JP5241351B2

JP5241351B2 - 加湿機

Info

Publication number: JP5241351B2
Application number: JP2008178235A
Authority: JP
Inventors: 佳史山本; 俊一郎木下; 克浩伊藤
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2008-07-08
Filing date: 2008-07-08
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2028-07-08
Also published as: JP2010019444A

Description

本発明は、送風路内の通気を水を含侵した加湿フィルタに通し、気化した水分を含む湿り空気を加湿フィルタの下流側に送り出すように構成された加湿機に関する。

近年、健康指向の高まりにより、室内の空気に適度の湿度を与えるための加湿機が広く用いられており、特に、水の蒸発を伴わずに加湿を実現する気化式の加湿機（例えば、特許文献１参照）は、室内温度を変えずに湿度調節をなし得ることから、その普及が拡大している。

気化式の加湿機は、吸気口と送気口とを結ぶ送風路の内部に、水を含侵させた加湿フィルタを送風ファンと共に配し、該送風ファンの動作により吸気口から送風路内に導入される空気を前記加湿フィルタに通し、該加湿フィルタの下流側に送り出される気化水分を含む湿り空気を送気口を経て外部（室内）に送り出すように構成されている。

加湿フィルタは、高い含水性を有し、通気が可能な材料（不織布等）のシート材を蛇腹状に折り重ね、送風路内を流れる通気に大面積にて接触し得るように構成されている。この加湿フィルタは、水を貯留する水受け皿に下部を浸漬させ、該水受け皿からの吸い上げにより気化により失われた水分を補充するようにしてある。水受け皿の一側には、給水タンクが付設してあり、水受け皿には、加湿フィルタの吸い上げによる水面の低下に応じて前記給水タンク内の水が逐次補給され、該水受け皿の内部に、常時定量の水が貯留されるように構成してある。
特開２０００−３５６３７３号公報

ところが、給水タンク及び水受け皿の貯留水は、一般的に、カルシウム、マグネシウム等の硬度成分を含んでおり、従来の加湿機においては、前述した硬度成分を含む水を加湿フィルタが吸い上げることから、該加湿フィルタには、通気に伴う気化の繰り返しにより硬度成分が逐次残留するという問題がある。

残留する硬度成分は、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の結晶となって析出し、加湿フィルタを目詰まりさせて通気を阻害することから、従来の加湿機においては、所望の加湿性能を確保するために、加湿フィルタの頻繁な交換が必要である。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、水中の硬度成分の析出により加湿フィルタが目詰まりすることを防止し、所望の加湿性能を長期に亘って保ち得る加湿機を提供することを目的とする。

本発明に係る加湿機は、送風路の中途に水を含侵させた加湿フィルタを配し、該加湿フィルタに前記送風路の内部を流れる空気を通し、前記加湿フィルタから気化した水分を含む湿り空気を前記送風路の外部に送り出す気化式の加湿機において、前記加湿フィルタに含侵させる水を貯留する貯水タンクと、該貯水タンク内部の貯留水を前記加湿フィルタの上部に給水する給水路と、該給水路の中途に設けた給水ポンプと、前記加湿フィルタから流下する水を前記貯水タンクに還流させる還流水路とを備え、前記給水路及び還流水路の一部は、前記貯水タンクと一体に形成してあり、前記貯水タンクと一体形成された給水路は、前記給水ポンプの吸込側と接続自在に構成されていることを特徴とする。

本発明においては、貯水タンク内部の貯留水を給水路を介して加湿フィルタの上部に給水し、該加湿フィルタに含侵させて気化させる一方、加湿フィルタに残るカルシウム、マグネシウム等の硬度成分を、気化せずに流下する水と共に還流水路を介して貯水タンクに戻し、硬度成分の析出により加湿フィルタが目詰まりすることを防止して、所望の加湿性能を維持する。給水路及び還流水路の一部は、貯水タンクと一体に形成してあり、貯水タンクへの水の補給は、回収された水の廃棄を含めて、給水路及び還流水路の一部と共に貯水タンクを取り出すことで容易に実施することができる。貯水タンクと一体の給水路は、給水ポンプの吸込側と接続自在であり、水補給のための貯水タンクの着脱に伴って給水ポンプに接続、離脱される。

また本発明に係る加湿機は、前記加湿フィルタを備える送風路と前記貯水タンクとは上下方向に並設され、前記貯水タンクは、前記送風路を上部に設けたハウジングの下部に着脱自在に収容してあることを特徴とする。

この発明においては、送風路と貯水タンクとを上下方向に並設し、室内に設置して用いる際の占有面積を小さく抑えて使い勝手を向上させる。また、水を貯留し大重量となる貯水タンクを下位置に設け、室内に設置して用いる際の安定した設置を可能とする。また貯水タンクを着脱自在とし、気化により減少する貯留水の補給を容易に行わせる。

本発明に係る加湿機においては、貯水タンクの内部の貯留水を加湿フィルタの上部に供給し、通気中に気化させる一方、気化せずに流下する水を貯水タンクに還流させるから、水中に含まれる硬度成分が加湿フィルタに残り、該加湿フィルタを目詰まりさせることを未然に防止することができ、長期に亘って良好な加湿性能を維持することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。

以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る加湿機の第１の実施の形態を示す模式的断面図である。図示の加湿機は、軸心を縦向きとして設置される円筒形のハウジング１を備えている。ハウジング１の内部は、隔壁10により上下に分割され、上部の送風路２と下部のタンク室11とが形成されており、タンク室11の内部には貯水タンク３が収容されている。

送風路２は、ハウジング１の周壁に開設された吸気口20と、ハウジング１の上面に開設された送気口21とを連絡するように設けてある。この送風路２の内部には、吸気口20よりも上、送気口21よりも下に位置して送風ファン22が配してある。送風ファン22は、縦軸回りに回転する軸流ファンである。該送風ファン22が回転駆動された場合、送風路２の内部には、図中に破線の矢符により示すように、吸気口20を経て外気が導入され、上向きに方向を変えて送気口21に向かい、該送気口21から外部に送り出される。

また送風路２の内部には、不織布のシートを蛇腹状に折り重ねて構成された加湿フィルタ４が、送風路２とタンク室11とを仕切る隔壁10を支えとし、吸気口20の内側全面に対向するように配してある。加湿フィルタ４を構成する不織布は、高い含水性を有すると共に、通気が可能な材料であり、吸気口20から導入される外気は、加湿フィルタ４を通気して内側に抜け出し、送風ファン22を経て送気口21に送られる。

加湿フィルタ４の下部を支える隔壁10は、周縁を上向きに立ち上げて皿形に成形され、適宜量の水の貯留が可能な排水パンを構成している。この隔壁10には、上面の最下位置に開口を有して下部のタンク室内に延びる還流管12が連設され、また上下方向に貫通するように給水管13が固設してある。タンク室11の内部に延びる給水管13の下部は、隔壁10の下面と平行をなすように屈曲されており、その中途には給水ポンプ14が設けてある。また送風路２の内部に延びる給水管13の上部は、加湿フィルタ４の上位置に配した給水パン15に接続されている。

給水パン15は、適宜量の水の貯留が可能な皿体であり、前述の如く送風路２の内部を流れる空気を中央に通し得るようにリング形に成形されている。該給水パン15の底面には、小径の水落ち孔16が、加湿フィルタ４の上位置に開口するように複数設けてある。

隔壁10の下側のタンク室11は、一側面の全面に開口を有している。貯水タンク３は、内部に水を貯留する中空の水槽であり、前記開口を経てタンク室11に着脱可能としてある。図２は、貯水タンク３を取り外した状態を示す断面図であり、貯水タンク３は、一側外面に設けた把手30を把持し、図２中に矢符により示すように押し引きすることにより着脱される。

貯水タンク３には、天板3aの所定部位を上下方向に貫通するように戻り管31及び吸水管32が固設してある。天板3aの上方に適長突出する戻り管31の上端には、漏斗状に拡径されて開口する水受け口33が設けてある。この水受け口33は、タンク室11の内部の所定位置に貯水タンク３が収容されたとき、図１に示すように、隔壁10からタンク室11内に延びる還流管12の下端の開口に連通するようになしてある。また天板3aの下方に延びる戻り管31の下端は、貯水タンク３の底板3bから適長離隔して対向させてある。

一方天板3aの上方に突出する吸水管32の上部には、タンク室11の内奥に向けて天板3aと平行をなして屈曲された接続部34が設けてある。この接続部34は、タンク室11の内部の所定位置に貯水タンク３が収容されたとき、図１に示すように、隔壁10からタンク室11の内部に延びる給水管13の端部に嵌め込まれ、該給水管13と液密に接続されるようになしてある。また、天板3aの下方に延びる吸水管32の下端は、戻り管31と同様に、貯水タンク３の底板3bから適長離隔して対向させてある。

また貯水タンク３の内部には、底板3bから所定長離れた高さ位置に水位センサ35が取付けてある。この水位センサ35は、例えば、貯水タンク３の内部の貯留水から受ける浮力によって上下に揺動するフロートを備え、貯留水の水面レベルが所定レベル以下となった場合にオン動作するように構成されたフロートスイッチであり、後述する運転中に貯水タンク３内の貯留水が不足していることを使用者に報知すべく設けてある。

以上の如く構成された加湿機は、加湿対象となる室内に設置し、図１に示すように、適量の水を貯留する貯水タンク３をタンク室11の内部にセットして使用される。このとき、前述したように、貯水タンク３の戻り管31は上端の水受け口33を介して還流管12に連通され、同じく吸水管32は上部の接続部34を介して給水管13に液密に接続される。

この状態で運転スイッチ（図示せず）をオン操作すると、送風路２内部の送風ファン22が回転駆動され、また給水管13の中途に設けた給水ポンプ14が駆動される。送風ファン22の回転駆動により、前述したように、吸気口20を経て室内の空気が送風路２の内部に導入され、吸気口20の内側に配した加湿フィルタ４を通って上向きに方向を転換し、送気口21を経て室内に送り出される。

一方、給水ポンプ14の駆動により、該給水ポンプ14を備える吸水管32中に貯水タンク３内部の貯留水が吸い上げられ、給水管13を経て給水パン15に送られる。給水パン15に送られた水は、リング形をなす給水パン15の全周に行き渡って滞留した後、底面に開設された水落ち孔16，16…を経て加湿フィルタ４上に流下する。加湿フィルタ４を構成する不織布は、高い含水性を有しており、水落ち孔16，16…から流下する水は、加湿フィルタ４に含侵保持される。

ここで、給水パン15に設けた水落ち孔16，16…は、給水管13の接続部から離れるに従って大径とすることにより、夫々の水落ち孔16，16…からの水の流下量を均等にし、加湿フィルタ４の全体に亘って均一な含水量を実現することができる。

このような加湿フィルタ４には、前述の如く吸気口20から導入される空気が通気しており、該加湿フィルタ４に含まれた水は、通気中に気化して混入するから、送風路２内で前述の如く方向転換して送気口21から室内に送り出される空気は湿り空気となり、前記室内を加湿することができる。室内の加湿量は、送風ファン22の駆動制御により送風量を変更し、また給水ポンプ14の駆動制御により加湿フィルタ４への供給水量を変更して調整することができる。

加湿フィルタ４に給水された水の一部は、気化することなく流れ落ち、該加湿フィルタ４の下位置に設けた隔壁10（排水パン）上に滞留し、還流管12及び戻り管31を経て貯水タンク３内に還流する。ここで、貯水タンク３内の貯留水は、前述したようにカルシウム、マグネシウム等の硬度成分を含んでおり、この硬度成分は、水分の気化により加湿フィルタ４に残るが、この硬度成分の多くは、加湿フィルタ４の上部から新たに供給される水に溶けて隔壁10上に流れ落ち、貯水タンク３に戻される。従って、加湿フィルタ４に硬度成分の結晶が析出し、該加湿フィルタ４が目詰まりして通気が阻害される虞れが軽減され、加湿フィルタ４の交換を強いられることなく、長期に亘って所望の加湿性能を維持することができる。

また、水を含む加湿フィルタ４には、アンモニア成分、酢酸成分等、通気中に含まれる臭気成分が吸着されるが、これらの臭気成分の多くも、上部から新たに供給される水と共に貯水タンク３に戻される。従って、吸着された臭気成分が加湿フィルタ４に滞留し、湿り空気と共に送気口21から送り出される虞れがなく、加湿性能に加えて消臭性能も長期に亘って良好に維持される。

貯水タンク３に戻された水は、前述したように、給水ポンプ14の動作により吸水管32及び給水管13を経て給水パン15に送られ、複数の水落ち孔16，16…から流下し、加湿フィルタ４の含水のために循環使用される。

ここで、貯水タンク３に戻される水は、前述した硬度成分を含んでいるが、この硬度成分は、貯水タンク３の内部に貯留されている間に底板3bの上に堆積する一方、貯水タンク３の内部に延びる吸水管32の下端は、前述したように底板3bの上方に離れた位置に開口している。従って、吸水管32に吸い上げられて加湿フィルタ４に再供給される水は、硬度成分の濃度が低い清浄な水であり、硬度成分の析出による加湿フィルタ４の目詰まりの発生を抑えることができる。

貯水タンク３の内部の貯留水は、前述した循環の繰り返しにより減少し、これに伴って硬度成分の濃度は増加するが、給水ポンプ14による水の吸い上げは、貯水タンク３の内水位が吸水管32の開口以下に低下した時点で停止されるため、硬度成分を含む水が加湿フィルタ４に送給されることはない。

貯水タンク３の内部に配された水位センサ35は、水の吸い上げが困難となる内水位を検出すべく設けてあり、使用者は、水位センサ35の検出に基づく報知に従って貯水タンク３の内部に水を補給して運転を再開する。貯水タンク３への水の補給は、図２に示すようにタンク室11から貯水タンク３を取り外して容易に実施することができ、この際、貯水タンク３の内部の高濃度の硬度成分を含む残留水を廃棄し、新たな水を補給することにより、良好な条件下にて運転を再開することができる。

図１に示す加湿機においては、加湿フィルタ４を備える送風路２と貯水タンク３とが上下方向に並設してあり、室内に設置して用いる際の占有面積を小さく抑えることができ、使い勝手が良好である。また、水を貯留し、大重量を有する貯水タンク３が下位置に設けてあるため、安定した設置が可能となる。

本発明に係る加湿機において、送風路２と貯水タンク３との位置関係は、図１に示す第１の実施の形態に限らず適宜に変更することができる。図３は、本発明に係る加湿機の第２の実施の形態を示す模式的断面図であり、図４は、本発明に係る加湿機の第３の実施の形態を示す模式的断面図である。これらの実施の形態においては、送風路２と貯水タンク３との位置関係が第１の実施の形態と相違している。

図３に示す第２の実施の形態においては、ハウジング１の下部に送風路２が形成され、ハウジング１の上部に貯水タンク３が一体に設けてある。送風路２は、ハウジング１の一側周面に形成された吸気口20と、他側周面に形成された送気口21とを連絡している。送気口21の内側には、横軸回りに回転する送風ファン22が配してあり、送風路２の内部には、送風ファン22が回転駆動されることにより、図中に破線の矢符にて示すように、吸気口20から導入された空気が直線状に流れて送気口21から送り出される気流が生じるようになしてある。

吸気口20の内側には、加湿フィルタ４が配してあり、該加湿フィルタ４の上部には、貯水タンク３の底板を貫通する給水管13の下端が対向させてある。該給水管13の中途には、給水弁17が介装してある。従って、給水弁17が開放された場合、貯水タンク３の貯留水が給水管13の内部を流下して加湿フィルタ４の上部に供給され、該加湿フィルタ４に含侵保持される。加湿フィルタ４には、吸気口20から導入される空気が通気されており、この通気により加湿フィルタ４に含侵された水分が気化し、送気口21から送り出されて、加湿機が設置された室内を加湿する。

貯水タンク３の内部に延びる給水管13の上端は、底面の上方に離隔した位置に開口させてあり、前述の如く、貯水タンク３の底面近傍に多く滞留する硬度成分が給水管13を経て加湿フィルタ４に供給されないようにしてある。

加湿フィルタ４の下部には、該加湿フィルタ４から流下する余剰水を集める排水パン18が設けてあり、排水パン18の底面には、還流管12の一端が接続してある。還流管12の他端は、上向きに切り返され、送風路２の内部を縦断して貯水タンク３に連結されている。還流管12の中途には、還流ポンプ19が設けてあり、排水パン18に集められた余剰水は、還流ポンプ19の動作により貯水タンク３に還流されて循環使用される。なお還流ポンプ19は、貯水タンク３から排水パン18への逆流を防止する逆止弁（図示せず）を備えている。

図４に示す第３の実施の形態においては、ハウジング１の内部の一側に送風路２が設けてあり、ハウジング１の他側に貯水タンク３が一体に設けてある。送風路２は、ハウジング１の他側周面に形成された吸気口20と、ハウジング１の上面に形成された送気口21とを連絡している。送気口21の下位置には、縦軸回りに回転する送風ファン22が配してあり、送風路２の内部には、送風ファン22が回転駆動されることにより、図中に破線の矢符にて示すように、吸気口20から導入された空気が上向きに方向転換して流れ、送気口21から送り出される気流が生じるようになしてある。

吸気口20の内側には、加湿フィルタ４が配してあり、加湿フィルタ４の上部には、給水パン15が設けてある。給水パン15は、適宜量の水を上部に貯留可能な皿体であり、該給水パン15の上部には給水管13の一端が臨ませてある。給水管13は、送風路２を横切るように貯水タンク３の内部に延設されており、給水管13の他端は、下向きに方向を変えて貯水タンク３の底面から適長離れた位置に開口させてある。給水管13の中途には、給水ポンプ14が設けてあり、給水パン15の底面には、水落ち孔16が設けてある。

従って、給水ポンプ14が駆動された場合、貯水タンク３の貯留水が給水管13を経て給水パン15に供給され、水落ち孔16から流下して加湿フィルタ４の上部に供給され、該加湿フィルタ４に含侵保持される。加湿フィルタ４には、吸気口20から導入される空気が通気されており、この通気により加湿フィルタ４に含侵された水分が気化し、送気口21から送り出され、加湿機が設置された室内を加湿する。

貯水タンク３の内部への給水管13の開口端は、貯水タンク３の底面の上方に離隔して位置させてあり、前述の如く、貯水タンク３の底面近傍に多く滞留する硬度成分が給水管13を経て加湿フィルタ４に供給されないようにしてある。

加湿フィルタ４の下部には、該加湿フィルタ４から流下する余剰水を集める排水パン18が設けてある。排水パン18の底面には、還流管12の一端が接続してあり、該還流管12の他端は、貯水タンク３に接続されている。還流管12の中途には、還流ポンプ19が設けてあり、排水パン18に集められた余剰水は、還流ポンプ19の動作により貯水タンク３に還流されて循環使用される。なお還流ポンプ19は、貯水タンク３から排水パン18への逆流を防止する逆止弁（図示せず）を備えている。

以上の第２，第３の実施の形態においても、加湿フィルタ４には、貯水タンク３内部の貯留水が上部から供給され、該加湿フィルタ４の下部に流下する余剰水が貯水タンク３に還流させるようにしてある。従って、第１の実施の形態におけると同様に、貯水タンク３内の貯留水に含まれるカルシウム、マグネシウム等の硬度成分が加湿フィルタ４に残り、該加湿フィルタ４が目詰まりする虞れを軽減することができ、加湿フィルタ４を交換せずに長期に亘って所望の加湿性能を維持することが可能となる。

また第２の実施の形態においては、送風路２と貯水タンク３とが上下方向に並設してあることから、第１の実施の形態における同様に、室内に設置して用いる際の占有面積を小さく抑えることができ、使い勝手が良好である。更に第３の実施の形態においては、図示の使用状態において大重量を有する貯水タンク３が室内の設置面上に支持されるため、安定した設置が可能となる。

なお第２，第３の実施の形態においては、ハウジング１と貯水タンク３とを一体化した構成としてあるが、第１の実施の形態におけると同様に、貯水タンク３を着脱自在に設けることも可能である。

本発明に係る加湿機の第１の実施の形態を示す模式的断面図である。図１に示す加湿機から貯水タンクを取り外した状態を示す断面図である。本発明に係る加湿機の第２の実施の形態を示す模式的断面図である。本発明に係る加湿機の第３の実施の形態を示す模式的断面図である。

符号の説明

１ハウジング
２送風路
３貯水タンク
４加湿フィルタ
12 還流管（還流水路）
13 給水管（給水路）
15 給水パン（給水路）
31 戻り管（還流水路）
32 吸水管（給水路）

Claims

送風路の中途に水を含侵させた加湿フィルタを配し、該加湿フィルタに前記送風路の内部を流れる空気を通し、前記加湿フィルタから気化した水分を含む湿り空気を前記送風路の外部に送り出す気化式の加湿機において、
前記加湿フィルタに含侵させる水を貯留する貯水タンクと、
該貯水タンク内部の貯留水を前記加湿フィルタの上部に給水する給水路と、
該給水路の中途に設けた給水ポンプと、
前記加湿フィルタから流下する水を前記貯水タンクに還流させる還流水路とを備え、
前記給水路及び還流水路の一部は、前記貯水タンクと一体に形成してあり、前記貯水タンクと一体形成された給水路は、前記給水ポンプの吸込側と接続自在に構成されていることを特徴とする加湿機。
前記加湿フィルタを備える送風路と前記貯水タンクとは上下方向に並設され、前記貯水タンクは、前記送風路を上部に設けたハウジングの下部に着脱自在に収容してある請求項１に記載の加湿機。