JP2014085086A

JP2014085086A - 流体搬送装置

Info

Publication number: JP2014085086A
Application number: JP2012236606A
Authority: JP
Inventors: Naho Misumi; 奈穂美寿見; Junichiro Hoshizaki; 潤一郎星崎; Marika Riku; 茉莉花陸
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-10-26
Filing date: 2012-10-26
Publication date: 2014-05-12
Anticipated expiration: 2032-10-26
Also published as: JP5445657B1

Abstract

【課題】高湿空気の搬送方向を容易に定めることができる流体搬送装置を提供する。
【解決手段】流体搬送装置は、流体を貯蔵するように設けられた流体貯蔵部と、前記流体貯蔵部に貯蔵された流体を気化させて高湿空気を生成するように設けられた高湿空気生成部と、前記高湿空気生成部に生成された高湿空気を放出するように設けられた空気放出部と、前記空気放出部に放出される高湿空気が視認し得るように当該高湿空気に混合させるオゾンを生成するように設けられたオゾン生成部と、を備えた。
【選択図】図１

Description

この発明は、流体搬送装置に関するものである。

高湿空気を加圧して渦輪状に搬送する流体搬送装置が提案されている。当該流体搬送装置によれば、高湿空気を局所的に搬送することができる（例えば、特許文献１）。

特許第３６７５２０３号公報特許第４８２９８１４号公報特許第４８９２３６４号公報特開２００５−２９６５４０号公報特開２００７−１８１６５３号公報特開２０１０−２２６４２号公報特開２００７−３１９２３４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の流体搬送装置においては、蒸気を視認できない。このため、高湿空気の搬送方向を定めにくい。

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、高湿空気の搬送方向を容易に定めることができる流体搬送装置を提供することである。

この発明に係る流体搬送装置は、流体を貯蔵するように設けられた流体貯蔵部と、前記流体貯蔵部に貯蔵された流体を気化させて高湿空気を生成するように設けられた高湿空気生成部と、前記高湿空気生成部に生成された高湿空気を放出するように設けられた空気放出部と、前記空気放出部に放出される高湿空気が視認され得るように、当該高湿空気に混合させるオゾンを生成するように設けられたオゾン生成部と、を備えたものである。

この発明によれば、高湿空気の搬送方向を容易に定めることができる。

この発明の実施の形態１における流体搬送装置の縦断面図である。この発明の実施の形態１における流体搬送装置の動作を説明するためのフローチャートである。この発明の実施の形態２における流体搬送装置の縦断面図である。この発明の実施の形態３における流体搬送装置の縦断面図である。この発明の実施の形態４における流体搬送装置の縦断面図である。この発明の実施の形態５における流体搬送装置の縦断面図である。この発明の実施の形態６における流体搬送装置の制御概念図である。この発明の実施の形態６における流体搬送装置の制御概念図である。

この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における流体搬送装置の縦断面図である。

図１において、本体ケース１の上部の奥側には、ふた２が着脱自在に設けられる。本体ケース１内の下部の奥側には、給水部３が形成される。給水部３は、下方に凹むように形成される。給水部３には、水位検知部（図示せず）が設けられる。

本体ケース１内の下部の手前側には、流体貯蔵部として、貯水部４が設けられる。給水部３の底面と貯水部４の底面とつなぐように、給水路５が設けられる。貯水部４下部の外周面には、高湿空気生成部として、ヒータ６が取り付けられる。貯水部４下部の外周面には、温度検出部として、サーミスタ７が取り付けられる。

貯水部４の直上には、加圧室８が設けられる。加圧室８の側面中央には、空気放出部として、渦輪生成管９が設けられる。渦輪生成管９は、本体ケース１から水平方向に突き出すように形成される。渦輪生成管９の先端には、開口部１０が形成される。

加圧室８よりも奥側には、加圧部として、加振器１１が設けられる。加振器１１は、一般的なスピーカと同様の構造である。すなわち、加振器１１は、ボイスコイル１１ａ、振動板１１ｂ、マグネット１１ｃを備える。

ボイスコイル１１ａは、開口部１０の略中央の水平線上に配置される。ボイスコイル１１ａの端部の定位置には、振動部として、振動板１１ｂが接着層を介して固着される。振動板１１ｂは、耐熱性を有する材料で形成される。振動板１１ｂの正面の面積は、垂直投影面上において開口部１０の面積よりも大きくなるように形成される。振動板１１ｂは、加圧室８との間で気密を保持するように設けられる。振動板１１ｂに接するように、ゴム等の振動減衰能の大きい材料が配置される場合もある。ボイスコイル１１ａの周辺かつ振動板１１ｂよりも奥側には、マグネット１１ｃが配置される。加振器１１の奥側には、任意形状の空気弁（図示せず）が形成される。

貯水部４と加圧室８との間には、オゾン生成部１２が設けられる。オゾン生成部１２は、ＵＶランプ等からなる。

本体ケース１の手前側の外面下部には、操作部１３が設けられる。本体ケース１内には、制御部１４が設けられる。制御部１４には、サーミスタ７の出力端、操作部１３の出力端、ヒータ６の入力端、オゾン生成部１２の入力端、ボイスコイル１１ａの入力端が接続される。

本体ケース１内の奥側には、給水タンク１５が着脱自在に取り付けられる。給水タンク１５の下部には、給水弁１５ａが設けられる。給水弁１５ａは、給水タンク１５が本体ケース１に取り付けられた際に給水部３に嵌るように形成される。

次に、図２を用いて、流体搬送装置の動作を説明する。
図２はこの発明の実施の形態１における流体搬送装置の動作を説明するためのフローチャートである。

給水タンク１５には、外部から水が供給される。給水タンク１５は、給水部３に沿って、本体ケース１内に設置される。給水タンク１５内の水は、給水弁１５ａ、給水部３、給水路５を経由して貯水部４に一定量流れ込む。この際、給水量は、給水弁１５ａによって調整される。

その後、ステップＳ１で、操作部１３の電源ＳＷ（図示せず）がユーザに押されると、流体搬送装置の電源がＯＮ状態となる。その結果、流体搬送装置の運転が開始する。その後、ステップＳ２に進み、制御部１４は、ヒータ６をＯＮ状態にする。その結果、ヒータ６に電流が流れる。当該電流により、ヒータ６が熱を発する。当該熱により、貯水部４が加熱される。当該加熱により、貯水部４内の水温が上昇する。当該上昇により、水が殺菌される。

その後、水蒸気が貯水部４から発生する。当該水蒸気は、高湿空気１６となって加圧室８へ進入する。その結果、加圧室８は、高湿空気１６で満たされる。

その後、ステップＳ３に進み、制御部１４は、オゾン生成部１２、加振器１１をＯＮ状態にする。その結果、オゾン生成部１２は、オゾンを生成する。当該オゾンは、高湿空気１６と混合し、加圧室８へ進入する。

制御部１４は、駆動信号をボイスコイル１１ａに出力する。当該駆動信号に基づいて、振動板１１ｂが振動する。この際、振動板１１ｂは加圧室８の壁面に接しない。当該振動により、加圧室８内の容積が変動する。当該変動により、加圧室８内の高湿空気１６とオゾンとの混合空気が加圧される。当該加圧により、混合空気は、渦輪生成管９を通過する。

その後、混合空気は、開口部１０から外部へ押し出される。この際、混合空気の渦輪生成管９内面近傍は、渦輪生成管９との摩擦により減速する。このため、混合空気の渦輪生成管９の内面近傍と中心軸近傍との間には、風速分布が形成される。当該分布により、渦輪生成管９の内面近傍で、渦流が生成される。その結果、全体として、渦輪状の混合空気が生成される。この際、混合空気は、視認される。

その後、当該混合空気においては、渦輪外周部が徐々に拡散する。その後、当該混合空気は、渦輪の形状を保持できなくなるまで並進する。

その後、ステップＳ４に進み、予め設定された時間が経過すると、オゾン生成部１２がＯＦＦ状態となる。その結果、高湿空気１６には、オゾンが混合しない。このため、オゾンを含まない高湿空気１６が渦輪状となって開口部１０から外部へ押し出される。この際、高湿空気１６は視認されない。

その後、ステップＳ５に進み、制御部１４は、操作部１３の方向スイッチがユーザに押されたか否かを判定する。操作部１３の方向スイッチがユーザに押された場合は、ステップＳ３に戻る。その結果、オゾン生成部１２が再びＯＮ状態となる。このため、高湿空気１６には、オゾンが混合する。その結果、混合空気は再び視認される。

ステップＳ５で操作部１３の方向スイッチがユーザに押されない場合は、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、制御部１４は、電源ＳＷがＯＦＦ状態となっているか否か、タイマー設定時間が経過したか否か、給水タンク１５内の水量が０になったか否かを判定する。いずれの条件も成立しない場合は、ステップＳ２に戻る。いずれかの条件が成立した場合は、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、流体搬送装置の電源がＯＦＦ状態となる。

以上で説明した実施の形態１によれば、高湿空気１６とオゾンとの混合空気が外部へ押し出される。当該混合空気は視認される。このため、本体ケース１の向きを調整すれば、並進する渦輪の搬送方向を所望の方向へ定めることができる。また、温かくてしっとりした渦輪が生成される。このため、視覚的な癒し効果がある。また、体感的にも心地よい。

また、オゾンの生成は、予め設定された時間が経過した場合に停止する。この際、開口部１０付近のオゾン濃度が１００ｐｐｂ以下となるように、オゾンの生成時間を設定すればよい。

また、ユーザの操作により、オゾン生成部１２を再び動作させることができる。このため、高湿空気１６の搬送方向を再び設定することができる。

また、オゾン生成部１２は、高湿空気１６の通過領域内に配置される。このため、本体ケース１内にオゾン生成部１２を配置するためだけの領域を確保する必要がない。

また、高湿空気１６は、渦輪状に水平方向に搬送される。このため、高湿空気１６を遠くまで搬送することができ、人周辺を集中的に必要最小限の水量で加湿できるので、タンク容量を小さくし、製品サイズを小さくすることができる。また、部屋周囲や人以外のエリアへの加湿をしないので、部屋壁面や壁の結露を抑えることができる。

なお、高湿空気１６を生成せずに流体搬送装置を使用してもよい。この場合、流体搬送装置を送風ファンとして夏にも使用することができる。このため、流体搬送装置を年中使用することができる。

また、制御部１４により、貯水部４内の水の最大温度を９５℃等、沸騰直前の温度となるように制御してもよい。例えば、サーミスタ７の検知結果に応じて、９５℃になったらヒータをＯＦＦ状態にし、８５℃になったらヒータをＯＮ状態にしてもよい。この場合も、加圧室８は、高湿空気１６で常時満たされる。この際、過剰な蒸気は生成されない。このため、渦輪にならずに加圧室８外に流出する蒸気を抑えることができる。すなわち、無駄が省かれる。その結果、消費するエネルギーを抑制することができる。また、渦輪の生成が害されることを防止できる。このため、渦輪を効率よく生成することができる。その結果、渦輪の見た目をよくすることができる。

実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２における流体搬送装置の縦断面図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。

実施の形態１のオゾン生成部１２は、高湿空気１６の通過領域内に配置されていた。一方、実施の形態２のオゾン生成部１２は、高湿空気１６の通過領域外に配置される。具体的には、オゾン生成部１２は、加振器１１の直下に配置される。オゾン生成部１２よりも奥側には、オゾン用送風ファン（オゾン用送風部）１７が設けられる。

実施の形態２においては、オゾン用送風ファン１７は、オゾン生成部１２とともに動作する。当該動作により、風が貯水部４と加圧室８との間の経路に向かって水平方向に吹く。当該風は、オゾン生成部１２により生成されたオゾンを貯水部４と加圧室８との間の経路に搬送する。

以上で説明した実施の形態２によれば、オゾン生成部１２は、高湿空気１６の通過領域外に配置される。このため、水銀等を使用しないオゾナイザー等、高湿の雰囲気内に配置すると故障するものでも、オゾン生成部１２として利用できる。

実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３における流体搬送装置の縦断面図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。

実施の形態１においては、高湿空気１６を渦輪状にして搬送していた。一方、実施の形態３においては、高湿空気１６を蒸気にして搬送する。

図４に示すように、貯水部４の直上には、蒸気ダクト１８が形成される。蒸気ダクト１８の上端には、ノズル１９が設けられる。蒸気ダクト１８とノズル１９とを外側から覆うように送風ダクト２０が設けられる。送風ダクト２０の端部には、吹出口２１が形成される。

本体ケース１内の下部の奥側には、吹出用送風ファン２２が設けられる。吹出用送風ファン２２の上方には、ファンカバー２３が設けられる。

実施の形態３においては、高湿空気１６は、オゾン生成部１２に生成されたオゾンと混合して混合空気となる。当該混合空気は、蒸気ダクト１８に進入する。当該混合空気は、ノズル１９に絞られてスチーム２４となって外部へ放出される。

一方、吹出用送風ファン２２は、本体ケース１の外部から空気２５を吸い込む。空気２５は、ファンカバー２３を通じて、送風ダクト２０に送られる。その後、空気２５は、蒸気ダクト１８の先端（下流）で、スチーム２４と混合する。その後、空気２５は、スチーム２４とともに吹出口２１から外部に放出される。

以上で説明した実施の形態３によれば、スチーム２４となった高湿空気１６を視認することができる。このため、本体ケース１の向きを調整すれば、スチーム２６の搬送方向を所望の方向へ定めることができる。

また、空気２５によって、スチーム２４の温度を下げることができる。また、空気２５によって、上昇力が強くて地面と平行方向への搬送距離を確保することが難しいスチーム２４を遠くまで搬送することができる。このため、ヒータ６の入力を下げることができる。その結果、エネルギーの消費を抑制することができる。

また、送風ダクト２０は、蒸気ダクト１８とノズル１９とを覆う。このため、ユーザの手がノズル１９に直接触れることを防止できる。

また、加振器１１等、渦輪を生成するための部品が不要となる。このため、流体搬送装置の部品点数を少なくすることができる。その結果、低コストの流体搬送装置を提供することができる。

また、吹出用送風ファン２２をＯＦＦ状態としてもよい。この場合、スチーム２４のみが外部へ放出される。その結果、スチーム２４の密度が濃くなる。このため、肌、髪保湿など美容や、粘膜の保湿等のための健康器具として流体搬送装置を使用することができる。

また、高湿空気１６を生成せずに流体搬送装置を使用してもよい。この場合、流体搬送装置を送風ファンとして夏にも使用することができる。このため、流体搬送装置を年中使用することができる。

実施の形態４．
図５はこの発明の実施の形態４における流体搬送装置の縦断面図である。なお、実施の形態３と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。

実施の形態３のオゾン生成部１２は、高湿空気１６の通過領域内に配置されていた。一方、実施の形態４のオゾン生成部１２は、高湿空気１６の通過領域外に配置される。具体的には、オゾン生成部１２は、吹出用送風ファン２２の下流側でファンカバー２３の直下に配置される。

実施の形態４においては、オゾンは、空気２５と混合する。その後、オゾンは、空気２５とともに送風ダクト２０に送られる。その後、オゾンは、蒸気ダクト１８の先端でスチーム２４と混合する。その後、オゾンは、スチーム２４とともに吹出口２１から外部に放出される。

以上で説明した実施の形態４によれば、オゾン生成部１２は、高湿空気１６の通過領域外に配置される。このため、水銀等を使用しないオゾナイザー等、高湿の雰囲気内に設置すると故障するものでも、オゾン生成部１２として利用できる。

実施の形態５．
図６はこの発明の実施の形態５における流体搬送装置の縦断面図である。なお、実施の形態３と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。

実施の形態３においては、ノズル１９が利用されていた。一方、実施の形態５においては、ノズル１９を利用しない。

実施の形態５においては、オゾンは、高湿空気１６と混合する。その後、オゾンは、蒸気となった高湿空気１６とともに送風ダクト２０に送られる。その後、オゾンは、蒸気とともに吹出口２１から外部に放出される。

以上で説明した実施の形態５によれば、蒸気となった高湿空気１６を視認することができる。

なお、水以外の流体にオゾンを混合して外部に搬送してもよい。この場合、オゾンが混合した流体を視認することができる。

実施の形態６．
図７、図８はこの発明の実施の形態６における流体搬送装置の制御概念図である。

図７、図８において、寝室５０内には流体搬送装置５１が設置され、流体搬送装置５１の本体ケース側面には睡眠センサ５２、通信手段５３を備えている。寝室５０内上部には赤外線センサ５４を備えたエアコン５５が設置され、流体搬送装置５１から数十ｃｍ〜１ｍ程度離れて寝具５６が設置されている。

睡眠センサ５２は赤外線や電波、超音波などを用いて非接触で人の動き（体動）を測定するものであり、通信手段５３は赤外線や電波などを利用したものである。
赤外線センサ５４はエアコン５５の吹出し気流による冷暖房を効率的にするため、人体の位置や、壁や床の表面温度などを検知するセンサで、その出力によって気流の方向を調整するためのものである。

人が寝具５６で就寝すると睡眠センサ５２は人の体動を測定し、体動数に応じて入眠のタイミングや睡眠の深度を判定する。一般的に快眠のためには寝室の温度は、冬は２０℃前後、夏は２５℃前後、湿度は５０〜６０％が理想的とされている。流体搬送装置５１は睡眠が浅いと判定したときには湿度５０〜６０％に調整し、睡眠が深いと判定したときには運転を停止して過加湿を防止して、質の良い睡眠へと誘導する。

また、通信手段５３によって、睡眠判定結果をエアコン５５に送信し、同様に睡眠が浅いと判定したときには快眠温度に調整し、睡眠が深いと判定したときには運転を停止して冷えすぎ、温まりすぎを防止したり、入眠するまでは快眠温度より低めに設定し、入眠後は運転を停止したりして、流体搬送装置５１と連動して、入眠から睡眠を通して質の良い睡眠のための室内環境を提供することができる。
また、エアコン５５に設置した赤外線センサ５４で人の体動を検知し、睡眠判定を行ってもよいが、流体搬送装置５１の方がより、人に近い位置に設置することができるので、検知距離の小さい電波でもより精度の高い判定を行うことができる。

図７では睡眠センサ５２、通信手段５３は流体搬送装置５１に設置したが、図８のように別ユニットとして寝具に設置し、睡眠判定結果を流体搬送装置５１、エアコン５５に通信することによって、適温適湿環境に制御してもよい。その際、睡眠センサ５２は赤外線、電波、超音波以外にも加速度センサを用いることも可能だし、通信手段をネット環境と接続できるものとし、睡眠センサを携帯電話の睡眠アプリケーションと連動しても良い。

１本体ケース、２ふた、３給水部、４貯水部、５給水路、６ヒータ、７サーミスタ、８加圧室、９渦輪生成管、１０開口部、１１加振器、１１ａボイスコイル、１１ｂ振動板、１１ｃマグネット、１２オゾン生成部、１３操作部、１４制御部、１５給水タンク、１５ａ給水弁、１６高湿空気、１７オゾン用送風ファン、１８蒸気ダクト、１９ノズル、２０送風ダクト、２１吹出口、２２吹出用送風ファン、２３ファンカバー、２４スチーム、２５空気、５０寝室、５１流体搬送装置、５２睡眠センサ、５３通信手段、５４赤外線センサ、５５エアコン、５６寝具

Claims

流体を貯蔵するように設けられた流体貯蔵部と、
前記流体貯蔵部に貯蔵された流体を気化させて高湿空気を生成するように設けられた高湿空気生成部と、
前記高湿空気生成部に生成された高湿空気を放出するように設けられた空気放出部と、
前記空気放出部に放出される高湿空気が視認され得るように、当該高湿空気に混合させるオゾンを生成するように設けられたオゾン生成部と、
を備えた流体搬送装置。
前記オゾン生成部は、オゾンの生成を開始してから予め設定された時間が経過した場合にオゾンの生成を停止する請求項１に記載の流体搬送装置。
前記流体貯蔵部、前記高湿空気生成部、前記空気放出部、前記オゾン生成部を備えた本体と、
前記本体の外面に設けられた操作部と、
前記操作部が操作された際に前記オゾン生成部にオゾンを生成させる制御部と、
を備えた請求項１又は請求項２に記載の流体搬送装置。
前記オゾン生成部は、前記高湿空気生成部に生成された高湿空気の通過領域内に配置された請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の流体搬送装置。
風を発生させるオゾン用送風部、
を備え、
前記オゾン生成部は、生成したオゾンが前記オゾン用送風部からの風により前記高湿空気生成部に生成された高湿空気と混合するように、前記高湿空気生成部に生成された高湿空気の通過領域外に配置された請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の流体搬送装置。
前記空気放出部は、高湿空気を渦輪状にして放出する開口部を備えた請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の流体搬送装置。
前記空気放出部は、高湿空気を蒸気として放出するノズルを備えた請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の流体搬送装置。
高湿空気を外部へ搬送する風を発生させる高湿空気用送風部、
を備えた請求項１〜請求項５、請求項７のいずれか一項に記載の流体搬送装置。
前記オゾン生成部は、前記空気放出部に放出された高湿空気のオゾン濃度が１００ｐｐｂ以下となるようにオゾンを生成する請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の流体搬送装置。
前記高湿空気生成部による高湿空気の生成を停止した状態で前記空気放出部を動作させる制御部、
を備えた請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の流体搬送装置。
前記高湿空気生成部は、前記流体貯蔵部の流体が沸騰する寸前に停止する請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の流体搬送装置。
流体を貯蔵するように設けられた流体貯蔵部と、
前記流体貯蔵部に貯蔵された流体を気化させて高湿空気を生成するように設けられた高湿空気生成部と、
前記高湿空気生成部に生成された高湿空気を放出するように設けられた空気放出部と、
人の体動を検出する体動検知手段と
を備え、
前記体動検知手段で検出された前記人の体動の頻度が所定以上の場合は、高湿空気を生成して搬送し、体動の頻度が所定以下の場合は運転を停止する流体搬送装置。
流体を貯蔵するように設けられた流体貯蔵部と、
前記流体貯蔵部に貯蔵された流体を気化させて高湿空気を生成するように設けられた高湿空気生成部と、
前記高湿空気生成部に生成された高湿空気を放出するように設けられた空気放出部と、
室内での人の体動を検出する体動検知手段と、
通信手段と
を備え、
前記体動検知手段で検出された前記人の体動の頻度情報を他の室内に設置された空調機器に送信する請求項１２に記載の流体搬送装置。
請求項１３に記載の流体搬送装置と前記空調機器とによって体動の頻度に応じて運転を制御する空調機器を備えた室内制御システム。
室内での人の体動を検出する体動検知手段と、通信手段とを備えた検知ユニットとから人の体動の頻度情報を受信して、前記体動検知手段で検出された前記人の体動の頻度が所定以上の場合は、高湿空気を生成して搬送し、体動の頻度が所定以下の場合は運転を停止する請求項１３又は請求項１４に記載の流体搬送装置。
前記通信手段を備えた検知ユニットは携帯電話である請求項１５に記載の流体搬送装置。