JP4602930B2 - 液体貯留タンクの取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、加湿器や石油ストーブなどの機器の液体貯留タンクの取付構造に関するものである。

加湿器や石油ストーブなどの機器は、所定の液体を気化して室内に供給したり、燃焼により暖房を行うものである。これらの機器は、液体が漏れると種々の不都合が生じるため、液体を補充する際には機器全体を移動させるのではなく、別体の液体貯留タンクを着脱可能に取り付ける構成としている。

本発明の液体貯留タンクの取付構造に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。

特開平７−２９３９５３号公報

この特許文献１では、給水タンクの下端に設けた給水口に上下方向に移動可能な弁を配設し、配設部の底に前記弁を上向きに移動させて給水口を開放させる作動部を設けた加湿器が記載されている。そして、給水タンクを装着すると、内部に貯留した水が配設部の底を構成する広く開放した流水経路（受皿部）に貯められ、逆浸透膜で区画された加湿部に供給されるように構成している。

しかしながら、この特許文献１では、給水タンクへの給水時に該給水タンクを機器本体から取り外した状態で、流水経路に塵埃が進入して貯まるうえ、水垢などが付着するという問題がある。そして、塵埃や水垢を清掃して除去することが非常に困難であるうえ、これらは菌などの繁殖を助長させることにもなる。

本発明は、従来の問題に鑑みてなされたもので、清掃性がよく、菌などの繁殖を大幅に抑制できる液体貯留タンクの取付構造を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するため、本発明の液体貯留タンクの取付構造は、機器が使用する液体を液体貯留タンクに貯留し、該液体貯留タンクを機器の配設部に上方より着脱可能に取り付けるための取付構造であって、前記液体貯留タンクに、前記配設部への装着により開弁し、前記配設部からの取り外しにより閉弁する第１止水弁を配設するとともに、前記配設部に、前記液体貯留タンク内の所定量の液体を貯留する受皿部材を上方より着脱可能に設け、該受皿部材に、前記配設部の底に形成したパイプの接続口内に挿入されて前記パイプに液体を直接供給可能な供給部を下向きに突出して設けるとともに、この供給部に、前記液体貯留タンクの取り付けにより開弁し、取り外しにより閉弁する第２止水弁を配設した構成としている。

この取付構造によれば、補充のためタンクを機器から取り外した状態では受皿部材が露出する。そして、この受皿部材には、従来と同様に、供給された液体が残留し、塵埃が進入して貯まるうえ、水垢などが付着する。しかし、前記受皿部材は、タンクの配設部に着脱可能に取り付けるものであるため、進入した塵埃や付着した水垢を容易に清掃して除去することができる。その結果、菌などの繁殖を防止でき、衛生を保つことができる。

また、前記供給部に、前記液体貯留タンクの取り付けにより開弁し、取り外しにより閉弁する第２止水弁を配設しているので、取り外しのできない配設部には、液体が付着することはないため、常に衛生を保つことができる。

この液体貯留タンクの取付構造では、前記機器は、前記液体貯留タンク内の液体を気化して空気と一緒に室内へ供給する加湿部を備えたもので、該加湿部に、供給された液体を前記受皿部材に還流させる還流手段を設けることが好ましい。このように、経時的に菌が繁殖する可能性がある加湿部の水を環流できるようにすれば、菌を含んだ湿気を室内に供給することを防止できる。

本発明のタンク取付構造では、タンクを機器から取り外すと、受皿部材に供給された液体に塵埃が進入するうえ、受皿部材自体に水垢などが付着するが、この受皿部材は配設部に着脱可能に取り付けるものであるため、容易に清掃して除去できる。その結果、菌などの繁殖を防止でき、衛生を保つことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

図１（Ａ），（Ｂ）および図２は、本発明の実施形態に係る液体貯留タンクの取付構造を適用した加湿器を示す。この加湿器は、ケーシング１０の内部に、別体の給水タンク１２を配設するタンク配設部２２と、気化した水を空気と一緒に室内に供給する加湿部３５とを備えている。このケーシング１０は、開口された上端を蓋体１１によって着脱可能に閉塞するものである。この蓋体１１には、水を含んだ空気を室内に供給するための給気口（図示せず）を備えている。

まず、前記タンク配設部２２に着脱可能に取り付ける液体貯留タンク（以下、給水タンクと称する。）１２は、図３および図４に示すように、下端面の所定位置に開口部１３を備え、その開口部１３に対して第１止水弁１７を備えたキャップ１４を着脱可能に装着したものである。このキャップ１４には、逆凹字形状をなす給水タンク１２への螺合部１５から周方向に所定間隔をもって突出する複数の突条部１６ａからなる環状凸部１６が設けられている。

前記第１止水弁１７は、キャップ１４の螺合部１５に形成した開口を閉塞する第１弁部１８と、該第１弁部１８から下向きに延びる第１軸部１９と、該第１軸部１９の下端近傍に設けた円板状の第１受部２０とを備えたものである。そして、第１受部２０と螺合部１５の開口外周部との間には、第１止水弁１７を下向きに付勢する付勢手段である第１スプリング２１が配設されている。そして、第１スプリング２１の付勢力に抗して第１止水弁１７を上向きに押圧すると、キャップ１４の開口を開放し、給水タンク１２内に貯留した水を、隣接する突条部１６ａ，１６ａ間の隙間から流出する構成となっている。

前記タンク配設部２２は、上方を開放した受け皿形状のもので、前記キャップ１４との対応位置には平面視円形状の接続口２３が設けられている。このタンク配設部２２には、給水タンク１２内の残水量を検出するための残水量検出手段が配設されている。この残水量検出手段としては、接続口２３に接続した第１接続パイプ２４内に一対の電極を配設することによる水位センサ２５（図５参照）が適用可能であるが、これに限定されるものではない。そして、本実施形態では、このタンク配設部２２に別体の受皿部材２６を配設し、この受皿部材２６を介して前記給水タンク１２を着脱可能に配設する構成としている。

前記受皿部材２６は、給水タンク１２内の所定量の水を貯留するもので、前記接続口２３と対応する位置には該接続口２３内に挿入される下向きに突出した円筒状の供給部（以下、給水部と称する。）２７が設けられている。この給水部２７の閉鎖面中央には給水口が設けられ、この給水口が後述する第２止水弁２９により開閉可能に密閉されている。また、この受皿部材２６には、給水タンク１２の下端面を支持する複数の支持部２８が突設されている。

前記第２止水弁２９は、前記給水口を閉塞する第２弁部３０と、該第２弁部３０から上向きに延びる第２軸部３１と、該第２軸部３１の上端近傍に設けた円板状の第２受部３２とを備えたものである。そして、第２受部３２と給水口の外周部との間には、第２止水弁２９を上向きに付勢する付勢手段である第２スプリング３３が配設されている。前記第２受部３２は、キャップ１４の環状凸部１６の下端を受けるもので、給水タンク１２をタンク配設部２２に取り付けることにより、第２スプリング３３の付勢力に抗して第２止水弁２９を開弁させる一方、給水タンク１２を取り外すことにより、第２スプリング３３の付勢力で第２止水弁２９を閉弁する構成としている。また、この第２受部３２には、第１止水弁１７を開弁させるための突部３４が設けられている。

なお、本実施形態では、第１止水弁１７と第２止水弁２９とが同一軸芯となり、上下に位置する構成としている。そのため、第１スプリング２１の付勢力は、第２スプリング３３の付勢力より弱くすることにより、第２スプリング３３の付勢力でもって第１スプリング２１の付勢力に抗して、第１止水弁１７を開弁できるように構成している。

前記構成のタンク取付構造では、蓋体１１を空けた状態でタンク配設部２２に受皿部材２６を配設すると、給水部２７が接続口２３内に進入し、受皿部材２６の底とタンク配設部２２の底とが重畳され、この状態で、給水タンク１２を取り付ける。

内部に水道水を貯留した給水タンク１２を挿入すると、まず、第２止水弁２９に設けた突部３４が第１止水弁１７の第１受部２０に当接する。そして、第１止水弁１７は、給水タンク１２の挿入に従って、第２スプリング３３より付勢力が弱い第１スプリング２１が弾性的に収縮することにより、上向きに移動し、キャップ１４の開口を開放させる。ついで、キャップ１４の環状凸部１６の下端が第２止水弁２９の第２受部３２に当接する。そして、この第２止水弁２９は、給水タンク１２の重量により第２スプリング３３の付勢力に抗して下向きに移動され、給水口を開放させる。最後に、給水タンク１２の下端面が受皿部材２６の支持部２８に当接し、第２止水弁２９の移動を停止するとともに、給水タンク１２を安定状態に載置する。

その結果、給水タンク１２に貯留した水道水は、キャップ１４の開口および突条部１６ａ，１６ａ間の隙間を通って受皿部材２６内に供給される。その後、受皿部材２６の給水部２７を通ってタンク配設部２２を通過することなく、直接、第１接続パイプ２４に供給される。そして、第１給水パイプが満たされると、受皿部材２６内には、キャップ１４の突条部１６ａが浸漬する位置まで貯留され、この状態で、給水タンク１２内に空気が進入不可能になるため、給水が停止される。

一方、水道水を補充するためにタンク配設部２２から給水タンク１２を取り外すと、前記とは逆に、支持部２８から給水タンク１２の下端面が離れ、第２止水弁２９が閉弁した後、第１止水弁１７が閉弁する。

この状態では、受皿部材２６が露出し、従来と同様に、その内部には供給された水道水が残留している。そのため、この受皿部材２６には、塵埃が進入して貯まるうえ、給水された水道水に含まれる塩素などが水垢として付着する。しかし、この受皿部材２６は、タンク配設部２２に着脱可能に取り付けるものであるため、取り外すことにより、進入した塵埃や付着した水垢を容易に清掃して除去することができる。しかも、その際には、第２止水弁２９により受皿部材２６内の水道水は、流出不可能な状態になっているため、取り外しのできない配設部２２には、水道水が付着することは殆どない、そのため、塵埃や水垢などによる菌などの繁殖を防止でき、常に衛生を保つことができる。

以下に前記タンク取付構造を適用した加湿器の構成について説明する。

加湿器の加湿部３５は、図１および図２に示すように、下端を閉塞し上端を開口した平面視四角形状の容器であり、その底が前記受皿部材２６の上端縁より上方に位置するようにケーシング１０内に設けられている。この加湿部３５の底の外側には、気化手段を構成する超音波発振子３６が配設されている。また、加湿部３５の内部には、所定水位まで給水されたことを検出するための水位検出手段としてフロートスイッチ３７が配設されている。このフロートスイッチ３７は、水位に従って上昇するフロートが、上端の電極に接触することにより予め設定した水位を検出可能なものである。

また、この加湿部３５には、その側方に送風手段であるファン３８に一端を配設したダクト３９の他端部が配設されている。これにより、超音波発振子３６によりミスト状に気化した水を空気と一緒に室内に供給する構成としている。

前記タンク配設部２２と加湿部３５との間には、給水ポンプ４０と、逆浸透膜４１と、流量検出手段を構成する流量センサ４５と、圧力調整手段を構成する調整弁４６と、安全手段を構成する安全弁４７と、還流手段を構成する電磁弁４８とが配設されている。

前記給水ポンプ４０は、タンク配設部２２の接続口２３に一端を接続した第１接続パイプ２４に吸水部が接続され、給水タンク１２内に貯留した水を後述する逆浸透膜４１へ吐出するものである。

前記逆浸透膜４１は、両端を閉塞した筒状容器に収容されたもので、給水ポンプ４０に第２接続パイプ４２によって接続されている。この逆浸透膜４１は、給水圧力によって通過させる純水と通過させない濃縮水とに分離するものである。そして、純水は給水路である第３接続パイプ４３を介して加湿部３５に給水する一方、濃縮水は分岐路である第４接続パイプ４４を介して給水ポンプ４０の上流側である受皿部材２６に還流することにより、不純物が加湿部３５へ給水されることを防止する構成としている。

前記流量センサ４５は、加湿部３５に供給される純水の流量を検出するもので、前記第３接続パイプ４３に介設されている。この流量センサ４５としては、電磁式や羽根車式など、単位時間（分）当たり通過する水の量を検出可能な構成であればいずれでも使用可能である。

前記調整弁４６は、逆浸透膜４１への給水圧力を調整することにより加湿部３５への給水量を調節可能なもので、前記第４接続パイプ４４における一対の並列管部４４ａ，４４ｂのうち、一方の管部４４ａに介設されている。この調整弁４６としては、開口面積が異なる複数の通孔を備えた機械式や開閉時間の調整による電気式など、単位時間当たり通過する水の量を調整可能な構成であればいずれでも使用可能である。

前記安全弁４７は、第４接続パイプ４４の管部４４ｂに介設され、該第４接続パイプ４４において、逆浸透膜４１を接続した上流側の圧力が異常昇圧した場合にのみ、受皿部材２６の側への通過を可能とする一方、逆浸透膜４１の側への通過は常に不可能とするものである。

前記電磁弁４８は、一端が加湿部３５の底に接続され、他端が給水ポンプ４０の上流側である受皿部材２６へ配管された第５接続パイプ４９に介設され、加湿部３５に給水された純水を受皿部材２６へ還流させるものである。

また、本実施形態の加湿器には、前記加湿部３５においてフロートスイッチ３７の検出位置より上側に一端が接続され、他端が給水ポンプ４０の上流側である受皿部材２６へ配管された第６接続パイプ５０が設けられている。これにより、給水ポンプ４０、逆浸透膜４１、フロートスイッチ３７などの不具合により、加湿部３５に対して異常給水された場合にその水をオーバーフローにより受皿部材２６に還流させる構成としている。

前記構成の加湿器は、図５に示すように、図示しない制御基板に実装したマイコン５１によって、予め設定されたプログラムに従って制御される。具体的には、電源コードが商用電源に接続され、図示しない操作パネルのスイッチ操作により除湿制御が開始されると、水位センサ２５によって給水タンク１２内に残水が存在すると判断した場合に、初期運転処理を経て加湿処理を実行する。

前記初期運転処理では、まず、加湿部３５に残留している純水を受皿部材２６に還流させる還流処理を実行する。ここで、給水タンク１２に貯留する水道水中に含まれる塩素や菌などの不純物を分離した水は、経時的に菌が繁殖し易い状態にある。そのため、運転開始時に還流処理を行うことにより、繁殖した菌を逆浸透膜４１で再び分離し、菌を含んだ湿気を室内に供給することを防止している。その後、調整弁４６により逆浸透膜４１への供給圧力を高めることにより、加湿部３５への給水量を増やし、短時間で定水量を確保するものである。

また、加湿処理では、図示しない操作パネルの操作によるユーザの加湿モード設定に基づいて、予め設定されたプログラムに従って各構成部品を制御して室内の加湿を行うものである。

さらに、本実施形態では、前記初期運転処理および加湿処理中には、流量センサ４５の検出値と予め記憶された比較値とに基づいて逆浸透膜４１の目詰まり状態を判断する判断手段の役割をなし、交換時期に至ったと判断した場合には操作パネルの表示部を点灯、または、音を出力することにより、ユーザに報知する構成としている。

このように、本発明の加湿器は、逆浸透膜４１を適用したものであるため、菌などの不純物を含んだミストと空気と一緒に室内に供給することを防止できる。また、初期運転処理において、放置された加湿部３５の水を給水ポンプ４０の上流側に還流させるため、菌が繁殖していても逆浸透膜４１で再び分離できるため、菌を含んだ湿気を室内に供給することを確実に防止できる。勿論、前記タンク取付構造により、給水源であるタンク配設部２２での菌の繁殖も防止されているため、確実に衛生を保つことができる。

なお、本発明のタンク取付構造は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

例えば、前記実施形態では、環状凸部１６を複数の突条部１６ａにより構成したが、円筒部に対して複数のスリットを設けた構成してもよい。同様に、支持部２８は、複数のリブの代わりに環状の隔壁により構成し、内外への水の流通を可能とするために底から上向きに延びるスリットを設けた構成としてもよい。

また、本実施形態では、第１止水弁１７と第２止水弁２９とが同一軸芯とし、第１スプリング２１を第２スプリング３３の付勢力より弱く設定したが、第１止水弁１７と第２止水弁２９との配設位置はこれに限定されず、上下に位置しないように水平方向に離して配置してもよい。このようにすれば、スプリング２１，３３のバネ強度設定が不要になるため、設計の自由度を向上できる。勿論、止水弁１７，２９による止水機構も希望に応じて変更が可能である。

さらに、前記実施形態では、本発明の液体貯留タンクの取付構造を加湿器に適用したが、石油ストーブなど、別体の液体貯留タンクを配設部に着脱可能に取り付ける機器であれば適用可能であり、同様の作用および効果を得ることができる。

本発明に係る実施形態のタンク取付構造を適用した加湿器を示し、（Ａ）は蓋体を外した状態の平面図、（Ｂ）は要部断面図である。 図１の分解断面図である。 図２の要部拡大断面図である。 図２の要部斜視図である。 加湿器の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１２…給水タンク
１４…キャップ
１７…第１止水弁
２２…タンク配設部
２４…第１接続パイプ
２６…受皿部材
２７…給水部
２９…第２止水弁
３５…加湿部
４０…給水ポンプ
４１…逆浸透膜
４８…電磁弁（還流手段）
４９…第５接続パイプ

Claims (2)

1. 機器が使用する液体を液体貯留タンクに貯留し、該液体貯留タンクを機器の配設部に上方より着脱可能に取り付けるための取付構造であって、
   前記液体貯留タンクに、前記配設部への装着により開弁し、前記配設部からの取り外しにより閉弁する第１止水弁を配設するとともに、
   前記配設部に、前記液体貯留タンク内の所定量の液体を貯留する受皿部材を上方より着脱可能に設け、該受皿部材に、前記配設部の底に形成したパイプの接続口内に挿入されて前記パイプに液体を直接供給可能な供給部を下向きに突出して設けるとともに、この供給部に、前記液体貯留タンクの取り付けにより開弁し、取り外しにより閉弁する第２止水弁を配設したことを特徴とする液体貯留タンクの取付構造。
2. 前記機器は、前記液体貯留タンク内の液体を気化して空気と一緒に室内へ供給する加湿部を備えたもので、該加湿部に、供給された液体を前記受皿部材に還流させる還流手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の液体貯留タンクの取付構造。

Images