JP2014031924A - 加湿機構 - Google Patents

Abstract

【課題】加湿機構の水に含まれるミネラル成分の濾過効率を高めることを目的とする。
【解決手段】
給水部および加湿部からなり、吸水部にはフィルターが設けられた加湿機構において、フィルター下部に設けられた容器の流入開口に対応する位置に底面側から上面側に達するフィルター容器側面に設けられた円弧状の切欠を設けたことを特徴する加湿機構。
【選択図】 図3

Description

本発明は、室内空間を加湿する加湿機構に関するものであり、特にイオン交換樹脂フィルタを用いた加湿機構に関する。

従来、室内空間を加湿するために気化式、蒸気式、超音波式など様々な方式の加湿機構が用いられている。それらの加湿機構は水を補給して加湿手段を動作させ、室内の湿度を高めるものであり、室内の湿度を高めることでインフルエンザウイルス、風邪ウイルスなどを不活化したり、肌を保湿したりすることが期待できる。

上記の加湿機構ではマグネシウム、カルシウムなどのミネラル成分を含んだ水道水が用いられている。ミネラル成分を含んだ水道水をそのまま加湿すると、ミネラル成分も同時に拡散して、家具などに白粉が付着してしまうおそれがあった。

その対策として図6に示すように、加湿器の給水タンクに水道水を濾過するイオン交換樹脂のフィルター92を設置する方式が多く用いられている。イオン交換樹脂のフィルターは側面にスリット97を有するカートリッジの中にイオン交換樹脂を充填し、給水タンク9の中フィルターを配置して用いられる。また、イオン交換樹脂のカートリッジの上面には上下に貫通する空気孔98が設けられており、底面にはイオン交換樹脂を保持するメッシュ状の網が設けられている。

利用者は加湿用の給水タンクに水道水を充填し本体2に装着する。すると、水道水はカートリッジ96に設けられたスリット97からフィルターのイオン交換樹脂を通過し、さらにカートリッジ底面の網を通過して連通路10に導入される。

しかし、図6のようにタンク内の水位がカートリッジの高さを超える場合には、カートリッジ96側面のスリット97を通過する流れに加え、カートリッジの上下に貫通する空気孔98から連通路10への水の流れが生じ、イオン交換樹脂を通過しない流れが発生するため水道水の濾過効率が低くなってしまう場合があった。
特開平10-103720

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、加湿機構の水に含まれるミネラル成分の濾過効率を高めることを目的とする。

前記課題を解決するため請求項1記載の発明にあっては、給水部および加湿部からなり、吸水部には吸水タンクの下部にフィルターが設けられた加湿機構において、フィルターにフィルター下部に設けられた流入開口に対応する位置で底面側から上面側に達する通過部を設けてなる。

請求項2記載の発明にあっては、通過部はフィルター容器側面に設けられた円弧状の切欠である。

本発明によれば、加湿機構の水に含まれるミネラル成分の濾過効率を高めることが可能となる。

以下、本発明の一実施形態である加湿機構を構成する加湿器を図に従って説明する。図１は本発明の加湿器の全体図であり、図２は本発明の加湿器の要部一部破断図である。図３は本発明の要部一部透視図であり、図４は本発明のフィルターの斜視図である。図5は本発明のフィルターの底面側斜視図である。図６は従来のフィルターの断面図を示す。

（第一の実施形態）
図1、図2に示すように、本発明の加湿器は大きく加湿器本体2、給水部、加湿部、サーキュレータ部及び制御部とからなっている。そして、加湿器本体2の内部には給水部、加湿部、サーキュレータ部及び制御部が収容されている。加えて、本発明では給水部と加湿部とによって超音波式霧化部を構成している。

給水部は加湿に用いる水を貯蔵するための機構であり、給水タンク9とイオン交換樹脂フィルター部からなり、給水タンクの直下にイオン交換樹脂フィルター93が配置されている。加湿部は水を室内に加湿する機構で、給水タンクからの水の連通路10、超音波振動子11、超音波振動子水槽111、霧流出筒7、および送風ファン6とから構成されている。

サーキュレータ部は主に風と霧とを循環させるための機構で、サーキュレータを構成するプロペラファン121とその外周を覆うプロペラファンより少しだけ径が大きい円筒状筒122およびその蓋となる筒蓋123からなっている。

加えて、室内の温度を検出する温度検出部および室内の湿度を検出する湿度検出部及び制御部を有している。

加湿器本体2は樹脂又は鋼板等で構成された筐体であり、給水部、加湿部、サーキュレータ部及び制御部が収容できる程度の大きさであればよく、特に大きさは限定されるものではないが、およそ30〜50センチ程度のケース状筐体である。そして、本発明では霧化した霧を排出する霧流出筒7の一部分である噴出し口73が本体2上部から突出する形状となっている。

本発明での給水タンク9は加湿に用いる水の貯蔵機能と超音波振動子の霧化流を効果的に室内に放出する筒機能との2つの機能を併せ持つ。そして、給水タンク9は給水タンク筐体内部に貯水されない中空霧流出筒7を有する。霧流出筒7は、給水タンクの貯水部と独立した異形中空貫通路からなり筒の下部側が上部側よりも大きい筒である。

霧流出筒７は大径霧流出筒71と小径霧流出筒72とからなり、小径霧流出筒72の一端が大径霧流出の天面75に挿通されている。霧流出筒は給水タンク貯水部内の水が霧流出筒7内部に直接流入しない内筒構造であり、超音波振動子水槽の上部に配置さている。そして、小径霧流出筒72は大径霧流出筒71よりも高さを大きく設定してある。

給水タンク9は底面に円形開口を有し、そこからキャップを介して貯蔵した水をフィルターに流出する。給水タンク9の円形開口端には下方に突出した円形フランジが設けてある。そして、円形フランジの外周には嵌合用の螺旋ミゾを有している。加えて、フランジの外周には水の弁99を有するキャップ90がフランジの螺旋ミゾに沿って着脱可能に設けられている。

水を入れた給水タンク9を加湿器本体2に装着すると、給水タンクのキャップに設けられた弁は、内部に設けられた弁部材が上方に移動して移動空間を形成する。その移動空間を通過してタンク内の水がイオン交換樹脂フィルター93に落下する構成となっている。

給水タンク9の下方には、イオン交換樹脂を充填した容器状のイオン交換樹脂フィルター93が載置されており、給水タンク9から落下した水を受け入れ濾過する。

イオン交換樹脂フィルターで濾過された水はイオン交換樹脂フィルター下部の流入開口935と連通路１０を経由して霧化室3に送られる。給水タンク9からの水供給は、霧化室3の水位とフィルター容器内の水の水位がバランスするまで行なわれる。

イオン交換樹脂フィルター93は図3から図5に示すようにフィルター容器931、フィルター容器蓋932、不織布及び粒状のイオン交換樹脂からなる。フィルター容器931は底面に多数の通過孔9311を有し、側面にフィルター下部に設けられた流入開口935に対応する位置に底面側から上面側に達する通過部933を設けてある。

イオン交換樹脂フィルター93の下部にはイオン交換された水を通過させる流入開口935が設けられている。本実施例では、イオン交換樹脂フィルターを通過した水は一旦、容器934に貯められ、容器に設けられた流入開口935を通過して連通路となるパイプ94に水を流入させる。

流入開口は、直径0.5〜2ｃｍ程度の孔でパイプに接続されている。流入開口935の上部には、イオン交換樹脂フィルター93が無く、給水タンク9底面とイオン交換樹脂フィルター上方の空間につながっている。

ここで、流入開口935に対応する位置とは、流入開口の面積をフィルターに投影した場合に流入開口の面積と通過部933の面積の一部分以上がラップする（重なり部分がある）構成を意味し、好ましくは、流入開口の面積と通過部の面積がほぼ同等となる形状である。通過部933はイオン交換樹脂フィルター内部を貫通して設けることもできるし、側面をえぐって設けることもできる。通過部933の形状は空気が通過可能な形状であれば一部分だけがラップする形でも構わない。

フィルター容器931に底面を覆うように不織布を敷き、粒状のイオン交換樹脂を充填し、上部に不織布を載置し、さらにフィルター容器931底面と同様に多数の通過孔9312を有するフィルター容器蓋932が上部にセットされる。このとき、フィルター容器931、不織布、フィルター容器蓋932のいずれにも通過部933に相当する凹部が設けられている。

このイオン交換樹脂フィルターの構成で、水が給水タンク9から供給されると、フィルター容器蓋932の通過孔9312から流入した水道水はイオン交換樹脂で濾過され通過孔9311を経て、容器934に貯まりながら流入開口935を通過してパイプ94に流入する。

この時、パイプや容器内に存在していた空気は通過部933を経由してスムーズに大気へ逃がすことが出来る。そのために空気の固まりが水の通路を閉鎖してしまい、水が落下せずに留まってしまい、濾過した水をパイプに流すことができないようなトラブルを回避できる。また、本発明の構成によって、全ての水道水がイオン交換樹脂フィルター93を通過できる構成を実現できたので、濾過効率の高いフィルターを供することが可能となる。

なお、本発明では給水タンク9内に霧流出筒7を設けた構成で説明したが、図6のように給水タンク9と霧流出筒7とを別々に作製して，独立した給水タンク9と霧流出筒7が並ぶように配置することも可能である。

連通路10の周囲にはヒータが設けられ、連通路10内の水を加熱して殺菌することができる。そして、その水が霧化室3に設けられた超音波振動子11によって霧化される。

霧化室3には超音波振動子11と超音波振動子水槽111と大径霧流出筒71と小径霧流出筒72及び噴出し口73が設けられている。この構成によって超音波振動子で霧化された大量の霧を室内に効率的に放出することが可能である。

加えて、霧化流を効率的に室内に排出するために大径霧流出筒71及び超音波振動子水槽111の外部に送風ファン6となるシロッコファンを設置して、より積極的に加湿流を形成している。シロッコファンの風は大径霧流出筒71又は超音波振動子水槽111の一部に設けられた穴に向かって送風されている。

そして霧流出筒7に隣接してファン軸1210が鉛直方向に配置されて、霧化流噴出し口73近傍に上昇流を発生させるように、第2ファンとなるサーキュレータ部12が設けてある。サーキュレータ12は送風ファン6よりも大きなプロペラファン121で、送風ファン6よりも風量が大きく設定されている。第2ファンは噴出し口73の下や近傍に設けられる。

サーキュレータ12の外側は円筒状の筒122で覆われている。霧化流噴出し口73は第2ファンの中心軸を延長した仮想延長線上方域を避けた位置に設けられる。例えば、霧流出筒7の噴出し口73はサーキュレータ12の端部との距離が約0.5から15センチメートル程度の近接した場所に配置することもできるし、第2ファンの中心軸を延長した仮想延長線上方域を避けたプロペラファンの上部域などに配置することができる。

サーキュレータ12の上部には円筒の筒122に嵌合するスリット部を構成する筒蓋123が設けられている。筒蓋123は樹脂で成型された上下に貫通するスリットが多数形成された円盤状の蓋であり、プロペラファンより少しだけ直径が大きくなっている。筒蓋123は中心部が貫通しない筒蓋中心124と中心部から同心円状に3〜5本形成された同心円状リブ125と、筒蓋中心124から外周近傍まで放射状に延びる4〜50本の放射状リブ126とからなり、中心部とそれぞれのリブのない部分がスリットになっている。

同心円状リブは鉛直方向に0.1〜5ｍｍ程度垂下したリブで、放射状リブは鉛直方向に5〜20ｍｍ程度垂下したリブであり、放射状リブの方がリブの高さが大きくなるように設定されている。

同心円状リブ125の最外周リブは、放射状リブ126と同等か1〜2ｍｍ程度小さく設定されている。ファンの中心軸を斜めに設置した場合には、基準面と直交した板状のリブになる。

そして、サーキュレータを構成するプロペラファンの中心軸1210と筒蓋中心１２４とは略一致するように設けられている。

本実施の形態では同心円状リブと放射状のリブを併用して用いた例で説明したが、同心円状のリブを設けず、放射状のリブのみを細かく（36本程度以上）設けることでも本件の効果を達成することができる。スリットはプロペラファンの風を整流していると考えられ、これによっても床濡れを軽減できている。

また、プロペラファンと複数の放射状リブの鉛直方向の間隔（距離）も約1から15センチメートル程度であり、近接して配置されている。筒蓋123の全体形状は円形とすることもできるし、楕円状とすることも可能である。

また、サーキュレータ12の風下となる筒内部には、イオン発生装置のイオン発生部をファン側に対向して配置することも可能である。

以上の構成を用いて加湿を行なう。本発明では、通常の超音波振動子を用いた場合であっても本構成を用いることで、大加湿が可能となる。従来の加湿機構による加湿では400ｍｌ/時間 程度の加湿量であったが、本発明の実施例に記載した加湿機構による加湿では800ｍｌ/時間 程度まで加湿量を増加することができた。

加えて、大加湿であってもサーキュレータで霧化流を遠くまで到達させることが可能となるので、設置場所の床濡れを軽減できる。

本発明では加湿器を動作させると超音波振動子で霧化が行なわれ、超音波振動子水槽111上と大径霧流出筒71に霧化流が発生する。その霧化流は、超音波振動子水槽111又は大径霧流出筒71に設けられた開口からシロッコファン流が流入し、小径霧流出筒72及び噴出し口73に導かれる。噴出し口73から吐出された霧化流は、隣接したサーキュレータ流に乗って室内の遠方まで運ばれる。

その時、サーキュレータの軸は上向きで霧化流を上方へ舞い上げる効果があるため遠くまで霧化流が運べるものと考えられる。

霧化流はシロッコファン（第１ファン）と鉛直方向に軸が設けられたサーキュレータ（第2ファン）の両者の作用を受けるためより遠くに、より多くの霧化流を運ぶことができ、大容量加湿が可能となり、床ぬれも軽減できる。

第1ファンの風量よりも第2ファンの風量のほうが大きくなるように設定したことでより多くの霧化流を運ぶことができ、大容量加湿が可能となり、床ぬれも軽減できる。

霧化流噴出し口は前記第2ファンの中心軸を延長した仮想延長線上方域を避けた位置に設けたことで、より多くの霧化流を運ぶことができ、大容量加湿が可能となり、床ぬれも軽減できる。

給水部と給水部の水分を空間に放出する霧化部とを備えた加湿機構において、霧化部で発生した霧化流を室内に拡散させるファンを設け、ファンの下流にスリット部を設けてなり、スリット部は複数の放射状リブで構成したことでより多くの霧化流を運ぶことができ、床ぬれを軽減できる。

複数の放射状リブは、基準面から垂下した又は基準面と直交した板状リブとしたためより多くの霧化流を運ぶことができ、床ぬれを軽減できる。

ファンと複数の放射状リブは近接して配置したことでより多くの霧化流を運ぶことができ、床ぬれを軽減できる。

本発明の構成によって濾過効率を高めたフィルターを用いた加湿機構を供給することが可能となった。また、本発明はフィルターとフィルターを覆う外周（容器934など）の隙間が小さい場合に特に効果を発揮する。

なお、本発明の特許請求の範囲や明細書において、霧や霧化などの表現で説明を行なってきたが、気化式、蒸気式などの一般的な加湿方式で発生する類似の加湿であれば、それらに限定されるものではなく蒸気や蒸気流などであっても同様である。

本発明の加湿機構の制御方法及び制御装置は、加湿器、空気調和機、加湿器付空気清浄機、エアコンなどの多様な用途に応用が可能である。

は本発明の加湿器の全体図を示す。 は本発明の加湿器の要部一部破断図である。 は本発明の要部一部透視図である。 は本発明のフィルターの斜視図である。 は本発明のフィルターの底面側斜視図である。 は従来のフィルターの断面図を示す。

2 本体
21
本体蓋
22
底板
211 曲面部
3 霧化室
4 タンク収容室
5 送風ダクト
6 送風ファン
7 霧流出筒
71 大径霧流出筒
72 小径霧流出筒
73 噴出し口
8 液体（水）
9 給水タンク
10 連通路
11 超音波振動子
111 超音波振動子水槽
115 超音波振動子水槽凹部
（112 駆動回路部）
12 サーキュレータ
121
プロペラファン
1210
プロペラファン軸
123 筒蓋
124 筒蓋中心
125 筒蓋同心円状リブ
126 筒蓋放射状リブ
90 キャップ
91 給水タンク筐体
93
フィルター
931
フィルター容器
9311
通過孔
9312
通過孔
932
フィルター容器蓋
933
通過部
934
容器
935
流入開口
94 パイプ
99 弁

Claims (2)

1. 給水部および加湿部からなり、前記吸水部には吸水タンクの下部にフィルターが設けられた加湿機構において、前記フィルターに前記フィルター下部に設けられた流入開口に対応する位置で底面側から上面側に達する通過部を設けたことを特徴する加湿機構。
2. 前記通過部はフィルター容器側面に設けられた円弧状の切欠であることを特徴する請求項1に記載の加湿機構。