JPS63247541A - 蒸気加湿装置 - 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】 発明の技術分野 本発明は、主として室内空気を蒸気によって加湿する装
置の改良に関する。

従来技術 電熱式の加湿器は、電熱で湯を沸かし、沸騰させて蒸気
により、空気を加湿する。このような型式の加湿器では
、水の内部に発熱体が入れられているため、加熱開始後
、水が沸騰したときに、初めて蒸気が発生ずることにな
り、遅れ時間が大きく、また空だきなどの異常過熱の防
止のために、温度調節装置が必要であり、制御装置が複
雑になるほか、水槽内に水が長期間にわたって、溜めら
れているため、各種の雑菌が繁殖しやすい状態となる。

このような欠点があるため、家庭用あるいは業務用の加
湿器として、適切な加湿手段が望まれている。

なお、その他の加湿手段として、遠心噴霧式加湿器、超
音波式加湿器、フィルター蒸発式加湿器などが実用化さ
れているが、加湿用の霧が水の温度とほぼ等しい温度で
あるため、室内空気が一時的に低下し、健康管理の上か
ら適切でない。

発明の目的 したがって、本発明の目的は、従来の電熱式加熱方式に
代わる新しい型式の蒸気加湿装置を提供することである
。

発明の解決手段 そこで、本発明は、１００（”Ｃ）以上の発熱体の表面
に水滴または霧状の水を（」着させたとき、その発熱体
の熱によって瞬時に蒸気を発生できることに着目し、そ
の発熱体としてＰＴＣ発熱素子を採用している。このＰ
ＴＣ発熱素子は、正の抵抗一温度特性を有しており、自
己発熱により、高い温度になったとき、これに比例して
、抵抗値を増大させる。このため、そのヒータの表面温
度は、水の気化に必要な温度を自己制御の状態で保持し
、従来のニクロム線発熱体などのように温度調節手段を
必要とせず、目標の温度を保持する。そして、蒸発用の
水は、ヒータの表面に対し水滴として、または霧状とし
て、一定量ずつ供給され、その表面に付着した時点で、
ヒータの表面の熱を吸収し、瞬時に蒸気となり、空気中
に飛散する。この結果、本発明の蒸気加熱によると、加
熱状態の霧、すなわち蒸気によって、室内空気が連続的
に加湿されていく。

実施例１ 第１図は、本発明の基本的な蒸気加湿装置１を示してい
る。

この蒸気加湿装置１は、開口型の蒸発！！！２の内部で
例えば板状のヒータ３を水平方向で必要に応じ傾斜した
状態で備えており、またこのヒータ３の上方側で、給水
手段４として、給水管４１を備えている。すなわち、上
記蒸発槽２は、上面開口型であり、その内部でサポート
５などにより、ヒータ３を水平またはやや傾斜させた状
態で支持しており、また側面で必要に応じ、送風器６を
備え、また底部で排水ロアを形成している。

そして、上記ヒータ３は、内部にＰＴＣ発熱素子を有し
ており、その外部の表面を熱伝導率の良好な耐腐食性金
属例えばステンレス仮で完全な密閉状態で被覆した構造
となっており、例えば商用の電源８に接続される。また
、上記給水手段の給水管４１は、ヒータ３の上面で水平
な状態で取り付は具９によって蒸発槽２に対し支持され
ており、複数の給水孔の部分から水滴を滴下させるため
に、流量調整弁１０およびフィルター１１を介し、水道
水などの圧力水源１２に接続されている。

なお、上記流量調整弁１０は、最大流量の範囲内で、制
御器１４によって制御されるようになっている。もちろ
ん、この制御器】４は、空気中の湿度計１３からの湿度
データを入力とし、それに応じて流量調整弁１０の流量
を最大流量の範囲内で絞り込む作用をしている。

加湿操作に際し、ヒータ３は、電源８に接続され、ＰＴ
Ｃ発熱素子の電流によって、所定の温度例えば１５０度
程度に加熱されている。なお、そのＰＴＣ発熱素子は、
目標の温度、すなわちキューリ一点以上に加熱されると
、急激に内部の抵抗値を増大させ、電流を制限する方向
に働く。この結果、ヒータ３は、外部から熱を奪われな
くても、異常過熱の状態とならず、目標の温度を自己制
御してい（ことになる。なお、この状態で、送風器６が
ヒータ３の表面に向けて風を送り込んでおれば、その空
気は、ヒータ３の表面に接して、その熱を奪い、加熱さ
れた状態で外部に温風として放出されるため、室内温度
を加熱する目的にも利用できる。

一方、蒸発用の水１５は、圧力水源１２から供給され、
フィルター１１で濾過され、流量調整弁１０で適当な流
量に制限されながら、給水管４１の孔から水滴となって
ヒータ３の表面に落下する。

このとき、落下状態の水滴１５は、ヒータ３の表面に付
着すると、ヒータ３の表面から熱を奪い、すぐに１００
（’Ｃ）以上となり、沸騰し、瞬時に気化し、蒸気とな
って空気中に放出され、温風とともに、室内空気中に供
給される。なお、この蒸発過程で、ヒータ３は、水滴１
５と接触した位置の近くで、その水滴１５の蒸発に必要
で充分な熱量を供給するよう設計されている。したがっ
て、水滴１５は、ヒータ３の表面上で、移動することな
く、殆ど瞬時に完全な気化状態となる。この完全な気化
に必要な時間は、ヒータ３を水平な状態としないで、少
し傾けることによって一層早めることもできる。すなわ
ち、ヒータ３がｆ頃斜していると、落下状態の水滴１５
は、ヒータ３の表面を傾斜方向に移動しながら、ヒータ
３から熱を受は取るため、ヒータ３に対する大きな接触
面積から多くの熱を受は得る状態となる。なお、水１５
は、ヒータ３の熱を用いて、または別の熱源で予熱され
ておれば一層よい。すべての水滴１５は、最大流量に設
定されたときでも、ヒータ３の表面で、完全に気化し、
蒸気となるため、蒸発槽２の内部に、水１５は溜まらな
い。しかし、その底部に水１５が溜まったとき、それは
排水ロアから必要に応じ排出される。なお、水１５中の
不純物例えば殺菌用塩素などは、凝固して、ヒータ３の
表面に付着する。これらの付着物は、熱交換を悪くする
ので、適当な時期に取り除かれる。

このような加湿過程で、制御器１４は、湿度計１３から
の湿度データを入力として、室内の湿度に応じ、最大流
量の範囲で、流量調整弁１０の絞り量を調整していく。

これによって水１５の供給量は、目標の加湿のために、
最適な量として自動的に調整される。このようにして、
水１５の流量が少ない方向に調整されると、ヒータ３の
熱が奪われなくなるが、既に述べたように、ヒータ３は
、自己温度調整機能によって、目標の温度以上に異常過
熱の状態とならないため、ヒータ３の電流制御は、不必
要である。

実施例２ 第２図は、本発明の蒸気加湿装置１の他の実施例を示し
ている。

この実施例の蒸気加湿装置１は、ヒータ３を複数縦方向
に備えており、表面積を大きくするため、格子状または
ハニカム状として構成されており、また、給水手段４と
して、蒸発槽２のろ斗状首部で給水ノズル４２を備えて
いる。この給水ノズル４２は、水１５を霧状として、加
湿状態のヒータ３の表面に噴霧していく。

この実施例では、水１５が霧状として単位粒子当たり可
能な限り少ない気化熱の形態で、ヒータ３の表面に付着
するため、蒸気化に必要な時間は、さらに短縮化できる
。また、ヒータ３が複数設けられているため、実施例１
のものに比較して、その発熱効率も良好となる。

発明の効果 本発明では、次のような特有の効果が得られる。

まず第１に、ＰＴＣ発熱体の表面に蒸発用の水が水滴ま
たは霧状として供給され、少ない熱量で瞬時に蒸気化す
るため、加湿の開始動作が速やかに行われる。

第２に、水が気化する過程で、１００（”ｉｌｌ：）近
（の蒸気となっており、加湿と空気加熱とが同時に行わ
れるため、乾燥空気の暖房用加湿装置として適切である
。

第３として、水が蒸発する過程で、水中の不純物が固化
し、槽内で蒸留作用が行われているため、不純物の混入
のない状態で空気加湿が可能となる。

最後に第４として、ヒータの発熱源にＰＴＣ発熱素子が
利用されており、ヒータの表面に水が付着しなくても、
ヒータ自体が異常過熱状態にならないため、複雑な温度
制御器などが必要とされず、また空だきなどの危険もな
（、それだけ保守やその点検が容易であり、したがって
装置自体も安価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１の蒸気加湿装置の断面図、第２図は実
施例２による蒸気加湿装置の断面図である。 １・・蒸気加湿装置、２・・蒸発槽、３・・ヒータ（Ｐ
ＴＣ発熱素子）、４・・給水手段、６・・送風器、８・
・電源、１０・・流量調整弁、１１・・フィルター、１
２・・圧力水源、１３・・湿度計、１４・・制御器、１
５・・蒸発用の水、４１・・給水管、４２・・給水ノズ
ル。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）開口型の蒸発槽と、この蒸発槽の内部に設けられ
   たＰＴＣ発熱素子からなるヒータと、このヒータの表面
   に蒸発用の水を一定量ずつ供給する給水手段とからなる
   ことを特徴とする蒸気加湿装置。
2. （２）一定量の水を水滴として供給することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の蒸気加湿装置。
3. （３）一定量の水を霧状として供給することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の蒸気加湿装置。