JP6849205B2 - オリフィスユニット及びオリフィスユニットを備えた気化式加湿器 - Google Patents

Description

本発明は、保守点検が容易なオリフィスユニット、およびそのようなオリフィスユニットを備えた気化式加湿器に関する。

加湿モジュールは、被処理空気の流れ方向と直角に配置されたパネル状の部材で、その上部に加湿モジュールの略全幅に伸びるパイプ状の給水ヘッダが設けられる。給水ヘッダには、オリフィスユニットが接続され、このオリフィスユニットにて、給水ヘッダに供給される水の量が制限される。オリフィスユニットには、電磁弁や配管用の継手を備えた給水ユニットが接続され、この給水ユニットを経由して加湿用の水が外部から供給される。給水ヘッダに供給された加湿用の水は、給水ヘッダに設けられた給水口から加湿モジュールの上部に滴下し、加湿モジュール全域に浸透する。

この種の加湿器としては、例えば特許文献１の発明が開示されている。この特許文献１の発明において、オリフィスユニットは、加湿器の配管の途中に固定されていることを特徴としている。

特開２０１３−０３６７２１公報

オリフィスユニットは、その内部に設けられた穴やスリットにより、通過する水量を制限する。オリフィスユニットに設けられた穴やスリットは、微細な水の流路であり、使用により汚れがたまり目詰まりを起こして通過する水量が設定値から外れることがあり、それを防止するために定期的に洗浄することが必要とされる。

しかし、従来のオリフィスユニットは、給水ユニットと給水ヘッダの間の配管の途中に設けられており、オリフィスユニットを洗浄するには、ねじ止めされた配管を外し、オリフィスユニットを取外す等の煩雑な作業が必要とされていた。

本発明は、保守点検が容易なオリフィスユニット、およびそのようなオリフィスユニットを備えた気化式加湿器を提供することを目的とする。

本発明のオリフィスユニットは、次のような構成を有することを特徴とする。
（１）外部からの水が供給される給水口と、水を外部に供給する送水口と、前記給水口と前記送水口を接続する流路と、前記給水口と前記送水口との間に設けられ、前記流路とユニット外部を連通する開口部である装着部と、を備えた配管部。
（２）前記配管部の流路の前記給水口と前記送水口を接続し、前記給水口からの水を前記送水口に流す導管部と、前記導管部に設けられ、前記給水口から流入された水の流量を制限して前記送水口に流すオリフィス孔を備え、前記装着部の内部に配管部の外側から水密状態ではめ込まれるオリフィス部。
（３）前記装着部内にはめ込まれた前記オリフィス部を、前記配管部に対して着脱自在に固定するロック機構。
（４）前記導管部の側面には入水口が設けられている。
（５）前記ロック機構は、前記配管部の前記装着部の開口部に設けられた雌ねじ部と、前記オリフィス部に設けられた、前記導管部と同心円状の雄ねじ部により構成される。
（６）前記雄ねじ部には、突起状に構成されたストッパ構造が設けられ、前記オリフィス部の雄ねじ部が、前記配管部の装着部の雌ねじ部にねじ込まれ、前記雄ねじ部を９０度回転させたところで、前記ストッパ構造が前記雌ねじ部に当たることで前記オリフィス部と前記配管部とが水密にロックされるとともに、前記導管部の前記入水口と前記配管部の前記給水口が一致する。

前記のようなオリフィスユニットを備えた気化式加湿器も、本発明の一態様である。

本発明によれば、オリフィス孔を有するオリフィス部が配管部に対して着脱自在に設けられているため、オリフィス部を容易に洗浄、点検することができるオリフィスユニット及び気化式加湿器を提供することができる。

第１実施形態において、気化式加湿器の全体構成を示す斜視図 第１実施形態において、オリフィスユニットの構造を示す斜視図 第１実施形態において、オリフィスユニットの構造を示す断面図 第１実施形態において、オリフィスユニットのオリフィス部の構造を示す斜視図 第１実施形態において、オリフィス部の取付け状態を示す斜視図 第１実施形態において、オリフィス部の取外し方法を示す図 第２実施形態において、オリフィスユニットの構造を示す斜視図 第２実施形態において、オリフィスユニットの取外し状態の構造を示す斜視図

［第１実施形態］
［１−１．構成］
以下、図１〜図７を参照して本発明の第１実施形態を説明する。

（１）全体構成
図１は、加湿器の全体構成を示す図であり、図２はオリフィスユニット１の構造を示す図である。本発明の実施形態の加湿器は、オリフィスユニット１、給水ユニット２、給水ヘッダ３、加湿モジュール４を有する。これら各部材は、額縁状をした加湿器のフレーム５に固定される。

加湿モジュール４は、紙等の給水材を蛇腹形状にたたみ複数重ね合わせてパネル状に構成した加湿シートと、加湿シート周囲に設けられ上部が開口したコの字状の枠体を有する。加湿モジュール４は、加湿器のフレーム５の内側にはめ込まれ支持された状態で、給水ヘッダ３の下方に固定される。加湿モジュール４は、加湿シートが給水ヘッダ３から供給される水を吸水し、水を含んだ加湿シートにより水を空気に接触させ、周辺の空気を加湿する。

給水ヘッダ３は、底面に出水用の複数の小穴を有し、フレーム５における加湿モジュール４の上部に配置される。給水ヘッダ３は、給水ユニット２から供給された水を加湿モジュール４に供給する。

給水ユニット２は、樹脂により成型された管状の部材であり、外部からの水を取入れる給水口、給水と停止を制御する電磁弁、水を排出する出水口を有する。給水ユニット２は、加湿モジュール４を支持するフレーム５に固定され、オリフィスユニット１に接続される。

オリフィスユニット１は、構造は詳細に後述するが水の流量を制限するオリフィス孔１１ｂを有する樹脂製の部材であり、給水ヘッダ３の長手部分の片端に固定され、給水ユニット２から供給された水を、水量を制限して給水ヘッダ３に供給する。

（２）オリフィスユニット
オリフィスユニット１は、中央に送水口１ａが、両側に２つの給水口１ｂ，１ｃが設けられた全体としてＴ字形の配管部８と、この配管部８に取外し可能に設けられたオリフィス部９とからなる。

配管部８におけるＴ字形の脚の部分に設けられた送水口１ａの部分が、加湿モジュール４の幅方向に延びる給水ヘッダ３の一方の端部に固定される。すなわち、筒状をした給水ヘッダ３の端部には四角形のフランジ３ａが設けられ、このフランジ３ａに対して、配管部８の送水口１ａの周囲に設けられた端面部１ｄが固定される。端面部１ｄにはＯリングを備えたコネクタが突出して、そのコネクタを給水ヘッダ側のコネクタ内に挿入することで、給水ヘッダ３と端面部１ｄの水密性が確保される

Ｔ字形の配管部に設けられた一方の給水口１ｂは、Ｌ字状の継手６ａを介して、ホース６に接続され、このホース６が給水ユニット２と接続される。配管部８の他方の給水口１ｃは、本実施形態では、封水栓（図中不示）によって水密に塞がれている。配管部８は、Ｔ字状の配管の交差部分にオリフィス部９が挿入される装着部１９を有する。

図４に示すように、オリフィス部９は、装着部１９内に嵌め込まれる円筒状の導管部１５を有する。導管部１５は、装着部１９内に組込まれたときにオリフィスユニット１の給水口１ｂ，１ｃに直交する方向に、しかも、給水ヘッダ３への送水口１ａに向かって延びる。

導管部１５の側面には入水口１５ａ，１５ｂが設けられている。この入水口１５ａ，１５ｂは、オリフィス部９が配管部８に組込まれたときに配管部８の給水口１ｂ，１ｃに一致するように配置される。

導管部１５は、その先端に配管部８の送水口１ａと向き合う出水口１５ｃを備え、この出水口１５ｃが導管部１５とは別部材で構成された樹脂製の通水部材１１ａで塞がれている。すなわち、通水部材１１ａは、その外周面における出水口１５ｃと組合さる部分に、樹脂にて成型された突起を有する。一方、出水口１５ｃには、通水部材１１ａ突起がはめ込まれる小孔状の嵌合部が設けられる。通水部材１１の外周には、パッキン１６がはめ込まれ、このパッキン１６により給水口１ｂ，１ｃから送水口１ａへの水のまわり込みが防止され通水部材１１ａと導管部１５の内面との水密性が確保される。

通水部材１１ａは、その中央部分に水を通すオリフィス孔１１ｂを有す。オリフィス孔１１ｂは０．８ｍｍ径から４．４ｍｍ径程度の小穴であり、その径は制限する流量に応じて決定される。

導管部１５の他方の端部は樹脂により封鎖されており、雄ねじ部１３および溝部１４を備える。雄ねじ部１３は、導管部１５の外径を包含するように配置された導管部１５を構成する樹脂と同じ材料により成型された螺旋状の雄ねじ溝である。雄ねじ部１３は、樹脂にて構成された突起状に構成されたストッパ構造を備える。突起状に構成されたストッパ構造は、雄ねじ部１３が雌ねじ部１２に挿入された位置から９０度回転した位置に設けられる。溝部１４は、導管部１５を構成する樹脂と同じ材料により成型された木ねじの頭部のような形状をしており、硬貨やマイナスドライバーの先端を挿入し、オリフィス部９を回転させるための溝である。

配管部８は、Ｔ字状の配管の交差部分にオリフィス部９の導管部１５が挿入される装着部１９を有する。また、配管部８は開口部１９の外周に、雄ねじ部１３がねじ込まれる雌ねじ部１２を有する。雌ねじ部１２は、配管部８を構成する樹脂と同じ材料により成型される。オリフィス部９の雄ねじ部１３と配管部８の雌ねじ部１２は組み合わされたときに水密構造を有す。オリフィス部９の雄ねじ部１３は、樹脂にて構成された突起状に構成されたストッパ構造を備える。突起状に構成されたストッパ構造は、雄ねじ部１３が雌ねじ部１２に挿入された位置から９０度回転した位置に、設けられる。雌ねじ部１２と雄ねじ部１３が本発明のロック機構を構成する。

［１−２．作用］
気化式加湿器の動作時に、加湿用の水は、外部の貯水タンク、シスターン、高架タンクなどの水タンク等から、給水ユニット２に供給される。給水ユニット２に供給された加湿用の水は、一定の水圧を有している。このため加湿用の水は、給水ユニット２を下から上に流れる。給水ユニット２を通る水は、給水ユニット２の電磁弁７にて一次的に水の供給量が制限される。給水ユニット２から供給された水は、オリフィスユニット１のオリフィス孔１１ｂにてさらに流量制限され給水ヘッダ３に供給される。給水ヘッダ３に供給された水は、加湿モジュール４に滴化される。加湿モジュール４に含まれた水は空気を加湿する。

気化式加湿器の停止時において、オリフィスの保守点検を行う方法を図５〜図６を参照して説明する。
（１）溝に硬貨やドライバーを挿入して、配管部８に対して、オリフィス部９を左回りに回転させる。
（２）すると、オリフィス部９が回転しながら、装着部１９内をその軸方向外側に向かって浮き上がってくる。
（３）オリフィス部９が９０度回転すると、雄ねじ部と雌ねじ部の噛み合いが外れ、装着部１９内からオリフィス部９を引き抜くことができる。

オリフィスユニット１の配管部８からオリフィス部９が分離された状態で、作業者により通水部材１１ａの洗浄が行われる。

次にオリフィスユニット１の通水部材１１ａのオリフィス孔１１ｂを交換する方法について図４、図５を参照して説明する。
（１）オリフィス部９を配管部８から取り外す。
（２）樹脂により構成された出水口１５ｃを指でつまみ変形させる。

（３）オリフィス部９の出水口１５ｃの小孔状の嵌合部と、通水部材１１ａの突起との隙間が大きくなるので、この時に爪等にて通水部材１１ａをオリフィス部９の出水口１５ｃから外す。通水部材１１ａは、オリフィス部９の出水口１５ｃの小孔状の嵌合部に、通水部材１１ａの突起がはめ込まれ固定されているので、この突起が小孔状の嵌合部から外れることによりオリフィス部９から、通水部材１１ａが外れる。

（４）所望の穴径を有する通水部材１１ａを、オリフィス部９の出水口１５ｃにセットする。通水部材１１ａのオリフィス孔１１ｂは、例えば０．１ｍｍ刻みで０．８ｍｍ径から４．４ｍｍ径の物が用意されており、必要とされるオリフィス孔１１ｂの径を有する通水部材１１ａをセットする。

（５）オリフィス部９の出水口１５ｃの小孔状の嵌合部と、通水部材１１ａの突起が嵌合するように位置を合わせ通水部材１１ａをオリフィス部９の出水口１５ｃに押し込む。このときオリフィス部９の出水口１５ｃの小孔状の嵌合部に、通水部材１１ａの突起が嵌合するようにする。

（６）オリフィス部９を配管部８に取り付ける。オリフィス部９の雄ねじ部１３を、配管部８の雌ねじ部１２に嵌め込み、ドライバー等にて溝部１４を用いてオリフィス部９を時計回りに回転させる。
（７）オリフィス部９を配管部８に対し９０度回転させたところで、オリフィス部９の雄ねじ部１３のストッパ構造が配管部８の雌ねじ部１２に当たり回転が停止させられる。これによりオリフィス部９は配管部８に固定される。

［１−３．効果］
本実施形態の効果は、下記のとおりである。
（１）オリフィスユニット１は、水の流量を制限するオリフィス孔１１ｂを有するオリフィス部９と、オリフィス部９が固定される配管部８とを備えているので、オリフィス部９を外すことにより容易にオリフィスユニット１を分解し、洗浄、点検することができる。

（２）通水部材１１ａは、オリフィス部９から取外し可能であるので、オリフィス孔１１ｂのメンテナンスが容易であるとともに、水穴径の変更に容易に対応することができる。

（３）通水部材１１ａは、任意の水穴径のオリフィス孔１１ｂを有する通水部材１１ａと交換可能であるので、給水量の変更による加湿効果の変更に容易に対応することができる。

［第２実施形態］
［２−１．構成］
本発明の第２実施形態にかかる気化式加湿器の一例について図７〜図８に示す。この第２実施形態のオリフィスユニット１は、オリフィス部９に爪部２１が、配管部８に係止部２２が設けられたはめ込み構造のロック機構を有している点が、第１実施形態と相違する。

第２実施形態では、オリフィス部９を構成する導管部１５の通水部材１１ａとは反対の端に、Ｕ字形に折り曲げられた板状部材２３が、導管部１５と樹脂にて一体成型されて設けられている。板状部材２３は、そのＵ字の湾曲部分内側に導管部１５の通水部材１１ａとは反対の端が接続されており、Ｕ字の鉛直部分は導管部１５と非接触に構成される。板状部材２３は、そのＵ字の開口部分にて導管部１５の管側面を覆う長さを有する。板状部材２３は、導管部１５の径をカバーする幅を有する。

板状部材２３は、Ｕ字形を形成する両方の端部外側に、突起状の爪部２１を有する。突起状の爪部２１は、Ｕ字形の端部方向に向かいゆるやかなスロープを有するガイド面を有し、Ｕ字形の湾曲部分方向に向かい急峻な角度を有する段部を有する。

また、板状部材２３は、材質である樹脂の弾力により、導管部１５と接続されたＵ字の湾曲部分内側を支点とし、Ｕ字部分の両端が作業者により押し付けられ狭められるバネ構造をしている。作業者により押し付けられ狭められたＵ字の開口部分は、板状部材２３の持つ弾力にて回復する。

一方、配管部８は、Ｔ字状の配管の外側部分であって、給水口１ｂ，１ｃと直角をなす部分に挿通部分である橋状に形成された開口部を有する係止部２２を備える。オリフィス部９の爪部２１は、先端のガイド面に案内されて係止部２２の橋状の開口部に通され、板状部材２３の弾力による回復にて爪部２１の段部が係止部２２に引っかかり、オリフィス部９が配管部８と係止される。

［２−２．作用］
図７〜図８を参照し、オリフィス部９の配管部８からの離脱は、以下の手順にて行われる。作業者により板状部材２３のＵ字の開口部分が押し狭められ、オリフィス部９の爪部２１が配管部８の係止部２２との係止から解放される。その後、作業者によりオリフィス部９本体が配管部８から引き抜かれることにより両者は分離される。オリフィス部９の板状部材２３は樹脂製であり、この弾力にてオリフィス部９の爪部２１は、配管部８の係止部２２に係止されている。作業者は、オリフィス部９を取外した状態で、オリフィス部９の通水部材１１ａのメンテナンスを行う。

オリフィス部９の配管部８への装着は、オリフィス部９の爪部２１が、配管部８の係止部２２に係止されるようにオリフィス部９本体を配管部８に押し込むことにより行われる。オリフィス部９は樹脂製であり、この弾力にて配管部８の係止部２２にオリフィス部９の爪部２１が、係止される。

［２−３．効果］
本発明の実施形態のオリフィスユニットによれば、オリフィス部９と配管部８は、はめ込み構造の着脱機構を有するので、配管部８の給水口１ｂとオリフィス部９の導管部１５の位置合わせが容易であるとともに容易にオリフィスユニットを分解することができる。

［他の実施形態］
本発明のいくつかの複数の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。これら実施形態は、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で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。

例えば、下記のような実施形態も本発明に包含される。
（１）前記各実施形態では、通水部材１１ａは、パッキン１６を介してオリフィス部９に固定されるものとしたが、通水部材１１ａは、オリフィス部９と樹脂にて一体成型されるものとしてもよい。

（２）前記各実施形態では、通水部材１１ａと入水口１５は、通水部材１１ａ凸状の突起と導管部１５の凹状の嵌合部が嵌め込まれることにより固定されるものとしたが、通水部材１１ａに雄ねじ部を、導管部１５に雌ねじ部を設け、ねじ込みにて、通水部材１１ａがオリフィス部９に固定されるようにしてもよい。

（３）前記各実施形態では、配管部８とオリフィス部９とで形成されるオリフィスユニット１の管の形状は、Ｔ字形であったが、管の形状を他の形状としてもよい。例えばオリフィスユニット１の管の形状をＬ字形やＶ字形とし、その折れ曲がり部分の管をオリフィス部９の導管部１５にて構成し、オリフィス部９が着脱可能なように構成されるようにしてもよい。

（４）前記各実施形態では、オリフィス部９の導管部１５は、オリフィスユニット１のＴ字形の管の縦棒部分を構成するものとしたが、Ｔ字形の管の横棒部分を構成するものとしてもよい。この場合、オリフィス孔１１ｂは、オリフィス部９の導管部１５の側面部分で、配管部８の送水口１ａ側に設けられる。

（５）前記各実施形態では、配管部８は樹脂製としたが、材質は樹脂に限られない。例えば配管部８の材質は金属でもあってもよい。

（６）前記各実施形態では、オリフィス孔１１ｂがオリフィス部９の導管部１５の、配管部８の送水口１ａ側に設けられるとしたが、オリフィス孔１１ｂはオリフィス部９の導管部１５の他の部分に設けられるようにしてもよい。例えばオリフィス孔１１ｂがオリフィス部９の導管部１５の、配管部８の給水口１ｂ，１ｃ側に設けられるものとしてもよい。

（７）第２実施形態では、爪部２１がオリフィス部９に、係止部２２が配管部８に設けられるものとしたが、爪部２１が配管部８に、係止部２２がオリフィス部９に設けられるものとしてもよい。

１・・・オリフィスユニット
２・・・給水ユニット
３・・・給水ヘッダ
４・・・加湿モジュール
５・・・フレーム
６・・・ホース ６ａ・・・継手
７・・・電磁弁
８・・・配管部
９・・・オリフィス部
１ａ・・・送水口 １ｂ，１ｃ・・・給水口 １ｄ・・・端面部
１１ａ・・・通水部材 １１ｂ・・・オリフィス孔
１２・・・雌ねじ部
１３・・・雄ねじ部
１４・・・溝部
１５・・・導管部
１６・・・パッキン
２１・・・爪部
２２・・・係止部
１９・・・装着部
２３・・・板状部材

Claims (5)

1. 外部からの水が供給される給水口と、水を外部に供給する送水口と、前記給水口と前記送水口を接続する流路と、前記給水口と前記送水口との間に設けられ、前記流路とオリフィスユニット外部を連通する開口部である装着部と、を備えた配管部と、
   前記配管部の流路の前記給水口と前記送水口を接続し、前記給水口からの水を前記送水口に流す導管部と、前記導管部に設けられ、前記給水口から流入された水の流量を制限して前記送水口に流すオリフィス孔を備え、前記装着部の内部に配管部の外側から水密状態ではめ込まれるオリフィス部と、
   前記装着部内にはめ込まれた前記オリフィス部を、前記配管部に対して着脱自在に固定するロック機構を備え、
   前記導管部の側面には入水口が設けられ、
   前記ロック機構は、
   前記配管部の前記装着部の開口部に設けられた雌ねじ部と、
   前記オリフィス部に設けられた、前記導管部と同心円状の雄ねじ部により構成され、
   前記雄ねじ部には、突起状に構成されたストッパ構造が設けられ、
   前記オリフィス部の雄ねじ部が、前記配管部の装着部の雌ねじ部にねじ込まれ、前記雄ねじ部を９０度回転させたところで、前記ストッパ構造が前記雌ねじ部に当たって前記オリフィス部と前記配管部とが水密にロックされるとともに、前記導管部の前記入水口と前記配管部の前記給水口が一致するオリフィスユニット。
2. 外部からの水が供給される給水口と、水を外部に供給する送水口と、前記給水口と前記送水口を接続する流路と、前記給水口と前記送水口との間に設けられ、前記流路とオリフィスユニット外部を連通する開口部である装着部と、を備えた配管部と、
   前記配管部の流路の前記給水口と前記送水口を接続し、前記給水口からの水を前記送水口に流す導管部と、前記導管部に設けられ、前記給水口から流入された水の流量を制限して前記送水口に流すオリフィス孔を備え、前記装着部の内部に配管部の外側から水密状態ではめ込まれるオリフィス部と、
   前記装着部内にはめ込まれた前記オリフィス部を、前記配管部に対して着脱自在に固定するロック機構を備え、
   前記ロック機構は、
   前記配管部の前記流路の外側部分に、挿通部分である開口部を有するように形成された係止部と、
   前記オリフィス部の前記導管部の前記オリフィス孔と反対の端に、Ｕ字形に折り曲げられた弾性材料からなる板状部材が配置され、前記板状部材のＵ字形を形成する端部外側に設けられた、前記配管部の前記係止部に引っかかる突起状の爪部により構成され、
   前記オリフィス部の前記爪部が、前記配管部の前記係止部の開口部に通され、前記板状部材の弾力による回復にて前記爪部が前記配管部の前記係止部に引っかかり、前記オリフィス部と前記配管部とが水密にロックされるオリフィスユニット。
3. 前記配管部は、反対方向に開口した２つの給水口と、その中間に前記給水口の開口方向に対して直角に開口した１つの送水口と、これらを連通するＴ字形の流路を備え、
   前記装着部は、前記送水口と反対方向から前記流路に開口し、
   前記オリフィス孔は、前記Ｔ字形の流路における前記送水口に連なるＴ字の垂直部分に位置している請求項１又は２に記載のオリフィスユニット。
4. 前記オリフィス部は、前記導管部に対して取外し可能な通水部材を備え、この通水部材に前記オリフィス孔が設けられた請求項１乃至３のいずれか１項記載のオリフィスユニット。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項記載のオリフィスユニットを備えた気化式加湿器。
   

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