JP2010107097A - 加湿器 - Google Patents

Abstract

【課題】 水を補給する作業が必要ない加湿器を提供すること。
【解決手段】 加湿器１は、加湿器１を水に浮かせるために浮きを構成する蓋部３および底部５と、水を霧状にする振動子１３と、振動子１３に外部から水を供給するポンプ１９、タンク５３および給水棒５１と、を備える。蓋部３および底部５により構成される浮きにより加湿器１が水に浮き、振動子１３に外部から水が供給されるので、加湿器１を水面に浮遊させて駆動することができる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、加湿器に関し、特に水に浮かべて駆動する加湿器に関する。

加湿器は、通常はタンクに貯留された水を振動子で霧状にして空中に放散する。このため、タンクに水を溜めておかなければならず、タンク内の水が少なくなると、タンクに水を供給する必要がある。

特開２００８―２９５７４号公報には、大きさの異なる２つのタンクを保持し、水が供給されるタンクを切り換える空気除菌装置が記載されている。この空気除菌装置によれば、給水作業の軽減と給水作業により運転を停止することなく連続して運転することが可能となる。

しかしながら、従来の空気除菌装置であってもユーザが２つのタンクに給水する作業をしなければならないといった問題がある。
特開２００８―２９５７４号公報

この発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、この発明の目的の一つは、水を補給する作業が必要ない加湿器を提供することである。

上述した目的を達成するために、この発明のある局面によれば、加湿器は、装置を水に浮かせるための浮きと、水を霧状にする振動子と、振動子に外部から水を供給する供給手段と、を備える。

この局面によれば、浮きにより装置が水に浮くので、水面に浮遊させて駆動することができる。このため、外部の水を供給することができるので、ユーザが水を補給する必要がない。その結果、水を補給する作業が必要ない加湿器を提供することができる。

好ましくは、所定量の水を貯留可能なタンクと、タンク内に貯留された水の量を検出する水量検出手段と、タンク内に貯留された水を電気分解する電気分解手段と、
をさらに備え、供給手段は、水量検出手段により所定量の水量が検出されることに応じて、タンクに外部の水を補給する補給手段と、タンク内に貯留された水を振動子に導く給水棒と、を含む。

この局面によれば、外部から補給された水がタンクに貯留され、電気分解され、タンク内に貯留された水が霧状にされる。このため、電気分解した後の水を霧状にして空中に放出することができる。その結果、除菌効果のある霧状の水を空中に放出することができる。

好ましくは、所定量の水を貯留可能なタンクと、タンク内に貯留された水の量を検出する水量検出手段と、タンク内に貯留された水を電気分解する電気分解手段と、をさらに備え、振動子は、タンク内に設けられ、供給手段は、水量検出手段により所定量の水量が検出されることに応じて、タンクに外部の水を補給する補給手段を含む。

この局面によれば、外部から補給された水がタンクに貯留され、電気分解され、タンク内に貯留された水が霧状にされる。このため、電気分解下の地の水が霧状となって空中に放出することができる。その結果、除菌効果のある霧状の水を空中に放出することができる。

好ましくは、水量検出手段は、タンクの水平面で異なる位置に配置され、タンク内に貯留された水の水位を検出する少なくとも３つの水位センサを含む。

この局面によれば、タンクの水平面で異なる位置の水位が検出されるので、装置が傾いた場合であっても、タンク内の水の量を検出することができる。

好ましくは、供給手段は、外部とタンクとの間に設けられたフィルタを含む。

この局面に従えば、外部から補給される水に含まれるごみを取り除くことができ、装置が故障するのを未然に防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明では同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本発明の実施の形態の一つにおける加湿器の概観を示す斜視図である。図１を参照して、加湿器１は、球状の形状をしており、半球状の蓋部３と、半球状の底部５と、蓋部３と、底部５との境界に設置されるリング７とを備える。蓋部３と、底部５とは、内部に水が浸入しないように、防水加工されており、内部が密閉されている。このため、蓋部３と、底部５とで浮きを構成し、加湿器１は、水に浮くことが可能である。

蓋部３は、最上部に振動子１３を備え、その下方側面にＬＥＤ１６と、スイッチ１８とを備える。底部５は、水に浸かる部分に給水口１２を備えている。リング７は、加湿器１が水に浮く際に、蓋部３が水面上となるように、加湿器１の姿勢を保つための安定機構である。また、リング７を中空としてもよい。さらに、リンク７を中空とすることにより、リング７を浮きとして機能させるようにしてもよい。

なお、本実施の形態における加湿器１は、球状の形状としたが、形状はこれに限定されるものではなく、任意の形状とすることができる。

図２は、加湿器の内部構造を示す断面図である。図２を参照して、加湿器１は、水を溜めるためのタンク５３と、振動子１３と、タンク５３内の水を振動子１３に供給するための給水棒５１と、タンク５３内の水を電気分解するための第１電極１５Ａおよび第２電極１５Ｂと、タンク５３内の水位を検出するための３つの渇水電極１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃと、フィルタ５５と、ポンプ１９と、送水管５９と、二次電池３３と、を含む。

二次電池３３は、底部５の内側で最下部に設置される。これにより、加湿器１の重心が下方になるため、加湿器１が水に浮く場合に、振動子１３が上になるように姿勢を保持することができる。

加湿器１が水に浮く場合、底部５が水中に位置し、底部５の表面が水と接する。このため、給水口１２が水中となる。

ポンプ１９は、一方がフィルタ５５を介して給水口１２に接続され、他方が送水管５９を介してタンク５３に接続される。ポンプ１９は、後述する制御部（図４参照）により制御され、駆動することにより、給水口１２から水を吸い取り、タンク５３に供給する。給水口１２とポンプ１９との間にはフィルタ５５が設けられ、ごみを取り除いた水がタンク５３に供給される。

第１電極１５Ａと第２電極１５Ｂとは、後述する制御部１１（図４参照）により制御されて駆動する。第１電極１５Ａと第２電極１５Ｂとは、タンク５３に貯留された水に着水する位置に配置され、駆動するとタンク５３に貯留された水を電気分解して電解水を作る。タンク５３に貯留される水は、塩化物イオンを含む場合、水が電気分解されると、２種類の「次亜塩素酸」および「ＯＨラジカル」である活性酸素が生成される。生成された活性酸素は、タンク５３内の水の中に高密度に保持される。なお、活性酸素は、ウイルスを抑制する作用を有する。

渇水電極１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃそれぞれは、第１電極１５Ａおよび第２電極１５Ｂと同様の導電材料で形成され、タンク５３内に一定量以上の水が溜められているかどうかを検出するために、それの下端が第１電極１５Ａおよび第２電極１５Ｂの下端より所定の距離だけ高くなるように設置される。

給水棒５１は、複数の細い管を備えており、毛細管現象によりタンク５３内の水を吸い上げて振動子１３に供給する。振動子１３は、後述する制御部１１（図４参照）により制御されて駆動する。振動子１３は、給水棒５１から供給される水を霧状にする。これにより振動子１３により霧状にされた水が、空中に放散する。上述したように、タンク５３に貯留されている水は、第１電極１５Ａおよび第２電極１５Ｂにより電気分解され、活性酸素を高密度に保持されているので、それらが空気中に放散されることにより、空気中のウイルスを抑制（除菌）することができる。

図３は、３つの渇水電極の設置位置を説明するための図である。図３は、タンク５３を上側から見た図である。渇水電極１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃは、タンク５３に溜められる水の水面で異なる位置に配置される。このため、水に浮く加湿器１が、水面に対して傾いた場合であっても、渇水電極１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃのいずれかがタンク５３内の水量を検出することができる。このため、加湿器１の姿勢が傾いた場合であっても、誤ってタンク５３内に水がなくなったことを検出するのを防止することができる。

図４は、加湿器の機能の概要を示す機能ブロック図である。図４を参照して、加湿器１は、加湿器１の全体を制御するための制御部１１と、水を振動させて霧状にする振動子１３と、第１電極１５Ａおよび第２電極１５Ｂとを含む電解部１５と、渇水電極１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃと、スイッチ１８と、ポンプ１９と、制御部１１で実行するプログラム等を記憶するためのＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２１と、ＬＥＤ１６と、制御部１１の作業領域として使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２３と、電源制御部３１と、を含む。

電源制御部３１は、外部電源４１が接続される外部電源端子３７と、加湿器１の各負荷に電力を供給するための二次電池３３と、二次電池３３と外部電源端子３７との間に設けられた充電回路３５と、を含む。外部電源４１は、商用電源に接続されたＡＣアダプタ、車両のバッテリー等である。二次電池３３は、ニッカド電池、ニッケル水素電池またはリチウムポリマ電池等であり、温度センサ３４を内蔵している。温度センサ３４は、二次電池３３の温度を検出し、検出した温度を制御部１１に出力する。充電回路３５は、制御部１１により制御され、外部電源端子３７が外部電源４１から受電した電力を、二次電池３３に出力するオン状態と、二次電池３３に出力しないオフ状態とを切り換える。外部電源端子３７は、制御部１１にも接続される。

スイッチ１８は、加湿器１の電源のＯＮまたはＯＦＦを切り換えるためのスイッチである。ＬＥＤ１６は、赤色と青色とのいずれかで発光するカラーＬＥＤであり、制御部１１により制御されて発光し、加湿器１の運転モードを表示する。

図５は、制御部の機能の概要を示す機能ブロック図である。図５を参照して、制御部１１は、ＬＥＤ１６を制御する表示制御部７１と、振動子１３を制御する振動子制御部７３と、電解部１５を制御する電気分解部７５と、ポンプ１９を制御するポンプ制御部７７とを含む。表示制御部７１は、運転モードがタンク５３内に水を給水する給水モードの場合に、ＬＥＤ１６を赤色で発光させ、運転モードが振動子１３を駆動する駆動モードの場合にＬＥＤ１６を青色で発光させる。

ポンプ制御部７７は、渇水電極１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃのすべてが水を検出しなくなると、ポンプ１９を所定時間駆動させる。これにより、給水口１２から水が吸い込まれ、タンク５３に水が搬送され、タンク５３内に所定量の水が貯留される。

振動子制御部７３は、渇水電極１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃのいずれかがタンク５３内の水を検出している間、振動子１３を駆動する。これにより、給水棒５１により供給される水が振動子１３により霧状にされ、空中に放出される。

電気分解部７５は、渇水電極１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃのいずれかがタンク５３内の水を検出している間、電解部１５を駆動する。これにより、タンク５３内の水が電気分解される。これにより、タンク５３内の水から、２種類の「次亜塩素酸」および「ＯＨラジカル」である活性酸素が生成される。

図６は、駆動制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。駆動制御処理は、制御部１１が駆動制御プログラムを実行することにより、制御部１１により実行される処理である。図６を参照して、制御部１１は、スイッチ１８がＯＮに切り換えられたか否かを判断する（ステップＳ０１）。スイッチ１８がＯＮに切り換えられるまで待機状態となり（ステップＳ０１でＮＯ）、スイッチ１８がＯＮに切り換えられると（ステップＳ０１でＮＯ）、処理をステップＳ０２に進める。

ステップＳ０２においては、３つの渇水電極１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃのいずれもが所定時間以上水を検出しない状態であるか否かを判断する。３つの渇水電極１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃのいずれもが所定時間以上水を検出しない状態ならば処理をステップＳ０３に進め、そうでなければ処理をステップＳ０７に進める。３つの渇水電極１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃのいずれもが所定時間以上水を検出しない状態の場合、タンク５３内に水が所定量以上ない場合である。３つの渇水電極１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃのいずれか１つでも水を検出するならば、タンク５３内に所定量以上の水が存在すると判断する。

ステップＳ０３においては、ポンプ１９を駆動させる。これにより外部の水が給水口１２を介してタンク５３に供給される。次のステップＳ０４においては、ＬＥＤ１６を赤色で点灯させ、給水モードであることを示す給水中表示をする。そして、次のステップＳ０５においてポンプ１９を駆動してから所定時間が経過したか否かを判断する。所定時間が経過したならば処理をステップＳ０６に進めるが、そうでなければ処理をステップＳ０４戻す。所定時間は、タンク５３内に貯留される水が所定量になるまでの時間である。次のステップＳ０６においては、ポンプ１９の駆動を停止する。これにより、ポンプ１９が所定時間駆動するので、タンク５３に所定量の水を貯留することができる。

次のステップＳ０７においては、電解部１５を制御して、電気分解を開始する。これにより、タンク５３内に貯留された水が電気分解され、２種類の「次亜塩素酸」および「ＯＨラジカル」である活性酸素が生成される。

そして、振動子１３を駆動させる（ステップＳ０８）。これにより、給水棒５１によりタンク５３から振動子に供給される水が、振動子１３により霧状にされ、空中に放散される。次のステップＳ０９においては、ＬＥＤ１６を青色で点灯させ、駆動モードであることを示す駆動中表示をする。

次のステップＳ１０においては、スイッチ１６がＯＦＦに切り換えられたが否かを判断する。スイッチ１６がＯＦＦに切り換えられたならば処理を終了し、そうでなければ処理をステップＳ０２に戻す。処理を終了する場合、ポンプ１９、振動子１３および電解部１５のすべての駆動を停止する。

以上説明したように、本実施の形態における加湿器１は、蓋部３と底部５とで装置を水に浮かせるための浮きを構成し、水を霧状にする振動子１３と、振動子１３に外部から水を供給する給水機構と、を備える。このため、蓋部３と底部５とで構成される浮きにより加湿器１が水に浮くので、水面に浮遊させて駆動することができる。したがって、ユーザが水を補給する必要がない。

また、所定量の水を貯留可能なタンク５３と、タンク内に貯留された水の量を検出する渇水電極１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃと、タンク５３内に貯留された水を電気分解する電解部１５と、をさらに備え、供給機構は、水渇水電極１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃにより所定量の水量が検出されることに応じて、タンク５３に外部の水を補給するポンプ１９と、タンク５３内に貯留された水を振動子に導く給水棒５１と、を含む。このため、外部から補給された水がタンク５３に貯留され、電解部１５により電気分解され、タンク５３内に貯留された水が振動子１３により霧状にされる。このため、電気分解した後の水を霧状にして空中に放出することができる。

また、好ましくは、渇水電極１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃは、タンクの水平面で異なる位置に配置されるので、加湿器１が傾いた場合であっても、タンク５３内の水量が所定量になったことを検出することができる。

また、外部とタンク５３との間に設けられたフィルタ５５を含むので、外部から補給される水に含まれるごみを取り除くことができ、装置が故障するのを未然に防止することができる。

＜第１の変形例＞
図７は、第１の変形例における加湿器の内部構造を示す断面図である。図７を参照して、加湿器１Ａは、振動子１３と、外部の水を振動子１３に供給するための給水棒５１Ａと、二次電池３３と、を含む。また、加湿器１Ａは、蓋部３、底部５およびリング７を備える点で、上述した加湿器１と同じである。

給水棒５１Ａは、底部５を貫通して、外部に突出する。このため、加湿器１Ａが水面に浮かぶと、給水棒５１Ａの底部５から突出した部分が、水に浸される。このため、給水棒５１Ａは、外部の水を毛細管現象を利用して吸い上げ、振動子１３に供給する。

第１の変形例における加湿器１Ａは、図４に示した加湿器１と同様の機能を有するが、タンク５３、ポンプ１９、電解部１５および渇水電極１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃを備えていない点で異なる。このため、制御部１１は、スイッチ１８がＯＮに切り換えられると、振動子１３を駆動する。これにより、振動子１３から霧状の水が空中に放散される。

第１の変形例における加湿器１Ａは、水上に浮かべるだけで、振動子１３に水が供給されるので、二次電池３３が駆動するのに十分な電力を蓄電している限り、または、外部電源端子３７が外部電源４１から電力の供給を受けている限り、霧状の水を空中に放散することができる。

第１の変形例における加湿器１は、水面に浮上して駆動し、給水棒５１Ａが外部から水を振動部１３に供給するので、水を補給する作業をする必要がない。

＜第２の変形例＞
図８は、第２の変形例における加湿器の内部構造を示す断面図である。図８を参照して、加湿器１Ｂは、図２に示した加湿器１と異なる点は、振動子１３がタンク５３内に配置される点、給水棒５１が削除された点、送風管６３、送風口６５、送風ファン６１および外気取り込み口６７が追加された点である。

第２の変形例における加湿器１Ｂは、振動子１３がタンク５３内に設けられるため、上述した加湿器１が有する給水棒５１が不要である。振動子１３は、タンク５３内の水を霧状にすると、タンク５３内に貯留された水面上に霧が放出される。

外気取り込み口６７は、蓋部３の上側で、送風口６５の近傍に設けられた穴である。送風管６３は、一端が送風口６５に接続され、他端がタンク５３に接続される。送風ファン６１は、送風管６３中で、送風口６５とタンク５３との間に配置される。また、送風管６３は、送風ファン６１の下方で、タンク５３の上部に穴６９を有する。送風ファン６１が駆動することにより、外気取り込み口６７から取り込まれた空気が、加湿器１の内部に取り込まれ、穴６９から送風管６３内に進入し、送風管６３内を通って、送風口６５から排出される。これにより、振動子１３により水面上に放出された霧状の水が送風口６５から空中に放出される。したがって、上述した加湿器１と同様に、殺菌力のある霧状の水が空中に放出される。

第２の変形例における加湿器１Ｂは、制御部１１に送風ファン６１が接続される他は、図４に示した加湿器１の機能と同じである。送風ファン６１は、制御部１１により制御される。制御部１１は、渇水電極１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃのいずれかがタンク５３内の水を検出している間、送風ファン６１を駆動する。これにより、タンク５３に貯留された水の水面に振動子１３により放出される霧が送風口６５から外部に放出される。

第２の変形例における加湿器１Ｂは、所定量の水を貯留可能なタンク５３と、タンク内に貯留された水の量を検出する渇水電極１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃと、タンク５３内に貯留された水を電気分解する電解部１５と、をさらに備え、振動子１３は、タンク５３内に設けられ、渇水電極１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃにより所定量の水量が検出されることに応じて、タンク５３に外部の水を補給するポンプ１９を含む。このため、ポンプ１９により外部から補給された水がタンク５３に貯留され、振動子１３により電気分解され、タンク５３内に貯留された水が霧状にされる。さらに、送風ファン６１により霧状の水が空中に放出される。このため、電気分解した後の水を霧状にして空中に放出することができる。

さらに、第２の変形例における加湿器１Ｂは、上述した加湿器１と同様の効果を奏することができ、水上に浮かべるだけで、霧を空中に放散することができるので、水を供給する必要がない。

なお、上述した実施の形態においては、加湿器を例に説明したが、水を霧状にして空中に放出する装置であればよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、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ことが意図される。

本発明の実施の形態の一つにおける加湿器の概観を示す斜視図である。 加湿器の内部構造を示す断面図である。 ３つの渇水電極の設置位置を説明するための図である。 加湿器の機能の概要を示す機能ブロック図である。 制御部の機能の概要を示す機能ブロック図である。 駆動制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第１の変形例における加湿器の内部構造を示す断面図である。 第２の変形例における加湿器の内部構造を示す断面図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ 加湿器、３ 蓋部、５ 底部、７ リング、１１ 制御部、１２ 給水口、１３ 振動子、１５ 電解部、１５Ａ 第１電極、１５Ｂ 第２電極、１６ スイッチ、１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ 渇水電極、１８ スイッチ、１９ ポンプ、３１ 電源制御部、３３ 二次電池、３４ 温度センサ、３５ 充電回路、３７ 外部電源端子、４１ 外部電源、５１，５１Ａ 給水棒、５３ タンク、５５ フィルタ、５９ 送水管、６１ 送風ファン、６３ 送風管、６５ 送風口、７１ 表示制御部、７３ 振動子制御部、７５ 電気分解部、７７ ポンプ制御部。

Claims (5)

1. 装置を水に浮かせるための浮きと、
   水を霧状にする振動子と、
   前記振動子に外部から水を供給する供給手段と、を備えた加湿器。
2. 所定量の水を貯留可能なタンクと、
   前記タンク内に貯留された水の量を検出する水量検出手段と、
   前記タンク内に貯留された水を電気分解する電気分解手段と、をさらに備え、
   前記供給手段は、前記水量検出手段により所定量の水量が検出されることに応じて、前記タンクに外部の水を補給する補給手段と、
   前記タンク内に貯留された水を前記振動子に導く給水棒と、を含む、請求項１に記載の加湿器。
3. 所定量の水を貯留可能なタンクと、
   前記タンク内に貯留された水の量を検出する水量検出手段と、
   前記タンク内に貯留された水を電気分解する電気分解手段と、をさらに備え、
   前記振動子は、前記タンク内に設けられ、
   前記供給手段は、前記水量検出手段により所定量の水量が検出されることに応じて、前記タンクに外部の水を補給する補給手段を含む、請求項１に記載の加湿器。
4. 前記水量検出手段は、前記タンクの水平面で異なる位置に配置され、前記タンク内に貯留された水の水位を検出する少なくとも３つの水位センサを含む、請求項２または３に記載の加湿器。
5. 前記供給手段は、外部と前記タンクとの間に設けられたフィルタを含む、請求項１〜４のいずれかに記載の加湿器。

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