JPH06185758A - 気体の除塵・除菌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置が小型であるにも拘らず、効率的に除塵
・除菌することができる気体の除塵・除菌装置を提供す
る。 【構成】 水洗塔１内に、汚染空気導入管２４と、液用
スプレーノズル３と、スプレー式オゾン溶解槽１１とを
設ける。そしてスプレー式オゾン溶解槽１１内にオゾン
供給管４３と液用ノズル４４を開口させる。スプレー式
オゾン溶解槽１１内で高濃度のオゾン水を得て、この高
濃度のオゾン水を液用スプレーノズル３から噴霧すると
共に、汚染空気を汚染空気導入管２４から噴射して、汚
染空気中の塵埃・菌等を噴霧シャワーに分離・捕集して
殺菌浄化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内部に液用スプレーノ
ズルを有する水洗塔と、この液用スプレーノズルから噴
霧される洗浄水にオゾンを溶解するためのオゾン供給装
置とを有し、水洗塔に塵埃、細菌等を含んだ汚染空気を
導入すると共に、液用スプレーノズルからオゾンを含ん
だ洗浄水を噴霧して、汚染空気中から塵埃、細菌等を噴
霧水に分離・捕集して汚染空気を清浄にするようになっ
ている、気体の除塵・除菌装置に関し、特に食品加工
室、食品保管室、病院、病院の手術室、バイオ関連の無
菌作業所、半導体関連の作業所等に適用して好適な気体
の除塵・除菌装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】気体中の塵埃、細菌等を除去するための
除塵・除菌装置は、一般に図２に示されているように、
水洗塔５０を備えている。そしてこの水洗塔５０と、除
塵・除菌すべき室例えば食品加工室５１は循環用の排気
管５２と戻し管５３で接続されている。そして排気管５
２には送風機５４、フイルタ５５が介装され、戻し管５
３には空調装置５６が介装されている。また水洗塔５０
の底部に溜まる洗浄水を反復使用するために、循環管が
設けられ、この循環管に活性炭、イオン交換樹脂等の吸
着物質を内蔵した濾過器５８、ポンプ５９等が介装され
ている。したがって、送風機５４を起動すると、食品加
工室５１から排気された塵埃、細菌等を含んだ空気は、
フイルタ５５で粗大な塵埃が除去され、水洗塔５０の下
部に導入され、そして上昇する。上昇する過程でスプレ
ーノズル５７から噴霧される水滴と接触し、空気中に含
まれる塵埃・細菌等は洗浄集塵作用により水滴の方へ移
行して空気流から分離・捕集される。捕集された塵埃等
は水洗塔５０の底部に沈降する。水洗塔５０の底部に溜
まった洗浄水は、濾過器５８で濾過されて、ポンプ５９
によりスプレーノズル５７に圧送され、前述したよう
に、再び塵埃・細菌等の除去に供される。一方、水洗塔
５０で除塵・除菌され清浄化された空気は、空調装置５
６で温度、湿度等が調整されて、戻し管５３から再び食
品加工室５１に戻される。

【０００３】以上のように、従来の除塵・除菌装置によ
っても空気を清浄化することはできるが、欠点がある。
例えば図２に示されている従来の除塵・除菌装置は、水
洗塔５０内で分離・捕集された細菌、あるいは捕集され
ずに空気中に含まれている菌に対する対策が採られてい
ないので、捕集されずに残った菌が空気流に乗って食品
加工室５１に戻ることもある。また水洗塔５０内で分離
・捕集された細菌が、滞留している間に繁殖して菌を含
んだ洗浄水がスプレーノズル５７から噴霧されることに
なる。そうすると、噴霧水滴により汚染度が増大するこ
とになる。もっとも、水洗塔５０の内の洗浄水を頻繁に
排出し、新しい洗浄水と交換すると問題はある程度解決
するが、大容量の水洗塔５０では使用する洗浄水の量も
大きいので、頻繁に洗浄水を廃棄処分にすると運転コス
トが高くなり、実用的ではない。またそのまま廃棄処分
すると環境を汚染することにもなる。

【０００４】そこで、水洗塔５０の下部の水溜まりにオ
ゾンガスをバブリングするようにした除塵・除菌装置
が、例えば特開昭６２ー６９０３３号により提案されて
いる。この装置によると、空気中から捕集された水中の
細菌をオゾンにより殺菌することはできる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、問題点
あるいは改良すべき点が認められる。例えば殺菌効果を
上げるためにはある程度のオゾン濃度が必要であるが、
浅い水位の貯留水の中でオゾンをバブリングしても、オ
ゾンは徒に貯留水から逃げオゾン濃度は高くならない。
したがって、上記の除塵・除菌装置では充分な殺菌はで
きない。前述の水洗塔５０でオゾン濃度を高くしようと
すると、水圧を上げる必要があり、そうすると貯留水の
水位を数メートルにしなければならなくなり、水洗塔が
大きくなってしまう。またオゾン濃度を高くしようとし
て、多量のオゾンを使用すると、溶解されずに多量に排
出されるため、オゾン除去用のフイルタは容量の大きな
ものとなる。したがって、本発明は装置が小型であるに
も拘らず、充分に除塵・除菌することができる気体の除
塵・除菌装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、内部に液用スプレーノズルを有する水洗
塔と、前記液用スプレーノズルから噴霧される洗浄水に
オゾンを溶解するためのオゾン供給装置とを有し、前記
水洗塔に塵埃、細菌等を含んだ汚染空気を導入すると共
に、前記液用スプレーノズルからオゾンを含んだ洗浄水
を噴霧して、汚染空気中から塵埃、細菌等を噴霧水に分
離・捕集して汚染空気を清浄化するようになっている除
塵・除菌装置において、前記オゾン供給装置は、オゾン
供給管と、オゾンを溶解する洗浄水を噴霧する液用ノズ
ルとを備え、前記オゾン供給管と前記液用ノズルは、前
記水洗塔１内に設けられたスプレー式オゾン溶解槽内に
開口するように構成される。請求項２記載の発明は、請
求項１記載の水洗塔に、除塵・除菌されて清浄化された
空気中の微細な水滴を除去する水滴除去手段が設けら
れ、該水滴除去手段の排水口は、水封止部が介装されて
いる返却管で前記水洗塔に接続されるように、そして請
求項３記載の発明は、請求項１または２記載の水洗塔に
汚染空気を導入する空気導入管が設けられ、該空気導入
管は前記水洗塔の半径方向の略中央部に開口するように
構成される。

【０００７】

【作用】オゾンを溶解する洗浄水を液用ノズルからスプ
レー式オゾン溶解槽内に噴霧する。またオゾンをオゾン
供給管から水洗塔１内に設けられたスプレー式オゾン溶
解槽内に供給する。そうすると、噴霧水とオゾンはスプ
レー式オゾン溶解槽内で効率的に接触して高濃度のオゾ
ン水が得られる。この高濃度のオゾン水を、水洗塔内に
設けられている液用スプレーノズルから噴霧する。これ
と同時に、水洗塔内に塵埃、細菌等を含んだ汚染空気を
導入する。そうすると、汚染空気は 高濃度のオゾン水
の噴霧シャワーと接触して汚染空気中の塵埃、細菌等は
噴霧シャワーに分離・捕集され清浄化される。請求項２
記載の発明は、上記発明のように作用すると共に、清浄
化された空気は水滴除去手段に至る。水滴除去手段によ
り清浄化された空気中に含まれている微細な水滴は捕集
される。そして、捕集された洗浄水は水封止部が介装さ
れている返却管で水洗塔に戻される。請求項３記載の発
明は、請求項１または２記載の発明の作用中に、塵埃、
細菌等を含んだ汚染空気は水洗塔内の半径方向の略中央
部に供給される。

【０００８】

【実施例】以下、図１によって本発明の実施例を説明す
る。図１を参照すると明らかなように、本実施例に係わ
る除塵・除菌装置Ｓは、水洗塔１と、この水洗塔１内に
クリーンルームＲ中の汚染された空気を供給する循環吸
気系２０と、水洗塔１で清浄化された空気をクリーンル
ームＲに戻す循環戻し系３０と、オゾン供給系４０とか
ら概略構成されている。

【０００９】水洗塔１は、円筒状の密閉された容器とし
て形成されている。そしてその上方部に除滴手段すなわ
ち水滴除去用のエリミネータ２が設けられ、そして最下
部は貯留部４となっている。エリミネータ２の下方に液
用スプレーノズル３が設けられている。液用スプレーノ
ズル３は、水洗塔１の半径方向の略中心部において下方
を指向している。したがって、スプレーノズル３から噴
霧される洗浄水は、四方に円錐状に霧状に広がり、その
一部は水洗塔１の側壁に達する。側壁に達した噴霧水は
水滴となり水洗塔１の側壁に沿って流下することにな
る。水洗塔１の下方部の所定位置にはフロート弁５が設
けられ、このフロート弁５により調節弁６が制御され、
貯留部４の水深Ｈが所定深さに保たれる。水洗塔１の下
部にはドレイン排水管８が設けられ、このドレイン配水
管８には開閉弁９、濾過器１０が介装されている。

【００１０】循環吸気系２０は、汚染空気吸出管２１
と、この吸出管２１に介装されている送風機２２と、空
気用のプレフイルタ２３等から概略構成されている。吸
出管２１の一方の端部は、クリーンルームＲの下方部に
開口している。したがって、塵埃、細菌等を含んで、沈
降する傾向にある汚染された空気は効率的に排出され
る。吸出管２１の他方の端部は水洗塔１の略中心部まで
延びている。そして場合によってはその先端部に上方を
指向した空気噴射ノズル２５を設けてもよい。

【００１１】循環戻し系３０は、水洗塔１の上壁に開口
している吐出管３１と、水滴除去手段としての除滴サイ
クロン３２と、クリーンルームＲの上方部に一方の端部
が開口している戻し管３３と、戻し管３３に介装されて
いる例えば活性炭のような吸着物質が充填されているオ
ゾン除去手段３４と、除滴サイクロン３２で分離された
水分を水洗塔１に返すための返却管３５とから概略構成
されている。吐出管３１の他方の端部は除滴サイクロン
３２の胴部に開口し、戻し管３３の他方は除滴サイクロ
ン３２のオーバフロー管に、また返却管３５はアンダフ
ロー管にそれぞれ接続されている。返却管３５の下方の
端部は水洗塔１の下部に接続され、その途中に水封止部
すなわちＵ字トラップ３６が介装されている。

【００１２】オゾン供給系４０は、オゾナイザ４１と、
水洗塔１内に設けられたスプレー式オゾン溶解槽１１に
開口している散気球４２とから概略構成されている。散
気球４２にはオゾナイザ４１で発生したオゾンがオゾン
供給管４３で供給されるようになっている。スプレー式
オゾン溶解槽１１は、本実施例では水洗塔１の内部を一
部仕切るような形で形成されている。すなわち水洗塔１
の側壁１２を垂直壁１４で囲み、垂直壁１４の下方の一
部が貯留部４の洗浄水Ｗ中に没するようにし、上部が開
放されたスプレー式オゾン溶解槽１１が形成されてい
る。スプレー式オゾン溶解槽１１には、前述したよう
に、散気球４２が設けられ、この散気球４２の上方に液
用ノズル４４が下方を指向して設けられている。水洗塔
１の下部すなわちスプレー式オゾン溶解槽１１の下部に
は液用循環管１５の端部が開口し、この液用循環管１５
の他方の端部は水洗塔１の上方部に設けられている液用
スプレーノズル３に接続されている。液用循環管１５に
は、循環ポンプ１６、液用濾過器１７および流量制御弁
１８が介装されている。液用循環管１５からは分岐管１
９が分岐し、この分岐管１９に液用ノズル４４が接続さ
れている。また分岐管１９には流量制御弁１８’が設け
られている。

【００１３】次に上記実施例の作用について説明する。
フロート弁５の働きにより調節弁６が開閉制御され、水
洗塔１には所定深さＨの洗浄水Ｗが水道管７から供給さ
れている。送風機２２を起動する。そうすると、クリー
ンルームＲの下方部から汚染された空気が汚染空気吸出
管２１により水洗塔１の略中央部に供給される。供給さ
れた空気は空気ノズル２５から分散して水洗塔１内に広
がり上昇する。空気ノズル２５に導かれるまでにプレフ
イルタ２３により比較的大きな塵埃が除去される。循環
ポンプ１６、オゾナイザ４１も起動する。そうすると、
貯留部４の洗浄水Ｗは循環ポンプ１６で吸引され、液用
濾過器１７で濾過され、流量制御弁１８で制御された流
量の洗浄水が液用スプレーノズル３から下方に向けて噴
霧される。

【００１４】一方、液用循環管１５から分流した洗浄水
は、分岐管１９から液用ノズル４４に達しスプレー式オ
ゾン溶解槽１１内で噴霧される。同時にオゾナイザ４１
から供給されたオゾンは、エアノズル４２から噴射され
る。液用ノズル４４から噴霧された洗浄水と、エアノズ
ル４２から噴射されたオゾンは接触し、高濃度のオゾン
水となって、貯留部４に溜まる。この貯留部４に溜まっ
た高濃度のオゾン水が、前述したように、液用スプレー
ノズル３から噴霧される。

【００１５】高濃度のオゾン水の噴霧シャワーと、空気
ノズル２５から噴射された汚染空気は、向流して接触す
る。この接触により汚染空気中の塵埃、細菌等は高濃度
のオゾン水の噴霧シャワーに分離・捕集されると共に、
殺菌される。また貯留部４の洗浄水Ｗから分離したオゾ
ンあるいは噴霧シャワーから分離したオゾンにより直接
的に殺菌される。塵埃、細菌等を取り込んだ微細な水滴
粒子は、水洗塔１の貯留部４に溜まる。貯留部４におい
てもオゾンにより殺菌される。一方、水洗塔１内で高濃
度のオゾン水の噴霧シャワー領域を通過し、洗浄された
空気は、水洗塔１内に設けられているエリミネータ２お
よび後段の除滴サイクロン３２で微細な水滴粒子が除去
される。そしてオゾン除去手段３４でオゾンが除去され
て、図には示されていないが空調装置で調整されて戻り
管３３からクリーンルームＲの上方部に再び戻る。この
時、除滴サイクロン３２で分離された洗浄水は、アンダ
ーフローとして返却管３５のＵ字トラップ３６で一時的
に溜められ、水洗塔１の貯留部４へ戻される。貯留部４
の洗浄水Ｗの汚染度が進と、開閉弁９を開いて貯留部４
の洗浄水Ｗを濾過器１０で濾過して外部に排水する。

【００１６】本実施例によると色々な効果が得られる。
例えば水洗塔１内に設けられたスプレー式オゾン溶解槽
１１は、上部が水洗塔１に開放されているので、洗浄水
に溶解しなかったオゾンが、オゾン溶解槽１１の上部か
ら水洗塔１を上昇し、汚染気体と混合接触しあらかじめ
殺菌した上で、さらに高濃度のオゾン水の噴霧と接触す
ることになるので、さらに殺菌効果が上昇すると共に、
排オゾンガスとして噴霧水をくぐり上部からオゾン除去
手段３４へ導かれる量が少なくなる。したがって、オゾ
ン除去手段３４の容量は小さくても足りる。なお、オゾ
ンは水洗塔１の貯留部４の洗浄水Ｗからも分離し、また
高濃度のオゾン水噴霧シャワーからも分離するが、これ
らの分離オゾンは汚染空気中の殺菌に有効に利用され
る。スプレー式オゾン溶解槽１１内では、前述したよう
に、高濃度のオゾン水が得られるが、液用循環管１５は
スプレー式オゾン溶解槽１１の近傍に開口しているの
で、高濃度のオゾン水を直接的に吸引し液用ノズル４４
から噴霧することができる。また、本実施例によると、
高濃度のオゾン水噴霧シャワーは下向きに、そして汚染
空気は、空気ノズル２５から上向きに噴射されるので、
噴霧シャワーと汚染空気の接触機会は大きく、除塵・除
菌効果は大きい。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、本発明によると、液用ス
プレーノズルからオゾンを含んだ洗浄水を噴霧して、汚
染空気中から塵埃、細菌等を噴霧水に分離・捕集して汚
染空気を清浄化するようになっている除塵・除菌装置の
オゾン供給装置は、オゾン供給管と、オゾンを溶解する
洗浄水を噴霧する液用ノズルとを備え、オゾン供給管と
液用ノズルは、水洗塔内に設けられたスプレー式オゾン
溶解槽内に開口しているので、スプレー式オゾン溶解槽
内で、噴霧水にオゾンを高濃度に溶解することができ
る。したがって、本発明によると、コンパクトな装置で
高濃度のオゾン水を液用スプレーノズルから噴霧するこ
とにより、汚染空気中の塵埃・菌等を分離・捕集して効
果的に清浄化できる。請求項２記載の発明によると、請
求項１記載の水洗塔に、該水洗塔で除塵・除菌されて清
浄化された空気中の微細な水滴を除去する水滴除去手段
が設けられ、該水滴除去手段の排水口は、水封止部が介
装されている返却管で水洗塔に接続されているので、請
求項１記載の発明の効果に加えて運転中にオゾンを含ん
だ洗浄水が外部に排出されることがなく、安全な除塵・
除菌装置が得られる。請求項３記載の発明は、請求項１
または２記載の水洗塔に、汚染空気を導入する空気導入
管が設けられ、該空気導入管は前記水洗塔の半径方向の
略中央部に開口しているので、汚染空気は水洗塔内に均
一に広がり、効率的に除塵・除菌される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を模式的に示す正面図である。

【図２】従来例を模式的に示す正面図である。

【符号の説明】

１ 水洗塔 ３ 液用スプレーノズル １１ スプレー式オゾン溶解槽 ２４ 空気導入管 ３２ 除滴サイクロン ３５ 返却管 ３６ Ｕ字トラップ ４１ オゾナイザ ４４ 液用ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 秋夫 千葉県四街道市鷹の台１ー３ 株式会社日 本製鋼所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に液用スプレーノズル３を有する水
   洗塔１と、前記液用スプレーノズル３から噴霧される洗
   浄水にオゾンを溶解するためのオゾン供給装置４０とを
   有し、前記水洗塔１に塵埃、細菌等を含んだ汚染空気を
   導入すると共に、前記液用スプレーノズル３からオゾン
   を含んだ洗浄水を噴霧して、汚染空気中から塵埃、細菌
   等を噴霧水に分離・捕集して汚染空気を清浄化するよう
   になっている除塵・除菌装置において、 前記オゾン供給装置４０は、オゾン供給管４３と、オゾ
   ンを溶解する洗浄水を噴霧する液用ノズル４４とを備
   え、前記オゾン供給管４３と前記液用ノズル４４は、前
   記水洗塔１内に設けられたスプレー式オゾン溶解槽１１
   内に開口していることを特徴とする気体の除塵・除菌装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の水洗塔１には、該水洗塔
   １で除塵・除菌されて清浄化された空気中の微細な水滴
   を除去する水滴除去手段３２が設けられ、該水滴除去手
   段３２の排水口は、水封止部３６が介装されている返却
   管３５で前記水洗塔１に接続されている気体の除塵・除
   菌装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の水洗塔１には、
   汚染空気を導入する空気導入管２４が設けられ、該空気
   導入管２４は前記水洗塔１の半径方向の略中央部に開口
   している気体の除塵・除菌装置。