JP6996665B1 - 加湿装置 - Google Patents

Abstract

加湿装置（１００）は、空気中に水を気化させる加湿部（４）と、加湿部（４）に水を供給する供給部１と、加湿部（４）に脱塩水を供給する脱塩水供給部（２）と、供給部（１）から加湿部（４）への水の供給を制御するとともに、加湿部（４）の運転状況又は供給部（１）の運転状況が予め定められた基準を満たした場合に、脱塩水供給部（２）から加湿部（４）へ脱塩水を供給する制御を行う制御部（３）と、を備えるものである。

Description

本開示は、加湿装置に関する。

加湿モード終了後に水道水を加湿部へ供給して洗浄する加湿装置が開示されている。これにより、加湿部内のスケール性イオン濃度を低下させ、スケール析出を抑制できる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５－１５２２１４号公報

しかしながら、水道水で加湿部を洗浄しても、水道水にスケール性イオン（以下、「イオン性物質」という）が含まれているため、スケール析出の抑制が十分でないという課題があった。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、加湿部のスケール析出を抑制できる加湿装置を提供することを目的とする。

本開示にかかる加湿装置は、空気中に水を気化させる加湿部と、加湿部に水を供給する供給部と、加湿部に脱塩水を供給する脱塩水供給部と、供給部から加湿部への水の供給及び脱塩水供給部から加湿部への脱塩水の供給を制御する制御部と、を備え、制御部は、加湿部が水を空気中に気化させる加湿動作を行う場合、供給部から加湿部へ水を供給させ、加湿部の運転状況又は供給部の運転状況が予め定められた基準を満たした場合に、脱塩水供給部から加湿部へ脱塩水を供給する制御を行い、加湿部を洗浄するものである。

本開示によれば、加湿部のスケール析出を抑制できる。

実施の形態１にかかる加湿装置を示す構成図。 実施の形態１にかかる加湿装置の制御部の制御を示すフロー図。 実施の形態２にかかる加湿装置を示す構成図。 実施の形態２にかかる加湿装置の水処理部を示す模式図。 実施の形態２にかかる加湿装置の制御部の制御を示すフロー図。 実施の形態３にかかる加湿装置を示す構成図。 実施の形態３にかかる加湿装置を示す構成図。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本開示は以下の記述に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。各図面において図示される各部材の相対的な位置は、必ずしも実際の部材間における大小関係及び位置関係を正確に表現するものではない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる加湿装置１００ａを示す構成図である。加湿装置１００ａは、供給部１と、脱塩水供給部２と、制御部３と、加湿部４とを備える。加湿装置１００ａは、さらに、バルブ５と、バルブ６と、排水バルブ７とを備える。以下、詳細を説明する。

供給部１は、配管を介して加湿部４（後述する）に接続される。バルブ５は、供給部１と加湿部４とを接続する配管に配置される。供給部１は、加湿部４へ水を給水する。供給部１は、例えば、水道水又は工業用水等を供給する水道栓又は水道管等である。また、供給部１は、例えば、タンクであり、タンクから加湿部４へ水を給水してもよい。タンクから加湿部４へ水を供給する場合、供給部１にポンプ等の水搬送機器を設けてもよい。

脱塩水供給部２は、配管を介して加湿部４に接続される。バルブ６は、脱塩水供給部２と加湿部４とを接続する配管に配置される。脱塩水供給部２は、加湿部４へ脱塩水を供給する。脱塩水のイオン濃度は、供給部１から加湿部４へ供給される水のイオン濃度よりも低い。脱塩水供給部２は、脱塩水を供給するものであれば何でもよく、例えば、逆浸透膜処理設備、電気透析設備、イオン交換樹脂塔、イオン交換膜設備、又は容量性脱イオン設備等とすればよい。また、脱塩水供給部２は、例えば、脱塩水を貯留したタンクであり、タンクから加湿部４へ脱塩水を供給してもよい。タンクから加湿部４へ脱塩水を供給する場合、脱塩水供給部２にポンプ等の水搬送機器を設けてもよい。

加湿部４としては、例えば、滴下式、気化式、又は超音波式等、スケール析出の可能性がある方式又はスケール析出により性能が低下する方式であれば、どの方式を用いてもよい。本開示の加湿部４は、気化式の加湿部４を例にして示す。排水バルブ７は、配管を介して加湿部４に接続される。後述する制御部３によって、排水バルブ７が開に制御され、供給部１及び脱塩水供給部２から供給された水及び脱塩水は、加湿部４から排水される。

制御部３は、加湿部４、バルブ５、バルブ６、及び排水バルブ７のそれぞれと通信可能に接続される。そのため、制御部３と、加湿部４、バルブ５、バルブ６、及び排水バルブ７との接続は有線であっても、無線であってもよい。制御部３は、供給部１から加湿部４への水の供給を制御するとともに、加湿部４の運転状況又は供給部１の運転状況（それぞれ後述する）が、予め定められた基準を満たした場合に、脱塩水供給部２から加湿部４へ脱塩水を供給する制御を行う。加湿装置１００ａにおいて、加湿部４の運転状況は、加湿部４の運転時間である。ここで、加湿部４の運転とは、水を気化して空気を加湿する加湿動作である。加湿部４が加湿動作を行っているとき、制御部３は、バルブ５を開、バルブ６を閉、及び排水バルブ７を開に制御している。

制御部３としては、指定した条件通りに装置を運転するためのＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、シーケンサ、又は数値制御装置等を用いればよい。また、制御部３は、加湿部４の運転状況を記憶する記憶部を有していてもよい。また、制御部３は、加湿部４の運転時間を記憶するタイマーを有していてもよい。

図２は、実施の形態１にかかる加湿装置１００ａの制御部３の制御を示すフロー図である。まず、制御部３は、加湿部４の運転時間が予め定められた時間以上かを確認する（ステップＳＴ１）。また、運転時間の計測を開始する時間は、例えば、前回、脱塩水供給部２が加湿部４への脱塩水の供給を終了し、加湿部４が運転を開始した時間である。

制御部３は、加湿部４の運転時間が予め定められた時間未満の場合（ステップＳＴ１；ＮＯ）、制御部３は、加湿部４が運転しているか否かを確認する（ステップＳＴ２）。加湿部４が運転している場合（ステップＳＴ２；ＹＥＳ）、制御部３によって、バルブ５は開、バルブ６は閉に制御されているので、制御部３は、バルブ５は開、バルブ６は閉を維持するように制御し、供給部１から加湿部４への水の供給を継続させる（ステップＳＴ３）。そして、予め定められた時間が経過後、制御部３は、ステップＳＴ１の判断へ戻る。

加湿部４が運転していない場合（ステップＳＴ２；ＮＯ）、制御部３によって、バルブ５及びバルブ６は、それぞれ閉に制御されているので、制御部３は、バルブ５及びバルブ６が閉を維持するように制御し、予め定められた時間が経過後、ステップＳＴ２の判断へ戻る。ここで、「加湿部４が運転していない」とは、加湿部４が待機状態を指す。

加湿部４の運転時間が予め定められた時間以上の場合（ステップＳＴ１；ＹＥＳ）、制御部３は、加湿部４が運転しているか否かを確認する（ステップＳＴ４）。加湿部４が運転している場合（ステップＳＴ４；ＹＥＳ）、制御部３によって、バルブ５は開、バルブ６は閉に制御されているので、制御部３は、バルブ５は閉に制御するとともに、バルブ６は閉を維持するように制御し、加湿部４を待機状態とする（ステップＳＴ５）。その後、制御部３は、バルブ５は閉を維持するよう制御するとともに、バルブ６は開に、排水バルブ７も開に制御し、脱塩水供給部２から加湿部４に脱塩水を供給して、加湿部４を脱塩水で洗浄する（ステップＳＴ６）。なお、加湿装置１００ａにおいては、加湿部４をユーザの操作によって待機状態としてもよいし、制御部３の制御によって待機状態としてもよい。

加湿部４が運転していない場合（ステップＳＴ４；ＮＯ）、バルブ５及びバルブ６は、制御部３によってそれぞれ閉に制御されているので、制御部３は、バルブ５は閉を維持するよう制御し、バルブ６は開に、排水バルブ７も開に制御し、脱塩水供給部２から加湿部４に脱塩水を供給する（ステップＳＴ７）。以下、脱塩水供給部２から加湿部４に脱塩水を供給することを、「加湿部４の洗浄」と記す。

制御部３は、ステップＳＴ６及びステップＳＴ７における加湿部４の洗浄が、予め定められた時間が経過したかを確認し（ステップＳＴ８）、予め定められた時間が経過していない場合（ステップＳＴ８；ＮＯ）、制御部３は、加湿部４の洗浄を継続させる（ステップＳＴ９）。

ステップＳＴ６及びステップＳＴ７における加湿部４の洗浄が、予め定められた時間が経過した場合（ステップＳＴ８；ＹＥＳ）、制御部３は、バルブ５は閉を維持したまま、バルブ６は閉に、排水バルブ７も閉に制御し、加湿部４を待機状態とし（ステップＳＴ１０）、制御を終了する。制御部３は、ステップＳＴ１０から、例えば、予め定められた時間が経過した後、ステップＳＴ１の判断に戻り、上述の制御を繰り返す。

以上のように、加湿装置１００ａは、空気中に水を気化させる加湿部４と、加湿部４に水を供給する供給部１と、加湿部４に脱塩水を供給する脱塩水供給部２と、供給部１から加湿部４への水の供給を制御するとともに、加湿部４の運転状況又は供給部１の運転状況が予め定められた基準を満たした場合に、脱塩水供給部２から加湿部４へ脱塩水を供給する制御を行う制御部３と、を備えるものである。

上述の構成により、加湿装置１００ａは、水道水等、供給部１から供給される水によって加湿部４が洗浄される場合と比較して、イオン濃度の低い脱塩水で加湿部４が洗浄されるため、加湿部４のスケール析出を抑制できる。

なお、加湿装置１００ａにおいて、制御部３は、ステップＳＴ５において、バルブ５を閉、バルブ６を閉に制御し、加湿部４を待機状態にする例を示したが、加湿部４を待機状態にせず、すなわち、ステップＳＴ５の処理を行わず、制御部３が、バルブ５を閉、バルブ６を開に制御して、予め定められた時間、脱塩水供給部２から加湿部４に脱塩水を供給してもよい。その後、制御部３は、バルブ５を開、バルブ６を閉に制御して、供給部１から加湿部４に水を供給してもよい。これにより、加湿部４が待機状態となることを待たずに、加湿部４を洗浄できる。

実施の形態２．
図３は、実施の形態２にかかる加湿装置１００ｂを示す構成図である。加湿装置１００ｂは、加湿装置１００ａの脱塩水供給部２が、第一貯水槽８、バルブ９、バルブ１０、三方弁１１、水処理部１２、排水バルブ１３、ポンプ１４、及び三方弁１５を含み、バルブ６を含まない点で、加湿装置１００ａと異なる。なお、図３において、図１と同一の符号を付した構成は、加湿装置１００ａと同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。

加湿装置１００ｂは、供給部１と、制御部３と、加湿部４と、第一貯水槽８、水処理部１２とを備える。加湿装置１００ｂは、さらに、バルブ５と、排水バルブ７と、バルブ９と、バルブ１０と、三方弁１１と、排水バルブ１３と、ポンプ１４と、三方弁１５と、第一配管１６ａ及び第一配管１６ｂ（以下、合わせて「第一配管１６」という）と、第二配管１７と、第三配管１８とを備える。以下、詳細を説明する。

供給部１は、配管を介して加湿部４に接続され、加湿部４へ水を供給する。バルブ５は、供給部１と加湿部４とを接続する配管に配置される。また、供給部１は、第一配管１６ａを介して第一貯水槽８に接続される。供給部１及び第一貯水槽８を接続する第一配管１６ａには、供給部１から第一貯水槽８へ水を供給するか、水処理部１２から第一貯水槽８に脱塩水を供給するかを切り替える三方弁１１が配置される。さらに、供給部１及び水処理部１２を接続する第一配管１６ｂには、バルブ１０が配置される。図３の第一配管１６ａにおいて、バルブ９は供給部１側に配置され、三方弁１１は第一貯水槽８及び水処理部１２側に配置される。

第一貯水槽８は、配管を介して加湿部４及び水処理部１２に接続される。第一貯水槽８から供給された脱塩水は、三方弁１５によって、加湿部４へ供給されるか、水処理部１２へ供給されるかを切り替えることができる。ここで、三方弁１５と加湿部４とを接続する配管を、第二配管１７と記し、三方弁１５と、水処理部１２を介して三方弁１１とを接続する配管を、第三配管１８と記す。

水処理部１２は、供給部１から供給される水に含まれるイオン性物質を除去し、脱塩水を生成する。排水バルブ１３は、配管を介して水処理部１２に接続される。制御部３によって、排水バルブ１３が開に制御され、供給部１から供給された水は、水処理部１２から排水される。

供給部１から、第一貯水槽８へ水が供給されると、第一貯水槽８は、その水を貯水する。そして、ポンプ１４によって、第一貯水槽８に貯水された水は、第三配管１８を通り、水処理部１２へ供給される。水処理部１２では、後述する処理によって、水に含まれるイオン性物質が除去され、脱塩水が生成される。水処理部１２で生成された脱塩水は、三方弁１１を切り替えることによって、第三配管１８を通り、再び第一貯水槽８へ供給される。このようにして、第一貯水槽８に、水よりもイオン濃度の低い脱塩水を貯水し、制御部３の制御によって、加湿部４へ供給される。

制御部３は、加湿部４、バルブ５、排水バルブ７、バルブ９、バルブ１０、三方弁１１、水処理部１２、排水バルブ１３、ポンプ１４、及び三方弁１５のそれぞれと通信可能に接続される。そのため、制御部３と、加湿部４、バルブ５、排水バルブ７、バルブ９、バルブ１０、三方弁１１、水処理部１２、排水バルブ１３、ポンプ１４、及び三方弁１５との接続は有線であっても、無線であってもよい。制御部３で行われる制御については、後述する。

以下、水処理部１２について詳細を説明する。図４は、実施の形態２にかかる加湿装置１００ｂの水処理部１２を示す模式図である。加湿装置１００ｂの水処理部１２として、容量性脱イオン法によりイオンを除去する例を記載するが、水中のイオンを除去可能な処理ならばよく、例えば、逆浸透膜を使用した処理、イオン交換膜を使用した処理、イオン交換樹脂を使用した処理、電気透析装置を使用した処理、蒸留水を得る蒸発装置を使用した処理等でもよい。

水処理部１２は、直流電源１２０と、流入口１２１と、一対の集電体１２２と、一対の電極１２３と、セパレータ１２４と、流出口１２５とを有する。セパレータ１２４を挟むように、一対の電極１２３はそれぞれ配置される。一対の電極１２３を上下から挟むように、一対の集電体１２２はそれぞれ配置される。

集電体１２２は、直流電源１２０に接続され、直流電源１２０から集電体１２２に電気が印加されることにより、電極１２３に電気が印加される。水中のイオン性物質を除去する「イオン除去工程」を実施する場合、電極１２３に電気を印加し、供給部１からの供給された水に含まれるイオン性物質を電極１２３上に吸着させる。セパレータ１２４は、電極１２３間の短絡を抑制するものである。

イオン除去工程を実施した後、水処理部１２は、制御部３の制御により、電極１２３に吸着されたイオン性物質を水中に放出する「再生工程」を実施する。具体的には、制御部３は、イオン除去工程中での電圧の印加の解除又は電流の印加の解除、例えば、電極１２３に対する電圧又は電流の印加の停止、電極１２３間の短絡、並びにイオン除去工程中、すなわち脱塩水を生成するときに印加した電圧と逆方向の電圧の印加の少なくともいずれかを行う。水処理部１２の再生工程において、集電体１２２は、電極１２３から電気を放電する際に電気を集める。再生工程によって、電極１２３は洗浄され、再びイオン性物質の除去が可能となる。電極１２３への電気印加を実施する直流電源１２０は、図４に図示していないが、制御部３に接続されており、制御部３により、水処理部１２でのイオン除去工程及び再生工程が制御される。なお、再生工程では、電極１２３に吸着されたイオン性物質を水中に放出するが、イオン性物質が放出される水は、第一配管１６ｂを通り、供給部１から水処理部１２へ供給される。

次に、制御部３による加湿装置１００ｂの制御について説明する。図５は、実施の形態２にかかる加湿装置１００ｂの制御部の制御を示すフロー図である。まず、制御部３では、加湿部４の運転時間が予め定められた時間以上かを確認する（ステップＳＴ１）。

制御部３は、加湿部４の運転時間が予め定められた時間未満の場合（ステップＳＴ１；ＮＯ）、第一貯水槽８内の水位が予め定められた値以上かを確認する（ステップＳＴ１１）。ここで、第一貯水槽８内の水位は、制御部３に接続された水位センサ（図３に図示せず）を第一貯水槽８内に設けて判断してもよいし、供給部１から予め定められた時間給水するといった、時間制御を制御部３で実施してもよい。第一貯水槽８内の水位が予め定められた値未満の場合（ステップＳＴ１１；ＮＯ）は、制御部３は、バルブ９を開に制御し、予め定められた水位になるまで、供給部１から第一貯水槽８に水を供給する（ステップＳＴ１２）。第一貯水槽８に水を供給した後、制御部３は、バルブ９を閉に制御し（図５に図示せず）、ステップＳＴ１１の判断へ戻る。

第一貯水槽８内の水位が予め定められた値以上の場合（ステップＳＴ１１；ＹＥＳ）は、制御部３は、水処理部１２が使用可能か否かを判断する。「水処理部１２が使用可能」とは、水処理部１２が水からイオン性物質を除去することができる状態を指す。水処理部１２が使用可能でない場合（ステップＳＴ１３；ＮＯ）、制御部３は、水処理部１２の再生工程を行う（ステップＳＴ１４）。制御部３は、バルブ９を閉、バルブ１０を開、排水バルブ１３を開に制御する。三方弁１１は、制御部３によって、供給部１から第一貯水槽８へ水が供給されるよう切り替えられるが、バルブ９は制御部３によって閉に制御されているため、供給部１から第一貯水槽８へ水は供給されない。

水は、供給部１から第一配管１６ｂを通り水処理部１２へ供給される。供給部１から水処理部１２へ供給された水には、再生工程によって水処理部１２から放出されたイオン性物質が含まれる。水処理部１２から放出されたイオン性物質を含む水は、排水バルブ１３から排水される。三方弁１５は、ポンプ１４から加湿部４へ脱塩水が供給されるよう切り替えられるが、制御部３によってポンプ１４がＯＦＦに制御されるため、脱塩水は加湿部４に供給されない。さらに、制御部３は、直流電源１２０をＯＦＦにし、電極１２３に対する電圧又は電流の印加の停止、電極１２３間の短絡、並びにイオン除去工程中で印加した電圧と逆方向の電圧の印加の少なくともいずれかを行う。制御部３は、水処理部１２の再生工程が終了した後、ステップＳＴ１３の判断へ戻る。

水処理部１２が使用可能である場合（ステップＳＴ１３；ＹＥＳ）、制御部３は、水処理部１２で第一貯水槽８内の水又は脱塩水を脱塩し、脱塩水を生成する（ステップＳＴ１５）。このとき、制御部３は、バルブ１０を閉、排水バルブ１３を閉に制御する。制御部３は、ポンプ１４をＯＮにして、第一貯水槽８から水処理部１２へ水又は脱塩水を供給する。また、制御部３は、直流電源１２０をＯＮに制御し、水処理部１２で脱塩水を生成する。水処理部１２で生成された脱塩水は、第一貯水槽８へ供給され、貯水される。

制御部３は、水処理部１２による脱塩が、予め定められた時間が経過したか否かを確認する（ステップＳＴ１６）。予め定められた時間が経過していない場合（ステップＳＴ１６；ＮＯ）、制御部３は、水処理部１２による脱塩を継続し（ステップＳＴ１７）、ステップＳＴ１６へ戻る。

予め定められた時間が経過した場合（ステップＳＴ１６；ＹＥＳ）、制御部３は、水処理部１２の再生工程を実施する（ステップＳＴ１８）。ステップＳＴ１８の処理は、ステップＳＴ１４の処理と同様であるため、説明は省略する。

制御部３は、水処理部１２の再生工程が完了したか否かを確認し（ステップＳＴ１９）、水処理部１２の再生工程が完了していない場合（ステップＳＴ１９；ＮＯ）、制御部３は、水処理部１２の再生工程を継続し（ステップＳＴ２０）、ステップＳＴ１９へ戻る。

ここで、ステップＳＴ１９における水処理部１２の再生工程の完了判定について説明する。制御部３は、例えば、水処理部１２の再生工程の経過時間に基づき、水処理部１２の再生工程の完了判定を実施する。具体的には、制御部３は、水処理部１２の再生工程の経過時間が予め定められた時間となったときに、水処理部１２の再生工程が完了したと判定し、再生工程を終了する。水処理部１２の再生工程の経過時間は、制御部３にタイマー等を設け、計測すればよい。「予め定められた時間」は、水処理部１２の再生に必要な時間を予め実験等で評価し、その結果を制御部３に記録して設定すればよい。

なお、制御部３が再生工程の完了を判定する経過時間は、水処理部１２の再生工程中の集電体１２２間の電圧又は電流の時間変化を測定して制御部３に記録し、電圧又は電流が一定となるまでの時間又は電圧又は電流が予め定められた値以下となるまでの時間としてもよい。このとき、水処理部１２の再生工程の経過時間を計測する時間計測部と、水処理部１２の集電体１２２間の電圧又は集電体１２２間に流れる電流を測定する電気検査部とを、水処理部１２及び制御部３にそれぞれ接続すればよい。なお、時間計測部は、例えば、タイマーである。また、電気検査部は、例えば、水処理部１２の集電体１２２間の電圧を測定する電圧計である。また、電気検査部は、例えば、集電体１２２間に流れる電流を測定する電流計である。

また、制御部３は、例えば、水処理部１２の集電体１２２間の電圧又は一対の集電体１２２間を短絡させたときに流れる電流値等から、水処理部１２の再生工程の完了判定を実施する。具体的には、制御部３は、水処理部１２の再生工程中の集電体１２２間の電圧又は電流が一定となるタイミング、又は予め定められた値以下となるタイミングを、水処理部１２の再生工程が完了したタイミングであると判定し、再生工程を終了する。このとき、水処理部１２の集電体１２２間の電圧又は集電体１２２間に流れる電流を測定する電気検査部を、水処理部１２及び制御部３に接続すればよい。電気検査部は、先に述べたように、例えば、電圧計又は電流計である。

水処理部１２の再生工程が完了した場合（ステップＳＴ１９；ＹＥＳ）、制御部３は、水処理部１２を待機状態とする（ステップＳＴ２１）。このとき、制御部３は、バルブ１０及び排水バルブ１３をそれぞれ閉に制御する。また、制御部３は、直流電源１２０をＯＦＦに制御し、集電体１２２間を短絡させる。制御部３は、ステップＳＴ２１から、例えば、予め定められた時間が経過した後、ステップＳＴ１の判断に戻り、上述の制御を繰り返す。

制御部３は、加湿部４の運転時間が予め定められた時間以上の場合（ステップＳＴ１；ＹＥＳ）、第一貯水槽８内の水位が予め定められた値以上かを判断する（ステップＳＴ２２）。第一貯水槽８内の水位が予め定められた値未満の場合（ステップＳＴ２２；ＮＯ）、制御部３は、ステップＳＴ１２の処理、すなわち、供給部１から第一貯水槽８へ水を供給する処理を行う。ステップＳＴ１２により第一貯水槽８内の水位が予め定められた値以上となった後、ステップＳＴ１３に移行する。

第一貯水槽８内の水位が予め定められた値以上の場合（ステップＳＴ２２；ＹＥＳ）、制御部３は、第一貯水槽８内の水が水処理部１２で処理された履歴があるか否かを確認する（ステップＳＴ２３）。第一貯水槽８内の水が水処理部１２で処理された履歴がある場合、第一貯水槽８内には、水よりもイオン濃度の低い脱塩水が貯水されている。第一貯水槽８内の水が水処理部１２で処理された履歴がない場合、第一貯水槽８内には、水が貯水されている。第一貯水槽８内の水が水処理部１２で処理された履歴がない場合（ステップＳＴ２３；ＮＯ）、制御部３は、ステップＳＴ１３の判断、すなわち、水処理部１２が使用可能か否かを確認する判断を行う。図５に図示していないが、制御部３が、水処理部１２が使用可能であると判断し、第一貯水槽８の水又は脱塩水を脱塩して（ステップＳＴ１５）、予め定められた時間が経過した後（ステップＳＴ１６）、制御部３は、ステップＳＴ２４に移行する。

第一貯水槽８内の水が水処理部１２で処理された履歴がある場合（ステップＳＴ２３；ＹＥＳ）、制御部３は、加湿部４が運転しているか否かを確認する（ステップＳＴ２４）。加湿部４が運転していない場合（ステップＳＴ２４；ＮＯ）、バルブ５及びバルブ９は、制御部３によってそれぞれ閉に制御されているので、制御部３は、後述するステップＳＴ２６及びステップＳＴ２７の処理へ進む。

加湿部４が運転している場合（ステップＳＴ２４；ＹＥＳ）、制御部３によって、バルブ５は開、バルブ９は閉に制御されているので、制御部３は、バルブ５は閉に制御するとともに、バルブ９は閉を維持するように制御し、加湿部４を待機状態とする（ステップＳＴ２５）。そして、制御部３は、後述するステップＳＴ２６及びステップＳＴ２７の処理へ進む。

ステップＳＴ２６では、加湿部４の洗浄を行う。このとき、制御部３は、バルブ５及びバルブ９はそれぞれ閉を維持するよう制御し、ポンプ１４をＯＮに制御する。ポンプ１４によって、第一貯水槽８から加湿部４へ脱塩水が供給される。三方弁１１は、制御部３によって、供給部１から第一貯水槽８へ水が供給されるよう切り替えられるが、バルブ９は制御部３によって閉に制御されているため、供給部１から第一貯水槽８へ水は供給されない。

制御部３は、予め定められた時間が経過したか否かを確認し（ステップＳＴ２８）、予め定められた時間が経過していない場合は（ステップＳＴ２８；ＮＯ）、ステップＳＴ２６に示すように、バルブ５及びバルブ９はそれぞれ閉、ポンプ１４はＯＮを維持するよう制御部３によって制御される。加湿部４の洗浄を継続し（ステップＳＴ２９）、ステップＳＴ２８の判断へ戻る。予め定められた時間が経過している場合は（ステップＳＴ２８；ＹＥＳ）、制御部３は、バルブ５及びバルブ９がそれぞれ閉を維持するよう制御するとともに、ポンプ１４はＯＦＦに制御し、加湿部４を待機状態とする（ステップＳＴ３０）。制御部３は、ステップＳＴ３０から、例えば、予め定められた時間が経過した後、ステップＳＴ１の判断に戻り、上述の制御を繰り返す。

ステップＳＴ２７では、水処理部１２の再生工程を行う。このとき、制御部３によって、バルブ１０及び排水バルブ１３は閉に制御されているので、制御部３は、バルブ１０及び排水バルブ１３を開に制御する。また、制御部３は、直流電源１２０をＯＦＦにし、集電体１２２間を短絡させる。水処理部１２の再生工程が実施された後、制御部３は、ステップＳＴ１９の判断、すなわち、水処理部１２の再生工程が完了したか否かを確認する判断へ進む。なお、ステップＳＴ２７開始時点で、水処理部１２の再生工程が完了している場合は、ステップＳＴ２７を省略してもよい。また、水処理部１２の再生工程が完了している場合でも、制御部３は、ステップＳＴ２７を実施してもよい。この場合の再生工程では、イオン除去工程中に印加した電圧と逆方向の電圧の印加はせずに、電極１２３に対する電圧若しくは電流の印加の停止、又は電極１２３間の短絡によりイオンを脱着させることが望ましい。

上述の構成により、加湿装置１００ｂは、水道水等、供給部１から供給される水によって加湿部４が洗浄される場合と比較して、イオン濃度の低い脱塩水で加湿部４が洗浄されるため、加湿部４のスケール析出を抑制できる。

また、加湿装置１００ｂでは、水処理部１２に容量性脱イオン法を用いるため、直流電源１２０による集電体１２２間への電気印加、並びに直流電源１２０による集電体１２２間への電気印加停止及び集電体１２２間の短絡の切り替えにより、水処理部１２で脱塩処理と水処理部１２の再生とを行うことができる。これにより、水処理部１２の再生に薬液等が必要なく、継続的に加湿部４を脱塩水で洗浄でき、スケール析出抑制の効果を継続して得られる。

また、加湿装置１００ｂでは、第一貯水槽８、三方弁１１、水処理部１２、ポンプ１４、三方弁１５、及び第三配管１８で循環回路を構成する。これにより、第一貯水槽８内の水を水処理部１２で循環処理でき、第一貯水槽８内にイオン濃度の低い脱塩水を貯水できる。

なお、実施の形態２において、供給部１は、一つでなくてもよい。供給部１は、例えば、加湿部４に接続されるもの、第一貯水槽８に接続されるもの、水処理部１２に接続されるものにそれぞれ分割してもよい。このように供給部１を分割した場合、各供給先に供給する水の水質を変えることができる。

また、実施の形態２のように、水処理部１２に容量性脱イオン法を利用した場合、直流電源１２０は、直流の電気を供給できればよく、直流電源装置又は直流安定化電源装置等を用いてもよい。また、コンセントからの電気を、コンバータ等によって直流に変換してもよい。

また、実施の形態２においては、制御部３が、第一貯水槽８内の水の処理履歴の有無を判断したが、第一貯水槽８内の水又は脱塩水のイオン濃度を測定する導電率計等のセンサ（第１のセンサ）を第一貯水槽８に配置してもよい。第一貯水槽８に配置されたセンサを制御部３に接続し、イオン濃度が予め定められた濃度未満かどうかを制御部３が判断することにより、第一貯水槽８内の水又は脱塩水が、水処理部１２で脱塩処理されたものかどうかを判断してもよい。イオン濃度の場合、供給部１から供給される水のイオン濃度を最大とし、水のイオン濃度よりも低い濃度を、脱塩水の基準となる濃度として設定すればよい。

また、実施の形態２においては、第一貯水槽８を備える例を示したが、必要水量を第三配管１８のみで賄える場合は、三方弁１１と三方弁１５の間を第三配管１８のみで形成し、循環回路を構成してもよい。これにより、加湿装置１００ｂは、第一貯水槽８を備える加湿装置１００ｂよりも小型化できる。

実施の形態３．
図６は、実施の形態３にかかる加湿装置１００ｃを示す構成図である。加湿装置１００ｃは、供給部１と、制御部３と、加湿部４とを備える。加湿装置１００ｃは、さらに、バルブ５と、排水バルブ７と、水処理部１２と、排水バルブ１３と、バルブ１９と、バルブ２０と、第四配管２１と、第五配管２２とを備える。加湿装置１００ｃは、加湿装置１００ａの脱塩水供給部２が、バルブ１９、水処理部１２及びバルブ２０を含み、バルブ６を含まない点で、加湿装置１００ａと異なる。なお、図６において、図１及び図３と同一の符号を付した構成は、加湿装置１００ａ及び加湿装置１００ｂと同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。

供給部１は、加湿部４に接続され、加湿部４へ水を供給する。バルブ５は、供給部１と加湿部４とを接続する配管に配置される。供給部１は、水処理部１２に接続され、水処理部１２へ水を供給する。第四配管２１は、供給部１と水処理部１２とを接続する配管である。バルブ１９は、第四配管２１に配置される。

水処理部１２は、加湿部４と接続され、加湿部４に脱塩水を供給する。第五配管２２は、水処理部１２と加湿部４とを接続する配管である。バルブ２０は、第五配管２２に配置される。

制御部３は、加湿部４、バルブ５、排水バルブ７、水処理部１２、排水バルブ１３、バルブ１９、バルブ２０にそれぞれ接続される。

加湿装置１００ｃは、制御部３が加湿部４を洗浄する必要があると判断した際に、制御部３が、バルブ１９及びバルブ２０をそれぞれ開に制御し、供給部１から水処理部１２に水を供給する。そして、制御部３は、水処理部１２を起動させ、供給部１から供給された水を、水処理部１２で脱塩する制御を行う。水処理部１２で生成された脱塩水は、加湿部４へ供給され、加湿部４が洗浄される。加湿部４の洗浄が終了すると、制御部３は、排水バルブ１３を開、バルブ１９を開、バルブ２０を閉に制御して、水処理部１２の再生工程を実施する。

上述の構成により、加湿装置１００ｃは、水道水等、供給部１から供給される水によって加湿部４が洗浄される場合と比較して、イオン濃度の低い脱塩水で加湿部４が洗浄されるため、加湿部４のスケール析出を抑制できる。

また、加湿装置１００ｃは、加湿装置１００ｂと比較して、装置を小型化できる。

なお、加湿装置１００ｃの水処理部１２で水を循環処理できる構成にしてもよい。図７は、実施の形態３にかかる加湿装置１００ｄを示す構成図である。加湿装置１００ｄは、加湿装置１００ｃの変形例である。なお、図７において、図６と同一の符号を付した構成は、加湿装置１００ｃと同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。

加湿装置１００ｄは、第四配管２１に三方弁２８、第五配管２２に三方弁２９が配置される。三方弁２８及び三方弁１５は、第六配管３０で接続される。第二貯水槽３１（後述する）及びポンプ３２は、第六配管３０に配置される。

供給部１から水処理部１２に供給された水は、水処理部１２で脱塩され、加湿部４へ供給される。さらに、三方弁２９を切り替えることにより、水処理部１２で脱塩された脱塩水は、第二貯水槽３１へ供給される。第二貯水槽３１へ供給され、貯水された脱塩水は、ポンプ３２によって、水処理部１２へ返送される。第二貯水槽３１から水処理部１２へ供給された脱塩水は、再びイオン除去工程が行われ、加湿部４へ供給される。

上述の構成により、加湿装置１００ｄは、水道水等、供給部１から供給される水によって加湿部４が洗浄される場合と比較して、イオン濃度の低い脱塩水で加湿部４が洗浄されるため、加湿部４のスケール析出を抑制できる。

また、加湿装置１００ｄは、水処理部１２、第六配管３０、第二貯水槽３１及びポンプ３２を用いて、脱塩水を循環処理によって生成し、よりイオン濃度の低い脱塩水を生成できるため、加湿部４のスケール析出を、さらに抑制できる。

なお、本開示において、加湿装置１００ａ～加湿装置１００ｄ（以下、合わせて「加湿装置１００」という）では、制御部３において、加湿部４の運転状況に関連する情報として、加湿部４の運転時間が予め定められた時間以上か否かを判断し、これに基づき脱塩水による加湿部４の洗浄の実施を制御したが、加湿部４の運転状況に関連する情報は加湿部４の運転時間に限られない。加湿部４の運転状況として、加湿部４の運転回数を用いてもよい。加湿部４の運転回数とは、すなわち加湿部４のＯＮ及びＯＦＦの切り替え回数である。制御部３は、例えば、加湿部４の運転信号及び停止信号をカウントする装置を有していればよい。制御部３は、加湿部４の運転信号及び停止信号の回数の少なくともいずれかが、予め定められた回数以上である場合、脱塩水供給部２から加湿部４へ脱塩水を供給する制御を行う。これにより、加湿装置１００は、加湿部４のスケール析出を抑制できる。

また、本開示において、加湿装置１００は、加湿部４の運転状況として、加湿部４による累計加湿量を用いてもよい。加湿装置１００に、湿度を計測可能なセンサ（第２のセンサ）を設け、センサと制御部３とを接続すればよい。センサによって、加湿部４による累計加湿量を測定し、測定された累計加湿量が、予め定められた累計加湿量以上である場合、制御部３は、脱塩水供給部２から加湿部４へ脱塩水を供給する制御を行う。これにより、加湿装置１００は、加湿部４のスケール析出を抑制できる。さらに、累計加湿量は、加湿部４の実際のスケール析出の可能性を反映する指標であるため、加湿部４のスケール析出を、より抑制できる。

また、本開示において、加湿装置１００は、加湿部４の運転状況として、加湿部４の運転時間を用いてもよい。加湿部４が、予め定められた運転時間以上運転していない場合、制御部３は、脱塩水供給部２から加湿部へ脱塩水を供給する制御を行う。例えば、日本等では、秋冬の加湿の必要頻度は高く、春夏の加湿の必要頻度は低い。このように、季節ごとに加湿の必要頻度が変動する場合、加湿の必要頻度が低い時期にも、定期的に加湿部４を洗浄することで、加湿部４のスケール析出を、より抑制でき、加湿部４を衛生的に保つことができる。さらに、加湿部４の洗浄時に、制御部３が、供給部１から加湿部４へ水を供給する制御を予め定められた回数又は予め定められた時間行った後、脱塩水供給部２から加湿部４へ脱塩水を供給する制御を行ってもよい。これにより、脱塩水を生成する回数が減るため、水処理部１２の再生工程の回数を抑制でき、消費電力を削減できる。

また、本開示において、加湿装置１００は、加湿部４の運転状況を用いてもよい。供給部１の運転状況とは、供給部１から加湿部４へ供給した水の累計供給量である。累計供給量に基づき推定されたイオン量が、予め定められたイオン量以上である場合、制御部３は、脱塩水供給部から加湿部４へ脱塩水を供給する制御を行う。これにより、加湿装置１００は、加湿部４のスケール析出を抑制できる。

また、本開示において、加湿装置１００は、加湿部４の洗浄が完了した後に、加湿部４に対して、送風等による乾燥運転を行ってもよい。これにより、加湿部４が自然乾燥する場合と比較して、加湿部４内を均一に乾燥させることができ、乾燥過程で加湿部４内の一部に集中してスケールが析出することを抑制できる。

また、本開示においては、集電体１２２及び電極１２３をそれぞれ一対としたが、複数対設けてもよい。また、セパレータ１２４は、複数あってもよい。

また、本開示において、集電体１２２としては、導電性及び柔軟性のある材料を用いればよい。集電体１２２の材料としては、例えば、黒鉛シート、グラフォイル、導電性ゴム又はこれらの材料で挟持若しくは被覆された金属シート及び金属板を用いればよい。

また、本開示において、電極１２３としては、例えば、キャパシタとしての容量を増大するため、導電性があり、比表面積の大きい材料を用いればよい。電極１２３の材料としては、活性炭、多孔質炭素、多孔質導電ビーズ、又は多孔質金属等を用いればよい。導電性材料の形状は、粉状、粒状、繊維状等である。粉状及び粒状の材料の場合は、その外径は、例えば、１００ｎｍ以上１０ｍｍ以下を用いればよい。繊維状の材料の場合は、例えば、１μｍ以上５０μｍ以下の太さを用いればよい。また、導電性材料を用いて形成された、布又はフィルタ等を用いてもよい。

また、本開示において、水処理部１２から電極１２３が流出する可能性がある場合は、第一配管１６、流入口１２１、又は流出口１２５に、流出防止部材を配置してもよい。これにより、水処理部１２から電極材料等の部材が流出することを抑制できる。

また、本開示において、セパレータ１２４の材料としては、例えば、濾紙、多孔性フィルム、不織布、発泡剤等、液体は透過させるが導電性材料は通過させない、電気絶縁性を有するものを用いればよい。

１ 供給部、２ 脱塩水供給部、３ 制御部、４ 加湿部、
５、６、９、１０、１９、２０ バルブ、７、１３ 排水バルブ、８ 第一貯水槽、
１１、１５、２８、２９ 三方弁、１２ 水処理部、１４、３２ ポンプ、
１６ 第一配管、１７ 第二配管、１８ 第三配管、２１ 第四配管、２２ 第五配管、
３０ 第六配管、３１ 第二貯水槽、１００ 加湿装置、１２０ 直流電源、
１２１ 流入口、１２２ 集電体、１２３ 電極、１２４ セパレータ、
１２５ 流出口。

Claims (12)

1. 空気中に水を気化させる加湿部と、
   前記加湿部に前記水を供給する供給部と、
   前記加湿部に脱塩水を供給する脱塩水供給部と、
   前記供給部から前記加湿部への前記水の供給及び前記脱塩水供給部から前記加湿部への前記脱塩水の供給を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記加湿部が前記水を空気中に気化させる加湿動作を行う場合、前記供給部から前記加湿部へ前記水を供給させ、
   前記加湿部の運転状況又は前記供給部の運転状況が予め定められた基準を満たした場合に、前記脱塩水供給部から前記加湿部へ前記脱塩水を供給する制御を行い、前記加湿部を洗浄する、
   加湿装置。
2. 前記加湿部の運転状況は、前記加湿部の運転時間であり、
   前記加湿部の運転時間が、予め定められた運転時間以上である場合、前記制御部は、前記脱塩水供給部から前記加湿部へ前記脱塩水を供給する制御を行う、
   請求項１に記載の加湿装置。
3. 前記制御部は、前記供給部から前記加湿部へ前記水を供給する制御を予め定められた回数又は予め定められた時間行った後、前記脱塩水供給部から前記加湿部へ前記脱塩水を供給する制御を行う、
   請求項１に記載の加湿装置。
4. 前記加湿部の運転状況は、前記加湿部の運転回数であり、
   前記加湿部の運転信号及び停止信号の回数の少なくともいずれかが、予め定められた回数以上である場合、前記制御部は、前記脱塩水供給部から前記加湿部へ前記脱塩水を供給する制御を行う、
   請求項１に記載の加湿装置。
5. 前記加湿部の運転状況は、前記加湿部の累計加湿量であり、
   測定された前記加湿部の累計加湿量が、予め定められた累計加湿量以上である場合、前記制御部は、前記脱塩水供給部から前記加湿部へ前記脱塩水を供給する制御を行う、
   請求項１に記載の加湿装置。
6. 前記供給部の運転状況は、前記供給部から前記加湿部へ供給した累計供給量であり、
   前記累計供給量に基づき推定されたイオン量が、予め定められたイオン量以上である場合、前記制御部は、前記脱塩水供給部から前記加湿部へ前記脱塩水を供給する制御を行う、
   請求項１に記載の加湿装置。
7. 前記脱塩水供給部は、前記水のイオン性物質を除去し、前記脱塩水を生成する水処理部を有する、
   請求項１～６のいずれか一項に記載の加湿装置。
8. 前記水処理部は、前記供給部と接続され、
   前記供給部から供給される前記水中の前記イオン性物質を除去する、
   請求項７に記載の加湿装置。
9. 前記水処理部及び前記加湿部に接続され、前記水処理部で前記イオン性物質が除去された前記脱塩水を貯水する第一貯水槽をさらに備え、
   前記第一貯水槽は、貯水された前記脱塩水を前記加湿部へ供給する、
   請求項７又は８に記載の加湿装置。
10. 前記水処理部に接続され、前記水処理部で生成された前記脱塩水を貯水するとともに、貯水された前記脱塩水を前記水処理部へ返送する第二貯水槽をさらに備え、
    前記水処理部は、前記脱塩水を前記加湿部へ供給する、
    請求項７又は８に記載の加湿装置。
11. 前記水処理部は、前記脱塩水を生成するための電極を有し、
    前記水処理部は、前記制御部の制御に基づいて、電圧を印加された前記電極に前記水中の前記イオン性物質を吸着させ、吸着した前記イオン性物質を、前記電極に対する電圧又は電流の印加の停止、前記電極間の短絡、及び前記脱塩水を生成するときに前記電極に対して印加した電圧と逆方向の電圧の印加の少なくともいずれかを行なうことにより前記水中に放出する、
    請求項７～１０のいずれか一項に記載の加湿装置。
12. 前記加湿部は、前記脱塩水が供給された後、乾燥運転が実施される、
    請求項１～１１のいずれか一項に記載の加湿装置。

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