JP6159865B1 - 加湿器及び空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸気が結露して生じる水が空気に混入することを抑制でき、空気の湿度を安定した状態で制御することができる加湿器を提供する。【解決手段】本発明にかかる加湿器５は、上方に向けて開放した、水を貯留する貯留槽５１と、貯留槽５１内の水を加熱するヒータ５２と、水平方向に沿って延びる第１方向Ｄ１で、貯留槽５１の中央に対し一方側及び他方側の少なくとも一方において貯留槽５１の上方に配置されたガイド板５３と、を有している。ガイド板５３は、その上部がその下部よりも第１方向Ｄ１における貯留槽５１の中央側に位置するように傾斜して延びる。【選択図】図３

Description

本発明は、加湿器及びそれを備える空気調和装置に関する。

半導体製造時のパターン形成工程においては、フォトリソグラフィが利用される場合がある。フォトリソグラフィでは、まず、基板に感光性のレジストが塗布された後、所望のパターンに応じた光がレジストに露光され、次いで、例えばレジストが光硬化型の感光材料である場合には、レジストにおける光が露光されていない領域が溶剤等により除去される。これにより、レジストに所望のパターンを形成（現像）することができる。

上述のようなレジストは、温度及び湿度に応じて、塗布時及び露光時の膜厚が変化し得ることが知られている。そのため、レジストの周辺環境の空気の温度及び湿度が所望の温度及び湿度と大きく異なる状況下では、形成されるパターンの寸法精度が著しく低下する場合がある。したがって、フォトリソフラフィを実施するための装置及びその周辺環境は、通常、空気調和装置によって、その温度及び湿度を精密に制御されるようになっている。

上述のように精密な温調及び湿調を実施するための空気調和装置の分野では、従来から種々の技術が提案されている。例えば特許文献１には、加湿器のパンに貯留された水の揺れを防止するべく、パン内にメッシュ状の部材を収容する装置が開示されている。この装置では、パンに貯留された水の揺れを防止することで、湿度制御の精度向上が図られている。

特開２００７−３３５５４４号公報

ところで、精密な温調及び湿調を実施するための空気調和装置の一例として、空気を通流させる空気通流路と、当該空気通流路内に収容された冷却器、加熱器及び加湿器と、を備え、空気通流路内で空気の温度及び湿度を制御する空気調和装置が知られている。このような空気調和装置では、空気通過孔が形成された金属製のプレートを空気通流路の下流側開口に取り付けて、空気通流路内の空気をプレートの空気通過孔を通して下流側へ通流させる構成が採用される場合がある。

しかしながら、上述のような構成が採用される空気調和装置においては、湿度スパイクが生じ易くなることを本件発明者は知見した。なお、湿度スパイクとは、空気の湿度が瞬間的に目標値から大きく外れる現象のことである。そして本件発明者は、鋭意研究の結果、このような湿度スパイクの発生の主な原因が、加湿器からの蒸気が上述のプレートの通過孔周囲の壁面で結露して、壁面に生じた水が空気に混入して下流側に流れることにある、という知見を得た。

本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、蒸気が結露して生じる水が空気に混入することを抑制でき、空気の湿度を安定した状態で制御することができる加湿器及び空気調和装置を提供することを目的とする。

本発明は、上方に向けて開放した、水を貯留する貯留槽と、前記貯留槽内の水を加熱するヒータと、水平方向に沿って延びる第１方向で、前記貯留槽の中央に対し一方側及び他方側の少なくとも一方において前記貯留槽の上方に配置され、その上部がその下部よりも前記第１方向における前記貯留槽の中央側に位置するように傾斜して延びるガイド板と、を備えている、ことを特徴とする加湿器、である。

本発明にかかる加湿器によれば、水平面上で第１方向に交差する方向から貯留槽の上方を通過する空気に、貯留槽からの蒸気を混入させることができ、この蒸気が混入した空気を、ガイド板によって貯留槽の中央側へガイドしつつ貯留槽の外側へ通過させることができる。これにより、水平面上で第１方向に直交する方向に沿って見た場合にガイド板の延長線上に位置する貯留槽の外側の所望の領域に、蒸気が混入した空気を集めることできる。一方で、蒸気が混入した空気が広範囲に拡散して不所望な領域で結露することを抑制できる。その結果、蒸気が結露して生じる水が空気に混入することを抑制でき、空気の湿度を安定した状態で制御することができる。

本発明にかかる加湿器において、前記ガイド板は、上面視で、水平面上で前記第１方向に直交する第２方向の一方側のその端部が他方側のその端部よりも、前記第１方向における前記貯留槽の中央から離れるように位置する傾斜辺部、を有していてもよい。

この場合、蒸気が混入した空気を、傾斜辺部に沿って貯留槽の中央側へガイドしつつ貯留槽の外側の所望の領域に向けて通過させることができるため、貯留槽における第２方向の一方側の領域において広範囲にわたって存在する蒸気が混入した空気を貯留槽の外側の所望の領域に供給できる。これにより、蒸気が混入した空気が広範囲に拡散することを効果的に抑制し、不所望な蒸気の結露を効果的に抑制できる。

また、本発明にかかる加湿器において、前記ガイド板は、水平面上で前記第２方向の他方側を向く他方側辺部を有し、前記他方側辺部は、前記第１方向に沿って延びていてもよい。

この場合、他方側辺部が第１方向に対して傾斜する場合に比較して、貯留槽からの蒸気が他方側辺部から外側へ漏れるのを抑制できる。

また、本発明にかかる加湿器において、前記第２方向の他方側の前記貯留槽の壁部は、前記第１方向に沿って延びており、前記他方側辺部は、上面視で、前記壁部と重なるか又は前記壁部の外側に位置していてもよい。

この場合、貯留槽からの蒸気が、他方側辺部から外側へ漏れるのを効果的に抑制できる。

また、本発明にかかる加湿器において、前記他方側辺部には、下方に突出し、且つ前記他方側辺部に沿って延びる突部が設けられていてもよい。

この場合、突部によって、貯留槽からの蒸気が他方側辺部から外側へ漏れるのを効果的に抑制でき、且つガイド板の下面で蒸気が結露して生じた水を突部の下端から貯留槽へ戻すことができる。また、突部によってガイド板の曲げ変形を抑制できるため、空気の流れによって生じ得るガイド板のばたつきを抑制することができる。

また、本発明にかかる加湿器において、前記ガイド板は、上面視で、前記第１方向において自身が位置する側の前記貯留槽の壁部との間に隙間を形成するように、設けられていてもよい。

この場合、ガイド板と、これが位置する側の貯留槽の壁部との間の隙間を通して、フロートスイッチ等の部材を配置することができる。さらに、このように隙間を有効に利用しながらも、空気を供給する上述の貯留槽の中央外側の所望の領域から離れて隙間が位置するため、貯留槽の蒸気が不所望な領域で結露したとしても、水が所望の領域に流れることを抑制できる。

また、本発明にかかる加湿器において、前記ガイド板は、前記第１方向で、前記貯留槽の中央に対し一方側及び他方側の両方に配置され、一対の前記ガイド板は、前記第１方向における前記貯留槽の中央を通り且つ前記第１方向に直交する第２方向に沿って延びる鉛直面を基準に対称に構成されていてもよい。

この場合、ガイド板が一つである場合よりも、蒸気が結露して生じる水が空気に混入することをより効果的に抑制でき、空気の湿度をより安定した状態で制御することができるようになる。

また、本発明は、空気を通流させる空気通流路と、前記空気通流路の下流側開口に取り付けられ、且つ空気通過孔が形成されたプレートと、前記空気通流路に設けられ、前記空気通流路内に蒸気を供給可能な加湿器と、を備え、前記空気通流路は、前記下流側開口を設けられ且つ水平方向に沿って延びる水平流路部を有し、前記水平流路部に、前記加湿器が設けられており、前記加湿器は、上方に向けて前記水平流路部の内部に開放した、水を貯留する貯留槽と、前記貯留槽内の水を加熱するヒータと、水平方向に沿って延びる第１方向で、前記貯留槽の中央に対し一方側及び他方側の少なくとも一方において前記貯留槽の上方に配置され、その上部がその下部よりも前記第１方向における前記貯留槽の中央側に位置するように傾斜して延びるガイド板と、を有し、水平面上で前記第１方向に直交する第２方向が、前記水平流路部の延在方向に沿うように、前記加湿器が配置されている、ことを特徴とする空気調和装置、である。

本発明にかかる空気調和装置によれば、空気通流路の水平流路部内において水平面上で第１方向に交差する方向から貯留槽の上方を通過する空気に、貯留槽からの蒸気を混入させることができ、この蒸気が混入した空気を、ガイド板によって貯留槽の中央側へガイドしつつ貯留槽の外側へ通過させることができる。これにより、水平面上で第１方向に直交する方向、つまり第２方向に沿って見た場合にガイド板の延長線上にプレートの空気通過孔が位置するように加湿器をセットする状態において、プレートの空気通過孔に蒸気が混入した空気を集めることができる。一方で、蒸気が混入した空気が広範囲に拡散して不所望な領域、具体的にはプレートの空気通過孔周囲の領域で結露することを抑制できる。その結果、蒸気が結露して生じる水が空気に混入することを抑制でき、空気の湿度を安定した状態で制御することができる。

本発明にかかる空気調和装置において、前記ガイド板は、上面視で、前記第２方向の一方側のその端部が他方側のその端部よりも、前記第１方向における前記貯留槽の中央から離れるように位置する傾斜辺部、を有しており、前記プレートは、前記加湿器に対して前記第２方向の他方側に位置していてもよい。

この場合、蒸気が混入した空気を、傾斜辺部に沿って貯留槽の中央側へガイドしつつ貯留槽の外側のプレートの空気通過孔に向けて通過させることができるため、貯留槽における第２方向の一方側の領域において広範囲にわたって存在する蒸気が混入した空気をプレートの空気通過孔に供給できる。これにより、蒸気が混入した空気が広範囲に拡散することを効果的に抑制し、不所望な蒸気の結露を効果的に抑制できる。

また、本発明にかかる空気調和装置において、前記ガイド板は、前記第２方向の他方側を向く他方側辺部を有し、前記他方側辺部は、前記第１方向に沿って延びていてもよい。

この場合、他方側辺部が第１方向に対して傾斜する場合に比較して、貯留槽からの蒸気が他方側辺部から外側へ漏れるのを抑制できる。

また、本発明にかかる空気調和装置において、前記第２方向の他方側の前記貯留槽の壁部は、前記第１方向に沿って延びており、前記他方側辺部は、上面視で、前記壁部と重なるか又は前記壁部の外側に位置していてもよい。

この場合、貯留槽からの蒸気が、他方側辺部から外側へ漏れるのを効果的に抑制できる。

また、本発明にかかる空気調和装置において、前記他方側辺部には、下方に突出し、且つ前記他方側辺部に沿って延びる突部が設けられていてもよい。

この場合、突部によって、貯留槽からの蒸気が他方側辺部から外側へ漏れるのを効果的に抑制でき、且つガイド板の下面で蒸気が結露して生じた水を突部の下端から貯留槽へ戻すことができる。また、突部によってガイド板の曲げ変形を抑制できるため、空気によって生じ得るガイド板のばたつきを抑制することができる。

また、本発明にかかる空気調和装置は、前記第２方向の他方側の前記貯留槽の壁部の上方又は前記第２方向の他方側の斜め上方で、上下方向に延びる吸湿部材をさらに備えていてもよい。

この場合、貯留槽からの蒸気の一部を、水の状態として吸湿部材によって保持することができ、プレートの空気通過孔の周囲で蒸気が結露することを抑制できる。とりわけ、貯留槽におけるプレート側の領域からの蒸気は、空気に混入してプレートの空気通過孔の周囲に付着して結露し易くなり得るが、吸湿部材が貯留槽のプレート側に位置することで、結露の発生を効果的に抑制できる。また貯留槽からの蒸気が、他方側辺部から外側へ漏れた場合であっても、吸湿部材によって水の状態で保持され得ることで、他方側辺部から外側へ漏れた蒸気が結露し、結露した水が空気に混入して流れることを効果的に抑制できる。これにより、空気の湿度をより安定した状態で制御することができるようになる。

また、本発明にかかる空気調和装置において、前記ガイド板は、上面視で、前記第１方向において自身が位置する側の前記貯留槽の壁部との間に隙間を形成するように、設けられていてもよい。

この場合、ガイド板と、これが位置する側の貯留槽の壁部との間の隙間を通して、フロートスイッチ等の部材を配置することができる。さらに、このように隙間を有効に利用しながらも、空気を供給するプレートの空気通過孔から離れて隙間が位置するように加湿器を配置することで、貯留槽の蒸気が不所望な領域で結露したとしても、水が空気通過孔に流れることを抑制できる。

また、本発明にかかる空気調和装置において、前記第２方向に沿って見た場合に、前記ガイド板の一部が前記空気通過孔と重なっていてもよい。

この場合、ガイド板によってガイドされた蒸気が混入した空気が、プレートの空気通過孔の周囲に広がることを効果的に抑制できるため、蒸気が結露して生じる水が空気に混入することを効果的に抑制できる。

また、本発明にかかる空気調和装置において、前記第２方向に沿って見た場合に、前記ガイド板の延長線が、前記空気通過孔の中心を通るようになっていてもよい。

この場合、ガイド板によってガイドされた蒸気が混入した空気を、プレートの空気通過孔の中心に向けて供給できることで、当該空気がプレートの空気通過孔の周囲に広がることを効果的に抑制できる。これにより、蒸気が結露して生じる水が空気に混入することを効果的に抑制できる。

また、本発明にかかる空気調和装置において、前記空気通過孔は、円形であり、前記第２方向に沿って見た場合に、前記ガイド板の一部が前記空気通過孔と重なっており、前記第１方向における前記空気通過孔の端点から、前記ガイド板が前記空気通過孔の中心側へ前記第１方向で突出する距離が、前記空気通過孔の直径に対して５／３６〜１０／３６であってもよい。

本件発明者の鋭意研究によれば、第１方向における空気通過孔の端点からガイド板が第１方向で突出する距離が、空気通過孔の直径に対して５／３６〜１０／３６である場合に、蒸気が混入した空気がプレートの空気通過孔の周囲に広がることを極めて効果的に抑制できることが見出された。

また、本発明にかかる空気調和装置において、前記ガイド板は、前記第１方向で、前記貯留槽の中央に対し一方側及び他方側の両方に配置され、一対の前記ガイド板は、前記第１方向における前記貯留槽の中央を通り且つ前記２方向に沿って延びる鉛直面を基準に対称に構成されていてもよい。

この場合、ガイド板が一つである場合よりも、蒸気が結露して生じる水が空気に混入することをより効果的に抑制でき、空気の湿度をより安定した状態で制御することができる。

本発明によれば、蒸気が結露して生じる水が空気に混入することを抑制でき、空気の湿度を安定した状態で制御することができる。

本発明の一実施の形態にかかる空気調和装置の側面図である。 図１の空気調和装置の空気通流路の下流側開口の周辺の断面図である。 図１の空気調和装置の空気通流路に設けられた加湿器の周辺を、水平方向と平行な図１の矢印ＩＩＩの方向に沿って見た図である。 図３に示す加湿器の上面図である。 図３に示す加湿器を図３の矢印Ｖの方向に沿って見た図である。 図５の要部の拡大図である。 図１に示す空気調和装置における加湿器の上方の空気の流れを説明する図である。 図１に示す空気調和装置における加湿器の上方の空気の流れを説明する図である。 図１に示す空気調和装置における加湿器の上方の空気の流れを説明する図である。

以下に、添付の図面を参照して、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。

（空気調和装置の全体構成）
図１は、本発明の一実施の形態にかかる空気調和装置１の側面図である。図１に示すように、本実施の形態にかかる空気調和装置１は、空気を通流させる空気通流路２と、空気通流路２に設けられた冷却器３、加熱器４及び加湿器５と、空気通流路２において空気を通流させるための駆動力を付与する送風機６と、を備えている。空気通流路２は、上下方向に沿って延びる縦流路部２１と、縦流路部２１の上部に連通し当該上部から水平方向に沿って延びる水平流路部２２と、を有している。以下の説明では、水平方向に沿って図１の紙面に直交する方向を、第１方向Ｄ１と呼び、水平方向に沿って第１方向Ｄ１と直交し且つ水平流路部２２が延びる図１の矢印で示される方向を、第２方向Ｄ２と呼ぶ。

縦流路部２１は、その下部に、水平方向に沿って開口する上流側開口２１Ａを設けられ、本実施の形態では、上流側開口２１Ａが、縦流路部２１の内部から第２方向Ｄ２の一方側（図１の右方向）へ向けて開口している。上流側開口２１Ａは、縦流路部２１の内部に空気を取り込むために設けられている。本実施の形態では、上流側開口２１Ａの外側に設けられたフィルタ装置２３が、上流側開口２１Ａを覆っている。これにより、フィルタ装置２３を通ってパーティクルを除去された空気が、上流側開口２１Ａから縦流路部２１の内部に取り込まれることになる。なお、以下の説明では、第２方向Ｄ２の一方側と言う場合の方向は、図１における右方向を意味し、第２方向Ｄ２の他方側と言う場合の方向は、図１における左方向を意味する。

水平流路部２２は、縦流路部２１側とは反対側の端部に、すなわち第２方向Ｄ２の他方側の端部に、下流側開口２２Ａを設けられている。ここで、図２は、空気通流路２における水平流路部２２の下流側開口２２Ａの周辺の第２方向Ｄ２に沿う面での縦断面図を示している。図２に示すように、本実施の形態では、下流側開口２２Ａに、空気通過孔２４Ａが形成されたプレート２４が取り付けられている。プレート２４は、空気通過孔２４Ａが形成されていない領域で下流側開口２２Ａを覆うように取り付けられており、空気通過孔２４Ａは、下流側開口２２Ａよりも小さく形成されている。これにより、本実施の形態では、上流側開口２１Ａから空気通流路２の内部に取り込まれた空気が、プレート２４の空気通過孔２４Ａからら空気通流路２の外部に送られることになる。

プレート２４は、例えばステンレス等の板材から形成される。本実施の形態では、プレート２４が水平流路部２２に対してネジによって取り付けられるが、プレート２４は、溶接等により水平流路部２２に一体化されてもよいし、プレート２４と水平流路部２２とが一つ材料から形成された一体物として形成されていてもよい。また、空気通過孔２４Ａは、円形の孔であるが（図３参照）、空気通過孔２４Ａの形状は、矩形等の他の形状であってもよい。

図１及び図２に示すように、送風機６は、第２方向Ｄ２で、プレート２４と対向するように配置され、且つ、ダクト２５を介して空気通過孔２４Ａに連通している。送風機６が、図示省略したファンを回転させることにより、空気通流路２の内部の空気をその内部に取り込んで、上方に向けて開口する吐出口２５Ａから吐出する。送風機６が空気通流路２の内部の空気を取り込むことで、外部の空気が、上流側開口２１Ａから空気通流路２の内部に取り込まれる。これにより、空気通流路２において空気が通流することになる。

図１に示すように、本実施の形態では、冷却器３が縦流路部２１の下部内に設けられ、加熱器４が、縦流路部２１の上部内に設けられている。冷却器３は、圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器が熱媒体を循環させるように当該順序で配管により接続された冷却回路における蒸発器であってもよい。また、加熱器４は、電気ヒータ等であってもよいし、上述の冷却回路において高温となった熱媒体の一部を利用するものであってもよい。冷却器３は、可変の冷凍能力で空気通流路２の内部の空気を冷却可能となっており、加熱器４は、可変の加熱能力で空気通流路２の内部の空気を加熱可能となっている。加湿器５は、水平流路部２２に設けられ、空気通流路２内に蒸気を供給可能となっている。

（加湿器）
次に図３乃至図６を参照しつつ加湿器５について詳述する。図３は、空気通流路２に設けられた加湿器５の周辺を、水平方向と平行な図１の矢印ＩＩＩの方向に沿って見た図であり、より詳しくは空気通流路２の内部から第２方向Ｄ２の他方側に向けて加湿器５の周辺を見た図である。図４は、加湿器５の上面図であり、同図には、説明の便宜上、上述の水平流路部２２及びダクト２５が二点鎖線で示されている。図５は、加湿器５を図３の矢印Ｖの方向に沿って見た図であり、同図には、説明の便宜上、上述の水平流路部２２及びダクト２５が二点鎖線で示されている。また、図６は、図５の要部の拡大図である。

図３乃至図６に示すように、本実施の形態における加湿器５は、上方に向けて水平流路部２２の内部に開放した、水を貯留する貯留槽５１と、貯留槽５１内の水を加熱するヒータ５２と、水平方向に沿って延びる第１方向Ｄ１で、貯留槽５１の中央に対し一方側及び他方側のそれぞれにおいて貯留槽５１の上方に配置され、その上部がその下部よりも第１方向Ｄ１における貯留槽５１の中央側に位置するように傾斜して延びる一対のガイド板５３と、を有している。本実施の形態における加湿器５では、一対のガイド板５３が第１方向Ｄ１で向き合うように配置されているため、一対のガイド板５３が向き合う方向と水平面上で直交する方向が、第２方向Ｄ２となっている。そのため、一対のガイド板５３が向き合う方向と直交する方向が、水平流路部２２の延在方向と平行となっている。

なお、以下の説明では、第１方向Ｄ１の一方側と言う場合の方向は、図３における左方向を意味し、第１方向Ｄ１の他方側と言う場合の方向は、図３の右方向を意味する。また、第２方向Ｄ２の一方側と言う場合の方向は、図４における下方向を意味し、第２方向Ｄ２の他方側と言う場合の方向は、図４における上方向を意味する。

貯留槽５１は、底壁５１Ａと、底壁５１Ａの外周縁の全域から上方に立ち上がる周壁５１Ｂと、を有しており、これら底壁５１Ａ及び周壁５１Ｂはステンレス等の板材から形成されている。上面視における貯留槽５１の形状は、第１方向Ｄ１に長手方向を有する長方形状となっている。周壁５１Ｂは、長方形状の一対の短辺に対応する第１方向Ｄ１の一方側及び他方側に位置する一対の壁部と、長方形状の一対の長辺に対応する第２方向Ｄ２の一方側及び他方側に位置する一対の壁部と、を有している。

本実施の形態では、貯留槽５１が、水平流路部２２の下壁を貫通する状態で設けられている。詳しく説明すると、図６に示すように、周壁５１Ｂには、外側に延び出すフランジ５１Ｃが設けられ、貯留槽５１は、フランジ５１Ｃを水平流路部２２の下壁に形成された開口の外周縁に係止して、水平流路部２２の下壁に保持されている。なお、本実施の形態では、貯留槽５１の一部が水平流路部２２の外部に露出する構成が採用されているが、加湿器５の全体が水平流路部２２の内部に収容されてもよい。またヒータ５２は、図３に示すように、貯留槽５１の内部に収容されており、貯留槽５１の長手方向に沿って延びている。加湿器５では、ヒータ５２の加熱量を調節することにより、貯留槽５１に貯留された水から生じる蒸気の量を調節し、これにより空気通流路２を通流する空気の湿度を所望の湿度に調節することが可能となっている。

一対のガイド板５３はそれぞれ、ステンレス等の板材から形成されており、図示省略する貯留槽５１の底壁５１Ａから立ち上がった支持部材によって支持されて、水平方向に対して傾斜する姿勢を保持している。本実施の形態では、一対のガイド板５３が、第１方向Ｄ１における貯留槽５１の中央を通り且つ第２方向Ｄ２に沿って延びる鉛直面を基準に対称に構成されている。なお、本実施の形態では、一対のガイド板５３が、第２方向Ｄ２に沿って見た場合に、直線的に延びているが、湾曲状に延びていてもよい。

図４に示すように、一対のガイド板５３はそれぞれ、上面視で、第２方向Ｄ２の一方側のその端部が他方側のその端部よりも、第１方向Ｄ１における貯留槽５１の中央から離れるように位置する傾斜辺部５４と、第２方向Ｄ２の他方側を向く他方側辺部５５と、上下方向において貯留槽５１側に位置して第２方向Ｄ２に沿って延びる下側辺部５６と、を有している。図示の例において、傾斜辺部５４と他方側辺部５５と下側辺部５６とは、上面視で三角形状をなすように互いに連なっている。

上述したプレート２４及び送風機６は、加湿器５に対して第２方向Ｄ２の他方側に位置するため、他方側辺部５５は、プレート２４及び送風機６の側を向いている。これに対し、傾斜辺部５４は、他方側辺部５５の第１方向Ｄ１における貯留槽５１の中央側の端部に連なり、プレート２４及び送風機６の側とは反対側を向いた状態となっている。図５に示すように、第１方向Ｄ１に沿って見た場合においては、傾斜辺部５４は、プレート２４及び送風機６の側に向けて、斜め上方に傾斜して延びている。

図４に示すように、本実施の形態における他方側辺部５５は、第１方向Ｄ１に沿って延びており、したがって、他方側辺部５５は、第２方向Ｄ２の他方側の貯留槽５１の壁部５１ＢＢと平行となる。ここで、図４乃至図６に示すように、他方側辺部５５は、上面視で、第２方向Ｄ２の他方側の貯留槽５１の壁部５１ＢＢと重なっている。なお、本実施の形態では、他方側辺部５５が、上面視で、第２方向Ｄ２の他方側の貯留槽５１の壁部５１ＢＢと重なるが、他方側辺部５５は、上面視で、壁部５１ＢＢの外側に位置していてもよい。

また他方側辺部５５には、図３に示すように、下方に突出し、且つ他方側辺部５５に沿って延びる突部５７が設けられている。本実施の形態では、突部５７とガイド板５３とが一つの材料から形成された一体物となっているが、突部５７は、ガイド板５３に対してネジによって取り付けられてもよいし、ガイド板５３に対して溶接等により取り付けられてもよい。

一方で、下側辺部５６はそれぞれ、図３及び図４に示すように、第１方向Ｄ１で、自身が位置する側の貯留槽５１の壁部と離れている。すなわち、本実施の形態では、ガイド板５３が、上面視で、第１方向Ｄ１において自身が位置する側の貯留槽５１の壁部との間に隙間Ｓを形成するように、設けられている。本実施の形態では、第１方向Ｄ１の他方側に配置されたガイド板５３と貯留槽５１の壁部との間の隙間Ｓに、図示省略するフロートスイッチが通過するように配置される。なお、このような隙間Ｓは形成されなくてもよい。

また本実施の形態では、図３に示すように、第２方向Ｄ２に沿って見た場合に、ガイド板５３の一部がプレート２４の空気通過孔２４Ａと重なっている。また、第２方向Ｄ２に沿って見た場合に、ガイド板５３の上部から斜め上方への延長線が、空気通過孔２４Ａの中心Ｃ１を通るようになっている。ここで、ガイド板５３の上記延長線は、空気通過孔２４Ａの中心Ｃ１を通り且つ第１方向Ｄ１に沿う直線に対して２０°〜３０°の角度をなすことが好ましい。本件発明者の鋭意研究では、このような角度範囲にガイド板５３の角度を設定することで、湿度の制御精度を向上させることができることが知見されている。

また図３に示すように、第１方向Ｄ１における空気通過孔２４Ａの端点から、ガイド板５３が空気通過孔２４Ａの中心側へ第１方向Ｄ１で突出する距離Ｌは、空気通過孔２４Ａの直径に対して５／３６〜１０／３６である、ことが好ましい。特に、本実施の形態では、上記距離が６／３６（１／６）となっている。本件発明者の鋭意研究では、このような寸法範囲にガイド板５３の位置を設定することで、湿度の制御精度を向上させることができることが知見されている。

一方で、本実施の形態における加湿器５は、第２方向Ｄ２の他方側（プレート２４側）の貯留槽５１の壁部５１ＢＢの上方又は第２方向Ｄ２の他方側の斜め上方で、上下方向に延びる吸湿部材６０をさらに備えている。図３に示すように、吸湿部材６０は、第１方向Ｄ１に長手方向を有する長方形状であり、第１方向Ｄ１で一対のガイド板５３を越えて外側に延びている。また図４及び図５に示すように、吸湿部材６０は板状に形成されている。

吸湿部材６０は、第２方向Ｄ２、つまり水平流路部２２の延在方向に沿って見た場合に、空気通過孔２４Ａの一部を覆っており、図示の例では、空気通過孔２４Ａの下端から空気通過孔２４Ａの上下方向の最大長さの１／３までの範囲を覆っている。本実施の形態では、吸湿部材６０が空気通過孔２４Ａの一部を覆うが、吸湿部材６０は、空気通過孔２４Ａを覆っていなくてもよく、例えば、空気通過孔２４Ａの下端よりも下方のプレート２４の壁面のみを覆っていてもよい。

本実施の形態においては、吸湿部材６０がスポンジであり、図６に示すステンレス等からなる板状の支持部材６１によって支持されている。図示の例において、支持部材６１は、吸湿部材６０のプレート２４側の面に沿って延び、当該面を支持している。支持部材６１は、貯留槽５１の壁部５１ＢＢからプレート２４側に延び出すフランジ５１Ｃに取り付けられ、上方に延びている。吸湿部材６０を構成するスポンジは、合成樹脂からなり、とりわけポリウレタンフォームであることが好ましい。特に、吸湿部材６０を構成するスポンジは、ポリウレタンフォームのうちの軟質ポリウレタンフォームであることが好ましく、そのうちのポリエーテル系軟質ポリウレタンフォームであることがさらに好ましい。吸湿部材６０がポリエーテル系軟質ポリウレタンフォームである場合、吸湿部材６０が半導体製造工程において悪影響を及ぼすことが抑制されるため、特に半導体製造の用途において有用である。なお、吸湿部材６０は、吸湿性を有する限り、スポンジとは異なる材料から構成されてもよく、例えば、布等の繊維や、多孔質材料から構成されてもよい。

次に、本実施の形態の作用について説明する。

本実施の形態にかかる空気調和装置１では、送風機６が、ファンを回転させることにより、空気通流路２の内部の空気をその内部に取り込んで、上方に向けて開口する吐出口２５Ａから吐出する。送風機６が空気通流路２の内部の空気を取り込むことで、外部の空気が、空気通流路２の上流側開口２１Ａから空気通流路２の内部に取り込まれる。これにより、空気通流路２において空気が通流する。空気通流路２内に取り込まれた空気は、まず、冷却器３によって冷却され、次いで、加熱器４によって加熱され、所望の温度に調節される。その後、空気は、加湿器５の上方を通過し、その湿度が調節される。

図７乃至図９は、加湿器５を通過する空気の流れを矢印で示している。加湿器５は、空気通流路２の水平流路部２２内において水平面上で第１方向Ｄ１に交差する方向から貯留槽５１の上方を通過する空気に、貯留槽５１からの蒸気を混入させることができる。そして、各図の矢印に示すように、この蒸気が混入した空気を、ガイド板５３によって貯留槽５１の中央側へガイドしつつ貯留槽５１の外側へ通過させることができる。

これにより、水平面上で第１方向Ｄ１に直交する方向、つまり第２方向Ｄ２に沿って見た場合にガイド板５３の延長線上にプレート２４の空気通過孔２４Ａが位置するように加湿器５をセットする状態において、プレート２４の空気通過孔２４Ａに、蒸気が混入した空気を集めることができる。一方で、蒸気が混入した空気が広範囲に拡散して不所望な領域、具体的にはプレート２４の空気通過孔２４Ａの周囲の領域で結露することを抑制できる。

また、貯留槽５１からの蒸気の一部を、水の状態として吸湿部材６０によって保持することができ、プレート２４の空気通過孔２４Ａの周囲で蒸気が結露することを抑制できる。とりわけ、貯留槽５１のプレート２４側の領域からの蒸気は、空気と混合してプレート２４の空気通過孔２４Ａの周囲に付着して結露し易くなり得るが、吸湿部材６０が貯留槽５１のプレート２４側に位置することで、結露の発生を効果的に抑制できる。

したがって、以上に説明した本実施の形態によれば、蒸気が結露して生じる水が空気に混入することを抑制でき、空気の湿度を安定した状態で制御することができる。

また本実施の形態では、ガイド板５３が、上面視で、第２方向Ｄ２の一方側のその端部が他方側のその端部よりも、第１方向Ｄ１における貯留槽５１の中央から離れるように位置する傾斜辺部５４、を有しており、プレート２４は、加湿器５に対して第２方向Ｄ２の他方側に位置している。

この構成によって、蒸気が混入した空気を、傾斜辺部５４に沿って貯留槽５１の中央側へガイドしつつ貯留槽５１の外側のプレート２４の空気通過孔２４Ａに向けて通過させることができるため、貯留槽５１における第２方向Ｄ１の一方側の領域において広範囲にわたって存在する蒸気が混入した空気をプレート２４の空気通過孔２４Ａに供給できる。これにより、蒸気が混入した空気が広範囲に拡散することを効果的に抑制し、不所望な蒸気の結露を効果的に抑制できる。

また、ガイド板５３は、第２方向Ｄ２の他方側を向く他方側辺部５５を有し、他方側辺部５５は、第１方向Ｄ１に沿って延びている。この構成によって、他方側辺部５５が第１方向Ｄ１に対して傾斜する場合に比較して、貯留槽５１からの蒸気が他方側辺部５５から外側へ漏れるのを抑制できる。とりわけ、本実施の形態では、他方側辺部５５が、上面視で、第２方向Ｄ２の他方側の貯留槽５１の壁部５１ＢＢと重なるか又は壁部５１ＢＢの外側に位置している。これにより、貯留槽５１からの蒸気が、他方側辺部５５から外側へ漏れるのを効果的に抑制できる。

また、他方側辺部５５には、下方に突出し、且つ他方側辺部５５に沿って延びる突部５７が設けられている。この構成によって、貯留槽５１からの蒸気が他方側辺部５５から外側へ漏れるのを効果的に抑制でき、且つガイド板５３の下面で蒸気が結露して生じた水を突部５７の下端から貯留槽５１へ戻すことができる。また、突部５７によってガイド板５３の曲げ変形を抑制できるため、空気の流れによって生じ得るガイド板５３のばたつきを抑制することができる。

また、加湿器５は、第２方向Ｄ２の他方側の貯留槽５１の壁部５１ＢＢの上方又は第２方向Ｄ２の他方側の斜め上方で、上下方向に延びる吸湿部材６０をさらに備えている。この構成によって、貯留槽５１からの蒸気が、他方側辺部５５から外側へ漏れた場合であっても、吸湿部材６０によって水の状態で保持され得ることで、他方側辺部５５から外側へ漏れた蒸気が結露し、結露した水が空気に混入して流れることを効果的に抑制できる。これにより、空気の湿度をより安定した状態で制御することができるようになる。

また、ガイド板５３は、上面視で、第１方向Ｄ１において自身が位置する側の貯留槽５１の壁部との間に隙間Ｓを形成するように、設けられている。この構成によって、ガイド板５３と、これが位置する側の貯留槽５１の壁部との間の隙間Ｓを通して、フロートスイッチ等の部材を配置することができる。さらに、このように隙間を有効に利用しながらも、空気を供給するプレート２４の空気通過孔２４Ａから離れて隙間が位置するように加湿器５を配置することで、貯留槽５１の蒸気が不所望な領域で結露したとしても、水が空気通過孔２４Ａに流れることを抑制できる。

また、第２方向Ｄ２に沿って見た場合に、ガイド板５３の一部が空気通過孔２４Ａと重なっている。この構成によって、ガイド板５３によってガイドされた蒸気が混入した空気が、プレート２４の空気通過孔２４Ａの周囲に広がることを効果的に抑制できるため、蒸気が結露して生じる水が空気に混入することを効果的に抑制できる。

とりわけ、第２方向Ｄ２に沿って見た場合に、ガイド板５３の延長線が、空気通過孔２４Ａの中心Ｃ１を通るようになっている。この構成によって、ガイド板５３によってガイドされた蒸気が混入した空気を、プレート２４の空気通過孔２４Ａの中心に向けて供給できることで、当該空気がプレート２４の空気通過孔２４Ａの周囲に広がることを効果的に抑制できる。これにより、蒸気が結露して生じる水が空気に混入することを効果的に抑制できる。

以上、本発明の一実施の形態を説明したが、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施の形態では、ガイド板５３が、第１方向Ｄ１で、貯留槽５１の中央に対し両側に配置されたが、ガイド板５３は、貯留槽５１の中央に対しいずれか一方のみに設けられてもよい。

１…空気調和装置、２…空気通流路、３…冷却器、４…加熱器、５…加湿器、６…送風機、２１…縦流路部、２１Ａ…上流側開口、２２…水平流路部、２２Ａ…下流側開口、２４…プレート、２４Ａ…空気通過孔、５１…貯留槽、５１Ａ…底壁、５１Ｂ…周壁、５１Ｃ…フランジ、５２…ヒータ、５３…ガイド板、５４…傾斜辺部、５５…他方側辺部、５６…下側辺部、５７…突部、６０…吸湿部材、６１…支持部材。

Claims (17)

1. 空気を通流させる空気通流路と、前記空気通流路の下流側開口に取り付けられ、且つ空気通過孔が形成されたプレートと、を備え、前記空気通流路が、前記下流側開口を設けられ且つ水平方向に沿って延びる水平流路部を有する空気調和装置の前記水平流路部に設けられる加湿器であって、
   上方に向けて開放した、水を貯留する貯留槽と、
   前記貯留槽内の水を加熱するヒータと、
   水平方向に沿って延びる第１方向で、前記貯留槽の中央に対し一方側及び他方側の少なくとも一方において前記貯留槽の上方に配置され、その上部がその下部よりも前記第１方向における前記貯留槽の中央側に位置するように傾斜して延びるガイド板と、を備え、
   当該加湿器は、水平面上で前記第１方向に直交する第２方向が、前記水平流路部の延在方向に沿うように配置され、且つ前記第２方向に沿って見た場合に、前記ガイド板の一部が前記空気通過孔と重なるように配置される、ことを特徴とする加湿器。
2. 前記ガイド板は、上面視で、前記第２方向の一方側のその端部が他方側のその端部よりも、前記第１方向における前記貯留槽の中央から離れるように位置する傾斜辺部、を有し、前記傾斜辺部は、前記第２方向の一方側を向いており、
   前記傾斜辺部の前記第２方向の他方側の端部が、前記プレート側に位置するように配置される、ことを特徴とする請求項１に記載の加湿器。
3. 前記ガイド板は、前記第２方向の他方側を向く他方側辺部を有し、
   前記他方側辺部は、前記第１方向に沿って延びている、ことを特徴とする請求項２に記載の加湿器。
4. 前記第２方向の他方側の前記貯留槽の壁部は、前記第１方向に沿って延びており、
   前記他方側辺部は、上面視で、前記壁部と重なるか又は前記壁部の外側に位置している、ことを特徴とする請求項３に記載の加湿器。
5. 前記他方側辺部には、下方に突出し、且つ前記他方側辺部に沿って延びる突部が設けられている、ことを特徴とする請求項３又は４に記載の加湿器。
6. 前記ガイド板は、上面視で、前記第１方向において自身が位置する側の前記貯留槽の壁部との間に隙間を形成するように、設けられている、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の加湿器。
7. 前記ガイド板は、前記第１方向で、前記貯留槽の中央に対し一方側及び他方側の両方に配置され、
   一対の前記ガイド板は、前記第１方向における前記貯留槽の中央を通り且つ前記第１方向に直交する第２方向に沿って延びる鉛直面を基準に対称に構成されている、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の加湿器。
8. 空気を通流させる空気通流路と、
   前記空気通流路の下流側開口に取り付けられ、且つ空気通過孔が形成されたプレートと、
   前記空気通流路に設けられ、前記空気通流路内に蒸気を供給可能な加湿器と、を備え、
   前記空気通流路は、前記下流側開口を設けられ且つ水平方向に沿って延びる水平流路部を有し、
   前記水平流路部に、前記加湿器が設けられており、
   前記加湿器は、上方に向けて前記水平流路部の内部に開放した、水を貯留する貯留槽と、前記貯留槽内の水を加熱するヒータと、水平方向に沿って延びる第１方向で、前記貯留槽の中央に対し一方側及び他方側の少なくとも一方において前記貯留槽の上方に配置され、その上部がその下部よりも前記第１方向における前記貯留槽の中央側に位置するように傾斜して延びるガイド板と、を有し、
   水平面上で前記第１方向に直交する第２方向が、前記水平流路部の延在方向に沿うように、前記加湿器が配置されており、
   前記第２方向に沿って見た場合に、前記ガイド板の一部が前記空気通過孔と重なっている、
   ことを特徴とする空気調和装置。
9. 空気を通流させる空気通流路と、
   前記空気通流路の下流側開口に取り付けられ、且つ空気通過孔が形成されたプレートと、
   前記空気通流路に設けられ、前記空気通流路内に蒸気を供給可能な加湿器と、を備え、
   前記空気通流路は、前記下流側開口を設けられ且つ水平方向に沿って延びる水平流路部を有し、
   前記水平流路部に、前記加湿器が設けられており、
   前記加湿器は、上方に向けて前記水平流路部の内部に開放した、水を貯留する貯留槽と、前記貯留槽内の水を加熱するヒータと、水平方向に沿って延びる第１方向で、前記貯留槽の中央に対し一方側及び他方側の少なくとも一方において前記貯留槽の上方に配置され、その上部がその下部よりも前記第１方向における前記貯留槽の中央側に位置するように傾斜して延びるガイド板と、を有し、
   水平面上で前記第１方向に直交する第２方向が、前記水平流路部の延在方向に沿うように、前記加湿器が配置されており、
   前記第２方向に沿って見た場合に、前記ガイド板の延長線が、前記空気通過孔の中心を通るようになっている、ことを特徴とする空気調和装置。
10. 前記空気通過孔は、円形であり、
    前記第２方向に沿って見た場合に、前記ガイド板の一部が前記空気通過孔と重なっており、
    前記第１方向における前記空気通過孔の端点から、前記ガイド板が前記空気通過孔の中心側へ前記第１方向で突出する距離が、前記空気通過孔の直径に対して５／３６〜１０／３６である、ことを特徴とする請求項９に記載の空気調和装置。
11. 前記ガイド板は、上面視で、前記第２方向の一方側のその端部が他方側のその端部よりも、前記第１方向における前記貯留槽の中央から離れるように位置する傾斜辺部、を有し、前記傾斜辺部は、前記第２方向の一方側を向いており、
    前記プレートは、前記加湿器に対して前記第２方向の他方側に位置している、ことを特徴とする請求項８又は９に記載の空気調和装置。
12. 前記ガイド板は、前記第２方向の他方側を向く他方側辺部を有し、
    前記他方側辺部は、前記第１方向に沿って延びている、ことを特徴とする請求項１１に記載の空気調和装置。
13. 前記第２方向の他方側の前記貯留槽の壁部は、前記第１方向に沿って延びており、
    前記他方側辺部は、上面視で、前記壁部と重なるか又は前記壁部の外側に位置している、ことを特徴とする請求項１２に記載の空気調和装置。
14. 前記他方側辺部には、下方に突出し、且つ前記他方側辺部に沿って延びる突部が設けられている、ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の空気調和装置。
15. 前記第２方向の他方側の前記貯留槽の壁部の上方又は前記第２方向の他方側の斜め上方で、上下方向に延びる吸湿部材をさらに備えている、ことを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれかに記載の空気調和装置。
16. 前記ガイド板は、上面視で、前記第１方向において自身が位置する側の前記貯留槽の壁部との間に隙間を形成するように、設けられている、ことを特徴とする請求項８又は９に記載の空気調和装置。
17. 前記ガイド板は、前記第１方向で、前記貯留槽の中央に対し一方側及び他方側の両方に配置され、
    一対の前記ガイド板は、前記第１方向における前記貯留槽の中央を通り且つ前記２方向に沿って延びる鉛直面を基準に対称に構成されている、ことを特徴とする請求項８又は９に記載の空気調和装置。

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