JPH0814609A

JPH0814609A - 蒸気加湿システム

Info

Publication number: JPH0814609A
Application number: JP16897094A
Authority: JP
Inventors: Jiro Nishimura; 二郎西村
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1994-06-27
Filing date: 1994-06-27
Publication date: 1996-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】空調設備に用いられる蒸気加湿システムにあ
って、その機器の小型化及び各種コストの低減が図れる
ようにする。【構成】加湿のための蒸気を空調機に供給するために
用いられる蒸気加湿システムであって、電気ヒータ５を
熱源にして蒸気の発生及び蓄熱を行う固体高温蓄熱材３
ｂを含んで構成される蒸気発生装置３に対し、上水道等
より供給された水を導き、この蒸気発生装置３で発生さ
せた蒸気を空調機へ導き、空調空気へノズル等から噴射
させ、加湿に用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空調設備に用いられる
蒸気加湿システムに係り、特に、加湿装置を備えて構成
される空調設備に適用して最適な蒸気加湿システムに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】室内等の空調を行う空調設備は、一般
に、取り込んだ外気をフィルタで清浄化した後、ダクト
内に設置した冷却コイル、加熱コイルを順次通過させ、
更に、必要に応じて（冬季などに空気の湿度を調節する
必要があるとき）加湿器のノズルから蒸気等を噴射して
加湿を行った後、空気調和された空気を送風ファンによ
り室内へ送風する構成がとられている。

【０００３】加湿器の加湿方式には、大別して水噴霧
式、水気化式（蒸発式）、蒸気式がある。各々の方式は
次のような特徴を有している。水噴霧式：超音波照射や高圧スプレー等によって空気
中に微細な水滴を噴霧して加湿する方法。水気化式：蒸発メディアや多孔質プラスチックの透湿
膜に水を通し、ファンの送風によって自然蒸発させて加
湿する方法。蒸気式：電熱ヒータ、電極、ボイラ等の加熱手段を用
いて水を蒸発させ、その蒸気によって直接に空気を加湿
する方法。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した加湿
方式にあっては、水噴霧式の場合、空調空気に水噴霧が
なじみ難いために結露水が生じ、加湿効率が悪くなるほ
か、結露水を原因にしたトラブルが多く発生する。更
に、水を直接に噴霧することにより、一旦温めた空気を
冷却することになり、空調温度の管理に問題が生じる。
また、超音波を噴霧源にした場合、ＯＡ機器のＣＲＴ画
面、家具等に白粉を付着させる等、室内環境を悪化させ
るという問題もある。

【０００５】また、水気化式においては、湿度の調整が
難しく、目標湿度を維持することが困難である。また、
結露や空調空気温度の低下、更には空調空気との接触面
積を大きく取らねばならないため、装置自体が大型化
し、設置場所の確保が難しく、これに伴ってコストアッ
プを生じるという問題がある。

【０００６】更に、蒸気式の場合、加湿性能の面では他
の方式に比べて優れているが、水を蒸発させるために熱
源機器を必要とし、これに伴ってシステムが複雑化し、
イニシャルランニングコストが増大する。この結果、水
のスケール凝結防止等の水質管理が難しく、熱源設置に
伴う防災管理上の問題等がある。

【０００７】そこで、本発明の目的は、機器の小型化及
び各種コストの低減が図れるようにした蒸気加湿システ
ムを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、加湿のための蒸気を空調機に供給す
るための蒸気加湿システムにおいて、供給された水を電
気ヒータを熱源にして蒸気の発生及び蓄熱を行う固体高
温蓄熱材を内蔵する蒸気発生装置と、この蒸気発生装置
で発生させた蒸気を前記空調機へ導く蒸気供給系とを備
えた構成にしている。

【０００９】前記固体高温蓄熱材は、マグネシア蓄熱材
を用いることができる。

【００１０】さらに、前記蒸気発生装置の前段に軟水器
または純水器を設置することができる。

【００１１】また、前記電気ヒータの駆動には、ランニ
ングコストの低減が可能な種別の電力を用いることがで
きる。この電力には、深夜電力、業務用蓄熱調整契約電
力またはアイドルタイム電力を利用することができる。

【００１２】

【作用】上記した手段によれば、蒸気発生装置内に設け
られた固体高温蓄熱材は、電気ヒータで加熱した熱を逃
がさず、かつ蒸気の発生を瞬時的に行うことができる。
したがって、ランニングコストの大幅な削減が可能にな
る。

【００１３】固体高温蓄熱材に用いたマグネシア蓄熱材
は、伝熱性及び耐温度性に優れている。したがって、蒸
気発生を容易にし、一旦加熱した状態を長く保持するこ
とが可能になる。更に、機器の小型化が可能になるほ
か、蒸気配管は細い管による１ウェイ方式にできるた
め、施工期間の短縮及び工費の削減も可能になる。前記
蒸気発生装置の前段に設置した軟水器または純水器は、
水に含むスケール分を除去するように機能する。したが
って、蒸気発生装置内のコイルにおけるスケール凝結を
防止することができる。

【００１４】電気ヒータの駆動には、ランニングコスト
の低減が可能な種別の電力、具体的にはユーザーにとっ
てコスト的に有利な電力である深夜電力、業務用蓄熱調
整契約電力またはアイドルタイム電力を用いることがで
きる。これにより、深夜の長い時間帯でゆっくり蓄熱で
き、電源のトランス容量の低減、及びイニシャルコスト
の低減が可能になる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００１６】図１は本発明による蒸気加湿システムの一
例を示す系統図である。上水道等から給水が行われる軟
水器（または純水器）１には、バルブ２を介して蒸気発
生装置３が接続されている。この蒸気発生装置３はコス
トの安い深夜電力４（或いは、業務用蓄熱調整契約電力
またはアイドルタイム電力）を用いて駆動され、供給さ
れた水を加熱ならびに蓄熱するための電気ヒータ５（例
えば、高温ステンレスヒータ）を内蔵している。また、
蒸気発生装置３は固体高温蓄熱材（耐温度性、高伝熱性
を備える材料、具体的にはマグネシア（ＭｇＯ：酸化マ
グネシウム）蓄熱材を用いて構成した蓄熱ブロック）を
内蔵しており、この固体高温蓄熱材内に電気ヒータ５が
設置されている。

【００１７】図２は蒸気発生装置３の内部構成を示す断
面図である。共に蛇行配設された軟水器１よりの給水が
通水する給水コイル３ａ及び電気ヒータ５を埋め尽くす
ように固体高温蓄熱材３ｂを充填してブロック化し、蒸
気の発生が効果的に行われるようにし、更に、固体高温
蓄熱材３ｂの外表面を断熱材（グラスウール保温板、岩
綿、石綿板等）３ｃで覆い、熱が外部へ逃げ難い構造に
している。尚、給水コイル３ａは直接固体高温蓄熱材３
ｂに接触させず、両者の間に空気層を介在させる構造に
する。

【００１８】この蒸気発生装置３にはバルブ６を介して
アキュムレータ７が接続されており、このアキュムレー
タ７は内部の圧力を指示ならびに電気信号として出力す
る圧力計７ａが取り付けられている他、蒸気トラップ８
が装着されている。このアキュムレータ７には、バルブ
９を介して蒸気ヘッダ１０が接続されている。この蒸気
ヘッダ１０も蒸気トラップ１１を備えている。蒸気ヘッ
ダ１０には、バルブ１２を介して空調機１３に設置され
た加湿器１４が接続され、同様に、バルブ１５を介して
空調機１６に設置された加湿器１７が接続されている
（ここでは、蒸気発生装置３から各加湿器に到る途中の
機器及び配管を総称して蒸気供給系と称している）。

【００１９】以上の構成において、蒸気発生装置３に供
給する水は、軟水器１によって加熱前にスケール分の除
去が行われ、蒸気発生装置３におけるスケール凝結を防
止している。固体高温蓄熱材３ｂを貫通するように組み
込まれたコイル３ａは、深夜時間帯に約６００℃に加熱
され、このコイル３ａを軟水器１からの水が通過する
際、瞬間的に通水が蒸気になる。発生した蒸気は、気水
分離機を兼ねたアキュムレータ７に高圧状態で貯留され
る。この高圧状態の蒸気は、配管及びバルブ９を経由し
て蒸気ヘッダ１０へ送り込まれる。

【００２０】更に、この蒸気ヘッダ１０を分岐点にして
加湿器１４，１７の各々に送り込まれ、そのノズルから
空調機１３，１６のダクト内へ噴射される。加熱または
冷却され、更に蒸気の混入された清浄空気は、空調機１
３，１６に内蔵されたファン（不図示）によって各室内
へ送り込まれる（図１では、室内への送風ダクトの図示
を省略している）。蒸気を含んだ空気（すなわち、加湿
された空気）は、室内の湿度を要求湿度に維持するよう
に機能する。

【００２１】この場合の制御手段としては、室内または
空調機の吸込部に設けられたヒューミディティスタット
信号（一般的には、５０±５％の範囲内）を電磁弁（バ
ルブ２）に送り、ファンの運転条件（ＯＮの状態）のも
とに弁を室内条件範囲内で開閉し、蒸気量を調整する。
空調機１３，１６で蒸気が消費されると、アキュムレー
タ７内の蒸気圧が下がり、この変化に応じた信号が圧力
計７ａから出力される。この出力信号に基づいて、蒸気
発生装置３の入り側に設けたバルブ２（電磁弁）を駆動
し、発生する蒸気量を制御する。アキュムレータ７内の
圧力が上昇した場合、圧力計７ａから“閉”に対応する
信号が出力され、蒸気発生装置３による蒸気発生を停止
させる。

【００２２】以上のように、電気式蓄熱装置として機能
する蒸気発生装置３の電源に深夜電力を用いた場合、昼
の約１／３の電力料金で済むため、ランニングコストの
大幅な削減が可能になる。また、蒸気発生装置３に固体
高温蓄熱材３ｂを用いたことにより、機器の小型化が可
能になり、かつ深夜の長い時間帯（例えば、午後１１：
００〜午前８：００）でゆっくり蓄熱するため、電源ト
ランス容量の低減が図られ、イニシャルコストの低減が
可能になる。さらに、蒸気配管は細い管による１ウェイ
方式にできるため、施工期間の短縮及び工費の削減も可
能になる。また、機器を天井ではなく床置きにすること
により、電気ヒータの日常管理が行え、消防法上の問題
も回避できるようになる。

【００２３】なお、本発明のように固体高温蓄熱材を用
いて発生させた蒸気は、空調加湿の用途以外にも利用可
能である。

【００２４】また、上記した実施例では、蒸気発生装置
に固体高温蓄熱材３ｂを用いるものとしたが、同等の性
能を有するものであれば、固体に代えて液体の高温蓄熱
材を用いることもできる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明した通り、この発明は、加湿の
ための蒸気を空調機に供給するための蒸気加湿システム
にあって、供給された水を電気ヒータを熱源にして蒸気
の発生及び蓄熱を行う固体高温蓄熱材を内蔵する蒸気発
生装置と、この蒸気発生装置で発生させた蒸気を前記空
調機へ導く蒸気供給系とを備えた構成にしたので、ラン
ニングコストの大幅な削減が図れると共に、機器の小型
化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による蒸気加湿システムの一例を示す系
統図である。

【図２】図１に示す蒸気発生装置の詳細構成を示す断面
図である。

【符号の説明】

１軟水器２バルブ３蒸気発生装置３ａコイル３ｂ固体高温蓄熱材３ｃ断熱材４深夜電力５電気ヒータ６バルブ７アキュムレータ７ａ圧力計８蒸気トラップ９バルブ１０蒸気ヘッダ１１蒸気トラップ１２バルブ１３空調機１４加湿器１５バルブ１６空調機１７加湿器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加湿のための蒸気を空調機に供給するた
めの蒸気加湿システムにおいて、供給された水を電気ヒータを熱源にして蒸気の発生及び
蓄熱を行う固体高温蓄熱材を内蔵する蒸気発生装置と、
この蒸気発生装置で発生させた蒸気を前記空調機へ導く
蒸気供給系とを具備することを特徴とする蒸気加湿シス
テム。
【請求項２】前記固体高温蓄熱材は、マグネシア蓄熱
材であることを特徴とする請求項１記載の蒸気加湿シス
テム。
【請求項３】前記蒸気発生装置の前段に軟水器または
純水器を設置することを特徴とする請求項１記載の蒸気
加湿システム。
【請求項４】前記電気ヒータの駆動には、ランニング
コストの低減が可能な種別の電力を用いることを特徴と
する請求項１記載の蒸気加湿システム。
【請求項５】前記電力は、深夜電力、業務用蓄熱調整
契約電力またはアイドルタイム電力であることを特徴と
する請求項４記載の蒸気加湿システム。