JP2021112401A - Water-type air cleaner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、室内の空気を水槽内に貯留された洗浄水に接触させて浄化する水式空気清浄機に係り、特に、小型で安価な個人用(プライベート用)として好適な水式空気清浄機に関する。 The present invention relates to a water-type air purifier that purifies indoor air by contacting it with cleaning water stored in a water tank, and is particularly suitable for a small and inexpensive water-type air purifier for personal use (private use). Regarding.
室内の空気中のPM2.5、塵芥等の微粒子や、ニコチン、ホルムアルデヒド等の水溶性のガス状有害物質を取り除く空気清浄機として、湿式フィルターを用いた空気清浄機が知られている(特許文献1参照)。 An air purifier using a wet filter is known as an air purifier that removes fine particles such as PM2.5 and dust in the indoor air and water-soluble gaseous harmful substances such as nicotine and formaldehyde (Patent Documents). 1).
また、装置内において殺菌剤溶液として微酸性電解液を上方から下方に噴霧し、この噴霧対向するように室内の空気を下方から上方に通過させて浄化する、所謂スクラバータイプの空気清浄機が知られている(特許文献2参照)。 Further, a so-called scrubber type air purifier is known, in which a slightly acidic electrolytic solution is sprayed from above to below as a disinfectant solution in the apparatus, and the air in the room is passed from below to above so as to face the spray to purify. (See Patent Document 2).
前者の湿式フィルター型空気清浄機は、室内の空気が湿式フィルターを通過するようになっているため、その通過抵抗による圧力損失が避けられず、風量を増大することが困難である。また、湿式フィルターに捕捉された塵芥等によって湿式フィルターが目詰まりして風量が低下するため、安価とは言えない湿式フィルターを定期的に新品に交換する必要があり、ランニングコストが高い。 In the former wet filter type air purifier, since the indoor air passes through the wet filter, pressure loss due to the passing resistance is unavoidable, and it is difficult to increase the air volume. In addition, since the wet filter is clogged with dust and the like trapped in the wet filter and the air volume is reduced, it is necessary to periodically replace the wet filter, which is not inexpensive, with a new one, resulting in high running cost.
後者のスクラバータイプの空気清浄機は、装置内において殺菌剤溶液としての微酸性電解液を上方から下方に噴霧する噴霧機構が高価であり、製造コストが高い。また、噴霧機構をコンパクトに纏めることは困難であり、装置全体が大型化してしまうため、個人用(プライベート用)の空気清浄機として成立し難い。 The latter scrubber type air purifier has an expensive spraying mechanism for spraying a slightly acidic electrolytic solution as a disinfectant solution from above to below in the apparatus, and the manufacturing cost is high. In addition, it is difficult to compactly organize the spray mechanism, and the entire device becomes large, so that it is difficult to establish it as a personal (private) air purifier.
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、使用時間が長時間となっても風量が低下することはなく、製造コストおよびランニングコストが安く、装置全体をコンパクトに構成でき、個人用として好適な水式空気清浄機を提供することにある。 The object of the present invention, which was conceived in consideration of the above circumstances, is that the air volume does not decrease even if the usage time is long, the manufacturing cost and the running cost are low, the entire device can be compactly configured, and the individual can be configured. The purpose is to provide a water-type air purifier suitable for use.
上記目的を達成すべく創案された本発明によれば、水、アルカリ性水溶液または酸性水溶液から成る洗浄水が貯留される水槽と、室内の空気を水槽内の洗浄水の水面または水中に供給する送風手段と、を備えたことを特徴とする水式空気清浄機が提供される。 According to the present invention, which was devised to achieve the above object, a water tank in which washing water composed of water, an alkaline aqueous solution or an acidic aqueous solution is stored, and a blower for supplying indoor air to the surface or water of the washing water in the water tank. A water-based air purifier is provided, characterized in that it is equipped with means.
本発明に係る水式空気清浄機においては、水槽内の洗浄水を鉛直軸回りに回転させて洗浄水の水面を逆円錐状に窪ませる回転手段を備え、送風手段が、回転手段によって逆円錐状に窪んだ洗浄水の水面に室内の空気を上方から吹き付けるものであってもよい。 The water-type air purifier according to the present invention includes a rotating means for rotating the washing water in the water tank around a vertical axis to dent the water surface of the washing water in an inverted conical shape, and the blowing means is an inverted conical by the rotating means. The indoor air may be blown from above onto the surface of the washing water that is recessed in a shape.
本発明に係る水式空気清浄機においては、水槽の側面に、水槽内の洗浄水の水位を目視するため、透明な窓部が設けられていてもよい。 In the water-type air purifier according to the present invention, a transparent window portion may be provided on the side surface of the water tank in order to visually check the water level of the washing water in the water tank.
本発明に係る水式空気清浄機においては、水槽内の洗浄水を加熱するヒーターと、水槽内の洗浄水の温度を測定する温度センサーと、温度センサーの出力値に応じてヒーターを調節して水槽内の洗浄水の温度を所定範囲に保つ制御部とを備えていてもよい。 In the water-type air purifier according to the present invention, the heater for heating the washing water in the water tank, the temperature sensor for measuring the temperature of the washing water in the water tank, and the heater are adjusted according to the output value of the temperature sensor. It may be provided with a control unit that keeps the temperature of the washing water in the water tank within a predetermined range.
本発明に係る水式空気清浄機においては、アルカリ性水溶液は、pH8〜13であり、炭酸ナトリウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化カリウム、セスキ炭酸ソーダ、重曹、金属マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、水酸化銅、水酸化アルミニウム、水酸化鉄、次亜塩素酸ナトリウム、電解アルカリ性水溶液の単一または複合の水溶液であってもよい。 In the aqueous air purifier according to the present invention, the alkaline aqueous solution has a pH of 8 to 13, and sodium carbonate, calcium oxide, calcium hydroxide, potassium hydroxide, sodium sesquicarbonate, sodium carbonate, metallic magnesium, magnesium hydroxide, and water. It may be a single or composite aqueous solution of zinc oxide, copper hydroxide, aluminum hydroxide, iron hydroxide, sodium hypochlorite, and an electrolytic alkaline aqueous solution.
本発明に係る水式空気清浄機においては、酸性水溶液は、pH2〜6であり、ミョウバン、クエン酸、シュウ酸、リン酸、ヨウ化水素、酢酸、リンゴ酸、乳酸、コハク酸、酒石酸、酪酸、フマル酸、プロピオン酸、ギ酸、過酸化水素水、電解酸性水溶液の単一または複合の水溶液であってもよい。 In the water-type air purifier according to the present invention, the acidic aqueous solution has a pH of 2 to 6, and myoban, citric acid, oxalic acid, phosphoric acid, hydrogen iodide, acetic acid, malic acid, lactic acid, succinic acid, tartaric acid, and butyric acid. , Fumaric acid, propionic acid, formic acid, hydrogen peroxide solution, electrolyzed acidic aqueous solution may be a single or composite aqueous solution.
本発明に係る水式空気清浄機においては、洗浄水にアルカリ性水溶液または酸性水溶液が使用されると共にpH指示薬が添加され、pH指示薬による洗浄水の色の経時的な変化を目視して洗浄水の浄化能力の有無を判断するため、水槽に透明な窓部が設けられていてもよい。 In the water-type air purifier according to the present invention, an alkaline aqueous solution or an acidic aqueous solution is used as the washing water, and a pH indicator is added. A transparent window may be provided in the water tank to determine the presence or absence of purification ability.
本発明に係る水式空気清浄機においては、室内の空気のCO2濃度を測定するCO2センサーと、CO2センサーで測定されたCO2濃度の高低に応じて送風手段の風量を大小と制御する制御部とを備えていてもよい。 In the water-type air purifier according to the present invention, there is a CO2 sensor that measures the CO2 concentration of indoor air, and a control unit that controls the air volume of the blower means according to the level of the CO2 concentration measured by the CO2 sensor. May be provided.
本発明に係る水式空気清浄機においては、室内の空気のCO2濃度を測定するCO2センサーと、CO2センサーで測定されたCO2濃度の高低に応じて回転手段の回転速度を速遅と制御する制御部とを備えていてもよい。 In the water-type air purifier according to the present invention, a CO2 sensor that measures the CO2 concentration of indoor air and a control that controls the rotation speed of the rotating means to be fast or slow according to the level of the CO2 concentration measured by the CO2 sensor. It may be provided with a part.
本発明に係る水式空気清浄機においては、室内の空気中の塵芥量を測定するダストセンサーと、ダストセンサーで測定された塵芥量の大小に応じて送風手段の風量を大小と制御する制御部とを備えていてもよい。 In the water-type air purifier according to the present invention, a dust sensor that measures the amount of dust in the air in the room and a control unit that controls the amount of air from the blower means according to the amount of dust measured by the dust sensor. And may be provided.
本発明に係る水式空気清浄機においては、室内の空気中の塵芥量を測定するダストセンサーと、ダストセンサーで測定された塵芥量の大小に応じて回転手段の回転速度を速遅と制御する制御部とを備えていてもよい。 In the water-type air purifier according to the present invention, the dust sensor that measures the amount of dust in the air in the room and the rotation speed of the rotating means are controlled to be fast or slow according to the amount of dust measured by the dust sensor. It may be provided with a control unit.
本発明に係る水式空気清浄機においては、水槽内の洗浄水を鉛直軸回りに回転させて洗浄水の水面を逆円錐状に窪ませる回転手段を備え、送風手段が、回転手段によって逆円錐状に窪んだ洗浄水の水面の中心に向けて室内の空気を供給するためのパイプを有し、パイプの下端開口が、回転状態の洗浄水の逆円錐状の中心の水面よりも高く、静止状態の洗浄水の水平な水面より低く設定され、回転手段を作動させたとき室内の空気をパイプの下端開口から逆円錐状に窪んだ洗浄水の水面の中心に吹き付け、回転手段を停止させたとき室内の空気をパイプの下端開口から洗浄水の水平な水面の下方に供給して曝気させるようになっていてもよい。 The water-type air purifier according to the present invention includes a rotating means for rotating the washing water in the water tank around a vertical axis to dent the water surface of the washing water in an inverted conical shape, and the blowing means is an inverted conical by the rotating means. It has a pipe for supplying indoor air toward the center of the water surface of the dented wash water, and the lower end opening of the pipe is higher than the water surface of the inverted conical center of the rotating wash water and is stationary. It was set lower than the horizontal surface of the flush water in the state, and when the rotating means was activated, the air in the room was blown from the lower end opening of the pipe to the center of the flush water surface that was recessed in an inverted conical shape, and the rotating means was stopped. When the air in the room is supplied from the lower end opening of the pipe below the horizontal water surface of the washing water, it may be exposed.
本発明に係る水式空気清浄機によれば次のような効果を発揮できる。
(1)室内の空気を水槽内の洗浄水の水面または水中に供給し、空気中の塵芥や有害物質を洗浄水に接触させて空気を浄化しているので、フィルターの目詰まりによる風量低下は発生せず、長時間使用しても風量が低下することはない。
(2)湿式フィルター型やスクラバータイプの空気清浄機と比べると、簡単な構造なので、装置全体をコンパクトに構成でき、製造コストが安い。また、洗浄水を交換することで清浄能力が維持できるので、フィルターを交換するタイプと比べてランニングコストが安い。
(3)このように使用時間が長時間となっても風量が低下することはなく、製造コストおよびランニングコストが安く、装置全体をコンパクトに構成できるため、個人用として好適な水式空気清浄機となる。
According to the water type air purifier according to the present invention, the following effects can be exhibited.
(1) Since indoor air is supplied to the surface of the washing water in the water tank or to the water, dust and harmful substances in the air are brought into contact with the washing water to purify the air, so the air volume is reduced due to clogging of the filter. It does not occur and the air volume does not decrease even if it is used for a long time.
(2) Compared to wet filter type and scrubber type air purifiers, the structure is simple, so the entire device can be configured compactly and the manufacturing cost is low. In addition, since the cleaning ability can be maintained by exchanging the cleaning water, the running cost is lower than that of the type in which the filter is exchanged.
(3) A water-type air purifier suitable for personal use because the air volume does not decrease even if the usage time is long, the manufacturing cost and running cost are low, and the entire device can be compactly configured. It becomes.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。係る実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, other specific numerical values, etc. shown in the embodiment are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are designated by the same reference numerals to omit duplicate description, and elements not directly related to the present invention are not shown. do.
(第1実施形態、水式空気清浄機1)
図1に本発明の第1実施形態に係る水式空気清浄機1を示す。本実施形態に係る水式空気清浄機1は、水、アルカリ性水溶液または酸性水溶液から成る洗浄水2が貯留される水槽3と、室内の空気を水槽3内の洗浄水2の水面2aに供給する送風手段4とを備えている。水槽3は、水式空気清浄機1の基台5に形成された凹部5aの段差に、上方から着脱自在に載置されている。この水式空気清浄機1が設置される室内としては、住宅の各部屋、ビジネスオフィス、美容院、理容室、学習塾、学校、大学、レストラン、病院、家具・小物雑貨・衣類等の販売店舗の他、喫煙室等の小空間が考えられる。
(1st Embodiment, water type air purifier 1)
FIG. 1 shows a water-
(回転手段6)
図1に示すように、基台5には、水槽3内の洗浄水2を鉛直軸回りに回転させて洗浄水2の水面2aを逆円錐状に窪ませる回転手段6が設けられている。回転手段6は、基台5の凹部5aに取付けられたモーター7と、モーター7から鉛直上方に延出された回転シャフト8と、回転シャフト8の上端に水平に取付けられた棒磁石9と、水槽3の底に載置された攪拌子10とを備えている。攪拌子10は、棒磁石がフッ素樹脂等で封止されて構成されている。かかる回転手段6によれば、モーター7によって棒磁石9を回転させると、水槽3内の攪拌子10が連れ回り、水槽3内の洗浄水2が鉛直軸回りに回転し、洗浄水2の水面2aが逆円錐状に窪む。この回転手段6は、所謂マグネチックスターラーと同様の構成である。なお、水槽3は円筒状のものが用いられ、その中心の下方に回転シャフト8が配置されており、回転手段6による回転中心が円筒状の水槽3の中心と一致されている。
(Rotating means 6)
As shown in FIG. 1, the
(送風手段4)
図1に示すように、水槽3の上部開口には、蓋部材11が公知のクランプ等(図示省略)によって着脱自在に取り付けられている。蓋部材11には、室内の空気を水槽3内の洗浄水2の水面2aに供給する送風手段4が設けられている。送風手段4は、図示しないファンおよびモーターが収納されたファンケース12と、ファンケース12の上面に設けられ室内の空気を吸い込む入口管13と、ファンケース12の下面に設けられファンで加速された空気を排出する出口管14とを有する。出口管14は、洗浄水2の逆円錐状の水面2aの中心に向けられている。かかる送風手段4によれば、ファンケース12内のファンを回転駆動させると、室内の空気が、逆円錐状に窪んだ洗浄水2の水面2aの中心に、上方から吹き付けられる。また、蓋部材11には、送風手段4によって水槽3の内部に送り込まれた空気を、外部に排気する排気管15が設けられている。
(Blower means 4)
As shown in FIG. 1, a lid member 11 is detachably attached to the upper opening of the
(窓部16)
図1に示すように、水槽3の側面には、水槽3内の洗浄水2の水位を目視するため、透明な窓部16が設けられている。窓部16は、水槽3内の洗浄水が蒸発によって所定量よりも減少したか否かを確認するために設けられ、基準線が描かれていてもよい。また、窓部16を通じて洗浄水2の汚れ度合い、色等も確認できる。窓部16の上端16aは、回転手段6によって回転状態とされて逆円錐状に窪んだ洗浄水2の水面2aの最高面(水槽3の内壁における水面)より高く、窓部16の下端16bは、静止状態の平坦な洗浄水2の水面よりも低い。なお、水槽3を全体的に透明材(ガラス、プラスチック等)から構成し、水槽3の全体を窓部としてもよい。
(Window part 16)
As shown in FIG. 1, a
(ヒーター17、温度センサー18)
図1に示すように、水式空気清浄機1は、水槽3内の洗浄水2を加熱するヒーター17と、水槽3内の洗浄水2の温度を測定する温度センサー18とを備えている。ヒーター17は、電気抵抗によって発熱するニクロム線等からなり、蓋部材11の内面に支持されている。温度センサー18は、熱電対等からなり、蓋部材11の内面に支持されている。蓋部材11にヒーター17および温度センサー18が支持されているため、基台5から水槽3を取り外し、水槽3から蓋部材11を取り外すと、水槽3のみが独立した状態となり、洗浄水2の交換作業が容易となる。
(Heater 17, temperature sensor 18)
As shown in FIG. 1, the water-
(制御部19)
図1に示すように、基台5には、温度センサー18の出力値に応じてヒーター17の温度を調節し、水槽3内の洗浄水2の温度を所定範囲に保つ制御部19が設けられている。所定温度は、洗浄水2の汚染物質吸着効率が高い温度に設定される。例えば、洗浄水2にアルカリ性水溶液として炭酸ソーダ(炭酸ナトリウム)の水溶液を用いた場合、50℃が最も効率よく炭酸ガス(CO2ガス)を吸着するため、所定範囲は例えば45〜55℃に設定される。所定範囲は、洗浄水2の種類に応じて、最適な範囲に適宜変更される。
(Control unit 19)
As shown in FIG. 1, the
(洗浄水2)
洗浄水2には、中性な水の他、アルカリ性水溶液、酸性水溶液が用いられる。洗浄水2として用いられるアルカリ性水溶液は、pH8〜13であり、炭酸ナトリウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化カリウム、セスキ炭酸ソーダ、重曹、金属マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、水酸化銅、水酸化アルミニウム、水酸化鉄、次亜塩素酸ナトリウム、電解アルカリ性水溶液の単一または複合の水溶液等が用いられる。
(Washing water 2)
As the
このようなアルカリ性水溶液からなる洗浄水2に室内の空気を接触させることで、空気中の酸性物質(NOx、SOx、CO2ガス、ホルムアルデヒド類、加齢臭(ノネナール)、生ゴミ臭など)を、中和反応を利用して除去できる。また、アルカリ性の殺菌作用によって、空気中のカビ菌やウィルスを除去できる。pH8〜13であるので、人体への深刻な害は発生しない。なお、アルカリ性水溶液のpHを10〜13として、中和および殺菌の効果を高めてもよい。
By bringing indoor air into contact with the
また、シックハウス症候群の原因である、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クロルピリホス、スチレン、フタル酸ジ-n-ブチル、テトラデカン、ダイアジノン等をアルカリ性水溶液で溶解して除去できる。ホルムアルデヒドは、合板、壁紙等の接着剤に含まれる。アセトアルデヒドは、防かび剤、香料等に含まれる。トルエン、キシレン、エチルベンゼンは、内装材、家具等の接着剤、塗料等に含まれる。クロルピリホスは、防アリ剤、農薬等に含まれる。スチレンは、ポリスチレン樹脂、合成ゴム等に含まれる。フタル酸ジ-n-ブチルは、塗料、顔料に含まれる。テトラデカンは、灯油、塗料等に含まれる。ダイアジノンは、殺虫剤等に含まれる。 In addition, formaldehyde, acetaldehyde, toluene, xylene, ethylbenzene, chlorpyrifos, styrene, di-n-butyl phthalate, tetradecane, diazinone and the like, which are the causes of sick building syndrome, can be dissolved and removed with an alkaline aqueous solution. Formaldehyde is contained in adhesives such as plywood and wallpaper. Acetaldehyde is contained in fungicides, fragrances and the like. Toluene, xylene, and ethylbenzene are contained in interior materials, adhesives for furniture, paints, and the like. Chlorpyrifos is contained in anti-ant agents, pesticides and the like. Styrene is contained in polystyrene resin, synthetic rubber and the like. Di-n-butyl phthalate is contained in paints and pigments. Tetradecane is contained in kerosene, paints and the like. Diazinon is contained in insecticides and the like.
洗浄水2に酸性水溶液を用いる場合、pH2〜6であり、ミョウバン、クエン酸、シュウ酸、リン酸、ヨウ化水素、酢酸、リンゴ酸、乳酸、コハク酸、酒石酸、酪酸、フマル酸、プロピオン酸、ギ酸、過酸化水素水、電解酸性水溶液の単一または複合の水溶液等が用いられる。このような酸性水溶液からなる洗浄水2に室内の空気を接触させることで、空気中のアルカリ性物質(タバコ臭、アンモニア臭、疲労臭(汗臭、アンモニア)、パーマ液の匂い等)を、中和反応を利用して除去できる。なお、pH2〜6であるので、人体への深刻な害は発生しない。
When an acidic aqueous solution is used for the
洗浄水2に中性な水を用いる場合、空気中の酸性物質やアルカリ性物質の中和作用は生じないが、空気が洗浄水(中性な水)に接触した際、空気中のPM2.5や塵芥等の微粒子が洗浄水に捕捉され、除去される。また、ニコチン、ホルムアルデヒド等の水溶性のガス状有害物質を、水(洗浄水2)に溶け込ませて除去することもできる。なお、空気中のPM2.5や塵芥等の微粒子は、洗浄水2にアルカリ性水溶液や酸性水溶液を用いた場合でも、同様に除去できることは勿論である。
When neutral water is used for the
洗浄水2として用いられるアルカリ性水溶液、酸性水溶液、中性な水は、浄化する部屋の空気の状況(酸性物質が多い空気、アルカリ性物質が多い空気、塵芥のみの空気)に応じて、水槽3から適宜入れ替えられる。また、アルカリ性水溶液、酸性水溶液、中性な水が貯留された水槽3を別々に用意しておき、浄化する部屋の空気の状況に応じて、適切な洗浄水2が貯留された水槽3を使用するようにしてもよい。
The alkaline aqueous solution, acidic aqueous solution, and neutral water used as the
(pH指示薬)
洗浄水2にアルカリ性水溶液または酸性水溶液が使用された場合、その洗浄水2にpH指示薬を添加してもよい。pH指示薬には、例えば、BTB溶液、フェノールフタレイン溶液、メチルオレンジ、紫キャベツ液、リトマス等が用いられる。pH指示薬が添加されたアルカリ性水溶液または酸性水溶液は、空気中の酸性物質またはアルカリ性物質によってが中和反応が進行すると、色が経時的に変化する。かかる洗浄水2の色の経時的な変化は、図1に示すように、水槽3に設けられた透明な窓部16から目視でき、洗浄水2の色に基づいて洗浄水2の浄化能力の有無を判断できる。なお、洗浄水2の色確認用の窓部は、水槽3の側面に設けられた窓部16とは別に設けてもよい。
(PH indicator)
When an alkaline aqueous solution or an acidic aqueous solution is used for the
(CO2センサー20)
図1に示すように、水式空気清浄機1は、室内の空気のCO2濃度を測定するCO2センサー20を備えている。CO2センサー20は、光学式(NDIR)、電気化学式、半導体式などのタイプが用いられ、送風手段4のファンケース12の入口管13に取り付けられている。CO2センサー20の出力値は制御部19に送られる。
(CO2 sensor 20)
As shown in FIG. 1, the water-
制御部19は、CO2センサー20で測定されたCO2濃度の高低に応じて、送風手段4の風量を大小と制御する。すなわち、測定されたCO2濃度が所定値よりも高いときには送風手段4のファンのモーターの回転速度を速め、CO2濃度が所定値以下のときには送風手段4のファンのモーターの回転速度を遅くする。所定値には、例えば、学校衛生管理マニュアルにおいて換気の基準として規定されている1500ppmが用いられる。
The
また、制御部19は、CO2センサー20で測定されたCO2濃度の高低に応じて、回転手段6の回転速度を速遅と制御する。すなわち、測定されたCO2濃度が所定値(例えば1500ppm)よりも高いときには回転手段6の棒磁石9のモーター7の回転速度を速めて洗浄水2の旋回流を強め、CO2濃度が所定値以下のときには回転手段6のモーター7の回転速度を遅くして洗浄水2の旋回流を弱める。
Further, the
(ダストセンサー30)
図1に示すように、水式空気清浄機1は、室内の空気中の塵芥量を測定するダストセンサー30を備えている。ダストセンサー3は、公知のものが用いられ、送風手段4のファンケース12の入口管13に取り付けられている。ダストセンサー30の出力値は制御部19に送られる。
(Dust sensor 30)
As shown in FIG. 1, the water-
制御部19は、ダストセンサー30で測定された塵芥量の大小に応じて、送風手段4の風量を大小と制御する。すなわち、測定された塵芥量が所定値よりも大きいときには送風手段4のファンのモーターの回転速度を速め、塵芥量が所定値以下のときには送風手段4のファンのモーターの回転速度を遅くする。所定値には、例えば、学校衛生管理マニュアルにおいて基準値として規定されている0.1mg/m3が用いられる。
The
また、制御部19は、ダストセンサー30で測定された塵芥量の大小に応じて、回転手段6の回転速度を速遅と制御する。すなわち、測定された塵芥量が所定値(例えば0.1mg/m3)よりも大きいときには回転手段6の棒磁石9のモーター7の回転速度を速めて洗浄水2の旋回流を強め、塵芥量が所定値以下のときには回転手段6のモーター7の回転速度を遅くして洗浄水2の旋回流を弱める。
Further, the
(重量センサー21)
図1に示すように、基台5の凹部5aの段差には、そこに載置される水槽3の重量を測定するための重量センサー21が設けられている。重量センサー21は、ロードセル等からなり、洗浄水2を含めた水槽3の重量を測定し、その出力値が制御部19に送られるようになっている。制御部19は、水槽3内の洗浄水2の重量が蒸発によって所定量よりも減少したと判断したとき、基台5に設けられた警告灯(図示省略)を点灯または灯点させ、送風手段4および回転手段6の運転を停止させる。
(Weight sensor 21)
As shown in FIG. 1, a
(作用・効果)
図1に示すように、本実施形態に係る水式空気清浄機1によれば、室内の空気を水槽3内の洗浄水2の水面2aに供給し、空気中の塵芥や有害物質を洗浄水2に接触させて捕捉させ空気を浄化しているので、フィルターの目詰まりによる風量低下は発生せず、長時間使用しても風量が低下することはない。湿式フィルター型やスクラバータイプの空気清浄機と比べると、簡単な構造なので、装置全体をコンパクトに構成でき、製造コストが安い。洗浄水2を交換することで清浄能力が維持できるので、フィルターを交換するタイプと比べてランニングコストが安い。よって、個人用(プライベート用)として好適な水式空気清浄機1となる。
(Action / effect)
As shown in FIG. 1, according to the water-
図1に示すように、回転手段6によって水槽3内の洗浄水2を鉛直軸回りに回転させて洗浄水2の水面2aを逆円錐状に窪ませ、逆円錐状に窪んだ洗浄水2の水面2aに送風手段4によって室内の空気を上方から吹き付けているので、空気が接触する洗浄水2の水面2a(逆円錐状水面)の面積が、水面2aが水平(平坦)な場合と比べて増大し、空気中の塵芥や有害物質(酸性物質、アルカリ性物質)を除去する処理能力が向上する。また、鉛直軸回りに回転している洗浄水2の水面2aに、遠心力によって回転中心から径方向外方に向かう矢印Xで示すような水流が生じる。この水流は、水槽3の内壁に沿って下降し、回転中心において洗浄水2の内部から水面2aに上昇する循環流となるので、洗浄水2の水面2aには、洗浄水2の液体内側から汚れていない新鮮な洗浄水2が途切れること無く供給されることになり、そこに接触された空気を効率的に浄化できる。
As shown in FIG. 1, the
図1に示す水槽3内に貯留される洗浄水2にアルカリ性水溶液を用いた場合、塵芥の除去に加え、空気中の酸性物質(NOx、SOx、CO2ガス、ホルムアルデヒド類、加齢臭、生ゴミ臭など)を中和反応を利用して除去でき、アルカリ性の殺菌作用によって空気中のカビ菌やウィルスも除去できる。洗浄水2に酸性水溶液を用いた場合、塵芥の除去に加え、空気中のアルカリ性物質(タバコ臭、アンモニア臭、疲労臭(汗臭)、パーマ液の匂い等)を中和反応を利用して除去できる。洗浄水2にアルカリ性水溶液または酸性水溶液を使用した場合、洗浄水にpH指示薬を添加し、洗浄水2の色の変化を窓部16から目視することで、洗浄水2の中和作用による浄化能力の有無(寿命)を判断できる。
When an alkaline aqueous solution is used for the
図1に示す制御部19は、温度センサー20の出力値に応じてヒーター17の温度を調節し、水槽3内の洗浄水2の温度を洗浄水2の種類に応じた最も効率のよい温度範囲に制御する。例えば、洗浄水2にアルカリ性水溶液として炭酸ソーダ(炭酸ナトリウム)の水溶液を用いた場合、50℃が最も効率よく炭酸ガス(CO2ガス)を吸着するため、洗浄水2の温度を、例えば45〜55℃に制御する。この温度範囲は、洗浄水2の水溶液の種類に応じて最適な範囲に切り替えられるようになっており、洗浄水2の温度をその種類に応じて効率的に空気を処理できる温度に保つことができる。
The
図1に示す水槽3内の洗浄水2は長時間の使用によって蒸発によって減少するところ、水槽3内の洗浄水2が所定量よりも減少したか否かは、窓部16から目視で確認できる。蒸発した水分は排気管15を通って室内に供給されるので、本機は加湿器としても機能する。洗浄水2に水にアロマオイルを添加したものを用いればアロマ加湿器にもなる。また、水槽3内の洗浄水2の重量は重量センサー(ロードセル)21によって測定されており、洗浄水2の重量が所定量よりも減少したと制御部19によって判断されたとき、基台5に設けられた警告灯が点灯または灯点され、送風手段4および回転手段6の運転が停止される。これにより、所謂、空運転を防止できる。
The
図1に示す制御部19は、CO2センサー20で測定されたCO2濃度の高低に応じて送風手段4の風量を大小と制御する。すなわち、室内の空気中のCO2濃度が所定値(例えば学校衛生管理マニュアルにおいて換気の基準として規定されている1500ppm)よりも高い場合には、送風手段4の風量が増大され、多量の室内空気が洗浄水2の水面2aに供給されるので、室内のCO2濃度を速やかに低くできる。他方、室内の空気中のCO2濃度が所定値(例えば1500ppm)以下の場合には、送風手段4の風量が減少されるので、送風手段4のファンモーターの消費電力が軽減される。
The
図1に示す制御部19は、CO2センサー20で測定されたCO2濃度の高低に応じて回転手段6の回転速度を速遅と制御する。すなわち、室内の空気中のCO2濃度が所定値(例えば1500ppm)よりも高い場合には、回転手段6の回転速度が速まって洗浄水2の旋回流が強められ、洗浄水2の水面2aに内部の新鮮な洗浄水2が次々と現れる循環流(矢印X)が強まるので、水面2aにおける空気の処理効率が高まり、室内のCO2濃度を速やかに低くできる。他方、室内の空気中のCO2濃度が所定値(例えば1500ppm)以下の場合には、回転手段6の回転速度が遅くなり洗浄水2の旋回流が弱められるので、回転手段のモーターの消費電力が軽減される。
The
なお、空気中のCO2は、洗浄水2にアルカリ性水溶液を用いたときには上述した中和反応によって除去され、洗浄水2に水または酸性水溶液を用いたときには水または水溶液に溶け込むことで除去される。また、CO2センサー20で測定されたCO2濃度が所定値(例えば1500ppm)以下の場合には、ヒーター17の発熱を停止させ、ヒーター17の消費電力を軽減してもよい。
CO2 in the air is removed by the above-mentioned neutralization reaction when an alkaline aqueous solution is used for the
図1に示す制御部19は、ダストセンサー30で測定された室内空気中の塵芥量の大小に応じて送風手段4の風量を大小と制御する。すなわち、室内の空気中の塵芥量が所定値(例えば学校衛生管理マニュアルにおいて換気の基準値として規定されている0.1mg/m3)よりも大きい場合には、送風手段4の風量が増大され、多量の室内空気が洗浄水2の水面2aに供給されるので、室内空気中の塵芥量を速やかに減少できる。他方、室内の空気中の塵芥量が所定値(例えば0.1mg/m3)以下の場合には、送風手段4の風量が減少されるので、送風手段4のファンモーターの消費電力が軽減される。
The
図1に示す制御部19は、ダストセンサー30で測定された室内空気中の塵芥量の大小に応じて回転手段6の回転速度を速遅と制御する。すなわち、室内の空気中の塵芥量が所定値(例えば0.1mg/m3)よりも大きい場合には、回転手段6の回転速度が速まって洗浄水2の旋回流が強められ、洗浄水2の水面2aに内部の新鮮な洗浄水2が次々と現れる循環流(矢印X)が強まるので、水面2aにおける空気の処理効率が高まり、室内空気中の塵芥量を速やかに減少できる。他方、室内の空気中の塵芥量が所定値(例えば0.1mg/m3)以下の場合には、回転手段6の回転速度が遅くなり洗浄水2の旋回流が弱められるので、回転手段のモーターの消費電力が軽減される。なお、ダストセンサー30で測定された室内空気中の塵芥量が所定値(例えば0.1mg/m3)以下の場合には、ヒーター17の発熱を停止させ、ヒーター17の消費電力を軽減してもよい。
The
(第2実施形態、水式空気清浄機1a)
図2に本発明の第2実施形態に係る水式空気清浄機1aを示す。第2実施形態に係る水式空気清浄機1aは、図1に示す第1実施形態の水式空気清浄機1と略同様の構成であり、水槽3内の洗浄水2を鉛直軸回りに回転させて洗浄水2の水面2aを逆円錐状に窪ませるための回転手段6aのみが相違する。よって、同様の部品には同一の符号を付して説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
(Second embodiment, water type air purifier 1a)
FIG. 2 shows a water-type air purifier 1a according to a second embodiment of the present invention. The water-type air purifier 1a according to the second embodiment has substantially the same configuration as the water-
図2に示すように、第2実施形態に係る水式空気清浄機1aの回転手段6aは、蓋部材11に取り付けられたモーター22と、モーター22から鉛直下方に延出された回転シャフト23と、回転シャフト23の下端に取り付けられた攪拌子24とから構成されている。回転シャフト23は円筒状の水槽3の中心に配置されている。第2実施形態においては、蓋部材11の中央に回転手段6aのモーター22が取り付けられているため、送風手段4(ファンケース12、入口管13、出口管14)は、図1に示す第1実施形態のように蓋部材11の中央ではなく、蓋部材11の脇に配設されている
As shown in FIG. 2, the rotating means 6a of the water-type air purifier 1a according to the second embodiment includes a
図2に示す第2実施形態に係る水式空気清浄機1aによれば、回転手段6aに第1実施形態のように二個の棒磁石9、10が必要な所謂マグネチックスターラーを用いていないので、第1実施形態と比べてコストダウンを推進できる。その他、第2実施形態に係る水式空気清浄機1aの基本的な作用効果は、図1に示す第1実施形態の水式空気清浄機1と同様であるため、説明を省略する。
According to the water-type air purifier 1a according to the second embodiment shown in FIG. 2, the rotating means 6a does not use a so-called magnetic stirrer that requires two
(第3実施形態、水式空気清浄機1b)
図3に本発明の第3実施形態に係る水式空気清浄機1bを示す。第3実施形態に係る水式空気清浄機1bは、図1に示す第1実施形態の水式空気清浄機1と基本的には同様の構成であり、水槽3内の洗浄水2を鉛直軸回りに回転させて洗浄水2の水面2aを逆円錐状に窪ませる回転手段6が省略され、回転されていない洗浄水2の水平な水面2b下に室内の空気を供給して水中で曝気させる送風手段4bを備えている点のみが相違する。よって、同様の部品には同一の符号を付して説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
(Third Embodiment, water type air purifier 1b)
FIG. 3 shows a water-type air purifier 1b according to a third embodiment of the present invention. The water-type air purifier 1b according to the third embodiment has basically the same configuration as the water-
図3に示すように、第3実施形態に係る水式空気清浄機1bにおいては、図1の第1実施形態と比べると、水槽3内の洗浄水2を鉛直軸回りに回転させて洗浄水2の水面2aを逆円錐状に窪ませるための回転手段6が設けられておらず、送風手段4bの出口管14bが下方に延出され、出口管14bの下端開口14xが水槽3内に貯留された洗浄水2の水平な水面2bの下方に配置されている。この構成によれば、室内の空気が洗浄水2の水中で曝気され、空気中の塵芥や有害物質(酸性物質、アルカリ性物質)が除去される。
As shown in FIG. 3, in the water-type air purifier 1b according to the third embodiment, as compared with the first embodiment of FIG. 1, the
図3に示す第3実施形態に係る水式空気清浄機1bによれば、図1に示す第1実施形態の回転手段6が省略されているため、第1実施形態と比べてコストダウンを推進できる。その他、第3実施形態に係る水式空気清浄機1bの基本的な作用効果は、図1に示す第1実施形態の水式空気清浄機1と同様であるため、説明を省略する。
According to the water-type air purifier 1b according to the third embodiment shown in FIG. 3, since the
(第4実施形態、水式空気清浄機1c)
図4に本発明の第4実施形態に係る水式空気清浄機1cを示す。第4実施形態に係る水式空気清浄機1cは、図1に示す第1実施形態の水式空気清浄機1と基本的には同様の構成であり、送風手段4cの出口管14cが下方に延出され、その出口管(パイプ14c)の下端開口14xが回転状態の洗浄水2の逆円錐状の中心の水面2aよりも高く、静止状態の洗浄水2の水平な水面2bより低く設定されている点のみが相違する。よって、同様の部品には同一の符号を付して説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
(Fourth Embodiment, water type air purifier 1c)
FIG. 4 shows a water-type air purifier 1c according to a fourth embodiment of the present invention. The water-type air purifier 1c according to the fourth embodiment has basically the same configuration as the water-
図4に示すように、第4実施形態に係る水式空気清浄機1cにおいては、図1の第1実施形態と比べると、水槽3内の洗浄水2を鉛直軸回りに回転させて洗浄水2の水面2aを逆円錐状に窪ませる回転手段6を備えている点は同様であるが、送風手段4cが、回転手段6によって逆円錐状に窪んだ洗浄水2の水面2aの中心に向けて室内の空気を供給するためのパイプ14cを有し、パイプ14cの下端開口14xが、回転状態の洗浄水2の逆円錐状の中心の水面2aよりも高く、静止状態の洗浄水2の水平な水面2bより低く設定されている点が相違する。
As shown in FIG. 4, in the water-type air purifier 1c according to the fourth embodiment, as compared with the first embodiment of FIG. 1, the
この構成によれば、回転手段6を作動させたときには、室内の空気がパイプ14cの下端開口14xから逆円錐状に窪んだ洗浄水2の水面2aの中心に吹き付けられ、回転手段6を停止させたときには、室内の空気がパイプ14の下端開口14xから洗浄水2の水平な水面2bの下方に供給されて水中で曝気される。空気を洗浄水2の水面2b下で曝気させた場合、空気の気泡が水中で洗浄水と混合されるため(図3参照)、空気中の塵芥や有害物質(酸性物質、アルカリ性物質)が効率よく除去されるものの、気泡25が水面2bで破裂する際に所謂ポコポコ音が発生する。
According to this configuration, when the
図4に示す第4実施形態に係る水式空気清浄機1cによれば、騒音が問題となる時間または騒音が問題となる部屋では、回転手段6で洗浄水2を回転させ、室内の空気をパイプ14cの下端開口14xから逆円錐状に窪んだ洗浄水2の水面2aの中心に吹き付けることで、所謂ポコポコ音を回避できる。他方、騒音が問題とならない時間または騒音が問題とならない部屋に水式空気清浄機1cが移動されたときには、回転手段6を停止させ、室内の空気をパイプ14cの下端開口14xから洗浄水2の水平な水面2bの下方に供給して水中で曝気させることで(図3参照)、空気の処理効率を高めることができる。
According to the water-type air purifier 1c according to the fourth embodiment shown in FIG. 4, in the time when noise is a problem or in a room where noise is a problem, the
図4に示す第4実施形態に係る水式空気清浄機1cのその他の基本的な作用効果は、図1に示す第1実施形態の水式空気清浄機1と同様であるため、説明を省略する。
Since the other basic functions of the water-type air purifier 1c according to the fourth embodiment shown in FIG. 4 are the same as those of the water-
(複数台の接続)
図5に本発明に係る水式空気清浄機1を二台連結した実施例を示すシステム図を示す。図5(a)は水式空気清浄機1を二台直列に接続したもの、図5(b)は水式空気清浄機1を二台並列に接続したものを示す。図5(a)、図5(b)においては、各水槽3への空気の流路のみを表示し、送風手段4や回転手段6などは作図の都合上省略されている。個々の水式空気清浄機1の構成は、図1〜図4に示すどのタイプ(1、1a、1b、1c)でも構わない。
(Connecting multiple units)
FIG. 5 shows a system diagram showing an example in which two water-
図5(a)に示す直列接続の場合、上流側(左側)の水式空気清浄機1の排気管15が下流側(右側)の水式空気清浄機1の入口管14に繋がれており、一台目で浄化された空気が二台目で更に浄化され、空気の浄化能力が一台のものよりも向上する。よって、汚れた空気の部屋に対応できる。図5(b)に示す並列接続の場合、二台の水式空気清浄機1の排気管15が集合され、浄化処理する空気の流量が一台のものよりも増量する。よって、大きな部屋に対応できる。なお、三台以上の空気清浄機1を直列または並列に連結する場合も同様の構成となる。これらの直列接続および並列接続の基本的な作用効果は、図1に示す第1実施形態の水式空気清浄機1と同様であるため、説明を省略する。
In the case of the series connection shown in FIG. 5A, the
(直列、並列を切替可能なタイプ)
図6(a)、図6(b)に、本発明に係る水式空気清浄機1L、1Rを二台用いて直列接続と並列接続とを切り替えられるようにした実施例を示す。図6(a)は直列接続の状態、図6(b)は並列接続の状態を示す。左右の水式空気清浄機1L、1Rの入口管14L、14Rは上流が集合されており分岐された右方の入口管14Rには第1開閉弁26が設けられている。左方の水式空気清浄機1Lには水槽3L内の上部の空気を右方の水式空気清浄機1Rの入口管14Rの途中に導く接続管27が設けられており、その接続管27には第2開閉弁28が設けられている。左方の水式空気清浄機1Lの排気管15Lには第3開閉弁29が設けられている。
(Type that can switch between series and parallel)
6 (a) and 6 (b) show an example in which two water-
この構成によれば、図6(a)に示すように、第1開閉弁26を閉じ、第2開閉弁28を開き、第3開閉弁29を閉じると、左方の水式空気清浄機1Lと右方の水式空気清浄機1Rとが直列に接続された状態となり、図5(a)のものと同様の作用効果を発揮できる。また、図6(b)に示すように、第1開閉弁26を開き、第2開閉弁28を開き、第3開閉弁29を開くと、左方の水式空気清浄機1Lと右方の水式空気清浄機1Rとが並列に接続された状態となり、図5(b)のものと同様の作用効果を発揮できる。
According to this configuration, as shown in FIG. 6A, when the first on-off
以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した各実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例又は修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。例えば、各水式空気清浄機1、1a、1b、1cのモーター部分等の騒音源を防音カバーで覆って構造上動作音を最低限に抑え、更に、騒音と逆位相の音波を発生させるアクティブサウンドイレーサーを搭載して積極的に消音し、就寝時等の使用に対応するようにしてもよい。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications in the scope of claims are described. It goes without saying that the examples or modified examples also belong to the technical scope of the present invention. For example, the noise sources such as the motor parts of each water-
本発明は、室内の空気を水槽内に貯留された洗浄水に接触させて浄化する水式空気清浄機に係り、特に、小型で安価な個人用(プライベート用)として好適な水式空気清浄機に利用できる。 The present invention relates to a water-type air purifier that purifies indoor air by contacting it with cleaning water stored in a water tank, and is particularly suitable for a small and inexpensive water-type air purifier for personal use (private use). Can be used for.
1 水式空気清浄機
2 洗浄水
2a 水面(逆円錐状)
3 水槽
4 送風手段
6 回転手段
16 窓部
17 ヒーター
18 温度センサー
19 制御部
20 CO2センサー
1 Water
3
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2020006762A JP2021112401A (en) | 2020-01-20 | 2020-01-20 | Water-type air cleaner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2020006762A JP2021112401A (en) | 2020-01-20 | 2020-01-20 | Water-type air cleaner |
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Family
ID=77076263
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JP (1) | JP2021112401A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114471118A (en) * | 2022-02-13 | 2022-05-13 | 陶隆凤 | Multi-channel type interior architectural decoration is with removing formaldehyde equipment |
-
2020
- 2020-01-20 JP JP2020006762A patent/JP2021112401A/en active Pending
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