JPH0455645A - 空調用水加湿ノズルの詰り防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は空調用加湿装置に関し、特にノズルを用いた水
加湿装置におけるノズルの目詰りを防止する空調用水加
湿ノズルの詰り防止方法に関する。

（従来の技術） 一般に加湿装置として（１）ボイラー蒸気による方式、
（２）水スプレ一方式、（３）　電熱発熱方式があるが
、（１）ボイラー蒸気による方式は、設備に多大な投資
を要するから大形システムしか採用できずまた石油価格
の高騰により運転コストが使用限界を近づけてきた。ま
た、公害防止の点がらも付帯設備が必要となり、さらに
配管の腐触・ボイラーのスケールなど保守への留意とコ
ストがかがるものであった。

また、（２）水スプレ一方式は、設備費用が安く最も普
及しているが、１流体式ノズルのため噴霧の粒子が粗く
、実効加湿率は２０〜２５％を越えないから、申訳に設
備されているに過ぎないものであり、また多量の水が浪
費され排出されるものであった。

また（３）の電熱蒸発方式は、いわゆるハフ形加湿器で
代表されるように、運転コストが高く、かつ水中の塩分
が析出して機器に付着累積し、数年を経ずして廃却され
るケースが多く、また加湿が即効的でないものであった
。

そこで、２流体式ノズルを用いた水加湿装置が提案サレ
テイル。この２流体式ノズルは第３図〜第５図に示すよ
うに一方のノズルからは水、他方のノズルからは圧縮空
気を噴射させ、空中で衝突させてドライフォグを発生さ
せるもので、９０％以上の加湿効率が得られ、上水の節
水、デミスタ−不要による送風機の小型化かできる等の
利点を有するため、効率の良い加湿手段として各分野に
利用されている。

（発明が解決しようとする課題） 従来、この２流体式ノズルのｊＪＤ　湿制御は次のよう
にして行なわれていた。

空調機の出口側に設けた湿度検出センサと目標値との偏
差に応してノズルの作動個数を制御するもので、空調機
内に複数個並列配置した前記２流体式ノズルを１個〜複
数個を１つのグループとし、そのグループとする単位毎
に咳２流体式ノズルの数量を加減し湿度の調節を行って
いた。そして、湿度変化に応じて該ノズルを止める時は
、２流体式ノズルに供給する水と圧縮空気を同時に止め
ていた。一般に、ノズルの作動順序は予め定められた順
番により加湿信号に従って順次その作動個数を増加させ
ているため、使用頻度の高い水噴霧ノズルはノズル噴霧
を止めてもノズル流路内へノ水の停滞が短いから水は常
に入れ替るが、長時間ノズル噴霧を止めているものにつ
いては水の停滞が長いので残留した水分が乾燥すること
によってその中に含まれるマグネシウムやカルシウム等
の物質が析出し、ノズルの先端や波路に付着し、ノズル
を詰らせるという問題があった。

特に２流体式ノズルはドライフォグを発生させ加湿効率
を高めるものであるため、ノズルの孔径は小さく出来て
おり、このノズル先端や流路に水中に含まれる硬質成分
が付着すると、超微粒子噴霧による水加湿効率を下げる
。又、多量に付着した時には、このノズルを閉塞させて
しまい、加湿の増加要求信号が出ているにもかかわらず
ノズルから実際にドライフォグが噴霧しないということ
があった。また、この場合、ノズルへ供給する水の凝固
成分をフィルター等で予め除去したとしても完全には除
去しきれないため、ノズルの使用可能期間が少し延びる
だけで、この問題は根本的には解決されなかった。

本発明は、前述した従来技術に鑑みなされたもので、先
にノズルに供給する水を止め、少し遅れてノズルに供給
する圧縮空気を止めて水噴霧ノズル内に残っている水を
完全に排出するようにしたから、使用頻度の低いノズル
に対しても常に詰らせない状態で作動させることが出来
る空調用水加温ノズルの詰り防止方法を提供することを
目的とする。

（課題を解決するための手段） 上述の目的は、２流体式ノズルを用いた空調用加湿装置
に於て、該２流体式ノズルの噴霧停止をするに際し、先
に水噴霧ノズルに供給する水を止め、その後圧縮空気噴
射ノズルに供給する圧縮空気を止めることによりノズル
内流路に残っている水を完全に除去した後噴霧停止する
ことを特徴とする空調用水加湿ノズルの詰り防止方法に
より達成される。

（作用） 本発明は、水加湿ノズルの噴霧停止に於て、先に水噴霧
ノズルに供給する水を止め、少し遅れてから圧縮空気噴
射ノズルに供給する圧縮空気を止めるから、水噴霧ノズ
ル内の水は完全に排出される。これにより、使用頻度の
低いノズルに於て発生しがちであった水の中に含まれる
マグネシウムやカルシウム等の物質がノズルに付着する
ということがなくなり、常にノズルを正常な状態で作動
させることが出来る。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。

第１図は、２流体式ノズル（１０）を用いた水加湿装置
！　（３７）の配管、配線系統図を示すもので、実施例
に於ては５つのノズル（１０）を１グループ（２流体式
ノズル群（４））として、このグループ単位ごとに水噴
霧用電磁弁（３）、及び圧縮空気用電磁弁（２）が設け
られ、それぞれ訓圧された圧縮空気（６）と水（５）が
供給される。（８）は、供給水圧を表示する圧力計、（
７）は供給空気圧を表示する圧力計を示す。

各電磁弁（２）　（３）は、それぞれコンピュータ（１
）の出力側に接続され、送気温度センサ（５０）の入力
信号と、予め設定された目標値との偏差に応して前記電
磁弁（２）　（３）の作動個数を変え、必要とする湿度
になる様制御する。

そして、目標とする温度に近づくと順次２流体ノズル群
（４）の噴霧を止めていくが、その際、先に水噴霧ノズ
ルの電磁弁（３）を止め、その後少し遅れてから圧縮空
気用の電磁弁（２）を止める。これにより、水噴霧ノズ
ル内の水は完全に除去されるため、水の中に含まれるマ
グふシウム等がその後の当該ノズルの長時間の未使用に
よって乾燥し、析出し、ノズルの孔等に付着することが
なくなるため、使用頻度の低いノズルに対しても常に正
常な状態で作動させることが出来る。

一般に水加湿ノズルの配置は、空調機内の送風路面に対
し均等に配置されているため、加湿信号による水加湿ノ
ズルの作動順序は対角順序、あるいは左右順序等により
、送風路面に対して均等に散布されるよう予め定められ
た順番でノズルが順次作動されていく。したがって、順
番の遅いノズル程使用頻度が少なく、マグネシウム等の
付着によるノズルの閉塞が起り易いが、このようなノズ
ルの作動制御をするものにおいても、全てのノズルを常
に正常な状態で作動させることが出来る。

第３図は、この水加湿装置に用いている２流体式ノズル
の超微細粒子の噴霧状態図を示すもので、その構造につ
いては、例えば第４図及び第５図に示す如く、夫々先端
に噴射孔１９を形成した搭載孔１４を有するノズル筐体
１０と、該搭載孔１４に挿入される、給液孔１６と気孔
１７を備えたノズルチップ２３よりなり、かつ上記搭載
孔１４とノズルチップ２３の内外周に互に嵌合するテー
ノ・部２７を設けて、搭載孔１４の外端にノズルチップ
２３を押圧するプラグ１８をネジ込んで上記両テーパ部
を嵌合させてノズルチップ２３を搭載孔１４と同芯軸上
に組み込んでなる少くとも２個以上のノズル１２を互に
等間隔をおいて配置し、かつそれらの対向するノズル１
２．１２の軸線Ｙ−Ｙがなす角度を７０〜１６０°の範
囲内に設定すると共に各ノズル１２の先端より他のノズ
ル１２の軸線の交点Ａまでの距離Ｈを３〜１５ｍｍの範
囲内に設定するようにして構成される。

第２図は、この水加湿装置を用いた実施装置の概略を示
すもので、図に於て（Ａ）は空調機、（Ｂ）は制御対象
室である合繊工場の延撚工程を示している。

前記空調機（Ａ）、制御対象室（Ｂ）の両者は送気ダク
）（３１）、　運気ダクト（３０）を介して連結し、送
気（ＳＡ）及び運気（ＲＡ）を循環せしめる経路を形成
している。また、外気（ＯＡ）を取り入れる経路と、取
り入れ外気量と同量の排気（ＥＡ）を行う経路とを併設
している。

前記空調機（Ａ）内には、還気ダク）　（３０）側より
フィルター（３２）、　エアワッシャ（３３Ｌ　冷却器
（３４）　。

藤気ヒータ（３５）、蒸気スプレー（３６）　、水加湿
装置圧縮空気利用のスプレーノズル（３７Ｌ　送風機（
３８）が順次配列されており、前記エアワッシャ（３３
）はそのシャワー量を制御するポンプ（４０）に連結し
、一方接ポンプ（４０）に連結したポンプモータ（図示
せず）は、モータ可変速制御装Ｗ（インバータ）（４１
）により、コンピュータ（１）の出力信号に応して制御
される。次に、２流体式ノズル（１０）は適度な圧力を
有する水（５）と、圧縮空気（６）の利用によりドライ
フラグを発生させるものでそれぞれ前述したように電磁
弁（２）　（３）を解して供給側（５）　（６）に接続
される。更に、蒸気スプレー（３６）は藤気調節弁（４
２）を介して蒸気供給［（４３）へ接続され、コンピュ
ータにより制御される。

向、同図において（３８）は送風機であり、前述の空調
機（Ａ）内の各機器の作用を受けて温湿度調整された空
気を、送気（ＳＡ）として、制御対象室（Ｂ）へ、送気
ダク）　（３１）を経由して送り込むものである。

ここで前述のコンピュータ（１）は、前記湿度センサー
（５０）が測定した湿度と予め設定された目標値とを比
較して、湿度調節用の制御出力を演算するもので、例え
ば湿度０％以上３５％未満、３５％以上７０％未満、７
０％以上（１００％以下）の３区域に分割し、各出力区
域に対応して、それぞれエアワッシャ、２流体式ノズル
による水加湿。

茶気加湿手段に切換えられた。そして、コンピュータ（
１）からの制御出力が３５％未満の場合、つまり必要と
する加湿量が少ない場合にはエアリ。

シャ（３３）による湿度調節方式を選択し、前記エアワ
ンシャ（３３）を最大限利用しても湿度不足の場合には
（つまり制御出力が３５％以上になれば）圧縮空気利用
のスプレーノズルである２流体式ノズルを用いた水加湿
装置（３７）による湿度調節方式を選択し、この水加湿
装置（３７）を最大限利用してもなお湿度不足の場合に
は（つまり制御出力が７０％以上になれば）蒸気スプレ
ー（３６）による湿度調節方式を選択するのである。

本発明は上述の如き装置を用いて実施するもので、次に
その作動について説明する。

まず制御対象室（Ｂ）の空気は還気ダク）　（３０）を
通り空調機（Ａ）に戻ると、エアワッシャ（３３）にて
シャワー洗浄されると共にその飽和効率までの範囲で加
湿調整される。

この時空調機（Ａ）の出口空気、つまり送気（ＳＡ）の
湿度を湿度センサー（５０）が検出し、それを受けてコ
ンピュータ（１）は目標湿度との偏差を演算し、湿度調
節用の制御信号を出力する。

前記コンピュータ（１）の制御信号を受けてモータ可変
速制御装置１ｆ　（４１）がポンプモータの回転数を制
御することにより、エアワッシャ（３３）のンヤワー水
量が調節され、その結果ヘースとしての湿度調整の作用
を果たすのである。

次に、前述のエアワッシャ（３３）による加湿範囲を越
えて更に高い加湿量が要求される（目標とする湿度設定
値に実際の湿度が到達しない）場合にはポンプモータの
回転数は上限設定値で制限され、湿度制御は水加湿装置
（３７）に移り、２流体式ノズル（１０）の噴霧回数に
より湿度制御が行われる。２流体式ノズル（１０）は噴
霧した水が容易に蒸発する粒子径となるように、その給
水圧力（例えば０．３ｋｇ／ｃｒｎ”）と圧縮空気圧力
（同４．０　ｋ　ｇ　／ｃｍ”）を一定に保つよう調節
し、圧縮空気（６）はノズルを閉塞させないようオイル
ミストを分離し、フィルターなどで微細なゴミなどを取
除いた清浄な空気を使用する。

また噴霧する水（５）は、ノズルを閉塞させないよう水
に溶存するカルシウム、マグネシウムなどの硬度成分を
除去した軟水又は純水などの不純物の少ない清浄な水を
使用するのが好ましい。

ここで、２流体式ノズル（１０）による水の噴霧量の調
節は、２流体式ノズル（１０）に供給する給水圧力と圧
縮空気圧力を変化させることにより可能であるが、噴霧
した水（５）が容易に蒸発する最適粒子径とならず、加
湿効率が低下する。

そのため、ノズル個数制御はコンピュータ（１）からの
制御信号に応じ、あらかしめ定められたいくつかの段階
に対して噴霧させるべきノズルの数量及び担当グループ
を決めるのである。

２流体式ノズル（１０）はコンピュータ（１）の出力信
号に対応して開閉する電磁弁（２）　（３）により、そ
の作動個数が加減され、一定の加湿量の幅をもってステ
ップ状に湿度を調節する。

この様に加湿量の増減はこの２流体式ノズル（１０）の
使用数量を加減することで実現され、２流体式ノズル（
１０）は１個〜複数個からなるグループ単位で連続的に
加減使用され温度を調節するのである。そして、その２
流体式ノズルの噴霧停止の際、前述した様に、後で圧縮
空気を切ることによりノズル内の水を完全に除去させる
。

更には２流体式ノズル（１０）による加湿範囲を越えて
（つまり２流体式ノズル（１ｏ）を全数使用しても）な
お高い加湿量が要求される（目標とする湿度設定値に実
際の湿度が到達しない）場合には蒸気スプレー（３６）
に制御が移り、この茶気スプレー（３６）より噴霧され
る蒸気量を蒸気調節弁で調節することにより目標とする
湿度が得られる。

これらの制御方式を組み合わせることにより、かなり大
きな加温能力を要求される空調機（Ａ）であっても、制
御対象室（Ｂ）の湿度に大きな変動を生しさせることな
く、かつ運転コストを最小とする省エネルギー型の湿度
調整方法を提供できる。

尚、本発明は上述の実施例に限定することなく、次のよ
うに種々変形して実施可能である。

まず前記実施例では、制御対象室（Ｂ）　　として繊維
工場等、比較的高い湿度を必要とする室を例にとり説明
したが、本発明はビル空調システム等の人間を対象とし
た空調機にも適用可能である。

（発明の効果） 以上詳述したように本発明は、２流体式ノズルの噴霧停
止制御をするに際し、先に水噴霧ノズルに供給する水を
止め、その後で圧縮空気噴射ノズルに供給する圧縮空気
を止めるようにしたから、ノズル内に残留した水は全て
排出されるため、接水の残留、乾燥によって水に含有す
るマグネシウム等がノズルに付着し閉塞するということ
が皆無となった。これにより、ノズルの作動順序を加湿
信号に応して順次作動させていくノズル制御方式に於て
、その使用頻度の低いノズルに対しても常に正常な状態
で作動させることが出来、コンピュータの加湿信号に正
確に比４１１シて、実際に加湿を上げていくことが出来
る。

又、以上のような簡単な制御方法でノズルの詰り防止が
出来るため、その工業的価値は極めて高い。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は２流体
式ノズルを用いた水加湿装置の配管・配線系統図、第２
図は水加湿装置を用いた実施装置の概略図、第３図は２
流体式ノズルの噴霧状態図、第４図は第３図に示す２流
体式ノズルの外観回、第５図はその断面図を示す。 １・・・コンピュータ、　　　２・・・圧縮空気用電磁
弁、３・・・水噴霧用電磁弁、　　４・・・２流体式ノ
ズル群、１０・・・２流体式ノズル、３３・・・エアワ
ッシャ、３４・・・冷却器、　　　　　３５・・・茶気
ヒーター３６・・・菓気スプレー　　３７・・・水加湿
ノズル、ＳＡ・・・送気、　　　　　ＲＡ・・・還気、
Ａ・・・空調機、　　　　　Ｂ・・・制御対象室。 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２流体式ノズルを用いた空調用加湿装置に於て、該２流
   体式ノズルの噴霧停止をするに際し、先に水噴霧ノズル
   に供給する水を止め、その後圧縮空気噴射ノズルに供給
   する圧縮空気を止めることによりノズル内流路に残留し
   た水を完全に除去した後噴霧停止することを特徴とする
   空調用水加湿ノズルの詰り防止方法。