JP4666516B2

JP4666516B2 - 加湿機

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Publication number: JP4666516B2
Application number: JP2006226252A
Authority: JP
Inventors: 伸浩岩城; 嘉彦松原
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2006-08-23
Filing date: 2006-08-23
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2026-08-23
Also published as: JP2008051372A

Description

本発明は、室内の空気を加湿する加湿機に関し、特に、水分を含んだ加湿フィルタを通じて空気を加湿する加湿機に関する。

この種の加湿機は、経路中に上流から順に加湿フィルタと送風機を配された通気路を有し、送風機の回転に従い、外部の空気である室内の空気を通気路内に吸い込み、吸い込んだ空気を加湿フィルタを通じて加湿して外部である室内へ吹出し口より吹き出す。その際の空気は、加湿フィルタを通じる過程で水分を取り込み、これにより加湿される。

ここでの加湿フィルタは、通気路の断面領域のほぼ全域を遮るように配されたり、その一部を遮るように配されたりし、トレイに貯まっている水に下部を浸され、その水を吸い上げて水分を含んだ状態になる。例えば図８に示すように、トレイ１５には、通気路の外でトレイ１５と水平に並べて補助トレイ１８が配される。補助トレイ１８には、水を貯留した給水タンクが連結されていて、その給水タンクから水が適時供給され、補助トレイ１８内に一定の水位に水が貯められる。トレイ１５と補助トレイ１８とは、連通孔１９を介して接続されており、それぞれに貯まっている水はその連通孔１９を通じて互いに行き来できる。そして、加湿運転中は、空気の流通に伴って加湿フィルタから水分が奪われていくが、加湿フィルタは奪われた分の水をトレイ１５から吸い上げ、吸い上げた分の水は給水タンクから補助トレイ１８、連通孔１９を経てトレイ１５に順次供給される。

また、補助トレイ１８には、トレイ水位検知スイッチ４５が設置されている。このトレイ水位検知スイッチ４５は、補助トレイ１８内に貯められた水が正規の水位より下がって水不足の水位に達したことを検知する。従来一般の加湿機では、加湿運転中にトレイ水位検知スイッチ４５から検知出力があると、送風機を停止し、その後トレイ水位検知スイッチ４５からの検知出力が消えると、自動的に送風機を回転させて加湿運転を再開させるようになっていた。給水タンクへの水の補給がなされれば、補助トレイ１８内の水位が上昇して回復し、これに伴ってトレイ水位検知スイッチ４５からの検知出力が消えることから、復旧の自動化の観点より便利だからである。

ところがこのような加湿機では、実際には、加湿運転中にトレイ水位検知スイッチ４５から検知出力があった場合、給水タンクへの水の補給がなされないと、送風機の停止と回転が延々と繰り返されるという誤作動が生じることがあった。その誤作動の発生状況を図９を参照しながら以下に示す。

加湿運転中は、送風機の回転に従ってその上流側の通気路内に存在する空気が送風機に吸い込まれるため、送風機の上流側での通気路内の圧力は大気圧よりも低下して負圧となっている。すると、図９（ａ）に示すように、補助トレイ１８内の水面には大気圧が作用する一方で、トレイ１５内の水面には負圧が作用することから、トレイ１５内の水の水位は補助トレイ１８内の水の水位よりも上昇した状態におかれる。

この状態で加湿が進行して、トレイ１５及び補助トレイ１８内の水が減って行き、図９（ｂ）に示すように、トレイ水位検知スイッチ４５から検知出力があると、送風機が停止して、送風機による空気の吸込みが止まる。すると、トレイ１５内の水面には補助トレイ１８内と同じ大気圧が作用するため、図９（ｃ）に示すように、トレイ１５内の水の水位と補助トレイ１８内の水の水位とが同じになるように、トレイ１５内の水の一部が連通孔１９を通じて補助トレイ１８内に移動し、その結果として、トレイ１５内の水の水位が下降する一方で、補助トレイ１８内の水の水位が上昇する。これにより、給水タンクへの水の補給がなされていないにもかかわらず、トレイ水位検知スイッチ４５からの検知出力が消えてしまい、送風機の回転が再開する。

送風機の回転が再開すると、再び送風機による空気の吸込みにより、補助トレイ１８内の水面とトレイ１５内の水面とに作用する圧力に差が生まれ、平衡を保つように補助トレイ１８内の水の一部が連通孔１９を通じてトレイ１５内に移動する。その結果、トレイ１５内の水の水位が上昇する一方で、補助トレイ１８内の水の水位が下降する（図９（ｂ）参照）。これにより、トレイ水位検知スイッチ４５からの検知出力が再びあり、送風機が再び停止する。こうして、給水タンクへの水の補給がなされるまで、送風機の停止と回転が延々と繰り返されてしまうわけである。

そこで、このような誤作動の発生を防止するため、例えば特許文献１には、補助トレイ１８にトレイ水位検知スイッチ４５を２つ設置した加湿機が開示されている。１つ目のトレイ水位検知スイッチ４５は、補助トレイ１８内に貯められた水が水不足の水位に達したことを検知し、２つ目のトレイ水位検知スイッチ４５は、１つ目のトレイ水位検知スイッチ４５よりも高い水位で検知出力が消えるものであって、２つ目のトレイ水位検知スイッチ４５からの検知出力が消えない限り、送風機の回転すなわち加湿運転を再開させないようにしている。
特開２００６−７１１４５号公報

しかし、上記した従来の加湿機では、補助トレイ１８内の水が水不足の水位に達した際に起こる誤作動の発生を防止するためには、トレイ水位検知スイッチ４５を２つにする必要があることから、部品点数が増え、コストアップを伴ってしまう。

そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、補助トレイ内の水が水不足の水位に達した際に起こる誤作動の発生を簡易に防止できる加湿機を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本発明による加湿機は、通気路中の送風機の回転に従い、外部の空気を吸い込んで加湿し、加湿した空気を外部へ吹き出す加湿機であって、前記通気路には、前記送風機の上流域に、水を貯めるトレイと、このトレイに貯まっている水に下部が浸されて水分を含んだ加湿フィルタと、が配され、前記トレイには、給水タンクからの水を貯めて互いに連通する補助トレイが接続されていて、前記補助トレイに貯まっている水が減って水不足の水位に達したことを検知するトレイ水位検知部と、前記送風機の回転動作を制御する制御部とを備えている。前記制御部は、前記送風機を回転させている加湿運転中に前記トレイ水位検知部から検知出力を受けたとき、所定時間が経過するまで前記送風機の回転を継続させる。

このような構成にすれば、トレイ内の水の水位が補助トレイ内の水の水位よりも上昇した状態での加湿運転中、トレイ水位検知部から検知出力を受けたとき、所定時間の分だけ加湿が進行し、補助トレイ内の水の水位はトレイ水位検知部よりはるかに下方まで下降した位置に至る。従って、給水タンクへの水の補給がなされることなく、その後、トレイ内の水の水位と補助トレイ内の水の水位とが同じになるように、トレイ内の水の水位が下降する一方で、補助トレイ内の水の水位が上昇しても、その水位がトレイ水位検知部にまで至ってしまうことはなく、トレイ水位検知部からの検知出力が消えてしまうことはない。よって、この場合は、給水タンクへの水の未補給を認識でき、補給が済むまで加湿運転が再開されない。

本発明の加湿機によれば、補助トレイ内の水が水不足の水位に達した際、給水タンクへの水の補給が済むまで加湿運転が再開されず、結果として、誤作動を防止できる。

以下に、本発明の加湿機の一実施形態について図面を参照しながら詳述する。ここでの加湿機は、選択によって空気清浄機としても成り立つ加湿機であり、更にイオン放出機能も併せ持つものを例に挙げて説明する。図１は本発明の一実施形態である加湿機の外観を示す正面視での斜視図である。図２、図３はその加湿機の内部構造を示す側面視での断面図であって、図２は可動板が第２の通気路を閉ざした状態を示し、図３は可動板が第２の通気路を開いた状態を示している。

本実施形態での加湿機１は、運転時には室内の適所で床上に置かれたり壁に掛けられたりするものであり、大きくは、本体２と、前パネル３とより外殻が構成される。本体２は、全体として概ね扁平な箱を垂直に立てたような外形であって、その正面には、直方体状に大きく凹んだエアフィルタ収納部が形成されている。このエアフィルタ収納部には、その正面側の開口より順に、エアフィルタとして脱臭フィルタ４と集塵フィルタ５が重ね合わされた状態で収納される。

脱臭フィルタ４は、長方形の枠にポリエステル製の不織布を取り付け、その上に活性炭を均一に分散配置し、その上から更にポリエステル製の不織布をかぶせたものである。脱臭フィルタ４は空気中の臭い成分であるアセトアルデヒドやアンモニアや酢酸等を吸着する役割を担う。一方、集塵フィルタ５は、いわゆるＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタであって、ポリエステル／ビニロン系不織布からなる骨材に電石加工したメルトブロー不織布を合わせて濾材とし、これを折り畳んだ上、その上下面にハイドロキシアパタイト加工した不織布からなる抗菌シートを重ねて熱圧着し、ホットメルト付き不織布からなる枠を溶着したものである。集塵フィルタ５は微細な塵埃を捕集する役割を担う。

エアフィルタ収納部に収納された脱臭フィルタ４と集塵フィルタ５は、エアフィルタ収納部の開口に装着されたフィルタ押さえ枠６によって、エアフィルタ収納部からの脱落が防止される。フィルタ押さえ枠６は、概ね矩形の形状をしており、マトリクス状に多数の通気口が形成されている。

脱臭フィルタ４と集塵フィルタ５が収納されてフィルタ押さえ枠６が装着された本体２の正面に対し、前パネル３が、所定の隙間をあけて取り付けられ、脱臭フィルタ４と集塵フィルタ５を含めてフィルタ押さえ枠６を完全に覆い隠す。ここでの前パネル３は、本体２へ向けて折れ曲がった上部からのフック（不図示）を本体２の上部に引掛けられて支持されるとともに、左右両側の下部を係止部７によって固定される。前パネル３の裏面と本体２の正面との隙間は、その左右と下が外部に開放しており、ここから外部の空気が導入される。

本体２には、エアフィルタ収納部の奥に、隔壁２１を挟んで、送風機８が配置される。ここでの送風機８は、ファンモータ９とファン１０から成り、その正面側をその隔壁２１によって隔離され、その下側を隔壁２２によって隔離され、その背面側を隔壁２３によって隔離されている。このうち正面側の隔壁２１にファンモータ９が固定され、背面側の隔壁２３には、送風機８に通じる多数の通気孔が形成されている。ファン１０としては、ターボファンを採用しているが、ファンの種類はこれに限定されない。プロペラファンを採用することも、クロスフローファンを採用することも可能である。ターボファンの場合、ファン径に比較して厚さを大きくとり、騒音レベルを下げる工夫がなされている。ファンモータ９としては、制御の容易性を重視して直流モータを採用することが好ましい。

また、本体２には、送風機８の上方に相当する上部に、上向きに開口する第１の吹出し口１１と、前方上向きに開口する第２の吹出し口１２と、が形成され、電源のオン／オフや運転設定を行うための操作ボタン、及び運転状態を表示する表示ランプ等より成る操作・表示部１３が設けられている。

送風機８の駆動すなわちファンモータ９によるファン１０の回転に従い、前パネル３と本体２との隙間から外部の空気である室内の空気が導入される。導入された空気は、フィルタ押さえ枠６の通気口を通じてエアフィルタに達し、脱臭フィルタ４及び集塵フィルタ５によって臭いや塵埃のない空気に浄化される。浄化された空気は、エアフィルタ収納部の奥の隔壁２１の下部に形成された開口２４を経て本体２の背面壁２５に達し、隔壁２３と背面壁２５との間を上昇した後、隔壁２３の通気孔からファン１０の中心に吸い込まれる。ファン１０の中心に吸い込まれた空気は、ファンブレード同士の間を通りファン１０の外周から吐出され、上方に導かれて第１の吹出し口１１、第２の吹出し口１２より外部である室内へ吹き出される。このような空気の流れが通気路に対応する。

ここで、本実施形態では、エアフィルタ収納部の奥の隔壁２１に形成された開口２４から隔壁２２に沿って奥に延びる通気路が、仕切り壁２７によって上下に仕切られ、下から順に第１の通気路３１、第２の通気路３２となっている。つまり、エアフィルタから送風機８までの通気路が、第１の通気路３１と第２の通気路３２に一旦分岐した後互いに合流している。

第１の通気路３１には、その断面領域のほぼ全域を遮るように加湿フィルタ１４が配されている。具体的には、本体２の下部には、一方の側部から着脱可能なトレイ１５が収納され、このトレイ１５内に一定の水位に水が貯められる。加湿フィルタ１４は、ジグザグに折り畳まれた吸水材から成り、トレイ１５内に差し込まれて下部が水に浸され、その水を吸い上げて水分を含んだ状態になる。

ここでは特に、トレイ１５には、第１、第２の通気路３１、３２の外でトレイ１５と水平に並べて補助トレイ１８が一体で配される（図８参照）。補助トレイ１８には、水を貯留した給水タンク１６が連結されていて、その給水タンク１６から水が適時供給され、補助トレイ１８内に一定の水位に水が貯められる。トレイ１５と補助トレイ１８とは、連通孔１９を介して接続されており、それぞれに貯まっている水はその連通孔１９を通じて互いに行き来できる。そして、加湿運転中は、空気の流通に伴って加湿フィルタ１４から水分が奪われていくが、加湿フィルタ１４は奪われた分の水をトレイ１５から吸い上げ、吸い上げた分の水は給水タンク１６から補助トレイ１８、連通孔１９を経てトレイ１５に順次供給される。給水タンク１６は、トレイ１５の着脱がなされる側の本体２の側部に着脱可能に収納されている。

一方、第２の通気路３２には、この第２の通気路３２を開閉する可動板３５が設けられている。本実施形態では、可動板３５は、第２の通気路３２のやや上方に配置された左右方向に沿った支軸３６に支持され、その支軸３６を中心として円弧状に湾曲した湾曲板であって、支軸３６を支点に回動するようになっている。可動板３５の回動の駆動は、ステッピングモータ等のデジタル制御モータによってなされる。従って、可動板３５の回動位置は常時認識される。

可動板３５は回動の限界位置が規定されており、図２に示すように、可動板３５の奥側の縁から外方に突出する突起３７が仕切り壁２７の奥側の端面に当接することで、可動板３５の最も手前に回動した姿勢が規定され、この姿勢のとき、可動板３５が第２の通気路３２を閉ざす。この状態で、送風機８が駆動されると、エアフィルタを通じて浄化された空気は、第２の通気路３２が可動板３５によって閉ざされているため、第１の通気路３１に流入し、加湿フィルタ１４に至る。その空気は、加湿フィルタ１４を通じる際に加湿フィルタ１４から水分を取り込んで加湿され、その後、隔壁２３と背面壁２５との間を上昇し、最終的に第１の吹出し口１１、第２の吹出し口１２より外部へ吹き出される。そうすると、このときには、空気の浄化は勿論のこと、効率よく加湿も行われる。

これとは逆に、図３に示すように、可動板３５の突起３７が背面壁２５から突出する突片２６に当接することで、可動板３５の最も奥に回動した姿勢が規定され、この姿勢のとき、可動板３５が第２の通気路３２を開くとともに第１の通気路３１からの合流口を閉ざす。この状態で、送風機８が駆動されると、エアフィルタを通じて浄化された空気は、第１の通気路３１の合流口が可動板３５によって閉ざされているため、第１の通気路３１には結局は流入せず、他方第２の通気路３２が開かれているため、第２の通気路３２に流入する。その空気は、可動板３５に沿って案内され、その後、隔壁２３と背面壁２５との間を上昇し、最終的に第１の吹出し口１１、第２の吹出し口１２より外部へ吹き出される。そうすると、このときには、加湿はほとんど行われず、空気の浄化が主体的に行われる。

従って、本実施形態の加湿機１においては、第２の通気路３２に対し必要に応じて可動板３５を開閉させれば、加湿の効率を調整することができ、その結果として、空気の浄化と加湿を効率よく有効に行える。

なお、本実施形態では、第２の吹出し口１２と送風機８の間に、正負のイオンを同時に又は一方を個別に発生するイオン発生器１７が配設されている。イオン発生器１７が駆動されると、ファン１０から主として第２の吹出し口１２へ向かう空気に、イオン発生器１７からイオンが放出され、浄化された空気、更には加湿された空気が、イオンを含んで主に第２の吹出し口１２より室内に吹き出される。

続いて、図４に、加湿機１の動作にまつわる主要構成をブロック図で示す。加湿機１の全体の動作は制御部４０によって制御される。制御部４０には、温度センサ４１、湿度センサ４２、埃センサ４３、臭いセンサ４４といったセンサ類が接続されている。温度センサ４１は室内の空気の温度を検出し、湿度センサ４２は室内の空気の湿度を検出する。一般には、温度センサ４１と湿度センサ４２は一体化されたセンサである。埃センサ４３は発光素子と受光素子より成り、室内の空気中に浮遊する塵埃等の粒子を検出する。臭いセンサ４４は金属酸化物半導体から成るセンサ表面にガスが吸着すると抵抗値が変化することを利用した半導体ガスセンサであって、室内の空気中の臭い成分を検出する。つまり、埃センサ４３と臭いセンサ４４は、空気の汚れ度合いを検出する汚れ検出器として機能する。温度センサ４１、湿度センサ４２、埃センサ４３、臭いセンサ４４による検出値は、制御部４０に出力される。

また、制御部４０には、トレイ水位検知スイッチ４５、エアフィルタ取外し検知スイッチ４６、トレイ・給水タンク取外し検知スイッチ４７といった検知スイッチ類が接続されている。トレイ水位検知スイッチ４５は、補助トレイ１８の側壁に設置されていて、補助トレイ１８内に貯められた水が正規の水位より下がって水不足の水位に達したことを検知する。補助トレイ１８内の水が水不足の水位に達したということは、給水タンク１６が空になって水の補給が必要になったことを想定した状況である。エアフィルタ取外し検知スイッチ４６は、前パネル３が取り外され、更にはフィルタ押さえ枠６、脱臭フィルタ４及び集塵フィルタ５が取り外されたことを検知する。トレイ・給水タンク取外し検知スイッチ４７は、更にトレイ１５と給水タンク１６が取り外されたことを検知する。

また、制御部４０には、操作・表示部１３を構成する各種の操作ボタン４８及び各種の表示ランプ４９が接続されている。操作ボタン４８としては、電源をオン／オフするための電源ボタンや、空気浄化機能の運転設定を行うための空気浄化設定ボタンや、加湿機能の運転設定を行うための加湿設定ボタンや、イオンの放出をオン／オフするためのイオン放出ボタン等が含まれる。それらのうち空気浄化設定ボタンが押される度に、風量自動、風量弱、風量強といったように空気浄化の運転モードが切り替わる。加湿設定ボタンが押される度に、加湿自動、加湿弱、加湿強、加湿切といったように加湿の運転モードが切り替わる。使用者の操作に従った操作ボタン４８からの入力は、制御部４０に出力される。

表示ランプ４９としては、電源ボタンの操作に従った電源のオン／オフを点灯／消灯で表す電源表示ランプや、空気浄化設定ボタンの操作に従った空気浄化の運転モードを点灯で表す空気浄化運転モード表示ランプや、加湿設定ボタンの操作に従った加湿の運転モードを点灯で表す加湿運転モード表示ランプや、イオン放出ボタンの操作に従ったイオン放出のオン／オフを点灯／消灯で表すイオン放出表示ランプや、現在の湿度をレベル表示する湿度表示ランプや、給水タンク１６への水の補給を点灯で促す給水表示ランプ等が含まれる。表示ランプ４９は、制御部４０からの指令に従って点灯／消灯する。それらのうち湿度表示ランプの表示は、湿度センサ４２からの検出値に基づく。給水表示ランプの表示は、トレイ水位検知スイッチ４５からの検知出力に応じてなされる。

また、制御部４０には、可動板３５を回動させるデジタル制御モータの回転駆動（可動板３５の開閉動作）を制御する可動板モータ駆動回路５０、送風機８のファンモータ９の回転駆動（送風機８の回転動作）を制御するファンモータ駆動回路５１、及び、イオン発生器１７の駆動を制御するイオン発生器駆動回路５２が接続されている。それらの可動板モータ駆動回路５０、ファンモータ駆動回路５１、イオン発生器駆動回路５２には、操作ボタン４８からの入力操作や、各種センサ類からの検出値や、各種検知スイッチからの検知出力に基づいて制御部４０から指令が送られ、可動板３５、送風機８、イオン発生器１７が駆動する。

ここでの制御部４０による可動板３５、送風機８、イオン発生器１７それぞれの駆動の態様に関する一例を以下に列記する。

制御部４０は、埃センサ４３、臭いセンサ４４の少なくとも一方からの検出値に基づいて、送風機８すなわちファンモータ９の回転数を調整する。具体的には、加湿切モードの状態であって風量自動モードで空気浄化の運転がなされているとき、埃センサ４３や臭いセンサ４４からの検出値に応じてファンモータ９の回転数を段階的に切り替える。例えば、検出値から空気が汚れていると判断されれば、高い回転数でファンモータ９を回転させて大風量で空気を流動させ、積極的に空気浄化機能を発揮させる。検出値から空気がきれいになったと判断されれば、騒音や消費電力を抑える観点から、ファンモータ９を低い回転数での回転に切り替えて小風量で空気を流動させ、空気浄化機能を低度で維持する。再び空気が汚れたと判断されれば、ファンモータ９を高い回転数での回転に切り替える。これが繰り返される。これにより、室内の空気を浄化することが可能になる。なおその際、可動板３５は第２の通気路３２を開く姿勢にされている。

制御部４０は、湿度センサ４２からの検出値に基づいて、第２の通気路３２に対し可動板３５を開閉する。具体的には、加湿自動モードで加湿の運転がなされているとき、例えば目標湿度が６０％に設定されている場合、湿度センサ４２からの検出値が、湿度６０％以上であれば、第２の通気路３２が開かれるように可動板３５を回動させて加湿効率を下げ、湿度６０％未満であれば、第２の通気路３２が閉ざされるように可動板３５を回動させて加湿効率を上げる。これにより、室内の空気を設定の目標湿度に調整することが可能になる。

更に、送風機８すなわちファンモータ９の回転数の調節も併せて行うようにしても構わない。つまり、湿度センサ４２からの検出値が、設定の目標湿度以上であれば、第２の通気路３２が開かれるように可動板３５を回動させるとともに、ファンモータ９の回転数を低くして加湿効率を下げ、目標湿度未満であれば、第２の通気路３２が閉ざされるように可動板３５を回動させるとともに、ファンモータ９の回転数を高くして加湿効率を上げる。これにより、室内の空気を設定の目標湿度により一層調整することが可能になる。

このような場合において、湿度センサ４２からの検出値が設定の目標湿度未満から以上に移った状況では、第２の通気路３２が閉ざされた状態から開かれた状態になるように可動板３５が回動して切り替えられるとともに、ファンモータ９の回転数が高い状態から低い状態に切り替えられるわけであるが、その切替えの順番は、ファンモータ９を切り替えた後に、可動板３５を切り替えるようにした方がよい。可動板３５を先に切り替えると、開き始めた第２の通気路３２に大風量の空気が流入するため、不快な笛吹き音が発生してしまうからである。

加湿自動モードとしては、上記した運転手法の他に、可動板３５が第２の通気路３２を閉ざした状態のまま、常に第１の通気路３１に空気を流入させ、湿度センサ４２からの検出値に基づいて、ファンモータ９の回転数すなわち風量を調節することで加湿効率を調整する手法もある。

なお、加湿自動モードでの運転中、所定時間が経過しても設定の目標湿度に達しない状況のときには、ファンモータ９の回転数を１段階高めるように補正してもよい。このような状況は、加湿機１が仕様の畳数を超えた室内で使用されている可能性が高く、仕様の畳数に設定された回転数では加湿能力が不足していると考えられるからである。

制御部４０は、操作ボタン４８から第２の通気路３２に対する可動板３５の開閉切替えの入力操作を受けたとき、可動板３５の開閉を切り替えるとともに、送風機８すなわちファンモータ９の回転数を可動板３５の開閉切替え前後での風量が略等しくなるように切り替える。具体的には、例えば、加湿切モードの状態であって空気浄化の運転がなされている状態から、加湿の運転に切り替わったとき、可動板３５が回動して第２の通気路３２が開かれた状態から閉ざされた状態になり、これに伴って空気の流入が第２の通気路３２から第１の通気路３１へ切り替わるわけであるが、切替え前である第２の通気路３２には空気の流通抵抗となるものが何ら存在しない一方で、切替え後である第１の通気路３１には流通抵抗にもなる加湿フィルタ１４が存在する。従って、切替え前後のファンモータ９の回転数が同じであれば、切替え前後で風量が実質的に異なってしまう。そこで、切替えの際は、第２の通気路３２が開かれた空気浄化運転のときよりも第２の通気路３２が閉ざされた加湿運転のときの方でファンモータ９の回転数が高くなるようにする。このようにすれば、切替え前後で風量がほぼ等しくなり、その結果、空気浄化能力も変わらない。なお、第２の通気路３２が開かれた状態の空気浄化運転、第２の通気路３２が閉ざされた状態の加湿運転ごとに、ファンモータ９の回転数と風量の相関を予備試験で得ておき、その中から、設定されるファンモータ９の回転数が選定される。図５にその一例を示しておく。

但し、空気浄化の運転から加湿強モードの加湿の運転に切り替わったときは、そもそも使用者が強力な加湿を意図していることから、切替え前後での風量を意識せずに、ファンモータ９を大風量をもたらす高い回転数にする。

制御部４０は、操作ボタン４８から第２の通気路３２に対する可動板３５の開閉切替えの入力操作を受けたとき、可動板３５の開閉を切り替えるとともに、送風機８すなわちファンモータ９の回転数を可動板３５の開閉切替え前後での騒音値が略等しくなるように切り替える。具体的には、例えば、加湿切モードの状態であって空気浄化の運転がなされている状態から、加湿の運転に切り替わったとき、可動板３５が回動して第２の通気路３２が開かれた状態から閉ざされた状態になり、これに伴って空気の流入が第２の通気路３２から第１の通気路３１へ切り替わるわけであるが、切替え前である第２の通気路３２には空気の流通抵抗となるものが何ら存在しない一方で、切替え後である第１の通気路３１には流通抵抗にもなる加湿フィルタ１４が存在する。従って、切替え前後のファンモータ９の回転数が同じであれば、切替え前後で騒音値が実質的に異なってしまう。そこで、切替えの際は、第２の通気路３２が開かれた空気浄化運転のときよりも第２の通気路３２が閉ざされた加湿運転のときの方でファンモータ９の回転数がわずかに高くなるように、場合によっては同じする。このようにすれば、切替え前後で騒音値がほぼ等しくなり、その結果、使用者に違和感を与えない。なお、第２の通気路３２が開かれた状態の空気浄化運転、第２の通気路３２が閉ざされた状態の加湿運転ごとに、ファンモータ９の回転数と騒音値の相関を予備試験で得ておき、その中から、設定されるファンモータ９の回転数が選定される。

但し、空気浄化の運転から加湿強の加湿の運転に切り替わったときは、そもそも使用者が強力な加湿を意図していることから、切替え前後での騒音を意識せずに、ファンモータ９を大風量をもたらす高い回転数にする。

制御部４０は、所定時間実行後に運転停止もしくは自動的に他の運転モードに移行する運転モード（例えば、イオン発生器１７を駆動させる運転モード）の実行中に、トレイ水位検知スイッチ４５から検知出力を受けたとき、その所定時間が経過するまで水の補給を表示させず、その後、表示ランプ４９のうちの給水表示ランプの点灯によって給水タンク１６への水の補給を促す。具体的には、操作ボタン４８のうちのイオン放出ボタンがオンされると、例えば１５分程度の所定時間だけイオン発生器１７が駆動され、イオンが放出される。その途中で、トレイ水位検知スイッチ４５から検知出力があった場合、直ちに給水表示ランプを点灯させるわけではなく、そのまま所定時間分のイオン発生器１７の駆動を終えてから給水表示ランプを点灯させる。イオン放出を望む使用者の意図に沿うことになるし、トレイ水位検知スイッチ４５から検知出力があったとしても、その時点では、一般に、トレイ１５も含め給水タンク１６にはわずかではあるが水が残っており、限定された時間内でのイオン発生器１７の駆動には支障はないからである。

制御部４０は、操作ボタン４８から運転停止の入力操作を受けたとき、可動板３５を最も手前側の姿勢に回動させて保持させる。具体的には、操作ボタン４８のうちの電源ボタンがオフされると、空気浄化の運転、加湿の運転の如何にかかわらず、第２の通気路３２を完全に閉ざす姿勢に可動板３５を回動させ保持する。これにより、前パネル３が取り外され、更にはエアフィルタが取り外されたとしても、内部につながる第２の通気路３２が可動板３５で閉ざされているため、手指等の不用意な挿入を防止でき、安全になる。

それと同様の安全性の観点から、制御部４０は、エアフィルタ取外し検知スイッチ４６から検知出力を受けたとき、可動板３５を最も手前側の姿勢に回動させて保持させるようにしてもよい。仮に、運転中に、前パネル３が取り外され、更にはエアフィルタが取り外された場合であっても、内部につながる第２の通気路３２が可動板３５で閉ざされるからである。なお、制御部４０は、トレイ・給水タンク取外し検知スイッチ４７から検知出力を受けたとき、可動板３５を最も手前側の姿勢に回動させて保持させるようにしても構わない。

制御部４０は、加湿の運転中に、トレイ水位検知スイッチ４５から検知出力を受けたとき、表示ランプ４９のうちの給水表示ランプの点灯によって給水タンク１６への水の補給を促すとともに、そのまま加湿の運転を継続する。つまり、直ちに加湿の運転を停止するわけではない。これにより、第１の通気路３１への空気の流入が続くため、仮に、給水タンク１６へ水が補給されない場合、加湿フィルタ１４が次第に水分を奪われて乾燥することから、加湿フィルタ１４への水垢の付着を防止でき、衛生的である。

制御部４０は、温度センサ４１からの検出値に基づいて、送風機８すなわちファンモータ９の回転数を調整する。具体的には、温度センサ４１からの検出値が所定の温度以下であれば、加湿自動モード、加湿弱モード、加湿強モードでそれぞれ設定されているファンモータ９の回転数を１段階ずつ高めるように補正する。空気の温度が低い場合、加湿性能自体が低下するため、補正が必要だからである。

ところで、本実施形態では、加湿の運転中にトレイ水位検知スイッチ４５から検知出力を受けたときは、制御部４０は、図６に示すフローに従って加湿機１の制御を行う。

先ずステップＳ５で、加湿運転が実行されている。加湿運転の際は、可動板３５が最も手前側の姿勢にされて第２の通気路３２が閉ざされた状態にあり、送風機８すなわちファンモータ９が適正な回転数で回転している。その際、送風機８の回転に従ってその上流側の第１の通気路３１内に存在する空気が送風機８に吸い込まれるため、送風機８の上流側での第１の通気路３１内の圧力は大気圧よりも低下して負圧となっている。すると、図７（ａ）に示すように、補助トレイ１８内の水面には大気圧が作用する一方で、トレイ１５内の水面には負圧が作用することから、トレイ１５内の水の水位は補助トレイ１８内の水の水位よりも上昇した状態におかれる。

次に、ステップＳ１０で、加湿運転中に、トレイ水位検知スイッチ４５から検知出力があったか否かが判断される。ここで、検知出力があればステップＳ１５に進み、検知出力がなければステップＳ５に戻って加湿運転を継続する。加湿が進行して、トレイ１５及び補助トレイ１８内の水が減って行き、図７（ｂ）に示すように、補助トレイ１８内の水の水位がトレイ水位検知スイッチ４５に達すると、トレイ水位検知スイッチ４５から検知出力がなされる。

ステップＳ１５では、表示ランプ４９のうちの給水表示ランプを点灯させ、この点灯での報知により給水タンク１６への水の補給が促される。特にここでは、送風機８の回転は継続され、これと合わせて、可動板３５も第２の通気路３２を閉ざした姿勢に保持されている。つまり、実質的に加湿運転を継続するわけである。これにより、加湿が継続して進行し、トレイ１５及び補助トレイ１８内の水が更に減って行く。

続くステップＳ２０では、トレイ水位検知スイッチ４５からの検知出力があってから所定時間、例えば１０分を経過したか否かが判断される。その所定時間の計測は、制御部４０内のタイマで行われる。ここで、所定時間を経過するまでは、ステップＳ２５で、トレイ水位検知スイッチ４５からの検知出力が消えたか否かが判断される。給水タンク１６への水の補給がなされれば、補助トレイ１８内の水位が上昇して回復し、これに伴ってトレイ水位検知スイッチ４５からの検知出力が消える。トレイ水位検知スイッチ４５からの検知出力が消えると、ステップＳ３０で、給水表示ランプを消灯させた後、ステップＳ５に戻って加湿運転をそのまま続ける。

一方、ステップＳ２０で、給水タンク１６への水の補給がなされることなく所定時間を経過したときは、ステップＳ４０に進んで、可動板モータ駆動回路５０に可動板３５の姿勢を切り替える指令が送られ、可動板３５が最も奥側の姿勢に回動する。これにより、第２の通気路３２が開かれるとともに第１の通気路３１からの合流口が閉ざされ、空気浄化の運転に移行する。このとき、所定時間の分だけ加湿が進行し、図７（ｃ）に示すように、補助トレイ１８内の水の水位はトレイ水位検知スイッチ４５よりはるかに下方まで下降した位置に至る。可動板３５が最も奥側の姿勢に切り替えられると、加湿フィルタ１４が存在する第１の通気路３１には空気が流通しないため、トレイ１５内の水面には補助トレイ１８内と同じ大気圧が作用するようになる。そうすると、トレイ１５内の水の水位と補助トレイ１８内の水の水位とが同じになるように、トレイ１５内の水の一部が連通孔１９を通じて補助トレイ１８内に移動し、その結果として、トレイ１５内の水の水位が下降する一方で、補助トレイ１８内の水の水位が上昇するわけであるが、その前段階で、補助トレイ１８内の水がトレイ水位検知スイッチ４５よりはるかに下方まで減っていることから、図７（ｄ）に示すように、その水位がトレイ水位検知スイッチ４５にまで至ってしまうことはなく、トレイ水位検知スイッチ４５からの検知出力が消えてしまうことはない。よって、この場合は、給水タンク１６への水の未補給を認識でき、補給が済むまで加湿運転が再開されない。その結果として、誤作動を防止できる。これは、従来のようにトレイ水位検知スイッチ４５を増やすわけではないので、コスト的に有利である。

なお、トレイ水位検知スイッチ４５から検知出力があってからの所定時間は、結局のところ、トレイ１５内の水面と補助トレイ１８内の水面に作用する気圧が同じになり両者の水位が同じになっても、トレイ水位検知スイッチ４５からの検知出力が消えない程度まで、補助トレイ１８内の水を減らすのに十分な時間であり、２分〜１０分程度が適当である。もっとも、補助トレイ１８内の水の減り度合いは、送風機８の風量すなわち回転数に依存することから、その所定時間は、継続して回転する送風機８の回転数に応じて適宜変更されることが好ましい。つまり、送風機８の回転数が高いほど短く設定される。

その他本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。例えば、仕切り板２７や可動板３５を持たず、エアフィルタから送風機８までの通気路が分岐せずに１本である一般的な加湿機にも適用が可能である。この場合、上記のステップＳ４０では、送風機８の回転が停止されることになる。

本発明は、加湿機に有用である。

本発明の一実施形態である加湿機の外観を示す正面視での斜視図である。図１の加湿機の内部構造について可動板が第２の通気路を閉ざした状態を示す側面視での断面図である。図１の加湿機の内部構造について可動板が第２の通気路を開いた状態を示す側面視での断面図である。図１の加湿機の動作にまつわる主要構成を示すブロック図である。図１の加湿機における送風機に関する設定の一例を示す図である。図１の加湿機における加湿運転中の動作を説明するためのフローチャートである。図６での動作におけるトレイ及び補助トレイ内の水位の変化を模式的に示す断面図である。本発明にも共通するトレイ及び補助トレイの構造を模式的に示す断面図である。従来の加湿機でのトレイ及び補助トレイ内の水位の変化を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１加湿機
２本体
３前パネル
４脱臭フィルタ
５集塵フィルタ
８送風機
９ファンモータ
１０ファン
１１第１の吹出し口
１２第２の吹出し口
１３操作・表示部
１４加湿フィルタ
１５トレイ
１６給水タンク
１７イオン発生器
１８補助トレイ
１９連通孔
２１隔壁
２２隔壁
２３隔壁
２４開口
２５背面壁
２６突片
２７仕切り壁
３１第１の通気路
３２第２の通気路
３５可動板
３６支軸
３７突起
４５トレイ水位検知スイッチ

Claims

通気路中の送風機の回転に従い、外部の空気を吸い込んで加湿し、加湿した空気を外部へ吹き出す加湿機であって、
前記通気路内には、前記送風機の上流域に、水を貯めるトレイと、このトレイに貯まっている水に下部が浸されて水分を含んだ加湿フィルタと、が配され、
前記トレイには、前記通気路の外に配されるとともに給水タンクからの水を貯めて前記トレイと互いに連通する補助トレイが接続されていて、
前記補助トレイに貯まっている水が減って水不足の水位に達したことを検知するトレイ水位検知部と、前記送風機の回転動作を制御する制御部とを備えており、
前記送風機の回転に従って、前記補助トレイ内の水面には大気圧が作用する一方で、前記トレイ内の水面には負圧が作用し、
前記制御部は、前記送風機を回転させている加湿運転中に前記トレイ水位検知部から検知出力を受けたとき、所定時間が経過するまで前記送風機の回転を継続させることを特徴とする加湿機。
前記所定時間は、継続して回転する前記送風機の回転数が高いほど短く設定されることを特徴とする請求項１に記載の加湿機。
通気路中の送風機の回転に従い、外部の空気を吸い込んで加湿し、加湿した空気を外部へ吹き出す加湿機であって、
前記通気路内には、前記送風機の上流域に、水を貯めるトレイと、このトレイに貯まっている水に下部が浸されて水分を含んだ加湿フィルタと、が配され、
前記トレイには、前記通気路の外に配されるとともに給水タンクからの水を貯めて前記トレイと互いに連通する補助トレイが接続されていて、
前記補助トレイに貯まっている水が減って水不足の水位に達したことを検知するトレイ水位検知部と、前記通気路内の前記加湿フィルタの上流に配されたエアフィルタとを備えており、
前記エアフィルタから前記送風機までの通気路が、第１、第２の通気路に分岐した後互いに合流し、前記第１の通気路には、前記トレイと前記加湿フィルタとが配され、前記第２の通気路には、前記第２の通気路を開閉する可動板が設けられており、
前記可動板の開閉動作を制御する制御部をさらに備え、
前記送風機の回転に従って、前記補助トレイ内の水面には大気圧が作用する一方で、前記トレイ内の水面には負圧が作用し、
前記制御部は、前記送風機を回転させている加湿運転中は前記可動板を前記第２の通気路を閉ざした姿勢にし、前記加湿運転中に前記トレイ水位検知部から検知出力を受けた後の所定時間が経過するまでは前記可動板のその姿勢を保持することを特徴とする加湿機。
本体の正面に前記エアフィルタを収納する凹部を有し、その凹部の下部から奥に延びて上方に曲がり送風機へ至る通気路を有し、その通気路が上下に仕切られて下から順に前記第１の通気路、前記第２の通気路が形成されていて、
前記可動板は、上方からの左右方向に沿った支軸を中心に円弧状に湾曲しその支軸を支点に回動する湾曲板であって、最も手前に回動した姿勢のときに、前記第２の通気路を閉ざし、最も奥に回動した姿勢のときに、前記第２の通気路を開くとともに前記第１の通気路からの合流口を閉ざすことを特徴とする請求項３に記載の加湿機。