JP6788881B2 - Air purifier - Google Patents
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Description
本発明は、排ガスを屋外に放出する前に通すのに適した空気浄化機に関するものである。 The present invention relates to an air purifier suitable for passing exhaust gas before it is discharged to the outside.
内燃機関試験装置から排出されるオイルミストや、食品加工装置から排出されるダスト等、工場では装置から様々な汚染物質が空気中浮遊粒子として混入された排ガスが発生するが、これらは周辺環境に悪影響を与えないように処理した上で屋外に放出することが求められている。
それに対応して、従来から、空気浄化装置が利用されている。その代表的なものは、特許文献1に記載のように、汚染物質を水に吸収させたり、フィルターを利用して捕捉したり、特許文献2に記載のように、汚染物質を電気的に吸着させたりするものである。
In factories, various pollutants such as oil mist discharged from internal combustion engine test equipment and dust discharged from food processing equipment generate exhaust gas mixed as airborne particles, but these are in the surrounding environment. It is required to treat it so as not to have an adverse effect and then release it outdoors.
Correspondingly, an air purification device has been conventionally used. Typical examples thereof include absorbing pollutants in water as described in
而して、水を利用すれば、大掛かりな廃水処理が必要となる。また、フィルターを利用すれば、フィルターの頻繁な清掃や交換が必要となり、しかも、除去できる汚染物質は、フィルターで捕捉できる大きさのものに限られる。
特許文献2は、電気集塵式のものであり、これは、汚染物質を帯電させて集塵筒に電気的に吸着させている。フィルターと言う廃棄物は出ないが、放電極から対向電極となる集塵筒までの距離が取れないので、過剰に熱を受けて乾燥した汚染物質が集塵筒に堆積することになる。このような堆積を放置すれば、目詰まりの進行により空気浄化性能が劣化すると共に、乾燥した汚染物質による火災の危険性もあるので、頻繁なメンテナンスが必要となっている。
上記したように、既存の装置では、いずれにしても、汚染物質の除去性能、後処理やメンテナンスの負担と言った面から、不満の残るものであった。
Therefore, if water is used, a large-scale wastewater treatment is required. In addition, if a filter is used, the filter needs to be frequently cleaned and replaced, and the contaminants that can be removed are limited to those that can be captured by the filter.
As mentioned above, in any case, the existing equipment was dissatisfied in terms of pollutant removal performance, post-treatment and maintenance burden.
これに対して、本出願人は、先に、特許文献3として、静電引力と遠心力を利用した空気浄化装置を提案した。この装置によれば、フィルターや水が不要となっており、更に、放電極から集塵筒までの距離も取れる。
而して、この空気浄化装置は、室内の空気を浄化することが意図されており、ブロアを利用して強制的に処理空気を装置内に導入してはいるが、室内の無風雰囲気を極力壊さないように配慮されている。
一方、処理装置から発生した排ガスを屋外に放出する前に通すような集塵機では、処理装置からパイプ等を通って運ばれてきた排ガスが処理対象となっているので、室内雰囲気に対する配慮は必要無く、むしろ効率的な運転を可能とするためにも、空気浄化機側のメンテナンスの負担を軽減することを最優先とすべきである。
On the other hand, the applicant has previously proposed as
Therefore, this air purification device is intended to purify the air in the room, and although the treated air is forcibly introduced into the device using a blower, the windless atmosphere in the room is minimized. Care is taken not to break it.
On the other hand, in a dust collector that passes the exhaust gas generated from the treatment device before it is discharged to the outside, the exhaust gas carried from the treatment device through a pipe or the like is treated, so there is no need to consider the indoor atmosphere. Rather, in order to enable efficient operation, reducing the maintenance burden on the air purifier side should be given top priority.
本発明は上記従来の問題点に着目して為されたものであり、処理装置から発生した排ガスを屋外に放出する前に通す空気浄化機であって、静電引力と遠心力を利用して集塵し、更に、構造的に工夫を凝らすことで、メンテナンスの負担が格段に軽減された、新規且つ有用な空気浄化機を提供することを、その目的とする。 The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned conventional problems, and is an air purifier that passes exhaust gas generated from a treatment device before being discharged to the outside, and utilizes electrostatic attraction and centrifugal force. The purpose is to provide a new and useful air purifier with a significantly reduced maintenance burden by collecting dust and further devising the structure.
上記課題を達成するために、請求項1の発明は、処理対象の排ガスが通される縦型円筒体と、前記円筒体の周面に形成された1つのスリットと、前記スリットを囲んで前記円筒体の外側に突設され、内面が導電性になっている突設部と、前記突設部に設けられた蓋と、前記円筒体内に設けられ、前記円筒体の中心軸より前記突設部側に偏向した位置で垂れ下がった棒状導電部と、前記棒状導電部に上下方向に所定の間隔をあけて取り付けられ、放電極として働くエッジが前記スリット側を向いた多数の針状電極と、前記スリットの縁側に設けられた対向電極と、前記円筒体内に通される排ガスが前記中心軸を中心として回転しながら流れる旋回流となるよう排ガスを通す旋回流形成手段とを備え、前記突設部内は、そこに流れ込んだ排ガスが滞留する滞留域になっており、更に、前記円筒体の底側には前記スリットと別に開口が形成され、前記開口も蓋で閉塞されていることを特徴とする空気浄化機である。
In order to achieve the above object, the invention of
請求項2の発明は、請求項1に記載した空気浄化機において、スリットの縁側は突設部の排ガス出入り口側に突出して入口を狭めていることを特徴とする空気浄化機である。
The invention of
請求項3の発明は、請求項1または2に記載した空気浄化機において、突設部には、吸着構造部が設けられていることを特徴とする空気浄化機である。
The invention of
請求項4の発明は、請求項1から3のいずれかに記載した空気浄化機において、屋外への排ガス放出ラインに介装されていることを特徴とする空気浄化機である。
The invention of claim 4 is the air purifier according to any one of
本発明の空気浄化機は、排ガスを屋外に排出する前に通す空気浄化機として適しており、メンテナンスの負担が格段に軽減されている。 The air purifier of the present invention is suitable as an air purifier that allows exhaust gas to pass through before being discharged to the outside, and the burden of maintenance is significantly reduced.
本発明の実施の形態に係る据置型の空気浄化機1を、図面に従って説明する。
図1に示すように、この空気浄化機1は外形部としてハウジング3を備えている。このハウジング3は縦長の四角ボックス状になっており、正面には、縦長矩形の大きい開口が形成されている。この開口には、縦長矩形のボックス状突設部5が嵌め込まれて固定されており、突設部5の正面側が前方に突出している。この突設部5の正面には開口が形成されているが、そこは横蓋7で閉じられている。突設部5は、正面側とその正面を囲んで立ち上がった4つの側面とで構成されており、ハウジング3に入り込んだ奥側が開口している。
また、ハウジング3の正面には、底面近くにも、別の横長矩形の開口が形成されているが、そこは横蓋9で閉じられている。
従って、横蓋7と横蓋9を開けると、ハウジング3が開放されることになる。
The
As shown in FIG. 1, the
Further, on the front surface of the
Therefore, when the
ハウジング3には、右側面の下部に排ガスの吸入口11が、対向する左側面の上部に排ガスの排気口13が設けられている。吸入口11と排気口13は、共に奥側に配されている。
各口11、13にはそれぞれ蛇腹状のチューブ15、15が接続されている。吸入口11側のチューブ15は排ガスを出す処理装置(図示省略)に接続されており、排気口13側のチューブ15は工場の壁に設けられた排気口(図示省略)に接続されている。すなわち、空気浄化機1は、屋外への排ガス放出ラインに介装されている。
The
Bellows-
図2に示すように、ハウジング3の内部は、板状の仕切り部17で上下に仕切られており、その上側には、集塵筒として縦型円筒体19が収められている。この円筒体19は中心軸を上下方向に向けて立たせた状態になっている。円筒体19の軸方向一端側である天部側は、ハウジング3の上壁の内面に当接して閉塞されている。
一方、仕切り部17には、円形穴が形成されており、その穴縁に沿って円筒体19が立たせられている。従って、円筒体19の軸方向他端側である底部側はハウジング3の内部と連通している。仕切り部17の下側の空間の正面側に上記した横蓋9が配置されており、横蓋9を開けると、ハウジング3の内部が仕切り部17の空間を介して開口することになる。
As shown in FIG. 2, the inside of the
On the other hand, a circular hole is formed in the
この円筒体19には、接線方向に排ガスを流入させるために、吸入パイプ21の一端側が接続されて連通している。一方、吸入パイプ21の他端側はハウジング3の吸入口11になっている。両端の接続位置の高さは同じで、吸入パイプ21は水平方向を向くように配設されている。
また、円筒体19には、接線方向に排ガスを流出させるように、排気パイプ23の一端側が接続されて連通している。排気パイプ23の他端側はハウジング3の排気口13になっている。両端の接続位置の高さは同じで、排気パイプ23は水平方向を向くように配設されている。
円筒体19と吸入パイプ21との接続部分の直上に、円筒体19と排気パイプ23との接続部分があり、上方からは吸入パイプ21と排気パイプ23が直列しているように見える。
One end side of the
Further, one end side of the
Immediately above the connecting portion between the
排気パイプ23と接続されたチューブ15には、ブロア(図示省略)が介装されており、そのブロアの稼働により、処理装置〜チューブ15〜吸入パイプ21〜円筒体19〜排気パイプ23〜チューブ15〜屋外の排気口へ連なる排ガスの流れが形成される。
そして、円筒体19内では、接線方向からの排ガスの流入及び接線方向への排ガスの流出により、排ガスは中心軸の周りを回転しながら上方に流れていく旋回流になっている。すなわち、図3の一点鎖線の矢印(A)に示すように、円筒体19の中心軸の周りを回転しながら、上方に流れていく。
排ガスの入口と出口である吸入口11と排気口13とが円筒体19に対して十分に小さく設計されており、円筒体19内で十分な大きさの旋回速度が確保されるようになっている。
A blower (not shown) is interposed in the
Then, in the
The
上記した突設部5は、ハウジング3の内部では、円筒体19の外周面に固定されて一体化している。
円筒体19には、縦長矩形のスリット(欠落部)25が形成されている。このスリット25はハウジング3の正面側に位置しており、突設部5の正面側の横蓋7に対向している。但し、スリット25の横寸法は突設部5の横寸法よりも小さくなっており、スリット25の両横側の縁部27、27が突設部5の内方側にそれぞれ同じだけ突出してエッジ状になっている。
The above-mentioned
A vertically long rectangular slit (missing portion) 25 is formed in the
また、スリット25の縦寸法も突設部5の縦寸法よりも小さくなっており、スリット25の開口部全体が突設部5でカバーされた状態となっている。
ハウジング3と円筒体19と突設部5は全て金属製になっており、互いに導通連結されている。また、ハウジング3はアースされている。
Further, the vertical dimension of the
The
円筒体19の中心軸より突設部5寄りに偏向した位置には、棒状導電部29が垂れ下がっており、その下端は吸入口11よりも下がっているが、仕切り部17よりは上方にある。棒状導電部29には、上下方向に所定の間隔をあけて多数の針状電極31が取り付けられている。この針状電極31は水平方向に延びており、スリット25の両縁部27、27を結ぶ線の中心と直角に交差する交差線上にある。針状電極31のエッジ(先端部)33は、スリット25側を向いている。
棒状導電部29の下端には、絶縁カバー35が嵌め込まれており、下方に向けての放電は規制されている。棒状導電部29の上端部は、絶縁パイプ37に差し込まれている。この絶縁パイプ37はハウジング3の天井部から貫通している。
A rod-shaped
An insulating cover 35 is fitted in the lower end of the rod-shaped
棒状導電部29の上端は導線(図示省略)と接続されており、この導線は絶縁パイプ37内を通されている。コッククロフトウォルトン回路で構成された高電圧電源(図示省略)に高電圧ケーブル(図示省略)が接続されており、この高電圧ケーブルから取り出された導線が上記した導線になって絶縁パイプ37に通されており、棒状導電部29に放電用に高電圧が供給されるようになっている。
The upper end of the rod-shaped
この空気浄化機1には、ハウジング3側とは別に、運転ボタン等や運転状態等の表示部が配列された操作盤(図示省略)も備えられている。
In addition to the
空気浄化機1は、上記したように構成されている。
次に、集塵のメカニズムについて、図3、図4にしたがって説明する。この図3は図2を説明の便宜のために一部実際と異なるように編集したものとなっている。
なお、以下は、空気浄化機1を、小麦粉を原料として使用する食品加工工場に設置した例に基づいて説明しており、集塵だけでなく脱臭も意図されている。従って、本例では、除去すべき空気中浮遊粒子、すなわち汚染粒子は、大きい方が小麦粉(C)で、小さい方がニオイ粒子(D)になっている。
図3に示すように、処理装置から出された排ガスは、吸入口11から吸入パイプ21を介して、円筒体19の内部に流入して、旋回流(一点鎖線の矢印(A))となって、回転しながら上昇する。旋回流(A)の速度は、そこに含まれる小麦粉(C)が遠心力の作用を受けて円筒体19側に引き寄せられる一方で、円筒体19の内面に衝突するには至らないよう調整されている。
The
Next, the dust collection mechanism will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a compilation of FIG. 2 so as to be partially different from the actual one for convenience of explanation.
The following is an explanation based on an example in which the
As shown in FIG. 3, the exhaust gas discharged from the treatment device flows into the inside of the
一方、高電圧電源機からは直流の高電圧電源が供給されるので、針状電極31のエッジ33が放電極、スリット25の両縁部27、27が対向電極として働いて、これらの電極の間で主に放電が発生し、強力な電子流(太線の矢印(E))が形成される。この電子流(E)の向きは、エッジ33から縁部27に向かう方向になっている。
On the other hand, since a DC high-voltage power supply is supplied from the high-voltage power supply, the
旋回流(A)を構成する空気(分子)は、電子流(E)の電荷(e)により押されて運動方向が突設部5の内部に入り込む方向に曲げられる。従って、旋回流(A)の一部は、突設部5側に誘導され、スリット25を通り抜けて入り込んでいく。突設部5の出入口は、縁部27、27が反し状に突出して狭められているので、突設部5の内部に入り込むと、2つの小旋回流(a)となって、円筒体19側には戻らずに、そこを滞留域として滞留し続けることになる。
The air (molecules) constituting the swirling flow (A) is pushed by the electric charge (e) of the electron flow (E) and bent in a direction in which the moving direction enters the inside of the projecting
図4のイメージ図に示すように、旋回流(A)に随伴して小麦粉(C)やニオイ粒子(D)も、突設部5の内部に共に入り込んでいくが、電子流(E)から電荷(e)を受け取って帯電した状態になっている。
小麦粉(C)は真球ではなく、凹凸状になっており、電荷(e)は凸状に尖った部分、すなわちエッジ部分に帯電しやすい。従って、帯電したときには、帯電に偏りが出て、分極した状態となる。
この帯電した小麦粉(C)は、小旋回流(a)中で浮遊しており、回転したり、質量に応じた旋回軌道を変えたりするので、接近し易い状況になっている。従って、静電引力が作用する方向で接近すると、静電引力が働いて凝集し連なって異形化していく。
As shown in the image diagram of FIG. 4, the wheat flour (C) and the odor particles (D) also enter the inside of the projecting
The wheat flour (C) is not a true sphere but has an uneven shape, and the electric charge (e) tends to be charged on the convexly pointed portion, that is, the edge portion. Therefore, when it is charged, the charge is biased and becomes a polarized state.
The charged wheat flour (C) is suspended in the small swirling flow (a) and rotates or changes its swirling trajectory according to its mass, so that it is easy to approach. Therefore, when approaching in the direction in which the electrostatic attraction acts, the electrostatic attraction acts to aggregate and form a deformed shape.
そして、凝集して質量が大きくなると、遠心力も大きくなるので、その遠心力も作用して、図5のイメージ図に示すように、突設部5の側面に衝突してそこに付着する。あるいは、自重により、落下して、突設部5の下面に衝突してそこに付着する。
付着した小麦粉(C)の上には、次に飛来してきた小麦粉(C)が順次付着していき、小麦粉(C)の堆積化が進行する。上記したように、異形化したものが付着しており、その先端がアース電極として働くので、その先端が次に飛来してきた小麦粉(C)の優先的な付着先となる。従って、堆積構造には異方性が見られ、多くの隙間空間が生まれている。
ニオイ粒子(D)も小旋回流(a)に随伴しており、その隙間空間に入り込むと捕捉、換言すれば吸着される。ニオイ粒子(D)も帯電しているものもあり、これらは静電引力が作用するので一層捕捉され易くなる。このように、小麦粉(C)の堆積構造がニオイ粒子(D)の吸着部位として作用する。なお、視認の便宜のために、図5では、ニオイ粒子(D)は小麦粉(C)に対して相対的に極端に大きく描画されている。
上記したイメージにより、粒径の異なる粒子が上手く除去できるので、排ガスが効率良く浄化される。
Then, when the mass aggregates and the mass increases, the centrifugal force also increases, and the centrifugal force also acts to collide with the side surface of the projecting
Next, the incoming wheat flour (C) is sequentially attached to the attached wheat flour (C), and the deposition of the wheat flour (C) proceeds. As described above, the deformed material is attached, and the tip of the deformed material acts as an earth electrode, so that the tip becomes the preferential attachment destination of the next incoming wheat flour (C). Therefore, anisotropy is observed in the sedimentary structure, and many gap spaces are created.
The odor particles (D) also accompany the small swirling flow (a), and when they enter the gap space, they are captured, in other words, adsorbed. Some of the odor particles (D) are also charged, and these are more easily captured because of the action of electrostatic attraction. In this way, the sedimentary structure of wheat flour (C) acts as an adsorption site for odor particles (D). For convenience of visual recognition, in FIG. 5, the odor particles (D) are drawn extremely large relative to the wheat flour (C).
With the above image, particles having different particle sizes can be removed well, so that the exhaust gas is efficiently purified.
なお、小麦粉(C)は全てが帯電するわけではなく、これらについては上記した静電引力は期待できないが、これらも狭い突設部5内に留め置かれるので、凝集し粗大化した小麦粉(C)に衝突する機会も増える。
従って、これらの小麦粉(C)も含めて、突設部5の内部に入り込んだ小麦粉(C)が突設部5の内面に効率良く付着して排ガス中から除去されることになる。
その後、排ガスは、上昇して排気パイプ23に近づいた時点では小麦粉(C)やニオイ粒子(D)が除去されており、排気口13から出された後屋外に放出される。
Not all wheat flour (C) is charged, and the above-mentioned electrostatic attraction cannot be expected for these, but since these are also retained in the narrow projecting
Therefore, the wheat flour (C) that has entered the inside of the
After that, when the exhaust gas rises and approaches the
空気浄化機1は、上記のように、小麦粉(C)やニオイ粒子(D)が、突設部5内で集中的に捕捉されるようになっている。
そして、突設部5は横蓋7を開ければ開口するので、そこから掃除用具を差し込んで、突設部5の内面を清掃して付着した小麦粉(C)やニオイ粒子(D)を除去するのは簡単である。
また、ハウジング3の底面に落下したものも、横蓋9を開ければ底面側が開口するので、そこから掃除用具を差し込んで清掃することができ、付着した小麦粉(C)やニオイ粒子(D)を除去するのは簡単である。
As described above, the
Then, since the projecting
Further, even if the
上記したように、小麦粉(C)やニオイ粒子(D)の堆積箇所がメンテナンスの容易な場所になっているので、従来の空気浄化機に比べてメンテナンスの負担が格段に軽くなっている。
この空気浄化機1は、ハウジング3の縦横寸法が0.8m×0.8m程度で高さ寸法が2m程度に設計されている。
As described above, since the place where the flour (C) and the odor particles (D) are deposited is a place where maintenance is easy, the maintenance burden is much lighter than that of the conventional air purifier.
The
この空気浄化機1には、脱臭強化用に専用の吸着構造部を設けることもできる。
図6はその一例を示したものであり、突設部5の内側に、ハニカム状触媒39を配置している。このハニカム状触媒39は、活性炭、ゼオライトなどの吸着材料をハニカム状に押し出し成形したセラミックフィルターであり、着脱自在になっている。ニオイ粒子(D)は、ハニカム状触媒39に捕捉される。
このハニカム状触媒39は、帯電した小麦粉(C)の飛行を妨げるものではないので、上記した付着・堆積が損なわれることはない。
このハニカム状触媒39を併用することで、微細なニオイ粒子(C)も漏れなく捕捉できるようになる。
The
FIG. 6 shows an example thereof, in which the honeycomb-shaped
Since the honeycomb-shaped
By using this honeycomb-shaped
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の具体的構成は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨から外れない範囲での設計変更があっても本発明に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the specific configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention may be changed without departing from the gist of the present invention. Included in the invention.
1‥‥据置型の空気浄化機 3‥‥ハウジング 5‥‥突設部
7、9‥‥横蓋 11‥‥吸入口 13‥‥排気口
15‥‥チューブ 17‥‥仕切り部 19‥‥円筒体
21‥‥吸入パイプ 23‥‥排気パイプ 25‥‥スリット
27‥‥縁部 29‥‥棒状導電部 31‥‥針状電極
33‥‥(針状電極の)端部 35‥‥絶縁カバー 37‥‥絶縁パイプ
39‥‥ハニカム状触媒
A‥‥旋回流 a‥‥小旋回流 C‥‥小麦粉
E‥‥電子流 D‥‥ニオイ粒子
1 ‥‥‥
Claims (4)
スリットの縁側は突設部の排ガス出入り口側に突出して入口を狭めていることを特徴とする空気浄化機。 In the air purifier according to claim 1,
An air purifier characterized in that the edge side of the slit protrudes toward the exhaust gas inlet / outlet side of the projecting portion to narrow the inlet.
突設部には、吸着構造部が設けられていることを特徴とする空気浄化機。 In the air purifier according to claim 1 or 2.
An air purifier characterized in that a suction structure is provided in the protruding part.
屋外への排ガス放出ラインに介装されていることを特徴とする空気浄化機。 In the air purifier according to any one of claims 1 to 3,
An air purifier characterized by being installed in an exhaust gas discharge line to the outside .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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