JP2021055980A - 加湿装置 - Google Patents

Abstract

【課題】快適な加湿を行う加湿装置を提供する。【解決手段】本開示の一形態に係る加湿装置１０は、筐体１１と、筐体１１の外部から筐体１１の内部へ空気を取り込む吸気口１２と、空気が流れる流れ方向における吸気口１２の下流に配されたファン１３と、流れ方向におけるファン１３の下流に配されたヒーター１４と、流れ方向におけるヒーター１４の下流に配され、互いに異なる方向に延びた第１流路１５および第２流路１６と、第２流路１６内に配された加湿部１７と、流れ方向における第１流路１５の下流に配され、筐体１１の外部へ空気を吹き出す第１吹出口１８と、流れ方向における第２流路１６の下流に配され、加湿部１７によって加湿された後の空気を筐体１１の外部へ吹き出す第２吹出口１９と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は加湿装置に関する。

従来から、加湿される前の空気を加熱してから加湿部で加湿することによって、加湿効率を向上させた加湿装置が開発されている。例えば、特許文献１には、ヒーターで暖められた温風が加湿フィルタを通過して加湿される構成を有する加湿機能付温風機が開示されている。

特開２００２−１０６９６９号公報

ヒーターで加熱された空気が加湿されるとき、水分の蒸発に伴って気化熱が発生する。それにより、空気から熱が奪われる。その結果、空気が冷却される。その冷却された空気が、人の存在する方向に向かって加湿装置の外部に吹き出されると、不快に感じる場合がある。

本開示は、上記の問題に鑑みて構成されている。本開示は、快適な加湿を行う加湿装置の提供を目的とする。

本開示の一形態に係る加湿装置は、筐体と、前記筐体の外部から前記筐体の内部へ空気を取り込む吸気口と、前記空気が流れる流れ方向における前記吸気口の下流に配されたファンと、前記流れ方向における前記ファンの下流に配されたヒーターと、前記流れ方向における前記ヒーターの下流に配され、互いに異なる方向に延びた第１流路および第２流路と、前記第２流路内に配された加湿部と、前記流れ方向における前記第１流路の下流に配され、前記筐体の外部へ前記空気を吹き出す第１吹出口と、前記流れ方向における前記第２流路の下流に配され、前記加湿部によって加湿された後の前記空気を前記筐体の外部へ吹き出す第２吹出口と、を備える。

実施形態１に係る加湿装置の概略を表す断面図である。 実施形態２に係る加湿装置の概略を表す断面図である。 実施形態３に係る加湿装置のブロック図である。 実施例１のフローチャートである。 実施例２のフローチャートである。

以下、本開示の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図面については、同一または同等の要素には同一の符号を付す。各実施形態において同一または同等の構成の説明を繰り返さない。

＜実施形態１＞
図１は、本開示の実施形態１に係る加湿装置１０の概略を表す断面図である。加湿装置１０は、筐体１１、吸気口１２、ファン１３、ヒーター１４、第１流路１５、第２流路１６、加湿部１７、第１吹出口１８および第２吹出口１９を備える。加湿装置１０は、一般的に部屋の中に設置される。加湿装置１０は、部屋の中の空気を快適な湿度に加湿する。図１の白抜き矢印は、空気の流れる方向を示している。

筐体１１は加湿装置１０の外装である。筐体１１の内部には、ファン１３、ヒーター１４、第１流路１５、第２流路１６、加湿部１７および図示しないその他の構成が収められている。

吸気口１２は、筐体１１の外部から内部へと空気を取り込むための開口部である。吸気口１２は、例えば、筐体１１を部分的に開口した構造である。

ファン１３は、空気の流れを生じさせる装置である。ファン１３の回転によって、筐体１１の外部から吸気口１２を介して、空気が筐体１１の内部に取り込まれる。ファン１３は吸気口１２に対して、空気が流れる流れ方向の下流に配される。図１ではシロッコファンを例示しているが、ファン１３には、その他、空気の流れを生じさせるあらゆる構成を採用できる。

ヒーター１４は、空気を加熱する装置である。ヒーター１４はファン１３に対して、空気が流れる流れ方向の下流に配される。図１では、電気抵抗を用いたヒーター１４を例示している。ヒーター１４には、赤外線ヒーターまたはセラミックヒーターなど、様々な方式の加熱装置を採用できる。ヒーター１４はオンオフを任意に切り換えできる。例えば、通常の加湿をする場合はヒーター１４をオフにしておき、部屋を急速に加湿する場合には手動スイッチでヒーター１４をオンにすればよい。加湿装置１０が図示しない湿度センサを備え、その湿度センサが測定した部屋の湿度に基づいて、ヒーター１４のオンオフを自動で切り替えてもよい。

第１流路１５および第２流路１６が、ヒーター１４に対して、空気が流れる流れ方向の下流に配されている。第１流路１５および第２流路１６は互いに異なる方向に延びている。ヒーター１４で加熱された空気が、第１流路１５および第２流路１６のそれぞれに分かれて流れる。

加湿部１７は、空気を加湿する装置である。加湿部１７は、第２流路１６内に配されている。加湿部１７は、ヒーター１４で加熱された空気のうち、第２流路１６の側に流れる空気を加湿できる。図１では、水を吸い上げるフィルタを第２流路１６内に配置し、フィルタに空気を通過させて加湿する構造の加湿部１７を例示している。加湿部１７には、例えば、超音波振動によるミスト発生器など、様々な加湿方式を採用できる。

加湿部１７は、ヒーター１４のオンオフによって、空気に対する加湿効率を調節できる。ヒーター１４で暖められた空気は飽和水蒸気量が増加する。よって、加湿部１７に到達する空気の温度が高いほど、空気が単位体積あたりに含むことのできる水蒸気量が増加し、加湿効率が向上する。例えば、通常はヒーター１４をオフにしておき、部屋を急いで加湿したい場合にヒーター１４をオンにすればよい。空気が加湿される際に、水分が蒸発するときの気化熱によって空気が冷却される。ヒーター１４をオンにした場合、より多くの水分が蒸発する。そのため、気化熱がより大きくなる。その結果、空気がより低い温度に冷却される。よって、加湿された空気が体に当たると冷たく感じられて、人に不快感を与えることがある。

第１吹出口１８は、筐体１１の内部から外部へと空気を吹き出すための開口部である。第１吹出口１８は、例えば、筐体１１を部分的に開口した構造である。第１吹出口１８は、第１流路１５に対して空気が流れる流れ方向の下流に配されている。第２吹出口１９は、例えば、筐体１１を部分的に開口した構造である。

第２吹出口１９は、筐体１１の内部から外部へと空気を吹き出すための開口部である。第２吹出口１９は、第１吹出口１８とは別の場所に設けられている。第２吹出口１９は、第２流路１６に対して空気が流れる流れ方向の下流に配されている。第２吹出口１９は、例えば、筐体１１を部分的に開口した構造である。加湿部１７によって加湿された空気が、第２吹出口１９から筐体１１の外部へ吹き出す。

前述の構成によって、加湿装置１０が、第１吹出口１８から加湿されていない空気を吹き出し、第２吹出口１９からのみ加湿された空気を吹き出すことができる。すなわち、加湿部１７によって加湿された冷たい空気は、第２吹出口１９からのみ吹き出される。よって、加湿装置１０が、人が存在すると想定される方向以外に向けて、第２吹出口１９から空気を吹き出すようにすることで、人が受ける不快感を軽減できる。また、第１吹出口１８からは、人が存在すると想定した方向への空気の流れが発生する。よって、第２吹出口１９から吹き出された加湿された空気を含めて、部屋の中の空気をかき混ぜることができる。それによって、加湿装置１０が、冷たい空気を人に当てないようにして部屋の中の湿度を均一にできるようになり、快適に空気を加湿できる。

加湿装置１０が、第１流路１５および第２流路１６のそれぞれに流れる空気の量を調節する流量調節機構２０を備えてもよい。流量調節機構２０には、本実施形態においては第１流路切換弁２１としてのダンパーが用いられている。

流量調節機構２０の具体的構成として、ダンパーが用いられる場合、平板状のダンパーが、第１流路１５と第２流路１６とが分かれる分岐部に設けられる。この場合、ダンパーの姿勢を変更することによって、第１流路１５および第２流路１６のそれぞれに流れる空気の量を調節する。つまり、ダンパーが第１流路１５および第２流路１６のそれぞれの流路断面を塞ぐ面積を変更することによって、第１流路１５および第２流路１６をそれぞれ流れる空気の量を増減できる。

流量調節機構２０には、ダンパーに替えて、ルーバーまたはエアーバルブなどを用いてもよい。ルーバーまたはエアーバルブなどが流量調節機構２０として用いられる場合には、例えば、第１流路１５および第２流路１６のそれぞれにルーバーまたはエアーバルブなどが設けられる。それによって、第１流路１５および第２流路１６のそれぞれを流れる空気の量を独立して変更できる。

また、第１流路１５および第２流路１６を、あらかじめ異なる断面積の流路とすることで、各流路を流れる空気の量を調節してもよい。

図１では、流量調節機構２０の一例として、第１流路切換弁２１を示している。第１流路切換弁２１は平板状のダンパーによって構成されている。第１分岐部２２が、空気の流れ方向におけるヒーター１４の下流であって、かつ、第１流路１５および第２流路１６の上流に配されている。第１分岐部２２が、第１流路１５および第２流路１６のそれぞれに空気を分流する。第１流路切換弁２１が、第１分岐部２２に設けられている。

加湿装置１０には、筐体１１の向きに応じて前面または背面と定義される面がある。例えば、加湿装置１０が図示しない操作部を有し、操作部を操作する際に筐体１１に対して人がいる側が前方とされ、筐体１１のうちの前方側に向かっている面が前面と定義される。加湿装置１０の前方側の反対側が後方とされ、筐体１１のうちの後方側に向かっている面が背面と定義される。加湿装置１０は、通常、筐体１１の前面を人の存在する空間に向けて、筐体１１の背面が部屋の壁に近接するように設置される。第１吹出口１８からは、筐体１１の前方を含む方向に空気が吹き出される。第２吹出口１９からは、筐体１１の前方と異なる方向に加湿部１７によって加湿された後の空気が吹き出される。筐体１１における、前方と異なる方向とは、例えば、加湿装置１０の上方または後方などである。それによって、加湿装置１０が、人が存在する可能性の高い前方に向けて、直接冷たい空気を吹き出すことを抑制でき、部屋を快適に加湿できる。

加湿装置１０において、ヒーター１４と加湿部１７とが、所定の距離よりも小さい距離をおいて配置されることが好ましい。加湿部１７で加湿される際に空気の温度が高いほど、空気が含有できる水分量が多くなる。それによって、空気をより高効率に加湿できる。よって、ヒーター１４と加湿部１７とが近接していて、それらの間の距離が小さいことが好ましい。

＜実施形態２＞
図２は、本開示の実施形態２に係る加湿装置１０の概略を表す断面図である。以下、実施形態２において、実施形態１と共通する点は適宜説明を省略する。

実施形態２に係る加湿装置１０は、空気の流れ方向において、加湿部１７と第２吹出口１９との間に、第２分岐部２３を備えている。第２分岐部２３が、第１流路１５および第２流路１６のそれぞれに空気を分流する。

第２分岐部２３には、第１流路１５および第２流路１６のそれぞれに流れる空気の量を調節する第２流路切換弁２４が設けられている。第１分岐部２２に設けられた第１流路切換弁２１と、第２分岐部２３に設けられた第２流路切換弁２４とによって、第１流路１５および第２流路１６のそれぞれに流れる空気の量が調節される。すなわち、流量調節機構２０が第１流路切換弁２１と第２流路切換弁２４とを含む。

第２流路切換弁２４の姿勢を変更することによって、加湿部１７で加湿された空気の一部を、第２流路１６から第２分岐部２３を介して第１流路１５へ流してもよい。この場合、加湿された空気の一部が、第１吹出口１８から筐体１１の外部へと吹き出される。

第１吹出口１８から吹き出された空気の流れ方向の下流に人が存在しない状況であれば、第１流路切換弁２１の姿勢を変更することによって、第２流路１６にすべての空気を流してもよい。この場合、第１流路切換弁２１が第１流路１５を閉じた状態にする。

第２流路切換弁２４の姿勢を調節することによって、第２流路１６内の加湿部１７で加湿されたすべての空気を、第１吹出口１８および第２吹出口１９の両方から吹き出してもよい。それによって、加湿された空気をより広い空間に供給できる。この場合、第１流路切換弁２１が第１流路１５を閉じた状態にしてもよい。

第１分岐部２２から第１流路１５へ流れるヒーター１４で暖められた空気と、第１分岐部２２から第２流路１６へ流れた後の加湿部１７で加湿された冷たい空気とを、第１分岐部２２内で合流させてもよい。この場合、第１吹出口１８から吹き出される空気の冷たさを緩和し、不快感を軽減できる。

加湿装置１０が設置されている状況に応じて、すべての加湿された空気が第１吹出口１８から吹き出すようにしてもよい。その場合、第２流路切換弁２４の姿勢の変更に応じて、すべての加湿された空気が第１流路１５に流れるようにすればよい。

＜実施形態３＞
図３は、本開示の実施形態３に係る加湿装置１０のブロック図である。実施形態３は、実施形態１で説明された加湿装置１０における、流量調節機構２０の制御の仕方に関わる。以下、本実施形態の加湿装置１０の制御部２６は、実施形態１に説明された加湿装置１０の第１流路切換弁２１を制御する。ただし、制御部２６は、実施形態２において説明された第２流路切換弁２４を制御してもよい。

加湿装置１０は、ファン１３、ヒーター１４、加湿部１７、流量調節機構２０、温度センサ２５、制御部２６および人検出センサ２７を備える。図１には示されていないが、温度センサ２５は筐体１１の外部の気温を測定するセンサである。図１には示されていないが、人検出センサ２７は筐体１１の周辺に人が存在するか否かを検出するセンサである。

制御部２６は、ファン１３、ヒーター１４、加湿部１７、流量調節機構２０、温度センサ２５および人検出センサ２７と電気的に接続されている。制御部２６は、ファン１３、ヒーター１４、加湿部１７および流量調節機構２０のそれぞれの動作状態を随時検出するとともに、それら構成の動作を適宜制御できる。制御部２６は、温度センサ２５が測定した筐体１１の外部の気温の情報と、人検出センサ２７による人の検出の有無の情報とをそれぞれ受信できる。以下、実施例１および実施例２において、制御部２６による加湿装置１０の動作制御の一例について詳細に説明する。

＜実施例１＞
実施例１では、制御部２６が、温度センサ２５が測定した筐体１１の外部の気温とヒーター１４の動作状態とに基づいて、第１吹出口１８から吹き出される空気の量を調節する。図４は、実施例１のフローチャートであり、制御部２６が実行する制御の内容を示す。

ステップＳ４１では、温度センサ２５が測定した筐体１１の外部の気温を制御部２６が受信する。制御部２６が、筐体１１の外部の気温と、あらかじめ設定された所定の温度とを比較する。所定の温度には任意の温度を設定できる。例えば、所定の温度を２５℃に設定すればよい。

ステップＳ４１においては、制御部２６が、筐体１１の外部の気温が所定値よりも高いか否かを判定する。ステップＳ４１において、筐体１１の外部の気温が所定の温度よりも高い値であったと判定された場合、制御部２６がステップＳ４２の処理を実行する。一方、ステップＳ４１において、筐体１１の外部の気温が所定の温度以下であると判定された場合、制御部２６がステップＳ４５の処理を実行する。

ステップＳ４２では、制御部２６が、ヒーター１４が動作しているかどうかを判定する。ステップＳ４２において、ヒーター１４が動作していると判定された場合は、制御部２６がステップＳ４３の処理を実行する。一方、ステップＳ４２において、ヒーター１４が動作していないと判定された場合は、制御部２６がステップＳ４４の処理を実行する。

ステップＳ４３では、制御部２６が、第１吹出口１８から吹き出される空気の流量を減らすように流量調節機構２０を制御する。例えば、図１の加湿装置１０において、制御部２６が、第１流路切換弁２１を操作することによって第１流路１５への入り口を狭くする。それによって、第１流路１５へと空気が流れにくくなり、第１吹出口１８から吹き出される空気の流量を低減できる。筐体１１の外部の気温が所定の温度よりも高く、かつヒーター１４が動作している条件下では、ヒーター１４で加熱された空気が人に当たると不快に感じる場合がある。この場合には、第１吹出口１８から吹き出す空気の量を減らすことで不快感を軽減できる。

ステップＳ４４では、制御部２６が、第１吹出口１８から吹き出される空気の流量を増やす、または維持するように流量調節機構２０を制御する。例えば、図１の加湿装置１０において、制御部２６が、第１流路切換弁２１を操作することによって第１流路１５への入り口を広くする。それによって、第１流路１５へと空気が流れやすくなり、第１吹出口１８から吹き出される空気の流量を増加できる。また、第１流路切換弁２１を操作しなければ、第１吹出口１８から吹き出される空気の流量は維持される。筐体１１の外部の気温が所定の温度より高く、かつヒーター１４が動作していない条件下では、第１吹出口１８から吹き出す空気の温度は、筐体１１の外部の気温とほぼ同等となるので、人に当たっても不快感は少ない。よって、第１吹出口１８から吹き出す空気の量を維持しても問題ない。また、部屋の空気を効率よくかき混ぜたい、または、洗濯物に風を当てたいなど、状況に応じて第１吹出口１８から吹き出す空気の量を増やしてもよい。

ステップＳ４５ではステップＳ４２と同様に、制御部２６が、ヒーター１４が動作しているかどうかを判定する。ヒーター１４が動作している場合は、制御部２６がステップＳ４６の処理を実行する。一方、ヒーター１４が動作していない場合は、制御部２６がステップＳ４７の処理を実行する。

ステップＳ４６ではステップＳ４４と同様に、制御部２６が、第１吹出口１８から吹き出される空気の流量を増やす、または維持するように流量調節機構２０を制御する。筐体１１の外部の気温が所定の温度以下であり、かつヒーター１４が動作している条件下では、第１吹出口１８から吹き出す空気の温度が筐体１１の外部の気温より高くても、その空気が人に当たったときの不快感は少ない。よって、状況に応じて、第１吹出口１８から吹き出す空気の量を維持してもよいし、増やしてもよい。

ステップＳ４７ではステップＳ４３と同様に、制御部２６が、第１吹出口１８から吹き出される空気の流量を減らすように流量調節機構２０を制御する。筐体１１の外部の気温が所定の温度以下であり、かつヒーター１４が動作していない条件下では、気温と同じように温度が低い空気が人に当たると不快に感じる場合がある。よって、第１吹出口１８から吹き出す空気の量を減らすことで不快感を軽減できる。

＜実施例２＞
実施例２では、制御部２６が、さらに、人検出センサ２７による人の検出の有無に基づいて、第１吹出口１８から吹き出される空気の量を調節する。図５は、実施例２のフローチャートであり、制御部２６が実行する制御の内容を示す。本実施例と実施例１とが共通する点の説明を適宜省略する。図４および図５において、各ステップの番号が同一の場合は、制御部２６が同一の処理を実行する。以下、実施例１と実施例２とが異なる点について詳細に説明する。

図５に示されるように、本実施例では、ステップＳ４２において、ヒーター１４が動作していると判定された場合は、制御部２６がステップＳ４２Ａの処理を実行する。

ステップＳ４２Ａでは、制御部２６が、筐体１１の周辺に人が存在するか否かを人検出センサ２７が検出した結果を受信する。筐体１１の周辺とは、例えば、第１吹出口１８から空気が吹き出される筐体１１の前方の一定領域である。ステップＳ４２Ａにおいて、受信された検出結果が人を検出していることを示す場合は、制御部２６がステップＳ４３の処理を実行する。一方、ステップＳ４２Ａにおいて、受信された検出結果が人を検出していないことを示す場合は、制御部２６がステップＳ４４の処理を実行する。

本実施例では、ステップＳ４５において、ヒーター１４が動作していないと判定された場合は、制御部２６がステップＳ４５Ａの処理を実行する。

ステップＳ４５ＡではステップＳ４２Ａと同様に、制御部２６が、筐体１１の周辺に人が存在するか否かを人検出センサ２７が検出した検出結果を受信する。ステップＳ４５Ａにおいて、受信した検出結果が人を検出していないことを示す場合は、制御部２６がステップＳ４６の処理を実行する。一方、ステップＳ４５Ａにおいて、受信した検出結果が人を検出していることを示す場合は、制御部２６がステップＳ４７の処理を実行する。

本開示は前述した実施形態に限定されない。前述の実施形態を変形させた形態や前述の実施形態に開示の技術的手段を適宜組み合わせた形態も本開示の技術的範囲に含まれる。

１０ 加湿装置
１１ 筐体
１２ 吸気口
１３ ファン
１４ ヒーター
１５ 第１流路
１６ 第２流路
１７ 加湿部
１８ 第１吹出口
１９ 第２吹出口
２０ 流量調節機構
２１ 第１流路切換弁
２２ 第１分岐部
２３ 第２分岐部
２４ 第２流路切換弁
２５ 温度センサ
２６ 制御部
２７ 人検出センサ

Claims (7)

1. 筐体と、
   前記筐体の外部から前記筐体の内部へ空気を取り込む吸気口と、
   前記空気が流れる流れ方向における前記吸気口の下流に配されたファンと、
   前記流れ方向における前記ファンの下流に配されたヒーターと、
   前記流れ方向における前記ヒーターの下流に配され、互いに異なる方向に延びた第１流路および第２流路と、
   前記第２流路内に配された加湿部と、
   前記流れ方向における前記第１流路の下流に配され、前記筐体の外部へ前記空気を吹き出す第１吹出口と、
   前記流れ方向における前記第２流路の下流に配され、前記加湿部によって加湿された後の前記空気を前記筐体の外部へ吹き出す第２吹出口と、を備える、加湿装置。
2. 前記第１流路および前記第２流路のそれぞれに流れる前記空気の量を調節する流量調節機構を備える、請求項１に記載の加湿装置。
3. 前記流れ方向における前記前記ヒーターの下流であってかつ前記第１流路および前記第２流路の上流に配され、前記第１流路および前記第２流路のそれぞれに前記空気を分流させる第１分岐部を備え、
   前記流量調節機構は、前記第１分岐部に設けられた第１流路切換弁を含む、請求項２に記載の加湿装置。
4. 前記流れ方向における前記加湿部と前記第２吹出口との間に配され、前記第１流路および前記第２流路のそれぞれに前記空気を分流させる第２分岐部をさらに備え、
   前記流量調節機構は、
   前記第１流路切換弁と、
   前記第２分岐部に設けられ、前記第１流路および前記第２流路のそれぞれに流れる前記空気の量を調節する第２流路切換弁と、を含む、請求項３に記載の加湿装置。
5. 前記第１吹出口から、前記筐体の前方を含む方向に前記空気が吹き出され、
   前記第２吹出口から、前記筐体の前方と異なる方向に前記加湿部によって加湿された後の前記空気が吹き出される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の加湿装置。
6. 前記筐体の外部の気温を測定する温度センサと、
   前記温度センサが測定した前記筐体の外部の気温と前記ヒーターの動作状態とに基づいて、前記第１吹出口から吹き出される前記空気の量を調節する制御部と、をさらに備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の加湿装置。
7. 前記筐体の周辺に人が存在するか否かを検出する人検出センサをさらに備え、
   前記制御部は、前記人検出センサによる人の検出の有無に基づいて、前記第１吹出口から吹き出される前記空気の量を調節する、請求項６に記載の加湿装置。

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