JP4726760B2 - 加湿器及び機器 - Google Patents

Description

本発明は、室内を加湿する加湿器及びその加湿器を備えた機器に関するものである。

従来の加湿器として、開閉可能な弁を有するタンクキャップを備えたカートリッジ式の水タンクと、タンクキャップの弁を通して流入する水タンク内の水を所定水位まで受け入れる水受部と、水受部内の水がゴムホースを介して流入しヒータで加熱して蒸気を発生させる蒸気発生部とを備えたものがある。この加湿器は、蒸気発生部内の水が加湿に使われて水位が下がると、水受部内の水位も下がり、ある一定の水位まで下がった所で水タンク内外の気圧差が生じ、気圧を一定に保とうとする働きによって、水タンク内の水と水タンク外の空気が入れ代わり水受部に水が補給される（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−４８８５号公報（第２頁、図４）

前述した従来の加湿器では、蒸気発生部と水受部の低下した水位を短時間で復元しようとする力によって、水タンク内から早い流速で一気に水が補給されるため、水と入れ代わりに流入する空気で大きな気泡が発生し、その際に「ボコボコ」という大きな音が発生し利用者に不快感を与えていた。

また、加湿器の上蓋を外して形成される収納口から水の入った水タンクを収納する際、水タンクを収納口側壁の端面に載せることがある。水タンクに取り付けられたタンクキャップの構造にもよるが、可動軸がタンクキャップから突出していた場合や、タンクキャップの外周壁に切欠部が形成されていた場合、可動軸が上方に移動して弁を開放し水タンク内の水が零れるということがあった。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的は、水タンクからの水の補給時に発生するボコボコ音の低減を図った加湿器及び機器を提供するものである。また、第２の目的は、水タンクを収納口側壁の端面に載せても水が零れない加湿器及び機器を提供するものである。

本発明に係る加湿器は、カートリッジ式の水タンクと、水タンクに取り付けられ、弁にて開閉される水流出口を有するタンクキャップと、タンクキャップの水流出口を通して水タンクの水が供給される水受部とを備え、タンクキャップは、中心部に軸方向にバネの付勢に抗して可動可能に設けられ、一端に弁を有する可動軸と、水流出口の周縁に取り付けられた内筒と、内筒の外周面より外方に延びて形成された水平仕切壁に連結され、内筒の水流出方向の端面より長く形成された外筒と、外筒に設けられたオリフィスとを有し、タンクキャップが取り付けられた水タンクが水受部にセットされた状態において、水受部の水位が内筒の端面よりも低くなったときに、外部の空気をオリフィスを通して水タンク内に流入させるようにしたものである。

本発明においては、水受部の水位低下によって水タンク内の水と水タンク外の空気とが入れ代わるとき、その空気をオリフィスから導入させるようにしたので、水タンク内に流入する気泡が小さくなり、水タンク内で発生するボコボコ音を低減させることができる。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１を示す加湿器の断面図、図２は実施の形態１の加湿器におけるタンクキャップの拡大断面図、図３は図２に示すタンクキャップを下斜めから見た外観斜視図である。
図１に示す加湿器は、筐体１の上部に着脱可能に取り付けられた蓋部２と、筐体１内にタンクキャップ４を下側に向けて収納されたカートリッジ式の水タンク３と、タンクキャップ４を通して水タンク３内の水が供給され、水位を一定に保持する水受部５と、外周部に加熱部の電気ヒータ８を有し、ゴムホース６を介して流入する水受部５からの水を電気ヒータ８で加熱して蒸気を発生させる蒸気発生部７と、蒸気発生部７で発生した蒸気を案内するための蒸気案内筒９と、蒸気案内筒９によって案内された蒸気を外部に放出する蒸気放出口１０とを備えている。

前述したタンクキャップ４は、例えば図２に示すように、内周面にねじ山を有する断面ほぼ凹型形状の握り部４１と、握り部４１の中心軸を中心としてその握り部４１より突出して形成された外筒４２と、握り部４１の中心軸を中心として配置され、外筒４２の内周面に形成されたリング状の水平仕切壁４３に支持された内筒４４と、握り部４１の中心軸を中心として配置され、内筒４４の内周面に支持されたリング部４５と、このリング部４５の穴（図示せず）に挿入され、一端に外観皿状の弁４６ａが取り付けられ、他端に円板状のベース部４６ｂを有する可動軸４６と、可動軸４６を常時下方に押し下げるように付勢するバネ４７とで構成されている。このバネ４７の付勢により、可動軸４６の弁４６ａが内筒４４内に形成された水流出口４４ａを閉じている。

外筒４２は、突出方向（水流出方向）の長さが内筒４４よりも長く形成され、その端面に周方向に複数の切欠部４２ａが形成され、また、内筒４４の端面より高い位置に例えば一つのオリフィス４２ｂが設けられている。切欠部４２ａは、図３に示すように前記の中心軸を交差する中心線上に例えば４個配置され、その幅Ｗが筐体１の厚さより広く、深さＤは、バネ４７の付勢によって位置する可動軸４４のベース部（端面）４６ｂから外筒４２の端面までの寸法よりも短くなっている（図２参照）。オリフィス４２ｂの径は、例えば１mm〜３mm程度である。

前述した水受部５には、底部より突出して形成され、タンクキャップ４の外筒４２を例えば４カ所で受ける４個のキャップ受け部５１と、これらの中心部に突出して形成され、バネ４７の付勢力に抗して可動軸４６を押し上げて弁４６ａを開放させる可動軸受け部５２とが設けられている。

次に、前記のように構成された加湿器の動作について図４及び図５を参照しながら説明する。図４は水タンクがセットされているときのタンクキャップ及び水受部底部の拡大断面図、図５は水タンク内の水と水受部内の空気とが入れ代わるときのタンクキャップ及び水受部底部の拡大断面図である。
タンクキャップ４を下側に向けたカートリッジ式の水タンク３を加湿器の筐体１内に収納していくと、まず、タンクキャップ４の可動軸４６のベース部４６ｂが水受部５の可動軸受け部５２に当たり、可動軸４６がベース部４６ｂと共にバネ４７の付勢力に抗して押し上げられる。この時、可動軸４６の弁４６ａが水流出口４４ａを開け、水タンク３内の水が水流出口４４ａを通って水受部５に流れ込む。そして、タンクキャップ４の外筒４２の端面が水受部５のキャップ受け部５１に当たったときに、そのキャップ受け部５１がタンクキャップ４を通して水タンク３を支持する。

水受部５内の水は、ゴムホース６を通って蒸気発生部７に流れ、水受部５内の水が一定水位になったとき、つまり、図４に示すようにタンクキャップ４の内筒４４の端面まで水位が上がったときに水タンク３からの供給が停止する。この時、蒸気発生部７内も水受部５と同じ水位となる。

蒸気発生部７は、電気ヒータによって加熱され、内部の水を温めて沸騰させ、蒸気を発生させる。この蒸気は、蒸気案内筒９によって蒸気放出口１０まで案内され、外部へ放出される。蒸気発生部７内の水が蒸発して水位が下がると、水受部３の水位も下がり、図５に示すような状態になったときに、水タンク３内の空気圧と外部の空気圧とに差が生じ、この差を一定にするために、水タンク３内の水と水タンク３外の空気とが入れ代わろうとする。その際に、外部の空気が図５に示す矢印のようにオリフィス４２ｂを通って外筒４２内に導入される。空気がオリフィス４２ｂを通過するときに圧力損失が生じるので、空気の流量が低減し、水タンク３内に流入する気泡が小さくなる。

以上のように実施の形態１によれば、水受部３の水位低下によって水タンク３内の水と水タンク３外の空気とが入れ代わるとき、その空気をオリフィス４２ｂから導入させるようにしたので、水タンク３内に流入する気泡が小さくなり、水タンク３内で発生するボコボコ音を低減させることができる。

また、外筒４２の端面に形成された切欠部４２ａの深さを、バネ４７の付勢によって位置する可動軸４６のベース部４６ｂから外筒４２の端面までの寸法よりも短くしているので、筐体１の蓋部２を開けた際に形成される収納口の縁部に水タンクのタンクキャップ４を載せたときに、外筒４２の切欠部４２ａにその縁部が入り込んでも可動軸４６が押し上げられるということがなくなり、可動軸４６の押し上げによる水の零れを防止できる。

なお、前記の実施の形態１では、オリフィス４２ｂを一つとしたが、これに限定されるものではなく、２個或いは３個以上であってもよい。このようにオリフィス４２ｂを複数設けた場合でも、水受部３の水位が内筒４４の端面より低くなったときに、外部の空気をオリフィス４２ｂから導入させて水タンク３内に流入させるようにしたので、気泡が小さくなり、水タンク３内で発生するボコボコ音を低減させることができる。

実施の形態２．
図６は本発明の実施の形態２を説明するためのタンクキャップの外観斜視図である。なお、図１で説明した実施の形態１と同一又は相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
本実施の形態におけるタンクキャップ４は、図中に示すように、外筒４２の端面に周方向に、かつ、外筒４２の中心軸を交差する中心線よりずれて形成された例えば２つの切欠部４２ａを備え、その切欠部４２ａの深さは、バネ４７の付勢によって位置する可動軸４６のベース部４６ｂ（端面）から外筒４２の端面までの寸法よりも長くなっている。つまり、可動軸４６のベース部４６ｂが切欠部４２ａの水平部分より突出した状態になっている。なお、外筒４２は、実施の形態１と同様に、突出方向（水流出方向）の長さが内筒４４よりも長く形成され、内筒４４の端面より高い位置に例えば一つのオリフィス４２ｂが設けられている。

このように構成した場合、前述した収納口の縁部に水タンク３のタンクキャップ４を載せたとしても、外筒４２の切欠部４２ａにその縁部が入り込むようなことがなくなり、可動軸４６の押し上げによる水の零れを防止できる。また、実施の形態１と同様に、水タンク３内の水と水タンク３外の空気とが入れ代わるとき、その空気をオリフィス４２ｂから導入させるようにしたので、水タンク３内に流入する気泡が小さくなり、水タンク３内で発生するボコボコ音を低減させることができる。

実施の形態３．
図７は本発明の実施の形態３を説明するためのタンクキャップの拡大断面図である。なお、図１で説明した実施の形態１と同一又は相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
本実施の形態におけるタンクキャップ４は、図中に示すように、外筒４２の内側にオリフィス４２ｂを囲むように設けられ、水平仕切壁４３の対向面開放の垂下仕切壁４８を備えたものである。外筒４２に設けられたオリフィス４２ｂは、垂下仕切壁４８の端面よりも高い位置に設けられている。水タンク３から水受部５に供給される水は、垂下仕切壁４８の端面に達したときに停止する。

また、外筒４２は、突出方向（水流出方向）の長さが垂下仕切壁４８よりも長く形成され、実施の形態１と同様にその端面に周方向に複数の切欠部４２ａが形成されている。この切欠部４２ａは、前述したように中心軸を交差する中心線上に例えば４個配置され、その幅Ｗが筐体１の厚さより広く、深さＤは、バネ４７の付勢によって位置する可動軸４４のベース部４６ｂから外筒４２の端面までの寸法よりも短くなっている。

本実施の形態においては、水受部３の水位が垂下仕切壁４８の端面より低くなると、水タンク３内の水と水タンク３外の空気とが入れ代わろうとする。この時、その空気がオリフィス４２ｂを通過して垂下仕切壁４８内に導入し、水タンク３内に流入する。このため、気泡が小さくなり、水タンク３内で発生するボコボコ音を低減させることができる。

また、外筒４２の端面に形成された切欠部４２ａの深さをバネ４７の付勢によって位置する可動軸４６のベース部４６ｂから外筒４２の端面までの寸法よりも短くなるようにしたので、筐体１の蓋部２を開けた際に形成される収納口の縁部に水タンクのタンクキャップ４を載せたときに、外筒４２の切欠部４２ａにその縁部が入り込んでも可動軸４６が押し上げられるということがなくなり、可動軸４６の押し上げによる水の零れを防止できる。

なお、前記の実施の形態３では、オリフィス４２ｂを一つとしたが、これに限定されるものではなく、２個或いは３個以上であってもよい。この場合、それぞれのオリフィス４２ｂ毎に外筒４２の内側に垂下仕切壁４８を設ける。このようにオリフィス４２ｂを複数設けた場合でも、水受部３の水位が垂下仕切壁４８の端面より低くなったときに、外部の空気をオリフィス４２ｂを通して水タンク３内に流入させるようにしたので、気泡が小さくなり、水タンク３内で発生するボコボコ音を低減させることができる。

実施の形態４．
図８は本発明の実施の形態４を説明するためのタンクキャップの外観斜視図である。なお、図１で説明した実施の形態１と同一又は相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
本実施の形態におけるタンクキャップ４は、図中に示すように、外筒４２の端面に周方向に、かつ、外筒４２の中心軸を交差する中心線よりずれて形成された例えば２つの切欠部４２ａを備え、その切欠部４２ａの深さは、バネ４７の付勢によって位置する可動軸４６のベース部４６ｂから外筒４２の端面までの寸法よりも長くなっている。つまり、この図には示していないが、可動軸４６のベース部４６ｂが切欠部４２ａの水平部分より突出した状態になっている。なお、外筒４２は、実施の形態１と同様に、突出方向（水流出方向）の長さが垂下仕切壁４８よりも長く形成され、垂下仕切壁４８の端面より高い位置に例えば一つのオリフィス４２ｂが設けられている。

このように構成した場合、前述した収納口の縁部に水タンク３のタンクキャップ４を載せたとしても、外筒４２の切欠部４２ａにその縁部が入り込むようなことがなくなり、可動軸４６の押し上げによる水の零れを防止できる。また、実施の形態１と同様に、水タンク３内の水と水タンク３外の空気とが入れ代わるとき、その空気をオリフィス４２ｂから導入するようにしたので、水タンク３内に流入する気泡が小さくなり、水タンク３内で発生するボコボコ音を低減させることができる。

なお、前述した各実施の形態では、加湿器について述べたが、この加湿器を例えば空気清浄機や電気ストーブに内蔵させるようにしてもよい。空気清浄機や電気ストーブに本発明の加湿器を備えた場合、水の補給時に発生するボコボコ音が低減され、利用者に不快感を与えないという効果がある。

また、前述した各実施の形態では、外筒４２の端面に切欠部４２ａを設けたことを述べたが、切欠部４２ａに代えて、外筒４２の側面に周方向に、かつ内筒４４の端面や垂下仕切壁４８の端面より低い位置に複数の貫通穴を設けてもよい。この構成により、前述した収納口の縁部に水タンクのタンクキャップを載せたとしても、可動軸４６が押し上げられることがないので、可動軸４６の押し上げによる水の零れを防止できる。

本発明の実施の形態１を示す加湿器の断面図である。 実施の形態１の加湿器におけるタンクキャップの拡大断面図である。 図２に示すタンクキャップを下斜めから見た外観斜視図である。 水タンクがセットされているときのタンクキャップ及び水受部底部の拡大断面図である。 水タンク内の水と水受部内の空気とが入れ代わるときのタンクキャップ及び水受部底部の拡大断面図である。 本発明の実施の形態２を説明するためのタンクキャップの外観斜視図である。 本発明の実施の形態３を説明するためのタンクキャップの拡大断面図である。 本発明の実施の形態４を説明するためのタンクキャップの外観斜視図である。

符号の説明

１ 筐体、２ 蓋部、３ 水タンク、４ タンクキャップ、５ 水受部、６ ゴムホース、７ 蒸気発生部、８ 電気ヒータ、９ 蒸気案内部、１０ 蒸気放出口、４１ 握り部、４２ 外筒、４２ａ 切欠部、４２ｂ オリフィス、４３ 水平仕切壁、４４ 内筒、４４ａ 水流出口、４５ リング部、４６ 可動軸、４６ａ 弁、４６ｂ ベース部、４７ バネ、４８ 垂下仕切壁。

Claims (9)

1. カートリッジ式の水タンクと、
   該水タンクに取り付けられ、弁にて開閉される水流出口を有するタンクキャップと、
   該タンクキャップの水流出口を通して前記水タンクの水が供給される水受部とを備え、
   前記タンクキャップは、中心部に軸方向にバネの付勢に抗して可動可能に設けられ、一端に前記弁を有する可動軸と、前記水流出口の周縁に取り付けられた内筒と、該内筒の外周面より外方に延びて形成された水平仕切壁に連結され、前記内筒の水流出方向の端面より長く形成された外筒と、該外筒に設けられたオリフィスとを有し、
   前記タンクキャップが取り付けられた前記水タンクが前記水受部にセットされた状態において、前記水受部の水位が前記内筒の端面よりも低くなったときに、外部の空気を前記オリフィスを通して前記水タンク内に流入させるようにしたことを特徴とする加湿器。
2. 前記オリフィスを、前記セットされた状態でみて前記内筒の端面よりも高い位置に設けたことを特徴とする請求項１記載の加湿器。
3. 前記オリフィスを、前記外筒に周方向に複数設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の加湿器。
4. 前記外筒の内側に前記オリフィスを囲むように設けられ、前記水平仕切壁の対向面開放の垂下仕切壁を前記内筒に代えて備えたことを特徴とする請求項１記載の加湿器。
5. 前記オリフィスを、前記セットされた状態でみて前記垂下仕切壁の端面よりも高い位置に設けたことを特徴とする請求項４記載の加湿器。
6. 前記オリフィスを前記外筒に周方向に複数設け、各オリフィス毎に前記外筒の内側に前記垂下仕切壁を設けたことを特徴とする請求項４又は５記載の加湿器。
7. 前記外筒の端面に周方向に形成された複数の切欠部を備え、該切欠部の深さを、バネの付勢によって位置する前記可動軸の端面から前記外筒の端面までの寸法よりも短くし、前記セットされた状態でみて、前記切欠部の上端部が前記オリフィスよりも下側に位置するよう構成したことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の加湿器。
8. 前記外筒の端面に周方向に、かつ、外筒の中心軸を交差する中心線よりずれて設けられた複数の切欠部を備え、該切欠部の深さを、バネの付勢によって位置する前記可動軸の端面から外筒の端面までの寸法よりも長くし、前記セットされた状態でみて、前記切欠部の上端部が前記オリフィスよりも下側に位置するよう構成したことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の加湿器。
9. 請求項１乃至８の何れかに記載の加湿器を備えたことを特徴とする機器。

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