JP6441779B2 - Humidifier and air purifier with humidification function - Google Patents
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Description
本発明は、気化フィルタに給水させた水を気化して室内空気を加湿する加湿運転を行う加湿器および加湿機能付空気清浄機に関するものである。 The present invention relates to a humidifier that performs a humidifying operation for vaporizing water supplied to a vaporizing filter and humidifying indoor air, and an air cleaner with a humidifying function.
従来の加湿機能を備えた機器において、水を含んだ気化フィルタに送風することにより加湿空気を発生させる、いわゆる気化式の加湿装置が広く用いられている。気化フィルタに吸水させる方法としては種々のものがあるが、気化フィルタの毛細管現象により水槽部内の水を吸い上げるものが提案されている。例えば、特許文献1のように、シート状の不織布をプリーツ状に折り重ねた気化フィルタを水槽部内の水に浸漬させて設置し、水を吸い上げて湿潤させた気化フィルタに送風するものがある。
2. Description of the Related Art A so-called vaporization type humidifier that generates humid air by blowing air to a vaporization filter containing water is widely used in devices having a conventional humidification function. There are various methods for causing the vaporization filter to absorb water, and a method has been proposed in which water in the water tank is sucked up by the capillary phenomenon of the vaporization filter. For example, as disclosed in
また、水槽部内の水を汲み上げて気化フィルタの上方から水を供給するものが提案されている。例えば、特許文献2のように、プリーツ状の気化フィルタの上方に設置した散水手段に送水ポンプで水を汲み上げ、散水手段に設けた複数の散水孔により気化フィルタの左右幅方向に均一に散水して吸水させるものがある。
Moreover, what pumps up the water in a water tank part and supplies water from the upper direction of a vaporization filter is proposed. For example, as in
このような気化フィルタを使用する加湿装置において、加湿量を多くするためには気化フィルタを大きくして気化フィルタ中に保持できる水分量を増やしたり、送風機の回転数を上げて風量を増やすことで水の気化量を増やす必要がある。しかしながら、特許文献1の構造では、気化フィルタが水を吸い上げる能力には限界があり、高さ方向に大きくした場合にはある高さからは気化フィルタを湿潤させることが難しくなるので、加湿量は頭打ちとなってしまう。これに対して、気化フィルタを厚さ方向に大きくした場合には保持できる水分量を増やすことができるが、その反面、気化フィルタが厚いために通過する送風空気の空気抵抗が増大してしまうので、風量を得ようとすると送風機の回転数を大きくしなければならず、騒音が大きくなってしまう。
In a humidifier using such a vaporization filter, in order to increase the amount of humidification, the vaporization filter can be increased to increase the amount of water that can be retained in the vaporization filter, or the rotational speed of the blower can be increased to increase the air volume. It is necessary to increase the amount of water vaporized. However, in the structure of
また、特許文献2の構造では気化フィルタの上方から水を供給することから、気化フィルタを高さ方向に大きくした場合でも気化フィルタを湿潤させることが可能なので、空気抵抗を増大させることなく加湿量を増大させることができる。しかしながら、気化フィルタはプリーツの折り線が左右幅方向に位置するように設置されており、気化フィルタに供給された水は重力によって折り線に沿うように気化フィルタの上方から下方へと流れていくため、左右幅方向には拡散しにくい。このため、散水孔を左右幅方向に複数箇所設ける必要があるが、気化フィルタ全体に満遍なく行き渡らせるためには複数の散水孔から均等に水を供給しなければならない。この場合、どの散水孔からも同量の水を供給するため、ポンプから近い孔径を小さくするなどして供給圧力を調整する必要があり、孔径を小さくした場合には水分中に含まれるミネラル分の堆積によって散水孔が詰まるなどの問題が発生する可能性がある。加えて、均等に水を供給するためには断続的に送水ポンプを駆動させるプログラムを搭載する必要があるが、水の供給速度と気化速度のバランスがずれると吸水が追いつかない部分が生じたり、逆に供給過多となり空気抵抗が増大する恐れがあるなど調整が難しく、設計が複雑になってしまっていた。
Further, in the structure of
本発明は上記課題を解決するためのもので、簡単な構成でありながら高さ方向に大きくした気化フィルタ全体に均等に吸水させることが可能となる加湿器および加湿機能付空気清浄機を提供することを目的とする。 The present invention is to solve the above problems, and provides a humidifier and an air cleaner with a humidifying function that can absorb water evenly in the entire vaporization filter that is enlarged in the height direction with a simple configuration. For the purpose.
本発明は、吸込口と吹出口を連通する送風経路と、シート材をプリーツ状に折り重ねて形成され、前記送風経路中に設置される気化フィルタと、前記気化フィルタ上方に配置され、前記気化フィルタの最上部から水を供給する水供給手段と、前記吸込口から前記送風経路に空気を取り入れ、前記気化フィルタを通過させて加湿した空気を前記吹出口から排出する送風機とを備え、前記気化フィルタは、プリーツの折り線が高さ方向に重なるように設置されることを特徴とする加湿器および加湿機能付空気清浄機に係わるものである。 The present invention includes a ventilation path that communicates the suction port and the outlet, a vaporization filter that is formed by folding a sheet material into a pleat shape, and that is disposed above the vaporization filter, and is disposed above the vaporization filter. A water supply means for supplying water from the uppermost part of the filter; and a blower for taking in air from the suction port into the air flow path and exhausting the humidified air that has passed through the vaporization filter from the air outlet. The filter relates to a humidifier and an air cleaner with a humidifying function, wherein the pleat folding line is installed so as to overlap in the height direction.
また、前記水供給手段は、前記気化フィルタの中央部を避けて水を供給することを特徴とする請求項1記載の加湿器および加湿機能付空気清浄機に係わるものである。
2. The humidifier and an air cleaner with a humidifying function according to
また、前記気化フィルタは、プリーツの折り線を水平方向に対して傾斜して設置されることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の加湿器および加湿機能付空気清浄機に係わるものである。
3. The humidifier and the air cleaner with a humidifying function according to
上述の構成にすることにより、毛細管現象と重力によって気化フィルタ全体に満遍なく水を行き渡らせることができるので、簡単な構成でありながら高さ方向に大きくした気化フィルタ全体に均等に吸水させることが可能となる加湿器および加湿機能付空気清浄機を提供することができる。 With the above configuration, water can be spread evenly throughout the vaporization filter due to capillary action and gravity, so that even the simple vaporization filter that is enlarged in the height direction can absorb water evenly. A humidifier and an air cleaner with a humidifying function can be provided.
好適と考える本発明の最良の形態を、本発明の作用効果を示して簡単に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The best mode of the present invention, which is considered preferable, will be briefly described by showing the effects of the present invention.
本発明の加湿器および加湿機能付空気清浄機は、送風経路中に設置される気化フィルタに上方から水を供給するものであり、気化フィルタはシート材を折り重ねて形成されたプリーツの折り線が高さ方向に重なるように設置されるものである。つまり、プリーツ最上面に供給した水は気化フィルタの毛細管現象により左右幅方向に拡散し、この面に吸水しきれない水は重力により下段のプリーツ面に拡散する。そして、この毛細管現象と重力による拡散がプリーツ最下面まで繰り返されるので、気化フィルタを高さ方向に大きくしても気化フィルタ全体に満遍なく水を行き渡らせることができる。 The humidifier and the air cleaner with a humidifying function of the present invention supply water from above to a vaporization filter installed in the air flow path, and the vaporization filter is a pleat fold line formed by folding a sheet material. Are installed so as to overlap in the height direction. That is, the water supplied to the uppermost surface of the pleat diffuses in the left-right width direction due to the capillary action of the vaporization filter, and the water that cannot be absorbed by this surface diffuses to the lower pleated surface by gravity. And since this capillary phenomenon and the diffusion by gravity are repeated to the lowermost surface of the pleats, even if the vaporization filter is enlarged in the height direction, water can be distributed evenly throughout the vaporization filter.
さらに、供給した水は左右幅方向に拡散しやすいことから、水供給手段を左右幅方向に複数箇所設ける必要がなく、プリーツ最上面の少なくとも一箇所に供給するだけで気化フィルタ全体に均等に吸水させることができるので、水供給手段を簡単な構成とすることができる。 Furthermore, since the supplied water is likely to diffuse in the left-right width direction, it is not necessary to provide a plurality of water supply means in the left-right width direction. Therefore, the water supply means can have a simple configuration.
また、気化フィルタに水を供給する位置は気化フィルタ最上面の中央部を避けることとした。つまり、送風空気が多く通過する気化フィルタ通気面の中央付近には直接水を供給しないことで、この部分には水が溜まりにくくなり、送風空気の空気抵抗が増大せず、気化フィルタへの送風空気の通過を妨げないようにすることができる。 In addition, the position where water is supplied to the vaporization filter is to avoid the central portion of the uppermost surface of the vaporization filter. That is, by not supplying water directly to the vicinity of the center of the ventilation surface of the vaporization filter through which a large amount of blown air passes, it is difficult for water to collect in this portion, and the air resistance of the blown air does not increase, and the air to the vaporization filter It is possible to prevent the passage of air.
また、気化フィルタはプリーツの折り線を水平方向に対して傾斜した姿勢で設置されるようにした。つまり、気化フィルタに吸水しきれない水はプリーツの折り目に沿って低い方向へと流れて行き、気化フィルタの端面より気化フィルタ外部に流れ落ちる。これにより、余剰分の水が気化フィルタに溜まることなく排水されやすくなる。 The vaporization filter was installed with the pleat fold line inclined with respect to the horizontal direction. That is, water that cannot be absorbed by the vaporization filter flows in a lower direction along the folds of the pleats, and flows down from the end surface of the vaporization filter to the outside of the vaporization filter. Thereby, it becomes easy to drain the excess water, without collecting in a vaporization filter.
以下、本発明の一実施例を図面により説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明における加湿機能付空気清浄機の外観斜視図である。本体1天面には加湿機能付空気清浄機の運転開始・運転停止の指示や運転モードの切換などを入力するための各種スイッチを備えた操作部2、加湿および浄化した空気を吹き出す吹出口3が設けられている。本体1側面には室内の空気を本体1に取り入れるための吸気口4が設けられており、また、水槽部5と、水槽部5に水を供給する給水タンク6が着脱自在に設けられる。
FIG. 1 is an external perspective view of an air cleaner with a humidifying function in the present invention. On the top surface of the
図2は加湿機能付空気清浄機の側面から見た概略構成図である。本体1内部には、空気清浄手段7を有し、この空気清浄手段7の下流側に加湿空気を発生させる加湿手段8と、送風機9とを備えている。また、空気清浄手段7は、集塵フィルタ10および脱臭フィルタ11によって構成された縦長箱形状の空気清浄フィルタであり、吸気口4の風路下流側で本体1前面に対向する位置に設けられている。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram seen from the side of the air cleaner with a humidifying function. The
加湿手段8は、水槽部5と、水槽部5内の水面より上方に配置される縦長箱形状をなす気化フィルタ12と、水槽部5内の水を汲み上げ気化フィルタ12の上方に水を供給する水供給手段13とから構成されている。気化フィルタ12は、吸水性のあるシート状の不織布に通気しやすいように細かい通気孔を設け、これをプリーツ状に折り重ねて形成したプリーツフィルタである。気化フィルタ12は、このプリーツの折り線が本体1正面側を臨むとともに、高さ方向に重なるように本体1内に設置される。
The humidifying means 8 pumps up the water in the
また、この気化フィルタ12が水を保持することで重くなって形状が歪んだり倒れたりすることのないように形状を保持するため、気化フィルタ12の外側はフィルタ枠14によって囲われている。このフィルタ枠14は、本体1の前後方向および上下方向に開口面を有する箱形状をなし、気化フィルタ12の折り線が並ぶ面がフィルタ枠14の前後方向の開放面に臨むようになっている。なお、気化フィルタ12の形状を保持する方法としてはこのようなフィルタ枠14に限定されず、本体1内部に気化フィルタ12を設置したときに本体1のケーシングの内部構造を利用して気化フィルタ12を周囲から支持するような方法でもよい。
In addition, the vaporization filter 12 is surrounded by a filter frame 14 so that the vaporization filter 12 retains its shape so that the vaporization filter 12 does not become heavy due to the retention of water and the shape is not distorted or falls. The filter frame 14 has a box shape having opening surfaces in the front-rear direction and the vertical direction of the
水供給手段13は、水槽部5内に設置された送水ポンプ15と、この送水ポンプ15から気化フィルタ12上方へと延伸させた給水管16とから構成される。給水管16の先端には給水口17が一個形成されており、送水ポンプ15により汲み上げられた水が給水口17から気化フィルタ12のプリーツ最上面に供給されるようになっている。また、給水口17は、気化フィルタ12のプリーツ最上面の中央部を避け、この面の左右幅方向の端部に一箇所配置される。
The water supply means 13 includes a
また、本体1内部には吸気口4から吹出口3に連通する送風経路18が形成されており、加湿手段8の下流側に設けた送風機9の回転によって吸気口4から取り入れられた室内の空気は、空気清浄フィルタ7、気化フィルタ12を介して送風経路18を通過した後、吹出口3より室内に排出される。
Further, an air passage 18 that communicates from the
図3は上述の構成からなる加湿機能付空気清浄機の動作を制御する制御部19の構成を示すブロック図である。制御部19の入力側には、運転スイッチや運転モード切換スイッチなどを備えた操作部2が接続されている他、室内空気の湿度を検出する湿度センサ20、室内空気の汚れ度を検出する汚れセンサ21が接続されている。また、制御部19の出力側には、送風機9と送水ポンプ15が接続されている。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the
次に、上記構成における加湿機能付空気清浄機の動作について説明する。本体1に給水タンク6を装着すると、給水タンク6より水槽部5に常時一定の水位となるように水が供給される。これにより、水槽部5には送水ポンプ15によって水の汲み上げが可能となる水量が貯えられる。
Next, operation | movement of the air cleaner with a humidification function in the said structure is demonstrated. When the
加湿機能付空気清浄機には、空気清浄運転のみを行う「空清単独モード」と、加湿空気を供給しながら空気清浄運転を行う「加湿併用モード」が備えられており、操作部2の運転モード切換スイッチを操作することにより加湿運転の有無を選択することができる。運転を開始するときは、操作部2の運転スイッチを操作して運転開始の指示を行い、運転モード切換スイッチで加湿運転の有無を切換える。さらに、「加湿併用モード」を選択した場合には、湿度設定スイッチで目標湿度を設定する。これにより、送風機9および送水ポンプ15の駆動が開始され、送風機9の駆動により室内の空気は吸気口4から本体1内に取り入れられ、取り入れられた空気は空気清浄フィルタ7を通過することで空気中の塵埃が捕集されて清浄空気となり、その後は空気清浄フィルタ7の下流側にある気化フィルタ12へと送られる。
The air purifier with a humidifying function is equipped with an “air cleaning single mode” for performing only an air cleaning operation and a “humidification combined mode” for performing an air cleaning operation while supplying humidified air. The presence or absence of the humidifying operation can be selected by operating the changeover switch. When starting the operation, the operation switch of the
運転モード切換スイッチにより「加湿併用モード」を選択した場合には、制御部19は湿度設定スイッチにより設定した目標湿度と、湿度センサ20が検出した検出湿度の差を算出し、送風機9の回転数および送水ポンプ15による気化フィルタ12への水の供給量を制御して目標湿度に近づけるように加湿運転を行う。検出湿度が目標湿度より小さく、その差が大きい場合には目標湿度に早く近づけるために、制御部19は送水ポンプ15を駆動させ、気化フィルタ12への水の供給量を最大にする。また、制御部19は送風機9の回転数を最大にする。
When the “humidification combined use mode” is selected by the operation mode changeover switch, the
そして、送水ポンプ15の駆動により水を供給して湿潤させた気化フィルタ12に乾燥空気(図2中の黒矢印)を通過させ、加湿された加湿空気(図2中の白矢印)は吹出口3から室内に排出される。運転開始当初において、気化フィルタ12への水の供給量と送風機9の回転数が最大のときには、空気清浄運転を行いながら室内に大きな加湿量を供給する。
Then, dry air (black arrow in FIG. 2) is passed through the vaporization filter 12 supplied with water by driving the
その後、空気清浄フィルタ7により室内空気が清浄されて汚れセンサ21が検出した汚れ度が低くなると、制御部19は空気清浄能力を落としても良いと判断し、送風機9の回転数を段階的に下げて本体1内に取り入れる空気量を減少させる。また、室内の湿度が上昇して目標湿度と検出湿度の差が小さくなると、制御部19は供給する加湿量を調節するために送水ポンプ15による水の供給量および送風機9の回転数を抑制する。
Thereafter, when the indoor air is cleaned by the
一方、運転モード切換スイッチにより「空清単独モード」を選択し、加湿機能を併用せずに空気清浄運転を単独で行う場合には、運転開始当初より送水ポンプ15を駆動させずに気化フィルタ12への給水を停止するので、送風経路18に送られた空気は乾燥した状態の気化フィルタ12を通過して乾燥空気のまま吹出口3から排出される。
On the other hand, when the “air cleaning single mode” is selected by the operation mode changeover switch and the air cleaning operation is performed independently without using the humidifying function, the
次に、気化フィルタ12が吸水する様子について図4を用いて説明する。水槽部5内の水は送水ポンプ15の駆動により給水管16を通して気化フィルタ12上方まで汲み上げられ、プリーツの折り線が高さ方向に重なるように設置された気化フィルタ12のプリーツ最上面に給水口17より供給される。気化フィルタ12に供給された水は気化フィルタ12の毛細管現象によってプリーツ最上面の給水口17側端部からもう一方の端部へと左右幅方向に拡散し、吸水される(図4中の破線矢印)。その後、吸水が進んでプリーツ最上面に吸水しきれないようになると、この水は重力によってすぐ下段のプリーツ面へと拡散し(図4中の白抜き矢印)、さらにその面の左右幅方向に拡散、吸水されることとなる。つまり、気化フィルタ12がプリーツの折り線が高さ方向に重なるように設置されることにより、この毛細管現象と重力による拡散がプリーツ最下面まで繰り返されるため、気化フィルタ12を高さ方向に大きくしても、気化フィルタ12の左右幅方向および高さ方向に満遍なく水を行き渡らせることが可能となる。そして、気化フィルタ12に吸水し切れなかった余剰分の水は、気化フィルタ12下方に配置された水槽部5に流れ落ちる。
Next, how the vaporization filter 12 absorbs water will be described with reference to FIG. The water in the
上述のように吸水されることにより、水の供給箇所を気化フィルタ12のプリーツ最上面に一箇所のみとしても気化フィルタ12全体に吸水させることが可能となるので、従来技術のように複数の散水孔を設けて均等に水を供給する必要がない。したがって、複数の散水孔を設けたときには供給圧力の調整やミネラル分による散水孔の詰まり対策などに注意を払う必要があったが、本発明では給水管16の管径あるいは給水口17の口径を大きく設けるだけでこれらの問題が解消される。これにより、水供給手段13は簡単な構成でよい。
By absorbing water as described above, it is possible to cause the entire vaporization filter 12 to absorb water even if the water supply location is only one location on the top surface of the pleats of the vaporization filter 12. It is not necessary to provide water evenly by providing holes. Therefore, when a plurality of water spray holes are provided, it is necessary to pay attention to the adjustment of the supply pressure and measures against clogging of the water spray holes due to minerals. In the present invention, the diameter of the water supply pipe 16 or the diameter of the
さらに、送水ポンプ15を駆動するための複雑なプログラムも不要になるので、プログラムの設計も単純なものでよい。
Furthermore, since a complicated program for driving the
また、水の供給箇所として気化フィルタ12のプリーツ最上面の中央部を避けたことで、供給された水は気化フィルタ12の給水口17側端部を起点に左右幅方向および高さ方向への拡散が進み、送風空気が多く通過する気化フィルタ12通気面の中央付近には水が溜まりにくくなる。これにより、この余剰分の水がプリーツの面と面の間に表面張力によって水の膜を形成し、気化フィルタ12の通気孔を閉塞して送風空気の通過を妨げてしまうことを抑制できる。つまり、気化フィルタ12の通気孔が閉塞されると気化フィルタ12を通過する送風空気の空気抵抗が増大して気化効率が低下する恐れがあるが、この水供給構造により空気抵抗が増大しないので、気化効率が低下しにくくなる。さらに、風量を得るために送風機9の回転数を上昇させなくてもよいので、騒音を低く抑えることができる。
Further, by avoiding the central portion of the top surface of the pleats of the vaporization filter 12 as a water supply location, the supplied water starts from the end of the vaporization filter 12 on the side of the
また、他の実施例として、図5に示した概略構成図に基づき説明する。なお、ここでは実施例1と異なる点について説明する。 Further, another embodiment will be described based on the schematic configuration diagram shown in FIG. Here, differences from the first embodiment will be described.
気化フィルタ12は、プリーツの折り線が本体1正面側に臨み、かつ折り線が水槽部5内の水面に対して傾斜するように設置されている。本実施例ではその傾斜角度を例えば5°程度とする。また、水供給手段13の給水口17は、傾斜させたことで低くなった気化フィルタ12の一方の端部側に配置されるように設ける。
The vaporization filter 12 is installed such that the fold line of the pleats faces the front side of the
水槽部5内の水は送水ポンプ15の駆動により給水管16を通して気化フィルタ12上方まで汲み上げられ、給水口17より気化フィルタ12のプリーツ最上面に供給される。気化フィルタ12に供給された水は気化フィルタ12の毛細管現象によってプリーツ最上面の給水口17側端部からもう一方の端部へと左右幅方向に拡散し、吸水される(図5中の破線矢印)。その後、吸水が進んでプリーツ最上面に吸水しきれないようになると、この水は重力によってすぐ下段のプリーツ面へと拡散し(図5中の白抜き矢印)、さらにその面の左右幅方向に拡散、吸水されることとなる。この毛細管現象と重力による拡散がプリーツ最下面まで繰り返されることにより、気化フィルタ12を高さ方向に大きくしても、気化フィルタ12の左右幅方向および高さ方向に満遍なく水が行き渡らせることが可能となる。
The water in the
また、気化フィルタ12を傾斜させて設置したことにより、気化フィルタ12に吸水し切れなかった水が傾斜したプリーツ面に沿って低い方へ流れ(図5中の実線矢印)、給水口17に近い端面からフィルタ外に流出しやすくなる。そして、流出した水はフィルタ枠14を伝いながら下段のプリーツ面に吸水されたり、気化フィルタ12下方に配置された水槽部5に流れ落ちる。このように吸水しきれなかった水が気化フィルタ12から排水されるのを促すことで、余剰分の水がプリーツの面と面の間に表面張力によって水の膜を形成し、気化フィルタ12の通気孔を閉塞して送風空気の通過を妨げてしまうことを抑制できる。つまり、気化フィルタ12上の通気孔が閉塞されると気化フィルタ12を通過する送風空気の空気抵抗が増大して気化効率が低下する恐れがあるが、この排水構造により空気抵抗が増大しないので、気化効率が低下しにくくなる。さらに、風量を得るために送風機9の回転数を上昇させなくてもよいので、騒音を低く抑えることができる。
Further, since the vaporization filter 12 is installed at an inclination, the water that has not been absorbed by the vaporization filter 12 flows downward along the inclined pleated surface (solid arrow in FIG. 5) and is close to the
なお、本実施例では気化フィルタ12の傾斜角度を5°程度としたが、給水口17に近い端面に向かって水の流れを誘導できればよく、また、気化フィルタ12を形成する材質の吸水性によっても適宜調節されるものであり、この限りではない。
In the present embodiment, the inclination angle of the vaporization filter 12 is about 5 °, but it is only necessary to be able to guide the flow of water toward the end surface close to the
なお、本実施例では一例として加湿機能付空気清浄機を用いて説明をしたが、本発明は加湿機能付空気清浄機に限定されるものではなく、上述の加湿手段を備えた加湿器においても適用できるものである。 In addition, although the present Example demonstrated using the air cleaner with a humidification function as an example, this invention is not limited to the air cleaner with a humidification function, and also in the humidifier provided with the above-mentioned humidification means. Applicable.
9 送風機
12 気化フィルタ
13 水供給手段
18 送風経路
9 Blower 12 Evaporation filter 13 Water supply means 18 Blower path
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