JP6453570B2 - 加湿素子および加湿装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気を加湿する加湿素子および加湿装置に関する。

加湿雰囲気の空気を生成する機器には、自然蒸発式、電熱式、水スプレー式、超音波式などがある。こうした中で、自然蒸発式の加湿素子は、他の方式に比べてランニングコストを抑えやすいことから、長時間運転される場所で使用される。また、加湿能力についての改善も進んでいる。

自然蒸発式の加湿素子にも様々な形態がある。その中で、加湿能力が高く、長時間の使用に適う加湿方式には「流下式」と「滴下式」があり、特許文献１には滴下式の加湿素子が開示されている。

特許第３１０８００２号公報

滴下式や流下式の加湿素子を用いた加湿装置では、供給する水が一般には加熱殺菌されないため、保水して空気へ加湿を行う媒体である加湿体は、加湿運転中は湿った状態となる。また、供給される空気中には細菌およびカビを含む多くの菌類が含まれている。空気中の菌類は、加湿体に付着して、増殖する場合がある。菌類が付着および繁殖すると、菌類の代謝によって発生されるＭＶＯＣ（Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）により、加湿される空気の臭気が増す場合がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、加湿体に付着した菌類の増殖を手軽に抑制できる加湿素子を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、加湿体と、加湿体を内部に収納するケーシングと、を備え、ケーシングの内部には、加湿体に供給するための水を貯める貯水槽が設けられ、ケーシングのうち貯水槽の上方に位置する部分には、開口部が形成され、開口部を閉塞する閉塞部をさらに備えることを特徴とする。

本発明の加湿素子によれば、加湿体に付着した菌類の増殖を手軽に抑制できるという効果を奏する。

実施の形態１にかかる加湿装置の構成図 加湿装置の加湿素子部分を拡大した図 加湿素子の斜視図 加湿素子の斜視図であって、図３の反対側から見た図 加湿素子の分解斜視図 加湿素子の断面図 空気の流れに対して垂直な方向から見た加湿体を示す図 加湿体に形成される切欠きの他の例を示す図 加湿素子の斜視図であって、開口部を塞ぐ蓋を説明するため図 加湿素子の斜視図であって、開口部を閉塞する閉塞部の他の例を説明するための図 図１０に示すＡ部分を拡大した部分拡大図であって、開口部を閉塞した状態を示す図 図１０に示すＡ部分を拡大した部分拡大図であって、開口部を開放した状態を示す図 加湿素子の斜視図であって、開口部を閉塞する閉塞部のさらに他の例を説明するための図 図１３に示すＢ部分を拡大した部分拡大図 加湿素子が収納された部分を拡大した加湿装置の断面図であって、加湿素子の開口部を閉塞する他の例を示す図 箱体のうち当接部が形成された部分を加湿素子側から見た図

以下に、本発明の実施の形態にかかる加湿素子および加湿装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、実施の形態１にかかる加湿装置１の構成図である。図２は、加湿装置１の加湿素子２部分を拡大した図である。加湿装置１には加湿素子２が組込まれている。加湿素子２の通風上流側もしくは通風下流側に、加湿素子２へ室内の空気を送り込み、再び室内へ吹出すための送風機５が組込まれている。

加湿装置１は、加湿素子２と、水道設備である給水源に接続されて加湿素子２に加湿用の水を送水する給水管３と、加湿素子２で加湿されずに残った水を外部に排出する排水管４と、加湿素子２に空気流を通過させる送風機５と、送風機５および給水管３の電磁弁である給水弁３ａの操作を行う制御装置６と、排水を受容し外部に排水するドレンパン７とを備える。また、加湿素子２、送風機５、制御装置６およびドレンパン７は、箱体１ａ内に収納される。

加湿素子２は、ドレンパン７上に一個又は複数個が直接設置される。各加湿素子２の天部構造の両側の稜角部は、箱体１ａに形成されたガイドレールに支持されて、抜き差し可能に保持されている。加湿素子２には加湿用の水を供給したり、遮断したりする給水弁３ａを備えた給水管３がつながれており、ドレンパン７には排水管４が接続されている。

加湿素子２に加湿用の水を送水する給水管３の途中には、加湿素子２に給水する水の圧力と流量を調整する給水弁３ａのほか、給水管３への塵の侵入を防ぐストレーナ３ｂが設けられている。給水源側との接続部を除く給水管３の各接続部分は、全てドレンパン７上に集約されていることが望ましい。

図３は、加湿素子２の斜視図である。図４は、加湿素子２の斜視図であって、図３の反対側から見た図である。図５は、加湿素子２の分解斜視図である。図６は、加湿素子２の断面図である。加湿素子２は、多数並んだ平板状の加湿体２０を中心として、その上方には加湿体２０に供給するための水を蓄える貯水槽１２、給水管３からの水を貯水槽１２へ注入する給水口１１が設けられている。また、加湿体２０の下方には加湿体２０からの加湿されずに残った水を受けて排水するための排水部１３および排水口１３ａが設けられている。

給水口１１、貯水槽１２、排水部１３および加湿体２０を固定し、その上下の構造を接続するための構造壁を全て一体としたケーシング１０により加湿体２０は包み込まれている。ケーシング１０は、ケーシング１０ａとケーシング１０ｂとに分割されて構成されている。水は給水口１１から貯水槽１２へ溜まり、拡散部材３０に浸透して加湿体２０に広がっていき、加湿体２０同士の隙間を流れる空気を加湿し、過剰な水が下部の排水部１３から流れ出ていく。

給水口１１には、給水管３が接続され、貯水槽１２へ水を供給するため、加湿素子２の上方、加湿体２０より上面側に設けられる。給水口１１の形状は給水管３に合わせた形状とし、容易に抜けないようにカエリをつける。ホースバンドで給水管３を縛って容易に抜けないようにしてもよい。

また、給水口１１は加湿体２０の上部から水が供給できる構造であれば位置に制約はないが、給水管３と給水口１１とのつなぎ目から水漏れ等が発生した場合を考慮すると、被加湿空気の上流側に配置すると気流の流れで上流側に飛ぶ水も下流側、すなわち加湿素子２側へ導かれ、周囲への水の飛散距離が小さくなるため望ましい。

貯水槽１２は加湿体２０の上方に設けられ、その底部には拡散部材３０が取り付けられる。本実施の形態１では、貯水槽１２をケーシング１０ａとケーシング１０ｂとで挟み込んで位置を決める形状になっており、拡散部材３０は貯水槽１２と連結されて保持されている。貯水槽１２は、プラスチック材料で形成されている。プラスチック材料には、ＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｓｔｙｒｅｎｅ）樹脂、ＰＳ（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）樹脂、ＰＰ（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）樹脂が一例に挙げられる。後に詳説するが、貯水槽１２には薬剤を投入することが想定されているため、耐薬性が考慮された樹脂を用いることが望ましい。耐薬性が考慮された樹脂には、ＰＰ樹脂が一例に挙げられる。

拡散部材３０は多孔質の板状素材で形成される。水を浸透させて加湿体２０へ水を送るため、素材の表面は極力親水性であるほうが、浸透性が良くなり送水量が増加する。また素材は水が浸透して加湿体２０へ供給できればよいが、常に水と接触することになるため、水により劣化しないような材料が用いられる。水により劣化しないような材料には、樹脂ではＰＥＴ樹脂のポリエステル、ＰＰ樹脂、セルロースが一例に挙げられ、金属ではチタン、銅、ステンレスで作られた多孔質板が一例に挙げられる。

加湿体２０は、拡散部材３０と同様に多孔質の板状素材で形成される。好適な条件は拡散部材３０と同一であり、その素材は樹脂ではＰＥＴ樹脂のポリエステル、ＰＰ樹脂、セルロース、金属ではチタン、銅、ステンレスなどで作られた多孔質板が望ましい。ただし、拡散部材３０より吸水性の良い素材を加湿体２０として用いると、拡散部材３０が吸水して十分水が拡散する前に加湿体２０が水を吸ってしまうため、各加湿体２０への水の供給の均一度が落ちることもある。その場合は、拡散部材３０の鉛直方向の寸法を十分大きくすることで対策できる。ただし、加湿素子２全体の高さ方向の寸法の制約がある場合、拡散部材３０よりは若干吸水性が低い素材を加湿体２０に用いることが望ましい。

図７は、空気の流れに対して垂直な方向から見た加湿体２０を示す図である。加湿体２０には、図７に示すように、拡散部材３０を差し込む切り欠き２０ａが１つ以上設けられていることが望ましい。この切り欠き２０ａがあることにより、拡散部材３０と挿し合わせる際の位置ずれを防ぐことができる。そのため、切り欠き２０ａを設けることで、拡散部材３０との位置を決定することができる。切り欠き２０ａの位置は加湿体２０の重力方向に対し上側の辺に設けられる。

図８は、加湿体２０に形成される切り欠き２０ａの他の例を示す図である。加湿体２０に流れる空気の方向が既定の場合には、図８に示すように、加湿体２０の空気の流れる方向の長さに対して中央から上流側に設けると、水が加湿体２０の空気の上流側から供給されることになり、よく水が蒸発する上流側により多くの水が供給されることになり望ましい。

加湿素子２のケーシング１０は熱可塑性のプラスチックによる射出成型で形成されている。熱可塑性のプラスチックには、ＡＢＳ樹脂、ＰＳ樹脂、ＰＰ樹脂が一例に挙げられる。ケーシング１０ａ，１０ｂで加湿体２０を挟み込み、係合部１５を係合させることにより、ケーシング１０ａとケーシング１０ｂとが一体化する構造となっている。

ケーシング１０ａ，１０ｂには、それぞれ貯水槽１２を係合する部分、排水口となる部分、加湿体２０へ被加湿空気を導入する開口部１０ｃが設けられている。ケーシング１０ａには、貯水槽１２へ水を供給するための給水口１１が設けられている。さらに中央部には加湿体２０を収納する部分が設けられている。図４から図６に示すように、ケーシング１０ｂの上部には、貯水槽１２へ薬剤等を投入するための開口部５０が設けられている。

開口部５０は、薬剤等を貯水槽１２内へ投入できるようにするため、貯水槽１２の上方に形成されている。また、開口部５０の位置は、給水口１１から貯水槽１２へ水が供給される付近であると、薬剤を投入したときに水と触れて効果が出やすくなるため望ましい。

また、開口部５０が開放されたままであると、加湿しているときに加湿素子２の上流から下流に向けて流下する空気中のチリおよびホコリが貯水槽１２に入り込む可能性があるため、不衛生である。そのため、開口部５０は加湿素子２を通過する空気流に対して下流側に設けると、チリおよびホコリが直接入ってきにくくなるので、より望ましい。

図９は、加湿素子２の斜視図であって、開口部５０を塞ぐ蓋５１を説明するため図である。図９に示すように、開口部５０に対して着脱可能な閉塞部である蓋５１で開口部５０を閉塞してもよい。蓋５１は、通常使用時には開口部５０部分に嵌められ、必要になった場合に取り外しができるようにしてもよい。蓋５１は、スナップフィットで取り付けられるプラスチック製のものが一例に挙げられる。また、ゴム状の素材で変形させながら開口部５０に嵌るものが一例に挙げられる。また、複数回貼り付け可能なシールを開口部５０に貼り付けるものも一例に挙げられる。蓋５１にシールを用いる場合には、シールの貼り付きに対する長期信頼性を考慮する必要がある。

図１０は、加湿素子２の斜視図であって、開口部５０を閉塞する閉塞部の他の例を説明するための図である。図１１は、図１０に示すＡ部分を拡大した部分拡大図であって、開口部５０を閉塞した状態を示す図である。図１２は、図１０に示すＡ部分を拡大した部分拡大図であって、開口部５０を開放した状態を示す図である。

図１０から図１２に示すように、開口部５０を開放する位置と開口部５０を閉塞する位置との間でスライド移動可能にケーシング１０に固定さる閉塞部である蓋５２を用いてもよい。スライド移動で開口部５０を開閉できる蓋５２であれば、外した蓋を紛失することを防ぐことができる。また、開口部５０の開閉回数の制限もない。

蓋５１，５２では、ケーシング１０の外側への突出量が大きいと、加湿素子２の着脱時に引っかかる原因になるので、極力ケーシング１０表面からの突出量を抑えることが好ましい。

図１３は、加湿素子２の斜視図であって、開口部５０を閉塞する閉塞部のさらに他の例を説明するための図である。図１４は、図１３に示すＢ部分を拡大した部分拡大図である。図１３，１４に示すように、この例で示す閉塞部は、開口部５０の内側に収まる閉塞板５３ａと、閉塞板５３ａの外周から開口部５０の縁に向けて延びてケーシング１０と一体に連結された複数の連結部５３ｂとを有する。

このように構成することで、閉塞部５３ａの押圧または連結部５３ｃの切断によって、閉塞板５３ａをケーシング１０から切り離して、開口部５０を開放させることができる。また、上述した蓋５１，５２に比べて、ケーシング１０の外側への突出量を抑えやすい。なお、閉塞板５０を切り離した後で、再度開口部５０を閉塞する場合には、開口部５０に貼り付け可能なシールを用いればよい。

以上説明した加湿素子２では、貯水槽１２の上方に開口部５０が形成されているので、開口部１２から薬剤を投入することで、貯水槽１２内に容易に薬剤を投入することができる。抗菌剤および防カビ剤を含む薬剤を投入することで、加湿体２０に供給される水に抗菌成分および防カビ成分を溶解させることができ、加湿体２０への菌類の付着および繁殖を抑えることができ、衛生的な空気を供給することが可能となる。また、芳香成分を含む薬剤を投入することで、加湿装置１から吹き出される空気に香りを付加することが可能となる。

図１５は、加湿素子２が収納された部分を拡大した加湿装置１の断面図であって、加湿素子２の開口部５０を閉塞する他の例を示す図である。加湿装置１では、箱体１ａ内での加湿素子２の位置が定められている。そこで、図１５に示す例では、箱体１ａの一部で加湿素子２に形成された開口部５０を閉塞させている。

より具体的には、開口部５０が形成される部分は、加湿素子２のケーシング１０から上方に突出している。箱体１ａには、開口部５０が形成された突出部分に当接する当接部１ｂが形成されている。図１５に示すように、当接部１ｂは、箱体１ａ内での加湿素子２の位置を決める位置決め部として機能するとともに、開口部５０を閉塞する閉塞部としても機能する。

箱体１ａの一部で開口部５０を閉塞すれば、蓋を取り付ける手間を省略できるので、加湿素子２の製造作業の簡略化を図ることができ、製造コストの抑制を図ることができる。また、箱体１ａ内から加湿素子２を取り出せば開口部５０が開放され、箱体１ａ内に加湿素子２を収納すれば開口部５０が閉塞されるので、開口部５０の開閉の手間を省略することができ、より簡単に薬剤を貯水槽１２内に投入することができるようになる。

図１６は、箱体１ａのうち当接部１ｂが形成された部分を加湿素子２側から見た図である。図１６に示すように、当接部１ｂは、開口部５０を閉塞する部分にだけ形成されていてもよい。

１ 加湿装置、１ａ 箱体、１ｂ 当接部、２ 加湿素子、３ 給水管、３ａ 給水弁、４ 排水管、５ 送風機、６ 制御装置、７ ドレンパン、１０，１０ａ，１０ｂ ケーシング、１０ｃ 開口部、１１ 給水口、１２ 貯水槽、１３ 排水部、１３ａ 排水口、２０ 加湿体、５０ 開口部、５１，５２ 蓋（閉塞部）、５３ａ 閉塞板（閉塞部）、５３ｂ 連結部（閉塞部）。

Claims (5)

1. 加湿体と、
   前記加湿体の上方に設けられ、上面側が開放されて前記加湿体に供給するための水を貯める貯水槽と、
   前記加湿体および前記貯水槽を内部に収納するとともに、前記貯水槽に水を注入するための給水口が形成され、前記貯水槽の上方に位置する部分に開口部が形成されたケーシングと、
   前記開口部を閉塞する閉塞部と、を備え、
   前記給水口と前記開口部とが前記ケーシングの異なる面に形成されることを特徴とする加湿素子。
2. 前記閉塞部は、前記開口部に着脱可能な蓋であることを特徴とする請求項１に記載の加湿素子。
3. 前記蓋は、前記開口部を開放する位置と前記開口部を閉塞する位置との間でスライド移動可能に前記ケーシングに固定されていることを特徴とする請求項２に記載の加湿素子。
4. 前記閉塞部は、前記開口部の内側に収まる閉塞板と、前記閉塞板の外周から前記開口部の縁に向けて延びて前記ケーシングと一体に連結された複数の連結部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の加湿素子。
5. 加湿体と、前記加湿体の上方に設けられるとともに上面側が開放されて前記加湿体に供給するための水を貯める貯水槽と、前記加湿体および前記貯水槽を内部に収納するとともに、前記貯水槽に水を注入するための給水口が形成され、前記貯水槽の上方に位置する部分に開口部が形成されたケーシングと、を有し、前記給水口と前記開口部とが前記ケーシングの異なる面に形成される加湿素子と、
   前記加湿素子からの排水を受け、外部へ流すドレンパンと、
   前記加湿素子へ空気を送る送風機と、
   前記加湿素子、前記ドレンパンおよび前記送風機を内部に収納する箱体と、を備え、
   前記箱体には、前記加湿素子を前記箱体内に収納した状態において、前記開口部を閉塞する閉塞部が形成されていることを特徴とする加湿装置。

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