JP5991360B2 - 水処理装置及び加湿装置 - Google Patents
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Description
空気調和装置(10)の全体構成について、図1を参照しながら説明する。空気調和装置(10)は、直方体状の箱形のケーシング(11)を備えている。ケーシング(11)は、第1側板(12)と第2側板(13)と天板(14)と底板(15)とを有している。第1側板(12)は、空気流れの上流側(図1における右側)寄りに形成され、第2側板(13)は、空気流れの下流側(図1における左側)寄りに形成される。天板(14)には、第1側板(12)寄りに給気口(16)が形成され、第2側板(13)寄りに排気口(17)が形成される。給気口(16)及び排気口(17)には、それぞれダクト(図示省略)が接続される。底板(15)の中央部には、下方に凹んだドレンパン(18)が一体形成されている。ドレンパン(18)は、熱交換器(25)や加湿エレメント(50)から流下した水を回収する受け部を構成している。このドレンパン(18)は、接地状態となっている(図3を参照)。なお、ドレンパン(18)は、ケーシング(11)と一体であっても別体であってもよい。
本実施形態に係る水処理装置(30)について、図2〜図5を参照しながら詳細に説明する。水処理装置(30)は、放電によって水を浄化・殺菌するように構成されている。水処理装置(30)は、水槽(31)と、仕切部(32)と、給水ユニット(40)と、加湿エレメント(50)と、オーバーフロー管(57)と、放電ユニット(60)とを備えている。
水槽(31)は、上方が開放された直方体状に形成されている。水槽(31)は、図2に示すように、左右に横長に形成されている。水槽(31)は、例えば絶縁性の樹脂材料で構成されている。水槽(31)の内部には、給水ユニット(40)(給水部)から給水された水が貯留される。
図2及び図3に示すように、仕切部(32)は、上下に縦長の略板状に形成され、水槽(31)の左右方向の中間部に配置されている。仕切部(32)は、水槽(31)を左右に仕切っている。つまり、仕切部(32)は、水槽(31)を左右横方向に隣接する2つの処理槽(37,38)に区画している。2つの処理槽(37,38)のうち左側の処理槽が第1処理槽(37)を構成し、右側の処理槽が第2処理槽(38)を構成している。各処理槽(37,38)には、給水ユニット(40)から給水された水がそれぞれ貯留される。
図2、図3、及び図5に示すように、給水ユニット(40)は、給水管(41)と、給水管(41)の給水と停止とを切り換える電磁弁(45)とを有している。給水管(41)は、主管(42)と、主管(42)から二手に分岐する第1給水分岐管(43)及び第2給水分岐管(44)とで構成されている。第1給水分岐管(43)は、第1処理槽(37)の上方に位置し、第1処理槽(37)へ水を給水する。第2給水分岐管(44)は、第2処理槽(38)の上方に位置し、第2処理槽(38)へ水を給水する。電磁弁(45)は、主管(42)に設けられる。電磁弁(45)は、図5に示すように、弁制御部(46)によって開閉の制御が行われる。なお、電磁弁(45)に代えて、給水量が調節可能な流量調節弁を用いてもよい。弁制御部(46)は、タイマーを有しており、各給水分岐管(43,44)から一定量の水が供給されるように、電磁弁(45)を一定時間だけ開放させる。電磁弁(45)及び弁制御部(46)は、給水管(41)の給水動作と、該給水を停止させる停止動作とを切り換える切換部を構成している。
図2に示すように、上述した加湿エレメント(50)は、略縦長の板状に形成されている。加湿エレメント(50)は、上下に延びる縦長直方体状の縦板部(51)と、該縦板部(51)の上部から幅方向に突出する幅広部(52)とを有し、全体として逆Lの字状に形成される。加湿エレメント(50)では、縦板部(51)と幅広部(52)との間に下端から中間部に亘って上方に延びるスリット(53)が形成される。水槽(31)の側壁(例えば図2の前側の側壁)がこのスリット(53)に挿入されることで加湿エレメント(50)が水槽(31)に保持される。加湿エレメント(50)の縦板部(51)の下部は、ドレンパン(18)の上方に位置している。
オーバーフロー管(57)は、第1処理槽(37)の水を排水する排水管を構成している。図2及び図3に示すように、オーバーフロー管(57)の上端(流入口(57a))は、第1処理槽(37)の内部に開口している。オーバーフロー管(57)の下端(流出口(57b))は、ドレンパン(18)の上方に開口している。つまり、オーバーフロー管(57)の内部に流入した水は、ドレンパン(18)の内部に回収される。このオーバーフロー管(57)は、2つの処理槽(37,38)のうち一方のみ(第1処理槽(37)のみ)に対応して設けられる。
本実施形態に係る放電ユニット(60)は、水を処理する水処理ユニットを構成している。放電ユニット(60)は、水槽(31)内で放電を行うことで、水の浄化や殺菌を行うように構成される。放電ユニット(60)は、一対の電極(61,62)と、電源ユニット(70)とを備えている。
図2及び図3に示すように、一対の電極(61,62)は、第1電極(61)と第2電極(62)とで構成される。第1電極(61)は、第1処理槽(37)の内部に配置され、第2電極(62)は、第2処理槽(38)の内部に配置される。一対の電極(61,62)は、例えば扁平な板状に構成され、互いに同一の形状に構成される。一対の電極(61,62)は、耐腐食性の高い金属材料で構成される。また、本実施形態では、第1電極(61)と第2電極(62)の高さ位置は同じである。つまり、第1電極(61)と第2電極(62)とは、仕切部(32)を挟んで互いに対向する位置にある。
図5に示すように、一対の電極(61,62)は、電源ユニット(70)に接続されている。具体的に、電源ユニット(70)は、電源(71)と、電源制御部(72)と、検出部(73)とを備えている。
水処理装置(30)の各要素の水位との位置関係について図3を参照しながら説明する。水槽(31)の側壁(31a)の高さをh1とすると、各加湿エレメント(50)の上端の高さは、このh1よりも高い位置にある。仕切部(32)の上端(テーパ部(32a)の先端)の高さh2は、水槽(31)の側壁(31a)の高さh1よりも低く、オーバーフロー管(57)の流入口(57a)の高さh3よりも高い。オーバーフロー管(57)の流入口(57a)の高さh3は、仕切部(32)の上端の高さh2よりも低く、各電極(61,62)の下端の高さh4よりも高い。各電極(61,62)の下端の高さh4は、放電孔(35)の上端の高さh5よりも高い。
次いで、空気調和装置(10)の基本的な運転動作について説明する。空気調和装置(10)の運転動作では、排気ファン(24)が運転状態となる。また、熱交換器(25)に例えば冷水や温水が供給される。加湿エレメント(50)では、水槽(31)内の水が放湿部(55)へ浸透していく。
次いで、空気調和装置(10)の運転時における水処理装置(30)の動作について、図6〜図20を適宜参照しながら説明する。
ここで、例えば水処理装置(30)の運転の開始時において、図12に示すように、水槽(31)内の水が完全に空であるとする。この場合、この状態で短時間電源ON動作を行ったとしても、一対の電極(61,62)は、空気中に曝された状態となる。従って、この状態では、上述のように放電孔(35)で気泡(C)を発生できず、気泡(C)中で放電を行うことができない。この結果、殺菌・浄化された加湿水を生成して加湿エレメント(50)に供給することもできない。
水処理装置(30)で何らかの不具合が生じると、水槽(31)内の水位が逆に過剰に高くなってしまうこともある。図15に示すように、この水位がオーバーフロー管(57)の流入口(57a)まで至ると、第1処理槽(37)の水がオーバーフロー管(57)に流入し、水位の上昇が抑えられる。オーバーフロー管(57)に流入した水は、下方へ流れ、ドレンパン(18)内に流出する。この結果、ドレンパン(18)内には、一時的に水が溜まることになる。
図17に示すように、第2処理槽(38)の水位が仕切部(32)の上端近傍に位置したとする。本実施形態では、仕切部(32)の上端に先細りのテーパ部(32a)が形成されるため、仕切部(32)の上端部の表面張力が小さくなる。また、仕切部(32)の上端部に付着した水を、その自重により下方へ流すことができる。つまり、仕切部(32)の上端にテーパ部(32a)を形成することで、仕切部(32)の上端での水切れが良くなる。この結果、一対の電極(61,62)の間では、仕切部(32)の上端部に残存する水を介して、漏れ電流が生じたり、異常放電が生じたりすることを回避できる。
図18に示すように、水槽(31)内の水位が下がり、図19に示すように、水位が正常範囲に至ると、ステップST2、ステップST3、ステップST11へと移行し、水位が正常範囲内と判断される。この結果、電源ON動作が開始され(ステップST12)、通常の放電が行われる。
図20に示すように、水槽(31)内の水位が放電孔(35)の下端近傍に位置しているとする。ここで、各電極(61,62)の下端は、放電孔(35)の上端よりも上方に位置しているため、このような水位において、各電極(61,62)が水中に浸かることはない。
上記実施形態によれば、放電ユニット(60)の一対の電極(61,62)を用いて水槽(31)内の水位を検出できるようにしている。このため、例えばフロートスイッチ等の他の水位検知手段の数を無くすことができ、部品点数の削減、ひいてはコストの削減を図ることができる。また、一対の電極(61,62)を水位検知手段として利用するため、フロートスイッチ等のように高電圧が印加されて故障してしまうこともない。従って、信頼性の高い水位検知手段を得ることができる。
上記実施形態については、以下のような変形例の構成としてもよい。
変形例1は、上記実施形態と水処理装置(30)の構成が異なるものである。具体的に、変形例1の水処理装置(30)は、電気分解により酸性水とアルカリ水とを生成する電気分解処理を行うように構成されている。つまり、水処理装置(30)の処理ユニットは、電気分解ユニット(80)で構成されている。
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
11 ケーシング(流路形成部材)
18 ドレンパン(受け部)
30 水処理装置
31 水槽
32 仕切部
32a テーパ部
35 放電孔(小孔、通電部)
37 第1処理槽(処理槽)
38 第2処理槽(処理槽)
40 給水部
41 給水管
45 電磁弁(切換部)
46 弁制御部(切換部)
50 加湿エレメント(吸水部材、排出部)
54 浸漬部
55 放湿部
57 オーバーフロー管(排水管)
57a 流入口
57b 流出口
60 放電ユニット(処理ユニット)
61 第1電極(電極)
62 第2電極(電極)
70 電源ユニット
71 電源
72 電源制御部
73 検出部
80 電気分解ユニット(処理ユニット)
81 イオン交換膜(通電部、)
Claims (7)
- 水が貯留される水槽(31)と、
上記水槽(31)の内部を横方向に隣接する2つの処理槽(37,38)に区画するともに、該2つの処理槽(37,38)の水を電気的に通電可能な通電部(35,81)を有する絶縁性の仕切部(32)と、
各々の上記処理槽(37,38)にそれぞれ1つずつ配置される一対の電極(61,62)と、該一対の電極(61,62)に電圧を印加する電源(71)と、該電源(71)を継続してON状態とするON動作と、該電源(71)をOFF状態とするOFF動作とを切り換える電源制御部(72)とを有する処理ユニット(60,80)と、
上記各処理槽(37,38)へ水をそれぞれ供給する給水部(40)と、
上記各処理槽(37,38)の水をそれぞれ排水する排出部(50)とを備え、
上記処理ユニット(60,80)は、一対の電極(61,62)間の電流値に対応する指標に基づいて上記各処理槽(37.38)の水位が正常範囲内か否かを判定する検出部(73)を有し、
上記給水部(40)は、給水管(41)と、該給水管(41)からの給水動作と、給水の停止動作とを切り換える切換部(45,46)とを有し、上記給水動作中において、上記検出部(73)が上記一対の電極(61,62)の間の電流値が所定の正常範囲の上限値より高いことを検出すると、上記停止動作を行うように構成される
ことを特徴とする水処理装置。 - 請求項1において、
上記電源制御部(72)は、上記ON動作中において、上記検出部(73)が上記一対の電極(61,62)の間の電流値が所定の正常範囲内にあることを検出すると上記ON動作を継続させ、上記検出部(73)が上記一対の電極(61,62)の間の電流値が上記正常範囲外にあることを検出すると上記OFF動作を実行させるように構成される
ことを特徴とする水処理装置。 - 請求項1又は2において、
上記仕切部(32)の上端には、上方に向かって先細なテーパ部(32a)が形成される
ことを特徴とする水処理装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1つにおいて、
上記2つの処理槽(37,38)のうちの一方の処理槽(37)のみに対応して設けられ、該処理槽(37)内における上記電極(61)の下端と上記仕切部(32)の上端との間に位置する流入口(57a)と、上記水槽(31)の下方に位置する流出口(57b)とが形成される排水管(57)と、
上記排水管(57)の流出口(57b)から流出した水を回収する受け部(18)とを備えている
ことを特徴とする水処理装置。 - 請求項1において、
上記排出部(50)は、上記各処理槽(37,38)の水を常時徐々に排出するように構成される
ことを特徴とする水処理装置。 - 水が貯留される水槽(31)と、
上記水槽(31)の内部を横方向に隣接する2つの処理槽(37,38)に区画するともに、該2つの処理槽(37,38)の水を電気的に通電可能な通電部(35,81)を有する絶縁性の仕切部(32)と、
各々の上記処理槽(37,38)にそれぞれ1つずつ配置される一対の電極(61,62)と、該一対の電極(61,62)に電圧を印加する電源(71)と、該電源(71)を継続してON状態とするON動作と、該電源(71)をOFF状態とするOFF動作とを切り換える電源制御部(72)とを有する処理ユニット(60,80)と、
上記各処理槽(37,38)へ水をそれぞれ供給する給水部(40)と、
上記各処理槽(37,38)の水をそれぞれ排水する排出部(50)とを備え、
上記処理ユニット(60,80)は、一対の電極(61,62)間の電流値に対応する指標に基づいて上記各処理槽(37.38)の水位が正常範囲内か否かを判定する検出部(73)を有し、
電源制御部(72)は、上記ON動作中において、上記検出部(73)が上記一対の電極(61,62)の間の電流値が所定の正常範囲内にあることを検出すると上記ON動作を継続させ、上記検出部(73)が上記一対の電極(61,62)の間の電流値が上記正常範囲外にあることを検出すると上記OFF動作を実行させるように構成され、
上記通電部は、2つの処理槽(37,38)を互いに連通させるように上記仕切部(32)に形成される小孔(35)で構成され、
上記処理ユニットは、上記小孔(35)の内部で放電を行う放電ユニット(60)で構成され、
上記一対の電極(61,62)の各々の下端は、上記小孔(35)の上端よりも高い位置にある
ことを特徴とする水処理装置。 - 空気流路(S)を形成する流路形成部材(11)と、
請求項1乃至6のいずれか1つに記載の水処理装置(30)とを備え、
上記水処理装置(30)の排出部は、上記各処理槽(37,38)に浸漬する浸漬部(54)と、上記空気流路(S)に配置される放湿部(55)とを有する吸水部材(50)で構成される
ことを特徴とする加湿装置。
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