(57)【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、垂直方向に配置された上方開口部および下方開口部を有する前記吸込口を介してサウナ室内の空気を吸い込み、吸い込まれた前記空気は前記加熱手段である熱交換器によって加熱され前記排気口から前記空気を前記サウナ室へ供給される間に設けた筒状の経路と、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貯水部を有し、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、前記回転軸の軸方向の外壁面に所定間隔で並列して固定した複数の回転板と、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を前記回転板の中央に有し、この揚水管は、逆円錐形状で、上部には上方の回転板と下方の回転板の間の前記揚水管の外壁部に前記揚水管の内壁を伝って上方へ移動した水が回転による遠心力で噴出する水平方向に長い開口（スリット）と前記開口の外側周囲に前記筒状の経路に支持された前記開口から噴出した水が当たる環状の当て板を設け、下部の外壁には、前記貯水部の水の上昇を防止する下方に略円錐状の形状と成している底辺の端から前記揚水管に向かう傾斜している遠心力が増し外方に力が働き水が下方に下りることになる傾斜部を有する上昇防止部を設けたものであって、前記制御手段として前記筒状の経路の前記上方開口部および前記下方開口部に温度検知手段を設け、この温度検知手段で検知した水の蒸発により送風空気から気化熱が奪われる温度により、乾燥運転を制御することを特徴とする液体微細化装置。
【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、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通気路に設けた加熱手段および送風手段と、この送風手段と排気口間に設けた微細化手段とを備え、前記微細化手段は、給水管から液体を噴射させる構成となっていた（例えば、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６−６３１０３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、ノズルから噴出された液体のうち、微細化できなかった液体を排出するために、サウナ室に配管を施工しなければならず、サウナ装置設置時の施工作業が煩雑になるということである。
【０００６】
すなわち、ノズルから液体を噴出して液体を微細化するタイプのものでは、液体を完全に微細化することができず、サウナ装置に残った大量の微細化できなかった液体を処理するためにサウナ室に配管を延長して、この微細化できなかった液体をサウナ室に排出するようになっている。このような配管をサウナ室に美観的に施工するのは非常に煩雑な作業となっている。
【０００７】
そこで本発明は、サウナ装置設置時の施工作業を簡単に行えるように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】
【０００８】
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、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貯水部を有し、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、前記回転軸の軸方向に所定間隔で固定した複数の回転板と、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を前記回転板の中央に有し、この揚水管は、逆円錐形状で、上部には上方の回転板と下方の回転板の間に水平方向に長い開口（スリット）と前記開口の外側周囲に前記筒状の経路に支持された環状の当て板を設け、下部の外壁には、前記貯水部の液体の上昇を防止する上昇防止部を設けたことにより、上記目的を達成している。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明は、上部の回転板に供給する液体の量が多くなり微細化できなかった液体が液体微細化装置内の貯水部に溜まってきても、揚水管を有した回転手段により確実に揚水して何度も回転板に供給でき微細化できるので、結果として、微細化運転終了時には揚水管で揚水できない液体が貯水部に残るだけで、液体供給を停止させ、乾燥運転を行うことにより貯水部の残水を乾燥させることができる。
【００１０】
すなわち、微細化運転時では、揚水管で揚水する液体を確実に回転板に供給し微細化し、微細化運転終了後では、給水弁を閉じ、液体を供給しない状態で貯水部の残水に温風を当てることにより、乾燥運転後には液体微細化装置内の残水はなくなるので、排水管は不要で、液体微細化装置設置時の施工作業を簡単に行えるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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、（ｄ）同揚水管のＢ−Ｂ断面を示す構成図
【図４】同制御手段のブロック図
【図５】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】
【００１２】
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。
【００１３】
（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２面には、液体微細化装置３が取り付けられている。
【００１４】
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。
【００１５】
液体微細化装置３は、図２に示すごとく、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。
【００１６】
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。
【００１７】
液体微細化手段９は、図２に示すごとく、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の給水する先端は、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。
【００１８】
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、２０ｃを所定間隔で固定して設けている。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。
【００１９】
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、回転板２０ｃ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。
【００２０】
ここで、揚水管２２の下部の外壁には、揚水管２２の途中から液面３４に向けて広がる上昇防止部３３を設け、貯水部２６の液面３４以上上方に設けるようにする。ここで、上昇防止部３３の形状としては、液面３４付近では水平の円盤形状として、上方にいくに従い円盤形状を小さくしていくものが考えられる。回転板２０ａ、回転板２０ｂの間、および、回転板２０ｂ、回転板２０ｃの間には、揚水管２２で揚水した水を下方の回転板２０ｂ、回転板２０ｃへ落下させる当て板２３を環状に設け、筒状の経路１２の内壁からの複数の支持棒２４で支持されている。
【００２１】
揚水管２２は、図３に示すごとく、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２５を各回転板の間に２個（２５ａ、２５ｂ）ずつ設け、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２５の位置を周方向にずらしている。図３（ｃ）（ｄ）に示すように、回転板が３枚の場合、一つの開口２５ａ（２５ｂ）の中心角θは９０度で、この角度は周方向にずらしているため、４つの開口２５ａ、２５ｂにより、揚水した水を３６０度全周に噴出させることができる。
【００２２】
また、筒状の経路１２の下部には図２に示すごとく貯水部２６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２６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。
【００２３】
また、温度検知手段として、筒状の経路１２の下部開口に温度センサ２７ａ、筒状の経路１２の上部開口に温度センサ２７ｂが設けられている。
【００２４】
次に制御手段２８の構成を、図４を用いて説明する。
【００２５】
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、温度検知手段としての温度センサ２７ａ、２７ｂで構成されている。
【００２６】
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、図２に示すごとく熱交換器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。
【００２７】
以上の構成において、次に動作を説明する。
【００２８】
図１に示すごとく、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へは図１に示すごとく配管３２により市水が供給される。図２に示すごとく給水管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。
【００２９】
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を介して図１に示すごとくサウナ室１内の空気を吸い込み、吸い込まれた空気は図２に示すごとく熱交換器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、筒状の経路１２へと送られる。
【００３０】
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、２０ｂ、２０ｃが高速回転される。
【００３１】
このとき、給水管１４は、高速回転する上方の回転板２０ａの上面の回転軸１９に近い位置に、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へと高速で吹き飛ばされる。
【００３２】
このように、遠心力で飛散した水滴は、筒状の経路１２の内壁に衝突して破砕され、水の微細化が促進される。
【００３３】
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。
【００３４】
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、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２６に流れ落ち、貯水される。
【００３５】
このとき、貯水部２６の上方では揚水管２２が回転しており、貯水部２６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２６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】
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２６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。
【００３７】
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、回転板２０ｂ、回転板２０ｃの間の開口２５ｂから回転による遠心力で噴出し、環状に設けられた当て板２３に当たり、回転板２０ｃへ落下する。
【００３８】
回転板２０ｃへ落下した水は、上方の回転板２０ａの上面に供給された水と同様に、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２０ｃ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、筒状の経路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】
また揚水管２２の内壁を伝って上方へ移動し、開口２５ｂから噴出しなかった水は、回転板２０ａ、回転板２０ｂの間の開口２５ａから回転による遠心力で噴出し、環状に設けられた当て板２３に当たり、回転板２０ｂへ落下する。
【００４１】
回転板２０ｂへ落下した水は、上方の回転板２０ａの上面に供給された水と同様に、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。
【００４２】
このように、遠心力で飛散した水滴は、筒状の経路１２の内壁に衝突して破砕され、水の微細化が促進される。
【００４３】
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。
【００４４】
すなわち、各回転板の間に２個ずつ設けられた水平方向に長い開口２５（２５ａ、２５ｂ）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図３に示すごとく最初の開口２５ｂから噴出し、上側の開口２５ａへは水が上がって来なくなるため、前述の図３で説明したように、各回転板２０ａ〜２０ｃの間で水を噴出させる方向が異なるように、開口２５の位置を周方向にずらしている。
【００４５】
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２６に流れ落ち、図２に示すごとく貯水される。
【００４６】
また、ここで、貯水部２６の上方では揚水管２２が回転しており、貯水部２６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２６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が、なかには、揚水管２２の外壁を伝わって上方へ移動していくものもある。しかし、前記外壁を伝わって上方へ移動していこうとする貯水は、上昇防止部３３により上昇防止部３３および揚水管２２の外壁に沿って前記貯水が上昇し剥離することを防ぐという作用を生じ、結果、揚水管２２の外壁の上方に伝わる途中でファンモータ８から吹き出される気流に乗って衝突して生じる微細化より大きな粒である貯水が排気口５より吹き出される、ということを防ぐことができる。ここで、上昇防止部３３の形状の一例として上記でも述べたが、図２に示しているように、揚水管２２の下方に略円錐状の形状と成しており、底辺の端から揚水管２２に向かう傾斜している傾斜部３５は下方に行く程広がる形状とする。つまり、傾斜部３５により遠心力が増し外方に力が働き結果貯水は下方に下りることになると考えられる。これにより、施工作業を簡単に行えるようにすることができるとともに、排気口５から吹き出される水滴は常に微細化されているという顕著な作用効果がある。
【００４７】
また、一方、回転板２０ａおよび回転板２０ｂ、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、ファンモータ８の送風によって、排気口５から図１に示すごとくサウナ室１の内部へ蒸気として供給される。
【００４８】
このとき、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、ほぼ完全に微細化されるためには、給水管１４から高速回転する上方の回転板２０ａの上面に供給する水の量が問題となる。すなわち、回転板２０ａ〜２０ｃ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３０ｃｃ／ｍｉｎである。
【００４９】
しかし、定流量弁１５は水温や水圧により流量にバラツキを生じるため、貯水部２６での貯水量及び揚水管２２での揚水量にバッファ機能を持たせており、例えば定流量弁１５から３０ｃｃ／ｍｉｎ以上供給された場合には、当初バッファ量を増やしつつ、微細化水量も増加し、定常状態では定流量弁１５からの供給水量と微細化水量がほぼ同じとなる。
【００５０】
この定常状態でのバッファ量が微細化（サウナ）運転終了時の残水であり、この残水を乾燥させる乾燥運転が、排水の必要性をなくすことができるポイントである。
【００５１】
次に排水の必要性をなくすことができるポイントである、微細化（サウナ）運転終了後の乾燥運転について図５のフローチャートを用いて説明する。
【００５２】
図５のフローチャートに示すように、タイマーあるいはリモコン３０の操作によりサウナ運転が終了すると、まず、給水弁１７を閉じ、給水管１４から上方の回転板２０ａの上面への水の供給を停止する。
【００５３】
この時点での水の供給源は貯水部２６だけであり、揚水管２２による揚水が可能な間は、揚水管２２により回転板２０ｂ、回転板２０ｃへ前述のように水が供給され、大部分が微細化され、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の内部へ排出される。
【００５４】
揚水管２２による揚水ができなくなり、貯水部２６に残った水は、ファンモータ８の送風、熱交換器７および補助熱交換器１１には温水循環を継続させた状態なので温風をその残水に当てることにより、次第にその残水は減っていく。
【００５５】
本実施形態の場合、揚水管２２による揚水ができなくなった時の貯水部２６の残水量は約５ｃｃ（実験から）で、乾燥運転１０分も行えば、貯水部２６の残水を乾燥できる。
【００５６】
この乾燥運転は、図５のフローチャートに示すように、タイマーで１０分間だけ行ってもよく、図２に示す液体微細化手段９の入口に設けた温度センサ２７ａと出口に設けた温度センサ２７ｂの検知した温度を用いて乾燥運転を終了させてもよい。
【００５７】
すなわち、省エネのため少しでも乾燥運転時間を短くしたい場合、液体微細化手段９で残水が有る場合には水の蒸発により送風空気から気化熱が奪われるため、入口の空気温度よりも出口の空気温度の方が低くなることを利用して出入口の温度差から乾燥状態を判断し、乾燥運転を終了させることができる。
【００５８】
温度センサ２７ａ、２７ｂの代わりに湿度センサを用いてもよく、より明確に乾燥状態が判断できる。
【００５９】
以上、本実施の形態では、図１に示すごとく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、供給した水をほぼ完全に微細化することができ、図２に示すごとく貯水部２６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。
【００６０】
さらに、例えば定流量弁１５のバラツキで設定した流量より多く水が上方の回転板２０ａの上面に供給された場合にも、貯水部２６により貯水できるとともに、揚水管２２によりその貯水を回転板に供給できるので、サウナ運転終了時の残水を少なくして乾燥運転時間を短くすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上のように、本発明の液体微細化装置は、定流量弁のバラツキにより上方の回転板に供給する液体の量が多くなり微細化できなかった液体が液体微細化装置内の貯水部に溜まってきても、揚水管を有した回転手段により揚水して何度も回転板に供給でき微細化できるので、結果として、微細化運転終了時には揚水管で揚水できない液体が貯水部に残るだけで、液体供給を停止させ、乾燥運転を行うことにより貯水部の残水を乾燥させることができるので、液体微細化装置内に溜まった水を常時排出する必要がなくなり、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。
【００６２】
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】
【００６３】
１    サウナ室
２    天井
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
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  当て板
２４  支持棒
２５、２５ａ、２５ｂ  開口
２６  貯水部
２７ａ、２７ｂ  温度センサ
２８  制御手段
２９  制御部
３０  リモコン
３１  パイプ
３２  配管
３３  上昇防止部
３４  液面
３５  傾斜部
【図１】
0005696288.tif 000002
【図２】
0005696288.tif 000003
【図３】
0005696288.tif 000004
【図４】
0005696288.tif 000005
【図５】
0005696288.tif 000006