JP2024010340A - 給水タンク及び加湿器 - Google Patents

Abstract

【課題】直接給水時、給水タンク内の気密状態を確保することができる給水タンク及び加湿器を提供する。【解決手段】給水タンク２は、貯水タンク１１と、給水部１２と、排水部１３と、排気路１４とを備える。給水部１２は、貯水タンク１１中に水を供給する。排水部１３は、貯水タンク１１中の水を外部に排出するように貯水タンク１１の下部に設けられる。排気路１４は、内側開口４１と外側開口４２とを有する。内側開口４１は貯水タンク１１の内部に連通し、外側開口４２は貯水タンク１１の外部に連通する。【選択図】図２

Description

本発明は、給水タンク及び加湿器に関する。

特許文献１に記載された加湿器は、加湿用の水を収容するカートリッジ式の給水タンクと、貯水タンクから排水された水を受ける水受槽である加湿トレイとを有する。給水タンクの底部は、水を排出可能な開口部を備える。開口部には、タンクキャップが装着される。タンクキャップは、止水弁を有する。
加湿トレイの水位が所定水位迄低下したとき、給水タンクの内側と外側に気圧差が生じる。タンク内外の気圧を一定圧力に調整する働きによって、給水タンク内の水と給水タンク外の空気とが入れ代わる。入れ代わり現象により、加湿トレイに水が自動的に補給される。

特許文献１に記載の加湿器は、給水タンクへの給水時において、給水タンクを加湿トレイから取り外す作業と、タンクキャップを給水タンクから取り外す作業と、開口部から給水タンク内に水を補給する作業とが行われる。

特開２００５－１２７７１３号公報

特許文献１に記載の加湿器は、給水タンクに単一の開口部を有する。開口部は、排水兼給水用開口部である。従って、特許文献１に記載の加湿器では、給水タンクを加湿トレイに装着したままで給水タンクに直接的に給水する直接給水の実行は物理的に困難である。

しかも、加湿トレイに水を補給する場合において、給水タンクの内圧が気密状態ではないとき、加湿トレイから水が溢れる虞がある。従って、直接給水時、構造の複雑化を招くことなく、加湿トレイから溢水を回避することは容易ではない。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、直接給水時、給水タンク内の気密状態を確保することができる給水タンク及び加湿器を提供することにある。

本発明の一局面によれば、給水タンクは、貯水タンクと、給水部と、排水部と、排気路と、を備える。前記給水部は、前記貯水タンク中に水を供給する。前記排水部は、前記貯水タンク中の水を外部に排出するように前記貯水タンクの下部に設けられる。前記排気路は、内側開口と外側開口とを有する。前記内側開口は前記貯水タンクの内部に連通し、前記外側開口は前記貯水タンクの外部に連通する。

本発明の他の局面によれば、加湿器は、上記の給水タンクを備える。

本発明の給水タンク及び加湿器によれば、直接給水時、給水タンク内の気密状態を確保することができる。

本発明の実施形態１に係る加湿器の斜視図である。 実施形態１に係る給水タンクの構成図である。 実施形態１に係る給水タンクの給水初期の説明図である。 実施形態１に係る給水タンクの給水後期の説明図である。 実施形態１に係る給水タンクの排水初期の説明図である。 実施形態１に係る給水タンクの排水後期の説明図である。 本発明の実施形態２に係る給水タンクの構成図である。 実施形態２に係る給水タンクの給水初期の説明図である。 実施形態２に係る給水タンクの給水中期の説明図である。 実施形態２に係る給水タンクの給水後期の説明図である。 実施形態２に係る給水タンクの排水初期の説明図である。 実施形態２に係る給水タンクの排水中期の説明図である。 実施形態２に係る給水タンクの排水後期の説明図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

（実施形態１）
図１～図６を参照して、本発明の実施形態１に係る加湿器１を説明する。図１は、加湿器１の斜視図である。図２は、給水タンク２の構成図である。

図１に示すように、加湿器１は、矩形箱状の筐体内部に、給水タンク２と、加湿トレイ３とを備える。

加湿器１は、例えば、気化式の加湿器である。そして、加湿器１は、加湿フィルタ４と、吸気口５と、送気口６とを備える。加湿フィルタ４は、水を含侵可能である。具体的には、加湿フィルタ４は、加湿器１の吸気口５と送気口６とを結ぶ送風路（図示略）の途中部分に配置される。空気は、送風路内に導入され、送風ファン（図示略）を介して加湿フィルタ４に通される。最終的に、湿り空気が送気口６から外部に送り出される。

図２に示すように、給水タンク２は、貯水タンク１１と、給水部１２と、排水部１３と、排気路１４とを備える。貯水タンク１１は、略角筒形の中空容器である。そして、貯水タンク１１は、合成樹脂製である。合成樹脂は、例えば、ＰＥ、ＡＢＳ、或いはＰＥ等から選択することができる。また、合成樹脂に限られず、他の素材であっても良い。貯水タンク１１の貯留容量は、加湿トレイ３の貯留容量よりも大きい。貯水タンク１１は、天面部１１ａを備える。天面部１１ａは、給水タンク２が加湿トレイ３に取り付けられた状態において、貯水タンク１１の壁部の中で最も高い位置の壁部である。

貯水タンク１１に貯留された水は、加湿トレイ３を介して加湿フィルタ４に供給される。以下、水源から給水タンク２に水を供給することを、給水と記載し、給水タンク２から加湿トレイ３に水を排出することを排水と記載する。

給水部１２は、貯水タンク１１内に水を供給する。排水部１３は、貯水タンク１１内の水を排出する。そして、排水部１３は、貯水タンク１１の下部に配置される。排気路１４は、貯水タンク１１の内部と外部を連通する。そして、排気路１４は、内側開口４１と外側開口４２とを有する。内側開口４１は、貯水タンク１１の内部に向かって開口する。外側開口４２は、貯水タンク１１の外部に向かって開口する。

以上、図１、図２を参照して説明したように、実施形態１によれば、内側開口４１と外側開口４２とを有する排気路１４を備える。その結果、給水タンク２を加湿トレイ３に装着した給水タンク２に直接給水を行うことができる。また、内側開口４１は貯水タンク１１の内部に開口する。そして、外側開口４２は貯水タンク１１の外部に開口するため、内側開口４１と外側開口４２を用いて排気路１４を開放、或いは閉塞することができる。その結果、直接給水時、貯水タンク１１内の気密状態を確保することができる。依って、給水タンク２内の気密状態を確保し、加湿トレイ３からの溢水を回避する。

図２に示すように、給水部１２は、給水口２１と、水路２２とを備える。給水口２１は、天面部１１ａに固定される。そして、給水口２１は、給水時において、水の補給を受ける。水路２２は、入口２２ａと、出口２２ｂとを備える。入口２２ａは給水口２１に開口し、出口２２ｂは貯水タンク１１の内部に向けて開口する。

（クレーム２の効果）
給水口２１は、例えば、円筒形状の容器を備える。具体的には、給水口２１は、有底の円筒形状を有する。そして、給水口２１は、給水時において、上方に向けて開放される。従って、実施形態１によれば、ユーザは、給水口２１に対して容易に注水できる。給水口２１に注水された水は、水路２２を介して貯水タンク１１内に供給される。

水路２２は、略Ｕ字形状を有する。水路２２は、パイプ形状を有する。また、水路２２の湾曲部は、入口２２ａと出口２２ｂよりも下方に位置する。実施形態１によれば、給水された水が、水路２２の内部に滞留する。従って、水路２２内の水が、貯水タンク１１の内部と外部とを遮断している。その結果、給水口２１を閉塞する給水キャップを省略することができる。

出口２２ｂは、貯水タンク１１の高さ方向の中央部よりも上方に位置する。出口２２ｂの高さは、貯水タンク１１の底壁から出口２２ｂまでの離隔距離である。貯水タンク１１の高さは、貯水タンク１１の底面から天面部１１ａまでの離隔距離である。出口２２ｂは、貯水タンク１１の上部に配置される。具体的には、貯水タンク１１の上端部の近傍位置である。実施形態１によれば、水路２２内に多くの水を滞留できるため、貯水タンク１１内の圧力が負圧になっても、貯水タンク１１の内外を確実に遮断できる。また、排気路１４の長さ寸法を短縮することができる。

出口２２ｂは、内側開口４１の高さ位置Ｐ１よりも上方に位置する。貯水タンク１１への水の供給に伴って、貯水タンク１１内の水位が上昇する。そして、水位が排気路１４の内側開口４１に到達したとき、排気路１４による外部への連通が遮断される。その結果、貯水タンク１１の内部が気密状態になる。従って、貯水タンク１１内への水の供給が自動的に停止される。その結果、貯水タンク１１からの水漏れを回避する。

排水部１３は、弁体３１と、作用端３２と、排水口３３とを備えている。排水口３３は、給水時において、貯水タンク１１の下部に位置している。弁体３１は、貯水タンク１１の内側に配置される。そして、弁体３１は、排水口３３を閉塞可能である。弁体３１は、作用端３２の中段部に固定される。作用端３２は、排水口３３の内外を進退移動する。

排気路１４は、天面部１１ａに固定される。そして、排気路１４は、弁構造４３を備える。弁構造４３は、外側開口４２に取り付けられる。その結果、弁構造４３は、外側開口４２から内側開口４１へ向かう空気の流通を抑制する。具体的には、弁構造４３は、貯水タンク１１内から外部への空気の流れを許容する一方、外部から貯水タンク１１内への空気の流れを制限する逆止弁である。

実施形態１によれば、直接給水時、貯水タンク１１内の空気を排気路１４を介して確実に外部に放出する。従って、加湿トレイ３への排水時、貯水タンク１１の内部を気密状態にできる。その結果、加湿トレイ３からの溢水を回避する。

加湿器１は、給水タンク２を備える。その結果、直接給水時、貯水タンク１１内の気密状態を確保する。依って、直接給水時、加湿トレイ３からの溢水を回避可能な加湿器１を得ることができる。

次に、図３～図６を参照して、給水タンク２の給水及び排水について説明する。図３は、給水タンク２の給水初期の説明図である。図４は、給水タンク２の給水後期の説明図である。図５は、給水タンク２の排水初期の説明図である。図６は、給水タンク２の排水後期の説明図である。

給水する場合、ユーザは、給水タンク２を加湿トレイ３から取り外し、水源まで搬送する。図３に示すように、給水部１２は、水源から水を供給される。水源は、例えば、水道である。

給水口２１に供給された水は、水路２２に沿った方向Ａに向かって流れる。具体的には、給水口２１に貯留された水は、入口２２ａを介して水路２２内を進行する。水路２２内の水は、出口２２ｂから貯水タンク１１内に溢れ出る。弁体３１と作用端３２は、弁体３１と作用端３２と給水の重量によって下方に移動する。その結果、弁体３１は、排水口３３を閉塞する。

貯水タンク１１内に溢れ出た水量と同じ量の空気が、排気路１４内を方向Ｂに向かって流れる。方向Ｂに向かう空気は、弁構造４３を貯水タンク１１の内側から外側に向けて押す。その結果、弁構造４３は、開作動する。給水量の増加に伴い、貯水タンク１１内の水位は上昇する。貯水タンク１１の内圧は、略大気圧である。

図４に示すように、貯水タンク１１内の水位が内側開口４１の高さ位置に到達したとき、貯水タンク１１内は、気密状態になる。その結果、水が、出口２２ｂから貯水タンク１１内に溢れ出なくなる。そして、方向Ｂに向かう空気が存在しないため、弁構造４３は、閉作動する。

給水後において、ユーザは、給水タンク２を加湿トレイ３に装着する。図５に示すように、加湿トレイ３は、土台部３ａを備える。土台部３ａは、加湿トレイ３の底部から突出している。その結果、作用端３２が土台部３ａにより上方に押し上げられる。弁体３１が、排水口３３を開口する。加湿器１の作動に伴い、排水される。その結果、水は、方向Ｃに向かって排出される。

加湿トレイ３内に排出された水量と同じ量の空気が、排水口３３を介して貯水タンク１１内に侵入する。排水量の増加に伴い、貯水タンク１１内の水位は下降する。貯水タンク１１の内圧は、略大気圧である。従って、弁構造４３は、閉作動を維持する。また、水路２２内に滞留する水についても同様に、維持される。

図６に示すように、加湿トレイ３内の水位が排水口３３の高さ位置Ｐ２に到達したとき、貯水タンク１１内は、気密状態になる。その結果、排水口３３から加湿トレイ３内への水の排出が停止される。このとき、貯水タンク１１内は、負圧状態になっている。

（実施形態２）
次に、図７～図１３を参照して、本発明の実施形態２に係る加湿器１Ａについて説明する。実施形態１の給水部１２は、Ｕ字形状の水路２２を備える。一方、実施形態２の給水部１２Ａは、給水口からタンク１１Ａ内に延びる水路が省略されている。以下、実施形態１と実施形態２の相違点について説明する。図７は、給水タンク２Ａの構成図である。図８は、給水タンク２Ａの給水初期の説明図である。

加湿器１Ａは、給水タンク２Ａを有する。図７に示すように、給水タンク２Ａは、貯水タンク１１Ａと、給水部１２Ａと、排水部１３と、排気路１４Ａとを備える。給水部１２Ａは、貯水タンク１１Ａの下端部に配置される。給水部１２Ａは、給水口２１Ａと、第２弁構造２３とを備える。尚、第２弁構造２３の初期位置は、給水口２１Ａの閉塞位置である。

給水口２１Ａは、略円筒形形状を有し、側方に向かって突出している。給水口２１Ａは、水源から水の供給を受ける。そして、図８に示すように、給水部１２Ａは、水源である給水ホース５１に対して着脱可能である。給水ホース５１は、弁押しタイプの接続部５１ａを有している。接続部５１ａは、給水ホース５１の先端に配置されている。第２弁構造２３は、給水口２１Ａを開閉自在である。

水弁体２３は、給水口２１Ａから給水ホース５１への水の逆流を抑制する。給水ホース５１が給水部１２Ａに接続されたとき、第２弁構造２３は、給水口２１Ａを開口するように操作される。給水ホース５１と給水部１２Ａとの接続が解除されたとき、第２弁体構造２３は、給水口２１Ａを閉口するように操作される。実施形態２によれば、貯水タンク１１Ａの下端部から容易に給水できる。従って、給水ホース５１の持ち上げ動作を最小限にすることができ、給水作業性を改善できる。

排気路１４Ａは、天面部１１ａに固定される。そして、排気路１４Ａは、天面部１１ａを貫通する。その結果、貯水タンク１１Ａの貯水量を大きくできる。排気路１４Ａは、天面部１１ａを貫通後、屈曲して下方に延びる。排気路１４Ａの内側開口４１Ａは、貯水タンク１１Ａの高さ方向中央よりも上方に位置する。貯水タンク１１の貯水量を高めるためである。排気路１４Ａの外側開口４２Ａは、排水部１３の高さ位置よりも下方に位置している。その結果、構造の簡単化を図りつつ、加湿トレイ３からの溢水を回避する。

次に、図８～図１３を参照して、給水タンク２の給水及び排水について説明する。図９は、給水タンク２Ａの給水中期の説明図である。図１０は、給水タンク２Ａの給水後期の説明図である。図１１は、給水タンク２Ａの排水初期の説明図である。図１２は、給水タンク２Ａの排水中期の説明図である。図１３は、給水タンク２Ａの排水後期の説明図である。

給水する場合、ユーザは、給水タンク２Ａを加湿トレイ３から取り外し、水源まで搬送する。図８に示すように、給水ホース５１が、給水部１２Ａに接続される。第２弁構造２３は、後退して給水口２１Ａを開口する。その結果、水が、貯水タンク１１Ａ内に供給される。

図９に示すように、貯水タンク１１Ａ内に供給された水量と同じ量の空気が、排気路１４Ａ内を方向Ｄに向かって流れる。貯水タンク１１Ａ内に供給された水量と同じ量の空気が、外部に放出される。給水量の増加に伴い、貯水タンク１１Ａ内の水位は上昇する。貯水タンク１１Ａの内圧は、略大気圧である。

図１０に示すように、貯水タンク１１Ａ内の水位が内側開口４１Ａの高さ位置Ｐ３に到達したとき、貯水タンク１１Ａ内は、気密状態になる。従って、水は、給水口２１Ａから貯水タンク１１内に供給されない。給水ホース５１が、給水部１２Ａから取り外される。第２弁構造２３は、水圧により初期位置に戻され給水口２１Ａを閉塞する。また、弁体３１は、排水口３３を閉塞している。

給水後において、ユーザは、給水タンク２Ａを加湿トレイ３に装着する。図１１に示すように、作用端３２が土台部３ａにより上方に押し上げられる。弁体３１が、排水口３３を開口する。加湿器１の作動に伴い、排水される。従って、水は、方向Ｅに向かって排出される。

加湿トレイ３内に排出された水量と同じ量の空気が、排水口３３を介して貯水タンク１１Ａ内に侵入する。排水量の増加に伴い、貯水タンク１１Ａ内の水位は下降する。その結果、貯水タンク１１Ａ内の水位は、内側開口４１Ａの高さ位置Ｐ３よりも低い高さになる。図１２に示すように、加湿トレイ３内の水位が外側開口４２Ａの高さ位置Ｐ４を越えるまで、空気は、排気路１４Ａからも方向Ｆに向かって貯水タンク１１Ａ内に侵入する。尚、排気路１４Ａの外側開口４２Ａは、土台部３ａの頂部よりも下側に位置している。

図１３に示すように、加湿トレイ３内の水位が排水口３３の高さ位置に到達したとき、貯水タンク１１Ａ内は、気密状態になる。その結果、排水口３３から加湿トレイ３内への水の排出が停止される。このとき、貯水タンク１１Ａの内圧は、負圧になっている。

以上、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。図面は、理解しやすくするために、夫々の構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（１）図１～図１３を参照して説明したように、実施形態１，２では、排気路１４及び排気路１４Ａは、貯水タンク１１及び貯水タンク１１Ａの天面部１１ａを貫通する形態であったが、本発明はこれに限定されない。貯水タンク１１及び貯水タンク１１Ａの機能を確保できれば良く、排気路１４及び排気路１４Ａは、貯水タンク１１，１１Ａの側壁を貫通する形態であっても良い。

（２）図７～図１３を参照して説明したように、実施形態２では、給水部１２Ａは、貯水タンク１１Ａの下端部に配置されたが、本発明はこれに限定されない。デザイン要求や設計要求に応じて、給水部１２Ａを天面部１１ａに配置しても良い。また、給水部１２Ａは、貯水タンク１１及び貯水タンク１１Ａの側壁の上部に配置しても良い。

本発明は、給水タンク及び加湿器を提供するものであり、産業上の利用可能性を有する。

１，１Ａ 加湿器
２，２Ａ 給水タンク
３ 加湿トレイ
１１，１１Ａ 貯水タンク
１１ａ 天面部
１２，１２Ａ 給水部
１３ 排水部
１４，１４Ａ 排気路
２１，２１Ａ 給水口
２２ａ 入口
２２ｂ 出口
２３ 第２弁構造
４１，４１Ａ 内側開口
４２，４２Ａ 外側開口
４３ 弁構造

Claims (10)

1. 貯水タンクと、
   前記貯水タンク中に水を供給する給水部と、
   前記貯水タンク中の水を外部に排出するように前記貯水タンクの下部に設けられた排水部と、
   内側開口と外側開口とを有する排気路と、
   を備え、
   前記内側開口は前記貯水タンクの内部に開口し、前記外側開口は前記貯水タンクの外部に開口する、給水タンク。
2. 前記給水部は、
   水の補給を受ける給水口と、
   入口と出口とを有する水路と、
   を有し、
   前記入口は前記給水口に連通し、前記出口は前記貯水タンクの内部に連通する、請求項１に記載の給水タンク。
3. 前記水路は、Ｕ字形状を有する、請求項２に記載の給水タンク。
4. 前記出口は、前記貯水タンクの高さ方向中央位置よりも上方に位置する、請求項２に記載の給水タンク。
5. 前記出口は、前記内側開口の高さ方向位置よりも上方に位置する、請求項２に記載の給水タンク。
6. 前記排気路は、前記外側開口に取り付けられた弁構造を更に有し、
   前記弁構造は、前記外側開口から前記内側開口へ向かう空気の流通を抑制する、請求項１に記載の給水タンク。
7. 前記外側開口は、前記排水部の高さ方向位置よりも下方に位置する、請求項１に記載の給水タンク。
8. 前記排気路は、前記貯水タンクの天面部を貫通する、
   請求項１に記載の給水タンク。
9. 前記給水部は、
   水源から水の補給を受ける給水口と、
   前記給水口から前記水源への水の逆流を抑制する弁構造と、
   を有する、請求項１に記載の給水タンク。
10. 請求項１から請求項９の何れか１項に記載の給水タンクを備えた加湿器。

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