以下、この発明の加湿装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
図1はこの発明の加湿装置の1実施形態の斜視図を示している。図1に示すように、この加湿装置は、ケーシング1を備え、このケーシング1は、ケーシング本体2と、このケーシング本体2に着脱可能に取り付けられた前面パネル3とからなる。
上記ケーシング1の両側面には吸込口5,5を設け(図3を参照)、ケーシング1の上面の後部に吹出口6を設けている。
このように、この加湿装置では、吸込口5,5をケーシング1の側面に設け、吹出口6をケーシング1の上面に設けて、ケーシング1の後面7には吸込口および吹出口を無くしているから、この加湿装置のケーシング1の後面7は、図示しない部屋の壁面に密着させることができて、この加湿装置の設置の自由度が高くなっている。
従来の加湿装置は、吸込口がケーシングの後面にあるため、そのケーシングと部屋の壁面との間にある程度の大きさの隙間をあけないと、吸込抵抗が大きくなるため、部屋の壁面に密着させることができなくて、その設置の自由度が低かったのである。
一方、図2に示すように、上記ケーシング1内には、前面側に水タンク10を立設し、後面側にファンモータ21で駆動されるファン20を配置している。上記水タンク10は、石油ストーブの油タンクと同じ周知の構造を有するもので、底部の出口に、図示しないチェック弁が設けられていて、水タンク10を立設した状態で、チェック弁が押されて開放するものである。上記水タンク10とファン20との間には、前面側から順に、空気清浄フィルタユニット30と、円板形状の加湿フィルタ40とを配置している。
なお、図2において、111は電源用プリント基板、112は操作制御用プリント基板、113は表示用プリント基板、114は埃センサ、115は予備用フィルタ、200は制御部である。
上記水タンク10と空気清浄フィルタユニット30とは、図2および図4に示すように、正面視で大略矩形であり、略大部分が前後方向に重なる。また、上記空気清浄フィルタユニット30の下側の部分と加湿フィルタ40とが前後方向に重なっている。さらに、上記水タンク10、空気清浄フィルタユニット30および加湿フィルタ40の各々は、ファン20のベルマウス23の少なくとも一部に重なるように配置し、つまり、ベルマウス23の少なくとも一部を覆うように配置して、ファン20からの騒音を低減するようにしている。
なお、本明細書では、ベルマウス23とは、ベルマウス23自体の他、ベルマウス23で囲まれる開口をも含む概念である。
一般に、メンテナンス頻度の高い順に並べると、上記水タンク10、空気清浄フィルタユニット30、加湿フィルタ40となる。例えば、上記水タンク10には、略毎日、水を補給しなければならなく、空気清浄フィルタユニット30の掃除または交換は約2週間から1年半に1回必要であり、加湿フィルタ40の交換は約2年に1回必要である。つまり、上記水タンク10と空気清浄フィルタユニット30と加湿フィルタ40とのうち、水タンク10の水補給の頻度が最も高く、次に、空気清浄フィルタユニット30の清掃、交換等の頻度が高く、加湿フィルタ40の清掃、交換の頻度が最も低い。すなわち、メンテナンス作業の頻度の高い順にならべると、上記水タンク10、空気清浄フィルタユニット30、加湿フィルタ40となっており、この水タンク10、空気清浄フィルタユニット30、加湿フィルタ40の順番は、ケーシング1の前面側、つまり、前面パネル3に近い順番でもある。
このように、メンテナンス頻度の高いもの程、ケーシング1の前面側、つまり、前面パネル3に近く配置しているので、この水タンク10、空気清浄フィルタユニット30、加湿フィルタ40のメンテナンスの作業性が良くなっている。
また、上記空気清浄フィルタユニット30は、大きな埃やペットの毛等を捕集するためのプレフィルタ31と、埃や塵等に帯電をさせるイオン化部32と、帯電した埃や塵等を捕集する例えばプリーツフィルタからなる集塵フィルタ33と、タバコの臭いやペットの臭い等の悪臭成分を捕集する脱臭フィルタ34とを含む。上記プレフィルタ31、イオン化部32、集塵フィルタ33および脱臭フィルタ34は、ケーシング1の前面側から順に、略一直線状に配列している。したがって、上記水タンク10、プレフィルタ31、イオン化部32、集塵フィルタ33、脱臭フィルタ34および加湿フィルタ40は、ケーシング1の前面側から順に、配列していることになる。
一方、一般に、メンテナンス頻度の高い順に並べると、上記水タンク10、プレフィルタ31、イオン化部32、集塵フィルタ33、脱臭フィルタ34および加湿フィルタ40となる。例えば、上記水タンク10には、略毎日、水を補給しなければならなく、プレフィルタ31の清掃の頻度は、約2週間に1回であり、イオン化部32のメンテナンスの頻度は、約半年に1回であり、集塵フィルタ33の清掃または交換の頻度は、約1年に1回であり、脱臭フィルタ34の清掃の頻度は、約1年半に1回であり、加湿フィルタ40の交換は約2年に1回必要である。メンテナンス作業の頻度の高いもの順に並べると、上記水タンク10、プレフィルタ31、イオン化部32、集塵フィルタ33、脱臭フィルタ34、加湿フィルタ40となり、この水タンク10、プレフィルタ31、イオン化部32、集塵フィルタ33、脱臭フィルタ34、加湿フィルタ40の順番は、ケーシング1の前面側、つまり、前面パネル3に近い順番でもある。
このように、メンテナンス頻度の高いもの程、ケーシング1の前面側、つまり、前面パネル3に近く配置しているので、この水タンク10、プレフィルタ31、イオン化部32、集塵フィルタ33、脱臭フィルタ34および加湿フィルタ40の各々のメンテナンスの作業性は、メンテナンス作業の頻度がより低いものが、メンテナンス作業の頻度のより高いものの邪魔をすることがないので、良くなっている。
また、上記イオン化部32は、加湿フィルタ40よりも空気流の上流側に配置しているので、イオン化部32に付着した埃、塵が、加湿フィルタ40からの水分を含むことがなく、したがって、放電不良を防止できるようになっている。
また、上記脱臭フィルタ34は、加湿フィルタ40よりも空気流の上流側に配置されているから、加湿フィルタ40からの水分が脱臭フィルタ34の吸着穴を埋めてしまうことがなく、したがって、脱臭性能の低下を防止できるようになっている。
なお、上記集塵フィルタ33は、表面積の大きなプリーツフィルタであるため、通風抵抗を低減できる。
一方、上記水タンク10の後面11は、図3に示すように、吸込口5,5から吸い込んだ空気を案内するガイド面として兼用して、独立したガイド部材を不要として、加湿装置の前後方向の寸法を小さくしている。
詳しくは、上記水タンク10は、図3に示すように、水平断面が略台形状をしており、側部から中央部にかけて徐々に厚さが厚くなるように、後面11は、両側の傾斜面12,12と中央の平坦面13とからなる。
上記水タンク10の後面11の傾斜面12,12は、ケーシング1の吸込口5,5から吸い込んだ空気を徐々に空気清浄フィルタユニット30のプレフィルタ31へ向けて案内して、通風抵抗を低減する。
尤も、上記傾斜面12,12に代えて、吸込口5からの空気を徐々にプレフィルタ31に向けて案内する図示しない湾曲面を用いてもよい。
また、上記水タンク10の平坦面13を有する中央部は、側部よりも厚くして、中央のデッドスペースとなる箇所を水タンク10の中央部に有効に利用して、タンク容量を大きくしている。
一方、上記空気清浄フィルタユニット30のプレフィルタ31、イオン化部32、集塵フィルタ33および脱臭フィルタ34、並びに、加湿フィルタ40は、前後方向に部分的に重ねて、略一直線状に配列して、吸込口5から吸い込んだ空気流の屈曲回数を少なくして、通風抵抗を小さくしている。
一方、図2および図4に示すように、上記空気清浄フィルタユニット30の脱臭フィルタ34および集塵フィルタ33等は、ファン20のベルマウス23全体に重ねる一方、加湿フィルタ40は、ベルマウス23の下側の部分に重ねるが、ベルマウス23の上側の部分には重ねない。したがって、上記脱臭フィルタ34の上側の部分からベルマウス23の上側の部分に至る非加湿通路51を流れる空気は、加湿フィルタ40を経由しないので、非加湿通路51を流れる空気の通風抵抗を低減でき、特に、加湿運転を行わないで空気清浄運転のみを行う場合に、十分な風量(空気量)を確保できるようになっている。
一方、上記空気清浄フィルタユニット30の脱臭フィルタ34の下側の部分から加湿フィルタ40への加湿通路52と、上記脱臭フィルタ34の上側の部分からファン20のベルマウス23の上側の部分に至る非加湿通路51とを、仕切り板50で仕切っている。
この仕切り板50により、加湿通路52から非加湿通路51への空気の流れを防止して、つまり、加湿通路52から加湿フィルタ40をバイパスする空気の流れを防止して、加湿通路52に流れる空気の殆どを加湿フィルタ40に流して、大きな加湿量を得ることができるようにしている。
もし、この仕切り板50が存在しないと、図5の模式図で示す比較例のように、加湿通路52を流れる空気流A3が非加湿通路51に流入して、加湿フィルタ40をバイパスするから、加湿量が少なくなるのである。
また、上記仕切り板50は、空気清浄フィルタユニット30の脱臭フィルタ34からファン20の近傍まで延びている。あるいは、図示しないが、上記仕切り板50は、脱臭フィルタ34からベルマウス23の近傍まで延びていてもよい。
これにより、上記加湿フィルタ40を出た加湿空気と、非加湿通路51を流れる非加湿空気との衝突による乱流を防止して、通風抵抗を低減し、また、騒音を低減するようにしている。
これを図6および図7の模式図で具体的に説明すると、ファン20の近傍迄延びる仕切り板50により、非加湿通路51と加湿通路52が分離されるから、非加湿通路51を流れる空気流A1と加湿通路52を流れる空気流A2との衝突が防止でき、したがって、衝突による乱流を防止できて、通風抵抗を低減でき、騒音を低減できるのである。
尤も、図8の変形例に示すように、仕切り板58は、空気清浄フィルタユニット30から加湿フィルタ40の箇所迄延びるものであってもよい。
こうすることによっても、上記仕切り板58によって、加湿フィルタ40をバイパスする空気流を防止して、加湿フィルタ40に十分に空気を通過させて、大きな加湿量を得ることができる。
また、図4に示すように、上記仕切り板50は、水平部53,54と、それらの水平部53,54を連結する傾斜部55とからなって、加湿フィルタ40および水掛装置60に略沿うようにしている。
一方、上記加湿フィルタ40は、例えば、不織布等からなり、いわゆる気化フィルタ等であって、空気を通過させ、この通過する空気に気化した水分で加湿する。この加湿フィルタ40は、図2〜図4に示すように、円板形状をしていて、水掛装置60に固定している。
この水掛装置60のバケット部61は、図2および図3に模式的に示すように、加湿フィルタ40の空気流の上流側に向けて水を掛けるように、加湿フィルタ40に水を掛けるときに、バケット部61の第1の開口81近傍、かつ、加湿フィルタ40側の内面62が空気流の上流側が下になるように、傾斜している。
上記水掛装置60は、図9に示すように、支持脚部63と旋回枠65とバケット部61,61,…とを有する。上記支持脚部63に、旋回枠65を鉛直面に沿って旋回自在に取り付けている。より詳しくは、上記旋回枠65の中心のボス部66を支持脚部63の上部の軸受部64により旋回自在に支持している。
図10に示すように、上記旋回枠65は、ボス部66と、輪状円板部67と、この輪状円板部67とボス部とを連結する放射状の複数のアーム部68,68,…とを有する。上記アーム部68,68,…同士をリング部69で連結して補強をしている。
図10および図11に示すように、上記旋回枠65の輪状円板部67の一方の端面には、複数のバケット部61,61,…を円周上等間隔に設けている。そして、図10および図11では、上記加湿フィルタ40を示していないが、バケット部61とバケット部61との間に加湿フィルタ40の外周面が旋回枠65から露出するようにしている。
これにより、上記バケット部61とバケット部61との間において、旋回枠65から露出している加湿フィルタ40の外周面から、バケット部61から放出された水を滲みこませることができて、加湿量が増大できるようになっている。
また、上記輪状円板部67の外周部に歯車79を形成し、この歯車79に図2に示すモータの一例としてのギヤドモータ74の出力軸に連結されたギヤ130(図16に示す)を噛合して、旋回枠65をギヤドモータ74で駆動できるようにしている。
上記ギヤドモータ74は、図2に示すように、加湿フィルタ40に、空気流の流通方向に重ならないように配置して、ギヤドモータ74が、加湿フィルタ40を通る空気流の邪魔にならないようにしている。
これにより、上記加湿フィルタ40を通過する空気量が増大して、加湿量を増大できるようになっている。
また、図10および図11に詳細に示すように、上記旋回枠65の輪状円板部67の内周側には、断続的に内フランジ部71,71,…を設けると共に、各バケット部61の旋回方向前方に向いた第1の開口81の近傍から半径方向内側に向けて延びる略爪状の保持部75を設けている。また、上記各バケット部61の風上側の側壁61aに、保持部75に連なる縁から旋回方向後方に向かってくの字形状に屈曲する第2の開口82を設けている。上記輪状円板部67の内フランジ部71,71,…と保持部75,75,…によって、図10および図11には示していないが、図2および3に示す加湿フィルタ40の両端面を拘束して保持すると共に、上記輪状円板部67の内周面76とバケット部61の内周側の面77によって、加湿フィルタ40の外周を保持している(図15参照)。
さらに、上記旋回枠65のアーム部68,68,…の各々には、線状のリブ部89を設けて、図示しないが、このリブ部89を加湿フィルタ40に食い込ませて、この加湿フィルタ40を旋回枠65とともに回転させるようにしている。
上記保持部75は、加湿フィルタ40の前面を保持する他に、水ガイドとしての役目を兼ねて、バケット部61の第1,第2の開口81,82から排出された水を加湿フィルタ40の前面を半径方向内側にガイドする。ここで、バケット部61の水は、主に第2の開口82から排出される。
したがって、上記バケット部61の第1,第2の開口81,82から排出された水は、保持部75により、加湿フィルタ40の前面を半径方向内側に迅速に導かれて、広い範囲に速く行き亘り、加湿量を増大できる。
また、図10および図11に示すように、上記バケット部61の第1の開口81の旋回枠65の回転方向の前方に位置する輪状円板部67の部分78は、開口81からの水が加湿フィルタ40に行かないで空気流の後方に行くのを遮る壁部として機能する。
この輪状円板部67の部分である壁部78は、バケット部61の第1の開口81から排出された水が、加湿フィルタ40に行かないで、空気流と共に加湿フィルタ40よりも後方に行くのを防止して、第1の開口81からの水を加湿フィルタ40へ案内する。
したがって、この壁部78は、加湿フィルタ40の後方への水飛びを防止して、加湿量を増大でき、かつ、ファン20および吹出口6からの水飛びを防止できる。
また、図2および図12に示すように、上記水掛装置60のバケット部61は、加湿フィルタ40に水を掛けるときに、第1,第2の開口81,82の近傍、かつ、加湿フィルタ40側の内面62が空気流の上流側(図2,図12において右側)が下になるように傾斜している。
このように、上記加湿フィルタ40に第1,第2の開口81,82から水を掛けるときに、バケット部61の第1,第2の開口81,82の近傍、かつ、加湿フィルタ40側の内面62が空気流の上流側が下になるように傾斜しているから、第1,第2の開口81,82から排出される水は、空気流の上流側に向いた速度成分を有する。そのため、上記加湿フィルタ40の厚さ方向の上流側の部分に水が掛けられ、さらに、その掛けられた水が空気流と共に加湿フィルタ40の厚さ方向の下流側の部分にも行き亘ることになって、結局、加湿フィルタ40の厚さ方向の全体に水が行き亘って、大きな加湿量を得ることができる。
なお、図12に示す実施形態では、バケット61の加湿フィルタ40側の内面は、第1,第2の開口81,82近傍の加湿フィルタ40側の内面62と、その内面62よりも奥に位置する内面72との2段になっているが、この加湿フィルタ40側の内面は、内面62およびその延長面からなる一段にしてもよい。また、上記バケット61の内面62と内面72には、壁部78に連なる湾曲凹面62a,72aを形成している。これにより、バケット61により汲み上げられた水が、バケット61内からスムーズに第1,第2の開口81,82から排出される。
さらに、図2および図11に示すように、上記加湿フィルタ40の厚さ方向のバケット部61の第1の開口81の幅は、加湿フィルタ40の厚さ寸法よりも小さく、かつ、上記バケット部61の第1の開口81は、加湿フィルタ40の厚さ方向の上流側の部分に対応している(図11においては、加湿フィルタ40は示されていないが、この加湿フィルタ40は、内フランジ部71と保持部75との間に挟まれている。)。
そのため、上記バケット部61の第1,第2の開口81,82から排出された水は、加湿フィルタ40の厚さ方向の空気流の上流側の部分に掛けられる一方、加湿フィルタ40の厚さ方向の空気流の下流側の部分に直接掛けられないようになっている。
したがって、水が掛けられた加湿フィルタ40の厚さ方向の上流側の部分に水が行き亘ることは勿論のこと、その掛けられた水が空気流と共に加湿フィルタ40の厚さ方向の下流側の部分にも行き亘り、結局、加湿フィルタ40の厚さ方向の全体に水が行き亘ることになって、大きな加湿量を得ることができる。
また、上記加湿フィルタ40の厚さ方向の下流側の部分に水を直接掛けないので、加湿フィルタ40から下流側への水飛びを防止でき、ひいては、ファン20および吹出口6からの水飛びを防止できる。
図2に示すように、上記水掛装置60は、加湿フィルタ40を水トレー90の水に浸らせない一方、バケット部61が汲み上げ部92の水に浸って汲み上げ部92から水を汲み上げることができるように、その寸法を設定し、かつ、配置している。
このように、上記加湿フィルタ40は、水トレー90内の水に浸らないように配置することによって、水掛装置60の旋回枠65の停止時には、加湿フィルタ40にバケット部61から水が掛けられない上に、加湿フィルタ40が水トレー90の水に浸らなくて吸水しないようにして、加湿機能をオフにするようにしている。
したがって、上記ギヤドモータ74で、旋回枠65の旋回をオン、オフ制御することによって、加湿機能のオン、オフ制御ができるようになっている。
一方、上記水トレー90には、図2に示すように、断面逆L字状の仕切り壁91を設けて、汲み上げ部92と非汲み上げ部93とに仕切っている。上記汲み上げ部92からバケット部61が水を汲み上げる。上記非汲み上げ部93は空気清浄フィルタユニット30の上流側の空気圧力を受ける。
上記仕切り壁91の上部は、空気清浄フィルタユニット30のプレフィルタ31、イオン化部32、集塵フィルタ33および脱臭フィルタ34の下部に密着していて、空気清浄フィルタユニット30を通過する空気の抵抗損失によって、非汲み上げ部93上の空気圧力と汲み上げ部92上の空気圧力とに差圧が生じるようにしている。
上記非汲み上げ部93には、フロートスイッチ94を設けて、非汲み上げ部93の水位が定常状態よりも一定値だけ低くなると、水タンク10に水がないことを表す表示または警報を、図示しない表示部または警報部で行うようにしている。
図13により詳しく示すように、上記水トレー90には、バケット部61で水が汲み上げられる幅広の汲み上げ部92と、空気清浄フィルタユニット30の上流側の空気圧力を受ける非汲み上げ部93とを仕切る仕切り壁91(一部のみを示す)を設け、この仕切り壁91の下部に通水孔としての横に長い長穴95を設けている。
これにより、上記ファン20の回転速度の上昇に応じて、空気清浄フィルタユニット30の上流側と下流側との差圧が高くなると、この差圧の大きさに応じて、汲み上げ部92の水位は、非汲み上げ部93の水位よりも、高くなって、ファン20に回転速度に応じて、バケット部61の汲み上げ水量を自動的に調節できるようになっている。
したがって、上記ファン20に回転速度に応じて、加湿フィルタ40に対する水掛け量を自動的に調節して、加湿量を簡単に自動的に調節できるようになっている。
上記水トレー90の仕切り壁91に設けた横に長い長穴95は、水位が低くなっても、空気に露出し難い上、非汲み上げ部93から汲み上げ部92に迅速に水を供給して、汲み上げ部92の水位の自動調節の応答速度を速くする。
一方、上記非汲み上げ部93には、水タンク10を設置する水タンク設置部98を設けており、この水タンク設置部98の底面98bの高さは、非汲み上げ部93の仕切り壁91近傍の底面93bの高さよりも高くしている。さらに、上記水タンク設置部98の周壁には、上端から切欠き101を設けている。
これにより、上記ファン20の回転を停止して、空気清浄フィルタユニット30の上流側と下流側の差圧がなくなって、汲み上げ部92から非汲み上げ部93に水が戻って、非汲み上げ部93の水位が一定値以上になった場合、非汲み上げ部93からバッファ水収容部99へ切欠き101を通して水を排出して、非汲み上げ部93から外部へ水がオーバーフローするのを防止するようにしている。
なお、上記切欠き101に代えて、水タンク設置部98の周壁の上部に貫通穴を設けてもよい。
なお、図4において、121は高圧用プリント基板、122は臭いセンサ、123はストリーマ、124は受光部であり、図13において、96は抗菌剤のケースを取り付けるための穴、97はフロート取付穴であり、これらは本願発明の要旨とは関連が薄いので、詳しい説明は省略する。
上記構成の加湿装置は、次のように動作する。
図2および図3に示すように、上記ファン20をファンモータ21で駆動し、水掛装置60の旋回枠65をギヤドモータ74で駆動すると、上記ケーシング1の側面3の吸込口5,5から空気が吸い込まれる。この吸い込まれた空気は、水タンク10の後面11と空気清浄フィルタユニット30のプレフィルタ31との間から、プレフィルタ31に向けて流れの方向を90度1回変え、その後、略一直線状に配列された空気清浄フィルタユニット30のプレフィルタ31、イオン化部32、集塵フィルタ33、脱臭フィルタ34、加湿フィルタ40およびファン20を水平方向に略直線状に流れて、清浄化され、かつ、加湿されて、その後、ファン20から出るときに、略鉛直上方に流れの方向を90度1回変えて、ケーシング1の上面の吹出口6から排出される。
このように、この加湿装置では、上記ケーシング1の吸込口5,5から吸い込まれた空気の流れ、つまり、空気流路の屈曲回数は、大略、ケーシング1の側面3の吸込口5,5から空気清浄フィルタユニット30のプレフィルタ31への1回とファン20を出るときの1回との計2回であって、空気流路の屈曲回数が少ないため、通風抵抗が小さい。
また、上記ケーシング1の吸込口5,5から吸い込まれた空気は、水タンク10の後面11の両側の傾斜面12,12によって、空気清浄フィルタユニット30のプレフィルタ31へ向けて徐々に案内されて、急激な方向変化が少ないため、通風抵抗が小さい。
上記空気清浄フィルタユニット30の脱臭フィルタ34の上側の部分から出て来る清浄空気は、仕切り板50で加湿通路52と仕切られた非加湿通路51を流れて、加湿フィルタ40を通過しないで、ベルマウス23の上側の部分を通って、ファン20に吸い込まれる一方、脱臭フィルタ34の下側の部分から出て来る清浄空気は、加湿通路52を流れて、加湿フィルタ40を通過して、加湿されて、ベルマウス23の下側の部分を通って、ファン20に吸い込まれる。
このように、上記脱臭フィルタ34の上側の部分からベルマウス23の上側の部分に至る非加湿通路51を流れる空気は、加湿フィルタ40を経由しないので、非加湿通路51を流れる空気の通風抵抗を低減できる。特に、ギヤドモータ74を停止して、水掛装置60の作動を停止して、加湿運転を行わないで、空気清浄運転のみを行っている場合に、この非加湿通路51の存在により、十分な風量(空気量)を確保できる。
また、上記加湿通路52を流れる清浄空気は、仕切り板50により、加湿通路52から加湿フィルタ40をバイパスして非加湿通路51へ流入するのが防止されるため、脱臭フィルタ34の下側の部分から加湿通路52に流入した空気の殆どが加湿フィルタ40を通過する。このように、上記脱臭フィルタ34からファン20の近傍まで延びている仕切り板50によって、加湿通路52から加湿フィルタ40をバイパスする空気の流れが防止されるため、大きな加湿量を得ることができる。
図14の(A)および(B)は、この実施形態と比較例との加湿量試験結果を示す表およびグラフである。
図14において、Pはこの実施形態を表し、Nはこの実施形態から仕切り板50を除去した点のみがこの実施形態と異なる比較例を表す。
この図14の(A)および(B)から分かるように、この実施形態Pと比較例Nとがファン20の風量(主流風量)が同じ7.5m3/minで、比較例Nでは加湿フィルタ40を通過する空気量が3.21m3/minであるのに対して、この実施形態では加湿フィルタ40を通過する空気量が3.50m3/minに増大し、また、比較例Nでは加湿量が556cc/hであるのに対して、この実施形態では加湿量が597cc/hに増大した。
この実施形態Pの比較例Nに対する加湿量の増大の割合は、(597−556)/556=0.074となる。
すなわち、この実施形態Pでは、比較例Nに比べて、加湿量が、約7%強増大した。
また、上記空気清浄フィルタユニット30の脱臭フィルタ34からファン20の近傍まで延びている仕切り板50によって、加湿フィルタ40を出た加湿空気と、非加湿通路51を流れる非加湿空気との衝突が防止されて、乱流の発生が防止される。その結果、通風抵抗を低減でき、かつ、騒音を低減できる。
一方、図2,図10,図11および図12に示すように、加湿フィルタ40は、水掛装置60のバケット部61の第1,第2の開口81,82から、水が掛けられる。詳しくは、上記ギヤドモータ74によって、バケット部61,61,61…を有する旋回枠65が歯車79を介して、旋回駆動されて、バケット部61,61,61…が水トレー90の汲み上げ部92から水を順次汲み上げて、加湿フィルタ40に水を掛ける。
また、上記バケット部61の第1の開口81から排出された水は、図10および図11に示すように、その第1の開口81の前方に位置する旋回枠65の輪状円板部67の部分である壁部78によって、空気流と共に加湿フィルタ40よりも後方に行くのが遮られて、加湿フィルタ40に向けて落下する。
したがって、上記壁部78は、加湿フィルタ40の後方への水飛びを防止して、加湿量を増大でき、かつ、ファン20および吹出口6からの水飛びを防止できる。
一方、図2に示すように、上記空気清浄フィルタユニット30に対する空気のバイパスは、仕切り壁91により遮られる。この空気清浄フィルタユニット30のプレフィルタ31、イオン化部32、集塵フィルタ33および脱臭フィルタ34を通過する空気の抵抗損失によって、空気清浄フィルタユニット30の上流側と下流側とに圧力差が生じる。この圧力差は、ファン20の回転速度、つまり、風量の増大に応じて、高くなる。
上記空気清浄フィルタユニット30および仕切り壁91の上流側の圧力は、略大気圧であり、この略大気圧が水トレー90の非汲み上げ部93の水に作用する一方、空気清浄フィルタユニット30および仕切り壁91の下流側の圧力は、大気圧よりも上記抵抗損失分だけ低い低圧であり、この低圧が水トレー90の汲み上げ部92の水に作用する。上記水トレー90の非汲み上げ部93の水に作用する略大気圧と汲み上げ部92の水に作用する低圧とには、上述の圧力差がある。
一方、上記水トレー90の非汲み上げ部93と汲み上げ部92とは、仕切り壁91の下部の長穴95によって互いに連通しているため、水トレー90の汲み上げ部92の水位は、非汲み上げ部93の水位よりも、上述の圧力差分だけ高くなる。この圧力差は、ファン20の回転速度、つまり、風量の増大に応じて、高くなる。
そのため、上記汲み上げ部92の水位は、ファン20の回転速度、つまり、風量の増大に応じて、高くなる。
したがって、上記水掛装置60のバケット部61は、汲み上げ部92から、ファン20の回転速度(風量)の増大に応じて汲み上げ水量が大きくなるように、水を汲み上げて、加湿フィルタ40に掛けることができる。
このように、上記ファン20に回転速度に応じて、汲み上げ部92の水位が自動的に調節されるから、水掛装置60の旋回枠65の回転速度を制御しなくても、風量(空気量)に応じて、加湿フィルタ40に対する水掛け量を自動的に調節でき、加湿量を簡単に自動的に調節できる。
この汲み上げ部92の水位の自動的な調節は、仕切り壁91の下部の長穴95を通して、汲み上げ部92に水を供給して行うため、迅速に、応答性よく行うことができる。特に、空気に露出しにくい横に長い長穴95を用いているので、この長穴95を通して迅速に水を供給して、応答性よく、汲み上げ部92の水位の自動調節を行うことができる。
次に、上記ファン20の回転が停止すると、空気清浄フィルタユニット30の上流側と下流側の差圧がなくなるため、水位が高かった汲み上げ部92から水位が低かった非汲み上げ部93に水が戻って、非汲み上げ部93の水位が一定値以上になる場合がある。
この場合、非汲み上げ部93からバッファ水収容部99へ切欠き101を通して水が排出されるため、非汲み上げ部93から外部へ水がオーバーフローすることがない。
図15は加湿フィルタ40が取り付けられた水掛装置60の斜視図を示している。図15に示すように、円板形状の加湿フィルタ40は、水掛装置60の旋回枠65の輪状円板部67の内周に取り付けられている。そして、旋回枠65の中心のボス部66が加湿フィルタ40の中心に設けられた穴(図示せず)を貫通して、加湿フィルタ押さえ用のフランジ部110aが設けられた軸部110を、旋回枠65のボス部66に設けられた穴に貫通させて加湿フィルタ40を旋回枠65に固定している。
また、図16は水トレー90に水掛装置60が取り付けられた状態の斜視図を示している。水トレー90の汲み上げ部92側に取り付けられた支持脚部63は、上部にU字形状の軸受部64を有している。上記支持脚部63の軸受部64により旋回枠65のボス部66に貫通させた軸部110を旋回自在に支持している。ここで、旋回枠65の外周の歯車79にギヤ130が噛合し、ギヤ130にギヤドモータ74の出力軸を連結している。
図17はギヤ130の斜視図を示している。このギヤ130は、図17に示すように、複数の歯132が外周に形成された有底の円筒部131と、上記円筒部131の底部の一例としての円板部133の中央から開口側に延び、ギヤドモータ74(図18に示す)の出力軸74cが挿入かつ連結された軸部134と、上記軸部134を囲うように円板部133に立設され、円筒部131の開口まで軸方向外側に向かって延びた円筒形状のリブ135とを有している。
また、図18はギヤ130が取り付けられたギヤドモータ74の斜視図を示している。図18において、73a,73bはギヤドモータ74に設けられた接続端子である。
次に、図19はギヤドモータ74に取り付けられた状態のギヤ130の断面図を示している。
図17に示すように、このギヤ130の円筒部131の歯の間に溜まった水滴が落下しても、円筒形状のリブ135の外周に沿って流れ落ちて、ギヤ130の円筒部131下端から落ちる。これにより、水掛装置60の旋回枠65(図15,図16に示す)を回転させるギヤドモータ74の出力軸にギヤ130を介して水滴が伝わるのを防いで、ギヤドモータ74内部への水の侵入を防止することができる。
また、上記ギヤ130の円筒形状のリブ135の根元側かつそのリブ135の外周側にエッジに表面張力により水が溜まり、そのエッジに沿って水が下方に案内されて流れ落ちるので、ギヤドモータ74の出力軸にギヤ230を介して水滴が伝わるのをより確実に防止することができる。
図20はギヤドモータ74に取り付けられた状態の他の例のギヤ230の断面図を示している。このギヤ230は、図20に示すように、複数の歯232が外周に形成された有底の円筒部231と、上記円筒部231の底部の一例としての円板部233の中央から開口側に延び、ギヤドモータ74(図18に示す)の出力軸74cが挿入かつ連結された軸部234と、上記軸部234を囲うように円板部233に立設された円筒形状のリブ235とを有している。
上記円筒部231の円板部233のギヤドモータ74側かつリブ235の外周側に、エッジを有する環状の凹部236,237を形成している。
上記環状の凹部236,237のエッジに水が溜まり、そのエッジに沿って水が下方に案内されて流れ落ちるので、ギヤドモータ74の出力軸にギヤ230を介して水滴が伝わるのをより確実に防止することができる。
この実施形態では、ギヤ130の軸部134を囲うように円板部133に立設された円筒形状のリブ135は、円筒部131の開口まで軸方向外側に向かって延びていたが、少なくとも円筒部の開口よりも軸方向外側に延びたものであればよい。
図21は、水掛装置60の旋回枠65の斜視図を示しており、旋回枠65を空気流の下流側を斜め側方から見た図である。また、図22は水掛装置60の旋回枠65の要部断面図を示している。
図21,図22に示すように、旋回枠65の輪状円板部67の外周部に形成された歯車79は、旋回枠側円筒部79aと、上記旋回枠側円筒部79aの半径方向外側に配列された複数の歯79bを有している。
上記旋回枠65は、歯車79の旋回枠側円筒部79aの一方の端面側から半径方向内側に設けられたフランジ部の一例としての輪状円板部67と、上記輪状円板部67の旋回枠側円筒部79aの内側に軸方向に沿って立設され、旋回枠側円筒部79aの他方の端面よりも軸方向外側に延びる円筒形状の旋回枠側リブ140とを有する。上記旋回枠側円筒部79aと旋回枠側リブ140との間に環状の溝141を形成している。
このように、上記旋回枠65の歯車79の歯元側かつ半径方向内側に、環状の溝141を設けることによって、水トレー90から水が旋回枠65の歯車79に伝わっても、環状の溝141に案内されて下方に流れ落ちるので、歯車79に付着した水が滴下して風により吹き飛ばされるのを防止することができる。
上記旋回枠65の旋回枠側円筒部79aと旋回枠側リブ140との間に環状の溝141形成することによって、溝を設けるために新たな部材を追加する必要がなく、さらに、深い環状の溝により多くの水を下方に案内することができる。
図23は水掛装置の旋回枠の他の例の要部断面図を示している。図23に示す旋回枠165は、歯車179の旋回枠側円筒部179aの一方の端面に環状の溝142を設けている。
上記旋回枠165によれば、上記旋回枠165の歯車179の歯179bを支えるために必要な旋回枠側円筒部179aの一方の端面に環状の溝142を設けるので、溝を設けるために新たな部材を追加する必要がない。
また、上記実施形態の加湿装置では、旋回枠65の外周部に歯車79を設け、この歯車79を駆動するギヤドモータ74を加湿フィルタ40と空気流の流れ方向に重ならないよう配置しているので、このギヤドモータ74が加湿フィルタ40を通る空気流の邪魔にならなくて、加湿フィルタ40を通る空気量を増大できて、加湿量を増大できる。
また、上記実施形態の加湿装置では、加湿フィルタ40を水トレー90の汲み上げ部92内の水に浸らないように配置しているので、ギヤドモータ74で旋回枠65の旋回をオン、オフすることによって、加湿機能のオン、オフ制御をすることができる。
上記実施形態では、吹出口6をケーシング1の上面に設けたが、吹出口をケーシングの側面に設けてもよく、あるいは、ケーシングの上面と側面の両方に設けてもよい。
また、上記実施形態では、空気清浄フィルタユニット30は、プレフィルタ31、イオン化部32、集塵フィルタ33および脱臭フィルタ34を含んでいたが、これらの他、除菌フィルタを含んでいてもよく、あるいは、イオン化部32や脱臭フィルタ34等を除去してもよい。例えば、空気清浄フィルタユニットは、プレフィルタと集塵フィルタのみを含んでいてもよく、あるいは、単一のフィルタのみで構成してもよい。あるいは、空気清浄フィルタユニット30を除去してもよい。
また、上記実施形態では、仕切り板50を設けたが、この仕切り板は除去してもよい。
また、上記実施形態では、加湿部材として、旋回枠65と共に回転する加湿フィルタ40を用いたが、これに代えて、水掛装置とは別体の静止した加湿部材を用い、この静止した加湿部材の上流側の部分に、水掛装置の旋回枠に設けたバケット部から水を掛けるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、バケット部61の第1,第2の開口81,82近傍の加湿フィルタ40側の内面62が空気流の上流側が下になるように傾斜しているという構成と、バケット部61の開口81が加湿フィルタ40の厚さ方向の上流側の部分に対応しているという構成との両方の構成を備えているが、一方のみの構成を備えていてもよく、あるいは、両方の構成を備えていなくてもよい。また、上記保持部75および壁部78も、除去してもよい。
また、上記実施形態では、水トレー90に仕切り壁91を設けて、汲み上げ部92と非汲み上げ部93とに仕切り、仕切り壁91の下部に通水孔としての長穴95を設けたが、通水孔は一個または複数のスリットまたは丸穴であってもよい。
また、上記実施形態では、水トレー90に、汲み上げ部92と非汲み上げ部93とを仕切る仕切り壁91を設け、この仕切り壁91に通水孔を設けて、風量に応じて、汲み上げ部92の汲み上げ水量を自動的に調節するようにしたが、仕切り壁91を取り除いて、水位の自動調節機能をなくしてもよい。
また、上記実施形態では、非汲み上げ部93の水位が予め定められた一定値以上になると、非汲み上げ部93から切欠き101を通して水が流入するバッファ水収容部99を設けているが、このバッファ水収容部99および切欠き101を除去してもよい。
さらに、上記実施形態では、空気清浄フィルタユニット30と加湿フィルタ40とを備えた加湿装置について説明したが、空気清浄フィルタユニットを備えていない加湿装置にこの発明を適用してもよい。