JP2020121251A

JP2020121251A - 噴霧装置

Info

Publication number: JP2020121251A
Application number: JP2019013366A
Authority: JP
Inventors: 珠里向; Juri Mukai; 唯松本; Yui Matsumoto; 真二郎野間; Shinjiro Noma
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2019-01-29
Publication date: 2020-08-13

Abstract

【課題】噴霧手段が目詰まりを起こすことなく、長期に使用可能な噴霧装置を提供する。【解決手段】給水口３と噴霧口４を有する本体ケース２と、前記給水口３から噴霧口４へ向かう配管６上に配置したカラム８と、噴霧口４の下流に配置した噴霧手段５とを備え、噴霧手段５からミストを噴霧する噴霧装置であって、カラム８には粒子状のポリマー材料９を充填し、ポリマー材料９は、カルシウムを１ｗｔ％から２０ｗｔ％含有し、カルボキシル基を有する不飽和化合物の付加重合体であり、粒子径が０．１ｍｍ−５ｍｍであることを特徴としたことにより、水道水中の金属イオン成分がポリマー材料の作用でナノ結晶(１５ｎｍ程度)を生成し水中で固体化することにより、乾燥によって水垢が析出するときに水垢と噴霧手段を構成する基材との反応が抑制され、水垢の付着力が低下する。【選択図】図２

Description

本発明は、水をミスト状にして対象物に噴霧する噴霧装置とミスト噴霧による対象物の洗浄を行う装置に関するものである。

従来、この種の噴霧装置では、ミストを噴霧するノズルに水道水に含まれる成分が水垢として固着してしまうことが懸念されていた。

例えば、シャワーカランにミストを供給するキッチンシンクでは、水道水の給水経路に、ミネラル成分等の蒸発後に残る不純物を除去する不純物制御手段を設けてもよいとの示唆がされている（例えば、特許文献１を参照）。また、水垢成分の固着を抑制することに着眼すると、薬剤を入れて水垢成分を懸濁させ、ろ過して取り除くという技術（例えば、特許文献２を参照）や水道水にポリマーを溶解させ、ポリマーが水垢成分を覆い囲むことで水垢の固着を抑制するという技術を用いたものが知られている（例えば、特許文献３を参照）。

特開２００７−１４６４２０号公報特開平２００１−１２９５９４号公報特開平５−４０９６号公報

このような従来の噴霧装置においては、ろ材の再生や薬品の補充が必要であり、こまめな手入れなしでは長期間に渡り使用できないという課題を有していた。

そこで、本発明は、噴霧手段が目詰まりを起こすことなく、長期的に使用可能な噴霧装置を提供することを目的とする。

そして、この目的を解決するために、本発明に係る噴霧装置は、給水口と噴霧口を有する本体ケースと、前記本体ケース内に、前記給水口から前記噴霧口へ向かう配管上に配置したカラムと、前記噴霧口の下流に配置した噴霧手段とを備え、前記噴霧手段からミストを噴霧することを特徴とした噴霧装置であって、前記カラムには粒子状のポリマー材料を充填し、前記ポリマー材料は、カルシウムを１ｗｔ％から２０ｗｔ％含有し、カルボキシル基を有する不飽和化合物の付加重合体であり、粒子径が０．１ｍｍ−５ｍｍであることを特徴としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、給水口と噴霧口を有する本体ケースと、前記本体ケース内に、前記給水口から前記噴霧口へ向かう配管上に配置したカラムと、前記噴霧口の下流に配置した噴霧手段とを備え、前記噴霧手段からミストを噴霧することを特徴とした噴霧装置であって、前記カラムには粒子状のポリマー材料を充填し、前記ポリマー材料は、カルシウムを１ｗｔ％から２０ｗｔ％含有し、カルボキシル基を有する不飽和化合物の付加重合体であり、粒子径が０．１ｍｍ−５ｍｍであることを特徴としたことにより、水道水中の金属イオン成分がポリマー材料の作用でナノ結晶(１５ｎｍ程度)を生成し水中で固体化することにより、乾燥によって水垢として析出するときに水垢と噴霧手段を構成する基材との反応が抑制され、水垢の付着力が低下するので、噴霧手段が水垢による目詰まりを起こすことなく、ミストの噴霧が可能な噴霧装置を提供することができる。

本発明の噴霧装置の概略図本発明の噴霧装置内のポリマー材料の配置の概略図

本発明の請求項１に係る噴霧装置は、給水口と噴霧口を有する本体ケースと、前記本体ケース内に、前記給水口から前記噴霧口へ向かう配管上に配置したカラムと、前記噴霧口の下流に配置した噴霧手段とを備え、前記噴霧手段からミストを噴霧することを特徴とした噴霧装置であって、前記カラムには粒子状のポリマー材料を充填し、前記ポリマー材料は、カルシウムを１ｗｔ％から２０ｗｔ％含有し、カルボキシル基を有する不飽和化合物の付加重合体であり、粒子径が０．１ｍｍ−５ｍｍであることを特徴としたものである。

これにより、水道水中の金属イオン成分がポリマー材料の作用でナノ結晶(１５ｎｍ程度)を生成し水中で固体化することにより、噴霧装置の使用後に、乾燥によって水垢として析出するときに水垢と噴霧手段を構成する基材との反応が抑制され、水垢の付着力が低下し、水垢が残りにくくなる。また、水垢が噴霧手段を構成する基材上で乾燥し残留してしまった場合も、付着力が弱いため、次に噴霧装置を使用したときに流れる水流により水垢は流れ落ち、噴霧手段の目詰まりが抑制される。

また、請求項２に係る噴霧装置は、付加重合体がアクリル酸、マレイン酸の共重合体であることを特徴としたものである。

これにより、付加重合体が水垢成分の金属イオンを安定化させ、ナノ結晶を生成しやすくなるため、水垢による噴霧手段の目詰まりが抑制される。

また、請求項３に係る噴霧装置は、ポリマー材料を詰めたカラムに、線速度(０．０２〜１〔ｍ／Ｈｒ〕)、空間速度（０．２〜１０〔１／Ｈｒ〕)となるように水を通水させる流量調整弁を備えたことを特徴としたものである。

これにより、ポリマー材料による水処理効果がより効率的になる。

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に示すように、噴霧装置１の本体ケース２は、外部から供給された水を受ける給水口３と外部へ流出させる噴霧口４とを備えている。噴霧口４には、噴霧手段５が備えられている。本体ケース２の中には、給水口３から噴霧口４までを接続する配管６を備え、配管６上に流量調整弁７とカラム８を備えている。流量調整弁７はカラム８の上流側に配置している。つまり、供給された水の流れる方向に、配管６には、給水口３、流量調整弁７、カラム８、噴霧口４、噴霧手段５を順番に配置している。給水口３は水道管と直結できるものである。

カラム８の中にはポリマー材料９が詰められている。ポリマー材料９は、カルシウムを１ｗｔ％から２０ｗｔ％含有し、カルボキシル基を有する不飽和化合物の付加重合体である。粒子径は０．１ｍｍ−５ｍｍであることを特徴としている。ポリマー材料９の粒子径は、ノギスを用いて確認することができる。ポリマー材料９の量は、必要流量、処理対象水の硬度、処理時間により変化するため、処理条件によって調整する必要がある。

流量調整弁７を用いて、カラム８の通水量が線速度(０．０２〜１〔ｍ／Ｈｒ〕)、空間速度（０．２〜１０〔１／Ｈｒ〕)となるように調整することが望ましい。ポリマー材料による水処理効果がより効率的になる。カラム８の設置向きは、通水方向に縦向きでも横向きでもよく、ポリマー材料全体が水に接触しやすい形が好ましい。

噴霧手段５は、水をミスト状にして噴霧するものであり、噴霧目的によってノズル径を自由に変えることができる。

上記構成において、給水口３へ水道管を接続して、通水をするとカラム８を通過した水が噴霧手段５から噴霧装置１の外部へ噴霧されることとなる。

このとき、水道水中の金属イオン成分がポリマー材料９の作用でナノ結晶(１５ｎｍ程度)に変化し、水中で固体化することになる。これにより、噴霧装置１の使用後、乾燥によって水垢として析出しても、水垢と噴霧手段５を構成する基材との反応が抑制され、水垢の付着力が低下し、水垢が残りにくくなる。また、水垢が噴霧手段５を構成する基材上で乾燥し残留したとしても、付着力が弱いため、次に噴霧装置１の使用を開始したときに流れる水流により水垢が流れ落ち、噴霧手段の目詰まりが抑制される。

このように、噴霧手段の目詰まりを起こさず、微細なミストを噴霧することができる。

なお、本実施の形態のカラム８を用いることでノズル径は０．０１〜５ｍｍの範囲で選択することが可能となる。

ポリマー材料９を構成する付加重合体は、アクリル酸、マレイン酸の共重合体であることが望ましいい。付加重合体が水垢成分の金属イオンを安定化させ、ナノ結晶を生成しやすくなるため、噴霧手段５を構成する基材の表面と反応しにくい構造となり、水垢による噴霧手段の目詰まりがさらに抑制される。

また、ポリマー材料は触媒的な働きをするため、ポリマー材料自身は消耗・劣化が起こりにくく、交換や再生することなく長期に使用することができる。

ミスト噴霧装置は、空間冷却や温湿度管理のためのミスト噴霧装置、植物への散水装置、除菌・脱臭剤の散布装置、洗面ドレッシング、キッチンシンク、ミストサウナ、食器洗浄機等における洗浄を目的とした散水装置、などに適用ができる。

１噴霧装置
２本体ケース
３給水口
４噴霧口
５噴霧手段
６配管
７流量調整弁
８カラム
９ポリマー材料

Claims

給水口と噴霧口を有する本体ケースと、前記給水口から前記噴霧口へ向かう配管上に配置したカラムと、前記噴霧口の下流に配置した噴霧手段とを備え、前記噴霧手段からミストを噴霧することを特徴とした噴霧装置であって、前記カラムには粒子状のポリマー材料を充填し、前記ポリマー材料は、カルシウムを１ｗｔ％から２０ｗｔ％含有し、カルボキシル基を有する不飽和化合物の付加重合体であり、粒子径が０．１ｍｍ−５ｍｍであることを特徴とした噴霧装置。
前記付加重合体がアクリル酸、マレイン酸の共重合体であることを特徴とした請求項１記載の噴霧装置。
前記ポリマー材料を詰めたカラムに、線速度(０．０２〜１〔ｍ／Ｈｒ〕)、空間速度（０．２〜１０〔１／Ｈｒ〕)となるように水を通水させる流量調整弁を備えたことを特徴とした請求項１記載の噴霧装置。