JP6163127B2 - ミスト発生装置 - Google Patents

Description

この発明は、ナノメートルサイズのミストとマイナスイオンとを含んだ加湿空気を発生させるミスト発生装置に関するものである。

従来、この種のものでは、駆動軸の一端に装着された回転体を所定量の水を貯める貯水トレー内に設置し、駆動モータを駆動させて回転体を回転させることで汲み上げた水をミスト発生手段で破砕してナノメートルサイズのミストとマイナスイオンとを発生させ、ナノメートルサイズのミストとマイナスイオンとを含んだ加湿空気を送風ファンで送風して室内の加湿と空気清浄を行うものにおいて、駆動軸と回転体とを連結するナットを取り外すことで貯水トレーを器具本体内に固定された固定トレー上から取り外して、貯水トレーの清掃やメンテナンス等を可能としたミスト発生装置があった。

前記ミスト発生装置では、固定トレーよりも下方で駆動モータに近接する駆動軸上にゴム製のパッキンを接着して、駆動軸に沿って流れ落ちてきた水が駆動モータ内部に侵入しないようにすることで、駆動モータの故障を防止していた。（例えば、特許文献１）

特開２００４−１５４５３５号公報

しかし、この従来のものでは、パッキンより上方にある駆動軸について防水されていないことから、固定トレー上から貯水トレーを取り外した時や装着した時、固定トレーより下方でパッキンより上方にある駆動軸に水が付着することがあり、水が付着した状態で駆動モータを駆動させ駆動軸が回転すると、水が駆動軸の周囲に飛散して固定トレーに付着し、固定トレーに付着した水がカルキとなって析出して、析出したカルキが成長すると駆動軸を回転不能にロックする虞があることから、改善の必要があった。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１では、器具本体と、該器具本体内に固定された固定トレーと、該固定トレー上への装着及び取り外しが可能で所定量の水を貯水する貯水トレーと、該貯水トレー及び前記固定トレーを貫通する駆動軸を回転させる駆動モータと、少なくとも前記固定トレーより上方の前記駆動軸に接着して前記駆動軸を軸支する軸受け部と、前記駆動軸の上端に装着され回転して前記貯水トレー内の水を汲み上げる回転体と、該回転体で汲み上げた水を破砕しナノメートルサイズのミストとマイナスイオンとを発生させるミスト発生手段と、該ミスト発生手段で発生したナノメートルサイズのミストとマイナスイオンとを含んだ加湿空気を室内に送風する送風ファンとを備え、前記固定トレー上に前記貯水トレーを装着した時に前記貯水トレーと前記固定トレー及び前記軸受け部との間をシールするパッキンを設置したことを特徴とする。

また、請求項２では、前記パッキンは、前記固定トレー上に前記貯水トレーが装着された時に前記貯水トレーの一端によって前記軸受け部側へ押圧される被押圧部と、前記軸受け部と前記固定トレーとで挟持される被挟持部とで構成されたことを特徴とする。

また、請求項３では、前記パッキンは、前記被押圧部が蛇腹状に形成されたことを特徴とする。

また、請求項４では、前記パッキンは、前記被挟持部に前記固定トレーの内周面にある被嵌合部と嵌合する嵌合部が形成されたことを特徴とする。

また、請求項５では、前記パッキンは、弾性体で構成されたことを特徴とする。

この発明によれば、固定トレー上に貯水トレーを装着した時に貯水トレーと固定トレー及び軸受け部との間をシールするパッキンを設置したので、固定トレー上へ貯水トレーを装着又は取り外した時に駆動軸へ水が侵入しないため、固定トレーに水が付着してカルキが析出することで駆動軸が回転不能にロックする事態を防止できる。

また、パッキンは、固定トレー上に貯水トレーが装着された時に貯水トレーの一端によって軸受け部側へ押圧される被押圧部と、軸受け部と固定トレーとで挟持される被挟持部とで構成されので、固定トレー上に貯水トレーを装着した時に貯水トレーと軸受け部との間及び固定トレーと軸受け部の間が確実にシールされるため、固定トレー上へ貯水トレーを装着又は取り外した時に駆動軸へ水が侵入するのを防止し、固定トレーに水が付着してカルキが析出し駆動軸が回転不能にロックする事態を防止できる。

また、パッキンは、被押圧部が蛇腹状に形成されたので、固定トレー上へ貯水トレーを装着した時、固定トレー側への押し込みが不足しており貯水トレーが若干浮いた状態だとしてもパッキンの被押圧部と接触するため、貯水トレーとパッキンの間のシール性を向上させ駆動軸に水が侵入することを防止できる。

また、パッキンは、被挟持部に固定トレーの内周面にある被嵌合部と嵌合する嵌合部が形成されたので、固定トレーにパッキンが確実に固定されているため、貯水トレーを固定トレー上から取り出す時にパッキンが抜け落ちる事態を防止する。

また、パッキンは、パッキンは、弾性体で構成されたので、固定トレー上へ貯水トレーを装着する時に貯水トレーが傷つかず、軸受け部や固定トレーのサイズが設計値と若干異なっていても挟持することができる。

この発明の一実施形態の外観を説明する斜視図 同実施形態の概略構成図 同実施形態の制御ブロック図 同実施形態の貯水トレー装着時の駆動軸周囲の構造を説明する断面図 同実施形態の貯水トレー取り外し時の駆動軸周囲の構造を説明する断面図 同実施形態の固定トレーとパッキンの構造を説明する部分拡大図

次に、この発明の一実施形態におけるミスト発生装置を図に基づいて説明する。
１は器具本体であり、該器具本体１の下面を構成する下面ケース２と、上面を構成する上面ケース３とで構成されている。

４は器具本体１内で発生した加湿空気を室内に放出する送風口、５は器具本体１の正面に引き出し用の取っ手が形成され器具本体１内で発生した排水を所定量だけ貯留可能な排水トレー、６は器具本体１の上面に形成され開閉自在の給水タンク扉、７は各種操作用のスイッチが設置された操作部である。

８は器具本体１内にあり所定量の水を貯めることができる貯水トレー、９は器具本体１に固定された固定トレーであり、該固定トレー９上の所定位置に貯水トレー８を装着及び取り外しが可能となるよう形成されている。

１０は前記貯水トレー８内の水に下端を水没させ駆動軸１１に軸支された筒状の回転体であり、回転体１０は略中央部で駆動軸１１の上端とナット１２で固定されており、ナット１２を外して回転体１０を上方向へ取り外すことで回転体１０の清掃を行うことができ、回転体１０を取り外した後に固定トレー９上から貯水トレー８を取り外すことが可能となる。

前記回転体１０は、中空逆円錐形で上方に向かって径が徐々に拡大するものであり、駆動軸１１の下端に接続して回転体１０を回転させる駆動モータ１３を駆動させ、回転体１０が回転することによる遠心力で貯水トレー８内の水を汲み上げ、回転体１０の外壁および内壁を伝わせて水を押し上げて、回転体１０の外壁を伝わせて押し上げた水を周囲に飛散させると共に、回転体１０の内壁を伝わせて押し上げた水を回転体１０の上端に形成された複数の図示しない飛散口から周囲に飛散させる。

１４は回転体１０の上部外周に所定間隔を離間させて位置し、回転体１０と共に回転する円筒状の多孔体で、該多孔体１４には、その全周壁に多数のスリットや金網やパンチングメタル等から成るミスト発生手段としての多孔部１５が設置されている。

前記駆動モータ１３を駆動させることで回転体１０を回転させて、貯水トレー８内の水を汲み上げると共に空気を飛散させ、多孔部１５を通過した水滴が破砕されることで、水の粒子を微細化してナノメートル（ｎｍ）サイズのミストが生成すると共に、水の粒子の微細化によるレナード効果でマイナスイオンを多量に発生させるものである。

１６は所定量の水を内部に貯水可能なカートリッジ式の給水タンク、１７は給水タンク１６の先端に冠着された給水蓋、１８は前記給水タンク１６を前記器具本体１内に収納可能なタンク収納室、１９は該タンク収納室１８の下部にあり前記給水蓋１７が設置可能な突起２０を略中央部に備えた給水室であり、給水タンク１６がタンク収納室１８内に収納され、給水蓋１７の図示しない流入口が突起２０によって持ち上げられることで、給水タンク１６内の水を給水室１９へ供給することができる。

２１は給水室１９内に設置されフロートが上下することで水位を検知する給水センサであり、給水室１９内の水位が低下して所定水位以下になったらＯＮ信号を出力し、水位が上昇して所定水位以上になったらＯＦＦ信号を出力することで、給水室１９内の水位を確認する。

２２は所定の回転数で駆動する送風ファンであり、器具本体１の背面にある図示しない吸い込み口から吸い込んだ室内空気を吹き出して、貯水トレー８を通過させて送風口４から送風することで、貯水トレー８内で発生させたナノメートルサイズのミストとマイナスイオンとを含んだ加湿空気を室内に供給して、加湿と空気清浄を行う。

２３は貯水トレー８と給水室１９とを接続する配管で構成された通水経路、２４は該通水経路２３の途中に設置された三方弁であり、通水経路２３は、貯水トレー８と三方弁２４とを接続する貯水管２５と、給水室１９と三方弁２４とを接続する給水管２６とで構成されている。

なお、貯水トレー８と給水室１９とは器具本体１内において同一の高さとなるように設置されていることで、貯水管２５と給水管２６とが連通するよう三方弁２４の弁を切り替えると給水室１９内の水が貯水トレー８内に供給され、給水室１９の水面の高さと貯水トレー８の水面の高さが同一となる位置で静止する。

２７は三方弁２４に一端が接続され配管内の水を前記排水トレー５内へ流入させる排水管であり、三方弁２４を切り替えることで貯水管２５と給水管２６又は排水管２７とが連通可能となる。

２８は排水トレー５内にあるフロート２９と連動するように設置されたマグネット３０との距離によりＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替えることで排水トレー５内の水位が検知可能な近接センサ方式の排水センサであり、排水トレー５内が所定水位以上となってフロート２９が浮力で浮き上がるとマグネット３０が排水センサ２８から離れることでＯＮ信号を出力して満水を検知し、排水トレー５内へ水が流入しないよう三方弁２４を切り替えることで排水トレー５から水が溢れ出すのを防止できるため、器具本体１の設置面を濡らすことがない。

３１は駆動軸１１の上端より下方で駆動軸１１を内包するよう貯水トレー８に形成された略円筒状の貯水円筒部、３２は該貯水円筒部３１の上端に形成され駆動軸１１が貫通可能な所定口径の穴を備えた略円環状の貯水円環部、３３は貯水円筒部よりも内側で上端が貯水円環部３２より低くなるよう固定トレー９に形成された略円筒状の固定円筒部であり、固定円筒部３３の上端には駆動軸１１が貫通可能な所定口径の穴が形成されている。

３４は固定円筒部３３より上方で駆動軸１１を軸支し熱可塑性樹脂で構成され上端に鍔部を有した形状の軸受け部であり、駆動軸１１と接触する内周面にはグリスが塗られており、駆動軸１１の回転による摩擦を軽減してミスト運転で発生するナノメートルサイズのミスト及びマイナスイオンの発生量が減少しないようにしている。

３５は固定トレー９上に貯水トレー８を装着した時に貯水トレー８と固定トレー９及び軸受け部３４の間をシールする弾性体としてのゴムで構成されたパッキンであり、前記パッキン３５は、固定円筒部３３の上端に乗り上がる外径を有して軸受け部３４の上面と当接する蛇腹状の被押圧部３６と、軸受け部３４と固定円筒部３３とで挟持される被挟持部３７とで構成されており、貯水トレー８を固定トレー９上に装着した時、貯水円環部３２によって軸受け部３４の上面側へ押圧される被押圧部３６の下面が固定円筒部３３の上端に密着すると共に、被押圧部３６と被挟持部３７との間に軸受け部３４の鍔部を挟み込んで保持することで、貯水トレー８と固定トレー９及び軸受け部３４の間のシール性を高め貯水トレー８から駆動軸１１へ水が侵入する事態を防止する。

３８はパッキン３５の被挟持部３７に複数形成された嵌合部としての凸部であり、被挟持部３７と接触する固定円筒部３３に複数形成された被嵌合部としての凹部３９と嵌合可能な大きさに形成されたことで、固定円筒部３３と軸受け部３４とで挟持されることと相俟って固定円筒部３３にパッキン３５が強固に接着するため、貯水トレー８を固定トレー９から取り外した時にパッキン３５が設置場所から抜け落ちることがない。

４０は操作部７上に備えられミスト運転の開始及び停止を指示する運転スイッチ、４１は該運転スイッチ４０が操作されミスト運転が開始されたら点灯する運転ランプであり、運転スイッチ４０が操作されたら駆動モータ１３及び送風ファン２２を所定の回転数で駆動させてミスト運転の開始及び停止の指示信号を出力する。

４２は各センサで検知された検知値や操作部７上に備えられた各スイッチから送信された信号を受信して各部の動作や弁の開閉等を制御するマイコンで構成された制御部であり、該制御部４２には、ミスト運転の開始や三方弁２４の切り替えが実施されたことが出力されてから経過した時間をカウントする計時手段４３が備えられている。また、４４は給水センサ２１及び排水センサ２８のＯＮ／ＯＦＦ状態の出力信号に応じた音を鳴らして報知するスピーカである。

次に、本実施形態におけるミスト運転について説明する。
まず、操作部７上に設置された運転スイッチ４０が操作されミスト運転の開始指示が出力されたら、制御部４２は、貯水管２５と給水管２６とが連通するよう三方弁２４を切り替えると共に駆動モータ１３及び送風ファン２２を所定の回転数で駆動させることで、貯水トレー８内の水が回転体１０で揚水され、多孔部１５で破砕されることでナノメートルサイズのミストとマイナスイオンが発生し、送風ファン２２によって加湿空気として送風口４から室内に送風される。

そして、ミスト運転中に操作部７上の運転スイッチ４０が操作された等してミスト運転の停止指示が出力されたら、制御部４２は、駆動モータ１３及び送風ファン２２を停止させ貯水管２５と排水管２６とが連通するよう三方弁２４を切り替えることで、貯水トレー８内の水を排水トレー５内に流入させた後に乾燥運転を実施することで、貯水トレー８内を清潔な状態に保ちかつ給水室１９内の清潔な水が排水されないようにして、無駄な排水を防止している。

次に、本実施形態において固定トレー９上に貯水トレー８を装着及び取り外した時における各部の作用について図に基づいて詳述する。
まず、貯水円環部３２に形成された穴を駆動軸１１が貫通するよう固定トレー９の上部に貯水トレー８を装着し始めると、貯水円環部３２の下面とパッキン３５の被押圧部３６の上端とが接触し、貯水トレー８を下降させて固定トレー９へ嵌め込むのに従い被押圧部３６が畳まれることで、貯水円環部３２と接触する被押圧部３６の面積が徐々に大きくなりシール面が拡大する。

そして、固定トレー９上への貯水トレー８の装着が完了したら、貯水トレー８の自重によって貯水円環部３２の下面から鉛直下向きへ被押圧部３６が押圧されることで、被押圧部３６が軸受け部３４の鍔部上面を押圧し、軸受け部３４の鍔部下面が被押圧部３６を介して固定円筒部３３の上端を押圧することで、貯水円環部３２と被押圧部３６の間、被押圧部３６と軸受け部３４の鍔部上面の間、軸受け部３４の鍔部下面と被押圧部３６の間、及び被押圧部３６と固定円筒部３３の上端の間について接着が強固となりシール性が向上するため、駆動軸１１側へ水が侵入するのを防止できる。

また、固定トレー９上から貯水トレー８を取り外す時、貯水トレー８によってパッキン３５が設置場所から抜け出す方向へ力を受けても、パッキン３５の被挟持部３７に複数形成された凸部３８と固定円筒部３３に複数形成された凹部３９とが嵌合していることでパッキン３５が設置場所で保持されるため、貯水トレー８と共にパッキン３５が抜け出す虞がない。

以上の様に、固定円筒部３３と軸受け部３４とで挟持される被挟持部３７と、固定トレー９上に貯水トレー８を装着した時に貯水円環部３２の下面によって鉛直下無機に軸受け部３４の上面へ押圧される被押圧部３６とを備えたパッキン３５によって、貯水トレー８側から駆動軸１１側へ水が侵入するのを防止できるため、固定トレー９の内周面に水が付着してカルキが析出し、析出したカルキが成長して駆動軸１１を回転不能にロックする事態を防止可能となる。

また、固定トレー９上に貯水トレー８を装着した時、貯水円筒部３１の内周面と軸受け部３４の外周面とでパッキン３４が挟持された状態になることから、貯水円筒部３１と軸受け部３４の間のシール性が向上するため、固定トレー９上に貯水トレー８を装着する時に駆動軸１１側へ水が侵入する事態を防止できる。

また、固定トレー９上への貯水トレー８の装着が不完全で、貯水トレー８が固定トレー９から若干浮いた状態であっても、被押圧部３６が蛇腹状で上方向へ伸びるように形成されているため、貯水円環部３２が被押圧部３６と確実に当接して貯水トレー８と軸受け部３４の間をシールし、駆動軸１１側へ水が侵入する事態を防止できる。

また、パッキン３５がゴムで構成されたことで、パッキン３５と当接する貯水円筒部３１や軸受け部３４等の形状が設計値と若干異なっていても、パッキン３５により各部材間をシールして駆動軸１１側へ水が侵入するのを防止できる。

なお、本実施形態では固定円筒部３３に形成された凹部３９とパッキン３５の被挟持部３７に形成された凸部３８とが嵌合する構成になっているが、これに限らず例えば、固定円筒部３３に凸部、被挟持部３７に凹部を形成したものであってもよく、また、凹凸形状に関わらずパッキン３５が固定トレー９へ確実に固定される形状であればよい。

また、本実施形態の説明で用いたミスト発生装置の構成は一例であり、貯水トレー８や固定トレー９、回転体１０の形状等によって変化するため、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において各構造は変更可能である。

１ 器具本体
４ 送風口
５ 排水トレー
８ 貯水トレー
９ 固定トレー
１０ 回転体
１３ 駆動モータ
１５ 多孔部（ミスト発生手段）
２２ 送風ファン
３４ 軸受け部
３５ パッキン
３６ 被押圧部
３７ 被挟持部
３８ 凸部（嵌合部）
３９ 凹部（被嵌合部）

Claims (5)

1. 器具本体と、該器具本体内に固定された固定トレーと、該固定トレー上への装着及び取り外しが可能で所定量の水を貯水する貯水トレーと、該貯水トレー及び前記固定トレーを貫通する駆動軸を回転させる駆動モータと、少なくとも前記固定トレーより上方の前記駆動軸に接着して前記駆動軸を軸支する軸受け部と、前記駆動軸の上端に装着され回転して前記貯水トレー内の水を汲み上げる回転体と、該回転体で汲み上げた水を破砕しナノメートルサイズのミストとマイナスイオンとを発生させるミスト発生手段と、該ミスト発生手段で発生したナノメートルサイズのミストとマイナスイオンとを含んだ加湿空気を室内に送風する送風ファンとを備え、前記固定トレー上に前記貯水トレーを装着した時に前記貯水トレーと前記固定トレー及び前記軸受け部との間をシールするパッキンを設置したことを特徴とするミスト発生装置。
2. 前記パッキンは、前記固定トレー上に前記貯水トレーが装着された時に前記貯水トレーの一端によって前記軸受け部側へ押圧される被押圧部と、前記軸受け部と前記固定トレーとで挟持される被挟持部とで構成されたことを特徴とする請求項１記載のミスト発生装置。
3. 前記パッキンは、前記被押圧部が蛇腹状に形成されたことを特徴とする請求項２記載のミスト発生装置。
4. 前記パッキンは、前記被挟持部に前記固定トレーの内周面にある被嵌合部と嵌合する嵌合部が形成されたことを特徴とする請求項２又は３記載のミスト発生装置。
5. 前記パッキンは、弾性体で構成されたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のミスト発生装置。

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