(57)【要約】【課題】  微粒子を含んだ空気と水を混合するように長時間接触させ、空気中の微粒子を水に吸着させ、空気を浄化する空気浄化装置を得ること。【解決手段】上部に空間を有する水槽本体と、該水槽本体の上部に設けられていると共に、上端部に空気吸入部を備える筒状の浄化ダクトと、前記水槽本体の上部に設けられ、前記空気吸入部から吸入された空気を大気へ排出する排出ダクトと、前記水槽本体にポンプ及び該ポンプに接続する循環路を介して接続され、前記浄化ダクト内に水を噴射する噴射ノズルを備える空気浄化装置であって、前記噴射ノズルの下方に、噴射ノズルから噴射された水の少なくとも一部を浄化ダクト内に拡散させる拡散部材を備える。【選択図】  図１
2018103068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に空間を有する水槽本体と、該水槽本体の上部に設けられていると共に、上端部に空気吸入部を備える筒状の浄化ダクトと、前記水槽本体の上部に設けられ、前記空気吸入部から吸入された空気を大気へ排出する排出ダクトと、前記水槽本体にポンプ及び該ポンプに接続する循環路を介して接続され、前記浄化ダクト内に水を噴射する噴射ノズルを備える空気浄化装置であって、
前記噴射ノズルの下方に、噴射ノズルから噴射された水の少なくとも一部を浄化ダクト内に拡散させる拡散部材を備える空気浄化装置。
【請求項２】
上部に空間を有する水槽本体と、該水槽本体の上部に設けられていると共に、上端部に空気吸入部を備える筒状の浄化ダクトと、前記水槽本体の上部に設けられ、前記空気吸入部から吸入された空気を大気へ排出する排出ダクトと、前記水槽本体にポンプ及び該ポンプに接続する循環路を介して接続され、前記浄化ダクト内に水を噴射する噴射ノズルを備える空気浄化装置であって、
前記空気吸入部は、空気に回転を生じさせるように吸入できる空気吸入手段を備える空気浄化装置。
【請求項３】
前記空気吸入部は、空気に回転を生じさせるように吸入できる空気吸入手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の空気浄化装置。
【請求項４】
前記拡散部材は、その中央部に透孔を備える円盤状に形成されており、その透孔付近には凸部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項３のいずれかに記載の空気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉じん、汚染物質等の微粒子を含んだ空気を浄化する空気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気中に含まれる悪臭や汚染物質を水で除去する空気浄化装置としては、「上部にオーバーブローパイプの基部を連設する水槽本体と、この水槽本休の下方に水を補給する給水パイプと、水槽本体内の水を外部に循環させる第１送水パイプと、この第１パイプからの送水を吸い込むポンプと、このポンプからの高圧水流を噴射ノズルへ送る第２送水パイプと、この第２送水パイプの先端に設けられ、かつ第２送水パイプからの高圧水流を噴射するノズルと、下端部を水槽本体に連設し、上端部に前記ノズルを有し、かつ空気の汚染物質を吸引する開口部を有する第１ダクトと、一端部を水槽本体に連設するとともに、前記噴射ノズルの噴射により浄化された空気を外部に排出する第２ダクトから構成されている。
【０００３】
上記構成にあっては、前記噴射ノズルから噴射される高圧水流の流速が、空気中の汚染物質を空気と共に第１ダクト内に吸引し、次いで、水槽本体の水で汚染物質を除去した後、浄化された空気を第２ダクトを通らせ、大気に新鮮な空気を排出することができるものである」（特許文献１）。
【０００４】
しかしながら、上記の公知発明は、高圧水流の流速が、空気を第１ダクト内に吸引するため、空気が水流に乗って第１ダクトを素早く通過するので、水がすぐに水槽に落ちてしまう。したがって浄化したい空気と水の接触時間が短く、空気中の悪臭や汚染物質が十分に除去できないという問題点があった。
【０００５】
付言すると、水は第１ダクトから水槽へ真っ直ぐ落ちていくため、空気と十分に接触しないので、浄化が不十分になってしまうという欠点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１１２１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、微粒子を含んだ空気と水を混合するように長時間接触させ、空気中の微粒子を水に吸着させ、空気を浄化する空気浄化装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の空気浄化装置は、上部に空間を有する水槽本体と、該水槽本体の上部に設けられていると共に、上端部に空気吸入部を備える筒状の浄化ダクトと、前記水槽本体の上部に設けられ、前記空気吸入部から吸入された空気を大気へ排出する排出ダクトと、前記水槽本体にポンプ及び該ポンプに接続する循環路を介して接続され、前記浄化ダクト内に水を噴射する噴射ノズルを備える空気浄化装置であって、前記噴射ノズルの下方に、噴射ノズルから噴射された水の少なくとも一部を浄化ダクト内に拡散させる拡散部材を備える。
【０００９】
また、本発明の空気浄化装置は、空気浄化装置は、上部に空間を有する水槽本体と、該水槽本体の上部に設けられていると共に、上端部に空気吸入部を備える筒状の浄化ダクトと、前記水槽本体の上部に設けられ、前記空気吸入部から吸入された空気を大気へ排出する排出ダクトと、前記水槽本体にポンプ及び該ポンプに接続する循環路を介して接続され、前記浄化ダクト内に水を噴射する噴射ノズルを備える空気浄化装置であって、前記空気吸入部内には、空気に回転を生じさせるように吸入できる空気吸入手段を備える。
【発明の効果】
【００１０】
以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
（１）請求項１に記載の発明においては、噴射ノズルから噴射された水の一部を上記ダクト内に拡散させる拡散部材を備えるので、上部の空気吸入部から下部の水槽方向へ流れる空気に対して、拡散された水が略横方向から当たるため、空気と水が確実に混ざり合うとともに、空気も拡散した水に当たることで複雑な流れになって水槽方向へ落下するため、空気を長時間水と接触させることができる。
したがって、空気中に含まれる粉塵、悪臭や汚染物質等を確実に水で除去することができる。
（２）また、拡散部材に衝突し、拡散した水は細かい粒子状となるため、空気中の汚染物質等の吸着効果を向上させることができる。
（３）拡散部材に衝突し、拡散した水はレナード効果により還元イオン電子（マイナスイオン）が発生し、空気浄化効果を向上させることができる。
（４）請求項２に記載された発明は、空気に回転を生じさせるように吸入できる空気吸入手段を備えているので、空気が渦巻き状に水槽方向へ落下するため、噴射された水と接触する時間を長くすることができる。
（５）請求項３及び請求項４に記載された各発明も前記（１）〜（４）と同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
図１乃至図７は本発明の第１の実施形態を示す説明図である。
図８乃至図９は本発明の第２の実施形態を示す説明図である。
【図１】第１実施形態の空気浄化装置の概要説明図。
【図２】空気吸入部の説明図。
【図３】浄化ダクトの説明図。
【図４】拡散部材の斜視説明図。
【図５】使用状態の概要説明図。
【図６】使用状態の吸入された空気及び噴射された水の流れを示す概要説明図。
【図７】拡散部材付近の水の流れを示す概要説明図。
【図８】第２実施形態の空気浄化装置の概要説明図。
【図９】拡散部材の斜視説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に示す本発明を実施するための形態により、本発明を詳細に説明する。
図１乃至図７に示す本発明を実施するための第１の形態において、１は本発明の空気浄化装置である。
【００１３】
この空気浄化装置１は、例えば図１に示すように、上部に空間を有する水槽本体２と、該水槽本体２の上部に連通するように設けられ、上方へ突出するとともに、上端部付近に空気吸入部３を備える筒状の浄化ダクト４と、前記水槽本体２の上部に連通するように設けられ、前記浄化ダクト４から吸入された空気を大気へ排出する排出ダクト５と、前記水槽本体２にポンプ６を介して接続され、前記浄化ダクト４内に水を噴射する噴射ノズル７と、該噴射ノズル７の下方に、噴射ノズル７から噴射された水の一部を浄化ダクト４内に拡散させる拡散部材８とで構成されている。
【００１４】
水槽本体２は、箱型に形成されており、本実施形態においては、上部には浄化ダクト４と排出ダクト５が接続される接続空間９を有している。浄化ダクト４と排出ダクト５は、この接続空間９を介して間接的に接続されている。なお、この排出ダクト５は上向きで排出するものでもよく、また、メッシュフィルター等を備えてもよい。
本実施形態においては、水槽本体２の上部に浄化ダクト４を取付けるためのフランジ部２ａが形成されている。なお排出ダクト５は、水槽本体２の上部に一体的に設けられている。
【００１５】
接続空間９の下部には、貯水部１０が形成されており、この貯水部１０に噴射ノズル７から噴射された水が落下する。貯水部１０にはポンプ６を備える循環路１１が接続されており、貯水部１０の水はこの循環路１１を通って噴射ノズル７へ供給される。なお、水槽本体２にはポンプ６が空転することを防止する空転防止センサー１２を設けることが望ましい。
【００１６】
この接続空間９と貯水部１０は説明の便宜上区別しているが、接続空間９は貯水部１０の水面よりも上の部位を意味するものであって、必ずしも隔壁等が設けられている必要はない。本実施形態では、貯水部１０の水面が一定以上上昇しないように、接続空間９の下端となる部位にオーバーフロー口１０ａを備えている。
【００１７】
また、水槽本体２の底面には貯水部１０の水を排出する排出口２ｂが設けられている。
空気吸入部３は、例えば図１及び図２に示すように、本実施形態においては円筒状に形成されており、その側面に空気吸入孔１３が形成されており、その底面には、後述する浄化ダクト４の上部に連通状態で取付けるためのフランジ部３ａを備えている。本実施形態においては、この空気吸入部３には空気を渦巻き状に吸い込み浄化ダクト４内へ送る空気吸入手段１４が設けられている。
【００１８】
空気吸入手段１４は、本実施形態においては、空気吸入部３の内部の空気吸入孔１３付近に設けられ、空気吸入部３の周方向に水を噴射する空気負圧用ノズル１５で構成されている。なお、この空気負圧用ノズル１５も前記水槽本体２の貯水部１０にポンプ６及び循環路１１を介して接続されている。このポンプ及び循環路１１は噴射ノズル７に用いた流路を分岐して空気負圧用ノズル１５に接続してもよいし、噴射ノズル７とは別個の流路を形成してもよい。
【００１９】
この空気負圧用ノズル１５で空気吸入部３の周方向に水を噴射することで、空気吸入孔１３より空気が吸入されるとともに、吸入された空気が空気負圧用ノズル１５から噴射された水流方向に流される。これにより吸入された空気は周方向に渦を巻くように回転が生じ（渦巻き状に吸い込まれ）浄化ダクト４方向へ流れる。
【００２０】
このように空気を渦巻き状に吸い込むことにより、浄化ダクト４内で噴射ノズルから噴射された水と空気が接触する時間が長くなり、吸着効果を高めることができる。
浄化ダクト４は、図３に示すように、上下端が開放されるとともにフランジ部４ａが形成された筒状の部材であって、その上端部には前記空気吸入部３が設けられており、その下端部は水槽本体２の接続空間９に連通されている。
【００２１】
この浄化ダクト４の上端部よりの部位には、下向きに水を噴射する噴射ノズル７が取り付けられている。
【００２２】
この噴射ノズル７は、前述のように水槽本体２の貯水部１０からポンプ６を介して供給された水を浄化ダクト４の下方に向かって噴射し、空気中の汚染物質や粉じん等を水に吸着させるためのものである。
【００２３】
噴射ノズル７の下方には、噴射ノズル７と所定間隔を隔てて拡散部材８が設けられている。この拡散部材８は、噴射ノズル７から噴射された水の一部が衝突し、水の進む方向を横方向に変化させるものである。
【００２４】
拡散部材８は、図４に示すように、本実施形態においては、中央に透孔１６を備えるとともに、この透孔１６の周囲に上方へ突出する凸部１７を備える略円盤状の部材で、前記噴射ノズル７に複数個（本実施形態では２個）の棒状の接続部材１８を介して吊り下げ状に取り付けられている。
【００２５】
なお、拡散部材８の上面の凸部１７の形状は、あくまでも一例であり、水を効率的に拡散できる形状であればどのようなものでもよく、また、後述する第２実施形態のように凸部１７を設けなくてもよい。
【００２６】
この拡散部材８を用いることにより、噴射ノズル７から噴射された水の一部は中心の透孔１６を通過して、その流れる方向を変えずに水槽本体２へと落下する。残りの水は、拡散部材８の平坦部８ａや凸部１７に衝突し、その流れる方向が横方向へと変化する。
【００２７】
このように噴射ノズル７から噴射する水の一部の流れを横方向に変化させることにより、空気吸入部３から渦巻き状に吸い込まれた水が、渦を巻きながら噴射ノズル７から噴射された水の水流に乗って下方向に移動し、その後、水の一部の流れが横方向に変化することにより、吸入された空気の流れと水の流れが直交するような状態となり、水と空気が激しく撹拌される状態（乱流状態）となる。
【００２８】
また、このように水と空気が衝突することで、浄化ダクト４を真っ直ぐ流れ落ちるよりも長時間水と空気が接触し、吸着効果を高めることができる。
【００２９】
噴射された水は、拡散部材８に衝突することにより水の流れる方向が変わるだけではなく、拡散部材８に衝突したことにより、細かい粒子状となるため、空気と撹拌された場合に、汚染物質や粉じん等の吸着効果を高めることができるとともに、拡散部材に衝突することによりレナード効果により還元イオン電子が発生し、汚染物質等の吸着効果をさらに高めることができる。
【００３０】
なお、本実施形態のように、噴射ノズル７より噴射された水の一部を拡散させ、残りの水を透孔１６より下方へ落下させたほうがより浄化効果を得られるものであるが、噴射ノズル７より噴射された水の全部を拡散部材８によって拡散させるものとしても一定の効果を得ることができる。
【００３１】
この空気浄化装置１を使用する場合には、ポンプ６を作動させ、空気負圧用ノズル１５及び噴射ノズル７から水を勢い良く噴射する。そうすると、例えば図５及び図６に示すように、浄化ダクト４内が負圧となり、空気吸入部３の空気吸入孔１３から浄化すべき空気が吸入される。この空気は、空気負圧用ノズル１５から噴射された水流に乗ることで渦巻き状に旋回しながら浄化ダクト４方向へ流れる。
【００３２】
浄化ダクト４へ流れた空気は、噴射された水及び拡散部材８によって横方向に拡散された水と混じり合い、空気中に含まれる汚染物質等が水に吸着される。
【００３３】
付言すると、図６及び図７に示すように、水の一部については拡散部材８に衝突せずに下方へ流れるが、この衝突せずに下方へ流れた水も円錐形に広がり、膜状となる。この膜状となった水に空気が再度接触することにより、より空気と水が混じり合い吸着効果を高めることができる。さらに、この拡散部材８を通過した水によって拡散部材８より下方向についても透孔１６の下部付近が負圧となり、撹拌された水と空気を水槽本体２方向へ引き込むことができる。
【００３４】
その後空気は接続空間９に流れ、排出ダクト５から大気に解放される。汚染物質等を吸着した水は、貯水部１０へ流れ込む。貯水部１０に流れ込んだ水は、再度循環路１１を通り、噴射ノズル７等から噴射される。
【００３５】
なお、図示しないが貯水部１０には、汚染物質と水を分離する装置等を設け、循環路１１を通る前に汚染物質と水を分離する事が望ましい。
【００３６】
[発明を実施するための異なる形態]
次に、図８及び図９に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
図８及び図９に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、凸部を有しない拡散部材８Ａを用いるとともに、この拡散部材８Ａを浄化ダクト４の内周面に複数個の接続部材１８Ａ（本実施形態では３本の接続部材）を用いて固定した点で、このような拡散部材８Ａを用いた空気浄化装置１Ａにしても、前記本発明を実施するための第１の形態の収納容器と同様な作用効果が得られる。
【００３７】
なお、本発明の実施形態においては、空気吸入手段として、空気負圧用ノズルを備えたものについて説明したが、噴射ノズルから水を噴射することにより浄化ダクト内を負圧とすることのみによって空気を吸入してもよい。この場合、空気を渦巻き状に吸入するための流路を形成してもよい。
【００３８】
また、本発明の実施形態においては、空気を渦巻き状に吸入する空気吸入手段と、噴射ノズルから噴射された水の一部を浄化ダクト内に拡散させる拡散部材の両方を有する形態について説明したが、いずれか一方のみを備えるものにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の空気浄化装置は、空気浄化装置を製造する産業で利用される。
【符号の説明】
【００４０】
１、１Ａ：空気浄化装置、          ２：水槽本体、
３：空気吸入部、                  ４：浄化ダクト、
５：排出ダクト、                  ６：ポンプ、
７：噴射ノズル、                  ８、８Ａ：拡散部材、
９：接続空間、                    １０：貯水部、
１１：循環路、                    １２：空転防止センサー、
１３：空気吸入孔、                １４：空気吸入手段、
１５：空気負圧用ノズル、          １６：透孔、
１７：凸部、                      １８、１８Ａ：接続部材。
【図１】
2018103068.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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【図７】
2018103068.tif 000009
【図８】
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【図９】
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