JP2000046402A - 透湿膜加湿器の能力低下警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加湿エレメントの能力低下による寿命の到来
を自動的に判定して、適正な交換時期を知らせて、目視
点検を不要にする。 【解決手段】 透湿膜加湿器３から一定時間内に漏出す
る排水量をカウンタ１３の出力や加湿器ドレンパン１０
の大きさ等に基づいて計測し、排水量の標準加湿量に対
する割合が所定値（２０％）を超えた時点を加湿エレメ
ントの能力低下・寿命の到来時期と判定し警報を発す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、透湿膜加湿器の
能力低下による寿命の到来を判定し、警報を発する透湿
膜加湿器の能力低下警報装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来一般に使用されている透湿
膜加湿器を搭載した小型分散形パッケージエアコン（ビ
ル用エアコン）の一例の概略構成を示す断面説明図であ
る。送風機１で発生した空気流は、熱交換器２の中を通
過する際、熱交換媒体を流通させた配管から供給される
熱エネルギーを吸収し、加熱又は冷却された後、透湿膜
加湿器３の中を通過して室内に送風される構造となって
いる。

【０００３】熱交換器２の下方には、熱交換器２で発生
する凝縮水を受ける構造のドレンパン４が設置され、ま
た、透湿膜加湿器３の下方には加湿器ドレンパン５が配
設され、加湿器から漏出した水を受け、ドレンパン４に
流し込む構造となっている。ドレンパン４には、ドレン
パン４で受けた水を排出するドレン配管６が設けられて
いる。

【０００４】図４は、透湿膜加湿器３の詳細構成を示す
図である。透湿膜シート７には水蒸気は自由に通すが水
は通さない微細孔が無数に設けられており、複数の透湿
膜シート７に挟まれた空間が保水部８として水を保有す
ることができるようになっている。透湿膜加湿器３は、
加湿エレメントとして機能する透湿膜シート７をチュー
ブ状に形成し、渦巻状に積層したものである。

【０００５】上記のように構成された小型分散形パッケ
ージエアコンを暖房運転すると、送風機１から吹き出さ
れた空気が熱交換器２を通過する際に加熱され、透湿膜
加湿器３の周囲が昇温する。その結果、保水部８の水が
自然に蒸発し、透湿膜シート７に設けられている微細孔
から水蒸気のみを放出し、空気が加湿される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の透湿膜加湿
器３を長期間使用すると、保水部８に供給する水質の影
響を受け、透湿膜シート７に異物が堆積したり、化学反
応を起こして微細孔が拡大し、次第に撥水性を失い、親
水化してしまう。そして、透湿膜シート７が撥水性を失
うと、拡大した微細孔から漏出した水が、加湿器ドレン
パン５、ドレンパン４を経由し、ドレン配管６に排出さ
れる。

【０００７】このように、透湿膜加湿器３は長期間使用
することにより、また、供給水の水質の影響を受け、透
湿膜シート７が撥水性を失うので、保水部８に水が保有
されなくなり、その結果、水の蒸発量が減少し、加湿量
が減少してしまう。つまり、透湿膜シート７の能力が低
下し、加湿エレメントとしての機能を果たせなくなる。

【０００８】また、保水部８に水を補給しようとすると
給水量が増大し、さらに、透湿膜シート７の拡大した微
細孔から水が漏出するため排水量が増大し、加湿器ドレ
ンパン５やドレンパン４に腐食を生じ易く、その結果、
水漏れに至る虞もあった。

【０００９】したがって、このような問題点への対応策
として、定期的に（一般的には加湿量２０％減少時）加
湿エレメントを交換する必要がある。

【００１０】しかし、加湿量の減少を室内に吹き出され
る空気状態から正確に計測するには、吸込み空気と吹出
し空気の全体について計測する必要があり、そのような
計測は非常に困難を伴うものである。

【００１１】また、吸込み空気と吹出し空気を計測する
以外のより簡便なチェック方法としては、透湿膜加湿器
３を目視観察し、排水量が多くなっていないか、また、
ＣａＣＯ₃やＭｇＣＯ₃等によって加湿エレメントの変色
又は硬化していないかを確認する方法もある。

【００１２】しかしながら、透湿膜加湿器３は、その構
造上の特長によりコンパクトサイズにできるので、現在
主流となっている小型分散形パッケージエアコン（ビル
用エアコン）に組込まれることが多く、小型分散形パッ
ケージエアコンの内部を１台１台目視点検する作業は多
くの時間を要し、実施が非常に困難である。

【００１３】そこで、通常は、加湿量が２０％減になる
時点を使用後約５年と想定し、加湿エレメントを５年毎
に一律に交換することにしている。

【００１４】ただ、加湿エレメントの能力低下の要因は
給水中の成分にも左右されるので、比較的短期間で能力
が低下し寿命が到来する場合もあり、その場合、次の交
換時期までそのまま放置されることになる。この結果、
加湿量が少ないために空気が乾燥したり、気流分布の悪
化により必要以上に暖房が必要となったり、また、給水
量の増加による水道料金増や、排水量増加による水漏れ
が生じるという問題点が生じうる。

【００１５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたものであり、加湿エレメントの能力低下
による寿命の到来を自動的に判定する透湿膜加湿器の能
力低下警報装置を得ることを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明に係る透湿膜加湿器の能力低下警報装置
は、透湿膜加湿器から一定時間内に漏出する排水量を計
測する計測手段と、該手段により計測した排水量の標準
加湿量に基づいて透湿膜加湿器の能力低下を判定する判
定手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１７】また、この発明の一態様では、前記計測手
段は、透湿膜加湿器から漏出する排水を貯留する手段
と、排水用電磁弁を設けた通水管と、貯留された排水面
が所定の高さになったとき作動するフロートスイッチ
と、該排水用電磁弁の開回数を計数するカウンタと、空
調機の運転積算時間が一定時間に達したか否かを監視す
る手段と、を備え、フロートスイッチが作動するときの
貯留排水量とカウンタで計測された排水用電磁弁の開回
数とに基づいて所定の排水量を計測する。

【００１８】さらに、この発明の他の態様では、空調機
の空気吸込み側に設けられる温湿度センサをさらに備
え、前記判定手段は、該温湿度センサにより検出される
空気状態にさらに基づき、透湿膜加湿器の能力低下を判
定する。

【００１９】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明に
係る透湿膜加湿器の能力低下警報装置の実施の形態１を
示す断面説明図である。送風機１、熱交換器２、透湿膜
シート７と保水部８を備えた透湿膜加湿器３、ドレンパ
ン４およびドレン配管６の構成は、図３および図４に示
した前記従来技術に係る対応する構成と同様である。

【００２０】透湿膜加湿器３の下方に設けた加湿器ドレ
ンパン１０は、図３に示した従来の加湿器ドレンパン５
のように、加湿器３から漏出した水を受けて単純にドレ
ンパン４に流し込む構造ではなく、周縁部をすべて立ち
上がり形成し、加湿器３から漏出した水を一旦貯留でき
る構造となっている。

【００２１】また、加湿器ドレンパン１０の底部１０ａ
には通水管１１を設け、その中間部に排水用電磁弁１２
を設け、この通水管１１を介して加湿器ドレンパン１０
の底部からドレンパン４に排水を導く構造となってい
る。

【００２２】さらに、排水用電磁弁１２の動作はカウン
タ１３に連動し、排水用電磁弁１２の開回数をカウント
するようになっている。そして、加湿器ドレンパン１０
の内側にはフロートスイッチ１４が備えられており、加
湿器ドレンバン５の水位が一定の高さになるとフロート
スイッチ１４が作動するようになっている。

【００２３】次に、以上のように構成された本実施の形
態の装置の動作を図２に示すフローチャートを参照して
説明する。

【００２４】ステップ１００で動作がスタートした後、
先ずステップ１０１で空調機が運転中か否かを判断し、
運転されていない場合は直ちにステップ１０１に戻り、
空調機が運転されるまでこの動作を繰り返す。

【００２５】ステップ１０１で空調機が運転中の場合、
ステップ１０２に進み、空調機の運転時間の積算を開始
する。次いでステップ１０３に進み、フロートスイッチ
１４がＯＮしたか否かを判断する。透湿膜加湿器３から
の漏水がある場合には、加湿器ドレンパン１０に水が貯
留され、フロートスイッチ１４が作動するまで水位が上
昇する。加湿器ドレンパン１０の水位が所定のレベルま
で上昇し、フロートスイッチ１４が作動した場合はステ
ップ１０４に進み、排水用電磁弁１２を動作させて開放
し、加湿器ドレンパン１０中の貯留水を排出し、カウン
タ１３の開回数を１だけ増加させる。そして、一定時間
後に排水用電磁弁１２を閉じる。

【００２６】その後ステップ１０５に進み、空調機の運
転積算時間が１時間以上か否かを判断し、ＹＥＳの場合
ステップ１０６に進む。

【００２７】なお、加湿器ドレンパン１０の水位が所定
の位置まで上昇しておらず、フロートスイッチ１４が不
作動の場合は、排水用電磁弁１２を閉止したまま、直ち
にステップ１０５に進み、運転積算時間が１時間以上に
なったか否かを判断し、１時間以上になっていない場合
はステップ１０３に戻り、運転時間が１時間に達するま
で同様の動作を繰り返す。

【００２８】ステップ１０６では、判断式：「標準加湿
量（ｌ／ｈ）×２０％＜加湿器ドレンパンの面積（ｃｍ
²）×フロートスイッチの高さ（ｃｍ）×カウンタの１
時間当たりの開回数（回／ｈ）×１０００」の条件を満
足するか否かを判断し、ＮＯの場合、ステップ１０７で
カウンタ開回数を０にした後、ステップ１０２に戻り、
ステップ１０６の判断条件を満足する時点に至るまで同
様の動作を繰り返す。

【００２９】一方、ステップ１０６の条件が満足された
場合にはステップ１０８に進み、透湿膜加湿器３の能力
が低下し寿命に達したと判定する。

【００３０】今、透湿膜加湿器３が、撥水性の極めて高
い初期状態、すなわち能カ低下のない状態にあるとすれ
ば、排水量がほぼゼロに等しく、透湿膜加湿器３からの
水の漏出はないので、加湿量は保水部８への給水量と等
しくなる。従って、１時間当りの加湿量は、透湿膜加湿
器３の持つ標準加湿量（ｌ／ｈ）に等しくなる。

【００３１】次に、長期間の使用や供給水の水質の影響
により、透湿膜シート７の微細孔が拡大した状態になる
と、撥水性がなくなり排水量が増大し、透湿膜加湿器３
から漏出する排水量は次の式で表すことができる。

【００３２】排水量（ｌ）＝加湿器ドレンパンの面積
（ｃｍ²）×フロートスイッチの高さ（ｃｍ）×カウン
タの開回数／１０００ そして、１時間当たりの排水量が標準加湿量の２０％を
超えた場合、すなわち、判断式：「標準加湿量（ｌ／
ｈ）×２０％＜加湿器ドレンパンの面積（ｃｍ²）×フ
ロートスイッチの高さ（ｃｍ）×カウンタの１時間当た
りの開回数／１０００」が満足された時点で、加湿エレ
メントの能力が低下し、交換時期が到来したものと自動
的に判定し、警報ランプやブザーなど、光や音、その他
を利用した公知の警報手段により、外部に警報を発する
ことになる。

【００３３】以上のように構成された本実施の形態の装
置によれば、排水量の増加を透湿膜加湿器の能力低下の
指標とすることにより、透湿膜の撥水能力の低下に起因
する加湿エレメントの交換時期の判定を適切に行うこと
ができる。

【００３４】実施の形態２．一般に、透湿膜加湿器は、
湿度が低いときには加湿量が増大し、湿度が高いときに
は加湿量が減少するという自己制御性がある。そこで、
空調機の空気吸込み側に温湿度センサを設け、この温湿
度センサにより検出される周囲の空気状態に応じ、前記
実施の形態１の述べた判断条件に補正を加えるようにし
てもよい。このように周囲の温湿度情報に応じて透湿膜
加湿器の能力低下の判断条件に補正を加えれば、透湿膜
加湿器の能力低下及び寿命の到来を、環境条件に左右さ
れることなく適切に判断し警報を発することができる。

【００３５】

【発明の効果】この発明は、以上述べたように構成され
ているので、透湿膜加湿器からの排水量の増加を透湿膜
加湿器の能力低下の指標とすることにより、給水成分に
左右されることなく、加湿エレメントの交換時期を適切
に判定することができる。

【００３６】また、空調機の空気吸込み側に温湿度セン
サを設け、その出力に基づき能力低下の判断条件に補正
を加えることにより、環境条件に左右されることなく適
切に透湿膜加湿器の能力低下の時期を判断し警報を発す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係る透湿膜加湿器の能力低下警報
装置を搭載した小型分散形パッケージエアコンの実施の
形態１を示す断面説明図である。

【図２】 図１における透湿膜加湿器の動作を示すフロ
ーチャートである。

【図３】 従来の透湿膜加湿器を搭載した小型分散形パ
ッケージエアコン（ビル用エアコン）の断面説明図であ
る。

【図４】 透湿膜加湿器の詳細構成を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 送風機、２ 熱交換器、３ 透湿膜加湿器、４ ド
レンパン、６ ドレン配管、７ 透湿膜シート、８ 保
水部、１０ 加湿器ドレンパン、１１ 通水管、１２
排水用電磁弁、１３ カウンタ、１４ フロートスイッ
チ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透湿膜加湿器から一定時間内に漏出する
   排水量を計測する計測手段と、該手段により計測した排
   水量の標準加湿量に基づいて透湿膜加湿器の能力低下を
   判定する判定手段と、を備えた透湿膜加湿器の能力低下
   警報装置。
2. 【請求項２】 前記計測手段は、透湿膜加湿器から漏出
   する排水を貯留する手段と、排水用電磁弁を設けた通水
   管と、貯留された排水面が所定の高さになったとき作動
   するフロートスイッチと、該排水用電磁弁の開回数を計
   数するカウンタと、空調機の運転積算時間が一定時間に
   達したか否かを監視する手段と、を備え、フロートスイ
   ッチが作動するときの貯留排水量とカウンタで計測され
   た排水用電磁弁の開回数とに基づいて所定の排水量を計
   測する、請求項１記載の透湿膜加湿器の能力低下警報装
   置。
3. 【請求項３】 空調機の空気吸込み側に設けられる温湿
   度センサをさらに備え、 前記判定手段は、該温湿度センサにより検出される空気
   状態にさらに基づき、透湿膜加湿器の能力低下を判定す
   る請求項１又は２に記載の透湿膜加湿器の能力低下警報
   装置。