JP2010069048A - 液体微細化装置とそれを用いたサウナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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、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ものである。
【解決手段】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の吸込口４と排気口５との間に設けた加熱手段７と、この加熱手段７と排気口５との間に設けた複数の送風手段８ａ，８ｂと、送風手段８ｂの吸込上流側に設けた液体微細化手段９とを備えている。液体微細化手段９は、回転手段１４と、この回転手段１４に液体を供給する液体供給手段１５とにより構成する。回転手段１４において、送風手段８ｂの回転軸１１の軸方向に所定間隔で配置した複数の回転板１７ａ，１７ｂを高速回転させることにより、供給された液体を遠心力で飛散させて微細化し、微細化された液体は送風手段８ｂの吸込上昇気流によって排気口５へ運ばれる。
【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、液体供給手段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、この本体ケース内において前記吸込口と前記排気口間の風路に設けた加熱手段と、この加熱手段と前記排気口との間に設けた第１の送風手段と、この第１の送風手段の吸い込み上流側に配置した液体微細化手段とを備え、前記液体微細化手段は、前記第１の送風手段のモータに連結された回転手段と、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、送風手段の吸い込み上流側に配置して、この送風手段のモータと連結された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とともに、送風手段による吸込気流が微細化された液体を含む空気を上昇させて排気口へと導くので、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、液体微細化手段による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る上、送風手段によって加熱された空気を吸込んで上昇気流をつくることによって、わずかな非微細化液体が風路内に付着したとしても、液体が下方へ流れるのを防止し、風路内でとどめて乾燥させることができるので、非微細化液体を特別に排出する必要がなく、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１）
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内において吸込口４のと排気口５との間の風路に設けた加熱手段７と、加熱手段７と排気口５との間に設けた複数の送風手段８ａ，８ｂと、一方の送風手段８ｂの吸込上流側に設けた液体微細化手段９とを備えている。

本実施の形態では、送風手段８ａ，８ｂはファン（例えば、シロッコファンやターボファン）であり、ケーシング１０ａ，１０ｂをそれぞれ備えている。送風手段８ｂには回転軸１１を設けて、この回転軸１１の片端をケーシング１０ｂの上部に設けた駆動用のモータ１２と連結する構成としている。回転軸１１は、送風手段８ｂから本体ケース６の下面に向かって垂直方向に延び、下端には保持部（図示せず）を備えている。

液体微細化手段９は、筒状の経路１３と、この筒状の経路１３の内部に設けた回転手段１４と、この回転手段１４に液体を供給する液体供給手段１５とにより構成する。

筒状の経路１３は、開口する上端が送風手段８ｂのケーシング１０ｂと連結され、下端には加熱手段７側に、図３のごとく、吸込開口１６を有している。

再び図２に戻って説明を続けると、回転手段１４は、送風手段８ｂから下方に延びた回転軸１１に、この回転軸１１を中心として回動する複数の回転板１７ａ，１７ｂ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１１の上方に設けた回転板１７ａと、下方に設けた回転板１７ｂとの２つを設ける構成としている。

また、排気口５には可動式のルーバ１８が取り付けられている。

図３は本体ケース６の内部を上方から見た斜視図であり、これに示すように、加熱手段７は本体ケース６の下面に配置され、ケーシング１０ａはケースの一角に加熱手段７の上で開口するように配置し、ケーシング１０ｂおよび液体微細化手段９はケーシング１０ａの対角に配置する。ケーシング１０ａを介する風路Ａと、吸込開口１６と液体微細化手段９とケーシング１０ｂとを介する風路Ｂとは、合流部１９において合流する構成としている。合流部１９は、図４に示すように、排気口５に連通している。

次に、図５から図７を用いて液体微細化手段９の詳細を説明する。

図５に示すように、回転板１７ａ，１７ｂは、空気や液体を通過する孔Ｃを有している。回転板１７ａおよび回転板１７ｂはそれぞれ、液体をその上面に供給するための中心部２０と、この中心部２０の外周側において同心円状に設けた複数の環状リブ２１と、中心部２０から放射線状に延びて複数の環状リブ２１と連結する連結リブ２２とを一体に構成した形状としており、これら中心部２０、環状リブ２１、連結リブ２２との間がすべて孔Ｃとなっている。本実施の形態では、図７に示すように、上方の回転板１７ａは中心部２０ａ、環状リブ２１ａ、連結リブ２２ａを、下方の回転板１７ｂは、中心部２０ｂ、環状リブ２１ｂ、連結リブ２２ｂをそれぞれ有している。

図６に示すように、筒状の経路１３の内壁には、内壁に付着した液体を下方の回転板１７ｂへと案内する液体案内手段２３として、貯水手段２４および水路２５を設ける構成としている。本実施の形態では、図７に示すように、上方の回転板１７ａと下方の回転板１７ｂとの間に、筒状の経路１３の内壁に沿って貯水手段２４を設け、この貯水手段２４から下方の回転板１７ｂの中心部２０ｂへと液体を案内する水路２５を設ける構成としている。水路２５は、図６に示すように、貯水手段２４の三方から筒状の経路１３の中心に向かって伸びる形状とし、図７に示すように下方の回転板１７ｂの中心部２０ｂ上に開口している。

液体供給手段１５は、図７に示すように、上方の回転板１７ａの中心部２０ａ上に液体を供給する構成としている。

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２６を介し、図２に示す加熱手段７に温水が供給される。また、この温水の一部は、液体供給手段１５へと供給される。液体供給手段１５に供給される温水は、極めて少量であって、この時点では、液体供給手段１５から排出されていない。

この状態で、加熱手段７が運転され、送風手段８ａが駆動されると、送風手段８ａ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加熱手段７によっておよそ摂氏８０度になるまで加熱される。加熱された空気は、送風手段８ａによって、ケーシング１０ａを介して、合流部１９へと送られる。この空気の流れは図３に示す風路Ａを経由する。

一方、モータ１２を駆動して、送風手段８ｂを運転すると、送風手段８ａにより吸込まれ、加熱手段７によって加熱された空気の一部は、吸込開口１６を介して筒状の経路１３の内部へと吸込まれる。筒状の経路１３の内部では、送風手段８ｂによって、上昇気流が発生している。この空気の流れは、図３に示す風路Ｂを経由するものである。

このとき同時に送風手段８ｂの回転軸１１が高速で回転するため、それにともない回転板１７ａおよび回転板１７ｂが高速回転される。ここで、液体供給手段１５は、高速回転する上方の回転板１７ａの中心部２０ａの上面に温水を供給する。上方の回転板１７ａの中心部２０ａ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２０ａ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２０ａ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２０ａ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１７ａに設けた環状リブ２１ａや、連結リブ２２ａに衝突して破砕される。環状リブ２１ａや、連結リブ２２ａは、回転板１７ａ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２１ａや連結リブ２２ａ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１７ａから飛散し微細化された温水の一部は、筒状の経路１３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１３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１３内で飛び散り、高速回転する回転板１７ａの環状リブ２１ａや連結リブ２２ａ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、液体供給手段１５から上方の回転板１７ａの上面に供給された温水は、回転手段１４の高速回転によりこの時点で大部分が微細化されるとともに、風路Ｂを経由する空気、すなわち、送風手段８ａによって、吸込開口１６を介して筒状の経路１３へと吸込まれた暖かい乾燥空気と混ざって蒸気の状態となり、ケーシング１０ｂを介して、合流部１９へと送られる。

また、上方の回転板１７ａ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１３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で結露したわずかな水滴の大部分は、筒状の経路１３の内部で発生する暖かい上昇気流により、内壁から流れ落ちずに保持されてそのまま乾燥される。

内壁で暖かい上昇気流によって乾燥されない残りの水滴は、筒状の経路１３の内壁をつたって、貯水手段２４に流れ落ちて貯水される。貯水手段２４に貯まったわずかな温水は、水路２５を介して、貯水手段２４の三方向から、下方の回転板１７ｂの中心部２０ｂへと運ばれる。

このように下方の回転板１７ｂに運ばれたわずかな温水も、上方の回転板１７ａと同様に下方の回転板１７ｂ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１３の内壁から、貯水手段２４および水路２５を介して、下方の回転板１７ｂの中心部２０ｂ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２０ｂ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る。吹き飛ばされた水滴は、筒状の経路１３の内壁や、環状リブ２１ｂおよび連結リブ２２ｂに衝突して破砕され、さらに、送風手段８ｂによって吸い込まれた暖かい上昇気流に乗って、上方へ移動し、上方の回転板１７ａの環状リブ２１ａや連結リブ２２ａに衝突することにより、ますます温水の微細化が促進される。

このように、上方の回転板１７ａに供給された温水は、上方の回転板１７ａ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、筒状の経路１３に設けた液体案内手段２３を介して、高速回転する下方の回転板１７ｂへと運ばれてほぼ完全に微細化される。微細化された水滴は、風路Ｂを経由する空気、すなわち送風手段８ｂによって吸込開口１６を介して、筒状の経路１３に吸込まれて上昇する暖かい空気と混ざり、ケーシング１０ｂを介して、合流部１９へと送られる。

合流部１９では、送風手段８ａから風路Ａを経由して運ばれた加熱された乾燥空気と、送風手段８ｂから風路Ｂを経由して運ばれた微細化液体を含む湿った空気とが合流し、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、送風手段８ｂと回転手段１４の回転および液体供給手段１５からの給水が停止する。そのときには、液体供給手段１５からそれまでに供給された温水は、上方の回転板１７ａおよび下方の回転板１７ｂの高速回転によりほぼすべて微細化されてしまう。また、仮に微細化されない液体が筒状の経路１３の内側に付着したり、貯水手段２４に温水が残ったりしても、これらは加熱手段７によって加熱された空気の残熱によって乾燥されるため、液体微細化装置３から外部へ排出する必要がない。

以上のような構成と動作によれば、上述のとおり、送風手段８ｂの吸込上流側に設けた高速回転する回転手段１４と、この回転手段１４に液体を供給する液体供給手段１５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でき、吸込上昇気流によってケーシング１０ｂと合流部１９を介して排気口５へと運びサウナ室１へと供給することが可能となるという効果を奏する。したがって、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。

また、液体微細化手段９によって微細化された微細化液体を含む湿った空気は、温水が気化することにより、加熱手段７により加熱された時点よりも温度が低下してしまうが、合流部１９において、送風手段８ａによって風路Ａを経由して運ばれる加熱された乾燥空気と合流させることによって、サウナ室１へ供給する蒸気の温度を効率良く上昇させることが可能となり、本装置をサウナ装置として使用する場合に運転性能が向上するという効果を奏する。

さらに、上述のとおり、複数の回転板１７ａおよび回転板１７ｂはそれぞれ、空気や液体を通過する孔Ｃを有する構成としたことにより、送風手段８ｂによる吸込のエネルギー損失を抑えることが可能となるという効果を奏する。

また、上述のとおり、複数の回転板１７ａおよび回転板１７ｂのそれぞれを、中心部２０ａ，２０ｂ、複数の環状リブ２１ａ，２１ｂと、連結リブ２２ａ，２２ｂとを有する構成としてこれらを高速回転させることにより、遠心力により飛散した液体がこれらに次々に衝突して温水の微細化を加速することが可能となるとともに、空気や液体を通過する孔Ｃを大きくすることにより、送風手段８ｂが吸引す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。さらに、複数の回転板１７ａ，１７ｂ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。

さらに、上述のとおり、筒状の経路１３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１７ｂの中心部２０ａへと案内する液体案内手段２３を設ける構成としたことにより、わずかなに残った非微細化液体を回転手段１４に戻し、下方の回転板１７ｂ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奏する。

また、上述のとおり、液体案内手段２３は、貯水手段２４と水路２５を備えた構成としたことにより、上方の回転板１７ａから吹き飛ばされ、筒状の経路１３の内側に付着した非微細化液体を貯水手段２４に貯めて、そこに貯めた温水を、三方から水路２５を介して、高速回転する下方の回転板１７ｂに戻すことによって、液体供給手段１５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という効果を奏する。

また、排気口５に可動式のルーバ１８を設けた構成としていることにより、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１８を可動して排気口５を閉じれば、仮に微細化されない液体が合流部１９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、加熱手段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。

なお、吸込開口１６を開閉自在な構成とした場合、送風手段８ｂの運転を停止して吸込開口１６を閉じることにより、送風手段８ａによって、加熱手段７で加熱された空気を風路Ａを経由して排気口５へ送ることが可能となる。風路Ａにおいては、風路Ｂのような空気の流れを妨げる回転手段１４等の障害物がないため、加熱された空気を送風するエネルギーの損失を抑えることが可能となり、加熱した空気を効率良くサウナ室１の内部へと送ることが可能となる。このため、本発明の装置はサウナ装置としてだけでなく、サウナ室１に高温の乾燥空気を送ることで、サウナ室１の乾燥や暖房としても使用することが可能となるという効果を奏する。

さらに、他の形態としては、図８に示すように、筒状の経路１３の加熱手段７側の側面において、下方の回転板１７ｂと液体案内手段２３との間の高さ位置に複数の通気孔２７を設ける構成としてもよい。このような構成では、加熱手段７によって加熱された乾燥した空気は、吸込開口１６に加え、この通気孔２７からも筒状の経路１３の内部へと吸込まれることとなる。送風手段８ｂによって吸込開口１６を介して吸引された高温の空気は、液体微細化手段９に供給された液体が気化することにより温度が下がってしまうが、このようにすると、液体案内手段２３と下方の回転板１７ｂの間にの通気孔２７から高温の乾燥空気が吸込まれることにより、筒状の経路１３の内部の温度の低下を防ぐことが可能となり、特に、下方の回転板１７ｂの高速回転によって飛散した微細化された液体の温度が低下して結露するのを防止することが可能となる。その結果、液体微細化手段９に供給された温水は、筒状の経路１３内で上方の回転板１７ａと下方の回転板１７ｂの高速回転によって、効率的に微細化され、非微細化液体が液体微細化手段９の内部に残るのを防止するとともに、微細化した液体を含む空気の温度を高めることにより、サウナ装置としての運転性能を向上す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構成図 同液体微細化装置の要部の斜視図 同液体微細化装置の要部の斜視図 同液体微細化装置の回転板の拡大斜視図 同液体微細化装置の液体案内手段の拡大斜視図 同液体微細化装置の液体微細化手段の断面構成図 本発明の他の形態における液体微細化装置の断面構成図

符号の説明

４ 吸込口
５ 排気口
６ 本体ケース
７ 加熱手段
８ 送風手段
９ 液体微細化手段
１１ 回転軸
１２ モータ
１３ 筒状の経路
１４ 回転手段
１５ 液体供給手段
１６ 吸込開口
１７ａ 回転板
１７ｂ 回転板
１８ ルーバ
１９ 合流部
２０ 中心部
２１ 環状リブ
２２ 連結リブ
２３ 液体案内手段
２４ 貯水手段
２５ 水路
２７ 通気孔

Claims (12)

1. 吸込口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内において前記吸込口と前記排気口間の風路に設けた加熱手段と、この加熱手段と前記排気口との間に設けた第１の送風手段と、この第１の送風手段の吸い込み上流側に配置した液体微細化手段とを備え、前記液体微細化手段は、前記第１の送風手段のモータに連結された回転手段と、この回転手段に液体を供給する液体供給手段とを備えた構成とする液体微細化装置。
2. 加熱手段と排気口との間に第１の送風手段および第２の送風手段を設け、これら第１の送風手段および第２の送風手段はそれぞれケーシングを有し、これらのケーシングと排気口とを結ぶ風路が合流する合流部を備えた請求項１に記載の液体微細化装置。
3. 第１の送風手段のモータに連結された回転手段は、前記モータに連結された回転軸と、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２に記載の液体微細化装置。
4. 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４に記載の液体微細化装置。
6. 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、この筒状の経路の開口の一端は送風手段のケーシングと連通し、他端は吸込開口を有する構成とした請求項５に記載の液体微細化装置。
7. 筒状の経路において、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６に記載の液体微細化装置。
8. 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７に記載の液体微細化装置。
9. 筒状の経路の吸込開口は、開閉自在な構成とした請求項６から８のいずれか一つに記載の液体微細化装置。
10. 筒状の経路の側面において、液体案内手段と下方の回転板との間に複数の通気孔を有する構成とした請求項６から９のいずれか一つに記載の液体微細化装置。
11. 排気口に可動式のルーバを設けた請求項１から１０のいずれか一つに記載の液体微細化装置。
12. 請求項１から１１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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