JP2002079025A - 浮遊微粒子のろ過方法及びろ過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 目詰まり発生の可能性を無くして浮遊微粒子
を含むエアを簡単な構成でろ過し得る浮遊微粒子のろ過
方法を提供する。 【解決手段】 石けん水にエアを送り込むことにより泡
を発泡室内１０に浮遊させると共に、この発泡室に微粒
子をエア流により流入させることにより、泡に微粒子を
付着させ、泡を接触消滅させる泡トラップ穴としてのネ
ット部１５を通して、発泡室１０に流入するエアを排気
させ、発泡室１０の底部に、消滅した泡を微粒子を含む
石けん水として溜める。流入したエアは、浮遊する泡群
中を通過してネット部１５から排気される過程で、微粒
子が泡に付着することによりろ過される。逐次発生され
る泡は自然消滅、互いの接触、発泡室１０の内周面、ネ
ット部１５への接触等で逐次消滅して滴下する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気中に浮遊状態
の微粒子をろ過するための浮遊微粒子のろ過方法及びろ
過装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば車両用ランプの耐塵試験を行う場
合、ランプを収納した試験室に１μｍ以下の粒子径のカ
ーボンブラックの粉末を噴射すると共に、フィルタを通
して排気を行っている。このような排気用のフィルタと
しては、大気に浮遊する花粉等を除去する場合と同様に
高電圧が印加された集塵機能を有するポリエステル系の
帯電フィルタを用いるのが通常である。しかしながら、
この帯電フィルタは網目を粒子径に対応して細かくする
必要があるために、短時間で目詰まりを発生し、放置す
ると噴射圧力により試験室が膨張するだけでなく、その
シール部からカーボン粉末が漏洩することもある。

【０００３】一方、特開平０９−１６４３１７号公報に
よれば、吸引機を備えた煤煙の流通管に複数のシャワノ
ズルを配列し、噴出する浄水をろ過部及び貯留部を備え
たタンクに回収し、貯留部内の浄水をシャワノズルにポ
ンプで循環させる煤煙浄化装置が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この煤煙フィルタ装置
では、帯電フィルタは不要になるが、吸引される流通管
から煤煙を漏洩させることなくシャワ水に確実に付着さ
せるには、多数のシャワノズルを緊密に配列する必要が
あり、ろ過部或はその浄水の循環構造等を含めて構造的
に嵩張ることになる。

【０００５】本発明は、このような点に鑑みて、目詰ま
り発生の可能性を無くして浮遊微粒子を含むエアを簡単
な構成でろ過し得る浮遊微粒子のろ過方法及びろ過装置
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、この目的を達
成するために、請求項１により、エア中に浮遊する微粒
子をろ過する浮遊微粒子のろ過方法において、石けん水
にエアを送り込むことにより泡を発泡室内に浮遊させる
と共に、この発泡室に微粒子をエア流により流入させる
ことにより、泡に微粒子を付着させ、泡を接触消滅させ
る泡トラップ穴を通して、発泡室に流入するエアを排気
させ、発泡室の底部に、消滅した泡を微粒子を含む石け
ん水として溜めることを特徴とする。流入したエアは、
浮遊する泡群中を通過して泡トラップ穴から排気される
過程で、微粒子が泡に付着することによりろ過される。
逐次発生される泡は自然消滅、互いの接触、発泡室の内
周面、泡トラップ穴への接触等で逐次消滅して滴下す
る。

【０００７】請求項１による浮遊微粒子のろ過方法を実
施する装置としては、請求項４により、微粒子をエア流
により流入させる微粒子流入口を有する発泡室と、泡ト
ラップ穴を介して発泡室に連通する排気室とを備えると
共に、この排気室及び発泡室の底部にそれぞれ石けん水
を溜める液溜め部が設けられ、発泡室の液溜め部に、石
けん水にエアを供給するエア供給部を付設させ、発泡室
に流入したエアを排気する排気口を泡トラップ穴の上方
に位置するように排気室に設けた。エア供給部によりエ
アが石けん水に供給されることにより、発泡室には泡が
充填される。泡トラップ穴に接触して消滅した泡は、排
気室の液溜め部にも滴下する。ネット部を通過して浮遊
する泡は上方の排気口に浮上する途中で自然に或は接触
により消滅する。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１を基に本発明のろ過方法を実
施するための浮遊微粒子のろ過装置の実施の形態を説明
する。このろ過装置９はランプ耐塵試験機３０に付属す
る泡フィルタ装置として構成され、微粒子流入口１２に
設けられたファンモータ１２ａによる吸引によりダクト
１１を通してランプ耐塵試験機３０からカーボン微粒子
が浮遊状態で流入する発泡室１０と、その壁部１９に隣
り合わせに構成され、大気に開口した排気口２１が上面
に設けられた排気室２０とを備えている。このろ過装置
の全体の容積は例えば３Ｌ程度であり、実際の構造とは
逆に説明上ランプ耐塵試験機３０よりも大きく図示され
ている。

【０００９】発泡室１０及び排気室２０の少なくとも底
部は、全容積の１／５程度の容積を有する液溜め部１０
ａ、２０ａとして液密状に構成されている。壁部１９は
これらの室１０、２０の隔壁として機能し、また底面間
に開口部１９ａを形成して双方の液溜め部１０ａ、２０
ａを互いに連通させる共通の液溜め部として構成させて
排液口２９を共用させている。発泡室１０の上部には、
液溜め部１０ａに貯えられた石けん水にパイプ１４を通
してエアを圧送する発泡用エアポンプ１３が設けられて
いる。微粒子流入口１２にはダクト１６が下設され、そ
の下端は液溜め部１０ａの満タンレベルの僅かに上方位
置で終端している。

【００１０】壁部１９には、泡トラップ穴群として例え
ば２０ｍｍ平方に網目状に穿孔された格子状のネット部
１５が形成され、その排気室２０側の先方にはエア流を
下向きに誘導するフード２２が取付けられている。排気
室２０のネット部１５の上方位置には、排気口２１に前
置されるように、同様な構造の２重のネット部２５、２
６が設けられている。排気口２１のダクト２７には、泡
消滅用のドーナツ状の水槽２８が設けられている。ネッ
ト部の網目の形状は小さくした方が泡との接触頻度は高
くなるが、逆に小さく変形された消滅しにくい泡を発生
させることになり、泡のトラップ機能を有効に発揮する
双方の妥協点で設定されている。

【００１１】ランプ耐塵試験機３０は、試験対象の車両
用ランプ３９が収納される気密の試験室の一方側の壁部
にカーボンを所定の圧力でに噴射するカーボン噴射部３
１を設け、対向する壁部にダクト１１に接続するフィル
タ無しの排気口３２を設けて構成されている。

【００１２】このように構成されたろ過装置９の動作は
次の通りである。液溜め部１０ａには、市販の洗濯用液
状石けんである洗剤液を約１００倍に水で希釈した希釈
液１８を全容積の１／５程度用意する。この希釈液にエ
アポンプ１３によりエアを連続的に供給し、希釈液１８
の上方領域に浸漬されたパイプ１４の先端部からエアを
吐出させ、洗剤液の界面活性作用を利用することにより
逐次自然消滅する泡、即ちシャボン玉を発生させて浮遊
させ、発泡室１０に常時充満させる。このように調製さ
れた希釈液１８は、その成分及び希釈濃度により、自然
消滅し易い強度及び集塵に適した３０ｍｍ程度の大きさ
の泡を容易に発泡し得ることが確認されている。つま
り、洗濯用液状石けんの原液のままの場合自然消滅しに
くく、希釈しすぎると発泡しにくくなる。

【００１３】ランプ耐塵試験機３０で車両用ランプ３９
の耐塵試験が行われている間、噴射されたカーボン微粒
子は、ファンモータ１２ａによっても吸引されて排気口
３２からダクト１１を通ってエア流に浮遊して連続的に
発泡室１０に流入する。このエア流は、さらにダクト１
６を通って泡の浮遊密度の高い発泡室１０の下方領域に
解放される。

【００１４】流入したエアは発泡室１０中で拡散すると
共に、ネット部１５に向かうことにより浮遊する泡群中
を通過する過程で、カーボン微粒子を泡に付着させる。
泡は自然に、互いの接触或は発泡室１０の内周面への接
触で逐次消滅し、カーボン微粒子を含む点滴となって希
釈液１８中に滴下し、カーボン微粒子は希釈液１８の底
部に自重で沈殿する。また、ファンモータ１２ａの風圧
によっても消滅が促進される。

【００１５】同様に排気エア流に乗ってネット部１５に
接触して消滅した泡は、双方の液溜め部１０ａ、２０ａ
に滴下する。ネット部１５で消滅しなかった泡或は小さ
く変形された泡は、フード２２で下向きに希釈液１８に
向かいその途中或はその内周面もしくは液面に接触して
消滅する。消滅せずに浮上した泡はネット部２５、２６
を通過する際に消滅して滴下する。これらのネット部を
極く一部の泡が通過した場合、排気口２１の充分大きな
開口面積により排気圧が大気圧近くに低下させられてい
るダクト２７内で沈下すると、水槽２８の液面に接触し
て消滅・沈殿する。

【００１６】用意した希釈液１８は、車両用ランプ３９
の複数回の耐塵試験に対して継続的に使用される。カー
ボン微粒子の沈殿量がパイプ１４の先端に接近して攪拌
状態になる程度に増加した時点で希釈液１８は排液口２
９から排液され、沈殿したカーボン微粒子も一緒に簡単
に除去される。

【００１７】さらに、前述の実施の形態において、ファ
ンモータ１２ａはランプ耐塵試験機３０の噴射圧を利用
するのを前提に廃止することもできる。液溜め部１０ａ
に付設されるエア供給部は、前述のエアポンプ１３に代
えて、工場に設備された圧縮エアをパイプ１４を通して
供給するように構成することもできる。また、パイプ１
４を横向きに延長して希釈液中に浸漬させ、複数個所で
エアを吐出させることも考えられる。排気室は、底部に
液溜め部を備え、多重のネット部を内蔵した煙突状に構
成することもできる。さらに、泡トラップ穴としては、
電熱線によりネット部を構成したり、穴の上方にシャワ
ーを設けて構成することもできる。

【００１８】本発明は、前述のカーボン微粒子用フィル
タに限らず、空中に浮く粒径が１μｍ以下である煙草の
煙或は花粉等のろ過等にも利用可能であり、沈殿せずに
石けん水に浮遊或は溶ける微粒子でもろ過し得る。さら
に、家庭用或は自動車の空気清浄器として実施すること
も可能である。

【００１９】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、室内で石けん
水にシャボン玉を発生させる簡単な方法により、浮遊す
る微粒子を石けん水中に回収して空気をろ過することが
できる。繊維フィルタの目詰まりの問題もなく、ろ過後
は石けん水の排液だけで済み、また発泡室の汚染も生じ
ないために保守上も有利である。請求項２の発明によれ
ば、石けん水が液状石けんを水で希釈するだけで簡単に
用意される。請求項３の発明によれば、カーボン粉末も
石けん水中に沈殿させて容易に除去できる。沈殿によ
り、回収後に大気中へ飛散するのが防止できる。

【００２０】請求項４の発明によれば、底部に石けん水
を溜める液溜め部を有する発泡室と、この発泡室に泡ト
ラップ穴を介して連通する排気室とにより嵩張らずに簡
単な構造で微粒子用の泡フィルタ装置が実現される。請
求項５の発明によれば、石けん水の排液も簡単に行え
る。請求項６の発明によれば、カーボン微粒子を噴射さ
せる耐塵試験機のカーボンブラックフィルタとしても有
効に実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるろ過装置の構成を示
す図である。

【符号の説明】

１０ 発泡室 １０ａ、２０ａ 液溜め部 １２ 微粒子流入口 １３ エアポンプ １５、２５、２６ ネット部 ２０ 排気室 ２１ 排気口 ３０ ランプ耐塵試験機

フロントページの続き (72)発明者 石橋 昭彦 神奈川県横須賀市田浦港町無番地 関東自 動車工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4D032 AA01 AE02 BA05 BA06 BB05 CA10 DA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エア中に浮遊する微粒子をろ過する浮遊
   微粒子のろ過方法において、 石けん水にエアを送り込むことにより泡を発泡室内に浮
   遊させると共に、この発泡室に微粒子をエア流により流
   入させることにより、前記泡に前記微粒子を付着させ、 前記泡を接触消滅させる泡トラップ穴を通して、前記発
   泡室に流入するエアを排気させ、 前記発泡室の底部に、消滅した前記泡を前記微粒子を含
   む前記石けん水として溜めることを特徴とする浮遊微粒
   子のろ過方法。
2. 【請求項２】 石けん水が液状石けんを水で希釈した希
   釈液であることを特徴とする請求項１記載の浮遊微粒子
   のろ過方法。
3. 【請求項３】 微粒子が、発泡室の底部に予め溜められ
   た石けん水中に沈殿し得るカーボンであり、その沈殿層
   の上方領域の前記石けん水に発泡用のエアが送り込まれ
   ることを特徴とする請求項１記載の浮遊微粒子のろ過方
   法。
4. 【請求項４】 請求項１の浮遊微粒子のろ過方法を実施
   する浮遊微粒子のろ過装置であって、 微粒子をエア流により流入させる微粒子流入口を有する
   発泡室と、泡トラップ穴を介して前記発泡室に連通する
   排気室とを備えると共に、この排気室及び前記発泡室の
   底部にそれぞれ石けん水を溜める液溜め部が設けられ、 前記発泡室の前記液溜め部に、前記石けん水にエアを供
   給するエア供給部を付設させ、 前記発泡室に流入したエアを排気する排気口を前記泡ト
   ラップ穴の上方に位置するように排気室に設けたことを
   特徴とする浮遊微粒子のろ過装置。
5. 【請求項５】 発泡室及び排気室が泡トラップ穴として
   ネット部を備えた壁部で隔離され、この壁部の下端部
   に、前記発泡室及び前記排気室を互いに連通させて共通
   の液溜め部を構成させる開口部を設けたことを特徴とす
   る浮遊微粒子のろ過装置。
6. 【請求項６】 微粒子流入口が、試験対象物にカーボン
   微粒子を噴射させることにより耐塵試験を行うための耐
   塵試験機の排気口に接続することを特徴とする請求項４
   又は請求項５記載の浮遊微粒子のろ過装置。