JP6744910B2 - 加湿装置、ならびに当該加湿装置を備えた清浄器、加湿器、およびファンヒータ - Google Patents

Description

本願は、家庭用電気機器に関し、特に、加湿装置、ならびにこのような加湿装置を備えた空気清浄器、加湿器、およびファンヒータに関する。

加湿装置を備えた空気清浄器、加湿器、およびファンヒータにおける加湿タンク内の液面は、加湿プロセスにしたがって変化するため、液面の上方の加湿フィルタスクリーンの貫流面積は、当該液面に従って変化し、不安定な加湿量という好ましくない結果をもたらす。

特願２００３−２８４８３２は、ファンヒータを開示している。当該ファンヒータは、図１に示すように、加湿フィルタスクリーン部分に浮力を有する加湿装置を備える。加湿装置において、加湿が進むにつれて液面が下降し、液面にしたがって加湿フィルタスクリーンが下降することにより、加湿フィルタスクリーンの上部から大量の空気が逃げ、今度はこれが加湿フィルタスクリーンを通過する空気量の減少をもたらす。このため、安定した加湿機能を維持できない。

特願２００３−２８４８３２

本願が取り組む技術的問題は、液面の上方の加湿フィルタスクリーンの貫流面積が不変であり、かつ加湿フィルタスクリーンを通る風量が不変である加湿装置、ならびにこの加湿装置を備える空気清浄器、加湿器、およびファンヒータを提供することである。

この目的を達成するために、本願の一態様にかかる加湿装置が提供される。上記加湿装置は、加湿剤を収容するための加湿タンクと、上記加湿タンク内の上記加湿剤を吸い上げるように上記加湿剤と物理的に接触している加湿フィルタスクリーンと、垂直方向に可動であるように上記加湿タンク内に配置され、上記加湿フィルタスクリーンを支持するトレーと、を備える加湿装置であって、上記トレーの下方側には発泡材が設けられており、上記加湿剤中の上記トレーおよび上記発泡材によって発生する浮力は、上記加湿フィルタスクリーン、上記トレー、および上記発泡材の総重量と釣り合い、上記加湿フィルタスクリーンおよび上記トレーは、上記加湿剤の液面上に浮いている状態が維持される。

本願の一実施形態によれば、上記発泡材は、上記トレーの下方側の周辺端部に沿って配置されてもよい。

本願の一実施形態によれば、上記トレーは長方形の形状を有し、２つの上記発泡材が上記トレーの下方側の対角な隅に配置されてもよい。または、４つの上記発泡材が、上記トレーの側面の四隅に配置されてもよい。

本願の一実施形態によれば、上記トレーは、当該トレーの下方側に複数の凹部をさらに備えてもよい。上記複数の凹部は、上記加湿フィルタスクリーンおよび上記トレーの重心を中心にして対称的に配置される。

本願の一実施形態によれば、上記加湿装置は、フィルタスクリーンフレームをさらに備えてもよく、上記加湿フィルタスクリーンの端部は上記フィルタスクリーンフレームに囲まれ、かつ上記フィルタスクリーンフレームに機械的に結合している。

本願の一実施形態によれば、上記加湿装置は、上記フィルタスクリーンフレームの上方に配置された風防機構をさらに備えてもよい。上記風防機構は、上記フィルタスクリーンフレームの上方に配置された静的風防パネルと、上記フィルタスクリーンフレームの上縁部上に配置された動的風防パネルとを備えてもよく、上記フィルタスクリーンフレームが上記垂直方向に動くことにより、上記動的風防パネルは上記静的風防パネルへの重なりと適合とを維持してもよい。

本願の一実施形態によれば、上記加湿装置は、上記トレーが上記垂直方向に動くように誘導するガイド機構をさらに備えてもよい。上記ガイド機構は、上記加湿タンクの内側壁に配置されたガイドスロットと、上記トレーの外縁部に配置されたガイドレールとを備えてもよい。

本願の一実施形態によれば、上記加湿剤は水を含んでよい。

本願の別の態様によれば、上述のような加湿装置を備えた空気清浄器、加湿器、およびファンヒータが提供される。

本願にかかる、加湿装置、ならびに当該加湿装置を備えた空気清浄器、加湿器、およびファンヒータにおいて、加湿剤中のトレーおよび発泡材によって発生する浮力は、加湿フィルタスクリーン、トレー、および発泡材の総重量と釣り合い、加湿フィルタスクリーンおよびトレーが加湿剤の液面上に浮いている状態を維持することにより、液面の上方の加湿フィルタスクリーンの貫流面積が不変のままであることを保証する。加湿剤の液面が下がるにつれて、加湿フィルタスクリーンも下降し得る。加湿装置がフィルタスクリーンフレームの上方に配置された風防機構を備える場合、加湿フィルタスクリーンを通過せずに逃げる風がないため、加湿フィルタスクリーンを通る風量は不変のままであり得る。発泡材がトレーの下方側の外縁部に沿って、または対角な隅に配置される場合、加湿剤中のトレーによって発生した浮力は、発泡材が配置されたトレーの下方側の外縁部に確実に作用するとともに、加湿剤中のトレーの確実かつ安定した上下運動をもたらし、トレーの傾斜を防ぐことができる。また、加湿装置が、トレーが垂直方向に動くように誘導するガイド機構を備える場合、トレーの安定した上下運動は、さらに確実になり得、トレーの傾斜を防ぐことができる。

本願の諸実施形態の技術的解決手段をより明瞭に示すために実施形態において用いられる図面を以下に簡単に説明する。以下の説明における図面は、本願の実施形態のいくつかにすぎず、発明的作業を伴うことなくこれらの図面から他の図面が得られることは、当業者にとって明らかである。
従来技術の加湿装置を備えたファンヒータの概略図である。 本願の一実施形態にかかる給水装置を示す概略図である。 本願の一実施形態にかかる組立てられた状態の給水装置の概略図である。 本願の一実施形態にかかる給水装置のトレーおよび加湿フィルタスクリーン部品の概略図である。 本願の一実施形態にかかる給水装置のトレーの底部を示す概略図である。 本願の一実施形態にかかる給水装置のガイド機構の構成を示す概略図である。 本願の一実施形態にかかる加湿器に使用される給水装置の概略図である。

以下に、本開示の諸実施形態における技術的解決手段を、本開示の諸実施形態の図面を参照しつつ明瞭かつ完全に記載する。ただし、記載されている実施形態は、本開示の諸実施形態の一部にすぎず、すべてではない。当業者が発明的作業を伴うことなしに、本明細書中に開示される実施形態に基づいて実施する他の全ての実施形態は、本開示の特許請求の範囲に該当する。

本明細書中で用いる技術用語または学術用語は、その他の意味として規定されない限り、当業者に理解されている共通の意味として理解されるべきである。開示された本特許出願の明細書および請求項において用いられる「第１」および「第２」等の用語は、いかなる順番、数量、または重要性を示すものでもなく、種々の部品を区別するためのみに用いられる。同様に、「a」および「an」等の用語は、数量を限定するものではなく、少なくとも１つが存在することのみを示す。「に結合する（connect to）」または「に結合する（connect with）」等の用語は、物理的結合または機械的結合に限定するものではなく、直接的か間接的かに関わらない電気的結合を包含してもよい。「上方の」、「下方の」、「左の」、および「右の」等は、相対的な位置関係を示すためのみに用いられ、記載された対象物の絶対位置が変化した場合、相対的な位置関係もそれにしたがって変化する。

本願の諸実施形態は、図面を参照してここに記載される。

図２は、本願の一実施形態にかかる給水装置を示す概略図である。図３は、本願の一実施形態にかかる組立てられた状態の給水装置の概略図である。図４は、本願の一実施形態にかかる給水装置のトレーおよび加湿フィルタスクリーン部品の概略図である。また、図５は、本願の一実施形態にかかる給水装置のトレーの底部を示す概略図である。

本願の一実施形態によれば、図２から図５に示すように、加湿装置１０は、以下にそれぞれ示される、加湿タンク１００、加湿フィルタスクリーン２００、およびトレー３００を備える。

加湿タンク１００は、加湿剤を収容するための容器である。加湿剤は、清浄水を含んでもよく、もしくは加湿装置の使用環境によって決定される特定の空気清浄剤または消臭剤が加えられてもよい。加湿タンク１００は、上方開口部を有する容器であってもよい。一実施形態において、加湿タンク１００は、上方開口部を有する平行六面体であるが、本願はこれに限定されず、加湿タンク１００は、例えば、円筒または多角柱等の他の任意の適切な形状を有する容器を採用してよい。加湿タンク１００は、金属またはプラスチック材料から作られてもよい。この実施形態において、加湿タンク１００は、プラスチック材料によって射出成形される。

加湿フィルタスクリーン２００は、加湿タンク１００において長持ちする親水性発泡材から通常作られ、加湿フィルタスクリーン２００の下縁部２０１は、加湿タンク１００中の加湿剤を吸い上げるために加湿剤と物理的に接触している。気流（以下、「風」ともいう）が加湿フィルタスクリーン２００を通過する際、気流は、加湿フィルタスクリーン２００によって加湿タンク１００から吸い上げられた加湿剤を運び、それによって空気を加湿する、または空気清浄の役割を果たす。

トレー３００は、加湿タンク１００の断面に対応した形状を有する。つまり、加湿タンクの断面が長方形、円形、または多角形の場合、トレー３００も、対応する長方形、円形、または多角形の断面を有する。トレー３００は、垂直方向に可動であるように加湿タンク１００内に配置される。つまり、トレー３００の断面の大きさは、加湿タンク１００の断面の大きさより小さい。トレー３００は、加湿フィルタスクリーン２００を支持することができ、加湿フィルタスクリーン２００の下縁部２０１の加湿剤との物理的な接触を維持させる。トレー３００の下方側には発泡材３１０が設けられ、これによって、加湿剤中のトレー３００および発泡材３１０により発生する浮力と加湿フィルタスクリーン２００、トレー３００、および発泡材３１０の総重量とが釣り合い、加湿フィルタスクリーン２００およびトレー３００が加湿剤の液面上に浮いている状態を維持できるようにする。

トレー３００の断面が円形、楕円形、または多角形である場合、発泡材３１０は、トレー３００の下方側の周辺端部に沿って配置されてもよく、これによって、トレー３００の周辺端部に隣接する発泡材３１０により発生する浮力を確保する。したがって、浮力の作用点はすべてトレー３００の周辺端部に隣接しているため、トレー３００は、確実に、傾斜することなく垂直方向に安定して動くことができる。発泡材がトレー３００の重心付近に集まる場合、当該トレーは、液面の変化にしたがって加湿剤の液面上で浮くことはできるものの、当該トレーは、不安定になる、すなわち、トレーが上下に動く間、トレーの傾斜を招き得ることが推測できる。この基本原理は、本願の他の実施形態においても適用され得る。

トレー３００が長方形の形状を有する場合、発泡材３１０は、トレー３００および加湿フィルタスクリーン２００の重心を中心にして対称的に配置されてもよい。例えば、２つの発泡材３１０がトレー３００の下方側の対角な隅にそれぞれ配置されてもよく、４つの発泡材３１０がトレー３００の側面上の四隅に配置されてもよい。

本願の一実施形態によれば、トレー３００は、トレー３００の下方側に複数の凹部３２０をさらに備えていてもよく、凹部３２０はまた、加湿フィルタスクリーン２００およびトレー３００の重心を中心にして対称的に配置される。凹部３２０は、トレー３００の下方側に配置される。凹部３２０が加湿タンク１００中の加湿剤と接触しているとき、凹部３２０内に空所が発生する。凹部３２０内に発生した空所は、加湿剤中のトレー３００の浮力を増加させる。このため、凹部３２０の容積および数は、加湿剤中のトレー３００によって発生する浮力の大きさにしたがって決定する必要がある。

当業者は、トレー３００に必要な総浮力に加えて発泡材３１０の構成について考慮して凹部３２０の容積および数を設計できる。これは、トレー３００によって支持された重量と、加湿剤中のトレー３００、発泡材３１０、および凹部３２０によって発生した浮力との間の、当業者に周知のバランス計算の問題であり、本明細書において繰り返さない。

本願の一実施形態によれば、加湿装置１０は、フィルタスクリーンフレーム２１０をさらに備えてもよく、加湿フィルタスクリーンの端部は、フィルタスクリーンフレーム２１０に囲まれ、かつフィルタスクリーンフレーム２１０に機械的に結合されている。この実施形態において、加湿フィルタスクリーン２００をフィルタスクリーンフレーム２１０と容易に機械的結合するために、加湿フィルタスクリーン２００は長方形の形状を有し、かつフィルタスクリーンフレーム２１０は加湿フィルタスクリーン２００の長方形の形状に対応した長方形の形状を有してもよい。しかしながら、本願は、これに限定されるものではなく、加湿フィルタスクリーン２００およびフィルタスクリーンフレーム２１０は、実際の設計条件にしたがって当業者によって自由に選択され得るいかなる適した対応形状を有していてもよい。

加湿フィルタスクリーン２００およびフィルタスクリーンフレーム２１０の両方が長方形の形状を有する場合、加湿装置１０は、フィルタスクリーンフレーム２１０の上方に配置された風防機構２１１をさらに備えていてもよい。これは、例えば、加湿器の一例において、加湿器の稼働中に、加湿剤の液面が徐々に下がり、トレー３００を加湿フィルタスクリーン２００とともに徐々に下降させるからである。加湿フィルタスクリーン２００の上縁部２０２のこの下降により、上縁部２０２と加湿器本体との間の隙間が次第に広くなり、一部の気流は加湿フィルタスクリーン２００を通らずに隙間を通ることになる。したがって、加湿剤の液面とともに加湿フィルタスクリーンが下降する間に気流が加湿フィルタスクリーン２００の上から逃げるという問題に対処しなければならない。この目的を達成するために、本願の一実施形態によれば、風防機構は、フィルタスクリーンフレーム２１０の上方に配置された静的風防パネル２１１ａと、フィルタスクリーンフレーム２１０の上縁部に配置された動的風防パネル２１１ｂとを備える。動的風防パネルは、フィルタスクリーンフレーム２１０とともに垂直方向に動くことによって、静的風防パネルへの重なりと適合とを維持してもよい。しかしながら、本願はこれに限定されるものではなく、フィルタスクリーンフレーム２１０の上の風防機構はいかなる他の適した手段であってもよい。本願の別の実施形態（図示せず）によれば、加湿フィルタスクリーン２００の上下運動に影響を及ぼすことのない風防の効果は、フィルタスクリーンフレーム２１０の上縁部と加湿器本体との間に配置された柔軟性のある風防布によっても実現できる。

図６は、本願の一実施形態にかかる給水装置のガイド機構の構成を示す概略図である。

図５および図６に示すように、本願の一実施形態によれば、加湿装置１０は、トレー３００が垂直方向に動くように誘導するガイド機構をさらに備えてもよい。ガイド機構は、例えば、加湿タンク１００の内側壁に配置されたガイドスロット１１０と、トレー３００の外縁部に配置されたガイドレール３３０とを備えてもよい。図示していないが、ガイド機構は、例えば、加湿タンク１００の内側壁に配置されたガイドレールと、トレー３００の外縁部に配置されたガイドスロットとを備えてもよく、このことにより、上述した技術的効果と同様の技術的効果を実現することができる。また、当業者に周知のように、ガイド機構は、加湿タンク１００およびトレー３００の断面に対して対称的に配置されてもよい（例えば、一組の対称的に配置されたガイド機構、または二組の対称的に配置されたガイド機構）。また、ガイド機構は、ガイドスロットおよびガイドレールのパターンに限定されるものではなく、ガイド機構は、当業者に周知の他のいかなるパターン（例えば、スライド部および溝のかみ合い）を含んでもよく、設計者が具体的な構造に従って適切に選択してよい。

本願の一実施形態によれば、発泡材３１０は疎水性発泡材であり、適した発泡材であれば、当業者に周知のいかなる発泡材であってもよい。疎水性および軽量性が加湿剤中で浮力を生じさせ得るからである。しかしながら、異なる発泡材は、加湿剤中で異なる浮力を発生させるため、設計者は、実際の必要性にしたがって発泡材の種類および量を選択してもよい。

本願の一実施形態によれば、加湿フィルタスクリーンは親水性発泡材を含んでよい。当該親水性発泡材は、その親水性により加湿剤を吸着し、それにより、気流が当該親水性発泡材を通過する間に空気を加湿する、好適な材料であれば、当業者に周知のいかなる材料であってもよい。

本願の一実施形態によれば、上述の加湿装置１０を備えた空気清浄器、加湿器、およびファンヒータ（図示せず）が提供される。

空気清浄器、加湿器、およびヒータにおける加湿装置１０の用途を、一例として加湿器を挙げて以下に記載する。

図７は、本願の一実施形態にかかる加湿器に使用される給水装置の概略図である。

図７に示すように、加湿器は、上述の諸実施形態にかかる加湿装置１０を備え、気流は、ファンを通して加湿装置１０の方へ向かい、加湿装置１０において加湿フィルタスクリーンを通過した後加湿され、加湿器の上部にある出口を介して周囲の空気へ戻される。本願の一実施形態にかかる加湿フィルタスクリーンの貫流面積が変化しないままであり、かつ気流が逃げることなくすべて加湿フィルタスクリーンを通過するため、加湿器は、加湿量および風量を一定にして効率的に稼働する。

同様に、本願の一実施形態にかかる加湿器１０は、空気清浄器およびファンヒータにおいて使用でき、かつ加湿器において使用された場合と同様の好ましい効果を実現することができる。

本願にかかる加湿装置１０、ならびに加湿装置１０を備えた空気清浄器、加湿器、およびファンヒータにおいて、加湿剤中のトレー３００および発泡材３１０によって発生する浮力は、加湿フィルタスクリーン２００、トレー３００、および発泡材３１０の総重量と釣り合い、それによって、加湿フィルタスクリーン２００およびトレー３００が加湿剤の液面上に浮いている状態を維持し、液面の上方の加湿フィルタスクリーン２００の貫流面積が変わらないようにする。加湿剤の液面が下がるにつれて、加湿フィルタスクリーン２００も下降する。加湿装置１０がフィルタスクリーンフレーム２１０の上方に配置された風防機構を備える場合、加湿フィルタスクリーン２００を通過せずに逃げる風がないため、加湿フィルタスクリーン２００を通る風量が変化しない。発泡材３１０がトレー３００の下方側の外縁部に沿って配置される場合、または対角な隅に配置される場合、加湿剤中のトレー３００の浮力は、発泡材が配置されたトレー３００の下方側の外縁部において確実に作用する。これにより、加湿剤中のトレー３００の安定した上下運動が保証され、トレー３００の傾斜が防がれる。また、加湿装置１０が、トレー３００が垂直方向に動くように誘導するガイド機構を備える場合、トレー３００のより安定した上下運動が保障され、トレー３００の傾斜が防がれる。

上述の実施は、本開示を説明するために使用されているのみであり、本開示を限定するものではなく、種々の変形および変更が、本開示の精神および範囲から逸脱することなく当業者によってなされてもよい。このため、同等の技術的解決手段はすべて本開示の範囲内であり、本開示の範囲は、請求項によって規定される。

Claims (13)

1. 加湿剤を収容するための加湿タンクと、
   上記加湿タンク内の上記加湿剤を吸い上げるように上記加湿剤と物理的に接触している加湿フィルタスクリーンと、
   垂直方向に可動であるように上記加湿タンク内に配置され、上記加湿フィルタスクリーンを支持するトレーと、
   を備える加湿装置であって、
   上記トレーの下方側には発泡材が設けられており、上記加湿剤中の上記トレーおよび上記発泡材によって発生する浮力は、上記加湿フィルタスクリーン、上記トレー、および上記発泡材の総重量と釣り合い、上記加湿フィルタスクリーンおよび上記トレーは、上記加湿剤の液面上に浮いている状態が維持され、
   フィルタスクリーンフレームをさらに備え、上記加湿フィルタスクリーンの端部は上記フィルタスクリーンフレームに囲まれ、かつ上記フィルタスクリーンフレームに機械的に結合し、
   上記フィルタスクリーンフレームの上方に配置された風防機構をさらに備え、
   上記風防機構は、上記フィルタスクリーンフレームの上方に配置された静的風防パネルと、上記フィルタスクリーンフレームの上縁部の上方に配置された動的風防パネルとを備え、上記フィルタスクリーンフレームが上記垂直方向に動くことにより、上記動的風防パネルは上記静的風防パネルへの重なりと適合とを維持する、加湿装置。
2. 上記発泡材は、上記トレーの上記下方側の周辺端部に沿って配置される、請求項１に記載の加湿装置。
3. 上記トレーは長方形の形状を有し、２つの上記発泡材が上記トレーの上記下方側の対角な隅に配置される、請求項１に記載の加湿装置。
4. 上記トレーは長方形の形状を有し、４つの上記発泡材が上記トレーの側面の四隅に配置される、請求項１に記載の加湿装置。
5. 上記トレーは当該トレーの下方側に複数の凹部をさらに備え、上記複数の凹部は上記加湿フィルタスクリーンおよび上記トレーの重心を中心にして対称的に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の加湿装置。
6. 上記トレーが上記垂直方向に動くように誘導するガイド機構をさらに備える、請求項１に記載の加湿装置。
7. 上記ガイド機構は、上記加湿タンクの内側壁に配置されたガイドスロットと、上記トレーの外縁部に配置されたガイドレールとを備える、請求項６に記載の加湿装置。
8. 上記フィルタスクリーンフレームが上記垂直方向に動くように誘導するガイド機構をさらに備える、請求項１に記載の加湿装置。
9. 上記ガイド機構は、上記加湿タンクの内側壁に配置されたガイドスロットと、上記フィルタスクリーンフレームの外縁部に配置されたガイドレールとを備える、請求項８に記載の加湿装置。
10. 上記加湿剤は水を含む、請求項１に記載の加湿装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の加湿装置を備える、空気清浄器。
12. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の加湿装置を備える、加湿器。
13. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の加湿装置を備える、ファンヒータ。

Images