液体噴霧装置
【課題】液体を微細化して空気と共に排出する液体噴霧装置において、微細化液体粒子の生成効率を高め、もってより多くの微細化液体粒子を対象空間に排出（噴霧）できるようにする。
【解決手段】液体噴霧装置２２は、ハウジング２１及びハウジング２１内に配置されたノズルユニット２２を有する。ハウジング２１には、空気を導入する導入口２１１及び導入した空気を排出する排出口２１３が形成されている。ノズルユニット２２は、液体供給管３を介して加圧供給された液体を噴出するノズルと、ノズル側の面の少なくとも一部が粗面として形成されて前記ノズルから噴出された液体が当該粗面に衝突する衝突体と、を含む。そして、前記ノズルから噴出され、前記衝突体に衝突することによって微細化されて前記液体の一部が、ハウジング２１の導入口２１１から導入された空気と共に排出口２１３から排出される。
【解決手段】液体噴霧装置２２は、ハウジング２１及びハウジング２１内に配置されたノズルユニット２２を有する。ハウジング２１には、空気を導入する導入口２１１及び導入した空気を排出する排出口２１３が形成されている。ノズルユニット２２は、液体供給管３を介して加圧供給された液体を噴出するノズルと、ノズル側の面の少なくとも一部が粗面として形成されて前記ノズルから噴出された液体が当該粗面に衝突する衝突体と、を含む。そして、前記ノズルから噴出され、前記衝突体に衝突することによって微細化されて前記液体の一部が、ハウジング２１の導入口２１１から導入された空気と共に排出口２１３から排出される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を霧状にして散布（噴霧）する液体噴霧装置に関し、特に、供給された液体を微細化し、この微細化された液体（微細化液体粒子）を空気と共に対象空間に排出する液体噴霧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を微細化して空気と共に排出する装置として、例えば特許文献１に記載の水煙発生装置がある。この水煙発生装置は、空気浄化システムに適用されており、空気を取り込んで当該空気に含まれる汚染物を除去し、汚染物が除去された新鮮な空気と共に微細化微粒子（水煙）を噴霧する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３１４４５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記水煙発生装置においては、ノズルから噴出させた水を球体に衝突させることによって微細化水粒子を生成している。
しかし、このような微細化水粒子の生成方法では、ノズルへの供給水量に対して、上記水煙として噴霧される微細化水粒子の量の割合が低く、微細化水粒子の生成効率などの面で課題が残っている。なお、このような課題は、上記水煙発生装置に限るものではなく、加湿装置等の液体を微細化して噴霧する装置（以下「液体噴霧装置」という）に共通するものであると言える。
また、最近では、単に液体を微細化して噴霧するだけではなく、噴霧される微細化液体粒子の状態（例えば、粒径分布や平均粒径）を、噴霧の対象空間等に応じて変化させたいという要求もある。
【０００５】
本発明は、このような実情に着目してなされたものであり、液体を微細化して空気と共に雰囲気中に排出する液体噴霧装置において、微細化液体粒子の生成効率を高め、もってより多くの微細化液体粒子を対象空間に排出（噴霧）することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面による液体噴霧装置は、空気を導入する導入口及び導入した空気を排出する排出口が形成されたハウジングと、前記ハウジング内に配置され、加圧供給された液体を噴出するノズルと、前記ハウジング内に配置されると共に前記ノズル側の面の少なくとも一部が粗面として形成され、当該粗面に前記ノズルから噴出された液体が衝突する衝突体と、を含み、前記衝突体に衝突することによって微細化された前記液体の一部が、前記導入口から導入された空気と共に前記排気口から排出される。
【発明の効果】
【０００７】
上記液体噴霧装置によれば、衝突体のノズル側の面の少なくとも一部が意図的に粗面として形成され、この粗面にノズルから噴出された液体を衝突させることによって微細化液体粒子を生成するので、球体などの平滑な面に衝突させる場合に比べて、微細化液体粒子の生成効率が向上し、より多くの微細化液体粒子を噴霧することができる。
また、例えば衝突体の粗面の形状や粗さを適宜調整することによって、生成される微細化液体粒子の状態（粒径等）を変化させることができるので、前記排出口から排出される（すなわち、噴霧される）微細化液体粒子の状態を噴霧の目的や対象空間などに応じて変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】噴霧システムの全体構成を示す図である。
【図２】噴霧システムを構成する液体噴霧装置の概略構成を示す図である。
【図３】ノズルユニットの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態による液体噴霧装置を適用した噴霧システムの全体構成を示している。図１に示すように、この噴霧システム１は、供給された液体を噴霧する一つ又は複数（ここでは、三つ）の液体噴霧装置２と、液体供給管３を介して液体噴霧装置２に液体を加圧供給する液体供給装置４と、空気供給管５を介して液体噴霧装置２に空気を供給する送風装置６と、を備える。
【００１０】
ここで、上記液体には、水はもちろん、除菌機能及び消臭機能の少なくとも一方を有する除菌消臭液等のいわゆる機能水も含まれる。上記液体が水である場合には、噴霧システム１は、例えば各液体噴霧装置２が設置された部屋を加湿したり、噴霧された水の蒸発潜熱を利用して冷却を行ったりすることができ、上記液体が除菌消臭液である場合には、噴霧システム１は、例えば各液体噴霧装置２が設置された部屋の除菌・消臭を行うことができる。
【００１１】
各液体噴霧装置２は、例えば異なる部屋（室）に設置され、液体供給装置４によって加圧供給された液体を微細化し、この微細化された液体（微細化液体粒子）の一部を、送風装置６によって供給された空気と共に、各部屋の雰囲気中（すなわち、対象空間）に排出する。
【００１２】
図２は、液体噴霧装置２の概略構成を示している。図２（Ａ）は液体噴霧装置２の平面図であり、図２（Ｂ）は液体噴霧装置２の正面図であり、図２（Ｃ）は図２（Ｂ）のＸ−Ｘ断面図である。
図２に示すように、液体噴霧装置２は、ハウジング２１と、このハウジング２１内に配置された一つ又は複数（ここでは、六つ）のノズルユニット２２と、を含む。液体噴霧装置２は、送風装置６によって供給された空気をハウジング２１内に導入すると共にノズルユニット２２によって微細化液体粒子を生成し、生成された微細化液体粒子の一部を上記導入された空気と共に排出する。
【００１３】
ハウジング２１の背面には、空気（外気）をハウジング２１内の導入するための導入口２１１が各ノズルユニット２２に対応して形成されている。ここでは、各ノズルユニット２２に対して三つの導入口２１１が設けられている。各導入口２１１は、例えば導入口２１１と同様の開口部を有するスライド式のシャッタ部材２１２ａによって、その有効開口面積が調整できるように構成されている。具体的には、本実施形態においては、ハウジング２１の側方に設けられたスライド調整ボルト２１２ｂを操作することにより、シャッタ部材２１２ａがハウジング２１の左右方向にスライド移動して導入口２１１の有効開口面積が変更される。
【００１４】
また、ハウジング２１の背面外側には、送風装置６から延びる空気供給管５が接続される送風ダクト（給気ダクト）２３が設けられている。これにより、送風装置６から送出された空気は、空気供給管５及び送風ダクト２３を介して各導入口２１１からハウジング２１内に導入される。ここで、スライド調整ボルト２１２ｂを操作し、シャッタ部材２１２ａをスライド移動させて各導入口２１の開口面積を変更することにより、ハウジング２１内に導入される空気（外気）の流量が調整される。
【００１５】
一方、ハウジング２１の正面には、排出口２１３が形成されている。ここでは、ハウジング２１の正面に一つの排出口２１３が形成されているが、各導入口２１１に対応させるように排出口を設けてもよい。そして、導入口２１１からハウジング２１内に導入された空気（外気）は、この排出口２１３からハウジング２１外へと排出される。
【００１６】
また、ハウジング２１内の各導入口２１１の下側には、バッフル板２１４が設けられている。このバッフル板２１４は、各導入口２１１の開口幅よりも幅広に形成されると共にハウジング２１の背面側から前後方向のほぼ中央まで延びている。このバッフル板２１４は各導入口２１１から導入された空気（外気）が下方に向かうことを防止しており、これにより、各導入口２１１からハウジング２１内に導入された空気は、バッフル板２１４の上方、すなわち、ハウジング２１内の上部をほぼ水平方向に移動して排出口２１３から排出される。
【００１７】
さらに、ハウジング２１の底面は、左右方向のほぼ中央部が最も低くなるように傾斜して形成されており、この中央部（すなわち、ハウジング２１の底面の最下部）には、ハウジング２１内に貯留した液体を排出するための排液口（ドレイン口）２１５が設けられている。
【００１８】
各ノズルユニット２２は、対応するバッフル板２１４よりも下側に設置されており、液体供給装置４によって液体供給管３を介して加圧供給された液体を微細化して微細化液体粒子を生成する。液体供給管３は、ハウジング２１の側面を貫通してハウジング２１内の下部にのびており、このハウジング２１内の液体供給管３に各ノズルユニット２２が接続されている。
【００１９】
図３は、ノズルユニット２２の概略構成を示している。図３（Ａ）はノズルユニット２２の正面図であり、図３（Ｂ）はノズルユニット２２の側面図である。
図３に示すように、ノズルユニット２２は、継手２４を介して液体供給管３に接続された接続管２２１と、この接続管２２１の先端に設けられて加圧供給された上記液体を噴出するノズル２２２と、ノズル２２２から噴出された液体が衝突する衝突体２２３と、を含む。
【００２０】
ハウジング２１内において、液体供給管３に接続された接続管２２１は、図示省略した支持部材によって支持されている。
ノズル２２２は、液体供給管３及び接続管２２１を介して加圧供給された上記液体を衝突体２２３に向かって噴出する。本実施形態において、ノズル２２２としていわゆる一流体ノズルを用いており、ノズル２２２は、加圧供給された上記液体を細い液体流としてほぼ水平方向に噴出する。
【００２１】
衝突体２２３は、そのノズル２２２側の面の少なくとも一部が粗面２２３ａとして形成されており、この粗面２２３ａにノズル２２２から噴出された液体が衝突する。ノズル２２２から噴出された液体は、衝突体２２３の粗面２２３ａに衝突することによって微細化され、これにより、微細化液体粒子が生成される。
【００２２】
ここで、衝突体２２３の粗面２２３ａは、粗面加工等によって意図的に凹凸を有するように形成されていればよく、規則的な粗面としてもよいし、不規則な粗面としてもよい。また、衝突体２２３が、支持体（衝突体本体）とこの支持体に取り付けられた粗面形成部材とによって構成されてもよい。一例をあげれば、上記粗面をやすり面に準じた形状とすることができる。
【００２３】
なお、本実施形態においては、衝突体２２３（及びその粗面２２３ａ）がノズル２２２の噴孔の中心軸を挟んで上下方向（鉛直方向）に細長く延びるように形成されているが、これに限るものではない。衝突体２２３は、その粗面２２３ａにノズル２２２から噴出された液体が衝突するように設けられていればよい。
また、発明者らの実験により、ノズル２２２から噴出された液体を平滑な面に衝突させる場合よりも凹凸を有する粗面に衝突させた場合の方がより多くの微細化液体粒子を生成できること、及び、上記粗面の形状や上記粗面の粗さ等が異なれば、衝突によって生成される微細化液体粒子の状態（平均粒径、粒径分布等）が異なること、が確認されている。
【００２４】
衝突体２２３は、接続管２２１に取り付けられたホルダ２２４にねじ等によって着脱可能に固定されている。ホルダ２２４は、接続管２２１が挿入されて当該接続管２２１の軸方向にスライド移動可能な円筒部２２４ａと、この円筒部２２４ａの外周に固定された板金等からなるホルダ本体２２４ｂと、を有して構成されている。そして、ボルト２２５が締め付けられることによって、円筒部２２４ａが接続管２２１の軸方向の所定位置に固定される。すなわち、ホルダ２２４及びそこに固定された衝突体２２３は、接続管２２１の軸方向に移動可能に構成されており、これにより、ノズル２２２と衝突体２２３との間の距離を適宜調整することが可能である。
【００２５】
また、図に示されるように、本実施形態におけるホルダ本体２２４ｂは、衝突体２２３の上方を覆う天板部２２４ｃを有しており、これにより、衝突体２２３に衝突して微細化された液体が上方に飛び散ることが防止（抑制）されている。
【００２６】
図１に戻って、液体供給装置４は、水又は機能水を選択的に液体噴霧装置２に供給するものであり、高圧ポンプ４１と、水を蓄えた水タンク４２と、機能水を蓄えた機能水タンク４３を含む。
ここで、本実施形態においては、上記機能水として、次亜塩素酸ソーダ、水酸化カルシウム及び炭酸ソーダを含む水溶液からなる除菌消臭液を用いている。かかる除菌消臭液は、商品名「ピーズガード」として知られており、各種ウイルスや各種細菌に対する除菌効果を有すること、消臭機能を有すること、安全性の面でも問題がないこと、臭気及び金属腐食のおそれがほとんどないことが確認されている。
【００２７】
高圧ポンプ４１の吸込口は、吸込管４４及び給水管４５を介して水タンク４２に接続されると共に、吸込管４４及び機能水供給管４６を介して機能水タンク４３に接続されている。高圧ポンプ４１の吐出口は、液体供給管３を介して各液体噴霧装置２（のノズルユニット２２）に接続されている。高圧ポンプ４１は、吸込んだ液体、すなわち、水又は機能水（除菌消臭液）を比較的高い圧力（例えば、６〜８ＭＰａ程度又はそれ以上の圧力）で吐出できるものであればよく、その構造等は特に制限されない。
【００２８】
また、給水管４５には、第１低圧ポンプ４７ａ及び第１バルブ４８ａが設けられ、機能水供給管４６には、第２低圧ポンプ４７ｂ及び第２バルブ４８ｂが設けられている。そして、第１、第２低圧ポンプ４７ａ，ｂの作動状態及び第１、第２バルブ４８ａ，ｂの開閉状態が適宜調節されることにより、高圧ポンプ４１には、水タンク４２内の水又は機能水タンク４３内の機能水（除菌消臭液）が選択的に供給される。
【００２９】
送風装置６は、空気供給管５及び送風ダクト２３を介して各液体噴霧装置２に空気を供給するものであり、空気を送出する送風機（図示省略）を含む。但し、このような構成の送風装置６に限るものではない。導入口２１１からハウジング２１内に導入される空気を供給することができればよく、例えばハウジング２１の各導入口２１１に送風ファンを取り付けてもよい。
【００３０】
ここで、噴霧システム１の作用を説明する。
噴霧システム１が起動されると、液体供給装置４は、高圧ポンプ４１によって水又は機能水（除菌消臭液）を圧送する。圧送された液体は、液体供給管３を介して各液体噴霧装置２の各ノズルユニット２２に供給される。各ノズルユニット２２においては、供給された液体がノズル２２２から噴出され、この噴出された液体は、衝突体２２３の粗面２２３ａに衝突して微細化される（微細化液体粒子が生成される）。なお、上述したように、衝突体２２３が固定されたホルダ２２４（ホルダ本体２２４ｂ）は、天板部２２４ｃを有しており、衝突体２２３に衝突して微細化された液体が、そのまま上方へと飛び散らないようになっている。
【００３１】
一方、送風装置６によって送出された空気は、空気供給管５及び送風ダクト２３を介して各液体噴霧装置２に供給され、ハウジング２１に形成された各導入口２１１からハウジング２１内に導入される。
【００３２】
ノズルユニット２２によって生成された微細化液体粒子のうち比較的粒径の大きなものは落下（下降）してハウジング２１の底部に貯留するが、粒径の小さなものはハウジング２１内を浮遊する。そして、ハウジング２１内に浮遊している微細化液体粒子、さらに言えば、ホルダ２２４の上方に浮遊している微細化液体粒子は、各導入口２１１からハウジング２１内に導入された空気（外気）が排出口２１２から排出される際に、当該空気と共に排出される。
【００３３】
このとき、ハウジング２１内に導入された空気（外気）に粉塵等の汚染物が含まれている場合には、ハウジング２１内に浮遊している微細化液体粒子に汚染物が吸着し、この汚染物が吸着した微細化液体粒子は重くなって落下（下降）する。
この結果、液体噴霧装置２からは、汚染物を除去された新鮮な空気と共に、より微細な液体粒子、すなわち、人や物をほとんど濡らすことがなく、かつ、浮遊時間の長い微細な液体粒子が排出される。
【００３４】
上記実施形態による噴霧システム１によれば、対象空間内に存在する人や物に対して悪影響を与えることなく、対象空間の全体がほぼ均一に加湿され、又は対象空間の全体にわたって除菌又は消臭が効果的に行われる。このため、加湿や除菌・消臭を必要とする様々な空間への適用が可能である。
ここで、液体供給装置４は、上記液体として、水と除菌消臭液とを選択的に供給することができるので、例えば、通常は対象空間の加湿を行いつつ、必要に応じて又は定期的に対象空間の除菌・消臭を行うことが可能となり非常に便宜である。
【００３５】
また、上記噴霧システム１を構成する液体噴霧装置２のノズルユニット２２は、ノズル２２１から噴出された液体を衝突体２２３の粗面に衝突させて微細化するので、例えば平滑な面に衝突させて微細化する場合に比べて、ハウジング２１内に浮遊する微細化液体粒子がより多く生成される。これにより、対象空間に排出される微細化液体粒子の量（噴霧量）を増大できるので、対象空間の加湿や除菌・消臭を効率的に行える。
【００３６】
また、液体噴霧装置２のハウジング２１に形成された導入口２１１は、シャッタ部材２２によって開口面積が調整可能に構成されているので、ハウジング２２内に導入される空気（外気）の流量を調整して、対象空間又は噴霧の目的等に応じて排出口２１３から排出される微細化液体粒子の状態や量を調整できる。
【００３７】
また、ノズルユニット２２において、衝突体２２３は、ホルダ２２４に着脱可能に固定されており、例えば粗面の形状や粗面の粗さの異なる衝突体を用いる（交換する）ことによって、ノズルユニット２２によって生成される微細化液体粒子、ひいてはハウジング２１から排出される微細化液体粒子の状態を容易に変更することができる。
【００３８】
さらに、衝突体２２３が固定されたホルダ２２４は、先端にノズル２２２が設けられた接続管２２１の軸方向に移動可能に構成されており、ノズル２２２と衝突体２２３との間の距離を変更することができる。これにより、例えば微細化液体粒子の生成をより効率的に行える状態への調整等を容易に行うことができる。
【００３９】
特に、導入口２１１の開口面積、衝突体２２３の粗面の形状や粗面の粗さ、及びノズル２２２と衝突体２２３との間の距離を適宜組み合わせて調整することによって、対象空間や噴霧の目的等に応じた適切な噴霧を実現できる。
【００４０】
ところで、上記実施形態において、液体供給装置４は、水又は機能水としての除菌消臭液を選択的に液体噴霧装置２に供給するようにしているが、水のみを液体噴霧装置２に供給するようにしたり、機能水（除菌消臭液）のみを液体噴霧装置２に供給するようにしたりするように構成してもよい。前者の場合、噴霧システム１は加湿システムとなり、後者の場合、噴霧システム１は除菌・消臭システムとなる。
【００４１】
また、液体噴霧装置２のハウジング２１内に設けられた複数のノズルユニット２２のうちの一部のノズルユニットが、他のノズルユニットとは、粗面の形状又は粗面の粗さの異なる衝突体２２３を備えるようにしてもよい。このようにすると、例えばより広範囲の粒径の微細化液体微粒子を容易に対象空間に噴霧させることができる。
【００４２】
さらに、送風装置６が、空気中に含まれた汚染物が除去された後の新鮮な空気を各液体噴霧装置２に供給するように構成してもよい。
例えば送風装置６の内部にノズルユニット２２を設け、送風機によって送出された空気が、ノズルユニット２２によって生成された微細化液体粒子（微細化水粒子）が浮遊している雰囲気中を通過した後に、空気供給管５を介して各液体噴霧装置２に供給されるように構成する。このようにすると、さらに新鮮な空気を対象空間に供給することができるので、噴霧システム１は、加湿機能及び／又は除菌消臭機能に加えて、空気清浄機能も有することになり、非常に便宜である。また、噴霧された微細化液体粒子（微細化水粒子）の蒸発潜熱によって液体噴霧装置２に供給する空気の冷却を行うことができ、例えば対象空間が冷蔵倉庫等である場合に好適である。
【００４３】
また、上記実施形態においては、ホルダ本体２２４ｂが衝突体２２３の上方を覆う天板部２２４ｃを有しているが、このような天板部を有さないホルダ本体を用いてもよい。この場合、衝突体２２３に衝突して上方に飛び散った微細化液体粒子の一部もハウジング２１の排出口２１３から排出されるため、比較的大きな粒径の微細化液体粒子が噴霧されることにはなるが、噴霧量を増大できるというメリットがある。
一方、ホルダ本体２２４ｂが天板部２２４ｃを有する場合には、上記飛び散った微細化液体粒子が排出されることを防止できると共に、浮遊している微細化液体粒子のうち天板部２２４ｃのない位置まで移動した微細化液体粒子だけが排出されることになる。このため、天板部２２４ｃの面積を大きくするほど、より具体的には、衝突体２２３（の粗面２２３ａ）を真上を中心としたより広い範囲を天板部２２４ｃが覆うようにするほど、より小さな粒径の微細化液体粒子を噴霧できる（但し、噴霧量は少なくなる）。
【００４４】
要するに、ホルダ本体２２４ｂに天板部２２４ｃを設けるか否かや、設ける場合にどの程度の大きさの天板部２２４ｃとするか等は、対象空間や噴霧の目的、あるいは衝突体２２３（粗面２２３ａの形状や粗さ）等に応じて適宜設定すればよい。もちろん、ホルダ本体２２４ｂに対して天板部２２４ｃを着脱可能に構成するなどして、衝突体２２３の上方を覆う面積を適宜調整できるようにしてもよい。
なお、本実施形態においては、ボルト２２５を緩めることによってホルダ２２４（及びそこに固定された衝突体２２３）を接続管２２１から取り外すことができるので、噴霧システム１の設置後においても、ホルダ２２４（例えば、適切な大きさの天板部２２４ｃを有するホルダ）や衝突体２２３の交換を容易に行うことができる。
【００４５】
以上、本発明の実施形態及びその変形例等について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて更なる変形や変更が可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４６】
１…噴霧システム、２…液体噴霧装置、３…液体供給管、４…液体供給装置、５…空気供給管、６…送風装置、２１…ハウジング、２２…ノズルユニット、２１１…導入口、２１２…シャッタ部材、２１３…排出口、２１４…バッフル板、２２１…接続管、２２２…ノズル、２２３…衝突体、２２３ａ…粗面、２２４…ホルダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を霧状にして散布（噴霧）する液体噴霧装置に関し、特に、供給された液体を微細化し、この微細化された液体（微細化液体粒子）を空気と共に対象空間に排出する液体噴霧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を微細化して空気と共に排出する装置として、例えば特許文献１に記載の水煙発生装置がある。この水煙発生装置は、空気浄化システムに適用されており、空気を取り込んで当該空気に含まれる汚染物を除去し、汚染物が除去された新鮮な空気と共に微細化微粒子（水煙）を噴霧する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３１４４５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記水煙発生装置においては、ノズルから噴出させた水を球体に衝突させることによって微細化水粒子を生成している。
しかし、このような微細化水粒子の生成方法では、ノズルへの供給水量に対して、上記水煙として噴霧される微細化水粒子の量の割合が低く、微細化水粒子の生成効率などの面で課題が残っている。なお、このような課題は、上記水煙発生装置に限るものではなく、加湿装置等の液体を微細化して噴霧する装置（以下「液体噴霧装置」という）に共通するものであると言える。
また、最近では、単に液体を微細化して噴霧するだけではなく、噴霧される微細化液体粒子の状態（例えば、粒径分布や平均粒径）を、噴霧の対象空間等に応じて変化させたいという要求もある。
【０００５】
本発明は、このような実情に着目してなされたものであり、液体を微細化して空気と共に雰囲気中に排出する液体噴霧装置において、微細化液体粒子の生成効率を高め、もってより多くの微細化液体粒子を対象空間に排出（噴霧）することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面による液体噴霧装置は、空気を導入する導入口及び導入した空気を排出する排出口が形成されたハウジングと、前記ハウジング内に配置され、加圧供給された液体を噴出するノズルと、前記ハウジング内に配置されると共に前記ノズル側の面の少なくとも一部が粗面として形成され、当該粗面に前記ノズルから噴出された液体が衝突する衝突体と、を含み、前記衝突体に衝突することによって微細化された前記液体の一部が、前記導入口から導入された空気と共に前記排気口から排出される。
【発明の効果】
【０００７】
上記液体噴霧装置によれば、衝突体のノズル側の面の少なくとも一部が意図的に粗面として形成され、この粗面にノズルから噴出された液体を衝突させることによって微細化液体粒子を生成するので、球体などの平滑な面に衝突させる場合に比べて、微細化液体粒子の生成効率が向上し、より多くの微細化液体粒子を噴霧することができる。
また、例えば衝突体の粗面の形状や粗さを適宜調整することによって、生成される微細化液体粒子の状態（粒径等）を変化させることができるので、前記排出口から排出される（すなわち、噴霧される）微細化液体粒子の状態を噴霧の目的や対象空間などに応じて変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】噴霧システムの全体構成を示す図である。
【図２】噴霧システムを構成する液体噴霧装置の概略構成を示す図である。
【図３】ノズルユニットの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態による液体噴霧装置を適用した噴霧システムの全体構成を示している。図１に示すように、この噴霧システム１は、供給された液体を噴霧する一つ又は複数（ここでは、三つ）の液体噴霧装置２と、液体供給管３を介して液体噴霧装置２に液体を加圧供給する液体供給装置４と、空気供給管５を介して液体噴霧装置２に空気を供給する送風装置６と、を備える。
【００１０】
ここで、上記液体には、水はもちろん、除菌機能及び消臭機能の少なくとも一方を有する除菌消臭液等のいわゆる機能水も含まれる。上記液体が水である場合には、噴霧システム１は、例えば各液体噴霧装置２が設置された部屋を加湿したり、噴霧された水の蒸発潜熱を利用して冷却を行ったりすることができ、上記液体が除菌消臭液である場合には、噴霧システム１は、例えば各液体噴霧装置２が設置された部屋の除菌・消臭を行うことができる。
【００１１】
各液体噴霧装置２は、例えば異なる部屋（室）に設置され、液体供給装置４によって加圧供給された液体を微細化し、この微細化された液体（微細化液体粒子）の一部を、送風装置６によって供給された空気と共に、各部屋の雰囲気中（すなわち、対象空間）に排出する。
【００１２】
図２は、液体噴霧装置２の概略構成を示している。図２（Ａ）は液体噴霧装置２の平面図であり、図２（Ｂ）は液体噴霧装置２の正面図であり、図２（Ｃ）は図２（Ｂ）のＸ−Ｘ断面図である。
図２に示すように、液体噴霧装置２は、ハウジング２１と、このハウジング２１内に配置された一つ又は複数（ここでは、六つ）のノズルユニット２２と、を含む。液体噴霧装置２は、送風装置６によって供給された空気をハウジング２１内に導入すると共にノズルユニット２２によって微細化液体粒子を生成し、生成された微細化液体粒子の一部を上記導入された空気と共に排出する。
【００１３】
ハウジング２１の背面には、空気（外気）をハウジング２１内の導入するための導入口２１１が各ノズルユニット２２に対応して形成されている。ここでは、各ノズルユニット２２に対して三つの導入口２１１が設けられている。各導入口２１１は、例えば導入口２１１と同様の開口部を有するスライド式のシャッタ部材２１２ａによって、その有効開口面積が調整できるように構成されている。具体的には、本実施形態においては、ハウジング２１の側方に設けられたスライド調整ボルト２１２ｂを操作することにより、シャッタ部材２１２ａがハウジング２１の左右方向にスライド移動して導入口２１１の有効開口面積が変更される。
【００１４】
また、ハウジング２１の背面外側には、送風装置６から延びる空気供給管５が接続される送風ダクト（給気ダクト）２３が設けられている。これにより、送風装置６から送出された空気は、空気供給管５及び送風ダクト２３を介して各導入口２１１からハウジング２１内に導入される。ここで、スライド調整ボルト２１２ｂを操作し、シャッタ部材２１２ａをスライド移動させて各導入口２１の開口面積を変更することにより、ハウジング２１内に導入される空気（外気）の流量が調整される。
【００１５】
一方、ハウジング２１の正面には、排出口２１３が形成されている。ここでは、ハウジング２１の正面に一つの排出口２１３が形成されているが、各導入口２１１に対応させるように排出口を設けてもよい。そして、導入口２１１からハウジング２１内に導入された空気（外気）は、この排出口２１３からハウジング２１外へと排出される。
【００１６】
また、ハウジング２１内の各導入口２１１の下側には、バッフル板２１４が設けられている。このバッフル板２１４は、各導入口２１１の開口幅よりも幅広に形成されると共にハウジング２１の背面側から前後方向のほぼ中央まで延びている。このバッフル板２１４は各導入口２１１から導入された空気（外気）が下方に向かうことを防止しており、これにより、各導入口２１１からハウジング２１内に導入された空気は、バッフル板２１４の上方、すなわち、ハウジング２１内の上部をほぼ水平方向に移動して排出口２１３から排出される。
【００１７】
さらに、ハウジング２１の底面は、左右方向のほぼ中央部が最も低くなるように傾斜して形成されており、この中央部（すなわち、ハウジング２１の底面の最下部）には、ハウジング２１内に貯留した液体を排出するための排液口（ドレイン口）２１５が設けられている。
【００１８】
各ノズルユニット２２は、対応するバッフル板２１４よりも下側に設置されており、液体供給装置４によって液体供給管３を介して加圧供給された液体を微細化して微細化液体粒子を生成する。液体供給管３は、ハウジング２１の側面を貫通してハウジング２１内の下部にのびており、このハウジング２１内の液体供給管３に各ノズルユニット２２が接続されている。
【００１９】
図３は、ノズルユニット２２の概略構成を示している。図３（Ａ）はノズルユニット２２の正面図であり、図３（Ｂ）はノズルユニット２２の側面図である。
図３に示すように、ノズルユニット２２は、継手２４を介して液体供給管３に接続された接続管２２１と、この接続管２２１の先端に設けられて加圧供給された上記液体を噴出するノズル２２２と、ノズル２２２から噴出された液体が衝突する衝突体２２３と、を含む。
【００２０】
ハウジング２１内において、液体供給管３に接続された接続管２２１は、図示省略した支持部材によって支持されている。
ノズル２２２は、液体供給管３及び接続管２２１を介して加圧供給された上記液体を衝突体２２３に向かって噴出する。本実施形態において、ノズル２２２としていわゆる一流体ノズルを用いており、ノズル２２２は、加圧供給された上記液体を細い液体流としてほぼ水平方向に噴出する。
【００２１】
衝突体２２３は、そのノズル２２２側の面の少なくとも一部が粗面２２３ａとして形成されており、この粗面２２３ａにノズル２２２から噴出された液体が衝突する。ノズル２２２から噴出された液体は、衝突体２２３の粗面２２３ａに衝突することによって微細化され、これにより、微細化液体粒子が生成される。
【００２２】
ここで、衝突体２２３の粗面２２３ａは、粗面加工等によって意図的に凹凸を有するように形成されていればよく、規則的な粗面としてもよいし、不規則な粗面としてもよい。また、衝突体２２３が、支持体（衝突体本体）とこの支持体に取り付けられた粗面形成部材とによって構成されてもよい。一例をあげれば、上記粗面をやすり面に準じた形状とすることができる。
【００２３】
なお、本実施形態においては、衝突体２２３（及びその粗面２２３ａ）がノズル２２２の噴孔の中心軸を挟んで上下方向（鉛直方向）に細長く延びるように形成されているが、これに限るものではない。衝突体２２３は、その粗面２２３ａにノズル２２２から噴出された液体が衝突するように設けられていればよい。
また、発明者らの実験により、ノズル２２２から噴出された液体を平滑な面に衝突させる場合よりも凹凸を有する粗面に衝突させた場合の方がより多くの微細化液体粒子を生成できること、及び、上記粗面の形状や上記粗面の粗さ等が異なれば、衝突によって生成される微細化液体粒子の状態（平均粒径、粒径分布等）が異なること、が確認されている。
【００２４】
衝突体２２３は、接続管２２１に取り付けられたホルダ２２４にねじ等によって着脱可能に固定されている。ホルダ２２４は、接続管２２１が挿入されて当該接続管２２１の軸方向にスライド移動可能な円筒部２２４ａと、この円筒部２２４ａの外周に固定された板金等からなるホルダ本体２２４ｂと、を有して構成されている。そして、ボルト２２５が締め付けられることによって、円筒部２２４ａが接続管２２１の軸方向の所定位置に固定される。すなわち、ホルダ２２４及びそこに固定された衝突体２２３は、接続管２２１の軸方向に移動可能に構成されており、これにより、ノズル２２２と衝突体２２３との間の距離を適宜調整することが可能である。
【００２５】
また、図に示されるように、本実施形態におけるホルダ本体２２４ｂは、衝突体２２３の上方を覆う天板部２２４ｃを有しており、これにより、衝突体２２３に衝突して微細化された液体が上方に飛び散ることが防止（抑制）されている。
【００２６】
図１に戻って、液体供給装置４は、水又は機能水を選択的に液体噴霧装置２に供給するものであり、高圧ポンプ４１と、水を蓄えた水タンク４２と、機能水を蓄えた機能水タンク４３を含む。
ここで、本実施形態においては、上記機能水として、次亜塩素酸ソーダ、水酸化カルシウム及び炭酸ソーダを含む水溶液からなる除菌消臭液を用いている。かかる除菌消臭液は、商品名「ピーズガード」として知られており、各種ウイルスや各種細菌に対する除菌効果を有すること、消臭機能を有すること、安全性の面でも問題がないこと、臭気及び金属腐食のおそれがほとんどないことが確認されている。
【００２７】
高圧ポンプ４１の吸込口は、吸込管４４及び給水管４５を介して水タンク４２に接続されると共に、吸込管４４及び機能水供給管４６を介して機能水タンク４３に接続されている。高圧ポンプ４１の吐出口は、液体供給管３を介して各液体噴霧装置２（のノズルユニット２２）に接続されている。高圧ポンプ４１は、吸込んだ液体、すなわち、水又は機能水（除菌消臭液）を比較的高い圧力（例えば、６〜８ＭＰａ程度又はそれ以上の圧力）で吐出できるものであればよく、その構造等は特に制限されない。
【００２８】
また、給水管４５には、第１低圧ポンプ４７ａ及び第１バルブ４８ａが設けられ、機能水供給管４６には、第２低圧ポンプ４７ｂ及び第２バルブ４８ｂが設けられている。そして、第１、第２低圧ポンプ４７ａ，ｂの作動状態及び第１、第２バルブ４８ａ，ｂの開閉状態が適宜調節されることにより、高圧ポンプ４１には、水タンク４２内の水又は機能水タンク４３内の機能水（除菌消臭液）が選択的に供給される。
【００２９】
送風装置６は、空気供給管５及び送風ダクト２３を介して各液体噴霧装置２に空気を供給するものであり、空気を送出する送風機（図示省略）を含む。但し、このような構成の送風装置６に限るものではない。導入口２１１からハウジング２１内に導入される空気を供給することができればよく、例えばハウジング２１の各導入口２１１に送風ファンを取り付けてもよい。
【００３０】
ここで、噴霧システム１の作用を説明する。
噴霧システム１が起動されると、液体供給装置４は、高圧ポンプ４１によって水又は機能水（除菌消臭液）を圧送する。圧送された液体は、液体供給管３を介して各液体噴霧装置２の各ノズルユニット２２に供給される。各ノズルユニット２２においては、供給された液体がノズル２２２から噴出され、この噴出された液体は、衝突体２２３の粗面２２３ａに衝突して微細化される（微細化液体粒子が生成される）。なお、上述したように、衝突体２２３が固定されたホルダ２２４（ホルダ本体２２４ｂ）は、天板部２２４ｃを有しており、衝突体２２３に衝突して微細化された液体が、そのまま上方へと飛び散らないようになっている。
【００３１】
一方、送風装置６によって送出された空気は、空気供給管５及び送風ダクト２３を介して各液体噴霧装置２に供給され、ハウジング２１に形成された各導入口２１１からハウジング２１内に導入される。
【００３２】
ノズルユニット２２によって生成された微細化液体粒子のうち比較的粒径の大きなものは落下（下降）してハウジング２１の底部に貯留するが、粒径の小さなものはハウジング２１内を浮遊する。そして、ハウジング２１内に浮遊している微細化液体粒子、さらに言えば、ホルダ２２４の上方に浮遊している微細化液体粒子は、各導入口２１１からハウジング２１内に導入された空気（外気）が排出口２１２から排出される際に、当該空気と共に排出される。
【００３３】
このとき、ハウジング２１内に導入された空気（外気）に粉塵等の汚染物が含まれている場合には、ハウジング２１内に浮遊している微細化液体粒子に汚染物が吸着し、この汚染物が吸着した微細化液体粒子は重くなって落下（下降）する。
この結果、液体噴霧装置２からは、汚染物を除去された新鮮な空気と共に、より微細な液体粒子、すなわち、人や物をほとんど濡らすことがなく、かつ、浮遊時間の長い微細な液体粒子が排出される。
【００３４】
上記実施形態による噴霧システム１によれば、対象空間内に存在する人や物に対して悪影響を与えることなく、対象空間の全体がほぼ均一に加湿され、又は対象空間の全体にわたって除菌又は消臭が効果的に行われる。このため、加湿や除菌・消臭を必要とする様々な空間への適用が可能である。
ここで、液体供給装置４は、上記液体として、水と除菌消臭液とを選択的に供給することができるので、例えば、通常は対象空間の加湿を行いつつ、必要に応じて又は定期的に対象空間の除菌・消臭を行うことが可能となり非常に便宜である。
【００３５】
また、上記噴霧システム１を構成する液体噴霧装置２のノズルユニット２２は、ノズル２２１から噴出された液体を衝突体２２３の粗面に衝突させて微細化するので、例えば平滑な面に衝突させて微細化する場合に比べて、ハウジング２１内に浮遊する微細化液体粒子がより多く生成される。これにより、対象空間に排出される微細化液体粒子の量（噴霧量）を増大できるので、対象空間の加湿や除菌・消臭を効率的に行える。
【００３６】
また、液体噴霧装置２のハウジング２１に形成された導入口２１１は、シャッタ部材２２によって開口面積が調整可能に構成されているので、ハウジング２２内に導入される空気（外気）の流量を調整して、対象空間又は噴霧の目的等に応じて排出口２１３から排出される微細化液体粒子の状態や量を調整できる。
【００３７】
また、ノズルユニット２２において、衝突体２２３は、ホルダ２２４に着脱可能に固定されており、例えば粗面の形状や粗面の粗さの異なる衝突体を用いる（交換する）ことによって、ノズルユニット２２によって生成される微細化液体粒子、ひいてはハウジング２１から排出される微細化液体粒子の状態を容易に変更することができる。
【００３８】
さらに、衝突体２２３が固定されたホルダ２２４は、先端にノズル２２２が設けられた接続管２２１の軸方向に移動可能に構成されており、ノズル２２２と衝突体２２３との間の距離を変更することができる。これにより、例えば微細化液体粒子の生成をより効率的に行える状態への調整等を容易に行うことができる。
【００３９】
特に、導入口２１１の開口面積、衝突体２２３の粗面の形状や粗面の粗さ、及びノズル２２２と衝突体２２３との間の距離を適宜組み合わせて調整することによって、対象空間や噴霧の目的等に応じた適切な噴霧を実現できる。
【００４０】
ところで、上記実施形態において、液体供給装置４は、水又は機能水としての除菌消臭液を選択的に液体噴霧装置２に供給するようにしているが、水のみを液体噴霧装置２に供給するようにしたり、機能水（除菌消臭液）のみを液体噴霧装置２に供給するようにしたりするように構成してもよい。前者の場合、噴霧システム１は加湿システムとなり、後者の場合、噴霧システム１は除菌・消臭システムとなる。
【００４１】
また、液体噴霧装置２のハウジング２１内に設けられた複数のノズルユニット２２のうちの一部のノズルユニットが、他のノズルユニットとは、粗面の形状又は粗面の粗さの異なる衝突体２２３を備えるようにしてもよい。このようにすると、例えばより広範囲の粒径の微細化液体微粒子を容易に対象空間に噴霧させることができる。
【００４２】
さらに、送風装置６が、空気中に含まれた汚染物が除去された後の新鮮な空気を各液体噴霧装置２に供給するように構成してもよい。
例えば送風装置６の内部にノズルユニット２２を設け、送風機によって送出された空気が、ノズルユニット２２によって生成された微細化液体粒子（微細化水粒子）が浮遊している雰囲気中を通過した後に、空気供給管５を介して各液体噴霧装置２に供給されるように構成する。このようにすると、さらに新鮮な空気を対象空間に供給することができるので、噴霧システム１は、加湿機能及び／又は除菌消臭機能に加えて、空気清浄機能も有することになり、非常に便宜である。また、噴霧された微細化液体粒子（微細化水粒子）の蒸発潜熱によって液体噴霧装置２に供給する空気の冷却を行うことができ、例えば対象空間が冷蔵倉庫等である場合に好適である。
【００４３】
また、上記実施形態においては、ホルダ本体２２４ｂが衝突体２２３の上方を覆う天板部２２４ｃを有しているが、このような天板部を有さないホルダ本体を用いてもよい。この場合、衝突体２２３に衝突して上方に飛び散った微細化液体粒子の一部もハウジング２１の排出口２１３から排出されるため、比較的大きな粒径の微細化液体粒子が噴霧されることにはなるが、噴霧量を増大できるというメリットがある。
一方、ホルダ本体２２４ｂが天板部２２４ｃを有する場合には、上記飛び散った微細化液体粒子が排出されることを防止できると共に、浮遊している微細化液体粒子のうち天板部２２４ｃのない位置まで移動した微細化液体粒子だけが排出されることになる。このため、天板部２２４ｃの面積を大きくするほど、より具体的には、衝突体２２３（の粗面２２３ａ）を真上を中心としたより広い範囲を天板部２２４ｃが覆うようにするほど、より小さな粒径の微細化液体粒子を噴霧できる（但し、噴霧量は少なくなる）。
【００４４】
要するに、ホルダ本体２２４ｂに天板部２２４ｃを設けるか否かや、設ける場合にどの程度の大きさの天板部２２４ｃとするか等は、対象空間や噴霧の目的、あるいは衝突体２２３（粗面２２３ａの形状や粗さ）等に応じて適宜設定すればよい。もちろん、ホルダ本体２２４ｂに対して天板部２２４ｃを着脱可能に構成するなどして、衝突体２２３の上方を覆う面積を適宜調整できるようにしてもよい。
なお、本実施形態においては、ボルト２２５を緩めることによってホルダ２２４（及びそこに固定された衝突体２２３）を接続管２２１から取り外すことができるので、噴霧システム１の設置後においても、ホルダ２２４（例えば、適切な大きさの天板部２２４ｃを有するホルダ）や衝突体２２３の交換を容易に行うことができる。
【００４５】
以上、本発明の実施形態及びその変形例等について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて更なる変形や変更が可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４６】
１…噴霧システム、２…液体噴霧装置、３…液体供給管、４…液体供給装置、５…空気供給管、６…送風装置、２１…ハウジング、２２…ノズルユニット、２１１…導入口、２１２…シャッタ部材、２１３…排出口、２１４…バッフル板、２２１…接続管、２２２…ノズル、２２３…衝突体、２２３ａ…粗面、２２４…ホルダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を導入する導入口及び導入した空気を排出する排出口が形成されたハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、加圧供給された液体を噴出するノズルと、
前記ハウジング内に配置されると共に前記ノズル側の面の少なくとも一部が粗面として形成され、当該粗面に前記ノズルから噴出された液体が衝突する衝突体と、
を含み、
前記衝突体に衝突することによって微細化された前記液体の一部が、前記導入口から導入された空気と共に前記排出口から排出される、液体噴霧装置。
【請求項２】
前記ノズルと前記衝突体との間の距離が変更可能に構成されている、請求項１に記載の液体噴霧装置。
【請求項３】
前記衝突体は、前記ハウジングに対して着脱可能に設けられており、
前記粗面の形状又は粗さの異なる衝突体を用いることによって、前記排出口から排出される前記液体の状態を可変とする、請求項１又は２に記載の液体噴霧装置。
【請求項４】
前記導入口は、その有効開口面積が調整可能に構成されている、請求項１〜３のいずれか一つに記載の液体噴霧装置。
【請求項５】
前記ハウジング内に、複数のノズル及び複数の衝突体が設けられている、請求項１〜４のいずれか一つに記載の液体噴霧装置。
【請求項６】
前記複数の衝突体は、前記粗面の形状又は粗さが互いに異なる衝突体を含む、請求項５に記載の液体噴霧装置。
【請求項７】
前記導入口から導入される空気は、送風機によって送り出されたものである、請求項１〜６のいずれか一つに記載の液体噴霧装置。
【請求項８】
液体を加圧して前記ノズルに供給する液体供給部を含み、
前記液体供給部は、水又は除菌・消臭機能を有する除菌消臭液を前記液体として選択的に前記ノズルに供給可能に構成されている、請求項１〜７のいずれか一つに記載の液体噴霧装置。
【請求項１】
空気を導入する導入口及び導入した空気を排出する排出口が形成されたハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、加圧供給された液体を噴出するノズルと、
前記ハウジング内に配置されると共に前記ノズル側の面の少なくとも一部が粗面として形成され、当該粗面に前記ノズルから噴出された液体が衝突する衝突体と、
を含み、
前記衝突体に衝突することによって微細化された前記液体の一部が、前記導入口から導入された空気と共に前記排出口から排出される、液体噴霧装置。
【請求項２】
前記ノズルと前記衝突体との間の距離が変更可能に構成されている、請求項１に記載の液体噴霧装置。
【請求項３】
前記衝突体は、前記ハウジングに対して着脱可能に設けられており、
前記粗面の形状又は粗さの異なる衝突体を用いることによって、前記排出口から排出される前記液体の状態を可変とする、請求項１又は２に記載の液体噴霧装置。
【請求項４】
前記導入口は、その有効開口面積が調整可能に構成されている、請求項１〜３のいずれか一つに記載の液体噴霧装置。
【請求項５】
前記ハウジング内に、複数のノズル及び複数の衝突体が設けられている、請求項１〜４のいずれか一つに記載の液体噴霧装置。
【請求項６】
前記複数の衝突体は、前記粗面の形状又は粗さが互いに異なる衝突体を含む、請求項５に記載の液体噴霧装置。
【請求項７】
前記導入口から導入される空気は、送風機によって送り出されたものである、請求項１〜６のいずれか一つに記載の液体噴霧装置。
【請求項８】
液体を加圧して前記ノズルに供給する液体供給部を含み、
前記液体供給部は、水又は除菌・消臭機能を有する除菌消臭液を前記液体として選択的に前記ノズルに供給可能に構成されている、請求項１〜７のいずれか一つに記載の液体噴霧装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−３４９４９（Ｐ２０１３−３４９４９Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７３６１２（Ｐ２０１１−１７３６１２）
【出願日】平成２３年８月９日（２０１１．８．９）
【出願人】（５１１０５８９０３）株式会社ピーズガード (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月９日（２０１１．８．９）
【出願人】（５１１０５８９０３）株式会社ピーズガード (1)
【Ｆターム（参考）】
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