(57)【要約】【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、貯水部の乾燥度合いを検知できるので、過乾燥を防ぎ、必要最短時間で装置内を乾燥させ得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、この液体微細化手段と熱交換器７およびファンモータ８を制御する制御手段を備え、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複数の回転板２０ａ，２０ｂと一体に形成された、逆円錐状の揚水管２２を備え、前記制御手段は、回転手段１３への水供給と回転手段１３と熱交換器７およびファンモータ８の運転とを制御する制御部２９を備え、この制御部２９は、貯水部２５に設けた低位置サーミスタ２６と高位置サーミスタ２７で残水の有無を判断する。【選択図】図２
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【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、この液体微細化手段と加熱手段および送風手段を制御する制御手段を備え、前記液体微細化手段は、上流開口部および下流開口部を有する液体微細化手段ケースと、この液体微細化手段ケース内に設けた回転手段と、前記液体微細化手段ケース内の下部に設けた貯水部と、この貯水部内の底部に設けられた低水位検知手段と、通常運転時には水位が達しない位置に設けられた高水位検知手段と、この回転手段に液体を供給する液体供給手段と、前記回転手段の外周には、前記液体微細化手段ケースに連結された破砕部を有し、前記回転手段は、回転モータと、前記回転モータ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軸方向に固定された回転板とを有し、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を有し、前記制御手段は、前記液体供給手段から前記上方の回転板上への液体供給と、前記回転モータの回転と、前記加熱手段および前記送風手段の運転とを制御する制御部を備え、前記低水位検知手段と前記高水位検知手段はサーミスタを備え、この制御部は、前記低水位検知手段と前記高水位検知手段からの信号により、前記液体微細化手段ケース内の残水の有無を判断する構成とした、液体微細化装置。
【請求項２】
前記高水位検知手段は、前記貯水部内の通常運転時には水位が達しない位置に設けら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。
【請求項３】
前記高水位検知手段は、前記加熱手段と前記液体微細化手段ケース間の風路内に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の液体微細化装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか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。
【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、回転する円板の上面に液体を供給し、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、運転後に装置内を乾燥させようとした際、長時間を要してしまうということである。
【０００６】
すなわち、従来の液体微細化装置は、上述のごとく、回転する円板の上面に液体を一定供給しているが、吸込み空気の温湿度などにより加湿量は変化するものであるため、加湿されずにタンクへと戻る水量ももちろん変化する。言い換えれば、変化する加湿量に対応すべく十分な水量をタンク内に保持することが必要となり、菌の繁殖等に備えて運転後に装置内を乾燥させるには適していない構成である。そこで本発明は、貯水部に貯留する水の量を必要最低限とし、装置乾燥時における乾燥時間の短縮を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、この液体微細化手段と加熱手段および送風手段を制御する制御手段を備え、前記液体微細化手段は、上流開口部および下流開口部を有する液体微細化手段ケースと、この液体微細化手段ケース内に設けた回転手段と、前記液体微細化手段ケース内の下部に設けた貯水部と、この貯水部内の底部に設けられた低水位検知手段と、通常運転時には水位が達しない位置に設けられた高水位検知手段と、この回転手段に液体を供給する液体供給手段と、前記回転手段の外周には、前記液体微細化手段ケースに連結された破砕部を有し、前記回転手段は、回転モータと、前記回転モータ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軸方向に固定された回転板とを有し、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を有し、前記制御手段は、前記液体供給手段から前記上方の回転板上への液体供給と、前記回転モータの回転と、前記加熱手段および前記送風手段の運転とを制御する制御部を備え、前記低水位検知手段と前記高水位検知手段はサーミスタを備え、この制御部は、前記低水位検知手段と前記高水位検知手段からの信号により、前記液体微細化手段ケース内の残水の有無を判断することにより、上記目的を達成している。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、本発明は、低水位検知手段と高水位検知手段からの信号により、前記液体微細化手段ケース内の残水の有無を判断することにより、貯水部の残水の有無を検知できるので、過乾燥を防ぎ、必要最短時間で装置内を乾燥させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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】同液体微細化装置の垂直断面の構成図
【図３】（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
【図４】同液体微細化装置の垂直断面の構成図
【図５】同制御手段のブロック図
【図６】同乾燥運転の制御を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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、この液体微細化手段と加熱手段および送風手段を制御する制御手段を備え、前記液体微細化手段は、上流開口部および下流開口部を有する液体微細化手段ケースと、この液体微細化手段ケース内に設けた回転手段と、前記液体微細化手段ケース内の下部に設けた貯水部と、この貯水部内の底部に設けられた低水位検知手段と、通常運転時には水位が達しない位置に設けられた高水位検知手段と、この回転手段に液体を供給する液体供給手段と、前記回転手段の外周には、前記液体微細化手段ケースに連結された破砕部を有し、前記回転手段は、回転モータと、前記回転モータ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軸方向に固定された回転板とを有し、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、前記制御手段は、前記液体供給手段から前記上方の回転板上への液体供給と、前記回転モータの回転と、前記加熱手段および前記送風手段の運転とを制御する制御部を備え、前記低水位検知手段と前記高水位検知手段はサーミスタを備え、この制御部は、前記低水位検知手段と前記高水位検知手段からの信号により、前記液体微細化手段ケース内の残水の有無を判断するという構成を有する。これにより、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。また、貯水部内の底部に低水位検知手段、通常運転時には水位が達しない位置に高水位検知手段を設けたことで、貯水部における残水の有無を確認することが出来るため、過乾燥を防ぎ、必要最短時間で装置内を乾燥させることが可能となるという効果を奏する。
【００１１】
本請求項２記載の液体微細化装置は、前記高水位検知手段は、前記貯水部内の通常運転時には水位が達しない位置に設けられているという構成を有する。これにより、前記貯水部内が乾燥した状態においては、前記低水位検知手段と前記高水位検知手段がそれぞれ示す電気抵抗値が近接するため、貯水部における残水の有無を確認することが出来、過乾燥を防ぎ、必要最短時間で装置内を乾燥させることが可能となるという効果を奏する。また、前記低水位検知手段と前記高水位検知手段が近接した位置に配置されていることで、乾燥時にそれぞれが示す電気抵抗値がほぼ同等の値となるため、乾燥判断が容易となるといった効果を奏する。
【００１２】
本請求項３記載の液体微細化装置は、前記高水位検知手段は、前記加熱手段と前記液体微細化手段ケース間の風路内に設けられているという構成を有する。これにより、前記貯水部内が乾燥した状態においては、前記低水位検知手段と前記高水位検知手段がそれぞれ示す電気抵抗値が近接するため、貯水部における残水の有無を確認することが出来、過乾燥を防ぎ、必要最短時間で装置内を乾燥させることが可能となるという効果を奏する。また、前記高水位検知手段を前記液体微細化手段ケースの内部に配置しなかったことで、水滴の付着を防止することができ、結果として誤検知を防ぐことが可能となるという効果を奏する。
【００１３】
本請求項４記載のサウナ装置は請求項１に記載の液体微細化装置をサウナ室の天井に設けるという構成を有する。これにより、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。また、貯水部内の底部に低水位検知手段、通常運転時には水位が達しない位置に高水位検知手段を設けたことで、液体微細化手段ケース内の残水の有無を検知できるので、過乾燥を防ぎ、必要最短時間で装置内を乾燥させることが可能となるという効果を奏する。
【００１４】
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。
【００１５】
（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。
【００１６】
液体微細化装置３は、図２に示すように、下面に吸込口４と排気口５を有する箱状の本体ケース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。
【００１７】
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。また、補助熱交換器１１の上流には大径水滴を取り除くエリミネータ２３が備えられている。
【００１８】
液体微細化手段９は、図２に示すように、垂直方向に配置され、上流開口部および下流開口部を有する液体微細化手段ケース１２と、この液体微細化手段ケース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。
【００１９】
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。
【００２０】
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を、上下方向に所定間隔で固定して設けている。
【００２１】
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と２枚の回転板を設ける構成とする。
【００２２】
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、回転手段１３の下部には、回転板２０ａ、回転板２０ｂと一体に形成された、逆円錐状の揚水管２２を上下方向に備えている。
【００２３】
揚水管２２は、図３に示すように、揚水した水を回転による遠心力で噴出させる水平方向に長い開口２４を各回転板２０ｂと揚水管２２が連結する箇所に２個設け、各回転板の間で水を噴出させる方向が異なるように、開口２４の位置を周方向にずらしている。
【００２４】
また、液体微細化手段ケース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、液体微細化手段ケース１２の下部は、例えば逆台形の形状（下方に凸）としている。
【００２５】
また、低水位検知手段として、貯水部２５内の底部に低位置サーミスタ２６、通常運転時には水位が達しない位置に高水位検知手段として高位置サーミスタ２７が設けられている。
【００２６】
この高位置サーミスタ２７の位置は図２に示すように貯水部２５内の通常運転時には水位が達しない高さに配置しても良いが、図４に示すように熱交換器７と液体微細化手段ケース１２間の風路内に配置されたとしても、その作用効果に際は生じない。
【００２７】
ただし、高位置サーミスタ２７が貯水部２５内に配置されている状態においては、低位置サーミスタ２６と高位置サーミスタ２７が近接した位置に配置されていることで、乾燥時にそれぞれが示す電気抵抗値がほぼ同等の値となるため、乾燥判断が容易となり、高位置サーミスタ２７を熱交換器７と液体微細化手段ケース１２間の風路内に配置されている状態においては、液体微細化手段ケース１２の内部に配置しなかったことで、水滴の付着を防止することができ、結果として誤検知を防ぐことが可能となる。
【００２８】
次に制御手段２８の構成を、図５を用いて説明する。
【００２９】
制御手段２８は制御部２９と、表示部や運転操作スイッチ（図示なし）を備えたリモコン３０と、水位検知手段としての低位置サーミスタ２６、高位置サーミスタ２７で構成されている。制御部２９はマイクロコンピューター（以下マイコンと記載、図示なし）を有し、マイコンはリモコン３０からの操作信号により、熱交換器７へ温水を供給するポンプや、ファンモータ８、回転軸１９を駆動する回転モータ２１、給水弁１７を制御している。
【００３０】
以上の構成において、次に動作を説明する。
【００３１】
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３１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３２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きわめて少量であって、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。
【００３２】
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、液体微細化手段ケース１２へと送られる。
【００３３】
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が高速回転される。
【００３４】
このとき、給水管１４は、定流量弁１５で設定された流量の水を供給し、貯水部２５に水を貯留する。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。
【００３５】
すなわち、この揚水管２２は、上述のごとく逆円錐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。
【００３６】
そして揚水管２２の内壁を伝って上方へ移動した水は、まず、開口２４から回転による遠心力で噴出し、回転板２０ｂへと伝い、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の外周縁から接線方向へと高速で吹き飛ばされる。
【００３７】
このように、遠心力で飛散した水滴は、液体微細化手段ケース１２の内壁に衝突して破砕され、水の微細化が促進される。
【００３８】
また揚水管２２の内壁を伝って上方へ移動し、開口２４から噴出しなかった水は、さらに揚水管２２の内壁を伝って上昇し、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へと高速で吹き飛ばされる。
【００３９】
このように、遠心力で飛散した水滴は、液体微細化手段ケース１２の内壁に衝突して破砕され、水の微細化が促進される。
【００４０】
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。
【００４１】
このように、揚水管２２で揚水した水は、ほとんど全て微細化され、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の開口から排出されるが、一部は微細化されずに液体微細化手段ケース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、液体微細化手段ケース１２の内壁を伝って、貯水部２５に流れ落ち、貯水される。
【００４２】
一方、回転板２０ａおよび回転板２０ｂ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、ファンモータ８の送風によって、排気口５からサウナ室１の内部へ蒸気として供給される。
【００４３】
このとき、揚水管２２で揚水した水が、ほぼ完全に微細化されるためには、給水管１４から供給される水の量が問題となる。すなわち、回転板２０ａ〜２０ｂの枚数や回転モータ２１の回転数等により決定される、液体微細化手段９の微細化能力により、微細化できる水の量は設定され、たとえば４５ｃｃ／ｍｉｎである。
【００４４】
供給水量と微細化能力の関係が、供給水量過多の状態においては貯水部２５における水位は次第に上昇していく。ただし通常運転時には、水位が貯水部２５から溢れることがないようタイマー等により制御されているため、一定水位を越えることはない。
【００４５】
次に乾燥運転時の制御について説明する。図４に示す水位検知手段として低位置サーミスタ２６、高位置サーミスタ２７を用いた制御で、そのフローチャートを図５に示す。
【００４６】
図６に示すように、通常の乾燥運転時、熱交換器７に通水し、ファンモータ８及び回転モータ２１を運転し、給水弁１７は閉じている。
【００４７】
サウナ運転終了時には貯水部２５内にある程度の残水があるが、この乾燥運転をすることで、貯水部２５内の貯留水の水位が下降し、最終的には残水のない状態まで乾燥される。貯水が存在する状態においては、低位置サーミスタ２６は貯水の温度を、高位置サーミスタ２７は熱交換器７で加熱された流通空気の温度をそれぞれ検知しているが、貯水の温度は加熱された空気より低温であるため、貯水がなくなった状態においては、両者が熱交換器７で加熱された流通空気の温度を検知するため、それぞれが示す電気抵抗値が近接し、これにより貯水部２５内には残水がないことが確認できる。
【００４８】
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、低水位検知手段と高水位検知手段からの信号により、液体微細化手段ケース内の残水の有無を判断することにより、残水の有無を検知できるので、過乾燥を防ぎ、必要最短時間で装置内を乾燥させることが可能となる。
【００４９】
さらに、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奏する。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明の液体微細化装置は、低水位検知手段と高水位検知手段からの信号により、液体微細化手段ケース内の残水の有無を判断することにより、貯水部の乾燥度合いを検知できるので、過乾燥を防ぎ、必要最短時間で装置内を乾燥させることが可能となる。さらには、供給した水をほぼ完全に微細化することができ、貯水部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奏する。
【００５１】
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】
【００５２】
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  液体微細化手段ケース
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  回転板
２１  回転モータ
２２  揚水管
２３  エリミネータ
２４  開口
２５  貯水部
２６  低位置サーミスタ
２７  高位置サーミスタ
２８  制御手段
２９  制御部
３０  リモコン
３１  パイプ
３２  配管
【図１】
2014158650.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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