(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を加熱し、蒸気を発生させる蒸気発生筒と、この蒸気発生筒に連結され、該蒸気発生筒で発生された高温蒸気を、外部から空気を混入して冷却する空気購入筒と、この空気混入筒で得られた冷却蒸気を外部へ吹き出す蒸気吹出口部とを備え、
前記空気混入筒は空気導入ノズルを備え、該空気導入ノズルの延長線が該空気混入筒の中心からずれるように配置すると共に、空気混入筒が、その内部に冷却蒸気の流れを整える小さい整流筒部を具備し、該整流筒部が、胴部分に、内部に生じる水滴を放出するための切欠を有してなる蒸気発生装置。
【請求項２】
蒸気発生筒が、空気混入筒内に突出し、発生された高温蒸気を空気混入筒内へ蒸気発生筒の中心軸から略外向きに送り出す蒸気送出口部を具備してなる請求項１の蒸気発生装置。
【請求項３】
蒸気送出口部が、空気導入ノズルによる空気導入位置より下に配置された請求項２の蒸気発生装置。
【請求項４】
切欠が、スリットである請求項１の蒸気発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、蒸気発生装置に関し、更に詳しくは水を加熱し、発生した高温蒸気に外部から空気を混入して冷却蒸気を得、得られた冷却蒸気を吹き出す蒸気発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の蒸気発生装置として、水をヒータで加熱し、蒸気を発生させる蒸気発生筒と、外部から空気を蒸気発生筒の外側で同軸に導く空気導入筒と、両筒の高温蒸気と空気とを混合し、冷却蒸気を得る混合部と、得られた冷却蒸気を外部へ吹き出す吹出口部とを備えたものが知られている〔実開平６−１４８３０号公報（Ｆ２４Ｆ    ６／０２）及び同６−１４８３１号公報参照（Ｆ２４Ｆ    ６／０２）〕。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこれらの蒸気発生装置の吹出口部から外部へ吹き出す冷却蒸気は、混合部での高温蒸気と空気との混合が十分に行われていないため、吹き出し位置による温度の差異が大きく、例えば、高温のままの蒸気（やけどする危険がある）や、温度が下がり過ぎて吹出口部に結露を発生させるような蒸気が含まれ、結局蒸気供給量も少なくなるという問題があった。
そこでこの発明の主要な目的の一つは、発生した高温蒸気と空気との混合を十分行うことができ、それによって吹き出し位置による蒸気の温度差が少なく、蒸気供給量の多い蒸気発生装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、水を加熱し、蒸気を発生させる蒸気発生筒と、この蒸気発生筒に連結され、該蒸気発生筒で発生された高温蒸気を、外部から空気を混入して冷却する空気購入筒と、この空気混入筒で得られた冷却蒸気を外部へ吹き出す蒸気吹出口部とを備え、前記空気混入筒は空気導入ノズルを備え、該空気導入ノズルの延長線が該空気混入筒の中心からずれるように配置すると共に、空気混入筒が、その内部に冷却蒸気の流れを整える小さい整流筒部を具備し、該整流筒部が、胴部分に、内部に生じる水滴を放出するための切欠を有した蒸気発生装置が提供される。
【０００５】
すなわちこの発明は、外部の空気を、空気混入筒内と同軸に縦方向ではなく、空気導入ノズルを介して横から空気混入筒の中心軸から離れた位置に導入することによって、空気と高温蒸気とを衝突させて螺旋流を起こし、それによって十分な混合を促し、均一で適度の温度（例えば６０℃前後）を有する多量の冷却蒸気を外部（室内）に提供しようとするものである。
【０００６】
この発明において空気混入筒は、蒸気発生筒に連結され、その蒸気発生筒で発生された高温蒸気を、外部から空気（例えば常温空気）を混入して冷却するもので、空気導入ノズルを具備し、外部からの空気をそのノズルによって空気混入筒内の中心軸（垂直）から離れた位置に横から（水平方向に）導入できるよう構成される。そして実際の空気導入ノズルの方向は、水滴が外部へこぼれるのを防止するため外部から空気混入筒に向かって若干下向きが好ましい。
【０００７】
一方、蒸気発生筒は、空気混入筒と連結されているが、その空気混入筒内に突出する高温蒸気送出口部を設け、発生された高温蒸気を空気混入筒の中心軸から略外向きに送り出すのが好ましく、高温蒸気と空気とで生じる螺旋流の旋回速度を高め、それによって混合度を高めることができる。更にこの蒸気送出口部を空気導入ノズルによる空気導入位置より下位に配置させれば、高温蒸気の上向きの流れと空気の横向きの流れがちょうど衝突し、より確実な混合ができる。
【０００８】
更に空気混入筒は、その内部に冷却蒸気の流れを整える小さい整流筒部を具備するのが好ましく、それによって高温蒸気と空気とで生じる螺旋流の速度を高めると共に、低い速度になりやすい螺旋流の中心部をなくし、均一な高速螺旋流を得ることができ、ひいては均一に混合された温度差の少ない多量の冷却蒸気を得ることができる。なお、整流筒部は、具体的にはその外形を空気混入筒の内径の１／４〜１／２にするのが好ましく、約１／３にするのがより好ましい。整流筒部の内部には、結露により水滴が生じやすい。そこで水滴を放出するための切欠を設けることによって整流筒部の水滴の滞留を防止できる。またその切欠をスリットにすれば整流筒部全体の水滴の切れがよく水滴の流下排水を容易にできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳述する。なお、これによってこの発明が限定されるものではない。
図１はこの発明に係る蒸気発生装置の１つの実施の形態を示す縦断面図、図２は図１の断面とは異なる平行な断面での縦断面図、図３は横断面図である。
【００１０】
図１〜３において、蒸気発生装置としての空気調和機Ｓは、主として加湿ユニットＫと、除湿ユニットＪと、これら両ユニットを収納する本体ケースＨとからなり、加湿ユニットＫが加湿用水タンク１と、加湿用水タンク１から供給される水をヒータ２によって加熱し、蒸気を発生させる蒸気発生筒３と、発生された高温蒸気に常温空気を混入させる空気混入筒４とからなり、本体ケースＨには高温蒸気に常温空気を混入することにより冷却された蒸気を吹き出す蒸気吹出口部１５を有する。なお、１８は開閉弁であり、１７は開閉弁１８を介して加湿用水タンク１の水を蒸気発生筒３にその水位に対応して供給する水供給パイプである。
【００１１】
一方、除湿ユニットＪは、圧縮機２１、凝縮器２２、膨張弁（キャピラリチューブ、図示省略）及び蒸発器２３からなる冷凍サイクル２４と、外部（室内）から蒸発器２３及び凝縮器２２を介して空気８を吸込み外部へ循環させ、それによって外部空気の除湿を可能にする送風機７とからなり、６は送風機のモータである。
【００１２】
図４は図１の断面とは直交する断面による縦断図、図５は図４の要部拡大図（後述の図６のＢ−Ｂ断面図）、図６は図５のＡ−Ａ断面図である。
【００１３】
さて図４〜６において、蒸気発生筒３は、上部３ａと、下部３ｂと、これら両部を連結するシリコンチューブ５とからなり、下部３ｂにはヒータ２が胴巻きされ、その最上部に、後述する空気混入筒４内に突出し、後述する空気導入ノズル１１近くで横方向へ高温蒸気１２を送り出す蒸気送出口部１４を備えている。そして空気混入筒４は、蒸気送出口１４より上位に、空気導入ノズル１１を備え、外部（室内）からの常温空気８を高温蒸気１２に混入させている。ここで常温空気８は、送風機７から分岐管９によって取り入れられ、案内管１０及び空気導入ノズル１１によって空気混入筒４の中心軸から離れた位置に横から導入されるので、下位の蒸気送出口１４から送出され上昇する高温蒸気１２に混合されると共に空気混入筒４の内壁に沿う螺旋状の上昇流となり、高温蒸気１２の温度を下げることができる。特に蒸気送出口１４が蒸気発生筒３の中心軸から外向きに横方向へ高温蒸気を送り出しているので、常温空気とは略直交してはげしく衝突でき、より均一に混合して温度を下げることができる。そして蒸気吹出口部１５の各吹出口１６から均一な温度（例えば６０℃）にて本体外へ排出される（室内に供給される）。
【００１４】
更に空気混入筒４には、その内部に同軸に冷却蒸気の流れを整える小径の整流筒部１３を立設しているので、中心軸付近の低い速度領域をなくし、より速い均一な速度の冷却蒸気が得られる。また整流筒部１３には切欠としてのスリット２５を形成しているので、整流筒部１３の内面に生じた水滴を空気混入筒４内へ、そして蒸気送出口部１４を介して蒸気発生筒３内へ導くことができる（空気混入筒４の底部は水滴が蒸気発生筒３内に流れるように傾斜している）。もちろんスリット２は、空気導入ノズル１１から常温空気が導入されてから空気混合筒４内をＵターンした位置（略一回転した位置）に形成されているので、空気の混合はほとんど影響がない。
【００１５】
なお蒸気送出口１４は、本体ケースＨの後方側に設けることにより、装置が前方へ倒れても、熱湯がすぐさま本体ケースＨへこぼれることがない構造としている。後方へ倒れたときも、加湿用水タンク１は熱湯が流れ込むよう構成されているので、危険を防止できる。
【００１６】
上述のごとく常温空気８と高温蒸気１２の混合蒸気は、蒸気吹出口部１５の複数の吹出口１６から本体外へ排出されるが、この吹出口１６は斜め上方向の整流構造とし、流速が極端に落ちないように構成されている。また蒸気吹出口部１５と空気混入筒４はテーパ嵌合されてあり、しかも、混入筒４の凹溝と蒸気吹出口１５の凸リングにより、抜け止めされている。
【００１７】
【発明の効果】
この発明によれば、外部の空気を、空気混入筒内と同軸に縦方向ではなく、空気導入ノズルを介して横から空気混入筒の中心軸から離れた位置に導入することによって、空気と高温蒸気とを衝突させて螺旋流を起こし、それによって十分な混合を促し、均一で適度の温度を有する多量の冷却蒸気を提供できる。
更に空気混入筒が、その内部に冷却蒸気の流れを整える小さい整流筒部を具備すれば、高温蒸気と空気とで生じる螺旋流の速度を高めると共に、低い速度になりやすい螺旋流の中心部をなくし、均一な高速螺旋流を得ることができ、ひいては均一に混合された冷却蒸気を得ることができる。
またこの整流筒部に水滴を放出するための切欠を設けることによって、整流筒部に生じやすい水滴の滞留を防止できる。
【００１８】
そして蒸気発生筒が、空気混入筒内に突出し、発生された高温蒸気を空気混入筒内へ蒸気発生筒の中心軸から略外向きに送り出す蒸気送出口部を具備すれば、高温蒸気と空気とで生じる螺旋流の旋回速度を高め、それによって混合度を高めることができる。
【００１９】
更にこの蒸気送出口部を空気導入ノズルによる空気導入位置より下位に配置させることによって、高温蒸気の上向きの流れと空気の横向きの流れをちょうど衝突させることができ、より確実な混合が得られる。
【００２０】
そして、整流筒部の切欠がスリットであれば、整流筒部全体の水滴の切れがよく、流下排出が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る蒸気発生装置の１つの実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の断面とは異なる平行な断面による縦断面図である。
【図３】図１の横断面図である。
【図４】図１の断面とは直交する断面による縦断面図である。
【図５】図４の要部拡大図である。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
１  加湿用水タンク
２  ヒータ
３  蒸気発生筒
４  空気混入筒
５  シリコンチューブ
６  モータ
７  送風機
８  空気
９  分岐管
１０  案内管
１１  空気導入ノズル
１２  高温蒸気
１３  整流筒部
１４  蒸気送出口部
１５  蒸気吹出口部
１６  吹出口
１７  水供給パイプ
１８  自動調整弁
２１  圧縮機
２２  凝縮器
２３  蒸発器
２４  冷凍サイクル
２５  スリット
Ｓ  空気調和機（蒸気発生装置）
Ｋ  加湿ユニット
Ｊ  除湿ユニット
Ｈ  本体ケース
【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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