JPH11506049A - 液体スプレー式空気浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明の液体スプレー式空気浄化装置は、少なくとも２つの液体移動防止部材を用いて、分離されたスプレー液ループ内に、システム内で利用されるスプレー液の実質的に全てを効果的に封入する封入構造を形成して、装置内部の電気的な要素及び他の補助的な要素の動作にスプレー液が干渉することを防止しており、かつ再循環サイクルにおいてスプレー液の損失が生ずることを最小化している。分離されたスプレー液ループは、液体スプレーチャンバ、スプレー液溜め、液溜め及び液体スプレーチャンバを互いに結合する再循環手段によって形成されている。補助的な要素には、微粒子フィルタ、ファン手段、殺菌用紫外線手段、脱出手段、加熱手段、及びコンプレッサーが含まれる。この装置は、住宅、オフィスビル、病院等の建物内の内部環境空気の質を効果的に改善するために利用できるように設計されており、かつエンジン付きの乗り物において使用できるように適合させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 液体スプレー式空気浄化装置 本出願は、Ｂｒａｄｌｅｙ Ｊ． Ｒｏｓｓによる“Ｖｏｌｃａｎｉｃ Ｇ ａｓ Ａｉｒ Ｓｃｒｕｂｂｅｒ”なる名称の１９９６年２月２日出願の米国特 許出願第６０／０１１,０８６号と、Ｂｒａｄｌｅｙ Ｊ．Ｒｏｓｓ、Ｃａｒｌ Ｊ． Ｒｏｓｓ及びＴｉｍｏｔｈｙ Ｗａｎｄｅｌｌによる“Ｖｏｌｃａｎｉ ｃ Ｇａｓ Ａｉｒ Ｓｃｒｕｂｂｅｒ”なる名称の１９９６年８月９日出願の 米国特許出願第６０／０２３，６３５とを仮出願とする一部継続出願である。発明の分野 本発明は、一般に環境空気浄化装置に関し、特に、汚染物質除去のための液体 スプレーシステムを備えた、室内環境空気品質改善のための装置に関する。 発明の背景 大気汚染物質は、室内環境空気の品質を脅かすものとして、ますます問題とな ってきている。これは、主要な都市部においてのみならず、人口の少ない地域や 、工業化が進んでいない地域においてもそれは同じである。例えば、火山の噴火 の間及び後に、火山から大気に自然に放出される有毒ガスや粒子の影響を被る地 域では、問題は特に深刻である、 一般に“ｖｏｇ”とも称される火山ガスは、刺激性が高く、危険性を孕んだ気 体成分の混合物である。この気体成分には、二酸化炭素、二酸化硫黄、硫化水素 、塩酸、水素、一酸化炭素。ふっ化水素、その他微量成分ガス及び揮発性金属が 含まれる。これらのガスの健康への悪影響としては、のどの痛み、頭痛、目や粘 膜へ損傷、気管支炎、喘息等が報告 されているが、極端な場合には死に至ることもある。火山の噴火口及び噴気口の の周辺の領域や、火山の側面の低い部分では汚染が最もひどくなるが、ｖｏｇに より生ずる大気汚染の問題は、火山の風下の領域に長く広がることがあり、室内 環境空気の品質に対する悪影響を広範囲に亘って及ぼすことがある。 ｖｏｇの有毒ガス成分の既知の水溶性に基づき、火山で汚染された（vogconta minated）室内環境空気を、水性液体スプレー式空気浄化技術を用いて効率的に 浄化することが可能である。このような技術は従来より既知であり、適当なスプ レーチャンバを通して流れる汚染した空気流を、再循環液体スプレーで処理して 、空気流から汚染物質を洗浄する過程と、ミスト除去装置を通して洗浄された空 気流を機械的に乾燥させた後、浄化された空気流を放出する過程とを一般に含む 。これらの技術は、粉塵、花粉、煤煙、エーロゾル、酸化窒素、二酸化硫黄、硫 化水素、塩酸、二酸化炭素、一酸化炭素、及びオゾンを含む多数の一般的な大気 汚染物質の除去に効果を発揮することが分かっている。それでも、液体スプレー 式空気浄化システムは、工業的な用途以外の幅広い用途に使用されるようにはな らなかった。これらのシステムを室内環境保全用として用いる場合の使用上の主 な欠点の一つは、メンテナンスに手間がかかることである。このメンテナンスの 必要性は、システム内のスプレー液の管理や制御が非効率的であることに大いに 関連している。 Ｓｅｗｅｌｌ等に１９９５年２月１４日に付与された米国特許第５，３８９， １２０号明細書には、建物の屋根と天井との間の空間に設置される標準的な冷暖 房換気装置に組み込むことにより住宅用として適合させた液体スプレー式空気浄 化システムが開示されている。しかし、基本的な空気浄化システム自体の内部に おける液体の管理及び制御の問題が効果的に解決されていないので、Ｓｅｗｅｌ ｌ等が提案したシステムの 設置形態では、必要なメンテナンスのために装置に近づくのを一層難しくしてし まうだけなのである。発明の要約 本発明は、使用されているスプレー液の効果的な管理及び制御を行えるように 設計された液体スプレー式空気浄化装置に関する。この装置は、ハウジング内に 設置された液体スプレーチャンバを有し、ハウジングは空気流入口開口、空気流 出口開口、及びハウジング内において液体スプレーチャンバを通して空気流入口 から空気流出口へ向かう流れをつくる空気流経路を備えている。液体スプレーチ ャンバは、空気流を形成するための上流入口開口と下流出口開口を備えており、 また、空気流の洗浄のために球気流に液体をスプレーするための液体スプレー手 段を備えている。また、この装置には、再循環方式で液体スプレー手段に供給さ れるスプレー液の質を維持し、空気流の洗浄からの排液を受け止める液溜め手段 と、液溜め手段から液体スプレー手段へ液体を供給する再循環手段とを備えても いる。 本発明の装置の重要な特徴は、液体スプレーチャンバ、液溜め手段、及び再循 環手段により形成された分離されたループ内に、そのなかで用いられるスプレー 液の実質的に全部を効果的に封入する封入構造である。これは、少なくとも第１ 及び第２の戦略的に設置された液体移動防止部材を含む液体移動防止手段により 達成される。第１液体移動防止手段は、液体スプレーチャンバの上流入口開口を カバーし、第２液体移動防止手段は、液体スプレーチャンバの下流出口開口をカ バーする。 分離されたスプレー液体ループの外部に、この装置は、そこを通過する空気流 から空気中の微粒子を除去するための、第１液体移動防止部材から空気流の上流 に設置されたフィルタ手段と、空気流入口開口から空気流経路に沿って空気流出 口開口に至る下流方向に流れる空気流を起こ すためのファン手段とを有する。このファン手段は、好ましくは、ハウジングの 空気流経路内の、第１の液体移動防止部材より上流か、第２の液体移動防止部材 より下流に設置される。 分離されたスプレー液体ループの内部に入れる液体の量を最小とするために、 この装置は、好ましくは、ハウジングの空気流経路内の第２の液体移動防止部材 より下流に設置され、第２の液体移動防止部材から排出される空気流から連行さ れている水分を除去すべく選択的に作用する減湿手段も備えている。この減湿手 段オプションは、好ましくは、減湿手段の上流に所望に応じて設置され、減湿手 段から排出される空気流を加熱して、空気流の湿度を低下させるべく選択的に作 用する加熱手段と共に用いられる。本発明の装置に備えられ得る他の好適なオプ ションは、ハウジングの空気流経路における分離されたスプレー液体ループの外 部に設置され、空気流を殺菌処理すべく選択的に作用する紫外線手段である。 本発明によるその分離されたループ内部のスプレー液体の封入構造は、スプレ ー液が損なわれることを防止するのに役立ち、これがなければ、装置のハウジン グ内部にある電気的な及び他の補助的構成要素の動作に干渉することになるもの であり、これによって装置のメンテナンスの必要性を減らしている。この構造は 、装置が長期間に亘ってスプレー液を補充することなく効率的に動作するのを可 能になるように、再循環サイクルからスプレー液の損失をなくすか、最小化する のにも役立つ。これによって装置に、建物の配管及び排水管に結合する必要なく 手でスプレー液を補充、排出できる可搬式ユニットとして用いるための融通性を 付与することができる。 本発明の液体スプレー式空気浄化装置は、住宅、アパート、ホテル、オフィス ビル、病院を含む様々なタイプの建物内の内部環境空気の質を 効率的に改善するために使用するのに適している。この装置は、風で駆動可能な ファン手段を備えつけ、ファン手段を駆動するために乗り物が動くことによって 作られる風を用いるようにすることにより、自動車、バス、鉄道、船、飛行機の ような様々なタイプの乗り物において使用するべく適合させることもできる。図面の簡単な説明 第１図は、本発明の原理を用いた液体スプレー式空気浄化装置の模式的な側立 面図である。 第２図は、第１図の液体スプレー式空気浄化装置の別の実施例の模式的な側立 面図である。好適実施例の説明 第１図を参照すると、本発明による液体スプレー式空気浄化装置が、ステンレ ス鋼、プラスチック、アルミニウム、またはファイバーグラスのような抗錆材料 から作られた水平方向中空矩形ハウジング１０を有している。第１図に見られる ように、このハウジング１０は、右側端部壁１２、底部壁１４、左側端部壁１６ 、及び上側壁１８を有し、内部が右下区画２０、左下区画２２、左上区画２４、 及び右上区画２６に分割されている。隣接する区画間の仕切りをなすのは、２つ の下側区画２０及び２２の間にある第１オープンフレーム部材２８、２つの左側 区画２２及び２４の間にある第２オープンフレーム部材３０、２つの上側区画２ ４及び２６の間にある第３オープンフレーム部材３２、及び２つの右側区画２６ 及び２０の間にある空気を通さない固体仕切り部材３４によって形成されている 。このハウジング１０は更に、右側端部壁１２を通して右下区画２０に連通して いる空気流入口開口３６と、上側壁１８を通して右上区画２６からの空気流の出 口となる空気流出口開口３８とを有する。 上述のようなハウジング１０の構造により、空気流がハウジング１０内を、空 気流入口開口３６、次いで右下区画２０、左下区画２２、左上区画２４、及び右 上区画２６を通して空気流出口開口３８に至る空気流経路に沿って流れることが 可能となる。第１図に示すように空気流経路には、機能的に、上流から下流に向 かって順番に、右下区画２０内に設置されているフィルタユニット４０及びコン プレッサユニット４２、左下区画２２に設置されている第１液体移動防止部材４ ４及び液体スプレーチャンバ４６、左上区画２４に設置されている第２液体移動 防止部材４８、及び右上区画２６に設置されている加熱コンデンサユニット５２ 、紫外線ユニット５４、ファンユニット５６、空気流放出チャネル５８、及び空 気流放出レジスタ６０が設けられている。 フィルタユニット４０は、好ましくはそこを通過する空気流から空中の微粒子 を除去するのに効果的な高効率（９０％以上）静電気フィルタである。このフィ ルタはハウジング１０の空気流入口開口３６から滑り込ませて装着することがで き、掃除のために取り出すことができる。 液体スプレーチャンバ４６は、左下区画２２の一番左側のコーナー部分に設置 されており、水平方向の空気流の流入のための上流入口開口６２の右側に有し、 垂直方向の空気流の流出のための下流出口開口６４をその上側に有する。液体ス プレーチャンバ４６内部には、液体スプレーチャンバ４６を通過する空気流に液 体を噴霧して、空気流の浄化を行うための液体スプレーノズルアセンブリ６６が 設置されている。液体スプレーチャンバ４６の底部には、液体スプレーノズルア センブリ６６に再循環方式で供給されるスプレー液の質を維持し、空気流の洗浄 を行った排液を受け止めるための液溜め６８が設けられる。ポンプ７０は、液溜 め６８内のスプレー液と連通し得るように設けられており、スプレー液を液溜め ６８から液体スプレーノズルアセンブリ６６に供給するための コンジット７２を通して、液体スプレーノズルアセンブリ６６と互いに連結され ている。液溜め６８は、手でスプレー液を補充するためのスプレー液補充ポート ７４、及び手でスプレー液を排出するためのスプレー液排出ポート７６を備えて いる。 第１液体移動防止部材４４は、第１開口フレーム部材２８の下流側に対して垂 直に設けられており、液体スプレーチャンバ４６の上流の入口開口６２を完全に カバーしている。第２液体移動防止部材４８は、第２開口フレーム部材３０上に 水平な姿勢で支持され、液体スプレーチャンバ４６の下流の出口開口６４を完全 にカバーしている。この液体移動防止部材４４及び４８は、双方共に従来より知 られた型のものであり、通過する水分に対する機械的バリアとして機能する移動 防止構造全体を通してのジグザグ空気流経路を作り出す複数のバッフル部材を有 する。全体として、第１及び第２液体移動防止部材４４及び４８は、液体スプレ ーチャンバ４６、液溜め６８、ポンプ７０、及びコンジット７２によって形成さ れる分離されたループ内にシステム内で使用される実質的に全てのスプレー液を 効果的に封入する封入構造をなす。例えば、特に強力なスプレー作用が必要とな る用途にこの装置を用いるためにより一層効果的な封入構造を形成する必要があ る場合には、１または２以上の追加的な液体移動防止部材を装置内の戦略的な位 置に設けてもよい。 減湿エバポレータユニット５０、加熱コンデンサユニット５２、及びコンプレ ッサユニット４２は、全て従来の圧縮冷却システムの標準的な構成要素であり、 これらの構成要素は、ハウジング１０内部に、圧縮ユニット４２から加熱コンデ ンサユニット５２、次いで減湿エバポレータユニット５０、最後に圧縮ユニット ４２に戻ってくる従来通りの冷媒循環が形成されるように機能的に互いに結合さ れる。この冷却サイクルは、減湿エバポレータユニット５０が、互いに液体移動 防止部材４８から排 出される空気流から連行された水分を除去できるようにし、それと同時に加熱コ ンデンサユニット５２が、減湿エバポレータユニット５０から排出される空気流 を加熱して、相対的に空気流の水分を低減できるように選択的に作用する。後者 の目的のために、必要ならば、例えば電気加熱要素またはガス加熱要素のような 他の加熱手段を、加熱コンデンサユニット５２の代わりに、または追加的に用い てもよい。減湿エバポレータユニット５０によって空気流から除去された水分は 、減湿エバポレータユニットから液溜め６８まで、第１液体移動防止部材４４を 通って延びるチュービング７８を介して液溜め６８に排出され、これにより分離 されたループ内部のスプレー液のより効果的な封入構造が形成される。右下区画 ２０内部の流入空気流経路にコンプレッサユニット４２を配置することにより、 そこを通過する空気流によってコンプレッサユニット４２を効果的に冷却するこ とが可能となる。冷却サイクルの動作は、右下区画２０にコンプレッサユニット ４２と共に設けられた従来の調湿機８０により制御される。 ハウジング１０を通る空気流経路に紫外線ユニット５４を設けることは、分離 されたループ内のスプレー液の効果的な封入構造により可能となる非常に重要で 好適な選択である。紫外線ユニット５４は、そこを流れる空気流を殺菌処理すべ く選択的に作用して、放出される空気流から有害なガス及び空気中の微粒子を取 り除くのみならず、細菌ウィルス及び他の病原菌を除去する。この機能により、 この装置が病院等で使用するのに特に適するものとなる。 ファンユニット５６は、空気流入口開口３６から、順番に４つの区画２０、２ ２、２４、及び２６を通り、空気流出口開口３８に至る空気流経路に沿って下流 方向に流れる空気流を引き起こすべく作用する。ファンユニット５６は、第１図 に示すように、右上区画２６における空気流 経路の下流末端に設置されるが、別の形態として、右下区画２０の空気流経路に おける上流末端に設置することも可能である。 第１図に示された液体スプレー式空気浄化装置の操作のためのさまざまな電気 的な制御機構の全ては便利のため、右下区画２０内に設置される。またこのこと はスプレー液をその分離されたループ内に効果的に封入し、電気的システムと接 触しないようにすることにより可能となっている。これらの電気的制御機構（図 示せず）には、液溜め６８内のｐＨプローブに応じて、セットされたｐＨ値を中 心にするユニットのオンオフを周期的に行い、また制御インジケータライトを作 動させるｐＨ制御機構、液溜め６８内のスプレー液レベルをセットされた値にす べくユニットを周期的にオンオフし、制御インジケータライトを作動させる液体 レベル制御機構、電源に問題が生じた場合にシステムをオフさせ、制御インジケ ータライトを作動させるユニット電流電圧誤動作制御機構、及び冷却サイクルに 関する構成要素のための出力制御機構が含まれる。右下区画２０は、一酸化炭素 または煤煙のような特定の空気流の汚染に対するアラームのような他の工学的要 素を設置するのにも便利である。ハウジング１０の壁には、さまざまな構成要素 のメンテナンスの必要性に対して便宜を図るためのアクセスパネルが設けられて いる。 第１図に示す液体スプレー式空気浄化装置の動作において、液溜め６８には、 水または酸中和アルカリ溶液を、スプレー液補充ポート７４を通して、ポンプ７ ０が効率的に動作できるだけの適当なレベルとなるまで手で注入する。ファンユ ニット５６の動作により、処理されるべき汚染物質含有空気流は、ハウジング１ ０の空気流入口開口３６にフィルタユニット４０を通して取り込まれ、そこで空 気流の中の空気中の微粒子が除去される。次いで、この空気流は第１液体移動防 止部材４４を通過して、液体スプレーチャンバ４６に入り、ここで液溜め６８か らポンプ ７０によりコンジット７２を通して供給されたスプレー液がスプレーノズルアセ ンブリ６６から噴霧されて空気がスプレー処理される。このスプレー液は、空気 流の汚染物質を洗い流し、液溜め６８に戻ってくる。次いで、洗浄された空気流 は、第２液体移動防止部材４８を通過するが、この第２液体移動防止部材４８は 空気流から水分を機械的に除去する役目を果たす。除去された水分は第２液体移 動防止部材４８から排出され、液溜め６８に戻される。次いで、空気流は脱湿エ バポレータユニット５０を通過するが、この脱湿エバポレータユニット５０は空 気流から連行された水分を除去し、除去された水分をチュービング７８を通して 液溜め６８に戻す役目を果たす。次いで、空気流は加熱コンデンサユニット５２ を通過するが、この加熱コンデンサユニット５２は空気流を加熱し、この相対的 な湿度を低下させる役目を果たす。次に、空気流は紫外線ユニット５４の近傍を 通過するが、この加熱コンデンサユニット５２は空気流を加熱し、この相対的な 湿度を低下させる役目を果たす。更に、空気流は紫外線ユニット５４の近傍を通 過するが、この紫外線ユニット５４は空気流の殺菌処理を行う。その後、空気流 は空気流放出チャネル５８を通して放出され、空気流出口開口３８にある空気流 放出レジスタ６０を通して放出される。 上記のような動作を連続的に実行する場合において、空気流の浄化を効果的に 行うための適切なｐＨレベルを確保し、かつポンプ７０の動作が可能となる適切 な液溜め内の液体レベルを確保するために液溜め内の液体はモニタされるべきで ある。必要な場合には、液溜め６８内の液体は、スプレー液排出ポート７６を通 して手で排出することができ、また補給水及び／またはアルカリ中和剤を、スプ レー液補充ポート７４を通して手で補充することも可能である。 第１図に示す手動の液溜め補充機構及び液溜め排出機構を備えた液体 スプレー式空気浄化装置は、可搬式のユニットとして設計されている。別の形態 として、この装置を液溜めへの補充及び液溜めからの排出が自動的になされるよ うに建物の水道及び下水管に結合することにより永久的に装備される形態とする こともできる。例えば、自動液溜め排出が、液溜め内の液体の量が所定の最小値 を下回るｐＨになったことに応じて行われ、自動液溜め補充が、フロート弁機構 を用いて設定された最小値を下回るレベルに液溜め内の液体レベルが下がったこ とに応じて行われる 第２図に示すのは、本発明の液体スプレー式空気浄化装置の別の実施例であっ て、自動車、バス、鉄道、船、及び航空機のようなさまざまなエンジン付きの乗 り物において使用するべく特に設計されたものである。この第２図に示す実施例 は、ステンレス鋼、プラスチック、アルミニウム、またはファイバーグラスのよ うな防錆材料から作られた水平方向に中空な矩形ハウジング１１０を有する。第 ２図に見られるように、ハウジング１１０は、上側壁１１２、下側壁１１４、左 側端部壁１１６、及び開口右側端部１１８を有する。内部垂直仕切り部材１２０ は、左側端部壁１１６と平行に、上側壁１１２から延在し、下側壁１１４に達し ており、ハウジング１１０の内部を、仕切り部材１２０の左側に仕切り部材と同 じ垂直方向の長さを有する垂直方向空気流入口チャンバ１２２と、仕切り部材１ ２０の右側の空気流入口チャンバ１２２の下側にくる水平方向液体スプレーチャ ンバ１２４とに分ける。ハウジング１１０は、上側壁１１２を通して空気流入口 チャンバ１２２に連通する空気流入口開口１２６、及びハウジングの開放右側端 １１８を通して形成される空気流出口開口１２８とを有する。 上述のハウジング１１０の構造により、空気流入口開口１２６から、空気流入 口チャンバ１２２、液体スプレーチャンバ１２４を通って空気 流出口開口１２８に達する下流方向の空気流経路に沿ったハウジング１１０内の 空気流が形成される。ハウジングの開放右側端１１８は、空気流出口開口１２８ からエンジン付きの乗り物のキャビンのような空調された空間へ浄化された空気 流を供給するためのエアフローダクト（図示せず）に接続されるように適合され ている。 第２図に示すように、空気流入口チャンバ１２２内の空気流経路に戦略的に設 置されているのは、空気流の上流から下流に向けて、順番に、そこを通過する空 気流から空気中の微粒子を効果的に除去するためのフィルタユニット１３０、空 気流を殺菌処理すべく選択的に作用する紫外線ユニット１３２、空気流出口開口 １２８に向けての空気流経路に沿った下流方向の空気流を起こすように作用する ウィンドドライバブルファンユニット１３４、空気流入口チャンバ１２２の下流 の端部を横切って水平に設置された第１液体移動防止部材１３６である。 ファンユニット１３４は、適当な流速の空気流によって駆動されるように適合 されている。エンジン付きの乗り物において使用するために特別に設計された本 発明のこの実施例においては、この装置は、乗り物の移動により生成される大気 の流れを利用してファンユニット１３４を駆動できるように設計されている。こ の目的のために、この装置はハウジング１１０の空気流入口開口１２６に機能的 に連通せしめられ、乗り物の外部にまで延在するように（図示せず）設計された ダクト部材１３８を備えている。即ちこのダクト部材１３８は、空気流入口開口 １２６から上流の方に向かって概ね垂直方向に延在しており、その入口端１４０ に対して一定の角度が設けられており、これによって車の移動によって生ずる風 に対向し受け止めるようになっている。このダクト部材１３８は、その入口端部 １４０から下流に設置された、過剰な空気流を放出するための概ね水平方向に延 在する空気流ブリーダブランチ（bleeder branch）１４２を有する。このダクト部材１３８には、空気流ブリーダブランチ １４２から下流のダクト部材内に設置された第１調節可能ダンパ部材１４４、及 び空気流ブリーダブランチ１４２内に設置された第２調節可能部ダンパ材１４６ を有し、この２つのダンパ部材１４４及び１４６は共に、ハウジング１１０の空 気流入口開口１２６に空気流を供給するためにダクト部材１３８の出口端１４８ への空気流の流速を選択的に制御するように作用し、これによって空気流がファ ンユニット１３４の駆動に効果的なレベルになる。２つのダンパ部材１４４及び １４６は、好ましくは、これらの両部材の何れか１つが開口ポジションに向かっ て移動するとき、他方はこれに応じて定ポジションに向かって移動するか、その 逆の状態となるようにリンクされているのが好ましい。 液体スプレーチャンバ１２４は、空気流入口チャンバ１２２の下流側端部に近 接する上流入口開口１５０、及びハウジング１１０の開放右側端１１８に近接す る下流側出口開口１５２を有する。液体スプレーチャンバ１２４の内部には、空 気流を浄化すべく液体スプレーチャンバ１２４を通して流れる空気流にスプレー 液を噴霧するための液体スプレーノズルアセンブリ１５４、及び液体スプレーチ ャンバ１２４の底部の排出部１５６が設けられている。ハウジング１１０の外部 には、液体スプレーノズルアセンブリ１５４に再循環方式で供給されるスプレー 液の質を維持し、空気流の浄化に用いられた排液を受け取るための液溜め１５８ が設けられている。ポンプ１６０は、液溜め１５８内のスプレー液と連通してお り、液溜め１５８から液体スプレーノズルアセンブリ１５４にスプレー液を供給 するための第１コンジット１６２を通して液体スプレーノズルアセンブリ１５４ と互いに結合されている。第２コンジット１６４は、液体スプレーチャンバ１２ ４の底部の排出部１５６と、液溜め１５８とを互いに結合しており、空気流の浄 化に用いられて排出された スプレー液を液溜め１５８に導く。コンジット１６４に結合されているのは、再 循環するスプレー液のｐＨレベルを効果的な浄化のための適切なｐＨレベルに維 持するための酸中和アルカリ材料を含有する取り替え可能なｐＨ制御キャニスタ （canister）１６６が符合されている。液溜め１５８には、手でスプレー液を補 充するために適合されたスプレー液補充ポート１６８、及び手でスプレー液を排 出するため適合されたスプレー液排出ポート１７０が備えられている。 空気流入口チャンバ１２２の下流側端部を横切って水平に設置された第１液体 移動防止部材１３６は、液体スプレーチャンバ１２４の上流側入口開口１５０を 完全にカバーしている。液体移動防止部材１７６は、空気流出口開口１２８から 上流に垂直に設置され、液体スプレーチャンバの下流側出口開口１５２を完全に カバーしている。全体として、第１液体移動防止部材１３６及び第２移動防止部 材１７２は、システム内で利用される実質的に全てのスプレー液を、液体スプレ ーチャンバ１２４、コンジット１６４、液溜め１５８、ポンプ１６０、及びコン ジット１６２によって形成される分離されたループ内に効果的に封入する封入構 造をなす。 第２図に示す実施例は、上述の第１図に関連して説明した実施例と同様に制御 される。制御機構（図示せず）には、液溜め１５８またはコンジット１６２内の ｐＨプローブに応じて所定のｐＨ値に合わせてユニットを有機的にオンオフする ｐＨコントロール、液溜め１５８内の所定のスプレー液量に合わせてユニットを 周期的にオンオフする液体レベルコントロール、及び電源の問題が生じたときに システムを周期的にオフ状態にするユニット電流及び電圧誤動作コントロールが 含まれる。更に、ファンユニット１３４は、好ましくは風による駆動と共に電気 的にも駆動され得るオプションを備えている。 第２図に示す実施例は、ハウジングの開放右側端１１８を、適切にキャビン内 の空気流ダクト（図示せず）に結合し、ダクト部材１３４を車両の外部に延出す ることによりエンジン付きの乗り物のキャビン（図示せず）内に適切に装着され 得る。この実施例の動作においては、液溜め１５８には水または酸中和アルカリ 水溶液が、スプレー液補充ポート１６８を通して手で補充され、ポンプ１６０の 効果的な動作に適切な量だけスプレー液が入れられる。乗り物の移動時には、乗 り物の移動によって生じた風が、ダクト部材１３４の入口端１４０から流入し、 ダクト部材１３８によりファンユニット１３４の駆動に効果的な流速の空気流が ハウジング１１６の入口開口１２６に供給される。空気流入口開口１２６に流入 する空気流は、フィルタユニット１３０を通過し、ここで空気流の中の空気中の 微粒子が除去され、次いで空気流の殺菌処理を行う役目を果たす紫外線ユニット １３２の近傍を通過する。次に、空気流は第１液体移動防止部材１３６を通過し て、液体スプレーチャンバ１２４に流入し、ここでポンプ１６０により液溜め１ ５８からコンジット１６２を通してスプレーノズルアセンブリ１５４に供給され たスプレー液のスプレーが行われる。このスプレー液は空気流から汚染物質を洗 い流し、排出部１５６及びコンジット１６４を通して液溜め１５８に排出されて 戻り、浄化された空気は、次に、空気流から水分を機械的に除去する役目を果た す第２液体移動防止部材１７２を通過する。除去された液体は、第２液体移動防 止部材２１７２から排出部１５６及びコンジット１６４を通して液溜め１５８に 戻る。浄化された空気流は、次いで空気流出口開口１２８を通して放出され、乗 り物のキャビンに供給される。 上述の好適実施例は、本発明の説明のためのものであり、特定の用途に応じて 装置のさまざまな構成要素の数、サイズ、容量及び位置をさまざまに変更するこ とが可能であるということを理解されたい。この装置 は、更に特定の用途の必要性に適する他のさまざまな随意に設けられる特徴を備 えていてもよく、この例を挙げると、チャコールフィルタ処理または他の特別な フィルタ処理媒体、湿度及び温度制御機構、ゾーン空気フィルタリング能力（zo ne air filtering capability）を備えるようにしたり、世界の部分の地域で共 通の単相または三相電圧を使用できるようにしてもよい。 本発明の液体スプレー式空気浄化装置は、例えば、火山ガス、スモッグ、及び 工業的な空気中の汚染物質を含む水溶性汚染物質を含有する汚染された空気の浄 化、木材を燃料とする装置及び任意の炭素系燃料を用いるエネルギー源によって 損なわれた屋内環境空気の浄化に効果を発揮する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ０８／７５７，７５８ (32)優先日 1996年11月27日 (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ロス、カール・ジェイ アメリカ合衆国カリフォルニア州95610・ シトラスハイツ・ヘザリントンウェイ 7638 (72)発明者 ワンデル、ティモシー アメリカ合衆国ハワイ州96825・ホノル ル・ハナペペループ 153 (72)発明者 ロス、ジェフリー・エス アメリカ合衆国アリゾナ州85730・ツーソ ン・サウスヘイブンハーストドライブ 3813

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．空気流入り口開口及び空気流出口開口を備えたハウジングであって、前記空 気流入口開口から前記空気流出口開口に至る、下流方向に延在する空気流経路を その内部に有する、該ハウジングと、 前記ハウジング内部に設置された液体スプレーチャンバであって、空気流がそ こを通過することを可能にする上流入口開口及び下流出口開口を備えている、該 液体スプレーチャンバと、 前記液体スプレーチャンバ内部に設置された、前記空気流の浄化効果をあげる ように前記空気流に液体を噴霧する液体スプレー手段と、 前記液体スプレー手段に再循環方式で供給される液体の質を維持し、前記空気 流の浄化に使用されて排出された液体を受け取る液溜め手段と、 前記液体スプレーチャンバ、前記液溜め手段、及び前記再循環手段によって形 成される分離されたループ内に、前記液体の実質的に全ての前記液体を効果的に 封入する封入構造をなす液体移動防止手段であって、少なくとも、前記液体スプ レーチャンバの前記上流入口開口をカバーする第１液体移動防止部材、及び前記 液体スプレーチャンバの前記下流出口開口をカバーする第２液体移動防止部材を 有する、該液体移動防止手段と、 前記分離されたループの外部の前記空気流経路上で、前記第１液体移動防止部 材の上流に設置され、そこを通過する前記空気流から微粒子を除去する効果をあ げるフィルタ手段と、 前記分離されたループの外部に設置され、前記空気流入口開口から前記空気流 経路に沿って前記空気流出口開口に至る下流向きの空気流を生起させるファン手 段とを有することを特徴とする空気浄化装置。 ２．前記フィルタ手段が、前記ハウジングの前記空気流入口開口の部位に設置さ れていることを特徴とする請求項１に記載の空気浄化装置。 ３．前記フィルタ手段が、静電気式フィルタを含むことを特徴とする請求項１に 記載の空気浄化装置。 ４．前記再循環手段が、前記液溜め手段内の液体が連通可能なポンプ、及び前記 ポンプと前記液体スプレー手段とを互いに結合する第１コンジット手段を含むこ とを特徴とする請求項１に記載の空気浄化装置。 ５．前記液溜め手段及び前記再循環手段が、前記ハウジング内に設置されている ことを特徴とする請求項４に記載の空気浄化装置。 ６．前記液溜め手段及び前記再循環手段が、前記ハウジングの外部に設置され、 前記装置が、前記液体スプレーチャンバと前記液溜め手段とを互いに結合せしめ て、前記使用済みの液体を前記液溜め手段に送り込むようにする第２コンジット 手段を更に含むことを特徴とする請求項４に記載の空気浄化装置。 ７．前記ハウジング内部の、前記第２液体移動防止部材より下流の前記空気流経 路に設置された脱出手段を更に有し、前記脱出手段が、前記分離されたループ内 の前記液体を効果的に封入する封入構造を形成するために、前記第２液体移動防 止部材から排出される空気流から連行された水分を除去するべく選択的に作用す ることを特徴とする請求項１に記載の空気浄化装置。 ８．前記脱出手段から前記液溜め手段へ除去された水分を排出するための排出手 段を更に有することを特徴とする請求項７に記載の空気浄化装置。 ９．前記ハウジング内部の、前記脱出手段より下流の前記空気流経路に設置され た加熱手段を更に有し、前記加熱手段が、前記脱出手段から排出された前記空気 流を排出するように選択的に作用し、これにより前記空気流の相対湿度を低下さ せることを特徴とする請求項７に記載の空気浄化装置。 １０．前記脱出手段が、前記ハウジング内部に設置された圧縮冷却システムのエ バポレータ要素であることを特徴とし、 前記加熱手段が、前記冷却システムのコンデンサ要素であることを特徴とする 請求項９に記載の空気浄化装置。 １１．前記冷却システムが、前記ハウジング内部の前記分離されたループの外部 に設置されたコンプレッサー要素を有し、前記コンプレッサー要素が、前記コン プレッサー要素の空気流による効果的な冷却のために前記空気流経路に配置され ていることを特徴とする請求項１０に記載の空気浄化装置。 １２．前記コンプレッサー要素が、前記第１液体移動防止部材より上流に設置さ れていることを特徴とする請求項１１に記載の空気浄化装置。 １３．前記ハウジング内部の前記分離されたループの外部の前記空気流経路に設 置された紫外線手段を更に有し、前記紫外線手段が、通過する空気流を殺菌処理 するべく選択的に作用することを特徴とする請求項１に記載の空気浄化装置。 １４．前記紫外線手段が、前記第２液体移動防止部材より下流に設置されている ことを特徴とする請求項１３に記載の空気浄化装置。 １５．前記ファン手段が、前記ハウジング内部の前記空気流経路上に設置されて いることを特徴とする請求項１に記載の空気浄化装置。 １６．前記ファン手段が、前記第２液体移動防止部材より下流に設置されている ことを特徴とする請求項１５に記載の空気浄化装置。 １７．前記ファン手段が、前記第１液体移動防止部材より上流に設置されている ことを特徴とする請求項１５に記載の空気浄化装置。 １８．前記ファン手段が、空気流により駆動可能であることを特徴とし、 前記装置が、前記空気流入口開口より上流に設置され、空気流を受け止めるた めの入口端、及び前記空気流入口開口と連通する出口端を有し ており、これによって前記ファン手段を効果的に駆動する流速の前記空気流を供 給することを特徴とする請求項１７に記載の空気浄化装置。 １９．前記ダクト手段が、前記空気流入口開口に供給される前記空気流の流速を 選択的に調節するように作用する調節可能なダンパ手段を含むことを特徴とする 請求項１８に記載の空気浄化装置。 ２０．前記ダクト手段が、過剰な空気流を放出するための空気流ブリーダブラン チを有することを特徴とし、 前記ダンパ手段が、前記ダクト手段内部の前記ブリーダブランチより下流に設 置された第１調節可能ダンパ部材と、前記ブリーダブランチ内部に設置された第 ２調節可能ダンパ部材とを含むことを特徴とする請求項１９に記載の空気浄化装 置。 ２１．前記第１調節可能ダンパ部材及び前記第２調節可能ダンパ部材が、これら の何れか一方が開放位置に動くとき、他方がそれに応じて閉位置に向かって動く か、その逆の動きをするようにリンクされていることを特徴とする請求項２０に 記載の空気浄化装置。