(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】
(24)【登録日】2024-04-09
(45)【発行日】2024-04-17
(54)【発明の名称】加湿フィルタ用ホルダ、加湿フィルタユニットおよび加湿装置
(51)【国際特許分類】
F24F 6/04 20060101AFI20240410BHJP
F24F 6/00 20060101ALI20240410BHJP
【FI】
F24F6/04
F24F6/00 A
(21)【出願番号】P 2020118447
(22)【出願日】2020-07-09
【審査請求日】2023-03-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000005049
【氏名又は名称】シャープ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100147304
【氏名又は名称】井上 知哉
(72)【発明者】
【氏名】石飛 憲一
(72)【発明者】
【氏名】小林 秀徳
(72)【発明者】
【氏名】石川 朋弘
(72)【発明者】
【氏名】内村 謙介
【審査官】小川 悟史
(56)【参考文献】
【文献】特開平11-270883(JP,A)
【文献】実公昭47-017192(JP,Y1)
【文献】米国特許第05853625(US,A)
【文献】国際公開第2018/220769(WO,A1)
(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】
加湿用フィルタ体を保持する加湿フィルタ用ホルダであって、
前記加湿用フィルタ体が配置されるフィルタ空間の上方に位置し、前記加湿用フィルタ体に供給するための水を受ける水受け部と、
前記フィルタ空間と連通する一対の開口部と、を備え、
前記水受け部は、第1方向を長手方向とする底部と、前記底部における前記第1方向と交差する第2方向に離れた位置から上方に突出した一対の側壁と、を有し、
前記一対の開口部は、前記第2方向における前記一対の側壁の外側に形成されて
おり、
前記第1方向に並び、且つ前記一対の側壁の各々と交差するように延びる複数の隔壁を、更に備え、
前記複数の隔壁の上端は、前記一対の側壁の上端よりも上方に位置し、
前記複数の隔壁は、前記一対の側壁の各々を前記第1方向に沿った複数の部位に仕切り、且つ前記一対の開口部の各々を前記第1方向に沿った複数の空間に仕切り、
前記水受け部から溢れた水は、前記一対の側壁の各々における前記複数の部位を乗り越えて、前記一対の開口部の各々における前記複数の空間に流れ込む、
加湿フィルタ用ホルダ。
【請求項2】
前記一対の側壁の各々は、上端における前記複数の隔壁の間に形成された複数の切欠部を有する、
請求項
1に記載の加湿フィルタ用ホルダ。
【請求項3】
前記底部は、前記第1方向の一方から他方に向かって下がるテーパー面をなすように形成される、
請求項1
または2に記載の加湿フィルタ用ホルダ。
【請求項4】
請求項1~
3のいずれか一項に記載の加湿フィルタ用ホルダと、
前記加湿フィルタ用ホルダに保持される加湿用フィルタ体と、を備えた、
加湿フィルタユニット。
【請求項5】
請求項
4に記載の加湿フィルタユニットと、
前記加湿フィルタユニットを保持する本体と、を備えた、
加湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、加湿フィルタ用ホルダ、加湿フィルタユニットおよび加湿装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献1には、水タンクの水を一時的に貯める加湿用トレーと、水を気化して加湿する加湿フィルタと、ポンプにより水を汲み上げて加湿フィルタの上方から散水する散水手段と、加湿フィルタに送風する送風機とを備える加湿装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、加湿装置では、加湿量の向上が求められていた。本発明の一形態は、加湿量の向上を図ることができる加湿フィルタ用ホルダなどを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一形態の加湿フィルタ用ホルダは、加湿用フィルタ体を保持する加湿フィルタ用ホルダであって、前記加湿用フィルタ体が配置されるフィルタ空間の上方に位置し、前記加湿用フィルタ体に供給するための水を受ける水受け部と、前記フィルタ空間と連通する一対の開口部と、を備え、前記水受け部は、第1方向を長手方向とする底部と、前記底部における前記第1方向と交差する第2方向に離れた位置から上方に突出した一対の側壁と、を有し、前記一対の開口部は、前記第2方向における前記一対の側壁の外側に形成されている。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【
図1】第1の実施形態に係る加湿装置の概略構成図である。
【
図2】第1の実施形態に係る加湿フィルタ用ホルダの正面図である。
【
図3】第1の実施形態に係る加湿フィルタ用ホルダの平面図である。
【
図4】
図3に示す加湿フィルタ用ホルダのIV-IV線断面図である。
【
図5】
図3に示す加湿フィルタ用ホルダのV-V線断面図である。
【
図6】加湿時の加湿フィルタユニットに流れる水の状態を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面については、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【0008】
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る加湿装置の概略構成図である。
図2は、第1の実施形態に係る加湿フィルタ用ホルダの正面図である。
図3は、第1の実施形態に係る加湿フィルタ用ホルダの平面図である。
図4は、
図3に示す加湿フィルタ用ホルダのIV-IV線断面図である。
図5は、
図3に示す加湿フィルタ用ホルダのV-V線断面図である。加湿装置1は、例えば、空気を加湿、および空気を暖めるなどの機能を備える電気暖房機器等を含む。
【0009】
図1に示すように、加湿装置1は、後述する加湿フィルタユニット2と、加湿フィルタユニット2を保持する本体3と、を備えている。
【0010】
本体3は、例えば箱状に形成されている。本体3は、前面下部に加温あるいは加湿された空気を機器外に放出させるための吹出口4が形成される。また、本体3は、背面に空気を内部に吸い込むための吸込口5が形成される。
【0011】
本体3の内部には、吸込口5から吹出口4に向けて空気が流通する送風路6が形成される。送風路6には、吸込口5から吹出口4に向けて順に、フィルタ7と、送風機8と、送風機8により吸い込まれた空気を加熱するセラミックヒータ9と、加湿するための加湿フィルタユニット2とが設けられる。
【0012】
フィルタ7は、本体3の背面に設けられており、送風機8の吸引力により通過する空気中のほこり(塵埃)を捕集する。
【0013】
送風機8は、空気を本体3内に取り込むための送風を発生させるファン8aと、ファン8aを回転するファン用モータ8bとを備える。送風機8は、ファン用モータ8bにより駆動されるシロッコファン等の遠心方式のファン8aにより形成され、軸方向に空気を吸込んで周方向に空気を送り出す。
【0014】
セラミックヒータ9は、本体3内の送風機8と後述する加湿フィルタ用ホルダ10との間に設けられており、送風機8により吸い込まれた空気を加熱する。
【0015】
加湿フィルタユニット2は、加湿フィルタ用ホルダ10と、加湿フィルタ用ホルダ10に保持される加湿用フィルタ体11と、を備える。
【0016】
加湿用フィルタ体11は、吸水性のある所定厚みの不織布が上方からみてW字状に連続して折り曲げられて形成される。本例では、2枚の加湿用フィルタ体11,11を前後方向に並べて設けている。各加湿用フィルタ体11,11では、空気が各折曲部11a、11bを通過することにより、加湿用フィルタ体11,11に吸収された水分が気化する。
【0017】
図2および
図3に示すように、加湿フィルタ用ホルダ10は、上方に加湿用フィルタ体11に水を散水するための水受け部12と、下方に加湿用フィルタ体11を保持するための略横長タイプの箱状の枠体13と、を備える。
【0018】
枠体13は、上面31、前面32、後面33及び底面36が開放され、左右の側面34,35が閉塞されている。枠体13は、加湿用フィルタ体11が配置されるフィルタ空間Sを有している。枠体13の上面31には、フィルタ空間Sと連通する各開口部14,15を備えている。枠体13のフィルタ空間Sに加湿用フィルタ体11を保持した状態では、加湿用フィルタ体11の前面側および後面側の各折曲部11a,11bが枠体13の前面32および後面33に臨むように設けられる。
【0019】
また、枠体13の上面31の各開口部14,15からは、加湿用フィルタ体11の上方側の各折曲部11a,11bが臨むように設けられる。枠体13の前面32および後面33には、突起付梁18a,18bを架設している。突起付梁18a,18bは、複数の突起を有しており、加湿用フィルタ体11の折曲部11a,11bの形状を保持する。
【0020】
具体的には、各突起付梁18a,18bは、前面32および後面33の左右両端にわたって設けられた本体と、本体に設けられた複数の突起と、を有している。本体は、左右方向を長手方向、前後方向を厚さ方向とする矩形板状に形成されている。複数の突起は、本体における内側の一面に左右方向に並んで形成されており、前後方向に突出している。各突起付梁18a,18bでは、複数の突起が加湿用フィルタ体11の折曲部11a,11bに嵌ることにより、折曲部11a,11bの形状を保持する。
【0021】
さらに、後述する水受け部12の底部23の下方における枠体13内には、前後方向における突起付梁18a,18bの間に突起付梁18cが設けられている。突起付梁18cは、枠体13における前後方向の中央部において、左右両端にわたって設けられた本体と、本体に設けられた複数の突起と、を有している。本体は、左右方向を長手方向、前後方向を厚さ方向とする矩形板状に形成されている。複数の突起は、本体における一面及び他面の両面に左右方向に並んで形成されており、前後方向に突出している。突起付梁18cでは、複数の突起が加湿用フィルタ体11の折曲部11a,11bに嵌ることにより、折曲部11a,11bの形状を保持する。つまり、加湿用フィルタ体11,11は、突起付梁18cと、突起付梁18a,18bとで、折曲部11a,11bに突起付梁18a~18cの複数の突起が嵌るように挟まれることにより、形状が保持される。
【0022】
さらに、加湿装置1は、本体3に装着自在の水タンク(図示しない)と、水タンクから供給される水を貯めるための加湿用トレー19(
図1参照)と、を備える。
【0023】
加湿用トレー19内の水は、ポンプ17により延長管16を介して後述する水受け部12に供給される。なお、延長管16は、一端が加湿用トレー19のポンプ17に接続され、他端が水受け部12の給水孔12a(
図3参照)に接続される。
【0024】
図3に示すように、加湿フィルタ用ホルダ10は、加湿用フィルタ体11が配置されるフィルタ空間Sの上方に位置し、加湿用フィルタ体11に供給するための水を受ける水受け部12と、フィルタ空間Sと連通する開口部14,15と、を備える。また、加湿フィルタ用ホルダ10は、水受け部12を上方から覆うカバーを備えている。
【0025】
水受け部12は、底部23と、一対の側壁21,22と、を有している。底部23は、左右方向(第1方向)を長手方向とする板状に形成されており、フィルタ空間Sの上方を塞ぐように設けられている。底部23における左側(第1方向の一方側)の端部には、給水孔12aが設けられている。給水孔12aは、底部23を上下方向に貫通する貫通孔である。底部23の下面には、給水孔12aと連続するように延長管16が接続されている。底部23の上面には、延長管16及び給水孔12aを介して、加湿用トレー19から供給された水が溜められる。
【0026】
また、底部23における右側(第1方向の他方側)の端部(本実施形態では右端)には、排水孔12bが形成されている。排水孔12bは、底部23を上下方向に貫通する貫通孔であり、フィルタ空間Sを介して加湿用トレー19に繋がっている。底部23の上面に溜められた水の少なくとも一部は、排水孔12bを介して加湿用トレー19に排水される。なお、排水孔12bの開口寸法は、単位時間当たりの排水量が、ポンプ17による単位時間あたりの給水量よりも小さくなるように構成されている。これにより、ポンプ17が駆動している場合、底部23の上面に水が溜まる。一方、ポンプ17が停止すると、底部23の上面に溜められた水は、排水孔12bを介して排出される。
【0027】
また、
図4に示すように、底部23は、左右方向(第1方向)の一方(左方)から他方(右方)に向かって下がるテーパー面をなすように形成されている。つまり、底部23の上面は、給水孔12aから排水孔12bに向かって下がるテーパー面を含んでいる。これにより、ポンプ17が停止した場合、底部23の上面に溜まった水がテーパー面に沿って排水孔12bに向かって流れるので、底部23の上面に水が残留することを抑制することができる。
【0028】
一対の側壁21,22は、左右方向を長手方向、前後方向を厚さ方向とする板状に形成されている。一対の側壁21,22は、底部23における前後方向(第2方向)の両端から上方に突出している。つまり、一対の側壁21,22は、底部23における左右方向と交差する前後方向(第2方向)に離れた位置から上方に突出している。具体的には、側壁21は、底部23の前端から上方に突出するように形成され、側壁22は、底部23の後端から上方に突出するように形成されている。一対の側壁21,22の間には、給水孔12aを介して供給された水が溜められる。なお、一対の側壁21,22は、前後方向(第2方向)に離れて形成されていればよく、例えば底部23における前後方向の両端よりも内側の位置に形成されていてもよい。
【0029】
一対の開口部14,15は、前後方向における一対の側壁21,22の外側に形成されている。具体的には、加湿フィルタ用ホルダ10は、一対の側壁21,22と前後方向に対向する一対の外側壁27,28を備えている。一対の外側壁27,28は、左右方向を長手方向、前後方向を厚さ方向とする矩形板状に形成されている。外側壁27は、側壁21の前方に形成され、外側壁28は、側壁22の後方に形成されている。開口部14は、側壁21と外側壁27との間に形成され、開口部15は、側壁22と外側壁28との間に形成されている。つまり、一対の開口部14,15は、それぞれ側壁21,22に対して、前後方向における底部23と反対側に形成されている。一対の開口部14,15の各々は、平面視において左右方向を長手方向とする矩形状の開口であり、フィルタ空間Sと上下方向に連続している。開口部14は、前側の加湿用フィルタ体11の上方に位置し、開口部15は、後側の加湿用フィルタ体11の上方に位置している。
【0030】
また、加湿フィルタ用ホルダ10は、第1方向(左右方向)に並ぶ複数の隔壁24を備えている。複数の隔壁24は、一対の側壁21,22の各々と交差するように設けられる。
【0031】
換言すると、一対の側壁21,22の各々は、複数の隔壁24が交差している。一対の側壁21,22の各々において、複数の隔壁24は、左右方向に所定間隔に並んで形成されている。各隔壁24は、左右方向を厚さ方向とする矩形板状に形成されており、側壁21又は側壁22に対して前後方向に貫通している。したがって、各隔壁24は、開口部14又は開口部15と、一対の側壁21,22との間の空間とにわたって形成されている。各隔壁24とは、側壁21又は側壁22となす角は、直角である。
【0032】
図4に示すように、複数の隔壁24の上端は、一対の側壁21,22の上端よりも上方に位置する。つまり、各隔壁24は、側壁21又は側壁22から上方に突出している。
【0033】
側壁21に形成された隔壁24の数と、側壁22に形成された隔壁24の数とは、同数(本実施形態では12個)である。また、側壁21に形成された複数の隔壁24と、側壁22に形成された複数の隔壁24とは、前後方向に並んでいる。言い換えれば、側壁21に設けられた各隔壁24の端部と、側壁22に設けられた各隔壁24の端部とは、前後方向に対向している。
【0034】
また、各隔壁24は、一対の開口部14,15の一方を仕切るように外側壁27,28の一方に連続している。具体的には、側壁21に形成された複数の隔壁24は、開口部14を前後方向に仕切るように外側壁27に連続している。また、側壁22に形成された複数の隔壁24は、開口部15を前後方向に仕切るように外側壁28に連続している。つまり、開口部14,15は、複数の隔壁24により左右方向に仕切られている。
【0035】
なお、本実施形態では、各隔壁24と、側壁21又は側壁22となす角が直角であるが、なす角が鈍角又は鋭角であってもよい。
【0036】
上述したように、一対の側壁21,22は、複数の隔壁24と交差している。これにより、一対の側壁21,22は、複数の隔壁24により左右方向に仕切られる。
図4に示すように、一対の側壁21,22の各々は、複数の切欠部25を有する。複数の切欠部25は、一対の側壁21,22の各々の上端部に形成されている。具体的には、複数の切欠部25は、一対の側壁21,22の各々の上端部において、複数の隔壁24の間に形成されている。言い換えれば、各切欠部25は、側壁21又は側壁22の上端部にける左右方向に並ぶ一対の隔壁24の間に形成されている。各切欠部25は、下方に凹むように形成されている。一対の側壁21,22の各々の上端部は、複数の隔壁24の間が、各切欠部25により下方に向かって湾曲したU字状に形成されている。また、
図4に示すように、上下方向における各切欠部25の位置が、略同じとなるように形成されている。つまり、一対の側壁21,22の各々は、上下方向における、複数の隔壁24それぞれの間の上端部の位置が、互いに同じである。
【0037】
例えば、切欠部25の形状は、略U字状に形成されているが、その他の形状であってもよい。さらに各切欠部25の深さは、全て同じ深さとしたが、各側壁21,22の長手方向において、第1方向(左右方向)の一方から他方に向かって、各切欠部25の深さを徐々に深くなるようにしてもよい。また、各切欠部25の面積は、全て同じ大きさの面積としたが、側壁21,22の長手方向において、第1方向(左右方向)の一方から他方に向かって(例えば、水の流れの供給側から排水孔12b側に向かって)、各切欠部25の面積を徐々に大きくなるようにしてもよい。
【0038】
なお、隔壁24は、水受け部12に供給される水が一方向(左右方向)から側壁21,22の外側へ流れ出るように導くための構成であればよい。水受け部12は、上部を蓋部(図示しない)で覆う構成としている。なお、隔壁24は、側壁21,22に交差するように、蓋部の内面に垂設するようにしてもよい。
【0039】
底部23は、第1方向(左右方向)の一方から他方に向かって下がるテーパー面をなすように形成される。水受け部12では、ポンプ17により汲み上げた水をテーパー面に沿って、第1方向(左右方向)の一方から他方に向かってスムーズに流下させることができる。なお、底部23は、テーパー面に限定するものではなく、第1方向の一方から他方に向かって下がるような階段状に形成されてもよい。
【0040】
[加湿装置の動作]
次に、加湿装置の動作を説明する。加湿装置は、加湿運転を開始する操作が行われると制御部(図示しない)が送風機8、セラミックヒータ9及びポンプ17を動作させる。
【0041】
図1に示す加湿装置1では、操作部(図示しない)が操作されると加湿運転を開始する。
【0042】
図6に示すように、加湿用トレー19内には、水タンク(図示しない)から供給される水が貯められており、加湿用トレー19内の水がポンプ17の駆動により延長管16を通って水受け部12に汲み上げられる。水受け部12に供給された水は、一対の側壁21,22及び底部23で囲まれた空間に溜められる。
【0043】
水受け部12に溜められた水は、水位が一対の側壁21,22の上端部を越えると、水受け部12から溢水する。具体的には、水受け部12に溜められた水は、一対の側壁21,22を乗り越えるように水受け部12から溢れ出す。水受け部12から溢れ出た水は、開口部14又は開口部15を介してフィルタ空間Sに流れ落ちる。これにより、フィルタ空間Sに配置された加湿用フィルタ体11は、水受け部12から溢れ出した水を吸収する。水受け部12から溢れ出した水のうち、加湿用フィルタ体11に吸収されなかった水は、加湿用トレー19に流れて、水受け部12に再び汲み上げられる。
【0044】
このように、本実施形態の加湿フィルタ用ホルダ10は、水受け部12に水を一旦溜めて、水受け部12から溢れた水をフィルタ空間Sに落下させることにより、加湿用フィルタ体11に水を供給するように構成されている。これにより、一対の側壁21,22の上端部における左右方向に沿った各部位において、給水孔12aの位置との間の距離の差による、乗り越える水の量の差が低減する。つまり、一対の側壁21,22の上端部において、給水孔12aに近い左端部と、給水孔12aから遠い右端部とで、乗り越える水の量の差が低減する。したがって、加湿用フィルタ体11における左右方向に沿った各部位に対して、供給する水の量の均一化を図ることができる。これにより、加湿用フィルタ体11に対して局所的に水が供給される場合に比べて、加湿用フィルタ体11に吸収される水の量が増加するので、加湿量の増加を図ることができる。
【0045】
また、本実施形態では、一対の側壁21,22の各々は、複数の隔壁24によって左右方向に仕切られている。これにより、水が表面張力によりまとまって一対の側壁21,22を局所的に乗り越えることが抑制され、一対の側壁21,22の上端部における左右方向に沿った各部位を乗り越える水の量の差がより低減する。そのため、加湿用フィルタ体11における左右方向に沿った各部位に対して、供給する水の量の均一化を図ることができる。
【0046】
さらに、一対の側壁21,22の各々の上端には、複数の隔壁24の間に切欠部25が形成されている。この切欠部25により、隔壁24と壁24との間における水の表面張力が低減するので、水が一対の側壁21,22を乗り越えやすくなる。これにより、一対の側壁21,22の上端部における左右方向に沿った各部位を乗り越える水の量の差がより低減する。そのため、加湿用フィルタ体11における左右方向に沿った各部位に対して、供給する水の量の均一化を図ることができる。
【0047】
水受け部12では、給水孔12aから供給される水を貯めて、複数の隔壁24,・・,24により区分される両側壁21,22から水が乗り越えて、略均一な量の水が各側壁21,22の外側の各開口部14,15へ流れ込む。
【0048】
開口部14,15から臨む加湿用フィルタ体11の上方の折曲部11a,11bに側壁21,22を超え、水がそれぞれ降り注ぎ、加湿用フィルタ体11全体を満遍なく濡らすことができる(例えば、
図6参照)。さらに、加湿用フィルタ体11を流下した水は、枠体13底面の開口から、加湿用トレー19内に戻る。これにより、加湿用フィルタ体11全体に略均一に水分が行き渡り、送風機8による送風が加湿用フィルタ体11に吹き付けられることで、加湿量の向上を図り、加湿効率を向上することができる。
【0049】
以上説明したように、加湿フィルタユニット2は、加湿フィルタ用ホルダ10と、加湿フィルタ用ホルダ10に保持される加湿用フィルタ体11と、を備えている。従って、加湿フィルタユニット2によれば、加湿フィルタ用ホルダ10により略均一な量の水を流して分水して、加湿フィルタ用ホルダ10に保持される加湿用フィルタ体11に散水することが可能となる。
【0050】
以上説明したように、加湿装置1は、加湿フィルタユニット2と、加湿フィルタユニット2を保持する本体3と、を備えている。従って、加湿装置1によれば、加湿量が増加し、加湿効率(単位時間当たりの加湿量)が向上する。
【0051】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態で示した構成と実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えてもよい。
【符号の説明】
【0052】
1 加湿装置、2 加湿フィルタユニット、3 本体、4 吹出口、5 吸込口、6 送風路、7 フィルタ、8 送風機、9 セラミックヒータ、10 加湿フィルタ用ホルダ、11 加湿用フィルタ体、12 水受け部、13 枠体、14、15 開口部、
16 延長管、17 ポンプ、19 加湿用トレー、21、22 側壁、23 底部、24 隔壁、25 切欠部