JP2015123178A - 空気清浄機 - Google Patents

Abstract

【課題】空気中の臭気を除去するのに用いる水分で加湿された空気を除湿する際に、除湿手段やその周辺の構造物等に有害物質が汚れとして付着するのを防ぐ。
【解決手段】浄化液７が貯留された貯留槽９の一方の空間９ｂにおいて、室内３の空気を散気管５ａから放出させてその気泡５ｂを浄化液７と気液接触させ、浄化液７と悪臭成分との化学反応により空気中の臭気を消臭し浄化する。浄化液７との気液接触で加湿された浄化空気を除湿装置１１で除湿し、浄化空気から分離した水分の水滴１１ｂを除湿装置１１のドレン排出口１１ａから滴下させて、貯留槽９の他方の空間９ｃに回収する。他方の空間９ｃの開口９ｄに露出する浄化液７の液面を不揮発性液１３で覆い、浄化液７の水分蒸発を防ぐ。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気中の臭気を除去する湿式の空気清浄機に関する。

液体を用いて空気中の臭気を除去する湿式の空気清浄機では、臭気を除去する際に液体の水分で空気が加湿される。そこで、加湿された空気を除湿することが行われている（例えば、特許文献１）。

特許文献１の空気清浄機では、加湿装置で加湿した室内の空気の水分に空気中の臭気の元となる有害物質（アンモニアやホルムアルデヒド等）を吸着させ、その後、除湿装置で除湿した浄化空気を室内に放出している。なお、除湿装置で回収した有害物質を含む回収水は、光触媒を用いて無害化し加湿用に再利用される。

特開２００６−２８１０２５号公報

上述した特許文献１の空気清浄機では、加湿された空気中の水分に吸着された有害物質が除湿までの間空気中を浮遊するため、例えば除湿装置やその周辺の構造物等に空気中の有害物質が汚れとして付着する場合がある。

本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、空気中の臭気を除去するのに用いる水分で加湿された空気を除湿する際に、除湿手段やその周辺の構造物等に有害物質が汚れとして付着するのを防ぐことができる湿式の空気清浄機を提供することにある。

前記目的を達成するため、請求項１に記載した本発明の空気清浄機は、
液体を用いて室内の空気の臭気を浄化する湿式の空気清浄機において、
前記室内から導入された空気と浄化液との気液接触により該空気中の臭気が消臭又は脱臭されて、前記室内から導入された空気が浄化される浄化室と、
前記浄化室で浄化された浄化空気を除湿し除湿後の浄化空気を前記室内に放出する除湿手段と、
前記除湿手段により浄化空気から分離した水分を前記浄化液の貯留槽に回収する回収手段と、
を備えることを特徴とする。

なお、上記空気清浄機において、前記回収手段は、前記浄化空気から分離されて前記除湿手段から滴下される水分を通過させる前記貯留槽の上部の開口を有しており、該開口に臨む前記浄化液の液面は、該浄化液及び水よりも比重が小さい不揮発性液により被覆されているように構成してもよい。

本発明によれば、空気中の臭気を除去するのに用いる水分で加湿された空気を除湿する際に、除湿手段やその周辺の構造物等に有害物質が汚れとして付着するのを防ぐことができる。

即ち、請求項１に記載した本発明の空気清浄機によれば、浄化室に導入された室内の空気が浄化液との気液接触により浄化されると共に加湿されて、加湿された浄化空気が浄化室から除湿手段に移動する。このとき、浄化液との気液接触で加湿された空気は、臭気の元となる有害物質を含まない浄化空気となっている。このため、除湿手段やその周辺の構造物等に有害物質が汚れとして付着するのを防ぐことができる。

なお、上記の空気清浄機において、回収手段に、浄化空気から分離されて除湿手段から滴下される水分を通過させる貯留槽の上部の開口を設け、開口に臨む浄化液の液面を、浄化液及び水よりも比重が小さい不揮発性液により被覆させるように構成する場合は、浄化液の貯留槽が除湿手段の下方に配置されているので、浄化空気から分離されて除湿手段から滴下された水分が上部の開口を通って浄化液の貯留槽に回収される。

貯留槽に回収された水分は浄化液の液面を覆う不揮発性液の液面に落下し、不揮発性液よりも比重が大きいことから不揮発性液中を沈殿し、やがて浄化液の液面に達して浄化液と混ざる。

このように、加湿された浄化空気から分離して回収した水分が混ざる浄化液の液面が不揮発性液によって覆われるので、浄化液の水分がその液面から蒸発するのを防いで水分補給の頻度を減らすことができる。

本発明の第１実施形態に係る空気清浄機の概略構成を示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係る空気清浄機の概略構成を示す説明図である。 本発明の第３実施形態に係る空気清浄機の概略構成を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る空気清浄機の概略構成を示す説明図である。

図１に示す本実施形態の空気清浄機１は、室内３から空気を吸引するポンプ５と、ポンプ５で吸引した室内３の空気の臭気を浄化する浄化液７が貯留された貯留槽９と、浄化液７により浄化された空気（浄化空気）を除湿して室内３に放出する除湿装置１１とを有している。なお、図１中の点線の矢印は空気の流れを示し、実線の矢印は水分の流れを示す。

ポンプ５の排気側には散気管５ａが接続されており、該散気管５ａは貯留槽９内の浄化液７中に配置されている。ポンプ５で室内３から導入された空気は、散気管５ａから散気され気泡５ｂとなって浄化液７中を浮上する。

浄化液７は、散気管５ａから散気された浄化液７中の気泡５ｂ（室内３の空気）と気液接触して気泡５ｂ（空気）中の臭気を消臭又は脱臭するものである。本実施形態では、臭気の元となる悪臭成分（有害物質）と化学反応させて中和又は無臭の酸化物に変化させる水溶性の酸化剤を水に添加して浄化液７としている。

貯留槽９は、仕切壁９ａによって左右２つの空間９ｂ，９ｃに仕切られており、両空間９ｂ，９ｃは貯留槽９の底部側で連通している。一方の空間９ｂの上部は塞がれており、仕切壁９ａの下端よりも上方の浄化液７中に散気管５ａが配置されている。したがって、散気管５ａから散気された気泡５ｂは空間９ｂの浄化液７中を浮上する。

また、貯留槽９の他方の空間９ｃは開口９ｄによって開放されており、空間９ｃ内の浄化液７の液面は不揮発性液１３によって覆われている。不揮発性液１３は、浄化液７や水よりも比重が小さい液体であり、化学反応により浄化液７を変質させることのない不揮発性油等が用いられる。

除湿装置１１（請求項中の除湿手段に相当）は、貯留槽９の上方に配置されており、除湿装置１１には、貯留槽９の一方の空間９ｂから配管９ｅを介して浄化液７の液面上の空気が取り込まれる。この空気は、散気管５ａから散気されて浄化液７中を浮上した気泡５ｂが滞留したもので、浄化液７との気液接触により消臭及び加湿された浄化空気である。

除湿装置１１は、貯留槽９の一方の空間９ｂから取り込んだ浄化空気を除湿するもので、例えば、ヒートポンプ式の除湿ユニットを内蔵している。除湿された浄化空気は室内３に放出され、除湿により浄化空気から分離された水分は、除湿装置１１のドレン排出口１１ａから排出される。

ドレン排出口１１ａは、貯留槽９の開口９ｄの直上に配置されており、ドレン排出口１１ａから排出された水分は水滴１１ｂとなって滴下される。滴下された水滴１１ｂは、開口９ｄを通過して貯留槽９の他方の空間９ｃに回収される。回収された水滴１１ｂは、水滴１１ｂよりも比重が小さい不揮発性液１３中を沈殿し、やがて浄化液７の液面に達して浄化液７と混ざる。

なお、浄化液７は、気泡５ｂ中の悪臭成分（有害物質）との化学反応により不活性化が進行し、また、除湿装置１１から回収した水分により希釈化が進行する。そこで、これらの進行度合いに応じて、必要な消臭機能を維持するために追加の酸化剤を浄化液７に適宜添加することが望ましい。

また、本実施形態の空気清浄機１では、除湿装置１１のドレン排出口１１ａと、その下方に配置した貯留槽９の他方の空間９ｃの開口９ｄとによって、請求項中の回収手段が構成されている。

このように構成した本実施形態の空気清浄機１によれば、貯留槽９の一方の空間９ｂの浄化液７との気液接触により室内３の空気中の臭気を消臭し、貯留槽９から除湿装置１１に、浄化液７との気液接触で加湿された浄化空気が取り込まれる。このため、臭気の元となる悪臭成分（有害物質）が貯留槽９から除湿装置１１に移動しないようにして、除湿装置１１やその周辺の構造物等に悪臭成分（有害物質）が汚れとして付着するのを防ぐことができる。

また、本実施形態の空気清浄機１によれば、除湿装置１１からの水滴１１ｂを回収する貯留槽９の他方の空間９ｃの開口９ｄに露出する浄化液７の液面を不揮発性液１３で覆ったので、浄化液７の水分が開口９ｄに露出する浄化液７の液面から蒸発するのを防いで、浄化液７の水分補給の頻度を減らすことができる。

なお、本実施形態では、除湿装置１１において加湿された浄化空気から分離した水分を回収するために、貯留槽９の他方の空間９ｃに開口９ｄを設けたので、他方の空間９ｃの浄化液７の液面を不揮発性液１３で覆って水分の蒸発を防ぐようにした。しかし、加湿された浄化空気から分離した水分を除湿装置１１から貯留槽９に回収する密閉経路を別途設けて、貯留槽９自身も全体的に密閉構造とするようにしてもよい。

以下、貯留槽９を全体的に密閉構造とした本発明の第２実施形態に係る空気清浄機について、図２を参照して説明する。なお、図２では室内３の図示を省略している。

図２の説明図中引用符号１Ａで示す第２実施形態の空気清浄機は、貯留槽９を単一の密閉空間で構成しており、除湿装置１１のドレン排出口１１ａは、貯留槽９の散気管５ａよりも下方の箇所に、配管９ｆによって接続されている。

なお、本実施形態の空気清浄機１Ａでは、除湿装置１１のドレン排出口１１ａとこれに接続した配管９ｆとによって、請求項中の回収手段が構成されている。

このように構成した本実施形態の空気清浄機１Ａでも、第１実施形態の空気清浄機１と同様に、貯留槽９から除湿装置１１に、浄化液７との気液接触で加湿された浄化空気が取り込まれる。このため、臭気の元となる悪臭成分（有害物質）が貯留槽９から除湿装置１１に移動しないようにして、除湿装置１１やその周辺の構造物等に悪臭成分（有害物質）が汚れとして付着するのを防ぐことができる。

また、除湿装置１１からの水分を回収する配管９ｆを含めて貯留槽９が密閉空間で構成されており、浄化液７の液面が貯留槽９の外部に露出しないので、第１実施形態の空気清浄機１のように浄化液７の液面を不揮発性液１３で覆わなくても浄化液７の水分の蒸発を防ぐことができる。

さらに、上述した第１及び第２実施形態の空気清浄機１，１Ａでは、室内３からポンプ５で吸引した空気を散気管５ａにより浄化液７中で散気させ、気泡５ｂ（空気）が浄化液７中を浮上する際に、臭気を含んだ室内３の空気を浄化液７に気液接触させる構成とした。しかし、浄化液７が散布された空間を通過することで室内３の空気が浄化液７と気液接触する構成としてもよい。

以下、室内３の空気と浄化液７との気液接触を、浄化液７の散布空間において行うようにした本発明の第３実施形態に係る空気清浄機について、図３を参照して説明する。なお、図３においても室内３の図示を省略している。

図３の説明図中引用符号１Ｂで示す第３実施形態の空気清浄機では、図２に示す第２実施形態の空気清浄機１Ａにおいてポンプ５及び散気管５ａにより浄化液７中に放出していた室内３の空気を、図３に示すように、貯留槽９内の浄化液７よりも上方の空間にファン１５で送り込むようにしている。そして、この空間において、送液ポンプ１７で汲み上げて散布ヘッド９ｇにより散布した浄化液７の液滴７ａに、室内３の空気を気液接触させている。

なお、本実施形態の空気清浄機１Ｂでも、除湿装置１１のドレン排出口１１ａとこれに接続した配管９ｆとによって、請求項中の回収手段が構成されている。

このように構成した本実施形態の空気清浄機１Ｂでも、第１及び第２実施形態の空気清浄機１，１Ａと同様の理由から、臭気の元となる悪臭成分（有害物質）が貯留槽９から除湿装置１１に移動しないようにして、除湿装置１１やその周辺の構造物等に悪臭成分（有害物質）が汚れとして付着するのを防ぐことができる。また、第２実施形態の空気清浄機１Ａと同様の理由から、第１実施形態の空気清浄機１のように浄化液７の液面を不揮発性液１３で覆わなくても浄化液７の水分の蒸発を防ぐことができる。

なお、図３に示すような、貯留槽９内の浄化液７よりも上方の空間において、ファン１５で送り込んだ室内３の空気と散布ヘッド９ｇで散布した浄化液７の液滴７ａとを気液接触させる構成は、図１に示す第１実施形態の空気清浄機１にも適用可能である。この場合、室内３の空気と浄化液７との気液接触は、貯留槽９の一方の空間９ｂにおける浄化液７の液面よりも上方で行うことになる。

また、上述した第１乃至第３の各実施形態の空気清浄機１，１Ａ，１Ｂでは、貯留槽９（又は、貯留槽９の一方の空間９ｂ）が、室内３の空気と浄化液７とが気液接触する請求項中の浄化室を兼ねていることになる。しかし、室内３の空気と浄化液７とが気液接触する請求項中の浄化室を、浄化液７が貯留される貯留槽とは別に有する構成としてもよい。

さらに、上述した各実施形態では、臭気の浄化を浄化液７との気液接触による消臭（化学分解）によって実現する場合について説明した。しかし、脱臭剤との接触（化学吸着）や多孔質体との接触（物理吸着）による脱臭で臭気の浄化を実現してもよい。

なお、請求項中の気液接触には、消臭又は脱臭材として液体をわずかでも用いているもの、例えば表層に液体が塗工、担持された多孔質材料と臭気とを接触させる態様も含まれる。ここで、液体を担持可能な多孔質材料としては、活性炭やゼオライト等が挙げられる。また、表層に液体が塗工されているものを使用する場合には、塗工時に液体であれば良く、使用する際には乾燥していても問題ない。

１，１Ａ，１Ｂ 空気清浄機
３ 室内
５ ポンプ
５ａ 散気管
５ｂ 気泡
７ 浄化液
７ａ 浄化液液滴
９ 貯留槽（浄化室）
９ａ 仕切壁
９ｂ 一方の空間
９ｃ 他方の空間
９ｄ 開口
９ｅ 配管
９ｆ 配管（回収手段）
９ｇ 散布ヘッド
１１ 除湿装置（除湿手段）
１１ａ ドレン排出口（回収手段）
１１ｂ 水滴
１３ 不揮発性液
１５ ファン
１７ 送液ポンプ

Claims (1)

1. 液体を用いて室内の空気の臭気を浄化する湿式の空気清浄機において、
   前記室内から導入された空気と浄化液との気液接触により該空気中の臭気が消臭又は脱臭されて、前記室内から導入された空気が浄化される浄化室と、
   前記浄化室で浄化された浄化空気を除湿し除湿後の浄化空気を前記室内に放出する除湿手段と、
   前記除湿手段により浄化空気から分離した水分を前記浄化液の貯留槽に回収する回収手段と、
   を備えることを特徴とする空気清浄機。

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