JP6603744B2 - 自動制御排水装置及びその加湿器 - Google Patents

Description

本発明は空気湿度調整装置に関し、具体的には自動制御排水装置及びその加湿器に関する。

人々の生活品質の向上に伴って、空気湿度調整装置（以下、「加湿器」と言う）は、乾燥した空気を加湿して、空気中に水分を補い、居住の快適性を高め、皮膚に潤いを与えるなどの機能により消費者に人気が高い。特に頻繁にエアコンが使用されるルームや中国の北西等の乾燥地域では、乾燥季節に使用する加湿器が現代家庭生活の一般的な家電製品となっている。従来の加湿器は通常抜き出し可能な単独水タンクが設けられ、水タンクの底部にスマートバルブが取り付けられ、毎回使用する時に給水に当たって水タンクを持ち上げて１８０度反転し、コントロールバルブを回し、コントロールバルブのポートから水を注入し、再びコントロールバルブを締めて加湿器のベースに戻して使用しなければならない。使用の際操作が複雑であり、給水後水タンクが重すぎて、高齢者や女性など体力の弱い人には使い勝手が悪く、同時に、コントロールバルブのポートの直径が制限されているため、手を水タンク内に入れ、水タンク内部を洗浄するのも困難になっている。これらの問題を解決するために、技術者は水タンクの頂部から給水する加湿器を発明した。例えば、加湿器のベースにソレノイドバルブ、ウォーターポンプ、モーターなどの電気制御装置を増やしたが、これらの構成部品は単価が高く、回路が複雑であり、その結果、加湿器全体が高コストとなった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、従来の加湿器が電気制御装置を追加し頂部給水することによる装置全体の高コスト問題を解決し、装置の構造から着手し装置全体の製造コストを低減することができる自動制御排水装置及びその加湿器を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、下記の技術手段を採用することにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明は、（１）水槽に設置される自動制御排水装置において、
前記水槽に固定され、下部が前記水槽と連通するフロート室と、
前記フロート室に配置され、上端に第１のバルブステムが設けられるフロートと、
前記フロート室の上方に設けられ、上部に排水口が成形され、下部に凹状面が成形され 、前記凹状面が前記排水口と連通する第１のバルブシートとを備え、
前記フロートが前記フロート室内で浮上しているとき、前記第１のバルブステムの端部 が前記凹状面に当接して密封嵌合され、
前記第１のバルブステムの端部が球状面構造であり、前記第１のバルブシートにおける凹状面が円錐面であり、前記円錐面の頂部が前記排水口と連通し、前記フロートが前記フロート室内で浮上しているとき、前記第１のバルブステムの球状端面が前記円錐面に当接して密封嵌合され、
前記フロートは前記フロート室内に上下動可能に配置され、第１のバルブステムは常に前記円錐面の範囲内で動くことを特徴とする自動制御排水装置である。

本発明は、（２）前記フロートは、水よりも密度の低い材料であるか又は密封された中空構造であり、前記水槽における水の浮力作用によって、前記フロートは前記フロート室の内側面に沿って上下動することを特徴とする上記（１）記載の自動制御排水装置である。

本発明は、（３）前記フロートは水よりも密度の低い発泡板であることを特徴とする上記（２）記載の自動制御排水装置である。

本発明は、（４）前記第１のバルブステムは前記フロートの浮力方向に沿って前記フロートの中部に垂直に固定されていることを特徴とする上記（１）〜（３）の何れか一つに記載の自動制御排水装置である。

さらに、本発明は、（５）ベースと前記ベースに取り付けられる水タンクとを備え、前記ベースに水槽が成形され、前記水槽に排水装置が設けられ、前記水タンクの底部に排水管が設けられる加湿器において、前記排水装置は上記の自動制御排水装置であり、前記水タンクは上部開口水タンクであり、前記排水管と前記排水装置との間には排水開閉弁が更に設けられ、前記水タンクが前記ベースから離脱されるとき、前記排水開閉弁が前記排水管を閉じ、前記水タンクが前記ベースに接続されるとき、前記排水開閉弁が前記排水管を開き、前記水タンクの水が排水管を通って前記排水口に入ることを特徴とする加湿器である。

本発明は、（６）前記排水開閉弁は第２のバルブステムと第２のバルブシートとを備え、前記第２のバルブシートは、前記第１のバルブシートの上端に設置され、かつ前記排水口と連通し、前記第２のバルブシートの中部に押し出しピンが設けられ、前記第２のバルブステムは、前記排水管に設置され、その上端にシールリングが設けられ、前記水タンクが前記ベースから離脱されるとき、前記第２のバルブステムは前記排水管に沿って下降し、前記シールリングは前記排水管の上端面に密封嵌合され、前記水タンクが前記ベースに接続されるとき、前記排水管は、前記第２のバルブシートに入り、前記第２のバルブシートの内側面に密封嵌合され、前記押し出しピンが前記第２のバルブステムを押し出し、前記シールリングが前記排水管の上端面から離脱し、水タンクの水が排水管を通って前記排水口に入ることを特徴とする上記（５）記載の加湿器である。

本発明は、（７）前記排水管にはガイドプレートが更に設けられ、前記第２のバルブステムは、前記ガイドプレートの中部を貫通するとともに、前記ガイドプレートに隙間嵌めされ、前記ガイドプレートには排水孔が更に成形され、前記第２のバルブステムの下端面にはヘッドが設けられ、前記ヘッドと前記ガイドプレートとの間に位置する前記第２のバルブステムに圧縮バネが嵌着されることを特徴とする上記（６）記載の加湿器である。

本発明の技術手段によって以下の効果が得られる。

Ａ．本発明は、フロートに第１のバルブステムが設置されるとともに、水槽内のフロート室に第１のバルブシートが更に設置され、第１のバルブステムが第１のバルブシートの下端面における凹状面に合わせられ、水槽内の水位が上昇すると、フロートがフロート室においてそれに合わせて上昇し、一定の高さに達したら、第１のバルブステムの上端が凹状面に当接されて、排水口が封鎖されて排水がストップされる。水槽内の水位が下降すると、フロートがそれに合わせて下降し、第１のバルブステムが下降して排水口から離脱され、水が水タンクの排水管を介して水槽に入る。本発明は、フロートが水位の昇降に応じて上下動し、それに連動して第１のバルブステムが凹状面に接離されることによって、水タンクの排水動作が自動的に制御され、水槽内の水位の高さが調整されることができる。製品の構造が簡単で、製造工程も簡単、低コスト化、低電力化であり、省エネルギーで環境にやさしい等のメリットを有する。

Ｂ．本発明は、排水装置がベースに取り付けられているため、取り付け操作が簡単である。しかも水タンクの排水管と排水装置との間に排水開閉弁が更に設置されているので、水タンクを取り外して上部から注水することができる。このときの排水開閉弁における第２のバルブステムは自動的に排水管を密封し、満水の水タンクをベースに接続すると、排水開閉弁における第２のバルブシートは第１のバルブステムを押し出して排水管を開き、水タンクの水が排水管を通って排水口に入ることによって、加湿器は、水タンクを取り外して単独で上部から注水することができる。さらに水タンクを取り外すことなくベースに配置したまま、水タンクの上部から直接注水することができ、加湿器の水タンクの上部注水が実現される。

Ｃ．従来の加湿器では、水タンクの底部にコントロールバルブを設置し、ベースに接続させて、水タンク内外の空気圧のバランスにより排水を制御するため、水タンクの頂部は開口することができない。給水時水タンクを持ち上げて１８０度反転させ、コントロールバルブを回し、コントロールバルブのポートから水を注入した後、再びコントロールバルブを締めて加湿器のベースに戻して使用しなければならない。使用の際操作が複雑であり、給水後は水タンクが重すぎて、高齢者や女性など体力の弱い人には使い勝手が悪い。しかもコントロールバルブはポートの直径が制限されているため、手を水タンク内に入れて、水タンク内部を洗浄するのも不便である。本発明は、浮力原理によって排水を制御し、水タンク内外の空気圧の影響を受けないので、水タンクの頂部を密閉する必要がなく開放することができ、蓋を開けて直接水を注入したり、洗浄したりすることができ、操作性がよく、製品の使い勝手を向上させた。

本発明の具体的な実施形態をより明確に説明するために、具体的な実施形態に必要な図面を以下に簡単に説明する。なお、以下の記載における図面は本発明のいくつかの実施例であり、当業者は、創作的な労働を必要とせず、これらの図面に基づいて他の図面を得ることができることは言うまでもない。

本発明に係る自動制御排水装置の分解斜視図である。 図１に示すフロート室の部分断面図である。 図１に示す第１のバルブシートの部分断面図である。 水タンクとベースの分離・取り付け断面の正面図である。 本発明に係る加湿器の排水状態の構造を示す図である。 図５に示すＡ部構造の拡大図（排水状態）である。 本発明に係る加湿器が水封状態にある時の構造を示す図である。 図７に示すＢ部構造の拡大図（水封状態）である。

以下、図面を参照しながら本発明の技術手段を明確かつ詳細に説明する。なお、本明細書に記載される実施例は本発明の一部の実施例であり、全ての実施例ではないことは言うまでもない。本発明における実施例に基づいて、当業者が創作的な労働をせずに得られたあらゆるその他の実施例は、すべて本発明の保護範囲内である。

図１に示すように、本発明は、水槽１１に配置される自動制御排水装置を提供し、排水装置１２は、フロート室１２１と、フロート１２２と、第１のバルブシート１２３とを備え、フロート室１２１は水槽１１に固定され、図２に示すように、フロート室の内部と水槽１１とを連通させるようにフロート室の下部に開口が設けられている。フロート１２２はフロート室１２１に配置され、フロート１２２の上端に第１のバルブステム１２２１が設けられている。第１のバルブシート１２３はフロート室１２１の上端面に設置され、図１における第１のバルブシート１２３はフロート室１２１の上方内側面に位置し、図３に示すように、第１のバルブシート１２３の上部に排水口１２３１が成形され、その下部に凹状面１２３２が成形され、凹状面１２３２が排水口１２３１と連通し、排水口が第１のバルブシート１２３の軸方向中部に位置する。フロート１２２はフロート室１２１における水の浮力作用によって浮上し、第１のバルブステム１２２１の端部が凹状面１２３２に当接すると密封嵌合され、水封機能が実現される。なお、ここでのフロート室は上端開口構造であってもよく、上端密閉構造であってもよい。

ここでの第１のバルブステム１２２１の端部は、好ましくは球状面構造であり、扇形又は半球面構造であってもよい。また、第１のバルブシート１２３における凹状面１２３２は円錐面であることが好ましく、円錐面の頂部は排水口１２３１と連通し、フロート１２２がフロート室１２１に浮上しているとき、第１のバルブステム１２２１の球状端面が円錐面に当接して密封嵌合されることによって、第１のバルブシートにおける排水口が封鎖される。これに対して、フロートが下降すると、第１のバルブステム１２２１が第１のバルブシート１２３から離脱されることによって、排水口１２３１が開かれ、上部の水が排水口に沿って水槽１１に入る。フロート１２２はフロート室１２１に上下動可能に配置され、第１のバルブステム１２２１は常に円錐面の範囲内で動く。

本発明によれば、フロートが水位の昇降につれて上下動し、それに連動して第１のバルブステムが凹状面に接離されることにより、水タンク排水の動作が自動的制御され、水槽内の水位の高さが調整されるので、製品の構造が簡単であるだけでなく、製造工程も簡単で、低コスト化、低電力化、省エネルギーで環境にやさしい等のメリットを有する。

フロート１２２は、好ましくは発泡板構造であり、水よりも密度の低い他の材料でフロートを製造してもよく、或いは水に浮かぶことができるように、フロートを中空構造に製造してもよい。水槽１１における水の浮力作用によって、フロート１２２はフロート室１２１の内側面に沿って上下動する。

また、図４〜図８に示すように、本発明は更に加湿器を提供している。本発明の加湿器において、ベース１とベース１に取り付けられる水タンク２とを備え、ベース１に水槽１１及び霧化器１３が設けられ、水槽１１に排水装置１２が設けられ、水タンク２の底部に水タンク２と連通する排水管２１が設けられる加湿器であって、排水装置１２は上記の自動制御排水装置であり、水タンク２は上部開口水タンクであり、水タンクの上部の給水口２３から注水可能で、水槽の水は霧化器１３の作用で霧化され、霧噴出口２４から噴出される。同時に、排水管２１と排水装置１２との間には排水開閉弁２２が更に設けられ、水タンク２がベース１から離脱されるとき、排水開閉弁２２は排水管２１を閉じ、逆に水タンク２がベース１にと接続されるとき、排水開閉弁２２は排水管２１を開き、水タンク２の水が排水管２１を通って排水口１２３１に入ると同時に、排水装置は水槽中の水位に応じて排水口１２３１の排水を制御する。

本発明に開示される排水開閉弁２２は、図４及び図５に示すように、第２のバルブステム２２１と第２のバルブシート２２２とを備え、第２のバルブシート２２２は溶接又は密封係合の方式によって第１のバルブシート１２３の上端に設置される。図４に示すように、第２のバルブシート２２２は排水口１２３１と連通し、同時に第２のバルブシート２２２の上部に排水口と連通する接続口２２２３が更に設けられ、排水管２１の下部は接続口２２２３の中に配置されると共に、排水管２１の外部に嵌着されるガスケット２１２により両者は密封接続されている。同時に図２に示すように、第２のバルブシート２２２の軸方向中部に押し出しピン２２２１が更に設けられ、押し出しピン２２２１の周囲に排水孔２２２２が更に設けられている。第２のバルブステム２２１は、排水管２１の中に設置され、その上端にシールリング２２１１が設けられている。

図４に示すように、水タンク２がベース１から離脱されるとき、第２のバルブステム２２１は排水管２１に沿って下降し、シールリング２２１１は排水管２１の上端面に密封嵌合される。

図５に示すように、水タンク２がベース１に接続されるとき、排水管２１は、第２のバルブシート２２２の接続口２２２３の中に入り、第２のバルブシート２２２の内側面に密封嵌合され、押し出しピン２２２１が第２のバルブステム２２１を押し出し、シールリング２２１１が排水管２１の上端面から離脱されて、水タンク２の水が排水管２１に入り、排水孔２２２２を通って排水口１２３１に入る。

排水管２１にはガイドプレート２１１が更に設けられ、第２のバルブステム２２１は、ガイドプレート２１１の中部を貫通するとともに、ガイドプレート２１１に隙間嵌めされ、即ち、第２のバルブステム２２１はガイドプレートに沿って上下動することができる。ガイドプレート２１１の周囲に孔部が更に成形され、これによって、排水管の水は孔部を通って第１のバルブシートの貯水室１２３３に流れることができる。第２のバルブステム２２１の下端面にはヘッド２２１２が設けられ、ヘッド２２１２とガイドプレート２１１との間に位置する第２のバルブステム２２１に圧縮バネ２２１３が嵌着される。

第２のバルブステム２２１は圧縮バネ２２１３の作用で上下動することができ、水タンク２１の排水管の外壁にガスケット２１２を嵌めて固着し、このガスケット２１２は第２のバルブシート２２２における接続口２２２３に嵌合されて密封の役割を果たすとともに、動かして抜き出すことができる。

図５及び図６に示すように、本発明の水タンクの排水管は接続口に合わせてその中に入り、霧噴出口２４は霧化器１３の上方に合わせられ、水タンク２がベース１に配置されると、押し出しピン２２２１が第２のバルブステム２２１を押し出し、シールリング２２１１が排水管２１の上端面から離脱される。この時、水タンクの給水口２３から水が注入され、水が排水管２１に沿って排水孔２２２２を通って貯水室１２３３に流れる。図７及び図８に示すように、貯水室１２３３内の水は排水口１２３１を通って水槽１１に流れ、水槽１１内の水位が上昇し、フロート１２２が上へと移動し、一定の水位に達したとき、フロート１２２における第１のバルブステム１２２１が円錐面に突き当たり、排水口１２３１の排水が封鎖される。それと同時に、霧化器１３が作動し、水槽１１内の水位が霧化器１３の作動に従って下降し、フロート１２２も同様に水位に従って下へと移動して、第１のバルブステム１２２１が円錐面から離脱して、排水口１２３１が再び排水する。フロート１２２は水位の昇降につれて上下動し、それに連動して第１のバルブステム１２２１が円錐面に接離されることにより、水タンクの排水が自動的制御され、水槽１１内の水位の高さが調整される。

上記実施例は本発明を明確に説明するために例示されたものに過ぎず、本発明の実施形態を限定するものではないことは言うまでもない。当業者は、上記の説明に基づいて、他の変形又は変更を行うことができる。ここで全ての実施形態を網羅的に挙げることはできず、そうする必要もない。以上の説明から得られた明らかな変形又は変更は依然として本発明の保護範囲内に属するものである。

１ ベース
１１ 水槽
１２ 排水装置
１２１ フロート室
１２２ フロート
１２２１ 第１のバルブステム
１２３ 第１のバルブシート
１２３１ 排水口
１２３２ 凹状面
１２３３ 貯水室
１３ 霧化器
２ 水タンク
２１ 排水管
２１１ ガイドプレート
２１２ ガスケット
２２ 排水開閉弁
２２１ 第２のバルブステム
２２１１ シールリング
２２１２ ヘッド
２２１３ 圧縮バネ
２２２ 第２のバルブシート
２２２１ 押し出しピン
２２２２ 排水孔
２２２３ 接続口
２３ 給水口
２４ 霧噴出口

Claims (7)

1. 水槽（１１）に設置される自動制御排水装置（１２）であって、
   前記水槽（１１）に固定され、下部が前記水槽（１１）と連通するフロート室（１２１）と、
   前記フロート室（１２１）に配置され、上端に第１のバルブステム（１２２１）が設けられているフロート（１２２）と、
   前記フロート室（１２１）の上方に設けられ、上部に排水口（１２３１）が成形され、下部に凹状面（１２３２）が成形され、前記凹状面（１２３２）と前記排水口（１２３１）とが連通している第１のバルブシート（１２３）と、を備え、
   前記フロート（１２２）が前記フロート室（１２１）内で浮上しているとき、前記第１のバルブステム（１２２１）の端部が前記凹状面（１２３２）に当接して密封嵌合され、
   前記第１のバルブステム（１２２１）の端部が球状面構造であり、前記第１のバルブシート（１２３）における凹状面（１２３２）が円錐面であり、前記円錐面の頂部が前記排水口（１２３１）と連通し、前記フロート（１２２）が前記フロート室（１２１）内で浮上しているとき、前記第１のバルブステム（１２２１）の球状端面が前記円錐面に当接して密封嵌合され、
   前記フロート（１２２）は前記フロート室（１２１）内に上下動可能に配置され、第１のバルブステム（１２２１）は常に前記円錐面の範囲内で動くことを特徴とする自動制御排水装置。
2. 前記フロート（１２２）は、水よりも密度の低い材料であるか又は密封された中空構造であり、前記水槽（１１）における水の浮力作用によって、前記フロート（１２２）は前記フロート室（１２１）の内側面に沿って上下動することを特徴とする請求項１に記載の自動制御排水装置。
3. 前記フロート（１２２）は水よりも密度の低い発泡板であることを特徴とする請求項２に記載の自動制御排水装置。
4. 前記第１のバルブステム（１２２１）は前記フロート（１２２）の浮力方向に沿って前記フロート（１２２）の中部に垂直に固定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自動制御排水装置。
5. ベース（１）と前記ベース（１）に取り付けられる水タンク（２）とを備え、前記ベース（１）に水槽（１１）が成形され、前記水槽（１１）に排水装置（１２）が設けられ、前記水タンク（２）の底部に排水管（２１）が設けられる加湿器であって、
   前記排水装置（１２）は請求項１〜３のいずれかに記載の自動制御排水装置であり、前記水タンク（２）は上部開口水タンクであって、前記排水管（２１）と前記排水装置（１２）との間に排水開閉弁（２２）が更に設けられ、前記水タンク（２）が前記ベース（１）から離脱されるとき、前記排水開閉弁（２２）が前記排水管（２１）を閉じ、前記水タンク（２）が前記ベース（１）に接続されるとき、前記排水開閉弁（２２）が前記排水管（２１）を開き、前記水タンク（２）の水が排水管（２１）を通って前記排水口（１２３１）に入ることを特徴とする加湿器。
6. 前記排水開閉弁（２２）は第２のバルブステム（２２１）と第２のバルブシート（２２２）とを備え、前記第２のバルブシート（２２２）は、前記第１のバルブシート（１２３）の上端に設置され、かつ前記排水口（１２３１）と連通し、前記第２のバルブシート（２２２）の中部に押し出しピン（２２２１）が設けられ、前記第２のバルブステム（２２１）は、前記排水管（２１）に設置され、その上端にシールリング（２２１１）が設けられ、
   前記水タンク（２）が前記ベース（１）から離脱されるとき、前記第２のバルブステム（２２１）は前記排水管（２１）に沿って下降し、前記シールリング（２２１１）は前記排水管（２１）の上端面に密封嵌合され、
   前記水タンク（２）が前記ベース（１）に接続されるとき、前記排水管（２１）は、前記第２のバルブシート（２２２）に入り、かつ前記第２のバルブシート（２２２）の内側面に密封嵌合され、前記押し出しピン（２２２１）が前記第２のバルブステム（２２１）を押し出し、前記シールリング（２２１１）が前記排水管（２１）の上端面から離脱され、水タンク（２）の水が排水管（２１）を通って前記排水口（１２３１）に入ることを特徴とする請求項５に記載の加湿器。
7. 前記排水管（２１）にガイドプレート（２１１）が更に設けられ、前記第２のバルブステム（２２１）は、前記ガイドプレート（２１１）の中部を貫通するとともに、前記ガイドプレート（２１１）に隙間嵌めされ、前記ガイドプレート（２１１）には排水孔（２１１１）が更に成形され、前記第２のバルブステム（２２１）の下端面にはヘッド（２２１２）が設けられ、前記ヘッド（２２１２）と前記ガイドプレート（２１１）との間にある前記第２のバルブステム（２２１）に圧縮バネ（２２１３）が嵌着されていることを特徴とする請求項６に記載の加湿器。

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