JPWO2016002103A1 - 加湿素子およびそれを備えた加湿装置 - Google Patents
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Abstract
Description
1)間隔の決まった穴に加湿体を通して垂らし、下方から加湿体を引っ張って張力を与えることによって保持する(例えば特許文献1)、
2)波型状の加湿体を利用する(例えば特許文献2)、
3)平板状の加湿体の間に波型状の加湿体を重ねる(例えば特許文献3)、
4)櫛状の間隔保持部材を平板状の加湿体へ挿し込む(例えば特許文献4)、
5)間隔を保持するブロック状の加湿体を貼り付ける(例えば特許文献5)、
等の方法が取られてきた。
図1は本発明の実施の形態1の加湿素子2の斜視図、図2は加湿素子2を組込んだ加湿装置1の構成図、図3は加湿素子2の分解図、図4は加湿素子2の正面図、図5は図4の加湿素子2のX−X方向断面図、図6は本発明の実施の形態1における加湿装置の加湿素子周辺部を示す斜視図である。
加湿装置1はその中核として加湿素子2が組込まれており、加湿素子2の前段もしくは後段に、加湿素子2へ室内の空気を送り込み、その後再び室内へ空気を吹出すための送風機5が組込まれている。
給水口11、貯水部12、排水部13、および加湿体20を収納して保持する加湿体収納部17が全て一体とされたケーシング10により、加湿体20は包み込まれている。水は給水口11から貯水部12へ溜まり、その後、拡散部材30に浸透して加湿体20に広がっていき、加湿体20間の隙間を流れる空気を加湿し、過剰な水が下部の排水部13から流れ出ていく。
加湿体20と同じ素材片を接着することによっても凸部を作成することができる。ただしその場合は、接着部は加湿素子2の加湿動作中常に水分に浸され、さらに乾燥時には乾燥され乾湿ストレスが非常に大きい環境にあるため、長期信頼性の問題が生じやすい。さらにその問題を解決しようと接着層を厚く丈夫に設けた場合、接着剤が加湿体20の平坦部へ入り込み、加湿体20の上から下への水の移動を妨げることになる。それに対し、凸部40を塑性変形により形成すると、加湿体20の上から下への水の移動を妨げることなく、水の拡散性を良好にできる。
上記の観点から、凸部40の空気の流れ方向に対し垂直な方向の幅dは極力小さくし、その形状も極力角を持たず滑らかな形状が良い。その形状としては、たとえば、円錐形(図9の例1、例2)、円筒形(図9の例3)、流れの方向に平行な方向に長い楕円筒形(図9の例4、例5)、または流れの方向に平行な方向の翼形状円筒(図9の例6)などが考えられる。
h≧(W/n)−t
の関係を満たすように調整するのが望ましい。このようにすると、加湿体20を規定枚数重ね合わせた加湿体積層品の全体としての寸法((h+t)×n)は、必ず加湿体収納部17の寸法W以上となる。次に、このようにした加湿体積層品のケーシング10への取り付け方法を、図14を基に説明する。
加湿体収納部17の寸法W以上の幅(W+α)を有した加湿体積層品(図14(1)参照)の積層方向に圧力をかけて、加湿体積層品の寸法をW以下とする(図14(2)参照)。その状態で加湿体積層品をケーシング10の加湿体収納部17に挿入し、加えていた圧力を除くと、加湿体積層品の弾性により寸法が復元するため、緩み無く加湿体20をケーシング10に装着することができる(図14(3)参照)。このようにすると、加湿体20間の隙間寸法が各加湿体20の凸部40の高さhや弾性によるある程度のばらつきにとどまるため、圧力損失のばらつきも小さくなる。さらに加湿体収納部17の内部で加湿体20が移動できる隙間が無いため、振動により加湿体が動くことが無くなり、輸送中の変形等も抑制できる。
実施の形態2は実施の形態1と加湿体20以外は構成が同じであるため、差異のある部分のみ説明する。図20は本発明の実施の形態2における2種類の加湿体のうち一方の加湿体の凸部の形状を示す平面模式図である。図21は本発明の実施の形態2における2種類の加湿体のうち他方の加湿体の凸部の形状を示す平面模式図である。本形態では凸部40が、隣り合う加湿体20の凸部40の裏面の凹部に入り込むことにより加湿体20同士の間隔が均一に保てないことを防ぐため、実施の形態1のように凸部40の配置位置を隣り合う加湿体20の間で異ならせるのではなく、凸部40の形状を工夫することにより、同様の効果を得ることができるようにしたものである。
なお、隣り合う凸部形状の間における凸部40の上記回転の量は、目的である加湿体20の間隔を保持することができれば良く特に限定されるものではない。ただし、あまり大きく角度をずらすと、加湿体間を通り抜ける空気の流れを妨げ圧力損失が上昇することになるため、回転量(角度変化量)はなるべく小さいほうが良い。
また、凸部40の位置をずらして加湿体20を積層した場合、実施の形態1では、上下の加湿体20同士を支える接点がずれていることから、加湿体20の自重により加湿体20自身がたわみ、流路を塞ぐ方向に変形するおそれがある(図22参照)。しかし、実施の形態2のように、上下の加湿体20同士を支える接点の軸が同じになっている場合、上からの荷重がずれてかからないため、自重による圧縮力が加わっても各加湿体20の間の流路が閉塞されにくい、という利点もある(図23参照)。
Claims (9)
- 保水性と吸水性を有する多孔質部材から成り、被加湿空気の流れ方向に対して平行な方向に配置された複数の平板状の加湿体と、
前記複数の加湿体を収納保持する加湿体収納部、水が注入される給水口、前記加湿体の上方に設けられ前記給水口からの水を貯める貯水部、および前記複数の加湿体の下方からの排水を集める排水部、が形成されたケーシングと、
前記ケーシングの前記貯水部と前記複数の加湿体との双方に接触し、前記貯水部から前記複数の加湿体へ水を供給する拡散部材と、を備え、
各加湿体には複数の凸部が形成され、前記凸部は表面が凸面で裏面が凹面となっており、前記複数の加湿体のうち隣り合う加湿体の間で、一方の加湿体の前記凹面の部分に他方の加湿体の前記凸面の部分が入り込まないようにされており、
前記複数の凸部によって前記加湿体同士の間隔が保持されていることを特徴とする加湿素子。 - 前記加湿体上の複数の凸部の位置を、前記隣り合う加湿体の間で相違させることにより、前記一方の加湿体の前記凹面の部分に前記他方の加湿体の前記凸面の部分が入り込まないようにしたことを特徴とする請求項1に記載の加湿素子。
- 前記加湿体上の複数の凸部の形状を、前記一方の加湿体の前記凹面の部分以外の平面に、前記他方の加湿体の凸面の部分の一部が接触する形状としたことを特徴とする請求項1に記載の加湿素子。
- 前記凸部の高さhは、前記ケーシングの前記加湿体収納部の前記複数の加湿体の積層方向寸法をW、前記加湿体の数をn、前記加湿体の厚さをt、としたときに、
h≧(W/n)−t
の関係となることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の加湿素子。 - 前記凸部が平板状の前記加湿体の塑性変形により形成されたものであることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の加湿素子。
- 前記加湿体収納部を形成している前記複数の加湿体の積層方向に対して垂直な向かい合う2つの壁面の、前記加湿体の積層方向から見て前記複数の加湿体の前記凸部のいずれの位置とも重ならない位置に突起を設けて、前記壁面と前記壁面と対向する前記加湿体の平坦部との間隔を保持するようにしたことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の加湿素子。
- 前記加湿体収納部を形成している前記複数の加湿体の積層方向に対して垂直な向かい合う2つの壁面のうちの1つの壁面の、前記加湿体の積層方向から見て前記複数の加湿体の前記凸部のいずれの位置とも重なるような位置に突起を設けて、前記壁面と前記壁面と対向する前記加湿体の平坦部との間隔を保持するようにしたことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の加湿素子。
- 前記加湿体に形成された複数の前記凸部が、前記被加湿空気の流れ方向に対し平行な2本以上の線上に配置されていることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の加湿素子。
- 請求項1から8のいずれか1項に記載の加湿素子と
前記加湿素子に空気を送る送風機と、
前記加湿素子に水を供給する給水管と、
前記加湿素子から出た水を排出する排水管と、
を備えたことを特徴とする加湿装置。
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