JP6327643B2 - 微粒子拡散装置 - Google Patents

Description

本発明は、厨房、レストラン等の飲食用、或いは、農事用等の分野における、殺菌、又は細霧冷房確保として利用される微粒子拡散装置において、微粒子を、装置の開口におくる微粒子拡散装置に関する。

この種の厨房、レストラン、宴会場、病院の業務用室内空間、住宅の居住空間、或いは船、列車、バス、車等の輸送手段の室内空間を、プラズマで生成されるオゾン、イオン、化学的活性種を霧と併用することで殺菌・脱臭を行う装置に関する発明として、特開２００６−１０９９２４号公報に記載の「殺菌脱臭方法ならびに装置」がある（文献（１））。この発明は、化学的に処理する方法であり、空気の流れは、回転体を利用した、通常の下から上に到る、一連の流れに基づく構造であり、特段の配慮が施されていない。

同様な微粒子拡散装置として、本出願人と共願人による発明がある。例えば、回転体に水等の流体を滴下し、回転体による微粒子と、この微粒子を、衝突板とに衝突、かつ高速で吹付けることを利用し、微粒子とした後に、ファンの風の流れを利用し、空中に拡散する発明であり、特開２００５−１３１５４６号公報に記載の「微粒子拡散装置」がある（文献（２））。この発明は、ファンの風の流れを利用するが、回転体の外側の一つの上昇気流であり、微粒子の拡散範囲が、所定の範囲に留まることが考えられる。また、例えば、厨房の業務用室内空間に拡散するには、十分とは考えられない。

その他の文献として、例えば、特開平９−１０６４１号公報に記載の「超微粒子噴霧装置」がある（文献（３））。この発明は、前記文献（２）と、近似した構造である。従って、その改良点も同じと考えられる。

特開２００６−１０９９２４号公報 特開２００５−１３１５４６号公報 特開平９−１０６４１号公報

前述の特許文献１−３では、厨房、レストラン、宴会場、病院の業務用室内空間等の如く、広い空間内（広い空間とする）を、消毒・殺菌するに際して、その微粒子が、くまなく、かつ全域に亙るには、能力的に問題を抱えている。

上記に鑑み、本発明は、第１上昇気流により、回転体で生成した微粒子を、第２上昇気流の流れを利用して、確実、かつスムーズに、装置外に噴霧するとともに、ファンの風の流れを利用し、空中に拡散する微粒子拡散装置を提供する。また、能力アップを利用して、広い空間に、微粒子を供給できる微粒子拡散装置を提供する。殊に、第１上昇気流により、微粒子を、確実、かつスムーズに、内筐体の先端開口に導くことによる（微粒子の回転体の裏面側への逆流防止を回避できる）微粒子拡散装置を提供する。

上記目的を達成するために、後述する、請求項１−７に係る、微粒子拡散装置を提供する。

請求項１の発明は、筐体と、筐体周面に設けた吸気ユニットと、筐体の上面に設けた噴霧口及び筐体に空気流通空間をもって設けた整流板を内周面に備えた内筐体と、内筐体に設けたケーシングに配備した回転体と、回転体を支持する内筐体に備えた回転軸と、回転体に設けた上下に羽根を備えたファンと、で構成し、
ファンの回転で発生する風は、回転体の裏面の空間（Ａ１）から円周外縁部に向う第１上昇気流と、ケーシングの円周端部に設けた環状壁と内筐体の内周面との間に形成した空間（Ａ２）に向う第２上昇気流とに分流し、
吸気ユニット、及び空気通路空間を通り、内筐体に取込んだ空気を、分流した第１上昇気流による風の流れにより、回転体と衝突板とで形成した微粒子を、内筐体の先端開口に導くとともに、併せて、分流した第２上昇気流の風の流れにより、微粒子を、噴霧口に導く構成とした微粒子拡散装置において、
筐体と内筐体とに掛け渡し設けたフィルタを備えた吸気ユニットと、空気通路空間とを介して、空気を、内筐体に導く構成とした微粒子拡散装置であり、［Ａ］ 第１上昇気流により、回転体で生成した微粒子を、第２上昇気流の流れを利用して、確実、かつスムーズに、装置外に噴霧するとともに、ファンの風の流れを利用し、空中に拡散できる。［Ｂ］ 能力アップを利用して、広い空間に、微粒子を供給できる。［Ｃ］ 第１上昇気流により、微粒子を、確実、かつスムーズに、内筐体の先端開口に導くことができる（微粒子の回転体の裏面側への逆流を回避できる）。

請求項２の発明は、分流した第１・第２上昇気流を、ファンの上下面に設けた第１の羽根部材・第２の羽根部材の旋回で、生成する構成の微粒子拡散装置であり、請求項１の目的を達成でき、かつ目的達成に必要とするファンの構造を提供できる。

請求項３の発明は、分流した第１上昇気流は、回転体で生成された微粒子の、回転軸の方向への逆流防止、及び回転体で生成された微粒子を、内筐体の先端開口に導く構成の微粒子拡散装置であり、請求項１の目的を達成でき、かつ目的達成に必要とする分流した第１上昇気流の働き提供できる。

請求項４の発明は、分流した第２上昇気流は、微粒子を、内筐体の先端開口に導く、主体の風の流れとする構成の微粒子拡散装置であり、請求項１の目的を達成でき、かつ目的達成に必要とする分流した第２上昇気流の働き提供できる。

請求項５の発明は、空気通路空間を構成する第１空気通路空間は、方形筐体の吸気ユニットの室内側の第１空間と、方形筐体に設けた駆動部と、方形筐体に差渡した支持部材とで区画した第２空間とで構成した空気の流れを生成し、空気の流れは、その後、第１上昇気流に変換される微粒子拡散装置であり、請求項１の目的を達成でき、かつ目的達成に必要不可欠な第１上昇気流の流れを確保できる空気通路空間の働き提供できる。

請求項６の発明は、空気通路空間を構成する第２空気通路空間は、方形筐体の吸気ユニットの室内側の第１空間と、方形筐体に設けた駆動部と、方形筐体に差渡した支持部材とで区画した第２空間、並びに方形筐体の上部に形成した第３空間とで構成した空気の流れを生成し、空気の流れは、その後、第２上昇気流に変換される微粒子拡散装置であり、請求項１の目的を達成でき、かつ目的達成に必要不可欠な第２上昇気流の流れを確保できる空気通路空間の働き提供できる。

請求項７の発明は、筐体、及び内筐体とフレームとの間に、筐体に設けたタンクに繋ぐ流体供給用のホースを配備するとともに、内筐体、及びケーシングに、それぞれ設けた排水管に繋ぐ流体排水用ホースを、タンクに繋ぐ構成の請求項１に記載の微粒子拡散装置であり、請求項１の目的を達成でき、かつ目的達成に必要とする流体供給と、排水流体の処理が図れる。

実施形態に係る微粒子拡散装置の外観俯瞰図である。 空気の流れと、図１に示した微粒子拡散装置の拡大内部構成図である。 回転体とホースとの関係を示した拡大俯瞰斜視図である。 回転体の拡大斜視図である。 ファンの拡大斜視図である。 衝突板の拡大斜視図である。 板材を裏面より見た拡大俯瞰平面図である。 ホースとホース支持部材の拡大斜視図である。 実施形態に係る微粒子拡散装置の水の流れと、微粒子、並びに微粒子の流れを説明する拡大内部構成図である。 図９の要部のタンクの設置状態を背面視して示した拡大断面模式図である。

以下、本発明の微粒子拡散装置について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１、図２、又は図９に示した微粒子拡散装置１は、水、薬剤、芳香剤等の流体の利用分野に対応し、この流体を微粒子化（細霧化）して噴霧（噴射）する。

微粒子拡散装置１は、フレームに設けた方形筐体１０と、この方形筐体１０の上に配備される噴霧口２０ａを有する、フレームに設けた内筐体２０とで構成される。方形筐体１０の周面には、取外し自在のフィルタを備えた吸気ユニット２１が、取外し自在に設けられている。この吸気ユニット２１より、外気が、方形筐体１０の内部に取り込まれる。また、方形筐体１０の底面には、キャスタ２３が取り付けられている。方形筐体１０には、タンク２２を備える。

図２は、微粒子拡散装置１の内部構造で、かつ空気の流れを示している。構造は、方形筐体１０の内面間に差渡した支持部材１０ａにモータ３０を配備し、モータ３０の回転軸３１を、鉛直方向に立設する。回転軸３１の上端には、皿状の回転体４０を軸支する。回転体４０の下側（裏面４０ｅ側）には、この回転体４０と同期するファン５０を設ける。ファン５０の円板形状の支持板５０ａには、図５に示すように、支持板５０ａの上側には、複数の第１の羽根部材５０ｂを、下側には、複数の第２の羽根部材５０ｃを設けるとともに、中心に回転軸３１が貫設する孔５０ｄを設ける。ファン５０の同期は、例えば、回転軸３１に支持するか、又は回転体４０に軸支し、少なくとも、回転体４０と同期する。第１の羽根部材５０ｂに対して、第２の羽根部材５０ｃは、羽根を大きく構成し、第２の羽根部材５０ｃが、多くの風を発生させる。換言すると、風の量は、第１の羽根部材５０ｂ＜第２の羽根部材５０ｃの構造である。

支持板５０ａの第１の羽根部材５０ｂと、孔５０ｄの間には、回転方向において、複数の長孔５０ｅを形成する。長孔５０ｅには、第２の羽根部材５０ｃ中心側の一部が差掛ることで、この第２の羽根部材５０ｃの回転で発生した、主流の風（空気の流れ）から分岐した、一部の風（分岐風）が、長孔５０ｅを通過できる。回転軸３１の回転による、ファン５０の第１の羽根部材５０ｂの回転で、分岐風は、空間Ａを通過し、回転体４０の裏面４０ｅと椀状部材６０とで形成された空間Ａ１を通り、回転体４０の円周外縁部４０ｄより、円周外縁部４０ｄの放射方向に向かって、かつ擦り鉢面方向に競り上がる。競り上がり風（空気）は、回転体４０の水滴を、衝突板８０に導く構造である。また、競り上がり風から、衝突板８０に導く風が、微細な水滴の第１上昇気流Ｈ１（押上げ気流）となる。尚、椀状部材６０は、方形筐体１０の支持部材１０ａに立設した支持杆１０ｂで支持されて、回転体４０の裏面４０ｅに間隔を置いて設けられている。椀状部材６０の底部６０ａには、排水管６０ａ１が一本〜数本付設される。

回転体４０は、略皿状の一体構造とする。中心部分の平坦な底部４０ａと、底部４０ａの外周部に隣接して傾斜状に形成した立上り部４０ｂと、立上り部４０ｂの外周部に隣接して形成した湾曲部４０ｃと、湾曲部４０ｃの外周部に隣接して形成した平坦な円周外縁部４０ｄとにより構成される。回転体４０の表面は、梨子地面、又は鏡面とする。

第２の羽根部材５０ｃの回転で、主流の風（空気の流れ）が発生し、この風は、例えば、図２に示した、複数の支持部材１０ａに設けた支持杆１０ｃに支持し、かつ内筐体２０の環状底面２０ｂの立上壁２０ｂ１で囲繞された孔２０ｃに嵌合された板材７０に備えた複数個の開口面積を可変できる孔７０ａを通り、ケーシング９０の環状壁９０ｂの外周面と、内筐体２０の内周面２０ｄとで形成される空間Ａ２を通り、内周面２０ｄの上方収れん部から噴霧口２０ａに向かって競り上がる（上方に流れる）。競り上がり風（空気）で、衝突板８０の孔８３より噴霧された微粒子を、装置外に噴霧、かつ拡散する。この微粒子を外気に送り出す風（噴霧口２０ａに導く風）が、第２上昇気流Ｈ２（押上げ気流）である。

図７に示した板材７０の開口面積を可変できる孔７０ａの構造は、例えば、板材７０の円周方向に、順次、複数設けた開口７１と、板材７０の裏面に設けた環状の回転リング板７３に設けた複数の開口７２との組合せであり、かつ回転リング板７３を支持するガイド７４と、回転リング板７３とガイド７４とを回転するリンク７５（リンク機構）、及び支持部材１０ｂ（支持部材１０ｂは、例えば、支持杆１０ｃに設けられている）に設けたモータ７６と、で構成される。モータ７６によりリンク７５を前進、又は後退操作し、回転リング板７３とガイド７４とを、回転し、開口７１と開口７２の重なり関係（重なりで形成される開口「開口面積」が、開口７０ａである）を利用し、孔７０ａの開口面積の大小調整をするとともに、風（第２上昇気流Ｈ２）の流れる量を調整する。この開口７１、７２の重なり程度で、開口面積が変更される。

図６に示した衝突板８０は、内筐体２０の収れん部のやや下側に設けられており、椀状部材６０の自由端に設けた環状壁９０ｂを備えたケーシング９０の底部９０ａに支持される。衝突板８０を囲繞するケーシング９０の環状壁９０ｂの外周面８１aと、内筐体２０の内周面２０ｄとで形成される空間Ａ２が形成されることで、第２上昇気流Ｈ２の上昇を担持する。衝突板８０の環状本体８１には、所定間隔で、かつ多数の内周方向に突出した傾斜突条８２と、孔８３とを有する。ケーシング９０の底部９０ａには、排水管９０ｂ１が数本付設される。この排水管９０ｂ１の水は、後述する排水管６０ａ１に導く。

図中１００は流体供給用ホースであり、ホース１００の基端部１００ｂは、内筐体２０の下部に設けたタンク２２に接続される。また、ホース１００の先端部１００ａの開口から回転体４０の表面に向けて流体を滴下する。ホース１００と、ポンプ２５、流量調整バルブ２６を利用して、タンク２２の流体を、回転体４０の表面に向けて滴下する。尚、ホース１００は、ケーシング９０に設けたホース支持部材１０１に支持されており、先端部１００ａは、回転体４０の表面で、かつ底部４０ａと立上り部４０ｂとの境目に、近接して、かつ所定の傾斜を持って配備される。図中２７はエア抜きバルブを示す。

図３と図９等に示すように、ホース支持部材１０１は、３つの板状部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを組み合わせて構成される。板状部材１０１ｃは、水平方向に延在する。板状部材１０１ａは、板状部材１０１ｃに対して上方に取り付けられる。板状部材１０１ｂは、板状部材１０１ｃに対して下方に取り付けられる。板状部材１０１ａ及び板状部材１０１ｂには、それぞれ孔が形成されている。ホース１００は、これらの孔に貫通することで、ホース支持部材１０１に支持される。また、排水管６０ａ１には排水用のホース１０２を接続し、排水、余剰水等を、タンク２２に戻す。

微粒子拡散装置１の動きと、風の流れを、図２と図１等を参照して説明する。モータ３０の駆動で回転軸３１が回転し、回転体４０及びファン５０が回転する。ファン５０の第１・第２の羽根部材５０ｂ、５０ｃが回転し、吸気ユニット２１（フィルター）より吸込んだ空気は、吸気ユニット２１（フィルター）の室内側の第１空間Ｂ１と、方形筐体１０に設けた駆動部（回転軸３１、及びモータ３０）と、方形筐体１０に差渡した支持部材１０ａとで区画した第２空間Ｂ２でなる第１空気通路空間を通り、ファン５０に到った後に、第１上昇気流Ｈ１となる。また、第１空間Ｂ１と第２空間Ｂ、並びに方形筐体１０の上部に形成した第３空間Ｂ３でなる第２空気通路空間を通り、開口７１、７２でなる孔７０ａに到った後、第２上昇気流Ｈ２となる。

この第１上昇気流Ｈ１は、前述の如く、空間Ａから空間Ａ１を通り、回転体４０の円周外縁部４０ｄより、円周外縁部４０ｄの放射方向に向かって、かつ擦り鉢面方向に競り上がり、かつ競り上がり風で、表面の微細な水滴の競り上がりを助成しつつ、微細な水滴が、回転体４０の裏面４０ｅを伝わり、回転軸３１への逆流防止を図る。この第１上昇気流Ｈ１で、確実に、回転体４０の水滴を、衝突板８０に導き、もって、微細な水滴の競り上がりに役立てる。

また、第２上昇気流Ｈ２は、前述の如く、内筐体２０に設けた板材７０の孔７０ａを通り、衝突板８０と、内筐体２０の内周面２０ｄとで形成される空間Ａ２を通り、内周面２０ｄの上方収れん部から噴霧口２０ａに向かって競り上がる風で、この噴霧口２０ａから、前記衝突板８０の孔８３より噴出された微粒子を、装置外に噴霧、かつ拡散する役割である。尚、この収れん部には、複数枚の整流板２００を設け、微粒子を、噴霧口２０ａより、鉛直方向に噴霧しつつ、遠くに拡散できる。

また、衝突板８０の環状本体８１に形成した傾斜突条８２の間に、傾斜突条８２と同形の孔８３を形成し、回転体４０の回転で発生する、中心から外側へ向かう第１上昇気流Ｈ１の逃げ場の一つとなるとともに、第１上昇気流Ｈ１は、環状壁９０ｂを介して、確実に、内筐体２０の噴霧口２０ａに上昇する（競り上がる）。尚、第１上昇気流Ｈ１の逃げ場の他の一つは、衝突板８０の脚８０ａと底部９０ａとで形成される隙間Ｃがある。また、この第１上昇気流Ｈ１が、回転体４０の中心から外側へ向かう方向性を安定させ得ることで、微細な水滴を、傾斜突条８２に効率よく衝突させ得る。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。

１ 微粒子拡散装置
１０ 方形筐体
１０ａ 支持部材
１０ｂ 支持部材
１０ｃ 支持杆
２０ 内筐体
２０ａ 噴霧口
２０ｂ 環状底面
２０ｂ１ 立上壁
２０ｃ 孔
２０ｄ 内周面
２００ 整流板
２１ 吸気ユニット
２２ タンク
２３ キャスタ
２５ ポンプ
２６ 流量調整バルブ
２７ エア抜きバルブ
３０ モータ
３１ 回転軸
４０ 回転体
４０ａ 底部
４０ｂ 立上り部
４０ｃ 湾曲部
４０ｄ 円周外縁部
４０ｅ 裏面
５０ ファン
５０ａ 支持板
５０ｂ 第１の羽根部材
５０ｃ 第２の羽根部材
５０ｄ 孔
５０ｅ 長孔
６０ 椀状部材
６０ａ 底部
６０ａ１ 排水管
７０ 板材
７０ａ 孔
７１ 開口
７２ 開口
７３ 回転リング板
７４ ガイド
７５ リンク
７６ モータ
８０ 衝突板
８１ 環状本体
８１ａ 外周面
８２ 傾斜突条
８３ 孔
９０ ケーシング
９０ａ 底部
９０ｂ 環状壁
９０ｂ１ 排水管
９１ 排水管
１００ ホース
１００ａ 先端部
１００ｂ 基端部
１０１ ホース支持部材
１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ 板状部材
１０２ ホース
２００ 整流板
Ａ〜Ａ２ 空間
Ｂ１ 第１通路空間
Ｂ２ 第２通路空間
Ｂ３ 第３通路空間
Ｃ 隙間
Ｈ１ 第１上昇気流
Ｈ２ 第２上昇気流

Claims (7)

1. 筐体と、この筐体周面に設けた吸気ユニットと、前記筐体の上面に設けた噴霧口及びこの筐体に空気通路空間をもって設けた整流板を内周面に備えた内筐体と、この内筐体に設けたケーシングに配備した回転体と、この回転体を支持する前記内筐体に備えた回転軸と、この回転体に設けた上下に羽根を備えたファンと、で構成し、
   このファンの回転で発生する風は、前記回転体の裏面の空間（Ａ１）から円周外縁部に向う第１上昇気流と、前記ケーシングの円周端部に設けた環状壁と前記内筐体の内周面との間に形成した空間（Ａ２）に向う第２上昇気流とに分流し、
   前記吸気ユニット、及び前記空気通路空間を通り、前記内筐体に取込んだ空気を、分流した前記第１上昇気流による風の流れにより、前記回転体と衝突板とで形成した微粒子を、前記内筐体の先端開口に導くとともに、併せて、分流した前記第２上昇気流の風の流れにより、この微粒子を、前記噴霧口に導く構成とした微粒子拡散装置において、
   前記筐体と前記内筐体とに掛け渡し設けたフィルタを備えた前記吸気ユニットと、前記空気通路空間とを介して、空気を、前記内筐体に導く構成とした微粒子拡散装置。
2. 前記分流した第１・第２上昇気流を、前記ファンの上下面に設けた第１の羽根部材・第２の羽根部材の旋回で、生成する構成とした請求項１に記載の微粒子拡散装置。
3. 前記分流した第１上昇気流は、前記回転体で生成された微粒子の、前記回転軸の方向への逆流防止、及びこの回転体で生成された微粒子を、前記衝突板に誘導し、微粒子を生成するとともに、この微粒子を、前記内筐体の先端開口に導く構成とした請求項１に記載の微粒子拡散装置。
4. 前記分流した第２上昇気流は、前記微粒子を、前記内筐体の先端開口に導く、主体の風の流れとする構成とした請求項１に記載の微粒子拡散装置。
5. 前記空気通路空間を構成する第１空気通路空間は、前記方形筐体の吸気ユニットの室内側の第１空間と、この方形筐体に設けた駆動部と、当該方形筐体に差渡した支持部材とで区画した第２空間とで構成した空気の流れを生成し、この空気の流れは、その後、前記第１上昇気流に変換される構成とした請求項１に記載の微粒子拡散装置。
6. 前記空気通路空間を構成する第２空気通路空間は、前記方形筐体の吸気ユニットの室内側の第１空間と、この方形筐体に設けた駆動部と、当該方形筐体に差渡した支持部材とで区画した第２空間、並びにこの方形筐体の上部に形成した第３空間とで構成した空気の流れを生成し、この空気の流れは、その後、前記第２上昇気流に変換される構成とした請求項１に記載の微粒子拡散装置。
7. 前記筐体、及び内筐体とフレームとの間に、この筐体に設けたタンクに繋ぐ流体供給用のホースを配備するとともに、前記内筐体、及びケーシングに、それぞれ設けた排水管に繋ぐ流体排水用ホースを、前記タンクに繋ぐ構成とした請求項１に記載の微粒子拡散装置。