JPS63150540A - 海塩除去システム付空気調和機 - 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、臨海地域で頻繁に見られる空気調和機内の塩
害を防止する海塩除去システム付空気調和機に関するも
のである。

従来の技術 海塩地域に建設されたホテルや工場、病院などに設置さ
れた空気調和機が、換気用に外気を導入する場合、導入
される外気に海塩粒子が多く含まれるため、フィルター
の寿命が短縮されたり、空気調和機内の送風機や金属部
の腐食を促進されたりするため、何らかの海塩粒子対策
が要望されたり（〜ていた。

従来、この種の空気調和機は第４図に示すような構成で
あった。

第４図は乾式で海塩粒子対策をおこなったもので、構成
部分を収容する本体１には、換気用の外気を取り入れる
外気取入口２を設け、また内部には、１μｍ以上の微粒
子を６０係程度除去できるプレフィルタ−４と１μｍ以
上の微粒子を９０％程度除去できる海塩除去フィルター
６とから成る外気処理チャンバー３をまず最上流に設け
、その下流に外気処理チャンバー３で処理した外気（以
下ＯＡと記す）と循環空気（以下ＲＡと記す）とを混合
するミックスチャンバー６を設け、ミックスチャンバー
６の下流にはアルミフィンに銅パイプを貫通し固定した
熱交換器７が設けられ、その直下には熱交換時、特に冷
房時に発生する凝縮水を処理するだめのドレンパン８と
ドレンパン８に集められた凝縮水を本体１の外に排出す
るためのドレン配管９が設けられている。熱交換器７の
下流には、１μｍ以上の微粒子を９０係以上除去できる
メインフィルター１０が設けられ、さらに、再加熱用の
ヒーター１１と湿度調節用の加湿器１２が設けられてお
り、最下流に送風機１３があって、吹出口１４より必要
に応じた処理をされた空気（以下ＳＡと記す）を吹き出
すよう構成されていた。ここで使用されている海塩除去
フィルター５は、図示はしていないが、二層構造で、上
流側は撥水性のポリプロピレン密層と、下流側は親水性
のポリエステル粗層とから成る。

以上のよう々構成で、空気調和機と共に送風機１３が運
転されると、換気用外気は、外気取入口２から本体１内
の最上流の外気処理チャンバー３に入り、プレフィルタ
−４を通り、海塩除去フィルター５に供給される。外気
（○Ａ）に海塩粒子が含まれていると、まず密層で除去
される。もし密層で捕集された海塩粒子が潮解により下
流側に、すなわち粗層に流入したときにはその親水性に
より、さらに下流への飛散を防止していた。このように
して海塩粒子を除去した○Ａは、ミックスチャンバー６
において、ＲＡと混合され、熱交換器７により熱交換さ
れ、メインフィルター１Ｑで１μｍ以上の微粒子を９０
多以上除去され、さらに必要に応じ、ヒーター１１で再
加熱を、加湿器１２で加湿され、吹出口１４よりＳＡと
して吹出されていた。一方、熱交換器７で熱交換される
とき発生する凝縮水は、ドレンパン８に集められ、ドレ
ン配管９によって本体１の外に排出されていた。

発明が解決しようとする問題点 以上のような従来の構成では、海塩除去フィルター５の
濾過性能が、１μｍ以上で９０％程度であることと海塩
地域における空気に含まれる海塩粒子が、ピークが３〜
５μｍの範囲に８０％程度を有する対数正規分布してい
ることにより、一般に６５μ〜引讐程度含まれていると
いわれる臨海地域の空気中の海塩粒子は、はぼ１００チ
近く海塩除去フィルター５で捕集される。しかし、その
結果として、海塩除去フィルター６は、海塩粒子を捕集
することにより、（１）圧力損失が上昇し、（２）捕集
された海塩粒子が潮解したとき（海塩粒子は７５％ＲＨ
以上になると潮解する）圧力損失がさらに上昇し、（３
）潮解した海塩粒子は海塩ミスト（滴）として下流側へ
再飛散し、空気調和機の本体１内の送風機１３やその他
の金属部の腐食を促進させるという問題点があった。

本発明は、このような問題点を解決するもので、海塩除
去フィルターが海塩粒子を除去（捕集）することによる
、（１）圧力損失の上昇と、（２）捕集された海塩粒子
の潮解による前記フィルターの圧力損失の上昇を共に抑
制し、（３）潮解した海塩粒子が前記フィルターの下流
側に海塩ミストとして飛散し、空気調和機内の送風機や
他の金属部を腐食するのを防止することを目的としてい
る。

問題点を解決するだめの手段 この問題点を解決するために本発明は、構成部分を収容
する本体と、前記本体に設けられ外気を到り入れる外気
取入口と、空気中の微粒子を除去するフィルターと、前
記外気取入口より空気を吸込み、前記フィルター他本体
内の必要構成部に空気を供給するよう設けた送風機と、
前記送風機により前記フィルターに供給される空気に含
まれる潮解性微粒子の有核凝縮を促進するための加湿器
と、前記加湿器の下流側に連続して設けられた有核凝縮
チャンバーと、前記有核凝縮チャンバーの下流側でしか
も前記フィルターの上流側に設けられたエリミネータ−
と、前記有核凝縮チャンバーの下流側に設けられた熱交
換器と、前記エリミネータ−および熱交換器の直下に設
けられたドレンパンと、熱交換された空気を吹き出す吹
出口とを有するものである。

作　　用 上記構成により、本発明による海塩除去システム付空気
調和機に換気用の外気（ＯＡ）を導入するとき、そのＯ
Ａに海塩粒子が含まれていれば、加湿器とその加湿器に
連続して設けられた有核凝縮チャンバーとによシ、海塩
粒子の有核凝縮に有効な７５％ＲＨ以上の高湿度雰囲気
を作り、そこを有核凝縮に必要な時間をかけてＯＡを流
すことにより、潮解性の海塩粒子は高湿度雰囲気中の水
分をただちに吸収し、その粒径を増す。３〜５μｍ程度
の粒径の海塩粒子であれば、相対湿度を１００％ＲＨに
すると１６〜３０μｍ程度にまで大きくなる。これは海
塩粒子の潮解性をうまく利用したもので、一般にエリミ
ネータ−が、１０μｍ以下の微粒子除去には効果はない
が、１６〜３ｏμｍ程度まで粒径を大きくすると市販の
エリミネータ−であっても９０係以上の除去が可能とな
る。このようにエリミネータ−で大きくなった海塩粒子
を除去した後、フィルターで有核凝縮で十分除去できな
かった一般大気塵を除去す；まため、フィルターの集塵
負荷が小さくなり、（１）目づまりによる圧力損失の上
昇を抑えることができ、（２）フィルターにまで海塩粒
子が到達しにくいため、フィルターで捕集した海塩粒子
の潮解によるフィルターの圧力損失の上昇をも抑えられ
る。（３）さらには潮解した海塩粒子量も非常に小さく
なるため、その再飛散による空気調和機下流側の海塩粒
子による金属腐食などを防止することができることとな
る。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図にもとづいて
説明する。なお、従来例と同一部分については同一番号
を用い、説明を省略する。

第１図において、構成部分を収容する本体１にはＯＡの
取り入れ口として外気取入口２を設け、外気取入口２に
近接した最上流に加湿器１２ｂを設け、加湿器１２′ｂ
に連続してその下流側に内面を防錆処理した有核凝縮チ
ャンバー１６を設けである。加湿器１２ｂは第２図に示
すような加湿水をジェットノズル１５から圧搾空気によ
って噴霧するもので、加湿水を０．５にμ肩の圧力で５
，６１７’ｈｒ。

圧搾空気を４　、６Ｋｙ／ｃｄ　、　６０　Ｎｌ／ｒｎ
ｉ　ｎで各々、加湿水ライン１５ａ、圧搾空気ライン１
５ｂから混合してやれば、１ｏμｍ以下のミストを均一
に噴霧できるものである。また有核凝縮チャンバー１６
は、海塩粒子の有核凝縮を十分可能とするため、その滞
留時間を１秒となる長さをもたせである。

有核凝縮チャンバー１６の出口には、詳細図で示してい
ないが塩ビ製の波板を５酎間隔で重ね、流れ方向に３０
１の長さをもつエリミネータ−１７が設けられ、その直
下にはドレンパン８ｂおよびドレン配管９が設けられて
いてエリミネータ−１７を通過する空気の速度が２　、
５ｍ／ｓｅｃとなる設計しである。このエリミネータ−
１７の下流には、有核凝縮チャンバー１６とエリミネー
タ−１７を通過しｆＣＯＡとＲＡとと混合するミックス
チャンバー６が設けである。他の構成は前述した従来例
と同じである。

以上のような構成で空気機和調とともに送風機１３が運
転されると、ＯＡが外気取入口２から本体１内に取り入
れられ、加湿器１２によって１００％ＲＨに加湿された
有核凝縮チャンバー１６に供給される。このＯＡに海塩
粒子が含まれていると、海塩粒子は有核凝縮チャンバー
１６内の加湿水を吸収し、数倍にその粒径を大きくする
。海塩粒子がその潮解性によってどれくらい大きく成長
するかについては第３図に示すように、７５％ＲＨにな
ると、湿度の上昇に伴ない粒径は大きくなり、１００％
ＲＨでは約５倍となる。従って海塩粒子が４μｍであれ
ば、十分加湿してやることにより、約２０μｍ程度にま
で成長させることができ、その結果、エリミネータ−１
７において衝突効果によりほぼ１００係除去できる。こ
のエリミネータ−１７は１３μｍ以上の微粒子を９９係
除去できる市販品である。一般的に３〜５μｍの・範囲
に８０係が含まれる海塩粒子は、この加湿器１４と有核
凝縮チャンバー１６内で１００％ＲＨに加湿してやれば
、その粒径を１５〜２６μｍ程度となり、エリミネータ
−１７でほぼ１００係除去できる。海塩粒子の有核凝縮
については、次の式があり、粒径変化や凝縮速度が計算
できる。

ここで　λ　：平均自由行程 ｄｏ：初期の海塩粒子径 ｄ　：有核凝縮した海塩粒子径 Ｄｖ：水蒸気の拡散係数 Ｍ　：水の分子量 ｔ　：時間 Ｒ：気体定数 ρｐ　＝密度 ＰＯＯ：液滴から十分離れた点での海 塩粒子の蒸気圧 Ｐｄ：海塩粒子表面での蒸気圧 も　：周囲温度 Ｔｄ：海塩粒子表面温度 （出典：エアロゾルテクノロジー　ウィリアムＣハイク
ズ著、早用−也訳、弁上出版（１９８５））以上のよう
に、海塩粒子のほとんどはエリミネータ−１７で除去さ
れるため、メインフィルター１０への海塩粒子の負荷は
小さくなり、臨海地域の海塩によるメインフィルター１
０の圧力損失の上昇を防止でき、またエリミネータ−１
７で除去できずにメインフィルター１０に到達し捕集さ
れた海塩粒子が、メインフィルター１０上で潮解を起こ
しても圧力損失の上昇は無視できる程度であり、さらに
潮解した海塩粒子（ミスト）の下流側への再飛散もなく
なり、空気調和機内の送風機１３や他の金属部の腐食が
促進されるのも防止できる。

発明の効果 以上の実施例の説明より明らかなように、本発明によれ
ば、送風機によりフィルターに供給される空気に含まれ
る潮解性微粒子の有核凝縮を促進するための加湿器と、
前記加湿器の下流側に連続して設けられる有核凝縮チャ
ンバーと、前記有核凝縮チャンバーの下流側でしかも前
記フィルターの上流側に設けられるエリミネータ−とに
より、換気用に導入する○Ａに海塩粒子が含まれている
とき、加湿器により、有核凝縮チャンバー内を十分加湿
し、必要十分の滞留時間を与えてやれば、海塩粒子は数
倍程度その径を大きくするため、エリミネータ−により
ほぼ１０ｏ％除去できるため、フィルターが海塩粒子を
捕集することによる、（１）フィルターの圧力損失の上
昇の防止、（２）捕集された海塩粒子の潮解による前記
フィルターの圧力損失の上昇の防止、（３）潮解した海
塩粒子が前記フィルターの下流側に海塩ミストとして飛
散し、空気調和機内の送風機やその他の金属部の腐食防
止ができ、また前述した結果によりフィルター取換など
のメンテナンス費用も軽減でき、その実用的効果は大き
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による海塩除去システム付空
気調和機を示す縦断面図、第２図は同加湿器の詳細図、
第３図は相対湿度と海塩粒子径との相関図、第４図は従
来例による空気調和機を示す縦断面図である。 １・・・・・本体、２・・・・・・外気取入口、７・・
・・・・熱交換ｈ、８　＋　８　ｂ・・・・・・ドレン
パン、１Ｑ・・団・メインフィルター、１２．１２ｂ・
・山・加湿器、１３・・・・・・送風機、１４・・・・
・・吹出口、１ｅ・・・・・・有核凝縮チャンバー、１
７・・・・・・エリミネータ−０代理人の氏名　弁理士
　中　尾　敏　男　ほか１名ｆ２ｈ・−７１Ｔ］蓬券 ＋５ｂ−−−、’ｙｑ’ＥＬ　７うン 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 構成部分を収容する本体と、前記本体に設けられ外気を
   取り入れる外気取入口と、空気中の微粒子を除去するフ
   ィルターと、前記外気取入口より空気を吸込み前記フィ
   ルター他本体内の必要構成部に空気を供給するよう設け
   た送風機と、前記送風機により前記フィルターに供給さ
   れる空気に含まれる潮解性微粒子の有核凝縮を促進する
   ための加湿器と、前記加湿器の下流側に連続して設けら
   れた有核凝縮チャンバーと、前記有核凝縮チャンバーの
   下流側でしかも前記フィルターの上流側に設けられたエ
   リミネーターと、前記有核凝縮チャンバーの下流側に設
   けられた熱交換器と、前記エリミネーターおよび熱交換
   器の直下に設けられるドレンパンと、熱交換された空気
   を吹き出す吹出口とから成る海塩除去システム付空気調
   和機。