(57)【要約】【課題】無駄な排水を防ぎ、経済性に優れた加湿装置を提供する。【解決手段】加湿装置１には、水を貯留する加熱タンク２が設けられる。加熱タンク２には、ボイラ１００で発生した一次蒸気を導入して二次蒸気を発生させる加熱コイル２１が設置されている。加熱タンク２には、水位が一定となるように給水タンク３から水が供給される。二次蒸気の発生によって濃縮した加熱タンク２内の水は、排水管１３から排水される。排水制御部７は、一次蒸気の供給量を特定する情報を制御装置１１０から取得し、その情報に基づいて加熱タンク２における二次蒸気発生量ｙｎを算出し、二次蒸気発生量ｙｎに応じて排水管１３からの水の排出量を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部機器に接続され、当該外部機器から供給される一次蒸気を利用して二次蒸気を発生させる加湿装置であって、
水を貯留する貯留部と、
前記貯留部に設けられ、前記外部機器において発生した一次蒸気を導入して熱交換により前記水から二次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、
前記二次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、
前記外部機器からの一次蒸気供給量を特定する情報を取得し、当該一次蒸気供給量を特定する情報に基づいて前記貯留部における二次蒸気発生量を算出し、前記二次蒸気発生量に応じて前記排水部による水の排出量又は排出タイミング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、
前記一次蒸気供給量と前記二次蒸気発生量との相関データと、前記貯留部から水を排出する基準となる基準二次蒸気発生量と、当該基準二次蒸気発生量に対応する必要排水量とを記憶する記憶部と、
前記外部機器からの一次蒸気供給量を特定する情報を所定間隔で取得する取得部と、
前記相関データに基づいて、前記一次蒸気供給量を特定する情報から所定間隔ごとの前記二次蒸気発生量を算出する二次蒸気発生量算出部と、
前記二次蒸気発生量算出部で算出した所定間隔ごとの前記二次蒸気発生量を一定期間分積算する積算部と、
前記一定期間分の二次蒸気発生量の基準二次蒸気発生量に対する比率に基づいて、前記必要排水量から前記一定期間における排水量を算出する排水量算出部と、
前記排水量算出部で算出した前記排水量を排出するように前記排水部に制御信号を出力する出力部と、を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】
前記排水制御部は、
前記一次蒸気供給量と前記二次蒸気発生量との相関データと、前記貯留部から水を排出する基準となる基準二次蒸気発生量と、当該基準二次蒸気発生量に対応する必要排水量とを記憶する記憶部と、
前記外部機器からの一次蒸気供給量を特定する情報を所定間隔で取得する取得部と、
前記相関データに基づいて、前記一次蒸気供給量を特定する情報から所定間隔ごとの前記二次蒸気発生量を算出する二次蒸気発生量算出部と、
前記二次蒸気発生量算出部で算出された所定間隔ごとの二次蒸気発生量を順次積算し、積算値を基準二次蒸気発生量と比較する積算部と、
前記積算値が前記基準二次蒸気発生量に達したときに、前記必要排水量を排出するように前記排水部に制御信号を出力する出力部と、を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４】
外部機器に接続され、当該外部機器から供給される一次蒸気を利用して二次蒸気を発生させる加湿装置であって、
水を貯留する貯留部と、
前記貯留部に設けられ、前記外部機器において発生した一次蒸気を導入して熱交換により前記水から二次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、
前記二次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、
前記貯留部の温度を測定する温度測定部と、
前記貯留部の温度に基づいて、前記貯留部における二次蒸気発生量を算出し、当該二次蒸気発生量に応じて前記排水部における水の排出量又は排出タイミング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５】
前記排水制御部は、
前記貯留部の温度と前記二次蒸気発生量との相関データと、前記貯留部から水を排出する基準となる基準二次蒸気発生量と、当該基準二次蒸気発生量に対応する必要排水量とを記憶する記憶部と、
前記温度測定部から所定間隔で前記貯留部の温度情報を取得する取得部と、
前記相関データに基づいて前記貯留部の温度情報から所定間隔ごとの前記二次蒸気発生量を算出する二次蒸気発生量算出部と、
前記二次蒸気発生量算出部で算出した所定間隔ごとの前記二次蒸気発生量を一定期間分積算する積算部と、
前記一定期間分の二次蒸気発生量の基準二次蒸気発生量に対する比率に基づいて、前記必要排水量から前記一定期間における排水量を算出する排水量算出部と、
前記排水量算出部で算出した前記排水量を排出するように前記排水部に制御信号を出力する出力部と、を備えることを特徴とする請求項４記載の加湿装置。
【請求項６】
前記排水制御部は、
前記貯留部の温度と前記二次蒸気発生量との相関データと、前記貯留部から水を排出する基準となる基準二次蒸気発生量と、当該基準二次蒸気発生量に対応する必要排水量とを記憶する記憶部と、
前記温度測定部から所定間隔で前記貯留部の温度情報を取得する取得部と、
前記相関データに基づいて、前記貯留部の温度情報から所定間隔ごとの前記二次蒸気発生量を算出する二次蒸気発生量算出部と、
前記二次蒸気発生量算出部で算出された所定間隔ごとの二次蒸気発生量を順次積算し、積算値を基準二次蒸気発生量と比較する積算部と、
前記積算値が前記基準二次蒸気発生量に達したときに、前記必要排水量を排出するように前記排水部に制御信号を出力する出力部と、を備えることを特徴とする請求項４記載の加湿装置。
【請求項７】
外部機器に接続され、当該外部機器から供給される一次蒸気を利用して二次蒸気を発生させる加湿装置であって、
水を貯留する貯留部と、
前記貯留部に設けられ、前記外部機器において発生した一次蒸気を導入して熱交換により前記水から二次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、
前記二次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、
前記貯留部の温度を測定する温度測定部と、
前記貯留部の温度に基づいて、前記貯留部において二次蒸気が発生しているか否かを所定間隔ごとに判断し、二次蒸気が発生している時間を積算して、時間積算値に基づいて前記排水部における水の排出タイミング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。
【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が直接配置されたものもあるが、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ものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
間接式の加湿装置は、一次蒸気と二次蒸気の熱交換により加熱が行われるので、加熱タンク内の水がヒータ等の加熱源に直接接触することがない。そのため、配管中の汚れや不純物に水に接触せず、清浄な水による蒸気の発生が可能である。間接式の加湿装置は、病院や工場等、クリーンな空気が要求される場所に設置されることが多い。
【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】
排水制御において必要となる排水量は、加湿装置における二次蒸気の発生量に比例する。ここで、ヒータ等の加熱源が加熱タンク内に直接配置された加湿装置であれば、加熱量から二次蒸気発生量を算出することができる。しかしながら、間接式の加湿装置は、ボイラ等の外部機器に加熱源があるため、直接的に二次蒸気の発生量を取得することができない。
【０００９】
そのため、間接式の加湿装置においては、一般的なボイラのブロー率、すなわち給水量に対する排水量の比率を参考にして、加湿装置の単位時間当たりの二次蒸気発生量から、必要排水量及び排水周期を予め一定にして制御を行っていた。
【００１０】
しかしながら、この排水量及び排水周期は、蒸気式加湿装置が最大稼動した場合の二次蒸気発生量を想定して定められる。そのため、施設内の湿度が比較的高く、加湿装置の稼動を例えば５０％程度に絞っているようなときには、排水周期となる時間が経過しても、タンク内の水はまだ排水が必要な程度には濃縮していないこともある。その場合でも、最大稼動時に必要な量と同量の排水が行われるため、無駄な排水が行われる状態となっていた。
【００１１】
本発明は、上述した問題を鑑み、加湿装置の稼動状態に応じて適切な排水を行うことにより、無駄な排水を防ぐことができ、経済性に優れた加湿装置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】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明に係る加湿装置は、外部機器に接続され、当該外部機器から供給される一次蒸気を利用して二次蒸気を発生させるものであって、水を貯留する貯留部と、前記貯留部に設けられ、前記外部機器において発生した一次蒸気を導入して熱交換により前記水から二次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、前記二次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、前記外部機器からの一次蒸気供給量を特定する情報を取得し、当該一次蒸気供給量を特定する情報に基づいて前記貯留部における二次蒸気発生量を算出し、前記二次蒸気発生量に応じて前記排水部による水の排出量又は排出タイミングを制御する排水制御部と、を備える。
【００１３】
本発明の一態様として、前記排水制御部は、前記一次蒸気供給量と前記二次蒸気発生量との相関データと、前記貯留部から水を排出する基準となる基準二次蒸気発生量と、当該基準二次蒸気発生量に対応する必要排水量とを記憶する記憶部と、前記外部機器からの一次蒸気供給量を特定する情報を所定間隔で取得する取得部と、前記相関データに基づいて、前記一次蒸気供給量を特定する情報から所定間隔ごとの前記二次蒸気発生量を算出する二次蒸気発生量算出部と、前記二次蒸気発生量算出部で算出した所定間隔ごとの前記二次蒸気発生量を一定期間分積算する積算部と、前記一定期間分の二次蒸気発生量の基準二次蒸気発生量に対する比率に基づいて、前記必要排水量から前記一定期間における排水量を算出する排水量算出部と、前記排水量算出部で算出した前記排水量を排出するように前記排水部に制御信号を出力する出力部と、を備えるようにしても良い。
【００１４】
本発明の別の一態様として、前記排水制御部は、前記一次蒸気供給量と前記二次蒸気発生量との相関データと、前記貯留部から水を排出する基準となる基準二次蒸気発生量と、当該基準二次蒸気発生量に対応する必要排水量とを記憶する記憶部と、前記外部機器からの一次蒸気供給量を特定する情報を所定間隔で取得する取得部と、前記相関データに基づいて、前記一次蒸気供給量を特定する情報から所定間隔ごとの前記二次蒸気発生量を算出する二次蒸気発生量算出部と、前記二次蒸気発生量算出部で算出された所定間隔ごとの二次蒸気発生量を順次積算し、積算値を基準二次蒸気発生量と比較する積算部と、前記積算値が前記基準二次蒸気発生量に達したときに、前記必要排水量を排出するように前記排水部に制御信号を出力する出力部と、を備えるようにしても良い。
【００１５】
本発明の加湿装置は、また、外部機器に接続され、当該外部機器から供給される一次蒸気を利用して二次蒸気を発生させるものであって、水を貯留する貯留部と、前記貯留部に設けられ、前記外部機器において発生した一次蒸気を導入して熱交換により前記水から二次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、前記二次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、前記貯留部の温度を測定する温度測定部と、前記貯留部の温度に基づいて、前記貯留部における二次蒸気発生量を算出し、当該二次蒸気発生量に応じて前記排水部における水の排出量又は排出タイミングを制御する排水制御部と、を備える。
【００１６】
本発明の一態様として、前記排水制御部は、前記貯留部の温度と前記二次蒸気発生量との相関データと、前記貯留部から水を排出する基準となる基準二次蒸気発生量と、当該基準二次蒸気発生量に対応する必要排水量とを記憶する記憶部と、前記温度測定部から所定間隔で前記貯留部の温度情報を取得する取得部と、前記相関データに基づいて前記貯留部の温度情報から所定間隔ごとの前記二次蒸気発生量を算出する二次蒸気発生量算出部と、前記二次蒸気発生量算出部で算出した所定間隔ごとの前記二次蒸気発生量を一定期間分積算する積算部と、前記一定期間分の二次蒸気発生量の基準二次蒸気発生量に対する比率に基づいて、前記必要排水量から前記一定期間における排水量を算出する排水量算出部と、前記排水量算出部で算出した前記排水量を排出するように前記排水部に制御信号を出力する出力部と、を備えるようにしても良い。
【００１７】
本発明の別の一態様として、前記排水制御部は、前記貯留部の温度と前記二次蒸気発生量との相関データと、前記貯留部から水を排出する基準となる基準二次蒸気発生量と、当該基準二次蒸気発生量に対応する必要排水量とを記憶する記憶部と、前記温度測定部から所定間隔で前記貯留部の温度情報を取得する取得部と、前記相関データに基づいて、前記貯留部の温度情報から所定間隔ごとの前記二次蒸気発生量を算出する二次蒸気発生量算出部と、前記二次蒸気発生量算出部で算出された所定間隔ごとの二次蒸気発生量を順次積算し、積算値を基準二次蒸気発生量と比較する積算部と、前記積算値が前記基準二次蒸気発生量に達したときに、前記必要排水量を排出するように前記排水部に制御信号を出力する出力部と、を備えるようにしても良い。
【００１８】
本発明の加湿装置は、さらにまた、外部機器に接続され、当該外部機器から供給される一次蒸気を利用して二次蒸気を発生させるものであって、水を貯留する貯留部と、前記貯留部に設けられ、前記外部機器において発生した一次蒸気を導入して熱交換により前記水から二次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、前記二次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、前記貯留部の温度を測定する温度測定部と、前記貯留部の温度に基づいて、前記貯留部において二次蒸気が発生しているか否かを所定間隔ごとに判断し、二次蒸気が発生している時間を積算して、時間積算値に基づいて前記排水部における水の排出タイミングを制御する排水制御部と、を備える。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、加湿装置の稼働状況に応じて排水部における水の排出量又は排出タイミングを制御することができるため、無駄な排水を防ぎ、経済性に優れた加湿装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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作用を説明するための図である。
【図５】第２の実施形態に係る加湿装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図６】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。
【図７】第３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８】第３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９】第３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１０】第４の実施形態に係る加湿装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図１１】第４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１２】第５の実施形態に係る加湿装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図１３】第５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】
【００２１】
以下、本発明に係る加湿装置について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２２】
［第１の実施形態］
［１．構成］
本発明の加湿装置は、外部機器から一次蒸気の供給を受けるものである。本実施形態では、図１に示すように、外部機器として、タンク内部に備えられた加熱源により水を加熱して蒸気を発生させるボイラ１００を使用する例を説明する。加湿装置１は、一次蒸気供給管４０及び循環管４２の２つの配管によって、ボイラ１００と連通可能に設置される。一次供給管４０の途中には蒸気制御弁４５が設けられており、この蒸気制御弁４５に接続する制御装置１１０が、蒸気制御弁４５の開度及び開閉時間を制御することによって、ボイラ１００から加湿装置１への一次蒸気供給量を調整する。
【００２３】
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、ボイラ１００及び加湿装置１は、例えば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が設置されており、この装置によって検出された加湿対象空間の湿度情報は、制御装置１１０に送信される。制御装置１１０は受信した加湿対象空間の湿度情報から必要加湿量を算出し、その必要加湿量に基づいて加湿装置１に供給する一次蒸気の量を決定する。制御装置１１０は、決定した一次蒸気供給量に基づいて蒸気制御弁４５の開閉を制御する開閉制御信号Ｓ１を生成して、蒸気制御弁４５に入力する。
【００２４】
加湿装置１は、ボイラ１００から一次供給管４０を介して供給された一次蒸気の熱を用いて水を加熱し、二次蒸気を発生させる。加湿装置１は、貯留部としての加熱タンク２、加熱部としての加熱コイル２１、排水部としての排水管１３、給水部としての給水タンク３、および制御部５を備えている。
【００２５】
加熱タンク２は、両端有底の筒状容器であり、その内部に水を貯留する。加熱コイル２１は内部が空洞となった螺旋状のパイプ部材であり、加熱タンク２内部に水に浸漬するように配設されている。加熱コイル２１の一端は加熱タンク２の蓋面に設けられた一次蒸気導入口４１に連結している。一次蒸気導入口４１は一次蒸気供給管４０に連結している。ボイラ１００から供給された一次蒸気は、一次蒸気供給管４０及び一次蒸気導入口４１を介して、加熱コイル２１内部に導入される。一次蒸気の熱は加熱コイルを介して加熱タンク２内の水に伝達され、二次蒸気が発生する。加熱コイル２１を螺旋状とすることによって、水との接触面積を大きくすることができる。
【００２６】
二次蒸気との熱交換により、加熱コイル２１内部に導入された一次蒸気は凝縮水となる。加熱コイル２１の他端は加熱タンク２の蓋面に設けられた凝縮水排出口４３に連結している。凝縮水排出口４３は循環管４２に連結しており、凝縮水は、この凝縮水排出口４３から排出され、循環管４２を通ってボイラ１００に戻される。
【００２７】
加熱タンク２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。
【００２８】
給水タンク３は、加熱タンク２へ供給する水を貯留する容器である。給水タンク３と加熱タンク２とは、補給水管１１と均圧管１２の、２系統の管によって連通している。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２の側面に接続され、給水タンク３から加熱タンク２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の側面の天井近傍に接続され、他端は加熱タンク２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２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、両タンク内の水位は等しくなる。
【００２９】
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２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２へ水を流入させて水位が低下する。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２内の一定水位に維持する。
【００３０】
排水管１３は、一端が加熱タンク２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２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。
【００３１】
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は通信装置８を備えており、有線又は無線により蒸気制御弁４５の制御装置１１０と通信可能となっている。制御部５は、制御装置１１０が生成する開閉制御信号Ｓ１を所定間隔ごとに受信する。
【００３２】
図２に示すように、制御部５は、加熱タンク２内部の水の排出の制御を行う排水制御部７を備えている。排水制御部７は、開閉制御信号Ｓ１に含まれる一次蒸気供給量を特定する情報を用いて排水制御を行う。一次蒸気供給量を特定する情報とは、一次蒸気供給量そのものであっても良く、あるいは蒸気制御弁４５の開度や開放時間等の、一次蒸気供給量を算出できる情報であっても良い。
【００３３】
排水制御部７は、取得部７１、二次蒸気発生量算出部７３、積算部７７、排水量算出部７４、出力部７２、計時部７６及び記憶部７５を有している。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。
【００３４】
記憶部７５は、排水制御に必要な各種データを格納している。本実施形態では、水の排出は一定周期で行い、加湿装置１の稼働率に応じて排水時間、すなわち排水量を変化させる制御を行う。そのために、記憶部７５は、基準二次蒸気発生量、必要排水量及び排水周期のデータを記憶している。
【００３５】
基準二次蒸気発生量とは、加熱タンク２から排水を行う指標となる二次蒸気発生量を意味する。上述したように、加熱タンク２の水の蒸発が進み、蒸発した分の水量を給水タンク３から補充すると、加熱タンク２内の水に含まれる不純物が濃縮し、スケールが析出して加湿性能の低下を招くこととなる。基準二次蒸気発生量は、二次蒸気の上限発生量以下とすることが望ましい。上限発生量とは、排水を行わずに二次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。この基準二次蒸気発生量は、加熱タンク２の水の貯蔵量、給水タンク３からの給水量、給水水質、許容濃度等を考慮して決定することができる。
【００３６】
必要排水量は、基準二次蒸気発生量において必要とされる加熱タンク２からの排水量を意味し、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。排水周期は、加湿装置１が最大稼動した場合の単位時間当たりの二次蒸気発生量から、基準二次蒸気発生量に到達する時間を基準として決定することができる。なお、加湿装置１の最大稼動する状態とは、ボイラ１００からの単位時間当たりの一次蒸気供給量が最大となった状態をいう。一次蒸気供給量と二次蒸気発生量はほぼ一定の比例関係にあるためである。
【００３７】
また、記憶部７５は、一次蒸気供給量と二次蒸気発生量との相関データも記憶している。これは、ボイラ１００から供給される一次蒸気供給量から加湿装置１で発生する二次蒸気発生量を導き出せるデータであれば良い。上述したように、一次蒸気供給量と二次蒸気発生量はほぼ一定の比例関係にあるため、相関データは、例えば、一次蒸気供給量と二次蒸気発生量の関係式としても良い。あるいは、一定範囲ごとの一次蒸気供給量と、各範囲に対応する二次蒸気発生量を示したテーブルであっても良い。
【００３８】
取得部７１は、通信装置８において受信した蒸気制御弁４５の開閉制御信号Ｓ１から、一次蒸気供給量を特定する情報を取得する。情報の取得は、排水周期の一サイクルに該当する一定期間において、所定間隔ごとに行う。
【００３９】
二次蒸気発生量算出部７３は、記憶部７５の相関データを参照して、取得部７１において取得した一次蒸気供給量から、加湿装置１における二次蒸気発生量を算出する。算出した二次蒸気発生量は、記憶部７５に一時的に記憶させる。
【００４０】
積算部７７は、計時部７６によって計測される時間と、記憶部７５に記憶されている排水周期とを参照して、排水周期に該当する一定期間において算出した二次蒸気発生量を積算し、一定期間の合計の二次蒸気発生量を求める。
【００４１】
排水量算出部７４は、記憶部７５の基準二次蒸気発生量を参照し、一定期間の合計の二次蒸気発生量の基準二次蒸気発生量に対する比率を求める。この比率は、加湿装置１の、最大稼動（１００％）に対する一定期間における稼働率を意味する。排水量算出部７４は、次に、記憶部７５に記憶されている必要排水量にこの稼働率を掛けることで、その一定期間において必要な排水量（以下、「期間排水量」という）を算出する。
【００４２】
出力部７２は、排水量算出部７４で算出された期間排水量が加熱タンク２１から排出されるように、排水管１３の排水弁４の開閉制御信号Ｓ２を生成して出力する。具体的には、期間排水量と排水弁４の排水速度から、排水弁４の開放時間を算出して、この開放時間を開閉制御信号Ｓ２の指令値とする。
【００４３】
［２．動作］
次に、上述の構成を有する加湿装置１の動作例を、図３のフローチャートを参照して説明する。記憶部７５は、基準二次蒸気発生量Ｙ’、必要排水量Ｄ’、排水周期Ｔを記憶している。また、一次蒸気供給量ｘ（ｋｇ／ｈ）と二次蒸気発生量ｙ（ｋｇ／ｈ）との相関関係を示すデータとして、例えば、以下の関係式を記憶している。
ｙ＝ｘ×０．８
【００４４】
ここで、排水周期Ｔに該当する一つの期間Ｔｘにおいて、排水制御を行う例を説明する。加湿対象空間に設置された湿度検出装置９は、所定間隔の時間ｔ（Ｔｘ＞ｔ）ごとに加湿対象空間の湿度を検出している。期間Ｔｘ内の時刻ｔｎ（ｎは１以上の整数）において、湿度検出装置９で検出された湿度Ｈが、蒸気制御弁４５に接続する制御装置１１０に入力される。制御装置１１０は、入力された湿度Ｈに基づいて、一次蒸気供給量ｘｎを決定し、この一次蒸気供給量ｘｎを含む開閉制御信号Ｓ１を生成する。生成した信号は、蒸気制御弁４５に入力されると同時に、加湿装置１にも送信される。
【００４５】
加湿装置１の制御部５の通信装置８は、制御装置１１０が生成した開閉制御信号Ｓ１を受信する（ステップＳ０１）。  
【００４６】
まず、制御部５の排水制御部７は、ｎ＝１とする初期化処理を実行する（ステップＳ０２）。取得部７１は、計時部７６によって入力される時刻から時間ｔが経過したかを判断し、経過していなければ（ステップＳ０３：Ｎｏ）、待機状態を維持する。時間ｔが経過していれば、（ステップＳ０３：Ｙｅｓ）、取得部７１は通信装置８において受信したボイラ１００の開閉制御信号Ｓ１から、時間ｔｎにおける一次蒸気供給量ｘｎを取得する（ステップＳ０４）。
【００４７】
二次蒸気発生量算出部７３は、記憶部７５に記憶されている上記の一次蒸気供給量ｘと二次蒸気発生量ｙの関係式を参照して、取得部７１において取得した一次蒸気供給量ｘｎから、時刻ｔｎにおける二次蒸気発生量ｙｎを求める（ステップＳ０５）。算出した二次蒸気発生量ｙｎは、記憶部７５に一時的に記憶しておく。
【００４８】
計時部７６によって入力される時刻を参照し、期間Ｔｘが経過していなければ（ステップＳ０６：Ｎｏ）、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、次の時刻ｔｎについても、二次蒸気発生量ｙｎの算出を行う（ステップＳ０３〜ステップＳ０５）。
【００４９】
期間Ｔｘが経過していれば（ステップＳ０６：Ｙｅｓ）、積算部７７は記憶した期間Ｔｘ内の各時刻の二次蒸気発生量ｙｎを積算して、次の式（１）により、期間Ｔｘにおける合計の二次蒸気発生量Ｙを求める（ステップＳ０８）。
【数１】
2015222143.tif 000003
【００５０】
排水量算出部７４は、記憶部７５から基準二次蒸気発生量Ｙ’を参照し、次の式（２）によって期間Ｔｘの二次蒸気発生量Ｙの基準二次蒸気発生量Ｙ’に対する比率、すなわち加湿装置１の稼働率Ｐを算出する（ステップＳ０９）。
Ｐ＝Ｙ／Ｙ’  …（２）
【００５１】
排水量算出部７４は、記憶部７５を参照して、次の式（３）の通り、必要排水量Ｄ’に稼働率Ｐを掛け合わせることで、期間Ｔｘにおける期間排水量Ｄを算出する（ステップＳ１０）。
Ｄ＝Ｄ’×Ｐ    …（３）
【００５２】
出力部７２は、この期間排水量Ｄと排水弁４の排水速度Ｒから、次の式（４）によって、排水管１３の排水弁４の開放時間Ｏを算出する。
Ｏ（ｓ）＝Ｄ（Ｌ）／Ｒ（Ｌ／ｓ）    …（４）
出力部７２は、算出した開放時間Ｏを指令値として含む開閉制御信号Ｓ２を生成して出力する（ステップＳ１１）。
【００５３】
排水弁４は開放時間の指令に従って、期間排水量Ｄの水を加熱タンク２内から排出する。加熱タンク２には給水タンク３から排出された量の水が供給され、加熱タンク２内部の水位は一定に保たれる。
【００５４】
上述の処理を行うことによって、加湿装置１の稼働状態に応じて排水量が調節される。特に、加湿対象空間の湿度が十分であり、加湿装置１の運転を絞った状態にした場合に、排水量を削減することで無駄な排水を抑えることができる。
【００５５】
ここで、図４に、加湿装置１の稼働状況の変化に対応した排水制御の具体例を示している。図４（ａ）は、加湿装置１が最大稼動している場合、すなわち稼働率１００％の場合の排水制御の例を示している。加湿装置１が最大稼動する場合、排水周期である期間Ｔｘ（１０分）ごとに排水弁４を１０秒間開放して排水を行って、基準二次蒸気発生量Ｙ’における必要排水量Ｄ’と同じ量が排水されるようにする。
【００５６】
一方、図４（ｂ）は、加湿装置１が稼働率５０％の場合の排水制御の例を示している。この場合、一次蒸気供給量は最大稼動時の１／２となり、それに比例して二次蒸気発生量も１／２となる。そのため、排水周期である期間Ｔｘ（１０分）ごとの期間排水量Ｙは、最大稼動時の１／２となる。それに伴って、期間Ｔｘごとの排水弁４の開放時間Ｏは、図４（ａ）の半分の５秒となるように制御される。このように、本実施形態の加湿装置１では、稼動率に応じた排水量の制御がなされ、無駄な排水が防止される。
【００５７】
［３．効果］
本実施形態の加湿装置１は、外部機器のボイラ１００に接続している。加湿装置１は加熱タンク２と、加熱タンク２に設けられた加熱コイル２１を備える。加熱コイル２１は、ボイラ１００で発生した一次蒸気を加熱タンク２内に導入して、熱交換により水から二次蒸気を発生させる。加湿装置１は更に、加熱タンク２における水位が一定となるように、加熱タンク２に水を供給する給水タンク３と、二次蒸気の発生によって不純物が濃縮する水の少なくとも一部を加熱タンク２から排出する排水管１３と、排水管１３からの水の排出量を制御する排水制御部７とを備える。排水制御部７は、ボイラ１００における一次蒸気供給量に関する情報を取得し、その情報に基づいて加熱タンク２における二次蒸気発生量を算出し、二次蒸気発生量に応じて排水管１３からの水の排出量を制御する。
【００５８】
このような構成により、加熱源となるヒータ等が備えられていない間接式の加湿装置１においても、加熱源となる一次蒸気の供給量を制御する外部制御装置の情報を取得して二次蒸気発生量を算出することで、加湿装置１での二次蒸気発生量に応じて、適切に排水量を制御することができる。これによって、無駄な排水を防ぎ、経済性に優れた加湿装置１を提供することができる。
【００５９】
より具体的には、排水制御部７は、一次蒸気供給量ｘと二次蒸気発生量ｙとの相関データと、加熱タンク２から水を排出する基準となる基準二次蒸気発生量Ｙ’と、基準二次蒸気発生量Ｙ’に対応する必要排水量Ｄ’とを記憶する記憶部７５を備えている。排水制御部７の取得部７１は、一次蒸気供給量ｘｎを特定する情報を、時間ｔごとに取得する。二次蒸気発生量算出部７３は、相関データに基づいて、一次蒸気供給量ｘｎから時間ｔごとの二次蒸気発生量ｙｎを算出する。積算部７７は、二次蒸気発生量算出部７３が算出した時間ｔごとの二次蒸気発生量ｙｎを一定期間Ｔｘ分積算する。排水量算出部７４は、一定期間Ｔｘにおける二次蒸気発生量Ｙの基準二次蒸気発生量Ｙ’に対する比率に基づいて、必要排水量Ｄ’から一定期間Ｔにおける期間排水量Ｄを算出する。出力部７２は、排水量算出部７４で算出した期間排水量Ｄを排出するように排水管１３の排水弁４を制御する開閉制御信号Ｓ２を出力する。
【００６０】
排水の基準となる基準二次蒸気発生量Ｙ’と、それに対応する必要排水量Ｄ’を記憶しておくことによって、加湿装置１の稼働率Ｐと、その稼働率Ｐに適した期間排水量Ｄを算出することができ、正確な排水量制御が可能となる。
【００６１】
［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装置１を、図５及び図６を参照して説明する。なお、以降の実施形態では、前述の実施形態とは異なる点のみを説明し、前述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。
【００６２】
第２の実施形態の全体的な構成は第１の実施形態と同様である。第１の実施形態では水の排出は一定周期で行い、稼働率に応じて排水量を変更する排水制御を行っていたが、第２の実施形態では、排水量を一定にして稼働率に応じて水の排出タイミングを変更する排水制御を行う。
【００６３】
そのために、図５に示すように、第２の実施形態の排水制御部７は、取得部７１、二次蒸気発生量算出部７３、積算部７７、出力部７２、計時部７６及び記憶部７５を有している。上述したように排水量は一定であるため、第１の実施形態と異なり、排水量算出部７４が無い。
【００６４】
記憶部７５は、基準二次蒸気発生量、必要排水量及び一次蒸気供給量と二次蒸気発生量との相関データを記憶している。情報の取得は所定間隔ごとに行う。
【００６５】
取得部７１は、通信装置８において受信した蒸気制御弁４５の開閉制御信号Ｓ１から、一次蒸気供給量を特定する情報を取得する。
【００６６】
二次蒸気発生量算出部７３は、記憶部７５の相関データを参照して、取得部７１において取得したボイラ１００からの一次蒸気供給量から、加湿装置１における二次蒸気発生量を算出する。算出した二次蒸気発生量は、記憶部７５に一時的に記憶させる。
【００６７】
積算部７７は、算出した各時刻の二次蒸気発生量を順次積算して積算値を算出する。そして、積算を行った都度、積算値を記憶部７５に記憶されている基準二次蒸気発生量と比較する。
【００６８】
出力部７２は、二次蒸気発生量の積算値が基準二次蒸気発生量以上になると、記憶部７５に記憶されている必要排水量が加熱タンク２１から排出されるように、排水管１３の排水弁４の開閉制御信号Ｓ２を生成して出力する。具体的には、必要排水量と排水弁４の排水速度から、排水弁４の開放時間を算出して、この開放時間を開閉制御信号Ｓ２の指令値とする。
【００６９】
［２．動作］
第２の実施形態に係る加湿装置１の動作例を、図６のフローチャートを参照して説明する。記憶部７５は、基準二次蒸気発生量Ｙ’、必要排水量Ｄ’を記憶している。また、一次蒸気供給量ｘ（ｋｇ／ｈ）と二次蒸気発生量ｙ（ｋｇ／ｈ）との相関関係を示すデータとして、以下の関係式を記憶している。
ｙ＝ｘ×０．８
【００７０】
加湿対象空間に設置された湿度検出装置９は、時間ｔごとに加湿対象空間の湿度を検出している。例えば、時刻ｔｎ（ｎは１以上の整数）において、湿度検出装置９で検出された湿度Ｈが、蒸気制御弁４５に接続する制御装置１１０に入力される。制御装置１１０は、入力された湿度Ｈに基づいて、一次蒸気供給量ｘｎを決定し、この一次蒸気供給量ｘｎを含む開閉制御信号Ｓ１を生成する。生成した信号は、蒸気制御弁４５に入力されると同時に、加湿装置１にも送信される。
【００７１】
加湿装置１の制御部５の通信装置８は、制御装置１１０が生成した開閉制御信号Ｓ１を受信する（ステップＳ１１）。  
【００７２】
まず、制御部５の排水制御部７は、ｎ＝１とする初期化処理を実行する（ステップＳ１２）。取得部７１は、計時部７６によって入力される時刻から時間ｔが経過したかを判断し、経過していなければ（ステップＳ１３：Ｎｏ）、待機状態を維持する。時間ｔが経過していれば、（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、取得部７１は通信装置８において受信した開閉制御信号Ｓ１から、時間ｔｎにおける一次蒸気供給量ｘｎを取得する（ステップＳ１４）。
【００７３】
二次蒸気発生量算出部７３は、記憶部７５に記憶されている上記の一次蒸気供給量ｘと二次蒸気発生量ｙの関係式を参照して、取得部７１において取得した一次蒸気供給量ｘｎから、時刻ｔｎにおける二次蒸気発生量ｙｎを求める（ステップＳ１５）。算出した二次蒸気発生量ｙｎは、記憶部７５に一時的に記憶しておく。
【００７４】
積算部７７は、各時刻ｔｎにおいて二次蒸気発生量ｙｎを算出するごとに、二次蒸気発生量ｙｎをそれまでの時刻の二次蒸気発生量ｙｎの積算値Ｙ２に加算する（ステップＳ１６）。すなわち、積算部７７は、次の式（５）の通り、各時刻の二次蒸気発生量ｙｎを、二次蒸気発生量ｙｎの算出の都度、順次積算する処理を行う。
Ｙ２＝ｙ１+ｙ２…ｙｎ      （５）
なお、初期化直後の処理においては、二次蒸気発生量の積算値Ｙ２はないため、二次蒸気発生量算出部７３で算出した二次蒸気発生量ｙｎをそのまま積算値Ｙ２とする。
【００７５】
積算部７７は、さらに時刻ｔｎの二次蒸気発生量ｙｎが積算された積算値Ｙ２と、記憶部７５に記憶された基準二次蒸気発生量Ｙ’と比較する（ステップＳ１７）。積算値Ｙ２が基準二次蒸気発生量Ｙ’に満たない場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）は、ｎ＝ｎ＋１の加算処理を行い（ステップＳ１８）、ステップＳ０３に戻り、時間ｔ経過後の次の時刻ｔｎについても、一次蒸気供給量ｘｎから二次蒸気発生量ｙｎの算出を行い、積算値Ｙ２に加算していく（ステップＳ１３〜ステップＳ１６）。
【００７６】
積算値Ｙ２が基準二次蒸気発生量Ｙ’に達すると（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、出力部７２は、記憶部７５に記憶されている必要排水量Ｄ’に基づいて排水管１３の排水弁４の開放時間の指令値を含む開閉制御信号Ｓ２を生成して出力する（ステップＳ１９）。すなわち、二次蒸気発生量の積算値Ｙ２が基準二次蒸気発生量Ｙ’に達したときが排水タイミングとなる。排水弁４は開閉制御信号Ｓ２に含まれる開放時間の指令に従って、期間排水量Ｄの水を加熱タンク２内から排出する。加熱タンク２には給水タンク３から排出された量の水が供給され、加熱タンク２内部の水位は一定に保たれる。
【００７７】
上述の処理を行うことによって、加湿装置１の稼働状態に応じて排水タイミングが調節される。特に、加湿対象空間の湿度が十分であり、加湿装置１の運転を絞った状態にした場合には、排水タイミングを遅らせることで、無駄な排水を抑えることができる。
【００７８】
［３．効果］
本実施形態でも、加湿装置１の排水制御部７は、ボイラ１００からの一次蒸気供給量に関する情報を取得し、その情報に基づいて加熱タンク２における二次蒸気発生量を算出し、二次蒸気発生量に応じて排水管１３からの水の排出量を制御する。
【００７９】
このような構成により、加熱源となるヒータ等が備えられていない間接式の加湿装置１においても、加熱源となる一次蒸気を生成する外部機器の情報を取得して二次蒸気発生量を算出することで、加湿装置１での二次蒸気発生量に応じて、適切に排水量を制御することができる。これによって、無駄な排水を防ぎ、経済性に優れた加湿装置１を提供することができる。
【００８０】
より具体的には、排水制御部７は、一次蒸気供給量ｘと二次蒸気発生量ｙとの相関データと、基準二次蒸気発生量Ｙ‘と必要排水量Ｄ’とを記憶する記憶部７５を有する。配水制御部７の取得部７１は、ボイラ１００からの一次蒸気供給量ｘｎを特定する情報を、時間ｔごとに取得する。二次蒸気発生量算出部７３は、相関データに基づいて、一次蒸気供給量ｘｎを特定する情報から時間ｔごとの二次蒸気発生量ｙｎを算出する。積算部７７は、二次蒸気発生量算出部７３で算出された時間ｔごとの二次蒸気発生量ｙｎを順次積算し、積算値Ｙ２を基準二次蒸気発生量Ｙ’と比較する。積算値Ｙ２が基準二次蒸気発生量Ｙ’に達したときに、出力部７２は、必要排水量Ｄ’を排出するように排水管１３の排水弁４を制御する開閉制御信号Ｓ２を出力する。
【００８１】
各時刻ｔｎで算出した二次蒸気発生量ｙｎを積算し、積算値Ｙ２が基準二次蒸気発生量Ｙ’に達したときを排出タイミングとすることで、適切なタイミングでの排水制御が可能となる。
【００８２】
［第３の実施形態］
［１．構成］
本発明の第３の実施形態に係る加湿装置１を、図７、図８及び図９を参照して説明する。
【００８３】
第１及び第２の実施形態では、開閉制御信号Ｓ１を利用して加湿装置１の二次蒸気発生量を算出していた。第３の実施形態では、加熱タンク２内の温度を検出して二次蒸気発生量を算出する態様を説明する。また、第３の実施形態では、第１の実施形態と同様に、水の排出は一定周期で行い、稼働率に応じて排水量を変更する制御態様を説明する。
【００８４】
図７に示すように、第３の実施形態において、加湿装置１の加熱タンク２内に、サーミスタ等の温度測定装置２５が設置されている。温度測定装置２５は加熱タンク２内の温度を測定する。
【００８５】
第３の実施形態の制御部５の通信装置８は、温度測定装置２５が検出する加熱タンク２内の温度情報を所定間隔で受信する。第３の実施形態の排水制御部７は、第１の実施形態と同様の構成を有しているが、図８に示すように、記憶部７５は、一次蒸気供給量と二次蒸気発生量との相関データに代えて、温度と二次蒸気発生量との相関データを記憶している。
【００８６】
相関データは、加熱タンク２内の温度から加湿装置１で発生する二次蒸気発生量を導き出せるデータであれば良い。加湿装置１は、加熱タンク２内の水を加熱して二次蒸気を発生させるため、加熱タンク２内の温度と二次蒸気発生量には相関関係がある。例えば、加湿装置１における二次蒸気発生量が多くなれば加熱タンク２内の温度が上昇する。相関データは、例えば、加熱タンク２内の温度と二次蒸気発生量の関係式としても良い。あるいは、段階的な温度分布と、各温度分布に対応する二次蒸気発生量を示したテーブルであっても良い。
【００８７】
取得部７１は、通信装置８が受信する加熱タンク２の温度情報を取得する。二次蒸気発生量算出部７３は、記憶部７５の温度と二次蒸気発生量との相関データを参照して、取得部７１において加熱タンク２の温度から、加湿装置１における二次蒸気発生量を算出する。排水制御部７のその他の部分は、第１の実施形態と同様の処理を行う。
【００８８】
［２．動作］
次に、上述の構成を有する加湿装置１の動作例を、図９のフローチャートを参照して説明する。記憶部７５は、基準二次蒸気発生量Ｙ’、必要排水量Ｄ’、排水周期Ｔを記憶している。また、温度ｚ（℃）と二次蒸気発生量ｙ（ｋｇ／ｈ）との相関関係を示すデータとして、例えば、段階的な温度分布と、各温度分布に対応する二次蒸気発生量を示したテーブルを記憶している。
【００８９】
加熱タンク２内に設置された温度測定装置２５は、時間ｔごとに温度を検出する。一例として、期間Ｔｘ内の時刻ｔｎ（ｎは１以上の整数）において、温度測定装置２５が温度ｚを検出し、加湿装置１の制御部５の通信装置８は、この温度ｚを含む情報を受信する（ステップＳ３１）。  
【００９０】
まず、制御部５の排水制御部７は、ｎ＝１とする初期化処理を実行する（ステップＳ３２）。取得部７１は、計時部７６によって入力される時刻から時間ｔが経過したかを判断し、経過していなければ（ステップＳ３３：Ｎｏ）、待機状態を維持する。時間ｔが経過していれば、（ステップＳ３３：Ｙｅｓ）、取得部７１は通信装置８において受信した、時間ｔｎにおける加熱タンク２内の温度ｚの情報を取得する（ステップＳ３４）。
【００９１】
二次蒸気発生量算出部７３は、記憶部７５に記憶されている上記の温度ｚと二次蒸気発生量ｙの相関テーブルを参照して、取得部７１において取得した温度ｚから、時刻ｔｎにおける二次蒸気発生量ｙｎを取得する（ステップＳ３５）。取得した二次蒸気発生量ｙｎは一時的に記憶しておく。
【００９２】
以降の処理は第１の実施形態と同様である。すなわち、期間Ｔｘにおける各時刻の二次蒸気発生量ｙｎを算出して積算し、合計の二次蒸気発生量Ｙを求める（ステップＳ３３〜ステップＳ３８）。そして、二次蒸気発生量Ｙの基準二次蒸気発生量に対する比率、すなわち加湿装置１の稼働率Ｐを求め（ステップＳ３９）、その稼働率Ｐを必要排水量Ｄ’に掛けて期間Ｔｘにおける期間排水量Ｄを算出する（ステップＳ４０）。出力部７２が期間排水量Ｄに基づいて排水弁４の開閉制御信号Ｓ２を生成して出力する（ステップＳ４１）。
［３．効果］
本実施形態の加湿装置１は、加熱タンク２の温度を測定する温度測定装置２５を更に備えている。排水制御部７は、加熱タンク２の温度に基づいて、加熱タンク２における二次蒸気発生量を算出し、二次蒸気発生量に応じて排水管１３からの水の排出量を制御する。
【００９３】
このような構成により、加熱源となるヒータ等が備えられていない間接式の加湿装置１においても、加熱タンク２内の温度を測定し、その温度から二次蒸気発生量を算出することで、加湿装置１での二次蒸気発生量に応じて、適切に排水量を制御することができる。これによって、無駄な排水を防ぎ、経済性に優れた加湿装置１を提供することができる。また、加湿装置１の設置環境等の要因によって一次蒸気の供給量を制御する蒸気制御弁４５の制御装置１１０との通信が確立できない場合でも、適切な排水制御を行うことができる。
【００９４】
より具体的には、排水制御部７は、加熱タンク２の温度ｚと二次蒸気発生量ｙとの相関データと、加熱タンク２から水を排出する基準となる基準二次蒸気発生量Ｙ’と、基準二次蒸気発生量Ｙ’に対応する必要排水量Ｄ’とを記憶する記憶部７５を備える。排水制御部７の取得部７１は、温度測定部から時間ｔごとに加熱タンク２の温度情報を取得する。二次蒸気発生量算出部７３は、相関データに基づいて加熱タンク２の温度情報から時間ｔごとの二次蒸気発生量ｙｎを算出する。積算部７７は、二次蒸気発生量算出部７３で算出した時間ｔごとの二次蒸気発生量ｙｎを一定期間Ｔｘ分積算する。排水量算出部７４は、一定期間Ｔｘ分の積算二次蒸気発生量Ｙ２の基準二次蒸気発生量Ｙ’に対する比率に基づいて、必要排水量Ｄ’から一定期間Ｔｘにおける期間排水量Ｄを算出する。出力部７２は、排水量算出部７４で算出した期間排水量Ｄを排出するように排水管１３の排水弁４を制御する開閉制御信号Ｓ２を出力する．
【００９５】
排水の基準となる基準二次蒸気発生量Ｙ’と、それに対応する必要排水量Ｄ’を記憶しておくことによって、加湿装置１の稼働率Ｐと、その稼働率Ｐに適した期間排水量Ｄを算出することができ、正確な排水量制御が可能となる。
【００９６】
［第４の実施形態］
［１．構成］
本発明の第４の実施形態に係る加湿装置１を、図１０及び図１１を参照して説明する。
【００９７】
第４の実施形態の全体的な構成は、第３の実施形態と同様である。第３の実施形態では水の排出は一定周期で行い、稼働率に応じて排水量を変更する排水制御を行っていたが、第４の実施形態では、第２の実施形態と同様に、排水量を一定にして稼働率に応じて水の排出タイミングを変更する排水制御を行う。
【００９８】
そのために、図１０に示すように、第４の実施形態の排水制御部７は、取得部７１、二次蒸気発生量算出部７３、積算部７７、出力部７２、計時部７６及び記憶部７５を有している。上述したように排水量は一定であるため、第３の実施形態と異なり、排水量算出部７４が無い。
【００９９】
記憶部７５は、基準二次蒸気発生量、必要排水量、及び温度と二次蒸気発生量との相関データ、を記憶している。
【０１００】
取得部７１は、通信装置８が受信する加熱タンク２の温度情報を所定間隔ごとに取得する。二次蒸気発生量算出部７３は、記憶部７５の温度と二次蒸気発生量との相関データを参照して、取得部７１において加熱タンク２の温度から、加湿装置１における二次蒸気発生量を算出する。排水制御部７のその他の部分は、第２の実施形態と同様の処理を行う。
【０１０１】
［２．動作］
第４の実施形態に係る加湿装置１の動作例を、図１１のフローチャートを参照して説明する。記憶部７５は、基準二次蒸気発生量Ｙ’、必要排水量Ｄ’を記憶している。また、また、温度ｚ（℃）と二次蒸気発生量ｙ（ｋｇ／ｈ）との相関関係を示すデータとして、例えば、段階的な温度分布と、各温度分布に対応する二次蒸気発生量を示したテーブルを記憶している。
【０１０２】
加熱タンク２内に設置された温度測定装置２５は、時間ｔごとに温度を検出する。例えば、時刻ｔｎ（ｎは１以上の整数）において、温度測定装置２５が温度ｚを検出し、加湿装置１の制御部５の通信装置８は、この温度ｚを含む情報を受信する（ステップＳ５１）。
【０１０３】
まず、制御部５の排水制御部７は、ｎ＝１とする初期化処理を実行する（ステップＳ５２）。取得部７１は、計時部７６によって入力される時刻から時間ｔが経過したかを判断し、経過していなければ（ステップＳ５３：Ｎｏ）、待機状態を維持する。時間ｔが経過していれば、（ステップＳ５３：Ｙｅｓ）、取得部７１は通信装置８において受信した、時間ｔｎにおける加熱タンク２内の温度ｚの情報を取得する（ステップＳ５４）。
【０１０４】
二次蒸気発生量算出部７３は、記憶部７５に記憶されている上記の温度ｚと二次蒸気発生量ｙの相関テーブルを参照して、取得部７１において取得した温度ｚから、時刻ｔｎにおける二次蒸気発生量ｙｎを求める（ステップＳ５５）。取得した二次蒸気発生量ｙｎは一時的に記憶しておく。
【０１０５】
以降の処理は第２の実施形態と同様である。すなわち、二次蒸気発生量ｙｎを積算して積算値Ｙ２を求める（ステップＳ５６）。積算値Ｙ２が基準二次蒸気発生量Ｙ’に達したときを排水タイミングとして、必要排水量Ｄ’が排水されるように出力部７２が開閉制御信号Ｓ２を生成して出力する（ステップＳ５７〜ステップＳ５９）。
【０１０６】
［３．効果］
本実施形態の加湿装置１は、加熱タンク２の温度を測定する温度測定装置２５を備える。排水制御部７は、加熱タンク２の温度に基づいて、加熱タンク２における二次蒸気発生量を算出し、二次蒸気発生量に応じて排水管１３からの水の排出タイミングを制御する。
【０１０７】
このような構成により、加熱源となるヒータ等が備えられていない間接式の加湿装置１においても、加熱タンク２内の温度を測定し、その温度から二次蒸気発生量を算出することで、加湿装置１での二次蒸気発生量に応じて、適切に排水量を制御することができる。これによって、無駄な排水を防ぎ、経済性に優れた加湿装置１を提供することができる。また、加湿装置１の設置環境等の要因によって一次蒸気の供給量を制御する蒸気制御弁４５の制御装置１１０との通信が確立できない場合でも、適切な排水制御を行うことができる。
【０１０８】
より具体的には、排水制御部７は、加熱タンク２の温度ｚと二次蒸気発生量ｙとの相関データと、加熱タンク２から水を排出する基準となる基準二次蒸気発生量Ｙ’と、基準二次蒸気発生量Ｙ’に対応する必要排水量Ｄ’とを記憶する記憶部７５を備える。取得部７１は、温度測定装置２５から時間ｔごとに加熱タンク２の温度を取得する。二次蒸気発生量算出部７３は、相関データに基づいて、加熱タンク２の温度情報から時間ｔごとの二次蒸気発生量ｙｎを算出する。積算部７７は、二次蒸気発生量算出部７３で算出された時間ｔごとの二次蒸気発生量ｙｎを順次積算し、積算値Ｙ２を基準二次蒸気発生量Ｙ’と比較する。積算値Ｙ２が基準二次蒸気発生量Ｙ’に達したときに、出力部７２は、必要排水量Ｄ’を排出するように排水管１３の排水弁４を制御する開閉制御信号Ｓ２出力する。
【０１０９】
各時刻ｔｎで算出した二次蒸気発生量ｙｎを積算し、積算値Ｙ２が基準二次蒸気発生量Ｙ’に達したときを排出タイミングとすることで、適切なタイミングでの排水制御が可能となる。
【０１１０】
［第５の実施形態］
［１．構成］
本発明の第５の実施形態に係る加湿装置１を、図１２及び図１３を参照して説明する。第５の実施形態の全体的な構成は、第３又は第４の実施形態と同様である。すなわち、加熱タンク２内に設置された温度測定装置２５により測定した温度を排水制御に利用する。
【０１１１】
ただし、第５の実施形態では、測定した温度から二次蒸気発生量を求めるのではなく、二次蒸気発生の有無を判断し、二次蒸気が発生している時間の積算値に基づいて排水タイミングを決定する。なお、排水量は一定とする。この態様は、温度と二次蒸気発生量の相関データを予め用意できない場合等に好適である。
【０１１２】
図１２に示すように、第５の実施形態の排水制御部７は、第４の実施形態の二次蒸気発生量算出部７３に代えて、二次蒸気発生判定部７８を有している。また、記憶部７５は、加熱タンク２内での二次蒸気の発生の有無を判定するための温度閾値と、排水を行うタイミングを判定するための時間閾値、及び必要排水量を記憶している。
【０１１３】
時間閾値は、加湿装置１が最大運転を継続して行う場合に、二次蒸気の発生が開始してから排水を行うまでの時間である。
【０１１４】
取得部７１は、通信装置８が受信する加熱タンク２の温度情報を所定間隔ごとに取得する。二次蒸気発生判定部７８は、取得部７１で取得された加熱タンク２の温度を、記憶部７５の温度閾値と比較して、その時間における加湿装置１における二次蒸気発生の有無を判定する。積算部７７は、二次蒸気の発生が「有り」と判定された時間を順次積算し、時間積算値を求める。そして、積算を行った都度、時間積算値と時間閾値を比較して、時間積算値が時間閾値に達したときを排水タイミングと決定する。出力部７２は、積算部７７において決定された排水タイミングに従って排水弁４の開閉制御信号Ｓ２を出力する。
【０１１５】
［２．動作］
第５の実施形態に係る加湿装置１の動作例を、図１３のフローチャートを参照して説明する。記憶部７５は、温度閾値Ｚと、時間閾値Ｑ、及び必要排水量Ｄ’を記憶している。また、
【０１１６】
ステップＳ６１〜ステップＳ６４の処理は、第４の実施形態のステップＳ５１〜ステップＳ５４と同様である。すなわち、温度測定装置２５が時間ｔごとに加熱タンク２内の温度ｚを検出し、この温度ｚを含む情報を加湿装置１の受信装置が受信して、取得部７１が取得する。
【０１１７】
二次蒸気発生判定部７８は、記憶部７５に記憶されている温度閾値Ｚと時刻ｔｎにおける温度ｚを比較して、二次蒸気発生の有無を判定する（ステップＳ６５）。二次蒸気の発生を「無し」と判定した場合（ステップＳ６５：Ｎｏ）、ｎ＝ｎ＋１の加算処理を行い（ステップＳ６８）、ステップＳ６３に戻り、時間ｔ経過後の次の時刻について同様の処理を行う。
【０１１８】
二次蒸気発生判定部７８で二次蒸気の発生を「有り」と判定した場合（ステップＳ６５：Ｙｅｓ）は、積算部７７は、時刻ｔｎから次の時刻ｔｎ+１までの時間ｔを、時間積算値ｑに加算する。（ステップＳ６６）。時間積算値ｑは、時刻ｔｎの前に二次蒸気の発生を「有り」と判定した時間ｔの積算値である。すなわち、積算部７７は、二次蒸気の発生を「有り」と判定した各時刻の時間ｔを順次積算する処理を行う。なお、初期化直後、初めて二次蒸気が発生していると判定された時刻においては、時間積算値ｑは存在しないため、時間ｔがそのまま時間積算値ｑとなる。
【０１１９】
積算部７７は、時間ｔを加算した時間積算値ｑと時間閾値Ｑとを比較する（ステップＳ６７）。時間積算値ｑが時間閾値Ｑに満たない場合（ステップＳ６７：Ｎｏ）は、ｎ＝ｎ＋１の加算処理を行い（ステップＳ６８）、ステップＳ６３に戻り、時間ｔ経過後の次の時刻について同様の処理を行う。
【０１２０】
時間積算値ｑが時間閾値Ｑに達すると（ステップＳ６７：Ｙｅｓ）、出力部７２は、記憶部７５に記憶されている必要排水量Ｄ’に基づいて排水管１３の排水弁４の開放時間の指令値を含む開閉制御信号Ｓ２を生成して出力する（ステップＳ６９）。すなわち、時間積算値ｑが時間閾値Ｑに達したときが排水タイミングとなる。排水弁４は開閉制御信号Ｓ２に含まれる開放時間の指令に従って、期間排水量Ｄの水を加熱タンク２内から排出する。加熱タンク２には給水タンク３から排出された量の水が供給され、加熱タンク２内部の水位は一定に保たれる。
【０１２１】
［３．効果］
本実施形態の加湿装置１は、加熱タンク２の温度を測定する温度測定装置２５を備える。排水制御部７は、加熱タンク２の温度に基づいて、加熱タンク２において二次蒸気が発生しているか否かを時間ｔごとに判断し、二次蒸気が発生している時間を積算して、時間積算値ｑに基づいて排水管１３からの水の排出タイミングを制御する排水制御部７と、を備える。
【０１２２】
このような構成により、加熱源となるヒータ等が備えられていない間接式の加湿装置１においても、加熱タンク２内の温度を測定し、その温度から二次蒸気の発生の有無を判定し、発生時間を積算して、適切に排水タイミングを制御することができる。これによって、加湿装置１が稼働していない時に無駄な排水が行われることを防ぎ、経済性に優れた加湿装置１を提供することができる。また、加湿装置１の設置環境等の要因によって一次蒸気供給量を制御する蒸気制御弁４５の制御装置１１０との通信が確立できない場合でも、適切な排水制御を行うことができる。
【０１２３】
［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。
【０１２４】
第１及び第２の実施形態では、蒸気制御弁４５を制御するための開閉制御信号Ｓ１をそのまま受信して、加湿装置１の排水制御部７がその信号から一次蒸気供給量を取得する態様を説明したが、これに限られない。例えば、制御装置１１０において、蒸気制御弁４５に入力する開閉制御信号Ｓ１とは別途に、一次蒸気供給量を含む信号を生成して、加湿装置１に送信するようにしても良い。
【０１２５】
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、内部に水を貯留でき加熱コイル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。また、加熱部としても、加熱コイル２１に限らず、伝熱管等の、一次蒸気を加熱タンク２内に導入して二次蒸気との熱交換を行えるものであれば良い。
【０１２６】
上述の実施形態では、排水弁４の開放時間を調節することによって排水量を制御したが、これに限られない。排水弁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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
上述の実施形態では、加湿装置１の制御部５は蒸気制御弁４５の制御装置１１０とは独立した構成として説明したが、制御装置１１０と一体的に構成しても良い。
【符号の説明】
【０１２９】
１  加湿装置
２  加熱タンク
３  給水タンク
４  排水弁
５  制御部
７  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  加熱コイル
２２  蒸気孔
２３  ホース
２５  温度測定装置
３１  自動給水栓
４０  一次蒸気供給管
４１  一次蒸気導入口
４２  循環管
４３  凝縮水排出口
４５  蒸気制御弁
７１  取得部
７３  二次蒸気発生量算出部
７７  積算部
７４  排水量算出部
７２  出力部
７６  計時部
７５  記憶部
７８  二次蒸気発生判定部
１００  ボイラ
１１０  制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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