JP4435607B2

JP4435607B2 - エアワッシャー

Info

Publication number: JP4435607B2
Application number: JP2004072216A
Authority: JP
Inventors: 正治岩宮; 昌孝細谷; 恭一中野; 宗男福岡
Original assignee: Tonets Corp
Current assignee: Tonets Corp
Priority date: 2004-03-15
Filing date: 2004-03-15
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2024-03-15
Also published as: JP2005257220A

Description

本発明は、室内に供給する空気を浄化するエアワッシャーに関する。

半導体工場等で供されるクリーンルーム用空調システムが特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載の空気調和機は、一側に空気取入口が形成され、他側に送気ダクトに連通する空気排出口を形成してなる空気洗浄室と、空気洗浄室に配設され純水を噴出する噴出ノズルとを備えたエアワッシャーからなるものである。

しかしながら、このエアワッシャーは、空気洗浄室の入口と出口間の空気流路にエアワッシャーが１ヶ所にのみ設けられ１段階で空気を洗浄するため、十分な浄化作用が得られない。また、流れる空気に対し水を噴霧するエアワッシャーであるため、水と空気の接触面積や接触時間が十分でなく、十分大きな浄化作用が得られない。また、純水のみを使用しているため、水に溶けにくい有害ガス成分、例えば硫化水素などを十分に吸収して除去できない。

特開平６−１９３９１１号公報

本発明は上記従来技術を考慮したものであって、空気中に含まれる有害ガス成分を効率よく十分に吸収して除去できる浄化効率の高いエアワッシャーの提供を目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１の発明では、浄化すべき空気の空気流路を形成するケーシングと、この空気流路に沿って上流から下流に向けて設けた複数の浄化エレメントと、各浄化エレメントの上部から浄化液を供給する浄化液供給管と、各浄化エレメントを通して流れた浄化液を排出する排水路とを備えたエアワッシャーにおいて、前記空気流路内での上流側の１つ又は複数の浄化エレメントを通して流す浄化液は有害ガス成分を吸収する薬液であり、他の下流側の複数の浄化エレメントを通して流す浄化液は水であり、前記下流側の浄化液が水である複数の浄化エレメントにおいて、前記排水路ごとに排水を溜める排水槽を夫々備え、当該各排水槽と、上流側に隣接する浄化エレメントとを前記浄化液供給管で夫々連結し、これらの各浄化液供給管にポンプを夫々設け、最下流の浄化エレメントから排出されて前記排水槽に溜められた水は前記浄化液供給管を通して隣接する上流側の浄化エレメントに供給され、当該上流側の浄化エレメントから排出されて前記排水槽に溜められた水は前記浄化液供給管を通して隣接するさらに上流側の浄化エレメントに供給され、この様に、下流側の浄化エレメントから上流側の浄化エレメントへ水が順次供給されて繰り返し使用されることを特徴としたエアワッシャーを提供する。

請求項２の発明では、前記浄化エレメントは、浄化液と空気の接触面積を大きくする充填材からなることを特徴としている。

請求項３の発明では、複数の隣接する浄化エレメントをグループ化してバンクを形成し、各バンクに前記浄化液供給管を接続し、各バンクごとに排水路を備えたことを特徴としている。

請求項４の発明では、前記排水路からの排水は、一旦前記排水槽に溜めた後、又は排水槽に溜めることなく直接、外部に排出可能であることを特徴としている。

請求項５の発明では、前記薬液として酸性ガスを吸収するアルカリ溶液を流す浄化エレメントと、アルカリ性ガスを吸収する酸性溶液を流す浄化エレメントを備えたことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、空気流路内に浄化エレメントを設け、この浄化エレメントに浄化液を流して空気と接触させることにより空気を浄化するため、空気と浄化液との接触面積が大きくなり、また接触時間も長くなって大きな浄化能力が得られる。また、空気流路に沿って複数の浄化エレメントを並べるので、さらに接触面積及び接触時間が増加し浄化能力が大きくなる。また、複数の浄化エレメントのうち、空気流路上流側の浄化エレメントには浄化液として例えば水酸化ナトリウムを含む薬液を流し、その下流側の浄化エレメントには水を流すので、上流側の薬液で例えば硫化水素やＮＯｘ等の酸性ガスを効率よく吸収して除去することができ、このような水に溶けにくい有害（あるいは悪臭）ガスを除去した後、下流側の浄化水により水に溶けやすいアンモニアガスやＳＯｘなどを効率よく吸収して除去できる。さらに、この浄化水により、上流側の浄化エレメントでミストとなって下流側に移行するナトリウムイオンなどを捕集して室内への流入を阻止できる。
また、前記下流側の浄化液が水である複数の浄化エレメントにおいては、当該浄化エレメントを通して流れた浄化液は、一旦排水槽に溜められ、この排水槽からポンプにより隣接する上流側の浄化エレメントに浄化液が供給されるため、汚染濃度が低くなった下流側の浄化エレメントから隣接する上流側の浄化エレメントに順番に浄化液を供給して簡素な配管構成で効率よく空気を浄化できる。

有害あるいは悪臭ガスがアンモニアやアミンなどの場合は、酸性溶液（Ｈ_２ＳＯ_４やＨＣｌなど）の薬液が効果的であり、硫化水素、メルカプタン、サルファイドなどの場合はアルカリ溶液（ＮａＯＮなど）が効果的である。また、アンモニア、低級アミン、低級脂肪酸、メタノール、エタノールなどは水によく吸収される。したがって、酸性水溶液やアルカリ水溶液にも吸収される。また、硫化水素、メルカプタン、サルファイド、アンモニア、アミンなどは、酸化剤（ＮａＣｌＯ、塩素など）の水溶液により酸化分解して脱臭あるいは除去できる。

請求項２の発明によれば、浄化エレメントとして、例えば焼結体その他の多孔質材料やハニカム構造体からなる充填材を用いるため、浄化液を流したときに空気との接触面積が増加するとともに接触時間も長くなり、スペースを大きくすることなく効率よく大きな浄化機能を得ることができる。

請求項３の発明によれば、複数の浄化エレメントをまとめてグループ化し、これを１つのバンクとして、複数のバンクを並べて空気流路内に設けることにより、配管レイアウトを簡素化し、複数の浄化エレメントに対し効率的に浄化液を供給できる。

請求項４の発明によれば、所定の排出基準を満たせば浄化液をすべて外部に排出することができるため、内部循環させる場合の正確なｐＨや導電率による水質管理が不要になる。

請求項５の発明によれば、酸性ガス及びアルカリ性ガスがそれぞれ別の浄化エレメントで有効に吸収されるとともに、薬液としてアルカリ水溶液及び酸性水溶液を用いれば、水に溶ける例えばアンモニアガス等も有効に吸収することができる。

図１は、本発明の実施形態に係るエアワッシャーの構成図である。
このエアワッシャー１は、浄化すべき空気の空気流路を形成するケーシング２と、この空気流路に沿って設けた８個の浄化エレメント３と、各浄化エレメント３の上部から浄化液を供給する浄化液供給管４ａ〜４ｄと、各浄化エレメント３を通して流れた浄化液を排出する排水路５ａ〜５ｄとを備えている。浄化エレメント３は、例えば焼結体その他の多孔質材料あるいはハニカム構造体を充填材として含むものであり、浄化液を流したときに空気との接触面積が増加するとともに接触時間も長くなり、小さなスペース内で大きな浄化機能を効率よく得ることができる。

浄化すべき空気は、ケーシング２の入口２ａから矢印Ａのように流入し、出口２ｂから矢印Ｂのように流出する。浄化エレメント３は２個ずつグループ化されて１個のバンクを形成し、この例では８個の浄化エレメント３により空気の上流側から４段のバンク６ａ〜６ｄが形成されている。各バンク６ａ〜６ｄにそれぞれ浄化液供給管４ａ〜４ｄが配設される。

空気流路の最上流側（入口２ａに近い側）の１段目のバンク６ａには浄化液供給管４ａを通して浄化液槽７ａから対象ガスを効率よく吸収できる溶液、例えば水酸化ナトリウムの水溶液を含む浄化液（薬液）８がポンプ９により供給される。このような浄化液（薬液）８により硫化水素やＳＯｘ，ＮＯｘ等の酸性ガスを効率よく吸収して除去することができる。浄化液供給管４ａには、流量調整バルブ１０及び流量計１１が備わる。この最上流のバンク６ａの２個の浄化エレメント３を通して流れた薬液は排水路５ａを通して浄化液槽７ａに戻され、ポンプ９により循環する。浄化液槽７ａの薬液８が有害物質を所定量以上吸収したり、空気に含まれる微粒子その他の異物により、汚れたらバルブ１２を開いて外部に排出する。なお、浄化エレメント３を通した薬液は、環境基準上問題なければ、浄化液槽７ａに戻すことなく、直接外部に排出してもよい。

最上流側のバンク６ａより下流側の２〜４段目の３個のバンク６ａ〜６ｄには浄化液として水が供給される。この水は、水道水、工業用水あるいは純水のいずれであってもよい。浄化性能上、高価であるが純水が好ましい。また、イオン交換した水を用いれば空気中の不純物やミスト中の不純イオンなどをより確実に吸収できる。本実施例では、４段のバンク構成としているため、給水量は、例えばＬ／Ｇ＝０．０１〜０．０２程度の小水量で十分浄化できる。なお、この場合、８個の浄化エレメント全体の圧力損失は、１６０〜１７０Ｐａ程度である。また、１段目の薬液のバンクは、Ｌ／Ｇ＝０．０２〜０．０５として流量を多くし、有害ガスの吸収能力を高めてもよい。

最下流（４段目）のバンク６ｄに、浄化液供給管４ｄから水が供給される。このバンク６ｄから排水路５ｄを通して排出された水は浄化液槽７ｄに溜められる。この浄化液槽７ｄに、３段目のバンク６ｃの浄化液供給管４ｃが接続され、溜められた浄化水１３がポンプ９によりバンク６ｃに供給される。同様に、３段目のバンク６ｃを流れた浄化水は排水路５ｃを通して浄化液槽７ｃに溜められ、続いてポンプ９により浄化液供給管４ｂを通して２段目のバンク６ｂに供給される。バンク６ｂを流れた浄化水は排水路５ｂを通して浄化液槽７ｂに溜められる。浄化液槽７ｂに溜まった浄化水１３は、バルブ１２を開いて外部に排出される。なお、浄化水処理の最終段のバンク６ｂからの排水は、浄化液槽７ｂに溜めることなく、直接外部に排出してもよい。

上記実施例において、４段のバンク６ａ〜６ｄを用いた構成としたが、バンク数をさらに増やしてもよいし、あるいは減らしてもよい。また、薬液８を流すバンク数は１個に限らず、さらに増やしてもよい。この場合、薬液を使用するバンク数と水を使用するバンク数を、空気中の有害ガス成分の濃度によって適宜設定すれば、効率よく空気浄化することができる。

４段のバンクのうち、薬液を流すバンクとして１段目に例えば酸性ガスをよく吸収するアルカリ溶液を流し、２段目にアルカリ性ガスをよく吸収する酸性溶液を流し、３段目及び４段目のバンクに水を流すように構成してもよい。

本発明は、一般工場などでの空気浄化装置として利用できる。特に、半導体部品や液晶部品を製造するクリーンルームの空気を浄化するエアワッシャーに対し、有効に適用できる。

本発明の実施例の構成図。

符号の説明

１：エアワッシャー、２：ケーシング、３：浄化エレメント、
４ａ〜４ｄ：浄化液供給管、５ａ〜５ｄ：排水路、６ａ〜６ｄ：バンク、７ａ〜７ｄ：浄化液槽、８：薬液、９：ポンプ、１０：流量調整バルブ、１１：流量計、１２：バルブ、１３：浄化水。

Claims

浄化すべき空気の空気流路を形成するケーシングと、
この空気流路に沿って上流から下流に向けて設けた複数の浄化エレメントと、
各浄化エレメントの上部から浄化液を供給する浄化液供給管と、
各浄化エレメントを通して流れた浄化液を排出する排水路とを備えたエアワッシャーにおいて、
前記空気流路内での上流側の１つ又は複数の浄化エレメントを通して流す浄化液は有害ガス成分を吸収する薬液であり、他の下流側の複数の浄化エレメントを通して流す浄化液は水であり、
前記下流側の浄化液が水である複数の浄化エレメントにおいて、
前記排水路ごとに排水を溜める排水槽を夫々備え、当該各排水槽と、上流側に隣接する浄化エレメントとを前記浄化液供給管で夫々連結し、これらの各浄化液供給管にポンプを夫々設け、
最下流の浄化エレメントから排出されて前記排水槽に溜められた水は前記浄化液供給管を通して隣接する上流側の浄化エレメントに供給され、当該上流側の浄化エレメントから排出されて前記排水槽に溜められた水は前記浄化液供給管を通して隣接するさらに上流側の浄化エレメントに供給され、
この様に、下流側の浄化エレメントから上流側の浄化エレメントへ水が順次供給されて繰り返し使用されることを特徴としたエアワッシャー。
前記浄化エレメントは、浄化液と空気の接触面積を大きくする充填材からなることを特徴とする請求項１に記載のエアワッシャー。
複数の隣接する浄化エレメントをグループ化してバンクを形成し、各バンクに前記浄化液供給管を接続し、各バンクごとに排水路を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のエアワッシャー。
前記排水路からの排水は、一旦前記排水槽に溜めた後、又は排水槽に溜めることなく直接、外部に排出可能であることを特徴とする請求項１、２又は３の何れかに記載のエアワッシャー。
前記薬液として酸性ガスを吸収するアルカリ溶液を流す浄化エレメントと、アルカリ性ガスを吸収する酸性溶液を流す浄化エレメントを備えたことを特徴とする請求項１、２、３又は４の何れかに記載のエアワッシャー。