JP7469973B2

JP7469973B2 - 加湿フィルタ用ホルダ、加湿フィルタユニットおよび加湿装置

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Publication number: JP7469973B2
Application number: JP2020118447A
Authority: JP
Inventors: 憲一石飛; 秀徳小林; 朋弘石川; 謙介内村
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2020-07-09
Filing date: 2020-07-09
Publication date: 2024-04-17
Anticipated expiration: 2040-07-09
Also published as: JP2022015532A

Description

本発明は、加湿フィルタ用ホルダ、加湿フィルタユニットおよび加湿装置に関する。

例えば、特許文献１には、水タンクの水を一時的に貯める加湿用トレーと、水を気化して加湿する加湿フィルタと、ポンプにより水を汲み上げて加湿フィルタの上方から散水する散水手段と、加湿フィルタに送風する送風機とを備える加湿装置が記載されている。

特開２００８－３２３１４号公報

しかしながら、加湿装置では、加湿量の向上が求められていた。本発明の一形態は、加湿量の向上を図ることができる加湿フィルタ用ホルダなどを提供することを目的とする。

本発明の一形態の加湿フィルタ用ホルダは、加湿用フィルタ体を保持する加湿フィルタ用ホルダであって、前記加湿用フィルタ体が配置されるフィルタ空間の上方に位置し、前記加湿用フィルタ体に供給するための水を受ける水受け部と、前記フィルタ空間と連通する一対の開口部と、を備え、前記水受け部は、第１方向を長手方向とする底部と、前記底部における前記第１方向と交差する第２方向に離れた位置から上方に突出した一対の側壁と、を有し、前記一対の開口部は、前記第２方向における前記一対の側壁の外側に形成されている。

第１の実施形態に係る加湿装置の概略構成図である。第１の実施形態に係る加湿フィルタ用ホルダの正面図である。第１の実施形態に係る加湿フィルタ用ホルダの平面図である。図３に示す加湿フィルタ用ホルダのＩＶ－ＩＶ線断面図である。図３に示す加湿フィルタ用ホルダのＶ－Ｖ線断面図である。加湿時の加湿フィルタユニットに流れる水の状態を示す概略構成図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面については、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る加湿装置の概略構成図である。図２は、第１の実施形態に係る加湿フィルタ用ホルダの正面図である。図３は、第１の実施形態に係る加湿フィルタ用ホルダの平面図である。図４は、図３に示す加湿フィルタ用ホルダのＩＶ－ＩＶ線断面図である。図５は、図３に示す加湿フィルタ用ホルダのＶ－Ｖ線断面図である。加湿装置１は、例えば、空気を加湿、および空気を暖めるなどの機能を備える電気暖房機器等を含む。

図１に示すように、加湿装置１は、後述する加湿フィルタユニット２と、加湿フィルタユニット２を保持する本体３と、を備えている。

本体３は、例えば箱状に形成されている。本体３は、前面下部に加温あるいは加湿された空気を機器外に放出させるための吹出口４が形成される。また、本体３は、背面に空気を内部に吸い込むための吸込口５が形成される。

本体３の内部には、吸込口５から吹出口４に向けて空気が流通する送風路６が形成される。送風路６には、吸込口５から吹出口４に向けて順に、フィルタ７と、送風機８と、送風機８により吸い込まれた空気を加熱するセラミックヒータ９と、加湿するための加湿フィルタユニット２とが設けられる。

フィルタ７は、本体３の背面に設けられており、送風機８の吸引力により通過する空気中のほこり（塵埃）を捕集する。

送風機８は、空気を本体３内に取り込むための送風を発生させるファン８ａと、ファン８ａを回転するファン用モータ８ｂとを備える。送風機８は、ファン用モータ８ｂにより駆動されるシロッコファン等の遠心方式のファン８ａにより形成され、軸方向に空気を吸込んで周方向に空気を送り出す。

セラミックヒータ９は、本体３内の送風機８と後述する加湿フィルタ用ホルダ１０との間に設けられており、送風機８により吸い込まれた空気を加熱する。

加湿フィルタユニット２は、加湿フィルタ用ホルダ１０と、加湿フィルタ用ホルダ１０に保持される加湿用フィルタ体１１と、を備える。

加湿用フィルタ体１１は、吸水性のある所定厚みの不織布が上方からみてＷ字状に連続して折り曲げられて形成される。本例では、２枚の加湿用フィルタ体１１，１１を前後方向に並べて設けている。各加湿用フィルタ体１１，１１では、空気が各折曲部１１ａ、１１ｂを通過することにより、加湿用フィルタ体１１，１１に吸収された水分が気化する。

図２および図３に示すように、加湿フィルタ用ホルダ１０は、上方に加湿用フィルタ体１１に水を散水するための水受け部１２と、下方に加湿用フィルタ体１１を保持するための略横長タイプの箱状の枠体１３と、を備える。

枠体１３は、上面３１、前面３２、後面３３及び底面３６が開放され、左右の側面３４，３５が閉塞されている。枠体１３は、加湿用フィルタ体１１が配置されるフィルタ空間Ｓを有している。枠体１３の上面３１には、フィルタ空間Ｓと連通する各開口部１４，１５を備えている。枠体１３のフィルタ空間Ｓに加湿用フィルタ体１１を保持した状態では、加湿用フィルタ体１１の前面側および後面側の各折曲部１１ａ，１１ｂが枠体１３の前面３２および後面３３に臨むように設けられる。

また、枠体１３の上面３１の各開口部１４，１５からは、加湿用フィルタ体１１の上方側の各折曲部１１ａ，１１ｂが臨むように設けられる。枠体１３の前面３２および後面３３には、突起付梁１８ａ，１８ｂを架設している。突起付梁１８ａ，１８ｂは、複数の突起を有しており、加湿用フィルタ体１１の折曲部１１ａ，１１ｂの形状を保持する。

具体的には、各突起付梁１８ａ，１８ｂは、前面３２および後面３３の左右両端にわたって設けられた本体と、本体に設けられた複数の突起と、を有している。本体は、左右方向を長手方向、前後方向を厚さ方向とする矩形板状に形成されている。複数の突起は、本体における内側の一面に左右方向に並んで形成されており、前後方向に突出している。各突起付梁１８ａ，１８ｂでは、複数の突起が加湿用フィルタ体１１の折曲部１１ａ，１１ｂに嵌ることにより、折曲部１１ａ，１１ｂの形状を保持する。

さらに、後述する水受け部１２の底部２３の下方における枠体１３内には、前後方向における突起付梁１８ａ，１８ｂの間に突起付梁１８ｃが設けられている。突起付梁１８ｃは、枠体１３における前後方向の中央部において、左右両端にわたって設けられた本体と、本体に設けられた複数の突起と、を有している。本体は、左右方向を長手方向、前後方向を厚さ方向とする矩形板状に形成されている。複数の突起は、本体における一面及び他面の両面に左右方向に並んで形成されており、前後方向に突出している。突起付梁１８ｃでは、複数の突起が加湿用フィルタ体１１の折曲部１１ａ，１１ｂに嵌ることにより、折曲部１１ａ，１１ｂの形状を保持する。つまり、加湿用フィルタ体１１，１１は、突起付梁１８ｃと、突起付梁１８ａ，１８ｂとで、折曲部１１ａ，１１ｂに突起付梁１８ａ～１８ｃの複数の突起が嵌るように挟まれることにより、形状が保持される。

さらに、加湿装置１は、本体３に装着自在の水タンク（図示しない）と、水タンクから供給される水を貯めるための加湿用トレー１９（図１参照）と、を備える。

加湿用トレー１９内の水は、ポンプ１７により延長管１６を介して後述する水受け部１２に供給される。なお、延長管１６は、一端が加湿用トレー１９のポンプ１７に接続され、他端が水受け部１２の給水孔１２ａ（図３参照）に接続される。

図３に示すように、加湿フィルタ用ホルダ１０は、加湿用フィルタ体１１が配置されるフィルタ空間Ｓの上方に位置し、加湿用フィルタ体１１に供給するための水を受ける水受け部１２と、フィルタ空間Ｓと連通する開口部１４，１５と、を備える。また、加湿フィルタ用ホルダ１０は、水受け部１２を上方から覆うカバーを備えている。

水受け部１２は、底部２３と、一対の側壁２１，２２と、を有している。底部２３は、左右方向（第１方向）を長手方向とする板状に形成されており、フィルタ空間Ｓの上方を塞ぐように設けられている。底部２３における左側（第１方向の一方側）の端部には、給水孔１２ａが設けられている。給水孔１２ａは、底部２３を上下方向に貫通する貫通孔である。底部２３の下面には、給水孔１２ａと連続するように延長管１６が接続されている。底部２３の上面には、延長管１６及び給水孔１２ａを介して、加湿用トレー１９から供給された水が溜められる。

また、底部２３における右側（第１方向の他方側）の端部（本実施形態では右端）には、排水孔１２ｂが形成されている。排水孔１２ｂは、底部２３を上下方向に貫通する貫通孔であり、フィルタ空間Ｓを介して加湿用トレー１９に繋がっている。底部２３の上面に溜められた水の少なくとも一部は、排水孔１２ｂを介して加湿用トレー１９に排水される。なお、排水孔１２ｂの開口寸法は、単位時間当たりの排水量が、ポンプ１７による単位時間あたりの給水量よりも小さくなるように構成されている。これにより、ポンプ１７が駆動している場合、底部２３の上面に水が溜まる。一方、ポンプ１７が停止すると、底部２３の上面に溜められた水は、排水孔１２ｂを介して排出される。

また、図４に示すように、底部２３は、左右方向（第１方向）の一方（左方）から他方（右方）に向かって下がるテーパー面をなすように形成されている。つまり、底部２３の上面は、給水孔１２ａから排水孔１２ｂに向かって下がるテーパー面を含んでいる。これにより、ポンプ１７が停止した場合、底部２３の上面に溜まった水がテーパー面に沿って排水孔１２ｂに向かって流れるので、底部２３の上面に水が残留することを抑制することができる。

一対の側壁２１，２２は、左右方向を長手方向、前後方向を厚さ方向とする板状に形成されている。一対の側壁２１，２２は、底部２３における前後方向（第２方向）の両端から上方に突出している。つまり、一対の側壁２１，２２は、底部２３における左右方向と交差する前後方向（第２方向）に離れた位置から上方に突出している。具体的には、側壁２１は、底部２３の前端から上方に突出するように形成され、側壁２２は、底部２３の後端から上方に突出するように形成されている。一対の側壁２１，２２の間には、給水孔１２ａを介して供給された水が溜められる。なお、一対の側壁２１，２２は、前後方向（第２方向）に離れて形成されていればよく、例えば底部２３における前後方向の両端よりも内側の位置に形成されていてもよい。

一対の開口部１４，１５は、前後方向における一対の側壁２１，２２の外側に形成されている。具体的には、加湿フィルタ用ホルダ１０は、一対の側壁２１，２２と前後方向に対向する一対の外側壁２７，２８を備えている。一対の外側壁２７，２８は、左右方向を長手方向、前後方向を厚さ方向とする矩形板状に形成されている。外側壁２７は、側壁２１の前方に形成され、外側壁２８は、側壁２２の後方に形成されている。開口部１４は、側壁２１と外側壁２７との間に形成され、開口部１５は、側壁２２と外側壁２８との間に形成されている。つまり、一対の開口部１４，１５は、それぞれ側壁２１，２２に対して、前後方向における底部２３と反対側に形成されている。一対の開口部１４，１５の各々は、平面視において左右方向を長手方向とする矩形状の開口であり、フィルタ空間Ｓと上下方向に連続している。開口部１４は、前側の加湿用フィルタ体１１の上方に位置し、開口部１５は、後側の加湿用フィルタ体１１の上方に位置している。

また、加湿フィルタ用ホルダ１０は、第１方向（左右方向）に並ぶ複数の隔壁２４を備えている。複数の隔壁２４は、一対の側壁２１，２２の各々と交差するように設けられる。

換言すると、一対の側壁２１，２２の各々は、複数の隔壁２４が交差している。一対の側壁２１，２２の各々において、複数の隔壁２４は、左右方向に所定間隔に並んで形成されている。各隔壁２４は、左右方向を厚さ方向とする矩形板状に形成されており、側壁２１又は側壁２２に対して前後方向に貫通している。したがって、各隔壁２４は、開口部１４又は開口部１５と、一対の側壁２１，２２との間の空間とにわたって形成されている。各隔壁２４とは、側壁２１又は側壁２２となす角は、直角である。

図４に示すように、複数の隔壁２４の上端は、一対の側壁２１，２２の上端よりも上方に位置する。つまり、各隔壁２４は、側壁２１又は側壁２２から上方に突出している。

側壁２１に形成された隔壁２４の数と、側壁２２に形成された隔壁２４の数とは、同数（本実施形態では１２個）である。また、側壁２１に形成された複数の隔壁２４と、側壁２２に形成された複数の隔壁２４とは、前後方向に並んでいる。言い換えれば、側壁２１に設けられた各隔壁２４の端部と、側壁２２に設けられた各隔壁２４の端部とは、前後方向に対向している。

また、各隔壁２４は、一対の開口部１４，１５の一方を仕切るように外側壁２７，２８の一方に連続している。具体的には、側壁２１に形成された複数の隔壁２４は、開口部１４を前後方向に仕切るように外側壁２７に連続している。また、側壁２２に形成された複数の隔壁２４は、開口部１５を前後方向に仕切るように外側壁２８に連続している。つまり、開口部１４，１５は、複数の隔壁２４により左右方向に仕切られている。

なお、本実施形態では、各隔壁２４と、側壁２１又は側壁２２となす角が直角であるが、なす角が鈍角又は鋭角であってもよい。

上述したように、一対の側壁２１，２２は、複数の隔壁２４と交差している。これにより、一対の側壁２１，２２は、複数の隔壁２４により左右方向に仕切られる。図４に示すように、一対の側壁２１，２２の各々は、複数の切欠部２５を有する。複数の切欠部２５は、一対の側壁２１，２２の各々の上端部に形成されている。具体的には、複数の切欠部２５は、一対の側壁２１，２２の各々の上端部において、複数の隔壁２４の間に形成されている。言い換えれば、各切欠部２５は、側壁２１又は側壁２２の上端部にける左右方向に並ぶ一対の隔壁２４の間に形成されている。各切欠部２５は、下方に凹むように形成されている。一対の側壁２１，２２の各々の上端部は、複数の隔壁２４の間が、各切欠部２５により下方に向かって湾曲したＵ字状に形成されている。また、図４に示すように、上下方向における各切欠部２５の位置が、略同じとなるように形成されている。つまり、一対の側壁２１，２２の各々は、上下方向における、複数の隔壁２４それぞれの間の上端部の位置が、互いに同じである。

例えば、切欠部２５の形状は、略Ｕ字状に形成されているが、その他の形状であってもよい。さらに各切欠部２５の深さは、全て同じ深さとしたが、各側壁２１，２２の長手方向において、第１方向（左右方向）の一方から他方に向かって、各切欠部２５の深さを徐々に深くなるようにしてもよい。また、各切欠部２５の面積は、全て同じ大きさの面積としたが、側壁２１，２２の長手方向において、第１方向（左右方向）の一方から他方に向かって（例えば、水の流れの供給側から排水孔１２ｂ側に向かって）、各切欠部２５の面積を徐々に大きくなるようにしてもよい。

なお、隔壁２４は、水受け部１２に供給される水が一方向（左右方向）から側壁２１，２２の外側へ流れ出るように導くための構成であればよい。水受け部１２は、上部を蓋部（図示しない）で覆う構成としている。なお、隔壁２４は、側壁２１，２２に交差するように、蓋部の内面に垂設するようにしてもよい。

底部２３は、第１方向（左右方向）の一方から他方に向かって下がるテーパー面をなすように形成される。水受け部１２では、ポンプ１７により汲み上げた水をテーパー面に沿って、第１方向（左右方向）の一方から他方に向かってスムーズに流下させることができる。なお、底部２３は、テーパー面に限定するものではなく、第１方向の一方から他方に向かって下がるような階段状に形成されてもよい。

［加湿装置の動作］
次に、加湿装置の動作を説明する。加湿装置は、加湿運転を開始する操作が行われると制御部（図示しない）が送風機８、セラミックヒータ９及びポンプ１７を動作させる。

図１に示す加湿装置１では、操作部（図示しない）が操作されると加湿運転を開始する。

図６に示すように、加湿用トレー１９内には、水タンク（図示しない）から供給される水が貯められており、加湿用トレー１９内の水がポンプ１７の駆動により延長管１６を通って水受け部１２に汲み上げられる。水受け部１２に供給された水は、一対の側壁２１，２２及び底部２３で囲まれた空間に溜められる。

水受け部１２に溜められた水は、水位が一対の側壁２１，２２の上端部を越えると、水受け部１２から溢水する。具体的には、水受け部１２に溜められた水は、一対の側壁２１，２２を乗り越えるように水受け部１２から溢れ出す。水受け部１２から溢れ出た水は、開口部１４又は開口部１５を介してフィルタ空間Ｓに流れ落ちる。これにより、フィルタ空間Ｓに配置された加湿用フィルタ体１１は、水受け部１２から溢れ出した水を吸収する。水受け部１２から溢れ出した水のうち、加湿用フィルタ体１１に吸収されなかった水は、加湿用トレー１９に流れて、水受け部１２に再び汲み上げられる。

このように、本実施形態の加湿フィルタ用ホルダ１０は、水受け部１２に水を一旦溜めて、水受け部１２から溢れた水をフィルタ空間Ｓに落下させることにより、加湿用フィルタ体１１に水を供給するように構成されている。これにより、一対の側壁２１，２２の上端部における左右方向に沿った各部位において、給水孔１２ａの位置との間の距離の差による、乗り越える水の量の差が低減する。つまり、一対の側壁２１，２２の上端部において、給水孔１２ａに近い左端部と、給水孔１２ａから遠い右端部とで、乗り越える水の量の差が低減する。したがって、加湿用フィルタ体１１における左右方向に沿った各部位に対して、供給する水の量の均一化を図ることができる。これにより、加湿用フィルタ体１１に対して局所的に水が供給される場合に比べて、加湿用フィルタ体１１に吸収される水の量が増加するので、加湿量の増加を図ることができる。

また、本実施形態では、一対の側壁２１，２２の各々は、複数の隔壁２４によって左右方向に仕切られている。これにより、水が表面張力によりまとまって一対の側壁２１，２２を局所的に乗り越えることが抑制され、一対の側壁２１，２２の上端部における左右方向に沿った各部位を乗り越える水の量の差がより低減する。そのため、加湿用フィルタ体１１における左右方向に沿った各部位に対して、供給する水の量の均一化を図ることができる。

さらに、一対の側壁２１，２２の各々の上端には、複数の隔壁２４の間に切欠部２５が形成されている。この切欠部２５により、隔壁２４と壁２４との間における水の表面張力が低減するので、水が一対の側壁２１，２２を乗り越えやすくなる。これにより、一対の側壁２１，２２の上端部における左右方向に沿った各部位を乗り越える水の量の差がより低減する。そのため、加湿用フィルタ体１１における左右方向に沿った各部位に対して、供給する水の量の均一化を図ることができる。

水受け部１２では、給水孔１２ａから供給される水を貯めて、複数の隔壁２４，・・，２４により区分される両側壁２１，２２から水が乗り越えて、略均一な量の水が各側壁２１，２２の外側の各開口部１４，１５へ流れ込む。

開口部１４，１５から臨む加湿用フィルタ体１１の上方の折曲部１１ａ，１１ｂに側壁２１，２２を超え、水がそれぞれ降り注ぎ、加湿用フィルタ体１１全体を満遍なく濡らすことができる（例えば、図６参照）。さらに、加湿用フィルタ体１１を流下した水は、枠体１３底面の開口から、加湿用トレー１９内に戻る。これにより、加湿用フィルタ体１１全体に略均一に水分が行き渡り、送風機８による送風が加湿用フィルタ体１１に吹き付けられることで、加湿量の向上を図り、加湿効率を向上することができる。

以上説明したように、加湿フィルタユニット２は、加湿フィルタ用ホルダ１０と、加湿フィルタ用ホルダ１０に保持される加湿用フィルタ体１１と、を備えている。従って、加湿フィルタユニット２によれば、加湿フィルタ用ホルダ１０により略均一な量の水を流して分水して、加湿フィルタ用ホルダ１０に保持される加湿用フィルタ体１１に散水することが可能となる。

以上説明したように、加湿装置１は、加湿フィルタユニット２と、加湿フィルタユニット２を保持する本体３と、を備えている。従って、加湿装置１によれば、加湿量が増加し、加湿効率（単位時間当たりの加湿量）が向上する。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態で示した構成と実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えてもよい。

１加湿装置、２加湿フィルタユニット、３本体、４吹出口、５吸込口、６送風路、７フィルタ、８送風機、９セラミックヒータ、１０加湿フィルタ用ホルダ、１１加湿用フィルタ体、１２水受け部、１３枠体、１４、１５開口部、
１６延長管、１７ポンプ、１９加湿用トレー、２１、２２側壁、２３底部、２４隔壁、２５切欠部

Claims

加湿用フィルタ体を保持する加湿フィルタ用ホルダであって、
前記加湿用フィルタ体が配置されるフィルタ空間の上方に位置し、前記加湿用フィルタ体に供給するための水を受ける水受け部と、
前記フィルタ空間と連通する一対の開口部と、を備え、
前記水受け部は、第１方向を長手方向とする底部と、前記底部における前記第１方向と交差する第２方向に離れた位置から上方に突出した一対の側壁と、を有し、
前記一対の開口部は、前記第２方向における前記一対の側壁の外側に形成されており、
前記第１方向に並び、且つ前記一対の側壁の各々と交差するように延びる複数の隔壁を、更に備え、
前記複数の隔壁の上端は、前記一対の側壁の上端よりも上方に位置し、
前記複数の隔壁は、前記一対の側壁の各々を前記第１方向に沿った複数の部位に仕切り、且つ前記一対の開口部の各々を前記第１方向に沿った複数の空間に仕切り、
前記水受け部から溢れた水は、前記一対の側壁の各々における前記複数の部位を乗り越えて、前記一対の開口部の各々における前記複数の空間に流れ込む、
加湿フィルタ用ホルダ。
前記一対の側壁の各々は、上端における前記複数の隔壁の間に形成された複数の切欠部を有する、
請求項１に記載の加湿フィルタ用ホルダ。
前記底部は、前記第１方向の一方から他方に向かって下がるテーパー面をなすように形成される、
請求項１または２に記載の加湿フィルタ用ホルダ。
請求項１～３のいずれか一項に記載の加湿フィルタ用ホルダと、
前記加湿フィルタ用ホルダに保持される加湿用フィルタ体と、を備えた、
加湿フィルタユニット。
請求項４に記載の加湿フィルタユニットと、
前記加湿フィルタユニットを保持する本体と、を備えた、
加湿装置。