(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を貯蔵するように設けられた流体貯蔵部と、
前記流体貯蔵部に貯蔵された流体を気化又は霧化させて高湿空気を生成するように前記流体貯蔵部に設けられた高湿空気生成部と、
前記高湿空気生成部に生成された高湿空気を保持するように前記流体貯蔵部の直上から前記流体貯蔵部の水平方向の一方に伸びるように設けられた高湿空気貯留部と、
前記高湿空気貯留部の直上に設けられ、前記流体貯蔵部の水平方向の一方側において前記高湿空気貯留部と連通する開口部を有した加圧室と、
前記加圧室内で上下方向に振動することにより前記高湿空気貯留部に保持された高湿空気を加圧するように設けられた振動部と、
前記振動部に加圧された高湿空気が渦輪となって水平方向に放出されるように前記加圧室の直下において前記高湿空気貯留部の前記流体貯蔵部とは反対側の側部に連通した渦輪生成部と、
を備えた流体搬送装置。
【請求項２】
前記振動部は、水平投影面上において前記開口部よりも大きな面積を有する下面を有した請求項１記載の流体搬送装置。
【請求項３】
前記開口部は、前記振動部の中央の直下に形成された請求項１又は請求項２記載の流体搬送装置。
【請求項４】
前記渦輪生成部は、前記高湿空気が水平方向から放出される際に渦輪となるように水平方向の長さが設定された管からなる請求項１〜請求項３のいずれかに記載の流体搬送装置。
【請求項５】
前記流体貯蔵部と前記高湿空気生成部と前記高湿空気貯留部とを収納した本体ケース、
を備え、
前記渦輪生成部は、前記本体ケースの側面と合致した高湿空気の出口開口部を有した請求項１〜請求項４のいずれかに記載の流体搬送装置。
【請求項６】
前記渦輪生成部は、高湿空気の出口開口部の周りに空間が形成されるように設けられた請求項１〜請求項４のいずれかに記載の流体搬送装置。
【請求項７】
前記高湿空気貯留部は、前記流体貯蔵部の上縁部の外側から下方に傾斜して前記流体貯蔵部の上縁部に連結した傾斜部を有した請求項１〜請求項６のいずれかに記載の流体搬送装置。
【請求項８】
前記高湿空気生成部は、前記渦輪生成部により形成される渦輪ひとつ分の高湿空気を生成し、
前記高湿空気貯留部は、前記高湿空気生成部が生成した渦輪ひとつ分の高湿空気を保持する容量を有し、
前記振動部は、前記高湿空気貯留部が渦輪ひとつ分の高湿空気を保持した際に、上下方向に振動する請求項１〜請求項７のいずれかに記載の流体搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、流体搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体搬送装置においては、高湿空気生成部が高湿空気を生成する。当該高湿空気は、配管や送風機を利用して、加圧室まで搬送される。当該高湿空気は、渦輪となって加圧室から放出される（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
しかしながら、これらの流体搬送装置においては、配管や送風ファンの分だけ、製品サイズが大きくなる。
【０００４】
これに対し、加圧室内に高湿空気生成部を備えた流体搬送装置が提案されている。当該流体搬送装置によれば、配管や送風ファンを利用しなくても、加圧室内を高湿空気で満たすことができる（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３６７５２０３号公報
【特許文献２】特開２０１０−０５４１４６号公報
【特許文献３】特許第４５６９４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、当該流体搬送装置においては、高湿空気生成部の分だけ加圧室が大きくなる。このため、加圧室内を高濃度の高湿空気で満たすことができない。また、高湿空気に対する加振力が不足すると、搬送距離も保水量も足りない小さな渦輪しか放出されない。すなわち、保水量の多い高密度の渦輪を放出するためには、大きな加振器が必要となる。このため、流体搬送装置は大きく重たいものとなる。
【０００７】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、製品サイズが小さくても高密度の渦輪を放出することができる流体搬送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る流体搬送装置は、流体を貯蔵するように設けられた流体貯蔵部と、前記流体貯蔵部に貯蔵された流体を気化又は霧化させて高湿空気を生成するように前記流体貯蔵部に設けられた高湿空気生成部と、前記高湿空気生成部に生成された高湿空気を保持するように前記流体貯蔵部の直上から前記流体貯蔵部の水平方向の一方に伸びるように設けられた高湿空気貯留部と、前記高湿空気貯留部の直上に設けられ、前記流体貯蔵部の水平方向の一方側において前記高湿空気貯留部と連通する開口部を有した加圧室と、前記加圧室内で上下方向に振動することにより前記高湿空気貯留部に保持された高湿空気を加圧するように設けられた振動部と、前記振動部に加圧された高湿空気が渦輪となって水平方向に放出されるように前記加圧室の直下において前記高湿空気貯留部の前記流体貯蔵部とは反対側の側部に連通した渦輪生成部と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、製品サイズが小さくても高密度の渦輪を放出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１における流体搬送装置の縦断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１における流体搬送装置を下方から見た平面図である。
【図３】この発明の実施の形態１における流体搬送装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態２における流体搬送装置の縦断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２における流体搬送装置を下方から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１２】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における流体搬送装置の縦断面図である。図２はこの発明の実施の形態１における流体搬送装置を下方から見た平面図である。
【００１３】
図１において、１は本体ケースである。本体ケース１は、略円筒状に形成される。本体ケース１の上部には、ふた１ａが分割点Ａに対して着脱自在に設けられる。ふた１ａの外形は、略円錐状に形成される。
【００１４】
本体ケース１内の奥側には、給水タンク２が着脱自在に取り付けられる。給水タンク２の下部には、給水弁２ａが設けられる。給水弁２ａの下方では、本体ケース１内の下部の奥側に給水部３が形成される。給水部３の下部には、給水路４の一端が接続される。給水路４の他端には、流体貯蔵部として、貯水部５が接続される。貯水部５は、本体ケース１内の一側に設けられる。
【００１５】
給水部３には、水位検知手段６が設けられる。貯水部５下部の外周面には、ヒータ７が取り付けられる。貯水部５下部の外周面には、温度検出手段として、サーミスタ８が取り付けられる。貯水部５の底面には、高湿空気生成部として、超音波素子９が取り付けられる。
【００１６】
貯水部５の直上には、高湿空気貯留部として、霧化室１０が設けられる。霧化室１０は、貯水部５よりも本体ケース１中央側に突出するように形成される。霧化室１０の下部の本体ケース１中央側には、傾斜面１０ａが形成される。傾斜面１０ａは、貯水部５よりも本体ケース１中央側から下方に傾斜する。傾斜面１０ａの下縁部は、貯水部５の上縁部の本体ケース１中央側に連結する。
【００１７】
霧化室１０の直上には、加圧室１１が設けられる。加圧室１１の下面の中央には、開口部１１ａが設けられる。加圧室１１は、開口部１１ａを介して、霧化室１０の本体ケース１中央側と連通する。
【００１８】
加圧室１１の直上には、加圧部として、加振器１２が設けられる。加振器１２は、一般的なスピーカと同様の構造である。すなわち、加振器１２は、ボイスコイル１２ａ、振動板１２ｂ、マグネット１２ｃを備える。
【００１９】
ボイスコイル１２ａは、開口部１１ａの略中央の鉛直線上に配置される。ボイスコイル１２ａの下部の定位置には、振動部として、振動板１２ｂが接着層を介して固着される。振動板１２ｂは、耐熱性を有する材料で形成される。振動板１２ｂの下面は、水平投影面上において開口部１１ａの面積よりも大きくなるように形成される。振動板１２ｂは、加圧室１１との間で気密を保持するように設けられる。この際、気密空間の容積は、霧化室１０の容積と同等以下となるように設定される。振動板１２ｂに接するように、ゴム等の振動減衰能の大きい材料が配置される場合もある。ボイスコイル１２ａの周辺かつ振動板１２ｂの直上には、マグネット１２ｃが配置される。加振器１２の後部には、任意形状の空気弁（図示せず）が形成される。
【００２０】
霧化室１０の側部には、渦輪生成部として、渦輪生成管１３が連通する。渦輪生成管１３は、本体ケース１の中心に対して貯水部５とは反対側に設けられる。渦輪生成管１３は、長手方向が床面に対して平行となるように形成される。渦輪生成管１３の長手方向は、任意の寸法に設定される。渦輪生成管１３の先端には、出口開口部１３ａが形成される。出口開口部１３ａは、床面に対して垂直に開口する。出口開口部１３ａの下方には、空間が形成される。空間の高さは、一定の距離Ｂとなるように設定される。出口開口部１３ａの下部以外の淵は、本体ケース１の外周面と完全に合致する。
【００２１】
図２において、１４は制御装置である。制御装置１４は、本体ケース１の中心に対して給水タンク２と反対側で本体ケース１内の下部に設けられる。制御装置１４には、ヒータ７の入力端が接続される。制御装置１４には、サーミスタ８の出力端が接続される。制御装置１４には、超音波素子９の入力端が接続される。制御装置１４には、ボイスコイル１２ａの入力端が接続される。
【００２２】
次に、図３を用いて、流体搬送装置の動作を説明する。
図３はこの発明の実施の形態１における流体搬送装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【００２３】
まず、本体ケース１の外部において、給水タンク２に水が供給される。その後、給水タンク２は、タンク挿入部（図示せず）に沿って、本体ケース１内に挿入される。当該挿入により、給水タンク２内の水は、給水弁２ａを介して給水部３に流れ込む。当該水は、給水路４を介して貯水部５に流れ込む。この際、給水タンク２からの給水量は、給水弁２ａにより一定量に保たれる。その結果、貯水部５は、ヒータ７の上端と同等高さまで水で満たされる。
【００２４】
その後、ステップＳ１で、電源ＳＷ（図示せず）が押されると、流体搬送装置の電源がＯＮ状態となる。当該状態により、流体搬送装置の運転が開始される。その後、ステップＳ２に進み、制御装置１４は、ヒータ７をＯＮ状態にする。当該状態により、ヒータ７に電流が流れる。当該電流により、ヒータ７が熱を発する。当該熱により、貯水部５が加熱される。当該加熱により、貯水部５内の水温が上昇する。
【００２５】
その後、ステップＳ３に進み、制御装置１４は、サーミスタ８の検出温度に基づいて、貯水部５の水温が摂氏８０度よりも高いか否かを判断する。
【００２６】
貯水部５の水温が摂氏８０度以下の場合は、ステップＳ２に戻る。貯水部５の水温が摂氏８０度よりも高い状態が１分継続した場合は、水の殺菌が完了する。この場合、ステップＳ４に進み、制御装置１４は、ヒータ７をＯＦＦ状態にする。
【００２７】
その後、ステップＳ５に進み、制御装置１４は、超音波素子９と加振器１２とをＯＮ状態にする。超音波素子９の間欠運転により、貯水部５内の水は、界面で微細化される。すなわち、貯水部５内の水は、霧化する。当該霧化により、霧化室１０と加圧室１１の略中央部は、高湿空気１５で満たされる。このとき、高湿空気１５は、拡散せずに、霧化室１０と加圧室１１の略中央部に保持される。
【００２８】
この際、水滴が貯水部５から水柱として跳ね上がる。当該水滴は、霧化室１０の壁面をつたって貯水部５に回収される。これに対し、霧化室１０内には、結露した水分が付着する。当該水分は、傾斜面１０ａをつたって貯水部５に回収される。
【００２９】
ＯＮ状態となった加振器１２においては、ボイスコイル１２ａに駆動信号が入力される。当該入力により、ボイスコイル１２ａは、マグネット１２ｃとの間で電磁駆動する。当該電磁駆動により、振動板１２ｂは、加圧室１１壁面と接触せずに、加圧室１１内を駆動領域１１ｂとして間欠的に上下方向に振動する。
【００３０】
当該振動により、加圧室１１内の容積が変動する。当該変動により、加圧室１１内の高湿空気１５が加圧される。この際、振動板１２ｂの中央部近傍において、加振力が最も強くなる。当該加圧により、加圧室１１内の高湿空気１５は、開口部１１ａを通過して、霧化室１０に移動する。当該移動により、霧化室１０の高湿空気１５も加圧される。この際、加圧室１１内で生じる異音の共鳴による増幅等は、ゴム等により防止される。
【００３１】
当該高湿空気１５は、渦輪生成管１３内を水平方向外側へ移動する。この際、高湿空気１５は、渦輪生成管１３の内周面との摩擦により減速する。このため、渦輪生成管１３の内周面近傍と渦輪生成管１３中心との間に、高湿空気１５の風速分布が形成される。当該風速分布により、渦輪生成管１３内周面近傍で、渦流が生成される。当該渦流により、全体として、渦輪状の高湿空気１５が出口開口部１３ａから放出される。
【００３２】
当該高湿空気１５は、本体ケース１から離れる方向に並進する。その後、当該高湿空気１５の渦輪外周部は、徐々に拡散する。その結果、その後、当該高湿空気１５は、渦輪の形状を保持できなくなる。その結果、当該高湿空気１５は、他の空気と混じり合う。
【００３３】
その後、ステップＳ６に進み、制御装置１４は、サーミスタ８の検出温度に基づいて、貯水部５の水温が摂氏８０度よりも高いか否かを判断する。貯水部５の水温が摂氏８０度以下の場合は、ステップＳ２に戻る。貯水部５の水温が摂氏８０度よりも高い場合は、ステップＳ７に進む。
【００３４】
ステップＳ７では、制御装置１４は、電源ＳＷがＯＦＦ状態となっているか否か、タイマーの設定時間が経過したか否か、水位検知手段６の検知結果に基づいて給水タンク２内の水量が０になったか否かを判断する。いずれの条件も成立していない場合は、ステップＳ３に戻る。いずれかの条件が成立した場合は、ステップＳ８に進む。ステップＳ８では、流体搬送装置の動作が終了する。
【００３５】
次に、図１を用いて、流体搬送装置の動作が終了した後のメンテナンス方法を説明する。
【００３６】
まず、利用者は、分割点Ａでふた１ａを取り外す。その後、利用者は、給水タンク２、給水部３、給水路４、貯水部５に残った水を本体ケース１外へ排出する。当該排出により、流体搬送装置の未使用時に、給水タンク２等での菌の繁殖や悪臭の発生が抑制される。この際、利用者は、振動板１２ｂの加圧面（下面）に残った水を確実に拭くことができる。このため、振動板１２ｂでの菌の繁殖や悪臭の発生が抑制される。
【００３７】
以上で説明した実施の形態１によれば、高湿空気１５は、最小限の空間に高密度で機密状態となる。当該高湿空気１５は、加振器１２により効率よく加圧される。このため、流体搬送装置の製品サイズが小さくても、高密度で安定した推進力のある渦輪を生成することができる。
【００３８】
また、高湿空気１５の搬送に配管や送風ファンを利用する必要がない。このため、部品点数も少なくなる。その結果、流体搬送装置を安価にすることができる。
【００３９】
また、高湿空気１５の接する空間を小さくすることで、加圧されにくい箇所への高湿空気１５の流入が抑制される。このため、流体搬送装置を衛生的に保つことができる。
【００４０】
また、振動板１２ｂは、水平投影面上において開口部１１ａよりも大きな面積を有する。このため、霧化室１０内の高湿空気１５を確実に加圧することができる。
【００４１】
また、開口部１１ａは、振動板１２ｂの略中央の直下に形成される。このため、霧化室１０内の高湿空気１５をより確実に損失なく加圧することができる。
【００４２】
また、渦輪生成管１３は、高湿空気１５が放出される際に渦輪となるように水平方向の長さが設定される。このため、高湿空気１５が渦輪にならずに自然流出することを抑制できる。従って、流体搬送装置が周辺の床を濡らすこともない。また、流体搬送装置の美観が損なわれることもない。
【００４３】
また、渦輪生成管１３の出口開口部１３ａの下方には、空間が形成される。渦輪生成管１３の出口開口部１３ａの下部以外の淵は、本体ケース１の側面に合致する。このため、出口開口部１３ａから放出された渦輪が流体搬送装置の部品と接触することはない。従って、渦輪が崩壊することもない。
【００４４】
また、霧化室１０の壁面、加圧室１１の壁面に結露した水分は、傾斜面１０ａをつたって貯水部５に回収される。従って、水を効率よく衛生的に再利用することができる。また、水分の回収経路が不要となる。このため、流体搬送装置を小型かつ安価にすることができる。
【００４５】
また、貯水部５は、加圧室１１の開口部１１ａの直下に隣接して設けられる。このため、水柱による水滴の散乱を防ぐことができる。
【００４６】
なお、ヒータ７の加熱により貯水部５の水を気化させて、高湿空気１５を生成してもよい。この場合、超音波素子９が不要となる。このため、制御回路等を簡素化することができる。その結果、流体搬送装置を小型かつ安価にすることができる。この場合、渦輪の視認性はやや悪くなる。しかしながら、当該渦輪は、接することで体感できる。
【００４７】
また、精油などの香りを含む空気を搬送してもよい。この場合、渦輪の視認性はない。しかしながら、当該渦輪は、嗅ぐことで体感できる。
【００４８】
また、分割点Ａによってふた１ａを取り外して、貯水部５に直接給水してもよい。この場合、流体搬送装置の運転継続時間が短くなる。しかしながら、給水タンク２や給水路４等が不要となる。このため、流体搬送装置を小型かつ安価にすることができる。当該構成は、特に、加湿が不要のときに香りを搬送する場合に有効である。
【００４９】
また、超音波素子９によって、渦輪ひとつ分の高湿空気１５を生成してもよい。この場合、霧化室１０で渦輪ひとつ分を保持し、振動板１２ｂを上下方向に振動させることで、渦輪を確実に放出することができる。また、霧化室１０を小型にすることができる。
【００５０】
また、制御装置１４の位置を限定する必要はない。
【００５１】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２における流体搬送装置の縦断面図である。図５はこの発明の実施の形態２における流体搬送装置を下方から見た平面図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。実施の形態２の水分搬送機の制御は図３と同様である。
【００５２】
実施の形態１の貯水部５は、加圧室１１の開口部１１ａの直下に隣接して設けられていた。一方、実施の形態２の貯水部５は、振動板１２ｂの開口部１１ａの直下に設けられる。渦輪生成管１３は、任意の長さを設定される。このため、高湿空気１５や水柱の水滴が、流体搬送装置の外部に流出することはない。
【００５３】
以上で説明した実施の形態２によれば、実施の形態１よりも流体搬送装置を小さくすることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１  本体ケース
１ａ  ふた
２  給水タンク
２ａ  給水弁
３  給水部
４  給水路
５  貯水部
６  水位検知手段
７  ヒータ
８  サーミスタ
９  超音波素子
１０  霧化室
１０ａ  傾斜面
１１  加圧室
１１ａ  開口部
１１ｂ  駆動領域
１２  加振器
１２ａ  ボイスコイル
１２ｂ  振動板
１２ｃ  マグネット
１３  渦輪生成管
１３ａ  出口開口部
１４  制御装置
１５  高湿空気
【図１】
0005408225.tif 000002
【図２】
0005408225.tif 000003
【図３】
0005408225.tif 000004
【図４】
0005408225.tif 000005
【図５】
0005408225.tif 000006