特開 2024-57127 加湿器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024057127

(43)【公開日】2024-04-24

(54)【発明の名称】加湿器

(51)【国際特許分類】

   F24F 6/00 20060101AFI20240417BHJP

   F24F 6/10 20060101ALI20240417BHJP

【ＦＩ】

F24F6/00 B

F24F6/10

F24F6/00 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022163625

(22)【出願日】2022-10-12

(71)【出願人】

【識別番号】000000538

【氏名又は名称】株式会社コロナ

(72)【発明者】

【氏名】小川 洸太

(72)【発明者】

【氏名】笹川 亜也果

(72)【発明者】

【氏名】今村 勇斗

【テーマコード（参考）】

3L055

【Ｆターム（参考）】

3L055CA04

3L055DA05

3L055DA11

(57)【要約】

【課題】気化フィルタの乾燥時間の短縮を図ることができる加湿器を提供する。
【解決手段】気化フィルタ９の下端が水槽の水面より高い位置となり、かつ第１のガイド板２２を備えた一方側が上面となるように気化フィルタ９を回転駆動させて、第１のガイド板２２が気化フィルタ９とフィルタケーシング１４の間隙を塞ぎ、第２のガイド板２３の先端が水槽に水没することで気化フィルタ９と水面の間隙を塞いだ状態で、気化フィルタ９の乾燥運転を実行するようにしたので、気化フィルタ９を横向きにして行う乾燥運転では、気化フィルタ９以外の流路がなく、ほとんどの風量が気化フィルタ９を通過することになるため、気化フィルタ９の乾燥時間の短縮を図ることができる。

【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

器具本体と、
水を貯水する水槽と、
当該器具本体内に設置され空気を送風する送風ファンと、
前記器具本体外の空気を取り入れる吸込口と、
当該吸込口を通過した空気が流通する送風経路と、
当該送風経路中に設けられ、前記水槽の水に下部が浸漬し回転駆動が可能な気化フィルタと、
当該気化フィルタの形状を保持する枠体と、
前記気化フィルタで発生した加湿空気を前記器具本体外へ送風する吹出口と、
前記気化フィルタの上部を囲うフィルタケーシングと、
前記送風経路における前記気化フィルタの一方側に前記枠体に固定された第１のガイド板と、他方側に前記枠体に固定された第２のガイド板と、を備え、
前記気化フィルタの下端が前記水槽の水面より高い位置となり、かつ前記第１のガイド板を備えた一方側が上面となるように前記気化フィルタを回転駆動させて、
前記第１のガイド板が前記気化フィルタと前記フィルタケーシングの間隙を塞ぎ、前記第２のガイド板の先端が前記水槽に水没することで前記気化フィルタと水面の間隙を塞いだ状態で、前記気化フィルタの乾燥運転を実行することを特徴とする加湿器。

【請求項2】

前記気化フィルタの下部が前記水槽の水に浸漬した状態において、
前記第１のガイド板、及び前記第２のガイド板は、前記送風経路の空気が流通する方向に略平行に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の加湿器。

【請求項3】

前記気化フィルタの上流に空気を加熱するヒータを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の加湿器。

【請求項4】

前記水槽が渇水状態では、前記気化フィルタの下部が前記水槽の水に浸漬した状態と同じ姿勢で前記乾燥運転を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の加湿器。

【請求項5】

前記第１のガイド板及び前記第２のガイド板は、可撓性のある材質で構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の加湿器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、気化式の加湿器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、この種のものでは、加湿運転を停止し、気化フィルタを乾燥運転する際に、気化フィルタを回転自在とし、水槽部の水面と略平行となるよう横向きになったとき、回転を停止して乾燥運転を行う加湿器があった。（例えば、特許文献１）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４－０３７０８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、気化フィルタが横向き状態においては、気化フィルタと上部のフィルタケーシングとの間と、気化フィルタと水槽の水面との間に間隙が生じる。この間隙は気化フィルタを通過する流路より圧力損失が小さい流路であるため、気化フィルタより間隙に流れる風量が大きくなってしまい、気化フィルタの乾燥にかかる時間が長くなってしまうという課題があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するために、本発明の請求項１の加湿器では、器具本体と、水を貯水する水槽と、当該器具本体内に設置され空気を送風する送風ファンと、前記器具本体外の空気を取り入れる吸込口と、当該吸込口を通過した空気が流通する送風経路と、当該送風経路中に設けられ、前記水槽の水に下部が浸漬し回転駆動が可能な気化フィルタと、当該気化フィルタの形状を保持する枠体と、前記気化フィルタで発生した加湿空気を前記器具本体外へ送風する吹出口と、前記気化フィルタの上部を囲うフィルタケーシングと、前記送風経路における前記気化フィルタの一方側に前記枠体に固定された第１のガイド板と、他方側に前記枠体に固定された第２のガイド板と、を備え、前記気化フィルタの下端が前記水槽の水面より高い位置となり、かつ前記第１のガイド板を備えた一方側が上面となるように前記気化フィルタを回転駆動させて、前記第１のガイド板が前記気化フィルタと前記フィルタケーシングの間隙を塞ぎ、前記第２のガイド板の先端が前記水槽に水没することで前記気化フィルタと水面の間隙を塞いだ状態で、前記気化フィルタの乾燥運転を実行することを特徴としている。

【0006】

また、請求項２の加湿器では、前記気化フィルタの下部が前記水槽の水に浸漬した状態において、前記第１のガイド板、及び前記第２のガイド板は、前記送風経路の空気が流通する方向に略平行に配置されていることを特徴としている。

【0007】

また、請求項３の加湿器では、前記気化フィルタの上流に空気を加熱するヒータを備えたことを特徴としている。

【0008】

また、請求項４の加湿器では、前記水槽が渇水状態では、前記気化フィルタの下部が前記水槽の水に浸漬した状態と同じ姿勢で前記乾燥運転を実行することを特徴としている。

【0009】

また、請求項５の加湿器では、前記第１のガイド板及び前記第２のガイド板は、可撓性のある材質で構成されていることを特徴としている。

【発明の効果】

【0010】

この発明によれば、気化フィルタの下端が水槽の水面より高い位置となり、かつ第１のガイド板を備えた一方側が上面となるように気化フィルタを回転駆動させて、第１のガイド板が気化フィルタとフィルタケーシングの間隙を塞ぎ、第２のガイド板の先端が水槽に水没することで気化フィルタと水面の間隙を塞いだ状態で、気化フィルタの乾燥運転を実行するようにしたので、気化フィルタを横向きにして行う乾燥運転では、気化フィルタ以外の流路がなく、ほとんどの風量が気化フィルタを通過することになるため、気化フィルタの乾燥時間の短縮を図ることができる。

【0011】

また、気化フィルタの下部が水槽の水に浸漬した状態において、第１のガイド板、及び第２のガイド板は、送風経路の空気が流通する方向に略平行に配置するので、第１のガイド板及び第２のガイド板が、通風経路において風の妨げとならない構造となるため、風量の低下を防ぐことができる。

【0012】

また、気化フィルタの上流に空気を加熱するヒータを備えることで、乾燥運転の更なる時間短縮を図ることができる。

【0013】

また、水槽が渇水状態では、気化フィルタの下部が水槽の水に浸漬した状態と同じ姿勢で乾燥運転を実行することで、水無し時は横向きに回転駆動する必要がなく、縦向きのままで乾燥運転を行うことができるため、乾燥運転の効率向上を図ることができる。

【0014】

また、第１のガイド板及び第２のガイド板を可撓性のある材質で構成することで、フィルタケーシング又は水槽に接触しても破損することがなく、また気化フィルタの回転を妨げることがない。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】この発明の一実施形態の外観を説明する斜視図

【図2】同実施形態の加湿運転時における背面側断面図

【図3】同実施形態の乾燥運転時における背面側断面図

【図4】同実施形態の乾燥運転時における背面側断面図

【図5】同実施形態における水槽を説明する図

【図6】同実施形態における気化フィルタの回転伝達部分の断面図

【図7】同実施形態における気化フィルタの回転伝達部分の正面図

【図8】同実施形態の制御ブロック図

【発明を実施するための形態】

【0016】

次に、この発明の一実施形態における加湿器を図に基づいて説明する。

【0017】

以下の説明において、「前（前面）」、「後（背面）」、「上」、「下」、「右」、及び「左」は、図１～図７における定義に従う。また、上下方向は、器具本体１の設置時における鉛直方向に対応する。前後方向及び左右方向は、器具本体１の設置時における水平方向に対応する。

【0018】

１は加湿器の器具本体、２は器具本体１内の下部に設けられた水槽で、カートリッジ式の給水タンク３によって給水される。前記給水タンク３は、器具本体１の上面から器具本体１内に挿入され、水槽２上に載置されて当該水槽２内に一定量の水を供給する。４は室内の乾燥した空気（乾燥空気）を器具本体１内に取り入れる吸込口で、器具本体１の側面部に開口している。５は室内に湿った空気（加湿空気）を送る吹出口で、器具本体１の上面に開口している。６は吸込口４から吹出口５に至る送風経路１２中に設置されたシロッコファン等からなる送風ファン、７は送風ファン６を駆動するモータである。送風ファン６の下流側には、空気を加熱するヒータ８と、吸水性の良いシート状の素材をプリーツ折りした縦長方形の気化フィルタ９が設置される。当該気化フィルタ９は回転自在に取り付けられ、その両端は交互に水槽２内の水に浸漬されており、毛細管現象にて水を全面に行き渡るように吸い上げる。

【0019】

送風ファン６によって吸込口４から取り入れた室内の乾燥空気は、ヒータ８を通過後、水槽２の水により湿潤した気化フィルタ９を通過することで加湿空気となって、吹出口５から室内へ送出する。１２は送風ファン６で送風された空気が器具本体１内を流通する送風経路である。

【0020】

１３は送風ファン６の外周を囲うように設置されるファンケーシングである。吸込口４から送風ファン６の中央部に吸い込まれた空気は、送風ファン６の外周より遠心状に送風し、ファンケーシング１３内の渦巻き状の風路（図示せず）を送風ファン６の回転方向に沿って流通し、下流側となる送風経路１２へ送出される。

【0021】

１４は気化フィルタ９の上部を囲うように設置されるフィルタケーシングである。フィルタケーシング１４はファンケーシング１３と一体に成形されている。

【0022】

１５は不織布等のシート状の濾材で構成されたＨＥＰＡフィルタ等からなるエアフィルタであり、吸込口４から取り入れる空気に対し、微細な塵埃やＰＭ２．５等の微小粒子を捕集して空気清浄を行い、吸込口４に形成された取り付け部（図示せず）に対して自在に装着、及び脱着が可能である。

【0023】

水槽２は、給水タンク３によって給水される給水部１０と、気化フィルタ９が設置される気化フィルタ設置部１１が並べて配置され、両者は樹脂により一体に成形されており、共に底部の連通口３２を介して連通し、同一レベルの水を貯水する。そして、この水槽２は器具本体１の背面から引き出し用取っ手１６を引くことで取り出し可能となっている。

【0024】

１７は気化フィルタ９の周囲を覆って当該気化フィルタ９を収納する枠体である。枠体１７には上下及び左右の略中間に回転用の支点１８と雌継手２０が設けられており、水槽２に設けられた支点受け部１９と雌継手受け部２１に、支点１８と雌継手２０をそれぞれ設置することで、気化フィルタ９は支点１８と雌継手２０を回転中心として回転可能となっている。

【0025】

枠体１７には第１のガイド板２２、及び第２のガイド板２３が設けられている。
図２において、第１のガイド板２２及び第２のガイド板２３の前後方向（奥行方向）の構造は、枠体１７と同じ長さ（幅）で構成されている。また、上下方向の位置は枠体１７の下部付近に設けられており、左右方向は枠体１７の外側から第１のガイド板２２は左方向、第２のガイド板２３は右方向へ突出して設けられている。第１のガイド板２２の形状は、気化フィルタ９を通過した加湿空気の流路に沿って曲がっている。
第１のガイド板２２及び第２のガイド板２３の詳細については後述する。

【0026】

２４はギヤモータであり、雌継手２０と対向した器具本体１の前面内部に設けられ、ギヤモータ２４の軸が雄継手２５を介して雌継手２０に嵌合している。これにより、ギヤモータ２４を駆動することで雌継手２０を回転させ、気化フィルタ９を回転させることができる。

【0027】

２６は一端が枢支されたレバーで、先端下面を雌継手２０に設けられたカム２７に対面させ、上面略中央部を位置検知スイッチ２８に対面させている。ギヤモータ２４を駆動し気化フィルタ９を回転させるとき、カム２７がレバー２６を押し上げて位置検知スイッチ２８をオンした際に、気化フィルタ９を指定の位置に停止するようにギヤモータ２４を制御する。

【0028】

２９は給水タンク３の蓋となる給水口キャップである。給水口キャップ２９には、図示しない弁機構が設けられており、図示しない圧縮バネによって常時閉弁となるよう規制されている。給水タンク３が給水部１０にセット（収納）されることで、給水部１０に固定された突起部３０の上端が、前記弁機構の底面に当接し弁が押し上げられることで開弁状態となり、給水タンク３から給水部１０に給水される。

【0029】

３１は給水部１０内に設けられ、給水部１０及び気化フィルタ設置部１１に一定水位以上の貯水があるとき、水位有りを検知し、水位検知信号を出力するフロートセンサである。３３は器具本体１が設置された室内の湿度を検知する湿度センサである。

【0030】

３４は複数のスイッチが備えられ各種操作指令を行う操作部である。操作部３４には、加湿運転の開始及び停止を指示する運転スイッチと、湿度の設定を行うスイッチと、加湿運転の強弱を設定する運転切替スイッチと、気化フィルタ９を乾燥する乾燥運転を開始する乾燥スイッチと、等が備えられている。

【0031】

また、操作部３４には各スイッチに対応したランプが備えられており、運転スイッチが操作されたら点灯する運転ランプと、設定湿度を表示するランプと、運転切替スイッチで切り替えた運転状態を表示するランプと、等が備えられている。

【0032】

３５はフロートセンサ３１や湿度センサ３３の各センサで検知された検知値や、操作部３４上に備えられた各スイッチでの設定内容に基づき、運転内容を制御するマイコンで構成された制御部である。当該制御部３５には、送風ファン６を所定の回転数で駆動させる送風ファン制御手段４０と、ヒータ８のＯＮ／ＯＦＦ状態を変化させるヒータ制御手段４１と、気化フィルタ９を回転させるギヤモータ２４の動作を制御するギヤモータ制御手段４２と、特定の動作開始時から経過した時間をカウントする計時手段としてのタイマー４３と、が備えられている。

【0033】

次に、本発明の一実施形態での運転開始から終了までの動作について説明する。

【0034】

加湿器を運転する際に、給水タンク３に水を入れ水槽２に設置することにより、水槽２には給水タンク３より一定量の水が流れ出し、縦長に設置された気化フィルタ９の下端部を浸漬する。これにより、気化フィルタ９は水を吸い上げ湿潤する。

【0035】

このとき、操作部３４の運転スイッチが操作されると、制御部３５は送風ファン６を駆動し、吸込口４から室内の乾燥空気を吸い込む。送風ファン６により送出された乾燥空気は、送風経路１２に設けたヒータ８により加熱される。そして、加熱された乾燥空気は図２に示すように、一端を水槽２に水没させることで湿潤した気化フィルタ９を通過し、気化フィルタ９内の水を気化させて加湿空気となり、吹出口５から室内に放出される。

【0036】

また、気化フィルタ９の下端が水没した状態で運転を開始すると同時に、制御部３５内のタイマー４３により所定の時間をカウントする。所定時間が経過したら気化フィルタ９を略１８０度回転させ、水没していなかった他端が水没する状態で停止する。そして再び気化フィルタ９は水を吸い上げ湿潤し、気化フィルタ９を通過した空気が水を気化させながら加湿空気となり送出される。

【0037】

以後、この動作を繰り返して加湿運転を継続する。このとき、気化フィルタ９の回転方向は正回転でも逆回転でも良い。

【0038】

加湿終了後は、気化フィルタ９を図２の状態から略９０度回転して、図３に示すようにその全体を水槽２の水面と略水平状態になるように水面上で保持する。そして制御部３５内のタイマー４３により所定の時間をカウントし、その間、送風経路１２に設けたヒータ８によって加熱された空気により気化フィルタ９を乾燥する乾燥運転を行う。

【0039】

乾燥運転終了後、気化フィルタ９及び水槽２を器具本体１から取り出して清掃等をする場合には、器具本体１の引き出し用取っ手１６から図１に示す矢印の向きに取り出せばよい。また図５に示すように、気化フィルタ９及び水槽２は着脱可能となっているため、気化フィルタ９を取り出し後、水槽２を清掃することができる。

【0040】

次に、本発明の一実施形態における第１のガイド板２２及び第２のガイド板２３の詳細な構造と、これにより生じる作用効果について、図２～図４に基づいて説明する。

【0041】

図３に示すように、気化フィルタ９を乾燥する乾燥運転を行う場合、気化フィルタ９を水面と略水平状態になるように保持し、水槽２内の水に浸らないようにして乾燥運転を行う。このとき、気化フィルタ９とフィルタケーシング１４の間に間隙A、気化フィルタ９と水面の間に間隙Bが生じる。間隙A及び間隙Bは、気化フィルタ９が縦長に設置され下端部を浸漬している状態、即ち図２に示す加湿運転時はほとんど生じないものである。従来の加湿器では、間隙A及び間隙Bを通過する流路は気化フィルタ９を通過する流路より圧力損失が小さいため、気化フィルタ９より間隙A及び間隙Bに流れる風量が大きくなってしまい、気化フィルタ９の乾燥にかかる時間が長くなってしまう。

【0042】

ここで、図３に示すように、気化フィルタ９とフィルタケーシング１４の間隙Aを塞ぐように枠体１７に設けられた第１のガイド板２２と、水槽２の水面に水没することで気化フィルタ９と水面の間隙Bを塞ぐように枠体１７に設けられた第２のガイド板２３を配置する。第１のガイド板２２の長さは、フィルタケーシング１４に接触しない程度まで延伸した長さとなっており、第２のガイド板２３の長さは、先端が水面に水没する長さとなっている。第１のガイド板２２及び第２のガイド板２３により、間隙A及び間隙Bを流通する空気を妨げるため、気化フィルタ９を流通し乾燥させる風量を増加することができる。即ち、気化フィルタ９の乾燥時間の短縮を図ることができる。

【0043】

また、図２に示すように、気化フィルタ９を縦長に設置し下端部を浸漬して加湿運転を行う際は、第１のガイド板２２及び第２のガイド板２３は送風経路１２の妨げとならないような形状となっている。つまり、第１のガイド板２２及び第２のガイド板２３は、送風経路１２を流通する空気と略平行となるように配置することで、第１のガイド板２２は、気化フィルタ９を通過した加湿空気をスムーズに下流へ案内し、第２のガイド板２３は乾燥空気が気化フィルタ９にスムーズに流入するように案内する。特に、第１のガイド板２２は枠体１７より突出する距離が長いことから、流路に沿って曲げることで流通する加湿空気と略平行となるように配置している。これにより、第１のガイド板２２及び第２のガイド板２３を設置しても、加湿運転における風量及び加湿量が低下することがなく使用できる。

【0044】

ここで、第１のガイド板２２及び第２のガイド板２３の上下方向の位置は、図２において枠体１７の下部付近に設けているが、空気の流通を極力阻害しないように、水槽２及び水面に近い位置としている。また、気化フィルタ９の回転によって、第１のガイド板２２及び第２のガイド板２３の先端が、フィルタケーシング１４及び水槽２に抵触しないように、第１のガイド板２２及び第２のガイド板２３の長さを設定する。

【0045】

第１のガイド板２２及び第２のガイド板２３の材質は、枠体１７と同じくポリプロピレン（ＰＰ）やポリスチレン（ＰＳ）などのプラスチック材で構成される。

【0046】

また、水槽２に水が無い状態、即ち渇水状態においては、図２と同じく気化フィルタ９を縦長に設置した姿勢にて乾燥運転を実行することで、より乾燥時間の短縮を図ることができる。つまり、気化フィルタ９が縦長の姿勢でも水槽２の水に湿潤することがない状態においては、縦長の姿勢の方が、水面と略水平状態になる姿勢よりも、乾燥運転において気化フィルタ９を流通する圧力損失が小さくなるため、気化フィルタ９を流通し乾燥させる風量を増加することができ、乾燥効率をより向上させることができる。

【0047】

なお、枠体１７に設置する第１のガイド板２２及び第２のガイド板２３は、図４のような位置及び形状でも良い。つまり、枠体１７の形状に依らず、第１のガイド板２２及び第２のガイド板２３は、気化フィルタ９の回転により先端が接触せず、図２の姿勢にて空気の流通を極力阻害しない形状であり、間隙A及び間隙Bを塞ぐことができる位置であれば何処に設置しても良い。

【0048】

しかし、第１のガイド板２２及び第２のガイド板２３の位置によっては、気化フィルタ９の回転時に、第１のガイド板２２及び第２のガイド板２３がフィルタケーシング１４又は水槽２に抵触する可能性がある。その結果、気化フィルタ９の回転を妨げる、又はフィルタケーシング１４若しくは水槽２を破損する虞がある。

【0049】

そこで、第１のガイド板２２及び第２のガイド板２３の材質は、可撓性プラスチックやシリコーン製のゴムなど、力が加わっても撓んで変形し、かつ元の形に復元する可逆性のある材質とする。これにより、気化フィルタ９の回転時に、第１のガイド板２２及び第２のガイド板２３がフィルタケーシング１４又は水槽２に抵触しても、撓んで変形することで、接触しつつ回転を継続することができる。また、フィルタケーシング１４又は水槽２に加わる力を、第１のガイド板２２及び第２のガイド板２３が撓むことで極力低減することができ、フィルタケーシング１４又は水槽２の破損を防止することができる。

【0050】

また、本実施形態で用いたその他の構成は一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図しておらず、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0051】

１ 器具本体
２ 水槽
４ 吸込口
５ 吹出口
６ 送風ファン
８ ヒータ
９ 気化フィルタ
１２ 送風経路
１４ フィルタケーシング
１７ 枠体
２２ 第１のガイド板
２３ 第２のガイド板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】