(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入口と空気出口とを有し前記空気入口から前記空気出口に向かって空気流が生じる水噴霧室、
前記空気入口に配置される第１ワッシャメディア、
前記空気出口に配置される第２ワッシャメディア、
前記水噴霧室に設けられて前記空気流とは逆方向に噴霧水を発生し、前記噴霧水の一部が前記第１ワッシャメディアに届き、前記噴霧水の残りの一部が前記水噴霧室の天井面、壁面または貯水面に届き、前記噴霧水のさらに残りの一部が前記第２ワッシャメディアに届くように調整されるノズル、
前記第２ワッシャメディアのさらに前記空気出口側に設けられたエリミネータ、および
前記エリミネータのさらに前記空気出口側に設けられる冷却器を備える、エアワッシャ。
【請求項２】
前記第１および第２ワッシャメディアの少なくとも１つが所定以上の厚みを有しかつ繊維または細線で網状に形成されたマット状部材である、請求項１記載のエアワッシャ。
【請求項３】
前記水噴霧室内を流れる空気の量に対する前記ノズルからの噴霧水量の割合を０．７以下としたことを特徴とする、請求項１または２記載のエアワッシャ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明はエアワッシャに関し、特にたとえば塵埃や有害ガスを含んだ空気に水を噴霧することにより空気中の塵埃や有害ガスを除去するとともに、この空気を加湿するエアワッシャに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来のエアワッシャの一例が、特開平７−９６１２２号に開示されている。このエアワッシャ１は、図６に示すように空気が上流側から下流側に向けて通過される水噴霧室２を含む。水噴霧室２内の略中央には空気の流れ方向（図中に矢印で示す）に延びる仕切板３が配置され、仕切板３に水噴霧装置４のノズル４ａからの噴霧水を衝突させる。すると、この噴霧水に衝突した空気中の塵埃が、噴霧水とともに仕切板３に衝突し仕切板３の表面に形成される水膜に捕えられ、水膜の落下とともに仕切板３に沿って落下され、水噴霧室２内における塵埃の除去効率が向上される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術は、空気中の塵埃の除去効率を向上することを主たる目的としている。一方、このエアワッシャ１で空気を飽和状態付近まで加湿するには、水噴霧室２内における空気の流量に対する噴霧水の量の割合を高く設定する必要がある。したがって、水噴霧装置４のノズル４ａに水を吐出するためのポンプの出力が大きくなってしまい、このエアワッシャ１では空気を効率よく加湿することはできなかった。また、仕切板３および水噴霧装置４が水噴霧室２内で空気の流れ方向に延びて配置されるので、エアワッシャ自体が大型化してしまうということもあった。
【０００４】
また、このエアワッシャ１では、空気中に含まれる有害なガスが十分に除去できているか否かが不明であった。
それゆえに、この発明の主たる目的は、効率よく空気を加湿できる、エアワッシャを提供することである。
この発明の他の目的は、空気中の有害なガス等の除去効率を高めることができる、エアワッシャを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、空気入口と空気出口とを有し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、空気入口に配置される第１ワッシャメディア、空気出口に配置される第２ワッシャメディア、水噴霧室に設けられて空気流とは逆方向に噴霧水を発生し、噴霧水の一部が第１ワッシャメディアに届き、噴霧水の残りの一部が水噴霧室の天井面、壁面または貯水面に届き、噴霧水のさらに残りの一部が第２ワッシャメディアに届くように調整されるノズル、第２ワッシャメディアのさらに空気出口側に設けられたエリミネータ、およびエリミネータのさらに空気出口側に設けられる冷却器を備える、エアワッシャである。
【０００７】
【作用】
第１の発明において、水噴霧室内の空気入口から流入される塵埃や有害ガスを含んだ空気流に対向するように、ノズルから噴霧水が噴霧され、この噴霧水に衝突した空気中の塵埃や有害ガスの一部が噴霧水とともに第１ワッシャメディアに衝突し、捕えられる。そして、この噴霧水は第１ワッシャメディアから落下する過程等で蒸発され空気を加湿し、第１ワッシャメディアに付着した塵埃を流下させるとともに有害ガスを取り込み、水槽に流入する。
【０００８】
一方、第１ワッシャメディアに衝突しなかった一部の噴霧水は水噴霧室の天井面，壁面または貯水面に衝突するが、それ以外は空気流に沿って移動し、このときに蒸発され、加湿するとともに空気中の塵埃や有害ガスを取り込む。
空気流に乗った噴霧水と塵埃とは、ノズルの下流に設けられた第２ワッシャメディアに捕えられる。そして、この噴霧水は、第２ワッシャメディアから落下する過程等で蒸発され空気を加湿し、第２ワッシャメディアに付着した塵埃を流下させるとともに有害ガスを取り込み、水槽に流入する。また、第２ワッシャメディアを通過した水滴は、エリミネータによって除去され、水槽に流下する。水槽に溜められた水は、ポンプによって循環され再びノズルから噴霧される。このように浄化されかつ加湿された空気が、空気出口から流出される。
【０００９】
第２の発明において、水噴霧室でノズルからの噴霧水によって加湿された空気は、その水滴等がエリミネータによって除去された後に、さらに冷却器を通過する。このとき、冷却器で空気中の水蒸気分を凝縮させ、さらに有害なガス等を凝縮水中に取り込ませることにより、有害ガスの除去効率が高まる。
【００１０】
【発明の効果】
第１の発明によれば、噴霧水を空気流に対向するように噴射し、折り返すように空気を加湿するので、空気の流量に対する噴霧水の量の割合を低く設定しても、第１および第２ワッシャメディアによって空気中の塵埃を十分に除去するとともに効率よく空気を加湿できる。したがって、水噴霧装置のノズルに水を循環するポンプの出力を低減することができる。
【００１１】
また、従来のように水噴霧室内に空気流の方向に延びる仕切板やこれに対応する複数のノズルを配置する必要がないので、水噴霧室における空気流の方向の長さを短縮でき、エアワッシャ本体を小型化できる。また、効率よく空気を加湿できるということは噴霧水と空気の接触がよいことであり、有害ガスの除去にも有効である。
【００１２】
第２の発明によれば、有害なガス等を凝縮水中に取り込ませるので、その除去効率をさらに高めることができる。
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１３】
【実施例】
図１〜図３に示すこの実施例のエアワッシャ１０は、図３に示すような矩形の流路断面を有する所定長さの水噴霧室１２を含む。水噴霧室１２の一端（空気入口１２ａ）には図示しないダクトが接続され、このダクトからは空気Ａが流入され、水噴霧室１２内を通してその他端（空気出口１２ｂ）から流出される（図１および図２中に矢印で示す）。
【００１４】
水噴霧室１２の所定位置には、水噴霧装置１４が配置される。水噴霧装置１４は、水噴霧室１２上に水平に配置される主配管１６を有しており（図３）、この主配管１６には、所定間隔で下方に垂直に延びる複数の（本実施例では４本の）分岐管１８が、水噴霧室１２内の所定位置まで延びて配置される（図２）。分岐管１８の下端は閉鎖されており、水噴霧室１２内における分岐管１８の上下方向には所定間隔で空気中に水を噴霧するための複数（本実施例では１本の分岐管１８につき３個で合計１２個）のノズル２０が配置される。
【００１５】
水噴霧室１２の下流側には、水噴霧室１２内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２２が配置される。また、水噴霧室１２の下方には、貯水槽２４が設けられる。貯水槽２４には、循環配管２６の一端が接続され、循環配管２６の他端は、主配管１６に接続される。循環配管２６の所定位置には、貯水槽２４内の水を循環するためのポンプ２８およびこれを作動するモータ３０が配置される（図１）。
【００１６】
そして、水噴霧室１２の空気入口１２ａには、空気の流路断面とほぼ等しい形状を有する第１ワッシャメディア３２が配置される。第１ワッシャメディア３２は、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程度の厚みを有するマット状のものである。また、水噴霧室１２内における空気出口１２ｂ側であって、エリミネータ２２とノズル２０との間には第１ワッシャメディア３２と同一の形状および材質からなる、第２ワッシャメディア３４が配置される。第２ワッシャメディア３４は、たとえば５０mm程度の厚みを有する。
【００１７】
また、水噴霧室１２内におけるノズル２０の向きは、ノズル２０からの噴霧水の向きが第１ワッシャメディア３２に対向する（空気の流れに逆向する）ように調整される。そして、ノズル２０からの噴霧水の圧力は、水噴霧室１２内に所定流量の空気を流しているときに噴霧水の一部（１／３程度）が第１ワッシャメディア３２に衝突する程度に設定される。また、残りの水の一部（１／３程度，全水量の２／９）が、水噴霧室１２内においてその天井面，壁面または貯水面に衝突し、その残りの水（全水量の５／９）が空気の流れに沿って移動し、第２ワッシャメディア３４に衝突するように設定される。
【００１８】
水噴霧室１２の空気出口１２ｂには、水噴霧室１２と同様の流路断面形状を有する所定長さの冷却室３６が接続される。そして、冷却室３６内には冷却器として冷却コイル３８が設けられる。冷却コイル３８の冷却能力は、図示しない制御弁等によって制御される。また、冷却室３６の下方には、ドレンパン４０が配置され、このドレンパン４０の凹みには、冷却室３６の外部へ通じるドレンパイプ４２が接続される。そして、水噴霧室１２の下流側には図示しない送風機が配置され、この送風機を作動することによって水噴霧室１２内を空気が通過される。
【００１９】
図１を参照して、上述したエアワッシャ１０の水噴霧装置１４を作動すると、水噴霧室１２内に流入される空気Ａが塵埃や有害ガス（たとえばＳＯ2 ，ＮＯ2 ，ＮＯあるいはＮＨ3 ）を含む場合には、この塵埃や有害ガスの一部は、第１ワッシャメディア３２を通過後にノズル２０から噴出される噴霧水に衝突し、この噴霧水とともに第１ワッシャメディア３２に衝突し、捕えられる。そして、この噴霧水は第１ワッシャメディア３２から落下するときに、空気によって蒸発されて加湿し、第１ワッシャメディア３２に付着した塵埃を流下させるとともに、有害ガスをも取り込み、貯水槽２４内に流入される。
【００２０】
また、第１ワッシャメディア３２に衝突しなかった塵埃や有害ガスの一部は、噴霧水とともに空気の流れに沿って移動しながら噴霧水に取り込まれるか、第２ワッシャメディア３４に捕えられるかまたは水噴霧室１２の天井面，壁面あるいは貯水面に衝突する。そして、第１ワッシャメディア３２の場合と同様に第２ワッシャメディア３４に捕えられた噴霧水は第２ワッシャメディア３４に付着した塵埃を流下し、有害ガスを取り込み、蒸発されて加湿される。塵埃や有害ガスが除去された空気は、エリミネータ２２に流入し、その水滴が除去される。この水滴はエリミネータ２２を流下して、貯水槽２４に溜まる。そして、ノズル２０から噴出された噴霧水であって、貯水槽２４に溜められた水は、ポンプ２８によって循環配管２６を循環され、再びノズル２０から噴出される。
【００２１】
水噴霧室１２から流出された空気は、冷却室３６に流入し、冷却コイル３８によって冷却される。このとき空気中の有害なガス等を空気中の水蒸気とともに凝縮水に取り込ませることによって、有害ガスの低減をさらに図ることができる。図５には、図４で示した空気の状態変化を示す。なお、図４および図５に示す▲１▼〜▲５▼は互いに対応される。すなわち、▲１▼は第１ワッシャメディア３２の直前の状態、▲２▼は第１ワッシャメディア３２を通過直後の状態、▲３▼は第２ワッシャメディア３４の直前の状態、▲４▼はエリミネータ２２通過直後の状態、▲５▼は冷却コイル３８通過直後の状態を示す。
【００２２】
この実施例では、ノズル２０からの噴霧水は、加熱・冷却されないので、▲１▼から▲４▼までの過程では、空気は断熱変化され、湿球温度一定の線上をその相対湿度を高める（加湿される）ように変位する。その後、▲４▼から▲５▼までの過程では、冷却コイル３８によって要求される絶対湿度まで飽和線に沿うように冷却される。ここで、▲１▼から▲４▼までの乾球温度（横軸）の温度差Ｂと、▲１▼から▲１▼−▲４▼線（湿球温度一定）と飽和線との交点（飽和点Ｃ）までの温度差Ｄとの割合をエアワッシャの効率（％）という。
【００２３】
以上のように構成されるエアワッシャ１０では、水噴霧室１２内を流れる空気の量に対する水噴霧装置１４からの噴霧水の量の割合（以下、「水−空気比」という。）を従来と比較して低くしても、空気中に含まれる塵埃や有害ガスを十分に除去できるとともに、空気を飽和状態の近くまで効率よく加湿できる。したがって、循環配管２６に配置されたポンプ２８の出力を低減することができる。
【００２４】
具体的には、従来技術ではエアワッシャの効率が９０％以上の空気を得るためには、上述の水−空気比を１以上にする必要があったのに対して、本実施例では以下に示す表１のように、１以下の水−空気比で容易に飽和状態に近い空気を供給し得ることが確認されている。
【００２５】
【表１】
0003907255.tif 000002
【００２６】
また、冷却室３６に配置した冷却コイル３８によって空気中の有害なガス等をさらに低減でき、より空気の浄化を図ることができる。具体的には、以下の表２に示すガス低減率（％）のような結果が本発明者らの実験によって確認されている。
【００２７】
【表２】
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【００２８】
また、従来技術のように空気流に沿って水噴霧室の側壁に複数のノズルを配置する必要がないので、水噴霧室１２における空気の流路の長さを短縮することができ、エアワッシャ１０の小型化を図ることができる。たとえば、図１に示す水噴霧室１２の空気流路の長さＬが、従来技術では２５００mm程度であったのに対し、この実施例では１５００mm以下に設定することができる。
【００２９】
なお、上述の実施例で示した冷却コイル３８を、その他の効率の高いエアワッシャに設け、空気中のガスの除去効率を高めることもできる。たとえば、従来技術で示した、エアワッシャの空気出口側に冷却コイル３８を設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す図解図であって、図２におけるＩ−Ｉ線断面図である。
【図２】図１におけるII−II線断面図である。
【図３】図２における左側面図である。
【図４】水噴霧室内の拡大図である。
【図５】図４における空気の状態を示した湿り空気線図である。
【図６】従来技術を示す図解図である。
【符号の説明】
１０  …エアワッシャ
１２  …水噴霧室
１４  …水噴霧装置
２０  …ノズル
２２  …エリミネータ
３２  …第１ワッシャメディア
３４  …第２ワッシャメディア
３６  …冷却室
３８  …冷却コイル
【図１】
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【図２】
0003907255.tif 000005
【図３】
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【図４】
0003907255.tif 000007
【図５】
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【図６】
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