JP2012122690A - 加湿器、同加湿器を備えた空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】送風時の圧力損失が少ない加湿器、同加湿器を備える空調装置および空調装置の提供。
【解決手段】通気部１９が形成されたケーシング７と、ケーシング７内に設けられた吸水性のフィルター１１と、フィルター１１に給水する貯水部１６とを備え、通気部１９を通じてケーシング７内に室内３の空気を通気させて室内３の加湿を行う加湿器５において、通気部１９は、ケーシング７内を上下方向に略直線的に通気するように形成され、フィルター１１は、その一部１１ｃが貯水部１６の水に浸されているとともに、平面を有する他の一部１１ｂが通気部１９内に配置され、該平面が通気部１９の通気方向と略平行となるように設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、建物の床下空間等に設置される加湿器、同加湿器を備えた空調装置に関する。

日本の冬季は空気が乾燥し、特に暖房時には殊さら空気が乾燥するので、喉や肌の乾燥を防止する目的で加湿器が使用されている。

例えば、建物の床下空間内に加湿器を設け、床の通気口から室内を加湿させる加湿システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の加湿システムは、床の裏面に設けられた加湿器を有し、この加湿器は、ファンを有するケーシングと、このケーシングの内底に載置された加湿エレメントとしての吸水性のフィルター等とを備え、このケーシングの側壁と上部には、それぞれ通気用のスリットと給気用のスリットが形成されている。一方、室内の床には、室内から床下空間へ排気するための排気口と床下空間から室内へ給気するための給気口が形成されている。

この状態で、前記ケーシングの内底に低水位で貯水することで前記フィルターを吸水状態とし、ケーシングのファンを回転させることにより、床の排気口から室内空気を床下空間へ吸引するとともに前記通気用のスリットを通じてケーシング内に導きフィルターに当てることにより加湿空気とした上で、これをケーシング上部の給気用のスリットと前記床の給気口を通して室内へ吹き出させるものである。

このように吸水したフィルターから水分を蒸発させて加湿するタイプの加湿器は、加湿エレメントに対し上方から水を流下させる加湿装置と異なり、加湿に用いられる水の割合が少なく水が無駄とならない。

特許文献２には加湿エレメントを有する加湿器が開示されている。この加湿エレメントは、断面が波形状の多孔質体のポリマーと、このポリマーの端部を閉じた状態で保持する中空の箱状体とを備え、箱状体の内部に給水することでポリマーの一端部から水を浸潤させていき、これに通風して加湿に用いるものである。

特開２００９−２６４７００号公報 特開平８−２１９５０４号公報

しかしながら、特許文献１の加湿器は、ケーシングの内底全体を貯水部としているので、ケーシングの側壁にあるスリットからケーシング内に空気を導き、これを上下縦方向のフィルターに対して垂直に当てて加湿し、その後上方の室内へ向けて吹き出すという構成とせざるを得ず、圧力損失が大きく送風上好ましくない。

特許文献２の加湿器においては、ポリマー同士の間隔が非常に狭い上に、ポリマーの波形状の繰り返し単位が数ｍｍレベルという複雑な構造ゆえに圧力損失が大きく送風上好ましくない。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、送風時の圧力損失が少ない加湿器、同加湿器を備える空調装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明に係る加湿器は、通気部が形成されたケーシングと、該ケーシング内に設けられた吸水性のフィルターと、該フィルターに給水する貯水部とを備え、前記通気部を通じて前記ケーシング内に前記室内の空気を通気させて前記室内の加湿を行う加湿器において、前記通気部は、前記ケーシング内を上下方向に略直線的に通気するように形成され、前記フィルターは、その一部が前記貯水部の水に浸されているとともに、平面を有する他の一部が前記通気部内に配置され、該平面が前記通気の方向と略平行となるように設けられていることを特徴とする。なお、上下方向には上下斜方向も含まれる。

また、前記貯水部の貯水量が所定量に維持されるように給水又は排水する自動給排水手段を設けてもよい。

さらに、前記ケーシングの内底から前記通気の方向と略平行に起立する導風部を設け、この導風部の上端部に前記フィルターを掛止してもよい。

また、前記フィルターは、前記掛止した状態で吸水により変形しない所定以上の剛性を有する不織布で製造されていることが望ましい。

さらに、加湿器を前記建物の室内の床下空間に設けてもよい。

本発明に係る空調装置は、上記いずれかの加湿器と、前記室内の空気を吸い込む吸気手段と、吸い込んだ空気を温調する温調手段と、吸い込んだ空気を前記室内へ吹き出す吹出手段とを備え、前記加湿器は該吹出手段の風路に設けられ、前記室内から吸い込んだ空気を加湿して前記室内へ吹き出すことを特徴とする。

本発明の加湿器によれば、前記ケーシングの通気部は、空気が前記ケーシング内を上下方向に略直線的に通過するように形成され、前記フィルターは、その一部が前記貯水部の水に浸されているとともに、平面を有する他の一部が前記通気部内に配置され、該平面が前記通気部の通気方向と略平行となるように設けられているので、床下空間に設けられた加湿器を通過する空気の抵抗が低いものとなり、送風時の圧力損失を低減できる。上下方向には上下斜方向も含まれる。

また、前記貯水部の水を自動に給排水する自動給排水手段を設ければ、所定の水量が貯水部に維持され、貯水部の水量管理の手間が省ける。

前記ケーシングの内底から前記通気方向と略平行に起立する導風部を設け、この導風部に前記フィルターを掛止すれば、導風部により通気口から空気の拡散が防止され、空気の流れが速くなることから加湿性能が高まる。また、フィルターの掛止数を増減調整した際の加湿性能の変化量が大きくなり、加湿器の加湿性能の調整がしやすいものとなる。

また、前記フィルターは、前記掛止した状態で吸水により変形しない所定以上の剛性を有する不織布で製造されているので、フィルターが吸水しても変形しにくく、そのため、フィルターの吸水変形による加湿器の加湿性能へ与える悪影響がない。

加湿器を前記建物の室内の床下空間に設ければ、室内空間を不必要に占有することがない。

本発明に係る空調装置は上記いずれかに記載の加湿器と、前記室内の空気を吸い込む吸気手段と、吸い込んだ空気を温調する温調手段と、吸い込んだ空気を前記室内へ吹き出す吹出手段とを備え、前記加湿器は該吹出手段の風路に設けられ、前記室内から吸い込んだ空気を加湿して前記室内へ吹き出すので、圧力損失が少なく加湿性能の高い空調装置を提供することができる。

本発明の実施の形態の空調装置を備えた建物の概略構成を示す説明図である。 （Ａ）図１の加湿器を拡大表示した説明図である。（Ｂ）は、（Ａ）の加湿器を側方から見た図である。 （Ａ）図２の加湿器の斜視図を示す。（Ｂ）は、（Ａ）のＡ―Ａ線とＣ―Ｃ線で切断し加湿器の斜視図である。（Ｃ）は、（Ａ）のＢ―Ｂ線で切断した加湿器の斜視図である。（Ｄ）は、加湿器のフィルターの斜視図である。 本発明に係る実施例の空調装置を示す図である。

以下、本発明に係る実施の形態の空調装置について図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る空調装置を備えた建物１の概略構成を示している。

建物１は、基礎断熱として構築された底盤コンクリート１ｂと、その側縁に立設された側壁コンクリート１ｃ，１ｃと、さらにその上に立設された外壁部１ｄ，１ｄおよび天井部１ｅとから主に構成されている。

そして、この天井部１ｅ、外壁部１ｄ，１ｄおよび側壁コンクリート１ｃ，１ｃにより囲まれる空間は、床としての床部１ａによって床下空間２と居室などの屋内空間（室内）３とが区切られている。

この床部１ａには、ガラリ１０が嵌入された吸込口９と吹出口８が設けられている。吸込口９には、後述の空調装置の吸気ダクト６Ａが接続され、吹出口８の直下の床下空間２に後述の加湿器５が設けられている。なお、吸込口９は、図示していないが床部１ａの他の部分にも設けられている。

側壁コンクリート１ｃ，１ｃの床下空間２側には、グラスウールなどの断熱材４が貼り付けられており、床下空間２内の暖気の熱が屋外に極力漏れない断熱構造となっている。

符号１２は、後述の加湿器５の貯水部１６に対し自動的に給水と排水を行う自動給排水手段を示す。
＜空調装置＞
本発明に係る実施の形態の空調装置は、室内３から吸気するための吸気ダクト６Ａと、吸い込んだ空気を温調等する空調手段６と、温調等された空気を室内３へ給気するための給気ダクト６Ｂと、床部１ａに吊り下げられ、給気ダクト６Ｂが接続された加湿器５等とを有している。

空調手段６は、吸気手段および吹出手段としてのファン（不図示）と、温調手段としての熱交換用のヒートポンプシステム等とを有している。

このヒートポンプシステムは、室内機６Ｄ、室外機６Ｃおよび冷媒管６Ｅ,６Ｆ（図１の２つの細線参照）で構成されている。

また、上述した空調手段６は、室内３の壁面に設けられたコントローラＣに接続され、このコントローラＣを操作することにより、空調手段６のオン・オフの切り替えや温度設定等が行われる。

空調手段６は、室内３から吸気ダクト６Ａを通じて室内３の空気を吸気し、ユーザの任意で温調等した後、給気ダクト６Ｂおよび加湿器５を通じて室内３へ空調した空気を給気するものである。
＜加湿器＞
図２に、図１の加湿器５の拡大図を示す。なお、図中の白抜矢印は空気の流れを示している。

ここで、この加湿器５は、図２に示すように、ケーシング７と、ケーシング７の内部に設けられた吸水性のフィルター１１，・・・と、所定量の水を溜める貯水部１６から主に構成されている。

ケーシング７には、ケーシング７内を直線的に空気が通過するように、空気の流入口１４と流出口１３が設けられている。

図２に示すものでは、ケーシング７が設置された状態で、ケーシング７の空気の流入口１４と流出口１３とは平面視で少なくとも部分的に重なるように設けられている。

ケーシング７の流入口１４と流出口１３とにより、ケーシング７内に通気部１９が形成される。この通気部１９は、加湿器７において流入口１４から流出口１３へと空気が流れる箇所を意味する。

流入口１４には下方から給気ダクト６Ｂが接続されており、送風時には空調手段６からの空気が所定流量でケーシング７内に流入するようになっている。

一方、ケーシング７の流出口１３にはフランジ７ａが形成されており、このフランジ７ａを吹出口８の床部１ａの縁部に係止させることにより、ケーシング７が床部１ａに吊り下げられ、ケーシング７内と室内３とが連通している。さらに、この流出口１３を覆うように吹出グリル１３ａが着脱可能に設けられ、室内３の側からケーシング７内に異物が入らないようになっている。

ケーシング７内底の流入口１４の外郭部分からは、上方に起立する円筒状の導風部１５が連続形成されている。図２および図３に示すように、この導風部１５とケーシング７の部分とにより貯水部１６が形成されている。
＜フィルター１１＞
導風部１５の開口した上端部には、図２（Ａ）および図３（Ｂ），（Ｄ）に示すように、Ｅ字の板状のフィルター１１，・・・が、その２つの凹部１１ａ，１１ａにより掛止されている。

このフィルター１１は、吸水性及び通気性を有する一般的な不織布からなるもので、導風部１５に掛止された状態で吸水により変形しない所定以上の剛性を有するものである。

例えば、フレクスター（クラレクラフレックス社製）を用いてもよい。この場合、約０．１ｇ／ｃｍ^３以上の密度を有するものが特に好ましい。

上記掛止により、フィルター１１の下方に突出した中央部１１ｂは、通気部１９の一部を構成する導風部１５内に配置され、この中央部１１の表と裏の両面は、送風時に通気部１９を通過する空気の流れ方向と平行となるように配置される。

同時に、フィルター１１の両端部１１ｃ，１１ｃはケーシング７の内底に溜められた水Ｗ１に浸かり、フィルター１１の吸水力により、突出した中央部１１ｂにまで水が浸潤していく。

フィルター１１の設置については、その一部が貯水部１６の水に浸り、平面を有する他の一部が通気部１９に位置し、この平面が通気部１９の空気流と平行となる配置であれば、上記構成に限定されない。

また、上述したように導風部１５を設けて、この開口した上端部にフィルター１１を掛止する場合、掛止フィルター１１の形状は図２に示すようなＥ字状に限定されず、上記配置が可能な形状であればよい。

例えば、フィルター１１，・・・の端部１１ｃ，・・・同士を接続して一体とし、設置や取り外し等に関する取扱性を向上させてもよい。
＜自動給排水手段＞
自動給排水手段１２は、図１に示すように、床下空間２に設けられ、図２に示すようにフロートスイッチ１２Ａと、給水ホース１２Ｂと、オーバーフロー管１２Ｃとを有し、フロートスイッチ１２Ａのフロートの位置（水量の情報）に基づいて加湿器５の貯水部１６に所定の水量が維持されるように自動的に給水し、又は排水を行うものである。

フロートスイッチ１２Ａの一部は、ケーシング７の側壁を介してケーシング７の内側に突出するように設けられ、そのフロートの高さ位置によりケーシング７の貯水部１６の水量を常に監視し、給水手段１２（図１参照）に水量の情報を提供している。

給水ホース１２Ｂは、一般的な水道に直結され給水手段１２の一部をなしている。オーバーフロー管１２Ｃは、ケーシング７の所定の高さ位置に設けられた排水口１７に接続され、貯水部１６の水量が所定以上となることを防止している。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。

室内３のユーザがコントローラＣを操作して、空調手段６を動作させると、室内３の空気が吸込口９から吸い込まれ、ユーザの任意でヒートポンプシステム（６Ｄ〜６Ｆ）で温調された後、給気ダクト６Ｂと加湿器５とを経て室内３へ加湿空気が吹き出す。

加湿器５の構成によれば、前記流出口１３と平面視で重なる位置のケーシング７の内底に流入口１４が形成され、ここに空調手段６の給気ダクト６Ｂが接続されているので、ケーシング７内を下方から上方の室内３に向けて直線的に空気が通過し、送風時の圧力損失を低減できる。

また、ケーシング７の導風部１５によりケーシング７内を通過する空気の拡散が防止され空気の流速が高まる。また、この導風部１５の上端部に前記フィルター１１が掛止され、流れの速い導風部１５内（通気部１９の一部）にフィルター１１の中央部１１ｂが配置されるので、フィルター１１からの水分の蒸発効率が良く、加湿性能が高いものとなり、ランニングコストが低減される。

導風部１５の上端部にフィルター１１を掛止する構成であるので、フィルター１１の取付け取外し及びメンテナンスが容易であり、また簡単にフィルター１１の数の増減調整ができる。これにより加湿器５の加湿性能の調整も簡単となる。特に、加湿が不要な夏季にフィルター１１を除去し貯水部１６の水を枯渇させることで簡単に長期間、加湿しない設定にできる。

さらに上記構成に加えて、ケーシング７の上面に、流出口１３を覆うように吹出グリル１３ａを着脱可能に設けたので、建物１の床部１ａに位置する吹出グリル１３ａを開閉して、フィルター１１を出し入れするだけで、簡単にフィルター１１の設置およびメンテナンスを行うことができ、ケーシング７内のゴミやスケールの除去も簡単となる。

加湿器５が設置されていない建物であっても、室内の床に吹出グリルが設けられ、この吹出グリルを有する空調装置があれば、この空調装置の吹出グリルより下の空間部分をケーシング７として機能させる簡単な工事とフィルター１１を設置することにより、簡単に加湿器５を設けることができる。そのため、建物に加湿器を設置するイニシャルコストを低く抑えることができる。また、この加湿器５は、もともと存在する空調装置と兼用できるという利点がある。

以下、本発明に係る実施例の空調装置について説明する。

図４に、本発明に係る実施例の空調装置を示す。この空調装置のフィルター１１Ａは、上述したフィルター１１の高さと幅の寸法を変更し、端部１１Ｃ，１１Ｃをケーシング７の内底に接地させて自立可能としたものである。

この空調装置によれば、自動給排水手段１２を有していない場合や故障時に、加湿の過程で貯水部１６の水が無くなりかけたときでも、ケーシング７の内底にフィルター１１が接しているので、貯水部１６の水がフィルター１１によって残らず吸水されて蒸発し、ケーシング７内の雑菌の繁殖を防止できる。

ここで、残らず吸水する効果を高めるために、ケーシング７の内底に導風部１５に向けて下る傾斜をつけ、この傾斜に沿うように端部１１Ｃの形状を加工してもよい。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態及び実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、加湿器５のケーシング７の流入口１４と流出口１３は、流入口１４から流入した空気が直線的にケーシング７内を通過して流出口１３から吹き出るように形成されており、且つ、この通気方向が室内３に向かう方向であればよく、上下斜方向でもよい。

また、ケーシング７の導風部１５の起立方向については、流入口１４から流入口１３へ通気する方向に平行であればよく、斜方向でもよい。

さらに、加湿器５を設置する位置は室内、壁内等でもよい。

１ 建物
１ａ 床部（床）
１ｂ 底盤コンクリート
１ｃ 側壁コンクリート
１ｄ 外壁部
１ｅ 天井部
２ 床下空間
３ 屋内空間（室内）
４ 断熱材
５ 加湿器
６ 空調手段（吸気手段、吹出手段）
６Ｄ〜６Ｆ ヒートポンプシステム（温調手段）
７ ケーシング
８ 給気口
９ 排気口
１０ ガラリ
１１，１１Ａ フィルター
１２ 自動給排水手段
１３ 流出口
１３ａ 吹出グリル
１４ 流入口
１５ 導風部
１６ 貯水部
１７ 排水口
１８ 吸水口
１９ 通気部

Claims (6)

1. 通気部が形成されたケーシングと、該ケーシング内に設けられた吸水性のフィルターと、該フィルターに給水する貯水部とを備え、前記通気部を通じて前記ケーシング内に建物の室内の空気を通気させて前記室内の加湿を行う加湿器において、
   前記通気部は、前記ケーシング内を上下方向に略直線的に通気するように形成され、
   前記フィルターは、その一部が前記貯水部の水に浸されているとともに、平面を有する他の一部が前記通気部に配置され、該平面が前記通気の方向と略平行となるように設けられていることを特徴とする加湿器。
2. 前記貯水部の貯水量が所定量に維持されるように給水又は排水する自動給排水手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の加湿器。
3. 前記ケーシングの内底から前記通気の方向と略平行に起立する導風部を設け、この導風部に前記フィルターを掛止したことを特徴とする請求項１又は２に記載の加湿器。
4. 前記フィルターは、前記掛止した状態で吸水により変形しない所定以上の剛性を有する不織布で製造されていることを特徴とする請求項３に記載の加湿器。
5. 前記建物の室内の床下空間に設けたことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の加湿器。
6. 請求項１〜５いずれか１項に記載の加湿器と、前記室内の空気を吸い込む吸気手段と、吸い込んだ空気を温調する温調手段と、吸い込んだ空気を前記室内へ吹き出す吹出手段とを備え、前記加湿器は該吹出手段の風路に設けられ、前記室内から吸い込んだ空気を加湿して前記室内へ吹き出すことを特徴とする空調装置。