(57)【要約】【課題】貯水部での貯水量の無用な増大を未然に防止し得る液体微細化装置を提供する。【解決手段】本体ケース内に空気を吸い込むファンを回転駆動するファンモータ１６と、ファンで吸い込まれた空気を本体ケース内で温めて温風として送風する一次熱交換器と、破砕モータ１７の作動に基づいて、貯水部に貯留された水を細かな水粒に破砕するとともに、該水粒で一次熱交換器から送風される温風を加湿して本体ケース外に送風する加湿ユニットと、貯水部へ水を供給する配管に介在される給水弁２３と、ファンモータ１６及び破砕モータ１７の作動時に限り給水弁２３を開く制御部２９とを備えた。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケース内に空気を吸い込むファンを回転駆動するファンモータと、前記ファンで吸い込まれた空気を本体ケース内で温めて温風として送風する一次熱交換器と、破砕モータの作動に基づいて、貯水部に貯留された水を細かな水粒に破砕するとともに、該水粒で前記一次熱交換器から送風される温風を加湿して本体ケース外に送風する加湿ユニットと、前記貯水部へ水を供給する配管に介在される給水弁と、前記ファンモータ及び前記破砕モータの作動時に限り前記給水弁を開く制御部とを備えたことを特徴とする液体微細化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体微細化装置において、前記加湿ユニットは、前記貯水部と、前記破砕モータの作動に基づいて回転されて前記貯水部に貯留された水を巻き上げる揚水管と、前記揚水管と一体に回転され、該揚水管で巻き上げられた水を周囲に飛散させる回転板と、前記回転板から飛散された水滴を衝突させて水粒に破砕する破砕壁とを備えたことを特徴とする液体微細化装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液体微細化装置において、前記加湿ユニットから送風される温風を再加熱する二次熱交換器を備えたことを特徴とする液体微細化装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の液体微細化装置において、前記制御部は、前記ファンモータと前記破砕モータと前記一次熱交換器の作動時に限り前記給水弁を開くことを特徴とする液体微細化装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体微細化装置をサウナ室の天井面に設置したことを特徴とするサウナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミストサウナ装置等に使用される液体微細化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
家庭用の浴室の天井面等に設置される家庭用ミストサウナ装置では、浴室内の空気が吸気孔から本体内に吸い込まれ、一次加熱手段により加熱される。加熱された空気は微細化手段で微細化された水と混合されて加湿され、さらに二次加湿手段で加熱された後、送気口から浴室内に送風される。
【０００３】
特許文献１に開示される液体微細化装置では、サウナ運転時に、回転モータの駆動力で回転駆動される揚水管で貯水部から揚水される水が揚水管に取着された回転板から遠心力で飛散される。そして、飛散された水は、微細化装置の筒状の経路の内壁に衝突して破砕され、前述の加熱された空気と混合されて水蒸気化される。
【０００４】
また、サウナ運転後の乾燥運転時には、貯水部への給水が停止された状態で揚水管が回転されるとともに温風が供給されて、貯水部に残留する水が気化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１５２３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された液体微細化装置では、サウナ運転時に貯水部へ給水されている状態で、揚水管を回転させる回転モータと温風を供給するファンモータが動作しないと、貯水部での貯水量が無用に増大して溢れることがある。また、貯水量が増大していると、サウナ運転後の乾燥運転で、貯水部の水を完全に気化するまでに要する時間が長くなり、無用な電力を消費するという問題点がある。
【０００７】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は貯水部での貯水量の無用な増大を未然に防止し得る液体微細化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する液体微細化装置は、本体ケース内に空気を吸い込むファンを回転駆動するファンモータと、前記ファンで吸い込まれた空気を本体ケース内で温めて温風として送風する一次熱交換器と、破砕モータの作動に基づいて、貯水部に貯留された水を細かな水粒に破砕するとともに、該水粒で前記一次熱交換器から送風される温風を加湿して本体ケース外に送風する加湿ユニットと、前記貯水部へ水を供給する配管に介在される給水弁と、前記ファンモータ及び前記破砕モータの作動時に限り前記給水弁を開く制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、上記構成において、前記加湿ユニットは、前記貯水部と、前記破砕モータの作動に基づいて回転されて前記貯水部に貯留された水を巻き上げる揚水管と、前記揚水管と一体に回転され、該揚水管で巻き上げられた水を周囲に飛散させる回転板と、前記回転板から飛散された水滴を衝突させて水粒に破砕する破砕壁とを備えることが好ましい。
【００１０】
また、上記構成において、前記加湿ユニットから送風される温風を再加熱する二次熱交換器を備えることが好ましい。
【００１１】
また、上記構成において、前記制御部は、前記ファンモータと前記破砕モータと前記一次熱交換器の作動時に限り前記給水弁を開くことが好ましい。
【００１２】
また、上記課題を解決するサウナ装置は、上記液体微細化装置をサウナ室の天井面に設置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、液体微細化装置の貯水部での貯水量の無用な増大を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態のサウナ室を示す斜視図である。
【図２】液体微細化装置を示す斜視図である。
【図３】液体微細化装置を示す斜視図である。
【図４】液体微細化装置を示す断面図である。
【図５】液体微細化装置を示す平面図である。
【図６】液体微細化装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】制御部の動作を示すフローチャートである。
【図８】制御部の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、液体微細化装置を備えたサウナ装置の一実施形態を図面に従って説明する。
【００１６】
図１に示すように、浴室と兼用のサウナ室１の天井面２には液体微細化装置３が取付けられている。液体微細化装置３には、電気温水器あるいはガス温水器から熱源として熱水が配管４を介して供給されるとともに、配管５を介して水が供給される。
【００１７】
図２に示すように、前記液体微細化装置３はフロントパネル６の上方に本体ケース７が取着されている。そして、液体微細化装置３は前記サウナ室１内にフロントパネル６を露出させる状態で、本体ケース７がサウナ室１の天井裏に設置されている。
【００１８】
前記フロントパネル６には、サウナ室１内の空気を吸い込む吸気口８と、サウナ室１内に高温高湿度の空気を送り出す送気口９が設けられている。
【００１９】
図３及び図４に示すように、前記本体ケース７内には主に一次熱交換器１０、送風機１１、加湿ユニット１２、二次熱交換器１３が設けられている。
【００２０】
一次熱交換器１０では、本体ケース７の吸気口８の上方に設置され、前記温水器から供給される熱水が循環するように構成される。
【００２１】
前記送風機１１は、本体ケース７に回転可能に支持された一対のファン１５間にファンモータ１６が配設され、そのファンモータ１６の動作に基づいてファン１５が回転される。そして、ファン１５の回転に基づいてサウナ室１内の空気が吸気口８から吸い込まれ、その空気は一次熱交換器１０で温められ後、加湿ユニット１２に案内される。
【００２２】
前記加湿ユニット１２は、前記本体ケース７の中央部において、前記ファン１５から温風が供給される位置に配設され、破砕モータ１７、揚水管１８、遠心破砕円板１９ａ〜１９ｄ、破砕壁２０、貯水部２１等を備えている。
【００２３】
前記破砕モータ１７は本体ケース７の上部に固定され、その出力軸２２は下方に延設されるとともに、出力軸２２の下端部には揚水管１８が取着されている。前記揚水管１８は上方に向かって直径が大きくなる逆円錐状の円筒であり、揚水管１８の上端部に取着される軸部を介して出力軸２２に固定されている。従って、揚水管１８は出力軸２２と一体に回転される。
【００２４】
前記貯水部２１の底面は、前記揚水管１８の下方位置が最も深くなる浅いすり鉢状に形成されるとともに、その最深部に水位検知センサ１４が配設されている。また、前記揚水管１８の下端と貯水部２１の最深部との間には数ｍｍ程度の所要の隙間が確保されている。
【００２５】
図３に示すように、前記貯水部２１の側方位置には、給水弁２３を備えた給水部２４が配設され、その給水部２４には前記配管５から水が供給される。そして、後記制御部２９の動作により給水弁２３が開かれると、配管４から給水弁２３を介して水が貯水部２１に滴下される。
【００２６】
前記揚水管１８の上部には４層の円板状の遠心破砕円板１９ａ〜１９ｄが水平方向となる状態で設けられている。最上層の遠心破砕円板１９ａは揚水管１８の上端部を水平方向に屈曲して形成され、その下方には同一形状の３枚の遠心破砕円板１９ｂ〜１９ｄが最上層の遠心破砕円板１９ａから取付具を介して吊下支持されている。
【００２７】
前記遠心破砕円板１９ａ〜１９ｄの間において、揚水管１８には揚水管１８の内外を連通させる四角形状の開口部２５が一定間隔毎に形成されている。
【００２８】
このような構成により、給水部２４から貯水部２１に水が供給され、貯水部２１に溜まった水の水面が揚水管１８の下端より上方に達している状態で前記破砕モータ１７の作動により揚水管１８が回転されると、貯水部２１に貯留されている水が遠心力により揚水管１８の内周面に沿って上方へ巻き上げられ、各開口部２５から各遠心破砕円板１９ａ〜１９ｄの上面を薄膜状となって案内された後、遠心破砕円板１９ａ〜１９ｄの周縁からその周囲に細かな水滴となって飛散される。
【００２９】
図３〜図５に示すように、前記揚水管１８に対し前記ファン１５の反対側には前記破砕壁２０が形成されている。破砕壁２０は遠心破砕円板１９ａ〜１９ｄを取り囲むように湾曲する衝立状に形成されるとともに、多数の破砕枠２６が上下方向に設けられて各破砕枠２６間が開口されている。そして、前記遠心破砕円板１９ａ〜１９ｄから飛散される細かな水滴が破砕壁２０及び破砕枠２６に衝突してさらに細かい水粒に破砕され、ファン１５から送風される温風により気化される。
【００３０】
前記揚水管１８とファンモータ１６との間には仕切り壁２７が設けられ、遠心破砕円板１９ａ〜１９ｄから飛散される水滴によるファンモータ１６の濡れを防止している。仕切り壁２７に付着した水滴は、貯水部２１に落下する。また、前記破砕壁２０に付着した水粒も貯水部２１に落下する。
【００３１】
前記破砕壁２０に対し、前記揚水管１８の反対側には気液分離装置２８及び前記二次熱交換器１３が配設される。気液分離装置２８では破砕壁２０を通過した温風に含まれる水粒が除去され、水蒸気を含む高湿の空気が二次熱交換器１３に案内される。気液分離装置２８で除去された水粒は、貯水部２１に落下する。
【００３２】
二次熱交換器１３は、本体ケース７の送気口９の上方に設置され、前記温水器から供給される熱水が循環するように構成される。そして、気化熱を奪われて温度が低下した温風が二次熱交換器１３で再加熱されて、前記送気口９に案内される。
【００３３】
次に、上記液体微細化装置３の電気的構成を説明する。
【００３４】
図６に示す制御部２９は、あらかじめ設定されたプログラムに基づいて動作するマイコン及びマイコンと各機器を接続するためのインターフェースを備え、リモコン３０から出力される操作信号と、第一及び第二の温度センサ３１，３２及び水位検知センサ１４から出力される検出信号が入力される。前記制御部２９は、液体微細化装置３のサウナ運転あるいは乾燥運転で動作させる時間を設定するタイマー機能を備えている。
【００３５】
第一の温度センサ３１は、前記一次熱交換器１０を通過した空気の温度を測定する位置に設けられ、第二の温度センサ３２は前記加湿ユニット１２を通過した空気の温度を測定する位置に設けられる。
【００３６】
前記制御部２９は、前記一次熱交換器１０及び二次熱交換器１３に熱水を供給する温水器３３に接続され、サウナ運転時及び乾燥運転時に温水器３３から一次熱交換器１０及び二次熱交換器１３に供給する温水を制御する。
【００３７】
前記制御部２９には前記給水弁２３が接続され、あらかじめ設定されているプログラムに基づいて給水弁２３を開閉制御して前記貯水部２１に供給する水量を制御する。
【００３８】
また、前記制御部２９には前記ファンモータ１６及び破砕モータ１７が接続され、あらかじめ設定されているプログラムに基づいて各モータの動作を制御する。
【００３９】
次に、上記のように構成されたサウナ装置の作用を図７及び図８に従って説明する。
【００４０】
リモコン３０の操作に基づいて、サウナ運転を開始するための操作信号が制御部２９に入力されると（ステップ１）、タイマー動作が開始されるとともに（ステップ２）、制御部２９により一次及び二次熱交換器１０，１３に温水が供給され（ステップ３）、ファンモータ１６と破砕モータ１７が回転駆動される（ステップ４）。
【００４１】
次いで、ファンモータ１６及び破砕モータ１７が正常に動作しているか否かを確認した後（ステップ５）、給水弁２３が開放されて（ステップ６）、貯水部２１に水が供給される。
【００４２】
すると、サウナ室１内の空気が吸気口８から液体微細化装置３内に吸い込まれ、一次熱交換器１０で温められて加湿ユニット１２に送られる。加湿ユニット１２では、揚水管１８が回転されて貯水部２１から水が巻き上げられ、その水が遠心破砕円板１９ａ〜１９ｄから細かな水滴となって周囲に飛散される。
【００４３】
遠心破砕円板１９ａ〜１９ｄから破砕壁２０に向かって飛散された水滴は、破砕壁２０に衝突してさらに細かい水粒となり、ファン１５から送風される温風により気化される。
【００４４】
そして、水蒸気を含む高湿の空気が二次熱交換器１３に案内されて再加熱され、前記送気口９からサウナ室１内に送風される。
【００４５】
あらかじめ設定された時間を経てタイマー動作が終了したとき、あるいはリモコン３０からサウナ運転の停止信号が入力されると（ステップ７，８）、給水弁２３を閉鎖し（ステップ９）、乾燥運転を開始する（ステップ１０）。
【００４６】
図８に示すように、乾燥運転が開始されると、一次及び二次熱交換器１０，１３への温水の供給が維持され（ステップ１１）、ファンモータ１６と破砕モータ１７が回転駆動される（ステップ１２）。この動作により、貯水部２１に残った水は気化される。
【００４７】
次いで、例えば１０分が経過したとき、あるいは第一の温度センサ３１の検出温度ｔ１と第二の温度センサ３２の検出温度ｔ２の差があらかじめ設定された温度差Ｘ℃より小さくなったとき、あるいは水位検知センサ１４が水の存在を検知できなくなったとき（ステップ１３，１４，１５）、ファンモータ１６及び破砕モータ１７の作動が停止される。
【００４８】
すなわち、貯水部２１に供給される空気の気化熱による温度低下が小さくなったとき、あるいは水位検知センサ１４が貯水部２１に水が無くなったことを検知したとき、貯水部２１に残っていた水がすべて気化されたと認識して、ファンモータ１６及び破砕モータ１７の作動が停止される。
【００４９】
そして、一次熱交換器１０及び二次熱交換器１３への温水の供給が停止されて、乾燥運転が終了する（ステップ１６）。
【００５０】
本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）液体微細化装置３の作動により、サウナ室１へ高温高湿の温風を供給することができる。
（２）サウナ運転を行うとき、ファンモータ１６及び破砕モータ１７の回転を確認した後に給水弁２３が開放されて貯水部２１に水が供給される。従って、ファンモータ１６及び破砕モータ１７が回転していないとき、言い換えれば加湿ユニット１２で加湿動作を行っていないときには、貯水部２１への水の供給を停止することができる。
（３）加湿ユニット１２で加湿動作を行っていないときには、貯水部２１への水の供給を停止することができるので、貯水部２１での無用な水位の上昇を防止し、かつ水の供給過多により貯水部２１から水があふれ出ることを未然に防止することができる。
（４）貯水部２１での無用な水位の上昇を防止することができるので、乾燥運転に要する時間を短縮することができる。従って、乾燥運転の省エネルギー化を図ることができる。
【００５１】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・サウナ運転時には、ファンモータ１６と破砕モータ１７の動作に加えて、一次熱交換器１０及び二次熱交換器１３に温水が供給されたことを検出した後に、貯水部２１に水を供給するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように、本発明にかかる液体微細化装置は、貯水部での貯水量の無用な増大を未然に防止することができるので、ミストサウナ装置以外に、液体を微細化して気体に混合する装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１      サウナ室
２      天井面
３      液体微細化装置
４      配管
５      配管
６      フロントパネル
７      本体ケース
８      吸気口
９      送気口
１０    一次熱交換器
１１    送風機
１２    加湿ユニット
１３    二次熱交換器
１４    水位検知センサ
１５    ファン
１６    ファンモータ
１７    破砕モータ
１８    揚水管
１９ａ  遠心破砕円板
１９ｂ  遠心破砕円板
１９ｃ  遠心破砕円板
１９ｄ  遠心破砕円板
２０    破砕壁
２１    貯水部
２２    出力軸
２３    給水弁
２４    給水部
２５    開口部
２６    破砕枠
２７    仕切り壁
２８    気液分離装置
２９    制御部
３０    リモコン
３１    第一の温度センサ
３２    第二の温度センサ
３３    温水器
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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