JP3194028U

JP3194028U - 超音波加湿器

Info

Publication number: JP3194028U
Application number: JP2014004435U
Authority: JP
Inventors: 真悟坂本
Original assignee: 株式会社星光技研
Priority date: 2014-08-21
Filing date: 2014-08-21
Publication date: 2014-10-30
Anticipated expiration: 2024-08-21

Abstract

【課題】腐食性の液体を噴霧する超音波ユニットの金属放熱板の腐食回避と冷却効果の維持を両立させた超音波加湿器を提供する。【解決手段】金属放熱板１１は、霧化槽の底部に組み付けられて槽内の液体を開口部１１ａを介して超音波振動子１０に接液させるように組み付けられ、開口部１１ａ内壁を含む霧化槽に臨む接液する部位が耐食性樹脂カバー１８により覆われている。【選択図】図５

Description

本考案は、例えば霧（ミスト又は細霧）を噴霧する加湿装置に加えて、除菌消臭剤を噴霧して空気洗浄を行える超音波加湿器に関する。

近年、大気汚染物質（所謂ＰＭ２．５）の流入や鳥インフルエンザ、ノロウィルスなどの流行など、空気清浄化を望むニーズが高まっている。
一般的な空気清浄機は、汚れた空気を吸い込み、排気流路に設けられた高性能フィルター（例えばHEPAフィルター（High Efficiency Particulate Air Filter）等）を通過する際に、埃、雑菌、ウィルスを捕獲するようになっている。しかしながら、空気清浄機は、集塵機としての効果は高いが、除菌・消臭効果に関しては不十分である。

そこで、除菌消臭剤と超音波噴霧器を組み合わせて、除菌消臭剤を霧状にして室内に直接噴霧すると、除菌消臭成分は室内全体に広がり易く、高い除菌消臭効果が得られることがわかってきている。
例えば、次亜塩素酸水を利用した除菌消臭超音波加湿器が提案されている。これは、水ではなく次亜塩素酸水を水タンク内に貯留して超音波振動子により霧化して室内に噴霧するようになっている（特許文献１参照）。

超音波振動子は、寿命が３０００時間〜５０００時間と言われており、経時劣化により必ず交換が必要になる。また、超音波振動子はドライバー回路と共に設けられるが、駆動時に１００℃以上に発熱するため、放熱を積極的に行う必要がある。従来は金属の放熱板を用いて水槽内で冷やす水冷方式が採用されている。

実用新案登録第３１５４１９２号公報

上述した除菌消臭剤として次亜塩素酸を用いた場合、超音波振動子を含む超音波ユニットに設けられた水冷式の放熱板が腐食するという課題がある。放熱板としては、アルミニウム材が用いられるが、腐食により母材のアルミニウムが膨らみ、コーティングがはがれてしまうおそれがある。コーティングが剥がれれば、母材の腐食が加速する。
また、放熱板をシールするパッキンまで腐食が進行してシール性が低下する結果、水漏れの原因となる。水漏れにより駆動回路が故障するおそれもある。

これに対して、金属放熱板をエポキシ樹脂塗装やフッ素樹脂塗装を施して腐食対策を講じることもできるが、ピンホールが発生すると腐食が進行してしまう。またピンホールレスとするため、塗装膜厚や塗装回数を増やすことも考えられるが、金属放熱板の熱伝導特性が低下して所期の冷却効果が得られない。また、金属放熱板の表面に耐食性を有するめっきを施すとすれば、工数が嵩むうえに製造コストが嵩むことになる。
よって、超音波ユニットに組み付けられる金属放熱板の腐食回避と冷却効果の維持という、相反する課題をクリアすることができなかった。

本考案はこれらの課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは腐食性の液体を噴霧する超音波ユニットの金属放熱板の腐食回避と冷却効果の維持を両立させた超音波加湿器を提供することにある。

上記目的を達成するため、本考案に係る超音波加湿器は、以下の構成を備える。
腐食性の液体を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクから供給された液体を一次的に貯留する霧化槽と、前記霧化槽の底部に組み付けられ、当該霧化槽内に供給された液体に超音波振動を加えて霧化した霧を霧化室へ送り出す超音波ユニットと、前記貯留タンク外から前記霧化槽内の前記霧化室に送風するための送風手段と、を具備し、前記超音波ユニットは、超音波振動子と、該超音波振動子の外周縁部をシールして保持する超音波振動子保持部材と、前記超音波振動子保持部材を重ね合わせて前記霧化槽の底部に一体に組み付けられ、前記超音波振動子から生じた熱を放散させる金属放熱板と、を備え、前記金属放熱板は、前記霧化槽の底部開口部に組み付けられて槽内の液体を前記超音波振動子保持部材に保持された前記超音波振動子に接液させるように組み付けられ、前記金属放熱板の前記開口部内壁を含む前記霧化槽に臨む接液する部位が耐食性樹脂材により覆われていることを特徴とする。

上記構成によれば、超音波ユニットは、金属放熱板の開口部内壁を含む霧化槽に臨む接液する部位が耐食性樹脂材により覆われているので、貯留タンクから腐食性の液体を霧化槽に供給されても、金属放熱板が腐食するおそれがなく、しかも耐食性樹脂材から露出している部位により超音波振動子の発熱を冷却することができる。

また、前記霧化槽の下部であって前記金属放熱板の近傍には、ファンモータが設けられていると、金属放熱板の霧化槽底部に組み付けられる部位は水冷により冷却され、ファンモータに臨む部位は空冷により冷却される。よって、金属放熱板の一部が耐食性樹脂材により覆われても冷却効果を維持することができる。

また、前記耐食性樹脂材は、前記超音波振動子保持部材と前記金属放熱板との界面から前記開口部内壁面を経て前記霧化槽底部に露出する前記金属放熱板の外周縁部を覆うように重ね合わせて設けられることが好ましい。
これにより金属放熱板の開口部内壁面は超音波振動子保持部材との界面が耐食性樹脂材によりシールされるので、金属放熱板が接液するおそれはなく、液漏れが生ずるおそれもなくなる。

また、前記耐食性樹脂材の外周縁部には段付き部が周回して形成され、該段付き部が前記霧化槽に底部に押し当てられて組み付けられているので、霧化槽の底部に組み付けられる金属放熱板との界面から液漏れするおそれはなくなる。

また、前記超音波振動子を保持する前記超音波振動子保持部材は、ホルダーに収容されて前記金属放熱板と一体に組み付けられていると、超音波振動子と超音波振動子保持部材の界面からの液漏れも防ぐことができる。

本考案によれば、腐食性の液体を噴霧する超音波ユニットの金属放熱板の腐食回避と冷却効果の維持を両立させた超音波加湿器を提供することができる。

超音波加湿器の斜視図、液体タンクを外した状態の斜視図、液体タンクを外した状態の平面図である。図１の超音波加湿器のブロック構成図である。超音波ユニットの平面図、背面図、右側面図及び斜視図である。超音波ユニットの分解斜視図である。超音波ユニットの垂直断面を示す斜視図である。耐食性樹脂材の垂直断面を示す斜視図である。

本考案に係る超音波加湿器の一実施形態について図１乃至図６を参照して説明する。
先ず、超音波加湿器の概略構成について図１及び図２を参照して説明する。
図１（Ａ）（Ｂ）において、超音波加湿器１は、加湿器本体２と貯留タンク３を備えている。加湿機本体２の前面には操作パネル２ａや表示部２ｂが設けられている。また、加湿器本体２の後部には霧化槽４が設けられている。霧化槽４は貯留タンク３から供給された液体（水など）を一次的に貯留する。尚、液体には、芳香剤や防虫剤或いは塩素系の除菌消臭剤などの薬液或いは色素などを混入させて使用することができる。図１（Ｃ）に示すように、霧化槽４の底部には、超音波ユニット５が組み付けられている。超音波ユニット５は、霧化槽４内に供給された液体に超音波振動を加えて霧化する。霧化された霧は、貯留タンク３側に設けられた霧化室６へ送り出される。また、霧化室６には、ファンモータ７（送風手段；図２参照）の送風口８が設けられている。

図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、貯留タンク３の上部には、加湿器本体２から着脱するための貯留タンク３を把持するための取手３ａが起立収納可能に設けられている。貯留タンク３の側面には、貯留残量を目視できるようにスリット窓（インジケーター）３ｂが形成されている。また、図１（Ｂ）に示すように加湿器本体２の霧化室６で生成された霧を外部に導いて排出するための霧化管３ｃ及びこれに接続する吐出口３ｄが設けられて吐出ヘッド３ｅ一体に設けられている。

図２に超音波加湿器１の構成をブロック図に示す。
貯留タンク３に底部には供給弁３ｆが設けられている。供給弁３ｆは常閉弁であり、加湿器本体２に貯留タンク３が装着されると、霧化槽４側に設けられた突起４ａによって、常時閉弁する向きに付勢されたロッド３ｇが押し戻されて開弁するようになっている。また、加湿器本体２に設けられた霧化槽４には水位を検出するフロートスイッチ９が設けられる。

超音波ユニット５には、超音波振動子１０と金属放熱板１１（例えばアルミ板）を含んで構成される。霧化槽４に貯留された液体は、超音波ユニット５の音圧により４〜１０μｍ程度の霧（水粒）に微粒子化（霧化）される。霧化された霧は、上方の霧化室６に滞留する。また、霧化槽４の下部には、ファンモータ７が超音波ユニット５の近傍に配置されている。ファンモータ７は、外気を吸引して霧化室６に送風することで滞留する霧を霧化管３ｃを通じて吐出ヘッド３ｅより吐出させる。

また、霧化槽４の下部には、駆動回路１２が設けられている。駆動回路１２は、装置各部の動作を制御する制御手段である。駆動回路１２には、入力信号を受けて装置各部の動作指令を出力するＣＰＵ（中央演算処理装置）、動作プログラム等を記憶した記憶部、超音波振動子の動作時間をカウントするカウンター、ファンモータ７等の駆動源の動作時間を計測するタイマー等が設けられている。駆動回路１２には電源トランス１３を介して電源コード１４が接続されている。電源コード１４から供給された商用電源（ＡＣ１００Ｖ）を電源トランス１３にて所定の電圧に降圧して駆動回路１２に電源として供給している。

また、駆動回路１２には、操作パネル２ａから入力されるＯＮ／ＯＦＦ信号、霧化槽４に設けられ水位を検出するフロートスイッチ９からの水位検出信号、洗浄動作を指令する洗浄スイッチからのＯＮ／ＯＦＦ信号、霧化量を増減する霧化量スイッチからの指令信号等が入力される。尚、加湿器本体２に設置面に対する傾きを検出する安全スイッチが設けられていてもよい。安全スイッチが加湿器本体２の傾きを検出すると、超音波ユニット５の動作を停止させて、空焚き状態となるのを防ぐためである。
また、駆動回路１２からは、超音波ユニット５の動作指令、ファンモータ７の動作指令、霧化槽４を除菌する除菌装置（図示せず）の動作指令、霧化量調整ボリューム１５の変更指令、超音波振動子１０等の消耗部品や交換部品のメンテナンス時期を表示部２ｂに表示させて報知する表示指令などが出力される。

以下では、超音波ユニット５の構成について図３乃至図６を参照してより詳細に説明する。図４において、超音波ユニット５は、超音波振動子１０と、該超音波振動子１０の外周縁部をシールして保持するパッキン１６（超音波振動子保持部材；例えば、シリコンゴム材、PTFE（四フッ化エチレン）樹脂材等）と、パッキン１６と共に霧化槽４の底部に一体に組み付けられ、超音波振動子１０から生じた熱を放散させる金属放熱板１１を備えている。超音波振動子１０を保持するパッキン１６は、ホルダー１７に収容されて金属放熱板１１へ一体に組み付けられる。図３（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、金属放熱板１１は、槽内の液体を開口部１１ａを介して超音波振動子１０に接液するように霧化槽４の底部開口に重ね合わせて組み付けられる。そして、金属放熱板１１のうち少なくとも開口部１１ａ内壁を含む霧化槽４に臨む接液する部位が耐食性樹脂カバー１８（例えばシリコンゴム材等）により覆われている。

具体的には図４において、金属放熱板１１は、接液する一方の面には、環状突出部１１ｂが突設されている。環状突出部１１ｂの開口１１ａは、超音波振動子１０に向かって開口径が小さくなるようなテーパー面１１ｃが形成されている。また、金属放熱板１１の接液しない他方の面には、開口１１ａの周縁部に凸部と凹部を交互に周回して形成された断面鉤状の噛合い部１１ｄが形成されている（図５参照）。この噛合い部１１ｄの外周側との間に板厚方向に段差が設けられている。金属放熱板１１は、例えばアルミニウム材による鋳造板が用いられる。金属放熱板１１は、霧化槽４の底部に重ね合わせてねじ止めされて一体に組み付けられる。

耐食性樹脂カバー１８は、図５に示すように、環状に形成されており、パッキン１６と金属放熱板１１との界面から開口部１１ａの内壁面を経て霧化槽４底部に露出する環状突出部１１ｂを覆うように重ね合わせて設けられる。

図６において、環状に形成された耐食性樹脂カバー１８の内径側は、環状金属放熱板１１の開口部１１ａの内壁面を覆う小径環状部１８ａが形成されている。小径環状部１８ａの端部は、水平方向に折れ曲がって凹部と凸部が交互に周回して形成された断面鉤状の噛合い部１８ｂが形成されている。この噛合い部１８ｂと金属放熱板１１の噛合い部１１ｄが凹凸嵌合して噛合うようになっている。小径環状部１８ａに連続して開口径が大きくなるように傾斜するテーパー面１８ｃ、テーパー面１８ｃに連続する平坦部１８ｄ、平坦部１８ｄから垂れ下がるように連続する大径環状部１８ｅが各々形成されている。

図５において、テーパー面１８ｃは金属放熱板１１のテーパー面１１ｃを覆い、平坦部１８ｄ及び大径環状部１８ｅは環状突出部１１ｂを覆うように組み付けられる。即ち、金属放熱板１１の環状突出部１１ｂを、平坦部１８ｄ及びこれに連続するテーパー面１８ｃを頂部として小径環状部１８ａと大径環状部１８ｅで内外周面を耐食性樹脂カバー１８で覆うように組み付けられる。また、大径環状部１８ｅの外周縁部には段付き部１８ｆが周回して形成されている。この段付き部１８ｆが霧化槽４の底部に押し当てられて組み付けられる。これにより、霧化槽４の底部に組み付けられる金属放熱板１１との界面から液漏れするおそれはなくなる。

超音波振動子１０は圧電振動子を円板状に形成したものが用いられる。超音波振動子１０は、筒状に形成されたパッキン１６の内周に形成された周溝１６ａに外周縁部を挟み込まれて一体に保持されている。
パッキン１６は、超音波振動子１０を保持したまま、上面が開放されたカップ状のホルダー１７に収納されて、金属放熱板１１の接液しない他方の面に組み付けられる。このとき、パッキン１６は一端を金属放熱板１１の噛合い部１１ｄに噛合い部１８ｂを介して押し当てられ、他端をホルダー１７の底部１７ａに突き当てられたままホルダー１７が金属放熱板１１にねじ止めされて一体に組み付けられる。

以上のように、超音波ユニット５は、金属放熱板１１の霧化槽４に臨む接液する部位が耐食性樹脂カバー１８により覆われているので（図５参照）、貯留タンク３から腐食性の液体（次亜塩素酸水）が霧化槽６に供給されても、金属放熱板１１が腐食するおそれがなく、しかも耐食性樹脂材１８から露出している部位により超音波振動子１０の発熱を冷却することができる。

また、霧化槽４の下部であって金属放熱板１１の近傍には、ファンモータ７が設けられているので、金属放熱板１１の霧化槽４の底部に組み付けられる部位は水冷により冷却され、ファンモータ７に臨む部位は空冷により冷却される。よって、金属放熱板１１の一部が耐食性樹脂カバー１８により覆われても冷却効果を維持することができる。

上述した実施形態では、液体として塩素系の液体（次亜塩素酸水）について説明したが、通所の加湿器として水であってもよいし、芳香剤や防虫剤を添加されていてもよい。

１超音波加湿器２加湿器本体２ａ操作パネル２ｂ表示部３貯留タンク３ａ取手３ｂスリット窓３ｃ霧化管３ｄ吐出口３ｅ吐出ヘッド３ｆ供給弁３ｇロッド４霧化槽５超音波ユニット６霧化室７ファンモータ８送風口９フロートスイッチ１０超音波振動子１１金属放熱板１１ａ開口部１１ｂ環状突出部１１ｃテーパー面１１ｄ噛合い部１２駆動回路１３電源トランス１４電源コード１５霧化量調整ボリューム１６パッキン（超音波振動子保持部材）１６ａ周溝１７ホルダー１７ａ底部１８耐食性樹脂カバー１８ａ小径環状部１８ｂ噛合い部１８ｃテーパー面１８ｄ平坦部１８ｅ大径環状部１８ｆ段付き部

Claims

腐食性の液体を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクから供給された液体を一次的に貯留する霧化槽と、
前記霧化槽の底部に組み付けられ、当該霧化槽内に供給された液体に超音波振動を加えて霧化した霧を霧化室へ送り出す超音波ユニットと、
前記貯留タンク外から前記霧化槽内の前記霧化室に送風するための送風手段と、を具備し、
前記超音波ユニットは、超音波振動子と、該超音波振動子の外周縁部をシールして保持する超音波振動子保持部材と、前記超音波振動子保持部材を重ね合わせて前記霧化槽の底部に一体に組み付けられ、前記超音波振動子から生じた熱を放散させる金属放熱板と、を備え、
前記金属放熱板は、前記霧化槽の底部開口部に組み付けられて槽内の液体を前記超音波振動子保持部材に保持された前記超音波振動子に接液させるように組み付けられ、前記金属放熱板の前記開口部内壁を含む前記霧化槽に臨む接液する部位が耐食性樹脂材により覆われていることを特徴とする超音波加湿器。
前記霧化槽の下部であって前記金属放熱板の近傍には、ファンモータが設けられている請求項１記載の超音波加湿器。
前記耐食性樹脂材は、前記超音波振動子保持部材と前記金属放熱板との界面から前記開口部内壁面を経て前記霧化槽底部に露出する前記金属放熱板の外周縁部を覆うように重ね合わせて設けられる請求項１又は請求項２記載の超音波加湿器。
前記耐食性樹脂材の外周縁部には段付き部が周回して形成され、該段付き部が前記霧化槽に底部に押し当てられて組み付けられている請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項記載の超音波加湿器。
前記超音波振動子を保持する前記超音波振動子保持部材は、ホルダーに収容されて前記金属放熱板と一体に組み付けられている請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項記載の超音波加湿器。