JPH0938433A

JPH0938433A - 空気清浄機

Info

Publication number: JPH0938433A
Application number: JP19752095A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yamada; 兼二山田; Atsunori Ochi; 篤則越知; Junta Mishima; 淳太三嶋
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-08-02
Filing date: 1995-08-02
Publication date: 1997-02-10

Abstract

(57)【要約】【目的】導入口から導出口に至るまでの空気の流れを
旋回流として保つ。【構成】空気清浄機Ａは、その内部に気液接触部２と
気液分離部３とを有する気液接触分離筒１と、ノズル１
０を有するパイプ４と、気液接触分離筒１の内部に粉塵
を含んだ空気を圧送するファン５と、水を貯蔵するタン
ク６とを有する。気液接触分離筒１の内壁面には略螺旋
状の溝７が形成されている。また、この略螺旋状の溝７
の下側となる部分には連通孔１４が穿たれており、この
連通孔１４により気液接触分離筒１の内部とタンク６と
は連通している。ファン５により気液接触分離筒１の内
部に圧送された空気は略螺旋状の溝７に沿って導出口９
へと送られるため、空気の流れが導入口８から導出口９
への直線的なものとなることなく、空気の流れを旋回流
として保つことができる。その結果、粉塵の捕集効率を
高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気清浄機に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、粉塵などを含んだ空気を清浄化す
る方法としては、空気と液滴とを接触させて空気を清浄
化する気液接触方式が挙げられる。この気液接触方式を
用いた空気清浄機としては、特開平６−１７０１４３号
公報に開示されているように、気液接触部２において噴
霧された液滴に粉塵を付着させ、気液分離部３において
旋回流を発生させ、遠心力により粉塵を付着させた液滴
を分離することにより、空気の清浄化を行う空気清浄機
が知られている（図４）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平６−１７０１４３号公報に開示されているような空
気清浄機であると、気液接触部２および気液分離部３の
形状が円筒形であるため、一様な旋回流を形成させるこ
とが困難であるという問題点があった。そのため、気液
接触部２および気液分離部３を通過する空気が旋回流を
形成せずに、直線的に空気が通過してしまい、遠心分離
効果が低下するという問題点があった。その結果、粉塵
の、気液接触部２または気液分離部３の内壁面への付着
効率が低下し、粉塵の捕集効率が低下してしまうという
問題点があった。

【０００４】そこで、本発明は上記の点に鑑みてなされ
たものであり、気液接触部２および気液分離部３を通過
する空気の流れを、導入口８から導出口９に至るまで旋
回流として保つとともに、流速を低下させることなく、
空気清浄機の、粉塵の捕集効率を高めることを目的とす
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１は、ａ）粉塵を含んだ空気を取り入れるフ
ァン（５）と、ｂ）液体を貯蔵するタンク（６）と、ｃ）その内部に前記液体を噴霧する噴霧手段（１０）を
有し、通過する空気にこの噴霧手段（１０）により生じ
る霧状の液滴を接触させる気液接触部（２）と、この気
液接触部（２）の、空気の流れの最上流側に配され、前
記ファン（５）から取り入れられた前記空気を前記気液
接触部（２）に流入させる導入口（８）と、前記気液接
触部（２）よりも空気の流れの下流側に配される気液分
離部（３）と、この気液分離部（３）の、空気の流れの
最下流側に配され、前記気液分離部（３）を通過した空
気をその外部へと流出させる導出口（９）とを有し、そ
の内壁面が略円柱形状である略筒状の気液接触分離筒
（１）と、ｄ）前記タンク（６）に貯蔵された前記液体を前記噴霧
手段（１０）に供給する液体供給手段とを有し、前記導
入口（８）が前記気液接触分離筒（１）の接線方向に設
けられる空気清浄機において、前記気液接触分離筒
（１）の内壁面に略螺旋状の送風ガイド（７）を形成す
るという技術的手段を採用するものである。

【０００６】また、請求項２では、請求項１において、
前記噴霧手段（１０）が前記気液接触部（２）におい
て、前記送風ガイド（７）の旋回中心となる位置に配さ
れるという技術的手段を採用するものである。さらに、
請求項３では、請求項１または２において、前記液体供
給手段（４）を、その周面に前記噴霧手段（１０）が設
けられた略パイプ状とし、前記気液接触部（２）の、前
記送風ガイド（７）の旋回中心となる位置に設けるとい
う技術的手段を採用するものである。

【０００７】また、請求項４では、請求項１ないし３の
いずれか１つにおいて、前記気液接触分離筒（１）の下
方に前記タンク（６）を配するとともに、前記接触分離
筒（１）の内部と前記タンク（６）とを連通させる連通
孔（１４）を前記接触分離筒（１）に形成するという技
術的手段を採用するものである。また、請求項５では、
請求項１ないし４のいずれか１つにおいて、前記気液接
触分離筒を略水平に配置するとともに、前記気液分離部
（３）と前記気液接触部（２）の内壁面に形成される前
記送風ガイド（７）の、前記タンク（６）側となる部分
に前記連通孔（１４）を形成するという技術的手段を採
用するものである。

【０００８】また、請求項６では、請求項１ないし４の
いずれか１つにおいて、前記気液接触分離筒（１）を略
垂直に配置するという技術的手段を採用するものであ
る。また、請求項７では、請求項１ないし６のいずれか
１つにおいて、前記気液接触分離筒（１）の内壁面に略
螺旋状の溝を形成することにより前記送風ガイド（７）
とするという技術的手段を採用するものである。

【０００９】

【作用及び発明の効果】請求項１に示した発明では、接
線方向に設けられた導入口により、気液接触分離筒に取
り入れられた、粉塵を含んだ空気は旋回流となる。旋回
流となった空気は導入口から気液接触部に流入し、内壁
面に形成された略螺旋状の送風ガイドに沿って旋回しな
がら、噴霧手段により生じる霧状の液滴と接触し、その
際空気中に含まれる粉塵は液滴に付着し、捕集される。
さらに、気液接触部の下流側に配される気液分離部に流
入した空気は、内壁面に形成された略螺旋状の送風ガイ
ドに沿って旋回しながら、導出口より気液接触分離筒の
外部へと排出される。この過程において、気液接触部で
空気中の粉塵を付着させた液滴は、気液接触部または気
液分離部において、旋回流の遠心力によって内壁面に付
着することにより分離除去され、清浄空気のみが外部に
排出される。ここで、気液接触分離筒の内壁面には略螺
旋状の送風ガイドが設けられているため、粉塵を含んだ
空気の流れを、導入口から導出口に至るまで旋回流とし
て確実に保つことができ、導入口から導出口に至るまで
の空気の流れが直線的となってしまうことを防止するこ
とができる。したがって、気液接触部において噴霧手段
により生じる霧状の液滴には空気の旋回に伴う遠心力が
確実に働き、気液接触部または気液分離部の内壁面に液
滴を付着させることができ、粉塵の捕集効率を向上させ
ることができる。また、導入口から導出口に至るまでの
空気の流れが直線的となってしまうことを防止すること
ができるため、気液接触分離筒の内部に粉塵を含んだ空
気が滞留する時間を長くすることができる。その結果、
気液接触部において液滴と粉塵とが接触する確率を高め
ることができるとともに、気液接触部または気液分離部
において、粉塵が付着した液滴の内壁面への付着効率を
高めることができる。その結果、全体として空気清浄機
の粉塵の捕集効率を高めることができる。また、気液接
触分離筒の内壁面に送風ガイドを設けることにより、壁
面面積を増加させることができるので、粉塵が付着した
液滴の内壁面への付着効率を高めることができるととも
に、液滴に付着しなかった粉塵の内壁面への付着効率も
高めることができる。同時に、気液接触分離筒を大型化
させることなく、壁面面積を増加させることができるの
で、気液接触分離筒を通過する空気の流速を低下させる
ことなく、粉塵の捕集効率を向上させることができる。

【００１０】さらに、請求項２に記載の発明では、請求
項１と同様の作用と効果が得られるとともに、空気の流
速が最も小さく、遠心分離効果が弱い、無効領域である
旋回流の旋回中心に噴霧手段を配することにより、無効
領域をなくすことができる。そのため、より粉塵の捕集
効率を増加させることができる。また、旋回流自体を安
定させることができる。さらに、旋回中心に配される噴
霧手段から気液接触分離筒の内壁面に向けて液体を噴霧
することにより、旋回中心付近に存在する粉塵を内壁面
に押し出すような効果を得ることができ、粉塵の内壁面
への付着効率を高めることができる。

【００１１】また、請求項３に記載の発明では、請求項
１または２と同様の作用と効果が得られるとともに、液
体供給手段を略パイプ状とすることで、液体供給手段に
より旋回流が阻害されるのを最も効率的に阻止すること
ができる。また、請求項４に記載の発明では、請求項１
ないし３のいずれか１つと同様の作用と効果が得られる
とともに、気液接触分離筒の内部とタンクとを連通させ
る連通孔が気液接触分離筒に形成されることにより、気
液接触分離筒の内壁面に付着した液滴を連通孔を介して
タンクに戻すことができる。したがって、噴霧手段から
噴霧される液体を、空気清浄機内を循環させることがで
きる。

【００１２】また、請求項５に記載の発明では、請求項
１ないし４のいずれか１つと同様の作用と効果が得られ
るとともに、気液接触分離筒を略水平に配置し、内壁面
に形成される送風ガイドの、タンク側となる部分に連通
孔を形成することにより、気液接触分離筒の内壁面に付
着した液滴を、その自重によって、連通孔を介してタン
クへと流入させることができる。また、気液接触分離筒
を略水平に配置することにより、空気清浄機の全高さを
抑え、装置の小型化が図れる。

【００１３】また、請求項６に記載の発明では、請求項
１ないし４のいずれか１つと同様の作用と効果が得られ
る。また、請求項７に記載の発明では、請求項１ないし
６のいずれか１つと同様の作用と効果が得られるととも
に、気液接触分離筒の内壁面に略螺旋状に形成した溝を
送風ガイドとすることにより、より簡潔な構造とするこ
とができるとともに、部品点数を減らすことができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を店舗等に設置する空気清浄機
に適用した実施例について図面に基づいて説明する。〔実施例１．〕図１は、空気清浄機Ａの長手方向におけ
る断面図であり、図２は空気清浄機Ａの側面断面図であ
る。なお、本実施例では噴霧手段から噴霧される液体と
して水を用いた。

【００１５】空気清浄機Ａは、主に、その内部に気液接
触部２と気液分離部３とを有する、樹脂からなる気液接
触分離筒１と、気液接触分離筒１の底面を貫通して配置
される、液体供給手段である、樹脂からなる直径１０〜
２０mm程度のパイプ４と、気液接触分離筒１の内部に粉
塵を含んだ空気を圧送するファン５と、気液接触分離筒
１の下方に配され、水を貯蔵するタンク６とを備えてい
る。なお、ファン５としては、圧力損失１０mmＡｑ、風
量１０〜２０ｍ³/ min 以上の能力をもつシロッコファ
ンやターボファン、軸流ファンなどのファンが用いられ
る。

【００１６】気液接触分離筒１は、径が１００mm、長さ
４００mmの略円筒形であり、その内壁面には送風ガイド
である略螺旋状の溝７が形成されている。なお、この気
液接触分離筒１は、その内壁面に略螺旋状の溝７を成形
した半円柱形状のものを向かい合わせて接合することに
より形成される。気液接触分離筒１の、空気の流れ最上
流側には直径５０mmの導入口８が、空気の流れ最下流側
には直径５０mmの導出口９がそれぞれ形成されている。
なお、気液接触分離筒１は、その長手方向が略水平とな
るように配置されており、気液接触分離筒１の内壁面に
形成された溝７の下側となる部分、つまりタンク６側と
なる部分には、ほぼ垂直に連通孔１４が穿たれている。
この連通孔１４により、気液接触分離筒１の内部とタン
ク６とは連通している。なお、この連通孔１４には、後
述するノズル１０から噴霧される水が、その水位がタン
ク６に貯蔵される水の水位と同じ高さとなるよう貯留さ
れている。

【００１７】気液接触分離筒１の略螺旋状の溝７の、旋
回中心となる部分には、気液接触分離筒１の軸方向に伸
びるパイプ４が配される。パイプ４の、導入口８側の部
分には、パイプ４の内部を通過する水を気液接触分離筒
１の内部に噴霧する噴霧手段であるノズル１０が放射状
に多数設けられており、気液接触部２となっている。な
お、パイプ４の、気液接触部２よりも下流側となる部分
にはノズル１０は設けられていない。この部分は、気液
接触部２から送られた空気が通過する際に、旋回流の遠
心力によって粒径の大きな水滴と除塵された清浄な空気
とが分離される気液分離部３となっている。なお、気液
接触部２と気液分離部３の長さはほぼ同じ長さとなって
いる。

【００１８】パイプ４の一端は気液接触分離筒１の底面
を貫通し、気液接触分離筒１の外部で、５〜１０Kg／cm
²の圧送能力を有するポンプ１１と接続されている。ポ
ンプ１１はパイプ４に接続されているとともに、タンク
６の内部にその開口端が配される吸込み管１２に接続さ
れており、タンク６に貯蔵されている水をパイプ４に圧
送する。なお、吸込み管１２にはフィルタ１３が設けら
れており、このフィルタ１３によりタンク６からパイプ
４に送られる水に含まれる粉塵などは除去される。

【００１９】続いて、本実施例の作動について説明す
る。粉塵を含んだ空気は、ファン５により空気導入口８
を介して気液接触分離筒１の内部に接線方向から圧送さ
れ、旋回流を形成する。気液接触分離筒１の内部に圧送
された空気は、図２の矢印で示すように、パイプ４を旋
回中心として気液接触分離筒１の内壁面に形成された溝
７に沿って略螺旋状に旋回しながら、気液接触部２を通
過する。

【００２０】一方、ポンプ１１によりパイプ４に圧送さ
れた水は、噴射ノズル１０により噴霧されて霧状の水滴
となる。粉塵を含んだ空気は、気液接触部２を通過する
際に、ノズル１０から噴霧される霧状の水滴と接触す
る。空気中に含まれる粉塵は、この水滴と付着し、凝集
し、遠心力により気液接触部２の内壁面に付着する。気
液接触部２を通過した空気は、さらに下流側に配される
気液分離部３へと流入する。気液分離部３に流入した空
気は、気液接触部２における空気の流れと同様に、パイ
プ４を旋回中心として気液接触分離筒１の内壁面に形成
された溝７に沿って略螺旋状に旋回しながら、気液分離
部３を通過する。この際、旋回流によって発生する遠心
力により、粒径の大きな水滴が除去され、気液分離部３
の壁面に付着する。このようにして、粒径の大きな水滴
が除去された清浄空気が導出口９から排出される。

【００２１】気液接触部２または気液分離部３の内壁面
に付着した水滴は、内壁面をつたって溝７の下側へと流
下する。この水滴は連通孔１４を経て、タンク６に送ら
れる。タンク６に貯蔵された水はフィルタ１３により除
塵され、再びポンプ１１により吸込み管１２を経て、パ
イプ４に圧送されることで空気清浄機Ａ内を循環する。

【００２２】このように気液接触分離筒１の内周面に略
螺旋状の溝７を形成することにより、空気は溝７に沿っ
て通過し、導入口８から導出口９にいたるまで旋回流と
して保つことができ、気液接触部２において噴霧される
霧状の水滴を、確実に気液接触部２または気液分離部３
の内壁面に付着させることができる。また、確実に気液
接触分離筒１の内部の空気の流れを旋回流として保つこ
とができるため、導入口８から導出口９に至るまでの空
気の流れが直線的となることを防止することができる。
そのため、粉塵が気液接触分離筒１内に滞留する時間を
長くすることができるので、噴射ノズル１０により噴霧
される微細な水滴により捕集される確率が向上する。同
時に、水滴に付着しなかった粉塵が、単独で内壁面に付
着する量を増加させることができる。

【００２３】さらに、気液接触分離筒１の内壁面に溝７
を形成することにより、気液接触分離筒１の壁面面積を
増加させることができる。そのため、水滴と粉塵とが接
触する確率を高めることができ、粉塵の捕集効率を高め
ることができる。また、同時に空気清浄機を大型化させ
ることなく、気液接触分離筒１の内壁面面積を増加させ
ることができ、気液接触分離筒１を通過する旋回流の流
速は低下しない。したがって、旋回流の流速の低下によ
る粉塵の捕集効率の低下を防止することができる。

【００２４】また、旋回流の旋回中心は空気の流速が最
も小さく、遠心分離効果が弱い無効領域であるが、この
部分にパイプ４を配することにより無効領域をなくすこ
とができ、粉塵の捕集効率を、より高めることができ
る。また同時に旋回流自体を安定させることができる。
また、旋回流の旋回中心に配されるパイプ４から壁面に
向けて水を噴霧することにより、旋回中心付近に存在す
る粉塵を内壁面に向けて押し出すような効果を得ること
ができ、内壁面への粉塵の付着効率を高めることができ
る。

【００２５】また、連通孔１４を気液接触分離筒１の内
壁面に形成された溝７の下側となる部分に、垂直に設け
ることにより、気液接触分離筒１の内壁面に付着した水
滴を、その自重によってタンク６に流入させることがで
きる。また、気液接触分離筒１を、その長手方向が略水
平となるように配置することにより、空気清浄機Ａの全
高さを抑えることができる。その結果、空気清浄機Ａを
小型化することができ、例えば、店舗などの天井に埋込
型の空気清浄機として設置することができる。

【００２６】また、１つの気液分離筒１の内部に、気液
接触部２および気液分離部３とを設けることにより、一
体化させることができ、空気清浄機Ａを小型化すること
ができる。また、連通孔１４には、ノズル１０から噴霧
される水が、その水位がタンク６に貯蔵される水の水位
と同じ高さとなるよう貯留されているため、気液分離部
３を通過しようとする空気がタンク６側へと流出してし
まうことを防止することができる。

【００２７】〔実施例２．〕実施例１では、気液接触分
離筒１を水平に配置し、空気が水平方向に移動するよう
な構造としたが、図３に示すように、気液接触分離筒１
を垂直に配置し、空気が略螺旋状に旋回しながら上方に
移動するような構造としてもよい。ただし、気液接触分
離筒１に連通孔は形成されず、導入口８を介して気液接
触分離筒１の内部とタンク６を連通させるようにしてあ
り、導入口８を連通孔１４としても用いる構造としてい
る。したがって、気液接触分離筒１の内壁面に付着した
水滴は、気液接触分離筒１の内壁面に形成される溝７を
つたって、導入口８を介してタンク６へと流れ込む。な
お、その他の構成及び作動は実施例１と同様であるので
説明を省略する。

【００２８】このように、気液接触分離筒１を垂直に配
置することによって、気液接触分離筒１に連通孔１４を
形成することなく、気液接触分離筒１の内壁面に付着し
た水滴をタンク６へと流入させることができ、製造工程
を減らすことができる。また、空気が上方に移動するよ
うな構造、つまり気液分離部３を気液接触部２の上方に
配置することにより、気液分離部３を通過する空気に含
まれる水滴をその自重により下方に滴下させることがで
きる。その結果、導出口９から導出される清浄な空気に
含まれる水滴の量を減少させることができる。

【００２９】なお、以上の実施例では、店舗等に設置す
る空気清浄機に適用した例について述べたが、クリーン
ルームなどに設置する空気清浄機に適用してもよく、そ
の用途は特に限定されるものではない。また、以上の実
施例では、気液接触分離筒の内壁面に形成した略螺旋状
の溝を送風ガイドとしたが、略螺旋状に形成したレール
状の部材を送風ガイドとして用いてもよく、送風ガイド
としては気液接触分離筒の内壁面に形成した略螺旋状の
溝のみに限定されるものではない。

【００３０】さらに、以上の実施例では、気液分離部と
気液接触部とを１つの気液分離筒に設け、一体化させた
例について述べたが、気液分離部と気液接触部とを、そ
れぞれ内壁面に略螺旋状の送風ガイドを設けた別々の気
液分離筒に設けてもよい。また、以上の実施例では、気
液接触部と気液分離部とをほぼ同じ長さとしたが、両者
は必ずしも同じ長さでなくてもよい。

【００３１】また、以上の実施例では、連通孔を、気液
接触分離筒の内壁面に形成された溝の下側となる部分、
つまりタンク側となる部分に、ほぼ垂直に穿つことによ
り形成したが、内壁面に付着した水滴をタンクへと送る
ことができればよく、連通孔が穿たれる方向および形成
される位置は実施例において述べられたものに限定され
るものではない。

【００３２】また、以上の実施例では噴霧手段としてパ
イプにノズルを設けたが、噴霧手段として、パイプに形
成した細孔を用いてもよい。また、空気清浄機の大きさ
や、各部材および各部分の大きさは、以上の実施例にお
いて述べられた数値に限定されるものではない。また、
同様に、気液接触分離筒の内壁面に形成される溝や、噴
射手段などの数は、以上の実施例において述べられた数
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における空気清浄機Ａの長手方向にお
ける断面図である。

【図２】実施例１における空気清浄機Ａの側面断面図で
ある。

【図３】実施例２における空気清浄機Ａの長手方向にお
ける断面図である。

【図４】従来例を示す図である。

【符号の説明】

１気液接触分離筒２気液接触部３気液分離部４液体供給手段であるパイプ５ファン６タンク７溝８導入口９導出口１０噴霧手段であるノズル１４連通孔Ａ空気清浄機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ａ）粉塵を含んだ空気を取り入れるファ
ンと、ｂ）液体を貯蔵するタンクと、ｃ）その内部に前記液体を噴霧する噴霧手段を有し、通
過する空気にこの噴霧手段により生じる霧状の液滴を接
触させる気液接触部と、この気液接触部の、空気の流れ
の最上流側に配され、前記ファンから取り入れられた前
記空気を前記気液接触部に流入させる導入口と、前記気
液接触部よりも空気の流れの下流側に配される気液分離
部と、この気液分離部の、空気の流れの最下流側に配さ
れ、前記気液分離部を通過した空気をその外部へと流出
させる導出口とを有し、その内壁面が略円柱形状である
略筒状の気液接触分離筒と、ｄ）前記タンクに貯蔵された前記液体を前記噴霧手段に
供給する液体供給手段とを有し、前記導入口が前記気液
接触分離筒の接線方向に設けられる空気清浄機におい
て、前記気液接触分離筒の内壁面に略螺旋状の送風ガイドを
設けることを特徴とする空気清浄機。
【請求項２】前記噴霧手段が前記気液接触部におい
て、前記送風ガイドの旋回中心となる位置に配されるこ
とを特徴とする請求項１記載の空気清浄機。
【請求項３】前記液体供給手段を、その周面に前記噴
霧手段が設けられた略パイプ状とし、前記気液接触部
の、前記送風ガイドの旋回中心となる位置に設けること
を特徴とする請求項１または２記載の空気清浄機。
【請求項４】前記気液接触分離筒の下方に前記タンク
を配するとともに、前記接触分離筒の内部と前記タンク
とを連通させる連通孔を前記接触分離筒に形成すること
を特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の
空気清浄機。
【請求項５】前記気液接触分離筒を略水平に配置する
とともに、前記気液分離部と前記気液接触部の内壁面に
形成される前記送風ガイドの、前記タンク側となる部分
に前記連通孔を形成することを特徴とする請求項１ない
し４のいずれか１つに記載の空気清浄機。
【請求項６】前記気液接触分離筒を略垂直に配置する
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記
載の空気清浄機。
【請求項７】前記気液接触分離筒の内壁面に略螺旋状
の溝を形成することにより前記送風ガイドとすることを
特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の空
気清浄機。