(57)【要約】  加湿装置（２０）は、吸込口（５）と吹出口（６）とを接続する循環風通路に吸込口（５）から吹出口（６）に向かう気流を形成する循環送風機（３）と、循環送風機（３）と吹出口（６）との間の循環風通路に配置される加湿器（７）と、加湿器（７）への給水及び加湿器（７）からの排水を行う給排水系（８）と、循環送風機（３）と吸込口（５）との間の循環風通路に配置され、室内の空気の温度及び相対湿度を測定する温湿度センサと、温湿度センサによって測定した室内の温度及び相対湿度に基づいて、循環送風機（３）の運転及び停止と加湿器（７）への給水とを制御するコントローラとを備える。
2017104073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込口と吹出口とを接続する循環風通路に前記吸込口から前記吹出口に向かう気流を形成する循環送風機と、
前記循環送風機と前記吹出口との間の前記循環風通路に配置される加湿器と、
前記加湿器への給水及び前記加湿器からの排水を行う給排水系と、
前記循環送風機と前記吸込口との間の前記循環風通路に配置され、室内空気の温度及び相対湿度を測定する温湿度センサと、
前記温湿度センサによって測定した前記室内空気の温度及び相対湿度に基づいて、前記循環送風機の運転及び停止と前記加湿器への給水とを制御するコントローラとを備えることを特徴とする加湿装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記循環送風機を運転しかつ前記加湿器へ給水する加湿運転を行う条件を示す加湿運転条件を記憶する記憶部を備え、前記加湿運転条件に基づいて前記循環送風機の運転及び停止と前記加湿器への給水とを制御することを特徴とする請求項１に記載の加湿装置。
【請求項３】
前記記憶部は、温度、相対湿度、絶対湿度及びエンタルピのうちの二つ以上を組み合わせて定義された前記加湿運転条件を記憶しており、
前記コントローラは、前記温湿度センサが測定した前記室内空気の温度及び相対湿度から絶対湿度及びエンタルピを算出可能であり、前記室内空気の温度、相対湿度、絶対湿度及びエンタルピが前記加湿運転条件を満たす場合に前記循環送風機を運転しかつ前記加湿器へ給水することを特徴とする請求項２に記載の加湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の空気を循環加湿する加湿装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、気温が低下する冬季は絶対湿度が低くなって空気が乾燥するため、静電気による様々なトラブルが発生し易くなり、場合によっては装置稼働率の低下の原因となることがある。このため、加湿装置は、湿度低下を防ぐために使用されている。【０００３】
加湿装置には、種々の型式のものが知られているが、いずれの型式でも給水と排水とが必要である。したがって、加湿を必要としない夏場に誤って加湿装置を運転すると、給水及び排水が無駄に行われてしまうことになる。【０００４】
特許文献１には、省資源の観点から、夏場は自動的に給水を止めるようにするため、空調機又は換気機器といった換気装置の室外側吸気口に外気温センサを設け、検出した外気温度が２０℃以上である場合は、加湿シーズンではない夏場と判断し、加湿器への給水を停止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２８８３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、室内空気を循環させて加湿を行う循環型の加湿装置は、特許文献１に開示される熱交換換気装置とは異なり空気の温度の情報を機器単独では得ることはできず、温度情報を持つ機器との連動動作を行う必要があり、施工及び設定が煩雑になってしまうという課題があった。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、単独で送風機の運転及び加湿器への給水を制御が可能な加湿装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、吸込口と吹出口とを接続する循環風通路に吸込口から吹出口に向かう気流を形成する循環送風機と、循環送風機と吹出口との間の循環風通路に配置される加湿器と、加湿器への給水及び加湿器からの排水を行う給排水系とを備える。本発明は、循環送風機と吸込口との間の循環風通路に配置され、室内空気の温度及び相対湿度を測定する温湿度センサと、温湿度センサによって測定した室内空気の温度及び相対湿度に基づいて、循環送風機の運転及び停止と加湿器への給水とを制御するコントローラとを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る加湿装置は、単独で送風機の運転及び加湿器への給水を制御可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る加湿装置の斜視図
【図２】実施の形態１に係る加湿装置の別方向からみた斜視図
【図３】実施の形態１に係る加湿装置の加湿部の構造を示す斜視図
【図４】実施の形態１に係る加湿装置のコントローラの機能ブロック図
【図５】実施の形態１に係る加湿装置のコントローラの機能をハードウェアで実現した構成を示す図
【図６】実施の形態１に係る加湿装置のコントローラの機能をソフトウェアで実現した構成を示す図
【図７】実施の形態１に係る加湿装置の加湿運転条件の一例を示す空気線図
【図８】実施の形態１に係る加湿装置の加湿運転条件の別の一例を示す空気線図
【図９】実施の形態１に係る加湿装置の加湿運転条件の別の一例を示す空気線図
【図１０】実施の形態１に係る加湿装置の加湿運転条件の別の一例を示す空気線図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態に係る加湿装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る加湿装置の斜視図である。図２は、実施の形態１に係る加湿装置の別方向からみた斜視図である。図３は、実施の形態１に係る加湿装置の加湿部の構造を示す斜視図である。なお、図１では外装箱１の天面を不図示にして外装箱１の内部を可視化して示しており、図２では外装箱１の底面を不図示にして外装箱１の内部を可視化して示している。加湿装置２０は、天井裏に設置される天井隠ぺい形の加湿装置である。外装箱１は、天板、底板及び四つの側面を備える六面体の箱型に構成されている。外装箱１の内部は、仕切板２によって送風機部１ａと加湿部１ｂとに仕切られている。送風機部１ａの内部には、循環送風機３及び温湿度センサ４が配置されている。また、外装箱１の送風機部１ａ側の側面１ｃに室内の空気を取り入れる吸込口５が配置されている。また、外装箱１の加湿部１ｂ側の側面１ｄに室内に空気を送り込む吹出口６が配置されている。循環送風機３の吹出口は、仕切板２に接触するように配置されている。外装箱１の内部には、吸込口５と吹出口６ｔを接続する循環風通路１ｆが設けられている。循環送風機３は、循環風通路１ｆに吸込口５から吹出口６に向かう気流を形成する。すなわち、加湿装置２０は、吸込口５から室内空気を取込み、加湿部１ｂに向かって空気を吹き出す構造となっている。
【００１３】
図３に示すように、加湿部１ｂの内部には、加湿器７と、加湿器７への給排水系とが配置されている。給排水系を構成する給水装置８は加湿器７の空気流入側に配置され、給水チューブ９により加湿器７に接続されている。加湿器７の空気流入側に配置されたエアフィルター１０は、循環送風機３から送られてきた室内空気の塵埃を除去する。加湿器７の空気流出側に配置されたエリミネータ１１は、加湿器７に空気が送られた際に水滴が飛散することを防止する。加湿器７の底面に配置されたドレンパン１２は、加湿器７からの排水を受け取り、加湿装置２０から排出する水の流れを形成する。送風機部１ａから送られてきた空気が、加湿器７を通過する際に水蒸気を含むことで室内からの吸込空気が加湿され吹出口から再び室内に送られる。
【００１４】
図２に示すように、外装箱１の側面１ｅの加湿部１ｂ側には、加湿器７への給排水系及び加湿器７をメンテナンスするための点検口１３が設けられている。また、外装箱１は、点検口１３が設けられた側面１ｅに、給水装置８へ給水するための給水口１４と、ドレンパン１２からの排水を加湿装置２０から排出する排水口１５とを備えている。
【００１５】
図１に示すように、外装箱１の四つの側面が交わる各角部には、加湿装置を天井から吊るための天吊金具１６が配置されている。
【００１６】
循環送風機３の動作及び加湿器７への給水を制御するためのコントローラ３０は制御基板箱１７の中に収納されている。制御基板箱１７は、外装箱１の四つの側面のうち、吸込口５及び吹出口６の配置されている側面１ｃ，１ｄとは別の側面１ｅに配置されている。
【００１７】
コントローラ３０は、温湿度センサ４により検知した室内の温度及び相対湿度の情報に基づいて、循環送風機３の動作及び加湿器７への給水制御を行う。
【００１８】
図４は、実施の形態１に係る加湿装置のコントローラの機能ブロック図である。コントローラ３０は、温湿度センサ４によって測定した室内の温度及び相対湿度に基づいて加湿運転の実行及び停止を制御する制御部３１と、循環送風機３を運転しかつ加湿器７へ給水する加湿運転を行う条件を示す加湿運転条件を記憶する記憶部３２とを有する。
【００１９】
制御部３１の機能は、処理回路１９により実現される。すなわち、コントローラ３０は、温湿度センサ４によって測定した室内の温度及び相対湿度に基づいて加湿運転の実行及び停止を制御する処理回路１９を備える。また、処理回路１９は、室内の温度及び相対湿度に基づいて絶対湿度及びエンタルピを算出する処理も行う。なお、処理回路１９は、専用のハードウェアであっても、メモリに格納されるプログラムを実行する演算装置であってもよい。
【００２０】
処理回路１９が専用のハードウェアである場合、処理回路１９は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、又はこれらを組み合わせたものが該当する。図５は、実施の形態１に係る加湿装置のコントローラの機能をハードウェアで実現した構成を示す図である。処理回路１９には、制御部３１を実現するプログラム１９ａが論理回路によって組み込まれている。記憶部３２は、不揮発性半導体メモリ３３によって実現される。
【００２１】
処理回路１９が演算装置の場合、制御部３１の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。図６は、実施の形態１に係る加湿装置のコントローラの機能をソフトウェアで実現した構成を示す図である。処理回路１９は、プログラム１９ａを実行する演算装置１９１と、演算装置１９１がワークエリアに用いるメモリ１９２と、プログラム１９ａを記憶する記憶装置１９３とを有する。記憶装置１９３に記憶されているプログラム１９ａを演算装置１９１がメモリ１９２上に展開し、実行することにより制御部３１が実現される。記憶部３２は、不揮発性半導体メモリ３３によって実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラム言語で記述され、記憶装置１９３に格納される。処理回路１９は、記憶装置１９３に記憶されたプログラム１９ａを読み出して実行することにより、制御部３１の機能を実現する。すなわち、コントローラ３０は、処理回路１９により実行されるときに、室内の空気の温度及び湿度が条件を満たしている場合には加湿運転を行い、条件を満たしていない場合に加湿運転を停止するステップが結果的に実行されることになるプログラム１９ａを格納するための記憶装置１９３を備える。また、プログラム１９ａは、制御部３１の手順及び方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。
【００２２】
なお、制御部３１の機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。例えば、制御部３１の一部の機能については専用のハードウェアによる処理回路で機能を実現し、制御部３１の残りの一部の機能については処理回路がメモリに格納されたプログラムを読み出して実行することによって機能を実現することが可能である。
【００２３】
このように、処理回路１９は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
【００２４】
図７は、実施の形態１に係る加湿装置の加湿運転条件の一例を示す空気線図である。コントローラ３０は、温湿度センサ４によって測定した室内の温度及び相対湿度が図７中に網掛けで示す領域Ａの中にある場合、循環送風機３を運転するとともに加湿器７への給水を行う加湿運転状態とする。また、コントローラ３０は、温湿度センサ４によって測定した室内の温度及び相対湿度が領域Ａの外にある場合、循環送風機３を停止するとともに加湿器７への給水も停止する加湿停止状態とする。
【００２５】
図７に示す領域Ａは、事務所のような一般的な室内での加湿装置の使用を想定している。一般的には、建築物衛生法で定められた相対湿度基準４０％ＲＨを満たすように室内を加湿するために加湿器を使用するため、実施の形態１においても相対湿度４０％ＲＨを加湿運転条件の上限値にしている。また、一般的な夏季の室内冷房設定条件である２８℃を加湿運転条件の上限温度とすることにより、加湿装置２０が夏季に間違って加湿運転を行うことを防止している。また、水分が凍結する０℃以下の加湿運転は行わないように、加湿運転条件の下限温度は０℃に設定されている。なお、製品仕様で使用温度範囲が定められている場合には、加湿温度条件の下限温度及び上限温度の少なくとも一方の設定を省略することも可能である。図７に示した領域Ａの閾値はあくまで一例であり、異なる値を用いることもできる。また、領域Ａの閾値は、コントローラ３０から設定値を変更可能にしてもよい。
【００２６】
図８は、実施の形態１に係る加湿装置の加湿運転条件の別の一例を示す空気線図である。なお、ここでは製品仕様で使用温度範囲が０℃から４０℃の範囲が設定されているものとするため、加湿運転条件の下限温度は０℃、上限温度は４０℃となっている。また、加湿運転条件の相対湿度の上限は、４０％ＲＨとなっている。また、加湿運転条件の絶対湿度の上限は、０．００６５ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ）となっている。コントローラ３０は、温湿度センサ４によって測定した室内の温度及び相対湿度が図８中に網掛けで示す領域Ｂの中にある場合、循環送風機３を運転するとともに加湿器７への給水を行う加湿運転状態とする。また、コントローラ３０は、温湿度センサ４によって測定した室内の温度及び相対湿度が領域Ｂの外にある場合、循環送風機３を停止するとともに、加湿器７への給水も停止して、加湿装置２０を加湿停止状態とする。
【００２７】
コントローラ３０には、室内空気の温度及び相対湿度に加え、温度と相対湿度とから算出できる絶対湿度の情報も加えて加湿運転状態の制御領域を設定することができる。
【００２８】
図９は、実施の形態１に係る加湿装置の加湿運転条件の別の一例を示す空気線図である。なお、ここでは製品仕様で使用温度範囲が０℃から４０℃の範囲が設定されているものとするため、加湿温度条件の下限温度は０℃、上限温度は４０℃となっている。また、加湿運転条件の相対湿度の上限は、４０％ＲＨとなっている。また、加湿運転条件のエンタルピの上限は、５２ｋＪ／ｋｇ（ＤＡ）となっている。温湿度センサ４によって測定した室内の温度及び相対湿度が図９中に網掛けで示す領域Ｃの中にある場合、コントローラ３０は、循環送風機３を運転するとともに加湿器７への給水を行って加湿装置２０を加湿運転状態とする。また、コントローラ３０は、温湿度センサ４によって測定した室内の温度及び相対湿度が領域Ｃの外にある場合、循環送風機３を停止するとともに、加湿器７への給水も停止して加湿装置２０を加湿停止状態とする。
【００２９】
コントローラ３０には、室内空気の温度及び相対湿度に加え、温度と相対湿度とから算出できるエンタルピの情報も加えて加湿運転状態の制御領域を設定することができる。
【００３０】
図１０は、実施の形態１に係る加湿装置の加湿運転条件の別の一例を示す空気線図である。なお、ここでは製品仕様で使用温度範囲が０℃から４０℃の範囲が設定されているものとするため、加湿温度条件の下限温度は０℃、上限温度は４０℃となっている。また、加湿運転条件の絶対湿度の上限は、０．００６５ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ）となっている。また、加湿運転条件のエンタルピの上限は、５２ｋＪ／ｋｇ（ＤＡ）となっている。温湿度センサ４によって測定した室内の温度及び相対湿度が図１０中に網掛けで示す領域Ｄの中にある場合、コントローラ３０は、循環送風機３を運転するとともに加湿器７への給水を行って加湿装置２０を加湿運転状態とする。また、コントローラ３０は、温湿度センサ４によって測定した室内の温度及び相対湿度が領域Ｄの外にある場合、循環送風機３を停止するとともに、加湿器７への給水も停止して加湿装置２０を加湿停止状態とする。
【００３１】
コントローラ３０には、室内空気の温度及び相対湿度に加え、温度と相対湿度とから算出できる絶対湿度の情報およびエンタルピの情報も加えて加湿運転状態の制御領域を設定することができる。
【００３２】
図７に示した加湿運転条件は、温湿度センサ４によって測定した室内の温度及び相対湿度から絶対湿度又はエンタルピを算出する必要がないため、コントローラ３０の処理負荷を低減することができる。また、夏季に室内が乾燥しやすい場合、秋口のような中間期、又は冬季に暖房が過剰で室温が上がりやすい場合には、図８、図９又は図１０に示すように絶対湿度又はエンタルピを用いて加湿運転条件を定義することにより、温度及び相対湿度のみの組み合わせよりも細かく加湿運転条件を設定することが可能となり、室内空気の状態に適応した加湿運転制御を行うことができる。
【００３３】
コントローラ３０が、温湿度センサ４が測定した室内空気の温度及び相対湿度から絶対湿度及びエンタルピを算出可能し、室内空気の温度、相対湿度、絶対湿度及びエンタルピが加湿運転条件を満たす場合に循環送風機３を運転しかつ加湿器７へ給水することにより、室内空気の温度及び相対湿度のみで加湿運転条件を定義した場合に加湿運転を停止してしまうような状況でも加湿運転を行うことが可能となる。
【００３４】
実施の形態１に係る加湿装置２０は、外装箱１の送風機部１ａに配置された温湿度センサ４により室内の温度及び相対湿度を測定し、温度及び相対湿度から擬似的に季節判定を行うことで、加湿装置２０単独で循環送風機３の運転及び加湿器７への給水制御が可能となる。したがって、加湿装置２０は、不要な加湿運転を抑制することで、運転電力及び水の消費を抑制しながら、室内を快適に保つことができる。
【００３５】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１  外装箱、１ａ  送風機部、１ｂ  加湿部、１ｃ，１ｄ，１ｅ  側面、１ｆ  循環風通路、２  仕切板、３  循環送風機、４  温湿度センサ、５  吸込口、６  吹出口、７  加湿器、８  給水装置、９  給水チューブ、１０  エアフィルター、１１  エリミネータ、１２  ドレンパン、１３  点検口、１４  給水口、１５  排水口、１６  天吊金具、１７  制御基板箱、１９  処理回路、１９ａ  プログラム、２０  加湿装置、３０  コントローラ、３１  制御部、１９１  演算装置、１９２  メモリ、１９３  記憶装置。
【図１】
2017104073.tif 000003
【図２】
2017104073.tif 000004
【図３】
2017104073.tif 000005
【図４】
2017104073.tif 000006
【図５】
2017104073.tif 000007
【図６】
2017104073.tif 000008
【図７】
2017104073.tif 000009
【図８】
2017104073.tif 000010
【図９】
2017104073.tif 000011
【図１０】
2017104073.tif 000012
【国際調査報告】
2017104073.tif 000013
2017104073.tif 000014
2017104073.tif 000015
2017104073.tif 000016