JP5354752B2 - 気流浄化装置 - Google Patents

Description

本発明は、換気装置の流路管を流通する気体に含まれている汚染成分や有害成分、花粉、塵埃等を除去して気体を浄化する気流浄化装置に関するものである。

気流浄化装置には、気体に水分を吹き掛けるスプレーノズルと、スプレーノズルから吹き掛けられて水分と気体中の汚染成分や有害成分、花粉、塵埃等とが混合状態になった気体から水分を除去するエリミネータが適用されている（例えば、特許文献１〜８参照）。

特開平０９−０６８３２７号公報 特開平１０−０２６３６８号公報 特開平１１−０７４１６８号公報 特開平１１−１０８３８９号公報 特開２０００−２５７９１３号公報 特開２００１−２９９８８４号公報 特開２００６−２６３６２９号公報 特開２００７−１３０６３６号公報

エリミネータには、菌類や藻類、塵埃等が付着して流路管を流通する気体の流量や圧力が変化し易く、その流量や圧力を常時調整しなければならず、エリミネータの交換頻度も多くなる。
多数の羽根板を幾重に並べて積層したエリミネータは嵩張り、広い据付け面積を要するので、エリミネータの交換には多大な労力を要し、それが気流浄化装置を取り扱い難いものとしている。

そこで本発明は、多数の羽根板を広く並べ、且つ、それらを幾重にも積層したエリミネータを必要とせず、汚染成分や有害成分と液体混合した気体から汚染成分や有害成分、花粉、塵埃等と共に液体を回収する液体回収装置をコンパクトに形成し、コンパクトで広大な据付けスペースを必要とせず、取り扱い易い気流浄化装置を得ることを目的とする。

本発明に係る気流浄化装置は、気体が左右幅方向に方向を変えて水平方向に流れる左右幅方向に屈曲しており、下流側の底床１４ｂが隆起して左右幅方向に続く堰１５が形成されている屈曲流路１６が、気体が流通する流路管１１の吸込口１２と吹出口１３の間に設けられており、その屈曲流路１６の屈曲に合わせて左右幅方向に屈曲した複数板の屈曲仕切板１７ａ・１７ｂ・１７ｃ………によって、屈曲流路１６の内部が左右幅方向に複数条の分割路１８ａ・１８ｂ・１８ｃ………に仕切られており、その屈曲仕切板１７の下流側に位置する先端部１９が、屈曲流路１６の下流側の底床１４ｂが隆起して形成されている堰１５の上流側に位置しており、屈曲した屈曲流路１６の曲率中心２０に向き合う屈曲仕切板１７の内壁面２１において、屈曲仕切板１７の先端部１９が、その曲率中心２０に向き合う方向に突出した畝２２を形成しており、その突出した畝２２と屈曲仕切板１７の内壁面２１が、垂直方向に続く縦溝２３を屈曲仕切板１７の先端部１９に形成しており、屈曲流路１６の上流側の底床１４ｆが、屈曲流路１６の下流側の堰１５よりも低く、下流側の堰１５から上流側の底床１４ｆに向かって液体が流動可能になっており、その液体が流動可能な堰１５よりも上流側に位置する流路管１１の底床１４ｆに、液体の流れ込む排液管２４が設けられており、液体を噴出するノズル２５が、屈曲流路１６の上流側に位置する流路管１１の内部に設けられていることを第１の特徴とする。

本発明に係る気流浄化装置の第２の特徴は、上記第１の特徴に加えて、排液管２４に接続された排液槽２６と、ノズル２５に接続された給液管２７に接続された洗浄液槽２８と、排液槽２６に供給される液体中の汚染成分、花粉、塵埃等を除去して洗浄液槽２８へと液体を供給する濾材槽２９を具備し、濾材槽２９が、その排液槽２６と洗浄液槽２８の間に配置されており、濾材３０が内部に装填されている袋状容器３１が濾材槽２９に装填されており、その袋状容器３１が、透水性布帛によって袋状に形成されている点にある。

本発明に係る気流浄化装置の第３の特徴は、上記第２の特徴に加えて、２枚の透水性仕切材３２ａ・３２ｂによって、排液槽２６と濾材槽２９と洗浄液槽２８との３槽に仕切られた水槽３３を有し、その濾材槽２９が、排液槽２６と洗浄液槽２８に挟まれた水槽３３の中間部に設定されている点にある。

本発明に係る気流浄化装置の第４の特徴は、上記第３の特徴に加えて、排液槽２６が、第１排液槽２６ａと第２排液槽２６ｂとの少なくとも２基の排液槽から成り、洗浄液槽２８が、第１洗浄液槽２８ａと第２洗浄液槽２８ｂとの少なくとも２基の洗浄液槽から成り、濾材槽２９が、第１排液槽２６ａと第１洗浄液槽２８ａの間に配置された第１濾材槽２９ａと、第２排液槽２６ｂと第２洗浄液槽２８ｂの間に配置された第２濾材槽２９ｂとの少なくとも２基の濾材槽から成り、流路管１１の底床１４に設けられた排液管２４が、排液管切換弁３４を介して第１排液槽２６ａに接続された第１排液管２４ａと第２排液槽２６ｂに接続された第２排液管２４ｂに分岐しており、ノズル２５に接続された給液管２７が、給液管切換弁４５を介して第１洗浄液槽２８ａに接続された第１給液管２７ａと第２洗浄液槽２８ｂに接続された第２給液管２７ｂに分岐している点にある。

本発明に係る気流浄化装置の第５の特徴は、上記第１、第２、第３および第４の何れかの特徴に加えて、下流側の堰１５から上流側に向かって液体が流動可能な屈曲流路１６の上流側が、流路が垂直方向に降下した垂直流路３５に続いており、その垂直流路３５の底床１４ｇに排液管２４が設けられており、その垂直流路３５の内部に、口先を垂直流路３５の底床１４ｇに向けたノズル２５が設けられている点にある。

本発明に係る気流浄化装置の第６の特徴は、上記第１、第２、第３、第４および第５の何れかの特徴に加えて、屈曲流路１６の下流側に吹出口１３から気体を吹き出すためのファン３６が設けられている点にある。

本発明では、屈曲流路１６の内部が複数板の屈曲仕切板１７ａ・１７ｂ・１７ｃ………によって左右幅方向に複数条の分割路１８ａ・１８ｂ・１８ｃ………に仕切られているので、吸込口１２から流路管１１に流入した気流は、その屈曲流路１６の内部を仕切る屈曲仕切板１７ａ・１７ｂ・１７ｃ………の枚数に応じて複数条の縦長細断面の分割路１８ａ・１８ｂ・１８ｃ………に分割され、その分割路１８を通過する過程において液体と気体との混合気流には遠心力が作用し、その混合気流に含まれる汚染成分や有害成分を含んだ液体が気体から分離され、その分離された液体は、屈曲仕切板の内壁面２１に密着し、気流に付勢されて先端部１９へと流動することになる。
その先端部１９には、屈曲流路１６の曲率中心２０に向き合う方向に畝２２が突出しており、その突出した畝２２が屈曲仕切板１７の内壁面２１と共に垂直方向に続く縦溝２３を形成しているので、その気流に付勢されて先端部１９に寄せ集められた液体は、その縦溝２３を伝って垂れ落ち、底床１４に溜まることになる。
その溜まる底床１４の上流側には堰１５が突き出ており、その垂れ落ちて底床１４に溜まる液体は、堰１５で塞き止められ、吹出口１３まで流れ出ることはない。
そして、屈曲流路１６の上流側の底床１４ｆは、液体の溜まる堰１５の表面の底床１４ｂよりも低く、その低い上流側の底床１４ｆに向かって堰１５から液体が流動可能になるので、屈曲仕切板の先端部１９の底床１４に溜まる液体は、屈曲流路１６の上流側の底床１４ｆから排液管２４に流れ込んで排除されることになる。

このようにして、混合気体中の汚染成分や有害成分、花粉、塵埃等は、液体と共に気体から分離されて除去されることになる。
その過程において、混合気体から分離された液体が密着する屈曲仕切板の内壁面２１では、その屈曲仕切板の内壁面２１に密着した液体が気流に付勢されて先端部１９へと吹き流されており、その内壁面２１に付着した異物は、吹き流される液体によって、屈曲仕切板の内壁面２１から拭き取られることになる。
このため、屈曲仕切板の内壁面２１は、常時クリーンな状態に維持され、気流浄化装置の維持管理が簡略化される。

本発明において気体と液体を分離する装置は、複数枚の屈曲仕切板によって構成され、通過する流体に遠心力の作用する屈曲流路１６であり、羽根板を並べ幾重にも重ねた在来のエリミネータのように嵩張らず、気流浄化装置がコンパクトに形成することが出来、取り扱い易くなる。

排液管２４で回収される液体は、濾材槽２９で濾過され、洗浄液槽２８からノズル２５へと送り出されて再利用される。
その濾材槽２９には濾材３０の装填された袋状容器３１が装填されており、その袋状容器３１は、透水性布帛によって袋状に形成されていて不定形で立体的に伸縮変形自在になっている。
そのため、濾材３０の装填されている袋状容器３１は、濾材槽２９の出し入れに際して嵩を縮め、それを濾材槽２９に挿入してから押圧すれば濾材槽２９の内面に密着する。
そして、袋状容器３１が透水性布帛によって袋状に形成されているので、その袋状容器３１への濾材３０の詰め替えも容易である。
このため、濾材槽２９の維持管理が簡略化される。

本発明によると、排液槽２６と濾材槽２９と洗浄液槽２８は、２枚の透水性仕切材３２ａ・３２ｂによって仕切られた水槽３３によって構成され、その排液槽２６と洗浄液槽２８に挟まれた濾材槽２９に濾材３０の装填された透水性布帛に成る袋状容器３１が装填され、排液槽２６から中間の濾材槽２９を透過して洗浄液槽２８へと移動する過程で、流路管１１から回収された排液は、浄化され、洗浄液として再使用される。
その過程において、袋状容器３１は、透水性布帛に成るので濾材槽２９の内面に密着し、袋状容器３１と濾材槽２９の内面の間に隙間が出来ず、排液槽２６から洗浄液槽２８へと移動する過程で排液が確実に濾材３０に触れて浄化される。
そして、排液槽２６と濾材槽２９と洗浄液槽２８は、水槽３３を２枚の透水性仕切材３２ａ・３２ｂによって仕切って一体的にコンパクトに構成されて取り扱い易くなる。

本発明において、排液槽２６と洗浄液槽２８と濾材槽２９をそれぞれ複数基とし、その複数基の排液槽２６と洗浄液槽２８の数に応じて、その複数基の排液槽２６に接続される排液管２４および複数基の洗浄液槽２８に接続される給液管２７の数もそれぞれ複数本とし、その複数本の排液管２４を排液管切換弁３４を介して複数基の何れかの排液槽２６に択一に接続すると共に、複数本の給液管２７を給液管切換弁４５を介して複数基の何れかの洗浄液槽２８に択一に接続する場合には、気流浄化装置を停台させることなく、その排液管切換弁３４に切り換えられて不使用状態に残される排液槽２６ｂや給液管切換弁４５に切り換えられて不使用状態に残される洗浄液槽２８ｂを清掃し、又、その不使用状態に残される排液槽２６ｂと洗浄液槽２８ｂの間の濾材槽２９ｂの濾材３０を詰め替えることも可能になる。
濾材３０には、活性炭や川砂等の顆粒状物質が用いられる。

又、そのように、排液槽２６と洗浄液槽２８と濾材槽２９をそれぞれ複数基とし、その複数基の排液槽２６ａ・２６ｂ………と洗浄液槽２８ａ・２８ｂ………と濾材槽２９ａ・２９ｂ………のそれぞれを排液管切換弁３４と給液管切換弁４５によって択一選択して使用する場合には、その複数基の排液槽と洗浄液と槽濾材槽（２６ａ・２８ａ・２９ａ）と排液槽と洗浄液と槽濾材槽（２６ｂ・２８ｂ・２９ｂ）…………の何れか一基の排液槽と洗浄液と槽濾材槽（２６・２８・２９）に殺菌剤、消臭剤、香料等の機能性薬剤溶液を投入し、排液管切換弁３４と給液管切換弁４５による切り換えによって機能性薬剤を択一的に気流浄化装置に適用することが出来、又、その複数基の排液槽と洗浄液と槽濾材槽（２６ａ・２８ａ・２９ａ）と排液槽と洗浄液と槽濾材槽（２６ｂ・２８ｂ・２９ｂ）…………にそれぞれ異なる機能性薬剤溶液を投入し、排液管切換弁３４と給液管切換弁４５による切り換えによって気流浄化装置に適用する機能性薬剤を瞬時に切り換えることも可能となる。
殺菌剤には、次亞塩素酸、塩化メチレン、メチルアルコール、イソプロピルアルコール等が使用される。

本発明において、下流側の堰１５から上流側に向かって液体が流動可能な屈曲流路１６の上流側に流路が垂直方向に降下した垂直流路３５を設け、その垂直流路３５の底床１４ｇに排液管２４を設ける場合には、屈曲流路１６の下流側の堰１５に塞き止められて屈曲流路１６の底床１４ｃに溜まる液体は、垂直流路３５の底床１４ｇへと垂れ落ちて溜まり、その底床１４ｇに溜まった液体が垂直流路３５を遡上することはないので、曲流路１６の底床１４ｃに溜まった液体が堰１５を越えて吹出口１３から流れ出ることは完全になくなる。

本発明の気流浄化装置は、屈曲流路１６の下流側に吹出口１３から気体を吹き出すためのファン３６が設けられているので、そのまま空気浄化装置として室内で使用することが出来る。

本発明の概念を示す気流浄化装置の要部側面図である。 本発明に係る気流浄化装置の要部斜視図である。 本発明に係る気流浄化装置の屈曲流路の要部斜視図である。 本発明に係る洗浄液槽と濾材槽と排液槽の斜視図である。

屈曲仕切板１７の所定の箇所には螺子桿３８を差し込む孔４６を開け、屈曲仕切板と屈曲仕切板の間にスペーサー３７を挟み込み、各屈曲仕切板の孔４６とスペーサー３７に螺子桿３８を通し、その螺子桿３８によって複数枚の屈曲仕切板１７ａ・１７ｂ・１７ｃ………を数珠繋ぎに連結一体化して屈曲流路１６を形成するとよい。
その場合、内側の屈曲仕切板１７ａの曲率半径Ｒは、４〜８ｃｍにするとよい。
分割路１８の幅ｐは１０〜２５ｍｍとし、屈曲流路１６の幅Ｗは３〜１５ｃｍにするとよい。
流路管１１の左右の内側壁面４８と内側仕切板１７ａの間、及び、外側壁面と外側仕切板１７ｆとの間に一定の隙間を確保するためには、螺子桿３８にスペーサー４７を装着し、そのスペーサー４７を内側仕切板１７ａの内壁面２１と外側仕切板１７ｆの外壁面に突設するとよい。

螺子桿３８で連結して組み立てた複数枚の屈曲仕切板１７ａ・１７ｂ・１７ｃ………を装着する流路管１１の屈曲流路の配置箇所には、その組み立てた屈曲仕切板１７ａ・１７ｂ・１７ｃ………を出し入れする出入窓を設け、屈曲仕切板の装着後は蓋板４３によって出入窓を密封する。

ノズル２５は、流路管１１に設けた垂直流路３５に配置するとよい。
その垂直流路３５には、ノズル２５からの液体の噴霧状況を観察するための観察窓を設け、その観察窓を透明な蓋板４４で密封するとよい。
ノズル２５の口先は、流路管１１の下流側に向け、気流に逆向きに液体を噴霧する。
給液管２７は、内部に殺菌灯の装着された殺菌筒４２を介して連続させることが出来る。
図２において、記号「４１」はノズル２５にエアーを送る送風管を示し、記号「４０」は送風管４１を介してノズル２５にエアーを送るエアーポンプを示す。

排液管２４ｇは垂直流路３５の底床１４ｇに設けることが望ましいが、図１に図示するように、排液管２４の配置箇所は、屈曲流路１６の上流側に位置して堰１５よりも低い流路管１１の底床１４であれば、屈曲仕切板の先端部１９の真下の底床１４ｃでも、又、屈曲仕切板の後端部付近の底床１４ｅでもよい。
又、その排液管２４の配置箇所は、屈曲仕切板の先端部１９の真下の底床１４ｃよりも一段と深く掘り下げられた貯水槽３９の底床１４ｄであってもよい。
排液管２４の口先は、図１に図示するように、上向きでも、下向きでも、横向きでもあってもよい。
上向きに設けられる排液管（２４ａ・２４ｃ・２４ｅ・２４ｇ）の口先にはドレン（液溜まり）を設ける。

排液管２４は、堰１５の下流側の底床１４ａにも設けることが出来る。
堰１５の下流側の底床１４ａは、屈曲仕切板の先端部１９の真下の底床１４ｃよりも高くし、堰１５の上面（１４ｂ）から同じレベルで連続させることも出来る。
屈曲流路１６の上流側の底床１４ｆからの堰１５の高さｈは、１０ｍｍ前後であってもよい。

洗浄液槽２８に沈められる給液管２７の口先には、給液管２７へと洗浄液を送り出す水中ポンプが付設される。

屈曲仕切板１７には、厚みが１ｍｍ前後の金属板を用い、その先端部１９を折り曲げて畝２２や縦溝２３を形成するとよい。
縦溝２３がＶ字状断面形状になるように、その先端部１９の折曲角度αは、９０度以下にする。

本発明の気流浄化装置は、室内空気浄化装置と使用することも出来、屋内冷暖房装置や空調設備のエリミネータに代えて使用することも出来る。

１１：流路管
１２：吸込口
１３：吹出口
１４：底床
１５：堰
１６：屈曲流路
１７：屈曲仕切板
１８：分割路
１９：先端部
２０：曲率中心
２１：内壁面
２２：畝
２３：縦溝
２４：排液管
２５：ノズル
２６：排液槽
２７：給液管
２８：洗浄液槽
２９：濾材槽
３０：濾材
３１：袋状容器
３２：透水性仕切材
３３：水槽
３４：排液管切換弁
３５：垂直流路
３６：ファン
３７：スペーサー
３８：螺子桿
３９：貯水槽
４０：エアーポンプ
４１：送風管
４２：殺菌筒
４３：蓋板
４４：蓋板
４５：給液管切換弁
４６：孔
４７：スペーサー
４８：内側壁面

Claims (6)

1. （イ） 気体が左右幅方向に方向を変えて水平方向に流れる左右幅方向に屈曲しており、下流側の底床（１４ｂ）が隆起して左右幅方向に続く堰（１５）が形成されている屈曲流路（１６）が、気体が流通する流路管（１１）の吸込口（１２）と吹出口（１３）の間に設けられており、
   （ロ） その屈曲流路（１６）の屈曲に合わせて左右幅方向に屈曲した複数板の屈曲仕切板（１７ａ・１７ｂ・１７ｃ………）によって、屈曲流路（１６）の内部が左右幅方向に複数条の分割路（１８ａ・１８ｂ・１８ｃ………）に仕切られており、
   （ハ） その屈曲仕切板（１７）の下流側に位置する先端部（１９）が、屈曲流路（１６）の下流側の底床（１４ｂ）が隆起して形成されている堰（１５）の上流側に位置しており、
   （ニ） 屈曲した屈曲流路（１６）の曲率中心（２０）に向き合う屈曲仕切板（１７）の内壁面（２１）において、屈曲仕切板（１７）の先端部（１９）が、その曲率中心（２０）に向き合う方向に突出した畝（２２）を形成しており、
   （ホ） その突出した畝（２２）と屈曲仕切板（１７）の内壁面（２１）が、垂直方向に続く縦溝（２３）を屈曲仕切板（１７）の先端部（１９）に形成しており、
   （ヘ） 屈曲流路（１６）の上流側の底床（１４ｆ）が、屈曲流路（１６）の下流側の堰（１５）よりも低く、
   （ト） 下流側の堰（１５）から上流側の底床（１４ｆ）に向かって液体が流動可能になっており、
   （チ） その液体が流動可能な堰（１５）よりも上流側に位置する流路管（１１）の底床（１４ｆ）に、液体の流れ込む排液管（２４）が設けられており、
   （リ） 液体を噴出するノズル（２５）が、屈曲流路（１６）の上流側に位置する流路管（１１）の内部に設けられている気流浄化装置。
2. 排液管（２４）に接続された排液槽（２６）と、ノズル（２５）に接続された給液管（２７）に接続された洗浄液槽（２８）と、排液槽（２６）に供給される液体中の汚染成分を除去して洗浄液槽（２８）へと液体を供給する濾材槽（２９）を具備し、濾材槽（２９）が、その排液槽（２６）と洗浄液槽（２８）の間に配置されており、濾材（３０）が内部に装填されている袋状容器（３１）が濾材槽（２９）に装填されており、その袋状容器（３１）が、透水性布帛によって袋状に形成されている前掲請求項１に記載の気流浄化装置。
3. ２枚の透水性仕切材（３２ａ・３２ｂ）によって、排液槽（２６）と濾材槽（２９）と洗浄液槽（２８）との３槽に仕切られた水槽（３３）を有し、その濾材槽（２９）が、排液槽（２６）と洗浄液槽（２８）に挟まれた水槽（３３）の中間部に設定されている前掲請求項２に記載の気流浄化装置。
4. 排液槽（２６）が、第１排液槽（２６ａ）と第２排液槽（２６ｂ）との少なくとも２基の排液槽から成り、洗浄液槽（２８）が、第１洗浄液槽（２８ａ）と第２洗浄液槽（２８ｂ）との少なくとも２基の洗浄液槽から成り、濾材槽（２９）が、第１排液槽（２６ａ）と第１洗浄液槽（２８ａ）の間に配置された第１濾材槽（２９ａ）と、第２排液槽（２６ｂ）と第２洗浄液槽（２８ｂ）の間に配置された第２濾材槽（２９ｂ）との少なくとも２基の濾材槽から成り、流路管（１１）の底床（１４）に設けられた排液管（２４）が、排液管切換弁（３４）を介して第１排液槽（２６ａ）に接続された第１排液管（２４ａ）と第２排液槽（２６ｂ）に接続された第２排液管（２４ｂ）に分岐しており、ノズル（２５）に接続された給液管（２７）が、給液管切換弁（４５）を介して第１洗浄液槽（２８ａ）に接続された第１給液管（２７ａ）と第２洗浄液槽（２８ｂ）に接続された第２給液管（２７ｂ）に分岐している前掲請求項３に記載の気流浄化装置。
5. 下流側の堰（１５）から上流側に向かって液体が流動可能な屈曲流路（１６）の上流側が、流路が垂直方向に降下した垂直流路（３５）に続いており、垂直流路（３５）の底床（１４ｇ）に排液管（２４）が設けられており、その垂直流路（３５）の内部に、口先を垂直流路（３５）の底床（１４ｇ）に向けたノズル（２５）が設けられている前掲請求項１〜４の何れかに記載の気流浄化装置。
6. 屈曲流路（１６）の下流側に吹出口（１３）から気体を吹き出すためのファン（３６）が設けられている前掲請求項１〜５の何れかに記載の気流浄化装置。

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