(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器本体内に収容された殺菌液又は水である液体を汲み上げて加圧し、ノズルにより上方へ噴出して、下方に開口するお椀状の反射体に衝突させ、
該反射体及び前記ノズルを囲んでその外方に離間する、上下に開口を有して上下方向に延びる筒状体内で、前記容器本体内に取り入れられ、送風機により加圧されて上下方向軸まわりに螺旋状に回転する空気と前記反射体に衝突して飛散した液体とを接触させ、
前記筒状体から泡状になりながら落下する前記空気及び前記飛散した液体の混合体を前記容器本体内の液体溜りに衝突させて、前記液体溜りを貫通して前記容器本体の底部に衝突させ、前記液体溜り全体を螺旋状に混合攪拌し、
前記液体と混合攪拌された空気を前記筒状体の外側上方へ導いて容器本体外へ排出することを特徴とする空気清浄方法。
【請求項２】
前記液体と混合攪拌された空気を前記筒状体の外側上方へ導いて容器本体外へ排出する流路の途中で除液をする請求項１記載の空気清浄方法。
【請求項３】
殺菌液又は水である液体を収容した容器本体と、
前記液体を汲み上げて加圧するポンプと、
該ポンプの吐出口に上方に向けて装着されたノズルと、
該ノズルの上方に設けた、前記ノズルから噴出する噴流となった前記液体を衝突させて反射させる、下方に開口するお椀状の反射体と、
該反射体及び前記ノズルを囲んでその外方に離間するように前記容器本体内に配置した、上下に開口を有して上下方向に延びる筒状体と、
前記反射体の上方に設けた、空気取入口から取り入れた空気を加圧して前記筒状体内へ吹き込む送風機と、
前記筒状体の内側を前記反射体に衝突して反射した前記液体の飛沫及び前記送風機から吹き込んだ上下方向軸まわりに螺旋状に回転する空気を混合する混合空間とし、該混合空間を経て下方へ泡状になりながら落下した前記液体の飛沫及び前記空気の混合体を前記筒状体の外側上方へ折り返すように導く流路と、
該流路の下流側に設けた空気排出口とを備え、
前記筒状体内の混合空間から落下した前記混合体を前記容器本体内の液体溜りに衝突させて、前記液体溜りを貫通して前記容器本体の底部に衝突させ、前記液体溜り全体を螺旋状に混合攪拌することを特徴とする空気清浄装置。
【請求項４】
前記反射体に衝突して反射した前記液体を受けて外方へ誘導する誘導体を前記反射体の下方の前記筒状体内に設けてなる請求項３記載の空気清浄装置。
【請求項５】
前記混合体を前記筒状体の外側上方へ折り返すように導く流路の途中に除液手段を設けてなる請求項３記載の空気清浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塵埃や細菌などで汚染された室内の空気を浄化する空気清浄方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、家屋、病院、ビルなどの室内の空気の汚染は進むばかりである。汚染物質としては、ホコリ、カビ、ダニ、花粉のほか、インフルエンザウイルス、結核菌、院内感染菌といわれるＭＲＳＡ（メチシリン耐性黄色ブドウ球菌）、レジオネラ菌、ＳＡＲＳ（重症急性呼吸器感染症候群）ウイルスなどのコロナウイルス、食中毒菌であるノロウイルス、カンピロバクター、Ｏ−１５７などの各種病原菌など多様なものがある。これら多種多様な浮遊菌や空気感染菌などの汚染物質が室内の空間に浮遊し、また室内の壁面、天井、家具などに付着することで、室内環境を悪化させ、人体に甚大な悪影響を及ぼしている。
【０００３】
前記汚染物質により汚染された室内の空気（以下、「汚染空気」という。）を浄化する空気清浄装置として、機外の空気を吸い込むために背面側に配置したファンの前面側に、正面視門型の保持枠部に嵌め込まれ、前後方向に所定間隔をもって平行に配設された一対の略矩形板状のフィルタを配置してこれらの間を殺菌空間部とし、殺菌液をポンプにより汲み上げて供給管により正面視門型の保持枠部の上辺部へ導き、前記上辺部から下方へ、前記殺菌液を霧状、シャワー状若しくは膜状の洗浄液として噴出させ、吸い込んだ汚染空気を前記洗浄液に接触させながら通過させて殺菌処理をするもの（例えば、特許文献１参照。）などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２９０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の空気清浄装置は、殺菌空間部の奥行き方向長さが短いことから、背面側のファンにより吸い込まれた汚染空気が殺菌液に接触することができる区間が短いため、有効な殺菌を行うことができない場合がある。
また、正面視門型の保持枠部の上辺部から下方へ噴出させる殺菌液を幅方向全体にわたって分散させることが困難となる場合があり、その場合には細菌などの除去効率が低下する。
さらに、構造上、殺菌空間前後のフィルタ内部に殺菌液が浸透するため、背面側のファンの容量を大きくする必要があるとともに、正面視門型の保持枠部の上辺部から下方へ殺菌液を噴出させるために多数のノズルを備える必要があるため、構造も複雑になりがちで製造コストが増大する。
【０００６】
そこで本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、汚染空気から細菌などを除去する効率が高く、構造も簡素で製造コストの上昇を抑制することができる空気清浄方法及び装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る空気清浄方法は、前記課題解決のために、容器本体内に収容された殺菌液又は水である液体を汲み上げて加圧し、ノズルにより上方へ噴出して、下方に開口するお椀状の反射体に衝突させ、該反射体及び前記ノズルを囲んでその外方に離間する、上下に開口を有して上下方向に延びる筒状体内で、前記容器本体内に取り入れられ、送風機により加圧されて上下方向軸まわりに螺旋状に回転する空気と前記反射体に衝突して飛散した液体とを接触させ、前記筒状体から泡状になりながら落下する前記空気及び前記飛散した液体の混合体を前記容器本体内の液体溜りに衝突させて、前記液体溜りを貫通して前記容器本体の底部に衝突させ、前記液体溜り全体を螺旋状に混合攪拌し、前記液体と混合攪拌された空気を前記筒状体の外側上方へ導いて容器本体外へ排出することを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、反射体及びノズルを囲んでその外方に離間するように配置した上下方向に延びる筒状体の内側が混合空間になっており、ノズルから噴出する噴流となった液体を、下方に開口するお椀状の反射体に衝突させることにより飛散して混合空間に入った液体が筒状体の内面で反射してさらに飛散し、ノズルから噴出した液体は混合空間内全体を滝のように流れ落ち、空気取入口から取り入れた空気は送風機の羽根の回転により上下方向軸まわりに螺旋状に回転しながら筒状体内へ強烈に吹き込んで液体に接触し、空気と液体との混合体となって泡状になりながら急激に落下する。
このような泡状の混合体は、容器本体内下部に収容された液体に衝突し、この液体溜りを貫通して容器本体の底部に衝突し、液体溜り全体も上下方向軸まわりに螺旋状に強烈に混合攪拌され、泡状となり膨張し嵩高くなり、あたかも空気を液体で洗濯しているような状態となる。
したがって、外部から取り入れた空気を非常に効率的に液体に接触させることができる。
よって、液体が殺菌液である場合には、ホコリ、ゴミ、カビ、ダニ、花粉などの汚染物質の他、ウイルス、細菌などの汚染物質を効率的に除去することができるとともに、タバコやホルマリンなどの悪臭を消臭することができる。
また、液体が水である場合には、工事現場や工場などのホコリを効率的に除去することができる。
さらに、空気取入口から取り入れる空気が例えば熱風である場合において、反射体に衝突して反射した様々な方向に飛散する液体の飛沫により熱風を冷却することができるとともに、熱風による強制対流熱伝達により加熱される反射体に噴流となった液体が下方から衝突することから、冷却効率の高い衝突噴流冷却により反射体を介して熱風を効果的に冷却することができるため、液体が殺菌液及び水のいずれの場合においても、高温作業場などの熱気の冷却に好適である。
【０００９】
ここで、前記液体と混合攪拌された空気を前記筒状体の外側上方へ導いて容器本体外へ排出する流路の途中で除液をすると好ましい。
このような構成によれば、液体と混合攪拌された空気を筒状体の外側上方へ導いて容器本体外へ排出する途中で除液された後に容器本体外へ排出されることから、液体の減少量を少なくすることができるため、液体を補充する間隔を長くすることができる。
【００１０】
本発明に係る空気清浄装置は、前記課題解決のために、殺菌液又は水である液体を収容した容器本体と、前記液体を汲み上げて加圧するポンプと、該ポンプの吐出口に上方に向けて装着されたノズルと、該ノズルの上方に設けた、前記ノズルから噴出する噴流となった前記液体を衝突させて反射させる、下方に開口するお椀状の反射体と、該反射体及び前記ノズルを囲んでその外方に離間するように前記容器本体内に配置した、上下に開口を有して上下方向に延びる筒状体と、前記反射体の上方に設けた、空気取入口から取り入れた空気を加圧して前記筒状体内へ吹き込む送風機と、前記筒状体の内側を前記反射体に衝突して反射した前記液体の飛沫及び前記送風機から吹き込んだ上下方向軸まわりに螺旋状に回転する空気を混合する混合空間とし、該混合空間を経て下方へ泡状になりながら落下した前記液体の飛沫及び前記空気の混合体を前記筒状体の外側上方へ折り返すように導く流路と、該流路の下流側に設けた空気排出口とを備え、前記筒状体内の混合空間から落下した前記混合体を前記容器本体内の液体溜りに衝突させて、前記液体溜りを貫通して前記容器本体の底部に衝突させ、前記液体溜り全体を螺旋状に混合攪拌することを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、反射体及びノズルを囲んでその外方に離間するように配置した上下方向に延びる筒状体の内側が混合空間になっており、ノズルから噴出する噴流となった液体を、下方に開口するお椀状の反射体に衝突させることにより飛散して混合空間に入った液体が筒状体の内面で反射してさらに飛散し、ノズルから噴出した液体は混合空間内全体を滝のように流れ落ち、空気取入口から取り入れた空気は送風機の羽根の回転により上下方向軸まわりに螺旋状に回転しながら筒状体内へ強烈に吹き込んで液体に接触し、空気と液体との混合体となって泡状になりながら急激に落下する。
このような泡状の混合体は、容器本体内下部に収容された液体に衝突し、この液体溜りを貫通して容器本体の底部に衝突し、液体溜り全体も上下方向軸まわりに螺旋状に強烈に混合攪拌され、泡状となり膨張し嵩高くなり、あたかも空気を液体で洗濯しているような状態となる。
したがって、外部から取り入れた空気を非常に効率的に液体に接触させることができる。
よって、液体が殺菌液である場合には、ホコリ、ゴミ、カビ、ダニ、花粉などの汚染物質の他、ウイルス、細菌などの汚染物質を効率的に除去することができるとともに、タバコやホルマリンなどの悪臭を消臭することができる。
また、液体が水である場合には、工事現場や工場などのホコリを効率的に除去することができる。
【００１２】
さらに、空気取入口から取り入れる空気が例えば熱風である場合において、反射体に衝突して反射した様々な方向に飛散する液体の飛沫により熱風を冷却することができるとともに、熱風による強制対流熱伝達により加熱される反射体に噴流となった液体が下方から衝突することから、冷却効率の高い衝突噴流冷却により反射体を介して熱風を効果的に冷却することができるため、液体が殺菌液及び水のいずれの場合においても、高温作業場などの熱気の冷却に好適である。
さらにまた、特許文献１のような正面視門型の保持枠部の上辺部に多数のノズルを設ける構成と比較して、ノズルの個数が少ないこと及び配管経路が短いことなどからポンプの容量を比較的小さく抑えることができること、並びに、簡素かつコンパクトな構成であることから、製造コストの上昇を抑制することができる。
また、混合空間を経て下方へ流れた液体の飛沫及び空気の混合体を筒状体の外側上方へ折り返すように導く流路を備えるとともに、この流路の下流側、すなわち上部に空気排出口を備えていることから、前記流路を折り返して上部の空気排出口から出るまでの間に、比較的重量の重い液体の飛沫が前記混合体から除去される一定の除液効果がある。
【００１３】
ここで、前記反射体に衝突して反射した前記液体を受けて外方へ誘導する誘導体を前記反射体の下方の前記筒状体内に設けてなると好ましい。
このような構成によれば、上方の反射体に衝突して飛散した液体の一部がさらに下方の誘導体に衝突して外方へ誘導されて拡散し、このように拡散した液体の飛沫が筒状体内側の混合空間に導かれることから、混合空間内の液体飛沫の密度が高くなるため、外部から取り入れた空気をさらに効率的に液体に接触させることができる。
【００１４】
また、前記混合体を前記筒状体の外側上方へ折り返すように導く流路の途中に除液手段を設けてなると好ましい。
このような構成によれば、混合空間を経て下方へ流れた液体の飛沫及び空気の混合体は、その流路の途中で除液手段により除液された後に空気排出口から排出されることから、液体の減少量を少なくすることができるため、液体を補充する間隔を長くすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明に係る空気清浄方法及び装置によれば、筒状体の内側を混合空間とし、この混合空間で、ノズルから噴出され反射体に反射して飛散した液体の飛沫と送風機から上下方向軸まわりに螺旋状に回転しながら筒状体内へ吹き込まれる外部から取り入れた空気とを非常に効率的に接触させることができるため、汚染空気から細菌などを除去する効率が高く、簡素かつコンパクトな構成であるため製造コストの上昇を抑制することもできるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る空気清浄装置を示す斜視図である。
【図２】同じく部分縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、屋内、例えば家庭用の空気清浄装置とした実施の形態を示すものであり、電源コード１５先端に取り付けられた電源プラグ１６を図示しないコンセントに挿してスイッチ１７を入れることにより稼働状態となり、側面上部に形成された空気取入口８，８，…から汚染空気ＰＡを取り入れて殺菌液又は水に接触させることにより、空気排出口１０，１０，…から清浄空気ＣＡとして排出される。
図１及び図２に示すように、空気清浄装置１の容器本体２は、その外観が略円柱状であり、殺菌液又は水である液体Ａを収容するとともに、上部側面にルーバー１１，１１，…が設けられ、これらルーバー１１，１１，…の下側に周方向に延びる長穴である空気排出口１０，１０，…が形成された液体収容容器２Ａと、その内部の中央に送風機９が取り付けられるとともに、側面に多数の丸穴である空気取入口８，８，…が形成された送風機組立体２Ｂとを、連結部材２Ｃにより連結して構成される。
ここで、空気排出口１０，１０，…の上側に下方傾斜したルーバー１１，１１，…が設けられていることから、空気排出口１０，１０，…から清浄空気ＣＡが下向きに排出されるため、空気取入口８，８，…から清浄空気ＣＡを吸い込むことが抑制される。
【００１８】
液体収容容器２Ａの底板の上面中央には、殺菌液又は水である液体Ａを汲み上げて加圧するポンプ３が吸盤３Ａ，３Ａ，…により吸着され固定されており、ポンプ３の吐出口には上方に向けられたノズル５が直接又は上下方向に延びる配管４を介して装着されているため、ノズル５から上方へ噴流となった液体Ａが噴出する。
また、ノズル５の上方には、ノズル５から上方へ噴出する液体Ａが衝突する、下方に開口するお椀状の反射体６が配置され、反射体６の下方には、反射体６に衝突して反射した液体Ａを受けて外方へ誘導する、下方に開口するお椀状の誘導体７が配置される。
さらに、上側の反射体６及び下側の誘導体７並びにノズル５を囲んでその外方に離間する、上下に開口を有して上下方向に延びる筒状体１２が、液体収容容器２Ａ又は連結部材２Ｃに取り付けられて容器本体２内に配置され、送風機９により加圧された汚染空気ＰＡは、筒状体１２の内側に導かれる。
【００１９】
ここで、図２の構成では、誘導体７を配管４の上端に取り付け、上下方向に延びる棒状の支持部材１４，１４，…を用いて誘導体７の上方に反射体６を固定する構成を採用しているが、反射体６は例えば水平方向に延びる棒状の支持部材を用いて筒状体１２により支持するようにしてもよい。
また、反射体６及びその下方の誘導体７は、下方に開口するお椀状の形状に限定されるものではなく、半球面状、部分球面状、放物面状、傘状又は平板状等であってもよく、板ではなく立体で形成してもよい。
さらに、誘導体７は、必須の構成ではなく、反射体６のみとしてもよい。
【００２０】
以上のような構成により、筒状体１２の内側が、反射体６及び誘導体７に衝突して外方へ飛散して液体Ａの飛沫及び送風機９から吹き込まれた汚染空気ＰＡを混合する混合空間Ｂとなっており、混合空間Ｂを経て下方へ流れた液体Ａの飛沫及び汚染空気ＰＡの混合体ＭＡを筒状体１２の外側上方へ折り返すように導く流路Ｃが、筒状体１２の外側と容器本体２の内側により形成される。
また、混合体ＭＡを筒状体１２の外側上方へ折り返すように導く流路Ｃの途中、すなわち筒状体１２の外側には、除液手段である上下の水切り金網１３Ａ，１３Ｂが配置される。
なお、除液手段は、水切り金網ではなく、フィルタ又はインペラー、あるいはサイクロン式遠心分離手段等であってもよい。
【００２１】
以上のような構成の空気清浄装置１によれば、反射体６及びノズル５を囲んでその外方に離間するように配置した上下方向に延びる筒状体１２の内側が混合空間Ｂになっており、ノズル５から噴出する噴流となった液体Ａを反射体６に衝突させることにより飛散して混合空間Ｂに入った液体Ａが筒状体１２の内面で反射してさらに飛散し、ノズル５から噴出した液体Ａは混合空間Ｂ内全体を滝のように流れ落ち、空気取入口８，８，…から取り入れた汚染空気ＰＡは送風機９の羽根の回転により上下方向軸まわりに螺旋状（渦巻き状）に回転しながら筒状体１２内へ強烈に吹き込んで液体Ａに接触し、汚染空気ＰＡと液体Ｂとの混合体ＭＡとなって泡状になりながら急激に落下する。
このような泡状の混合体ＭＡは、容器本体２内下部に収容された液体Ａに衝突し、この液体溜りを貫通して容器本体２の底部に衝突し、液体溜り全体も上下方向軸まわりに螺旋状（渦巻き状）に強烈に混合攪拌され、泡状となり膨張し嵩高くなり、あたかも汚染空気ＰＡを液体Ｂで洗濯しているような状態となる。
したがって、外部から取り入れた汚染空気ＰＡを非常に効率的に液体Ａに接触させることができる。
なお、送風機９の羽根の回転により汚染空気ＰＡを上下方向軸まわりに螺旋状に回転させながら下方へ吹き出すことができるが、羽根の下側に渦巻状のグリル等を配置することにより、さらに螺旋状の回転力を強くすることができる。
よって、液体Ａが殺菌液である場合には、ホコリ、ゴミ、カビ、ダニ、花粉などの汚染物質の他、ウイルス、細菌などの汚染物質を効率的に除去することができるとともに、タバコやホルマリンなどの悪臭を消臭することができる。
また、液体Ａが水である場合には、工事現場や工場などのホコリを効率的に除去することができる。
【００２２】
さらに、空気取入口８，８，…から取り入れる汚染空気ＰＡが例えば熱風である場合において、反射体６に衝突して反射した様々な方向に飛散する液体Ａの飛沫により熱風を冷却することができるとともに、熱風による強制対流熱伝達により加熱される反射体６に噴流となった液体Ａが下方から衝突することから、冷却効率の高い衝突噴流冷却により反射体６を介して熱風を効果的に冷却することができるため、液体Ａが殺菌液及び水のいずれの場合においても、高温作業場などの熱気の冷却に好適である。
なお、このような冷却特性を考慮すると、反射体６は、銅又はアルミニウム等の熱伝導率の大きい金属で形成するのが好ましい実施態様である。
さらにまた、特許文献１のような正面視門型の保持枠部の上辺部に多数のノズルを設ける構成と比較して、ノズル５の個数が少ないこと及び配管経路が短いことなどからポンプ３の容量を比較的小さく抑えることができること、並びに、簡素かつコンパクトな構成であることから、製造コストの上昇を抑制することができる。
また、混合空間Ｂを経て下方へ流れた混合体ＭＡを筒状体１２の外側上方へ折り返すように導く流路Ｃを備えるとともに、この流路Ｃの下流側、すなわち上部に空気排出口１０，１０，…を備えていることから、流路Ｃを折り返して上部の空気排出口１０，１０，…から出るまでの間に、比較的重量の重い液体Ａの飛沫が混合体ＭＡから除去される一定の除液効果がある。
【００２３】
さらに、反射体６に衝突して反射した液体Ａを受けて外方へ誘導する誘導体７を設けることにより、上方の反射体６に衝突して飛散した液体の一部がさらに下方の誘導体７に衝突して外方へ誘導されて拡散し、このように拡散した液体Ａの飛沫が筒状体１２内側の混合空間Ｂに導かれることから、混合空間Ｂ内の液体飛沫の密度が高くなるため、外部から取り入れた汚染空気をさらに効率的に液体Ａに接触させることができる。
さらにまた、混合体ＭＡを筒状体１２の外側上方へ折り返すように導く流路Ｃの途中に除液手段である水切り金網１３Ａ，１３Ｂを設けているため、混合空間Ｂを経て下方へ流れた混合体ＭＡは、その流路Ｃの途中で水切り金網１３Ａ，１３Ｂにより除液された後に空気排出口１０，１０，…から排出されることから、液体Ａの減少量を少なくすることができるため、液体Ａを補充する間隔を長くすることができる。
【００２４】
以上の説明においては、空気清浄装置１の容器本体２の外観が略円柱状である場合を示したが、容器本体２の外観は略円柱状に限定されるものではなく多角形柱状等の他の形状にしてもよい。
また、空気取入口８，８，…及び空気排出口１０，１０，…の形状も、本実施の形態に限定されるものではなく、丸穴、スリット又は長穴等の適宜大きさの穴を空気取入口及び空気排出口として採用することができる。
さらに、空気取入口は、送風機組立体２Ｂ（容器本体２）の上面の天板に形成してもよく、送風機組立体２Ｂの側面の空気取入口８，８，…と併用してもよい。
さらにまた、液体収容容器２Ａと送風機組立体２Ｂとの間の連結部材２Ｃをなくしてもよく、容器本体２を上下に分割する範囲及び分割構造についても、本実施の形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００２５】
Ａ  液体（殺菌液又は水）
Ｂ  混合空間
Ｃ  外側上方へ折り返すように導く流路
ＣＡ  清浄空気
ＭＡ  液体の飛沫及び空気の混合体
ＰＡ  汚染空気
１  空気清浄装置
２  容器本体
２Ａ  液体収容容器
２Ｂ  送風機組立体
２Ｃ  連結部材
３  ポンプ
３Ａ  吸盤
４  配管
５  ノズル
６  反射体
７  誘導体
８  空気取入口
９  送風機
１０  空気排出口
１１  ルーバー
１２  筒状体
１３Ａ，１３Ｂ  金網（除液手段）
１４  支持部材
１５  電源コード
１６  電源プラグ
１７  スイッチ
【図１】
0005392216.tif 000002
【図２】
0005392216.tif 000003