JP2016002496A - 空気洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置コスト及び運転コストとも低く抑え、低コストで効果的に空気を洗浄する。
【解決手段】被洗浄空気Ａ１が通過する、洗浄用液Ｌ１で形成した気泡層Ｂ１を備える空気洗浄装置１。被洗浄空気が洗浄用液の気泡層を通過することで洗浄されるため、低コストで効果的に空気を洗浄することができる。気泡層の気泡を、洗浄用液が貯留した洗浄用液の表面に落下することによって生じさせることができる。前記気泡層は、前記被洗浄空気によって前記気泡を移動させて形成してもよく、気泡に供給された洗浄用液を衝突させて気泡を消滅させることができる。洗浄用液の層を形成する洗浄用液層形成手段を備え、気泡層を通過した洗浄空気を、洗浄用液層形成手段によって形成された洗浄用液層に通過させることができ、被洗浄空気の洗浄効果をさらに高めることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ウイルスや花粉、ＰＭ２.５等の汚染物質を含む空気を洗浄する空気洗浄装置及び空気洗浄方法に関する。

近年、大気汚染の深刻化や、ウイルスや花粉等による健康問題等に鑑み、汚染された空気を洗浄する空気洗浄装置が開発され、一般家庭、公共施設及び工場等で幅広く使用されている。

そのような空気洗浄装置の中で、例えば、特許文献１には、泡を形成しながら上昇させ、汚れた空気を水平面と平行な方向に供給して泡と接触させて洗浄し、上昇した泡をメッシュ部材と接触させて水滴として落下させ、落下した水滴を回収する空気洗浄装置が記載されている。

特開２００４−３３９３９号公報

しかし、上記従来の技術では、泡の上昇後所定の時間が経過すると、泡がメッシュ部材に衝突して消滅するため、泡と被洗浄空気の接触時間が短い。そのため、被洗浄空気から効果的に汚染物質を回収するには大量の泡を連続して上昇させ続ける必要があり、装置コスト及び運転コストが高くなるという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題点等に鑑みてなされたものであって、装置コスト及び運転コストとも低く抑え、低コストで空気を効果的に洗浄することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、空気洗浄装置であって、被洗浄空気が通過する、洗浄用液で形成した気泡層を備えることを特徴とする。

本発明によれば、被洗浄空気が洗浄用液の気泡層を通過することで洗浄されるため、低コストで効果的に空気を洗浄することができる。

また、前記気泡層の気泡を、貯留した洗浄用液の表面に洗浄用液を落下させることによって生じさせることができ、簡易な方法により低コストで気泡を生成することができる。

さらに、前記気泡層を、前記被洗浄空気によって前記気泡を移動させて形成することができ、簡易な方法により低コストで気泡層を形成することができる。

前記気泡を、供給した洗浄用液を該気泡と衝突させることで消滅させることができ、簡易な方法により低コストで気泡を消滅させ、気泡に含まれている汚染物質やウイルス、花粉等を洗浄用液に浮遊させて回収することができる。

上記空気洗浄装置に、洗浄用液の層を形成する洗浄用液層形成手段を設け、前記気泡層を通過した洗浄空気を、該洗浄用液層形成手段によって形成された洗浄用液層に通過させることができる。これにより、被洗浄空気の洗浄効果をさらに高めることができる。

前記気泡層を、前記被洗浄空気の流れ方向に複数形成することができ、被洗浄空気の洗浄効果をさらに向上させることができる。

また、本発明は、空気洗浄方法であって、洗浄用液で形成した気泡の層に被洗浄空気を通過させることを特徴とする。本発明によれば、上記発明と同様に、低コストで効果的に空気を洗浄することができる。

以上のように、本発明によれば、低コストで効果的に空気を洗浄することができる。

本発明に係る空気洗浄装置の第１の実施形態を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。 図１の空気洗浄装置のＡ−Ａ線断面図であり、（ａ）は停止時、（ｂ）は空運転時、（ｃ）は稼働時を示す。 図１の空気洗浄装置のＢ−Ｂ断面図である。 図１の空気洗浄装置のＣ−Ｃ断面図である。 本発明に係る空気洗浄装置の第２の実施形態を示す断面図である。

次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。まず、本発明に係る空気洗浄装置の第１の実施形態について図１乃至図４を参照しながら説明する。

この空気洗浄装置１は、図２（ａ）及び図３に示されるように、空気洗浄のための主要な構成要素が収容された浮遊空間室１１と、洗浄された空気を排出する際に発生する騒音を防止するための消音室１２と、洗浄された空気を円滑に排出するための洗浄空気上昇ガイド１３とで構成される。

浮遊空間室１１には、被洗浄空気Ａ１（図２（ｂ）、（ｃ）参照）を浮遊空間室１１に供給する被洗浄空気供給部１４と、洗浄空気Ａ２を消音室１２に排出する洗浄空気排出部１５と、洗浄用液Ｌ１を浮遊空間室１１に供給する洗浄用液供給部１６と、洗浄用液Ｌ１を貯留する洗浄用液タンク１７と、浮遊空間室１１等の内部に空気を流すためのクロスフローファン８と、被洗浄空気Ａ１及び洗浄空気Ａ２を円滑に案内する自在ダンパー１８、１９と、供給された洗浄用液Ｌ１を緩やかに降下させる斜平整流板２０と、洗浄空気Ａ２を円滑に排出するガイドプレート２１とが設けられる。

洗浄用液タンク１７の底板２２は、図４に示すように、上面視正方形に構成され、このうちの一隅に開口部６（図２参照）が形成され、開口部６以外の部分は傾斜面となっている。開口部６は、図３に示すように循環ポンプ３３の流入管３３ａに連通する。

自在ダンパー１８は、一辺が斜平整流板２０に取り付けられ、他端が洗浄用液タンク１７に貯留した洗浄用液内に位置し、風力によって容易に変形するように構成される。また、自在ダンパー１９は、浮遊空間室１１の天井に一辺が取り付けられ、風力によって容易に変形するように構成される。

斜平整流板２０は、上面視矩形状に形成され、左方の一辺及び側面が浮遊空間室１１の内面に固定される。斜平整流板２０の右方の一辺と浮遊空間室１の内面との間には開口部２０ａが形成される。

ガイドプレート２１は、曲面を有する板状に形成され、左方の一辺及び側面が浮遊空間室１１の天井面及び内面に各々固定され、右方の一辺がクロスフローファン８のハウジングに固定される。

また、浮遊空間室１１には、図３に示すように、予備の洗浄用液Ｌ１を蓄えておく貯蔵タンク３２と、洗浄用液タンク１７に貯留した洗浄用液Ｌ１を洗浄用液供給部１６から供給するための循環ポンプ３３と、排水用バルブ３１とが設けられる。

貯蔵タンク３２は、サイホン式となっており、フロートスイッチ２３がＯＮとなることにより、貯蔵タンク３２内の洗浄用液が洗浄用液タンク１７に供給される。排出用バルブ３１は、不要となった洗浄用液Ｌ１を外部へ排出するために備えられる。

さらに、浮遊空間室１１を構成する筐体１１ａには、図１に示すように、循環ポンプ３３及びクロスフローファン８を各々起動停止するためのスイッチ２（２Ａ、２Ｂ）と、保守のためのメンテナンスパネル３、４と、点検窓５とが設けられる。

また、洗浄用液タンク１７の下部には、洗浄用液タンク１７内の洗浄用液のレベルが低下した場合にＯＮになるフロートスイッチ２３と、空気洗浄装置１の振動を防止するための防振シート７とが設けられる。

次に、上記構成を有する空気洗浄装置１を用いた空気洗浄方法について図１乃至図４を参照しながら説明する。

まず、図２（ａ）に示す洗浄用液タンク１７に洗浄用液Ｌ１を供給して貯留する。この洗浄用液Ｌ１には、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム、アルキルアミンオキシド、ポリオシエチレンアリキルエーテル等の界面活性剤に、次亜塩素酸ナトリウム、安定化剤、粘度調整剤、オレンジビール成分等の香か剤を適宜加えたものなどを用いることができる。

次に、図１に示すスイッチ２Ａ、２ＢをＯＮにして、循環ポンプ３３及びクロスフローファン８を駆動する。図２（ｃ）及び図３において、洗浄用液タンク１７内の一部の洗浄用液Ｌ１を循環ポンプ３３を介して洗浄用液供給部１６まで汲み上げ、洗浄用液供給部１６から斜平整流板２０上に落下させる。

図４に示すように、斜平整流板２０上に落下した洗浄用液Ｌ１は、落下位置にかかわらず、斜平整流板２０上の開口部２０ａに向かって流れる。開口部２０ａを通った洗浄用液Ｌ１は、図２（ｃ）に示すように、洗浄用液タンク１７に落下して気泡を生成させる。洗浄用液タンク１７内の洗浄用液Ｌ１は、底板２２から開口部６、流入管３３ａを介して循環ポンプ３３に戻る。ある程度の量の気泡が発生した段階でスイッチ２ＡをＯＦＦして循環ポンプ３３を停止させる。

一方、クロスフローファン８によって、被洗浄空気Ａ１を被洗浄空気供給部１４から浮遊空間室１１内に取り入れ、自在バンパー１８によって被洗浄空気Ａ１を案内し、被洗浄空気Ａ１の空気流を安定させる。

洗浄用液Ｌ１の液面上に生じた気泡を被洗浄空気Ａ１の空気流によって移動させて厚い気泡層Ｂ１を形成すると共に、被洗浄空気Ａ１を厚い気泡層Ｂ１に通過させることで、被洗浄空気Ａ１と気泡層Ｂ１の気泡との接触時間を長くし、被洗浄空気Ａ１に含まれる汚染物質やウイルス、花粉等を気泡層Ｂ１中の気泡の中に封じ込める。

洗浄用液Ｌ１が斜平整流板２０上を流れて開口部２０ａに集結することで、開口部２０ａには洗浄用液Ｌ１の層が形成され、この洗浄用液層に洗浄空気Ａ２を通過させることで洗浄空気Ａ２をバブリング化し、さらに洗浄することができる。その後、洗浄空気Ａ２をクロスフローファン８、自在ダンパー１９及びガイドプレート２１を介して洗浄空気排出部１５から排出する。

洗浄空気排出部１５から排出された洗浄空気Ａ２を消音室１２に供給し、騒音を防止しながら洗浄空気Ａ２を洗浄空気上昇ガイド１３を介して系外に排出する。

上記運転を連続して行った後、スイッチ２ＡをＯＮして循環ポンプ３３を起動し、洗浄用液供給部１６から新たに洗浄用液Ｌ１を浮遊空間室１１内に供給し、斜平整流板２０の開口部２０ａを介して気泡層Ｂ１上に落下させ、気泡層Ｂ１中の気泡に衝突させることで気泡を消滅させる。これにより、気泡に含まれている汚染物質やウイルス、花粉等を洗浄用液Ｌ１に浮遊させて回収する。

循環ポンプ３３のスイッチ２ＡのＯＮとＯＦＦとを切り替えることにより、気泡層Ｂ１中の気泡を自由に保持又は消滅させることができるため、気泡の保持時間を自由に調整することができ、効果的に被洗浄空気Ａ１を洗浄することができる。また、被洗浄空気Ａ１の洗浄に加え、加湿効果、冷温効果を発揮させたり、マイナスイオンの生成等を行うことができる。

また、洗浄用液タンク１７内の洗浄用液Ｌ１が蒸発するなどしてタンク１７内の液面レベルが低下すると、フロートスイッチ２３がＯＮになり、貯蔵タンク３２から洗浄用液タンク１７へ洗浄用液Ｌ１を供給する。

さらに、点検窓５から洗浄用液タンク１７の中の洗浄用液Ｌ１の状態を観察し、洗浄用液Ｌ１を交換する必要があると判断した場合には、洗浄用液タンク１７内の洗浄用液Ｌ１を排水用バルブ３１から外部に排出し、新たに洗浄用液Ｌ１を洗浄用液タンク１７に貯留する。

尚、空気洗浄装置１の洗浄用液Ｌ１と接触する構成部材を樹脂製とすることで構成部材の腐食を防止することができ、空気洗浄装置１にタイマー手段を設けることで、空気洗浄装置１の自動運転を行うことができる。また、空気洗浄装置１は、設置する室内の容積に対応して寸法及び形状を調整することができ、上面視正方形、長方形、円形とすることができる。

次に、本発明に係る空気洗浄装置の第２の実施形態について、図５を参照しながら説明する。

この空気洗浄装置４１は、基本構成は第１の実施形態における空気洗浄装置１と同様であるが、空気洗浄装置１の浮遊空間室１１に相当する浮遊空間室４２に、斜平整流板２０に相当する斜平整流板４３（４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ）を複数設け、被洗浄空気Ａ３を複数箇所で気泡層Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４及び斜平整流板４３の開口部４３ａにおける洗浄用液層に通過させることで、被洗浄空気Ａ３の洗浄効果をより高めることができる。

尚、上記実施の形態においては、貯留した洗浄用液Ｌ１等の表面に洗浄用液Ｌ１等を落下させて気泡を生成したが、その他の方法で洗浄用液Ｌ１等の気泡を生成してもよい。また、気泡層Ｂ１等の形成を、被洗浄空気Ａ１等による気泡の移動以外の方法で行ってもよい。さらに、気泡を消滅させる方法も、洗浄用液Ｌ１等を気泡に衝突させる方法に限定されず、他の方法を用いることもできる。

１ 空気洗浄装置
２（２Ａ、２Ｂ） スイッチ
３、４ メンテナンスパネル
５ 点検窓
６ 開口部
７ 防振シート
８ クロスフローファン
１１ 浮遊空間室
１１ａ 筐体
１２ 消音室
１３ 洗浄空気上昇ガイド
１４ 被洗浄空気供給部
１５ 洗浄空気排出部
１６ 洗浄用液供給部
１７ 洗浄用液タンク
１８、１９ 自在ダンパー
２０ 斜平整流板
２０ａ 開口部
２１ ガイドプレート
２２ 底板
２３ フロートスイッチ
３１ 排水用バルブ
３２ 貯蔵タンク
３３ 循環ポンプ
３３ａ 流入管
４１ 空気洗浄装置
４２ 浮遊空間室
４３（４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ） 斜平整流板
４３ａ 開口部
Ａ１ 被洗浄空気
Ａ２ 洗浄空気
Ａ３ 被洗浄空気
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４ 気泡層
Ｌ１、Ｌ２ 洗浄用液

本発明は、ウイルスや花粉、ＰＭ２.５等の汚染物質を含む空気を洗浄する空気洗浄装置に関する。

上記目的を達成するため、本発明は、空気洗浄装置であって、被洗浄空気供給部から被洗浄空気を吸引し、洗浄空気を洗浄空気排出部から排出する筐体と、該筐体内に設けられる洗浄用液タンクと、下方に向かって傾斜すると共に、前記筐体の内壁との間に開口部を形成する板状部材と、前記板状部材上に洗浄用液を供給する洗浄用液供給部とを備え、前記洗浄用液タンクに貯留した洗浄用液の表面に、前記洗浄用液供給部から前記板状部材を介して洗浄用液を落下させることによって気泡を発生させ、前記被洗浄空気供給部から供給された被洗浄空気によって前記気泡を移動させて気泡層を形成し、前記板状部材を流れる洗浄用液によって前記開口部に洗浄用液層を形成し、供給された被洗浄空気を前記気泡層で洗浄すると共に、前記洗浄用液層を通過させてバブリングさせることによって洗浄した後、前記洗浄空気排出部から排出し、前記気泡層の気泡を、前記洗浄用液層を形成した後落下した洗浄用液との衝突によって消滅させることを特徴とする。

本発明によれば、被洗浄空気が洗浄用液の気泡層を通過することで洗浄されるため、低コストで効果的に空気を洗浄することができる。また、被洗浄空気を洗浄用液層に通過させてバブリングさせることで、被洗浄空気の洗浄効果をさらに高めることができる。

自在ダンパー１８は、一端が斜平整流板２０に取り付けられ、他端が洗浄用液タンク１７に貯留した洗浄用液内に位置し、風力によって容易に変形するように構成される。また、自在ダンパー１９は、浮遊空間室１１の天井に一辺が取り付けられ、風力によって容易に変形するように構成される。

次に、上記構成を有する空気洗浄装置１の動作について図１乃至図４を参照しながら説明する。

Claims (7)

1. 被洗浄空気が通過する、洗浄用液で形成した気泡層を備えることを特徴とする空気洗浄装置。
2. 前記気泡層の気泡は、貯留した洗浄用液の表面に洗浄用液を落下させることによって生じることを特徴とする請求項１に記載の空気洗浄装置。
3. 前記気泡層は、前記被洗浄空気によって前記気泡を移動させて形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の空気洗浄装置。
4. 前記気泡は、供給された洗浄用液が該気泡と衝突することによって消滅することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の空気洗浄装置。
5. 洗浄用液の層を形成する洗浄用液層形成手段を備え、
   前記気泡層を通過した洗浄空気を、該洗浄用液層形成手段によって形成された洗浄用液層に通過させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の空気洗浄装置。
6. 前記気泡層を、前記被洗浄空気の流れ方向に複数形成したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の空気洗浄装置。
7. 洗浄用液で形成した気泡の層に被洗浄空気を通過させることを特徴とする空気洗浄方法。