JP2012154513A - 加湿器 - Google Patents

Abstract

【課題】水位レベルが変動しても効率よく安定して水槽の水を加熱することができる加湿器を提供する。
【解決手段】水槽２と、該水槽の水を温めて蒸発させるヒータ３とを備えた加湿器１であって、前記水槽には、中央を貫通して形成された空洞部４０を有し水面５０から所定量が沈んだ状態で浮く環状の浮力付与部材４が配設され、前記ヒータは、前記浮力付与部材の空洞部４０内に設けられるとともに、該空洞部内の水に少なくとも側面の一部が浸かる形で配設されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、室内等を加湿する加湿器に関する。

従来より、水を加熱手段によって加熱して蒸発させ、室内等を加湿する加湿器が知られている。
このような加湿器は、水槽に溜めた水が加湿に用いられることで水位レベルが変動するため、水槽の底部に加熱手段としてヒータを配設したものが知られている。
例えばこのような加湿器としては、下記特許文献１が挙げられる。
ここに記載の加湿器は、ヒータが加湿器本体の収容凹部の底壁に設置され、水槽（加湿槽）はヒータと分離して収容凹部に出入自在に収容される。

特開平７−１５１３６２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の加湿器は、水槽の水の全量を加熱しなければ、蒸気を発生させることができないため、水面から蒸気を発生させるまでに時間を要するという問題があった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされており、水位レベルが変動しても効率よく安定して水槽の水を加熱することができる加湿器を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る加湿器は、水槽と、該水槽の水を温めて蒸発させるヒータとを備えた加湿器であって、前記水槽には、中央を貫通して形成された空洞部を有し水面から所定量が沈んだ状態で浮く環状の浮力付与部材が配設され、前記ヒータは、前記浮力付与部材の空洞部内に設けられるとともに、該空洞部内の水に少なくとも側面の一部が浸かる形で配設されている。

本発明において、前記ヒータは中央を貫通して形成された空洞部を有する環状であって、前記浮力付与部材により前記水面が前記ヒータの上面の高さ位置以下となるように設定されていてもよい。
また本発明において、前記ヒータは、その外側全周面が前記浮力付与部材の前記空洞部の内周面に固着されていてもよい。

さらに本発明において、前記水槽の内寸法を前記浮力付与部材の外寸法と略同一としてもよい。
そして本発明において、前記水槽が略円筒状からなり、前記水槽には、その高さ方向に延出する凸状または凹状のガイド部が形成されているとともに、前記浮力付与部材には、前記ガイド部に係合する係合部が形成されていてもよい。

本発明に係る加湿器によれば、水位レベルが変動しても効率よく安定して水槽の水を加熱することができる。

（ａ）は本発明の一実施形態に係る加湿器を模式的に示した概略図であり、（ｂ）は（ａ）に示す同加湿器の浮力付与部材及びヒータを模式的に示す概略拡大断面図である。 同加湿器の変形例を説明するために加湿器を模式的に示した概略図である。 異なる変形例の同加湿器の模式的斜視図である。 さらに異なる変形例の同加湿器の模式的斜視図である。

以下に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。
本実施形態に係る加湿器１は、水槽２と、水槽２の水５を温めて蒸発させるヒータ３とを備えている。水槽２内には、中央を貫通して形成された空洞部３０を有し、水面５０から所定量が沈んだ状態で浮く環状の浮力付与部材４が配設され、ヒータ３は、浮力付与部材４の空洞部４０内に設けられるとともに、該空洞部４０内の水に少なくとも側面（内周面３２等）の一部が浸かる形で配設されている。
以下、詳しく説明する。

加湿器１は、図１（ａ）に示すように水槽２と、ヒータ３と、浮力付与部材４と、給水管６と、供給バルブ７とを備えている。図中、５は水槽２に溜められた水を示しており、５０は水面を示している。
水槽２の構成、形状等は特に限定されず、水槽２を加湿器本体（不図示）等に着脱自在に構成し持ち運びできる可搬型の水槽としてもよいが、ここでは、水槽２が加湿器本体等に組み込まれ、取り外し不能に構成された例について説明する。
また、ここでは図示していないが、加湿器１は、水５がヒータ３で加熱されることにより発生する蒸気の吹出口や、ヒータ３のオンオフが行える操作スイッチや操作スイッチのオンオフ状態を表示する表示部等を有している。加湿器１は、操作スイッチがオンになるとヒータ３が駆動し加湿動作を開始し、操作スイッチがオフになるとヒータ３の駆動が停止し加湿動作が停止となる。

図１に示す水槽２は、給水管６に接続され給水管６を通じて給水される水を溜める給水槽２０と、給水槽２０と並列に設けられヒータ３が配設される加熱槽２１と、給水槽２０と加熱槽２１との間を連結する連結流路２３とを備えている。給水槽２０と加熱槽２１とは、別に構成されているが、これらは下方に設けられた連結流路部２３で連結されているため、双方の水位レベルは常時同じになる。
給水管６には、バルブ７が設けられており、バルブ７は直接水道管１０に接続されている。そのため、バルブ７を開くと水道管１０から水が供給され、バルブ７を閉じると水道管１０からの水の供給が停止する。

水槽２が上述のように構成されているため、バルブ７から水が補給されなくても、加熱槽２１の水がヒータ３の加熱により減ると給水槽２０の水が連結流路２３を通じて加熱槽２１側へ水が流れるので、水位レベルが急激に変動することを防ぐことができる。そのため、加熱槽２１では安定したヒータ３による加熱を実現することができる。
また上述のように、水槽２へ水道管１０からの水を直接供給できるため、例えば４リットル〜１０リットルの水が入った水槽２を持ち運びする必要がなく、使用者の負担を軽くすることができる。
給水槽２０及び加熱槽２１の形状は、平面視して後記する図３、図４に示すように円筒状とし、上面が開口した有底の円筒体としてもよいが、平面視して方形状の有底の筒体としてもよい。

ヒータ３の構成、形状等は、浮力付与部材４の空洞部４０の内周面４１に固着することができ、加熱槽２１の水を加熱して蒸気を発生させることができれば、特に限定されない。
浮力付与部材４の構成、形状等も、空洞部４０内にヒータ３を設けることができ、空洞部４０内の水に少なくともヒータ３の側面（内周面３２や下面３ｂ等）の一部が浸かる形で配設できれば、特に限定されない。
例えば、ヒータ３及び浮力付与部材４は、それぞれが平面視して略方形状としてもよいし、円形状としてもよい。また一方が平面視して略方形状とし他方が円形状としてもよい。
さらに、ヒータ３の中央には、空洞部３０が形成されていなくてもよく、平板状に形成し、ヒータ３の上面に溜まった水を加熱するようにしてもよいが、望ましくは図１等に示すようにヒータ３は、中央を貫通して形成された空洞部３０を有する環状のものがよい。
この場合は、ヒータ３の空洞部３０の内周面３２に水５が浸入し、内周面３２と下面３ｂとが水５に浸かる形となり、その水５を集中的に加熱することができるからである。詳しくは後述する。

図１に示すヒータ３及び浮力付与部材４は、それぞれが平面視において円環状からなり、その中央には貫通して形成された空洞部３０，４０を有している。またヒータ３は、その外側全周面３１が浮力付与部材４の空洞部４０の内周面４１に固着されている。そのため、ヒータ３の外径と浮力付与部材４の内径とは、略同一となる。
このように、ヒータ３の外側全周面３１が浮力付与部材４の内周面４１に接触するように形成し、内周面４１に固着されるようにすれば、ヒータ３の外側全周面３１側に水５が浸入しないので、ヒータ３で加熱する水５の量が限定されるので、蒸気を発生させるまでの時間を短縮することができる。
図中、３ａはヒータ３の上面、３ｂはヒータ３の下面、４ａは浮力付与部材４の上面、４ｂは浮力付与部材４の下面を示している。

図１（ｂ）に示すようにヒータ３は、浮力付与部材４の空洞部４０内に納められており、ヒータ３と浮力付与部材４との固着方法は、特に限定されないが、例えば外側全周面３１に接着剤等を塗布して内周面４１に貼着し一体としてもよい。ヒータ３の高さ寸法（厚み寸法）は、浮力付与部材４の高さ寸法（厚み寸法）よりも小とし、ヒータ３は、その下面３ｂが浮力付与部材４の下面４ｂと略面一（略同一平面上）になるように固着される。そのため、ヒータ３の上面３ａには、空間ができ、空洞部３０内で加熱された水５は蒸気となって放出する（図１（ａ）の点線矢印参照）。
このようにヒータ３の高さ寸法と浮力付与部材４の高さ寸法のバランスは、特に限定されないが、水面５０に浮力付与部材４に固着されたヒータ３を浮かべた際に、少なくともヒータ３の一部が水面５０から沈んだ状態で配設されるように構成される。図１に示すヒータ３は、ヒータ３の上面３ａと略面一に水面５０がくるように浮力付与部材４によって浮力と重力のバランスが調整されている。
このように構成すれば、ヒータ３と接触する水５のみがヒータ３によって加熱される。具体的には、ヒータ３の空洞部３０の内周面３２に浸入し溜められた水５が集中的に加熱される。そのため、加熱効率がよく、加熱槽２１に溜められた水の全量を加熱する場合と比べて格段に蒸気を発生させるまでの時間を短縮することができる。またこのとき、ヒータ３は浮力付与部材４によって水面５０に浮かべられているので、加熱槽２１の水５の水位レベルが上下に変動しても、安定して加熱を行うことができる。

図１に示すヒータ３は、ヒータ３の上面３ａの位置に水面５０が達するように浮力付与部材４によって調整されている例を示しているが、これに限定されず、浮力付与部材４により、水面５０がヒータ３の上面３ａの高さ位置以下となるように設定してもよい。
このように、浮力付与部材４によってヒータ３で加熱する水５の量を調整して減らすことができ、水面５０がヒータ３の上面３ａの高さ位置以下となるように設定した場合は、ヒータ３で加熱する水の量をさらに減らすことができる。そのため、ヒータ３により局所的に水５を加熱することができるので、より一層蒸気を発生させるまでの時間を短縮することができる。

図２には、図１に示した加湿器１とは、水５の供給方法及び水槽２にセンサ（９ａ，９ｂ）が設けられている点で異なる変形例を示している。その他の構成は、図１と同様であり、共通する箇所には共通の符号を付し、共通する事項、共通する効果についてはその説明を省略する。
図２に示す加湿器１は、給水管６に設けられたバルブ７にホース１１の一方側端部１１ａが接続されており、ホース１１の他方側端部１１ｂが水道の蛇口８に接続されている。給水槽２０の高さ方向における内壁部２０ａには、水位を検知するセンサ（９ａ，９ｂ）が複数設けられている。
図中、内壁部２０ａの上方に設けられたセンサを上部センサとして９ａで示し、下方に設けられたセンサを下部センサとして９ｂで示す。

図には示していないが、加湿器１は、上部センサ９ａ及び下部センサ９ｂの検知結果に基づいて水槽２への給水を制御する制御部を備えている。またここでバルブ７を電磁制御弁とし上部センセ９ａと下部センサ９ｂによる検知結果に基づいて制御部でその開閉が制御されるようにすれば、水５の供給を自動給水できるよう構成することができる。
例えば、給水槽２０の水５の水位レベルが、下部センサ９ｂが設けられている位置以下になると、バルブ７を開とし、水の供給を開始するようにしてもよい。また供給された水５の水位レベルが上部センサ９ａが設けられている位置以上になると、バルブ７を閉とし、水の供給を停止するようにしてもよい。
このように、上部センサ９ａ及び下部センサ９ｂの検知結果に基づいて、水槽２に水が自動給水される場合、加熱槽２１の水位レベルは、適宜上下するが、ヒータ３は浮力付与部材４によって水面５０下に水没した状態を維持できる。そのため、自動給水による水槽２内の水位レベルの変動にかかわらず、ヒータ３によって安定して効率よく水５を加熱することができる。

図３には、図１、図２に示す加湿器１とは異なる変形例を示している。ここに示す例は、給水槽２０及び加熱槽２１が上面が開口した有底の円筒体で構成され、且つ加熱槽２１の内寸法２１ａを浮力付与部材４の外寸法４ｃと略同一としている点が上述と異なる。その他の構成は、上述の例と同様であり、共通する箇所には共通の符号を付し、共通する事項、共通する効果についてはその説明を省略する。
水槽２への水の供給方法は、図１に示すように水道管１０からバルブ７を介して供給されるようにしてもよいし、図２に示すように水道の蛇口８に接続されたホース１１を通じバルブ７を介して供給されるようにしてもよい。
このように加熱槽２１の内寸法２１ａを浮力付与部材４の外寸法４ｃと略同一とすれば、浮力付与部材４が加熱槽２１内で浮遊し加熱槽２１の内壁部２１ａにぶつかって衝撃を受けることを少なくすることができ、浮力付与部材４が損傷しにくい。

図４には、図１〜図３に示す加湿器１とはさらに異なる変形例を示している。ここに示す例はいわば図３の変形例といえる。
すなわち、図４の例は、給水槽２０及び加熱槽２１が上面が開口し有底の円筒体で構成され、且つ加熱槽２１の内寸法２１ａを浮力付与部材４の外寸法４ｃと略同一とされていることに加え、浮力付与部材４の移動を規制するガイド構造を備えた例である。その他の構成は、上述の例と同様であり、共通する箇所には共通の符号を付し、共通する事項、共通する効果についてはその説明を省略する。

加熱槽２１には、その高さ方向に延出して形成された凸状のガイド部２２が形成されている。このガイド部２２は、高さ方向に亘って突条に連なって形成されており、図４に示すガイド部２２は、平面視して略方形状に突出して形成されているが、これに限定されず、角部が面取り加工されていてもよいし、湾曲形状に形成されていてもよい。また凸状に限らずガイド部２２が凹状に形成されていてもよい。要は、ガイド部２２は、浮力付与部材４が水面５０に浮かんだ状態で回転したり移動することを防止できるように水面５０上の動きを規制できる構造であればよい。このとき、浮力付与部材４の上下の動きまで規制しないように留意する。

浮力付与部材４の外周面４２には、ガイド部２２に係合する係合部４３が凹状に形成されている。係合部４３の形状は、ガイド部２２と係合するように形成されている。そのため、上述のようにガイド部２２が凹状に形成されていれば、係合部４３は凸状に形成される。
このようにガイド構造を備えていれば、浮力付与部材４の回転を防止することができるので、ヒータ３に接続される電気配線（不図示）が絡みにくくなり、断線のおそれも少なくできる。
図４では、加熱槽２１の内寸法２１ａを浮力付与部材４の外寸法４ｃと略同一とした例を示しているが、このように内寸法２１ａと外寸法４ｃとが略同一でなくてもよい。
上述のようなガイド構造を備えていれば、浮力付与部材４の加熱槽２１内での浮遊を防止でき、加熱槽２１の内壁部２１ａにぶつかって衝撃を受けることを少なくすることができるので、浮力付与部材４が損傷しにくい。

なお、加湿器１及びこれを構成する各部材の形状、構成、構造、水槽２への水の供給方法等は、図例に限定されない。また水槽２を図例のように可搬型の水槽にしない場合は、洗面台や浴室等にビルトインして使用される加湿器１として適用できる。さらに図では、ヒータ３がどのようにして電気を供給するかについての説明は省略しているが、操作スイッチのオンオフによって駆動自在に構成されており、制御部等を備えていることはいうまでもない。

１ 加湿器
２ 水槽
２０ 給水槽
２１ 加熱槽
２１ａ 内寸
２２ ガイド部
３ ヒータ
３ａ 上面
３０ 空洞部
４ 浮力付与部材
４ｃ 外寸
４０ 空洞部
４１ 内周面
４３ 係合部
５ 水
５０ 水面

Claims (5)

1. 水槽と、該水槽の水を温めて蒸発させるヒータとを備えた加湿器であって、
   前記水槽には、中央を貫通して形成された空洞部を有し水面から所定量が沈んだ状態で浮く環状の浮力付与部材が配設され、
   前記ヒータは、前記浮力付与部材の空洞部内に設けられるとともに、該空洞部内の水に少なくとも側面の一部が浸かる形で配設されていることを特徴とする加湿器。
2. 請求項１において、
   前記ヒータは中央を貫通して形成された空洞部を有する環状であって、前記浮力付与部材により前記水面が前記ヒータの上面の高さ位置以下となるように設定されていることを特徴とする加湿器。
3. 請求項１または請求項２において、
   前記ヒータは、その外側全周面が前記浮力付与部材の前記空洞部の内周面に固着されていることを特徴とする加湿器。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項において、
   前記水槽の内寸法を前記浮力付与部材の外寸法と略同一としたことを特徴とする加湿器。
5. 請求項４において、
   前記水槽が略円筒状からなり、前記水槽には、その高さ方向に延出する凸状または凹状のガイド部が形成されているとともに、前記浮力付与部材には、前記ガイド部に係合する係合部が形成されていることを特徴とする加湿器。

Images