JP2007240101A - ミスト発生器 - Google Patents

Abstract

【課題】ミスト化する液体の供給圧力が低く、供給流量が少ない場合でも効率良くミストを発生させることができるミスト発生器を提供する。
【解決手段】浴室１の天井面に設置されたサウナ装置本体２内の給湯配管３から下向きに供給湯４を供給するとともに、エアーポンプ５で圧縮した空気をエアーノズル７ａ、７ｂから勢い良く噴射する。供給湯４は毎分０．０３〜０．１リットル程度の小流量に調整されており、また空気噴流９ａ、９ｂの噴射流速は供給湯４の落下流速に対して相対的に速い流速となるように調整されている。この相対的に速い流速の空気噴流９ａ、９ｂが供給湯４に衝突することにより、供給湯４が細かく破砕されてミスト１０が発生する。発生したミスト１０は、ファンモータ８により循環する空気に混合して浴室１内に満遍なく拡散し、この拡散したミスト１０によって浴室１内の温度および湿度が上昇し高温高湿のサウナ空間が実現される。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体をミスト化するミスト発生器に関する。

近年、肌の保湿やマイナスイオンによるリラクゼーション効果あるいは浴室をサウナルームとして使用する等、様々な目的でミスト（本願でいうミストとは、蒸気、微細液滴、蒸気と微細液滴の混在状態を含む概念）が利用されており、このミストを効率良く発生させるための技術も種々提案されている。

本出願人も、液体をノズルからミスト状に噴射して高速回転するファンに衝突させることにより破砕して微細なミストを発生させるミスト発生器を提案した（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−２５９６４号公報

このミスト発生器は、微細なミストを発生させることが可能であるが、ノズルから勢い良く速い流速で液体を噴射させる必要があるため、液体の供給圧力が低い場合、例えば貯水タンクから自重により液体が供給される場合などは効率良くミストを発生させることが難しいという課題があった。また、液体の供給流量が少ない場合は、噴射圧力を高めるとともに噴射流速を速める必要があるためノズルの噴射口径を狭く設計するので噴射口にスケール等が付着し易くなり清掃等のメンテナンスを頻繁に行う必要があるという課題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、液体の供給圧力が低く、また液体の供給流量が少ない場合でも効率良くミストを発生させることができるミスト発生器を提供することを目的としている。

本発明のミスト発生器は上記目的を達成するために、落下供給される液体に空気噴流を衝突させることにより液体をミスト化するものである（請求項１）。このようにすると液体の供給圧力や供給流量に制限されず、空気噴流の衝突エネルギーのみで供給液体を細かく破砕してミストを発生させることができる。

また、空気噴流は液体の落下方向と異なる方向から衝突させるのが好ましい（請求項２）。このように構成すると落下供給される液体の一部分に対して空気噴流が衝突し、衝突エネルギーが集中してミスト化を促進することができる。

また、空気噴流が噴射される噴射口部分に液体を落下供給させてもよい（請求項３）。このように構成すると空気噴流の流速が最も速い部分を液体に衝突させることが可能となり、効率良くミストを発生させることができる。

また、複数の方向から空気噴流を噴射して液体に衝突させてもよい（請求項４）。このように構成すると落下供給される液体に対して多方向から空気噴流が衝突し、効率良くミストを発生させることができる。

さらに、空気噴流同士を衝突させ、その衝突部分に液体を落下供給するようにしてもよい（請求項５）。このように構成すると液体に直接衝突する空気噴流の衝突エネルギーに加えて空気噴流同士が衝突する際に拡散する衝突エネルギーが供給液体に加わり、ミスト化を促進することができる。

また、空気噴流の衝突により破砕された液滴に更に空気噴流を衝突させて微細化するようにしてもよい（請求項６）。このように構成すると空気噴流の衝突によりミスト状に破砕された液滴に更に衝突エネルギーが与えられるため、更に微細なミストを発生させることができる。

そして、空気噴流の衝突によりミスト化された液滴を送風手段によって対象空間に拡散させるようにしてもよい（請求項７）。このように構成すると対象空間に満遍なくミストを供給することができる。

本発明によれば、液体の供給圧力や供給流量に制限されず、空気噴流の衝突エネルギーのみで供給液体を細かく破砕してミストを発生させることができるという効果のあるミスト発生器を提供できる。

また、落下供給される液体の一部分に対して空気噴流を衝突させることにより衝突エネルギーを集中させてミスト化を促進することができるという効果のあるミスト発生器を提供できる。

また、空気噴流の流速が最も速い部分を液体に衝突させることにより効率良くミストを発生させることができるという効果のあるミスト発生器を提供できる。

また、落下供給される液体に対して多方向から空気噴流を衝突させることにより効率良くミストを発生させることができるという効果のあるミスト発生器を提供できる。

また、液体に直接衝突する空気噴流の衝突エネルギーに加えて空気噴流同士が衝突する際に拡散する衝突エネルギーも供給液体に加えることによりミスト化を促進することができるという効果のあるミスト発生器を提供できる。

また、空気噴流の衝突によりミスト状に破砕された液滴に更に衝突エネルギーを与えることにより更に微細なミストを発生させることができるという効果のあるミスト発生器を提供できる。

また、対象空間に満遍なくミストを供給することができるという効果のあるミスト発生器を提供できる。

本発明の請求項１記載の発明は、落下供給される液体に空気噴流を衝突させることにより液体をミスト化する構成としたものであり、液体の供給圧力や供給流量に制限されず、空気噴流が衝突した際の衝突エネルギーのみで供給液体を細かく破砕してミストを発生させるという作用を有する。

また、液体の落下方向と異なる方向から空気噴流を衝突させる構成としたものであり、落下供給される液体の一部分に対して空気噴流を衝突させることで噴射エネルギーを集中し、ミスト化を促進するという作用を有する。

また、空気噴流が噴射される噴射口部分に液体を落下供給する構成としたものであり、空気噴流の流速が最も速い部分を液体に衝突させることにより効率良くミストを発生させるという作用を有する。

また、複数の方向から空気噴流を噴射して液体に衝突させる構成としたものであり、落下供給される液体に対して多方向から空気噴流を衝突させて効率良くミストを発生させるという作用を有する。

また、空気噴流同士を衝突させ、その衝突部分に液体を落下供給する構成としたものであり、液体に直接衝突する空気噴流の衝突エネルギーに加えて空気噴流同士が衝突する際に拡散する衝突エネルギーも供給液体に加えてミスト化を促進するという作用を有する。

また、空気噴流の衝突により破砕された液滴に更に空気噴流を衝突させて微細化する構成としたものであり、空気噴流の衝突によりミスト状に破砕された液滴に対して更に衝突エネルギーを与えて更に微細なミストを発生させるという作用を有する。

また、空気噴流の衝突によりミスト化された液滴を対象空間に拡散させる送風手段を備えた構成としたものであり、対象空間に満遍なくミストを供給するという作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明のミスト発生器を浴室サウナ装置として用いた場合の構成を示す概略断面図である。図１において、浴室１の天井面に浴室用のサウナ装置本体２が設置され、このサウナ装置本体２にお湯を供給する給湯配管３が接続されている。給湯配管３はサウナ装置本体２内において端部が下向きとなるように形設されており、これにより給湯配管３から供給される供給湯４が下向きに連続して供給されることになる。また、サウナ装置本体２内には圧縮空気を供給するエアーポンプ５が内蔵されており、エアーポンプ５の吐出側にはエアーチューブ６を経由して圧縮空気を噴射するためのエアーノズル７ａおよび７ｂが接続されている。さらにサウナ装置本体２内には浴室１の空気を循環させる送風手段としてのファンモータ８が配設されており、このファンモータ８は、サウナ装置本体２の下面から浴室１の空気を吸気し、エアーノズル７ａ、７ｂの噴射先方向に向けて排気動作を為すように形設されている。

以上の構成において次に動作を説明する。図示しない操作リモコンからサウナ装置の運転指示がなされると、給湯配管３に６０〜８０℃程度のお湯が供給されるとともに、エアーポンプ５およびファンモータ８が作動する。給湯配管３から供給される供給湯４は、毎分０．０３〜０．１０リットル程度の極めて小流量に調整されており、サウナ装置本体２内の配管端部から下方向に一条の水流状に供給される。また、エアーポンプ５により圧縮された空気は、エアーチューブ６を通りエアーノズル７ａおよび７ｂに供給され、このエアーノズル７ａ、７ｂから各々空気噴流９ａ、９ｂとして勢い良く噴射される。この空気噴流９ａ、９ｂの噴射流速は供給湯４の落下流速に対して相対的に速い流速となるように調整されており、この相対的に速い流速の空気噴流９ａ、９ｂが供給湯４に衝突することにより、供給湯４が細かく破砕されてミスト１０が発生する。またエアーノズル７ａ、７ｂは、エアーノズル７ａから噴射される空気噴流９ａとエアーノズル７ｂから噴射される空気噴流９ｂが交わる角度に配置されており、空気噴流９ａと空気噴流９ｂが交差する衝突部分に給湯配管３から供給湯４を落下させるように位置調整がされている。したがって給湯配管３から供給される供給湯４には、空気噴流９ａおよび空気噴流９ｂが直接衝突する際の衝突エネルギーに加えて、空気噴流９ａと空気噴流９ｂの衝突により拡散する衝突エネルギーも加わりミスト化が促進することになる。このようにして発生したミスト１０は、浴室１内に放散されてファンモータ８により浴室１内を循環する空気に混合して浴室１内に満遍なく拡散する。この拡散したミスト１０によって浴室１内の温度および湿度が上昇し、高温高湿のサウナ空間が実現される。さらに供給湯４が細かく破砕される際に同時にマイナスイオンが発生する。このマイナスイオンをファンモータ８により浴室１内に供給することによりリラクゼーション効果も得られる。

（実施の形態２）
実施の形態１と同一部分は同一番号を付し、詳細な説明は省略する。図２は、本発明のミスト発生器を可搬型の加湿器として用いた場合の構成を示す概略断面図である。

図２において、吸込口１１と吹出口１２が開口した加湿器本体１３内に吸込口１１から吸気して吹出口１２から排気する送風動作を行う送風手段としてのファンモータ１４が内蔵されており、また、加湿器本体１３の上面側から収脱自在に貯水タンク１５が配設されている。この貯水タンク１５は、収納状態において底部に設けられた給水弁１６から給水可能なように構成されており、また、貯水タンク１５の下方には圧縮空気を供給するエアーポンプ１７が配設されている。このエアーポンプ１７の吐出側には供給された圧縮空気を噴射するためのエアーノズル１８が付設されており、このエアーノズル１８の噴射方向はファンモータ１４の吹出側に位置するように略水平に調整されている。さらに貯水タンク１５とエアーポンプ１７の間には給水弁１６から供給される供給水１９をエアーノズル１８に供給するための給水路２０が形設されており、この給水路２０はエアーノズル１８の噴射口２１近傍に供給水１９を落下供給するように形成されている。

以上の構成において次に動作を説明する。貯水タンク１５に水を入れて加湿器本体１３に収容し、図示しない運転スイッチを入れると、エアーポンプ１７およびファンモータ１４が作動するとともに貯水タンク１５の底面に付設された給水弁１６が開放されて供給水１９が自重により給水路２０に供給される。給水路２０に供給された供給水１９は、毎分０．０１リットル程度の極めて小流量に調整されてエアーノズル１８の噴射口２１近傍に落下供給される。一方、エアーポンプ１７により圧縮された空気は、エアーノズル１８に送られてエアーノズル１８から空気噴流２２として勢い良く噴射される。この空気噴流２２の流速はエアーノズル１８から噴射した直後が最も速く、さらに供給水１９の落下流速に対して相対的に速い流速となるように設定されている。従って給水路２０から落下供給された供給水１９はエアーノズル１８から噴射した直後の高流速の空気噴流２２と衝突し、この衝突エネルギーによって供給水１９が細かく破砕されてミスト化する。また、エアーノズル１８はファンモータ１４の吐出側に向けて空気噴流２２を噴射するため、衝突エネルギーを受けた供給水１９は、エアーノズル１８の噴射方向であるファンモータ１４の吐出側空間に飛散して微細化したミスト２３となる。このファンモータ１４の吐出側に発生したミスト２３は、ファンモータ１４により送風される空気に混合して吹出口１２から加湿器本体１３外に流出して拡散し、この拡散したミスト２３によって加湿器本体１３が設置されている空間が加湿されることになる。また、ファンモータ１４により送風される空気に混合されなかった水滴および給水路２０から落下してミスト化されなかった供給水１９は、加湿器本体１３の最下面に配設された水受け皿２４に滴下して回収されることになる。そして水受け皿２４に溜まった残水を図示しない揚水ポンプにより貯水タンク１５に戻すように構成すれば連続的に加湿運転を行うことも可能となる。さらに供給水１９が細かく破砕される際に同時にマイナスイオンが発生する。このマイナスイオンをファンモータ１４により加湿器本体１３外に供給することによりリラクゼーション効果も得られる。

以上、説明した構成および動作からも分かるように本実施形態のミスト発生器は、供給湯４や供給水１９をミスト状に噴出する、あるいは噴出流速を速めるような装置構成とすることなく、供給湯４や供給水１９を一条の水流状もしくは自重落下により供給する形態において、空気噴流の衝突エネルギーのみで効率良くミストを発生させることができるものである。そして通常、供給湯水をミスト状或いは類似した流速を保って噴出するには、最低毎分０．３リットル程度の流量と０．１Ｍｐａ程度の供給圧力が必要となるが、これら供給圧力や供給流量の制限無くミスト化を可能とするものである。

そして、落下供給される供給湯４や供給水１９の一部分に対して空気噴流を衝突させることにより噴射エネルギーを集中させてミスト化を促進することができるものである。

さらにエアーノズル１８の噴射口２１近傍に供給水１９を垂らすことにより空気噴流２２の流速が最も速い部分を供給水１９に衝突させて効率良くミストを発生させることができるものである。

また、落下供給される供給湯４に対して異なる複数の方向から空気噴流９ａ、９ｂを衝突させることにより効率良くミストを発生させることができるものである。

さらに供給湯４に直接衝突する空気噴流の衝突エネルギーに加えて空気噴流９ａ、９ｂが衝突する際に拡散する衝突エネルギーも供給湯４に加えてミスト化を更に促進できるものである。

そして発生したミストをファンモータにより送風される空気に混合して対象空間に拡散することにより対象空間を満遍なく加湿することができるものである。さらに供給湯水が破砕する際に発生したマイナスイオンも空気に混合して対象空間に供給することができるものである。

以上説明した内容は、発明を実施するための一形態についてのみ説明したものであり、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。

すなわち湯水の供給形態は、一条の水流状あるいはタンクからの自重落下に限るものではなく、落下供給が可能な形態であれば良い。そして落下供給される液体に対して空気噴流を衝突させれば、この衝突エネルギーによりミスト化が可能であり、この供給液体と空気噴流の衝突部分はミスト発生が可能なように所定の空間を設けることが好ましい。上記実施の形態１においては、サウナ装置本体２下面の浴室内空間が所定空間に該当し、上記実施の形態２においては、加湿器本体１３内のファンモータ１４の吹出側風路空間が所定空間に該当するものである。

以上のように本発明にかかるミスト発生器は、液体の供給圧力や供給流量に依存せず、効率良くミストを発生させることが可能なものであり、上記した浴室サウナ装置、可搬型加湿器だけでなく、マイナスイオンによるリラクゼーション機器、美顔器、噴霧器、洗浄器等にも適用することができる。また、ミスト化する液体としては、湯水の他に油、溶剤、洗剤等の各種液体を用いることができる。

本発明の実施の形態１のミスト発生器を浴室サウナ装置に用いた場合の概略断面図 同実施の形態２のミスト発生器を可搬型加湿器に用いた場合の概略断面図

符号の説明

１ 浴室
２ サウナ装置本体
３ 給湯配管
４ 供給湯
５ エアーポンプ
６ エアーチューブ
７ａ エアーノズル
７ｂ エアーノズル
８ ファンモータ
９ａ 空気噴流
９ｂ 空気噴流
１０ ミスト
１１ 吸込口
１２ 吹出口
１３ 加湿器本体
１４ ファンモータ
１５ 貯水タンク
１６ 給水弁
１７ エアーポンプ
１８ エアーノズル
１９ 供給水
２０ 給水路
２１ 噴射口
２２ 空気噴流
２３ ミスト
２４ 水受け皿

Claims (7)

1. 落下供給される液体に空気噴流を衝突させることにより液体をミスト化するミスト発生器。
2. 液体の落下方向と異なる方向から空気噴流を衝突させる請求項１記載のミスト発生器。
3. 空気噴流が噴射される噴射口部分に液体を落下供給する請求項１または２に記載のミスト発生器。
4. 複数の方向から空気噴流を噴射して液体に衝突させる請求項１または２に記載のミスト発生器。
5. 空気噴流同士を衝突させ、その衝突部分に液体を落下供給する請求項４記載のミスト発生器。
6. 空気噴流の衝突により破砕された液滴に更に空気噴流を衝突させて微細化する請求項４記載のミスト発生器。
7. 空気噴流の衝突によりミスト化された液滴を対象空間に拡散させる送風手段を備えた請求項１乃至６のいずれかに記載のミスト発生器。

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