JP2017129352A - 室内を加湿するための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】凝縮の形成を防止すると共に感覚的及び知覚的観点のみからして周辺温度の減少及び変化を防止しながら、望み通りに決定でき得る所望の値に室内の空気を加湿することを可能とする。【解決手段】加湿回路（１２）は、加湿されて且つ霧化された流体を形成するために、水含有領域（３５）に関連して、吸引部材（１５）によって取り込まれた空気の一部が、水滴の微細な分散と接触して、微細な分散を出口方向に向かって加湿回路（１２）内に搬送されるように、構成されている。流体に対して所望のエネルギー入量に供給できるように、加湿されて且つ霧化された流体を加熱する目的で、水含有領域の少なくとも下流には、加湿回路（１２）と関連して、熱手段（１７、１１７）が存在している。【選択図】図２

Description

本発明は、室内、他のスペース、容積又は類似のものを加湿するための装置に関する。特に、本発明に係る装置は、室内温度を実質的に且つ感知できる程度に変更することなく調節できる態様で、室内湿度のレベルを上昇させるために用いられる。

限定されないが例えば特に子供の呼吸を容易にする目的で、湿度のレベルを上昇させるために、例えば室内、寝室、オフィス又はそれらに類似のもののような実質的に閉じた空間内で利用される、加湿器と呼ばれる装置が知られている。

二つの主要なタイプの加湿器が知られており、一つ目が、いわゆるホット加湿器であり、二つ目が、いわゆるコールド加湿器である。

ホット加湿器は、通常の気化器に匹敵する機能を有しており、そこでは、規定量の水が加熱されて沸点に到達し、その後、蒸気の形態で環境内に分散される。

このタイプの加湿器は、蒸気温度と室内温度との大きな温度差のせいで、付着物及びカビの形成、バクテリアの拡散が長年に亘り促進され得る特に室内表面に、所定量の凝縮が生成され得るという不具合を有している。

別の問題は、熱抵抗上に石灰カスが広範囲に形成されることであり、これにより、効率性の減少を招くと共にメインテナンス作業が頻繁に要求される。

コールド加湿器は、より少ないエネルギー要求で空気を加湿するという利点を有している。他方で、コールド加湿器は、少なくとも感覚的且つ知覚的な観点から、室内温度の低下を引き起こすという不具合を有している。実際、得られた効果は、機械的拡散技術を使った霧化された水分子であり、その分子は周辺の空気と混合されることにより、そこからエネルギーを得て、それにより、温度の低下を引き起こす。

本発明に最も近い技術を提示している特許文献１は、自動車の内部コンパートメント用の加湿器を記述しており、該加湿器は、その空間を加湿するだけではなく、内部コンパートメント内での冷却効果と温度低下を決定する。

米国特許第５６４５７６９号明細書

本発明の目的の一つは、室内を加湿するための装置を実現することであり、該加湿器は、凝縮の形成を防止すると共に感覚的及び知覚的観点のみからして周辺温度の減少及び変化を防止しながら、望み通りに決定でき得る所望の値に室内の空気を加湿することを可能とすることである。

別の目的は、低エネルギー消費で加湿を行うことである。

別の目的はまた、限定的にすると、空気の浄化及び／又は加熱を実現することである。

本願出願人は、本発明を考案し、試験し、具現化し、従来技術の不具合を克服すると共に、これらの及びその他の目的及び効果を得たものである。

本発明は、独立請求項において提案され且つ特徴付けられており、一方で、従属請求項は、本発明のその他の特徴又は主要な創造的思想に対する変形を説明している。

上記の目的に関し、本発明に係る室内を加湿するための装置は、
水含有領域と、
水含有領域を通過及び／又は囲む加湿回路と、
少なくとも二つの特定値に応じて調節できる、可変速度とそれゆえ搬送を有し、周辺空気を取り込んで、加湿回路の内部の上記取り込まれた空気の少なくとも一部を水含有領域の上流に導入する吸引部材と、
細かく微細な霧のような水滴の微細な分散を形成するための水の微粒化を決定する、水含有領域に関連した水を分裂及び分散するための部材とを備えている。

本発明の特徴的部分によると、加湿器は、加湿されて且つ霧化された流体を形成するために、水含有領域に関連して、吸引部材によって取り込まれた空気の一部が、水の微細な分散と接触して、微細な分散が出口の方向に向かって加湿回路の内部へ搬送されるように、構成されており、さらに、加湿されて且つ霧化された流体を加熱する目的で、加湿回路に沿った水含有領域の少なくとも下流、加湿回路の出口付近、又は該出口のすぐ下流には、加湿回路と関連して、少なくとも二つの特定値に応じて調節できる強度を有する直接又は間接の加熱手段が存在しており、該加熱手段は、湿流体を少なくとも部分的に蒸気に変えることができるように流体に対して所望のエネルギー入量を与えるのに適している。

本発明によると、加湿器は、条件付けられる室内の湿度を検知する手段と、使用者によって湿度の所望の値を設定する手段とを含んでいる。

このように、使用者が所望の値を設定するとき、周辺湿度を検知する手段によって検知される値に関連して、空気吸引手段と加熱手段とは自動的に調節される。それゆえ、空気の搬送と機械からの出口での空気流体の加熱強度とは、感覚的及び知覚的のみであっても室内の温度の低下を一切引き起こすことなく、室内の湿度が所望の値になるように調節される。

言い換えると、正確な入量の空気は正確な加熱値に加熱され、それにより、室内の温度の変化を起こすことなく、湿度の値の変化をもたらすバランスを得ることができる。

有利なことには、加熱手段による加熱温度は、いかなる場合において、水の沸点よりもずっと低く、それにより、室内に導入されるとき、蒸気から水への再変化によって引き起こされる凝縮の形成を最小限に低減することができる。

本発明を用いると、少なくとも感覚的及び知覚的な観点から、室内温度の減少はない。これは、加熱手段が、加湿回路から出る加湿されて且つ霧化された流体に対して必要なエネルギー入量を提供し、それゆえ室内からエネルギーを持ってでないからである。

別の変形例によると、加湿器はまた、該加湿回路に動作可能に関連した換気回路を含み、空気の主流体を生成し、該流体の一部はその後、上記加湿流体を形成するように加湿回路内に導入される。

換気回路によって生成される流体は、好ましくは、加熱に晒された後に室内に導入される。

別の変形例によると、吸引部材は、いかなる場合において、加湿回路と換気回路の双方に共通である。

別の変形例によると、加湿回路は、換気回路の初期部分から分岐している。

第１手段によると、加湿された流体を加熱する加熱手段は、換気流体を加熱する手段と同じ手段を構成し、この場合、加湿流体は、各回路からの出口において、加湿流体と換気流体とを混合することによって間接的に加熱される。

別の手段では、少なくとも加熱手段が、加湿回路に沿って配置されて存在している。この場合、第１手段は、加熱手段が、加湿された流体を外部に向かって搬送する管の外部上に配置されており、該管の壁を通じて熱を伝達している。また別の手段は、加湿流体に対して熱を直接的な態様で供給するために、該管の内部に配置された加熱手段を提供する。

さらなる別の変形例によると、加熱手段は、加湿回路と換気回路の双方の出口の下流に配置されており、それにより、空気流体の全体な出口を加熱することができる。

別の変形例によると、二つの部材が、関連する加湿器及び換気回路に各々配置して設けられており、それにより、加湿流体と換気流体が混合される前に加湿流体と換気流体を独立して加熱することができる。

別の変形例によると、本発明に係る加湿装置は、例えばＨＥＰＡタイプ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ ｆｉｌｔｅｒ）、ＵＬＰＡ（Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ Ａｉｒ）又はその他いわゆる独立型のフィルターのようなフィルター素子を含んでおり、各々、室内から取り込む空気を加湿回路及び／又は換気回路の内部に導入する前に、室内から取り込む空気をフィルターする。それにより、室内に存在し得るいかなるあり得る汚染不純物及び／又は有害なものを遮断する。

別の変形例によると、分解及び分散部材は、超音波トランスデューサ―である。

別の変形例によると、例えば樹脂を用いた抗石灰かすタイプの水用フィルターがあり、該フィルターは、水含有領域の少なくとも上流に存在し、それにより、該領域に供給される水は低不純物含量である。

本発明の他の側面及び特徴は、付属の図面を用いた制限されない実施例として与えられる、後述する好ましい形態の実施形態から明らかであろう。
図１は、本発明に係る、室内を加湿するための装置の正面図、部分的には断面図である。 図２は、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。 図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。

理解を容易にするために、可能な場合には、実質的に同一である図面中の共通の要素を特定するために、同じ参照番号が用いられている。一つの形態の実施形態の要素及び特徴は、更なる説明を行うことなく、その他の形態の実施形態に容易に組み込まれ得る。

添付の図面を参照し、数字１０は、室内を加湿するための装置、以下では単純に加湿器と称するものを意味している。

本願では、加湿器１０は、技術的区画を規定できる外部収容構造１１と、加湿回路１２と、換気回路１３と、吸引部材１５と、冷水を霧化するための超音波トランスデューサ―１６と、第１（主）加熱素子１７と、第２加熱素子１１７とを含んでいる。

特に、外部収容構造１１は、室内から空気を取り込むための吸気開口部１９と、第１加熱素子１７によって加熱され得る、換気流体が室内に導入される排気口２０とを含んでいる。

吸気開口部１９から排気口２０への通路に続いて、吸引部材１５は、吸気開口部１９に対応して、外部収容構造１１上に搭載されており、それにより、処理される空気が室内から取り込まれる。

特に、吸引部材１５は、排気口２０において換気回路１３に直接接続されたブレード型の換気装置を含んでおり、空気中の不純物をろ過すると共にそれゆえ浄化された空気を室内に導入するために、該吸気口においてＨＥＰＡフィルターが設けられている。

換気装置２１は、室内からの空気を軸方向に取り込むと共に換気回路１３の内部に取り込んだ空気を放射線状に導入するタイプのものである。

この方法により、加湿器１０の容積を低減できる一方で高流体収率を維持する。

換気装置２１は、少なくとも二つ、好ましくは３つ又はそれ以上の速度に応じて、調節可能なタイプであり、それにより、上述した理由のために、取り込まれた空気の搬送を加湿器１０によって可変とし、室内に再度導入する。

加湿器１０はまた、湿度検知器４０を含んでおり、上記の構造上に搭載されており、室内の湿度を検知するのに適している。

換気回路１３は、換気装置２１の周辺に配置されたらせん状又はスクリュー型の構造物を有し、それにより、換気装置２１によって放射線状に導入される空気を用いて空気流体を規定する。また、換気回路１３は、換気流体の出口速度を低減するために徐々に広くなっている部分を有する排気口部２５と、外部収容構造１１の排気口２０に対応する開口部を有している。

加湿回路１２は、換気回路１３の収集部２３から分岐しており、このため、換気装置２１によって室内から取り込まれた上記流体の一部を取り込むことができる。

加湿回路１２は、吸気口部２６と、加湿部２７と排気口部２９とを備えている。

吸気口部２６は、空気を取り込むために、収集部２３に流体的に接続されており、加湿部２７は、取り込んだ空気と共に加湿された流体を生成することを可能とし、排気口部２９は、外部収容構造１１の排気口２０に対応して開いている。

加湿回路１２の排気口部２９は、実質的に平行に配置されており、且つ、換気回路１３の排気口部２５とは独立しており、この場合、後述の排気口部２５よりも空気搬送量が少ない。

加湿回路１２の排気口部２９と換気回路１３の排気口部２５とは、外部収容構造１１の排気口２０に対応して開いており、それにより、両者からの流体は少なくとも部分的に混合され、その結果、換気流体の高温のおかげで、加湿された流体は熱の形態でのエネルギー入量が与えられる。

特に、排気口２０の部分２０ａには、第１加熱素子１７によって加熱に晒される空気が存在しており、一方で、部分２０ｂには、部分２０ａから排出された加熱流体が加わって、室内の温度における知覚可能な変化を生じることなく、空気の所望の加湿を決定する加湿流体が存在する。

超音波トランスデューサ―１６は、加湿回路１２の加湿部２７に動作可能に関連しており、この場合、超音波インパルス生成器３０、圧電性結晶３３、水含有領域３５に接続された水タンク３１、及びバルブ部材３２を含んでいる。

水タンク３１と水含有領域３５との間には、抗石灰カスフィルター３６が設けられており、該フィルター３６は例えば、樹脂の種類からなり、特に該トランスデューサ―１６の部品３０、３３上、及び加湿回路１２に沿って、石灰カスが形成されることを防止又は少なくとも低減する。

該インパルス生成器３０は、実質的に伝統的なタイプのものからなり、起動したとき、水含有領域３５内に含まれる水の内部で超音波を発生させる圧電性結晶３３を励起し、それにより、加湿部２７の内部で水の粒子を微粒化し、微粒化された水滴を分散させる。

このように、加湿部２７の内部では、微粒化されて且つ冷たい霧化状の水が、水含有領域３５内に存在する多量の水の上に形成される。吸気口部２６内に取り込まれる周辺空気の一部は、調節可能な搬送に応じて、水含有領域２５の上部を囲むように誘導されるが、その際、霧を形成する水滴を一緒に取り込んで、それにより、空気の加湿された流体を形成し、それは排気口部２９を通じてその後放出される。

タンク３１は吸気口セグメント２６に関して横方向に配置されており、所定のレベルを維持するように水含有領域３５に水を供給するが、それは、微粒化の目的で、少なくともインパルス生成器３０及び圧電性結晶３３を完全に被覆するように調節され得る。

バルブ部材３２は、選択的に、水含有領域３５中の水の量を決定する。

この場合における第１加熱素子１７は、換気回路１３の排気口部２５に沿って配置されており、それにより、加湿流体と混合する前に、調節できる態様で空気流体を加熱することができる。

二つの流体の混合は、微粒化された粒子を含有する加湿流体に対して、粒子の少なくとも部分的な蒸発を決定するための量で、エネルギーを与え、それにより、全体的に生じる流体は、一方で凝縮を形成し他方で室内を冷却するという不具合が生じることなしに、適正な値の湿度を有している。

第１加熱素子１７は例えば、電気抵抗タイプのものであり、そこを通過する換気流体を加熱するために、排気口部２５の断面上に配設される一つ又はそれ以上の電気コイルを含んでいる。

好ましくは、第１加熱素子１７は、選択的に且つ独立して起動され得るように多数の分岐を有するＰＴＣ抵抗器であり、得られ得る周辺の所望の条件に応じて、加熱強度を調節
することができる。

図３における破線によって示された変形例では、第２加熱素子１１７が示されており、微粒化された粒子を含有する加湿流体に対して、熱の形態でエネルギーを搬送し、それにより、所望で且つ予期された湿度で、加湿流体を排気口に供給することができる。

この変形例において、ここでは示されていない手段であって、加湿流体の排気口はまた、主要な換気流体の排気口に隣接していなくてもよいが、外部収容構造１１の別の部分中に配置され得る。

第２加熱素子１１７は、加湿回路１２を構成する管の周囲に配置された抵抗であってもよく、この場合、流体は管の壁を通じて加熱される。

他の手段では、第２加熱素子１１７は、管の内部に配置された外装抵抗（ａｒｍｏｒｅｄ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を構成してもよく、それにより、加湿流体は、加湿回路１２から出る前に管を通過する。

作動中、湿度検知器４０は、周辺湿度の値を検知し、そして、その値を、機械中に予め設定した、又は、作動者によって設定可能な、その室内に好ましい湿度の値と比較する。

この検知に基づいて、吸引部材１５による加湿流体からなる空気の搬送が条件付けられ、第１加熱素子１７又は第２加熱素子１１７によって決定される加熱値、それゆえ、加湿と換気の二つの流体の出口での熱交換は、例えば、温度における何らかの変化を引き起こすことなく、室内で到達される所望の湿度に導くバランスを決定する。

部品の変形及び／又は付加は、本発明の分野及び範囲から逸脱することなく、上述した加湿器１０に対してなされてもよい。

例えば、本発明の分野において、単一の加熱素子１７が二つの回路１２及び１３の下流と排気口２０の上流とに配置されるようにしてもよく、それにより、空気流体と加湿流体とを混合した後に排気口の空気流体を加熱するようにしてもよい。

１０ 加湿器
１１ 外部収容構造
１２ 加湿回路
１３ 換気回路
１５ 吸引部材
１６ 超音波トランスデューサ―
１７ 第１（主）加熱素子
１９ 吸気開口部
２０ 排気口
２０ａ 排気口の部分
２０ｂ 排気口の部分
２１ ブレード型の換気装置
２２ ＨＥＰＡフィルター
２３ 収集部
２５ 吸気口部
２６ 吸気口部
２７ 加湿部
２９ 吸気口部
３０ 水分解部材
３１ 水タンク
３２ バルブ部材（水分解部材）
３３ 圧電性結晶
３５ 水含有領域
３６ 抗石灰カスフィルター
４０ 湿度検知器
１１７ 第２加熱素子

Claims (8)

1. 室内を加湿するための装置であって、
   水含有領域（３５）と、
   前記水含有領域（３５）を通過及び／又は囲む加湿回路（１２）と、
   少なくとも二つの特定値に応じて可変であって且つ調節できる速度とそれゆえ搬送を有し、且つ、換気流体が前記室内に導入される排気口部（２５）を持つ換気回路（１３）を規定する吸引部材（１５）と、ここで、前記吸引部材（１５）はまた、周辺空気を取り込んで、前記加湿回路（１２）の内部の少なくとも一部の前記空気を前記水含有領域（３５）の上流で導入するものであり、
   前記水含有領域（３５）内に存在する水滴の微細な分散を形成できる水分解部材（３０、３３）と、
   周辺湿度検知器（４０）とを備えており、
   前記加湿回路（１２）は、加湿されて且つ霧化された流体を形成するために、前記水含有領域（３５）に関連して、前記吸引部材（１５）によって取り込まれた前記空気の一部が、前記水滴の微細な分散と接触して、前記微細な分散が前記出口の方向に向かって前記加湿回路（１２）の内部へ搬送されるように、構成されており、且つ、
   前記流体に対して所望のエネルギー入量に供給できるように、前記加湿されて且つ霧化された流体を加熱する目的で、前記水含有領域の少なくとも下流には、前記加湿回路（１２）と関連して、少なくとも二つの特定値に応じて調節できる強度を有する熱手段（１７、１１７）が存在しており、
   前記湿度検知器（４０）によってなされる前記周辺湿度の検知によって、前記吸引部材（１５）によって供給される空気の搬送値が条件付けられると共に前記加熱手段（１７、１１７）によってなされる加熱の強度が条件付けられる結果、前記加湿されて且つ霧化された流体と換気流体との間で得られる熱交換により、感知できる変化なしに到達できる所望の湿度の値が決定される、
   ことを特徴とする装置。
2. 請求項１に記載の装置において、
   前記加熱手段（１７、１１７）は、前記加湿回路（１２）の前記出口に近接して配置されているか、又は、前記出口のすぐ下流に配置されている、
   ことを特徴とする装置。
3. 請求項１又は２に記載の装置において、
   前記加熱手段は、少なくとも、選択的に且つ独立して駆動され得る多数の分岐を有する抵抗（１７）を含んでいる、
   ことを特徴とする装置。
4. 請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の装置において、
   前記加熱手段は、少なくとも、外部又は内部に、前記加湿回路（１２）に直接的に関連している抵抗（１１７）を含んでいる、
   ことを特徴とする装置。
5. 請求項１に記載の装置において、
   前記加湿回路（１２）は、加湿システムを形成できるように、前記換気流体を形成する前記空気の少なくとも一部を前記水含有領域（３５）に向かって伝搬するために、前記換気回路（１３）の初期部分（２３）から分岐している、
   ことを特徴とする装置。
6. 請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の装置において、
   前記空気が前記室内に再び導入される前に前記室内から取られた前記空気をフィルターするために、前記吸引部材（１５）の少なくとも上流に配置された独立型のフィルター素子（２２）をさらに備えている、
   ことを特徴とする装置。
7. 請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の装置において、
   前記水含有領域（３５）の少なくとも上流に配置された前記抗石灰かすタイプのフィルター素子（３６）をさらに備えている、
   ことを特徴とする装置。
8. 請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の装置において、
   前記分解及び分散部材（１６）は超音波型である、
   ことを特徴とする装置。