JP2015072112A - 加温加湿装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冬場にてリビングを暖房した際にも相対湿度が低くならず快適性が損なわれることを防止することができることを目的とする。【解決手段】加湿装置に水の給水を開閉する給水弁９を内蔵した本体１をキッチン内に隠蔽し加温装置と加湿装置と送風装置２とを運転するという構成にしたことにより、送風装置２によって吸い込み口５からキッチンやリビング内の空気を吸い込み加温され、その次に加湿され、吹き出し口１２からキッチンやリビング内に吹き出されるので、冬場にてリビングを暖房した際にも相対湿度が低くならず快適性が損なわれることを防止することができる加温加湿装置を得られる。【選択図】図１

Description

本発明は、リビング、キッチンの加湿加温装置に関するものである。

従来、冬場における居室環境の温度による快適性を向上させる手段として、例えば居室に置いて使用する石油ストーブやファンヒーター、居室の壁に据付設置して使用するエアコン、居室の天井裏空間に隠蔽設置し、送風ダクトを介して居室に温風を供給する空調システム、温水循環型熱源機と接続して居室を自然対流で暖めるセントラルヒーティングシステムといった様々な暖房機器が用いられている。
上記の暖房機器が導入された居室において、さらに快適性を向上させる手段として、居室環境の湿度による快適性を整えることが重要となる。生活環境において、一般的に快適とされる湿度は相対湿度４０〜６０％とされているが、前に上げた暖房システムは居室の温度のみを上げるもので、温度による快適性は確保できても、相対湿度が低くなるため湿度による快適性は確保できない。そこで、湿度による快適性を確保したいユーザーは、居室内に加湿装置を準備し、暖房を行う際に加湿装置で加湿も行うことになる。加湿装置としては、例えば、水を加熱して蒸気を発生させる方式、加湿用フィルターに水を浸透させファンで送風して気化させる方式、超音波による振動で水滴を放出する方式、ノズル等を用いて水を直接噴霧する方式等、様々な方法が提案され、どれも一般的に普及している。
上記の加湿装置に共通する特徴として、ユーザーが加湿装置を加湿したい居室に持ち込み、着脱可能に設けられている貯水タンクに水道の水等を給水し加湿装置に取り付けた後、加湿装置を運転することで貯水タンク内の水が徐々に消費されていき、貯水タンク内の水がなくなったときに水を補充することとなっている。
この方式の場合、その都度加湿装置を用意するのは手間であり、また、居室に置いて使用することとなるため居室のスペースを占有してしまう課題がある。

上記の課題に対応するため、加温加湿装置として、箱型の本体を床下空間に設置して、加湿が必要な場合は、別途、水が入る容器を本体内部に取り付けて加湿手段をその容器の内部に取り付け、容器には給水弁で水を供給するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その加温加湿装置について図７を参照しながら説明する。

内部にクロスフローファン１０２とファンモータ１０３と熱交換器１０４が一体となった箱型の本体１０１において、特に熱交換器１０４の銅管内部を送風路１０５とし、銅管表面を温水流路１０６とし、さらに空気吸い込み口１０７を温水流路１０６の外側に配置させたことを特徴とした本体１０１を床下空間に設置して、熱交換器１０４で熱交換された空気は空気吹き出し口１０８から出る。空気吹き出し口１０８と床下空間に敷設されたダクトを接続して居室の床吹き出し口から居室に送風し、居室からの空気は居室の床吸い込み口からダクトを介さずに本体に吸い込まれ、加湿が必要な場合は、別途、水が入る容器を空気吹き出し口１０８近傍に取り付けて加湿手段をその容器の内部に取り付け、容器には給水弁で水を供給しているものがある。

これによると、冬場においては熱交換器を通して暖められた空気が居室に供給され、加湿を行う際は、空気吹き出し口１０８近傍に加湿手段と水が入る容器を取り付けることで自動的に加湿運転を行うことができる。
長期に渡って運転を停止した場合、容器の内部には水が残ったままになるため、ユーザーはその都度床下空間に設置された本体のメンテナンスを行い、容器に残った水を捨てることになる。また、熱交換器の銅管内部を送風路とし、銅管表面を温水流路とした構造上、熱交換器近傍の送風路にメンテナンスが容易なフィルターを設けることができない、送風抵抗が大きく風量を確保するためには高出力が必要で運転騒音が大きくなる等、様々な実用上の課題があった。

特開２００６−１０２９５号公報

このような従来の加温加湿装置においては、冬場において居室を暖房すると湿度が低下し湿度を上げようとすると別途加湿装置が必要となるが、その都度加湿装置を用意するのは手間であり、また、居室のスペースを占有してしまうという課題を有していた。

また、加湿が必要でないときには不要となってしまうために片付ける必要がある。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、加温加湿装置を設置しても居室のスペースを占有せず、使用の都度、用意する必要の無い加温加湿装置を提供する。
さらに、静電霧化装置を搭載することによりその使用用途を付加させ年間を通して使用することができるように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、本体内に送風装置を有し、前記送風装置によって吸い込み口からキッチンやリビング内の空気を吸い込み、前記送風装置の風下側に加温装置を有し、前記送風装置により吸い込まれた空気を加温し、さらに風下側に加湿装置を有し、前記吸い込み口と同一面に構成された吹出し口より加温加湿された前記空気を吹出す構成とし、前記加温装置と前記送風装置と前記加湿装置とを制御する制御部を前記本体内に有し、前記加湿装置に水の給水を開閉する給水弁を内蔵した前記本体を前記キッチン内に隠蔽し、前記加温装置と前記加湿装置と前記送風装置とを運転するとしたものであり、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、本体内に送風装置を有し、前記送風装置によって吸い込み口からキッチンやリビング内の空気を吸い込み、前記送風装置の風下側に加温装置を有し、前記送風装置により吸い込まれた空気を加温し、さらに風下側に加湿装置を有し、前記吸い込み口と同一面に構成された吹出し口より加温加湿された前記空気を吹出す構成とし、前記加温装置と前記送風装置と前記加湿装置とを制御する制御部を前記本体内に有し、前記加湿装置に水の給水を開閉する給水弁を内蔵した前記本体を前記キッチン内に隠蔽し、前記加温装置と前記加湿装置と前記送風装置とを運転するという構成にしたことにより、送風装置によって吸い込み口からキッチンやリビング内の空気を吸い込み加温され、その次に加湿され、吹き出し口からキッチンやリビング内に吹き出されることとなるので、冬場にてリビングを暖房した際にも相対湿度が低くならず快適性が損なわれることを防止することができる、という効果を得ることができる。

本発明の実施の形態１の加温加湿装置の内部構成を示す斜視図 同加温加湿装置の側断面図 同加温加湿装置の内部構成を示す制御装置側からの斜視図 同加温加湿装置の内部構成を示す本体の背面側からの斜視図 同加湿加温装置のキッチンを示す斜視図 同加湿加温装置の加湿水パンを示す斜視図 従来の加温加湿装置の内部を示す構成図

本発明の請求項１記載の加温加湿装置は、本体内に送風装置を有し、前記送風装置によって吸い込み口からキッチンやリビング内の空気を吸い込み、前記送風装置の風下側に加温装置を有し、前記送風装置により吸い込まれた空気を加温し、さらに風下側に加湿装置を有し、前記吸い込み口と同一面に構成された吹出し口より加温加湿された前記空気を吹出す構成とし、前記加温装置と前記送風装置と前記加湿装置とを制御する制御部を前記本体内に有し、前記加湿装置に水の給水を開閉する給水弁を内蔵した前記本体を前記キッチン内に隠蔽し、前記加温装置と前記加湿装置と前記送風装置とを運転するという構成を有する。

これにより、送風装置によって吸い込み口からキッチンやリビング内の空気を吸い込み加温され、その次に加湿され、吹き出し口からキッチンやリビング内に吹き出されることにより加湿フィルターに満遍なく接触することとなるので、冬場にてリビングを暖房した際にも相対湿度が低くならず快適性が損なわれることを防止することができるという効果を奏する。

また、運転時間が一定時間経過すると加温装置を停止させ、前記加湿装置と送風装置のみの運転させる、という構成にしてもよい。

これにより、運転時間が一定時間（例えば１時間位）経過すると加温装置を一気に停止させ、加湿装置と送風装置のみの継続運転させることとなるので、加湿を維持しながら省エネすることができる、という効果を奏する。

また、本体内に静電霧化装置を設け、送風装置と前記静電霧化装置のみを運転させる、という構成にしてもよい。

これにより、送風装置と静電霧化装置のみを運転させることとなるので、加湿が必要でない場合でも脱臭装置として使用することができる、という効果を奏する。

また、人感センサを吹出し口あるいは吸い込み口近傍に設ける、という構成にしてもよい。

これにより、本体の前面にいる人を人感センサで検知することとなるので、不快感を与えず運転をおこなうことができる、という効果を奏する。

また、本体の前面に表示部を設けた、という構成にしてもよい。

これにより、表示部に加湿フィルターのメンテ時期を表示することとなるので、加湿性能を低下することがないようにすることができる、という効果を奏する。

また、本体内に温度検知手段と湿度検知手段とを設け、温度と湿度を検知して加温装置の運転を制御部で制御させるという構成にしてもよい。

これにより、キッチンの設置している空間の温度と湿度を検知し、必要に応じて加温装置を運転して、所定の体感温度を維持することができる、という効果を奏する。

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から図６に示すように、方形状の本体１内に送風装置２を備え、送風装置２としては圧損に強いシロッコファン３とそのシロッコファン３を駆動させるファンモータ４にて構成される。

送風装置２によって、キッチンやリビングの空気を吸い込み口５から吸い込み、加熱手段として温水循環型熱源機（図示せず）に接続される加温装置６とを備え、加温装置６の風下側に加湿手段として加湿素子が格子状に編みこまれた加湿装置７を備える。

前記加湿装置７に吸水を行わせる手段として、本体１の内部に例えばコストが安くかつ耐薬性に優れている樹脂製（ＰＰ）の加湿水パン８を備え、上水配管（図示せず）に接続される給水手段として一般的に使用されている電磁弁である給水弁９を駆動することで上水である加湿水を加湿水パン８に上方から注ぎ、加湿水パン８の加湿水を吸い上げるように取り付けられた加湿装置７に加湿水を吸い上げさせる。

送風装置２と給水弁９との駆動を、後述の例えば安価でありかつ調達が容易なサーミスタ等の温度検知手段１３と後述の湿度検知手段１４からの入力信号をもとに制御する制御手段としてのプリント基板（図示せず）を有する制御装置１０を本体１内の加湿水パン８の対向する壁面に設ける。なぜなら、加湿水パン８からの漏水時に制御装置１０内に漏水が入って故障するのを防ぐためである。

そして、前記プリント基板上にはアクチュエーター（前記送風装置２と前記給水弁９と後述のドレンポンプ１６）の運転を入切するためのコンデンサやリレーやトランスやマイコンや電流ヒューズ等が実装されている。

そして、制御装置１０から運転命令が出されると、送風装置２が駆動し、シロッコファン３が回転し、本体１の吸い込み口５からキッチンやリビングの空気が吸い込まれるが、吸い込み口５は床側に開口されメッシュ状の吸い込み空気のフィルター１１を通して吸い込まれる。

そして、加温装置６は銅管と放熱用アルミフィン（図示せず）から構成されており、銅管の内部に約６０℃の温水が通り、温水の熱エネルギーが銅管と接する放熱用アルミフィンに伝達される仕組みである。

この放熱用アルミフィンに送風することで、キッチンやリビングの空気と温水循環型熱源機から供給される温水との間で熱交換を行い、吸い込み空気の温度を上げている。

加温装置６の複数枚の放熱用アルミフィンの間を通った後の空気は熱エネルギーを受け取ることで温度（例えば、約４０℃）が上がっており、この空気を加湿装置７の格子状の間に通すことで、加湿装置７に吸水されていた加湿水を常温の空気（キッチンやリビング）に対して効率良く気化させて加湿空気とすることができる。

加湿装置７を通った空気は気化した水分を含んでいるために湿度が上がっており、この加湿空気を吸い込み口５と同一面上に開口され、格子状の吹き出し口１２からキッチンやリビングに吹き出され、リビングの昇温と昇湿をおこない空気調和すなわち快適性の向上を図っている。

本実施の形態１で説明する加温加湿装置には、シロッコファン３のキッチンやリビングの温度や湿度を的確に測れるため風上側の近傍にサーミスタセンサである吸い込み温度検知手段１３と吸い込み湿度検知手段１４を設け、吸い込み温度検知手段１３が検知した温度と吸い込み湿度検知手段１４で吸い込み湿度が、あらかじめ決められた温度（例えば、不快とされている４０℃）以上であるときには温水給水弁１５を閉じ加温装置６への温水供給を止める。

また、あらかじめ決められた湿度（例えば、不快とされている８０％）以上であるときには送風装置２の風量を弱める（例えば、半減）、または停止するようにする。

これにより、キッチンやリビングの室温が高いとき（例えば、不快とされている４０℃）の不要な加熱を防ぐことができる。

また、キッチンやリビングの湿度が高いとき（例えば、不快とされている８０％）には不要な加湿を防ぐことができる。

不要な加湿を防ぐということは、結露防止ということでも有効となる。

加湿運転の立ち上がり時に、加温装置６と加湿装置７を同時に駆動させることにより、空気を一度加温することにより、加湿装置７での放湿能力が上がり、キッチンやリビングの湿度を所定の湿度まで上げるのに短時間にておこなうことができる。

一例を示すと、加温装置６により加温しながら、加湿装置７を駆動させた場合に、リビングやキッチンの湿度を約３０分にて所定の湿度（例えば３０％から５０％）にすることができるが、加温装置６により加温せずに加湿装置７のみで加湿させた場合では所定の湿度にするのに約２時間かかるということになる。

よって、加湿運転の立ち上がり時に一定時間のみ加温装置６を運転し、所定の湿度に達すれば、加温装置６を停止する運転とすることが省エネで立ち上がりも早くキッチンやリビングの調湿が可能である。

本体１は、キッチン内に隠蔽され、リビングの空間のデザインや場所をとらないようにする。

また、加湿水パン８の底面は、ドレンポンプ１６の設置部のみ５ｍｍから２０ｍｍの範囲で下方へ窪ませてあり、また、残水が窪みに流れ込むよう、窪みに向けてわずかに勾配を設けた形状としている。

そして、加湿水パン８には加湿水パン８内の加湿水の水位を検知するための水位検知手段の水位検知センサ１７を設ける。

水位検知センサ１７は、センサ間に水により導通されると、水位を検出するのが一般的であるが、フロート式のものでも同様の効果を得られる。

水位検知センサ１７が満水を検知すると、給水弁９の駆動を停止する。

その後、本体１の運転によって加湿水パン８の加湿水が使用され、水位検知センサ１７の満水検知が解除されてから例えば６００秒後に、再び水位検知センサ１７が満水検知するまで給水弁９を駆動して給水を行う、というサイクルで加湿水の供給を行うので、加湿水の過剰供給を防ぐことができる。

なお、給水弁９を駆動しているにもかかわらず一定時間（例えば４０秒間）水位検知センサ１７が満水を検知しない場合は、何らかの不具合、例えば給水弁９の故障や上水配管に取り付けられた止水栓が閉まっている等の理由により給水を行っていないと判断し、給水異常を吸い込み口５と同一面上に設けた表示部１８に表示するとともに本体の運転を停止する。

逆に加湿水パン８には異常水位検知センサ１９が満水を検知するより十分に高水位、かつ、加湿水パン８から加湿水が溢れる前に水位を検知する高さに、水位検知手段として異常水位検知センサ１９を取り付けている。

異常水位検知センサ１９が検知をした場合にも表示部１８（例えば、７セグ表示）に表示するとともに本体１の運転を停止する。

さらに、表示部１８には運転時間を積算して、前もって定めた例えば３ヶ月相当とする１０００時間運転後に加湿装置７のお手入れをしてもらうような表示も表示部１８では表示するようにする。

本体１内で吹き出し口１２の近傍部（吹き出し口１２から３０ｍｍから５０ｍｍ本体１内に奥まった位置に静電霧化装置２０を設ける構造とする。

静電霧化装置２０の電極側（図示せず）を吹き出し口１２の方向に向け、静電霧化装置２０から放出される静電霧化を送風装置２で微風モードにて吹き出し口１２からキッチンやリビングに放出させる構造とする。

加湿した空気を吹き出し口１２から吹出す場合にキッチン内にて人が作業をしていた場合に吹出し風を感じることになり、時には不快を感じる恐れがあるため、吹き出し口１２と同一面上に人感センサ２１を設けて人検知をおこない、人を検知した場合は送風装置２を微風モードに切り替える制御とする。

そして、微風モードにした後に人感センサ２１にて人を検知しなくなった場合は微風モード時に風量を低減していた分を補完する風量にて送風装置２を駆動させ、加湿量を同一になるようにする。

また、本体１内に温度検知手段１３と湿度検知手段１４とを設け、温度と湿度を検知して加温装置６の運転を制御部である制御装置１０で制御させるという構成にする。

これにより、キッチンの設置している空間の温度と湿度を検知し、必要に応じて加温装置を運転して、所定の体感温度を維持することができる。

また、今現在考えられていることは、約１５０分間検知し続けることで、リビング空間とキッチンの設置している空間との温度と湿度が平衡になるので、結果、リビング空間の温度と湿度も検知することとなり、上記記載のとおり、必要に応じて加温装置を運転して、所定の体感温度を維持することができる。

よって、キッチンやリビングの加湿をすばやく所定の湿度にすることができ、快適性を向上させることができる。

本発明にかかる加温加湿装置は、居室のスペースを占有せず、使用の都度、用意する必要の無い加温加湿装置を可能とするものである分野で有用である。

１ 本体
２ 送風装置
３ シロッコファン
４ ファンモータ
５ 吸い込み口
６ 加温装置
７ 加湿装置
８ 加湿水パン
９ 給水弁
１０ 制御装置
１１ フィルター
１２ 吹き出し口
１３ 温度検知手段
１４ 湿度検知手段
１５ 温水給水弁
１６ ドレンポンプ
１７ 水位検知センサ
１８ 表示部
１９ 異常水位検知センサ
２０ 静電霧化装置
２１ 人感センサ

Claims (6)

1. 本体内に送風装置を有し、前記送風装置によって吸い込み口からキッチンやリビング内の空気を吸い込み、前記送風装置の風下側に加温装置を有し、前記送風装置により吸い込まれた空気を加温し、さらに風下側に加湿装置を有し、前記吸い込み口と同一面に構成された吹出し口より加温加湿された前記空気を吹出す構成とし、前記加温装置と前記送風装置と前記加湿装置とを制御する制御部を前記本体内に有し、前記加湿装置に水の給水を開閉する給水弁を内蔵した前記本体を前記キッチン内に隠蔽し、前記加温装置と前記加湿装置と前記送風装置とを運転することを特徴とする加温加湿装置。
2. 運転時間が一定時間経過すると加温装置を停止させ、前記加湿装置と送風装置のみの運転させることを特徴とする請求項１に記載の加温加湿装置。
3. 本体内に静電霧化装置を設け、送風装置と前記静電霧化装置のみを運転させることを特徴とする請求項１または２に記載の加温加湿装置。
4. 人感センサを吹出し口あるいは吸い込み口近傍に設けることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の加温加湿装置。
5. 本体の前面に表示部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の加温加湿装置。
6. 本体内に温度検知手段と湿度検知手段とを設け、温度と湿度を検知して加温装置の運転を制御部で制御させることを特徴とする請求項１に記載の加温加湿装置。

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