JP5120423B2 - 加湿機 - Google Patents

Description

本発明は、加湿機、特に、加湿のための水を水トレイから供給する加湿機に関する。

従来から、室内の空気中に浮遊している臭気成分、塵埃、菌、およびウィルス等を除去したり、分解したりすることで空気を浄化する空気清浄機がある。また、このような空気清浄機の中には、空気浄化機能だけではなく、室内空気の湿度を増加させるための加湿機能を有するものがある。このような加湿機能は、例えば、特許文献１（特開２００９−１４８３０５号公報）に開示されているような円板状の加湿ロータを用いて実現される。特許文献１の空気清浄機は、水を貯留する水トレイと、水トレイの水を空気中に放出するための円板状の加湿ロータとを備えている。加湿ロータは、その一部に水トレイからの水が供給されながら回転される。空気清浄機の内部に取りこまれた室内空気は、この加湿ロータを通過する際に加湿される。

従来の空気清浄機は、水トレイの清掃などが必要になるため、水トレイを空気清浄機に着脱できるように構成されているのが一般的である。このような空気清浄機では、水トレイを本体に着脱する際に、水トレイの被ロック部をロックするロック部が本体に形成されている。水トレイを装着する際に、ロック部や被ロック部に突出部があって突出部が摺動すると、水トレイの装着時の安定性が悪くなってしまうことがある。そこで、水トレイの装着時の安定性を良くするために、ロック部及び被ロック部以外に摺動する部分を設けると、ロック部と被ロック部のロック時の感触が分かり難くなる。

本発明の課題は、装着時の水トレイの安定性を確保しながら、ロック部及び被ロック部によるロック時の感触の分かり易い加湿機を提供することにある。

本発明の第１観点に係る加湿機は、本体と加湿エレメントと水トレイとを備えている。

加湿エレメントは、空気に湿気を与えるためのものである。水トレイは、加湿エレメントに水を供給し、下面側突出部を持つ下面を有する。本体は、加湿エレメントが内部に配置され、水トレイが側方から挿入されて装着される。また、本体は、水トレイの下面を支持するための支持面側突出部を持つ支持面を有する。

下面及び支持面は、水トレイの装着が完了するまでの間に下面側突出部及び支持面側突出部の接触状態に応じて第１状態、第２状態、第３状態及び第４状態の順に状態が変化するように構成されている。第１状態では、挿入方向に対して交差する交差方向に離隔した第１接触領域及び第２接触領域で接触する。第２状態では、第１接触領域が挿入方向に拡大する一方、第２接触領域が拡大しない。第３状態では、第２接触領域で水トレイの下面が支持面に押し上げられる。そして、第４状態では、第３状態で押し上げられた水トレイの下面が下がる。

第１観点に係る加湿機によれば、水トレイは、交差方向に離隔した第1接触領域と第２接触領域の２箇所で接触して挿入に従って第１接触領域が挿入方向に拡大するので装着時の安定性が保たれる。ところが、水トレイが押し込まれても第２接触領域が拡大しないので摺動抵抗の増加が抑えられ、水トレイが押し上げられるなどのロック時の感触が分かり易くなる。

本発明の第２観点に係る加湿機は、第１観点に係る加湿機において、下面及び支持面は、第２状態と第３状態との間のロックの開始時点で第５状態に変化するよう構成されている。第５状態では、第２接触領域が交差方向に拡大する。

第２観点に係る加湿機によれば、第２接触領域が交差方向に拡大するので、急激な摺動抵抗の増加があり、水トレイを挿入する者がロックの始まりを触覚で感じ取り易くなる。

本発明の第３観点に係る加湿機は、第１観点又は第２観点に係る加湿機において、下面側突出部及び支持面側突出部のうちの一方は、第１接触領域を形成するため挿入方向に長く延びた第１リブと、第２接触領域を形成するため第１リブに並行して挿入方向に長く延びた第２リブとを含む。また、下面側突出部及び支持面側突出部のうちの他方は、第２リブと接触するように設けられ、交差方向に延びて第２リブよりも幅の広い第１凸部を含む。

第３観点に係る加湿機によれば、第１リブによって第１接触領域の面積を挿入方向に大きくする一方、第２接触領域の増加のない第２状態を実現する構成を第２リブと第１凸部という簡単な構造で実現できる。また、第１凸部の方が第２リブよりも幅が広いので第２リブが第１凸部から外れることもなく、安定性がよい。

本発明の第４観点に係る加湿機は、第３観点に係る加湿機において、下面側突出部及び支持面側突出部のうちの一方は、挿入方向に沿って第２リブに続くように設けられ、第２リブよりも交差方向に広い幅を持ち、第２リブよりも広い面積で第１凸部と接触する幅広部をさらに含む。

第４観点に係る加湿機によれば、第２リブから幅広部に移るときの交差方向への急激な接触面積の増加を得られるため、第５状態を実現する構成を簡単な構造で実現できる。

本発明の第５観点に係る加湿機は、第４観点の加湿機において、第１凸部は、交差方向に垂直な断面が略三角形状を持つ。幅広部は、交差方向に延び、交差方向に垂直な断面が略三角形状であり、第２リブよりも突出している第２凸部を含む。

第５観点に係る加湿機によれば、第２凸部が第１凸部を越えるときに乗り上げ、越えた後には下がるので、第３状態及び第４状態を第２凸部と第１凸部という簡単な構造で実現できる。

本発明の第６観点に係る加湿機は、第５観点の加湿機において、第１凸部は、本体の外側から遠い方の内側傾斜が外側に近い方の外側傾斜よりも急になっており、第２凸部は、本体の外側に近い方の外側傾斜が外側から遠い方の内側傾斜よりも急になっている。

第６観点に係る加湿機によれば、挿入時に第２凸部が第１凸部を乗り越えるときよりも引き抜くときに乗り越える方が大きな力が必要になり、ロックし易くロックが外れ難くなる。

第７観点に係る加湿機は、第３観点から第６観点のいずれかの加湿機において、第１リブは、第２リブの高さと第１凸部の高さとの和に等しい高さを持つ。

第７観点に係る加湿機によれば、支持面に平行に下面を摺動させることができ、装着時の安定性が良い。

第８観点に係る加湿機は、第１観点から第７観点のいずれかの加湿機において、下面及び支持面は、第４状態では、水トレイの下面が下がった後の装着完了時点において、第１接触領域及び第２接触領域に加え、第１接触領域から交差方向に離隔するとともに第２接触領域から挿入方向に離隔した第３接触領域においても接触する。

第８観点に係る加湿機によれば、接触領域が３箇所になることで装着後の安定性が増す。

本発明の第１観点に係る加湿機では、装着時の水トレイの安定性を確保しながら、ロック機構によるロック時の感触が分かり易くなる。

本発明の第２観点に係る加湿機では、ロック時の感触を分かり易くすることができる。

本発明の第３観点に係る加湿機では、第２状態を簡単な構造で実現でき、製造コストを抑えることができる。

本発明の第４観点に係る加湿機では、第５状態を簡単な構造で実現でき、製造コストを抑えることができる。

本発明の第５観点に係る加湿機では、第３状態及び第４状態を第２凸部と第１凸部という簡単な構造で実現でき、製造コストを抑えることができる。

本発明の第６観点に係る加湿機では、ロックし易くロックの外れ難い構成を提供することができる。

本発明の第７観点に係る加湿機では、さらに装着時の水トレイの安定性を向上させることができる。

本発明の第８観点に係る加湿機では、さらに装着後の水トレイの安定性を向上させることができる。

一実施形態に係る加湿機の外観を示す斜視図。 一実施形態に係る加湿機の外観を示す斜視図。 加湿機における空気の流れを説明するための概念図。 左側板を開いた状態の加湿機の外観を示す斜視図。 水タンクと水トレイとファンケーシングとを取り除いた状態の加湿機の外観を示す斜視図。 本体ケーシングの内部を説明するための斜視図。 水トレイの斜視図。 （ａ）水トレイを構成する部品の平面図、（ｂ）水トレイを構成する部品の正面図、（ｃ）水トレイの仕切壁を説明するための図。 （ａ）水トレイを構成する部品の背面図、（ｂ）水トレイを構成する部品のＩ−Ｉ線断面図。 水トレイの下面側の構造の詳細を示す一部拡大斜視図。 ファンケーシングへの水トレイの装着を説明するための斜視図。 ファンケーシングへの水トレイの装着を説明するための斜視図。 ファンケーシングへの水トレイの装着を説明するための斜視図。 ファンケーシングへの水トレイの装着を説明するための部分拡大断面図。 ファンケーシングへの水トレイの装着を説明するための部分拡大断面図。 ファンケーシングへの水トレイの装着を説明するための部分拡大断面図。 ファンケーシングへの水トレイの装着を説明するための部分拡大断面図。 （ａ）装着開始初期の水トレイとファンケーシングの接触状態を示す概念図。（ｂ）装着が進んだ時点の水トレイとファンケーシングの接触状態を示す概念図。 （ａ）ロック開始時の水トレイとファンケーシングの接触状態を示す概念図。（ｂ）ロック完了前の水トレイとファンケーシングの接触状態を示す概念図。（ｃ）ロック完了時の水トレイとファンケーシングの接触状態を示す概念図。

以下、本発明が適用される加湿機の一例として、加湿機能を持つ空気清浄機について説明する。ただし、本発明は、空気清浄機能を必須の構成とするものではなく、空気清浄機能のない加湿機にも適用できるものである。

（１）空気清浄機の構成及び動作の概要
本発明の一実施形態に係る空気清浄機の全体構成の概要を図１及び図２に示す。図１は空気清浄機の正面に向かって右上方から見た斜視図であり、図２は空気清浄機の背面に向かって左上方から見た斜視図である。

空気清浄機１０は、本体ケーシング２０の多くの部分を曲面で構成することにより、平面のみで構成された略直方体形状の空気清浄機に比べて、卵のように優美でコンパクトな印象を与える。しかし、本体ケーシング２０だけでは安定性を欠くことから、空気清浄機１０は、安定性確保のためスタンド２５を備えている。

空気清浄機１０には、室内空気を取り込む吸込口１１と、加湿した空気を吹き出す吹出口１２がある。吸込口１１は、前方下方の吸込口１１ａと側方の吸込口１１ｂとからなる。

図３は、空気清浄機における塵埃の除去や分解と加湿の流れを説明するための概念図である。シロッコファン１６によって吸込口１１から吹出口１２に至る空気の流れ１３が発生する。吸込口１１から吸込まれた室内空気は、フィルタ部１４で塵埃や臭い成分などが取り除かれ、加湿部１５で加湿される。そして、シロッコファン１６から加湿された清浄な空気が吹き出される。

フィルタ部１４は、プレフィルタ１７ＡとＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ Ｆｉｌｔｅｒ）フィルタ１７Ｂと脱臭エレメント１７Ｃで構成されている。まず、空気清浄機１０が有するプレフィルタ１７Ａによって大きな塵埃が取り除かれる。次に、ＨＥＰＡフィルタ１７Ｂによってさらに微細な塵埃が取り除かれる。さらに、ＨＥＰＡフィルタ１７Ｂを通過した空気は、活性炭などを含む脱臭エレメント１７Ｃによってホルムアルデヒドや臭い成分などが分解されたり吸着されたりする。

加湿部１５は、加湿ロータ５０や水トレイ４０などを備えている。脱臭エレメント１７Ｃを通過した空気は、加湿部１５の加湿ロータ５０を通過する。加湿ロータ５０を空気が通過する際に、加湿ロータ５０から空気中に水分が放出される。放出されることによって減少する水分を補うため、加湿ロータ５０は、水トレイ４０から水の供給を受ける。

このような加湿機能を持つ空気清浄機１０の運転の切換えは、空気清浄機１０の上部に設けられている操作パネル１９によって行われる。操作パネル１９には、空気清浄機１０の運転のオン・オフ以外に、加湿運転のオン・オフを操作するスイッチが設けられている。操作パネル１９により、加湿を行わずに空気清浄のみを行なう運転モードと空気清浄と同時に加湿を行う運転モードとを切り換えることができる。

空気清浄のみを行う運転モードでは、加湿ロータ５０の回転が停止しており、加湿ロータ５０に水が供給されなくなる。そのため、加湿ロータ５０が乾いた後には水の空気中への放出が止まる。

（２）詳細構成
（２−１）水タンク
空気清浄機１０は、その外郭が本体ケーシング２０で覆われている。空気清浄機１０の左側部には、図４に示すように、水タンク３０が収納されている。本体ケーシング２０は、左側板２１が取り外せるようになっており、左側板２１に水タンク３０が取り付けられている。図示を省略するが、水タンク３０の下方には注水口が設けられている。

本体ケーシング２０は、空気清浄機１０の下方を窄めるように湾曲した左下側板２２が左側板２１の下に配置されている。この左下側板２２が水トレイ４０に取り付けられている。水タンク３０を装着すると、水タンク３０の下方の注水口から水タンク３０の水が水トレイ４０に注ぎ込まれる。

本体ケーシング２０内の水タンク３０の右側には、図３に示したシロッコファン１６の収納されたファンケーシング７０が配置されている。ファンケーシング７０は、吹出口１２に向かって上方に延びており、ファンケーシング７０の吹出口が本体ケーシング２０の吹出口１２に一致する。このファンケーシング７０には水トレイ４０の仕切板４５の一部が重ね合わされており、重ね合わされている部分の仕切板４５はファンケーシング７０に隙間なく接触している。

水タンク３０の上方には右側に張り出した膨出部３０ａが設けられている。水タンク３０が空気清浄機１０に装着された状態では、この膨出部３０ａが仕切板４５を押して、仕切板４５とファンケーシング７０との間に隙間が生じるのを防止している。

（２−２）水トレイ
図４の状態から、左側板２１と水タンク３０と水トレイ４０を取り除き、さらに、シロッコファンをファンケーシング７０とともに取り除いた状態が図５に示す状態である。水トレイ４０は、図５に示す外部空間Ｓｐ１から装着される。図５においてハニカム状の開口を有する正面側の部材がフィルタ支持部材８０である。フィルタ支持部材８０に、図３に示したプレフィルタ１７ＡやＨＥＰＡフィルタ１７Ｂや脱臭エレメント１７Ｃが取り付けられる。フィルタ支持部材８０には、背面側に段差部８５が設けられている。この段差部８５にも仕切板４５の一部が重ね合わされる。そして、この段差部８５については、仕切板４５が重ねあわされる部分にシール部材９０が貼り付けられている。シール部材９０は、例えば貫通孔の無いスポンジのように柔らかな発泡プラスチックで形成される。

図６は、図４の状態から、左下側板２２を除く本体ケーシング２０、水タンク３０及びフィルタ支持部材８０を取り外した状態を示している。図６は、空気清浄機１０の正面側左斜め上方から見た斜視図である。

水トレイ４０は、主に、水タンク３０の下に配置される受水部４１と、加湿ロータ５０の下部が水に浸漬されるロータ浸漬部４２と、仕切壁４３と、軸受け４４と、仕切板４５，４６とを備えている。加湿ロータ５０の軸を受ける軸受け４４は、ロータ浸漬部４２を構成する水トレイ４０の側壁の上に取り付けられている。

受水部４１とロータ浸漬部４２とは、仕切壁４３で仕切られている。仕切壁４３は、左下側板２２などで隠れている下方に受水部４１からロータ浸漬部４２に通じる開口部が設けられている。それにより、水が水トレイ４０に入っている状態で開口部が水で塞がれて、この開口部を通って受水部４１からロータ浸漬部４２に空気が抜けない構造になっている。

仕切板４５は、仕切壁４３の上から隙間なく上方に延びている。水トレイ４０が装着された状態では、仕切板４５がファンケーシング７０に隙間なく合わさる。そして、図６に示す状態で水トレイ４０がファンケーシング７０にロックされる。このロックされたときに、仕切板４６もファンケーシング７０に重ね合わされ、水トレイ４０とファンケーシング７０との隙間を塞ぐ。仕切板４５の上方には、弾力性のあるパッド９１が取り付けられている。水タンク３０が装着されたときに、水タンク３０によってパッド９１が押されるように構成されている。仕切板４５とファンケーシング７０とが重なる部分にシール部材９２（図１１参照）が設けられるのは、仕切板４５とフィルタ部材８０と重ね合わせる場合と同様である。

加湿ロータ５０が収納されている空間Ｓｐ２は、ファンケーシング７０とフィルタ支持部材８０とによって形成されるハウジングの内部の空間である。この空間Ｓｐ２は、側壁７１と上壁７２と下壁７３と後壁７４と仕切板４５，４６とフィルタ支持部材８０とで囲まれる。それにより、外部空間Ｓｐ１から空間Ｓｐ２が仕切られ、外部空間Ｓｐ１と空間Ｓｐ２とを繋ぐ経路は、吸込口１１や吹出口１２などの特定の経路に限られる。このハウジングは、フィルタ支持部材８０に形成されているハニカム状の開口部や後壁７４に設けられている開口部以外には、開口部を有していない。そのため、フィルタ支持部材８０から空間Ｓｐ２に供給された空気と同じ量の空気が、空間Ｓｐ２から後壁７４を抜けてシロッコファン１６に供給される。

図１、図２や図６などから分かるように、本体ケーシング２０は、下方部が椀状に窄んでいる。例えば、下壁７３は、側壁７１よりも内側に湾曲している。空気清浄機１０の抵部を拡大するためにスタンド２５と接続される本体ケーシング２０の底部７７は、スタンド２５よりも狭くなっている。

図７は、水トレイの斜視図である。図８は、水トレイの受水部４１とロータ浸漬部４２と仕切壁４３と仕切板４６とを一体的に成形した部品の構成を示す図である。図８（ａ）はこの部品の平面図、図８（ｂ）はこの部品の正面図、図８（ｃ）は仕切壁の部分のみを示す側面図である。

図７に示すように、受水部４１には、水位を検知するためのフロート６０が設けられている。フロート６０には磁石が取り付けられており、ファンケーシング７０にリードスイッチが取り付けられている。このフロート６０の上下によって、磁石からリードスイッチまでの距離が変化する。受水部４１に溜められている水の水位が高くてフロート６０が上に上がっているときは、磁石とリードスイッチとの距離が短くなるのでリードスイッチが磁石を感知してオンする。一方、水位が低くなると磁石がフロート６０とともに下がるため、磁石とリードスイッチとの距離が長くなるのでリードスイッチが磁石を感知しなくなってオフする。

図８（ａ）に示すように、受水部４１と仕切壁４３の近傍にある２つのネジ穴４０ａには、仕切板４５を留めるためのネジがねじ込まれる。また、ロータ浸漬部４２の前方側壁４２ａ及び後方側壁４２ｂに夫々２つずつ設けられているネジ穴４０ｂ，４０ｃには、軸受け４４を留めるためのネジがねじ込まれる。

図８（ｂ）から分かるように、水トレイ４０の下方に仕切板４６が突出している。仕切板４６は水トレイ４０の下方において前後に長く延びている。また、仕切板４６は水トレイ４０の正面側と背面側とにも延びている。この仕切板４６は、水トレイ４０の下方においてハウジングの下壁７３に当たり、正面側ではフィルタ支持部材８０に当たり、背面側ではファンケーシング７０に当たって、ハウジングの空間Ｓｐ２とその外部空間とを仕切っている。

図８（ｃ）に示すように、仕切壁４３には、開口部４３ａが設けられており、この開口部４３ａによって、受水部４１とロータ浸漬部４２とが繋がっている。そのため、水タンク３０から受水部４１に供給された水は、開口部４３ａを通ってロータ浸漬部４２に流れ込む。水タンク３０に水が残っているときの水位が、２点鎖線４３ｂで示されている。この高さまで水位があると開口部４３ａが水によって塞がれているため、開口部４３ａが空気のバイパス経路となることはない。

図９（ａ）には、図８に示した部品の背面図が示され、図９（ｂ）には図９（ａ）のＩ−Ｉ線断面が示されている。また、水トレイ４０の下面側山形凸部４０ｈの周辺を拡大したものが図１０に示されている。下面４０ｅには、前方リブ４０ｆと後方リブ４０ｇと下面側山形凸部４０ｈと凹部４０ｉと凸部４０ｊが形成されている。図９（ａ）及び図９（ｂ）から分かるように、下面４０ｅからの高さは、後方リブ４０ｇの方が前方リブ４０ｆよりも低くなっている。

下面側山形凸部４０ｈは、水トレイ４０の下面４０ｅから頂部までの高さが、下面４０ｅから後方リブ４０ｇまでの高さよりも高くなっている。

下面側山形凸部４０ｈを挟んで後方リブ４０ｇの反対側に、凹部４０ｉが形成されている。この凹部４０ｉには後述する本体側山形凸部が嵌まり込む。この凹部４０ｉに本体側山形凸部が嵌まり込んだときには、上面が平らな凸部４０ｊの上面が後述するハウジングの下壁７３の支持面に接するように構成されている。

（２−３）加湿ロータ
図６に示す加湿ロータ５０は、リング状フレーム５２に円盤状の多孔質の気化フィルタ５１が取り付けられた構造を有する。加湿ロータ５０は、この気化フィルタ５１から水を気化させて加湿を行う。そのために、加湿ロータ５０の回転に連れて、乾いた気化フィルタ５１の下部がロータ浸漬部４２の水に漬かるように設計されている。また、気化フィルタ５１への給水を補助するために、水溜部５３によってロータ浸漬部４２から水を汲みあげる。水溜部５３からリング状フレーム５２の内周に続くリング状フレーム５２の穴（図示省略）を通って、リング状フレーム５２の内周の気化フィルタ５１に水を供給することができるよう構成されている。図示を省略しているが、加湿ロータ５０は加湿運転時にモータによって回転される。

（２−４）シロッコファンとファンケーシング
図６の状態から加湿ロータ５０及び軸受け４４を取り除いた状態を図１３に示す。加湿ロータ５０を取り除くことにより、加湿ロータ５０の下流側にあるシロッコファン１６が見える。シロッコファン１６へは、ハウジングの後壁７４の開口部７６から加湿された空気が供給される。

（２−５）ハウジングの支持面と支持面側突出部
図１１はファンケーシングの構造を示す斜視図である。ハウジングの下壁７３は、ファンケーシング７０の一部である。下壁７３の平らな部分が、水トレイ４０を支える支持面７５である。この支持面７５はスタンド２５よりも高い位置に設けられている。この支持面７５の上を水トレイ４０の前方リブ４０ｆが摺動する。そして、水トレイ４０は、スタンド２５から離れており、水トレイ４０の被ロック部である下面側山形凸部４０ｈがスタンド２５の上面には擦れないようになっている。

また、支持面７５には、支持面側山形凸部７５ａと内部凸部７５ｂが設けられている。この支持面側山形凸部７５ａ及び内部凸部７５ｂの上を水トレイ４０の後方リブ４０ｇが摺動する。そして、支持面側山形凸部７５ａと下面側山形凸部４０ｈとによって水トレイ４０がロックされる。このように、本体側のロック部を構成する支持面側山形凸部７５ａは、空間Ｓｐ２を形成するためのハウジングの内部に設けられている。

支持面側山形凸部７５ａも内部凸部７５ｂもいずれも後方リブ４０ｇよりも広い幅を有している。つまり、挿入方向（ｘ軸方向）に対して垂直な方向（ｙ軸方向）に長い形状を有している。そして、ｙ軸方向に垂直な断面（ｘ−ｚ平面で切断した断面）について略三角形の形状を呈する。

（３）水トレイの装着とロック
（３−１）水トレイの装着
水トレイ４０の装着を説明し易くするため、水トレイ４０とともに装着される加湿ロータ５０と軸受け４４を除くとともに、本体ケーシング２０とフィルタ支持部材８０などを取り除いた状態を示す図１１乃至図１３を用いて説明する。また、図１２の状態においてｘ−ｚ平面で切断した断面を図１４に示す。フィルタ支持部材８０を取りつけた状態において、ｙ−ｚ平面で切断した断面の一部を拡大したものを図１５に示す。また、図１３の状態においてｘ−ｚ平面で切断した断面を図１６に示す。

水トレイ４０が取り外されている状態に対応するのが図１１に示す状態である。水トレイ４０は、図１１の紙面右側からｘ軸方向に沿って挿入される。

図１４及び図１５に示すように、前方リブ４０ｆはファンケーシング７０の支持面７５の上を摺動し、後方リブ４０ｇは支持面側山形凸部７５ａの上を摺動する。水トレイ４０のロータ浸漬部４２を挿入し易くするために、ロータ浸漬部４２とファンケーシング７０やフィルタ支持部材８０との間には隙間９５，９６，９７が設けられている。この隙間９５，９６，９７は装着が完了した時点では仕切板４６によって塞がれる。

図１６に示すように装着が完了した状態では、支持面側山形凸部７５ａに下面側山形凸部４０ｈが当たることによって水トレイ４０が簡単には抜けないようになっている。図１６に示すように、この時点において、支持面側山形凸部７５ａも下面側山形凸部４０ｈも仕切板４５，４６及び仕切壁４３よりも、加湿ロータ５０が収納される空間Ｓｐ２の側に配置されている。そして、このとき、後方リブ４０ｇが内部凸部７５ｂによっても支持されている。そのため、水トレイ４０の先端側において、ｘ軸周りの回転を起し難くなり、安定性が増す。

（３−２）水トレイのロック
装着が完了した状態の支持面側山形凸部７５ａ及び下面側山形凸部４０ｈの周囲の拡大断面を図１７に示す。図１７に示す断面においては、支持面側山形凸部７５ａが凹部４０ｉに嵌まって、支持面側山形凸部７５ａの頂部が下面４０ｅには接触しない状態となっている。そして、後方リブ４０ｇの側は、凸面が平らな凸部４０ｊが支持面７５に接することによって支えられている。

図１７に示すように、下面側山形凸部４０ｈの外側斜面４０ｈｎが下面側山形凸部４０ｈの内側斜面４０ｈｍに対して傾斜が急になっている。また、支持面側山形凸部７５ａでは、内側斜面７５ａｍの方が外側斜面７５ａｎよりも傾斜が急になっている。

このような形状の下面側山形凸部４０ｈが後方リブ４０ｇよりも支持面側に突出している。この下面側山形凸部４０ｈは、支持面側山形凸部７５ａの頂部と後方リブ４０ｇとが摺動している摺動領域よりも支持面側に突出していることになる。このような支持面側山形凸部７５ａがあることで、水トレイ４０の装着時に支持面側山形凸部７５ａに下面側山形凸部４０ｈが接触するまでに要した力よりも強い力で押し込まなければ水トレイ４０が押し込まれない構造になっている。ただし、下面側山形凸部４０ｈの内側斜面４０ｈｍと支持面側山形凸部７５ａの外側斜面７５ａｎがいずれも比較的緩やかな傾斜になっているため、水トレイ４０を押し込むだけで下面側山形凸部４０ｈが支持面側山形凸部７５ａを登る。つまり、水トレイ４０を押し込む動作によって、水トレイ４０の下面４０ｅが支持面７５に押されて持ち上がることになる。

既に説明したように、装着が完了した状態では、下面４０ｅの凹部４０ｉに支持面側山形凸部７５ａが嵌まり込むため、下面側山形凸部４０ｈが支持面側山形凸部７５ａに押し上げられることによって持ち上がった水トレイ４０が下がる。この状態では、下面側山形凸部４０ｈの傾斜の急な外側斜面４０ｈｎに、支持面側山形凸部７５ａの傾斜の急な内側斜面７５ａｍが接しているので、水トレイ４０を持ち上げて引き抜くなどの操作が必要になる。このように、水トレイ４０が簡単には抜けない構造になっている。

また、このように装着が完了した状態では、図５に示すシール部材９０や図１１に示すシール部材９２を変形させるほど水トレイ４０がファンケーシング７０に強くロックされる。その上さらに、水タンク３０が水トレイ４０の上に置かれると、水タンク３０の重みで水トレイ４０とファンケーシング７０との間のロックが外れ難くなる。このとき、水タンク３０が仕切板４５のパッド９１を押すことで、シール部材９０，９２を仕切板４５が押す方向に力が加わり、さらに隙間が生じ難くなる。

（３−３）水トレイとファンケーシングの接触
図１１乃至図１７を用いて説明したように、水トレイ４０は、前方リブ４０ｆがファンケーシング７０の支持面７５に直接接触して摺動し、支持面７５の本体側山形凸部７５ａの上を後方リブ４０ｇが摺動しながら押し込まれて行く。そのため、上述のように、図１１に示した状態から図１２の状態を経て図１３に示した状態になるまでに、水トレイ４０の下面４０ｅと支持面７５との間の接触状態が変化する。しかし、上述の図だけでは水トレイ４０の下面４０ｅと支持面７５との間の接触状態の変化が分かり難い。そこで、下面４０ｅと支持面７５との間の接触状態の変化を図１８及び図１９を用いて説明する。

図１８（ａ）に示す状態は、空気清浄機１０に水トレイ４０の装着が開始された装着初期の状態である。このとき、水トレイ４０の前方リブ４０ｆが支持面７５に直接接している。前方リブ４０ｆの斜線で示した領域が第１接触領域Ｃ１である。このとき、後方リブ４０ｇは、支持面側山形凸部７５ａの上にある。そして、後方リブ４０ｆの斜線で示した領域が第２接触領域Ｃ２である。図１８（ａ）から分かるように、第１接触領域Ｃ１と第２接触領域Ｃ２とはｙ軸方向に離隔している。そのため、水トレイ４０は、ｙ−ｚ平面内においてｙ軸に対して傾くようなガタツキが発生し難くなっている。

図１８（ｂ）に示す状態は、水トレイ４０が、図１８（ａ）の状態からさらに空気清浄機１０の内部に押し込まれた状態である。図１８（ａ）と図１８（ｂ）とを比較して分かるように、図１８（ｂ）の状態では、第１接触領域Ｃ１が、水トレイ４０の挿入方向（ｘ軸方向）に拡大している。それにより、水トレイ４０の挿入方向（ｘ軸方向）についての安定性が向上する。つまり、水トレイ４０は、ｘ−ｚ平面においてｘ軸に対して傾くようなガタツキが発生し難くなる。一方、上面視において支持面側山形凸部７５ａと後方リブ４０ｇとの重なり部分に形成される第２接触領域Ｃ２は、その大きさがほとんど変化しない。そのため、第２接触領域Ｃ２で発生する摺動抵抗の変化は僅かである。このように、挿入方向に延びて拡大した第１接触領域Ｃ１と、第１接触領域Ｃ１から離隔している第２接触領域Ｃ２で支えているので、３点で支えるのと同等の高い安定性が得られる。

図１９（ａ）に示す状態では、第２接触領域Ｃ２が、水トレイ４０の挿入方向に交差するｙ軸方向に急に拡大される。このときの第２接触領域Ｃ２の接触領域の拡大は不連続なものである。それは、後方リブ４０ｇのみが支持面側山形凸部７５ａに接していた状態から、後方リブ４０ｇと下面側山形凸部４０ｈとの両方或いは下面側山形凸部４０ｈのみが支持面側山形凸部７５ａに接触する状態に変化するからである。このような状態の変化があると、第２接触領域Ｃ２での抵抗が不連続に急激に増加し、水トレイ４０を押し込んでいるユーザーの手の触覚でこの変化を感じ取り易くなる。加えて、第２接触領域Ｃ２において下面４０ｅの受ける力の向きが変化する。即ち、後方リブ４０ｇと支持面側山形凸部７５ａが接触しているときは、主に上向きの力を後方リブ４０ｇが受けてそれが下面４０ｅの受ける力になる。ところが図１９（ａ）の状態になると、下面側山形凸部４０ｈの内側斜面４０ｈｍと支持面側山形凸部７５ａｎの接触面に垂直な方向、即ち挿入方向の力も受けることになる。そのため、ユーザーは、水トレイ４０のロックが開始されたことをよりはっきりと認識することができる。

図１９（ｂ）に示す状態では、支持面側山形凸部７５ａの外側斜面７５ａｎの上を下面側山形凸部４０ｈの内側斜面４０ｈｍが摺動している。そのため、水トレイ４０が押し込まれると、下面４０ｅが支持面７５によって押し上げられて水トレイ４０が上に持ち上げられる。水トレイ４０が上に持ち上げられたとき、第１接触領域Ｃ１では、接触がある場合と無い場合の２通りの場合がある。どちらになるかは、水トレイ４０の重心の位置に大きく関係する。例えば、第２接触領域Ｃ２に近いところに水トレイ４０の重心があると、水トレイ４０は第２接触領域Ｃ２のみで支えられる。一方、水トレイ４０の重心が第２接触領域Ｃ２から遠いところ、例えば第１接触領域Ｃ１に近いところや水トレイ４０の先端側（先に挿入されるところ）にある場合には第２接触領域Ｃ２のみでは水トレイ４０を支えられず、第１接触領域Ｃ１でも接触して支えることになる。また、ユーザーの力の入れ具合によっても変わるため、両方の状態が交互に出現する可能性もある。もし、両方の状態が出現し易い場合であっても、ユーザーが水トレイ４０を把持する取っ手４７に近いところに支持点となる第２接触領域Ｃ２があるので、支持点が遠くにある場合に比較して水トレイ４０をユーザーが安定させ易くなり、取り扱いが容易である。

図１９（ｃ）に示す状態では、下面側山形凸部４０ｈが支持面側山形凸部７５ａを乗り越え、支持面側山形凸部７５ａが凹部４０ｉに嵌まる。このとき、支持面７５には、凸部４０ｊの平らな上面が接している。また、このとき、後方リブ４０ｇと内部凸部７５ｂとが接触して第３接触領域Ｃ３が生じている。第３接触領域Ｃ３は、第２接触領域Ｃ２に対しては挿入方向（ｘ軸方向）の奥側に離隔しており、第１接触領域Ｃ１に対してはｙ軸方向に離隔している。そのため、装着が完了した状態において、第３接触領域Ｃ３があることで水トレイ４０の安定性が増す。

（４）特徴
（４−１）
加湿ロータ５０（加湿エレメント）に水を供給する水トレイ４０の下面４０ｅとファンケーシング７０（本体）の支持面７５ａとの状態は、下面４０ｅの前方リブ４０ｆ、後方リブ４０ｇ、下面側山形凸部４０ｈ及び凸部４０ｊ（下面側突出部）と、支持面側山形凸部７５ａ及び内部凸部７５ｂ（支持面側突出部）との接触状態によって変化する。プラスチックの射出成形などによって、これら後方リブ４０ｇ、下面側山形凸部４０ｈ、凸部４０ｊ、支持面側山形凸部７５ａ及び内部凸部７５ｂを形成するのは容易であり、安価に製造することができる。

図１８（ａ）に示す状態（第１状態）では、ｘ軸方向（挿入方向）に対して交差するｙ軸方向（交差方向）に離隔した第１接触領域Ｃ１及び第２接触領域Ｃ２で接触する。このとき、第１接触領域Ｃ１では、前方リブ４０ｆ（第１リブ）と支持面７５とが接触している。また、第２接触領域Ｃ２では、後方リブ４０ｇ（第２リブ）と支持面側山形凸部７５ａ（第１凸部）とが接触している。次に、図１８（ｂ）に示す状態（第２状態）では、第１接触領域Ｃ１が挿入方向に拡大する一方、第２接触領域Ｃ２が拡大しない。このときも、第１接触領域Ｃ１では、前方リブ４０ｆと支持面７５とが接触し、第２接触領域Ｃ２では、後方リブ４０ｇと支持面側山形凸部７５ａとが接触している。

次に、図１９（ｂ）に示す状態（第３状態）では、第２接触領域Ｃ２で水トレイ４０の下面４０ｅが支持面７５に押し上げられる。このとき第２接触領域Ｃ２では、支持面側山形凸部７５ａ（第１凸部）に下面側山形凸部４０ｈ（第２凸部）が接触している。次に、図１９（ｃ）に示す状態（第４状態）では、図１９（ｂ）の状態で押し上げられた水トレイ４０の下面４０ｅが下がる。このように、水トレイ４０が上下するような動きをするのは、下面側山形凸部４０ｈと支持面側山形凸部７５ａのｘ−ｚ平面で切断した断面形状が略三角形状となっているからである。

水トレイ４０は、装着開始初期には、ｙ軸方向（交差方向）に離隔した第1接触領域Ｃ１と第２接触領域Ｃ２の２箇所で接触しており、ｙ軸に対して傾くようなガタツキが抑えられる。そして、水トレイ４０が挿入されるに従って第１接触領域Ｃ１が挿入方向に拡大するので、水トレイ４０は、ｘ軸に対して傾くようなガタツキが抑えられ、装着時の安定性が保たれる。その一方で、水トレイ４０が押し込まれも第２接触領域Ｃ１が拡大しないので摺動抵抗の増加が抑えられ、図１９（ｂ）において水トレイ４０が押し上げられるなどのロック時の感触が分かり易くなる。

そして、装着が完了して、図１９（ｃ）に示す状態になったとき（第４状態）には、第１接触領域Ｃ１からｙ軸方向（交差方向）に離隔するとともに第２接触領域Ｃ２からｘ軸方向（挿入方向）に離隔した第３接触領域Ｃ３においても、後方リブ４０ｇと内部凸部７５ｂとが接触している。それにより、さらに装着後の水トレイの安定性を向上させることができる。

（４−２）
図１８（ｂ）に示す状態（第２状態）と図１９（ｂ）に示す状態（第３状態）との間のロックの開始時点の図１９（ａ）に示す状態（第５状態）では、第２接触領域Ｃ２がｙ軸方向（交差方向）に拡大する。ｙ軸方向に第２接触領域Ｃ２が拡大することによって急激な摺動抵抗の増加があり、水トレイ４０を挿入する者がロックの始まりを触覚で感じ取り易くなる。下面側山形凸部４０ｈ（幅広部）は、後方リブ４０ｇ（第２リブ）よりも幅が広く、そのため、下面側山形凸部４０ｈと支持面側山形凸部７５ａの接触面積を、後方リブ４０ｇと支持面側山形凸部７５ａの接触面積よりも大きくし易くなっている。

（４−３）
支持面側山形凸部７５ａ（第１凸部）は、ファンケーシング７０（本体）の外側から遠い方の内側斜面７５ａｍの傾斜（内側傾斜）が外側に近い方の外側斜面７５ａｎの傾斜（外側傾斜）よりも急になっており、下面側山形凸部４０ｈ（第２凸部）は、外側に近い方の外側斜面４０ｈｎの傾斜（外側傾斜）が外側から遠い方の内側斜面４０ｈｍの傾斜（内側傾斜）よりも急になっている。挿入時に下面側山形凸部４０ｈが支持面側山形凸部７５ａを乗り越えるときよりも引き抜くときに乗り越える方が大きな力が必要になり、ロックし易くロックが外れ難くなる。

（４−４）
前方リブ４０ｆ（第１リブ）は、後方リブ４０ｇ（第２リブ）の高さと支持面側山形凸部７５ａ（第１凸部）の高さとの和に等しい高さを持つよう設定されている。そのため、支持面７５に平行に下面４０ｅを摺動させることができ、装着時の安定性が良くなる。

（５）変形例
（５−１）変形例１Ａ
上記実施形態では、前方リブ４０ｆ、後方リブ４０ｇ、下面側山形凸部４０ｈ、凹部４０ｉ及び凸部４０ｊが下面４０ｅにあり、支持面側山形凸部７５ａ及び内部凸部７５ｂが支持面７５にある場合について説明したが、前方リブ４０ｆ、後方リブ４０ｇ、下面側山形凸部４０ｈ、凹部４０ｉ及び凸部４０ｊを支持面７５に形成し、支持面側山形凸部７５ａ及び内部凸部７５ｂを下面４０ｅに形成することもできる。

（５−２）変形例１Ｂ
上記実施形態では、前方リブ４０ｆや後方リブ４０ｇが１本の場合について説明したが、複数本並列に設けられていてもよく、前方リブ４０ｆは挿入方向に複数に分割されていてもよい。

（５−３）変形例１Ｃ
上記実施形態では、加湿エレメントに加湿ロータ５０を用いる気化加湿方式を例に挙げたが、加湿エレメントには加湿ロータ５０を用いない、例えばヒータ加湿方式や超音波加湿方式などの他の加湿方式を用いることができる。

１０ 空気清浄機
２０ 本体ケーシング
３０ 水タンク
４０ 水トレイ
５０ 加湿ロータ
７０ ファンケーシング
８０ フィルタ支持部材

特開２００９−１４８３０５号公報

Claims (8)

1. 空気に湿気を与えるための加湿エレメント（５０）と、
   前記加湿エレメントに水を供給し、下面側突出部を持つ下面（４０ｅ）を有する水トレイ（４０）と、
   前記加湿エレメントが内部に配置され、前記水トレイが側方から挿入されて装着されるとともに、前記水トレイの前記下面を支持するための支持面側突出部を持つ支持面（７５ａ）を有する本体（７０）とを備え、
   前記下面及び前記支持面は、前記水トレイの装着が完了するまでの間に前記下面側突出部及び前記支持面側突出部の接触状態に応じて第１状態、第２状態、第３状態及び第４状態の順に状態が変化し、
   前記第１状態では、挿入方向に対して交差する交差方向に離隔した第１接触領域（Ｃ１）及び第２接触領域（Ｃ２）で接触し、
   前記第２状態では、前記第１接触領域が前記挿入方向に拡大する一方、前記第２接触領域が拡大せず、
   前記第３状態では、前記第２接触領域で前記水トレイの前記下面が前記支持面に押し上げられ、
   前記第４状態では、前記第３状態で押し上げられた前記水トレイの前記下面が下がる
   ように構成されている、加湿機。
2. 前記下面及び前記支持面は、前記第２状態と前記第３状態との間のロックの開始時点で第５状態に変化し、
   前記第５状態では、前記第２接触領域が前記交差方向に拡大する、
   請求項１に記載の加湿機。
3. 前記下面側突出部及び前記支持面側突出部のうちの一方は、
   前記第１接触領域を形成するため前記挿入方向に長く延びた第１リブ（４０ｆ）と、
   前記第２接触領域を形成するため前記第１リブに並行して前記挿入方向に長く延びた第２リブ（４０ｇ）とを含み、
   前記下面側突出部及び前記支持面側突出部のうちの他方は、
   前記第２リブと接触するように設けられ、前記交差方向に延びて前記第２リブよりも幅の広い第１凸部（７５ａ）を含む、
   請求項１又は請求項２に記載の加湿機。
4. 前記下面側突出部及び前記支持面側突出部のうちの前記一方は、前記挿入方向に沿って前記第２リブに続くように設けられ、前記第２リブよりも前記交差方向に広い幅を持ち、前記第２リブよりも広い面積で前記第１凸部と接触する幅広部（４０ｈ）をさらに含む、
   請求項３に記載の加湿機。
5. 前記第１凸部は、前記交差方向に垂直な断面が略三角形状を持ち、
   前記幅広部は、前記交差方向に延び、前記交差方向に垂直な断面が略三角形状であり、前記第２リブよりも突出している第２凸部を（４０ｈ）含む、
   請求項４に記載の加湿機。
6. 前記第１凸部は、前記本体の外側から遠い方の内側傾斜が外側に近い方の外側傾斜よりも急になっており、
   前記第２凸部は、前記本体の外側に近い方の外側傾斜が外側から遠い方の内側傾斜よりも急になっている、
   請求項５に記載の加湿機。
7. 前記第１リブは、前記第２リブの高さと前記第１凸部の高さとの和に等しい高さを持つ、
   請求項３から６のいずれか１項に記載の加湿機。
8. 前記下面及び前記支持面は、前記第４状態では、前記水トレイの前記下面が下がった後の装着完了時点において、前記第１接触領域及び前記第２接触領域に加え、前記第１接触領域から前記交差方向に離隔するとともに前記第２接触領域から前記挿入方向に離隔した第３接触領域（Ｃ３）においても接触する、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の加湿機。

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