JP2000225310A - 空気循環洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被洗浄空気と水を接触させ洗浄を行う空気洗浄
装置において、室内大気中の各塵埃や有機物質を除去或
いは極端に減少させ、人害に影響を及ぼすことが殆ど無
い綺麗な空気を供給することができ、放出する洗浄空気
に空気加湿を行う装装置を提供すること。 【解決手段】最上部に送風機を備えその下部に略水平に
金属フィルタ（デミストネット）と多孔板プレート（パ
ンチングプレート）と、最下部に貯水タンクとを順に配
設し、当該貯水タンクには揚水用の揚水ポンプを備え、
該揚水ポンプから吸い揚げた水を放出する排水口を金属
フィルタと多孔板プレートの間に施すと共に、揚水ポン
プ動作を制御する制御装置を内部に設けた構成によって
種々の問題を解決することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室内循環型の空気
洗浄と加湿に於いて、空気浄化を気液接触で行い空気洗
浄と併用して加湿するための空気洗浄装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、人体に影響を与える塵埃、
煙、悪臭などを防ぐ方法について多くの発明、考案が創
出されているものであり、現在は両性界面活性剤などの
化学消臭剤も開発されているものであるが、室内空気を
順次に洗浄する装置ほどの効果は期待できないのが現状
であった。そこで、種々の洗浄装置が開発され市場に出
ているものであるが、空気洗浄に関する技術は大きく２
分して、フィルター等を用いる乾式によるものと、水な
どを使用する気液接触式がある。

【０００３】従来より、乾式の空気洗浄装置としてはフ
ィルター式のものが多く開発されているもので、当該洗
浄フィルターを用いる装置は、装置内部に消臭剤や脱臭
剤を配設し、吸収した空気と交換され、場合によっては
香りを含んだ状態で洗浄空気に混ぜられ放出するものが
あり、小型化され軽量である点で優れているものであ
る。

【０００４】次ぎに気液接触式の装置として、従来例と
して図６に示すように、特開平１−１８４０１４号の
「湿式空気清浄装置」などの技術が公開されているお
り、多孔板プレートａで水と空気を気液接触させて空気
を浄化する空気洗浄装置が知られている。この場合、気
液接触式の捕集部ｂが多孔板プレートａを複数段に配設
し、所定の開口率に形成することで装置の小型化と集塵
効率を向上させようとするものである。このような気液
接触式の空気洗浄装置において、洗浄用水ｃを多孔板プ
レートａに供給する方法は以下の手段が用いられた。多
孔板プレートａの下方に配置した貯水タンタｄに洗浄後
の洗浄用水ｃを貯め、この貯水タンタｄの洗浄用水ｃを
ポンプｅで揚水させ、揚水管ｆを通過させて多孔板プレ
ートａ上に連続的に供給するものである。この方法は、
洗浄用水ｃを循環させて用いることで、洗浄用として水
が使用できない程度に汚れた時に交換すれば良く、この
ため水を効率的に使用でき、ランニングコストが大変低
いものであった。

【０００５】また、図７に示すように、特開平１０−２
６３３４９の「空気洗浄装置」のように、揚水ポンプｅ
で揚水する際に多孔板プレートａより高位置に、貯水タ
ンタｄから揚水される洗浄用水ｃを受ける給水タンクｇ
を設け、この給水タンクｇ内の洗浄用水ｃを多孔板プレ
ートａ上に連続供給する排水口ｈを給水タンクｇに設け
ることで、揚水ポンプｅの寿命効率の向上を図るもので
あった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、上述の従
来例における乾式の洗浄装置は、その使用場所が限定さ
れ、特には一般住宅内に使用される装置が殆どであり、
リビング、キッチンなどの部屋内に設置することが通常
であることから、様々な弊害も生ずるものであった。特
にペット等が家屋内部で飼育されることが多い現在では
小動物の毛が多く、これらを収集する際に当該乾式によ
るフィルター型の空気洗浄装置は、空気洗浄フィルター
そのものが目詰まりをし、その効果が発揮されないとい
う欠点がある。また、特に一般住宅と違いペットショッ
プ等では多くの小動物を置くため、抜毛が多く散乱する
ことにより、ホコリや臭いを連続し取り去ることは、フ
ィルター式の洗浄装置では対応しきれないといっても過
言ではなかった。このように、フィルター式では集塵効
果が低下するにつれて、一定期間使用後に任意で常にフ
ィルター交換しなければならないことにあり、例え高性
能フィルターを使用した場合であっても結果として次の
様な不具合を生じるものであった。 （１）０．３ミクロン以上の粒子は補足可能であるがそ
れ以下は対応しきれないこと。 （２）使用時間に比例し能力低下する。 （３）フィルター交換の手間がかかると共にランニング
コストが高い。 以上の欠点に示す通り、特に浮遊する永久大気塵埃が回
収できないことにあった。よって空気中に浮遊する煙草
の煙やカビ、ダニ、炭酸ガス、一酸化炭素、二酸化炭素
などいわゆる人害となる永久大気塵埃や沈殿性大気塵埃
が常に循環されていることになり、これらの各塵埃等を
回収し除去するまでには至らなかった。

【０００７】また、上記の従来例で示す図６の装置につ
いては、洗浄用水ｃを供給する揚水ポンプｅを連続的に
運転するため、当該揚水ポンプｅの耐久性が問題となっ
た。そこで揚水ポンプｅの寿命を延ばす方法として図７
に示す装置が考えられるものであるが、両装置は放出す
る空気に空気加湿を行い洗浄を繰り返すタイプではある
ものの、多孔板プレートを通し水と被洗浄空気との接触
のみによる洗浄を行う方法では、装置缶内部で吸引した
塵埃、煙、臭いを完全に取り去ることができない欠点が
生じるものである。なお、本願出願人は、特願平１０−
４２７９０号「換気暖房における空気循環洗浄装置及び
そのシステム」なる発明に関し出願しているものである
が、当該発明は住宅の全室循環型の暖房と空気洗浄を組
み合わせた装置とシステムであるため、備え付けによる
不備を解消するため特に既存住宅や商店・工場に対し、
臭い、塵埃、煙が蓄積される場所での使用に適した簡便
な装置の要望があった。

【０００８】本発明は上述のような従来の技術に於ける
問題点に鑑み、その問題点を解決するべく、室内大気中
の各塵埃や有機物質を除去或いは極端に減少させ、人害
に影響を及ぼすことが殆ど無い綺麗な空気を供給するこ
とができ、放出する洗浄空気に空気加湿を行う装置を提
供し、前述の欠点を解消しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の問題点を解決すべ
く種々研究の結果、上記目的は本発明によって有効に達
成することができる。すなわち本発明にかかる空気循環
洗浄装置は、被洗浄空気と水を接触させ洗浄を行う空気
洗浄装置において、最上部に送風機を備えその下部に略
水平に金属フィルタ（デミストネット）と多孔板プレー
ト（パンチングプレート）と、最下部に貯水タンクとを
順に配設し、当該貯水タンクには揚水用の揚水ポンプを
備え、該揚水ポンプから吸い揚げた水を放出する排水口
を金属フィルタと多孔板プレートの間に施すと共に、揚
水ポンプ動作を制御する制御装置を内部に設けることに
より、一定時間内に揚水ポンプを動作させ揚水した水を
多孔板プレート上部に排水した後に一旦停止し、吸引し
た被洗浄空気と水が交差し泡立ち（バブリング）と霧状
（ミスト）を発生させ、内部空間内に揚水した水が完全
に無くなる頃に、再度揚水ポンプが汲み上げ作業を繰り
返すよう間歇作動させることによって、被洗浄空気に混
入する塵埃、煙、臭気が洗浄されると共に、給気口より
排出される洗浄空気に水分を含ませ、屋内環境に適した
加湿を行うことを特徴とする装置構成を提供し、上述に
ある種々の問題点を解決している。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の空気循環洗浄装置は、装
置内部に空気と水によって霧化を発生させ、水分を含ん
だ状態の空気を室内循環させると共に、塵埃、煙、臭い
の除去を行うことが基本であり、汚れている室内空気を
本発明の装置を通し循環を繰り返し洗浄空気に変換する
ものである。

【００１１】その構成は装置内部の下部タンク貯水槽に
水を一定レベルに貯水し、室内空気を取り入れ、最上部
送風機により空気を強制的に上方へ引き上げる際に、内
部仕切りの多孔板プレートの孔を通り、上層部位に施し
た金属フィルタを通って送風機で送り込むものである。
この時、図４の動作原理図に示す通り、多孔板プレート
と金属フィルタの間である装置缶内部では、揚水ポンプ
の作動により揚水管を通り揚水された水が排水口より放
水され、多孔板プレート上面に溜まった水が孔から落下
する量と、上に吸引される空気のバランスがとれると、
多孔板プレート上面に水の膜ができ、やがて水の層にな
る。さらに吸引する空気の流量を増やすと、多孔板プレ
ートの孔から空気が上に流れ出す。この空気が水の層を
通るとき、空気と水の表面張力のバランスが崩れて激し
く泡立ち（バブリング）し、この泡立ちの状態で空気中
の微粒子、チリやホコリ、花粉、悪臭などを水に取り込
み、更に、金属フィルターを通る際に空気と水が混合さ
れた状態で霧状になり、当該空気と水の接触によって汚
れた空気が洗浄され、更に洗浄と同時に水分を含んだ空
気に変換され、このクリーンで水分を含んだ空気を室内
に排出することが当該装置の役目である。

【００１２】実施の形態は、送風機１により被洗浄空気
９を吸入口８より取り入れ、略水平に配設した内部仕切
りの多孔板プレート３の多数孔３ａを通過させるととも
に、下部タンク貯水槽６に貯水した洗浄用水を、タイマ
ー制御盤５の制御装置により一定時間揚水するよう給水
ポンプ４を作動させ、該多孔板プレート３より上部に配
設した排水口７より洗浄用水を放水することにより、該
被洗浄空気９及び洗浄用水を多孔板プレート３と金属フ
ィルタ２間で同時吸引することによって、空気と水によ
る混合空気が金属フィルタ２を通過させる際に、当該金
属フィルター２内部の無数の孔で泡立ちを生じ、該金属
フィルタ２と該多孔板プレート３の装置缶内部１２に霧
状を作り出し、送風機１によって送り込まれることで、
被洗浄空気と洗浄用水が接触され該被洗浄空気に混入す
る塵埃、煙、臭気が洗浄されると共に、排気口１３より
供給される洗浄空気１０に水分を含ませる事によって屋
内環境に適した加湿を行う。また、送風機１の出力を上
げることにより吸引力を向上させることが可能となり、
タイマー制御盤５における揚水時間設定を変えること
で、洗浄時間は長短自在となる。

【００１３】

【実施例】以下に本発明における空気循環洗浄装置の実
施例について、添付図面を参照して具体的に説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施例を示す構成説明図
であり、その内部作用図を図２に示す。本発明の形態を
示す構成として図１の装置の説明図に示す通り、その構
成は送風機１の稼働によって室内を循環する空気を吸入
口８より取り入れるもので、この時に上方向に強制的に
空気を吸引するものであるが、装置内の下部に内設した
下部タンク貯水槽６には一定内の水を貯水している。こ
の貯水された水を揚水ポンプ４によって一定時間を要し
て金属フィルタ２と多孔板プレート３の間に施された排
水口７に常時放水される。

【００１５】前述する空気の吸引とともに上方向へ同時
に引き込まれ同時吸引した空気と水は、図２の缶内部作
用図に示すように缶内部仕切りの多孔板プレート３の多
数孔３ａを通る。ここで多数孔３ａを通る被洗浄空気９
は極小径の孔を通ることで凝縮した洗浄中空気９ａにな
り、更に金属フィルタ２を通る事になる。この時の作用
として放水された水滴２０は洗浄中空気９ａと接触しな
がら多数孔３ａを通り抜け、汚れを吸収した水滴２０ａ
となり下部タンク貯水槽６に落下することになる。ま
た、ここで水滴２０と洗浄中空気９ａは金属フィルタ２
と多孔板プレート３との間である装置缶内部１２で霧状
３０を発生させる。金属フィルタ２は本質的に金属から
なる積層体であって気泡を作り出す積層体、すなわち細
胞状・ハニカム状の層から形成されたデミストネットの
名称で商品化しているものである。このフィルタ内部で
は、図２中Ｃ部の部分拡大図とする図３に示す通り、吸
引した水滴と空気によって無数のフィルタ孔の表面で泡
立ちを始め気泡４０を作り出し、当該気泡４０が発生し
た金属フィルタ２を通過しようとする吸引空気が凝縮し
た洗浄中空気９ａと水滴２０の混合によって装置缶内部
１２内に霧を発生させることになる。

【００１６】次に送風機１により吸引された被洗浄空気
９は、霧状の際に水滴２０と接触することで、臭、煙、
塵埃等の汚染物質を洗い流すことが可能となる。更に、
上部金属フィルタ２を通過した後の効果として、前述し
た洗浄効果に加え水滴との適宜混合によって水分を含ん
だ空気、いわゆる洗浄加湿化された洗浄空気１０に変換
され、送風機１から排気口１３へと送られる。

【００１７】本発明の装置における室内実験において
は、実施例図１で示す下部タンク貯水槽６には１０ｌ〜
２０ｌ程度を溜めることができる事で、２０畳程度の室
内に於いては充分適応できるものであった。実験におい
ては、１０ｌの貯水を順次に揚水作業する場合、揚水ポ
ンプ４の稼働時間はタイマー制御盤５によるセットが、
１サイクル２０秒の動作設定で、７秒が補給排水動作を
有し、該７秒間稼働後に揚水ポンプ４は一旦停止し、停
止時間が１３秒経過後再稼働する間歇作動を繰り返すこ
とで、装置缶内部１２で多孔板プレート３上面に溜まっ
た水がバブリングされ金属フィルタ２との関係でミスト
化が進み、水が完全になくなる前に揚水ポンプ４が作動
し洗浄作業が繰り返し行われる。つまり揚水７秒によっ
てバブリング開始とミスト化された洗浄空気１０の送り
込みが１３秒で、ポンプ作動合計は放水２０秒後に再揚
水を始める。よって７秒稼働後に揚水ポンプ４が稼働待
ち状態となり、バブリングの状態が終了するタイミング
で排水口７より放水が開始されることで、揚水ポンプ４
は常時稼働し続ける必要はない。また、洗浄時間は、揚
水ポンプ４の揚水容量と多孔板プレート３の孔径と送風
機１の出力を変えることで、室内に見合った空気洗浄能
力に適応できるものである。

【００１８】なお、貯水方法は特に限定するものではな
く、簡易型であれば手動により給水口から水を補充又は
交換するだけでよい。また、汚れた水を交換する場合に
下部タンク貯水槽６より排水する排水口を設ける。必要
に応じて給排水管を配設した場合は、一定レベルまで貯
水するようフロートレススイッチや、水位センサーによ
る感知装置を取付けることにより自動給排水にすること
もできる。ここで本発明に於ける貯水に関する給水、排
水方法を手動、自動とすることは特に問題となるもので
はなく、下部タンク貯水槽６に貯水する方法は従来技術
による方法が採られるものである。

【００１９】またこの貯排水動作は、任意時間によるタ
イマー設定によって行い、例えば深夜にセットし規定の
時間でタンク内の汚水は自動排水され、排水完了後に給
水口より自動給水を始め、フロートレススイッチ等の作
動で一定貯水量に到達した時点で給水を停止する。また
この時、送風機１その他機械的動作の稼働を一旦停止す
ることで空気吸引及び排気を停止し洗浄作業は行われな
い。この給排水作業完了後、装置の再始動スイッチが自
動で投入されることで引き続き本発明による空気循環洗
浄作業が行われるため、操作に関しては自動運転により
一貫して人手を必要としないものである。

【００２０】なお、本発明に於いては建築物の大きさに
応じた各種の機械能力と容量のものを使用すればよく、
ここではタンク容量及び機械能力を限定するものでもな
い。更には上述した自動運転に加え手動操作できること
は当然ながら本発明に包含されるものである。

【００２１】動作手順として図５は本発明の動作を表す
フローチャートを示す。揚水ポンプ４の動作設定は、タ
イマー制御盤５の内部制御装置により電気的信号を受
け、排水口７より放水され多孔板プレート３上面に注が
れる。その後、金属フィルタ２の通過までにバブリング
状態となり水と空気の接触が盛んになりミスト（霧状）
３０となって送風機１から送風された室内に排出する空
気には適度の湿気を含むものである。また前述した通り
次ぎの設定を変更することにより、揚水等のバランスは
変わる。つまり多孔板プレート３の多数孔３ａの径、揚
水ポンプ４の揚水能力の大きさ、送風機１の容量であ
り、これに見合った揚水ポンプ４の稼働時間をタイマー
セットすることになる。よってポンプ停止時間を長くし
たい場合は、揚水ポンプ６による揚水量を増加させ、多
孔板プレート３の多数孔３ａの孔径を小径に交換するこ
とで、簡便に変更可能である。

【００２２】以上、実施にあたり本発明による装置は、
小型化され軽量であると共に、装置架台にキャスター等
移動手段を用いることにより、簡易に移動可能な形態を
とることが可能となるものである。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明における空気循環洗
浄装置によれば、一般住宅の各室内で使用は勿論の事、
特にペットショップや塵埃、煙、臭いが蓄積しやすい環
境での使用に適するものである。また本発明は空気洗浄
が水であるためにフィルター等の交換の手間や設備経費
を不要とし、水の交換も簡便であり装置そのものの設置
が容易に施すことができる。このように本発明の効果に
よって人害に影響することが殆ど無い綺麗な空気を安定
して供給できることは、水を使用して低コストでかつ、
省エネにより経済的である。以上の如く本発明による空
気循環洗浄装置によって生ぜしめる効果は絶大なもので
あり、極めて実用的有益なる優れた経済効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る一実施例を示す概略外観図であ
る。

【図２】 本発明に係る装置の内部作用図である。

【図３】 同上実施例のＣ部拡大図である。

【図４】 本発明に係る装置の動作原理図である。

【図５】 本発明の動作を表すフローチャートである。

【図６】 従来例１とした空気洗浄装置を示す外略外観
図である。

【図７】 従来例２とした空気洗浄装置を示す外略外観
図である。

【符号の説明】

１： 送風機 ２： 金属フィルタ（デミストネット） ３： 多孔板プレート ３ａ：多数孔（多孔板プレート
孔） ４： 揚水ポンプ ５： タイマー制御盤 ６： 下部タンク貯水槽 ７： 排水口 ８： 吸入口 ９： 被洗浄空気 ９ａ：洗浄中空気 １０：洗浄空気 １１：匡体 １２：装置缶内部 １３：排気口 ２０：水滴 ２０ａ：水滴 ３０：霧状（ミスト） ４０：気泡

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被洗浄空気と水を接触させ洗浄を行う空気
   洗浄装置において、最上部に送風機を備えその下部に略
   水平に金属フィルタ（デミストネット）と多孔板プレー
   ト（パンチングプレート）と、最下部に貯水タンタとを
   順に配設し、当該貯水タンクには揚水用の揚水ポンプを
   備え、該揚水ポンプから吸い揚げた水を放出する排水口
   を金属フィルタと多孔板プレートの間に施すと共に、揚
   水ポンプ動作を制御する制御装置を内部に設けることに
   より、一定時間内に揚水ポンプを動作させ揚水した水を
   多孔板プレート上部に排水した後に一旦停止し、吸引し
   た被洗浄空気と水が交差し泡立ち（バブリング）と霧状
   （ミスト）を発生させ、内部空間内に揚水した水が完全
   に無くなる頃に、再度揚水ポンプが汲み上げ作業を繰り
   返すよう間歇作動させることによって、被洗浄空気に混
   入する塵埃、煙、臭気が洗浄されると共に、排気口より
   排出される洗浄空気に水分を含ませ、屋内環境に適した
   加湿を行うことを特徴とする空気循環洗浄装置。