JP4715811B2 - Mist generator with heating device - Google Patents
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Description
本発明は加熱装置付きミスト発生装置に係り、特に、ミスト用の水の加熱殺菌機能を備えると共に、連続的にミストを発生し得る加熱装置付きミスト発生装置に関する。 The present invention relates to a mist generating device with a heating device, and more particularly to a mist generating device with a heating device that has a heat sterilization function for water for mist and can generate mist continuously.
従来の加熱装置付きミスト発生装置としては、例えば、特開平6−147569号公報に開示された「超音波加湿機」がある。この超音波加湿機は、給水タンク(貯水水槽)から調節供給された霧化水槽内の加湿水をヒータにより加熱殺菌し、超音波振動子を所定周波数で振動させ、霧化室に水のミストを発生させて、ファンによって該ミストを室内に吹き出すものであり、効率的な加熱殺菌と、ヒータの熱が貯水水槽へ伝わることを防ぐ構造が提案されている。
上述のように、特許文献1に開示された技術は、加熱装置(ヒータ)を備えて加熱殺菌し、超音波振動子を用いてミストを発生する装置であり、以下に述べる要因によってミスト発生が不連続となるという課題はない。
As described above, the technique disclosed in
ところで、ミスト発生装置の他の構造としては、ベンチュリ効果を用いた構造のものが広く使用されており、該構造では、ミスト発生経路に細管を用いる。つまり、水と空気を混合してミストを発生させるミスト発生部に水を供給する供給菅に細管を用いる構造であり、この場合、ミスト化する水を事前に加熱殺菌すると、供給菅が細管であるため、水の加熱により発生した水蒸気または空気が供給経路に存在することがある。このように、水の供給経路に対流した気体のため、供給管内部の一部において液相と気相に分離し、結果としてミストの発生が不連続となる恐れがあるという事情があった。 By the way, as another structure of the mist generating device, a structure using a venturi effect is widely used, and in this structure, a thin tube is used for the mist generating path. In other words, it is a structure that uses a thin tube for a supply rod that supplies water to a mist generating unit that mixes water and air to generate mist. In this case, if the water to be mist is heated and sterilized in advance, the supply rod is a thin tube. For this reason, water vapor or air generated by heating water may exist in the supply path. As described above, the gas convected in the water supply path is separated into a liquid phase and a gas phase in a part of the inside of the supply pipe, and as a result, the generation of mist may be discontinuous.
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、ミスト用の水の加熱殺菌機能を備えると共に、連続的にミストを発生し得る加熱装置付きミスト発生装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and has an object to provide a mist generator with a heating device that has a heat sterilization function of water for mist and can continuously generate mist. It is said.
上記目的を達成するために、本発明に係る加熱装置付きミスト発生装置は、ポンプの駆動により、水と空気を混合してミスト化するミスト発生手段と、前記水を加熱する加熱手段と、前記ミスト発生手段と前記加熱手段とを接続して、該ミスト発生手段に加熱した水を供給する給水管と、ミスト発生前に、ミスト発生時より低い出力となるよう前記ポンプを駆動制御する制御手段と、を備えることを第1の特徴とする。 In order to achieve the above object, a mist generating apparatus with a heating device according to the present invention comprises a mist generating means for mixing water and air into mist by driving a pump, a heating means for heating the water, A water supply pipe for connecting the mist generating means and the heating means to supply heated water to the mist generating means, and a control means for driving and controlling the pump so that the output is lower than that at the time of mist generation before the mist is generated. The first feature is to include
また、本発明に係る加熱装置付きミスト発生装置は、前記制御手段において、ミスト発生前に、ミスト発生時より低い複数の出力の何れかとなるよう前記ポンプを駆動制御することを第2の特徴とする。 Further, the mist generator with a heating device according to the present invention has a second feature that the control means controls the drive of the pump so that any of a plurality of outputs lower than that at the time of mist is generated before the mist is generated. To do.
さらに、本発明に係る加熱装置付きミスト発生装置は、前記供水菅に、水蒸気または空気を滞留させる空気室を備えることを第3の特徴とする。 Furthermore, the mist generator with a heating device according to the present invention has a third feature that the water supply tub is provided with an air chamber in which water vapor or air is retained.
本発明に係る第1の特徴の加熱装置付きミスト発生装置では、ミスト化する水を事前に加熱殺菌することができる。また、そのため、水の加熱により発生した水蒸気または空気が供給菅に存在することがあり、その気体が経路に滞留すると、供給管内部の一部において液相と気相に分離し、結果としてミストの発生が不連続となる恐れがあるが、本発明の加熱装置付きミスト発生装置では、制御手段により、ミスト発生前に、ミスト発生時より低い出力となるようポンプを駆動制御するので、ミスト発生前に、供給管内部を水で満たし、気体をミスト発生手段から外部へ排出することができ、ミスト発生時には、連続的にミストを発生することができる。 In the mist generator with a heating device according to the first feature of the present invention, water to be mist can be sterilized by heating in advance. For this reason, water vapor or air generated by heating water may be present in the supply tank, and if the gas stays in the path, it is separated into a liquid phase and a gas phase in a part of the supply pipe, resulting in mist. However, in the mist generator with a heating device of the present invention, since the pump is driven and controlled by the control means so that the output becomes lower than that at the time of the mist before the mist is generated, the mist is generated. Before, the inside of the supply pipe can be filled with water, and the gas can be discharged from the mist generating means to the outside. When mist is generated, mist can be generated continuously.
また、本発明に係る第2の特徴の加熱装置付きミスト発生装置では、制御手段により、ミスト発生前に、ミスト発生時より低い複数の出力の何れかとなるよう選択的にポンプを駆動制御するので、気体が経路に滞留し易い場所では、相対的に低い出力となるようポンプを駆動制御して、相対的にゆっくりと給水管内部を水で満たし、また、気体が経路に滞留し難い場所では、相対的に高い出力となるようポンプを駆動制御して、相対的にすばやく給水管内部を水で満たし、効率良く気体をミスト発生部から外部に排出することができ、ミスト発生時には、連続的にミストを発生することができる。 In the mist generator with a heating device according to the second feature of the present invention, the control means selectively drives and controls the pump before the mist is generated so as to have any of a plurality of outputs lower than those at the time of mist generation. In a place where gas tends to stay in the path, the pump is driven and controlled so that the output is relatively low, and the water supply pipe is filled with water relatively slowly. The pump is driven and controlled to achieve a relatively high output, so that the inside of the water supply pipe can be filled with water relatively quickly and gas can be efficiently discharged from the mist generating section. Mist can be generated.
さらに、本発明に係る第2の特徴の加熱装置付きミスト発生装置では、給水管に水蒸気または空気を滞留させる空気室を備えることで、加熱手段により加熱生成される水蒸気が給水管に移動してきたときに、常に、空気室に滞留させることができ、ミスト発生時にミスト発生手段に行かせないようにすることができるので、連続的にミストを発生することができる。 Furthermore, in the mist generator with a heating device of the second feature according to the present invention, the water vapor generated by heating by the heating means has moved to the water supply pipe by providing the water supply pipe with an air chamber for retaining water vapor or air. Sometimes, it can always stay in the air chamber, and it can be prevented from going to the mist generating means when mist is generated, so that mist can be generated continuously.
以下、本発明の加熱装置付きミスト発生装置の実施例について、〔実施例1〕、〔実施例2〕の順に図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a mist generator with a heating device of the present invention will be described in detail in the order of [Embodiment 1] and [Embodiment 2] with reference to the drawings.
〔実施例1〕
図1は本発明の実施例に係る加熱装置付きミスト発生装置の構成図である。同図において、本実施例の加熱装置付きミスト発生装置は、装置本体1に、ポンプ9の駆動により、水と空気を混合してミスト17を発生するミスト発生部7と、水15を加熱するヒータ3を備えた加熱部4と、加熱部4に水15を供給するタンク8と、ミスト発生部7と加熱部4とを接続して、該ミスト発生部7に加熱した水を供給する給水管6と、ミスト発生前に、ミスト発生時より低い出力となるようポンプ9を駆動制御する制御部10と、を備えて構成されている。なお、供水菅6には、水蒸気または空気を滞留させる空気室5を備えている。
[Example 1]
FIG. 1 is a configuration diagram of a mist generator with a heating device according to an embodiment of the present invention. In the figure, the mist generator with a heating device of the present embodiment heats
本実施例の加熱装置付きミスト発生装置では、タンク8から加熱部4に注入された水15は、ヒータ3により、沸騰はしないが殺菌には十分な温度に達するまで加熱される。このとき、制御部10により、ミスト発生部7のポンプ9によって発生する空気圧をミスト発生レベルとする制御を行うと、給水管6内に負圧が発生し、加熱部4の加熱された水15が給水管6を経由してミスト発生部7に到達し、ベンチュリ効果によりミスト17が発生する。なお、制御部10によるポンプ9の駆動は、正圧となるよう制御する構成とすることもでき、負圧と同様に構成できる。
In the mist generator with a heating device of the present embodiment, the
このように、本実施例の加熱装置付きミスト発生装置では、ベンチュリ効果を用いた構造で、ミスト化する水15を事前に加熱殺菌する構成であることから、水15の加熱により発生した水蒸気または空気が供給菅6、空気室5または加熱部4内に存在することがあり、その気体が経路に滞留すると、供給管6内部の一部において液相と気相に分離し、結果としてミスト17の発生が不連続となる恐れがある。その対策として、本実施例の加熱装置付きミスト発生装置では、制御部10により、ミスト発生前に、ミスト発生時より低い出力となるようポンプ9を駆動制御して、ミスト発生前に、供給管6内部を水で満たし、気体をミスト発生部7から外部へ排出するようにしている。これにより、ミスト17を不用意に発生することなく、給水管6内部を水15で満たし、水蒸気または空気を排出することができ、ミスト発生時に、ミスト17の発生が不連続とならず、連続的にミスト17を発生することができる。
Thus, in the mist generating apparatus with a heating device of the present embodiment, the structure using the venturi effect is configured to preliminarily heat sterilize the
次に、図2を参照して、本実施例の加熱装置付きミスト発生装置の制御部10(10a)によるポンプ9の駆動制御について説明する。ここで、図2は、制御部10aのポンプ9の駆動制御に係わる部分の構成図である。
Next, with reference to FIG. 2, the drive control of the
同図において、制御部10aは、電源11と、マイコン(マイクロコンピュータ)12aと、ポンプ駆動トランジスタTr1と、電圧制御トランジスタTr2と、ダイオードD1と、抵抗R1〜R5と、を備えた構成である。ここで、ポンプ駆動トランジスタTr1は、マイコン12aからのポンプ駆動信号によりオン/オフ制御され、オン制御でポンプ9を駆動状態とし、オフ制御でポンプ9を駆動停止状態とする。また、電圧制御トランジスタTr2は、マイコン12aからの制御信号によりオン/オフ制御され、オン制御で分圧抵抗R5を無効とし、オフ制御で分圧抵抗R5を有効とする。
In the same figure, the
すなわち、電源11によりマイコン12aが起動され、マイコン12aからのポンプ駆動信号によりポンプ駆動トランジスタTr1がオン制御されてポンプ9が駆動されるが、電圧制御トランジスタTr2をマイコン12aからの制御信号によりオフ制御しているときには、分圧抵抗R5を介してポンプ駆動電流が流れ、分圧抵抗R5の両端電圧分だけ、ポンプ9の駆動電圧を減少して供給していることになる。一方、マイコン12aからの制御信号により電圧制御トランジスタTr2をオン制御とすると、分圧抵抗R5はショートカットされ、ポンプ9の駆動電圧は減少せず、電源11からの電圧がそのまま供給されることになる。
That is, the microcomputer 12a is activated by the
つまり、ミスト発生前には電圧制御トランジスタTr2をオフ制御し、ミスト発生時には電圧制御トランジスタTr2をオン制御してやれば、ミスト発生前に、ミスト発生時より低い出力となるようポンプ9を駆動制御することができる。
That is, if the voltage control transistor Tr2 is turned off before the mist is generated, and the voltage control transistor Tr2 is turned on when the mist is generated, the
なお、分圧抵抗R5をマイコン12aからの制御信号により設定可能な可変抵抗とするか、或いは、電圧制御トランジスタTr2と抵抗R3〜R5との組による回路を直列または並列に接続しそれぞれの組の電圧制御トランジスタTr2を独立に制御可能な回路構成とすれば、ミスト発生前に、ミスト発生時より低い複数の出力の何れかとなるようポンプ9を駆動制御することが可能となる。
The voltage dividing resistor R5 is a variable resistor that can be set by a control signal from the microcomputer 12a, or a circuit composed of a set of a voltage control transistor Tr2 and resistors R3 to R5 is connected in series or in parallel to each set. If the circuit configuration is such that the voltage control transistor Tr2 can be controlled independently, the
次に、本実施例の加熱装置付きミスト発生装置では、供水菅6に水蒸気または空気を滞留させる空気室5を備えているが、該空気室5の当該ミスト発生装置の運転時における状況について、図3を参照して説明する。
Next, the mist generator with a heating device of the present embodiment includes an
まず、ミスト発生直後には、ミスト発生前にミスト発生時より低い出力となるようポンプ9が駆動制御されているので、図3(a)に示すように、空気室5内の気体はミスト発生部7から外部へ排出され、空気室5および供給管6内部は水で満たされている。
First, immediately after the mist is generated, the
次に、ミスト発生から所定時間が経過した後では、加熱部4による水15の加熱により水蒸気または空気18が供給菅6に発生したとしても、該水蒸気または空気は空気室5内に滞留することになる。なお、空気室5は、細い径の給水管6に対して突起状に大きな容積を垂直上方に持つ構造を備えている。このため、駆動制御(ミスト発生時)中に液相と気相の分離を空気室5内で行うことができ、ミスト発生部7に水蒸気または空気を行かせないようにすることができるので、連続的にミストを発生することができる。
Next, after a predetermined time has elapsed from the occurrence of mist, even if water vapor or
以上説明したように、本実施例の加熱装置付きミスト発生装置では、ポンプ9の駆動により、水15と空気を混合してミスト化するミスト発生部7と、水15を加熱する加熱部4と、ミスト発生部7と加熱部4とを接続して、該ミスト発生部7に加熱した水を供給する給水管6と、ミスト発生前に、ミスト発生時より低い出力となるようポンプ9を駆動制御する制御部10(10a)と、を備えた構成としたので、ミスト化する水15を事前に加熱殺菌することができる。また、そのため、水15の加熱により発生した水蒸気または空気が供給菅6に存在することがあり、その気体が経路に滞留すると、供給管6内部の一部において液相と気相に分離し、結果としてミストの発生が不連続となる恐れがあるが、本実施例の加熱装置付きミスト発生装置では、制御部10(10a)により、ミスト発生前に、ミスト発生時より低い出力となるようポンプ9を駆動制御するので、ミスト発生前に、供給管6内部を水で満たし、気体をミスト発生部7から外部へ排出することができ、ミスト発生時には、連続的にミストを発生することができる。
As described above, in the mist generator with a heating device of the present embodiment, the
また、本実施例の加熱装置付きミスト発生装置では、制御部10(10a)により、ミスト発生前に、ミスト発生時より低い複数の出力の何れかとなるよう選択的にポンプを駆動制御する構成とすることもでき、この場合、気体が経路に滞留し易い場所では、相対的に低い出力となるようポンプ9を駆動制御して、相対的にゆっくりと給水管6内部を水で満たし、また、気体が経路に滞留し難い場所では、相対的に高い出力となるようポンプ9を駆動制御して、相対的にすばやく給水管6内部を水で満たし、効率良く気体をミスト発生部から外部に排出することができ、ミスト発生時には、連続的にミストを発生することができる。
Further, in the mist generator with a heating device of the present embodiment, the controller 10 (10a) selectively drives and controls the pump so that any of a plurality of outputs lower than that at the time of the mist is generated before the mist is generated. In this case, in a place where gas tends to stay in the path, the
さらに、本実施例の加熱装置付きミスト発生装置では、給水管6に水蒸気または空気を滞留させる空気室5を備えることで、加熱部4により加熱生成される水蒸気が給水管6に移動してきたときに、常に、空気室5に滞留させることができ、ミスト発生時にミスト発生手段に行かせないようにすることができるので、連続的にミストを発生することができる。
Furthermore, in the mist generator with a heating device of the present embodiment, when the
〔実施例2〕
次に、図4は本発明の実施例2に係る加熱装置付きミスト発生装置の制御部10(10b)の部分構成図であり、制御部10(10b)のポンプ9の駆動制御に係わる部分の構成図である。なお、本実施例の加熱装置付きミスト発生装置の全体的な構成は実施例1(図1)と同等である。
[Example 2]
Next, FIG. 4 is a partial configuration diagram of the control unit 10 (10b) of the mist generator with a heating device according to the second embodiment of the present invention, and a part related to the drive control of the
図4において、制御部10bは、電源11と、マイコン(マイクロコンピュータ)12bと、ポンプ駆動トランジスタTr1と、ダイオードD1と、抵抗R1,R2と、を備えた構成である。ここで、ポンプ駆動トランジスタTr1は、マイコン12bからのポンプ駆動信号によりオン/オフ制御され、オン制御でポンプ9を駆動状態とし、オフ制御でポンプ9を駆動停止状態とする。つまり、実施例1の制御部10aは、ポンプ9に供給する電圧のレベル自体を分圧抵抗R5の有効/無効によって変化させる構成であったのに対し、本実施例の制御部10bは、ポンプ駆動トランジスタTr1のオン/オフ制御の時間比(デューティ比)を変えることによってポンプ9に供給する電圧の実効値を変化させる構成である。
In FIG. 4, the
すなわち、電源11によりマイコン12bが起動され、ミスト発生時には図5(a)に示すようなマイコン12bからのポンプ駆動信号により、ポンプ駆動トランジスタTr1がオン/オフ制御されてポンプ9が駆動/非駆動される。一方、ミスト発生前の非ミスト発生時には図5(b)に示すようなミスト発生時よりも小さいデューティ比のポンプ駆動信号により、ポンプ駆動トランジスタTr1がオン/オフ制御されてポンプ9が駆動/非駆動される。
That is, the microcomputer 12b is activated by the
つまり、ミスト発生前には、マイコン12bが出力するポンプ駆動信号を、ミスト発生時のデューティ比よりも小さいデューティ比の信号とすることで、ポンプ9を駆動させる時間をより短くし、ミスト発生前にはミスト発生時より低い出力となるようポンプ9を駆動制御することができる。
That is, before the mist is generated, the pump drive signal output from the microcomputer 12b is a signal having a duty ratio smaller than the duty ratio at the time of the mist generation, so that the time for driving the
また、図6(b)および(c)に示すように、ミスト発生前の非ミスト発生時のポンプ駆動信号の信号パターンとして、ミスト発生時のデューティ比よりも小さく、かつ互いに異なるデューティ比の信号を複数用意しておき、使用状況に応じて選択可能な構成とすれば、ミスト発生前に、ミスト発生時より低い複数の出力の何れかとなるようポンプ9を駆動制御することが可能となる。
Further, as shown in FIGS. 6B and 6C, the signal pattern of the pump drive signal at the time of non-mist generation before the occurrence of mist is a signal having a duty ratio which is smaller than the duty ratio at the time of mist generation and different from each other. If a plurality of are prepared and can be selected in accordance with the use situation, the
以上説明したように、本実施例の加熱装置付きミスト発生装置では、実施例1と同様に、ミスト化する水15を事前に加熱殺菌することができ、また、制御部10bにより、ミスト発生前に、ミスト発生時より低い出力となるようポンプ9を駆動制御するので、ミスト発生前に、供給管6内部を水で満たし、気体をミスト発生部7から外部へ排出することができ、ミスト発生時には、連続的にミストを発生することができる。
As described above, in the mist generator with a heating device of the present embodiment, the
また、本実施例の加熱装置付きミスト発生装置では、制御部10bにより、ミスト発生前に、ミスト発生時より低い複数の出力の何れかとなるよう選択的にポンプを駆動制御する構成とすることもでき、この場合、気体が経路に滞留し易い場所では、相対的に低い出力となるようポンプ9を駆動制御して、相対的にゆっくりと給水管6内部を水で満たし、また、気体が経路に滞留し難い場所では、相対的に高い出力となるようポンプ9を駆動制御して、相対的にすばやく給水管6内部を水で満たし、効率良く気体をミスト発生部から外部に排出することができ、ミスト発生時には、連続的にミストを発生することができる。
Moreover, in the mist generator with a heating device of the present embodiment, the
1 装置本体
3 ヒータ
4 加熱部
5 空気室
6 給水管
7 ミスト発生部
8 タンク
9 ポンプ
10 制御部
11 電源
12a,12b マイコン
15 水
17 ミスト
18 水蒸気または空気
Tr1 ポンプ駆動トランジスタ
Tr2 電圧制御トランジスタ
D1 ダイオード
R1〜R5 抵抗
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記水を加熱する加熱手段と、
前記ミスト発生手段と前記加熱手段とを接続して、該ミスト発生手段に加熱した水を供給する給水管と、
ミスト発生前に、ミスト発生時より低い出力となるよう前記ポンプを駆動制御する制御手段と、
を有することを特徴とする加熱装置付きミスト発生装置。 Mist generating means for mixing water and air into mist by driving the pump;
Heating means for heating the water;
A water supply pipe for connecting the mist generating means and the heating means to supply heated water to the mist generating means;
Control means for driving and controlling the pump so that the output is lower than that at the time of mist generation before the mist generation;
The mist generator with a heating device characterized by having.
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