JP5116031B2 - 気体処理装置 - Google Patents

Description

この発明は、空気などの気体をミストと接触させることにより、気体のマイナスイオンの濃度を高めたり、気体中の雑菌、塵、臭いの成分等を除去する気体処理装置に関する。

都会においては空気中のマイナスイオンとプラスイオンの比率は通常同程度といわれているが、マイナスイオンの濃度が高い環境下に身を置くことによって疲労回復効果、精神安定効果、血液の浄化効果、抵抗力の増進効果、自律神経調整効果等の医療効果を得られることが広く知られている。

そのため、人為的にマイナスイオンの濃度を高めるために、ミスト雰囲気を形成した処理室内に空気を導入して、空気とミストを接触させることにより、空気中のマイナスイオンの濃度を高めた後、空気を処理室外に排出する技術が古くから知られている（例えば、特許文献１〜８）。この種の装置は、より詳細には水が砕けて微細な水滴（ミスト）に分裂する時に、空気中のイオンの濃度が高まる現象を利用するものである。この現象は、古代より滝の周辺や、海辺の波打ち際等、自然現象により水が砕けてミストが発生する場所は体に良いという経験的事実として知られているが、理論的には今世紀初頭にノーベル物理学者のＰ．Ｌｅｎａｒｄ博士が水滴が金属板に衝突して分裂するときに、付近の空気中にイオンが発生し、且つ分裂した水滴の帯電量の総和は最初の水滴の電気量より多くなること、空気中に発生したイオンの電荷の総和と分裂によって増した水滴の電気量は等しいことを実証した、所謂「レナード効果」として認知されるに至っている。

一方、ミスト雰囲気を生成した処理室内に外気を導入して、外気とミストを接触させることにより、ミストにより気体の雑菌、塵、臭いの成分等を捕捉して除去した後、外気を処理室外に排出する技術も湿式集塵装置として古くから知られている（例えば、特許文献９〜１５）。

以上のように、ミスト雰囲気を生成した処理室内に外気を導入して、外気とミストを接触させることにより、気体のマイナスイオンの濃度を高めたり、雑菌、塵、臭いの成分等を除去する処理を施した後、処理した外気を処理室外に排出する気体処理手段が公知である。

１９６０年８月２２日のフランス特許第１２４５５３４号明細書 特開平８−８９７３９号公報 特公平５−５８７５５号 特公平７−６２５３４号 特開平６−２６２０２３号 特開平８−６６４５６号 特許第２５７０６３２号 特許第３７５７８８９号 特許第３６７１２０２号 特開昭５２−５８２７４号 特開昭５６−１６０４２号 特開昭５６−１１９４３４号 特開昭５７−４４８９７号 特開昭５８−８４０１９号 特開昭６２−６１６１５号 特開平８−８９７３９号

以上の気体処理装置においては、大量の水を飛散させ、しかも飛散されたミストの粒径が小さいほど大量の陰イオンが発生することが知られており、限られた容量でいかに効率よくこれを実現できるかが技術的な課題となっている。

この発明の気体処理装置は以上の従来技術の問題点に鑑みて創作されたものであり、外気を導入可能な処理室内において、下方にスクリューを内設した筒体を水中に浸漬して回転することにより、筒内の下方から上方に向かって水を汲み上げると共に、この水を筒体の上方に設けた水及び空気が通過可能な筒状の散水部に衝突させながらそこを通過させることによりにミスト状に飛散させ、さらに飛散させたミストをこの散水部の周囲に配された水及び空気が通過可能な筒状のスクリーンに衝突させながらそこを通過させることにより、より細かく砕いて陰イオンを含むミスト雰囲気を形成することを特徴とする。

この発明においては、筒体の下方から上方に向かって汲み上げられると共に、回転する筒体の遠心力により上方において周囲に飛散する水を、水及び空気が通過可能な筒体からなる散水部に衝突させながらそこを通過させることによりミスト状に砕いて飛散させる。このための散水部の構造として、ここでは下記のものを例示する。
(A) 筒体の外周壁に多数のスリットを設けたもの。
(B) 筒体の外周壁に多数の細孔を設けたもの。

また、この発明においては、前記の散水部により飛散させたミストを散水部の周囲に配された水及び空気が通過可能な筒状のスクリーンに衝突させながらそこを通過させることにより、ミストをより細かく砕いて陰イオンを含むミスト雰囲気を形成させる。このためのスクリーンの構造として、ここでは下記のものを例示する。
(A) 筒体の外周壁に多数のスリットを設けたもの。
(B) 筒体の外周壁に多数の細孔を設けたもの。
(C) 筒体の外周壁を網目体により構成したもの。

前記のように、この発明においては水を砕いてミスト状に飛散させる散水部と、散水部からのミストをより細かく砕いて飛散させるスクリーンの構造としてはいくつかのものが想定されるが、発明者らの実験によれば散水部、スクリーン共前記(A) の、外周壁に多数のスリットを設けた構造としたものが、陰イオンの発生効果において好成績を得ていることが確認されている。

この発明においては下方にスクリューを内設した筒体を水中に浸漬して回転することにより、筒内の下方から上方に向かって水を汲み上げる。この手段によれば、例えば、上方に向かって径が増大する回転体の下方を水中に浸漬して回転することにより、この回転体の外周に沿って水の薄膜を上方に向かって順次形成すると共に飛散させるような手段（特許文献８参照）と比べて大量の水を汲み上げることが可能となる。

しかしながら、その水を筒体と共に回転する筒状の散水部のスリットや細孔に衝突、通過させてミストとして飛散させることを企図した場合、水の量と勢いが高過ぎて、飛散されたミストの粒径を細かくするためにスリットや細孔を細かく設定すると、水が散水部の外周壁をうまく通過できず、壁面内部に衝突して内部に跳ね返されるおそれがある。

この発明においては、散水部の周囲に、それと共に回転する筒状のスクリーンを設けることにより、散水部により先ず水を粗目のミストに砕いて飛散させ、ついでスクリーンにより、より細かいミストに砕いて飛散させる。その結果、散水部の段階でミストの粒径をより細かくすることを企図する必要がないので、水が散水部の外周壁をうまく通過できる程度にスリットや細孔の大きさを設定することが可能となり、従来技術に比べて大量の水を使用してミストを生成することができる。

以上の効果より、この発明の気体処理装置によれば、限られた容量で大量のミストを生成することが可能となるので、気体のマイナスイオンの濃度を高めるに際し、機械部分のスペースから小型化が要求されているマイナスイオン食品保存個やマイナスイオンサウナなどの用途に使用されるのに最適な気体処理装置が実現されることとなる。

以下、この発明の具体的実施例を添付図面に基づいて説明する。図１〜図６はこの発明の気体処理装置の要部となる筒体の一例を示す図である。図中符号６は筒体であり、下方にスクリュー３を内設し水中に浸漬して回転することにより、筒内の下方から上方に向かって水を汲み上げる。ここでは、筒体６内に同心状に配される円柱状の入れ子１の下端にスクリュー３を垂設することによりスクリューを内設する手段としている。この場合、筒体６の内容積は同心状に配される円柱状の入れ子１により規制され、筒体の内周と入れ子の外周間の隙間が汲み上げられる水の流路となるが、この隙間の設定により水の汲み上げ効果がより高まる作用を生じることとなる。

前記の筒体６の上部開口１０の外周側はフランジ状の張り出しに形成されることにより散水部およびスクリーンの下方エンド部材８を構成し、この下方エンド部材上に散水部９およびスクリーン２０が筒体と同心状に固着される。そして、下方エンド部材上に固着された散水部９およびスクリーン２０上にはドーナツ状の上方エンド部材７が固着され、さらに、この上方エンド部材上に前記の円柱状の入れ子１がその上方のフランジ状の張り出し部５をもって固着され、そこから垂下する入れ子およびスクリュー３が筒体６内に同心状に配されることとなる。

前記の散水部９およびスクリーン２０はそれぞれ円筒状のものが同心に配されるが、この実施例ではそれぞれ次の構成としている。
−散水部−
外径９０．３ｍｍ、高さ７９ｍｍのステンレス製の円筒に水平方向の幅１ｍｍ、垂直方向の高さ２２ｍｍのスリット９Ｓが上下３段、ピッチ２．２３ｍｍで円周方向に１２７列、計３８１個穿設される（図４参照）。
−スクリーン−
外径１５１ｍｍ、高さ９７ｍｍのステンレス製の円筒に水平方向の幅１ｍｍ、垂直方向の高さ２８ｍｍのスリット２０Ｓが上下３段、ピッチ２ｍｍで円周方向に２３５列の計７０５個穿設される（図５参照）。

なお、散水部９およびスクリーン２０におけるスリットは前記のように長手方向が垂直でなく、例えば図６に示すように長手方向が水平でも、あるいはそれ以外の角度のものでもよく、また、散水部に設けたスリットの長手方向と、スクリーンに設けたスリットの長手方向を異なる角度としてもよい。

以上の構成よりなる筒体６は上端に設けられたシャフト４をモータ（図示せず）に接続して、回転自在に気体処理装置（図示せず）の処理室内に収容されると共に、下方が気体処理装置内に貯留された水Ｗ内に浸漬される。

そして、筒体６を回転することによりスクリュー３により筒内の下方から上方に向かって水Ｗを汲み上げ、汲み上げた水Ｗ１を筒体と共に回転する筒状の散水部９のスリット９Ｓに衝突、通過させることによりミストＭ１として飛散させ、さらに飛散させたミストＭ１を散水部の周囲に配された筒状のスクリーン２０のスリット２０Ｓに衝突、通過させることにより、より細かいミストＭ２に砕いて飛散させ、導入された外気と接触することにより陰イオンを含むミスト雰囲気を形成し、これが外部に送気される（図１および３参照）。

図７はこの発明の気体処理装置の異なる実施例を示す図であり、ここでは筒体の外周壁に多数のスリットを設けた散水部９の外周に筒体の外周壁を網目体により構成したスクリーン２０を配している。

この発明の気体処理装置の要部となる筒体の一部切り欠き側面図。 同上、分解斜視図。 同上、断面図。 散水部の側面図。 スクリーンの側面図。 スクリーンの異なる実施例の側面図。 筒体の異なる実施例の分解斜視図。

符号の説明

１ 入れ子
３ スクリュー
６ 筒体
９ 散水部
２０ スリリーン

Claims (6)

1. 下端にスクリュー（３）を垂設した円柱状の入れ子（１）を内部に同心状に固着した筒体（６）と、筒体（６）の上部開口（１０）の外周側に形成される下方エンド部材（８）と、上記下方エンド部材（８）上にして上記入れ子（１）の外周側に同心状に固着される細孔またはスリットを有する散水部（９）と、下方エンド部材（８）上にして上記散水部（９）の外周側に同心状に固着される、散水部（９）より細孔またはスリットを細かく設定したスクリーン（２０）を有し、外気を導入可能な処理室内において、スクリュー（３）を水中に浸漬して筒体（６）およびそれに固着される散水部（９）およびスクリーン（２０）を回転することにより、筒体（６）の内周と入れ子（１）の外周間の隙間を水の流路として筒内の下方から上方に向かって水を汲み上げると共に、回転する筒体（６）の遠心力により上方において周囲に飛散する水を、散水部（９）に衝突させながらそこを通過させることによりミスト状に飛散させ、さらに飛散させたミストをこの散水部（９）の周囲に配されたスクリーン（２０）に衝突させながらそこを通過させることにより、より細かく砕いて陰イオンを含むミスト雰囲気を形成することを特徴とする気体処理装置。
2. 円筒状の外周壁に多数のスリットを設けることにより散水部（９）とした請求項１記載の気体処理装置。
3. 円筒状の外周壁に多数の細孔を設けることにより散水部（９）とした請求項１記載の気体処理装置。
4. 円筒状の外周壁に多数のスリットを設けることによりスクリーン（２０）とした請求項１から３のいずれかに記載の気体処理装置。
5. 円筒状の外周壁に多数の細孔を設けることによりスクリーン（２０）とした請求項１から３のいずれかに記載の気体処理装置。
6. 筒体の外周壁を網目体とすることにより多数の細孔とした請求項５に記載の気体処理装置

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