JPH10288362A - 加湿ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】加湿エレメント11内の水を清潔に維持し、もっ
て、加湿能力の低下や異臭の発生を防止すること。 【解決手段】加湿エレメント11の内部の水を排水するた
めの排水バルブ29を制御する制御ユニット40に、排水バ
ルブ強制開放手段50を設ける。この排水バルブ強制開放
手段50は、予め定められた設定時間Ｔ毎に一定時間ｔだ
け、排水バルブ29を定期的に開放する。 【効果】制御ユニット40が加湿ユニット10と併設される
空気調和装置2 と連動しているか否かに拘らず、確実に
加湿エレメント11内の水が定期的に排出される。加湿エ
レメント11内の水が澱まなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は加湿ユニットに関
し、特に、高気密／高断熱住宅や２４時間営業のテナン
トビル等、空気調和設備が常時運転されているセントラ
ル給排気システムに用いられる加湿ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】一般に空
気調和装置に付設される加湿ユニットは、外部の給水源
（例えば水道）から供給された給水タンク内の水を１ま
たは複数の加湿エレメントに供給し、加湿エレメントに
設けられた疎水性多孔質膜によって、水の通過を阻止す
る一方、水蒸気の通過を許容することにより、給気を加
湿するようにしている。

【０００３】給水タンク内の水は、加湿エレメントを介
し、水蒸気として給気に含まれて消費されるので、加湿
エレメントの下流側には何ら排水機構が設けられていな
い装置が多かった。但し、空気調和装置が停止している
場合に給水タンク内に水が長時間溜まっていると、汚濁
が生じて加湿能力の低下や悪臭等の原因となる。そこ
で、そのような問題を回避するために、空気調和装置が
停止しているときには加湿エレメント内の水をドレンで
きるように、加湿ユニットと空気調和装置とが連動する
連動機構を設けたものもあった。

【０００４】ところが、加湿ユニットの加湿エレメント
によって消費される水量は比較的少ないため、加湿エレ
メント内の水が全くドレンされない場合、加湿ユニット
の給水源が給水を停止している場合であっても、加湿エ
レメント内に古い水が長期間にわたって貯留され続ける
ことになるという不具合があった。。例えば気密性や断
熱性の高い高気密／高断熱住宅や、建物の換気ゾーンを
全て一つのシステムで司るセントラル給排気システムに
おいては、基本的に空気調和設備が２４時間連続運転さ
れるため、加湿ユニットも空気調和設備に連動して２４
時間連続運転されていた。従って、これら高気密／高断
熱住宅やセントラル給排気システムに上記空気調和装置
を採用した場合、給水タンクから加湿エレメントに供給
された水は、連動機構を設けているものにおいても全く
ドレンされることがなかった。

【０００５】このように、長時間にわたって運転される
空気調和装置に付設されたシステムや、加湿エレメント
のドレン機構を有していないシステムの場合、水が澱ん
で加湿能力の低下や異臭の原因になる等の問題を回避す
ることができなかった。本発明は上記不具合に鑑みてな
されたものであり、加湿エレメント内の水を清潔に維持
し、もって、加湿能力の低下や異臭の発生を防止するこ
とのできる加湿ユニットを提供することを課題としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、 １） 請求項１記載の発明は、室内に供給される空気を
加湿する加湿エレメントと、加湿エレメントとこれに加
湿用の水を供給する給水源との間に接続され、給水源へ
の給水路を開閉する給水バルブと、加湿エレメントの内
部の水を排水するための排水路を開閉する排水バルブ
と、少なくとも排水バルブを開閉制御可能な制御ユニッ
トとを備え、上記制御ユニットは、空気調和装置の運転
停止に連動して排水バルブを開放するように設定されて
いる加湿ユニットであって、上記制御ユニットには、予
め定められた設定時間毎に排水バルブを定期的且つ強制
的に開放するための排水バルブ強制開放手段が設けられ
ていることを特徴とする加湿ユニットである。

【０００７】この場合、空気調和装置に連動して排水を
行なうことができる他、空気調和装置が２４時間運転さ
れている場合においても、制御ユニットに設けられた排
水バルブ強制開放手段が設定時間毎に排水バルブを定期
的且つ強制的に開放するので、確実に加湿エレメント内
の水が排出される。 ２） 請求項２記載の発明は、請求項１記載の加湿ユニ
ットにおいて、上記制御ユニットは、排水バルブ強制開
放手段による排水バルブの開放動作に連動して給水バル
ブを開放可能に構成されているものである。

【０００８】この場合、給水源の給水が継続されたまま
の状態で排水バルブによる排水が行なわれるので、給水
源から加湿エレメントに供給される水は、いわば、加湿
エレメントを洗い流すように流れることになる。 ３） 請求項３記載の発明は、請求項２記載の加湿ユニ
ットにおいて、上記加湿エレメントは、複数個のものが
直列に接続されているものである。

【０００９】この場合、単に排水バルブのみが開放され
ている場合と異なり、直列に接続された各加湿エレメン
トの内部においては、上流側からの水の流れによって、
下流端に至るまで洗い流し効果が促進されることにな
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の好ましい実施の形態について詳述する。図１は
本発明の実施の一形態における加湿ユニットが採用され
ている空気調和装置の概略図であり、図２は図１の加湿
ユニットに採用されている加湿エレメントの斜視図であ
り、図３は図１の加湿ユニットの概略構成図である。

【００１１】図１を参照して、図示の実施の形態に係る
空気調和装置Ａは、二階建てのいわゆる高気密／高断熱
住宅１に設けられており、当該住宅１の天井裏に配置さ
れる換気ユニット２およびそれに付設されるエアコン７
により具体化されている。この換気ユニット２は、それ
に接続されている給気ダクト３および排気ダクト４とに
よって、室内全体の熱交換換気（空気調和）を司るよう
に構成されている。

【００１２】上記換気ユニット２には、顕熱交換エレメ
ント５が配置されている。この顕熱交換エレメント５に
は、給気ダクト３と接続される給気経路Ｐ１と排気ダク
ト４と接続される排気経路Ｐ２とが形成されており、顕
熱交換エレメント５は、これら両経路Ｐ１、Ｐ２を流通
する二種の空気間で顕熱の交換を行ないつつ、図示しな
い一対のファンにより換気できるように構成されてい
る。そして、この換気ユニット２には、本発明の骨子と
なる加湿ユニット１０が付設されている。

【００１３】上記加湿ユニット１０は、加湿エレメント
１１を備えている。この加湿エレメント１１は、換気ユ
ニット２に内蔵されて、上記給気経路Ｐ１を給気ダクト
３と連通する経路（給気通路）中に配置されている。図
２を参照して、加湿エレメント１１は、概ね直方体の外
郭を呈する中空のシェル１２と、このシェル１２に両端
部が開放された状態で一体化された複数の加湿パイプ１
３とを備えている。上記加湿パイプ１３は、通湿膜から
なる自然蒸発式のものであり、シェル１２の壁面に固定
されることにより一方向に沿って互いに平行に束ねら
れ、上記給気ダクト３の空気を流通させる通風路１４を
それぞれ区画している。また、シェル１２の内部には、
加湿パイプ１３の周面によって区画される水溜め空間Ｖ
を形成している。そして、この水溜め空間Ｖ内に加湿用
の水を供給することにより、加湿パイプ１３の周面から
通風路１４内に水蒸気を蒸発させて、通風路１４を流通
する空気を加湿するように構成されている。

【００１４】図３を参照して、図示の実施の形態におい
て、加湿エレメント１１は、二段二行二列に配置された
計８機（図３に４機のみ図示）が直列に接続されてお
り、隣接するもの同士が順次直列に連通管２７を介して
接続されている。また、最下流の加湿エレメント１１に
は、ドレンパン４４に排水する排水管２８が接続されて
おり、この排水管２８には、後述するように定期的且つ
強制的に排水するための電磁式の排水バルブ２９が配置
されている。

【００１５】加湿エレメント１１に給水するために、加
湿ユニット１０は、外部の給水系２１と接続される給水
管２４と、給水管２４に直列に設けられた電磁式の第
１、第２の給水バルブ２２、２３と、給水管２４の両給
水バルブ２２、２３よりも下流側に接続された給水タン
ク２５と、給水タンク２５内の水を落差を利用して、直
列に接続された加湿エレメント１１のうち、最上流のも
のに導く給水管２６とを備えている。

【００１６】上記第１、第２の給水バルブ２２、２３並
びに排水バルブ２９は、加湿ユニット１０の電気系統に
含まれる、制御ユニットとしての給水制御回路４０によ
って選択的に開閉されるようになっている。図示の実施
の形態において、給水制御回路４０は換気ユニット２の
電気系統と連動可能に接続されている。上流側の第１の
給水バルブ２２は、いわば元栓のようなものであり、換
気ユニット２の稼働／停止に応じて開閉するように設定
されている。

【００１７】下流側の第２の給水バルブ２３は、水位調
整のために、給水タンク２５に設けられ、上記給水制御
回路４０に接続されている一対のフロートスイッチ３
０、３１のＯＮ／ＯＦＦに応じて開閉される。一方のフ
ロートスイッチ３０は、給水タンク２５内の水位の上限
を検出する高位側のものであり、他方のフロートスイッ
チ３１は、水位の下限を検出する低位側のものである。
そして、上記給水制御回路４０は、高位側のフロートス
イッチ３０が水位を検出すると第２の給水バルブ２３が
閉じられ、低位側のフロートスイッチ３１が水位を検出
すると第２の給水バルブ２３が開かれるよう、例えばリ
レー等によって設定されている。これにより、給水タン
ク２５内の水位が一定範囲のレベルに保たれる。そし
て、このように水位が保たれた給水タンク２５から加湿
エレメント１１へ落差を用いて水が供給される。

【００１８】上記排水バルブ２９は、加湿エレメント１
１の水溜め空間Ｖ内の水をドレンする際に開放されるも
のであり、通常は第１の給水バルブ２２と同様に換気ユ
ニット２の稼働／停止に応じて開閉するように設定され
ている。この設定は、よく知られている周知の装置と同
様に、排水バルブ２９の電磁バルブを開閉するリレー回
路により具体化されている。

【００１９】以上のような構成において、上記給水制御
回路４０には、排水バルブ２９を制御するリレー回路内
にタイマー５０が挿入されている。このタイマー５０
は、一定の設定時間Ｔ（例えば２４時間）をカウントす
ると、換気ユニット２の運転状態に拘らず、強制的に一
定時間ｔ（例えば１０分）排水バルブ２９を定期的且つ
強制的に開放するためのものである。

【００２０】図４は給水制御回路４０の動作手順を示す
フローチャートである。同図に示すように、この実施の
形態において特徴的なことは、ステップＳ１に示すよう
に、メインスイッチ（換気ユニット２と連動して接続さ
れる）の状態に拘らず、タイマー５０によって設定時間
Ｔのカウントが行なわれ、設定時間Ｔに至った場合に
は、ステップＳ２において、後述する強制排水処理を行
なう点である。この設定により、給水制御回路４０が加
湿ユニット１０と併設される換気ユニット２と連動して
いるか否かに拘らず、確実に加湿エレメント１１内の水
が定期的且つ強制的に排出されることになり、加湿エレ
メント１１内の水が澱まなくなる。

【００２１】他方、設定時間Ｔに至らない場合には、ス
テップＳ３に示すように、メインスイッチがＯＮされて
いるか否かが判別され、メインスイッチがＯＮされてい
る場合には、ステップＳ４に示すように通常運転（すな
わち、給水バルブ２３を開き、排水バルブ２９を閉じ
る）が行なわれる一方、ＯＦＦされている場合には、ス
テップＳいわゆるダンパー顕熱モードに設定され、給水
バルブ２３が閉じられ、排水バルブ２９が開放される。
なお、ドレン時においては、異常の有無が周知のセンサ
によってモニターされ（ステップＳ６）、異常が検知さ
れた場合には、異常表示を行い（ステップＳ７）、スタ
ートに戻る。

【００２２】なお上述したように、この実施の形態にお
いては高気密／高断熱住宅１に設けられているため、過
度の空気の乾燥（冬場には２２℃で２０％ＲＨに至るこ
ともある）による不具合（ドアが縮んだり壁枠が反り返
る等）を防止するため、換気ユニット２や加湿ユニット
１０は通常は２４時間連続運転になっており、メインス
イッチが遮断されることはない。従って、加湿エレメン
ト１１の排水は多くの場合、ステップＳ２による強制排
水処理によることになる。

【００２３】図５は強制排水処理のルーチンを示すフロ
ーチャートである。同図に示すように、強制排水処理が
開始されると、ステップＳ２１において排水バルブ２９
が開放され、各加湿エレメント１１の水がドレンされ
る。次に、ステップＳ２２において、上限側のフロート
スイッチ３０が接続されるか否かがモニターされ、フロ
ートスイッチ３０がＯＮされない限りは給水バルブ２３
を開き、ＯＮされた場合にのみステップＳ２４において
給水バルブ２３を閉じるようにしている。この制御によ
り、給水タンク２５が許容量一杯になるまで、給水タン
ク２５からの給水がドレン時にも継続されることにな
る。この結果、給水側から加湿エレメント１１に供給さ
れる水は、いわば、加湿エレメント１１を洗い流すよう
に流れることになる。加えて、図３に示したように、加
湿エレメント１１が複数個直列に接続されているため、
単に排水バルブ２９のみが開放されている場合と異な
り、直列に接続された各加湿エレメント１１において
は、上流側からの水の流れによるエネルギーによって、
下流端に至るまで洗い流し効果が促進されることにな
る。

【００２４】さらにステップＳ２５において、ステップ
Ｓ２１の開始時からの経過時間がカウントされ、予め設
定された一定時間ｔが経過したか否かがモニタされる。
仮に経過していない場合には、ステップＳ２２に戻って
フロートスイッチ３０の状態、即ち給水タンク２５の水
量に基づいて給水バルブ２３の開閉動作が制御され、経
過した場合には、排水バルブ２９を閉じて元の制御に戻
る。なお、上記一定時間ｔの経過後は、給水バルブ２３
の制御はフロートスイッチ３０、３１による通常の水量
調整制御によって開閉されることになる。

【００２５】以上説明したように、本発明の実施の形態
では、給水制御回路４０が加湿ユニット１０と併設され
る換気ユニット２と連動しているか否かに拘らず、確実
に加湿エレメント１１内の水が排出されるので、加湿エ
レメント１１内の水が長期間にわたって澱むことなく排
出される結果、加湿エレメント１１内の水を清潔に維持
し、もって、加湿能力の低下や異臭の発生を防止するこ
とができるという顕著な効果を奏する。

【００２６】特に、図示の実施の形態では、給水タンク
２５から加湿エレメント１１に供給される水が加湿エレ
メント１１を洗い流すように流れることになるので、加
湿エレメント１１の内部は、水の流れによって清潔に維
持されるという利点がある。また、上述した実施の形態
では、一つの給水制御回路４０で複数の加湿エレメント
１１の全ての給排水ができる他、下流端に至るまで洗い
流し効果が促進されることになるので、一層、加湿エレ
メント１１の内部を清潔に維持することが可能になると
いう利点がある。

【００２７】上述した実施の各形態は本発明の好ましい
具体例を例示したものに過ぎず、本発明は上述した実施
の形態に限定されない。例えば、フロートスイッチは、
加湿エレメント１１の下流側で加湿エレメント１１の水
位を検出可能なものであってもよい。また、加湿ユニッ
ト１０は、工場出荷時に換気ユニット２に装着されるも
のであってもよく、設置現場で後付けされるものであっ
てもよい。

【００２８】さらに、複数の加湿エレメント１１を設け
る場合、上述した各加湿エレメント１１を並列に給水タ
ンク２５に接続してもよい。但し、その場合には、排水
バルブ２９を各加湿エレメント１１毎に設けることにな
る。その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の設計変
更が可能であることは云うまでもない。

【００２９】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、空気調和装置
を２４時間運転している場合においても加湿エレメント
内の水を清潔に維持し、もって、加湿能力の低下や異臭
の発生を防止することができるという顕著な効果を奏す
る。請求項２記載の発明では、給水源から加湿エレメン
トに供給される水が加湿エレメントを洗い流すように流
れることになるので、加湿エレメントの内部は、水の流
れによって清潔に維持される。

【００３０】請求項３記載の発明では、一つの制御ユニ
ットで全ての加湿エレメントの給排水ができる他、下流
端に至るまで洗い流し効果が促進されることになるの
で、一層、加湿エレメントの内部を清潔に維持すること
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態における加湿ユニットが
採用されている空気調和装置の概略図である。

【図２】図１の加湿ユニットに採用されている加湿エレ
メントの斜視図である。

【図３】図１の加湿ユニットの概略構成図である。

【図４】給水制御回路の動作手順を示すフローチャート
である。

【図５】排水処理のルーチンを示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ 住宅 ２ 換気ユニット（空気調和装置） １０ 加湿ユニット １１ 加湿エレメント ２３ 給水バルブ ２９ 排水バルブ ３０ フロートスイッチ（制御ユニットの一部） ３１ フロートスイッチ（制御ユニットの一部） ４０ 給水制御回路（制御ユニット） ５０ タイマー（排水バルブ強制開放手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】室内に供給される空気を加湿する加湿エレ
   メント(11)と、 加湿エレメント(11)とこれに加湿用の水を供給する給水
   源との間に接続され、給水源への給水路(24)を開閉する
   給水バルブ(23)と、 加湿エレメント(11)の内部の水を排水するための排水路
   (28)を開閉する排水バルブ(29)と、 少なくとも排水バルブ(29)を開閉制御可能な制御ユニッ
   ト(30,31,40)とを備え、上記制御ユニット(30,31,40)
   は、空気調和装置(A) の運転停止に連動して排水バルブ
   (29)を開放するように設定されている加湿ユニットであ
   って、 上記制御ユニット(30,31,40)には、予め定められた設定
   時間(T) 毎に排水バルブ(29)を定期的且つ強制的に開放
   するための排水バルブ強制開放手段(50)が設けられてい
   ることを特徴とする加湿ユニット。
2. 【請求項２】請求項１記載の加湿ユニットにおいて、 上記制御ユニット(30,31,40)は、排水バルブ強制開放手
   段(50)による排水バルブ(29)の開放動作に連動して給水
   バルブ(23)を開放可能に構成されているものである加湿
   ユニット。
3. 【請求項３】請求項２記載の加湿ユニットにおいて、 上記加湿エレメント(11)は、複数個のものが直列に接続
   されているものである加湿ユニット。