JP2010071632A - Humidifying device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空調装置に用いられる加湿装置に関し、特に低コストで設置できるとともに加湿度の調整を容易に行なえるものに関する。 The present invention relates to a humidifier used in an air conditioner, and more particularly to an apparatus that can be installed at low cost and can be easily adjusted.
空調装置により送られる空気流を加湿する場合、空気流に水滴を噴霧する方法や、水蒸気を加える方法等が採用されている。 When humidifying an air stream sent by an air conditioner, a method of spraying water droplets on the air stream, a method of adding water vapor, or the like is employed.
空気流に水滴を噴霧する方法には、いわゆる高圧スプレー式ノズルや二流体式ノズルを用いる方法、超音波振動子を用いて水面から霧状の水滴を発生させ、空気流を加湿する超音波方式等が知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a method of spraying water droplets on the air flow, a method using a so-called high-pressure spray nozzle or a two-fluid nozzle, an ultrasonic method that humidifies the air flow by generating mist-like water droplets from the water surface using an ultrasonic vibrator Etc. are known (see, for example, Patent Document 1).
高圧スプレー式ノズルは空調装置内部で空調される空気が通流する通風路において、水滴を高圧で噴霧する。適当な距離(蒸発距離)にわたって噴霧された水滴は飛散し蒸発しやすくなるため、通風路内の空気流が加湿される。液体のままである水滴は、噴霧方向に設けられたエリミネータ(除去器)により捕捉され、空気流から除去される。 The high-pressure spray nozzle sprays water droplets at a high pressure in a ventilation path through which air to be air-conditioned flows inside the air conditioner. Since water droplets sprayed over an appropriate distance (evaporation distance) are scattered and easily evaporated, the air flow in the ventilation path is humidified. Water droplets that remain liquid are captured by an eliminator (removal device) provided in the spraying direction and removed from the air flow.
二流体式ノズルは中央に噴霧水通路と、その周側を覆うリング状断面を有する高圧空気通路を具備している。噴霧水通路より噴霧される水滴は高圧空気通路より噴射される高圧空気により破砕され、空調装置内部の通風路内に極小径の水粒子として噴霧される。極小径の水粒子として噴霧された水滴は非常に蒸発しやすいため、通風路内の空気流が加湿される。 The two-fluid nozzle has a spray water passage in the center and a high-pressure air passage having a ring-shaped cross section covering the peripheral side. Water droplets sprayed from the spray water passage are crushed by high-pressure air ejected from the high-pressure air passage, and sprayed as water particles with a very small diameter in the ventilation path inside the air conditioner. Since water droplets sprayed as water particles having a very small diameter are very easy to evaporate, the air flow in the ventilation path is humidified.
水蒸気を加える方法は、水を加熱や加圧することにより水蒸気を発生させ、その水蒸気を空調装置内部の通風路内の空気流に加える。これにより、空気流を加湿することができる。
しかしながら、上述した3つの方法には次のような問題があった。すなわち、高圧スプレー式ノズルを用いる方法では、蒸気を加える方法及び二流体式ノズルを用いる方法に比べ、水粒子の径が多いため、蒸発しない水粒子が多くなる。このような径の大きい水粒子を捕捉するため、通風路の断面方向全域にエリミネータを設ける必要がある。通風路の断面方向全域にエリミネータを設けると、通風路内を通る空気流の円滑な通流が阻害されてしまう虞があった。 However, the above three methods have the following problems. That is, in the method using a high-pressure spray nozzle, the diameter of the water particles is larger than in the method of adding steam and the method of using a two-fluid nozzle, so that water particles that do not evaporate increase. In order to capture water particles having such a large diameter, it is necessary to provide an eliminator over the entire cross-sectional direction of the ventilation path. If an eliminator is provided in the entire cross-sectional direction of the ventilation path, there is a possibility that the smooth flow of the airflow passing through the ventilation path may be hindered.
また、通風路の通流方向に蒸発距離を設ける必要があるとともに、複数のノズルを用いる場合はそれぞれのノズルから噴霧される水滴が干渉し合わないようにノズル間の距離を大きくとる必要がある。このため、大きなスペースが必要となる。 In addition, it is necessary to provide an evaporation distance in the flow direction of the ventilation path, and when using a plurality of nozzles, it is necessary to increase the distance between the nozzles so that water droplets sprayed from each nozzle do not interfere with each other. . For this reason, a large space is required.
二流体式ノズルを用いる方法では、高圧空気を作る空気圧縮機を設ける必要があるため、その分のスペースが必要となる。また、細やかな点検やメンテナンスが必要で、維持費の負担が高圧スプレー式ノズルを用いる方法に比べて大きい。 In the method using the two-fluid type nozzle, it is necessary to provide an air compressor for producing high-pressure air, and thus a space for that is required. In addition, detailed inspection and maintenance are required, and the burden of maintenance costs is greater than the method using a high-pressure spray nozzle.
水蒸気を加える方法では、蒸気を発生させるための機器を設ける必要がある。蒸気を発生させるための機器は一般に大型であり、大きなスペースが必要となる。また、細やかな点検やメンテナンスが必要で、維持費の負担が他の方法に比べて大きい。 In the method of adding water vapor, it is necessary to provide an apparatus for generating vapor. A device for generating steam is generally large and requires a large space. In addition, detailed inspection and maintenance are required, and the burden of maintenance costs is greater than other methods.
そこで本発明は、低コストで設置できるとともに加湿度の調整を容易に行なえ、しかも省スペースで維持費が安価な加湿装置を提供することを目的としている SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a humidifier that can be installed at low cost, can be easily adjusted for humidity, and is space-saving and inexpensive to maintain.
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の加湿装置は次のように構成されている。 In order to solve the above problems and achieve the object, the humidifier of the present invention is configured as follows.
空調装置に設けられる加湿装置であって、空気が通流する通風路内に水滴を噴霧するスプレーノズルと、前記スプレーノズルの噴霧方向に設けられ、前記水滴が衝突する障害部材とを備えていることを特徴とする。 A humidifier provided in an air conditioner, comprising: a spray nozzle that sprays water droplets in a ventilation path through which air flows; and an obstacle member that is provided in a spraying direction of the spray nozzle and collides with the water droplets. It is characterized by that.
本発明によれば、低コストで設置できるとともに加湿度の調整を容易に行なえ、しかも省スペースで維持費を安価とすることが可能となる。 According to the present invention, it can be installed at a low cost, the humidification can be easily adjusted, and the maintenance cost can be reduced in a small space.
図1は本発明の一実施の形態に係る加湿装置40が組み込まれた空調装置10の構成を示す上面図、図2は加湿装置40におけるスプレーノズル50及びミストキャッチャ60を示す側面図、図3はミストキャッチャ60を分解して示す正面図、図4は加湿装置40の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a top view showing a configuration of an
空調装置10は、空調装置10内部で空調される空気が通流する通風路20と、この通風路20の出口側に設けられた送風機30と、この送風機30より上流側に設けられた加湿装置40とを備えている。
The
通風路20内では、空気流が図1中矢印A方向に通流し、加湿装置40によって加湿され、送風機30によって送風口21から図1中矢印B方向に流れ出る。なお、図1中22は熱交換器を示している。
In the
加湿装置40は、通風路20内に配置された複数のスプレーノズル50及び複数のミストキャッチャ60と、スプレーノズル50に水を供給する給水配管90と、ミストキャッチャ60が捕捉した水を通風路20外部へ排出する排水配管100と、スプレーノズル50及びミストキャッチャ60の間に介在する複数の高さ調整部110及び距離調整部120と、給水配管90に水を供給する給水装置130とを備えている。
The
給水装置130は、図4に示すように、水を貯蔵するタンク131と、タンク131から給水配管90へ水を供給する第1のポンプ132及び第2のポンプ133と、供給される水の不純物を除去するフィルタ134と、アキュムレータ135と、水道からタンク131へ水を供給する給水バルブ136と、水の供給圧力を制御するレギュレータ137と、アキュムレータ135に接続される安全逃し弁138とを備えている。タンク131には排水配管100が接続されている。
As shown in FIG. 4, the
スプレーノズル50は、給水配管90の外周部に固定されるとともに、給水配管90に接続されている。スプレーノズル50は、図2に示すように、ノズル部51と、給水配管90からノズル部51に水を供給する管部52を有している。スプレーノズル50は高圧スプレー式ノズルであり、給水配管90から供給された水を高圧で放射状に噴射する。
The
ミストキャッチャ60は、図2に示すように、高さ調整部110及び距離調整部120によってスプレーノズル50に固定されている。ミストキャッチャ60は、回収部70と、障害部80と、回収部70と障害部80とを固定する一対のナット61とを有しており、スプレーノズル50の噴霧方向に設けられている。
As shown in FIG. 2, the
回収部70は、上方に向けて開放された開口部74を有する回収ポット71と、回収ポット71の上端の縁に設けられた一対の溝である支持溝72と、回収ポット71の底面に設けられた孔から延びて排水配管100に接続される排水チューブ73とを有している。排水チューブ73は可撓性を有するチューブで、例えばゴム等により形成されている。
The
障害部80は、図3に示すように、開口82を有するフレーム81と、フレーム81の下端から側面方向に延びる一対の支持軸86と、フレーム81の側面よりフレーム81の垂直方向に突出する二対の固定具83と、固定具83と同方向に突出する板状の受け部87と、開口部82に交差して設けられた補強部材84と、フレーム81に取付けられる障害部材85(図3では不図示)とを有している。
As shown in FIG. 3, the
障害部材85は、例えば化学繊維の網等の材料により形成され、液体が反射若しくは通過することが可能な直方体の部材である。障害部材85は液体が衝突した際に、基準径を下回る径を有する液体粒子のみを通過させる。基準径は障害部材85の材料により決められる径であり、障害部材85を通過可能な水粒子の径である。例えば目の粗い網であれば基準径は大きく、目の細かい網であれば基準径は小さくなる。
The
フレーム81は、障害部材85と接する一面の周部分を支持している。フレーム81は開口82を有しているため、障害部材85を通過する液体をそのまま通過させることができる。開口82に設けられた補強部材84は細い板が交差している形状を有し、フレーム81と共に障害部材85を支持している。受け部87はフレーム81の下端から固定具83と同方向に突出し、障害部材85の下端を支持している。
The
フレーム81の側面に取付けられた二対の固定具83は、障害部材85を左右から挟んで固定している。対向している固定具83の間の距離は、障害部材85の幅方向の長さより小さい。障害部材85は化学繊維の網等により形成されているため弾性を有しており、固定具83が障害部材85を挟むと、障害部材85は弾力により固定具83に固定される。
Two pairs of
支持軸86は、回収部70の支持溝72に嵌め込むことが可能な大きさの軸であり、ナット61に捻じ込まれる雄ねじが切られている。障害部80は、支持軸86を回収部70の支持溝72に嵌め込み、支持軸86にナット61を捻じ込むことで回収部70に固定される。
The
高さ調整部110は、管部52の外周部に取付けられている。高さ調整部110は、管部52の外周を覆うリング状の部材で、管部52に対し上下方向へ移動可能である。高さ調整部110は、図示しないボルトとナット等の着脱自在な固定手段により管部52の任意の位置に固定される。
The
距離調整部120は、回収ポット71と高さ調整部110との間に取付けられている。距離調整部120は、回収ポット71に一端を固定された第1のレール121と、高さ調整部110に一端を固定された第2のレール122とを有している。第1のレール121と第2のレール122は、それぞれ相対的にスライド移動可能に嵌め合わされており、図示しない固定手段により任意の位置で固定される。
The
このように構成された空調装置10に組み込まれた加湿装置40の動作について説明する。
Operation | movement of the
給水バルブ136からタンク131に供給された水は、第1のポンプ132により送り出される。第1のポンプ132により流出された水はフィルタ134によって不純物を除去され、第2のポンプ133により送り出される。第2のポンプ133により送り出された水はレギュレータ137により供給圧力を調整され、給水配管90に供給される。
The water supplied from the
給水配管90から、複数のスプレーノズル50に水が供給される。スプレーノズル50は、給水配管90より管部52を通じて供給された水を、ノズル部51より高圧で放射状に噴射する。
Water is supplied to the plurality of
ノズル51より噴射された水滴である噴霧Sは、ミストキャッチャ60の障害部材85に衝突する。障害部材85に衝突した噴霧Sのうち、一部の水粒子は障害部材85から反射し、それ以外の基準径より小さい水粒子は障害部材85を通過し、基準径より大きい水粒子は障害部材85に捕捉される。
The spray S which is a water droplet ejected from the
障害部材85を通過した水粒子である透過ミストPは、通風路20内を通流する空気流に混入する。透過ミストPは細かい水粒子であるため単に噴射した噴霧Sよりも蒸発しやすい。そのため通風路20内の空気流に混入した透過ミストPは蒸発し、空気流を加湿する。
The permeated mist P, which is water particles that have passed through the
障害部材85から反射した水粒子は、障害部材85に衝突し反射したことにより飛散し細かい水粒子に分かれる。この飛散した水粒子である反射ミストRは、通風路20内を通流する空気流に混入する。反射ミストRは細かい水粒子であるため単に噴射した噴霧Sよりも蒸発しやすい。そのため通風路20内の空気流に混入した反射ミストRは蒸発し、空気流を加湿する。
The water particles reflected from the
障害部材85に捕捉された水滴は、障害部材85から回収ポット71内に滴り落ちる。回収ポット71に滴り落ちた水は排水チューブ73を通り、排水配管100から排出される。排水配管100より排出された水はタンク131に供給され、再利用される。
The water droplets captured by the
障害部80の傾斜角度の調整は次のように行なう。障害部80を固定するナット61を緩めることにより、障害部80は支持軸86を中心として回動する。障害部80を所望の傾斜角度にしてナット61を締め直すと、所望の傾斜角度で障害部80を回収部70に固定することができる。
The inclination angle of the
スプレーノズル50とミストキャッチャ60との相対的な高さの調整は次のように行なう。高さ調整部110を固定する図示しない固定手段を緩めることにより、高さ調整部110は管部52に対して上下に移動することができる。所望の位置に高さ調整部110を移動させた状態で固定すると、所望の位置で高さ調整部110を固定することができる。これにより、ミストキャッチャ60はスプレーノズル50に対して相対的な高さを調整される。
Adjustment of the relative height of the
スプレーノズル50とミストキャッチャ60との距離の調整は次のように行なう。距離調整部120の第1のレール121と第2のレール122を固定する図示しない固定手段を緩めることにより、第1のレール121と第2のレール122は相対的にスライド移動することができる。第1のレール121と第2のレール122をスライド移動させ、スプレーノズル50とミストキャッチャ60の距離を所望の長さに調整する。スプレーノズル50とミストキャッチャ60の距離を所望の長さに調整した状態で、第1のレール121及び第2のレール122を固定すると、スプレーノズル50とミストキャッチャ60を所望の距離で固定することができる。これにより、ミストキャッチャ60はスプレーノズル50との距離を調整される。
The distance between the
次に、加湿装置40の効果について説明する。障害部材85は衝突する噴霧S中の水粒子のうち、一部を反射し飛散させ、障害部材85の材料特有の基準径を下回る小径水粒子を通過させる。すなわち障害部材85に衝突する噴霧Sにより、水粒子の細かい反射ミストR及び透過ミストPが生成される。反射ミストR及び透過ミストPは水粒子が細かいため、噴霧Sよりも蒸発しやすい。
Next, the effect of the
このように障害部材85が水粒子の細かい反射ミストR及び透過ミストPを生成することにより、加湿装置40は空気流中に水滴を高圧で噴霧するのみである高圧スプレー式ノズルを用いる加湿方法よりも加湿能力に優れる。
In this way, when the
図5及び図6は、障害部材85による水粒子の破砕効果の一例を示す図である。図5においてG1は噴霧Sを障害部材85に当てなかった場合の噴射Sの粒径分布、G2は距離40mmで障害部材85に当てた場合の反射ミストRの粒径分布、G3は距離120mmで障害部材85に当てた場合の反射ミストRの粒系分布である。
5 and 6 are diagrams illustrating an example of a water particle crushing effect by the
このグラフからわかるように、障害部材85に反射させることにより、平均粒径が小さくなり、粒径20μm以下の水粒子の割合を増やし、粒径20μm以上の水粒子の割合を減らすことができる。
As can be seen from this graph, by reflecting the
また、図6においてQ1は噴霧Sを障害部材85に当てなかった場合の噴射Sの粒径分布、Q2は距離40mmで障害部材85に当てた場合の透過ミストPの粒径分布、G3は距離90mmで障害部材85に当てた場合の透過ミストPの粒系分布である。
In FIG. 6, Q1 is the particle size distribution of the spray S when the spray S is not applied to the
このグラフからわかるように、障害部材85を透過させることにより、10μm以上の粒径の水粒子をほぼ無くすことができる。
As can be seen from this graph, water particles having a particle diameter of 10 μm or more can be substantially eliminated by allowing the
基準径の大きさや小径水粒子の発生量等の特性は、噴霧Sを衝突させる障害部材85の材料や、スプレーノズル50に対する傾斜角度・距離・高さによって変化する。
Characteristics such as the size of the reference diameter and the generation amount of small-diameter water particles vary depending on the material of the
加湿装置40のミストキャッチャ60は、障害部材85の材料を容易に変更することが可能であり、支持軸86及びナット61と、高さ調整部110と、距離調整部120とによって容易に障害部材85のスプレーノズル50に対する傾斜角度・距離・高さを変更することも可能である。これにより、求められる加湿特性に応じて基準径や小径水粒子の発生量等を変化させることができる。
The
また、高圧スプレー式ノズルを用いる加湿方法では噴霧した水滴を蒸発させる蒸発距離や、複数のノズルによる噴霧した水滴が互いに干渉し合うのを防ぐ距離が必要であり大きなスペースが必要であった。しかし、加湿装置40は蒸発距離よりも短い距離で噴霧Sを障害部材85に衝突させるので、狭いスペースに設けることができる。その上、高圧スプレー式ノズルを用いる加湿方法で用いていた広域のエリミネータが不要となり、加湿装置40はスプレーノズル50の前方にミストキャッチャ60を設けるだけなので、空気流の円滑な通流が阻害されず、円滑に通流させることができる。
In addition, the humidification method using a high-pressure spray type nozzle requires an evaporation distance for evaporating the sprayed water droplets and a distance for preventing the water droplets sprayed by a plurality of nozzles from interfering with each other, and requires a large space. However, since the
さらに、加湿装置40は回収ポット71で回収した水を、排水配管100を通じてタンク131に戻し再利用する。また空気圧縮機や、蒸気を発生させる機器等の維持費が大きい特別な装置は必要がない。このため、加湿装置40は安価な維持費で用いることができる。
Further, the
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。例えば前記実施形態ではミストキャッチャそれぞれに傾斜角度・高さ・距離を変更できる調整手段を設けているが、ミストキャッチャを排水配管に固定し、排水配管を移動させることで複数のミストキャッチャの傾斜角度・高さ・距離を同時に調整できるようにしても良い。また、障害部材85は直方体に限られず、円形、楕円形、菱形等の他の形状でもよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment. For example, in the above-described embodiment, the mist catcher is provided with an adjusting means that can change the tilt angle, height, and distance. However, the mist catcher is fixed to the drain pipe and the drain pipes are moved to move the tilt angles of the plurality of mist catchers. -Height and distance may be adjusted at the same time. Further, the
10…空調装置、20…通風路、40…加湿装置、50…スプレーノズル、60…ミストキャッチャ、85…障害部材。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
空気が通流する通風路内に水滴を噴霧するスプレーノズルと、
前記スプレーノズルの噴霧方向に設けられ、前記水滴が衝突する障害部材と、
を備えていることを特徴とする加湿装置。 A humidifier provided in an air conditioner,
A spray nozzle that sprays water droplets in a ventilation path through which air flows;
An obstacle member provided in the spraying direction of the spray nozzle and colliding with the water droplet;
A humidifying device comprising:
前記回収ポットに接続され、前記回収ポットが受け止めた水を排出する排水配管と、
を備えていることを特徴とする請求項6に記載の加湿装置。 A recovery pot provided below the obstruction member and having an opening for receiving the large-diameter water particles captured by the obstruction member;
A drain pipe connected to the recovery pot for discharging the water received by the recovery pot;
The humidifying device according to claim 6, comprising:
前記給水配管に水を供給する給水装置と、
を有し、
前記回収ポットが回収し前記排水配管から排出された水を、前記給水装置により前記給水配管へと供給することを特徴とする請求項7に記載の加湿装置。 A water supply pipe connected to the spray nozzle to supply water to the spray nozzle;
A water supply device for supplying water to the water supply pipe;
Have
The humidifying device according to claim 7, wherein water collected by the collection pot and discharged from the drain pipe is supplied to the water supply pipe by the water supply apparatus.
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CN108759006A (en) * | 2018-06-08 | 2018-11-06 | 广东美的制冷设备有限公司 | Air-humidification method, air conditioner and the computer readable storage medium of air conditioner |
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