JP2010063525A - 液体微細化装置とそれを用いたサウナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体微細化装置とそれを用いたサウナ装置に関するもので、非微細化液体の排出のための配管施工を解消し、施工工事を簡単にすることを目的とする。
【解決手段】本体ケース６の吸込口４と排気口５を結ぶ風路に設けた加熱手段としての熱交換器７および送風手段としてのファンモータ８と、このファンモータ８と前記排気口５間に設けた液体微細化手段９とを備え、前記液体微細化手段９は、回転手段１３と、この回転手段１３に液体を供給する液体供給手段としての給水管１４とにより構成する。回転手段１３に設けた回転軸１５と複数の回転板１６ａ，１６ｂを、モータ１７によって高速回転させると、供給された液体が遠心力で飛散して微細化される。回転板１６ａから飛散して筒状の経路１２の内側に付着した液体は、液体案内手段２１に設けた貯水手段２２および水路２３を介して、高速回転する下方の回転板１６ｂへと案内されて微細化される。
【選択図】図２

Description

本発明は、液体微細化装置とそれを用いたサウナ装置に関するものである。

例えば、サウナ装置に用いられる液体微細化装置の構成は、次のような構成となっていた。

すなわち、吸込口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内の通気路に設けた加熱手段および送風手段と、この送風手段と排気口間に設けた微細化手段とを備え、前記微細化手段は、給水管から液体を噴射させる構成となっていた（例えば特許文献１参照）。
特開平６−６３１０３号公報

上記従来例で課題となるのは、ノズルから噴出された液体のうち、微細化できなかった液体を排出するために、サウナ室に配管を施工しなければならず、施工作業が煩雑になるということである。

すなわち、ノズルから液体を噴出して液体を微細化するタイプのものでは、液体を完全に微細化することができず、サウナ装置に残った大量の非微細化液体を処理するためにサウナ室に配管を延長して、この非微細化液体をサウナ室に排出するようになっている。このような配管をサウナ室に美観的に施工するのは非常に煩雑な作業となっている。

そこで本発明は、施工作業を簡単に行えるようにすることを目的とするものである。

そして、この目的を達成するために本発明は、吸込口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内の前記吸込口と前記排気口を結ぶ風路に設けた加熱手段および送風手段と、この送風手段と前記排気口間に設けた液体微細化手段とを備え、前記液体微細化手段は、回転手段と、この回転手段に液体を供給する液体供給手段とにより構成し、これにより、上記目的を達成している。

以上のように、本発明は、液体微細化手段を、回転手段と、この回転手段に液体を供給する液体供給手段とにより構成することにより、液体微細化手段において、高速で回転する回転手段に微細化に必要な最低限の液体を供給して液体を微細化するので、結果として、液体の微細化時に大量の排液が発生しないものとなる。

つまり、微細化終了時においては、供給した液体をほぼすべて微細化することができ、わずかに残った非微細化液体を特別に排出しなくても自然に乾燥させることもできるので、非微細化液体の排出のための配管施工を解消することができ、その結果として、施工作業が簡単になるという効果を奏する。

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）
図１は、本発明の実施の形態における液体微細化装置を用いたサウナ装置の斜視図であり、この図１に示すように、サウナ室１の天井面２には、液体微細化装置３が取り付けられている。

液体微細化装置３は、図２に示すように、吸込口４と排気口５を有する本体ケース６と、この本体ケース６内の吸込口４と排気口５とを結ぶ風路に設けた加熱手段としての熱交換器７および送風手段としてのファンモータ８と、このファンモータ８と排気口５との間に設けた液体微細化手段９とを備えた構成としている。

また、ファンモータ８から液体微細化手段９へ通じる風路は、ケーシング１０により形成されており、排気口５には可動式のルーバ１１が取り付けられている。

液体微細化手段９は、図２に示すように、筒状の経路１２と、この筒状の経路１２の内部に設けた回転手段１３と、この回転手段１３に液体を供給する液体供給手段としての給水管１４を備える。

回転手段１３は、回転軸１５と、この回転軸１５の軸方向に、回転軸１５を中心として回動する複数の回転板１６ａ，１６ｂを所定間隔で固定して設けている。本実施の形態では、回転軸１５の上方に設けた回転板１６ａと、下方に設けた回転板１６ｂとの２つを設ける構成とする。

回転手段１３の上部には、回転軸１５を駆動するためのモータ１７を備え、回転手段１３の下部には、モータ１７の駆動により高速回転する回転軸１５および複数の回転板１６ａ，１６ｂを支えるための保持部（図示せず）を備えている。

筒状の経路１２の内壁には、内壁に付着した液体を下方の回転板１６ｂへと案内する液体案内手段２１として、貯水手段２２および水路２３を設ける構成とする。液体案内手段２１については、後に詳細を述べる。

図３に示すように、回転板１６ａ，１６ｂは、空気や液体を通過する孔Ａを有する。本実施の形態では、図５に示すように、回転板１６ａおよび回転板１６ｂはそれぞれ、液体をその上面に供給するための中心部１８と、この中心部１８の外周側において同心円状に設けた複数の環状リブ１９と、中心部１８から放射線状に延びて複数の環状リブ１９と連結する連結リブ２０とを一体に構成した形状としており、これら中心部１８、環状リブ１９、連結リブ２０との間がすべて孔Ａとなっている。本実施の形態では、図４に示すように、上方の回転板１６ａは中心部１８ａ、環状リブ１９ａ、連結リブ２０ａを、下方の回転板１６ｂは、中心部１８ｂ、環状リブ１９ｂ、連結リブ２０ｂをそれぞれ有している。

給水管１４は、図３および図４に示すように、上方の回転板１６ａの中心部１８ａ上に液体を供給する構成とする。

液体案内手段２１は、図４に示すように、筒状の経路１２の内壁に付着した液体を下方の回転板１６ｂへと案内するために、本実施の形態では、上方の回転板１６ａと下方の回転板１６ｂとの間に、筒状の経路１２の内壁に沿って貯水手段２２を設け、この貯水手段２２から下方の回転板１６ｂの中心部１８ｂへと液体を案内する水路２３を設ける構成とする。水路２３は、図６に示すように、貯水手段２２の三方から筒状の経路１２の中心に向かって伸びる形状とし、図４に示すように下方の回転板１６ｂの中心部１８ｂ上に開口している。

以上の構成において、次に動作を説明する。

サウナ室１内において、サウナを使用する場合、まず、図示していないガス湯沸かし器や電気温水器等の熱源から、図１に示すパイプ２４を介し、図２に示す熱交換器７に温水が供給される。また、この温水の一部は、給水管１４へと供給される。給水管１４に供給される温水は、極めて少量であって、この時点では、給水管１４から排出されていない。

この状態で、熱交換器７が運転され、ファンモータ８が駆動されると、ファンモータ８が吸込口４を介してサウナ室１内の空気を吸い込み、吸い込まれた空気は熱交換器７によって加熱される。加熱された空気は、ファンモータ８によって、ケーシング１０を介して、筒状の経路１２へと送られる。

一方、モータ１７が駆動されると、回転軸１５が高速回転し、それにともない回転板１６ａおよび回転板１６ｂが高速回転される。

このとき、給水管１４は、高速回転する上方の回転板１６ａの中心部１８ａの上面に温水を供給する。上方の回転板１６ａの中心部１８ａに供給された温水は、高速回転による遠心力によって中心部１８ａの外周方向に向かって薄膜状に広がり、この薄膜状になった温水は、中心部１８ａの外周縁から接線方向へと高速で吹き飛ばされる。中心部１８ａから高速で吹き飛ばされた水滴は、さらに、高速回転する回転板１６ａに設けた環状リブ１９ａや、連結リブ２０ａに衝突して破砕される。環状リブ１９ａや、連結リブ２０ａは、回転板１６ａとともに高速で回転しているため、これらに衝突した水滴にはさらに遠心力が加わり、この遠心力によって外周方向への水滴の飛散速度はさらに増すこととなる。このように、遠心力で飛散した水滴は高速で回転する環状リブ１９ａや連結リブ２０ａに次々に衝突し、液体の微細化が加速する。また、上方の回転板１６ａから飛散し微細化された温水の一部は、筒状の経路１２の内壁に衝突して破砕され、温水の微細化がますます加速される。また、筒状の経路１２の内壁に衝突して破砕された水滴は、この衝突により再び筒状の経路１２内で飛び散り、高速回転する回転板１６ａの環状リブ１９ａや連結リブ２０ａに再び衝突して破砕され、液体の微細化がさらに促進される。

このように、給水管１４から上方の回転板１６ａの上面に供給された温水は、この時点で大部分が微細化され、加熱された暖かい空気と混ざって蒸気の状態となっている。

一方、上方の回転板１６ａの回転によって微細化できなかったわずかな水滴や、環状リブ１９ａや連結リブ２０ａに衝突して飛散した微細化された水滴の一部は、高速回転による遠心力とファンモータ８からの送風により、上方の回転板１６ａの孔Ａを介して、下方の回転板１６ｂへと運ばれる。このとき、上方の回転板１６ａから飛散した水滴は、三次元的な方向に飛散するため、高速回転する下方の回転板１６ｂの環状リブ１９ｂや連結リブ２０ｂに次々に衝突し、破砕されて微細化される。

さらに、上方の回転板１６ａから遠心力により飛散した水滴のうち、微細化されずに筒状の経路１２の内壁に付着したわずかな水滴や、微細化された後に内壁において結露した微量の水滴は、筒状の経路１２の内壁をつたって、貯水手段２２に流れ落ち、貯水される。貯水手段２２に貯まったわずかな温水は、水路２３を介して、貯水手段２２の三方向から、下方の回転板１６ｂの中心部１８ｂへと運ばれる。

このように、下方の回転板１６ｂに運ばれたわずかな温水も、上方の回転板１６ａと同様に下方の回転板１６ｂが高速回転することにより、微細化が行われる。すなわち、筒状の経路１２の内壁から、貯水手段２２および水路２３を介して、下方の回転板１６ｂの中心部１８ｂに供給されたわずかな水滴は、高速回転による遠心力で中心部１８ｂの外周方向に向かって薄膜状に広がって、外周縁から接線方向へと高速で吹き飛ばされ、吹き飛ばされた水滴が環状リブ１９ｂや連結リブ２０ｂに衝突して破砕され、温水の微細化が促進される。

このように、上方の回転板１６ａに供給された温水は、上方の回転板１６ａが高速回転することによって大部分が微細化されるのに加え、わずかに残った微細化されなかった一部の水滴も、上方の回転板１６ａの孔Ａを介して、あるいは、筒状の経路１２に設けた液体案内手段２１を介して、高速回転する下方の回転板１６ｂへと運ばれてほぼ完全に微細化される。

回転板１６ａおよび回転板１６ｂの高速回転によって微細化された温水を含む暖かい空気は、ファンモータ８の送風によって、排気口５からサウナ室１の内部へ蒸気として供給される。

また、このサウナ運転を中断あるいは停止した場合には、ファンモータ８と回転手段１３の回転および給水管１４からの給水が停止する。そのときには、給水管１４からそれまでに供給された温水は、上方の回転板１６ａおよび下方の回転板１６ｂの高速回転によって、ほぼすべて微細化されている。

また、微細化されない液体が貯水手段２２に残った場合にも、サウナ運転を停止して可動式のルーバ１１を可動し、排気口５を閉じれば、サウナ室１に非微細化液体が排出されることはなく、液体微細化装置３の内部において、熱交換器７によって加熱された空気の残熱によって乾燥される。

以上のような構成と動作によれば、上述のとおり、高速回転する回転手段１３とこの回転手段１３に液体を供給する給水管１４とを備え、高速回転による微細化に必要な最低限の温水を供給する構成としているので、本実施の形態の液体微細化装置３による微細化終了時においては、装置に供給した温水のすべてを微細化することが可能となるという効果を奏する。非微細化液体がわずかに残ったとしても、特別に排出せずとも微細化手段に残った熱によって自然に乾燥できる程度の分量となる。

また、本実施の形態のように、回転手段１３において複数の回転板１６ａ，１６ｂを軸方向に備える構成としたことにより、上方の回転板１６ａでは微細化されなかった、わずかに残った液体を、下方の回転板１６ｂによって微細化することができるため、供給された液体を段階に分けて、ほぼ完全に微細化することが可能となる。

また、複数の回転板１６ａおよび回転板１６ｂはそれぞれ、空気や液体を通過する孔Ａを有する構成としたことにより、ファンモータ８から送られる空気の流れを妨げないため、エネルギー損失を抑えることが可能となり、さらに、上方の回転板１６ａから遠心力によって三次元的な方向に吹き飛ばされた水滴が、孔Ａを介して下方の回転板１６ｂに運ばれ、下方の回転板１６ｂの高速回転によって、液体の微細化が加速されるという効果を奏する。

また、複数の回転板１６ａおよび回転板１６ｂの形状はそれぞれ、液体がその上面に供給される中心部１８ａ，１８ｂと、これら中心部１８ａ，１８ｂの外周側に同心円状に設けた複数の環状リブ１９ａ，１９ｂと、この中心部１８ａ，１８ｂから放射線状に伸びて、複数の環状リブ１９ａ，１９ｂと連結する連結リブ２０ａ，２０ｂとをそれぞれ一体に構成したことにより、液体の微細化の効率を上げることが可能となっている。すなわち、上方の回転板１６ａの中心部１８ａに供給された液体が放射線状に薄膜状に広がって吹き飛ばされて微細化が進むとともに、吹き飛ばされた温水が環状リブ１９ａや連結リブ２０ａに衝突することで、さらに微細化が加速し、その上さらに、吹き飛ばされた温水が、上方の回転板１６ａの孔Ａを介して下方の回転板１６ｂへと運ばれ、高速回転する下方の回転板１６ｂの環状リブ１９ｂや連結リブ２０ｂに衝突して温水の微細化を加速することが可能となる。また、空気や液体を通過する孔Ａを大きくすることにより、ファンモータ８から送られる空気の流れを妨げず、エネルギー損失を抑えることが可能となる上、複数の回転板１６ａ，１６ｂ自体を軽量化することにより、高速回転の効率を向上するとともに、高速回転による騒音を抑えることも可能となる。

また、液体供給手段としての給水管１４から液体が供給される上方の回転板１６ａの外周に筒状の経路１２を設け、この経路の内壁に付着した微細化されなかった液体を、下方の回転板１６ｂの中心部１８ａへと案内する液体案内手段２１を設ける構成としたことにより、上方の回転板１６ａから飛散して筒状の経路１２の内側に付着したわずかな非微細化液体を回転手段１３に戻し、下方の回転板１６ｂによってほぼ完全に微細化することが可能となるため、供給したすべての温水を効率よく微細化することが可能となるという効果をそうする。

また、この液体案内手段２１は、筒状の経路１２の内壁に設けた貯水手段２２と、この貯水手段２２の三方から下方の回転板１６ｂの中心部１８ｂへと液体を案内する水路２３を備えた構成としたことにより、上方の回転板１６ａから吹き飛ばされ、筒状の経路１２の内側に付着した非微細化液体を貯水手段２２に貯めて、そこに貯めた温水を、水路２３を介して、高速回転する下方の回転板１６ｂに戻すことによって、給水管１４から供給した温水を確実に集めて、ほぼ完全に微細化することが可能となる。

なお、複数の回転板１６ａ，１６ｂの回転数は、３０００ｒｐｍ（ｒｐｍは毎分の回転数を表す単位）より低い回転数とすることにより、高速回転による騒音を抑えることが可能となるという効果を奏する。

なお、給水管１４から供給する温水は、６０ｇ／分以下で供給する構成とすると、供給した温水を、上方の回転板１６ａおよび下方の回転板１６ｂによって３０００ｒｐｍの回転数において、ほぼ完全に微細化することが可能となるという効果を奏する。

なお、排気口５に可動式のルーバ１１を設けた構成としたことにより、このサウナ運転を中断あるいは停止した場合に、可動式のルーバ１１を可動して排気口５を閉じれば、微細化されない液体が貯水手段２２に残った場合であっても、サウナ室１に非微細化液体が排出されることはなく、液体微細化装置３の内部において、熱交換器７によって加熱された空気の残熱によって乾燥されるという効果を奏する。

このように、上記の液体微細化装置３をサウナ室１に設置してサウナ装置として利用した場合、供給した液体をほぼ完全に微細化することができ、わずかに残った非微細化液体を特別に排出せずとも、液体微細化手段９に残った熱によって自然に乾燥できる程度の分量となるので、微細化できなかった温水を排水として処理するための配管施工の工事が不要となり、結果として、サウナ装置の施工作業が簡単になるという効果を奏する。

以上のように、本発明の液体微細化装置は、液体を効率よく、ほぼ完全に微細化することが可能となるため、微細化されなかった液体を特別に排出しなくても自然に乾燥させることもできるので、排液手段を別途設ける必要のないものとなる。

したがって、例えば、サウナ装置、加湿装置、冷却装置、噴霧装置、洗浄装置、植物育成設備等への活用が期待される。また、温水だけでなく、油や洗剤等のその他の液体の微細化設備にも利用することが可能である。

本発明の実施の形態における液体微細化装置を用いたサウナ装置の斜視図 同液体微細化装置の断面模式図 同液体微細化装置の拡大斜視図 同液体微細化装置の断面模式図 同液体微細化装置の回転板の拡大図 同液体微細化装置の液体案内経路の斜視図

符号の説明

４ 吸込口
５ 排気口
６ 本体ケース
７ 熱交換器
８ ファンモータ
９ 液体微細化手段
１１ ルーバ
１２ 筒状の経路
１３ 回転手段
１４ 給水管
１５ 回転軸
１６ａ 回転板
１６ｂ 回転板
１７ モータ
１８ 中心部
１９ 環状リブ
２０ 連結リブ
２１ 液体案内手段
２２ 貯水手段
２３ 水路

Claims (10)

1. 吸込口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内の前記吸込口と前記排気口を結ぶ風路に設けた加熱手段および送風手段と、この送風手段と前記排気口間に設けた液体微細化手段とを備え、前記液体微細化手段は、回転手段と、この回転手段に液体を供給する液体供給手段とを有する液体微細化装置。
2. 回転手段は、回転軸と、この回転軸の軸方向に所定間隔で固定した複数の回転板とを備える請求項１に記載の液体微細化装置。
3. 複数の回転板には、それぞれ空気や液体が通過する孔を有する構成とした請求項２に記載の液体微細化装置。
4. 液体供給手段から液体が供給される回転板は、液体がその上面に供給されるための中心部と、この中心部の外周側に同心円状に設けた環状リブと、前記中心部から放射線状に延びて前記環状リブと連結する連結リブとを一体に構成した請求項３に記載の液体微細化装置。
5. 液体供給手段から液体が供給される回転板の外周に筒状の経路を設け、この経路内の液体を、下方の回転板の中心部へと案内する液体案内手段を設けた請求項４に記載の液体微細化装置。
6. 液体案内手段は、筒状の経路の内壁に設けた貯水手段と、この貯水手段から下方の回転板の中心部へ液体を案内する水路とを備えた請求項５に記載の液体微細化装置。
7. 複数の回転板は、３０００ｒｐｍより低い回転数で回転する構成とした請求項６に記載の液体微細化装置。
8. 液体供給手段は、液体を６０ｇ／分以下で供給する構成とした請求項７に記載の液体微細化装置。
9. 排気口に可動式のルーバを設けた請求項８に記載の液体微細化装置。
10. 請求項１から９のいずれか一つに記載の液体微細化装置をサウナ室に設置したサウナ装置。

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