WO2019111814A1 - 液体微細化装置およびそれを用いた換気装置、空気清浄機、空気調和機 - Google Patents

液体微細化装置およびそれを用いた換気装置、空気清浄機、空気調和機 Download PDF

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広幸 近藤
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/003—Ventilation in combination with air cleaning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/24—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with means, e.g. a container, for supplying liquid or other fluent material to a discharge device
    • B05B7/26—Apparatus in which liquids or other fluent materials from different sources are brought together before entering the discharge device
    • B05B7/28—Apparatus in which liquids or other fluent materials from different sources are brought together before entering the discharge device in which one liquid or other fluent material is fed or drawn through an orifice into a stream of a carrying fluid
    • B05B7/32—Apparatus in which liquids or other fluent materials from different sources are brought together before entering the discharge device in which one liquid or other fluent material is fed or drawn through an orifice into a stream of a carrying fluid the fed liquid or other fluent material being under pressure
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    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/02—Self-contained room units for air-conditioning, i.e. with all apparatus for treatment installed in a common casing
    • F24F1/0358—Self-contained room units for air-conditioning, i.e. with all apparatus for treatment installed in a common casing with dehumidification means
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F6/00—Air-humidification, e.g. cooling by humidification
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F6/00—Air-humidification, e.g. cooling by humidification
    • F24F6/12—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by forming water dispersions in the air
    • F24F6/16—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by forming water dispersions in the air using rotating elements

Definitions

  • the present disclosure relates to a liquid refinement device and a ventilation device, an air cleaner, and an air conditioner using the same.
  • the configuration of the liquid refinement device was as follows.
  • the liquid refinement device 101 includes a processing chamber 102 through which outside air passes by a blower, and a water storage unit 103 for storing a predetermined amount of water supplied from a water supply pipe.
  • the liquid refinement device 101 rotates together with the mortar-like rotating body 104 whose diameter is expanded upward by submerging the lower part in the water storage section 103 and rotates with the rotating body 104 and is scattered by the centrifugal force due to the rotation of the rotating body 104 And a cylindrical porous body 105 through which water and air can pass.
  • liquid refinement device 101 water is sucked from the water storage section 103 by the centrifugal force due to the rotation of the rotating body 104, and the water scattered from the rotating body 104 toward the outside collides with the peripheral portion through the porous body 105. Water is becoming finer.
  • the present disclosure is to solve the above-mentioned problems, promote the evaporation of water droplets, and improve the separation performance of water droplets, and can improve the comfort of the user, liquid refinement device and liquid refinement It is an object of the present invention to provide a ventilating apparatus, an air purifier and an air conditioner using an air conditioner.
  • the liquid refinement device concerning one mode of this indication is provided with the suction port which takes in air, and the outlet which discharges air.
  • a water reservoir and a hollow portion of the inner cylinder are disposed so as to be covered with the liquid refinement portion for refining the liquid in the water reservoir, and a plurality of inner cylinders extending from the lower end to the water reservoir Water guiding ribs are provided.
  • the air passing through the liquid refining device has a suction port, an inner cylinder air passage communicating with the suction port in the inner cylinder, a liquid refining unit provided in the inner cylinder air passage, an outer periphery of the inner cylinder air passage and the inner cylinder air passage
  • the air vents communicating with the outer cylinder air passage provided in the air passage, between the adjacent water guiding ribs, the outer cylinder air passage, and the air outlet communicating with the outer cylinder air passage pass in this order. Furthermore, from the upper side in the vertical direction, the suction port, the liquid refining unit, the air vent, and the water guiding rib are arranged in this order. The air passing through the outer cylindrical air passage is blown upward in the vertical direction.
  • the liquid refinement device can promote the vaporization of the water droplets generated by the liquid refinement unit, and can improve the water droplet separation performance. As a result, the user's comfort can be improved without increasing the size of the entire device.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a liquid refinement device according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid refinement device according to the embodiment cut along a plane surrounded by a broken line in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view enlarging a part of the liquid refinement device according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a cross section of a conventional liquid refinement device.
  • the liquid refinement device includes an inlet for taking in air and an outlet for discharging air.
  • a water reservoir and a hollow portion of the inner cylinder are disposed so as to be covered with the liquid refinement portion for refining the liquid in the water reservoir, and a plurality of inner cylinders extending from the lower end to the water reservoir Water guiding ribs are provided.
  • the air passing through the liquid refining device has a suction port, an inner cylinder air passage communicating with the suction port in the inner cylinder, a liquid refining unit provided in the inner cylinder air passage, an outer periphery of the inner cylinder air passage and the inner cylinder air passage
  • the air vents communicating with the outer cylinder air passage provided in the air passage, between the adjacent water guiding ribs, the outer cylinder air passage, and the air outlet communicating with the outer cylinder air passage pass in this order.
  • the suction port, the liquid refining portion, the vent, and the water guiding rib are arranged in this order from above in the vertical direction. The air passing through the outer cylindrical air passage is blown upward in the vertical direction.
  • the air sucked from the suction port is blown into the inner cylinder, passes around the liquid refinement portion disposed so as to be covered by the hollow inner cylinder, and is below the liquid refinement portion It can be made to pass through the vent hole arrange
  • air taken in from the suction port passes through the inner cylindrical air passage downward in the vertical direction, and then passes through the vent and vertically upward through the outer cylindrical air passage, causing large droplets of water that are difficult to evaporate. It can be separated. That is, the water droplets generated in the liquid refining unit are scattered downward with the air flowing downward in the inner cylindrical air passage, and are blown downward at the vent.
  • the air passing through the air vent the air passing through the inside of the outer cylindrical air passage is blown upward in the vertical direction, so the blowing direction changes to the opposite direction.
  • the water droplets collide with the wall surface of the outer cylinder air passage by inertia due to weight and are collected. In this way, large-sized water droplets that are difficult to vaporize can be collected on the wall surface of the outer cylinder air passage and can be separated.
  • the liquid refinement portion by arranging the liquid refinement portion to be covered by the inner cylinder, it is possible to cause water droplets generated in the liquid refinement portion to adhere to the inner surface of the inner cylinder and to suppress scattering to the outside of the inner cylinder. It is possible to suppress re-scattering of water droplets from the air vents of the air flow by wind pressure. As a result, it is possible to suppress that the water droplets generated by the liquid refinement unit are released to the living room.
  • suction port of the liquid refinement device according to item 2 of the present disclosure may be disposed on the side surface of the inner cylinder, and the blowout port may be disposed vertically above the suction port.
  • the outer cylinder air passage of the liquid refinement device according to item 3 of the present disclosure is formed extending vertically above the air passage from the air vent, and the outer air passage is outside in the vertical direction above the outer cylinder air passage.
  • An air passage enlarged portion having an opening cross-sectional area larger than that of the cylindrical air passage is provided, the air passage enlarged portion is formed vertically above the suction port, and the air outlet is formed vertically above the air passage expanded portion. It may be
  • the air passage enlargement portion of the liquid refinement device according to item 4 of the present disclosure further includes an air passage enlargement portion top plate in the vertical direction, and a plurality of air outlets are provided in the air passage enlargement portion top plate. It may be
  • the air that has flowed into the air passage expansion portion collides with the air path expansion portion top plate and rapidly reduces the wind speed, and part of the air swirls inside the air passage expansion portion. Flow. And the mixing of water droplets and air is promoted by the decrease of the wind speed and the swirl of the air flow in the air path expansion part, and the vaporization of water droplets can be promoted.
  • the liquid refinement unit of the liquid refinement device includes a rotating plate that refines the liquid in the water storage unit by rotation and discharges the liquid toward the inside of the inner cylinder air passage. It may be disposed near the lower end of the inner cylinder.
  • a ventilating apparatus may be provided that includes the liquid refinement device according to any of the items 1 to 5.
  • a liquid refinement device for humidification purpose is incorporated.
  • the above-described liquid refinement device as a mechanism for vaporizing these water droplets, it is possible to suppress the release of water droplets into the living room, and to provide a ventilator that further improves the comfort of the occupant.
  • an air purifier may be provided with the liquid refinement device according to any of the items 1 to 5.
  • a device for vaporizing water droplets such as a liquid refinement device for humidification purpose and a hypochlorous acid generator for sterilization purpose.
  • the air conditioner may be provided with the liquid refinement device according to any one of items 1 to 5.
  • a device for vaporizing water droplets such as a liquid refinement device for humidification and a hypochlorous acid generator for sterilization purpose.
  • a liquid refinement device as a mechanism for vaporizing these water droplets, it is possible to suppress the discharge of water droplets into the room and provide an air conditioner with improved occupant comfort.
  • FIG. 1 is a perspective view of a liquid refinement device according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of a liquid refinement device.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view enlarging the periphery of the liquid refinement unit of the liquid refinement device.
  • the liquid refinement device 1 is configured as a cylindrical container.
  • the liquid refinement device 1 includes an inlet 2 for taking in air and an outlet 3 for discharging air.
  • the suction port 2 for taking in air is provided on the side surface of the liquid refinement device 1.
  • the air outlet 3 for discharging the air is provided on the upper surface of the liquid refinement device 1.
  • the opening cross-sectional area of the suction port 2 is approximately 220 cm 2.
  • the blower outlet 3 is provided with several blower outlets supposing supposing that air is supplied to a some living room. In the embodiment, six air outlets are provided. However, it is possible to change the opening cross-sectional area of these suction inlets 2 and the blower outlet 3, or the number of the blower outlets 3 according to the number of rooms to apply and the required air volume.
  • the inner cylinder air passage 4 is an air passage indicated by a solid arrow in FIG. 2 and includes an inner cylinder 5, an inner cylinder top plate 6, and a suction communication air passage 7 which will be described later.
  • the inner cylinder 5 is disposed in the vicinity of the center of the inside of the liquid refinement device 1, and is formed in a hollow cylindrical shape opened downward substantially in the vertical direction. Then, on the upper portion of the inner cylinder 5, the inclined inner cylinder top plate 6 is provided. In the vicinity of the inner cylinder top plate 6 of the inner cylinder air passage 4, a duct-shaped suction communication air passage 7 communicating the suction port 2 with the inner cylinder 5 is provided.
  • the inner cylinder 5 is configured such that the air sucked from the suction port 2 reaches the inside of the inner cylinder 5 via the suction communication air passage 7.
  • the inner cylinder air passage 4 is formed at the lower end of the inner cylinder 5.
  • the inner cylindrical air passage 4 communicates with an outer cylindrical air passage 9 (air passage shown by a broken arrow in FIG. 2) provided outside the inner cylinder 5 through a vent 8 opened downward. There is.
  • the liquid refinement device 1 also includes an outer cylinder 10 formed in a cylindrical shape.
  • the outer cylinder 10 is disposed to enclose the inner cylinder 5.
  • An outer cylinder air passage 9 is formed between the inner cylinder 5 and the outer cylinder 10.
  • liquid storage unit 11 for storing liquid is provided in the lower part of the liquid refinement device 1.
  • the liquid storage portion 11 is provided below the air vent 8 of the inner cylinder 5 and is formed in a substantially mortar shape.
  • the side wall of the liquid storage portion 11 is connected to and integrated with the lower end of the outer cylinder 10.
  • the liquid stored in the liquid storage unit 11 is water.
  • the liquid refinement device 1 is provided with a water supply port 12 for supplying water to the liquid storage section 11 and a drainage port 13 for discharging water from the liquid storage section 11 There is.
  • the water supply port 12 is provided in the outer cylinder 10. Water is stored up to the water surface 23 (broken line in FIG. 3) shown in FIG. Further, the drainage port 13 is provided on the bottom surface 14 of the bowl-shaped liquid storage section which is a lower part of the liquid storage section 11.
  • the water supply port 12 is connected to a water supply pipe (not shown).
  • the water supply pipe is connected to, for example, a water supply system such as a water supply or a water supply pump of a house or facility via an opening / closing means such as a solenoid valve.
  • the drainage port 13 is connected to drainage equipment such as a drainage port provided in a house or facility via a drainage pipe (not shown).
  • the size of the opening cross-sectional area of the vent 8 is set in accordance with the air blowing amount, the humidification amount of the liquid refining unit 17 and the like.
  • the size of the opening cross-sectional area of the vent 8 is about 30 cm 2, but it is not limited to this size.
  • an air passage enlarged portion 15 which is formed in a hollow cylindrical shape and whose diameter is larger than the diameter of the outer cylinder 10 is provided. Then, above the air path expanding portion 15, an air path expanding portion top plate 16 closing the air path expanding portion 15 is provided. An air outlet 3 is provided in the air path enlarged portion top plate 16. The position of the blowout port 3 is provided above the suction port 2.
  • the liquid refining unit 17 has a suction pipe 18 that sucks up water from the liquid storage section 11 by rotation, and a rotary plate 19 that discharges the water sucked up by the suction pipe 18 in the rotating surface direction. , And a motor 20 for rotating the suction pipe 18 and the rotary plate 19.
  • the suction pipe 18 is formed in a hollow truncated cone shape, and is provided such that the tip on the small diameter side is equal to or less than the water surface 23 of the water stored in the liquid storage section 11. Further, the rotary plate 19 is formed in a doughnut-shaped disc shape whose center is open, and is disposed around the large diameter side of the suction pipe 18. The suction pipe 18 is provided with a plurality of openings on the side of the large diameter of the suction pipe 18 so that the sucked water passes through the openings and is supplied to the rotary plate 19. There is.
  • the liquid refining unit 17 is provided in the inner cylinder 5 at a position covered by the inner cylinder 5.
  • the rotary plate 19 of the liquid refining unit 17 is disposed in the vicinity of the lower end of the inner cylinder 5.
  • a columnar water guiding rib 21 which is connected to the vent 8 and protrudes downward from the vent 8.
  • a plurality of water guiding ribs 21 are provided.
  • the end of the water guiding rib 21 is provided at the outer edge of the vent 8.
  • the water conveyance rib 21 is formed so that it may go to the center of the liquid refinement
  • the water guiding rib 21 is provided such that the lower end thereof is equal to or less than the water surface 23 stored in the liquid storage section 11. That is, the water guiding rib 21 is disposed so as to extend from the lower end of the inner cylinder 5 to the liquid storage portion 11.
  • water is supplied to the liquid storage unit (water storage unit) 11 from a water supply port 12 from a water supply facility (not shown), and water is stored in the liquid storage unit 11.
  • the air sucked into the inside of the liquid refinement device 1 from the suction port 2 by the air blower (not shown) is the inner cylinder air passage 4, the liquid refinement portion 17, the vent 8, the adjacent water guide ribs 21, the outer cylinder wind
  • the air passes through the passage 9 and the air passage expanding portion 15 in this order, and is blown out from the air outlet 3 toward the outside, for example, a living room.
  • the water droplets generated by the liquid refining unit 17 come in contact with the air, and the water droplets can be vaporized to humidify the air.
  • the water stored in the liquid storage unit 11 is discharged from the drainage port 13 after a predetermined time has elapsed.
  • the air taken in from the suction port 2 to the inner cylinder 5 of the inner cylindrical air passage 4 via the suction communication air passage 7 passes through the liquid refining unit 17 provided at a position covered by the inner cylinder 5.
  • the liquid refining unit 17 is rotated by the operation of the motor 20, the water stored in the liquid storage unit 11 by rotation is elevated along the inner wall surface of the suction pipe 18.
  • the raised water is drawn along the surface of the rotary plate 19 and is discharged from the outer peripheral end of the rotary plate 19 as fine water droplets in the direction of the rotary surface.
  • the discharged water droplets collide with the inner wall surface of the inner cylinder 5 to be broken and become finer water droplets.
  • the water droplets discharged from the rotary plate 19 and the water droplets collided with the inner wall surface of the inner cylinder 5 and broken are brought into contact with the air passing through the inner cylinder 5, and the water droplets are vaporized to humidify the air.
  • the liquid refinement portion 17 is disposed so as to be covered by the inner cylinder 5, the non-vaporized water droplets adhere to the inner surface of the inner cylinder 5 and fall Do.
  • the air containing the water droplets is blown out from a vent 8 provided at the lower end of the inner cylinder 5 toward the liquid storage portion 11 provided below. Then, the air blown out from the vent 8 flows between the adjacent water guiding ribs 21 and flows toward the outer cylindrical air passage 9 formed between the inner cylinder 5 and the outer cylinder 10. The air passing through the inside of the outer cylinder air passage 9 is blown upward in the vertical direction, so that the air flowing downward in the inside cylinder air passage 4 and the air blowing direction change in the opposite direction.
  • the water droplets blown out with the air from the vent 8 can not follow the flow of the air due to its inertia, and adheres to the water surface of the liquid storage portion 11 or the inner wall surface of the outer cylinder 10.
  • the effect is greater as the weight of the water droplet is larger, that is, the larger the diameter of the water droplet that is hard to evaporate, the larger the effect, so that it can be separated from the air flowing through the large water droplet.
  • the air that has flowed into the air passage enlarged portion 15 is subjected to rapid expansion of the air passage as shown by the dotted arrow 24 in FIG. 2 and collides with the air passage expanded portion top plate 16 of the air passage expanded portion 15 so that the wind speed is rapid. descend. Also, part of the air flows in a swirling manner inside the air passage enlargement portion 15.
  • the mixing of the water droplets and the air is promoted by the reduction of the wind speed in the air passage enlargement unit 15 and the swirl of the air flow, and the vaporization of the water droplets proceeds.
  • the air in which the water droplets are vaporized passes through the air outlet 3 provided in the air passage enlarged portion top plate 16 of the air passage enlarged portion 15 and is blown out toward the outside of the apparatus, for example, a room.
  • the liquid refining portion 17 is disposed at a position covered by the inner cylinder 5, the water droplets adhering to the inner surface of the inner cylinder 5 are redispersed by the wind pressure from the air vent 8 of the inner cylinder. Can be suppressed.
  • the rotary plate 19 is disposed in the vicinity of the lower end of the inner cylinder 5 in the liquid refining unit 17, the amount of water released from the rotary plate 19 and attached to the inner cylinder 5 without being vaporized is minimized. It can be suppressed. For example, even if the air volume is large and the wind speed passing through the ventilation opening 8 is high, the amount of water droplets falling along the inner wall of the inner cylinder 5 and scattered as large droplets from the ventilation opening 8 due to the wind pressure of passing air It can be reduced.
  • the water guiding rib 21 is provided at the lower end of the inner cylinder 5, water falling along the inner wall of the inner cylinder 5 can be made to fall along the surface of the water guiding rib 21 and dropped onto the water surface 23. Re-scattering of water droplets can be suppressed.
  • the water guiding rib 21 is provided so as to be concentrated at the center of the liquid refinement device as it goes downward, water can be sent to a place having a smaller wind speed farther than the outer cylinder air passage. Scattering of water droplets from the water guiding rib 21 can be suppressed.
  • the eliminator 22 may be provided to separate water droplets from the air passing through the internal space of the air passage enlarged portion 15. As a result, even when the air volume and the amount of water droplets generated by the liquid refining unit 17 temporarily increase, the water droplets can be prevented from being discharged from the blowout port 3 by the action of the eliminator 22.
  • the liquid refinement device of the present disclosure can promote the vaporization of water droplets generated by the liquid refinement portion 17 and can improve the water droplet separation performance.
  • a ventilating apparatus, an air cleaner, and an air conditioner using the liquid refinement device of the present disclosure can be configured. Although not shown, it is incorporated in a ventilating apparatus, an air purifier and an air conditioner, and a ventilating apparatus having a humidifying function, an air purifier and an air having a humidifying function by providing the liquid refinement device of the present disclosure in a part of the air path.
  • a harmonic machine can be realized.
  • the liquid refinement device of the present disclosure is expected to be utilized for, for example, a ventilation device, an air cleaner, an air conditioner, a humidification device, and a sauna device.

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Abstract

吸込口（２）および吹出口（３）を備えた液体微細化装置（１）において、液体微細化装置（１）内には、貯水部（１１）と、中空形状の内筒（５）に覆われるように配置され、貯水部（１１）の液体を微細化する液体微細化部（１７）と、内筒（５）の下端から貯水部（１１）に至る複数の導水リブ（２１）とが設けられている。液体微細化装置（１）を通過する空気は、吸込口（２）、内筒（５）において吸込口（２）に連通する内筒風路（４）、内筒風路（４）に設けられた液体微細化部（１７）、内筒風路（４）と内筒風路（４）の外周に設けられた外筒風路（９）とを連通する通風口（８）、隣接する導水リブ（２１）間、外筒風路（９）、外筒風路（９）に連通する吹出口（３）の順に通過し、鉛直方向上方より、吸込口（２）、液体微細化部（１７）、通風口（８）、導水リブ（２１）の順に配置されている。

Description

液体微細化装置およびそれを用いた換気装置、空気清浄機、空気調和機
　本開示は、液体微細化装置およびそれを用いた換気装置、空気清浄機、空気調和機に関するものである。
　例えば、液体微細化装置の構成は、以下のような構成となっていた。
　図４に示すように、液体微細化装置１０１は、送風機により外気が通過する処理室１０２と、給水管からの給水を所定量貯水する貯水部１０３とを備えている。また、液体微細化装置１０１は、貯水部１０３に下部を水没させ上方に向かって径が拡大するすり鉢状の回転体１０４と、回転体１０４とともに回転し、回転体１０４の回転による遠心力で飛散した水および空気が通過可能な円筒状の多孔体１０５とを備えている。また、液体微細化装置１０１では、回転体１０４の回転による遠心力で、貯水部１０３から水が吸い上げられ、回転体１０４から外部に向けて飛散した水が多孔体１０５を通じて周辺部に衝突し、水が微細化されるようになっている。
特開２００９－２７９５１４号公報
　このような従来の液体微細化装置は、遠心力によって貯水部の水を揚水し、回転体に設けられた細孔から揚水した水が飛散する。このとき、飛散した水滴の一部が十分に気化されず、その一部が送風される空気と共に装置外へ放出され、使用者の快適性を損なうという課題があった。
　そこで本開示は、上記課題を解決するものであり、水滴の蒸発を促進し、また、水滴の分離性能を向上させ、使用者の快適性を向上させることができる、液体微細化装置及び液体微細化装置を用いた換気装置、空気清浄機、空気調和機を提供することを目的とする。
　そして、この目的を達成するために、本開示の一態様に係る液体微細化装置は、空気を取り込む吸込口および空気を排出する吹出口を備える。液体微細化装置内には、貯水部と、中空形状の内筒に覆われるように配置され、貯水部の液体を微細化する液体微細化部と、内筒の下端から貯水部に至る複数の導水リブとが設けられる。液体微細化装置を通過する空気は、吸込口、内筒において吸込口に連通する内筒風路、内筒風路に設けられた液体微細化部、内筒風路と内筒風路の外周に設けられた外筒風路とを連通する通風口、隣接する導水リブ間、外筒風路、外筒風路に連通する吹出口の順に通過する。さらに、鉛直方向上方より、吸込口、液体微細化部、通風口、導水リブ、の順で配置されている。外筒風路内を通過する空気は、鉛直方向上方に向かって送風されている。
　この構成によって、液体微細化装置は、液体微細化部によって発生した水滴の気化を促進させることができるとともに、水滴分離性能を向上させることができる。その結果、装置全体の大型を図ることなく、使用者の快適性を向上させることができる。
図１は、本開示の実施の形態１に係る液体微細化装置の概略斜視図である。 図２は、図１における破線で囲まれた面で同実施の形態に係る液体微細化装置を切断した断面図である。 図３は、同実施の形態に係る液体微細化装置の一部を拡大した概略断面図である。 図４は、従来の液体微細化装置の断面を示す断面図である。
　本開示の項目１に記載の液体微細化装置は、空気を取り込む吸込口および空気を排出する吹出口を備える。液体微細化装置内には、貯水部と、中空形状の内筒に覆われるように配置され、貯水部の液体を微細化する液体微細化部と、内筒の下端から貯水部に至る複数の導水リブとが設けられる。液体微細化装置を通過する空気は、吸込口、内筒において吸込口に連通する内筒風路、内筒風路に設けられた液体微細化部、内筒風路と内筒風路の外周に設けられた外筒風路とを連通する通風口、隣接する導水リブ間、外筒風路、外筒風路に連通する吹出口の順に通過する。さらに、鉛直方向上方より吸込口、液体微細化部、通風口、導水リブ、の順で配置されている。外筒風路内を通過する空気は、鉛直方向上方に向かって送風される。
　この構成によって、吸込口から吸いこまれた空気は、内筒内に送風され、中空形状の内筒に覆われるように配置された液体微細化部の周囲を通過し、液体微細化部の下方に配置された通風口を通過して外筒風路に至るようにすることができる。これにより、吸込口から吸いこまれた空気と液体微細化部で発生させた水滴との接触効率を向上させることができ、水滴の気化効率を向上させることができる。
　また、吸込口から吸いこまれた空気を、内筒風路を鉛直方向下向きに通過させたのち、通風口を通過して外筒風路を鉛直方向上向きに通過させ、気化しにくい大粒の水滴を分離することができる。すなわち、液体微細化部で発生させた水滴は、内筒風路内を下方に流れる空気とともに下向きに飛散し、通風口において下向きに吹出される。ここで、空気が通風口を通過すると、外筒風路内を通過する空気は鉛直方向上方に向かって送風されるため、送風方向が対向する向きに変わる。その際に、水滴は、重量による慣性によって外筒風路の壁面に衝突し捕集される。このようにして、気化しにくい大粒の水滴を外筒風路の壁面に捕集することができ、分離することができる。
　また、液体微細化部を内筒で覆われるように配置したことにより、液体微細化部で発生した水滴を内筒の内側表面に付着させ、内筒外への飛散を抑制できるので、内筒の通風口から風圧によって水滴が再飛散することを抑制することができる。結果として、液体微細化部によって発生した水滴が、居室へ放出されることを抑制できるものである。
　また、内筒の下端から貯水部に至る複数の導水リブを配置したことにより、内筒の内壁に付着し落下する水を導水リブに沿って貯水部に落下させることができる。それにより、内筒の内壁に付着した水が、内筒から通風口を通過して外筒に流れる空気の風圧により、内筒の下端から再度大粒の水滴として飛散してしまうのを抑制することができる。
　また、本開示の項目２に記載の液体微細化装置の吸込口は、内筒の側面に配置され、吹出口は、吸込口の鉛直方向上方に配置されているものとしてもよい。
　この構成によって、液体微細化部で発生した水滴を含む空気が外筒風路を通過する際に、水滴が気化するための距離を十分にとることができる。それにより、水滴の気化効率を向上させ、居室への水滴の放出を抑制することができる。
　また、本開示の項目３に記載の液体微細化装置の外筒風路は、通風口から内筒風路の鉛直方向上方に亘って形成されており、外筒風路の鉛直方向上方に外筒風路よりも開口断面積の大きい風路拡大部が設けられ、吸込口の鉛直方向上方に風路拡大部が形成されるとともに、風路拡大部の鉛直方向上方に吹出口が形成されているものとしてもよい。
　この構成によって、液体微細化部で発生した水滴を含む空気が内筒風路から外筒風路を通過する際に風速を減少させ、重力による水滴の分離を促進させることができる。また、外筒風路から風路断面積が大きい風路拡大部の風路へ急拡大するため、気流の渦が生じ、水滴と空気との混合を促進させることで水滴の気化効率を向上させることができる。
　また、本開示の項目４に記載の液体微細化装置の風路拡大部は、鉛直方向上方に風路拡大部天面板をさらに有し、風路拡大部天面板に吹出口が複数設けられるものとしてもよい。
　この構成によって、風路拡大部に流入した空気は、風路拡大部天面板に衝突して風速を急激に低下するとともに、一部の空気は、風路拡大部の内部で渦を巻くように流れる。そして、風路拡大部における風速の低下および気流の渦によって、水滴と空気との混合が促進され、水滴の気化を促進することができる。
　また、本開示の項目５に記載の液体微細化装置の液体微細化部は、回転により貯水部の液体を微細化して内筒風路内に向けて放出する回転板を備え、回転板は、内筒の下端近傍に配置されているものとしてもよい。
　この構成によって、液体微細化部の回転板から放出され気化せずに内筒壁面に付着する水の量を最小限に抑制することができる。これにより、内筒の内壁に付着した水が、内筒から通風口を通過して外筒に流れる空気の風圧によって再度大粒の水滴として飛散してしまう量を低減することができる。
　また、本開示の項目６において、項目１～５のいずれかに記載の液体微細化装置を備えた換気装置としてもよい。
　換気装置の機能の一つとして、加湿目的での液体微細化装置が組み込まれている。これらの水滴を気化させるための機構として上記の液体微細化装置を用いることで、水滴が居室内に放出されるのを抑制し、より居住者の快適性を向上させた換気装置を提供することができる。
　また、本開示の項目７において、項目１～５のいずれかに記載の液体微細化装置を備えた空気清浄機としてもよい。
　空気清浄機の機能の一つとして、加湿目的での液体微細化装置や殺菌を目的とした例えば次亜塩素酸発生装置といった水滴を気化させる装置が組み込まれている。これらの水滴を気化させるための機構として上記の液体微細化装置を用いることで、水滴を居室内に放出するのを抑制し、より居住者の快適性を向上させた空気清浄機を提供することができる。
　また、本開示の項目８において、項目１～５のいずれかに記載の液体微細化装置を備えた空気調和機としてもよい。
　空気調和機の機能の一つとして、加湿目的での液体微細化装置や殺菌を目的とした例えば次亜塩素酸発生装置といった水滴を気化させる装置が組み込まれている。これらの水滴を気化させるための機構として液体微細化装置を用いることで、水滴を居室内に放出するのを抑制し、より居住者の快適性を向上させた空気調和機を提供できる。
　以下、添付図面を参照して、本開示の実施の形態につき説明し、本開示の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本開示を具体化した一例であって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して説明を省略している。さらに、本開示に直接には関係しない各部の詳細については重複を避けるために、図面ごとの説明は省略している。
　（実施の形態１）
　図１は、本開示の実施の形態１における液体微細化装置の斜視図である。図２は、液体微細化装置の概略断面図を示したものである。図３は、液体微細化装置の液体微細化部周辺を拡大した概略断面図である。液体微細化装置１は、円柱状の容器として構成されている。液体微細化装置１は、空気を取り込む吸込口２と、空気を排出する吹出口３とを備えている。空気を取り込む吸込口２は、液体微細化装置１の側面に設けられている。また、空気を排出する吹出口３は、液体微細化装置１の上面に設けられている。実施例においては、吸込口２の開口断面積は、およそ２２０ｃｍ２程度としている。また、吹出口３は、複数の居室に空気を供給することを想定し、複数個の吹出口を備えている。実施例では６個の吹出口を備えている。ただし、これらの吸込口２および吹出口３の開口断面積あるいは吹出口３の個数は、適用する居室数や必要な風量に応じて変更することが可能である。
　また、内筒風路４は、図２の実線矢符で示す風路であり、後述する内筒５、内筒天面板６、吸込連通風路７と、を備えている。
　図２に示すように、内筒５は、液体微細化装置１内部の中央付近に配置され、略鉛直方向下方に向けて開口した中空円筒形状に形成されている。そして、内筒５の上部には、傾斜した内筒天面板６が設けられている。そして、内筒風路４の内筒天面板６近傍には、吸込口２と内筒５とを連通するダクト形状の吸込連通風路７が設けられている。内筒５は、吸込口２から吸い込んだ空気が吸込連通風路７を介して内筒５内部に至る構成となっている。
　内筒風路４は、内筒５の下端に形成されている。内筒風路４は、下方に向かって開口した通風口８を介して、内筒５の外側に設けられた外筒風路９（図２の破線矢符で示す風路）と連通している。
　また、液体微細化装置１は、円筒形状に形成された外筒１０を備えている。外筒１０は、内筒５を内包するように配置されている。この、内筒５と外筒１０と間に、外筒風路９が形成されている。
　また、液体微細化装置１の下部には、液体を貯留する貯液部１１が備えられている。
　貯液部１１は、内筒５の通風口８の下方に設けられ、略すり鉢形状に形成されている。貯液部１１の側壁は、外筒１０の下端と接続されて一体化している。実施例では、貯液部１１に貯留する液体を水としている。連続的に水を微細化させるために、液体微細化装置１には、水を貯液部１１へ給水する給水口１２と、貯液部１１より水を排出する排水口１３とが備えられている。給水口１２は、外筒１０に設けられている。水は、図３に示す水面２３（図３の破線）まで貯水される。また、排水口１３は、貯液部１１の下部であるすり鉢形状の貯液部底面１４に設けられている。給水口１２は、図示しない給水管と接続されている。給水管は、電磁弁等の開閉手段を介して、例えば、住宅や施設の上水道や給水ポンプなどの給水設備に接続されている。また、排水口１３は、図示しない排水管を介して、住宅や施設に設けられている排水口などの排水設備に接続されている。
　また、通風口８の開口断面積の大きさは、送風量や液体微細化部１７の加湿量等に応じて設定される。実施例においては、通風口８の開口断面積の大きさは３０ｃｍ２程度であるが、この大きさに限定するものでは無い。
　外筒１０の鉛直方向上方には、中空の円筒形状で、その直径が外筒１０の直径よりも大きく形成された風路拡大部１５が設けられている。そして、風路拡大部１５の上方には、風路拡大部１５を閉じる風路拡大部天面板１６が設けられている。風路拡大部天面板１６には、吹出口３が設けられている。吹出口３の位置は、吸込口２よりも上方に設けられている。
　図３に示すように、液体微細化部１７は、回転により貯液部１１から水を吸い上げる吸上管１８と、吸上管１８による吸い上がった水を回転面方向に放出する回転板１９と、吸上管１８および回転板１９を回転させるモータ２０とを備えている。
　吸上管１８は、中空の円錐台形状に形成され、直径の小さい側の先端が貯液部１１に貯水された水の水面２３以下になるように設けられている。また、回転板１９は、その中央が開口したドーナツ状の円板形状に形成され、吸上管１８の直径の大きい側の周囲に配置されている。吸上管１８は、吸上管１８の直径の大きい側に、その側面に複数の開口が設けられており、吸上げた水が開口を通過して回転板１９に供給されるようになっている。
　そして、液体微細化部１７は、内筒５の内部の、内筒５に覆われる位置に設けられている。実施例では、液体微細化部１７の回転板１９を、内筒５の下端近傍に配置している。
　また、内筒５下端の下方には、通風口８と接続され、通風口８から向かって下方に突出する柱状の導水リブ２１が設けられている。導水リブ２１は、複数本設けられている。導水リブ２１の端部は、通風口８の外縁に設けられている。そして、導水リブ２１は、下方に向かうに従って、通風口８の外縁から液体微細化装置１の中央に向かうように形成されている。また、導水リブ２１は、その下端が貯液部１１に貯水された水面２３以下となるように設けられている。つまり、導水リブ２１は、内筒５の下端から貯液部１１に至るように配置されている。
　以下、その動作について説明する。
　初めに、貯液部（貯水部）１１には、図示しない給水設備より、水が給水口１２から供給され、貯液部１１内に水が貯水される。そして、図示しない送風装置によって吸込口２から液体微細化装置１内部に吸い込まれた空気は、内筒風路４、液体微細化部１７、通風口８、隣接する導水リブ２１間、外筒風路９、風路拡大部１５、の順に通過し、吹出口３から外部、例えば居室に向けて吹き出される。このとき、液体微細化部１７によって発生した水滴と空気とが接触し、水滴が気化することにより空気を加湿することができる。また、貯液部１１に貯水された水は、所定時間が経過したのち排水口１３から排出される。
　その詳細な動作を説明する。吸込口２から吸込連通風路７を介して内筒風路４の内筒５に取り込まれた空気は、内筒５に覆われる位置に設けられた液体微細化部１７を通過する。液体微細化部１７がモータ２０の動作により回転すると、回転により貯液部１１に貯水された水が吸上管１８の内壁面を伝って上昇する。上昇した水は、回転板１９の表面を伝って引き伸ばされ、回転板１９の外周端から回転面方向に向かって微細な水滴として放出される。放出された水滴は内筒５の内壁面に衝突して破砕され、さらに微細な水滴となる。この回転板１９から放出された水滴と、内筒５の内壁面に衝突し破砕された水滴とが内筒５を通過する空気と接触し、水滴が気化して空気の加湿が行われる。また、発生した水滴の一部は気化しないが、液体微細化部１７を内筒５で覆われるように配置しているので、気化しなかった水滴は内筒５の内側表面に付着して落下する。
　そして、この水滴を含んだ空気は、内筒５の下端に設けられた通風口８から下方に設けられた貯液部１１に向けて吹き出される。そして、通風口８から吹出された空気は、隣接する導水リブ２１間を通って、内筒５と外筒１０との間に形成された外筒風路９に向かって流れる。外筒風路９内を通過する空気は、鉛直方向上方に向かって送風されるため、内筒風路４内を下方に流れる空気と送風方向が対向する向きに変わる。
　そのとき、通風口８から空気とともに吹出された水滴は、その慣性により空気の流れに追従できず、貯液部１１の水面もしくは外筒１０の内側壁面に付着する。この作用は水滴の重量が大きいほど作用が大きく、すなわち、気化しにくい直径の大きな水滴ほど作用が大きいため、これにより大粒の水滴を流れる空気から分離することができる。
　そして、内筒風路４から通風口８および隣接する導水リブ２１間を介して外筒風路９に流入した空気は、外筒風路９を通って上向きに流れる。そして、風路拡大部１５に流入する。
　風路拡大部１５に流入した空気は、図２中の点線矢符２４に示すように風路の急拡大および風路拡大部１５の風路拡大部天面板１６に衝突して風速が急激に低下する。また一部の空気は風路拡大部１５の内部で渦を巻くように流れる。
　このとき、風速の急激な低下および気流の渦によって水滴の一部は重力により落下し、また一部は内筒天面板６の上面側に付着し、また一部は風路拡大部１５の壁面もしくは底面に付着する。そして、内筒天面板６に付着した水滴は、内筒天面板６の傾斜にそって流れ、内筒５の外側壁面を伝って貯液部１１へ落下する。また、風路拡大部１５の壁面に付着した水滴は重力によって風路拡大部１５の底面に流れ、そして風路拡大部１５の底面の傾斜に沿って流れ、外筒１０の内壁面にそって下方へ流れ、貯液部１１に落下する。
　そして、風路拡大部１５における風速の低下や気流の渦によって水滴と空気との混合が促進され、水滴の気化が進む。そして、水滴が気化した空気は、風路拡大部１５の風路拡大部天面板１６に設けられた吹出口３を通過して、装置の外部例えば居室に向けて吹出される。
　また、液体微細化部１７は、内筒５で覆われる位置に配置されているので、内筒５の内側表面に付着した水滴が、内筒の通風口８から風圧によって水滴が再飛散することを抑制できる。
　さらに、液体微細化部１７では、回転板１９を、内筒５の下端近傍に配置しているので、回転板１９から放出され気化せずに内筒５に付着する水の量を最小限に抑制することができる。例えば、風量が大きく通風口８を通過する風速が速くなっても、内筒５の内壁を伝って落下し、通過する空気の風圧によって通風口８から再度大粒の水滴として飛散する水滴の量を低減させることができる。
　また、内筒５の下端に導水リブ２１を設けているので、内筒５の内壁を伝って落下する水を導水リブ２１の表面を伝わせて水面２３に落下させることができるので、風圧による水滴の再飛散を抑制することができる。また、導水リブ２１を下方に向かうにしたがって液体微細化装置の中央に集まっていくように設けているので、外筒風路よりも遠く、風速の小さい箇所に向けて導水することができるので、導水リブ２１からの水滴の飛散を抑制することができる。
　なお、風路拡大部１５の内部空間に通過する空気から水滴を分離するエリミネータ２２を備えてもよい。これにより、風量や液体微細化部１７により発生した水滴の量が一時的に大きくなった場合においても、エリミネータ２２の作用により吹出口３からの水滴放出を抑制することができる。
　以上述べたようにして、本開示の液体微細化装置は、液体微細化部１７によって発生した水滴の気化を促進させ、また、水滴分離性能を向上することができるものである。
　また、本開示の液体微細化装置を用いた換気装置、空気清浄機及び空気調和機を構成することができる。図示はしないが、換気装置、空気清浄機及び空気調和機に内蔵し、その風路の一部に本開示の液体微細化装置を設けることで、加湿機能を有する換気装置、空気清浄機及び空気調和機を実現することができる。
　本開示の液体微細化装置は、例えば換気装置、空気清浄機や空気調和機のほか、加湿装置や、サウナ装置への活用が期待される。
　１　　液体微細化装置
　２　　吸込口
　３　　吹出口
　４　　内筒風路
　５　　内筒
　６　　内筒天面板
　７　　吸込連通風路
　８　　通風口
　９　　外筒風路
　１０　　外筒
　１１　　貯液部
　１２　　給水口
　１３　　排水口
　１４　　貯液部底面
　１５　　風路拡大部
　１６　　風路拡大部天面板
　１７　　液体微細化部
　１８　　吸上管
　１９　　回転板
　２０　　モータ
　２１　　導水リブ
　２２　　エリミネータ
　２３　　水面
　２４　　点線矢符
　１０１　　液体微細化装置
　１０２　　処理室
　１０３　　貯水部
　１０４　　回転体
　１０５　　多孔体

Claims (8)

  1. 　空気を取り込む吸込口および前記空気を排出する吹出口を備えた液体微細化装置において、
    　前記液体微細化装置内には、
    　貯水部と、
    　中空形状の内筒に覆われるように配置され、前記貯水部の液体を微細化する液体微細化部と、
    　前記内筒の下端から前記貯水部に至る複数の導水リブと、が設けられ、
    　前記液体微細化装置を通過する前記空気は、前記吸込口、前記内筒において前記吸込口に連通する内筒風路、前記内筒風路に設けられた前記液体微細化部、前記内筒風路と前記内筒風路の外周に設けられた外筒風路とを連通する通風口、隣接する前記導水リブ間、前記外筒風路、前記外筒風路に連通する前記吹出口の順に通過し、
    　さらに、鉛直方向上方より、前記吸込口、前記液体微細化部、前記通風口、前記導水リブ、の順で配置されており、
    　前記外筒風路内を通過する前記空気は、鉛直方向上方に向かって送風されていることを特徴とする液体微細化装置。
  2. 　前記吸込口は、前記内筒の側面に配置され、
    　前記吹出口は、前記吸込口の鉛直方向上方に配置されてい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. 　前記外筒風路は、前記通風口から前記内筒風路の鉛直方向上方に亘って形成されており、
    　前記外筒風路の鉛直方向上方に前記外筒風路よりも開口断面積の大きい風路拡大部が設けられ、
    　前記吸込口の鉛直方向上方に前記風路拡大部が形成されるとともに、前記風路拡大部の鉛直方向上方に前記吹出口が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の液体微細化装置。
  4. 　前記風路拡大部は、鉛直方向上方に風路拡大部天面板をさらに有し、
    　前記風路拡大部天面板に前記吹出口が複数設けられていることを特徴とする請求項３に記載の液体微細化装置。
  5. 　前記液体微細化部は、回転により前記貯水部の液体を微細化して前記内筒風路内に向けて放出する回転板を備え、
    　前記回転板は、前記内筒の下端近傍に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の液体微細化装置。
  6. 　請求項１から５のいずれかに記載の液体微細化装置を備えた換気装置。
  7. 　請求項１から５のいずれかに記載の液体微細化装置を備えた空気清浄機。
  8. 　請求項１から５のいずれかに記載の液体微細化装置を備えた空気調和機。
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