形態では、管体７２の開口５８が凹部８１に挿入するように構成したことにより、残水回収用貯水部４２の容積を一杯に使って残水を貯めることができる。すなわち、残水回収用貯水部４２の容積を有効に活用して、残水を十分に回収することができる。

管体７２の開口５８と小孔５２とは、十分離した位置に配置されている。回収口４７から残水回収用貯水部４２内に残水が回収される際に、管体７２の開口５８から残水が噴流として噴出してくる。このため、管体７２の開口５８と小孔５２とが同じ位置にあると、開口５８から噴出した残水が、小孔５２を通って水供給用貯水部４１へ吸い込まれ、水供給用貯水部４１内のきれいな水４６と混ざってしまう。これに対し、開口５８と小孔５２とを十分離した位置に配置することにより、そのような事態を確実に防止することができる。

本実施形態では、上記管体７２が、残水回収用貯水部４２内に回収された残水が回収口４７から流出することを防止する逆流防止手段としての機能を発揮しているが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、例えば、管体７２に代えて逆止弁を設けることによって同様の機能を発揮させるようにしてもよい。

加湿機本体１１に給水タンク６をセットすると、トレイ９内の残水が回収口４７から吸入されて残水回収用貯水部４２内に回収されるとともに、水供給用貯水部４１内のきれいな水４６が給水口４３からトレイ９内に供給される。これにより、トレイ９内の残水が、きれいな水４６に置換される。前述したように、給水口４３と回収口４７とは、両者の間の距離を十分に離して配置されている。これにより、上記の置換の際に、残水ときれいな水４６とがなるべく混ざらすに、トレイ９内をきれいな水４６に効率良く置換することができる。更に、本実施形態では、加湿機本体１１のトレイ９内に、給水口４３（突き出し部５４）と回収口４７（突き出し部５５）との間の流路長をより長くするための流路規制部材９１を設けている。図５は、加湿機本体１１のトレイ９の平面図である。図５に示すように、トレイ９内に流路規制部材９１を設けたことにより、給水口４３（突き出し部５４）から回収口４７（突き出し部５５）までの流路が迂回する形となり、流路長が長くなる。このため、給水口４３から供給されるきれいな水４６によってトレイ９内の残水を回収口４７に向かって押し流し、トレイ９内の残水をなるべく残さずに回収することが可能となる。

このような給水タンク６の残水回収用貯水部４２の底部は、取り外しが可能な蓋部材８５で構成されている。図６は、下面側が上になる姿勢にした給水タンク６を示す斜視図である。図７は、下面側が上になる姿勢にした給水タンク６において蓋部材８５を取り外した状態を示す斜視図である。これらの図に示すように、本実施形態では、残水回収用貯水部４２の底部の全体を、取り外しが可能な蓋部材８５で構成している。回収口４７および管体７２は、蓋部材８５と一体的に設けられている。このため、蓋部材８５を取り外すことにより、回収口４７および管体７２も同時に取り外される。蓋部材８５の外周部には、複数の爪８７が設けられている。図７に示すように、蓋部材８５を取り外した後に残水回収用貯水部４２の本体側に形成される開口の外周部には、爪８７と対応した位置に突起５０が設けられている。蓋部材８５を取り付ける際には、爪８７を突起５０に係合させることにより、蓋部材８５を容易且つ確実に固定することができる。また、蓋部材８５と、残水回収用貯水部４２の本体側の開口との間には、例えばゴムなどの弾力性のある材質で構成されたシール部材８６が配置され、これにより接合部の液密性が確保される。

トレイ９内の残水は、カルシウム分、ホコリなどが濃縮することにより、汚れている。残水回収用貯水部４２内には、そのような残水が回収されるので、残水回収用貯水部４２の内側にも汚れが付着し易い。本実施形態の給水タンク６によれば、図７に示すように残水回収用貯水部４２の底部を構成する蓋部材８５を取り外すことにより、残水回収用貯水部４２の内側に手を入れることができ、内側に付着した汚れを容易且つ迅速に清掃することができる。特に、本実施形態では、蓋部材８５と共に回収口４７および管体７２も取り外されるので、残水回収用貯水部４２の内部を清掃する際に手が届き易く、極めて容易に清掃を行うことができる。また、取り外した方の蓋部材８５、回収口４７および管体７２の清掃も容易に行うことができる。

なお、本実施形態では、残水回収用貯水部４２の底部の全体を、取り外しが可能な蓋部材８５で構成しているが、本発明では必ずしもこのように構成する必要はなく、蓋部材８５を取り外したときに残水回収用貯水部４２の底部の一部が残水回収用貯水部４２の本体側に残ってもよい。

次に、本実施形態の給水タンク６による残水の回収と給水動作について説明する。なお、水供給用貯水部４１と残水回収用貯水部４２は、当初は空の状態にあるものとする。まず、給水タンク６を下面側が上になるように持ち、給水口口金４４を取り外し、給水口４３より水供給用貯水部４１内に水道のきれいな水４６を補給し、給水口口金４４を再び取り付ける。次いで、給水タンク６の下面側が下になるように把手６ａを持ち、加湿機本体１１のトレイ９上にセットする。

給水直前まで加湿機１０が運転されていた場合、トレイ９内にはカルシウム分などが濃縮された水（残水）が残っている。給水タンク６をセットすると、トレイ９内の残水に給水口４３および回収口４７が浸かるとともに、トレイ９に設けられた突き出し部５４および５５により、給水口口金弁４５および回収口口金弁４９がそれぞれ押し開かれて開放状態となる。

給水タンク６をトレイ９上にセットすると、水供給用貯水部４１内の上部には空気層５６ができ、その圧力は、（大気圧−水供給用貯水部４１内の水頭）で表される負圧となる。このとき、水供給用貯水部４１内の空気層５６と、空の残水回収用貯水部４２とは、連結管５１でつながっているので、残水回収用貯水部４２内も負圧となり、トレイ９内の残水を残水回収用貯水部４２内へ引き込む吸引力が発生する。これにより、回収口４７から残水回収用貯水部４２内へ一気に残水が流れ込み、管体７２の上端の開口５８から噴出するとともに、残水回収用貯水部４２内へ流入した残水と同量のきれいな水４６が水供給用貯水部４１からトレイ９上に供給され、残水ときれいな水４６との置換が行われる。この水の置換動作は、残水回収用貯水部４２内が回収した残水により満杯となることにより終了する。

水の置換動作が終了すると、通常の給水動作に移行する。以下に説明するような通常の給水動作が行われることにより、トレイ９内の水位は、給水口４３の開口の縁部の高さに等しい水位（以下、「定常水位」と称する）に保たれる。この場合、「給水口４３の開口の縁部の高さ」とは、給水口４３の開口の縁部のうちで最も引っ込んでいる部分の高さを言う。図６に示すように、本実施形態における給水口４３の開口の縁部は、給水口口金４４の先端部によって形成されており、周方向に沿って凹凸を繰り返す、矩形波状をなしている。したがって、本実施形態では、給水口４３の開口の縁部の凹凸のうち凹部の高さによって、トレイ９内の定常水位が規定される。図４中に示すトレイ９内の水５７の水位は、この定常水位を表している。加湿機本体１１の作動によってトレイ９内の水が消費され、定常水位よりもトレイ９内の水位が下がると、給水口４３の開口の縁部と水面との間から空気が水供給用貯水部４１内に入ることにより、水供給用貯水部４１内のきれいな水４６が給水口４３から流出してトレイ９内に供給される。これにより、トレイ９内の水位が上がって定常水位に一致すると、給水口４３からの空気の流入が止むので、給水口４３からのきれいな水４６の流出も停止する。このようにして、定常水位が維持される。このような給水動作は、加湿機本体１１の作動によりトレイ９内の水が消費されている間、水供給用貯水部４１内が空になるまで繰り返される。水供給用貯水部４１内が空になり、トレイ９内の水位が、設定された水位以下になると、アラームによりその旨が報知され、使用者に水の補給を促すようになっている。

残水回収用貯水部４２内に回収された残水を捨てる場合には、把手６ａを持ち、トレイ９上から給水タンク６を持ち上げ、取り外す。このとき、回収口口金弁４９が突き出し部５５から、給水口口金弁４５が突き出し部５４から、それぞれ解放され、回収口４７および給水口４３が閉じられるので、水が漏れることなく給水タンク６の持ち運びが可能となる。そのまま、給水タンク６をシンクまで運び、次いで給水タンク６を下面側が上になるように持ち替える。このとき、隔壁８０に形成された小孔５２は十分に小さくされているので、残水回収用貯水部４２内の残水が小孔５２から水供給用貯水部４１内に漏れることはない。次いで、蓋部材８５を取り外し、残水回収用貯水部４２を開放してからシンク内で給水タンク６を下面側が下になるように持ち替える。これにより、残水回収用貯水部４２内の残水が排出される。

図４に示すように、本実施形態では、残水回収用貯水部４２の下面（蓋部材８５の下面）は、トレイ９内の定常水位より下方に位置している。これにより、残水回収用貯水部４２の下面とトレイ９内の水面との間にデッドスペースがないので、残水回収用貯水部４２の容積を十分に確保しつつ、装置全体を小型化することができる。

図８は、図４の一部を拡大して示す図である。図８中の水５７の水位は、トレイ９内の定常水位を表している。この図に示すように、本実施形態では、蓋部材８５を取り外したときに形成される残水回収用貯水部４２の開口の縁部６０は、定常水位よりも下方に位置する。このような構成により、次のような利点がある。縁部６０と蓋部材８５との間は、シール部材８６によって密封されているが、シール部材８６の劣化などにより、縁部６０と蓋部材８５との間に僅かな隙間が生じる場合がある。このとき、仮に、縁部６０の位置が定常水位より上方にあったとすると、縁部６０と蓋部材８５との間に生じた隙間から空気が残水回収用貯水部４２内に入り込むとともに、残水回収用貯水部４２内の残水がその隙間からトレイ９内に漏れ出し、トレイ９内の水位が上昇してしまう。これに対し、本実施形態のように、縁部６０の位置が定常水位より下方にあった場合には、縁部６０と蓋部材８５との間に隙間が生じた場合であっても、その隙間から空気が残水回収用貯水部４２内に入り込むことがないので、残水回収用貯水部４２内の残水が漏れ出すことはない。このように、本実施形態によれば、縁部６０を定常水位より下方に配置したことにより、シール部材８６の劣化などによって縁部６０と蓋部材８５との間に僅かな隙間が生じた場合であっても、残水回収用貯水部４２内に回収された残水がトレイ９内に漏れ出すことを確実に防止することができる。

なお、本実施形態では、図７に示すように、蓋部材８５を取り外したときに形成される残水回収用貯水部４２の開口の縁部６０の高さが全周に渡って同じになっているが、位置によって縁部６０の高さが異なる構成の場合には、縁部６０の最も引っ込んだ箇所（最も上に位置する部分）の高さが定常水位より下方にあればよい。

上述した実施の形態では、カートリッジ式給水タンクを有する加湿機に本発明を適用した場合について説明したが、本発明の適用対象は加湿機に限定されるものではなく、カートリッジ式給水タンクから給水される水を蒸発させて水蒸気を発生させる機能を有する本体を備える他の機器（例えば、スチームオーブン）にも本発明を適用することが可能である。

６ カートリッジ式給水タンク
９ トレイ
１０ 加湿機
１１ 加湿機本体
４１ 水供給用貯水部
４２ 残水回収用貯水部
４３ 給水口
４４ 給水口口金
４５ 給水口口金弁
４６ きれいな水
４７ 回収口
４８ 回収口口金
４９ 回収口口金弁
５１ 連結管
５２ 小孔
５４，５５ 突き出し部
５６ 空気層
５７ 水
７２ 管体
８０ 隔壁
８５ 蓋部材
８６ シール部材
８７ 爪

Claims (6)

1. 給水先にセットしたときに開く弁を有する給水口が設けられた水供給用貯水部と、
   前記給水先にセットしたときに開く弁を有する回収口が設けられた残水回収用貯水部と、
   前記水供給用貯水部内の上部に形成される空気層と、前記残水回収用貯水部内の上部とを連通させる連通部と、
   前記回収口を通って前記残水回収用貯水部内に回収された残水が前記回収口から流出することを防止する逆流防止手段と、
   を備え、
   前記残水回収用貯水部の底部を、取り外しが可能な蓋部材で構成したことを特徴とするカートリッジ式給水タンク。
2. 前記残水回収用貯水部の下面が、前記給水口が給水する定常水位よりも下方に位置することを特徴とする請求項１記載のカートリッジ式給水タンク。
3. 前記残水回収用貯水部の底部を構成する前記蓋部材を取り外したときに形成される開口の縁部が、前記給水口が給水する定常水位よりも下方に位置することを特徴とする請求項１または２記載のカートリッジ式給水タンク。
4. 前記定常水位は、前記給水口の開口の縁部の高さであることを特徴とする請求項２または３記載のカートリッジ式給水タンク。
5. 前記回収口および前記逆流防止手段が前記蓋部材と一体的に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載のカートリッジ式給水タンク。
6. 請求項１乃至５の何れか１項記載のカートリッジ式給水タンクと、
   前記給水先となり、前記カートリッジ式給水タンクから給水された水を蒸発させる機能を有する本体と、
   を備えることを特徴とする機器。

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