(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】実施の形態1に係る加湿装置1の構成図である。
【
図2】実施の形態1に係る加湿装置1の加湿エレメント2の据付図である。
【
図3】実施の形態1に係る加湿装置1の加湿エレメント2の斜視図である。
【
図4】実施の形態1に係る加湿装置1の加湿エレメント2の正面図及び断面図である。
【
図5】実施の形態1に係る加湿装置1の加湿エレメント2の分解斜視図である。
【
図6】実施の形態1に係る加湿装置1の排水部13の構造の斜視図である。
【
図7】実施の形態1に係る加湿装置1の排水部13の下面拡大図を示す第1の例である。
【
図8】実施の形態1に係る加湿装置1の排水部13の下面拡大図を示す第2の例である。
【
図9】実施の形態1に係る加湿装置1の加湿エレメント2とドレンパン7の拡大断面図である。
【
図10】実施の形態1に係る加湿装置1の第1変形例である。
【
図11】実施の形態1に係る加湿装置1の第2変形例である。
【
図12】実施の形態1に係る加湿装置1の第3変形例である。
【
図13】実施の形態2に係る加湿装置1の加湿エレメント2とドレンパン7の拡大断面図である。
【
図14】比較例に係る加湿エレメント102とドレンパン107の拡大断面図である。
【
図15】比較例に係る加湿エレメント102とドレンパン107の拡大断面図である。
【
図16】比較例に係る加湿エレメント102とドレンパン107の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に、本発明にかかる加湿装置1の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【0012】
実施の形態1.
図1は実施の形態1に係る加湿装置1の構成図である。
図1に示されるように、加湿装置1は、加湿エレメント2と、給水系3と、排水系4と、送風機5と、制御装置6と、ドレンパン7とを備える。加湿エレメント2については、後述する
図2を用いて説明する。なお、
図1には、破線で信号線を示している。
【0013】
給水系3は、水道設備等の給水源に接続され、加湿エレメント2に加湿用の水を送水するものである。給水系3は、加湿エレメント2に給水する水の圧力と流量を調整する給水弁3aと、給水系3への塵の侵入を防ぐストレーナと(図示省略)、送水用の管とを含む水路として構成されている。
【0014】
排水系4は、加湿エレメント2で加湿されずに残った水を外部に排出するものである。送風機5は、加湿エレメント2へ室内の空気を送り込み、加湿エレメント2に空気流を通過させ、再び室内へ吹出すための送風手段である。送風機5は、加湿エレメント2の前段(上流)又は後段(下流)に組込まれている。制御装置6は、送風機5及び給水系3の給水弁3aの操作などを行う制御手段である。ドレンパン7は、排水系4から排出される水等を受容し外部に排水するものである。
【0015】
図2は実施の形態1に係る加湿装置1の加湿エレメント2の据付図である。
図2に示されるように、加湿エレメント2は、ドレンパン7上に少なくとも1つ以上設けられる。各加湿エレメント2の天部構造の両側の稜角部は、仕切壁と本体箱体の正面側内壁面とに装架されたガイドレール(図示省略)等により抜き差し可能に保持されている。加湿エレメント2には給水系3が接続されている。また、ドレンパン7には排水系4が接続されている。なお、給水源側との接続部を除く給水系3の各接続部分は、ドレンパン7内に全て集約されていることが望ましい。
【0016】
図3は実施の形態1に係る加湿装置1の加湿エレメント2の斜視図である。
図4は実施の形態1に係る加湿装置1の加湿エレメント2の正面図及び断面図である。
図3,
図4に示されるように、加湿エレメント2は、ケーシング10と、給水口11と、多数並んだ多孔質材料からなる加湿体20と、貯水部12と、排水部13と、リブ14と、を備える。リブ14については、後述する
図6を用いて説明する。
【0017】
ケーシング10は、加湿エレメント2の外郭を構成する部材であり、例えば、ABS樹脂、PS樹脂、PP樹脂等の熱可塑性のプラスチックによる射出成型等で形成される。ケーシング10は、例えば、第1ケーシング10a及び第2ケーシング10bの2つの部品で構成される。給水口11は、給水系3から給水される水を貯水部12へ注入するための開口部である。加湿体20は、ケーシング10に内包されて固定されている。貯水部12は、加湿体20の上方に設けられ、加湿体20に供給するための水を蓄える部位である。貯水部12の下方には、拡散部材30が設けられている。拡散部材30は、貯水部12に供給された水を加湿体20に導くための部材である。
【0018】
排水部13は、加湿体20の下方に設けられ、加湿体20で加湿(蒸発)されずに残った水を受けて排水するための部位である。排水部13には、排水口13aが形成され、傾斜部10Aが設けられている。傾斜部10Aは、排水部13の外周側から排水口13aに向かって高さが低くなるように傾斜している。このように傾斜部10Aが設けられているため、加湿体20を流れた水は、ケーシング10内に滞留することなく、排水口13aに導かれ、排水口13aから排出される。排水口13aは、加湿体20から滴下する水を、傾斜部10Aを通って、下方に流すための開口部である。なお、排水口13aは、加湿エレメント2からの空気漏れによる加湿量低下を防ぐため、排水が通過できる最小の開口面積とすることが望ましい。
【0019】
図4に示されるように、水は、給水口11から貯水部12へ流入し、貯水部12に溜まり、拡散部材30に浸透し、加湿体20に広がっていく。加湿体20に広がった水は、加湿体20同士の隙間を流れる空気を加湿し、過剰な水は、下部の排水部13の排水口13aを通って流出する。なお、拡散部材30を設けずに、貯水部12から加湿体20に直接給水する構造としてもよい。このように構成しても、給水口11から給水した水を、加湿体20に導くことができる。
【0020】
図5は実施の形態1に係る加湿装置1の加湿エレメント2の分解斜視図である。
図6は実施の形態1に係る加湿装置1の排水部13の構造を示す斜視図である。
図5に示されるように、第1ケーシング10aには、貯水部12の一部、排水部13の一部、及び開口部21の一部が設けられている。開口部21は、加湿体20に被加湿空気を導入するための開口であり、第2ケーシング10bにも設けられている。
図5には示されていないが、第2ケーシング10bにも、第1ケーシング10aと同様に、貯水部12の一部及び排水部13の一部が設けられている。すなわち、第1ケーシング10aと第2ケーシング10bとを組み合わせると、貯水部12及び排水部13が出来上がる。
【0021】
また、第1ケーシング10aの排水部13には、凸形状の第1リブ14aが設けられている。
図5には示されていないが、第2ケーシング10bにも、第1ケーシング10aと同様に、凸形状の第2リブ14bが設けられている。
【0022】
第1ケーシング10a及び第2ケーシング10bで加湿体20を挟み込み、第1ケーシング10a及び第2ケーシング10bを組み合わせることで、第1ケーシング10a及び第2ケーシング10bを一体化したケーシング10が構成される。一体化したケーシング10が構成されることで、
図6に示されるように、第1リブ14aと第2リブ14bとが組み合わされ、排水口13a全体を覆う矩形状のリブ14が形成される。このため、リブ14を単体の部品として製作する必要がなくなる。
【0023】
図6に示されるように、排水部13の底面の排水口13aの縁部全周には、リブ14が設けられている。リブ14は、ケーシング10をドレンパン7に設置したときに、概ね鉛直方向下向きに凸となる形状を有している。このようにリブ14が設けられるため、排水口13aから排出される水が、排水口底面13bを伝って排水口底面13bに回り込むことを抑制できる。
【0024】
ところで、
図14に示されるように、リブ14を設けないで加湿エレメント102を構成することも考えられる。しかしながら、排水口113aから排出された水の一部は、排水口113aの縁から加湿エレメント102の底面に回りこみ、加湿エレメント設置面107bを伝わっていく(排水伝播経路118)。加湿エレメント設置面7bを伝わった水は、加湿エレメント102の端部の壁や、隣接する加湿エレメント102との境界面などに生じた隙間から漏れ出る空気流に巻き上げられ、ドレンパン107上に広がる場合がある。また、ドレンパン107上に広がった排水は、気流に巻き上げられることで、水飛びが発生し、機外へ水漏れする場合がある。
【0025】
また、
図14に示されるように加湿エレメント102を構成した場合、ドレンパン107上の排水の一部は、風路内の空気と触れて乾燥し、白粉として気流に乗り室内へ飛散する場合がある。さらに、加湿エレメント102は、排水性を良好にするために若干の勾配を確保した状態でドレンパン7に設置される場合があるが、想定外の誤った勾配で設置された場合には、排水口113aから排出された水は、この勾配のため、ドレンパン107上をさらに広い範囲に亘って流れ、これらの問題を悪化させる場合がある。
【0026】
また、加湿エレメント102は、供給水中のスケール分の付着等による経年劣化のため、定期的に交換することを要し、容易に取り外すことができる構造である必要がある。加湿エレメント102は、圧力損失を低減するため、一般的に空気流の流れ方向に対して短い形状をしていることが多い。このため、輸送振動、地震時、製造時及び保守点検等の場合、
図15に示されるように、加湿エレメント102は、空気流の流れ方向に対し、前後に傾斜した据付姿勢となることがある。この場合には、加湿体20の内部の水が、ケーシング110の底面を伝って(排水伝播経路118)、ドレンパン107外に流れる流量割合が多くなり、白粉や水滴の飛散を悪化させる場合がある。
【0027】
また、
図16に示されるように、排水口113aから排出される排水をドレンパン凹部107a内に直接排水するため、加湿体120の下部全体を排水口113aとして形成することも考えられる。しかしながら、排水口113aを広く確保しても、加湿体120を受けとめる部分は存在する。すなわち、加湿体120とドレンパン7とが当接する部位を確保する必要がある。このため、
図16に示されるように、排水口113aから排出された水が、加湿エレメント設置面107bの上からドレンパン107外に広がる場合がある(排水伝播経路118)。また、加湿体120の下部全体を排水口113aとして形成した場合には、排水口113aからドレンパン107外に漏れる空気量が増え、加湿量が低下する場合もある。
【0028】
なお、リブ14は、極力長く構成することが望ましい。これは、排水口13aから排出された水が、リブ14を伝って排水口底面13bに回り込むことを抑制し、排水口13aから漏れ出す空気の流動抵抗が増加して空気が漏れることを抑制するためである。ただし、リブ14が長すぎると、リブ14がドレンパン7に接触し、加湿エレメント2とドレンパン7との間に隙間が形成され、排水口13aから排出された空気が、この隙間からドレンパン7外に漏れる場合がある。このため、排水口底面13bと加湿エレメント設置面7bとの間に隙間が形成されない程度に、リブ14の長さを決定することが望ましい。また、排水口13aから排出された水が、リブ14を伝って排水口底面13bに回り込むことを抑制するため、リブ14は、排水口13aの縁全周に配置することが望ましい。
【0029】
図7は実施の形態1に係る加湿装置1の排水部13の下面拡大図を示す第1の例である。
図8は実施の形態1に係る加湿装置1の排水部13の下面拡大図を示す第2の例である。
【0030】
図7に示されるように、第1ケーシング10aの第1リブ14a、及び第2ケーシング10bの第2リブ14bには、それぞれ端面14A、及び端面14Bが形成されている。端面14A及び端面14Bは、平面視した状態において、斜めに切り欠かれた形状となっている。また、端面14A及び端面14Bは、第1ケーシング10a及び第2ケーシング10bを組み合わせたとき、端面14A及び端面14Bが接触して互いに固定されて合わせ面10cを形成し、ケーシング10が構成されるような形状となっている。このため、端面14A、端面14Bを斜めに切り欠かない形状とした場合と比べて、排水口13aから排出された水が、リブ14を乗り越えにくくなる。したがって、排水口13aから排出された水が、排水口底面13bに伝わることを抑制することができ、水がドレンパン7外に漏れることを抑制することができる。
【0031】
なお、第1リブ14aの端面14A、及び第2リブ14bの端面14Bの形状は、
図7に示されるような形状に限定されず、排水口13aから排出される水を排水口底面13bへ伝播させないような形状であればよい。例えば
図8に示されるように、第1ケーシング10aの第1リブ14aが、斜めの端面14Aを備え、第2ケーシング10bの第2リブ14bが、角を丸めた端面14Bを備えるようにしてもよい。こうすれば、第1ケーシング10a及び第2ケーシング10bを密着させた状態で合わせ面10cを形成することができる。したがって、
図7のように合わせ面10cを構成した場合と同様に、加湿エレメント2の底面への水漏れを抑制することができる。
【0032】
図9は実施の形態1に係る加湿装置1の加湿エレメント2とドレンパン7の拡大断面図である。
図9に示されるように、ドレンパン凹部7aは、加湿エレメント2が設置された状態で、加湿エレメント設置面7bに対してリブ14を覆う凹形状となっている。リブ14の外周及びドレンパン凹部7aの内周は、ドレンパン7の接触面17で一部が接触している。リブ14の外周とドレンパン凹部7aの内周とが接触することで、リブ14の両側の稜角部がドレンパン凹部7a内で位置決めされ、リブ14がドレンパン凹部7aに嵌合する。リブ14がドレンパン凹部7aに嵌合することで、加湿エレメント2をドレンパン7に固定することができる。なお、排水口13aから排出される水が、ドレンパン凹部7a以外の経路へ回り込むことを抑制できれば、リブ14の形状は、上述した例に限定されない。例えば、
図10〜
図12に示すように、リブ14を構成してもよい。
【0033】
図10は実施の形態1に係る加湿装置1の第1変形例である。
図10は、リブ14をL字型の形状としたものである。このように構成すれば、リブ14の側面とドレンパン7の凹部との接触面積が大きい場合であっても、摩擦抵抗で加湿エレメント2の挿入性を良くすることができる。
【0034】
図11は実施の形態1に係る加湿装置1の第2変形例である。
図11は、リブ14をノズル形状とした例である。具体的には、リブ14は、リブ14の先端部の面積がリブ14の根元部の面積よりも小さく形成されたノズル形状の部材であり、先端が排水口13aの中央に向かう先細り形状のものである。このように構成すれば、空気の流動抵抗を高めることができる。したがって、ケーシング10の排水口13aから排出される空気が、排水口底面13bを通って漏れることを抑制することができる。また、リブ14の根元での表面張力による水溜りを低減することができる。
【0035】
図12は実施の形態1に係る加湿装置1の第3変形例である。
図12は、ケーシング10の排水口13aの縁部全周に亘って、発泡樹脂シートで構成される水切りシール材40を貼り付けた例である。このように構成すれば、排水口13aから排出された水が、排水口底面13bに回りこむことを抑制することができる。
【0036】
以上のように、本実施の形態1に係る加湿エレメント2は、加湿体20と、下面に排水口13aが形成され、加湿体20を収納するケーシング10と、排水口13aの周辺に設けられ、排水口13aから排出される水をドレンパン凹部7aに導くリブ14を有する。このため、排水口13aから排出された水が、加湿エレメント設置面7bに達することを抑制することができる。したがって、排水口13aから排出された水が、加湿エレメント設置面7b上で乾き、スケール等で加湿エレメント2とドレンパン7とが固着し、その隙間から白粉が発生して室内へ飛ばされたり、加湿エレメント2の隙間から漏れた空気流によって水が飛ばされて機外へ流出して空調ダクト内へ溜まる、などの不具合を低減することができる。すなわち、ケーシング10の底面を伝って流れる排水経路をなくし、排水の乾燥空気への接触が抑制されるため、排水による水飛び、白粉の発生を抑制することができる。また、排水口13aの流動抵抗増加によって排水口13aからの空気漏れを軽減し、加湿量を増加させることができる。
【0037】
また、ケーシング10に凸形状のリブ14が設けられ、ドレンパン7に凹形状のドレンパン凹部7aが設けられ、リブ14の外周とドレンパン凹部7aの内周とが接触し、リブ14の両側の稜角部が、ドレンパン凹部7a内で位置決めされ、リブ14がドレンパン凹部7aに嵌合する。このため、水が、ドレンパン凹部7a外に漏れ出すことを抑制し、加湿エレメント2の据付姿勢を固定(製造時、運搬時、保守点検時)することができる。
【0038】
実施の形態2.
図13は実施の形態2に係る加湿装置1の加湿エレメント2とドレンパン7の拡大断面図である。実施の形態2では、実施の形態1のように、凸形状のリブ14を設けず、凹形状の溝15を設けた例について説明する。実施の形態2では、実施の形態1との相違点を中心に説明し、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【0039】
図13に示されるように、排水口13aの縁部全周には、溝15が設けられている。溝15は、ケーシング10が加湿体20を覆った状態で、ケーシング10の底面から加湿体20側に向かって凹形状となっている溝15である。溝15は、排水口13aの周辺に設けられ、排水口13aから排出される水をドレンパン凹部7aに導くように働く。溝15は、排水口13aから排出される水を、上方に導かずに下方に案内するため、側方に伝播することがなくなる。したがって、排水口13aから排出される水が、加湿エレメント設置面7bを流れ、ドレンパン7外へ漏れることを抑制することができる。
【0040】
第1ケーシング10aには、溝15の一部を構成する第1溝(図示省略)が形成されている。第2ケーシング10bには、溝15の一部を構成する第2溝(図示省略)が形成されている。第1ケーシング10aと、第2ケーシング10bとを組み合わせ、一体化したケーシング10が構成されることで、第1ケーシング10aの第1溝と第2ケーシング10bの第2溝とが組み合わされ、溝15が形成される。
【0041】
なお、溝15は、加湿体20から排出される水の回り込みを抑制するため、極力深くなるように形成することが望ましい。ただし、溝15の凹部が深すぎると、第1ケーシング10a,第2ケーシング10bの肉厚が薄くなって、強度不足で破損する可能性がある。このため、例えば、第1ケーシング10a,第2ケーシング10bの板厚の半分程度までを限度に、溝15の凹部の深さを決定することが望ましい。
【0042】
また、加湿体20の底面と溝15の接続面とがなす角度は、水が回りこまないよう、概ね90°以下となるように構成することが望ましい。これは、上述した角度が鈍角であったり、曲率を取っていたりすると、溝15を形成したにもかかわらず、水が伝播する可能性があるからである。
【0043】
以上のように、実施の形態2に係る加湿エレメント2は、ケーシング10の下方に形成された溝15を有する。このため、排水口13aから排出された水が、排水口底面13bへ伝わるのを抑制することができる。また、加湿エレメント2の底面は平坦であるため、実施の形態1の効果に加えて加湿エレメント2を製品以外の部分へ置くときに、安定した状態で、底面を下にして置くことができる。
【0044】
また、実施の形態2に係る加湿エレメント2は、実施の形態1に係る加湿エレメント2よりも、ケーシング10を形成するために必要な樹脂量を削減でき、省資源化を図ることができる。
【0045】
また、例えば、上述したような、第1ケーシング10a及び第2ケーシング10bを組み合わせるような場合であっても、組立加工を容易にすることができる。具体的には、実施の形態1のように、ケーシング10にリブ14を設けた場合には、その端部を重ね合わせるための工夫を要する。これに対して、実施の形態2のように、ケーシング10に溝15を設けた場合には、その幅が十分広く取られていれば若干の組み立てばらつきによる溝の位置ずれは許容できるため、位置合わせ等が不要で、組み立て加工が容易となる。
【0046】
なお、リブ14及び溝15が、本発明の排水部材に相当する。