特開 2023-46814 ミスト発生装置

(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】P2023046814

(43)【公開日】2023-04-05

(54)【発明の名称】ミスト発生装置

(51)【国際特許分類】

   F24F 6/16 20060101AFI20230329BHJP

【ＦＩ】

F24F6/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021155613

(22)【出願日】2021-09-24

(71)【出願人】

【識別番号】000000538

【氏名又は名称】株式会社コロナ

(72)【発明者】

【氏名】笹川 亜也果

(72)【発明者】

【氏名】小川 洸太

(72)【発明者】

【氏名】時田 義司

【テーマコード（参考）】

3L055

【Ｆターム（参考）】

3L055BB03

(57)【要約】

【課題】 送風効率の低下を抑制するミスト発生装置を提供する。
【解決手段】 回転軸１３からファンケーシング９の外周までの距離Ａを、回転軸１３から回転体ケーシング８の外周までの距離Ｂよりも小さくすることにより、送風ファン７の送風と遠心力の作用で回転体ケーシング８の内壁を沿って上方に流れる水は、回転体ケーシング８より小径となっているファンケーシング９内に入りにくくなるため、送風ファン７に水がかかりにくくなり、送風抵抗の増大に伴う送風効率の低下を防止することができる。

【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気の吸込口と吹出口を備えた送風ユニットケースと、
前記送風ユニットケース内に所定の水位を維持する貯水部と、
外周の一部を前記貯水部内の水面に接触しながら回転し、外周先端に多数の羽根を備え、当該羽根で水を掻き上げて飛散させミストを発生させる回転体と、
前記回転体の回転軸と同軸で、前記吸込口から吸込んだ空気を送風して、前記回転体によって発生したミストを含む加湿空気を前記吹出口から送出する遠心式の送風ファンと、
前記回転体と前記送風ファンを軸支する前記回転軸を回転するモーターと、
前記送風ユニットケース内に有り、前記回転体の外周を囲うように設置されている回転体ケーシングと、
前記送風ユニットケース内に有り、前記吹出口につながる渦巻き状の風路が形成されるように前記送風ファンの外周を囲うファンケーシングと、
前記回転体ケーシングと前記ファンケーシングを接続し一体とする接続板と、を備え、
前記回転軸から前記ファンケーシングまでの円周方向への距離Ａが、前記回転軸から前記回転体ケーシングまでの円周方向への距離Ｂよりも小さいことを特徴とするミスト発生装置。

【請求項2】

前記ファンケーシング内の前記風路の最も上流であり、前記送風ファンの外周部と前記ファンケーシングが最も接近する部分において、
前記回転軸から前記ファンケーシングまでの円周方向への距離Ａと、
前記回転軸から前記回転体の外周に備えられた前記羽根の先端までの距離Ｃが、Ａ≦Ｃの関係であることを特徴とする請求項１に記載のミスト発生装置。

【請求項3】

前記接続板は、前記ファンケーシングのほぼ全周において構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のミスト発生装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ナノミストとマイナスイオンを室内に放出して室内の加湿や空気清浄を行うミスト発生装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、この種のものでは、空気の吸込口と吹出口を備えた送風ユニットケースと、当該送風ユニットケース内に水を貯める貯水部と、外周に多数の羽根を有した円板（回転体）と、吸込口から吸い込んだ空気を吹出口へ送出する送風ファンと、円板と送風ファンを回転するモーターを備え、円板（回転体）の羽根で貯水部内の水を掻き上げることでミストを発生し、発生したミストを含んだ空気を吹出口から送風するミスト発生装置があった。（例えば、特許文献１）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１２２６０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、この従来のものでは、円板（回転体）と送風ファンの周囲に形成されている右ガイド（ケーシング）が、円板周囲と送風ファン周囲とで境界や区別がなく、中心から同一の距離で構成されているため、円板で掻き上げられた水が送風ファンの送風と遠心力により右ガイドの内壁を沿って上方に流れ、重力で落下する際に送風ファンにかかることにより、送風抵抗が増大し送風効率が低下する虞があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するために、本発明の請求項１では、空気の吸込口と吹出口を備えた送風ユニットケースと、前記送風ユニットケース内に所定の水位を維持する貯水部と、外周の一部を前記貯水部内の水面に接触しながら回転し、外周先端に多数の羽根を備え、当該羽根で水を掻き上げて飛散させミストを発生させる回転体と、前記回転体の回転軸と同軸で、前記吸込口から吸込んだ空気を送風して、前記回転体によって発生したミストを含む加湿空気を前記吹出口から送出する遠心式の送風ファンと、前記回転体と前記送風ファンを軸支する前記回転軸を回転するモーターと、前記送風ユニットケース内に有り、前記回転体の外周を囲うように設置されている回転体ケーシングと、前記送風ユニットケース内に有り、前記吹出口につながる渦巻き状の風路が形成されるように前記送風ファンの外周を囲うファンケーシングと、前記回転体ケーシングと前記ファンケーシングを接続し一体とする接続板と、を備え、前記回転軸から前記ファンケーシングまでの円周方向への距離Ａが、前記回転軸から前記回転体ケーシングまでの円周方向への距離Ｂよりも小さいことを特徴とすることを特徴としている。

【0006】

また、請求項２では、前記ファンケーシング内の前記風路の最も上流であり、前記送風ファンの外周部と前記ファンケーシングが最も接近する部分において、前記回転軸から前記ファンケーシングまでの円周方向への距離Ａと、前記回転軸から前記回転体の外周に備えられた前記羽根の先端までの距離Ｃが、Ａ≦Ｃの関係であることを特徴としている。

【0007】

また、請求項３では、前記接続板は、前記ファンケーシングのほぼ全周において構成されていることを特徴としている。

【発明の効果】

【0008】

この発明によれば、回転軸からファンケーシングまでの円周方向への距離Ａを、回転軸から回転体ケーシングまでの円周方向への距離Ｂよりも小さくしたので、回転体で掻き上げた水が飛散し、回転体ケーシングの内壁に衝突した水が、より内径の小さいファンケーシング内へ接続板を乗り越えて入りにくくなることで、飛散した水滴や内壁の水が送風ファンへかかりにくくなるため、送風効率の低下を防ぐことができる。

【0009】

また、ファンケーシング内の風路の最も上流であり、送風ファンの外周部とファンケーシングが最も接近する部分において、回転軸からファンケーシングまでの円周方向への距離Ａと、回転軸から回転体の外周に備えられた羽根の先端までの距離Ｃを、Ａ≦Ｃの関係としたので、ファンケーシング内の風路で最も静圧が小さく、送風ファンによる円周方向への風が比較的弱いことで水滴が円周方向へ送出されにくい部分であっても、回転体の羽根と接続板の距離が近く、この間を飛散した水滴や内壁の水が通過しにくくなることでファンケーシング内へ入りにくくなり、送風ファンに水がかかりにくくなるため、送風効率の低下をより防ぐことができる。

【0010】

また、接続板をファンケーシングのほぼ全周において構成したので、ファンケーシングの全周において接続板を乗り越えて入りにくくなることで、送風ファンに水がかかりにくくなるため、送風効率の低下をより防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】この発明の一実施形態におけるミスト発生装置の斜視図

【図2】同実施形態における回転軸を通るミスト発生装置の左側面の断面図

【図3】同実施形態における送風ユニットケース内部の断面を表した正面図

【図4】同実施形態における回転体ケーシング及びファンケーシングの断面を表した正面図

【図5】図４のａ－ａ断面図、ｂ－ｂ断面図、及びｃ－ｃ断面図

【発明を実施するための形態】

【0012】

次に、この発明の一実施形態におけるミスト発生装置を図に基づいて説明する。

【0013】

以下の説明において、「前（前面）」、「後（背面）」、「上」、「下」、「右」、及び「左」は、図１～図４における定義に従う。また、上下方向は、ミスト発生装置１の設置時における鉛直方向に対応する。前後方向及び左右方向は、ミスト発生装置１の設置時における水平方向に対応する。

【0014】

図１から図３を参照する。１はミスト発生装置で、家庭用のエアコンや暖房機に組み込んだり、単独で使用される。２は送風ユニットケースで、底面と背面と左右側面と前面とを一体に形成しており、上部に空気の吸込口３と、ミストを含んだ加湿空気を吹き出す吹出口４と、を有する。

【0015】

送風ユニットケース２内には、所定の水位を維持する貯水部５と、外周の一部を貯水部５内の水面に接触しながら回転する回転体６と、吸込んだ空気を吹出口４へ送風する送風ファン７と、回転体６の外周を囲うように設置されている回転体ケーシング８と、送風ファン７の外周を囲うように設置され、吹出口４につながる渦巻き状の風路を形成しているファンケーシング９と、ファンケーシング９の渦巻き状風路の出口から吹出口４までの風路を形成する吹出口ケーシング１０と、が配置されている。また、正面視したファンケーシング９の略中央には、円形に開口し吸込口３を通過した空気を送風ファン７へ案内する吸込孔１２を有している。

【0016】

回転体６は、送風ファン７の後方に位置し、外周の先端に多数の羽根１１を備えている。回転体６が回転すると、羽根１１が貯水部５内の水面に接触し、水を掻き上げて周囲に飛散させることや、掻き上げた水が回転体ケーシング８に衝突することでミストを発生させる。羽根１１は回転体６の回転方向と垂直に形成されている。

【0017】

送風ファン７はシロッコファン等による遠心式のファンで、ファンケーシング９に形成された吸込孔１２から空気を吸い込み、送風ファン７の外周より遠心状に送風する。送風された空気は、回転体６で発生したミストを含んだ加湿空気となり、ファンケーシング９内の渦巻き状の風路を図３に図示した回転方向に沿って流通し、吹出口ケーシング１０内を流通した後、吹出口４より外部へ送出される。

【0018】

３０はモーター３１を支持する箱状のモーターケースである。当該モーターケース３０内には、モーター３１により回転可能となるよう一端側がモーター３１に軸支されたモーター軸３２と、当該モーター軸３２の他端側に設置された磁石支持体３３と、当該磁石支持体３３により支持固定されたモーター側磁石３４と、が配置されている。

【0019】

回転体６及び送風ファン７は、回転軸１３により回転可能となるように軸支されており、モーター側磁石３４の磁力を回転体側磁石１４が受けることで回転駆動可能なマグネットカップリングで構成される。よって、図示しない操作部により運転開始指示が出されると、モーター３１が所定の回転数で駆動しモーター側磁石３４が回転することで、磁力により回転体６及び送風ファン７がモーター３１と同一かつ所定の回転数で回転する。

【0020】

このように、回転体６及び送風ファン７の回転駆動機構をマグネットカップリングで構成すると、モーター３１が貯水部５と分離して配置可能なため、貯水部５内の水がモーター軸３２内に侵入し、モーター３１が故障するのを未然に阻止することができる。

【0021】

回転体ケーシング８とファンケーシング９は異なる外径を有しており、接続板１５で一体に形成されている。また、吹出口ケーシング１０も回転体ケーシング８及びファンケーシング９と一体に形成されている。

【0022】

回転体ケーシング８の下部には、貯水部５の水を回転体ケーシング８内へ導入する水導入穴１６が設けられている。またファンケーシング９の下部には、ファンケーシング内に入った水を貯水部５へ排出するための水抜き穴１７が設けられている。

【0023】

貯水部５側面には給水口１８を有し、給水管１９が接続される。給水管１９の先にはカートリッジタンク等による給水手段（図示せず）が備えられ、貯水部５の水位が維持される。

【0024】

次に、回転軸１３からファンケーシング９の外周までの距離Ａを、回転軸１３から回転体ケーシング８の外周までの距離Ｂよりも小さくすることにより、送風ファン７に水がかかりにくくなる作用効果について、図４及び図５に基づいて説明する。

【0025】

回転体６が回転し、羽根１１が貯水部５内の水を掻き上げて周囲に飛散させることや、掻き上げた水が回転体ケーシング８の内壁に衝突することでミストを発生させる。このとき、送風ファン７によりミストを含んだ加湿空気として吹出口４へ送風される一方で、一部のミストは回転体ケーシング８の内壁に付着し、送風ファン７の送風と遠心力により内壁を沿って上方に流れた後、次第に重力に逆らえなくなり内壁から離れて水滴として落下する。落下した水滴は、再び回転体６の羽根１１に衝突し、遠心力により周囲へ飛散させることでミストを発生させる。

【0026】

このとき、水滴が回転体６ではなく送風ファン７に落下した場合、水滴がファン羽に付着することで送風抵抗となり、送風ファン７の送風効率の低下を招く虞がある。

【0027】

そこで、回転軸１３からファンケーシング９の外周までの距離Ａを、回転軸１３から回転体ケーシング８の外周までの距離Ｂよりも小さくする。例えば、図５（ａ）の（４）部のように距離Ａ４＜距離Ｂとすることにより、回転体ケーシング８の内壁の水や羽根１１に衝突し飛散した水滴がファンケーシング９内に入るためには、送風ファン７により送風する強さ、つまり遠心力に逆らって接続板１５を乗り越えなければならない。つまり、遠心力の作用により、回転体ケーシング８の内壁を沿って上方に流れる水は、回転体ケーシング８より小径となっているファンケーシング９内に入りにくくなるため、送風ファン７に水がかかりにくくなり、送風抵抗の増大に伴う送風効率の低下を防止することができる。

【0028】

次に、ファンケーシング９内の風路の最も上流部において、回転軸１３からファンケーシング９の外周までの距離Ａと、回転軸１３から回転体６の羽根１１の先端までの距離Ｃを、Ａ≦Ｃの関係とすることにより、送風ファン７により水がかかりにくくなる作用効果について、図４及び図５に基づいて説明する。

【0029】

図４を参照する。前述した、送風ファン７により送風する強さ即ち遠心力は、言い換えればファンケーシング９内の渦巻き状の風路における静圧の大きさと言える。この静圧の大きさは、送風ファン７の回転方向に沿って上流から下流へと大きくなり、送風ファン７の外周部とファンケーシング９が最も接近する部分である図４（１）が最小となり、（２）、（３）と徐々に大きくなっていき、吹出口４に最も近い（６）が最大となる。ここで、回転体６により発生した回転体ケーシング８内壁の水や羽根１１に衝突し飛散した水滴が、送風による遠心力の作用によりファンケーシング９内に入りにくくなる効果は、遠心力が最も小さい（１）の部分が最も小さく、（２）、（３）、・・・と徐々に大きくなっていき、静圧が最も大きい（６）が最も大きくなる。

【0030】

そこで、遠心力が最も小さい図５（ａ）の（１）において、回転軸１３からファンケーシング９の外周までの距離Ａ１と、回転軸１３から回転体６の羽根１１の先端までの距離Ｃを、Ａ１≦Ｃの関係とすることにより、回転体６の羽根１１と接続板１５の距離が近くなり、この間を回転体ケーシング８内壁の水や羽根１１に衝突し飛散した水滴が通過しにくくなることで、ファンケーシング９内に水が入りにくくすることができる。つまり、遠心力の作用効果が得られにくい箇所においても、ファンケーシング９内への水の侵入を防ぎ、送風ファン７に水がかかりにくくなるため、送風抵抗の増大に伴う送風効率の低下をより防止することができる。

【0031】

また、図５の各断面図（ａ）～（ｃ）の（１）～（６）において、回転軸１３からファンケーシング９の外周までの距離Ａ１～Ａ６は、Ａ１＜Ａ２＜Ａ３＜Ａ４＜Ａ５＜Ａ６の関係となっている。これは、ファンケーシング９内の渦巻き状の風路において、（１）～（６）となるに従い、流路面積が徐々に大きくなっていることによる。これにより、回転体６の羽根１１と接続板１５の間から水が入りにくくなる効果は徐々に小さくなっていく一方、静圧の大きさは徐々に大きくなっていくため、ファンケーシング９内への水の侵入を防ぐ効果は、結果的に（１）～（６）全ての箇所において満遍なく得ることができる。

【0032】

更に、接続板１５をファンケーシング９のほぼ全周において構成することで、回転体ケーシング８内からファンケーシング９内へ水の侵入を防ぐ効果を、ほぼ全ての領域で得ることができる。これにより、送風ファン７のいずれの方向からも水がかかりにくくなるため、送風抵抗の増大に伴う送風効率の低下をより防止することができる。

【0033】

なお、本実施形態では回転体６の円周上に、等間隔かつ回転体６の回転方向と垂直に羽根１１を形成したもので説明したが、これに限られない。例えば、不均一な間隔で羽根１１を形成したものや、千鳥状に羽根１１を形成したものであっても良い。つまり、回転体６が回転することで水を掻き上げてミストを発生させることが可能な羽根状のものであれば、本発明の範疇に含まれる。

【0034】

また、本実施形態はマグネットカップリングによりモーター３１に軸支されたモーター軸３２とは別に設置した回転軸１３に回転体６及び送風ファン７を軸支させているが、マグネットカップリングをせずモーター軸３２に直接回転体６及び送風ファン７を軸支する形態であってもよい。

【0035】

また、本実施形態では回転体６及び送風ファン７は一体に形成されているが、別々に形成されていても良い。つまり、回転軸１３に回転体６と送風ファン７をそれぞれ個別に軸支する形態であっても良い。

【0036】

また、本実施形態では水を微細化してミストを発生しているが、水にエッセンシャルオイルやアロマオイルなどの精油や、芳香剤を加えたものであっても良い。つまり、エッセンシャルオイルなどを加えた水を回転体６で掻き上げることで攪拌を促し、微細化したミストを加湿空気として送風することで、芳香を拡散させつつ、室内の加湿や空気清浄を行うことができる。

【0037】

また、本実施形態で用いたその他の構成は一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図しておらず、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0038】

２ 送風ユニットケース
３ 吸込口
４ 吹出口
５ 貯水部
６ 回転体
７ 送風ファン
８ 回転体ケーシング
９ ファンケーシング
１１ 羽根
１３ 回転軸
１５ 接続板
３１ モーター

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】