JP2014016127A - 空気加湿装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】筐体内に導入された空気を気化式加湿器22で加湿した後に室内に供給する外気処理機において、気化式加湿器22は、通風路に配置される加湿エレメント23と、この加湿エレメント23に水道水を供給する水道水供給配管41と、この水道水供給配管41に並列に設けられ、水を電気分解して生成した次亜塩素酸を含む電解水を加湿エレメント23に供給する電解水供給装置35と、これら水道水供給配管41または電解水供給装置35から延びる電解水供給管24を切り替える切替手段としての給水電磁弁44及び送水ポンプ65を備えた。
【選択図】図1
Description
これを防止するために、気化式加湿器の加湿エレメントに防カビ剤を添加した対策が実行されているが、時間経過と共に防カビ剤の効果が薄れてしまう問題がある。
本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、気化式加湿器の加湿エレメントへの雑菌やカビの繁殖を防止し、加湿エレメントを常に清浄に保つことができる空気加湿装置を提供することにある。
この構成によれば、循環された水が水槽内に配置された電解ユニットに順次供給され、電解ユニットで電気分解が行われるため、電解効率の向上を図ることができる。さらに、電解水は、送風機の運転中、すなわち、加湿運転中に生成して準備されるため、送風機が停止された際に、電解水を迅速に加湿エレメントに供給することができ、当該加湿エレメントを素早く洗浄できる。
図1は、本実施形態にかかる空気加湿装置としての外気処理機10の内部構成を示す斜視図である。この図1では、内部が露出するように筐体が想像線で描かれている。
外気処理機10は、導入された外気及び室内空気に対し、調温及び加湿処理を行った後に室内に供給する装置である。外気処理機10は、図1に示すように、横長に形成された箱形の筐体11を有し、この筐体11の天板11Aには、該天板11Aの一方の側板11B側に外気取入口12及び内気取入口13が横並びに設けられ、この側板11Bに対向する他方の側板11C側に給気口14が設けられている。本実施形態では、筐体11内に形成される空間が通風路19として機能し、この通風路19に上記した外気取入口12、内気取入口13及び給気口14がそれぞれ連通して設けられている。
空気熱交換器21は、通風路19を流れる空気と、外部から供給された冷媒との熱交換を行うフィンチューブ型の熱交換器であり、空気熱交換器21に冷媒を流入する入口管21Aと、この空気熱交換器21で熱交換された冷媒が流出される出口管21Bとが設けられている。これら入口管21A及び出口管21Bには、冷媒配管を介して、冷媒を圧縮する圧縮機、四方弁、熱源側熱交換器及び膨張弁などを備える熱源側ユニット(不図示)に接続されている。この熱源側ユニットを冷房運転、または、暖房運転することにより、通風路19を流れる空気が調温され、この調温された空気が室内に供給される。
なお、本実施形態では、空気熱交換器21には、熱源側ユニットから供給された冷媒を流通させる構成として説明したが、これに限るものではなく、空気熱交換器21の入口管21A及び出口管21Bに水配管を介して、冷温水機(不図示)を接続し、この冷温水機で生成された冷水もしくは温水を空気熱交換器21に流通させる構成としても良い。この場合、冷水供給時には冷房運転、温水供給時には暖房運転が実行されることにより、通風路19を流れる空気が調温され、この調温された空気が室内に供給される。
ドレンパン25は、例えば、発砲スチロール等の電解水との反応性の低い樹脂材で形成され、筐体11の底板11D上に載置されている。ドレンパン25には、底部が一段低くなったドレン溜まり25Aが形成され、このドレン溜まり25Aに当該ドレンパン25で受けた水を外部へ排出する排水管26が設けられている。
また、水道水供給配管41は、ストレーナ43と給水電磁弁44との間で分岐する水道水分岐管41Aを備え、この水道水分岐管41Aは電解水供給装置35に接続され、当該電解水供給装置35に水道水を供給可能となっている。
電解水供給装置35は、図2に示すように、ケース体36を備え、このケース体36内に、貯水タンク51(水槽)、食塩水タンク52、及び電装ボックス53を収容して構成される。
貯水タンク51は、水道水を電気分解して生成された電解水を貯留するための水槽であり、この貯水タンク51には、水道水を供給する給水電磁弁55を備える給水管56が設けられ、この給水管56の給水口56Aに上記した水道水分岐管41A(図1)が接続される。給水電磁弁55は、貯水タンク51内に配置されたフロートスイッチ57の動作に応じて開閉制御される。
また、貯水タンク51には、オーバーフロー排出口61、及び、水抜き口62等が設けられている。オーバーフロー排出口61は、貯水タンク51内の電解水の水位が、オーバーフロー排出口61の高さを超えた場合に、電解水をオーバーフロー管(不図示)に排出させる開口部である。また、水抜き口62は、貯水タンク51内の電解水を強制的に全量排水するための開口部であり、貯水タンク51と水抜き口62との間の配管に排水電磁弁(不図示)が設けられている。
また、送水ポンプ65の吐出口側には電解水供給パイプ(吐出管)66が接続され、この電解水供給パイプ66の供給口66Aには、上記した電解水供給管24が接続される。
また、電解水供給パイプ66は、供給口66Aの手前で分岐した分岐パイプ66Bを備え、この分岐パイプ66Bは貯水タンク51に接続されて、貯水タンク51内の水を取水配管64、送水ポンプ65、電解水供給パイプ66及び分岐パイプ66Bを介して貯水タンク51に循環する循環経路を形成する。
分岐パイプ66Bは、加湿エレメント23よりも高さの低い位置に設けられる。このため、送水ポンプ65の吐出量(揚程)を調整することにより、貯水タンク51内の電解水を加湿エレメント23に供給することなく、分岐パイプ66Bを介して貯水タンク51に循環させることが可能となっている。
ここで、活性酸素種とは、通常の酸素よりも高い酸化活性を持つ酸素分子と、その関連物質のことであり、スーパーオキシドアニオン、一重項酸素、ヒドロキシルラジカル、或いは過酸化水素といった、いわゆる狭義の活性酸素種に、オゾン、次亜ハロゲン酸等といった、いわゆる広義の活性酸素種を含めたものとする。
上記電極間に電圧を印加すると、カソード電極(陰極)では、下記式(1)に示すように反応する。
2H2O+2e-→H2+2OH- ・・・(1)
アノード電極(陽極)では、下記式(2)に示すように反応する。
2H2O→O2+4H++4e- ・・・(2)
これらカソード電極及びアノード電極での反応を合わせると、下記式(3)に示すように水が電気分解される。
2H2O→2H2+O2 ・・・(3)
この反応とともに、アノード電極においては、水に含まれる塩素イオン(塩化物イオン:Cl-)が下記式(4)に示すように反応し、塩素(Cl2)が発生する。
2Cl-→Cl2+2e- ・・・(4)
さらに、この塩素は下記式(5)に示すように水と反応し、次亜塩素酸(HClO)と塩化水素(HCl)が発生する。
Cl2+H2O→HClO+HCl ・・・(5)
貯水タンク51内の電解水は、送水ポンプ65を通常の回転数で運転すると、電解水供給パイプ66及び電解水供給管24を介して気化式加湿器22の加湿エレメント23に供給される。これによれば、電解水中の次亜塩素酸は加湿エレメント23と接触し、電解水中の次亜塩素酸の作用によって、加湿エレメント23に雑菌やカビが繁殖されることが防止される。このため、加湿エレメント23を、清浄な状態に保持することができ、当該加湿エレメント23にて加湿された清浄な外気を室内に供給できる。
また、加湿エレメント23から流下した電解水はドレンパン25で受けた後に、排水管26を通じて外部に排出される。
なお、活性酸素種を効率よく発生させるために貯水タンク51内の水に添加される電解質は食塩に限らず、他の電解質を用いることも可能であり、例えば、他のハロゲンを含む含ハロゲン塩や、塩素及び他のハロゲンの各種ハロゲン酸塩を用いることも可能であり、ハロゲンを含まない電解質を用いてもよい。
ケース体36の正面側のパネルを取り外すと、電装ボックス53の正面側が開放され、電装ボックス53内の制御基板53A、及び、電源回路部53Bへのアクセスを容易に行うことができる。
(1)加湿運転
外気処理機10が運転されると、制御基板53Aは、図3に示す水道水供給配管41に設けられた給水電磁弁44を開放する。この給水電磁弁44は、加湿エレメント23の空気下流側に配置されるヒューミディスタット(不図示)の検知結果に基づき開閉制御される。これにより、水道水が加湿エレメント23に適宜供給されるため、室内に適度に加湿された空気が供給される。加湿エレメント23を流下した水は、ドレンパン25で受けられ排水管26を通じて外部に排出される。
ここで、電解水供給管24には、加湿エレメント23から電解水供給装置35への逆流を防止する逆止弁46が設けられているため、給水電磁弁44が開放された際に、水道水供給配管41を通じて流れる水道水が電解水供給管24を通じて、電解水供給装置35へ逆流することが防止される。
次に、制御基板53Aは、水道水の貯水タンク51への供給時に、食塩水供給ポンプ70を動作させ、所定濃度、所定量の食塩水を貯水タンク51内に供給する。
本実施形態では、上記したように、送水ポンプ65の吐出口に接続される電解水供給パイプ66は加湿エレメント23の手前で分岐した分岐パイプ66Bを備え、この分岐パイプ66Bは、送水ポンプ65から加湿エレメント23までの高さH1よりも低い高さH2の位置に設けられる。このため、制御基板53Aは、送水ポンプ65から吐出された電解水を分岐パイプ66Bの高さまで汲み上げ可能な回転数に調整し、送水ポンプ65から吐出された電解水を、電解水供給パイプ66及び分岐パイプ66Bを介して、貯水タンク51に循環して供給する。
また、本実施形態では、外気処理機10が加湿運転を行っている間に、時間をかけて電解水を生成できるため、電解モジュール67の電極の小型化を実現することが可能となる。
(2)洗浄運転
外気処理機10の送風機30の運転が停止されると、制御基板53Aは、加湿エレメント23の洗浄を行う。具体的には、制御基板53Aは、水道水供給配管41に設けられた給水電磁弁44を閉塞して加湿エレメント23への水道水の供給を終了するとともに、送水ポンプ65を所定の回転数(例えば4000rpm)で運転し、貯水タンク51内の電解水を加湿エレメント23に供給する。この場合の所定回転数は、加湿エレメント23の略全域に電解水を供給する程度の水量を吐出できる回転数をいう。
本実施形態では、高濃度(例えば、5ppm以上)の次亜塩素酸を含有する電解水を加湿エレメント23に供給しているため、加湿エレメント23に付着した雑菌やカビ等を迅速に分解することができ、加湿エレメント23を清浄な状態に保つことができるため、当該加湿エレメント23を通過した清浄な空気を室内に供給できる。
なお、洗浄運転中には、電解水の供給によって、貯水タンク51内の水量が減少してフロートスイッチ57が作動した場合、給水電磁弁55を開放する。これにより、貯水タンク51内に水道水が供給され、この水道水により電解水が希釈される。すなわち、水道水によって、高濃度の次亜塩素酸を含有する電解水を希釈しながら送水することにより、最終的に、次亜塩素酸濃度が水道水レベルの水となるようにしている。これにより、貯水タンク51内に添加された食塩も、貯水タンク51及び加湿エレメント23から流れ出るため、当該貯水タンク51及び加湿エレメント23に塩が析出しにくくなる。
これにより、循環された水が貯水タンク51内に配置された電解モジュール67に順次供給され、電解モジュール67で電気分解が行われるため、電解効率の向上を図ることができる。従って、電解水中の次亜塩素酸濃度を短時間で所望の濃度まで上昇させることができ、当該濃度の電解水を貯水タンク51内に作りだめすることができる。
一方、制御基板53Aは、貯水タンク51内の水を、加湿エレメント23の高さH1まで汲み上げる程度の回転数(例えば4000rpm)に、送水ポンプ65の回転数を調整することにより、貯水タンク51内の高濃度な電解水を加湿エレメント23に供給することができる。このように、送水ポンプ65の回転数を変更することにより、例えば、電磁弁のような部品を設けることなく、簡単な構成で、電解水の作りだめと、加湿エレメント23への電解水の供給とを切り替えることができる。
さらに、電解水は、送風機30の運転中、すなわち、加湿運転中に生成して準備されるため、送風機30が停止された際に、電解水を迅速に加湿エレメント23に供給することができ、当該加湿エレメント23を素早く洗浄できる。
11 筐体
19 通風路
22 気化式加湿器
23 加湿エレメント
25 ドレンパン
30 送風機
35 電解水供給装置(電解水供給手段)
41 水道水供給配管(水道水供給手段)
44 給水電磁弁(切替手段)
51 貯水タンク(水槽)
53 電装ボックス
53A 制御基板(制御手段)
65 送水ポンプ(切替手段)
66 電解水供給パイプ66(吐出管)
66B 分岐パイプ(分岐管)
67 電解モジュール(電解ユニット)
Claims (4)
- 筐体内に形成される通風路に気化式加湿器と送風機とを備え、前記送風機によって前記筐体内に導入された空気を前記気化式加湿器で加湿した後に室内に供給する空気加湿装置において、
前記気化式加湿器は、前記通風路に配置される加湿エレメントと、この加湿エレメントに水道水を供給する水道水供給手段と、この水道水供給手段に並列に設けられ、水を電気分解して生成した活性酸素種を含む電解水を前記加湿エレメントに供給する電解水供給手段と、これら水道水供給手段または電解水供給手段を切り替える切替手段とを備えたことを特徴とする空気加湿装置。 - 前記切替手段は、前記送風機の運転中には、前記水道水供給手段を通じて前記加湿エレメントに水道水を供給し、当該送風機が停止した場合に、前記電解水供給手段を通じて、前記加湿エレメントに前記電解水を供給するように択一的に切り替えられることを特徴とする請求項1に記載の空気加湿装置。
- 前記電解水供給手段は、前記加湿エレメントに前記電解水を所定時間もしくは所定量供給することを特徴とする請求項2に記載の空気加湿装置。
- 前記電解水供給手段は、水を貯留する水槽と、この水槽内に設けられ、当該水槽内の水を電気分解して電解水を生成する電解ユニットと、生成された電解水を前記加湿エレメントに送る送水ポンプと、この送水ポンプの吐出管から前記加湿エレメントよりも高さの低い位置で分岐して前記水槽へ接続される分岐管とを備え、前記送風機の運転中に、前記電解ユニットを作動させると共に、前記水槽内の水が前記送水ポンプ及び前記分岐管を通じて循環するように当該送水ポンプを制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の空気加湿装置。
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