(57)【要約】  加湿素子は、互いの間に隙間を設けるように第１の方向に沿って並べられた複数の加湿体と、加湿体の上方に設けられて水を溜める貯水槽（１２）と、加湿体の上方に設けられて水を通過可能とされた流路（１００）と、を備える。貯水槽（１２）の底面には、水を滴下するための複数の注水孔が形成され、流路（１００）は、貯水槽（１２）の内部に連通する流入口（１０１）と、流路（１００）を通過する水を流出させる流出口（１０２）と、を有し、流入口（１０１）と流出口（１０２）は、第１の方向に互いに離間して設けられ、貯水槽（１２）が水平に配置された状態で、流出口（１０２）は流入口（１０１）よりも低い位置に形成されている。
2017216968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いの間に隙間を設けるように第１の方向に沿って並べられた複数の加湿体と、
前記加湿体の上方に設けられて水を溜める貯水槽と、
前記加湿体の上方に設けられて水を通過可能とされた流路と、を備え、
前記貯水槽の底面には、水を滴下するための複数の注水孔が形成され、
前記流路は、前記貯水槽の内部に連通する流入口と、前記流路を通過する水を流出させる流出口と、を有し、
前記流入口と前記流出口は、前記第１の方向に互いに離間して設けられ、
前記貯水槽が水平に配置された状態で、前記流出口は前記流入口よりも低い位置に形成されていることを特徴とする加湿素子。
【請求項２】
前記第１の方向に沿って延びるとともに、前記貯水槽の下方に設けられて前記複数の加湿体に接触する拡散部材をさらに備え、
前記流路の流出口は、前記拡散部材の上方に設けられることを特徴とする請求項１に記載の加湿素子。
【請求項３】
前記流路が複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の加湿素子。
【請求項４】
複数の前記流路の流入口のうち少なくとも２つは、前記貯水槽を挟んで配置されていることを特徴とする請求項３に記載の加湿素子。
【請求項５】
前記流路の流出口は、前記貯水槽を挟んで当該流路の流入口と反対となる位置に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の加湿素子。
【請求項６】
前記貯水槽が水平に配置された状態での前記流路の勾配をαとし、
前記貯水槽の設計上の許容される最大の傾き角度をβＭＡＸとした場合に、
α＞βＭＡＸの関係が成立することを特徴とする請求項５に記載の加湿素子。
【請求項７】
前記流路の流入口は、前記貯水槽が水平に配置され、前記貯水槽に設計上の流量で水が供給され、かつ前記注水孔から設計上の流量で水が流出している場合の前記貯水槽内の水位よりも上方に位置することを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の加湿素子。
【請求項８】
１本の前記流路に複数の前記流出口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の加湿素子。
【請求項９】
１本の前記流路に複数の前記流入口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の加湿素子。
【請求項１０】
複数の前記流路の流入口を開閉させる流路開閉部をさらに備え、
前記流路開閉部は、前記貯水槽の姿勢に応じて、相対的に低い位置にある前記流入口を閉じ、相対的に高い位置にある前記流入口を開くことを特徴とする請求項１に記載の加湿素子。
【請求項１１】
前記流路開閉部は、水よりも比重の小さい材料で形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の加湿素子。
【請求項１２】
前記流路と前記貯水槽とが樹脂で一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の加湿素子。
【請求項１３】
互いの間に隙間を設けるように第１の方向に沿って並べられた複数の加湿体と、
前記加湿体の上方に設けられて水を溜める貯水槽と、
前記加湿体の上方に設けられて水を通過可能とされた流路と、を備え、
前記貯水槽の底面には、水を滴下するための複数の注水孔が形成され、
前記流路は、前記貯水槽の内部に配置されて上に凸のカーブを有する管であり、一端部である流入口と他端部である流出口とが高さを異ならせて配置されることを特徴とする加湿素子。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか１つに記載された加湿素子と、
前記加湿素子に風を送る送風機と、を備える加湿装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の加湿装置を備える空気調和機。
【請求項１６】
請求項１４に記載の加湿装置を備える換気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加湿空気を生成する加湿素子、加湿装置、空気調和機および換気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
加湿空気を生成する機器には、自然蒸発式、電熱式、水スプレー式、超音波式などがある。自然蒸発式のものは、他の方式に比べて加湿能力が小さくなる傾向にある。電熱式のものは、他の方式に比べてランニングコストが嵩む傾向にある。水スプレー式のものは、他の方式に比べて加湿効率が低く装置が大型になる傾向にある。超音波式のものは、他の方式に比べてイニシャルコストが高くなる傾向にある。また、機器の寿命が短く、水中の雑菌および炭酸カルシウムの微粉末が飛散しやすい傾向にある。【０００３】
こうした中で、自然蒸発式の加湿器は、他の方式に比べてランニングコストを抑えやすいことから、特に長時間運転される場所での使用に有用である。また、問題点として上述した加湿能力についても改善が進んでいる。【０００４】
自然蒸発式の加湿器には様々な形態がある。その中で、経時的な加湿能力の変化が少なく、長時間の使用に適した加湿方式としては「滴下式」があり、滴下式の加湿器は空気調和機などの業務用の加湿装置に使用される傾向がある。【０００５】
滴下式の加湿方式を用いた加湿装置として、水を吸水して蒸発させる蒸発部材である加湿体と、加湿体の上方に設けられた貯水槽とを備え、貯水槽の底面から加湿体に水を滴下させる加湿素子を有するものが特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５４８５７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示された構成では、貯水槽の底面に傾斜を設けることで、加湿素子自体が傾斜して設けられた場合にも、均等に加湿体への水の供給が図られている。しかしながら、各加湿体に供給された水は重力の影響を受け、より低い方へと流れていく。すなわち、傾斜によって高い位置にある加湿体を流れる水の量は、傾斜によって低い位置にある加湿体を流れる水の量に比べて少なくなる。【０００８】
この場合、各加湿体からの蒸発量には限界があるため、低い位置にある加湿体に余分に流れた水は、蒸発せずに加湿体から流れ落ちてしまう。また、高い位置にある加湿体では、流れる水の量が少なくなることで、加湿量が低下する。したがって、加湿素子が傾斜して設けられた場合に、加湿素子の加湿性能が低下してしまうという問題があった。【０００９】
また、傾斜が低い位置にある加湿体で蒸発しなかった水が、加湿体の表面から吹き飛ばされて、室内に飛散するおそれがある。【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、傾斜して配置された場合であっても、加湿性能の維持および室内への水の飛散の抑制を図ることができる加湿素子を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、互いの間に隙間を設けるように第１の方向に沿って並べられた複数の加湿体と、加湿体の上方に設けられて水を溜める貯水槽と、加湿体の上方に設けられて水を通過可能とされた流路と、を備える。貯水槽の底面には、水を滴下するための複数の注水孔が形成され、流路は、貯水槽の内部に連通する流入口と、流路を通過する水を流出させる流出口と、を有し、流入口と流出口は、第１の方向に互いに離間して設けられ、貯水槽が水平に配置された状態で、流出口は流入口よりも低い位置に形成されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかる加湿素子は、傾斜して配置された場合であっても、加湿性能の維持および室内への水の飛散の抑制を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる加湿装置の構成図
【図２】実施の形態１にかかる加湿装置が備える加湿素子を拡大した図
【図３】実施の形態１における加湿素子の斜視図
【図４】実施の形態１における加湿素子の分解斜視図
【図５】実施の形態１における加湿素子の正面図
【図６】図５に示す加湿素子のＸ−Ｘ線に沿った断面図
【図７】図６に示す加湿素子のＺ−Ｚ線に沿った断面図であって、貯水槽を拡大した図
【図８】実施の形態１における貯水槽の注水孔部分を拡大した図であって、貯水槽を下方から見た図
【図９】実施の形態１における貯水槽の周辺部分の斜視図
【図１０】実施の形態１における貯水槽を上方から見た上面図
【図１１】図１０に示す貯水槽のＷ−Ｗ線に沿った断面図
【図１２】実施の形態１における貯水槽の周辺部の一例を示す断面図
【図１３】実施の形態１における貯水槽周辺を、図６に示すＺ−Ｚ線に沿った断面で示す図
【図１４】実施の形態１における貯水槽周辺を、図１０に示すＷ−Ｗ線に沿った断面で示す図であって、貯水槽が傾斜して設置された状態を示す図
【図１５】図１０に示す貯水槽の他の例を示す図
【図１６】図６に示すＺ−Ｚ線に沿った断面図の貯水槽を拡大した図
【図１７】図１６に示す貯水槽の模式図
【図１８】本発明の実施の形態２における貯水槽を上方から見た上面図
【図１９】図１８に示す貯水槽のＶ−Ｖ線に沿った断面図
【図２０】本発明の実施の形態３における加湿素子の貯水槽部分を拡大した断面図であって、図６に示すＺ−Ｚ線に沿った断面図に相当する図
【図２１】実施の形態３における加湿素子の断面図であって、図１０に示すＷ−Ｗ線に沿った断面図に相当する図
【図２２】本発明の実施の形態４における加湿素子の貯水槽部分を拡大した断面図であって、図６に示すＺ−Ｚ線に沿った断面図に相当する図
【図２３】実施の形態４の変形例における貯水槽の断面図
【図２４】本発明の実施の形態５にかかる加湿素子の貯水槽部分の断面図であって、図６に示すＺ−Ｚ線に沿った断面図に相当する図
【図２５】実施の形態５の変形例にかかる貯水槽を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態にかかる加湿素子、加湿装置、空気調和機および換気装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる加湿装置１の構成図である。この加湿装置１には加湿素子２が組み込まれている。加湿素子２の通風風上側もしくは通風風下側に、加湿素子１へ室内の空気を送り込み、再び室内へ吹出すための送風機５が組み込まれている。
【００１６】
加湿装置１は、加湿素子２と、水道設備等の給水源に接続されて加湿素子２に加湿用の水を送水する給水管３と、加湿素子２で加湿されずに残った水を外部に排出する排水管４と、加湿素子２に空気流を通過させる送風機５と、を備える。また、加湿装置１は、送風機５および給水系の電磁弁である給水弁３ａの操作などを行う制御装置６と、排水等を受容し外部に排水するドレンパン７と、を備える。
【００１７】
図２は、実施の形態１にかかる加湿装置１が備える加湿素子２を拡大した図である。加湿素子２は、ドレンパン７上に一個または複数個が直接設置される。各加湿素子２の天部構造の両側の稜角部は、仕切壁と本体箱体の正面側内壁面とに装架されたガイドレール（図示しない）等により抜き差し可能に保持されている。加湿素子２には加湿用の水を供給したり、遮断したりする給水弁３ａを備えた給水系がつながれており、ドレンパン７には排水管４が接続されている。
【００１８】
加湿素子２に加湿用の水を送水する給水系は、加湿素子２に給水する水の圧力と流量を調整する給水弁３ａのほか、給水系への塵の侵入を防ぐストレーナおよび送水用の給水管３を含む水路として構成されている。給水源側との接続部を除く給水系の各接続部分は全てドレンパン７内に集約されていることが望ましい。
【００１９】
図３は、実施の形態１における加湿素子２の斜視図である。図４は、実施の形態１における加湿素子２の分解斜視図である。図５は、実施の形態１における加湿素子２の正面図である。図６は、図５に示す加湿素子のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。加湿素子２は、互いの間に隙間を設けるように図４および図５において矢印Ｙで示す方向である第１の方向に沿って並べられた多数の平板状の加湿体２０を備える。図６に示すように、加湿体２０の上部には、拡散部材３０が接触されている。拡散部材３０は、第１の方向に沿って延びるように形成され、１つの拡散部材３０に複数の加湿体２０がまとめて接触する。
【００２０】
図６に示すように、加湿体２０の上方には、加湿体２０に供給するための水を蓄える貯水槽１２、給水管３から水を貯水槽１２へ注入する給水口１１がある。また、加湿体２０の下方には加湿体２０から加湿されずに残った水を受けて排水するための排水部１３、および排水口１３ａがある。加湿体２０は、ケーシング１０の内部に収納されて固定される。
【００２１】
図４に示すように、給水口１１、排水部１３は、ケーシング１０に形成される。ケーシング１０には、上部構造としての貯水槽１２と下部構造としての排水部１３とを接続する構造壁１４が形成される。
【００２２】
ケーシング１０は、ＡＢＳ樹脂、ＰＳ樹脂やＰＰ樹脂を含む熱可塑性のプラスチックによる射出成型等で形成されている。ケーシング１０は、２つの部品であるケーシング１０ａとケーシング１０ｂとに分かれている。加湿体２０を、ケーシング１０ａ、ケーシング１０ｂで挟み込み、ケーシング１０ａおよびケーシング１０ｂの係合部１５を合わせることにより、ケーシング１０ａとケーシング１０ｂとが一体化する構造となっている。
【００２３】
ケーシング１０ａ、ケーシング１０ｂにはそれぞれ、排水口１３ａとなる部分、加湿体２０へ被加湿空気を導入する開口部１０ｃが設けられている。また、ケーシング１０ｂには貯水槽１２へ水を供給するための給水口１１が設けられている。ケーシング１０の内側には、加湿体２０を収納する収納空間が設けられている。
【００２４】
ケーシング１０のうち加湿体２０と接触する部分には、加湿体２０の位置を規制するための位置決め用の突起１０ｄが設けられている。加湿体２０は含水時に軟化し、水の重さで変形するものもあるため、ケーシング１０と接触する加湿体２０の外周部分で加湿体２０の位置を規制することによって、加湿体２０間の流路の寸法を確保し、均一に空気が流れるようにすることができる。
【００２５】
それにより、加湿素子２の圧力損失の低下が抑えられ、加湿体２０の全面が有効に加湿面として使用されるので、加湿体２０が歪んだ場合に比べて加湿量が増加する効果が期待できる。
【００２６】
給水口１１は、貯水槽１２へ水を供給するため、加湿素子２の上方、加湿体２０より上面側に設けられる。給水口１１の形状は給水管３に合わせた形状とし、容易に抜けないように凸状の帯（かえし）を形成したり、ホースバンドで縛ったりしてもよい。給水口１１は加湿体２０の上部から水を供給できる構造であれば位置等に制約はないが、給水管３と給水口１１とのつなぎ目から水漏れが発生した場合を考慮すると、空気流の風上側に配置することが望ましい。このようにすることで、給水管３と給水口１１とのつなぎ目から漏れた水は、気流に乗り、風下側、すなわち加湿素子２側へ導かれて加湿体２０に吸収されるため、加湿素子２の風下側への水の飛散を少なくすることができる。
【００２７】
加湿量に対して給水量が過剰な場合、加湿されずに排水部１３から流れてゆく量が多くなり、無駄な水量が増大するため、給水口１１には、水量を絞るための機構を設けて、流量を調整することが望ましい。水量を絞るための機構は、例えば図６で示すオリフィス部４０である。流量調整の際には、その加湿素子２の最大加湿量より多い流量を供給できるようにする必要がある。なお、オリフィス部４０は、流量調節が可能であればよく、金属メッシュや多孔質材料を用いて水量を調整するものでも機能上問題ない。
【００２８】
図６に示すように、貯水槽１２は拡散部材３０の上方に設けられる。貯水槽１２の底面には拡散部材３０へ水を滴下するための複数の注水孔１２ａが形成されている。貯水槽１２と拡散部材３０とは一体部品として組み合わされ、その一体部品がケーシング１０ａとケーシング１０ｂの間に挟まれて保持されている。また、貯水槽１２内に貯水槽１２の水位を検知する水位検知センサー８を設置してもよい。検知された水位をフィードバックして、図１に示す制御装置６によって給水弁３ａの開閉を制御してもよい。
【００２９】
拡散部材３０は、多孔質の板材で形成される。貯水槽１２から滴下した水を吸収し、加湿体２０へ水を送るため、素材の表面は極力親水性であるほうが、浸透性が良好になり通水できる流量が増加する。また、拡散部材３０は常に水に触れるため、水によって劣化しにくい材料で形成されることが望ましい。水によって劣化しにくい材料で形成された拡散部材３０には、樹脂であるＰＥＴ樹脂等のポリエステルやＰＰ樹脂、セルロースで作られた多孔質板が挙げられ、金属であるチタン、銅、ステンレスで作られた多孔質板が挙げられる。また、素材表面の親水度を増すため、拡散部材３０に親水化処理を施してもよい。
【００３０】
加湿体２０は拡散部材３０と同様に多孔質の板材で形成される。好適な条件は拡散部材３０と同一であり、拡散部材３０と同一の素材を用いてもよい。ただし、拡散部材３０より吸水性のよい素材を加湿体２０に用いると、拡散部材３０が吸水して内部に十分水が拡散する前に加湿体２０が水を吸ってしまうため、各加湿体２０への水の供給の均一度が落ちることがある。その場合は、拡散部材３０の鉛直方向の寸法を大きくすること等で対策できる。なお、加湿素子２全体の高さ方向に寸法の制約がある場合、拡散部材３０の鉛直方向への寸法にも制約が加わるので、拡散部材３０より吸水性が低い素材を加湿体２０に使用して、拡散部材３０の鉛直方向への寸法を小さくできるようにすることが望ましい。
【００３１】
加湿体２０の表面には、凸部２１が設けられている。凸部２１によって、加湿体２０同士の間隔の保持が図られる。凸部２１は、加湿体２０に冶具等を押し当てる等を行い、その部分を塑性変形させて形成する。加湿体２０上の凸部２１の配列位置が異なる２種類の加湿体２０を交互に配列することで、加湿体２０の間隔を一定に保つ機能を有する。なお、加湿体２０は第１の方向に沿って、間隔が一定に保たれていれば良く、一定間隔に加湿体２０の板厚分の切り欠きが入った櫛を加湿体２０に噛み合わせて間隔を保持したものでもよいし、波状に成形した加湿体２０をハニカム状に積層することで間隔を保持する構造であってもよい。
【００３２】
拡散部材３０の下端と加湿体２０の上端は、一部が接触して設置されている。拡散部材３０と加湿体２０が接触していれば、加湿体２０の毛細管力の作用により水が淀みなく流下するが、組立て時のばらつき、輸送中の振動の影響を加味し、拡散部材３０の下端と加湿体２０の上端を互いに差込むようにして連結してもよい。
【００３３】
なお、拡散部材３０は、上方に位置する貯水槽１２から滴下する水を、第１の方向に均等に拡散するため、すなわち第１の方向に並べて配置された複数の加湿体２０に均一に水を供給するために設けられている。したがって、複数の加湿体２０が一体化されて、複数の加湿体２０同士の間で第１の方向に水を拡散できる場合には、加湿体２０自体が拡散部材３０と同様の水の拡散機能を有することになる。この場合には、拡散部材３０を用いずに、貯水槽１２から直接加湿体２０に水を滴下させる構成であってもよい。
【００３４】
次に、貯水槽１２の構造について詳しく説明する。図７は、図６に示す加湿素子２のＺ−Ｚ線に沿った断面図であって、貯水槽１２を拡大した図である。貯水槽１２の底面には複数の注水孔１２ａが形成されている。複数の注水孔１２ａは、同一平面状にあり、かつ、加湿装置１、および加湿素子２を水平に設置した場合に、全ての注水孔１２ａが水平に並ぶように形成されている。貯水槽１２の外側には、注水孔１２ａ部分から下方に伸びる筒状壁面１２ｂが形成されている。筒状壁面１２ｂの先端は、拡散部材３０に接触する。拡散部材３０の上面と貯水槽１２の外側との間には、筒状壁面１２ｂの高さ分の空間が設けられている。
【００３５】
図８は、実施の形態１における貯水槽１２の注水孔１２ａ部分を拡大した図であって、貯水槽１２を下方から見た図である。筒状壁面１２ｂの先端には、切欠１２ｃが形成されている。
【００３６】
図９は、実施の形態１における貯水槽１２の周辺部分の斜視図である。貯水槽１２の外壁には、貯水槽１２から伸びる２本の流路である連通流路１００が形成されている。それぞれの連通流路１００には、貯水槽１２の内部に連通する流入口１０１と、連通流路１００上を通過する水を流出させる流出口１０２とが形成されている。貯水槽１２と連通流路１００は、例えば樹脂で一体に形成されている。連通流路１００は、貯水槽１２から溢れた水を、拡散部材３０に誘導するための流路である。
【００３７】
連通流路１００の流路構造について説明する。図９に示す貯水槽１２の奥側に形成された１本の連通流路１００に着目する。流出口１０２は、貯水槽１２を挟んで流入口１０１の反対側となる位置に形成されている。また、流出口１０２は、貯水槽１２が水平に配置された状態において、流入口１０１よりも下方となる位置に形成されている。連通流路１００は、貯水槽１２が水平に配置された状態において、流入口１０１から流出口１０２に向かって流路は傾斜している。したがって、図９において右側に形成されている流出口１０２は、貯水槽１２の奥側に形成されている連通流路１００および左側に形成されている流入口１０１と繋がっている。図９において右側に形成されている流入口１０１は、貯水槽１２の手前側に形成されている連通流路１００および左側で貯水槽１２の陰に隠れた流出口１０２と繋がっている。
【００３８】
言い換えると、図９において右側に形成されている流出口１０２は、同じく右側に形成されている流入口１０１とは繋がっておらず、別々の連通流路１００である。図７を例にとると、図７の右側で上下に並べて形成された流入口１０１と流出口１０２とは繋がっておらず、別々の連通流路１００である。
【００３９】
図７に示す連通流路１００の断面形状は、上方が開放されたコの字型の開渠で形成されている。連通流路１００は水を流すことができればよく、筒状に形成されていてもよい。開渠の場合は流路の成型が容易であり、また、流路内の水が乾燥しやすく衛生性に優れるという利点がある。筒状に形成した管の場合は、配管経路の自由度が高く、また、管の内径の変更により流量を調整しやすいという利点がある。
【００４０】
連通流路１００を開渠で形成する場合、断面形状はコの字型ではなく、台形型や半円型でもよい。台形型や半円型は、同じ断面積を得ようとすると、連通流路１００の幅が広くなる。台形型や半円型の連通流路１００は、断面積が同一の条件であれば、コの字型の連通流路１００よりもぬれ縁長さを短くできる。これにより、連通流路１００での流動抵抗を減少させることができる。また、流入口１０１と流出口１０２の間の流路部分の断面積は、流入口１０１から流入した水を流路の外に漏らさず流せるように、流入口１０１での流路部分の断面積よりも大きく形成されている。
【００４１】
図７に示すように連通流路１００は、貯水槽１２の外壁の外側に形成されている。連通流路１００は水を流すことができればよく、貯水槽１２の外壁の内側に形成してもよいし、貯水槽１２の外壁から離れた位置に形成してもよい。
【００４２】
図１０は、実施の形態１における貯水槽１２を上方から見た上面図である。図１１は、図１０に示す貯水槽１２のＷ−Ｗ線に沿った断面図である。図中に示した破線の矢印は、連通流路１００内を水が流れた場合の流れの経路を表す。流入口１０１から流出口１０２に至るまでの連通流路１００は、一定勾配の滑らかな斜面で形成されている。流路の途中に凹凸があると、水が溜まり、細菌やカビが付着して増殖する恐れがあるため好ましくない。貯水槽１２が水平に配置された状態での連通流路１００の勾配α［°］は、貯水槽１２の設計上の許容される最大の傾き角度(最大許容勾配)βＭＡＸ[°]に対して以下の関係が成立する。
α＞βＭＡＸ          （１）
【００４３】
図７に示すように、流入口１０１は、貯水槽１２から溢れる水が連通流路１００に導入されるよう、貯水槽１２の外壁の上端よりも低い位置、かつ、連通流路１００の上端よりも低い位置に形成されている。また、貯水槽１２から水が溢れるまでは連通流路１００に水が流れないよう、注水孔１２ａの上端よりも高い位置、且つ、貯水槽１２が水平に設置された状態で、貯水槽１２内に規定量の水が供給されたときに、注水孔１２ａの滴下流量と貯水槽１２への供給流量が平衡して釣り合う水位よりも上方に設けられている。なお、滴下流量と供給流量が平衡して釣り合う水位については後述する。
【００４４】
流入口１０１を貯水槽１２の外壁の上面に設けられない場合は、貯水槽１２の外壁よりも低い位置に開口を設けて、この開口を流入口１０１とすればよい。流入口１０１は、貯水槽１２から溢れる水を連通流路１００内に確実に導くことができるよう、十分広くする必要がある。少なくとも、注水孔１２ａの穴径よりも大きくすることが望ましい。
【００４５】
図１０に示すように、流入口１０１は、貯水槽１２が傾斜した場合に貯水槽１２内に溜まった水位の変化を受けやすい箇所に設けられている。本実施の形態１のように、貯水槽１２が上方から見た場合に長手方向と短手方向を有する形状、例えば長方形のような場合には、貯水槽１２の外壁のうち、長手方向に垂直な面に取り付けられている。本実施の形態１では、長手方向と第１の方向とが一致している。
【００４６】
図７に示すように、流出口１０２は、拡散部材３０の直上に位置する。流出口１０２は、連通流路１００を流れる水を拡散部材３０に供給できればよく、拡散部材３０の側面に位置し、横から水を供給する構造であってもよい。流出口１０２は拡散部材３０の長手方向の端部側に設けられている。拡散部材３０に対する流出口１０２の位置をこのように形成することで、拡散部材３０が傾斜した際に、流出口１０２から流出する水を拡散部材３０の傾斜の上方に供給することができる。流出口１０２の断面積は、流入口１０１および連通流路１００を流れる水を連通流路１００の外に漏らさず流せるよう、連通流路１００よりも大きく形成されている。
【００４７】
上述のように、図１０に示す貯水槽１２には、２本の連通流路１００が形成されている。したがって、流入口１０１と流出口１０２はそれぞれ２箇所ずつ設けられている。貯水槽１２に設けられた２箇所の流入口１０１は、第１の方向に対して貯水槽１２を隔てる位置に、分かれて配置されている。二つの流入口１０１は、貯水槽１２の底面から同じ高さに設けられている。
【００４８】
本実施の形態１では、貯水槽１２の長手方向に延びる２本の連通流路１００が設けられているが、貯水槽１２の短手方向に延びる連通流路が設けられていてもよい。連通流路１００の本数は、１本であってもよいし、３本以上であってもよい。
【００４９】
次に、給水口１１から加湿体２０に至る一連の水の流れについて説明する。給水口１１には、給水弁３ａで制御された一定流量の水が供給される。給水口１１から流入した水は、貯水槽１２に流れる。図１２は、実施の形態１における貯水槽１２の周辺部の一例を示す断面図である。貯水槽１２に流入した水は貯水槽１２の底面の複数の注水孔１２ａから滴下し、切欠１２ｃを有する筒状壁面１２ｂを伝わって拡散部材３０に吸水される。拡散部材３０に吸水された水は、拡散部材３０の内部に広がりながら流下し、拡散部材３０の下端に到達する。
【００５０】
拡散部材３０の下端と加湿体２０の上端は接触しているため、流下した水は加湿体２０の毛細管力の作用でこの接触部から加湿体２０に伝わり流下する。水は加湿体２０の内部に広がりながら加湿体２０全体に浸透して流下し、加湿体２０の下端から滴下する。加湿体２０で蒸発しなかった過剰な水は下部の排水部１３からケーシング１０の外部に流れ出ていく。この際、加湿体２０の間に通風される空気によって、加湿体２０の表面から水分が奪われて、加湿された空気として加湿素子２から排気される。このため、加湿体２０の下端から滴下排水される流量は、給水口１１から供給される水量から加湿空気として加湿体２０から奪われる水量を差し引いた水量となる。
【００５１】
この一連の流れにおいて、貯水槽１２に貯水される水位と注水孔１２ａとの関係について説明する。注水孔１２ａには通水される際に流動抵抗が存在する。ある一つの注水孔１２ａの入口にかかる水頭圧Ｐｉ（注水孔１２ａの入口から水位の高さまでのヘッド差）と、その注水孔１２ａを通過する流量Ｑｉとの間には以下の関係がある。
Ｑｉ＝Ｃｉ×Ａｉ×√(２×Ｐｉ/ρ)        （２）
上式において、Ｃｉは注水孔の形状等による係数、Ａｉは注水孔断面積、ρは水の密度、ｉは複数の注水孔がある場合の番号を表す添え字である。
【００５２】
簡単には、注水孔１２ａの形状が一定であれば、貯水槽１２に貯水される水位が高いほど、注水孔１２ａの入口にかかる水頭圧Ｐｉが増加し、その平方根に比例して注水孔１２ａを流れる流量Ｑｉが増加する。貯水槽１２にＮ個の注水孔１２ａが設けられている場合は、注水孔１２ａから滴下する流量の合計Ｑｏｕｔは下式となる。
Ｑｏｕｔ＝Ｑ１＋Ｑ２＋Ｑ３＋・・・Ｑｉ＋・・・＋Ｑｎ      （３）
【００５３】
つまり、給水口１１から貯水槽１２に供給される給水流量Ｑｉｎを全て注水孔１２ａから滴下できるように、注水孔１２ａの形状等による係数Ｃ、および注水孔断面積Ａ、および注水孔１２ａの入口にかかる水頭圧Ｐ、および注水孔１２ａの個数を決定することにより、貯水槽１２に供給した水を貯水槽１２から溢れさせることなく、注水孔１２ａから拡散部材３０へと滴下させることができる。
【００５４】
加湿装置１、および加湿素子２を水平に設置した場合に、全ての注水孔１２ａは水平に並ぶよう形成されている。この状態を、貯水槽１２が水平に配置された状態ともいう。加湿装置１、および加湿素子２が水平に設置されている場合、貯水槽１２内の水位は注水孔１２ａと平行になり、上記式（２）における注水孔１２ａの入口にかかる水頭圧Ｐｉは全ての注水孔１２ａで等しくなる。つまり、注水孔１２ａから滴下する流量Ｑｉは全ての注水孔１２ａで均一となり、拡散部材３０、および加湿体２０を流れる供給水を第１の方向に対して均一に流すことができる。
【００５５】
次に、夜間など加湿が不要になった場合の加湿運転の停止について説明する。例えば夜間など居室が無人となり加湿が不要な場合には、加湿装置１の加湿運転が停止される場合がある。ここで、加湿素子２を湿潤状態で長時間放置することは衛生上好ましくない。空気中の細菌、カビが湿潤部分に付着して増殖した場合、加湿運転を再開した際に加湿素子２の表面を通過する通風に細菌やカビ胞子が搬送されて居室内に放出される懸念がある。このような細菌、カビ類の増殖抑制方法としては、できるだけ早く加湿素子２を乾燥させることが有効である。
【００５６】
このような観点から、加湿装置１を停止する際は、制御装置６からの制御で給水弁３ａを閉止後に送風機５を運転させて、加湿素子２を乾燥させる制御を行うことが好ましい。ここで、加湿素子２の乾燥時間を短縮させるためには、貯水槽１２内を早期に乾燥させる必要がある。しかしながら、貯水槽１２は凹形状のため通風乾燥させにくい。そこで、給水弁３ａが閉止された後は、貯水槽１２内の水を素早く拡散部材３０の方に流出させることが重要である。
【００５７】
図１２に示す貯水槽１２の内部の底面は、注水孔１２ａ部分で最下位となるように傾斜している。そのため、給水弁３ａが閉止された後は、注水孔１２ａの入口にかかる水頭圧Ｐｉにより貯水槽１２内の水は滴下を続ける。また、注水孔１２ａの入口にかかる水頭圧Ｐｉが限りなくゼロに近くなると、注水孔１２ａに接触させた拡散部材３０の毛細管力により、貯水槽１２内の水は円滑に吸収される。したがって、貯水槽１２内の水は、拡散部材３０を通して外部に流出し、貯水槽１２内の早期乾燥を図ることができる。
【００５８】
このように、貯水槽１２に上部が解放された容器を用いることで、加湿素子２を長期間使用しない場合の水槽内部の衛生性を確保することができる。また、注水孔１２ａを密閉容器で形成して水を滴下させる給水方式に比べて、シール部材などが不要な上、構造が簡素化でき、安価で長期信頼性の高い加湿素子２を提供することができる。
【００５９】
次に、貯水槽１２の経年変化について説明する。給水中の硬度成分およびシリカ、鉄さびなどの蒸発残渣が経時的に注水孔１２ａに堆積した場合は、上記式（２）における注水孔断面積Ａｉが小さくなる。貯水槽１２への給水流量が一定であれば、注水孔１２ａの入口にかかる水頭圧Ｐｉは大きくなる。すなわち、貯水槽１２内の水位は上昇する。この場合、貯水槽１２の外壁の上限までは、給水を全て注水孔１２ａから滴下させることができるため、貯水槽１２はできるだけ深い容器であることが望ましい。しかしながら、貯水槽１２やケーシング１０の寸法の制約から、許容できる水位上昇量、すなわち貯水槽１２の深さには上限値が存在する。
【００６０】
注水孔１２ａに蒸発残渣やゴミが侵入した場合、上述したように、貯水槽１２内の水位は上昇する。流入口１０１は貯水槽１２の外壁よりも低い位置にあるため、水位が上昇して貯水槽１２内を水が溢れそうになると、水は流入口１０１に流入する。流入口１０１に流入した水は、連通流路１００を流れ、流出口１０２から拡散部材３０に流下する。つまり連通流路１００は、注水孔１２ａが水を通しにくくなった場合の補助流路として機能する。
【００６１】
次に、加湿装置１または加湿素子２が傾斜して設置された場合について説明する。上記の構造によれば、加湿装置１、および加湿素子２が水平に設置されている場合、注水孔１２ａから滴下する流量は全ての注水孔１２ａで均一となる。しかしながら、実際には必ずしも水平に設置されるわけではない。
【００６２】
例えば、天井埋め込み形の加湿装置においては、天井に埋め込まれたアンカーボルトに金具を用いて加湿装置１を設置する際に、水平から若干傾いて設置される場合がある。また、加湿素子２を点検するなどして取り外した場合、再び設置する際に若干傾いて取り付けられる場合がある。したがって、加湿装置１や加湿素子２は、傾斜して設置された場合であっても加湿体２０に均一に水が拡散され、水平時と傾斜時の加湿性能の間に差がないことが望ましい。
【００６３】
次に、加湿装置１や加湿素子２が傾斜して配置された場合の連通流路１００内の詳しい水の流れについて詳細に説明する。
【００６４】
図１３は、実施の形態１における貯水槽１２周辺を、図６に示すＺ−Ｚ線に沿った断面で示す図である。貯水槽１２は、図中の右側が低くなるようβ［°］傾斜している。また、貯水槽１２から水が溢れる直前の状態を表している。この場合、貯水槽１２から溢れた水は流入口１０１に流れ込もうとするが、２箇所設けられた流入口１０１のうち、傾斜により低い側に位置する流入口１０１、すなわち図中の右側に位置する流入口１０１へと流れ込む。
【００６５】
図１４は、実施の形態１における貯水槽１２周辺を、図１０に示すＷ−Ｗ線に沿った断面で示す図であって、貯水槽１２が傾斜して設置された状態を示す図である。図１４は、図１３と同様に、図中の右側が低くなるようβ［°］傾斜している。図１４は、流入口１０１から流入した水（図中の破線の矢印）が連通流路１００、拡散部材３０、加湿体２０を流れる様子を表している。勾配αは上記式（１）に示す関係を満たしているため、流入口１０１から連通流路１００に流入した水は、連通流路１００の傾斜に沿って流出口１０２に向かって流れる。貯水槽１２が傾斜することにより、高い位置にある流出口１０２から、拡散部材３０へと水が供給される。
【００６６】
図１４に示すように、流出口１０２は拡散部材３０の長手方向の端側に設けられている。水は、拡散部材３０の傾斜の上方側に浸透する。拡散部材３０に浸透した水は、拡散部材３０内を傾斜に沿って下方に流れることで、高い位置側から低い位置へと順に加湿体２０に浸透する。
【００６７】
つまり、加湿装置１または加湿素子２が傾斜している場合でも、貯水槽１２の低い位置から溢れた水を拡散部材３０の高い位置に供給することができ、加湿体２０の全体に水を供給することができる。
【００６８】
例えば、傾斜した貯水槽１２の低い位置から溢れた水を、そのまま下方に流した場合には、溢れた水が拡散部材３０の低い位置に供給される。この場合、重力の影響によって、拡散部材３０の低い位置に浸透した水は、高い位置に広がりにくくなる。そのため、拡散部材３０に供給された水は、拡散部材３０の低い位置となる部分の直下の加湿体２０に集中して伝わる。一部の加湿体２０に集中して水が伝わることで、加湿体２０の表面に水が浮いて、その水が風に乗じて飛散し、製品外に漏れるおそれがある。また、高い位置にある加湿体２０に水が十分に供給されにくいため、加湿性能が低下する。
【００６９】
一方、本実施の形態１によれば、貯水槽１２の低い位置から溢れる水を、連通流路１００で拡散部材３０の高い位置となる部分に供給することができる。これにより、重力を利用して加湿体２０全体への水の供給の均一化を図ることができる。また、一部の加湿体２０に水が集中することによる水の飛散の抑制と加湿性能の低下の抑制を図ることができる。流入口１０１と流出口１０２とが、第１の方向に互いに離間して形成されていれば、図１３等に示す方向に貯水槽１２が傾斜した時に、溢れた水を高い位置に誘導することができる。
【００７０】
図１５は、図１０に示す貯水槽１２の他の例を示す図である。流入口１０１は連通流路１００内に水を導くことができればよい。貯水槽１２の短手方向長さ（貯水槽１２の幅）が短い場合、流入口１０１は、貯水槽１２の外壁のうち、長手方向と平行な面の端側に設けてもよい。この場合、流入口１０１は、貯水槽１２の外壁のうち、長手方向に垂直な面に近接して設けるとよい。
【００７１】
次に、流入口１０１の設置位置が、注水孔１２ａを流れる流量に及ぼす影響について詳しく述べる。まず、加湿装置１または加湿素子２が傾斜して設置された場合に注水孔１２ａを流れる水の流れについて説明する。
【００７２】
加湿装置１または加湿素子２が傾斜して設置された場合、注水孔１２ａの入口にかかる水頭圧Ｐは注水孔１２ａごとで異なる。つまり、傾斜により他の注水孔１２ａに比べて最も高い側に位置する注水孔１２ａから流出する流量は、その注水孔１２ａよりも相対的に低い側に位置する注水孔１２ａから流出する流量よりも少なくなる。例えば、注水孔１２ａの入口の水頭圧が元の１／２になると、流量は約７割に減少する。このように傾斜により注水孔１２ａから滴下する流量に偏りが発生すると、下流に備えられた拡散部材３０や加湿体２０を流れる流量にも偏りが発生する。
【００７３】
図１６は、図６に示すＺ−Ｚ線に沿った断面図の貯水槽１２を拡大した図である。給水口１１から貯水槽１２へ供給される流量は給水弁３ａにより一定に制御されており、そのときの流量をＱ０とする。供給される流量と、注水孔１２ａから滴下する流量は平衡し、貯水槽１２内は一定の水位で保たれている。このときの、貯水槽１２の水平時の水位の釣り合い線を図中の直線Ａで表し、図中の右側が低くなるよう最大許容勾配βＭＡＸ[°]で傾斜している場合の水位の釣り合い線を直線Ｂで表す。
【００７４】
図１７は、図１６に示す貯水槽１２の模式図である。図１７中の直線Ａ（破線）は図１６と同じく、水平時の水位の釣り合い線を表す。また、図１６中の直線Ｂは図中の右側だけが低くなるように傾斜した場合を表しているのに対し、図１７中の折れ線Ｂ（２点鎖線）は、貯水槽１２が左右両方に最大許容勾配βＭＡＸ[°]で傾斜した場合の、最大の釣り合い水位を表している。貯水槽１２に供給される流量は図１６と同じく、流量Ｑ０で一定に制御されているとする。
【００７５】
図１７において、流入口１０１を直線Ａよりも下方に設けた場合を考える。このような配置では、設計通りの流量Ｑ０が供給され、且つ、加湿装置１もしくは加湿素子２が水平に設置された場合でも、水は流入口１０１を通り連通流路１００に流れてしまう。つまり、本来注水孔１２ａから均一に滴下できるはずの流量を、連通流路１００に流してしまうため、流入口１０１の配置としては好ましくない。
【００７６】
次に、流入口１０１を、直線Ａよりも上方、かつ折れ線Ｂよりも下方に設けた場合を考える。設計通りの流量Ｑ０が貯水槽１２に供給されていれば、水平時には注水孔のみから水が滴下する。一方で、加湿装置１もしくは加湿素子２が最大許容勾配以下で傾斜して設置された場合は、流入口１０１の位置によっては、水を連通流路１００に流すことができる。連通流路１００に水が流れると、傾斜している拡散部材３０の高い位置にある部分に水を供給することができる。したがって、直線Ａよりも上方、かつ折れ線Ｂよりも下方に流入口１０１を配置することで、傾斜により注水孔１２ａの滴下量が相対的に少なくなる拡散部材３０の高い位置にある部分に、傾斜時のみ水が流れ込む連通流路１００を利用して、直接水を供給できる。
【００７７】
次に、流入口１０１を、折れ線Ｂよりも上方に設けた場合を考える。流量Ｑ０が貯水槽１２に供給されており、かつ、加湿装置１または加湿素子２の傾きが最大許容勾配以下であれば、水は連通流路１００に流れることはない。ただし、上述したように、経年的な影響で注水孔１２ａが塞がると、貯水槽１２内の水位が上昇し、水は流入口１０１を通り連通流路１００に流れる。そのため、このように流入口１０１を配置した場合は、注水孔１２ａが塞がるなどの非常用の流量確保手段として、連通流路１００を利用することができる。
【００７８】
本実施の形態１では、上述したように、流入口１０１は、直線Ａよりも上方に設けられている。すなわち、貯水槽１２が水平に設置され、かつ、注水孔１２ａから水が滴下している場合の水位の釣り合い位置に対し、流入口１０１は、常に上方に位置している。このように流入口１０１を配置することにより、注水口１２ａから滴下される流量を損なうことなく、貯水槽１２から溢れる水だけを連通流路１００に流すことができる。
【００７９】
実施の形態２．  
図１８は、本発明の実施の形態２における貯水槽１２を上方から見た上面図である。図１９は、図１８に示す貯水槽１２のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。実施の形態２では、連通流路１００の形状が異なるほかは実施の形態１と同様の構成であるため、同様の構成である部分の記述は省略する。
【００８０】
図１８、図１９に示す連通流路１００では、末端に設けられた流出口１０２に加えて、連通流路１００の底面に複数の流出口１０３が設けられている。これにより、複数箇所から拡散部材３０に水を滴下させることができる。したがって、実施の形態１よりも緻密に、拡散部材３０に供給する流量の分布を調整することができる。流出口１０３の穴径、数、および位置を変えることで、流出口１０２，１０３から拡散部材３０に滴下する水の流量を細かく制御することができる。
【００８１】
実施の形態３．
図２０は、本発明の実施の形態３における加湿素子２の貯水槽１２部分を拡大した断面図であって、図６に示すＺ−Ｚ線に沿った断面図に相当する図である。図中の右側が低くなるよう傾斜している。図２１は、実施の形態３における加湿素子２の断面図であって、図１０に示すＷ−Ｗ線に沿った断面図に相当する図である。図中の右側が低くなるよう傾斜している。実施の形態３では連通流路１００の形状が異なるほかは実施の形態１と同様の構成であるため、同様の構成である部分の記述は省略する。
【００８２】
図２０に示すように、一本の連通流路１００では、末端に設けられた流入口１０１に加えて、複数の流入口１０４が設けられている。なお、図中に示す貯水槽１２内に設けた二つの円形(点線)の開口からなる流入口１０４は、図の手前側に位置する流入口１０１を模式的に表したものである。貯水槽１２から流入口１０１に流れた水は、図２１に示す連通流路１００内に流れ込み、流出口１０２から流出し、拡散部材３０に吸収される。このように流入口１０４を複数設けることで、上記式（２）を用いて、注水孔１２ａを流れる流量と、連通流路１００を流れる流量の割合を細かく制御することができる。
【００８３】
流入口１０４を複数設ける場合は、少なくとも１個以上の流入口１０４においては、流量を絞る必要がある。流入口１０４の穴径を必要以上に大きくして流量を絞らない場合、一つの流入口１０４に全ての水が集中して連通流路１００を流れる流量を調整できなくなるため、流入口１０４を複数設けるメリットが小さくなる。
【００８４】
実施の形態４．
図２２は、本発明の実施の形態４における加湿素子２の貯水槽１２部分を拡大した断面図であって、図６に示すＺ−Ｚ線に沿った断面図に相当する図である。実施の形態４では、貯水槽１２の形状が異なるほかは実施の形態１と同様の構成であるため、同様の構成である部分の記述は省略する。なお、図２２は、図中の右側が低くなるよう傾斜した貯水槽１２を示している。
【００８５】
実施の形態４の貯水槽１２の内部には、連通流路１００である管が設けられている。連通流路１００は上に凸のカーブを有する、曲がり管で形成される。連通流路１００は、シリコンチューブ、防食処理の施された金属管など、耐水性と防食性を有する材料からなる。
【００８６】
連通流路１００の一端部である流入口１０１は、貯水槽１２が水平に設置された状態において、注水孔１２ａの上端よりも高い位置、かつ、貯水槽１２の外壁の上端よりも低い位置に形成されている。また、貯水槽１２の底面付近に配置されている。連通流路１００の他端部である流出口１０２は、貯水槽１２の底面で、かつ、拡散部材３０の直上に設けられている。流出口１０２は、連通流路１００内を流れる水を拡散部材３０に供給できればよく、拡散部材３０の側面に位置していてもかまわない。貯水槽１２が水平に配置された状態で、流入口１０１と流出口１０２とは異なる高さに配置される。より具体的には、流入口１０１のほうが流出口１０２よりも高い位置に配置される。
【００８７】
連通流路１００内の水の流れについて説明する。図２２に示すように、貯水槽１２に供給される流量と、注水孔１２ａから滴下する流量が釣り合うことで、貯水槽１２内の水位は水位Ｊで釣り合う。このとき、連通流路１００内には、流入口１０１から流入した水が水位Ｊよりもやや低い位置まで満たされる。このとき、連通流路１００内の水の流動を妨げる方向に働く表面張力Ｆと、連通流路１００に水を流そうとする水圧による力Ｆ´には、以下の関係がある。
Ｆ＞Ｆ´            （４）
【００８８】
ここで、注水孔１２ａの周囲に水中の硬度成分やごみが経年的に堆積し、注水孔１２ａの流動抵抗が増した場合を考える。貯水槽１２内の水位は水位Ｊの位置から次第に上昇する。しかし、連通流路１００は上に凸の管で形成されているため、管内の水は、少なくとも曲がり部の頂点を越えるまでは流出口１０２から流れ出ない。
【００８９】
次に、連通流路１００内の液面に作用する力が以下の関係になると、その瞬間、サイフォンの原理より連通流路１００内を水が流れ始める。
Ｆ＜Ｆ´              （５）
【００９０】
この瞬間の貯水槽１２内の水位を水位Ｋとする。連通流路１００内を流れる水は、流出口１０２から出て、拡散部材３０に吸収される。また、水が流出することで貯水槽１２内の水位は低下していく。
【００９１】
次に、連通流路１００内の液面に作用する力が再び上記式（４）の状態になると、連通流路１００内の水は流れなくなる。この瞬間の水位を水位Ｌとする。この状態では貯水槽１２内の水は流出しないため、再び貯水槽１２内に水が溜まっていき、貯水槽１２内の水位は上昇する。水位が水位Ｋに至ると、再び連通流路１００内を水が流れ始める。以降は、水位Ｌと水位Ｋの間で水位が変動し、連通流路１００を断続的に水が流れる。
【００９２】
本実施の形態４によれば、水位の上昇分の水をサイフォンの原理を用いて貯水槽１２から断続的に拡散部材３０に供給し、拡散部材３０と加湿体２０のフラッシング洗浄を行なうことができる。連通流路１００をこのような構成にすることで、連通流路１００を通して拡散部材３０に供給する水を、脈動流にすることができる。実施の形態１に示した定常流に比べて、拡散部材３０や加湿体２０に付着した蒸発残渣やゴミを瞬間的に大きな流量で洗い流すことができ、蒸発残渣やゴミの付着による加湿性能の低下の抑制、および低下した加湿性能の改善を図ることができる。
【００９３】
一方、連通流路１００を流れる瞬間的な流量があまりに多い場合、加湿体２０の表面に浮いた水が風に乗じて飛散し、製品外に飛散するおそれがある。したがって、連通流路１００内を流れる流量は、一定流量以下に規制する必要がある。連通流路１００内に流す流量は、連通流路１００の曲がり部の頂点の高さから流入口１０１又は流出口１０２のどちらか高い方の高さまでの間の鉛直方向距離、および、連通流路１００を構成する材料の濡れ性、連通流路１００の管内径等で調整することができる。詳しくは、連通流路１００の曲がり部の頂点の高さから流入口１０１又は流出口１０２のどちらか高い方の高さまでの間の鉛直方向距離が長いほど、連通流路１００内を流れる流量は多くなる。また、連通流路１００の管内径が大きいほど、連通流路１００内を流れる流量は多くなる。
【００９４】
なお、連通流路１００の管内径があまりに大きい場合、連通流路１００内の水の流れはサイフォンの原理によるものではなく、開渠流れとなる。つまり、水位が連通流路１００の曲がり部の底面の高さ（水位Ｍ）を越えると連通流路１００内を定常的に水が流れるようになる。そのため、本実施の形態４においては、連通流路１００の内径の設定に留意する必要がある。
【００９５】
連通流路１００は、２本以上設置してもよい。図２３は、実施の形態４の変形例における貯水槽の断面図である。貯水槽１２内に、２本の連通流路１００が設けられている。２本以上の連通流路１００を設ける場合、少なくとも２本は、流出口１０２を第１の方向に対して互いに正対する位置に設けるとよい。またこの場合、連通流路１００の管が上に凸となるように曲げられた位置は、第１の方向に対して、その連通流路１００の流出口１０２と正対する位置に設けるとよい。これにより、貯水槽１２がどちらか一方に傾いて設置された場合でも、傾斜の高い側に流出口１０２を有する連通流路１００内だけに水が流れるようになり、貯水槽１２内の水を拡散部材３０の傾斜の上方側に導くことができる。
【００９６】
なお、本実施の形態４の連通流路１００は貯水槽１２の内側に形成されているが、サイフォン効果を利用したものであれば良く、連通流路１００が貯水槽１２の外壁の外側や、貯水槽１２の外壁から離れた位置に形成してもよい。
【００９７】
実施の形態５．  
図２４は、本発明の実施の形態５にかかる加湿素子２の貯水槽１２部分の断面図であって、図６に示すＺ−Ｚ線に沿った断面図に相当する図である。実施の形態５では、貯水槽１２の形状が異なるほかは実施の形態１と同様の構成であるため、同様の構成である部分の記述は省略する。図２４は、図中右側が低くなるよう傾斜した貯水槽１２を示している。
【００９８】
貯水槽１２の外壁の外側には連通流路１００が形成されている。貯水槽１２の壁面には流入口１０１が形成されている。流入口１０１は、貯水槽１２が水平に設置された状態において、注水孔１２ａの上端よりも高い位置、かつ、貯水槽１２の外壁の上端よりも低い位置に位置している。流出口１０２は貯水槽１２の外側に設けられ、拡散部材３０の直上に位置している。
【００９９】
貯水槽１２には、水が流れる連通流路１００を切り替えるための流路切替部材１１０が形成されている。流路切替部材１１０は、貯水槽１２の長手方向の両端に、それぞれ一つずつ設けられている。流路切替部材１１０は、流入口１０１よりも貯水槽１２の内側に位置し、支持部１１１を支点として水槽の内側のみに開く弁体で形成されている。また、流路切替部材１１０は、流入口１０１の開口部よりも大きな板で形成されており、流入口１０１を覆うことができる。流路切替部材１１０は、流入口１０１を開閉させる流路開閉部として機能する。流路切替部材１１０は、防水性と耐食性を有し、水よりも比重の大きい素材で形成されている。
【０１００】
貯水槽１２が傾斜して設置された場合、傾斜によって低い位置にある流路切替部材１１０は、重力の作用により貯水槽１２の外壁と接して保持される。一方、傾斜によって高い位置にある流路切替部材１１０は、重力の作用により貯水槽１２の内側に開いて保持される。したがって、相対的に低い位置にある流入口１０１は、流路切替部材１１０によって閉じられ、高い位置にある流入口１０１は、入口が開いた状態となる。
【０１０１】
加湿装置１や加湿素子２が傾斜して設置された場合の連通流路１００内の水の流れについて説明する。注水孔１２ａの周囲に水中の硬度成分やごみが経年的に堆積し、注水孔１２ａの流動抵抗が増した状態を想定する。注水孔１２ａの流れが悪くなることで、前述の通り、貯水槽１２内の水位は上昇する。
【０１０２】
このとき、図２４に示すように、傾斜の低い側に位置する流路切替部材１１０と流入口１０１の間には隙間がなく、水は流出しない。一方、傾斜の高い側に位置する流路切替部材１１０と流入口１０１の間には隙間ができる。水位が図中の水位Ｎまで達すると、水は傾斜の高い側に位置する流路切替部材１１０と流入口１０１の隙間を通り、連通流路１００に流入する。水は流出口１０２から流出し、拡散部材３０の傾斜の高い側に吸収され、加湿体２０に流下する。
【０１０３】
実施の形態１から実施の形態４では、加湿装置１や加湿素子２が傾斜した場合に、貯水槽１２から溢れる水を拡散部材３０の傾斜の上方側に供給するための方策として、流入口１０１と流出口１０２とが貯水槽１２を挟んだ反対側となる位置に形成されていた。一方、本実施の形態５では、流路切替部材１１０を使用することで、貯水槽１２に対して同じ側に流入口１０１と流出口１０２とが形成される。そのため、連通流路１００の短縮化を図ることができる。これにより、貯水槽１２と連通流路１００を含めた加湿素子２の上部構造の小型化を図ることができる。したがって、貯水槽１２やケーシング１０に寸法制約がある場合に好適である。なお、図２４では連通流路１００は管で構成されているが、水を流すことができればよく、開渠状の流路で構成されていてもよい。また、連通流路１００は、１本またはそれ以上設けられていてもよい。
【０１０４】
図２５は、実施の形態５の変形例にかかる貯水槽を示す図である。実施の形態５の変形例では、流路切替部材１１０に球体を使用している。なお、図２５は、図中右側が低くなるよう傾斜した貯水槽１２を示している。
【０１０５】
流路切替部材１１０は、水よりも比重が重く、且つ、防水性と耐食性を有する樹脂やアルミ等の金属などの素材で構成される。流路切替部材１１０は流入口１０１の開口部分よりも大きく、貯水槽１２よりも小さい球体で形成されている。したがって流路切替部材１１０を流入口１０１に勘合することで、流入口１０１を塞ぐことができる。また、貯水槽１２には、流路切替部材１１０の移動量を制限するための支持部１１１が設けられている。
【０１０６】
支持部１１１は、球体の流路切替部材１１０が載置されることで、流路切替部材１１０を流入口１０１と同じ高さに位置させる載置部１１１ａと、載置部１１１ａから上方に向けて延びて流入口１０１と対向する壁部１１１ｂとを有する。流路切替部材１１０は、流入口１０１と壁部１１１ｂとの間に配置されることで、載置部１１１ａからの落下が防止される。なお、壁部１１１ｂは、流路切替部材１１０が図２５における手前側または奥側への移動を規制するために、図２５のおける手前側および奥側に形成されていてもよい。また、流路切替部材１１０の上方への移動を規制するために、載置部１１１ａと対向する天面部を形成して、流路切替部材１１０の載置部１１１ａからの落下をより確実に防止できるように構成してもよい。
【０１０７】
加湿装置１または加湿素子２が傾斜して設置された場合の連通流路１００内の水の流れについて説明する。図２５に示すように、流路切替部材１１０は重力の作用を受け、傾斜によって低い位置へ移動する。このとき、傾斜によって低い位置にある流路切替部材１１０は流入口１０１側に移動し、流入口１０１は塞がれる。つまり、傾斜によって低い位置にある流入口１０１に水は流入しない。
【０１０８】
一方、傾斜によって高い位置にある流路切替部材１１０は支持部１１１の壁部１１１ｂに向けて移動し、壁部１１１ｂに接触して保持される。これにより、流路切替部材１１０と、傾斜によって高い位置にある流入口１０１との間に隙間が形成され、水位が図中の水位Ｏまで達すると、水はその隙間を通り、傾斜によって高い位置にある連通流路１００に流入し、流出口１０２を通過して拡散部材３０に水が吸収される。
【０１０９】
なお、実施の形態５の変形例では流路切替部材１１０に球体を用いているが、流路切替部材１１０は、加湿装置１または加湿素子２が傾斜することによって可動し、相対的に低い位置にある流入口１０１が閉じられるとともに、相対的に高い位置にある流入口１０１は開かれる構成であればよい。したがって、流路切替部材１１０は、重力方向に移動する質量体であればよく、直線方向に稼動する直線運動軸受けなどの部材を用いてもよい。
【０１１０】
また、本実施の形態５では、水よりも比重の大きい素材からなる流路切替部材１１０を使用している。一方、流路切替部材１１０は、加湿装置１または加湿素子２が傾斜することにより、水平時に比べて可動又は変形することで、拡散部材３０の傾斜の上方側に水を供給する構成であればよい。流路切替部材１１０に水よりも比重の小さい素材を使用し、流路切替部材１１０はそれ自体の浮力により作動して、水が流れる連通流路１００を切り替えるものであってもよい。
【０１１１】
上記実施の形態１から５で説明した加湿装置１を、空気調和機または換気装置に設けることで、空気調和機または換気装置から室内に供給される空気を加湿させることができる。
【０１１２】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【０１１３】
１  加湿装置、２  加湿素子、３  給水管、３ａ  給水弁、４  排水管、５  送風機、６  制御装置、７  ドレンパン、８  水位検知センサー、１０,  １０ａ,  １０ｂ  ケーシング、１０ｃ  開口部、１０ｄ  突起、１１  給水口、１２  貯水槽、１２ａ  注水孔、１３  排水部、１３ａ  排水口、１４  構造壁、１５  係合部、２０  加湿体、  ２１  凸部、３０  拡散部材、４０  オリフィス部、１００  連通流路、１０１，１０４  流入口、１０２，１０３  流出口、１１０  流路切替部材、１１１  支持部、１１１ａ  載置部、１１１ｂ  壁部。
【図１】
2017216968.tif 000003
【図２】
2017216968.tif 000004
【図３】
2017216968.tif 000005
【図４】
2017216968.tif 000006
【図５】
2017216968.tif 000007
【図６】
2017216968.tif 000008
【図７】
2017216968.tif 000009
【図８】
2017216968.tif 000010
【図９】
2017216968.tif 000011
【図１０】
2017216968.tif 000012
【図１１】
2017216968.tif 000013
【図１２】
2017216968.tif 000014
【図１３】
2017216968.tif 000015
【図１４】
2017216968.tif 000016
【図１５】
2017216968.tif 000017
【図１６】
2017216968.tif 000018
【図１７】
2017216968.tif 000019
【図１８】
2017216968.tif 000020
【図１９】
2017216968.tif 000021
【図２０】
2017216968.tif 000022
【図２１】
2017216968.tif 000023
【図２２】
2017216968.tif 000024
【図２３】
2017216968.tif 000025
【図２４】
2017216968.tif 000026
【図２５】
2017216968.tif 000027
【国際調査報告】
2017216968.tif 000028
2017216968.tif 000029