図面 (/)

この項目の情報は公開日時点(2017年3月23日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

高い殺菌能力(広い殺菌可能空間の確保)を容易に発揮すると共にメンテナンスフリーを実現するコンパクト植物栽培用噴霧装置の提供。

解決手段

この噴霧装置10は、ケーシング12と、タンク13と、霧化機構14と、送風機16と、案内管15とを有する。殺菌成分を含む機能液17がタンク13に貯留される。機能液17が霧化機構14に導かれ、粒径が3μm程度のドライミストが発生する。ドライミストは、送風機16から送られる空気と共に案内管15を通じて外部に放出される。案内管15は、L字状に形成され、第1筒30及び第2筒31を有する。これらの寸法は短く、噴霧装置10は小型化される。第1筒30及び第2筒31の壁面に付着した霧状の機能液17は、当該壁面を伝ってタンク13に戻される。

概要

背景

近年、野菜等の植物の水耕栽培の技術が発展している。水耕栽培とは、土壌をまったく使用することなく、生長に必要な養分を溶かした水溶液養液)で植物を育てることをいう。水耕栽培は、たとえば水耕栽培用コンテナ等の閉じられた空間内で実施され、このような栽培を行う設備は、一般に植物栽培施設植物工場などと称される。

従来より「空間殺菌」という概念が知られている。空間殺菌とは、たとえば上記植物栽培施設など衛生管理が重要な建物内の特定の空間内を殺菌することをいう。上記植物栽培施設(水耕栽培用コンテナ)内の空間が適切に殺菌処理されるならば、仮に種子を介して上記植物栽培施設内病原菌侵入したとしても、この病原菌の繁殖が防止される。これにより、農薬が使用されなくても無菌状態で植物が栽培され、その結果、予め洗浄を要することのない収穫後にそのまま食すことができる清浄な野菜が生産される。

空間殺菌に用いられる装置として、殺菌成分(典型的には次亜塩素酸)を含む液体(以下、「機能液」ともいう。)を霧化して特定の空間内に放出する噴霧装置が従来から知られている(特許文献1及び特許文献2参照)。

特許文献1に記載された噴霧装置は、機能液に超音波振動を与える。これにより、機能液が霧化されて霧が発生する。超音波振動により霧化された機能液の粒径はすべて一定ではなく、さまざまな粒径が含まれる。粒径が大きい機能液は空間に拡がりにくく、広範囲にわたる殺菌効果が奏されにくい。そのため、従来の噴霧装置は多孔質フィルタを備えており、発生した霧が多孔質フィルタに送られることにより、粒径の大きい機能液が除去される。これにより、粒径が均一化された機能液が霧状態で噴霧装置の外部に放出されるようになっている。

概要

高い殺菌能力(広い殺菌可能空間の確保)を容易に発揮すると共にメンテナンスフリーを実現するコンパクト植物栽培用噴霧装置の提供。 この噴霧装置10は、ケーシング12と、タンク13と、霧化機構14と、送風機16と、案内管15とを有する。殺菌成分を含む機能液17がタンク13に貯留される。機能液17が霧化機構14に導かれ、粒径が3μm程度のドライミストが発生する。ドライミストは、送風機16から送られる空気と共に案内管15を通じて外部に放出される。案内管15は、L字状に形成され、第1筒30及び第2筒31を有する。これらの寸法は短く、噴霧装置10は小型化される。第1筒30及び第2筒31の壁面に付着した霧状の機能液17は、当該壁面を伝ってタンク13に戻される。

目的

本発明は、かかる背景のもとになされたものであって、その目的は、高い殺菌能力(すなわち広い殺菌可能空間の確保)を容易に発揮すると共にメンテナンスフリーを実現し、且つコンパクトな植物栽培施設用噴霧装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

殺菌成分を含む液体貯留するタンクと、当該タンクから供給された液体を霧化して粒径が3μm〜4μmの霧の発生量が最大となるように上記液体を所定周波数の超音波振動させる霧化機構と、当該霧化機構に対して立設され、上記霧化した液体を囲繞し且つ上端閉塞された第1筒と、開放された一端及び他端を有し、当該一端が上記第1筒の周面に連結されることにより当該第1筒と連通し且つ当該第1筒が延びる方向と交差する方向に延びる第2筒と、上記第1筒の下端部に空気を給送する送風機とを備えた植物栽培施設用噴霧装置

請求項2

上記第2筒の一端の中心と上記第1筒の上端との距離Lは、上記第2筒の外径をφとした場合に、L≧1.5φである請求項1に記載の植物栽培施設用噴霧装置。

請求項3

上記第2筒の中間部が縮径されている請求項1又は2に記載の植物栽培施設用噴霧装置。

請求項4

上記第2筒は、一端部、他端部及びこれらを連結する上記中間部からなり、当該中間部の外径が上記一端部及び他端部の内径に対応している請求項3に記載の植物栽培施設用噴霧装置。

請求項5

上記第2筒は、上記他端が上記一端より上方に位置するように傾斜して配置されている請求項1から4のいずれかに記載の植物栽培施設用噴霧装置。

請求項6

少なくとも先端面が開放された筒状カバーが上記第2筒の他端部を非接触状態で囲繞しており、当該筒状カバーは、先端から基端に向かって漸次拡径されており且つ上記第2筒の他端が当該筒状カバーの先端面の内側から外部を臨むように配置されている請求項1から5のいずれかに記載の植物栽培施設用噴霧装置。

請求項7

上記殺菌成分は次亜塩素酸であり、上記液体の水素イオン指数は5.0〜6.6である請求項1から6のいずれかに記載の植物栽培施設用噴霧装置。

請求項8

上記第1筒の内壁に当該第1筒の軸方向に沿って延びる凹条が形成されている請求項1から7のいずれかに記載の植物栽培施設用噴霧装置。

請求項9

上記霧化機構は、開放された上端を有し、上記霧化した液体を囲繞すると共に当該上端が上記第1筒の下端と接続された第3筒を備え、当該第3筒は、上記送風機から供給される空気を取り入れる6つの取入部を有し、当該取入部は、当該第3筒の周方向に均等に配置されている請求項1から8のいずれかに記載の植物栽培施設用噴霧装置。

請求項10

上記第3筒の上端部は縮径されている請求項9に記載の植物栽培施設用噴霧装置。

技術分野

0001

本発明は、殺菌成分を含む液体霧化して空間に放出する噴霧装置に関し、より詳細には、植物栽培施設屋内空間を殺菌するための噴霧装置の構造に関する。

背景技術

0002

近年、野菜等の植物の水耕栽培の技術が発展している。水耕栽培とは、土壌をまったく使用することなく、生長に必要な養分を溶かした水溶液養液)で植物を育てることをいう。水耕栽培は、たとえば水耕栽培用コンテナ等の閉じられた空間内で実施され、このような栽培を行う設備は、一般に植物栽培施設や植物工場などと称される。

0003

従来より「空間殺菌」という概念が知られている。空間殺菌とは、たとえば上記植物栽培施設など衛生管理が重要な建物内の特定の空間内を殺菌することをいう。上記植物栽培施設(水耕栽培用コンテナ)内の空間が適切に殺菌処理されるならば、仮に種子を介して上記植物栽培施設内病原菌侵入したとしても、この病原菌の繁殖が防止される。これにより、農薬が使用されなくても無菌状態で植物が栽培され、その結果、予め洗浄を要することのない収穫後にそのまま食すことができる清浄な野菜が生産される。

0004

空間殺菌に用いられる装置として、殺菌成分(典型的には次亜塩素酸)を含む液体(以下、「機能液」ともいう。)を霧化して特定の空間内に放出する噴霧装置が従来から知られている(特許文献1及び特許文献2参照)。

0005

特許文献1に記載された噴霧装置は、機能液に超音波振動を与える。これにより、機能液が霧化されて霧が発生する。超音波振動により霧化された機能液の粒径はすべて一定ではなく、さまざまな粒径が含まれる。粒径が大きい機能液は空間に拡がりにくく、広範囲にわたる殺菌効果が奏されにくい。そのため、従来の噴霧装置は多孔質フィルタを備えており、発生した霧が多孔質フィルタに送られることにより、粒径の大きい機能液が除去される。これにより、粒径が均一化された機能液が霧状態で噴霧装置の外部に放出されるようになっている。

先行技術

0006

特開2014−57952号公報
特開2009−34361号公報

発明が解決しようとする課題

0007

前述のように、噴霧装置から放出された霧の粒径は、当該空間内での拡散領域の広狭に大きく影響する。すなわち、霧の粒径は、殺菌可能な空間の広さに大きく影響する。粒径が大きすぎると、霧が短時間で空間内を落下するために拡散領域が小さくなり、殺菌可能空間が狭くなる。反対に、粒径が小さすぎると、霧が短時間で気化するために、殺菌作用が奏される領域が小さくなり、この場合にも殺菌可能空間が狭くなる。したがって、殺菌可能な空間の広さが最大化するためには、噴霧装置の全運転期間中において、放出される霧の粒径が最適な粒径に保たれることが重要である。

0008

従来の噴霧装置は、多孔質フィルタにより霧の粒径を均一化するが、このことは、発生した霧が多孔質フィルタに衝突することを意味する。すなわち、多孔質フィルタは、発生した霧のうち粒径の大きいものを捕捉するが、このとき、最適な粒径を有する霧も一定の割合で捕捉されてしまう。したがって、噴霧装置から外部に放出される霧の量が少なくなり、殺菌可能空間が小さくなる。また、発生した霧が多孔質フィルタに衝突するため、噴霧装置の運転継続時間が長くなるに伴って多孔質フィルタに含まれる水分量が増大する。すなわち、フィルタに捕捉され得る霧の粒径が小さくなり、したがって、噴霧装置から外部に放出される霧の量及び粒径がしだいに小さくなる。その結果、殺菌可能空間がより一層小さくなる。さらに、多孔質フィルタは定期的な清掃又は交換を要するものであるから、噴霧装置のメンテナンスが煩雑化する。

0009

ところで、従来の噴霧装置は、上記植物栽培用コンテナの内部空間の殺菌にも使用可能ではある。その一方で、植物栽培用コンテナその他植物栽培施設は、高い生産効率、すなわち、限られた空間を有効利用して植物の生産量を上げることが要請される。そのため、上記植物栽培用コンテナ内に設置される噴霧装置は、できる限りコンパクトなものであることが要請される。

0010

本発明は、かかる背景のもとになされたものであって、その目的は、高い殺菌能力(すなわち広い殺菌可能空間の確保)を容易に発揮すると共にメンテナンスフリーを実現し、且つコンパクトな植物栽培施設用噴霧装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0011

(1) 本発明に係る植物栽培施設用噴霧装置は、殺菌成分を含む液体を貯留するタンクと、当該タンクから供給された液体を霧化して粒径が3μm〜4μmの霧の発生量が最大となるように上記液体を所定周波数の超音波振動させる霧化機構と、当該霧化機構に対して立設され、上記霧化した液体を囲繞し且つ上端閉塞された第1筒と、開放された一端及び他端を有し、当該一端が上記第1筒の周面に連結されることにより当該第1筒と連通し且つ当該第1筒が延びる方向と交差する方向に延びる第2筒と、上記第1筒の下端部に空気を給送する送風機とを備えている。

0012

この構成によれば、タンクに貯留された殺菌成分を含む液体(機能液)が霧化機構に供給され、この液体が所定周波数の超音波で振動されて霧化される。霧化機構は、主として粒径が3μm〜4μmの霧を発生させる。もっとも、霧化機構は超音波振動により霧を発生させるから、その構造上、粒径が3μm〜4μmの霧の発生量が最大となるがその他の粒径の霧も発生させる。この霧は、霧化機構に立設された第1筒により囲繞される。この第1筒の上端は閉塞されており、第2筒と連通されている。この第2筒は、第1筒の周面に接続されているから、両筒によって形成される連通路は、いわゆる略L字状を呈する。

0013

上記第1筒に送風機が接続されている。この送風機が作動すると、上記第1筒及び第2筒に沿って空気が送給される。超音波振動により発生した霧は、送風機が送る空気に伴って第1筒に沿って下から上に移動する。このとき、比較的に粒径が大きい霧(例えば粒径が5μmを超える霧)の多くは、第1筒の上面及び内壁面に早く到達して滴下し、一定の粒径(3μm〜4μm)の霧は、第1筒の内部を漂いながら上記空気と共に第2筒へ送られる。このとき、第1筒に捕捉されなかった比較的に粒径が大きい霧も第2筒の方へ移動することになる。この第2筒は、第1筒に対して横方向に延びている。第2筒へ進入した霧のうち比較的に粒径が大きい霧は、その自重のために早く落下し、第2筒の内周面に付着し捕捉される。したがって、粒径が5μmを超える霧の大部分が噴霧装置から外部に放出されずに第1筒及び第2筒の内部に留まり、粒径の小さい霧のみが第2筒の他端から外部空間に放出される。

0014

このように、外部空間に向けて放出される霧の粒径は小さいので、この霧は当該空間内を短時間で落下することがなく、長時間に亘って空間内を漂う。つまり、この霧は、上記空間内の広い領域に拡散する。しかも、粒径が非常に小さい霧は水分の含有量が少ないために短時間で乾燥(気化)してしまうが、粒径が3μm〜4μmの粒径の霧は、短時間で気化することはない。したがって、広い殺菌可能空間が容易に確保される。加えて、このような粒径の霧は、ドライミストドライフォグと呼ばれ、「物を濡らさない霧」として知られている。本発明に係る植物栽培施設用噴霧装置は、上記液体をドライミスト化することが可能であり、上記第2筒から外部の空間に放出された霧が当該空間内に存在する物を濡らすことがない。

0015

上記第1筒の上端が閉塞され且つ第2筒が第1筒が延びる方向と交差する方向に延びているので、これらは前述のように略L字状を形成する。このため、上記第1筒の長さ(軸方向長さ)が短くとも、当該第1筒の上端が閉塞されることによって粒径の大きい霧が確実に捕捉され、しかも、第2筒が横方向に延びているので、当該第2筒の長さ(軸方向長さ)が短くとも、粒径の大きい霧は、その自重により第2筒の内周面に落下して捕捉される。しかも、本発明では、従来の噴霧装置に使用されていた多孔質フィルタが不要であるので、フィルターの定期的な清掃又は交換が不要である。

0016

(2) 上記第2筒の一端の中心と上記第1筒の上端との距離Lは、上記第2筒の外径をφとした場合に、L≧1.5φであるのが好ましい。

0017

この構成では、粒径の大きい霧は、第1筒内でより一層確実に捕捉される。すなわち、仮に上記距離Lが小さい場合は、第1筒及び第2筒はいわゆるエルボ管を形成することになり、かかる形状では、粒径の大きい霧が上記空気と共に第2筒に送られてしまう可能性が高くなるが、この発明では、第1筒の上端と第2筒の中心との距離が十分に大きくなるので、粒径の大きい霧は、確実に第1筒の上端に接触し捕捉される。

0018

(3) 上記第2筒の中間部が縮径されていてもよい。具体的には、上記第2筒は、一端部、他端部及びこれらを連結する上記中間部からなり、当該中間部の外径が上記一端部及び他端部の内径に対応しているのが好ましい。

0019

この構成では、中間部がいわゆる絞りの役目を果たすことになるが、これにより、粒径の大きな霧は、より一層確実に第2筒に捕捉される。

0020

(4) 上記第2筒は、上記他端が上記一端より上方に位置するように傾斜して配置されているのが好ましい。

0021

この構成によれば、第2筒の内壁に付着し液化した霧は、第1筒の方に流れる。したがって、第2筒の内壁に付着した液体も速やかに霧化機構に戻される。

0022

(5) 少なくとも先端面が開放された筒状カバーが上記第2筒の他端部を非接触状態で囲繞しているのが好ましい。この場合、当該筒状カバーは、先端から基端に向かって漸次拡径されており且つ上記第2筒の他端が当該筒状カバーの先端面の内側から外部を臨むように配置されている。

0023

この構成では、筒状カバーが第2筒の他端部を一定の隙間を空けて囲繞する。上記霧は第2筒の他端から放出されるが、このときに当該霧の一部が液化して第2筒の他端の周縁部に付着する。この液化した霧は第2筒から滴下することになるが、筒状カバーはこれを受け止めることができる。その結果、液体の霧(機能液)が当該植物栽培施設用噴霧装置の周囲を濡らすことが防止される。

0024

(6) 上記殺菌成分は次亜塩素酸であり、上記液体の水素イオン指数は5.0〜6.6であるのが好ましい。

0025

この構成によれば、上記液体(機能液)の殺菌能力が極大化し、しかも、人体ペットなどの動物、及び植物に対する安全性も確保される(「次亜塩素酸の科学、基礎と応用」(福崎智司、米田出版初版)の67〜70頁参照)。その結果、洗わずに食べることができる清浄な野菜の収穫が可能となる。より好ましい液体の水素イオン指数は5.5〜6.6であり、さらに好ましくは、6.0〜6.6である。液体の水素イオン指数が中性に近いほど、次亜塩素酸の必要量が少なくなるので、噴霧装置のランニングコストが低減される。

0026

(7) 上記第1筒の内壁に当該第1筒の軸方向に沿って延びる凹条が形成されているのが好ましい。

0027

この構成によれば、第1筒の内壁面の面積が広くなるから、粒径の大きい霧が第1筒に効率よく捕捉される。しかも、第1筒の内壁に付着した霧(液体)は、速やかに凹条に沿って霧化機構に戻される。また、第2筒の内壁に付着した液体が第1筒に到達すれば、その液体も速やかに霧化機構に戻される。

0028

(8) 上記霧化機構は、開放された上端を有し、上記霧化した液体を囲繞すると共に当該上端が上記第1筒の下端と接続された第3筒を備えていてもよい。この場合、当該第3筒は、上記送風機から供給される空気を取り入れる6つの取入部を有し、当該取入部は、当該第3筒の周方向に均等に配置されているのが好ましい。

0029

この構成によれば、送風機から送られた空気は、6つの取入部を介して第3筒の内部に流入し、第1筒及び第2筒に沿って流れる。各取入部は、上記第3筒の周方向に均等に配置されているから、当該第3筒に流入した空気は、第3筒の中心部に向かって均等に流入し、当該空気がスムーズに第1筒及び第2筒を流れる。その結果、最適な粒径(3μm〜4μm)の霧が安定的に放出される。

0030

(9) 上記第3筒の上端部は縮径されているのが好ましい。

0031

この構成によれば、第1筒の内壁を伝って滴下する液体は、テーパ部を伝って第3筒の外側に流れる。これにより、上記第1筒の内壁を伝って滴下する液体が、取入部から第3筒内に供給された空気によって吹き飛ばされることがない。その結果、該水滴がそのまま外部に放出されることが防止される。

発明の効果

0032

本発明によれば、第1筒及び第2筒が略L字状に配置されることにより、植物栽培施設用噴霧装置は、高い殺菌能力を発揮しつつ上下方向及び幅方向のサイズがコンパクト化され得る。また、従来の噴霧装置に採用されていたフィルタが不要であることから、メンテナンスフリーが実現される。

図面の簡単な説明

0033

図1は、本発明の一実施形態に係る噴霧装置10の外観を示す斜視図である。
図2は、噴霧装置10の内部構造を模式的に示す断面図である。
図3は、噴霧装置10の第1筒30の断面図である。
図4は、噴霧装置10の制御系統を模式的に示す機能ブロック図である。
図5は、他の実施形態に係る噴霧装置の内部構造を模式的に示す断面図である。

実施例

0034

以下、適宜図面が参照されつつ本発明の実施形態が詳細に説明される。なお、本実施形態に係る植物栽培施設用噴霧装置(以下、単に「噴霧装置」と称される。)10は、本発明が具体化された一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で本実施形態が適宜変更され得る。また、以下の説明において「上下方向」とは、噴霧装置10が使用可能な状態で床に設置された際の上下方向をいい、一般に鉛直方向に沿う方向である。なお、噴霧装置10は、植物栽培用のコンテナに天井から吊り下げて設置される場合においても、床に設置される場合と同じ姿勢で設置される。

0035

[噴霧装置10の概要

0036

図1は噴霧装置10の外観斜視図、図2は噴霧装置10の内部構造を模式的に示す縦断面図である。

0037

この噴霧装置10は、植物栽培用のコンテナその他植物栽培施設内の空間を殺菌するためのものである。噴霧装置10は、後述のように殺菌成分を含む液体(以下、適宜「機能液」と称される。)17を微細粒子の霧状にして空間内に噴射し、空間殺菌を行うことができる。

0038

図1及び図2が示すように、噴霧装置10は、蓋11を有するケーシング12を備えている。蓋11が開閉されることにより、ケーシング11の上面が開閉される。本実施形態では、ケーシング11の外形形状はコンパクトな直方体であり、高さ寸法Hが250mm、幅寸法Wが400mm、奥行き寸法Dが300mmに設定されている。ケーシング12内にタンク13、霧化機構14、案内管15及び送風機16が内蔵されている。

0039

タンク13は、機能液17を貯留する。霧化機構14は、機能液17を霧化しドライミストにすることができる。本実施形態では、4機の霧化機構14が設けられているが、霧化機構14の数は特に限定されない。送風機16はタンク13に取り付けられており、タンク13内に空気を供給する。案内管15は、各霧化機構14に設けられており、後に詳述されるように略L字状を呈する。上記蓋11に図示されていない制御装置が内蔵されている。この制御装置は操作ボタン37を備えており、この操作ボタン37が操作されることにより、後述のように、送風機16から送られる空気と共にドライミスト状態の機能液17が放出口18から外部の空間に放出される。

0040

[タンク13]

0041

タンク13は、典型的にはアクリル樹脂からなる。タンク13を構成する材料は、樹脂に限定されるものではなく、金属も採用され得る。本実施形態では、単一のタンク13がケーシング12内に配置されている。このタンク13の外形形状は直方体であり、高さ寸法×奥行き寸法×幅寸法は、85mm×170mm×330mmである。もっとも、タンク13の外形形状はこれに限定されるものではなく、所要の容量が確保されれば他の種々の形状が採用され得る。本実施形態では、タンク13の側壁51に注入管19が設けられている。この注入管19は、上記側壁51及びタンク13を貫通しており、機能液17は、この注入管19を介して外部からタンク13内に補充される。タンク13の内部に水位センサ25が配置されている。水位センサ25は、機能液17の液位を検出するものであり、後述のようにタンク11における最高水位最低水位とを検出する。

0042

送風機16は、タンク13の上壁20に固定されている。タンク13の上壁20に貫通孔21が設けられており、この貫通孔21と対向するように送風機16が位置決めされている。送風機16が作動すると、所定流量の空気が貫通孔21を介してタンク13の内部に送給され、タンク13内は所定圧力に高められる。本実施形態では、2台の送風機16が上壁20上に並設されている。したがって、タンク13に2つの貫通孔21が設けられている。もっとも、送風機16の数は特に限定されるものではない。要するに所要の流量の空気がタンク13内に送給されればよい。

0043

機能液17に含まれる殺菌成分は、本実施形態では次亜塩素酸(HOCL)である。次亜塩素酸は、酸化力が強く反応性に富んだ物質であり、人体においては、血液中白血球によって生産され、生体防御する働きをしている。また、次亜塩素酸は飲用水消毒のためにも使用される。本実施形態では、機能液17は次亜塩素酸を含んでおり、遊離有効塩素(Free available chlorine :FAC)濃度は、50ppm〜80ppmである。機能液17の水素イオン指数(pH)は、本実施形態においては6.4〜6.6である。機能液17の水素イオン指数をこのような値に設定することによって、細菌を洗い流す等の単なる除菌ではなく、効果的な殺菌効果を得ることができる(「次亜塩素酸の「次亜塩素酸の科学、基礎と応用」(福崎智司、米田出版、初版)の67〜70頁参照)。

0044

[霧化機構14]

0045

霧化機構14は、既知の構造を有する。前述のように本実施形態では4台の霧化機構14が備えられているが、各霧化機構14は同一の構造である。霧化機構14は、所定周波数の超音波を発する振動板22を備える。振動板22は、たとえば圧電セラミックスから構成される。この振動板22は、駆動機構23(図4参照)により駆動される。駆動機構23は、振動板22を所定周波数で振動させる。具体的には、駆動機構23は、所定周波数の交流電圧を振動板22に印加し、これにより振動板22が超音波を発する。振動板22が発する超音波の周波数は、たとえば2.4MHzに設定される。振動板22がかかる周波数の超音波を発することによって、機能液17が振動され、主として粒径が3μm〜4μmの霧を発生させる。つまり、この霧化機構14は、粒径が3μm〜4μmである霧(機能液17のドライミスト)の発生量を最大化する。

0046

振動板22は、振動面24を上に向けた姿勢でタンク13の底部に固定されている。振動面24上に導管26取り付けられている。この導管26は、両端が開放された筒状を呈し、上記振動面24上に立設されている。導管26の側面に貫通孔が設けられており、導管26は、側面を介して外部と連通している。つまり、機能液17は、導管26の中に満たされる。導管26内の機能液17は、振動板20により振動され、導管26の上端から上記ドライミストが発生する。この導管26は省略されてもよいが、導管26が設けられることで、ドライミストが安定的に発生するという利点がある。

0047

本実施形態では、霧化機構14は、集霧管27(特許請求の範囲に記載された「第3筒」に相当)を備えている。この集霧管27は、樹脂又は金属から構成され、上面及び下面が開放された筒状を呈する。本実施形態では、集霧管27は円筒形状であるが、集霧管27の形状は、筒状であれば特に限定されるものではない。本実施形態では、集霧管27の上端部29が縮径されており、下端部の外径は57mmであるのに対して上端部29の外径は40mmに設定されている。このように集霧管27の上端部29が縮径されることによる作用効果は、後述される。なお、集霧管27の上端部29は、縮径されていなくてもよいことは勿論である。

0048

集霧管27の側壁に図示されていない貫通孔が設けられており、当該貫通孔を介して集霧管27の中に機能液17が進入する。図2が示すように、集霧管27は、上記振動板22及び導管26を囲繞するように配置されている。したがって、振動板22から発生した機能液17のドライミストは、集霧管27の内部に集められる。

0049

集霧管27の上端部の側壁に空気取入部28が形成されている。この空気取入部28は、本実施形態では、6つの円形孔28からなる。各円形孔28は、集霧管27の側壁を貫通しており、上記送風機16によりタンク13内に送られた空気は、各円形孔28を通じて集霧管27内に進入する。各円形孔28は、同図が示すように機能液17の最高水位よりも上方に設けられており、集霧管27の周方向に均等に配置されている。なお、空気取入口28は、円形孔である必要はない。また、円形孔28の数は特に限定されるものではない。

0050

[案内管15]

0051

案内管15は、第1筒30及び第2筒31を備えている。本実施形態では、両者は、円筒状を呈し、樹脂からなる。第1筒30の外径は59mmに設定されており、下面が開放されると共に上面32(特許請求の範囲に記載された「上端」に相当)が閉塞されている。第1筒30は、タンク13の上壁20を貫通している。すなわち、上壁20に円形の貫通孔が設けられており、この貫通孔に第1筒30が挿入されている。

0052

第1筒30は、既知の方法によりタンク13に固定されている。本実施形態では、第1筒30は、上下方向に対して角度θだけ傾いている。この角度θは2°〜3°(degree)に設定されている。もっとも、第1筒30は、上下方向に沿って立設されていてもよい。第1筒30の下端部は、同図が示すように集霧管27の上端部29に被せられている。

0053

図3が示すように、第1筒30の内壁33に凹条34が形成されている。この凹条34の内面形状は、本実施形態では半円形であり、曲率半径は10mmに設定されている。もっとも、凹条34の曲率半径の大きさ及び内面形状は、特に限定されるものではない。本実施形態では、6本の凹条34が第1筒30の軸方向(長手方向)に沿って延びている。各凹条34は、第1筒30の周方向に沿って均等に配置されている。もっとも、凹条34の数は6本に限定されるものではない。この凹条34が設けられることによる作用効果は後述される。

0054

図2が示すように、第2筒31は、両端が開放された筒状に形成されている。本実施形態では、第2筒31は三分割されており、一端部61、中間部63及び他端部63を備えている。これらは円筒状に形成され、一端部61の中心軸線67に沿って連続して配置され、互いに固着されることにより第2筒31を構成している。

0055

一端部61は、第1筒30の側壁と直交しており、当該側壁を貫通している。この一端部61は、第1筒30と連通している。他端部63は一端部61と同様の形状であるが、軸方向長さが異なる。一端部61及び他端部63の外径φは41mmに設定され、内径は32mmに設定されている。この一端部61は、第1筒30の上面32から所定の距離Lの位置に配置されている。具体的には、上記中心軸線67と上記上面32との距離Lは、65mmに設定されている。もっとも、この距離Lは65mmに限定されるものではないが、第2筒31の外径(具体的には上記一端部61の外径φ)に対して、L≧1.5φであることが望ましい。つまり、第2筒31は、第1筒30の上面32から所定距離だけ下方の位置に配置されるのが好ましい。上記L≧1.5φの関係が成立する場合の作用効果については後述される。

0056

他端部63は、ケーシング12の側壁を貫通しており、支持部材64を介してケーシング12に支持されている。他端部63は、同図が示すようにケーシング12から外部に所定長さだけ突出している。中間部62は、上記一端部61及び他端部63の間に配置され、両者を連結している。中間部62も円筒状に形成されている。中間部62の外径は32mmに設定されており、この中間部62の両端が一端部61及び他端部62に嵌め込まれて固定されている。すなわち、第2筒31の中間部分が縮径された状態となっている。

0057

本実施形態では、一端部61が第1筒30と直交していることから、第2筒31は、水平方向(上下方向と直交する方向)に対して角度θだけ傾斜しており、他端部63側が一端部61側よりも上方に位置している。ただし、一端部61が傾斜していない場合であっても、一端部61が第1筒30に対して所定の角度で交差することにより、第2筒31が水平方向に対して角度θだけ傾斜する場合もある。もっとも、第2筒31が水平方向に対して傾斜していなくてもよい。

0058

なお、本実施形態では中間部62の外径は一端部61及び他端部63の内径と一致しているが、これに限定されることなく、中間部62の外径が一端部61及び他端部63の内径に対応し、所定のはめあいにより嵌め合わされるものであればよい。このように第2筒63の中間部分が縮径されることによる作用効果については後述される。もっとも、第2筒31が前述のように分割されずに単一の部材として構成され、中間部分の内径が滑らかにあるいは段階的に縮径されていてもよいことは勿論である。

0059

上記他端部63の上記ケーシング12から突出した部分は、カバー65(特許請求の範囲に記載された「筒状カバ−」に相当)に覆われている。このカバー65は、台座66を備えており、台座66を介してケーシング12の側壁51に固定されている。カバー65及び台座66は樹脂から構成されている。カバー65は、両端が開放された筒状に形成されており、その外形形状は円錐台となっている。すなわち、カバー65は、先端から基端に向かって漸次外径が拡大されている。カバー65の最小内径(先端部の内径)は、他端部63の外径よりも大きく設定されている。カバー65の中心線は、第2筒31の中心軸線67と一致しており、カバー65の高さ(中心軸線67に沿う方向の長さ)寸法は、上記他端部63の上記ケーシング12から突出した部分の高さより大きく設定されている。したがって、上記他端部63の上記ケーシング12から突出した部分は、カバー65に接触することなく囲繞され、他端部63の端面は、カバー65の先端面よりも寸法Tだけ内側に位置する。すなわち、第2筒63は、その端面がカバー65の先端面の内側から外部を臨むように配置されている。このようなカバー65が他端部63に設けられることによる作用効果については後述される。

0060

[制御装置]

0061

前述のように、ケーシング12の蓋11に制御装置が内蔵されている。この制御装置の操作ボタン37(図1参照)が操作されることにより、噴霧装置10の起動及び停止などの動作が制御される。図4が示すように、制御装置は、振動板22及び送風機16を制御する制御部38を内蔵している。

0062

[噴霧装置10の制御系統]

0063

図4が示すように、制御部38は、CPU(Central Processing Unit)41、RAM(Random Access Memory)42及びROM(Read Only Memory)43を主とするマイクロコンピュータとして構成されている。制御部38は、バス44を介してASIC(Application Specific IntegratedCircuit)45に接続されている。水位センサ25は、ASIC45を介して制御部38と相互に接続されている。

0064

振動板22及び送風機16の各種動作を制御するためのプログラム等がROM43に格納されている。RAM42は、CPU41が上記プログラムを実行する際に用いる各種データを一時的に記録する記憶領域又は作業領域として使用される。

0065

ASIC45は、CPU41からの指令にしたがい、駆動機構23に振動板22を振動させる信号、駆動機構46に送風機16を駆動させる信号を生成する。これらの信号は、各駆動機構23、46に付与される。各駆動機構23、46は、ASIC45から付与された信号に基づいて、それぞれ、振動板22を所定周波数で振動させ、送風機16を駆動して所定風量の空気を送給する。

0066

噴霧装置10は、商用電源接続可能な電源装置47を備えている(図2参照)。電源装置47は、制御部38に直流電圧を供給する。制御部38は、駆動機構23、46に直流電圧を供給する。

0067

[噴霧装置10の動作]

0068

前述のように、水位センサ25が制御部38に接続されている。機能液17が最低水位を下回ると、水位センサ25は、最低水位信号を出力し、この信号を受信した制御部38は、その旨の警告等を発するための信号を出力する。たとえばケーシング12に警告表示灯が設けられた場合には、これが点灯するように構成され得る。作業者は、この警告を確認したときは、機能液17をタンク13に補充する。また、電磁弁を介して機能液供給ポンプが注入管19に接続されていてもよい。この場合、上記信号は、上記電磁弁を開くと共に機能液供給ポンプを作動させるように構成されていてもよい。いずれにしても、機能液17の水位が最低水位を下回れば、機能液17がタンク13に補充される。他方、水位センサ25により機能液17の水位が最高水位を上回ったことが検出されると、上記警告が解除される。水位センサ25は、最高水位信号を出力し、この信号を受信した制御部38は、上記警告を解除するための信号を出力する。具体的には、上記警告表示中止し、上記電磁弁26を閉じると共に上記機能液供給ポンプを停止させる信号を出力する。

0069

操作ボタン37が操作されると、CPU41から振動板22の駆動開始を指示する指令と、送風機16による送風開始を指示する指令とが発せられる。

0070

振動板22の駆動開始を指示する指令に基づいて、ASIC45から駆動機構23に対して、振動板22に所定周波数の交流電圧を印加させる信号が発せられる。その信号を受信した駆動機構23は、電源装置47から供給される直流電圧を所定周波数(本実施形態では、2.4MHz)の交流電圧に変換し、振動板22に印加する。これにより、振動板22が所定周波数の超音波を発し、その超音波により導管27内の機能液17が霧化され、ドライミストが発生する。このドライミストの粒径は主として3μmである。ただし、超音波振動により機能液17を振動させているため、その構造上、発生する霧の粒径は主として3μm〜4μmの範囲であるが、これ以外の粒径の霧も一定割合で発生する。

0071

送風機16による送風開始を指示する指令に基づいて、ASIC45から駆動機構46に対して、所定風量で送風機16を駆動させる信号が発せられる。その信号を受信した駆動機構46は、電源装置47から供給される直流電圧を所定電圧値に調整し、送風機16に供給する。これにより、送風機16は、図2が示すようにタンク13の外から内に所定流量の空気を送る。タンク13の内部に送られた空気は一定の圧力に高められ、空気取入部28から集霧管27の内部に流入する。この空気は、案内管15に沿って略L字状に移動し、放出口18から外部の空間に放出される。

0072

[本実施形態の作用効果]

0073

本実施形態に係る噴霧装置10によれば、霧状態にされた機能液17は、上記空気と共に第1筒30により囲繞されたまま上方へ移動する。このとき、第1筒30の上面32は閉塞されているから、比較的に粒径が大きい霧(例えば粒径が5μmを超える霧)の多くは、第1筒30の上面32及び内壁33に早く到達して滴下し、粒径が3μm〜4μmのドライミストは、第1筒30の内部を漂いながら第2筒31へ送られる。このとき、第1筒30に捕捉されなかった粒径の大きい霧も第2筒31の方へ移動する。第2筒31は第1筒30に対して横方向に延びている。第2筒31へ進入した霧のうち比較的に粒径が大きい霧は、その自重のために早く落下し、第2筒31の内周面に付着する。したがって、粒径が5μmを超える霧の大部分が噴霧装置10から放出されずに第1筒30及び第2筒31の内部に留まり、上記ドライミストのみが上記放出口18から外部空間に放出される。

0074

このように、上記放出口18から放出される霧(機能液17)の粒径は小さいので、この霧は空間内を短時間で落下することがなく、長時間に亘って空間内を漂い、広い領域に拡散する。しかも、この霧は粒径が3μm〜4μmのドライミストであるから、空間を漂う間に短時間で気化することもなく、広い殺菌可能空間が容易に確保される。加えて、ドライミストが放出されるから、上記空間内に存在する物を濡らすことがない。

0075

さらに、第1筒30の上面32が閉塞され且つ第2筒31が第1筒30と交差しているので、本実施形態のように第1筒30の長さが短くとも、粒径の大きい霧は、第1筒30の上面32に衝突し捕捉される。また、第2筒31が横方向に延びているので、第2筒31の長さが短くとも、粒径の大きい霧は、その自重により第2筒31の内壁面に衝突し捕捉される。

0076

したがって、噴霧装置10は、高い殺菌能力を発揮しつつ上下方向及び幅方向のサイズがコンパクトに設計される。また、従来の噴霧装置に採用されていたフィルタが不要であることから、メンテナンスフリーも実現される。

0077

特に、第2筒31の一端部61の取付位置に関して、前述のL≧1.5φの関係が満足される場合には、第2筒31は、第1筒30の上面32から所定距離だけ下方の位置に配置される。この場合、粒径の大きい霧は、第1筒30内でより一層確実に捕捉される。すなわち、もし上記距離Lが小さく、上記上面32と上記一端部61との間が十分に離れていなければ、第1筒30及び第2筒31はいわゆるエルボ管を形成することになる。案内管15がこのような形状であれば、粒径の大きい霧は、第1筒30の上面32に衝突することなく空気と共に第2筒31に送られてしまう。しかし、本実施形態では、第1筒30の上面32と第2筒30の中心軸線67との距離Lが十分に大きくなるので、粒径の大きい霧は、確実に上記上面32接触し第1筒30に捕捉される。

0078

本実施形態では、第2筒31の中間部分が縮径されていているから、上記中間部62がいわゆる絞りの役目を果たす。これにより、粒径の大きな霧は、より一層確実に第2筒31に捕捉される。

0079

また、本実施形態では、図2が示すように、第2筒31の放出口18の周縁部は、カバー65によって囲繞されている。しかも、第2筒31の他端部63の端面(すなわち上記放出口18の縁)とカバー65との間に隙間が形成され、さらに、上記放出口18は、カバー65の先端面の内側から外部を臨むように配置されている。加えて、カバーは、先端面から漸次拡径された円錐台形状を呈する。カバーがかかる形状に形成され且つ第2筒31に対して上記レイアウトをとることにより、上記ドライミストが放出口18の周縁部で液化しても、これがカバー65によって確実に受け止められる。したがって、液体の霧(機能液17)が噴霧装置10の周囲を濡らすことが防止される。

0080

本実施形態では、機能液17は次亜塩素酸を含み、機能液17の水素イオン指数は6.4〜6.6に設定されている。これにより、機能液17の殺菌能力が極大化し、しかも、人体やペットなどの動物、及び植物に対する安全性も確保される(「次亜塩素酸の科学、基礎と応用」(福崎智司、米田出版、初版)の67〜70頁参照)。その結果、洗わずに食べることができる清浄な野菜の収穫が可能となる。なお、機能液17の素イオン指数は5.5〜6.6の範囲で許容され、さらに好ましくは、6.0〜6.6である。この水素イオン指数が中性に近いほど、次亜塩素酸の必要量が少なくなるので、噴霧装置10のランニングコストが低減される。

0081

本実施形態では、図3が示すように、第1筒30の内壁33に凹条34が形成されているので、第1筒30の内壁33の面積が広くなる。したがって、粒径の大きい霧が第1筒30に効率よく捕捉される。しかも、第1筒30の内壁33に付着した霧(機能液17)は、速やかに凹条34に沿って霧化機構14に戻される。また、第2筒31に付着した機能液17が当該第2筒31の内壁を伝って第1筒30に到達すれば、この機能液17は速やかに霧化機構14に戻される。特に本実施形態では、第2筒31が傾斜しているので(図2参照)、第2筒30の内壁に付着した機能液17は、速やかに第1筒30の方に流れるという利点がある。

0082

本実施形態では、霧化機構14が集霧管27を備えており、送風機16から供給される空気が空気取入部28を通じて集霧管27に進入する。しかも、この空気取入部28は、集霧管27のの周方向に均等に配置されている。これにより、上記空気は集霧管27の中心部に向かって均等に流入し、スムーズに第1筒30及び第2筒31を流れる。その結果、最適なドライミスト(粒径3μm〜4μm)の霧が安定的に放出される。

0083

特に集霧管27の上端部29が縮径されており、当該上端部29が第1筒30の下端部の内側に嵌め込まれている。したがって、第1筒30の内壁を伝って滴下する機能液17は、集霧管27の縮径された部分の外側を伝って下に流れる。これにより、第1筒30から滴下する機能液17が集霧管27から噴出する空気によって再び第1筒30内に吹き飛ばされることがない。その結果、粒径の大きな機能液17が放出口18から外部に放出されることがない。

0084

[他の実施形態]

0085

図5は、本発明の他の実施形態に係る噴霧装置70の断面図である。同図は、噴霧装置70の内部構造を模式的に示している。

0086

同図が示すように、本実施形態では、第2筒71は、単一の円筒部材からなる。第2筒71の一端及び他端は開放されている。第2筒71の一端は、第1筒30に接続されており、この接続様式は、上記実施形態の一端部61と第1筒30との接続と同様である(図2参照)。具体的には、第1筒30の上端部の側壁35に図示されていない貫通孔が設けられており、この貫通孔に第2筒71の一端部が嵌合されている。すなわち、第1筒30に対して第2筒71が直交しており、その結果、第2筒71は水平方向に対して角度θだけ上向きに傾斜している。このため、上記実施形態と同様に、第2筒71の他端は、一端よりも上下方向上側に位置することになる。また、第2筒71の他端部は、同図が示すようにカバー65を介してケーシング12に支持されている。なお、その他の構成は、上記実施形態に係る噴霧装置10と同様である。

0087

10・・・噴霧装置
13・・・タンク
14・・・機能液
15・・・案内管
16・・・送風機
17・・・機能液
18・・・放出口
22・・・振動板
23・・・駆動機構
24・・・振動面
26・・・導管
27・・・集霧管
28・・・空気取入部
29・・・上端部
30・・・第1筒
31・・・第2筒
32・・・上面
33・・・内壁
34・・・凹条
35・・・側壁
61・・・一端部
62・・・他端部
63・・・中間部
65・・・支持部材
67・・・中心軸線
71・・・第2筒

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ