JP2015042921A - 加湿装置および加湿空気清浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長期間にわたって高い吸水性能が維持できる加湿装置および加湿空気清浄装置を提供すること。【解決手段】本体１３の側面に吸込口１１が設けられ、上方に開口部を備えた平面視略四角形状の加湿フィルタ１６と、非通風性で加湿フィルタの形状を安定化させる枠体２２と、給水体１７とを備え、送風手段１５は、加湿フィルタ１６の上方に位置し、前記給水体１７は、前記加湿フィルタ１６の上部とトレイの水とに接しながら枠体２２と一体となって水を下部から上部に導水できるように非通風状態で設置され、前記給水体１７から前記加湿フィルタに水を供給することにより、長期間にわたり安定的な水供給と気化を行うことができる加湿装置とした。【選択図】図１

Description

本発明は、室内の空気を加湿するために使用され、加湿手段としてのフィルタを有する加湿装置および加湿空気清浄装置に関するものである。

従来、この種の加湿装置には、繊維径３〜１５μｍの繊維を２０〜８０質量％含有する吸水性シートを成形してフィルタとしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

図１０に示すように、加湿フィルタ１０１は吸水性シートとしての不織布１０２からなり、コルゲート構造を構成単位とし、水が充填された貯水部１０３から自然吸水する。吸水した加湿フィルタ１０１に、乾燥空気を通過させて、加湿空気を得るものである。

また、室内の空気を本体側面に広く形成した吸気口から吸い込み、本体内に配設した加湿フィルタに広い面から通過させて、通気特性を向上させるとともに、加湿フィルタの気化効率を向上させたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

図１１および図１２に示すように、本体２０１の両側面及び後面には空気取入口２０２が開設されている。本体２０１の内部には、水受け水槽２０３と、給水タンク２０４と、加湿フィルタ２０５と、ファン及びファンモータから成る吹出用の送風機２０６が設けられている。前記加湿フィルタ２０５は、平面視略四角形状を呈した形で、その下端部が水受け水槽の水に浸されるように配置され、水を毛細管現象により上方まで吸い上げる。前記加湿フィルタ２０５は、アクリル繊維やポリエステル繊維等で作製された不織布で構成されている。空気取入口２０２から本体内に吸い込まれた乾燥空気は、湿潤した加湿フィルタ２０５を通過し、送風機２０６を介して、本体２０１の上部開口部から加湿された空気として室内に吹き出される。

特開２００５−１５６００６号公報 特開２００２−８９８９５号公報

通常加湿装置では、加湿水として水道水が使用され、水道水中にはＣａなどのスケール成分が含まれている。そのため、加湿フィルタに乾燥空気を通過させて長期間加湿すると、加湿フィルタに水に含まれるスケールが析出することになる。そして析出したスケールによって毛細管現象が妨げられ、吸水速度が低下するため、従来の加湿装置では、長期間にわたって吸水性能を維持することができないという課題があった。

また、空気取入口が本体の後方および側面に開設され、送風機が加湿フィルタの上方に配置されているため、空気取入れ口から本体内に吸い込まれた乾燥空気が、加湿フィルタ部分で横方向から縦方向に気流の向きを９０°変化することとなり、平面視略四角形状の加湿フィルタの上方側面および加湿フィルタと本体を構成する樹脂との隙間付近を通過しやすいという傾向があった。このため、加湿フィルタの全面には均等に通風されにくく、上方の一定の箇所に偏って通気されて上方の加湿フィルタが水不足となりやすく、加湿量の向上が求められていた。

そして、この目的を達成するために、本発明は、吸込口と、吹出口を有する本体と、前記吸込口と前記吹出口とを連通する通風経路内に、送風手段と、前記吸込口から吸込んだ空気を加湿する加湿手段からなる加湿装置であって、前記吸込口は、前記本体ケースの側面に設けられ、前記加湿手段は、加湿水を貯める上面が開口したトレイと、このトレイに一定量の加湿水を供給する給水タンクと、前記トレイに供給された加湿水に下端部を浸漬し、上方に開口部を備えた平面視略四角形状の加湿フィルタと、非通風性で加湿フィルタの形状を安定化させる枠体と、給水体とを備え、前記送風手段は、加湿フィルタの上方に位置し、前記給水体は、前記加湿フィルタの上部とトレイの水とに接しながら枠体と一体となって水を下部から上部に導水できるように非通風状態で設置され、前記給水体から前記加湿フィルタに水を供給する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、水道水中に含まれるスケール成分が加湿フィルタに析出して、加湿フィルタの吸水性能が低下しても、給水体にはスケール成分の析出が生じにくいために吸水が阻害されず、長期間にわたり安定的に吸水体から加湿フィルタに水供給が行われるものである。これによって、加湿フィルタにスケール成分が析出しても水が不足することが無く、水の気化を行うことができるものである。また、加湿フィルタの全面により均等に通風させることで、加湿フィルタの偏った劣化を防ぎ、加湿性能を長期間維持することができるものである。また、給水体から加湿フィルタに水を供給することによって、加湿性能を向上させることができるものである。

本発明の実施の形態１の加湿装置を示す側面図 本発明の実施の形態１の加湿装置を示す正面図 本発明の実施の形態１の加湿フィルタの概略斜視図 本発明の実施の形態１の貯水部の概略斜視図 本発明の実施の形態１の固定化部材の概略斜視図 本発明の実施の形態１の部品配置を示す概略図 本発明の実施の形態１の給水体の繊維構造を示す概略図 本発明の実施の形態２の加湿装置示す正面図 本発明の実施の形態２の加湿フィルタを示す概略図 従来の加湿装置を示す概略斜視図 従来の加湿装置の外観図 従来の加湿装置の内部構造を示す概略斜視図

本発明の請求項１記載の加湿装置は、吸込口と、吹出口を有する本体と、前記吸込口と前記吹出口とを連通する通風経路内に、送風手段と、前記吸込口から吸込んだ空気を加湿する加湿手段からなる加湿装置であって、前記吸込口は、前記本体ケースの側面に設けられ、前記加湿手段は、加湿水を貯める上面が開口したトレイと、このトレイに一定量の加湿水を供給する給水タンクと、前記トレイに供給された加湿水に下端部を浸漬し、上方に開口部を備えた平面視略四角形状の加湿フィルタと、非通風性で加湿フィルタの形状を安定化させる枠体と、給水体とを備え、前記送風手段は、加湿フィルタの上方に位置し、前記給水体は、前記加湿フィルタの上部とトレイの水とに接しながら枠体と一体となって水を下部から上部に導水できるように非通風状態で設置され、前記給水体から前記加湿フィルタの上部に水を供給することを特徴とする。

これにより、非通風性の枠体と一体に配置された給水体には、空気の接触が起こりにくく水が蒸発しにくいため、給水体へのスケール成分の析出が生じにくい状態となる。この結果、給水体ではスケールによる吸水の阻害が発生せず、長期間にわたり安定的に給水体から加湿フィルタに水供給が行われるものである。また、加湿フィルタにスケール成分が析出して劣化が発生しても、給水体からの水供給が持続されるため、水が不足せずに気化を行うことができるものである。また、下端部をトレイに浸漬した加湿フィルタ自身の吸水作用と、給水体から加湿フィルタの上部への給水作用によって、加湿フィルタ全体の吸水量を向上させ、高い加湿性能を得ることができる。

また、請求項２記載の加湿装置は、非通風性の固定化部材を備え、前記固定化部材が給水体からの水の蒸発を妨げるように給水体と接触し、前記固定化部材と枠体で給水体の位置を固定することを特徴とする。

これにより、給水体からの水の蒸発を抑えることになり、給水体へのスケール成分の析出をさらに抑制することができる。また、給水体の位置を安定化させることができる。

また、請求項３記載の加湿装置は、給水体と加湿フィルタの上部に固定化部材の少なくとも一部が配置され、前記固定化部材の自重で前記給水体と加湿フィルタを押すように給水体と接触していることを特徴とする。

これにより、給水体と加湿フィルタの接触面積を増やし、確実に水の供給が行われるものである。また、非通風性の固定化部材の自重によって、加湿フィルタの収縮変形によって端面に発生する隙間を確実にふさぎ、加湿されずに流れる空気を遮断して加湿性能を向上させるものである。

また、請求項４記載の加湿装置は、固定化部材に給水体を接着したことを特徴とする。

これにより、給水体の設置向きや長さなどを使用者が気にすることなく加湿装置への取り付けを行うことができ、取扱い性を向上させながら、給水体の形状を安定化させ、伸縮等による変形を抑制することができる。

また、請求項５記載の加湿装置は、加湿手段から送風手段へ連通する通風経路内に、略円形の開口を有して空間を区切る区画手段を備え、前記区画手段の開口と加湿フィルタの上方の開口部が対向し、前記加湿フィルタの上方の開口部以外から空気が流入することを防ぐための隙間封じ部材を備えたことを特徴とする。これにより、加湿フィルタを通過しない空気量を減少させ、加湿性能向上させることができる。

また、請求項６記載の加湿装置は、前記隙間封じ部材が、固定化部材を介して給水体を加湿フィルタ方向に押す力を持つことを特徴とする。

これにより、給水体と加湿フィルタの適度な圧縮変形によって、端面の接触面積を増やし、確実に水の供給が行われるものである。また、長期間使用した際に加湿フィルタの収縮変形が生じても、加湿フィルタの端面に生じる隙間を確実にふさぎ、加湿されずに流れる空気を遮断して加湿性能を向上させるものである。

また、請求項７記載の加湿装置は、固定化部材の側面に開口面積の異なる複数の開口部を備え、前記開口部の開口面積が、固定化部材の下方にいくに従って大きくなるようにしたことを特徴とする。

これにより、乾燥しやすい加湿フィルタの上部を通過する空気の量を減少させ、加湿フィルタの中部および下部にも十分に空気を通過させて、加湿フィルタを効率的に使用して加湿性能を向上させるものである。

また、請求項８記載の加湿装置は、加湿フィルタの上方の開口部の中心軸と、送風手段の中心軸が略一致していることを特徴とする。

これにより、加湿フィルタを均等に空気が通過し、加湿量が向上するものである。

また、請求項９記載の加湿装置は、給水体が、加湿フィルタの上部端面を被覆するように配置されたことを特徴とする。

これにより、給水体と加湿フィルタの上部端面の接触面積を増やし、確実に水の供給が行われるものである。また、長期間使用した際に加湿フィルタの収縮変形が生じても、加湿フィルタの端面に生じる隙間を確実にふさぎ、加湿されずに流れる空気を遮断して加湿性能を向上させるものである。

また、請求項１０記載の加湿装置は、給水体が繊維からなり、弾力性をもつことを特徴とする。

これにより、給水体から加湿フィルタの向きに力が加わった時に、給水体の繊維が変形して加湿フィルタとの隙間を減少させ、接触面積を増加させて、水の供給を円滑に行うことができる。

また、請求項１１記載の加湿装置は、給水体の水の吸上げ速度が、加湿フィルタよりも速いことを特徴とする。

これにより、吸水体から加湿フィルタの上部に対して水が供給され、水が不足しやすい加湿フィルタの上部が、常に湿潤した状態を保たれ、長期間にわたって吸水性を維持でき、加湿性能に優れた加湿装置とすることができる。

また、請求項１２記載の加湿装置は、加湿装置の通風経路内に、集塵手段を備えたことを特徴とする。

これによって、吸込口から吸い込まれた空気中のホコリや雑菌を集塵手段で捕集して、より清潔な空気を提供できる。

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および図２に示すように、加湿装置は、吸込口１１と、吹出口１２を有する本体１３と、吸込口１１と吹出口１２を連通する通風路１４内に送風手段１５としてのファンと、加湿フィルタ１６と給水体１７を設けている。

貯水部１８は、水タンク１９から供給される水２０をためるトレー形状であり、上部が開放になって通風路を形成している。貯水部１８は、水タンク１９と一体となった調整弁の働きによって、常に一定量の水が保持されるようになっている。

加湿フィルタ１６および給水体１７の下部は水２０と接している。

通風路１４内にあって加湿フィルタ１６から送風手段１５としてのファンを連通する通風経路内には、図２に示すように、略円形の開口を有して空間を区切る区画手段２１を備え、前記区画手段２１の開口と加湿フィルタ１６の上方の開口部が対向し、前記加湿フィルタの開口部以外から空気が流入することを防ぐための隙間封じ部材２４を備えている。加湿フィルタの上方の開口部の中心軸と、送風手段１５の中心軸は、略一致している。

すなわち、通風路１４内は、吸込口１１から導入された乾燥した空気は、送風手段１５によって湿潤した加湿フィルタ１６に送り込まれ、加湿フィルタ１６で水が気化して吹出口１２から加湿空気が放出されるように構成されている。

次に、加湿フィルタ１６、貯水部１８と枠体２２、固定化部材２３の概略斜視図を図３から５に示す。また、各部品の配置を図６に示す。図６に示す一点破線は各部品の挿入位置を示しており、貯水部１８の上に、加湿フィルタ１６、給水体１７、固定化部材２３の順に配置して、本体１３の内部に設置すると、図１および図２の状態となる。

図３に示す加湿フィルタ１６は、図４に示すＬ字型断面をもつ枠体２２と接するように貯水部１８の上に配置され、その下部を水に浸漬している。

枠体２２はＬ字の内側面を貯水部１８の４隅のコーナに向けてそれぞれ配置し、Ｌ字の外側の面で貯水部１８のコーナ間に配置した加湿フィルタ１６の側面を挟み込むように配置している。枠体２２の加湿フィルタ１６と接しない面、すなわち前記Ｌ字の内側面には、給水体１７の一部が枠体２２と一体となるように配置されている。

また、給水体１７は、前記Ｌ字の一辺の幅を有する帯状に形成したものであり、貯水部１８から枠体２２に沿って起立させ、一方の枠体２２の上部端面から他方の枠体２２の上部端面間で加湿フィルタ１６の上部端面に接触し、他方の枠体２２の上部端面から枠体２２に沿わせて貯水部１８へ向けて垂下したものである。すなわち、給水体１７の下部は水に浸漬されており、水は毛細管力によって給水体の下部から上部に向かって導水され、加湿フィルタ１６の上部に水が供給されている。枠体２２は樹脂板で非通風状態となっている。

ここで、固定化部材２３は、給水体１７からの水の蒸発を妨げるように給水体１７と接触し、固定化部材２３と枠体２２で給水体１７の位置を固定することが出来れば良い。固定化部材２３で、給水体１７が空気と接触する面を全て覆うことが好ましいが、一部のみを覆うようにしてもよい。このとき、非通風性の枠体２２と給水体１７を一体になるように配置することにより、給水体１７の表面からはわずかに水の蒸発が起こるが、給水体１７を通過するような空気の流れは発生しないため、加湿フィルタ１６へのスケール析出に比べて給水体１７へのスケール析出は非常に遅いものとなる。

吸込口１１から通風路１４に導入された乾燥空気は、固定化部材２３の側面に設けた開口部２５などから加湿フィルタ１６を通過し、さらに加湿フィルタ１６の上部の開口から区画手段２１を通って送風手段１５に到達し、吹出口１２を抜けて加湿空気となる。

加湿フィルタ１６は、一般的に加湿用に用いられているものを使用できる。セルロース等の紙や木質素材をコルゲート形状に加工したもの、絹・毛・綿・麻等の天然繊維、レーヨン・アセテート・トリアセテート等の合成繊維をコルゲート状にしたもの、吸水性のあるセラミックスハニカムなどを用いることができる。

加湿フィルタ１６は、下端部から毛細管現象により吸水が可能である。図３の加湿フィルタ１６は、繊維シートをプリーツ形状に折りたたんで適度な通風性を確保したものであり、繊維シート面を通過するように空気が流れるようになっている。プリーツ状の加湿フィルタは、４枚のフィルタの端面が接着され、平面視略四角形状となっている。加湿フィルタ１６の下端部から吸上げられた水は、繊維シート面の全体に広がっていき、加湿フィルタが湿潤する。加湿フィルタ１６の繊維シートの隙間を乾燥空気が通過することによって水の蒸発が起こり、加湿空気が排出される。ここで、送風手段１５は加湿フィルタ１６の上方に位置するため、空気は加湿フィルタ１６の下部に比べて上部を通過しやすくなっている。そのため、加湿フィルタ１６の下部は水が潤沢に存在し十分に湿っていても、上部に行くほど水の量が低下していき乾燥しやすくなる。特に、加湿フィルタ１６にスケールが付着して吸水性能が低下すると、加湿フィルタの上部を有効に使うことができず、加湿装置の加湿量が低下するという課題があった。

ここで、加湿フィルタには、風を通しながら水を保持するという２つの機能が求められるため、従来は通風し易い目の粗いプリーツ状繊維シートのような低圧力損失の形状および材質しか使用することができなかった。

一方、本発明では、加湿フィルタと非通風状態になるように設置した給水体が別の部材であるため、給水体には水を吸上げるという単一機能に適した材質または形状を選択することができる。すなわち、給水体１７から加湿フィルタ１６に水を供給できる構成とすることにより、加湿フィルタ１６の上部も常に湿った状態に保つことができ、通過する加湿対象空気が十分に水分と接触することができ、その結果、加湿効果を長期間維持できるものである。

図５に示すように、固定化部材２３には、開口面積の異なる開口部２５を設けてもよい。送風手段１５が加湿フィルタ１６の上方に位置するため、空気は加湿フィルタ１６の上部を通過しやすくなっている。そのため、固定化部材２３の開口面積が均一だと、加湿フィルタ１６の下部は水が潤沢に存在し十分に湿っていても、上部に行くほど水の量が低下していき乾燥しやすくなる。

そこで、固定化部材２３の側面に格子やスリットを設け、開口面積の異なる複数の開口部を備えることにより、空気の通過量を制御することができる。例えば、開口部の開口面積が、固定化部材２３の下方にいくに従って大きくなるようにすると、乾燥しやすい加湿フィルタ１６の上部を通過する空気の量を減少させ、加湿フィルタ１６の中部および下部にも十分に空気を通過させて、加湿フィルタ１６を効率的に使用して加湿性能を向上させることができる。

また、加湿フィルタ１６は４方向の側面から空気を吸い込むことができるが、本体１３の吸込口１１の大きさや位置によって、不均一に空気が流入する可能性がある。このときに、固定化部材の開口面積を４方向でそれぞれ違う形にすることによって、加湿フィルタ１６に均一に風が流れるように調節することができる。

給水体１７と加湿フィルタ１６の上部に固定化部材２３の少なくとも一部が配置され、前記固定化部材２３の自重で前記給水体１７と加湿フィルタを押すように給水体と接触させても良い。図６では、加湿フィルタ１６の上部端面を覆うように細長い給水体１７を配置している。給水体１７の上部に、固定化部材２３を乗せることによって、固定化部材２３の自重によって給水体１７と加湿フィルタ１６を押すような方向に力が生じる。これにより、給水体１７と加湿フィルタ１６の上部端面が密着し、接触面積を増やして給水体１７から加湿フィルタ１６に円滑に水を供給することができる。

また、給水体１７が繊維からなり、弾力性をもつとよい。弾力性を持つことにより、給水体に力が加わったときに適度に変形して、給水体と加湿フィルタの隙間をなくし、接触面積を増やすことができる。

給水体１７は、加湿フィルタ１６の上部端面を被覆するように配置してもよい。具体的には、加湿フィルタ１６の周縁部の幅よりも大きな幅で給水体１７を形成し、加湿フィルタ１６の上部周縁部とその端面から垂れ下がるように給水体１７をかぶせて設置する。これにより、給水体１７と加湿フィルタ１６の上部端面が密着し、接触面積を増やして給水体１７から加湿フィルタ１６に円滑に水を供給することができる。また、加湿フィルタを長期使用した際に、フィルタの収縮によって生じる端面の隙間を減少させ、長期間安定的に加湿性能を維持することができる。

また、固定化部材２３に給水体１７を接着してもよい。具体的には、図６の固定化部材２３と給水体１７が接する面に給水性を妨げない程度の量の接着剤を塗布して、接着することによって実現できる。これにより、給水体１７の設置向きや長さなどを使用者が気にすることなく加湿装置への取り付けを行うことができ、取扱い性を向上させながら、給水体１７の形状を安定化させ、伸縮等による変形を抑制することができる。

また、加湿手段フィルタ１６から送風手段１５へ連通する通風経路内に、略円形の開口を有して空間を区切る区画手段２１を備え、前記区画手段２１と加湿フィルタ１６の上方の開口部が対向し、前記加湿フィルタ１６の開口部以外から空気が流入することを防ぐための隙間封じ部材２４を備えてもよい。図１および図２に示すように、隙間封じ部材２４は、区画手段２１の下面に、固定化部材２３と接する位置に設けられている。隙間封じ部材２４としては加湿フィルタ１６の開口部以外からの空気の流入が防止できればよく、区画手段２１として、繊維状の起毛を設ける方法、中空蛇腹形状のパッキンを上部から下降させて隙間を封じる方法、樹脂枠を用いて非接触で間隙を狭める方法などが挙げられる。このとき、起毛した繊維の弾性を用いて、隙間封じ部材２４が、固定化部材２３を介して給水体１７を加湿フィルタ１６方向に押す力を持つと、給水体１７と加湿フィルタ１６の適度な圧縮変形によって、端面の接触面積を増やし、確実に水の供給が行われる。また、長期間使用した際に加湿フィルタ１６の収縮変形が生じても、加湿フィルタ１６の端面に生じる隙間を確実にふさぎ、加湿されずに流れる空気を遮断して加湿性能を向上させることができる。

本発明では、加湿フィルタ１６よりも吸水速度が速い給水体１７を用いてもよい。これにより、給水体１７から加湿フィルタ１６の上部に対して多くの水が供給される。また、給水体１７は、枠体２２と固定化部材２３によって、空気への水の蒸発が起こりにくくなっているため、給水体１７にはスケールの析出がおこりにくく、吸水速度が低下しにくい。そのため、水が不足しやすい加湿フィルタ１６の上部が、常に湿潤した状態を保たれ長期間にわたって吸水性を維持でき、長期にわたり加湿性能に優れた加湿装置とすることができる。

また、加湿フィルタ１６の高さ方向における吸水速度は、２５ｍｍ／１０ｍｉｎ以上であることが好ましい。これによって、加湿に必要な水量をすばやく加湿フィルタ１６に供給することができ、高い加湿性能を得ることができる。給水体１７は、装置に使用される加湿フィルタ１６よりも吸水速度を高くすることが望ましい。

加湿フィルタ１６および給水体１７の高さ方向における吸水速度は、吸水性評価方法である「バイレック法」を用いて測定することができる。バイレック法とは、鉛直につるした試験片の下端を水中に浸し、一定時間放置後の水の上昇高さを吸水速度で示すものである。加湿装置では、１０分間で吸水高さが２５ｍｍ程度の吸水速度が必要である。

加湿フィルタ１６では、吸水と放湿のバランスが重要なため、給水速度を確保しながら、放湿に適した通風空間を確保する必要がある。そのため、繊維密度や網目の大きさを極端に小さくすることには限界があった。一方、給水体１７では、給水速度のみを追及した最適構造をとることができ、加湿フィルタ１６よりも繊維密度を密にし、網目を細かくすることで給水速度を加湿フィルタ１６よりも早くすることができる。また、繊維の太さや繊維束の間隔、編物の場合には編み方を変化させて吸水速度を向上させることもできる。

繊維編物を給水体１７として用いる場合、繊維の糸の向きが重要である。繊維構造の吸水しやすい方向と高さ方向が一致すると、貯水部１８から給水体１７を経由して、加湿フィルタ１６の上部に十分な水量が吸上げられる。

また、繊維編物が経編（たてあみ）であり、前記給水体１７を貯水部１８に配置した時に、前記編物のたて糸の方向が前記給水体１７の高さ方向と略一致していると良い。これによって、糸を伝って水が広がっていきやすい向きが高さ方向となり、上方に素早く水を吸上げて給水速度を向上させることができる。

一般的に、布地は織物と編物の２つに代表される。織物はたて糸とよこ糸を相互に一定角度で直線状に交錯させて布地としたものであり、編物は、１本又は２本以上の編糸でループをつくり、これに連ねて新しいループを連続的に作って布地を編成したものである。

編物には緯編（よこあみ）と経編（たてあみ）があり、この類別によって編成方法も異なる。並列した編み針に糸を９０度の方向から供給し、ループを作らせ、縦に連綴させる緯編に対し、経編では、並列した編み針に対した編針に対し、糸を同方向から供与し、ループ編成をさせたのち、隣接するループに次々とつづらせたものである。

経編みの糸の拡大構造を図７に示す。縦方向にループを連ね、隣接する糸をくぐらせることによって編物の布地が構成されている。ここで、図７に太線で示す一本の糸に着目すると、経編を構成する１本の糸２６は、ループを作りながら、上方に向かって糸がつながっている。水は、糸と糸をまたがって伝わるよりも、一本の糸を伝わるほうが、移動速度が速くなる。糸は細い繊維を束ねたものであり、繊維束が水を保持できるミクロンオーダーの微小間隙を形成するため、繊維の方向に沿って水が伝わりやすい。ここで、毛細管力は、微小間隙であるほど力が強くなる性質をもつ。

給水体１７には吸水性の繊維を用いても良い。吸水性の繊維としては、公定水分率が０．４％以上の繊維を用いることができる。たとえば合成繊維ではポリエステル、アクリル、ナイロン、ビニロン、レーヨン、ポリノジック、キュプラ、アセテート、トリアセテート、プロミックスなどが挙げられる。天然繊維としては、絹、毛、綿、麻などが挙げられる。ポリビニルアルコールスポンジ、ナイロンマイクロファイバーなどを用いても良い。セルロース等の紙や木質素材、絹・毛・綿・麻等の天然繊維、レーヨン・アセテート・トリアセテート等の合成繊維、吸水性のあるセラミックスを用いてもよい。

給水体１７の強度保持のため、吸水性繊維と非吸水性繊維を混合して用いても良い。例えば、吸水性の繊維として公定水分率２．０％のアクリルと、非吸水性繊維としての公定水分率０％のポリエチレンを用いてもよい。強度と付与するためには、たとえば、ポリエステル、アクリル、ナイロン、ビニロン、レーヨン、ポリノジック、キュプラ、アセテート、トリアセテート、プロミックスなどを用いることができる。

吸水性を高める形状として、繊維からなる素材において、隣り合う繊維間隔を狭くして毛細管現象を生じやすくする構成、繊維同士を重ね合わせて隙間を作る構成、繊維を屈曲させて隙間を作る構成、繊維と樹脂を積層して隙間を作る構成、スポンジ形状に加工して空隙を小さくする構成などが挙げられる。また、ポリエステルマイクロファイバーなど微細構造を持つ構造にすれば、非吸水性繊維であっても毛細管現象を生じやすくすることができる。

給水体１７には親水加工を行っても良い。例えば、糸を構成する繊維の少なくとも一部に、親水化材としてのシリカゲルを担持することにより、繊維間の毛管現象が起きやすくなり、給水体１７の吸水速度を向上することができ、より高い加湿性能の加湿装置を得ることができる。ここで、編地の親水性とは、編地の表面が水になじむ性質を指し、表面の接触角の低いものは親水性が高いことを表す。

親水化材は、編地、糸または繊維に担持させることで編地、糸または繊維に親水性を与えるものであり、吸水速度を高めるものを指す。親水化材としては、シリカゲルやゼオライトなどの無機化合物、コットンリンタなどの糸片などが挙げられる。また、ポリエチレングリコールなどの高分子が挙げられる。親水化材を担持する方法としては、これらの粒子を、バインダを用いて基材表面に接着すれば良い。バインダの種類はとくに指定するものではなく、担持する粒子、基材表面性質、および使用環境などを考慮して適したものを選択すれば良い。また、親水性塗料を塗布したり、繊維に親水性素材を練りこんだりするなどしても良い。

加湿フィルタ１６の上部に給水体１７が接触するときの効果を詳細に説明する。加湿フィルタ１６のみで長期間加湿すると、貯水部１８としての水槽内の貯水に含まれるスケール成分の析出により、吸水が阻害される。これは、加湿フィルタ１６の下部からＣａ等のスケール等を含む水が吸水され、水が蒸発するとその場所にスケール成分が析出されるためである。スケールが付着すると導水経路が狭くなり、毛細管現象が起こりにくくなり、吸水速度は徐々に低下するものである。

一方、本発明の給水体１７は、枠体２２と固定化部材２３によって水の蒸発が起こりにくくなっており、スケール成分の析出が生じにくい。そのため吸水速度は長期的に低下せずに持続する。給水体１７から加湿フィルタ１６の上部に供給された水は、重力と毛細管現象の作用によって加湿フィルタ１６を下方に向かって移動していく。ここで、繊維間の隙間を利用した毛細管現象による水の移動とは異なり、重力による水の移動ではスケールが導水経路を狭くしてもスケールの外側を水が伝わって落下していくため、スケール付着の影響を受けずに水の移動が行われる。

従って、給水体１７の下部から給水体１７の上部、そして加湿フィルタ１６の順に水が伝わるため、長期間使用してスケールが付着しても、加湿フィルタ１６全体が長期間にわたって湿った状態となり、長期間にわたって安定的な気化を行うことができる。

図５に固定化部材２３の一例を示す。固定化部材２３は、直方体の辺を樹脂で形成し、面が開口したものである。図６に示すように、固定化部材２３は、給水体１７の上部から枠体２２に挿入して給水体１７と組み合わせて使用される。固定化部材２３は非通風性であり、枠体２２の位置がずれないように固定化しながら水の蒸発を抑制している。枠体２２の辺を形成する樹脂の幅は、給水体１７の幅よりも大きいほうが、水の蒸発を抑制できるので好ましい。また、位置がずれにくいように、固定化部材２３と給水体１７の接触面に凹凸を形成してもよい。

固定化部材２３の側面部は、開口面積の異なる複数の開口部を備え、前記開口部の開口面積が、固定化部材２３の下方にいくに従って大きくなるようにしてもよい。これによって、空気の通過量を制御し、加湿フィルタの上部に偏って通過しようとする空気量を減らし、加湿フィルタ１６全体に均一に空気を流して加湿することができる。図５は開口面積を変えた一例であり、固定化部材２３の側面部に、２辺をつなぐように樹脂板をわたし、開口面積が下部にいくに従って大きくなるようにしたものである。これ以外に、側面部に開口を備えた樹脂板を設け、孔の大きさを変える方法、孔の密度を変える方法、網状のフィルタを設ける方法などが挙げられる。

加湿フィルタ１６は、枠体２２と貯水部１８に備えた突起とによって位置決めされ、上方から着脱自在に配置されている。これによって、加湿フィルタ１６の洗浄や交換を容易にすることができる。また、枠体２２および固定化部材２３の表面には縦方向に向かって直線的に彫られた凹凸模様が施されている。凹凸によって生じる隙間によって、給水体１７の毛細管現象によって水が上方に吸上げる作用に加えて、給水体１７と枠体２２および、給水体１７と固定化部材２３の隙間にも水が保持される。このような構造をとることによって、給水体１７周辺の水保持量が増加して給水体１７がさらに乾燥しにくくなり、給水体１７の位置がずれにくく、安定して加湿性能維持できる加湿装置を得ることができる。

また、図１および図２の加湿フィルタ１６の下流部に集塵フィルタ２７を備えることによって、加湿空気清浄装置とすることができる。吸込口１１から本体１３に導入された空気は、貯水部１８から給水体１７を通じて吸い上げた水を保持した加湿フィルタ１６を通過して加湿され、さらに集塵フィルタ２７を通過して粒子の除去が行われ、吹出口１２から清浄化された加湿空気を放出する。集塵フィルタ２７は、ガラス繊維、合成樹脂繊維、スポンジ等の一般的に空気清浄フィルタとして用いられるものを使用することができる。

なお、図１および図２においては、送風手段１５としてのファンは集塵フィルタ２７の上流に位置しているが、集塵フィルタ２７の下流に位置していてもよい。送風手段１５としては、たとえば、ターボファン、シロッコファンなどが挙げられる。

以上の構成により、加湿と粒子の除去を行いながら、長期間にわたり安定的な気化と空気清浄を行うことができる加湿空気清浄装置を得ることができる。

（実施の形態２）
実施の形態１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。図８および図９に示すように、加湿フィルタ１６は、枠体２２で位置決めされて貯水部１８の上に配置され、その下部を水に浸漬している。加湿フィルタ１６は上方から見た場合、平面視略四角形状で中央が空間となっている。

加湿フィルタ１６は、図９に示すように開口率の大きい表面の編地２８と裏面の編地２９を、３本以上の繊維を束ねた糸３０が連結してなる立体編物により構成している。立体編物からなる加湿フィルタ１６は、通風方向に対して開口が斜めに空いている。加湿される乾燥空気は、立体編物の表面の編地２８から入り、糸３０の周囲を流れて裏面の編地２９から抜け、加湿空気となる。

なお、加湿フィルタ１６としては、立体編物以外の編物、織物を用いてもよい。セルロース等の紙や木質素材をメッシュ形状に加工したもの、絹・毛・綿・麻等の天然繊維、レーヨン・アセテート・トリアセテート等の合成繊維を目の粗い状態で板状にしたものを用いてもよい。

枠体２２には、給水体１７が覆うように配置されている。給水体１７は、薄い布状の繊維として立体編物からなる加湿フィルタ１６と接続されており、加湿フィルタ１６の上部端面を被覆している。給水体１７の下部は貯水部の水に浸漬されており、毛細管力によって水が吸上げられている。給水体１７と加湿フィルタ１６の上部端面が接しており、給水体１７の下部から毛細管力によって吸上げられた水は、上部の給水体１７を通過して、加湿フィルタ１６の上部端面を伝わって、繊維に沿って水が落下するように供給される。給水体１７の上部近傍には、フィルタガイド３１が設けられ、フィルタの位置がずれないように安定化させながら、給水体上部の隙間から加湿フィルタを通過せずに抜ける風を減少させる役割を果たしている。

このような構成とすることにより、加湿フィルタ１６は目が粗く通気性の良い状態でありながら、十分な水量を給水体から得ることができ、常に湿潤した状態にすることできる。このとき、単位体積あたりの繊維密度は、加湿フィルタ１６よりも給水体１７のほうが密となり、その結果として、給水体１７のほうが多くの繊維間隙が発生するため、給水速度は加湿フィルタよりも給水体のほうが速くなる。また、給水体１７の側面部は、枠体２２と一体となっており、空気への水の蒸発が起こりにくいため、給水体１７にはスケールの析出がおこりにくく、吸水速度が低下しにくい。そのため、水が不足しやすい加湿フィルタ１６の上部が、常に湿潤した状態を保たれ長期間にわたって吸水性を維持でき、長期にわたり加湿性能に優れた加湿装置とすることができる。

本発明にかかる加湿装置および加湿空気清浄装置は、長期間にわたり安定的な水供給と気化を行うことを可能とするものであるので、家庭用、あるいは業務用として使用される加湿装置、加湿機能付空気清浄装置等として有用である。

１１ 吸込口
１２ 吹出口
１３ 本体
１４ 通風路
１５ 送風手段
１６ 加湿フィルタ
１７ 給水体
１８ 貯水部
１９ 水タンク
２０ 水
２１ 区画手段
２２ 枠体
２３ 固定化部材
２４ 隙間封じ部材
２５ 開口部
２６ 経編を構成する１本の糸
２７ 集塵フィルタ
２８ 表面の編地
２９ 裏面の編地
３０ 糸
３１ フィルタガイド
１０１ 加湿フィルタ
１０２ 不織布
１０３ 貯水部
２０１ 本体
２０２ 空気取入口
２０３ 水受け水槽
２０４ 給水タンク
２０５ 加湿フィルタ
２０６ 送風機

Claims (12)

1. 吸込口と、吹出口を有する本体と、前記吸込口と前記吹出口とを連通する通風経路内に、送風手段と、前記吸込口から吸込んだ空気を加湿する加湿手段からなる加湿装置であって、前記吸込口は、前記本体ケースの側面に設けられ、前記加湿手段は、加湿水を貯める上面が開口したトレイと、このトレイに一定量の加湿水を供給する給水タンクと、前記トレイに供給された加湿水に下端部を浸漬し、上方に開口部を備えた平面視略四角形状の加湿フィルタと、非通風性で加湿フィルタの形状を安定化させる枠体と、給水体とを備え、前記送風手段は、加湿フィルタの上方に位置し、前記給水体は、前記加湿フィルタの上部とトレイの水とに接しながら枠体と一体となって水を下部から上部に導水できるように非通風状態で設置され、前記給水体から前記加湿フィルタに水を供給することを特徴とする加湿装置。
2. 非通風性の固定化部材を備え、前記固定化部材が給水体からの水の蒸発を妨げるように給水体と接触し、前記固定化部材と枠体で給水体の位置を固定することを特徴とする請求項１記載の加湿装置。
3. 給水体と加湿フィルタの上部に固定化部材の少なくとも一部が配置され、前記固定化部材の自重で前記給水体と加湿フィルタを押すように給水体と接触していることを特徴とする請求項２記載の加湿装置。
4. 固定化部材に給水体を接着したことを特徴とする請求項２または３記載の加湿装置。
5. 加湿手段から送風手段へ連通する通風経路内に、略円形の開口を有して空間を区切る区画手段を備え、前記区画手段の開口と加湿フィルタの上方の開口部が対向し、前記加湿フィルタの上方の開口部以外から空気が流入することを防ぐための隙間封じ部材を備えたことを特徴とする請求項２から４いずれかに記載の加湿装置。
6. 前記隙間封じ部材が、固定化部材を介して給水体を加湿フィルタ方向に押す力を持つことを特徴とする請求項５記載の加湿装置。
7. 固定化部材の側面に開口面積の異なる複数の開口部を備え、前記開口部の開口面積が、固定化部材の下方にいくに従って大きくなるようにしたことを特徴とする請求項２から６いずれかに記載の加湿装置。
8. 加湿フィルタの上方の開口部の中心軸と、送風手段の中心軸が略一致していることを特徴とする請求項１記載の加湿装置。
9. 給水体が、加湿フィルタの上部端面を被覆するように配置されたことを特徴とする請求項１または８記載の加湿装置。
10. 給水体が繊維からなり、弾力性をもつことを特徴とする請求項１から９いずれかに記載の加湿装置。
11. 給水体の水の吸上げ速度が、加湿フィルタよりも速いことを特徴とする請求項１から１０いずれかに記載の加湿装置。
12. 請求項１から１１いずれかに記載の加湿装置の通風経路内に、集塵手段を備えた加湿空気清浄装置。

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