JP6094355B2 - 加湿装置 - Google Patents
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Description
透湿膜により形成された袋状の加湿体を所定の間隔で配列し、下部に給水口が形成された加湿ユニットと、
前記給水口に接続され給水源からの水を前記加湿ユニットの前記加湿体内に供給する給水管とを備え、
前記加湿体の鉛直方向最上部まで水が到達しないような給水運転を行うことを特徴とする。
本発明の実施の形態1に係る加湿装置の構成について図面を参照して説明する。
図1は本発明の実施の形態1に係る加湿装置の構成図であり、図2は本発明の実施の形態1に係る加湿装置の加湿ユニット周辺部の斜視図である。図1に示すように、加湿装置1は、内部を通過する空気を加湿する加湿ユニット2と、この加湿ユニット2に水を供給する給水部3と加湿ユニット2内に蓄えられた水を排出する排水部4と、加湿ユニット2に空気を通過させる送風機5とを備えている。
また、給水部3は、水道等の給水源と加湿ユニット2を接続する給水管3aと、給水管3aに取り付けられ、給水源から加湿ユニット2に流れる水を開放したり、遮断したりする給水弁3bと、加湿ユニット2へ供給する水の圧力を調節する圧力調整弁3cを備えている。給水管3aは加湿ユニット2に形成された給水口2aと接続されている。給水源から供給された水は給水管3aを通り、給水口2aから加湿ユニット2内に浸入する。
排水部4は、加湿ユニット2内の水を加湿装置1外に排水する排水管4aと、排水管4aに取り付けられ、加湿ユニット2内に水を維持したり、加湿ユニット2外に排水したりする排水弁4bとを備えている。排水管4aは加湿ユニット2に形成された排水口4c(図示せず)と接続されている。加湿ユニット2に蓄えられた水は排水口4cから加湿ユニット2外へ排出され、排水管4aを通り加湿装置1外へ排水される。
図3に示すように、加湿ユニット2は加湿体2bを複数枚並べたものを外郭体2c(図2に記載)内に収容することで構成される。外郭体2cは外郭側面部2d、外郭天面部2e及び外郭底天部2fからなり、加湿ユニット2の給気部9a及び排気部9bを形成する対向する二面は開口している。加湿ユニット2の両側面はそれぞれ外郭側面部2dにより、天面は外郭天面部2eと底面は外郭底面部2fによりそれぞれ閉止されている。外郭側面部2dの下部で給気部9a部近傍には給水管3aが接続可能な給水口2aが設けられている。なお、加湿ユニット2は被加湿空気を通す通風路9と水を蓄える加湿体2bとが一層おきに形成された構成となっている。
加湿装置1の運転が停止状態であるときは、送風機5の運転は停止し、給水弁3b、排水弁4b及び圧力調整弁3cは閉弁している。加湿装置1の運転が停止状態である場合において、利用者がリモコン8aで加湿運転開始ボタンを選択すると、リモコン8aは制御装置8に加湿運転開始指令を与える。指令を受けた制御装置8は、送風機5に送風開始指令を与え、給水弁3bに開弁指令を与え、圧力調整弁3cに開度調整指令を与える。すると、送風機5の運転が開始し、給水弁3bが開き、圧力調整弁3cが開き、給水源から加湿ユニット2内へ水の供給が開始する。
a<H ・・・・式(A)
の関係を満たすような範囲で圧力調整弁3cの開度を制御する必要がある。また、圧力P[MPa]と水の到達点[mm]との関係は1MPa=101972kg/m2より、1MPa=101972mmH2Oである。この101972が圧力と水の高さの単位の変換係数である。このため、式(A)を満たすためには圧力調整弁3cにより調整する圧力Pは、
P<H/101972 ・・・式(B)
の関係を満たせばよい。よって、圧力調整弁3cの開度を上記式(B)の関係を満たす範囲内で調整することで、給水源から加湿ユニット2に供給される水が加湿体2b内で最高点まで到達しない。
上記の式(B)の関係を満たす範囲内で圧力調整弁3cを調整すると目標とするa[mm]に達するまで給水を続ける(図6(a))。そして、徐々に水位が上昇していき、目標とするa[mm]に水が達すると給水は完了する(図6(b))。なお、圧力調整弁3cにより供給される圧力Pと水の重力による圧力P’はつりあっている。また、加湿体2b内の最上部には水が到達しない空間である未給水空間10を有する。給水が完了すると、制御装置8は給水弁3b及び圧力調整弁3cを閉弁する指令を与え、給水弁3b及び圧力調整弁3cを閉弁させる。その後は送風機5のみ運転し、被加湿空気を加湿ユニット2内に吸い込み、加湿ユニット2内で自然蒸発により加湿し、加湿ユニット2外に排出する加湿運転を行う。
加湿装置1が加湿運転状態のときは、送風機5は運転し、給水弁3b、排水弁4b及び圧力調整弁3cは閉弁状態である。加湿装置1が加湿運転状態である場合において、利用者がリモコン8aで加湿運転停止ボタンを選択すると、リモコン8aは制御装置8に加湿運転停止指令を与える。指令を受けた制御装置8は送風機5に送風停止指令を与え、排水弁4bに開弁指令を与える。すると、送風機5の運転が停止し、排水弁4bが開くことで、加湿ユニット2内の水が排水管4aを通り、加湿装置1外へ排水される。なお、上記では排水運転の際に送風機5の運転を停止したが、排水運転中、送風機5を運転させていてももちろんよい。
実施の形態1は給水部3に圧力調整弁3cを設け、圧力調整弁3cの開度を制御することで加湿体2bの最上部まで水が来ないようにしたのに対し、本実施の形態2は、給水部3に給水タンク11を備え、その給水タンク11の構成に特徴を有するものである。その他の構成については実施の形態1と同様であるため、説明は省略する。実施の形態2の説明について図7から図9を用いて説明する。図7は本発明の実施の形態2及び3に係る加湿の加湿ユニット2周辺部の斜視図であり、図8は本発明の実施の形態2に係る給水タンク11内部の構成を示す図であり、図9は本発明の実施の形態2の加湿ユニット2と水位調整穴下端との高さ関係を示す図である。
加湿装置1の運転が停止状態のときは、送風機5の運転は停止し、給水弁3b、排水弁4bは閉弁状態である。この加湿装置1の運転が停止状態である場合において、利用者がリモコン8aで加湿運転開始ボタンを選択すると、リモコン8aは制御装置8に加湿運転開始指令を与える。指令を受けた制御装置8は送風機5に送風開始指令を与え、給水弁3bに開弁指令を与える。すると、送風機5の運転が開始し、給水弁3bが開くことで給水源から給水タンク11へ水の供給が開始される。さらに、給水タンク11に供給された水は給水タンク11から給水管3aを通って加湿ユニット2に供給される。時間の経過と共に給水タンク11内の水位及び加湿ユニット2内の水位は上昇し、給水タンク11内の水位が水位調整穴下端13に達すると給水タンク11内の水がオーバーフローする。すると給水タンク11内の水位は水位調整穴下端13の高さで一定に保たれ、加湿ユニット2内の水位も水位調整穴下端13と同じ高さで保たれる。最後に、給水タンク11及び加湿ユニット2の水位が水位調整穴下端13に達したと推定される所定の時間の経過後に制御装置8は給水弁3bに給水弁3bを閉める指令を与え、給水弁3bが閉弁することで給水運転は終了する。給水運転が終了すると、制御装置8は給水弁3bを閉める指令を与え、給水弁3bを閉弁させる。その後は送風機5のみ運転し、被加湿空気を加湿ユニット2内に吸い込み、加湿ユニット2内で自然蒸発により加湿し、加湿ユニット2外に排出する加湿運転を行う。
加湿装置1が加湿運転状態のときは、送風機5は運転し、給水弁3b、排水弁4bは閉弁状態である。加湿装置1が加湿運転状態の場合において、利用者がリモコン8aで加湿運転停止ボタンを選択すると、リモコン8aは制御装置8に加湿運転停止指令を与える。つづいて、指令を受けた制御装置8は送風機5に送風停止指令を与え、排水弁4bに開弁指令を与える。すると送風機5の運転が停止し、排水弁4bが開くことで加湿ユニット2内の水は排水管4aを通り、加湿装置1外へ排水される。なお、上記では排水運転の際に送風機5の運転を停止したが、排水運転中、送風機5を運転させていてももちろんよい。そして、排水動作が所定の時間経過すると、制御装置8は排水弁4bに閉弁する指令を送り、排水弁4bを閉弁する。こうして、排水運転が終了する。
実施の形態3は実施の形態2で示した加湿装置1の給水タンク11内の構成を変更したものである。その他の構成は実施の形態2と同じである。従って、実施の形態1及び2と同じ構成については説明を省略し、相違点のみ説明する。実施の形態3の説明について図10及び図11を用いて説明する。図10は本発明の実施の形態3の給水タンク11内部の構成を示す図であり、図11は本発明の実施の形態3の加湿ユニットと水位センサの高さ関係を示す図である。
Claims (6)
- 透湿膜により形成された袋状の加湿体を所定の間隔で配列し、下部に給水口が形成された加湿ユニットと、
前記給水口に接続され給水源からの水を前記加湿ユニットの前記加湿体内に供給する給水管とを備え、
前記加湿体の鉛直方向最上部まで水が到達しないような給水運転を行う加湿装置。 - 前記給水管から前記給水口を介して前記加湿体へ供給される水の圧力を調整する圧力調整弁と、
前記圧力調整弁の開度を制御する制御装置とを備え、
前記圧力調整弁の開度を前記制御装置が制御することにより、前記給水運転を行うことを特徴とする請求項1に記載の加湿装置。 - 前記制御装置は、
前記圧力調整弁により供給される水の圧力をP、
前記圧力調整弁の出口の高さを基準とし、前記加湿体の鉛直方向最高点の高さをH、とした場合に、
P<H/101972
の関係を満たすように前記圧力調整弁の開度を制御する
ことを特徴とする請求項2に記載の加湿装置。 - 前記給水源から前記加湿ユニットに供給される水を内部に貯水可能な給水タンクを備え、
前記給水タンクの側面に内部の水を外部に放出する水位調整穴を有し、前記給水タンクは前記水位調整穴の下端が前記加湿体の鉛直方向最高点より低い位置になるように設け、
前記給水タンクから前記給水管を通して前記加湿ユニットに水を供給することにより、前記給水運転を行うことを特徴とする請求項1に記載の加湿装置。 - 前記給水管内の水を開放又は遮断する給水弁と、
前記給水タンク内の水位を検知する水位センサと、
前記加湿ユニットへの水の供給量を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置が前記水位センサの検知結果に基づいて前記給水弁の開閉を制御することで前記給水運転を行うことを特徴とする請求項1に記載の加湿装置。 - 前記制御装置は、所定の上限水位値及び所定の下限水位値を有し、前記水位センサの検知結果が前記上限水位値以上の場合は前記給水弁を閉弁し、前記水位センサの検知結果が前記下限水位値以下の場合は前記給水弁を開弁する
ことを特徴とする請求項5に記載の加湿装置。
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