JP6209728B2

JP6209728B2 - 加湿装置および加湿機能付空気清浄装置

Info

Publication number: JP6209728B2
Application number: JP2013011001A
Authority: JP
Inventors: 一平小田; 崇藤園
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-01-24
Filing date: 2013-01-24
Publication date: 2017-10-11
Anticipated expiration: 2033-01-24
Also published as: JP2014142129A

Description

本発明は、乾燥した室内を加湿するための加湿装置および加湿機能付空気清浄装置に関するものである。

従来、この種の加湿装置は、気化フィルタに空気を接触させて加湿を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その加湿装置について図６を参照しながら説明する。

図６に示すように、加湿装置１０１は、加湿装置１０１の吸込口１０２から吸込んだ空気を上面吹出口１０３、側面吹出口１０４に送る送風手段１０５と、前記送風手段１０５により送られた空気を加湿する気化フィルタ１０６とを備え、前記上面吹出口１０３、側面吹出口１０４は、それぞれ前記上面吹出口１０３は加湿装置１０１の上面に、前記側面吹出口１０４は加湿装置１０１の側面に形成されている。送風手段１０５によって吸込口１０２から吸い込んだ空気を、水を吸上げ湿潤した気化フィルタ１０６に通過させ、前記上面吹出口１０３、側面吹出口１０４から加湿空気を得るものである。

特開２００８−０６４４３１号公報

このような従来の加湿装置では、加湿空気を吹出す吹出口を加湿装置の上面と側面とに夫々設けているので、加湿装置の上面から加湿空気を吹出すのみならず、加湿装置の側面からも加湿空気を吹出すので、加湿装置の周囲の湿度を所望の湿度に上げることができる。しかし、冬場はエアコンなどの暖房器具を使用することが多く、その場合には部屋の天井付近と床付近では温度差が生じ、卓上や床に置いて使用する従来の加湿装置では床付近の加湿はすばやくできるものの、天井付近には吹出した加湿空気が届かないため加湿に時間がかかり、部屋全体を均一に加湿するのに長い時間がかかるという課題があった。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、卓上や床に置いて使用しても天井付近にまで加湿空気を効率よく送り届け、部屋全体を素早く均一に加湿可能な加湿装置および加湿機能付空気清浄装置を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明は、下部に空気を取り入れる吸込口と、上部に空気を上方へ吹出す吹出口とを設けた筐体に、高圧空気を発生するための羽根車と前記羽根車を駆動するためのモータで構成された高圧空気発生手段と、前記吸込口と前記羽根車の間に設けた気化フィルタと、前記気化フィルタに水を供給する加湿トレイとを備え、前記羽根車と前記吹出口の間に、前記羽根車で発生した高圧空気を直進旋回流に変換する直進旋回流変換手段を設け、前記直進旋回流変換手段は、前記羽根車から前記吹出口までの送風路を構成する高圧空気集約板と静翼とを備え、前記高圧空気集約板に囲まれた前記送風路の水平方向の断面積が前記羽根車側から前記吹出口に近づくにつれ小さくなることを特徴とするものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、下部に空気を取り入れる吸込口と、上部に空気を上方へ吹出す吹出口とを設けた筐体に、高圧空気を発生するための羽根車と前記羽根車を駆動するためのモータで構成された高圧空気発生手段と、前記吸込口と前記羽根車の間に設けた気化フィルタと、前記気化フィルタに水を供給する加湿トレイとを備え、前記羽根車と前記吹出口の間に、前記羽根車で発生した高圧空気を直進旋回流に変換する直進旋回流変換手段を設け、前記直進旋回流変換手段は、前記羽根車から前記吹出口までの送風路を構成する高圧空気集約板と静翼とを備え、前記高圧空気集約板に囲まれた前記送風路の水平方向の断面積が前記羽根車側から前記吹出口に近づくにつれ小さくなることを特徴とする加湿装置としたことにより、卓上や床に置いて使用しても天井付近にまで加湿空気を効率よく送り届け、部屋全体を素早く均一に加湿することを実現できるものである。

本発明の実施の形態１の加湿装置の斜視図本発明の実施の形態１の加湿装置の断面を示す構成図本発明の実施の形態１の加湿装置の分解斜視図本発明の実施の形態１の加湿装置の直進旋回流変換手段を示す斜視図本発明の実施の形態２の加湿機能付空気清浄装置の分解斜視図従来技術の一例を示す断面を示す構成図

本発明の請求項１記載の加湿装置は、下部に空気を取り入れる吸込口と、上部に空気を上方へ吹出す吹出口とを設けた筐体に、高圧空気を発生するための羽根車と前記羽根車を駆動するためのモータで構成された高圧空気発生手段と、前記吸込口と前記羽根車の間に設けた気化フィルタと、前記気化フィルタに水を供給する加湿トレイとを備え、前記羽根車と前記吹出口の間に、前記羽根車で発生した高圧空気を直進旋回流に変換する直進旋回流変換手段を設け、前記直進旋回流変換手段は、前記羽根車から前記吹出口までの送風路を構成する高圧空気集約板と静翼とを備え、前記高圧空気集約板に囲まれた前記送風路の水平方向の断面積が前記羽根車側から前記吹出口に近づくにつれ小さくなることを特徴とするものである。ここで、高圧空気とは大気圧以上、大気圧プラス１ｋＰａ以下の空気を示すものとする。なお、直進旋回流とは強い直進成分と旋回成分を伴った空気流を示すものである。

これにより、吹出口から吹出される加湿された高圧空気は、直進旋回流変換手段により直進する成分を伴った旋回流となって天井方向に吹出されるため、直進性に優れ、遠方まで風速の減衰が少なく加湿された高圧空気を送り届けることができ、卓上や床に置いて使用しても天井付近にまで加湿空気を効率よく送り届け、部屋全体を素早く均一に加湿することを実現できるものである。ここで、吹出される高圧空気は、気化フィルタにより加湿されているため加湿装置周囲の空気より比重が大きいため、加湿装置周囲の比重の小さい空気を効率よく巻き込むことができる。これにより、冬場にエアコンなどの暖房器具を使用し、部屋の天井付近と床付近では温度差が生じる場合、加湿装置周囲の冷たい空気も加湿された空気と共に天井付近に送ることができ、部屋全体の温度、湿度共に素早く均一にすることができる。

また、直進旋回流変換手段が、羽根車から吹出口までの送風路を構成する高圧空気集約板と、水平断面が円弧状の複数の静翼からなり、前記高圧空気集約板に囲まれた前記送風路の水平方向の断面積が前記羽根車側から前記吹出口に近づくにつれ小さくなることを特徴とするもので、直進旋回流に変換するために高圧空気発生手段以外に電力を消費する手段を設ける必要がないため、省エネで直進性に優れ、遠方まで風速の減衰が少なく加湿された高圧空気を送り届けることができ、卓上や床に置いて使用しても天井付近にまで加湿空気を効率よく送り届け、部屋全体を素早く均一に加湿することを実現できる。

また、羽根車がターボファンであることを特徴とするもので、ターボファンであれば、羽根車表面に埃などの汚れが蓄積することを抑制できるため、加湿された空気により、埃などの汚れが堆積し、性能が低下することを抑制でき、長期間安定して加湿を行うことができる。また、ターボファンであれば、等しく全周に高圧空気を吹出すことができるため、直進旋回流変換手段に圧力ムラの少ない高圧空気を送ることができ、高圧空気を効率よく直進旋回流に変換することができる。

また、吹出口の中心がターボファンの回転軸上に備えられたことを特徴とするもので、ターボファンであれば、等しく全周に高圧空気を吹出すことができ、吹出口の中心がターボファンの回転軸上であれば、ターボファンから直進旋回流変換手段に圧力ムラの少ない高圧空気が供給されるため、直進旋回流変換手段で効率よく高圧空気を直進旋回流に変換でき、天井方向に直進旋回流を吹出すことができる。これにより、卓上や床に置いて使用しても天井付近にまで加湿空気を効率よく送り届け、部屋全体を素早く均一に加湿することを実現できる。

また、請求項１乃至４いずれかに記載の加湿装置の気化フィルタの上流側に、空気浄化フィルタを設けたことを特徴とする加湿機能付空気清浄装置であり、空気浄化フィルタにより浄化された空気を気化フィルタに送ることができるため、気化フィルタが汚染されることを抑制することができ、気化フィルタに菌やカビが繁殖するのを抑制することができる。また、吹出口から上方に吹出される加湿された高圧空気は、直進旋回流変換手段により直進旋回流となって天井方向に吹出されるため、直進性に優れ、遠方まで風速の減衰が少なく加湿された高圧空気を送り届けることができ、卓上や床に置いて使用しても天井付近にまで加湿空気を効率よく送り届け、部屋全体を素早く均一に加湿することを実現できるものである。

また、空気浄化フィルタが、集塵フィルタまたは／および脱臭フィルタを含むことを特徴とするもので、これにより空気浄化フィルタを高圧空気が通過することで、空気中に含まれる塵や菌、カビ、臭気成分を取り除くことができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は加湿装置１１の斜視図、図２は図１の断面Ｘでの断面を示す構成図、図３は加湿装置１１の分解斜視図、図４は直進旋回流変換手段の斜視図である。

図１、図２、図３および図４に示すように、加湿装置１１は、下部に空気を取り入れる吸込口１２と、上部に空気を吹出す吹出口１３とを設けた筐体１４に、高圧空気を発生するための羽根車としてのターボファン１５とターボファン１５を駆動するためのモータ１６で構成された高圧空気発生手段１７と、吸込口１２とターボファン１５の間に設けた気化フィルタ１８と、気化フィルタ１８に水を供給する加湿トレイ１９とを備え、ターボファン１５と吹出口１３の間に、ターボファン１５で発生した高圧空気を直進旋回流に変換する直進旋回流変換手段２０を備えるものである。ここで、高圧空気とは大気圧以上、大気圧プラス１ｋＰａ以下の空気を示すものとする。

また、加湿装置１１には加湿により加湿トレイ１９の水が減少した際に水を補給するための水タンク２１が筐体１４側面に着脱可能に設けられている。筐体１４側面には水タンク支持枠２４が備えられており、水タンク支持枠２４で形成された枠内に水タンク２１を挿入することで、加湿トレイ１９と水タンク支持枠２４により保持されるため、水タンク２１を定位置に設置できる構成となっている。なお、本実施形態では水タンク２１を備えた加湿装置１１を示したが、水タンク２１を設けず、加湿トレイ１９に直接給水する仕様であってもよい。

また、直進旋回流変換手段２０はターボファン１５から吹出口１３までの送風路２５を構成する略円筒状の高圧空気集約板２２と、水平断面が円弧状で略鉛直方向に設けた複数（本実施形態では７枚）の静翼２３からなり、高圧空気集約板２２に囲まれた送風路２５の水平方向の断面積がターボファン１５側から吹出口１３に近づくにつれ小さくなるよう構成されている。また、吹出口１３の中心はターボファン１５の回転軸上に備えられた構成である。

静翼２３の枚数としては３枚以上１５枚以下が高圧空気を直進旋回流に効率よく変換でき、かつ静翼２３が高圧空気が通過する際の通風抵抗になることを抑えることができるため好ましく、本実施形態では説明しない、他の構成部材、例えばターボファン１５近傍に設けた配線用の管路（保護カバー）の個数との関連（同じまたは倍数なら共振等の発生）から静翼２３の枚数は素数が好ましい。

さらに本実施形態のようにターボファン１５を用いる場合にはターボファン１５の羽根枚数（本実施形態では９枚）に対して最小公倍数がなるべく大きくなる静翼２３の枚数とすることが、ターボファン１５が回転することによる羽根枚数と静翼２３の干渉音を少なくすることができるため好ましく、本実施形態では静翼２３の枚数を７枚としている。

このような構成によれば、ターボファン１５で発生した高圧空気は、強い遠心力を伴った旋回成分と、ターボファン１５直後の高圧と吹出口１３外部の大気圧の差圧により弱い上向きの直流成分をもったものである。この強い遠心力を伴った旋回成分と弱い上向きの直流成分をもった高圧空気は、直進旋回流変換手段２０の吹出口１３に近づくにつれ送風路２５の水平方向の断面積の小さくなる高圧空気集約板２２により吹出口１３に集約されつつ、水平断面が円弧状の複数の静翼２３により強い遠心力を伴った旋回成分は徐々に上向きの直流成分に変換される。

そして吹出口１３から吹出される際には、直進性に優れた、強い上向きの直流成分からなる直進旋回流となるものである。これにより、吹出口１３から吹出される加湿された高圧空気は、直進旋回流変換手段２０により直進旋回流（図１中実線矢印）となって天井方向に吹出されるため、直進性に優れ、遠方まで風速の減衰が少なく加湿された高圧空気を送り届けることができる。

さらに詳細に説明すると、図４に示すように静翼２３は加湿装置１１の上方から見たときに円弧状でターボファン１５の回転軸方向にはひねりのない形状となっている。本実施形態での高圧空気集約板２２と静翼２３においては、ターボファン１５の回転軸付近では静翼２３はひねりが無いため高圧空気を直流成分に変換するのに寄与し、高圧空気集約板２２近傍では、高圧空気集約板２２が吹出口１３に近づくにつれ送風路２５の水平方向の断面積が小さくなるとともに、円弧状の静翼２３が吹出口１３に近づくにつれひねられる構成により高圧空気に適度な旋回成分が与えられるものである。さらにこのような構成であれば、金型を単純に上下から抜ける構成のため製造が容易である。

これにより、卓上や床に置いて使用しても天井付近にまで加湿空気を効率よく送り届け、部屋全体を素早く均一に加湿することを実現できるものである。このとき、直進旋回流に変換するために高圧空気発生手段１７以外に電力を消費する手段を設ける必要がなく、省エネである。

ここで、吹出される高圧空気は、気化フィルタ１８により加湿されているため加湿装置１１周囲の空気より比重が大きいため、加湿装置１１周囲の比重の小さい空気を効率よく巻き込む（図１中点線矢印）ことができるため、冬場にエアコンなどの暖房器具を使用し、部屋の天井付近と床付近では温度差が生じる場合、加湿装置１１周囲の冷たい空気も加湿された空気と共に天井付近に送ることができ、部屋全体の温度、湿度共に素早く均一にすることができる。

また、羽根車にはターボファン１５を用いており、羽根車表面に埃などの汚れが蓄積することを抑制できるため、加湿された空気により、埃などの汚れが堆積し、性能が低下することを抑制でき、長期間安定して加湿を行うことができる。また、ターボファン１５であれば、等しく全周に高圧空気を吹出すことができるため、直進旋回流変換手段２０に圧力ムラの少ない高圧空気を送ることができ、高圧空気を効率よく直進旋回流に変換することができる。

なお、高圧空気発生手段１７の羽根車として、本実施形態ではターボファン１５を記載したが、静圧が大きく取れる羽根車、例えばシロッコファンといった遠心ファンも使用可能である。

また、このように上向きの吹出し方向に対して垂直方向に遠心力を伴った高圧空気を発生しない種類の羽根車（例えばシロッコファンのケーシング吹出しを上向きにして用いるなど）を用いる場合には、本実施形態よりわずかに強く旋回成分を与えることが好ましいため、直進旋回流変換手段２０の静翼２３として、プロペラファンのような形状にすることで静翼２３で適度な旋回成分を与えることができる。

（実施の形態２）
図５は加湿機能付空気清浄装置３１の分解斜視図である。

図５において、加湿機能付空気清浄装置３１は図１、図２、図３および図４に示した加湿装置１１の吸込口１２と気化フィルタ１８の間に空気浄化フィルタ３２を設けた構成となっており、図１、図２および図３と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

ここで、空気浄化フィルタ３２は集塵フィルタまたは／および脱臭フィルタで構成されている。

このような構成によれば、空気浄化フィルタ３２により浄化された空気を気化フィルタ１８に送ることができるため、気化フィルタ１８が汚染されることを抑制することができ、気化フィルタ１８に菌やカビが繁殖するのを抑制することができる。また、吹出口１３から吹出される加湿された高圧空気は、直進旋回流変換手段２０により直進旋回流となって天井方向に吹出されるため、直進性に優れ、遠方まで風速の減衰が少なく加湿された高圧空気を送り届けることができ、卓上や床に置いて使用しても天井付近にまで加湿空気を効率よく送り届け、部屋全体を素早く均一に加湿することを実現できるものである。ここで、吹出される高圧空気は、気化フィルタ１８により加湿されているため加湿機能付空気清浄装置３１周囲の空気より比重が大きいため、加湿機能付空気清浄装置３１周囲の比重の小さい空気を効率よく巻き込むことができる。これにより、冬場にエアコンなどの暖房器具を使用し、部屋の天井付近と床付近では温度差が生じる場合、加湿機能付空気清浄装置３１周囲の冷たい空気も加湿された空気と共に天井付近に送ることができるため、部屋全体の温度、湿度共に素早く均一にすることができる。

また、空気浄化フィルタ３２が、集塵フィルタまたは／および脱臭フィルタを含むことで、これにより空気浄化フィルタ３２を高圧空気が通過することで、空気中に含まれる塵や菌、カビ、臭気成分を取り除くことができる。

本発明にかかる加湿装置および加湿機能付空気清浄装置は、卓上や床に置いて使用しても天井付近にまで加湿空気を効率よく送り届け、部屋全体を素早く均一に加湿可能な加湿装置および加湿機能付空気清浄装置を提供できるため、居室内の床、卓上に設置される加湿装置および加湿機能付空気清浄装置などに利用できる。

１１加湿装置
１２吸込口
１３吹出口
１４筐体
１５ターボファン
１６モータ
１７高圧空気発生手段
１８気化フィルタ
１９加湿トレイ
２０直進旋回流変換手段
２１水タンク
２２高圧空気集約板
２３静翼
２４水タンク支持枠
２５送風路
３１加湿機能付空気清浄装置
３２空気浄化フィルタ
１０１加湿装置
１０２吸込口
１０３上面吹出口
１０４側面吹出口
１０５送風手段
１０６気化フィルタ

Claims

下部に空気を取り入れる吸込口と、上部に空気を上方へ吹出す吹出口とを設けた筐体に、高圧空気を発生するための羽根車と前記羽根車を駆動するためのモータで構成された高圧空気発生手段と、前記吸込口と前記羽根車の間に設けた気化フィルタと、前記気化フィルタに水を供給する加湿トレイとを備え、前記羽根車と前記吹出口の間に、前記羽根車で発生した高圧空気を直進旋回流に変換する直進旋回流変換手段を設け、前記直進旋回流変換手段は、前記羽根車から前記吹出口までの送風路を構成する高圧空気集約板と静翼とを備え、前記高圧空気集約板に囲まれた前記送風路の水平方向の断面積が前記羽根車側から前記吹出口に近づくにつれ小さくなることを特徴とする加湿装置。
直進旋回流変換手段が、水平断面が円弧状の複数の静翼を備えることを特徴とする請求項１に記載の加湿装置。
羽根車がターボファンであることを特徴とする請求項１または２に記載の加湿装置。
吹出口の中心がターボファンの回転軸上に備えられたことを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の加湿装置。
請求項１乃至４いずれかに記載の加湿装置の気化フィルタの上流側に、空気浄化フィルタを設けたことを特徴とする加湿機能付空気清浄装置。
空気浄化フィルタが、集塵フィルタまたは／および脱臭フィルタを含むことを特徴とする請求項５に記載の加湿機能付空気清浄装置。