JP5276074B2

JP5276074B2 - ハイブリット噴霧システム。

Info

Publication number: JP5276074B2
Application number: JP2010225388A
Authority: JP
Inventors: 斉藤時男
Original assignee: 斉藤時男
Priority date: 2010-10-05
Filing date: 2010-10-05
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2030-10-05
Also published as: JP2012078045A

Description

本発明は、事務所、工場、病院、老人ホーム、学校、住宅などに使われる加湿器、冷房機、空気清浄機、植物水遣り装置、ミストサウナ装置、消火用スプリンクラーで噴霧に関するものである。

風邪ウィルスの感染防止には湿度５０％以上が効果的と言う事が判って来たが、ビル管理法で湿度４０%以上にしなければならないことすら大半が守られていない。ビル管理法が守られない大きな理由は、湿度５０％にするのに設備費・維持費が高額になるからである。一番湿度が必要な厳寒期に湿度５０％にするには、外気浸入量と外気絶対湿度で変わるが、標準的な条件では１００ｍ^２当たり略３kg/hの加湿量が必要で、これを電力式蒸気発生器で加湿するには約３ｋＷの運転動力が必要となる。１００ｍ^２の面積なら、略月額（３ｋＷ×電力費２５円／ｋＷｈ×２４ｈ／日×３０日／月＝）５．４万円掛かり、３，０００ｍ^２の面積なら、略月額（３ｋＷ×３０００ｍ^２／１００ｍ^２×２５円／ｋＷｈ×２４ｈ×３０日／月＝）１６２万円も掛かる。重油で蒸気を作る蒸気スプレー式にしても、重油料金が電力料金より安くても、ボイラーの管理費と人件費が高額となる。

このため以前は、ビルの中央空調機には、蒸気を使わずに、単に水を空調機内で噴霧する水スプレー式加湿器が使われ、その後噴霧する水道の水圧が低いところでも綺麗に噴霧する小型高水圧ポンプ付きの高圧水スプレー式加湿器に変わって来た。しかし、０．５ＭＰａ程度の高水圧では噴霧粒子が大きく、霧は蒸発せずに長く直進して、給水した水の七割以上が加湿されずに排水されてしまい、厳寒期に室内湿度を３０％以上にすることはできなかった。

その後、超音波式加湿器が開発され、わずかな電力で噴霧した細霧の全てが蒸発すると言うことでブームとなったが、菌放出での死亡事故が発生したり、供給水中のミネラル分がミスト蒸発後に粉塵となりテレビやパソコン画面などを白く汚すことや、超音波振動子の面にもスケールが発生し、毎月清掃しないと加湿しなくなると言うなどの問題が明らかになり使われなくなって来た。

空気中で全ての霧を蒸発できる細霧式はこの他に、超高水圧の一流体スプレー式、二流体スプレー式、遠心式があるが価格が高いため、廃熱による乾燥で製品不良の損失が多い印刷工場など産業用市場に限られ使われていた。常温高湿にしたい場合は霧が長く棚引き周囲温度を下げながら加湿するので、結露や水滴落下の危険があった。また、噴射騒音が大きく一般事務所には不向きであった。さらに、ノズル部など乾湿を繰り返す部分には供給水中の溶解塩類が硬いスケールとなって詰まるので毎週〜毎月清掃が必要となり、空気
中で霧が全て蒸発するので、空気中に供給水中の溶解塩類が残り粉塵となってばら撒かれる。

この粉塵の放出やスケールの発生および菌繁殖などは逆浸透膜式純水器を使用することで防止できる。海水の淡水化に開発されたものなので、従来は大型で超高水圧が必要なので高額であったが、最近では熱帯魚用に水道圧で使用できるものが安価で市販されるようになった。しかし、逆浸透膜式純水器は逆浸透圧で純水を引き出す原理のため、純水を採水することで一次側水の溶解塩類濃度が上がれば、逆浸透圧を上げないと純水を採水できなくなるので、一次側水が濃縮しないように純水採水量の３倍ぐらいはブローが必要となるので水道料金が高くなる。また、水道水中の残留塩素は半透膜を劣化させるので、これの除去に活性炭フィルターが必要だが、これだけ多く給水すると頻繁に活性炭フィルターの交換が必要となるので、メンテナンスフリーにもできず、消耗材料費も高くなる。

現在では、天埋め形空調機による個別分散化空調が主流になった事もあり、天井内でも結露の危険が無く、粉塵も放出しない気化式加湿器が主流となった。しかし、空気との接触率が高くないと加湿量がわずかとなるので、通風抵抗が大きく送風動力が大きくなる。また、加湿材を隈なく濡らすのに加湿量の略３倍も給水量が必要なので水道料金が高くなる。その上、通風の量・温湿度により加湿量は変わり、必要加湿量が僅かでも給水量を減らせない。そして、加湿材を完全に乾燥させてから加湿を停止しないと、カビ臭発生の危険があり、５〜６０分以上のアフターラン送風が必要なので、オーバーシュートが大きく正確な湿度調整も難しい。また、加湿材の隙間に通風するため埃が詰まり易く、乾湿の繰返しで加湿材にスケールも目詰まりし易く、一ヶ月から三ヶ月程度で通風量の低下、濡れ面積の減少で能力低下を起こす。埃の詰まりは洗浄可能だが、加湿材内部に析出したスケールは清掃ではほとんど除去できずに加湿材ごとの交換が必要となるので、維持費が高額となりメンテナンスしないところも多い。

最近では、冬季でも晴れの日中は窓からの日射とパソコンからの発熱で冷房が入る日が多く、特に電子部品などの製造工場や電算室では廃熱が非常に多く、冬季でも冷房が強く入ることで除湿もされ超乾燥状態となる。冬季は風邪・静電気防止のために湿度６０％が最適であるが、空調機内への加湿では冷房が入れば、除湿されるか結露するのでほとんど加湿できない。

このため、室内空気に直接加湿する単独加湿器の要求が強くなってきた。しかし、細霧式加湿器で室内を直接加湿すれば、冷房もできて良いが、霧が長く棚引くことで室内の物を濡らしやすく、粉塵も放出するので室内が汚染され易い。また、室内を直接加湿するユニット形気化式加湿器は冷房ができ、物を濡らすことが無く、粉塵も出なくて良いが、高温低湿でないと加湿能力が小さく、高湿度にするためには加湿器設置台数が多くなり、製品価格が超高額となる。中央空調機に気化式加湿器を内蔵すれば、送風を流用でき、中性能フィルターが装着されているため、空気の汚れは少なく設備費も安いが、室内直接加湿
器は専用の通風動力が必要で、空気の汚れや水垢の清掃も頻繁に必要となるので、維持費が高額となる。

家庭や老人ホーム、病院、学校は部屋が多く、窓、ドアが開放されている場合が多いので、室内の湿度を５０％にすると（２２℃時水蒸気圧１２８０Ｐａ）湿度４０％（２２℃時水蒸気圧１０００Ｐａ）に比べ、水蒸気圧力が約１．３倍も高くなるので、廊下や外気への水蒸気漏れ量が多くなり、家庭用加湿器（室内湿度４０％にする条件の加湿能力で設計されている）では能力不足となりやすい。また、家庭用加湿器はタンク給水式なので、多数加湿器への水補給には非常に大きな労力が掛かる。

室内環境は、快適温度→＋快適湿度→＋高空気清浄度→＋緑化→＋ミストサウナで健康
増進→家庭への火災警報義務化へと世の中のニーズが変化して来た。しかし、温度調整加熱機以外はメンテナンスを頻繁に行う必要があり維持費が高額となる。また、全ての環境に必要な機能を設備すると高額となるという問題もある。

空調機に内蔵する気化式加湿器は加湿材を濡らすのに加湿量の３倍以上給水する必要があり水道料金が高くなる。また、加湿材を乾かさずに停止すればカビ臭発生の危険があるので、加湿停止後アフターラン送風を長く必要とするため、加湿のオーバーシュートが大きくなり厳寒期の負荷変動が大きい時に湿度５０％にすることは困難であった。さらに、加湿材は高密度に空気と接触させる必要があるので、空気塵埃や水垢の詰まりで１週間〜１ヶ月の短期で清掃が必要となり、水垢のうちスケール成分はほとんど除去ができない。空調機内蔵形高圧水スプレー式も霧が長く棚引き、大半が加湿する前にエルミネーターに当たり七割方ドレンしてしまい厳寒期は湿度４０％を維持することすら困難であり、ノズルへのごみやスケールの詰まりで１週間〜１ヶ月の短期間での清掃も必要となるので維持管理も大変である。

ユニット形気化式加湿器も内蔵気化式と同様の問題がある他、高温低湿でないと加湿能力が小さく、高湿度条件では加湿器のサイズが大きく台数も多くなる。また、空調機に内蔵する場合と異なり加湿器のためだけに大きな送風動力が必要な上、広い設置スペースも必要となるので電力費が高く、設備費も高くなる。よって年間単独で空気清浄冷却加湿したいところにはライフサイクルコストが高額となるので不向きである。

一流体・二流体スプレー式加湿器は、霧の噴射力が強いため、ノズル数を増やしても縞模様の湿度分布になり、湿度が高いところは結露してしまい、室内を一様に湿度６０％
以上にすることができない。遠心式はサイズが大きい上、噴霧部に排水配管も必要なので、設備費が高くなる。またこれらはいずれも噴射騒音が大きいので、騒音が大きいところ以外には不向きである。

水加湿用送風機は加湿吹出し空気温度が低いため、高い所に取り付けたいが、一般の送風機では定期的なメンテナンス時、電気配線があると高いところから外しにくく、羽に付着した埃の清掃も面倒となる。

市販の逆浸透膜式純水器は、使用水量が純水採取量の３倍も必要なので水道料金が高くなる。また、残留塩素除去用に活性炭フィルターを一ヶ月〜１年ごとに定期的に交換が必要となるので消耗材料費も高くなる。

水の気化熱で冷房する冷風扇は使用電力がわずかでエコであるが、冷房運転時に湿度も上がるので、不快指数が高くなり効能は薄い。

市販の自動植物水遣り装置や回転式潅水装置では、雨水は利用できず、点滴か大雑把な散水となり、決められた広い面積を少ない水量で一様に濡らす事は困難である。

市販のミストサウナは設備費が高額で、雨水も利用できない。

家庭用火災警報器は、警報だけで自動消火はできない。

空調機内水加湿器、空気清浄冷却加湿器、高湿度加湿器、エコ冷却機、自動水遣り器、ミストサウナ装置、消火スプリンクラーに於いて、メンテナンスフリーで個別分散設置できるシステムがない。

１．空調機内水加湿法（図１）…円盤への衝突で噴霧拡散、噴霧純水は循環使用
空調機の熱交換器二次側の面に、通風量略４５０ｍ^３／ｈ当たりに略５ｃｍの円盤一個を設置し、円盤から略８ｃｍ風下側に設置した略０．４ｍｍ孔の噴射ノズルから略０．５ＭＰａのポンプ水圧で純水を高速で円盤に衝突させ、コロイドミストを多量に含む微細霧を発生させる（実験により確認済み）コロイドミストは風流に運ばれ、コロイドより大きなミストは粘性と慣性力で円盤に沿って風流の断面方向に同心円状に広がって熱交換器表面を薄く濡らすため直ぐ蒸発される。さらに大きな細霧は蒸発しきれずに、空気中の塵埃を吸着しながら質量力で落下しドレンパンに溜まる。ドレンパンに溜まった水は高水圧ポンプで吸水させ、半透膜を通過させることで無菌クリーンの純水にし、噴射ノズルから円盤に再度噴射させる。ドレンパンの溜まり水は菌繁殖防止と半透膜一次側水の濃縮防止のために略２０％程度排水電磁弁で自動ブローさせることで空気中の塵埃などの汚れを外部に捨てる。

２．空気清浄冷却加湿法(図２)…パイプ内で、吸込み空気を微細霧化した純水で洗う
噴射ノズルと円盤が装着された略１００Ａのパイプ内に、送風機にて室内空気をエルボ部から取り込み、パイプ内で円盤への噴射衝突で発生した細霧を接触させ、通風空気中の塵埃などの汚れを細霧に吸着させる。この塵埃を吸着した細霧は、パイプ内面への接触で凝縮降下させ、ドレン水としてパイプ外へ排出させる。微細霧の内、大きなミストは直進しかできないのでエルボ部を通過できないが、慣性力が働かないコロイドミストは通風空気に乗り室内に吹出し冷却加湿する。

３．高湿度加湿法（図３）…二重パイプ内に空気を入れ、過飽和度を下げて噴出す
圧縮空気で半透膜と２流体ノズルとを交互に加圧し、純水採水とコロイドミストへの霧化を交互に行わせ、内パイプの底部孔から慣性力が働かないコロイドミストだけを噴出させ、そこに外パイプ片端に装着したファンから取り込んだ室内空気を混合させることで湿り空気の過飽和度を下げさせ、外パイプ上部の吹出し口から吹き出せば、飽和湿り空気に近く風量が多い空気を噴出せるので、室内を均等に高湿度にでき、噴射騒音も小さい。

４．水車送風法（図４）…水車で風を起こし、細霧で送風羽を洗う
送風羽付水車をパイプに内蔵し、高水圧ポンプでノズルから水車に噴射させ、その衝突力で水車を高速回転させることで、同軸に付けた送風羽の回転により送風させる。また、水車から細霧が送風羽に掛かるようにさせて、送風羽を洗う。

５．低コスト純水噴霧採水法（図１〜３）…噴霧でカルキを抜き、純水は循環使用する
水道水からの残留塩素を含んだ水を噴射ノズルから給水槽に入れる際に、円盤への噴射衝突で霧化させることで、残留塩素を蒸発させ抜く。また、噴霧した水の略８割を再度高水圧ポンプで吸水させ再使用させる。半透膜を通過した直後の純水がノズルから円盤に噴射されるので、無菌クリーンの加湿ができ、略２０％ブローさせれば、数時間で溜まり水が全量入れ替わるため菌の繁殖やカビ臭発生の防止ができる。また、半透膜一次側水の濃度は５倍濃縮程度に抑制されるので、市販半透膜の低分子捕集効率は低いものでも９０％以上あるので、純水の採水が楽にできる。また、活性炭フィルターが不要な上、半透膜の劣化も少ないので低コストで純水が採取可能となる。

６．噴霧水による冷房法(図５)…噴霧ドレン水を冷水コイルに循環させる
パイプ内の通風空気に微細霧を加湿量の数倍以上噴霧し、噴霧したドレン水を循環使用し、空気と同一温度になるまで気化熱で冷やす。冷やされたドレン水を給水槽に貯水させ、給水槽からの冷えた純水を循環ポンプで室内に設置した冷水コイルへ送り、冷水コイルで室内を冷房させる。冷房により温まった冷水コイル内の純水は給水槽に還し、冷えた純水と混合させてから再循環させる。

７．雨水の自動散水法（図６）…雨水を円盤へ衝突噴霧させ、広い面積を濡らす雨水タンクの水を小型高水圧ポンプで吸水し、略φ０．６ｍｍの噴霧ノズルから円盤に噴射させ、円盤から反射した細霧で屋根や植物を濡らし、冷却や水遣りをさせる。

８．雨水利用ミストサウナ（図６）…雨水を二重パイプでコロイドミスト化させる雨水タンクの水を高湿度加湿法にて多量のコロイドミストを作り、二重パイプからサウナ室へ噴出させる。

９．自動消火法（図６）…火災警報機の信号で、消火スプリンクラーを駆動噴射ノズルと円盤を消火スプリンクラーとして、火災警報器とインターロック接続し、火災警報発報時に消火電磁弁を開き消火スプリンクラーで消火させる。

１０，ハイブリット噴霧システム（図６）…個別分散できるハイブリット噴霧システム
小型空気圧縮機、小型高水圧ポンプ、小型半透膜、噴射ノズル＋円盤、タイマー、電磁弁、小型低圧ポンプなどの低価格部品の組合せで、空気清浄加湿や高湿度加湿をさせたり、雨水活用で屋根冷却や植物に水遣りをさせたり、噴霧水を冷水コイルに循環させ冷房させたり、浴室をミストサウナ室内にさせたり、火災時には消火スプリンクラーで消火をさせる。

１．空調機内水加湿法（図１）（請求項１）の装置ならコンパクトな空調機にも水加湿が内蔵でき、従来の１／３以下の使用水量で済み、室内を湿度５０％にできる上、メンテナンスフリーとなる。

２．空気清浄冷却加湿法(図２)（請求項2）の装置なら、室内を直接冷却加湿でき、且つ高いレベルの空気清浄も低コストで行え、しかもメンテナンスフリーとなる。

３．高湿度加湿法（図３）（請求項3）の装置なら、室内の空気をムラ無く湿度６０％以上にでき、低騒音でメンテナンスフリーとなる。

４．水車送風法（図４）（請求項4）の装置なら、電気配線が要らずに、羽に埃も付かずに送風でき、メンテナンスフリーとなる。

５．低コスト純水噴霧採水法（図１〜３）
市販の逆浸透膜式純水器の略４０％の使用水量で済み、活性炭フィルターが不要で、半透膜も半永久使用でき、メンテナンスフリーとなる。

６．噴霧水による冷房法(図５)（請求項5）の装置なら、湿度を上げずに、快適な冷房をエアコンの１／２０程の電力でできる。

７．雨水の自動散水法（図６）（請求項6）の装置なら、植物の水遣りや屋根冷却を、通常であれば捨ててしまう雨水で行え、水道料金を節減できる。

８．雨水利用ミストサウナ法（図６）（請求項７）の装置なら、ミストサウナを通常であれば捨ててしまう雨水で行え、水道料金を節減できる。

９．自動消火法（図６）（請求項８）の装置なら、家庭でも火災警報だけでなく、消火まで低コストで行なえる。

１０．ハイブリット噴霧システム（図６）１つの小型コンプレッサーまたは小型高圧ポンプを設備することで、加湿、冷房、空気清浄、植物水遣り、ミストサウナ、消火と必要な環境設備を安価にて個別分散化して設備できる。

本発明の実施形態（請求項１）を示す空調機内蔵の水加湿装置側面断面図本発明の実施形態（請求項２）を示す空気清浄冷却加湿装置側面断面図本発明の実施形態（請求項３）を示す高湿度加湿装置側面断面図本発明の実施形態（請求項４）を示す送風水車パイプ側面断面図本発明の実施形態（請求項５）を示す冷水コイルシステム図本発明の実施形態（請求項５、６、７、８）を示すハイブリット噴霧システム図

実施例１は空調機に内蔵する水加湿装置、実施例２は空気清浄加湿装置、実施例３は高湿度加湿装置、実施例４はパイプ型の水車送風装置、実施例５は冷房装置、実施例６は屋根を冷却する装置、植物への水やり装置、ミストサウナ装置、空気清浄加湿装置、室内冷房装置、消火スプリンクラー装置を一つの住宅に実施する場合の方法を記載した。

図１に（請求項１）の空調機内への水加湿装置の使用例を示す。図１に示すように、空調機内の熱交換器１ａ二次側近傍に、ノズル円盤取付金具５で円盤４（Φ４０mm程度の市販樹脂製ノブボルトで良い）と穴径Φ０．４ｍｍの噴射ノズル２を略８ｃｍの距離で対向配置させ、高水圧ポンプ８で、半透膜７を介して噴射ノズル２に０．５ＭＰａの水圧を掛け純水を高速度少量にして噴射し、円盤４に衝突させることで、コロイドミストを多量に含む細霧を発生させ、同時に発生した細霧を風流の断面方向に同心円状に拡散噴霧させ、直ぐ背後にある熱交換器１ａの全面に広げて濡らし、熱交換器１ａを気化式の加湿材代わりに瞬時に気化加湿させ、コロイドミストと共に室内に噴出し加湿させる。蒸発しきれない大きなミストは空気の汚れを吸着して落下し、再度高水圧ポンプ８に吸われて再循環する。そのうちの略２０％は排水電磁弁９をタイマーにて定期的に開いて排水
させることで自動ブローさせ、菌繁殖防止と半透膜一次側水の濃縮を抑制する。排水させ
た分は水位制御用フロートスイッチ１１の降下で給水電磁弁１０を開き噴射ノズル２から給水させる。噴射ノズル２での給水時は円盤４に衝突噴霧されるので、噴霧蒸発作用で残留塩素はカルキ抜きされる。

図２に（請求項２）の室内を直接空気清浄冷却加湿する装置への使用例を示す。図２のように、噴霧パイプ１２(市販の塩ビパイプ１００Ａで可能)内に、略Φ０．６ｍｍの噴射ノズル２と円盤４（２ｃｍ程度の樹脂製ノブボルトで良い）を装着させ、噴霧パイプ１２の下方に配置した給水槽ユニット１６内の給水槽１８の水を同一ユニット内にある高水圧ポンプ８で吸い、同一ユニット内にある半透膜７へ０．５ＭＰａの水圧を掛けることで、噴射ノズル２から純水を噴射させて円盤４へ衝突させることで微細霧を発生させる。その内のコロイドミストのみは慣性力が働かないため吹出しエルボ１４より室内に吹出される。コロイドミスト以外の細霧は吸込み送風機１５により取り入れた空気と接触することで、空気中の塵埃をミストに吸着してから質量力でパイプ内壁に当たり下部に落下し、排水ナイロンチューブ外径６ｍｍ４１により下方に配置させた給水槽ユニット１６内のろ過材１７を介して給水槽１８に戻る。給水槽１８内の水は略２０％自動ブローされ、菌繁殖防止と半透膜一次側水の濃縮を抑制する。排水で減った分は水位制御用フロートスイッチ１１の降下で噴射ノズル２から給水される。この時、噴射ノズル２での給水は円盤４に衝突噴霧されるので、噴霧蒸発作用で残留塩素をカルキ抜き口２０から放出する。

図３に（請求項３）の直接室内を高湿度加湿する装置の使用例を示す。図３のように、二重パイプ３０内に、二流体噴射ノズル２８、円盤４を装着し、この二重パイプ３０の下方に配置した、給水槽ユニット１６内の空気圧縮機２１から圧縮空気を半透膜７の一次側水を加圧して多量の純水を採ると同時に、二重パイプ３０内の二流体ノズル２８にも送り、負圧で純水を誘引し、円盤４に向け秒間隔の間欠的に噴射衝突させコロイドミストを多量に発生させる。発生させたコロイドミストは二重パイプ３０内の内管３０ｂより下方に吹出し、そこに外パイプ片端に装着した室内空気取込ファン２９から取り込んだ室内空気を混合させることで湿り空気の過飽和度を下げさせ、上部の遮音材スリット３０ｃから均等にコロイドミストだけを室内に噴出させる。二重パイプ３０であるから、外部に噴射の騒音が漏れることが無く低騒音で、湿り空気の過飽和度が低いが風速が早い空気にコロイドミストを乗せて噴出すため、過飽和で噴出しても近傍の障害物を濡らすことなく、遠くまで多量のミストを散布できる上、ツインタイマー２４と比例湿度調節器により、高湿度域で秒間隔の比例噴霧をさせれば、室内を無駄なくムラ無く高湿度に維持することが可能となる。

図４に（請求項４）の送風風車の使用例を示す。図４のように、パイプ内に、送風羽３１ｄが同軸にある水車部３１ｃを設け、噴射ノズル２の噴射水の勢いで水車部３１ｃを回し、送風羽３１ｄで風を起こし、同時に水車からの水跳ねで、送風羽を濡らし埃を洗い流す。

図５に（請求項５）の噴霧水による冷房装置の実施例を示す。図５のように、パイプ内で純水を加湿量の何倍も多量に噴霧し、そこに室内空気取込ファン２９で空気を送風し、純水細霧と充分接触させれば、取込んだ空気は空気線図上の湿球温度一定線上を変化し、飽和線の１００％まで冷やされる。図５の場合では３１℃５８％から２４．５℃１００％。冷やされたドレン水は給水槽１８に貯水され、給水槽１８から冷えた純水を循環ポンプ４２で、室内に設置された冷水コイル３８へ送られ、冷水コイル３８で室内を冷房させる。冷房により温まった冷水コイル３８内の純水は給水槽１８に戻し、冷えた純水と混合させてから再循環させる。なお、給水に雨水タンク３３を使用すれば、水道料金を節約できる。以下に加湿量、冷却量の代表的な計算例を以下に示す。
加湿量Ｌ＝風量×空気比重量×（飽和空気絶対湿度−入り口空気絶対湿度）＝４００ｍ^３／ｈ×１．２ｋｇ／ｍ^３×（１９．５ｇ／ｋｇ−１６．５ｇ／ｋｇ）／１０００≒１．４ｋｇ／ｈ冷却量Ｑ＝加湿量Ｌｋｇ／ｈ×蒸発潜熱６００ｋｃａｌ／ｋｇ÷８６０ｋｃａｌ／ｋＷ＝１．４ｋｇ／ｈ×６００／８６０≒１ｋＷ

図６に（請求項５，６，７，８）の雨水利用の屋根冷却、植物水遣り、ミストサウナと水道接続の消火スプリンクラーと空気清浄加湿冷房装置の使用例を示す。図６のように雨水タンク３３を二階ベランダなどに設置し、空きスペースに高水圧ポンプ８、空気圧縮機２１を設置し、噴射ノズル２と円盤４を屋根や植物の近傍に設置し、タイマー３６で屋根冷却電磁弁３４や水遣り電磁弁３５を開させ、雨水タンクの水を給水させれば、自動的に屋根冷却と植物の水遣りが可能となる。また、浴室に二重パイプ３０を設置し、ミストサウナ空気電磁弁４０を開させ、圧縮空気の負圧で雨水タンクの水をコロイドミスト化して、浴室内に噴霧すればミストサウナが可能となる。さらに、水道水と給水接続し、給水槽ユニットを室外に設置し、噴霧パイプを屋根裏部屋に、冷水コイルを二階室内に設置すれば、空気清浄加湿と冷房ができ、火災の危険がある厨房室などに、噴射ノズル２と円盤４を設置し、火災警報器と消火電磁弁３９を連動させて水道水の水で消火することができる。

エコでその上、高機能・低コスト、メンテナンスフリーで従来の課題をすべて解決しているため、加湿器、空気清浄機、冷却器、水遣り器の大半がこの発明のものに置き換わる可能性を秘めている。

１．コンパクト形空調機
１ａ．熱交換器
１ｂ．空調機ドレンパン
１ｃ．空調機排水口
２．噴射ノズル
３．ワンタッチ継手
４．円盤
５．ノズル円盤取付金具
６．給水ナイロンチューブ外径Φ６ｍｍ
７．半透膜８．高水圧ポンプ
９．排水電磁弁
１０．給水電磁弁
１１．水位制御用フロートスイッチ
１２．噴霧パイプ
１３．空気吸込みエルボ
１４．吹出しエルボ１５．吸込送風機
１６．給水槽ユニット
１７．ろ過材
１８．給水槽
１９．排水タイマー
２０．カルキ抜き口
２１．空気圧縮機
２２．レギュレーター
２３．空気電磁弁
２４．ツインタイマー
２５．貯水筒
２６．貯水電磁弁
２７．低圧給水ポンプ
２８．二流体ノズル部
２９．室内空気取込ファン
３０．二重パイプ
３０ａ．外管
３０ｂ．内管
３０ｃ．遮音材スリット
３１ａ．パイプ
３１ｂ．回転軸
３１ｃ．水車部
３２．排水口
３３．雨水タンク
３４．屋根冷却電磁弁
３５．水遣り電磁弁
３６．タイマー
３７．消音気化加湿材
３８．冷水コイル
３９．消火電磁弁
４０．ミストサウナ空気電磁弁
４１．排水ナイロンチューブ外径Φ６ｍｍ
４２．圧縮空気チューブ外径Φ６ｍｍ
４３．循環ポンプ

Claims

空調機内へは、噴射ノズルから円盤へ噴射して衝突霧化させ給水させ、空調機熱交換器や通風フィルターの表面近傍に円盤を設置し、円盤より数ｃｍ〜１０ｃｍ離れた所にオリフィス径略φ０．４mmの噴射ノズルを設置し、略０．５ＭＰａのポンプ水圧を半透膜に掛け、それを通過した直後の純水を噴射ノズルから円盤に衝突させ、コロイド粒子径のミストを多量に含む微細な霧を発生させ、同時に通風流断面方向に同心円状に拡散させ、熱交換器やフィルター表面などへの濡れによる気化と風流中での細霧蒸発にて加湿させ、噴霧で加湿されずにドレンパンに落下した純水の一部をブローさせ、残りを高水圧ポンプで吸い再循環させたところの水加湿装置。
円盤と円盤より数ｃｍ〜１０ｃｍ離れた所にオリフィス径略０．４ｍｍの噴射ノズルを４０Ａ〜１００Ａパイプに内蔵し、パイプ両端にエルボを装着し、そのパイプの上部にはノズルに接続する略φ6mmのチューブを貫通させ、パイプ底部にも略φ6mmのチューブを接続し、パイプ底部の溜まり水を、パイプ部下方に配置させた給水槽ユニット内の給水槽に流れ込むようにし、その給水槽内の水を同一ケース内にある高水圧ポンプで吸上げた後、半透膜を介して、パイプ下部を貫通した略φ６ｍｍチューブから噴射ノズルに加圧し、パイプ内で微細霧を発生させ、パイプ内に取り込んだ空気を清浄化させ同時に加湿させるようにしたところの単独空気清浄冷却加湿装置。
パイプ内に円盤と円盤より数ｃｍ〜１０ｃｍ離れた所にオリフィス径略０．４ｍｍの噴射ノズルを設置し、噴射ノズルに２流体ノズルを使用し、パイプを二重のものにし、給水槽ユニット内にコンプレッサーを装備させ、ポンプで半透膜前の貯水筒に水を溜め、この水をコンプレッサーからの圧縮空気にて加圧することで半透膜から純水を採取し、内管内の２流体ノズルでこの純水をコロイド化させた後、外管内に室内空気を取り込んで湿り空気の過飽和度を下げて二重パイプからを噴出す高湿度加湿装置。
請求項２に記載の単独空気清浄冷却加湿装置において、噴霧の気化熱で冷やされた給水槽からの水を、循環ポンプで冷水コイルに流せるようにしたことを特徴とする単独空気清浄冷却加湿装置。