JP5305524B2

JP5305524B2 - 乗物用気体処理装置

Info

Publication number: JP5305524B2
Application number: JP2009192810A
Authority: JP
Inventors: 裕茂甲田; 正男大井
Original assignee: 株式会社ファインネット
Priority date: 2009-08-24
Filing date: 2009-08-24
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2029-08-24
Also published as: JP2011041731A

Description

この発明は、空気などの気体をミストと接触させることにより、気体のマイナスイオンの濃度を高めたり、気体中の雑菌、塵、臭いの成分等を除去する気体処理装置に関し、特に船舶・航空機・車両などの乗物の客室や荷物室内で使用するのに最適な気体処理装置に関する。

人為的にマイナスイオンの濃度を高めるために、ミスト雰囲気を生成した処理室内に空気を導入して、空気とミストを接触させることにより、空気中のマイナスイオンの濃度を高めた後、空気を処理室外に排出する技術が知られている（例えば、特許文献１〜３）。この種の装置は、より詳細には水が砕けて微細な水滴（ミスト）に分裂する時に、空気中のイオンの濃度が高まる現象を利用するものである。

一方、ミスト雰囲気を生成した処理室内に外気を導入して、外気とミストを接触させることにより、ミストにより気体の雑菌、塵、臭いの成分等が捕捉されることも前記特許文献において知られている。

以上のように、ミスト雰囲気を生成した処理室内に外気を導入して、外気とミストを接触させることにより、気体のマイナスイオンの濃度を高めたり、雑菌、塵、臭いの成分等を除去する処理を施した後、処理した外気を処理室外に排出する気体処理手段が公知である。

また、微細なミスト雰囲気下に食品や植物をおいてその鮮度を保持する試みもなされている。

以上の気体処理装置においては、大量の水を飛散させ、しかも飛散されたミストの粒径が小さいほど大量のマイナスイオンが発生することが知られており、限られた容量でいかに効率よくこれを実現できるかが技術的な課題となっている。これを解決する発明として、外気を導入可能な処理室内において、下方にスクリューを内設した筒体を水中に浸漬して回転することにより、筒内の下方から上方に向かって水を汲み上げると共に、この水を筒体の上方に設けた水及び空気が通過可能な筒状の散水部に衝突させながらそこを通過させることによりにミスト状に飛散させ、さらに飛散させたミストをこの散水部の周囲に配された水及び空気が通過可能な筒状のスクリーンに衝突させながらそこを通過させることにより、より細かく砕いてマイナスイオンを含むミスト雰囲気を形成する発明を本願出願人は既に提案している（特許文献４) 。

ところで、例えば船舶、航空機、自動車、鉄道車両などの乗物に前記原理の気体処理装置を使用することが特許文献５において提案されている。この場合、車内環境は客室に止まらず、例えば食品や植物の輸送においてその荷室やコンテナにおいて前記原理の気体処理装置を使用すれば輸送中の鮮度が保持されることになる。

１９６０年８月２２日のフランス特許第１２４５５３４号明細書特許第３０５１０５５号公報特許第３７５７８８９号公報特開２００９−６６３８９号公報特許第３９１７７２２号公報

前記したように、前記原理の気体処理装置においてはミストを生成するために水を汲み上げることが不可欠となり、そのためのタンクが下方に設置されている。この場合、平滑な場所に静的に設置される屋内用途の場合と異なり、乗物においては走行速度の変化による加速度により水面が波打って水位が上下したり、坂路や空路、海路を進行する際の乗物の傾きにより水面に対しミストの発生装置が相対的に傾く現象が生じることとなる。これはポンプからの負圧により水を強制的に吸い上げる構造と異なり、筒内の下方に存する水をスクリューで汲み上げる構造を有する特許文献４に記載の気体処理装置においては大きな問題であり、筒内の水が途切れて汲み上げが中断するおそれがあった。

この発明は以上の問題点を解消した乗物用気体処理装置を提供することを目的として創作されたものであり、下方にスクリューを内設した中空の回転体を水中に浸漬して回転することにより、回転体内部の下方から上方に向かって水を汲み上げると共に、この水を回転体の上方に設けた水及び空気が通過可能な筒状の散水部からミスト状に飛散させ、外気を導入可能な処理室内にミスト雰囲気を形成するミスト発生部と、回転体の下端を水中に浸漬させた状態で上記ミスト発生部を水槽に溜めた水に浮遊させるための浮体からなる気体処理装置本体と、上記気体処理装置本体を浮遊させるための水槽を備え、気体処理装置本体の水中に浸漬される回転体の下方の箇所を下端に取水のための開口部を設けたドーム形状に構成したことを特徴とする。

また、ここでは、以上の乗物用気体処理装置において、水槽に浮遊させた気体処理装置本体の移動範囲を規制する手段を設けた発明も開示する。

また、ここでは以上の乗物用気体処理装置において、ミスト発生部の回転体の上方に設けた水及び空気が通過可能な筒状の散水部からミスト状に飛散させたミストを、さらにこの散水部の周囲に配された水及び空気が通過可能な筒状のスクリーンに衝突させながらそこを通過させることにより、より細かく砕く乗物用気体処理装置も開示する。

この発明においては、気体処理装置本体は乗物内に設置された水槽に浮遊して使用に供される。よって、走行速度の変化による加速度により水上を移動して水槽のへりに衝突しないように、水槽に浮遊させた気体処理装置本体の移動範囲を規制する手段を設けることが望ましい。

この発明においては、筒体の下方から上方に向かって汲み上げられると共に、回転する筒体の遠心力により上方において周囲に飛散する水を、水及び空気が通過可能な筒体からなる散水部に衝突させながらそこを通過させることによりミスト状に砕いて飛散させる。このための散水部の構造として、ここでは下記のものを例示する。
(A) 筒体の外周壁に多数のスリットを設けたもの。
(B) 筒体の外周壁に多数の細孔を設けたもの。
(C) 筒体の外周壁を網目体により構成したもの。

また、請求項３記載の発明においては、前記の散水部により飛散させたミストを散水部の周囲に配された水及び空気が通過可能な筒状のスクリーンに衝突させながらそこを通過させることにより、ミストをより細かく砕いてマイナスイオンを含むミスト雰囲気を形成させる。このためのスクリーンの構造として、ここでは下記のものを例示する。
(A) 筒体の外周壁に多数のスリットを設けたもの。
(B) 筒体の外周壁に多数の細孔を設けたもの。
(C) 筒体の外周壁を網目体により構成したもの。

前記のように、この発明においては水を砕いてミスト状に飛散させる散水部と、散水部からのミストをより細かく砕いて飛散させるスクリーンの構造としてはいくつかのものが想定されるが、発明者らの実験によれば散水部、スクリーン共前記(A) の、外周壁に多数のスリットを設けた構造としたものが、マイナスイオンの発生効果において好成績を得ていることが確認されている。

この発明の乗物用気体処理装置は乗物内に設置された水槽に気体処理装置本体を浮遊させて使用される。この場合、水槽の水面は乗物が揺れたり傾いたりしても常に水平を保とうとするが、ここから水を汲み上げる気体処理装置本体も水上に浮遊しているので、それに追従して常に水平を保とうとする。よって、従来技術のように水面に対しミストの発生装置が相対的に傾く現象が生ぜず、乗物の揺れや傾きにかかわらず常に安定して水を汲み上げることが可能となる。また、走行速度の変化による加速度により水面が波打って水位が上下しても、やはり常に安定して水を汲み上げることが可能となる。

また、水中に浸漬される回転体の下方の箇所が下端に取水のための開口部を設けたドーム形状に構成され、その結果、回転体の開口部周縁は水平に近い状態に寝ているので（図６参照）、水面に対する気体処理装置本体の前記の追従までタイムタグがあったとしても、水は開口部周縁の接線方向から回転体内に流入し、水が途切れて汲み上げが中断することが防止される効果を得られる。

前記と同様の理由により回転体はドーム面により水中での抵抗が少なく、急激に水面が波打ったり傾いても、ミスト発生装置本体が不用意に傾いて筒内の水が途切れて汲み上げが中断することが防止される効果を得られる。

また、第３発明においては散水部の周囲に、それと共に回転する筒状のスクリーンを設けることにより、散水部により先ず水を粗目のミストに砕いて飛散させ、ついでスクリーンにより、より細かいミストに砕いて飛散させる。その結果、散水部の段階でミストの粒径をより細かくすることを企図する必要がないので、水が散水部の外周壁をうまく通過できる程度にスリットや細孔の大きさを設定することが可能となり、大量の水を使用してミストを生成することができる。

この発明の乗物用気体処理装置の第１実施例の一部切り欠き側面図。同上、気体処理装置本体の分解斜視図。同上、回転体およびファンの分解斜視図。同上、要部の一部切り欠き側面図。この発明の乗物用気体処理装置の第２実施例の回転体およびファンの分解斜視図。同上、要部の一部切り欠き側面図。

以下、この発明の具体的実施例を添付図面に基づいて説明する。この発明の乗物用気体処理装置は外気を導入可能な処理室Ｒ１内にミスト雰囲気を生成するためのミスト発生部１と、上記ミスト発生部１を水槽Ｔに溜めた水Ｗに浮遊させるための浮体２０からなる気体処理装置本体Ｍと、水槽Ｔからなる。

上記ミスト発生部１は基板２を上下に貫通して配される内筒３と、基板２の下方に内筒と同心に垂設される外筒８を有し、内筒３の頂部には内筒内に連通する複数個のミスト排出孔４Ａを穿設した蓋４が施され、基板２の内筒の貫通箇所の周側には垂設される外筒の内側と貫通される内筒の外側の空間に連通する複数個の外気導入孔２Ａが穿設される。

図中符号２０は浮力を有するドーナツ形状の浮体であり、中央の穴２１に前記のミスト発生部１の外筒８が挿入されるとともに、上面にミスト発生部１の基板２が載置されることによりミスト発生部と組み合わされる。なお、ここでは浮体２０を発泡スチロールとすることにより浮力を得ているが素材はこれに限らず、また、中空状にすることにより浮力を得てもよいことは勿論である。

以上のミスト発生部１においては基板２の下方から水面に至る空間と基板の上方から蓋４に至る空間が形成される。下方の空間は水を汲み上げてミストとして飛散されるための回転体１０が配される処理室Ｒ１として、上方の空間は上記処理室を負圧状態にして外気を外気導入孔２Ａから吸引して処理室内で生成されたミストを排出孔４Ａから排出するための送風羽根５が配される吸気室Ｒ２として機能する。

図３は前記の回転体１０の詳細を示す分解斜視図である。この回転体１０は下方にスクリュー１５を内設し水中に浸漬して回転することにより、回転体内の下方から上方に向かって水を汲み上げる。ここでは、回転体１０に貫通固定されるシャフト１４の下端にスクリュー１５を設けることによりスクリューを内設する手段としている。上記シャフト１４は同時に送風羽根５に貫通固定されるものであり、吸気室Ｒ２の蓋４上に配されたモータ６によりシャフトを回転駆動することにより回転体１０および送風羽根を同時に回転させる。

前記の回転体１０の上方には水及び空気が通過可能な筒状の散水部１２が形成され、さらにこの実施例においては上部をフランジ状の張り出しに形成することによりエンド部材１３を構成する。このエンド部材にスクリーン１６が回転体と同心状に固着される。前記の散水部１２およびスクリーン１６はそれぞれ円筒状のものが同心に配されるが、この実施例では散水部１２は多数のスリット１２Ｓを穿設したものが、スクリーン１６はやはり多数のスリット１６Ｓを穿設したものを採用している。

なお、図中符号７はスクリュー１５の回転による水の渦流により生じるキャビテーションを打ち消すために、内筒３の回転体の１０の下方箇所に垂設されるキャビテーション防止板である。

以上の構成よりなる気体処理装置本体Ｍは乗物内に設置された水槽Ｔに溜めた水Ｗに浮遊させて運転される。この場合、走行速度の変化による加速度により気体処理装置本体Ｍが水上を移動して水槽Ｔのへりに衝突しないように、水槽に浮遊させた気体処理装置本体の移動範囲を規制する手段が設けられる。この実施例においては気体処理装置本体Ｍの周側数か所をコイルバネＣにより水槽Ｔのへりに繋ぐことにより前記規制手段としているが、規制手段はこれに限られないことはもちろんである（図１参照）。

この発明においてはミスト発生部１の回転体１０は処理室Ｒ１内で回転することによりスクリュー１５により下方から上方に向かって水Ｗを汲み上げ、汲み上げた水Ｗ１を回転体と共に回転する筒状の散水部１２のスリット１２Ｓに衝突、通過させることによりミストＭ１として飛散させ、さらに飛散させたミストＭ１を散水部の周囲に配された筒状のスクリーン１６のスリット１６Ｓに衝突、通過させることにより、より細かいミストＭ２に砕いて飛散させる（図４参照）。一方、回転体１０とともに吸気室Ｒ２内で回転する送風羽根５により、上記処理室Ｒ１内を負圧状態にして外気を外気導入孔２Ａから吸引して処理室内に導入し、前記のミストＭ２で生成されたミストを導入された外気と接触することによりマイナスイオンを含むミスト雰囲気を形成し、これを排出孔４Ａから外部に排出し、浴室内に加温されたミスト雰囲気を形成する。

次に図６はこの発明の乗物用気体処理装置の第２実施例を示す図である。この実施例においてはミスト発生部の回転体の構成が前記第１実施例と異なる。すなわち、回転体３０の水中に浸漬される下方の箇所は下端に取水のための開口部３１を設けたドーム形状に構成される。上記開口部３１は開口部周縁が水平に近い状態に寝るように、すなわち周縁にドーム面を残すように設けられる。この実施例のその余の構成は前記第１実施例の場合と共通するのでここではその記述は省略する。

Ｍ気体処理装置本体
Ｔ水槽
１ミスト発生部
１０筒体
１２散水部
１５スクリュー
１６スクリーン

Claims

下方にスクリューを内設した中空の回転体を水中に浸漬して回転することにより、回転体内部の下方から上方に向かって水を汲み上げると共に、この水を回転体の上方に設けた水及び空気が通過可能な筒状の散水部からミスト状に飛散させ、外気を導入可能な処理室内にミスト雰囲気を形成するミスト発生部と、回転体の下端を水中に浸漬させた状態で上記ミスト発生部を水槽に溜めた水に浮遊させるための浮体からなる気体処理装置本体と、上記気体処理装置本体を浮遊させるための水槽を備えた乗物用気体処理装置において、気体処理装置本体の水中に浸漬される回転体の下方の箇所を下端に取水のための開口部を設けたドーム形状に構成したことを特徴とする乗物用気体処理装置。
水槽に浮遊させた気体処理装置本体の移動範囲を規制する手段を設けた請求項１記載の乗物用気体処理装置。
ミスト発生部の回転体の上方に設けた水及び空気が通過可能な筒状の散水部からミスト状に飛散させたミストを、さらにこの散水部の周囲に配された水及び空気が通過可能な筒状のスクリーンに衝突させながらそこを通過させることにより、より細かく砕く請求項１または２記載の乗物用気体処理装置。