JPH04366335A - 加湿器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水を吸収するとともに
表面から接触加湿対象気体に対して保有水分を放散する
板状体と、前記板状体に対して給水する給水手段を設け
た加湿器に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる加湿器において、従来は、板状体
を多孔質体の孔径及び多孔質体の密度が均質なセラミッ
ク等の多孔質材で構成していた。ところで、この種加湿
器の加湿能力を向上させるためには、板状体の吸水性及
び保水性を高くするとともに、板状体表面から接触加湿
対象気体に対する保有水分の放散性を高くする必要があ
る。従って、従来は、板状体の吸水性及び保水性を高く
するために、多孔質体の孔径が小さくかつ多孔質体の密
度が大きいセラミック多孔質材（以下、緻密セラミック
多孔質材と称す）を使用して板状体の緻密性を高くした
り、あるいは、水分の放散性を高くするために、多孔質
体の孔径が大きくかつ多孔質体の密度が小さいセラミッ
ク多孔質材（以下、粗いセラミック多孔質材と称す）を
使用して通気性をよくしたりして対処していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の加湿器においては、板状体を均質な多孔質材で構
成していたので、板状体の特性において、吸水・保水性
と水分の放散性との両方の特性を同時に高く確保するこ
とができなかった。即ち、緻密セラミック多孔質材を使
用して板状体の吸水性及び保水性を高くすると、通気性
が悪くなることにより水分の放散性が小さくなって加湿
能力の向上が制限され、逆に、粗いセラミック多孔質材
を使用して水分の放散性を高くすると、保水性が小さく
なって高い水分放散性の割に保水性が低いことにより板
状体に部分的に乾燥部分が生じて板状体全面にわたり均
一に保水できなくなり、これが原因でやはり加湿能力の
向上が制限されるというのが実情であり、これらのこと
により、大きな加湿能力を確保するためには結局は板状
体の形状を大きくする必要があり、ひいては、加湿器が
大型化して加湿器の空調機等への設置性が低下する問題
があった。本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、この種加湿器における板状体を合理
的に構成することにより、加湿能力の効果的な向上を図
る点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明による加湿器の第
１の特徴構成は、前記板状体を構成するに、水を吸収す
るとともに表面から接触加湿対象気体に対して保有水分
を放散する放散用多孔質板状部を設け、この放散用多孔
質板状部の裏面のほぼ全面に対し前記放散用多孔質板状
部より水吸収性が高い保水用板状部を設けてある点にあ
る。本発明による加湿器の第２の特徴構成は、前記放散
用多孔質板状部を、セラミック多孔質材により形成し、
前記保水用板状部を前記放散用多孔質板状部よりも多孔
質体の孔径が小さくかつ多孔質体の密度が大きいセラミ
ック多孔質材により形成してある点にある。本発明によ
る加湿器の第３の特徴構成は、前記放散用多孔質板状部
を、セラミック多孔質材により形成し、前記保水用板状
部を高吸水性ポリマー材で形成してある点にある。

【０００５】

【作用】つまり、上記の第１の特徴構成では、保水用板
状部は、その高い水吸収性により給水手段からの供給水
を多量に吸収して多量の水を保水する機能を持つが、放
散用多孔質板状部の裏面ほぼ全面に対してこの保水用板
状部を設けてあることにより、保水用板状部自身の表面
から保有水分を接触加湿対象気体に対し自然放散させる
に比べれば、放散用多孔質板状部が有する吸水性により
、その放散用多孔質板状部の接触加湿対象気体に対する
水分放散に追従させて保水用板状部の保有水分を放散用
多孔質板状部の側に効果的に移行させることができる。 従って、放散用多孔質板状部を構成する多孔質体の孔径
及び密度を適宜選定して放散用多孔質板状部を水分放散
性の高いものとすれば、放散用多孔質板状部自身の保水
性が低くても、給水手段からの給水により保水用板状部
を多量保水状態に保ちながら、放散用多孔質板状部へ充
分量の水分を効果的に移行させて、その移行水分を放散
用多孔質板状部の表面から接触加湿対象気体に対し効率
よく放散させることができる。すなわち、板状体を孔径
及び密度が均一な多孔質材で構成する従来の加湿器にお
いて、板状体の吸水性及び保水性を高くするために緻密
多孔質材を使用している場合と比較すると、板状体とし
ての吸水・保水性は上記保水用板状部の存在をもって同
様に高いものとしながらも、放散性を主目的として材質
選定できる放散用多孔質板状部の存在、及び、保水用板
状部から放散用多孔質板状部への効果的な水分移行によ
り、保水用板状部の高い吸水・保水性を有効に活かした
状態で、より多量の水分を加湿対象気体に対し放散させ
ることができる。また、従来の加湿器において、板状体
の水分放散性を高くするために粗い多孔質材を使用して
いる場合と比較しても、板状体として水分放散性は放散
用多孔質板状部の存在をもって同様に高いものとしなが
らも、吸水・保水性の高い保水用板状部の存在、及び、
保水用板状部から放散用多孔質板状部への効果的な水分
移行により、放散用多孔質板状部への水分補充を十分に
した状態で放散用多孔質板状部を渇水させることなく、
放散用多孔質板状部から継続して多量の水分を加湿対象
気体に対して放散できる。尚、第２の特徴構成では、前
記第１の特徴構成を実施するに当たり、放散用多孔質板
状部をセラミック多孔質材により形成することに対し、
保水用板状部を放散用多孔質板状部よりも多孔質体の孔
径が小さくかつ多孔質体の密度が大きいセラミック多孔
質材により形成することで、保水用板状部を放散用多孔
質板状部よりも水吸収性の高いものとする。又、第３の
特徴構成では、前記第１の特徴構成を実施するに当たり
、放散用多孔質板状部をセラミック多孔質材により形成
することに対し、保水用板状部を高吸水性ポリマー材で
形成することで、保水用板状部を放散用多孔質板状部よ
りも水吸収性の高いものとする。

【０００６】

【発明の効果】以上作用の結果、本発明によれば、板状
体における吸水・保水性と水分の放散性との両方の特性
を同時に向上させたに等しい板状体特性とすることがで
きて、板状体を均質な多孔質材で構成していた従来に比
べ、この種加湿器の加湿能力を大幅に向上でき、ひいて
は、板状体の縮形により加湿器を小型化できるようにな
って、加湿器の空調機等への設置性を向上し得るに至っ
た。

【０００７】

【実施例】

〔第１実施例〕図１乃至図６により、第１実施例を説明
する。図１は加湿器の基本構造図であり、加湿器Ｈを構
成するに、水を吸収するとともに表面から保有水分を放
散する複数の板状体１・・を、互いに平行姿勢で、かつ
、板状体１の夫々の下端部が給水手段Ｗとしての貯水皿
２中の貯留水に浸漬する状態で立設してある。そして、
加湿対象気体ＲＡを夫々の板状体１の表面に沿う状態で
供給して、加湿対象気体ＲＡを夫々の板状体１の表面に
接触させることにより、板状体１・・が貯水皿２から吸
収して保有している水分を加湿対象気体ＲＡに対し放散
させて加湿対象気体ＲＡを加湿するようにしてある。

【０００８】各板状体１は、図２に示すように、保水用
板状部１ａの両面夫々の全面に対し、放散用多孔質板状
部１ｂ，１ｂを設けた三層板構造に形成してあり、放散
用多孔質板状部１ｂは、多孔質体の孔径が大きく、かつ
、多孔質体の密度が小さい粗いセラミック多孔質材によ
り形成し、これに対し、保水用板状部１ａは、放散用多
孔質板状部１ｂよりも多孔質体の孔径が小さくかつ多孔
質体の密度が大きい緻密なセラミック多孔質材により形
成してある。つまり、緻密なセラミック多孔質材より成
る保水用板状部１ａをもって高い吸水・保水性を確保し
、そして、粗いセラミック多孔質材より成る放散用多孔
質板状部１ｂをもって、保水用板状部１ａの高い吸水・
保水性を有効に活かした状態で保有水分を効率よく加湿
対象気体ＲＡに放散させるようにしてある。尚、板状体
１を上記の如き三層板構造とするにあたっては、保水用
板状部１ａの厚みを、両側夫々の放散用多孔質板状部１
ｂの厚みよりも大きくしてある。

【０００９】又、貯水皿２においては、貯水皿２の水位
によりＯＮ・ＯＦＦするフロートスイッチ３を設けると
ともに、このフロートスイッチ３により開閉作動する電
磁バルブ４を貯水皿２への補給水管５に介装し、これに
よって、貯水皿２の貯留水位を所定に維持するようにし
てある。

【００１０】図３乃至図６は、上記の如き構成の加湿器
Ｈを組み込み装備した床置型空気調和器を示し、この床
置型空気調和器を構成するに、機体６の前面部下部にフ
ィルター７を介装した吸い込み口８、上面部に吹き出し
口９を形成するとともに、吸い込み口８からの吸い込み
空気を吹き出し口９に導く機内の風路室１０には、フィ
ンチューブ型冷温水コイル１３、加湿器Ｈ、送風機１４
をその順に上流側から内装してあり、送風機１４を駆動
することにより、吸い込み口８から導入した空調対象室
Ｒの室内気ＲＡを冷温水コイル１３により冷房時には冷
却、又、暖房時には加熱するとともに、暖房時にはこの
加熱した室内気ＲＡを加湿器Ｈで加湿した後、給気ＳＡ
として吹き出し口９から空調対象室Ｒに供給するように
してある。

【００１１】加湿器Ｈにおいて、前述の如き保水用板状
部１ａとその両面側の放散用多孔質板状部１ｂ，１ｂと
から成る三層板構造の各板状体１に対する給水手段Ｗと
しては、板状体１の下端部を挿入するスリット状の開口
を形成した水受けパイプ１５の複数個を、水受け皿１６
に連通接続したヘッダーパイプ１７に櫛歯状に連通接続
してあり、この構造において、バネにより閉成側に付勢
した弁１８が水受け皿１６に付設のピン２０によって開
動されるカートリッジ式の水タンク１９を水受け皿１６
に取り付けることにより、水タンク１９内の水をヘッダ
ーパイプ１７を通じ水受けパイプ１５夫々に供給すると
ともに、水受けパイプ１５夫々の貯留水位を所定の水位
に維持するようにし、これによって、スリット状開口か
ら水受けパイプ１５内に挿入した各板状体１の下端部が
水受けパイプ１５内の貯留水に浸漬した状態を維持して
、水受けパイプ１５内の貯留水を板状体１に吸水させる
ようにしてある。

【００１２】尚、フィンチューブ型の冷温水コイル１３
で加熱された室内気ＲＡは水受けパイプ１５夫々の間を
通過した後、板状体１の表面に沿って上昇する過程で板
状体１からの水分放散により加湿される。図中、２１は
板状体１を固定する取り付け座部である。

【００１３】ちなみに、図１に示す如き板状体並設構造
において、緻密なセラミック多孔質材から成る保水用板
状部１ａの両面側夫々に粗いセラミック多孔質材から成
る放散用多孔質板状部１ｂを設けた三層板構造の板状体
１を使用した本発明の適用構造と、均質のセラミック多
孔質材のみで構成した単層構造の板状体を使用した従来
構造との加湿能力の比較実験を行った。尚、従来構造の
板状体には、本発明の適用構造における保水用板状部１
ａに使用しているセラミック多孔質材と同質の緻密セラ
ミック多孔質材のみによる単層構造のものを使用してい
る。その実験結果をグラフとして、図１１に示す。又、
実験の諸条件としては、本発明の適用構造及び従来構造
いずれにおいても、横１５５ｍｍ、縦１３５ｍｍ、厚さ
１０ｍｍの板状体５枚を５０ｍｍピッチで図１のように
取り付け、温度２５℃、湿度４５％ＲＨの空気を風速毎
秒２．５ｍで板状体の板面に沿う方向に通風し、加湿能
力は、経過時間と貯水皿２に給水した積算の給水量との
関係から１時間当たりの給水量を算出し、それを加湿能
力とした。すなわち、この実験の結果、図１１に示すよ
うに、本発明の適用構造では、加湿能力は１時間当たり
４２．３ｇとなり、これに対し、従来構造では、加湿能
力は１時間当たり２１．７ｇとなり、明らかに本発明の
適用構造の方が加湿能力が大きいことが分かる。

【００１４】〔第２実施例〕図７乃至図９により、第２
実施例を説明する。図７は加湿器の基本構造図であり、
板状体１は上記第１実施例と同様の構成、すなわち、緻
密なセラミック多孔質材から成る保水用板状部１ａの両
面側夫々に粗いセラミック多孔質材から成る放散用多孔
質板状部１ｂを設けた三層板構造としてある。板状体１
の両面夫々の縁部にはに窓枠状の補強枠２２を取り付け
てあり、このように補強枠２２により補強した複数の板
状体１をドレンパン２４上で、互いに平行姿勢に立設し
て並べてある。

【００１５】板状体１に対する給水手段Ｗを構成するに
、各板状体１の上方に散水パイプ２５を配設し、これら
散水パイプ２５をヘッダーパイプ２６に櫛歯状に連通接
続するとともに、このヘッダーパイプ２６とドレンパン
２４とを連通接続する給水管２９に、ポンプ２７及び流
量調整バルブ２８を介装してある。また、ドレンパン２
４の水位によりＯＮ・ＯＦＦするフロートスイッチ３０
を設けるとともに、このフロートスイッチ３０により開
閉作動する電磁バルブ３１をドレンパン２４に対する補
給水管３２に介装してある。つまり、ポンプ２７を駆動
させてドレンパン２４に貯水した水を各散水パイプ２５
に循環供給することにより、夫々の散水パイプ２５の散
水孔を通じて夫々の板状体１に加湿用水を散水供給する
とともに、加湿による水消費に対してドレンパン２４に
貯水した水の水位を所定の水位にすべく、フロートスイ
ッチ３０により電磁バルブ３１を開閉作動させて補給水
管３２から適宜水を補給するようにしてある。

【００１６】そして、上記の如き板状体１に対する散水
式の給水構成に対し、加湿対象気体ＲＡを夫々の板状体
１の表面に沿う状態で供給して、加湿対象気体ＲＡを夫
々の板状体１の表面に接触させることにより、板状体１
・・が吸収して保有している水分（すなわち、散水パイ
プ２５から散水された水）を加湿対象気体ＲＡに対して
放散させて加湿対象気体ＲＡを加湿するようにしてある
。

【００１７】図８は、前段空気調和器及び後段空気調和
器による２段の空気調和器により空調対象室Ｒを空調す
る空調システムに、上記の加湿器Ｈを適用した場合の全
体設備構成を示し、外気用空気調和器としての前段空気
調和器３３には、プレヒータ３４及び加湿器Ｈを内装し
、主空気調和器としての後段空気調和器３５には、冷温
水コイル３６、加湿器Ｈ及びファン３７を内装してある
。

【００１８】そして、暖房運転では、風量調整ダンパ３
８を介装した外気ダクト３９を介し前段空気調和器３３
に導入した外気ＯＡをプレヒータ３４により予熱した上
で加湿器Ｈにより加湿して、その調整外気ＯＡと、風量
調整ダンパ４５を介装した還気ダクト４６により導かれ
る空調対象室Ｒからの還気ＲＡとの合流気をダクト４０
を介し後段空気調和器３５に供給し、この後段空気調和
器３５において、温水通水状態の冷温水コイル３６によ
り加熱するとともに加湿器Ｈにより再加湿した上記の合
流気を給気ＳＡとして、給気ダクト４１を介し空調対象
室Ｒに供給するようにしてある。尚、空調対象室Ｒから
の還気ＲＡの一部は風量調整ダンパ４３を介装した排気
ダクト４４を介し排気ファン４２により屋外に排出する
ようにしてある。

【００１９】図９は、各空調対象室Ｒ１，Ｒ２に対する
一次空調では蒸気噴霧式加湿器４９で加湿を行い、特定
の空調対象室Ｒ２を補助的に加湿するために、前記の板
状体並設型加湿器Ｈを適用した場合の全体設備構成を示
す。各空調対象室Ｒ１，Ｒ２を空調する一次空気調和器
４７には、熱交換器４８、蒸気噴霧式加湿器４９及びフ
ァン５０を内装し、特定の空調対象室Ｒ２を補助的に空
調する二次空気調和器５１には、熱交換器５２、前記の
板状体並設型加湿器Ｈ及びファン５３を内装してある。

【００２０】そして、暖房運転では、風量調整ダンパ５
４を介装した外気ダクト５５からの導入外気ＯＡと還気
ダクト６３，６５を介し各空調対象室Ｒ１，Ｒ２から導
かれる還気ＲＡ１との合流気を一次空気調和器４７に供
給し、その合流気を加熱運転状態にある熱交換器４８に
より加熱するとともに蒸気噴霧式加湿器４９により加湿
したものを給気ＳＡ１として、風量調整ダンパ５６，５
７を介装した給気ダクト５８を介し各空調対象室Ｒ１，
Ｒ２夫々に分配供給し、又、各空調対象室Ｒ１，Ｒ２か
らの還気ＲＡの一部は、風量調整ダンパ６１及び排気フ
ァン６２を介装した排気ダクト６８を介し屋外に排出す
るようにしてある。５９，６０は各空調対象室Ｒ１，Ｒ
２からの還気量を調整するダンパであり、６４は空気調
和器４７への還気供給量を調整するダンパである。一方
、特定空調対象室Ｒ２に対しては前記の二次空気調和器
５１を介装した循環ダクト６６，６７を設け、還気側循
環ダクト６６により導いた特定空調対象室Ｒ２の室内気
ＲＡ２を熱交換器５２により再温調するとともに板状体
並設構造の加湿器Ｈにより必要に応じ再加湿したものＳ
Ａ２を給気側循環ダクト６７を介し特定空調対象室Ｒ２
に循環供給することで、その特定空調対象室Ｒ２をより
キメ細かに温湿度調整するようにしてある。

【００２１】〔第３実施例〕前述の第１及び第２実施例
では、図２に示す如き三層板構造の板状体１を構成する
に、保水用板状部１ａを緻密セラミック多孔質材により
形成したが、これに代えて、保水用板状部１ａの両面側
夫々全面に設ける放散用多孔質板状部１ｂを粗いセラミ
ック多孔質材で形成するのに対し、中層の保水用板状部
１ａを高吸水性ポリマー材により形成する。そして、こ
のように保水用板状部１ａを高吸水性ポリマー材により
形成した板状体１をもって図１や図７に示す如き前述の
第１乃至第２実施例と同構成の加湿器Ｈを構成する。

【００２２】〔別実施例〕■　　上記の各実施例におい
ては、板状体１を保水用板状部１ａの両面夫々の全面に
対し、放散用多孔質板状部１ｂ，１ｂを設けた３層構造
にしてあるが、保水用板状部の片側の面の全面に対して
のみ、放散用多孔質板状部１ｂを設ける２層構造にして
もよい。

【００２３】■　　上記の各実施例においては、保水用
板状部１ａを放散用多孔質板状部１ｂよりも多孔質体の
孔径が小さくかつ密度が大きい多孔質材で形成する場合
、保水用板状部１ａと放散用多孔質板状部１ｂとの間で
材質が急変する構造としたが、これに代えて、保水用板
状部１ａと放散用多孔質板状部１ｂとの境界部において
、放散用多孔質板状部１ｂ側ほど多孔質体の孔径が次第
に大きくなりかつ多孔質体の密度が次第に小さくなる構
造、すなわち、多孔質体の孔径及び密度が板状体１の板
厚方向において漸次的に変化する構造を採用しても良い
。

【００２４】■　　上記の第１実施例における水受けパ
イプ１５・・、及び、ヘッダーパイプ１７から成る給水
構成に代えて、図１０に示すように、周部に貯水用立壁
部６９ｂを設けた加湿対象気体通過用のスリット状開口
６９ａを水受け皿６９の底部に並設し、各板状体１を、
これら加湿対象気体通過用のスリット状開口６９ａの間
において水受け皿６９底部の取り付け座部２１に取り付
けるようにしても良い。

【００２５】板状体１の形状は、平板状に限定されるも
のではなく、屈曲板状に形成する等、種々形状変更が可
能である。放散用多孔質板状部１ｂの材質はセラミック
多孔質材に限定されるものではなく、種々の多孔質材を
適用でき、又、保水用板状部１ａの材質も多孔質材や吸
水性ポリマー材に限定されるものではなく、放散用多孔
質板状部１ｂの構成材よりも水吸収性の高いものであれ
ば種々の材質を適用できる。

【００２６】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】加湿器の斜視図

【図２】板状体の斜視図

【図３】加湿器の適用例を示す床置型空気調和器の斜視
図

【図４】同、側面視断面図

【図５】同、拡大平面図

【図６】同、拡大断面図

【図７】別の基本構造を採用した加湿器の斜視図

【図８
】加湿器の適用例を示す全体設備構成図

【図９】加湿器
の適用例を示す全体設備構成図

【図１０】別実施例を示
す給水構造の斜視図

【図１１】本発明による加湿器及び
従来の加湿器夫々の加湿能力を示すグラフ

【符号の説明】

１　　　　板状体 １ａ　　保水用板状部 １ｂ　　放散用多孔質板状部 Ｗ　　　　給水手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　水を吸収するとともに表面から接触加
   湿対象気体に対して保有水分を放散する板状体（１）と
   、前記板状体（１）に対して給水する給水手段（Ｗ）を
   設けた加湿器であって、前記板状体（１）を構成するに
   、水を吸収するとともに表面から接触加湿対象気体に対
   して保有水分を放散する放散用多孔質板状部（１ｂ）を
   設け、この放散用多孔質板状部（１ｂ）の裏面のほぼ全
   面に対し前記放散用多孔質板状部（１ｂ）より水吸収性
   が高い保水用板状部（１ａ）を設けてある加湿器。
2. 【請求項２】前記放散用多孔質板状部（１ｂ）を、セラ
   ミック多孔質材により形成し、前記保水用板状部（１ａ
   ）を前記放散用多孔質板状部（１ｂ）よりも多孔質体の
   孔径が小さくかつ多孔質体の密度が大きいセラミック多
   孔質材により形成してある請求項１記載の加湿器。
3. 【請求項３】前記放散用多孔質板状部（１ｂ）を、セラ
   ミック多孔質材により形成し、前記保水用板状部（１ａ
   ）を高吸水性ポリマー材で形成してある請求項１記載の
   加湿器。