(57)【要約】【課題】紫外線を均一に照射可能とすることにより消費電力を削減し、あわせて加湿効率を向上させつつ圧力損失の低減を図ることが可能な気化式加湿器を提供することを目的とする。【解決手段】本発明にかかる気化式加湿器１１０の構成は、通風路１０２ｃ内に配置され加湿用水を保持する多孔質材料が充填された加湿エレメント１１２ａ〜１２２ｆと、加湿エレメントに加湿用水を供給する給水手段１１８ａおよび１１８ｂと、加湿エレメントに紫外線を照射する紫外線照射手段１１６ａ〜１１６ｇと、を備え、加湿エレメントは、１または複数の加湿エレメントが全体として通風路における空気の進行方向に対して蛇行した形状をなしており、紫外線照射手段は、蛇行する加湿エレメントの凹部に対向して配置されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通風路内に配置され加湿用水を保持する多孔質材料が充填された加湿エレメントと、
前記加湿エレメントに前記加湿用水を供給する給水手段と、
前記加湿エレメントに紫外線を照射する紫外線照射手段と、
を備え、
前記加湿エレメントは、１または複数の該加湿エレメントが全体として前記通風路における空気の進行方向に対して蛇行した形状をなしており、
前記紫外線照射手段は、前記蛇行する加湿エレメントの凹部に対向して配置されていることを特徴とする気化式加湿器。
【請求項２】
前記紫外線照射手段は、前記凹部の両側の面の幅を二等分する法線の交点に沿って配置されていることを特徴とする気化式加湿器。
【請求項３】
前記加湿エレメントは複数の領域に区分されており、
前記給水手段は前記区分された領域ごとに設けられており、
当該気化式加湿器は、前記領域ごとに設けられた複数の給水手段による加湿用水の供給を個別に制御し、前記加湿エレメントを区分された領域ごとに交互に乾燥させる制御部を更に備えることを特徴する請求項１に記載の気化式加湿器。
【請求項４】
前記加湿エレメントは、前記空気の進行方向に対して前後に間隔を空けて更に並設されることを特徴とする請求項３に記載の気化式加湿器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を気化させて空気の加湿を行う気化式加湿器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
クリーンルームや工場の生産ライン等では、室内空間の温度および湿度を所定温度および所定湿度に保つために空気調和機（外気のみを処理して送風する空調機は外気調和機と称されることもある。以下、「空調機」と称する。）が設置されている。かかる空調機には、室内空間の湿度を所定湿度に調節するために加湿器が設けられている。加湿器は方式によって、気化式加湿器、蒸気式加湿器、水噴霧式加湿器に大別される。これらの中でも、気化式加熱器は、火気を用いないため火災のおそれが生じず、また高い加湿効率を得ることができるので、工場等に設置される空調機に導入する加湿器として最も好適である。
【０００３】
気化式加湿器は、空気の顕熱を水の潜熱に代えることにより常温の水を蒸発させ、加湿を行う。詳述すると、気化式加湿器には、微細な空孔を多数有する多孔質材料からなる加湿エレメントが設けられており、加湿エレメントは、給水手段により供給された加湿用水を自体が有する空孔に保持する。そして、空調機に供給された空気が気化式加湿器の加湿エレメントを通過することで、保持された加湿用水が気化し、空気の加湿が行われる。
【０００４】
上述したように、加湿器の運転中、加湿エレメントには加湿用水がほぼ常時供給されている。このため、加湿エレメントは常に湿潤しており、細菌が増殖しやすい状態となる。そこに、外気または循環空気等の給気や、滴下水、加湿用水から細菌が持ち込まれ、加湿エレメントにおいて細菌が増殖してしまうと、加湿エレメントを通過した空気に細菌が含まれ、空気と共に細菌が室内に送出されるおそれがある。
【０００５】
そこで、気化用部材（加湿エレメント）に紫外線を照射するための紫外線ランプを設ける技術が開示されている（特許文献１）。特許文献１によれば、紫外線の殺菌効果により気化用部材を清潔に保つことができ、また紫外線ランプを気化用部材の近くに配置すれば、紫外線ランプが発する熱により気化用部材からの水蒸気の放出を促進することが可能となるとしている。更に、紫外線を照射することにより気化用部材の親水性の向上、ひいては加湿器の加湿効率の向上を図ることも可能であるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２４０２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、紫外線ランプからの紫外線は放射状に発せられるため、特許文献１の技術であると、加湿エレメントにおいて紫外線ランプから近い位置と遠い位置とでは照射される紫外線の量（強度）が異なる。すなわち紫外線は不均一に照射される。故に、紫外線ランプから遠い位置においても十分な量の紫外線を照射しようとすると、紫外線ランプの紫外線強度を高めなくてはならなくなり、紫外線ランプの消費電力が増大してしまう。また紫外線ランプの紫外線強度を高めると、紫外線ランプから近い位置において不必要に大量の紫外線が照射されることとなり、非効率的である。
【０００８】
また、気化式加湿器では空気の蒸発を利用するところ、加湿効率を向上させるためには、なるべく多くの面積で水と空気とを接触させる必要がある。そのためには一般的に加湿エレメントを厚くするが、加湿エレメントを厚くすると通風路内の圧力損失が大きくなり、ポンプ動力を大きくする必要があるため設備コストが増大するという問題がある。一方、圧力損失を大きくせずに加湿効率を向上させようとすると、通風路の断面積を大きくして加湿エレメントの面積を大きくする必要があるため、装置が大型化するという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような課題に鑑み、紫外線を均一に照射可能とすることにより消費電力を削減し、あわせて加湿効率を向上させつつ圧力損失の低減を図ることが可能な気化式加湿器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明にかかる気化式加湿器の代表的な構成は、通風路内に配置され加湿用水を保持する多孔質材料が充填された加湿エレメントと、加湿エレメントに加湿用水を供給する給水手段と、加湿エレメントに紫外線を照射する紫外線照射手段と、を備え、加湿エレメントは、１または複数の加湿エレメントが全体として通風路における空気の進行方向に対して蛇行した形状をなしており、紫外線照射手段は、蛇行する加湿エレメントの凹部に対向して配置されていることを特徴とする。
【００１１】
上記構成では、加湿エレメントが蛇行することにより凹部が形成され、紫外線照射手段は凹部に対向するように配置される。蛇行した凹部の面は屈曲または湾曲しているため、かかる面から紫外線照射手段までの距離は、凹部の面のいずれの位置においても略等距離となる。これにより、凹部全面、ひいては加湿エレメント全体に紫外線を均一に照射することが可能となる。したがって、紫外線の照射が不足する部分が存在しないので紫外線強度を高める必要がないため、消費電力の削減を図ることができ、且つ均一な殺菌効果を得ることが可能となる。
【００１２】
また加湿エレメントを蛇行した形状としたことにより、通風路の断面積に対する加湿エレメントの表面積（加湿面積）が増大するため、相対的に加湿エレメントの厚みを低減することができる。気化式加湿器の加湿能力は、加湿用水が通過する加湿エレメントの体積、すなわち加湿エレメントの厚みと表面積の積に比例する。このため、加湿能力を一定とする場合、加湿エレメントの表面積が増大すれば、厚みを薄くすることができ、空気が加湿エレメントを通過する際の圧力損失を低減することが可能となる。これにより、ファン等の空気搬送動力に要するエネルギーの削減を図れる。また加湿エレメントの厚みを薄くすることができれば、紫外線が加湿エレメントを透過する際の強度減衰を抑制し、殺菌効果の低減を回避することが可能となる。一方、圧力損失を一定とする場合には、加湿能力を向上させることができる。
【００１３】
上記の紫外線照射手段は、凹部の両側の面の幅を二等分する法線の交点に沿って配置されているとよい。これにより、紫外線照射手段は、加湿エレメントの凹部の両面のいずれの面からも等しい位置に配置される。したがって、凹部の両面すなわち凹部全面に最も均一に紫外線を照射することが可能となる。
【００１４】
上記の加湿エレメントは複数の領域に区分されており、給水手段は区分された領域ごとに設けられており、当該気化式加湿器は、領域ごとに設けられた複数の給水手段による加湿用水の供給を個別に制御し、加湿エレメントを区分された領域ごとに交互に乾燥させる制御部を更に備えるとよい。
【００１５】
上記構成によれば、加湿エレメントを乾燥させることにより、その内部における細菌の増殖をも抑制することができる。このとき、制御部により加湿エレメントを区分された領域ごとに交互に乾燥させることにより、加湿と乾燥を同時に行うことができるため、加湿器の運転を停止する必要がない。したがって、利便性の低下を招くことなく、より高い殺菌効果を得ることが可能となる。
【００１６】
上記の加湿エレメントは、空気の進行方向に対して前後に間隔を空けて更に並設されるとよい。かかる構成によれば、複数の領域に区分された加湿エレメントのいずれかの領域の乾燥を行っていたとしても、その前段または後段の加湿エレメントにより、空気の加湿を補助することができる。したがって、加湿エレメントの乾燥を行いながらも、加湿器の加湿能力を維持することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、紫外線を均一に照射可能とすることにより消費電力を削減し、あわせて加湿効率を向上させつつ圧力損失の低減を図ることが可能な気化式加湿器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態にかかる気化式加湿器の構成を示す図である。
【図２】加湿エレメントの他の例を示す図である。
【図３】第２実施形態にかかる気化式加湿器の構成を示す図である。
【図４】第３実施形態にかかる気化式加湿器の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２０】
以下の実施形態では、気化式加湿器が設けられる装置として空調機を例示して説明する。しかし、これに限定するものではなく、本実施形態にかかる気化式加湿器（以下、単に加湿器と称する）は他の装置に設けられてもよい。
【００２１】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態にかかる気化式加湿器１１０の構成を示す図である。図１（ａ）は、第１実施形態にかかる加湿器１１０を備える空調機１００の概略図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の加湿器１１０近傍の部分拡大図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）の部分拡大図である。なお、図１中、一点鎖線は制御部１３２との接続関係を示す。以下、空調機１００の構成について一通り説明をした後に本実施形態にかかる加湿器１１０について詳述する。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、第１実施形態にかかる加湿器１１０は空調機１００に設けられている。空調機１００のケーシング１０２には、上流端に外気口１０２ａが、下流端に給気口１０２ｂが形成されている。またケーシング１０２の内部には通風路１０２ｃが形成されている。
【００２３】
外気口１０２ａから空調機１００に供給された外気（ＯＡ：Out side Air）すなわち空気の温度および湿度は、通風路１０２ｃを通過しながら所定温度および所定湿度に調整される。その後、空気は処理空気すなわち供給空気（ＳＡ：Supply Air）として給気口１０２ｂから所定流速で室内空間（不図示）に供給される。なお、これに限定するものではなく、外気口１０２ａ、またはこれとは別に回収空気口（不図示）を設け、室内空間からの回収空気（ＲＡ：Return Air）を空調機１００に供給してもよい。
【００２４】
空調機において通風路１０２ｃの最上流側にはプレフィルタ１０４が設けられている。これにより、空調機１００に供給された空気に含まれる粒径の大きい、すなわち粗い塵埃を空気中から除去することが可能となる。またプレフィルタ１０４の下流側には、プレフィルタ１０４よりも目の細かい中性能フィルタ１０６が設けられている。これにより、プレフィルタ１０４を通過した微細な塵埃を空気中から除去することができる。
【００２５】
中性能フィルタ１０６の下流側には温水コイル１０８が設けられている。温水コイル１０８は、温水供給装置（不図示）から温水が供給され、かかる温水を熱源として用いて空気を加熱する。これにより、空調機１００に供給された空気の温度を上昇させ所定温度に調節することが可能となる。また空気の温度を上昇させることにより、空気に含まれる熱（顕熱）が増大するため、空気が後述する加湿器１１０を通過した際に加湿用水を高効率で蒸発させることができ、加湿効率が向上する。
【００２６】
なお、温水供給装置としては、ボイラー等様々なものがあるが、最も好適なものとしてはヒートポンプを例示することができる。温水供給装置としてヒートポンプを用いることにより、ボイラー等の燃焼式装置を用いた場合と比較し、約３０％の省エネルギー、および約５０％の二酸化炭素排出量の削減が可能である。したがって、エネルギーの有効活用、および温室効果ガスの排出量削減を促進することができる。
【００２７】
温水コイル１０８および後述する加湿器１１０の下流側には冷水コイル１２２が設けられている。冷水コイル１２２は、冷水供給装置（不図示）から冷水が供給され、かかる冷水を用いて空気を冷却する。これにより、空調機１００に供給された空気の温度を低下させ所定温度に調節することが可能となる。また空気の温度を低下させることにより、空気の絶対湿度を低下させて除湿を行い、空気の湿度を所定湿度に調節することが可能となる。
【００２８】
なお、本実施形態においては、温水コイル１０８と冷水コイル１２２とを設ける構成としたが、これに限定するものではなく、空気の加熱および冷却の両方を行うことが可能な冷温水コイルを設けてもよい。また温水コイル１０８、後述する加湿器１１０および冷水コイル１２２が設けられる位置についても限定するものではなく、これらが設けられる順番は異なっていてもよい。
【００２９】
冷水コイル１２２の下流側には送風機１２４が設けられている。送風機１２４は、通風路１０２ｃに設けられた温水コイル１０８、加湿器１１０および冷水コイル１２２を通過することにより温度および湿度が調節された空気、すなわち空調機１００において所定温度および所定湿度となった空気（処理空気）を給気口１０２ｂを通じて室内空間に送出する。また送風機１２４の下流側にはＨＥＰＡフィルタ１２８が設けられており、処理空気に含まれている粒径が極めて小さい微細な粉塵を捕捉する。
【００３０】
入気温湿度センサ（以下、センサ１３０ａと称する）は、外気口１０２ａの近傍に配置され、当該空調機１００に供給される空気の温度および湿度を検知する。室内温湿度センサ（以下、センサ１３０ｂと称する）は、室内空間の中に配置され、空調機１００から室内に供給された空気の温度および湿度を検知する。なお、センサ１３０ａおよび１３０ｂが検知する温度や所定温度は、乾球温度または湿球温度のいずれの値を用いてもよい。同様に、センサ１３０ａおよびセンサ１３０ｂが検知する湿度や所定湿度は、相対湿度または絶対湿度のいずれの値を用いてもよい。
【００３１】
制御部１３２は、センサ１３０ａおよび１３０ｂが検知した空気の温度および湿度に基づいて当該空調機１００全体の動作を制御する。また本実施形態においては、制御部１３２は、後述する加湿器１１０に設けられる給水手段１１８ａおよび１１８ｂの給水弁１２０ａおよび１２０ｂに接続されており、給水手段１１８ａおよび１１８ｂによる加湿エレメント１１２ａ〜１１２ｆへの加湿用水の供給も制御する。
【００３２】
通風路１０２ｃ内において温水コイル１０８と冷水コイル１２２の間には、本実施形態にかかる加湿器１１０が配置される。加湿器１１０は、空気の加湿を行う。詳細には、加湿器１１０には給水手段１１８ａおよび１１８ｂを通じて加湿用水が供給され、空調機１００に供給された空気が当該加湿器１１０を通過することで、空気の顕熱を水の潜熱に代えて加湿用水を蒸発させ、空気の加湿を行う。
【００３３】
図１（ｂ）に示すように、加湿器１１０は、複数の加湿エレメント１１２ａ〜１１２ｆを備える。加湿エレメント１１２ａ〜１１２ｆ（以下、複数の加湿エレメント全体については単に加湿エレメントと称する）は、多数の空孔を有する多孔質材料が充填されており、その空孔に加湿用水を保持する。本実施形態においては、複数の加湿エレメント１１２ａ〜１１２ｆが全体として、通風路１０２ｃにおける空気の進行方向に対して左右方向に蛇行した形状（図１は上面図であるため、図示では左右方向に蛇行した形状）をなしている。
【００３４】
上記のような形状により、通風路１０２ｃの断面積に対する加湿エレメントの表面積（加湿面積）が増大する。加湿器１１０の加湿能力は、加湿用水が通過する加湿エレメントの体積、すなわち加湿エレメントの厚みと表面積の積に比例するため、加湿能力を一定とする場合、加湿エレメントの表面積が増大すれば、相対的に加湿エレメントの厚みを薄くすることができる。これにより、空気が加湿エレメントを通過する際の圧力損失を低減することができ、ファン等の空気搬送動力に要するエネルギーの削減を図ることが可能となる。また加湿エレメントの厚みを薄くすることにより、紫外線が加湿エレメントを透過する際の強度減衰を抑制し、殺菌効果の低減を回避することができる。一方、圧力損失を一定とする場合、すなわち加湿エレメントの厚みを薄くしない場合には、ファン等の空気搬送動力に要するエネルギーの増大を招くことなく加湿能力を向上させることが可能となる。
【００３５】
上述したように複数の加湿エレメント１１２ａ〜１１２ｆにより加湿エレメント全体が蛇行した形状をなすことで、隣接する２つの加湿エレメントにより凹部１１４ａ〜１１４ｅが形成される。例えば、加湿エレメント１１２ａおよび１１２ｂにより凹部１１４ａが形成される。また通風路１０２ｃの壁面に隣接する加湿エレメント１１２ａおよび１１２ｆは、通風路１０２ｃの壁面により凹部１１４ｆおよび１１４ｇを形成する。そして、凹部１１４ａ〜１１４ｇには紫外線照射手段１１６ａ〜１１６ｇが各々配置される。
【００３６】
紫外線照射手段１１６ａ〜１１６ｇ（以下、複数の紫外線照射手段全体については単に紫外線照射手段と総称する）は、加湿エレメントに紫外線を照射する。これにより、紫外線を利用して加湿エレメントの殺菌を行うことが可能となる。紫外線照射手段としては紫外線ランプや紫外線ＬＥＤを好適に用いることができ、更に好ましくは、殺菌効果が最も高い２６０ｎｍ程度の波長の紫外線を照射可能な装置を用いるとよい。
【００３７】
また紫外線照射手段１１６ａ〜１１６ｇの１または複数の近傍もしくは内部に、紫外線の強度を検知するＵＶ強度センサ（不図示）を設けてもよい。これにより、ＵＶ強度センサが検知した紫外線強度に基づいて、制御部１３２が、紫外線照射手段が照射する紫外線の強度を制御することができる。したがって、無駄に過剰な照射を防いで照射量を削減し、ひいては照射に要する電力を削減することが可能となる。
【００３８】
上述したように、本実施形態では紫外線照射手段１１６ａ〜１１６ｇは、加湿エレメント１１２ａ〜１１２ｆの蛇行により形成された凹部１１４ａ〜１１４ｇに対向するように配置される。蛇行した凹部１１４ａ〜１１４ｇの面は屈曲しているため、凹部１１４ａ〜１１４ｇの面から紫外線照射手段１１６ａ〜１１６ｇまでの距離は、凹部１１４ａ〜１１４ｇの面のいずれの位置においても略等距離となる。したがって、凹部全面に紫外線を均一に照射することが可能となり、凹部１１４ａ〜１１４ｇにおいて紫外線の照射が不足する部分が存在しないので紫外線強度を高める必要がない。このため、消費電力の削減を図り、且つ均一な殺菌効果を得ることが可能となる。
【００３９】
また本実施形態では、紫外線照射手段１１６ａ〜１１６ｅは、凹部１１４ａ〜１１４ｅの両側の面の幅を二等分する法線の交点に沿って配置される。詳細には、図１（ｃ）に示すように加湿エレメント１１２ａおよび１１２ｂが両側を構成する凹部１１４ａを例示すると、加湿エレメント１１２ａの中央から伸ばした法線１１３ａ（加湿エレメント１１２ａの面の幅を二等分する法線）と加湿エレメント１１２ｂの中央から伸ばした法線１１３ｂの交点Ｉの位置に紫外線照射手段１１６ａが配置される。これにより、紫外線照射手段１１６ａは、凹部１１４ａにおいて、加湿エレメント１１２ａの面および加湿エレメント１１２ｂの面のいずれの面からも等しい位置に配置される。したがって、凹部１１４ａの両面すなわち凹部１１４ａの全面に最も均一に紫外線（図１（ｃ）の破線矢印参照）を照射することが可能となる。
【００４０】
なお、凹部１１４ｆおよび１１４ｇのように、加湿エレメント１１２ａまたは１１２ｆと通風路１０２ｃの壁面とから構成される凹部では、紫外線照射手段１１６ｆおよび１１６ｇは、加湿エレメント１１２ａの法線上や加湿エレメント１１２ｆの法線上に配置されることが好ましい。
【００４１】
また図１（ｃ）に示すように、加湿エレメント１１２ａおよび１１２ｂの面がなす角度θは、角度θが大きくなると法線の交点が遠ざかり、交点が極端に遠くなると紫外線が減衰してしまう。一方、角度θが小さくなると法線の交点が近づくが、交点が極端に近づくと紫外線照射手段の設置スペースがなくなってしまう。したがって角度θは、９０°付近であることが好ましい。
【００４２】
また、上述した加湿エレメントには、給水設備（不図示）からの加湿用水を供給する給水手段１１８ａおよび１１８ｂが接続されている。詳細には、本実施形態では加湿エレメントは、加湿エレメント１１２ａ〜１１２ｃからなる領域（以下、第１領域と称する）と、加湿エレメント１１２ｄ〜１１２ｆからなる領域（以下、第２領域と称する）に区分されている（図１（ｂ）参照）。そして、第１領域には給水手段１１８ａが設けられ、第２領域には給水手段１１８ｂが設けられている。すなわち給水手段は領域ごとに各々設けられており、換言すれば、加湿エレメント１１２ａ〜１１２ｃには給水手段１１８ａが、加湿エレメント１１２ｄ〜１１２ｆには給水手段１１８ｂが接続されている。
【００４３】
上記の給水手段１１８ａには給水弁１２０ａが、給水手段１１８ｂには給水弁１２０ｂが設けられている。そして、制御部１３２は、給水弁１２０ａおよび１２０ｂの開閉を切り替えることにより給水手段１１８ａおよび１１８ｂによる加湿用水の供給を個別に制御し、加湿エレメントを区分された領域ごとに交互に乾燥させる。これにより、加湿エレメント内部での細菌の繁殖を抑制し、より優れた衛生状態を維持することが可能となる。
【００４４】
詳細には、第１領域（加湿エレメント１１２ａ〜１１２ｃ）を乾燥させる場合には、制御部１３２は、給水弁１２０ａを閉状態とし、給水弁１２０ｂを開状態とし、給水手段１１８ｂから第２領域（加湿エレメント１１２ｄ〜１１２ｆ）のみに加湿用水の供給を行う。一方、第２領域を乾燥させる場合には、制御部１３２は、給水弁１２０ａを開状態とし、給水弁１２０ｂを閉状態とし、給水手段１１８ａから第１領域のみに加湿用水の供給を行う。このように複数の領域を交互に乾燥させることにより、加湿と乾燥を同時に行うことができる。したがって、加湿器１１０の加湿運転を停止する必要がないため利便性の低下を招くことなく、より高い殺菌効果を得ることが可能となる。
【００４５】
上記説明したように、第１実施形態にかかる加湿器１１０によれば、加湿エレメントから紫外線照射手段までの距離をいずれの位置においても略等距離とすることができるので、紫外線が加湿エレメント全体に均一に照射される。したがって、紫外線強度を高める必要がないため、消費電力の削減を図ることができ且つ均一な殺菌効果を得ることが可能となる。また加湿エレメントが蛇行した形状であるため、通風路１０２ｃの断面積に対する加湿エレメントの表面積（加湿面積）が増大し、相対的に加湿エレメントの厚みを低減することができる。これにより、加湿効率を向上させつつ圧力損失の低減を図り、且つ紫外線の強度減衰を抑制して殺菌効果の低減を回避することが可能となる。更に、加湿エレメントを複数の領域に分割し、領域ごとに給水手段が設けられているため、加湿運転と並行しながら乾燥運転を行うことができるため、利便性の低下を招くことなく、より高い殺菌効果を得ることが可能となる。
【００４６】
なお、本実施形態では、加湿エレメントを複数の領域に区分し、領域ごとに給水手段を設けたが、これに限定するものではない。例えば、空調機１００を停止する時間帯がある場合等、加湿器１１０の運転を停止して加湿エレメントの乾燥を行うことができる場合においては、加湿エレメントを区分せず、給水手段を１つのみ設ける構成としてもよい。
【００４７】
また、区分した領域の数についてもこれに限定するものではなく、３以上の領域に区分してもよいし、複数の加湿エレメント１１２ａ〜１１２ｆ各々に給水手段を設け、加湿エレメントごとに加湿用水の供給を制御してもよい。
【００４８】
更に、本実施形態においては、加湿器１１０は６つの加湿エレメント１１２ａ〜１１２ｆを備える構成としたが、これに限定するものではなく、加湿エレメントの数はこれより多くても少なくてもよい。また加湿エレメントは１つであってもよい。
【００４９】
図２は、加湿エレメントの他の例を示す図である。図２（ａ）に示す加湿エレメント１５２は、１つの加湿エレメントにより全体を構成している。このように加湿エレメントを１つで構成する場合であっても、加湿エレメント１５２自体を屈曲させれば凹部１５２ａを形成することができ、上述した加湿エレメント１１２ａ〜１１２ｆと同様の効果を得ることができる。また加湿エレメントの凹部は、凹部１１４ａや凹部１５２ａのように必ずしも屈曲している必要はなく、図２（ｂ）に示す加湿エレメント１５４の凹部１５４ａのように湾曲した形状であってもよい。
【００５０】
なお、上記の加湿エレメント１５２や加湿エレメント１５４のように全体が１つの加湿エレメントから構成される場合であっても、任意の位置に仕切板（不図示）を配置することにより、加湿エレメントを複数の領域に区分することができる。したがって、加湿エレメント１５２や加湿エレメント１５４においても領域ごとに加湿用水の供給を制御して加湿運転と乾燥運転を同時に行うことが可能である。
【００５１】
更に、加湿エレメントの形状においても、加湿エレメント１１２ａのように平坦なブロック状である必要はなく、例えば図２（ｃ）に示す加湿エレメント１５６のように円弧状であってもよいし、図示はしないが、くの字状やＳ字状、反復屈曲形状であってもよい。また図２（ｄ）に示す加湿エレメント１５８ａ、１５８ｂおよび１５８ｃから形成される凹部１５８ｄのように、屈曲していない部分が存在してもよい。
【００５２】
（第２実施形態）
図３は、第２実施形態にかかる気化式加湿器（以下、「加湿器２１０」という。）の構成を示す図である。図３（ａ）は、第２実施形態にかかる加湿器２１０を備える空調機２００の概略図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。なお、以下の説明では、第１実施形態の空調機１００および加湿器１１０と実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を避ける。
【００５３】
図３（ａ）に示すように、第２実施形態においても加湿器２１０は空調機２００に設けられる。第２実施形態の加湿器２１０は、主に、複数の加湿エレメント１１２ａ〜１１２ｆが並設される方向において第１実施形態の加湿器１１０と異なる。
【００５４】
詳細には、第１実施形態の加湿器１１０では、複数の加湿エレメント１１２ａ〜１１２ｆが全体として、通風路１０２ｃにおける空気の進行方向に対して左右方向に蛇行した形状であった（図１（ａ）および（ｂ）参照）。これに対し、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、第２実施形態の加湿器２１０では、複数の加湿エレメント１１２ａ〜１１２ｆが全体として、通風路１０２ｃにおける空気の進行方向に対して上下方向に蛇行した形状（図３（ａ）は上面図であるため、加湿エレメント１１２ａおよび紫外線照射手段１１６ｆしか図示されない）をなしている。このような形状であっても、紫外線照射手段１１６ａ〜１１６ｆを凹部１１４ａ〜１１４ｇに好適に配置することでき、第１実施形態の加湿器１１０と同様の効果を得ることが可能となる。
【００５５】
（第３実施形態）
図４は、第３実施形態にかかる気化式加湿器（以下、「加湿器３１０」という。）の構成を示す図である。図４（ａ）は、第３実施形態にかかる加湿器３１０を備える空調機３００の概略図であり、図４（ｂ）は前段加湿エレメント３２０の詳細図であり、図４（ｃ）は後段加湿エレメント３３０の詳細図である。なお、以下の説明では、第１実施形態の空調機１００および加湿器１１０と実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を避ける。
【００５６】
図４（ａ）に示すように、第３実施形態においても加湿器３１０は空調機３００に設けられる。第３実施形態の加湿器は、主に、加湿エレメントが、空気の進行方向に対して前後に間隔を空けて更に並設される点において第１実施形態の加湿器１１０と異なる。
【００５７】
詳細には、加湿器３１０には、通風路１０２ｃにおける空気の進行方向に対して前後に、前段加湿エレメント３２０および後段加湿エレメント３３０が設けられる。図４（ｂ）に示すように、前段加湿エレメント３２０は、複数の加湿エレメント１１２ａ〜１１２ｆから構成される。すなわち、前段加湿エレメント３２０は、第１実施形態の加湿器１１０に設けられていた加湿エレメントである。複数の加湿エレメント１１２ａ〜１１２ｆおよび通風路１０２ｃの壁面により形成される凹部１１４ａ〜１１４ｇには、第１実施形態と同様に複数の紫外線照射手段１１６ａ〜１１６ｇが配置される。
【００５８】
そして、前段加湿エレメント３２０の後方（下流側）には、複数の加湿エレメント３３２ａ〜３３２ｆから構成される後段加湿エレメント３３０が配置される。図４（ｃ）に示すように、後段加湿エレメント３３０においても、前段加湿エレメント３２０と同様に、複数の加湿エレメント３３２ａ〜３３２ｆおよび通風路１０２ｃの壁面により形成される凹部３３４ａ〜３３４ｇ各々に紫外線照射手段３３６ａ〜３３６ｇが配置される。
【００５９】
また本実施形態では、前段加湿エレメント３２０には給水手段３４０が、後段加湿エレメント３３０には給水手段３５０が設けられている。そして、給水手段３４０は、複数に分岐して複数の加湿エレメント１１２ａ〜１１２ｆ各々に接続されており、分岐点と複数の加湿エレメント１１２ａ〜１１２ｆとの間には給水弁３４２ａ〜３４２ｆが各々設けられている。同様に、給水手段３５０は、複数に分岐して複数の加湿エレメント３３２ａ〜３３２ｆ各々に接続されており、分岐点と複数の加湿エレメント３３２ａ〜３３２ｆとの間には給水弁３５２ａ〜３５２ｆが各々設けられている。
【００６０】
このような構成により、複数の加湿エレメント１１２ａ〜１１２ｆや加湿エレメント３３２ａ〜３３２ｆを各々１つの区分された領域とすることができる。したがって、制御部１３２が給水弁３４２ａ〜３４２ｆや給水弁３５２ａ〜３５２ｆの開閉を切り替えることにより、給水手段３４０および３５０からの加湿用水の供給を加湿エレメント単位で制御することが可能となる。これにより、加湿エレメント単位で加湿運転や乾燥運転を行うことができ、且つ加湿運転する加湿エレメントの数を任意に定められるので加湿能力の調節を行うことも可能となる。
【００６１】
また本実施形態では、上述したように前段加湿エレメント３２０および後段加湿エレメント３３０を備えるため、前段加湿エレメント３２０を構成する複数の加湿エレメント１１２ａ〜１１２ｆ（複数の領域）のうち、いずれかの加湿エレメント（領域）が乾燥を行っていたとしても、後段加湿エレメント３３０を構成する複数の加湿エレメント３３２ａ〜３３２ｆにより加湿を行うことにより、乾燥を行っている加湿エレメントの分の加湿能力を補うことができる。したがって、加湿エレメントの乾燥を行いながらも、加湿器３１０の加湿能力を維持することが可能となる。
【００６２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、水を気化させて空気の加湿を行う気化式加湿器として利用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１００…空調機、１０２…ケーシング、１０２ａ…外気口、１０２ｂ…給気口、１０２ｃ…通風路、１０４…プレフィルタ、１０６…中性能フィルタ、１０８…温水コイル、１１０…加湿器、１１２ａ〜１１２ｆ…加湿エレメント、１１４ａ〜１１４ｇ…凹部、１１６ａ〜１１６ｇ…紫外線照射手段、１１８ａ・１１８ｂ…給水手段、１２０ａ・１２０ｂ…給水弁、１２２…冷水コイル、１２４…送風機、１２８…ＨＥＰＡフィルタ、１３０ａ・１３０ｂ…センサ、１３２…制御部、１５２…加湿エレメント、１５２ａ…凹部、１５４…加湿エレメント、１５４ａ…凹部、１５６…加湿エレメント、１５８ａ〜１５８ｃ…加湿エレメント、１５８ｄ…凹部、２００…空調機、２１０…加湿器、３１０…加湿器、３２０…前段加湿エレメント、３３０…後段加湿エレメント、３３２ａ〜３３２ｆ…加湿エレメント、３３４ａ〜３３４ｇ…凹部、３３６ａ〜３３６ｇ…紫外線照射手段、３４０…給水手段、３４２ａ〜３４２ｆ…給水弁、３５０…給水手段、３５２ａ〜３５２ｆ…給水弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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