JP2024048467A - 除塵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】効果的な除塵を行うことができる除塵装置を提供する。【解決手段】空気を吹き出すことで対象者に付着した粉塵を除去すると共に、空気を吸引することで粉塵を集塵する除塵装置１であって、吹出口１１ａと、吸気口１１ｂと、が形成された本体１０と、吸気口１１ｂに接続され、吸気口１１ｂを介して吸引した空気を圧縮する圧縮機２０と、圧縮機２０により圧縮された空気を貯留可能であり、吹出口１１ａに接続されるエアタンク３０と、エアタンク３０と吹出口１１ａとの間の経路を開閉可能であり、経路を開放することでエアタンク３０内の空気を吹き出し可能とし、経路を閉塞することでエアタンク３０内の空気を吹き出し不能とする電動弁４０と、電動弁４０の動作を制御することでエアタンク３０内の空気を吹き出しのタイミングを制御し、圧縮機２０の動作を制御することで空気の吸引のタイミングを制御可能な制御部７０と、を具備する。【選択図】図１

Description

本発明は、除塵装置の技術に関する。

従来、対象者に付着した粉塵を除去することが可能な除塵装置の技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

特許文献１には、エアシャワー室内の空気を吸引ファンにより吸引し、浄化された空気をエアシャワー室内に噴射することで除塵を行う除塵装置（エアシャワー装置）が開示されている。

上記特許文献１に記載されたエアシャワー装置では、吸引ファンを作動させることで、空気の吸引及び噴射を行っている。このため、空気の吸引及び噴射のタイミングは、吸引ファンの作動及び停止のタイミングに依存する。すなわち、空気の吸引及び噴射が概ね同じタイミングで行われる。

ここで、上述のような装置を用いた除塵においては、対象者への空気の噴射が終了した後にも粉塵が浮遊している場合がある。このような場合、上記特許文献１に記載のエアシャワー装置では、空気の噴射を終了した後に吸気のみを行うことができない。このため、噴射後に浮遊する粉塵を効果的に集塵することが困難であった。

特開２００２－１４７８１０号公報

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、効果的な除塵を行うことができる除塵装置を提供することである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、空気を吹き出すことで対象者に付着した粉塵を除去すると共に、空気を吸引することで前記粉塵を集塵する除塵装置であって、空気が吹き出される吹出口と、空気が吸引される吸気口と、が形成された本体と、前記吸気口に接続され、前記吸気口を介して吸引した空気を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機により圧縮された空気を貯留可能であり、前記吹出口に接続されるエアタンクと、前記エアタンクと前記吹出口との間の経路を開閉可能であり、前記経路を開放することで前記エアタンク内の空気を吹き出し可能とし、前記経路を閉塞することで前記エアタンク内の空気を吹き出し不能とする開閉弁と、前記開閉弁の動作を制御することで前記エアタンク内の空気を吹き出しのタイミングを制御し、前記圧縮機の動作を制御することで空気の吸引のタイミングを制御可能な制御部と、を具備するものである。

請求項２においては、前記制御部は、前記開閉弁を開放し、かつ前記圧縮機の動作を実行している状態で、前記開閉弁を閉塞した後、所定時間経過後に前記圧縮機の動作を停止する制御を実行可能であるものである。

請求項３においては、前記開閉弁は、開度を調節可能であり、前記制御部は、前記エアタンク内の圧力の低下に伴い、前記開閉弁の開度を大きくする制御を実行可能であるものである。

請求項４においては、前記制御部は、所定の間隔毎に、前記エアタンクからの空気の吹き出し及び停止を切り替えるように、前記開閉弁を制御可能であるものである。

請求項５においては、前記圧縮機は、前記本体の外部に配置されているものである。

本発明は、効果的な除塵を行うことができる、という効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る除塵装置の全体的な構成を示した模式図。 除塵装置の本体を模式的に示した斜視図。 吹き出しの動作、吸気の動作及び花粉などの浮遊量割合と、時間と、の関係を示すグラフ。 エアタンク内圧力及び電動弁開度と、時間と、の関係を示すグラフ。

以下では、図中の矢印に基づいて、前後方向、左右方向及び上下方向を定義して説明を行う。まず、本発明の一実施形態に係る除塵装置１について説明する。

本実施形態に係る除塵装置１は、一例として、ホテルなどの宿泊施設やショッピングモールなどの商業施設のエントランスやエレベーターホール等に配置することを想定している。除塵装置１は、当該除塵装置１を通過するホテル等の利用客に対して空気を吹き付けることで、当該利用客に付着した粉塵を除去することができる。これによって、ホテル等の建物内に粉塵が侵入するのを防止することができる。

図１に示す除塵装置１は、対象となる人や物（便宜上、以下では「対象者」と称する）に付着した粉塵を除去するものである。ここで、粉塵とは、花粉等の空気中に浮遊する粒子を指す。粉塵には、花粉の他に砂塵や微小なホコリ、ハウスダスト、ＰＭ２．５（粒径２．５μｍ以下の粒子状物質）等の粒子が含まれる。除塵装置１は、主として本体１０、圧縮機２０、エアタンク３０、電動弁４０、圧力計５０、センサ６０及び制御部７０を具備する。

図１及び図２に示す本体１０は、除塵装置１の外郭を成す部材である。本体１０は、主として一対の側面部１１及び天井部１２を具備する。

図２に示す側面部１１は、本体１０の側面を形成する部分である。側面部１１は、中空の直方体状に形成される。側面部１１は、互いに対向するように、左右一対設けられる。側面部１１は、吹出口１１ａ及び吸気口１１ｂを具備する。

吹出口１１ａは、対象者に対して吹き付ける空気を吹き出すための開口部である。吹出口１１ａは、一対の側面部１１の対向面にそれぞれ形成される。吹出口１１ａは、互いに適宜の間隔を空けて複数形成される。本実施形態では、吹出口１１ａは、上下に３列、前後に２列並ぶように、計６つ形成された例を示している（図１及び図２を参照）。吹出口１１ａは、例えば斜め下方に向かって空気を吐出するように配置されている。なお、吹出口１１ａの空気の吐出方向は、任意に調整できるように構成することも可能である。

吸気口１１ｂは、空気を吸引（吸気）すると共に、当該空気に含まれる粉塵を集める（集塵）ための開口部である。吸気口１１ｂは、一対の側面部１１の対向面における下部（吹出口１１ａよりも下方）にそれぞれ形成される。吸気口１１ｂには、吸気した空気を浄化する浄化装置を具備する。上記浄化装置としては、例えば空気中の粉塵を除去することが可能な粉塵フィルタ、空気中の臭いを除去することが可能な脱臭フィルタ、放電空間内を流通する空気中の粉塵を除去することが可能な放電除去装置等を用いることが可能である。

天井部１２は、本体１０の天井を形成する部分である。天井部１２は、一対の側面部１１の上端を接続するように設けられる。天井部１２によって一対の側面部１１を接続することによって、除塵装置１の耐震性を向上させることができる。

このように本体１０は、対象者が内側（一対の側面部１１の左右内側、かつ、天井部１２の下方）を通過可能な門型に形成されている。なお、以下では対象者が通過可能な本体１０の内側を通過部Ｔと称する場合がある。なお、図１では、本体１０のうち、一方の側面部１１のみを図示している。

図１に示す圧縮機２０は、吸気口１１ｂから吸気した空気を圧縮するものである。圧縮機２０は、適宜の配管を介して吸気口１１ｂに接続されている。圧縮機２０としては、圧縮比が比較的高いもの（高圧縮比のもの）が用いられる。

エアタンク３０は、圧縮機２０により圧縮された空気（圧縮空気）が貯蓄されるものである。エアタンク３０は、適宜の配管を介して圧縮機２０に接続されている。また、エアタンク３０は、適宜の配管を介して吹出口１１ａに接続されている。エアタンク３０内に貯留された空気は、吹出口１１ａを介して吹き付け可能とされる。

電動弁４０は、エアタンク３０内に貯留された空気の吹き付けの実行及び停止を切替可能なものである。電動弁４０は、エアタンク３０と吹出口１１ａとの間の配管に設けられる。電動弁４０を開放した状態では、上記配管内の空気の流通が許容され、電動弁４０を閉塞した状態では、上記配管内の空気の流通が規制される。電動弁４０の開放及び閉塞を切り替えることで、エアタンク３０に貯留された空気の吹き付けの実行及び停止を切り替えることができる。また、電動弁４０は、開度の調整が可能である。これにより、電動弁４０を通過する空気の流量の調整が可能である。

圧力計５０は、エアタンク３０の空気の圧力を検出可能なものである。図例では、圧力計５０を、エアタンク３０と吹出口１１ａとの間の配管において、電動弁４０よりも下流側（吹出口１１ａ側）に設けている。なお、上述した例は一例であり、圧力計５０の設置位置は上記例に限定されない。例えば、エアタンク３０の内部の圧力を検出可能なように、圧力計５０をエアタンク３０に設けるようにしてもよい。

センサ６０は、通過部Ｔを通過する対象者を検出するものである。センサ６０は、例えば本体１０に設けられる。センサ６０は、通過部Ｔに位置する対象者を検出するものや、通過部Ｔに近接する対象者を検出するものを採用可能である。センサ６０としては、例えば赤外線センサ、超音波センサ等の種々のセンサを用いることができる。

制御部７０は、除塵装置１に関する制御を行うものである。制御部７０は、ＣＰＵ等の演算処理装置、ＲＡＭやＲＯＭ、ＨＤＤ等の記憶装置等により構成される。

制御部７０は、圧縮機２０及び電動弁４０に接続され、圧縮機２０及び電動弁４０の動作を制御することができる。また、制御部７０は、圧力計５０及びセンサ６０に接続され、圧力計５０及びセンサ６０の検出結果を取得することができる。

図１に示すように、本実施形態では、上述の如き除塵装置１のうち、本体１０及びセンサ６０を、建物の内部において、対象者（利用客）が通行可能な空間内（以下では「フロア内」と称する）に配置している。また、除塵装置１のうち、本体１０及びセンサ６０以外の部分（圧縮機２０、エアタンク３０、電動弁４０、圧力計５０及び制御部７０）を、フロアを区画する壁２の外側（以下では「フロア外」と称する）に配置している。

本実施形態では、上述のように、圧縮機２０等を本体１０に内蔵させずに、フロア外に配置したことで、本体１０のコンパクト化を図ることができる。また、圧縮機２０をフロア外（壁２の外側）に設置したことで、フロア内において、圧縮機２０の動作による騒音の低減を図ることができる。

以下では、図１、図３及び図４を用いて、除塵装置１（制御部７０）の制御態様について説明する。

制御部７０は、圧縮機２０及び電動弁４０の動作を制御することで、除塵装置１の通過部Ｔを通過する対象者に空気を吹き付けて、対象者に付着した粉塵を除去すると共に、吸気を行うことで、対象者から除去された粉塵を集める（集塵する）ことができる。

以下では、制御部７０の制御態様の詳細について説明する。なお、以下の例では、除塵装置１のエアタンク３０には吹き付けに必要な空気（圧縮空気）が貯留されており、電動弁４０は閉鎖されているものとする。

制御部７０は、センサ６０が対象者を検出した場合、電動弁４０を開放する動作を開始する。これにより、エアタンク３０に貯留された空気は、吹出口１１ａを介して吹き出され、通過部Ｔを通過する対象者に空気を吹き付けることができる。これにより、対象者の衣服等に付着した粉塵を除去することができる。

図３のグラフでは、吹き出し（電動弁４０）の動作と、時間（吹き出し開始からの時間）と、の関係を示している。上記グラフでは、吹き出しの動作（吹き出しの際の電動弁４０の負荷）として、電動弁４０が閉塞している状態を０％、所定の開度で開放している状態を１００％で示している。制御部７０は、電動弁４０を開放する動作の開始後、所定時間（本実施形態では１２秒間）電動弁４０を開放している。具体的には、制御部７０は、電動弁４０を開放する動作の開始後、１０秒後に電動弁４０を閉塞する動作を開始し、１２秒後に電動弁４０の閉塞を完了している。

ここで、吹き出し開始からの時間の経過に伴い、エアタンク３０内の圧力（エアタンク３０内に残存する空気量）は徐々に低下する（図４を参照）。このため、仮に電動弁４０の開度が一定であれば、空気の吹き出しに伴い、吹き出される空気の量（風量）は減少する。

そこで、本実施形態では、図４に示すように、電動弁４０の開度を徐々に大きくするように調整している。これにより、エアタンク３０内の圧力が下がった場合でも、吹き出される空気量が減少することを抑制することができる。本実施形態では、制御部７０は、エアタンク３０内の圧力の低下に関わらず、概ね一定量の空気が吹き出されるように、電動弁４０の開度の調整を行う。

また、制御部７０は、吹き出し開始（電動弁４０を開放する動作の開始）から、所定時間が経過した後のタイミングで、吸気（圧縮機２０）の動作を開始する。これにより、通過部Ｔの空気が吸気口１１ｂを介して吸気され、浮遊する粉塵を集塵することができる。

図３のグラフでは、圧縮機２０の動作と、時間（吹き出し開始からの時間）と、の関係を示している。上記グラフでは、圧縮機２０の動作として、圧縮機２０が停止している状態を０％、所定の出力で動作している状態を１００％で示している。

制御部７０は、吹き出し開始（電動弁４０を開放する動作の開始）から、４秒間が経過した後、圧縮機２０の動作を開始する。また、制御部７０は、圧縮機２０の動作の開始後、所定時間（本実施形態では１２秒間）圧縮機２０の動作を行う。具体的には、制御部７０は、圧縮機２０の動作の開始後、１０秒後に圧縮機２０の出力を低下させ、１４秒後（吹き出し開始から１６秒後）に圧縮機２０の停止を完了している。

このように、本実施形態では、吹き出しの終了後（電動弁４０を閉塞した後）も、所定時間（本実施形態では４秒間）圧縮機２０による吸気が実行される。上記圧縮機２０の動作により吸気された空気は、浄化装置により浄化されると共に圧縮され、エアタンク３０内に送り込まれる。これにより、エアタンク３０内の圧縮空気を用いた吹き出しの準備が完了する。

上述のように、本実施形態に係る除塵装置１では、空気の吹き付け後に浮遊する粉塵の集塵を行うことで、効果的な除塵を図ることができる。すなわち、空気の吹き付けによる除塵においては、対象者への空気の吹き付けが完了した後にも粉塵が浮遊している場合がある。ここで、例えばファンによる送風機を用いて、空気の吹き出し及び吸気を行う除塵装置では、空気の吹き出し及び吸気のタイミングが送風機の運転及び停止のタイミングに依存する。すなわち、空気の吹き出し及び吸気が概ね同じタイミングで行われる。このため、空気を吹き付けが完了した後に、吸気だけを行うことができない。

図３のグラフでは、除塵装置１による除塵の対象となる空間（例えば通過部Ｔ）における粉塵の浮遊量の割合と、時間（吹き出し開始からの時間）と、の関係を示している。上記グラフでは、吹き出しを開始した直後では、対象者に付着していた粉塵が舞い上がることで、一時的に粉塵の浮遊量は増加する。その後、除塵装置１の動作（吹き出し及び吸気）等により、時間の経過に伴い徐々に粉塵の浮遊量は減量するが、吹き出しの終了の時点（吹き出しの開始から１２秒後）でも、ある程度の粉塵が浮遊している。本実施形態では、空気の吹き出しの終了後にも、圧縮機２０を動作させて吸気による集塵を図ることで、空気の吹き付け後（吹き出しの開始から１２秒～１６秒後）に浮遊する粉塵の集塵を行うことができる。

上述のように、本実施形態に係る除塵装置１によれば、圧縮機２０及びエアタンク３０を用いることで、ファンによる送風機を用いて空気の吹き出し及び吸気を行うものとは異なり、空気の吹き出しに対して吸気のタイミングを所定時間遅らせて、空気の吹き出しの終了後にも吸気による集塵を行うことができる。

また、本実施形態では、電動弁４０の開閉によりエアタンク３０内の圧縮空気を用いた吹き出す構成としているので、センサ６０が対象者を検出したタイミングで電動弁４０を開放して、空気の吹き出しを即時行うことができる。これにより、例えばファンによる送風機を用いた除塵装置のように、所定の回転量に達するまで（定格運転まで）時間を要するものとは異なり、対象者を検出してから、空気の吹き出しを行うまでのタイムラグを低減することができる。

また、本実施形態では、上述のような電動弁４０の開閉制御を行うことで、好適な態様で、空気の吹き付けを実行することができる。例えば、電動弁４０の開閉を短時間ごとに切り替えることで、圧縮空気の吹き出し及び停止を高頻度に（例えば１秒ごとに）行うことができる。このように、断続的な空気の吹き付けを行うことで、対象者の粉塵を効果的に除去することができる。

以上、本実施形態に係る除塵装置１の制御態様について説明した。なお、上述した制御態様は一例であり、除塵装置１の制御態様としては、上述した例に限定されるものではなく、任意の制御を追加又は変更してもよい。また、上記説明で例示した具体的な数値は一例であり、任意に変更することが可能である。

以上の如く、本実施形態に係る除塵装置１は、
空気を吹き出すことで対象者に付着した粉塵を除去すると共に、空気を吸引することで前記粉塵を集塵する除塵装置１であって、
空気が吹き出される吹出口１１ａと、空気が吸引される吸気口１１ｂと、が形成された本体１０と、
前記吸気口１１ｂに接続され、前記吸気口１１ｂを介して吸引した空気を圧縮する圧縮機２０と、
前記圧縮機２０により圧縮された空気を貯留可能であり、前記吹出口１１ａに接続されるエアタンク３０と、
前記エアタンク３０と前記吹出口１１ａとの間の経路を開閉可能であり、前記経路を開放することで前記エアタンク３０内の空気を吹き出し可能とし、前記経路を閉塞することで前記エアタンク３０内の空気を吹き出し不能とする開閉弁（電動弁４０）と、
前記開閉弁（電動弁４０）の動作を制御することで前記エアタンク３０内の空気を吹き出しのタイミングを制御し、前記圧縮機２０の動作を制御することで空気の吸引のタイミングを制御可能な制御部７０と、
を具備するものである。

このように構成することによって、効果的な除塵を行うことができる。すなわち、例えばファンによる送風機を用いて空気の吹き出し及び吸引を同時に行う除塵装置とは異なり、圧縮機２０による吸気のタイミングと、エアタンク３０内の空気の吹き出しのタイミングと、を異ならせることができる。これにより、圧縮機２０による吸気のタイミングと、エアタンク３０内の空気の吹き出しのタイミングよりも遅らせた場合には、空気の吹き出しの終了後に浮遊する粉塵を、吸気により集塵することができる。また、開閉弁（電動弁４０）を開放させることで、エアタンク３０内に圧縮された空気を吹き出す構成としたことで、例えばファンによる送風機を用いた除塵装置のように、所定の回転量に達するまで（定格運転まで）時間を要するものとは異なり、空気の吹き出しを即時行うことができる。

また、前記制御部７０は、前記開閉弁（電動弁４０）を開放し、かつ前記圧縮機２０の動作を実行している状態で、前記開閉弁（電動弁４０）を閉塞した後、所定時間経過後に前記圧縮機２０の動作を停止するものである。

このように構成することによって、空気の吹き出しの終了後に浮遊する粉塵を、効果的に集塵することができる。すなわち、圧縮機２０の動作の停止のタイミングを、開閉弁（電動弁４０）の閉塞のタイミングよりも遅らせることができる。これにより、空気の吹き出しの終了後に浮遊する粉塵を、吸気により効果的に集塵することができる。

また、前記開閉弁（電動弁４０）は、
開度を調節可能であり、
前記制御部７０は、
前記エアタンク３０内の圧力の低下に伴い、前記開閉弁（電動弁４０）の開度を大きくする制御を実行可能であるものである。

このように構成することによって、空気の吹き付けを効果的に行うことができる。すなわち、エアタンク３０内の圧力の低下に伴って吹き出される空気量が減少することを抑制し、空気の吹き付けを効果的に行うことができる。

また、前記制御部７０は、
所定の間隔毎に、前記エアタンク３０からの空気の吹き出し及び停止を切り替えるように、前記開閉弁（電動弁４０）を制御可能であるものである。

このように構成することにより、吹き付けよる粉塵の除去を効果的に行うことができる。すなわち、開閉弁（電動弁４０）を開閉を所定の間隔毎に切り替えて、断続的な空気の吹き付けを行うことで、対象者の粉塵の除去を効果的に行うことができる。

また、前記圧縮機２０は、
前記本体１０の外部に配置されているものである。

このように構成することにより、本体１０のコンパクト化を図ることができる。また、圧縮機２０を本体１０に内蔵させた場合とは異なり、圧縮機２０の動作による騒音が本体１０から漏れるようなことがなく、本体１０が設置された空間（フロア内）の騒音の低減を図ることができる。

なお、本実施形態に係る電動弁４０は、本発明に係る開閉弁の実施の一形態である。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、本実施形態において例示した除塵装置１の構成は一例であり、各部の個数、配置、形状等は任意に変更することが可能である。

例えば本実施形態では、側面部１１と天井部１２を具備する門型の除塵装置１を例示したが、本発明はこれに限るものではなく、除塵装置１を任意の構成とすることが可能である。例えば、天井部１２を設けず、一対の側面部１１、又は、左右一方のみの側面部１１からなる除塵装置１とすることも可能である。

また、本実施形態で例示したセンサ６０の配置は特に限定するものではなく、任意の場所に配置することが可能である。例えば、除塵装置１の本体１０だけでなく、本体１０の外部（本体１０から離れた場所）に配置することも可能である。

また、本実施形態では、除塵装置１を、宿泊施設や商業施設に設置した例を示したが、このような態様に限られない。除塵装置１は、例えばオフィスビルや集合住宅等の種々の建物に設置可能である。

１ 除塵装置
１０ 本体
２０ 圧縮機
３０ エアタンク
４０ 電動弁
５０ 圧力計
６０ センサ
７０ 制御部

Claims (5)

1. 空気を吹き出すことで対象者に付着した粉塵を除去すると共に、空気を吸引することで前記粉塵を集塵する除塵装置であって、
   空気が吹き出される吹出口と、空気が吸引される吸気口と、が形成された本体と、
   前記吸気口に接続され、前記吸気口を介して吸引した空気を圧縮する圧縮機と、
   前記圧縮機により圧縮された空気を貯留可能であり、前記吹出口に接続されるエアタンクと、
   前記エアタンクと前記吹出口との間の経路を開閉可能であり、前記経路を開放することで前記エアタンク内の空気を吹き出し可能とし、前記経路を閉塞することで前記エアタンク内の空気を吹き出し不能とする開閉弁と、
   前記開閉弁の動作を制御することで前記エアタンク内の空気を吹き出しのタイミングを制御し、前記圧縮機の動作を制御することで空気の吸引のタイミングを制御可能な制御部と、
   を具備する除塵装置。
2. 前記制御部は、
   前記開閉弁を開放し、かつ前記圧縮機の動作を実行している状態で、前記開閉弁を閉塞した後、所定時間経過後に前記圧縮機の動作を停止する制御を実行可能である、
   請求項１に記載の除塵装置。
3. 前記開閉弁は、
   開度を調節可能であり、
   前記制御部は、
   前記エアタンク内の圧力の低下に伴い、前記開閉弁の開度を大きくする制御を実行可能である、
   請求項２に記載の除塵装置。
4. 前記制御部は、
   所定の間隔毎に、前記エアタンクからの空気の吹き出し及び停止を切り替えるように、前記開閉弁を制御可能である、
   請求項２に記載の除塵装置。
5. 前記圧縮機は、
   前記本体の外部に配置されている、
   請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の除塵装置。

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