JP5381576B2 - 液体微細化装置とそれを用いたサウナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体微細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細化装置の構造は、以下のようになっていた。

すなわち、垂直方向に配置された霧化筒と、この霧化筒内に垂直方向に配置した回転軸と、この回転軸の回転駆動手段と、前記回転軸の上下方向に所定間隔をおいて配置された複数の回転板と、これら複数の回転板上に水を供給する水供給手段と、前記霧化筒内を通風するための送風機とを備え、前記水供給手段は、回転する上方の回転板の上面に液体を供給し、円板上に薄く広がった液体を遠心力により外方に飛散させて微細化させ、発生した微細化水滴を前記送風機により搬送する構成となっていた（例えば下記特許文献１）。

特開平４−１１８０６８号公報

上記従来例における課題は、排水経路の設置が必要になるということであった。

すなわち、回転板を回転させることで、その外周に飛散させた水の一部は、液体のまま霧化筒の内面を伝って下方に滴り落ち、これが霧化筒の下方に溜まるので、この溜まった水の排水経路が必要となるのである。

この排水経路は、サウナ室内において、天井部分から床まで延長されるので、工事が大変であるだけでなく、美観を損なうことにもなる。

そこで本発明は、排水経路を廃止することを目的とするものである。

そしてこの目的を達成するために本発明は、垂直方向に配置され、上方開口部および下方開口部を有する霧化筒と、この霧化筒の前記下方開口部下に配置された水受皿と、前記霧化筒内に垂直方向に配置した回転軸と、この回転軸の回転駆動手段と、前記回転軸の上下方向に所定間隔をおいて配置された複数の回転板と、これら複数の回転板のうち、上方の回転板上に水を供給する水供給手段と、これら複数の回転板間の前記霧化筒内面に設けた水捕集手段と、この水捕集手段により捕集した水を下方の回転板上に供給する捕集水供給手段と、前記霧化筒内を通風するための送風機とを備え、前記送風機は、前記霧化筒の前記下方開口部から前記水受皿内を介して前記上方開口部に向けて送風し、前記水受皿には、前記霧化筒の前記下方開口部の非対向部分に外側に突出する突出部を設け、この突出部内に水位検知手段を配置する構成とし、これにより上記目的を達成するものである。

以上のように本発明は、垂直方向に配置され、上方開口部および下方開口部を有する霧化筒と、この霧化筒の前記下方開口部下に配置された水受皿と、前記霧化筒内に垂直方向に配置した回転軸と、この回転軸の回転駆動手段と、前記回転軸の上下方向に所定間隔をおいて配置された複数の回転板と、これら複数の回転板のうち、上方の回転板上に水を供給する水供給手段と、これら複数の回転板間の前記霧化筒内面に設けた水捕集手段と、この水捕集手段により捕集した水を下方の回転板上に供給する捕集水供給手段と、前記霧化筒内を通風するための送風機とを備え、前記送風機は、前記霧化筒の前記下方開口部から前記水受皿内を介して前記上方開口部に向けて送風し、前記水受皿には、前記霧化筒の前記下方開口部の非対向部分に外側に突出する突出部を設け、この突出部内に水位検知手段を配置する構成としたので、排水経路を廃止することができる。

すなわち、本発明においては、回転軸の上下方向に、所定間隔をおいて配置した複数の回転板間の前記霧化筒内面に捕集水手段を設けるとともに、この捕集水手段により捕集した水を下方の回転板上に供給する捕集水供給手段を設けたので、霧化筒内面を伝って下方に滴る水は捕集水手段で捕集し、その後捕集水供給手段により下方の回転板上に供給し、再び下方の回転板で霧化できる。

このため、霧化筒の下方の水受皿に滴り落ちる水の量を極めて少なくすることができる。

また、本発明の送風機は、霧化筒の下方開口部から水受皿内を介して上方開口部に向けて送風する構成としたので、水受皿内に滴り落ちて残った極めて少量の水も、例えば、水の霧化運転後の乾燥運転等により、乾燥させることができる。

さらに、水受皿に水位検知手段を設ける構成としているので、例えば、水供給手段の異常により一定の流量が保たれず、回転板に大量の水が供給された場合にも、水受皿に溜まった水の水位異常を検知することができる。

また、水受皿には、霧化筒に設けた下方開口部の非対向部分に外側に突出する突出部を設け、この突出部内に水位検知手段を配置する構成としたので、送風機からの送風が水位検知手段に与える影響を少なくすることができ、この結果、水位検知手段によってその水位を正確に検知することができるので、水位異常が発生したとしても水受皿から装置外への水漏れ等を未然に回避することができる。

したがって、従来必要であった排水経路の設置工事が不要となって工事性が良好となるだけでなく、サウナ室内の美観も保てるものとなる。

本発明の実施の形態１の液体微細化装置の一部切欠斜視図 （ａ）同液体微細化装置の水受皿の斜視図（ｂ）同水受皿を上方から見た図 （ａ）本発明の実施の形態２の液体微細化装置の一部切欠斜視図（ｂ）同液体微細化装置を下方から見た一部切欠斜視図 同液体微細化装置のリモコンの構成図 同液体微細化装置の制御部の入出力を示すブロック図 同液体微細化装置の制御部からの各出力部の動作状況を示す図 同液体微細化装置の水位異常時の動作を示すフローチャート

以下本発明の実施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）
本実施の形態の液体微細化装置１は、図１に示すように、垂直方向に配置され、上方開口部２および下方開口部３を有する霧化筒４と、この霧化筒４の前記下方開口部３下に配置された水受皿５とを備えている。

霧化筒４内には、垂直方向に向けて配置した回転軸６と、この回転軸６の回転駆動手段７と、前記回転軸６の上下方向に所定間隔をおいて配置された複数の回転板８ａ〜８ｄと、これら複数の回転板８ａ〜８ｄのうち、上方の回転板８ａ上に水を供給する水供給手段９とを備えている。

回転軸６の上端は回転駆動手段７に連結する構成とし、回転軸６の下端は水受皿５に向かって垂直方向に延びた構成としている。

複数の回転板８ａ〜８ｄは、親水性を有する樹脂で平板状に形成し、水供給手段９は、上方の回転板８ａ上面の中心付近に水を供給する構成とする構成としている。

本実施の形態では、複数の回転板８ａ〜８ｄ間の前記霧化筒４内面に、霧化筒４内の水を捕集する水捕集手段として、上面が開口したリング状の貯水部１０ａ〜１０ｃを設けている。そして、この貯水部１０ａ〜１０ｃにより捕集した水を下方の回転板８ｂ〜８ｄ上に供給する捕集水供給手段として、雨樋上の水路１１ａ〜１１ｃが設けられている。

次に、水受皿５と、霧化筒４および水受皿５により構成される風路の構成について詳細に説明する。

本実施の形態において、水受皿５は、図２（ａ）（ｂ）に詳細に示すように、底面１２と、この底面１２の外周から立ち上がる縁部１３とを有し、この縁部１３の上端を、図１に示すように霧化筒４の下端に連結させる構成としている。

図１に示すように、水受皿５の上端を霧化筒４の下端と連結することにより、霧化筒４に設けた上方開口部２と下方開口部３の間を通風する有底筒状の風路（図１に示す実線Ａ）が構成されることとなる。

本実施の形態では、下方開口部３の上流に送風機（図示せず）を連結する構成とし、前記送風機からの空気を下方開口部３に強制的に流入させ、水受皿５内を介して霧化筒４内を下側から上向きに、霧化筒４の内壁と、複数の回転板８ａ〜８ｄおよび貯水部１０ａ〜１０ｃならびに水路１１ａ〜１１ｃとの隙間を通風し、霧化筒４の上方開口部２から排出する構成としている（図１に示す実線Ａ）。

また、本実施の形態における霧化筒４の下方開口部３は、図１に示すように霧化筒４の下端の一部を切り欠いた構成とし、この下方開口部３に接する水受皿５の縁部１３には、図２に示すように切り欠き１４を設けた構成としている。

このようにすると、前記送風機からの空気が下方開口部３および切り欠き１４を介して水受皿５内に流入される構成となり、下方開口部３への空気流入面積を水受皿５の底面１２に向けて下方に拡大した構成としている。

また、水受皿５の底面１２には、下方開口部３からの空気流入方向と直交する方向に溝部１５を設けている。この溝部１５に接する水受皿５の前後の底面１２は、それぞれ前記溝部１５に向けて下方に傾斜させる構成としている。

そして、水受皿５には、霧化筒４の下方開口部３の非対向部分に、外側に突出する突出部１６を設け、この突出部１６内に水位検知手段としてフロート１７を配置する構成としている。

次に突出部１６について説明する。

本実施の形態における突出部１６は、図２に示すように、水受皿５の縁部１３において、下方開口部３の非対向部分に開口１８を設け、この開口１８に対して、水受皿５側の側面を開放して中空に形成した直方体を連結した形状に構成している。そして、この直方体に形成した突出部１６の下面にフロート１７を配置している。さらに、フロート１７を配置した突出部１６の下面は、水受皿５の底面１２に設けた溝部１５の下面とほぼ同じ高さに構成している。

そして、本実施の形態の液体微細化装置１には、図１に示す水供給手段９および回転駆動手段７、ならびに上述の送風機（図示せず）のそれぞれの運転を制御する制御部（図示せず）を備える構成としている。そして、前記制御部は、フロート１７が検知した水位に基づいて、前記水供給手段９と、前記回転駆動手段７と、上述の送風機（図示せず）の運転停止を制御する構成となっている。

以上のような構成において、次に液体微細化装置１の水の霧化運転の動作を説明する。

図１に示す液体微細化装置１において、図示しない制御部からの信号により回転駆動手段７を駆動すると、霧化筒４の内部で回転軸６が高速回転し、それにともない回転板８ａ〜８ｂが高速回転される。

同時に、前述の制御部からの信号により、送風機（図示せず）から霧化筒４の下方開口部３に強制的に空気が流入され、水受皿５内を介して霧化筒４内を下から上向きに、霧化筒４の内壁と複数の回転板８ａ〜８ｄおよび貯水部１０ａ〜１０ｃならびに水路１１ａ〜１１ｃとの隙間を通風し、霧化筒４の上方開口部２から排出される上昇気流が発生する（図１に示す実線Ａ）。

このとき、前述の制御部からの信号により水供給手段９は、高速回転する上方の回転板８ａの上面の中心付近に水を供給する。上方の回転板８ａの上面に供給された水は、高速回転による遠心力によって回転板８ａの中心付近から外周方向に向かって薄膜状に広がり、この薄膜状になった水は、回転板８ａの外周縁から外周方向へと高速で吹き飛ばされる。

そして、遠心力によって上方の回転板８ａの外縁から高速で飛散する水滴の大部分は、霧化筒４の内壁に衝突し、放散された液滴がこの衝突によって破砕され、微細化が促進される。

また、霧化筒４の内壁に衝突して破砕された水滴は、霧化筒４の内壁と回転板８ａとの隙間の通風空間内で飛び散り、高速回転する回転板８ａや、隣接する霧化筒４の内壁に再び衝突して破砕され、水の微細化がさらに促進される。

このように、水供給手段９から上方の回転板８ａの上面に供給された水の大部分は、高速回転する回転板８ａから放散され、霧化筒４の内壁に衝突して、この時点で大部分が微細化され、このような微細水滴は上述の上昇気流（図１の実線Ａ）と接触して微細化状態で搬送される。

一方、上方の回転板８ａから遠心力により飛散した水滴のうち、微細化された後に結露した微量の水滴、あるいは、微細化できなかった水滴は、貯水部１０ａに流れ落ちて集められ、水路１１ａを介して、下方の回転板８ｂの上面へと運ばれる。

そして、回転板８ｂに運ばれた僅かな水も、回転板８ｂの高速回転の遠心力により同様に微細化が促進され、そして霧化筒４内で水滴化した水、あるいは、回転板８ｂにより微細化できなかった水滴は、貯水部１０ｂおよび水路１１ａを介して、下方の回転板８ｃの上面へと運ばれる。

つまり、水捕集手段としての貯水部１０ａ，貯水部１０ｂ，貯水部１０ｃにおいて水を捕集し、捕集水供給手段としての水路１１ａ、水路１１ｂ、水路１１ｃを介し、下方の回転板８ｂ、回転板８ｃ、回転板８ｄ上面に再供給する構成としている。

このように本発明の実施の形態では、水供給手段９から最上方の回転板８ａ上面に供給された水を、複数の回転板８ａ〜８ｄを利用して飛散させ、微細化している。そのため、最下方の回転板８ｄの下では下方へと滴る残水の量を極めて少なくすることができる。

上述のように、水の霧化運転中に水受皿５の底面１２から流れ落ちて溝部１５に溜まる残水は極めて少ないため、縁部１３に設けた開口１８を介して突出部１６内へ流れ込み、水受皿５の溝部１５の下面とほぼ同じ高さに構成している突出部１６の下面に溜まる残水も極めて少なくなっている。このためフロート１７はせいぜい、突出部１６の下面から僅かに浮きあがる程度の水位に維持されている。

次に水の霧化運転停止後の乾燥運転について説明する。

水の霧化運転の停止後は、上述の制御部（図示せず）からの信号により、水供給手段９への水供給を停止する一方、回転駆動手段７の回転駆動と、上述の送風機（図示せず）による送風運転とを一定時間継続する乾燥運転を行うことで、霧化筒４および水受皿５の内部を乾燥させる構成としている。

すなわち、上述の水の霧化運転の後は、霧化筒４や水受皿５の内部全体が濡れた状態となっている。この状態で、水受皿５の内部にわずかに残水が残っている場合、フロート１７は、突出部１６の下面から僅かに浮きあがる程度の水位に維持されて、通常水位を検知する。フロート１７の検知した水位により制御部は回転駆動手段７および送風機（図示せず）に信号を送信し、回転駆動手段７が回転駆動することで、複数の回転板８ａ〜８ｄの表面に付着した水滴は遠心力で霧化され、上述の送風機（図示せず）によって下方開口部３から水受皿５を介して、上方開口部２へと霧化筒４内を上昇する気流（図１の実線Ａ）によって、上方開口部２から装置外へと排出されてしまう。また、前記気流は下方開口部３から水受皿５内へと送風されるので、乾燥した空気は前記気流と直交する方向に設けた溝部１５の下面や溝部１５の前後の底面１２に付着した水と接触する。この結果、水受皿５内の残水の気化を促進し、水受皿５の底面１２の溝部１５に残った極めて少量の残水も乾燥させることができる。

この間、水受皿５内の乾燥が進むにつれ、突出部１６内部に配置したフロート１７の検知する水位は、水の霧化運転時と同程度の通常水位から次第に下がって、乾燥運転が終了する時点では水位はほぼ０となり、自然に乾燥される程度となっている。

このように、液体微細化装置１内に極めて僅かに水が残ったとしても、乾燥運転により残水を乾燥させることができる程度であるので、液体微細化装置１内の残水の排水処理が不要となる。

一方、水の霧化運転中に、例えば、水供給手段９の故障などにより、あらかじめ定めた流量以上の水が上方の回転板８ａに供給され、下方の回転板８ｂ〜８ｄによっても霧化されない場合、水受皿５において、底面１２の溝部１５に通常水位以上の余剰水が溜まってしまう。このような場合、突出部１６内に配置したフロート１７は、開口１８を介して突出部１６内に流れ込んで突出部１６の下面に溜まった水の水位異常を検知し、これにより制御部（図示せず）が水供給手段９と、回転駆動手段７と、上述の送風機（図示せず）の運転を停止する。

このようにフロート１７が水位異常を正しく検知することにより、例えば水受皿５の上端と霧化筒４の下端との継ぎ目等から装置外へ水が漏出する前に水の霧化運転を停止して、不測の事態が発生するのを未然に防止することができる。

上に述べたように、水の霧化運転において液体微細化装置１内に発生する残水は、極めて僅かであって、仮に残水が残ったとしてもフロート１７が液体微細化装置１内の通常水位を正しく検知して、乾燥運転により乾燥させることができ、また水供給手段９の故障などが発生した場合も、液体微細化装置１内の水位異常を正しく検知することができるので、液体微細化装置１内の残水の排水処理が不要となるだけでなく、液体微細化装置１の運転の安定性を向上することができる。

すなわち、フロート１７は、下方開口部３の非対向部分に外側に突出する突出部１６内に配置した構成としているので、上述の送風機からの送風（図１の実線Ａ）が、フロート１７に直接影響を与えることが少なく、また突出部１６内に流れ込んで残水の表面を波立たせるといった間接的な影響をも少なくすることができ、この結果、フロート１７によって液体微細化装置１内の水位を正確に検知することができるので、水位異常が発生したとしても水受皿５から装置外への水漏れ等を未然に回避することができるのである。

以上のような構成と動作により、本実施の形態１においては、従来必要であった排水経路の設置工事が不要となって工事性が良好となる。

なお、水受皿５の底面１２に溝部１５を設け、この溝部１５に接する前記水受皿５の前記底面１２は、前記溝部に向けて下方に傾斜させる構成としているので、水受皿５内へと滴り落ちた僅かな残水を効率良く集めることができる。

さらに、溝部１５は、下方開口部３からの空気流入方向と直交する方向に設ける構成としているので、霧化運転後の乾燥運転において、上述の送風機から送風される気流（図１の実線Ａ）が、溝部１５に溜まった僅かな残水と接触する面積を大きくすることができるので、溝部１５に溜まった残水の気化を促進することができる。

また、突出部１６の下面は、水受皿５の溝部１５の下面とほぼ同じ高さに構成しているので、溝部１５の下面に溜まった残水と、開口１８を介して突出部１６の下面に流れこんだ残水は、ほぼ同じ水位に維持されることになり、この結果、フロート１７は水受皿５内に溜まった残水の水位を正しく検知することができる。

なお、本実施の形態１において霧化筒４の下方開口部３は、図１に示すように霧化筒４の下端の一部を切り欠いた構成とし、この下方開口部３に接する水受皿５の縁部１３には、切り欠き１４を設けた構成としたことにより、上述の送風機からの空気が流入する開口面積が霧化筒４の下方の水受皿５の底面１２に向けて下方に拡大されるので、空気が流入する開口面積が広くなり、通風抵抗を低下させることができる。

さらに、霧化筒４の下方開口部３および切り欠き１４で空気流入口を形成した構成としているので、送風機から流入される空気の流入面積は、水受皿５の底面１２に向けて下方に拡大した構成となるので、前記送風機から下方開口部３を介して霧化筒４内に流入する乾燥空気が、下方開口部３下に配置された水受皿５の底面１２や溝部１５に接するように旋回するとともに、上方開口部２へと上昇する気流が発生するので、この乾燥空気が底面１２や溝部１５の表面にわずかに残った水滴と接することで、より一層残水の気化を促進することが可能となる。

（実施の形態２）
本実施の形態２では、実施の形態１の液体微細化装置を水の微細化に用いることによりその効果を特に生かすことができることから、サウナ装置の実施形態において説明する。

なお、実施の形態１の構成と同一の構成については、同一の符号を参照し、その説明を簡略化する。

図３には、本実施の形態２における液体微細化装置の一実施例としてサウナ装置２０を浴室等のサウナ室（図示せず）の天井面に設置した状態を示している。

また、サウナ装置２０には図示していないガス湯沸かし器や電気温水器等の熱源からのパイプおよび市水を供給する水道管を接続する構成としている（図示せず）。

図３に示すサウナ装置２０は、下面に吸込口２１と排気口２２を有する本体ケース２３と、この本体ケース２３内の吸込口２１と排気口２２とを結ぶ風路に設けた加熱手段としての大容量の熱交換器２４および送風機２５と、図１で説明した実施の形態１の液体微細化装置の霧化筒４および水受皿５とを備えている。すなわち、本体ケース２３内には、吸込口２１から熱交換器２４、送風機２５、霧化筒４を順に経由して排気口２２に至る風路（図３に示す実線Ｂ）を備えた構成としている。

また、この霧化筒４の上方開口部２には、加熱手段として小容量の熱交換器２６が連結され、その下流に本体ケース２３の排気口２２がサウナ室の天井排気口（図示せず）に連結されている。

加熱手段としての熱交換器２４および熱交換器２６には、上述の熱源からのパイプ（図示せず）を接続し、温水を循環させる構成としている。

つまり、サウナ室（図示せず）の天井吸気口（図示せず）から、吸込口２１を介して本体ケース２３内に吸引された空気は、霧化筒４の上流側に配置されている大容量の熱交換器２４で加熱後、送風機２５により霧化筒４の図１に示す下方開口部３から水受皿５を介して上方開口部２に向けて送風され、この上方開口部２から排出される空気は図３に示す小型の熱交換器２６により再加熱されて、排気口２２からサウナ室（図示せず）内に供給される構成となっている。

さらに、サウナ装置２０には制御部（図５の３０）を備えており、この制御部（図５の３０）は、送風機２５および霧化筒４内の回転駆動手段７それぞれと電気的に接続され、それらを制御する構成としている。

また、制御部（図５の３０）は、前述の熱源等から熱交換器２４および熱交換器２６に高温の温水を循環供給するための循環温水止水弁（図示せず）と電気的に接続されており、この循環温水止水弁の開閉状態を切り替える構成としている。また、制御部（図５の３０）は、霧化筒４の水供給手段９に水を供給するための給水用止水弁（図示せず）と電気的に接続され、この給水用止水弁の開閉状態を切り替える構成としている。

すなわち、本実施の形態２においては、循環温水止水弁（図示せず）を介して、熱交換器２４および熱交換器２６に高温の温水を供給する構成となっており、給水用止水弁（図示せず）を介して、市水の水道管から水供給手段９へ水を供給する構成としている。

そして、本実施の形態２のサウナ装置２０には、図４に示すリモコン２７を備える構成とし、リモコン２７と上述の制御部（図５の３０）とは、図示しない電気ワイヤまたは無線により、相互に信号の送受信が可能な状態に接続された構成としている。

リモコン２７にはサウナ運転および停止の選択が可能な操作部２８と、サウナ装置２０の運転状況を表示する表示部２９とを備えた構成としている。

サウナ装置２０の使用者がリモコン２７の操作部２８で操作すると、前述の制御部（図５の３０）に信号が送信され、この信号を受けた制御部（図５の３０）は送風機２５および回転駆動手段７の運転停止を制御するとともに、循環温水止水弁（図示せず）の開閉を切り替えることにより、熱交換器２４および熱交換器２６の運転停止を制御し、さらに、給水用止水弁（図示せず）の開閉を切り替えることにより、水供給手段９への水供給を制御する構成としている。

また、リモコン２７の表示部２９は、サウナ装置２０の運転状況を表示する構成としている。また、フロート１７が水受皿５内の水位異常を検知した場合、フロート１７から制御部（図５の３０）に信号が送信され、この信号を受けた制御部（図５の３０）からリモコン２７に信号が送信されて、表示部２９に水位異常が表示される構成としている。

すなわち、図５のブロック図に示すように、本実施の形態２のサウナ装置２０における制御部３０は、リモコン２７からの入力を受けて、熱交換器２４と、送風機２５と、回転駆動手段７と、水供給手段９それぞれの運転停止を制御するとともに、リモコン２７に出力してサウナ装置２０の動作状態を表示させる構成となっている。また、制御部３０は、フロート１７が検知した水位異常に基づいて、熱交換器２４と、送風機２５と、回転駆動手段７と、水供給手段９それぞれの運転停止を制御するとともに、リモコン２７に出力してサウナ装置２０の水位異常を表示させる構成となっている。

以上の構成において、本実施の形態２の液体微細化装置を利用したサウナ装置２０において、水霧化運転を利用したサウナ運転の動作およびサウナ運転中に水位異常が発生した場合の動作について説明する（括弧内は図７のフローチャートの各Ｓｔｅｐを示す）。

図４のリモコン２７の操作部２８においてサウナ運転を選択すると、リモコン２７からの信号を受けた制御部（図５の３０）は、図３に示す送風機２５および回転駆動手段７に信号を送信し、この信号を受けた送風機２５および回転駆動手段７の運転が開始される。また、このとき制御部（図５の３０）は、上述の循環温水止水弁（図示せず）に信号を送信して開放状態に切り替え、この結果、熱交換器２４および熱交換器２６に高温の温水が循環供給されて加熱運転状態となる。そして制御部（図５の３０）はさらに、上述の給水用止水弁（図示せず）に信号を送信して開放状態に切り替え、その結果、水供給手段９からの上方の回転板８ａへの水供給が開始される（Ｓｔｅｐ１）。

以下、サウナ運転を詳細に説明する。

図３に示す吸込口２１を介して本体ケース２３内に吸引された空気は、霧化筒４の上流側に配置されている大容量の熱交換器２４で加熱され、高温乾燥状態で送風機２５により図１に示す霧化筒４の下方開口部３に強制的に流入され、水受皿５内を介して霧化筒４内を下側から上向きに、霧化筒４の内壁と複数の回転板８ａ〜８ｄおよび貯水部１０ａ〜１０ｃならびに水路１１ａ〜１１ｃとの隙間を通風し、上方開口部２に向けて送風されている。

また、図１に示す霧化筒４において、回転駆動手段７により回転軸６は高速回転させており、その状態で、水供給手段９により、上方の回転板８ａ上に水が供給される。

すると、上方の回転板８ａの外周から水が勢いよく飛散されて霧化され、また一部は前記霧化筒４の内面に衝突して霧化され、この霧化された水は図３の送風機２５によって前記霧化筒４の下方開口部３から上方開口部２に向けて流れる温風に搬送され、熱交換器２６で再加熱後、図３に示す本体ケース２３の排気口２２を介してサウナ室の天井排気口（図示せず）からサウナ室内に高温多湿の蒸気として供給される。

また、図１に戻って説明を続けると、前記霧化筒４の内面に衝突したが霧化されなかった水は、貯水部１０ａにより捕集された後に雨樋状の水路１１ａを介して下方の回転板８ｂ上に供給され、次に回転板８ｂの外周から水が勢いよく飛散されて霧化され、また一部は前記霧化筒４の内面に衝突して霧化され、この霧化された水は上記送風機２５により、前記霧化筒４の下方開口部３から上方開口部２に向けて流れる温風に搬送され、熱交換器２６で加熱後、図１に示す本体ケース２３の排気口２２を介してサウナ室の天井排気口（図示せず）からサウナ室内に供給される。

以降この繰り返しが４段の回転板８ａ〜８ｄで行われ、十分な量の霧化された水が温風とともにサウナ室内に供給されるのであるが、このような作用により、本実施形態では、霧化筒４の下方へと滴り落ちる水の量を極めて少なくすることができる。

上記のサウナ運転中、突出部１６に設けたフロート１７は、水受皿５の底面１２から流れ落ちて溝部１５に溜まるとともに、開口１８を介して突出部１６の下面に溜まった残水の水位に異常がないか検知する（Ｓｔｅｐ２）。

このとき、上述のようにサウナ運転中に水受皿５の底面１２から流れ落ちて溝部１５に溜まる残水は極めて少ないため、溝部１５の下面とほぼ同じ高さに構成している突出部１６の下面に開口１８を介して流れ込む残水も極めて少ない状態となっている。このためフロート１７はせいぜい、突出部１６の下面から僅かに浮きあがる程度の水位に維持されている。

以上のように水位異常を検知しない状態では、使用者がリモコン２７により選択したサウナ運転が継続される（Ｓｔｅｐ１）。

したがって、このサウナ運転中は、図６に示すように、熱交換器２４、送風機２５、回転駆動手段７、水供給手段９のそれぞれは、すべて運転状態となっている。

一方、上述のサウナ運転中に、例えば、水供給手段９の故障などにより、あらかじめ定めた流量以上の水が上方の回転板８ａに供給され、下方の回転板８ｂ〜８ｄによっても霧化されない場合、水受皿５において、底面１２の溝部１５に通常水位以上の余剰水が溜まってしまう。

このような水位異常時には、突出部１６内に配置したフロート１７は、突出部１６の下面の水位異常を検知して（Ｓｔｅｐ２）、制御部（図５の３０）に信号を送信し、リモコン２７に信号を送信して表示部２９に水位異常を表示する（Ｓｔｅｐ３）。

一方、制御部（図５の３０）は、上述の給水用止水弁に出力して閉鎖状態に切り替える（Ｓｔｅｐ４）ことにより、水供給手段９から上方の回転板８ａへの水供給を停止する。

すなわち、水供給手段９から上方の回転板８ａへの水供給を停止した状態（Ｓｔｅｐ４）では、霧化筒４および水受皿５内を乾燥させるための乾燥運転（Ｓｔｅｐ５）が行われることとなる。この乾燥運転において、上述の循環温水止水弁は開放状態のまま、熱交換器２４への温水循環を継続するとともに、送風機２５の運転を継続し、そして回転駆動手段７の回転駆動は継続する。

したがって、フロート１７が水位異常を検知した時は、図６に示すとおり、熱交換器２４、送風機２５、回転駆動手段７のそれぞれは運転状態となっている一方、水供給手段９は停止状態となっている。

この乾燥運転において、あらかじめ設定した所定時間、例えば１０分を経過（Ｓｔｅｐ６）すると、制御部（図５の３０）は、回転駆動手段７の回転駆動を停止するとともに、送風機２５の運転を停止し、そして、上述の循環温水止水弁を閉鎖状態に切り替えて、熱交換器２４および熱交換器２６への温水供給を停止する（Ｓｔｅｐ７）。

そして、突出部１６内部に配置したフロート１７の検知する水位は、上記の乾燥運転により、サウナ運転時と同程度の通常水位から次第に下がって、乾燥運転が終了する時点では水位はほぼ０となり、自然に乾燥される程度となっている。

以上のような構成と動作により、本実施の形態２においては、従来液体微細化装置をサウナ運転に利用する場合に必要であったサウナ室への排水経路の設置工事が不要となって工事性が良好となる。

つまり、上記構成と動作によれば、供給した水を４段の回転板８ａ〜８ｄによって霧化し、十分な量の霧化された水が蒸気としてサウナ室内に供給される一方、霧化筒４の下方へと滴り落ちる水の量を極めて少なくすることができるので、排水処理が不要となり、サウナ室の美観を保つことが可能となる。

そして、上述のようにサウナ運転においてサウナ装置２０内に発生する残水は、極めて僅かである上、仮に水供給手段９の故障などが発生した場合も、フロート１７が水位異常を正しく検知することにより、例えば水受皿５の上端と霧化筒４の下端との継ぎ目等から装置外へ水が漏出する前に、水供給手段９からの給水を停止することができるので、不測の事態が発生するのを未然に防止することができるだけでなく、乾燥運転を一定時間行うことにより、サウナ装置２０の内部を乾燥させることができるので、サウナ装置２０内の残水の排水処理が不要となるだけでなく、サウナ装置２０の動作の安定性を向上することができる。

すなわち、フロート１７は、下方開口部３の非対向部分に外側に突出する突出部１６内に配置した構成としているので、サウナ運転時だけでなく、フロート１７が水位異常を検知した後の乾燥運転においても、フロート１７は正しく水位を検知することができ、その結果、制御部（図５の３０）は各出力先の運転停止を適切に制御することができる。

そして、水位異常を検知した後の乾燥運転時には、霧化筒４の上流側に備えた大型の熱交換器２４を運転して温風を送風する構成としているため、霧化筒４内の温度を高めてより飽和水蒸気量を増加させることができるので、霧化筒４内の残水をすばやく乾燥させることが可能である。

上述の、乾燥運転においても、フロート１７は、水受皿５の下方開口部３の非対向部分に設けた突出部１６の内部に配置する構成としているので、送風機２５からの送風が、フロート１７に直接影響を与えることが少なくなり、また突出部１６の下面に流れ込んだ残水の表面を波立たせるといった間接的な影響をも少なくすることができる。この結果、フロート１７によって水受皿５内の水位を正確に検知することができる。

このように、通常のサウナ運転後の乾燥運転の効率が高まるだけでなく、水位異常が発生したとしても、フロート１７により水位異常を正しく検知して乾燥運転を行うことにより装置内を乾燥させて、水受皿から装置外への水漏れ等を未然に回避することができるのである。

なお、フロート１７により水位異常を検知したときは、リモコン２７に水位異常を表示させる構成としているので、上記の乾燥運転を行って通常の水位に戻すことができるだけでなく、利用者に装置の異常を知らせて点検や修理を促すことが可能となる。

また、霧化筒４の上流側に加熱手段として大型の熱交換器２４を備える構成としているので、サウナ装置として使用者の快適性を高めることができるとともに、通常のサウナ運転において残水が発生したとしても、フロート１７がサウナ装置２０の残水の水位を正しく検知することができるので、サウナ運転後に所定の時間内乾燥運転を行うように切り替えるようにすれば、サウナ装置２０内を乾燥させることができるので、以降のサウナ運転の動作を安定化することが可能になる。

つまり、サウナ運転時には、霧化筒４の上流側に備えた図３の熱交換器２４を運転して霧化筒４内に温風を送風しているので、通常のサウナ運転を停止した直後や水位異常が発生した場合、霧化筒４内の空気の温度はまだ高い状態となっている。このような状態で、サウナ運転から乾燥運転に切り替えるので、霧化筒４内の残熱を利用して、効率良く乾燥させることができる。

なお、上記の乾燥運転において、送風機２５は、サウナ運転時に比べて送風能力を低下させた状態で運転させるのが好ましい。

具体的には、送風機２５は、サウナ運転時に比べて送風能力を略半分程度に低下させた状態で運転を行う。

すなわち、本実施の形態２においては、上述のごとく、霧化筒４内面を伝って下方に滴る水は貯水部１０ａ〜１０ｃで捕集し、その後水路１１ａ〜１１ｃにより下方の回転板８ｂ〜８ｄ上に供給することで、霧化効果を高めているが、乾燥運転時に送風機２５により、霧化筒４の下方開口部３から水受皿５を介して上方開口部２に向けて送風する大量の風により乾燥を行うと、貯水部１０ａ〜１０ｃや水路１１ａ〜１１ｃには残存している水が少ないことが起因し、貯水部１０ａ〜１０ｃや水路１１ａ〜１１ｃ部分で水が乾燥し、そこにスケールが形成されてしまい、このようになると以降の水の遠心霧化作用が不安定となる。

そこで、本実施の形態２においては、通常のサウナ運転後や水位異常発生後の乾燥運転時には、送風機２５は、サウナ運転時に比べて送風能力を低下させた状態で運転させる構成としたので、貯水部１０ａ〜１０ｃや水路１１ａ〜１１ｃ部分から下方の回転板８ｂ〜８ｄ上へと水が流れる状態で乾燥が継続され、この結果としてこの貯水部１０ａ〜１０ｃや水路１１ａ〜１１ｃ部分でのスケール形成が抑制され、その結果として、以降の水の遠心霧化作用を安定化させることができるのである。

なお、この乾燥運転時は、前記回転駆動手段７は、サウナ運転時に比べて回転数を低下させた状態で運転させても良く、こうすれば省エネルギー効果を高めることができる。

さらに、この乾燥運転において、制御部（図５の３０）は、所定時間経過後に、回転駆動手段７の回転駆動を停止し、送風機２５および熱交換器２４の運転を停止する構成としたので、通常のサウナ運転で発生したわずかな残水の水位が溜まったときにも、水受皿５に多量の水が溜まる異常時にも、フロート１７の検知した残水の水位の高さに基づいて、水受皿５内の乾燥に必要な時間だけ乾燥運転を行うことも可能であり、そうすればさらに省エネルギー効果を高めることができる。

なお、本実施の形態においては、給水用止水弁（図示せず）を介して、市水の水道管から水供給手段９へ水を供給する構成としているが、上述の熱源からの温水循環を分岐し、給水用止水弁を設けて水供給手段９へ高い温度の水を供給することも可能であり、このようにすると、霧化筒４内での気化作用による温度の低下を抑えることが可能となり、これにより飽和水蒸気量の低下を防いで、霧化筒４内の残水が発生しにくくなり、また乾燥運転時には、より早く乾燥させることが可能となる。

以上のように本発明は、垂直方向に配置され、上方開口部および下方開口部を有する霧化筒と、この霧化筒の前記下方開口部下に配置された水受皿と、前記霧化筒内に垂直方向に配置した回転軸と、この回転軸の回転駆動手段と、前記回転軸の上下方向に所定間隔をおいて配置された複数の回転板と、これら複数の回転板のうち、上方の回転板上に水を供給する水供給手段と、これら複数の回転板間の前記霧化筒内面に設けた水捕集手段と、この水捕集手段により捕集した水を下方の回転板上に供給する捕集水供給手段と、前記霧化筒内を通風するための送風機とを備え、前記送風機は、前記霧化筒の前記下方開口部から前記水受皿内を介して前記上方開口部に向けて送風し、前記水受皿には、前記霧化筒の前記下方開口部の非対向部分に外側に突出する突出部を設け、この突出部内に水位検知手段を配置する構成としたので、排水経路を廃止することができる。

また、従来必要であった排水経路の設置工事が不要となって工事性が良好となるだけでなく、サウナ室内の美観も保てるものとなる。

１ 液体微細化装置
２ 上方開口部
３ 下方開口部
４ 霧化筒
５ 水受皿
６ 回転軸
７ 回転駆動手段
８ａ 回転板
８ｂ 回転板
８ｃ 回転板
８ｄ 回転板
９ 水供給手段
１０ａ 貯水部
１０ｂ 貯水部
１０ｃ 貯水部
１１ａ 水路
１１ｂ 水路
１１ｃ 水路
１２ 底面
１３ 縁部
１４ 切り欠き
１５ 溝部
１６ 突出部
１７ フロート
１８ 開口
２０ サウナ装置
２１ 吸込口
２２ 排気口
２３ 本体ケース
２４ 熱交換器
２５ 送風機
２６ 熱交換器
２７ リモコン
２８ 操作部
２９ 表示部
３０ 制御部

Claims (13)

1. 垂直方向に配置され、上方開口部および下方開口部を有する霧化筒と、この霧化筒の前記下方開口部下に配置された水受皿と、前記霧化筒内に垂直方向に配置した回転軸と、この回転軸の回転駆動手段と、前記回転軸の上下方向に所定間隔をおいて配置された複数の回転板と、これら複数の回転板のうち、上方の回転板上に水を供給する水供給手段と、これら複数の回転板間の前記霧化筒内面に設けた水捕集手段と、この水捕集手段により捕集した水を下方の回転板上に供給する捕集水供給手段と、前記霧化筒内を通風するための送風機とを備え、前記送風機は、前記霧化筒の前記下方開口部から前記水受皿内を介して前記上方開口部に向けて送風し、前記水受皿には、前記霧化筒の前記下方開口部の非対向部分に外側に突出する突出部を設け、この突出部内に水位検知手段を配置する構成とした液体微細化装置。
2. 水受皿の底面に溝部を設け、この溝部に接する前記水受皿の前記底面は、前記溝部に向けて下方に傾斜させる構成とした請求項１に記載の液体微細化装置。
3. 溝部は、下方開口部からの空気流入方向と直交する方向に設ける構成とした請求項２に記載の液体微細化装置。
4. 突出部の下面は、水受皿の溝部の下面とほぼ同じ高さに構成する請求項２または３に記載の液体微細化装置。
5. 下方開口部は、霧化筒の下端の一部を切り欠いた構成とし、水受皿の前記下方開口部に接する部分には、切り欠きを設ける構成とした請求項１〜４のいずれか一つに記載の液体微細化装置。
6. 吸込口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内の前記吸込口と前記排気口を結ぶ風路に霧化筒を設けるとともに、前記霧化筒の上流側に加熱手段を備える構成とした請求項１〜５のいずれか一つに記載の液体微細化装置。
7. 水の霧化運転および停止を選択可能な操作部と、この操作部からの信号または水位検知手段からの信号により、水供給手段から回転板上への水供給と、回転駆動手段の回転駆動と、加熱手段および送風機の運転とを制御する制御部と、この制御部からの信号または前記水位検知手段からの信号により水位異常を表示する表示部とを備えた請求項６に記載の液体微細化装置。
8. 水の霧化運転中に水位検知手段が水位異常を検知した場合、表示部は、水位異常を表示し、制御部は、水供給手段から回転板上への水供給を停止し、回転駆動手段を回転駆動し、送風機を運転するとともに加熱手段を運転する構成とした請求項７に記載の液体微細化装置。
9. 送風機は、水の霧化運転時に比べて送風能力を低下させた状態で運転させる構成とした請求項８に記載の液体微細化装置。
10. 送風機は、水の霧化運転時に比べて送風能力を略半分程度に低下させた状態で運転させる構成とした請求項９に記載の液体微細化装置。
11. 回転駆動手段は、水の霧化運転時に比べて回転数を低下させた状態で運転させる構成とした請求項８〜１０のいずれか一つに記載の液体微細化装置。
12. 制御部は、所定時間経過後に、回転駆動手段の回転駆動を停止し、送風機および加熱手段の運転を停止する構成とした請求項８〜１１のいずれか一つに記載の液体微細化装置。
13. 請求項１〜１２のいずれかに一つに記載の液体微細化装置をサウナ室に設置したサウナ装置。

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