JP2001235194A

JP2001235194A - エアワッシャ

Info

Publication number: JP2001235194A
Application number: JP2000045268A
Authority: JP
Inventors: Mitsukazu Yamagata; 允和山形; Hiroaki Tomita; 弘明富田; Sunao Shiroma; 直城間; Shuzo Akita; 州三秋田; Masaaki Shinohara; 正明篠原; Tadashi Suzuki; 正鈴木; Toshihisa Shimizu; 利壽清水
Original assignee: Sanki Engineering Co Ltd; Kubota Corp; Kubota Kucho KK
Current assignee: Sanki Engineering Co Ltd; Kubota Corp; Kubota Kucho KK
Priority date: 2000-02-23
Filing date: 2000-02-23
Publication date: 2001-08-31
Anticipated expiration: 2020-02-23
Also published as: JP3916360B2

Abstract

(57)【要約】【課題】飽和効率の高い加湿を行ない、噴霧水量を抑
制してポンプ動力を低減し、送風動力も低減でき、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】空気入口から空気出口に向かって空気流
が生じる水噴霧室５３と、空気入口の直下流に配置し、
噴霧水を空気流と直交する方向に向けて噴霧する複数の
ノズル５６と、各ノズル５６の噴霧方向の前方位置に空
気流と平行に配置した金網５５と、空気流方向でノズル
５６より下流側の位置に配置したワッシャメディア５４
と、水噴霧室５３内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内の循環水をノズル５６
に循環供給する循環水供給系５９とを備え、前記各ノズ
ル５６は、空気流と直交する流路断面を複数に分割して
設定する各噴霧エリアに噴霧水を噴霧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、繊維工場等におい
て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
１８〜図１９に示すものがある。図１８〜図１９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１３ａ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。

【０００６】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。

【０００７】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。

【０００８】貯水槽１８には、オーバーフロー管２８
と、補給水として清浄水を供給する第２補給水供給管２
９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。

【０００９】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。

【００１０】

【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、噴霧水は貯水槽１８から循環水供給系１９を
通って第１段ノズル１６および第２段ノズル１７に循環
して噴霧する。この循環に要するポンプ動力は噴霧水量
が増加するほどに増加し、噴霧水量は飽和効率が低いほ
どに増加する。この飽和効率は噴霧水と空気の接触効率
が高まるほどに向上するので、噴霧水と空気との接触効
率を高めることでポンプ動力を低減することができる。
また、ワッシャメディアは空気流の圧力損失を伴うもの
があり、ワッシャメディアの数を少なくすることによ
り、空気の圧力損失を低下させて送風動力を低減するこ
とができる。

【００１１】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、噴霧水量を抑制して
ポンプ動力を低減し、送風動力をも低減でき、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。

【００１２】

【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、請求項１に係る本発明のエアワッシャは、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、空気入口の直下流に配置し、噴霧水を空気流と直交
する方向に向けて噴霧する複数のノズルと、各ノズルの
噴霧方向の前方位置に空気流と平行に配置した金網と、
空気流方向でノズルより下流側の位置に配置したワッシ
ャメディアと、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を備え、前記各ノズルは、空気
流と直交する流路断面を複数に分割して設定する各噴霧
エリアに噴霧水を噴霧するものである。

【００１３】請求項２に係る本発明のエアワッシャは、
直方形に設定する各噴霧エリアにおいて一方の角部に配
置するノズルからほぼ対角に向けて噴霧水を噴霧するも
のである。

【００１４】請求項３に係る本発明のエアワッシャは、
ノズルが噴霧水を流路断面と平行な扇形の噴霧水パター
ンもしくは充円錐形の噴霧水パターンで噴霧するもので
ある。

【００１５】請求項４に係る本発明のエアワッシャは、
金網をノズルの噴霧方向の周囲を囲んで配置するホッパ
の先端開口に設けたものである。請求項５に係る本発明
のエアワッシャは、ワッシャメディアの下流側に冷却コ
イルを配置し、冷却コイルの熱交換フィンが、空気流方
向に沿って波形状の伝熱面を有するか、もしくは空気流
と直交する方向に突出する凸部に空気流方向の貫通部を
有するものである。

【００１６】上記した構成により、水噴霧室の空気入口
から流入する空気流に対し、貯水槽の水を各ノズルから
噴霧して空気を加湿する。このとき噴霧水は空気流と直
交する流路断面を分割して設定した各噴霧エリア毎に噴
霧し、粒子径の大きなものを金網との衝突により微粒子
化するので、噴霧水と空気との接触効率が良くなり飽和
効率が高まる。このため、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、効率よく
空気を飽和加湿することができ、噴霧水量の抑制により
循環水供給系におけるポンプ動力を低減し、その小型化
によって省スペース化を図れる。また、飽和効率の高ま
りによって、ワッシャメディアはノズルの下流側に配置
するもののみでよくなり、省スペース化を図れる。

【００１７】金網は空気流と平行に設置しており、ホッ
パは流路断面全体に対して非常に小さいので、金網およ
びホッパによる空気圧力損失の増加はなく、しかもワッ
シャメディアをノズルの下流側にのみ配置することで空
気圧力損失を低減できるので、送風機の動力を低減でき
る。

【００１８】噴霧水パターンが扇状であり、噴霧水が微
粒子化されることにより、ノズルの上流側にエリミネー
タ又はワッシャメディアを設置しなくても、送風機を運
転している限りにおいて噴霧水が上流側へ飛散すること
がほとんどない。

【００１９】冷却コイルの熱交換フィンの伝熱面が波形
状をなすことにより、あるいは貫通部を有することによ
り、熱交換フィンの間の流路を通過する空気の流れが非
直線的となり、空気中の水滴を伝熱面が捕捉し、冷却コ
イルの下流側に水滴が飛散することを防止するので、冷
却コイルがエリミネータの効果を発揮し、エリミネータ
が不要となって空気抵抗が無くなり、送風動力の低減が
図られる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１〜図５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５３ｂから流出する。

【００２１】水噴霧室５３には、空気出口５３ｂに位置
してワッシャメディア５４を配置しており、ワッシャメ
ディア５４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〜５０ｍｍ程度の厚みを有す
るマット状のものである。

【００２２】水噴霧室５３の内部には、流路断面の各コ
ーナーに空気流と平行に金網５５を配置している。この
金網５５は、図６又は図７に示すように、線径０．５〜
１．０ｍｍ、線間隔２〜５ｍｍ程度のものである。

【００２３】金網５５の背面には、後述する循環水供給
系に連通する複数のノズル５６を配置している。ノズル
５６は空気入口５３ａの直下流に配置しており、噴霧水
を空気流Ａと直交する方向に向けて噴霧する。

【００２４】図４に示すように、各ノズル５６は、空気
流Ａと直交する流路断面を複数に分割して設定する直方
形（正方形もしくは長方形）をなす各噴霧エリアＤにお
いて、外側の一方の角部から噴霧中心（流路断面の中
心）Ｓの側の対角に向けて噴霧水を噴霧する。図８に示
すように、各ノズル５６から噴霧する噴霧水は、流路断
面と平行な扇形の噴霧水パターンで噴霧する。また、図
９に示すように、水噴霧室５３の流路断面が小さい場合
には、一対のノズル５６を上下に配置するだけでも良
い。

【００２５】水噴霧室５３の下部には、図２に示すよう
に、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各ノズル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。

【００２６】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６１と、循環ポンプ６１を駆動するモータ６２と、循
環ポンプ６１の吐出口に接続して水噴霧室５３の上方に
配置した吐出管６３と、吐出管６３から分岐して水噴霧
室５２に垂直方向に配設した複数の分岐管６４とからな
り、各分岐管６４にノズル５６を設けている。

【００２７】貯水槽５８には、オーバーフロー管６８
と、補給水として清浄水を供給する補給水供給管６９が
連通している。水噴霧室５３の下流側には、水噴霧室５
３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が配置してある。水噴霧室５３の空気出口５３
ｂ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が接続してあり、冷却室７１の内部
には冷却器として冷却コイル７２が設けてある。冷却室
７１の下方にはドレンパン７３が形成してあり、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。

【００２８】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からワッシャ
メディア５４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５８から
の循環水を各ノズル５６から噴霧して加湿する。

【００２９】このとき噴霧水は空気流Ａと直交する流路
断面を分割して設定した各噴霧エリアＤにおいて各ノズ
ル５６からそれぞれ噴霧し、粒子径の大きなものを金網
との衝突により微粒子化する。このため、噴霧水と空気
との接触効率が良くなり飽和効率が高まるので、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、効率よく空気を飽和加湿することができ、
噴霧水量の抑制により循環水供給系５９におけるポンプ
動力を低減し、その小型化によって省スペース化を図れ
る。また、飽和効率の高まりによって、ワッシャメディ
ア５４はノズル５６の下流側に配置するもののみでよく
なり、省スペース化を図れる。

【００３０】金網５５は空気流Ａと平行に設置している
ので空気圧力損失の増加はなく、ワッシャメディア５４
をノズル５６の下流側にのみ配置することで空気圧力損
失を低減できるので、送風機（図示省略）の動力を低減
できる。

【００３１】噴霧水パターンが扇状であり、噴霧水が微
粒子化されることにより、ノズル５６の上流側にエリミ
ネータ又はワッシャメディアを設置しなくても、送風機
を運転している限りにおいて噴霧水が上流側へ飛散する
ことがほとんどない。

【００３２】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。ワッシャメディア５４に達した噴霧水の微粒子は、
ワッシャメディア５４を流下する過程において蒸発して
空気を加湿する。

【００３３】ワッシャメディア５４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。循環水は空気の加湿に伴って減少するので、補
給水を循環水の循環系に補給する。

【００３４】図１０〜図１１は他の実施の形態を示すも
のである。図１０〜図１１において、水噴霧室５３は上
下の幅が小さい小型のものであり、水噴霧室５３の上部
の両側コーナーにノズル５６を配置している。ノズル５
６には噴霧方向の周囲を囲んでホッパ８１を装着してお
り、ホッパ８１は先端開口が拡径する形状を有してい
る。ホッパ８１の先端開口には金網５５を設けている。
図１１に示すように、ノズル５６からは噴霧を充円錐形
（円錐形の内部にも噴霧水が充ちる形状）の噴霧水パタ
ーンで噴霧する。

【００３５】この構成において、ホッパ８１は流路断面
全体に対して非常に小さいので、ホッパ８１による空気
圧力損失の増加はなく、しかもワッシャメディアをノズ
ルの下流側にのみ配置することで空気圧力損失を低減で
きるので、送風機の動力を低減できる。他の作用効果は
先の実施の形態と同様である。

【００３６】図１２〜図１５は他の実施の形態を示すも
のである。図１２〜図１５において、水噴霧室５３の各
コーナーにノズル５６を配置し、ノズル５６には噴霧方
向の周囲を囲んでホッパ８１を装着している。ホッパ８
１は先端開口が拡径する形状を有しており、ホッパ８１
の先端開口には金網５５を設けている。図１２に示すよ
うに、ノズル５６からは噴霧を充円錐形（円錐形の内部
にも噴霧水が充ちる形状）の噴霧水パターンで噴霧す
る。

【００３７】ワッシャメディア５４の下流側には、エリ
ミネータ７０を装着することなく、冷却コイル７２を装
着している。冷却コイル７２は、図１４に示すように、
熱交換フィン７２ａが、空気流方向に沿って波形状の伝
熱面を有しており、もしくは図１５に示すように、空気
流と直交する方向に突出する凸部７２ａに空気流方向の
貫通部（スリット）を有している。

【００３８】上記した構成により、ワッシャメディア５
４を通過して冷却コイル７２に流入する空気は、隣接す
る熱交換フィン７２ａの間の流路を通る間に冷却され
る。このとき、伝熱面が波形状をなすことにより、ある
いは貫通部を有することにより、熱交換フィン７２ａの
間の流路を通過する空気の流れが非直線的となり、空気
中の水滴を伝熱面が捕捉し、冷却コイル７２の下流側に
水滴が飛散することを防止する。

【００３９】このように、冷却コイル７２がエリミネー
タ７０の効果を発揮するので、従来の構成におけるエリ
ミネータが不要となって、エアワッシャの空気流方向の
寸法が短くなり、エリミネータが無くなることによりそ
の空気抵抗も無くなり、送風動力の低減が図られる。

【００４０】図１６〜図１７は他の実施の形態を示すも
のである。図１６〜図１７において、水噴霧室５３は流
路断面が大きい大型ユニットのものであり、水噴霧室５
３の空気流と直交する流路断面に大きく四等分した領域
を設定し、さらに等分した各領域を複数に分割して直方
形（正方形もしくは長方形）をなす各噴霧エリアＤを設
定している。ノズル５６は等分した各領域の角部に設置
し、外側の一方の角部から噴霧中心（流路断面の中心）
Ｓの側の対角に向けて噴霧水を噴霧する。各ノズル５６
から噴霧する噴霧水は、流路断面と平行な扇形の噴霧水
パターンで噴霧する。

【００４１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、流
路断面を分割して設定した各噴霧エリア毎に噴霧水を空
気流に噴霧し、粒子径の大きなものを金網との衝突によ
り微粒子化することで飽和効率が高まるので、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、効率よく空気を飽和加湿することができ、噴
霧水量の抑制により循環水供給系におけるポンプ動力を
低減できる。また、飽和効率の高まりによって、ワッシ
ャメディアはノズルの下流側に配置するもののみでよく
なり、省スペース化を図れる。金網は空気流と平行に設
置しており、ホッパは流路断面全体に対して非常に小さ
いので、金網およびホッパによる空気圧力損失の増加は
なく、しかもワッシャメディアをノズルの下流側にのみ
配置することで空気圧力損失を低減できるので、送風機
の動力を低減できる。冷却コイルの熱交換フィンの伝熱
面が波形状をなすこと、あるいは貫通部を有することに
よって空気の流れが非直線的となり、空気中の水滴を伝
熱面で捕捉して冷却コイルの下流側に水滴が飛散するこ
とを防止できるので、エリミネータが不要となって空気
抵抗が無くなり、送風動力の低減が図られる。

【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】同エアワッシャの噴霧エリアを示す模式図であ
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】同エアワッシャに使用する金網の形態を示す模
式図である。

【図７】同エアワッシャに使用する金網の他の形態を示
す模式図である。

【図８】同エアワッシャにおける噴霧水パターンを示す
図である。

【図９】本発明の他の実施形態を示すエアワッシャの正
面図である。

【図１０】本発明の他の実施形態を示すエアワッシャの
正面図である。

【図１１】同エアワッシャにおける噴霧水パターンを示
す図である。

【図１２】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１３】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１４】同エアワッシャにおける冷却コイルの斜視図
である。

【図１５】同エアワッシャにおける他の冷却コイルの斜
視図である。

【図１６】本発明の他の実施形態を示すエアワッシャの
正面図である。

【図１７】同エアワッシャの縦断面図である。

【図１８】従来のエアワッシャの縦断面図である。

【図１９】同エアワッシャの平断面図である。

【符号の説明】

５３水噴霧室５３ａ空気入口５３ｂ空気出口５４ワッシャメディア５５金網５６ノズル５８貯水槽５９循環水供給系６１循環ポンプ６２モータ６９補給水供給管７０エリミネータ７２冷却コイル

───────────────────────────────────────────────────── 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)発明者富田弘明神奈川県大和市下鶴間1742−７三機工業株式会社技術研究所内 (72)発明者城間直神奈川県大和市下鶴間1742−７三機工業株式会社技術研究所内 (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） 3L055 BB01 4D074 AA02 BB03 CC02 FF01 FF06 4F033 AA09 CA01 CA02 PA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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、空気入口の直下流に配置し、噴霧
水を空気流と直交する方向に向けて噴霧する複数のノズ
ルと、各ノズルの噴霧方向の前方位置に空気流と平行に
配置した金網と、空気流方向でノズルより下流側の位置
に配置したワッシャメディアと、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を備え、前記各ノズルは、空気流と直交する流路断面を複数に分
割して設定する各噴霧エリアに噴霧水を噴霧することを
特徴とするエアワッシャ。
【請求項２】直方形に設定する各噴霧エリアにおいて
一方の角部に配置するノズルからほぼ対角に向けて噴霧
水を噴霧することを特徴とする請求項１に記載のエアワ
ッシャ。
【請求項３】ノズルが噴霧水を流路断面と平行な扇形
の噴霧水パターンもしくは充円錐形の噴霧水パターンで
噴霧することをことを特徴とする請求項１又は２に記載
のエアワッシャ。
【請求項４】金網をノズルの噴霧方向の周囲を囲んで
配置するホッパの先端開口に設けたことを特徴とする請
求項１から３の何れか１項に記載のエアワッシャ。
【請求項５】ワッシャメディアの下流側に冷却コイル
を配置し、冷却コイルの熱交換フィンが、空気流方向に
沿って波形状の伝熱面を有するか、もしくは空気流と直
交する方向に突出する凸部に空気流方向の貫通部を有す
ることを特徴とするエアワッシャ。