(57)【要約】  小さな面積に、容易に設置することができ、ポンプの数を減少させてシステムを簡素化した空気清浄器を提供すること。  ファン２１ｆと、非処理空気Ａ１を液体３２ｅによって洗浄する洗浄装置３０と、洗浄後の空気Ａ２を旋回させることにより液体３２ｅと処理済空気Ａ３とに分離する気液分離装置４０と、を備え、処理済空気Ａ３を送り出す空気清浄器１０であって、ファン２１ｆ、洗浄装置３０及び気液分離装置４０を収納する筐体２０を有し、該筐体２０内にて、洗浄装置３０の上方に気液分離装置４０を配設した。
2017195282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンと、非処理空気を液体によって洗浄する洗浄装置と、前記洗浄後の空気を旋回させることにより前記液体と処理済空気とに分離する気液分離装置と、を備え、前記処理済空気を送り出す空気清浄器であって、
前記ファン、前記洗浄装置及び前記気液分離装置を収納する筐体を有し、
該筐体内にて、前記洗浄装置の上方に前記気液分離装置を配設したことを特徴とする空気清浄器。
【請求項２】
前記ファンは、前記洗浄装置と前記気液分離装置との間に配設されたことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄器。
【請求項３】
前記筐体は、開口部を有し、前記洗浄装置は、該開口部を通して前記洗浄装置の内部を視認可能とする透視部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の空気清浄器。
【請求項４】
前記筐体の下部及び上部に前記非処理空気を取込む取込み口、前記筐体の天井部に前記処理済空気の排出する排出口を配設したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の空気清浄器。
【請求項５】
前記洗浄装置は、該洗浄装置内に貯蔵された前記液体をろ過するろ過部を有し、該ろ過部は、その内部を視認可能なケースを有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の空気清浄器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファンによって内部に取込んだ非処理空気を洗浄装置にて液体によって洗浄し、前記洗浄後の空気を気液分離装置にて前記液体と処理済空気とに分離して、前記処理済空気を送り出す空気清浄器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、執務室やアミューズメント施設、或いは工場等の空間内の汚れた空気を空気清浄器を用いて処理することが試みられている。その一例として、例えば、取込口から非処理の空気をファンによって取入れ、該ファンから非処理空気を噴霧冷却器（洗浄装置）内に送り込み、薬剤と水とからなる洗浄液等の液体に接触させ、当該非処理の空気内に含まれるタバコの煙やダスト、或いは汚染物質等を捕捉して除塵した後、前記液体の微粒子を伴い過度に加湿された状態の非処理の空気をサイクロン（気液分離装置）の入口を介して内部へ導かれる。サイクロン内周面は円錐状に形成され、該円錐状の内周面に沿って水分を多く含む空気旋回しながら下降する過程で、サイクロンの遠心力により非処理の空気中に含まれる液体は分離して気液分離した後、サイクロンの中心軸付近で発生する上昇気流によって処理済みの空気をサイクロンの出口から送り出す空気清浄器が開発されている。この非処理の空気中から分離された液体は、サイクロンの底部から延びるドレンを介してサイクロン外部へ排出するようになっている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５７−１９７０１８号公報（第２頁、第１図）
【特許文献２】特開２０１４−１２８７４５号公報（第６頁、図４〜図６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び２の空気清浄器にあっては、洗浄装置とサイクロンとがそれぞれ独立したユニットとして構成され、据付面積も広く、設置工事にも多大な時間がかかっていた。また、サイクロンの外部へ排出された非処理空気中から分離された液体を洗浄液を貯蔵するヘッドタンクに戻すために、ポンプを使用していたため、システムが複雑化していた。【０００５】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、小さな面積に、容易に設置することができ、ポンプの数を減少させてシステムを簡素化した空気清浄器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明の空気清浄器は、
ファンと、非処理空気を液体によって洗浄する洗浄装置と、前記洗浄後の空気を旋回させることにより前記液体と処理済空気とに分離する気液分離装置と、を備え、前記処理済空気を送り出す空気清浄器であって、
前記ファン、前記洗浄装置及び前記気液分離装置を収納する筐体を有し、
該筐体内にて、前記洗浄装置の上方に前記気液分離装置を配設したことを特徴としている。
この特徴によれば、空気清浄器を構成する機器が筺体に収納されているので、据付けが容易となり、気液分離装置と洗浄装置との高さ差を利用して、気液分離装置にて洗浄後の空気から分離された液体を気液分離装置から洗浄装置へ排出できる。【０００７】
本発明の空気清浄器は、
前記ファンは、前記洗浄装置と前記気液分離装置との間に配設されたことを特徴としている。
この特徴によれば、洗浄装置にて洗浄後の空気をファンの遠心力を利用して液体と空気とに分離でき、さらに気液分離装置によって液体と処理済空気とに分離できるので、確実に洗浄後の空気を液体と処理済空気に分離できるばかりか、ファンと洗浄装置の高さ差を利用して、ファンにて分離された液体をファンから洗浄装置へ排出できる。【０００８】
本発明の空気清浄器は、
前記筐体は、開口部を有し、前記洗浄装置は、該開口部を通して前記洗浄装置の内部を視認可能とする透視部を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、筺体の前面から容易に洗浄装置内部を確認できる。【０００９】
前記筐体の下部及び上部に前記非処理空気を取込む取込み口、前記筐体の天井部に前記処理済空気の排出する排出口を配設したことを特徴としている。
この特徴によれば、筐体の下部からダスト等を含んだ空気を吸込み、筐体の上部からたばこの煙等を含んだ空気を吸込むことができ、処理済の空気を吸込み口と異なる室内の上部へ供給することができる。【００１０】
本発明の空気清浄器は、
前記洗浄装置は、該洗浄装置内に貯蔵された前記液体をろ過するろ過部を有し、該ろ過部は、その内部を視認可能なケースを有することを特徴としている。
この特徴によれば、視認可能なケースによってろ過部の内部の状態を確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例における空気清浄器を示す斜視図である。
【図２】（ａ）空気清浄器のケースの正面パネルを撤去した状態の構造図、（ｂ）空気清浄器のケースの右側面パネルを撤去した状態の構造図、（ｃ）空気清浄器のケースの背面パネルを撤去した状態を示す図である。
【図３】空気清浄器を構成する各構成要素の接続を示す図である。
【図４】気液分離装置の斜視図である。
【図５】（ａ）は、（ｂ）の気液分離装置のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る空気清浄器を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００１３】
実施例に係る空気清浄器につき、図１から図５を参照して説明する。本発明の空気清浄器１０は、例えば、執務室やアミューズメント施設、或いは工場等の室内５０（以下、単に室内５０という）においてタバコの煙やダスト、或いは汚染物質等を含む汚れた非処理空気Ａ１を洗浄するために、室内５０の非処理空気Ａ１を取込んで洗浄し、洗浄済空気Ａ２を気液分離して、処理済空気Ａ３として室内５０に再度送り出す循環式の空気清浄器１０である。【００１４】
図１から図３に示されるように、空気清浄器１０は、室内５０の汚れた非処理空気Ａ１を取込む取込口２１ａ、２１ｂを備えた中空のケース２０（本発明の筐体）と、取込口２１ａ、２１ｂから取入れた非処理空気Ａ１中に含まれる煙やダスト、或いはＰＭ２．５などの汚染物質等を捕捉する後述する洗浄装置３０と、洗浄装置３０を通過した洗浄済空気Ａ２を気液分離する気液分離装置４０と、取込口２１ａ、２１ｂから室内５０の非処理空気Ａ１を取入れ、排気口２２から室内５０へ処理済空気Ａ３を送り出すためのファン２１ｆと、から主に構成され、洗浄装置３０、気液分離装置４０及びファン２１ｆを相互に接続するダクト、配管、配線等とともに、ケース２０内に収納され、初期に洗浄液を補給し、電源のみ供給すれば独立した空気清浄器として機能する空気清浄器ユニットとして構成されている。以下、ケース２０、洗浄装置３０、気液分離装置４０について説明する。【００１５】
図１に示されるように、空気清浄器１０を構成するケース２０は、縦長の直方体の中空のケースとして構成される。空気清浄ユニットとして構成され空気清浄器１０は、複数のキャスター２０ａによって所望の場所に容易に移動でき、複数のストッパ２０ｂにより固定できるので、据付が容易となる。直方体形状のケース２０は、その直方体の各辺に沿って枠体が配設され、各枠体から形成される矩形上の面に着脱可能なパネル２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄで覆われ、中空のケースとして構成されている。【００１６】
図２に示されるように、ケース２０内には、その下部に洗浄装置３０、該洗浄装置３０の上方にファン２１ｆ、該ファン２１ｆの上方に気液分離装置４０が積上げられ、配置されている。このように空気清浄器１０を構成する機器を筐体内に積上げ配置することで、据付面積を小さくできる。【００１７】
図２に示されるように、ケース２０からパネル２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄを撤去することにより、枠体から構成される中空部に配設された空気清浄器１０の各機器を容易に点検できる。図２（ａ）は、パネル２３ａを撤去した状態を示す図で、洗浄装置３０の正面部、ファン２１ｆ、該洗浄装置３０とファン２１ｆの吸込口とを接続するダクト２１ｈ、補給部３２を主に点検できる。また、図２（ｂ）は、パネル２３ｂを撤去した状態を示す図で、取込口２１ａに接続されるダクト２１ｃ、ファン２１ｆの吐出口と気液分離装置４０とを接続するダクト２１ｈ、洗浄装置３０の側面部を主に点検できる。同様に、図２（ｃ）は、パネル２３ｃを撤去した状態を示す図で、取込口２１ａ、２１ｂにそれぞれ接続されるダクト２１ｃ、２１ｄ、ダクト２１ｃと２１ｄとの合流部２１ｅ、ファン２１ｆ、ファン駆動用モータ２１ｍ、ファン２１ｆの吐出口と気液分離装置４０とを接続するダクト２１ｈ、洗浄装置３０の背面部、ファン２１ｆ、及び気液分離装置４０を主に点検できる。【００１８】
つぎに、洗浄装置３０について説明する。図２及び３に示されるように、取込口２１ａ、２１ｂから取入れられた非処理空気Ａ１は、それぞれダクト２１ｃ、２１ｄを通り、合流部２１ｅにて合流後、ダクト２１ｇを通って洗浄装置３０へ導かれる。洗浄装置３０は、非処理空気Ａ１を洗浄液３２ｅ（本発明の液体）によって洗浄する洗浄ケーシング部３４、洗浄ケーシング部３４内に洗浄液３２ｅを循環する洗浄液循環部３１、洗浄ケーシング部３４内の洗浄液３２ｅを浄化するための浄化部３３、及び洗浄にともない減少する洗浄液３２ｅ中の薬剤を洗浄ケーシング部３４に補給する補給部３２、とから主に構成される。【００１９】
なお、取込口２１ａ、２１ｂは、ケース２０前面の下部及び上部に配設されており、ケース２０下部の取込口２１ｂから室内５０床付近に滞留するダスト等を含んだ非処理空気Ａ１を吸込み、ケース２０上部の取込口２１ａから室内５０の空中に浮遊するたばこの煙、ウィルス等を含んだ非処理空気Ａ１を吸込むことができ、室内５０の広い範囲から種々の異物、汚染物質を含んだ非処理空気Ａ１を取込むことができる。そして、ケース２０の天井部の排気口２２から室内５０の上部へ処理済空気Ａ３を供給することができ、空気清浄器１０の高さより高い位置に浮遊するするたばこの煙、ウィルス等を含んだ非処理空気Ａ１を移動させ、空気清浄器１０の取込口２１ａ、２１ｂに導かれるように循環する。【００２０】
洗浄ケーシング部３４は、内部に洗浄液３２ｅを貯蔵可能な中空部を有する略直方体の箱体からなる。図２（ａ）に示されるように、洗浄ケーシング部３４の上部正面部３４ａ、下部正面部３４ｂは略同一幅に形成され、また、図２（ｂ）に示されるように、洗浄ケーシング部３４の洗浄装置下部３４ｄは、洗浄装置上部３４ｃよりも前後幅が幅広に形成される。洗浄ケーシング部３４の洗浄装置下部３４ｄは、洗浄液３２ｅの貯蔵部となっており、長時間連続して非処理空気Ａ１を洗浄可能とする所定量の洗浄液３２ｅが貯蔵される。洗浄ケーシング部３４の洗浄装置上部３４ｃは、洗浄液３２ｅによって非処理空気Ａ１を洗浄する領域となっている。【００２１】
少なくとも洗浄ケーシング部３４の上部正面部３４ａ、下部正面部３４ｂは、内部を視認可能なように透明板から構成され、非処理空気Ａ１の洗浄状況を観察できるようになっている。なお、透明板として、透明なガラス板、透明なアクリル板、透明なポリカーボネート板等を使用することができる。【００２２】
空気清浄器１０は、洗浄液３２ｅの清浄度を保ち、スプレー部３１ｄ（小径のノズル部）の目詰まりを防止するために、洗浄液３２ｅ中の異物を除去するための浄化部３３が設けられている。しかしながら、浄化部３３が設けられていても、長時間運転すると複数設けられているスプレー部が目詰まりすることがある。ここで複数のスプレー部が略均等に目詰まりする場合には、浄化部３３の元流量、元圧力等を監視することによって、異常を検出していた。しかし複数のスプレー部の内の一部が目詰まりする場合、たとえば、１０個のスプレー部３１ｄの１個が目詰まりする場合には洗浄液の元流量、元圧力等を監視しても、その変化が小さいため異常の検出が困難であった。また、各スプレー部３１ｄの流量、圧力を監視すれば、各スプレー部３１ｄごとの目詰まりを監視することができるが、システムの複雑化、コストの上昇等により現実的ではない。【００２３】
そこで、洗浄ケーシング部３４の洗浄装置上部３４ｃ内を観察できるように、上部正面部３４ａを視認可能な透明板から構成し、複数のスプレー部３１ｄの状況を観察できるようにする。これにより、スプレー部３１ｄの一部が目詰まりした場合であっても容易に発見できる。特に、ファン２１ｆ、補給部３２のポンプ３２ｃ、浄化部３３の水中ポンプ３３ｃを停止した状態で、洗浄液循環部３１の循環ポンプ３１ｂのみを運転することで、スプレー部３１ｄの流れの状況を把握し易くなる。さらに、ケース２０外部から洗浄装置３０内部を視認可能とすることで、利用者に対し、空気洗浄作用を視覚的に訴える演出効果を高めることができる。【００２４】
また、複数のスプレー部３１ｄを直列に接続したものを複数列設けて洗浄液循環部３１を構成している場合には、各列のスプレー部３１ｄの根元にバルブを設け、列ごとに複数のスプレー部３１ｄを運転すれば、さらにスプレー部３１ｄの流れの状況を把握し易くなり、スプレー部３１ｄの一部が目詰まりした場合であっても容易に発見できる。【００２５】
また、洗浄ケーシング部３４の下部正面部３４ｂについても、内部を視認可能なように透明板から構成することで、洗浄液３２ｅを貯蔵する洗浄装置下部３４ｄ内の異物の滞留状況を目視にて監視することができる。なお、洗浄装置下部３４ｄには、多量の洗浄液３２ｅが貯蔵されているので、透明板の破損した場合には、多量の洗浄液３２ｅの流出してしまう。そこで、通常、洗浄ケーシング部３４の下部正面部３４ｂの前面に着脱可能な保護カバー２３ｅ（図１参照）を設け、下部正面部３４ｂを保護し、洗浄装置下部３４ｄ内を点検する場合のみ保護カバー２３ｅを取外すようにしてもよい。【００２６】
洗浄ケーシング部３４内に洗浄液３２ｅを循環する洗浄液循環部３１について説明する。図２（ａ）及び図３に示されるように、洗浄液循環部３１は、洗浄液３２ｅを循環する循環ポンプ３１ｂ、洗浄装置上部３４ｃ内に配設され洗浄液３２ｅを霧状に噴霧する複数のスプレー部３１ｄ、洗浄装置下部３４ｄと循環ポンプ３１ｂの吸込口とを接続する吸込循環パイプ３１ａ、循環ポンプ３１ｂの吐出口とスプレー部３１ｄとを接続する吐出循環パイプ３１ｃを主に備える。【００２７】
また、洗浄液循環部３１内を循環する洗浄液３２ｅは、薬剤を含む水からなる。なお、薬剤として、塩素、次亜塩素酸等の消毒液からなる。また香りを付加する香料等を付加してもよい。【００２８】
このような構成を有する洗浄液循環部３１によって、洗浄装置下部３４ｄに貯えられた洗浄液３２ｅは、循環ポンプ３１ｂによって洗浄装置上部３４ｃ内に配設された複数のスプレー部３１ｄに圧送され、洗浄装置上部３４ｃ内に霧状に噴霧された洗浄液３２ｅの微粒子が洗浄装置上部３４ｃから洗浄装置下部３４ｄへ流れ落ちるとともに、洗浄装置上部３４ｃ内には洗浄液３２ｅの微粒子が充満する。洗浄液３２ｅは、霧状の微粒子となることによって表面積が増すので、洗浄装置上部３４ｃ内に送り込まれた非処理空気Ａ１内に含まれる微細なダストやタバコのヤニ等の異物、ウィルス等は、洗浄液３２ｅの微粒子によって容易に捕捉され、洗浄液３２ｅとともに洗浄装置下部３４ｄに流れ落ちる。また、ウィルス等は消毒剤を含んだ洗浄液によって殺菌される。【００２９】
つぎに、洗浄ケーシング部３４内の洗浄液３２ｅを浄化するための浄化部３３について説明する。図２（ａ）及び図３に示されるように、浄化部３３は、洗浄ケーシング部３４内に配設された水中ポンプ３３ｃ、洗浄ケーシング部３４の外部に配設されたフィルタ部３３ａ、水中ポンプ３３ｃとフィルタ部３３ａとを接続する浄化系パイプ３３ｄ、３３ｇ、フィルタ部３３ａと洗浄ケーシング部３４を接続する浄化系パイプ３３ｂを主に備える。【００３０】
フィルタ部３３ａは、ろ過部と該ろ過部を収容するフィルタケースからなり、パネル２３ｄの外方に配設される。ろ過部の材料は、洗浄液３２ｅに対して長時間使用可能なポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ＰＴＦＥ等が使用され、該繊維を中空糸フィルタ、メンブレンフィルタ、プリーツフィルタとし構成される。なお、目詰まりしたろ過部は、新しいろ過部と交換しても良いし、逆洗してろ過部の目詰まりを解消するものであってもよい。【００３１】
また、ろ過部を収容するフィルタケースは、透明なケースからなり、ろ過部の汚れ具合をフィルタ部３３ａを分解せずにろ過部の汚れ具合を目視で確認できる。【００３２】
このような構成を有する浄化部３３によって、洗浄装置下部３４ｄに貯えられた洗浄液３２ｅは、水中ポンプ３３ｃによって洗浄ケーシング部３４の外部に配設されたフィルタ部３３ａに圧送され、該フィルタ部３３ａによって洗浄液３２ｅ内の異物が除去され、異物が除去された洗浄液３２ｅは再度洗浄ケーシング部３４内に戻される。これにより、空気清浄器１０は、長時間に亘り、清浄度の高い洗浄液３２ｅにより非処理空気Ａ１を洗浄できる。【００３３】
ここで、水中ポンプ３３ｃを洗浄ケーシング部３４内に配設しているのは、異物によるスプレー部３１ｄの目詰まりを防止するためである。すなわち、空気清浄器１０を長時間運転すると、洗浄ケーシング部３４の底部に異物が滞留してしまい、洗浄液循環部３１の循環ポンプ３１ｂが異物を吸込むと、該異物によりスプレー部３１ｄの目詰まりが発生してしまう。そこで、洗浄ケーシング部３４内に配設した水中ポンプ３３ｃによって、滞留した異物を強力に吸込み、フィルタ部３３ａで異物を除去することで、循環ポンプ３１ｂが吸込む異物の量を低減できるので、スプレー部３１ｄの目詰まりを防止することができる。また、水中ポンプ３３ｃは、軸封部を有しないため、洗浄液３２ｅに含まれる異物によって軸封部の劣化による水漏れも防止することができる。【００３４】
なお、水中ポンプ３３ｃとフィルタ部３３ａとを接続する浄化系パイプ３３ｄ、３３ｇの途中には、浄化系パイプ３３ｄ、３３ｇを開閉可能なバルブ３３ｅが配設され、該バルブ３３ｅを開閉操作して、洗浄ケーシング部３４内、浄化部３３内の洗浄液３２ｅを排出口３３ｆから排出できるようになっている。バルブの種類として、モータバルブ、ゲートバルブ、ボールバルブ等を使用することができる。【００３５】
洗浄液３２ｅ中の薬剤を補給する補給部３２について説明する。空気清浄器１０を運転すると、洗浄液３２ｅ中に含まれる薬剤の濃度は、室内より集められた汚染物質に含まれている病原菌、微生物などを殺菌する過程で低下してしまう。そこで、洗浄液３２ｅ中の薬剤の濃度を適切に保つために補給部３２が設けられている。【００３６】
補給部３２は、薬剤を貯蔵する薬剤貯蔵部３２ａ、ポンプ３２ｃ、薬剤貯蔵部３２ａとポンプ３２ｃとの間を接続するパイプ３２ｂ、ポンプ３２ｃと洗浄ケーシング部３４との間にパイプ３２ｄを主に備える。【００３７】
補給部３２はこのような構成を備えることで、空気清浄器１０の運転時間に応じて洗浄液３２ｅ中の薬剤を補給することによって、洗浄液３２ｅ中の薬剤の濃度を適切に保つことができる。【００３８】
つぎに、ファン２１ｆについて説明する。ファン２１ｆは、その羽根の回転により負圧を生じさせて空気を取込むとともに、該取り込んだ空気を高圧の正圧で送出するファンであり、たとえばターボファン、シロッコファン、軸流ファン等が使用される。図３に示されるように、洗浄装置３０にて洗浄された洗浄済空気Ａ２は、ダクト２１ｈを通り、ファン２１ｆに吸込まれ、ファン２１ｆから直接ダクト２１ｊを通り気液分離装置４０へ圧送される。したがって、従来のようにファン２１ｆから吐出された空気が洗浄装置３０にて圧力低下することなく、ファンから吐出される圧力高い空気を気液分離部に直接供給して、洗浄後の空気を旋回させることができるので、気液分離装置を効率よく作動させることができる。【００３９】
また、洗浄装置３０にて洗浄された洗浄済空気Ａ２は多量の洗浄液３２ｅを含んでいる。しかし、ファン２１ｆに吸込まれた洗浄済空気Ａ２は、ファン２１ｆの羽根の回転による遠心力により、洗浄済空気を洗浄液３２ｅと空気に補助的に分離することができる。そして洗浄済液３２ｅはファンに設けられた排出部から排出することができる。排出部から排出される洗浄液３２ｅは、ファン２１ｆより低い位置に設けられた洗浄装置３０へポンプを設けずに容易に戻すことができる。さらに、ファン２１ｆと洗浄装置３０とをファンドレン管２１ｐにて接続することで、ファン２１ｆにて分離された洗浄液３２ｅを確実に洗浄装置３０に戻すことができる。このように、ファン２１ｆは、室内５０の非処理空気Ａ１を取込んで、処理済空気Ａ３として室内５０に再度送り出すための送風機能と、ファン２１ｆの羽根の回転により発生する遠心力により、洗浄済空気を洗浄液３２ｅと空気に分離する気液分離機能、分離された洗浄液３２ｅを確実に洗浄装置３０に戻す回収機能を有する。【００４０】
つぎに、気液分離装置４０について説明する。図４及び図５に示されるように、気液分離装置４０は、入口流路４０ａを構成する入口部４１、導入流路４０ｂを構成する外方壁４２ａ、外方壁４２ａの上部及び下部を囲む天井壁４２ｂ及び底部壁４２ｃ、排出流路４０ｅを構成する排出部４４、及び出口流路４０ｆを構成する出口部４３からなるケーシング４２から構成される。なお、ケーシング４２は、鉄板を溶接して構成される。【００４１】
ここで、入口部４１の高さ位置において、下流側の外方壁４２ａの内面の曲率半径は、上流側の外方壁４２ａの内面の曲率半径より小さく形成されている。具体的には、ケーシング４２の外方壁は、右水平方向を０°として、略０°〜略１８０°の範囲に形成された第１半径Ｒ１を有する第１外方壁と、略１８０°〜略３６０°の範囲に形成された第１半径Ｒ１より小さい第２半径Ｒ２を有する第２外方壁からなり、第１半径Ｒ１の第１中心軸Ｃ１と第２半径Ｒ２の第２中心軸Ｃ２とが、後述する出口部４３、排出部４４の中心軸であるＣ３を通る水平軸上で所定に距離隔てて配置されている。なお、入口部４１の高さ位置とは、中心軸Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３に直交する平面を意味する。【００４２】
一方、気液分離装置４０内を流れる空気は、一般に流線の曲率半径が小さいほど旋回速度が速くなる自由渦運動となっている。したがって、入口部４１の高さ位置において、上流側より下流側の曲率半径が小さくなる導入流路４０ｂに導かれる洗浄後空気Ａ２は、その流線の曲率半径も上流側より下流側の曲率半径が小さくなるため、洗浄後空気Ａ２の旋回速度は、自由渦運動より下流に行くほど速くなる。このように、導入流路４０ｂ内を略半周するのみで、洗浄後空気Ａ２旋回方向の加速を完了することができる。【００４３】
図５（ａ）、（ｂ）に示されるように、排出部４４は、外方壁４２ａの内方に配設される筒状体からなる。該筒状体は、天井壁４２ｂと底部壁４２ｃとの間に配設され、略１８０°から略３６０°の範囲が切欠かれた半円筒状体４４ａ、底部壁４２ｃの下方外部へ延設される円筒状体４４ｂ、及び円筒状体４４ｂの下端部から下方に延設され、漸次縮径する縮径部４４ｃを有し、縮径部４４ｃの下端部は開口部４４ｄを有する。また、底部壁４２ｃには排出部４４の円筒状体４４ｂと略同一径の開口部４２ｄが形成されており、該開口部４２ｄによって、導入流路４０ｂは、排出部４４を構成する円筒状体４４ｂの内部の排出流路４０ｅ及び開口部４４ｄに連通する。【００４４】
図５（ａ）、（ｂ）に示されるように、出口部４３は筒状体４３ａからなり、その下端部に下部開口部４３ｂ及びその上端部に上部開口部４３ｃを有す、筒状体４３ａの内部は出口流路４０ｆとなっており、下部開口部４３ｂ及びその上端部に上部開口部４３ｃは、出口流路４０ｆによって連通されている。そして出口部４３を構成する筒状体４３ａは、排出部４４を構成する円筒状体４４ｂの内部の排出流路４０ｅの内部に配設され、導入流路４０ｂは、底部壁４２ｃの開口部４２ｄを介して排出部４４の排出流路４０ｅに連通し、該排出流路４０ｅは、出口部４３の下部開口部４３ｂから出口流路４０ｆを介し上部開口部４３ｃによってのケーシング４２の外部に連通、開放される。なお、排出部４４と出口部４３は、同じ第３中心軸Ｃ３に対し同心円状に配設されている。【００４５】
以上説明したように、気液分離装置４０は、その内部に管路ダクト４１ａ及び管路部４１ｂからなる入口流路４０ａ、外方壁４２ａの内面と排出部４４の半円筒状体４４ａの外面との間に形成される導入流路４０ｂ、ケーシング４２の外方壁４２ａの内面と出口部４３の筒状体４３ａの外面との間に形成される第１旋回流路４０ｃ、排出部４４の半円筒状体４４ａの内面と出口部４３の外面との間に形成された第２旋回流路４０ｄ、排出部４４の円筒状体４４ｂの内部の排出流路４０ｅ、出口部４３の筒状体４３ａの内部の出口流路４０ｆを有する。【００４６】
気液分離装置４０はこのような構成を有するので、ケーシング４２の外方壁４２ａと排出部４４の半円筒状体４４ａとの間に形成される導入流路４０ｂは、入口部４１の高さ位置において、径方向の流路幅が徐々に狭まる渦巻形状となっているので、入口部４１から導入された洗浄液３２ｅを含む洗浄済空気Ａ２は、略０°〜略１８０°の短い導入流路４０ｂを流れる間に、旋回と加速が同時に行われる。そして、旋回、加速した洗浄液３２ｅを含む洗浄済空気Ａ２は、ケーシング４２の外方壁４２ａと出口部４３の筒状体４３ａとの間に形成される第１旋回流路４０ｃ、及び排出部４４の半円筒状体４４ａと出口部４３との間に形成された第２旋回流路４０ｄを旋回しながら流れる間に主に洗浄液３２ｅと処理済空気Ａ３に分離され、比重の重たい洗浄液３２ｅは円筒状体４４ｂの排出流路４０ｅを介して開口部４４ｄへ下方に排出され、比重の軽い処理済空気Ａ３は、円筒状体４４ｂの排出流路４０ｅを介して、出口部４３の下部開口部４３ｂから出口流路４０ｆを上方に流れ、上部開口部４３ｃから排出される。【００４７】
この際、旋回しながら下降する流れが生じる第１旋回流路４０ｃ及び第２旋回流路４０ｄと、旋回しながら上昇する流れが生じる出口流路４０ｆとは、筒状体４３ａによって分離されているので、逆向きの流れが衝突することがない。したがって、第１旋回流路４０ｃ及び第２旋回流路４０ｄにおいて、効率よく洗浄液と処理済空気Ａ３に分離でき、出口流路４０ｆにおいて損失を低減した状態で排気できる。【００４８】
以上説明したケース２０、洗浄装置３０、ファン２１ｆ及び気液分離装置４０を有する空気清浄器１０の動作について説明する。図３に示されるように、ケース２０下部の取込口２１ｂから室内５０床付近に滞留するダスト等を含んだ非処理空気Ａ１、ケース２０上部の取込口２１ａから室内５０の空中に浮遊するたばこの煙、ウィルス等を含んだ非処理空気Ａ１が吸込まれ、該非処理空気Ａ１は、それぞれダクト２１ｃ、２１ｄを通り、合流部２１ｅにて合流後、ダクト２１ｇを通って洗浄装置３０へ導かれる。洗浄装置３０の洗浄ケーシング部３４内には、薬剤を含む洗浄液３２ｅが微細な霧状に噴霧され、非処理空気Ａ１の中に含まれる微細なダストやタバコのヤニ等の異物、ウィルス等は、洗浄液３２ｅの微粒子によって捕捉され、洗浄装置下部３４ｄに流れ落ち、ウィルス等は殺菌される。洗浄済空気Ａ２は、ダクト２１ｈを通り、ファン２１ｆに吸込まれ、ファン２１ｆからダクト２１ｊを通り気液分離装置４０へ圧送される。洗浄液３２ｅを含んだ洗浄済空気Ａ２は、ファン２１ｆにおいての羽根の回転により発生する遠心力により洗浄液３２ｅと空気に補助的に分離され、さらに気液分離装置４０内で、洗浄液と空気とに分離される。そして、処理済空気Ａ３はダクト２１ｋを通り、ケース２０の天井部に設けられた排気口２２から空気清浄器１０より高い位置へ排出され、室内５０の高い位置の非処理空気Ａ１を空気清浄器１０の取込口２１ａ、２１ｂへ導くように循環される。また、分離された洗浄液は、ドレン管２１ｎを通り洗浄装置３０内に戻される。このように空気清浄器１０は、連続して室内の空気を取り込んで、浄化した空気を供給することができる。【００４９】
また、ファン２１ｆは、洗浄装置３０と気液分離装置４０との間に配設されるので、ファン２１ｆから吐出される空気が、洗浄ケーシング部３４内に直接送り込まれることはないので、洗浄ケーシング部３４内の温度上昇を抑えることができる。また、ファン２１ｆに吸込まれる洗浄済空気Ａ２は、ファン２１ｆの羽根の回転による遠心力により、洗浄液３２ｅと空気に分離され、さらに気液分離装置４０内で洗浄液と空気とに分離されるので、２段階で洗浄液と空気の分離が行われる。また、洗浄済空気Ａ２は、ファン２１ｆからダクト２１ｊを通り気液分離装置４０へ圧送されるので、気液分離装置４０内の空気の圧力を高く保つことができ、ドレン管２１ｎ内が負圧になるのを防止できるので、洗浄液３２ｅの逆流を防止できる。【００５０】
また、その内部に洗浄液３２ｅを貯蔵し重量の重い洗浄装置３０をケース２０内の下部に配置することで、低重心となり安定する。そしてファン２１ｆと洗浄装置３０の高さの差を利用して、ファン２１ｆにて分離された洗浄液３２ｅは、ファンケーシングからファンドレン管２１ｐによって洗浄装置３０に容易に戻される。また、同じく、気液分離装置と洗浄装置との高さ差を利用して、気液分離装置４０にて分離された洗浄液３２ｅは、ドレン管２１ｎを通り洗浄装置３０内に戻されるので、洗浄液の急速な減少を防止することができ、空気清浄器１０を長時間運転することができる。【００５１】
加えて、洗浄ケーシング部３４の洗浄装置上部３４ｃ内をケース２０外から観察できるように、上部正面部３４ａを視可能な透明板から構成し、複数のスプレー部３１ｄの状況を観察できるので、スプレー部３１ｄの一部が目詰まりした場合であっても容易に発見できる。また、洗浄ケーシング部３４の下部正面部３４ｂについても、内部を視認可能なように透明板から構成することで、洗浄液３２ｅを貯蔵する洗浄装置下部３４ｄ内の異物の滞留状況を目視にて監視することができる。さらに、ろ過部を収容するフィルタケースは、透明なケースから構成されるので、ろ過部３３ａを分解せずにろ過部本体の汚れ具合を目視で確認できる。【００５２】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。【００５３】
例えば、前記実施例では、空気清浄器１０の気液分離装置４０の筐体４２の流路の断面形状は矩形であったが、矩形に限らず、管路ダクト４１ａと同じく、円管としてもよい。筐体４２の流路を円管とすることにより、前記実施例の筐体４２の天井壁４２ｂ及び底部壁４２ｃを省略することができる。また、気液分離装置４０の筐体４２の導入流路４０ｂ、矩形、円形に限らず台形、５角形以上の多角形としてもよい。さらに、気液分離装置４０の排出部４４、出口部４３の流路の断面形状についても、円形に限らず台形、矩形、５角形以上の多角形としてもよい。【００５４】
また、上記実施例において、筐体４２の外方壁４２ａは、２つの偏心円弧により構成したが、これに限らず、３個の偏心円弧、それ以上の個数の偏心円弧から構成してもよい。【００５５】
さらに、前記実施例では、気液分離装置４０が空気清浄器１０に用いられる態様について説明したが、これに限らず、気液分離装置は、例えば、室内の空気を除湿するために単体で使用してもよいし、液体を使用する工作機械などの一部に組み込まれてもよい。また、例えば、気液分離装置で除湿した処理済空気を空調装置等に取込んで処理済空気の温度を適宜調整してもよい。【００５６】
上記実施例において、洗浄液３２ｅは、薬剤を含む水であったが、薬剤を含まない水であってもよい。また、水道水に限らず、水素水であってもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１０              空気清浄器
２０              ケース（筐体）
２１ａ            取込口
２１ｂ            取込口
２１ｆ            ファン
２１ｈ            ダクト（第１接続部）
２１ｊ            ダクト（第２接続部）
２１ｎ            ドレン管（気液分離装置排出部）
２１ｐ            ファンドレン管（ファン排出部）
２３ｅ            保護カバー
３０              洗浄装置
３２ｅ            洗浄液（液体）
３３              浄化部
３３ａ            ろ過部
３４ａ            上部正面部（透視部、上部透視部）
３４ｂ            下部正面部（透視部、下部透視部）
３４ｃ            洗浄装置上部（洗浄装置）
３４ｄ            洗浄装置下部（貯蔵部）
４０              気液分離装置
４０ａ            入口流路
４０ｂ            導入流路
４０ｃ            第１旋回領域
４０ｄ            第２旋回領域
４０ｅ            排出流路
４０ｆ            出口流路
４１              入口部
４２              筐体
４２ａ            外方壁
４３              出口部
４４              排出部
４４ｃ            縮径部
５０              室内
Ａ１              非処理済空気
Ａ２              洗浄後空気
Ａ３              処理済空気
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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