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発明の名称 水等の液体噴霧装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−151382
公開日 平成10年(1998)6月9日
出願番号 特願平9−6311
出願日 平成9年(1997)1月17日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】山口 邦夫 (外1名)
発明者 尾形 春樹 / 面高 克彦
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 水等の液体を噴霧する液体噴霧装置であって、上記液体を吐出する吐出部と、上記吐出部で吐出された上記液体を受ける液体受部と、上記液体受部の水を噴出させる複数の噴出孔を有する回転部と、を有することを特徴とする水等の液体噴霧装置。
【請求項2】 上記回転部と上記液体受部とは一体的に構成され、上記回転部の回転により上記液体受部で受けた上記液体が上記回転体の内壁に沿って上昇し上記噴出孔から噴出されることを特徴とする請求項1記載の水等の液体噴霧装置。
【請求項3】 上記吐出部の開口面にたいして対向位置に平板状の第1の液体拡散部を有することを特徴とする請求項2記載の水等の液体噴霧装置。
【請求項4】 開口面に沿って水平方向に平板状の第2の液体拡散部を有することを特徴とする請求項3記載の水等の液体噴霧装置。
【請求項5】 上記第2の拡散部の縁は歯形状に形成されてなることを特徴とする請求項4記載の水等の液体噴霧装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は空気清浄装置等に適用して好適な液体噴霧装置に関する。詳しくはポンプで吸い上げられた液体が吐出部を介して液体受部で一旦受けられ、この液体受部に満たされた液体を高速回転する回転部の回転力を利用して複数の噴出孔から噴出させるようにすることによって、送水圧力の低い安価なポンプを利用できるようにしたもので、これによるコストの低減を図ることができる液体噴霧装置に係るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、空気中の塵埃等を水に吸着させて清浄化する空気清浄装置が提案されている。この空気清浄装置ではファンで吸入し、液体噴霧装置によってこの空気中に水を散布して空気と水とを接触させることにより、空気中の塵埃等を水に吸着させて清浄化する。
【0003】このような空気清浄装置では水の散布に液体噴霧装置を使用しているので、フィルタ等の消耗品が必要なくコストが安価であるとともに、ファンで空気を強制的に吸引することにより広範囲の空気を清浄化することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来の液体噴霧装置では、ポンプの送水力により直接水の散布を行っているのが一般的であり、送水圧力の高い高価なポンプを使用する必要となり、コストアップを招いていた。
【0005】そこで本発明は、上述したような課題を解決したものであって、空気清浄装置等に適用することにより安価なポンプを使用してコストの低減が可能な水等の液体噴霧装置を提案するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するため、本発明においては、水等の液体を噴霧する液体噴霧装置であって、液体を吐出する吐出部と、吐出部で吐出された液体を受ける液体受部と、液体受部の水を噴出させる複数の噴出孔を有する回転部とを有することを特徴とするものである。
【0007】駆動されるポンプによって水等の液体が送水管を通じて噴霧装置に送水される。この水は送水管の吐出部から噴出する。噴出した水は高速回転する回転部の内側の液体受部に落下する。液体受部に一時的に溜められた水は回転部の回転力により内壁面に沿って上昇し、噴出孔から外側に噴出する。水は回転部の噴出孔を通過することにより多数の微細小粒に細分化されて散布される。
【0008】
【発明の実施の形態】続いて、本発明に係る空気清浄装置の実施の一形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0009】図1は本発明による実施の形態である空気清浄装置1の構成を示している。この空気清浄装置1は吸気口11から吸入した空気を水を用いて清浄化して排気口12から排出するものであり、その機能は空気の吸入排出と清浄処理に大きく分けられる。このうち空気の清浄処理は液体を霧状に噴霧する噴霧装置2により行われ、ここで使用される水は装置内に設けられたタンク3から供給される。
【0010】まず、空気の流路について説明する。空気清浄装置1は全体が円筒状となされ、空気清浄装置1のキャビネット21の上部側面(図では右側上部)には吸気口11が設けられ、キャビネット21の上面には排気口12が設けられる。空気の流路は吸気口11からの吸気ダクト22、排気ダクト23を経て排気口12に通じる経路によって形成される。
【0011】吸気口11の内縁上部から下方に傾斜した傾斜仕切板24が設けられる。また、吸気口11の内縁下部には電飾効果用のLED25を内包した透明部26が取り付けられる。これら傾斜仕切板24と透明部26の間に形成される空間が吸気ダクト22となる。吸気ダクト22は空気を斜め下方に導き、吸気ダクト22の途中には噴霧装置2が配される。
【0012】傾斜仕切板24の下部は第1の垂直仕切板27となり、噴霧装置2と対向して配される。また、透明部15の一面が噴霧装置2に対向して配される。この噴霧装置2周辺では吸気ダクト22は垂直下向きに空気を導く。
【0013】空気の流れは水溜まり部28から上方に折り返す。すなわち、第1の垂直仕切板27の左側には第2の垂直仕切板31が設けられ、これら垂直仕切板27,31の間が排気ダクト23となる。排気ダクト23の途中であって傾斜仕切板24の上側には空気の流れを形成するファン(吸気排気部)4が配される。この排気ダクト23により空気は傾斜仕切板24の上面の傾斜に沿って斜め上方に吸引される。
【0014】ファン4は下側から吸入した空気を側方に排出する。排気ダクト23の側方には上向きに湾曲した湾曲仕切板32が設けられる。空気はこの湾曲仕切板32の湾曲に沿って上方に導かれ、キャビネット21の上面の排気口12から排出される。このように吸気口11から排気口12に至る空気の流路が形成される。
【0015】ファン4の上側には筒内を水平に仕切る水平仕切板33が設けられ、その上側にモータ(駆動部)5が駆動軸であるシャフト33を下向きにして取付固定されている。シャフト33はキャビネット21の内部略中央に配置され、先端がタンク3の底面近傍まで届くようにその長さが設定される。
【0016】このシャフト33にはファン(吸気排気部)4の他、後述する噴霧装置(液体供給部)2及びポンプ(液体搬送部)34,35が連結される。このようにファン4、噴霧装置2及びポンプ34,35の駆動手段を単一のモータ5で兼用させることによって部品点数を減らしてコストを低減することができる。
【0017】続いて、空気の清浄処理を行う噴霧装置(液体供給部)2について説明する。噴霧装置2は吸気ダクト22の下部であって水溜まり部28の上側に配置されており、図2に示すように下方が開口された円筒状の回転部41と、その回転部41の内側下端に設けられた水受け溝(液体受部)42と、送水管43の吐出口(吐出部)44とから構成される。
【0018】この噴霧装置2は、水吐出口44から噴出された水を2枚の水拡散シート45,46によって外周方向に散布し、回転する回転部41の小孔(噴出孔)51を通過させることにより空気清浄用の霧状水を吸気ダクト22内に供給散布するものである。この噴霧装置2の周辺は外部から吸引した空気と噴霧された空気を混合させる気水混合部となる。
【0019】回転部41の外周面には空気清浄用の水を噴出するための小孔51が多数穿設されている。小孔51は噴出する霧状水の拡散を促進させるように円錐状にくり抜かれ、大径部が外面側に、小径部が内面側に位置するようになされている。また、回転部41の内側下端には全周に亘って水受け溝42が形成されている。この水受け溝42は水吐出口44からの噴出した水を噴霧前に一時的に溜めるためのものである。
【0020】回転部41の上面内側の中心から円柱部52が下方に向けて突設され、この円柱部52がシャフト33に挿通固定され、回転部41はモータ5(図1)によって回転駆動される。
【0021】回転部41の内側には送水管43の水吐出口44が配される。この送水管43はタンク3(図1)からの送水路であり、送水管43の内側中心には回転駆動されるシャフト33が配される。なお、送水管43は水溜まり部28(図1)に挿嵌されており、シャフト33が回転しても回転しない。
【0022】回転部41の円柱部52の下端であって水吐出口44に対向して、円形薄板状の上側水拡散シート(第1の液体拡散部)45が水平に取り付けられる。水吐出口44から上方に噴出した水の大部分はこの上側水拡散シート45に当たって落下する。
【0023】上側水拡散シート45の下側には同じく円形薄板状の下側水拡散シート(第2の液体拡散部)46が水吐出口44に水平に取り付けられる。この下側水拡散シート46は上側水拡散シート46に当たって落下した水を外周方向に拡散させるものである。
【0024】下側水拡散シート46の中心には水吐出口44に対応した丸孔が設けられ、この丸孔を囲むように4個の取付孔53が設けられる。この取付孔53に水吐出口44の上部に突設された4個の突起54が挿通されて、下側水拡散シート46が取り付けられる。下側水拡散シート46の外縁は歯形状に形成されている。これによって水吐出口44から噴出された水を全周に均等に散布するようにしている。
【0025】この噴霧装置2では、図3に示すように水吐出口44から噴出された水が水拡散シート45,46によって散布されて水受け溝42に落下する。この水は回転する回転部41の回転力により内壁面に沿って上昇し、小孔51から外側に水が霧状水(微細水滴)となって噴出される。また、噴出された水は気水混合部を構成する垂直仕切板27等の内壁に衝突することにより、微細水滴化がさらに促進される。
【0026】なお、この噴霧装置2は後述するように連結部153,154によって本体側に対して着脱自在となされる。また、図1に示すように噴霧装置2の側方には透明部26が取り付けられ、ユーザが透明部26を通じて内部を観察できるようになっている。透明部26の内部には複数のLED25が取り付けられる。噴霧装置2の駆動時にはこのLED25が点灯して散布される霧状水を照らし、電光飾効果をもたらす。
【0027】続いて、噴霧装置2に使用される空気清浄用の水を貯留するタンク(液体貯留装置、貯留部、液体回収部)3について説明する。タンク3は、図4及び図4のA−A断面図である図5に示すように円筒状の中空体であるタンクケース61と、その上面に取り付けられた環状の筒口62とから構成される。
【0028】タンクケース61は透明な材質で形成され、その外径は装置本体内に挿嵌されるようにキャビネット21(図1)の下部開口部63(図1)の内径よりやや小さく設定される。
【0029】また、筒口62は本体の圧入部64(図10)が圧入される部分であり、タンクケース61の中心よりオフセットされて取り付けられている。この筒口62に対応して本体側の圧入部64(図10)の位置も設定されているので、タンク3を本体に装着したとき常に所定の向きとなり、タンク流入口65や後述する突出筒部176が所定の位置に配される。
【0030】筒口62の外周には滑り止めのローレット部69が設けられている。筒口62の内側であってタンクケース61の上面には図4に示すようにポンプ装置6(図1)が挿入される円形のポンプ挿入孔63が穿設される。また、ポンプ挿入孔63に隣接して本体側から水が流入する三日月状のタンク流入口65が穿設される。
【0031】タンク3の上側内面には点線でしめすような円形状のタンク蓋(蓋体)71が取り付けられる。このタンク蓋71はタンク3を装置本体から外したときに、ポンプ挿入孔63とタンク流入口65を塞いで水の漏出を防止するものである。
【0032】図6に示すように、筒口62の内側であってタンク3の上面には上板79が嵌め込まれ、その上から筒口62が装着されて上板79の端部を固定している。この上板79には上述したポンプ挿入孔63とタンク流入口65に対応して同形状の孔が設けられている。この上板79の上面であってタンク流入口65の端縁には、後述する排出口バルブ131(図10)を押し上げるための押圧ボス(突部)66が立設される。
【0033】この上板79とタンク3の上面との間に薄いゴム製の水切りヘラ64が挟み込まれている。この水切りヘラ64はポンプ挿入孔63の内周面から内方にわずかに突出して、ポンプ装置6を抜き出すときにその外面に付着した水滴を落とす。
【0034】タンク3の上側内面であってポンプ挿入孔63の縁には鈎爪状の蓋取付部72が下方に向けて突設され、ここにタンク蓋71が回動自在に掛止される。また、この蓋取付部72に近接して、タンク3の上側内面にはバネ取付部73が下方に向けて突設されており、ここにバネ74が巻装されている。
【0035】バネ74の一端はタンク蓋71の下面側に設けられたバネ掛止部75に挿通され、他端はタンク3の上側内面に当接している。このバネ74によってタンク蓋71は閉じる方向に付勢されている。なお、ポンプ挿入孔63及びタンク流入口65を囲むようにリブ76が立設され、タンク蓋71が閉じるとこのリブ76に密着する。
【0036】このタンク蓋71はポンプ挿入孔63に挿入されるポンプ装置6に押圧されて開放され、ポンプ装置6を抜いたときはバネ74の付勢力によって閉じられる。ポンプ装置6の挿入及び抜脱に対応してタンク蓋71の開閉を行うことによって、タンク3を取り外した後の運搬時等に水の漏出を効果的に防止することができる。
【0037】タンク3は、図1に示すようにタンクの着脱機構7によりキャビネット21の下部に着脱自在に取り付けられる。このタンクの着脱機構7では、タンク3を保持するための2個の固定レバー81,81がキャビネット21の両側面に回動自在に取り付けられる。
【0038】この固定レバー81,81は下端部が内側に屈折されて爪状の係止部82,82となる。一方、タンク3の側面には被係止部85,85が凹設され、ここに係止部82,82が係止されてタンク3が保持される。タンク3の左右側面にはレバー操作孔83,83が設けられ、ここを通じてユーザが固定レバー81,81を係止又は解除を行うことができる。これら固定レバー81,81はタンク3を保持した状態においてその外側面がキャビネット21の外周面に一致し、外観上の統一感を持たせている。
【0039】固定レバー81,81の上部にはタンク押圧部84,84が内方に向けて突設される。すなわち、係止部82,82と押圧部84,84との間に固定レバー81,81の軸が配されるようになる。これは固定レバー81,81を回動させて係止部82,82による係止が解除されると同時に、タンク押圧部84,84がタンク3の上面(被押圧部)に接触してこれを下方に押し出すようにするためである。
【0040】タンク3が本体に装着された状態では本体側の圧入部64(図10)が筒口62の内側に圧入されていると共に、ポンプ装置6がポンプ挿入孔63に挿入されている。また、ポンプ装置6の下端に押圧されてタンク蓋71が開いている。なお、タンク3の装着及び離脱操作の詳細については排出口バルブ131の動作とともに後述する。
【0041】続いてタンク3内の水を噴霧装置2に供給するためのポンプ装置6(液体搬送部)6について説明する。
【0042】ポンプ装置6は図7に示すように円筒状の外筒91と、その下端に取り付けられたフィルタ装置8と、外筒91内部に取り付けられた2個のポンプ34,35とから構成される。
【0043】図8に示すフィルタ装置8は吸入する水に含まれる塵等を除去するものである。フィルタ装置8のケース92は円形の薄い中空体に形成され、その内部中央が仕切板93によって仕切られている。仕切られた一方の第1の部屋96には弾性ゴム等により形成された開閉自在な吸入口バルブ(弁体)97が設けられ、他方の第2の部屋94にはフィルタエレメント(濾過材)95が詰め込まれている。
【0044】従って、吸入口バルブ97が配置される第1の部屋96とフィルタエレメントが配される第2の部屋94とは水平方向に並列に配されることになり、フィルタ装置8の薄型化が図られている。
【0045】第1の部屋96の底面であって吸入口バルブ97の下側に対応して円状のフィルタ吸入口104が設けられている。吸入口バルブ97は薄い円板体に略T字状のバルブ掛止部98を設けたものある。このバルブ掛止部98がケース92の内部底面に立設された2個の突設部101,101の間に嵌め込まれて軸となり、開閉自在となされる。
【0046】仕切板93の一部が欠けてフィルタエレメント95側に通じる通過孔102が設けられる。また、フィルタエレメント95が詰められた第2の部屋94の上面には半円状のフィルタ排出口103が設けられている。フィルタ吸入口104から流入した水は、フィルタエレメント95で不要な塵等が除去され、フィルタ排出口103からポンプ34,35(図7)に送られる。
【0047】吸入口バルブ97の開閉はポンプ装置6及びフィルタ装置8の内部の圧力によって制御される。すなわち、ポンプ34,35(図7)が駆動されて水若しくは空気が上方に強制的に送られると、この流れによってケース92内部が負圧となり、吸入口バルブ97が開放される。また、ポンプ装置6をタンク3(図1)から抜いたとき、負圧がなくなるため吸入口バルブ97の自重によって、吸入口バルブ97が閉じる。このように吸入口バルブ97の開閉を負圧を利用して行うことにより、バルブ開閉のための機構を簡略化することができ、コストを低減することができる。
【0048】図7に示すようにフィルタ装置8の上側にはポンプケーシング111が取り付けられる。ポンプケーシング111はポンプ34,35を内包して形成され、下側のポンプ34はフィルタ装置8に近接して配され、上側のポンプ35はポンプ34から一定距離をおいて配される。上下のポンプ34,35の間は比較的太い内径の送水路112で接続される。2個のポンプ34,35を設けたのは水の送水力を高めるためである。
【0049】上側のポンプ35の上面にはポンプ仕切板部113がポンプケーシング111の筒内を横切るようにして設けられ、その外周には円周方向に向かって複数の通過孔114が穿設される。ポンプ34,35から水はこの通過孔114を通じて上側に送られる。
【0050】これらポンプ34,35は垂直な軸部39によって一体的に連結され、この軸部39にシャフト33が挿通固定される。シャフト33の下端はポンプケーシング111下部の軸受115に回転自在に挿通支持される。
【0051】また、図1に示すようにタンク3を装着したときポンプ装置6はタンク3内に挿入され、両方のポンプ34,35が水中に没している。これは次の理由による。例えば、ポンプ34,35を空気中に配し、使用時だけ水を送出するようにした場合、ポンプ34,35の回転始動時に空気を排出することによって水を吸入しなければならない。つまり、空気の排出による負圧を利用して水を吸入するので、気密性の高いポンプが必要となり、コストアップにつながると共に耐久性も劣る。
【0052】しかし、本願のように停止時にすでにポンプ34,35が水中に没した状態であれば、回転始動時に水の送水により発生する負圧で水を吸入することができる。つまり、空気の排出によらずに送水が可能であるので、気密性の高いポンプが不要となり、安価で耐久性の高いポンプを使用することができる。
【0053】図7に戻って、ポンプ仕切板部113の中央には円柱部116が上方に立設され、ここにシャフト33が回転自在に挿通支持されている。この円柱部116はシャフト33の軸受としての働きをする。
【0054】ポンプケーシング111の上部は円錐部117となってすぼまり、その上端に送水管43が連設される。送水管43は上述した噴霧装置2(図2)に水を供給するものである。なお、円錐部117を設けることにより、内径の細い送水管43への流入が滞りなく行われる。
【0055】続いて、図1において噴霧装置2によって散布された水をタンク3に回収する手段である液体搬送機構部9について説明する。
【0056】この液体搬送機構部9は、噴霧装置2からの水を集める水溜まり部28と、この水溜まり部28からの水をタンク3に導く環状排水路(搬送路)121とから構成される。
【0057】水溜まり部28は凹皿状に形成されて、噴霧装置2の下方に配置される。ここで確実に水が捕集できるように送水管43の周囲はやや膨出され略円錐状に形成される。
【0058】この水溜まり部28には環状排水路121に通じる水受け排水口122が設けられる。なお、図示しないが水受け排水口122に水が集まるように、水溜まり部28は水受け排水口122の周辺が最も低くなるように全体的にわずかな傾斜がつけられている。
【0059】環状排水路121は図9に示すように水受け排水口122から略1周して本体排出口123に至る経路を形成する。環状排水路121は本体排出口123に近いほど低くなるように緩やかな傾斜路となっており、この傾斜面によって水が導かれる。
【0060】環状排水路121によって排水を行うこととしたのは、後述するが装置が転倒したときに、この環状排水路121に水が溜まって空気の流入を防ぐことにより、水漏れを防止するためである。
【0061】図10に示すように環状排水路121の本体排出口123の周辺は1段低くなっており、この外周側にタンク3の筒口62に圧入される圧入部64が取り付けられている。圧入部62は外周はわずかに湾曲して膨出され、圧入されたときこの湾曲部分が筒口62の内周面に対して圧接されてタンク3の装着を確実にする。
【0062】本体排出口123に水漏れを防止するための弁機構13が設けられる。この弁機構13は、図10に示すように本体排出口123に取り付けられた排出口バルブ(弁体)131と、これを押し上げるための押圧ボス66とから構成される。
【0063】排出口バルブ131は弾性ゴム等により形成された傘状体132と、その傘状体132の上側湾曲面に設けられた支持軸133とで構成され、傘状体132を下側にして取り付けられる。この傘状体132の外径は本体排出口123の内径よりも大きく設定されており、排出口バルブ131が本体排出口123に密着したときはこれを塞ぐ。排出口バルブ131の下面は押圧ボス66の上端部の形状に合わせて湾曲した凹状の当接部134が設けられている。
【0064】一方、排出口バルブ131に対向する天井面には筒状部135が下方に向けて立設され、その内側に圧縮バネ136が挿嵌されており、その下から排出口バルブ131の支持軸133が挿入される。従って、圧縮バネ136によって排出口バルブ131は下方、すなわち閉じる方向に付勢されている。
【0065】タンク3が装着された状態では、排出口バルブ131の下面にタンク3の押圧ボス66が当接し、圧縮バネ136の付勢力に抗してこれを押し上げている。従って、排出口バルブ131は開弁しており、水は本体排出口123を通じてタンク3に流入する。
【0066】また、タンク3を外した状態では、図11に示すように押圧ボス66の押圧がなくなるので、圧縮バネ136の付勢力によって排出口バルブ131の傘状体132が本体排出口123に密着し閉弁する。なお、本体排出口123の上側面にはパッキング(図示せず)が取り付けられており、排出口バルブ131がこのパッキングに密着して水漏れが防止される。
【0067】このように簡易な構成でタンク3の着脱に対応して排出口バルブ131の開閉が行われるので、タンク3を本体から外したときに水溜まり部28や環状排水路121に残留した水が本体排出口123から外部に漏出するのが防止される。
【0068】以上のように構成された空気清浄装置1についてその動作を以下に説明する。図1において、電源が投入され空気清浄処理の開始が指示されると、モータ5によってファン4、噴霧装置2及びポンプ34,35が回転駆動される。回転するファン4によって吸引力が発生し、吸気口11から外部の空気が吸入される。
【0069】ファン4は空気清浄装置1内外に対する強制的な空気の循環ルートを生成させる働きもあるので、室内の空気清浄化を促進させ、室内の広範囲の空気を清浄化することができる。
【0070】一方、回転駆動されるポンプ34,35によってタンク3からの揚水が開始され、送水管43を通じて噴霧装置2に送水される。図3に示すようにこの水は送水管43の水吐出口44から噴出する。噴出した水は上側水拡散シート45に当たって下側拡散シート46上に落下する。この水は水吐出口44から直接流出した水に合流して、下側水拡散シート46の外縁から外周方向に散布される。このとき、下側水拡散シート46の外縁は歯形状となされているので、水は全周に亘って略均一に散布される。
【0071】散布された水の大部分は高速回転する回転部41の内側の水受け溝42に落下する。水受け溝42に一時的に溜められた水は回転部41の回転力により内壁面に沿って上昇し、小孔51から外側に噴出する。
【0072】図12に示すように水は回転部41の小孔51を通過することにより多数の微細小粒に細分化されて吸気ダクト22内に散布され、噴霧装置2の周囲が霧状の水で満たされ、ここが気水混合部となる。吸入された空気に含まれる塵埃や臭いの成分などは、この霧状水に吸着され捕集される。このように水を細分化して散布することによって、空気と水との接触面積を大きくして塵埃等を水滴に吸着し易くすることができ、空気の清浄効率を向上させることができる。
【0073】また、この噴霧装置2では回転部41の回転力を利用して水を散布しているので、例えばポンプの送水力で直接水を散布する場合に比し、ポンプ34,35(図1)の送水力が低くても十分な噴霧を行うことができる。従って、安価なポンプを使用することができ、コスト低減を図ることができる。
【0074】水滴を含んだ空気はそのまま下方の水溜まり部28に達する。水溜まり部28では空気が排気ダクト23に流入すべくその流れを上方に転じる。ここで、塵や埃等を含んだ水滴は水溜まり部28に滴下し、また噴霧装置2の周囲の内壁面に付着した水も水溜まり部28に滴下する。これによって、分離された水とともに空気に含まれていた塵や埃等が除去されて空気が清浄化される。
【0075】水溜まり部28に溜まった水は水受け排水口122から環状排水路121に流入し、この環状排水路121に導かれて本体排出口123に達する。ここから水はタンク3のタンク流入口65を通じてタンク3に回収され、再度空気清浄用の水として使用される。
【0076】一方、図1に示すように清浄化された空気は排気ダクト23内を上昇し、ファン4によって排気口12より外部に排出される。このように空気清浄装置1は強制的に空気と水とを接触させ、空気中の塵埃が吸着されるので、簡単な構成で効率よく空気の清浄を行うことができる。
【0077】本例では図12に示すように水がタンク流入口65を通じてタンク3に流入するようにしたが、図13に示すようにポンプ装置6内部の円錐部117を利用して水をタンク3に回収する搬送機構としてもよい。
【0078】この場合、ポンプ装置6の外筒91の側面に吸込口141,排出口142を設ける。吸込口141は環状排水路121の最も内周に位置する終端部143に対して開口され、排出口142は円錐部117の下部に対応して開口され、タンク3の内部に配される。すなわち、外筒91の内部であって内周側が送水路(水の搬出手段)、すなわち送水管43として利用され、外周側が排水路144(水の搬入手段)として利用される。
【0079】環状排水路121を導かれてきた水は吸込口141を通じて外筒91内に流入する。この水は排水路114内を下方に落下し、円錐部117の傾斜面に導かれて排出口142から流出しタンク3内に回収される。
【0080】このようにポンプ装置6の外筒91の内側であって、送水管43を内周側に配し、送水管の外周側を排水路144とすることにより、タンク3の上面にタンク流入口65(図4)を設ける必要がなくなり、ポンプ挿入孔63を一つ設けるだけでよい。従って、タンク3の形状が簡易なものとなり、加工費を低減できる。また、円錐部117を利用しているので、排水路に水が溜まることがなく、排水が滞りなく行われる。
【0081】続いて、タンク3の着脱操作について説明する。噴霧装置2で使用された水は循環しながら再利用されるが、長期間使用した水は汚れがひどくなるため定期的に廃棄する必要がある。
【0082】まず、図1に示すようにタンク3が本体に装着された状態からタンク3を取り外す操作について説明する。
【0083】最初に図14に示すようにレバー操作孔83,83を通じて左右の固定レバー81,81の係止部82,82をタンク3の被係止部85,85から外して上方に引き上げ、固定レバー81,81を回動させる。このとき、タンク押圧部84,84がタンク3の上面(被押圧部)に当接して、これを下方に押圧する。これによってタンク3が下部開口部63から少し押し出される。
【0084】同時にタンク3の筒口62の内側に圧入されていた本体側の圧入部64が抜脱する。また、タンク3の押圧ボス66が排出口バルブ131から離れ、排出口バルブ131が本体排出口123に密着して水の漏出を防止する。
【0085】この状態から図15のようにタンクの把手(図示せず)を引くことによりタンク3を下方に抜いていくと、ポンプ装置6がポンプ挿入孔63から徐々に離脱する。これに伴ってポンプ装置6の先端に当接して開放されていたタンク蓋71がバネ74の付勢力によって閉まっていく。
【0086】そして、図16に示すようにタンク3が本体の下部開口部63から抜き出されると、ポンプ装置6が完全にポンプ挿入孔63から離脱する。このとき、タンク蓋71によってポンプ挿入孔63及びタンク流入口65が完全に塞がれている。これで、タンク3の取り外しが完了する。
【0087】このように固定レバー81,81を引き上げるだけでタンク3の係止の解除と押し出しを同時に行うことができるので、タンク3の取り外し操作が容易である。
【0088】なお、ポンプ装置6をタンク3から離脱するとき、ポンプ装置6の外周面に水切りヘラ64が接触して、付着した水が取り除かれるので、タンク3を外した直後にポンプ装置6から水が垂れることがない。
【0089】また、ポンプ装置6のフィルタ装置8から水が垂れた場合でも、タンク3を下方に抜くようになっているので、タンク上面の筒口62の内側に落下し、タンク3を持つユーザの手が濡れるようなことがない。
【0090】一方、タンク3を装着するときは、タンク3を本体の下面開口部63から押し込む。これによって、本体の圧入部64が筒口62に圧入され、押圧ボス66が排出口バルブ131を押し上げて開く。タンク3を完全に装着してから、係止部82,82をタンク3の被係止部85,85に係止する。これで、タンク3が確実に保持される。
【0091】続いて、空気清浄装置1のメンテナンス方法について説明する。空気清浄装置1を長期間使用した場合には塵埃等を含んだ水の循環によって装置内部が汚れるため定期的に清掃するのが好ましい。
【0092】この空気清浄装置1は図17に示すタンク3を外した状態から、噴霧装置2、液体搬送機構部9及びポンプ装置6を一体として取り外して、噴霧装置2の清掃等を行うことができる。
【0093】水溜まり部28の外縁は上方に立ち上げられて圧入部155が全周に亘って立設されており、これが本体側に圧入されることによって液体搬送機構部9が本体に装着されている。また、図3に示すようにシャフト33は噴霧装置2の上側で分離可能となされる。
【0094】同図に示すように、シャフト33は上軸151と下軸152とで構成され、上軸151の下部は上側連結部153に挿通固定され、一方下軸152の上部は下側連結部154に挿通固定される。なお、噴霧装置2の回転部41は下側連結部154に取り付けられている。
【0095】上側連結部153は図19に示すように下部が上側三角錐部156(案内部)が形成された円柱体であり、上軸151を中心として下面から軸方向に沿って所定の深さの挿入穴161(図3)が設けられている。挿入穴161の断面は対向する2面が円弧状に形成され、他の2面が平面状に形成される(図20A)。
【0096】一方、下側連結部154は上部に下側三角錐部157(被案内部)が形成された柱体であり、その断面は上側連結部153の挿入穴161(図20A)に挿入できるようにこれに対応して形成される。
【0097】また、図3に示すように上側連結部153の挿入穴161の内部には連結凸部162,162が対向する2面に設けられる。一方、下側連結部154の対向する2面にこれら連結凸部162,162が掛止される連結凹部163,163が設けられる。
【0098】これら連結凸部162,162が連結凹部163,163に掛止されることによって、上下の連結部153,154が連結される。また、図20Aに示すように下側連結部154は円弧面と平面との組み合わせで形成されているので、上側連結部153が回転したときはこれに伴って下側連結部154も回転する。
【0099】次に、この空気清浄装置1において噴霧装置2、ポンプ装置6及び液体搬送機構部9の取り外しの操作手順について説明する。図17のようにタンク3が外された状態から、ポンプ装置6等を下方に引く。これによって図18に示すように圧入部155が本体から抜けるとともに、下側連結部154が上側連結部153から外れ、噴霧装置2、ポンプ装置6及び液体搬送機構部9が一体となって本体から分離し、これらを下面開口部63が抜き出すことができる。
【0100】噴霧装置2、ポンプ装置6及び液体搬送機構部9を取り外すことによって、噴霧装置2や水溜まり部28に付着した汚れを容易に清掃することができる。また、ポンプ34,35等の各部品が故障したときにも、部品交換が容易である。
【0101】また、取り外した噴霧装置2、ポンプ装置6及び液体搬送機構部9を本体に装着するときは、本体の下面開口部63からこれらを入れて、圧入部155を本体側に圧入する。このとき、図20Aに示すように上側連結部153の挿入穴161の形状に対して下側連結部154は所定の向きで挿入する必要がある。
【0102】ここで、図20B及び図21に示すように上側連結部153に対して下側連結部154を連結するとき、三角錐部156,157同士がまず接触する。このとき、下側連結部154の下側三角錐部157の頂部は上側連結部153の上側三角錐部156の斜面に案内され、図22に示すように下側連結部154と上側連結部153が互いに反対方向に回転させられる。これによって下側連結部154は図20Aに示すように挿入穴161に対して所定の向きとなる。
【0103】この状態で下側連結部154を挿入穴161に挿入すれば、図3に示すように連結凸部162,162が連結凹部163,163に掛止され、上軸151と下軸152が連結される。従って、上側連結部153と下側連結部154を連結するとき、下側連結部154の向きを気遣う必要がなく、装着が容易となる。
【0104】このように空気清浄装置1は噴霧装置2、ポンプ装置6及び液体搬送機構部9を一体として取り外すことができるので、清掃又は部品交換等のメンテナンスを容易に行うことができる。
【0105】続いて、本発明に係る空気清浄装置1の水位検出装置10について説明する。この空気清浄装置1は、タンク3内に貯留されている水が規定量より減少したとき、又は装置の動作中にタンク3が本体から外されたときに、自動的にモータ5の回転を停止するように制御される。
【0106】このタンク3の水位の変動及び有無の判断は、図23に示す水位検出装置10によって行われる。この水位検出装置10はタンク3と本体とを信号線等の電気的結線を行わずにタンク3の水位の変動及びタンク3の有無を検出するものである。
【0107】水位検出装置10は、タンク3の内部に取り付けられた浮き部171と、この浮き部171の変動を検出する検出部172とから構成される。この浮き部171は、タンク内に上下移動自在に取り付けれた棒状体173と、この棒状体173の下端に装着されたフロート174とからなる。
【0108】タンク3の内部底面には円柱状の底部円柱部175が形成されると共に、タンク3の上面には円筒状の突出筒部(突出部)176が設けられる。棒状体173の下端は筒状に形成されてその内側が挿入穴177となされ、ここに底部円柱部175が挿入される。また、棒状体173の上端はタンク3の突出筒部176の内部に挿入される。
【0109】棒状体173の上部には後述する検出部172の検出に使用される透光孔(透光部)178が設けられている。この棒状体173は透光孔178以外では光を透過させないように例えば黒色の材質で成形されている。また、この水位検出装置10は光学的に棒状体173の位置を検出するものであり、光を通過させる必要があるのでタンク3は透明な材質で成形されている。
【0110】この棒状体173が最上位置にあるときは底部円柱部175が挿入穴177から抜けないようになされ、棒状体173が最下位置にあるときは突出筒部176から棒状体173から抜けないようになされている。すなわち、棒状体173は底部円柱部175及び突出筒部176に保持されて所定の範囲を上下移動可能に取り付けられている。
【0111】この棒状体173はフロート174の浮力によってタンク3内部の水位に対応して移動する。例えば、タンク3の水位が規定水位Lを越えているときは、フロート174によって与えられる浮力によって棒状体173が最上位置に位置する。このとき、棒状体173はその上端が突出筒部176の内面上部に当接して位置規制されている。一方、タンク3の水位が規定水位Lより下になった場合には、フロート174によって棒状体173が水位に対応して下方に移動する。
【0112】図23及び図24に示す検出部172は、透過型センサであるフォトインタラプタ181と、誤動作防止用の遮光レバー182と、遮光レバー182を支持する支持部183とから構成される。
【0113】図24に示すようにキャビネット21の内側であってタンク3の上側には水平な仕切板部184が設けられ、この仕切板部184の上面に円柱状の取付ボス185,185が突設される。フォトインタラプタ181は発光部187及び受光部188(図25)を下側にしてこの取付ボス185,185の上部にネジ191,191によって取り付けられる。フォトインタラプタ181の発光部187及び受光部188の間に対応して、突出筒部176(図23)が挿通される丸孔199が設けられている。
【0114】図25に示すようにフォトインタラプタ181のコ字状部分は周知のとおり一方に発光部187が取り付けられ、他方に受光部188が取り付けられる。ここでは、発光部187からの光が受光部188に到達したか否かによりタンク3の水位の変動を検出する。
【0115】図24に戻って支持部183は、側面視略L字状に折り曲げられ、その水平板部192が取付ボス185,185とフォトインタラプタ181との間にネジ191,191で固定される。垂直板部193の上部には上面視略コ字状のレバー取付板部194が形成される。
【0116】レバー取付板部194の対向する板部の間にはレバー軸195が差し渡され、このレバー軸195に遮光レバー182が下向きに回動自在に取り付けられる。この遮光レバー182は角柱部材の下端を屈折させて幅の広い遮光部195を設けたものである。
【0117】図23に示すようにタンク3が装着されたとき、タンク3の突出筒部176が丸孔199を挿通して遮光レバー182に接触し、これを反時計方向に回動させる。一方、タンク3が外されたときは遮光部195がフォトインタラプタ181の発光部187と受光部188(図25)の間に配されて光路を遮る。
【0118】以上のように構成された水位検出装置10についてその動作を説明する。まず、タンク3の水位の変動についての検出について述べる。
【0119】図23に示すように満水となったタンク3が装着されたとき、フロート174の浮力によって棒状体173が最上位置まで押し上げられている。このとき、図25に示すように透光孔178がフォトインタラプタ181の発光部187の光路に一致しており、発光部187からの光が透光孔178を通過し、受光部188に到達する。従って、タンク3の水位が規定水位Lを越えていると判断される。
【0120】図26に示すようにタンク3の水位が規定値Lより減少したとき、棒状体173が下方に移動する。これによって透光孔178が光路からずれて棒状体173が発光部187からの光を遮り、受光体188(図25)は光を検出しない。これによって水位が下がったことをが検出され、モータ5(図1)の駆動が停止される。
【0121】続いて、タンク3の有無についての検出について説明する。図23に示すようにタンク3が装着されているときは、遮光レバー182はタンク3の突出筒部176に当接して反時計方向に回動している。
【0122】このタンク3が空気清浄装置1の運転中に外されたときは、突出筒部176の規制がなくなるので、遮光レバー182は時計方向に回動して二点鎖線で示すように略垂直に配される。このとき、遮光部195は棒状体173の透光孔178があった位置に配され、フォトインタラプタ181の発光部187(図25)からの光を遮る。これによってタンク3が取り外されたことが検出され、モータ5(図1)の駆動が停止される。
【0123】このように空気清浄装置1では、タンク3内に貯留されている水が規定量より減少したとき、又は装置の動作中にタンク3が本体から外されたときにこれを検出して運転が停止されるので、水が本体に供給されない状態で運転が続行されるような事態が回避される。
【0124】この水位検出装置10では、タンク3と本体とを信号線等の電気的結線を行わなくともタンクの水位やその有無の検出が可能である。従って、タンクと本体との電気的結線が不要であり、装置全体を構成を簡略化することができる。
【0125】また、本例では遮光レバー182の自重により遮光位置に配されるようになされているが、バネ等の付勢手段により常時遮光位置に配されるように付勢してもよい。これによれば、装置全体が転倒した場合でも、誤動作なく運転が停止される。
【0126】続いて、本発明に係る空気清浄装置1の転倒時の水漏れ防止機能について説明する。この空気清浄装置1は装置が不慮に転倒した場合に本体内部から空気清浄用の水が漏れるのが防止される。
【0127】図9に示すように空気清浄に使用された水をタンク3(図1)に導く環状排水路121は水受け排水口122から略1周して本体排出口123に至る経路を形成する。装置の運転中はこの環状排水路121を通じて水が絶え間なく流れている。
【0128】この装置の運転中に何らかの外的要因によって空気清浄装置1が転倒した場合、図示しない転倒検出器によってこれが検出され、モータ5(図1)の駆動を停止させる。
【0129】このとき、図27に示すように流れていた水が環状排水路121の下側に溜まり、環状排水路121を完全に塞いだ状態となる。本体から水が漏れるときは逆に本体内部に空気が流入する必要があるが、環状排水路121に溜まった水がこの空気の流入を妨げる。従って、外部への水の漏出が防止される。
【0130】また、空気清浄装置1の停止時であっても不慮に転倒した場合はポンプ装置6(図1)を通じて水が本体内部に流入し、環状排水路121に水が溜まり空気の流入を妨げる。従って、本体内部から水が外部に漏れ出すことが防止される。
【0131】なお、この環状排水路121は本体を略1周しているので、装置がどの方向に転倒した場合でも水の漏出が防止される。このように環状排水路121を設けることによって、簡易な構成で外部への水漏れを防止することができる。
【0132】なお、図1に示した噴霧装置2、ポンプ装置6、フィルタ装置8、タンク3、水位検出装置10(図23)、弁機構13(図10)に係る構成等は空気清浄装置に適用した例を説明したが、これらの発明は加湿器、冷風機、石油ストーブ等の液体を使用する他の装置に適用して極めて好適である。
【0133】図28は本発明に係るマイナスイオン発生装置201を示している。本例のマイナスイオン発生装置201は回転体である噴霧装置2の遠心力により発生される霧状水(微細水滴)に着目したものであって、構造自体は前述した空気清浄装置1と同様である。
【0134】このマイナスイオン発生装置201の動作について、図1を参照して説明する。マイナスイオン発生装置201の電源を投入すると、送水管43から噴出された水が高速回転する噴霧装置2から微小な霧状水として吸気ダクト22内に散布され、ここが気水混合部となる。吸気口11から吸入された空気はこの霧状水の中を通過して、排気口12から排出される。
【0135】周知のように、例えば滝壺などの周囲に飛散する霧浄水にはいわゆる「レナード効果」により多くのマイナスイオンが含まれている。従って、本発明のマイナスイオン発生装置201の場合にも、「レナード効果」により室内に排気される清浄空気には大量のマイナスイオンが含まれることになり、このマイナスイオンにより鎮静効果や疲労回復の促進など人体に対する多くの効果を期待することができる。この他にマイナスイオンによる効果としては、心肺機能を高めて血圧や呼吸を整えたり、血糖値を低下させたり火傷に対する治癒効果などがあり本発明のマイナスイオン発生装置により健康的で快適な室内環境を実現することができる。生物(植物)などの成長促進作用も向上することができる。
【0136】マイナスイオンは例えば、高電圧(約3000V以上)の放電によって発生させることができるが、この場合には消費電力が大きいうえにオゾンなどの有害物質も同時に生成されてしまうため環境保護上の問題がある。本例では、上述したように水を使用して、この水を噴霧装置2で霧状水とすることによってマイナスイオンを発生させることができるようになるため、高電力を必要としないうえにオゾンなどの有害物質が生成されることもない。
【0137】マイナスイオンは飛散される水滴がより細かいほど、多量のマイナスイオンを発生させることができる。従って、噴霧装置2を高速回転させるだけで、より多くのマイナスイオンを発生させることができるため、比較的容易にマイナスイオン効果を高めることができる。
【0138】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る液体噴霧装置は、吐出部で吐出された液体受部で一旦受けて、これを高速回転する回転部の複数の噴出孔から回転力を利用して噴出させるようにしたものである。
【0139】従って本発明によれば、回転部の回転力を利用して水を散布しているので、例えばポンプの送水力で直接水を散布する場合に比し、ポンプの送水力が低くても十分な噴霧を行うことができ、ポンプとして送水圧力の低い安価なものを使用してコストの低減を図ることができる等の効果がある。




 

 


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