JP4318469B2 - Air washer using water drop remover - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気通過路において通過空気中の水滴を捕捉する水滴除去装置、及び、それを用いたエアワッシャに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、通過空気中の水滴を捕捉する水滴除去装置の1つとして、図7に示す如く、平面視断面形状を多段のジグザグ形状にした縦姿勢の多段屈折板20を、空気流れ方向に沿う姿勢(すなわち、平面視においてジグザグ断面形状における各段の頂部が空気流れ方向に並ぶ姿勢)で、かつ、隣合う多段屈折板20どうしの間に空気通過用の隙間を設けた平行配置で、空気流れ方向に対し直交する横方向に複数並べて、下流側水切部21Bを形成し、そして、通過空気A中の水滴を捕捉してその捕捉水滴を凝集により成長させる通気性の充填材層21A(例えば、繊維や細線からなるマット状や網状の層)を、空気流れ方向で下流側水切部21Bの上流側に配置したものがある(下記の特許文献1〜3参照)。
【0003】
また従来、この種の水滴除去装置を用いたエアワッシャとして、同図7に示す如く、空気流れ方向の上流側に向けて水Wを噴出する散水ノズル22を設けるとともに、空気流れ方向で散水ノズル22の下流側に上記の水滴除去装置21(すなわち、多段屈折板20で形成した下流側水切部21Bとその上流側に配置した通気性充填材層21Aとからなる水滴除去装置)を配置し、そして、散水ノズル22による噴出水Wの水滴のうち空気入口部にまで到達する水滴を捕捉する上流側水切部として、下流側の水滴除去装置21における充填材層21Aと同様のマット状の通気性充填材層23を空気入口部に配置したものがある(下記の特許文献3参照)。
【0004】
【特許文献1】
実公昭58−30598号公報
【特許文献2】
特開昭60−44018号公報
【特許文献3】
特開平10−192642号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の水滴除去装置では、通気性の充填材層21Aで捕捉された空気中水滴の一部は蒸発を伴いながら充填材層21A中を流下して充填材層21Aの下端部から排出されるが、他の捕捉水滴は凝集により成長して大径化した状態で通過空気Aに随伴して充填材層21Aから離脱し、この大径化した離脱水滴が多段屈折板20からなる下流側水切部21Bにおいて再捕捉される。
【0006】
すなわち、この水滴除去装置では、上記の如く充填材層21Aで水滴を成長させて大径化させることにより、多段屈折板20からなる下流側水切部21Bの水滴捕捉効率を高め、これにより、充填材層21Aの段階で排出にまで至る水滴捕捉分と併せて装置全体としての水滴除去性能を高めるようにしている。
【0007】
また、上記した従来のエアワッシャでは、散水ノズル22による噴出水Wの水滴のうち空気入口部にまで到達する水滴を空気入口部の通気性充填材層23(すなわち、前段の充填材層)により捕捉することで、空気入口部からの水滴漏出を防止するとともに、その前段充填材層23を濡れ状態にするようにし、そして、下流側の水滴除去装置21における充填材層21A(後段の充填材層)と同様に空気入口部における前段の充填材層23を濡れ状態にすることで、通過空気Aと水Wとの接触効率を高めて、通過空気Aに対する加湿性能や浄化性能(すなわち、通過空気A中に含まれる塵埃や有害ガスなどを除去して空気Aを浄化する性能)を高めるようにしている。
【0008】
しかし、上記した従来の水滴除去装置は基本的に、隣合う多段屈折板20どうしの間に形成されるジグザグ状の隙間経路に空気Aを通過させることで、多段屈折板20の板面に対する空気中水滴の衝突の確率を高くして下流側水切部21Bの水滴捕捉効率を確保する方式のものである為、多段屈折板20の並置列からなる下流側水切部21Bの空気通過抵抗が大きくて、また、その上流側に配置する充填材層21Aの空気通過抵抗が大きいこともあって、送風動力の節減を図りながら所要風量の空気Aを処理するのに大きな空気通過断面積を要し、この為、装置が大型化する問題があった。
【0009】
そしてまた、平面視断面形状を多段のジグザグ形状にした多段屈折板20を用い、その多段屈折板20を平面視でジグザグ断面形状における各段の頂部が空気流れ方向に並ぶ姿勢に配置して下流側水切部21Bを形成する為、空気流れ方向における下流側水切部21Bの長さ寸法が大きくなり、このことからも装置が大型化する問題があった。
【0010】
一方、上記した従来のエアワッシャでは、空気流れ方向で散水ノズル22の下流側に配置する水滴除去装置21が上記の如く大型なものになる為、また、その水滴除去装置21の充填材層21Aに加え同じく空気通過抵抗の大きい前段の充填材層23を空気入口部に装備することで装置全体としての空気通過抵抗が一層大きくなる為、エアワッシャとしても装置が大型になる問題があった。
【0011】
しかも、このように装置全体としての空気通過抵抗が大きいことが原因で大きな空気通過断面積を備えさせる為、空気Aの通過風速Vが小さく制限されてしまい、この為、空気流れ方向の上流側に向けて水Wを噴出する状態に散水ノズル22を配置することで噴出水Wと通過空気Aとの接触効率の向上を図る(すなわち、空気流Aに対向させる状態に噴出した水Wを空気流Aにより向き反転させることで、その反転過程において噴出水Wを飛沫化し、この飛沫化により噴出水Wと通過空気Aとの接触効率の向上を図る)にもかかわらず、空気通過風速が小さいことで噴出水Aの飛沫化効率が低くなって、飛沫化による噴出水Wと通過空気Aとの接触効率の向上をそれほど期待できなくなり、このことから、前述の如く空気入口部の前段充填材層23を濡れ状態にすることで通過空気Aと水Wとの接触効率を高めて通過空気Aに対する加湿性能や浄化性能の向上を図るにしても、結局は、エアワッシャ全体としての水Wと通過空気Aとの接触効率をそれほど高めることはできず、加湿性能や浄化性能の効果的な向上を期待できないのが実情であった。
【0012】
以上の実情に鑑み、本発明の主たる課題は、合理的な装置構成を採ることで、水滴除去装置を用いたエアワッシャについて上記の如き問題を効果的に解消する点にある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
〔1〕請求項1に係る発明は水滴除去装置を用いたエアワッシャに係り、その特徴は、
一端側開口を空気入口とし他端側開口を空気出口とする横向き配置の装置ケース内において、
縦方向に延びる水滴捕捉用の細凸条を板幅方向に並べて表面に多数形成した平面視断面形状が「ヘ」の字状の縦姿勢の板状材を、平面視において「ヘ」の字状の断面形状における一端と頂部と他端とがその順に空気流れ方向に並ぶ姿勢で、かつ、隣合う板状材どうしの間に空気通過用の隙間を設けた平行配置で、空気流れ方向に対し直交する横方向に複数並べて、下流側水切部を形成し、
通過空気中の水滴を捕捉してその捕捉水滴を凝集により成長させる通気性の充填材層を、空気流れ方向で前記下流側水切部の上流側に近接させて配置し、
通過空気に対して水を散布する散水ノズルを空気流れ方向で前記充填材層の上流側に配置するとともに、この散水ノズルを空気流れ方向の上流側に向けて水を噴出する状態に配置し、
前記散水ノズルによる噴出水の水滴のうち空気入口部にまで到達する水滴を捕捉する上流側水切部を形成するのに、
縦方向に延びる水滴捕捉用の細凸条を板幅方向に並べて表面に多数形成した平面視断面形状が「ヘ」の字状の縦姿勢の板状材を、平面視において「ヘ」の字状の断面形状における一端と頂部と他端とがその順に空気流れ方向に並ぶ姿勢で、かつ、隣合う板状材どうしの間に空気通過用の隙間を設けた平行配置で、空気流れ方向に対し直交する横方向に複数並べて前記空気入口部に配置し、
前記下流側水切部を形成する前記板状材は、その平面視「へ」の字状の断面形状において空気流れ方向における一端と頂部との間の上流側辺部が空気流れ方向における頂部と他端との間の下流側辺部よりも空気流れ方向に対して急傾斜となる断面形状にし、
前記上流側水切部を形成する前記板状材は、その平面視「へ」の字状の断面形状において空気流れ方向における一端と頂部との間の上流側辺部が空気流れ方向における頂部と他端との間の下流側辺部よりも空気流れ方向に対して緩傾斜となる断面形状にしてある点にある。
【0014】
つまり、この構成によれば、空気流れ方向において下流側水切部の上流側に配置した通気性充填材層で捕捉された空気中水滴の一部は蒸発を伴いながら充填材層中を流下して充填材層の下端部から排出されるが、他の捕捉水滴は凝集により成長して大径化した状態で通過空気に随伴して充填材層から離脱し、この大径化した離脱水滴が平面視断面形状「ヘ」の字状の板状材からなる下流側水切部において再捕捉される。
【0015】
すなわち、先述した従来の水滴除去装置と同様、このように充填材層で水滴を成長させて大径化させることにより、下流側水切部の水滴捕捉効率を高めることができ、これにより、充填材層の段階で排出にまで至る水滴捕捉分と併せて装置全体としての水滴除去性能を高めることができる。
【0016】
また、下流側水切部は基本的に、平面視断面形状が「ヘ」の字状の板状材どうしの間に形成される「へ」の字状の隙間経路の通過過程において通過空気中の水滴を板状材の表面に形成の細凸条に引っ掛ける形態で捕捉する方式にし、その細凸条を板幅方向(すなわち、空気流れ方向)に多数並べて形成することで、引っ掛けによる水滴の捕捉確率を高く確保するから、屈折部が一段だけの「へ」の字状断面形状の板状材を用いるものでありながらも下流側水切部の水滴捕捉効率を高く確保することができる。
【0017】
そして、このように屈折部が一段だけの「へ」の字状断面形状の板状材を用いて下流側水切部を形成する構成であれば、上記の如く下流側水切部の水滴捕捉効率を高く確保して装置全体としての水滴除去性能を高く確保しながらも、先述した従来の水滴除去装置の如くジグザグ形状の多段屈折板を用いて下流側水切部を形成するに比べ、下流側水切部の空気通過抵抗を小さくすることができて、送風動力の節減を図りながら所要風量の空気を処理するのに要する空気通過断面積を小さくすることができ、また、空気流れ方向における下流側水切部の長さ寸法も小さくすることができ、これにより、従来の水滴除去装置に比べ装置を効果的に小型化することができる。
【0018】
また、通過空気に対して水を散布する散水ノズルを空気流れ方向で前記充填材層の上流側に配置するからエアワッシャとして次の機能を得ることができる。
【0019】
つまり、この構成によれば、空気流れ方向で散水ノズルの下流側に配置する水滴除去装置(すなわち、エアワッシャの空気出口から送出する処理済み空気に含まれる水滴を除去する水滴除去装置)を、前述の如く高い水滴除去性能を備えさせながらも効果的に小型化できることで、エアワッシャとしても、空気出口から送出する処理済み空気に含まれる水滴を効率的に除去し得るものにしながら、装置を効果的に小型化することができる。
【0020】
また、下流側における水滴除去装置の通気性充填材層が水滴捕捉により濡れ状態になることで、この充填材層において通過空気と水とを効率良く接触させることができ、これにより、エアワッシャの通過空気に対する加湿性能や浄化性能も効果的に高めることができる。
【0021】
また、前記散水ノズルを空気流れ方向の上流側に向けて水を噴出する状態に配置するから次の機能を得ることができる。
【0022】
つまり、前記エアワッシャでは、前述の如く装置全体としての空気通過抵抗を小さくすることができて、所要風量の空気を処理するのに要する空気通過断面積を小さくし得ることで、前述した装置の小型化とともに空気の通過風速を大きくすることができる。したがって、上記の如く散水ノズルから空気流れ方向の上流側に向けて水を噴出させるようにすれば、噴出水を空気流により向き反転させる過程で、その噴出水を高速の空気流により効率良く飛沫化することができる。
【0023】
そして、このように散水ノズルからの噴出水を効率良く飛沫化できることで、その飛沫化による噴出水と通過空気との接触効率の向上を効果的に達成することができ、このことから、前述の加湿性能や浄化性能の向上(すなわち、下流側の水滴除去装置における充填材層を濡れ状態にして通過空気と水との接触効率を高めることによる加湿性能や浄化性能の向上)と相俟って、エアワッシャの通過空気に対する加湿性能や浄化性能を一層効果的に高めることができる。
【0024】
また、前記散水ノズルによる噴出水の水滴のうち空気入口部にまで到達する水滴を捕捉する上流側水切部を形成するのに、
縦方向に延びる水滴捕捉用の細凸条を板幅方向に並べて表面に多数形成した平面視断面形状が「ヘ」の字状の縦姿勢の板状材を、平面視において「ヘ」の字状の断面形状における一端と頂部と他端とがその順に空気流れ方向に並ぶ姿勢で、かつ、隣合う板状材どうしの間に空気通過用の隙間を設けた平行配置で、空気流れ方向に対し直交する横方向に複数並べて前記空気入口部に配置するから次の機能を得ることができる。
そして、前記下流側水切部を形成する前記板状材は、その平面視「へ」の字状の断面形状において空気流れ方向における一端と頂部との間の上流側辺部が空気流れ方向における頂部と他端との間の下流側辺部よりも空気流れ方向に対して急傾斜となる断面形状にし、
前記上流側水切部を形成する前記板状材は、その平面視「へ」の字状の断面形状において空気流れ方向における一端と頂部との間の上流側辺部が空気流れ方向における頂部と他端との間の下流側辺部よりも空気流れ方向に対して緩傾斜となる断面形状にする。
【0025】
つまり、この構成では、空気流れ方向の上流側に向けて散水ノズルから噴出した噴出水の水滴のうちエアワッシャの空気入口部にまで到達する水滴を上流側水切部により捕捉することで、その空気入口部からの空気流れ方向上流側への水滴漏出を防止する。
【0026】
そして、この上流側水切部を、高い水滴捕捉効率を備えながら空気通過抵抗が小さい前述の下流側水切部と同様の上記の如き平面視断面形状「へ」の字状の板状材の並置列により形成すれば、先述した従来のエアワッシャの如く下流側の水滴除去装置における充填材層と同様の通気性充填材層により上流側水切部を形成するのに比べ、上流側水切部の空気通過抵抗を小さくして装置全体としての空気通過抵抗を小さくすることができ、このことからも、所要風量の空気を処理するのに要する空気通過断面積を小さくすることができて装置を効果的に小型化し得るとともに、空気の通過風速を大きくして噴霧水の飛沫化促進により通過空気に対する加湿性能や浄化性能も効果的に高めることができる。
【0027】
〔2〕請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記上流側水切部を形成する前記板状材を、前記下流側水切部を形成する前記板状材よりも空気流れ方向における板幅の小さい板状材にしてある点にある。
【0028】
つまり、この構成によれば、上流側水切部と下流側水切部との夫々を同等の板幅の板状材で形成するに比べ、空気流れ方向における上流側水切部の長さ寸法をを小さくすることができ、また、上流側水切部の空気通過抵抗を一層小さくして装置全体としての空気通過抵抗も一層小さくすることができ、これにより、装置の小型化を一層効果的に達成し得るとともに、噴霧水の飛沫化促進による加湿性能や浄化性能の向上も一層効果的に達成することができる。
【0029】
なお、上流側水切部は空気流に逆らって空気入口部にまで到達する水滴のみを捕捉するから空気流に随伴する水滴を捕捉する下流側水切部に比べ一般に捕捉水滴量が少なく、縦姿勢の板状材を伝わらせて流下させる水量が少ない。したがって、上記の如く上流側水切部の形成板状材を下流側水切部の形成板状材よりも板幅の小さい板状材にしても、板状材の表面における水滴捕捉用の多数の細凸条が流下水膜中に水没してしまうことを十分に回避できて、その水没に原因する上流側水切部の水滴捕捉効率の低下を回避することができ、そのことで空気入口部からの水滴漏出を十分に防止することができる。
〔3〕請求項3に係る発明は、請求項2に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、前記上流側水切部を形成する前記板状材の並置ピッチは、前記下流側水切部を形成する前記板状体の並置ピッチよりも小さくしてある点にある。
【0030】
【発明の実施の形態】
図1,図2はエアワッシャを示し、角筒状の装置ケース1を横向きに配置して、その装置ケース1の一端側開口を空気入口2とし、他端側開口を空気出口3にしてある。
【0031】
装置ケース1の内部には空気入口2に向けて水Wを噴出する多数の散水ノズル4を配置してあり、これら散水ノズル4から空気流Aに対向させる状態で水Wを噴出させることにより、図3に示す如く、噴出水Wを空気流Aによりラッパ状に向き反転させる過程で、その噴出水Wを空気流Aにより効率的に飛沫化し、これにより、噴出水Wと通過空気Aとの接触効率を高くする。
【0032】
装置ケース1の内部において空気入口部には、散水ノズル4からの噴出水Wの水滴のうち空気流Aに逆らって空気入口部にまで到達する水滴を捕捉する上流側水切部5を配置してあり、この上流側水切部5により空気入口2からの空気流れ方向上流側への水滴漏出を防止する。
【0033】
また、装置ケース1の内部において空気出口部には、空気出口3から送出する処理済み空気A′からそれに含まれる水滴を除去する水滴除去装置6を配置してあり、この水滴除去装置6は通気性の充填材層6Aとそれに近接させて空気流れ方向の下流側に配置した下流側水切部6Bとで構成し、これら充填材層6A及び下流側水切部6Bの夫々において通過空気A中の水滴を捕捉する。
【0034】
そして、装置ケース1の底部には、散水ノズル4からの噴出水Wのうち通過空気A中を落下して装置ケース1の底部に至る水、上流側水切部5で捕捉された水滴の集合流下水、並びに、水滴除去装置6における充填材層6Aと下流側水切部6Bの夫々で捕捉された水滴の集合流下水を受け入れる水槽7を設けてある。
【0035】
水滴除去装置6の充填材層6Aは、図4に示す如く、繊維状ステンレスを素材とする不織布状のシート状体8を複数枚重ね合わせたものを、その表裏に配置のステンレス製の保持用金網9により挟み込んだ構造にしてあり、この充填材層6Aで捕捉された水滴の一部は蒸発を伴いながら充填材層6A中を徐々に流下して上記水槽7に至り、他の捕捉水滴は凝集により成長して大径化した状態で通過空気Aに随伴して充填材層6Aから離脱する。
【0036】
また、水滴除去装置6の下流側水切部6Bは、図5に示す如く、縦方向に延びる水滴捕捉用の細凸条10aを板幅方向に並べて表面に多数形成した平面視断面形状が「ヘ」の字状の縦姿勢の板状材10を、平面視において「ヘ」の字状の断面形状における一端と頂部と他端とがその順に空気流れ方向に並ぶ姿勢で、かつ、隣合う板状材10どうしの間に空気通過用の隙間を設けた平行配置で、空気流れ方向に対し直交する横方向に複数並べた構造にしてある。
【0037】
すなわち、この下流側水切部6Bでは基本的に、平面視断面形状が「ヘ」の字状の板状材10どうしの間に形成される「へ」の字状の隙間経路の通過過程において通過空気A中の水滴を板状材表面の細凸条10aに引っ掛ける形態で捕捉し、細凸条10aを板幅方向(すなわち、空気流れ方向)に多数並べて形成することで、引っ掛けによる水滴の捕捉確率を高く確保する。
【0038】
そして、先の充填材層6Aにおいて捕捉水滴を大径化した状態で充填材層6Aから離脱させて、その大径化した離脱水滴を下流側水切部6Bに再捕捉させることで、下流側水切部6Bの水滴捕捉効率を更に高めるようにし、これにより、充填材層6Aの段階で水槽7への排出にまで至る水滴捕捉分と併せて水滴除去装置6全体としての水滴除去性能を高く確保する。
【0039】
なお、下流側水切部6Bで捕捉した水滴は、各板状体10の表面を伝いながら流下して水槽7へ排出される。また、11は板状体10の並置列を保持する保持枠である。
【0040】
一方、上流側水切部5は水滴除去装置6の下流側水切部6Bとほぼ同様の構造、すなわち、図6に示す如く、縦方向に延びる水滴捕捉用の細凸条12aを板幅方向に並べて表面に多数形成した平面視断面形状が「ヘ」の字状の縦姿勢の板状材12を、平面視において「ヘ」の字状の断面形状における一端と頂部と他端とがその順に空気流れ方向に並ぶ姿勢で、かつ、隣合う板状材12どうしの間に空気通過用の隙間を設けた平行配置で、空気流れ方向に対し直交する横方向に複数並べ、この板状体12の並置列を保持枠13により保持した構造にしてある。
【0041】
また、上流側水切部5を形成する板状体12の空気流れ方向における板幅Laは、下流側水切部6Bを形成する板状体10の空気流れ方向における板幅Lbよりも小さくするとともに、上流側水切部5における板状体12の並置ピッチPaは、下流側水切部6Bにおける板状体10の並置ピッチPbよりも小さくしてある。
【0042】
そしてまた、上流側水切部5を形成する板状材12には、その「へ」の字状の平面視断面形状における頂部の凸側箇所に溝形成用の頂部凸条12cを設け、この頂部凸条12cにより、空気流れ方向の下流側に向かって開口する状態で縦方向に延びる頂部溝12bを形成することで、散水ノズル4からの噴出水Wの水滴のうち空気流Aに逆らって空気入口部にまで到達する水滴に対する捕捉効率を更に高めるようにしてある。
【0043】
つまり、この種のエアワッシャとして従来は、図7に示す如く、平面視断面形状を多段のジグザグ形状にした縦姿勢の多段屈折板20を、空気流れ方向に沿う姿勢(すなわち、平面視においてジグザグ断面形状における各段の頂部が空気流れ方向に並ぶ姿勢)で、かつ、隣合う多段屈折板20どうしの間に空気通過用の隙間を設けた平行配置で、空気流れ方向に対し直交する横方向に複数並べて、下流側水切部21Bを形成するとともに、通過空気A中の水滴を捕捉してその捕捉水滴を凝集により成長させるマット状の通気性充填材層21Aを、空気流れ方向で下流側水切部21Bの上流側に配置して、これら充填材層21Aと下流側水切部21Bとで空気出口部における水滴除去装置21を構成し、そして、散水ノズル22から空気流れ方向の上流側に向けて噴出する噴出水Wの水滴のうち空気入口部にまで到達する水滴を捕捉する上流側水切部として、下流側の水滴除去装置21における充填材層21Aと同様のマット状の通気性充填材層23を空気入口部に配置したものがある。
【0044】
しかし、この従来のエアワッシャに比べ、本実施形態で示した前記構成のエアワッシャによれば、空気出口3から送出する処理済み空気A′に含まれる水滴を効率的に除去し得るものにしながらも、装置全体としての空気通過抵抗を小さくすることができて、所要風量の空気Aを処理するのに要する空気通過断面積(すなわち、装置ケース1の横断開口面積)を小さくすることができ、これを主因として装置を小型化することができる。
【0045】
また、このように空気通過抵抗を小さくして空気通過断面積を小さくし得ることで、装置の小型化とともに空気Aの通過風速Vを大きくすることができ、これにより、散水ノズル4から空気流れ方向の上流側に向けて噴出する水Wの飛沫化を促進して、噴出水Wと通過空気Aとの接触効率も高く確保することができる。
【0046】
なお、この本実施形態で示したエアワッシャの具体的な諸元の一例としては次の例を挙げることができる。
上流側水切部5を形成する板状体12の板幅La=80mm
上流側水切部5における板状体12の並置ピッチPa=22mm
下流側水切部6Bを形成する板状体10の板幅Lb=195mm
下流側水切部6Bにおける板状体10の並置ピッチPb=25mm
通気性充填材層6Aの厚みLc=25mm
空気Aの通過風速V=5m/s程度
(図7に示す従来エアワッシャの空気通過風速V=2.5m/s程度)
なお、図5に示すように、下流側水切部6Bを形成する板状材10は、その平面視「へ」の字状の断面形状において空気Aの流れ方向における一端と頂部との間の上流側辺部が空気Aの流れ方向における頂部と他端との間の下流側辺部よりも空気Aの流れ方向に対して急傾斜となる断面形状にしてある。
また、図6に示すように、上流側水切部5を形成する板状材12は、その平面視「へ」の字状の断面形状において空気Aの流れ方向における一端と頂部との間の上流側辺部が空気Aの流れ方向における頂部と他端との間の下流側辺部よりも空気Aの流れ方向に対して緩傾斜となる断面形状にしてある。
【0047】
〔別の実施形態〕
次に別実施形態を列記する。
【0048】
下流側水切部6B及び上流側水切部5を形成する平面視断面形状「ヘ」の字状の板状材10,12の細部的な平面視断面形状(すなわち、空気流れ方向における上流側辺部と下流側辺部とが成す角度、表面に形成する細凸条10a,12aの断面形状、板状体10,12の寸法に対する細凸条10a,12aの寸法比、細凸条10a,12aの並置箇所など)は、前述の実施形態で示した細部形状に限らず種々の変更が可能である。
【0049】
前述の実施形態では、上流側水切部5を形成する板状材12につき、その「へ」の字状の平面視断面形状における頂部の凸側箇所に溝形成用の頂部凸条12cを設け、この頂部凸条12cにより、空気流れ方向の下流側に向かって開口する状態で縦方向に延びる頂部溝12bを形成するようにしたが、これら頂部凸条12c及び頂部溝12bを省略した構造にしてもよく、また場合によっては、風切騒音の低減などを目的として、頂部凸条12cにより、空気流れ方向の上流側に向かって開口する状態で縦方向に延びる気流対向状の頂部溝12bを形成するようにしてもよい。
【0050】
空気流れ方向で下流側水切部6Bの上流側に配置する通気性充填材層6Aは、前述の実施形態で示した構造のものに限らず、通過空気A中の水滴を捕捉してその捕捉水滴を凝集により成長させ得るものであれば、マット状構造のものや網体を重ねた構造のものなど、種々の構造のものを採用することができる。
【0051】
前述の実施形態では、水滴除去装置をエアワッシャに装備した例を示したが、この水滴除去装置は、エアワッシャへの装備に限らず、通過空気中の水滴を除去する必要がある各種分野において使用することができる。
【0052】
エアワッシャの用途は、空気の加湿や空気の浄化、あるいは、空気の温度調整や冷却による空気の除湿など、どのようなものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 エアワッシャの側面視構造図
【図2】 エアワッシャの平面視構造図
【図3】 噴霧水の飛沫化形態を模式的に示す図
【図4】 充填材層の構造を示す全体斜視図及び分解斜視図
【図5】 下流側水切部の構造を示す全体斜視図及び拡大平面図
【図6】 上流側水切部の構造を示す全体斜視図及び拡大平面図
【図7】 従来の水滴除去装置及びエアワッシャの平面視構造図
【符号の説明】
2 空気入口
3 空気出口
1 装置ケース
4 散水ノズル
5 上流側水切部
6 水滴除去装置
6A 通気性充填材層
6B 下流側水切部
10 板状材
10a 細凸条
12 板状材
12a 細凸条
A 空気
La,Lb 板幅
W 水[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water droplet removing device that captures water droplets in passing air in an air passage and an air washer using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as one of the water droplet removal devices that capture water droplets in the passing air, as shown in FIG. 7, a vertical
[0003]
Conventionally, as an air washer using this type of water droplet removing device, as shown in FIG. 7, a
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 58-30598
[Patent Document 2]
JP 60-44018 A
[Patent Document 3]
JP-A-10-192642
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional water droplet removing device described above, a part of the water droplets in the air captured by the
[0006]
That is, in this water droplet removal apparatus, the water droplet capturing efficiency of the downstream draining
[0007]
Moreover, in the above-described conventional air washer, water droplets reaching the air inlet portion among the water droplets of the jet water W from the
[0008]
However, the conventional water drop removing device described above basically passes the air A through the zigzag gap path formed between the adjacent
[0009]
Further, the
[0010]
On the other hand, in the above-described conventional air washer, the water
[0011]
In addition, since the air passage resistance as a whole of the apparatus is large as described above, the air passing velocity V of the air A is limited to be small, and therefore the upstream side in the air flow direction. The
[0012]
In view of the above circumstances, the main problem of the present invention is to adopt a rational device configuration,Air washer using water drop removerIs to effectively solve the above problems.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
[1] The invention according to claim 1Air washer using water drop removerThe feature is
In a laterally arranged device case with one end side opening as an air inlet and the other end side opening as an air outlet,
A plate-like material in a vertical position with a cross-sectional shape of “f” in plan view formed by arranging a large number of fine protrusions for capturing water droplets extending in the vertical direction on the surface in the width direction of the plate, In a posture in which one end, the top, and the other end of the cross-sectional shape are arranged in that order in the air flow direction, and in a parallel arrangement in which a gap for air passage is provided between adjacent plate-like materials, in the air flow direction. A plurality of rows in the transverse direction perpendicular to each other to form a downstream drainage section,
A breathable filler layer that traps water droplets in the passing air and grows the trapped water droplets by agglomeration on the upstream side of the downstream drainage portion in the air flow direction.Placed close together,
A sprinkling nozzle for spraying water to the passing air is disposed on the upstream side of the filler layer in the air flow direction, and the sprinkling nozzle is disposed in a state of ejecting water toward the upstream side in the air flow direction,
To form an upstream drainage portion that captures water droplets reaching the air inlet portion of the water droplets ejected by the watering nozzle,
A plate-like material in a vertical position with a cross-sectional shape of “f” in plan view formed by arranging a large number of fine protrusions for capturing water droplets extending in the vertical direction on the surface in the width direction of the plate, In a posture in which one end, the top, and the other end of the cross-sectional shape are arranged in that order in the air flow direction, and in a parallel arrangement in which a gap for air passage is provided between adjacent plate-like materials, in the air flow direction. A plurality of them arranged in the transverse direction perpendicular to each other and arranged in the air inlet part,
The plate-like material forming the downstream drainage portion has an upstream side portion between one end and the top portion in the air flow direction in the cross-sectional shape of the letter “he” in plan view, and the other in the air flow direction. Make the cross-sectional shape steeply inclined with respect to the air flow direction than the downstream side part between the ends,
The plate-like material forming the upstream drainage portion has a cross-sectional shape of a letter “F” in plan view, and the upstream side portion between one end and the top portion in the air flow direction is the top portion and the other in the air flow direction. It has a cross-sectional shape that is more gently inclined with respect to the air flow direction than the downstream side part between the ends.In the point.
[0014]
In other words, according to this configuration, some of the water droplets in the air captured by the air-permeable filler layer arranged on the upstream side of the downstream drainage portion in the air flow direction flow down through the filler layer while being evaporated. The trapped water droplets are discharged from the lower end of the filler layer, but other trapped water droplets grow and grow in size in a state of increasing diameter and are separated from the filler layer along with the passing air. It is re-captured at the downstream drainage portion made of a plate-like material having a cross-sectional shape “f”.
[0015]
That is, as in the conventional water droplet removing device described above, the water droplet capturing efficiency of the downstream drainage portion can be increased by growing the water droplets in the filler layer and increasing the diameter in this way. It is possible to enhance the water droplet removal performance of the entire apparatus together with the water droplet trapping amount that reaches the discharge at the layer stage.
[0016]
In addition, the downstream drainage portion basically has a cross-sectional shape in plan view that is formed between the plate-shaped members having a “H” shape and passes through a “he” -shaped gap path formed between the plate-like materials. Captures water droplets by hooking them on the surface of the plate-like material in the form of being hooked on the thin ridges, and by forming a number of the thin ridges side by side in the plate width direction (that is, the air flow direction). Since the probability is ensured high, the water droplet trapping efficiency of the downstream drainage portion can be ensured high even though a plate-like material having a “H” -shaped cross section having only one refracting portion is used.
[0017]
And if it is the structure which forms a downstream drainage part using the plate-shaped material of the shape of the shape of a "f" shape with only one step of a refracting part in this way, as mentioned above, the water droplet capture | acquisition efficiency of a downstream drainage part is improved. While ensuring high water droplet removal performance as a whole device, the downstream drainage portion is compared to forming the downstream drainage portion using a zigzag-shaped multistage refracting plate as in the conventional waterdrop removal device described above. The air passage resistance can be reduced, the air passage cross-sectional area required to process the required air volume while reducing the air blowing power can be reduced, and the downstream drainage portion in the air flow direction can be reduced. As a result, the apparatus can be effectively downsized as compared with the conventional water droplet removing apparatus.
[0018]
Also,A watering nozzle that sprays water against the passing airSince it is arranged upstream of the filler layer in the air flow direction, the following function can be obtained as an air washer.
[0019]
That is, according to this configuration, the water droplet removing device (that is, the water droplet removing device that removes water droplets contained in the processed air sent from the air outlet of the air washer) disposed downstream of the watering nozzle in the air flow direction is As mentioned aboveHighIt is possible to effectively reduce the size while providing water droplet removal performance, and even as an air washer, the device can be effectively removed while making it possible to efficiently remove water droplets contained in the processed air delivered from the air outlet. It can be downsized.
[0020]
In addition, since the air-permeable filler layer of the water droplet removing device on the downstream side becomes wet by trapping the water droplets, the passing air and water can be efficiently contacted with each other in this filler layer. Humidification performance and purification performance for passing air can also be effectively enhanced.
[0021]
Also,The watering nozzleSince it arrange | positions in the state which spouts water toward the upstream of an air flow direction, the following function can be obtained.
[0022]
That meansAboveIn the air washer,asThe air passage resistance of the entire device can be reduced, and the air passage cross-sectional area required for processing the air of the required air volume can be reduced, so that the air passage wind speed is increased with the downsizing of the device described above. be able to. Therefore, if water is ejected from the watering nozzle toward the upstream side in the air flow direction as described above, the jet water is efficiently splashed by the high-speed air flow in the process of reversing the direction of the jet water by the air flow. Can be
[0023]
And since the spray water from the watering nozzle can be efficiently sprayed in this way, it is possible to effectively achieve an improvement in the contact efficiency between the spray water and the passing air due to the spraying.The aboveCombined with improvement of humidification performance and purification performance (that is, improvement of humidification performance and purification performance by increasing the contact efficiency between the passing air and water by wetting the filler layer in the downstream water droplet removal device) Further, the humidification performance and purification performance of the air washer for the passing air can be more effectively enhanced.
[0024]
Also,To form an upstream drainage portion that captures water droplets reaching the air inlet portion of the water droplets ejected by the watering nozzle,
A plate-like material in a vertical position with a cross-sectional shape of “f” in plan view formed by arranging a large number of fine protrusions for capturing water droplets extending in the vertical direction on the surface in the width direction of the plate, In a posture in which one end, the top, and the other end of the cross-sectional shape are arranged in that order in the air flow direction, and in a parallel arrangement in which a gap for air passage is provided between adjacent plate-like materials, in the air flow direction. Arranged in the air inlet section side by side in the orthogonal directionTherefore, the following functions can be obtained.
The plate-like material forming the downstream drainage portion is such that the upstream side portion between one end and the top portion in the air flow direction is the top portion in the air flow direction in the cross-sectional shape of the letter “he” in plan view. A cross-sectional shape that is steeply inclined with respect to the air flow direction than the downstream side portion between the second end and the other end,
The plate-like material forming the upstream drainage portion has a cross-sectional shape of a letter “F” in plan view, and the upstream side portion between one end and the top portion in the air flow direction is the top portion and the other in the air flow direction. The cross-sectional shape has a gentler inclination with respect to the air flow direction than the downstream side portion between the ends.
[0025]
That is, in this configuration, the water droplets reaching the air inlet portion of the air washer among the water droplets ejected from the water spray nozzle toward the upstream side in the air flow direction are captured by the upstream draining portion, thereby Prevents water droplet leakage from the inlet to the upstream side in the air flow direction.
[0026]
Then, the upstream drainage section is arranged in parallel with a plate-like material having a cross-sectional shape “he” in plan view similar to the above-described downstream drainage section having a low water passage resistance while having high water droplet capture efficiency. In this case, the upstream drainage portion passes through the upstream drainage portion as compared to the case where the upstream drainage portion is formed of the same air-permeable filler layer as the filler layer in the downstream water droplet removal device like the conventional air washer described above. The resistance can be reduced and the air passage resistance of the entire device can be reduced. This also makes it possible to reduce the air passage cross-sectional area required for processing the air of the required air volume, thereby effectively reducing the device. While being able to downsize, the humidification performance and purification performance with respect to the passing air can be effectively enhanced by increasing the passing air speed of the air and promoting the spraying of the spray water.
[0027]
[2] The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1.The preferred embodiment for carrying out the invention according to the present invention is specified,
The plate-like material forming the upstream drainage portion is a plate-like material having a smaller plate width in the air flow direction than the plate-like material forming the downstream drainage portion.
[0028]
That is, according to this configuration, the length of the upstream drainage portion in the air flow direction is reduced compared to the case where each of the upstream drainage portion and the downstream drainage portion is formed of a plate-like material having the same plate width. In addition, the air passage resistance of the upstream drainage portion can be further reduced to further reduce the air passage resistance of the entire apparatus, and thereby the apparatus can be more effectively reduced in size. At the same time, the improvement of the humidification performance and purification performance by promoting the spraying of spray water can be achieved more effectively.
[0029]
Since the upstream drainage section captures only water droplets that reach the air inlet section against the air flow, the amount of trapped water drops is generally smaller than that of the downstream drainage section that captures water droplets accompanying the air flow, and the vertical posture is The amount of water that flows down the plate material is small. Therefore, even if the plate-shaped material for the upstream drainage portion is a plate-like material having a smaller plate width than the plate-shaped material for the downstream drainage portion as described above, a large number of small droplets for capturing water droplets on the surface of the plate-shaped material are used. The ridges can be sufficiently avoided from being submerged in the falling water film, and the drop of the water droplet trapping efficiency at the upstream drainage caused by the submergence can be avoided. Water droplet leakage can be sufficiently prevented.
[3] The invention according to
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 and 2 show an air washer, in which a rectangular tube-shaped
[0031]
A large number of watering
[0032]
Inside the
[0033]
In addition, a water
[0034]
Then, at the bottom of the
[0035]
As shown in FIG. 4, the
[0036]
Further, as shown in FIG. 5, the
[0037]
In other words, the
[0038]
Then, the trapped water droplets are separated from the
[0039]
The water droplets captured by the downstream draining
[0040]
On the other hand, the
[0041]
Further, the plate width La in the air flow direction of the plate-
[0042]
In addition, the plate-
[0043]
That is, as an air washer of this type, as shown in FIG. 7, a vertical multi-stage refracting
[0044]
However, compared to this conventional air washer, the air washer having the above-described configuration shown in the present embodiment can efficiently remove water droplets contained in the processed air A ′ delivered from the
[0045]
In addition, since the air passage resistance can be reduced and the air passage cross-sectional area can be reduced in this way, the air flow velocity V of the air A can be increased along with the downsizing of the device, whereby the air flow from the watering
[0046]
In addition, the following example can be given as an example of specific specifications of the air washer shown in this embodiment.
Plate width La of the plate-
The juxtaposition pitch Pa of the plate-
Plate width Lb = 195 mm of the plate-
The juxtaposition pitch Pb of the plate-
Air A passing wind speed V = about 5m / s
(Air passing wind speed V = 2.5 m / s of the conventional air washer shown in FIG. 7)
As shown in FIG. 5, the plate-
Further, as shown in FIG. 6, the plate-
[0047]
[Another embodiment]
Next, another embodiment will be listed.
[0048]
Plan-view cross-sectional shape “f” -shaped plate-
[0049]
In the above-described embodiment, for the plate-
[0050]
The air-
[0051]
In the previous embodimentThe waterAn example of installing a drop removal device on an air washer was shown.thisThe water drop removing device is not limited to the equipment provided to the air washer, and can be used in various fields where it is necessary to remove water drops in the passing air.
[0052]
The use of the air washer may be anything such as air humidification and air purification, or air dehumidification by adjusting the air temperature and cooling.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view structure diagram of an air washer.
[Fig. 2] Plan view structural diagram of air washer
FIG. 3 is a diagram schematically showing the spraying form of spray water
FIG. 4 is an overall perspective view and an exploded perspective view showing a structure of a filler layer.
FIG. 5 is an overall perspective view and an enlarged plan view showing a structure of a downstream draining portion.
FIG. 6 is an overall perspective view and an enlarged plan view showing the structure of an upstream draining portion.
FIG. 7 is a plan view structural diagram of a conventional water drop removing device and air washer.
[Explanation of symbols]
2 Air inlet
3 Air outlet
1 Device case
4 Watering nozzle
5 Drainage section on the upstream side
6 Water drop remover
6A Breathable filler layer
6B Downstream drainer
10 Plate material
10a Fine ridge
12 Plate material
12a Fine ridge
A Air
La, Lb Plate width
W Water
Claims (3)
縦方向に延びる水滴捕捉用の細凸条を板幅方向に並べて表面に多数形成した平面視断面形状が「ヘ」の字状の縦姿勢の板状材を、平面視において「ヘ」の字状の断面形状における一端と頂部と他端とがその順に空気流れ方向に並ぶ姿勢で、かつ、隣合う板状材どうしの間に空気通過用の隙間を設けた平行配置で、空気流れ方向に対し直交する横方向に複数並べて、下流側水切部を形成し、
通過空気中の水滴を捕捉してその捕捉水滴を凝集により成長させる通気性の充填材層を、空気流れ方向で前記下流側水切部の上流側に近接させて配置し、
通過空気に対して水を散布する散水ノズルを空気流れ方向で前記充填材層の上流側に配置するとともに、この散水ノズルを空気流れ方向の上流側に向けて水を噴出する状態に配置し、
前記散水ノズルによる噴出水の水滴のうち空気入口部にまで到達する水滴を捕捉する上流側水切部を形成するのに、
縦方向に延びる水滴捕捉用の細凸条を板幅方向に並べて表面に多数形成した平面視断面形状が「ヘ」の字状の縦姿勢の板状材を、平面視において「ヘ」の字状の断面形状における一端と頂部と他端とがその順に空気流れ方向に並ぶ姿勢で、かつ、隣合う板状材どうしの間に空気通過用の隙間を設けた平行配置で、空気流れ方向に対し直交する横方向に複数並べて前記空気入口部に配置し、
前記下流側水切部を形成する前記板状材は、その平面視「へ」の字状の断面形状において空気流れ方向における一端と頂部との間の上流側辺部が空気流れ方向における頂部と他端との間の下流側辺部よりも空気流れ方向に対して急傾斜となる断面形状にし、
前記上流側水切部を形成する前記板状材は、その平面視「へ」の字状の断面形状において空気流れ方向における一端と頂部との間の上流側辺部が空気流れ方向における頂部と他端との間の下流側辺部よりも空気流れ方向に対して緩傾斜となる断面形状にしてある水滴除去装置を用いたエアワッシャ。 In a laterally arranged device case with one end side opening as an air inlet and the other end side opening as an air outlet,
A plate-like material in a vertical position with a cross-sectional shape of “f” in plan view formed by arranging a large number of fine protrusions for capturing water droplets extending in the vertical direction on the surface in the width direction of the plate, In a posture in which one end, the top, and the other end of the cross-sectional shape are arranged in that order in the air flow direction, and in a parallel arrangement in which a gap for air passage is provided between adjacent plate-like materials, in the air flow direction. A plurality of rows in the transverse direction perpendicular to each other to form a downstream drainage section,
A breathable filler layer that captures water droplets in the passing air and grows the captured water droplets by aggregation is disposed close to the upstream side of the downstream drainage portion in the air flow direction ,
A sprinkling nozzle for spraying water to the passing air is disposed on the upstream side of the filler layer in the air flow direction, and the sprinkling nozzle is disposed in a state of ejecting water toward the upstream side in the air flow direction,
To form an upstream drainage portion that captures water droplets reaching the air inlet portion of the water droplets ejected by the watering nozzle,
A plate-like material in a vertical position with a cross-sectional shape of “f” in plan view formed by arranging a large number of fine protrusions for capturing water droplets extending in the vertical direction on the surface in the width direction of the plate, In a posture in which one end, the top, and the other end of the cross-sectional shape are arranged in that order in the air flow direction, and in a parallel arrangement in which a gap for air passage is provided between adjacent plate-like materials, in the air flow direction. A plurality of them arranged in the transverse direction perpendicular to each other and arranged in the air inlet part,
The plate-like material forming the downstream drainage portion has an upstream side portion between one end and the top portion in the air flow direction in the cross-sectional shape of the letter “he” in plan view, and the other in the air flow direction. Make the cross-sectional shape steeply inclined with respect to the air flow direction than the downstream side part between the ends,
The plate-like material forming the upstream drainage portion has a cross-sectional shape of a letter “F” in plan view, and the upstream side portion between one end and the top portion in the air flow direction is the top portion and the other in the air flow direction. An air washer using a water droplet removal device having a cross-sectional shape that is more gently inclined with respect to the air flow direction than the downstream side portion between the ends.
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