JPH09267012A - フィルタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】装置の小型化及び構成を簡略化を図る。 【解決手段】フィルタ装置２０は段々状に形成された複
数の環状溝２１を有する散水部１１と、散水部１１の通
気孔２６の内側に配された軸流ファン部１６とから構成
され、これが吸気ダクト３内に配置される。散水部１１
の通気孔２６には排気ダクト６が挿入される。吸気ダク
ト３の下部には案内羽根５２を有する水受け板部１４が
配置されている。モータ１３が駆動されるとフィルタ装
置２０及びポンプ３３が回転する。フィルタ装置２０の
回転によって外部の空気が吸引される。ポンプ３３が散
水部１１に水を供給し、散水部１１が水を吸気ダクト３
内に散布する。これによって空気と水とが強制的に接触
した後、水受け板部１４で気水分離が行われて空気が清
浄化させられる。このフィルタ装置２０では散水部１１
の内側に軸流ファン部１６を設けているので、構成を簡
略化することができるとともに吸気効率を向上させるこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空気清浄装置等に適
用できるフィルタ装置に関する。詳しくは水を散布する
散水部の内側に空気を吸引するファンとを一体として構
成することによって、装置の小型化、構成の簡略化及び
吸入効率の向上を達成したフィルタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、空気中の塵埃等を水に吸着させて
清浄化する空気清浄装置が提案されている。この空気清
浄装置ではファンで吸入し、この空気中に水を散布して
空気と水とを接触させることにより、空気中の塵埃等を
水に吸着させて清浄化する。

【０００３】このような空気清浄装置ではフィルタ等の
消耗品を必要としないのでコストが安価であるととも
に、ファンで空気を強制的に吸引することにより広範囲
の空気を清浄化することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の空気清浄装置では、空気を吸引するファンとこの空気
に水を散布する散水部が別々に独立して設けられている
ため、装置が大型化するとともに構成が複雑となるとい
う問題があった。

【０００５】そこで本発明は、上述したような課題を解
決したものであって、空気清浄装置等に適用することに
より装置全体の小型化及び構成の簡略化が可能なフィル
タ装置を提案するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明においては、吸気された空気を散水された水
膜の中に通すことによって空気中に含まれる塵埃を除去
するようにしたフィルタ装置であって、上方に開口部を
有する環状の溝を有し、回転して溝に溜められた水を環
状方向に発散させて溝の外側を通過する空気中に散布す
る散水部と、散水部の内側に形成され、溝の外側を通過
した空気を導くための通気孔と、通気孔の内側に設けら
れた空気を吸引するファンと、から構成されることを特
徴とするものである。

【０００７】駆動手段の駆動によりフィルタ装置を回転
させるとともに、散水部の溝に水を供給する。散水部に
設けられたファンの吸引力によって空気が吸入されて、
散水部の外側を通過する。溝に溜められた水は散水部の
回転に伴う遠心力によって外側に飛散する。このとき溝
全周には略一定量の水が行き渡った状態で水の散布が行
われるので、散水部の全周に亘って水が略均一に散布さ
れ強制的に空気と水とが接触させられる。

【０００８】

【発明の実施の形態】続いて、本発明に係るフィルタ装
置を適用した空気清浄装置の実施の一形態について、図
面を参照して詳細に説明する。

【０００９】図１は、本発明による実施の形態である空
気清浄装置１の構成を示している。空気清浄装置１のキ
ャビネット５は側面下部にタンク４を着脱するための開
口部５ａが設けられた中空の円筒体である。キャビネッ
ト５の上部側面（図では右側上部）には吸気口７が設け
られ、吸気口７と異なる側（図では左側上部）には排気
口８が設けられる。

【００１０】空気清浄装置１は吸気口７から吸入した空
気を水と混合させることにより清浄化して排気口８から
排出するものであり、水を散布する散水部１１と軸流フ
ァン部１６とを一体として備えたフィルタ装置２０を有
するものである。その機能は空気の吸入排出、気水接触
及び気水分離に大きく分けられる まず、空気清浄装置１の内部の空気の流路について説明
する。吸気口７より吸入された空気の流路は主として吸
気ダクト３及び排気ダクト６によって形成される。キャ
ビネット５の内部には吸気口７より上側に位置して筒内
を仕切る仕切板部１２と、開口部５ａよりも上側に位置
して筒内を仕切る水受け板部１４とが設けられる。仕切
板部１２と水受け板部１４との間が吸気ダクト３とな
る。

【００１１】排気ダクト６は略Ｌ字型に形成され、吸気
ダクト３の内部中央に垂直に配される垂直部６ａと、垂
直部６ａの上端から水平に屈折して排気口８に連結され
る水平部６ｂとから構成される。垂直部６ａは吸気ダク
ト３の筒内を横切って取り付けられた横板部１０によっ
て支持されている。

【００１２】横板部１０には排気ダクト６の外周に沿っ
て円周方向に向かって複数の通気孔１０ａ，１０ａが形
成されている。これら通気孔１０ａ，１０ａは吸気ダク
ト３内を流れる空気を通過させるためのものである。排
気ダクト６の下端は開放されて開口部１５となる。この
ように吸気口７から吸気ダクト３、排気ダクト６を経て
排気口８に至る空気の流路が形成される。

【００１３】仕切板部１２と排気ダクト６の水平部６ｂ
との間には駆動手段としてのモータ１３がその回転軸１
３ａを下向きにして取付固定されている。回転軸１３ａ
は排気ダクト６の内部中央に配置され、先端が水受け板
部１４を貫通するようにその長さが設定される。この回
転軸１３ａには後述する散水部１１及びポンプ３３が連
結される。なお、散水部１１の内側には軸流ファン部１
６が設けられる。このように散水部１１、軸流ファン部
１６及びポンプ３３の駆動手段をモータ１３で兼用させ
ることによって部品点数を減らしてコストを低減するこ
とができる。

【００１４】続いて、空気に水を接触させるフィルタ装
置２０について説明する。フィルタ装置２０は吸気ダク
ト３の途中に配置され、空気の流路に水を散布するため
の散水部１１と、空気の吸引力を発生する軸流ファン部
１６とで構成される。

【００１５】散水部１１は図２、図３及び図４に示すよ
うにその中心に垂直方向に貫通する通気孔２６を有する
円筒体であり、その外周側面には複数、本例では４段の
断面コ字状の環状溝２１が散水部１１の高さ方向（空気
の通過方向）に対してそれぞれ位置が異なるように形成
されている。本例の環状溝２１では最上段が最も径が小
さく、そして下段ほど径が大きくなるように段々状に形
成される。なお、散水部１１の環状溝２１の断面はＵ字
状又はＶ字状に形成してもよい。

【００１６】最下段の環状溝２１の下端外周に沿って一
定幅の棚２２が形成され、棚２２の上面外縁部には９０
°ごとに４つの支柱２３が立設されている。支柱２３の
頂部には円環状の枠２４が連結される。棚２２、支柱２
３及び環状枠２４の外側面にはメッシュ（網状）部２５
が環状溝２１の周囲を全周に亘って覆うように貼着され
ている。このメッシュ部２５には例えば布フィルター、
金網、又はスポンジ等の材質が選定される。

【００１７】散水部１１の通気孔２６の内部には軸流フ
ァン部１６が設けられている。この軸流ファン部１６
は、通気孔２６の中心に配される連結部１８と、この連
結部１８から放射状に形成された７枚の羽根１７とから
構成される。羽根１７の先端が通気孔２６の内壁面に連
結されることによって、軸流ファン部１６と散水部１１
とが一体として構成される。軸流ファン部１６は散水部
１１の回転によって下方から上方に空気を流す吸引力を
発生するものである。

【００１８】図５に示すように連結部１８がモータ１３
の回転軸１３ａに固定されて散水部１１が吸気ダクト３
内に配置される。また、排気ダクト６が散水部１１の通
気孔２６の内側に配置され、その下端開口部１５が軸流
ファン部１６の上側に接近して位置する。

【００１９】排気ダクト６を散水部１１の内側に配置し
たのは散水部１１の外径を大きく設定できるようにする
ためである。散水部１１を大型化することにより広範囲
に亘って水を散布することができ、空気の清浄効率を向
上させることが可能になる。例えばモータ１３を比較的
低回転で駆動した場合であっても高い清浄効率を発揮す
ることができる。

【００２０】また、排気ダクト６の外周面に沿って天板
３１が同一幅で水平に突出形成される。この天板３１は
散水部１１の環状枠２４に近接して配されるとともに、
その外径は環状枠２４の径と略同一に設定される。これ
によってメッシュ部２５の内側に上方から空気が侵入す
るのが防止される。天板３１の下面には排気ダクト６の
外周面に沿ってリブ５７が形成されている。これは水滴
が天板３１の下面を伝って排気ダクト６内に吸い込ま
れ、排出される空気に水分が混じるのを防止する。ま
た、天板３１には散水部１１の環状溝２１の真上に水を
供給するための吐出孔３１ａが穿設される。

【００２１】フィルタ装置２０に水を供給する水供給手
段は図１に示すポンプ３３、給水パイプ３２及びタンク
４によって構成される。ポンプ３３は水受け板部１４の
下面に取り付けられ、モータ１３の回転軸１３ａに連結
されている。給水パイプ３２は散水部１１の環状溝２１
に水を供給するためのもので、その一端は天板３１の吐
出孔３１ａ（図５）に連結されて環状溝２１の真上に位
置し、他端はポンプ３３を介してタンク４に連結され
る。

【００２２】タンク４は断面がＬ字型に形成された中空
体であり、開口部５ａを通じて装置本体に着脱自在に構
成される。このタンク４は清浄化に使用された水を回収
するための回収部３４と、回収部３４内の汚れた水を清
浄化するフィルタ３５と、清浄化された水を貯める供給
部３６とで構成されている。

【００２３】供給部３６の上部側面には給水パイプ３２
に連結するための筒状の連結部３８と排水パイプ３７に
連結するための筒状の連結部３９とが設けられる。タン
ク４を本体から外したときには連結部３８，３９が給水
パイプ３２及び排水パイプ３７から外れるように構成さ
れる。連結部３８には供給部３６から給水パイプ３２に
水を導くためのチューブ４０が接続され、連結部３９に
は排水パイプ３７から回収部３４に水を導くためのチュ
ーブ４１とが設けられている。

【００２４】続いて、散水部１１から散布された水と外
部から吸入された空気との分離（気水分離）を行う水受
け板部１４について説明する。水受け板部１４には図６
に示すようにその中央に円状の水溜部５１が凹設されて
いる。この水溜部５１を取り囲むように複数の円弧状に
湾曲した案内羽根５２が等間隔に渦状を形成するように
配列されている。案内羽根５２の内側端部は水溜部５１
の縁に一致するようになされ、またその上端は図１に示
すように散水部１１の下面に近接して配置される。この
案内羽根５２は排気ダクト６に流入する空気の流れを形
成するとともに、その表面に水を付着させて気水分離を
行う気水分離手段を構成する。

【００２５】図６に示すように水溜部５１の内壁面には
９０度ごとに４カ所の排水孔５３が穿設されている。水
溜部５１の中央にはモータ１３（図１）の回転軸１３ａ
が挿通される通孔５５が穿設されている。

【００２６】水受け板部１４の下面には図１に示すよう
に排水孔５３から流出する水を回収する環状の排水溝５
４が取り付けられる。この排水溝５４は溝の底面が傾斜
して形成され、底面が最も低くなった位置に上述した排
水パイプ３７が連結される。

【００２７】なお、仕切板部１２とキャビネット５の上
板面との間には制御部１９が配置され、この制御部１９
によって上述した空気清浄装置１の各部の動作が制御さ
れる。

【００２８】以上のように構成された空気清浄装置１に
ついてその動作を以下に説明する。電源が投入され空気
清浄処理の開始が指示されると、モータ１３によって散
水部１１及びポンプ３３が回転駆動される。このとき、
散水部１１に設けられた軸流ファン部１６も同時に回転
するので、吸気口７から外部の空気が吸入される。吸入
された空気は吸気ダクト３内を通じて下方に送られる。

【００２９】一方、回転駆動されるポンプ３３によって
タンク４内の供給部３６から水が供給され、チューブ４
０、連結部３８及び給水パイプ３２を介して図５に示す
ように天板３１の吐出孔３１ａから水が放出される。こ
の水は真下に位置する散水部１１の４つの環状溝２１に
落下する。

【００３０】この水は環状溝２１に溜められて、散水部
１１の回転に伴う遠心力によって環状溝２１の外側（環
状方向）に飛散する。このように環状溝２１に水が行き
渡った状態で水の散布が行われるので、散水部１１の全
周に亘って水が略均一に散布される。また、環状溝２１
は段々状に形成されているので散水部１１の高さ方向に
対しても水が略均一に散布される。

【００３１】飛散した水はメッシュ部２５を通過する。
このとき水の水滴が細分化され、霧状の水となって吸気
ダクト３内に噴出し、水膜を形成する。吸気ダクト３を
通じて吸引された空気がこの水膜を通過することによっ
て、空気中に含まれていた塵埃等が水滴に吸着する。水
を霧状にして散布することによって、空気と水との接触
面積を大きくして塵埃等を水滴に吸着し易くすることが
でき、空気の清浄効率を向上させることができる。

【００３２】なお、上位の環状溝２１ほど半径が小さい
ため、噴出する水の勢いにばらつきが生じるが、メッシ
ュ部２５を通過することによって略均一に飛散する。ま
た、メッシュ部２５の上部開口部が天板３１とリブ５７
によって塞がれているので、メッシュ部２５の内側に空
気が流入せず、空気はメッシュ部２５の外側を通過する
ことになる。従って空気は常に霧状の水と接触すること
になり、さらに空気の清浄効率を向上させることができ
る。

【００３３】水滴を含んだ空気はそのまま下方の水受け
板部１４に達する。水受け板部１４では空気が排気ダク
ト６（図１）に流入しようとしてその流れを上方に転じ
ることになる。この水受け板部１４では図６に示すよう
に空気と水は案内羽根５２に沿って中央の水溜部５１へ
と導かれる。一般に空気の流れが鋭く曲がる箇所では乱
流等が発生しやすいが、案内羽根５２によって空気の流
れが形成され乱流等の発生が防止される。

【００３４】また、案内羽根５２に水滴を含んだ空気が
接触しながら導かれることによって、塵や埃等を含んだ
水滴が案内羽根５２に付着して気水分離が行われる。こ
のとき分離された水とともに空気に含まれていた塵や埃
等が除去されて空気が清浄化される。案内羽根５２に付
着した水滴は空気の流れに押されて水溜部５１に集めら
れる。水溜部５１では空気が渦流を形成し、この流れに
よって水が内壁面寄りに集められて排水孔５３から排出
される。

【００３５】この水は図１に示す排水溝５４を流れて排
水パイプ３７を通じてタンク４の回収部３４に回収され
る。回収部３４の水はフィルタ３５を通過する際に清浄
化された後、供給部３６に溜められて再利用される。一
方、清浄化された空気は排気ダクト６内を上昇し、ファ
ン１６によって排気口８より外部に排出される。

【００３６】この空気清浄装置１は水に空気中の塵埃を
吸着させることによって空気を清浄化するものであり、
フィルタ等の消耗品を必要としないためコストの低減を
図ることができる。

【００３７】また、空気清浄装置１ではファン１６が空
気清浄装置１内外に対する強制的な空気の循環ルートを
生成させる働きもあるので、室内の空気清浄化を促進さ
せるとともに広範囲の空気を清浄化することができる。
タンク４に貯められた水が汚れた場合にはタンク４を外
して水を交換するだけでよく、メンテナンスが極めて簡
単かつ安価である。

【００３８】さらに、本発明に係るフィルタ装置２０で
は散水部１１の内側に排気ダクト６を配置しているの
で、散水部１１の外径を大きく設定することができる。
したがって散水部１１を大型化して空気の清浄効率を向
上させることができる。

【００３９】また、散水部１１の内側に軸流ファン部１
６を設けており、別部品としてのファンを必要としない
ので、装置の小型化及び構成の簡略化が可能となる。フ
ァンを別に設ける必要がなくなったことにより、空気の
流路設計に制約が少なくなり、より空気の流通性を重視
した流路の配置が可能になる。

【００４０】図７に本発明に係る第２の実施の形態であ
る空気清浄装置５１の構成を示す。この空気清浄装置６
１は上述した空気清浄装置１（図１）の構成に加え、排
気ダクト６の垂直部６ａと水平部６ｂとの連結部にファ
ン６２を設けたものである。このファン６２はモータ１
３の回転軸１３ａに取り付けられ、軸流ファン部１６の
真上に位置している。

【００４１】この空気清浄装置５１の動作は上述した空
気清浄装置１（図１）と同様であるが、軸流ファン部１
６に加えて別にファン６２が設けられているのでさらに
空気の吸引力を向上させることができる。さらに、ファ
ン６２が回転することによって生じる空気の流れが軸流
ファン部１６に回転力を与え、フィルタ装置２０の回転
を維持するための駆動力が低減される。従って、駆動力
の小さい低廉なモータ１３を使用することが可能とな
り、コストの低減を図ることができる。

【００４２】なお、このフィルタ装置２０は空気と水と
を混合させる他の装置、例えば加湿器等に適用可能であ
る。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、吸気され
た空気を散水された水膜の中に通すことによって空気中
に含まれる塵埃を除去するようにしたフィルタ装置であ
って、上方に開口部を有する環状の溝を有し、回転して
溝に溜められた水を環状方向に発散させて溝の外側を通
過する空気中に散布する散水部と、散水部の内側に形成
され、溝の外側を通過した空気を導くための通気孔と、
通気孔の内側に設けられた空気を吸引するファンと、か
ら構成されることを特徴とするものである。

【００４４】従って本発明によれば、散水部の環状溝に
水が行き渡った状態で遠心力によって散水することによ
って、散水部の全周に亘って水を略均一に散布すること
ができ、空気清浄装置に適用した場合には空気の清浄化
をより効果的に行うことができる。また、散水部の内側
にファンを取り付けているので、装置の小型化、構成の
簡略化及び吸気効率の向上を図ることが可能になる等の
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフィルタ装置２０を適用した第１
の実施の形態である空気清浄装置１の構成を示す断面図
である。

【図２】本発明に係るフィルタ装置２０の構成を示す斜
視図である。

【図３】フィルタ装置２０の断面図である。

【図４】フィルタ装置２０の上面図である。

【図５】フィルタ装置２０の動作を示す断面図である。

【図６】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図７】本発明に係るフィルタ装置２０を適用した第２
の実施の形態である空気清浄装置６１の構成を示す断面
図である。

【符号の説明】

１，６１ 空気清浄装置 ３ 吸気ダクト ４ タンク ６ 排気ダクト ７ 吸気口 ８ 排気口 １１ 散水部 １３ モータ １３ａ 回転軸 １４ 案内羽根 １６ 軸流ファン部 ２０ フィルタ装置 ２１ 環状溝 ２５ メッシュ部 ３１ 天板 ３２ 給水パイプ ３３ ポンプ ５１ 水溜部 ６２ ファン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気した空気を散水された水膜の中に通
   すことによって空気中に含まれる塵埃を除去するように
   したフィルタ装置であって、 上方に開口部を有する環状の溝を有し、回転して上記溝
   に溜められた水を環状方向に発散させて上記溝の外側を
   通過する空気中に散布する散水部と、 上記散水部の内側に形成され、上記溝の外側を通過した
   空気を導くための通気孔と、 上記通気孔に設けられた空気を吸引するファンと、 から構成されることを特徴とするフィルタ装置。
2. 【請求項２】 上記環状の溝は階段状に複数設けられ、
   それぞれ空気の通過方向に対して位置が異なるように配
   されていることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装
   置。
3. 【請求項３】 上記複数の環状溝の周囲に配されたメッ
   シュ部を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の
   フィルタ装置。