JP6817909B2

JP6817909B2 - 加湿装置

Info

Publication number: JP6817909B2
Application number: JP2017153848A
Authority: JP
Inventors: 靖阿久津; 雄輝桂; 洸太小川; 洋之山田
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2017-08-09
Filing date: 2017-08-09
Publication date: 2021-01-20
Anticipated expiration: 2037-08-09
Also published as: JP2019032122A

Description

この発明は、加湿空気を室内へ供給する加湿装置に関するものである。

従来、この種のものでは、貯水タンク内の水から加湿空気を発生させ、送風ファンにより器具本体内に取り込んだ空気を貯水タンクを通過させ加湿空気を室内に送風する加湿装置があり、貯水タンクの上部に室外から吸い込んだ空気を流通させる空気流通路が載置され、送風ファンが駆動することで室外から器具本体内へ乾燥空気を吸い込み、空気流通路を介して貯水タンク内へ乾燥空気を流入させ、加湿手段空気発生手段により乾燥空気に水分を含ませて発生した加湿空気を送風口から室内へ送風することで、室内の加湿を可能としていた。（例えば、特許文献１）

特開２０１５−２２２１５６号公報

しかし、この従来のものでは、貯水タンクの上部外縁に形成されたタンク側フランジ面と、空気流通路の下部外縁に形成された流通路側フランジ面との間に間隙が形成され、当該間隙が所定距離の間隔を有していることで、貯水タンク内の圧力よりも貯水タンク外の圧力が高くなり、送風ファンが駆動すると送風経路内の空気が空気流通路の開口と間隙とから貯水タンク内部へ入り込むことで貯水室内で発生した水滴が間隙内に入り込むことが阻止され、タンク側フランジ面と流通路側フランジ面との間にパッキンを設置せずとも水滴が間隙へ侵入するのを防止していたが、各製品毎の固定手段での固定具合の差や部材毎の製品バラツキにより、タンク側フランジ面と流通路側フランジ面の間隙の所定距離が一定に保たれず、貯水タンク内外の圧力差のバランスが崩れて貯水タンク外から内へ入り込む空気量が減ってしまい貯水タンクの水が間隙に侵入し、各フランジ面に水アカやカルキ等の汚れが発生して貯水タンク外への水漏れを誘発することから、改善の余地があった。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１では、器具本体と、当該器具本体内にあり水を貯水する貯水タンクと、当該貯水タンクの上部に載置され空気が流入する開口を備えた空気流通路と、前記貯水タンクの上端外縁に形成されたタンク側フランジ面と、当該タンク側フランジ面に対向し前記空気流通路の下部外縁に形成された流通路側フランジ面と、前記タンク側フランジ面と前記流通路側フランジ面との間で所定距離の間隔を有し前記貯水タンクの内外を貫通するよう形成された間隙と、前記タンク側フランジ面と前記流通路側フランジ面とを固定する固定手段と、前記貯水タンク内の水から加湿空気を発生させる加湿空気発生手段と、前記器具本体に形成された吸気口から吸い込んだ空気を前記空気流通路の開口を介して前記貯水室内を通過させ送風口から加湿空気を送風する送風ファンと、当該送風ファンと前記空気流通路との間に形成され流路の途中に前記空気流通路の開口と前記間隙とが配置された送風経路と、を備え、
前記固定手段で前記タンク側フランジ面と前記流通路側フランジ面とを固定したとき、前記間隙の所定距離を一定に保持する保持手段を前記タンク側フランジ面又は／及び前記流通路側フランジ面に形成したことを特徴としている。

また、前記保持手段は、前記タンク側フランジ面又は／及び前記流通路側フランジ面に形成され少なくとも前記間隙の所定距離の高さを有した凸部であることを特徴としている。

この発明によれば、固定手段でタンク側フランジ面と流通路側フランジ面とを固定したとき、間隙の所定距離を一定に保持する保持手段をタンク側フランジ面又は／及び流通路側フランジ面に形成したので、貯水タンク内外の圧力差のバランスが崩れることが阻止され、間隙を介して貯水タンク内へ入り込む空気量を一定に保持することができるため、パッキンを設置せずともタンク側フランジ面と流通路側フランジ面との間に水滴が付着することがなく、水アカやカルキによる汚れの発生を防止することができ、貯水タンク外への水漏れの誘発を未然に阻止することが可能となる。

また、保持手段は、タンク側フランジ面又は／及び流通路側フランジ面に形成され少なくとも間隙の所定距離の高さを有した凸部であるので、複雑な形状を用いることなく間隙の所定距離を一定に保持することができる。

この発明の一実施形態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運転開始から終了までの動作を説明するフローチャート同実施形態の貯水タンクの上部が開放された状態での構造を説明する図同実施形態の貯水タンクの上部が閉止された状態での構造を説明する図同実施形態の前面フランジ部周辺のＡ−Ａ’断面図同実施形態の右側面フランジ部周辺のＢ−Ｂ’断面図

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、２は器具本体１上部に形成され複数のルーバー３が設置された送風口、４は器具本体１の正面上部を構成する上面パネル、５は器具本体１の正面下部を構成する下面パネル、６は複数のスイッチが備えられ各種操作指令を行う操作部、７は図示しないブレーカーを隠すブレーカーカバーである。

８は器具本体１内の略中段高さ位置にあって所定量の水を貯水する貯水タンクであり、この貯水タンク８内には、水に下端を水没させ駆動軸９に軸支された筒状の回転体１０が備えられている。

前記回転体１０は、中空逆円錐形で上方に向かって円周が徐々に拡大するものであり、駆動軸９に接続され回転体１０を回転駆動させるミストモータ１１を駆動させ、回転体１０が回転することによる回転の遠心力で貯水タンク８の水を汲み上げ、回転体１０の外壁および内壁を伝わせて水を押し上げて、回転体１０の外壁を伝わせて押し上げた水を周囲に飛散させると共に、回転体１０の内壁を伝わせて押し上げた水を回転体１０の上端に形成された複数の図示しない飛散口から外周方向へ飛散させる。

１２は回転体１０の上部外周に所定間隔を離間させて位置し、回転体１０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１０、前記ミストモータ１１及び前記多孔部１３で加湿空気発生手段が構成されている。

前記加湿空気発生手段を構成するミストモータ１１を駆動させ、回転体１０を回転させたことで発生する遠心力で貯水タンク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、水を微細化して粒径がナノメートル（ｎｍ）サイズのミストが多量に生成される。

１４は下面パネル５内に設置され所定の回転数で駆動することで乾燥空気を吸引して器具本体１の上部方向へ送風する送風ファン、１５は貯水タンク８の上部に載置され内部にミストモータ１１が載置されており開口１６から流入した空気を貯水タンク８内まで流通させる空気流通路としての風洞、１７は貯水タンク８と送風口２との間にあり貯水タンク８内で発生したミストを含む加湿空気を送風口２へ送る気水分離ケース、１８は該気水分離ケース１７の途中に設置され加湿空気に含まれる大径水滴を捕集する板状のバッフル板であり、前記送風ファン１４が所定の回転数で駆動すると、器具本体１の底面に形成された吸気口１９から吸い込んだ乾燥空気が器具本体１の上部方向へ送風され、貯水タンク８の上流側に形成された送風経路２０内を送風ファン１４によって送風された乾燥空気が流通し、送風経路２０の途中に配置された開口１６から風洞１５内へ入り込んだ乾燥空気が貯水タンク８内へ流入すると、加湿空気発生手段により発生したミストを含む加湿空気となって気水分離ケース１７内を上昇して、気水分離ケース１７内に設置されたバッフル板１８により大径水滴が捕集されることで、微細な水滴を含む加湿空気のみが送風口２から室内へ送風される。

２１は貯水タンク８内に設置され貯水を加熱する加熱ヒータであり、貯水タンク８の外壁に設置され貯水温度を検知する貯水温度センサ２２で検知される温度が所定温度となるよう、ＯＮ／ＯＦＦ状態が適宜切り替えられる。

２３は貯水タンク８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水位センサであり、貯水タンク８内の水位が低下して下限水位以下になったらＯＦＦ信号を出力し、水位が上昇して上限水位以上になったらＯＮ信号を出力し、更に水位が上昇して貯水タンク８内が満水となったら満水信号を出力する。

２４は貯水タンク８の側面に一端が接続され貯水タンク８内に市水を給水する給水管であり、当該給水管２４の配管途中には、電磁弁を開閉して貯水タンク８内への給水を制御する給水弁２５と、給水圧を所定値まで減圧する減圧弁２６とが備えられている。

２７は貯水タンク８底部に一端が接続され貯水タンク８内の水を器具本体１外部に排水する硬質塩化ビニル管で構成された排水管であり、当該排水管２７の配管途中には、電磁弁を開閉して貯水タンク８内水の排水を制御する排水弁２８が備えれている。

２９は送風口２の壁面に設置され送風口２から室内へ向けて送風される加湿空気の温度を検知する送風温度センサ、３０は送風ファン１４の近傍に設置され器具本体１の下部にある銅製の網が設置された吸気口１９へ吸い込まれる乾燥空気の雰囲気温度を検知する吸気温度センサ、３１は前記吸気温度センサ３０の近傍に設置され器具本体１が設置された室内の相対湿度を検知する湿度センサであり、各センサで検知された温度や相対湿度に基づいて、ミストモータ１１や送風ファン１４の回転数を変化させ、加熱ヒータ２１のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替える。

３２は各センサで検知された検知値や操作部６上に備えられた各スイッチでの設定内容に基づき運転内容や弁の開閉を制御するマイコンで構成された制御部であり、ミストモータ１１を所定の回転数で駆動させるミストモータ制御手段３３と、送風ファン１４を所定の回転数で駆動させる送風ファン制御手段３４と、加熱ヒータ２１のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替えて貯水タンク８内の水温を制御する加熱ヒータ制御手段３５とが備えられている。

３６は貯水タンク８の上端外縁を水平方向に折り曲げて形成したタンク側フランジ面、３７は空気流通路としての風洞１５の下端外縁を折り曲げ部３８が下端となるように折り曲げて形成した流通路側フランジ面であり、タンク側フランジ面３６の縁の内周側よりも貯水タンク８の中心側に前記流通路側フランジ面３７の折り曲げ部３８が位置するよう、タンク側フランジ面３６の上部に流通路側フランジ面３７が載置される。

ここで、流通路側フランジ面３７について詳述すると、流通路側フランジ面３７は、折り曲げ部３８が下端となるよう所定角度だけ傾斜して形成され、タンク側フランジ面３６と流通路側フランジ面３７との間には貯水タンク８の内外を貫通する間隙３９が形成されており、当該間隙３９は、送風経路２０の途中に配置されている。
また、流通路側フランジ面３７は、貯水タンク８の前面側に位置する前面フランジ部４０と、貯水タンク８の右側面側に位置する右側面フランジ部４１とで構成されており、前記前面フランジ部４０及び前記右側面フランジ部４１は折り曲げ部３８が下端となるよう所定角度だけ傾斜して形成されている。

４２は前面フランジ部４０に形成され固定手段としてのネジ４３が挿着可能なネジ穴の周囲をエンボス加工した保持手段としての前面凸部であり、当該前面凸部４２は、タンク側フランジ面３６と当接し、前面フランジ部４０の端面とタンク側フランジ面３６の端面との距離である間隙３９の所定距離の高さを有している。
また、４４は前記右側面フランジ部４１に形成されタンク側フランジ面３６と当接するよう鉛直下方側がダボ形状となる保持手段としての右側面凸部であり、当該右側面凸部４４は、タンク側フランジ面３６と当接し、右側面フランジ部４１の端面とタンク側フランジ面３６の端面との距離である間隙３９の所定距離の高さを有している。
これにより、タンク側フランジ面３６と流通路側フランジ面３７との間の間隙３９が一定の所定距離で保持される。

４５は貯水タンク８の前面側に設置され貯水タンク８を器具本体１を構成する部材に設置して支持するためのタンク支持板である。

次に、この一実施形態での運転開始から終了までの動作について図５のフローチャートに基づいて説明する。
まず、操作部６の図示しない運転スイッチが操作されたら、制御部３２は、排水弁２８を開弁して貯水タンク８内の水を排水し、水位センサ２３でＯＦＦ信号が検知されたら給水弁２５を開弁して貯水タンク８内を水で洗い流すクリーニング動作を行い、所定時間経過したら排水弁２８を閉弁することで給水弁２５から流入する水を貯水タンク８内に供給し、水位センサ２３でＯＮ信号が検知されたら、所定量の水が貯水タンク８内に供給されたとして給水弁２５を閉弁する洗浄モードを行う（ステップＳ１０１）。

ステップＳ１０１の洗浄モードが終了したら、制御部３２は、貯水温度センサ２２で検知される貯水温度が室温と同値になるまで加熱ヒータ制御手段３５で加熱ヒータ２１をＯＮ状態にして、ミストモータ１１及び送風ファン１４が所定の回転数となるようミストモータ制御手段３３及び送風ファン制御手段３４で制御する立ち上げ動作を実行する立ち上げモードを行う（ステップＳ１０２）。

ステップＳ１０２の立ち上げモードが終了したら、制御部３２は、図示しない加湿スイッチ及び風量スイッチで設定された加湿レベルと風量レベルとに基づいて、ミストモータ１１と送風ファン１４とが所定の回転数で駆動するようミストモータ制御手段３３と送風ファン制御手段３４とで回転数を制御し、加熱ヒータ２１のＯＮ／ＯＦＦ状態を加熱ヒータ制御手段３５で切り替えて制御して、加湿レベルと風量レベルとに合わせた所定の温度範囲内にするミスト運転を実行する通常運転モードを行う（ステップＳ１０３）。

前記通常運転モードが実施されると、送風ファン１４により器具本体１の底面に形成された吸気口１９から吸い込まれた乾燥空気が器具本体１の上部方向へ送風され、貯水タンク８の上流側に形成された送風経路２０内を乾燥空気が流通し、送風経路２０の途中に配置された開口１６から風洞１５へ入り込んだ乾燥空気と、送風経路２０の途中に配置された間隙３９から入り込んだ乾燥空気とが貯水タンク８内に流入し、加湿空気発生手段により発生したミストを含む加湿空気となって気水分離ケース１７内を上昇して、気水分離ケース１７内に設置されたバッフル板１８により大径水滴が捕集されることで、微細な水滴を含む加湿空気のみが送風口２から室内へ送風される。

また、制御部３２は、前記通常運転モードが開始されたら時間カウントを開始し、カウントした時間が所定の運転時間を経過したと判断したら後述する水入れ替え動作を開始して、所定の水入れ替え時間である１０分間が経過したと判断したら、水入れ替え動作を終了させ、ミスト運転を再開する。

ステップＳ１０３の通常運転モードが開始されてから経過した時間が１６時間となったか、または通常運転モード中に運転スイッチが操作されミスト運転終了の指示があったと判断したら、制御部３２は、ミストモータ１１を停止させてから排水弁２８を開弁して貯水タンク８内の水を排水し、所定時間経過したら給水弁２５を開弁して貯水タンク８内を洗浄してから排水弁２８を閉弁して貯水タンク８内に所定量だけ貯水する洗浄運転を行い、その後、加熱ヒータ２１をＯＮ状態にして水を６５℃前後に加熱し除菌を行う除菌運転を１０分間実施し、１０分経過後に貯水タンク８内を冷却する冷却運転を実行し、貯水温度が６０℃未満になったら排水弁２８を開弁して排水するクリーニングモードを行う（ステップＳ１０４）。

ステップＳ１０４のクリーニングモードが終了したら、制御部３２は、乾燥モード（ステップＳ１０５）に移行し、送風ファン１４が所定の回転数（例えば、８００ｒｐｍ）で駆動するよう送風ファン制御手段３４で制御し、所定時間（例えば３時間）だけ送風ファン１４を駆動させ続ける乾燥運転を実施して、３時間経過したと判断したら、送風ファン１４を停止させて運転を終了する。

次に、本実施形態における間隙３９の所定距離の保持方法について説明する。
まず、前面凸部４２によるタンク側フランジ面３６と前面フランジ部４０との間の間隙３９の所定距離の保持方法について図７で説明すると、前面凸部４２は、前面フランジ部４０の傾斜角度を維持するエンボス加工により、ネジ４３を前面凸部４２に形成されたネジ穴を介してタンク側フランジ面３６に挿着したとき、折り曲げ部３８に対して水平方向へ伸びる二点鎖線で示す仮想線分と折り曲げ部３８とが交差する位置で成す角度Ｘが予め試験により決定した数値となる。
これにより、前面凸部４２が間隙３９の所定距離の高さを有し、かつ前面フランジ部４０の各所で間隙３９の所定距離のバラツキが生じることがないため、ミスト運転が実施され送風ファン１４が駆動したとき、貯水タンク８内の圧力よりも貯水タンク８外の圧力が高い状態が保持され、送風経路２０内を流通する空気が間隙３９から一定の空気量で常に貯水タンク８内へ入り込むことで、ミスト運転実施時に貯水タンク８内で多量の水滴が発生していても間隙３９内へ水滴が入り込まず、タンク側フランジ部３６及び前面フランジ部４０に水滴が付着しないことから、タンク側フランジ部３６と前面フランジ部４０との間にパッキンを設置せずとも貯水タンク８外への水漏れを未然に防止することができる。

また、右側面凸部４４によるタンク側フランジ面３６と右側面フランジ部４１との間の間隙３９の所定距離の保持方法について図８で説明すると、風洞１５が貯水タンク８の上部に載置されネジ４３により固定されたとき、略半球形状の右側面凸部４４の下端がタンク側フランジ面３６と当接することで、折り曲げ部３８に対して水平方向へ伸びる二点鎖線で示す仮想線分と折り曲げ部３８とが交差する位置で成す角度Ｙが予め試験により決定した数値となる。
これにより、右側面凸部４４が間隙３９の所定距離の高さを有し、かつ右側面フランジ部４１の各所で間隙３９の間隔のバラツキが生じることがないため、ミスト運転が実施され送風ファン１４が駆動したとき、貯水タンク８内の圧力よりも貯水タンク８外の圧力が高い状態が保持され、送風経路２０内を流通する空気が間隙３９から一定の空気量で貯水タンク８内へ入り込むことで、ミスト運転実施時に貯水タンク８内で多量の水滴が発生していても間隙３９内へ水滴が入り込まず、タンク側フランジ部３６及び右側面フランジ部４１に水滴が付着しないことから、タンク側フランジ部３６と右側面フランジ部４１との間にパッキンを設置せずとも貯水タンク８外への水漏れを未然に防止することができる。

以上のように、前面フランジ部４０のネジ４３が挿着されるネジ穴の周辺にエンボス加工した前面凸部４２を形成し、また、右側面フランジ部４１に略半球形状の右側面凸部４４を形成したことで、風洞１５を貯水タンク８の上部に載置しネジ４３でタンク側フランジ面３６と流通路側フランジ面３７とを固定したとき、タンク側フランジ面３６と流通路側フランジ面３７との間の間隙３９の所定距離が保持されることで、ミスト運転時に送風ファン１４が駆動すると貯水タンク８内の圧力より貯水タンク８外の圧力が大きい状態が保持され、貯水タンク８内外の圧力差のバランスが崩れることがないため、送風経路２０から間隙３９を介して空気が貯水タンク８内へ流入し、貯水タンク８内で水滴が飛散してもタンク側フランジ面３６及び流通路側フランジ面３７に水滴が付着せず、水アカやカルキ溜まりによる水漏れの発生を未然に防止することができる。

なお、本実施形態では流通路側フランジ面３７を構成する前面フランジ部４０に前面凸部４０、右側面フランジ部４１に右側面凸部４４を形成した内容で説明したが、間隙３９が所定距離を保持できればよいことから、タンク側フランジ面３６に前面凸部４０、右側面凸部４４を形成し、間隙３９の所定距離を保持したものであってもよい。

また、本実施形態では風洞１５の下端にある流通路側フランジ面３７について説明したが、気水分離ケース１７の下端についてもタンク側フランジ面３６と当接する箇所について前面凸部４０、右側面凸部４４を形成することで、気水分離ケース１７の下端と貯水タンク８の上端との間にある間隙３９の貯水タンク８内へ空気量が乱れることなく流入するので、タンク側フランジ面３６と流通路側フランジ面３７とに水滴が付着せず、水アカやカルキ溜まりによる水漏れの発生を未然に防止することができる。

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
２送風口
８貯水タンク
１０回転体（加湿空気発生手段）
１１ミストモータ（加湿空気発生手段）
１３多孔部（加湿空気発生手段）
１４送風ファン
１５風洞（空気流通路）
１６開口
２０送風経路
３６タンク側フランジ面
３７流通路側フランジ面
３８折り曲げ部
３９間隙
４２前面凸部（保持手段）
４３ネジ（固定手段）
４４右側面凸部（保持手段）

Claims

器具本体と、当該器具本体内にあり水を貯水する貯水タンクと、当該貯水タンクの上部に載置され空気が流入する開口を備えた空気流通路と、前記貯水タンクの上端外縁に形成されたタンク側フランジ面と、当該タンク側フランジ面に対向し前記空気流通路の下部外縁に形成された流通路側フランジ面と、前記タンク側フランジ面と前記流通路側フランジ面との間で所定距離の間隔を有し前記貯水タンクの内外を貫通するよう形成された間隙と、前記タンク側フランジ面と前記流通路側フランジ面とを固定する固定手段と、前記貯水タンク内の水から加湿空気を発生させる加湿空気発生手段と、前記器具本体に形成された吸気口から吸い込んだ空気を前記空気流通路の開口を介して前記貯水室内を通過させ送風口から加湿空気を送風する送風ファンと、当該送風ファンと前記空気流通路との間に形成され流路の途中に前記空気流通路の開口と前記間隙とが配置された送風経路と、を備え、
前記固定手段で前記タンク側フランジ面と前記流通路側フランジ面とを固定したとき、前記間隙の所定距離を一定に保持する保持手段を前記タンク側フランジ面又は／及び前記流通路側フランジ面に形成したことを特徴とする加湿装置。
前記保持手段は、前記タンク側フランジ面又は／及び前記流通路側フランジ面に形成され少なくとも前記間隙の所定距離の高さを有した凸部であることを特徴とする請求項１記載の加湿装置。