JP4912368B2

JP4912368B2 - カートリッジ式給水タンク

Info

Publication number: JP4912368B2
Application number: JP2008201158A
Authority: JP
Inventors: 崇弘鈴木; 敏行柳内; 圭吉永
Original assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-08-04
Filing date: 2008-08-04
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2028-08-04
Also published as: JP2010038435A

Description

本発明は、水蒸気を発生する機器に関するものであり、カートリッジ式タンク、特に給水先（例えば加湿器やスチームオーブン等）の水受けトレイに残留する残水をカートリッジ式タンクに自動的に回収することで、給水先の水が長期間室内空気に触れることで発生する微生物の繁殖や、給水先からの水の蒸発による水中イオン濃度の増加を抑制することができるカートリッジ式タンクを用いる機器に関する。

従来より、弁付き給水口が突設された水供給用貯水部を備え、給水口を下にして給水先、例えば加湿器の水受けトレイ上にセットした時にこの水受けトレイ上の開弁手段により給水口の弁が開かれるとともに水供給用貯水部内の上方に空気層ができ、この空気層の圧力が、大気圧−タンク内水の高さヘッドでつりあう負圧となり、給水口の先端開口面よりも水受けトレイ内の水位が下がると給水口を通して水供給用貯水部より水が供給されるようにしたカートリッジ式給水タンクが知られている。

このようなものにおいては、水供給用貯水部内が空になり水受けトレイの水位が低下してくるとリードスイッチなどで水位の低下を検知して加湿器の動作を停止させ、アラーム等によって給水タンク内への水の補給を促すようになっている。

一方、加湿器の水受けトレイの中の水は、使用時間、使用水量に比例して、カルシウム分、ホコリなどで汚れていく。その結果、汚れている水で加湿することになり、さらにカルシウム濃度が上昇して行き、気化部にスケールが析出し、加湿量の低下を招く。このため、定期的に水受けトレイの水を捨てる必要がある。

そこで、カートリッジ式タンクを加湿器の水受けトレイ上にセットするときに圧縮され、カートリッジ式タンクを加湿器の水受けトレイ上から取り外すときに膨張して復元する蛇腹状の空気室を備えた別体からなるスポイト部材と、このスポイト部材の空気室と水受けトレイ底部とを連通させる軟質パイプとを設け、給水タンクを加湿器の水受けトレイ上から取り外すときに、空気室が膨張して復元する際の負圧を利用し、軟質パイプを通じ水受けトレイ上の残水を空気室に吸い上げて、加湿器から残水を除去するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−２４１５１１号公報（段落００１２〜００１６、図１、図２）

しかしながら、前述のように蛇腹状の空気室を備えた別体からなるスポイト部材を設けたものにあっては、蛇腹の伸縮動作を可能にするための空間の確保が必要となり、設計上の制約を受け、残水回収部が大型化せざるを得なかった。さらに、スポイト部材の空気室と水受けトレイ底部とを連通させる軟質パイプは、蛇腹の伸縮動作に伴って引っ張られたり、たるませられたりして、吸引口となる先端開口部の水受けトレイ内での位置が不安定で、信頼性に難点があり、また、残水が通過する部分の清掃がしにくいという問題があった。

本発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、コンパクトで残水回収が行え、タンクの水供給用貯水部内の上方に形成される空気層内の負圧力を利用して、トレイ上の残水を回収できるようにし、回収した残水が水供給用貯水部内へ流入し、きれいな水と混ざるのを防ぐことができ、また、清掃のし易いカートリッジ式タンクを得ることを目的とする。

本発明に係るカートリッジ式給水タンクは、隔壁により画成され、突設された弁付きの給水口を有する水供給用貯水部及び前記給水口と同方向に突設された弁付きの回収口を有する残水回収用貯水部と、前記給水口と前記回収口を下にして給水先のトレイ上にセットした状態で、前記残水回収用貯水部の上部の前記隔壁と前記水供給用貯水部内の上部に形成される空気層とを連通接続するとともに前記回収口と直列に配設された連結管と、この連結管が接続される部分の前記隔壁に設けられたオリフィスと、前記回収口から前記残水回収用貯水部内の上方に延びた管体と、この管体の上端に設けられ、前記管体の上端からの前記残水の流れを前記管体の上方向に対して側面方向へ９０°以上偏向させる開口部を形成する偏向部材と、を備えたものである。

本発明に係るカートリッジ式給水タンクによれば、隔壁により画成され、突設された弁付きの給水口を有する水供給用貯水部及び前記給水口と同方向に突設された弁付きの回収口を有する残水回収用貯水部を備えたので、残水回収部が給水タンクと一体化されてコンパクトになり、また、前記給水口と前記回収口を下にして給水先のトレイ上にセットした状態で、前記残水回収用貯水部の上部の前記隔壁と前記水供給用貯水部内の上部に形成される空気層とを連通接続するとともに前記回収口と直列に配設された連結管と、この連結管が接続される部分の隔壁に設けられたオリフィスとを備えたので、残水回収用貯水部内を負圧にして回収口よりトレイ上の残水を吸引して回収することができ、また、オリフィスの清掃がし易くし、さらに、回収口から残水回収用貯水部内の上方に延びた管体と、この管体の上端に設けられ、管体の上端からの残水の流れを管体の上方向に対して側面方向へ９０°以上偏向させる開口部を形成する偏向部材と、を備えたので、回収した残水がトレイへ逆流をすることなく、且つ、回収した残水が水供給用貯水部内へ流入するのを防ぐことができる。

図１は本発明の実施の形態に係るカートリッジ式給水タンクの給水先である加湿器の前方斜視図、図２はカートリッジ式給水タンクの給水先である加湿器の後方斜視図、図３はカートリッジ式給水タンクの給水先である加湿器の正面方向から見た要部断面図、図４はカートリッジ式給水タンクの給水先である加湿器の側面方向から見た要部断面図、図５はトレイの平面図、図６はカートリッジ式給水タンクの斜視図、図７はカートリッジ式給水タンクの回収口に取付けられる回収口口金の斜視図、図８は回収口口金の管体の上端に設けられた開口部を形成する偏向部材の拡大斜視図、図９はカートリッジ式給水タンクの連結管の接合部に形成された凹部と回収口の管体との配置関係を示す要部断面図、図１０はカートリッジ式給水タンクの連結管と隔壁の接合部に設けた小孔を示す平面図である。

次に、本発明の実施の形態におけるカートリッジ式給水タンクの構成を図１〜図１０を用いて説明する。
本実施の形態のカートリッジ式給水タンク（以下、給水タンクという）６は、加湿器１００に適用されたもので、内部の把手６ａ側（以下、上部又は上面側という）が水供給用貯水部４１として、また内部の把手６ａと反対側（以下、下部又は下面側という）が残水回収用貯水部４２として、隔壁８０により画成されている。水供給用貯水部４１には、給水口口金４４と給水口口金弁４５を有し、残水回収用貯水部４２の一側面側を貫通して下方に突出する給水口４３が設けられている。残水回収用貯水部４２には、給水口４３とは距離を隔てた他の側面側に、残水回収用貯水部下面に固定された回収口口金４８と回収口口金弁４９を有し給水口４３と同方向に突出する回収口４７が設けられている。給水口口金弁４５と回収口口金弁４９は、これらに対応させて加湿器１００のトレイ９の底面に設けた突き出し部５４、５５によってセット時に押し開かれ、開放状態となり、給水口４３と回収口４７がトレイ９内の残水５７中に浸かるようになっている。なお、回収口４７の下方への突出高さは、給水口４３の下方への突出高さよりも高くなるように設定され、残水５７中に給水口４３よりも深く浸かるようになっている。

残水回収用貯水部４２には、連結管５１の一端が上面側より連通接続されているとともに、連結管５１の他端が水供給用貯水部４１内を上部に延び、図３に示すようにセット時に水供給用貯水部４１内の上部に形成される空気層５６と連通接続されるようになっている。さらに、連結管５１の基部側、つまり前記隔壁８０との接続部は、図１０に示すように、前記隔壁８０に小孔５２が複数個あけられており、オリフィスの役目をしている。これにより、給水タンク６を使用時とは逆の姿勢、つまり下面側が上になるようにした時には小孔５２により、水供給用貯水部４１と残水回収用貯水部４２間が遮断され、残水回収用貯水部４２内の残水５７が水供給用貯水部４１内のきれいな水４６と混ざり合うのを防止できるようになっている。また、小孔５２が設けられた連結管５１の接合部は、上方に突出して形成された凹部８１を有している。

回収口口金４８は、上方に延びた管体７２を有しており、セット時に残水回収用貯水部４２内に回収した残水５７の水位が、管体の開口部５８の位置よりも低い位置にあれば、給水に伴って開口部５８の上部空間の負圧力が小さくなってもトレイへの逆流を阻止できるようになっている。そこで、残水回収用貯水部４２の容積を有効に使うため、回収口口金４８から上方に延びた管体７２の先端は、凹部８１内に挿入される形で設置されている。

ユーザが、回収口４７から、連結管５１の接合部の小孔５２を清掃できるようにするため、回収口４７は、連結管５１と直列となる位置に配置している。
残水５７は、回収口４７から残水回収用貯水部４２に回収される際に、回収口口金４８の管体７２の開口部５８から噴流として噴出してくるが、管体７２の開口部５８が上方に向いていると、連結管５１の接合部の小孔５２に向かって噴流が上がることになり、そのため、連結管５１を通して、回収した残水５７が水供給用貯水部４１へ吸い込まれ、残水５７と水供給用貯水部４１のきれいな水４６と混ざってしまう。

それを防止するため、図７〜９に示すように、回収口口金４８から上方に延びた管体７２は、上端に偏向部材８２を設け、これにより、管体７２の上端からの残水の流れを管体７２の上方向に対して両側面方向へ９０°以上偏向させる開口部５８を形成している。
開口部５８は２方向に分岐した形に形成されているが、１方向以上の分岐であれば、これに限るものではない。
また、偏向部材８２の突起８３は、ユーザーが回収口口金４８をはずして、連結管５１の小孔５２等の清掃をした後にセットするとき、回収口口金と一体になった管体７２の先端の偏向部材８２を凹部８１に挿入するときに、途中で引っ掛からないようにガイドするものである。

また、連結管５１の接合部に設けられた凹部８１に、回収口口金４８から上方に延びた管体７２は挿入されるが、管体７２に形成された偏向した開口部５８は、凹部８１の前記隔壁８０側の下端面より下方に位置するような構成とし、回収した残水５７と水供給用貯水部４１のきれいな水４６と混ざってしまうのを防止している。

加湿器１００の本体は、トレイ９上の前方に配置され、ファン２７と、ファン２７を駆動するモータ２８と、ファン２７の外周を取り囲むように配置され、かつギヤ機構により駆動力が付与されてファン２７の周辺を回動する加湿エレメント２４とを有しており、加湿エレメント２４の一部（トレイ９内を通過する部分）が常時トレイ９内の水に浸かるように構成されている。

次に、本実施の形態のカートリッジ式給水タンクによる残水の回収と給水動作について図１〜図１０に基づき説明する。なお、水供給用貯水部４１と残水回収用貯水部４２は空の状態にあるものとする。
まず、給水タンク６を下面側が上になるように持ち、給水口口金４４を取り外し、給水口４３より水供給用貯水部４１内に水道のきれいな水４６を補給し、給水口口金４４を再び取付ける。次いで、給水タンク６の下面側が下になるように把手６ａを持ち、トレイ９上にセットする。

給水直前まで運転されていた場合、トレイ９内にはカルシウム分などが濃縮された水（残水）が残っており、その水位は給水タンク６の水供給用貯水部４１の給水口口金４４の先端ラインである。給水タンク６をセットすると、トレイ９に配置された突き出し部５４、５５により、水供給用貯水部４１の給水口口金弁４５と、残水回収用貯水部４２の回収口口金弁４９が押し開かれ開放状態となり、給水口４３と回収口４７がトレイ９内の残水５７中に浸かる。

給水タンク６をトレイ９上にセットすると、給水タンク６の水供給用貯水部４１内の上部には空気層５６ができ、その圧力は、大気圧−タンク内水の高さヘッドでつりあう負圧となる。この時、水供給用貯水部４１内の空気層５６と空の残水回収用貯水部４２とは連結管５１でつながっているので、残水回収用貯水部４２も負圧となり、残水５７を残水回収用貯水部４２内へ引き込む吸引力が発生する。これにより、回収口４７から残水回収用貯水部４２内へ一気に残水５７が流れ込み、管体７２の偏向した開口部５８から横方向へ噴出するとともに、残水回収用貯水部４２内へ流れ込んだ残水５７と同量のきれいな水４６が水供給用貯水部４１からトレイ９上に供給され、残水５７ときれいな水４６との置換が行われる。回収した残水５７は、管体７２の偏向した開口部５８から横方向へ噴出するため、連結管５１から水供給用貯水部４１へ残水５７が流れ込むことはない。この水の置換動作は、残水回収用貯水部４２内が残水５７により満杯となり、その水位がさらに連結管５１内を上昇し、水供給用貯水部４１内の水位と一致するまで続けられる。

水の置換動作が終了すると、通常の給水動作に移行し、加湿によりトレイ内の水が消費され、給水口口金４４の先端開口面よりもトレイ９内の水位が下がると給水口４３を通して水供給用貯水部４１よりきれいな水４６が供給され、これによりトレイ９内の水位が上がり給水口口金４４の先端開口面と一致すると給水動作が停止する。この給水動作は、加湿によりトレイ内の水が消費されている間、水供給用貯水部４１内が空になるまで繰り返される。

給水動作に伴い、水供給用貯水部４１内の空気層５６の負圧力が小さくなり、水位が下がっていく。これに伴い、連結管５１の水位も下がっていき、その分、回収口４７からトレイ９側へ汚水５７が逆流する。この汚水５７の逆流動作は、汚水回収用貯水部４２内における管体７２上端の開口５８位置までであり、汚水５７の水位が開口位置となれば、逆流することがなくなり、この時点で水供給用貯水部４１内が空になったことが検知され、水供給用貯水部４１内が空になり、トレイ９内の水位が設定された水位以下になるとアラームにより給水を知らせられるようになっている。

回収した残水５７の排水は、まず下面側が下になるように把手６ａを持ち、トレイ９上から給水タンク６を持ち上げる（取り外す）。これにより、残水回収用貯水部４２の回収口口金弁４９が突き出し部５５から、水供給用貯水部４１の給水口口金弁４５が突き出し部５４から、それぞれ解放され、給水口４３と回収口４７が閉じられるので、給水タンク６の持ち運びが可能となる。そのまま、給水タンク６をシンクまで運び、次いで給水タンク６を下面側が上になるように持ち替える。このとき、連結管５１の連結部は小孔５２で構成しているので、残水回収用貯水部４２側の残水５７が水供給用貯水部４１側へ流れ込むことがなく、水供給用貯水部４１内に残水５７が混入されるのが防止される。次いで、回収口口金４８を取り外し、残水回収用貯水部４２の排出口７１を開放してからシンク内で給水タンク６を下面側が下になるように持ち替える。これにより、残水回収用貯水部４２内の残水５７が排水される。

以上のように、本実施の形態によれば、隔壁８０により画成され、突設された弁付きの給水口４３を有する水供給用貯水部４１及び給水口４３と同方向に突設された弁付きの回収口４７を有する残水回収用貯水部４２を備えたので、水供給用貯水部４１と残水回収用貯水部４２が一体化されてコンパクトになり、また、給水口４３と回収口４７を下にして給水先のトレイ上にセットした状態で、残水回収用貯水部４２の上部の隔壁８０と水供給用貯水部内４１の上部に形成される空気層とを連通接続するとともに回収口４７と直列に配設された連結管５１と、この連結管５１が接続される部分の隔壁８０に設けられた小孔５２とを備えたので、残水回収用貯水部４２内を負圧にして回収口４７よりトレイ９上の残水５７を吸引して回収することができ、また、小孔５２の清掃をし易くし、さらに、回収口４７から残水回収用貯水部内４２の上方に延びた管体７２と、この管体７２の上端に設けられ、管体７２の上端からの残水５７の流れを管体７２の上方向に対して側面方向へ９０°以上偏向させる開口部５８を形成する偏向部材８２と、を備えたので、回収した残水５７がトレイ９へ逆流をすることなく、且つ、回収した残水５７が水供給用貯水部４１内へ流入し、残水５７と水供給用貯水部４１のきれいな水が混ざってしまうのを防ぐことができる。

また、セットした状態で、残水回収用貯水部４２の上部の隔壁８０より上方に突出して形成された凹部８１の上部外面に連結管５１が接続され、凹部８１の内部に管体７２の上端が挿入されるので、残水と水供給用貯水部のきれいな水が混ざってしまうのをよりよく防ぐことができ、また、残水回収用貯水部４２の容積を有効に使うことができる。

また、管体の開口部は、セットされた状態で、凹部８１の下端面よりも下方になるように配置したので、給水に伴って開口部５８の上部空間の負圧力が小さくなってもトレイ９への逆流を阻止することができる。

本発明の実施の形態に係るカートリッジ式給水タンクの給水先である加湿器の前方斜視図である。本発明の実施の形態に係るカートリッジ式給水タンクの給水先である加湿器の後方斜視図である。本発明の実施の形態に係るカートリッジ式給水タンクの給水先である加湿器の正面方向から見た要部断面図である。本発明の実施の形態に係るカートリッジ式給水タンクの給水先である加湿器の側面方向から見た要部断面図である。本発明の実施の形態に係るカートリッジ式給水タンクの給水先である加湿器のトレイの平面図である。本発明の実施の形態に係るカートリッジ式給水タンクの斜視図である。本発明の実施の形態に係るカートリッジ式給水タンクの回収口に取付けられる回収口口金の斜視図である。本発明の実施の形態に係るカートリッジ式給水タンクの回収口に取付けられる回収口口金の管体の上端部の部分拡大斜視図である。本発明の実施の形態に係るカートリッジ式給水タンクの連結管の接合部に形成された凹部と回収口の管体との配置関係を示す要部断面図である。本発明の実施の形態に係るカートリッジ式給水タンクの連結管と隔壁の接合部に設けた小孔を示す平面図である。

符号の説明

６カートリッジ式給水タンク、９トレイ、４１水供給用貯水部、４２残水回収用貯水部、４３給水口、４４給水口口金、４５給水口口金弁、４７回収口、４８回収口口金、４９回収口口金弁、５１連結管、５２小孔、５４突き出し部（給水側）、５５突き出し部（回収側）、５６空気層、５７残水、５８開口部、７２管体、８０隔壁、８１凹部、８２偏向部材、１００加湿器。

Claims

隔壁により画成され、突設された弁付きの給水口を有する水供給用貯水部及び前記給水口と同方向に突設された弁付きの回収口を有する残水回収用貯水部と、
前記給水口と前記回収口を下にして給水先のトレイ上にセットした状態で、前記残水回収用貯水部の上部の前記隔壁と前記水供給用貯水部内の上部に形成される空気層とを連通接続するとともに前記回収口と直列に配設された連結管と、
この連結管が接続される部分の前記隔壁に設けられたオリフィスと、
前記回収口から前記残水回収用貯水部内の上方に延びた管体と、
この管体の上端に設けられ、前記管体の上端からの前記残水の流れを前記管体の上方向に対して側面方向へ９０°以上偏向させる開口部を形成する偏向部材と、
を備えたことを特徴とするカートリッジ式給水タンク。
前記セットした状態で、前記残水回収用貯水部の上部の前記隔壁より上方に突出して形成された凹部の上部外面に前記連結管が接続され、前記凹部の内部に前記管体の上端が挿入されることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ式給水タンク。
前記管体の開口部は、前記セットされた状態で、前記凹部の下端面よりも下方になるように配置したことを特徴とする請求項２に記載のカートリッジ式給水タンク。