JP2001096119A - エアワッシャ - Google Patents

エアワッシャ

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JP2001096119A
JP2001096119A JP27541099A JP27541099A JP2001096119A JP 2001096119 A JP2001096119 A JP 2001096119A JP 27541099 A JP27541099 A JP 27541099A JP 27541099 A JP27541099 A JP 27541099A JP 2001096119 A JP2001096119 A JP 2001096119A
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允和 山形
Shuzo Akita
州三 秋田
Masaaki Shinohara
正明 篠原
Tadashi Suzuki
正 鈴木
Toshihisa Shimizu
利壽 清水
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Kubota Corp
Kubota Kucho KK
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Sanki Engineering Co Ltd
Kubota Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F6/00Air-humidification, e.g. cooling by humidification
    • F24F6/12Air-humidification, e.g. cooling by humidification by forming water dispersions in the air
    • F24F6/14Air-humidification, e.g. cooling by humidification by forming water dispersions in the air using nozzles
    • F24F2006/146Air-humidification, e.g. cooling by humidification by forming water dispersions in the air using nozzles using pressurised water for spraying

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  • Air Filters, Heat-Exchange Apparatuses, And Housings Of Air-Conditioning Units (AREA)
  • Central Air Conditioning (AREA)
  • Air Humidification (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Separation Of Particles Using Liquids (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 飽和効率の高い加湿を行ない、空気中の塵埃
や有害ガスを確実に除去するとともに、噴水水量を抑制
してポンプ動力を低減し、装置外形寸法を小さくできる
エアワッシャを提供する。 【解決手段】 空気流が生じる水噴霧室53の空気入口
53aに配置する第1ワッシャメディア54aと、水噴
霧室53の空気出口53bに配置する第2ワッシャメデ
ィアと54b、第1ワッシャメディア54aより下流側
に位置し、空気流とは逆方向に向けて第1ワッシャメデ
ィア54aに達する噴霧水を噴霧するノズル56と、水
噴霧室53の内部に位置して流下する噴霧水を受け止め
る貯水槽58と、貯水槽58の循環水をノズル56に循
環供給する循環水供給系59と、循環水供給系59の途
中に介装し、圧縮空気供給源から送気する圧縮空気によ
って循環水中に微小気泡を供給する多孔質気泡発生器6
2とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体工場等にお
ける空気調和装置に係り、空気中の塵埃や有害ガスを除
去するとともに、飽和効率の高い加湿を行なうエアワッ
シャに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のエアワッシャとしては、例えば図
8〜図10に示すものがある。図8〜図10において、
エアワッシャ11は、矩形の流路断面を有する本体ケー
シング12の内部に、所定長さの水噴霧室13を有して
いる。水噴霧室13は、その一端に形成した空気入口1
3aにおいてダクト(図示せず)に接続しており、この
ダクトから流入する空気Aが水噴霧室13の流路を通っ
て他端に形成した空気出口13bから流出する。
【0003】水噴霧室13には、空気入口13aに位置
して第1ワッシャメディア14を配置し、空気出口13
bに位置して第2ワッシャメディア15を配置してお
り、各ワッシャメディア14、15は、空気流の流路断
面とほぼ等しい形状を有し、ポリ塩化ビニルデン系繊維
やステンレスの線材等からなり、たとえば25mm〜5
0mm程度の厚みを有するマット状のものである。
【0004】水噴霧室13の内部には、後述する循環水
供給系に連通する複数の第1段ノズル16を第1ワッシ
ャメディア14より下流側に位置して配置するととも
に、後述する補給水供給系に連通する複数の第2段ノズ
ル17を第1段ノズル16とほぼ同じ位置に配置してい
る。第1段ノズル16は、空気流とは逆方向に向けて第
1ワッシャメディア14に達する噴霧水を噴霧するもの
であり、第2段ノズル17は、空気流と順方向に向けて
第2ワッシャメディア15に噴霧水を噴霧するものであ
る。
【0005】水噴霧室13の下部には、流下する噴霧水
を受け止める貯水槽18が設けてあり、貯水槽18に滞
留する循環水を第1段ノズル16に循環供給する循環水
供給系19が水噴霧室13の下部に連通して設けてあ
る。循環水供給系19は、貯水槽18の下部に開口する
吸込管20と、吸込管20に接続した循環ポンプ21
と、循環ポンプ21を駆動するモータ22と、循環ポン
プ21の吐出口に接続して水噴霧室13の上方に配置し
た第1段吐出管23と、第1段吐出管23から分岐して
水噴霧室12に垂直方向に配設した複数の第1段分岐管
24とからなり、各第1段分岐管24に前述した複数の
第1段ノズル16を設けている。
【0006】第2段ノズル17に補給水として純水を供
給する補給水供給系25は、清浄水供給装置(図示せ
ず)もしくは純水供給装置(図示せず)に接続して水噴
霧室13の上方に配置した給水管26を有し、給水管2
6に前述した複数の第2段ノズル17を設けている。貯
水槽18には、オバーフロー管28と、補給水として清
浄水を供給する第2補給水供給管29が連通し、第2補
給水供給管29は清浄水供給装置(図示せず)に連通し
ている。
【0007】水噴霧室13の下流側には、水噴霧室13
を通過した空気に含まれる水滴等を除去するエリミネー
タ30が配置してあり、水噴霧室13の空気出口13b
には、水噴霧室13と同様の流路断面形状を有する所定
長さの冷却室31が接続してある。冷却室31の内部に
は冷却器として冷却コイル32が設けてあり、冷却室3
1の下方にはドレンパン33が形成したある。このドレ
ンパン33の凹みには冷却室31の外部へ通じるドレン
パイプ34が接続してある。水噴霧室13の下流側には
送風機(図示せず)が配置してあり、この送風機を作動
することによって水噴霧室13の流路に空気を導く。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記したエアワッシャ
において、第1段ノズル16から噴霧する噴霧水は、空
気中の塵埃や有害ガスに衝突し、衝突した空気中の塵埃
や有害ガスが噴霧水とともに第1ワッシャメディア14
に達し、第1ワッシャメディア14が塵埃や有害ガスを
伴った噴霧水を捕捉する。噴霧水と空気中の塵埃や有害
ガスとの接触効率は、噴霧水が微粒子化するほどに多く
なり、除去効率が向上する。
【0009】本発明は上記した課題を解決するものであ
り、飽和効率の高い加湿を行ない、空気中の塵埃や有害
ガスを確実に除去するとともに、噴水水量を抑制してポ
ンプ動力を低減し、装置外形寸法を小さくできるエアワ
ッシャを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明のエアワッシャは、空気入口と空気出口
とを有し、空気入口から空気出口に向かって空気流が生
じる水噴霧室と、水噴霧室の空気入口に配置する第1ワ
ッシャメディアと、水噴霧室の空気出口に配置する第2
ワッシャメディアと、第1ワッシャメディアより下流側
に位置し、空気流とは逆方向に向けて第1ワッシャメデ
ィアに達する噴霧水を噴霧するノズルと、水噴霧室内に
位置して流下する噴霧水を受け止める貯水槽と、貯水槽
内の循環水をノズルに循環供給する循環水供給系と、循
環水供給系の途中に介装し、圧縮空気供給源から送気す
る圧縮空気によって循環水中に微小気泡を供給する多孔
質気泡発生器とを備えた構成としたものである。
【0011】上記した構成により、水噴霧室の空気入口
から第1ワッシャメディアを通して流入する空気流に対
し、その流れに対向するように貯水槽からの循環水をノ
ズルから噴霧する。この循環水は、循環水供給系の途中
において多孔質気泡発生器から供給した微小気泡を含ん
でおり、ノズルから噴霧した直後に減圧によって微小気
泡が破裂することで微粒子化し、この微粒子化により空
気中の塵埃や有害ガスとの接触効率が良くなる。
【0012】噴霧水の微粒子に衝突した空気中の塵埃や
有害ガスは、噴霧水とともに一部が第1ワッシャメディ
アに達し、第1ワッシャメディアが塵埃や有害ガスを伴
った噴霧水を捕捉する。第1ワッシャメディアに達した
噴霧水は、第1ワッシャメディアに付着した塵埃を洗い
流して流下するとともに有害ガスを取り込んで貯水槽へ
流入し、流下する過程において蒸発して空気を加湿す
る。
【0013】第lワッシャメディアに衝突しなかった噴
霧水の微粒子は、一部が水噴霧室の天井面、壁面または
貯水面に衝突するが、それ以外は空気流に乗って移動
し、その過程において蒸発して空気を加湿するととも
に、空気中の塵埃や有害ガスを取り込んで第2ワッシャ
メディアに達し、第2ワッシャメディアが塵埃や有害ガ
スを伴った噴霧水を捕捉する。貯水槽に滞留する循環水
は、循環水供給系を通って循環し、再びノズルから噴霧
する。
【0014】このように、循環水に微小気泡を混気し、
第1段ノズルから噴射する噴霧水を、減圧による微小気
泡の破裂によって微粒子化し、塵埃や有害ガスとの接触
効率を高めて、その除去と空気の加湿を行なうので、空
気流量に対する噴霧水量の割合を低く設定し、外形寸法
を小さくしても、空気中の塵埃や有害ガスを十分に除去
できるとともに、効率よく空気を飽和加湿することがで
き、循環水供給系におけるポンプ等のアクチュエータの
出力を低減し、その小型化によって省スペース化が図れ
る。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。 実施形態1 図1〜図3に示すように、エアワッシャ51は、矩形の
流路断面を有する本体ケーシング52の内部に、所定長
さの水噴霧室53を有している。水噴霧室53は、その
一端に形成した空気入口53aにおいてダクト(図示せ
ず)に接続しており、このダクトから流入する空気Aが
水噴霧室53の流路を通って他端に形成した空気出口5
3bから流出する。
【0016】水噴霧室53には、空気入口53aに位置
して第1ワッシャメディア54aを配置し、空気出口5
3bに位置して第2ワッシャメディア54bを配置して
おり、各ワッシャメディア54a、54bは、空気流の
流路断面とほぼ等しい形状を有し、ポリ塩化ビニルデン
系繊維やステンレスの線材等からなり、たとえば25m
m〜50mm程度の厚みを有するマット状のものであ
る。
【0017】水噴霧室53の内部には、第1ワッシャメ
ディア54aの下流側に、後述する循環水供給系に連通
する複数の第1段ノズル56を配置するとともに、後述
する補給水供給系に連通する複数の第2段ノズル57を
第1段ノズル56とほぼ同じ位置に配置している。第1
段ノズル56は、空気流とは逆方向に向けて第1ワッシ
ャメディア54aに達する噴霧水を噴霧するものであ
り、第2段ノズル57は、空気流と順方向に向けて第2
ワッシャメディア54aに噴霧水を噴霧するものであ
る。
【0018】水噴霧室53の下部には、流下する噴霧水
を受け止める貯水槽58が設けてあり、貯水槽58に滞
留する循環水を第1段ノズル56に循環供給する循環水
供給系59が水噴霧室53の下部に連通して設けてあ
る。循環水供給系59は、貯水槽58の下部に開口する
吸込管60と、吸込管60に接続した循環ポンプ61a
と、循環ポンプ61aを駆動するモータ61bと、循環
ポンプ61aの吐出口に接続して途中に多孔質気泡発生
器62を有し、水噴霧室53の上方に配置した第1段吐
出管63と、第1段吐出管63から分岐して水噴霧室5
2に垂直方向に配設した複数の第1段分岐管64とから
なり、各第1段分岐管64に前述した複数の第1段ノズ
ル56を設けている。
【0019】多孔質気泡発生器62は、図4に示すよう
に、循環水供給系59の管路の一部を形成する大径管路
部62aと、大径管路部62aの内部に配置した多孔質
のセラミック体等からなる混気部62bと、先端側が混
気部62bに接続し、基端側が圧縮空気供給源(図示省
略)に連通する圧縮空気給気管62cとからなる。第2
段ノズル57に補給水として純水を供給する補給水供給
系65は、清浄水供給装置(図示せず)もしくは純水供
給装置(図示せず)に接続して水噴霧室53の上方に配
置した給水管66を有し、給水管66に前述した複数の
第2段ノズル57を設けている。
【0020】貯水槽58には、オバーフロー管68と、
補給水として清浄水を供給する第2補給水供給管69が
連通し、第2補給水供給管69は清浄水供給装置(図示
せず)に連通している。水噴霧室53の下流側には、水
噴霧室53を通過した空気に含まれる水滴等を除去する
エリミネータ70が配置してあり、水噴霧室53の空気
出口53bには、水噴霧室53と同様の流路断面形状を
有する所定長さの冷却室71が接続してある。冷却室7
1の内部には冷却器として冷却コイル72が設けてあ
り、冷却室71の下方にはドレンパン73が形成したあ
る。このドレンパン73の凹みには冷却室71の外部へ
通じるドレンパイプ74が接続してある。水噴霧室53
の下流側には送風機(図示せず)が配置してあり、この
送風機を作動することによって水噴霧室53の流路に空
気を導く。
【0021】上記した構成における作用を説明する。図
5に示すように、空気Aは空気入口53aから第1ワッ
シャメディア54aを通して水噴霧室53に流入する。
この空気流に対し、その流れに対向するように貯水槽5
8からの循環水を第1段ノズル56から噴霧する。この
循環水は、循環水供給系59の途中の多孔質気泡発生器
62において供給した微小気泡を含んでいる。多孔質気
泡発生器62では、圧縮空気給気管62cを通して混気
部62bに圧縮空気を供給し、混気部62bから微小気
泡を噴出して大径管路部62aを通る循環水中に混気す
る。この微小気泡は循環水とともに第1段ノズル56か
ら噴霧した直後に減圧によって破裂し、循環水を微粒子
化する。
【0022】この微粒子化により循環水は空気中の塵埃
や有害ガスと効率良く接触し、空気中の塵埃や有害ガス
に衝突した噴霧水の微粒子は、その一部が第1ワッシャ
メディア54aに達し、第1ワッシャメディア54aが
塵埃や有害ガスを伴った噴霧水を捕捉する。第1ワッシ
ャメディア54aでは、噴霧水が第1ワッシャメディア
54aに付着した塵埃を洗い流して流下するとともに、
有害ガスを取り込んで貯水槽58へ流入する。噴霧水は
流下する過程において蒸発して空気を加湿する。
【0023】第lワッシャメディア54aに衝突しなか
った噴霧水は、一部が水噴霧室53の天井面、壁面また
は貯水面に衝突するが、それ以外は空気流に乗って移動
し、その過程において蒸発して空気を加湿するととも
に、空気中の塵埃や有害ガスを取り込んで第2ワッシャ
メディア54bに達し、第2ワッシャメディア54bが
塵埃や有害ガスを伴った噴霧水を捕捉する。
【0024】そして、水噴霧室53の空気流に対して、
清浄水もしくは純水を第2段ノズル57から噴霧する
と、清浄水もしくは純水の噴霧水が空気中に残存する塵
埃や有害ガスとともに第2ワッシャメディア54bに達
し、第2ワッシャメディア54bが塵埃や有害ガスを伴
った噴霧水を捕捉する。第2ワッシャメディア54bで
は、噴霧水が第2ワッシャメディア54bに付着した塵
埃を洗い流して流下するとともに、有害ガスを取り込ん
で貯水槽58へ流入する。噴霧水は流下する過程におい
て蒸発して空気を加湿する。貯水槽58へ流入した清浄
水もしくは純水は、補給水として循環水に合流し、循環
水供給系59を通って第1段ノズル56から循環水とし
て噴霧する。
【0025】第2ワッシャメディア54bを通過した空
気は、浄化して十分に加湿した清浄な空気として空気出
口からエリミネータ70に流入し、エリミネータ70に
おいて空気中の水滴を除去する。エリミネータ70から
流出する空気は冷却室71に導き、冷却コイル72によ
って冷却する。上述した過程において、第1段ノズル5
6から噴射する噴霧水を微小気泡の破裂により微粒子化
し、塵埃や有害ガスとの接触効率を高めて、その除去と
空気の加湿を行なうので、空気の流量に対する噴霧水の
量の割合を低く設定し、外形寸法を小さくしても、空気
中の塵埃や有害ガスを十分に除去できるとともに、効率
よく空気を飽和加湿することができ、循環水供給系59
における循環ポンプ61の出力を低減し、その小型化に
よって省スペース化が図れる。
【0026】循環水は空気の加湿に伴って減少するの
で、この循環水の減少量を補うとともに、循環水中の有
害ガス濃度を一定値以下に維持するために必要な必要補
給水量の補給水を循環水の循環系に補給する。第2段ノ
ズル57において清浄水もしくは純水が貯水槽58へ補
給水として流入するので、この水量を必要補給水量から
減じ、その量を補給水として第2補給水供給管69から
貯水槽58に供給する。第2段ノズル57に供給する補
給水供給系65より、必要補給水量の全てを清浄水もし
くは純水を供給するようにし、第2補給水供給管69か
らは非常時のみ供給するようにしても良い。
【0027】実施形態2 図6は、本発明の他の実施形態を示すものであり、先の
実施形態と同様の作用を行なう部材は同一番号を付して
説明を省略する。図6において、水噴霧室53の内部に
は、第1ワッシャメディア54aと第2ワッシャメディ
ア54bの間に中間ワッシャメディア54cを配置し、
第2段ノズル57を、空気流に対向する方向に向けて噴
霧水を噴霧するように配置する。
【0028】この構成により、第1段ノズル56から噴
霧した噴霧水のうち空気流に乗って移動する噴霧水が空
気中の塵埃や有害ガスを取り込んで中間ワッシャメディ
ア54cに達し、中間ワッシャメディア54cが塵埃や
有害ガスを伴った噴霧水を捕捉する。中間ワッシャメデ
ィア54cを通過した空気流に対して、清浄水もしくは
純水を第2段ノズル57から噴霧すると、清浄水もしく
は純水の噴霧水が空気中に残存する塵埃や有害ガスに衝
突して、中間ワッシャメディア54cに達し、中間ワッ
シャメディア54cが塵埃や有害ガスを伴った噴霧水を
捕捉する。第2段ノズル57から噴霧した噴霧水のうち
空気流に乗って移動する噴霧水は空気中の塵埃や有害ガ
スを取り込んで第2ワッシャメディア54bに達する。
【0029】実施形態3 図7は、本発明の他の実施形態を示すものであり、先の
実施形態と同様の作用を行なう部材は同一番号を付して
説明を省略する。図8において、エアワッシャ81は、
空気流に沿って二連のエアワッシャ部82、83を有し
ており、各エアワッシャ部82、83には、水噴霧室5
3と、第1ワッシャメディア54aと、第2ワッシャメ
ディア54bと、第1段ノズル56と、貯水槽58と、
循環水供給系59とを設けており、下流側のエアワッシ
ャ部83に第2段ノズル57と、補給水供給系65とを
設けている。上流側のエアワッシャ部82の貯水槽58
と下流側のエアワッシャ部83の貯水槽58とは連絡管
84を介して連通しており、上流側のエアワッシャ部8
2の貯水槽58にオーバーフロー管68を設けている。
【0030】上記した構成により、流入する空気を多段
に浄化でき、ガス除去効果が高まり、大気の有害ガス濃
度が高濃度である地域においても使用することができ
る。
【0031】
【表1】 因みに、表1は本発明の効果を示すものであり、実施形
態1、2、3の何れにおいても、噴霧水を微小気泡の破
裂により微粒子化して、塵埃や有害ガスとの接触効率を
高めることで、空気の流量に対する噴霧水の量の割合を
低く設定し、外形寸法を小さくすることができる。
【0032】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、第
1段ノズルから噴射する噴霧水を、微小気泡の破裂によ
り微粒子化し、塵埃や有害ガスとの接触効率を高めて、
その除去と空気の加湿を行なうので、空気の流量に対す
る噴霧水の量の割合を低く設定し、外形寸法を小さくし
ても、空気中の塵埃や有害ガスを十分に除去できるとと
もに、効率よく空気を飽和加湿することができ、循環水
供給系におけるポンプ等のアクチュエータの出力を低減
し、その小型化によって省スペース化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示すエアワッシャの平断面
図である。
【図2】同エアワッシャの縦断面図である。
【図3】同エアワッシャの正面図である。
【図4】同エアワッシャに使用する多孔質気泡発生器の
構造を示す断面図である。
【図5】同エアワッシャにおける作用を説明する模式図
である。
【図6】本発明の他の実施形態を示すエアワッシャの縦
断面図である。
【図7】本発明の他の実施形態を示すエアワッシャの縦
断面図である。
【図8】従来のエアワッシャの平断面図である。
【図9】同エアワッシャの縦断面図である。
【図10】同エアワッシャにおける作用を説明する模式
図である。
【符号の説明】
51 エアワッシャ 52 本体ケーシング 53 水噴霧室 53a 空気入口 53b 空気出口 54a 第1ワッシャメディア 54b 第2ワッシャメディア 56 第1段ノズル 57 第2段ノズル 58 貯水槽 59 循環水供給系 60 吸込管 61a 循環ポンプ 61a モータ 62 多孔質気泡発生器 62a 大径管路部 62b 混気部 62c 圧縮空気給気管 63 第1段吐出管 64 第1段分岐管 65 純水供給系 66 第2段吐出管 67 各第2段分岐管 68 オバーフロー管 69 補給水供給管 70 エリミネータ 71 冷却室 72 冷却コイル 73 ドレンパン 74 ドレンパイプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山形 允和 東京都千代田区有楽町1−4−1 三機工 業株式会社内 (72)発明者 秋田 州三 栃木県宇都宮市平出工業団地28 クボタ空 調株式会社栃木工場内 (72)発明者 篠原 正明 栃木県宇都宮市平出工業団地28 クボタ空 調株式会社栃木工場内 (72)発明者 鈴木 正 栃木県宇都宮市平出工業団地28 クボタ空 調株式会社栃木工場内 (72)発明者 清水 利壽 栃木県宇都宮市平出工業団地28 クボタ空 調株式会社栃木工場内 Fターム(参考) 3L051 BC04 3L053 BC06 3L055 BB02 DA20 4D032 AC07 AC08 AE01 BA01 BA05 BB05 BB08

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空気入口と空気出口とを有し、空気入口
    から空気出口に向かって空気流が生じる水噴霧室と、水
    噴霧室の空気入口に配置する第1ワッシャメディアと、
    水噴霧室の空気出口に配置する第2ワッシャメディア
    と、第1ワッシャメディアより下流側に位置し、空気流
    とは逆方向に向けて第1ワッシャメディアに達する噴霧
    水を噴霧するノズルと、水噴霧室内に位置して流下する
    噴霧水を受け止める貯水槽と、貯水槽内の循環水をノズ
    ルに循環供給する循環水供給系と、循環水供給系の途中
    に介装し、圧縮空気供給源から送気する圧縮空気によっ
    て循環水中に微小気泡を供給する多孔質気泡発生器とを
    備えたことを特徴とするエアワッシャ。
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