JP2015025569A - 加湿装置および加湿機能付空気清浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒータを用いず省エネで、流す空気量が大きい場合でも、低騒音でコンパクトな加湿装置および加湿機能付空気清浄装置を提供することを目的とする。
【解決手段】加湿装置１１は、空気を取り入れる吸込口１２と、空気を吹出す吹出口１３を設けた筐体１４内に、空気流を発生するための羽根車１５と、羽根車１５を駆動するためのモータ１６と、羽根車１５に空気流を流入させるための流入口１７と、吸込口１２と流入口１７の間で、流入口１７の下方に回転自在に設けた加湿手段１８と、加湿手段１８に水を供給するトレイ１９を備え、加湿手段１８は２つの自然吸上げ可能な立体編物で構成された気化フィルタ２１と、気化フィルタ２１を並行に備えるためのフィルタフレーム２２で構成され、加湿手段１８の回転により、図３のように流入口１７が気化フィルタ２１に囲まれて配された際に加湿を行うものである。
【選択図】図３

Description

本発明は、乾燥した室内を加湿するための加湿装置および加湿機能付空気清浄装置に関するものである。

従来、この種の加湿装置は、気化フィルタに空気を接触させて加湿を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その加湿装置について図６を参照しながら説明する。

図６に示すように、加湿装置１０１は、水槽部１０２と、この水槽部１０２に一定量の水を供給する給水用水タンクと、室内の乾燥した空気を取入れる吸込口１０３と室内に湿った空気を送る吹出口と、吸込口１０３と吹出口間を連絡する風路中に配設された送風装置１０４と、この送風装置１０４の出口側に配設されたヒータ１０５と、小穴のあいた吸水性の良いシート状の素材をプリーツ折りして形成され、下端部を水槽部１０２内の水に浸漬した気化フィルタ１０６とにより構成され、送風装置１０４によって吸込口１０３から吸い込まれた室内の乾燥した空気をヒータ１０５を通過させて加熱した後、水槽部１０２の水により湿潤した気化フィルタ１０６を通過し、吹出口から吹き出される加湿装置１０１において、気化フィルタ１０６を回転自在とし、かつ、全体を縦長方形に形成したことを特徴とするものである。

特開２００４−３７０８１号公報

このような従来の加湿装置では、吸込口側から吹出口側に向かって気化フィルタに一方向に空気を流す必要がある。ヒータを用いる場合は空気に十分な水分を含ませることができるが、消費電力を低減するためにヒータを用いず加湿を行う場合には流す空気の量を増加する必要があり、その場合気化フィルタの圧力損失が上昇し、騒音が大きくなってしまうという課題があった。気化フィルタを大きくすることで気化フィルタの圧力損失を増加させず空気量を増加させることが可能だが、気化フィルタを大きくすることで加湿装置も大きくなってしまいコンパクト化できないという課題があった。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、ヒータを用いず省エネで、流す空気量が大きい場合でも、低騒音でコンパクトな加湿装置および加湿機能付空気清浄装置を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明は、空気を取り入れる吸込口と、空気を吹出す吹出口を設けた筐体内に、空気流を発生するための羽根車と、前記羽根車を駆動するためのモータと、前記羽根車に空気流を流入させるための流入口と、前記吸込口と前記流入口の間で、前記流入口の下方に回転自在に設けた加湿手段と、前記加湿手段に水を供給するトレイと、前記トレイに水を補充するタンクを備え、前記加湿手段は少なくとも２つの自然吸上げ可能な気化フィルタと、前記気化フィルタを並行に備えるためのフィルタフレームで構成され、前記加湿手段の回転により、前記流入口を前記気化フィルタが囲む位置において、前記気化フィルタが前記トレイの水に接触することで湿潤し、空気流が湿潤した前記気化フィルタを通過することで加湿を行うことを特徴とするものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、空気を取り入れる吸込口と、空気を吹出す吹出口を設けた筐体内に、空気流を発生するための羽根車と、前記羽根車を駆動するためのモータと、前記羽根車に空気流を流入させるための流入口と、前記吸込口と前記流入口の間で、前記流入口の下方に回転自在に設けた加湿手段と、前記加湿手段に水を供給するトレイと、前記トレイに水を補充するタンクを備え、前記加湿手段は少なくとも２つの自然吸上げ可能な気化フィルタと、前記気化フィルタを並行に備えるためのフィルタフレームで構成され、前記加湿手段の回転により、前記流入口を前記気化フィルタが囲む位置において、前記気化フィルタが前記トレイの水に接触することで湿潤し、空気流が湿潤した前記気化フィルタを通過することで加湿を行うことを特徴とする加湿装置としたことにより、ヒータを用いず省エネで、流す空気量が大きい場合でも、低騒音でコンパクトな加湿装置および加湿機能付空気清浄装置を実現できるものである。

本発明の実施の形態１の加湿装置の斜視図 本発明の実施の形態１の加湿装置の断面を示す構成図 本発明の実施の形態１の加湿装置の断面を示す構成図 本発明の実施の形態１の加湿装置の断面を示す構成図 本発明の実施の形態２の加湿機能付空気清浄装置の分解斜視図 従来技術の一例を示す断面を示す構成図

本発明の請求項１記載の加湿装置は、空気を取り入れる吸込口と、空気を吹出す吹出口を設けた筐体内に、空気流を発生するための羽根車と、前記羽根車を駆動するためのモータと、前記羽根車に空気流を流入させるための流入口と、前記吸込口と前記流入口の間で、前記流入口の下方に回転自在に設けた加湿手段と、前記加湿手段に水を供給するトレイと、前記トレイに水を補充するタンクを備え、前記加湿手段は少なくとも２つの自然吸上げ可能な気化フィルタと、前記気化フィルタを並行に備えるためのフィルタフレームで構成され、前記加湿手段の回転により、前記流入口を前記気化フィルタが囲む位置において、前記気化フィルタが前記トレイの水に接触することで湿潤し、空気流が湿潤した前記気化フィルタを通過することで加湿を行うことを特徴とするものである。

これにより、２つの並行に備えられた気化フィルタから別々の風路で流入口に向かって空気流を通過させることができるため、気化フィルタ１つあたりの通風空気量を低減することができ、空気量が大きい場合でも気化フィルタの圧力損失の増大を抑制することができる。また、加湿手段は流入口の下方に設けられており、加湿手段から羽根車までに特別に風路を設ける必要がないため筐体をコンパクトにすることができる。また、加湿手段は回転自在なため、気化フィルタの流入口近傍がスケールなど水中の不純物が析出し、乾燥した際には回転により気化フィルタの端面を上下で入れかえることができるため、長期間加湿性能を維持することができる。

また請求項２記載の加湿装置は、加湿手段は所定の時間ごとに回転して気化フィルタのトレイの水に接触する部分を入れ替えるもので、前記加湿手段の回転動作中に前記気化フィルタが流入口を囲まない位置において、羽根車の回転数を低下させる風量制御手段を備えることを特徴とするものである。

これにより、気化フィルタが湿潤している状態を保つために、気化フィルタを回転させ、上下を入れ替える過渡期に風量制御手段は羽根車の回転数を低下させ、風量を制御するので、騒音が増加することがなくなり、騒音の変化によるストレスを使用者に与えることを防止することができる。

なお風量制御手段としては、運転時に一度気化フィルタを回転させ、回転後の運転時間を計測し、所定の時間経過後に気化フィルタを回転させ、この気化フィルタを回転させる時間に合わせてモータの回転数（羽根車の回転数）を低下させる方法や流入口での静圧を計測し、静圧の変化に合わせてモータの回転数（羽根車の回転数）を低下させる方法などが挙げられる。

また請求項３記載の加湿装置は、羽根車の回転中心と加湿手段の回転中心が重力方向で略一致するように設けたことを特徴とするものである。

これにより、流入口から２つの並行に備えられた気化フィルタまでの距離が略同等であるため、２つの気化フィルタに略均一に空気流を通過させることができ、効率よく加湿を行うことができる。

また請求項４記載の加湿装置は、気化フィルタが複数の開口を有する２枚の編地と、間隔をあけて２枚の編地を連結する複数の連結繊維とを備え、編地および連結繊維間で水を吸上げる立体編物であることを特徴とするものである。

これにより、立体編物は柔軟であるため、空気流が流れる際には空気流の下流側に立体編物がたわむ形となるため、気化フィルタの面積としては広がる形となり、面風速を下げられるため気化フィルタの圧力損失を低減することができる。また、柔軟性に優れるため押し洗いすることが可能であり、特別な洗浄剤を用いずに気化フィルタを洗うことができるため洗浄が容易であり長期間使用することができる。

また請求項５記載の加湿装置は、気化フィルタのトレイの水に接触させる端部に水保持部材を設けたことを特徴とするものである。

これにより、気化フィルタの端部に水保持部材を設けることで、気化フィルタの端部がトレイの水に接触してしない側に位置した時に水保持部材から気化フィルタに水を供給することとなるため、気化フィルタのトレイの水に接触してしない側が乾燥することを抑制することができ、気化フィルタ全体を湿潤した状態で使用できるため、効率よく加湿することができる。

また請求項６記載の加湿装置は、水保持部材に空気流が接触しない構成としたことを特徴とするものである。

これにより、水保持部材に水中のスケールなどの不純物が析出することを抑制できるため、水保持部材の水を保持する機能を長期間安定して発揮させることができる。

また請求項７記載の加湿機能付空気清浄装置は、請求項１乃至６いずれかに記載の加湿装置の気化フィルタの上流側に空気浄化フィルタを設けたものである。

これにより、空気浄化フィルタにより浄化された空気を気化フィルタに送ることができるため、気化フィルタが汚染されることを抑制することができ、気化フィルタに菌やカビが繁殖するのを抑制した加湿機能付空気清浄装置を提供することができる。

以下、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。

（実施の形態１）
図１は加湿装置１１の斜視図、図２は図１の断面Ｘでの断面を示す構成図、図３、図４は図１の断面Ｙでの断面を示す構成図である。

図１、図２、図３および図４に示すように、加湿装置１１は、空気を取り入れる吸込口１２と、空気を吹出す吹出口１３を設けた筐体１４である。この筐体１４内には、空気流を発生するための羽根車１５と、羽根車１５を駆動するためのモータ１６と、羽根車１５に空気流を流入させるための流入口１７と、吸込口１２と流入口１７の間で、流入口１７の下方に回転自在に設けた加湿手段１８と、加湿手段１８の下端を浸漬させて水を供給するトレイ１９と、トレイ１９に水を補充するタンク２０を備えている。

加湿手段１８は、２つの複数の開口を有する２枚の編地と、間隔をあけて２枚の編地を連結する複数の連結繊維とを備え、編地および連結繊維間で水を吸上げる自然吸上げ可能な立体編物で構成された気化フィルタ２１と、気化フィルタ２１を並行に保持するためのフィルタフレーム２２で構成されている。

加湿手段１８の回転により、図３のように流入口１７が気化フィルタ２１に囲まれて配された際に、加湿手段１８の気化フィルタ２１の下端側に位置する部分がトレイ１９の水に接触することで湿潤し、羽根車１５が発生した空気流が湿潤した気化フィルタ２１を通過することで加湿を行うものである。加湿手段１８の回転はタイミングモータ２３で所定の時間（今回は１０分）毎に気化フィルタ２１の上下を入れ替えるように動作するものである。

なお、一例として気化フィルタ２１が２つの場合を示したが、特にこれに制限されるものではなく、２つの気化フィルタ２１の間にもう１つ気化フィルタ２１を設けることや、気化フィルタ２１を２つずつ重ねて設けることなど２つ以上であれば問題ない。ただし、気化フィルタ２１の数が多すぎると圧力損失が大きくなるため、２つから６つが好ましい。

また、気化フィルタ２１として一例として立体編物を示したが、不織布など既知のものを使うこともできるものである。

また、加湿手段の回転には、他にステッピングモータなど既知のものを使用することができ、所定の時間も気化フィルタ２１の特性に応じて自由に選択することが可能である。

また、羽根車１５の回転中心と加湿手段１８の回転中心が重力方向で一致するよう備えられている。

なお、本実施形態ではタンク２０を備えた加湿装置１１を示したが、タンク２０を設けず、トレイ１９に直接給水する仕様であってもよい。

このような構成によれば、２つの並行に備えられた気化フィルタ２１から別々の風路で流入口１７に向かって空気流を通過させることができるため、気化フィルタ２１一つあたりの通風空気量を低減することができ、空気量が大きい場合でも気化フィルタ２１の圧力損失の増大を抑制することができる。また、羽根車１５の回転中心と加湿手段１８の回転中心が重力方向で一致する構成のため、流入口１７から２つの並行に備えられた気化フィルタ２１までの距離が略同等であるため、２つの気化フィルタ２１に略均一に空気流を通過させることができ、効率よく加湿を行うことができる。

また、加湿手段１８は流入口１７の下方に設けられており、加湿手段１８から羽根車１５までに特別に風路を設ける必要がないため筐体１４をコンパクトにすることができる。

また、加湿手段１８は回転自在なため、気化フィルタ２１の流入口１７近傍がスケールなど水中の不純物が析出し、乾燥した際には回転により気化フィルタ２１の端面を上下で入れかえることができるため、長期間加湿性能を維持することができる。

また、気化フィルタ２１として立体編物を用いているため、立体編物は柔軟であるため、空気流が流れる際には空気流の下流側に立体編物がたわむ形となるため、気化フィルタ２１の面積としては広がる形となり、面風速を下げられるため気化フィルタ２１の圧力損失を低減することができる。このとき、立体編物の固定の仕方としては、気化フィルタ２１の立体編物をトレイ１９の水に接触させる両方の端部でフィルタフレーム２２に固定して、中央部分は変形自在に固定されることが望ましい。

また、立体編物は柔軟性に優れるため押し洗いすることが可能であり、特別な洗浄剤を用いずに気化フィルタ２１を洗うことができるため洗浄が容易であり長期間使用することができる。

本実施形態では羽根車１５として軸流ファン（プロペラファン）を示したが、他に斜流ファンやターボファンが加湿手段１８の上に風路を設けることなく配置できるため筐体１４をコンパクトにするためには好ましい。

また、本実施形態では図４に示すように、加湿手段は所定の時間ごとに回転して気化フィルタ２１のトレイ１９の水に接触する部分を入れ替えるもので、前記加湿手段の回転動作中に気化フィルタ２１が流入口１７を囲まない位置において、羽根車１５の回転数を低下させる風量制御手段を備えるものである。これにより、気化フィルタ２１が湿潤している状態を保つために、気化フィルタ２１を回転させ、上下を入れ替えている過渡期に羽根車１５の回転数を低下させ、風量を制御することで騒音が増加しないため、騒音の変化によるストレスを使用者に与えることを防止することができる。

なお風量制御手段としては、運転時に一度気化フィルタ２１を回転させ、回転後の運転時間を計測し、所定の時間経過後に気化フィルタ２１を回転させ、この気化フィルタ２１を回転させる時間に合わせてモータ１６の回転数（羽根車１５の回転数）を低下させる方法や流入口１７での静圧を計測し、静圧の変化に合わせてモータ１６の回転数（羽根車１５の回転数）を低下させる方法などが挙げられる。

また、本実施形態では図３、図４に示すように気化フィルタ２１のトレイの水に接触させる端部に水保持部材２４を設けた構成となっている。なお、水保持部材２４としては、吸水性に優れるものが好ましく、例えば高吸水性樹脂を含むスポンジ状のものや、高吸水性繊維を含む編物、織物が挙げられる。

これにより、トレイ１９の水に接触してしない側の気化フィルタ２１に水保持部材２４から水を供給できるため、トレイ１９の水に接触してしない側の気化フィルタ２１が乾燥することを抑制することができ、気化フィルタ２１全体を湿潤した状態で使用できるため、効率よく加湿することができる。

また、水保持部材２４は図３、図４に示すようにフィルタフレーム２２と気化フィルタ２１に囲まれて備えられており、水保持部材２４に空気流が接触しない構成となっている。

これにより、水保持部材２４に水中のスケールなどの不純物が析出することを抑制できるため、水保持部材２４の水を保持する機能を長期間安定して発揮させることができる。

（実施の形態２）
図５は加湿機能付空気清浄装置３１の分解斜視図である。

図５において、加湿機能付空気清浄装置３１は図１、図２、図３および図４に示した加湿装置１１の吸込口１２と気化フィルタ２１の間に空気浄化フィルタ３２を設けた構成となっており、図１、図２、図３および図４と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

ここで、空気浄化フィルタ３２は集塵フィルタまたは／および脱臭フィルタで構成されている。

このような構成によれば、空気浄化フィルタ３２により浄化された空気を気化フィルタ２１に送ることができるため、気化フィルタ２１が汚染されることを抑制することができ、気化フィルタ２１に菌やカビが繁殖するのを抑制することができる。

別々の流入口１７から２つの並行に備えられた気化フィルタ２１へそれぞれ空気流を通過させることができるため、気化フィルタ２１一つあたりの通風空気量を低減することができ、羽根車１５によって流入口１７から吸込む空気量が大きい場合でも気化フィルタ２１ひとつあたりの圧力損失の増大を分散して抑制することができる。

また、羽根車１５の回転中心と加湿手段１８の回転中心が重力方向で一致させる構成としたため、流入口１７から２つの並行に備えられた気化フィルタ２１までの距離が略同等であるため、２つの気化フィルタ２１に略均一に空気流を通過させることができ、効率よく加湿を行うことができる。

また、加湿手段１８は流入口１７の下方に設けられており、加湿手段１８から羽根車１５までに特別に風路を設ける必要がないため筐体１４をコンパクトにすることができる。

また、加湿手段１８は回転自在なため、気化フィルタ２１の流入口１７近傍がスケールなど水中の不純物が析出し、乾燥した際には回転により気化フィルタ２１の端面を上下で入れかえることができるため、長期間加湿性能を維持することができる。

本発明にかかる加湿装置および加湿機能付空気清浄装置は、ヒータを用いず省エネで、流す空気量が大きい場合でも、低騒音でコンパクトな加湿装置および加湿機能付空気清浄装置を提供できるため、居室内の床、卓上に設置される加湿装置および加湿機能付空気清浄装置などに利用できる。

１１ 加湿装置
１２ 吸込口
１３ 吹出口
１４ 筐体
１５ 羽根車
１６ モータ
１７ 流入口
１８ 加湿手段
１９ トレイ
２０ タンク
２１ 気化フィルタ
２２ フィルタフレーム
２３ タイミングモータ
２４ 水保持部材
３１ 加湿機能付空気清浄装置
３２ 空気浄化フィルタ
１０１ 加湿装置
１０２ 水槽部
１０３ 吸込口
１０４ 送風装置
１０５ ヒータ
１０６ 気化フィルタ

Claims (7)

1. 空気を取り入れる吸込口と、空気を吹出す吹出口を設けた筐体内に、空気流を発生するための羽根車と、前記羽根車を駆動するためのモータと、前記羽根車に空気流を流入させるための流入口と、前記吸込口と前記流入口の間で、前記流入口の下方に回転自在に設けた加湿手段と、前記加湿手段に水を供給するトレイと、前記トレイに水を補充するタンクを備え、前記加湿手段は少なくとも２つの自然吸上げ可能な気化フィルタと、前記気化フィルタを並行に備えるためのフィルタフレームで構成され、前記加湿手段の回転により、前記流入口を前記気化フィルタが囲む位置において、前記気化フィルタが前記トレイの水に接触することで湿潤し、空気流が湿潤した前記気化フィルタを通過することで加湿を行うことを特徴とする加湿装置。
2. 加湿手段は所定の時間ごとに回転して気化フィルタのトレイの水に接触する部分を入れ替えるもので、前記加湿手段の回転動作中に前記気化フィルタが流入口を囲まない位置において、羽根車の回転数を低下させる風量制御手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の加湿装置。
3. 羽根車の回転中心と加湿手段の回転中心が重力方向で略一致するように設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の加湿装置。
4. 気化フィルタが複数の開口を有する２枚の編地と、間隔をあけて２枚の編地を連結する複数の連結繊維とを備え、編地および連結繊維間で水を吸上げる立体編物であることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の加湿装置。
5. 気化フィルタのトレイの水に接触させる端部に水保持部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の加湿装置。
6. 水保持部材に空気流が接触しない構成としたことを特徴とする請求項５に記載の加湿装置。
7. 請求項１乃至６いずれかに記載の加湿装置の気化フィルタの上流側に空気浄化フィルタを設けたことを特徴とする加湿機能付空気清浄装置。

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