加濕器、加濕材料的親水化處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具備加濕材料的加濕器以及加濕材料的親水化處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為對空氣進(jìn)行加濕的加濕器的加濕方法，存在氣化式加濕方法。氣化式的加濕器通過向具有吸水性能的加濕材料通風(fēng)，利用含有的水分與氣流的熱交換進(jìn)行氣化蒸發(fā)，進(jìn)行空氣的加濕。
[0003]以往，要求提高氣化式的加濕器中的加濕性能以及維持長時(shí)間的加濕性能。
[0004]為了解決上述課題，討論了各種方法及裝置。
[0005]例如，在專利文獻(xiàn)I所述的技術(shù)中，在具有三維網(wǎng)眼狀結(jié)構(gòu)的多孔質(zhì)金屬板中，在表面形成有凹凸，并且將高氣孔率部和低氣孔率部在兩個(gè)方向上分散形成。由此，能夠?qū)⒂糜谡舭l(fā)的較多的水量穩(wěn)定地提供到蒸發(fā)界面，能夠從整個(gè)面上均勻且快速地蒸發(fā)。
[0006]另外，在專利文獻(xiàn)2所述的技術(shù)中，在氣化過濾器的過濾器基材表面上承載有顆粒，形成空隙。由此，在過濾器表面形成有顆粒的凹凸及空隙承載水或者使水脫離，能夠在氣化過濾器的表層部進(jìn)行加濕，獲得高的加濕能力。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-93045號公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本特開2007-198685號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的課題
[0012]如果使用具有專利文獻(xiàn)I及專利文獻(xiàn)2所述的技術(shù)那樣的結(jié)構(gòu)的加濕材料，則在加濕器開始運(yùn)轉(zhuǎn)的初期，能夠獲得規(guī)格的加濕性能。
[0013]但是，由于反復(fù)進(jìn)行加濕，因?yàn)楣┧泻械挠袡C(jī)物等，施加于加濕材料的親水化處理會(huì)劣化，并且由供水中含有的硅石成分及礦物成分導(dǎo)致的水垢會(huì)析出并堆積，形成于加濕材料的空孔會(huì)堵塞。
[0014]由此，存在無法穩(wěn)定地向加濕材料的蒸發(fā)面提供水，加濕性能降低的課題。
[0015]本發(fā)明是為了解決上述的課題而做出的，得到一種能夠提高加濕性能的加濕器及加濕材料的親水化處理方法。并且，獲得一種能夠抑制加濕性能降低的加濕器及加濕材料的親水化處理方法。
[0016]用于解決課題的方案
[0017]本發(fā)明涉及的加濕器的特征在于，具備:加濕材料，使水氣化來進(jìn)行空氣的加濕；水供給部，向上述加濕材料供給水；送風(fēng)機(jī)，向上述加濕材料吹送空氣；第一溫濕度傳感器，檢測通過上述加濕材料之前的上述空氣的溫度及濕度；第二溫濕度傳感器，檢測通過上述加濕材料之后的上述空氣的溫度及濕度；以及控制部，控制上述水供給部的水的供給量，上述控制部基于上述第一溫濕度傳感器及上述第二溫濕度傳感器的檢測值，求出每段預(yù)先設(shè)定的時(shí)間的上述加濕材料氣化的水的量亦即加濕量，在與上次求出的上述加濕量相比本次求出的上述加濕量增加的情況下，將每段上述預(yù)先設(shè)定的時(shí)間的上述水供給部的水的供給量控制為小于規(guī)定值，在與上次求出的上述加濕量相比本次求出的上述加濕量減少的情況下，或者在上次求出的上述加濕量和本次求出的上述加濕量相同的情況下，將每段上述預(yù)先設(shè)定的時(shí)間的上述水供給部的水的供給量控制為上述規(guī)定值以上。
[0018]另外，本發(fā)明涉及的加濕器的特征在于，具備:加濕材料，將內(nèi)部含浸的水氣化來加濕空氣；水供給部，向上述加濕材料供給水；送風(fēng)機(jī)，向上述加濕材料吹送空氣；以及控制部，控制上述水供給部的水的供給量，上述控制部以預(yù)定的規(guī)定值以下的流量從上述水供給部供給水，在上述加濕材料堆積水垢而提高加濕性能之后，以超過上述規(guī)定值的流量從上述水供給部供給水，維持上述加濕材料的加濕性能而進(jìn)行加濕。
[0019]發(fā)明的效果
[0020]本發(fā)明能夠通過將水供給部的水的供給量控制成小于加濕量，利用水垢成分進(jìn)行親水化處理，提高加濕性能。另外，能夠通過將水供給部的水的供給量控制成加濕量以上，抑制加濕性能的降低。
【附圖說明】
[0021]圖1是表示實(shí)施方式I涉及的加濕器的基本結(jié)構(gòu)的圖。
[0022]圖2是表示實(shí)施方式1、8、9、12、13涉及的加濕器的結(jié)構(gòu)的圖。
[0023]圖3是表示實(shí)施方式I涉及的加濕器的控制方法的圖。
[0024]圖4是表示實(shí)施方式2涉及的加濕器的結(jié)構(gòu)的圖。
[0025]圖5是表示實(shí)施方式3涉及的加濕器的結(jié)構(gòu)的圖。
[0026]圖6是表示實(shí)施方式4涉及的加濕器的結(jié)構(gòu)的圖。
[0027]圖7是表示實(shí)施方式5涉及的加濕器的結(jié)構(gòu)的圖。
[0028]圖8是表示實(shí)施方式6涉及的加濕器的結(jié)構(gòu)的圖。
[0029]圖9是示意性地表示水垢附著于加濕材料的情形的圖。
[0030]圖10是表示實(shí)施方式I涉及的加濕器的基本結(jié)構(gòu)的圖。
[0031]圖11是表示實(shí)施方式I涉及的加濕器的控制方法的流程圖。
[0032]圖12是表示實(shí)施方式I涉及的加濕器的控制方法的圖。
[0033]圖13是表示實(shí)施方式1、11涉及的加濕器的結(jié)構(gòu)的圖。
[0034]圖14是表示水垢附著量和加濕性能的關(guān)聯(lián)的圖。
[0035]圖15是表示實(shí)施方式8涉及的加濕器的控制動(dòng)作的流程圖。
[0036]圖16是表示實(shí)施方式9涉及的加濕器的控制動(dòng)作的流程圖。
[0037]圖17是表示實(shí)施方式10涉及的加濕器的結(jié)構(gòu)的圖。
[0038]圖18是表示實(shí)施方式10涉及的加濕器的控制動(dòng)作的流程圖。
[0039]圖19是表示實(shí)施方式11涉及的加濕器的控制動(dòng)作的流程圖。
[0040]圖20是表示實(shí)施方式12涉及的加濕器的控制動(dòng)作的流程圖。
[0041]圖21是表示實(shí)施方式13涉及的加濕器的控制動(dòng)作的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]實(shí)施方式1.
[0043]圖1及圖10是表示實(shí)施方式I涉及的加濕器的基本結(jié)構(gòu)的圖。
[0044]在圖1中，加濕器具備加濕材料1、送風(fēng)機(jī)2、水供給部3、供水部4、排水盤5、排水口 6及加濕性能控制部7。加濕材料I使水氣化來進(jìn)行空氣的加濕。送風(fēng)機(jī)2向加濕材料I吹送空氣。水供給部3向加濕材料I供給水。供水部4向水供給部3供給水。排水盤5接收從加濕材料I流過的水。排水口6將排水盤5接收到的水排出。加濕性能控制部7設(shè)置于水供給部3和供水部4之間。
[0045]如圖10所示，也可以設(shè)定有多片加濕材料I。多片加濕材料I隔開間隔配置。水供給部3分別向多片加濕材料I供給水。來自送風(fēng)機(jī)2的空氣的送風(fēng)方向25是空氣在多片加濕材料I之間流通的方向。
[0046]對本實(shí)施方式I中的加濕性能控制部7的詳細(xì)內(nèi)容進(jìn)行說明。
[0047]圖2是表示實(shí)施方式I涉及的加濕器的結(jié)構(gòu)的圖。
[0048]在圖2中，實(shí)施方式I的加濕性能控制部7具備泵8以及控制部9。泵8將來自供水部4的水向水供給部3送出?？刂撇?調(diào)節(jié)泵8的流量，控制水供給部3向加濕材料I供給的水的供給量。
[0049]另外，加濕材料I具備第一溫濕度傳感器1a和第二溫濕度傳感器10b。第一溫濕度傳感器1a檢測通過加濕材料I之前的空氣的溫度及濕度。第二溫濕度傳感器1b檢測通過加濕材料I之后的空氣的溫度及濕度。
[0050]控制部9取得第一溫濕度傳感器1a及第二溫濕度傳感器1b的檢測值。
[0051]加濕材料I是能夠保持水并能夠通過通風(fēng)進(jìn)行氣化加濕的部件。優(yōu)選加濕材料I是樹脂制或金屬制的板狀材料。更優(yōu)選加濕材料I是具有立體網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的纖維纏繞而成的形狀或者泡沫形狀。樹脂制的部件例如可以列舉出聚氨醋、聚乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯等。金屬制的部件例如可以列舉出鈦、不銹鋼、銅、鋁、鐵等。在本實(shí)施方式I中，加濕材料I使用鈦制的泡沫金屬，并且孔隙率為90%、公稱孔徑為600 μ m的材料。
[0052]水供給部3是能夠?qū)⑺鶆虻毓┙o到加濕材料I的整個(gè)面上的形狀。針對一片加濕材料1，能夠從至少一個(gè)以上的水供給部3供給水即可。優(yōu)選是能夠?qū)⒓訚癫牧螴的上部整個(gè)面浸入水中并供給水的形狀。在本實(shí)施方式I中，針對一片加濕材料1，將不銹鋼制的一根噴嘴設(shè)置在加濕材料I上端面中央附近的正上方的大約3mm的位置。
[0053]對本發(fā)明的實(shí)施方式I中的加濕器的加濕動(dòng)作進(jìn)行說明。
[0054]從供水部4供給的水通過泵8從水供給部3供給到加濕材料I。此時(shí)，控制部9調(diào)整泵8的流量，控制水供給部3向加濕材料I供給的水的供給量。供給到加濕材料I的水通過毛細(xì)管現(xiàn)象浸透到加濕材料I。然后，從送風(fēng)機(jī)2向加濕材料I送風(fēng)，從而水從加濕材料I表面蒸發(fā)。由于該水的蒸發(fā)，通過加濕材料I的空氣被加濕。在此，將通過加濕而被供給到空氣中的水的量(加濕材料I氣化的水的量)稱為加濕量。另外，將給加濕材料I帶來最大加濕量的向加濕材料I供給的水的供給量的最小值稱為最小值Smin。即使將超過最小值Smin的水供給到加濕材料1，加濕量也不會(huì)增加，而是保持最大加濕量。另外，超過最小值Smin而提供到加濕材料I的水向排水盤5流下，從排水口 6排水。
[0055]在此，對本發(fā)明的實(shí)施方式I中的加濕器的特征點(diǎn)進(jìn)行說明。
[0056]供水到加濕材料I的水中包含硅石成分(例如硅酸鈣、硅酸鎂、硅酸鋁、膠體硅酸等)、礦物質(zhì)成分(例如碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鈣、氫氧化鎂、磷酸鈣等)。包含該硅石成分及礦物質(zhì)成分的水在加濕材料I的表面蒸發(fā)而進(jìn)行空氣加濕時(shí)，這些成分的濃度被濃縮，在超過飽和溶解濃度時(shí)會(huì)作為固體成分在加濕材料I析出。由該硅石成分及礦物質(zhì)成分的至少一方生成的水垢堆積在加濕材料I上時(shí)，會(huì)導(dǎo)致加濕材料I堵塞等加濕性能的降低。
[0057]但是，發(fā)明人等通過實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了，如圖9所示，在形成有空隙21的加濕材料I的附著有水垢22的部位上存在納米至微米級的凹凸形狀，表面積增加。并且，發(fā)明人等通過實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了，如圖9所示，在形成有空隙21的加濕材料I的附著有水垢22的部位的接觸角從116.5°降低到15.5°，親水性顯著地得到提高。之后，發(fā)明人等想到了反向利用該特性。為了實(shí)現(xiàn)該想法而重復(fù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一種能夠提高加濕性能且能夠維持高加濕性能的控制方法。
[0058]對該控制方法參照圖3進(jìn)行說明。
[0059]圖3是表示實(shí)施方式I涉及的加濕器的控制方法的圖。
[0060]圖3 (a)表示水的供給量小于最小值Smin的情況下的加濕性能和加濕時(shí)間的關(guān)系。在此，水的供給量是指水供給部3每段預(yù)先設(shè)定的時(shí)間(例如每單位時(shí)間)向加濕材料I供給的水的量。
[0061]如圖3(a)所示，發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，水的供給量小于最小值Smin而運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于水垢長期地堆積，加濕性能降低，但在初始階段，加濕性能會(huì)一度上升。
[0062]可以推測出，這是由于在初始階段，水垢成分開始附著，加濕材料I的表面積