(57)【要約】【課題】水を噴霧したシャワー室に空気を通過させて当該空気の加湿と除塵を行ういわゆるエアワッシャー型の加湿機に関するもので、噴霧水が捕捉した塵埃による装置内部の汚れ及びその汚れに起因する装置性能の低下や故障発生を防止する。【解決手段】空気が通過するシャワー室と、このシャワー室の下部に設けられて当該シャワー室から流下する水を受ける水槽９とを備え、この水槽の水を吸入してシャワー室に噴霧する加湿機に、水槽９の略中央部に設定した旋回中心Ｐ回りの旋回流Ｆを生じさせる水噴射ノズル１４と、当該旋回中心の水槽底面に開口している排水口１２とをもうける。水噴射ノズル１４は、旋回中心Ｐに対称に複数個配置するのが好ましい。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気が通過するシャワー室(5)と、このシャワー室の下部に設けられて当該シャワー室から流下する水を受ける水槽(9)と、この水槽の水を吸入してシャワー室に噴霧する循環ポンプ(10)、ノズル配管(11)及び噴霧ノズル(8)とを備えた加湿機において、前記水槽の略中央部に設定した旋回中心(P)回りの旋回流(F)を生じさせる水噴射ノズル(14)と、当該旋回中心の水槽底面に開口している排水口(12)とを備えていることを特徴とする、加湿機。
【請求項２】
前記水噴射ノズル(14)が、前記旋回流(F)を生じさせる向きにして複数個配置され、前記循環ポンプの吸入口(16)が水槽(9)の前記旋回中心(P)から離れた位置に開口していることを特徴とする、請求項１記載の加湿機。
【請求項３】
前記水噴射ノズル(14)に前記循環ポンプ(10)の吐出水が前記ノズル配管(11)と分岐して供給されている、請求項１又は２記載の加湿機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水を噴霧したシャワー室に空気を通過させて当該空気の加湿と除塵を行ういわゆるエアワッシャー型の加湿機に関するもので、噴霧水に捕捉された塵埃による装置内部の汚れを回避する手段に特徴がある上記装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来繊維工場などで多く使用されてきたエアワッシャー型の加湿機の一例を示す断面側面図で、１は装置の筐体、２は当該筐体の上部に開口する空気吹出し口、３は送風機、４は通過空気中の水滴を分離するエリミネータ、５はエリミネータの下方に位置しているシャワー室、６はシャワー室５に開口する空気吸込み口、７は空気吸込み口６の上縁内部に設けられた庇、８はシャワー室５の上部に配置された噴霧ノズル、９はシャワー室５の底部に設けられた水槽、１０は水槽９の水を吸引して噴霧ノズル８に送る循環ポンプ、１１は循環ポンプ１０と噴霧ノズル８を繋いでいるノズル配管である。
【０００３】
図で管路を示す線の上の△印は、管内の流れの方向を示している。水槽９に水を溜めて循環ポンプ１０を運転すると、シャワー室５に噴霧ノズル８から水が噴霧される。この状態で送風機３を運転すると、吸込み口６からシャワー室５に流入した空気が噴霧水滴と接触して加湿及び除塵され、エリミネータ４を通過するときに、空気中の過剰な水滴が分離されて、吹出し口２から吹き出される。エリミネータ４で捕捉された水及び噴霧ノズル８から噴霧された水の大部分は、水槽９に流下し、繰り返しシャワー室５に噴霧される。
【０００４】
上記のような構造のエアワッシャー型加湿機は、噴霧水滴によって空気中の塵埃を除去する作用があるため、捕捉した汚れによって水槽９の水が汚濁する。
【０００５】
例えば印刷工場では、インクの色移りを避けるために、印刷直後の紙面に澱粉質のパウダーを噴霧しながら印刷するということが行われているが、そのとき、印刷工場に設置した加湿機の噴霧水にこのパウダーや紙粉が捕捉されて、水槽９の水が短時間で汚濁する。また、織機で織物を織るときには、高速運動する糸から風綿やサイジング糊の糊粉が空気中に飛散し、機械からもオイルミストが飛散するので、これらが加湿機の噴霧水によって捕捉され、水槽の水が短時間で汚濁する。また、これらの工場に比べれば軽微であるが、事務所に設置された加湿機においても、空気中の汚れによって加湿機の水が汚れる。
【０００６】
加湿機に供給される清水の量を少なくして運転コストを低減し、汚染した水の廃棄量を少なくして環境保護を図るためには、噴霧水をできるだけ長く循環使用する必要がある。そのため、空気中の塵埃によって汚濁した水が循環ポンプ１０や噴霧ノズル８に繰返し送られることとなり、流路壁面に汚れを堆積させ、ノズルを詰まらせたりする。また、汚れた水がシャワー室５に噴霧され、その水滴を含んだ空気がエリミネータ４や送風機３を通過することから、シャワー室５の壁面やエリミネータ４の屈折した空気流路、更には空気の吹出し口２にも汚れが堆積して、装置の内部全体が汚れ、装置の性能を低下させたり、故障の原因になったりする。
【０００７】
そこで、汚れた装置の清掃が必要になるが、装置の清掃、特にポンプ１０やノズル８その他の機器が接続されている水配管や多数の狭い屈折した流路が設けられているエリミネータの清掃に多大な時間と手間を必要とするという問題があった。
【０００８】
この水の汚れを少なくするために、空気吸込み口６にフィルタを設けて空気中の塵埃を捕捉することが考えられるが、その場合には、捕捉された塵埃がフィルタの空気抵抗を増大させて、加湿機の性能を低下させることになり、フィルタの清掃に手間がかかることになる。更に目の細かいフィルタを設けると、空気抵抗が増大し、目の粗いフィルタでは、フィルタを通過した塵埃が噴霧水で捕捉されることとなるので、水が汚れるのを有効に防止できないというジレンマが生ずる。噴霧水の循環路に水の汚れを濾過する装置を設けたときも同様な問題が起こる。
【特許文献１】実開昭６３−４９４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明は、上記のような問題に鑑み、塵埃の捕捉に伴う装置性能の低下や清掃作業の手間を必要としないで、噴霧水が捕捉した塵埃による装置内部の汚れ及びその汚れに起因する装置性能の低下や故障発生を防止する技術手段を得ることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、空気中の汚れを捕捉して流下してきた水を受ける水槽９に鉛直軸回りの旋回流Ｆを生じさせることにより、水中の汚れが旋回流Ｆの中心部分の槽底部に集められて堆積してくるという現象を見出したことによってなされたものである。
【００１１】
すなわち、本願の請求項１の発明は、空気が通過するシャワー室５と、このシャワー室の下部に設けられて当該シャワー室から流下する水を受ける水槽９と、この水槽の水を吸入してシャワー室に噴霧する循環ポンプ１０、ノズル配管１１及び噴霧ノズル８とを備えた加湿機において、前記水槽の略中央部に設定した旋回中心Ｐ回りの旋回流Ｆを生じさせる水噴射ノズル１４と、当該旋回中心の水槽底面に開口している排水口１２とを備えている加湿機を提供することにより上記課題を解決したものである。
【００１２】
旋回中心Ｐは、通常は水槽９の中心に一箇所設ければ良いが、平面形状が細長い水槽では、複数箇所設けたほうが良い場合もある。この場合には、排水口１２も当然複数箇所設けられることとなる。
【００１３】
水噴射ノズル１４からの水の噴流によって水槽９内に円滑な旋回流を生じさせるためには、旋回中心に対する旋回力がバランスよく作用するように、複数の水噴射ノズル１４を、槽の周壁に近い位置に、槽の周方向に略等間隔に配置するのが好ましい。また、この種の加湿機における水槽９の平面形状は一般的に矩形であるが、その四隅に４分の１円弧の整流壁１５を設けることにより、流れを円滑にできる。更に、循環ポンプ１０の吸入口１６は、水槽の底部中央に堆積した汚れを吸入しないように、旋回中心から離れた周辺側に開口させるのが好ましい。
【００１４】
本願の請求項２の発明に係る加湿機は、上記手段を備えた加湿機において、水噴射ノズル１４が、前記旋回流Ｆを生じさせる向きの旋回力がバランスよく作用するように複数個配置され、循環ポンプ１０の吸入口１６が水槽９の前記旋回中心Ｐから離れた位置に開口していることを特徴とするものである。
【００１５】
水槽９に旋回流Ｆを生じさせる手段には、種々のものが考えられるが、循環ポンプ１０の吐出水をノズル配管１１から分岐して水槽９内に旋回方向に流出させることにより、新たな機器を設けることなく、水槽９に旋回流を生じさせることができる。本願の請求項３に係る発明は、上記請求項１又は２記載の手段を備えた加湿機の前記水噴射ノズル１４に、前記循環ポンプ１０の吐出水が、前記ノズル配管１１から分岐して供給されていることを特徴とするものである。
【００１６】
鉛直軸回りの旋回流Ｆによって水中の塵埃が槽の底部中央に集められる理由は、必ずしも明確ではないが、水の表層と底部の旋回流の流速の差に起因する遠心力の差により、水槽９内に旋回中心部分で上昇し、表層で周壁側に流れ、底部で旋回中心に向けて流れる循環流が生じて、汚れが槽底部の旋回中心部分に集められ、この部分での旋回流の流速が遅いことから、汚れが沈降して堆積しやすくなるものと考えられる。
【００１７】
本願の発明者らが行った試験においても、水槽９の底面に中央が低くなる方向の勾配を設けて汚れが槽中央に流れやすくしたり、底面中央部に水溜りとなる凹み１３を設けて水が滞留しやすくなるようにすることにより、槽の底部中央への汚れの堆積が促進されることが認められた。
【発明の効果】
【００１８】
上述したこの発明の構造により、空気中の汚れを捕捉して水槽９に流下した水に含まれる汚れが水槽９の底部中央に分離して堆積し、汚れが分離されたより清浄な水が循環ポンプ１０に吸入されるので、循環水の汚れに起因する装置の汚れが大幅に低減し、装置の清掃に要する作業負担が大幅に低減されるという効果がある。槽の底部中央に堆積した汚れは、排水路を当該底部中央に設けることにより、水と同時に排出することができる。また、汚れが局部的に堆積するので、その清掃も容易である。
【００１９】
循環ポンプ１０の吸入口１６は、汚れの吸入を少なくするために、旋回中心Ｐから離れた周辺側に開口させるのが好ましいが、旋回中心Ｐに近い位置に設けた場合でも、従来装置に比べて装置の汚れを大幅に減少させることができる。
【００２０】
更にタイマなどで設定した時間間隔で水槽９の水を槽の底部中央から自動排水した後、清水を供給する自動給排水装置を設けることにより、水槽９の底部中央に堆積した汚れを定期的に除去して、水槽９の水を清浄に保つことができるので、水の使用量を少なく抑えながら加湿機を常に最適な状態で運転することができ、加湿機の清掃及び保守管理に要する手数も大幅に低減できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図１ないし図３を参照して、この発明の実施形態を説明する。図１及び図２は、加湿機の水槽部分の構造を示した上面図及び平面図で、水槽周り以外の構造、例えば図４に示したシャワー室５、エリミネータ４、噴霧ノズル８、送風機３、空気の吸込み口６及び吹出し口２などの構造や配置は、従来の加湿機と同様でよい。
【００２２】
この種の加湿機の水槽９は、一般に平面視矩形で、水深は比較的浅いものである。図に示すように、水槽９には、その中心Ｐを挟む対称な位置に水噴射ノズル１４がその周壁９ａと略平行な方向に互いに逆方向の水を噴射するように配置されている。矩形の周壁９ａの四隅には、それぞれ４分の１円弧の樹脂板で整流壁１５が形成されている。水槽の底面９ｂは、中央が低くなる方向の緩い勾配が設けてあり、更に底面中央に凹み１３が設けてある。そして凹み１３の底部に排水口１２を漏斗状に開口させて排水管１８が接続されており、この排水管を開閉する電動弁１９が設けられている。
【００２３】
この排水口１２に近接して上端に溢水枡２０を設けた溢水管２１が設けられており、溢水枡２０の上面は、水槽９の水面位置に開口している。溢水管２１は、弁を介さないで排水管１８と共に図示しない排水路に接続されている。
【００２４】
水槽９の水を噴霧ノズル８（図１参照）に送る循環ポンプ１０の吸入口１６は、水槽底部の周壁に近い位置に開口している。循環ポンプ１０の吐出口に接続されたノズル配管１１から分岐した枝管２２、２３が２個の水噴射ノズル１４ａ、１４ｂにそれぞれ接続されている。水槽９に清水を供給する給水管２４には、ボールタップ弁２５が設けられ、排水時に給水を停止する電磁弁２６が設けられている。
【００２５】
循環ポンプ１０を運転すると、その吐出水の一部が枝管２２、２３を通って水噴射ノズル１４ａ、１４ｂから噴出し、水槽９に鉛直軸回りの旋回流Ｆを生成する。循環ポンプ１０の吐出水は、従来装置と同様に噴霧ノズル８に送られ、シャワー室５に噴霧されてここを通過する空気中の汚れを捕捉して、水槽９に流入してくる。そのため、水槽９の水は徐々に汚れてくるが、水槽９に旋回流を生成させることにより、水中の汚れが水槽９の底面中央に集められ、凹み１３の底部に堆積する。すなわち、旋回流Ｆを生じさせることにより、水中の汚れが分離されるので、清浄な水が循環ポンプ１０に吸入されることになり、水の流路や装置内壁が汚れるのを防止できる。
【００２６】
図３は図１及び図２で説明した装置の変形例を示した図で、図２に相当する装置の平面図である。図３の例では、循環ポンプの吸入口１６が旋回中心Ｐに近い位置に開口しており、排水口１２に凹み１３が設けられていない。吸入口１６は、排水管１８の上端を水槽の底面９ｂを貫通させて底面より高い位置に開口させるのが良い。その他の構造は図１、２のものと同じである。
【００２７】
加湿機を設置した工場の空気に含まれる塵埃の種類により、水槽９に汚れが浮上してくるときは、定期的に循環ポンプ１０を停止することにより、ノズル配管１１内の水が水槽９に流下し、水槽９の水面を上昇させるので、汚れた表層の水が溢水枡２０へと流入して排出される。そこで循環ポンプ１０の運転を再開すれば、ノズル配管１１に水が送られることにより、水槽９の水面が低下し、ボールタップ弁２５が開いて排出した量の水が給水管２４から給水される。
【００２８】
加湿機２７を設置した工場の空気の汚れの程度により、一日に一回とか数回の排水サイクルを設定する。排水サイクルに設定された時間になると、給水管の電磁弁２６が閉じ、循環ポンプ１０が停止し、排水管の電動弁１９が開いて、水槽９の水を排出する。このとき、水槽９の底部中央に堆積した汚れは、水と共に排出される。水槽９が空になったら、排水管の電動弁１９を閉じ、給水管の電磁弁２６を開く。これにより水槽９に清水が供給され、所定の水位に達すると、ボールタップ弁２５が閉じて、水槽９の水交換が終了する。そのあと循環ポンプ１０が起動して加湿操作が自動的に再開される。
【００２９】
以上の動作により、空気の加湿と洗浄とが継続して行われると共に、水に捕捉された空気中の塵埃が水槽内で分離されて定期的に排出されるから、加湿機内を循環する水の汚れが軽減ないし回避され、加湿機内に汚れが堆積することに起因する性能低下が防止され、頻繁な装置の清掃作業が不要になる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の加湿機の水槽回りの構造の一例を示す正面図
【図２】図１の水槽の平面図
【図３】図１、２と異なる構造の例を示す水槽の平面図
【図４】エアワッシャー型加湿機の従来例を示す断面側面図
【符号の説明】
【００３１】
５  シャワー室
８  噴霧ノズル
９  水槽
10  循環ポンプ
11  ノズル配管
12  排水口
13  凹み
14  水噴射ノズル
Ｆ  旋回流
Ｐ  旋回中心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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