JP5157608B2 - 液体微粒化装置とそれを用いたサウナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、本発明は、液体微粒化装置とそれを用いたサウナ装置に関するものである。

例えば、サウナ装置に用いられる液体微粒化装置の構成は、次のような構成となっていた。

すなわち、給気口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内の通気路に設けた加熱手段および送風手段と、この送風手段と排気口間に設けた微粒化手段とを備え、前記微粒化手段は、ノズルから液体を噴射させる構成となっていた（例えば特許文献１参照）。

特開平６−６３１０３号公報

上記従来例において問題となるのは、エネルギー損失が大きくなっているということであった。

すなわち、従来の液体微粒化装置は、上述のごとく、ノズルから液体を噴射させることにより液体を微粒化しているが、このように、ノズルから液体を噴射させるものでは、微粒化できなかった多くの排液が発生し、しかもこの排液は、加熱手段による加熱を行ったものでもあるので、加熱された液体をみすみす排出してしまうことになり、結論として、エネルギー損失が大きくなってしまうものであった。

また、微粒化する際に液体からエネルギーが奪われ温度が下がるものであった。

そこで、本発明は、エネルギー損失を抑制することを目的とするものである。

また、本発明は、微粒化時に奪われるエネルギーを補うことで温度の低下を防ぐことを目的とするものである。

この目的を達成するために本発明は、給気口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内の通気路に設けた加熱手段および送風手段と給気口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内の通気路に設けた加熱手段および送風手段と、前記送風手段と前記排気口の間の風路において通風方向に沿って延設して設けた分岐壁と、前記分岐壁によって分岐した一方の通風路に設けた微粒化手段と、前記微粒化手段の下流側であって前記分岐壁の端部において、前記微細化手段から前記排気口へ向かう通気口を形成する微細分離手段と、前記加熱手段と前記送風手段を制御する制御手段を備え、前記微粒化手段は、板体を皿状にして液体を貯める貯液部と、この貯液部において液面から突出させて傾斜が上に行くほど急勾配となる斜面を形成し、前記送風手段による送風と対向させて配置した微粒化斜面と、前記微細分離手段とから構成し、前記微粒化手段は、前記微粒化斜面で前記貯液部内の液体を前記送風手段からの風圧により上昇させて微粒子を発生させるとともに、前記微粒化斜面より風下において、前記微細分離手段で流れを直角に変えて粒径の大きなものを衝突させ貯水部に戻し、粒径の小さなものを通気口から放出させる構成としたものである。

また他の手段は、微粒化斜面は、斜面に１本もしくは複数本の溝を設けた構成としたものである。

また他の手段は、微粒化斜面に設けた１本もしくは複数本の溝は、上方に行くほど細く、浅くなる構成としたものである。

これらの手段により、エネルギー損失を抑制する目的を達成するものである。

また他の手段は、貯液部下面に加熱する加熱部を設ける構成としたものである。

この手段により、微粒化時に奪われるエネルギーを加熱部で補うことができるので温度の低下を防ぐ目的を達成するものである。

本発明によれば、エネルギー損失を抑制できる効率のよい液体微粒化装置を提供できる。

また、微粒化時に奪われる熱を補うことで温度の低下を防ぐことができ、暖房能力の高い液体微粒化装置を提供できる。

本発明の実施の形態１における液体微粒化装置を用いたサウナ装置の斜視図 同液体微粒化装置の断面図 同微粒化手段の断面図 同微粒化斜面の斜視図 同制御手段の正面図 同液体微粒化装置の動作を示すタイムチャート 本発明の実施の形態２における液体微粒化装置を用いたサウナ装置の斜視図 同液体微粒化装置の断面図 同微粒化手段の断面図 同微粒化斜面の斜視図 同微粒化手段の斜視図 同制御手段の正面図 同液体微粒化装置の動作を示すタイムチャート

本発明の請求項１記載の発明は、給気口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内の通気路に設けた加熱手段および送風手段と、給気口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内の通気路に設けた加熱手段および送風手段と、前記送風手段と前記排気口の間の風路において通風方向に沿って延設して設けた分岐壁と、前記分岐壁によって分岐した一方の通風路に設けた微粒化手段と、前記微粒化手段の下流側であって前記分岐壁の端部において、前記微細化手段から前記排気口へ向かう通気口を形成する微細分離手段と、前記加熱手段と前記送風手段を制御する制御手段を備え、前記微粒化手段は、板体を皿状にして液体を貯める貯液部と、この貯液部において液面から突出させて傾斜が上に行くほど急勾配となる斜面を形成し、前記送風手段による送風と対向させて配置した微粒化斜面と、前記微細分離手段とから構成し、前記微粒化手段は、前記微粒化斜面で前記貯液部内の液体を前記送風手段からの風圧により上昇させて微粒子を発生させるとともに、前記微粒化斜面より風下において、前記微細分離手段で流れを直角に変えて粒径の大きなものを衝突させ貯水部に戻し、粒径の小さなものを通気口から放出させる構成としたものであり、貯液部内に溜まった液を送風手段からの風圧により微粒化斜面に上昇させその先端で微粒子を発生させ、その下流の微細分離手段で流れを直角に変えて粒径の大きなものを衝突させ貯水部に戻し、粒径の小さなものを通気口から放出させるので、微粒化できない粒径の大きなものを回収することで加えた熱エネルギーを排出することがなくなり、エネルギー損失が小さくなるという作用を有する。

また、微粒化斜面は、斜面に１本もしくは複数本の溝を設けた構成としたものであり、前記送風手段からの風圧による微粒化斜面での微粒化が効率的に行われるものとなり、エネルギー損失が小さくなるという作用を有する。

また、微粒化斜面に設けた１本もしくは複数本の溝は、上方に行くほど細く、浅くなる構成としたものであり、送風手段からの風圧が微粒化斜面に設けた上方に行くほど細く、浅くなっている１本もしくは複数本の溝で高くなり、先端部分での微粒化が効率的に行われるものとなり、エネルギー損失が小さくなるという作用を有する。

また、貯液部下面に加熱する加熱部を設ける構成としたものであり、前記貯液部の液体が温められることとなるので、微粒化時に低下する温度を補えるという作用を有する。

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において、１はサウナ室を示し、このサウナ室１の前面壁２には、ドア３が開閉自在に設けられ、また、内部には浴槽４が設けられている。

また、このサウナ室１の天井面５の開口部６には、液体微粒化装置７が取り付けられている。液体微粒化装置７は、図２に示すごとく、給気口８と排気口９を有する本体ケース１０と、この本体ケース１０内の通気路に設けた加熱手段１１および送風手段１２と、この送風手段１２と排気口９間に設けた微粒化手段１３とを備えた構成となっている。

微粒化手段１３は、図２、図３に示すごとく、板体を皿状に形成して液体を貯める貯液部１４と、この貯液部１４に送風手段１２による送風と対向させて設けた微粒化斜面１５、すなわち、貯液部１４に貯めた液体の液面から突出させて設けて送風手段１２による送風が当たる面を斜面として設けた微粒化斜面１５と、微粒化斜面１５により発生した微粒子をさらに微細化するために、直角方向に風の流れを変える微細分離手段２１とから構成されている。また、微細分離手段２１は、貯液部１４よりも高い位置に配置し、液化した粒子を貯液部１４へ案内する構成としている。

そして、微粒化斜面１５の斜面は、図４に示すごとく上に行くほど急勾配となっている。

また、加熱手段１１と送風手段１２を制御する制御手段１７が液体微粒化装置７と有線１６で接続され、ドア３の付近に設置されている。

また、送風手段１２から排気口９に向かう風路は、送風ケース１８により形成されているが、この送風ケース１８において、特に、送風手段１２から微細分離手段２１近傍の通気口２０間においては分岐壁１９が設けられ、これにより、送風手段１２から排気口９に送られる加熱空気は、そのまま送風手段１２から排気口９に向かうものと、送風手段１２から微粒化手段１３を経て、その後通気口２０を介して排気口９に向かうものとに分岐される。

上記構成において，サウナ室１内をサウナとして使用とする場合を図５および図６のタイムチャートにより説明する。

制御手段１７のサウナスイッチ１７ｂを操作すると、図示していないガス湯沸かし器や電気温水器から図１に示すパイプ２２を介して、図２における加熱手段１１の温水を供給する。

また、この温水の一部は、図２の貯液部１４にも供給される。貯液部１４に供給される温水は、図３のごとく極めて少量のものであって、このときには、その液面は微粒化斜面１５のした部分にしか到達していない低い液となっている。

さて、この状態で、加熱手段１１による加熱体制が整い、送風手段１２が駆動されると、この送風手段１２に伴う風圧が液位を上昇させることとなり貯液部１４の温水は、微粒化斜面１５の斜面を駆け上がる。このとき微粒化斜面１５は先端行くほど急勾配となっているため、温水の上昇スピードが上がり先端から吹き上がるものとなり、その際に温水が微粒化液体となる。微粒化液体となった温水は、通気口２０に向かい進むこととなるが、この時微細分離手段２１によりその流れを直角に変えられるため、微粒化液体となった温水の中で粒径の大きなものは、遠心力で曲がりきれず微細分離手段２１にぶつかり、再度温水となって貯水部１４に戻るため、粒径の大きなものは通気口２０からでないものとなる。

そして、排気口９から微細化した温水が放出され、サウナ室１内がサウナ状態となる。

次に、制御手段１７の切スイッチ１７ａを押すと、図示していないガス湯沸かし器や電気温水器が停止し、加熱手段１１や貯液部１４への供給がとまるが、送風手段１２については貯水部１４に溜まった温水がなくなるあらかじめ決められた時間だけ残遅運転を行った後停止する。

このように、貯液部１４にわずかな量の温水を供給するだけで微細な温水を放出し、温水を排出することなくサウナ室１をサウナ空間とできるので、エネルギー損失を少なくでき、排水設備を別途設ける必要もない。

また、貯液部１４に溜まった温水は、送風手段１２の残遅運転でなくなるので、貯液部１４の汚れを低減できる。

（実施の形態２）
実施の形態１と同一部分のものは同一番号を付して詳しい説明は省略する。

微粒化手段３６は、図９、図１１に示すごとく、板体を皿状に形成した貯液部１４と、貯液部１４の水位を検知する水位検知部３２と、貯液部１４に設けた送風手段１２による送風が当たる面を斜面とした風上の影響が風下に出ないように例えば市松模様状に配置された複数個の微粒化斜面３０と、微粒化斜面３０により発生した微粒子をさらに微細化するために、直角方向に風の流れを変える微細分離手段２１とから構成されている。

貯液部１４の下部には、貯液部１４に貯められる温水を加熱する加熱部３１がある。

そして、微粒化斜面３０の斜面には、図１０に示すごとく複数本の溝が上に行くほど幅が狭く浅くなるように設けられている。

また、加熱手段１１と送風手段１２と加熱部３１を制御する制御手段３３が液体微粒化装置７と有線１６で接続され、ドア３の付近に設置されている。

さらに、制御手段３３は、水位検知部３２の信号により、送風手段１２と加熱部３１を制御するとともに、図１２に示すごとく、液体微粒化装置７の運転時間を積算する積算時間記憶部３７（図示せず）と、液体微粒化装置７の運転時間が設定値以上となると、使用者に微粒化手段３６のお掃除を促すための表示手段３４と報知手段３５も設けている。

上記構成において，サウナ室１内をサウナとして使用とする場合を図１２と図１３のタイムチャートにより説明する。

制御手段３３のサウナスイッチ３３ｂを操作すると、図示していないガス湯沸かし器や電気温水器から図７に示すパイプ２２を介して、図８における加熱手段１１の温水を供給する。

また、この温水の一部は、図８の貯液部１４にも供給される。貯液部１４に供給される温水は、図９のごとく極めて少量のものであって、このときには、その液面は複数個の微粒化斜面３０のした部分にしか到達していない低い液となっている。そして、供給された温水は、温度が低下しないよう加熱部３１で暖められる。

さて、この状態で、加熱手段１１による加熱体制が整い、送風手段１２が駆動されると、この送風手段１２に伴う風圧により貯液部１４の温水は、複数個の微粒化斜面３０の斜面を駆け上がることとなる。このとき微粒化斜面３０には、先端に行くほど幅が細く、浅くなる複数本の溝３０ａが設けられているため、温水の上昇スピードが加速度的に上がり先端から吹き上がるため、その際に温水が微粒化液体となる。また、微粒化斜面３０が複数個風上の影響が風下のものに出ないように配置されているので効率的数多くの微粒化液体が発生することとなる。微粒化液体となった温水は、通気口２０に向かい進むこととなるが、この時微細分離手段２１によりその流れを直角に変えられるため、微粒化液体となった温水の中で粒径の大きなものは、遠心力で曲がりきれず微細分離手段２１にぶつかり、再度温水となって貯水部１４に戻るため、粒径の大きなものは通気口２０からでないものとなる。

そして、排気口９から微細化した温水が放出され、サウナ室１内がサウナ状態となる。

次に、制御手段３３の切スイッチ３３ａを押すと、図示していないガス湯沸かし器や電気温水器が停止し、加熱手段１１や貯液部１４への供給がとまるが、送風手段１２と加熱部３１については水位検知部３２による検知により貯水部１４に溜まった温水がなくなるのを制御手段３３が認識するまで残遅運転を行った後停止する。

さらに、制御手段３３は液体微粒化装置７を使用した時間を積算記憶部３７で積算しており、その積算時間が設定値以上となると使用者に微粒化手段３６のお掃除を促すための表示を表示手段３４に報知を報知手段３５で行う。

使用者は、その表示と報知により微粒化手段３６の掃除を行い、掃除終了後お掃除完了スイッチ３３ｃを押し、積算記憶部３７の積算値をリセットする。

このように、貯液部１４にわずかな量の温水を供給するだけで微細な温水を効率的に多量に放出でき、また微粒化時に低下する温度を加熱部３１で補うことができるので、温水を排出することなくサウナ室１を高温なサウナ空間とできるので、エネルギー損失を少なくでき、排水設備を別途設ける必要もない。

また、貯液部１４に溜まった温水は、制御手段３３が水位検知部３２の渇水を検知するまで送風手段１２と加熱部３１を運転するので、貯液部１４の汚れが低減と加熱部３１による熱消毒ができるものとなる。

さらに、液体微粒化装置７の運転時間が設定値以上となると、お手入れ時期を表示手段３４と報知手段３５で知らせることで使用者の掃除を促し、衛生に保つこともできる。

以上のごとく本発明は、エネルギー損失を抑制できる効率のよい液体微粒化装置を提供できる。

また、微粒化時に奪われる熱を補うことで温度の低下を防ぐことができ、暖房能力の高い液体微粒化装置を提供できる。

したがって、例えば、サウナ装置やその他植物育成設備への活用が期待される。

１ サウナ室
２ 前面壁
３ ドア
４ 浴槽
５ 天井面
６ 開口部
７ 液体微粒化装置
８ 給気口
９ 排気口
１０ 本体ケース
１１ 加熱手段
１２ 送風手段
１３ 微粒化手段
１４ 貯液部
１５ 微粒化斜面
１６ 有線
１７ 制御手段
１８ 送風ケース
１９ 分岐壁
２０ 通気口
２１ 微細分離手段
２２ パイプ
２３ 液位上昇手段
３０ 微粒化斜面
３０ａ 溝
３１ 加熱部
３２ 水位検知部
３３ 制御手段
３４ 表示手段
３５ 報知手段
３６ 微粒化手段

Claims (5)

1. 給気口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内の通気路に設けた加熱手段および送風手段と、前記送風手段と前記排気口の間の風路において通風方向に沿って延設して設けた分岐壁と、前記分岐壁によって分岐した一方の通風路に設けた微粒化手段と、前記微粒化手段の下流側であって前記分岐壁の端部において、前記微細化手段から前記排気口へ向かう通気口を形成する微細分離手段と、前記加熱手段と前記送風手段を制御する制御手段を備え、前記微粒化手段は、板体を皿状にして液体を貯める貯液部と、この貯液部において液面から突出させて傾斜が上に行くほど急勾配となる斜面を形成し、前記送風手段による送風と対向させて配置した微粒化斜面と、前記微細分離手段とから構成し、前記微粒化手段は、前記微粒化斜面で前記貯液部内の液体を前記送風手段からの風圧により上昇させて微粒子を発生させるとともに、前記微粒化斜面より風下において、前記微細分離手段で流れを直角に変えて粒径の大きなものを衝突させ貯水部に戻し、粒径の小さなものを通気口から放出させる液体微粒化装置。
2. 微粒化斜面は、斜面に１本もしくは複数本の溝を設けた構成とした請求項１に記載の液体微粒化装置。
3. 微粒化斜面に設けた１本もしくは複数本の溝は、上方に行くほど細く、浅くなる構成とした請求項１、２のいずれか一つに記載の液体微粒化装置。
4. 貯液部下面に加熱する加熱部を設ける構成とした請求項１〜３のいずれか一つに記載の液体微粒化装置。
5. サウナ室の開口部に、請求項１〜４のいずれか一つに記載の液体微粒化装置を設けたサウナ装置。

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