JP2020173084A - 加湿器及び加湿空気清浄機 - Google Patents
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Abstract
【課題】装置の大型化を回避しつつ加湿性能を維持する。【解決手段】加湿器及び加湿空気清浄機1は、空気の取入口3及び吐出口4を有するとともに液体を貯留する貯留部6をその下部に有するケーシング2と、ケーシング2内に空気の流れを生成する送風手段7と、ケーシング2内において貯留部6の液体に一部が浸かった状態で回転中心Cまわりに回転可能に支持された加湿フィルター装置10と、を備える。加湿フィルター装置10は、回転中心Cを持つ中心軸11を有し、その外形状が、中心軸11と直交する方向から見て、中心軸11の軸方向中心部から軸方向各端部に向かうほど径寸法が小さくなる形状となっている。【選択図】図1
Description
本発明は、気化式の加湿器、及び、これを含む加湿空気清浄機に関する。
空気を加湿する加湿器は、液体(以下、代表的な液体として「水」と表記する)を蒸気に変換する方法別に、気化式の加湿器,超音波式の加湿器,加熱式の加湿器,気化式と加熱式とを併せたハイブリッド式の加湿器の四種類に大別される。これらのうち、気化式の加湿器は安全面及びコスト面からメリットが多いことで知られる。気化式の加湿器では、加湿フィルターに水を含ませるとともに、この加湿フィルターに風を当てることで水分の蒸発を促す。そのため、加湿フィルターに含まれる水の量が多いほど加湿性能が向上しうる。例えば特許文献1には、加湿フィルターに十分な水を含ませる手法として、加湿フィルターの上部に水を散水する方法と、水槽に溜まった水に加湿フィルターを浸しながら回転させる方法とが挙げられている。
ところで、気化式の加湿器と空気清浄機能とを一体化した加湿空気清浄機では、加湿フィルターに加えて、空気の汚れを除去するフィルター(集塵フィルターや脱臭フィルター等)が内蔵される。このため、装置全体のサイズが大型化しやすいという課題がある。特に、加湿フィルターの上部に水を散水する方法を採用する場合には装置の大型化は避けられない。
また、水槽に溜まった水に加湿フィルターを浸しながら回転させる方法を採用する場合には、水槽内の水の量が少なくなるにつれて加湿フィルターが水を含みにくくなるため、加湿性能の低下を招きうる。そのため、貯留されている水の量にかかわらず(水の量が少なくなっても)加湿フィルターが水を含むことができる構成の開発が望まれる。なお、空気清浄機能を備えない加湿器単体で販売される場合にも、そのサイズは小型である方が好ましく、また、貯留されている水の量が少ない場合であっても加湿性能が維持されることが好ましい。
本件の加湿器及び加湿空気清浄機は、このような課題に鑑み案出されたもので、装置の大型化を回避しつつ加湿性能を維持することを目的とする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。
(1)ここで開示する加湿器は、空気の取入口及び吐出口を有するとともに液体を貯留する貯留部をその下部に有するケーシングと、前記ケーシング内に空気の流れを生成する送風手段と、前記ケーシング内において前記貯留部の前記液体に一部が浸かった状態で回転中心まわりに回転可能に支持された加湿フィルター装置と、を備える。前記加湿フィルター装置は、前記回転中心を持つ中心軸を有し、その外形状が前記中心軸と直交する方向から見て、前記中心軸の軸方向中心部から軸方向各端部に向かうほど径寸法が小さくなる形状である。
(2)前記加湿フィルター装置は、前記中心軸の周囲から径方向外側に延設された多数のピンを有することが好ましい。この場合、前記ピンの延出長さは、前記軸方向中心部が最も長く、前記軸方向各端部に向かって徐々に短くなることが好ましい。
(3)前記加湿フィルター装置は、前記中心軸と同軸配置された円形の回転体と、前記回転体の周端部と前記中心軸とを繋ぐ線状の接続部材と、を有し、前記加湿フィルター装置の外形状は、円錐形状又は双円錐形状又は楕円体形状であることが好ましい。
(4)前記加湿フィルター装置は、前記接続部材及び前記中心軸の接合点と前記回転体との間に並設されるとともに前記中心軸と同軸配置されて前記回転体よりも径寸法が小さい補助回転体を有することが好ましい。
(4)前記加湿フィルター装置は、前記接続部材及び前記中心軸の接合点と前記回転体との間に並設されるとともに前記中心軸と同軸配置されて前記回転体よりも径寸法が小さい補助回転体を有することが好ましい。
(5)前記取入口又は前記吐出口は、前記ケーシングの側面部に設けられることが好ましい。この場合、前記加湿フィルター装置は、上下方向において、前記軸方向中心部が部分的に前記側面部に設けられた前記取入口又は前記吐出口と重なるように配置されていることが好ましい。
(6)ここで開示する加湿空気清浄機は、上記(1)〜(5)のいずれか一つに記載の加湿器と、前記加湿器の前記ケーシングに内蔵され、前記空気中の汚れを除去する除去フィルターと、を具備している。
開示の加湿器及び加湿空気清浄機によれば、大型化を回避しつつ加湿性能を維持することができる。
図面を参照して、実施形態としての加湿器及び加湿空気清浄機について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。以下の説明では、加湿器及び加湿空気清浄機を床やテーブル等の上に載置した状態を基準に、重力の方向を下方、その反対を上方として、上下方向を定める。
<1.第一実施形態>
[1−1.構成]
図1は、第一実施形態の加湿空気清浄機1の構成を説明するための模式図であり、ケーシング2のみを断面で示している。図1に示すように、加湿空気清浄機1は、加湿器としての機能と空気清浄機としての機能とを兼ね備えた装置であり、ケーシング2,ファン7,除去フィルター8,加湿フィルター装置10を備える。なお、除去フィルター8を除く要素は加湿器を構成する要素である。この加湿器では、加湿フィルター装置10に液体(例えば水)を含ませるとともに、この加湿フィルター装置10に風を当てることで水分の蒸発を促す気化式が採用されている。
[1−1.構成]
図1は、第一実施形態の加湿空気清浄機1の構成を説明するための模式図であり、ケーシング2のみを断面で示している。図1に示すように、加湿空気清浄機1は、加湿器としての機能と空気清浄機としての機能とを兼ね備えた装置であり、ケーシング2,ファン7,除去フィルター8,加湿フィルター装置10を備える。なお、除去フィルター8を除く要素は加湿器を構成する要素である。この加湿器では、加湿フィルター装置10に液体(例えば水)を含ませるとともに、この加湿フィルター装置10に風を当てることで水分の蒸発を促す気化式が採用されている。
ケーシング2は、加湿空気清浄機1の外観をなす要素である。本実施形態のケーシング2は、上面部2aと、下に凸となる曲面状の底面部2bと、上面部2a及び底面部2bを繋ぐ筒状の側面部2cと、最下部に設けられた高台部2dとを有する。図1に示すケーシング2の縦断面形状は、お椀形状に準えることができる。なお、高台部2dは、加湿空気清浄機1を床やテーブル等に載置したときに姿勢を安定させるための部位であり、その形状は特に限られない。また、加湿空気清浄機1が載置型でない場合には、高台部2dを省略してよい。
ケーシング2は、内部に空気を取り入れるための取入口3と、内部から外部へ空気を排出するための吐出口4と、内部に水を貯留するための貯留部6とを有する。本実施形態では、複数の取入口3が側面部2cに設けられ、複数の吐出口4が上面部2aに設けられる場合を例示する。取入口3及び吐出口4の大きさや個数は、空気の流れやすさや意匠性等を考慮して適宜設定される。
貯留部6は、ケーシング2の下部に設けられ、容器部として機能する部位である。本実施形態の貯留部6は、曲面状に形成された底面部2bによって形成され、その内部に液体を貯留する。なお、貯留部6に溜まっている液体の高さ(水位や水面)をケーシング2の外部から目視可能な窓部や目盛り等(何れも図示略)を設けてもよい。また、水位が高くなりすぎた場合に、ユーザーに注意喚起するアラート機能を設けてもよい。なお、貯留部6に貯留される液体は、単なる水道水であってもよいし、除菌力や消臭効果等を持つ水(例えばオゾン水やソリューションウォーター)や、この水にアロマオイルが混合された液体であってもよい。以下、代表的な液体として「水」と表記する。
ファン7は、ケーシング2内に空気の流れを生成する送風手段であり、ケーシング2内の上部に配置される。ファン7が作動すると、取入口3からケーシング2の内部に空気が入り込み、この空気の汚れが除去されるとともに加湿されたのち吐出口4から排出される。本実施形態では、ファン7がプロペラ型の軸流ファンである場合を例示するが、ファン7の種類はこれに限られず、例えばシロッコファンを採用してもよい。
また、本実施形態の加湿空気清浄機1では、貯留部6に水を注入するための注入口5が上面部2aに設けられる。注入口5は、例えば図1に示すように、ファン7の回転軸及び除去フィルター8を貫通して設けられてもよい。なお、注入口5がケーシング2の上面部2aであってファン7及び除去フィルター8と干渉しない位置に配置されていてもよいし、上面部2aではなく側面部2cに設けられてもよい。また、ケーシング2が上下方向中間部で上下に二分割されるような構成の場合、ケーシング2の底面部2b側に直接的に注入することで注入口5を省略してもよい。
除去フィルター8は、空気の汚れを除去する要素であり、ケーシング2に内蔵されるとともにファン7により生成される空気の流れ上(通り道)に配置される。本実施形態の除去フィルター8は、ファン7の直下に配置される。なお、除去フィルター8としては、例えば、集塵フィルター,脱臭フィルター,これらの複合フィルター等が挙げられる。また、本実施形態の加湿空気清浄機1では、イオンを発生させるイオン発生器(図示略)がケーシング2に内蔵される。
なお、加湿空気清浄機1の上部における加湿フィルター装置10が通過するエリア(空間)に、除菌手段又は殺菌手段(図示略)を設けてもよい。除菌手段又は殺菌手段は、加湿フィルター装置10を除菌又は殺菌する機能を持った液体や気体を噴霧する装置、あるいは、加湿フィルター装置10を除菌又は殺菌する機能を持った紫外線殺菌ランプ,イオン発生器,オゾン殺菌装置等の装置である。除菌手段又は殺菌手段を設けることで、加湿フィルター装置10全体の除菌又は殺菌が可能となり、さらに、貯留部6内の水の除菌や殺菌も可能となる。
加湿フィルター装置10は、ケーシング2内において貯留部6の水に一部が浸かった状態で回転中心Cまわりに回転可能に支持される。加湿フィルター装置10は、回転中心Cを持つ中心軸11を有し、その外形状が中心軸11と直交する方向(図1に図示する方)から見て(側面視で)、中心軸11の軸方向中心部から軸方向各端部に向かうほど径寸法が小さくなる形状となっている。すなわち、加湿フィルター装置10は、中心軸11の端部近傍では外径が小さく、中心軸11の中央付近で外径が最も大きくなっている。これにより、ケーシング2の底面部2bを下に凸となる形状にすることができる。
本実施形態の加湿フィルター装置10は、中心軸11と同軸配置された回転体12と、回転体12の少なくとも周端部と中心軸11とを繋ぐ線状の接続部材13とを更に有する。これらの回転体12及び接続部材13は、中心軸11と一体回転するとともに貯留部6の水を含む部材であり、効果的に水を含むことができる素材(吸収性の高い素材、例えば極細繊維,メッシュ,軽石,スポンジ等)で形成されていることが好ましい。
なお、回転体12及び接続部材13の各素材は同一であってもよいし異なっていてもよい。例えば、回転体12が吸収性の高い素材で形成され、接続部材13が空気中に含まれる不純物(ゴミや塵等)を吸着可能な素材で形成されていてもよい。不純物を吸着可能な素材としては、例えば、布,繊維,アルミニウムやチタン等の軽金属が挙げられる。このように、接続部材13の素材として不純物を吸着可能なものを採用することで、取入口3から流入した空気を二段階でフィルタリングできるため、より綺麗な加湿空気を吐出口4から排出できる。また、除去フィルター8を通過する前に接続部材13によってある程度の不純物を取り除くことができるため、除去フィルター8を長持ちさせることができる。なお、接続部材13に付着した不純物は、加湿フィルター装置10が回転して貯留部6内の水を通過することで取り除かれる。
また、回転体12や接続部材13の素材として軽金属を採用する場合には、その部材12,13を加熱する手段を設けてもよい。加湿フィルター装置10自体の温度を高めることで、加湿性能をより向上させることが可能となる。また、新たに除菌手段や殺菌手段を設けることなく、貯留部6内の水を熱によって除菌(殺菌)することも可能となる。あるいは、回転体12及び接続部材13の素材としてシリコーン(Silicone)を採用してもよい。シリコーンは柔らかく、容易に洗浄が可能である点で優れている。なお、シリコーン製の場合には、表面に多数の凹部や凹凸形状を形成することで水を保持可能な構成としてもよい。
本実施形態の加湿フィルター装置10は、中心軸11の一端部に回転駆動用のモータ14(回転駆動部)が取り付けられ、このモータ14の動力により回転する。中心軸11の他端部は、軸受15を介してケーシング2に支持される。加湿フィルター装置10の回転速度は、一定であってもよいし、自動で制御されてもよいし、ユーザーのスイッチ操作やリモコン操作により調節可能であってもよい。加湿フィルター装置10が高回転なほど水に浸る時間が短くなり、低回転であるほど水に浸る時間が長くなる。つまり、加湿フィルター装置10の回転速度を調節することで、加湿フィルター装置10が水に浸る時間を調節できることから、加湿量の調節の自由度が従来製品よりも高くなる。なお、加湿フィルター装置10の回転速度を調節可能に構成する場合には、モータ14を制御するコントローラを設ければよい。また、自動制御にする場合には、例えば湿度計を設け、湿度計により取得した湿度に応じて回転速度を調節する構成にしてもよい。また、ユーザーによる操作に応じて(すなわち手動で)回転速度を調節する場合には、操作対象物(スイッチやリモコン)を設ければよい。
図1及び図2に示すように、本実施形態の回転体12は、その外形状が円形の薄板(円板)に形成され、中心軸11の軸方向の略中央に固定される。なお、回転体12の形状は円板に限られず、径の異なる二つの同心円の円環部分とこれらを繋ぐ複数の部分とからなる形状や、円板に貫通孔が複数形成された形状などであってもよい。
接続部材13は、回転体12の一側面12a及び他側面12bの少なくとも一方と中心軸11とを繋ぐ線状(例えば紐状や棒状)の部材である。本実施形態の加湿フィルター装置10には、回転体12の両側面12a,12bと中心軸11とを繋ぐ直線状の複数の接続部材13が設けられる。各接続部材13の一端部13aは、回転体12の各側面12a,12bの少なくとも周縁部に接続され、各接続部材13の他端部13bは、中心軸11の周面に接続される。なお、回転体12の周縁部以外に接続される接続部材13が設けられてもよい。すなわち、図2に示す構成に比べて、接続部材13が高密度に配置されてもよい。
複数の接続部材13は周方向にバランスよく(例えば等間隔に)配置されることが好ましい。接続部材13は、加湿フィルター装置10の回転方向に交差する方向に延びていることから、この回転に伴って貯留部6の水の中に入り込むタイミング(入水タイミング)で抵抗(負荷)となる。これに対し、接続部材13の配置バランスが良ければ、加湿フィルター装置10が1回転するあいだに中心軸11の両端部にかかる抵抗(負荷)の変動が小さくなるため、加湿フィルター装置10がスムースに回転できる。
また、一側面12aに取付けられる接続部材13の一端部13aと、他側面13bに取付けられる接続部材13の一端部13aとの位相が互いにずれていることが好ましい。これにより、加湿フィルター装置10が回転するときに、回転体12の一方にある接続部材13と他方にある接続部材13との入水タイミングがずれるため、加湿フィルター装置10がスムースに回転できる。
加湿フィルター装置10の外形状は、中心軸11と直交する方向から見て(側面視で)、回転体12から離隔するほど径方向の寸法(径寸法)が小さくなる形状となっている。本実施形態では、加湿フィルター装置10の外形状が双円錐形状(二つの合同な円錐の底面同士を貼り合わせたような形状)である場合を例示する。このように、加湿フィルター装置10の径寸法が、回転体12の位置(すなわち、軸方向中心部)で最大となり、中心軸11の両端部に向かうに従って小さくなることで、ケーシング2の底面部2bを下に凸となる形状にすることができる。
また、加湿フィルター装置10がこのような形状であれば、その上方であって回転体12の軸方向両側に空間が形成される。本実施形態の加湿空気清浄機1では、この空間に除去フィルター8が配置される。すなわち、除去フィルター8は、側面部2cに向かって下方に拡大する形状に形成されており、ケーシング2内の空間を有効活用しつつ空気清浄機能を向上させる。なお、上述した除菌手段又は殺菌手段を設ける場合には、この空間に配置することが好ましい。
また、図1に示すように、加湿フィルター装置10は、上下方向において、軸方向中心部が部分的に(本実施形態では、回転体12の上部が)側面部2cに設けられた取入口3と重なるように配置される。本実施形態の加湿フィルター装置10では、図1中に二点鎖線で示す領域Sにおいて、回転体12の上部と取入口3とが重なっている。これにより、空気の通り道に回転体12が位置することになり、加湿性能の向上が図られる。
[1−2.効果]
(1)上述した加湿空気清浄機1及びこれに含まれる加湿器によれば、加湿フィルター装置10の外形状が、軸方向中心部が最も大きく、軸方向中心部から各端部に向かうほど縮径する形状であることから、ケーシング2の底面部2bを下に凸となる形状にすることができる。すなわち、ケーシング2の下部を柱体以外の形状にすることができ、ケーシング2の形状の自由度が高まる。例えば、ケーシング2の下部を、半球体のような丸みを帯びた形状や、底面積が下方にいくほど小さくなるような錐台形状又は錐体形状などにすることができる。
(1)上述した加湿空気清浄機1及びこれに含まれる加湿器によれば、加湿フィルター装置10の外形状が、軸方向中心部が最も大きく、軸方向中心部から各端部に向かうほど縮径する形状であることから、ケーシング2の底面部2bを下に凸となる形状にすることができる。すなわち、ケーシング2の下部を柱体以外の形状にすることができ、ケーシング2の形状の自由度が高まる。例えば、ケーシング2の下部を、半球体のような丸みを帯びた形状や、底面積が下方にいくほど小さくなるような錐台形状又は錐体形状などにすることができる。
さらに、上述した加湿フィルター装置10の形状であれば、貯留部6内の水の量が少なくなった場合でも、加湿フィルター装置10の直径が一番大きい部分(本実施形態では回転体12及び接続部材13の一端部13a付近)を常に水に浸すことができる。つまり、上述した形状であれば、貯留部6内の水の量が少ない場合でも、回転することで加湿フィルター装置10全体を水で潤すことが可能となり、加湿性能を維持することができる。したがって、装置の大型化を回避しつつ加湿性能を維持することができる。
(2)上述した加湿フィルター装置10では、中心軸11と同軸配置された回転体12の少なくとも周縁部に接続部材13が接続され、加湿フィルター装置10の外形状が双円錐形状である。このため、加湿フィルター装置10が回転しやすくなるため、回転時の抵抗を小さくできる。また、貯留部6の水の水位が低くても回転体12の下部及び接続部材13の一端部13a側の部位が確実に水に浸かり、加湿フィルター装置10が回転することで全体を水で潤すことができる。これらにより、加湿性能の向上を図ることができる。
(3)上述した加湿フィルター装置10によれば、上下方向において、軸方向中心部が部分的に(すなわち回転体12の一部が)側面部2cに設けられた取入口3と重なるように配置されるため、空気の通り道に加湿フィルター装置10の一部(回転体12)が位置することになり、加湿性能の向上を図ることができる。なお、本実施形態のように、一つのファン7によって空気の流れを生成する場合には、ケーシング2内に生成される気流が一つしかなくシンプルであるため、加湿された綺麗な空気を効率的に排出することができる。
(4)また、上述した加湿空気清浄機1によれば、加湿フィルター装置10の上方であって回転体12の軸方向両側に空間が形成されるため、この空間を埋めるように除去フィルター8を配置することで、小型の加湿空気清浄機1を実現しつつ空気清浄機能を向上させることができる。なお、この空間に上述した除菌手段又は殺菌手段を設けることで、加湿フィルター装置10全体の除菌又は殺菌ができるとともに、貯留部6内の水の除菌や殺菌も可能となる。
[1−3.加湿フィルター装置の変形例]
図1及び図2に示す加湿フィルター装置10の形状は一例である。ここで、他の例に係る加湿フィルター装置10A,10B,10Cの構成を図3〜図5を用いて説明する。なお、以下の変形例の説明では、上述した加湿空気清浄機1と同様の構成を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図1及び図2に示す加湿フィルター装置10の形状は一例である。ここで、他の例に係る加湿フィルター装置10A,10B,10Cの構成を図3〜図5を用いて説明する。なお、以下の変形例の説明では、上述した加湿空気清浄機1と同様の構成を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図3に示す加湿フィルター装置10Aは、図2の加湿フィルター装置10に対し、複数の補助回転体16を有する点で異なる。この加湿フィルター装置10Aに設けられる補助回転体16は、回転体12と同様の役割を持つ。すなわち、補助回転体16も、回転体12及び接続部材13と同様、吸収性の高い素材で形成されていることが好ましい。補助回転体16は、中心軸11と同軸配置され、回転体12よりも径寸法が小さい部材であり、中心軸11と一体回転する。補助回転体16は、接続部材13の他端部13b(接続部材13と中心軸11との接合点)と回転体12との間に並設される。図3では、回転体12の軸方向両側に円形状の薄板形状である補助回転体16が二枚ずつ設けられる場合を例示する。
図3に示す加湿フィルター装置10Aでは、補助回転体16が複数の接続部材13により形作られる仮想的な円錐側面の径方向内側に収まる大きさ及び形状となっている。これらの補助回転体16の周縁部には、各接続部材13が接合される。これにより、加湿フィルター装置10Aが回転するときに接続部材13の姿勢が安定するため、加湿フィルター装置10Aがスムースに回転できる。また、この加湿フィルター装置10Aでは、回転体12及び補助回転体16が、側面視で軸方向に等間隔に配置される。これによっても加湿フィルター装置10Aがスムースに回転できる。
加湿フィルター装置10Aによれば、中心軸11と同軸配置されて回転体12よりも径寸法が小さい補助回転体16を有するため、ケーシング2のサイズを大きくすることなく、加湿性能の向上を図ることができる。なお、補助回転体16の大きさや形状は上述したものに限られない。少なくとも、加湿フィルター装置10Aの外形状が、回転体12から離隔するほど縮径する形状であればよく、例えば、補助回転体16が接続部材13によって形作られる仮想的な円錐側面の径方向外側にわずかに突出する大きさ及び形状であってもよい。この場合、補助回転体16に接続部材13が貫通する孔を形成し、補助回転体16と各接続部材13とを接合してもよい。また、補助回転体16の個数は適宜設定可能であり、例えば、図3に示すものよりも多く(高密度に)配置することで、加湿性能の向上を図ってもよい。
また、図4に示す加湿フィルター装置10Bは、図2の加湿フィルター装置10に対し、第二接続部材13′を有する点で異なる。この加湿フィルター装置10Bに設けられる第二接続部材13′は、その一端部13a′が回転体12の周縁部よりも径方向内側に接続され、その他端部が中心軸11の周面に接続される。なお、図4では、第二接続部材13′にドット模様を付している。なお、第二接続部材13′の素材は、回転体12及び接続部材13と同一であってもよいし、これらとは異なっていてもよい。この加湿フィルター装置10Bによっても、ケーシング2のサイズを大きくすることなく、加湿性能の向上を図ることができる。
図5に示す加湿フィルター装置10Cは、図2の加湿フィルター装置10に対し、接続部材13間をメッシュ部材18で繋ぐことで全体を細かい格子状とした点で異なる。この加湿フィルター装置10Cに設けられるメッシュ部材18は、複数の接続部材13により形作られる仮想的な円錐側面に沿うように配置される。このようなメッシュ部材18を設けることで、水に接触する体積(面積)が多くなり、加湿性能の更なる向上を図ることができる。
[1−4.加湿空気清浄機の変形例]
図6〜図10は、加湿器を含む加湿空気清浄機の変形例を説明するための模式図であり、ケーシング2及び注入口5を断面で示している。
図6〜図10は、加湿器を含む加湿空気清浄機の変形例を説明するための模式図であり、ケーシング2及び注入口5を断面で示している。
図6は、第一変形例に係る加湿空気清浄機1Dを示す模式図である。この加湿空気清浄機1Dは、上述した加湿空気清浄機1に対し、加湿フィルター装置10Dの外形状及び除去フィルター8′の外形状が異なる点を除いて同様に構成されている。具体的には、本変形例の加湿フィルター装置10Dは、接続部材13″が径方向外側に向かって凸となる曲線状に形成される。なお、接続部材13″は、上述した接続部材13と同様、その一端部が回転体12の一側面12a及び他側面12bの夫々に接続されるとともに、その他端部が中心軸11に接続される。
このため、本変形例の加湿フィルター装置10Dの外形状は、中心軸11と直交する方向から見て(側面視で)、軸方向中心部から軸方向各端部に向かうほど(すなわち回転体12から離隔するほど)径寸法が小さくなる略楕円体形状となっている。これにより、加湿フィルター装置10Dの上方に形成される空間の形状が上述した実施形態と異なる。本変形例の除去フィルター8′は、その下面が上方に凸となる曲面状又は平面状に形成されており、加湿フィルター装置10Dとの干渉が防止される。このような構成の加湿空気清浄機1Dであっても、上述した実施形態と同様の構成からは同様の効果が得られる。
図7は、第二変形例に係る加湿空気清浄機1Eを示す模式図である。この加湿空気清浄機1Eは、第一変形例の加湿空気清浄機1Dに対し、ファン7の個数が異なる点を除いて同様に構成されている。具体的には、本変形例の加湿空気清浄機1Eには、複数のファン7が上面部2aと除去フィルター8′との間において、注入口5の周囲を囲んで配置される。このように、ファン7の個数が複数であっても、上述した実施形態と同様の構成からは同様の効果が得られる。
図8は、第三変形例に係る加湿空気清浄機1Fを示す模式図であり、注入口5を省略している。この加湿空気清浄機1Fは、第一変形例の加湿空気清浄機1Dに対し、ケーシング2内に生成される空気の流れが異なる。具体的には、本変形例の加湿空気清浄機1Fでは、上面部2aに取入口3が設けられ、側面部2cに吐出口4が設けられる。吐出口4の一部は、加湿フィルター装置10Dの一部と上下方向において重なるように配置される。
さらに、上面部2aの直下に除去フィルター8″が配置され、この除去フィルター8″の直下にファン7が配置される。本変形例では、除去フィルター8″の下面が平面状とされ、ファン7が一つ配置されているが、除去フィルター8″の形状,ファン7の個数はこれに限られない。本変形例の構成によれば、除去フィルター8″によって空気の汚れが除去された空気が、加湿フィルター装置10Dにより加湿されて排出される。このため、水分を含んだ空気が除去フィルター8″を通過しないため、カビ等の発生が抑制され、上記の除菌手段や殺菌手段を省略できる。また、貯留部6内の水が汚れることを防止できるとともに、除去フィルター8″の体積を大きくすることができる。なお、上述した実施形態と同様の構成からは同様の効果が得られる。
図9は、第四変形例に係る加湿空気清浄機1Gを示す模式図である。この加湿空気清浄機1Gは、第三変形例の加湿空気清浄機1Fに対し、ファン7の個数及び配置が異なる点を除いて同様に構成されている。具体的には、本変形例の加湿空気清浄機1Gには、二つのファン7が回転中心Cに対して傾斜して配置されている。このように、ファン7の個数やその配置(向き)は、ケーシング2内に空気の流れが効果的に形成されるよう、適宜設定可能である。本変形例の加湿空気清浄機1Gによっても、上述した実施形態と同様の構成からは同様の効果が得られる。
図10(a)及び(b)は、第五変形例に係る加湿空気清浄機1Hを示す模式図である。この加湿空気清浄機1Hは、略半円柱形状のケーシング2Hと、回転体12の一側面12aと中心軸11とを繋ぐ線状の接続部材13Hを有する略円錐形状の加湿フィルター装置10Hとを備える。ケーシング2Hの下部には貯留部6が設けられ、上面部2aには取入口3が設けられ、曲面状の側面部2cには吐出口4が設けられる。また、上面部2aの直下には除去フィルター8Hが配置され、除去フィルター8Hの直下には複数のファン7が配置される。すなわち、この加湿空気清浄機1Hでは、上面部2aの取入口3から取り入れられた空気が、除去フィルター8Hを通過したのち加湿され、図10(b)に示すように、ケーシング2Hから略180度の範囲に排出される。
本変形例の加湿フィルター装置10Hは、上述した加湿フィルター装置10,10A〜10Dが軸方向において半分にされたものと捉えられる。すなわち、回転体12が軸方向の端部に位置し、回転体12の一側面12a側にのみ接続部材13Hが設けられることで、加湿フィルター装置10Hの外形状が側面視で回転体12から離隔するほど径寸法が小さくなる形状となっている。回転体12は、平面状の側面部2dと僅かに隙間をあけて側面部2dと平行に配置される。なお、本変形例の加湿フィルター装置10Hも、その一部が貯留部6内の水に浸かった状態で、モータ14によって回転中心Cまわりに回転する。
本変形例の加湿空気清浄機1Hによれば、平面状の側面部2dを壁に寄せて、又は、壁に密着させて配置することができるため、気流ができやすくなり、空気浄化性能の向上を図ることができる。また、半円柱形状であることから、壁際の設置を無駄なく行うことができる。さらに、本変形例の加湿フィルター装置10Hによっても、上述した実施形態と同様、貯留部6内の水の量が少なくなった場合でも、加湿フィルター装置10Hの直径が一番大きい部分(回転体12)を常に水に浸すことができるため、加湿性能を維持することができる。したがって、装置の大型化を回避しつつ加湿性能を維持することができる。なお、上述した実施形態や変形例と同様の構成からは同様の効果が得られる。
<2.第二実施形態>
[2−1.構成]
図11は、第二実施形態の加湿空気清浄機1′の構成を説明するための模式図であり、ケーシング2′のみを断面で示している。本実施形態の加湿空気清浄機1′は、第一実施形態の構成と比べて、ケーシング2′及び加湿フィルター装置10′の各構成が異なる。以下の説明では、上述した加湿空気清浄機1,1D〜1Hと同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
[2−1.構成]
図11は、第二実施形態の加湿空気清浄機1′の構成を説明するための模式図であり、ケーシング2′のみを断面で示している。本実施形態の加湿空気清浄機1′は、第一実施形態の構成と比べて、ケーシング2′及び加湿フィルター装置10′の各構成が異なる。以下の説明では、上述した加湿空気清浄機1,1D〜1Hと同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図11に示すように、本実施形態のケーシング2′は、貯留部6を形成する下部品2Eと、下部品2Eの上方に組み付けられる上部品2Fとの二部品から構成される。下部品2Eは、上方に開口した有底円筒状に形成されており、円筒状の側面部2c′が、平面状の底面部2b′に向かって縮径している。すなわち、側面視で(図11に示す方向から見て)、下部品2Dは、下側の底辺が上側の底辺よりも長い等脚台形となる。
上部品2Fの外形は、下部品2Eの上下を逆さまにしたものと略同一である。ただし、上部品2Fの上面部2a′には吐出口4が設けられ、上部品2Fの側面部2c″には取入口3が設けられる。なお、図11に示す例では、取入口3が側面部2c″の下端部に設けられ、加湿フィルター装置10′と上下方向において部分的に重なるように配置されているが、取入口3の位置はこれに限られない。本実施形態の加湿空気清浄機1′では、下部品2Eから上部品2Fを取り外すことで貯留部6に水を注入する。なお、側面部2c′及び2″が側面視で曲面状であってもよい。
本実施形態の加湿フィルター装置10′は、第一実施形態と同様に、回転中心Cを持つ中心軸11′を有し、その外形状が中心軸11′と直交する方向(図11に示す方向)から見て(側面視で)、中心軸11′の軸方向中心部から軸方向各端部に向かうほど径寸法が小さくなる形状となっている。ただし、本実施形態の加湿フィルター装置10′には、上記の回転体12及び接続部材13は設けられておらず、代わりに、多数のピン20が設けられる。
図12は加湿フィルター装置10′の斜視図である。図12に示すように、本実施形態の加湿フィルター装置10′は、中心軸11′の周囲から径方向外側に延設された多数のピン20を有する。ピン20の延出長さ(径方向長さ,以下単に「長さ」という)は、中心軸11′の軸方向中心部が最も長く、軸方向各端部に向かって徐々に短くなる。なお、同一の軸方向位置におけるピン20の長さは全て同一である。このため、側面視での加湿フィルター装置10′の外形状(ピン20の先端を仮想的に結んだときの形状)は、樽を横に倒した形状に準えることができる。
また、本実施形態の中心軸11′は、小径部11aと大径部11bとを備えた段付き形状となっており、加湿フィルター装置10′は中心軸11′の大径部11bに嵌合される円筒部21を有する。多数のピン20は、この円筒部21の外周面から、外周面に対し直交する方向に直線的に延設される。多数のピン20及び円筒部21からなる加湿フィルター装置10′は、一体物として形成される。なお、加湿フィルター装置10′の素材としては、第一実施形態と同様、効果的に水を含むことができる素材(吸収性の高い素材、例えば極細繊維,メッシュ,軽石,スポンジ等)やシリコーンを採用可能である。シリコーン製であれば、一つ一つのピン20が柔らかく、容易に洗浄することができる。なお、ピン20が水を保持しやすくなるよう、ピン20の表面を凹凸形状にしてもよい。また、加湿フィルター装置10′を製造しやすいよう、ピン20を段付き形状や先細りとなるテーパ形状等にしてもよい。
[2−2.効果]
したがって、本実施形態の加湿空気清浄機1′及びこれに含まれる加湿器によれば、加湿フィルター装置10′の外形状が、軸方向中心部が最も大きく、軸方向中心部から各端部に向かうほど縮径する形状であることから、ケーシング2′を、下方に行くほど縮径する形状にすることができる。例えば本実施形態では、ケーシング2′の下部品2Eが有底円筒状であるものの、側面部2c′が平面状の底面部2b′に向かって縮径している。このように、ケーシング2′内に配置される加湿フィルター装置10′の形状を、中心側を大きく、端部側を小さくすることで、ケーシング2′の下部を、半球体のような丸みを帯びた形状や、底面積が下方にいくほど小さくなるような錐台形状又は錐体形状などにすることができ、ケーシング2′の形状選択の自由度が高まる。
したがって、本実施形態の加湿空気清浄機1′及びこれに含まれる加湿器によれば、加湿フィルター装置10′の外形状が、軸方向中心部が最も大きく、軸方向中心部から各端部に向かうほど縮径する形状であることから、ケーシング2′を、下方に行くほど縮径する形状にすることができる。例えば本実施形態では、ケーシング2′の下部品2Eが有底円筒状であるものの、側面部2c′が平面状の底面部2b′に向かって縮径している。このように、ケーシング2′内に配置される加湿フィルター装置10′の形状を、中心側を大きく、端部側を小さくすることで、ケーシング2′の下部を、半球体のような丸みを帯びた形状や、底面積が下方にいくほど小さくなるような錐台形状又は錐体形状などにすることができ、ケーシング2′の形状選択の自由度が高まる。
さらに、本実施形態の加湿フィルター装置10′の形状によっても、第一実施形態と同様、貯留部6内の水の量が少なくなった場合でも、加湿フィルター装置10′の直径が一番大きい部分を常に水に浸すことができる。つまり、上述した形状であれば、貯留部6内の水の量が少ない場合でも、回転することで加湿フィルター装置10′全体を水で潤すことが可能となり、加湿性能を維持することができる。したがって、装置の大型化を回避しつつ加湿性能を維持することができる。
また、本実施形態のように、加湿フィルター装置10′が多数のピン20を有して構成される場合には、水をより保持しやすくなることから、加湿性能を向上させることができる。また、ピン20は中心側の円筒部21から径方向外側に延出されていることから、ピン20の先端側に付着した水は、回転に伴ってピン20の根元側へ伝って流れることができる。このため、水の貯留量が少なく、ピン20の先端部分しか水に触れることができない場合であっても、ピン20の全体を水で湿らせることができ、加湿性能の向上を図ることができる。なお、第一実施形態と同様の構成からは同様の効果が得られる。
<3.その他>
上述した加湿空気清浄機1,1′,1D〜1Hの構成は一例であって、上述したものに限られない。例えば、図7や図8に示した除去フィルター8′,8″を、図1に示した加湿空気清浄機1に適用してもよい。また、図3の補助回転体16を図4及び図6の加湿フィルター装置10B,10Dに適用してもよいし、図6の加湿フィルター装置10Dに第二接続部材13′を設けてもよい。また、第一実施形態のケーシング2に、第二実施形態の加湿フィルター装置10′を内蔵してもよいし、反対に、第二実施形態のケーシング2′に第一実施形態や変形例で示した加湿フィルター装置10,10A〜10Eを内蔵してもよい。上述した各形態の構成は、適宜組み合わせが可能である。
上述した加湿空気清浄機1,1′,1D〜1Hの構成は一例であって、上述したものに限られない。例えば、図7や図8に示した除去フィルター8′,8″を、図1に示した加湿空気清浄機1に適用してもよい。また、図3の補助回転体16を図4及び図6の加湿フィルター装置10B,10Dに適用してもよいし、図6の加湿フィルター装置10Dに第二接続部材13′を設けてもよい。また、第一実施形態のケーシング2に、第二実施形態の加湿フィルター装置10′を内蔵してもよいし、反対に、第二実施形態のケーシング2′に第一実施形態や変形例で示した加湿フィルター装置10,10A〜10Eを内蔵してもよい。上述した各形態の構成は、適宜組み合わせが可能である。
上述した回転体12の外形状は、回転時に抵抗の少ない形状であればよく、例えば円形に近い多角形であってもよい。また、接続部材13の一端部13a及び他端部13bの取付位置も上述したものに限られず、例えば、複数の接続部材13の他端部13bの位置を軸方向にずらしてもよい。なお、接続部材13″,第二接続部材13′も同様である。また、ファン7の種類,配置や、除去フィルター8,8′の種類,配置,形状も適宜設定可能であり、中心軸11,11′を回転可能に支持する手段も特に限られない。
上述した各実施形態及び変形例では、加湿器としての機能と空気清浄機としての機能とを兼ね備えた加湿空気清浄機1,1′,1D〜1Hを例示したが、前者の機能のみを持つ加湿器としてもよい。すなわち、上述した加湿空気清浄機1,1′,1D〜1Hから除去フィルター8,8′,8″及びイオン発生器を除いた加湿器としてもよい。なお、加湿器に供給される液体は水に限られない。
<4.付記>
上記の変形例を含む実施の形態に関し、以下の付記を開示する。
(付記1)
空気の取入口及び吐出口を有するとともに液体を貯留する貯留部をその下部に有するケーシングと、
前記ケーシング内に空気の流れを生成する送風手段と、
前ケーシングに内蔵され、前記空気中の汚れを除去する除去フィルターと、
前記ケーシング内において前記貯留部の前記液体に一部が浸かった状態で回転中心まわりに回転可能に支持された加湿フィルター装置と、
前記加湿フィルター装置を回転させる回転駆動部と、を備え、
前記加湿フィルター装置は、前記回転中心を持つ中心軸を有し、その外形状が前記中心軸と直交する方向から見て、前記中心軸の軸方向中心部から軸方向各端部に向かうほど径寸法が小さくなる形状である
ことを特徴とする、加湿空気清浄機。
上記の変形例を含む実施の形態に関し、以下の付記を開示する。
(付記1)
空気の取入口及び吐出口を有するとともに液体を貯留する貯留部をその下部に有するケーシングと、
前記ケーシング内に空気の流れを生成する送風手段と、
前ケーシングに内蔵され、前記空気中の汚れを除去する除去フィルターと、
前記ケーシング内において前記貯留部の前記液体に一部が浸かった状態で回転中心まわりに回転可能に支持された加湿フィルター装置と、
前記加湿フィルター装置を回転させる回転駆動部と、を備え、
前記加湿フィルター装置は、前記回転中心を持つ中心軸を有し、その外形状が前記中心軸と直交する方向から見て、前記中心軸の軸方向中心部から軸方向各端部に向かうほど径寸法が小さくなる形状である
ことを特徴とする、加湿空気清浄機。
(付記2)
前記回転駆動部は、コントローラにより制御されるモータであり、
前記コントローラは、前記モータの回転速度を調節することで前記加湿フィルター装置が前記貯留部の前記液体に浸かる時間を調節する
ことを特徴とする、付記1記載の加湿空気清浄機。
前記回転駆動部は、コントローラにより制御されるモータであり、
前記コントローラは、前記モータの回転速度を調節することで前記加湿フィルター装置が前記貯留部の前記液体に浸かる時間を調節する
ことを特徴とする、付記1記載の加湿空気清浄機。
(付記3)
前記加湿フィルター装置は、前記中心軸と同軸配置された回転体と、前記回転体の少なくとも周端部と前記中心軸とを繋ぐ複数の線状の接続部材と、を有するとともに、前記複数の接続部材間を繋ぐことで全体を細かい格子状とするメッシュ部材を更に有する
ことを特徴とする、付記1又は2記載の加湿空気清浄機。
前記加湿フィルター装置は、前記中心軸と同軸配置された回転体と、前記回転体の少なくとも周端部と前記中心軸とを繋ぐ複数の線状の接続部材と、を有するとともに、前記複数の接続部材間を繋ぐことで全体を細かい格子状とするメッシュ部材を更に有する
ことを特徴とする、付記1又は2記載の加湿空気清浄機。
(付記4)
前記回転体及び前記接続部材の少なくとも一方が、前記空気中に含まれる不純物を吸着する素材で形成されている
ことを特徴とする、付記3記載の加湿空気清浄機。
前記回転体及び前記接続部材の少なくとも一方が、前記空気中に含まれる不純物を吸着する素材で形成されている
ことを特徴とする、付記3記載の加湿空気清浄機。
(付記5)
前記接続部材は、軽金属で形成されており、
前記接続部材を加熱する加熱手段を備えている
ことを特徴とする、付記3又は4記載の加湿空気清浄機。
前記接続部材は、軽金属で形成されており、
前記接続部材を加熱する加熱手段を備えている
ことを特徴とする、付記3又は4記載の加湿空気清浄機。
(付記6)
前記加湿フィルター装置は、
前記中心軸の周囲から径方向外側に延設された多数のピンを有し、
前記ピンの延出長さは、前記軸方向中心部が最も長く、前記軸方向各端部に向かって徐々に短くなる
ことを特徴とする、付記1又は2記載の加湿空気清浄機。
前記加湿フィルター装置は、
前記中心軸の周囲から径方向外側に延設された多数のピンを有し、
前記ピンの延出長さは、前記軸方向中心部が最も長く、前記軸方向各端部に向かって徐々に短くなる
ことを特徴とする、付記1又は2記載の加湿空気清浄機。
(付記7)
各々の前記ピンの外周面が凹凸形状である
ことを特徴とする、付記6記載の加湿空気清浄機。
各々の前記ピンの外周面が凹凸形状である
ことを特徴とする、付記6記載の加湿空気清浄機。
(付記8)
前記ケーシング内であって回転する前記加湿フィルター装置が通過するエリアに設けられ、前記加湿フィルター装置を除菌又は殺菌する手段を備えている
ことを特徴とする、付記1〜7のいずれか一つに記載の加湿空気清浄機。
前記ケーシング内であって回転する前記加湿フィルター装置が通過するエリアに設けられ、前記加湿フィルター装置を除菌又は殺菌する手段を備えている
ことを特徴とする、付記1〜7のいずれか一つに記載の加湿空気清浄機。
1,1′,1D,1E,1F,1G,1H 加湿空気清浄機
2,2′,2H ケーシング
2a,2a′ 上面部
2b,2b′ 底面部
2c,2c′,2c″ 側面部
3 取入口
4 吐出口
5 注入口
6 貯留部
7 ファン(送風手段)
8,8′,8″,8H 除去フィルター
10,10′,10A,10B,10C,10D,10E,10H 加湿フィルター装置
11 中心軸
12 回転体
12a 一側面
12b 他側面
13,13″,13H 接続部材
13′ 第二接続部材(接続部材)
13a,13a′ 一端部
13b 他端部(接続部材と中心軸との接合点)
14 モータ
15 軸受
16 補助回転体
18 メッシュ部材
20 ピン
21 円筒部
C 回転中心
2,2′,2H ケーシング
2a,2a′ 上面部
2b,2b′ 底面部
2c,2c′,2c″ 側面部
3 取入口
4 吐出口
5 注入口
6 貯留部
7 ファン(送風手段)
8,8′,8″,8H 除去フィルター
10,10′,10A,10B,10C,10D,10E,10H 加湿フィルター装置
11 中心軸
12 回転体
12a 一側面
12b 他側面
13,13″,13H 接続部材
13′ 第二接続部材(接続部材)
13a,13a′ 一端部
13b 他端部(接続部材と中心軸との接合点)
14 モータ
15 軸受
16 補助回転体
18 メッシュ部材
20 ピン
21 円筒部
C 回転中心
Claims (6)
- 空気の取入口及び吐出口を有するとともに液体を貯留する貯留部をその下部に有するケーシングと、
前記ケーシング内に空気の流れを生成する送風手段と、
前記ケーシング内において前記貯留部の前記液体に一部が浸かった状態で回転中心まわりに回転可能に支持された加湿フィルター装置と、を備え、
前記加湿フィルター装置は、前記回転中心を持つ中心軸を有し、その外形状が前記中心軸と直交する方向から見て、前記中心軸の軸方向中心部から軸方向各端部に向かうほど径寸法が小さくなる形状である
ことを特徴とする、加湿器。 - 前記加湿フィルター装置は、
前記中心軸の周囲から径方向外側に延設された多数のピンを有し、
前記ピンの延出長さは、前記軸方向中心部が最も長く、前記軸方向各端部に向かって徐々に短くなる
ことを特徴とする、請求項1記載の加湿器。 - 前記加湿フィルター装置は、
前記中心軸と同軸配置された回転体と、
前記回転体の少なくとも周端部と前記中心軸とを繋ぐ線状の接続部材と、を有し、
前記加湿フィルター装置の外形状は、円錐形状又は双円錐形状又は楕円体形状である
ことを特徴とする、請求項1記載の加湿器。 - 前記加湿フィルター装置は、前記接続部材及び前記中心軸の接合点と前記回転体との間に並設されるとともに前記中心軸と同軸配置されて前記回転体よりも径寸法が小さい補助回転体を有する
ことを特徴とする、請求項3記載の加湿器。 - 前記取入口又は前記吐出口は、前記ケーシングの側面部に設けられ、
前記加湿フィルター装置は、上下方向において、前記軸方向中心部が部分的に前記側面部に設けられた前記取入口又は前記吐出口と重なるように配置されている
ことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の加湿器。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の加湿器と、
前記加湿器の前記ケーシングに内蔵され、前記空気中の汚れを除去する除去フィルターと、を具備した
ことを特徴とする、加湿空気清浄機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JP2019075018 | 2019-04-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020173084A true JP2020173084A (ja) | 2020-10-22 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020025267A Pending JP2020173084A (ja) | 2019-04-10 | 2020-02-18 | 加湿器及び加湿空気清浄機 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2020173084A (ja) |
-
2020
- 2020-02-18 JP JP2020025267A patent/JP2020173084A/ja active Pending
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