JP2015229134A - 超微粒子拡散装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で適切な超微粒子を拡散することを可能とする。
【解決手段】超微粒子拡散装置において、モータが駆動し、回転軸の回転に伴って、回転体及びファンが回転することにより、上部筐体内には第１上昇気流が発生する。更に、回転体が回転した状態で、ホースの先端部から回転体の表面に向けて流体を滴下し、回転体の表面に衝突した後、回転体の回転に伴う遠心力によって細粒子となって外側に拡散する。外側に拡散した細粒子は、衝突板内の傾斜突条に衝突し、超微粒子となって第２上昇気流により上方に上昇した後、外気中に、噴霧、かつ拡散する。
【選択図】図２

Description

本発明は、主として、厨房、レストラン等の飲食用、或いは、農事用等の分野における、殺菌、又は冷感確保として利用される超微粒子拡散装置に関する。

従来、厨房、レストラン、宴会場、病院の業務用室内空間、住宅の居住空間、或いは船、列車、バス、車等の輸送手段の室内空間を、プラズマで生成されるオゾン、イオン、化学的活性種を霧と併用することで殺菌・脱臭を行う装置に関する発明として、特開２００６−１０９９２４号公報に記載の「殺菌脱臭方法ならびに装置」がある（特許文献（１））。この発明は、化学的に処理する方法であり、専門的な知識と、注意力が必要である。また、細霧粒子という簡便な手段（超微粒子拡散装置）で処理する方法とは、考えられない。

この使用が簡便な、超微粒子拡散装置として、本出願人を始めとして、他の出願人による発明が提案されている。例えば、本出願人が提案する、回転体に水等の流体を滴下し、回転体による粒子化と、この粒子化した水滴を、衝突板に衝突させ、かつ高速で吹付けることを利用し、超微粒子化した後に、ファンの風の流れを利用し、空中に拡散する発明として、特開２００５−１３１５４６号公報に記載の「超微粒子拡散装置」がある（特許文献（２））。この発明は、ファンの風の流れを利用するが、回転体の外側の第２上昇気流であり、微粒子の拡散範囲が、所定のエリアに留まることが考えられる。また、例えば、厨房の業務用室内空間には、必ずしも十分でないと考えられる。

他の出願人による提案として、構造は、前記特許文献（２）と同じ構造の発明がある。例えば、特開平９−１０６４１号公報に記載の「超微粒子噴霧装置」がある（特許文献（３））。この発明は、前記特許文献（２）と、近似した構造である。従って、その改良点も同じと考えられる。

特開２００６−１０９９２４号公報 特開２００５−１３１５４６号公報 特開平９−１０６４１号公報

前述の特許文献１−３では、厨房、レストラン、宴会場、病院の業務用室内空間等の如く、広い空間内（広い空間とする）を、殺菌するに際して、その超微粒子が、くまなく、かつ全域に亙るには、能力的に問題を抱えている。

上記に鑑み、本発明は、水滴、及び／又は、超微粒子を、第１上昇気流と、第２上昇気流の流れを利用して、確実、かつスムーズに、衝突板に衝突させ、かつ高速で吹付けること、並びに超微粒子化した後に、ファンの風の流れを利用し、空中に拡散する超微粒子拡散装置を提供する。また、能力アップを利用して、広い空間に、超微粒子を供給できる超微粒子拡散装置を提供する。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る超微粒子拡散装置は、
筐体に設けた駆動部の駆動軸に回転体を付設し、この回転体に、上下に羽根を備えたファンを設けるとともに、このファンの支持板に設けた孔より、前記回転体の裏面から、当該回転体の円周外縁部に向かう第１上昇気流を形成し、また、当該回転体の円周端部に設けた衝突板と、この衝突板と前記筐体の内周面との間に形成した空間に向かう第２上昇気流を形成し、前記回転体に供給される流体を、超微粒子化し、この筐体の噴霧口より、装置外に噴霧することを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項２に係る超微粒子拡散装置は、
前記流体を供給するホースの先端開口と、前記回転体の回転方向の表面とのなす角度が鋭角であることを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項３に係る超微粒子拡散装置は、
前記ホースを支持する支持部材を備えることを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項４に係る超微粒子拡散装置は、
前記ファンは、
前記ファンの支持板には、その中心部に前記孔を備え、
また、支持板の上側に、放射状に配置された複数の第１の羽根部材と、
支持板の下面に、放射状に配置された複数の第２の羽根部材と、
を備えることを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項５に係る超微粒子拡散装置は、
前記衝突板に、環状内面に向かって突出した傾斜突条を形成し、この傾斜突条の環状開口側から、環状取付側に到る傾斜角度が、この環状取付側の鉛直線に対して略２５度で形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、装置の簡略化と、ファンと、装置に設けた孔と空間とを利用して、第１上昇気流と、第２上昇気流とを発生させることで、必要とする超微粒子を、筐体の噴霧口より、装置外に噴霧し、厨房、レストラン、宴会場、病院の業務用室内空間等に必要とする量を供給できる。

実施形態に係る超微粒子拡散装置の外観俯瞰図である。 図１の主要部の拡大内部構成図である。 回転体とホースとの関係を示した拡大俯瞰斜視図である。 回転体の拡大斜視図である。 回転体の拡大断面図である。 ファンの拡大斜視図である。 衝突板の拡大斜視図である。 衝突板の要部の拡大側面図である。 板材の拡大裏面より見た俯瞰平面図である。 板材の要部の拡大断面模式図である。 ホースとホース支持部材の斜視図である。 ホースとホース支持部材の側面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１と、図２に示した超微粒子拡散装置１は、水、薬剤、芳香剤等の流体の利用分野に対応した、この流体を超微粒子化（超細霧化）して噴霧する。

超微粒子拡散装置１は、方形状を呈する下部筐体１０と、この下部筐体１０の上に配備される噴霧口２０ａを有する上部筐体２０とで構成される。下部筐体１０の側面には、吸気口２１が取り付けられており、外気が下部筐体１０の内部に取り込まれる。また、下部筐体１０の底面には、キャスタ２３が取り付けられており、超微粒子拡散装置１は移動可能となっている。流体は、超微粒子化されて上部筐体２０の上部の噴霧口２０ａから装置外に噴霧、かつ拡散される。また、下部筐体１０には、タンク２２を備える。

図２は、超微粒子拡散装置１の内部構造であり、下部筐体１０に差渡した支持部材１０ａにモータ３０を配備し、このモータ３０の回転軸３１を、鉛直方向に立設する。回転軸３１の上端には、皿状の回転体４０を軸支する。回転体４０の下側（裏面４０ｅ側）には、この回転体４０と同期するファン５０を設ける。ファン５０を構成する支持板５０ａには、図６に示すように、支持板５０ａの上側には、複数の第１の羽根部材５０ｂを、また、下側には、複数の第２の羽根部材５０ｃを設けるとともに、中心に回転軸３１が貫設する孔５０ｄを設ける。ファン５０の同期は、例えば、回転軸３１に支持するか、又は回転体４０に軸支する等の構造とする。第１の羽根部材５０ｂに対して、第２の羽根部材５０ｃは、羽根が大きく構成することで、第２の羽根部材５０ｃが、多くの風を発生させる。換言すると、風の量が、第１の羽根部材５０ｂ＜第２の羽根部材５０ｃの構造である。

支持板５０ａに設けた第１の羽根部材５０ｂと、孔５０ｄの間には、回転方向において、複数の長孔５０ｅを形成する。長孔５０ｅには、第２の羽根部材５０ｃ中心側の一部が差掛ることで、この長孔５０ｅは、当該第２の羽根部材５０ｃの回転で発生した主流の風（空気の流れ）から分岐した、一部の風（分岐風）が通過できる構造となっている。従って、回転軸３１の回転で、ファン５０の第１の羽根部材５０ｂが回転することで、分岐風は、空間Ａを通過し、回転体４０の裏面４０ｅと椀状部材６０とで形成された空間Ａ１を通り、回転体４０の円周外縁部４０ｄより、円周外縁部４０ｄの放射方向に向かって、かつ擦り鉢面方向に競り上がる。後述するが、この競り上がり風（空気）で、回転体４０の水滴を、後述する衝突板８０に導く構造である。この競り上がり風から、衝突板８０に導く風が、微細な水滴の第１上昇気流Ｈ１（押上げ気流）となる。尚、前記椀状部材６０は、下部筐体１０の支持部材１０ａに立設した支持杆１０ｂで支持されて、回転体４０の裏面４０ｅに間隔を置いて設けられている。椀状部材６０の底部６０ａには、排水管９０ａが１本〜数本付設されている。

回転体４０は、図４、図５に示すように、全体視して、略皿状の形状で、かつ一体構造とする。中心部分の平坦な底部４０ａと、底部４０ａの外周部に隣接して傾斜状に形成した立上り部４０ｂと、立上り部４０ｂの外周部に隣接して形成した湾曲部４０ｃと、湾曲部４０ｃの外周部に隣接して形成した平坦な円周外縁部４０ｄとにより構成される。また、表面を梨子地形状とか、鏡面とする。

また、第２の羽根部材５０ｃが回転することで、主流の風（空気の流れ）が発生し、この風は、例えば、図２に示した、複数の支持部材１０ａに設けた支持杆１０ｂに支持し、かつ上部筐体２０の環状底面２０ｂの立上壁２０ｂ１で囲繞された孔２０ｃに嵌合された板材７０に備えた複数個の開口面積を可変できる孔７０ａを通り、ケーシング９０の環状壁９０ｂの外周面と、上部筐体２０の内周面２０ｄとで形成される空間Ａ２を通り、内周面２０ｄの上方収れん部から噴霧口２０ａに向かって競り上がる（上方に流れる）。後述するが、この競り上がり風（空気）で、衝突板８０の孔８３より噴霧された微細粒子を、装置外に噴霧、かつ拡散する。この微細粒子を外気に送出す風（噴霧口２０ａに導く風）が、第２上昇気流Ｈ２（押上げ気流）である。

図９、図１０に示した板材７０の開口面積を可変できる孔７０ａの構造の一例を、説明する。板材７０の円周方向に、順次、複数設けた開口７１と、この開口７１を開閉する複数の開口７２を備えた、板材７０の裏面に設けた環状の回転リング板７３と、この回転リング板７３を支持するガイド７４と、回転リング板７３とガイド７４とを回転するリンク７５（リンク機構）、及び支持部材１０ａに設けたモータ７６とで構成される。

従って、モータ７６を介してリンク７５を前進、又は後退操作し、これにより、回転リング板７３とガイド７４とを、適宜、回転し、開口７１と開口７２の重なり関係（重なりで形成される開口が、孔７０ａである）を利用し、かつ開口７１、７２の重なり程度を変更する。この両開口７１、７２の重なりを変更し、孔７０ａの大小を調整する。即ち、孔７０ａは、開口７１と開口７２の重なり具合で可変される。図中７７は端子箱である。また、図中７８は間隔保持と潤滑用等の樹脂製等のスペーサである。

図２と、図７等に示した衝突板８０は、上部筐体２０の収れん部のやや下側に設けられており、椀状部材６０の自由端に設けた環状壁を備えたケーシング９０の底部９０ａに支持されている。衝突板８０を囲繞するケーシング９０の環状壁９０ｂの外周面と、上部筐体２０の内周面２０ｄとで形成される空間Ａ２が形成されることで、第２上昇気流Ｈ２の上昇を担持する。また、この衝突板８０の環状本体８１には、所定間隔で、かつ多数の内周方向に突出した傾斜突条８２と、孔８３とを有する。傾斜突条８２と孔８３とはペア構造である。尚、図８に示すように、傾斜突条８２は、当該衝突板８０の下端（環状取付側）から上端（環状開口側）に向かう方向と、回転体４０の回転軸方向とで形成される角度βが、鋭角（略２５度）となるように形成される。また、孔８３も同様に、下端から上端に向かう方向と、回転体４０の回転軸方向とのなす角度βが鋭角となるように形成される。ケーシング９０の底部９０ａには、排水管９０ｂ１が数本付設されている。

ホース１００の先端部１００ａの開口から回転体４０の表面に向けて流体を滴下する。ホース１００の基端部１００ｂは、下部筐体２０の下部に設けたタンク２２に接続される。ホース１００は、タンク２２内の流体の流路である。ホース１００は、ケーシング９０に設けたホース支持部材１０１に支持されており、前述の如く、先端部１００ａは、回転体４０の表面で、かつ底部４０ａと立上り部４０ｂとの境目に、及び／又は、それに近接して、かつ所定の傾斜を持って配備されている。

図３、図１１、図１２に示すように、ホース支持部材１０１は、３つの板状部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを組み合わせて構成される。板状部材１０１ｃは、水平方向に延在する。板状部材１０１ａは、板状部材１０１ｃに対して上方に取り付けられる。板状部材１０１ｂは、板状部材１０１ｃに対して下方に取り付けられる。板状部材１０１ａ及び板状部材１０１ｂには、それぞれ孔が形成されている。ホース１００は、これらの孔に貫通することで、ホース支持部材１０１に支持される。

また、板状部材１０１ａ及び板状部材１０１ｂは、それぞれ回転体４０の回転方向に対して鋭角αとなる方向にそれぞれ延在し、板状部材１０１ａから板状部材１０１ｂへ向かう方向は、垂直方向に対して鋭角αとなっている。これにより、ホース１００がホース支持部材１０１に支持、固定された状態では、ホース１００の先端部１００ａは、回転体４０の回転方向に対して鋭角αとなる方向をなす。

超微粒子拡散装置１の動きと、風の流れを説明する。モータ３０が駆動すると、回転軸３１が回転し、更に、回転軸３１の回転に伴って、回転体４０及びファン５０が回転する。ファン５０内の第１・第２の羽根部材５０ｂ、５０ｃが回転し、第１・第２上昇気流Ｈ１、Ｈ２が発生する。第１上昇気流Ｈ１は、前述の如く、空間Ａから空間Ａ１を通り、回転体４０の円周外縁部４０ｄより、円周外縁部４０ｄの放射方向に向かって、かつ擦り鉢面方向に競り上がり、かつ競り上がり風で、回転体４０の水滴を、衝突板８０に導く風が、微細な水滴の競り上がりに役立てる。一方、第２上昇気流Ｈ２は、前述の如く、上部筐体２０に設けた板材７０の孔７０ａを通り、衝突板８０と、上部筐体２０の内周面２０ｄとで形成される空間Ａ２を通り、内周面２０ｄの上方収れん部から噴霧口２０ａに向かって競り上がる風で、この噴霧口２０ａから、前記衝突板８０の孔８３より噴出された微細粒子を、装置外に噴霧、かつ拡散する役割である。尚、この収れん部には、複数枚の整流板２００を設けて、噴霧口２０ａより、鉛直方向、併せて、遠くに拡散することを意図する。

回転体４０の回転時に、ホース１００の先端部１００ａの開口から回転体４０の表面に向けて流体が滴下されると、回転体４０の表面に衝突し、回転体４０の回転に伴う遠心力によって細粒子となって円周外縁部４０ｄより、離れて外側に拡散する。外側に拡散した細粒子は、衝突板８０内の傾斜突条８２に衝突し、超微粒子となり、前記第２上昇気流Ｈ２に乗って上昇し、上部筐体２０の噴霧口２０ａより装置外の空中に噴霧、かつ拡散される。

また、ホース１００は、先端部１００ａが回転体４０の回転方向に対して、鋭角αに支持する。これによって、回転体４０の表面に滴下された流体を、効率よく、円周外縁部４０ｄに誘導、かつ拡散できる。ホース支持部材１０１を採用し、ホース１００の先端部１００ａの角度を固定する。また、この角度は、例えば、回転体４０の形状、処理方法、或いは超微粒子の量等を考慮して、変更することも可能である。

また、衝突板８０の環状本体８１に形成した傾斜突条８２の間に、傾斜突条８２と同形の孔８３を形成し、回転体４０の回転で発生する、中心から外側へ向かう風（気流）の逃げ場とするとともに、気流を、回転体４０の中心から外側へ向かう風の方向性を安定させ得ることで、細粒子を傾斜突条８２に効率よく衝突させることができる。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。

１ 超微粒子拡散装置
１０ 下部筐体
１０ａ 支持部材
１０ｂ 支持杆
２０ 上部筐体
２０ａ 噴霧口
２０ｂ 環状底面
２０ｂ１ 立上壁
２０ｃ 孔
２０ｄ 内周面
２０００ 整流板
２１ 吸気口
２２ タンク
２３ キャスタ
３０ モータ
３１ 回転軸
４０ 回転体
４０ａ 底部
４０ｂ 立上り部
４０ｃ 湾曲部
４０ｄ 円周外縁部
４０ｅ 裏面
５０ ファン
５０ａ 支持板
５０ｂ 第１の羽根部材
５０ｃ 第２の羽根部材
５０ｄ 孔
５０ｅ 長孔
６０ 椀状部材
６０ａ 底部
６０ａ１ 排水管
７０ 板材
７０ａ 孔
７１ 開口
７２ 開口
７３ 回転リング板
７４ ガイド
７５ リンク
７６ モータ
７７ 端子箱
７８ スペーサ
８０ 衝突板
８１ 環状本体
８１ａ 外周面
８２ 傾斜突条
８３ 孔
９０ ケーシング
９０ａ 底部
９０ｂ 環状壁
９０ｂ１ 排水管
９１ 排水管
１００ ホース
１００ａ 先端部
１００ｂ 基端部
１０１ ホース支持部材
１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ 板状部材
２００ 整流板
Ａ〜Ａ２ 空間
Ｈ１ 第１上昇気流
Ｈ２ 第２上昇気流

Claims (5)

1. 筐体に設けた駆動部の駆動軸に回転体を付設し、この回転体に、上下に羽根を備えたファンを設けるとともに、このファンの支持板に設けた孔より、前記回転体の裏面から、当該回転体の円周外縁部に向かう第１上昇気流を形成し、また、当該回転体の円周端部に設けた衝突板と、この衝突板と前記筐体の内周面との間に形成した空間に向かう第２上昇気流を形成し、前記回転体に供給される流体を、超微粒子化し、この筐体の噴霧口より、装置外に噴霧することを特徴とする超微粒子拡散装置。
2. 前記流体を供給するホースの先端開口と、前記回転体の回転方向の表面とのなす角度が鋭角であることを特徴とする請求項１に記載の超微粒子拡散装置。
3. 前記ホースを支持する支持部材を備えることを特徴とする請求項２に記載の超微粒子拡散装置。
4. 前記ファンは、
   前記ファンの支持板には、その中心部に前記孔を備え、
   また、支持板の上側に、放射状に配置された複数の第１の羽根部材と、
   支持板の下面に、放射状に配置された複数の第２の羽根部材と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の超微粒子拡散装置。
5. 前記衝突板に、環状内面に向かって突出した傾斜突条を形成し、この傾斜突条の環状開口側から、環状取付側に到る傾斜角度が、この環状取付側の鉛直線に対して略２５度で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の超微粒子拡散装置。