JPH0523531A - 多層円板による空気処理方法 - Google Patents

多層円板による空気処理方法

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JPH0523531A
JPH0523531A JP3312402A JP31240291A JPH0523531A JP H0523531 A JPH0523531 A JP H0523531A JP 3312402 A JP3312402 A JP 3312402A JP 31240291 A JP31240291 A JP 31240291A JP H0523531 A JPH0523531 A JP H0523531A
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Hisato Haraga
久人 原賀
Hajime Miyazaki
肇 宮崎
Yasuo Hamada
靖夫 濱田
Katsushi Akamatsu
克志 赤松
Ayako Hirano
綾子 平野
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Toto Ltd
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 大きい処理能力と多角的な処理機能をもち、
空気を移動する機能を兼ね備えた騒音の少い、空気の脱
臭、除湿、芳香付与、異物質の除去等の作用をもつ空気
の処理装置と、それを用いた空気の処理方法の提供。 【構成】 円板ａを一定の間隔を保持して多数積層する
ことにより、円板間に空気薄層ｂを形成すると共に、円
板面に空気中の異質物を分解もしくは除去する機能、あ
るいは空気に芳香等を付与する機能を施し、円板を回転
することにより生じる空気薄層の自己送風機能によつて
円板面に施した前述の諸機能を促進することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転可能な多層円板に
よる空気処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、空気処理を行う手段として、例え
ば、オゾンを含有した空気のオゾン除去処理には、オゾ
ン分解用触媒を使用してオゾンを分解する手段がとられ
ており、臭気を含有した空気の脱臭処理には、脱臭剤を
使用して臭気の除去手段がとられており、多量の湿気を
含有した空気の除湿処理には、乾燥剤を使用して乾燥剤
への吸湿手段がとられており、たばこの煙等を含有した
空気の除じん処理には、吸着剤を使用した吸着除去手段
がとられており、空気に香りを添加する際には、芳香剤
を使用して香りを放出する手段がとられている。
【０００３】そして、これらの空気処理機能を保有する
触媒や脱臭剤や乾燥剤や芳香剤や吸着剤等は、ハニカム
状の形状で構成され、空気の流れの中途に介設されて、
処理するように構成されており、また、送気用のシロッ
コファンや軸流ファンの面に空気処理機能を有する上記
した脱臭剤等を被覆したり、或いは、シロッコファンや
軸流ファン自体を乾燥処理機能を有する素材で構成して
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の空気処
理方法では以下の問題点があった。
【０００５】空気処理機能を保有するハニカム形状で
構成された脱臭剤等を空気の流れの中途に介設して空気
処理する場合、一般的に、ハニカム形状の脱臭剤等の単
位体積当たりの空気処理機能を向上させるには、ハニカ
ム形状の通路空間( いわゆる、ハニカムのピッチ) を極
端に狭くして脱臭剤等の表面積を増加させるか、滞留時
間を長くするためにハニカム形状の脱臭剤等の通路を長
くとるしかない。その結果、ハニカム形状の脱臭剤等の
通路抵抗が増し、送気用のファンの能力アップの必要性
が生じ、ファンの回転数アップによる騒音及びファンの
大型化が問題となったり、また、ハニカム形状の脱臭剤
等の大型化が問題となっていた。
【０００６】また、送気用のファン部とハニカム形状の
脱臭剤等の二つの部材から構成されるため、構造が大き
くなり複雑となっていた。
【０００７】シロッコファン、軸流ファンの羽根車自
体を空気処理機能を有する脱臭剤等そのもので構成する
場合、羽根車単位体積当たりの空気処理機能を向上させ
るためには、羽根枚数を増やすか羽根を長くして滞留時
間を長くとる等の方法がある。この場合、羽根間の通路
抵抗が増してファン流量の極端な低下が生じ、ファンの
回転数アップ又はファンの大型化等のよってファンの能
力アップを図る必要がある。
【０００８】そのため、結果として、回転数アップによ
る騒音の問題あるいはファンの大型化の問題が生じてい
た。
【０００９】本発明は、上記した課題を解決することが
できる回転可能な多層円板による空気処理方法を提供す
ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、円板を一定の
間隙を保持して多数積層することにより、円板間に空気
薄層を形成するとともに、円板面に空気中の異質物を分
解する機能を施し、円板の回転により生ずる空気薄層の
自己送風機能によって、円板面に施した該分解機能の処
理を促進することを特徴とする多層円板による空気処理
方法に係るものである。
【００１１】本発明は、また、円板を一定の間隙を保持
して多数積層することにより、円板間に空気薄層を形成
するとともに、円板面に空気中の異質物を除去する機能
を施し、円板の回転により生ずる空気薄層の自己送風機
能によって、円板面に施した該除去機能の処理を促進す
ることを特徴とする多層円板による空気処理方法に係る
ものである。
【００１２】本発明は、さらに、円板を一定の間隙を保
持して多数積層することにより、円板間に空気薄層を形
成するとともに、円板面に芳香機能を施し、円板の回転
により生ずる空気薄層の自己送風機能によって、円板面
に施した該芳香機能の処理を促進することを特徴とする
多層円板による空気処理方法に係るものである。
【００１３】上記した円板面に施した空気処理機能は、
具体的には、以下の通りである。
【００１４】(a) 積層した各円板の間隙δが、以下の式
で表される値をとるようにした。
【００１５】
【数１】
【００１６】式中: DAB＝異質物の拡散係数 ( m2/s) τ＝処理空気の円板内滞留時間 ＝( 多層円板内の空気の体積/ 流量) (s) d0 ＝円板外径 (m) n ＝回転数 ( 1/s又は rps ) δ＝円板間の間隙 (m) (b) 円板面に施した空気中の異物質の分解機能として
は、円板に担持させた触媒及び/ 又は吸着剤を使用し
た。
【００１７】(c) 円板面に施した空気中の異物質の除去
機能としては、円板に担持させた触媒及び/ 又は吸着剤
を使用した。
【００１８】(d) 円板面に施した空気中の異物質の分解
機能としては、円板を形成する触媒及び/ 又は吸着剤を
使用した。
【００１９】(e) 円板面に施した空気中の異物質の除去
機能としては、円板を形成する触媒及び/ 又は吸着剤を
使用した。
【００２０】(f) 円板面に施した空気中の異物質の除去
機能としては、円板に担持させた乾燥剤を使用した。
【００２１】(g) 円板面に施した空気処理機能として、
円板に形成する乾燥剤を使用した。
【００２２】(h) 円板面に施した空気処理機能として、
円板に担持させた芳香剤を使用した。
【００２３】(i) 円板面に施した空気処理機能として、
円板を形成する芳香剤を使用した。
【００２４】(j) 円板面に施した空気処理機能として、
各円板に担持させ、それぞれ異なった種類の臭気を脱臭
可能な触媒及び/ 又は吸着剤からなる脱臭剤を使用し
た。
【００２５】(k) 円板面に施した空気処理機能として各
円板を形成し、かつ それぞれ異なった種類の臭気を脱
臭可能としてなる脱臭剤を使用した。
【００２６】(l) 円板面に施した空気処理機能として、
各円板に担持させ、それぞれ異なった種類の芳香剤を使
用した。
【００２７】(m) 円板面に施した空気処理機能として各
円板を形成し、かつ、それぞれ異なった種類の芳香剤を
使用した。
【００２８】(n) 円板面に施した空気処理機能として、
触媒、吸着剤、乾燥剤、芳香剤をそれぞれ２種類以上組
み合わせて使用した。
【００２９】(o) 多数積層した円板に近接してヒーター
を設けた。
【００３０】(p) 空気処理機能は円板の一側面に施し
た。
【００３１】(q) 空気処理機能は、円板の両側面に施し
て、空気薄層を介して相対した構成とした。
【００３２】(r) 円板は、金属製とした。
【００３３】(s) 円板は、無機又は有機の不織布から形
成した。 (t) 円板は、無機又は有機の繊維状素材から形成した。
【００３４】(u) 円板は、無機又は有機の多孔質素材か
ら形成した。
【００３５】(v) 円板間に多数の翼を円周方向に一定の
間隔をあけて介設した。
【００３６】(w) 各翼の外側端を円板の外周縁から所定
距離だけ内側に位置させた。
【００３７】なお、ここで、円板とは、真円及び一部切
欠いた円及び円に近い多角形及び略円形等を意味する。
また、一定の間隙δとは、間隙δが等しい場合のみなら
ず、等しくない場合も含む。
【００３８】
【作用】この発明では、円板を一定間隙を保持して多数
積層することにより、円板間に空気薄層を形成した。
【００３９】この積層した円板を回転させることによ
り、空気薄層は円板との剪断力により引きずられ遠心力
が作用し、自己送風機能を有することになる。
【００４０】空気処理機能を向上させる目的で、多層円
板の円板間隙を狭くして、空気中の異質物分解又は除去
又は芳香処理剤等の機能材との接触面積を増大させた場
合、シロッコファンや軸流ファンと異なって、送風抵抗
の増加はなく、円板の自己送風機能が増加する方向に働
き、風量アップが図れる。この風量アップによる円板間
の流速の増加と機能材との接触面積の増加との相乗効果
により、従来より著しく性能のよい空気処理機能の促進
を行うことができた。
【００４１】また、一般のハニカム形状の処理装置の場
合、通路内を層流で流れるため、空気処理機能は、異物
質の濃度差による拡散 (分子拡散) で律速される。本発
明では、前述の相乗効果による促進に加えて、円板間に
空気薄層を形成し、円板を回転させたことによって、円
板ファンの特有の新しい物理現象を生じ、この新しい物
理現象の効果で、分子拡散に律速されることなく、従来
よりもさらに著しく性能の良い空気処理機能の促進を行
うことができた。
【００４２】具体的には、この新しい物理現象による空
気処理促進は、空気薄層の円板間間隙δが小さい程性能
が良く、円板の外径周速πd0ｎが大きい程性能が良く、
また、円板間を通過する際の処理空気の滞留時間τが長
く、空気薄層内を流れる異質物の拡散係数 DABが大きい
程、性能の良いことが判った。
【００４３】この時の空気薄層の好ましい円板間隙δ
は、流体の拡散方程式を用いた理論面及び現実の円板外
径d0と円板間隙δとファン回転数ｎと、滞留時間τと、
異質物の拡散係数 DABと、空気処理性能との関係を実験
によって調べた実験面から得ることができる。
【００４４】実際に空気薄層を形成し、円板を回転させ
て実験して得られた結果を図５に示す。以下に示すδ/
(d0 ・n ・( τ・ DAB)1/2) の値が、1.5 (s/m) 以上の
値になると、空気処理性能が急激に低下し、又、0.05
(s/m)以下になるとファンを回転させても極端に流量が
低下し、空気処理機能が急激に低下する。即ち、0.05〜
1.5 (s/m) の範囲において、安定した高性能な空気処理
機能が得られることが判った。
【００４５】
【数１】
【００４６】式中: DAB＝異質物の拡散係数 ( m2/s) τ＝処理空気の円板内滞留時間 ＝( 多層円板内の空気の体積/ 流量) (s) d0 ＝円板外径 (m) n ＝回転数 ( 1/s又は rps ) δ＝円板間の間隙 (m) 上記したδ/ (d0 ・n ・( τ・ DAB)1/2) の式における
( τ・ DAB)1/2の項は、分子拡散の影響を表し、d0・n
の項は新しく付加された空気薄層の回転によって生じる
円板ファン特有の物理現象の影響を表している。
【００４７】ここに、円板ファン特有の物理現象とは、
以下に説明する層流剥離、円板付近の境界層の乱れ促
進、及び旋回失速等の現象をいう。
【００４８】層流剥離とは、空気が円板の外側に向かっ
て流れる際に、円板半径方向に対して、ある大きな圧力
上昇があり、さらにある大きな円板間での壁面摩擦損失
が生じた場合、壁面付近の流れが大きな減速を受け、そ
の影響により、円板間を層状に流れる空気流の円板表面
との接触部分である境界層が剥離を生じることをいい、
これによって、例えば、円板表面に担持されている物質
と空気流との接触が活発化されて、空気処理機能が促進
されることになる。
【００４９】円板表面付近境界層の乱れ促進とは、円板
の回転によって、空気は、空気薄層内を、円板の中心側
から外周縁に向けて対数螺旋状の軌跡をもって流れるた
め、円板と空気との接触距離が長くなり、また、円板に
対する相対速度が大きくなるため、上記した円板表面の
その表面粗さの影響で、円板表面と空気流との境界層が
乱されて乱流拡散を生じることをいい、かかる乱れの促
進によって、空気処理機能剤との接触が活発に行われ、
空気処理機能の促進が図られる。
【００５０】また、旋回失速とは、貫流流量が少ない場
合、空気薄層内に複数個の、円周上に等間隔に分布した
失速セルが表れ、円板の回転と同方向に、円板より遅い
速度で旋回し、これにより円板間に乱れた脈動流が表れ
る現象をいい、かかる現象によって、層流剥離や、円板
表面付近の境界層の乱れ促進と同様に、円板表面に担持
されている物質と空気流との接触・拡散が活発化され
て、空気処理機能が促進されることになる。
【００５１】従って、回転する円板の表面に触媒、乾燥
剤、脱臭剤等を担持させた場合、上記した円板の回転に
よって生じる空気薄層内の層流剥離と、円板表面付近境
界層の乱れ促進と、旋回失速等によって、空気処理機能
が向上し、それぞれが目的とする空気処理機能を十分に
果たすことができる。
【００５２】さらに円板ファンは、円板の回転によっ
て、空気との接触距離が長く、しかも、対数螺旋のよう
な軌跡をもって流れるため、円板間隔が不均一であって
も、周方向に対して定常の偏流が生じにくく、円板の全
面積を確実に有効に利用でき、この面からも空気処理機
能が増大する。
【００５３】また、本発明の円板ファンは、円板を多数
積層して構成しているので、それぞれの円板毎に、又
は、１枚の円板の両面、或いは、同じ面に、異なる空気
処理機能を施すことができる。
【００５４】従って、複数種の異質物の分解及び除去及
び芳香処理が一つの装置で可能である。
【００５５】また、円板ファンの円板の一側面だけに、
空気処理機能を施した場合は、例えば、悪臭等の異質物
が施さない面に付着し、分解されないままに堆積し、こ
れが長期的に続くことにより、逆に処理空気に悪臭等の
異質物を放出することになり、本来の処理機能を低下さ
せることになる。
【００５６】これに対し、円板の両側面に空気処理機能
を施した場合には、上述のようなことは起こらず、円板
ファンの円板間で悪臭の異質物が確実に分解され、長期
的に安定した性能を保持させることができる。
【００５７】また、円板ファンの入口上流側に近接して
ヒータを設け、処理空気を加熱すると、触媒分解反応や
芳香剤の香り放出が促進され、さらに、触媒や、吸着剤
や乾燥剤等の再生をも行うことができる。
【００５８】また、空気薄層中に円周方向に複数の翼を
設けることにより、円板の回転によって発生する円板の
剪断力による送風機能に加えて翼仕事による送風機能を
付加させ、風量アップが図れる。
【００５９】この場合、各翼の後方に渦を生じ、さらに
円板外周縁からの放出速度分布に大きな速度歪みが発生
するので、これが騒音発生の原因になる。そこで、本発
明では、翼の半径方向最外側端を、円板の外周縁より内
部に位置させ、これによって、渦の発生及び発達を防止
して、乱流騒音を抑制するとともに、放出速度分布を均
一化し、速度歪みに起因するファンケーシングの舌部と
の干渉騒音、及び乱流騒音の発生を防止して騒音を抑制
し、静音化を図ることができる。
【００６０】
【実施例】以下、添付図に示す実施例に基づき、本発明
を具体的に説明する。
【００６１】(実施例１)本実施例は、本発明の要旨たる
多層円板による空気処理方法を実施するための装置の基
本構造に係るものであり、図１〜図３に示すように多層
円板ファンとして示されている。
【００６２】すなわち、図１〜図３に示すように、基本
構造をなす多層円板ファンＡは、円板ａを一定の間隙δ
を保持して多層に積層することにより、各円板ａ，ａ間
に薄い空気の層としての空気薄層ｂを形成しており、し
かも、円板ａは、最下層の円板の中央部において、モー
タｃの出力軸と連動連結されて回転自在に構成されてい
る。なお、ここで円板ａとは真円および一部切欠いた円
及び円に近い多角形および略円形等を意味する。また一
定の間隙δとは、間隙δが等しい場合のみならず、等し
くない場合も含む。
【００６３】ところで、最下層の円板ａを除いて、他の
円板ａは全て環状の円板から形成されており、最上層の
円板ａの中央部には空気流入開口ｄが形成される。
【００６４】従って、各円板ａの回転により、空気薄層
ｂは、円板ａとの剪断力により遠心力が作用し、その力
により自己送風機能を有することになり、図３に示すよ
うに、空気流ｅが空気流入開口ｄを通して各空気薄層ｂ
内に流入し、同層ｂを貫流した後、円板ａの外周縁から
外部に流出することになる。
【００６５】そして、かかる円板ａの一側面、或いは、
両側面には、空気中の異質物の分解・除去及び芳香添加
を行うために、次のような処理が施されている。
【００６６】即ち、具体的には、触媒、吸着剤、乾燥
剤、芳香剤や脱臭剤等を円板ａに担持させる、又は、円
板ａ自体を触媒、吸着剤、乾燥剤、芳香剤や脱臭剤等か
ら形成することによって行われる。
【００６７】ここで、担持とは、円板表面への付着及び
円板素材への含浸等をいう。
【００６８】また、円板材質としては、ロックウール、
スラグウール、ガラス繊維、シリカ繊維、アルミナ繊
維、ムライト繊維、セラミック繊維、ジルコニア繊維等
の繊維状素材や、セラミック、樹脂、アルミニウム等の
多孔質素材や金属或いは不織布等よりなる材料を用いる
ことができる。
【００６９】また、本実施例では、空気清浄機や空調機
等に使用されている銅アスコルビン酸系の脱臭剤を使用
して実施した。この脱臭剤は、酸化第一銅の酸化劣化防
止剤としてのＬ- アスコルビン酸水溶液中に、酸化第一
銅と活性炭、ゼオライト等の多孔質粉体を混合・分散さ
せるとともに、酸化第一銅や多孔質粉体を固定させるた
めのアクリルエマルジョンバインダー等の有機系バイン
ダーやコロイダルシリカ等の無機系バインダーを加えて
なるスラリー液にセラミック質繊維を原料としたペーパ
ーを含浸させたもので、これを外径75mm,内径32mmのド
ーナッツ状に打抜いて厚さ 0.5 mm の円板ａとし、0.5
mm, 1 mm, 3 mm及び 5 mm の均等間隔を保持して多数積
層することにより、円板a,a 間に空気薄層ｂを形成した
４種類の多層円板ファンＡを構成した。
【００７０】いま、多層円板ファンＡのモータｃを駆動
すると、各円板ａが回転し、この回転によって、円板ａ
と空気薄層ｂに剪断力が働き、この剪断力により、空気
薄層ｂは円板ａに引きずられる形で回転する。この回転
によって、空気薄層ｂに遠心力が生じ、自己送風機能が
付加される。
【００７１】ここで、円板間隙δの違う４種類の多層円
板ファンＡを回転させ、それぞれの吸込口から、空気中
の異質物として想定したH2S を気温20℃, 湿度60％RHの
条件にて、吸込口部で 5ppmになるように連続して導入
し、30分後の出口側ガス濃度をガスクロマトグラフ (検
出器はFID 又はPPD ) で測定して脱臭率を求めた。
【００７２】各種条件下での測定結果をまとめたものを
下表 (表１) に示す。
【００７３】なお、拡散方程式を変形して求めた分子拡
散に基づく円板間隙ｈ及び実際の円板間隙δに限定に使
用した関係式 δ/(d0・ n・ (τ・ DAB)1/2) も同時に
計算した。
【００７４】ここで、 ｈ＝２( τ・ DAB /π)1/2 DAB＝異質物の拡散係数 ( m2/s) τ＝処理空気の円板内滞留時間 ＝( 多層円板内の空気の体積/ 流量) (s) d0 ＝円板外径 (m) n ＝回転数 ( 1/s又は ｒｐｓ ）
【００７５】
【表１】
【００７６】上記表１の結果からも明らかなように、拡
散方程式を変形して求めた分子拡散に基づく円板間隙ｈ
と実際の円板間隙δとの比δ/hと除去率との関係をみる
と、図４におけるδ/h＝ 0.7における除去率は当然高く
なるが、δ/h＝1.2, 1.7においても同様な高い脱臭除去
率を得られることがわかった。
【００７７】また、上記表１における円板間隙 0.5 mm
と 1 mm の比較、及び 3 mm と5 mmの比較データからわ
かるように、円板回転数を同じにして円板間隙δを小さ
くしていった場合、風量がアップし、また、3 mmと 5 m
m の比較からも処理性能がアップすることがわかる。こ
のことより、円板間隙δを小さくしていった場合、自己
送風機能が付加され、風量アップが図れ、また、風量ア
ップによる円板ａ, ａ間の流速の増加と機能材との接触
面積の増加との相乗効果により空気処理機能の促進が行
えることがわかる。
【００７８】また、別途に前述の条件で円板間隙0.5mm
の多層円板ファンＡにおいて通過流量100 l /min一定で
試験を行った回転数と除去率との関係では、図６に示す
ように、除去率は回転数の増加にともない増加すること
も判明した。 これらのことは、空気薄層ｂを形成する
多層円板ファンＡにおいては、通常のハニカム状脱臭剤
等において発生する濃度差による拡散のみならず、空気
薄層ｂに特有の層流剥離や円板表面付近境界層の乱れ促
進や旋回失速等の特殊な物理現象による乱流拡散によっ
ても空気処理機能が促進されていることを意味する。
【００７９】即ち、層流剥離によって、円板ａ, ａ間の
空気薄層ｂ内を層状に流れる空気流ｅの円板ａ表面との
接触部分である境界層が剥離を生じ、これによって、例
えば、円板ａの表面に担持されている脱臭剤と空気流と
の接触が活発化されて、脱臭処理が促進されることにな
る。
【００８０】また、円板ａの回転によって、空気は、空
気薄層ｂ内を、円板ａの中心側から外周縁に向けて対数
螺旋状の軌跡をもって流れるため、円板ａと空気との接
触距離が長くなり、また、円板ａに対する相対速度が大
きくなるため、上記した円板ａ表面の表面粗さの影響
で、円板ａの表面と空気流との境界層が乱されて乱流拡
散が生じる、即ち、円板ａの表面付近の乱れ促進がおこ
なわれる。そして、この乱れ促進によって、空気流と脱
臭剤との接触が活発に行われ、さらに脱臭処理機能の促
進が図られる。
【００８１】また、貫流流量が少ない場合、空気薄層ｂ
内に複数個の、円周上に等間隔に分布した失速セルが表
れ、円板ａの回転と同方向に、円板ａより遅い速度で旋
回し、これにより空気薄層ｂ内に乱れた脈動流が表れ
る。即ち、旋回失速が生じ、層状剥離や円板ａの表面付
近の乱れ促進と同様に、円板ａの表面に担持されている
脱臭剤と空気流との接触・拡散が活発化されて、脱臭処
理機能が促進されることになる。
【００８２】このように、回転する円板ａの表面に脱臭
剤を担持させた場合、上記した円板ａの回転によって生
じる空気薄層ｂ内の層流剥離と、円板ａの表面付近の乱
れ促進と、旋回失速等によって、著しい脱臭効果をあげ
ることができる。
【００８３】これらの乱流拡散による空気処理機能促進
の影響としての円板ａの外周の周速を示すｎd0と、濃度
分布による拡散の影響としての (τ・D AB)1/2とのパラ
メータを考慮した関係式δ/(d0・ n・ (τ・ DAB)1/2)
を計算してみると、前述の表１の通りで、４種類のいず
れの場合も、0.05 ＜δ/(d0・ n・ (τ・ DAB)1/2 )＜
1.5(s/m) の範囲内にあり、円板間隙δとしては好まし
い範囲といえる。実際に前述の表あるいは図５をみても
明らかなように、いずれも高い除去率を示している。
【００８４】なお、円板ａには、脱臭剤以外の他の物
質、例えば、乾燥剤等の他の用途に用いることができる
触媒、吸着剤等を担持等させることができることは勿論
であり、それぞれが目的とする空気処理機能を同様に十
分果たすことができる。
【００８５】さらに、図３に示すように、本実施例で
は、円板ａの回転によって、円板ａ上の空気流ｅの長
さ、即ち空気との接触距離は、回転しない場合の空気流
ｆと比較して相当長くなり、また、円板ａに対する相対
速度が大きくなり、しかも、対数螺旋のような軌跡をも
って流れるため、円板ａ, ａ間の間隙δが不均一であっ
ても、周方向に対して定常の偏流が生じにくく、空気処
理機能が増大する。
【００８６】また、ここで使用した銅アスコルビン酸系
脱臭剤は、一価銅塩の有する酸化力により含イオウ臭気
を酸化分解脱臭できるため、含イオウ臭気に接触するだ
けで脱臭できる。さらに、Ｌ- アスコルビン酸の還元力
により一価銅の酸化を抑制するとともに、一旦酸化失活
した二価銅塩を再び一価銅塩に再生させるので、脱臭剤
としての寿命を長期に維持することが可能である。
【００８７】(実施例２)上記のように構成された多層円
板ファンＡは、オゾン脱臭装置に使用することができ、
該ファンＡを腰掛け式の便器本体に内蔵した実施例を、
以下、図７〜図10を参照して具体的に説明する。
【００８８】図７及び図８に、本発明に係る脱臭装置用
ファンを具備するオゾン脱臭装置M1を内蔵する腰掛け式
の便器本体A1の全体構成を示す。
【００８９】図示するように、便器本体A1は、その後部
側の上面を跨いで局部洗浄用の衛生洗浄装置B1が配設し
ており、同衛生洗浄装置B1の機能部ケーシング１は、便
座２及び開閉自在の便蓋３を備えている。機能部ケーシ
ング１内には、局部洗浄用の温水を供給するための温水
タンクやバルブユニット等が配置されており、また、便
器本体A1のボール部a1に向けて進退作動する局部洗浄用
のノズル４を備えている。
【００９０】また、機能部ケーシング１は、かかる局部
洗浄機能に加えて、後述する通り、乾燥用の温風ファン
５及び温風ダクト６を備えている。更には、温風ダクト
６の近傍には、脱臭ダクト７が設けられており、同脱臭
ダクト７は、第８図に示すように、左側端の機能部ケー
シング1-1 内に伸延して後述するオゾン脱臭装置M1と連
通している。
【００９１】上記全体構成において、まず、図９と図10
に基づき、温風乾燥装置を形成するための温風ファン５
と温風ダクト６について述べれば、同温風ファン５は、
機能部ケーシング１の左側袖部1-1 の上部に配設され、
同ファン５からは温風ダクト６が同ケーシング１の中間
部1-3 の上部を這って、同ケーシング１の中間部1-3の
略中央部左寄り部分に温風吹出口８を開口している。な
お、1-2 は機能部ケーシング１の右側袖部を示し、局部
洗浄装置の機能部を収納している。
【００９２】かかる温風ダクト６の下方位置には、図10
に示すように、脱臭ダクト７が配設されており、同ダク
ト７は、その先端部の吸入口９を便器本体A1のボール部
a1に開口しており、その吸入口９からケーシングの中間
部1-3 に沿って左側袖部1-1の中央部にまで伸延し、終
端部は、オゾン脱臭装置M1内に形成したオゾン処理流路
R1に連通されている。
【００９３】そして、オゾン脱臭装置M1のオゾン処理流
路R1の最終端には、図10に示すように、排気口10が形成
されており、同排気口10は、機能部ケーシング１の左側
袖部1-3 に形成された垂下状のチャンバケース11の下端
部に開口している。
【００９４】このように、便器本体A1内に発生した悪臭
を脱臭するための流路は、脱臭ダクト７の吸入口９から
オゾン処理流路R1の排気口10に至る全流路によって形成
されることになり、その間にオゾン脱臭装置M1が介設さ
れる。
【００９５】かかるオゾン脱臭装置M1は、本実施例で
は、オゾン発生部G1を除いて、実質的に、チャンバケー
ス11に内蔵されている。
【００９６】以下、図７図〜第12図を参照して、オゾン
脱臭装置M1の構成について説明する。図９及び図10に示
すように、オゾン脱臭装置M1の一部を構成するオゾン発
生部G1は脱臭ダクト７の後部内の中央部に配設されてい
る。
【００９７】本実施例において、かかるオゾン発生部G1
は、図９及び図10に示すように、基板27の一側面に放電
電極28を備えたオゾナイザー17と、基板27のもう一つの
側面に貼着されたヒーター18とによって構成され、基板
27は脱臭ダクト７内に臭気流路の軸線と同一方向にかつ
水平面と垂直に配設されている。
【００９８】オゾナイザー17はチャンバーケース11内に
配設された高電圧発生装置19に接続されており、同発生
装置19は制御部D1に接続されて、制御部D1 (図８) から
の駆動出力に基づいて、高電圧発生装置19からオゾナイ
ザー17に高電圧を印加して、オゾンを脱臭ダクト７内に
発生させることができる。また、ヒーター18は、オゾナ
イザー17を加熱して、オゾナイザー17の周辺の相対湿度
を下げ、オゾナイザー17によるオゾン発生の促進を図る
ものである。
【００９９】図10に示すように、チャンバーケース11内
に形成したオゾン処理流路R1は垂直方向に伸延する中空
ケーシング20内に形成されている。そして、オゾン処理
流路R1の上部は、連通開口21を通して、脱臭ダクト７の
内部空間と連通連絡している。
【０１００】一方、オゾン発生部G1の下流側をなすオゾ
ン処理流路R1の上部には、図10及び図11に示すように、
脱臭装置用ファンF1が回転自在に配設されている。同脱
臭装置用ファンF1は、本実施例では、触媒を素材とする
ドーナッツ状の円板ａを、スペーサ41を介して所定間隔
で多重に積層し、これをボス部25に取付けることによっ
て構成されている。
【０１０１】そして、同脱臭装置用ファンF1のボス部25
は、中空ケーシング20の後部に配設した回転モータK1の
出力軸26に固着されている。かかる脱臭装置用ファンF1
は、便器本体A1内で発生した悪臭空気を、脱臭ダクト７
を通して、オゾン処理流路R1内に吸引するとともに、後
述するように、オゾン発生部G1で発生したオゾンを悪臭
空気と効果的に混合することができる。
【０１０２】かかる触媒は、オゾンが酸素と活性酸素に
分解させるのを助長するものであり、これによってオゾ
ンと悪臭との混合によって触媒からなる各円板ａの表面
上で積極的かつすみやかに脱臭作用を促進することがで
きる。
【０１０３】触媒は、各種組成のものがあるが、例え
ば、アルミナ, シリカ- アルミナ, ジルコニア, ケイソ
ウ土, シリカ-チタニア, シリカ- ジルコニア, チタニ
ア, ジルコニア等の担体に、Mg,Ag,Fe,Co,Zn,Ni,Pt,Pd,
Rn等の酸化物又は金属を担持したものにより、脱臭装置
用ファンF1を形成するよう円板ａを形成することができ
る。
【０１０４】図示の実施例におけるその他の構成につい
て説明すると、図７及び図８において、30は操作部であ
り、局部洗浄動作に必要な各種動作スイッチを具備して
いる。また、図９において、31は温風ファン５を駆動す
るためのモータである。
【０１０５】以下、図10及び図11を参照して、上記構成
を具備するオゾン脱臭装置M1による便器本体A1内に発生
した悪臭の脱臭処理方法について説明する。まず、オゾ
ン脱臭装置付便器の便座２上に着座すると、便座２の後
方に設けた着座センサT1が検出出力を制御部D1に送り、
同制御部D1からの駆動出力によって、脱臭装置用ファン
F1を駆動するとともに高電圧発生装置19に高電圧を発生
させ、オゾナイザー17に印加して、オゾン処理流路R1内
にオゾンを発生する。これによって、便器本体A1の内部
空間に発生した悪臭はオゾン処理流路R1内に吸引され、
オゾン処理流路R1内において、効果的にオゾンと混合さ
れ、脱臭装置用ファンF1の触媒からなる各円板ａの表面
上で積極的かつすみやかに脱臭処理が行われる。
【０１０６】この脱臭処理は、硫化水素、メチルメルカ
プタン、アンモニア等を例にとると、次のような反応に
なっていると考えられる。
【０１０７】 H2S ＋ 303 → SO2 ＋・・・・・ CH3SH＋ 303 → CH3SO3H ＋・・・・ NH3 ＋ 303 → HNO3＋・・・・・ このように、悪臭はオゾンと反応することにより、無臭
成分に分解される。
【０１０８】その後、完全に脱臭された排気は、中空ケ
ーシング20の後端に設けた排気口10からトイレ空間内に
排出されることになる。
【０１０９】さらに、本実施例の場合、図10及び図11に
示すように、脱臭装置用ファンF1を、触媒を素材とする
円板ａを多重に積層した状態でボス部25に取付けた構成
としている。
【０１１０】かかる構成において、いま、多層円板ファ
ンF1のモータK1を駆動すると、各円板ａが回転し、この
回転によって、空気薄層ｂが自己送風機能を生じ、さら
に、この自己送風機能によって、空気薄層ｂには、層流
剥離と、旋回失速と、円板表面の乱れ促進等が生じ、こ
れらによって、脱臭処理機能の性能が著しく向上し、処
理促進が行われる。
【０１１１】このように、回転する円板ａを触媒で形成
させた場合、上記した円板ａの回転によって生じる空気
薄層ｂ内の層流剥離と旋回失速と円板表面付近の乱れ促
進等によって、著しい脱臭効果をあげることができる。
【０１１２】さらに、図３に示したように、本実施例で
も、円板ａの回転によって、円板ａ上の空気流ｅの長
さ、即ち空気との接触距離は、回転しない場合の空気流
ｆと比較して相当長くなり、また円板ａに対する相対速
度が大きくなり、しかも対数螺旋のような軌跡をもって
流れるため円板間隙δが不均一であっても、周方向に対
して定常の偏流が生じにくく、円板ａの全表面積を確実
に有効に使用でき、この面からも脱臭処理機能が増大す
る。
【０１１３】特に、脱臭装置用ファンF1は、かかる円板
ａの多数層状態からなるものであるため、円板間隙δを
狭くしても自己送風機能により風量低下が無く、円板ａ
の枚数を増やすことにより空気と機能剤との接触面積を
著しく増加でき、脱臭処理機能を更に増大できる。
【０１１４】また、悪臭空気を、同空気と円板a,a の間
の剪断力によって遠心力を発生させ自己送風機能により
移動することができるので、シロッコファンや軸流ファ
ンの様にブレード後流の渦放出による乱流騒音の発生が
なく脱臭装置用ファンF1の作動を静粛なものとすること
ができる。
【０１１５】特に、本実施例では、オゾン発生部G1の後
方に配設した脱臭装置用ファンF1を構成している円板ａ
は、触媒によって形成されている。このように、触媒を
脱臭装置用ファンF1と一体化することができるので、オ
ゾン脱臭装置A1内に触媒設置用のスペースを別途確保す
る必要がない。従って、オゾン脱臭装置M1をコンパクト
な構造にすることができ、例えば、便器や冷蔵庫等に容
易に組み込むことができ、かつオゾン脱臭装置M1を組み
込むことによって便器や冷蔵庫等が大型化するのを可及
的に防止することができ、大型化に起因する各種問題へ
の対策が不要となる。
【０１１６】また、図12に他の実施例を示しており、本
実施例は、脱臭装置用ファンF1を、アルミニウムまたは
繊維質材料を素材とする円板ａを多重に積層した状態で
ボス部25に取付け、かつ、各円板ａの表面に触媒Ｓを担
持させた構成に特徴を有する。
【０１１７】この場合も、前述の円板ａの素材を触媒で
形成した場合と同様に、脱臭処理機能を増大でき、かつ
脱臭装置用ファンF1の作動を静粛なものとすることがで
きる。
【０１１８】本実施例の場合も、触媒Ｓを脱臭装置用フ
ァンF1と一体化することができるので、オゾン脱臭装置
A1内に触媒設置用のスペースを別途確保する必要がな
く、オゾン脱臭装置A1をコンパクトな構造にすることが
できる。
【０１１９】さらに、図13及び図14に他の実施例を示し
ており、本実施例は、触媒として、悪臭分解用触媒を用
いた場合である。図13及び図14に示すように、脱臭装置
は全体的に図７〜図10を参照して説明してきた脱臭装置
と同様な構成を具備しており、以下の構成においてのみ
相違している。即ち、脱臭装置は、上記した脱臭装置の
ようにオゾンによって脱臭を図るのではなく、悪臭分解
触媒を用いることに脱臭を図るものである。
【０１２０】従って、脱臭ダクト７内にはオゾン発生部
G1は設けられておらず、その代わり、図13に示すよう
に、悪臭処理流路R1-1内に、悪臭分解用触媒から形成し
た円板ａを具備する脱臭装置用ファンF1-1を設けたり、
図14に示すように、悪臭処理流路R1-2内に、円板ａの表
面に悪臭分解用触媒Ｓを担持させた脱臭装置用ファンF1
-2を配設している。
【０１２１】なお、悪臭分解用触媒としては各種組成の
ものが考えられるが、例えば、酸化第一銅の酸化劣下防
止剤としてのＬ- アスコルビン酸水溶液中に酸化第一銅
と例えば固体酸強度の高いアルミノケイ酸塩粉体を分解
させると共に酸化第一銅や固体酸を固定させるためのバ
インダとして、例えば、メチルセルロースを加えてスラ
リを生成させ、このスラリにセラミック質繊維であるロ
ックウールを原料として抄紙したペーパーを含浸させた
銅アスコルビン酸系触媒等を用いることができる。
【０１２２】また、円板にオゾン分解触媒を付加する
と、ファックスやコピー機から発生する有害なオゾンの
分解が、安価で性能良く応用できる。
【０１２３】(実施例３)以下、実施例３について説明す
る。
【０１２４】本実施例３は上述した実施例２の変容例に
係るものであり、異なった成分ないし分子構造を有する
悪臭分解に好適に用いられるものである。
【０１２５】なお、実施例２と同一構成については、10
0 を足して特定する。
【０１２６】図15及び図16に示すように、悪臭処理流路
R2の上部は、連通開口121 を通して、脱臭ダクト107 の
内部空間と連通連絡するとともに、実質的に脱臭装置M2
の要部をなす脱臭装置用ファンF2を回転自在に配設して
いる。
【０１２７】脱臭装置用ファンF2は、本実施例では、そ
のファンブレードを、アルミニウムを素材とするドーナ
ッツ状の円板ａをスペーサ141 を介して所定間隔を開け
て多重に積層した状態でボス部125 に取付けることによ
って構成されており、各円板ａ毎に、又は、一枚の円板
ａの両面に、あるいは同じ面に、それぞれ異なった成分
ないし分子構造を有する悪臭分解用の脱臭剤Ｓ1,Ｓ2 を
担持させている。なお、143 は円板ａ同士を強固に連結
するために用いる連結ピンである。
【０１２８】また、各円板ａ毎に悪臭分解用の脱臭剤Ｓ
1,Ｓ2 を担持させる代わりに、各円板ａ自体を、それぞ
れ、上記したそれぞれ相互に異なった成分ないし分子構
造を有する悪臭分解用の脱臭剤Ｓ1,Ｓ2 によって形成す
ることもできる。
【０１２９】さらに、円板ａを繊維質材料によって形成
し、脱臭剤Ｓ1,Ｓ2 を各円板ａに含浸させてファンブレ
ードを形成することもできる。
【０１３０】そして、脱臭剤Ｓ1 として、例えば、活性
炭, ゼオライト, アルミノシリケート等を用い、脱臭剤
Ｓ2 として、実施例２で述べた銅アスコルビン酸系触媒
等を用いることができる。
【０１３１】このように、本実施例では、それぞれの円
板ａ毎に、又は、一枚の円板ａの両面に、或いは、同じ
面に、それぞれ異なった成分ないし分子構造を有する脱
臭剤Ｓ1,Ｓ2 を担持させることができるので、便器本体
A2内部に発生する臭気が複数の臭気成分から形成されて
いる場合であっても、それぞれの臭気成分の分解に最も
適した脱臭剤を選択することによって、確実に脱臭効果
を図ることができる。
【０１３２】また、実施例２で述べたと同様に、円板ａ
を多重に積層した状態でボス部125に取付けた構成とな
っているため、モータ131 を駆動すると、各円板ａが回
転し、この回転によって、自己送風機能が生じる。この
自己送風機能により、脱臭処理機能が著しく向上し、構
造が簡単でコンパクトな脱臭装置を提供できるととも
に、脱臭装置用ファンF2の作動を静粛なものとすること
ができる。
【０１３３】以下、図15及び図16を参照して、上記構成
を具備する脱臭装置M2による便器本体A2内に発生した悪
臭の脱臭処理方法について説明する。
【０１３４】まず、脱臭装置付便器の便座102 上に着座
すると、便座102 の後方に設けた着座センサT2が検出出
力を制御部D2に送り、同制御部D2からの駆動出力によっ
て、脱臭装置用ファンF2のモータ131 を駆動する。
【０１３５】これによって、便器本体A2の内部空間に発
生した悪臭は悪臭処理流路R2内に吸引され、悪臭処理流
路R2内において、脱臭装置用ファンF2の各構成円板ａに
担持した悪臭分解用脱臭剤Ｓ1,Ｓ2 によって無臭成分に
分解される。その後、完全に脱臭された排気は、中空ケ
ーシング120 の後端に設けた排気口110 からトイレ空間
内に排出されることになる。
【０１３６】特に、本実施例では、脱臭剤Ｓ1,Ｓ2 を脱
臭装置用ファンF2と一体化することができるので、脱臭
装置M2内に脱臭剤設置用のスペースを別途確保する必要
がない。従って、脱臭装置M2をコンパクトな構造にする
ことができ、例えば、便器や冷蔵庫等に容易に組み込む
ことができ、かつ、脱臭装置M2を組み込むことによって
便器や冷蔵庫等が大型化するのを可及的に防止すること
ができ、大型化に起因する各種問題へに対策が不要とな
る。
【０１３７】また、それぞれの円板ａ毎に、又は、一枚
の円板ａの両面に、或いは同じ面に、成分ないし分子構
造を異にする脱臭剤Ｓ1,Ｓ2を担持させることができる
ので、便器本体A2内部に発生する臭気が複数の臭気成分
から形成されている場合であっても、それぞれの臭気成
分の分解に最も適した脱臭剤を選択することによって、
確実に脱臭効果を図ることができる。
【０１３８】また、上述の実施例３の内容は、円板面に
施した空気橇機能として触媒、吸着剤、乾燥剤、芳香剤
をそれぞれ２種類以上組合せた場合も同様なことがい
え、複数種の処理が一つの装置で可能である。
【０１３９】(実施例４)以下、実施例４について説明す
る。
【０１４０】図17に、多層円板ファンからなる乾燥ファ
ンA3を、衣服Ｅを収納したたんすＷ内に取付けた場合を
示しており、本実施例では、図18に示すように、乾燥フ
ァンA3は、たんすＷの裏板209 に取付けている。
【０１４１】図18〜図20に示すように、乾燥ファンA3の
ファンケーシング213 が、略円形の前壁210 と後壁211
の周縁同士を、下端開口部（乾燥空気吹出口)240を除い
て、環状周壁212 によって連結することによって形成さ
れている。
【０１４２】かかるファンケーシング213 は、本実施例
では、支持フレーム214 を介して、たんすＷの裏板209
に固定されている。
【０１４３】ファンケーシング213 は、前壁210 に空気
取込口210aを具備するとともに、その内部に、同心円的
にファンブレード220 を配設しており、同ファンブレー
ド220 は、支持フレーム214 内に配設した駆動モータ22
1 の出力軸222 に連結されている。
【０１４４】ファンブレード220 は、図17〜図20に示す
ように、基礎円板223 上に、多数の環状円板ａを、スペ
ーサ225によって所定の間隔を開けた状態で、層状に積
層することによって構成している。
【０１４５】また、各環状円板ａは、アルミニウムを素
材とするドーナッツ状の円板230 をスペーサ225 を介し
て一定間隔を開けて多重に積層することにより薄い空気
の層としての空気薄層ｂを形成し、各環状円板ａの両側
面には、シリカゲル等の乾燥剤231 を担持させている。
なお、232 は環状円板ａ同士を強固に連結するために用
いる連結ピンである。
【０１４６】乾燥剤231 は環状円板ａの両側面ではな
く、一側面のみに担持させることもでき、また、各環状
円板ａ毎に乾燥剤231 を担持させる代わりに、各環状円
板ａ自体を、それぞれ、乾燥剤231 で形成することもで
きる。
【０１４７】さらに、各環状円板ａを繊維質材料によっ
て形成し、乾燥剤231 を各環状円板ａに含浸させてファ
ンブレードを形成することもできる。
【０１４８】そして、乾燥剤231 としては、上記したシ
リカゲルの他、ゼオライト、塩化カルシウム、活性アル
ミナ等がある。
【０１４９】このように、本実施例では、乾燥ファンA3
のファンブレード220 を、多層構造の環状円板ａに乾燥
剤231 を担持させた構成として、空気を、同空気と環状
円板ａ, ａとの間の剪断力によって遠心力を発生させ、
移動するようにしているので、湿り空気と乾燥剤231 と
の接触面積を十分に確保することができ、乾燥効率を一
段と高めることができ、また、シロッコファンや軸流フ
ァンのように、ブレードの後流の渦放出による乱流騒音
の発生がなく、乾燥ファンA3の作動を極めて静粛なもの
とすることができる。
【０１５０】また、本実施例では、ファンケーシング21
3 の後壁211 とファンブレード220の基礎円板223 との
間に、通電によって加熱可能な環状のセラミックヒータ
ー233 を配設しており、同ヒーター233 の作動によって
ファンブレード220 の全体を加熱し、乾燥の必要のない
時などに、乾燥剤を含んだ水分を放出して、乾燥剤の能
力を回復することができ、長寿命の乾燥効果が得られ
る。なお、この場合、たんすＷの外に通じる流路を別に
設け、ヒーター233 の作動時には切換ダンパー250 によ
り水分を外部に排出するようにする。
【０１５１】また、図20において、236 はファンブレー
ド220 の後方に配設した紫外線殺菌装置であり、237 は
殺菌電源装置、238 は紫外線照射ランプである。
【０１５２】以下、図18及び図20を参照して、上記構成
を具備する乾燥ファンA3によるたんすＷ内部の乾燥作用
について説明する。
【０１５３】まず、使用者が図示しない作動スイッチを
押すと、ファン駆動モータ221 が作動する。
【０１５４】そして、ファン駆動モータ221 の駆動によ
ってファンブレード220 が回転し、ファンケーシング21
3 内に外部から湿り空気を吸引し、ファンブレード220
を構成する構成円板ａ, ａ間を通過させ、その後、下方
空気流を発生し、乾燥空気吹出口、即ち、下端開口部24
0 より外部に吹き出す。
【０１５５】吹き出された乾燥空気をたんすＷ内を循環
し、その後、再度、多層円板ファンA3のファンケーシン
グ213 内に吸引され、上記した要領で乾燥され、再度、
たんすＷ内に吹き出される。
【０１５６】このように、本実施例では、乾燥ファンA3
の作動によって、常時乾燥空気をたんすＷ内で循環する
ことができ、衣服Ｅ等へのかびを発生を可及的に防止す
ることができる。特に、ファンブレード220 を多層構造
を有する多数の環状円板ａから形成した場合は、環状円
板ａ, ａの間を空気が通るため、吸湿面積が広くとれ、
均一かつ迅速に乾燥でき、乾燥効率を高めることができ
る。
【０１５７】また、乾燥の必要のない時などに、セラミ
ックヒーター233 を作動し切替ダンパ250 により切替え
ることによって、乾燥剤が含んだ水分を放出して、乾燥
剤の乾燥効果を維持し続けることができる。
【０１５８】さらに、紫外線殺菌装置236 によって、乾
燥のみならず、殺菌も行うことができる。
【０１５９】(実施例５)以下、実施例５について説明す
る。
【０１６０】図21〜図22に示すように、本実施例は、空
気処理機能が煙草等から発生する煙集塵に係るものであ
る。
【０１６１】図21に、空気処理機能が煙草等から発生す
る為の煙集塵装置Ｃを示し、同煙集塵装置Ｃは、円形中
空状の下部ケース250 の一端部に、枢着部251 を介して
円形中空状の上部ケース252 を開閉自在に連結してい
る。下部ケース250 内には、煙草の灰を溜める灰皿253
を収納し、下部ケース250 の縁部に設けた煙草載部254
上に、煙草255 を載せて、同灰皿253 内に煙草の灰を落
下させるようにしている。
【０１６２】かかる上部ケース252 内の上部には、下方
に出力軸257 を突出したモータ256を配設し、同モータ2
56 の出力軸257 にファンブレード258 を回転自在に連
結している。また、上部ケース252 の下面には、煙を吸
入する為の煙吸入口259 を穿設するとともに、同ケース
252 の円周面に、複数の煙排出口260 を設けて、ファン
ブレード258 で吸入した煙を円周方向に排出するように
している。なお、261はモータ256 のスイッチを示す。
【０１６３】ファンブレード258 は、図21に示すよう
に、基礎円板262 上に、多数の環状円板ａを、スペーサ
ー264 によって所定の間隔を開けた状態で、層状に積層
することによって構成している。
【０１６４】また、各環状円板ａは、アルミニウムを素
材とするドーナッツ状の円板265 をスペーサ264 を介し
て所定間隔を開けて多重に積層した状態で基礎円板262
に取付けることによって構成されており、各環状円板ａ
の両側面には、活性炭やゼオライトやアルミナシリケー
ト等の脱臭剤266 を担持させている。なお、267 は環状
円板a,a 同士を強固に連結するために用いる連結ピンで
ある。
【０１６５】脱臭剤266 は環状円板ａの両側面ではな
く、一側側面のみに担持させることもでき、また、各環
状円板ａ毎に脱臭剤266 を担持させる代わりに、各環状
円板265 自体を、それぞれ、脱臭剤266自体で形成する
こともできる。
【０１６６】さらに、各環状円板ａを繊維質材料によっ
て形成し、脱臭剤266 を各環状円板265 に含浸させてフ
ァンブレードを形成することもできる。
【０１６７】そして、脱臭剤266 としては、上記の他
に、例えば、実施例２で述べた銅アスコルビン酸系触媒
等を用いることができる。
【０１６８】また、実施例２で述べたと同様に、円板ａ
を多重に積層した状態でボス部291に取付けた構成とな
っているため、モータ256 を駆動すると、各円板ａが回
転し、この回転によって自己送風機能が生じる。この自
己送風機能により、脱臭処理機能が著しく向上し、構造
が簡単でコンパクトな脱臭装置を提供できるとともに、
煙集塵装置Ｃの作動を静粛なものとすることができる。
【０１６９】また、図22に示すように、ファンブレード
258 の中心部には、支持台258aを介してオゾン発生器と
してオゾナイザ268 を取付けるとともに、上部ケース25
2 の上部に、スイッチ261 で作動する高電圧発生装置26
9 を配設している。さらに、オゾナイザ268 には、モー
タ256 の出力軸257 内を挿通して、高電圧発生装置269
からのコード269aを接続している。
【０１７０】かかる構成によって、ファンブレード258
の回転によって、吸入した煙草の煙と、オゾナイザ268
からのオゾンとを混合して、オゾンによる脱臭を行い、
さらに、ファンブレード258 の脱臭剤266 で煙を分解処
理して、煙排出口260 から排出して、効果的な脱臭を行
うものである。
【０１７１】以下、図21及び図22を参照して、上記の煙
集塵装置Ｃの処理方法について詳説する。
【０１７２】まず、煙集塵装置Ｃの上部ケース261 を傾
斜状態に開けて、スイッチ261 を操作して、モータ256
を駆動し、ファンブレード258 を回転させるとともに、
高電圧発生装置269 を駆動させる。
【０１７３】これによって、下部ケース250 に載せた煙
草255 からの煙を上部ケース252 の煙吸入口259 より吸
入し、吸入された煙は、ファンブレード258 の脱臭剤26
6 で分解・吸着される。しかも、ファンブレード258 に
設けたオゾナイザ268 からのオゾンと混合されて、効果
的な脱臭処理を行うものである。
【０１７４】その後、脱臭された煙は、上部ケース252
の円周面の煙排出口260 より外気に排出されることとな
る。
【０１７５】( 実施例６)以下、実施例６について、図2
3を参照して説明する。
【０１７６】基本構造は実施例４の乾燥ファンと同じな
ので、基本構造の説明は省略し、特徴部のみ説明する。
【０１７７】本実施例は芳香ファンであり、支持フレー
ム314 を介して居室、便所等の壁部に固定されている。
【０１７８】環状円板ａは、多孔質材を素材としドーナ
ツ状に形成されており、この多孔質材は、芳香液等の液
体を容易に含浸することができるものである。
【０１７９】また、環状周壁312 の上部には、芳香液34
4 を貯溜するタンク340 が設けられ、タンク340 とファ
ンケーシング内部空間329 との間には芳香液344 を各環
状円板ａに向けて噴霧するための噴霧手段341 が介設さ
れている。
【０１８０】この噴霧手段341 は、タンク340 の前面部
に設けられた噴霧作動ボタン342 を押すことにより電気
的に作動し、一定時間芳香液344 を環状円板ａに向けて
噴霧する。
【０１８１】さらに、タンク340 の上部にはねじ式のキ
ャップ343 が設けられ、タンク340内の芳香液344 が無
くなった時には、このキャップ343 を取りはずすことに
より、芳香液補充孔から芳香液344 を補充できる構造に
なっている。
【０１８２】芳香液344 としては、グリオキザール、メ
タアクリル酸エステル、香料等一般に用いられている液
状芳香剤であればよい。
【０１８３】以下、上記構成を具備する芳香ファンA4の
芳香作用について説明する。
【０１８４】まず、使用者が、芳香ファンA4の作動前に
芳香液344 の噴霧作動ボタン342 を押すと、ファンケー
シング内部空間329 の各環状円板330 に向けて芳香液34
4 が噴霧され、多孔質材の環状円板330 は芳香液344 を
含浸する。
【０１８５】その後、図示されない芳香ファンA4の作動
ボタンを押すと、ファン駆動モータ321 が作動する。そ
して、ファン駆動モータ321 の駆動によってファンブレ
ード320 が回転し、ファンケーシング310 内に外部から
空気を吸引し、ファンブレード320 を構成する環状円板
ａ, ａ間を通過させ、その後空気吸出口340aより外部に
吹き出す。
【０１８６】この時、空気が芳香液344 を含浸させた環
状円板ａ, ａ間を通過するために、前記した実施例と同
様な作用により、空気に十分な香りを加えて空気吹出し
口340aから吹き出すことができる。
【０１８７】なお、環状円板ａは多孔質材ではなく、繊
維質材料など、液体を含浸させることができるものなら
ばよい。
【０１８８】また、芳香液344 を噴霧する時には、環状
円板ａ全体にむらなく含浸させるために、環状円板ａを
ゆっくり回転させてもよく、芳香液344 の噴霧は芳香フ
ァンA4の作動前ではなく、１日一回など定期的にタイマ
ー等で自動で行うよう構成してもよい。
【０１８９】さらに、本実施例が芳香作用だけでなく、
脱臭液等で脱臭作用等を行えることは当然のことであ
る。
【０１９０】(実施例７)本実施例は、互いに一定の間隔
を保持した多数の環状円板を積層することによって形成
した多層円板ファンにおいて、環状円板間に多数の翼を
介設し、かつ翼の外側端を、環状円板の外周縁から所定
距離だけ内側に位置するように構成し、空気処理量の多
い、静粛運転可能な空気処理装置の基本構造に係るもの
であり、図24〜28にその具体例を示す。
【０１９１】図24及び図25に示すように、多層円板ファ
ンA5のファンケーシング413 は、略円形の前壁410 と後
壁411 の周縁同士を、下端開口部440 を除いて、環状周
壁412 によって連結することによって形成されている。
【０１９２】かかるファンケーシング413 は、本実施例
では、支持フレーム414 を介して、モータケーシング41
5 に固定されている。
【０１９３】ファンケーシング413 は、前壁410 に空気
取り込み口410aを具備するとともに、その内部に、同心
円的にファンブレード420 を配設しており、同ファンブ
レード420 は、支持フレーム414 内に配設した駆動モー
タ421 の出力軸422 に連結されている。
【０１９４】上記基本構成において、本実施例は、空気
処理量の多い静粛運転が可能なファンブレード420 の構
成に特徴を有する。
【０１９５】即ち、図24, 図26及び図27に示すように、
ファンブレード420 は、実質的に、基礎円板423 上に、
多数の薄肉の実施例２で説明した表面に脱臭剤処理を施
した環状円板ａを、多数の翼425 を介して所定の間隔を
開けた状態で、層状に積層することによって構成してい
る。
【０１９６】環状円板ａは、図26に示すようにドーナッ
ツ形状を有しており、所要円周ピッチで、後述する連結
ピン426 を挿通するための挿通孔427 を設けている。
【０１９７】一方、425 は、図27に示すように、薄肉の
弧状片からなり、その中央部に連結ピン426 を挿通する
ための挿通孔428 を設けている。
【０１９８】そして、図24に示すファンブレード420 の
組立に際しては、基礎円板423 上に多数の環状円板ａと
翼425 とを、それぞれの挿通孔427,428 に連結ピン426
を挿通することによって、交互に積層し、その後、連結
ピン426 の挿通端を最終の環状円板ａの表面にかしめる
ことによって、ファンブレード420 を組みたてることが
できる。
【０１９９】従って、多数の翼425 を環状円板ａ, ａ間
の間隙に設置し、ファンブレード420 を回転させること
により、環状円板ａの回転による送風機能に加えて、翼
425の翼仕事による送風機能が付加され、空気処理量を
増大することができる。
【０２００】さらに、本実施例では、図25から最も明ら
かなように、全ての翼425 の外側先端部425aを、環状円
板ａの外周縁から一定距離ｄだけ内側に位置させてい
る。
【０２０１】従って、ファンブレード420 を回転した
際、空気は多層の環状円板ａの内部に形成された中央空
間SPから環状円板ａ, ａ間の空気薄層ｂをとおしてファ
ンブレード420 の外部へ放射状に流れ、その後、環状円
板ａから外部に放出されることになるが、環状円板ａ,
ａ間に生じた翼425 後方の剥離による乱れ、もしくは、
翼425 の放出波による乱れ431 を、壁面からの粘性によ
り抑えることができ、それに起因する乱流騒音の発生を
確実に防止することができる。
【０２０２】さらに、多層円板ファンA5の環状円板ａか
ら外部に放出される際に、環状円板ａ出口での処理空気
の放出速度分布は、外周縁から一定距離ｄだけ内側に位
置させたので、図28に示すように、速度分布の均一化が
図れ、ファンケーシング413の舌部439 との干渉騒音が
無くせ、又放出速度の歪みが少ない為に、速度歪みに起
因する乱流騒音の発生を確実に防止することができる。
【０２０３】以下、図24及び図25を参照して、上記構成
を具備する多層円板ファンA5の作動について説明する。
【０２０４】先ず、使用者が図示しない作動スイッチを
押すと、ファン駆動モータ421 が作動する。
【０２０５】ファン駆動モータ421 の駆動によってファ
ンブレード420 が回転し、ファンケーシング413 内に処
理空気取込口410aを通して外部から処理空気を吸引し、
同処理空気を、ファンブレード420 を構成する多層構成
円板ａ, ａ間の空気薄層ｂをとおして、入口側から内部
に形成された中央空間SPを通り、奥部側まで通過させ吹
出口440 から外部に吹き出す。
【０２０６】
【効果】
(1) この発明は、円板の回転によって生じる空気薄層の
自己送風機能によって、送風機能付加とともに、円板面
の空気処理機能の処理促進をはかるように構成したの
で、空気薄層に、層流剥離と、円板との相対速度増加に
よる円板表面付近の境界層の乱れ促進と、旋回失速等を
生じさせることができ、それぞれの使用目的に応じて多
数の円板にそれぞれ担持、含浸等させた触媒、脱臭剤、
乾燥剤、芳香剤、吸着剤等と空気流との接触を著しく活
発化することができ、使用目的に応じた空気処理機能を
著しく促進することができる。
【０２０７】(2) さらに、円板ファンは、円板の回転に
よって、空気との接触距離が長く、しかも対数螺旋状の
軌跡をもって流れるため、円板間隙が不均一であって
も、周方向に対して定常の偏流が生じにくく、円板の全
表面積を確実に有効に使用でき、この面からも空気処理
機能が増大する。
【０２０８】(3) 本発明では、送風用ファン部に空気処
理機能を持たせることによって、空気処理部と送風用フ
ァン部との二つの部材を一体化したため、空気処理装置
全体を構造が簡単でコンパクトにすることができ、大幅
なコストダウンが図れるとともに、別体の空気処理部の
流体抵抗が無くなるため、ファン能力の小さい空気処理
装置とすることが可能となり、しかも大幅に騒音を低減
することができる。
【０２０９】(4) ファンブレードを多層の円板から形成
し、空気と円板との剪断力によって空気に遠心力を発生
させ、送風するため、シロッコファンや軸流ファンのよ
うに、ブレード後流による渦放出による乱流騒音が無い
ので静かなファンができる。
【０２１０】また、回転可能な多層円板の間隙を狭くし
て単位体積当たりの機能剤との接触面積を増大させよう
とした場合も、円板の回転による自己送風機能が増大す
るため、通過流量の減少無しに、空気処理機能を著しく
促進することができる。即ち、円板に担持された機能剤
等と処理される空気との接触を多くでき、静かで、かつ
空気処理装置をコンパクトに保持しながら、脱臭能力を
さらに向上することができる。
【０２１１】(5) さらに、各円板毎に成分ないし分子構
造を異にする脱臭剤を担持させることができるので、便
器本体内部に発生する臭気が複数の臭気成分から形成さ
れている場合であっても、それぞれの臭気成分の分解に
最も適した脱臭剤を選択することによって、確実に脱臭
効果を図ることができる。
【０２１２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係る多層円板による空気処
理方法に用いる多層円板ファンの基本構造を示す概念的
構成説明図である。
【図２】同多層円板ファンの円板の要部拡大説明図であ
る。
【図３】同多層円板ファンの平面図である。
【図４】実際の円板間隙δと拡散方程式等に基づく好ま
しい空気薄層の間隙ｈとの比δ/hと異質物除去率との関
係を示すグラフである。
【図５】実際の円板間隙δを分子拡散・乱流拡散を考慮
して補正したδ/(d0ｎ (τ DAB)1/2 )と異質物除去率と
の関係を示すグラフである。
【図６】多層円板ファンの回転数と異質物除去率との関
係を示すグラフである。
【図７】実施例２に係る多層円板ファンを具備する脱臭
装置を装備した便器の全体斜視図である。
【図８】同全体平面図である。
【図９】便器本体の要部一部切欠平面図である。
【図１０】オゾン脱臭装置の要部一部切欠正面図であ
る。
【図１１】図10のＩ−Ｉ線断面図である。
【図１２】他の変容例に係るオゾン脱臭装置の要部一部
切欠正面図である。
【図１３】他の変容例に係るオゾン脱臭装置の要部一部
切欠正面図である。
【図１４】他の変容例に係るオゾン脱臭装置の要部一部
切欠正面図である。
【図１５】実施例３に係る脱臭装置の要部一部切欠正面
図である。
【図１６】図15のＩＩ ＩＩ線による脱臭装置の要部断
面側面図である。
【図１７】実施例４に係る多層円板ファンを取付けたた
んすの斜視図である。
【図１８】多層円板ファンの断面正面図である。
【図１９】図18のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図２０】図18のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図２１】実施例５に係る多層円板ファンを取付けた煙
集塵装置の断面図である。
【図２２】同変容例の煙集塵装置の断面図である。
【図２３】実施例６に係る芳香装置の断面図である。
【図２４】実施例７に係る空気処理装置の断面図であ
る。
【図２５】同装置の正面断面図である。
【図２６】同装置に用いる環状円板の斜視図である。
【図２７】同装置に用いる翼の斜視図である。
【図２８】同装置による乱流の発生抑止状態を示す説明
図である。
【符号の説明】
Ａ 多層円形ファン ａ 円板又は環状円板 ｂ 空気薄層
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/34 １１６ Ａ 6953−4Ｄ 53/36 Ａ 9042−4Ｄ Ｈ 9042−4Ｄ Ｂ 9042−4Ｄ Ｆ０４Ｄ 17/08 8914−3Ｈ (72)発明者 濱田 靖夫 神奈川県茅ケ崎市本村２丁目８−１ 東陶 機器株式会社茅ケ崎工場内 (72)発明者 赤松 克志 神奈川県茅ケ崎市本村２丁目８−１ 東陶 機器株式会社茅ケ崎工場内 (72)発明者 平野 綾子 神奈川県茅ケ崎市本村２丁目８−１ 東陶 機器株式会社茅ケ崎工場内

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 円板を一定の間隙を保持して多数積層す
    ることにより、円板間に空気薄層を形成するとともに、
    円板面に空気中の異質物を分解する機能を施し、円板の
    回転により生ずる空気薄層の自己送風機能によって、円
    板面に施した該分解機能の処理を促進することを特徴と
    する多層円板による空気処理方法。
  2. 【請求項２】 円板を一定の間隙を保持して多数積層す
    ることにより、円板間に空気薄層を形成するとともに、
    円板面に空気中の異質物を除去する機能を施し、円板の
    回転により生ずる空気薄層の自己送風機能によって、円
    板面に施した該除去機能の処理を促進することを特徴と
    する多層円板による空気処理方法。
  3. 【請求項３】 円板を一定の間隙を保持して多数積層す
    ることにより、円板間に空気薄層を形成するとともに、
    円板面に芳香機能を施し、円板の回転により生ずる空気
    薄層の自己送風機能によって、円板面に施した該芳香機
    能の処理を促進することを特徴とする多層円板による空
    気処理方法。
  4. 【請求項４】 積層した各円板間の間隙δが、以下の式
    で表される値をとることを特徴とする請求項１〜３のう
    ち、いずれかの請求項記載の多層円板による空気処理方
    法。 【数１】 式中: DAB＝異質物の拡散係数 ( m2/s) τ＝処理空気の円板内滞留時間 ＝( 多層円板内の空気の体積/ 流量) (s) d0 ＝円板外径 (m) n ＝回転数 ( 1/s又は rps ) δ＝円板間の間隙 (m)
  5. 【請求項５】 円板面に施した空気中の異質物の分解機
    能としては、円板に担持させた触媒及び/ 又は吸着剤を
    使用することを特徴とする請求項１又は請求項４に記載
    の多層円板による空気処理方法。
  6. 【請求項６】 円板面に施した空気中の異質物の除去機
    能としては、円板に担持させた触媒及び/ 又は吸着剤を
    使用することを特徴とする請求項２又は請求項４に記載
    の多層円板による空気処理方法。
  7. 【請求項７】 円板面に施した空気中の異質物の分解機
    能としては、円板を形成する触媒及び/ 又は吸着剤を使
    用したことを特徴とする請求項１又は請求項４に記載の
    多層円板による空気処理方法。
  8. 【請求項８】 円板面に施した空気中の異質物の除去機
    能としては、円板を形成する触媒及び/ 又は吸着剤を使
    用したことを特徴とする請求項２又は請求項４に記載の
    多層円板による空気処理方法。
  9. 【請求項９】 円板面に施した空気中の異質物の除去機
    能としては、円板に担持させた乾燥剤を使用することを
    特徴とする請求項２又は請求項４記載の多層円板による
    空気処理方法。
  10. 【請求項１０】 円板面に施した空気中の異質物の除去
    機能としては、円板を形成する乾燥剤を使用することを
    特徴とする請求項２又は請求項４に記載の多層円板によ
    る空気処理方法。
  11. 【請求項１１】 円板面に施した空気処理機能として、
    円板に担持させた芳香剤を使用することを特徴とする請
    求項３又は請求項４記載の多層円板による空気処理方
    法。
  12. 【請求項１２】 円板面に施した空気処理機能として、
    円板を形成する芳香剤を使用することを特徴とする請求
    項３又は請求項４記載の多層円板による空気処理方法。
  13. 【請求項１３】 円板面に施した空気処理機能として、
    各円板に担持させ、それぞれ異なった種類の臭気を脱臭
    可能な触媒又は吸着剤からなる脱臭剤を使用することを
    特徴とする請求項1,2 及び請求項４のうちいずれかの請
    求項記載の多層円板による空気処理方法。
  14. 【請求項１４】円板面に施した空気処理機能として各円
    板を形成し、かつそれぞれ異なった種類の臭気を脱臭可
    能としてなる脱臭剤を使用したことを特徴としてなる請
    求項1,2 及び請求項４のうちいずれかの請求項記載の多
    層円板による空気処理方法。
  15. 【請求項１５】 円板面に施した空気処理機能として、
    各円板に担持させ、それぞれ異なった種類の芳香可能な
    芳香剤を使用することを特徴とする請求項３又は請求項
    ４記載の多層円板による空気処理方法。
  16. 【請求項１６】 円板面に施した空気処理機能として各
    円板を形成し、かつそれぞれ異なった種類の芳香剤を使
    用したことを特徴としてなる請求項３または請求項４記
    載の多層円板による空気処理方法。
  17. 【請求項１７】 円板面に施した空気処理機能として、
    触媒、吸着剤、乾燥剤、芳香剤をそれぞれ２種類以上組
    合せて使用したことを特徴とする請求項１〜16のうちい
    ずれかの請求項記載の多層円板による空気処理方法。
  18. 【請求項１８】 多数積層した円板に近接してヒーター
    を設けたことを特徴とする請求項１〜17のうち、いずれ
    かの請求項記載の多層円板による空気処理方法。
  19. 【請求項１９】 空気処理機能は円板の一側面に施した
    ことを特徴とする請求項1,2,3,4,5,6,9,11,13,15および
    17のうち、いずれかの請求項記載の空気処理方法。
  20. 【請求項２０】 空気処理機能は、円板の両側面に施し
    て、空気薄層を介して相対した構成としてなる請求項１
    〜17のうち、いずれかの請求項記載の多層円板による空
    気処理方法。
  21. 【請求項２１】 円板は、金属製からなる請求項１〜17
    のうち、いずれかの請求項記載の多層円板による空気処
    理方法。
  22. 【請求項２２】 円板は、無機又は有機の不織布からな
    る請求項１〜17のうち、いずれかの請求項記載の多層円
    板による空気処理方法。
  23. 【請求項２３】 円板は、無機又は有機の繊維状素材か
    らなる請求項１〜17のうち、いずれかの請求項記載の多
    層円板による空気処理方法。
  24. 【請求項２４】 円板は、無機又は有機の多孔質素材か
    らなる請求項１〜17のうち、いずれかの請求項記載の多
    層円板による空気処理方法。
  25. 【請求項２５】 円板間に多数の翼を円周方向に一定の
    間隔をあけて介設したことを特徴とする請求項１〜17の
    うち、いずれかの請求項記載の多層円板による空気処理
    方法。
  26. 【請求項２６】 各翼の外側端を円板の外周縁から所定
    距離だけ内側に位置させたことを特徴とする請求項25記
    載の多層円板による空気処理方法。
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