JP5226389B2 - マイナスイオン及びナノミスト発生装置 - Google Patents

Description

この発明は、マイナスイオンとナノミストとを同時に発生させるマイナスイオン及びナノミスト発生装置に関するものである。

従来よりこの種のものでは、多孔体の外周には網目状のスクリーンが設けられ、ミストがここにぶつかることにより、消音効果及びミストが更に砕けることによるマイナスイオンの発生効率を高めると言う効果を有するものであった。（例えば、特許文献１参照。）
特許第３６７１２０２号公報

ところでこの従来のものでは、回転体と共に回転するプロペラファンやシロッコファンを送風装置として使用しているので、送風音が五月蠅く送風量も少なく、効率を上げようとすればそれだけ騒音も増して、良好な雰囲気を得ることが出来ないと言う問題点を有するものであった。

この発明は上記課題を解決するため、特にその構成を、給気口から流入した外気が通過する処理室と、該処理室の下部に設けられ所定量の水を貯水可能とした貯水部と、この貯水部に下部を水没させ上方に向かって径が拡大する擂り鉢状の回転体と、この回転体の外周に位置し、該回転体と共に回転しこの回転による遠心力で飛散される水及び空気が通過可能な円筒状の多孔体と、この多孔体で水が破砕されることで生成されるナノミストと水滴とを分離する分離室とを備えたものに於いて、前記分離室には大粒ミストを落下させる第１の邪魔板と蛇行路と第２の邪魔板を備え、更に上方には横長の放出口を形成すると共に、この横長の放出口に沿って分離室側から吸引し該放出口に向かって吹き出すクロスフローファンを設けたものである。

この発明によれば、駆動音が静かでありながら送風量を多くすることが出来るクロスフローファンを放出口に沿って設けたことで、回転体による回転で吸い上げられ多孔体にぶつけられる水の破砕によって発生するナノミスト及びマイナスイオンを、層状にして吸引し、そして分離室で第１の邪魔板にぶつかり、蛇行路を流通して第２の邪魔板にぶつかることで、大粒ミストが落下して除去されて、その層状のまま横長の放出口から均一に放出することが出来、使用音も静かでナノミストとマイナスイオンがいっぱいの良好な雰囲気を形成することが出来るものである。

又マイナスイオンには、疲労回復効果、精神安定効果、血液の浄化効果、抵抗力の増進効果、自律神経調整効果等があり、更にナノミストには、空気中やカーテンや衣服等の繊維の隙間など、隅々まで行き渡り汚れた空気や細菌を抑制し、臭いまでも分解するもので、脱臭効果、除塵効果、除菌効果、勿論加湿効果があるものであり、この加湿はベトツキがないサラサラで潤いのある空気で、毛穴からの浸透でお肌と髪の潤いを保つ効果を有するものであり、これらの効果が得られるマイナスイオンとナノミストを大量に放出されると言うことは、これらの効果も増大するものである。

一方本装置の貯水部に加熱用ヒータを投入して、本装置を低温サウナのエンジンとして使用した場合には、サウナ室の使用室温３８〜４０℃、相対湿度９０％以上で使用することで、サウナ室と言う限られたスペース内ではマイナスイオン及びナノミストの上記の作用効果が顕著に現れるものであり、しかも水分子付加マイナスイオン分子群が直接肌等に作用して汗腺を開くことにより、発汗が容易になり、又肺から吸引されたマイナスイオンは血液中に入り、その還元作用で血液の酸化を阻止し血液サラサラ状態とすると共に、その循環を良くし、末梢血管まで血液を行き渡らせることにより、痛みや懲りを緩和することが出来るものと考えられる。

次にこの発明のマイナスイオン及びナノミスト発生装置を低温ミストサウナのエンジン（主要部品）として使用した一実施形態を図面に基づいて説明する。
１は低温サウナ室２のベンチ３下に備えられたマイナスイオン及びナノミスト発生装置で、サウナ室２内の上部まで延びた吸引ダクト４を介して該サウナ室２内の空気を吸引し、塵や細菌を除去した後に、昇温したナノミスト及びマイナスイオンをベンチ３下方に形成した横長の放出口５からサウナ室２に供給して、順次これを繰り返すことでサウナ室２を使用室温３８〜４０℃、相対湿度９０％以上の低温サウナの使用雰囲気とするものである。

６は自動給水弁７を備えた給水管８からの給水を一定量貯水する貯水部で、水面下で底部近傍には単相２００Ｖ、２ＫＷで平面視Ｍ字状に水平に取り付けられて逆Ｕ字部９を３箇所有した加熱ヒータ１０を備え、貯水を４６℃〜４８℃に加熱するものであり、一側壁にはオーバーフロー管１１及び自動排水弁１２を設けた排水管１３を連通し、サウナ中は常に一定水位を維持しながら終了時には全て排水する。

１４は前記貯水部６内を処理室１５と分離室１６の２室に仕切る仕切壁で、下端を分離室１６側を屈曲し水面との間の連通路１７を水面近傍まで下げることにより、処理室１５から分離室１６へ向かう空気中の大粒のミストを水面にぶつけて落下させる気液分離器の役目も果たすようにしている。

前記処理室１５には、貯水部６の蓋体１８に固定された回転用モータ１９の支軸２０に連結され、下部を水没させ上方に向かって径が拡大した擂り鉢状の回転体２１が、加熱ヒータ１０の給水管８から一番離れた方の逆Ｕ字部９中に垂下して設けられ、この回転体２１は前記回転用モータ１９による駆動で回転し、その遠心力で加熱されたばかりの温水を表面及びむしろ裏面に沿って吸い上げ、上端に形成した複数の細孔２２から周囲に飛散させるものである。

更に分離室１６には、仕切壁１４の下端を分離室１６下方に向かって傾斜屈曲させた第１の邪魔板２３と、この仕切壁１４と対向する側壁に、下方に向かって傾斜して取り付けた第２の邪魔板２４とで交互に突出させて、中央部に下部の連通路１７から上部の放出口５に向かう蛇行路２５が形成されているものである。

２６は前記回転体２１の外周に所定間隔を保持して位置し、該回転体２１と共に回転する円筒状の多孔体で、この回転による遠心力で水及び空気を飛散させ、そして全周壁に形成した多数のスリットや金網やパンチングメタル等から成る多孔部２７を、通過させたり、ぶつけて破砕させることで、水の粒子を微細化してナノミストを生成すると共に、この水の粒子の微細化によるレナード効果でマイナスイオンを発生させるものである。

２８は前記多孔体２６を覆った楕円形状の空気案内筒で、円筒状の多孔体２６との間には一対の大流通路２９、２９と一対の小流通路３０、３０とが形成されるように、処理室１５の上方を塞ぐ中蓋３１に設けられており、分離室１６の上部で該分離室１６と放出口５とを連通する位置で横長の放出口５に沿って設けられたクロスフローファン３２の駆動で、吸引ダクト４を介し蓋体１８と中蓋３１との間の給気口３３から吸引されたサウナ室２内の空気を、回転体２１の上方から空気案内筒２８内に流入させることで、水の粒子の破砕回数を増やすと共に、空気のマイナス帯電も増加させ結果としてナノミスト及びマイナスイオンを大量に発生させることが出来るものであり、例えばマイナスイオンではサウナ室２の中央部中間位置で７０００個／ＣＣを検出した。

３４は貯水部６の底部に備えられたフロート式の水位センサで、貯水部６の水位が加熱ヒータ１０が水面上に露呈しない所定水位に低下すると、自動給水弁７を開口して一定水位まで給水して、サウナ運転中は常に貯水部６を一定水位に保持するものである。

３５は貯水部６の下部外壁で所定水位に設けられた貯水温度センサで、貯水温度が４６℃で加熱ヒータ１０をＯＮし、４８℃でＯＦＦして所定温度に保持する。
３６は同じく貯水部６の下部外壁で所定水位に設けられた加熱防止センサで、貯水部６が異常加熱状態になった時、全駆動を停止して安全を確保するものである。

３７はサウナ室２の換気用の換気扇、３８はサウナ室２への出入り用のドアで、覗き窓３９が上方に設けられている。

次にこの一実施形態の作動について説明する。
今サウナ室２の近傍に備えられる操作部（図示せず）の運転スイッチ（図示せず）をＯＮすることで、サウナ運転が開始され先ず自動給水弁７が開口して給水管８から空状態の貯水部６に水が供給され、一定水位まで貯水（６Ｌ）されれば、水位センサ３４が検知して自動給水弁７がＯＦＦされて給水が終了されるが、以後サウナ運転が終了するまで、水位センサ３４による自動補水が行われる。

そして、加熱ヒータ１０がＯＮされて貯水部６内の貯水の加温が開始し、貯水がある程度温度上昇した３０℃に達することで、回転用モータ１９及びクロスフローファン３２が駆動開始して、回転体２１は処理室１５内で回転することで、水没している下端の表面及び裏面の方がむしろ多く温水が遠心力で、その面に沿って上昇し、上端の複数の細孔２２から外周に向かって飛散され、一部は同時に回転している多孔体２６にぶつかって水の粒子が破砕し、又他の一部は空気と共に多孔部２４を通り抜けて、多孔体２６周の空気案内筒２８の内壁にぶつかって同じく水の粒子が破砕されることで、ナノミスト及び大粒ミストを含むミストが生成されると共に、この粒子の破砕により空気がマイナスに帯電してマイナスイオンが発生する。又貯水部６内の温水もある程度攪拌されて全体の温度を均一にする効果もある。

一方クロスフローファン３２の駆動で給気口３３からは、吸引ダクト４を介してサウナ室２内の空気が流入し、回転中の回転体２１上方から空気案内筒２８に案内されて処理室１５内へと流れるが、この時、円筒状の多孔体２６と楕円形状の空気案内筒２８との間には、一対の大流通路２９、２９と一対の小流通路３０、３０が形成されており、ここを空気が流通することで、ベルヌーイの定理より圧力差が生じて圧力が高い大流通路２９、２９側から圧力が低い小流通路３０、３０側への空気の流れが発生して乱流となり、大粒のミストは容易に落下して微細なナノミストだけが存在することとなり、又マイナスに帯電した水粒子に多くの空気が接触することで、マイナスイオンも大量に得ることが出来、しかもこの時、空気中に含まれている塵や細菌がナノミスト以上のミストに囲まれて水中に落下し、そのまま水中に止まることで、空気清浄も同時に行われるもので、この空気清浄も空気の乱流になって良好に行われるものである。

更に温水のミスト化で温度上昇しマイナスイオンも含む空気は、仕切壁１４の下の連通路１７を通過する下向きの流れで、大粒ミストは自重で水中に落下すると共に、続く分離室１６を上昇する過程で残ったナノミスト以上のミストは、先ず仕切壁１４の下端の第１の邪魔板２３にぶつかり大粒ミストに成長して落下し、次に蛇行路２５を流通しながらも落下し、第２の邪魔板２４にもぶつかって最後の大粒ミストに成長して落下し、再び蛇行路２５を流通して、最終的にはクロスフローファン３２を通って放出口５からサウナ室２内に放出されるものである。

これによって、大粒ミストの放出が確実に阻止され超微細のナノミストとマイナスに帯電した空気によるマイナスイオンのみが、放出口５から放出されることとなり、床や壁が塗れる心配がなく安心して使用出来ると共に、ナノミストとマイナスイオンがいっぱいの良好な雰囲気を形成することが出来るものである。

又送風装置を低騒音で送風量が多いクロスフローファン３２とし、これを横長の放出口５に沿わせて使用したことで、回転体２１による回転で吸い上げられ多孔体２６にぶつけられる水の破砕によって発生するナノミスト及びマイナスイオンを、分離室１６を介して層状にして吸引し、そしてその層状のまま横長の放出口５から均一に放出することが出来、使用音も静かで気にならず使用勝手が良く、長時間の使用も可能であり、常にナノミストとマイナスイオンがいっぱいの良好な雰囲気を形成することが出来るものである。

更にこれが低温サウナであれば、サウナ室２内を循環方式で徐々に昇温して３０分で室温３８℃〜４０℃、ナノミストで相対湿度９０％以上のマイナスイオンいっぱいの低温サウナ使用雰囲気とし、２０分以上の入浴が可能で、水分子付加マイナスイオン分子群が直接肌等に作用して汗腺を開くことにより、発汗が容易になり大量の汗をかき体内の老廃物を排出出来るものであり、又肺から吸引されたマイナスイオンは血液中に入り、その還元作用で血液の酸化を阻止し血液サラサラ状態とすると共に、その循環を良くし、末梢血管まで血液を行き渡らせることにより、痛みや懲りを緩和することが出来るものと考えられる。

又マイナスイオンにより、疲労回復効果、精神安定効果、血液の浄化効果、抵抗力の増進効果、自律神経調整効果等があり、更にナノミストによって、空気中の隅々まで行き渡り汚れた空気や細菌を抑制し、臭いまでも分解するもので、脱臭効果、除塵効果、除菌効果、勿論加湿効果があるものであり、この加湿はベトツキがないサラサラで潤いのある空気で、毛穴からの浸透でお肌と髪の潤いを保つ効果を有するものであり、これらの効果が得られるマイナスイオンとナノミストを大量に放出されると言うことは、これらの効果も増大するものである。

次にサウナ運転終了による運転スイッチのＯＦＦで、給水管８の自動給水弁７を閉口状態とし、加熱ヒータ１０をＯＦＦとすると共に、回転用モータ１９及びクロスフローファン３２を駆動停止し、自動排水弁１２を開口して排水管１３から貯水部６内の残水を全て排水してサウナ運転は終了するものである。

このように、加熱ヒータ１０の逆Ｕ字部９で加熱され温度上昇した温水は、回転体２１の下部が水没している上部に流れるので、回転体２１の回転による遠心力で直ぐにこの温水が吸い上げられ、多孔体２６にぶつけられて破砕によりナノミストが生成され、又この破砕で通過する空気がマイナスに帯電されることで同時にマイナスイオンも生成されるものであり、ある程度加熱ヒータ１０による水が加熱された段階の早いうちから、ナノミスト及びマイナスイオンを発生させ、これをサウナ室２に供給して待ち時間少なく、短時間にサウナ室２をサウナ使用可能状態にすることが出来、極めて使用勝手が良くいつでも低温サウナを楽しむことが出来るものである。

更に加熱ヒータ１０の逆Ｕ字部９が３箇所あることで、回転体２１の取り付け位置の自由度があり、３箇所のどこに取り付けても同様の効果が得られるが、ただ給水部分から離れれば離れる程冷水の影響を受けず良い効果は得られるものである。

この発明の一実施形態のミストサウナの概略構成図。 同マイナスイオン及びナノミスト発生装置の横断面図。 同マイナスイオン及びナノミスト発生装置の縦断面図。 同要部の平面図。

符号の説明

１ マイナスイオン及びナノミスト発生装置
２ 低温サウナ室
５ 放出口
６ 貯水部
１４ 仕切壁
１５ 処理室
１６ 分離室
２１ 回転体
２６ 多孔体
３２ クロスフローファン
３３ 給気口

Claims (1)

1. 給気口から流入した外気が通過する処理室と、該処理室の下部に設けられ所定量の水を貯水可能とした貯水部と、この貯水部に下部を水没させ上方に向かって径が拡大する擂り鉢状の回転体と、この回転体の外周に位置し、該回転体と共に回転しこの回転による遠心力で飛散される水及び空気が通過可能な円筒状の多孔体と、この多孔体で水が破砕されることで生成されるナノミストと水滴とを分離する分離室とを備えたものに於いて、前記分離室には大粒ミストを落下させる第１の邪魔板と蛇行路と第２の邪魔板を備え、更に上方には横長の放出口を形成すると共に、この横長の放出口に沿って分離室側から吸引し該放出口に向かって吹き出すクロスフローファンを設けた事を特徴とするマイナスイオン及びナノミスト発生装置。

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