JP7438992B2

JP7438992B2 - 加湿器

Info

Publication number: JP7438992B2
Application number: JP2020572241A
Authority: JP
Inventors: 勝義久保
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2019-02-14
Filing date: 2020-02-10
Publication date: 2024-02-27
Anticipated expiration: 2040-02-10
Also published as: WO2020166548A1; JPWO2020166548A1

Description

本発明は、給水口から水を注ぎ入れて給水を行うことが可能な構成の加湿器に関する。

家庭などで使用される加湿器は、加湿器本体に対して着脱可能な貯水タンクを備えた構成が一般的である。加湿器に対する給水を行う場合には、貯水タンクを加湿器本体から取り外し、給水を終えた貯水タンクを再び加湿器本体に取り付ける。

しかしながら、上記構成では、給水時に貯水タンクを加湿器本体から取り外して持ち運ぶ必要があり、手間が掛かる。また、貯水タンクの外面に付いた水滴が床に落ちるといった問題がある。上記問題を解消するために、加湿器本体に給水口を設け、該給水口からヤカンや水差しなどの容器を用いて水を注ぎ入れ、加湿器内部の貯水タンクへ直接給水を行う構成の加湿器が提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２０１５－７５２８５号公報

加湿器本体に給水口を設ける場合、該給水口は、ユーザにとって給水が容易となるように加湿器本体の上面に設けられる。また、加湿器本体の上面には、加湿空気の吹出口なども設けられる。このような場合、ユーザが誤って吹出口から給水を行ってしまうことが考えられる。

吹出口からの給水が行われた場合、注がれた水が加湿器内部の電気系（モータや回路基板）などに掛かる虞がある。通常、加湿器などの水を使用する装置では、電気系においてある程度の防水対策は取られているものの、ユーザが気づかずに吹出口からの給水を継続して行うと、電気系に多量の水が掛かってしまい、故障が生じる可能性が無いとは言えない。しかしながら、従来の加湿器は、吹出口からの給水を検出する機能は無く、誤った給水を防止することはできなかった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、給水口以外からの誤った箇所（例えば吹出口）からの給水を検出可能とする加湿器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、本体に、貯水タンクへの給水を行うための給水口と、前記給水口以外の他の開口部とを有する加湿器であって、前記給水口と前記貯水タンクとを連通する給水路と、前記貯水タンクの水面の水位を検知する水位検知センサと、前記水位検知センサの出力値に基づいて、前記貯水タンクへの給水を検出する制御部とを有しており、前記給水路には、前記給水口からの給水が行われた場合に前記貯水タンク内の水面の揺れを抑制しながら給水させる整流機構が設けられており、前記制御部は、前記水位検知センサが前記給水口からの給水による水位上昇パターンと異なる水位上昇パターンの出力値を検知した場合に、前記他の開口部からの給水が行われている旨の報知を行うことを特徴としている。

上記の構成によれば、整流機構が設けられた給水口からの給水時には、水位検知センサ
の出力値は殆ど振動することなく増加し、他の開口部からの給水時には、水位検知センサの出力値は振動しながら増加する。このため、制御部は、水位検知センサが前記給水口からの給水による水位上昇パターンと異なる水位上昇パターンの出力値を検知した場合（例えば、水位検知センサの出力値が振動しながら増加している場合）には、他の開口部からの給水が行われている旨の報知を行うことができ、ユーザに対して給水の停止を促すことができる。

また、上記加湿器では、前記他の開口部は、加湿空気を放出するための吹出口であり、前記吹出口と連通する風路の内部には電極部が設けられており、前記制御部は、前記吹出口からの給水が行われていることを検出した場合、前記吹出口からの給水が検出された時点で当該加湿器が運転中であれば、当該加湿器を停止させる、もしくは、前記吹出口からの給水が検出された時点で前記電極部が通電中であれば、通電を停止させる構成とすることができる。

上記の構成によれば、吹出口からの給水が行われたときに水の掛かり易い位置にある電極部に対し、電極部が濡れた状態で通電することを抑制でき、電極部の故障や寿命低下を抑制することができる。

また、上記加湿器では、前記制御部は、前記水位検知センサの出力値が増加せずに振動している場合には、前記他の開口部からの給水検出時とは異なる方法で報知を行なう構成とすることができる。

上記の構成によれば、例えば、子供などが加湿器を揺らして貯水タンクの水面に揺れが生じた場合や、他の開口部から異物が投入された場合などに、他の開口部からの給水検出時とは異なる報知を行なうことで、ユーザに対して適切な対応を促すことができる。

また、上記加湿器では、前記水位検知センサは、貯水タンクの上方に設けられ、水面までの距離を検知する測距センサである構成とすることができる。

本発明の加湿器は、給水口以外の他の開口部からの給水が行われていることを検出して、他の開口部からの給水が行われている旨の報知を行うことができ、ユーザに対して給水の停止を促すことができるといった効果を奏する。

本発明の一実施形態を示すものであり、加湿器の構造を示す斜視図である。実施の形態１の加湿器において、給水路を通る箇所の縦断面図である。給水口からの給水が行われた場合の測距センサにおける出力値の変化の一例を示すグラフである。吹出口からの給水が行われた場合の測距センサにおける出力値の変化の一例を示すグラフである。実施の形態２の加湿器において、給水路を通る箇所の縦断面図である。

〔実施の形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。まずは、図１を参照して、本実施の形態１に係る加湿器１０の構造を説明する。尚、加湿器１０による加湿機能の実現は、公知の技術を用いて可能であるので、その説明は省略する。尚、加湿器とは、加湿機能を実現する構成を備えていればよく、加湿機能のみを実現するものに限られない。加湿機能付き空気清浄機、加湿機能付きエアコン、除加湿器なども加湿器に含ま
れる。

図１は、加湿器１０の斜視図である。尚、加湿器１０のＺ方向から見た面を加湿器１０の上面、Ｙ方向から見た面を前面、Ｘ方向から見た面を側面と呼ぶ。図１に示すように、加湿器１０は、加湿器本体１１、パネル１２、および貯水タンク１３により構成されている。加湿器本体１１の上面には給水口１１１、吹出口１１２が設けられている。加湿器本体１１の前面（パネル１２が取付けられる面）には、２本のリブ１１４によって区画された上下方向に通る溝部１１３が設けられている。

パネル１２は、加湿器本体１１の前面に取り外し可能に取り付けられるものである。そして、溝部１１３とパネル１２とで形成される空間が、給水口１１１と貯水タンク１３とを繋ぐ給水路２０（図２参照）の一部、すなわち上部給水路２０１（図２参照）となる。尚、パネル１２は取り外し可能なので、上部給水路２０１のメンテナンスを行う場合、パネル１２を取り外し、溝部１１３を露出させて清掃などを行うことができる。

貯水タンク１３は、加湿器本体１１の下部に格納される貯水可能なトレイである。貯水タンク１３は、加湿器本体１１に取り付けられたまま、給水口１１１からの給水が可能となっている。また、貯水タンク１３は、加湿器本体１１の前面から着脱可能となっており、加湿器本体１１から外した貯水タンク１３に水を入れ、水を入れた貯水タンク１３を再び加湿器本体１１に戻すといった給水も可能となっている。

続いて、図２を参照して、加湿器１０の内部構造を説明する。図２は、加湿器１０において、給水路２０を通る箇所の縦断面図（ＹＺ断面図）である。図２に示すように、加湿器１０は、その内部に貯水タンク１３、ファン１４および測距センサ１５を備えている。

貯水タンク１３の内部には、蒸発フィルタ１３１が配置されるようになっている。蒸発フィルタ１３１は、貯水タンク１３に貯められた水の少なくとも一部を含んでいる。

ファン１４は、加湿器１０の内部の風路に配置され、吸気口（図示せず）から吹出口１１２へ向かう風を発生させる。加湿器１０は、ファン１４が発生させた風を蒸発フィルタ１３１に当てることで、蒸発フィルタ１３１に含まれる水を気化させる気化式の加湿器である。ただし、本開示の一態様に係る加湿器は、熱によって蒸気を発生させるスチーム式、または超音波振動によって水を微粒子化して放出する超音波式などの加湿器であってもよい。

測距センサ１５は、貯水タンク１３に貯められた水の水位を検知するセンサであり、貯水タンク１３の上方に設けられる。具体的には、測距センサ１５は、鉛直下方に位置する水面までの距離を検知することにより、水位を検知する。

測距センサ１５が検出する距離が所定値以上になると、加湿器１０は、貯水タンク１３内の水が所定量より少なくなった、または無くなったと判定して、ユーザに対して報知する。また、測距センサ１５が検出する距離が所定値未満になると、加湿器１０は、貯水タンク１３内の水が所定量より多いと判定して、ユーザに対して報知する。

ユーザに対する報知は、例えば加湿器１０が備えるＬＥＤ（図示せず）などの発光によって行われてもよく、スピーカー（図示せず）などからの音声出力によって行われてもよい。また、ユーザに対する報知は、加湿器１０以外の装置（例えばユーザが所有する携帯情報端末など）を介して行われてもよい。

また、貯水タンク１３の前面側の内部には、仕切り板１３２が設けられており、貯水タ
ンク１３の前面側内壁と仕切り板１３２との間の空間が下部給水路２０２とされている。下部給水路２０２は上部給水路２０１と連通しており、上部給水路２０１および下部給水路２０２によって給水口１１１から貯水タンク１３への給水路２０が形成されている。仕切り板１３２の下端（貯水タンク１３の底面と接する位置）には、少なくとも１つ（好適には複数）の通水孔１３３が形成されている。

加湿器１０では、例えばヤカンや水差しなどの容器を用いて給水口１１１からの給水を行うとき、給水口１１１に注水された水は、給水路２０を通って貯水タンク１３内に給水される。そして、下部給水路２０２から貯水タンク１３へは、仕切り板１３２の下端に設けられた通水孔１３３を通じて水が流れ込む。このため、給水口１１１からの給水時、貯水タンク１３ではトレイ底面付近から水が流れ込んで水位が上昇し、貯水タンク１３内の水面の揺れが抑制される。すなわち、給水口１１１からの給水が行われた場合には、測距センサ１５にて検知される水位に振動を生じさせることなく給水が可能となる。言い換えれば、給水路２０には、水位の振動を生じさせることなく給水を行うための整流機構が設けられている。但し、図２の給水路２０で示した整流機構は一例に過ぎず、給水口１１１からの正しい給水を行われた場合に貯水タンク１３内の水面の揺れを抑制しながら給水することができるものであれば、整流機構の具体的構造は特に限定されるものではない。

図３は、給水口１１１からの給水が行われた場合の測距センサ１５における出力値の変化の一例を示すグラフである。図３に示されるように、給水口１１１からの給水時には、測距センサ１５における出力値（タンク水位）は振動することなく増加する。

一方、加湿器本体１１の上面には吹出口１１２も設けられており、ユーザが加湿器１０への給水を行うときに、誤って吹出口１１２から注水を行うことも考えられる。加湿器１０においては、吹出口１１２も風路を通じて貯水タンク１３と繋がっているため、吹出口１１２から注水が行われた場合も、風路を通って貯水タンク１３へ水が流れ込む。但し、風路には給水路２０のような整流機構は備わっておらず、吹出口１１２から給水が行われた場合には、貯水タンク１３の水面に水が落下するため、貯水タンク１３内の水面に揺れが生じ、測距センサ１５にて検知される水位にも振動が生じる。

図４は、吹出口１１２からの給水が行われた場合の測距センサ１５における出力値の変化の一例を示すグラフである。図４に示されるように、吹出口１１２からの給水時には、測距センサ１５における出力値は振動しながら増加する。そして、本実施の形態１に係る加湿器１０において、制御部（図示せず）は、図３に示すグラフと図４に示すグラフとの違いに基づいて、吹出口１１２からの給水が行われた場合（すなわち、水位検知センサ１５が給水口１１１からの給水による水位上昇パターンと異なる水位上昇パターンの出力値を検知した場合）にこれを検出することができる。

具体例として、制御部は、測距センサ１５における出力値が増減を繰り返している場合に、その振幅値Ａ（図４参照）を閾値と比較し、振幅値Ａが当該閾値以上となった場合に貯水タンク１３内の水面に揺れが生じていると判断することができる。また、制御部は、振動のピーク点Ｐ（図４参照）を追跡し、これが時間経過に伴って増加していれば、貯水タンク１３の水位が上昇していると判断することができる。そして、制御部は、貯水タンク１３内の水面の揺れと貯水タンク１３の水位の上昇との両方を検出した場合に、吹出口１１２からの給水が行われていることを検出することができる。

制御部は、吹出口１１２からの給水が行われていることを検出した場合、ユーザにその旨を報知して給水の停止を促すことができる。この報知によってユーザが給水を直ちに停止すれば、仮に吹出口１１２からの給水によって加湿器１０内部の電気系（モータや回路基板）に水が掛かったとしてもその量は僅かであり、故障などに繋がる可能性は殆ど無い
と考えられる。尚、ユーザに対する上記報知の方法は、本発明において特に限定されるものではない。

〔実施の形態２〕
上記実施の形態１の加湿器１０は、吹出口１１２からの給水が行われていることを検出した場合にユーザに報知を行うことを特徴としている。しかしながら、加湿器１０が備える機能によっては、このような報知のみでは十分でなく、さらなる対策が必要となることもある。本実施の形態２では、そのような対策例について説明する。

図５は、本実施の形態２に係る加湿器１０Ａにおいて、給水路２０を通る箇所の縦断面図（ＹＺ断面図）である。加湿器１０Ａは、空気浄化効果および消臭効果のあるイオンを空気中に放出するイオン発生機能を備えたものであり、イオンを生成するためのイオン発生部３０を、吹出口１１２に連通する風路内に有している。尚、加湿器１０Ａは、イオン発生部３０を備えている以外の構成は、実施の形態１における加湿器１０と同じであるとする。また、イオン発生部３０はイオンの放出効率を高めるため吹出口１１２の近くに配置されることが好ましい。

加湿器１０Ａにおいて、イオン発生部３０は、誤って吹出口１１２から給水が行われた場合に水の掛かりやすい場所にある。さらに、イオン発生部３０は、放電によってイオンを生成するための電極を有している。当該電極に水が掛かった状態でイオン発生部３０を通電させると、電極間で短絡を起こして著しく寿命を縮めたり、故障が発生したりする虞もある。

このため、本実施の形態２に係る加湿器１０Ａは、吹出口１１２からの給水が検出された場合、以下の（ａ），（ｂ）の対策を実行するものとする。
（ａ）吹出口１１２からの給水が検出された時点で加湿器１０Ａが運転中であれば、加湿器１０Ａを停止させる。もしくは、吹出口１１２からの給水が検出された時点でイオン発生部３０が通電中であれば、通電を停止させる。
（ｂ）上記（ａ）の後、ユーザに対してイオン発生部３０に掛かった水を拭き取ることを促す報知を行なう。

本実施の形態２に係る加湿器１０Ａでは、上記（ａ），（ｂ）の対策により、イオン発生部３０が濡れた状態で通電することを抑制でき、イオン発生部３０の故障や寿命低下を抑制できる。

また、本実施の形態２に係る加湿器１０Ａは、さらに以下の（ｃ）の対策を実行してもよい。
（ｃ）上記（ａ）の後、ユーザからの加湿器１０Ａ（もしくはイオン発生部３０）の運転再開操作を受け付けないロック状態とする。当該ロック状態は、所定時間（濡れたイオン発生部３０の自然乾燥に要する程度の時間）が経過するか、ユーザによる所定のロック解除操作によって終了するものとする。

上記（ｃ）の対策により、イオン発生部３０が濡れた状態でユーザが運転を再開させることを抑制できる。

尚、本実施の形態２に係る加湿器１０Ａは、イオン発生部３０に代えて他の電極部を有する構成であってもよい。ここでの電極部とは、防水層などで覆われていない剥き出しの電極を有する機能部を指し、イオン発生部３０以外にも、通電により放電させて放電生成因子を放出させる放電部が含まれる。このような放電部は、水がつくと清浄な通電が行えず、しいては放電不良となるため、本発明の適用が好適となる。

〔実施の形態３〕
上記実施の形態１の加湿器１０は、測距センサ１５における出力値が振動しながら増加している場合に、吹出口１１２からの給水を検出する。一方、測距センサ１５における出力値が増加せずに振動している場合は、単に加湿器１０に振動が与えられ、貯水タンク１３の水面に揺れが生じたと考えられる。あるいは、吹出口１１２から異物が投入され、当該異物が貯水タンク１３内に落下して、水面に揺れが生じたとも考えられる。尚、加湿器１０の吹出口１１２からは大きな異物は投入できないため、異物投入された場合の貯水タンク１３の水面上昇は僅かであり、給水時の水位増加とは区別可能であるとする。

本実施の形態３に係る加湿器１０は、測距センサ１５における出力値が増加せずに振動のみしていることが検出された場合に、吹出口１１２からの給水検出時とは異なる方法で報知を行なうことを特徴とする。

例えば、子供などが加湿器１０を揺らして貯水タンク１３の水面に揺れが生じた場合、アラーム音などでの報知を行うことで、周囲の大人がこれに気づいて止めさせ、加湿器１０の転倒事故などを防ぐことができると考えられる。

あるいは、子供などが吹出口１１２から異物を投入した場合、異物によっては早急に貯水タンク１３から取り出す必要がある。このような場合も、アラーム音などでの報知を行うことで、貯水タンク１３に異物が入ったまま放置されることを防ぐことができると考えられる。

（変形例）
上記実施の形態１～３では、貯水タンク１３の水位を検知する水位検知センサとして測距センサ１５を用いたが、本発明においては水位検知センサの種類は特に限定されるものではない。例えば、水位検知センサとしては、重量センサや磁気センサを用いることもできる。重量センサは、重量に基づいて貯水タンク１３の貯水量（すなわち水位）を検出するが、給水口１１１からの給水が行われた場合と吹出口１１２からの給水が行われた場合との出力値の変化は測距センサ１５とほぼ同様であり、測距センサ１５に代えての使用が可能である。また、磁気センサは、貯水タンク１３の水面にフロート（浮き）を備え、当該フロートに取り付けられたマグネットが磁気センサと対向する位置となったときに所定水位を検知するものである（所定水位付近での水面の揺れも検出可能）。磁気センサは、貯水タンク１３の水面の揺れを検出できる検出範囲が限られるが、磁気センサの使用個数を増やせば、測距センサ１５に代えての使用も可能である。

また、上記実施の形態１～３では、測距センサ１５の出力値に基づいて検出される誤った給水を、吹出口１１２からの給水とした。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、加湿器本体１１にある給水口１１１以外の他の開口部からの給水を検出するものであればよい。この場合の他の開口部とは、貯水タンク１３と連通しており、誤って給水が行われた場合に、貯水タンク１３の水面に揺れを生じさせるような開口部を指し、吹出口１１２以外では例えば空気取入口などが考えられる。また、給水口１１１や他の開口部は、加湿器本体１１の上面にあるものとは限らず、加湿器本体１１の側面から上に向かって開口する形状のものであってもよい。

今回開示した実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

〔援用の記載〕
本国際出願は、２０１９年２月１４日に日本特許庁に出願された日本国特許出願第２０１９－０２４２７７号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１９－０２４２７７号の全内容を参照により本国際出願に援用する。

１０加湿器
１０Ａ加湿器
１１加湿器本体（本体）
１１１給水口
１１２吹出口（他の開口部）
１２パネル
１３貯水タンク
１４ファン
１５測距センサ（水位検知センサ）
２０給水路
２０１上部給水路
２０２下部給水路
３０イオン発生部

Claims

本体に、貯水タンクへの給水を行うための給水口と、前記本体の上面に設けられた前記給水口以外の他の開口部とを有する加湿器であって、
前記給水口と前記貯水タンクとを連通する給水路と、
前記貯水タンクの水面の水位を検知する水位検知センサと、
前記水位検知センサの出力値に基づいて、前記貯水タンクへの給水を検出する制御部とを有しており、
前記給水路には、前記給水口からの給水が行われた場合に前記貯水タンク内の水面の揺れを抑制しながら給水させる整流機構が設けられており、
前記制御部は、前記水位検知センサの出力値の変化が前記給水口からの給水による水位上昇パターンと異なる水位上昇パターンである場合に、前記他の開口部からの給水が行われている旨の報知を行うことを特徴とする加湿器。
請求項１に記載の加湿器であって、
前記他の開口部は、加湿空気を放出するための吹出口であり、
前記吹出口と連通する風路の内部には電極部が設けられており、
前記制御部は、前記吹出口からの給水が行われていることを検出した場合、前記吹出口からの給水が検出された時点で当該加湿器が運転中であれば、当該加湿器を停止させる、もしくは、前記吹出口からの給水が検出された時点で前記電極部が通電中であれば、通電を停止させることを特徴とする加湿器。
請求項１または２に記載の加湿器であって、
前記制御部は、前記水位検知センサの出力値が増加せずに振動している場合には、前記他の開口部からの給水検出時とは異なる報知を行なうことを特徴とする加湿器。
請求項１から３の何れか１項に記載の加湿器であって、
前記水位検知センサは、貯水タンクの上方に設けられ、水面までの距離を検知する測距センサであることを特徴とする加湿器。