JP2023137386A - 蒸気加湿装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加湿水槽内の液面を一定に保ち、液面検知不良を無くし、安定した蒸気量を発生させる蒸気加湿装置を提供することにある。【解決手段】蒸発させる水が貯留される加湿水槽１１を具備する蒸気加湿装置１０であって、加湿水槽１１は、水を供給するために給水口１２が設けられた給水槽１６と、液面検知器２４が設けられた機械槽２０と、加熱装置３０及び蒸気出口２８が設けられた加熱槽２６とが１つの加湿水槽１１内に設けられ、加湿水槽１１の上面開口部を覆う蓋５２が設けられ、給水槽１６、機械槽２０及び加熱槽２６は、蓋５２から加湿水槽１１内の所定高さまで伸びる２枚の仕切り板１８ａ、１８ｂによって所定高さよりも下方では互いに連通するように仕切られている。【選択図】図１

Description

本発明は、加湿水槽内の水を加熱して蒸気を発生させる蒸気加湿装置に関する。

従来から加湿水槽に貯留された水を加熱することにより、室内等の加湿に利用する蒸気を発生させる蒸気加湿装置が知られている。
例えば、特許文献１及び特許文献２には、フロートスイッチを加湿水槽内に設け、流入口からの流入量をフロートスイッチによって制御し、加湿水槽内の水位を常に一定の範囲内にするような構成が記載されている。

特開平１１－２３０５８５号公報 特開平７－５５２１０号公報

しかしながら、上述した特許文献１、特許文献２に開示されている蒸気加湿装置においては、給水時に液面が乱れたり、また水が沸騰することで液面の乱れが生じることで、蒸発量が不安定になり、また液面検知不良が生じるおそれがあるといった課題がある。

そこで本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、加湿水槽内の液面を一定に保ち、液面検知不良を無くし、安定した蒸気量を発生させることができる蒸気加湿装置を提供することにある。

本発明に係る蒸気加湿装置によれば、蒸発させる水が貯留される加湿水槽を具備する蒸気加湿装置であって、前記加湿水槽は、水を供給するために給水口が設けられた給水槽と、液面検知器が設けられた機械槽と、加熱装置及び蒸気出口が設けられた加熱槽とが１つの加湿水槽内に設けられ、前記加湿水槽の上面開口部を覆う蓋が設けられ、前記給水槽、前記機械槽及び前記加熱槽は、前記蓋から加湿水槽内の所定高さまで伸びる２枚の仕切り板によって所定高さよりも下方では互いに連通するように仕切られていることを特徴としている。
この構成を採用することによって、給水槽、機械槽、加熱槽が１つの加湿水槽内で仕切られて互いに別槽として配置されており、加熱槽で加熱装置によって水が沸騰した場合に液面が乱れたとしても仕切り板によって仕切られているため液面の乱れを給水槽、機械槽まで及ぼさないようにして液面を一定にすることができ安定した蒸気発生量を維持することができる。
また、液面検知器は、給水口が設けられている給水槽や、加熱装置が設けられている加熱槽とは仕切り板によって仕切られているため、給水による液面の乱れや水の沸騰による液面の乱れの影響がなく液面が安定するため液面検知器不良がない。

また、前記機械槽にオーバーフロー口が設けられていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、給水口が設けられている給水槽と、オーバーフロー口が設けられている機械槽が仕切り板によって仕切られているため、給水時に生じる飛翔水がオーバーフロー口から排出されないようにすることができる。
また、蒸気が発生する加熱槽と、オーバーフロー口が設けられている機械槽が仕切り板によって仕切られているため、発生した蒸気がオーバーフロー口から排出されないようにすることができる。

また、前記機械槽の底部に排水口が設けられていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、給水槽側に排水口を設けた場合には給水槽で供給された水がすぐに排水されてしまうために濃縮された不純物を排水することができず、また加熱槽側に排水口を設けた場合には給水槽から加熱槽に移動してきて徐々に温度上昇してきた水を排水することとなってしまうため熱ロスが大きい。したがって機械槽に排水口を設けることで、熱ロスを減らすようにして濃縮された不純物を排出することができる。

また、前記給水口と前記加熱装置は、前記加湿水槽を平面視すると互いに対角位置に設けられていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、供給された水と加熱装置の位置が最も離れた位置に配置できるため、給水されたばかりの低温の水がいきなり加熱装置に供給されることがなく、安定した加熱が可能となる。

また、各前記仕切り板は、少なくとも前記加熱装置よりも下方の所定高さまで伸びるように設けられていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、２枚の仕切り板よりも下方位置では加熱装置で加熱されていない水が連通するために、仕切り板よりも下方と仕切り板よりも上方との境界域において水が乱れることを防止でき、安定した蒸発量とすることができる。

本発明によれば、加湿水槽内の液面を一定に保ち、液面検知不良を無くし、安定した蒸気量を発生させることができる。

蒸気加湿装置を上方から見た概略平面図である。 蒸気加湿装置をオーバーフロー口側から見た概略側面図である。 蒸気加湿装置を加熱槽側から見た概略側面図である。

以下本発明に係る蒸気加湿装置の好適な実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

各図に示すように、蒸気加湿装置１０は、加湿用の水が貯留される加湿水槽１１を有している。
加湿水槽１１は、全体として直方体状に形成されており、内部は仕切り板１８ａ及び仕切り板１８ｂによって３つに区画されている。本実施形態では、図１に示すように、四角形の所定の辺に沿って３つの長方形に分割するように加湿水槽１１内部が区画されている。
また、加湿水槽１１の上面は蓋５２によって閉塞されている。

加湿水槽１１において３つに仕切られた区画のうち、側面上部に給水口１２が設けられている区画を給水槽１６とする。
側面上部にオーバーフロー口３２が設けられ、内部に液面検知器２４が設けられている区画を機械槽２０とする。
上面部に蒸気出口２８が設けられ、内部に加熱装置３０が設けられている区画を加熱槽２６とする。

給水槽１６と機械槽２０を隔てる仕切り板１８ａは、蓋５２から下方に向けて所定の高さまで伸びるように形成されている。
同様に、機械槽２０と加熱槽２６を隔てる仕切り板１８ｂは、蓋５２から下方に向けて所定の高さまで伸びるように形成されている。

仕切り板１８ａ、１８ｂの下端部から加湿水槽１１の内底面までは、仕切り板１８ａ、１８ｂによって仕切られておらず、給水槽１６と機械槽２０と加熱槽２６は、仕切り板１８ａ、１８ｂの下方において互いに水が行き来できるように連通している。
また、各仕切り板１８ａ、１８ｂは蓋５２に取り付けられて下方に向けて延びているので、給水槽１６、機械槽２０、加熱槽２６の上部（液面よりも上方の空気層）は完全に仕切られ、給水槽１６、機械槽２０、加熱槽２６を空気が互いに行き来することはできない。

仕切り板１８ａ、１８ｂの下端部は、少なくとも加熱装置３０が設けられている箇所よりも下方の位置とする。
このため、仕切り板１８ａ、１８ｂよりも下方位置では加熱装置３０で加熱されていない水が連通するために、仕切り板１８ａ、１８ｂよりも下方と、仕切り板１８ａ、１８ｂよりも上方との境界域（各図における破線位置）において、沸騰による泡立ちや波打ちが発生しなくなるため、液面検知器２４の精度向上を図ることができ、また安定した蒸発量とすることができる。

給水口１２は給水槽１６の側面上部に位置しており、給水口１２には給水管４２が接続されている。給水管４２には給水弁４０が設けられており、給水弁４０の開閉を制御することで給水量の制御を行える。
このように、給水口１２が設けられている給水槽１６は、オーバーフロー口３２が設けられている機械槽２０とは仕切られているため、給水時の水が飛翔してオーバーフロー口３２から排出されてしまうことを防止できる。
また、給水口１２が設けられている給水槽１６は、液面検知器２４が設けられている機械槽２０とは仕切られているため、給水時に発生する液面の乱れが液面検知器２４には伝わらないようにすることができ、給水時における液面検知不良を防止できる。

液面検知器２４は機械槽２０内部に設けられており、一例としてフロートスイッチを採用することができる。
液面検知器２４は、図示しない制御部に接続されており、制御部は液面検知器２４が検知した液面位置を取得する。制御部は液面検知器が検知した液面位置に基づいて一定の液面位置となるように給水管４２の給水弁４０を制御する。
このような液面検知器２４は加熱槽２６とは仕切り板１８ｂで仕切られているため、加熱槽２６における水の沸騰による液面の乱れを液面検知器２４には伝わらないようにすることができ、水の沸騰の影響による液面検知不良を防止できる。

なお、制御部は、加湿水槽１１内の液面の位置が異常な状態になったことを検出した場合には、出力部から警報を出力する。制御部は、異常な液面位置として満水位置と渇水位置を予め設定しておき、液面が満水位置又は渇水位置に到達したことを液面検知器２４が検出した場合、出力部から作業者に対して満水又は渇水である警報を出力する。
警報としては、スピーカー（図示せず）やモニタ（図示せず）を設け、音声によって満水又は渇水であることを出力してもよいし、サイレン音のような警告音であってもよい。また、モニタに満水又は渇水であることを表示させてもよい。

オーバーフロー口３２は、機械槽２０の側面上部に設けられている。機械槽２０は、加熱槽２６とは仕切り板１８ｂによって仕切られているため、加熱槽２６で発生した蒸気をオーバーフロー口３２から排出されないようにすることができ、加熱槽２６で発生した蒸気を無駄なく出力することができる。また、加熱された水をオーバーフロー口３２から排出されないようにすることができ、熱ロスを減らすことができる。

オーバーフロー口３２にはオーバーフロー排水管４８が連結しており、オーバーフローした水はオーバーフロー排水管４８へと排出される。また、オーバーフロー排水管４８にはトラップ３８が設けられており、悪臭等が加湿水槽１１内に侵入するのを防止している。

排水口３４は、機械槽２０の底面に設けられており、加湿水槽１１内の水を排出する。排水口３４には、立ち上がり排水管５０が接続されている。立ち上がり排水管５０は、排水口３４から所定高さまで立ち上がり、その後下方に向けて延びるように設けられている。
この立ち上がり排水管５０には開閉用の弁が設けられておらず、加湿水槽１１内の液面が立ち上がり排水管５０の高さと同一又は高い位置にある場合には、常に排水するように構成されている。したがって制御部は、運転中は液面が立ち上がり排水管５０の高さと同一又は高い位置となるように給水弁４０を開閉制御する。
なお、立ち上がり排水管５０の頂部には、図示しない大気解放部を設けることにより、サイフォン現象を防止し、また逆流を防止することができる。

加湿水槽１１内の底部では、水に含まれる不純物が濃縮して濃縮不純物３６として貯留してしまうが、立ち上がり排水管５０から常時排水することによって濃縮された不純物が溶け込んだ水が加湿水槽１１から排出されるので、不純物が加湿水槽１１内にスケールとして付着することを防止できる。

立ち上がり排水管５０から分岐して水抜き排水管４７が設けられており、水抜き排水管４７には開閉弁４４が設けられている。開閉弁４４は運転中は閉じられており、運転中は水抜き排水管４７から排水されることは無いが、加湿水槽１１の清掃など運転時以外に必要があれば開閉弁４４を開けて加湿水槽１１内の水を排水することができる。

排水口３４は、機械槽２０の底面に設けられている。給水槽１６側に排水口３４を設けた場合には給水槽１６で供給された水がすぐに排水されてしまうために濃縮された不純物を排水することができない。また加熱槽２６側に排水口３４を設けた場合には給水槽１６から加熱槽２６に移動してきて徐々に温度上昇してきた水を排水することとなってしまうため熱ロスが大きい。したがって本実施形態でのように機械槽２０の底面に排水口を設けることで、熱ロスを減らすようにして濃縮された不純物を排出することができる。
なお、排水口３４の位置としては、機械槽２０から加熱槽２６側に一部がかかるような位置であってもよい。

また、図１に示すように、加湿水槽１１を平面視すると、加熱装置３０と給水口１２とは対角となるような位置に設けられている。このため、温度が低い状態で給水口１２から給水される水が、加熱装置３０まで移動するまでの距離をかせぐことができる。つまり、加熱装置３０を有する加熱槽２６内の水温が急激に低下することがなく、加熱装置３０は温度変化が少ない水に対して加熱を実行できるため、常に安定した量の蒸気を発生させることができる。

なお、本実施形態では、運転中には常時排水するために立ち上がり排水管を設けた形態について説明したが、排水管としては立ち上がり排水管に限定するものではなく、また運転中に常時排水する構成に限定するものではない。

また、本実施形態では、四角形の所定の辺に沿って３つの長方形に分割するように加湿水槽内部を区画したが、区画の構成としてはこのような構成に限定されるものではない。

１０ 蒸気加湿装置
１１ 加湿水槽
１２ 給水口
１６ 給水槽
１８ａ 仕切り板
１８ｂ 仕切り板
２０ 機械槽
２４ 液面検知器
２６ 加熱槽
２８ 蒸気出口
３０ 加熱装置
３２ オーバーフロー口
３４ 排水口
３６ 濃縮不純物
３８ トラップ
４０ 給水弁
４２ 給水管
４４ 開閉弁
４７ 水抜き排水管
４８ オーバーフロー排水管
５０ 立ち上がり排水管
５２ 蓋

Claims (5)

1. 蒸発させる水が貯留される加湿水槽を具備する蒸気加湿装置であって、
   前記加湿水槽は、
   水を供給するために給水口が設けられた給水槽と、
   液面検知器が設けられた機械槽と、
   加熱装置及び蒸気出口が設けられた加熱槽とが１つの加湿水槽内に設けられ、
   前記加湿水槽の上面開口部を覆う蓋が設けられ、
   前記給水槽、前記機械槽及び前記加熱槽は、前記蓋から加湿水槽内の所定高さまで伸びる２枚の仕切り板によって所定高さよりも下方では互いに連通するように仕切られていることを特徴とする蒸気加湿装置。
2. 前記機械槽にオーバーフロー口が設けられていることを特徴とする請求項１記載の蒸気加湿装置。
3. 前記機械槽の底部に排水口が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の蒸気加湿装置。
4. 前記給水口と前記加熱装置は、前記加湿水槽を平面視すると互いに対角位置に設けられていることを特徴とする請求項１～請求項３のうちのいずれか１項記載の蒸気加湿装置。
5. 各前記仕切り板は、少なくとも前記加熱装置よりも下方の所定高さまで伸びるように設けられていることを特徴とする請求項１～請求項４のうちのいずれか１項記載の蒸気加湿装置。