JP4922596B2 - 空調用霧発生装置 - Google Patents
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Description
霧発生源となる水を収容する水収容部と、
水収容部内の水と接触するように配置され、該水に超音波振動を付加する超音波振動子と、
水収容部内の水面の上方空間を周囲から区画するとともに、気流導入口と、該気流導入口よりも上方に位置する霧放出口とが形成された霧チャンバーと、
超音波振動の付加により水収容部内の水面から霧チャンバーの内部空間に立ち上る霧に対し、水面と交差する軸線周りの旋回気流を、霧チャンバーの気流導入口より導入することにより、一定粒子径以上の霧粒子を旋回流とともに水面に戻す旋回流発生部と、を有し、
旋回流に打ち勝って上昇離脱する霧粒子を、空調されるべき周囲雰囲気に向けて霧放出口より放出するとともに、
霧チャンバーの内部には、気流導入口からの気流の導入方向において該気流導入口と対向する位置に、導入された気流を、形成すべき旋回流の旋回方向に迂回させる整流板が配置されており、
気流導入口は霧チャンバーの側壁部に形成され、
整流板は、気流導入口から霧チャンバーの内側に一定距離離間した位置にて、旋回流の軸線に板面が沿うように、その幅方向の一端縁が内壁部に固定され、該整流板により霧チャンバーの内側空間が、気流導入口に面した第一空間と、これと反対側の第二空間とに仕切られるとともに、それら第一空間と第二空間とが整流板の他端縁と霧チャンバーの側壁部との間に形成された隙間を介して連通してなり、
気流導入口から第一空間に導入された気流は整流板に衝突した後、隙間に向けて迂回し、該隙間を経て第二空間内に旋回しつつ導入されるものであり、さらに、
霧チャンバーは、水面の上方に配置される縦長のダクト形態を有し、整流板もこれに対応した縦長に形成されてなり、
整流板の長手方向における下端縁が、水面よりも下方であって、水収容部の底面よりも上方に位置してなることを特徴とする。
図1は、本発明の一実施形態をなす空調用霧発生装置1の外観を示す三面図であり、図4はその内部構造を示す正面図、図5は、図1の空調用霧発生装置1の要部を取り出して示す斜視図である。図5に示すように、該要部は、霧発生源となる水を収容する水収容部21と、水収容部21内の水と接触するように配置され、該水に超音波振動を付加する超音波振動子51と、水収容部21内の水面WLの上方空間を周囲から区画するとともに、気流導入口43と、該気流導入口43よりも上方に位置する霧放出口7とが形成された霧チャンバー29と、超音波振動の付加により水収容部21内の水面WLから霧チャンバー29の内部空間に立ち上る霧に対し、水面WLと交差する軸線周りの旋回気流TNDを、霧チャンバー29の気流導入口43より導入することにより、遠心力と重力とによる下降渦流軌跡に沿って一定粒子径以上の霧粒子を水面WLに戻す旋回流発生部39とを有する。他方、旋回流TNDに打ち勝って上昇離脱する小粒径の霧粒子は、空調されるべき周囲雰囲気に向けて霧放出口7から放出される。
・送風ファン41:直径100〜150mm、奥行(図7:b)30〜40mm、回転数1500〜5000rpm
・気流導入通路49:奥行(図7:a)20〜30mm、高さ(図6:g)80〜130mm
・霧チャンバ29:高さ250〜450mm、幅及び奥行(図7:h)70〜110mm、第一空間29Aの幅(図7:c)17〜30mm、第二空間29Bの幅(図7:e)55〜70mm
・整流板44:高さ(図6:h)250〜300mm、気流導入口43の後方縁からの突出高さ(図7:d)17〜30mm、粒径が10μm以上の霧粒子を主体に水面に戻す。
・水位WL(図6:i):20〜30mm
・水温:1℃以上30℃以下(望ましくは4℃以上20℃以下)
・放出される霧粒子:気水体積比:40以上1400以下、粒径が10μm以上のものの相対数頻度が1%以下(望ましくは、粒径が4μm以上のものの相対数頻度が1%以下)、数平均粒径0.5μm以上3μm以下、体積平均粒径3μm以上10μm以下、粒径が10μm以下のものの相対体積頻度が70%以上、粒径が1μm以下のものの数比率が60%以上(望ましくは70%以上)。
・超音波振動子51:振動駆動周波数1MHz以上3MHz以下
図1〜図7に開示した空調用霧発生装置1を用い、種々の条件で霧を発生させた。装置要部の寸法及び仕様は以下のように設定した。
・送風ファン41:直径120mm、奥行(図7:b)35mm、回転数3000rpm。
・気流導入通路49:奥行(図7:a)25mm、高さ(図6:g)100mm
・霧チャンバ29:高さ370mm、幅及び奥行(図7:h)85mm、第一空間29Aの幅(図7:c)21mm、第二空間29Bの幅(図7:e)65mm
・整流板44:高さ(図6:h)275mm、気流導入口43の後方縁からの突出高さ(図7:d)0〜30mmの範囲内で種々に変更。この値により、放出される霧粒子の粒度分が種々に調整される。後述の表1において、番号8は、整流板44を取り除いた場合の比較例である。
・水位WL(図6:i):25mm
・水温:15℃、通常の水道水と、図15の装置により、電圧1800V、周波数は60Hzの交流高電圧を約2時間印加したものとの2種を使用した。後述の表1において、番号1が、交流高電圧処理した水を使用したもの、番号2〜8は、通常の水道水を使用したものに相当する。
・超音波振動子51:振動駆動周波数約2MHz
◎:霧にかざしている間も全く眼鏡が曇らず、水滴付着しなかったもの。
○:曇りはほとんど生じないが、ごく小さな水滴付着のみ見られたもの。
△:霧にかざしている間は曇りを生ずるが、眼鏡を霧から外すと数秒以内に曇りがなくなるもの。
×:霧から眼鏡を外しても曇りが消えず、凝集した水滴が眼鏡の上を流れるもの。
(1)広さ100m2、高さ3mの畳敷きの大広間にて、室温10℃にて種々の時間連続運転。
(2)広さ100m2、高さ3mの畳敷きの大広間にて、室温20℃にて種々の時間連続運転。
(3)広さ100m2、高さ3mの畳敷きの大広間にて、室温20℃にて種々の時間連続運転した後、装置を停止。その後、空調を切って5時間で室温を10℃まで下げた。
(4)広さ30m2、高さ10mの吹き上げ型ホールにて、室温20℃にて種々の時間連続運転。
いずれも、霧発生装置の使用に先立って、1日あたり約8時間、延べ40人に喫煙してもらう匂い付着処理を。3日間連続で行なった。運転開始後は、種々の運転時間毎に、非喫煙者10人を室内に入れ、臭いの残留を確認してもらった。また、部屋の4隅に研摩大理石製の石像(重さ10kg、高さ70cm)を置き、水滴の付着があるかどうかを確認した。また、24時間連続運転後の使用水量も調べた。
(臭い評価)
◎:10人とも、臭い残留なしと回答。
○:1人のみ臭い残留ありと回答。
△:2人以上5人以下が臭い残留ありと回答。
×:5人以上が臭い残留ありと回答。
(水滴付着評価)
◎:乾いた手触りで、水滴付着なし。
○:少し湿った手触りを感ずる程度で、明確な水滴付着なし。
△:曇りは出ていないが、水滴の凝結が認められたもの。
×:像全面にべとついた曇りが生じ、水滴の凝結が多量に認められたもの。
以上の結果をまとめて表1に示す
7 霧放出口
21 水収容部
29 霧チャンバー
39 旋回流発生部
TND 旋回流
41 送風ファン
43 気流導入口
44 整流板
49 気流導入通路
51 超音波振動子
Claims (13)
- 霧発生源となる水を収容する水収容部と、
前記水収容部内の前記水と接触するように配置され、該水に超音波振動を付加する超音波振動子と、
前記水収容部内の水面の上方空間を周囲から区画するとともに、気流導入口と、該気流導入口よりも上方に位置する霧放出口とが形成された霧チャンバーと、
前記超音波振動の付加により前記水収容部内の水面から前記霧チャンバーの内部空間に立ち上る霧に対し、前記水面と交差する軸線周りの旋回気流を、前記霧チャンバーの前記気流導入口より導入することにより、一定粒子径以上の霧粒子を前記旋回流とともに前記水面に戻す旋回流発生部と、を有し、
前記旋回流に打ち勝って上昇離脱する霧粒子を、空調されるべき周囲雰囲気に向けて前記霧放出口より放出するとともに、
前記霧チャンバーの内部には、前記気流導入口からの気流の導入方向において該気流導入口と対向する位置に、導入された前記気流を、形成すべき旋回流の旋回方向に迂回させる整流板が配置されており、
前記気流導入口は前記霧チャンバーの側壁部に形成され、
前記整流板は、前記気流導入口から前記霧チャンバーの内側に一定距離離間した位置にて、前記旋回流の軸線に板面が沿うように、その幅方向の一端縁が前記内壁部に固定され、該整流板により前記霧チャンバーの内側空間が、前記気流導入口に面した第一空間と、これと反対側の第二空間とに仕切られるとともに、それら第一空間と第二空間とが前記整流板の他端縁と前記霧チャンバーの側壁部との間に形成された隙間を介して連通してなり、
前記気流導入口から前記第一空間に導入された気流は前記整流板に衝突した後、前記隙間に向けて迂回し、該隙間を経て前記第二空間内に旋回しつつ導入されるものであり、さらに、
前記霧チャンバーは、前記水面の上方に配置される縦長のダクト形態を有し、前記整流板もこれに対応した縦長に形成されてなり、
前記整流板の長手方向における下端縁が、前記水面よりも下方であって、前記水収容部の底面よりも上方に位置してなることを特徴とする空調用霧発生装置。
ことを特徴とする空調用霧発生装置。 - 前記霧発生源となる水は水温が1℃以上30℃以下のものが使用される請求項1記載の空調用霧発生装置。
- 前記霧発生源となる水は水温が30℃超45℃以下のものが使用される請求項1記載の空調用霧発生装置。
- 前記旋回流により前記水面に戻される霧粒子は、主に粒径が10μm以上のものである請求項2又は請求項3に記載の空調用霧発生装置。
- 放出される前記霧粒子は、粒径が10μm以上のものの相対数頻度が1%以下である請求項4記載の空調用霧発生装置。
- 放出される前記霧粒子は、数平均粒径が3μm以下である請求項3又は請求項5に記載の空調用霧発生装置。
- 放出される前記霧粒子は、粒径が1μm以下のものの数比率が60%以上である請求項4ないし請求項6のいずれか1項に記載の空調用霧発生装置。
- 放出される霧粒子は、粒径が4μm以上のものの相対数頻度が10%以下である請求項4ないし請求項7のいずれか1項に記載の空調用霧発生装置。
- 放出される霧粒子は、体積平均粒径が10μm以下である請求項4ないし請求項8のいずれか1項に記載の空調用霧発生装置。
- 放出される霧粒子は、粒径が10μm以下のものの相対体積頻度が70%以上であ請求項4ないし請求項9のいずれか1項に記載の空調用霧発生装置。
- 前記超音波振動子は、圧電振動体の上面が前記水収容部の底面に露出するとともに、該圧電振動体の振動軸線が鉛直方向に対して一定角度傾くように、前記水収容部の底面に取り付けられている請求項1ないし請求項10のいずれか1項に記載の空調用霧発生装置。
- 複数個の前記超音波振動子が前記水収容部の底面に対し、各超音波振動子の振動軸線が上方に向うほど互いに離間する形態で取り付けられている請求項11記載の空調用霧発生装置。
- 前記水として、高圧交流電界を印加処理したものを使用する請求項1ないし請求項12のいずれか1項に記載の空調用霧発生装置。
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