JP2005000740A

JP2005000740A - デミスタ及び空気清浄機

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Publication number: JP2005000740A
Application number: JP2003164438A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Yamamoto; 邦明山本; Toshiko Ushida; 利子牛田
Original assignee: Ducol Kk
Current assignee: Ducol Kk
Priority date: 2003-06-09
Filing date: 2003-06-09
Publication date: 2005-01-06

Abstract

【課題】気液分離性能を向上させた優れたデミスタを提供するとともに、脱臭作用、マイナスイオン発生作用、加湿作用を有する優れた空気清浄機を提供する。
【解決手段】流入口２１１と排出口２１２を備えた筐体２１内に設けられた気液分離具２２に気液流体を衝突させることで気液流体ＧＬから液体を分離する。気液分離具２２の表面には、光源２６により光照射される光触媒層２２１が形成されている。気液流体ＧＬのミストは水より成り、光触媒層２２１は酸化チタンから成る。光源２６は、気液流体ＧＬの流路の外から透光性の窓２７を通して光照射する。空気中の微粒子を除去して空気を清浄にする空気清浄機は、ケーシング３内に流入させた空気を、液溜め器に溜められた液体Ｌに衝突させて気液流体ＧＬを発生させ、デミスタ２で気液分離する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願の発明は、集塵機等において気液分離を行うデミスタ、及び、空気清浄機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
気体とミスト状（霧状）の液体との混合雰囲気から気液分離を行うデミスタは、産業用の集塵機等において広く用いられている。例えば、廃棄物処分場のような有害な塵埃を含むガスを排出する施設では、排ガス中に含まれる塵埃を集めて除去する集塵機が使用されている。このような集塵機では、水をミスト状にして排ガスに混合し、塵埃をミストに溶け込ませる。この後、デミスタによって水を分離し、排ガスから塵埃を除去している。
【０００３】
尚、本明細書の気液分離における液体とは、最終的には液体の状態となって流体中から除去されるという程度の意味であり、除去前の流体中に含まれる状態において“液体”の状態であることを必ずしも必要としない。気液分離における“液体”は、空中に浮遊する粒子ではあるものの、単独の気体分子の状態ではないすべてのものを含む。また、気液分離を行うものとして“デミスタ”の用語が使用されることもあるが、“ミストセパレータ”の用語が使用されることもある。本願発明のデミスタは、ミストセパレータとして呼ばれるものも含む概念である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
環境問題に関する関心の高まりなどを背景として、上記のような集塵機に対する要求も年々厳しくなってきている。デミスタについては、気液分離性能のさらなる向上が求められている。
一方、健康志向を背景として、家庭用空気清浄機が販売されてブームを呼んでいる。多くの家庭用空気清浄機は、フィルタ式であり、フィルタで塵埃を除去している。しかしながら、フィルタ式の場合、１〜２年でフィルタを交換しなければならず、面倒である。また、活性炭を備えたフィルタでなければ脱臭効果はない。
【０００５】
また、最近、マイナスイオンの人体に与える良い影響が注目され、マイナスイオン発生装置を備えた空気清浄機も市販されている。ただ、フィルタ式の空気清浄機の場合、加湿作用はないため、屋内の乾燥に対しては効果的ではない。
本願の発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、気液分離性能を向上させた優れたデミスタを提供するとともに、脱臭作用、マイナスイオン発生作用、加湿作用を有する優れた空気清浄機を提供する技術的意義がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願の請求項１記載の発明は、気体とミスト状の液体とが混じり合った流体である気液流体の流入口と気液流体の排出口とを備えた筐体と、筐体内に設けられた気液分離具とを備えており、気液分離具に気液流体を衝突させることで気液流体から液体を分離するデミスタであって、
気液分離具の表面には光照射により触媒作用を発揮する光触媒層が形成されており、この光触媒層に光照射する光源を備えているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項２記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記ミストは水より成るものであり、前記光触媒層は酸化チタンから成るという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項３記載の発明は、前記請求項１又は２の構成において、前記筐体は、透光性の窓で塞がれた開口を有しており、前記光源は、気液流体の流路の外からこの窓を通して気液分離具に光照射する位置に設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項４記載の発明は、空気中の微粒子を除去して空気を清浄にする空気清浄機であって、所定量の液体を溜める液溜め器を内部に備えたケーシングと、ケーシング内に空気を流入させるファンと、流入させた空気を液溜め器に溜められた液体に衝突させて当該空気と液体とが混じり合った気液流体を発生させる気液流体発生手段と、発生させた気液流体の流路上に設けられたデミスタとを備えており、
前記デミスタは、気液流体の流入口と気液流体の排出口とを備えた筐体と、筐体内に設けられた気液分離具とを備え、気液分離具に気液流体を衝突させることで気液流体から液体を分離するものであり、
さらに、気液分離具の表面には光照射により触媒作用を発揮する光触媒層が形成されており、この光触媒層に光照射する光源を備えているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項５記載の発明は、前記請求項４の構成において、前記ミストは水より成るものであり、前記光触媒層は酸化チタンから成るという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項６記載の発明は、前記請求項４又は５の構成において、前記筐体には、透光性の窓で塞がれた開口を有しており、前記光源は、気液流体の流路の外からこの窓を通して気液分離具に光照射する位置に設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項７記載の発明は、前記請求項４、５又は６の構成において、前記気液流体発生手段は、空気流入口から流入した気体の渦流を前記液体の液面に衝突させて液体を破砕しながら気液流体を発生させるものであるという構成を有する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態（以下、実施形態）について説明する。
図１及び図２は、本願発明の実施形態に係るデミスタの構成を示す図であり、図１は、平面断面概略図、図２は正面断面概略図である。
図１及び図２に示すデミスタは、前述した集塵機のように、気体とミスト状の液体とが混合した流体（以下、気液流体）の流路を構成するダクト１に対して取り付けられる。図１及び図２に示すように、二つのダクト１をつなぐようにしてデミスタが取り付けられる。このデミスタは、筐体２１と、筐体２１内に設けられた気液分離具２２等から構成されている。筐体２１は、二つのダクト１に挟み込まれた状態で取り付けられる。筐体２１は、上流側に気液混合流体の流入口２１１を有し、下流側に排出口２１２とを有する。
【０００８】
気液分離具２２は、表面にミストを付着させ、気液分離を行うものである。図２に示すように、気液分離具２２は、上下方向に長い薄い板であり、多数設けられている。図１に示すように、各気液分離具２２は、Ｖ字状の断面形状となっている。
【０００９】
各気液分離具２２は、筐体２１内で狭い複雑な流路を構成するよう配置されている。具体的には、図１に示すように、まず、最も上流側に位置する気液分離具２２群は、上流側にＶ字の開いた部分を向けて並べられている。その下流側に位置する気液分離具２２群は、流路の幅方向の位置が、上流側の気液分離具２２群の間の位置となっており、且つ、Ｖ字の開いた部分を下流側に向けて配置されている。さらにその下流側に位置する気液分離具２２群は、流路の幅方向の位置が最上流の気液分離具２２群と同じであり、且つ、上流側にＶ字の開いた部分を向けて並べられている。これを交互に繰り返し、筐体２１内で狭い複雑な流路（矢印で示す）が構成されている。図１及び図２では、流路に沿って六つの群（六段）の気液分離具２２が図示されているが、実際にはさらにもっと多い気液分離具２２が設けられることが多い。このような気液分離具２２群により、図１に示す複雑な流路が形成されている。
【００１０】
図２に示すように、筐体２１の底板部２１３は漏斗状となっている。底板部２１３の下端には、排液口２１４が設けられており、排液口２１４はバルブ２３で開閉されるようになっている。排液口２１４は、不図示の排液溜めに配管２４によりつながっている。
尚、筐体２１内の下部には、支持フレーム２５が設けられている。各気液分離具２２は、下端が支持フレーム２５に固定されて支持されている。各気液分離具２２の上端は、筐体２１の上板部２１５に固定されている。
【００１１】
本実施形態のデミスタの大きな特徴点は、気液分離の機能に加え、脱臭機能や分解機能をデミスタに持たせるため、光触媒反応を利用するものとなっている点である。具体的は、図１中に拡大して示すように、気液分離具２２の表面には光触媒層２２１が設けられている。さらに、デミスタは、光触媒層２２１に触媒作用を付与するための光照射を行う光源２６を備えている。
【００１２】
光触媒層２２１には、本実施形態では、酸化チタン（ＴｉＯ_２）膜が採用されている。酸化チタン膜の厚さは０．０１μｍ〜１μｍ程度であり、例えば真空蒸着の方法により形成される。気液分離具２２自体の材質は、機械的、化学的に安定なものであれば、特に限定されない。ステンレスやアルミのような金属、セラミック、アクリル樹脂やポリカーボネードのようなプラスチック等である。尚、光触媒層２２１は、気液分離具２２の全面に形成されている。
【００１３】
一方、筐体２１には、透光性の窓２７で塞がれた開口が設けられている。光源２６は、この窓２７を通して各気液分離具２２に光照射するようになっている。窓２７は、ガラス又は透光性のプラスチック等より成る。光源２６は、細長い棒状のものであり、気液分離具２２と同様、上下方向に延びるようにして配置されている。図２に示すように、本実施形態では複数の光源２６が設けられており、両側に均等間隔をおいて設けられている。光源２６としては、冷陰極又は熱陰極の蛍光灯、放電管、白熱電灯、ハロゲンランプ等が使用できる。光源２６としては、光触媒の効果を高めるため、高輝度のものを採用することが好ましい。尚、各光源２６の背後（窓２７とは反対側）には、反射ミラーを設けると、さらに光触媒の効率が高められるので好ましい。
【００１４】
次に、本実施形態のデミスタの動作について説明する。
気液分離すべき気液流体ＧＬが、ダクト１で導かれ、流入口２１１から筐体２１内に流入する。この流入は、ダクト１を含む排ガス系に設けられた不図示のファンの排風動作による。流入した気液流体ＧＬは、各気液分離具２２で形成された狭い流路を通りながら、各気液分離具２２に衝突する。この際、気体は流路を通り過ぎるものの、ミストは各気液分離具２２の表面に付着したままの状態となり、気液が分離される。気液流体ＧＬは、各気液分離具２２に次々に衝突し、ミストが付着・捕集される。この結果、流出口から流出する流体は、殆どミストの無い気体Ｇだけから成るものとなる。
【００１５】
各気液分離具２２表面でのミストの付着量が多くなると、液滴が形成され、液滴がある程度の数つながると、自重により気液分離具２２表面を流れ落ちることになる。流れ落ちた液体Ｌは、底板部２１３に落下して溜まる。デミスタによる気液分離がある程度の期間行われた後、底板部２１３には相当量の液体Ｌが溜まる。作業者は、バルブ２３を開け、溜まった液体Ｌを排液溜めに送る。
【００１６】
上記気液分離の動作において、光源２６は常時点灯されており、各気液分離具２２に光が照射されている。光照射された光触媒層２２１の触媒作用により、各気液分離具２２の表面に付着した液体において分解反応等が生じる。この反応により、有害物質の無害化又は有臭物質の無臭化などが行われる。
【００１７】
また特に、本実施形態では、光触媒層２２１は酸化チタンより成っている。酸化チタンは、水に対して親和性が極めて高く、接触角は殆ど０度である。従って、ミストが水より成る場合、ミストは気液分離具２２の表面に付着した際に表面で非常に薄く広がる。このため、送風圧力などにより表面から離れて再び気液流体ＧＬに混じってしまう可能性が極めて低い。つまり、気液分離の効率が非常に高くなっている。このように、本実施形態のデミスタは、光触媒作用を利用するので、気液分離に加えて有害物質の無害化や有臭物質の無臭化などが行えるとともに、光触媒層２２１が酸化チタンから成るので、気液分離の効率も極めて高い。
【００１８】
上記実施形態の構成において、光触媒の効率を高めるため、透光性の気液分離具２２が採用されることもあり得る。上記実施形態において、気液分離具２２が金属のような遮光性である場合、窓２７の外に位置する光源２６からの光が、筐体２のより内部に位置する気液分離具２２に充分に到達しないことがあり得る。気液分離具２２の表面や筐体２の内面を反射作用の高い表面とすれば、筐体２内で光が乱反射するため、ある程度内部まで光を到達させることができる。しかし、気液分離具２２を透光性とすれば、外側に位置する気液分離具２２を光が透過して、より内部側の気液分離具２２の到達するようになるので、内部側の気液分離具２２の表面も充分に光照射することができる。尚、気液分離具２２が透光性であっても、表面の光触媒層２２１はある程度光を吸収するため、１００％光が透過する訳ではない。
【００１９】
次に、デミスタの発明の別の実施形態について説明する。
図３は、別の実施形態に係るデミスタの平面断面概略図である。この実施形態のデミスタは、気液流体ＧＬの流路内に光源２６が設けられた点で特徴点となっている。具体的には、この実施形態では、光源２６は、各気液分離具２２に隣接して設けられており、各気液分離具２２の断面Ｖ字の底部に位置した状態で設けられてる。
【００２０】
このように、光源２６が気液流体ＧＬの流路内に設けられると、光源２６は各気液分離具２２に近い位置に配置することができるので、各気液分離具２２をくまなく効率よく光照射することができる。このため、光触媒の効率がよくなり、分解や脱臭が効率よく行える。この実施形態の場合、気液分離具２２が透光性でなくても各気液分離具２２に充分に光照射できるので、気液分離具２２の材料が限定されない、という長所がある。勿論、この実施形態において透光性の気液分離具２２を用いても良い。
【００２１】
尚、この実施形態において、光源２６のベース部（口金部）が気液流体に晒されることで腐食する等の問題がある場合、ベース部は筐体の外部に位置させるようにする。この場合、上板部及び底板部を液密及び気密に貫通するようにして光源２６の封体が配置される。この図３に示す実施形態と比較すると、図１及び図２に示す実施形態は、光源が気液流体ＧＬの流れに晒されることがないので、気液流体が腐食作用を持つものである場合、メリットがある。
【００２２】
上記各実施形態において、気液分離具２２としては薄い板状の部材が使用されたが、他の構成もあり得る。例えば、細い繊維状の部材からなるものである。繊維状の部材が複雑にからみあって形成されたものや、フィルタのように編み込まれたものが気液分離具として使用される場合もある。この場合も、そのような気液分離具の表面は、光触媒層とされる。光触媒層の形成の仕方としては、光触媒作用を有する材料の液体又はそのような材料を含む液体中に繊維状の部材を浸けて含浸法により形成することが考えられる。繊維状の部材を絡み合わせたもの又は編み込んだものを液体に浸けても良い。
【００２３】
次に、空気清浄機の発明の実施形態について説明する。
以下に説明する空気清浄機は、空気中の微粒子を除去して空気を清浄にするもので、主に業務用である。焼き肉屋、エスニックフードレストランなどの比較的においの強い料理を提供する飲食店、ペットショップ、病院や老人ホーム等、空気の浄化やにおい除去が必要な業務において使用されることが想定されている。
【００２４】
図４は、本願発明の実施形態に係る空気清浄機の側面断面概略図である。
図４に示す空気清浄機は、所定量の液体を溜める液溜め器を内部に備えたケーシング３と、ケーシング３内に空気を流入させるファン５と、流入させた空気を液溜め器に溜められた液体Ｌに衝突させて当該空気と液体とが混じり合った気液流体ＧＬを発生させる気液流体発生手段と、発生させた気液流体ＧＬの流路上に設けられたデミスタ２等から構成されている。
【００２５】
ケーシング３は、ほぼ直方体の箱である。ケーシング３は、空気流入口３２と空気排出口３３とを有する。図１及び図４に示すように、空気流入口３２は、ケーシング３の前板部に設けられている。空気排出口３３は、上板部に設けられている。
図４に示すように、ケーシング３は下側の部分が液溜め器に兼用されるようになっている。以下、この部分を液溜め兼用部３１と呼ぶ。図１に示すように、液溜め兼用部３１は、手前側に引き出せるようになっている。
【００２６】
液溜め兼用部３１には、液体（具体的には水）Ｌが所定の高さまで溜められるようになっている。以下、液溜め兼用部３１に溜められた液体Ｌを「貯溜液」と呼び、その設定された液面の高さを設定液面レベルと呼ぶ。図４に示すように、空気流入口３２から流入した空気Ａを、液溜液まで導く第一のガイド板６１が設けられている。第一のガイド板６１は、空気流入口３２の設けられた位置から水平に延び、そこから垂直に下方に延びている。また、第一のガイド板６１と連続するようにして垂直な姿勢の第二のガイド板６２が設けられている。第二のガイド板６２の下端は、設定液面レベルより下端に位置しており、貯溜液Ｌ内に浸かるようになっている。また、第一のガイド板６１の途中から、水平に延びるようにして中間板７が設けられている。
【００２７】
気液流体発生手段は、本実施形態では、ケーシング３内に流入させた空気を貯溜液Ｌに衝突させて貯溜液を破砕しながら気液流体を発生させるようになっている。具体的には、気液流体発生手段は、渦流を貯溜液Ｌの液面付近で発生させることにより気液流体を発生させるようになっており、気液流体発生手段は、渦流発生部４で構成されている。渦流発生部４は、液溜め兼用部３１の上側に設けられている。渦流発生部４は、第二のガイド板６２に向かい合うようにして配置された第三のガイド板６３と、第二のガイド板６２の下端部６２１によって構成されている。第三のガイド板６３は、垂直に延びる垂直部６３１と、垂直部６３１の下側の湾曲部６３２と、湾曲部６３２の下側のテーパー部６３３とを有している。湾曲部６３２は、図４に示すように、後ろ側に突出した湾曲となっている。テーパー部６３３は、湾曲部６３２の下端から前方斜め下方に延びるようにして設けられている。
【００２８】
一方、第二のガイド板６２の下端部６２１は、第三のガイド板６３の湾曲部６３２の高さにあり、図４に示すように、少し後方に折れ曲がっている。尚、第二のガイド板６２と、第三のガイド板６３の垂直部６３１は、上下方向の流路を形成しており、渦流発生部４でミストが発生して形成された気液流体ＧＬは、上方に導かれるようになっている。
【００２９】
デミスタ２は、ケーシング３内のやや後方に設けられている。中間板７の後端部は、図４に示すように下方に湾曲している。デミスタ２は、この中間板７の後端部とケーシング３の後板部とに挟まれるようにして取り付けられている。上方に導かれた気液流体ＧＬは、この下方に湾曲する中間板７の後端部によりガイドされてデミスタ２の下方に達するようになっている。そして、この気液流体ＧＬは、デミスタ２を通過する過程で気液分離が行われるようになっている。
【００３０】
デミスタ２は、前述した実施形態とほぼ同様の構成である。異なるのは、各気液分離具２２が水平な姿勢となっていることと、光源２６が片側にのみ設けられていることである。その他は、基本的に同一である。尚、図４に示すように、光源２６は、ケーシング３の背面に取り付けられており、反射ミラー２６１ごとケーシング３から取り外しできるようになっている。このため、光源２６の交換が容易となっている。このように光源２６をケーシング３に対して着脱自在にしておくと、光源２６の交換が容易となる。
【００３１】
尚、気液流体ＧＬは下方から上方にデミスタ２を通過するようになっており、この過程で気液分離が行われる。各気液分離具２２に付着した液体は、大きな液滴になった際、貯溜液Ｌに、各気液分離具２２から流れ落ちるか、しずくとなって落ちる。各気液分離具２２に付着した液の落下を促進するには、各気液分離具２２が少し斜めの姿勢になるようにするとよい。
【００３２】
ファン５は、デミスタ２の上方に設けられている。ファン５は、ケーシング３のほぼ中央に設けられており、垂直な回転軸の周りにモータ５１により回転するようになっている。尚、デミスタ２及び中間板７の上方には、第四のガイド板６４が設けられており、ファン５から空気排出口３３にかけて第五のガイド板６５が設けられている。
【００３３】
上記構成に係る空気清浄機の動作について説明する。この空気清浄機を使用する場合、液溜め兼用部３１に液体（通常は水）Ｌを設定液面レベルまで入れ、ケーシング３に正しくセットした後、ファン５を動作させる。ファン５が動作すると、ケーシング３内の空間、特にデミスタ２及び中間板７の下方の空間が負圧となり、この部分（主に第三のガイド板６３より後ろ側）で貯溜液Ｌが持ち上げられたような状態となって少し液面が上昇する。一方、ファン５の排風圧力により、空気が空気流入口３２から流入する。流入した空気は、第一第二のガイド板６１，６２にガイドされながら、貯溜液Ｌに衝突する。この結果、第二のガイド板６２よりも前側の部分で貯溜液Ｌが押し下げられたような状態となり、液面が少し低下する。
【００３４】
図４に示すように、渦流発生部４を構成する第二のガイド板６２の下端部６２１は、上記動作状態において、押し下げられた貯溜液Ｌの液面よりもわずかに上に位置するよう設計されている。この結果、図４に示すように、押し下げられた貯溜液Ｌの液面と下端部６２１との間には僅かな隙間ができる。
【００３５】
一方、第三のガイド板６３のテーパー部６３３は、それより下側に位置し、貯溜液Ｌに常時浸っている。上記のように、押し下げられた貯溜液Ｌの液面と下端部６２１との間に僅かな隙間ができると、この隙間を通って空気Ａが流れていく。この空気Ａの流れの影響と、空気流入口３２から流入した空気Ａの衝突の影響に伴い、貯溜液Ｌ内にも第三のガイド板６３に向かう流れができる。この貯溜液Ｌの流れは、テーパー部６３３にガイドされて斜め上に向かい、さらに湾曲部６３２にガイドされ、上方に跳ね上がって巻き込まれるような状態となる。そして、第二のガイド板６２の下端部６２１と液面との隙間から勢いよく流入してきた空気Ａも、図４に示すように、跳ね上がっている貯溜液Ｌに衝突して貯溜液Ｌを破砕しながら、湾曲部６３２内で渦巻く状態となる。この結果、湾曲部６３２と第二のガイド板６２の下端部６２１とに挟まれた空間に渦流が発生する。この渦流には、跳ね上がっている貯溜液Ｌに空気Ａが衝突することによって生じたミストも含まれ、結局、気液が混合した渦流が発生することになる。
【００３６】
ファン５による排風圧力により、渦流発生部４で生じた渦流から気液流体ＧＬが流れ出し、第二のガイド板６２と第三のガイド板６３の間の風路を通ってデミスタ２の下方に達する。そして、気液流体ＧＬがデミスタ２を下方から上方に通過し、この際、気液分離が行われる。そして、液体が分離された流体が第四第五のガイド板６４，６５によりガイドされながら、ファン５により空気排出口３３から排出される。
【００３７】
上記空気清浄機は、前述したように、屋内の空気を清浄する目的で使用されるものである。具体的には、屋内に存在する塵埃、花粉等の他、カビの菌、ウイルス等の有害な微粒子や、においを発生させている微粒子等を除去する目的で使用される。このような微粒子を含む空気が上記のようにケーシング３内に流入すると、渦流発生部４で渦流が発生する際に貯溜液Ｌ内に多くが溶け込む。この微粒子が溶け込んだ液体が、デミスタ２で気液分離され、貯溜液Ｌに落下する。これにより、屋内に存在していた塵埃や有害又は有臭な微粒子などは、多くが貯溜液Ｌ内に溶け込んで捕集されたことになる。
【００３８】
尚、渦流発生部４で生じたミストは、デミスタ２では完全に除去されない。従って、空気排出口３３から排出される空気にはミストがある程度混ざっている。このことは、本実施形態の空気清浄機が加湿作用があることを意味している。デミスタ２内の気液分離具２２の数、配置間隔等を調節することにより気液分離作用の度合いを調節することができる。従って、どの程度の加湿作用にするかにより適宜これらを設計する。
但し、空気排出口３３から排出される空気にミストが含まれることは、そのミスト中に塵埃や有害又は有臭な微粒子が残留している可能性があることを意味する。従って、加湿作用を高めると、塵埃や有害又は有臭な微粒子の捕集効果が犠牲になる。このようなことを勘案しながら、適宜、デミスタ２の性能を決定する。
【００３９】
本実施形態では、前述したように、光触媒機能を有するデミスタ２を使用している。従って、有害又は有臭物質の分解や脱臭なども併せて行える優れたものとなっている。即ち、カビの菌やウイルスなどの分解・無害化、動物などの嫌なにおいを除去する機能も併せ持っている。さらに、光触媒層２２１が酸化チタンからなるので、気液分離の効率が極めて高くなっている。
【００４０】
さらに、本実施形態では、気液流体発生手段が、前述したように流入させた空気で貯溜液Ｌを破砕しながら気液流体を発生させる。この破砕の際には、いわゆるマイナスイオンが発生する。マイナスイオンは、液体が水である場合、ＯＨ⁻のようなイオンである。マイナスイオンは、同様に空気排出口３３から排出される。周知のように、マイナスイオンは、人をリラックスさせる効果などがあり、この点でも本実施形態の空気清浄機は好適なものとなっている。さらに、本実施形態では、気液流体発生手段は液体の破砕を行うもので、マイナイオンの発生に兼用されているので、特別なマイナスイオン発生装置は不要である。このため、コストが安くでき、構造も簡単になっている。
【００４１】
また、ケーシング３の背面には、液面調整用タンク８が設けられている。液面調整用タンク８は、貯溜液Ｌの液面が設定液面レベルにある程度一致するよう調整するものである。前述した渦流発生部４における渦流の発生には、貯溜液Ｌの液面の高さが重要である。液面が設定液面レベルから大きく外れてしますと、渦流がうまく形成されず、塵埃や有害又は有臭な微粒子を貯溜液Ｌに溶かし込むことができない。
【００４２】
液面調整用タンク８の詳細な構成は省略するが、貯溜液Ｌの液面が設定液面レベルから大きく上昇すると、貯溜液Ｌがオーバーフローして流れ込み、貯溜液Ｌの液面が設定液面レベルを大きく下回ると、液面調整用タンク８から液体が補充されて設定液面レベルが保たれるようになっている。
尚、前述したように、貯溜液Ｌはミストになって少しずつ空気排出口３３から排出されるので、この空気清浄機が相当期間使用されると、貯溜液Ｌの液面が少しずつ下がっていく。液面調整用タンク８はこれを補償するように液体を補充する。
また、空気清浄機が長期間使用されると、貯溜液Ｌに捕集された塵埃や有害又は有臭な微粒子の量が多くなる。従って、一定期間の使用の後、液溜め兼用部３１はケーシング３から取り外され、貯溜液Ｌが新しいものと交換される。
【００４３】
上記実施形態では、液溜め器はケーシング３に兼用されたが、専用の液溜め器を設けて良い。例えば、ケーシングの底部に設置されるように液溜め器を設ける。液溜め器は、ケーシングから引き出して液体を補充することが可能に構成されるか、又は、ケーシングを分割して液溜め器内に液体を補充することが可能に構成される。尚、上記実施形態では、ファンは排風ファンであったが、ケーシング内に風を送る送風ファンが使用されることもある。さらに、気液流体発生手段としては、渦流を発生させる以外のものが使用されることもある。例えば、加湿器を同じ原理を使用して液体をミスト状にして空気と混ぜる構成が採用されることもある。
【００４４】
また、デミスタは、気液分離機能があれば足り、前述したものには限定されない。単純な板状の部材がデミスタとして採用される場合もあり、例えば、ガイド板として機能する部材がデミスタにも兼用される場合がある。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明した通り、本願の請求項１記載の発明によれば、光照射された光触媒層の触媒作用により、各気液分離具の表面に付着した液体において分解反応等が生じ、有害物質の無害化又は有臭物質の無臭化などが行われる。このため、気液分離の機能に加え、無害化機能や脱臭機能などを併せ持つ好適なものとなっている。
また、請求項２記載の発明によれば、上記請求項１の発明の効果に加え、光触媒層が酸化チタンより成るため、気液分離の効率が極めて高くなっている。
また、請求項３記載の発明によれば、上記請求項１又は２の発明の効果に加え、光源が、気液流体の流路の外から透光性の窓を通して気液分離具に光照射する位置に設けられているので、光源が気液流体の流れに晒されることがない。従って、気液流体が腐食作用を持つものである場合、メリットがある。
また、請求項４記載の発明によれば、空気中の塵埃や有害又は有臭な微粒子が液体に溶け込んで捕集され、清浄化される。加えて、光触媒機能を有するデミスタを使用するので、有害物質の分解や脱臭なども併せて行える。
また、請求項５記載の発明によれば、上記請求項４の発明の効果に加え、光触媒層が酸化チタンより成るため、気液分離の効率が極めて高く、従って微粒子の捕集効率も高いという効果が得られる。
また、請求項６記載の発明によれば、上記請求項４又は５の発明の効果に加え、光源が、気液流体の流路の外から透光性の窓を通して気液分離具に光照射する位置に設けられているので、光源が気液流体の流れに晒されることがない。従って、気液流体が腐食作用を持つものである場合、メリットがある。
また、請求項７記載の発明によれば、上記請求項４、５又は６の発明の効果に加え、流入させた空気により液体を破砕しながら気液流体を発生させるので、併せてマイナスイオンの発生も行えるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施形態に係るデミスタの構成を示す平面断面概略図である。
【図２】本願発明の実施形態に係るデミスタの構成を示す正面断面概略図である。
【図３】別の実施形態に係るデミスタの平面断面概略図である。
【図４】本願発明の実施形態に係る空気清浄機の側面断面概略図である。
【符号の説明】
１ダクト
２デミスタ
２１筐体
２１１流入口
２１２排出口
２２気液分離具
２２１光触媒層
２６光源
２７窓
３ケーシング
３２空気流入口
３３空気排出口
４渦流発生部
５ファン
６１〜６５ガイド板
７中間板
８液面調整用タンク
Ｌ液体
ＧＬ気液流体
Ａ空気

Claims

気体とミスト状の液体とが混じり合った流体である気液流体の流入口と気液流体の排出口とを備えた筐体と、筐体内に設けられた気液分離具とを備えており、気液分離具に気液流体を衝突させることで気液流体から液体を分離するデミスタであって、
気液分離具の表面には光照射により触媒作用を発揮する光触媒層が形成されており、この光触媒層に光照射する光源を備えていることを特徴とするデミスタ。
前記ミストは水より成るものであり、前記光触媒層は酸化チタンから成ることを特徴とする請求項１記載のデミスタ。
前記筐体は、透光性の窓で塞がれた開口を有しており、前記光源は、気液流体の流路の外からこの窓を通して気液分離具に光照射する位置に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のデミスタ。
空気中の微粒子を除去して空気を清浄にする空気清浄機であって、所定量の液体を溜める液溜め器を内部に備えたケーシングと、ケーシング内に空気を流入させるファンと、流入させた空気を液溜め器に溜められた液体に衝突させて当該空気と液体とが混じり合った気液流体を発生させる気液流体発生手段と、発生させた気液流体の流路上に設けられたデミスタとを備えており、
前記デミスタは、気液流体の流入口と気液流体の排出口とを備えた筐体と、筐体内に設けられた気液分離具とを備え、気液分離具に気液流体を衝突させることで気液流体から液体を分離するものであり、
さらに、気液分離具の表面には光照射により触媒作用を発揮する光触媒層が形成されており、この光触媒層に光照射する光源を備えていることを特徴とする空気清浄機。
前記ミストは水より成るものであり、前記光触媒層は酸化チタンから成ることを特徴とする請求項４記載の空気清浄機。
前記筐体には、透光性の窓で塞がれた開口を有しており、前記光源は、気液流体の流路の外からこの窓を通して気液分離具に光照射する位置に設けられていることを特徴とする請求項４又は５記載の空気清浄機。
前記気液流体発生手段は、空気流入口から流入した気体の渦流を前記液体の液面に衝突させて液体を破砕しながら気液流体を発生させるものであることを特徴とする請求項４，５又は６記載の空気清浄機。