(57)【要約】【課題】気体を拡散させることなく効率良く捕集することができる集気装置と臭気源を気体で緩やかに包み込んで臭気を拡散させることなくこれを脱臭処理することができる脱臭装置を提供すること。【解決手段】一端面が開口する外旋回フード（外殻部材）５の内部に隔壁６を同心的に配置して両者間に旋回流路７を形成し、該旋回流路７に気体を接線方向に吹き込む旋回風ファン（気体排出手段）を設けるとともに、前記隔壁６の全周３箇所以上に吹出口８を形成し、前記旋回流路７内に形成される外旋回流の一部を前記吹出口８から隔壁６内に接線方向に噴出させて内旋回流を形成し、該内旋回流の中心に向かう気体を吸引する吸引ファン（気体吸引手段）１７を設けて集気装置２を構成する。又、集気装置２に脱臭部３を付加して脱臭装置１を構成し、集気装置２によって捕集された気体を脱臭部３に導いてこれを処理する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端面が開口する外殻部材の内部に隔壁を同心的に配置して両者間に旋回流路を形成し、該旋回流路に気体を接線方向に吹き込む気体排出手段を設けるとともに、前記隔壁の全周３箇所以上に吹出口を形成し、前記旋回流路内に形成される外旋回流の一部を前記吹出口から隔壁内に接線方向に噴出させて内旋回流を形成し、該内旋回流の中心に向かう気体を吸引する気体吸引手段を設けて成ることを特徴とする集気装置。
【請求項２】
前記隔壁の内面に、前記各吹出口から噴出される気体を接線方向にガイドし旋回流を加速するための整流板を設けたことを特徴とする請求項１記載の集気装置。
【請求項３】
前記気体排出手段を複数の旋回風ファンで構成し、各旋回風ファンから排出される気体をダクトで導いてこれを前記旋回流路内に接線方向に吹き込むことを特徴とする請求項１又は２記載の集気装置。
【請求項４】
前記隔壁の開口端面を前記外殻部材の開口端面よりも内側に配置したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の集気装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の集気装置によって捕集された気体を脱臭部に導いて該気体を脱臭処理することを特徴とする脱臭装置。
【請求項６】
前記脱臭部を支持体とし、該脱臭部に前記集気装置を載せてこれを支持したことを特徴とする請求項５記載の脱臭装置。
【請求項７】
前記脱臭部にプラズマ沿面電極、光触媒、殺菌灯及び活性炭を設けたことを特徴とする請求項５又は６記載の脱臭装置。
【請求項８】
前記プラズマ沿面電極を、前記集気装置と前記脱臭部とを接続する接続管内の中心部に配置したことを特徴とする請求項７記載の脱臭装置。
【請求項９】
前記集気装置の外殻部材の仰角を調整するための仰角機構を設けたことを特徴とする請求項５〜８の何れかに記載の脱臭装置。
【請求項１０】
装置本体を固定板に対して水平旋回可能に支持したことを特徴とする請求項５〜９の何れかに記載の脱臭装置。
【請求項１１】
前記脱臭部において脱臭処理した気体を前記集気装置の気体排出手段に供給することを特徴とする請求項５〜１０の何れかに記載の脱臭装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工竜巻を利用した集気装置とこれによって捕集された気体を脱臭処理するための脱臭装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、老人介護や入院患者の介護におけるおむつ交換時には室内に排泄物の臭気が漂う。このため、介護する者の肉体的負担みならず、当事者の精神的負担も大きく、斯かる介護の分野においては有効な脱臭技術の確立が望まれており、これに関する提案もなされている（特許文献１参照）。特許文献１には、臭気発生源の真上付近に局所集臭フードを設け、該局所集臭フードに移動自在な浄化装置を接続することによって、臭気をその場で吸引浄化する技術が開示されている。
【０００３】
又、室内低濃度臭気に関する脱臭機器は家電商品としても多く開発されている。
【０００４】
更に、人工竜巻を利用して空気を吸い込み、その空気を浄化する空気浄化装置も提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２０５０００号公報
【特許文献２】特開２００２−１３０７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された臭気吸引浄化装置においては、局所集臭フードを臭気発生源の上方に配置して臭気を上方から吸引する方式を採用しているため、局所集臭フードが介護の邪魔になり、作業性を害するという問題がある。
【０００７】
又、家電商品等の脱臭機器の大半は、臭気が拡散してから室内換気を繰り返すことによって臭気を徐々に希釈していく方式を採用するため、如何に低濃度臭気であっても、一旦拡散した臭気を無くすには長時間を要するという問題がある。
【０００８】
更に、特許文献２に開示されたような人工竜巻を利用した集気装置は、自然上昇する力も借りて気体や臭気を捕集するものであるが、自然上昇や即座に拡散する気体や臭気を悪条件下で水平に狙って捕集する方式を採用すると、強い求心力を得るためには速い旋回風が要求される。
【０００９】
しかし、現場状況や機器の移動を考慮すると、人工竜巻の旋回風を起こす送風ファンの能力も制限される。又、捕集部と脱臭部とが連結される小型機器でなければならない。
【００１０】
旋回風の到達距離を１ｍ、捕集範囲を直径１ｍとすれば、捕集部から排出される旋回風を広角に出す必要があるが、広角に出すと求心力や吸引力が弱くなり、捕集部の直近で自らの旋回風で臭気が拡散してしまう。
【００１１】
又、捕集範囲を狭め、人工竜巻に強い求心力と吸引力を求めると、捕集すべき臭気を拡散させてしまう。
【００１２】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、気体を拡散させることなく効率良く捕集することができる集気装置と臭気源を気体で緩やかに包み込んで臭気を拡散させることなくこれを脱臭処理することができる脱臭装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、一端面が開口する外殻部材の内部に隔壁を同心的に配置して両者間に旋回流路を形成し、該旋回流路に気体を接線方向に吹き込む気体排出手段を設けるとともに、前記隔壁の全周３箇所以上に吹出口を形成し、前記旋回流路内に形成される外旋回流の一部を前記吹出口から隔壁内に接線方向に噴出させて内旋回流を形成し、該内旋回流の中心に向かう気体を吸引する気体吸引手段を設けて集気装置を構成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記隔壁の内面に、前記各吹出口から噴出される気体を接線方向にガイドし旋回流を加速するための整流板を設けたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記気体排出手段を複数の旋回風ファンで構成し、各旋回風ファンから排出される気体をダクトで導いてこれを前記旋回流路内に接線方向に吹き込むことを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記隔壁の開口端面を前記外殻部材の開口端面よりも内側に配置したことを特徴とする。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の集気装置によって捕集された気体を脱臭部に導いて該気体を脱臭処理することを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記脱臭部を支持体とし、該脱臭部に前記集気装置を載せてこれを支持したことを特徴とする。
【００１９】
請求項７記載の発明は、請求項５又は６記載の発明において、前記脱臭部にプラズマ沿面電極、光触媒、殺菌灯及び活性炭を設けたことを特徴とする。
【００２０】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記プラズマ沿面電極を、前記集気装置と前記脱臭部とを接続する接続管内の中心部に配置したことを特徴とする。
【００２１】
請求項９記載の発明は、請求項５〜８の何れかに記載の発明において、前記集気装置の外殻部材の仰角を調整するための仰角機構を設けたことを特徴とする。
【００２２】
請求項１０記載の発明は、請求項５〜９の何れかに記載の発明において、装置本体を固定板に対して水平旋回可能に支持したことを特徴とする。
【００２３】
請求項１１記載の発明は、請求項５〜１０の何れかに記載の発明において、前記脱臭部において脱臭処理した気体を前記集気装置の気体排出手段に供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１記載の発明によれば、外旋回流と内旋回流の内外二重の旋回流を発生させるようにしたため、例えば臭気源を外旋回流で広く緩やかに包み込んで臭気の周囲へ拡散を防ぎながら、その包み込んだ臭気を内旋回流による強い求心力と吸引力によって効率良く且つ速やかに吸引して捕集することができる。
【００２５】
請求項２記載の発明によれば、隔壁に形成された吹出口から噴出される気体が整流板によってガイドされて隔壁内部に接線方向に流入するため、内旋回流による求心力と吸引力が高められ、更に効率良く且つ速やかに気体が捕集される。
【００２６】
請求項３記載の発明によれば、気体排出手段である複数の旋回風ファンから排出される気体をダクトで導いてこれを旋回流路内に接線方向に吹き込むようにしたため、外郭部材と隔壁によって画成される旋回流路に強い外旋回流を発生させることができる。
【００２７】
請求項４記載の発明によれば、隔壁の開口端面を外殻部材の開口端面よりも内側に配置したため、外旋回流の周囲への拡散が防がれ、該外旋回流による気体の包み込みが効率良く且つ確実になされる。因に、隔壁の開口端面が外殻部材の開口端面よりも外側に突出している場合には、外旋回流が周囲に拡散し、該外旋回流による気体の包み込みが不完全となる。
【００２８】
請求項５記載の発明によれば、脱臭装置において集気装置によって捕集された気体を脱臭部に導いて該気体を脱臭処理することができ、臭気を周囲に拡散させることなく、これを確実に脱臭処理することができ、例えば老人介護や入院患者の介護における介護者や被介護者の肉体的及び精神的負担を軽減することができる。
【００２９】
請求項６記載の発明によれば、脱臭部を支持体とし、該脱臭部に集気装置を載せて脱臭装置を構成したため、該脱臭装置の小型・コンパクト化及びこれに伴う省スペースを実現することができる。
【００３０】
請求項７記載の発明によれば、脱臭部に設けられたプラズマ沿面電極によるプラズマ放電によって生成されるオゾンが活性炭で分解されるときの活性種と活性炭の吸着及び紫外線照射による光触媒作用によって臭気が効率良く脱臭処理されるとともに、プラズマ放電光触媒と殺菌灯による紫外線照射によって臭気の殺菌処理が効果的になされる。
【００３１】
請求項８記載の発明によれば、プラズマ沿面電極を、集気装置と脱臭部とを接続する接続管内の中心部に配置したため、捕集した臭気とプラズマ沿面電極との接触効率が高められ、臭気の脱臭処理がより効果的になされる。
【００３２】
請求項９記載の発明によれば、仰角機構によって集気装置の外殻部材の仰角を調整することができるため、外殻部材の開口面を臭気発生源に常に正確に向けることができ、臭気発生源から臭気を効率良く捕集することができる。
【００３３】
請求項１０記載の発明によれば、装置本体を固定板に対して水平旋回させることができるため、脱臭装置を移動させることなく、その場で複数の臭気発生源に対処することができ、作業効率を高めることができる。
【００３４】
請求項１１記載の発明によれば、脱臭部において脱臭処理した気体を集気装置における内外二重旋回流の発生に利用するようにしたため、脱臭処理した気体を外部に排出する必要がなく、排気設備が不要となって脱臭装置の小型・コンパクト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３６】
図１は本発明に係る脱臭装置の側面図、図２は同脱臭装置の正面図、図３は旋回風ファンとこれに連なるダクトの斜視図、図４は同脱臭装置の作用を説明するための側面図である。
【００３７】
本発明に係る脱臭装置１は、集気装置２に脱臭部３を組み合わせて構成されるものであって、脱臭部３を支持体としてこれの上部に脱臭装置２を支持せしめて構成されており、その本体は、固定板４に対して水平旋回可能に支持されている。尚、図示しないが、装置本体の水平旋回は不図示のロック機構によってロックされる。
【００３８】
先ず、本発明に係る集気装置２の構成について以下に説明する。
【００３９】
集気装置２は、図１及び図２に示すように、一端面が横方向に向かって開口する椀状の外殻部材としての外旋回フード５を備えており、この外旋回フード５の内部には、同じく横方向に向かって開口する円筒状の隔壁６が同心的に配置されている。これにより、外旋回フード５の内周部には、該外旋回フード５と隔壁６によって円筒状の旋回流路７が形成されている。ここで、図２に示すように、隔壁６の開口端面６ａは、外旋回フード５の開口端面５ａよりも図示のΔだけ内側に配置されている。
【００４０】
又、図１及び２に示すように、前記隔壁６の前記外旋回フード５と接する内端部の全周３箇所には正面視略三角状の吹出口８（図中、ハッチングを付して示す）が等角度ピッチ（１２０°ピッチ）で形成されており、同隔壁６の内周面には、隣接する２つの吹出口８の一方から他方へと延びる円弧曲面状の整流板９が計３枚設けられている。
【００４１】
ところで、図１に示すように、前記脱臭部３の矩形ボックス状のケーシング１０の上端部には支柱１１が立設されており、この支柱１１には、内部に隔壁６を配置して成る前記外旋回フード５が上下に回動可能に支持されている。即ち、外旋回フード５の背面中心部にはＬ字状のブラケット１２が結着されており、このブラケット１２は、前記支柱１１に固設された仰角機構１３にナット１４によって取り付けられいる。従って、外旋回フード５は、ブラケット１２及び仰角機構１３を介して脱臭部３に上下に回動可能に支持されており、その上下方向の角度（仰角）は仰角機構１３によって任意に調整される。
【００４２】
又、外旋回フード５の外周面の全周３箇所（吹出口８と同数箇所）には、旋回流路７に空気を接線方向に吹き込む気体排出手段としての旋回風ファン１５と、該旋回風ファン１５から排出される空気を導いてこれを前記旋回流路７内に接線方向に吹き込むためのダクト１６が等角度ピッチ（１２０°ピッチ）で設けられている。尚、図３にも示すように、各ダクト１６は、円弧状に成形され、その断面積は旋回風ファン１５から外旋回フード５に向かって絞られ、その端部は外旋回フード５に形成された不図示の開口部に接続されている。
【００４３】
更に、脱臭部３のケーシング１０下部の両側部には、気体吸引手段である吸引ファン１７が取り付けられている。尚、図示しないが、各吸引ファン１７の吸入口は脱臭部３のケーシング１０に形成された開口部を介してケーシング１０内に連通しており、吐出口は不図示のホースを介して室外等に開口している。
【００４４】
そして、集気装置２の主構成要素である外旋回フード５と脱臭部３とは、略直角に折り曲げられたフレキシブルホース１８によって接続されている。そして、フレキシブルホース１８の外旋回フード５内への開口部１８ａ（図２参照）近傍であって、該フレキシブルホース１８の軸中心部には、脱臭部３の一構成要素としてのプラズマ沿面電極１９が水平に配置されている。
【００４５】
他方、図１に示すように、脱臭部３のハウジング１０内には中心部に殺菌灯としての紫外線ランプ２０が垂直に配設されており、その周囲には光触媒２１が収容され、その下部には活性炭２２が収容されている。又、ケーシング１０内の前面側には、前記プラズマ沿面電極１９及び前記紫外線ランプ２０を駆動するための高圧電源２３と、前記旋回風ファン１５及び吸引ファン１７を駆動するためのファン電源２４が上下に配設されている。又、ケーシング１０の前面には操作ボックス２５が設けられている。
【００４６】
次に、以上の構成を有する脱臭装置１の作用を図４に基づいて説明する。
【００４７】
例えば、老人介護や入院患者の介護におけるおむつ交換に際しては、図４に示すように、脱臭装置１を台車２６上に載せてこれを不図示のベッドの付近まで搬送し、外旋回フード５の前端開口部５ａが臭気源２７を狙うことができるよう装置本体を水平に旋回させて固定するとともに、仰角機構１３によって外旋回フード５を上下に回動させてその仰角を調整する。尚、本実施の形態においては、臭気源２７は床面から約５００ｍｍの高さにあり、該臭気源２７からの臭気の到達距離は約１ｍであるため、脱臭装置１は、その外旋回フード５の前端開口部５ａが臭気源２７から約１ｍの距離に位置するように設置される。
【００４８】
上述のように脱臭装置１を設置した後、操作ボックス２５のスイッチ操作によってプラズマ沿面電極１９と紫外線ランプ２０及び旋回風ファン１５と吸引ファン１７を駆動すると、各旋回風ファン１５から排出される空気がダクト１６によってガイドされながら外旋回フード５内の旋回流路７に接線方向に吹き込まれ、これによって旋回流路７内には外旋回流が形成される。この外旋回流は、図４に矢印にて示すように臭気源２７に向かってその径を増大させながら前方へと流れ、臭気源２７を空気で緩やかに包み込んで臭気の拡散を防ぐ。尚、本実施の形態では、外旋回流によって最大径１ｍの範囲で臭気が包み込まれる。
【００４９】
ところで、本実施の形態では、前述のように隔壁６の開口端面５ａを外旋回フード５の開口端面５ａよりも図１に示すΔだけ内側に配置したため、外旋回流の周囲への拡散が防がれ、該外旋回流による臭気の包み込みが効率良く且つ確実になされる。因に、隔壁６の開口端面６ａが外旋回フード５の開口端面５ａよりも外側に突出している場合には、外旋回流が周囲に拡散し、該外旋回流による臭気の包み込みが不完全となる。
【００５０】
そして、外旋回流によって人工竜巻が誘起され、外旋回流によって包み込まれた臭気は人工竜巻による求心力と吸引力によって外旋回フード５の中心部に向かって外旋回流の中心部を略水平に流れる。
【００５１】
又、外旋回フード５内に形成された旋回流路７の外旋回流の一部は、隔壁６の全周３箇所に形成された吹出口８から隔壁６内に整流板９に沿って接線方向に噴出され、隔壁６内に内旋回流を形成するが、この内旋回流によって誘起される人工竜巻によって求心力と吸引力が前記外旋回流による求心力と吸引力に加わる。このため、求心力と吸引力が高められ、臭気は高い求心力と吸引力によって外旋回フード５へと到達し、吸引ファン１７による吸引作用も加わって外旋回フード５の中心へと吸引されて補集される。
【００５２】
そして、外旋回フード５の中心部へと吸引された臭気は、フレキシブルホース１８を通って脱臭部３のケーシング１０内へと導入されるが、その過程でプラズマ沿面電極１９によるプラズマ放電によって生成されるオゾンが添加される。尚、本実施の形態では、プラズマ沿面電極１９をフレキシブルホース１８内の中心部に配置したため、捕集した臭気とプラズマ沿面電極１９との接触効率が高められる。
【００５３】
而して、オゾンを含む臭気は、脱臭部３のケーシング１０内を下方へ向かって流れ、その過程で光触媒２１と紫外線ランプ２０による紫外線照射によって消臭及び殺菌処理がなされるとともに、オゾンが活性炭２２で分解されるときの活性種と活性炭の吸着作用によって効率良く脱臭処理される。そして、無臭となった空気は、吸引ファン１７から排出され、不図示のホースを通って屋外等へと排出される。
【００５４】
以上のように、本実施の形態においては、集気装置１において外旋回流と内旋回流の内外二重の旋回流を発生させるようにしたため、臭気源２７を外旋回流で広く緩やかに包み込んで臭気の周囲へ拡散を防ぎながら、その包み込んだ臭気を内旋回流によって高められた強い求心力と吸引力によって効率良く且つ速やかに吸引して捕集することができる。この場合、隔壁６に形成された吹出口８から噴出される空気が整流板９によってガイドされて隔壁６の内部に接線方向に流入するため、内旋回流による求心力と吸引力が高められ、臭気が更に効率良く且つ速やかに捕集される。
【００５５】
又、気体排出手段である複数の旋回風ファン１５から排出される空気をダクト１６で導いてこれを旋回流路７内に接線方向に吹き込むようにしたため、外旋回フード５と隔壁６によって画成される旋回流路７に強い外旋回流を発生させることができる。
【００５６】
更に、本実施の形態に係る脱臭装置１においては、集気装置２によって捕集された臭気を脱臭部３に導いてこれを脱臭処理するようにしたため、臭気を周囲に拡散させることなく、これを確実に脱臭処理することができ、例えば老人介護や入院患者の介護における介護者や被介護者の肉体的及び精神的負担が軽減することができる。
【００５７】
又、本実施の形態では、脱臭部３を支持体とし、その上部に集気装置２を載せて脱臭装置１を構成したため、該脱臭装置１の小型・コンパクト化及びこれに伴う省スペースを実現することができる。
【００５８】
更に、本実施の形態に係る脱臭装置１においては、仰角機構１３によって集気装置２の外旋回フード５の仰角を調整することができるため、外旋回フード５の開口端面５ａを臭気源２７に常に正確に向けることができ、臭気源２７から臭気を効率良く捕集することができる。
【００５９】
又、脱臭装置１の本体を固定板４に対して水平旋回させることができるため、該脱臭装置１を移動させることなく、その場で複数の臭気源に対処することができ、結果として作業効率を高めることができる。
【００６０】
尚、脱臭部３において脱臭処理した空気を吸引ファン１７から旋回風ファン１５に戻し、この空気を集気装置２における内外二重旋回流の発生に利用するようにすれば、脱臭処理した空気を外部に排出する必要がなく、排気設備が不要となって脱臭装置１の更なる小型・コンパクト化を図ることができる。
【００６１】
尚、本実施の形態では、隔壁６の全周３箇所に吹出口８を形成し、これと同数の３つの旋回風ファン１５とダクト１６を設けたが、これらの数は３つ以上であれば良く、４つ或はそれ以上であっても良い。
【００６２】
又、本実施の形態では、吹出口８と同数（３つ）の旋回風ファン１５を外旋回フード５の外周面に固設したが、例えば旋回風ファン１５の数を１つとし、この１つの旋回風ファン１５から排出される空気流路を複数に分岐して各吹出口８から接線方向に噴出させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係る脱臭装置の側面図である。
【図２】本発明に係る脱臭装置の正面図である。
【図３】本発明に係る脱臭装置に設けられる旋回風ファンとこれに連なるダクトの斜視図である。
【図４】本発明に係る脱臭装置の作用を説明するための側面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１      脱臭装置
２      集気装置
３      脱臭部
４      固定板
５      外旋回フード（外殻部材）
５ａ    外旋回フードの開口端面
６      隔壁
６ａ    隔壁の開口端面
７      旋回流路
８      吹出口
９      整流板
１０    ケーシング
１３    仰角機構
１５    旋回風ファン（気体排出手段）
１６    ダクト
１７    吸引ファン（気体吸引手段）
１８    フレキシブルホース（接続管）
１９    プラズマ沿面電極
２０    紫外線ランプ（殺菌灯）
２１    光触媒
２２    活性炭
２３    高圧電源
２４    ファン電源
２５    操作ボックス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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