(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水槽と前記水槽から水を排水するポンプを備え、前記水槽と前記ポンプの間に水溜まり部を配置し、前記水槽は底面に排水口を有し、前記水溜まり部は前記水槽の下部に水平方向に配置され、前記水溜り部の底面から前記水溜り部の下部に配置された前記排水ポンプへと接続され、前記水槽の底面附近から前記水槽壁面の上端を経由して前記水溜り部上面に接続された配管を配置し、前記排水口の水封が解ける前に、前記配管内の水が前記水槽内に落下し前記配管の水封が解け、前記水溜り部内の水を大気に接触させ前記配管内の空気も吸引することにより前記水槽からの排水速度を落すことを特徴とする排水方法。
【請求項２】
水位検知手段を有し、水槽の水位を判断してポンプに空気が混入する前に前記ポンプを停止することを特徴とする請求項１記載の排水方法。
【請求項３】
水槽と水溜り部の間に水の流れる方向を排水方向のみとする排水方向手段を設けることを特徴とする請求項２記載の排水方法。
【請求項４】
ポンプの後段に流量調整手段を配置することを特徴とする請求項１記載の排水方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水槽と給排水機構を備えた水関連装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、家庭やビルのオフィスなどの住環境において、有害な化学物質が人体に与える影響の問題が取り沙汰される中、様々な空気清浄技術が開発され、その除去対象が従来の粉塵や埃だけでなく、空中に浮遊している様々な化学物質や菌なども含まれるようになり総合的空気浄化能力が求められている。空気清浄機は産業分野において、公害問題を背景として工場排ガスの処理を目的に発達してきたが、この技術を家庭や住環境、あるいは半導体工場の超高清浄度空間の実現に応用されてきているが、中でも水を用いた湿式空気清浄機が最近注目されている。湿式の空気清浄機は水を空気と接触させ粉塵、ガス成分、菌等の空気中の不純物を水側へ移行して空気を清浄化する。除去された不純物は水中に蓄積されていき一定量の濃度になったとき水を交換すれば性能を維持できるため、他の空気清浄化方法のようにフィルター交換などのメンテナンスが容易であり水質の管理をすることにより空気清浄能力の状態を把握することができる利点もある。このように水式の空気清浄機は定期的に水の入換え動作を行うことが重要である。ここで水の入換えは装置を運転したまま連続的に水を供給しつづけるオーバーフロー式、一度運転を止め排水した後清浄な水を供給するバッチ式等があるが、省エネルギー、省資源の観点から通常はバッチ式が用いられる。水式空気清浄機は大型のものが工業用に用いられているが、最近では室内に設置して使用する小型のタイプも登場してきている。従来の水槽を用いた水式空気清浄機としては例えば特開昭６２−６９０３２に公開されているタイプが知られている。図５は一般的な水式空気清浄機を模式的に示している。まず空気が送風機１０１によって水洗塔１０２に送りこまれる。水槽１０３の水はポンプ１０４によって噴射部１０５ａと噴射部１０５ｂから噴射され水洗塔１０２中で空気と激しく接触し空気中の汚れ成分は水側へと移行してエリミネータ−１０６で余分な水滴を除去し水洗塔１０２に接続されたサイクロンセパレータ１０７でさらに水滴が除去され清浄な空気が吹出し口１０８より送出される。汚れ成分が移行した水滴は水洗塔１０２内で落下して水槽１０３へ回収される。また、噴射部１０５ａと噴射部１０５ｂを繋ぐ経路には噴射弁１０９がそれぞれ取りつけられており、噴射水圧や水量を調整できるようになっており、片側だけの噴射も行えるようになっている。また、給水管１１０が給水弁１１１を介して水槽１０３の水面上方に設けられた給水口１１２に接続されており、給水弁１１１を開くことにより給水される。また、水槽１０３には排水弁１１３を備えた排水口１１４が水槽の内壁に開口しており排水弁１１３を開くことで水槽１０３内の水を排出する。排水は通常水位の高低差を利用した重力式が用いられるが、排水管がうまく引き回せない時や室内に設置して排水可能な場所が容易に得られない場合は排水口の後段に排水ポンプを接続して強制的に排水を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の排水方法で排水が進み水槽の水位が０に近づくと、排水口の水封が破れポンプ中に空気が混入して空気と水が撹拌され空気噛み音が発生し居室で使う時に問題となる課題があり、排水ポンプに空気が混入することによる音が発生しない排水方法が要求されている。
【０００４】
また、ポンプ停止時に排水口から排水ポンプまでの経路の水が水槽内へ逆流するという課題があり、排水が水槽へ逆流しない排水方法が要求されている。
【０００５】
また、排水ポンプを用い高速で水を送出するとキャビテーションによる音が発生するという課題があり、キャビテーションによる音の発生が無い排水方法が要求されている。
【０００６】
また、排水が進み水槽底面の排水口の水封が解け、空気が排水口内に混入するして音が発生するという課題があり、排水口での水封が解けるときに生じる音がしない排水方法が要求されている。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、排水ポンプに空気が混入することによる音が発生しないで排水でき、ポンプまでの経路の排水が水槽へ逆流せず、キャビテーションによる音の発生が無く、排水口での水封が解けるときに生じる音がしない排水方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の排水方法は、水槽と前記水槽から水を排水するポンプを備え、前記水槽と前記ポンプの間に水溜まり部を配置し、前記水槽は底面に排水口を有し、前記水溜まり部は前記水槽の下部に水平方向に配置され、前記水溜り部の底面から前記水溜り部の下部に配置された前記排水ポンプへと接続され、前記水槽の底面附近から前記水槽壁面の上端を経由して前記水溜り部上面に接続された配管を配置し、前記排水口の水封が解ける前に、前記配管内の水が前記水槽内に落下し前記配管の水封が解け、前記水溜り部内の水を大気に接触させ前記配管内の空気も吸引することにより前記水槽からの排水速度を落すとしたものである。
【０００９】
本発明によれば、排水ポンプに空気が混入することによる音が発生しない排水方法が得られる。また、排水口での水封が解けるときに生じる音がしない排水方法が得られる。
【００１０】
また他の手段は、水位検知手段を有し、水位を判断してポンプに空気が混入する前にポンプを停止するとしたものである。
【００１１】
本発明によれば、排水ポンプに空気が混入することによる音が発生しない排水方法が得られる。
【００１４】
また他の手段は、水槽と水溜り部の間に水の流れる方向を排水方向のみとする排水方向手段を設けるとしたものである。
【００１５】
本発明によれば、ポンプまでの経路の排水が水槽へ逆流しない排水方法が得られる。
【００１６】
また他の手段は、ポンプの後段に流量調整手段を配置するとしたものである。
【００１７】
本発明によれば、キャビテーションによる音の発生が無い排水方法が得られる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
請求項１の発明において、水槽と前記水槽から水を排水するポンプを備え、前記水槽と前記ポンプの間に水溜まり部を配置し、前記水槽は底面に排水口を有し、前記水溜まり部は前記水槽の下部に水平方向に配置され、前記水溜り部の底面から前記水溜り部の下部に配置された前記排水ポンプへと接続され、前記水槽の底面附近から前記水槽壁面の上端を経由して前記水溜り部上面に接続された配管を配置し、前記排水口の水封が解ける前に、前記配管内の水が前記水槽内に落下し前記配管の水封が解け、前記水溜り部内の水を大気に接触させ前記配管内の空気も吸引することにより前記水槽からの排水速度を落すとしたものであり、ポンプに空気が混入しないため空気噛み音が発生しない作用を有する。また、配管中の水は水槽の水位と共に下がり、水位が０に近づき配管が大気に開放される水溜り部内に空気が入ることにより、水溜り部に接続された排水ポンプは大気と排水の両方を引くため排水速度が減少し排水口の水封が解けるときに生じる音を緩和する作用を有する。
【００２７】
請求項２の発明において、水位検知手段を有し、水位を判断してポンプに空気が混入する前にポンプを停止するとしたものであり、水位検知手段により水位が０に近づいたことを判断し、空気が混入する前にポンプを停止することにより、ポンプに空気が混入しないため空気噛み音が発生しない作用を有する。
【００２９】
請求項３の発明において、水槽と水溜り部の間に水の流れる方向を排水方向のみとする排水方向手段を設けるとしたものであり、ポンプが停止中において水溜り部からの排水が水槽へ逆流することを防止する作用を有する。
【００３０】
請求項４の発明において、ポンプの後段に流量調整手段を配置するとしたものであり、ポンプ後段に接続された排水管に流れる水の流量を調整することにより、ポンプの排水速度を抑えキャビテーションによる音の発生を防止する作用を有する。
【００３５】
【実施例】
（実施例１）
以下に本発明の実施例を図によって説明する。図１は水槽及び給排水機構を備えた水式空気清浄機を模式的に示している。吸いこみ口１からファン２によって吸引された空気は送風箱３を経由して空気清浄筒４へ送られる。また水槽５の底面の吸水口６に接続されたポンプ７によって送られた水は空気清浄筒４の中央に配置された水噴射塔８に取りつけられたノズル９によって噴射され空気と激しく接触する。このとき空気中の埃やガス等の不純物は水側へ移行し、空気清浄筒４に接続された水滴分離板１０により余分な水滴が遠心分離され清浄な空気が吹出し口１１より送出される。一方不純物を含んだ水滴は空気清浄筒４内を落下して水槽５へ回収される。送風箱３から気水分離板１０までの経路は図のようにａ、ｂ同じ構成で並んで配置されている。装置を運転し除去された空気中の不純物が水槽５の水に蓄積されていくにつれ空気清浄機の不純物の除去能力が低下していく。水槽５には給水管１２が給水弁１３を介して接続され水槽５の上面に配置された給水口１４より給水する。ここで図２を用いて排水機構を詳細に説明する。排水口１５は水槽５の底面に配置され逆止弁１６ａを介して水溜り部１７と接続されている。水溜まり部１７は水槽５の下部に水平方向に配置されており、水溜り部１７の底面から水溜り部１７の下部に配置された排水ポンプ１８へと接続されている。排水ポンプ１８の後段には排水弁１９、続いて逆止弁１６ｂが設置され、さらにその後段に流量調整弁２０が配置されている。水槽５には水位センサー２１が配置されており、水位のレベルに応じて各排水機構を制御できる。
【００３６】
排水を行う時は排水弁１９を開いて排水ポンプ１８を動作させる。水が水槽より排出され水槽５の水位が０になった時点で排水ポンプ１８を停止させることにより、排水ポンプ１８に空気が混入して生じる空気噛み音が発生することなく水槽５の水を完全に排水することができる。ところで水位センサー２１には検知誤差があり、水位が０で排水ポンプ１８を止めても停止が遅れ、空気が排水ポンプ１８に浸入してしまうことを避けるため、水溜り部１７の水量を用いて水位センサー２１の検知誤差を吸収する。よって水溜り部１７の水量は、水位センサー２１の検知誤差を吸収できる量より多く確保する必要がある。水溜り部１７のマージンにより水位センサー２１に誤差があっても確実に排水ポンプ１８への空気の混入を防止できる。また、排水口１５と排水ポンプ１８の間に配置された逆止弁１６ａにより、水の入換え後に排水ポンプ１８が停止しているとき水溜り部１７内の排水が逆流し水槽５の水を汚染することを防止している。すなわち水槽５の容量としては逆止弁１６ａまでとなり、それ以降の経路は排水となる。
【００３７】
また、水槽５の水位が減少し排水口１５の水封が解けて空気が排水口１５に浸入したとき空気が排水口１５の内部で反響する音が発生する。この音は排水速度が早いほど大きくなるため、排水速度を遅くすればこの音を緩和することができる。ここで、本発明の排水方法では前出の水溜り部１７の上面から水槽５の上面より水槽５の底面まで導いた空気抜き管２２を配置する。満水の状態では、空気抜き管２２内も水槽５と同じ水位で水が満たされており排水と共に水位が下がると空気抜き管内２２の水位も共に減少する。ここで水位がさらに減少し、空気抜き管２２の水が完全に水槽５内に落下し水封が解けると水溜り部１７の水も大気圧に降れることになる。この時排水ポンプ１８は水槽５からの水だけでなく水溜り部１７の上面の空気も吸引する負荷が加わるため、水槽５の水を排水する速度が減少する。この空気抜き管２２の水封が解ける時期を排水口１５の水封が解ける直前になるように調整することにより、排水口１５の水封が解けるとき発生する共鳴音を緩和することができる。
【００３９】
また、排水ポンプ１８の流量が大きい場合、いわゆるキャビテーションが生じて音が発生する。キャビテーションの発生は流速すなわち流量に依存し、流量が小さければキャビテーションの発生を防止できる。排水ポンプの後段は排水管２３が接続されており、排水管２３に揚程差があり逆方向に圧力が生じる場合がある。この水圧が高い場合は排水ポンプ１８に負荷がかかるため流量は少ないが、低い場合は流量が大きくなりキャビテーションが発生する恐れがある。本発明の排水方法は流量調整弁２０を調整して流量をキャビテーションの生じない最大流量に設定することができる。
【００４０】
尚、本実施例では圧力調整弁２０を排水ポンプ１８の後段に配置したが、排水ポンプ１８の流量を調節できる手段であれば、例えば直接排水ポンプ１８の流量を調整する制御を行っても同様の効果が期待できる。
【００４１】
尚、今回は実施例１、実施例２について水式の空気清浄機を例に説明したが、給排水機構を有した水槽５を備えた装置であれば同様の効果が期待できる。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、排水口の下段に水溜り部を設け水位が０の時ポンプを停止することにより、水位センサーに検知誤差があっても確実にポンプへの空気の混入を防止して空気噛み音の発生を防止できる効果が得られる。
【００４３】
また、本発明によれば、水溜り部の上面から水槽の底面まで導かれた空気抜き弁を配置して水位が０になった時、排水口の排水速度を遅くすることによりにより、排水口の水封が解ける時に空気が混入して生じる音を緩和する効果が得られる。
【００４４】
また、本発明によれば、排水ポンプの後段に圧力調整弁を配置して、排水管内の圧力に応じて排水流量をキャビテーションが発生しない量に調節することにより、キャビテーションによる音の発生を防止できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】水式の空気清浄機を模式的に示す図
【図２】本発明の排水方法による排水回路の一例を模式的に示す図
【図３】従来の排水方法を備えた水式空気清浄機を模式的に示す図
【符号の説明】
５  水槽
１５  排水口
１６  逆止弁
１８  排水ポンプ
１９  排水弁
２０  流量調整弁
２１  水位センサー
２２  空気抜き管
２３  排水管
【図１】
0004841763.tif 000002
【図２】
0004841763.tif 000003
【図３】
0004841763.tif 000004