液体微細化装置とそれを用いたサウナ装置
【課題】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、水の微細化効率を向上することを目的とする。
【解決手段】吸込口４と排気口５を結ぶ風路に設けた熱交換器７およびファンモータ８と、このファンモータ８と排気口５間に設けた液体微細化手段９とを備え、液体微細化手段９の回転手段１３は、回転軸１９と、この回転軸１９の軸方向に回転軸１９を中心として回動する回転板２０ａ〜２０ｃと、この回転板２０ａ〜２０ｃと接する面が角を持たないなだらかな面で構成された略円筒形状の揚水管２２と、回転板２０ａ〜２０ｃの外周に配置した複数の破砕部２３を設け、破砕部２３は、回転軸１９に向けて突出する回転板２０ａ，２０ｂ、２０ｃの回転方向に対向する面が回転板の接線方向に対して略直交する衝突面を構成した。
【解決手段】吸込口４と排気口５を結ぶ風路に設けた熱交換器７およびファンモータ８と、このファンモータ８と排気口５間に設けた液体微細化手段９とを備え、液体微細化手段９の回転手段１３は、回転軸１９と、この回転軸１９の軸方向に回転軸１９を中心として回動する回転板２０ａ〜２０ｃと、この回転板２０ａ〜２０ｃと接する面が角を持たないなだらかな面で構成された略円筒形状の揚水管２２と、回転板２０ａ〜２０ｃの外周に配置した複数の破砕部２３を設け、破砕部２３は、回転軸１９に向けて突出する回転板２０ａ，２０ｂ、２０ｃの回転方向に対向する面が回転板の接線方向に対して略直交する衝突面を構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
すなわち、給気口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内の風路に設けた送風手段と、この送風手段と排気口間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、タンク内に液体を貯め、その貯めた液体をポンプにより回転する円板の上面に供給し、円板上に薄く広がった液体を遠心力により外方に飛散させて微細化させる構成となっていた（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１１８０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来例で課題となるのは、液体微細化の効率が低いということである。
【０００６】
すなわち、従来の液体微細化装置は、上述のごとく、液体を円板の上面から遠心力により飛散させて微細化しているが、このように、円板から外方に飛散させるだけでは、十分に微細化されないまま液体が飛散してしまい、微細化の効率が低くなってしまう。
【０００７】
そこで、この問題を解決するため、回転板の外周に円筒を設けて、回転板から飛散した液体を衝突させて、液体の微細化を促進する方法が提案されているが、飛散した液体を円筒の内壁に衝突させる方法でも、単に円筒内面に衝突させるものでは、衝突エネルギーを有効に活用できず、やはり微細化の促進は十分ではない。つまり、この場合、円筒内面では飛散した液体が円筒内面に対して傾斜状態で衝突することになるので、衝突エネルギーを破砕に活用することができず、この結果として、液体の微細化効率が低くなってしまうものであった。
【０００８】
そこで本発明は、液体微細化の効率を向上することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そして、この目的を達成するために本発明は、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、垂直方向に配置され、上方開口部および下方開口部を有する筒状の経路と、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、前記筒状の経路の下部に設けた貯水部とを有し、前記回転手段は、上下方向に向けて配置した回転軸と、この回転軸を回転させる回転モータと、前記回転軸に固定されるとともに前記貯水部から水を吸上げる揚水管と、この揚水管の外面の、前記回転軸の軸方向に固定された回転板とを有し、この回転板の上面と前記揚水管の内面が接する面は、角を持たないなだらかな面で構成されており、前記液体供給手段は、液体を移送する給水管と、この給水管途中に配した給水弁とを有し、前記送風手段は、羽根車と、この羽根車を回転させるファンモータと、前記羽根車を内包するファンケーシングとを有し、前記回転板の外周には、前記筒状の経路に連結された破砕部を設け、前記破砕部は、前記回転軸に向けて突出する前記回転板の回転方向に対向する面が、前記回転板の接線方向に対して略直交する衝突面を構成し、前記揚水管は、底部に向かって開口径が狭くなった、略円筒形状であり、吸上げた水は前記揚水管の内面から前記回転板へと伝い、前記回転板から外周方向へ噴出させる構成としたことにより、上記目的を達成している。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明は、回転板の外周には、筒状の経路に連結された破砕部を設け、前記破砕部は、回転軸に向けて突出する前記回転板の回転方向に対向する面が前記複数の回転板の接線方向に対して略直交する衝突面を構成し、この破砕部により複数の回転板から飛散した水を破砕させることにより、液体微細化の効率を向上することができる。
【００１１】
すなわち、本発明においては、遠心力によって回転板の外縁から飛散する液体が、回転板の略接線方向に飛散して、破砕部の衝突面に略直角に衝突する、つまり衝突エネルギーを有効に活用できるので、この衝突により放散された液滴が破砕されて微細化が促進されるので、結果として、液体微細化の効率を向上するものとなる。
【００１２】
また、揚水管を底部に向かって開口径が狭くなった略円筒形状としており、底部より吸い上げられる水を少量に制御でき得る構成となっており、この少量の供給水に回転板上で効率良く遠心力を伝えることが可能となるため、液体微細化の効率を向上することができる。
【００１３】
すなわち、本発明においては、回転板に供給される水の量を少量に制御することで、円板の外縁から飛散する際の液体の粒径をより小さく形成することが可能となり、この液体が衝突面に衝突することで液滴が破砕されて微細化が促進されるため、結果として液体微細化の効率を向上するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１における液体微細化装置を用いたサウナ装置の斜視図
【図２】同サウナ装置の液体微細化装置の垂直断面の構成図
【図３】同サウナ装置の液体微細化装置の拡大斜視図
【図４】（ａ）同揚水管の側面を示す構成図、（ｂ）同揚水管の構成を示す斜視図、（ｃ）同揚水管のＡ−Ａ断面を示す構成図、（ｄ）同揚水管のＢ−Ｂ断面を示す構成図
【図５】同サウナ装置の液体微細化装置の上面図
【図６】同貯水部の上面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本請求項１記載の液体微細化装置は、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、垂直方向に配置され、上方開口部および下方開口部を有する筒状の経路と、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、前記筒状の経路の下部に設けた貯水部とを有し、前記回転手段は、上下方向に向けて配置した回転軸と、この回転軸を回転させる回転モータと、前記回転軸に固定されるとともに前記貯水部から水を吸上げる揚水管と、この揚水管の外面の、前記回転軸の軸方向に固定された回転板とを有し、この回転板の上面と前記揚水管の内面が接する面は、角を持たないなだらかな面で構成されており、前記液体供給手段は、液体を移送する給水管と、この給水管途中に配した給水弁とを有し、前記送風手段は、羽根車と、この羽根車を回転させるファンモータと、前記羽根車を内包するファンケーシングとを有し、前記回転板の外周には、前記筒状の経路に連結された破砕部を設け、前記破砕部は、前記回転軸に向けて突出する前記回転板の回転方向に対向する面が、前記回転板の接線方向に対して略直交する衝突面を構成し、前記揚水管は、底部に向かって開口径が狭くなった、略円筒形状であり、吸上げた水は前記揚水管の内面から前記回転板へと伝い、前記回転板から外周方向へ噴出させるという構成を有する。これにより、揚水管内面と回転板上面の接する面を、角を持たないなだらかな面で構成したことにより、揚水管内面を上昇した水は接触面から剥離することなく回転板上面へと移動するため、上昇水は経路途中で分離することなく、最も遠心力のかかる回転板の外縁まで移動し飛散する。この遠心力によって回転板の外縁から飛散する液体が、回転板の略接線方向に飛散して、破砕部の衝突面に略直角に衝突する、つまり衝突エネルギーを有効に活用できるので、この衝突により放散された液滴が破砕されて微細化が促進される。また、揚水管の開口径が底部に向かって狭くなった略円筒形状としているため、底部より吸い上げられる水を少量に制御でき得る構成となっており、この少量の供給水に回転板上で効率良く遠心力を伝えることが可能となるため、円板の外縁から飛散する際の液体の粒径をより小さく形成することが可能となり、この液体が衝突面に衝突することで液滴が破砕されて微細化が促進されるため、液体微細化の効率を向上するという効果を奏する。
【００１６】
本請求項２記載の液体微細化装置は、前記回転板は、前記回転軸の軸方向に所定間隔で固定された複数の回転板で構成されており、この複数の回転板の中で最上段以外の回転板に関しては、回転板の上面と揚水管の内面を連通させるために、回転板と揚水管の接触する位置で、揚水管に水平方向に長い開口（スリット）を有するという構成にしてもよい。これにより、揚水管で吸い上げられた水は各回転板に分散して給水されるため、各回転板毎に給水される水の量はさらに少なくなり、この少量の供給水に回転板上で効率良く遠心力を伝えることが可能となるため、円板の外縁から飛散する際の液体の粒径をより小さく形成することが可能となり、この液体が衝突面に衝突することで液滴が破砕されて微細化が促進されるため、液体微細化の効率を向上するという効果を奏する。
【００１７】
本請求項３記載の液体微細化装置は、前記筒状の経路は、前記筒状の経路の内壁と、前記破砕部と、前記回転板との隙間を前記下方開口部から前記上方開口部へ向かって前記送風手段により通風するという構成にしてもよい。これにより、筒状の経路内で、微細化された水滴が落下する方向と、風向が対向流となり、結果として水滴と通風との接触時間が増大するため、大径水滴においても気化が促進され微細な水滴へと形状を変化させていくため、液体微細化の効率を向上するという効果を奏する。
【００１８】
本請求項４記載の液体微細化装置は、前記貯水部の底面から上方に複数の衝立状のリブを設けるという構成にしてもよい。これにより、貯水部貯留水の水面が安定し、揚水管底部が貯留水に安定して浸水するため、結果として揚水管で吸い上げる水の量が安定し、瞬時的に大きな水量が吸い上げられてしまう状態を防止することができるため、液体微細化の効率を向上するという効果を奏する。
【００１９】
本請求項５記載の液体微細化装置は、補助加熱手段を液体微細化手段の筒状の経路の上方開口部と排気口との間に設けるという構成にしてもよい。これにより、液体微細化手段放出後の経路において、大径形状で存在している水滴に対して、熱を追加することで気化が促進され微細な水滴へと形状を変化させていくため、液体微細化の効率を向上するという効果を奏する。
【００２０】
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。
【００２１】
（実施の形態１）
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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、ファンケーシング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。
【００２４】
液体微細化手段９は、図２および図３に示すように、垂直方向に配置され、上方開口部１２ａおよび下方開口部１２ｂを有する筒状の経路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に給水弁１７が設けられている。そして、給水管１４の先端は、後述する回転板２０ａの回転部分に対して回転軸１９よりに配置している。
【００２５】
回転手段１３は、上下方向に向けて配置した回転軸１９と、この回転軸１９に固定されるとともに後述する貯水部から水を吸上げる揚水管２２と、回転軸１９の軸方向に、回転軸１９を中心として回動する複数の回転板２０ａ，２０ｂ、２０ｃを所定間隔で固定して設けている。
【００２６】
本実施の形態では、回転軸１９の上方から下方へ回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃと３枚の回転板を設ける構成とする。
【００２７】
回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃと揚水管２２はなだらかな面で連結しており、後述する貯水部より吸い上げられた水は、揚水管２２の内面を伝い上昇し、回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃの上面へと移動する。
【００２８】
回転手段１３の上部には、回転軸１９を駆動するための回転モータ２１を備え、回転板２０ａは底部に向かって開口径が狭くなった略円筒形状の揚水管２２の上部開口内面に、なだらかに連結する円環形状で構成されており、回転板２０ｂ、回転板２０ｃも、略円筒形状の揚水管２２の内面になだらかに連結する円環形状で構成されている。回転板２０ｂ、回転板２０ｃと揚水管２２の連結箇所には、水平方向に長い開口２４を有しており、揚水管２２内面を上昇する水の放出を、格段に分散させることができる。この開口２４は各段で周方向にずらして構成されており、図４に示すように回転板３枚の場合、一つの開口２４ａ（２４ｂ）の中心角θは６０度で、この角度は周方向にずらしているため、４つの開口２４および、この開口より放出されずにさらに揚水した水を、均等に各段へと分散することができる。
【００２９】
回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃの外周には、筒状の経路１２の内壁から回転軸１９に向けて突出させた複数の破砕部２３を設け、回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃから飛散した水を破砕する構成としている。
【００３０】
複数の破砕部２３は、ファンモータ８からの空気を下方開口部１２ｂから上方開口部１２ａに向けて通風したときに、回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃと筒状の経路１２の内壁との隙間を通過する空気と接触する構成となっている。この複数の破砕部２３の構成については後段で詳細に説明する。
【００３１】
また、筒状の経路１２の下部には図２に示すごとく貯水部２５を有し、揚水管２２で揚水できない水量、すなわち微細化運転終了時の貯水部２５の貯水量が少なくなるよう、筒状の経路１２の下部は、例えば逆台形の形状（下方に凸）としている。
【００３２】
次に、複数の破砕部２３について説明する。
【００３３】
複数の破砕部２３は、図３に示すように、複数の略長方形の略平板状に形成し、垂直方向に立てた状態で、回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃの外周に沿って、それぞれの側端部２３ａを筒状の経路１２の内壁に連結させた構成としている。
【００３４】
そして、複数の破砕部２３はそれぞれ、回転軸１９に向けて突出する回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃの回転方向に対向する面が、回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃの接線方向（図５のＡ）に対して略直交する衝突面２６を構成している。
【００３５】
この衝突面２６は、図３および図４に示すように、回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃの接線方向に対して略直交するように、回転方向に凸に湾曲させている。このため、複数の破砕部２３により、回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃから飛散した水を衝突面２６に略直交するように衝突させて破砕させ、微細化を促進する構成としている。
【００３６】
そして、この貯水部２５の底面には前記貯水部２５の底面から上方に複数の衝立状のリブ２７を設ける構成としている。リブ２７は図６に示すように、揚水管２２の周囲にリブ２７ａ、リブ２７ｂ、リブ２７ｃ、・・、リブ２７ｇと複数枚が、平板で形成されて衝立状に配置されている。そして、ケーシングとの連結風路近傍にあるリブ２７ａ、リブ２７ｂは、ケーシングとの連結風路の開口に対して垂直な面および／または傾斜する面を形成している。
【００３７】
すなわち、ケーシングとの連結風路の開口からの貯水部２５への空気流入方向と並行および／またはほぼ並行する方向に設ける構成としている。
【００３８】
さらに、揚水管から放射状の位置に複数のリブ２７ｃ、リブ２７ｅをもうけるとともに、ケーシングとの連結風路の開口対して並行なリブ２７ｆ、２７ｇを設けている。
【００３９】
なお、本実施の形態では回転板を回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃの３枚構成としたが、十分な加湿量を得られるのであれば構成枚数にこだわるものではなく、単段構成やもっと枚数が多い構成となってもその作用効果に差異を生じない。
【００４０】
なお、本実施の形態では液体微細化手段９と排気口５の間に補助熱交換器１１を設ける構成としたが、十分な熱量と加湿効率が得られるのであればその構成にこだわるものではなく、補助熱交換器を備えない構成となってもその作用効果に差異を生じない。
【００４１】
なお、本実施の形態においてはファンモータ８と排気口５との間に液体微細化手段９を備える構成としたが、十分な加湿量や風量を得られるのであればその構成にこだわるものではなく、液体微細化手段９と排気口５の間にファンモータ８を備える構成であってもその作用効果に差異を生じない。
【００４２】
以上の構成において、次に動作を説明する。
【００４３】
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２８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へは配管２９により市水が供給される。給水管１４に供給される市水は、定流量弁１５によって設定された極めて少量であって、回転モータ２１が駆動されるまでは、給水弁１７により止められ、給水管１４から排出されていない。
【００４４】
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、ファンケーシング１０を介して、下方開口部１２ｂから筒状の経路１２内へと送られる。
【００４５】
一方、回転モータ２１が駆動されると、回転軸１９が高速回転し、それにともない回転板２０ａおよび回転板２０ｂ、ならびに回転板２０ｃが高速回転される。
【００４６】
このとき、給水管１４は、高速回転する上方の回転板２０ａの上面に、定流量弁１５で設定された流量の水を供給する。上方の回転板２０ａ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２０ａの外周縁から接線方向（図４に示すＡ）へと高速で吹き飛ばされる。
【００４７】
そして、遠心力によって回転板２０ａの外周縁から高速で飛散する水滴の大部分は、回転板２０ａの接線とほぼ同じ方向（図４に示すＡ）に飛散し、この飛散した水滴が、複数の破砕部２３の衝突面２６に略直角に衝突するので、放散された液滴がこの衝突によって効果的に破砕され、微細化が促進される。
【００４８】
また、衝突面２６に衝突して破砕された水滴は、筒状の経路１２および複数の破砕部２３と回転板２０ａ〜２０ｃとの隙間内で飛び散り、高速回転する回転板２０ａ〜２０ｃや、隣接する破砕部２３に再び衝突して破砕され、水の微細化がさらに促進される。
【００４９】
そして、給水管１４から上方の回転板２０ａ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、前述の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。
【００５０】
一方、上方の回転板２０ａから遠心力により飛散した水滴のうち、複数の破砕部２３の衝突面２６や筒状の経路１２の内壁に衝突しても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の内壁を伝って、貯水部２５に流れ落ち、貯水される。
【００５１】
このとき、貯水部２５の上方では揚水管２２が回転しており、貯水部２５の貯水量が増え、水面が揚水管２２の下端に近づくと、貯水部２５の貯水は水面上の空気と一緒に巻き上げられ、揚水管２２の内壁を伝って上方へ移動していく。
【００５２】
すなわち、この揚水管２２は、上述のごとく底部に向かって開口径が狭くなった、略円筒形状となっているので、内部には吸引力が働くようになっている。このため、貯水部２５の貯水は水面上の空気と一緒に巻き上げられ、揚水管２２の内壁を伝って上方へ移動していく。このとき、揚水管２２の開口径が底部に向かって狭くなった略円筒形状としているため、底部より吸い上げられる水を少量に制御でき得る構成となっており、この少量の供給水に回転板２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）上で効率良く遠心力を伝えることが可能となるため、回転板２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）の外縁から飛散する際の液体の粒径をより小さく形成することが可能となり、この液体が衝突面２６に衝突することで液滴が破砕されて微細化が促進されるため、液体微細化の効率が向上する。
【００５３】
そして揚水管２２の内壁を伝って上方へ移動した水は、回転板２０ｂ、回転板２０ｃと揚水管２２の連結箇所にある、水平方向に長い開口２４を介して、回転板２０ｂ、回転板２０ｃより、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２０ｂ、回転板２０ｃの外周縁から接線方向（図４に示すＡ）へと高速で吹き飛ばされる。このとき、揚水管２２内面と回転板２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）上面の接する面を、角を持たないなだらかな面で構成したことにより、揚水管２２内面を上昇した水は接触面から剥離することなく回転板２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）上面へと移動するため、上昇水は経路途中で分離することなく、最も遠心力のかかる回転板２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）の外縁まで移動し飛散する。
【００５４】
このように、遠心力で飛散した水滴は、回転板２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）の接線に対して略直交する複数の破砕部２３の衝突面２６に衝突して水の微細化が促進される。
【００５５】
また、遠心力で飛散した一部の微細化水滴は筒状の経路１２の内壁に衝突して破砕され、さらに水の微細化が促進される。
【００５６】
このとき揚水管２２の内壁を伝って上方へ移動する水は、回転モータ２１が高速回転しているため、螺旋状に旋回して上方へ移動するのではなく、内壁全周において略均一な状態で真上に移動していく。
【００５７】
すなわち、回転板２０ｂ、回転板２０ｃと揚水管２２の連結箇所に２個ずつ設けられた水平方向に長い開口（図示せず）の位置を周方向で同じ位置に設けた場合、揚水管２２の内壁を伝って上方へ移動してきた水は最初の開口（図示せず）から噴出し、上側の開口（図示せず）へは水が上がって来なくなるため、各回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃで放出する水量に偏りが生じる。そこで、各回転板より放出される水量を均一に分散するため、開口（図示せず）の位置を周方向にずらしている。
【００５８】
このように、揚水管２２で揚水した水も、上方の回転板２０ａに供給した水と同様、ほとんど全て複数の破砕部２３の衝突面２６や、筒状の経路１２の内壁に衝突して微細化され、加熱された暖かい空気と混ざって蒸気の状態となって上方開口部１２ａから排出されるが、一部は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となり、筒状の経路１２の内壁を伝って、貯水部２５に流れ落ち、貯水される。
【００５９】
一方、回転板２０ａおよび回転板２０ｂ、ならびに回転板２０ｃ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、図２のファンモータ８の送風によって、筒状の経路１２の下方開口部１２ｂから上方開口部１２ａに向けて流れる温風に搬送され、補助熱交換器１１で再加熱後、図２に示す本体ケース６の排気口５を介して図１のサウナ室１の天井排気口（図示せず）からサウナ室１の内部へ蒸気として供給される。
【００６０】
すなわち、下方開口部１２ｂから筒状の経路１２内へと送風された高温の空気は、筒状の経路１２内での気化作用により、上方開口部１２ａに向けて上昇するにつれて温度が低下し、飽和水蒸気量が低下する。このため、回転板２０ａ〜２０ｃの高速回転により複数の破砕部２３の衝突面２６に衝突させることで生成された微細化水滴は、空気中ですべてが気化することなく、微細な粒子形状を維持したまま、下方開口部１２ｂから筒状の経路１２内に送風される空気により運搬される。
【００６１】
このように筒状の経路１２内を上昇する空気は、微細化水滴を含んだ状態で、回転板２０ａ〜２０ｃと、複数の破砕部２３と、筒状の経路１２内壁との隙間を通過することになる。
【００６２】
以上、本実施の形態では、上記の液体微細化装置３をサウナ室１に設置してサウナ装置として利用した場合、揚水管２２内面と回転板２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）上面の接する面を、角を持たないなだらかな面で構成したことにより、揚水管２２内面を上昇した水は接触面から剥離することなく回転板２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）上面へと移動するため、上昇水は経路途中で分離することなく、最も遠心力のかかる回転板２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）の外縁まで移動し飛散する。この遠心力によって回転板２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）の外縁から飛散する液体が、回転板２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）の略接線方向に飛散して、破砕部２３の衝突面２６に略直角に衝突する、つまり衝突エネルギーを有効に活用できるので、この衝突により放散された液滴が破砕されて微細化が促進される。また、揚水管２２の開口径が底部に向かって狭くなった略円筒形状としているため、底部より吸い上げられる水を少量に制御でき得る構成となっており、この少量の供給水に回転板２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）上で効率良く遠心力を伝えることが可能となるため、円板の外縁から飛散する際の液体の粒径をより小さく形成することが可能となり、この液体が衝突面２６に衝突することで液滴が破砕されて微細化が促進されるため、液体微細化の効率が向上する。
【００６３】
このような構成によると、供給した水をほぼ完全に微細化することができ、貯水部２５にわずかに残った微細化できなかった水を特別に排出せずとも、サウナ運転終了後の乾燥運転によって乾燥できるので、微細化できなかった水を排水として処理するための配管施工の工事が不要となり、結果として、サウナ装置の施工作業が簡単になるという効果をも奏する。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上のように、本発明は、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、垂直方向に配置され、上方開口部および下方開口部を有する筒状の経路と、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、前記筒状の経路の下部に設けた貯水部とを有し、前記回転手段は、上下方向に向けて配置した回転軸と、この回転軸を回転させる回転モータと、前記回転軸に固定されるとともに前記貯水部から水を吸上げる揚水管と、この揚水管の外面の、前記回転軸の軸方向に固定された回転板とを有し、この回転板の上面と前記揚水管の内面が接する面は、角を持たないなだらかな面で構成されており、前記液体供給手段は、液体を移送する給水管と、この給水管途中に配した給水弁とを有し、前記送風手段は、羽根車と、この羽根車を回転させるファンモータと、前記羽根車を内包するファンケーシングとを有し、前記回転板の外周には、前記筒状の経路に連結された破砕部を設け、前記破砕部は、前記回転軸に向けて突出する前記回転板の回転方向に対向する面が、前記回転板の接線方向に対して略直交する衝突面を構成し、前記揚水管は、底部に向かって開口径が狭くなった、略円筒形状であり、吸上げた水は前記揚水管の内面から前記回転板へと伝い、前記回転板から外周方向へ噴出させる構成としたので、液体微細化の効率を向上することができる。
【００６５】
また、従来必要であった排水経路の設置工事が不要となって工事性が良好となり、サウナ室内の美観も保てるものとなる。
【００６６】
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。
【符号の説明】
【００６７】
１ サウナ室
２ 天井面
３ 液体微細化装置
４ 吸込口
５ 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 ファンケーシング
１１ 補助熱交換器
１２ 筒状の経路
１２ａ 上方開口部
１２ｂ 下方開口部
１３ 回転手段
１４ 給水管
１５ 定流量弁
１６ 上流側配管
１７ 給水弁
１９ 回転軸
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 回転板
２１ 回転モータ
２２ 揚水管
２３ 破砕部
２４ 開口
２５ 貯水部
２６ 衝突面
２７、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ、２７ｅ、２７ｆ、２７ｇ リブ
２８ パイプ
２９ 配管
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
すなわち、給気口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内の風路に設けた送風手段と、この送風手段と排気口間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、タンク内に液体を貯め、その貯めた液体をポンプにより回転する円板の上面に供給し、円板上に薄く広がった液体を遠心力により外方に飛散させて微細化させる構成となっていた（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１１８０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来例で課題となるのは、液体微細化の効率が低いということである。
【０００６】
すなわち、従来の液体微細化装置は、上述のごとく、液体を円板の上面から遠心力により飛散させて微細化しているが、このように、円板から外方に飛散させるだけでは、十分に微細化されないまま液体が飛散してしまい、微細化の効率が低くなってしまう。
【０００７】
そこで、この問題を解決するため、回転板の外周に円筒を設けて、回転板から飛散した液体を衝突させて、液体の微細化を促進する方法が提案されているが、飛散した液体を円筒の内壁に衝突させる方法でも、単に円筒内面に衝突させるものでは、衝突エネルギーを有効に活用できず、やはり微細化の促進は十分ではない。つまり、この場合、円筒内面では飛散した液体が円筒内面に対して傾斜状態で衝突することになるので、衝突エネルギーを破砕に活用することができず、この結果として、液体の微細化効率が低くなってしまうものであった。
【０００８】
そこで本発明は、液体微細化の効率を向上することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そして、この目的を達成するために本発明は、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、垂直方向に配置され、上方開口部および下方開口部を有する筒状の経路と、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、前記筒状の経路の下部に設けた貯水部とを有し、前記回転手段は、上下方向に向けて配置した回転軸と、この回転軸を回転させる回転モータと、前記回転軸に固定されるとともに前記貯水部から水を吸上げる揚水管と、この揚水管の外面の、前記回転軸の軸方向に固定された回転板とを有し、この回転板の上面と前記揚水管の内面が接する面は、角を持たないなだらかな面で構成されており、前記液体供給手段は、液体を移送する給水管と、この給水管途中に配した給水弁とを有し、前記送風手段は、羽根車と、この羽根車を回転させるファンモータと、前記羽根車を内包するファンケーシングとを有し、前記回転板の外周には、前記筒状の経路に連結された破砕部を設け、前記破砕部は、前記回転軸に向けて突出する前記回転板の回転方向に対向する面が、前記回転板の接線方向に対して略直交する衝突面を構成し、前記揚水管は、底部に向かって開口径が狭くなった、略円筒形状であり、吸上げた水は前記揚水管の内面から前記回転板へと伝い、前記回転板から外周方向へ噴出させる構成としたことにより、上記目的を達成している。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明は、回転板の外周には、筒状の経路に連結された破砕部を設け、前記破砕部は、回転軸に向けて突出する前記回転板の回転方向に対向する面が前記複数の回転板の接線方向に対して略直交する衝突面を構成し、この破砕部により複数の回転板から飛散した水を破砕させることにより、液体微細化の効率を向上することができる。
【００１１】
すなわち、本発明においては、遠心力によって回転板の外縁から飛散する液体が、回転板の略接線方向に飛散して、破砕部の衝突面に略直角に衝突する、つまり衝突エネルギーを有効に活用できるので、この衝突により放散された液滴が破砕されて微細化が促進されるので、結果として、液体微細化の効率を向上するものとなる。
【００１２】
また、揚水管を底部に向かって開口径が狭くなった略円筒形状としており、底部より吸い上げられる水を少量に制御でき得る構成となっており、この少量の供給水に回転板上で効率良く遠心力を伝えることが可能となるため、液体微細化の効率を向上することができる。
【００１３】
すなわち、本発明においては、回転板に供給される水の量を少量に制御することで、円板の外縁から飛散する際の液体の粒径をより小さく形成することが可能となり、この液体が衝突面に衝突することで液滴が破砕されて微細化が促進されるため、結果として液体微細化の効率を向上するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１における液体微細化装置を用いたサウナ装置の斜視図
【図２】同サウナ装置の液体微細化装置の垂直断面の構成図
【図３】同サウナ装置の液体微細化装置の拡大斜視図
【図４】（ａ）同揚水管の側面を示す構成図、（ｂ）同揚水管の構成を示す斜視図、（ｃ）同揚水管のＡ−Ａ断面を示す構成図、（ｄ）同揚水管のＢ−Ｂ断面を示す構成図
【図５】同サウナ装置の液体微細化装置の上面図
【図６】同貯水部の上面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本請求項１記載の液体微細化装置は、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、垂直方向に配置され、上方開口部および下方開口部を有する筒状の経路と、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、前記筒状の経路の下部に設けた貯水部とを有し、前記回転手段は、上下方向に向けて配置した回転軸と、この回転軸を回転させる回転モータと、前記回転軸に固定されるとともに前記貯水部から水を吸上げる揚水管と、この揚水管の外面の、前記回転軸の軸方向に固定された回転板とを有し、この回転板の上面と前記揚水管の内面が接する面は、角を持たないなだらかな面で構成されており、前記液体供給手段は、液体を移送する給水管と、この給水管途中に配した給水弁とを有し、前記送風手段は、羽根車と、この羽根車を回転させるファンモータと、前記羽根車を内包するファンケーシングとを有し、前記回転板の外周には、前記筒状の経路に連結された破砕部を設け、前記破砕部は、前記回転軸に向けて突出する前記回転板の回転方向に対向する面が、前記回転板の接線方向に対して略直交する衝突面を構成し、前記揚水管は、底部に向かって開口径が狭くなった、略円筒形状であり、吸上げた水は前記揚水管の内面から前記回転板へと伝い、前記回転板から外周方向へ噴出させるという構成を有する。これにより、揚水管内面と回転板上面の接する面を、角を持たないなだらかな面で構成したことにより、揚水管内面を上昇した水は接触面から剥離することなく回転板上面へと移動するため、上昇水は経路途中で分離することなく、最も遠心力のかかる回転板の外縁まで移動し飛散する。この遠心力によって回転板の外縁から飛散する液体が、回転板の略接線方向に飛散して、破砕部の衝突面に略直角に衝突する、つまり衝突エネルギーを有効に活用できるので、この衝突により放散された液滴が破砕されて微細化が促進される。また、揚水管の開口径が底部に向かって狭くなった略円筒形状としているため、底部より吸い上げられる水を少量に制御でき得る構成となっており、この少量の供給水に回転板上で効率良く遠心力を伝えることが可能となるため、円板の外縁から飛散する際の液体の粒径をより小さく形成することが可能となり、この液体が衝突面に衝突することで液滴が破砕されて微細化が促進されるため、液体微細化の効率を向上するという効果を奏する。
【００１６】
本請求項２記載の液体微細化装置は、前記回転板は、前記回転軸の軸方向に所定間隔で固定された複数の回転板で構成されており、この複数の回転板の中で最上段以外の回転板に関しては、回転板の上面と揚水管の内面を連通させるために、回転板と揚水管の接触する位置で、揚水管に水平方向に長い開口（スリット）を有するという構成にしてもよい。これにより、揚水管で吸い上げられた水は各回転板に分散して給水されるため、各回転板毎に給水される水の量はさらに少なくなり、この少量の供給水に回転板上で効率良く遠心力を伝えることが可能となるため、円板の外縁から飛散する際の液体の粒径をより小さく形成することが可能となり、この液体が衝突面に衝突することで液滴が破砕されて微細化が促進されるため、液体微細化の効率を向上するという効果を奏する。
【００１７】
本請求項３記載の液体微細化装置は、前記筒状の経路は、前記筒状の経路の内壁と、前記破砕部と、前記回転板との隙間を前記下方開口部から前記上方開口部へ向かって前記送風手段により通風するという構成にしてもよい。これにより、筒状の経路内で、微細化された水滴が落下する方向と、風向が対向流となり、結果として水滴と通風との接触時間が増大するため、大径水滴においても気化が促進され微細な水滴へと形状を変化させていくため、液体微細化の効率を向上するという効果を奏する。
【００１８】
本請求項４記載の液体微細化装置は、前記貯水部の底面から上方に複数の衝立状のリブを設けるという構成にしてもよい。これにより、貯水部貯留水の水面が安定し、揚水管底部が貯留水に安定して浸水するため、結果として揚水管で吸い上げる水の量が安定し、瞬時的に大きな水量が吸い上げられてしまう状態を防止することができるため、液体微細化の効率を向上するという効果を奏する。
【００１９】
本請求項５記載の液体微細化装置は、補助加熱手段を液体微細化手段の筒状の経路の上方開口部と排気口との間に設けるという構成にしてもよい。これにより、液体微細化手段放出後の経路において、大径形状で存在している水滴に対して、熱を追加することで気化が促進され微細な水滴へと形状を変化させていくため、液体微細化の効率を向上するという効果を奏する。
【００２０】
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。
【００２１】
（実施の形態１）
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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、ファンケーシング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。
【００２４】
液体微細化手段９は、図２および図３に示すように、垂直方向に配置され、上方開口部１２ａおよび下方開口部１２ｂを有する筒状の経路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に給水弁１７が設けられている。そして、給水管１４の先端は、後述する回転板２０ａの回転部分に対して回転軸１９よりに配置している。
【００２５】
回転手段１３は、上下方向に向けて配置した回転軸１９と、この回転軸１９に固定されるとともに後述する貯水部から水を吸上げる揚水管２２と、回転軸１９の軸方向に、回転軸１９を中心として回動する複数の回転板２０ａ，２０ｂ、２０ｃを所定間隔で固定して設けている。
【００２６】
本実施の形態では、回転軸１９の上方から下方へ回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃと３枚の回転板を設ける構成とする。
【００２７】
回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃと揚水管２２はなだらかな面で連結しており、後述する貯水部より吸い上げられた水は、揚水管２２の内面を伝い上昇し、回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃの上面へと移動する。
【００２８】
回転手段１３の上部には、回転軸１９を駆動するための回転モータ２１を備え、回転板２０ａは底部に向かって開口径が狭くなった略円筒形状の揚水管２２の上部開口内面に、なだらかに連結する円環形状で構成されており、回転板２０ｂ、回転板２０ｃも、略円筒形状の揚水管２２の内面になだらかに連結する円環形状で構成されている。回転板２０ｂ、回転板２０ｃと揚水管２２の連結箇所には、水平方向に長い開口２４を有しており、揚水管２２内面を上昇する水の放出を、格段に分散させることができる。この開口２４は各段で周方向にずらして構成されており、図４に示すように回転板３枚の場合、一つの開口２４ａ（２４ｂ）の中心角θは６０度で、この角度は周方向にずらしているため、４つの開口２４および、この開口より放出されずにさらに揚水した水を、均等に各段へと分散することができる。
【００２９】
回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃの外周には、筒状の経路１２の内壁から回転軸１９に向けて突出させた複数の破砕部２３を設け、回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃから飛散した水を破砕する構成としている。
【００３０】
複数の破砕部２３は、ファンモータ８からの空気を下方開口部１２ｂから上方開口部１２ａに向けて通風したときに、回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃと筒状の経路１２の内壁との隙間を通過する空気と接触する構成となっている。この複数の破砕部２３の構成については後段で詳細に説明する。
【００３１】
また、筒状の経路１２の下部には図２に示すごとく貯水部２５を有し、揚水管２２で揚水できない水量、すなわち微細化運転終了時の貯水部２５の貯水量が少なくなるよう、筒状の経路１２の下部は、例えば逆台形の形状（下方に凸）としている。
【００３２】
次に、複数の破砕部２３について説明する。
【００３３】
複数の破砕部２３は、図３に示すように、複数の略長方形の略平板状に形成し、垂直方向に立てた状態で、回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃの外周に沿って、それぞれの側端部２３ａを筒状の経路１２の内壁に連結させた構成としている。
【００３４】
そして、複数の破砕部２３はそれぞれ、回転軸１９に向けて突出する回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃの回転方向に対向する面が、回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃの接線方向（図５のＡ）に対して略直交する衝突面２６を構成している。
【００３５】
この衝突面２６は、図３および図４に示すように、回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃの接線方向に対して略直交するように、回転方向に凸に湾曲させている。このため、複数の破砕部２３により、回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃから飛散した水を衝突面２６に略直交するように衝突させて破砕させ、微細化を促進する構成としている。
【００３６】
そして、この貯水部２５の底面には前記貯水部２５の底面から上方に複数の衝立状のリブ２７を設ける構成としている。リブ２７は図６に示すように、揚水管２２の周囲にリブ２７ａ、リブ２７ｂ、リブ２７ｃ、・・、リブ２７ｇと複数枚が、平板で形成されて衝立状に配置されている。そして、ケーシングとの連結風路近傍にあるリブ２７ａ、リブ２７ｂは、ケーシングとの連結風路の開口に対して垂直な面および／または傾斜する面を形成している。
【００３７】
すなわち、ケーシングとの連結風路の開口からの貯水部２５への空気流入方向と並行および／またはほぼ並行する方向に設ける構成としている。
【００３８】
さらに、揚水管から放射状の位置に複数のリブ２７ｃ、リブ２７ｅをもうけるとともに、ケーシングとの連結風路の開口対して並行なリブ２７ｆ、２７ｇを設けている。
【００３９】
なお、本実施の形態では回転板を回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃの３枚構成としたが、十分な加湿量を得られるのであれば構成枚数にこだわるものではなく、単段構成やもっと枚数が多い構成となってもその作用効果に差異を生じない。
【００４０】
なお、本実施の形態では液体微細化手段９と排気口５の間に補助熱交換器１１を設ける構成としたが、十分な熱量と加湿効率が得られるのであればその構成にこだわるものではなく、補助熱交換器を備えない構成となってもその作用効果に差異を生じない。
【００４１】
なお、本実施の形態においてはファンモータ８と排気口５との間に液体微細化手段９を備える構成としたが、十分な加湿量や風量を得られるのであればその構成にこだわるものではなく、液体微細化手段９と排気口５の間にファンモータ８を備える構成であってもその作用効果に差異を生じない。
【００４２】
以上の構成において、次に動作を説明する。
【００４３】
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２８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へは配管２９により市水が供給される。給水管１４に供給される市水は、定流量弁１５によって設定された極めて少量であって、回転モータ２１が駆動されるまでは、給水弁１７により止められ、給水管１４から排出されていない。
【００４４】
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、ファンケーシング１０を介して、下方開口部１２ｂから筒状の経路１２内へと送られる。
【００４５】
一方、回転モータ２１が駆動されると、回転軸１９が高速回転し、それにともない回転板２０ａおよび回転板２０ｂ、ならびに回転板２０ｃが高速回転される。
【００４６】
このとき、給水管１４は、高速回転する上方の回転板２０ａの上面に、定流量弁１５で設定された流量の水を供給する。上方の回転板２０ａ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２０ａの外周縁から接線方向（図４に示すＡ）へと高速で吹き飛ばされる。
【００４７】
そして、遠心力によって回転板２０ａの外周縁から高速で飛散する水滴の大部分は、回転板２０ａの接線とほぼ同じ方向（図４に示すＡ）に飛散し、この飛散した水滴が、複数の破砕部２３の衝突面２６に略直角に衝突するので、放散された液滴がこの衝突によって効果的に破砕され、微細化が促進される。
【００４８】
また、衝突面２６に衝突して破砕された水滴は、筒状の経路１２および複数の破砕部２３と回転板２０ａ〜２０ｃとの隙間内で飛び散り、高速回転する回転板２０ａ〜２０ｃや、隣接する破砕部２３に再び衝突して破砕され、水の微細化がさらに促進される。
【００４９】
そして、給水管１４から上方の回転板２０ａ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、前述の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。
【００５０】
一方、上方の回転板２０ａから遠心力により飛散した水滴のうち、複数の破砕部２３の衝突面２６や筒状の経路１２の内壁に衝突しても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の内壁を伝って、貯水部２５に流れ落ち、貯水される。
【００５１】
このとき、貯水部２５の上方では揚水管２２が回転しており、貯水部２５の貯水量が増え、水面が揚水管２２の下端に近づくと、貯水部２５の貯水は水面上の空気と一緒に巻き上げられ、揚水管２２の内壁を伝って上方へ移動していく。
【００５２】
すなわち、この揚水管２２は、上述のごとく底部に向かって開口径が狭くなった、略円筒形状となっているので、内部には吸引力が働くようになっている。このため、貯水部２５の貯水は水面上の空気と一緒に巻き上げられ、揚水管２２の内壁を伝って上方へ移動していく。このとき、揚水管２２の開口径が底部に向かって狭くなった略円筒形状としているため、底部より吸い上げられる水を少量に制御でき得る構成となっており、この少量の供給水に回転板２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）上で効率良く遠心力を伝えることが可能となるため、回転板２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）の外縁から飛散する際の液体の粒径をより小さく形成することが可能となり、この液体が衝突面２６に衝突することで液滴が破砕されて微細化が促進されるため、液体微細化の効率が向上する。
【００５３】
そして揚水管２２の内壁を伝って上方へ移動した水は、回転板２０ｂ、回転板２０ｃと揚水管２２の連結箇所にある、水平方向に長い開口２４を介して、回転板２０ｂ、回転板２０ｃより、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２０ｂ、回転板２０ｃの外周縁から接線方向（図４に示すＡ）へと高速で吹き飛ばされる。このとき、揚水管２２内面と回転板２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）上面の接する面を、角を持たないなだらかな面で構成したことにより、揚水管２２内面を上昇した水は接触面から剥離することなく回転板２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）上面へと移動するため、上昇水は経路途中で分離することなく、最も遠心力のかかる回転板２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）の外縁まで移動し飛散する。
【００５４】
このように、遠心力で飛散した水滴は、回転板２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）の接線に対して略直交する複数の破砕部２３の衝突面２６に衝突して水の微細化が促進される。
【００５５】
また、遠心力で飛散した一部の微細化水滴は筒状の経路１２の内壁に衝突して破砕され、さらに水の微細化が促進される。
【００５６】
このとき揚水管２２の内壁を伝って上方へ移動する水は、回転モータ２１が高速回転しているため、螺旋状に旋回して上方へ移動するのではなく、内壁全周において略均一な状態で真上に移動していく。
【００５７】
すなわち、回転板２０ｂ、回転板２０ｃと揚水管２２の連結箇所に２個ずつ設けられた水平方向に長い開口（図示せず）の位置を周方向で同じ位置に設けた場合、揚水管２２の内壁を伝って上方へ移動してきた水は最初の開口（図示せず）から噴出し、上側の開口（図示せず）へは水が上がって来なくなるため、各回転板２０ａ、回転板２０ｂ、回転板２０ｃで放出する水量に偏りが生じる。そこで、各回転板より放出される水量を均一に分散するため、開口（図示せず）の位置を周方向にずらしている。
【００５８】
このように、揚水管２２で揚水した水も、上方の回転板２０ａに供給した水と同様、ほとんど全て複数の破砕部２３の衝突面２６や、筒状の経路１２の内壁に衝突して微細化され、加熱された暖かい空気と混ざって蒸気の状態となって上方開口部１２ａから排出されるが、一部は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となり、筒状の経路１２の内壁を伝って、貯水部２５に流れ落ち、貯水される。
【００５９】
一方、回転板２０ａおよび回転板２０ｂ、ならびに回転板２０ｃ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、図２のファンモータ８の送風によって、筒状の経路１２の下方開口部１２ｂから上方開口部１２ａに向けて流れる温風に搬送され、補助熱交換器１１で再加熱後、図２に示す本体ケース６の排気口５を介して図１のサウナ室１の天井排気口（図示せず）からサウナ室１の内部へ蒸気として供給される。
【００６０】
すなわち、下方開口部１２ｂから筒状の経路１２内へと送風された高温の空気は、筒状の経路１２内での気化作用により、上方開口部１２ａに向けて上昇するにつれて温度が低下し、飽和水蒸気量が低下する。このため、回転板２０ａ〜２０ｃの高速回転により複数の破砕部２３の衝突面２６に衝突させることで生成された微細化水滴は、空気中ですべてが気化することなく、微細な粒子形状を維持したまま、下方開口部１２ｂから筒状の経路１２内に送風される空気により運搬される。
【００６１】
このように筒状の経路１２内を上昇する空気は、微細化水滴を含んだ状態で、回転板２０ａ〜２０ｃと、複数の破砕部２３と、筒状の経路１２内壁との隙間を通過することになる。
【００６２】
以上、本実施の形態では、上記の液体微細化装置３をサウナ室１に設置してサウナ装置として利用した場合、揚水管２２内面と回転板２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）上面の接する面を、角を持たないなだらかな面で構成したことにより、揚水管２２内面を上昇した水は接触面から剥離することなく回転板２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）上面へと移動するため、上昇水は経路途中で分離することなく、最も遠心力のかかる回転板２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）の外縁まで移動し飛散する。この遠心力によって回転板２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）の外縁から飛散する液体が、回転板２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）の略接線方向に飛散して、破砕部２３の衝突面２６に略直角に衝突する、つまり衝突エネルギーを有効に活用できるので、この衝突により放散された液滴が破砕されて微細化が促進される。また、揚水管２２の開口径が底部に向かって狭くなった略円筒形状としているため、底部より吸い上げられる水を少量に制御でき得る構成となっており、この少量の供給水に回転板２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）上で効率良く遠心力を伝えることが可能となるため、円板の外縁から飛散する際の液体の粒径をより小さく形成することが可能となり、この液体が衝突面２６に衝突することで液滴が破砕されて微細化が促進されるため、液体微細化の効率が向上する。
【００６３】
このような構成によると、供給した水をほぼ完全に微細化することができ、貯水部２５にわずかに残った微細化できなかった水を特別に排出せずとも、サウナ運転終了後の乾燥運転によって乾燥できるので、微細化できなかった水を排水として処理するための配管施工の工事が不要となり、結果として、サウナ装置の施工作業が簡単になるという効果をも奏する。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上のように、本発明は、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、垂直方向に配置され、上方開口部および下方開口部を有する筒状の経路と、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、前記筒状の経路の下部に設けた貯水部とを有し、前記回転手段は、上下方向に向けて配置した回転軸と、この回転軸を回転させる回転モータと、前記回転軸に固定されるとともに前記貯水部から水を吸上げる揚水管と、この揚水管の外面の、前記回転軸の軸方向に固定された回転板とを有し、この回転板の上面と前記揚水管の内面が接する面は、角を持たないなだらかな面で構成されており、前記液体供給手段は、液体を移送する給水管と、この給水管途中に配した給水弁とを有し、前記送風手段は、羽根車と、この羽根車を回転させるファンモータと、前記羽根車を内包するファンケーシングとを有し、前記回転板の外周には、前記筒状の経路に連結された破砕部を設け、前記破砕部は、前記回転軸に向けて突出する前記回転板の回転方向に対向する面が、前記回転板の接線方向に対して略直交する衝突面を構成し、前記揚水管は、底部に向かって開口径が狭くなった、略円筒形状であり、吸上げた水は前記揚水管の内面から前記回転板へと伝い、前記回転板から外周方向へ噴出させる構成としたので、液体微細化の効率を向上することができる。
【００６５】
また、従来必要であった排水経路の設置工事が不要となって工事性が良好となり、サウナ室内の美観も保てるものとなる。
【００６６】
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。
【符号の説明】
【００６７】
１ サウナ室
２ 天井面
３ 液体微細化装置
４ 吸込口
５ 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 ファンケーシング
１１ 補助熱交換器
１２ 筒状の経路
１２ａ 上方開口部
１２ｂ 下方開口部
１３ 回転手段
１４ 給水管
１５ 定流量弁
１６ 上流側配管
１７ 給水弁
１９ 回転軸
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 回転板
２１ 回転モータ
２２ 揚水管
２３ 破砕部
２４ 開口
２５ 貯水部
２６ 衝突面
２７、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ、２７ｅ、２７ｆ、２７ｇ リブ
２８ パイプ
２９ 配管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、垂直方向に配置され、上方開口部および下方開口部を有する筒状の経路と、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、前記筒状の経路の下部に設けた貯水部とを有し、前記回転手段は、上下方向に向けて配置した回転軸と、この回転軸を回転させる回転モータと、前記回転軸に固定されるとともに前記貯水部から水を吸上げる揚水管と、この揚水管の外面の、前記回転軸の軸方向に固定された回転板とを有し、この回転板の上面と前記揚水管の内面が接する面は、角を持たないなだらかな面で構成されており、前記液体供給手段は、液体を移送する給水管と、この給水管途中に配した給水弁とを有し、前記送風手段は、羽根車と、この羽根車を回転させるファンモータと、前記羽根車を内包するファンケーシングとを有し、前記回転板の外周には、前記筒状の経路に連結された破砕部を設け、前記破砕部は、前記回転軸に向けて突出する前記回転板の回転方向に対向する面が、前記回転板の接線方向に対して略直交する衝突面を構成し、前記揚水管は、底部に向かって開口径が狭くなった、略円筒形状であり、吸上げた水は前記揚水管の内面から前記回転板へと伝い、前記回転板から外周方向へ噴出させる構成とした、液体微細化装置。
【請求項２】
前記回転板は、前記回転軸の軸方向に所定間隔で固定された複数の回転板で構成されており、この複数の回転板の中で最上段以外の回転板に関しては、回転板の上面と揚水管の内面を連通させるために、回転板と揚水管の接触する位置で、揚水管に水平方向に長い開口（スリット）を有する構成とした請求項１に記載の液体微細化装置。
【請求項３】
前記筒状の経路は、前記筒状の経路の内壁と、前記破砕部と、前記回転板との隙間を前記下方開口部から前記上方開口部へ向かって前記送風手段により通風する構成とした請求項１または２に記載の液体微細化装置。
【請求項４】
前記貯水部の底面から上方に複数の衝立状のリブを設ける構成とした請求項１から３のいずれか一つに記載の液体微細化装置。
【請求項５】
補助加熱手段を液体微細化手段の筒状の経路の上方開口部と排気口との間に設ける構成とした請求項１から４のいずれか一つに記載の液体微細化装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一つに記載の液体微細化装置をサウナ室の天井に設けたサウナ装置。
【請求項１】
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、垂直方向に配置され、上方開口部および下方開口部を有する筒状の経路と、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、前記筒状の経路の下部に設けた貯水部とを有し、前記回転手段は、上下方向に向けて配置した回転軸と、この回転軸を回転させる回転モータと、前記回転軸に固定されるとともに前記貯水部から水を吸上げる揚水管と、この揚水管の外面の、前記回転軸の軸方向に固定された回転板とを有し、この回転板の上面と前記揚水管の内面が接する面は、角を持たないなだらかな面で構成されており、前記液体供給手段は、液体を移送する給水管と、この給水管途中に配した給水弁とを有し、前記送風手段は、羽根車と、この羽根車を回転させるファンモータと、前記羽根車を内包するファンケーシングとを有し、前記回転板の外周には、前記筒状の経路に連結された破砕部を設け、前記破砕部は、前記回転軸に向けて突出する前記回転板の回転方向に対向する面が、前記回転板の接線方向に対して略直交する衝突面を構成し、前記揚水管は、底部に向かって開口径が狭くなった、略円筒形状であり、吸上げた水は前記揚水管の内面から前記回転板へと伝い、前記回転板から外周方向へ噴出させる構成とした、液体微細化装置。
【請求項２】
前記回転板は、前記回転軸の軸方向に所定間隔で固定された複数の回転板で構成されており、この複数の回転板の中で最上段以外の回転板に関しては、回転板の上面と揚水管の内面を連通させるために、回転板と揚水管の接触する位置で、揚水管に水平方向に長い開口（スリット）を有する構成とした請求項１に記載の液体微細化装置。
【請求項３】
前記筒状の経路は、前記筒状の経路の内壁と、前記破砕部と、前記回転板との隙間を前記下方開口部から前記上方開口部へ向かって前記送風手段により通風する構成とした請求項１または２に記載の液体微細化装置。
【請求項４】
前記貯水部の底面から上方に複数の衝立状のリブを設ける構成とした請求項１から３のいずれか一つに記載の液体微細化装置。
【請求項５】
補助加熱手段を液体微細化手段の筒状の経路の上方開口部と排気口との間に設ける構成とした請求項１から４のいずれか一つに記載の液体微細化装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一つに記載の液体微細化装置をサウナ室の天井に設けたサウナ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−８１５０４（Ｐ２０１３−８１５０４Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２１６３４（Ｐ２０１１−２２１６３４）
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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