JP2862353B2 - 空気清浄装置 - Google Patents
空気清浄装置Info
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- JP2862353B2 JP2862353B2 JP21031890A JP21031890A JP2862353B2 JP 2862353 B2 JP2862353 B2 JP 2862353B2 JP 21031890 A JP21031890 A JP 21031890A JP 21031890 A JP21031890 A JP 21031890A JP 2862353 B2 JP2862353 B2 JP 2862353B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体製造産業、食品製造産業、医薬品製
造産業等で使用されるクリーンエア製造装置や、大気汚
染の原因となる工業排出物、バイオ関連排出物、原子力
関連排出物の除去装置等に用いられる空気清浄装置に関
する。
造産業等で使用されるクリーンエア製造装置や、大気汚
染の原因となる工業排出物、バイオ関連排出物、原子力
関連排出物の除去装置等に用いられる空気清浄装置に関
する。
従来のクリーンエア製造装置には、除塵を目的とした
静電式電気集塵装置やろ過式集塵装置があり、脱臭、脱
ガスに対しては洗浄法等が用いられている。また、大気
汚染の原因となる工業排出物等の除去に関しても前記の
装置が用いられている。
静電式電気集塵装置やろ過式集塵装置があり、脱臭、脱
ガスに対しては洗浄法等が用いられている。また、大気
汚染の原因となる工業排出物等の除去に関しても前記の
装置が用いられている。
従来の装置においては、除去可能な塵埃の大きさに下
限があり、いずれの場合も0.1μｍ（サブミクロン）以
下の塵埃（微粒子）の除去は非常に難しかった。
限があり、いずれの場合も0.1μｍ（サブミクロン）以
下の塵埃（微粒子）の除去は非常に難しかった。
本発明は、サブミクロン以下の空気中塵埃を取り除く
と同時に、脱臭と脱ガスをも行なうことのできる空気清
浄装置を提供しようとするものである。
と同時に、脱臭と脱ガスをも行なうことのできる空気清
浄装置を提供しようとするものである。
〔課題を解決するための手段〕 本発明の空気清浄装置は、塵埃を含む原料空気を圧縮
するコンプレッサ、圧縮した原料空気を加湿し相対湿度
を上げる加湿装置、加湿した原料空気を断熱膨張させ水
蒸気の敵状凝縮を発生させる膨張タービン、同膨張ター
ビンの回転軸に接続された膨張タービンを出る原料空気
が供給される強制式遠心分離器、及び同強制式遠心分離
器を通過した空気中から更に液滴を分離する静電式集塵
器から構成されている。
するコンプレッサ、圧縮した原料空気を加湿し相対湿度
を上げる加湿装置、加湿した原料空気を断熱膨張させ水
蒸気の敵状凝縮を発生させる膨張タービン、同膨張ター
ビンの回転軸に接続された膨張タービンを出る原料空気
が供給される強制式遠心分離器、及び同強制式遠心分離
器を通過した空気中から更に液滴を分離する静電式集塵
器から構成されている。
本発明では、塵埃を含む原料空気をコンプレッサで圧
縮したのち、加湿装置で、望ましくは相対湿度が60〜90
％程度となるように加湿する。このように加湿された原
料空気は、膨張タービンにおいて断熱膨張されて冷却さ
れ、塵埃等の微粒子を凝集核として原料空気に含まれる
蒸気を滴状に凝縮させる。その後、強制式遠心分離器
で、さらに電気集塵器で、原料空気から液滴を分離す
る。
縮したのち、加湿装置で、望ましくは相対湿度が60〜90
％程度となるように加湿する。このように加湿された原
料空気は、膨張タービンにおいて断熱膨張されて冷却さ
れ、塵埃等の微粒子を凝集核として原料空気に含まれる
蒸気を滴状に凝縮させる。その後、強制式遠心分離器
で、さらに電気集塵器で、原料空気から液滴を分離す
る。
原料空気に含まれている塵埃等の微細粒子は、凝縮核
として液滴中に取込まれ、大気中から分離される。この
ような場合の水蒸気の不均一な凝縮では、水蒸気の過飽
和度に応じて直径が数nm以上の微粒子（ダスト）が凝縮
核として作用するので、空気中に含まれる直径nmないし
サブミクロン程度の微粒子も十分取り除くことができ
る。すなわち、水蒸気の凝縮で微粒子（ダスト）が捕獲
される。
として液滴中に取込まれ、大気中から分離される。この
ような場合の水蒸気の不均一な凝縮では、水蒸気の過飽
和度に応じて直径が数nm以上の微粒子（ダスト）が凝縮
核として作用するので、空気中に含まれる直径nmないし
サブミクロン程度の微粒子も十分取り除くことができ
る。すなわち、水蒸気の凝縮で微粒子（ダスト）が捕獲
される。
また、原料空気中に含まれるにおい分子、水溶性ガス
等も前記の微粒子と同様凝縮核として作用して液滴を発
生させ、また発生した液滴に吸収されるために、本発明
は脱臭作用及び脱ガス作用を奏することもできる。
等も前記の微粒子と同様凝縮核として作用して液滴を発
生させ、また発生した液滴に吸収されるために、本発明
は脱臭作用及び脱ガス作用を奏することもできる。
本発明の一実施例を、第１図によって説明する。
２はモータ2aで駆動され塵埃を含む原料空気を加圧す
るコンプレッサであり、同コンプレッサ２の吐出側は加
湿装置３に接続されている。４はラジアルタービンホイ
ール５をもつ膨張タービンで、同膨張タービン４の出口
には、強制式遠心分離器６が連接され、その回転内筒6a
はラジアルタービンホイール５に同軸をなして連結され
ている。また、同ホイール５は発電機18に連結され、前
記加湿装置３の出口側は膨張タービン５に接続されてい
る。７は前記強制式遠心分離器６の下方に連接された凝
縮水槽で、同槽７内には前記回転内筒６と同軸に強制式
遠心分離器の内筒８が配置され、同内筒８は静電式集塵
器10へ接続され、また静電式集塵器10は除湿機能付き温
度調節器11へ接続されている。13は前記発電機18から前
記静電式集塵器10及び前記温度調節器11への送電ケーブ
ルであり、15は前記発電機18から前記加湿装置３への送
電ケーブルである。また15は、膨張タービンのラジアル
タービンホイール５と回転内筒６の軸受、16は回転内筒
６の出口に設けられたラビリンスパッキンである。
るコンプレッサであり、同コンプレッサ２の吐出側は加
湿装置３に接続されている。４はラジアルタービンホイ
ール５をもつ膨張タービンで、同膨張タービン４の出口
には、強制式遠心分離器６が連接され、その回転内筒6a
はラジアルタービンホイール５に同軸をなして連結され
ている。また、同ホイール５は発電機18に連結され、前
記加湿装置３の出口側は膨張タービン５に接続されてい
る。７は前記強制式遠心分離器６の下方に連接された凝
縮水槽で、同槽７内には前記回転内筒６と同軸に強制式
遠心分離器の内筒８が配置され、同内筒８は静電式集塵
器10へ接続され、また静電式集塵器10は除湿機能付き温
度調節器11へ接続されている。13は前記発電機18から前
記静電式集塵器10及び前記温度調節器11への送電ケーブ
ルであり、15は前記発電機18から前記加湿装置３への送
電ケーブルである。また15は、膨張タービンのラジアル
タービンホイール５と回転内筒６の軸受、16は回転内筒
６の出口に設けられたラビリンスパッキンである。
以上のように構成された本実施例では、塵埃を含む原
料空気１はコンプレッサ２で加圧、加温され、加湿装置
３へ送られる。ここで原料空気は相対湿度が60〜90％程
度に加湿され、膨張タービン４へ流入する。膨張タービ
ン４内では、原料空気が急激に断熱膨張し冷却するた
め、含まれる塵埃等の微細な粒子を凝縮核として水蒸気
の滴状凝縮が発生し、液滴が形成される。
料空気１はコンプレッサ２で加圧、加温され、加湿装置
３へ送られる。ここで原料空気は相対湿度が60〜90％程
度に加湿され、膨張タービン４へ流入する。膨張タービ
ン４内では、原料空気が急激に断熱膨張し冷却するた
め、含まれる塵埃等の微細な粒子を凝縮核として水蒸気
の滴状凝縮が発生し、液滴が形成される。
膨張タービン４内へ流入する原料空気によって回転す
るラジアルタービンホイール５と、同ホイール５と共に
回転する回転内筒６によって、前記の液滴を含む原料空
気に強い旋回流が与えられ、液滴は、膨張タービン４内
及び膨張タービン４の出口に連接された強制式遠心分離
器６内で空気中から分離される。分離された液滴９は、
凝集水槽７に貯えられ凝縮水17として定期的に取り出さ
れる。
るラジアルタービンホイール５と、同ホイール５と共に
回転する回転内筒６によって、前記の液滴を含む原料空
気に強い旋回流が与えられ、液滴は、膨張タービン４内
及び膨張タービン４の出口に連接された強制式遠心分離
器６内で空気中から分離される。分離された液滴９は、
凝集水槽７に貯えられ凝縮水17として定期的に取り出さ
れる。
一方、液滴を遠心分離された空気は、内筒８を通り静
電式集塵器10へ送られ、更にここで液滴が除去される。
塵埃を除去された空気は更に除湿機能付きの温度調節器
11へ送られ、ここで温湿度が所定の値に調節された上で
クリーンエア12として放出される。
電式集塵器10へ送られ、更にここで液滴が除去される。
塵埃を除去された空気は更に除湿機能付きの温度調節器
11へ送られ、ここで温湿度が所定の値に調節された上で
クリーンエア12として放出される。
また、前記の膨張タービン４内における塵埃等による
液滴の発生時には、原料空気中に含まれるにおい分子、
水溶性ガス等も凝縮核として作用して液滴を発生させ、
また発生した液滴に吸収されるために、脱臭及び脱ガス
を行なうことができる。
液滴の発生時には、原料空気中に含まれるにおい分子、
水溶性ガス等も凝縮核として作用して液滴を発生させ、
また発生した液滴に吸収されるために、脱臭及び脱ガス
を行なうことができる。
また更に、膨張タービン４のラジアルタービンホイー
ル５によって発電機18が駆動されるために、加圧された
原料空気のエネルギーを有効に回収することができる。
ル５によって発電機18が駆動されるために、加圧された
原料空気のエネルギーを有効に回収することができる。
第２図は、本実施例における水蒸気の状態変化の模式
図である。図中の点ａは原料空気の大気圧状態（室温状
態）であり、コンプレッサ２により点ｂまで加圧、加温
される。原料空気は加湿装置３内で加湿されることによ
り点ｂから点ｃへ至り、相対湿度が増加するとともに温
度と圧力が低下する。
図である。図中の点ａは原料空気の大気圧状態（室温状
態）であり、コンプレッサ２により点ｂまで加圧、加温
される。原料空気は加湿装置３内で加湿されることによ
り点ｂから点ｃへ至り、相対湿度が増加するとともに温
度と圧力が低下する。
点ｃの状態が膨張タービン４の入口状態であり、原料
空気は同タービン内でｃ〜ｄに沿って急激に断熱膨張し
冷却される（膨張過程において、飽和蒸気圧線通過後
は、蒸気状態は過飽和状態となる。）。膨張過程の点ｄ
に至り、原料空気中の塵埃を凝縮核として水蒸気の滴状
凝縮が発生する。
空気は同タービン内でｃ〜ｄに沿って急激に断熱膨張し
冷却される（膨張過程において、飽和蒸気圧線通過後
は、蒸気状態は過飽和状態となる。）。膨張過程の点ｄ
に至り、原料空気中の塵埃を凝縮核として水蒸気の滴状
凝縮が発生する。
点ｄにおいて液滴が発生すると、液滴の成長に伴い過
飽和状態はｄ〜ｅに沿って点ｅの飽和状態へ移行する。
点ｄ〜ｅ間において、原料空気は強制式遠心分離器6eと
静電式集塵器10を通過し、同時に液滴が分離される。点
ｅが静電式集塵器10の出口に相当し、点ｅ〜ｆ間の変化
は温度調節器11内の変化であり、放出されるクリーンエ
ア12の状態は点ｆであり、所定の温度・湿度に調節され
たクリーンエア12を得ることができる。
飽和状態はｄ〜ｅに沿って点ｅの飽和状態へ移行する。
点ｄ〜ｅ間において、原料空気は強制式遠心分離器6eと
静電式集塵器10を通過し、同時に液滴が分離される。点
ｅが静電式集塵器10の出口に相当し、点ｅ〜ｆ間の変化
は温度調節器11内の変化であり、放出されるクリーンエ
ア12の状態は点ｆであり、所定の温度・湿度に調節され
たクリーンエア12を得ることができる。
以上説明したように、本発明では、加圧、加湿した原
料空気を膨張タービンで急激に断熱膨張させて冷却し、
原料空気中に含まれる塵埃等の微細粒子、におい分子、
水溶性ガス（SOx,NOx等）等を凝縮核として蒸気を液滴
に凝縮させると共にこの液滴ににおい分子、水溶性ガス
を吸収させ、その上で液滴と空気を分離することによっ
て、従来の技術では除去が難しかった直径がサブミクロ
ン以下の空気中塵埃を取り除くことができ、同時に脱臭
と脱ガスをも行なうことができる。
料空気を膨張タービンで急激に断熱膨張させて冷却し、
原料空気中に含まれる塵埃等の微細粒子、におい分子、
水溶性ガス（SOx,NOx等）等を凝縮核として蒸気を液滴
に凝縮させると共にこの液滴ににおい分子、水溶性ガス
を吸収させ、その上で液滴と空気を分離することによっ
て、従来の技術では除去が難しかった直径がサブミクロ
ン以下の空気中塵埃を取り除くことができ、同時に脱臭
と脱ガスをも行なうことができる。
第１図は本発明の一実施例の系統図、第２図は同実施例
における水蒸気の状態変化の模式図である。 １……原料空気,2……コンプレッサ， ３……加湿装置,4……膨張タービン， ５……ラジアルタービンホイール， ６……強制式遠心分離器， 6a……強制式遠心分離器の回転内筒， ７……凝縮水槽， ８……強制式遠心分離器の内筒， ９……遠心分離された凝縮液滴， 10……静電式集塵器,11……温度調節器， 12……クリーンエア,17……凝縮水， 18……発電機
における水蒸気の状態変化の模式図である。 １……原料空気,2……コンプレッサ， ３……加湿装置,4……膨張タービン， ５……ラジアルタービンホイール， ６……強制式遠心分離器， 6a……強制式遠心分離器の回転内筒， ７……凝縮水槽， ８……強制式遠心分離器の内筒， ９……遠心分離された凝縮液滴， 10……静電式集塵器,11……温度調節器， 12……クリーンエア,17……凝縮水， 18……発電機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｄ 50/00 ５０２ Ｂ０１Ｄ 50/00 ５０２Ａ 51/04 51/04 Ａ Ｂ０３Ｃ 3/00 Ｂ０３Ｃ 3/00 Ｊ (56)参考文献 特開 平２−298309（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−111874（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−221822（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B01D 51/02 - 51/10 B01D 50/00
Claims (1)
- 【請求項１】塵埃を含む原料空気を圧縮するコンプレッ
サ、圧縮した原料空気を加湿し相対湿度を上げる加湿装
置、加湿した原料空気を断熱膨張させ水蒸気の敵状凝縮
を発生させる膨張タービン、同膨張タービンの回転軸に
接続され膨張タービンを出る原料空気が供給される強制
式遠心分離器、及び同強制式遠心分離器を通過した空気
中から更に液滴を分離する静電式集塵器から構成されて
いることを特徴とする空気清浄装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21031890A JP2862353B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 空気清浄装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21031890A JP2862353B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 空気清浄装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0494712A JPH0494712A (ja) | 1992-03-26 |
| JP2862353B2 true JP2862353B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=16587442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21031890A Expired - Fee Related JP2862353B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 空気清浄装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2862353B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE528750C2 (sv) * | 2005-06-27 | 2007-02-06 | 3Nine Ab | Förfarande och anordning för separering av partiklar ur ett gasflöde |
| CN104906913B (zh) * | 2015-04-17 | 2016-08-24 | 东南大学 | 一种利用加湿冷凝结水降低空气悬浮颗粒物的方法及装置 |
| EP3895773A4 (en) * | 2018-12-14 | 2022-01-26 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | AIR PURIFIERS AND AIR PURIFICATION PROCEDURES |
| CN113731632A (zh) * | 2021-09-02 | 2021-12-03 | 江西金泰源陶瓷有限公司 | 一种陶瓷干法制粉收尘除杂一体化装置 |
-
1990
- 1990-08-10 JP JP21031890A patent/JP2862353B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0494712A (ja) | 1992-03-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |