(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング(１)と、このケーシング(１)内に回転自在に配置された加湿ロータ(２)と、この加湿ロータ(２)を経由する吸湿通路(３),加湿通路(５ｄ)および採熱通路(５ｕ)と、この採熱通路(５ｕ)と上記加湿通路(５ｄ)との間に設けられた加熱手段(６)とを備え、加湿運転時に上記加湿ロータ(２)の各部分が順次、上記吸湿通路(３),上記加湿通路(５ｄ),上記採熱通路(５ｕ)に面するように上記加湿ロータ(２)を順回転させる加湿装置において、
乾燥運転時に、加湿運転終了時に上記採熱通路(５ｕ)に面する上記加湿ロータ(２)の領域(２Ｂｕ)の少なくとも一部を上記加湿通路(５ｄ)に面するように、加湿ロータ(２)を回転させることを特徴とする加湿装置。
【請求項２】
請求項１に記載の加湿装置において、
乾燥運転時に、加湿運転終了時に上記採熱通路(５ｕ)に面する上記加湿ロータ(２)の領域(２Ｂｕ)の少なくとも一部を上記加湿通路(５ｄ)に面するように、加湿ロータ(２)を逆回転させることを特徴とする加湿装置。
【請求項３】
ケーシング(１)と、このケーシング(１)内に回転自在に配置された加湿ロータ(２)と、この加湿ロータ(２)を経由する吸湿通路(３), 加湿通路(５ｄ)および採熱通路(５ｕ)と、この採熱通路(５ｕ)と上記加湿通路(５ｄ)との間に設けられた加熱手段(６)とを備えた加湿装置において、
加湿運転終了時に上記採熱通路(５ｕ)に面する上記加湿ロータ(２)の領域(２Ｂｕ)のみを通過した後、上記加熱手段(６)で加熱された空気を排出する乾燥運転を行うことを特徴とする加湿装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は加湿装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、加湿装置としては、ケーシングと、上記ケーシング内に回転自在に配置された円板形状の加湿ロータと、加湿ロータを順回転させるモータと、加湿ロータを経由する吸湿通路,加湿通路および採熱通路と、採熱通路と加湿通路との間に設けられた加熱手段とを備え、加湿運転時に加湿ロータの各部分が順次、吸湿通路,加湿通路,採熱通路に面するように加湿ロータを順回転させて、加湿ロータから取り出した水分を含む空気を連絡ホースに排出するようにしたものがある。
【０００３】
上記構成の加湿装置は、一定時間、加湿運転を行った後、連絡ホース中に結露して溜まった水分を除去するため、乾燥運転を行う。
【０００４】
加湿運転時には、加湿ロータがゆっくりと回転しながら、吸湿通路を流れる空気は、吸湿通路に面する加湿ロータの領域を通過して、その領域に空気の水分が吸収される。そうして、空気の水分が吸収された領域は、加湿ロータの回転に伴って、徐々に加湿通路に面する。一方、採熱通路を流れる空気は、採熱通路に面する加湿ロータの領域を通過して予熱された後、加熱手段で加熱される。そして、上記加熱手段で加熱された空気は、加湿通路を流れる空気となって、加湿通路に面する加湿ロータの領域を通過し、その加湿通路に面する加湿ロータの領域から空気に水分が放出される。
【０００５】
一方、乾燥運転時には、加湿ロータの回転を停止した状態で、採熱通路を流れる空気は、採熱通路に面する加湿ロータの領域を通過した後、加熱手段で加熱される。そして、加熱手段で加熱された空気が、加湿通路を流れる空気となって、加湿通路に面する加湿ロータの加湿領域を介して連絡ホースに流れ込むことより、加湿運転時に連絡ホース内に滞留した結露水が蒸発する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記構成の加湿装置によれば、乾燥運転開始時、加湿通路に面する加湿ロータの領域は水分を多く含んだ状態であるため、その水分を多く含んだ領域を介した空気では、連絡ホースの結露水を十分に蒸発させることができない。つまり、その領域が乾燥するまでの間は、連絡ホース内を乾燥させるための十分な乾燥運転を行うことができない。その結果、上記乾燥運転の開始と同時に十分な乾燥運転が行われず、加湿通路に面する加湿ロータの領域の乾燥時間分、余計に乾燥運転を行う必要が生じて、乾燥運転の時間が長くなってしまう。したがって、上記乾燥運転の長時間化に伴って加湿運転の時間が短くなり、時間当たりの平均加湿量が減少してしまうという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、乾燥運転の時間を短く、かつ、加湿運転の時間を長くして、時間当たりの平均加湿量を向上させることができる加湿装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の加湿装置は、ケーシングと、このケーシング内に回転自在に配置された加湿ロータと、この加湿ロータを経由する吸湿通路,加湿通路および採熱通路と、この採熱通路上記加湿通路との間に設けられた加熱手段とを備え、加湿運転時に上記加湿ロータの各部分が順次、上記吸湿通路,上記加湿通路,上記採熱通路に面するように上記加湿ロータを順回転させる加湿装置において、乾燥運転時に、加湿運転終了時に上記採熱通路に面する上記加湿ロータの領域の少なくとも一部を上記加湿通路に面するように、加湿ロータを回転させること特徴としている。
【０００９】
上記請求項１の発明の加湿装置によれば、上記加湿運転終了時、加熱手段で加熱された空気が通って乾燥した加湿ロータの領域が採熱通路に面している。そして、上記乾燥運転時に、加湿運転終了時に採熱通路に面する乾燥した加湿ロータの領域の少なくとも一部を加湿通路に面するように、加湿ロータを回転させる。そして、上記加湿通路に面した直後に、採熱通路に隣接する吸湿通路に面して未だ十分に水分を吸っていない部分が採熱通路に面する。その結果、上記採熱通路および加湿通路に面する加湿ロータの領域の含水率が低く、かつ、温度が高い。したがって、空気は採熱通路を通って予熱され、さらに加熱手段で加熱され、加湿通路に面する乾燥して温度の高い加湿ロータの領域を通ることにより乾燥空気となって例えば連絡ホースに排出される。したがって、上記乾燥運転を行う時間が短く、かつ、加湿運転の時間が長くなり、時間当たりの平均加湿量を向上させることができる。
【００１０】
また、請求項２の発明の加湿装置は、請求項１の加湿装置において、乾燥運転時に、加湿運転終了時に上記採熱通路に面する上記加湿ロータの領域の少なくとも一部を上記加湿通路に面するように、加湿ロータを逆回転させることを特徴としている。
【００１１】
上記請求項２の発明の加湿装置によれば、加湿運転終了時に採熱通路に面する加湿ロータの領域の少なくとも一部を加湿通路に面するように、加湿ロータを逆回転させるので、迅速に、加湿ロータの採熱通路に面していた領域を加湿通路に面させることができる。
【００１２】
また、請求項３の発明の加湿装置は、ケーシングと、このケーシング内に回転自在に配置された加湿ロータと、この加湿ロータを経由する吸湿通路,採熱通路および加湿通路と、上記採熱通路と上記加湿通路との間に設けられた加熱手段とを備えた加湿装置において、加湿運転終了時に上記採熱通路に面する上記加湿ロータの領域のみを通過した後、上記加熱手段で加熱された空気を排出する乾燥運転を行うことを特徴としている。
【００１３】
上記請求項３の発明の加湿装置によれば、上記加湿運転終了時、加熱手段で加熱された空気で加熱され、かつ、乾燥した加湿ロータの領域が採熱通路に面している。したがって、上記採熱通路に面する乾燥した加湿ロータの領域のみを通過して予熱された空気を加熱手段で加熱した後、加湿ロータの他の領域を通過させないので、加熱のためのエネルギーが効率よく、かつ、効果的に乾燥空気が得られる。したがって、乾燥運転開始と同時に、より十分な乾燥運転を行える空気が連絡ホースに流れ込むので、乾燥運転を行う時間がより短くなる。その結果、上記加湿運転の時間が乾燥運転時間の短縮分長くなり、時間当たりの平均加湿量をより向上させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の加湿装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施の一形態の加湿装置の概略構成図であり、図２は上記加湿装置の加湿ロータの各部を流れる空気の流れを模式的に示した図である。
【００１６】
上記加湿装置は、図１に示すように、ケーシング１と、ケーシング１内に回転自在に配置された加湿ロータ２と、加湿ロータ２を順回転および逆回転させるモータ(図示せず)と、加湿ロータ２を経由する吸湿通路３,加湿通路５ｄおよび採熱通路５ｕと、採熱通路５ｕと加湿通路５ｄとの間に設けられた加熱手段としてのヒータ６とを備えている。上記加湿ロータ２は、シリカゲル、ゼオライト、アルミナ等の吸着材を、例えばハニカム状または多孔多粒状に形成して成る。また、上記ケーシング１内を仕切り部材１１,１２,１３で仕切って、加湿ロータ２の各部を経由する吸湿通路３,加湿通路５ｄおよび採熱通路５ｕを形成している。なお、上記ヒータ６は、加湿ロータ２よりも上側の部分に位置する。
【００１７】
上記吸湿通路３を流れる空気は、矢印Ａ方向に示すように、吸湿通路３に面する加湿ロータ２の領域を通過して、その領域に空気の水分が吸収される。この矢印Ａ方向に流れる空気の下流側かつ加湿ロータ２の下側には、吸湿側ファンモータ１４を設けている。
【００１８】
一方、上記採熱通路５ｕおよび加湿通路５ｄを流れる空気は、矢印Ｂ方向に示すように、採熱通路５ｕに面する加湿ロータ２の領域を通過した後、ヒータ６で加熱されて、加湿通路５ｄに面する加湿ロータ２の領域を介して連絡ホース７に流れる。より詳しくは、加湿運転時において、採熱通路５ｕを流れる上方への空気の流れＢｕが、加湿ロータ２から熱を回収し、この熱を回収した後さらにヒータ６で１００℃以上に加熱され、加湿通路５ｄを流れる下方への空気の流れＢｄが加湿ロータ２から水分を吸収する。
【００１９】
すなわち、図２に示すように、上記加湿ロータ２の各部は、矢印Ｒに示す方向に回転して、吸湿通路３,加湿通路５ｄおよび採熱通路５ｕに順次位置する。そうすることによって、上記加湿ロータ２において、吸湿通路３に面する加湿ロータ２の領域２Ａと、下方への加湿通路５ｄに面する加湿ロータ２の領域２Ｂｄと、上方への採熱通路５ｕに面する加湿ロータ２の領域２Ｂｕとが順次移動していく。そして、上記吸湿通路３の空気Ａから加湿ロータ２が吸着した水分は、ヒータ６によって加熱された１００℃以上の加湿通路５ｄの下側への空気Ｂｄによって脱着されて、この空気Ｂｄは加湿される。
【００２０】
上記構成の加湿装置によれば、加湿運転と乾燥運転とを交互に繰り返し、加湿運転または乾燥運転を行うための空気を連絡ホース７に供給する。上記加湿運転時には、図３(ａ)に示すように、加湿ロータ２が矢印Ｒ方向に順回転している。そして、上記加湿運転を終了させた直後に、図３(ｂ)に示すように、加湿ロータ２を矢印Ｌ方向にＸ°分だけ逆回転させることにより、加湿運転終了時に採熱通路５ｕに面する加湿ロータ２の領域２Ｂｕの少なくとも一部を、加湿通路５ｄに位置させた後、乾燥運転を開始する。このような加湿ロータ２の回転制御を図４のフローチャートに従ってより詳しく説明する。
【００２１】
まず、図４に示すように、処理をスタートさせ、ステップＳ４１で加湿運転を停止させる。
【００２２】
次に、ステップＳ４２で加湿ロータ２の回転を逆回転(図３(ｂ)中の矢印Ｌ方向の回転)させる。そして、ステップＳ４３で、加湿ロータ２がＸ°回転したか否かを判定する。上記ステップＳ４３で、加湿ロータ２がＸ°回転したと判定すると、ステップＳ４４に進む一方、加湿ロータ２がＸ°回転していないと判定すると、ステップＳ４３に戻り、加湿ロータ２がＸ°回転するまでステップＳ４３を繰り返す。そして、ステップＳ４４で、加湿ロータ２の回転を停止させる。
【００２３】
次に、ステップＳ４５で乾燥運転を開始させて、採熱通路５ｕおよび加湿通路５ｄを通過した空気を連絡ホース７に吹き込んで、加湿運転時に連絡ホース７内に滞留した結露水を蒸発させて、ステップＳ４６で乾燥運転を終了させる。
【００２４】
次に、ステップＳ４７で加湿運転を開始させた後、ステップＳ４８で加湿ロータ２を通常回転(図３(ａ)の矢印Ｒ方向の順回転)させて、再びステップＳ４１に戻る。
【００２５】
図５は、上記実施の形態の加湿装置の乾燥運転の時間と、従来の加湿装置の乾燥運転の時間との試験結果を示すグラフである。この試験では、従来の加湿装置として、加湿運転終了と同時または直後に、加湿ロータが逆回転しないものを用い、また、連絡ホース７の出口の相対湿度(図５ではホース出口相対湿度と記す)に基づいて、加湿運転と乾燥運転との切り換えを行っている。
【００２６】
このとき、上記連絡ホース７の出口の相対湿度が例えば約２５％ぐらいになると乾燥運転を終了させるとした場合、図５に示すように、従来に比べて本実施の形態の方が大幅に乾燥時間を短縮できることが分った。これは、上記加湿運転終了直後に、モータが加湿ロータ２をＸ°分回転することによって、加湿運転終了時に採熱通路５ｕに面する乾燥した加湿ロータ２の領域２Ｂｕの少なくとも一部が加湿通路５ｄに面すると共に、採熱通路５ｕに隣接する吸湿通路３に面して未だ十分に水分を吸っていない部分が採熱通路５ｕに面する。その結果、上記採熱通路５ｕおよび加湿通路５ｄに面する加湿ロータ２の領域の含水率が低く、かつ、温度が高い。したがって、矢印Ｂ方向に流れる空気は採熱通路５ｕを通って予熱され、さらにヒータ６で加熱され、加湿通路５ｄに面する乾燥して温度の高い加湿ロータ２の領域を通って乾燥空気となって連絡ホース７に排出される。したがって、上記乾燥運転を行う時間が短く、かつ、加湿運転の時間が長くなり、時間当たりの平均加湿量を向上させることができる。
【００２７】
また、加湿運転終了時に採熱通路５ｕに面する加湿ロータ２の領域２Ｂｕの少なくとも一部が加湿通路５ｄに面するように、加湿ロータ２を逆回転させるので、加湿ロータ２の採熱通路５ｕに面していた領域２Ｂｕを迅速に加湿通路５ｄに面させることができる。
【００２８】
上記実施の形態では、上記加湿運転を終了させた直後に加湿ロータ２を逆回転させたが、加湿運転の終了と同時に加湿ロータ２を逆回転させてもよい。
【００２９】
また、上記実施の形態では、乾燥運転時に、加湿運転終了時に採熱通路５ｕに面する加湿ロータ２の領域２Ｂｕの少なくとも一部を加湿通路５ｄに面するように逆回転させたが、加湿運転終了時に採熱通路５ｕに面する加湿ロータ２の領域２Ｂｕの少なくとも一部を加湿通路５ｄに面するように順回転させてもよい。この場合の加湿ロータ２の回転制御を、図６のフローチャートに従って説明する。
【００３０】
まず、図６に示すように、処理をスタートさせ、ステップＳ６１で加湿運転を停止する。
【００３１】
次に、ステップＳ６２で、通常回転数βｒｐｍで順回転(図６では通常回転と記す)している加湿ロータ２の回転速度を上げるため、順回転のまま加湿ロータ２の回転数をα(α＞β)ｒｐｍにする。そして、ステップＳ６３で、加湿ロータ２が順回転方向にＹ°分回転したか否かを判定する。上記ステップＳ６３で、加湿ロータ２のＹ°回転が終了した判定されればステップＳ６４に進む一方、加湿ロータ２がＹ°回転していないと判定されると、ステップＳ６３に戻り、加湿ロータ２がＹ°回転するまでステップＳ６３を繰り返す。そして、ステップＳ６５で、加湿ロータ２の回転を停止させる。ここで、Ｙ°とは、上記加湿運転終了時に採熱通路５ｕに面する加湿ロータ２の領域２Ｂｕの少なくとも一部を、加湿通路５ｄに位置させるための加湿ロータ２の回転角度である。
【００３２】
次に、ステップＳ６６で乾燥運転を開始させ、採熱通路５ｕおよび加湿通路５ｄを通過した空気を連絡ホース７に吹き込んで、加湿運転時に連絡ホース７内に滞留した結露水を蒸発させた後、ステップＳ６７で乾燥運転を停止させる。
【００３３】
次に、ステップＳ６７で、加湿ロータ２の回転数を通常回転数βｒｐｍに設定する。そして、ステップＳ６８で加湿運転を開始し、ステップＳ６９で加湿ロータ２を順回転させて、再びステップＳ６１に戻る。
【００３４】
このような図６のフローチャートの処理を行うことによっても、採熱通路５ｕおよび加湿通路５ｄに面する加湿ロータ２の領域の含水率が低く、かつ、温度が高い。したがって、矢印Ｂ方向に流れる空気は採熱通路５ｕを通って予熱され、さらにヒータ６で加熱され、加湿通路５ｄに面する乾燥して温度の高い加湿ロータ２の領域を通って乾燥空気となって連絡ホース７に排出される。したがって、上記乾燥運転を行う時間が短く、かつ、加湿運転の時間が長くなり、時間当たりの平均加湿量を向上させることができる。
【００３５】
図７は本発明の他の実施の形態の加湿装置の概略構成図であり、図１,２と同一部材については同一番号を付して説明を省略する。この加湿装置は、図７に示すように、加湿通路５ｄの上側の部分にダンパ１０１を設けている。このダンパ１０１は、回動軸１０２を中心に回動して、バイパス通路１０３の入口の開閉を行う。上記バイパス通路１０１は、加湿ロータ２を迂回するように設けられている。
【００３６】
上記構成の加湿装置によれば、加湿運転時、ダンパ１０１によりバイパス通路１０３の入口が閉じた状態であるため、空気は、矢印Ｂ方向に示すように、採熱通路５ｕに面する加湿ロータ２の領域を通過した後、ヒータ６で加熱されて、加湿通路５ｄに面する加湿ロータ２の領域を介して連絡ホース７に流れる。そして、加湿運転が終了すると、加湿ロータ２の回転が停止し、ヒータ６で加熱された空気で乾燥した加湿ロータ２の領域２Ｂｕが採熱通路２ｕに位置する。そして、上記ダンパ１０１が紙面手前側に回動してバイパス通路１０１の入口を開いて、乾燥運転が開始する。そうすると、乾燥運転時、空気は、採熱通路５ｕに面する加湿ロータ２の領域を通過した後、ヒータ６で加熱されて、加湿通路２ｄに面する加湿ロータ２の領域２Ｂｄの領域を通過せず、バイパス通路１０３を通過して連絡ホース７に流れ込む。
【００３７】
このように、加湿運転終了時、ヒータ６で加熱された空気で加熱され、かつ、乾燥した加湿ロータ２の領域２Ｂｕが採熱通路５ｕに面している。したがって、上記採熱通路５ｕに面する乾燥した加湿ロータ２の領域２Ｂｕのみを通過して予熱された空気をヒータ６で加熱した後、加湿ロータ２の他の領域を通過させないので、加熱のためのエネルギーが効率よく、かつ、効果的に乾燥空気が得られる。したがって、乾燥運転開始と同時に、より十分な乾燥運転を行える空気が連絡ホース７に流れ込むので、乾燥運転を行う時間がより短くなる。その結果、上記加湿運転の時間が乾燥運転時間の短縮分長くなり、時間当たりの平均加湿量をより向上させることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の加湿装置は、乾燥運転時に、加湿運転終了時に採熱通路に面する乾燥した加湿ロータの領域の少なくとも一部を加湿通路に面するように回転させるので、採熱通路に隣接する吸湿通路に面して未だ十分に水分を吸っていない部分が採熱通路に面して、採熱通路および加湿通路に面する加湿ロータの領域の含水率が低く、かつ、温度が高くなり、時間当たりの平均加湿量を向上させることができる。
【００３９】
請求項２の発明の加湿装置は、加湿運転終了時に採熱通路に面する加湿ロータの領域の少なくとも一部を加湿通路に面するように、加湿ロータを逆回転させるので、加湿ロータの採熱通路に面していた領域を迅速に加湿通路に面させることができる。
【００４０】
請求項３の発明の加湿装置は、採熱通路に面する乾燥した加湿ロータの領域のみを通過して予熱された空気を加熱手段で加熱した後、加湿ロータの他の領域を通過させないので、加熱のためのエネルギーが効率よく、かつ、効果的に乾燥空気が得られて、乾燥運転の時間が短くなる。したがって、加湿運転の時間が乾燥運転時間の短縮分長くなり、時間当たりの平均加湿量をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の一形態の加湿装置の概略構成図である。
【図２】図２は上記加湿装置の加湿ロータの各部を流れる空気の流れを模式的に示した図である。
【図３】図３(ａ),(ｂ)は上記加湿装置の要部の概略図である。
【図４】図４は上記加湿ロータの回転制御を説明するためのフローチャートである。
【図５】図５は上記加湿装置の乾燥運転の時間と、従来の加湿装置の乾燥運転の時間との試験結果のグラフである。
【図６】図６は上記加湿ロータの他の回転制御を説明するためのフローチャートである。
【図７】図７は本発明の他の実施の形態の加湿装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１    ケーシング
２    加湿ロータ
２Ｂｕ  加湿運転終了時に採熱通路に面する加湿ロータの領域
２Ｂｄ  加湿運転終了時に加湿通路に面する加湿ロータの領域
５ｕ    採熱通路
５ｄ    加湿通路
１０１  ダンパ
１０３  バイパス通路
【図１】
0003541773.tif 000002
【図２】
0003541773.tif 000003
【図３】
0003541773.tif 000004
【図４】
0003541773.tif 000005
【図５】
0003541773.tif 000006
【図６】
0003541773.tif 000007
【図７】
0003541773.tif 000008