特開 2023-178541 液体微細化装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023178541

(43)【公開日】2023-12-18

(54)【発明の名称】液体微細化装置

(51)【国際特許分類】

   B05B 3/02 20060101AFI20231211BHJP

   F24F 6/16 20060101ALI20231211BHJP

   F24F 6/00 20060101ALI20231211BHJP

   B05B 3/10 20060101ALI20231211BHJP

   B05B 17/04 20060101ALI20231211BHJP

【ＦＩ】

B05B3/02 J

F24F6/16

F24F6/00 H

B05B3/10 B

B05B17/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022091283

(22)【出願日】2022-06-06

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】福本 将秀

【テーマコード（参考）】

3L055

4D074

4F033

【Ｆターム（参考）】

3L055BB03

3L055DA04

4D074AA02

4D074AA05

4D074BB03

4D074BB06

4D074FF01

4D074FF06

4D074FF08

4D074FF14

4D074FF20

4F033PA04

4F033PA07

4F033PB17

4F033PD01

4F033PD06

(57)【要約】

【課題】揚水管の回転中において貯水部の止水性を高めることができる技術を提供する。
【解決手段】吸込口より吸い込んだ空気に微細化された水を含ませて吹出口より吹き出す液体微細化装置１であって、鉛直方向下方に揚水口９ａを有し、回転軸の回転に伴って揚水口９ａより揚水した水を遠心方向に放出する筒状の揚水管９と、揚水管９の鉛直方向下方に設けられ、揚水口９ａより揚水される水を貯水する貯水部１４と、貯水部１４の底面１４ａに配置され、貯水された水を排水する排水口１６ａと、貯水部１４の底面１４ａから鉛直方向上方に突出して設けられ、排水口１６ａを囲む環状の突起部２６と、を備える。突起部２６の外径寸法は、揚水口９ａの内径寸法よりも小さく、揚水管９は、揚水管９の内部に回転によって貯水部１４の水に渦２４を発生させ、その渦中心において揚水口９ａと、突起部２６を介した排水口１６ａとの間を連通する空隙２５を形成する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸込口より吸い込んだ空気に微細化された水を含ませて吹出口より吹き出す液体微細化装置であって、
鉛直方向下方に揚水口を有し、回転軸の回転に伴って前記揚水口より揚水した水を遠心方向に放出する筒状の揚水管と、
前記揚水管から放出された水が衝突することにより、その水を微細化する衝突壁と、
前記揚水管の鉛直方向下方に設けられ、前記揚水口より揚水される水を貯水する貯水部と、
前記貯水部の底面に配置され、貯水された水を排水する排水口と、
前記貯水部の底面から鉛直方向上方に突出して設けられ、前記排水口を囲む環状の突起部と、
を備え、
前記突起部の外径寸法は、前記揚水口の内径寸法よりも小さく、
前記揚水管は、前記揚水管の内部に前記回転によって前記貯水部の水に渦を発生させ、その渦中心において前記揚水口と、前記突起部を介した前記排水口との間を連通する空隙を形成することを特徴とする液体微細化装置。

【請求項2】

前記突起部は、前記排水口の外周縁に沿って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】

前記突起部の内径寸法は、前記排水口の開口寸法よりも大きく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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水を微細化し、吸い込んだ空気にその微細化した水を含ませて吹き出す液体微細化装置に関する。

【背景技術】

【0002】

水を微細化し、吸い込んだ空気にその微細化した水を含ませて吹き出す液体微細化装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この液体微細化装置では、揚水管の回転によって貯水部に貯水された水に渦流を形成し、これにより貯水部に貯水された水を排水するための排水口と揚水管の揚水口との間に空隙を形成し、揚水管の回転中に貯水部の水が排水口から排出されることを抑制している。つまり、この液体微細化装置では、揚水管の回転の有無によって、貯水部の水の止水と排水を制御している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６４７６４２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の液体微細化装置では、貯水部の水位が渇水水位付近まで低下した場合に給水部から貯水部に供給される水により貯水部内の渦流が乱され、排水口と揚水管の揚水口との間の空隙が無くなり、排水口から水が漏れ出す可能性がある。この対策として、排水口と揚水口との間の間隔が狭くなればより安定した空隙を形成することが可能ではあるが、排水口と揚水口との間の間隔は、貯水部内に揚水管を設置する際に揚水口と貯水部の底面とが接触しないように製法バラツキを考慮して所定の間隔（例えば、約６ｍｍ）よりも小さくすることが難しい。

【0005】

そこで本発明は、こうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、揚水管の回転中において貯水部の止水性を高めることができる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この目的を達成するために、本発明に係る液体微細化装置は、吸込口より吸い込んだ空気に微細化された水を含ませて吹出口より吹き出す液体微細化装置であって、鉛直方向下方に揚水口を有し、回転軸の回転に伴って揚水口より揚水した水を遠心方向に放出する筒状の揚水管と、揚水管から放出された水が衝突することにより、その水を微細化する衝突壁と、揚水管の鉛直方向下方に設けられ、揚水口より揚水される水を貯水する貯水部と、貯水部の底面に配置され、貯水された水を排水する排水口と、貯水部の底面から鉛直方向上方に突出して設けられ、排水口を囲む環状の突起部と、を備える。突起部の外径寸法は、揚水口の内径寸法よりも小さく、揚水管は、揚水管の内部に回転によって貯水部の水に渦を発生させ、その渦中心において揚水口と、突起部を介した排水口との間を連通する空隙を形成する。

【0007】

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、揚水管の回転中において貯水部の止水性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の実施の形態１に係る液体微細化装置の概略斜視図である。

【図2】図２は、図１の液体微細化装置の内部構成を示す概略断面図である。

【図3】図３は、図２の液体微細化装置における貯水部の止水機構を説明するための概略図である。

【図4】図４は、図２の液体微細化装置において、鉛直方向上方より揚水管を見た場合の、揚水口、排水口、及び突起部の位置関係を示した模式図である。

【図5】図５は、液体微細化装置を備えた熱交換気装置の概略斜視図である。

【図6】図６は、変形例に係る液体微細化装置における貯水部の止水機構を説明するための概略図である。

【図7】図７は、図６の液体微細化装置において、鉛直方向上方より揚水管を見た場合の、揚水口、排水口、及び突起部の位置関係を示した模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明に係る液体微細化装置は、吸込口より吸い込んだ空気に微細化された水を含ませて吹出口より吹き出す液体微細化装置であって、鉛直方向下方に揚水口を有し、回転軸の回転に伴って揚水口より揚水した水を遠心方向に放出する筒状の揚水管と、揚水管から放出された水が衝突することにより、その水を微細化する衝突壁と、揚水管の鉛直方向下方に設けられ、揚水口より揚水される水を貯水する貯水部と、貯水部の底面に配置され、貯水された水を排水する排水口と、貯水部の底面から鉛直方向上方に突出して設けられ、排水口を囲む環状の突起部と、を備える。突起部の外径寸法は、揚水口の内径寸法よりも小さく、揚水管は、揚水管の内部に回転によって貯水部の水に渦を発生させ、その渦中心において揚水口と、突起部を介した排水口との間を連通する空隙を形成する。

【0011】

こうした構成によれば、貯水部内に揚水管を設置する際に揚水口と貯水部の底面とが接触しないように製法バラツキを考慮した所定の間隔を確保できるとともに、空隙を形成する間隔を揚水口と突起部との間の間隔にまで狭くすることができる。つまり、揚水口と排水口との間で、より安定した空隙を形成することができるので、揚水管の回転中において貯水部の止水性を高めることができる液体微細化装置とすることができる。

【0012】

また、本発明に係る液体微細化装置では、突起部は、排水口の外周縁に沿って設けられていることが好ましい。このようにすることで、実質的に排水口を鉛直方向上方に延在させた状態となるので、揚水口と排水口との間で、強固な空隙を形成することができる。

【0013】

また、本発明に係る液体微細化装置では、突起部の内径寸法は、排水口の開口寸法よりも大きく設けられていてもよい。このようにしても、貯水部内に揚水管を設置する際に揚水口と貯水部の底面とが接触しないように製法バラツキを考慮した所定の間隔を確保できるとともに、空隙を形成する間隔を揚水口と突起部との間の間隔にまで狭くすることができる。

【0014】

以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示す。よって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置、及び接続形態、並びに、ステップ（工程）及びステップの順序などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。したがって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する。

【0015】

（実施の形態１）
まず、図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態１に係る液体微細化装置１の概略構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る液体微細化装置１の概略斜視図である。図２は、図１の液体微細化装置１の内部構成を示す概略断面図である。

【0016】

図１に示すように、液体微細化装置１は、空気を吸い込む吸込口２と、吸込口２より吸い込まれた空気を吹き出す吹出口３とを備えている。吸込口２は、液体微細化装置１の側面に設けられている。吹出口３は、液体微細化装置１の上方に設けられている。

【0017】

図２に示すように、液体微細化装置１内には、吸込口２から吹出口３に至る風路４～風路６が形成されている。また、液体微細化装置１は、その風路４～風路６内に設けられた液体微細化室７を備えており、吸込口２と液体微細化室７と吹出口３とが連通している。

【0018】

液体微細化室７は、液体微細化装置１の主要部であり、水の微細化を行うところである。液体微細化装置１では、吸込口２から取り込んだ空気が、風路４を経由して液体微細化室７へ送られる。そして、液体微細化装置１は、風路４を通る空気に、液体微細化室７にて微細化された水を含ませて、その水を含んだ空気を、風路５、風路６の順に経由して吹出口３より吹き出すように構成されている。ここで、風路５は、水を含んだ空気を、液体微細化室７の鉛直方向下方に流れる向きから、その外周において鉛直方向上方に流れる向きに変わるように構成されている。風路６は、風路５を経由した空気を、そのまま鉛直方向上方に流して吹出口３より吹き出すように構成されている。

【0019】

液体微細化室７には、上方及び下方が開口された筒状の衝突壁８が設けられている。衝突壁８は、液体微細化室７内に固定されている。また、液体微細化室７には、衝突壁８に囲まれた内側に、回転しながら水を汲み上げる（揚水する）筒状の揚水管９が備えられている。揚水管９は、逆円錐形の中空構造となっており、下方に円形状の揚水口９ａを備える。また、揚水管９は、揚水管９の上方であって逆円錐形の天面中心に、鉛直方向に向けて配置された回転軸１０が固定されている。回転軸１０が、液体微細化室７の外面に備えられた回転モータ１１と接続されることで、回転モータ１１の回転運動が回転軸１０を通じて揚水管９に伝導され、揚水管９が回転する。なお、回転モータ１１は、後述する加湿制御部３０からの制御信号に基づいて、回転運動を実行するように構成されている。

【0020】

揚水管９は、逆円錐形の天面側に、揚水管９の外面から外側に突出するように形成された複数の回転板１２を備えている。複数の回転板１２は、上下で隣接する回転板１２との間に、回転軸１０の軸方向に所定間隔を設けて、揚水管９の外面から外側に突出するように形成されている。回転板１２は、揚水管９とともに回転するため、回転軸１０と同軸の水平な円盤形状が好ましい。なお、回転板１２の枚数は、目標とする性能あるいは揚水管９の寸法に合わせて適宜設定されるものである。

【0021】

また、揚水管９の壁面には、揚水管９の壁面を貫通する複数の開口１３が設けられている。複数の開口１３のそれぞれは、揚水管９の内部と、揚水管９の外面から外側に突出するように形成された回転板１２の上面とを連通する位置に設けられている。

【0022】

液体微細化室７の下部には、揚水管９の鉛直方向下方に、揚水管９が揚水口９ａより揚水する水を貯水する貯水部１４が設けられている。貯水部１４の深さは、揚水管９の下部の一部、例えば揚水管９の円錐高さの三分の一から百分の一程度の長さが浸るような深さに設計されている。この深さは、必要な揚水量に合わせて設計できる。また、貯水部１４の底面は、揚水口９ａに向けて段階的に低くなり、揚水口９ａ付近の底面１４ａは、底面１４ｂより一段低く形成されている。また、貯水部１４の底面１４ａ及び底面１４ｂは、揚水口９ａに向けてすり鉢状にそれぞれ形成されている（図３参照）。

【0023】

貯水部１４への水の供給は、給水部１５により行われる。給水部１５には、給水管１５ａが接続されており、例えば水道から水圧調整弁（図示せず）を通じて、給水管１５ａにより直接給水される。給水部１５は、貯水部１４の底面よりも鉛直方向上方に設けられている。また、給水部１５は、貯水部１４の底面だけでなく、貯水部１４の上面（貯水部１４に貯水され得る最大水位の面）よりも鉛直方向上方に設けられるのが好ましい。なお、給水部１５は、あらかじめ液体微細化室７外に備えられた水タンクからサイフォンの原理で必要な水量のみ汲みあげて、貯水部１４へ水を供給するように構成されてもよい。

【0024】

また、液体微細化装置１には、貯水部１４の水位を検知する水位検知部１８が設けられている。水位検知部１８は、フロートスイッチ１８ａを有している。フロートスイッチ１８ａは、貯水部１４内の水が一定の水位（満水状態）に達していない場合はオフとなり、貯水部１４内の水が一定の水位（満水状態）に達した場合にオンとなる。つまり、水位検知部１８は、フロートスイッチ１８ａによって貯水部１４の水が一定の水位（満水状態）か否かを検知する。そして、水位検知部１８は、フロートスイッチ１８ａのオンまたはオフに関する情報を加湿制御部３０に出力する。後述する加湿制御部３０は、フロートスイッチ１８ａがオフとなり、オフの状態が所定時間（第一時間Ｔ１）継続した場合には、給水部１５より貯水部１４へ水が供給されるように制御し、フロートスイッチ１８ａがオンの場合には、給水部１５から貯水部１４への水の供給が停止されるように制御する。ここで、第一時間Ｔ１は、貯水部１４内の水が加湿処理によって揚水できない水量まで減少させない時間に設定され、本実施の形態では、一定時間（例えば、３０分）としている。

【0025】

貯水部１４の底面には、排水管１６が接続されている。排水管１６が接続される位置に設けられた円形状の排水口１６ａは、すり鉢状に形成された貯水部１４の底面１４ａの最も低い位置に設けられている。また、貯水部１４の底面１４ａにおける排水口１６ａ近傍には、排水口１６ａを囲むように、貯水部１４の底面１４ａから鉛直方向上方に突出する環状の突起部２６が形成されている。突起部２６については、図３及び図４を参照して後述する。

【0026】

そして、排水管１６における止水及び排水は、揚水管９の回転によって実現される。即ち、排水管１６の排水口１６ａと揚水管９とで、貯水部１４の止水機構及び排水機構を構成する。なお、排水管１６の排水口１６ａと揚水管９とによる貯水部１４の止水機構及び排水機構の詳細については、図３及び図４を参照して後述する。

【0027】

また、衝突壁８の下方（衝突壁８と貯水部１４との間の空間）には、液体微細化室７の内外を隔てるように配置され、微細化された水滴の一部を捕集する円筒状のエリミネータ１７が設けられている。また、エリミネータ１７は、空気が流通可能な多孔体で構成されている。エリミネータ１７は、衝突壁８の下部に接続されたエリミネータホルダ１９に内包されるように固定されている。具体的には、エリミネータホルダ１９は、天面板１９ｃと、天面板１９ｃから鉛直方向下方に延びる第一保持部１９ａと、第一保持部１９ａよりも内側（揚水管９側）において、天面板１９ｃから鉛直方向下方に延びる第二保持部１９ｂとを有して構成されている。エリミネータ１７は、エリミネータホルダ１９の第一保持部１９ａと第二保持部１９ｂとで挟持されて固定されている。なお、エリミネータホルダ１９の第二保持部１９ｂには、水流制御板２０の支持部２２が接続されている。

【0028】

エリミネータ１７は、風路５内に配置され、エリミネータ１７内を流通することによって、液体微細化室７を通過する空気に含められた水のうち水滴を捕集する。これにより、風路５を流れた空気は、気化された水のみが含まれるようになる。

【0029】

水流制御板２０は、貯水部１４を覆うように、貯水部１４の上方に設けられている。具体的には、水流制御板２０は、外径が貯水部１４の内壁径よりも小さく形成され、エリミネータ１７で囲まれた空間内の下方において、貯水部１４の上方を覆うように設けられている。水流制御板２０は、略円板状の形状であり、中央部に揚水管９が水流制御板２０を貫通できる直径に開口した開口部（図示せず）が形成されている。また、水流制御板２０は、外周部（外縁）の上面側に複数の支持部２２を有し、この支持部２２を介してエリミネータホルダ１９の第二保持部１９ｂと固定されている。なお、水流制御板２０は、揚水管９の回転に伴う水流の気泡発生による騒音上昇を防いでいる。

【0030】

さらに、液体微細化装置１には、加湿制御部３０が設けられている。加湿制御部３０は、液体微細化装置１の運転動作を制御することで、加湿処理における加湿動作（水の微細化処理における水の微細化動作）を制御する。また、加湿制御部３０は、加湿動作中に貯水部１４への水の給水回数が所定回数（例えば、１０回）となった場合に貯水部の水を排水する排水動作（第一処理）と、加湿動作が所定時間（第二時間Ｔ２）継続した場合に貯水部の水を排水する排水動作（第二処理）とを制御する。ここで、第二期間Ｔ２は、一定時間（例えば、２４時間）としている。さらに、加湿制御部３０は、液体微細化装置１の運転動作を停止する際に行う乾燥処理における乾燥動作を制御する。

【0031】

なお、液体微細化装置１は、加湿制御部３０を備えず、熱交換気装置６０を制御する制御部（図示せず）によって加湿動作（水の微細化動作）、排水動作（第一処理、第二処理）、及び乾燥動作が制御される構成であってもよい。

【0032】

次に、図２を参照して、液体微細化装置１における加湿（水の微細化）の動作原理を説明する。

【0033】

まず、外部からの空気の送風（吸込口２からの空気の吸い込み）が開始される。そして、貯水部１４に水がない状態で、回転モータ１１により回転軸１０を第一回転数Ｒ１（例えば、２０００ｒｐｍ）で回転させ、それに合わせて揚水管９を回転させる。そして、給水部１５から貯水部１４に水を供給する。この際、貯水部１４では、揚水管９の回転によって生じる遠心力により、貯水部１４に供給された水が揚水管９によって汲み上げられるとともに、貯水部１４に供給された水は排水口１６ａから排出（排水）されることなく止水される。その結果、給水部１５から供給される水が貯水部１４に貯水されていく。そして、貯水部１４の満水後、給水部１５から貯水部１４への水の供給を停止する。なお、止水機構及び排水機構については、後述する。

【0034】

続いて、回転モータ１１により回転軸１０を第二回転数Ｒ２で回転させ、それに合わせて揚水管９を回転させると、その回転によって生じる遠心力により、貯水部１４に貯水された水が揚水管９によって汲み上げられる。ここで、回転モータ１１（揚水管９）の第二回転数Ｒ２は、空気への加湿量に応じて、２０００ｒｐｍ～４０００ｒｐｍの間に設定される。揚水管９は、逆円錐形の中空構造となっているため、回転によって汲み上げられた水は、揚水管９の内壁を伝って上部へ揚水される。そして、揚水された水は、揚水管９の開口１３から回転板１２を伝って遠心方向に放出され、水滴として飛散する。

【0035】

回転板１２から飛散した水滴は、衝突壁８に囲まれた空間（液体微細化室７）を飛翔し、衝突壁８に衝突し、微細化される。一方、液体微細化室７を通過する空気は、衝突壁８の上方から衝突壁８の内部へ移動し、衝突壁８によって破砕（微細化）された水滴を含みながら下方から衝突壁８の外部へ移動する。そして、水滴を含んだ空気は、エリミネータ１７を通過する。これにより、液体微細化装置１は、吸込口２より吸い込んだ空気に対して加湿を行い、吹出口３より加湿された空気を吹き出すことができる。

【0036】

なお、微細化される液体は水以外でもよく、例えば、殺菌性あるいは消臭性を備えた次亜塩素酸水等の液体であってもよい。微細化された次亜塩素酸水を液体微細化装置１の吸込口２より吸い込まれた空気に含ませ、その空気を吹出口３より吹き出すことで、液体微細化装置１が置かれた空間の殺菌あるいは消臭を行うことができる。

【0037】

次いで、図３及び図４を参照して、貯水部１４の止水機構及び排水機構の詳細について説明する。図３は、図２の液体微細化装置１における貯水部１４の止水機構を説明するための概略図である。図４は、図２の液体微細化装置１において、鉛直方向上方より揚水管９を見た場合の、揚水口９ａ、排水口１６ａ、及び突起部２６の位置関係を示した模式図である。

【0038】

改めて貯水部１４の止水機構に関する装置構成について説明する。

【0039】

貯水部１４の底面は、図３に示すように、底面１４ａが底面１４ｂに対して鉛直方向下方に窪んだ凹部として構成されている。そして、揚水管９の先端部（揚水口９ａ）が貯水部１４の凹部内に位置するように、液体微細化室７に揚水管９が設置されている。この際、貯水部１４の底面１４ａと揚水口９ａとの間の間隔は、揚水口９ａが貯水部１４の底面１４ａとが接触しないように製法バラツキを考慮した所定の間隔（例えば、６ｍｍ）としている。また、貯水部１４の底面１４ａには、排水管１６が接続される位置に円形状の排水口１６ａが設けられている。

【0040】

そして、排水口１６ａ近傍には、貯水部１４の底面１４ａから鉛直方向上方に突出する突起部２６が形成されている。より詳細には、図４に示すように、排水口１６ａの外周縁には、排水口１６ａを囲むように環状の突起部２６が形成されている。

【0041】

具体的には、突起部２６は、内径寸法ｒ１及び外径寸法ｒ２を有する円筒状の構造体である。突起部２６の突出量（底面１４ａからの高さ）は、例えば、底面１４ａと揚水口９ａとの間の間隔の三分の一程度（例えば、２ｍｍ）である。本実施の形態では、突起部２６は、突起部２６の内径寸法ｒ１が排水口１６ａの開口寸法ｒ０と同じとなるように設置されている。このため、突起部２６は、排水管１６の排水口１６ａを鉛直方向上方に延在させた状態と見なすことができる。

【0042】

一方、突起部２６の外径寸法ｒ２は、揚水口９ａの内径寸法ｒ３よりも小さく設定されている。そして、突起部２６が揚水口９ａの内側に入るように配置されている。なお、図４では、鉛直方向上方より揚水管９を見た場合に、揚水口９ａの円心と突起部２６（及び排水口１６ａ）の円心とが一致するように配置される、即ち、揚水口９ａと突起部２６（及び排水口１６ａ）とが同心円状に配置される場合を示しているが、突起部２６が揚水口９ａの内側に入っていれば、揚水口９ａの円心と突起部２６（及び排水口１６ａ）の円心とがずれて配置されていてもよい。

【0043】

次に、貯水部１４の止水機構での装置動作について説明する。

【0044】

図３に示すように、液体微細化装置１では、加湿動作が開始され、回転モータ１１（揚水管９）が第一回転数Ｒ１（例えば、２０００ｒｐｍ）で回転されると、その回転の遠心力によって、揚水管９の内部で貯水部１４の水に渦２４が発生する。そして、揚水管９は、その回転によって発生する渦中心において、揚水口９ａと突起部２６との間を連通する空隙２５を形成する。つまり、揚水管９は、揚水口９ａと、突起部２６を介して排水口１６ａとの間を連通する空隙２５を形成することになる。これにより、空隙２５が排水口１６ａを塞ぐ状態となり、貯水部１４の水が排水口１６ａに流れ込むのが抑制される。つまり、液体微細化装置１では、加湿動作中（回転モータ１１が第二回転数Ｒ２で回転動作中）に、貯水部１４の水が排水口１６ａから排出されることを抑制することができる。ここで、第一回転数Ｒ１は、止水回転数とも呼ばれる。止水回転数は、貯水部１４の水を完全に止水可能な回転数であればよく、例えば、止水可能な最下限回転数に対して動作バラツキを考慮した回転数を付加した回転数に設定すればよい。

【0045】

一方、回転モータ１１（揚水管９）の回転が停止されると、渦２４とともに空隙２５がなくなり、排水口１６ａに貯水部１４の水が流れ込む。つまり、液体微細化装置１では、加湿動作（回転モータ１１の回転動作）を停止することにより、貯水部１４の水を排水口１６ａから排出することができる。なお、排水口１６ａを囲む突起部２６によって貯水部１４の底面１４ａに若干の水が残留することになるが、液体微細化装置１の運転動作を停止する際に行う乾燥処理における乾燥動作によって残留する水を揮発させて除去することができる。

【0046】

このように、液体微細化装置１は、排水管１６に排水弁を用いなくても、加湿動作中は、貯水部１４の水が排水口１６ａから排出されることを抑制（止水）でき、加湿動作の停止後（回転モータ１１の回転動作の停止後）は、貯水部１４の水を排水口１６ａから排出できる。また、突起部２６の存在によって、空隙２５を形成する間隔が、実質的に揚水口９ａと突起部２６との間の間隔にまで狭くなっているので、従来のように突起部２６のない排水口１６ａとの間で空隙２５を形成するよりも、強固な空隙２５を形成することができる。つまり、貯水部１４の水位が渇水水位付近まで低下した場合に給水部１５から貯水部１４に供給される水によって貯水部１４内の渦流が乱されたとしても、空隙２５を安定して維持することができる。

【0047】

次に、図５を参照して、本実施の形態１に係る液体微細化装置１を備えた熱交換気装置６０について説明する。図５は、本実施の形態１に係る液体微細化装置を備えた熱交換気装置の概略斜視図である。

【0048】

図５に示すように、熱交換気装置６０は、液体微細化装置１と、湿度回収部６５と、送風機６７とを備えて構成される。熱交換気装置６０は、外気吸込口６３から吸い込んだ外気（湿度回収部６５を通過して湿度が回収された空気）を、接続ダクト６６を介して液体微細化装置１の吸込口２（図１参照）に送風する。液体微細化装置１は、吸込口２から吸い込んだ空気に対して加湿処理を行い、加湿した空気を吹出口３（図１参照）から吹き出し、給気口６４を介して室内に供給する。ここで、湿度回収部６５及び送風機６７は、「湿度回収部を有する送風装置」とも言える。

【0049】

熱交換気装置６０は、箱型の本体ケース５０を有し、例えば、床に置かれた状態で使用される。本体ケース５０の天面（液体微細化装置１が搭載される面）には、内気吸込口６１と、排気口６２と、外気吸込口６３と、給気口６４とが設けられている。また、本体ケース５０の天面には、液体微細化装置１が設置されている。そして、本体ケース５０の内部には、湿度回収部６５と、送風機６７とが設けられている。

【0050】

内気吸込口６１は、建物内の空気（内気）を熱交換気装置６０の内部に吸い込む吸込口である。具体的には、内気吸込口６１は、建物内の各空間の天井面または壁面まで延在するダクト（図示せず）を介して内気を吸い込む室内排気口と連通して接続される。

【0051】

排気口６２は、内気を熱交換気装置６０から屋外に送風する吐出口である。具体的には、排気口６２は、建物外壁面まで延在するダクト（図示せず）を介して内気を吹き出す室外排気口と連通して接続される。

【0052】

外気吸込口６３は、建物外の空気（外気）を熱交換気装置６０の内部に吸い込む吸込口である。具体的には、外気吸込口６３は、建物外壁面まで延在するダクト（図示せず）を介して外気を吸い込む室外給気口と連通して接続される。

【0053】

給気口６４は、外気を熱交換気装置６０から液体微細化装置１を介して室内に送風する吐出口である。具体的には、給気口６４は、建物内の各空間の天井面または壁面まで延在するダクト（図示せず）を介して外気を吹き出す室内給気口と連通して接続される。

【0054】

湿度回収部６５は、本体ケース５０内において、送風機６７の上流側に位置して設けられている。湿度回収部６５は、送風機６７が動作することにより吸い込まれ、熱交換気装置６０の内部（特に、給気風路）を通過する空気の湿度を回収（交換）する湿度回収（湿度交換）の機能を有している。湿度回収部６５は、例えば、デシカント式あるいはヒートポンプ式の熱交換器などである。

【0055】

給気風路は、特に図示していないが、新鮮な室外の空気（外気）を、外気吸込口６３から吸い込み、湿度回収部６５、送風機６７、接続ダクト６６、及び液体微細化装置１の順に通過させて、給気口６４から室内に供給する風路である。

【0056】

接続ダクト６６は、送風機６７と吸込口２とを接続して連通させるダクトである。また、接続ダクト６６には、接続ダクト６６の吸込口２側に温湿度センサ３４が設置されている。なお、温湿度センサ３４は、給気風路を流通する空気（吸込口２に吸い込まれる空気）の温度と湿度を感知するセンサである。

【0057】

送風機６７は、外気吸込口６３から給気口６４へと外気を送風するための装置である。送風機６７は、送風することによって、湿度回収部６５の内部に外気を流通させる。送風機６７としては、例えば、クロスフローファンあるいはブロアファンが挙げられる。なお、送風機６７は、熱交換気装置６０を制御する制御部（図示せず）からの制御信号に基づいて、送風動作を実行するように構成されている。

【0058】

また、熱交換気装置６０には、給排水配管５１が設けられている。そして、液体微細化装置１への水の供給及び排水は、給排水配管５１によって行われる。具体的には、給排水配管５１の一端は、液体微細化装置１の給水管１５ａ（図２参照）と排水管１６（図２参照）とそれぞれ接続されている。また、給排水配管５１の他端は、住宅あるいは施設の給水設備と排水設備とにそれぞれ接続されている。

【0059】

さらに、熱交換気装置６０は、送風機６７の送風動作の制御を行う制御部（図示せず）を有している。また、制御部は、液体微細化装置１の加湿制御部３０と電気的に接続され、加湿制御部３０からの制御信号を受けて、送風機６７と液体微細化装置１とを連動させて制御するように構成されている。

【0060】

以上のように、熱交換気装置６０では、換気の際に屋外へ排出する水分を室内に給気する空気に回収しつつ、さらに湿度回収部６５で水分を回収しきれなかった場合には、液体微細化装置１を通過させる際に補填もしくはそれ以上に上乗せすることができるので、室内を加湿及び快適な湿度範囲に維持させることができる。

【0061】

以上、本実施の形態１に係る液体微細化装置１及びこれを用いた熱交換気装置６０によれば、以下の効果を享受することができる。

【0062】

（１）液体微細化装置１は、吸込口２より吸い込んだ空気に微細化された水を含ませて吹出口３より吹き出す液体微細化装置１であって、鉛直方向下方に揚水口９ａを有し、回転軸１０の回転に伴って揚水口９ａより揚水した水を遠心方向に放出する筒状の揚水管９と、揚水管９から放出された水が衝突することにより、その水を微細化する衝突壁８と、揚水管９の鉛直方向下方に設けられ、揚水口９ａより揚水される水を貯水する貯水部１４と、貯水部１４の底面１４ａに配置され、貯水された水を排水する排水口１６ａと、貯水部１４の底面１４ａから鉛直方向上方に突出して設けられ、排水口１６ａを囲む環状の突起部２６と、を備える。突起部２６の外径寸法ｒ２は、揚水口９ａの内径寸法ｒ３よりも小さく、揚水管９は、揚水管９の内部に回転によって貯水部１４の水に渦２４を発生させ、その渦中心において揚水口９ａと、突起部２６を介した排水口１６ａとの間を連通する空隙２５を形成するようにした。

【0063】

こうした構成によれば、貯水部１４内に揚水管９を設置する際に揚水口９ａと貯水部１４の底面１４ａとが接触しないように製法バラツキを考慮した所定の間隔を確保できるとともに、空隙２５を形成する間隔を揚水口９ａと突起部２６との間の間隔にまで狭くすることができる。つまり、揚水口９ａと排水口１６ａとの間で、より安定した空隙２５を形成することができるので、揚水管９の回転中において貯水部１４の止水性を高めることができる液体微細化装置１とすることができる。

【0064】

（２）液体微細化装置１では、突起部２６は、排水口１６ａの外周縁に沿って設けられている。これにより、実質的に排水口１６ａを鉛直方向上方に延在させた状態となるので、揚水口９ａと排水口１６ａとの間で、強固な空隙を形成することができる。

【0065】

（３）熱交換気装置６０では、湿度回収部６５を、液体微細化装置１及び湿度回収部６５を通過する空気の流れにおいて、液体微細化装置１より上流側に配置した。つまり、液体微細化装置１では、湿度回収部６５は、湿度回収部６５により湿度を回収された空気を吸込口２に流入させるように配置される。これにより、湿度回収部６５で湿度回収された後の空気が液体微細化装置１（吸込口２）に流入するので、より適切に室内の湿度コントロールすることができる。また、湿度回収部６５と液体微細化装置１の２箇所で湿度制御を行うことで、湿度回収部６５あるいは液体微細化装置１にヒータ等を設置していない場合でも、十分な加湿量を確保することができる。また、加湿量を確保するためのヒータが不要になることで、省エネルギーを実現できる。

【0066】

（変形例）
図６及び図７を参照して、変形例に係る液体微細化装置１ａの貯水部１４における突起部２６ａについて説明する。図６は、変形例に係る液体微細化装置１ａにおける貯水部１４の止水機構を説明するための概略図である。図７は、図６の液体微細化装置１ａにおいて、鉛直方向上方より揚水管９を見た場合の、揚水口９ａ、排水口１６ａ、及び突起部２６ａの位置関係を示した模式図である。

【0067】

変形例に係る液体微細化装置１ａでは、突起部２６ａが排水口１６ａの外周縁に沿って設けられておらず、突起部２６ａの内径寸法ｒ１’が排水口１６ａの開口寸法ｒ０よりも大きく設けられている点で実施の形態１と異なる。これ以外の液体微細化装置１ａの構成は、実施の形態１に係る液体微細化装置１と同様である。以下、実施の形態１で説明済みの内容は再度の説明を適宜省略し、実施の形態１と異なる点を主に説明する。

【0068】

図６に示す通り、変形例に係る液体微細化装置１ａは、排水口１６ａの外周縁から離れた位置において、貯水部１４の底面１４ａから鉛直方向上方に突出する突起部２６ａを形成している。より詳細には、図７に示すように、排水口１６ａの外周縁から離れた位置において、排水口１６ａを囲むように環状の突起部２６ａを形成している。

【0069】

具体的には、突起部２６ａは、内径寸法ｒ１’及び外径寸法ｒ２’を有する円筒状の構造体である。突起部２６ａの突出量（底面１４ａからの高さ）は、例えば、底面１４ａと揚水口９ａとの間の間隔の三分の一程度（例えば、２ｍｍ）である。本変形例では、突起部２６ａは、突起部２６ａの内径寸法ｒ１’が排水口１６ａの開口寸法ｒ０よりも大きくなるように設置されている。

【0070】

一方、突起部２６ａの外径寸法ｒ２’は、揚水口９ａの内径寸法ｒ３よりも小さく設定されている。そして、突起部２６ａが揚水口９ａの内側に入るように配置されている。なお、図７でもまた、鉛直方向上方より揚水管９を見た場合に、揚水口９ａの円心と突起部２６ａ（及び排水口１６ａ）の円心とが一致するように配置される、即ち、揚水口９ａと突起部２６ａ（及び排水口１６ａ）とが同心円状に配置される場合を示しているが、突起部２６ａが揚水口９ａの内側に入っていれば、揚水口９ａの円心と突起部２６ａ（及び排水口１６ａ）の円心とがずれて配置されていてもよい。

【0071】

次に、変形例での貯水部１４の止水機構での装置動作について説明する。

【0072】

図６に示すように、液体微細化装置１ａでは、加湿動作が開始され、回転モータ１１（揚水管９）が第一回転数Ｒ１（例えば、２０００ｒｐｍ）で回転されると、その回転の遠心力によって、揚水管９の内部で貯水部１４の水に渦２４が発生する。そして、揚水管９は、その回転によって発生する渦中心において、揚水口９ａと突起部２６ａとの間を連通する空隙２５を形成する。つまり、揚水管９は、揚水口９ａと、突起部２６ａを介して排水口１６ａとの間を連通する空隙２５を形成することになる。これにより、空隙２５が排水口１６ａを塞ぐ状態となり、貯水部１４の水が排水口１６ａに流れ込むのが抑制される。つまり、液体微細化装置１ａでもまた、加湿動作中（回転モータ１１が第二回転数Ｒ２で回転動作中）に、貯水部１４の水が排水口１６ａから排出されることを抑制することができる。

【0073】

一方、回転モータ１１（揚水管９）の回転が停止されると、渦２４とともに空隙２５がなくなり、排水口１６ａに貯水部１４の水が流れ込む。つまり、液体微細化装置１ａでもまた、加湿動作（回転モータ１１の回転動作）を停止することにより、貯水部１４の水を排水口１６ａから排出することができる。なお、排水口１６ａを囲む突起部２６ａによって貯水部１４の底面１４ａに若干の水が残留することになるが、液体微細化装置１ａの運転動作を停止する際に行う乾燥処理における乾燥動作によって残留する水を揮発させて除去することができる。

【0074】

このように、変形例に係る液体微細化装置１ａは、排水管１６に排水弁を用いなくても、加湿動作中は、貯水部１４の水が排水口１６ａから排出されることを抑制（止水）でき、加湿動作の停止後（回転モータ１１の回転動作の停止後）は、貯水部１４の水を排水口１６ａから排出できる。また、突起部２６ａの存在によって、空隙２５を形成する間隔が、実質的に揚水口９ａと突起部２６ａとの間の間隔にまで狭くなっているので、従来のように突起部２６ａのない排水口１６ａとの間で空隙２５を形成するよりも、強固な空隙２５を形成することができる。つまり、貯水部１４の水位が渇水水位付近まで低下した場合に給水部１５から貯水部１４に供給される水によって貯水部１４内の渦流が乱されたとしても、空隙２５を安定して維持することができる。

【0075】

以上、変形例に係る液体微細化装置１ａによれば、上述した効果（１）に加え、以下の効果を享受することができる。

【0076】

（４）液体微細化装置１ａでは、突起部２６ａの内径寸法ｒ１’は、排水口１６ａの開口寸法よりｒ０も大きく設けられている。これにより、貯水部１４内に揚水管９を設置する際に揚水口９ａと貯水部１４の底面１４ａとが接触しないように製法バラツキを考慮した所定の間隔を確保できるとともに、空隙２５を形成する間隔を揚水口９ａと突起部２６ａとの間の間隔にまで狭くすることができる。

【0077】

（５）液体微細化装置１ａを熱交換気装置６０に適用した場合には、上述した効果（３）を享受することができる。

【0078】

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記実施の形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。

【0079】

本実施の形態１に係る液体微細化装置１及び変形例に係る液体微細化装置１ａでは、環状の突起部としていずれも円筒状の突起部を用いたが、これに限られない。例えば、揚水管９の回転によって発生する渦２４の発生を乱さないのであれば、環状の突起部として正六角形などの正多角形の筒状の突起部を用いてもよい。あるいは、筒状の突起部の外周側と内周側とで輪郭が異なっていてもよい。このようにしても同様の効果を享受することができる。

【0080】

また、本実施の形態１に係る液体微細化装置１を用いた熱交換気装置６０では、湿度回収部６５は、湿度だけでなく温度を回収（交換）する機能を有するように構成してもよい。具体的には、湿度回収部６５を全熱交換素子とするとともに、本体ケース５０の内部に排気送風機を設け、排気風路を構成する。排気風路は、排気送風機によって内気吸込口６１から室内空気を吸い込み、湿度回収部６５を通って排気口６２から外部に排気する風路である。この際、湿度回収部６５は、排気風路と給気風路が交わる位置に配置される。そして、湿度回収部６５は、排気風路を通過する空気と給気風路を通過する空気との間で熱交換とともに湿度交換を行う。これにより、より快適な空気を室内に供給することが可能となる。

【0081】

また、本実施の形態１に係る液体微細化装置１では、加湿制御部３０は、給水部１５から貯水部１４への水の供給に関して、水位検知部１８でのオフの状態が所定時間（第一時間Ｔ１）継続した場合に、貯水部１４に水が供給されるように制御したが、これに限られない。例えば、加湿制御部３０は、加湿動作によって減少する貯水部１４の水の減少量が所定水量Ｖに達する場合に、貯水部１４への水の供給を実行するように制御してもよい。この場合、所定水量Ｖに達するか否かは、一定時間（例えば、１分）ごとに、加湿動作の際の加湿条件（加湿量、換気風量）に対応して減少する見込み水量を算出して、それらを積算して判断される。これにより、貯水部１４の水量（または残量）の管理精度を向上させることができるので、不要な給水（貯水部１４の水が減っていない状態での給水）を抑制することができる。

【産業上の利用可能性】

【0082】

本発明に係る液体微細化装置は、加湿目的での水気化装置、及び殺菌あるいは消臭目的での次亜塩素酸気化装置といった液体を気化させる装置に適用可能である。また、熱交換気装置、空気清浄機又は空気調和機において、その機能の一つとして組み込まれた水気化装置あるいは次亜塩素酸気化装置等に、本発明に係る液体微細化装置は適用可能である。

【符号の説明】

【0083】

１ 液体微細化装置
１ａ 液体微細化装置
２ 吸込口
３ 吹出口
４ 風路
５ 風路
６ 風路
７ 液体微細化室
８ 衝突壁
９ 揚水管
９ａ 揚水口
１０ 回転軸
１１ 回転モータ
１２ 回転板
１３ 開口
１４ 貯水部
１５ 給水部
１５ａ 給水管
１６ 排水管
１６ａ 排水口
１７ エリミネータ
１８ 水位検知部
１８ａ フロートスイッチ
１９ エリミネータホルダ
１９ａ 第一保持部
１９ｂ 第二保持部
１９ｃ 天面板
２０ 水流制御板
２２ 支持部
２４ 渦
２５ 空隙
２６ 突起部
２６ａ 突起部
３０ 加湿制御部
５０ 本体ケース
５１ 給排水配管
６０ 熱交換気装置
６１ 内気吸込口
６２ 排気口
６３ 外気吸込口
６４ 給気口
６５ 湿度回収部
６６ 接続ダクト
６７ 送風機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】