JP2019039635A

JP2019039635A - 加湿装置

Info

Publication number: JP2019039635A
Application number: JP2017163608A
Authority: JP
Inventors: 勇武宗村; Isamu Munemura; 成美樋口; Narumi Higuchi; 隆宏野▲崎▼; Takahiro Nozaki; 直紀渡邉; Naoki Watanabe; 慶介若月; Keisuke Wakatsuki
Original assignee: Dainichi Co Ltd
Current assignee: Dainichi Co Ltd
Priority date: 2017-08-28
Filing date: 2017-08-28
Publication date: 2019-03-14
Anticipated expiration: 2037-08-28
Also published as: JP6847790B2

Abstract

【課題】使用者の利便性や快適性を損なうことなく、加湿量を増加させること。【解決手段】水を貯えた水槽部７内に気化フィルタ８を設置し、この気化フィルタ８に温風用ヒータ１４を通過した温風を送風することにより加湿空気を発生させる、いわゆるハイブリッド式の加湿装置であって、複数の気化フィルタ８と、この気化フィルタ８と対になる温風用ヒータ１４を備えて構成されている。これにより、送風機９の風量を上げたり大型化することなく加湿量を増加させることができる。また、気化フィルタ８への熱的影響も抑えられるため、気化フィルタ８の寿命を著しく低下させることもない。【選択図】図２

Description

本発明は、室内の乾燥を防止するための加湿装置に関するものである。

従来、水を貯えた水槽部内に気化フィルタを設置し、この気化フィルタに送風することにより加湿空気を発生させる気化式の加湿装置が提案されている。またとくに、この気化式のなかでもヒータを備えたものはハイブリッド式とも呼ばれ、室内の乾燥した空気を温風として気化フィルタに送風するようになっており、ヒータによって気化フィルタを通過させる空気の温度を上げることで、気化効率を高め、加湿量を増加させることができる。

特開２０１４−２０６３５号公報

上述の加湿装置においてさらなる加湿量の増加が望まれる場合、気化式の加湿装置では、送風機を大型化することで加湿能力を上げることができる。しかしながら、送風機を大型にすることは本体の大型化につながるため、設置場所が限られたり、移動がしにくくなるなどの不都合が生じる。また、大風量を得るために送風機の回転数を上げると、モータの運転音や振動が大きくなり不快に感じられてしまうおそれがある。

また、ヒータを備えたハイブリッド式の加湿装置では、ヒータの出力を大きくすることで温風温度を高くして加湿能力を上げることもできる。しかしながら、ヒータの出力が大きくなると、高温の風が気化フィルタを通過するため、気化フィルタに析出するスケールが増加し、フィルタ寿命の低下を招いてしまう。さらには、吸込口や吹出口が閉塞されて流入する空気量が減少すると、ヒータの周辺が過熱されやすくなるため、ヒータの寿命の低下や熱による変形を引き起こしたりするおそれもある。

本発明は、上記課題を解決するためのもので、利便性や快適性を損なうことなく、加湿量を増加させることのできる加湿装置を提供するものである。

本発明は、本体に挿脱自在に装着され給水タンクから一定量の水が貯えられる水槽部と、
前記水槽部の水中に下部が浸されて設置された複数の気化フィルタと、
室内の空気を取り入れる吸込口と
加湿空気を室内に放出する吹出口と、
前記吸込口から前記気化フィルタを介して前記吹出口に送風する送風機と、
前記気化フィルタと対をなし前記吸込口から取り入れられた空気を加熱する複数の温風用ヒータと、を備えることを特徴とする加湿装置。

上述のように構成することにより、使用者の利便性や快適性を損なうことなく、加湿量を増加させることができる。

本実施形態の加湿装置の一例を示す外観斜視図である。本実施形態の加湿装置の一例を示す縦断面図である。本実施形態の加湿装置の一例を示す横断面図である。本実施形態の加湿装置の制御部の一例を示す構成図である。

好適と考える本発明の実施形態を、本発明の作用効果を示して簡単に説明する。

本発明は、水を貯えた水槽部内に気化フィルタを設置し、この気化フィルタに温風用ヒータを通過した温風を送風することにより加湿空気を発生させる、いわゆるハイブリッド式の加湿装置であって、複数の気化フィルタと、この気化フィルタと対になる温風用ヒータを備えて構成されている。これにより、送風機の風量を上げたり大型化することなく加湿量を増加させることができる。また、気化フィルタへの熱的影響も抑えられるため、気化フィルタの寿命を著しく低下させることもない。

また、吸込口から気化フィルタにいたる通風路を複数備え、この複数の通風路は気化フィルタの下流において合流する。通風路は互いに独立した流路であるため、各通風路中に配置された気化フィルタで加湿空気を発生させることができる。そして、各通風路で発生した加湿空気は合流した後に吹出口から放出されるため、室内に放出される加湿空気を均一にすることができる。

また、本体内に左右対称に配置された通風路のいずれか一つに、本体内部の温度を検知する温度検知手段を配置した。吹出口が閉塞されたりモータに異常が発生したりすると、吹出口から加湿空気が放出されにくくなり、本体内の温度が上昇する。この本体の温度上昇は、複数ある通風路のいずれか一つに温度検知手段を設けることで検知することができる。これにより、部品点数を増加させないため、コスト面で優れることとなる。

また、送風機と温風用ヒータの動作を制御する制御部を備えており、制御部は加湿量に応じて、複数ある温風用ヒータの動作を個別に制御する。これにより、加湿量を細かく制御することができ快適性に優れることとなる。

また、制御部は、温風用ヒータの通電時間を積算して記憶する通電積算手段を備えており、通電積算手段の記憶する積算値に応じて通電する温風用ヒータを決定する。これにより、複数ある温風用ヒータの通電時間に偏りが生じることを防止して、特定の温風用ヒータや気化フィルタの寿命が低下してしまうことが防止される。

また、吸込口の閉塞を検知する閉塞検知手段を備え、制御部は、ある吸込口の閉塞が検知された場合に、閉塞が検知された吸込口と連通する通風路に設けられている温風用ヒータへの通電を停止させ、さらに閉塞されていない吸込口と連通する通風路に設けられている温風用ヒータを通電する。これにより、吸込口の一つが粉塵の堆積などによって閉塞されたとしても、閉塞されていない他の吸込口側から空気を取り込んで加湿運転を行うことができるため、加湿量の低下を抑制して室内湿度の低下を防止することができる。

また、温風用ヒータは、過熱により溶断する温度ヒューズを備え、制御部は、ある温風用ヒータの温度ヒューズの溶断を検知した場合、異常高温が検知されていない温風用ヒータを通電する。これにより、温風用ヒータの一つが温度異常によって通電できない状態になったとしても、他の温風用ヒータへ通電して空気を加湿することができるので、加湿量の低下を抑制して室内湿度の低下を防止することができる。

以下、本発明の具体的な実施例について図を用いて説明する。

図１は本実施形態の加湿装置の一例を示す外観斜視図である。加湿装置の本体１の上面には、加湿装置の動作を指示するためのスイッチや運転状態を表示するランプ等が複数設けられた表示操作部２、加湿空気を吹き出す吹出口３が設けられている。また、本体１の両側面には乾燥した室内の空気を本体１に取り入れるための吸込口４（第一吸込口４ａ、第二吸込口４ｂ。第一吸込口４ａについては図２、図３を参照。）が設けられ、後述する水槽部７に水を供給する２つの給水タンク５が本体１に着脱自在に設けられている。

図２は本実施形態の加湿装置の縦断面構成図、図３は本実施形態の加湿装置の横断面構成図である。本体１の底部には給水タンク５から水が供給されて一定量の水を貯える水槽部７と、この水槽部７内に吸水性を有する気化フィルタ８（第一気化フィルタ８ａ、第二気化フィルタ８ｂ）が配置されていて、気化フィルタ８は一部が水槽部７内の水に浸漬されており、この水を吸い上げることにより湿潤している。

気化フィルタ８の上方には送風機９が設けられている。送風機９は、中央に設けられたモータ１０と、モータ１０の両側にシロッコファンからなる第一ファン１１ａ、第二ファン１１ｂを備えた両軸構造であり、送風機９の駆動により本体１側面の吸込口４から気化フィルタ８を通って吹出口３にいたる送風経路に送風が行われる。

送風経路は、吸込口４から気化フィルタ８にいたる複数の通風路１２（第一吸込口４ａから第一気化フィルタ８ａにいたる第一通風路１２ａと、第二吸込口４ｂから第二気化フィルタ８ｂにいたる第二通風路１２ｂ）と、第一気化フィルタ８ａと第二気化フィルタ８ｂのいずれかを通過した後に吹出口３へ向かう第三通風路１３とを含んで構成される。第一通風路１２ａと第二通風路１２ｂは独立した流路であり、気化フィルタ８の下流で合流して第三通風路１３となる。

また、通風路１２中の気化フィルタ８の上流側には、それぞれの気化フィルタ８（第一気化フィルタ８ａ、第二気化フィルタ８ｂ）に送風される空気を加熱する温風用ヒータ１４（第一ヒータ１４ａ、第二ヒータ１４ｂ）が配置されている。

上述の構成において、送風機９の駆動により、吸込口４から取り込まれた室内の空気は、温風用ヒータ１４により加熱されて温風となる。そして、この温風が水槽部７内の水を吸い上げて湿潤している気化フィルタ８を通過する際に加湿空気となり、吹出口３より室内に放出されることで空気が加湿される。図２においては、室内の乾燥した空気を白矢印、加湿空気を黒矢印で示している。

このように、本実施形態の加湿装置は、複数の気化フィルタ（第一気化フィルタ８ａ、第二気化フィルタ８ｂ）と、それぞれの気化フィルタ８と対になる温風用ヒータ１４（第一ヒータ１４ａ、第二ヒータ１４ｂ）を備えている。そのため、第一気化フィルタ８ａ、第二気化フィルタ８ｂのそれぞれに対して温風を送風することができるため、加湿量を大きくすることができる。さらには、温風用ヒータ１４を複数配置することで、ヒータの出力を分散することができるため、一つの温風用ヒータ１４にかかる負荷が抑えられ耐久性や安全性にも優れることとなる。

また、吸込口４から気化フィルタ８にいたる複数の通風路１２を備えており、この通風路１２は気化フィルタ８の下流で合流する。本実施形態の加湿装置では、吸込口４から気化フィルタ８にいたる通風路１２として、第一吸込口４ａから第一気化フィルタ８ａを通過する第一通風路１２ａと、第二吸込口４ｂから第二気化フィルタ８ｂを通過する第二通風路１２ｂを備えている。第一通風路１２ａと第二通風路１２ｂは互いに独立した流路であるため、第一通風路１２ａと第二通風路１２ｂのそれぞれで加湿空気を発生させることができる。そして、第一通風路１２ａと第二通風路１２ｂは気化フィルタ８を通過した後に合流して第三通風路１３となり、第三通風路１３が吹出口３と連通するため、吹出口３から送出される加湿空気の加湿量を均一にすることができる。

また、本実施形態の加湿装置においては、第一通風路１２ａと第二通風路１２ｂは本体１内において左右対称（図２および図３においては、紙面左右方向に本体１を分割する面に対して対称）となるように配置されていて、第一通風路１２ａに温度検知手段１５が設けられている。温度検知手段１５は、例えばサーミスタにより構成され、第一吸込口４ａの内側に取り付けられて第一通風路１２ａ内の温度を検知する。吹出口３が閉塞されたり送風機９のモータ１０に異常が発生したりすると、吹出口３から加湿空気が放出されにくくなり、本体１の内部に加湿空気が篭った状態となる。これが原因で本体１内の温度が上昇し、温度検知手段１５が検知する温度が所定温度（例えば４５℃）となると、異常が発生したと判断して加湿運転を停止させる。

このような状況においては、本体１の内部全体の温度が上昇するため、温度検知手段１５は複数ある通風路１２のうちのいずれか一つに設けられていれば異常を検知することができる。そのため、本実施形態においては、第一通風路１２ａにのみ、温度検知手段１５を配置している。これにより、部品点数の削減および、組立作業の工数を低減することができる。なお、温度検知手段１５は第二通風路１２ｂに設けられていてもよい。第一通風路１２ａと第二通風路１２ｂは左右対称の形状であるため、温度検知手段１５はどちらに設けられていても同じ条件下で作動することになる。また、空気流路を３つ以上備えている場合でも、温度検知手段１５はいずれか一つの通風路１２に設けることができる。

温風用ヒータ１４は、通電によって発熱するコイル状の電熱線２０と、電熱線２０を巻き回して固定する絶縁体２１と、絶縁体２１を保持するヒータケース２２を備えており、ヒータケース２２は通風路１２における通風方向（図２では上下方向）が開放されている。また、電熱線２０の異常高温を検知する安全装置が絶縁体２１に取り付けられている。なお、本実施形態の加湿装置においては、安全装置として、サーモスタット２３と温度ヒューズ２４を備えている。

電熱線２０は、ヒータケース２２内に収めるため絶縁体２１に複数段に巻き回されている。そのため、温風用ヒータ１４には、他と比べて電熱線２０が巻き付けられる段数が多い箇所が発生し、この部分は電熱線２０の密集度が高い電熱線密集部２５となる。この電熱線密集部２５は本体１の奥側に配置されている。

吸込口４から本体１内に取り入れられる空気は本体１に対して略水平方向に流入し、温風用ヒータ１４に向かって通風路１２を下方に流下するため、空気の流れは通風路１２において屈曲している。屈曲部分では内側ほど剥離抵抗が大きく、この剥離抵抗の影響を受けることで内側の空気流の流速が遅くなり、外側の空気流の流速が速くなる。そこで、電熱線密集部２５を吸込口４に対して本体１の奥側に配置することにより、電熱線密集部２５を通過する通風量が低下することが防止され、局部的なヒータ温度の上昇を抑えられることで、安全且つ安定した加湿を行うことができる。

図４は、本実施形態の加湿装置の制御部３０の一例を示す構成図である。マイコンからなる制御部３０の入力側には、使用者がボタンの操作を行う表示操作部２、室内の湿度を検知する湿度センサ３１、室内の温度を検知する室温センサ３２、第一吸込口４ａの閉塞を検知する第一閉塞検知手段３３ａ、第二吸込口４ｂの閉塞を検知する第二閉塞検知手段３３ｂ、第一ヒータ１４ａの過熱により溶断する第一温度ヒューズ３４ａ、第二ヒータ１４ｂの過熱により溶断する第二温度ヒューズ３４ｂが接続されている。一方、制御部３０の出力側には、送風機９のモータ１０、第一ヒータ１４ａ、第二ヒータ１４ｂが接続されている。そして制御部３０は、第一ヒータ１４ａと第二ヒータ１４ｂそれぞれの通電時間を積算して記憶する通電積算手段３５を備えている。

上述の構成により、制御部３０は、使用者が表示操作部２の操作により設定した設定湿度と、湿度センサ３１が検出した検出湿度、さらには室温センサ３２が検出した室温から必要な加湿量を設定し、送風機９の回転数および温風用ヒータ１４への通電を制御する。

制御部３０は、設定された加湿量に応じて温風用ヒータ１４の通電を個別に制御することができる。つまり、第一ヒータ１４ａと第二ヒータ１４ｂの両方を通電、どちらか一方のみを通電、両方を非通電とすることができる。これにより、加湿運転の立ち上り時や、設定湿度と検出湿度の差が大きい場合などは第一ヒータ１４ａと第二ヒータ１４ｂの両方に通電することで、加湿量を増大させてすばやく室内を加湿する。また、室内の湿度が設定湿度に近付いたときには、過剰な加湿を抑制して温風用ヒータ１４での消費電力を抑えるために一方の温風用ヒータ１４のみ通電し加湿量を低減させる。さらには、温風用ヒータ１４に通電しなくても設定湿度を維持することができる場合には、第一ヒータ１４ａと第二ヒータ１４ｂ両方の通電を停止することができる。このように、複数の温風用ヒータ１４を個別に制御することで、細かい加湿量の制御が可能になる。さらに、送風機９の回転数を調整することで、よりきめ細かい加湿量の制御も可能である。

両方の温風用ヒータ１４の通電を停止しても、検出湿度が設定湿度を上回るような場合には、所定時間ごとに送風機９の駆動と停止を繰り返す間欠運転を行うようにしてもよい。

なお、第一ヒータ１４ａと第二ヒータ１４ｂのどちらか一方が通電された場合、第一気化フィルタ８ａと第二気化フィルタ８ｂで発生する加湿空気に含まれる水分の量に違いが生じる。しかしながら、第一通風路１２ａと第二通風路１２ｂは気化フィルタ８の下流で合流し、第三通風路１３において混合されるため、吹出口３から送出される加湿空気を均一とすることができる。

また、制御部３０は、温風用ヒータ１４の通電時間を個別に積算して記憶する通電積算手段３５を備えている。通電積算手段３５の記憶する積算値に応じて通電する温風用ヒータ１４を決定することができる。

複数ある温風用ヒータ１４が個別に制御されると、それぞれの温風用ヒータ１４の通電時間にばらつきが生じ、通電時間の長い温風用ヒータ１４は、他の温風用ヒータ１４よりも早く劣化してしまうことになる。また、気化フィルタ８も、通電時間の長い温風用ヒータ１４の下流に配置されたものは加湿量が多くなるため、スケールが多量に堆積して加湿量が低下してしまうことになる。そこで、通電積算手段３５を設けて、一部の温風用ヒータ１４を通電する場合には、積算の通電時間が短い温風用ヒータ１４を優先的に通電する。これにより、複数ある温風用ヒータ１４の通電時間に偏りが生じることを防止して、特定の温風用ヒータ１４や気化フィルタ８の寿命が低下してしまうことが防止することができる。

また、制御部３０は、吸込口４の閉塞を検知する閉塞検知手段３３（第一閉塞検知手段３３ａ、第二閉塞検知手段３３ｂ）を備えている。ある吸込口４の閉塞が検知された場合、その吸込口４と連通する通風路１２に設けられている温風用ヒータ１４への通電を停止させ、他の吸込口４と連通する通風路１２に設けられている温風用ヒータ１４を通電することができる。閉塞検知手段３３はサーミスタ等を用いて構成され、吸込口４の閉塞により給気量が減少して通風路１２の温度が上昇したことを検知する。

例えば、第一閉塞検知手段３３ａにより第一吸込口４ａの閉塞が検知された場合、第一ヒータ１４ａの通電を停止し、閉塞が検知されていない第二吸込口４ｂ側に設けられている第二ヒータ１４ｂに通電を行う。第一ヒータ１４ａの通電が停止されることで、吸込口４ａの閉塞によって給気量が減少した第一通風路１２ａの温度が高温になることを防止し、第二ヒータ１４ｂに通電を行うことで、第一気化フィルタ８ａ側で減少した加湿量を第二気化フィルタ８ｂ側で補い加湿量の低下を防ぐことができる。

上記制御は、閉塞が検知される直前において、第一ヒータ１４ａが通電されていない場合にも適用することができる。つまり、第一吸込口４ａの閉塞が検知されると、第一ヒータ１４ａは通電を停止したままとし、第二ヒータ１４ｂの通電が開始される。

また、温風用ヒータ１４は、過熱により溶断する温度ヒューズ３４（第一温度ヒューズ３４ａ、第二温度ヒューズ３４ｂ）を備えている。制御部３０は、ある温風用ヒータ１４の温度ヒューズ３４の溶断を検知した場合、他の温風用ヒータ１４を通電することができる。吸込口４が閉塞されて通風路１２に空気が取り入れられなくなると、温風用ヒータ１４の発する熱により通風路１２内部の温度が異常に上昇した過熱状態となる。温度ヒューズ３４はこの過熱により溶断し、温度ヒューズ３４が溶断すると温風用ヒータ１４への通電は強制的に停止される。制御部３０は温度ヒューズ３４の溶断を検知すると他の温風用ヒータ１４を通電し、これにより加湿量の低下を防ぐことができる。

以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、改良等が可能である。例えば、本実施例の加湿装置は気化フィルタ８を二つ備えた場合を例に説明したが、気化フィルタ８の数はこれに限るものではない。また、温風用ヒータ１４の構造も上述の例に限定されるものではない。

１本体
３吹出口
４吸込口
５給水タンク
７水槽部
８気化フィルタ
９送風機
１２通風路
１４温風用ヒータ
１５温度検知手段
２４温度ヒューズ
３０制御部
３３閉塞検知手段
３４温度ヒューズ
３５通電積算手段

Claims

本体に挿脱自在に装着され給水タンクから一定量の水が貯えられる水槽部と、
前記水槽部の水中に下部が浸されて設置された複数の気化フィルタと、
室内の空気を取り入れる吸込口と
加湿空気を室内に放出する吹出口と、
前記吸込口から前記気化フィルタを介して前記吹出口に送風する送風機と、
前記気化フィルタと対をなし前記吸込口から取り入れられた空気を加熱する複数の温風用ヒータと、を備えることを特徴とする加湿装置。
前記吸込口から前記気化フィルタにいたる通風路を複数備え、
前記通風路は前記気化フィルタの下流において合流する
ことを特徴とする請求項１記載の加湿装置。
前記通風路は前記本体内において左右対称に配置され、前記通風路のいずれか一つに前記本体内部の温度を検知する温度検知手段が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の加湿装置。
前記送風機と前記温風用ヒータの動作を制御する制御部を備え、
前記制御部は、加湿量に応じて前記各温風用ヒータの動作を個別に制御することを特徴とする請求項２または３記載の加湿装置。
前記制御部は、前記各温風用ヒータの通電時間を積算して記憶する通電積算手段を備え、
前記通電積算手段の記憶する積算値に応じて通電する温風用ヒータを決定することを特徴とする請求項４記載の加湿装置。
複数の吸込口と、
前記吸込口の閉塞を検知する閉塞検知手段を備え、
前記制御部は、一の前記吸込口の閉塞が検知された場合、該吸込口と連通する前記通風路に設けられている前記温風用ヒータへの通電を停止させ、他の前記吸込口と連通する前記通風路に設けられている前記温風用ヒータを通電することを特徴とする請求項４または５に記載の加湿装置。
前記温風用ヒータは、過熱により溶断する温度ヒューズを備え、
前記制御部は、一の前記温風用ヒータの前記温度ヒューズが溶断したことを検知した場合、他の前記温風用ヒータを通電することを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の加湿装置。