JPH01179841A - 流体処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は空気清浄機、空気調和機、換気装置等に好適な
流体処理装置に関する。

（従来の技術及びその課Ｈ） 従来、第６図に示すように、空気清浄機１は室２の壁３
の上部に架設され、その前面の空気取入口４より吸込ま
れた室内空気を空気清浄機１内に配設されたフィルタ、
活性炭等を流過させることによって浄化し、ファンによ
って付勢してその下面の吹出口５から室２内に吹き出す
ようになっている。

室２内で発生した煙草の煙や臭気等の汚染物質６は吹出
口５から吹き出されて実線矢印に示すように室２内を循
環する空気流によって一旦室２内に拡散された後、徐々
に空気取入口４がら空気清浄機１に吸入されて取り除か
れるが、汚染物質６の除去に長時間を要する。これに対
処するため、室２内を循環する空気流の流速を増加させ
ると、室２内の在室者の体感風速が増大して不快感を与
える。

そごで、第７Ｍに示すように、汚染物質６の近傍に位置
するように机７等の上に空気清浄機８を配設し、発生し
た汚染物質６を直ちにこの空気清浄機８の空気取入口９
から吸引して除去しようとしても、空気取入口９と汚染
物質６との距離が空気取入口９の等価直径以上離れると
吸引力は殆どなくなるので、汚染物質６の大部分が室２
内に拡散し、やはり汚染物質６の除去に長時間を要する
。

なお、１０は吹出口である。

これに対処するため、第８図に示すように、汚染物質６
の片側に空気清浄機の吹出口１１を、他側に空気取入口
１２を配設すれば、汚染物質６を効率良く空気取入口１
２に吸引できるが、これは吹出１１及び空気取入口１２
を分離して別々に配置しなければならないため、室２内
の有効スペースを大Ｉｌｌに減らしてしまうという不具
合があった。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するために発明されたものであ
って、その要旨とするところは、流体吸込口の周囲に流
体吐出口を配したノズルを有するとともに同ノズルに流
体吸込流量より流体吐出流量を多くした流体処理機を接
続してなることを特徴とする流体処理装置にある。

ノズルの流体吸込口又は流体吐出口の少なくともいずれ
か一方に吐出流体を放射状に拡げるコーンを設けること
ができ、また、吐出流体の拡がり角を４５°以上とし、
流体吐出流量に対する流体吸込？ｉ！ｉ、量の比を０．
５以下とするのが望ましい。

更に、流体処理機として空気清浄機、空気調和機、換気
装置等を用いることができる。流体処理ジ 設けることができる。

（作用） 本発明においては、上記構成を具えているため、流体吐
出口から吐出される流体によって引場起こされる誘引作
用と流体吸込口に発生ずる負圧との相乗作用によって流
体吸込口に向かう流体の流れが形成され、流体吸込口よ
りかなり離れた所の流体を流体吸込口に吸込むことがで
きるようになる。

吐出流体を放射状に拡がり角４５°以上に拡げ、かつ、
流体吐出量に対する流体吸込流量の比を０゜５以下とす
れば、流体の吸込可能距離を効果的に延長できる。

吐出流体を放射状に拡げるためにノズルの流体吸込口又
は流体吐出口の少なくともいずれか一方にコーンを設け
れば良い。

に浄化できる。

流体処理機として空気調和機を用いれば、空調負荷を調
和空気によって覆うことによりその周囲から遮断して迅
速に空調することができる。

流体処理機として換気装置を用いれば、局所の換気を迅
速に行うことができる。

流体処理機として空気清浄機又は空気調和機を用いたと
き、ノズルを１個以上設けることによって広範囲の空気
浄化及び空調が可能となり、また、ノズルの流体吸込口
とは別の流体吸込口を設けることによってノズルの空気
吸込量より空気吐出量を多くすることができる。

（実施例） 本発明の１実施例が第１図に示されている。

第１図において、２０は円管状の吸入管、２１は吸入管
２０のまわりに所定の間隔を隔ててこれと間怠に配列さ
れた吐出管、２２は吐出管２１の下端に取り付けられた
コーンである。吸入管２０の下端は流体吸込口２３を限
界し、この流体吸込口２３の周囲には吸入管２０の下端
外周面と吐出管２１の下端内周面とによって環状の流体
吐出口２４が限界されている。

コーン２２は下方に向がって拡開し、その拡がり角αば
４５°以上、望ましくば６０°以上とされている。

上記のように構成されたノズル２５の上端は図示しない
ファン等を有する流体処理機に連結されていて、流体吸
込口２３から流量Ｑ５の流体が吸込まれ、流体吐出口２
４から流量Ｑ、の流体が吐出されるようになっている。

第２図は流体吐出流量Ｑ、に対する流体吸込流量Ｑ５の
比と、コーン２２の拡がり角αと、流体吸込口２３への
流体吸込可能距離との関係を示す線図で、縦軸には無次
元量Ｌ　／　Ｄが、横軸には無次元量Ｑ　ｓ／　Ｑ　ｄ
が、拡がり角αがパラメータとして採られている。なお
、Ｄは流体吐出口２４の外径である。

第２図により明らかなように、Ｌ／Ｄはαが４５°以上
で、かつ、（Ｌ　／Ｑｄが０．５以下のときに急激に大
きくなることが判る。

第３図には、Ｑｓ／Ｑ、を一定値０．４に固定し、拡が
り角αを００．３０°、４５°、６０°に変化させた場
合のフローパターンが示されている。

この第３図から明らかなように、拡がり角αが０６及び
３０°では、（ａ）図及び（ｂ）図に示すように、流体
吐出口２４から流出する吐出流体流れと流体吸込口２３
に吸込まれる吸込流体流れとによって形成される再循環
域Ｒは小さく纏まってしまい、吸込可能距離りは流体吐
出口２４の外径り程度に留まる。

拡がり角αを次第に大きくして行くと、再循環域Ｒは次
第に大きくなり、（Ｃ）図に示すように４５°を過ぎた
ところで急激に発達し、拡がり角αが６０゜では、Ｆｄ
１図に示すように再循環域Ｒが拡大し、これに伴って吸
込可能距離りも流体吐出口２４の外径りの７倍程度に長
（なる。

これは拡がり角αが小さいと、吐出流体流れと吸込流体
流れが短絡するが、拡がり角αが大きくなると、吐出流
体流れがコアンダ効果等によりコーン２２の内面に沿っ
て流れ、その周囲の流体が誘引されることによってコー
ン２２の下方に大きな再循環域Ｒが形成される。そして
、流体吸込口２３の下方の流体はその周囲の流体の再循
環に基づく上方に向かう流れに粘性によって引張られて
流体吸込口２３に向かつて付勢され、流体吸込口２３か
ら流体が吸引されることによって更に加速されてｆｄ１
図に示すような安定した流れとなる。

以上、Ｑｓ／Ｑ、を一定値０．４とした場合について説
明したが、Ｑｓ／Ｑ、を０．５以上とすると、再循環域
Ｒが流体吸込口２３に発生する負圧によって吸着される
ため小さくなって吸込可能距離りも急激に短くなってし
まう。

上記実施例においては、吐出管２１の下端にコーン２２
を取り付けているが、第４図（Ａ）に示すように、吸入
管２０の下端に拡開部２６を形成して流体吐出口２３か
ら流出する吐出流体を強制的にコーン２２の内面に添接
させることができ、また、第４図（Ｂ）に示すように、
吐出管２１の下端からコーン２２管２０の下端にコーン
２７を取り付けるとともに吐出管２１の下端に拡開部２
８を形成することもできる。

しかして、このノズル２５を第５図に示すように、室２
の天井２９に下方に向けて取り付ければ、汚染物質６は
再循環域Ｒによって覆われるので室２内に拡散すること
なく、そして、流体吸込口２３に吸込まれる上昇気流に
運ばれて直ちに流体吸込口２３に吸入されて除去される
。

上記実施例において、流体吸込口２３は円形であり、ま
た、流体吐出口２４は円環状をなしているが、楕円形又
は多角形等であっても良く、また、流体は空気に限らず
、粘性のある気体や液体であっても上記実施例と同様の
作用、効果を奏することができる。

第９図には本発明を利用した空気清浄システムの１例が
示されている。

室２の天井２９にノズル２５が下方に向けて取り付けら
れ、かつ、天井２９の上方に空気清浄機３０が設置され
ている。そして、ノズル２５の上端は空気清浄機３０に
接続されている。空気清浄機３０はフィルタ３１、集塵
機３２、脱臭機３３、ファン３４を具えている。天井２
９に別に開口せしめられた空気吸込口３５ばダクト３６
を介して空気清浄５３０に接続されていしかして、室２
内の汚染物質６はノズル２５の流体吸込１］２３から吸
入されて吸入管２０によって空気清浄機３０内に導かれ
、空気吸込口３５から吸入されてダクＩ・３６を介して
空気清浄機３０内に導かれた空気とともにフィルタ３１
を流過し、この過程で大きな塵埃が取り除かれる。次い
て、集塵機３２を流過する過程で微細な塵埃や煙等が補
集され、その後、脱臭機３３を流過する過程て臭気が除
去される。このようにして浄化された空気はファン３４
によって付勢された後、吐出管２１を経てノズル２５に
導かれ、その流体吐出口２４から室２内に吹き出される
。なお、汚染物質６の種類によっては集塵機３２、又は
、脱臭機３３たげて汚染物質６を浄化することもてきる
。

また、第１０Ｈに示すように、ファン３４によって付勢
された空気はノズル２５の流体吐出口２４の他に天井２
９に設けた複数の吐出口、３７から室２内に吹き出すこ
とができる。

また、第１１図に示すように、空気清浄ａ３０を工場等
の床３８に設置し、浄化された空気を複数のノズル２５
の流体吐出口２４から室２内に吹き出すことができる。

室２内の空気は各ノズル２５の流体吸込口２３から吸引
するとともに空気清浄機３０のケーシングに設げた空気
吸込口３９からも吸引される。

更に、第１２図に示すように、空気清浄機３０に；１−
ヤスタ４０を設けて、床３８上を適宜移動できるように
することができる。そして、汚染物質６の」―方にノズ
ル２５か位置するように空気清浄機３０を移動すれば、
汚染物質６が発生した直後にこれを空気清浄機３０に吸
引して汚染物質６が室２内への拡散するのを防止でき、
室２内を常に清浄に維持できる。また、汚染物質６の発
生場所が移動しても空気清浄機３０を発生場所の近傍に
移動させることによって直ちに除去できる。

第１３図には本発明を利用した空気調和システｌ、が示
されている。

室２の天井２９にノズル２５が下方に向けて取り付けら
れ、ノズル２５の上端は天井２９の裏に設置された空気
調和機４１に接続されている。空気調和機４１は熱交換
器４２及びファン４３を具えている。天井２９に別に設
置された空気吸込口４４はダクト４５を介して空気調和
機４１に接続されている。

ノズル２５の流体吸込口２３から吸入された室内空気は
吸入管２０を経て空気調和機４１内に導かれ、空気吸込
口４４から吸込まれてダクト４５を経て空気調和機４１
内に導かれた室内空気と合流して熱交換器４２を流過す
る過程で冷却又は加熱された後、ファン４３によって付
勢され、吐出管２１を径てノズル２５の流体吐出口２４
から室２内に吹き出される。すると、室２内の空気流れ
は矢印で示すようになる。

しかして、空調負荷の発生源、例えば、在室者４６のま
わりを流体吐出口２４から吹き出された調和空気でエア
カーテンのように覆い、在室者４６から発生ずる熱気を
直ちに流体吸込口２３から吸込口むことができる。

なお、調和空気は第１４図に示すように、ノズル２５の
他に設けた複数個の空気吹出口４７から室２内に吹き出
すことができる。

また、第１５図に示すように、空気調和機４１を工場等
の床３８に設置し、調和空気を複数のノズル２５の流体
吐出口２３から吹き出すこともできる。この場合には、
空気調和機４１内にそのケーシングに設げた空気吸込口
４８からも室内空気が吸込まれる。

また、第１６図に示すように、空気調和機４１にキャス
タ４９を設けて、空気調和機４１を床３８−にを移動さ
せることによりノズル２５を在室者４６の上方に位置さ
せることができる。すると、在室者４６はその全身をノ
ズル２５の流体吐出口２４から吹き出された調和空気の
エアカーテンによって覆われて工場内の劣悪な環境から
遮断される。そして、エアカーテン内の空気、即ら、在
室者４６のまわりの空気のみが流体吸込口２３から吸込
まれて再循環されるので、空気調和機４１のランニング
コストも少なくて済む。

第１７図には本発明を換気装置に利用した例が示されて
いる。台所のガス台５０の上方にはノズル２５が下方を
向くように天井２９に取り何けられ、ノズル２５の上端
は天井２９の上方において側壁５２に設置された換気装
置５１に接続されている。換気装置５１は吸込ファン５
３と、吐き出しファン５４と、ごれら吸込ファン５３及
び吐き出しファン５４を駆動するモータ５５を具えてい
る。

側壁５２に設けられた外気取入口５６がら取り入れられ
た外気はタクト５８を経て換気装置５１内に入り、吐き
出しファン５４によって付勢された後吐出管２１を経て
ノズル２５の流体吐出口２４がら室２内に吹き出される
。ガス台５０から発生ずる熱気、煙、臭気等はノズル２
５の流体吸込口２３がら吸込まれ、吸入管２０内を経て
換気装置５１内に入り、吸込ファン５３によって付勢さ
れた後、ダクト５９を経て側壁５２に設けられた排出口
５７がら室外に排出される。

しかして、ノズル２５の流体吐出口２４がら吹き出され
る空気によってガス台５ｏのまわりをエアカーテンのよ
うに覆うことができるので、カス台５ｏがら発生ずる熱
気、煙、臭気等が室２内に拡散するのを防止でき、これ
ら熱気、煙、臭気等は発生した直後にノズル２５の流体
吸込口２３に吸込まれて排出される。そして、ノズル２
５ばガス台５ｏがら相当離れた天井２９に設置てきるの
て、調理の邪度になることはない。

（発明の効果） 本発明においては、流体吸込口の周囲に流体吐出口を配
したノズルを有するとともに同ノズルに流体吸込流量よ
り流体吐出流量を多くした流体処理機を接続したので、
流体吐出口から吐出される流体によって引き起こされる
誘引作用と流体吸込口に発生ずる負圧との相乗作用によ
って流体吸込口に向かう流体の流れが形成され、流体吸
込口よりかなり離れた所の流体を流体吸込口に吸込むこ
とができるようになる。

そして、流体吐出口から吐出される吐出流体を放射状に
拡げるためにノズルの流体吸込口又は流体吐出口の少な
くともいずれか一方にコーンを設＆Ｊ、吐出流体の拡が
り角を４５°以上とし、流体の吐出流量に対する吸込流
量の比を０．５以下とすることによって流体の再循環域
を拡大して流体の吸込可能距離を効果的に長くすること
ができる。そして、流体処理機として空気清浄機を採用
すれば煙、臭気等の汚染物質が室内に拡散するのを防止
してこ６速に浄化することができる。

また、流体処理機として空気調和機を採用すれば局所的
空気調和が可能となり、これに伴って空調負荷が低減す
るのでその運転経費を節減できる。

更に、流体処理機として換気装置を採用すれば、迅速で
効果的な局所的換気が可能となる。

また、ノズルを１個以上設ければ広い範囲から流体を吐
出し、かつ、吸込むことが可能となり、また、ノズルの
流体吸込口の他に流体吸込口を設けることによって流体
吸込量より流体吐出流量を多くすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明におけるノズルの１例を示し、第１図（
Ａ）は第１図（Ｂ）のＡ−Ａ線に沿う縦断面図、第１図
（Ｂ）は外観斜視図である。第２図は流体吸込可能距離
とコーンの拡がり角及び吐出流体流量に対する吸込流体
流量の比との関係を示す線図、第３図（ａ）、（ｂ）、
ＦＣ＋、（ｄ）はそれぞれコーンの拡がり角の変化に対
応する流体のフローパターンを示す説明図、第４図（Ａ
）　、（Ｂ）　、（Ｃ）はそれぞれノズルの変形例を示
す縦断面図、第５図はノズルを室の天井に下方に向けて
設置した場合の室内の空気の流れを示す説明図である。 第６図ないし第８図はそれぞれ従来の空気清浄機による
空気の流れを示す説明図である。第９図ないし第１２図
はそれぞれノズルを異なる形式の空気清浄機に接続した
場合の配置及び空気流れの状況を示ず略示的断面図でる
。第１３図ないし第１６図はそれぞれノズルを異なる形
式の空気調和機に接続した場合の配置及び空気流れの状
況を示す略示的断面図である。 第１７図はノズルを換気装置に接続した場合の配置及び
空気流れの状況を示ず略示的断面図である。 ノズル−２５、吸入管−２０、吐出管−２１、コーン−
２２、流体吸込口−２３、流体吐出口−２４、空気清浄
機−３０、空気調和機−４１、換気装置−５１、ノズル
とは別の流体吸込口−３５．３９．４４．４８代理人　
弁理士　　菅　沼　　徹 ］Ａ −・−４５“ 一一加。 −−−−ｏ’

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）流体吸込口の周囲に流体吐出口を配したノズルを
   有するとともに同ノズルに流体吸込流量より流体吐出流
   量を多くした流体処理機を接続してなることを特徴とす
   る流体処理装置。
2. （２）ノズルの流体吸込口又は流体吐出口の少なくとも
   いずれか一方に吐出流体を放射状に拡げるコーンを設け
   たことを特徴とする請求項１記載の流体処理装置。
3. （３）吐出流体の拡がり角を４５゜以上としたことを特
   徴とする請求項２記載の流体処理装置。
4. （４）流体の吐出流量に対する流体吸込流量の比を０．
   ５以下としたことを特徴とする請求項１記載の流体処理
   装置。
5. （５）流体処理機が空気清浄機であることを特徴とする
   請求項１記載の流体処理装置。
6. （６）ノズルを少なくとも１個以上設けるとともに空気
   清浄機にノズルの流体吸込口とは別の流体吸込口を設け
   たことを特徴とする請求項５記載の流体処理装置。
7. （７）流体処理機が空気調和機であることを特徴とする
   請求項１記載の流体処理装置。
8. （８）ノズルを少なくとも１個以上設けるとともに空気
   調和機にノズルの流体吸込口とは別の流体吸込口を設け
   たことを特徴とする請求項７記載の流体処理装置。
9. （９）流体処理機が換気装置であることを特徴とする請
   求項１記載の流体処理装置。