JP6440167B2 - 空気浄化方法及び空気浄化装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気浄化方法と湿式の空気浄化装置に関し、特に空気を浄化する水の凍結を防止する方法に関する。

下方から供給される空気と上方から散水される水とを接触させることで空気を浄化する空気浄化方法及び空気浄化装置が知られている。特許文献１にはこのような空気浄化方法及び空気浄化装置の一例が開示されている。空気浄化装置の空気取り入れ口から供給された空気は気液接触部の下方から気液接触部に供給される。気液接触部の上方には水を散水する散水手段が設けられている。下方から供給される空気は、気液接触部に付着した水と気液接触することで浄化され、送風機によって排出される。気液接触部から落下した水は貯水槽に貯留され、ポンプによって循環させられ、再び散水手段から散水される。

特開２０１１−３８７２３号公報

特許文献１に開示された空気浄化方法及び空気浄化装置においては空気の浄化のために水が使用される。従って、空気浄化装置が低温の環境で使用される場合、水が凍結する可能性がある。

本発明は、低温の環境で使用されるときに、空気の浄化のために使用される水が凍結しにくい空気浄化方法及び空気浄化装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、空気浄化方法は、気液接触部に供給される空気を、貯水槽に貯留され気液接触部に散水される水と接触させることで、気液接触部で空気を浄化することと、気液接触部から落下した水を貯水槽に貯留することと、気液接触部で浄化された空気を排出するために送風機を駆動することと、水の温度が第１の温度以下であるときに、水の散水と送風機の駆動を続けながら、貯水槽に貯留されている水を加熱することと、を有する。

本発明の一態様によれば、空気浄化装置は、空気と水とが接触することで空気を浄化する気液接触部と、空気を気液接触部に供給する空気供給流路と、気液接触部で浄化された空気を排出する送風機と、気液接触部に水を散水する散水手段と、気液接触部から落下した水を貯留する貯水槽と、貯水槽に貯留されている水を加熱する加熱手段と、貯水槽の水温を測定する水温センサと、制御部と、を有する。制御部は、水温センサで測定された水の温度が第１の温度以下であるときに、水の散水と送風機の駆動を続けながら、貯水槽に貯留されている水を加熱するように、散水手段と、送風機と、加熱手段とを制御する。

本発明によれば、低温の環境で使用されるときに、空気の浄化のために使用される水が凍結しにくい気浄化方法及び空気浄化装置を提供することができる。

本発明の一態様によれば、空気浄化方法は、気液接触部に供給される空気を、貯水槽に貯留され気液接触部に散水される水と接触させることで、気液接触部で空気を浄化することと、気液接触部から落下した水を貯水槽に貯留することと、気液接触部で浄化された空気を排出するために送風機を駆動することと、水の温度が第１の温度以下であるときに、水の散水と送風機の駆動を続けながら、貯水槽に貯留されている水を加熱することと、を有する。そして、気液接触部に供給される空気の温度である気液接触部入口温度または送風機から排出される空気の温度である送風機出口温度が第１の温度より低い第３の温度以下であるときに、水の散水を続けながら送風機を停止し、またはの散水を続けながら送風機の送風量を低下させる。

本発明の一態様によれば、空気浄化装置は、空気と水とが接触することで空気を浄化する気液接触部と、空気を気液接触部に供給する空気供給流路と、気液接触部で浄化された空気を排出する送風機と、気液接触部に水を散水する散水手段と、気液接触部から落下した水を貯留する貯水槽と、貯水槽に貯留されている水を加熱する加熱手段と、貯水槽の水温を測定する水温センサと、制御部と、を有する。制御部は、水温センサで測定された水の温度が第１の温度以下であるときに、水の散水と送風機の駆動を続けながら、貯水槽に貯留されている水を加熱し、且つ気液接触部に供給される空気の温度である気液接触部入口温度または送風機から排出される空気の温度である送風機出口温度が第１の温度より低い第３の温度以下であるときに、水の散水を続けながら送風機を停止し、または水の散水を続けながら送風機の送風量を低下させるように、散水手段と、送風機と、加熱手段とを制御する。

空気浄化装置１は、空気と水とが接触することで空気を浄化する気液接触部２を有している。気液接触部２はマット状の繊維集合体から構成されている。これにより、本実施形態の空気浄化装置１は、圧力損失の上昇を抑えながら、空気に含まれる微粒子やガス状物質を高効率で除去することが可能となる。一方、繊維集合体は目が細かく比表面積が大きい。このため、繊維集合体に付着した水は熱が奪われやすく、空気浄化装置１内の水がより凍結しやすくなる。気液接触部を構成する繊維集合体は、合成樹脂がカール状に加工され、それら繊維の一部が互いに接着され、三次元の不織布状に形成されたものである。上方の散水手段３から散水される水が繊維集合体の表面に付着する。繊維集合体の表面で、気液接触部２の下方から上昇してくる空気との気液接触が行われる。この気液接触によって、気液接触部２に供給される空気が浄化される。

繊維集合体を構成する繊維の原材料としては、繊維に加工できる物質であればよく、例えば、全芳香族ポリアミド、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のポリ（ハロゲン化オレフィン）；ポリアクリロニトリル、ポリメタクリロニトリル等のニトリル系モノマー；ポリ酢酸ビニル、ポリプロピオン酸ビニル、ポリビニルアルコール等のポリビニルエステルおよびその加水分解生成物；セルロース、アセチルセルロース、レーヨン等のセルロース類；ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィンが挙げられる。例えば、上述した繊維集合体としては、旭化成ホームプロダクツ株式会社のサランロック（登録商標）が挙げられる。サランロックは、素材自体が非常に高い難燃繊維であるサラン（登録商標）繊維を、スプリング状にカール加工して不織布状に加工し、サランラテックスで被覆結合した三次元不織布である。サランロックは、大きな空間と表面積を合わせ持ち、通気抵抗が小さく、濾過効率に優れ、しかも集塵容量が大きな構造を備えている点で好適に用いられる。

気液接触部２の下方には貯水槽４が設けられている。空気と気液接触した後、気液接触部２から落下した水は、貯水槽４に貯留される。貯水槽４の底面には排水配管２６に接続された排水口２７が設けられている。排水配管２６上には排水弁２８が設けられている。排水弁２８を開けることによって貯水槽４に貯留されている水を空気浄化装置１の外部に排水することができる。貯水槽４の水を効率よく排水させるため、貯水槽４の底面には排水口２７に向けて下向きの勾配２９が設けられている。貯水槽４の上部にはオーバーブローライン３０が接続している。オーバーブローライン３０の他端は排水配管２６に接続されている。貯水槽４の水位がオーバーフローラインの高さに達すると、貯水槽４の水はオーバーブローライン３０及び排水配管２６を通って、空気浄化装置１の外部に排出される。

貯水槽４の内部には貯水槽４の水を加熱する加熱手段５が設けられている。貯水槽４の水を加熱できる限り、あらゆるタイプの加熱手段を用いることができる。本実施形態では加熱手段５はプラグヒータであるが、貯水槽４を構成する筐体の内部または外側側面に電熱線を設けてもよい。あるいは、貯水槽４または後述する循環配管８から分岐して、再び貯水槽４または循環配管８に戻る配管を設け、当該配管上に外部熱源と熱交換する熱交換器を設けてもよい。例えば浄化された空気が比較的温度の高い室内空間に排出される場合、室内空間の空気を外部熱源として利用することができる。貯水槽４の内部にはキャピラリーサーモ６が配置されている。キャピラリーサーモ６は加熱手段５に近接配置された感熱管（図示せず）を有している。感熱管の内部には液体が封入されている。感熱管の一端は導管を介してダイアフラムに接続されている。ダイアフラムは加熱手段５の電気接点を開閉可能に変形することができる。貯水槽４の水位Ｌが低下し、加熱手段５が露出して過熱すると、感熱管の内部の液体が膨張し、ダイアフラムが変形して加熱手段５の電気接点を開く。これによって、加熱手段５の過熱が防止される。

貯水槽４の内部には水温センサ７が設けられている。後述するように、水温センサ７で測定された貯水槽４の水温に応じて加熱手段５が起動または停止する。水温センサ７は循環配管８に設けられてもよい。

気液接触部２の上方には、気液接触部２に上方から水を散水する散水手段３が設けられている。散水手段３は本実施形態では散水ノズルである。散水ノズルは、多数の孔の開けられた配管であり、孔から水が吐出される。配管の形状は限定されず、気液接触部２に水が均一に散水されれば、直線状または同心円状の複数の管、らせん状の管など、任意の形状の管を選択できる。散水ノズルは、ジョロ、シャワー、スプリンクラー、スプレイタイプ等、公知の散水ノズルの中から適宜選択することができ、好ましくはスプレイタイプである。スプレイタイプは、散水される水が霧状で、粒径が細かい。そのため、充填塔の充填材を効率良く濡らすことができるだけでなく、スプレイから散水される霧状の水自体が空気と接触して空気を効率よく浄化することができる。スプレイタイプは一つのノズルから広範囲に水を散水することができるため、部品点数を少なくすることもできる。散水手段３は気液接触部２の斜め上方または側方から水を散水するものであってもよい。気液接触部２に散水できる限り、水が散水される方向、または散水手段３と気液接触部２の位置関係は限定されない。

散水手段３は循環配管８によって貯水槽４と接続されている。循環配管８は、散水手段３から気液接触部２、貯水槽４、循環配管８を通って散水手段３に戻る水の循環経路を形成する。循環配管８上には循環ポンプ９が設けられている。循環ポンプ９を駆動することで、気液接触部２に連続的に水が供給される。

散水手段３の上方には給水ノズル１０が設けられている。給水ノズル１０は給水配管１１を介して、貯水槽４とは異なる外部水源に接続されている。貯水槽４に水がないとき、または貯水槽４の水位Ｌが低下したときに、給水ノズル１０を通して空気浄化装置１の外部から水が供給される。給水ノズル１０と給水配管１１は気液接触部２の上方に散水するための流路１２を構成する。給水配管１１上には給水弁１３が設けられている。給水弁１３が開かれたときに外部水源から水が供給される。

空気浄化装置１は、空気を気液接触部２の下方から供給する空気供流路１４を有している。空気供流路１４の端部には空気取り込み口１５が開口している。空気取り込み口１５は空気浄化装置１の外部、通常は、浄化されるべき空気が存在する空間内に開口している。空気取り込み口１５から空気供流路１４に流入した空気は、気液接触部２の下方に導かれ、送風機１９の駆動力によって上方に向きを変え、気液接触部２に流入する。空気供流路１４は気液接触部２の側方から空気を供給するものであってもよく、空気の供給される方向は限定されない。空気供流路１４には入口空気温度センサ１６が設けられている。入口空気温度センサ１６は気液接触部２に供給される空気の温度（以下、気液接触部入口温度という）を測定する。入口空気温度センサ１６は空気取り込み口１５の近傍または空気取り込み口１５の外部に設けられてもよい。

気液接触部２の上方には、散水手段３からの噴霧水の飛散を防止するエリミネータ１７が設けられている。エリミネータ１７の上方にはデシカントロータ１８が設けられている。気液接触によって空気に含まれる水分（湿分）はデシカントロータ１８によって除去される。エリミネータ１７は給水ノズル１０の下方に配置されており、給水ノズル１０から供給される水によって洗浄することができる。

気液接触部２、エリミネータ１７及びデシカントロータ１８の上方には、気液接触部２で浄化された空気を排出する送風機１９が設けられている。送風機１９はモータ２０で駆動される。送風機１９の出口は送風ダクト２１と連結されている。送風ダクト２１は空気浄化装置１の外部に開口している。気液接触部２で浄化された空気はエリミネータ１７を通り、デシカントロータ１８によって水分を除去され、送風機１９、送風ダクト２１を通って、空気排出口２２から空気浄化装置１の外部に排出される。送風ダクト２１には出口空気温度センサ２３が設けられている。出口空気温度センサ２３は送風機１９から排出される空気の温度（以下、送風機出口温度という）を測定する。出口空気温度センサ２３は空気排出口２２の近傍または空気排出口２２の外部に設けられてもよい。送風機は空気浄化装置１自身が備える代わりに、空気浄化装置１の外部に設けられていてもよい。例えば、全館換気システムの場合、全館換気システムが備える送風機を空気浄化装置１で浄化された空気を送風するために用いることができる。

空気浄化装置１は制御部２４を有している。制御部２４はモータ２０、循環ポンプ９、加熱手段５、給水弁１３、排水弁２８、水温センサ７、入口空気温度センサ１６、出口空気温度センサ２３と接続されている。制御部２４は水温センサ７、入口空気温度センサ１６及び出口空気温度センサ２３で測定された水温及び空気温度に基づいて、モータ２０、循環ポンプ９、加熱手段５、給水弁１３、排水弁２８を制御する。

以上説明した気液接触部２、送風機１９、モータ２０、送風ダクト２１、エリミネータ１７、デシカントロータ１８、散水手段３、空気供流路１４、貯水槽４、循環配管８、循環ポンプ９、制御部２４などの構成要素は筐体２５に収容されている。筐体２５には空気供流路１４に接続された空気取り込み口１５と、送風ダクト２１に接続された空気排出口２２が設けられている。

次に、図２を参照して、図１に示す空気浄化装置１の制御方法または空気浄化方法を説明する。本実施形態の空気浄化方法は加熱手段５、送風機１９、循環ポンプ９、排水弁２８の状態によって、表１に示す４つの段階（第１〜第４段階）を有している。第１段階は通常の運転状態である。第１段階では加熱手段５が停止しており、貯水槽４の水は加熱されない。送風機１９は駆動されている。排水弁２８は閉じており、貯水槽４に水が貯留されている。循環ポンプ９は駆動されている。第２段階では加熱手段５が起動され、貯水槽４の水が加熱される。第３段階では送風機１９が停止する。加熱手段５は貯水槽４の水温に応じて、稼働と停止を繰り返す。第４段階では循環ポンプ９が停止する。排水弁２８が開かれ、貯水槽４の水が排水される。加熱手段５は停止される。本実施形態では、第１〜第４段階を選択するために、貯水槽４の水温、気液接触部入口温度、送風機出口温度が用いられる。これらの水温及び温度の条件が厳しくない場合、すなわち空気浄化装置１の内部水が凍結する可能性が低い場合は第１段階が適用される。水温及び温度の条件が厳しくなるにつれ、すなわち空気浄化装置１の内部水が凍結する可能性が高まるにつれ、第２段階、第３段階、第４段階がこの順番で適用される。

詳細は以下に説明するが、第１〜第４段階は、所定の条件が満足されたときに他の段階に移行する。移行の条件を表２に示す。

（第１段階）空気浄化装置１は通常、第１段階で稼働される。貯水槽４に水が貯留されていない場合、または貯水槽４の水位Ｌが低い場合は、外部水源から水が供給され、貯水槽４が水張りされる。貯水槽４の水位Ｌが通常の値に達すると循環ポンプ９が起動され、散水が開始される。これとともに送風機１９が起動され、空気の浄化が開始される（ステップＳ１）。具体的には、気液接触部２の下方から供給される空気が、貯水槽４に貯留され気液接触部２の上方から散水される水と接触することで、気液接触部２で空気が浄化される。気液接触部２から落下した水は貯水槽４に貯留され、循環配管８と流路１２によって気液接触部２に循環される。送風機１９が駆動され、気液接触部２で浄化された空気が排出される。

（第１段階⇒第２段階）
制御部２４は、水温センサ７から貯水槽４の水温を、入口空気温度センサ１６から気液接触部入口温度を、出口空気温度センサ２３から送風機出口温度を受け取る。貯水槽４の水温が第１の温度Ｔ１以下であるとき、制御部２４は加熱手段５を起動する（ステップＳ２，Ｓ３）。第１の温度Ｔ１は、０℃≦Ｔ１≦１０℃であることが好ましく、本実施形態では２℃に設定されている。空気浄化装置１は第２段階に移行する。この結果、水の散水（循環ポンプ９の運転）と送風機１９の駆動が続けられながら、貯水槽４に貯留されている水が加熱される。貯水槽４の水温が０〜１０℃程度であるときは、貯水槽４の水が直ちに凍結する可能性は低いが、加熱手段５で貯水槽４の水を加熱することで、貯水槽４の水が凍結する可能性をさらに低くすることができる。図示は省略するが、貯水槽４の水温が第１の温度Ｔ１を上回るときは、加熱手段５は起動されず、制御部２４は再びステップＳ２に戻り、貯水槽４の水温を監視する。以上のステップＳ１〜Ｓ３では、空気浄化手段入口温度と送風機出口温度は使用されない。

（第２段階⇒第１段階）
加熱手段５が稼働しているとき、制御部２４は、水温センサ７から貯水槽４の水温を、入口空気温度センサ１６から気液接触部入口温度を、出口空気温度センサ２３から送風機出口温度を受け取る。貯水槽４の水温が第１の温度Ｔ１より高い第２の温度Ｔ２以上であるときに、水の加熱を停止する（ステップＳ４，Ｓ５）。第２の温度Ｔ２は、１℃≦Ｔ２≦１５℃であることが好ましく、本実施形態では７℃に設定されている。空気浄化装置１は第１段階に戻る。加熱手段５で貯水槽４の水温が第２の温度Ｔ２以上に上昇したことで、貯水槽４の水が凍結する可能性が低下している。このため、加熱手段５を停止することで、貯水槽４を加熱するためのエネルギーを節約することができる。空気浄化装置１は第１段階に戻る。制御部２４は再びステップＳ２に戻り、貯水槽４の水温を監視する。制御部２４は水温センサ７から貯水槽４の水温を定期的に受け取り、貯水槽４の水温が第１の温度Ｔ１以下であるときは、再び加熱手段５を起動する。図示は省略するが、貯水槽４の水温が第２の温度Ｔ２を下回るときは、加熱手段５は起動されたままである。

（第２段階⇒第３段階）
加熱手段５が稼働しているとき、気液接触部入口温度または送風機出口温度が第１の温度Ｔ１より低い第３の温度Ｔ３以下であるとき、制御部２４は、水の散水を続けながら、つまり循環ポンプ９の運転を続けながら送風機１９を停止する（ステップＳ６，Ｓ７）。第３の温度Ｔ３は、−１０℃≦Ｔ３＜１０℃であることが好ましく、本実施形態では−４℃に設定されている。空気浄化装置１は第３段階に移行する。送風機１９が運転を継続すると、低温の空気流が水の熱エネルギーを奪い、水温が低下する可能性がある。このため、気液接触部入口温度と送風機出口温度のいずれかが第３の温度Ｔ３以下となったときに送風機１９が停止される。気液接触部入口温度と送風機出口温度のいずれかだけを送風機１９の停止の判定に使用してもよいが、その場合好ましくは入口温度を判定に使用するのがよい。ステップＳ６では水温の代わりに空気温度を用いている。空気温度を用いることでより安全側の判定が可能となる。

（第１段階⇒第３段階）
図面には示していないが、第１段階から第３段階に直接移行することも可能である。すなわち、貯水槽４の水温が第１の温度Ｔ１を上まわっているが（第２段階に移行する条件が満たされていない）、気液接触部入口温度または送風機出口温度が第３の温度Ｔ３以下であるとき（第３段階に移行する条件が満たされている）、制御部２４は、送風機１９を停止する。水の散水は続けられ、加熱手段５は停止している。気液接触部入口温度または送風機出口温度が低い場合、貯水槽４の水温が第１の温度Ｔ１を上まわっていても、水が凍結する可能性がある。貯水槽４の水温に拘らず、空気温度だけで送風機１９の停止の要否を判断することで、水が凍結する可能性をさらに低減させることができる。

気液接触部入口温度または送風機出口温度が第３の温度Ｔ３以下になったとき、送風機１９の送風量を連続的または段階的に低下させることもできる。例えば、
気温−４℃以上⇒ 出力１００％
気温−５℃⇒ 出力７５％
気温−６℃⇒ 出力５０％
気温−７℃⇒ 出力２５％
気温−８℃⇒ 出力０％
という制御も可能である。

（第３段階における制御）
制御部２４は循環ポンプを運転させながら、一定時間おきに給水弁１３を開き、給水配管１１を介して外部水源の水を給水ノズル１０から注入させる（ステップＳ８，９）。注水は数十秒から数十分間ごとに、数秒から数十秒間、間欠的に行われる。もしくは、連続的に注水を行っても良い。これによって、給水配管１１と給水ノズル１０の内部水の凍結する可能性が低下する。後述するように第４段階では貯水槽４の水が排水されるため、第４段階にある空気浄化装置１の運転を再開するためには外部水源の水を注水する必要がある。あらかじめ給水配管１１と給水ノズル１０に通水しておくことで、空気浄化装置１の運転を速やかに再開することができる。

送風機１９が停止し貯水槽４の水温が一定の温度以上となった場合、加熱手段５が稼働していると、貯水槽４の水温が上昇し続ける。このため、第３段階では、加熱手段５は、貯水槽４の水温が温度Ｔ３０以上で停止する。温度Ｔ３０より低い温度Ｔ３１以下になると再び起動する。温度Ｔ３０は、２℃≦Ｔ３０＜２０℃であることが好ましく、本実施形態では１０℃に設定されている。温度Ｔ３１は、１℃≦Ｔ３１＜１５℃であることが好ましく、本実施形態では５℃に設定されている。

（第３段階⇒第２段階）
気液接触部入口温度または送風機出口温度が、第３の温度Ｔ３より高い温度Ｔ４０またはそれ以上であるときに、送風機１９を一時的に駆動する（ステップＳ１０，Ｓ１１）。温度Ｔ４０は第４の温度Ｔ４を上回る温度であり、本実施形態では０℃に設定されている。第４の温度Ｔ４は、−１０℃＜Ｔ４≦１０℃であることが好ましく、本実施形態では−２℃に設定されている。ステップＳ７において、送風機１９の送風量を連続的または段階的に低下させた場合は、送風機１９の送風量を連続的または段階的に増加させてもよい。上記の条件を満たさない場合は、ステップＳ８に戻る。

送風機１９が駆動されてから一定時間経過したときに、気液接触部入口温度または送風機出口温度が第４の温度Ｔ４以下である場合、制御部２４は送風機１９を停止し、再度第３段階へ戻る（ステップＳ１２，Ｓ７）。気液接触部入口温度及び送風機出口温度が共に第４の温度Ｔ４を上回る場合、貯水槽４の水が凍結する可能性が低くなっている。送風機１９の運転が継続されまたは再開され、空気浄化装置１は第２段階に戻り、空気浄化が再開される（ステップＳ１３）。送風機１９が停止している間は空気浄化装置１の内部を空気がほとんど流通しないため、空気浄化装置１の内部で空気温度がばらついている可能性がある。上述のように送風機１９を一定時間駆動することで空気浄化装置１の内部の空気が撹拌され、空気温度のばらつきが低減される。このため、空気浄化装置内部の空気温度の測定の信頼性を高めることができる。

他の実施形態ではステップＳ１０，Ｓ１１を省略することもできる。空気浄化装置１の内部における空気温度のばらつきが少ない場合、制御部２４は、給水弁１３を所定時間開いて閉じた後、第２段階に戻るかどうかの判定をただちに行うことができる。具体的には、気液接触部入口温度及び送風機出口温度が共に第４の温度Ｔ４を上回る場合、送風機１９を起動し、空気浄化装置１は第２段階に戻ることができる（ステップＳ１３）。空気浄化装置１の内部における空気温度のばらつきが少ないため、制御部２４は気液接触部入口温度と送風機出口温度のいずれかだけを評価指標として選択することができる。選択された空気温度が第４の温度Ｔ４を上回る場合、制御部２４は送風機１９を起動し、第２段階に戻ることができる（ステップＳ１３）。

（第３段階⇒第４段階）
気液接触部入口温度が第３の温度Ｔ３より低い第５の温度Ｔ５以下であるとき、または水温が第１の温度Ｔ１より低い第６の温度Ｔ６以下であるときに、制御部２４は水の散水を停止するとともに、貯水槽４に貯留されている水を排水する（ステップＳ１４，Ｓ１５）。第５の温度Ｔ５は、−３０℃≦Ｔ５≦５℃であることが好ましく、本実施形態では−１０℃に設定されている。第６の温度Ｔ６は、０℃≦Ｔ６＜１０℃であることが好ましく、本実施形態では１℃に設定されている。空気浄化装置１は第４段階に移行する。これらのいずれかの条件が満たされた場合、貯水槽４、循環配管８、散水手段３に存在する水が凍結する可能性がさらに高まる。このため、制御部２４は排水弁２８を開いて貯水槽４の水を排水するとともに、循環ポンプ９を停止して循環配管８、散水手段３に残存する水の量を減らす。これによって、機器内の凍結を防止し、空気浄化装置１の運転を容易に再開することができる。貯水槽４の水が排水されているため、加熱手段５も停止する。本実施形態では、制御部２４は気液接触部入口温度と水温の双方を監視し、いずれかが所定の温度以下であるときに貯水槽４の排水など（ステップＳ１５）を実行する。しかし、制御部２４は気液接触部入口温度と水温のいずれかだけを評価指標として選択し、選択された評価指標が上述の温度以下であるときに貯水槽４の排水など（ステップＳ１５）を実行することもできる。

（第２段階⇒第４段階）
第２段階から第４段階に直接移行することも可能である。すなわち、気液接触部入口温度または送風機出口温度が第３の温度Ｔ３より高く、かつ、水温が第１の温度Ｔ１より低い第６の温度Ｔ６以下であるときに、制御部２４は送風機１９を停止し、水の散水を停止し、貯水槽４に貯留されている水を排水する。図２においては、ステップＳ６からステップＳ１４に移行することになる。空気温度がＴ３より高い場合は第３段階に移行することはないが（ステップＳ６）、水温が極めて低い場合（ステップＳ１４）、水が凍結する可能性が高い。第３段階を経由することなく第２段階から第４段階に移行することで、空気温度が高く水温が低い場合に水が凍結する可能性を低減させるだけでなく、空気浄化装置１の再起動が容易となる。

（第４段階⇒第２段階）
気液接触部入口温度及び送風機出口温度が第３の温度Ｔ３及び第５の温度Ｔ５より高い第７の温度Ｔ７以上であり、かつ水温が第６の温度Ｔ６より高い第８の温度Ｔ８以上であるときに、貯水槽４に水張を行うと共に、送風機１９の駆動と水の散水を開始する（ステップＳ１６，Ｓ１）。この際、加熱手段５は起動しなくてもよいが、起動することが望ましい。つまり、上記の条件が満たされたとき、空気浄化装置１は第１段階よりも第２段階に戻る方が望ましい（図２では便宜上、空気浄化装置１は第１段階に戻るように図示されている）。第７の温度Ｔ７は、−１０℃＜Ｔ７≦１０℃であることが好ましく、本実施形態では０℃に設定されている。第８の温度Ｔ８は、０℃≦Ｔ８≦１５℃であることが好ましく、本実施形態では２℃に設定されている。図示は省略するが、気液接触部入口温度若しくは送風機出口温度が第７の温度Ｔ７未満、または水温が第８の温度Ｔ８未満であるときは第４段階が継続され、その後も制御部２４は定期的に気液接触部入口温度と送風機出口温度と水温を監視する。本実施形態では、制御部２４は気液接触部入口温度と送風機出口温度と水温を監視し、これらの全てが所定の温度以上となったときに第２段階に移行する。しかし、制御部２４は気液接触部入口温度と送風機出口温度と水温のいずれか１つまたは２つだけを評価指標として選択し、選択された評価指標が上述の温度以上となったときに第２段階に移行することもできる。

１ 空気浄化装置
２ 気液接触部
４ 貯水槽
５ 加熱手段
７ 水温センサ
８ 循環配管
９ 循環ポンプ
１０ 給水ノズル
１１ 給水配管
１２ 流路
１３ 給水弁
１４ 空気供流路
１６ 入口空気温度センサ
１９ 送風機
２３ 出口空気温度センサ
２４ 制御部
２５ 筐体
２６ 排水配管
２８ 排水弁

Claims (8)

1. 気液接触部に供給される空気を、貯水槽に貯留され前記気液接触部に散水される水と接触させることで、前記気液接触部で前記空気を浄化することと、
   前記気液接触部から落下した前記水を前記貯水槽に貯留することと、
   前記気液接触部で浄化された前記空気を排出するために送風機を駆動することと、
   前記水の温度が第１の温度以下であるときに、前記水の散水と前記送風機の駆動を続けながら、前記貯水槽に貯留されている前記水を加熱することと、を有し、
   前記気液接触部に供給される前記空気の温度である気液接触部入口温度または前記送風機から排出される前記空気の温度である送風機出口温度が前記第１の温度より低い第３の温度以下であるときに、前記水の散水を続けながら前記送風機を停止し、または前記水の散水を続けながら前記送風機の送風量を低下させる、空気浄化方法。
2. 前記水の温度が前記第１の温度より高い第２の温度以上であるときに、前記水の加熱を停止する、請求項１に記載の空気浄化方法。
3. 前記気液接触部入口温度または前記送風機出口温度が前記第３の温度以下であるときに、前記貯水槽とは異なる外部水源から前記気液接触部の上方に散水するための流路に通水する、請求項１または２に記載の空気浄化方法。
4. 前記気液接触部入口温度または前記送風機出口温度が前記第３の温度より高い第４の温度以上であるときに、前記送風機を駆動し、または前記送風機の前記送風量を増加させる、請求項１から３のいずれか１項に記載の空気浄化方法。
5. 前記気液接触部入口温度または前記送風機出口温度が前記第３の温度より高い第４の温度を上回るときに前記送風機を一定時間駆動し、前記一定時間経過したときの前記気液接触部入口温度または前記送風機出口温度が前記第４の温度未満である場合、前記送風機を停止する、請求項１から３のいずれか１項に記載の空気浄化方法。
6. 前記気液接触部入口温度が前記第３の温度より低い第５の温度以下であるとき、または前記水の温度が前記第１の温度より低い第６の温度以下であるときに、前記水の散水を停止するとともに、前記貯水槽に貯留されている前記水を排水する、請求項１から５のいずれか１項に記載の空気浄化方法。
7. 前記気液接触部入口温度及び前記送風機出口温度が前記第３の温度及び前記第５の温度より高い第７の温度以上であり、かつ前記水の温度が前記第６の温度より高い第８の温度以上のときに、前記送風機の駆動と前記水の散水を開始する、請求項６に記載の空気浄化方法。
8. 空気と水とが接触することで前記空気を浄化する気液接触部と、
   前記空気を前記気液接触部に供給する空気供給流路と、
   前記気液接触部で浄化された前記空気を排出する送風機と、
   前記気液接触部に前記水を散水する散水手段と、
   前記気液接触部から落下した前記水を貯留する貯水槽と、
   前記貯水槽に貯留されている前記水を加熱する加熱手段と、
   前記貯水槽の水温を測定する水温センサと、
   制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記水温センサで測定された前記水の温度が第１の温度以下であるときに、前記水の散水と前記送風機の駆動を続けながら、前記貯水槽に貯留されている前記水を加熱し、且つ前記気液接触部に供給される前記空気の温度である気液接触部入口温度または前記送風機から排出される前記空気の温度である送風機出口温度が前記第１の温度より低い第３の温度以下であるときに、前記水の散水を続けながら前記送風機を停止し、または前記水の散水を続けながら前記送風機の送風量を低下させるように、前記散水手段と、前記送風機と、前記加熱手段とを制御する、空気浄化装置。

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