(57)【要約】【課題】加湿量の低下を防ぎ、加湿性能に優れ、信頼性の高い加湿装置及び加湿システムを提供する。【解決手段】加湿装置１は、複数の加熱タンク２Ａ，２Ｂを備える。それぞれの加熱タンク２Ａ，２Ｂには、加熱体２１、給水タンク３、排水管１３が設けられている。加熱体２１は加熱タンク２Ａ，２Ｂに貯留されている水を加熱して蒸気を発生させる。給水タンク３は、加熱タンク２Ａ，２Ｂの水位が一定となるように水を供給する。排水管１３は、蒸気の発生によって不純物が濃縮した水の少なくとも一部を加熱タンク２Ａ，２Ｂから排出する。加湿装置１は更に、加熱タンク２Ｂの排水開始タイミングを、加熱タンクＡの排水開始タイミングと異ならせるように排水管１３の排水弁４を制御する排水制御部７を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を貯留する複数の貯留部と、
前記複数の貯留部のそれぞれに設けられ、前記水を加熱して蒸気を発生させる加熱部と、
前記複数の貯留部における水位が一定となるように、前記複数の貯留部に水を供給する給水部と、
前記蒸気の発生によって不純物が濃縮した水の少なくとも一部を前記複数の貯留部から排出する排水部と、
少なくとも１つの貯留部からの排水開始タイミングを、その他の貯留部の排水開始タイミングと異ならせるように前記排水部を制御する排水制御部と、を備えることを特徴とする加湿装置。
【請求項２】
前記排水制御部は、全ての貯留部の排水開始タイミングを互いに異ならせるように、前記排水部を制御することを特徴とする請求項１記載の加湿装置。
【請求項３】
前記排水制御部は、全ての貯留部の排水開始から排水終了までの排水時間が重複しないように前記排水部を制御することを特徴とする請求項１記載の加湿装置。
【請求項４】
複数の加湿装置が通信可能に接続された加湿システムであって、
個々の加湿装置はそれぞれ、
水を貯留する貯留部と、
前記貯留部に設けられ、前記水を加熱して蒸気を発生させる加熱部と、
前記貯留部における水位が一定となるように、前記貯留部に水を供給する給水部と、
前記蒸気の発生によって不純物が濃縮した水の少なくとも一部を前記貯留部から排出する排水部と、
前記排水部の排水動作を制御する制御部と、を備え、
いずれか１つの加湿装置の制御部は、排水制御部として、少なくとも１つの加湿装置の排水開始タイミングを、その他の加湿装置の排水開始タイミングと異ならせるように、排水タイミングを決定して各加湿装置の制御部に送信することを特徴とする加湿システム。
【請求項５】
前記排水制御部は、全ての加湿装置の排水開始タイミングを互いに異ならせるように各加湿装置の排水開始タイミングを決定することを特徴とする請求項４記載の加湿システム。
【請求項６】
前記排水制御部は、全ての加湿装置の排水開始から排水終了までの排水時間が重複しないように各加湿装置の排水開始及び排水終了のタイミングを制御することを特徴とする請求項４記載の加湿システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を加熱して蒸気を発生させて加湿を行う加湿装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
加湿装置には、気化式、超音波式、蒸気式等の様々な種類がある。蒸気式の加湿装置は、水を加熱して蒸気を発生させ、その蒸気を対象空間に供給することで加湿を行うものである。
【０００３】
蒸気式の加湿装置としては、水を貯留する加熱タンクの中にヒータ等の加熱源を直接配置するタイプや、ボイラ等の外部機器により発生した一次蒸気を加熱コイル等を介して加熱タンク内に導入し、その熱によりタンク内の水を加熱して二次蒸気を発生させる間接式のタイプがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
工場、病院及び商業施設等の大規模な施設では、大容量の加湿装置が必要とされることがある。そのような場合には、１つの加湿装置のなかに複数の加熱タンクを備えたタイプの加湿装置を使用する。あるいは、１つの加熱タンクを備えた加湿装置を複数用意し、いずれか１つを親機、残りを子機として通信可能に接続し、それぞれの加湿量を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１４１２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような蒸気式の加湿装置では、稼動にともなって水が蒸発し、加熱タンク内の水位が徐々に下がるため、その水位低下を検知して水を補給する給水タンクが設けられる。この給水タンクが、加熱タンク内の水位を一定に維持するため、加熱タンク内では継続的に蒸気を発生することができる。
【０００７】
ただし、加熱タンク内では水の蒸発は進むが、水に含まれるカルシウムなどの不純物は蒸発しない。そのため、蒸発した分の水量をそのまま補充すると、水に含まれる不純物が濃縮して、スケールが析出することとなる。析出したスケールは、加熱タンクの内壁や加熱源に付着し、加湿性能の低下や加湿装置自体の故障の原因となる。そこで、このような蒸気式加湿装置では、加熱タンク内の水を定期的に排出することでタンク内の水の不純物濃度を一定に保つように制御が行われている。
【０００８】
複数の加熱タンクを備えた加湿装置、あるいは複数の加湿装置を備えた加湿システムにおいては、それぞれの排水開始を同じタイミングで制御していた。ところが、排水した分の水の給水を行うと、加熱タンクの水温が一時的に下がり、同時に発生蒸気量も低下することとなる。ここで、複数の加熱タンクで一斉に排水すると発生蒸気量の低下も大きく、加湿性能に影響を及ぼしてしまうことがあった。
【０００９】
本発明は、上述した問題を鑑み、複数の加熱タンクを有する加湿装置又は加湿システムにおいて、個々のタンクの排水タイミングを制御することで、排水後の給水による一時的な蒸気発生量の低下を防ぎ、加湿性能と信頼性に優れた加湿装置及び加湿システム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】
上記の目的を達成するために、本発明に係る加湿装置は、水を貯留する複数の貯留部と、前記複数の貯留部のそれぞれに設けられ、前記水を加熱して蒸気を発生させる加熱部と、前記複数の貯留部における水位が一定となるように、前記複数の貯留部に水を供給する給水部と、前記蒸気の発生によって不純物が濃縮した水の少なくとも一部を前記複数の貯留部から排出する排水部と、少なくとも１つの貯留部からの排水開始タイミングを、その他の貯留部の排水開始タイミングと異ならせるように前記排水部を制御する排水制御部と、を備える。
【００１１】
本発明の一態様として、前記排水制御部は、全ての貯留部の排水開始タイミングを互いに異ならせるように前記排水部を制御するようにしても良い。
【００１２】
本発明の別の一態様として、前記排水制御部は、全ての貯留部の排水開始から排水終了までの排水時間が重複しないように前記排水部を制御しても良い。
【００１３】
本発明に係る加湿システムは、複数の加湿装置が通信可能に接続されたものであって、  個々の加湿装置はそれぞれ、水を貯留する貯留部と、前記貯留部に設けられ、前記水を加熱して蒸気を発生させる加熱部と、前記貯留部における水位が一定となるように、前記貯留部に水を供給する給水部と、前記蒸気の発生によって不純物が濃縮した水の少なくとも一部を前記貯留部から排出する排水部と、前記排水部の排水動作を制御する制御部と、を備え、いずれか１つの加湿装置の制御部は、排水制御部として、少なくとも１つの加湿装置の排水開始タイミングを、その他の加湿装置の排水開始タイミングと異ならせるように、排水タイミングを決定して各加湿装置の制御部に送信する。
【００１４】
本発明の一態様として、前記排水制御部は、全ての加湿装置の排水開始タイミングを互いに異ならせるように各加湿装置の排水開始タイミングを決定しても良い。
【００１５】
本発明の別の一態様として、前記排水制御部は、全ての加湿装置の排水開始から排水終了までの排水時間が重複しないように各加湿装置の排水開始及び排水終了のタイミングを制御しても良い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、複数の加熱タンクを有する加湿装置又は加湿システムにおいて、少なくとも１つの加熱タンクからの排水タイミングを他と異ならせることで、一斉排水による加湿量の低下を防ぐことができ、加湿性能に優れ、信頼性の高い加湿装置及び加湿システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態に係る加湿装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】第１の実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る排水処理を示すフローチャートである。
【図４】第１の実施形態における排水処理の動作例を説明するための図である。
【図５】第１の実施形態における排水処理の動作例を説明するための図である。
【図６】第２の実施形態に係る加湿システムの概略構成を示す模式図である。
【図７】第２の実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。
【図８】第２の実施形態に係る排水処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る加湿装置及び加湿システムについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１９】
［第１の実施形態］
［１．構成］
第１の実施形態は、複数の加熱タンクを備えた加湿装置に関する。図１に示すように、加湿装置１は、複数の加熱タンク２Ａ，２Ｂを備える。加熱タンクの数は、２以上であれば特に制限は無く、設置スペース等を考慮して定めることができるが、本実施形態では２つの加熱タンク２Ａ，２Ｂを備える場合を説明する。
【００２０】
加湿装置１は、例えば、病院や工場等の施設内部が加湿対象空間である場合には、施設の空調を管理する空調室に配置することができる。加湿対象空間には、ヒューミディスタット等の湿度検出装置９が設置されている。加湿装置１は、この湿度検出装置９から加湿対象空間の湿度情報を取得して、加湿対象空間の湿度に応じた加湿を行う。
【００２１】
加湿装置１は、貯留部としての加熱タンク２Ａ，２Ｂを有し、それぞれの加熱タンク２Ａ，２Ｂに、加熱部としての加熱体２１、給水部としての給水タンク３、排水部としての排水管１３を備えている。加湿装置１は、さらに各部の動作を制御する制御部５を備えている。
【００２２】
加熱タンク２Ａ，２Ｂは、両端有底の筒状容器であり、その内部に水を貯留する。加熱タンク２Ａ，２Ｂは同じ構成となっているため、ここでは、加熱タンク２Ａの構成についてのみを説明し、加熱タンク２Ｂの説明は省略する。加熱タンク２Ａには、タンク内の水を加熱する加熱体２１が配設される。この加熱体２１から水に熱エネルギーが供給され、水が気化することによりタンク内に蒸気が発生する。加熱タンク２の天井面には、タンク内で発生した蒸気を加熱タンク２Ａ外へ放出するための蒸気孔２２と、この蒸気を空調対象の室内や、他の空調機器に導入するためのホース２３が設けられている。
【００２３】
加熱体２１には不図示の熱量調整機構が備えられており、発熱量が調整可能となっている。加熱体２１の熱量調整機構は、加熱タンク２Ａの外部に配置された制御部５と接続され、制御部５からの指令によって発熱量を調整する。加熱体２１は、加熱タンク２Ａ内の水中に配置されている。加熱体２１としては、例えば、シーズヒータ、加熱コイル、水に電力を与えて直接加熱する電極棒などを使用することができる。
【００２４】
加熱タンク２Ａの天井面には蒸気孔２２が設けられている。蒸気孔２２はホース２３に連結し、タンク内で発生した二次蒸気は蒸気孔２２及びホース２３を介して加湿対象空間に導入されるようになっている。
【００２５】
加熱タンク２Ａは、補給水管１１と均圧管１２の、２系統の管によって給水タンク３と連通している。給水タンク３は、加熱タンク２Ａに供給する水を貯留する容器である。
【００２６】
補給水管１１は、一端が給水タンク３の底面に接続されるとともに他端は加熱タンク２Ａの側面下部に接続され、給水タンク３から加熱タンク２Ａに水が流入可能となっている。均圧管１２は、一端が給水タンク３の天井に接続され、他端は加熱タンク２Ａの側面上部に接続されている。この均圧管１２により、加熱タンク２Ａ内と給水タンク３内の空気圧は均等に分配されることになり、加熱タンク２Ａと給水タンク３内の水位は等しくなる。
【００２７】
給水タンク３の内部には、給水タンク３内の水位を一定に維持するように、外部からの給水量を規制する自動給水栓３１が設けられている。この自動給水栓３１は、例えば、水位に応じて上下する浮き子の動作に連動して弁の開度が調整されるボールタップ給水方式の給水栓である。給水タンク３は、加熱タンク２Ａの水位が低下すると、両タンクの水位を一致させるように補給水管１１を介して加熱タンク２Ａへ水を流入させるため、給水タンク３の水位が低下する。自動給水栓３１は、この水位低下を検出し、給水タンク３内の水位を所定の水位に戻すように外部から水を取り込む。このようにして、給水タンク３は加熱タンク２Ａ内を一定水位に維持する。
【００２８】
排水管１３は、一端が加熱タンク２Ａの下部に接続され、他端は加湿装置１の外部へと引き出されている。この排水管１３には加熱タンク２Ａ内の水の排出を規制する排水弁４が設けられている。排水弁４は、制御部５によって開閉操作若しくは開度調整が行われる。この排水弁４としては、例えば、電磁弁を使用することができる。加熱体２１の加熱により、加熱タンク２Ａ内で水の蒸発が進んで水量が減ると、給水タンク３から水が供給される。一方、水に含まれるカルシウムなどの不純物は蒸発しないため、不純物が濃縮している。そのため、定期的に排水弁４を開いて、加熱タンク２Ａ内の水を排水管１３から排出し、タンク内の水の不純物濃度を一定に保つ。排水弁４の開閉制御は、後述する制御部５が行う。
【００２９】
制御部５は、例えば、専用の電子回路若しくは所定のプログラムで動作するマイクロコントローラ（ＭＣＵ）から構成する。制御部５は、また、通信装置８を備えている。通信装置８は、加湿対象空間に設置された湿度検出装置９から、加湿対象空間の湿度情報Ｈを定期的に受信する。湿度情報Ｈには、湿度検出装置９が検出した加湿対象空間の湿度と、必要加湿量の情報が含まれる。
【００３０】
図２に示すように、制御部５は、加熱体２１の加熱制御を行う加熱制御部６と、加熱タンク２Ａ，２Ｂの排水制御を行う排水制御部７を備える。
【００３１】
加熱制御部６は、必要加湿量に応じて加熱体２１の発熱量を操作する処理部である。加熱制御部６は、湿度検出装置９から送信された湿度情報Ｈに含まれる必要加湿量から、各加熱タンク２Ａ，２Ｂの必要蒸気発生量を算出する。例えば、加熱タンク２Ａ，２Ｂの水貯蔵量が均等な場合は、必要加湿量を単純に２分して必要蒸気発生量を算出しても良い。また、例えば、各加熱タンク２Ａ，２Ｂの水の貯蔵量が異なる場合等は、貯蔵量に応じて必要加湿量を割り振り、それぞれに異なる必要蒸気発生量を算出しても良い。また、例えば、加熱タンクＢを予備用のタンクとして備えている場合等は、必要加湿量が所定値未満の場合は、その必要加湿量を全て加熱タンク２Ａの必要蒸気発生量として、所定値以上になった場合は、所定値を超える部分の加湿量を、加熱タンク２Ｂの必定蒸気発生量としても良い。
【００３２】
加熱制御部６は、さらに各加熱タンク２Ａ，２Ｂに割り振られた必要蒸気発生量から、各加熱タンク２Ａ，２Ｂの加熱体２１の発熱量Ｑを算出し、その発熱量Ｑは、各加熱タンク２Ａ，２Ｂの加熱体２１の熱量調整機構に入力され、発熱量が調整される。この求められた発熱量Ｑは、加熱制御部６から排水制御部７にも入力される。
【００３３】
排水制御部７は、蒸気が発生している加熱タンクについて、排水制御を行う処理部である。上述したように、排水制御部７は、加熱制御部６から各加熱タンク２Ａ，２Ｂの発熱量Ｑの入力を受ける。発熱量Ｑの入力があった加熱タンクについては、蒸気が発生していると判断して、排水制御を行う。発熱量Ｑの入力がない加熱タンクについては、蒸気の発生が無いと判断して、排水制御を停止する。上述した、加熱タンク２Ｂを予備タンクとして用いるような場合には、必要加湿量が所定値未満の場合は加熱タンク２Ａのみで蒸気が発生するため、排水制御も加熱タンク２Ａのみを対象に行うことになる。
【００３４】
加熱タンク２Ａのみを対象に排水制御を行う場合は、排水制御部７は、単純に所定の排水周期ごとに所定量の排水を行う。一方、両方の加熱タンク２Ａ，２Ｂから発熱量Ｑの入力があり、蒸気が発生していると判断した場合には、それぞれの加熱タンク２Ａ，２Ｂについて、排水開始タイミングに時間差が生じるように排水制御を行う。
【００３５】
そのために、排水制御部７は、排水タイミング決定部７１、出力部７２、計時部７６及び記憶部７５を備えている。計時部７６は時刻を計測するものであり、例えば、タイマーやリアルタイムクロックで構成することができる。
【００３６】
記憶部７５は、複数の加熱タンク２Ａ，２Ｂの排水制御を行う為に必要な各種データを格納している。本実施形態では、各加熱タンクの排水順序情報Ｏ、排水周期Ｔｃ、排水時間Ｔｄ及び排水時間差Ｔｄｉｆのデータを記憶している。
【００３７】
排水順序情報Ｏは、加湿装置１に設置されている複数の加熱タンクの排水順序がｎ番目（ｎは１≦ｎ≦Ｎを満たす自然数であり、Ｎは加熱タンクの総数）であることを示すデータである。本実施形態では、２つの加熱タンク２Ａ，２Ｂが設置されており、例えば、加熱タンク２Ａの排水を先に行うように設定する場合は、排水順序情報Ｏには、加熱タンク２Ａが１番目であり、加熱タンク２Ｂが２番目であるというデータが記録されている。
【００３８】
排水周期Ｔｃの１サイクルは、加湿装置１を最大稼動した場合に、運転開始から上限蒸気発生量に至るまでの時間か、それより短い時間に設定する。「最大稼動」とは、加熱体２１の発熱量が最大設定値となり、加湿装置１の単位時間当たりの蒸気発生量が最大となるときを意味する。なお、加熱体２１の発熱量の最大設定値は、安全面等を考慮して適宜決定する。上限蒸気発生量とは、排水を行わずに蒸気を発生させ続けると加湿性能の低下を招く可能性がある量を意味する。この上限蒸気発生量は、加熱タンク２Ａ，２Ｂの水の貯蔵量、給水タンク３からの給水量、給水水質、不純物の許容濃度等を考慮して決定するができる。排水周期Ｔｃをこのように設定することで、加熱タンク２Ａ，２Ｂ内の水に含まれる不純物の濃縮を防ぎ、スケールの析出を予防することができる。
【００３９】
排水時間Ｔｄは、上限蒸気発生量に対して必要な排水量分の水を排水管１３から排出するのに必要な排水弁４の開放時間である。この開放時間は、排水量と排水弁４の排水速度から定められる。上限蒸気発生量に対して必要な排水量とは、不純物の濃縮を防いで濃度を一定に保つために必要な排水量を意味する。この排水量は、給水量に対する排水量の割合、すなわちブロー率を考慮して決定することができる。
【００４０】
排水時間差Ｔｄｉｆは、複数の加熱タンク２Ａ，２Ｂの排水開始タイミングの間に設ける時間である。排水時間差Ｔｄｉｆは、加湿装置１に設置される加熱タンク２Ａ，２Ｂの数や、排水後の給水によって水温が低下してからの温度回復までにかかる時間を考慮して、加湿装置１全体としての蒸気発生量が大きく低下しないように、各加熱タンク２Ａ，２Ｂの排水開始の間に設けるべき時間を予め定めておく。例えば、温度回復までにかかる時間が比較的長い場合には、加熱タンク２Ａ，２Ｂで排水時間が全く重複しないように、排水時間差Ｔｄｉｆを設定すると良い。その場合、次の式（１）の通り、排水時間差Ｔｄｉｆは、排水時間Ｔｄと同じ時間か、またはそれよりも長い時間であって、かつ排水周期Ｔｃの１サイクルよりは短い時間とする（Ｔｃ＞Ｔｄｉｆ≧Ｔｄ）。
【００４１】
また、例えば、温度回復までにかかる時間が比較的短く、排水開始タイミングさえずらせば、加湿性能の大きな低下を招かない場合には、排水時間が一部重複するようにしても良い。その場合、排水時間差Ｔｄｉｆは、排水時間Ｔｄよりも短い時間とする。
【００４２】
排水タイミング決定部７１は、計時部７６の計測時刻と、記憶部７５の各データを参照して、発熱量Ｑの入力があった加熱タンク、すなわち蒸気が発生している加熱タンクについて、排水開始時刻と排水終了時刻を決定する。
【００４３】
いずれか一方のタンク、例えば加熱タンク２Ａのみで蒸気が発生している場合には、単純に加熱タンク２Ａについて、排水周期Ｔｃで排水が行われるように排水タイミングを決定する。具体的には、計時部７６の計測時刻を参照して、排水周期Ｔｃの１サイクルと同じ時間Ｔ経過後の時刻を排水開始時刻ｔ１ｓｔａｒｔとし、排水開始時刻から排水時間Ｔｄ経過後の時刻を排水終了時刻ｔ１ｅｎｄとする。
【００４４】
両方のタンクで蒸気が発生している場合には、排水タイミング決定部７１は、排水順序情報Ｏを参照して、排水順序が先の加熱タンク、ここでは加熱タンク２Ａから排水タイミングを決定する。排水順序が次の加熱タンク２Ｂについては、排水時間差Ｔｄｉｆを設けて排水タイミングを決定する。すなわち、加熱タンク２Ａの排水開始時刻ｔ１ｓｔａｒｔと排水終了時刻ｔ１ｅｎｄは、加熱タンク２Ａのみで蒸気が発生している場合と同様に決定し、一方、加熱タンク２Ａの排水開始時刻ｔ１ｓｔａｒｔから排水時間差Ｔｄｉｆ経過後の時刻を、加熱タンク２Ｂの排水開始時刻ｔ２ｓｔａｒｔとする。排水時間Ｔｄ経過後の時刻を排水終了時刻ｔ２ｅｎｄとする。
【００４５】
決定した排水タイミングは、記憶部７５に一時的に記憶される。加湿装置１の運転が継続すれば、排水も継続する。すなわち、発熱量Ｑの入力が有る間は、排水タイミングの決定を続ける。具体的には、排水タイミングの排水順序が最も遅い加熱タンク２Ｂの排水タイミングを決定すると、再び最も若い排水順序の排水タイミング決定に戻る。
【００４６】
出力部７２は、排水タイミング決定部７１で決定された排水タイミングで、各加熱タンク２Ａ，２Ｂの排水管１３から水が排出されるように、排水弁４の開閉制御信号Ｓ１を生成して出力する。開閉制御信号Ｓ１には、排水開始時刻、排水終了時刻及び排水時間が指令値として含まれている。
【００４７】
［２．動作］
次に、上述の構成を有する加湿装置１の排水制御の動作例を、図３のフローチャートを参照して説明する。ここでは、２つの加熱タンク２Ａ，２Ｂの両方で蒸気が発生し、時間差を設けた排水制御を行う場合の動作を説明する。
【００４８】
まず、加熱制御部６から加熱タンク２Ａ，２Ｂそれぞれの加熱体２１の発熱量Ｑの入力がある（ステップＳ０１）と、排水制御部７において排水順序を示す変数ｎを１とする初期化処理を行う（ステップＳ０２）。排水タイミング決定部７１は、発熱量Ｑの入力時刻を、蒸気発生の開始時刻ｔ０として定める。
【００４９】
排水タイミング決定部７１は、記憶部７５に記憶されている排水順序情報Ｏを参照する（ステップＳ０３）。初期化処理後は、排水順序が１番目の加熱タンク２Ａの排水タイミングを決定するため（ステップＳ０４：Ｎｏ）、ステップＳ０５に進む。排水タイミング決定部７１は、次の式（１）の通り、蒸気発生の開始時刻ｔ０から、排水周期Ｔｃの一サイクルと同じ時間Ｔ経過後の時刻を排水開始時刻ｔｎｓｔａｒｔとして決定する（ステップＳ０５）。
ｔｎｓｔａｒｔ＝ｔ０＋Ｔ  …  （１）
【００５０】
また、次の式（２）の通り、排水開始時刻ｔｎｓｔａｒｔから排水時間Ｔｄ経過後の時刻を、排水終了時刻ｔｎｅｎｄとして決定する（ステップＳ０６）。
ｔｎｅｎｄ＝ｔｎｓｔａｒｔ＋Ｔｄ  …（２）
【００５１】
排水タイミング決定部７１は、決定した加熱タンク２Ａの排水開始時刻ｔｎｓｔａｒｔと排水終了時刻ｔｎｅｎｄを、記憶部７５に一時的に記憶させる。
【００５２】
排水タイミング決定部７１は、ｎ＝ｎ＋１の加算処理を行い（ステップＳ０７）、ステップＳ０３に戻って、排水順序情報Ｏを参照して、排水順序が２番目の加熱タンク２Ｂの排水タイミングを決定する。
【００５３】
２番目以降（ステップＳ０４：Ｙｅｓ）の加熱タンクについては、順序が一つ前の加熱タンクの排水タイミングに排水時間差Ｔｄｉｆを設けた排水タイミングを決定する。
【００５４】
具体的には、排水タイミング決定部７１は、次の式（３）の通り、前の排水順序の加熱タンク２Ａの排水開始時間ｔ（ｎ−１）ｓｔａｒｔから排水時間差Ｔｄｉｆ経過後の時刻を、加熱タンク２Ｂの排水開始時刻ｔｎｓｔａｒｔとする（ステップＳ０８）。
ｔｎｓｔａｒｔ＝ｔ（ｎ−１）ｓｔａｒｔ＋Ｔｄｉｆ  …  （３）
【００５５】
また、次の式（４）の通り、加熱タンク２Ｂの排水開始時刻ｔｎｓｔａｒｔから排水時間Ｔｄ経過後の時刻を、排水終了時刻ｔｎｅｎｄとして決定する（ステップＳ０９）。
ｔｎｅｎｄ＝ｔｎｓｔａｒｔ＋Ｔｄ  …（４）
【００５６】
排水タイミング決定部７１は、決定した加熱タンク２Ｂの排水開始時刻ｔｎｓｔａｒｔと排水終了時刻ｔｎｅｎｄを、記憶部７５に一時的に記憶させる。
【００５７】
排水タイミング決定部７１は、排水タイミングを決定した加熱タンクの排水順序が総数Ｎに至っていない場合は（ステップＳ１０：Ｎｏ）、ｎ＝ｎ＋１の加算処理を行い（ステップＳ１１）、ステップＳ０３に戻り、さらに次の排水順序の加熱タンクの排水タイミングも順次決定していく。本実施形態では、加熱タンクの総数Ｎは２で次の排水順序の加熱タンクは無いので（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、加熱タンク２Ｂの排水タイミングを決定したところで、出力部７２が、決定した各加熱タンク２Ａ，２Ｂの排水開始及び排水終了の時刻を含む開閉制御信号Ｓ１を、それぞれの排水弁４に出力する（ステップＳ１２）。
【００５８】
加熱制御部６から発熱量Ｑの入力がある間は、加湿装置１の排水処理は続行される。排水周期Ｔｃの２サイクル目以降は、１サイクル目で算出した加熱タンク２Ａ，２Ｂのそれぞれの排水タイミングに排水周期Ｔｃの１サイクルと同じ時間Ｔを順次加算していくことで、排水タイミングを決定する。
【００５９】
上述した加湿装置１の動作の、さらなる具体例を図４及び図５に示す。図４の具体例は、加熱タンク２Ａと加熱タンク２Ｂの排水時間が重複しないように制御したものである。すなわち、排水時間差Ｔｄｉｆを、排水時間Ｔｄよりも長くなるように設定している。加熱タンク２Ａは、時刻ｔ１ｓｔａｒｔで排水を開始し、時刻ｔ１ｅｎｄで排水を終了する。加熱タンク２Ａの貯蔵量は減少するが、排水した分の水量が給水タンク３から供給され、給水時間Ｔｓ経過後に元の貯蔵量に戻る。給水によって、加熱タンク２Ａの水温は低下し、給水時間Ｔｓ終了時点が、水温の最下降点Ｌとなる。給水が終了すると、加熱体２１によって加熱されるため、水温は回復する。
【００６０】
加熱タンク２Ｂは、時刻ｔ１ｓｔａｒｔから排水時間差Ｔｄｉｆ経過後の時刻ｔ２ｓｔａｒｔに排水を開始し、時刻ｔ２ｅｎｄで排水を完了する。加熱タンク２Ｂも同様に、減少した貯蔵量の分の水量が給水タンク３から供給され元の貯蔵量に戻る。給水によって加熱タンク２Ｂの水温は低下し、給水時間Ｔｓ終了時点が、水温の最下降点Ｌ’となる。
【００６１】
図４からわかるように、複数の加熱タンク２Ａ，２Ｂの排水時間が重複しないように制御することによって、排水後の給水に伴う水温の低下する時間がずれることになる。そのため、２つの加熱タンク２Ａ，２Ｂの蒸気発生量が同時に大きく低下することが無く、加湿装置１全体の加湿性能の大きな低下を防ぐことができる。
【００６２】
図５の具体例は、加熱タンク２Ａと加熱タンク２Ｂの排水開始タイミングは異ならせているが、排水時間差Ｔｄｉｆを比較的短く設定しているため、排水時間が一部重複している場合を示している。この場合、水温の低下する時間帯は増えるが、水温の最下降点Ｌ、Ｌ’は一致しない。そのため、やはり、２つの加熱タンク２Ａ，２Ｂの蒸気発生量が同時に大きく低下することが無く、加湿装置１全体の加湿性能の大きな低下を防ぐことができる。
【００６３】
［３．効果］
（１）本実施形態の加湿装置１は、複数の加熱タンク２Ａ，２Ｂを備える。それぞれの加熱タンク２Ａ，２Ｂには、加熱体２１、給水タンク３、排水管１３が設けられている。加熱体２１は加熱タンク２Ａ，２Ｂに貯留されている水を加熱して蒸気を発生させる。給水タンク３は、加熱タンク２Ａ，２Ｂの水位が一定となるように水を供給する。排水管１３は、蒸気の発生によって不純物が濃縮した水の少なくとも一部を加熱タンク２Ａ，２Ｂから排出する。加湿装置１は更に、加熱タンク２Ｂの排水開始タイミングを、加熱タンクＡの排水開始タイミングと異ならせるように排水管１３の排水弁４を制御する排水制御部７を備える。
【００６４】
複数の加熱タンク２Ａ，２Ｂを備えた加湿装置１において、加熱タンク２Ａの排水開始タイミングを他の加熱タンク２Ｂと異ならせることで、それぞれの加熱タンク２Ａ，２Ｂの水温の最下降点Ｌ，Ｌ’をずらすことができる。このため、一斉排水による加湿量の大きな低下を防ぐことができ、加湿性能に優れ、信頼性の高い加湿装置を提供することができる。
【００６５】
（２）排水制御部７は、加湿装置１が３以上の加熱タンクを備える場合に、全ての加熱タンクの排水開始タイミングを互いに異ならせるように排水弁４を制御しても良い。これによって、排水後の給水による水温低下によって加湿量が低下する時間帯をより効率良く分散させることができ、加湿性能を向上させることができる。
【００６６】
（３）排水制御部７は、加熱タンク２Ａ，２Ｂの排水開始から排水終了までの排水時間Ｔｄが重複しないように排水弁４を制御しても良い。これによって、排水後の給水による水温低下によって加湿量が低下する時間帯をより効率良く分散させることができ、加湿性能を向上させることができる。
【００６７】
［第２の実施形態］
［１．構成］
本発明の第２の実施形態に係る加湿システムを、図６及び図７を参照して説明する。なお、第２の実施形態では、第１の実施形態とは異なる点のみを説明し、第１の実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６８】
第１の実施形態では、１つの加湿装置１に備えられた複数の加熱タンクの排水タイミングの制御について説明したが、第２の実施形態では複数の加湿装置１００Ａ，１００Ｂから構成される加湿システム１において、それぞれの加湿装置１００Ａ，１００Ｂが備える複数の加熱タンク２０Ａ，２０Ｂの排水タイミングの制御について説明する。
【００６９】
加湿システムを構成する加湿装置の数は、２以上であれば特に制限は無いが、ここでは一例として、２つの加湿装置から構成される加湿システムを説明する。また、各加湿装置が備える加熱タンクの数も特に制限は無く、また加湿装置毎に異なる数の加熱タンクを備えていても良いが、ここでは、一例として、それぞれ１つの加熱タンクを備える加湿装置を説明する。
【００７０】
図６に示すように、加湿システム２００は、２つの加湿装置１００Ａ，１００Ｂを備えており、これらの加湿装置１００Ａ，１００Ｂは有線又は無線により、相互に通信可能に接続されている。
【００７１】
各加湿装置１００Ａ，１００Ｂは、個々の加熱タンクが１つである以外は、第１の実施形態の加湿装置１と同じ構成である。加湿装置１００Ａ，１００Ｂの制御部５０Ａ，５０Ｂは、第１の実施形態の制御部５と同様の構成をしており、それぞれに独立して各加湿装置の制御を行うことも可能であるが、加湿システム２００においては、いずれかの加湿装置の制御部が親機の役割を果たす。すなわち、親機の加湿装置の制御部が、加湿対象空間に設置された湿度検出装置９からの湿度情報Ｈを受信して各加湿装置で必要な発熱量や排水タイミングを決定し、その指令を子機となる加湿装置に送信する。
【００７２】
本実施形態では、一例として、加湿装置１００Ａが親機で、加湿装置１００Ｂは子機の場合を説明する。すなわち、加湿装置１００Ａの制御部５０Ａが加湿対象空間に設置された湿度検出装置９からの湿度情報Ｈを受信して各加湿装置で必要な発熱量や排水タイミングを決定し、その指令を加湿装置１００Ｂの制御部５０Ｂに送信する。
【００７３】
具体的には、図７に示すように、加湿装置１００Ａの制御部５０Ａにおいて、加熱制御部６０Ａが、湿度検出装置９から送信された湿度情報Ｈに含まれる必要加湿量から、各加湿装置１００Ａ，１００Ｂの加熱タンク２０Ａ，２０Ｂの必要蒸気発生量を算出し、さらに各加熱体２１の発熱量Ｑを算出する。加熱タンク２０Ａ，２０Ｂの蒸気発生量は均等にしても良く、あるいは、貯蔵量等に応じて異なる量を割り振っても良い。また、例えば、加湿装置１００Ｂは予備用の加湿装置としても良く、必要加湿量が所定値未満の場合は、その必要加湿量を全て加熱タンク２０Ａの必要蒸気発生量として、所定値以上になった場合は、所定値を超える部分の加湿量を、加熱タンク２０Ｂの必定蒸気発生量としても良い。
【００７４】
加熱制御部６０Ａは、算出した加熱タンク２０Ａの発熱量Ｑを加熱タンク２０Ａの加熱体２１に入力する。一方、加熱タンク２０Ｂの発熱量Ｑは、加湿装置１００Ｂに送信する。加湿装置１００Ｂの加熱制御部６０Ｂは、受信した発熱量Ｑをそのまま加熱タンク２０Ｂの加熱体２１に入力する。
【００７５】
各加熱タンク２０Ａ，２０Ｂの発熱量Ｑは、加湿装置１００Ａの排水制御部７０Ａにも入力する。加湿装置１００Ａの排水制御部７０Ａの記憶部７５は、加湿装置１００Ａ，１００Ｂの加熱タンク２０Ａ，２０Ｂの排水制御を行う為に必要な各種データを格納している。本実施形態では、加熱タンク２０Ａ，２０Ｂの排水順序情報Ｏ、排水周期Ｔｃ、排水時間Ｔｄ及び排水時間差Ｔｄｉｆのデータを記憶している。
【００７６】
各データは、第１の実施形態と同様に決定することができる。本実施形態では、例えば、親機の加湿装置１００Ａの加熱タンク２０Ａの排水を先に行うように設定する場合は、排水順序情報Ｏには、加湿装置１００Ａの加熱タンク２０Ａが１番目であり、子機の加湿装置１００Ｂの加熱タンク２０Ｂが２番目であるというデータを記録する。排水時間差Ｔｄｉｆについては、各加湿装置１００Ａ，１００Ｂの加熱タンク２０Ａ，２０Ｂの排水開始タイミングの間に設ける時間として決定する。
【００７７】
排水制御部７０Ａの排水タイミング決定部７１は、計時部７６の計測時刻と、記憶部７５の各データを参照して、第１の実施形態と同様に、加熱制御部６０Ａから発熱量Ｑの入力があった加熱タンク２０Ａ，２０Ｂ、すなわち蒸気が発生している加熱タンクについて、排水開始時刻と排水終了時刻を決定する。
【００７８】
出力部７２は、排水タイミング決定部７１で決定した排水タイミングから、それぞれの加熱タンク２０Ａ，２０Ｂの排水弁４の開閉制御信号Ｓ１を生成する。加熱タンク２０Ａの開閉制御信号Ｓ１は、そのまま排水弁４に入力される。加熱タンク２０Ｂの開閉制御信号Ｓ１は、加湿装置１００Ｂに送信する。加湿装置１００Ｂの排水制御部７０Ｂは、受信した開閉制御信号Ｓ１をそのまま加熱タンク２０Ｂの排水弁４に入力する。
【００７９】
［２．動作］
第２の実施形態に係る加湿装置１の動作例を、図８のフローチャートを参照して説明する。ここでは、２つの加湿装置１００Ａ，１００Ｂの両方を稼働させて、それぞれの加熱タンク２０Ａ，２０Ｂで時間差を設けた排水制御を行う場合の動作を説明する。
【００８０】
加湿装置１００Ａの加熱制御部６０Ａから加熱タンク２０Ａ，２０Ｂそれぞれの発熱量Ｑの入力がある（ステップＳ０１）と、排水制御部７０Ａにおいて排水順序を示す変数ｎを１とする初期化処理を行う（ステップＳ０２）。排水タイミング決定部７１は、発熱量Ｑの入力時刻を、蒸気発生の開始時刻ｔ０として定める。
【００８１】
排水タイミング決定部７１は、記憶部７５に記憶されている排水順序情報Ｏを参照する（ステップＳ０３）。初期化処理後は、排水順序が１番目の加熱タンク２０Ａの排水タイミングを決定するため（ステップＳ０４：Ｎｏ）、ステップＳ０５に進む。排水タイミング決定部７１は、次の式（１）の通り、蒸気発生の開始時刻ｔ０から、排水周期Ｔｃの一サイクルと同じ時間Ｔ経過後の時刻を排水開始時刻ｔｎｓｔａｒｔとして決定する（ステップＳ０５）。
ｔｎｓｔａｒｔ＝ｔ０＋Ｔ  …  （１）
【００８２】
また、次の式（２）の通り、排水開始時刻ｔｎｓｔａｒｔから排水時間Ｔｄ経過後の時刻を、排水終了時刻ｔｎｅｎｄとして決定する（ステップＳ０６）。
ｔｎｅｎｄ＝ｔｎｓｔａｒｔ＋Ｔｄ  …（２）
【００８３】
排水タイミング決定部７１は、決定した加熱タンク２０Ａの排水開始時刻ｔｎｓｔａｒｔと排水終了時刻ｔｎｅｎｄを、制御部５０Ａの記憶部７５に一時的に記憶させる。
【００８４】
排水タイミング決定部７１は、ｎ＝ｎ＋１の加算処理を行い（ステップＳ０７）、ステップＳ０３に戻って、排水順序情報Ｏを参照して、排水順序が２番目の加熱タンク２０Ｂの排水タイミングを決定する。
【００８５】
２番目以降（ステップＳ０４：Ｙｅｓ）の加熱タンクについては、順序が一つ前の加熱タンクの排水タイミングに排水時間差Ｔｄｉｆを設けた排水タイミングを決定する。
【００８６】
具体的には、排水タイミング決定部７１は、次の式（３）の通り、前の排水順序の加熱タンク２０Ａの排水開始時間ｔ（ｎ−１）ｓｔａｒｔから排水時間差Ｔｄｉｆ経過後の時刻を、加熱タンク２０Ｂの排水開始時刻ｔｎｓｔａｒｔとする（ステップＳ０８）。
ｔｎｓｔａｒｔ＝ｔ（ｎ−１）ｓｔａｒｔ＋Ｔｄｉｆ  …  （３）
【００８７】
また、次の式（４）の通り、加熱タンク２０Ｂの排水開始時刻ｔｎｓｔａｒｔから排水時間Ｔｄ経過後の時刻を、排水終了時刻ｔｎｅｎｄとして決定する（ステップＳ０９）。
ｔｎｅｎｄ＝ｔｎｓｔａｒｔ＋Ｔｄ  …（４）
【００８８】
排水タイミング決定部７１は、決定した加熱タンク２０Ｂの排水開始時刻ｔｎｓｔａｒｔと排水終了時刻ｔｎｅｎｄを、記憶部７５に一時的に記憶させる。
【００８９】
排水タイミング決定部７１は、図８に示す通り、排水タイミングを決定した加熱タンクの排水順序が総数Ｎに至っていない場合は（ステップＳ１０：Ｎｏ）、ｎ＝ｎ＋１の加算処理を行い（ステップＳ１１）、ステップＳ０３に戻り、さらに次の排水順序の加熱タンクの排水タイミングも順次決定していく。本実施形態では、加熱タンクの総数Ｎは２で次の排水順序の加熱タンクは無いので（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、加熱タンク２０Ｂの排水タイミングを決定したところで、出力部７２が、決定した各加熱タンクの排水開始及び排水終了の時刻を含む開閉制御信号Ｓ１を生成する。加熱タンク２０Ａに対する開閉制御信号Ｓ１は、加熱タンク２０Ａの排水弁４に出力する（ステップＳ１２）。
【００９０】
また、決定した各加熱タンク２０Ｂの排水開始及び排水終了の時刻を含む開閉制御信号Ｓ１を、加湿装置１００Ｂに送信する（ステップＳ１３）。加湿装置１００Ｂの排水制御部７０Ｂは、受信した開閉制御信号Ｓ１をそのまま加熱タンク２０Ｂの排水弁４に入力する。
【００９１】
加熱制御部６０Ａから発熱量Ｑの入力がある間は、加湿システム２００の排水処理は続行される。排水周期Ｔｃの２サイクル目以降は、１サイクル目で算出した加熱タンク２０Ａ，２０Ｂのそれぞれの排水タイミングに排水周期Ｔｃの１サイクルと同じ時間Ｔを順次加算していくことで、排水タイミングを決定する。
【００９２】
［３．効果］
（１）本実施形態の加湿システム２００は、複数の加湿装置１００Ａ,１００Ｂが通信可能に接続されている。個々の加湿装置１００Ａ,１００Ｂは、それぞれ加熱タンク２０Ａ，２０Ｂを備え、各加熱タンク２０Ａ，２０Ｂには、加熱体２１、給水タンク３、排水管１３が設けられている。加湿装置１００Ａの制御部５０Ａが、加湿装置１００Ａ，１００Ｂ双方の排水制御部として作用する。すなわち、制御部５０Ａの排水制御部５０Ａが、加湿装置１００Ａの排水開始タイミングを、加湿装置１００Ｂの排水開始タイミングと異なるように排水タイミングを決定し、加湿装置１００Ｂの制御部５０Ｂにも送信する。
【００９３】
複数の加湿装置から加湿システム２００を構成することで、大容量の加湿を可能にすることができる。しかしながら、複数の加湿装置において同時に排水が行われてしまうと、加湿性能が一時的に大きく低下する可能性もあった。しかしながら、本実施形態のように、１つの加湿装置１００Ａの排水開始タイミングを、その他の加湿装置１００Ｂの排水開始タイミングと異なることで、それぞれの加熱タンク２０Ａ，２０Ｂの水温の最下降点をずらすことができる。このため、一斉排水による加湿量の大きな低下を防ぐことができ、加湿性能に優れ、信頼性の高い加湿装置を提供することができる。
【００９４】
（２）排水制御部７は、加湿システム１が３以上の加湿装置を備える場合は、個々の加湿装置に２以上の加熱タンクを備える場合に、全ての加熱タンクの排水開始タイミングを互いに異ならせるように排水弁４を制御しても良い。これによって、排水後の給水による水温低下によって加湿量が低下する時間帯をより効率良く分散させることができ、加湿性能を向上させることができる。
【００９５】
（３）排水制御部７は、各加湿装置が備える加熱タンク２０Ａ，２０Ｂの排水開始から排水終了までの排水時間Ｔｄが重複しないように排水弁４を制御しても良い。これによって、排水後の給水による水温低下によって加湿量が低下する時間帯をより効率良く分散させることができ、加湿性能を向上させることができる。
【００９６】
［その他の実施形態］
本発明は上述の実施形態そのままに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を適宜変形することができる。また、上述の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせても良い。例えば、上述の実施形態に示される構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよく、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００９７】
加湿装置１あるいは加湿システム２００に備えられている複数の加熱タンクの排水タイミングは、全てを異ならせる必要は無く、例えば、多数の加熱タンクを有する場合等には、一定数ごとにグループ分けして、同じグループ内の加熱タンク又は加湿装置は同じ排水開始タイミングで制御しても良い。
【００９８】
上述の実施形態は、ヒータ等の加熱体を加熱タンク内に設置し、その加熱体が発熱して水を加熱するものを使用したが、間接式の加湿装置を用いても良い。間接式の加湿装置は、加熱タンク内部に内部中空の加熱コイルを配設して、外部機器のボイラ等で発生した蒸気を加熱コイル内部に導入し、この蒸気により水を加熱する。この場合は、供給される蒸気量により加湿装置の蒸気発生量が定まるため、制御部５の加熱制御部６は省いても良い。
【００９９】
上述の実施形態では、湿度検出装置９が送信する湿度情報Ｈに必要加湿量の指令値が含まれている場合を説明したが、湿度情報Ｈには必要加湿量は含めずに、加湿装置１の制御部５が、湿度検出装置９が検出した湿度から必要加湿量の算出を行うようにしても良い。
【０１００】
上述の実施形態では、排水時間Ｔｄは上限蒸気発生量に対応する必要排水量を排水するのに必要な時間の一定値としたが、必要加湿量に応じて排水時間を可変としても良い。例えば、加湿対象空間の湿度が比較的高く、加湿装置１を最大稼動時の半分の蒸気発生量で運転するような場合には、排水時間も半分としても良い。あるいは、排水時間、すなわち排水弁４の開放時間は一定として、代わりに排水弁４の開度を調節して排水速度（Ｌ／ｓ）を変更し、排水量を制御するようにしても良い。
【０１０１】
加湿装置１の各構成は、上述の実施形態で説明したものに限られない。例えば、加熱タンク２の形状は、筒状に限られず、箱状や球状等、内部に水を貯留することができ、加熱体２１を配設できるものであれば、どのような形のものでもよい。
【０１０２】
給水タンク３の水位制御には、ボールタップの給水栓を用いる例を説明したが、これに限られない。例えば、フロートスイッチでも良い。
【符号の説明】
【０１０３】
１，１００Ａ，１００Ｂ  加湿装置
２００  加湿システム
２Ａ，２Ｂ  加熱タンク
３  給水タンク
４  排水弁
５，５０Ａ，５０Ｂ  制御部
６，６０Ａ，６０Ｂ  加熱制御部
７，７０Ａ，７０Ｂ  排水制御部
８  通信装置
９  湿度検出装置
１１  補給水管
１２  均圧管
１３  排水管
２１  加熱体
２２  蒸気孔
２３  ホース
３  給水タンク
３１  自動給水栓
７１  排水タイミング決定部
７２  出力部
７５  記憶部
７６  計時部
【図１】
2015218989.tif 000003
【図２】
2015218989.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015218989.tif 000006
【図５】
2015218989.tif 000007
【図６】
2015218989.tif 000008
【図７】
2015218989.tif 000009
【図８】
2015218989.tif 000010