JP4751412B2 - 加湿パン - Google Patents

Description

本発明は、降雪装置等の造雪部に供給する氷点下の空気を加湿する加湿パンに関し、より詳しくは、加湿パン内を流れる加湿用水から生成される水蒸気の量を、加湿パン内の給水口側と排水口側とでほぼ等しい水蒸気の量に調節でき、また加湿パンで加湿された空気が偏流しないで造雪部に流通する加湿パンに関する。

降雪装置等の造雪部に供給する氷点下の空気は、この空気の通路に配設している特に４０℃以下の水温設定をした低水温の加湿用水が循環する加湿パンを通過する際、この加湿パン内の加湿用水から蒸発した水分を含み氷飽和以上に湿った空気となって造雪部に供給される（例えば、特許文献１参照）。

この加湿パン内の加湿用水は、通路に流れる氷点下の空気に触れて冷却されるため、加湿用水の温度が、加湿パン内の給水口側で高く排水口側で低くなり、したがって加湿パン内の加湿用水からの水蒸気量が、給水口側で大になり排水口側で小になっていて、加湿パンの給水口側上方を流れる空気への加湿量が大になり排水口側上方を流れる空気への加湿量が小になる欠点があったことから、この欠点を解決するため、加湿パンへの加湿用水の水量を増加するためにポンプ容量を大にするとともに配管口径の大口径化も行っていた。しかしながら、イニシャルコストおよびランニングコストが大といった新たな問題が生じていた。

また上述するように、ポンプ容量の大とともに配管口径の大口径化により、給水口より加湿パン内に流入する加湿用水の流れが早くなり、これにより給水口近傍の水面が従来に増して波立ち、この波立ちによる波しぶきが加湿パン縁部や加湿パン外部に飛散してこの飛散した所で凍結し氷塊となっていた。そして、この氷塊が加湿パン内の加湿用水を排水する排水口に流入して排水口を閉塞したりまた加湿パン内より排水される加湿用水の排水量を小にし、加湿パンからの水漏れを生じさせる恐れがあった。

そして、上述するポンプ容量を大にするとともに配管口径の大口径化による対策では、加湿パンの給水口側上方を流れる空気への加湿量（大）と排水口側上方を流れる空気への加湿量（小）との差を小にするには不十分であり、さらにこの差を小にするためには以下に示す問題を解決する必要があった。

すなわち、加湿パン内の加湿用水の循環をスムースに行うため、加湿パン内は給水口から排水口に渡り下り勾配になっているため、加湿用水が流れる給水口側は水深が浅く、加湿用水が滞留する排水口側は水深が深くなり、また加湿用水の給水口側と排水口側との水量においても給水口側が少く、排水口側が多くなり、さらに加湿用水の給水口側と排水口側との水温にも差があることから、加湿用水から生成される水蒸気量が、給水口側で大、排水口側で小となり、加湿パンの給水口側上方を流れる空気と排水口側上方を流れる空気への加湿量に差があった。

また、降雪装置が大型になるほど加湿パンの給水口と排水口間の距離が長くなる傾向があるため、加湿パンの給水口側上方を流れる空気と排水口側上方を流れる空気への加湿量の差が大となり、また通路が大であるので、空気の通路に多段（階段状）に配設される各加湿パン上を通過して造雪部へ向かう空気が偏流し、この加湿された空気が造雪部に均一に供給されず、造雪部で造られる雪の大きさが均一にならないといった問題もあった。

特許第３３９７５８２号公報（第１〜５頁、図１〜５図）

本発明は、加湿パンへの加湿用水の循環水量を小にしても、加湿パン内を流れる加湿用水から生成する水蒸気の量を、この加湿用水の温度に対応して加湿パン内の給水口側と排水口側でほぼ等しい水蒸気の量に調節できるようにし、また造雪部へ供給する空気の流れに対し偏流を防止することができる加湿パンを提供できるようにした。

上述した課題を解決するために、本発明に係る加湿パンの第一の形態は、氷点下の空気が流通する空気通路にて、内部に供給される加湿用水を蒸発させて加湿を行うための加湿パンであって、給水口側から排水口側に向かって下り勾配を有し、同加湿パン内に、上部が加湿用水の水面から突出するように形成した複数のブロック体を、移動可能かつ増減可能に設け、加湿用水から生成される水蒸気量を前記給水口側から排水口側に亘って均等になるように構成したものとしてある。

また前記ブロック体は、加湿用水中に没する脚部と、加湿用水の水面上に露出する天部を備え、脚部まわりに加湿用水が流通できるように構成したものとしてある。

第二の形態は、氷点下の空気が流通する空気通路にて、内部に供給される加湿用水を蒸発させて加湿を行うための加湿パンであって、給水口側から排水口側に向かって下り勾配を有し、前記加湿パン内を給水口側から排水口側に並ぶ複数の区画に分割する堰を設け、前記給水口から供給される加湿用水が堰上部を乗り越えて順次隣り合う区画に流れ込み、排水口に至るように構成したものとしてある。

また前記堰の基部に通水孔を設け、加湿用水の一部がこの通水孔を通して流通するように構成し、給水の停止時においては加湿用水を通水孔を通して流通させ、排水口に導くことができるように構成したものとしてある。

また第一、第二の形態における前記給水口近傍に、給水口から吐出される水の飛散を防止するカバーを設けて構成したものとしてある。

第三の形態は、氷点下の空気が流通し、水平部で加湿した空気を垂直部によって下方に向かって送出するように構成された空気通路の上下方向に多段に設けられ、内部に供給される加湿用水を蒸発させて加湿を行うための加湿パンであって、同加湿パンの前記空気の流通方向における下流側端縁に、可撓性を有するカーテンの上縁を取り付けて垂下せしめ、このカーテンが下側に隣り合う加湿パンの下流側にて、この下側に隣り合う加湿パン上を通過して加湿された空気を下向きに変向して空気通路の前記垂直部に送出するように構成してなる加湿パン。

また前記カーテンが、前記空気通路を流通する空気によって揺動するように構成したものとしてある。

また前記カーテンを、伝熱性を有する部材にて加湿パンの下流側端縁に取り付けて構成したものとしてある。

また前記伝熱性を有する部材の一部が、加湿パン内の加湿用水中に没するように構成したものとしてある。

本発明の加湿パンによれば、第一の形態は、加湿パン内に、上部が加湿用水の水面から突出するように形成した複数のブロック体を、移動可能かつ増減可能に設けているので、加湿パン内への加湿用水の循環水量を小にする際、ブロック体を移動また増減し、加湿パン内の加湿用水の表面積を加湿用水の温度に対応させて調節することによって水温が高い給水口側の加湿用水より生成される水蒸気量を小にでき、したがって、加湿用水より生成される水蒸気量が小の水温が低い排水口側に合せることができる。

すなわち、ブロック体の加湿パン内における移動かつ増減により、加湿パン内の加湿用水から生成される水蒸気量（加湿量）を、加湿パンの給水口側から排水口側に亘りほぼ等しい水蒸気量に調節できることから、加湿パン上を通過する空気に対する加湿量を加湿パンの給水口側から排水口側に亘りほぼ等しくでき、したがって、加湿空気を元に造雪部で造られる雪の大きさが均一になる。

また第二の形態は、加湿パン内に複数の堰を設けているので、給水口から流入した加湿用水が、これらの堰によって一定水量貯留されながら給水口から排水口に向って流れて行くので、この堰により区画された各区画内の加湿用水の水量が等しくなり、各区画内の加湿用水から生成される水蒸気量（加湿量）を等しくできる。したがって、加湿パン上を通過する空気に対する加湿量を、加湿パンの給水口側から排水口側に亘りほぼ等しくできることから、この加湿空気を元に造雪部で造られる雪の大きさが均一になる。

さらに堰の基部に通水孔を設けた場合は、加湿パン内への加湿用水の供給を停止した際、各区画内に残留する加湿用水をこの通水孔を通して排水口に導くことができるので、残留する加湿用水が各区画内において加湿パン上を流通する氷点下の空気によって凍結し氷が張ることがなく、したがって、加湿用水の供給、停止を繰り返しながら運転することもできランニングコストの低減に寄与できる。

そして、加湿パン内の加湿用水の表面積を調節する水表面積増手段を設ける第一の形態と、加湿パン内に複数の堰を設ける第二の形態を併用することで、加湿パン上を通過する空気に対する加湿量を、加湿パンの給水口側から排水口側に亘り格段に等しくできるので、この加湿空気を元に造雪部で造られる雪の大きさがより均一になる。

また加湿パン内の給水口近傍にカバーを設けることで、給水口から吐出される加湿用水の飛散が防止され、この飛散水の付着凍結により生成される氷塊によって生じる排水口の閉塞等による加湿パンからの加湿用水の漏水を防止できる。

さらに第三の形態は、空気通路に階段状に配設される加湿パンの空気の流通方向における下流側端縁に可撓性を有するカーテンを設けているので、空気通路の水平部で加湿パンによって加湿された空気が空気通路の垂直部で下方に流通する際、流通する空気が、各加湿パンを通過した直後に上方の各加湿パンから垂下するカーテンによって強制的に下方に変向されて垂直部を下方に流通するので、変向した各空気の流れが垂直部において干渉することがなく、したがって、造雪部に供給される空気の加湿量が均一なので、造雪部で造られる雪の大きさが均一になる。

またカーテンが流通する空気によって揺動できるようにした場合は、カーテンが揺動することで付着した霜を振り落とすことができる。

またカーテンを伝熱性を有する取付け部材により取り付けることで、加湿パン内の加湿用水によって温められた加湿パン本体の熱が取付け部材に伝熱され、取付け部材上への霜の付着を防止できる。また、暖められた取付け部材の熱がカーテンの取付け部材の近傍にも伝熱し、揺動が小のカーテン上方部への霜の付着を防止できる。

さらにカーテンを取り付ける伝熱性を有する部材の一部を、加湿パン内の加湿用水中に没するようにする場合もあり、これにより、加湿用水の熱が大に取付け部材に伝熱し、揺動が小のカーテン上方部への霜の付着が大に防止できる。

以下、本発明の加湿パンを添付図面に基づいて説明する。
図１〜図４は、本発明に係る第一、第二の形態の構成に基づく加湿パン１であり、図５〜図６は、本発明に係る第一、第二、第三の形態の構成に基づく加湿パン１である。また、加湿パン本体２は防錆に優れるステンレス材等を用いて形成している。

この加湿パン１には、加湿パン本体２内の加湿用水８の表面積を調節する水表面積増減手段（第一の形態）であるところの加湿用水８の水面８ａより露出する天部５ａを有するブロック５を多数設けていて、このブロック５を加湿パン本体２内の所望の箇所に適数投入することで、加湿パン本体２内における加湿用水８の表面積を増減するようにしている。

ブロック５は、給水口３より流入する加湿用水８の水温が高く、蒸発する水蒸気量が大の給水口３寄りに多数投入していて、通過する空気により冷やされて水温が低く、蒸発する水蒸気量が小の排水口４側に向うに従い加湿パン本体２内に投入するブロック５の数を少なくしている。

ブロック５は無垢の角柱状（図示は省略）であってもよいが、図２に示すように、天部５ａの下方に脚部５ｂを配設する形状にして、ブロック５を加湿パン本体２内に投入した際、加湿用水８の水中に没する脚部５ｂまわりに加湿用水８が流通できるようにする場合がある。

これにより、ブロック５が加湿用水８によって流されることがないため、加湿パン本体２内に投入した際にブロック５を固定しなくてもよく、またブロック５の自重も軽くできるので、ブロック５の加湿パン本体２内への投入や取出しを容易に行うことができる。

またブロック５は、加湿用水８の表面積を細かく調節できるようにするため、図２（ａ）のように、加湿用水８の流通方向の寸法を短くしたり、図２（ｂ）のように、加湿用水８の流通方向の寸法を長くする場合がある。
また、図では示していないが、加湿用水８の流水方向の幅においても、広くしたり、また狭くする場合もある。

また、加湿パン１には、加湿パン本体２内を複数の区画に分割する堰６（第二の形態）を設けていて、また本実施例では堰６を２箇所に配設し、加湿パン本体２内を給水口３側から排水口４側に並ぶ３区画に分割していて、図４に示すように、加湿用水８が各堰６の上部を乗り越えて順次隣り合う区画に流れ込み、排水口４に至るようにしている。

したがって、加湿パン本体２内の各堰６によって分割された区画内の加湿用水８の水量が等しくなるので、各区画内の加湿用水８から生成される水蒸気量（加湿量）も等しくなり、加湿パン本体２上を通過する空気に対する加湿量が、加湿パン本体２の給水口３側から排水口４側に亘りほぼ等しくなる。

また、堰６における加湿パン本体２内の底部２ａの近傍に、堰６の給水口３側の区画と排水口４側の区画に貫通する通水孔６ａを設けていて、加湿パン１への加湿用水８の循環を停止した際、この通水孔６ａより、加湿パン本体２内の各堰６で分割された区画内に残留する加湿用水８を各堰６の排水口４側の区画に流し、この流した加湿用水８を、排水口４に接続する排水管４ａの加湿パン本体２内を通過する部分の加湿パン本体２の底部２ａ付近に配設する通水孔４ｂより排水管４ａに流入させて排水できるようにしている。

また図３に示すように、加湿パン本体２内の給水口３の近傍にカバー７を設けていて、給水口３より加湿パン本体２内に吐出される加湿用水８の飛散を防止できるようにしている。

また加湿パン１は、図５に示すように、加湿パン本体２に可撓性を有するカーテン１０（第三の形態）が取り付け可能にしてあって、図６に示すように、加湿パン１が加湿室１１の空気通路の上下方向に多段に設けられた際、このカーテン１０が、下側に隣り合う加湿パン１の下流側にて、この下側に隣り合う加湿パン１上を通過して加湿された空気を下向き（図中の矢印の方向）に変向して、空気通路の造雪室に向う垂直部に送出できるようにしている。

このカーテン１０は流通する空気によって揺動できようにしてあって、この揺動により付着した霜が振り落されるようになっている。

また、カーテン１０は伝熱性を有する取付け部材９で加湿パン本体２に取り付けていて、加湿パン本体２内の加湿用水８によって温められた加湿パン本体２の熱を取付け部材９へ伝熱させ、取付け部材９上への霜の付着を防止できるようにしている。さらには、この暖められた取付け部材９の熱がこの取付け部材９の近傍のカーテン１０にも伝熱するので、揺動が小のカーテン１０上方部への霜の付着が防止される。

また、図には示していないが、伝熱性を有する取付け部材９の一部を加湿パン本体２内の加湿用水８中に没するようにして、加湿用水８の熱を大に取付け部材９に伝熱できるようにする場合もあり、これにより、取付け部材９の近傍のカーテン１０にも熱が大に伝熱し、揺動が小のカーテン１０上方部への霜の付着が大に防止される。

実施例における図中の符号３ａは、加湿パン１における加湿パン本体２内に循環供給する加湿用水８の給水管である。

本発明に係る加湿パンの一例を示す斜視図。 ブロックを示す斜視図。 給水口にカバーを設けた加湿パンを示す斜視図。 図３中に示すＡ−Ａ部分の断面図。 カーテンを設けた加湿パンを示す斜視図。 加湿室内における加湿パンの配置を示す側面図。

符号の説明

１ 加湿パン
２ 加湿パン本体
２ａ 底部
３ 給水口
３ａ 給水管
４ 排水口
４ａ 排水管
４ｂ 通水孔
５ ブロック
５ａ 天部
５ｂ 脚部
６ 堰
６ａ 水通孔
７ カバー
８ 加湿用水
８ａ 水面
９ 取付け部材
１０ カーテン
１１ 加湿室

Claims (9)

1. 氷点下の空気が流通する空気通路にて、内部に供給される加湿用水を蒸発させて加湿を行うための加湿パンであって、給水口側から排水口側に向かって下り勾配を有し、同加湿パン内に、上部が加湿用水の水面から突出するように形成した複数のブロック体を、移動可能かつ増減可能に設け、加湿用水から生成される水蒸気量を前記給水口側から排水口側に亘って均等になるように構成してなる加湿パン。
2. 前記ブロック体は、加湿用水中に没する脚部と、加湿用水の水面上に露出する天部を備え、脚部まわりに加湿用水が流通できるように構成してなる請求項１に記載の加湿パン。
3. 氷点下の空気が流通する空気通路にて、内部に供給される加湿用水を蒸発させて加湿を行うための加湿パンであって、給水口側から排水口側に向かって下り勾配を有し、前記加湿パン内を給水口側から排水口側に並ぶ複数の区画に分割する堰を設け、前記給水口から供給される加湿用水が堰上部を乗り越えて順次隣り合う区画に流れ込み、排水口に至るように構成され、加湿用水から生成される水蒸気量を前記給水口側から排水口側に亘って均等になることを特徴とする加湿パン。
4. 前記堰の基部に通水孔を設け、加湿用水の一部がこの通水孔を通して流通するように構成し、給水の停止時においては加湿用水を通水孔を通して流通させ、排水口に導くことができるように構成してなる請求項３に記載の加湿パン。
5. 前記給水口近傍に、給水口から吐出される水の飛散を防止するカバーを設け、給水口から吐出される加湿用水の飛散による凍結を防止する請求項１乃至４のうちのいずれかに記載の加湿パン。
6. 氷点下の空気が流通し、水平部で加湿した空気を垂直部によって下方に向かって送出するように構成された空気通路の上下方向に多段に設けられ、内部に供給される加湿用水を蒸発させて加湿を行うための加湿パンであって、同加湿パンの前記空気の流通方向における下流側端縁に、可撓性を有するカーテンの上縁を取り付けて垂下せしめ、このカーテンが下側に隣り合う加湿パンの下流側にて、この下側に隣り合う加湿パン上を通過して加湿された空気を下向きに変向して空気通路の前記垂直部に送出するように構成してなる加湿パン。
7. 前記カーテンが、前記空気通路を流通する空気によって揺動するように構成してなる請求項６に記載の加湿パン。
8. 前記カーテンを、伝熱性を有する部材にて加湿パンの下流側端縁に取り付けてなる請求項６または７に記載の加湿パン。
9. 前記伝熱性を有する部材の一部が、加湿パン内の加湿用水中に没するように構成してなる請求項８に記載の加湿パン。

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