JP4517618B2 - 微細水滴の発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、手術室、無菌食品製造工場、食品保存倉庫等の空間に使用される微細水滴の供給および空気の清浄を図る微細水滴の発生装置に関するものである。

従来、この種の大空間に供給する微細水滴の大型発生装置を図２を参照にしながら説明する。

従来の微細水滴の発生装置は、図２に示すように、送風機１０１と、水噴霧部１０２と、気液分離部１０３と、水槽１０４との組合わせからなっている。

水噴霧部１０２は、水槽１０４内から汲み上げられた水を噴射して微細水滴に分裂させる部分であり、水を噴射する多数の噴霧ノズル１０６を備えた水噴射管１０７を配管し、前記水噴射管１０７はポンプ１０８を介して水槽１０４に接続している。すなわち、水噴射筒１０５は、水噴霧部１０２を形成するものであり、内外二重筒からなり、水噴射外筒１０９は送風機１０１に接続され、内筒１１０はサイクロン塔１１１に接続されている。送風機１０１は、空気を吸引して水噴射筒１０５内に吹込み、水噴射筒１０５内で空気の旋回流を形成し、これをサイクロン塔１１１に送風するものであり、送風機１０１に接続された送風ダク１１２を水噴射筒１０５の水噴射外筒１０９の上部に連通させている。またＡは、前記水噴射外筒１０９の外径寸法である。

気液分離部１０３は、サイクロン塔１１１により形成されており、水噴霧部１０２により水滴の分裂によって発生させた微細水滴を空気の旋回流と共に受入れ、空気の旋回によって生ずる遠心力作用で気液分離、すなわち水滴の分裂により生じた微細水滴の内、大きな水滴を略分離し、水滴の分裂によって生じた１μｍ以下、望ましくは０．５μｍ以下、更に望ましくは０．１μｍ以下の超微細水滴を多量に含む空気を装置の外部に排出するものである。

そして、サイクロン塔１１１と水噴射筒１０５の内筒１１０とを連接ダクト１１３をもって接続している。内筒１１０は、水噴射筒１０５の水噴射外筒１０９の中心部分に上下に配管されたものであり、周方向に張り出したヘッダー１１４を有し、噴射管１０７は、上方に起立させてヘッダー１１４に同心状に装備され、多数の噴霧ノズル１０６を内筒１１０の内面に向けて設置されているものである。送風機１０１の駆動によって吸込まれた空気は、水噴射筒１０５の送風ダクト１１２の接続により水噴射筒１０５の水噴射外筒１０９の内面に沿って旋回しつつ下降する。一方、水槽１０４内の水は、ポンプ１０８によって汲み出され、噴射管１０７の各噴霧ノズル１０６より噴射され、水噴射外筒１０９の内面に衝突して微細水滴に分裂し、水噴射筒１０５の外筒内を旋回しつつ下降する空気流と接触し撹拌される。噴霧ノズル１０６より噴出された大部分の水滴は、そのまま水噴射外筒１０９内面を伝わって水槽１０４内に落下して循環使用される。

そして、水噴霧部１０２に発生した微細水滴は空気の旋回流にのせられ、水槽１０４の水面で反転して内筒１１０内に流入し、さらに気水分離部１０３内に送り込まれ、サイクロン塔１１１内を旋回しつつ下降する間に旋回により生じた遠心力作用で、旋回空気中の微細水滴及び空気中に含まれる微細な塵が遠心力分離され、水滴は、塵とともにサイクロン塔１１１の内壁を伝って水槽１０４内に戻され、高湿度な空気は、反転上昇してサイクロン塔１１１の吹出口１１５から外部に吹き出される（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１―１１２４６２号公報

近年、建物の有効利用の観点から、空調機械室のスペースが小さくなっている。また、空調機器の設置コストも年々安価にすることが要望されている中で、微細水滴発生装置は内外二重筒からなる２重構造であるため、寸法の大きい装置となっていたり、製造工数および材料費も多くを要するという課題があった。

そこで本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、内外二重構造をなくした構成にすることにより、コンパクトで安価な微細水滴の発生装置を提供することを可能としている。

請求項１記載の発明は、水を噴霧する水噴霧装置と空気を送る送風機と空気を清浄する清浄装置を有する微細水滴の発生装置において、前記水噴霧部に接続するダクトと、前記水噴霧部の水噴射筒の天面に、円筒内壁面の接線方向に向けた複数個の空気取入口と、さらに、前記水噴射筒の天面と前記ダクトの接続口との間にチャンバーを設け、前記水噴射筒の内部に案内板を有することにより、前記各空気取入口からの流入空気が円筒内壁面に添い流入空気による多層状の旋回流を形成することを特徴とする。この構造により、空気と微細水滴の接触時間と接触面積を多く取れるため、コンパクトに構成することが可能となる。

請求項２記載の本発明は、請求項１記載の微細水滴の発生装置において、各空気取入口を円筒軸芯の対象位置近傍に設けることを特徴とする。この構成により、最適な気流分布を図ることができるため、コンパクトな構成を図ることを可能としている。

請求項３記載の本発明は、請求項１または２記載の微細水滴の発生装置において、水噴射筒の内部には、複数の噴霧ノズルを円筒軸心近傍から円筒内壁面に向かって設けたことを特徴とする。この構成により、噴霧ノズルの配置が簡単におこなえるようになる。

請求項４記載の本発明は、請求項１記載の微細水滴の発生装置において、水噴射筒の内壁面に多層状の旋回流を維持するガイド板を設けたことを特徴とする。この構成により、最適な気流分布を維持することができるため、コンパクトな構成を図ることを可能としている。

以上の説明から明らかなように本発明によれば、内外二重構造をなくした構成にすることにより、横寸法の小さい微細水滴の発生装置を提供できるため、新築の場合には設置スペースを少なくでき、かつ従来納入できなかった既存の建物にも納入することが可能となるなど、コンパクトで安価かつ省施工の図れる微細水滴の発生装置を提供することを可能としている。

本発明の第１の実施の形態は、水を噴霧する水噴霧装置と空気を送る送風機と空気を清浄する清浄装置を有する微細水滴の発生装置において、前記水噴霧部に接続するダクトと、前記水噴霧部の水噴射筒の天面に、円筒内壁面の接線方向に向けた複数個の空気取入口と、さらに、前記水噴射筒の天面と前記ダクトの接続口との間にチャンバーを設け、前記水噴射筒の内部に案内板を有することにより、前記各空気取入口からの流入空気が円筒内壁面に添い流入空気による多層状の旋回流を形成する構成としたものである。

本発明の第２の実施の形態は、請求項１実施の形態における微細水滴の発生装置において、各空気取入口を円筒軸芯の対象位置近傍に設ける構成としたものである。

本発明の第３の実施の形態は、請求項１または２の実施の形態における微細水滴の発生装置において、水噴射筒の内部には、複数の噴霧ノズルを円筒軸心近傍から円筒内壁面に向かって設けた構成としたものである。

本発明の第４の実施の形態は、請求項１実施の形態における微細水滴の発生装置において、水噴射筒の内壁面に多層状の旋回流を維持するガイド板を設けた構成としたものである。

以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。

本発明の微細水滴の発生装置は、この装置のにおける水噴霧部についての発明であるためそれ以外の部分については従来例と同一のため、同一箇所は同一符号としその部分の詳細な説明は省略する。

（実施例１）
図１は、本発明の水噴霧部の概略図である。図１に示すように、水噴霧部１は、水槽２内から汲み上げられた水を噴射して微細水滴に分裂させる部分であり、水噴射筒３の内部には、水を噴射する多数の噴霧ノズル４を備えた水噴射管５が中央に配置され、前記噴霧ノズル４は、円筒内壁面６に垂直に噴射水が当たるように取り付いている。そして、水噴射管５はポンプ７を介して水槽２に接続している。一方、前記水噴射筒３の天井面の円縁には空気取入口８が設けられ、この空気取入口８は対象位置に２個配置されている。そして、この２個の空気取入口８は、空気を取り入れる案内板９が、所定の傾斜角度をもって円周の接線方向に沿って下向きに取り付いている。

そして、前記水噴射筒３の円筒内壁面６には、旋回流の方向と同一方向に傾いたガイド板１１が、複数個設けられている。またａは、前記水噴射筒３の外径寸法である。

また、前記水噴射筒３の外径１０は、水噴射筒の外径ａ寸法である。

そして、上記構成において、送風機１０１から送られてきた室内からのリターンエアーや外気等の空気は、ダクト１１２を通過してチャンバー１２に入り、水噴射筒３の天面に設けられた２個の空気取り入れ口８から、案内板９の傾斜角度に沿ってそれぞれ流入し、円筒内壁面６に沿って流れることにより２つの螺線状旋回流となる。また、円筒内壁面６に設けられたガイド板１１によってその旋回を補助することによって、二層の旋回流を保持している。

一方、水噴射筒３の中央に設けた噴霧ノズル４によって噴射された水は、水噴射筒３の円筒内壁面６で衝突して微細水滴に分裂し、前記旋回流と接触し攪拌することにより微細水滴を多く含んだ高湿度の空気が生成される。

以上から、従来の内外二重筒構造による旋回流に比べ、二層の旋回流を形成するため従来の内筒を除いても同等以上の性能を維持できる構造を形成できることから、水噴霧筒３の外径寸法はａより、従来に比べるとａ＜Ａと少なくなり、外径寸法の小さい水噴霧部１を構成することができる。

植物の栽培の用途にも適用できる。

本発明の一実施例による微細水滴の発生装置の全体概略図 従来の微細水滴の発生装置の全体概要図

符号の説明

１ 水噴霧部
２ 水槽
３ 水噴射筒
４ 噴霧ノズル
５ 水噴射管
６ 円筒内壁面
７ ポンプ
８ 空気取入口
９ 案内板
ａ 水噴射筒の外径寸法
１１ ガイド板
１２ チャンバー

Claims (4)

1. 空気を送る送風機と、
   水を噴霧し空気と水が接触する水噴霧部と、
   大きな液滴を除去する気液分離部を有する微細水滴の発生装置において、
   前記水噴霧部に接続するダクトと、
   前記水噴霧部の水噴射筒の天面に、円筒内壁面の接線方向に向けた複数個の空気取入口と、
   さらに、前記水噴射筒の天面と前記ダクトの接続口との間にチャンバーを設け、
   前記水噴射筒の内部に案内板とを有することにより、
   前記各空気取入口からの流入空気が円筒内壁面に添い流入空気による多層状の旋回流を形成することを特徴とする微細水滴の発生装置。
2. 各空気取入口を円筒軸芯の対象位置近傍に設けることを特徴とする請求項１記載の微細水滴の発生装置。
3. 水噴射筒の内部には、複数の噴霧ノズルを円筒軸心近傍から円筒内壁面に向かって設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の微細水滴の発生装置。
4. 水噴射筒の円筒内壁面に多層状の旋回流を維持するガイド板を設けたことを特徴とする請求項１記載の微細水滴の発生装置。

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