(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入口と空気出口とを有し、空気入口から空気出口に向かって空気流が生じる水噴霧室と、水噴霧室の空気入口に配置する第１ワッシャメディアと、水噴霧室の空気出口に配置する第２ワッシャメディアと、第１ワッシャメディアの下流側に設ける第１段ノズルと、第１段ノズルとほぼ同じ位置に設ける第２段ノズルと、水噴霧室内に位置して流下する噴霧水を受け止める貯水槽と、貯水槽内の循環水を第１段ノズルに循環供給する循環水供給系と、補給水を第２段ノズルに供給する補給水供給系と、貯水槽に設けるオーバーフロー配管を備え、
第１および第２ワッシャメディアは繊維または細線で網状に形成されたマット状部材とし、第１段ノズルは空気流とは逆方向に向けて、一部が第１ワッシャメディア全面に達するように、また他の一部が天井面、壁面または貯水面に達するように、残りが空気流に押し流され第２ワッシャメディアに達するように噴霧水を噴霧して水噴霧室内の湿度の飽和度を高め、第２段ノズルは空気流の順方向に向けて第２ワッシャメディアに達するように噴霧水を噴霧し、オーバーフロー配管により貯水槽の水位を保ちつつ、第２段ノズルに補給水を供給する補給水供給系は、空気の加湿に伴って減少する循環水の減少量を補うとともに、循環水中の有害ガス濃度を一定値以下に維持するために補給水として純水を供給するようにしてガス除去効果を高めたことを特徴とするエアワッシャ。
【請求項２】
空気入口と空気出口とを有し、空気入口から空気出口に向かって空気流が生じる水噴霧室と、水噴霧室の空気入口に配置する第１ワッシャメディアと、水噴霧室の空気出口に配置する第２ワッシャメディアと、第１ワッシャメディアより下流側に設ける第１段ノズルと、水噴霧室内に位置して流下する噴霧水を受け止める貯水槽と、貯水槽内の循環水を第１段ノズルに循環供給する循環水供給系とを備えたエアワッシャ部を空気流に沿って二連に設け、下流側のエアワッシャ部には、第１段ノズルとほぼ同じ位置に配置する第２段ノズルと、補給水を第２段ノズルに供給する補給水供給系とを設け、上流側のエアワッシャ部の貯水槽と下流側のエアワッシャ部の貯水槽とを連通する連絡管を設け、上流側のエアワッシャ部の貯水槽にオーバーフロー配管を設けたエアワッシャであって、
各エアワッシャ部の第１および第２ワッシャメディアは繊維または細線で網状に形成されたマット状部材とし、各エアワッシャ部の第１段ノズルは空気流とは逆方向に向けて、一部が第１ワッシャメディア全面に達するように、また他の一部が天井面、壁面または貯水面に達するように、残りが空気流に押し流され第２ワッシャメディアに達するように噴霧水を噴霧して水噴霧室内の湿度の飽和度を高め、下流側のエアワッシャ部の第２段ノズルは空気流の順方向に向けて第２ワッシャメディアに達するように噴霧水を噴霧し、オーバーフロー配管により貯水槽の水位を保ちつつ、第２段ノズルに補給水を供給する補給水供給系は、空気の加湿に伴って減少する循環水の減少量を補うとともに、循環水中の有害ガス濃度を一定値以下に維持するために補給水として純水を供給するようにしてガス除去効果を高めたことを特徴とするエアワッシャ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体工場等における空気調和装置に係り、空気中の塵埃や有害ガスを除去するとともに、飽和効率の高い加湿を行なうエアワッシャに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエアワッシャとしては、例えば特開平７−９６１２２号公報に開示するものがあり、その概要を図６に示す。図６において、エアワッシャｌは、空気が上流側から下流側に向けて通過する水噴霧室２を備え、水噴霧室２のほぼ中央に空気の流れ方向（図中に矢印で示す）に延びる仕切板３を設け、仕切板３に対向して水噴霧装置４のノズル４ａを配置している。
【０００３】
このエアワッシャ１において、仕切板３に衝突するように、水噴霧装置４のノズル４ａから清浄水を噴霧水として噴霧すると、水噴霧室２を通過する空気中の塵埃が噴霧水に衝突し、塵埃は噴霧水とともに仕切板３に達して仕切板３の表面に形成する水膜に補えられて、水膜の落下とともに仕切板３に沿って流下する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したエアワッシャ１は、空気中の塵埃の除去を目的としたものであり、このエアワッシャｌで空気を飽和状態付近まで加湿するには、水噴霧室２における空気の流量に対する噴霧水量の割合を、塵埃を除去するための通常の割合より高く設定する必要があり、水噴霧装置４のノズル４ａに清浄水を圧送するためのポンプに大きな出力のものを要することになり、空気に効率よく加湿することができなかった。
【０００５】
ところで、水噴霧室２を通過する空気中の有害ガス成分を噴霧水によって吸収除去しようとする場合には、有害ガスの除去性能を維持するために、噴霧水の清浄度を所定値以上に保つ必要があり、噴霧水を循環利用する場合には、噴霧水に取り込んだ有害ガス成分の濃度が所定値以下を保つように、新たに清浄水を補給する必要がある。
【０００６】
しかし、系内を循環する循環水に対して清浄水を供給するに際し、循環水を一時的に貯留する水槽へ清浄水を供給する場合には、水槽内に滞留する循環水中の有害ガス成分の濃度を希釈することになり、言い換えると補給水として供給する清浄水が水槽中の有害ガス成分によって汚濁されるので、補給する清浄水の清浄性を十分に活用することができなかった。しかも、補給水の全量に純水を使用する場合には多量の純水を要し、純水製造装置に容量の大きなものが必要となり、コストが高くなる問題があった。
【０００７】
本発明は上記した課題を解決するものであり、空気中の塵埃や有害ガスを確実に除去するとともに、清浄水として使用する純水の供給量を低減し、かつ飽和効率の高い加湿を行なうエアワッシャを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、請求項１に係る本発明のエアワッシャは、空気入口と空気出口とを有し、空気入口から空気出口に向かって空気流が生じる水噴霧室と、水噴霧室の空気入口に配置する第１ワッシャメディアと、水噴霧室の空気出口に配置する第２ワッシャメディアと、第１ワッシャメディアの下流側に設ける第１段ノズルと、第１段ノズルとほぼ同じ位置に設ける第２段ノズルと、水噴霧室内に位置して流下する噴霧水を受け止める貯水槽と、貯水槽内の循環水を第１段ノズルに循環供給する循環水供給系と、補給水を第２段ノズルに供給する補給水供給系とを備え、
第１および第２ワッシャメディアは繊維または細線で網状に形成されたマット状部材とし、第１段ノズルは空気流とは逆方向に向けて、一部が第１ワッシャメディア全面に達するように、また他の一部が天井面、壁面または貯水面に達するように、残りが空気流に押し流され第２ワッシャメディアに達するように噴霧水を噴霧して水噴霧室内の湿度の飽和度を高め、第２段ノズルは空気流の順方向に向けて第２ワッシャメディアに達するように噴霧水を噴霧し、オーバーフロー配管により貯水槽の水位を保ちつつ、第２段ノズルに補給水を供給する補給水供給系は、空気の加湿に伴って減少する循環水の減少量を補うとともに、循環水中の有害ガス濃度を一定値以下に維持するために補給水として純水を供給するようにしてガス除去効果を高めた構成としたものである。
【０００９】
上記した構成により、エアワッシャにおいて、水噴霧室の空気入口から第１ワッシャメディアを通して流入する空気流に対し、その流れに対向するように貯水槽からの水を第１段ノズルから噴霧すると、噴霧水が空気中の塵埃や有害ガスに衝突し、衝突した空気中の塵埃や有害ガスが噴霧水とともに第１ワッシャメディアに達し、第１ワッシャメディアが塵埃や有害ガスを伴った噴霧水を捕捉する。
【００１０】
第１ワッシャメディアに達した噴霧水は、第１ワッシャメディアに付着した塵埃を洗い流して流下するとともに有害ガスを取り込んで貯水槽へ流入し、流下する過程において蒸発して空気を加湿する。
【００１１】
第ｌワッシャメディアに衝突しなかった噴霧水は、一部が水噴霧室の天井面、壁面または貯水面に衝突するが、それ以外は空気流に乗って移動し、その過程において蒸発して空気を加湿するとともに、空気中の塵埃や有害ガスを取り込んで第２ワッシャメディアに達し、第２ワッシャメディアが塵埃や有害ガスを伴った噴霧水を捕捉する。
【００１２】
そして、清浄な補給水を第２段ノズルから第２ワッシャメディアに向けて広く噴霧すると、清浄な水の噴霧水が空気中に残存する塵埃や有害ガスを捕捉して第２ワッシャメディアに達し、第２ワッシャメディアが塵埃や有害ガスを伴った噴霧水を捕捉する。
【００１３】
第２ワッシャメディアに達した噴霧水は、第２ワッシャメディアに付着した塵埃を洗い流して流下するとともに有害ガスを取り込んで貯水槽へ流入し、流下する過程において蒸発して空気を加湿する。貯水槽に滞留する循環水は、循環水供給系を通って循環し、再び第１段ノズルから噴霧する。
【００１４】
このように、第１段ノズルから噴霧水を空気流に対向するように噴射し、折り返すように空気を加湿するので、空気の流量に対する噴霧水の量の割合を低く設定しても、第ｌおよび第２ワッシャメディアによって空気中の塵埃や有害ガスを十分に除去するとともに効率よく空気を加湿でき、循環水供給系におけるポンプ等のアクチュエータの出力を低減することができる。
【００１５】
しかも、第２段ノズルから噴霧する清浄な水は、初期清浄度を保った状態で噴霧水となるので、第１ワッシャメディアを通過した有害ガスに対して、その清浄性を有効に活かして高い除去性能を発揮することができる。
【００１６】
つまり、第１ワッシャメディアと第２ワッシャメディアの間の一定距離間に、清浄度の異なる噴霧水を、噴霧位置および方向を変えて段階的に噴霧することにより、噴霧水の清浄度を有効に活用することができる。
【００１７】
貯水槽へ流入した清浄な水は補給水として循環水に合流し、循環水供給系を通って第１段ノズルから循環水として噴霧する。第２ワッシャメディアを通過した空気は、浄化して十分に加湿した清浄な空気として空気出口から流出する。
【００１８】
補給水は、空気の加湿に伴って減少する循環水の減少量を補うとともに、循環水中の有害ガス濃度を一定値以下に維持するために必要な量を第２段ノズルと貯水槽へ供給し、貯水槽の水位を保つ位置に設けるオーバーフロー管から余分となる水を排出する。
【００１９】
請求項２に係る本発明のエアワッシャは、空気入口と空気出口とを有し、空気入口から空気出口に向かって空気流が生じる水噴霧室と、水噴霧室の空気入口に配置する第１ワッシャメディアと、水噴霧室の空気出口に配置する第２ワッシャメディアと、第１ワッシャメディアより下流側に設ける第１段ノズルと、水噴霧室内に位置して流下する噴霧水を受け止める貯水槽と、貯水槽内の循環水を第１段ノズルに循環供給する循環水供給系とを備えたエアワッシャ部を空気流に沿って二連に設け、下流側のエアワッシャ部には、第１段ノズルとほぼ同じ位置に配置する第２段ノズルと、補給水を第２段ノズルに供給する補給水供給系とを設け、上流側のエアワッシャ部の貯水槽と下流側のエアワッシャ部の貯水槽とを連通する連絡管を設け、上流側のエアワッシャ部の貯水槽にオーバーフロー配管を設けたエアワッシャであって、
各エアワッシャ部の第１および第２ワッシャメディアは繊維または細線で網状に形成されたマット状部材とし、各エアワッシャ部の第１段ノズルは空気流とは逆方向に向けて、一部が第１ワッシャメディア全面に達するように、また他の一部が天井面、壁面または貯水面に達するように、残りが空気流に押し流され第２ワッシャメディアに達するように噴霧水を噴霧して水噴霧室内の湿度の飽和度を高め、下流側のエアワッシャ部の第２段ノズルは空気流の順方向に向けて第２ワッシャメディアに達するように噴霧水を噴霧し、オーバーフロー配管により貯水槽の水位を保ちつつ、第２段ノズルに補給水を供給する補給水供給系は、空気の加湿に伴って減少する循環水の減少量を補うとともに、循環水中の有害ガス濃度を一定値以下に維持するために補給水として純水を供給するようにしてガス除去効果を高めた構成としたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
実施形態１
図１〜図３に示すように、エアワッシャ１１は、矩形の流路断面を有する本体ケーシング１２の内部に、所定長さの水噴霧室１３を有している。水噴霧室１３は、その一端に形成した空気入口１３ａにおいてダクト（図示せず）に接続しており、このダクトから流入する空気Ａが水噴霧室１３の流路を通って他端に形成した空気出口１３ｂから流出する。
【００２１】
水噴霧室１３には、空気入口１３ａに位置して第１ワッシャメディア１４を配置し、空気出口１３ｂに位置して第２ワッシャメディア１５を配置しており、各ワッシャメディア１４、１５は、空気流の流路断面とほぼ等しい形状を有し、ポリ塩化ビニルデン系繊維やステンレスの線材等からなり、たとえば２５ｍｍ〜５０ｍｍ程度の厚みを有するマット状のものである。
【００２２】
水噴霧室１３の内部には、後述する循環水供給系に連通する複数の第１段ノズル１６を第１ワッシャメディア１４より下流側に位置して配置するとともに、後述する補給水供給系に連通する複数の第２段ノズル１７を第１段ノズル１６とほぼ同じ位置に配置している。第１段ノズル１６は、空気流とは逆方向に向けて第１ワッシャメディア１４に達する噴霧水を噴霧するものであり、第２段ノズル１７は、空気流と順方向に向けて第２ワッシャメディア１５に噴霧水を噴霧するものである。
【００２３】
第１段ノズル１６からの噴霧水の圧力と、第１段ノズル１６と第１ワッシャメディア１４の距離は、所定の噴霧角度（６０度〜７０度）程度が確保され、水噴霧室１３内に所定流量の空気を流しているときに噴霧水の一部（１／３程度）が第１ワッシャメディア１４に衝突する程度に設定する。また、残りの水の一部（１／３程度、全水量の２／９）が、水噴霧室１３内において天井面、壁面等に衝突し、その残りの水（全水量の５／９）が空気の流れに乗って移動し、第２ワッシャメディア１５に衝突するように設定する。
【００２４】
第２段ノズル１７の噴霧水の圧力や設置位置および噴霧方向は、水噴霧室１３内に所定流量の空気を流しているときに、噴霧水が第２ワッシャメディア１５に広く拡散して衝突するように、例えば噴霧角度６０度〜７０度程度、ノズル位置上部、斜め下向噴霧に設定する。
【００２５】
水噴霧室１３の下部には、流下する噴霧水を受け止める貯水槽１８が設けてあり、貯水槽１８に滞留する循環水を第１段ノズル１６に循環供給する循環水供給系１９が水噴霧室１３の下部に連通して設けてある。
【００２６】
循環水供給系１９は、貯水槽１８の下部に開口する吸込管２０と、吸込管２０に接続した循環ポンプ２１と、循環ポンプ２１を駆動するモータ２２と、循環ポンプ２１の吐出口に接続して水噴霧室１３の上方に配置した第１段吐出管２３と、第１段吐出管２３から分岐して水噴霧室１２の第１段エアワッシャ部１２ｃに垂直方向に配設した複数の第１段分岐管２４とからなり、各第１段分岐管２４に前述した複数の第１段ノズル１６を設けている。
【００２７】
第２段ノズル１７に補給水として純水を供給する補給水供給系２５は、清浄水供給装置（図示せず）もしくは純水供給装置（図示せず）に接続して水噴霧室１３の上方に配置した給水管２６を有し、給水管２６に前述した複数の第２段ノズル１７を設けている。
【００２８】
貯水槽１８には、オバーフロー管２８と、補給水として清浄水を供給する第２補給水供給管２９が連通し、第２補給水供給管２９は清浄水供給装置（図示せず）に連通している。
【００２９】
水噴霧室１３の下流側には、水噴霧室１３を通過した空気に含まれる水滴等を除去するエリミネータ３０が配置してあり、水噴霧室１３の空気出口１３ｂには、水噴霧室１３と同様の流路断面形状を有する所定長さの冷却室３１が接続してある。冷却室３１の内部には冷却器として冷却コイル３２が設けてあり、冷却室３１の下方にはドレンパン３３が形成したある。このドレンパン３３の凹みには冷却室３１の外部へ通じるドレンパイプ３４が接続してある。水噴霧室１３の下流側には送風機（図示せず）が配置してあり、この送風機を作動することによって水噴霧室１３の流路に空気を導く。
【００３０】
上記した構成における作用を説明する。空気Ａは空気入口１３ａから第１ワッシャメディア１４を通して水噴霧室１３に流入する。この空気流に対し、その流れに対向するように貯水槽１８からの循環水を第１段ノズル１６から噴霧する。噴霧水は空気中の塵埃や有害ガスに衝突し、衝突した空気中の塵埃や有害ガスが噴霧水とともに第１ワッシャメディア１４に達し、第１ワッシャメディア１４が塵埃や有害ガスを伴った噴霧水を捕捉する。第１ワッシャメディア１４では、噴霧水が第１ワッシャメディア１４に付着した塵埃を洗い流して流下するとともに、有害ガスを取り込んで貯水槽１８へ流入する。噴霧水は流下する過程において蒸発して空気を加湿する。
【００３１】
第ｌワッシャメディア１４に衝突しなかった噴霧水は、一部が水噴霧室１３の天井面、壁面または貯水面に衝突するが、それ以外は空気流に乗って移動し、その過程において蒸発して空気を加湿するとともに、空気中の塵埃や有害ガスを取り込んで第２ワッシャメディア１４に達し、第２ワッシャメディア１４が塵埃や有害ガスを伴った噴霧水を捕捉する。
【００３２】
そして、水噴霧室１３の空気流に対して、清浄水もしくは純水を第２段ノズル１７から噴霧すると、清浄水もしくは純水の噴霧水が空気中に残存する塵埃や有害ガスとともに第２ワッシャメディア１５に達し、第２ワッシャメディア１５が塵埃や有害ガスを伴った噴霧水を捕捉する。
【００３３】
第２ワッシャメディア１５では、噴霧水が第２ワッシャメディア１５に付着した塵埃を洗い流して流下するとともに、有害ガスを取り込んで貯水槽１８へ流入する。噴霧水は流下する過程において蒸発して空気を加湿する。貯水槽１８へ流入した清浄水もしくは純水は、補給水として循環水に合流し、循環水供給系１９を通って第１段ノズル１６から循環水として噴霧する。
【００３４】
第２ワッシャメディア１５を通過した空気は、浄化して十分に加湿した清浄な空気として空気出口からエリミネータ３０に流入し、エリミネータ３０において空気中の水滴を除去する。エリミネータ３０から流出する空気は冷却室３１に導き、冷却コイル３２によって冷却する。
【００３５】
上述した過程において、循環水は空気の加湿に伴って減少するので、この循環水の減少量を補うとともに、循環水中の有害ガス濃度を一定値以下に維持するために必要な必要補給水量の補給水を循環水の循環系に補給する。第２段ノズル１７において清浄水もしくは純水が貯水槽１８へ補給水として流入するので、この水量を必要補給水量から減じ、その量を補給水として第２補給水供給管２９から貯水槽１８に供給する。第２補給水供給管２９から供給する補給水は、純水でなく、適度に浄化した水道水等の清浄水（塩素を除去したもの）を使用する。
【００３６】
第２段ノズル１７に供給する補給水供給系２５より、必要補給水量の全てを清浄水もしくは純水を供給するようにし、第２補給水供給管からは非常時のみ供給するようにしても良い。
【００３７】
実施形態２
図４〜図５は、本発明の他の実施形態を示すものであり、先の実施形態と同様の作用を行なう部材は同一番号を付して説明を省略する。図４〜図５において、エアワッシャ４１は、空気流に沿って二連のエアワッシャ部４２、４３を有しており、各エアワッシャ部４２、４３には、水噴霧室１３と、第１ワッシャメディア１４と、第２ワッシャメディア１５と、第１段ノズル１６と、貯水槽１８と、循環水供給系１９とを設けており、下流側のエアワッシャ部４３に第２段ノズル１７と、補給水供給系２５とを設けている。上流側のエアワッシャ部４２の貯水槽１８と下流側のエアワッシャ部４３の貯水槽１８とは連絡管４４を介して連通しており、上流側のエアワッシャ部４２の貯水槽１８にオーバーフロー管２８を設けている。
【００３８】
上記した構成により、流入する空気を多段に浄化でき、しかも空気流の下流になる程、清浄度の高い水を噴霧するので、ガス除去効果が高まり、大気の有害ガス濃度が高濃度である地域においても使用することができる。
【００３９】
因みに、表１は本発明の効果を示すものであり、表から明らかなように、単独のエアワッシャ部を有する先の実施形態を一般的なガス濃度の大気に適用した場合にも、二連式の本実施形態をガス濃度が高濃度である大気に適用した場合においても、優れた浄化効果を得ることができる。
【００４０】
【表１】
0003698547.tif 000002
【００４１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、第１段ノズルから噴霧水を空気流に対向するように噴射し、折り返すように空気を加湿するので、空気の流量に対する噴霧水の量の割合を低く設定しても、第ｌおよび第２ワッシャメディアによって空気中の塵埃を十分に除去するとともに効率よく空気を加湿でき、循環水供給系におけるポンプ等のアクチュエータの出力を低減することができる。
【００４２】
しかも、第２段ノズルから噴霧する清浄な水は、初期清浄度を保った状態で噴霧水となるので、第１ワッシャメディアを通過した有害ガスに対して、その清浄性を有効に活かして高い除去性能を発揮することができ、第１ワッシャメディアと第２ワッシャメディアの間の一定距離間に、清浄度の異なる噴霧水を、噴霧位置および方向を変えて段階的に噴霧することにより、噴霧水の清浄度を有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すエアワッシャの平断面図である。
【図２】同エアワッシャの縦断面図である。
【図３】同エアワッシャの横断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態を示すエアワッシャの平断面図である。
【図５】同エアワッシャの縦断面図である。
【図６】従来のエアワッシャの構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１１  エアワッシャ
１２  本体ケーシング
１３  水噴霧室
１３ａ  空気入口
１３ｂ  空気出口
１４  第１ワッシャメディア
１５  第２ワッシャメディア
１６  第１段ノズル
１７  第２段ノズル
１８  貯水槽
１９  循環水供給系
２０  吸込管
２１  循環ポンプ
２２  モータ
２３  第１段吐出管
２４  第１段分岐管
２５  純水供給系
２６  第２段吐出管
２７  各第２段分岐管
２８  オバーフロー管
２９  補給水供給管
３０  エリミネータ
３１  冷却室
３２  冷却コイル
３３  ドレンパン
３４  ドレンパイプ
【図１】
0003698547.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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