JP3144551U - 空気浄化システム - Google Patents

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Abstract

【課題】室内や各種作業場等の所定空間に浮遊している主として50μm以下の微細浮遊汚染物を除去回収し、同時に、新鮮な50μm以下の微細粒径を有する水粒子を噴霧する空気浄化システムを提供する。
【解決手段】空気浄化槽及び給水槽とを備えた箱体とし、該空気浄化槽は空気取込口と水煙吹出口を設け、両者間には空気流通路が設けられるようにしたいくつかの仕切壁により空間が形成され、該空気取込口側では箱体外空間からの粉塵及び臭い等の微細浮遊汚染物を付着した微細化水粒子を含む汚染空気を取り込み、浄化し、該水煙吹出口に至る空間において該給水槽と連結された給水管の先端となるノズルからポンプ圧により噴出された水を微細化水粒子として水煙を発生する水煙発生装置を構成し、該水煙吹出口より上記水煙を新鮮な空気とともに噴霧してなることを特徴とする空気浄化システム。
【選択図】図1

Description

本考案は、例えば、病院、保健施設、喫煙所、工事現場、各種作業場等の室内や所定の空間において浮遊している塵芥、細菌、煙、臭い等の主として50μm以下の微細な粒子の汚染物に向けて微細化水粒子を噴霧し、それら汚染浮遊物を付着させ、該微細浮遊汚染物と付着した水粒子を空気とともに回収することにより室内を浄化し、更にその回収された空気から汚染物を除去して新鮮な空気とし、再度、微細化水粒子を噴霧することを繰り返す空気浄化システムに関するものである。
従来の汚染された空気の浄化は、室内や所定空間の空気を新鮮な空気と入れ替えることによって行われるのが主であり、室内の急激な温度変化を招き、湿度の調整もたいへんであった。他方、水粒子を噴霧するタイプのものは該室内や所定空間を加湿することを主とするものであり、従って、50μm以下の微細浮遊汚染物を除去できるものではなかった。
後者の水粒子を噴霧するタイプのものは、その手段として、ノズルに対し空気と水の2流体入口を有する2流体ノズルを使用し、例えば、約0.3MPa前後の空気圧力と、ノズル1本当たり毎分約15〜20リットル程度の空気流量によって、水を粒子化して室内や所定空間に放出させる技術によるものであった。この場合、約100μm〜300μm程度或いはそれ以上の水粒径の水粒子が吐出されるものであり、微細浮遊汚染物を付着させることはできず、それらを除去できなかった。
特願2006−275381号公報
本考案は、上記室内や各種作業場等の所定空間(以下、それらを総称して所定空間という)に浮遊している主として50μm以下の粉塵及び臭い等の微細浮遊汚染物を50μm以下の微細粒径を有する水粒子に付着させて除去回収し、同時に、新鮮な50μm以下の微細粒径を有する水粒子を噴霧する空気浄化システムで、所定空間を加湿し、上記微細化水粒子により微細浮遊汚染物を除去回収することにより新鮮な所定空間とし、そのことを繰り返す循環システムよりなる空気浄化システムを提供するものである。
空気浄化槽及び給水槽とを備えた箱体とし、該空気浄化槽は空気取込口と水煙吹出口を設け、両者間には空気流通路が設けられるようにしたいくつかの仕切壁により空間が形成され、該空気取込口側では箱体外空間からの粉塵及び臭い等の微細浮遊汚染物を付着した微細化水粒子を含む汚染空気を取り込み、浄化し、該水煙吹出口に至る空間において該給水槽と連結された給水管の先端となるノズルからポンプ圧により噴出された水を微細化水粒子として水煙を発生する水煙発生装置を構成し、該水煙吹出口より上記水煙を新鮮な空気とともに噴霧してなる空気浄化システムを特徴とする。
また、上記空気取込口或いは空気取込口及び水煙吹出口にファンを設けた空気浄化システムを特徴とする。
更に、上記箱体の天井面に接する位置より垂下した第1仕切壁及び第2仕切壁とを該箱体の底板側に空気流通路が形成される空間を有して離隔形成し、該第1、第2仕切壁間に該底板側となる貯留水面の位置より立ち上がった下方仕切壁を形成し、上記第1仕切壁、下方仕切壁及び第2仕切壁によって上下方向に蛇行する空気流通路を形成してなる空気浄化システムを特徴とする。
また、上記ノズルは、空気浄化槽に設けた金具に固定され、該ノズルの先端から離れた位置に該ノズルからの噴射水の衝突により微細化水粒子とする球体を設けた空気浄化システムを特徴とする。
更に、上記汚染空気は、箱体の底板側の貯留水に該汚染空気を吹き付け混合させることにより、粉塵及び臭い等の微細浮遊汚染物を除去して浄化し、同時に、汚染水を排出口より排水し、給水槽からの新鮮な貯留水へと入れ替える空気浄化システムを特徴とする。
本考案の空気浄化システムは、所定空間に50μm以下の微細化水粒子を水煙状態で噴霧することにより、該所定空間に浮遊している微細汚染物を捉え、それら微細汚染物を空気浄化装置へ取り込んで除去し、その汚染物が除去された新鮮な空気とともに上記微細化水粒子を該所定空間に再度噴霧することで、所定空間を常に新鮮な空間とすることが可能となった。
また、汚染空気中からの微細汚染物の除去と新鮮な微細化水粒子の噴霧とを循環させて行うことができるので喫煙所や工事現場等の粉塵や臭い等の常時微細汚染物が発生する所定空間においても常に新鮮な空間を得ることができ、身体にとって快適な環境を得ることが可能となった。
更に、所定空間に浮遊している上記50μm以下の浮遊汚染物は、ほぼ同じ粒径或いは50μm以下の粒径の微細化水粒子と付着し易いので効率良くそれら微細浮遊汚染物を除去することが可能となった。
また、本考案の空気浄化システムを構成する各装置は、現場において簡単に組み立てることができ且つ移動設置することができるので、所定空間が工事現場のように移動する空間であっても発生する微細浮遊汚染物を除去することが可能となった。
以下、図面を参考に本考案を実施するための最良の形態についてその実施例を説明する。
図1は、本考案の空気浄化システムを構成する空気浄化装置1の斜視図、図2は、同正面側概略断面図を示している。該空気浄化装置1は、底板2、前後の側壁3、4、左右の側壁5、6及び蓋体7とよりなる矩形状の箱体で外形が構成され、所定空間の微細浮遊汚染物を微細化水粒子とともに取り込み、浄化し、その浄化された空気と微細化水粒子とによる新鮮な加湿された空気を水煙として再度所定空間へ噴霧する水煙発生装置を備えた空気浄化槽8と該空気浄化槽8へ水を供給する給水槽9とより構成されている。
該空気浄化槽8は、蓋体7の裏面側となる天井面に接する位置より垂下し、下方側に空間を有する第1、第2仕切壁10、11と、該第1、第2仕切壁10、11間に上方側に空間を有する下方仕切壁12を底板2側に貯留水の連通空間を設けて立ち上げ形成され、それら仕切壁によっていくつかの半仕切状態の空間を形成している。該空気浄化槽8に取り込まれた汚染空気は、上記空間を上流側となる上方から下方、下方から上方へと下流側へ順次移動するようにされている。
所定空間の汚染空気は、蓋体7に形成された空気取込口13から該空気浄化槽8内へ取り込まれるが、該空気取込口13にファン14を設けておくことにより汚染空気を強制的に効率良く取り込むことが可能となる。
底板2上にはある程度の深さ、例えば、15〜30mm程度の貯留水がストックされるようにし、少なくとも該貯留水の上面と該第1、第2仕切壁10、11の下端との間には空気流通路15、15´が形成され、蓋体7の裏面側となる天井面を閉鎖するように該第1、第2仕切壁10、11を側壁4より突出形成され、それらにより空間を構成している。
他方、下方仕切壁12は、底板2側の貯留水のほぼ水面となる位置から立ち上がり、上方側に空気流通路16が形成されるように側壁4に取着されている。
汚染空気は、空気取込口13から空気浄化槽8内へ取り込まれ、箱体を形成する側壁3、4、5と第1仕切壁10とによって形成された第1空間の下方へ導かれ、貯留水に強く吹き付けられ、該貯留水と混合することになる。該汚染空気は、後述するように、微細化水粒子と所定空間に浮遊していた汚染粒子とが付着した状態で空気浄化槽8に取り込まれることになるので、該貯留水中に効率良く混入されることになる。
上記のようにして微細化水粒子に付着した汚染物が除去された空気は、貯留水から空気通路15を通過して側壁3、4と第1仕切壁10及び下方仕切壁12とによって形成された第2空間へと導かれることになる。該下方仕切壁12の上方には側壁4より第1給水管17を突出形成し、該第1給水管17はその先端に第1ノズル18を形成している。該第1ノズル18は、第1コ字形金具19の一端に固定している。該第1ノズル18の先端を固定した第1コ字形金具19は、図3に示すように、そのコ字形の開放部を上にして取着形成している。該第1コ字形金具19の他端側には第1球体20を固定している。
第1ノズル18から噴出した水を該第1球体20に衝突させて微細化水粒子を作製し、側壁3、4と下方仕切壁12及び第2仕切壁11とによって形成された第3空間へ噴霧することになる。
また、次の第4空間となる側壁3、4、該第2仕切壁11と給水槽9の内側壁との空間にも別途、図4に示すように、側壁4から突出した第2給水管21と第2ノズル22を形成している。該第2ノズル22も上記同様、その先端を第2コ字形金具23の一端に固定し、他端側には第2球体24を固定している。該第2コ字形金具23は、そのコ字形の開放部を下にして取着形成している。第2ノズル22から噴出した水も、上記同様、該第2球体24により微細化水粒子として噴霧することになる。
空気浄化槽8に取り込まれた汚染空気は、上記した第1空間或いは第2空間で、貯留水に混合されて汚染物が除去され、それら汚染物が除去された空気は、第1仕切壁10と貯留水との空間となる空気流通路15、下方仕切壁12と蓋体7が形成する天井面との空間となる空気流通路16、第2仕切壁11と貯留水との空間となる空気流通路15´を順次蛇行状に通過し、その通過過程において汚染物が付着した重い汚染空気は貯留水側へ下降して除去され、軽い水煙として形成された微細化水粒子は該蓋体7に形成された水煙吹出口25より該空気取込口13に形成されたファン14の強制力により新鮮な空気とともに所定空間に噴霧されることになる。
汚染空気は、上記空気浄化槽8内の空間を蛇行状に移動する過程で浄化され、第1ノズル18を有する箇所ではそのほとんどが浄化されていることになる。該第1ノズル18より噴出された水は、上記のように、第1球体20に衝突させる。第1ノズル18と連結された第1給水管17は、例えば、約14φmmのもので、その先端の第1ノズル18の噴出口径は約0.2φmm程度とする。この場合、該第1給水管17と連結されたポンプ26の加圧力は1.0MPとし、約80mm前後離隔した該第1球体20に対し10KMPの圧力で水を噴出させて衝突させることになる。この衝突によりその多くの水が粒径50μm以下の微細化水粒子となり、水煙として噴霧され、浮遊放出されることになる。
また、上記第2仕切壁11の下方となる空気流通路15´から回り込んで上昇してきた空気に対して第2給水管21と連結された上記第1ノズル18と同様の第2ノズル22が、開放部を下方にして固定した第2コ字形金具23の第2球体24と対向し、該第2ノズル22よりポンプ27により1.0MPに加圧された水を該第2球体24に衝突させ、上記同様、水煙を発生させることになる。
上記各々の水煙は、ファン14による強制手段により新鮮な空気とともに水煙吹出口25より所定空間へ噴霧されることになる。噴霧された粒径50μm以下の微細化水粒子は、所定空間に浮遊している塵芥、細菌、煙或いは臭い等の汚染粒子径とほぼ同じかやや大きな粒径であり、それらの微細化水粒子は、上記汚染粒子を捕捉し、付着して一体化することになる
上記第1給水管17及び第2給水管21から第1ノズル18及び第2ノズル22に供給される水は、給水槽9から新鮮な水として提供されることになる。
また、上記空気浄化槽8に取り込まれた汚染空気中の汚染物は、貯留水と混合され、汚水としてオーバーフローした位置に設けた汚水排出口28より外部へ排出されることになる。
上記実施例では、空気取込口13にのみファン14を設けた例を開示しているが、水煙吹出口25側に設けることもできる。空気浄化槽8内での汚染物の除去及び空気の流れが良好となるように制御できればよく、限定されるものではない。
図5は、本考案の空気浄化システムに係る微細化水粒子を噴霧した場合とそうでない場合とを比較したもので、浮遊粉塵量及びアンモニア濃度を測定した実験装置(図5(a)、(b))及びその結果を示すものである。所定空間として閉鎖した空間29を選定し、室温19℃、湿度60%の状態とし、長さ13cmの線香30を10本使用して25分間燃焼させた。アンモニア計測器31及び粉塵計32を用意し、汚染された空気を粉塵量については5分毎に、アンモニア濃度については10分毎に測定した。上記アンモニア計測器31は、その検知器を100φのダクト33中に差し込み測定し、粉塵計32は、ダクト33の噴出口に設置した。
図5(c)、(d)は、アンモニア量(ppm)を線香のみの場合と本考案の空気浄化システムの空気浄化装置を使用した場合との結果を比較した表とグラフである。図5(e)の表に示すように、本考案により半分以下の多くのアンモニアが除去されたことがわかる。
図5(f)、(g)は、粉塵量(counts/minute)を線香のみの場合と本考案の空気浄化システムの空気浄化装置を使用した場合との結果を比較した表とグラフである。本考案によればほぼ1/20以下となり、極めて多くの粉塵が除去されたことがわかる。
なお、上記実施例の空気浄化システムでは、仕切壁や給水管及びノズルの数量或いは設計条件等を特定した実施例として開示しているが、それらに限定されるものではない。
本考案の空気浄化システムに使用する空気浄化装置の斜視図。 同空気浄化装置の長手方向断面図。 同空気浄化装置の第1ノズル位置の短手方向断面図。 同空気浄化装置の第2ノズル位置の短手方向断面図。 本考案の空気浄化システムの空気浄化装置を使用した場合とそうでない場合のアンモニア及び粉塵の除去の実験装置の該略図とその結果を示す表とグラフ。
符号の説明
1 空気浄化装置
2 底板
3、4 前後の側壁
5、6 左右の側壁
7 蓋体
8 空気浄化槽
9 給水槽
10 第1仕切壁
11 第2仕切壁
12 下方仕切壁
13 空気取込口
14 ファン
15、16 空気流通路
17 第1給水管
18 第1ノズル
19 第1コ字形金具
20 第1球体
21 第2給水管
22 第2ノズル
23 第2コ字形金具
24 第2球体
25 水煙吹出口
26、27 ポンプ
28 汚水排出口
29 閉鎖した空間
30 線香
31 アンモニア計測器
32 粉塵計
33 ダクト

Claims (5)

  1. 空気浄化槽及び給水槽とを備えた箱体とし、該空気浄化槽は空気取込口と水煙吹出口を設け、両者間には空気流通路が設けられるようにしたいくつかの仕切壁により空間が形成され、該空気取込口側では箱体外空間からの粉塵及び臭い等の微細浮遊汚染物を付着した微細化水粒子を含む汚染空気を取り込み、浄化し、該水煙吹出口に至る空間において該給水槽と連結された給水管の先端となるノズルからポンプ圧により噴出された水を微細化水粒子として水煙を発生する水煙発生装置を構成し、該水煙吹出口より上記水煙を新鮮な空気とともに噴霧してなることを特徴とする空気浄化システム。
  2. 空気取込口或いは空気取込口及び水煙吹出口にファンを設けたことを特徴とする請求項1記載の空気浄化システム。
  3. 箱体の天井面に接する位置より垂下した第1仕切壁及び第2仕切壁とを該箱体の底板側に空気流通路が形成される空間を有して離隔形成し、該第1、第2仕切壁間に該底板側となる貯留水面の位置より立ち上がった下方仕切壁を形成し、上記第1仕切壁、下方仕切壁及び第2仕切壁によって上下方向に蛇行する空気流通路を形成してなることを特徴とする請求項1又は2記載の空気浄化システム。
  4. ノズルは、空気浄化槽に設けた金具に固定され、該ノズルの先端から離れた位置に該ノズルからの噴射水の衝突により微細化水粒子とする球体を設けたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1記載の空気浄化システム。
  5. 汚染空気は、箱体の底板側の貯留水に該汚染空気を吹き付け混合させることにより、粉塵及び臭い等の微細浮遊汚染物を除去して浄化し、同時に、汚染水は排出口より排水し、給水槽からの新鮮な貯留水へと入れ替えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1記載の空気浄化システム。
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