(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入口から空気出口に向かって空気流が生じる水噴霧室と、空気入口の直下流に配置し、噴霧水を空気流と直交する方向に向けて噴霧する複数のノズルと、各ノズルの噴霧方向の前方位置に空気流と平行に配置した金網と、空気流方向でノズルより下流側の位置に配置したワッシャメディアと、水噴霧室内に位置して流下する噴霧水を受け止める貯水槽と、貯水槽内の循環水をノズルに循環供給する循環水供給系とを備え、前記各ノズルは、空気流と直交する流路断面を複数に分割して設定する各噴霧エリアにおいて外側の一方の角部から噴霧中心の側の対角に向けて噴霧水を噴霧し、かつ噴霧水を流路断面と平行な扇形の噴霧水パターンで噴霧することを特徴とするエアワッシャ。
【請求項２】
金網が空気流と平行に配置されてノズルとの間の空間を空気流が通過するように固定されていることを特徴とする請求項１に記載のエアワッシャ。
【請求項３】
金網をノズルの噴霧方向の周囲を囲んで配置するホッパの先端開口に設けたことを特徴とする請求項１に記載のエアワッシャ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、繊維工場等において飽和効率の高い加湿を行なうエアワッシャに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエアワッシャとしては、例えば図１８〜図１９に示すものがある。図１８〜図１９において、エアワッシャ１１は、矩形の流路断面を有する本体ケーシング１２の内部に、所定長さの水噴霧室１３を有している。水噴霧室１３は、その一端に形成した空気入口１３ａにおいてダクト（図示せず）に接続しており、このダクトから流入する空気Ａが水噴霧室１３の流路を通って他端に形成した空気出口１３ｂから流出する。
【０００３】
水噴霧室１３には、空気入口１３ａに位置して第１ワッシャメディア１４を配置し、空気出口１３ｂに位置して第２ワッシャメディア１５を配置しており、各ワッシャメディア１４、１５は、空気流の流路断面とほぼ等しい形状を有し、ポリ塩化ビニルデン系繊維やステンレスの線材等からなり、たとえば２５ｍｍ〜５０ｍｍ程度の厚みを有するマット状のものである。
【０００４】
水噴霧室１３の内部には、後述する循環水供給系に連通する複数の第１段ノズル１６を第１ワッシャメディア１４より下流側に位置して配置するとともに、後述する補給水供給系に連通する複数の第２段ノズル１７を第１段ノズル１６とほぼ同じ位置に配置している。第１段ノズル１６は、空気流とは逆方向に向けて第１ワッシャメディア１４に達する噴霧水を噴霧するものであり、第２段ノズル１７は、空気流と順方向に向けて第２ワッシャメディア１５に噴霧水を噴霧するものである。
【０００５】
水噴霧室１３の下部には、流下する噴霧水を受け止める貯水槽１８が設けてあり、貯水槽１８に滞留する循環水を第１段ノズル１６に循環供給する循環水供給系１９が水噴霧室１３の下部に連通して設けてある。
【０００６】
循環水供給系１９は、貯水槽１８の下部に開口する吸込管２０と、吸込管２０に接続した循環ポンプ２１と、循環ポンプ２１を駆動するモータ２２と、循環ポンプ２１の吐出口に接続して水噴霧室１３の上方に配置した第１段吐出管２３と、第１段吐出管２３から分岐して水噴霧室１２に垂直方向に配設した複数の第１段分岐管２４とからなり、各第１段分岐管２４に前述した複数の第１段ノズル１６を設けている。
【０００７】
第２段ノズル１７に補給水として純水を供給する補給水供給系２５は、清浄水供給装置（図示せず）もしくは純水供給装置（図示せず）に接続して水噴霧室１３の上方に配置した給水管２６を有し、給水管２６に前述した複数の第２段ノズル１７を設けている。
【０００８】
貯水槽１８には、オーバーフロー管２８と、補給水として清浄水を供給する第２補給水供給管２９が連通し、第２補給水供給管２９は清浄水供給装置（図示せず）に連通している。
【０００９】
水噴霧室１３の下流側には、水噴霧室１３を通過した空気に含まれる水滴等を除去するエリミネータ３０が配置してあり、水噴霧室１３の空気出口１３ｂには、水噴霧室１３と同様の流路断面形状を有する所定長さの冷却室３１が接続してある。冷却室３１の内部には冷却器として冷却コイル３２が設けてあり、冷却室３１の下方にはドレンパン３３が形成したある。このドレンパン３３の凹みには冷却室３１の外部へ通じるドレンパイプ３４が接続してある。水噴霧室１３の下流側には送風機（図示せず）が配置してあり、この送風機を作動することによって水噴霧室１３の流路に空気を導く。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記したエアワッシャにおいて、噴霧水は貯水槽１８から循環水供給系１９を通って第１段ノズル１６および第２段ノズル１７に循環して噴霧する。この循環に要するポンプ動力は噴霧水量が増加するほどに増加し、噴霧水量は飽和効率が低いほどに増加する。この飽和効率は噴霧水と空気の接触効率が高まるほどに向上するので、噴霧水と空気との接触効率を高めることでポンプ動力を低減することができる。また、ワッシャメディアは空気流の圧力損失を伴うものがあり、ワッシャメディアの数を少なくすることにより、空気の圧力損失を低下させて送風動力を低減することができる。
【００１１】
本発明は上記した課題を解決するものであり、飽和効率の高い加湿を行ない、噴霧水量を抑制してポンプ動力を低減し、送風動力をも低減でき、装置外形寸法を小さくできるエアワッシャを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、請求項１に係る本発明のエアワッシャは、空気入口から空気出口に向かって空気流が生じる水噴霧室と、空気入口の直下流に配置し、噴霧水を空気流と直交する方向に向けて噴霧する複数のノズルと、各ノズルの噴霧方向の前方位置に空気流と平行に配置した金網と、空気流方向でノズルより下流側の位置に配置したワッシャメディアと、水噴霧室内に位置して流下する噴霧水を受け止める貯水槽と、貯水槽内の循環水をノズルに循環供給する循環水供給系とを備え、前記各ノズルは、空気流と直交する流路断面を複数に分割して設定する各噴霧エリアにおいて外側の一方の角部から噴霧中心の側の対角に向けて噴霧水を噴霧し、かつ噴霧水を流路断面と平行な扇形の噴霧水パターンで噴霧するものである。
【００１４】
請求項２に係る本発明のエアワッシャは、金網が空気流と平行に配置されてノズルとの間の空間を空気流が通過するように固定されているものである。
【００１５】
請求項３に係る本発明のエアワッシャは、金網をノズルの噴霧方向の周囲を囲んで配置するホッパの先端開口に設けたものである。
【００１６】
上記した構成により、水噴霧室の空気入口から流入する空気流に対し、貯水槽の水を各ノズルから噴霧して空気を加湿する。このとき噴霧水は空気流と直交する流路断面を分割して設定した各噴霧エリア毎に噴霧し、粒子径の大きなものを金網との衝突により微粒子化するので、噴霧水と空気との接触効率が良くなり飽和効率が高まる。このため、空気流量に対する噴霧水量の割合を低く設定し、外形寸法を小さくしても、効率よく空気を飽和加湿することができ、噴霧水量の抑制により循環水供給系におけるポンプ動力を低減し、その小型化によって省スペース化を図れる。また、飽和効率の高まりによって、ワッシャメディアはノズルの下流側に配置するもののみでよくなり、省スペース化を図れる。
【００１７】
金網は空気流と平行に設置しており、ホッパは流路断面全体に対して非常に小さいので、金網およびホッパによる空気圧力損失の増加はなく、しかもワッシャメディアをノズルの下流側にのみ配置することで空気圧力損失を低減できるので、送風機の動力を低減できる。
【００１８】
噴霧水パターンが扇状であり、噴霧水が微粒子化されることにより、ノズルの上流側にエリミネータ又はワッシャメディアを設置しなくても、送風機を運転している限りにおいて噴霧水が上流側へ飛散することがほとんどない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図５に示すように、エアワッシャ５１は、矩形の流路断面を有する本体ケーシング５２の内部に、所定長さの水噴霧室５３を有している。水噴霧室５３は、その一端に形成した空気入口５３ａにおいてダクト（図示せず）に接続しており、このダクトから流入する空気Ａが水噴霧室５３の流路を通って他端に形成した空気出口５３ｂから流出する。
【００２１】
水噴霧室５３には、空気出口５３ｂに位置してワッシャメディア５４を配置しており、ワッシャメディア５４は、空気流の流路断面とほぼ等しい形状を有し、ポリ塩化ビニルデン系繊維やステンレスの線材等からなり、たとえば２５ｍｍ〜５０ｍｍ程度の厚みを有するマット状のものである。
【００２２】
水噴霧室５３の内部には、流路断面の各コーナーに空気流と平行に金網５５を配置している。この金網５５は、図６又は図７に示すように、線径０．５〜１．０ｍｍ、線間隔２〜５ｍｍ程度のものである。
【００２３】
金網５５の背面には、後述する循環水供給系に連通する複数のノズル５６を配置している。ノズル５６は空気入口５３ａの直下流に配置しており、噴霧水を空気流Ａと直交する方向に向けて噴霧する。
【００２４】
図４に示すように、各ノズル５６は、空気流Ａと直交する流路断面を複数に分割して設定する直方形（正方形もしくは長方形）をなす各噴霧エリアＤにおいて、外側の一方の角部から噴霧中心（流路断面の中心）Ｓの側の対角に向けて噴霧水を噴霧する。図８に示すように、各ノズル５６から噴霧する噴霧水は、流路断面と平行な扇形の噴霧水パターンで噴霧する。また、図９に示すように、水噴霧室５３の流路断面が小さい場合には、一対のノズル５６を上下に配置するだけでも良い。
【００２５】
水噴霧室５３の下部には、図２に示すように、流下する噴霧水を受け止める貯水槽５８が設けてあり、貯水槽５８に滞留する循環水を各ノズル５６に循環供給する循環水供給系５９が水噴霧室５３の下部に連通して設けてある。
【００２６】
循環水供給系５９は、貯水槽５８の下部に開口する吸込管６０と、吸込管６０に接続した循環ポンプ６１と、循環ポンプ６１を駆動するモータ６２と、循環ポンプ６１の吐出口に接続して水噴霧室５３の上方に配置した吐出管６３と、吐出管６３から分岐して水噴霧室５２に垂直方向に配設した複数の分岐管６４とからなり、各分岐管６４にノズル５６を設けている。
【００２７】
貯水槽５８には、オーバーフロー管６８と、補給水として清浄水を供給する補給水供給管６９が連通している。
水噴霧室５３の下流側には、水噴霧室５３を通過した空気に含まれる水滴等を除去するエリミネータ７０が配置してある。水噴霧室５３の空気出口５３ｂには、水噴霧室５３と同様の流路断面形状を有する所定長さの冷却室７１が接続してあり、冷却室７１の内部には冷却器として冷却コイル７２が設けてある。冷却室７１の下方にはドレンパン７３が形成してあり、このドレンパン７３の凹みには冷却室７１の外部へ通じるドレンパイプ７４が接続してある。水噴霧室５３の下流側には送風機（図示せず）が配置してあり、この送風機を作動することによって水噴霧室５３の流路に空気を導く。
【００２８】
上記した構成における作用を説明する。図５に示すように、空気Ａは空気入口５３ａから水噴霧室５３に流入する。この空気流に対し、その流れに直交するように貯水槽５８からの循環水を各ノズル５６から噴霧して加湿する。
【００２９】
このとき噴霧水は空気流Ａと直交する流路断面を分割して設定した各噴霧エリアＤにおいて各ノズル５６からそれぞれ噴霧し、粒子径の大きなものを金網との衝突により微粒子化する。このため、噴霧水と空気との接触効率が良くなり飽和効率が高まるので、空気流量に対する噴霧水量の割合を低く設定し、外形寸法を小さくしても、効率よく空気を飽和加湿することができ、噴霧水量の抑制により循環水供給系５９におけるポンプ動力を低減し、その小型化によって省スペース化を図れる。また、飽和効率の高まりによって、ワッシャメディア５４はノズル５６の下流側に配置するもののみでよくなり、省スペース化を図れる。
【００３０】
金網５５は空気流Ａと平行に設置しているので空気圧力損失の増加はなく、ワッシャメディア５４をノズル５６の下流側にのみ配置することで空気圧力損失を低減できるので、送風機（図示省略）の動力を低減できる。
【００３１】
噴霧水パターンが扇状であり、噴霧水が微粒子化されることにより、ノズル５６の上流側にエリミネータ又はワッシャメディアを設置しなくても、送風機を運転している限りにおいて噴霧水が上流側へ飛散することがほとんどない。
【００３２】
噴霧水は、一部が水噴霧室５３の天井面、壁面または貯水面に衝突するが、それ以外は空気流に乗って移動し、その過程において蒸発して空気を加湿する。ワッシャメディア５４に達した噴霧水の微粒子は、ワッシャメディア５４を流下する過程において蒸発して空気を加湿する。
【００３３】
ワッシャメディア５４を通過した空気は、浄化して十分に加湿した清浄な空気として空気出口からエリミネータ７０に流入し、エリミネータ７０において空気中の水滴を除去する。エリミネータ７０から流出する空気は冷却室７１に導き、冷却コイル７２によって冷却する。循環水は空気の加湿に伴って減少するので、補給水を循環水の循環系に補給する。
【００３４】
図１０〜図１１は他の実施の形態を示すものである。図１０〜図１１において、水噴霧室５３は上下の幅が小さい小型のものであり、水噴霧室５３の上部の両側コーナーにノズル５６を配置している。ノズル５６には噴霧方向の周囲を囲んでホッパ８１を装着しており、ホッパ８１は先端開口が拡径する形状を有している。ホッパ８１の先端開口には金網５５を設けている。図１１に示すように、ノズル５６からは噴霧を充円錐形（円錐形の内部にも噴霧水が充ちる形状）の噴霧水パターンで噴霧する。
【００３５】
この構成において、ホッパ８１は流路断面全体に対して非常に小さいので、ホッパ８１による空気圧力損失の増加はなく、しかもワッシャメディアをノズルの下流側にのみ配置することで空気圧力損失を低減できるので、送風機の動力を低減できる。他の作用効果は先の実施の形態と同様である。
【００３６】
図１２〜図１５は他の実施の形態を示すものである。図１２〜図１５において、水噴霧室５３の各コーナーにノズル５６を配置し、ノズル５６には噴霧方向の周囲を囲んでホッパ８１を装着している。ホッパ８１は先端開口が拡径する形状を有しており、ホッパ８１の先端開口には金網５５を設けている。図１２に示すように、ノズル５６からは噴霧を充円錐形（円錐形の内部にも噴霧水が充ちる形状）の噴霧水パターンで噴霧する。
【００３７】
ワッシャメディア５４の下流側には、エリミネータ７０を装着することなく、冷却コイル７２を装着している。冷却コイル７２は、図１４に示すように、熱交換フィン７２ａが、空気流方向に沿って波形状の伝熱面を有しており、もしくは図１５に示すように、空気流と直交する方向に突出する凸部７２ａに空気流方向の貫通部（スリット）を有している。
【００３８】
上記した構成により、ワッシャメディア５４を通過して冷却コイル７２に流入する空気は、隣接する熱交換フィン７２ａの間の流路を通る間に冷却される。このとき、伝熱面が波形状をなすことにより、あるいは貫通部を有することにより、熱交換フィン７２ａの間の流路を通過する空気の流れが非直線的となり、空気中の水滴を伝熱面が捕捉し、冷却コイル７２の下流側に水滴が飛散することを防止する。
【００３９】
このように、冷却コイル７２がエリミネータ７０の効果を発揮するので、従来の構成におけるエリミネータが不要となって、エアワッシャの空気流方向の寸法が短くなり、エリミネータが無くなることによりその空気抵抗も無くなり、送風動力の低減が図られる。
【００４０】
図１６〜図１７は他の実施の形態を示すものである。図１６〜図１７において、水噴霧室５３は流路断面が大きい大型ユニットのものであり、水噴霧室５３の空気流と直交する流路断面に大きく四等分した領域を設定し、さらに等分した各領域を複数に分割して直方形（正方形もしくは長方形）をなす各噴霧エリアＤを設定している。ノズル５６は等分した各領域の角部に設置し、外側の一方の角部から噴霧中心（流路断面の中心）Ｓの側の対角に向けて噴霧水を噴霧する。各ノズル５６から噴霧する噴霧水は、流路断面と平行な扇形の噴霧水パターンで噴霧する。
【００４１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、流路断面を分割して設定した各噴霧エリア毎に噴霧水を空気流に噴霧し、粒子径の大きなものを金網との衝突により微粒子化することで飽和効率が高まるので、空気流量に対する噴霧水量の割合を低く設定し、外形寸法を小さくしても、効率よく空気を飽和加湿することができ、噴霧水量の抑制により循環水供給系におけるポンプ動力を低減できる。また、飽和効率の高まりによって、ワッシャメディアはノズルの下流側に配置するもののみでよくなり、省スペース化を図れる。金網は空気流と平行に設置しており、ホッパは流路断面全体に対して非常に小さいので、金網およびホッパによる空気圧力損失の増加はなく、しかもワッシャメディアをノズルの下流側にのみ配置することで空気圧力損失を低減できるので、送風機の動力を低減できる。冷却コイルの熱交換フィンの伝熱面が波形状をなすこと、あるいは貫通部を有することによって空気の流れが非直線的となり、空気中の水滴を伝熱面で捕捉して冷却コイルの下流側に水滴が飛散することを防止できるので、エリミネータが不要となって空気抵抗が無くなり、送風動力の低減が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すエアワッシャの平断面図である。
【図２】同エアワッシャの縦断面図である。
【図３】同エアワッシャの正面図である。
【図４】同エアワッシャの噴霧エリアを示す模式図である。
【図５】同エアワッシャにおける作用を説明する模式図である。
【図６】同エアワッシャに使用する金網の形態を示す模式図である。
【図７】同エアワッシャに使用する金網の他の形態を示す模式図である。
【図８】同エアワッシャにおける噴霧水パターンを示す図である。
【図９】本発明の他の実施形態を示すエアワッシャの正面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態を示すエアワッシャの正面図である。
【図１１】同エアワッシャにおける噴霧水パターンを示す図である。
【図１２】本発明の他の実施形態を示すエアワッシャの縦断面図である。
【図１３】同エアワッシャにおける作用を説明する模式図である。
【図１４】同エアワッシャにおける冷却コイルの斜視図である。
【図１５】同エアワッシャにおける他の冷却コイルの斜視図である。
【図１６】本発明の他の実施形態を示すエアワッシャの正面図である。
【図１７】同エアワッシャの縦断面図である。
【図１８】従来のエアワッシャの縦断面図である。
【図１９】同エアワッシャの平断面図である。
【符号の説明】
５３  水噴霧室
５３ａ  空気入口
５３ｂ  空気出口
５４  ワッシャメディア
５５  金網
５６  ノズル
５８  貯水槽
５９  循環水供給系
６１  循環ポンプ
６２  モータ
６９  補給水供給管
７０  エリミネータ
７２  冷却コイル
【図１】
0003916360.tif 000002
【図２】
0003916360.tif 000003
【図３】
0003916360.tif 000004
【図４】
0003916360.tif 000005
【図５】
0003916360.tif 000006
【図６】
0003916360.tif 000007
【図７】
0003916360.tif 000008
【図８】
0003916360.tif 000009
【図９】
0003916360.tif 000010
【図１０】
0003916360.tif 000011
【図１１】
0003916360.tif 000012
【図１２】
0003916360.tif 000013
【図１３】
0003916360.tif 000014
【図１４】
0003916360.tif 000015
【図１５】
0003916360.tif 000016
【図１６】
0003916360.tif 000017
【図１７】
0003916360.tif 000018
【図１８】
0003916360.tif 000019
【図１９】
0003916360.tif 000020