JP2018031515A - 空気清浄化装置及びそれを用いた空気清浄化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】排出空気を利用して、吸引エリアへの誘導気流を発生させることにより、従来よりも効率よく吸引することができるとともに、選択的又は集中的に集塵を行ったりすることが可能な、空気清浄化装置及びそれを用いた空気清浄化方法を提供する。【解決手段】吸引エリアの空気を吸引する吸引部と、前記吸引部で吸引された空気を清浄化する空気清浄化部と、前記空気清浄化部で清浄化された空気を排気する排気部と、前記排気部から排気される空気の一部を還流排気として吸引部へと還流させる還流部と、前記還流部から前記還流排気を噴出せしめて吸引エリアへの誘導気流を発生させる誘導気流発生部と、を含む、空気清浄化装置とした。【選択図】図１

Description

本発明は、排気部からの排気を還流させることで、効率よく除塵・除煙・脱臭などが行えるようにした空気清浄化装置及びそれを用いた空気清浄化方法に関する。

従来、空気を清浄化するための装置として、集塵機、スクラバー、除塵装置、除煙装置、脱臭装置といった様々な装置が提案されている。これら装置は、基本的に、空気を吸い込んで浄化し、清浄化された空気を排気するための構造となっている。

集塵装置の一つの例を特許文献１に示す。特許文献１では、塗装場、ブラスト処理を行う作業場、石切り場、煉瓦作業場、化学工場等で用いることのできる、湿式集塵機として、ファンの動力が少なくて済み、しかも集塵効率の大きい湿式集塵機が提案されている。

しかしながら、上記のような従来の装置では、吸気ファンが回転すると、前記吸気ファンの吸引エリアでは前記吸気ファンによる吸引気流が生じるだけであり、効率の面で改良の余地があった。

実開平５−２７２２号公報

本発明は、上記した従来技術の問題に鑑みなされたもので、排出空気を利用して、吸引エリアへの誘導気流を発生させることにより、従来よりも効率よく吸引することができるとともに、選択的又は集中的に集塵を行ったりすることが可能な、空気清浄化装置及びそれを用いた空気清浄化方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の空気清浄化装置は、吸引エリアの空気を吸引する吸引部と、前記吸引部で吸引された空気を清浄化する空気清浄化部と、前記空気清浄化部で清浄化された空気を排気する排気部と、前記排気部から排気される空気の一部を還流排気として吸引部へと還流させる還流部と、前記還流部から前記還流排気を噴出せしめて吸引エリアへの誘導気流を発生させる誘導気流発生部と、を含む、空気清浄化装置である。

前記還流排気の量が、前記排気される空気の１／２〜１／４であるのが好適である。

前記還流部が、前記還流排気を誘導気流発生部へと送る還流パイプであり、前記誘導気流発生部が、前記還流パイプと前記還流パイプに開穿された複数の孔と、から構成され、前記還流パイプを通った還流排気が前記複数の孔から噴出せしめられてなるのが好適である。

前記誘導気流発生部が、吸引エリアを囲繞するように逆Ｕ字状に立設せしめられた立設還流パイプに開穿された複数の孔から構成され、前記逆Ｕ字状の前記立設還流パイプの前記誘導気流発生部から前記還流排気を噴出せしめて、吸引エリアへの誘導気流を発生させると共に気流の流れによる気流カーテンが形成されてなるのが好適である。

前記吸引エリアに、前記吸引部への空気の流れを誘導する空気誘導フードを設け、前記空気誘導フードに向かって前記誘導気流発生部から前記還流排気を噴出せしめて誘導気流を形成してなるのが好適である。

本発明の空気清浄化方法は、前記空気清浄化装置を用いて、空気清浄化を行う空気清浄化方法である。

本発明によれば、排出空気を利用して、吸引エリアへの誘導気流を発生させることにより、従来よりも効率よく吸引することができるとともに、選択的又は集中的に集塵を行ったりすることが可能な、空気清浄化装置及びそれを用いた空気清浄化方法を提供することができるという著大な効果を奏する。

本発明の空気清浄化装置は、集塵機、スクラバー装置、除塵装置、除煙装置、脱臭装置、ドラフトチャンバーなど、空気清浄化を行う種々の装置に組込んで使用できる。

本発明に係る空気清浄化装置の第一の実施の形態をスクラバー装置に組み込んだ例を示す側断面構造図である。 図１の空気清浄化装置の模式的要部拡大正面図である。 図１の空気清浄化装置をさらに模式的に示した斜視図である。 本発明に係る空気清浄化装置の第一の実施の形態をスクラバー装置に組み込んださらに具体的な例を示す背面斜視図である。 図４の正面斜視図である。 本発明に係る空気清浄化装置の第二の実施の形態をスクラバー装置に組み込んだ例を示す側断面構造図である。 図６の装置の正面斜視図である。 図７の背面斜視図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。同一部材は同一符号で示される。

図１〜図３において、符号１０Ａは本発明に係る空気清浄化装置の第一の実施の形態を示す。空気清浄化装置１０Ａは、湿式ガス状物質処理装置であるスクラバー装置１００Ａに組込まれており、スクラバー装置１００Ａの一部を構成している。

空気清浄化装置１０Ａは、吸引エリア１２の空気を吸引する吸引部１４と、前記吸引部１４で吸引された空気を清浄化する空気清浄化部１６と、前記空気清浄化部１６で清浄化された空気を排気する排気部１８と、前記排気部１８から排気される空気の一部を還流排気５２として吸引部１４へと還流させる還流部２０と、前記還流部２０から前記還流排気５２を噴出せしめて吸引エリア１２への誘導気流２２を発生させる誘導気流発生部２４と、を含む構成とされている。吸引部１４としては、吸引ファンの例を示した。

空気清浄化部１６は、図示例では、処理室２６と、前記処理室２６に形成され前記処理室２６内に吸入されたガス状物質を前記処理室２６外に排出させるガス状物質排出口２８と、前記処理室２６内に設けられた貯水槽３０と、前記貯水槽３０の中心からみて前記ガス状物質排出口２８側の少なくとも一部の水面の少なくとも気液界面に設置され、前記貯水槽３０の水面に奔流を発生せしめるための波状多孔質奔流発生板３２と、前記ガス状物質排出口２８側の水面の上方に設置され、前記奔流により生じる飛沫を受けるための多孔質邪魔板３４ａ，３４ｂと、を有し、前記処理室２６内に吸入されたガス状物質が前記貯水槽３０の水と接触することによって浄化されるように構成されている。波状多孔質奔流発生板３２と多孔質邪魔板３４ａ，３４ｂは多数の孔が開穿されたパンチングメタル板で構成されている。

処理室２６に吸入されたガス状物質は、波状多孔質奔流発生板３２を介して、貯水槽３０の水に接触しながら、ガス状物質排出口２８側に向かう。このとき、波状多孔質奔流発生板３２によって、前記貯水槽３０の中心からみて前記ガス状物質排出口２８側、すなわち処理室２６内のガス状物質の流れの下流側、の水面では、吸引部１４によって吸気されたガス状物質を含む空気とファン３８によって吸い上げられる水とが、波状多孔質奔流発生板３２の孔にぶつかり、抜けようとして激しく奔流となる。この際に、気泡や飛沫も生じる。前記処理室２６内に吸入されたガス状物質が前記貯水槽３０の水と接触することによって浄化される。奔流により、飛沫が生じるが飛沫の水滴は、水面の上方に設置された多孔質邪魔板３４ａ，３４ｂに当たって跳ね返され、貯水槽３０へと戻される。

多孔質邪魔板３４ａ，３４ｂは、図示例では２枚が、前記貯水槽３０の静止水面に対して傾斜して設けられており、２枚が同じ傾斜角度で設置されている。前記貯水槽３０の水面と多孔質邪魔板３４ａ，３４ｂそれぞれとの間の角度は、図示例では４５°である。

また、処理室２６内には、気密性ガス状物質誘導板３６が設けられており、処理室２６内を仕切る仕切板の役目を果たす。

処理室２６の上部にはファン３８が設けられており、また、ファン３８を動かすためのモータ４０が取り付けられている。符号４２は電磁弁であり、貯水槽３０へ水を給水するための弁である。符号４４は循環水タンクとしての水位センサータンクである。

空気清浄化部１６の上部には脱臭装置４６が設置されており、脱臭装置４６を通り抜けた排気は、装置上部排気口４８から装置外へと装置外排気５０として排気される。脱臭装置４６は排気部１８の役目も担っている。そして、前記排気部１８から排気される空気の一部は、還流排気５２として還流部２０によって吸引部１４へと還流せしめられる。

還流せしめられる還流排気５２の量としては、前記排気される空気の１／２〜１／４であるのが好ましい。即ち、脱臭装置４６へと送られた空気のうち１／２〜１／４の空気が還流排気５２とされるのが好ましい。

空気清浄化装置１０Ａでは、前記還流部２０が、前記還流排気５２を誘導気流発生部２４へと送る還流パイプ５４であり、前記誘導気流発生部２４が、前記還流パイプ５４と前記還流パイプ５４に開穿された複数の孔５６と、から構成され、前記還流パイプ５４を通った還流排気５２が前記複数の孔５６から噴出せしめられてなる構成とされている。また、吸引部１４には、図２〜３に示されるように、フィルター５８が設けられている。

空気清浄化装置１０Ａでは、前記誘導気流発生部２４が、吸引エリア１２を囲繞するように逆Ｕ字状に立設せしめられた立設還流パイプ６０に開穿された複数の孔５６から構成され、前記逆Ｕ字状の立設還流パイプ６０の前記誘導気流発生部２４から前記還流排気５２を噴出せしめて、吸引エリア１２への誘導気流２２を発生させると共に気流の流れによる気流カーテンが形成されてなる。

本発明の空気清浄化方法は、かかる空気清浄化装置を用いて空気清浄化を行うものである。

また、図４〜図５に、本発明に係る空気清浄化装置１０Ａをさらに具体的に示す。図４〜図５に示した空気清浄化装置１０Ａは、図１〜図３に示した空気清浄化装置１０Ａをさらに具体的に示したものである。

図４〜図５に示した空気清浄化装置１０Ａの基本的な構成は、図１〜図３に示した空気清浄化装置１０Ａと同様である。図４〜図５の例では、吸引並びに誘導気流及び気流カーテンの形成を助けるための、仕切板６２が立設還流パイプ６０に沿って設けられている。このように、空気清浄化装置１０Ａは、気流カーテン式の空気清浄化装置とも呼べるものである。

上記した空気清浄化装置１０Ａでは、吸引口１３が形成された吸引部１４に向けて排出空気を利用して誘導気流（噴出により）を作り出す。還流排気５２の風量は吸引風量と同等以下の風量になるのが好適である。最も好適な還流排気５２の風量は、吸引風量の６割〜７割程度である。

また、切削や研磨、塗装などの粉塵作業には上記した気流カーテン式の空気清浄化装置が特に好適である。その場合は立設還流パイプ６０の上部吹出し口５５、両サイド吹出し口５７も共に吸引部１４の吸引口１３の中心に向けて還流排気５２を噴出させることで、気流カーテンが形成される。図示例では、立設還流パイプ６０として、上部吹出し口５５、両サイド吹出し口５７を設けた例を示したが、可能であれば下部にも還流排気５２の噴出口を設置すればより効果的となる。

また、吸引部１４の吸引口１３までの距離を広く取り、作業スペースを広くしたい場合は、気流カーテンを形成する立設還流パイプ６０を吸引口１３から離して、還流排気５２が噴出する孔５６を細くし風速を早くする。そうすれば早い風速に粉塵が引き込まれて吸引口１３に到達する。噴出している誘導気流２２の外へは粉塵が漏れずに吸引口１３まで到達することとなる。

次に、本発明に係る空気清浄化装置の第二の実施の形態を示す。図６〜図８において、符号１０Ｂは本発明に係る空気清浄化装置の第二の実施の形態を示す。空気清浄化装置１０Ｂは、湿式ガス状物質処理装置であるスクラバー装置１００Ｂに組込まれており、スクラバー装置１００Ｂの一部を構成している。

空気清浄化装置１０Ｂは、吸引エリア１１２の空気を吸引する吸引部１１４と、前記吸引部１１４で吸引された空気を清浄化する空気清浄化部１１６と、前記空気清浄化部１１６で清浄化された空気を排気する排気部１１８と、前記排気部１１８から排気される空気の一部を還流排気として吸引部１１４へと還流させる還流部１２０と、前記還流部１２０から前記還流排気を噴出せしめて吸引エリア１１２への誘導気流１２２を発生させる誘導気流発生部１２４と、を含む構成とされている。吸引部１１４としては、吸引ファンの例を示した。

空気清浄化部１１６は、図示例では、処理室１２６と、前記処理室１２６に形成され前記処理室１２６内に吸入されたガス状物質を前記処理室１２６外に排出させるガス状物質排出口１２８と、前記処理室１２６内に設けられた貯水槽１３０と、前記貯水槽１３０の中心からみて前記ガス状物質排出口１２８側の少なくとも一部の水面の少なくとも気液界面に設置され、前記貯水槽１３０の水面に奔流を発生せしめるための波状多孔質奔流発生板１３２と、前記ガス状物質排出口１２８側の水面の上方に設置され、前記奔流により生じる飛沫を受けるための多孔質邪魔板１３４ａ，１３４ｂと、を有し、前記処理室１２６内に吸入されたガス状物質が前記貯水槽１３０の水と接触することによって浄化されるように構成されている。波状多孔質奔流発生板１３２と多孔質邪魔板１３４ａ，１３４ｂは多数の孔が開穿されたパンチングメタル板で構成されている。

多孔質邪魔板１３４ａ，１３４ｂは、図示例では２枚が、前記貯水槽１３０の静止水面に対して傾斜して設けられており、２枚が同じ傾斜角度で設置されている。前記貯水槽１３０の水面と多孔質邪魔板１３４ａ，１３４ｂそれぞれとの間の角度は、図示例では４５°である。

また、処理室１２６内には、気密性ガス状物質誘導板１３６が設けられており、処理室１２６内を仕切る仕切板の役目を果たす。

処理室１２６の上部にはファン１３８が設けられており、また、ファン１３８を動かすためのモータ１４０が取り付けられている。符号１４２は電磁弁であり、貯水槽１３０へ水を給水するための弁である。符号１４４は循環水タンクとしての水位センサータンクである。

処理室１２６に吸入されたガス状物質は、波状多孔質奔流発生板１３２を介して、貯水槽１３０の水に接触しながら、ガス状物質排出口１２８側に向かう。このとき、波状多孔質奔流発生板１３２によって、前記貯水槽１３０の中心からみて前記ガス状物質排出口１２８側、すなわち処理室１２６内のガス状物質の流れの下流側、の水面では、吸引部１１４によって吸気されたガス状物質を含む空気とファン１３８によって吸い上げられる水とが、波状多孔質奔流発生板１３２の孔にぶつかり、抜けようとして激しく奔流となる。この際に、気泡や飛沫も生じる。前記処理室１２６内に吸入されたガス状物質が前記貯水槽１３０の水と接触することによって浄化される。奔流により、飛沫が生じるが飛沫の水滴は、水面の上方に設置された多孔質邪魔板１３４ａ，１３４ｂに当たって跳ね返され、貯水槽１３０へと戻される。

空気清浄化部１１６の上部には脱臭装置１４６が設置されており、脱臭装置１４６を通り抜けた排気は、装置上部排気口１４８から装置外へと装置外排気１５０として排気される。脱臭装置１４６は排気部１１８の役目も担っている。そして、前記排気部１１８から排気される空気の一部は、還流排気１５２として還流部１２０によって吸引部１１４へと還流せしめられる。

還流せしめられる還流排気１５２の量としては、前記排気される空気の１／２〜１／４であるのが好ましい。即ち、脱臭装置１４６へと送られた空気のうち１／２〜１／４の空気が還流排気とされるのが好ましい。

空気清浄化装置１０Ｂは、前記還流部１２０が、前記還流排気１５２を誘導気流発生部１２４へと送る還流パイプ１５４であり、前記誘導気流発生部１２４が、前記還流パイプ１５４と前記還流パイプ１５４に開穿された複数の孔１５６と、から構成され、前記還流パイプ１５４を通った還流排気１５２が前記複数の孔１５６から噴出せしめられてなる構成とされている。また、吸引部１１４には、図２〜３と同様に、フィルターが設けられている。

空気清浄化装置１０Ｂでは、前記吸引エリア１１２に、前記吸引部１１４への空気の流れを誘導する空気誘導フード１５８を設け、前記空気誘導フード１５８に向かって前記誘導気流発生部１２４から前記還流排気１５２を噴出せしめて誘導気流１２２を形成してなる。空気誘導フード１５８は、側面板１６０ａ，１６０ｂと下方傾斜正面板１６２と、から構成されている。

本発明の空気清浄化方法は、かかる空気清浄化装置１０Ｂを用いても空気清浄化を行うことができる。

空気清浄化装置１０Ｂは、上記した空気清浄化装置１０Ａと同じく排出空気を利用して、空中に浮遊している粉塵やヒューム（油煙）などの有害物質を集塵して清浄化する装置である。空気清浄化装置１０Ｂは、浮遊粉塵処理装置とも呼べるものである。

空気清浄化装置１０Ｂは、還流排気１５２を噴出せしめる複数の孔１５６を有する還流パイプ１５４から還流排気１５２を噴出せしめる。それによって形成される誘導気流１２２により空中に浮遊している粉塵やヒュームなどの有害物質を吸引部１１４の吸引口１１３を囲うように形成された空気誘導フード１５８内に導く。風の流れを吸引口１１３を囲うように形成された空気誘導フード１５８に集めるようにするので、より広い範囲の粉塵やヒュームなどの有害物質を効果的に集めることが出来る。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、かつ同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

１０Ａ，１０Ｂ：本発明の空気清浄化装置、１２，１１２：吸引エリア、１３，１１３：吸引口、１４，１１４：吸引部、１６，１１６：空気清浄化部、１８，１１８：排気部、２０，１２０：還流部、２２，１２２：誘導気流、２４，１２４：誘導気流発生部、２６，１２６：処理室、２８，１２８：ガス状物質排出口、３０，１３０：貯水槽、３２，１３２：波状多孔質奔流発生板、３４ａ，３４ｂ，１３４ａ，１３４ｂ：多孔質邪魔板、３６，１３６：気密性ガス状物質誘導板、３８，１３８：ファン、４０，１４０：モータ、４２，１４２：電磁弁、４４，１４４：水位センサータンク、４６，１４６：脱臭装置、４８，１４８：装置上部排気口、５０，１５０：装置外排気、５２，１５２：還流排気、５４，１５４：還流パイプ、５５：上部吹き出し口、５６，１５６：孔、５７：両サイド吹出し口、５８：フィルター、６０：立設還流パイプ、６２：仕切板、１００Ａ，１００Ｂ：スクラバー装置、１５８：空気誘導フード、１６０ａ，１６０ｂ：側面板、１６２：下方傾斜正面板。

Claims (6)

1. 吸引エリアの空気を吸引する吸引部と、
   前記吸引部で吸引された空気を清浄化する空気清浄化部と、
   前記空気清浄化部で清浄化された空気を排気する排気部と、
   前記排気部から排気される空気の一部を還流排気として吸引部へと還流させる還流部と、
   前記還流部から前記還流排気を噴出せしめて吸引エリアへの誘導気流を発生させる誘導気流発生部と、
   を含む、空気清浄化装置。
2. 前記還流排気の量が、前記排気される空気の１／２〜１／４である、請求項１記載の空気清浄化装置。
3. 前記還流部が、前記還流排気を誘導気流発生部へと送る還流パイプであり、
   前記誘導気流発生部が、前記還流パイプと前記還流パイプに開穿された複数の孔と、から構成され、前記還流パイプを通った還流排気が前記複数の孔から噴出せしめられてなる、請求項１又は２記載の空気清浄化装置。
4. 前記誘導気流発生部が、吸引エリアを囲繞するように逆Ｕ字状に立設せしめられた立設還流パイプに開穿された複数の孔から構成され、前記逆Ｕ字状の前記立設還流パイプの前記誘導気流発生部から前記還流排気を噴出せしめて、吸引エリアへの誘導気流を発生させると共に気流の流れによる気流カーテンが形成されてなる、請求項１〜３いずれか１項記載の空気清浄化装置。
5. 前記吸引エリアに、前記吸引部への空気の流れを誘導する空気誘導フードを設け、前記空気誘導フードに向かって前記誘導気流発生部から前記還流排気を噴出せしめて誘導気流を形成してなる、請求項１〜３いずれか１項記載の空気清浄化装置。
6. 請求項１〜５いずれか１項記載の空気清浄化装置を用いて、空気清浄化を行う空気清浄化方法。

Images