JP2002048367A - 空気または排気浄化の方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】脱臭、化学物質浄化、微粒子、花粉症対策用装
置で、従来小規模では困難であった家庭・事業所室内空
気環境、設備、槽等の雰囲気、内燃機関排気の低コスト
浄化処理を目的とする。 【構成】複数の吸引、吹き出し、流動方向調整機能を持
つ浄化装置で室内または装置内気流制御で１回あたり浄
化装置内浄化効率または室内置換効率を上げる。浄化機
はカートリッジに収容しまたはバラの粉粒、塊、繊維状
炭素質吸着体、濾過材料と多孔体、網、スリットまたは
篩壁からなりＵターンまたは迷路を有する流路を設け、
処理材料層と接触・透過流れと一回または複数回の通過
によって浄化処理を行う。同種または異種の吸着または
濾過材料の充填室区分、多段処理、壁効果による充填層
の流通抵抗軽減の技術と廃炭素性吸着材の回収、再生配
送システム、生活雰囲気の診断情報、システムの選択、
組み合わせ利用。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空気、排気に関する生活
環境、作業環境の快適化、健康化に有用で臭気、化学物
質、微粒子、花粉、ダニその他のアレルゲン等の除去、
健康管理、災害時の有害物、放射性物質漏洩防護等空気
浄化方法の他、機器、貯蔵室雰囲気、内燃機排気処理等
生産、流通、医療、介護にも適する。

【０００２】

【従来の技術】従来、多種類の空気浄化装置があるが集
塵主体のものが多く、非炭素性吸着剤、光分解、オゾン
分解等による脱臭は狭い有効範囲、洩れ、微量副生物発
生の難点があった。粒状炭素性吸着剤は広範囲に使える
が空気、排気との従来型接触では通過断面積が比較的小
で圧損失を大きくとるか、薄い層で接触効率を犠牲にす
るかの選択が必要であった。また濾過、吸着操作とも微
粒子、タール煙霧質を除去浄化すると濾過層の閉塞障害
が発生し易い矛盾を抱えていた。繊維状活性炭は低圧損
失でも吸着量が少なく高価であった。炭素質吸着材料は
微生物難分解物質を対象とする生活環境問題に対しては
生化学的方法と比較して簡便で優れている。しかしわが
国では欧米諸国と異なり活性炭自体が高価でしかも廃炭
の高温再生工場は粉塵を発生するため遠隔地への廃炭輸
送を要するが、交通事情のためコスト高であった。空
気、排気の希薄成分除去では吸着容量が小で頻繁な再生
が必要であるが、小規模事業所や家庭では現場再生が難
しく経済的、資源的に問題で化学物質アレルギー対策等
の遅れになっていた。介護衛生や災害時の臭気、感染症
対策、環境安全問題対策システムは未解決であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】極微量の内分泌撹乱物
質、アレルゲン物質、微粒子等が問題になる生活空気環
境の高度処理の簡易な解決手段はなかった。労働環境の
換気システムとしての大型の空気清浄機は基準が緩く、
室内の空気流流動現象も検討されているが、家庭、業務
用小型機器については別に解明する必要があり、原因不
明の疾病解明にも簡易なものが必要であった。浄化処理
すべき汚染成分については自然界で光分解等によって無
害化されるものでも環境汚染のため住居立地によっては
換気は難しく外部環境が汚染されていれば常時暴露で蓄
積的影響があるアレルギー対策、シックビル症候群対策
には不都合である。したがって汎用性のある濾過と物理
化学的な処理である活性炭等炭素質吸着剤を主体として
低動力で雰囲気空気と接触して原因物質を吸着除去する
こと、空気浄化装置に効率よく処理すべき雰囲気空気を
とりこみ浄化して室内に循環すること、外気の浄化取り
入れは不備な廃棄物処理場、埋め立て地、幹線道路際、
排気処理が不十分な生産設備近辺では取り入れ外気処理
が必要であった。

【０００４】呼吸による人体への取りこみについて、窓
ガラスや屋内の家具表面等を曇らせている都市空気は内
燃機排気、煙草、厨房排気、燃焼設備、廃棄物焼却等に
よるタール煙霧質、有害物を吸着した煤等の固体微粒子
が問題で、室内に少量の網袋入り粒状活性炭を置く場合
に極微量物質除去について浄化効果数日との報告があ
る。一方、老人介護棟の臭気除去用木炭の交換は６箇月
とされる。安価な炭素性吸着物質を炭素性物例えば木
質、農林副生物、プラスチック、石炭系、石油系物質の
炭化物、煤等の炭素、廃炭素等を低温で活性化した吸着
体その再生、構造物保全等を小型装置と簡易な操作、低
コストで行うことが望ましい。使用済廃炭の回収再生の
効率化と多機能化による機能あたりコストを低下した
い。湿度調整、冷暖房機、空気浄化、防虫剤、洗浄薬
剤、芳香剤散布、室内の殺虫剤散布後、建材交換、接
着、塗装後の空気浄化等の総合的処理は見逃され、最近
生活場での総量環境基準が提唱されている。浄化機を有
効に作動するには据え付け場所の複雑な環境条件があり
有効性と危険性の個々の即時の評価、判断が必要であっ
たが個人情報保護と安全確保の複雑性が問題であった。

【０００５】

【問題を解決するための手段】発明者の先の発明である
特願２０００−１７７５７１は在来型の産業装置と異な
り、透過性壁からなる流体通路を設け充填層利用と迂回
流動表面接触と透過で空気または浄化すべき排気の短絡
を許容する構造により少ない動力消費で有害物を除去す
る濾過または吸着除去技術で、量産容易な簡易な構造が
可能である。本発明は複数技術を追加提供する。図７の
ように迂回流動経路を短縮し、流路断面積を小にし処理
風量の増加、小型化、吸着剤収容量の増加を可能にし
た。５ないし５０ｍｍ水柱圧程度の低い圧損失による負
荷を有効に利用し浄化機の気流の吸入と浄化、浄化経路
切替え、吹き出し方向制御を選択することによって浄化
機内部の最適化制御と室空気を押し出し流れに近づける
ことによって汚染空気と浄化空気の吸入置換効率を高め
るものである。これは汚染気流と浄化気流が隣接して同
方向または異方向に流動させることができ、しかも両者
が少ない混合で循環流を構成しまたは置換できることを
発見発明したものである。これは例えば煙草の煙のよう
に特定の煙等の発生源から室内全般への拡散を防止しつ
つ、浄化装置から離れた場所からさえ局所的に浄化装置
に遅い気流で吸入捕集できる。

【０００６】これを図１によって説明する。通常煙は上
昇するが、下または側面からの気流流入を制約すること
によって煙草の煙１は浄化機の吸引方向へとたなびき浄
化機に吸入される。浄化された空気は機２のダクトとし
ての空隙７７から各吹き出し口に分配する。上方への吹
き出し気流は室内循環気流を作るが煙を含む空気流の一
部を吸入口に吸い込ませずに伴流として上方へ流し、未
処理の煙滞留域を作る傾向がある。本発明の一つは床面
付近に必ずしも前全面から吸引する必要がない。また
床、卓全面からの下方への吸引は必ずしも必要ない。吸
引力は吸入口５による吸引または吐出ノズル１６、吐出
口１５の単独または併用によって床面または卓板面薄い
広がりのある気流１７を形成するこの流れは乱流でない
ほうがよく、広い面にわたり下方へ向かう吸引力を発生
させ、しかも遅い流速であるから煙を巻き込まないこと
を発見し利用したものである。面表面流の乱れを発生さ
せる障害物は好ましくないが実質的に無害のものは差し
支えなく、実験的に容易に決めることができる。室端ま
たは任意の位置に配置できる１８位置に吸引端を設け、
薄層の流れを吸引してもよい。またこの位置に下向き、
ないし水平に吹き出すノズル１６を設けてもよい。水平
のときは従来法のプッシュ・プル方式類似になるが床
面、あるいは卓板面に接して薄い広がりのある気流を形
成する点で異なっている。浄化機に吸引される広がりの
ある遅い気流束１９の浄化機前の上昇気流の下側床面か
ら比較的大量吸引し、濾過材１３で少なくとも塵埃を浄
化して浄化機側面から流速を調整して下方または斜め下
方へ向け空気を吹き出す。

【０００７】吐出側は多様な部屋の状況、気積、形、家
具、温熱、冷熱、通風、天井の垂下物に応じた対応が望
ましぃ。本発明の装置はこれに対応できるのが特徴の１
つである。吸引空気の一部は浄化機前面または前面吸引
口３、４、５、上面の吸引口１６から活性炭または木炭
等による浄化系に入り浄化されて人体が存在する場へ下
向きまたは横側面に放出される。濾過材１３等は入り口
側は比較的粗孔な材料で吸引側の圧損失を節約し、吐出
側濾過材を密にして塵埃、炭素塵を分離するのが送風機
特性から有利である。吸引と吐出は調節可能の曲面板ま
たは折板２２と支持アーム２５で気流調節できる。精密
濾過材孔または濾過材繊維径は０．１ないし２マイクロ
メートル、粗濾過材は同様にに２ないし２０マイクロメ
ートル程度の孔または目開きが適当である。このように
して浄化機から０．３ないし３メートル特に０．５ない
し３メートル程度の距離から吸引できる。各吸入、吐出
口は公知の方法によって開口、吸入、吐出方向を回転あ
るいはシャッター方式、ギャラリー、格子等の入れ替え
によって従来より高度に方向変更、流量調節できる特徴
を持たせたものである。これによって室条件によって室
内気流循環状況を図１、図３のような制御を可能にし
た。またダクトで包囲した所定範囲から横または斜め上
に吸引できる。このような吸気・吐出機能を組み合わせ
ることによって床上をほぼ水平に循環する気流と天井と
中間高さをほぼ水平に循環する循環流を構成し煙あるい
は汚染物発生源から分散を抑制しつつ集めることがで
き、清浄化に要する時間を同じ送風機能力で半減でき
る。同様に循環流を斜めにまたは回転円錐または楕円
面、角斜面上の組み合わせ循環流を構成し押し出し流れ
に比較的近い循環流とすることもできる。

【０００８】吸引空気による上向き吹き出し流速と方向
を調整し天井からのほぼ全面の下降流を構成して煙等の
横または斜め上への流れを形成できる。この時歯形また
は櫛形あるいは突起列、群、照明器具配置によるのの天
井逆堰を活用することができる。堰突起部は下降流を発
生し、他の気流は直進し先で下降流になり、クリーンル
ームに似た天井からの下降流を簡易に構成できる。遅い
下降流を全面成立するには開口７からの上向き吹き出し
流２０は物質収支からして比較的高速で吹き出し偏り、
滞留的気流循環の防止、前面局部的包みこみ捕集に移動
性邪魔板２２、２３を使用し調整できる。側面からの下
向き吹き出しは斜めまたは横方向速度を加味して煙発生
源を両側面と上下から包みこみ浄化機正面に向かう搬送
気流を構成し狭い範囲から高濃度の煙、湿気、水滴等を
集めることができる。風速は人体に関する場所では０．
２メートル／秒以下好ましくは０．１メートル／秒以下
で風圧を感じない程度がよい。特定の有害物発生源が無
い時には包み込むことなく板２２、吐出口の方向、送風
機風量を調整し滞留場所のない換気循環に切替できる特
徴がある。複数でもよい吸引ノズルまたはダクト接続口
６２は分離型の吸入端６０あるいはホースに簡易に接続
し塵埃、臭気、湿気除去・結露防止に利用でき掃除機、
介護用ペッド、寝具、収納容器、家具裏、ゴミ箱、衣装
箱、壁面内空間、家具裏等に差し込みまたは接続でき
る。臭気防止ノズル等は従来常識と異なり多孔管、隙間
制御によって径１２ミリメートル程度以下の細い管、偏
平ホースの少量吸引でよく、空気浄化装置の多用途化に
有用である。紫外線灯、オゾン殺菌器組込みも活性炭の
多い保持量とオゾンセンサーにより安全確保が容易にな
る。外壁２とカートリッジ４２間の空間は浄化空気を吸
引し外壁強度の熱対策と計器、機器精度の維持、洩れ事
故防止をしている。図１、図２において６３、６４、６
５、６６は吸入空気温度検出端、６７、６８は吐出浄化
空気、図４において６９はブロワー吐出空気の温度検出
端である。室温測定、火災検出も可能で室温と装置温の
比較によって装置制御、故障感知、警報、ダンパー切替
え等故障対応プログラムを作動できる。空気浄化機の一
時的に悪条件で使用で浄化機自体を汚染し高度浄化を妨
害する問題もあったが流路切替えによって汚染度の高い
浄化経路を高度浄化系と区別できる。温度検出端は出入
り口各１組以上が安全と相互検証の見地から好ましく、
出入り口温湿度検出端が望ましく温度健康管理、防黴・
防ダニ管理に有用である。温度ヒューズと断線警報リレ
ーの組み合わせによる温度警報を簡便に利用できる。大
小容量の複数送風機装備は低騒音小型送風機は連続運転
可能としできシックハウス対策と火災監視になる。

【０００９】煙草煙、タール煙の空気吸引浄化では浄化
材の閉塞、送風機の羽根汚損、ベアリング損傷が起きや
すい。ベアリング保護用の気流供給、さらに遠心分離に
よって羽根、ケースに付着するタール状物質、これによ
って付着する微粒子がある。羽根表面付着で浄化する軸
流フアン送風機は公知であるが、遠心送風機では例がな
い。これは送風機性能低下、回転の動的平衡を崩し、ベ
アリングと羽根損傷の原因になるが、比較的粗い前置濾
過材料により粗い粒子、繊維、異物を分離し、分離困難
な煙霧質の微細部分を羽根の撹乱作用、音波効果、羽根
への煙霧質付着によって凝集させて後置の粗または微細
フィルターまたは活性炭等の炭素質吸着剤で濾過分離
し、微細濾過材および炭素質吸着剤表面閉塞を防止し効
率を上げることおよび寿命を延ばすことができた。また
清浄化空気供給し粉塵、湿気、有害ガスのベアリング部
への侵入を防止する空気シール系７２を付け活性炭の調
湿性を利用して湿気の侵入と過度の乾燥を防止できる。
清浄雰囲気７７と要部給気孔。着脱掃除、交換の容易化
によって凝縮、凝着による障害を回避でき前後置の粗な
濾過材料による分離を低圧損失で可能にするものであ
る。

【００１０】このようにして微量化学物質等を含む室内
空気と炭素質吸着剤を接触して空気、排気を矛盾した除
去条件を逆に利用して吸着浄化材料と効率よく接触して
浄化する。吸着剤表面に付着して吸着剤作用に有害な煙
草、煙霧質の比較的粗粒子を前置濾過機能で濾過分離の
後に活性炭等と接触させることによって活性炭等の有効
寿命を延ばすことができる。前置濾過機能としては紙、
濾布、繊維充填層、薄い炭素質吸着剤層を使用すること
ができる。吸着層本体は１単位の効果の持続時間を延長
すること、主に活性炭、木炭に代表される炭素質吸着剤
を比較的大量に使用すること、そのための必須条件であ
る廃炭素の高効率低コスト再生、広がりのある室内から
効率よく空気を浄化機器に取り入れ、分離型でもよい小
型装置を利用すること、建屋、家具、事務機等によって
異なる清浄機の合理的配置と運転ノウハウ、運転プログ
ラム設定と変更等清浄機に付随して必要になる。効率化
のためには室内気流に影響する室内の家具配置、壁面、
窓、天井照明、既設換気設備等の取り付け品をデシタル
カメラ、ビデオ等で撮影し、インターネット回線で解析
センターに送り、保有する型から抽出すること、コンピ
ューターシミュレーションによる立体流れの推測および
実測流れと推奨する改善配置図、流れをフィードバック
すること、これを繰り返すことからなる連絡システムを
構成できる。この障害の１つは個人情報保護と個人趣味
の問題であって前者は必要ならば室全景でなく壁、床
面、側壁、窓側等の正面写真と側面部分写真または１面
について３点撮影で複数図に分解すること、暗号化、符
号化、モデル化と一時的合成、模型化と消去、インター
ネットによる情報交換によって解決できる。気流は材
質、色、小突起は無関係であるから代替形、色置換等で
実物印象と異なる模型化をも可能にした。

【００１１】流路壁３８の少なくとも一部が平面、曲
面、袋状、波板状の網、布、紙、多孔板、エクスパンド
網、多孔膜、補強は線、桁、輪、螺旋、蛇腹から選ばれ
た一つまたは組み合わせであり、層構成吸着剤との接触
面積を拡大できる。流路に曲がり３８、突起、静止混合
機構（スタティックミキサー）、邪魔板、充填物、ダン
パー４８から選ばれた流動抵抗を与えて、層を経由して
下流側流路壁へ短絡し、または層界面境膜更新によって
空気と多段に接触し清浄化処理する。通路の方向転換連
通部７０または７２は複数でもよい切り欠き、穴であり
うる。吸着剤層自体３９がフィルターであり方向変換に
よる微粉分離効果も加わり吸着材に含まれる微粉末の飛
び出しは少なく、微粉末を含む活性炭を利用した場合で
も、入れ替え当初を除き出口側での白紙の黒変はなく粉
塵は認めなかった。予め水洗、風篩等の微粉分離加工し
たものの充填使用が好ましいことは当然である。透過壁
に微細目の濾過材料を利用しまたは袋状の濾過材料に納
めたものでもよい。袋端部は入れ替えのための密閉を要
しないのが特徴であるが折って留める等の簡単な封をよ
いするのがよい。これら炭素質は微粉の少ない成型炭、
または通常の規格活性炭を主として構成するのが好まし
い。再生は５５０℃以下１２０℃程度以上特に４５０℃
以下の低温燃焼再生または低温酸化再生が表面劣化によ
る粉末障害防止のために好ましい。前処理部分に酸性ま
たはアルカリ添加活性炭、鉄または銅イオをン含む酸化
還元を構成する系、常温酸化分解を促進する酸化触媒活
性炭、銀等の抗菌物質を含む活性炭等既存の活性炭、光
触媒、オゾン酸化剤、酸化触媒、導電性繊維も利用でき
る。炭素繊維等による化学物質やタール性物質、微粒子
除去は効果を促進しまたは寿命を相互に延長するもので
帯電粒子、有害物の多様な態様の化学物質除発生した場
合にも対応できる。触媒毒、タール、硫黄化合物、煙霧
質あるいはコロイド等の炭素質による分解作用を利用し
ている。

【００１２】吸・脱着、酸化熱、吸着熱蓄積による着火
の問題は流路壁３８、挿入物４４の金属材質や薄い伝熱
性壁、比較的多い風量による流路空気流による冷却効
果、層透過量の調節、流路または壁外側、入り口側の金
属ウール充填、火の粉の侵入防止、熱伝導による冷却促
進で万一の局部過熱と着火を防止する。流体の流路に混
合運動または圧損失を与えて接触表面の更新、層透過を
比較的低差圧で達成すること、透過性壁が流体流路であ
るか充填層を構成する固体の透過性容器壁であり、容器
間隔を保ち規制するスペーサーで空気の連通通路を確保
することができる。上流側と下流側が孔比率が同一また
は異なる比率でもよく、同一位置で側面位置により部分
的に孔比率変化をつけてもよい。流体と層の新しい接触
状態、部分的現場簡易再生によって比較的安価な汎用粉
末炭、吸着容量が小な木炭粉、低質活性炭の利用が経済
的になり大面積、大量の炭素と単位当たり少量の流体の
接触と浄化機のノズルを利用した目立たない小断面ダク
トで室内あるいは複数室内の気流をピストン流れに近付
けること、また自然対流、小風量ブロワーの適用、等か
らの選択組み合わせで床上と天井付近に漂う塵、有害
物、臭気の取り入れ吸着除去・濾過集塵を促進できる。
吸着材は破過点をこえて飽和吸着まで使用すると吸着容
量は３倍程度以上に増すので、吸着材カートリッジを切
り換え再生して放出濃度を下げることができる。入り口
に濃厚気対応の早期交換用吸着層を置き、必要により出
口側薄層または縦深を取ることもできる。このようにし
てカートリッジ４２または充填層３８の回収輸送による
高度再生との結合、環境と装置、生活環境の管理、対策
が可能になった。

【００１３】室内空気の脱臭に脱臭剤、臭気マスキング
剤、シクロスポリンに見られるような包摂化合物形成吸
着剤、を利用することは公知である。一方物品に吸着ま
たは付着した臭気の揮散速度が遅いものは空気浄化機だ
けでは脱臭が難しく、除臭剤等の単純な散布だけでは問
題がある。したがって脱臭剤等を本発明による浄化機の
浄化空気にハーブ芳香、微量の植物精油等を転化する回
路または切替え供給回路、流路を取り付けることによっ
て、脱臭効果を上げ、臭気発生をも抑制することができ
る。これら精油を空気に搬送することによって除臭剤の
散布では達成が難しかった部屋、屋内、機器内に吸着ま
たは付着させ、ついで浄化運転で除臭剤とともに臭気を
発散、これを捕集して除臭できる。これは切替え流路と
薬剤箱、薬剤片、薬剤浸漬布片等によって便利に達成で
きる。排気の低風圧脱臭により従来問題であった廃棄物
処理、畜産、水産の廃棄物、異臭除去にも有用である。
水底のヘドロの汲み上げ砂充填層による濾別、乾燥、熱
分解排出の１連の操作後、問題であった臭気は本発明に
よる別置の脱臭装置を利用できる。このようにして比較
的大面積、低差圧の濾過あるいは吸着層を形成して比較
的低差圧ファン、ブロワーまたは自然ドラフトによって
吸着、吸湿、調湿、花粉除去、除塵が容易になった。

【００１４】図２は本発明による空気浄化装置の原理図
である。炭素質吸着材を処理機２の吸着材層３９に充填
し居室、屋内等３２の臭気や微粒子、化学物質等を含む
空気の浄化処理に適した浄化装置である。３２の空気は
濾過器、活性炭薄層あるいは繊維状活性炭、金属繊維等
を充填した予備吸着部１３を通過し単数または複数の大
きさが異なっていてもよい送風機３３によって吸引・給
気する。有害物、ゴミ、濃い煙霧質等の一部または大部
分を３４で除去の後、入り口３６から粒状活性炭層３９
と接する流路３７にはいる。流路３７は偏平ダクトある
いは薄い箱で透過壁３８は金網、バンチングメタルある
いは部分的に無孔板である。必要により内外の支持枠を
つける。挿入物またはスペーサーであってもよい流路内
区画材４７で流路を補強することができ、透過性壁３８
を介して接している活性炭、木炭等の吸着材との接触改
善、境膜更新の促進と同時に流動抵抗、方向変換あるい
は通過回数増による抵抗増加または減少と方向変換によ
る慣性、混合とによって壁の透過量、接触効率を上げ
る。単段または繰り返し多段の活性炭層３９に出入りし
て結果的に多段接触になる。ダンパー４８または挿入物
４７で流路圧を調節し、壁透過量を調整できる。４４は
スペーサーを兼ねる線、薄板等で同時に壁効果によって
充填層の通過抵抗を減じ層の透過量を増加することがで
きる。出口４０から別の吸引送風機または流路切替えに
よる送風機３３で吸引し、極微粒子を分離するヘパ級ま
たはウルパ級フィルターでもよい濾過器４３へ押し込み
通風し清浄空気を室３２等に戻す。しかし本発明は必ず
しも１回通過の完全浄化は不要であることに着目してい
る。前置吸着器３４、または３９は比較的早く飽和する
ので使用状況に応じて予備品に差し替え、または流路切
替えによって主吸着層３９の汚染を遅らせ得る。容器と
しての４２は不銹鋼製が適当で本体２を外箱とした場合
には取り外し自在のカートリッジとして回収して再生で
きる。３８によって構成されている板状の複数の各容器
ごとに回収再生も可能である。

【００１５】回収再生システムはリサイクルによる資源
・エネルギー節約、低運転コストとともに吸着有害物管
理・解析を可能にし、装置２の収容活性炭量を増加して
寿命を延長し診断を兼ねた交換回収一回訪問当たりの回
収・再生量を増加して輸送と再生の経済性を高めて高度
処理の新システムを成立させる。密封貯蔵予備品は緊急
時の空気浄化、水処理、補助燃料に使える。送風機出入
り口フィルター、パージ濾過器等は部分的に省略しある
いは短絡、差し替えによ高濃度汚染物除去、高度処理、
高濃度汚染物緊急対策ができる。微粒子、臭気、化学物
質等の測定センサーを設置し測定し、情報通信、監視通
報系を構成し、管理状態を遠隔監視し、遠隔制御でき
る。図３は本発明により室内浄化効率を改善する室内流
動の平面視原理図である。また流路断面積は真の断面積
に層内の伴流を加えたものが実効断面積となりこれは流
路抵抗によって異なり抵抗が大になると実効断面積が増
加して層を透過する率が増加するので効率は低下し難く
自己制御的になる。低流量ではダンパーをしぼれば層の
通過量は増加する。ダンパー全閉の操作もできる。本発
明は排気、排ガス処理に使用でき、炭素質濾過材は９０
℃付近以下、無機材料では５００℃付近以下低温燃焼温
度では煤の後燃焼ができる。図４は吸着部流路３７に薄
型遠心ファンまたはシロッコファンを挿入し、炭素質吸
着剤を吸音材兼用としまたは吸音効果のある材料、濾過
材３９、５４で実質的に包囲し騒音を４０ないし６０デ
シベルまたはそれ以下に減じることができる。夜間静音
運転に適する。開口５５から差し入れて蓋５６およびネ
ジ５７で固定できる。ファンの吐出口は図では下方であ
り、吸入口は吸着層の厚み方向である。空気はカートリ
ッジの濾過層１３から入口流路３７に入り吸着浄化空気
は最終の活性炭吸着層５２を迂回せずに透過し濾過室４
３の濾過材５３を通過して出る。処理流量を増加しても
官能検査による脱臭率、煙草煙の除去率は同等以上で処
理量は増加した。この例では活性炭の篩型のパネル箱３
８はガイドによってはめこみ構造になって取り外し自在
になっている。数枚のパネルはカートリッジ２に納めら
れ単独または一括取り出し回収・輸送ができる。

【００１６】

【実施例１】図１、２により亜鉛メッキ金網の０．２５
ｍｍ篩目で構成した幅２５ｃｍ、高さ５０ｃｍ、厚み３
ｃｍの枠入りパネル５枚を２．５ｃｍ流路相当の間隔で
出入り口付きステンレス鋼製容器に組み込み、これを装
置箱に組み込んで空気浄化装置とした。 各パネルに粒
度０．５ないし３ｍｍのヤシ殻活性炭を充填し送風機で
０．５ないし８立方メートル／分の室内空気を送入し
た。活性炭はあらかじめ通風して微粒子を分離しておい
た。煙草の呼気（主流煙）、紙のいぶり煙、線香の煙と
臭気を１回通過で除去できた。塩化ビニル接着剤（メチ
ルエチルケトン）臭気、クレゾール臭気も一回通過で除
去でき５人の官能検査で検知しなかった。ラッキョウ、
納豆の臭気も同様であった。微粉を予備分離しない活性
炭を使用しても微粒子の排出は認められず、この装置の
微粒子捕捉効果を示している。出口フィルタは１０日運
転後も当初の白度を維持していた。この装置で浄化した
室内に居て屋外に出ると、屋外の臭気を感じることが多
かった。日常の外気臭慣れとこの装置の微量臭気の除去
能力を示している。このの装置のパネル５枚のうち２枚
を同粒度の木炭破砕物に入れ替えたが結果は同じように
脱臭、除塵ができた。また本発明は加圧下では小型化容
易である。

【００１７】

【実施例２】図１、実施例１の装置を使用した。目張り
した６畳間で煙草煙を充満して刺激性煙状態で試験し
た。空気循環条件を押し出し流れに調整し活性炭系遠心
送風機１２０立方メートル／時、ノズル１６吹き出し、
下部吸引濾過上方吹き出しファン１００立方メートル／
時、１５分で日常の状態に戻り、１時間で臭気不感にな
った。検知管による分析値はアンモニアについて０分、
３０分、６０分のそれぞれ３ｐｐｍ、０．５ｐｐｍ以
下、不検出であった。アセトアルデヒドについても同様
に３ｐｐｍ、０．５ｐｐｍ、不検出、酢酸についてそれ
ぞれ５ｐｐｍ、０．８ｐｐｍ、０．６ｐｐｍであった。
室内空気は煙、臭気とも官能検査では感知しなかった。
（対照例）室内の空気循環を調整せずに処理した。３０
分で通常の状態に戻り、臭気不感には８時間かかった。

【００１８】

【実施例３】清浄な６畳部屋で１．５メートルおよび２
メートルの距離で喫煙試験した。上からの吸引は使用せ
ず、正面上から２立方メートル／分を吸引し、正面下吸
引は軸流フアンで３立方メートル／分吸引し、横および
上方へ比較的高速で吹き出した。正面の下方吹き出しノ
ズル１６から１．４立方メートル／分吹き出し、喫煙者
との間に障害物はなかった。煙草の煙は喫煙位置から空
気清浄機へ横へとたなびき１．５メートル一では１００
％、２メートル一では略９０％が清浄機に吸い込まれ、
部屋の空気汚染は認められなかった。吹き出し方向と量
は細い縫い糸を吊した道具と煙草煙によって目視によっ
て容易に調整できた。汚染源からの煙等の室内拡散を防
止または軽減が容易になり、室内の有害物は検知管の検
出限度以下に維持され煙草臭気もなかった。（対照例）
下方吹き出しを使用しない時には調整は大変であった。
使用した時でも畳上に１０ミリメートル以上堰状の障害
物があると効果は少なかった。

【００１９】

【実施例４】清浄な８畳、４畳半の続き部屋で１．５メ
ートルおよび２メートルの距離で喫煙試験した。上から
の吸引は３立方メートル／分、正面上から２立方メート
ル／分を吸引し、正面の下方吹き出しノズル１６から
１．４立方メートル／分吹き出し、喫煙者との間に障害
物はなかった。煙草の煙は喫煙位置から空気清浄機へ横
へとたなびき１．５メートル一では１００％、２メート
ル一では略９０％が清浄機に吸い込まれ、煙の濃厚化を
防止できた。

【００２０】

【実施例５】図４の１／５相当の切り欠をいれても同等
の結果が得られた。空気清浄機吸入れ側に金属管を連結
しジーゼル発電機の排気口を差し入れ、発電機始動し
た。清浄機出口に煤は認めず運転音も７５デシベルから
５ないし１０デシベル程度低下し、黒煙を消すことがで
きた。

【００２１】

【発明の効果】本発明は低圧力損失の空気、排気浄化装
置であってフアンまたは低圧送風機で運転できる。過大
な圧を逃がし入り口閉塞が問題であったタール、微粒子
による炭素質吸着体、無機吸着体、各種フィルターを利
用しつつ連続運転でき、臭気、アレルゲン、内分泌攪乱
物質、化学物質、煙等の除去に高効率で、しかも出入り
口連通で能力変化の幅は大きく、ダンパーによる連通
度、吸着層透過比率調整、流通抵抗調整が効果的に働
き、無調整でも自己制御性によって効果は安定してい
る。これによって変動の大きい環境の浄化、極微量有害
物の予備除去用も含め精密浄化を容易にした。浄化機は
内部短絡を許す簡易な構造で家庭用としても廃棄物処理
による周辺汚染対策、シックハウス症候群、アレルギー
対策、内燃機の微粒子排出対策に健康障害の予防と解消
に貢献し安全性も高く、コストと資源活用の点で有利で
ある。比較的多量の炭素質吸着材を使用でき長寿命化が
容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】空気浄化装置側面図

【図２】平面または立面の内部説明図

【図３】室内空気流れ平面視説明図

【図４】ブロワー内蔵機器平面または立面の断面図

【図５】空気清浄装置本体と分離型吸入端または暖冷房
との連結の立面説明図

【図６】分離型兼用機の室内空気流れ平面視説明図

【図７】空気浄化装置平面または立面の断面図

【図８】空気浄化装置Ｂ視吸着材スリット型枠と流れの
立面説明図

【図９】空気浄化装置Ａ視切り欠き・穴型吸着材枠と流
れの立面説明図

【符号の説明】

１ 煙発生源２ 空気清浄機本体、３、４、５、６、６
２ 空気吸引口、７、１６ 清浄空気吐出口、８、１
０、１１、２７ 吸入管、ダクト、９、１２、１４、１
５ 方向変換可能な浄化空気吐出口、１３、４３、５３
濾過材、吸着材、１７ 床上に沿う気流、１８、６０
分離型吸入または吐出端、３２ 室、家屋、機器空
間、１９、２０、２１ 流線、３３ 送風機、排風機、
フアン、３８ 透気性壁、金網、吸着剤、濾材容器、３
９ 濾過材、浄化用炭素質吸着剤、活性炭、木炭、吸着
材等の充填層、４７ スペーサー、４８ ダンパー、６
３、６４、６５、６６、６７、６８ 温度、湿度センサ
ー７２ パージガス濾過器、７３ ダンパー調節腕７６
空気または排気スリット、穴

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸着浄化層または濾過浄化層に接し、出入
   り口が実質的に連通し、方向転換迷路またはＵターンを
   有し、ガス透過性隔壁からなり単数または複数の切替え
   機能を有する流路を構成し、処理すべき空気または排気
   ガスを流し、その一部または主要部を上流側流路から流
   路壁を透過し浄化層を経由して下流側流路または別系統
   であってもよい比較的低圧流路へ流すこと、単数または
   複数の浄化層を有することからなる空気または排気の浄
   化方法
2. 【請求項２】室内の空気または排気を浄化する場合に、
   浄化装置前面の比較的下部吸引口から吸引し濾過または
   吸着浄化する系と、（イ）前、横側面または上面から選
   ばれた複数位置に方向調整吸引口または吹き出し口を設
   けること、（ロ）装置上部からの吸引、（ハ）吸引気流
   の濾過材料または炭素質吸着材粉粒、塊状または片状炭
   素、繊維状炭素層の処理系また濾過処理系、の選択また
   は組み合わせ処理による浄化空気を上方ないし下方に吹
   き出す可変または固定方向の管、吹き出し面、ギャラリ
   ーまたはスリット、（ニ）分離型装備、の選択組み合わ
   せからなる空気または排気の浄化方法。
3. 【請求項３】吸着浄化層または濾過層からなる１系統以
   上の空気または排気浄化系と送風機からなる空気浄化装
   置において比較的高い圧損失の浄化系の途中から抽気し
   て比較的低圧損失の浄化系として吸引した空気の一部を
   低度浄化空気として外気に放出しまたは室内下方、上方
   または側方に放出する空気浄化の方法。
4. 【請求項４】空気浄化機により室内空気を浄化する場合
   に空気浄化機の吸引口または吸入面を少なくとも両側面
   から包囲して吸引方向と反対方向に比較的室壁寄りに浄
   化循環気流を吹き出して室内部局部空間を包囲し、包囲
   された内部空間から内部空気を吸引し浄化する空気また
   は排気の浄化方法。
5. 【請求項５】炭素性吸着剤の再生用カートリッジを保有
   する空気清浄機において、吸入ノズルまたは吐出ノズル
   とダクト接続機能を有する本体と、本体と分離自在の吸
   入または吐出装置とからなる空気または排気浄化装置。
6. 【請求項６】冷暖房機の室内吸気部のカバーまたは濾過
   機能と冷却機の間に空気清浄機の軽度浄化空気または高
   度浄化空気を供給する吹き出し口を設け、冷暖房機の室
   内吸気部はカバーまたは濾過機能を介して室内と通気連
   絡し、空気清浄機の過剰空気放出用吹き出し口を設けた
   冷暖房機の連結方法。
7. 【請求項７】空気清浄機において浄化空気の吐出側に室
   内空気脱臭剤、臭気マスキング剤、植物精油、芳香剤、
   包摂化合物形成吸着剤ハーブ片、木片から選ばれた材
   料、の切替えまたは差し替え機能付き切替え流路と薬剤
   箱、薬剤片、浸透布片浄化材充填層が粉粒、炭素性物、
   触媒、または繊維質層、から選ばれた１つまたは組み合
   わせであり、供給口、蒸発器または挿入口を設けた空気
   浄化機。
8. 【請求項８】部屋、屋内、機器内に揮発性薬剤を放出し
   て吸着または付着させ、ついで炭素性吸着剤充填層表面
   流と透過流を利用する空気または排気浄化装置によって
   室内を浄化運転し浄化に使用した炭素性吸着剤容器を交
   換または機器内部流路切り換えで除臭または除害する空
   気の浄化または脱臭法。
9. 【請求項９】フアンモーターである遠心送風機の羽根面
   曲率が回転方向外面に凸であり、内面が吐出風誘導面で
   あるケース周板が羽根車回転支持体から着脱分離可能の
   部品からなり羽根凸面または吐出風誘導面内面に煙霧質
   を付着させ、または不粘着加工し、フアンモーターのベ
   アリング側に清浄化空気を供給する孔、スリットまたは
   有孔面と清浄化空気流路と連通する流路を設けた遠心送
   風機。
10. 【請求項１０】送風機を複数有する空気浄化装置におい
    て複数の流通流路を持つ浄化系を設け、吸入する処理す
    べき空気の汚染程度を測定して自動または手動で比較的
    高度の空気浄化系の送風機または浄化系の一部または全
    部をバイパスする切り換え機構とからなる空気または排
    気浄化装置。
11. 【請求項１１】環境条件、浄化機、浄化すべき対象の写
    真、デジタル写真、画像、室内立体図、または床面、天
    井、壁面、窓側面に分解された平面的または立体的写
    真、物品配置写真、画像または図、現況凹凸図、目標浄
    化水準、付加事項、浄化計画の解析・診断・提案・安全
    審査から選ばれた情報を暗号化し、インターネットによ
    り端末間で情報交換する診断・情報システム。