JP2586813Y2

JP2586813Y2 - 加湿器の補強サイフォン式排水装置

Info

Publication number: JP2586813Y2
Application number: JP7190193U
Authority: JP
Inventors: 義洋藤田; 知久柴田; 明彦井上
Original assignee: タバイエスペック株式会社
Priority date: 1993-12-09
Filing date: 1993-12-09
Publication date: 1998-12-14
Anticipated expiration: 2008-12-09
Also published as: JPH0735926U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、容器内に入れられ所定
水位に維持される水が加熱手段によって蒸発される加湿
器の水を排出する加湿器の排水装置に関し、例えば環境
試験装置、恒温恒湿室、クリーンルーム等の湿度調節を
必要とする装置又は部屋に水蒸気を供給するために利用
される。

【０００２】

【従来の技術】環境試験装置等に用いられる加湿器で
は、通常、水槽内に水を溜めてこれをヒータで加熱・蒸
発させ、その蒸気を取り出して被加湿部に導いている。
このような加湿器では、水を蒸発させるため、水槽内に
水あかや水中の不純物が濃縮して石状に固化することに
より生成したスケール等の異物が発生し、これを放置す
ると、加湿効率が低下したり加湿用ヒータが断線すると
いうような問題が生ずる。このため、水槽内の水を排水
して新たな水を補給し、水あかの発生や不純物濃度の上
昇を防止するようにしている。このような排水システム
としては、図６〜図８に示すものが従来から知られてい
る。

【０００３】図６は通常採用さている排水装置を示し、
電磁弁２０を開閉して蒸気シリンダ１内の水を一定時期
に一定量又は一定時間排出しようとするものである。こ
の方式の装置では、水と共に排出されたスケール等が電
磁弁に詰まり、電磁弁の閉鎖不良や排水不良を招く。こ
れを防止するため、非常に目の細かいストレーナ２１を
設けて電磁弁への異物の進入を阻止するようにしてい
る。しかし、このストレーナに水アカやスケールが詰ま
って排水不良になり易く、又、このように水アカやスケ
ールを蒸気シリンダ内に溜めると、これを除くために加
湿動作を中断して蒸気シリンダを分解し、手作業で清掃
しなければならず、加湿動作の中断期間が多くなり加湿
器の稼働率が低下すると共に、保守作業に手間がかかる
という問題が生ずる。

【０００４】図７の装置は、蒸気シリンダ１に給水管２
２ａから新たな水を供給して水位を上昇させ、サイフォ
ン管２２の吸い出し作用を利用して排水しようとするも
のである（実開平３−４８６３０号公報参照）。この装
置では、直径１０ｍｍを越えるサイフォン管を用いる
と、蒸気シリンダ側の水位をサイフォン管の逆Ｕ字形部
よりも１００ｍｍ以上上昇させないと吸い出し作用を発
生しないことが実験的に確認された。しかしながら、蒸
気シリンダの水位を上昇させると、多量の水を新たに供
給しなければならないので、節水の観点上好ましくない
と共に、蒸気シリンダが水位上昇分だけ縦方向に大型化
する。一方、サイフォン管を１０ｍｍ以下にすると、ス
ケールの排出が十分行われず、蒸気シリンダ内に大きい
スケールが残留することになる。更に、排水速度が余り
速くないので、排水時の加湿動作の停止時間が長くな
り、恒温恒湿室等では湿度制御の乱れがそれだけ長時間
化するという問題がある。そして更に、小径のサイフォ
ン管は蒸気シリンダの水位変動に対して敏感であり、蒸
気シリンダ内の圧力変動等によって水位が変動すると、
不必要な吸い出し作用が発生し易くなり、その場合にも
加湿動作が中断するという問題が発生する。

【０００５】図８の装置は、ポンプ２３で蒸気シリンダ
１内の水を全量排出しようとするものである（特開平４
−２４６１０号公報参照）。しかしながら、このような
方式では、排水路２４中にポンプがあるため、ポンプが
スケール等の異物を噛み込むおそれがある。これを防止
するため、目の粗いストレーナ２５を設けているが、こ
のようなストレーナを設けると、比較的小さなスケール
しか排出されず、蒸気シリンダの掃除のための余分な作
業及びそれに伴う加湿器の運転中断を生ずるという問題
がある。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】本考案は従来技術に於
ける上記問題を解決し、排水速度が速く、不必要な排水
がなく、且つ、大きなスケールの排出が可能で排水不良
の生じない加湿器の排水装置を提供することを課題とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案は上記課題を解決
するために、容器内に入れられ所定水位に維持される水
が加熱手段によって蒸発される加湿器の水を排出する加
湿器の排水装置において、請求項１の考案は、前記容器
の底部に開口し前記容器の外で前記所定水位より高く逆
Ｕ字形に形成された第１サイフォン管と、これと連続し
連続部からの高さが前記第１サイフォン管の２倍より低
い高さで逆Ｕ字形に形成された第２サイフォン管と、前
記第１サイフォン管の立ち下がり部及び前記第２サイフ
ォン間の立ち上がり部に水を供給する水供給手段と、を
有することを特徴とし、請求項２の考案は、前記容器の
底部に開口し前記容器の外で前記所定水位より高く逆Ｕ
字形に形成されたサイフォン管と、該サイフォン管の立
ち下がり部に立ち下がり方向に所定の流速及び流量で水
を噴出させる水噴射手段と、を有することを特徴とす
る。

【０００８】

【作用】請求項１の考案によれば、逆Ｕ字形に形成され
て連続した第１、第２サイフォン管の立ち下がり部及び
立ち上がり部に水を供給する水供給手段を設けるので、
水供給手段によりその部分に水を入れて水位を上昇させ
ると、その水が第２サイフォン管の逆Ｕ字形の頂部を乗
り越え、第２サイフォン管においてサイフォン現象が発
生する。このサイフォン現象により、第１サイフォン管
の空隙部が負圧になり、第１サイフォン管でもサイフォ
ンが形成され、サイフォンによって容器内の水が連続的
に排出されることになる。

【０００９】このような排水装置によれば、第２サイフ
ォン管をパイロットサイフォンとして利用できるので、
サイフォン管のサイズが大きくてもサイフォン現象を発
生させることができる。即ち、第１及び第２サイフォン
管の間に水を供給すると、水位の上昇が極めて速いた
め、パイロットサイフォンの逆Ｕ字形の頂部に到達した
供給水量が直ちに排水側に流れるので、容易にサイフォ
ンが形成される。この場合、第２サイフォンの高さを第
１サイフォン管の高さの２倍より低い高さにしているの
で、両サイフォン管の間に水を入れたときに、水は第２
サイフォン管の立ち下がり側には流れるが、第１サイフ
ォン管の立ち上がり側には流れず、供給した水が有効に
サイフォン形成に利用される。

【００１０】請求項２の考案によれば、サイフォン管の
立ち下がり部に立ち下がり方向に所定の流速及び流量で
水を噴出させるので、水の噴流により周囲の空気が巻き
込まれ、サイフォン管の上流側に負圧が発生し、容器内
の水が吸い出されてサイフォン排水される。この場合、
所定の流速及び流量は、水噴出後に短時間でサイフォン
が形成されるように、サイフォン管の口径、サイフォン
と容器水面との高さの差等を考慮して決定される。

【００１１】

【実施例】図１は実施例の加湿器の排水装置の構成を示
す。本排水装置は、容器としての蒸気シリンダ１内に入
れられ所定水位Ｈに維持される水が加熱手段としてのヒ
ータ２によって蒸発される加湿器１０の水を排出する装
置であり、蒸気シリンダ１の底部１ａに開口しその外で
所定水位Ｈより高く逆Ｕ字形に形成された第１サイフォ
ン管３と、これと連続し連続部からの高さが第１サイフ
ォン管の高さｈの２倍より低い高さｈ´で逆Ｕ字形に形
成された第２サイフォン管４と、第１サイフォン管３の
立ち下がり部３ａ及び第２サイフォン管４の立ち上がり
部４ａに水を供給する水供給手段としての給水管５及び
電磁弁６とを有する。給水管５には、適当な圧力を持っ
た外部の水道水や工業用水が供給される。但し、図２に
示す如く、外部配管と電磁弁による給水に代えて、蒸気
シリンダ１からポンプ７により給水するようにしてもよ
い。この場合には、蒸気シリンダ１内のゴミ等を吸引し
ないように、ポンプ７は底部１ａよりも或る程度高い位
置から水を吸引するのが良い。

【００１２】なお本実施例では、第１サイフォン管３が
蒸気シリンダ１の底１ｂに結合されているので、底部に
沈下、堆積したゴミやスケールを効果的に排出できる。
但し、これをシリンダ部１ｃの最も低い位置に結合した
り、上部に結合して内管を底部１ａまで導入するような
構造にしてもよい。又、給水管５を第１サイフォン管３
側に結合しているが、これを第２サイフォン管４側もし
くは両サイフォン管の連続部に結合してもよい。この連
続部は或る程度の長さがあってもよい。

【００１３】図３は、第２サイフォン管４がパイロット
サイフォンとして作動し、蒸気シリンダ１内の水がサイ
フォン排水されるまでの状態を示す。同図（ａ）に示す
如く、蒸気シリンダ１内に例えば図４に示すようなフロ
ート室１４を介して所定水位Ｈまで水を入れると、第１
サイフォン管３内も同じ水位になる。この状態で加湿器
を運転すると、ヒータ２がオンになって内部の水が加熱
され、蒸気シリンダ１の頂部１ｄから水蒸気が取り出さ
れると共に、水位Ｈを維持するように図示しない水補給
装置から水が補給される。蒸発した水量を補給しつつ運
転を継続すると、水槽１内の水が次第に濃縮され、これ
を放置すると湯あかやスケール等が発生し、加湿器の性
能低下を招いたり、ヒータに付着してその断線を発生さ
せたりする。このため、加湿器が一定時間運転される
と、排水装置を作動させて水槽１内の水を排出する。

【００１４】排水するときには、同図（ｂ）に示す如
く、電磁弁６を開にし、給水管５から両サイフォンの結
合部に水を供給する。同図（ｃ）は、第２サイフォン管
４が第１サイフォン管３より高い場合に、第２サイフォ
ン管４内の水がその頂部を越える時の状態を示す。同図
（ｂ）の状態から更に両サイフォン管に水が入れられる
と、その水位が上昇するにつれて水が第１サイフォン管
３の空間部を占めるので、空間部の空気が僅かに圧縮さ
れて圧力を持つ。第１サイフォン管３の立ち下がり部３
ａの水位がｙだけ上昇すると、第１サイフォン管３の立
ち上がり部３ｂの水位は略ｙだけ下降し、一方、第２サ
イフォン管４の立ち上がり部４ａの水位は略２ｙだけ上
昇する。このとき、蒸気シリンダ１内の水位も上昇する
が、蒸気シリンダ１の断面積はサイフォン管のそれに較
べて十分大きいので、上昇量はごく僅かで無視できる程
度である。

【００１５】本考案では、第２サイフォン管４の高さを
第１サイフォン管３の高さの２倍より低くしているの
で、図から明らかなように、両サイフォン管の間に入れ
られた水は、第１サイフォン管３側に流れることなく第
２サイフォン管４の頂部に到達する。そしてそれ以上水
が入れられると、水が第２サイフォン管４の頂部を越え
てパイロットサイフォンを形成することになる。なお、
できるだけ速くパイロットサイフォンが形成されるよう
に、第２サイフォン管４の高さは、図１に示すように第
１サイフォン管３の高さｈより少し低い程度が望まし
い。

【００１６】同図（ｄ）は、両サイフォン管の間に入れ
られた水が第２サイフォン管４を乗り越えてパイロット
サイフォンが形成された後、第１サイフォン管３を介し
て蒸気シリンダ１内の水をサイフォンで吸い出している
状態を示す。蒸気シリンダ１内の水８は、パイロットサ
イフォンの水９の下降よりその上部に形成された負圧に
よって吸い出される。サイフォンが効き出すと、水は速
い流速で水が排出され、蒸気シリンダ１及び図示しない
補給水タンクの水が全量排出されると、サイフォンが切
れて排水が完了する。

【００１７】従来のように、蒸気シリンダ１内に水を供
給してサイフォンを形成させる方法では、容器の表面積
が大きいため水位の上昇が遅い。一方、サイフォン管を
乗り越える水量は、水位差と管内抵抗とのバランスで定
まるので、水位の上昇が遅い場合には、サイフォン管を
越える水量が少なく、サイフォンが形成されにくい。本
考案のようにパイロットサイフォンを利用すれば、蒸気
シリンダ１内でなくサイフォン自体に水を供給するの
で、パイロットサイフォン内で水位が急上昇し、サイフ
ォン管を越える水量が多くなり、サイフォン管の口径を
大きくしても容易にサイフォンを形成させることができ
る。

【００１８】このような装置により大きな口径のサイフ
ォン管で排水すれば、排水速度が速くなるので、排水時
間が短縮されて加湿器の稼動率が上がり、環境試験装置
等における湿度制御の乱れが少なくなる。又、大型スケ
ールの排出が可能になる。そして、排水ラインにポンプ
や電磁弁を用いないので、ゴミ等の詰まりにより排水不
良になるおそれがないと共に、蒸気シリンダの掃除等の
保守作業が減少し、省力化が図られる。更に、第２サイ
フォン管４の頂部を越えさせるために給水管５で供給す
る水量が極めて少ないので、速くサイフォンを形成させ
ることができ、且つ節水にもなる。又、サイフォン管の
口径が大きいので、環境試験装置等において圧力変動が
あっても、不必要に排水されることがない。この場合、
圧力変動によるサイフォン発生を防止するために第１サ
イフォン管３の高さを高くしても、サイフォン管内に水
を入れるだけであるから、消費水量も増加せず又容器を
大きくする必要もない。

【００１９】図４は他の実施例の排水装置を示す。この
排水装置は、サイフォン管１１と、その立ち下がり部１
１ａに立ち下がり方向に所定の流速及び流量で水を噴出
させる水噴射手段としてのポンプ１２及びノズル部１３
ａを備えた送水管１３とを有する。所定の流速及び流量
は、サイフォン管１１のサイズ、所定水位からの高さｈ
₁等により、迅速にサイフォンが形成させるように決定
される。立ち下がり部１１ａには、その部分を拡大した
図５に示す如く、効果的に負圧が形成されるように絞り
部１１ａ−１を設けることが望ましい。ポンプ１２は、
本実施例ではフロート室１４から水を吸入している。但
し、ポンプ１２を省略し、他の系統からノズル１３ａに
水を供給するようにしてもよい。なお、フロート室１４
は蒸気シリンダ１と連通していて、内部に備えられたフ
ロート１５により図示しない補給水弁が制御され、内部
の水位が一定になるよに調整されている。

【００２０】このような排水装置によれば、サイフォン
管立ち下がり部１１ａの絞り部１１ａ−１に向けてノズ
ル部１３ａから高速で水を噴射させるので、図示の如く
管内の空気が随伴されて下流側に運ばれ、その上流部に
負圧が形成され、サイフォン管１１にサイフォンが形成
されることにより蒸気シリンダ１内の水が排出される。
この場合、強制的に負圧を形成させるので、排水管を大
きなサイズにすることができる。

【００２１】本実施例の排水装置においても、ポンプや
ストレーナ等を設ける必要がなく、又サイフォン管の口
径を大きくすることができるので、図１の実施例のもの
と同様の効果が得られる。

【００２２】

【考案の効果】以上の如く本考案によれば、サイフォン
管の口径を大きくすることができるので、排水速度が速
くなり、排水時間が短縮されて加湿器の稼動率が上が
る。又、大型スケールの排出が可能になる。そして、排
水ラインにストレーナや電磁弁等を用いないので、ゴミ
等の詰まりによる排水不良のおそれがないと共に、スケ
ールの堆積と新たなスケールの成長が抑制され、容器の
掃除等の保守作業の減少し、省力化が図られる。又この
点からも加湿器の稼動率が向上する。更に、圧力変動に
よる不必要な排水が防止され、必要なときにのみ確実に
排水が行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の加湿器の排水装置の構造を示す説明図
である。

【図２】上記の排水装置において水の供給源を代えた場
合の説明図である。

【図３】（ａ）乃至（ｄ）は上記排水装置の作動の説明
図である。

【図４】他の実施例の加湿器の排水装置の構造を示す説
明図である。

【図５】上記排水装置の水噴出部の構造を示す説明図で
ある。

【図６】従来の加湿器の排水装置の構造例を示す説明図
である。

【図７】従来の加湿器の排水装置の構造の他の例を示す
説明図である。

【図８】従来の加湿器の排水装置の構造の更に他の例を
示す説明図である。

【符号の説明】

１蒸気シリンダ（容器）１ａ底部２ヒータ（加熱手段）３第１サイフォン管３ａ立ち下がり部４第２サイフォン管４ａ立ち上がり部５給水管（水供給手段）６電磁弁（水供給手段）１０加湿器１１サイフォン管１１ａ立ち下がり部１２ポンプ（水噴射手段）１３送水管（水噴射手段）

フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−172850（ＪＰ，Ａ) 実開昭54−24257（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F24F 6/00

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】容器内に入れられ所定水位に維持される
水が加熱手段によって蒸発される加湿器の水を排出する
加湿器の排水装置において、前記容器の底部に開口し前記容器の外で前記所定水位よ
り高く逆Ｕ字形に形成された第１サイフォン管と、これ
と連続し連続部からの高さが前記第１サイフォン管の２
倍より低い高さで逆Ｕ字形に形成された第２サイフォン
管と、前記第１サイフォン管の立ち下がり部及び前記第
２サイフォン間の立ち上がり部に水を供給する水供給手
段と、を有することを特徴とする加湿器の排水装置。
【請求項２】容器内に入れられ所定水位に維持される
水が加熱手段によって蒸発される加湿器の水を排出する
加湿器の排水装置において、前記容器の底部に開口し前記容器の外で前記所定水位よ
り高く逆Ｕ字形に形成されたサイフォン管と、該サイフ
ォン管の立ち下がり部に立ち下がり方向に所定の流速及
び流量で水を噴出させる水噴射手段と、を有することを
特徴とする加湿器の排水装置。