特許第6053595号(P6053595)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6053595
(24)【登録日】2016年12月9日
(45)【発行日】2016年12月27日
(54)【発明の名称】加湿器
(51)【国際特許分類】
   F24F 6/04 20060101AFI20161219BHJP
   F24F 6/00 20060101ALI20161219BHJP
【FI】
   F24F6/04
   F24F6/00 A
【請求項の数】8
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2013-77768(P2013-77768)
(22)【出願日】2013年4月3日
(65)【公開番号】特開2014-202397(P2014-202397A)
(43)【公開日】2014年10月27日
【審査請求日】2015年10月19日
(73)【特許権者】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100085198
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 久夫
(74)【代理人】
【識別番号】100098604
【弁理士】
【氏名又は名称】安島 清
(74)【代理人】
【識別番号】100087620
【弁理士】
【氏名又は名称】高梨 範夫
(74)【代理人】
【識別番号】100125494
【弁理士】
【氏名又は名称】山東 元希
(74)【代理人】
【識別番号】100141324
【弁理士】
【氏名又は名称】小河 卓
(74)【代理人】
【識別番号】100153936
【弁理士】
【氏名又は名称】村田 健誠
(74)【代理人】
【識別番号】100160831
【弁理士】
【氏名又は名称】大谷 元
(74)【代理人】
【識別番号】100166350
【弁理士】
【氏名又は名称】小銭 幸恵
(72)【発明者】
【氏名】北尾 知之
(72)【発明者】
【氏名】石川 博章
(72)【発明者】
【氏名】酒井 啓太
(72)【発明者】
【氏名】稲永 康隆
(72)【発明者】
【氏名】酒井 隆弘
【審査官】 小野田 達志
(56)【参考文献】
【文献】 特開平09−318108(JP,A)
【文献】 特開平09−096426(JP,A)
【文献】 特開2004−053238(JP,A)
【文献】 特開2008−241124(JP,A)
【文献】 特開平05−172376(JP,A)
【文献】 特開2002−333174(JP,A)
【文献】 実開昭47−018973(JP,U)
【文献】 特開2003−042488(JP,A)
【文献】 特開平07−167469(JP,A)
【文献】 実開平03−067831(JP,U)
【文献】 米国特許第03984995(US,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F24F 6/04
F24F 6/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
加湿器筐体と、
供給水を内部に溜めることができ、上部に給水穴が形成された給水管と、
吸水性部材で構成され、前記給水穴を含む前記給水管の周囲を包む被覆部材と、
前記被覆部材よりも気孔径が大きい吸水性部材で構成され、前記加湿器筐体内に配置されて前記被覆部材と上部で接触する加湿材とを備えた
ことを特徴とする加湿器。
【請求項2】
前記被覆部材の下部には、前記加湿材の上部が挿入される溝が形成されている
ことを特徴とする請求項1記載の加湿器。
【請求項3】
前記被覆部材は、前記給水穴から前記加湿材まで前記供給水を供給する流路を構成しており、
前記被覆部材には、前記給水管の軸方向と直交する断面において、前記流路の上流の部位よりも流路幅が小さくなるように構成された狭窄部が設けられている
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の加湿器。
【請求項4】
前記狭窄部は、前記給水管の軸方向の直交方向の中心の両側にそれぞれ設けられている
ことを特徴とする請求項3記載の加湿器。
【請求項5】
前記被覆部材前記給水穴から前記給水管の内部に挿入された延長部を有する
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の加湿器。
【請求項6】
前記被覆部材は、前記給水穴から前記加湿材まで前記供給水を供給する流路を構成しており、
前記延長部には、前記給水管の軸方向と直交する方向における断面において、前記流路の上流の部分よりも流路幅が縮小された狭窄部分が形成されている
ことを特徴とする請求項5記載の加湿器。
【請求項7】
加湿器筐体と、
上部に給水穴が形成された給水管と、
吸水性部材で構成され、前記給水穴を含む前記給水管の周囲を包む被覆部材と、
吸水性部材で構成され、前記加湿器筐体内に配置される加湿材と、
前記加湿材よりも気孔径が小さい吸水性部材で構成され、前記被覆部材の下側に前記被覆部材と接触して設けられるとともに、前記加湿材の上部を覆う拡散部材とを備えた
ことを特徴とする加湿器。
【請求項8】
前記給水管は、前記加湿材に送風される空気の流れ上流側に寄せて配置された
ことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の加湿器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、加湿器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、加湿材の上部に水を滴下して加湿材に水を供給する滴下式の加湿器が知られている。このような滴下式の加湿器として、下向きの給水穴を設けた給水管を加湿材の上方に配置し、この給水穴から加湿材に水を滴下し給水するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載の加湿器では、加湿材に滴下した水は、加湿材自身の毛細管力により加湿材内に広がるようになっている。(例えば、特許文献1参照)
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特公平7−65788号公報(2頁、図1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に記載の加湿材への給水構造では、給水管に設けた給水穴が加湿材の大きさに比べて小さいため、加湿材に部分的に水を滴下することとなる。それゆえ、加湿材全体が濡れるためには、加湿材で生じる毛細管力により全体に水が広がることが必要となる。しかし、滴下した水には重力が働くため下方の一方向に流れやすい。したがって、重力に打ち勝って水が加湿材の下方以外の方向へも広がるためには、小さな気孔径を有する加湿材を選定しなくてはならない。一方、気孔径が小さいと、通常は加湿材の透過率が小さくなるため、水の流動による圧力損失が増大してしまう。したがって、水の蒸発量に対して加湿材内の水の流動抵抗が大きい場合、加湿材の水の滴下箇所から離れた場所では、水が十分に供給されずに乾いてしまい、加湿材の濡れに分布が生じるといった課題があった。
【0005】
また、通常は、給水管に設けられた給水穴の穴径は非常に小さいため(特許文献1の例では「φ0.5mm以上」)、流動抵抗が大きく、給水管に設けた各給水穴の穴径の僅かなバラつきにより流量が大きく変化してしまう。そのため、給水管の各給水穴から水を一様に加湿材へ滴下するためには、給水穴の穴径、給水圧及び給水管径を細かく調節する必要があり、加湿器の設計には大変な時間と手間を必要とする。ゆえに、加湿材へ水を一様に滴下することが困難といった課題があった。
【0006】
本発明は、上述のような課題を背景としてなされたもので、給水管の給水穴の穴径等を調節する手間を省くことができ、加湿材全体を容易に濡らすことができる給水構造を備えた加湿器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、加湿器筐体と、供給水を内部に溜めることができ、上部に給水穴が形成された給水管と、吸水性部材で構成され、前記給水穴を含む前記給水管の周囲を包む被覆部材と、前記被覆部材よりも気孔径が大きい吸水性部材で構成され、前記加湿器筐体内に配置されて前記被覆部材と上部で接触する加湿材とを備えたものである。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、給水管の上部に給水穴を設け、給水管を包む被覆部材を介して加湿材に給水するようにしたので、給水管の穴径、給水圧及び給水管径等を細かく調節することなく、加湿材への水の供給を均一に近づけることができる。また、給水管を包む被覆部材は、加湿材よりも気孔径が小さいので、加湿材に比べてより大きい毛細管力を有することができる。これにより、給水管を出た水は、加湿材に吸収されるよりも先んじて被覆部材全体に広がるので、被覆部材がより均一に濡れる。したがって、被覆部材から加湿材への給水をより均一に近づけることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】実施の形態1に係る加湿器50の斜視図である。
図2】実施の形態1に係る加湿器50の正面図である。
図3図2のX−X線における概略断面図である。
図4】実施の形態1に係る給水装置60及び不織布5が取り外された状態の給水管4の斜視図である。
図5】実施の形態1に係る給水装置60及び不織布5が取り付けられた状態の給水管4の斜視図である。
図6図5のY−Y線における概略断面図である。
図7】実施の形態1の変形例に係る給水装置60、給水管4及び不織布5の斜視図である。
図8】実施の形態1の変形例に係る加湿器50を示す正面図である。
図9】実施の形態2に係る給水管4及び不織布5Aの概略断面図である。
図10】実施の形態2に係る加湿器50の斜視図である。
図11】実施の形態3に係る給水管4及び不織布5Bの概略断面図である。
図12】実施の形態3の変形例に係る給水装置60及び不織布5Bが取り外された状態の給水管4の斜視図である。
図13】実施の形態3の変形例に係る給水管4及び不織布5Bの概略断面図である。
図14】実施の形態4に係る加湿器50の斜視図である。
図15】実施の形態4の変形例に係る加湿器50の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明に係る加湿器の実施の形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下に示す図面の形態によって本発明が限定されるものではない。なお、図面に示す各構成部材の大きさの関係は、実際のものとは異なる場合がある。また、各図において、同一の構成には同一の符号を付しており、このことは明細書の全文において共通している。
【0011】
実施の形態1.
(加湿器50の構成)
図1は、実施の形態1に係る加湿器50の斜視図である。図1には、加湿器50に供給水20を供給する給水装置60を併せて図示している。
加湿器50の外郭を構成する加湿器筐体1の内側には、図示しないファンから送風される空気が流れる通風路3が形成されており、この通風路3内には複数の加湿材2が設けられている。図1では、通風路3に流入する流入空気22及び通風路3から流出する流出空気23を、矢印で概念的に示している。加湿材2は板状の部材であり、複数の加湿材2はその平板面が空気の流れと平行するようにして、等間隔に並べられている。
【0012】
加湿材2の上部には、給水装置60から供給される供給水20が流れる給水管4と、給水管4の周囲を包む不織布5とが設けられている。給水装置60は、給水ポンプ62と、一端が給水ポンプ62に接続されるとともに他端が給水管4に接続された給水配管61とを備え、給水ポンプ62から送られる供給水20は、給水配管61を介して加湿器50の給水管4に供給される。加湿器筐体1内には、通風路3の下側にドレイン受け8が設けられ、加湿器筐体1の底部にはドレイン受け8と連通するドレイン穴7が形成されている。加湿材2が保水しきれない水は、加湿材2から加湿器筐体1の底部のドレイン受け8に滴下してドレイン水21となり、このドレイン水21はドレイン穴7から加湿器筐体1の外部へ排出される。
【0013】
図2は、実施の形態1に係る加湿器50の正面図である。
加湿材2は、吸水性を有する材料で構成された平板状の部材であり、本実施の形態1では空気の流れ(図1の流入空気22、流出空気23参照)と加湿材2の平板面とが平行するように、加湿材2が設置されている。なお、加湿材2の設置の向きはこれに限定されず、例えば加湿材2の平板面が空気の流れと対向する向きで加湿材2を設置してもよい。
【0014】
加湿材2を構成する吸水性部材としては、内部に多数の気孔を有し吸水性を有するものであればよく、例えば、不織布、多孔質材、フェルト、ポリエステル繊維、ガラス繊維等を採用することができる。親水加工が施された吸水性を有する材料で加湿材2を構成してもよい。例えば、親水加工が施されたステンレス、チタン等の金属繊維又は多孔質体を、加湿材2として用いることができる。
【0015】
加湿材2が給水された水を保持するためには、加湿材2の寸法に応じて気孔径を選定する必要がある。一般的には、平均気孔径が50μm〜600μmのものが加湿材2として用いられることが多いが、加湿材2の寸法に応じて気孔径は適宜選択すればよく、上述した数値に限定されない。加湿材2の寸法としては、例えば高さ100mm、横幅60mm、厚み1mm程度のものが用いられる。
【0016】
加湿材2の上部及び下部の一部は、加湿器筐体1内の通風路3から上下方向に飛び出して加湿器筐体1の外部に露出した構造となっている。加湿材2の上部が加湿器筐体1の上壁から飛び出した構造としているのは、主に、給水を受けやすくすること及び加湿材2の加湿器筐体1への設置を容易にすることを目的としたものである。
【0017】
また、加湿材2の下部が加湿器筐体1の通風路3から下へ飛び出した構造としているのは、主に、加湿器筐体1の通風路3内にドレイン水21が漏れだすのを抑制し、ドレイン水21が適切にドレイン穴7から排出されるようにすることを目的としたものである。加湿器筐体1の底部に形成されたドレイン受け8の上面(ドレイン水21を受ける面)は、ドレイン穴7に向かって下降する傾斜面に形成されている。このため、加湿材2の下部から落下したドレイン水21は、重力でドレイン受け8の傾斜した底面を流れて一箇所に集まり、ドレイン穴7から外部へ排出される。
【0018】
なお、加湿材2の上部及び下部は、加湿器筐体1の通風路3から上下方向に一部飛び出しているが、加湿器筐体1の壁と加湿材2との間から空気の流出入が生じないように、両者の間にはシール性をもたせている。
【0019】
図3は、図2のX−X線における概略断面図である。加湿材2の上部に、内部が空洞の給水管4が配置されている。給水管4の上部には、上方に向かって開口する複数の給水穴9が形成されており、給水管4内を流れる供給水20は、給水穴9から給水管4の上に向かって流れ出る構成である。給水穴9を含め、給水管4の周囲は、不織布5で包まれている。加湿材2の上部は、不織布5と接触している。
【0020】
図4は、実施の形態1に係る給水装置60及び不織布5が取り外された状態の給水管4の斜視図である。図4に示すように給水管4の上部には、複数の給水穴9が、給水管4の軸方向に沿って適当な間隔で形成されている。
【0021】
給水管4は、本実施の形態1では、軸方向に直交する断面が矩形状になっている角筒形状の管である。なお、給水管4の形状はこれに限らず、例えば軸方向に直交する断面が円形状になっている円筒形状の管であってもよい。また、本実施の形態1では図1に示すように、給水管4は、上から見て加湿材2の長手方向(空気の流れ方向に同じ)と交差する向きで配置されているが、給水管4と加湿材2の長手方向とが平行になるように給水管4が配置されていてもよい。
【0022】
給水穴9の平面形状は、本実施の形態1では、円形である。なお、給水穴9の形状はこれに限定されず、例えば平面形状が矩形であってもよい。また、給水管4の軸方向と平行な長細い形状の給水穴9(後述する実施の形態3の図12参照)を設けてもよく、その場合には、給水穴9の数を、1つ又は数個程度に減らすことができる。
また、給水穴9の開口面が水平になる向きで、給水管4が設置されるのが好ましい。例えば本実施の形態1では、給水管4の上面が水平であり、この上面に給水穴9が設けられているので、給水穴9の開口面も水平になっている。このように給水穴9の開口面を水平にすることで、給水管4内に満たされた水が給水穴9から一様に流出する。
【0023】
図5は、実施の形態1に係る給水装置60及び不織布5が取り付けられた状態の給水管4の斜視図である。図5に示すように、給水穴9を含む給水管4の周囲を不織布5で包み、給水穴9が上を向くようにして給水管4が加湿材2(図3等参照)の上に設置される。
【0024】
給水管4を包む不織布5は、本発明の被覆部材に相当し、例えば多孔質材やフェルト等、加湿材2と同様に多数の気孔が形成されていて吸水性を有する材料で構成される。また、被覆部材として用いる材料は、不織布のように吸水性を有するとともに給水管4の外周に沿う可撓性を有するものであるのが好ましいが、不織布には限定されない。不織布5は、加湿材2の気孔径よりも小さい気孔径を有する材料で構成されるのが好ましい。
【0025】
(加湿器50の動作)
図6は、図5のY−Y線における概略断面図である。以下、適宜図面を参照して、実施の形態1に係る加湿器50の動作を説明する。
図1に示すように、給水装置60の給水ポンプ62が動作すると、給水ポンプ62から送られた供給水20は給水配管61を流れ、給水管4へ流入する。図3図6に示すように、給水管4へ送られた供給水20は、内部が空洞となっている給水管4内にたまっていき、給水管4内の水位は徐々に上昇していく。給水管4内に供給水20が満たされると、給水管4の上部に設けられた給水穴9から供給水20が溢れ出す。
【0026】
給水管4の給水穴9から溢れ出た供給水20は、給水管4を包む不織布5に吸収される。また、給水管4に上向きに設けられた給水穴9から供給水20が一様に溢れ出すので、図6内に矢印で表すように、供給水20は不織布5内で生じる毛細管力によって不織布5内に広がり、容易に給水管4を包む不織布5を一様に濡らすことができる。
【0027】
ここで、給水管4を包む不織布5は、加湿材2の上に接触するよう配置してあるため、給水管4を包む不織布5から加湿材2へと供給水20が滞りなく伝わっていく。十分時間が経てば、加湿材2は一様に濡れ、加湿材2が保持しきれない余剰水分はドレイン水21として加湿器筐体1の底部に設けられたドレイン穴7から排出される。
【0028】
また、加湿器50には、通風路3内に加湿対象となる空気を送風するファン(図示せず)が設けられている。上述のように、複数の加湿材2は加湿器筐体1の通風路3内に等間隔に並べられており、隣り合う加湿材2同士の間を、ファンによって強制的に空気を流している。図1図3に示す流入空気22は、加湿材2間を流れる間に、水分を含んだ加湿材2から供給水20が蒸発することで加湿され、加湿器筐体1の背面から流出空気23として出ていく。
【0029】
(実施の形態1の効果)
以上のように実施の形態1によれば、給水管4に設けられた給水穴9が上向きになるように給水管4を設置することで、給水管4の穴径、給水圧、及び給水管経を細かく調節することなく、給水穴9からの流量を均一に近づけることができる。
【0030】
従来のように給水管に設けられた給水穴が下向きの場合は、給水穴が大きければ給水ポンプに近い側の給水穴から殆どの供給水が出てしまうため、大きな給水穴を設けることはできなかった。そこで、供給水が容易に出て行かない程度に給水穴の穴径を小さくすることが必要であった。一般に、加湿材に供給する供給水の水量は、一時間当たり数グラム程度であるため、給水穴の穴径は数百ミクロン程度であることが多い。すると、給水穴の穴径が非常に小さいため流動抵抗が大きく、給水管に設けた各給水穴の穴径の僅かなバラつきにより流量が大きく変化してしまい、流量を均一にするのは困難であった。
【0031】
一方、本実施の形態1では、給水管4に給水穴9を上向きに設けたので、給水ポンプ62から給水穴9までの距離にかかわらず、給水管4内の水位の上昇に伴って給水穴9から一様に水が流出する。このため、給水管4に設けた給水穴9の穴径を従来のように非常に小さくする必要はなく、流動抵抗を低く抑えることができる。よって、各給水穴9の流量を、容易に均一に近づけることができる。
【0032】
また、本実施の形態1では、給水穴9から出た供給水20を、給水管4を包む不織布5に吸わせるようにし、この不織布5を介して加湿材2に供給水20を供給するようにした。このため、加湿材2により均一に水を供給することができる。
【0033】
また、本実施の形態1では、給水管4を包む不織布5の気孔径を、加湿材2よりも小さい気孔径とした。
一般に、給水管4を包む不織布5と加湿材2の材質が同じであれば同様の接触角となるため、毛細管力の大小は気孔径の大きさに依存する。加湿材2よりも給水管4を包む不織布5の気孔径が小さい場合は、給水管4を包む不織布5で生じる毛細管力が加湿材2でのそれよりも大きいため、供給水20を引きつける力が強い。当然ながら給水管4を包む不織布5と加湿材2が保持する水分には重力が働くため、供給水20は下方(重力方向)へ流れ易い。しかし、加湿材2よりも給水管4を包む不織布5の気孔径が小さい場合は、毛細管力により給水管4を包む不織布5全体に供給水20が伝わることができる。このように加湿材2に供給水20が吸収されるよりも先んじて、供給水20が不織布5全体に広がるので、不織布5がより均一に濡れる。
【0034】
一方、給水管4を包む不織布5の気孔径が加湿材2よりも大きい場合、加湿材2で生じる毛細管力の方が給水管4を包む不織布5で生じる毛細管力より大きくなる。ゆえに、かかる場合は給水管4からの供給水20は、給水管4を包む不織布5全体に伝わる前に、より大きい毛細管力で加湿材2へ引きつけられる。よって、給水管4を包む不織布5全体に供給水20が伝わることが難しくなり、かかる場合は均一に加湿材2へ給水することが難しい。
【0035】
また、例えば特許文献1に示される従来の加湿器では、加湿材の一部にのみに供給水を滴下するため、加湿材全体を一様に濡らすことは困難であり、さらに給水穴毎に滴下される供給水の流量の差が大きかった。このため、一つの加湿材内での濡れ方、及び複数の加湿材間での濡れ方において、大きな違いがあった。
【0036】
しかし、本発明の実施の形態1によれば、給水管4を包む不織布5は、加湿材2の上に直接接触するように配置されていて加湿材2は不織布5と面で接触するので、給水管4を包む不織布5と加湿材2との接触表面積は大きい。また、上述のように上向きに開口した給水穴9が形成された給水管4を包む不織布5は、全体としてむら無く濡れる。ゆえに、加湿材2にむら無く給水することができ、加湿材2の全体を容易に一様に濡らすことが可能となる効果が得られる。
【0037】
また、本実施の形態1は、加湿材2の一部にのみに供給水20を滴下する構成ではなく、加湿材2と給水源である不織布5との接触表面積を大きくすることで加湿材2への一様な給水を可能とする構成である。そのため、加湿材2で生じる毛細管力により供給水20を広げる程度は、不織布5におけるそれよりも小さいにも関わらず、加湿材2の全体を容易に濡らすことができる。ゆえに、加湿器50の設計に際し、加湿材2の気孔径及び透過率の選択の自由度が上がるという効果が得られる。さらに、供給水20は、給水管4を包む不織布5を通過した後に加湿材2へ給水されるため、給水管4を包む不織布5がフィルターの役割をし、細かいゴミや異物等は不織布5で捕集することができる。これにより、加湿材2の寿命を向上させることが可能となる効果も得られる。
【0038】
なお、加湿材2の寸法が大きい場合は、図7に示すように給水配管61を分岐させ複数の給水管4を用いることもできる。図7は、実施の形態1の変形例に係る給水装置60、給水管4及び不織布5の斜視図である。図7に示す例では、給水配管61の下流側を分岐させ、分岐させた給水配管61のそれぞれに給水管4を設けている。そして、各給水管4の周囲は不織布5で包まれ、図示しないがこの不織布5の下部に接触するようにして加湿材2が配置される。このようにすることで、加湿材2の寸法が大きい場合でも、容易に供給水20を均一に加湿材2に給水することができる。
【0039】
さらに、図8に示すように、給水管4を包む不織布5の下部に、加湿材2の上部が嵌合する溝を設けてもよい。図8は、実施の形態1の変形例に係る加湿器50を示す正面図である。図8に示す例では、不織布5の下部に、加湿材2の上部の形状に沿う溝6が形成されており、この溝6内に加湿材2の上部が挿入されている。このようにすることで、給水管4を包む不織布5と加湿材2との接触表面積をより大きく確保できるため、不織布5から加湿材2にスムーズに給水できる効果が得られる。
【0040】
実施の形態2.
本実施の形態2では、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
図9は、実施の形態2に係る給水管4及び不織布5Aの概略断面図である。図10は、実施の形態2に係る加湿器50の斜視図である。図9に示すように、給水管4を包む不織布5Aの、給水管4の上側に位置している部分には、給水管4の軸方向の直交方向の断面積が、隣接する他の領域よりも縮小された狭窄部10が設けられている。より詳しくは、給水管4の上側に位置している不織布5Aは、給水穴9が形成された幅方向中央部に対して、左右両側部分それぞれの高さが小さくなることにより、断面積が縮小されている。この断面積が縮小された部分を、狭窄部10と称する。ここで、本実施の形態2において「幅方向」というときには、給水管4の軸方向と直交する方向をいうものとする。狭窄部10は、不織布5Aの幅方向中心の両側、すなわち図9の紙面左側及び右側において、断面積が縮小されている。例えば、不織布5Aの幅方向の両側の肩部を切り欠くことで、不織布5Aに狭窄部10を形成することができる。なお、狭窄部10は、不織布5Aにおいて、水の供給源である給水穴9から水の供給先である加湿材2までの間に形成されていればよく、狭窄部10の配置は、図示のように給水管4の上側に限定されない。例えば、給水管4の側壁を包む不織布5Aの一部、すなわち図9の例では給水管4の側壁に対向配置された不織布5Aの中程に、隣接する領域よりも断面積が形成された狭窄部10を形成することもできる。また、図9の例では、狭窄部10は、幅方向の中心に対して左右対称であるが、狭窄部10は必ずしも左右対称でなくてよく、給水穴9の左右それぞれに、少なくとも一箇所の狭窄部10が設けられていればよい。
【0041】
図10に示す例では、狭窄部10は、給水管4の軸方向に平行に、給水管4の軸方向に沿って連続的に設けられている。なお、狭窄部10は、図10に示すように給水管4の軸方向に連続的に設けられていなくてもよく、例えば給水管4の軸方向に沿って断続的に狭窄部10が設けられていてもよい。
【0042】
給水穴9から出た供給水20は、給水管4を包む不織布5Aに吸収される。不織布5Aに吸収された供給水20は、給水管4を包む不織布5Aの毛細管力により不織布5A内に広がって行く。ここで、狭窄部10は、その下側の部位よりも流路断面積が小さいので、供給水20の流動抵抗が相対的に大きい。それゆえ、供給水20は、狭窄部10では、狭窄部10の下側の部位よりも流れにくく、給水穴9から出た供給水20は、給水管4の軸方向へと優先的に広がる。給水管4の軸方向へ十分に広がった供給水20は、流動抵抗が大きい狭窄部10をゆっくりと流れ、給水管4を包む不織布5A全体を一様に濡らすことができる。なお、狭窄部10での流量を調整するためには、その断面積を調整すればよく、狭窄部10の断面形状も図示のものに限定されない。
【0043】
給水管4を包む不織布の気孔径が大きく、毛細管力が十分に大きくない場合、給水穴9から出た供給水20が、給水管4を包む不織布全体に広がることができない可能性があった。かかる場合、給水管4を包む不織布に吸われた供給水20は、給水管4の軸方向に十分に行き渡らず、加湿材2へ均一に給水できないおそれがある。
【0044】
しかし、実施の形態2では、給水管4を包む不織布5Aの上部の左右(給水管4の軸方向と直交する方向の両側)の幅を下部よりも狭くして、不織布5Aに狭窄部10を形成することで、不織布5A内においては給水管4の軸方向へ供給水20が優先的に広がる。これにより、給水管4を包む不織布5Aは軸方向で一様に濡れ、加湿材2へ均一に給水できる効果が得られる。
【0045】
実施の形態3.
本実施の形態3では、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
図11は、実施の形態3に係る給水管4及び不織布5Bの概略断面図である。図11に示すように、給水管4を包む不織布5Bの一部は、給水穴9から給水管4の内部に挿入されている。不織布5Bの一部であって給水管4内に挿入されている部分を、延長部11と称する。給水管4を包む不織布5Bを延長して給水管4内に挿入することで、給水管4を包む不織布5Bの延長部11が、供給水20を吸い上げ、延長部11を介して不織布5B全体に供給水20が行き渡る。
【0046】
給水管4を包む不織布の気孔径が大きく、毛細管力が十分に大きくない場合、給水穴9から出た供給水20が、給水管4を包む不織布全体に広がることができない可能性があった。また、給水管4を包む不織布と給水穴9との接触がよくない場合や、給水管4に傾きがある場合においては、特定の給水穴9から主に給水が行われ、同様に供給水20が全体に広がることができない可能性があった。
【0047】
しかし、実施の形態3によれば、給水管4を包む不織布5Bを給水管4内に延長している。このため、不織布5Bと加湿材2との接触がよくない場合や、給水管4に傾きがあって給水穴9の開口面が水平でない場合においても、給水管4を包む不織布5Bの延長部11が供給水20を吸い上げることができ、給水管4を包む不織布5Bを一様に濡らすことができる。それゆえ、加湿材2へ均一に給水をすることができる。
【0048】
図12は、実施の形態3の変形例に係る給水装置60及び不織布5Bが取り外された状態の給水管4の斜視図である。図12に示す例では、給水穴9の形状を、給水管4の軸方向と平行な矩形としている。そして、図11と同様に給水管4を包む不織布5Bの一部を、この矩形の給水穴9から給水管4の内部に挿入する。このようにすることで、給水穴9の数を一つ又は数個まで減らすことができ、給水管4に給水穴9を形成する加工の手間が軽減できる。
【0049】
図13は、実施の形態3の変形例に係る給水管4及び不織布5Bの概略断面図である。図13に示す例では、延長部11の上部は、下部に対して幅(給水管4の軸方向と直交する方向の長さ)が狭くなっている。この幅が狭くなっている部分を、延長部狭窄部12と称する。このように、給水管4の内部に延長された不織布5Bの一部に延長部狭窄部12を設けると、この延長部狭窄部12の流路断面積は相対的に小さく、供給水20の流動抵抗が大きい。ゆえに、供給水20は延長部11の延長部狭窄部12では比較的流れにくいため、かかる延長部狭窄部12よりも下部においては、給水管4の軸方向と平行な方向へ優先的に流れる。これにより、不織布5Bの延長部11は、給水管4の軸方向に一様に濡れることができる。したがって、不織布5Bの下に配置される加湿材2に対して、より均一に給水することができる。なお、延長部11が吸い上げる供給水20の量は、その流路断面積を調整することで調整可能である。
【0050】
実施の形態4.
本実施の形態4では、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
図14は、実施の形態4に係る加湿器50の斜視図である。前述の実施の形態1では、給水管4を包む不織布5を加湿材2の上に直接乗せることで、加湿材2に給水していたが、本実施の形態4では、給水管4を包む不織布5と加湿材2との間に、不織布5とは別の水分拡散用の不織布13を挟んでいる。不織布13は、本発明の拡散部材に相当する。水分拡散用の不織布13の大きさは、加湿材2を複数並べた状態において、その加湿材2の上部全てを覆うことができる大きさが望ましい。
【0051】
また、水分拡散用の不織布13の気孔径は、加湿材2よりも小さい気孔径を採用する。これは、実施の形態1において不織布5について説明したことと同様に、給水管4から給水された供給水20が水分拡散用の不織布13内で十分に広がることなく、加湿材2に吸われてしまうことを防ぐためである。
なお、この場合において給水管4を包む不織布5の気孔径が、水分拡散用の不織布13よりも気孔径が小さければ、同様の原理で給水管4を包む不織布5全体に供給水20が行き渡るため、より安定して均一に加湿材2に供給水20を供給することができる。ただし、給水管4を包む不織布5の気孔径は、水分拡散用の不織布13よりも気孔径が必ずしも小さくなくてもよい。
【0052】
以上のように実施の形態4によれば、水分拡散用の不織布13を加湿材2の上部と給水管4を包む不織布5との間に介在させたので、給水管4のサイズを小さくしても複数の加湿材2にむら無く給水することができる。
【0053】
例えば特許文献1に示される従来の加湿器では、加湿材の上方から給水管に設けた給水穴を介して供給水を加湿材に給水するため、すべての加湿材の上方に給水管の給水穴を設けなければならず、給水管のサイズを小型化するのは困難であった。換言すると、加湿材のサイズが大きくなるほど、加湿材に供給する供給水の分布を抑制するためには給水管を加湿材上部の全体に渡って設ける必要があった。
【0054】
一方、本実施の形態4によれば、給水管4の径を小さくしても水分拡散用の不織布13が供給水20を加湿材2の上部の全体に広げる機能を発揮する。また、水分拡散用の不織布13は、加湿材2の上部全体を覆うことができる寸法を有しているため、水分拡散用の不織布13内で広がった供給水20をむら無く加湿材2に供給することができる。ゆえに、給水管4を小型化しても、加湿材2にむら無く給水することができ、加湿材2の全体を容易に濡らすことが可能となる効果が得られる。
【0055】
なお、本実施の形態4では、本発明の拡散部材の一例として、不織布13を設けた例を示したが、吸水性を有するものであれば、拡散部材の具体的構成は不織布に限定されない。例えば、多孔質材やフェルト等の吸水性を有する材料を不織布13に代えて用いてもよいし、親水加工が施されたステンレス、チタン等の金属繊維又は多孔質体等の吸水性を有するものを不織布13に代えて用いてもよい。
【0056】
図15は、実施の形態4の変形例に係る加湿器50の斜視図である。
加湿材2における供給水20の蒸発量は、流出空気23側に対して流入空気22側の方が多い。すなわち、加湿材2の近傍を流れる空気の流れ方向の上流側の方が、下流側よりも加湿材2からの蒸発量が多い。そこで、図15に示す例では、給水管4を、流出空気側よりも流入空気22側に寄せて配置している。このようにすることで、相対的に水の蒸発量の多い加湿材2の流入空気22側に、より多くの供給水20を供給することができ、加湿材2の流入空気22側における加湿不足を抑制できる。また、加湿材2の流出空気23側においては、供給水20が過剰に供給されないので、ドレイン水21の発生を低減する効果も得られる。
【0057】
なお、上述した実施の形態1〜4及び各実施の形態で示した変形例は、適宜組み合わせることができる。例えば、図15で示した給水管4を加湿材2の流入空気22側に寄せる構成は、実施の形態1〜3に適用してもよく、同様の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【0058】
1 加湿器筐体、2 加湿材、3 通風路、4 給水管、5 不織布、5A 不織布、5B 不織布、6 溝、7 ドレイン穴、8 ドレイン受け、9 給水穴、10 狭窄部、11 延長部、12 延長部狭窄部、13 不織布、20 供給水、21 ドレイン水、22 流入空気、23 流出空気、50 加湿器、60 給水装置、61 給水配管、62 給水ポンプ。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
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図10
図11
図12
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図14
図15