JP2000296307A

JP2000296307A - ジェット噴射流式塵埃および排煙除去方法とその装置

Info

Publication number: JP2000296307A
Application number: JP11139009A
Authority: JP
Inventors: Takeo Noguchi; 武雄野口; Ryoji Tsunoda; 良二角田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-04-12
Filing date: 1999-04-12
Publication date: 2000-10-24

Abstract

(57)【要約】本発明はジェット噴射流式塵埃および排煙除去方法とそ
の装置に関するもので、フィルター、イオン等による集
塵方式を使用することなく、放散を制限され、限られた
スペースの筒状体内で汚れた空気を清浄することを目的
とする。【構成】円筒状または多面体筒状等のケーシング（１）
内に溶液（５）を細かい霧状にして急速に噴出するノズ
ル（２）を配置し、そのノズルから溶液を霧状に噴射す
る噴射エネルギーによって粉塵、煙、気体分子等（６）
を含んだ汚れた空気を取り入れる吸入口（３）と、ケー
シング内に供給された汚れた空気を、ノズル（２）から
の噴射流溶液（５）によって粉塵、煙、気体分子等
（６）を捕捉して溶液と共に排出するための排出口
（４）を形成した構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はジェット噴射流式塵埃お
よび排煙除去方法及びその装置に関するもので、フィル
タ、イオン等による集塵方式を使用することなく、且つ
放散が制限されている筒状体内において、噴射流溶液で
粉塵、煙、気体分子等を捕捉しながら排出して汚れた空
気を清浄することを目的とする。

【０００２】

【発明の背景】近年、世界的に地域環境の問題が大きな
関心を集めている。すなわち、公害問題の大きな原因と
なる工場及び焼却炉等から排出される有害な排気ガス等
によって生じるダイオキシンの被害、光化学スモッグ、
各種アレルギー体質への影響など様々な被害が広がって
いる。これらの有害な排煙は、環境汚染の大きな原因で
ある。このように物質を燃焼し、焼却処理しようとした
場合、必然的に有害な煙が発生する。この発生物を除去
することは地球環境をクリーンにすることであり、地球
環境汚染防止を達成するための大きな第一歩と考えられ
る。

【０００３】

【従来の技術】従来は、粉塵および排煙等を除去するた
めには、メッシュ状のフィルターによる集塵方式または
高電圧イオン集塵方式等によって行われているのが通常
であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、工場及び焼
却炉等から排出される有害な排煙や、車から排出される
有害な排気ガス等は、発生物を極力少なくするための対
策はいろいろなされているが、発生したものを完全に近
い形で除去するための良いフィルター、イオン等は商品
化されていない状況である。また、自然や日常生活から
排出される塵埃および煙、食堂の厨房からの排煙、さら
に部屋の中で発生する浮遊粉塵（ハウスダスト）、ダ
ニ、ペット動物からの排泄浮遊物、植物の花粉等、また
病院内における院内感染の原因である浮遊雑菌等の除去
などは、メッシュ状のフィルターによる集塵方式、高電
圧イオン集塵方式等により除去することが通常であった
が、これらは除去する対象物により、それぞれに応じた
集塵用フィルター構造を持つ装置を作らなければならず
清浄効果も満足できるものではなかった。イオン方式に
ついても同様なことがいえる。さらに、特に細かい粒子
の除去については、装置の構成上、集塵用フィルター、
イオン方式の選定およびメンテナンス等の配慮等が必要
となり困難な問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の従来の課
題を解決し、且つフィルター、イオン等による集塵方式
を使用することなく、発明の目的を達成する空気清浄化
に係る方法及びその装置を提供するものである。

【０００６】本発明の第１は、ジェット噴射流式塵埃お
よび排煙除去方法において、筒状のケーシング内に取り
入れた溶液をノズルによって細かい霧状にして急速に噴
射させると共に、当該噴射エネルギーによって粉塵、
煙、気体分子等を含んだ汚れた空気の取り入れを促進
し、且つノズルから噴射された霧状の溶液によって粉
塵、煙、気体分子等を捕捉して排出するようにしたもの
である。

【０００７】本発明の第２は、ジェット噴射流式塵埃お
よび排煙除去装置において、円筒状または多面体筒状等
のケーシング内に溶液を細かい霧状にして急速に噴出す
るノズルを配置し、そのノズルから溶液を霧状に噴射す
る噴射エネルギーによって粉塵、煙、気体分子等を含ん
だ汚れた空気を取り入れる吸入口と、ケーシング内に供
給された汚れた空気を、ノズルから噴出された霧状の溶
液によって粉塵、煙、気体分子等を捕捉して溶液と共に
排出するための排出口をケーシングの端部に形成したも
のである。

【０００８】本発明の第３は、第２の発明に係るジェッ
ト噴射流式塵埃および排煙除去装置において、吸入口側
に粉塵や煙等を含んだ汚れた空気の取り入れを促進する
ためのファンを当該吸入口内の近傍に設けたものであ
る。

【０００９】本発明の第４は、第２の発明または第３の
発明に係るジェット噴射流式塵埃および排煙除去装置に
おいて、ケーシングの排出口の下方に溶液貯留タンクを
設置し、且つ溶液タンクとノズルにポンプを介して溶液
を送給するための給液管を接続し、且つ溶液貯留タンク
の排気側に湿度管理装置・脱臭装置・除菌装置を配置し
たものである。

【００１０】

【実施例】次に本発明の実施例を図面を以て説明する。
１は円筒状または多面体筒状等のケーシング、２はケー
シング内に設けた溶液噴射用のノズル、３はケーシング
の吸入口、４はケーシング下部に形成した排出口、５は
ノズルから噴射される溶液、６は空気中に含まれている
粉塵、煙、気体分子等であり、気体分子には、窒素酸化
物、硫黄酸化物、炭酸ガス等がある。７は吸入口３側に
粉塵、煙、気体分子等６を含んだ汚れた空気を吸入口３
から取り入れるのを促進するためのファンである。８は
ケーシングの排出口４の下方に配置した溶液の貯留タン
クであり、図２および図６にあっては、カセット式にし
て貯留した溶液が一定の汚濁状態になったときに交換で
きる構成にしてある。９はポンプであり、タンク８内の
溶液５を給液管１０を介してノズル２に供給するように
なっている。１１は溶液制御装置、１２は湿度管理（制
御）装置、１３は脱臭装置、１４は除菌装置、１５は本
発明装置に係るユニットＵ（図２に示す）を２基以上の
複数を直列に設けた場合において、隣り合うユニット同
士を連結するダクトであり、図６、図７及び図９におい
て、第１のユニットＵの排気口４′と第２のユニット
Ｕ′の吸入口３に連通してある。１６は排液管、１７は
室内と室外を分ける隔壁、１８はケーシング１および溶
液貯留タンク８を覆うボックス型のカバーである。

【００１１】上記の粉塵、煙、気体分子等６を含む汚れ
た空気を清浄する方式には、次の３通りがある。（ａ）ノズル噴射流液方式図１は粉塵、煙、気体分子等６を、ノズル２による噴射
流溶液５で除去する原理図である。図２において、ポン
プ９により高圧状態になって送られた溶液５は給液管１
０を通ってノズル２に送られ、そこで噴射流状態（噴霧
状）となって噴出される。一方、噴射流溶液５の噴射エ
ネルギーにより、吸入口３より吸入された粉塵、煙、気
体分子等６は、抵抗を受けずにノズル２から噴出する噴
射流溶液５と衝突し、霧状の液体に吸着または付着して
排出口４に運ばれる。吸入口側にある粉塵、煙、気体分
子等６は噴射流溶液による噴射エネルギーによって吸入
を促進するが、ファン７を吸入口３側に設けると、前記
の粉塵、煙、気体分子等６を強制的にノズル２側に送ら
れて吸入効率を促進する。また、除去すべき対象物の粒
子サイズは特に限定されることなく、数ミリメートル以
上〜数ミクロン以下（ナノレベルの粒子も対象）の粒子
も対象となる。（ｂ）スチーム方式同じく図１において、溶液５の代わりにスチーム等を噴
出して粉塵、煙、気体分子等６を除去することも可能で
ある。但し、この場合ノズル２の形状はスチームを効果
的に噴射できるような構造とする必要がある。（ｃ）加湿方式同じく図１において、溶液５の代わりに加湿状液体を噴
出して粉塵、煙、気体分子等６を除去することも可能で
ある。但し、この場合もノズル２の形状は加湿状液体を
効果的に噴射できるような構造とする必要がある。

【００１２】図２及び図３は、塵埃および排煙除去装置
の単体ユニットを示す。溶液貯留タンク８内の溶液５は
ポンプ９により圧力を加えられ給液管１０を通ってノズ
ル２に送られ、特殊なノズルから噴霧状の噴射流溶液５
となって勢いよく噴出される。一方、吸入口３にある粉
塵、煙、気体分子等６はファン７及び噴射流溶液５によ
る噴射エネルギーによりケーシング１内の下方へ向かっ
て運ばれる。なお、能力が小さい場合はファン７を設け
る必要は無く噴射流溶液５の噴射エネルギーのみでも充
分である。また、噴射流溶液５による噴射エネルギーを
大きくするためにはノズル１個の能力を高める（高噴射
流速化、大流量化、微細噴霧化）か、ノズル２の個数を
増やして設置すればよい。図２及び図６の場合、ノズル
は２個であるが、これを３個、４個、それ以上に増やす
ことも可能である。因みに図４及び図５は縦方向に３段
で、１段宛に４個を配置し、合計で１２個が設けられて
いるものを示している。また、図２ではケーシング１の
配置は垂直になっているが、使用する場所や目的に応じ
てケーシング部を０゜〜３６０゜の範囲（任意の角度に
配置して）で使用できる。

【００１３】ケーシング１の内部に導入された空気中の
粉塵、煙、気体分子等６は、筒状体で囲まれているた
め、空気の放散を防止して噴射流溶液５で確実に捕捉さ
れる。そして、ノズル２からの噴射流溶液５に吸着、溶
解または付着してケーシング１の内壁等に衝突したりし
た後、溶液タンク８内に落下して貯留される。粉塵、
煙、気体分子等６が除去された清浄な空気は、必要に応
じて湿度管理（制御）装置１２、脱臭装置１３、除菌装
置１４等を通過し、その間それぞれの装置で処理された
後、排気口４′より排出される。溶液５は多くの場合
は、常温の水で良いが、除去する対象物により高温に制
御された溶液、特殊な溶液等を使用する。なお、水、高
温溶液および特殊溶液の場合は溶液制御装置１１等によ
り必要とする条件にタンク８内の溶液５を制御する。

【００１４】また、水道水を直接溶液として使用する場
合には、ポンプ９は省略することができる。なお、図１
０及び図１１において室内の空気清浄化に使用する場
合、隔離壁１７を境にしてユニットを室内側Ｕ_１と室外
側Ｕ_２に分割して使用することもできる。すなわち、タ
ンク８、ポンプ９及び溶液制御装置１１の部分を室外に
設置してある。

【００１５】なお、前記の溶液５が化学溶剤の場合は、
アルコール系化学溶剤、石油系溶剤（パークロロエチレ
ン、その他）、潤滑オイル（低粘性）、その他化学、石
油系溶剤がある。

【００１６】本発明に係る装置にあって、第１ユニット
のケーシング１の吸入口３からファン７等により強制的
に導入した粉塵、煙、気体分子等６はノズル２からの噴
射流溶液５によってタンク８側へ運ばれるが、噴射流溶
液５に吸着または付着されないまま通過してしまった粉
塵、煙、気体分子等６は排出口４より排出され、さらに
湿度管理（制御）装置１２、脱臭装置１３、除菌装置１
４等を通過して排気口４′から排出した後、ダクト１５
を通過し、さらに第２ユニットのケーシング１に供給し
て第１ユニットと同じ作用を経て残留している粉塵、
煙、気体分子等６を除去するようになっている。なお、
図６では本発明装置の単体ユニットを２基直列に連結構
成したものである。そして、第１ユニットＵのケーシン
グ１と、第２ユニットＵ′のケーシング１にポンプ９を
それぞれ設けているが、これを溶液貯留タンク８を共用
すると共に１個で共用できるように構成することも可能
である。

【００１７】図８は、本発明装置のユニットＵを２個並
列に構成した平面図を示すものである。これは、ユニッ
ト１個では能力が不足している場合にユニットを複数個
並列に設置することにより能力を数倍に上げることがで
きる。同図では各ユニットのケーシング１にポンプ９を
それぞれ設けてあるが、これを溶液貯留タンク８を共用
すると共に１個で共用できるように構成することも可能
である。

【００１８】図９は、図６〜図８の組み合わせたもの
で、本発明装置のユニットＵを２基直列及び２基並列に
構成したものを示す。これは、より大きな能力（大処
理、高清浄化）を必要とする場合には、ユニットを複数
個直列に配置したものを、さらに複数個並列に構成する
ことにより要求する目的を達成するためのものである。

【００１９】図１２は本発明装置の室内の設置例を示
し、左右に縦置き型の本発明装置のユニットＵをボック
ス型のカバーで覆ってあり、これを単一段または複数段
に設置したものである。

【００２０】図１３は通常のルームエアコンＲに本発明
装置の室内側のユニットＵ_１を付加したものを示し、室
外側のユニットＵ_２にポンプ付きの溶液貯留タンク８を
設置してある。図１４は図１３に示す室内側の付加ユニ
ットＵ_１の機能概略を示すものである。図１５は図１３
の付加ユニットＵ（Ｕ_１・Ｕ_２）の断面構造を示したも
のであり、事務所や一般家庭での使用に適し、この場
合、窓用ユニットにも適用できる。また、カーエアコン
へのユニット付加にも適用できる。図１６は本発明装置
のユニットを複数直列に連結構成したものを示す。図１
７〜図１９は、図１６のユニットをガソリンエンジン、
ディーゼルエンジンの自動車の排気ガスの排気部位に設
置した例を示し、図１７はバスＢへ適用したもの、図１
８はトラックＴに適用したもの、図１９は乗用車Ｃに適
用したものである。図２０〜図２３は本発明装置に係る
ユニットを複数直列に連結構成したものを示す。図２４
は部屋や事務所等で空気清浄器として使用する場合の設
置例を示す。図２５は専らハイテク分野に使うクリーン
ルームや医療施設等の無菌クリーンルームに適用する設
置例を示す。図２６は本発明装置のユニットを工場、火
力発電所において、工業用炉や焼却炉等に設置した例を
示す。図２７は本発明装置の単体ユニットの構造例を示
す。図２８は工場、焼却炉、溶鉱炉等からの排煙構造を
示す。この場合は、約１０ｍ〜数１００ｍの長さに設定
した前記のユニットを複数並べ、全体を直線的のほか、
Ｕ字型またはＳ字型等に配置すると共に焼却炉の排煙出
口１９に配置し、清浄化された空気を煙突２０から排出
するようになっている。図２９は食堂の厨房や家庭の台
所等から排出される煙の除去に設置した例を示し、本発
明装置のユニットを付加して煙をクリーンな状態にして
排煙するようになっている。

【００２１】

【具体的な工程例】上記の構成に基づく工程例を説明す
る。図２において、汚れた空気がケーシング１内のノズ
ル２から噴射される噴射エネルギーやファン７の回転力
によって吸入口３からケーシング１の内部に取り入れら
れると、空気中に含まれている粉塵、煙、気体分子等６
はノズル２からの噴射流溶液５に吸着し、または溶解も
しくは付着すると共にケーシング１の内壁等に衝突した
りした後、ケーシング下部の排出口４の下方に落下して
タンク８内に貯留する。タンク８に運ばれた空気は、既
に粉塵、煙、気体分子等６を除去して清浄された状態に
ある。そして、清浄された空気は、湿度管理（制御）装
置１２、脱臭装置１３、除菌装置１４等を通過してそれ
ぞれで処理した後、排気口４′から外部に排出される。
なお、タンク８内に貯留した溶液５は、ポンプ９の駆動
によって汲み上げられて給液管１０を通ってノズル２に
供給して繰り返し使用される。なお、溶液貯留タンク８
内に溜まった溶液５は、粉塵、煙、気体分子等６によっ
て汚濁度が一定基準に到達したら、そのタンク８を交換
する。

【００２２】図１３及び図１５にあっては、タンク８が
ケーシングから離れている場合や第１のタンク８とは別
に第２のタンク８が離れて設けられている場合にあって
は、ノズル２によって粉塵、煙、気体分子等６を捕捉し
た噴射流溶液５は、排液管１６を通って排出されてタン
ク８に貯留する。

【００２３】そして、図６のように図２のユニットを直
列に並べ、ダクト１５で両ユニットＵ・Ｕ′に連通して
構成にあっては、前記図２の排気口４′から排出された
空気は、第２のユニットの吸入口３からケーシング１内
に吸入され、あとは第１のユニットの作用と同じ作用で
処理され、より清浄の空気が第２のユニットの排気口
４′から排出される。

【００２４】

【発明の効果】本発明は上記の構成であるから、ノズル
から噴出する噴射流溶液によって放散が制限され、限ら
れたスペースの筒状ケーシング内において、粉塵、煙、
気体分子等を確実に捕捉して吸着、溶解または付着して
排出されるため、粒子の大きさには関係なくすべての粒
子の除去が可能である。また、ファンを設けたことによ
って、吸入口側からよこれた空気の取り入れを促進する
ことができる。また、噴射ノズルはケーシングのセンタ
ーに配置しているが、その他にもケーシングの内側壁面
に設置して、単一または複数個のノズルを任意の角度を
付けて、下方に溶液を噴射する方式も同様な効果を持
つ。さらに、粉塵、煙、気体分子等が除去された清浄な
空気は、湿度管理、脱臭、除菌をされてから排気される
ので、外部に放出しても環境衛生を損なう恐れは全くな
くなる。そして、例えば室内の湿度管理を行いたい場合
は、湿度（加湿）制御も併せて行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るジェット噴射流式塵埃および排煙
除去装置の原理図である。

【図２】本発明に係るジェット噴射流式塵埃および排煙
除去装置の単体ユニットの縦断正面図である。

【図３】図２の平面図である。

【図４】図１の原理図において、溶液噴射ノズルの他の
実施例を示す原理図である。

【図５】図４の平面図である。

【図６】図２の単体ユニットを直列に連結した縦断正面
図である。

【図７】図６の平面図である。

【図８】図２の単体ユニットを並列に並べた平面図であ
る。

【図９】図６及び図７の直列に連結したユニットを並列
に並べた平面図である。

【図１０】単体ユニットを室内と室外に分割構成した縦
断正面図である。

【図１１】図１０の平面図である。

【図１２】本発明装置に係るユニットを室内に配置した
状態の斜視図である。

【図１３】通常のルームエアコンに本発明装置に係るユ
ニットを付加した斜視図である。

【図１４】本発明装置に係る付加ユニットの機能概略を
示す断面図である。

【図１５】図１４の側面図である。

【図１６】本発明装置に係るユニットを複数直列に連結
構成した斜視図である。

【図１７】図１７〜図１９はガソリンエンジン、ディー
ゼルエンジンの自動車の排気ガスの排気部位に設置した
例であり、図１７はバスへ適用した概略側面図である。

【図１８】トラックに適用した概略側面図である。

【図１９】乗用車に適用した概略側面図である。

【図２０】図２０〜図２３は本発明装置に係るユニット
の多数基を直列に連結構成した例を示すもので、図２０
は直線状に連結した概略平面図である。

【図２１】凹凸状の波形に連結した概略平面図である。

【図２２】図２０の直線状に連結したユニットを並列に
並べた概略平面図である。

【図２３】図２１の凹凸状の波形に連結したユニットを
並列に並べた概略平面図である。

【図２４】部屋や事務所等で空気清浄器として使用する
場合の設置例を示す斜視図である。

【図２５】ハイテク分野に使うクリーンルームや医療施
設等の無菌クリーンルームに設置した例を示す斜視図で
ある。

【図２６】本発明装置に係るユニットを工場、火力発電
所において、工業用炉や焼却炉等に設置した例を示す斜
視図である。

【図２７】本発明装置に係る単体ユニットを横型にした
構造例を示す縦断正面図である。

【図２８】工場、焼却炉、溶鉱炉等からの排煙構造例を
分割して示す斜視図である。

【図２９】食堂の厨房や家庭の台所等から排出される煙
の除去に設置した例の斜視図である。

【符号の説明】

１……ケーシング２……ノズル３……吸入口４……排出口５……噴射流溶液（＝溶液）６……粉塵、煙、気体分子等７……ファン８……溶液貯留タンク９……ポンプ１０……給液管１１……溶液制御装置１２……湿度管理（制御）装置１３……脱臭装置１４……除菌装置１５……連通ダクト１６……排液管１７……隔離壁１８……ボックス型カバー１９……焼却炉の出口２０……煙突

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者角田良二埼玉県入間市大字野田1129−14 Ｆターム(参考） 4D032 AA01 AC08 AC10 AC39 BA06 CA01 CA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状のケーシング内に取り入れた溶液を
ノズルによって細かい霧状にして急速に噴射させると共
に、当該噴射エネルギーによって粉塵、煙、気体分子等
を含んだ汚れた空気の取り入れを促進し、且つノズルか
ら噴射された霧状の溶液によって粉塵、煙、気体分子等
を捕捉して排出することを特徴とするジェット噴射流式
塵埃および排煙除去方法。
【請求項２】円筒状または多面体筒状等のケーシング
内に溶液（５）を細かい霧状にして急速に噴出するノズ
ル（２）を配置し、そのノズルから溶液を霧状に噴射す
る噴射エネルギーによって粉塵、煙、気体分子等（６）
を含んだ汚れた空気を取り入れる吸入口（３）と、ケー
シング内に供給された汚れた空気を、ノズル（２）から
の噴射流溶液（５）によって粉塵、煙、気体分子等
（６）を捕捉して溶液と共に排出するための排出口
（４）をケーシングの端部に形成したことを特徴とする
ジェット噴射流式塵埃および排煙除去装置。
【請求項３】吸入口（３）側に粉塵、煙、気体分子等
（６）を含んだ汚れた空気の取り入れを促進するための
ファン（７）を当該吸入口内の近傍に設けた請求項２記
載のジェット噴射流式塵埃および排煙除去装置。
【請求項４】ケーシング（１）の排出口（４）の下方
に溶液貯留タンク（８）を設置し、且つ溶液タンク
（８）とノズル（２）にポンプ（９）を介して送液する
ための給液管（１０）を接続し、且つ溶液貯留タンク
（８）の排気側に湿度管理装置（１２）・脱臭装置（１
３）・除菌装置（１４）を配置した請求項２また請求項
３記載のジェット噴射流式塵埃および排煙除去装置。