(57)【要約】【課題】加温槽の内壁等へのスケールの付着を確実に防止する。【解決手段】加湿装置は加温槽１に満たされた水をヒーター５で加熱して蒸気を発生させるもので、加温槽１への給水経路に設けられた電磁弁３と、加温槽１の排水経路に設けられたピンチバルブ４と、前記ヒーター５の通電と第１、第２の各弁３，４の開閉とを電気的に制御する制御装置とを備えている。前記制御装置は、水の入替要求があったとき、ヒーター５への通電を止めた状態で設定時間だけピンチバルブ４を開動作させて加温槽１内の水を全て抜き取った後、ピンチバルブ４を閉動作させかつ電磁弁３を開動作させて加温槽１へ給水する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加温槽に満たされた水をヒーターで加熱して蒸気を発生させる加湿装置において、加温槽への給水経路に設けられた第１の弁と、加温槽の排水経路に設けられた第２の弁と、前記ヒーターの通電と第１、第２の各弁の開閉とを電気的に制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、水の入替要求があったとき、前記ヒーターへの通電を止めた状態で設定時間だけ第２の弁を開動作させて加温槽内の水を全て抜き取った後、第２の弁を閉動作させかつ第１の弁を開動作させて加温槽へ給水するようにした加湿装置。
【請求項２】
第２の弁は、弾性を有するチューブを挟圧して排水経路を閉じるピンチバルブをもって構成されている請求項１に記載された加湿装置。
【請求項３】
前記水の入替要求は、所定のスイッチが操作されることにより発生するスイッチ操作信号である請求項１に記載された加湿装置。
【請求項４】
前記水の入替要求は、タイマが設定時間を計時したときに発生するタイムアップ信号である請求項１に記載された加湿装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、加温槽に満たされた水をヒーターで加熱して蒸気を発生させる加湿装置に関し、特にこの発明は、食品などのショーケース、業務用のエアコン、環境試験器などに組み込まれる加湿装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の加湿装置では、加温槽内の水の量はフロートスイッチなどで監視されており、水が蒸発して加温槽内の水の量が所定の水位まで減少すると、加温槽へ水を補給するようになっている。水には鉱物質など物質が含まれており、その物質は水が蒸発しても水の中に残るので、水濃度（硬度）が次第に上昇し、加温槽の内壁やヒーターの表面にスケールとなって付着する。その結果、加湿装置の加湿性能が低下し、寿命を著しく低下させている。
【０００３】
この問題を解消するため、一定時間毎に加温槽へ水を供給して加温槽内の水をオーバーフローさせることにより、加温槽内の水濃度を一定値以下に保ち、加温槽の内壁やヒーターの表面へのスケールの付着を抑制したものが提案されている（特許文献参照）。この方式は、供給される低温の水は加温槽の底部側へ、水濃度の高い高温の水は加温槽の水面側へ、それぞれ移動するので、加温槽内の水をオーバーフローさせることで水濃度の高い水を排水するというものである。
【０００４】
【特許文献】
実開昭５３−１０７０５４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、温度差による水の対流によって水濃度が高められた水と水濃度の低い新たな水とを上下に完全に分離したり、水濃度が高められた水を確実に排水したりすることは困難であり、その結果、水濃度が高められた水が残留して加温槽内の水濃度が次第に高められ、加温槽の内壁やヒーターの表面にスケールが付着し、加湿装置の加湿性能を低下させている。
【０００６】
この発明は、上記問題に着目してなされたもので、水濃度の高められた加温槽内の水を全て排水することにより、加温槽の内壁等へのスケールの付着を確実に防止した加湿装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明による加湿装置は、加温槽に満たされた水をヒーターで加熱して蒸気を発生させるものであり、加温槽への給水経路に設けられた第１の弁と、加温槽の排水経路に設けられた第２の弁と、前記ヒーターの通電と第１、第２の各弁の開閉とを電気的に制御する制御装置とを備えている。前記制御装置は、水の入替要求があったとき、前記ヒーターへの通電を止めた状態で設定時間だけ第２の弁を開動作させて加温槽内の水を全て抜き取った後、第２の弁を閉動作させかつ第１の弁を開動作させて加温槽へ給水する。
【０００８】
この発明の上記した構成において、「第１の弁」および「第２の弁」は、電磁ソレノイドなどを駆動源として電気的に開閉動作する弁であり、好ましい実施態様においては、第１の電気弁は電磁弁をもって、第２の電気弁はピンチバルブをもって、それぞれ構成する。前記ピンチバルブは弾性を有するチューブを挟圧して経路（排水経路）を閉じるように構成したものである。
また、「制御装置」は、リレー回路のような専用のハードウェア回路をもって構成することもでき、また、プログラムされたコンピュータをもって構成することもできる。
【０００９】
さらに、この発明の上記した構成において、「水の入替要求」は、所定のスイッチが操作されることにより発生するスイッチ操作信号であったり、タイマが設定時間を計時したときに発生するタイムアップ信号であったりする。
【００１０】
【作用】
この発明による加湿装置において、ヒーターに通電すると、加温槽に満たされた水が加熱されて水蒸気となる。加温槽内の水が減少すると、制御装置は第１の弁を開動作させて加温槽へ給水経路より水を補給する。
水の入替要求があると、制御装置はヒーターへの通電を止め、その状態で設定時間だけ第２の弁を開動作させて加温槽内の水を全て抜き取る。これにより加温槽内の水の水濃度が高められていても、その水は全て排水されることになる。次いで、第２の弁を閉動作させかつ第１の弁を開動作させて加温槽へ給水して加温槽に水を溜めた後、ヒーターに通電する。このように加温槽内の水は完全に入れ替えられるので、加温槽内の水の水濃度が次第に高められるということがなく、加温槽の内壁などにスケールが付着するのを確実に防止し得る。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は、この発明の一実施例である加湿装置の構成を示す。図示例の加湿装置は、上面に水蒸気の放出口１１が開口された加温槽１と、この加温槽１に連通管１２を介して連通させた貯水タンク２と、貯水タンク２の側面に設けられた水導入口２１に接続された給水管３０と、加温槽１の底部付近に形成された排水口１３に接続された排水管４０とを備えている。
前記加温槽１は、その内側壁にＵ字形状のシーズヒーターより成るヒーター５が取り付けられており、このヒーター５に通電することにより加温槽１内に満たされた水が加熱されて蒸気化される。
【００１２】
前記貯水タンク２には水導入口２１より水が導入されるとともに、連通管１２を通って加温槽１へ水が導出される。貯水タンク２内の水の水位と加温槽１内の水の水位とは一致し、この水位は貯水タンク２の内部に配備されたフロートスイッチ６により監視されている。このフロートスイッチ６は、貯水タンク２内の水位が水の供給が必要な不足状態の水位Ｈ１以下になったときに補給要求信号を出力し、また、貯水タンク２内の水位が水の供給を停止する必要がある満杯状態の水位Ｈ２になったときに補給停止信号を出力する。
【００１３】
前記給水管３０は、貯水タンク２へ新しい水を供給するためのもので、途中に給水経路を開閉する電磁弁３が介装されている。前記電磁弁３は、図示しないが、電磁ソレノイドへの通電をオン、オフすることにより弁体を往復動作させて流路を開閉するものである。
【００１４】
前記排水管４０は、加温槽１内の水を排水するためのもので、シリコンゴムなどの弾性を有するチューブにより形成されており、その途中に排水経路を開閉するピンチバルブ４が介装されている。前記ピンチバルブ４は、図示しないが、電磁ソレノイドへの通電をオン、オフすることによりホルダーを往復動作させて排水管４０を挟圧またはその挟圧を解除して流路を開閉するものである。
【００１５】
ヒーター５、電磁弁３、およびピンチバルブ４には電源を供給するための電源ケーブル５０，５１，５２が、フロートスイッチ６には補給要求信号や補給停止信号を取り出すための信号ケーブル６０が、それぞれ接続され、各ケーブルが束ねられてコネクタ７に接続されている。
【００１６】
図４は、ヒーター５、電磁弁３、およびピンチバルブ４の動作を電気的に制御するための制御装置８の構成例を示している。
図示例の制御装置８は、マイクロコンピュータをもって構成されており、制御の主体であるＣＰＵ８０、プログラムが格納されるＲＯＭ８１、データの読み書きに用いられるＲＡＭ８２などを含んでいる。前記ＣＰＵ８０にはバス８３を介して電磁弁３、ピンチバルブ４、ヒーター５、警報器９などの出力各部と、始動スイッチ９０、水入替スイッチ９１、フロートスイッチ６などの入力各部とが接続される他、２個のタイマＴ１，Ｔ２が接続されている。
【００１７】
前記始動スイッチ９０は加湿装置の始動を指示するためのものであり、水入替スイッチ９１は加温槽１内の水の入れ替えを指示するためのものである。
第１のタイマＴ１は、水の入れ替え時期を計測するためのもので、ヒーター５への通電開始により計時を開始し、設定時間を計測したとき、タイムアップ信号を出力する。第２のタイマＴ２は、加温槽１の水抜きに要する時間を計測するためのもので、ピンチバルブ４の開動作により計時を開始し、設定時間を計測したとき、タイムアップ信号を出力する。
なお、前記警報器９は、水の入れ替え時期を報知するためのもので、警報ランプや警報ブザーなどで構成され、第１のタイマＴ１がタイムアップしたときに警報動作する。
【００１８】
図５および図６は、前記制御装置８による制御の流れを示している。
まず始動スイッチ９０が操作されると、図５のＳＴ１の判定が「ＹＥＳ」となり、ＣＰＵ８０は貯水タンク２内の水位が不足状態の水位Ｈ１以下であるかどうかをフロートスイッチ６からの補給要求信号によって判断する。補給要求信号がオンであれば、ＳＴ２の判定は「ＹＥＳ」であり、ＣＰＵ８０は電磁弁３を開動作させて貯水タンク２に給水し（ＳＴ３）、水位が満杯状態の水位Ｈ２に達したかどうかをフロートスイッチ６からの補給停止信号によって判断する（ＳＴ４）。補給停止信号がオンになれば、ＳＴ４の判定は「ＹＥＳ」であり、ＣＰＵ８０はヒーター５に通電して加温槽１内の水を加熱する（ＳＴ５）。
【００１９】
もし、ＳＴ２で貯水タンク２内の水位が不足状態の水位Ｈ１以下でないと判断されると、ＳＴ２からＳＴ６へ進み、ＣＰＵ８０は水位が満杯状態の水位Ｈ２にあるかどうかをフロートスイッチ６からの補給停止信号によって判断する。ＳＴ６の判定が「ＮＯ」であれば、満杯状態でないので、ＳＴ３へ進んで貯水タンク２に給水するが、ＳＴ６の判定が「ＹＥＳ」であれば、満杯状態であるので、ＳＴ３〜ＳＴ５をスキップしてＳＴ７へ進む。
【００２０】
加温槽１内の水が加熱されて蒸気化されると、加温槽１および貯水タンク２内の水位が下がってくるが、その水位が不足状態の水位Ｈ１以下になると、ＳＴ８の判定が「ＹＥＳ」となり、ＣＰＵ８０は電磁弁３を開動作して貯水タンク２へ水を補給し（ＳＴ１１）、水位が満杯状態の水位Ｈ２になるのに待機する（ＳＴ１３）。
【００２１】
図示していないが、ＳＴ７でヒーター５に通電されると、第１のタイマＴ１が計時を開始し、水の入れ替え時期がくるのを監視する。第１のタイマＴ１が設定時間を計時してタイムアップ信号を出力すると、警報器９が動作して水の入れ替え時期になったことが知らされる。
ＳＴ８の水位監視状態において、前記警報を受けて水入替スイッチ９１が操作されると、ＳＴ９の判定が「ＹＥＳ」となって図６のＳＴ３０へ進み、ＣＰＵ８０はヒーター５への通電を停止し、ピンチバルブ４を開動作して加温槽１の水抜きを開始し、第２のタイマＴ２の計時を開始させる（ＳＴ３１，３２）。
第２のタイマＴ２が水抜きに要する設定時間の計時を行うと、タイムアップしてＳＴ３３の判定が「ＹＥＳ」となり、ＣＰＵ８０はピンチバルブ４を閉動作させ、第２のタイマＴ２をリセットした後（ＳＴ３４，３５）、ＳＴ３へ戻って給水処理を行うことにより水の入れ替えを完了させる。
【００２２】
ＳＴ８の水位監視状態において、始動スイッチ９０がオフされたときは、ＳＴ１０の判定が「ＹＥＳ」となり、ＣＰＵ８０はヒーター５への通電を停止して加湿動作を終了させる（ＳＴ１２）。
【００２３】
また、水補給時におけるＳＴ１３の水位監視状態において、貯水タンク２の水位が満杯状態の水位Ｈ２に達すると、ＳＴ１３の判定が「ＹＥＳ」となってＳＴ１６へ進み、ＣＰＵ８０は電磁弁３を閉動作させて水の補給を停止した後、ＳＴ８に戻って水位が不足状態の水位Ｈ１になるのを監視する。
【００２４】
ＳＴ１３の水位監視状態において、前記警報を受けて水入替スイッチ９１が操作されると、ＳＴ１４の判定が「ＹＥＳ」となってＳＴ１７へ進み、ＣＰＵ８０は電磁弁３を閉動作させて水の補給を停止させた後、図６のＳＴ３０〜ＳＴ３５の加温槽１の水抜き処理を実行した後、ＳＴ３に戻って加温槽１へ給水し、水の入れ替えを完了させる。
【００２５】
また、ＳＴ１３の水位監視状態において、始動スイッチ９０がオフされたときは、ＳＴ１５の判定が「ＹＥＳ」となってＳＴ１８へ進み、ＣＰＵ８０は電磁弁３を閉動作させて水の補給を停止させた後、ヒーター５への通電を停止して加湿動作を終了させる（ＳＴ１９）。
【００２６】
上記の実施例では、水の入れ替え時期を第１のタイマＴ１で監視し、第１のタイマＴ１がタイムアップしたとき、警報を発して水入替スイッチ９１の操作を促すように構成しているが、これに限らず、図７に示す実施例のように、ヒーター５への通電開始（ＳＴ７）により第１のタイマＴ１の計時を開始し（ＳＴ８）、第１のタイマＴ１がタイムアップしたとき（ＳＴ１０または１６の判定が「ＹＥＳ」のとき）、図６のＳＴ３０〜３５の水抜き処理および給水処理（ＳＴ３）へ移行して水の入れ替え処理を自動的に行うようにしてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
この発明によれば、水濃度の高められた加温槽内の水を全て排水するので、加温槽の内壁やヒーターの表面にスケールが付着するのを確実に防止でき、加湿装置の加湿性能がスケールによって低下することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例である加湿装置の外観および構成を示す平面図である。
【図２】図１の加湿装置の正面図である。
【図３】図１の加湿装置の側面図である。
【図４】制御装置の構成例を示す回路ブロック図である。
【図５】制御装置による制御の流れを示すフローチャートである。
【図６】図５のフローチャートの続きを示すフローチャートである。
【図７】他の実施例の制御装置による制御の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１    加温槽
３    電磁弁
４    ピンチバルブ
５    ヒーター
８    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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