JP6342294B2 - ミスト発生装置 - Google Patents

Description

この発明は、貯水室で発生させた加湿空気を送風するミスト発生装置に関するものである。

従来、この種のものにおいて、器具本体で発生した水が流入する排水トレー上部に設置されたカバーのほぼ中央に水の流入口が形成され、器具本体が転倒したり排水トレーの運搬中に使用者が誤って排水トレーを落下させたことで排水トレーが横倒しになった場合でも、排水トレー内から外に漏れ出す水量を最小限にして多くの水が排水トレー内に残るようにしたものがあった。（例えば、特許文献１）

特許４７７５４０４号公報

しかし、この従来のものでは、排水トレー内が満水状態の時に排水トレーが倒れて横倒しになった場合、流入口よりも上にある水が全て漏れ出して周囲が濡れることから改善の余地があった。

そこで、本発明の請求項１では、器具本体と、該器具本体内に設置され水を貯める貯水室と、該貯水室内の水からナノミストと負イオン、及び加湿空気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ミストと負イオン、及び加湿空気を室内へ送風する送風ファンと、前記貯水室から排水管を介して流出した水を溜める横長形状の排水トレーと、該排水トレーの上部を覆って内部を密封する横長形状のカバーと、該カバーに形成され前記排水管から流出した水を前記排水トレー内に案内する流入口と、前記カバーに形成され前記排水トレー内外の空気が流通する空気孔とを備え、
前記流入口と前記空気孔とを前記排水トレーが満水状態で横倒しされた時に水面より下になる位置に離間し、前記カバーの長手方向の一辺と略平行な略同一直線上に配置したことを特徴とする。

また、請求項２では、前記流入口と前記空気孔とを満水状態の前記排水トレーが一方向へ横倒しされた時に水面より下になり、かつ他方向へ横倒しされた時に水面より上になる位置に配置したことを特徴とする。

また、請求項３では、前記ミスト発生手段は、前記貯水室内に下端を水没させ、回転により水を汲み上げて飛散させる筒状の回転体と、該回転体を回転駆動させるミストモータと、前記回転体の回転により飛散された水が衝突する衝突体とで構成されていることを特徴とする。

この発明によれば、流入口と空気孔とを排水トレーが満水状態で横倒しされた時に水面より下になる位置に離間して配置したので、排水トレーが満水状態で横倒しになっても流入口と空気孔とが水面以下の位置となり表面張力が働いて排水トレー内の水が外へ流出し難くなるため、水漏れの発生を抑制あるいは防止できる。

また、流入口と空気孔とをカバーの長手方向の一辺と略平行な略同一直線上に配置したので、排水トレーが横倒しになり流入口と空気孔とが水面より下になっても流入口と空気孔との間の水頭圧の差で水漏れが発生するのを抑制あるいは防止できる。

また、流入口と空気孔とを満水状態の排水トレーが一方向へ横倒しされた時に水面より下になり、かつ他方向へ横倒しされた時に水面より上になる位置に配置したので、流入口と空気孔とが水面より下になった時は表面張力により水漏れ量を最小限にすることができ、流入口と空気孔とが水面より上になった時は水が漏れ出さない。

また、ミスト発生手段は、貯水室に下端を水没させ、回転により水を汲み上げて飛散させる筒状の回転体と、該回転体を回転駆動させるミストモータと、回転体の回転により飛散された水が衝突する衝突体とで構成されているので、貯水室内の水を回転体で汲み上げて衝突体に衝突させる簡易な構成によってナノミストと負イオン、及び加湿空気を多量に発生させることができるため、組付けが容易であり低コストでミスト発生手段を構成できる。

この発明の一実施形態の器具本体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 同実施形態の排水トレーの斜視図 同実施形態の排水トレーの平面図 同実施形態の排水トレーの断面図 同実施形態の流入口の形状と水の漏れ有無の関係を説明する図 同実施形態の流入口の形状を変化させた排水トレーの平面図

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内で発生した排水を所定量だけ貯留可能で器具本体１の正面方向と平行な線分が正面方向と垂直な線分より長い横長の立方体である排水トレー、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内に固定され所定量の水を貯めることができる貯水室、９は前記貯水室８内の貯水に下端を水没させ駆動軸１０に軸支された筒状の回転体であり、回転体９は略中央部で駆動軸１０の端部と図示しないナットで固定されており、ナットを外して回転体９を取り外すことで回転体９の清掃を行うことができる。

前記回転体９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１０に接続され回転体９を回転駆動させるミストモータ１１を駆動させ、回転体９が回転することでの回転の遠心力で貯水室８内の水を汲み上げ、回転体９の外壁を伝わせて汲み上げた水を周囲に飛散させると共に、回転体９の内壁を伝わせて汲み上げた水を回転体９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。

１２は回転体９の上部外周に所定間隔を離間させて位置し、回転体９と共に回転する円筒状の多孔体で、該多孔体１２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衝突体としての多孔部１３が設置されており、前記回転体９、前記ミストモータ１１及び前記多孔部１３でミスト発生手段が構成されている。

前記ミスト発生手段を構成するミストモータ１１を駆動させ、回転体９を回転させたことで発生する遠心力によって貯水室８内の水を汲み上げると共に空気を飛散させ、多孔部１３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）サイズのナノ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負イオンを多量に発生させ、更に周囲の空気を湿らせて加湿空気を発生させる。

１４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、１５は給水タンク１４の先端に冠着された給水蓋、１６は前記給水タンク１４を前記器具本体１内に装着可能なタンク装着室、１７は該タンク装着室の下部にあり前記給水蓋１５が設置可能な突起１８を備えた給水室であり、給水タンク１４がタンク装着室１６内に装着され、給水蓋１５の図示しない給水口が突起１８によって持ち上げられることで、給水タンク１４内の水を給水室１７へ供給することができる。

１９は給水室１７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１７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１７内の水位を確認する。

２０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、貯水室８を通過させて送風口４から送風することで貯水室８内で発生させたナノミストと負イオン、及び加湿空気を室内に供給する。

２１は貯水室８と給水室１７とを接続する配管で構成された通水経路、２２は該通水経路２１の途中に設置された三方弁であり、通水経路２１は、貯水室８と三方弁２２とを接続する貯水管２３と、給水室１７と三方弁２２とを接続する給水管２４とで構成されている。

なお、貯水室８と給水室１７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２３と給水管２４とが連通するよう三方弁２２の弁を切り替えると給水室１７内の水が貯水室８内に供給され、給水室１７の水面の高さと貯水室８の水面の高さが同一となる。

２５は三方弁２２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２２を切り替えることで貯水管２３と給水管２４又は排水管２５とが連通可能となる。

２６は排水トレー５内にあるフロート２７と連動するように設置されたマグネット２８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２７が浮力で浮き上がるとマグネット２８が排水センサ２６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２２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。

２９は排水トレー５の上面を覆って密封可能となるよう横長形状で形成されたカバーであり、前記カバー２９は、排水トレー５の端部に嵌め込んで固定するための嵌め込み部３０と、該嵌め込み部３０より内側に下り傾斜で形成され排水管２５から流出した水を受けて下端へ案内する排水受け部３１と、該排水受け部３１の下端で排水トレー５の長手方向の端部に形成された案内部３２と、該案内部３２内に形成され排水受け部３１から案内されてきた水が排水トレー５内に流入可能となるようカバー２９を貫通する略円形状の流入口３３と、該流入口３３とカバー２９の長手方向に対して平行な同一直線上で流入口３３よりも鉛直上側となる位置に形成された空気孔３４と、前記嵌め込み部３０より外側に形成され使用者が手で掴むための耳部３５とで構成されている。

なお、前記流入口３３の開口面積は、排水トレー５内について排水センサ２６がＯＮ信号を出力する満水状態の時、正常な位置から流入口３３を底面側にして横倒しになっても表面張力によって内部の水が外部へ漏れ出さないφ＝１０とし、前記空気孔３４の開口面積は、流入口３３より小さく排水トレー５が正常な位置から流入口３３を底面側にして横倒しになっても表面張力によって内部の水が漏れ出さないφ＝３とすることで、器具本体１内に排水トレー５を設置している時に誤って器具本体１が倒れた時や、器具本体１内から排水トレー５を取り出して運搬している最中に誤って排水トレー５を倒した時等、排水トレー５が正常な位置から流入口３３を底面側にして横倒しとなっても水漏れを抑制あるいは防止することができる。また、流入口３３から排水トレー５内へ水が流入すると排水トレー５内の空気が空気孔３４から抜け出すので、排水管２５から流出した水を排水トレー５内へ効率よく案内することが可能である。

３５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、３６は該運転スイッチ３５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３５が操作されたらミストモータ１１と送風ファン２０とを所定の回転数で駆動させるミスト運転の開始及び停止の指示信号を出力する。

３７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、各部の動作や弁の開閉等を出力して制御するマイコンで構成された制御部であり、該制御部３７には、ミスト運転の開始や三方弁２２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３８が備えられている。また、３９は給水センサ１９及び排水センサ２６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３５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３７は、貯水管２３と給水管２４とが連通するよう三方弁２２を切り替えると共にミストモータ１１及び送風ファン２０を所定の回転数で駆動させることで、貯水室８内の水が回転体９で汲み上げられて多孔部１３で破砕されることでナノミストと負イオンが発生し、送風ファン２０によってナノミストと負イオン、及び加湿空気が送風口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３５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３７は、ミストモータ１１及び送風ファン２０を停止させ貯水管２３と排水管２５とが連通するよう三方弁２２を切り替えることで、貯水室８内の水を排水トレー５内に流入させる排水動作を実施した後に乾燥運転を実施することで、貯水室８内を清潔な状態に保ちかつ給水室１７内の清潔な水が排水されないようにする。

次に、本実施形態における流入口３３の開口面積の具体的な設定方法について説明する。
まず、図６で示すように、排水トレー５内が満水状態の時、正常に立設した状態から排水トレー５の長手方向を軸に横倒しとなって、流入口３３と空気孔３４とが水面以下に位置する場合において、流入口３３からの水漏れ発生有無について開口面積を変化させて試験した所、図７で示すように流入口３３を円形状にしたものではφ＝１０以下であれば、ほぼ水漏れが発生しないことが確認された。

また、流入口３３と空気孔３４とをカバー２９の長手方向の端部近傍でかつカバー２９の長手方向と略平行な略同一直線上に配置したことで、排水トレー５が横倒しになって流入口３３と空気孔３４とが水面以下になっても、流入口３３と空気孔３４との間の水頭圧の差がほとんどなく、流入口３３及び空気孔３４からほぼ水が漏れ出さない。

また、排水管２５から流出した水を流入口３３を介して排水トレー５内へスムーズに流入させ、かつ水漏れが防止可能となる形状として、排水トレー５の長手方向と平行な直線が長い長穴状が推定されることから、図８で示すように長方形の両端が半円状の長穴を形成し、排水トレー５の長手方向と垂直な方向を構成する半円の径をφ、排水トレー５の長手方向と平行な方向を構成する線分の長さをｙとすると、図７で示すようにφ＝８、ｙ＝１５ｍｍであればほぼ水漏れが発生しないことが確認された。よってφ＝８、ｙ＝１５ｍｍで形成された長穴状が好ましい流入口３３である。

以上のように、流入口３３と空気孔３４とを排水トレー５が満水状態で横倒しになった時に水面より下になる位置で離間して配置したことで、排水トレー５が正常に設置された状態から横倒しになり、流入口３３と空気孔３４とが排水トレー５の水面以下の状態になっても、表面張力が働き流入口３３及び空気孔３４から水が漏れ出す事態を防止できるので、器具本体１内に排水トレー５を収納している時に誤って器具本体１を倒したことや、器具本体１から排水トレー５を取り出して洗面所等へ運搬している時に使用者が転んで排水トレー５を倒した場合、流入口３３及び空気孔３４が横倒しになっても水が漏れ出さないか、漏れ出す水量を最小限にすることができるため使い勝手が向上する。

また、流入口３３と空気孔３４とをカバー２９の長手方向の端部近傍でかつカバー２９の長手方向と略平行な略同一直線上に配置したことで、排水トレー５が横倒しになって流入口３３と空気孔３４とが水面以下になっても、流入口３３と空気孔３４との間の水頭圧の差が小さいため、流入口３３及び空気孔３４から漏れ出す水量を最小限にすることができる。

なお、排水トレー５が横倒しになった時における流入口３３と空気孔３４との間の水頭圧の差は高低差に比例して大きくなることから、流入口３３と空気孔３４とをカバー２９の長手方向と略平行な略同一直線上に配置して高低差を少なくすれば流入口３３と空気孔３４との間の水頭圧の差は小さくなり、流入口３３の開口面積を大きくしても水漏れ量を最小限にすることができるため、流入口３３から流入可能な水量を多くして排水管２５から流出した水がカバー２９から溢れ出す事態を防止できる。

また、流入口３３と空気孔３４は、排水トレー５が横倒しになって流入口３３と空気孔３４とが水面以下になった時、流入口３３と空気孔３４との間の水頭圧の差で水漏れが発生しない位置に離間して配置されていればよいので、カバー２９の長手方向と平行な位置な同一直線上から水漏れが最小限になる範囲内で上下左右方向へ自由に配置してよく、開口面積も水漏れが最小限になる範囲内において自由に変化させてもよい。

また、流入口３３と空気孔３４とを満水状態の排水トレー５が一方向に横倒しされた時に水面より下になり、かつ他方向へ横倒しされた時に水面より上になる位置に配置したので、流入口３３と空気孔３４とが水面より下になった時は表面張力により水漏れ発生を抑制して水漏れ量を最小限にすることができ、流入口３３と空気孔３４とが水面より上になった時は水が漏れ出さない。

また、流入口３３を排水トレー５の長手方向と平行な直線が長く両端が半円の長穴状にしたことで、排水トレー５内に流入可能な流入口３３の開口面を大きくして水をスムーズに排水トレー５内に案内することができ、更に、排水トレー５が横倒しになり流入口３３が底面側となった場合、円や長方形等の他の形状と比較して流入口３３に働く水圧が小さいため、表面張力によって流入口３３からの水漏れ量を最小限にすることができる。

なお、本実施形態では流入口３３の形状を排水トレー５の長手方向と平行な直線の両端に半円が接続した長穴状として説明したが、これに限らず例えば、排水トレー５の長手方向と平行な方向が長軸となるような楕円形状であってもよく、表面張力によって水漏れの発生が抑制あるいは防止できる開口面積の流入口３３であればよい。

また、本実施形態で用いたその他の構成は一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図しておらず、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 器具本体
４ 送風口
５ 排水トレー
８ 貯水室
９ 回転体
１１ ミストモータ
１３ 多孔部（衝突体）
２０ 送風ファン
２５ 排水管
２９ カバー
３３ 流入口
３４ 空気孔

Claims (3)

1. 器具本体と、該器具本体内に設置され水を貯める貯水室と、該貯水室内の水からナノミストと負イオン、及び加湿空気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ミストと負イオン、及び加湿空気を室内へ送風する送風ファンと、前記貯水室から排水管を介して流出した水を溜める横長形状の排水トレーと、該排水トレーの上部を覆って内部を密封する横長形状のカバーと、該カバーに形成され前記排水管から流出した水を前記排水トレー内に案内する流入口と、前記カバーに形成され前記排水トレー内外の空気が流通する空気孔とを備え、
   前記流入口と前記空気孔とを前記排水トレーが満水状態で横倒しされた時に水面より下になる位置に離間し、前記カバーの長手方向の一辺と略平行な略同一直線上に配置したことを特徴としたミスト発生装置。
2. 前記流入口と前記空気孔とを満水状態の前記排水トレーが一方向へ横倒しされた時に水面より下になり、かつ他方向へ横倒しされた時に水面より上になる位置に配置したことを特徴とした請求項１に記載のミスト発生装置
3. 前記ミスト発生手段は、前記貯水室内に下端を水没させ、回転により水を汲み上げて飛散させる筒状の回転体と、該回転体を回転駆動させるミストモータと、前記回転体の回転により飛散された水が衝突する衝突体とで構成されていることを特徴とした請求項１または２に記載のミスト発生装置。

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