JP5494172B2 - 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成は、次のような構成となっていた。

すなわち、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細化手段とを備え、前記微細化手段は、給水管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）。

そして、微細化手段に水道から給水する場合に、この給水配管での結露が問題となるので、熱交換器を備えた空調機では、その配管を断熱材で覆うのが一般的な対策である（例えば特許文献２参照）。

特開平６−６３１０３号公報 特開２００２−２７６９７０号公報

上記従来例で課題となるのは、製造工程が複雑になるということであった。

すなわち、給水配管の結露対策として、断熱材で配管を覆う作業は、本体ケース内の狭い部分で行わねばならず、作業が複雑になるということであった。

結露水を非微細化液体と一緒に排出することはできない。また、結露する給水配管を断熱材で覆うという対策は製造工程の工数を増加させるとともに、対策としては不十分でサウナ室へ結露水が滴下する可能性もある。

そこで本発明は製造工程の簡素化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、下方に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設けた加熱手段および送風手段と、この送風手段と前記排気口間の風路内に設けた液体微細化手段とを備え、前記液体微細化手段は、上下方向に開口した筒状の経路と、この筒状の経路内に設けた回転手段と、この回転手段に液体を供給する液体供給手段とを有し、前記回転手段は、上下方向に向けて配置した回転軸と、この回転軸の軸方向に所定間隔で固定した複数の回転板とを有し、前記液体供給手段は、液体を移送し、上方の回転板に液体を供給する配管と、この配管の前記筒状の経路外に配した定流量弁を有し、前記本体ケースの下方には、前記本体ケースが有する吸込口と排気口に対応する吸込口と排気口を有するフロントパネルと、このフロントパネルの前記吸込口の前記本体ケース側に塵埃を除去するフィルタを備え、前記筒状の経路外の配管の最下端部の直下には前記フィルタが存するように構成し、前記配管の最下端部の両側の少なくとも一方の配管はこの最下端部に向けて下方に傾斜させた
ことを特徴とし、配管の結露水をフィルタで受けて吸い込み風で蒸発させることにより、上記目的を達成している。

すなわち本願の効果は、給水配管の結露対策として、断熱材で配管を覆うという作業を不要とすることにより製造工程の簡素化が図れる。

しかも、微細化終了時においては、供給した液体をほぼすべて微細化することができるので、非微細化液体の排出のための配管の施工作業も簡単にできるという効果を奏する。

本発明の実施の形態における液体微細化装置を用いたサウナ装置の斜視図 同液体微細化装置の垂直断面の構成図 同液体微細化装置のフロントパネルの斜視図 本発明の実施の形態における配管加熱構成を示す斜視図 本発明の実施の形態における他の配管加熱構成を示す図

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）
図１は、本発明の実施の形態における液体微細化装置を用いたサウナ装置の斜視図であり、この図１に示すように、サウナ室１の天井面２には、液体微細化装置３が取り付けられている。以下、本実施の形態では、微細化する液体を水として説明する。

液体微細化装置３は、図２に示すように、吸込口４と排気口５を有する本体ケース６と、この本体ケース６内の吸込口４と排気口５とを結ぶ風路に設けた加熱手段としての熱交換器７および送風手段としてのファンモータ８と、このファンモータ８と排気口５との間に設けた液体微細化手段９とを備えた構成としている。

また、ファンモータ８から液体微細化手段９へ通じる風路は、ケーシング１０により形成され、液体微細化手段９と排気口５の間に補助熱交換器１１を設けている。

液体微細化手段９は、図２に示すように、筒状の経路１２と、この筒状の経路１２の内部に設けた回転手段１３と、この回転手段１３に水を供給する液体供給手段としての給水管１４を備える。この給水管１４には定流量弁１５を設け、この定流量弁１５の上流側配管１６は筒状の経路１２に接触するように配している。

回転手段１３は、回転軸１７と、この回転軸１７の軸方向に、回転軸１７を中心として回動する複数の回転板１８ａ，１８ｂを所定間隔で固定して設けている。本実施の形態では、回転軸１７の上方に設けた回転板１８ａと、下方に設けた回転板１８ｂとの二つを設ける構成とする。

回転手段１３の上部には、回転軸１７を駆動するためのモータ１９を備え、回転手段１３の下部には、モータ１９の駆動により高速回転する回転軸１７および複数の回転板１８ａ，１８ｂを支えるための保持部２０を備えている。

筒状の経路１２の内壁には、内壁に付着した水を下方の回転板１８ｂへと案内する液体案内手段２１として、貯水手段２２および水路２３を設ける構成とする。

液体案内手段２１は、図２に示すように、筒状の経路１２の内壁に付着した水を下方の回転板１８ｂへと案内するために、本実施の形態では、上方の回転板１８ａと下方の回転板１８ｂとの間に、筒状の経路１２の内壁に沿って貯水手段２２を設け、この貯水手段２２から下方の回転板１８ｂの上面へと水を案内する水路２３を設ける構成とする。水路２３は、貯水手段２２の三方から筒状の経路１２の中心に向かって伸びる形状とし、図２に示すように下方の回転板１８ｂの上面で中心に向かい開口している。

また、図３に示すように、本体ケース６の下方には、本体ケース６が有する吸込口４と排気口５に対応する吸込口４ａと排気口５ａを有するフロントパネル２４と、このフロントパネル２４の排気口５ａには吹出し方向を変更できるルーバー２５を有し、このフロントパネル２４の吸込口４ａの本体ケース６側に塵埃を除去するフィルタ２６を備えている。

このフィルタ２６は目の細かい網状で、保水性を有している。

また図３では、図２では図示しなかった水−水熱交換器２７とスプラッシュノズル２８を備え、給水口２９から水−水熱交換器２７までの配管３０と、給水口２９から定流量弁１５までの上流側配管１６が結露しやすいため、図に示すように、上流側配管１６と配管３０の結露水が配管３０の最下端部３１に集まるように上流側配管１６と配管３０は一様に傾斜させている。

そしてフィルタ２６の排気口５ａ側は、配管３０の最下端部３１の直下を越えて延伸させている。

ここで、水−水熱交換器２７とスプラッシュノズル２８を備えることにより、この水−水熱交換器２７にて加熱された温水をスプラッシュノズル２８からサウナ室１へ噴霧でき、室内には水滴をほとんど供給しない加湿運転に対し強制的に水を噴霧するスプラッシュ運転もできる液体微細化装置とすることができる。

以上の構成において、次に動作を説明する。

サウナ室１内において、サウナを使用する場合、まず、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、図１に示すパイプ３４を介し、図２に示す熱交換器７に温水が供給される。また、給水管１４へは上流側配管１６により市水が供給される。給水管１４に供給される市水は、極めて少量であって、この時点では、給水管１４から排出されていない。

この状態で、熱交換器７が運転され、ファンモータ８が駆動されると、ファンモータ８が吸込口４を介してサウナ室１内の空気を吸い込み、吸い込まれた空気は熱交換器７によって加熱される。加熱された空気は、ファンモータ８によって、ケーシング１０を介して、筒状の経路１２へと送られる。

一方、モータ１９が駆動されると、回転軸１７が高速回転し、それにともない回転板１８ａおよび回転板１８ｂが高速回転される。

このとき、給水管１４は、高速回転する上方の回転板１８ａの上面に水を供給する。上方の回転板１８ａ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１８ａの外周縁から接線方向へと高速で吹き飛ばされる。

このように、遠心力で飛散した水滴は、筒状の経路１２の内壁に衝突して破砕され、水の微細化が促進される。

そして、給水管１４から上方の回転板１８ａの上面に供給された水は、この時点で大部分が微細化され、加熱された暖かい空気と混ざって蒸気の状態となっている。

一方、上方の回転板１８ａから遠心力により飛散した水滴のうち、微細化されずに筒状の経路１２の内壁に付着したわずかな水滴や、微細化された後に内壁において結露した微量の水滴は、筒状の経路１２の内壁をつたって、貯水手段２２に流れ落ち、貯水される。貯水手段２２に貯まったわずかな水は、水路２３を介して、貯水手段２２の三方向から、下方の回転板１８ｂの上面へと運ばれる。

このように、下方の回転板１８ｂに運ばれたわずかな水も、上方の回転板１８ａと同様に下方の回転板１８ｂが高速回転することにより、微細化が行われる。すなわち、筒状の経路１２の内壁から、貯水手段２２および水路２３を介して、下方の回転板１８ｂの上面に供給されたわずかな水滴は、高速回転による遠心力で外周方向に向かって薄膜状に広がって、外周縁から接線方向へと高速で吹き飛ばされ、吹き飛ばされた水滴が筒状の経路１２の内壁に衝突して破砕され、水の微細化が促進される。

このように、上方の回転板１８ａに供給された水は、上方の回転板１８ａが高速回転することによって大部分が微細化されるのに加え、わずかに残った微細化されなかった一部の水滴も、筒状の経路１２に設けた液体案内手段２１を介して、高速回転する下方の回転板１８ｂへと運ばれてほぼ完全に微細化される。

回転板１８ａおよび回転板１８ｂの高速回転によって微細化された水を含む暖かい空気は、ファンモータ８の送風によって、排気口５からサウナ室１の内部へ蒸気として供給される。

このようにサウナ運転を始めるとサウナ室１内の温度・湿度が上昇し、液体微細化装置３の本体ケース６内の温度・湿度も上昇する。この温度・湿度が上昇した雰囲気内で常温の市水が流れている上流側配管１６と配管３０の表面に結露が発生する。この上流側配管１６と配管３０の表面に発生した結露水は上流側配管１６と配管３０の一様な傾斜により配管３０の最下端部３１に集まり、排気口５ａ側に延伸させたフィルタ２６に落下することとなる。

このフィルタ２６に落下した結露水は、フィルタ２６の網目内を網目に沿って（毛細管現象により）吸込口４ａ側へ移動する。フロントパネル２４の吸込口４ａと本体ケース６が有する吸込口４との間に設けられているフィルタ２６にはサウナ室１の暖かい空気が通過しており、（毛細管現象により）この暖かい空気が通過しているフィルタ２６へ移動した結露水は、暖かい空気に加熱され蒸発し、この蒸発した水蒸気を含む空気は、熱交換器７からファンモータ８を通り、液体微細化手段９へと運ばれる。

このとき、フィルタ２６は保水性を有する素材で形成するのが好ましく、これにより配管３０の最下端部３１からフィルタ２６に落下した結露水をフィルタ２６内に保持したまま吸込口４ａ側へ移動させることができる。

次に、図４に示す、配管３０の最下端部３１に対応するフロントパネル２４の部分を貯水可能にした場合を説明する。

図４に示すように、フロントパネル２４の吸込口４ａと排気口５ａの間の領域をリブ３２（３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ）で囲み、貯水可能にしている。このリブ３２の高さは、例えば１０ｍｍ前後である。

この構成により、フィルタ２６に保水性を有する素材を使用せず結露水をフィルタ２６内に保持できない場合でも、フロントパネル２４の吸込口４ａや排気口５ａから、サウナ室１へ結露水が落下するのを防止することができる。

また、リブ３２ａ、３２ｂ、３２ｃの高さをリブ３２ｄの高さより高くすることにより、フィルタ２６をフロントパネル２４の吸込口４ａ側が低くなるように傾斜させることができ、配管３０の最下端部３１からフィルタ２６に落下した結露水をフィルタ２６内の吸込口４ａ側へより速く移動させることができる。

次に、図５に示す、結露水をフィルタ２６で受けずに、フィルタ２６の枠体３３で受ける場合を説明する。

図５に示すように、フィルタ２６はフロントパネル２４の吸込口４ａとほぼ同じ大きさで、配管３０の最下端部３１の直下にはフィルタ２６は存せず、フィルタ２６の枠体３３を排気口５ａ側に延伸させるとともに、この延伸させた端部がフィルタ２６側より高くなるように構成している。

この構成により、配管３０の最下端部３１に集まった結露水を枠体３３が受けて、フィルタ２６側が低くなっている傾斜により、暖かい空気が通過しているフィルタ２６へ結露水を移動させ、フィルタ２６へ移動した結露水は、暖かい空気に加熱され蒸発する。

以上のように、サウナ運転時、市水が流れている上流側配管１６と配管３０の表面に発生した結露水を上流側配管１６と配管３０の一様な傾斜により配管３０の最下端部３１に集め、排気口５ａ側に延伸させたフィルタ２６に落下させ、フロントパネル２４の吸込口４ａに設けているフィルタ２６で受けて吸い込み風で蒸発させる構成にすることにより、結露水を排出する必要がなくなる。

さらに、液体微細化手段９を、回転手段１３と、この回転手段１３に液体を供給する液体供給手段として給水管１４と定流量弁１５で構成することにより、微細化終了時においては、供給した液体をほぼすべて微細化することができ、結露水とともに非微細化液体も排出する必要がなく、施工作業を簡単に行えるようにできる。

すなわち、給水配管の結露対策として、断熱材で配管を覆うという作業を不要とすることにより製造工程の簡素化（工数の増加）をなくし、サウナ室への結露水の滴下を防止できるという効果を奏する。

なお、本実施の形態では、水−水熱交換器２７とスプラッシュノズル２８を備えた構成で説明したが、水−水熱交換器２７とスプラッシュノズル２８かない場合では、定流量弁１５に市水を供給する上流側配管１６の最下端部に結露水を集め、この直下にフィルタ２６を存する構成とすれば、上記と同様な効果を奏する。

以上のように、本発明の液体微細化装置は、微細化終了時においては、供給した液体をほぼすべて微細化することができ、施工作業を簡単に行えるようにするとともに、給水配管の結露対策として、断熱材で配管を覆うという作業を不要とすることにより製造工程の工数の増加をなくし、サウナ室への結露水の滴下を防止できるという効果を奏する。

したがって、例えば、サウナ装置、加湿装置、冷却装置、噴霧装置、洗浄装置、植物育成設備等への活用が期待される。また、水だけでなく、油や洗剤等のその他の液体の微細化設備にも利用することが可能である。

４、４ａ 吸込口
５、５ａ 排気口
６ 本体ケース
７ 熱交換器
８ ファンモータ
９ 液体微細化手段
１０ ケーシング
１１ 補助熱交換器
１２ 筒状の経路
１３ 回転手段
１４ 給水管
１５ 定流量弁
１６ 上流側配管
１７ 回転軸
１８ａ、１８ｂ 回転板
１９ モータ
２０ 保持部
２１ 液体案内手段
２２ 貯水手段
２３ 水路
２４ フロントパネル
２５ ルーバー
２６ フィルタ
２７ 水−水熱交換器
２８ スプラッシュノズル
２９ 給水口
３０ 配管
３１ 最下端部
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ リブ
３３ 枠体
３４ パイプ

Claims (7)

1. 下方に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設けた加熱手段および送風手段と、この送風手段と前記排気口間の風路内に設けた液体微細化手段とを備え、前記液体微細化手段は、上下方向に開口した筒状の経路と、この筒状の経路内に設けた回転手段と、この回転手段に液体を供給する液体供給手段とを有し、前記回転手段は、上下方向に向けて配置した回転軸と、この回転軸の軸方向に所定間隔で固定した複数の回転板とを有し、前記液体供給手段は、液体を移送し、上方の回転板に液体を供給する配管と、この配管の前記筒状の経路外に配した定流量弁を有し、前記本体ケースの下方には、前記本体ケースが有する吸込口と排気口に対応する吸込口と排気口を有するフロントパネルと、このフロントパネルの前記吸込口の前記本体ケース側に塵埃を除去するフィルタを備え、前記筒状の経路外の配管の最下端部の直下には前記フィルタが存するように構成し、前記配管の最下端部の両側の少なくとも一方の配管はこの最下端部に向けて下方に傾斜させたことを特徴とする液体微細化装置。
2. フィルタは保水性を有することを特徴とする請求項１に記載の液体微細化装置。
3. 前記筒状の経路外の配管の最下端部の直下に存するフィルタをフロントパネルの前記吸込口側が低くなるように傾斜させたことを特徴とする請求項１または２記載の液体微細化装置。
4. 排気口近傍に液体を噴霧するスプラッシュノズルと、このスプラッシュノズルに供給する液体を加熱する熱交換器を備え、前記配管を定流量弁の上流側で分岐させ、この分岐から前記熱交換器へ接続する配管の結露水が前記最下端部に流れるように前記配管を傾斜させたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液体微細化装置。
5. 下方に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設けた加熱手段および送風手段と、この送風手段と前記排気口間の風路内に設けた液体微細化手段とを備え、前記液体微細化手段は、上下方向に開口した筒状の経路と、この筒状の経路内に設けた回転手段と、この回転手段に液体を供給する液体供給手段とを有し、前記回転手段は、上下方向に向けて配置した回転軸と、この回転軸の軸方向に所定間隔で固定した複数の回転板とを有し、前記液体供給手段は、液体を移送し、上方の回転板に液体を供給する配管と、この配管の前記筒状の経路外に配した定流量弁を有し、前記本体ケースの下方には、前記本体ケースが有する吸込口と排気口に対応する吸込口と排気口を有するフロントパネルと、このフロントパネルの前記吸込口の前記本体ケース側に塵埃を除去するフィルタを備え、このフィルタの枠体の上端を前記筒状の経路外の配管の最下端部の直下方向に延伸させるとともに、前記フィルタ側が低くなるように傾斜させ、前記配管の最下端部の両側の少なくとも一方の配管はこの最下端部に向けて下方に傾斜させたことを特徴とする液体微細化装置。
6. フロントパネルの吸込口の排気口側と前記排気口の前記吸込口側にリブを設け、貯液可能な構成としたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の液体微細化装置。
7. 請求項１から６のいずれか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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