JP5573338B2 - 加湿装置および加湿機能付空気清浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、乾燥した室内を加湿するための加湿装置および加湿機能付空気清浄装置に関するものである。

従来、この種の加湿装置は、気化フィルタに温風を接触させて加湿を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その加湿装置について図８を参照しながら説明する。

図８に示すように、加湿装置は、本体１０１と、ファン１０２とモータ１０３からなる送風手段と、風路中に設けたヒータ１０４と、貯液トレイ１０５と、前記貯液トレイ１０５に下部を浸した気化フィルタ１０６とを備えている。送風手段によって吸込口１０７から吸い込んだ空気を、ヒータ１０４を通過させて加熱した後、貯液トレイ１０５の水を吸上げ湿潤した気化フィルタ１０６に通過させ、吹出口１０８から加湿空気を得るものである。

また、この種の空気清浄装置には、空気清浄フィルタとターボファンとが前方から見て平面的に配置されたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

以下、その空気清浄装置について図９を参照しながら説明する。

図９に示すように、空気清浄装置は、本体２０１と、本体２０１内の略中央部に配置されたターボファン２０２と、本体２０１内のターボファン２０２の径方向吹出側に配置された空気清浄フィルタ２０３と、室内空気を吸い込むための室内空気の吸込口２０４と、清浄化された空気を室内へ吹き出すための吹出口２０５とを備えている。本体２０１に吸い込まれた室内空気が、ターボファン２０２を通過した後に空気清浄フィルタ２０３を通過し、清浄化された空気が吹出口２０５から室内に排出される。

特開２００２−６１９０１号公報 特開２００８−１４２６６５号公報

このような従来の加湿装置または空気清浄装置においては、装置をコンパクトにするためにモータを羽根車の主板側に埋め込む方式が用いられるが、モータを羽根車の主板側に埋め込む場合には、羽根車の送風性能が低下したり、騒音が上昇したりするといった課題があった。

また、羽根車の送風性能を最大限発揮するために、モータを羽根車の吸込み側であるオリフィス側に配置する場合や、モータを羽根車の主板側に、主板を平面に保ったまま埋め込まないよう配置する場合には、モータを羽根車の外部に配置する必要があるため装置が大型化しやすいという課題があった。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、ターボファンを使用してもモータ周辺の空間を有効活用することにより、羽根車の送風性能を保ちつつ、コンパクトな加湿装置および加湿機能付空気清浄装置を提供することを目的とする。

特に、気化フィルタ枠を本体側面から取り出す際に、気化フィルタをモータに接触させず取り出すことができ、メンテナンス性に優れる加湿装置および加湿機能付空気清浄装置を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明は、空気の吸込口と吹出口を有する本体と、前記吸込口と前記吹出口を連通する風路内に、送風手段と、円筒形の気化フィルタと、前記気化フィルタを保持する気化フィルタ枠と、前記気化フィルタ枠に歯車をかみ合わせて前記気化フィルタを回転駆動する気化フィルタ駆動手段と、気化フィルタに供給する液を貯める貯液トレイを備え、前記送風手段が、前記吸込口側に設けられたベルマウス形状のオリフィスと、回転方向に対して後退する羽根と前記オリフィスと軸方向で重なるよう形成されたシュラウドとからなる羽根車と、前記オリフィス側に設けられ、前記羽根車を駆動するモータからなり、前記気化フィルタが前記モータの周囲を、取り囲むように回動し、前記貯液トレイの液面に前記気化フィルタが接触することで液体を前記気化フィルタに供給することを特徴とする加湿装置であって、前記気化フィルタは、前記モータに接触しないように円筒形の一部欠けた部分を有し、前記気化フィルタ枠は一部に錘を設け、前記錘は、歯車のかみ合わせをはずして気化フィルタ枠を本体側面から取り出す際に、この錘の作用によって取り出す方向と反対側に前記円筒形の一部欠けた部分が配置されることを特徴とするものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、気化フィルタをモータの周囲に配置し回動させることにより、ターボファンを用いてもモータ周辺の空間を有効活用することができ、羽根車の性能を保ちつつ、コンパクトでターボファンによる省エネ効果も創出できる加湿装置および加湿機能付空気清浄装置を提供することができる。

また、気化フィルタ枠を本体側面から取り出す際に、取り出す方向の反対側に気化フィルタの円筒形の一部欠けた部分が配置されるよう錘を設けることで、気化フィルタをモータに接触させず取り出すことができ、メンテナンス性に優れる加湿装置および加湿機能付空気清浄装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１の加湿装置を示す断面概略図 本発明の実施の形態１の気化フィルタの一例を示す概略斜視図 本発明の実施の形態１の気化フィルタの拡大図 本発明の実施の形態２の気化フィルタの一例を示す概略斜視図 本発明の実施の形態３の気化フィルタの一例を示す概略斜視図 本発明の実施の形態３の気化フィルタの一例の配置を示す概略図 本発明の実施の形態４の加湿機能付空気清浄装置を示す概略断面図 従来の加湿装置を示す概略断面図 従来の空気清浄機を示す概略断面図

本発明の請求項１記載の加湿装置は、空気の吸込口と吹出口を有する本体と、前記吸込口と前記吹出口を連通する風路内に、送風手段と、円筒形の気化フィルタと、前記気化フィルタを保持する気化フィルタ枠と、前記気化フィルタ枠に歯車をかみ合わせて前記気化フィルタを回転駆動する気化フィルタ駆動手段と、気化フィルタに供給する液を貯める貯液トレイを備え、前記送風手段が、前記吸込口側に設けられたベルマウス形状のオリフィスと、回転方向に対して後退する羽根と前記オリフィスと軸方向で重なるよう形成されたシュラウドとからなる羽根車と、前記オリフィス側に設けられ、前記羽根車を駆動するモータからなり、前記気化フィルタが前記モータの周囲を、取り囲むように回動し、前記貯液トレイの液面に前記気化フィルタが接触することで液体を前記気化フィルタに供給することを特徴とする加湿装置であって、前記気化フィルタは、前記モータに接触しないように円筒形の一部欠けた部分を有し、前記気化フィルタ枠は一部に錘を設け、前記錘は、歯車のかみ合わせをはずして気化フィルタ枠を本体側面から取り出す際に、この錘の作用によって取り出す方向と反対側に前記円筒形の一部欠けた部分が配置されることを特徴とするものである。

これにより、羽根車の性能を保ちつつ、モータ周辺の空間を有効活用することができ、省エネでコンパクトな加湿装置を得ることができる。

特に、気化フィルタ駆動手段から気化フィルタ枠を外した際に、錘をつけた部分が最下部に配置されるため、気化フィルタ枠を本体側面から取り出す際に、取り出す方向の反対側に気化フィルタの円筒形の一部欠けた部分が配置されるよう錘を設けることで、気化フィルタをモータに接触させず取り出すことができ、メンテナンス性に優れる。

また、本発明の請求項２記載の加湿機能付空気清浄装置は、請求項１記載の加湿装置の風路内に空気浄化フィルタを備えたことを特徴とするものである。これにより、羽根車の性能を保ちつつ、モータ周辺の空間を有効活用することができ、コンパクトな構成で室内の加湿と空気浄化とを同時に満たす加湿機能付空気清浄装置を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１に示すように、加湿装置は、空気の吸込口１１と吹出口１２を有する本体１３と、この吸込口１１と吹出口１２を連通する風路内に、吸込口１１側に設けられたベルマウス形状のオリフィス１４と、回転方向に対して後退する羽根１５とオリフィス１４と軸方向で重なるよう形成されたシュラウド１６とからなる羽根車１７と、前記オリフィス１４側に設けられ、羽根車１７を駆動するモータ１８からなる送風手段と、気化フィルタ１９と、気化フィルタ１９を駆動する気化フィルタ駆動手段２０と、気化フィルタ１９を保持する気化フィルタ枠２１と、貯液トレイ２２を備える加湿装置であって、気化フィルタ１９がモータ１８の周囲を、羽根車１７の回転軸と軸方向が同じとなるように、モータ１８を取り囲むよう気化フィルタ１９が回動し、貯液トレイ２２の液面２３に気化フィルタ１９が接触することで液体を気化フィルタ１９に供給するものである。液体としては水や、水に芳香剤、抗菌剤などを含んだものであってもよい。以下では、一例として水で説明する。なお、気化フィルタ枠２１は貯液トレイ２２の底部に置かれる形で保持されてなる。

上記構成のターボファンである羽根車１７は、は理論的な効率が高いため、消費電力を抑えることに有効である。

このような構成によれば、羽根車１７の性能を保ちつつ、モータ１８周辺の空間を有効活用することができ、コンパクトな加湿装置を得ることができる。

また、モータ１８の周囲にカバー２４を設けることにより、装置が傾いたり衝撃を受けたりした際にも、気化フィルタ１９や貯液トレイ２２からモータ１８に水が浸入することを防止できる。カバー２４の材質としては、たとえば、耐水性と耐熱性を備えるＰＰ樹脂などを用いるのが良い。

また、本体１３の側面または正面に着脱口を備え、気化フィルタ１９および貯液トレイ２２を着脱可能とすれば、気化フィルタ１９や貯液トレイ２２を取り外して交換したり清掃したりすることができる。

図２に気化フィルタの一例を示すように、気化フィルタａ２５は円筒形であり、面ａ６１と面ｂ６２と面ａ６１と面ｂ６２を連結する連結棒６３で構成された気化フィルタ枠ａ２６に、面ａ６１と面ｂ６２に挟まれ、連結棒６３により形状を円筒形に保持されるよう支えられる状態で保持されてなる。

気化フィルタａ２５は気化フィルタ枠ａ２６に設けられた歯車３２を気化フィルタ駆動手段２０に設けられた歯車とかみ合わせて、気化フィルタ駆動手段２０により回転するものである。

また、図３に気化フィルタａ２５の拡大図を示すように、気化フィルタａ２５は複数の開口ａ２７を有する第１基材２８と複数の開口２９ｂを有する第２基材３０とを、互いの開口ａ２７開口２９ｂが連通されるように複数の連結繊維３１にて連結して形成された三次元立体編物である。

気化フィルタａ２５が円筒形であることで、気化フィルタａ２５を回転させることで気化フィルタａ２５全体に水を均一に供給することができるため、長時間にわたって安定して加湿を行うことができる。また、回転速度を制御することで、気化フィルタに保持させる水の量を制御し、加湿量を制御することができる。

また、三次元立体編物の材質としてはポリエステルやアクリル、ナイロンなどの繊維を用いるのが良い。これにより、気化フィルタａ２５における圧力損失を小さくすることができ、十分な空気の流路を確保できる。また連通された開口ａ２７開口ｂ２９により空気の通路が確保されているため、気化フィルタ上にスケールなどの不純物が析出した場合でも通気性が低下しにくく、加湿能力を維持することができる。

上記構成により、羽根車１７の性能を保ちつつ、モータ１８周辺の空間を有効活用することができ、コンパクトで羽根車１７の性能を保つことによる省エネ効果も創出できる加湿装置とすることができる。また上記構成のターボファンである羽根車１７を用いることで、シロッコファンなど他のファンに比べ理論的な効率が高いため、消費電力を抑えることに有効であり、静圧もシロッコファンなど他のファンに比べ高くできるため、気化フィルタの圧力損失が大きい場合であっても性能を発揮することができる。

（実施の形態２）
図４に気化フィルタの一例を示すように、気化フィルタｂ３３は多角形の角筒形状の一つである三角形であり、気化フィルタ枠ｂ３４に保持されてなる。気化フィルタｂ３３は気化フィルタ枠ｂ３４に設けられた歯車３２を気化フィルタ駆動手段２０に設けられた歯車とかみ合わせて、気化フィルタ駆動手段２０により回転するものである。なお、気化フィルタ枠ｂ３４の構成と気化フィルタ枠ｂ３４への気化フィルタｂ３３の保持のさせかたは図２に示した構成と同様である。

これにより、運転停止時に気化フィルタｂ３３の三角形の直線部分を液面２３の場所に配置することで、運転停止時に気化フィルタｂ３３を乾燥しておくことができるため、気化フィルタｂ３３上で細菌やカビが繁殖することを防止することができ、気化フィルタｂ３３を清潔に保つことができる。なお、多角形形状としては、ルーローの多角形のように直線部分が円弧であってもよい。

（実施の形態３）
図５に気化フィルタの別の一例を、図６に加湿装置使用時における気化フィルタの配置を示すように、気化フィルタｃ３５は円筒形の一部が欠け気化フィルタ枠に平行な断面がＣ字形状であり、気化フィルタ枠ｃ３６に保持されてなる。なお、気化フィルタｃ３５の形状としてはＵ字形状であってもよい。なお、気化フィルタ枠ｃ３６の構成と気化フィルタ枠ｃ３６への気化フィルタｃ３５の保持のさせかたは図２に示した構成と同様である。

気化フィルタｃ３５は気化フィルタ枠ｃ３６に設けられた歯車３２を気化フィルタ駆動手段２０に設けられた歯車とかみ合わせて、気化フィルタ駆動手段２０により回転するものである。気化フィルタ枠ｃ３６は、モータ１８と反対側の平面部に空気の流れを遮る遮風壁３７と、遮風壁３７のモータ１８側に吸音材３８を設け、気化フィルタ枠ｃ３６の一部に錘３９を設けてなる。

上記構成において、運転停止時には図６（ａ）に示すように、Ｃ字形状の気化フィルタｃ３５の円筒形の一部が欠けた部分が液面２３に近接するよう配置され、貯液トレイ２２を加湿装置の本体１３から貯液トレイ抜き出し方向４０に抜き出す際には錘３９により気化フィルタｃ３５は図６（ｂ）の配置となるものである。

これにより、気化フィルタｃ３５が円筒形の一部が欠けたＣ字形状、あるいはＵ字形状であれば、気化フィルタｃ３５を回転させることで気化フィルタｃ３５全体に水を均一に供給することができるため、長時間にわたって安定して加湿を行うことができる。また、回転速度を制御することで、気化フィルタｃ３５に保持させる水の量を制御し、加湿量を制御することができる。また、運転停止時に気化フィルタｃ３５の円筒形の一部欠けた部分を液面２３の場所に配置することで、運転停止時に気化フィルタｃ３５を乾燥しておくことができるため、気化フィルタｃ３５上で細菌やカビが繁殖することを防止することができ、気化フィルタｃ３５を清潔に保つことができる。

また、Ｃ字形状の気化フィルタ枠ｃ３６の一部に、錘３９を設けたことで、気化フィルタ駆動手段２０から気化フィルタ枠ｃ３６を外した際に、錘３９をつけた部分が貯液トレイ２２の液面２３に配置されるため、気化フィルタ枠ｃ３６を本体１３側面から取り出す際に、取り出す方向の反対側に気化フィルタｃ３５の円筒形の一部欠けた部分が配置されるよう錘３９を設けることで、気化フィルタｃ３５をモータ１８に接触させず取り出すことができ、メンテナンス性に優れる。

（実施の形態４）
図７に示すように、加湿機能付空気清浄装置は、空気の吸込口４１と吹出口４２を有する本体４３と、この吸込口４１と吹出口４２を連通する風路内に、吸込口４１側に設けられたベルマウス形状のオリフィス４４と、回転方向に対して後退する羽根４５とオリフィス４４と軸方向で重なるよう形成されたシュラウド４６とからなる羽根車４７と、オリフィス４４側に設けられ、羽根車４７を駆動するモータ４８からなる送風手段と、気化フィルタｄ４９と、気化フィルタｄ４９を駆動する気化フィルタ駆動手段５０と、気化フィルタｄ４９を保持する気化フィルタ枠ｄ５１と、気化フィルタ枠ｄ５１を保持する貯液トレイ５２と、空気浄化フィルタである脱臭フィルタ５３と集塵フィルタ５４を備えている。

気化フィルタｄ４９がモータ４８の周囲を回動し、貯液トレイ５２の液面５５に気化フィルタｄ４９が接触することで水を気化フィルタｄ４９に供給するものである。ここで、空気浄化フィルタである脱臭フィルタ５３と集塵フィルタ５４は気化フィルタｄ４９より風上側に配置されている。また、加湿運転停止時には気化フィルタｄ４９が液面５５に接触しない配置となる構成となっている。

これにより、羽根車４７の性能を保ちつつ、モータ４８周辺の空間を有効活用することができ、コンパクトな構成で室内の加湿と空気浄化とを同時に満たす加湿機能付空気清浄装置を得ることができる。

また、空気浄化フィルタを気化フィルタｄ４９の上流側に配置することで、空気中の粉塵などは気化フィルタｄ４９まで到達しないために、気化フィルタｄ４９における汚れの詰まりなどを抑制することができ、長期間にわたって装置を清潔に保つことができる。空気浄化フィルタに汚れがトラップされ保持された場合には、空気浄化フィルタが詰まることがあるので、空気浄化フィルタは容易に交換できるもの、または清掃により再生できるものであることが好ましい。

また、空気浄化フィルタが、脱臭フィルタ５３または／および集塵フィルタ５４を含むことにより、空気中の細かな粉塵やにおいの元になるガス成分を除去することができる。脱臭フィルタ５３としては、たとえば、活性炭やゼオライト、シリカゲルなどをフィルタ化したろ材を用いることができる。また、集塵フィルタ５４としては、たとえば、ガラスろ材や、不織布、静電ろ材などを用いることができる。

また、加湿運転停止時に気化フィルタｄ４９が貯液トレイ５２の液面５５に接触しない位置で停止することで、加湿運転停止時に気化フィルタｄ４９が濡れないため、加湿運転停止時に気化フィルタｄ４９を乾燥しておくことができるため、気化フィルタｄ４９上で細菌やカビが繁殖することを防止することができ、気化フィルタｄ４９を清潔に保つことができる。また、空気清浄運転のみする際に、加湿することがないため、空気清浄運転時の過剰な加湿を防止することができる。

本発明にかかる加湿装置および加湿機能付空気清浄装置はモータ周辺の空間を有効活用することができるものであるので、加湿装置、加湿機能付空気清浄装置、空気調和装置等として有用である。

１１ 吸込口
１２ 吹出口
１３ 本体
１４ オリフィス
１５ 羽根
１６ シュラウド
１７ 羽根車
１８ モータ
１９ 気化フィルタ
２０ 気化フィルタ駆動手段
２１ 気化フィルタ枠
２２ 貯液トレイ
２３ 液面
２４ カバー
２５ 気化フィルタａ
２６ 気化フィルタ枠ａ
２７ 開口ａ
２８ 第１基材
２９ 開口ｂ
３０ 第２基材
３１ 連結繊維
３２ 歯車
３３ 気化フィルタｂ
３４ 気化フィルタ枠ｂ
３５ 気化フィルタｃ
３６ 気化フィルタ枠ｃ
３７ 遮風壁
３８ 吸音材
３９ 錘
４０ 貯液トレイ抜き出し方向
４１ 吸込口
４２ 吹出口
４３ 本体
４４ オリフィス
４５ 羽根
４６ シュラウド
４７ 羽根車
４８ モータ
４９ 気化フィルタｄ
５０ 気化フィルタ駆動手段
５１ 気化フィルタ枠ｄ
５２ 貯液トレイ
５３ 脱臭フィルタ
５４ 集塵フィルタ
５５ 液面
６１ 面ａ
６２ 面ｂ
６３ 連結棒
１０１ 本体
１０２ ファン
１０３ モータ
１０４ ヒータ
１０５ 貯液トレイ
１０６ 気化フィルタ
１０７ 吸込口
１０８ 吹出口
２０１ 本体
２０２ ターボファン
２０３ 空気清浄フィルタ
２０４ 吸込口
２０５ 吹出口

Claims (2)

1. 空気の吸込口と吹出口を有する本体と、前記吸込口と前記吹出口を連通する風路内に、送風手段と、円筒形の気化フィルタと、前記気化フィルタを保持する気化フィルタ枠と、前記気化フィルタ枠に歯車をかみ合わせて前記気化フィルタを回転駆動する気化フィルタ駆動手段と、気化フィルタに供給する液を貯める貯液トレイを備え、前記送風手段が、前記吸込口側に設けられたベルマウス形状のオリフィスと、回転方向に対して後退する羽根と前記オリフィスと軸方向で重なるよう形成されたシュラウドとからなる羽根車と、前記オリフィス側に設けられ、前記羽根車を駆動するモータからなり、前記気化フィルタが前記モータの周囲を、取り囲むように回動し、前記貯液トレイの液面に前記気化フィルタが接触することで液体を前記気化フィルタに供給することを特徴とする加湿装置であって、前記気化フィルタは、前記モータに接触しないように円筒形の一部欠けた部分を有し、前記気化フィルタ枠は一部に錘を設け、前記錘は、歯車のかみ合わせをはずして気化フィルタ枠を本体側面から取り出す際に、この錘の作用によって取り出す方向と反対側に前記円筒形の一部欠けた部分が配置されることを特徴とする加湿装置。
2. 請求項１記載の加湿装置の風路内に空気浄化フィルタを備えたことを特徴とする加湿機能付空気清浄装置。

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