JPH04267917A - 吹上げ型空気清浄装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、室内から排出された空
気を噴霧水を使用して清浄化すると共に、その温度並び
に湿度調整を行うための空気清浄装置に関するもので、
特に、空気浄化室の下部から汚れた空気を吹き込み、浄
化した空気は空気浄化室の上部から排出するようにした
吹上げ型空気清浄装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】噴霧水を使用して空調後の汚れた空気を
浄化する装置としては、従来から、特公昭５７−５５１
１７号公報に記載のものが知られている。

【０００３】この従来技術は、図３に示すように、サイ
クロン状をした空気浄化室２０内に噴霧ノズル２１を設
け、空気浄化室２０上部から吹き込んだ汚れた空気を、
空気浄化室２０の下部に吹き下げる過程で噴霧ノズル２
１より水を噴霧して空気中の塵埃や細菌などを水滴に付
着させ、空気を清浄化する。また、この過程で、空気を
冷却すると共に、空気中に水蒸気を飽和させる。この清
浄化された空気は、空気浄化室２０の中央下部に開口し
た排出口２２から次段の気水分離器２３に送られ、除滴
される。気水分離器２３を出た空気は、適当な温度に加
熱され、空気中の湿度と温度の調整を行ったのち、再び
室内に循環される。なお、噴霧された水や気水分離器２
３で除去された水分は、水タンク２４に回収され、再び
噴霧ノズル２１に送られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来技術
では、汚れた水を空気浄化室２０の上部に送り込み、空
気浄化室２０の下部に開口した排出口２２から次の段の
気水分離器２３に送り込んでいる。しかし、このように
空気浄化室２０内で空気を吹き下げながら噴霧水と接触
させる従来技術では、次のような問題点があった。

【０００５】まず、従来技術において、噴霧された水は
、汚れた空気中の塵埃や細菌などを吸着して、空気浄化
室２０の上部から下部に落下するため、空気浄化室２０
の下部ほど噴霧水中の汚れは大きい。しかし、従来技術
では、清浄化した空気を空気浄化室２０の下部から排出
しているため、せっかく清浄化した空気が汚れた水滴の
雰囲気中を通過することになり、空気の清浄度を向上さ
せることが難しい。

【０００６】特に、従来技術では、空気浄化室２０がサ
イクロン状をしているため、その下部ほど空気の流速が
上がり、この高速になった空気の流れによって、浄化室
下部の汚れた雰囲気が次の段の気水分離器２３に送られ
てしまう欠点もあった。

【０００７】次に、この種の空気浄化室では、噴霧する
水の水温を調整することで供給された空気の温度を下げ
、飽和水蒸気量を調整しているが、このような空気の冷
却をより効果的に行うには、空気浄化室内に別途直膨コ
イルを設けることが望ましい。この場合、直膨コイル内
に循環させる冷媒は、油返りなどの問題のために、空気
浄化室の上部から下部にかけて循環させる必要がある。

【０００８】ところが、従来技術のように供給された空
気を吹き下げると、室内から排気された温度の高い汚れ
た空気は、最初に直膨コイルの上部に当たり、そこで熱
交換してコイル内の冷媒温度を上昇させ、空気自体は低
温になる。空気が浄化室２０の下部に吹き下げられるに
つれ、次々とコイル内の冷媒との熱交換を繰り返し、最
終的には浄化室の下部に達して所定の温度にまで冷却さ
れるが、その場合、冷媒は熱交換の結果直膨コイルの下
部ほど温度が高くなっている。その結果、せっかく低温
に冷却した空気を、温度が上昇している冷媒と接触させ
ることになり、冷却の効果が損なわれる。

【０００９】このように従来技術では、冷媒とこれに接
触する空気との温度勾配が逆になっており、両者の熱交
換効率が悪く、必要とする冷却効果を得るためには、コ
イルの伝熱面積を大きくしたり、冷媒の冷却装置として
能力の大きなものが必要となる。

【００１０】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたものである。

【００１１】即ち、本発明の第１の目的は、噴霧水によ
って浄化された空気を、噴霧水中の塵埃や細菌などに汚
損させることなく、次の段の分離器に排出することので
きる、清浄化効果に優れた空気清浄装置を提供すること
にある。

【００１２】また、本発明の第２の目的は、直膨コイル
を備えた空気清浄装置において、直膨コイル内の冷媒と
の熱交換を効果的に行い得る空気清浄装置を提供するこ
とにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の吹上げ
型空気清浄装置は、円筒状をした空気浄化室と、空気浄
化室の側壁下部に設けられた空気導入口と、空気浄化室
の上部に設けられた空気排出口と、空気浄化室内部に設
けられた噴霧ノズルと、噴霧ノズルに空気を浄化するた
めの水を供給する噴霧水循環手段と、空気排出口に接続
された気水分離器と、空気浄化室内で噴霧された水と気
水分離器で分離された水分とを噴霧水循環手段に循環さ
せる回収管と、を備えていることを構成上の特徴とする
。

【００１４】請求項２に記載の吹上げ型空気清浄装置は
、前記請求項１記載の発明において、空気浄化室内に、
浄化室の上部から下部にかけて螺旋状に配設された直膨
コイルと、直膨コイル内に、その上部から下部にかけて
冷媒を供給する冷媒の循環・冷却手段と、を備えている
ことを構成上の特徴とする。

【００１５】

【作用】請求項１の吹上げ型空気清浄装置において、空
気浄化室の下部から送り込まれた汚れた空気は、浄化室
内に噴霧された水によって清浄化され、徐々に浄化室上
部に吹き上げられる。浄化室の最上部では塵埃や細菌な
どが含まれていない清浄な水が噴霧されているので、浄
化室下方から徐々に清浄化されて来た空気は、最後にな
るほどきれいな噴霧水中を通過することになり、次の段
の気水分離器には最も清浄化された状態で排出される。

【００１６】請求項２の吹上げ型空気清浄装置において
、空気浄化室の下部から吹き込まれた空気は、熱交換の
結果温度が高くなっている直膨コイル下部の冷媒に接触
し、熱交換される。このとき、直膨コイル下部の冷媒の
温度は、直膨コイル上部の冷媒温度よりも高いが、吹き
込まれた汚れた空気の温度よりも低い。そして、浄化室
内を吹き上げられる空気は、その上昇と共に上部の直膨
コイル内のより温度の低い冷媒と順次接触し、最終的に
浄化室上部に達したときには、最も温度の低い冷媒と接
触し、所望の温度に冷却される。その結果、冷媒と空気
との温度勾配を一致させることが可能となり、両者の熱
交換効率を向上させることができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１及び図２により
具体的に説明する。

【００１８】図１は、本発明の請求項１及び請求項２の
発明に対応する実施例で、空気浄化室内に冷却用の直膨
コイルを配設したものである。

【００１９】本実施例において、円筒状をした空気浄化
室１の側壁下部には、その接線方向に開口した空気導入
口２が開口し、この空気導入口２に空調を行っている室
内から排出された汚れた空気を送り込む供給ダクト３が
接続されている。一方、空気浄化室１の側壁上部には、
その接線方向に開口した空気排出口４が設けられ、この
空気排出口４に気水分離器へ連なる排出ダクト５が接続
されている。

【００２０】なお、この空気排出口４の前段、即ち、空
気浄化室１の天井部分には、浄化室内の空気を空気排出
口４に導くためのバッフル板４ａ及び中心部に開口部を
有する隔壁４ｂが設けられている。

【００２１】空気浄化室１の中心部には、その上部から
下部にかけて給水管６が垂直に設けられ、この給水管６
の周囲に噴霧ノズル７が多数設けられている。給水管６
の基端は、水槽８及びポンプ、フィルターなどを備えた
噴霧水の循環手段に接続されている。また、空気浄化室
１の底部は漏斗状になっていて、噴霧された水の回収管
９を介して前記水槽８に接続されている。

【００２２】なお、前記空気導入口２の位置は、水槽８
の水位よりも高く設定され、回収する噴霧水が空気導入
口２に逆流しないように構成されている。

【００２３】空気浄化室１の側壁内面には、その上部か
ら下部にかけて螺旋状に直膨コイル１０が配設されてい
る。この直膨コイル１０内には、冷媒がコイルの上部か
ら下部に循環するように供給されている。この直膨コイ
ル１０は、空気浄化室１の外部に延長され、冷媒の冷却
・循環手段１１に接続されている。

【００２４】空気浄化室１の後段には、サイクロン状を
した気水分離器１２が設けられている。この気水分離器
１２の側壁上部には、その接線方向に開口した空気導入
口１３が設けられ、ここに前段の空気浄化室１から伸び
る排出ダクト５が接続されている。気水分離器１２の中
心には、排気管１４が垂直に設けられ、この排気管１４
の下端部が気水分離器１２の中央下部に開口している。 この排気管１４の先端は、空調を行う室内に延長されて
いる。この場合、排気管１４の経路上などにプレヒータ
ーを設けることもできる。

【００２５】気水分離器１２の下部は漏斗状に形成され
、この部分に気水分離器１２で分離された水分の回収管
１５が接続されている。この回収管１５は、水槽８など
の噴霧水の循環手段に接続されている。

【００２６】本実施例の吹上げ型空気清浄装置は、上記
のような構成を有するものであるが、次にその作用を説
明する。

【００２７】空調をすべき室内から排出された汚れた空
気は、供給ダクト３及び空気導入口２を通って空気浄化
室１内に吹き込まれる。このとき、空気導入口２が円筒
状の空気浄化室１の接線方向に設けられているので、吹
き込まれた空気は、浄化室１内において旋回しながら上
方に吹き上がる。

【００２８】空気浄化室１内では噴霧ノズル７から水が
噴霧されているので、上方に吹き上がっていく空気は、
その上昇過程において空気に含まれている塵埃や細菌な
どが除去される。同時に、水分の散布と直膨コイル１０
内の冷媒との熱交換により空気が冷却されると共に、そ
の温度での飽和水蒸気となるまで空気中の湿度が調整さ
れる。

【００２９】上記のように清浄化され、かつ調温・調湿
された空気は、浄化室１の上部から次の段の気水分離器
１２に排出される。このとき、本実施例では、浄化室１
の上部にバッフル板４ａと中心に開口部のある隔壁４ｂ
が設けられているので、水滴の濃度の低い浄化室１の中
心部から空気を排出することができる。また、排気口４
は、円筒状をした空気浄化室１の側壁に接線方向に設け
られているので、隔壁状部にても空気は旋回状態となり
、円滑に気水分離器１２に排出される。

【００３０】サイクロン状をした気水分離器１２では、
上部から吹き込まれた空気が下部に移動するに従ってそ
の流速が向上し、分離器１２の周囲の壁面に衝突し、余
分な水分が除滴される。その結果、気水分離器１２の中
心下部に開口した排気管１４からは、清浄化されしかも
除滴された空気が、空調をすべき室内に対して送り出さ
れる。なお、このとき噴霧水の散布と直膨コイル１０と
の熱交換のために、気水分離器１２を出た空気は低温に
なっているので、プレヒーターなどを使用してこの空気
を適当な温度に加熱し、また湿度を調整する。

【００３１】一方、空気浄化室１の底部に落下した噴霧
水及び気水分離器１２で除滴された水分は、回収管９，
１５を介して水槽８に導びかれ、フィルターによって清
浄化され、また適当な温度に冷却された後、再びポンプ
によって噴霧ノズル７に送られる。また、汚れた空気と
熱交換して温度が上昇した冷媒は、直膨コイル１０の下
部から浄化室１外部に取り出され、冷却・循環手段１１
によって所定の温度に冷却された後、再び直膨コイル１
０上部に送り込まれる。

【００３２】以上の通り、本実施例によれば、浄化室１
内で空気が吹き上げられるため、噴霧水によって清浄化
された空気が浄化室の上部の一番きれいな噴霧水と接触
することになる。その結果、清浄化した空気が汚れた水
滴雰囲気中を通過することがなくなり、きれいなままで
次の段の気水分離器１２に送られることになり、装置全
体を通過した空気の清浄度が従来技術に比較して格段に
向上する。

【００３３】また、浄化室底部に導入した空気は、当初
は温度が高くても、直膨コイル内の冷媒との熱交換によ
り温度が低下しながら浄化室１の上部に吹き上げられる
。しかし、直膨コイル内の冷媒も、コイルの上方ほど熱
交換の少ない低温の冷媒になっているため、浄化室の上
下方向で見たときに冷媒と空気との温度勾配が一致して
いる。そのため、冷媒と空気との温度差が、従来技術の
ように浄化室１の上下で大きく相違することがなく、浄
化室のどの部分でも適当な温度差を確保できるので、熱
交換効率が向上する。

【００３４】その上、空気導入口２や排出口４を浄化室
１の接線方向に設けることで、浄化室１内に旋回した空
気の流れを形成したため、噴霧水と空気との接触効率を
向上できると共に、気水分離器１２への送気を円滑に行
うことができる。その結果、送気のためのファンの静圧
も小さくて済み、装置の省力化及び小形化が可能となる
。

【００３５】更に、本実施例では、浄化室１上部のバッ
フル板４ａと中央に開口部を有する隔壁４ｂとの組み合
わせにより、水滴濃度の少ない浄化室１の中央上部から
浄化した空気を排出しているので、気水分離器１２の負
担も少ない。

【００３６】なお、本発明は上記の実施例に限定される
ものではなく、この気水分離器としては、サイクロン状
の装置以外に、デミスタなどを使用した他のものを適宜
使用できる。また、請求項１の発明においては、空気浄
化室１内に直膨コイル１０を設けることなく、単に空気
を吹き上げて噴霧水で清浄化することもできる。

【００３７】

【発明の効果】以上の通り、請求項１の発明によれば、
清浄化すべき空気を空気浄化室の下部から吹き上げて噴
霧水に接触させるだけの簡単な構成により、清浄化能力
の優れた吹き上げ型空気清浄装置を提供することができ
る。

【００３８】また、請求項２の発明によれば、冷却する
空気を空気浄化室の下部から吹き上げると共に、直膨コ
イル内に上部から下部にかけて冷媒を循環させると言う
簡単な構成により、熱交換効率に優れた吹き上げ式空気
清浄装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の吹上げ型空気清浄装置の一実施例を示
す縦断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線の横断面図。

【図３】従来の空気清浄装置の一例を示す縦断面図。

【符号の説明】

１　　空気浄化室 ２　　空気導入口 ３　　供給ダクト ４　　空気排出口 ５　　排出ダクト ６　　給水管 ７　　噴霧ノズル ８　　水槽 ９　　回収管 １０　　直膨コイル １１　　冷媒の冷却・循環手段 １２　　気水分離器 １３　　空気導入口 １４　　排気管 １５　　回収管 ４ａ　　バッフル板 ４ｂ　　隔壁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状をした空気浄化室と、空気浄化室の
   側壁下部に設けられた空気導入口と、空気浄化室の上部
   に設けられた空気排出口と、空気浄化室内部に設けられ
   た噴霧ノズルと、噴霧ノズルに空気を浄化するための水
   を供給する噴霧水循環手段と、空気排出口に接続された
   気水分離器と、空気浄化室内に噴霧された水及び気水分
   離器で分離された水分を噴霧水循環手段に循環させる回
   収管と、を備えていることを特徴とする吹上げ型空気清
   浄装置。
2. 【請求項２】　　空気浄化室内に、浄化室の上部から下
   部にかけて螺旋状に配設された直膨コイルと、直膨コイ
   ル内に、その上部から下部にかけて冷媒を供給する冷媒
   の冷却・循環手段と、を備えていることを特徴とする請
   求項１の吹上げ型空気清浄装置。