JP6849539B2

JP6849539B2 - ミスト発生装置

Info

Publication number: JP6849539B2
Application number: JP2017115729A
Authority: JP
Inventors: 長鷲尾; 晃宮島
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2017-06-13
Filing date: 2017-06-13
Publication date: 2021-03-24
Anticipated expiration: 2037-06-13
Also published as: JP2019002602A

Description

この発明は、ミストを含む加湿空気を室内へ供給するミスト発生装置に関するものである。

従来、この種のものでは、貯水タンクの水を回転体が回転することで汲み上げて周囲に飛散させ、飛散された水が衝突体に衝突することでミストが発生し、送風ファンにより器具本体内に取り込んだ空気が貯水タンクを通過し、ミストを含んだ加湿空気として室内に送風されるミスト発生装置があり、貯水タンクの下流側で貯水タンクの上方に載置された気水分離ケース内を加湿空気が流通すると、気水分離ケース内に鉛直下方へ向けて傾斜するよう設置されたバッフル板により加湿空気を蛇行させて上昇させ、バッフル板に加湿空気中のミストを付着させることで、室内へ向けて径の小さな微粒ミストを含む加湿空気を多量に放出しつつ、送風口付近に水滴が溜まって濡れることや、送風口下方の器具本体の設置面が濡れることを防止することができるようにしたものがあった。（例えば、特許文献１）

特開２０１６−３８０６号公報

しかし、この従来のものでは、バッフル板上に溜まった水が貯水タンクへ流れ落ちずに溜まり続けると、溜まった水が送風口へ向けて上昇する加湿空気中に混合して送風口まで達し大粒ミストを含む加湿空気が多量に室内へ送風されることや、送風口付近や器具本体の設置面が濡れてしまう虞があり、また、器具本体のメンテナンス時に作業者が気水分離ケースを引き抜いた時、バッフル板上に溜まった水が流れ落ちてメンテナンス作業の現場の床面が濡れる虞があったので、改善の余地があった。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１では、器具本体と、当該器具本体内にあり水を貯水する貯水タンクと、供給された水を回転により周囲に飛散させる回転体と、当該回転体を回転駆動させるミストモータと、前記回転体の回転により飛散した水が衝突する衝突体と、当該衝突体で水が破砕されることで発生したミストを含んだ加湿空気を送風口から室内に送風する送風ファンと、前記貯水タンクより下流側で前記貯水タンクの上方に載置され加湿空気が流通する気水分離ケースと、当該気水分離ケースを構成する内壁に下端が隣接し下方へ傾斜するように設置され前記気水分離ケース内を流通する加湿空気を蛇行させるためのバッフル板と、当該バッフル板の側方端面に形成され鉛直方向へ延伸する立ち部と、を備え、
前記立ち部は、前記バッフル板の下端で前記気水分離ケースの内壁と隣接する箇所を切り欠いており、
前記バッフル板の下端で前記立ち部を切り欠いた部分と前記気水分離ケースの内壁との間に排水部を形成し、前記排水部に隣接し前記排水部を通過する加湿空気の流路に邪魔板を設置したことを特徴としている。

この発明によれば、バッフル板の下端に排水部を形成し、排水部に隣接し排水部を通過する加湿空気の流路に邪魔板を設置したので、バッフル板上に溜まった水が排水部を介して貯水タンクへ戻されることでバッフル板上に水が大量に溜まることがなく、また、邪魔板により加湿空気がショートカットして気水分離ケースを通過することを抑制できるため、大粒ミストを含む加湿空気が室内へ多量に送風されることを防止すると共に送風口付近や器具本体の設置面が濡れることを防止し、メンテナンス作業時に気水分離ケースから水が漏れ出すことがなく器具本体の設置面付近の床面が濡れないことで、メンテナンス時の作業性が向上する。

この発明の一実施形態の外観を説明する斜視図同実施形態の概略構成図同実施形態の制御ブロック図同実施形態の運転開始から終了までの動作を説明するフローチャート同実施形態の気水分離ケース内の構成を説明する図同実施形態のバッフル板付近の構成を説明する部分拡大平面視図同実施形態のバッフル板付近の構成を説明するＡ−Ａ’断面図同発明の他の実施形態の気水分離ケース内の構成を説明する図同他の実施形態を説明する部分拡大平面図

次に、この発明の一実施形態におけるミスト発生装置を図に基づいて説明する。
１は器具本体、２は器具本体１上部に形成され複数のルーバー３が設置された送風口、４は器具本体１の正面上部を構成する上面パネル、５は器具本体１の正面下部を構成する下面パネル、６は複数のスイッチが備えられ各種操作指令を行う操作部、７は図示しないブレーカーを隠すブレーカーカバーである。

８は器具本体１内の略中段高さ位置にあって所定量の水を貯水する貯水タンクであり、この貯水タンク８内には、水中に下端を水没させ駆動軸９に軸支された筒状の回転体１０が備えられている。

前記回転体１０は、中空逆円錐形で上方に向かって円周が徐々に拡大するものであり、駆動軸９に接続され回転体１０を回転駆動させるミストモータ１１を駆動させ、回転体１０が回転することによる回転の遠心力で貯水タンク８の水を汲み上げ、回転体１０の外壁および内壁を伝わせて水を押し上げて、回転体１０の外壁を伝わせて押し上げた水を周囲に飛散させると共に、回転体１０の内壁を伝わせて押し上げた水を回転体１０の上端に形成された複数の図示しない飛散口から外周方向へ飛散させる。

１２は回転体１０の上部外周に所定間隔を離間させて位置し、回転体１０と共に回転する円筒状の多孔体で、該多孔体１２には、その全周壁に多数のスリットや金網やパンチングメタル等から成る衝突体としての多孔部１３が設置されている。

前記ミストモータ１１を駆動させ、回転体１０を回転させたことで発生する遠心力で貯水タンク８内の水を汲み上げると共に空気を飛散させ、多孔部１３を通過した水滴が破砕されることで、水を微細化して粒径がナノメートル（ｎｍ）サイズの微粒ミストが多量に効率良く生成される。

１４は下面パネル５内に設置され所定の回転数で駆動することで室外の乾燥空気を吸引して器具本体１内を流通させる送風ファン、１５は貯水タンク８の上部に載置され内部にミストモータ１１が載置されており開口１６から流入した空気を貯水タンク８内まで流通させる風洞、１７は貯水タンク８の下流側で貯水タンク８の上方に載置された気水分離ケース、１８は当該気水分離ケース１７を構成する内壁３７にいずれか一方の側方、下端及び上端とが隣接し鉛直下方に向けて傾斜するように設置され加湿空気の流通路を蛇行させるためのバッフル板であり、気水分離ケース１７の鉛直上方側に設置されたバッフル板１８ａと、鉛直下方側に設置されたバッフル板１８ｂとが鉛直方向に対して互い違いとなるように設置されていることで、気水分離ケース１７内を上昇する加湿空気を略逆Ｓ字状に蛇行して流通させる。

そして、前記送風ファン１４が所定の回転数で駆動すると、器具本体１の底面に形成された吸気口１９から吸い込んだ室内の乾燥空気が器具本体１の上部方向へ送風され、貯水タンク８の上流側に形成された吸入経路２０内を送風ファン１４によって送風された乾燥空気が流通し、開口１６から風洞１５内へ流入した乾燥空気が貯水タンク８内へ流入するとミストを含む加湿空気となって気水分離ケース１７内に流入する。
気水分離ケース１７内に流入した加湿空気は、気水分離ケース１７の鉛直方向に対して互い違いに設置されたバッフル板１８ａ、１８ｂにより略逆Ｓ字状に蛇行して上昇し、加湿空気が蛇行することでバッフル板１８ａ、１８ｂに多量の加湿空気が接触し、加湿空気に含まれる大粒ミストがバッフル板１８ａ、１８ｂに水滴として付着する。
バッフル板１８ａ、１８ｂは鉛直下方に向けて傾斜するように設置されているので、バッフル板１８ａ、１８ｂ上に付着した水滴はバッフル板１８ａ、１８ｂの下端に溜まり、バッフル板１８ａ、１８ｂと内壁３７との隙間や後述する排水部４１から排水されることで、バッフル板１８ａ、１８ｂ上に水滴が溜まり続けることがない。

２１は貯水タンク８内に設置され貯水を加熱する加熱ヒータであり、貯水タンク８の外壁に設置され貯水温度を検知する貯水温度センサ２２で検知される温度が所定温度となるよう、ＯＮ／ＯＦＦ状態が適宜切り替えられる。

２３は貯水タンク８内に設置されフロートが上下することで水位を検知する水位センサであり、貯水タンク８内の水位が低下して下限水位以下になったらＯＦＦ信号を出力し、水位が上昇して上限水位以上になったらＯＮ信号を出力し、更に水位が上昇して貯水タンク８内が満水となったら満水信号を出力する。

２４は貯水タンク８の側面に一端が接続され貯水タンク８内に市水を給水する給水管であり、当該給水管２４の配管途中には、電磁弁を開閉して貯水タンク８内への給水を制御する給水弁２５と、給水圧を所定値まで減圧する減圧弁２６とが備えられている。

２７は貯水タンク８底部に一端が接続され貯水タンク８内の水を器具本体１外部に排水する硬質塩化ビニル管で構成された排水管であり、当該排水管２７の配管途中には、電磁弁を開閉して貯水タンク８内水の排水を制御する排水弁２８が備えれている。

２９は送風口２の壁面に設置され送風口２から室内へ向けて送風される加湿空気の温度を検知する送風温度センサ、３０は送風ファン１４の近傍に設置され器具本体１の下部にある銅製の網が設置された吸気口１９へ吸い込まれる乾燥空気の雰囲気温度を検知する吸気温度センサ、３１は前記吸気温度センサ３０の近傍に設置され器具本体１が設置された室内の相対湿度を検知する湿度センサであり、各センサで検知された温度や相対湿度に基づいて、ミストモータ１１や送風ファン１４の回転数を変化させ、加熱ヒータ２１のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替える。

３２は各センサで検知された検知値や操作部６上に備えられた図示しない各スイッチでの設定内容に基づき運転内容や弁の開閉を制御するマイコンで構成された制御部であり、ミストモータ１１を所定の回転数で駆動させるミストモータ制御手段３３と、送風ファン１４を所定の回転数で駆動させる送風ファン制御手段３４と、加熱ヒータ２１のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替えて貯水タンク８内の水温を制御する加熱ヒータ制御手段３５とが備えられている。

３６は気水分離ケース１７を構成する内壁３７にスポット溶接で接続された取り付け板であり、当該取り付け板３６は、内壁３７との接着面で所定角度に折り曲げられ、バッフル板１８ｂの下端と当接し、取り付け板３６及びバッフル板１８ｂの下端に共に形成されたネジ穴３８に図示しないネジが連通するように螺着することで、取り付け板３６の所定位置にバッフル板１８ｂを固定することが可能であり、メンテナンス時にバッフル板１８ｂを気水分離ケース１７から取り外して清掃可能としている。

３９は各バッフル板１８の側方端面に形成された立ち部で、気水分離ケース１７の内壁３７と隣接しない側のバッフル板１８ａの側方端面に形成された立ち部３９ａは鉛直下方へ向けて延出され、内壁３７と隣接しない側のバッフル板１８ｂの側方端面に形成された立ち部３９ｂは鉛直上方へ向けて延出されることで、貯水タンク８から流入し気水分離ケース１７を上昇する加湿空気が略逆Ｓ字状に蛇行し、各バッフル板１８の立ち部３９に多くの加湿空気が接触することで、加湿空気中の水分が各バッフル板１８と立ち部３９とに付着する。

４０は取り付け板３６に形成された切り欠きであり、当該切り欠き４０は、立ち部３９ｂの下端を挟み込むように形成されていることで、バッフル板１８ｂを取り外す時、取り付け板３６に引っ掛かることなくスムーズに気水分離ケース１７内から取り出すことができる。

４１はバッフル板１８ｂの下端にある立ち部３９ｂと気水分離ケース１７の内壁３７との間に形成された排水部であり、バッフル板１８ｂ上に溜まった水が排水部４１から貯水タンク８へ滴下し、バッフル板１８ｂ上に水が溜まり続けることを防止する。

４２は切り欠き４０より器具本体１の前面側に位置し取り付け板３６を延出して形成され排水部４１と隣接する邪魔板であり、貯水タンク８から気水分離ケース１７内に流入した加湿空気が上昇する時、加湿空気がバッフル板１８ｂを迂回せずに排水部４１からショートカットして上昇する流路に邪魔板４２が形成されたことで、加湿空気が排水部４１を通過するのを抑制し、加湿空気中の大粒ミストが送風口２から多量に送風されるのを防止する。

４３は気水分離ケース１７に設置された取っ手であり、メンテナンス時に作業者が取っ手４３を把持して器具本体１の前面方向へ引き出すことで気水分離ケース１７を取り出すことが可能となる。

次に、この一実施形態での運転開始から終了までの動作について図５のフローチャートに基づいて説明する。
まず、操作部６の図示しない運転スイッチが操作されたら、制御部３２は、排水弁２８を開弁して貯水タンク８内の水を排水し、水位センサ２３でＯＦＦ信号が検知されたら給水弁２５を開弁して貯水タンク８内を水で洗い流すクリーニング動作を行い、所定時間経過したら排水弁２８を閉弁することで給水弁２５から流入する水を貯水タンク８内に供給し、水位センサ２３でＯＮ信号が検知されたら、所定量の水が貯水タンク８内に供給されたとして給水弁２５を閉弁する洗浄モードを行う（ステップＳ１０１）。

ステップＳ１０１の洗浄モードが終了したら、制御部３２は、貯水温度センサ２２で検知される貯水温度が室温と同値になるまで加熱ヒータ制御手段３５で加熱ヒータ２１をＯＮ状態にして、ミストモータ１１及び送風ファン１４が所定の回転数となるようミストモータ制御手段３３及び送風ファン制御手段３４で制御する立ち上げ動作を実行する立ち上げモードを行う（ステップＳ１０２）。

ステップＳ１０２の立ち上げモードが終了したら、制御部３２は、図示しない加湿スイッチ及び風量スイッチで設定された加湿レベルと風量レベルとに基づいて、ミストモータ１１と送風ファン１４とが所定の回転数で駆動するようミストモータ制御手段３３と送風ファン制御手段３４とで回転数を制御し、加熱ヒータ２１のＯＮ／ＯＦＦ状態を加熱ヒータ制御手段３５で切り替えて制御して、加湿レベルと風量レベルとに合わせた所定の温度範囲内にするミスト運転を実行する通常運転モードを行う（ステップＳ１０３）。

また、制御部３２は、前記ミスト運転中に貯水タンク８の水位が下限水位以下となって水位センサ２３がＯＦＦ信号を出力したと判断したら、給水弁２５を開弁して貯水タンク８内への給水を開始し、貯水タンク８の水位が上限水位に達して水位センサ２３がＯＮ信号を出力したと判断したら、給水弁２５を閉弁して貯水タンク８内への給水を停止することで、常時ミスト運転が実施可能な水位を保持することができる。

また、制御部３２は、前記通常運転モードが開始されたら時間カウントを開始し、カウントした時間が所定の運転時間を経過したと判断したら後述する水入れ替え動作を開始して、所定の水入れ替え時間である１０分間が経過したと判断したら、水入れ替え動作を終了させ、ミスト運転を再開する。

ステップＳ１０３の通常運転モードが開始されてから経過した時間が１６時間となったか、または通常運転モード中に運転スイッチが操作されミスト運転終了の指示があったと判断したら、制御部３２は、ミストモータ１１を停止させてから排水弁２８を開弁して貯水タンク８内の水を排水し、所定時間経過したら給水弁２５を開弁して貯水タンク８内を洗浄してから排水弁２８を閉弁して貯水タンク８内に所定量だけ貯水する洗浄運転を行い、その後、加熱ヒータ２１をＯＮ状態にして水を６５℃前後に加熱し除菌を行う除菌運転を１０分間実施し、１０分経過後に貯水タンク８内を冷却する冷却運転を実行し、貯水温度が６０℃未満になったら排水弁２８を開弁して排水するクリーニングモードを行う（ステップＳ１０４）。

ステップＳ１０４のクリーニングモードが終了したら、制御部３２は、乾燥モード（ステップＳ１０５）に移行し、送風ファン１４が所定の回転数（例えば、８００ｒｐｍ）で駆動するよう送風ファン制御手段３４で制御し、所定時間（例えば３時間）だけ送風ファン１４を駆動させ続ける乾燥運転を実施して、３時間経過したと判断したら、送風ファン１４を停止させて運転を終了する。

次に、ミスト運転時における気水分離ケース１７内の加湿空気の流れを説明する。
まず、貯水室８内で発生した大粒ミストと微粒ミストとを含む加湿空気が気水分離ケース１７内に流入すると、加湿空気は、気水分離ケース１７内に設置された各バッフル板１８と立ち部３９とを迂回しながら略逆Ｓ字状に蛇行して上昇し、各バッフル板１８や立ち部３９に加湿空気が触れることで、加湿空気中のミストが各バッフル板１８や立ち部３９に付着する。

ここで、ミストの質量の関係により、加湿空気中の微粒ミストは各バッフル板１８や立ち部３９に付着しても質量が軽いことで、上昇する加湿空気の風力により各バッフル板１８や立ち部３９から剥離して送風口２へ案内されるが、加湿空気中の大粒ミストは質量が重いため上昇する加湿空気の風力では上昇し難いことから、各バッフル板１８や立ち部３９に大粒ミストが多く溜まる。

そして、各バッフル板１８や立ち部３９で捕集された大粒ミストは水滴として各バッフル板１８上に溜まり、各バッフル板１８が鉛直下方へ向けて傾斜していることで、水滴が一定の重みとなったら各バッフル板１８の下端に案内されて溜まり、各バッフル板１８の下端と内壁３７との隙間から落下し貯水室８へ戻されるので、送風口２付近に多量の大粒ミストが到達するのを抑制し、送風口２から室内へ多量の大粒ミストが送風されることや、送風口２付近が濡れて水滴が落下し器具本体１の設置面を濡らすことを未然に防止することができる。

ここで、加湿空気は器具本体１外の乾燥空気に水分を含ませたものであることから、乾燥空気中の塵埃や水分中のカルキを含んでおり、気水分離ケース１７を流通する時、各バッフル板１８や立ち部３９に加湿空気中の塵埃やカルキが付着する。
特に、気水分離ケース１７の下方に位置するバッフル板１８ｂと立ち部３９ｂは、貯水室８に最も近く多量の加湿空気と接触するため、塵埃やカルキが他の箇所と比較して溜まりやすくなっており、バッフル板１８ｂの下端と内壁３７との隙間に塵埃やカルキが溜まることで水滴がバッフル板１８ｂ上から排水されず、大粒ミストが加湿空気に含まれたまま送風口２まで案内される虞が高い。

そこで、バッフル板１８ｂの下端の立ち部３９ｂと気水分離ケース１７の内壁３７との間に排水部４１を形成することで、バッフル板１８ｂ及び立ち部３９ｂに付着した水滴がバッフル板１８ｂの下端に溜まると、水滴が排水部４１を介して貯水室８へ戻されるため、バッフル板１８ｂ上に水滴が溜まり続けることがなく、加湿空気に多量の大粒ミストが含まれた状態で送風口２まで案内されることを未然に阻止することができる。

また、排水部４１と隣接し切り欠き４０を挟んだ取り付け板４３と平行な位置に取り付け板４１を延出した邪魔板４２を形成したことで、貯水室８から上昇した加湿空気が立ち部３９ｂを迂回せずに排水部４１をショートカットして通過しようとしても、邪魔板４２により加湿空気の通過が阻止されるため、加湿空気が排水部４１を通過することが抑制され、加湿空気中の大粒ミストが各バッフル板１８や立ち部３９に接触せず、送風口２まで案内されて室内へ送風されることが抑制できる。

以上のように、バッフル板１８ｂの下端と気水分離ケース１７の内壁３７との間に排水部４１を形成し、取り付け板３６を延出した邪魔板４２を切り欠き４０を挟むようにして形成したので、貯水室８から塵埃やカルキを含む加湿空気が気水分離ケース１７内に流入し、バッフル板１８ｂと内壁３７との隙間に塵埃やカルキが付着しても、バッフル板１８ｂ上に溜まった水が排水部４１を介して貯水室８へ戻されるので、大粒ミストが送風口２まで多量に案内されることがなく、また、排水部４１から加湿空気がショートカットして通過するのを邪魔板４２で抑制することができるため、大粒ミストを多量に含む加湿空気が室内へ送風されるのを防止すると共に、送風口２付近の濡れや器具本体１の設置面の濡れが発生するのを未然に阻止することができる。

また、器具本体１内のメンテナンスを実施するため、上面パネル４を取り外して器具本体１の内部を露出させた状態にし、作業者が気水分離ケース１７の取っ手４３を把持して器具本体１の前面方向へ引いた時、バッフル板１８ｂと気水分離ケース１７の内壁３７との間に大量に水滴が溜まることがないため、気水分離ケース１７から水が漏れることがなく器具本体１付近の水濡れを防止できるため、メンテナンス作業時に器具本体１の設置面付近が濡れることを防止することができメンテナンス性が向上する。

なお、本実施形態では取り付け板３６の側方を延出して邪魔板４２を形成しているが、これに限らず、図８及び図９で示すように、立ち部３９ｂの下端に内壁３７と平行な邪魔板４２を別部材で設置してもよく、排水部４１から加湿空気がショートカットして気水分離ケース１７内を通過することが抑制可能な構成であればよいものである。

また、本実施形態で用いたその他の構成は一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図しておらず、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１器具本体
２送風口
８貯水タンク
１０回転体
１１ミストモータ
１３多孔部
１４送風ファン
１７気水分離ケース
１８バッフル板
３７内壁
４１排水部
４２邪魔板

Claims

器具本体と、当該器具本体内にあり水を貯水する貯水タンクと、供給された水を回転により周囲に飛散させる回転体と、当該回転体を回転駆動させるミストモータと、前記回転体の回転により飛散した水が衝突する衝突体と、当該衝突体で水が破砕されることで発生したミストを含んだ加湿空気を送風口から室内に送風する送風ファンと、前記貯水タンクより下流側で前記貯水タンクの上方に載置され加湿空気が流通する気水分離ケースと、当該気水分離ケースを構成する内壁に下端が隣接し下方へ傾斜するように設置され前記気水分離ケース内を流通する加湿空気を蛇行させるためのバッフル板と、当該バッフル板の側方端面に形成され鉛直方向へ延伸する立ち部と、を備え、
前記立ち部は、前記バッフル板の下端で前記気水分離ケースの内壁と隣接する箇所を切り欠いており、
前記バッフル板の下端で前記立ち部を切り欠いた部分と前記気水分離ケースの内壁との間に排水部を形成し、前記排水部に隣接し前記排水部を通過する加湿空気の流路に邪魔板を設置したことを特徴とするミスト発生装置。