(57)【要約】【課題】  ヒータの熱効率がよく、かつヒータを被覆するための断熱材を省略あるいは少なくすることができる加湿装置を提供する。【解決手段】  加湿機能付き空気清浄機１は、蒸発皿１０と、ヒータ９とを備えている。蒸発皿１０は、水を貯留する水貯留部１０ａを有する。ヒータ９は、水を加熱する。ヒータ９の発熱部は、加熱面と、非加熱面とを有する。加熱面は、蒸発皿１０の外側から水貯留部１０ａに接触して水の加熱を行う。非加熱面は、水貯留部１０ａに接触しない。加熱面の面積は、非加熱面の面積と比較して５０％以上大きい。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を貯留する水貯留部（１０ａ）を有する蒸発皿（１０）と、
前記水を加熱するヒータ（９）と、
を備え、
前記ヒータ（９）の発熱部は、前記蒸発皿（１０）の外側から前記水貯留部（１０ａ）に接触して前記水の加熱を行う加熱面と、前記水貯留部（１０ａ）に接触しない非加熱面とを有し、
前記加熱面の面積が、前記非加熱面の面積と比較して５０％以上大きい、
加湿装置。
【請求項２】
前記蒸発皿（１０）の水貯留部（１０ａ）には、底部が部分的に上方へ突出するようにして、凹部（２７）が形成され、
前記ヒータ（９）は、前記凹部（２７）内に配置され、
前記ヒータ（９）の加熱面は、前記凹部（２７）に接触している、
請求項１に記載の加湿装置。
【請求項３】
前記蒸発皿（１０）の凹部（２７）は、矩形断面形状を呈し、内奥部と、前記内奥部の両側に位置する両側部とを有し、
前記ヒータ（９）の加熱面は、前記内奥部および両側部に接触している、
請求項２に記載の加湿装置。
【請求項４】
前記ヒータ（９）の発熱部は、発熱体と、前記発熱体の少なくとも一部を被覆する被覆部とを有し、
前記被覆部は、モールド成形により作製されている、
請求項１から３のいずれか１項に記載の加湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加湿装置に関し、とくにヒータで水を沸騰させて空気の加湿を行う加湿装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、マイカ式ヒータを有する加湿器として、特許文献１に記載されたものがある。この加湿器は、蒸発皿に貯留された水を、マイカ式ヒータを用いて沸騰させることによって、空気を加湿する。加湿された空気は、室内へ放散させたり、送風機などで強制的に排出することによって、室内の加湿に用いられる。
水の沸騰に用いられるマイカ式ヒータは、ヒータ線をプレート状のマイカで絶縁したヒータである。マイカ式ヒータは、ヒータ線をマイカで覆うことによって蒸発皿の外面と面接触することができる。従来では、マイカ式ヒータは、蒸発皿の底面または側面に密着させた状態で取り付けられている。
【特許文献１】特開２００２−１４７８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来のマイカ式ヒータを有する加湿器では、マイカ式ヒータの水を加熱する面が、蒸発皿に接触している一面のみであり、水の加熱を行わない他の面から熱が逃げてしまい、熱効率が悪いという問題がある。
また、マイカ式ヒータにおける水の加熱を行わない面からの熱が加湿装置のケースなどを加熱してしまう不具合を防止するため、従来では、水の加熱を行わない面を断熱材などによって覆うなどの対策が取られている。しかし、この場合、断熱材を配置するための空間が加湿装置の内部に必要になり、また、断熱材の材料コストならびに取付コストがかかるという問題がある。
【０００４】
本発明はこのような問題を解消するためになされたものであり、ヒータの熱効率がよく、かつヒータを被覆するための断熱材を省略あるいは少なくすることができる加湿装置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】
第１発明の加湿装置は、蒸発皿と、ヒータとを備えている。蒸発皿は、水を貯留する水貯留部を有する。ヒータは、水を加熱する。ヒータの発熱部は、加熱面と、非加熱面とを有する。加熱面は、蒸発皿の外側から水貯留部に接触して水の加熱を行う。非加熱面は、水貯留部に接触しない。加熱面の面積は、非加熱面の面積と比較して５０％以上大きい。
ここでは、ヒータの加熱面の面積が、非加熱面の面積と比較して５０％以上大きいので、加熱面の面積が従来のマイカ式ヒータと比較して大幅に増加し、熱効率が向上する。一方、非加熱面が小さいため、非加熱面からの熱の放出を防ぐための断熱材を省略あるいは少なくすることができる。
【０００６】
望ましくは、ヒータの加熱面の面積は、非加熱面の面積と比較して６０％以上大きく、より望ましくは７０％以上大きく、さらに望ましくは約８０％程度大きい。
なお、水貯留部は、水に隣接している部分である。
第２発明の加湿装置は、第１発明の加湿装置であって、蒸発皿の水貯留部には、底部が部分的に上方へ突出するようにして、凹部が形成されている。ヒータは、凹部内に配置されている。ヒータの加熱面は、凹部に接触している。
【０００７】
ここでは、蒸発皿が凹部を有する形状であるので、加熱面の面積が増加して熱効率が向上し、一方、非加熱面が小さいので断熱材を省略あるいは少なくすることができる。さらに、ヒータが蒸発皿の凹部内に配置されているので、加湿装置の小型化が可能である。
第３発明の加湿装置は、第２発明の加湿装置であって、蒸発皿の凹部は、矩形断面形状を呈する。凹部は、内奥部と、内奥部の両側に位置する両側部とを有する。ヒータの加熱面は、内奥部および両側部に接触している。
【０００８】
ここでは、蒸発皿の凹部の形状が矩形であるので、加熱面を３面確保することができ、一方、非加熱面が１面で済むため、熱効率がより向上する。
第４発明の加湿装置は、第１発明から第３発明のいずれかの加湿装置であって、ヒータの発熱部は、発熱体と、被覆部とを有する。被覆部は、発熱体の少なくとも一部を被覆する。被覆部は、モールド成形により製造されている。
【０００９】
ここでは、ヒータの発熱体を被覆する被覆部がモールド成形により製造されているので、被覆部を任意の形状にモールド成形することができる。それによって、被覆部を、蒸発皿の凹部に密着する形状に容易に成形することができる。
【発明の効果】
【００１０】
第１発明によれば、ヒータの加熱面の面積が、非加熱面の面積と比較して５０％以上大きいので、加熱面の面積が従来のマイカ式ヒータと比較して大幅に増加し、熱効率が向上する。一方、非加熱面が小さいため、非加熱面からの熱の放出を防ぐための断熱材を省略あるいは少なくすることができる。
第２発明によれば、加熱面の面積が増加して熱効率が向上し、一方、非加熱面が小さいので断熱材を省略あるいは少なくすることができる。さらに、ヒータが蒸発皿の凹部における水に接触しない側に配置されているので、加湿装置を小型化することができる。
【００１１】
第３発明によれば、加熱面を３面確保することができ、一方、非加熱面が１面で済むため、熱効率がより向上する。
第４発明によれば、被覆部を任意の形状にモールド成形することができる。それによって、被覆部を、蒸発皿の凹部に密着する形状に容易に成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
［第１実施形態］
つぎに図面を参照しながら、本発明の加湿装置についてさらに詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係わる加湿装置の一例である加湿機能付き空気清浄機の部分分解斜視図である。図２は、図１の加湿機能付き空気清浄機の縦断面説明図である。
＜全体構成＞
図１〜２に示される加湿機能付き空気清浄機１は、室内の空気清浄および加湿を行うものであり、送風機２０と、空気清浄部２と、加湿部３とを備えている。この空気清浄機は、ケース４の内部に、送風機２０、および空気清浄部２を構成するフィルタユニット２４（図３参照）が収納され、ケース４の背後には、加湿部３が取り付けられている。
＜送風機２０の構成＞
送風機２０は、図２に示されるように、ファン２１と、モータ２２とを備えている。送風機２０は、ケース４の内部の空間Ｓ１０に配置されている。ファン２１は、遠心方向に風を吹き出すシロッコファンである。送風機２０で発生した遠心方向の風は、ファンケーシング（図示せず）を用いて上方へ案内して吹出口７からケース４の外部に排出される。
＜空気清浄部２の構成＞
空気清浄部２は、複数のフィルタなどによって構成されるフィルタユニット２４を備えている。
【００１３】
送風機２０によって発生された負圧により、空気清浄機１の前面を覆うフロントカバー５に開けられた開口またはスリット（図示せず）、およびフロントカバー５の周囲に形成された周囲吸気口６から、室内の空気は、空気清浄機１の内部に導入される。導入された空気は、フィルタユニット２４を通過することによって、清浄化される。
フィルタユニット２４は、図３に示されるように、プレフィルタ４１と、プラズマイオン化部４２と、第１光触媒フィルタ４８と、第２光触媒フィルタ４５と、インバータランプ４７と、第３光触媒フィルタ４６とから構成されている。これらの各構成要素は、具体的には以下のように構成されている。
【００１４】
まず、フィルタユニット２４の最も前側には、比較的大きなホコリや塵を除去するためのプレフィルタ４１が配置されている。プレフィルタ４１としては、合成樹脂繊維などの防塵ネットを採用することができる。プレフィルタ４１の後方には、プラズマイオン化部４２が配置されている。このプラズマイオン化部４２は、プレフィルタ４１を通過してきた煙、粉塵、花粉、その他の汚れの粒子に強い電荷をかけて帯電させるものであり、後述する第１光触媒フィルタ４８等での粒子の捕集効率を高める。プラズマイオン化部４２の後方には、第１光触媒フィルタ４８が配置されている。第１光触媒フィルタ４８は、プラズマイオン化部４２で帯電させられた粒子を吸着するための静電フィルタ４３と、光触媒作用を有する酸化チタンを含む酸化チタンフィルタ４４とが積層されたものである。この第１光触媒フィルタ４８は、複数回分の長さを巻き込んだロール状とされており、使用中の面が汚れた場合に引き出して汚れた部分をカットするような構成になっている。第１光触媒フィルタ４８の後方には、酸化チタンを含有する材料で構成される第２光触媒フィルタ４５および第３光触媒フィルタ４６が配置されている。第２光触媒フィルタ４５および第３光触媒フィルタ４６の中間には、インバータランプ４７が配置されている。このインバータランプ４７は、第１光触媒フィルタ４８と第２光触媒フィルタ４５と第３光触媒フィルタ４６とに紫外線を照射するものであり、各光触媒フィルタの光触媒作用を活性化する。
【００１５】
以上のように構成されたフィルタユニット２４を通過して清浄された空気は、送風機２０に吸引され、そののち、図１〜２に示されるケース４の上部に設けられる吹出口７から上方に向けて室内に排出される。
＜加湿部３の構成＞
加湿部３は、図１〜２に示されるように、ヒータ９と、蒸発皿１０とを主要部として備え、下部カバー８、背面カバー１８およびタンクカバー１７によって覆われている。ヒータ９は、下部カバー８内部に取り付けられている。また、ヒータ９には、蒸発皿１０の凹部２７が上方から嵌合される。背面カバー１８は、蒸発皿１０をメンテナンスするときなどに取り外される。
【００１６】
ヒータ９の発熱部は、図４〜５に示されるように、発熱体２５と、被覆部２６とから構成されている。発熱体２５は、シーズヒータからなり、Ｕ字状に曲げられたものである。被覆部２６は、発熱体２５の両端部を除くすべての部分を被覆するように、アルミニウムを用いたモールド成形により、矩形断面形状に製造されている。
図４に示されるヒータ９の発熱部は、蒸発皿１０の外側から水貯留部１０ａに接触して水Ｗの加熱を行う加熱面９ａ、９ｂ、９ｃと、水貯留部１０ａに接触しない（すなわち、水を加熱しない）非加熱面９ｄとを有している。
【００１７】
また、ヒータ９の加熱面９ａ、９ｂ、９ｃの合計面積は、非加熱面９ｄの面積と比較して５０％以上大きい。望ましくは、ヒータの加熱面９ａ、９ｂ、９ｃの面積は、非加熱面９ｄの面積と比較して６０％以上大きく、より望ましくは７０％以上大きく、さらに望ましくは約８０％程度大きい。
蒸発皿１０は、アルミニウムを用いたダイキャスト成形により製造された皿であり、水と接触する内面にはフッ素コーティングが施されている。なお、蒸発皿１０の水貯留部１０ａは、水に隣接している部分である。
【００１８】
蒸発皿１０の水貯留部１０ａには、底部が部分的に上方へ突出するようにして、凹部２７が形成されている。ヒータ９は、凹部２７内に配置され、ヒータ９の加熱面９ａ、９ｂ、９ｃは、凹部２７に接触している。
さらに、蒸発皿１０の凹部２７は、矩形断面形状を呈している。凹部２７は、内奥部２７ａと、内奥部２７ａの両側に位置する両側部２７ｂ、２７ｃとを有している。ヒータ９の加熱面９ａ、９ｂ、９ｃは、内奥部２７ａおよび両側部２７ｂ、２７ｃに接触している。
【００１９】
また、蒸発皿１０は、Ｕ字形状を呈するパイプ１１を介して水受け部１２に接続されている。水受け部１２は、アルミニウムなどで製造される。水受け部１２の上部には、水を貯留する貯水タンク１６が給水部１６ａを下向きにして接続されている。蒸発皿１０と水受け部１２との水位を一定に保つようにパイプ１１によって接続されることにより、水位保持ユニット１３が構成されている。
【００２０】
さらに、図１〜２に示されるように、蒸発皿１０の上部には、蒸発皿１０から発生する蒸気を受けるための蒸気カバー１４が設けられている。蒸気カバー１４の上部には、蒸気ノズル１５が接続されている。蒸気ノズル１５の上端部は、ケース４の裏板２８に形成された開口２９に接続されている。蒸気カバー１４に集められた蒸気は、蒸気ノズル１５を通って、ケース４内部の空間Ｓ１０へ排出され、空間Ｓ１０の内部の空気とともに吹出口７から室内へ排出される。
【００２１】
また、蒸気ノズル１５の内部には、蒸気が蒸気カバー１４へ逆流するのを防ぐために、逆止弁１５ａ（図２参照）が設けられている。
＜加湿機能付き空気清浄機１の動作説明＞
図２に示されるように、送風機２０が作動すると、送風機２０によって発生する負圧の作用により、空気清浄機１の前面から室内の空気が吸引される。吸引された空気は、空気清浄部２のフィルタユニット２４を通過することによって、清浄化される。
【００２２】
清浄化された空気は、図２の矢印Ａ１によって示されるように、開口３０を通してファン２１の吸気口に吸い込まれ、ファン２１から遠心方向に吹き出される。そののち、ファン２１から吹き出された空気は、ファンケーシング（図示せず）を用いて上方へ案内され、空間Ｓ１０を通って、図２の矢印Ａ２によって示されるように、吹出口７からケース４の外部に排出される。
【００２３】
一方、加湿部３では、ヒータ９を用いて、蒸発皿１０に貯められた水Ｗを沸騰させて蒸気を発生させる。発生した蒸気は、蒸気カバー１４によって集められ、蒸気ノズル１５および開口２９を介して、ケース４の内部の空間Ｓ１０へ排出される。その後、蒸気は、空間Ｓ１０の内部の空気とともに吹出口７を通して室内へ排出され、室内の空気を加湿する。
＜第１実施形態の特徴＞
（１）
第１実施形態の加湿機能付き空気清浄機は、ヒータ９の加熱面９ａ、９ｂ、９ｃの面積が、非加熱面９ｄの面積と比較して５０％以上大きいので、加熱面９ａ、９ｂ、９ｃの面積が従来のマイカ式ヒータと比較して大幅に増加し、熱効率が向上する。一方、非加熱面９ｄが小さいため、非加熱面９ｄからの熱の放出を防ぐための断熱材を省略あるいは少なくすることができる。
（２）
第１実施形態の加湿機能付き空気清浄機は、蒸発皿１０が凹部２７を有する形状であるので、ヒータ９の加熱面９ａ、９ｂ、９ｃの面積が増加して熱効率が向上し、一方、非加熱面９ｄが小さいので断熱材を省略あるいは少なくすることができる。さらに、ヒータ９が蒸発皿１０の凹部２７の水Ｗに接触しない側に配置されているので、装置全体を小型化することができる
（３）
第１実施形態の加湿機能付き空気清浄機は、蒸発皿１０の凹部２７は、矩形断面形状を呈している。凹部２７は、内奥部２７ａと、内奥部２７ａの両側に位置する両側部２７ｂ、２７ｃとを有する。ヒータ９の加熱面９ａ、９ｂ、９ｃは、内奥部２７ａおよび両側部２７ｂ、２７ｃに接触しているので、加熱面９ａ、９ｂ、９ｃを３面確保することができ、一方、非加熱面９ｄが１面で済むため、熱効率がより向上する。
（４）
第１実施形態の加湿機能付き空気清浄機は、ヒータ９の発熱体２５を被覆する被覆部２６がモールド成形により製造されているので、被覆部２６を任意の形状にモールド成形することができる。それによって、被覆部２６を、蒸発皿１０の凹部２７に密着する形状に容易に成形することができる。
＜第１実施形態の変形例＞
（ａ）
第１実施形態では、ヒータの加熱面を３面有する例が示されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ヒータの加熱面の面積が、非加熱面の面積と比較して５０％以上大きい構成であれば、他の態様であってもよい。たとえば、図４において、ヒータ９の加熱面として、上面側の加熱面９ａ、両側の加熱面９ｂ、９ｃだけでなく、紙面垂直方向に延びるヒータ９の長手方向における両端面も加熱面として、蒸発皿１０の水貯留部１０ａに接触するような構成であってもよい。この場合、図５に示される発熱体２５の両端部は、非加熱面９ｄに配置して外部へ突出するようにすればよい。
（ｂ）
第１実施形態では、ヒータ９の発熱体２５として、シーズヒータを例にあげて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の発熱体、たとえば二重管ヒータ、カートリッジヒータなど種々のヒータを採用してもよい。
（ｃ）
第１実施形態では、加湿装置の一例として、加湿機能付き空気清浄機を例にあげて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ヒータで水を沸騰させて空気の加湿を行う加湿装置であれば、種々の態様の加湿装置に本発明を適用することが可能である。
（ｄ）
第１実施形態では、ヒータ９の発熱部が矩形断面形状を呈しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の形状のヒータを採用してもよい。たとえば、図６に示されるように、上方へいくにしたがって幅が狭くなるテーパ形状を呈する発熱部を有するヒータ９を採用しても、ヒータ９の加熱面９ａ、９ｂ、９ｃの面積を、非加熱面９ｄの面積と比較して５０％以上大きくすることができ、その結果、熱効率が向上するとともに断熱材を省略あるいは少なくすることができる。また、ヒータ９の発熱部がテーパ形状であるため、凹部２７の水Ｗに接触しない面とヒータ９との密着性がよくなり、しかも、蒸発皿１０の着脱も容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係わる加湿装置の一例である加湿機能付き空気清浄機の部分分解斜視図。
【図２】図１の加湿機能付き空気清浄機の縦断面説明図。
【図３】図２のフィルタユニットの分解斜視図。
【図４】図２の蒸発皿およびヒータの断面説明図。
【図５】図２のヒータを長手方向に沿って切断した状態の断面説明図。
【図６】本発明の第１実施形態の変形例に係わる蒸発皿およびヒータの断面説明図。
【符号の説明】
【００２５】
１  加湿機能付き空気清浄機
２  空気清浄部
３  加湿部
９  ヒータ
１０  蒸発皿
２０  送風機
２７  凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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