WO2020121703A1 - 空気清浄装置、及び空気清浄方法 - Google Patents

空気清浄装置、及び空気清浄方法 Download PDF

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修 赤坂
晃希 成畑
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    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Definitions

  • the present disclosure relates to a device for cleaning air.
  • Patent Documents 1 and 2 Conventionally, an air cleaning device that removes a gas to be removed from the air has been known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • the present disclosure aims to provide an air cleaning device that can realize a simpler configuration than ever before.
  • An air purification apparatus includes a cooling control unit that controls a humidity of air, one or a plurality of shafts, and an external cooling wall that surrounds at least a part of the one or a plurality of shafts.
  • the intake cooling/separating unit generates an air flow that takes in the humidity-controlled air, whereby the intake cooling-separating unit takes in the humidity-controlled air and performs the intake-cooling separation.
  • Section swirls the taken-in air around a first axis included in the one or more axes, whereby the intake cooling/separation section takes in the air on the first axis side of the taken-in air and the taken-in air.
  • a pressure difference is generated between the fresh air and the air on the outer wall side, and the pressure difference cools at least a part of the taken-in air, and the taken-in cooling/separating section arises from the cooled air.
  • the water droplets are centrifuged, and the one or more shafts are rotated in order to generate the air flow, generate the swirl, and perform the centrifugal separation.
  • an air cleaning method controls the humidity of air, generates an air flow that takes in the air whose humidity is controlled, and thereby takes in the air whose humidity is controlled and takes in the air.
  • Air is swirled around a first axis included in one or more axes, whereby at least one of the first axis side air of the taken-in air and the one or more axes of the taken-in air.
  • a pressure difference is generated between the air on the outer wall side surrounding the portion, and at least a part of the taken-in air is cooled by the pressure difference, and water droplets generated from the cooled air are centrifugally separated, Is generated, the swirling is generated, and the centrifugation is performed to rotate the one or more shafts.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the air cleaning device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a side view showing the appearance of the air cleaning device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the air cleaning device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the air cleaning device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart of the operation performed by the air cleaning device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a side view of the air cleaning device according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the appearance of the humidity control cooling unit according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a perspective view showing the appearance of the disassembling unit according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a perspective view showing the external appearance of the intake unit according to the second embodiment.
  • An air purification apparatus includes a cooling control unit that controls a humidity of air, one or a plurality of shafts, and an external cooling wall that surrounds at least a part of the one or a plurality of shafts.
  • the intake cooling/separating unit generates an air flow that takes in the humidity-controlled air, whereby the intake cooling-separating unit takes in the humidity-controlled air and performs the intake-cooling separation.
  • Section swirls the taken-in air around a first axis included in the one or more axes, whereby the intake cooling/separation section takes in the air on the first axis side of the taken-in air and the taken-in air.
  • a pressure difference is generated between the fresh air and the air on the outer wall side, and the pressure difference cools at least a part of the taken-in air, and the taken-in cooling/separating section arises from the cooled air.
  • the water droplets are centrifuged, and the one or more shafts are rotated in order to generate the air flow, generate the swirl, and perform the centrifugal separation.
  • the humidity control unit a gas sensor for detecting a predetermined gas, a temperature and humidity sensor for detecting the temperature and humidity of the air, the air based on the detection result of the gas sensor and the detection result of the temperature and humidity sensor. It may have a humidifier for humidifying.
  • this air purifier can clean the contaminated air according to the presence or absence of the gas to be removed and the temperature and humidity of the air.
  • this air purifier can discharge the water droplets, in which the gas to be removed is dissolved, to the outside.
  • the one or more shafts are the first shafts
  • the intake cooling/separating unit includes a propeller fan and a blade fan
  • the propeller fans are attached to the first shafts
  • the first shafts are The blade fan is attached to the first shaft, rotates when the first shaft rotates, the rotation of the propeller fan generates the airflow, and the rotation of the blade fan generates the swirl. You may let me.
  • the one or more shafts include the first shaft, the second shaft, and a third shaft
  • the intake cooling/separating unit includes the second shaft, and an intake unit that generates the airflow.
  • a cooling unit that includes the first shaft and that generates the swirl; and a third unit that includes the separation unit that performs the centrifugal separation, and that rotates the second shaft to generate the airflow. Then, the first shaft may be rotated to generate the swirl, and the third shaft may be rotated to perform the centrifugation.
  • An air cleaning method controls the humidity of air, generates an air flow that takes in the air whose humidity is controlled, thereby taking in the air whose humidity is controlled, and the taken in air. Is swung around a first axis included in one or a plurality of axes, whereby at least a part of the air on the side of the first axis of the taken air and the one or more axes of the taken air. A pressure difference is generated between the air on the side of the surrounding outer wall, at least a part of the taken-in air is cooled by the pressure difference, and water droplets generated from the cooled air are centrifuged to generate the air flow. , Rotating the one or more shafts to generate the whirl and perform the centrifugation.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the outer appearance of the air cleaning device 1 according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a side view showing the outer appearance of the air cleaning device according to the first embodiment.
  • the air purifying apparatus 1 includes an outer wall 20 in the shape of a cylindrical side surface, a duct 150 having a quadrangular cross section in which a metal mesh 140 is mounted, and the same radius as the outer wall 20. It is configured to include a protective wall 310 in the shape of a cylindrical side surface of the center line, a motor storage container 30 for storing a motor, a gas sensor 110, and a temperature/humidity sensor 120.
  • the metal mesh 140 is attached to one opening surface of the duct 150.
  • the gas sensor 110 is arranged on the side surface of the duct 150, and detects a predetermined gas contained in the air around the air cleaning device 1 and to be removed at the time of air cleaning.
  • the predetermined gas is a water-soluble gas, for example, water-soluble sulfur oxide (SOx) and/or water-soluble nitrogen oxide (NOx).
  • the outer wall 20 is provided with a plurality of discharge holes 21 penetrating the outer wall 20.
  • the discharge holes 21 are discharge holes 21A and discharge holes 21B in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the air cleaning device 1.
  • the air purifier further includes therein a shaft 10, a propeller fan 210, a first blade fan 220A, a second blade fan 220B, and a humidifier 130. To be done.
  • the shaft 10 is a rod-shaped rigid body fixed to the rotation shaft of the motor so as to rotate together with the rotation of the rotation shaft of the motor.
  • the motor is stored in the motor storage container 30.
  • the motor is not shown in FIG.
  • the motor corresponds to the motor 31 shown in FIG.
  • the shaft 10 rotates about its center line as a rotation axis.
  • the shaft 10 is fixed to the rotating shaft of the motor so that the center line of the shaft 10 coincides with the center line of the outer wall 20.
  • the shaft 10 is at least partially surrounded by an outer wall 20, as shown in FIG.
  • the propeller fan 210 is fixed to the shaft 10 so as to rotate with the rotation of the shaft 10.
  • the propeller fan 210 rotates integrally with the shaft 10 with the center line of the shaft 10 as the rotation axis.
  • the propeller fan 210 has one or more blades that rotate to generate an airflow having a component in the rotation axis direction of the propeller fan 210.
  • the propeller fan 210 is fixed to the shaft 10 at a position surrounded by the protective wall 310.
  • the first blade fan 220A is fixed to the shaft 10 so as to rotate with the rotation of the shaft 10.
  • the first blade fan 220A rotates integrally with the shaft 10 with the center line of the shaft 10 as the rotation axis.
  • the first blade fan 220A has one or more blades that generate an air flow that swirls around the rotation axis when it rotates.
  • the first blade fan 220A is fixed to the shaft 10 at a position surrounded by the outer wall 20.
  • the second blade fan 220B is fixed to the shaft 10 so as to rotate with the rotation of the shaft 10.
  • the second blade fan 220B rotates integrally with the shaft 10 with the center line of the shaft 10 as the rotation axis.
  • the second blade fan 220B has one or more blades that generate an air flow that swirls around the rotation axis by rotating.
  • the second blade fan 220B is fixed to the shaft 10 at a position surrounded by the outer wall 20.
  • the radius of the shaft body 221A of the first blade fan 220A in a cross section perpendicular to the rotation axis is smaller than the radius of the shaft body 221B of the second blade fan 220B in a cross section perpendicular to the rotation axis.
  • the first blade fan 220A, the second blade fan 220B, and the propeller fan 210 are fixed to the shaft 10 in order from the duct 150 side to the motor storage container 30 side.
  • the humidifier 130 is a humidifier that humidifies the air in the duct 150 by ejecting mist-like water from the nozzle 131, and is installed in the duct 150.
  • the humidifier 130 humidifies the air based on the detection result of the gas sensor 110 and the detection result of the temperature/humidity sensor 120.
  • the humidifier 130 may be, for example, an ultrasonic mist sprayer.
  • FIG. 4 is a sectional view of the air cleaning device 1. 4, in addition to the cross-sectional view of the air purifying apparatus 1, an arrow indicating the flow of air in the air purifying apparatus 1, dust 80 contained in the air, and a water droplet 90 that is nucleated and condensed with the dust 80 as a nucleus. A schematic diagram showing is shown.
  • the air cleaning device 1 includes a humidity control unit 100, an intake cooling separation unit 200, and a shaft rotation unit 600. Further, the intake cooling/separating unit 200 includes an intake unit 300, a cooling unit 400, and a separating unit 500.
  • the shaft rotating unit 600 includes a motor storage container 30, a motor 31 stored in the motor storage container 30, and a part of the shaft 10 (a margin portion for fixing the shaft 10 to the rotation shaft of the motor 31).
  • the shaft rotating unit 600 rotates the shaft 10 by giving an instruction to the motor 31 to rotate its rotating shaft.
  • the shaft rotation unit 600 may instruct the motor 31 to rotate its rotation shaft. That is, the shaft rotation unit 600 may receive the detection signal detected by the gas sensor 110 from the gas sensor 110, and may instruct the motor 31 to rotate its rotation shaft when the detection signal indicates a predetermined value.
  • the intake unit 300 includes a protective wall 310, a propeller fan 210, and a part of the shaft 10.
  • the propeller fan 210 rotates together with the shaft 10 to generate an airflow in which air flows in the direction indicated by the arrow in FIG.
  • the humidity control unit 100 includes a duct 150, a metal mesh 140, a gas sensor 110, a temperature/humidity sensor 120, and a humidifier 130. External air flows into the humidity control unit 100 through the metal mesh 140 due to the air flow generated by the intake unit 300.
  • the inflowing air contains dust in the air. Typical air contains about 2000 dust particles having a diameter of 0.5 ⁇ m to 0.8 ⁇ m per 1 cc of air.
  • the humidity control unit 100 controls the humidity of the air inside the humidity control unit 100. That is, the humidity controller 100 uses the humidifier 130 to humidify the air in the humidity controller 100 based on the detection result of the gas sensor 110 and the detection result of the temperature/humidity sensor 120. More specifically, the humidity control unit 100 is configured so that the air in the humidity control unit 100 will be described later only when the gas sensor 110 detects a predetermined gas (for example, when the detection signal of the gas sensor 110 indicates a predetermined value). When the air is taken into the cooling unit 400 and cooled, the air in the humidity control unit 100 is humidified so that the steam pressure of the cooled air becomes equal to or higher than the saturated steam pressure.
  • the humidity control unit 100 detects, when the gas sensor 110 detects a predetermined gas, that the temperature/humidity sensor 120 detects that the temperature of the air around the air cleaning device 1 is 25° C. and the relative humidity is 50%. If so, the humidity in the humidity controller 100 is humidified so that the temperature of the air is 20° C. and the relative humidity is 100%.
  • the temperature of the air after humidification in the humidity control unit 100 becomes lower than the temperature of the air around the air cleaning device 1 because the temperature of the humidifier 130 is ejected from the nozzle 131 when humidifying. This is because the air in the humidity control unit 100 is cooled by the heat of vaporization cooled by mist-like water.
  • the cooling unit 400 includes a part of the shaft 10, a part of the outer wall 20, and a first blade fan 220A.
  • the humidity control unit 100 causes the humidity-controlled air to flow into the cooling unit 400 by the airflow generated by the intake unit 300.
  • the intake unit 300 takes in the air, the humidity of which is controlled by the humidity control unit 100, into the cooling unit 400 as the shaft 10 rotates.
  • the first blade fan 220A rotates together with the shaft 10 as the shaft 10 rotates, and the air taken in from the humidity control unit 100 is swirled around the shaft 10. Then, a centrifugal force is generated in the air swirling around the shaft 10, and a pressure difference is generated between the air around the shaft 10 and the air around the outer wall 20.
  • the cooling unit 400 causes the air taken in from the humidity control unit 100 to swirl around the shaft 10 by the rotation of the shaft 10 to generate a pressure difference between the taken-in air between the shaft 10 side and the outer wall 20 side. By generating, at least a part of the taken-in air is cooled.
  • the cooling unit 400 takes in, from the humidity control unit 100, air whose temperature is 20° C. and relative humidity is controlled to 100%, the air around the shaft 10 of the taken-in air is set to 19° C. Cooling.
  • the vapor pressure of the cooled air is higher than the saturated vapor pressure. Therefore, in the cooled air, water droplets 90 are generated with the dust 80 contained in the cooled air as the nucleus, and the generated water droplet 90 grows by nucleated condensation with the dust 80 as the nucleus. Then, a predetermined water-soluble gas dissolves in the grown water droplet 90. For example, the water droplet 90 grows to a diameter of several ⁇ m in a period of about 5 msec due to the condensation with nuclei.
  • the separating portion 500 includes a part of the shaft 10, a part of the outer wall 20 which is a part of the outer wall 20 and is provided with a discharge hole 21, and a second blade fan 220B.
  • the air including the water droplets 90 in which a predetermined gas is melted flows into the separation unit 500 from the cooling unit 400 by the air flow generated by the intake unit 300.
  • the separation unit 500 causes the second blade fan 220B to rotate together with the shaft 10 and swirls the air flowing from the cooling unit 400 around the shaft 10. Then, a centrifugal force is generated in the air swirling around the axis 10, and the centrifugal force separates the water droplet 90 from the air containing the water droplet 90.
  • the centrifugally separated water droplets 90 collide with the outer wall 20, move along the outer wall 20 by the airflow generated by the intake unit 300, and go to the outside of the air cleaning device 1 from the discharge holes 21 provided in the outer wall 20. Is discharged.
  • the separation unit 500 discharges the predetermined gas dissolved in the water droplets 90 and the dust 80, which is the nucleus of the nucleated condensation, together with the water droplets 90 to the outside of the air cleaning device 1.
  • FIG. 5 is a flowchart of the operation performed by the air cleaning device 1.
  • the humidity control unit 100 receives from the outside of the air cleaning device 1 based on the temperature and humidity of the air around the air cleaning device 1 detected by the temperature/humidity sensor 120.
  • the humidity of the inflowing air is controlled (step S10).
  • the humidity control unit 100 controls the air so that the water vapor pressure of the cooled air becomes equal to or higher than the saturated water vapor pressure. Control humidity.
  • the intake unit 300 generates an airflow when the shaft 10 rotates, and takes in the air whose humidity is controlled by the humidity control unit 100 to the cooling unit 400 (step S20).
  • the cooling unit 400 swirls the taken-in air around the shaft 10 as the shaft 10 rotates, so that a pressure is applied between the taken-in air on the shaft 10 side and the taken-in air on the outer wall 20 side. Make a difference. At least a part of the taken-in air is adiabatically expanded and cooled by the pressure difference (step S30). Then, in the cooled air, the water vapor pressure becomes equal to or higher than the saturated water vapor pressure, and water droplets 90 having the dust 80 as a nucleus are generated in the cooled air. At this time, a predetermined water-soluble gas dissolves in the water droplet 90. Then, the air containing the water droplets 90 in which the predetermined gas is melted flows into the separation unit 500 by the airflow generated by the intake unit 300.
  • the separation unit 500 causes the air containing the water droplets 90 that has flowed in from the cooling unit 400 to swirl around the shaft 10 as the shaft 10 rotates, and separates the water droplets 90 from the air that contains the water droplets 90 that has flowed in (step S40). .. A predetermined gas is dissolved in the water droplet 90. Then, the separated water drops 90 are discharged from the discharge hole 21 to the outside of the air cleaning device 1.
  • the air cleaning device 1 can remove the water-soluble gas to be removed from the air. Further, the air cleaning device 1 does not require a scrubber device, an activated carbon filter, a heat storage layer, etc. which are required in the conventional air cleaning device.
  • the air cleaning device 1 having the above-described structure, it is possible to realize an air cleaning device having a simpler structure than the conventional one.
  • FIG. 6 is a side view of the air cleaning device 1A.
  • the air cleaning apparatus 1A includes a humidity control unit 100, a cooling unit 400A, a shaft rotating unit 600A, a separating unit 500A, a shaft rotating unit 600B, an intake unit 300A, and a shaft rotating unit. And a section 600.
  • the cooling unit 400A is configured by changing the outer wall 20 to the outer wall 20A and changing the shaft 10 to the shaft A (not shown) from the cooling unit 400 according to the first embodiment.
  • the outer wall 20A is an outer wall similar to the outer wall 20 except that its length is shorter than the length of the outer wall 20 and that the discharge hole 21 is not provided. More specifically, outer wall 20A is an outer wall obtained by removing the portion of outer wall 20 excluding the portion included in cooling unit 400 according to the first embodiment.
  • the shaft A has a length shorter than that of the shaft 10, and the motor A (not shown) stored in a shaft rotating unit 600A described later rotates together with the rotation of the motor A (not shown).
  • the shaft is the same as the shaft 10 except that it is fixed to the rotating shaft of. More specifically, the shaft A includes, from the shaft 10, a portion included in the cooling unit 400 according to the first embodiment and a margin portion (hereinafter, referred to as “first portion”) for fixing the shaft A to the rotation shaft of the motor A. It is also referred to as a "margin portion").
  • the shaft rotation unit 600A may instruct the motor A to rotate its rotation shaft.
  • the cooling unit 400A having the above-described configuration performs the same operation as the cooling unit 400 according to the first embodiment by rotating the shaft A.
  • the cooling unit 400A constitutes a humidity control cooling unit 700 together with the humidity control unit 100.
  • FIG. 7 shows a perspective view showing the appearance of the humidity control cooling unit 700.
  • the shaft rotating unit 600A includes a cylindrical duct 150A having a circular cross section, a motor A, and a first margin portion of the shaft A.
  • the center line of the tubular duct 150A matches the center line of the outer wall 20A, and the circle of the cross section of the tubular duct 150A matches the circle of the cross section of the outer wall 20A.
  • the motor A is housed in the tubular duct 150A, and the shaft A is fixed to the rotating shaft thereof.
  • the shaft rotating unit 600A rotates the shaft A by instructing the motor A to rotate its rotating shaft.
  • the separating portion 500A is configured by changing the outer wall 20 to the outer wall 20B and changing the shaft 10 to the shaft B (not shown) from the separating portion 500 according to the first embodiment.
  • outer wall 20B is an outer wall similar to the outer wall 20 except that its length is shorter than the outer wall 20. More specifically, outer wall 20B is an outer wall obtained by removing the portion of outer wall 20 excluding the portion included in the separation unit according to the first embodiment.
  • the shaft B has a length shorter than that of the shaft 10 and the motor B (not shown) stored in a shaft rotating unit 600B described later so as to rotate together with the motor B.
  • the shaft is the same as the shaft 10 except that it is fixed to the rotating shaft of. More specifically, the shaft B includes, from the shaft 10, a portion included in the separation unit 500 according to the first embodiment and a margin portion (hereinafter, referred to as “second portion”) for fixing the shaft B to the rotation shaft of the motor B. It is also referred to as a "margin portion").
  • the shaft rotation unit 600B may instruct the motor B to rotate its rotation shaft.
  • the separation unit 500A having the above-described configuration performs the same operation as the separation unit 500 according to the first embodiment by rotating the shaft B.
  • FIG. 8 shows a perspective view showing the outer appearance of the separation unit 500A.
  • the shaft rotating unit 600B includes a cylindrical duct 150B having a circular cross section, a motor B, and a second margin portion of the shaft B.
  • the center line of the cylindrical duct 150B coincides with the center line of the outer wall 20B, and the circle of the cross section of the cylindrical duct 150B coincides with the circle of the cross section of the outer wall 20B.
  • the motor B is housed in the tubular duct 150B, and the shaft B is fixed to the rotating shaft thereof.
  • Axis rotation unit 600B rotates axis B by instructing motor B to rotate its rotation axis.
  • the intake unit 300A is configured by changing the shaft 10 to the shaft C (not shown) from the intake unit 300 according to the first embodiment.
  • Axis C is similar to axis 10, except that its length is shorter than axis 10. More specifically, the shaft C is a part of the shaft 10 excluding a part included in the intake portion 300 according to the first embodiment and a margin part for fixing the shaft C to the rotation shaft of the motor 31. Is the deleted axis.
  • the take-in unit 300A having the above-described configuration performs the same operation as the take-in unit 300 according to the first embodiment when the shaft C rotates.
  • FIG. 9 is a perspective view showing the appearance of the intake unit 300A.
  • the air purification apparatus 1A has the same operation as the humidity control unit 100, the cooling unit 400A that performs the same operation as the cooling unit 400 according to the first embodiment, and the same operation as the separation unit 500 according to the first embodiment.
  • the separation unit 500A for performing the above and the capturing unit 300A for performing the same operation as the capturing unit 300 according to the first embodiment are configured. Therefore, the air cleaning device 1A can perform the same operation as the operation performed by the air cleaning device 1 according to the first embodiment.
  • the shaft A, the shaft B, and the shaft C are independent of each other, and the outer wall 20A and the outer wall 20B are independent of each other. Therefore, the air cleaning device 1A is excellent in maintainability when performing maintenance involving disassembly and assembly.
  • the intake cooling/separation unit 200 has been described as having a configuration including three blocks including an intake unit 300, a cooling unit 400, and a separation unit 500.
  • the intake cooling/separating unit 200 is not necessarily limited to the example including the three blocks.
  • the intake cooling/separating unit 200 may include a cooling/separating unit that performs both the operation performed by the cooling unit 400 and the operation performed by the separating unit 500, and the intake unit 300.
  • the cooling/separating unit replaces the first blade fan 220A and the second blade fan 220B with one blade fan for realizing both the operation of step S30 and the operation of step S40. It may be included.
  • the intake cooling/separating unit 200 has a configuration including an intake cooling unit that performs both operations of the intake unit 300 and the cooling unit 400, and a separation unit 500. It may be.
  • the intake cooling unit is assumed to include one blade fan for realizing both the operation of step S20 and the operation of step S30. Good.
  • the intake cooling/separating unit 200 has a configuration including an intake/separating unit that performs both the operation performed by the capturing unit 300 and the operation performed by the separating unit 500, and the cooling unit 400. It may be.
  • the take-in separation unit includes one blade fan for realizing both the operation of step S20 and the operation of step S40, instead of the propeller fan 210 and the second blade fan 220B. Good.
  • the intake cooling/separation unit 200 may perform the operation performed by the intake unit 300, the operation performed by the cooling unit 400, and the operation performed by the separation unit 500 as one block.
  • the intake cooling separation unit 200 performs the operations of step S20, step S30, and step S40 instead of the propeller fan 210, the first blade fan 220A, and the second blade fan 220B.
  • One blade fan may be included to realize the above three operations.
  • the cooling unit 400 has been described as including the first blade fan 220A.
  • the cooling unit 400 is not necessarily limited to the configuration including the first blade fan 220A as long as the air taken in from the humidity control unit 100 can be swirled around the shaft 10.
  • the cooling unit 400 does not include the first blade fan 220A, and may be configured to swirl the air taken in from the humidity control unit 100 around the shaft 10 due to the viscosity of the shaft 10 and the air. Good.
  • the separation unit 500 has been described as including the second blade fan 220B.
  • the separating unit 500 is not necessarily limited to the configuration including the second blade fan 220B as long as the air flowing from the cooling unit 400 can be swirled around the shaft 10.
  • the separation unit 500 may not include the second blade fan 220B, and may be configured to swirl the air flowing from the cooling unit 400 around the shaft 10 due to the viscosity of the shaft 10 and the air. .
  • the functions and/or operations and/or controls of all or part of each of the units, devices, and devices include a semiconductor device, a semiconductor integrated circuit (IC), or an LSI (large scale integration). It may be implemented by one or more electronic circuits.
  • the LSI or IC may be integrated on one chip, or may be configured by combining a plurality of chips.
  • the functional blocks other than the memory element may be integrated in one chip.
  • the term LSI or IC is used, but the term may change depending on the degree of integration, and may be called system LSI, VLSI (very large scale integration), or ULSI (ultra large scale integration).
  • a Field Programmable Gate Array (FPGA) that is programmed after the manufacture of the LSI, or a reconfigurable logic device that can reconfigure the junction relationship inside the LSI or set up circuit sections inside the LSI can be used for the same purpose.
  • each unit, device, or device can be executed by software processing.
  • the software may be recorded on a non-transitory recording medium such as one or more ROMs, optical discs, hard disk drives, etc., where the software is executed by a processor.
  • a processor causes a processor and peripheral devices to perform specific functions within the software.
  • the system or apparatus may include one or more non-transitory storage media having software recorded on it, a processor, and any required hardware devices, such as interfaces.
  • the present disclosure is widely applicable to devices for cleaning air.
  • Air purifier 10 Shaft 20, 20A, 20B Outer wall 21, 21A, 21B, 21C, 21D Discharge hole 30 Motor storage container 31 Motor 100 Humidity controller 110 Gas sensor 120 Temperature/humidity sensor 130 Humidifier 140 Metal mesh 150 Duct 200 Intake cooling/separating unit 210 Propeller fan 220A First blade fan 220B Second blade fan 300, 300A Intake unit 400, 400A Cooling unit 500, 500A Separation unit

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Abstract

空気の湿度を制御する湿度制御部（１００）と、一または複数の軸と、前記一または複数の軸の少なくとも一部を取り囲む外壁とを有する取込冷却分離部（２００）を含み、前記取込冷却分離部は前記湿度が制御された空気を取り込む気流を発生させ、これにより、前記取込冷却分離部は前記湿度が制御された空気を取り込み、前記取込冷却分離部は前記取り込んだ空気を前記一または複数の軸に含まれる第１軸の周りに旋回させ、これにより、前記取込冷却分離部は前記取り込んだ空気の前記第１軸側の空気と前記取り込んだ空気の前記外壁側の空気との間に圧力差を生じさせ、前記圧力差によって、前記取り込んだ空気の少なくとも一部が冷却され、前記取込冷却分離部は、前記冷却された空気から生じた水滴を遠心分離し、前記気流の発生、前記旋回の発生及び前記遠心分離を行うため前記一または複数の軸を回転させる、空気清浄装置（１）。

Description

空気清浄装置、及び空気清浄方法
　本開示は、空気を清浄する装置に関する。
　従来、空気中から、除去対象とするガスを除去する空気清浄装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
特開２００４－６６０９０号公報 特開２０００－４２３５０号公報
　従来の空気清浄装置よりも簡便な構成の空気清浄装置が望まれる。
　このため、本開示は、従来よりも簡便な構成を実現することができる空気清浄装置を提供することを目的とする。
　本開示の一態様に係る空気清浄装置は、空気の湿度を制御する湿度制御部と、一または複数の軸と、前記一または複数の軸の少なくとも一部を取り囲む外壁とを有する取込冷却分離部を含み、前記取込冷却分離部は前記湿度が制御された空気を取り込む気流を発生させ、これにより、前記取込冷却分離部は前記湿度が制御された空気を取り込み、前記取込冷却分離部は前記取り込んだ空気を前記一または複数の軸に含まれる第１軸の周りに旋回させ、これにより、前記取込冷却分離部は前記取り込んだ空気の前記第１軸側の空気と前記取り込んだ空気の前記外壁側の空気との間に圧力差を生じさせ、前記圧力差によって、前記取り込んだ空気の少なくとも一部が冷却され、前記取込冷却分離部は、前記冷却された空気から生じた水滴を遠心分離し、前記気流の発生、前記旋回の発生及び前記遠心分離を行うため前記一または複数の軸を回転させる。
　また、本開示の一態様に係る空気清浄方法は、空気の湿度を制御し、前記湿度が制御された空気を取り込む気流を発生させ、これにより、前記湿度が制御された空気を取り込み、前記取り込んだ空気を一または複数の軸に含まれる第１軸の周りに旋回させ、これにより、前記取り込んだ空気の前記第１軸側の空気と前記取り込んだ空気の前記一または複数の軸の少なくとも一部を取り囲む外壁側の空気との間に圧力差を生じさせ、前記圧力差によって、前記取り込んだ空気の少なくとも一部が冷却され、前記冷却された空気から生じた水滴を遠心分離し、前記気流の発生、前記旋回の発生及び前記遠心分離を行うため前記一または複数の軸を回転させる。
　本開示の一態様に係る空気清浄装置、及び空気清浄方法によると、従来よりも簡便な構成を実現することができる。
図１は、実施の形態１に係る空気清浄装置の外観を示す斜視図 図２は、実施の形態１に係る空気清浄装置の外観を示す側面図 図３は、実施の形態１に係る空気清浄装置の分解斜視図 図４は、実施の形態１に係る空気清浄装置の断面図 図５は、実施の形態１に係る空気清浄装置が行う動作のフローチャート 図６は、実施の形態２に係る空気清浄装置の側面図 図７は、実施の形態２に係る湿度制御冷却部の外観を示す斜視図 図８は、実施の形態２に係る分解部の外観を示す斜視図 図９は、実施の形態２に係る取込部の外観を示す斜視図
　本開示の一態様に係る空気清浄装置は、空気の湿度を制御する湿度制御部と、一または複数の軸と、前記一または複数の軸の少なくとも一部を取り囲む外壁とを有する取込冷却分離部を含み、前記取込冷却分離部は前記湿度が制御された空気を取り込む気流を発生させ、これにより、前記取込冷却分離部は前記湿度が制御された空気を取り込み、前記取込冷却分離部は前記取り込んだ空気を前記一または複数の軸に含まれる第１軸の周りに旋回させ、これにより、前記取込冷却分離部は前記取り込んだ空気の前記第１軸側の空気と前記取り込んだ空気の前記外壁側の空気との間に圧力差を生じさせ、前記圧力差によって、前記取り込んだ空気の少なくとも一部が冷却され、前記取込冷却分離部は、前記冷却された空気から生じた水滴を遠心分離し、前記気流の発生、前記旋回の発生及び前記遠心分離を行うため前記一または複数の軸を回転させる。
　上記構成の空気清浄装置によると、除去対象とするガスが水溶性ガスである場合に、空気中に含まれる除去対象とするガスは、冷却によって生じた水滴に溶け込む。そして、除去対象とするガスが溶け込んだ水滴は、空気から分離される。このように、上記構成の空気清浄装置は、空気中から、除去対象とするガスを除去することができる。また、上記構成の空気清浄装置は、従来の空気清浄装置で必要となる、スクラバ装置、活性炭フィルタ、蓄熱層等を必要としない。
　従って、上記構成の空気清浄装置によると、従来よりも簡便な構成の空気清浄装置を実現することができる。
　また、前記湿度制御部は、所定のガスを検出するガスセンサと、空気の温度及び湿度を検出する温湿度センサと、前記ガスセンサの検出結果と前記温湿度センサの検出結果とに基づいて前記空気を加湿する加湿器とを有するとしてもよい。
　これにより、この空気清浄装置は、除去対象とするガスの有無と空気の温度及び湿度とに応じた汚染空気の清浄を行うことができる。
　また、前記外壁には、前記遠心分離された水滴を外部に排出するための排出孔が設けられているとしてもよい。
　これにより、この空気清浄装置は、除去対象とするガスが溶け込んだ水滴を外部に排出することができる。
　また、前記一または複数の軸は前記第１軸であり、前記取込冷却分離部は、プロペラファンとブレードファンを含み、前記プロペラファンは、前記第１軸に取り付けられ、前記第１軸が回転すると回転し、前記ブレードファンは、前記第１軸に取り付けられ、前記第１軸が回転すると回転し、前記プロペラファンの回転は前記気流を発生させ、前記ブレードファンの回転は前記旋回を発生させてもよい。
　これにより、この空気清浄装置は、より効率的に汚染空気の清浄を行うことができる。
　また、前記一または複数の軸は前記第１軸、第２軸、第３軸を含み、前記取込冷却分離部は、前記第２軸を含み、かつ、前記気流を発生させる取込部と、前記第１軸を含み、かつ、前記旋回を発生させる冷却部と、前記第３軸を含み、かつ、前記遠心分離を行う分離部を含み、前記気流を発生させるため前記第２軸を回転させ、前記旋回を発生させるため前記第１軸を回転させ、前記遠心分離を行うため前記第３軸を回転させてもよい。
　これにより、この空気清浄装置によれば、よりメンテナンス性に優れた空気清浄装置を提供することができる。
　また、前記取込部は、プロペラファンを含み、前記冷却部は、ブレードファンを含み、前記プロペラファンは、前記第２軸に取り付けられ、かつ、前記第２軸が回転すると回転し、前記ブレードファンは、前記第１軸に取り付けられ、かつ、前記第１軸が回転すると回転し、前記プロペラファンの回転は前記気流を発生させ、前記ブレードファンの回転は前記旋回を発生させてもよい。
　これにより、この空気清浄装置は、より効率的に汚染空気の清浄を行うことができる。
　本開示の一態様に係る空気清浄方法は、空気の湿度を制御し、前記湿度が制御された空気を取り込む気流を発生させ、これにより、前記湿度が制御された空気を取り込み、前記取り込んだ空気を一または複数の軸に含まれる第１軸の周りに旋回させ、これにより、前記取り込んだ空気の前記第１軸側の空気と前記取り込んだ空気の前記一または複数の軸の少なくとも一部を取り囲む外壁側の空気との間に圧力差を生じさせ、前記圧力差によって、前記取り込んだ空気の少なくとも一部が冷却され、前記冷却された空気から生じた水滴を遠心分離し、前記気流の発生、前記旋回の発生及び前記遠心分離を行うため前記一または複数の軸を回転させる。
　上記構成の空気清浄方法によると、除去対象とするガスが水溶性ガスである場合に、空気中に含まれる除去対象とするガスは、冷却によって生じた水滴に溶け込む。そして、除去対処とするガスが溶け込んだ水滴は、空気から分離される。このように、上記空気清浄方法は、空気中から、除去対象とするガスを除去することができる。また、上記空気清浄方法により汚染空気の清浄を行う空気清浄装置は、従来の空気清浄装置で必要となる、スクラバ装置、活性炭フィルタ、蓄熱層等を必要としない。
　従って、上記空気清浄方法によると、従来よりも簡便な構成の空気清浄装置を実現することができる。
　以下、本開示の一態様に係る空気清浄装置の具体例について、図面を参照しながら説明する。ここで示す実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。従って、以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、並びに、ステップ（工程）及びステップの順序等は、一例であって本開示を限定するものではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意に付加可能な構成要素である。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。
　（実施の形態１）
　図１は、実施の形態１に係る空気清浄装置１の外観を示す斜視図であり、図２は、実施の形態１に係る空気清浄装置の外観を示す側面図である。
　図１、図２に示すように、空気清浄装置１は、円筒の側面の形状をした外壁２０と、金属メッシュ１４０が装着された、断面が四角形のダクト１５０と、外壁２０と同じ半径で同じ中心線の円筒の側面の形状をした保護壁３１０と、モータを格納するモータ格納容器３０と、ガスセンサ１１０と、温湿度センサ１２０とを含んで構成される。金属メッシュ１４０はダクト１５０の一方の開口面に装着される。
　ガスセンサ１１０は、ダクト１５０の側面に配置され、空気清浄装置１の周囲の空気に含まれる、空気清浄の際の除去対象となる所定のガスを検出する。所定のガスは、水溶性のガスであって、例えば、水溶性の硫黄酸化物（ＳＯｘ）、及び/又は、水溶性の窒素酸化物（ＮＯｘ）である。
　温湿度センサ１２０は、ダクト１５０の側面に配置され、空気清浄装置１の周囲の空気の温度及び湿度を検出する。
　外壁２０には、外壁２０を貫通する複数の排出孔２１が設けられている。排出孔２１は、図１、図２において、排出孔２１Ａ、排出孔２１Ｂである。
　図３は、空気清浄装置１の分解斜視図である。
　図３に示すように、空気清浄装置は、その内部に、軸１０と、プロペラファン２１０と、第１のブレードファン２２０Ａと、第２のブレードファン２２０Ｂと、加湿器１３０とをさらに含んで構成される。
　軸１０は、モータの回転軸の回転と共に回転するように、モータの回転軸に固定された棒状の剛体である。モータはモータ格納容器３０に格納される。モータは図３に図示されていない。モータは図４に示すモータ３１に対応する。軸１０は、その中心線を回転軸として回転する。軸１０は、その中心線が、外壁２０の中心線と一致するように、モータの回転軸に固定される。軸１０は、図３に図示されるように、少なくとも一部が外壁２０により取り囲まれている。
　プロペラファン２１０は、軸１０の回転と共に回転するように軸１０に固定される。プロペラファン２１０は、軸１０の中心線を回転軸として、軸１０と一体に回転する。プロペラファン２１０は、回転することで、プロペラファン２１０の回転軸方向の成分を有する気流を生じさせる１以上の羽根を有する。プロペラファン２１０は、保護壁３１０に取り囲まれる位置に、軸１０に固定される。
　第１のブレードファン２２０Ａは、軸１０の回転と共に回転するように軸１０に固定される。第１のブレードファン２２０Ａは、軸１０の中心線を回転軸として、軸１０と一体に回転する。第１のブレードファン２２０Ａは、回転することで、回転軸周りに旋回する気流を生じさせる１以上の羽根を有する。第１のブレードファン２２０Ａは、外壁２０により取り囲まれる位置に、軸１０に固定される。
　第２のブレードファン２２０Ｂは、軸１０の回転と共に回転するように軸１０に固定される。第２のブレードファン２２０Ｂは、軸１０の中心線を回転軸として、軸１０と一体に回転する。第２のブレードファン２２０Ｂは、回転することで、回転軸周りに旋回する気流を生じさせる１以上の羽根を有する。第２のブレードファン２２０Ｂは、外壁２０により取り囲まれる位置に、軸１０に固定される。
　第１のブレードファン２２０Ａの軸体２２１Ａの、回転軸と垂直な断面における半径は、第２のブレードファン２２０Ｂの軸体２２１Ｂの、回転軸と垂直な断面における半径よりも小さい。
　軸１０には、ダクト１５０側からモータ格納容器３０側へと順に、第１のブレードファン２２０Ａ、第２のブレードファン２２０Ｂ、及び、プロペラファン２１０が固定される。
　加湿器１３０は、ノズル１３１から霧状の水を噴出することでダクト１５０内の空気を加湿する加湿器であって、ダクト１５０内に設置される。加湿器１３０は、ガスセンサ１１０の検出結果と温湿度センサ１２０の検出結果とに基づいて空気を加湿する。加湿器１３０は、例えば、超音波方式のミスト噴霧器であってよい。
　図４は、空気清浄装置１の断面図である。図４には、空気清浄装置１の断面図に加えて、空気清浄装置１における空気の流れを示す矢印と、空気中に含まれる塵埃８０と、塵埃８０を核として有核凝縮した水滴９０とを示す模式図が重ねて図示されている。
　図４に示されるように、空気清浄装置１は、湿度制御部１００と、取込冷却分離部２００と、軸回転部６００を含む。また、取込冷却分離部２００は、取込部３００と、冷却部４００と、分離部５００を含む。
　軸回転部６００は、モータ格納容器３０と、モータ格納容器３０に格納されたモータ３１と、軸１０の一部（軸１０をモータ３１の回転軸に固定するためののりしろ部分）とを含む。軸回転部６００は、モータ３１へその回転軸を回転する指示を行うことで、軸１０を回転させる。
　後述するガスセンサ１１０が所定のガスを検出した場合、軸回転部６００は、モータ３１にその回転軸を回転することを指示してもよい。つまり、軸回転部６００は、ガスセンサ１１０からガスセンサ１１０が検出した検出信号を受け取り、当該検出信号が所定値を示す場合に、モータ３１にその回転軸を回転することを指示してもよい。
　取込部３００は、保護壁３１０と、プロペラファン２１０と、軸１０の一部とを含む。取込部３００は、軸１０が回転することで、プロペラファン２１０が軸１０と共に回転し、図４中の矢印で示される向きに空気が流れる気流を発生する。
　湿度制御部１００は、ダクト１５０と、金属メッシュ１４０と、ガスセンサ１１０と、温湿度センサ１２０と、加湿器１３０とを含む。湿度制御部１００には、取込部３００により発生された気流により、金属メッシュ１４０を通して、外部の空気が流入する。流入する空気には、空気中の塵埃が含まれる。典型的な空気には、直径０．５μｍ～０．８μｍのサイズの塵埃が、空気１ｃｃ当たり約２０００個程度含まれる。
　湿度制御部１００は、湿度制御部１００内の空気の湿度を制御する。すなわち、湿度制御部１００は、加湿器１３０を用いて、ガスセンサ１１０の検出結果と、温湿度センサ１２０の検出結果とに基づいて、湿度制御部１００内の空気を加湿する。より具体的には、湿度制御部１００は、ガスセンサ１１０が所定のガスを検出した場合（例えば、ガスセンサ１１０の検出信号が所定値を示す場合）に限って、湿度制御部１００内の空気が後述の冷却部４００に取り込まれて冷却されるときに、その冷却される空気の水蒸気圧が飽和水蒸気圧以上となるように、湿度制御部１００内の空気を加湿する。
　例えば、湿度制御部１００は、ガスセンサ１１０により所定のガスが検出された場合において、温湿度センサ１２０により、空気清浄装置１の周囲の空気の温度が２５℃で相対湿度が５０％であると検出された場合には、湿度制御部１００内の空気の温度が２０℃で相対湿度が１００％となるように加湿する。ここで、空気清浄装置１の周囲の空気の温度よりも、湿度制御部１００内の加湿後の空気の温度の方が低くなるのは、加湿器１３０が加湿する際にノズル１３１から噴出される霧状の水による気化熱冷却により、湿度制御部１００内の空気が冷却されるためである。
　冷却部４００は、軸１０の一部と、外壁２０の一部と、第１のブレードファン２２０Ａとを含む。冷却部４００には、取込部３００により発生された気流により、湿度制御部１００から、湿度を制御された空気が流入する。言い換えれば、取込部３００は、軸１０が回転することで、湿度制御部１００により湿度を制御された空気を、冷却部４００に取り込む。冷却部４００は、軸１０が回転することで、第１のブレードファン２２０Ａが軸１０と共に回転し、湿度制御部１００から取り込んだ空気を、軸１０周りに旋回させる。すると、軸１０周りに旋回する空気に遠心力が生じ、軸１０周辺の空気と外壁２０周辺の空気との間に圧力差が生じる。そして、この圧力差に起因して軸１０周辺の空気が断熱膨張し、軸１０周辺の空気が冷却される。すなわち、冷却部４００は、軸１０が回転することで、湿度制御部１００から取り込んだ空気を軸１０周りに旋回させて、取り込んだ空気の軸１０側と外壁２０側との間に圧力差を生じさせることで、取り込んだ空気の少なくとも一部を冷却する。
　例えば、冷却部４００は、湿度制御部１００から、温度が２０℃で相対湿度が１００％に制御された空気を取り込んだ場合に、取り込んだ空気のうちの軸１０周辺の空気を、１９℃に冷却する。
　冷却された空気は、水蒸気圧が飽和水蒸気圧以上となる。このため、冷却された空気には、冷却された空気に含まれる塵埃８０を核として水滴９０が発生し、発生した水滴９０は、塵埃８０を核とする有核凝縮により成長する。そして、成長した水滴９０に、水溶性の所定のガスが溶け込む。例えば、水滴９０は、有核凝縮により、約５ｍｓｅｃの期間で直径数μｍ程度に成長する。
　分離部５００は、軸１０の一部と、外壁２０の一部であって、排出孔２１が設けられている部分を含む外壁２０の一部と、第２のブレードファン２２０Ｂとを含む。分離部５００には、取込部３００により発生された気流により、冷却部４００から、所定のガスが溶け込んだ水滴９０を含む空気が流入する。分離部５００は、軸１０が回転することで、第２のブレードファン２２０Ｂが軸１０と共に回転し、冷却部４００から流入した空気を、軸１０周りに旋回させる。すると、軸１０周りに旋回する空気に遠心力が生じ、遠心力により、水滴９０を含む空気から水滴９０が遠心分離される。遠心分離された水滴９０は、外壁２０に衝突し、取込部３００により発生された気流により外壁２０に沿って移動し、外壁２０に設けられた排出孔２１から、空気清浄装置１の外部へと排出される。このように、分離部５００は、水滴９０に溶け込んだ所定のガスと、その有核凝縮の核となった塵埃８０とを、水滴９０と共に空気清浄装置１の外部へと排出する。
　以下、空気清浄装置１が空気を清浄する際に行う動作について、フローチャートを参照しながら説明する。
　図５は、空気清浄装置１が行う動作のフローチャートである。
　湿度制御部１００は、ガスセンサ１１０が水溶性の所定のガスを検出すると、温湿度センサ１２０により検出された空気清浄装置１の周囲の空気の温度及び湿度に基づいて、空気清浄装置１の外部から流入した空気の湿度を制御する（ステップＳ１０）。この際、湿度制御部１００は、湿度制御部１００内の空気が冷却部４００に取り込まれて冷却される場合に、その冷却される空気の水蒸気圧が飽和水蒸気圧以上となるように、空気の湿度を制御する。
　取込部３００は、軸１０が回転することで気流を発生させて、湿度制御部１００により湿度を制御された空気を冷却部４００に取り込む（ステップＳ２０）。
　冷却部４００は、取り込んだ空気を、軸１０が回転することで軸１０周りに旋回させて、取り込んだ空気の軸１０側の空気と前記取り込んだ空気の外壁２０側の空気との間に圧力差を生じさせる。前記圧力差によって、取り込んだ空気の少なくとも一部を断熱膨張させて冷却する（ステップＳ３０）。すると、冷却された空気は、水蒸気圧が飽和水蒸気圧以上となり、冷却された空気に、塵埃８０を核とする水滴９０が発生する。この際、水滴９０に、水溶性の所定のガスが溶け込む。そして、所定のガスが溶け込んだ水滴９０を含む空気は、取込部３００により発生された気流により、分離部５００へ流入する。
　分離部５００は、冷却部４００から流入した水滴９０を含む空気を、軸１０が回転することで軸１０周りに旋回させて、流入した水滴９０を含む空気から水滴９０を分離する（ステップＳ４０）。水滴９０には所定のガスが溶け込んでいる。そして、分離された水滴９０が、排出孔２１から空気清浄装置１の外部へと排出される。
　上述した通り、空気清浄装置１は、空気中から、除去対象とする水溶性のガスを除去することができる。また、空気清浄装置１は、従来の空気清浄装置で必要となる、スクラバ装置、活性炭フィルタ、蓄熱層等を必要としない。
　従って、上記構成の空気清浄装置１によると、従来よりも簡便な構成の空気清浄装置を実現することができる。
　（実施の形態２）
　ここでは、実施の形態１に係る空気清浄装置１から、その構成の一部が変更された実施の形態２に係る空気清浄装置１Ａについて説明する。以下では、空気清浄装置１と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、空気清浄装置１との相違点を中心に説明する。
　図６は、空気清浄装置１Ａの側面図である。
　図６に示されるように、空気清浄装置１Ａは、湿度制御部１００と、冷却部４００Ａと、軸回転部６００Ａと、分離部５００Ａと、軸回転部６００Ｂと、取込部３００Ａと、軸回転部６００とを備える。
　冷却部４００Ａは、実施の形態１に係る冷却部４００から、外壁２０が外壁２０Ａに変更され、軸１０が軸Ａ（図示されず）に変更されて構成される。
　外壁２０Ａは、その長さが、外壁２０の長さより短くなっている点、及び、排出孔２１が設けられていない点を除いて、外壁２０と同様の外壁である。より具体的には、外壁２０Ａは、外壁２０から、実施の形態１に係る冷却部４００に含まれる部分を除いた部分が削除された外壁である。
　軸Ａは、その長さが、軸１０から短くなっている点、及び、後述する軸回転部６００Ａに格納されるモータＡ（図示されず）の回転軸の回転と共に回転するように、モータＡの回転軸に固定されている点を除いて、軸１０と同様の軸である。より具体的には、軸Ａは、軸１０から、実施の形態１に係る冷却部４００に含まれる部分と、軸ＡをモータＡの回転軸に固定するためののりしろ部分（以下、「第１のりしろ部分」とも称する。）とを除いた部分が削除された軸である。ガスセンサ１１０が所定のガスを検出した場合、軸回転部６００Ａは、モータＡにその回転軸を回転することを指示してもよい。
　上記構成の冷却部４００Ａは、軸Ａが回転することで、実施の形態１に係る冷却部４００と同様の動作を行う。
　冷却部４００Ａは、湿度制御部１００と共に、湿度制御冷却部７００を構成する。
　図７に、湿度制御冷却部７００の外観を示す斜視図を示す。
　軸回転部６００Ａは、断面が円の筒型ダクト１５０Ａと、モータＡと、軸Ａの第１のりしろ部分とを含む。
　筒型ダクト１５０Ａの中心線は、外壁２０Ａの中心線と一致し、筒型ダクト１５０Ａの断面の円は、外壁２０Ａの断面の円と一致する。
　モータＡは、筒型ダクト１５０Ａに格納され、その回転軸に軸Ａを固定する。
　軸回転部６００Ａは、モータＡへその回転軸を回転する指示を行うことで、軸Ａを回転させる。
　分離部５００Ａは、実施の形態１に係る分離部５００から、外壁２０が外壁２０Ｂに変更され、軸１０が軸Ｂ（図示されず）に変更されて構成される。
　外壁２０Ｂは、その長さが外壁２０から短くなっている点を除いて、外壁２０と同様の外壁である。より具体的には、外壁２０Ｂは、外壁２０から、実施の形態１に係る分離部に含まれる部分を除いた部分が削除された外壁である。
　軸Ｂは、その長さが、軸１０から短くなっている点、及び、後述する軸回転部６００Ｂに格納されるモータＢ（図示されず）の回転軸の回転と共に回転するように、モータＢの回転軸に固定されている点を除いて、軸１０と同様の軸である。より具体的には、軸Ｂは、軸１０から、実施の形態１に係る分離部５００に含まれる部分と、軸ＢをモータＢの回転軸に固定するためののりしろ部分（以下、「第２のりしろ部分」とも称する。）とを除いた部分が削除された軸である。ガスセンサ１１０が所定のガスを検出した場合、軸回転部６００Ｂは、モータＢにその回転軸を回転することを指示してもよい。
　上記構成の分離部５００Ａは、軸Ｂが回転することで、実施の形態１に係る分離部５００と同様の動作を行う。
　図８に、分離部５００Ａの外観を示す斜視図を示す。
　軸回転部６００Ｂは、断面が円の筒型ダクト１５０Ｂと、とモータＢと、軸Ｂの第２のりしろ部分とを含む。
　筒型ダクト１５０Ｂの中心線は、外壁２０Ｂの中心線と一致し、筒型ダクト１５０Ｂの断面の円は、外壁２０Ｂの断面の円と一致する。
　モータＢは、筒型ダクト１５０Ｂに格納され、その回転軸に軸Ｂを固定する。
　軸回転部６００Ｂは、モータＢへその回転軸を回転する指示を行うことで、軸Ｂを回転させる。
　取込部３００Ａは、実施の形態１に係る取込部３００から、軸１０が軸Ｃ（図示されず）に変更されて構成される。
　軸Ｃは、その長さが、軸１０から短くなっている点を除いて、軸１０と同様の軸である。より具体的には、軸Ｃは、軸１０から、実施の形態１に係る取込部３００に含まれる部分と、軸Ｃをモータ３１の回転軸に固定するためののりしろ部分とを除いた部分が削除された軸である。
　上記構成の取込部３００Ａは、軸Ｃが回転することで、実施の形態１に係る取込部３００と同様の動作を行う。
　図９に、取込部３００Ａの外観を示す斜視図を示す。
　上述したように、空気清浄装置１Ａは、湿度制御部１００と、実施の形態１に係る冷却部４００と同様の動作を行う冷却部４００Ａと、実施の形態１に係る分離部５００と同様の動作を行う分離部５００Ａと、実施の形態１に係る取込部３００と同様の動作を行う取込部３００Ａとを含んで構成される。このため、空気清浄装置１Ａは、実施の形態１に係る空気清浄装置１の行う動作と同様の動作を行うことができる。
　また、空気清浄装置１Ａは、軸Ａと軸Ｂと軸Ｃとが互いに独立し、外壁２０Ａと外壁２０Ｂとが互いに独立している。このため、空気清浄装置１Ａは、分解、組み立てを伴うメンテナンスを行う際のメンテナンス性に優れている。
　（他の実施の形態）
　以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１、実施の形態２について説明した。しかしながら、本開示による技術は、これらに限定されず、本開示の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適用可能である。
　以下に、本開示における変形例の一例について列記する。
　（１）実施の形態１において、取込冷却分離部２００は、取込部３００と、冷却部４００と、分離部５００との３つのブロックからなる構成であるとして説明した。しかしながら、取込冷却分離部２００は、必ずしも、これら３つのブロックからなる構成である例に限定されない。一例として、取込冷却分離部２００は、冷却部４００が行う動作と分離部５００が行う動作との双方の動作を行う冷却分離部と、取込部３００とからなる構成であってもよい。この場合には、冷却分離部は、第１のブレードファン２２０Ａと第２のブレードファン２２０Ｂとの代わりに、ステップＳ３０の動作とステップＳ４０の動作との双方を実現するための１つのブレードファンを含むとしてもよい。
　また、別の一例として、取込冷却分離部２００は、取込部３００が行う動作と冷却部４００が行う動作との双方の動作を行う取込冷却部と、分離部５００とからなる構成であってもよい。この場合には、取込冷却部は、プロペラファン２１０と第１のブレードファン２２０Ａとの代わりに、ステップＳ２０の動作とステップＳ３０の動作との双方を実現するための１つのブレードファンを含むとしてもよい。
　また、別の一例として、取込冷却分離部２００は、取込部３００が行う動作と分離部５００が行う動作との双方の動作を行う取込分離部と、冷却部４００とからなる構成であってもよい。この場合には、取込分離部は、プロペラファン２１０と第２のブレードファン２２０Ｂとの代わりに、ステップＳ２０の動作とステップＳ４０の動作との双方を実現するための１つのブレードファンを含むとしてもよい。
　また、別の一例として、取込冷却分離部２００は、１つのブロックとして、取込部３００が行う動作と、冷却部４００が行う動作と、分離部５００が行う動作とを行うとしてもよい。この場合には、取込冷却分離部２００は、プロペラファン２１０と第１のブレードファン２２０Ａと第２のブレードファン２２０Ｂとの代わりに、ステップＳ２０の動作とステップＳ３０の動作とステップＳ４０の動作との３つの動作を実現するための１つのブレードファンを含むとしてもよい。
　（２）実施の形態１において、冷却部４００は、第１のブレードファン２２０Ａを含む構成であるとして説明した。しかしながら、冷却部４００は、湿度制御部１００から取り込んだ空気を軸１０周りに旋回させることができれば、必ずしも第１のブレードファン２２０Ａを含む構成に限定されない。例えば、冷却部４００は、第１のブレードファン２２０Ａを含まない構成であって、軸１０と空気との粘性により、湿度制御部１００から取り込んだ空気を軸１０周りに旋回させる構成であってもよい。
　（３）実施の形態１において、分離部５００は、第２のブレードファン２２０Ｂを含む構成であるとして説明した。しかしながら、分離部５００は、冷却部４００から流入した空気を軸１０周りに旋回させることができれば、必ずしも第２のブレードファン２２０Ｂを含む構成に限定されない。例えば、分離部５００は、第２のブレードファン２２０Ｂを含まない構成であって、軸１０と空気との粘性により、冷却部４００から流入した空気を軸１０周りに旋回させる構成であってもよい。
　（４）本開示において、ユニット、装置、デバイスのそれぞれの全部又は一部の機能及び／又は操作及び／又は制御は、半導体装置、半導体集積回路（ＩＣ）、又はＬＳＩ（large scale integration）を含む一つ又は一つ以上の電子回路によって実行されてもよい。ＬＳＩ又はＩＣは、一つのチップに集積されてもよいし、複数のチップを組み合わせて構成されてもよい。例えば、記憶素子以外の機能ブロックは、一つのチップに集積されてもよい。ここでは、ＬＳＩやＩＣと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ(very large scale integration)、若しくはＵＬＳＩ(ultra large scale integration) と呼ばれるかもしれない。ＬＳＩの製造後にプログラムされる、Field Programmable Gate Array (FPGA)、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成又はＬＳＩ内部の回路区画のセットアップができるreconfigurable logicdeviceも同じ目的で使うことができる。
　（５）本開示において、ユニット、装置、デバイスのそれぞれの全部又は一部の機能及び／又は操作及び／又は制御は、ソフトウエア処理によって実行することが可能である。この場合、ソフトウエアは一つ又は一つ以上のＲＯＭ、光学ディスク、ハードディスクドライブ、などの非一時的記録媒体に記録され、ソフトウエアが、処理装置（processor）によって実行された場合に、ソフトウエアは、ソフトウエア内の特定の機能を、処理装置（processor）と周辺のデバイスに実行させる。システム又は装置は、ソフトウエアが記録されている一つ又は一つ以上の非一時的記録媒体、処理装置（processor）、及び必要とされるハードウエアデバイス、例えばインターフェース、を備えていても良い。
　本開示は、空気を清浄する装置に広く利用可能である。
　１、１Ａ　空気清浄装置
　１０　軸
　２０、２０Ａ、２０Ｂ　外壁
　２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ　排出孔
　３０　モータ格納容器
　３１　モータ
　１００　湿度制御部
　１１０　ガスセンサ
　１２０　温湿度センサ
　１３０　加湿器
　１４０　金属メッシュ
　１５０　ダクト
　２００　取込冷却分離部
　２１０　プロペラファン
　２２０Ａ　第１のブレードファン
　２２０Ｂ　第２のブレードファン
　３００、３００Ａ　取込部
　４００、４００Ａ　冷却部
　５００、５００Ａ　分離部

Claims (7)

  1. 　空気の湿度を制御する湿度制御部と、
    　一または複数の軸と、前記一または複数の軸の少なくとも一部を取り囲む外壁とを有する取込冷却分離部を含み、
    　前記取込冷却分離部は前記湿度が制御された空気を取り込む気流を発生させ、これにより、前記取込冷却分離部は前記湿度が制御された空気を取り込み、
    　前記取込冷却分離部は前記取り込んだ空気を前記一または複数の軸に含まれる第１軸の周りに旋回させ、これにより、前記取込冷却分離部は前記取り込んだ空気の前記第１軸側の空気と前記取り込んだ空気の前記外壁側の空気との間に圧力差を生じさせ、前記圧力差によって、前記取り込んだ空気の少なくとも一部が冷却され、
    　前記取込冷却分離部は、前記冷却された空気から生じた水滴を遠心分離し、
    　前記気流の発生、前記旋回の発生及び前記遠心分離を行うため前記一または複数の軸を回転させる、
    　空気清浄装置。
  2. 　前記湿度制御部は、
    　所定のガスを検出するガスセンサと、
    　空気の温度及び湿度を検出する温湿度センサと、
    　前記ガスセンサの検出結果と前記温湿度センサの検出結果とに基づいて前記空気を加湿する加湿器とを有する、
    　請求項１に記載の空気清浄装置。
  3. 　前記外壁には、前記遠心分離された水滴を外部に排出するための排出孔が設けられている、
    　請求項１又は請求項２に記載の空気清浄装置。
  4. 　前記一または複数の軸は前記第１軸であり、
    　前記取込冷却分離部は、プロペラファンとブレードファンを含み、
    　前記プロペラファンは、前記第１軸に取り付けられ、前記第１軸が回転すると回転し、
    　前記ブレードファンは、前記第１軸に取り付けられ、前記第１軸が回転すると回転し、
    　前記プロペラファンの回転は前記気流を発生させ、
    　前記ブレードファンの回転は前記旋回を発生させる、
    　請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の空気清浄装置。
  5. 　前記一または複数の軸は前記第１軸、第２軸、第３軸を含み、
    　前記取込冷却分離部は、
    　前記第２軸を含み、かつ、前記気流を発生させる取込部と、
    　前記第１軸を含み、かつ、前記旋回を発生させる冷却部と、
    　前記第３軸を含み、かつ、前記遠心分離を行う分離部を含み、
    　前記気流を発生させるため前記第２軸を回転させ、前記旋回を発生させるため前記第１軸を回転させ、前記遠心分離を行うため前記第３軸を回転させる、
    　請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の空気清浄装置。
  6. 　前記取込部は、プロペラファンを含み、
    　前記冷却部は、ブレードファンを含み、
    　前記プロペラファンは、前記第２軸に取り付けられ、かつ、前記第２軸が回転すると回転し、
    　前記ブレードファンは、前記第１軸に取り付けられ、かつ、前記第１軸が回転すると回転し、
    　前記プロペラファンの回転は前記気流を発生させ、
    　前記ブレードファンの回転は前記旋回を発生させる、
    　請求項５に記載の空気清浄装置。
  7. 　空気の湿度を制御し、
    　前記湿度が制御された空気を取り込む気流を発生させ、これにより、前記湿度が制御された空気を取り込み、
    　前記取り込んだ空気を一または複数の軸に含まれる第１軸の周りに旋回させ、これにより、前記取り込んだ空気の前記第１軸側の空気と前記取り込んだ空気の前記一または複数の軸の少なくとも一部を取り囲む外壁側の空気との間に圧力差を生じさせ、前記圧力差によって、前記取り込んだ空気の少なくとも一部が冷却され、
    　前記冷却された空気から生じた水滴を遠心分離し、
    　前記気流の発生、前記旋回の発生及び前記遠心分離を行うため前記一または複数の軸を回転させる、
    　空気清浄方法。
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