(57)【要約】【課題】高度の空気清浄度や衛生レベルが要求される大空間を効率よく加湿する場合に適した新規な加湿技術を提供すること。【解決手段】霧Ｍを噴出することにより目的空間の湿度を上げるための装置であり、前記目的空間に向けて霧Ｍを噴き出す噴霧手段（ノズル２）と、該霧Ｍを拡散し得る温風流Ｂを形成するための加熱部Ｈ及び気流形成部（ファン）Ｆと、を少なくとも備える構成の加湿装置１、さらには、温度調整用の温風を所定空間に送り出し得るように構造物に配設される風洞部９に設置される加湿システム１０を提供する。【選択図】図１
2010038461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
霧を噴出することにより目的空間の湿度を上げるための装置であって、
前記目的空間に向けて霧を噴き出す噴霧手段と、
前記霧を拡散するとともに、前記目的空間の温度低下を抑制する温風流を形成する温風流形成手段と、
を少なくとも備える加湿装置。
【請求項２】
前記温風流形成手段は、前記装置内に導入された空気を暖める加熱部と、前記目的空間に向かう空気流を形成する気流形成部と、を少なくとも備えることを特徴とする請求項１記載の加湿装置。
【請求項３】
前記加熱部は、前記気流形成部の後方側位置に配置されたことを特徴とする請求項２記載の加湿装置。
【請求項４】
前記気流形成部の少なくとも前後領域が、消音壁によって囲繞されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の加湿装置。
【請求項５】
温度調整用の温風を所定空間に送り出し得るように構造物に配設される風洞部に設置される加湿システムであって、
前記風洞部の排風開口部に配置され、霧を前記所定空間に噴出する噴霧部と、
前記風洞部内を送り出されてきた前記温風を、前記霧を拡散し得るとともに、前記所定空間の温度低下を抑制することが可能な温風流に調整する風調整部と、
を備える加湿システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加湿装置と加湿システムに関する。より詳しくは、霧を温風とともに噴出することによって、温度低下を抑制しながら目的空間の湿度を上げるように工夫された加湿装置と加湿システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
加湿装置（加湿器）は、種々の目的や用途で、空間の相対湿度を上げるために使用される装置である。この加湿装置は、概ね、気化式、水噴霧式、蒸気式に大別することができる。
【０００３】
「気化式」は、常温水を膜やフィルターを用いて蒸発させて加湿を行う方式であり、主にオフィスビルの空調等に採用されることが多い。「水噴霧式」は、水分を霧化して目的の空間へ放出し、水分を蒸発させる方式であり、例えば、農作物の栽培や各種工場などにおいて採用されることが多い。「蒸気式」は、水分を沸騰させて得られる蒸気によって加湿を行う方式であり、湿度とともに温度を上昇させる効果があるので、暖房機器の一種としても使用されることが多い。
【０００４】
送風技術を併用する加湿装置も存在する。例えば、上記蒸気式の一種とも言える「スチームファン方式」の加湿装置では、電熱等により水を沸騰させて、その蒸気を送風機（ファン）によって拡散させるという方法が一般に採用される（特許文献１参照）。この種の加湿装置の代表的な用途の一例は、スチームサウナである。
【０００５】
また、送風技術を利用する他の加湿装置として、送風装置からの風をヒーターで加熱して温風を形成し、この温風を吸湿された気化フィルターに向けて送り出して、加湿された空気を得るという方式の加湿装置も開発されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００７−０９３０６７号公報。
【特許文献２】特開２００３−２９４２７７号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上説明したように、加湿技術については多種多様な方式が存在する状況の中、現在、高度の衛生レベルや空気清浄度が要求される空間を効率よく加湿する場合に適した加湿技術や大空間を効率よく加湿できる技術の開発が求められている。
【０００７】
より具体的には、病院、福祉施設、電子精密機器が多い研究又は工場などに適する加湿技術が求められており、特に、病院や福祉施設では、空気が乾燥すると、風邪、インフルエンザなどの感染症が発生し易くなるため、加湿対策は重要と考えられている。一方、貯水槽などで繁殖した雑菌が加湿装置から放出されると、肺炎、熱性疾患、アレルギー疾患（「加湿器病」とも称される。）などが発生するおそれがあるという問題を抱えている。また、より大空間になればなるほど、加湿のために使用する水の量が増えるので、水の衛生管理により多くの対策を施す必要が生じる。即ち、加湿装置が感染源とならないように、万全の注意を払わなければならない。
【０００８】
さらに、空港ロビー、音楽ホール、オフィスビルロビー、駅構内などに代表されるような大空間を対象とする加湿では、当該空間全体を均一に、かつ、効率よく加湿できるとともに、目的空間の床、壁面、機器等を確実に濡らさないようにすることが重要であり、加えて、エネルギー効率の向上やＣＯ２排出削減についても重要な技術的課題となっている。
【０００９】
以上を踏まえ、本発明は、高度の空気清浄度や衛生レベルが要求される空間や空港ロビー、音楽ホール、オフィスビルロビー、駅構内などの大空間を効率よく加湿することが可能な加湿装置及び加湿システムを提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明では、まず、霧を噴出することにより目的空間の湿度を上げる装置であって、前記目的空間に向けて霧を噴き出す噴霧手段と、前記霧を拡散し得る温風流を形成する温風流形成手段と、を少なくとも備える加湿装置を提供する。前記温風流形成手段については、前記装置内に導入された空気を暖める加熱部と、前記目的空間に向かう空気流を形成する気流形成部と、を少なくとも備えるように工夫し、前記加熱部については、前記気流形成部の後方側位置に配置する構成を好適に採用することができる。なお、本発明における「湿度」の概念は、目的の計測基準に応じて、相対湿度、絶対湿度のいずれでもよく、特に限定されない。
次に、本発明では、温度調整用の温風を所定空間に送り出し得るように構造物に配設される風洞部に設置される加湿システムであって、前記風洞部の排風開口部に配置され、霧を前記所定空間に噴出する噴霧部と、前記風洞部内を送り出されてきた前記温風を、前記霧を拡散し得るとともに、前記所定空間の温度低下を抑制することが可能な温風流に調整する風調整部と、を備える加湿システムを提供する。
なお、本発明に係る上記加湿装置及び加湿システムでは、霧の蒸発をより促進し、かつ、目的空間の床、壁面、機器等を確実に濡らさないようにするために、上記噴霧手段や噴霧部については、平均粒径が数ミクロン〜数十ミクロンの水滴からなる超微細な霧を噴霧することを前提とするのが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係わる加湿装置及び加湿システムは、霧を温風で拡散等する構成を採用しており、雑菌等が繁殖したり、貯留槽にスケールが発生したりし易い温水を噴霧して蒸発を促進する構成ではない。このため、高度の衛生レベルや空気清浄度が要求される空間（特に、大空間）の加湿に適しており、温水用のボイラも不要であるので、ＣＯ２排出削減にも寄与する。
【００１２】
同加湿装置及び同加湿システムは、目的空間に向けて、温風流を送り出すことにより該空間の温度（エネルギー）を上昇させて水の蒸発を促進することができる。それと同時に、風の作用で噴霧手段近傍領域の霧を速やかに拡散して該領域に高湿度層が形成されることを防止することによって蒸発速度の低下を抑制することができる。即ち、本加湿装置及び加湿システムは、大空間においても加湿効率に優れているだけでなく、目的空間の床、壁面、機器等を一層濡らさない噴霧を確実に実施することができる。
【００１３】
また、同加湿装置及び同加湿システムは、目的空間に向けて「霧」とともに所定温度の「温風」を送り出すという構成が採用されているので、霧の気化熱によって目的空間の温度が低下してしまうことを抑制することができる。即ち、加湿兼暖房の用途にも適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付した図面を参照しながら本発明に係わる加湿装置及び加湿システムの好適な実施形態例について説明する。なお、本発明は、図面に開示された加湿装置の構成に狭く限定されない。
【００１５】
まず、図１は、本発明に係わる加湿装置の一実施形態例の外観斜視図（一部内部透視）であり、図２は、同加湿装置の噴霧手段周辺部分を前方からみた正面図である。
【００１６】
図１、図２中において符号１で示された加湿装置（以下、単に「装置」）は、該装置１の前方側に配置された複数のノズル（噴霧手段）２からそれぞれ霧Ｍを噴出することによって、目的空間の湿度を上げるために用いられる装置である。
【００１７】
本装置１を使用して湿度を上げるその目的は、特に限定されない。該目的について例示をすれば、暖房などの温度調節と加湿を同時に行う目的、空気の乾燥を防いで感染症の発生を予防する目的、静電気の発生を防止する目的、農作物（きのこ類を含む。）等の栽培環境を整える目的、沈塵目的など様々である。
【００１８】
ここで、本装置１は、所定の目的空間に向けて微細な霧Ｍを噴き出すためのノズル２と、該ノズル２から噴き出された霧Ｍを周辺に拡散し得る温風流Ｂを形成するための温風流形成手段（後述）と、を少なくとも備えている。
【００１９】
ノズル２は、通常、装置１の最前面部位に複数配設される。これらのノズル２,２・・・は、例えば、前記温風流Ｂの吹き出し口Ｕ（図２参照。）を取り囲むように、所定間隔で配設しておくようにし、これによって温風流Ｂによる霧Ｍの拡散等を効果的に行うようにする。なお、図１、図２における符号３は、装置１の前面の中央に開口する排風用（温風流吹き出し用）ノズルを示している。
【００２０】
噴霧用のノズル２の数は、特に限定されず、目的、用途、空間のサイズ、設置環境などに応じて、適宜選択すればよい。図１、図２では、便宜上、四つのノズルが配置された例が示されている。
【００２１】
また、ノズル２の種類、材質、構造などについても特に限定されない。例えば、一流体ノズルでもあっても、二流体ノズルであってもよい。なお、図１、図２では、ノズル２として、図示しないプランジャーポンプ等により加圧された高圧水Ｗを噴き出す一流体ノズルが採用された実施形態例が示されている。
【００２２】
各ノズル２から噴出される霧Ｍは、微細な水滴の集合とも言えるが、該水滴の平均粒径を制御することは、本発明においても重要な技術要素である。その理由は、前記平均粒径が大きいと、蒸発（気化）に時間がかかって加湿効率が悪くなるばかりか、霧Ｍの拡散範囲も狭まって加湿範囲が制限されてしまう。さらに、前記平均粒径が大きいと、霧Ｍが蒸発しきれずに残り、床、壁面、家具、機器類などの表面を濡らしてしまう可能性が高まり、好ましくないからである。そこで、本装置１では、上記理由から、霧Ｍを構成する水滴の平均粒径を、数十ミクロン以下、より好適には数ミクロンレベルに制御するのが望ましい。
【００２３】
ノズル２に供給される水（液体）については、装置１が従来の温水噴霧方式とは異なるので、加温の必要はない。このため、雑菌の繁殖や貯水槽などにおけるスケールの発生を有効に抑制できる。この噴霧用の水は、水道水でもよいが、用途に応じて、殺菌水、精製水、純水、超純水などを自由に使用することができる。特に、純水や超純水を使用すると、高度な衛生又は清浄な環境を維持しながら加湿を実施することができる。
【００２４】
温風流形成手段は、所定温度の温風流Ｂを装置１の前方へ噴き出すための手段である。温風流Ｂは、目的空間の温度（エネルギー）を上昇させて水（霧Ｍ）の蒸発を促進するとともに、風（気流）の作用によってノズルＮの近傍領域の霧Ｍを速やかに周辺に拡散せしめ、該近傍領域に高湿度層が形成されることを防止し、蒸発速度の低下を抑制するという役割を果たす。また、風（気流）は、霧Ｍをより遠方及び広範な範囲に拡散するため、より大空間の加湿を可能とするという役割も果たす。また、この温風流Ｂは、目的空間に噴出された霧Ｍが気化するときに熱を奪う作用（気化熱作用）によって、当該空間の雰囲気温度が低下してしまうことを抑制するという役割も果たす。
【００２５】
ここで、この温風流形成手段は、装置１内に導入された空気Ａを暖める加熱部Ｈと、前記目的空間に向かって送り出される空気流を形成する気流形成部（ファン、例えば、軸流ファン）Ｆと、とから少なくとも構成されている。
【００２６】
より詳細には、装置１の周辺に存在する空気Ａを、気流形成部（ファン）Ｆによって形成される負圧作用によって、装置１の後方側に配置された空洞部４内へ取り込み（引き込み）、続いて、空洞部４内へ取り込んだ該空気Ａを加熱部Ｈで温めた後に、気流形成部（ファン）Ｆへ送り込んで装置前方（ノズル側）に向かって流れる温風流Ｂを形成する。
【００２７】
温風流Ｂは、気流形成部（ファン）Ｆの前方側に位置する空洞部５を通過して、さらにその前方に開口する吹き出し口３から放出される（特に、図１参照）。なお、温風流Ｂの放出と同時に、該吹き出し口３の周辺に配設されたノズル２群からは、微細な霧Ｍを噴出する。
【００２８】
温風流Ｂの温度は、本装置１を使用する目的や用途、目的空間の初期相対湿度や容積、目的空間の目標設定温度などによって適宜設定することができる。一例を挙げると、吹き出し口３部分において５０〜７０℃程度の温風流Ｂを放出する。
【００２９】
ここで、本装置１に設けられている空洞部４、５は、消音機能を発揮するようにより工夫された外壁構造を持つ構成が好適である。本装置１は、例えば、病院や福祉施設などの室内に設定することも想定しているので、気流によって生じる音を低減することが望ましいからである。消音機能を発揮せしめる外壁構造については、特に限定されないが、例えば、ホルムヘルツ共鳴原理を利用し得る構造などを採用できる。
【００３０】
次に、装置１内に導入された空気Ａを加熱する加熱部Ｈは、気流形成部（ファン）Ｆの前後いずれの位置にも配置され得るが、気流形成部（ファン）４で形成した気流を乱したり、気流のエネルギーを損なわないようにしたりするため、望ましくは、気流形成部（ファン）Ｆの後方側、例えば、空洞部４と気流形成部Ｆの間、あるいは、空洞部４のさらに後方側に配置する。
【００３１】
加熱部Ｈは、該空気Ａに熱を加えることができる手段であれば、特に限定されないが、ここに好適な例を一つ挙げれば、電熱式ヒーター方式を採用することができる。例えば、金属パイプの中央にスパイラル発熱体の周辺に熱伝導の良い高絶縁粉末を充填した構造を有する、いわゆる「シース（Sheath）ヒーター」と称される加熱方式を採用し得る。なお、この加熱方式は熱損失が少ないので、エネルギー効率がよい。
【００３２】
その他、図１に示された符号について説明すると、符号６は、気流形成部Ｆを構成するファンを駆動するモーターであり、符号７は、装置１の角度を調整するためのレバーであり、符号８は、水圧や風力を調整するための制御部（電源ＢＯＸを含む。）及びスイッチ等の操作部である。
【００３３】
次に、本発明に係る加湿システム一実施形態例について、図３に基づいて説明する。なお、本発明は、当該図３に開示された加湿システムの構成に狭く限定されない。
【００３４】
図３に示されている本発明に係る加湿システム１０は、温度調整用の温風を所定空間に送り出し得るように、所定の構造物に配設される風洞部（ダクト）９に対して設置され得る加湿用のシステムである。
【００３５】
即ち、加湿システム１０は、前記構造物に既に設けられている風洞部９に付設されたり、新規に風洞部を設ける工事を行う際に、該風洞部９の所定箇所に取り付けられたりする加湿用のシステムである。なお、所定の構造物において風洞部９が複数設けられている場合は、加湿システム１０は、全部の風洞部９、あるいは選択された必要数の風洞部９に配置される。
【００３６】
この加湿システム１０は、風洞部９の排風開口部Ｅ（図３参照）に配置され、霧Ｍを前記所定空間に噴出する噴霧部１１を備えている。この噴霧部１１は、ノズル２群及び吹き出し口Ｕが目的空間に臨むように、排風開口部Ｅに脱着自在に嵌め込んで取り付ける。
【００３７】
また、加湿システム１０は、前記風洞部９内に向けて送り出されてきた温風Ｇを、ノズル２から噴出された前記霧Ｍをより広い空間に向けて拡散し得るとともに、前記所定空間の温度低下を抑制することが可能な条件の温風流Ｂに調整する役割を果たす風調整部１２を備えている。
【００３８】
より具体的に説明すると、風洞部９の上流側に設けられている温風発生装置（温風ヒーター）１３から該風洞部９内に送り込まれてくる温風Ｇを、風調整部１２を介して所望の条件（例えば、風量、風速、温度など）の温風流Ｂに調整してから、排風開口部Ｅから目的空間に向けて吹き出すようにする。
【００３９】
温風流Ｂは、上述した加湿装置１の場合と同様に、噴霧部１１の吹き出し口Ｕの周辺に配置されているノズル２から吹き出される霧Ｍと一緒に吹き出されることによって、目的空間の温度低下を抑制しながら加湿を同時に実施することができる。
【００４０】
風調整部１２については、例えば、風洞部９の排風開口部Ｅに向けた気流を形成することが可能なファン（図示せず。）と該ファンを駆動するモーター（図示せず。）と該モーターの運転レベルを制御する制御部などを備えた構成を採用することができる。
【００４１】
霧Ｍと一緒に吹き出される温風流Ｂの風量等の条件は、例えば、風調整部１２よりも上流側の風洞部９に設置されたセンサーＳによって、風調整部１２に入る直前の温風Ｂの風量等を計測し、その信号Ｓ１を演算部Ｃに送信して演算して、これを制御用の信号Ｓ２に変換して風調整部１２に送信することによって、該風調整部１２の運転レベルを適正な範囲に自動的に制御するという構成を採用してもよい。
【００４２】
本加湿システム１０では、このような制御方法に工夫を施すことによって、温風発生装置１３から送り出された温風Ｇから必要風量レベルに調整された温風Ｂを確実に得ることができる。また、もともと空調用（暖房用）として使用される予定であった温風Ｇのエネルギーを有効に活用し、風調整部１２において所望の風量条件に高めた温風Ｂを形成するという構成が採用されているので、温風Ｂ形成のために使用されるエネルギー効率にも優れている。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明に係る加湿装置及び加湿システムは、例えば、高度の衛生レベルや空気清浄度が要求される空間（特に、大空間）を効率よく加湿する技術として利用することができる。例えば、病院、福祉施設、電子精密機器が多い研究又は工場などにおける加湿技術として利用することができる。空港ロビー、オフィスビルのロビーやフロア、音楽ホール、駅構内などの大空間をより広範囲にわたり、効率的に加湿、あるいは、加湿暖房するための技術、としても利用することができる。
【００４４】
また、本加湿装置及び本加湿システムは、水滴の平均粒径が数ミクロンから数十ミクロンの非常に微細な霧を温風流とともに吹き出して、霧の蒸発をより促進するように工夫すれば、加湿対象の空間の床、壁面、機器類、家具などをより確実に濡らすことがない加湿技術として有効に利用することができる。
【００４５】
さらに、本加湿装置及び本加湿システムは、温風流の吹き出しを停止させた状態で運転すれば、霧の気化熱を利用した冷房装置又は冷房システムとして使用することができるので便利である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係わる加湿装置の一実施形態例の外観斜視図（一部内部透視）である。
【図２】同加湿装置の噴霧手段周辺部分を前方からみた正面図である。
【図３】本発明に係る加湿システムの一実施形態例の概念を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  加湿装置
２  噴霧手段であるノズル
３  排風用ノズル
４、５  空洞部
１０  加湿システム
Ａ  空気
Ｂ  温風流
Ｆ  気流形成部
Ｍ  霧
Ｈ  加熱部
Ｕ  （温風流の）吹き出し口
【図１】
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【図２】
2010038461.tif 000004
【図３】
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