(57)【要約】      （修正有）【課題】合理的なコストで実用化可能なＰＭ２．５対応の工場等用の大型空気浄化システムの提供。【解決手段】汚染空気を吸引し、水，水蒸気、あるいはマイクロバブルをシャワーノズル４で散布し、空気と混合させ、さらにプラスチック充填物５で空気との混合を促進し、この汚染水を含んだ空気を固定羽根７と逆流防止板９を装備したサイクロンセパレーター６に通し、空気中の汚染微粒子を含んだ水分を分離するものであって、分離した汚染水はフィルタ１６により汚染微粒子を除去し洗浄水として再利用する水散布式ＰＭ２．５対応大規模空気浄化システム。【選択図】図１
2017121617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
図１に示す、１のフアン、３の混合機、６のサイクロンセパレーター  １０のドレン兼水循環タンク、１１のドライ―ヤ―を装備してフアン１で汚染空気を吸引し４のシャワーノズルで散水し、水と空気を混合させ、５のプラスチック充填物で水と空気の混合物を凝縮させる為の３の混合機を備え、この汚染水を含んだ空気を７の固定羽根、９の逆流防止板を装備した、６のサイクロンセパレーターに通し、空気中の汚染微粒子を含んだ水分をこのセパレーターで分離して、分離した汚染微粒子を含んだ水分を１０のドレン兼循環水タンクへ落とし、最終的にドレン管１３から排出し空気中の微粒子が清浄された空気は１１のドライヤーで湿度調整され１７の空気送出ダクトから清浄空気を室内に送る、
１０のドレン兼水循環タンクは１３のドレン管から微粒子を含んだ汚染水を排出可能なように、１３のドレン管を設け、且つ１６のフイルターで汚染水をろ過し、洗浄水を再利用する事が可能とした、水散布式ＰＭ２．５対応大規模空気浄化システムの考案。
【請求項２】
図２に示す、１のフアン、３の混合機、６のサイクロンセパレーター  １９の水蒸気発生機またはマイクロバブル発生機、１０のドレン兼水循環タンク、１１のドライ―ヤ―を装備してフアン１で汚染空気を吸引し４のシャワーノズルで水蒸気またはマイクロバブルを散布し吸引空気と混合させ、
５のプラスチック充填物層で水蒸気やマイクロバブルと更に混合させ、下段に設けられた２０の散水ノズルから水を噴射して、大きな水分粒子として、
更に下段の５プラスチック充填層で水分を凝縮させ、この汚染微粒子、水分を含んだ大気を７の固定羽根と９の逆流防止板、８の空気出口管を備えた６のサイクロンセパレーターを装備して、空気中の微粒子を含んだ水分を分離して、１０のドレン兼循環水タンクへ落とし、最終的にドレン管１３から排出し、空気中の微粒子が清浄された空気は１１のドライヤーで湿度調整され１７の空気送出ダクトから清浄空気を室内に送る、
１０のドレン兼水循環タンクは１３のドレン管から微粒子を含んだ汚染水を排出可能なように、１３のドレン管を設け、且つ１６のフイルターで汚染水をろ過し、洗浄水を再利用する事が可能とした、水蒸気またはマイクロバブル散布式、ＰＭ２．５対応大規模空気浄化システムの考案。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、既存のＰＭ２．５対応の空気浄化機は家庭用の家電で小型の物しか市場には存在しない。本考案は工場等の大規模施設用に考案したもので大きな風量の処理を可能としたものである。
【背景技術】
【０００２】世界の家電メーカーが既に販売しているＰＭ２．５対応の空清浄機は基本的にフイルター方式で、大容量の処理には向いていない。【０００３】前記のフイルターはＨＥＰＡ方式が採用されており、その性能はＪＩＳ  Ｚ８１２２によって「定格風量で粒径が０．３μｍの粒子に対して９９．９７％以上捕集率を持ち、かつ初期圧力損失が２４５Ｐａ以下の性能を持つエアフイルターと規定されている。
このフイルターで大気中の微小粒子をろ過、捕集するのがこの方式でありＰＭ２．５等の捕集に対しては充分な性能を持つが、前記したように工場等の大風量に適応した空気清浄機は存在しない。【０００４】既存のＨＥＰＡフイルターを採用した空気清浄機は、前記のＪＩＳ規定により２４５Ｐａ以下の圧損を要求されているので、おそらく大風量用ではフイルタ―が極端に大きくなり、それが理由で小型の家電用に限定されているもとと推測される。要はこの方式では大風量に対応出来ないのである【０００５】フイルター方式の欠点は目ずまりを防止出来ないことにある。細かい粒子に対応するもの程、この欠点は解決出来ず、従ってランニングコストが高くなる。
【先行技術文献】
【０００６】
【非特許文献】
【非特許文献】（１）文献名：  文献１：ウエブサイト：  ｈｔｔｐｓ：／／ｊａ−ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／ＨＥＰＡ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  前記の様に、現在のＰＭ２．５対応空気清浄機は工場やその他大きな空間を持つ施設には利用できない。中国の現状を見るに、多くの人々は工場で働き、又公的な施設をも訪問して生活している。これら施設のＰＭ２．５の数値も又改善しなければ、家庭や事務所のみ空気浄化機を設置しても人間活動における安全を維持する為には更なる対策が必要である。
勿論、公害防止対策として全般的な対策は公的機関に於いて進めなければならないが、これには長期の時間が必要であり、今現在の問題解決にはならない。
従い、前記問題解決の為により大容量の空気清浄機が必要とされる現状に対して本考案の装置を提供して問題解決するものである。【０００８】本考案ではＨＥＰＡフイルターを含めて、ＰＭ２．５対応としては，ろ過装置を使用しないので、大風量の空気清浄機の提供が可能になる。
又フイルター方式では目ずまりの問題はどうしても解決できないのでランニングコストが高くなる欠点がある。【０００９】前記の問題の解決策として既存の技術の空気清浄機としては、サイクロン式除塵装置や電気集塵装置、スクラバー方式等があるが、ＰＭ２．５のような微粒子の清浄は不可能である場合や設備が過大になる欠点がある。【００１０】本発明は前記事情を考慮し、既存の問題点を解決し、コストが安くかつ、ＰＭ２．５を除去出来る、空気清浄機を考案したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】本発明は前述した既存製品の問題点を解決する為の大風量のＰＭ２．５対応の空気清浄機を図１、２に述べるように考案した。
基本的に大風量に対応する為にはフイルター方式ではない新たな方策を検討する必要がある。
本発明は空気清浄をフイルターを使用したろ過システムではなく、水洗浄方式又は水蒸気、マイクロバブル洗浄方式を採用した。【００１２】この方式の採用の理論的な根拠は雨のメカニズムにある。
雨は空気中のＰＭ２，５を含む浮遊微粒子を核として、空気中の水分が凝縮
１４．水循環管
１５．循環水ポンプ
１６．フイルター
１７．空気送出ダクト
１８．ドライヤ―再生空気又は加熱ライン
１９．図２、水蒸気発生機またはマイクロバブル発生機
２０．図２、散水ノズル
（１）各機器の構造【００１６】図中、の３混合機は上部に４のシャワーノズルを設けて、吸入空気に散水する。
更にその下部に５のプラスチック充填物の層を設ける。この装置の機能はＰＭ２．５やその他の微粒子を分離、除去する為に水分にそれらを吸収させる事にある。【００１７】図２，前記の水散布に代わり水蒸気又はマイクロバブルを散布する為に新たに図２、１９の水蒸気発生機またはマイクロバブル発生機が３の混合機の前に装備される。図２において、４のシャワーノズルは水蒸気散布用となり、新たに水分凝縮用の散水ノズル２０が追設される。更に１９の水蒸気発生機は熱交換器と熱源によって構成される。
５のプラスチック充填物層は図２の場合、二段に増設される。【００１８】６はサイクロンセパレーターで円錐形本体とし、内部に固定羽根７を装備し、
水分を含んだ空気はこの固定羽根で高速と旋回流を与えられる。
尚このサイクロンセパレーターには９の逆流防止板を装備して、空気の逆流を防止する。又この機器は既存の物を適用する事も出来る。【００１９】１０のドレン兼循環水タンクは６のサイクロンセパレーターで分離された微粒子を含んだ汚水を排出する目的とし、この汚水を清浄して、
再度利用する為に１４の水循環管、１３のドレン管、
又図１の１６に示す、フイルターが装備されている。循環水用には循環水ポンプ１５が装備されると共に、循環水の補給用として１２の補給水ポンプが装備されるが、水道圧を利用する場合はこれを省略出来る。【００２０】１１のドライヤーは吸湿性の充填物を利用した再生式とし、本体は二筒設けて一方を使用中、他方は１８のドライヤー再生ラインから乾燥空気又は加熱空気を入れ、充填物を再生する方式を利用する。
（４）作動説明：【００２１】基本作動は１のフアンで室内又は外気を吸引して、３の混合機で空気に水を散水して６のサイクロンセパレーターで水と共に微粒子を分離する。水分を含んだ空気は１１のドライヤーで湿度を調整して室内へ清浄空気を送る。
以下、個々の装置について説明する。【００２２】図１、３の混合機は上部に４のシャワーノズルを設けて、吸入空気に散水する。
更にその下部に５のプラスチック充填物の層で、散水と吸引空気の混合は更に促進され、ＰＭ２．５を含む微小粒子は水の親和性によって水滴に取り込まれる。尚二次生成物は水溶性が高いので、この水に溶解する。この混合機の機能はＰＭ２．５やその他の微粒子を分離、除去する為に水分にそれらを吸収させる事にある。【００２３】図２、の３混合機は前記の水散布に代わり水蒸気またはマイクロンバブルを散布する事で水分の粒子を微細化し、ＰＭ２．５等の微粒子をより効率良く水分に親和させる為の方策である。単なる水散布より高効率のＰＭ２．５の捕捉を目標としたものである。  ４のシャワーノズルで散布した水蒸気または  マイクロバブルは吸引空気と混合された後、一段目の５プラスチック充填物層で吸引大気との混合を行い、更に新たに設けた散水ノズル２０により散水して二段目の５プラスチック充填物層で水分粒子を大きくし、６のサイクロンセパレーターでの分離効率を上げる。【００２４】６はサイクロンセパレーターで内部に固定羽根７を設置してあるので水分を含んだ空気はこの固定羽根で高速と旋回流を与えられ、その遠心力により微粒子を含んだ水分は空気と分離され、下部に設けた１０のドレン兼循環水タンクへと排出される。
清浄された空気は８の空気出口管を通じて１１のドライヤーへ送られる。
尚このサイクロンセパレーターには９の逆流防止板を装備して、空気の逆流を防止する。【００２５】１０のドレン兼循環水タンクは６のサイクロンセパレーターで分離された微粒子を含んだ汚水を排出する目的とこの汚水を清浄して、再度１４の水循環管から３の混合機で利用する散水として再利用する目的で設けられる。
水を含んだ微粒子は比重が高いのでタンク下部に沈殿して１３のドレン管より排出される。散水用には１５の循環水ポンプが連続運転される。
又図１の１６に示す、フイルターが装備されており、汚水中の微粒子（このステージでは凝縮され粒子サイズが大きくなっている）をろ過分離する。
タンク内の循環水が減少した時は１２の補給水ポンプで補給可能であるが他の水源（水道水）から供給しても良い。【００２６】サイクロンセパレーター６から出た空気は湿度飽和状態であるので１１のドライヤーに送り湿度を調整した後、１７の室内空気送出ダクトより室内空気として送出される。
【産業上の利用の可能性】
【００２７】このシステムはＰＭ２．５の問題が深刻な中国向けに考案したものである。
前述したように現在対策としては家庭用小型家電でフイルター方式しかない工場やその他、大きな室内空間の大気処理の方策が提供されていない。
本考案は中国向けに考案したものであり、ＰＭ２．５問題が深刻な中国では大きなニーズがあると思われる。    更に日本からの輸出増に貢献出来る。
【符号の説明】
【００２８】  １．フアン
２．空気ダクト
３．混合機
４．シャワーノズル
５．プラスチック充填物
６．サイクロンセパレーター
７．固定羽根
８．空気出口管
９．逆流防止板
１０．ドレン兼循環水タンク
１１．ドライヤ―
１２．補給水ポンプ
１３．ドレン管
１４．水循環管
１５．循環水ポンプ
１６．フイルター
１７．空気送出ダクト
１８．ドライヤ―再生空気又は加熱ライン
１９．図２、水蒸気発生機またはマイクロバブル発生機
２０．図２、散水ノズル
【図１】
2017121617.tif 000003
【図２】
2017121617.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成28年2月24日(2016.2.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、既存のＰＭ２．５対応の空気浄化機は家庭用の家電で小型の物しか市場には存在しない。本考案は工場等の大規模施設用に考案したもので大きな風量の処理を可能としたものである。
【背景技術】
【０００２】世界の家電メーカーが既に販売しているＰＭ２．５対応の空清浄機は基本的にフイルター方式で、大容量の処理には向いていない。【０００３】前記のフイルターはＨＥＰＡ方式が採用されており、その性能はＪＩＳ  Ｚ８１２２によって「定格風量で粒径が０．３μｍの粒子に対して９９．９７％以上捕集率を持ち、かつ初期圧力損失が２４５Ｐａ以下の性能を持つエアフイルターと規定されている。
このフイルターで大気中の微小粒子をろ過、捕集するのがこの方式でありＰＭ２．５等の捕集に対しては充分な性能を持つが、前記したように工場等の大風量に適応した空気清浄機は存在しない。【０００４】既存のＨＥＰＡフイルターを採用した空気清浄機は、前記のＪＩＳ規定により２４５Ｐａ以下の圧損を要求されているので、おそらく大風量用ではフイルタ―が極端に大きくなり、それが理由で小型の家電用に限定されているもとと推測される。要はこの方式では大風量に対応出来ないのである【０００５】フイルター方式の欠点は目ずまりを防止出来ないことにある。細かい粒子に対応するもの程、この欠点は解決出来ず、従ってランニングコストが高くなる。
【先行技術文献】
【０００６】
【非特許文献】
【非特許文献】（１）文献名：文献１：ウエブサイト：ｈｔｔｐｓ：／／ｊａ−ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／ＨＥＰＡ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  前記の様に、現在のＰＭ２．５対応空気清浄機は工場やその他大きな空間を持つ施設には利用できない。中国の現状を見るに、多くの人々は工場で働き、又公的な施設をも訪問して生活している。これら施設のＰＭ２．５の数値も又改善しなければ、家庭や事務所のみ空気浄化機を設置しても人間活動における安全を維持する為には更なる対策が必要である。
勿論、公害防止対策として全般的な対策は公的機関に於いて進めなければならないが、これには長期の時間が必要であり、今現在の問題解決にはならない。
従い、前記問題解決の為により大容量の空気清浄機が必要とされる現状に対して本考案の装置を提供して問題解決するものである。【０００８】本考案ではＨＥＰＡフイルタ―を含めて、ＰＭ２．５対応としては，ろ過装置を使用しないので、大風量の空気清浄機の提供が可能になる。
又フイルター方式では目ずまりの問題はどうしても解決できないのでランニングコストが高くなる欠点がある。【０００９】前記の問題の解決策として既存の技術の空気清浄機としては、サイクロン式除塵装置や電気集塵装置、スクラバー方式等があるが、ＰＭ２．５のような微粒子の清浄は不可能である場合や設備が過大になる欠点がある。【００１０】本発明は前記事情を考慮し、既存の問題点を解決し、コストが安くかつ、ＰＭ２．５を除去出来る、空気清浄機を考案したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】本発明は前述した既存製品の問題点を解決する為の大風量のＰＭ２．５対応の空気清浄機を図１、２に述べるように考案した。
基本的に大風量に対応する為にはフイルター方式ではない新たな方策を検討する必要がある。
本発明は空気清浄をフイルターを使用したろ過システムではなく、水洗浄方式又は水蒸気、マイクロバブル洗浄方式を採用した。【００１２】この方式の採用の理論的な根拠は雨のメカニズムにある。
雨は空気中のＰＭ２，５を含む浮遊微粒子を核として、空気中の水分が凝縮付着して、水滴を成長させやがて雨となって地上に落下する、
このように落下する雨はＰＭ２，５等の微粒子を含み、従って雨が降った日は大気は清浄され大気中のＰＭ２．５は大幅に減少する。
本考案はこの現象をシステムに組み込み、汚染空気にノズルで散水して水滴に汚染微粒子を包含させ、この水滴をサイクロンセパレーターで分離する事により空気を洗浄するものである。
又ＰＭ２．５中の二次生成物は水溶性があり、通常ＰＭ２．５中の６０％を占めているので、水を利用する事で少なくとも６０％のＰＭ２．５は水に溶解して除去可能である。本考案はこの基本ベースを基に、更に除去効率を上げる事を目標としている。
【発明の効果】
【００１３】本発明により工場、倉庫、学校、体育館等の公衆の集まる大きな屋内スペースの空気浄化を可能とし、人間活動の範囲を広げるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ＰＭ２．５対応大型空気浄化システム（水散布式）
【図２】ＰＭ２．５対応大型空気浄化システム（水蒸気散布式またはマイクロバブル散布式）
【発明を実施するための形態】
【００１５】以下図１，２．を参照して本発明に関わる空気浄化システムについて説明する。
図１、２の本考案システムの基本機器は下記にて構成される。
１．フアン
２．空気ダクト
３．混合機
４．シャワーノズル
５．プラスチック充填物
６．サイクロンセパレーター
７．固定羽根
８．空気出口管
９．逆流防止板
１０．ドレン兼循環水タンク
１１．ドライヤ―
１２．補給水ポンプ
１３．ドレン管
１４．水循環管
１５．循環水ポンプ
１６．フイルター
１７．空気送出ダクト
１８．ドライヤ―再生空気又は加熱ライン
１９．図２、水蒸気発生機またはマイクロバブル発生機
２０．図２、散水ノズル
（１）各機器の構造
【００１６】図中、の３混合機は上部に４のシャワーノズルを設けて、吸入空気に散水する。
更にその下部に５のプラスチック充填物の層を設ける。この装置の機能はＰＭ２．５やその他の微粒子を分離、除去する為に水分にそれらを吸収させる事にある。
【００１７】図２，前記の水散布に代わり水蒸気又はマイクロバブルを散布する為に新たに図２、１９の水蒸気発生機またはマイクロバブル発生機が３の混合機の前に装備される。図２において、４のシャワーノズルは水蒸気散布用となり、新たに水分凝縮用の散水ノズル２０が追設される。更に１９の水蒸気発生機は熱交換器と熱源によって構成される。
５のプラスチック充填物層は図２の場合、二段に増設される。
【００１８】６はサイクロンセパレーターで円錐形本体とし、内部に固定羽根７を装備し、水分を含んだ空気はこの固定羽根で高速と旋回流を与えられる。
尚このサイクロンセパレーターには９の逆流防止板を装備して、空気の逆流を防止する。又この機器は既存の物を適用する事も出来る。
【００１９】１０のドレン兼循環水タンクは６のサイクロンセパレーターで分離された微粒子を含んだ汚水を排出する目的とし、この汚水を清浄して、再度利用する為に１４の水循環管、１３のドレン管、又図１の１６に示す、フイルターが装備されている。循環水用には循環水ポンプ１５が装備されると共に、循環水の補給用として１２の補給水ポンプが装備されるが、水道圧を利用する場合はこれを省略出来る。
【００２０】１１のドライヤーは吸湿性の充填物を利用した再生式とし、本体は二筒設けて一方を使用中、他方は１８のドライヤー再生ラインから乾燥空気又は加熱空気を入れ、充填物を再生する方式を利用する。
（４）作動説明：
【００２１】基本作動は１のフアンで室内又は外気を吸引して、３の混合機で空気に水を散水して６のサイクロンセパレーターで水と共に微粒子を分離する。水分を含んだ空気は１１のドライヤーで湿度を調整して室内へ清浄空気を送る。
以下、個々の装置について説明する。
【００２２】図１、３の混合機は上部に４のシャワーノズルを設けて、吸入空気に散水する。
更にその下部に５のプラスチック充填物の層で、散水と吸引空気の混合は更に促進され、ＰＭ２．５を含む微小粒子は水の親和性によって水滴に取り込まれる。尚二次生成物は水溶性が高いので、この水に溶解する。この混合機の機能はＰＭ２．５やその他の微粒子を分離、除去する為に水分にそれらを吸収させる事にある。
【００２３】図２、の３混合機は前記の水散布に代わり水蒸気またはマイクロンバブルを散布する事で水分の粒子を微細化し、ＰＭ２．５等の微粒子をより効率良く水分に親和させる為の方策である。単なる水散布より高効率のＰＭ２．５の捕捉を目標としたものである。  ４のシャワーノズルで散布した水蒸気または  マイクロバブルは吸引空気と混合された後、一段目の５プラスチック充填物層で吸引大気との混合を行い、更に新たに設けた散水ノズル２０により散水して二段目の５プラスチック充填物層で水分粒子を大きくし、６のサイクロンセパレーターでの分離効率を上げる。
【００２４】６はサイクロンセパレーターで内部に固定羽根７を設置してあるので水分を含んだ空気はこの固定羽根で高速と旋回流を与えられ、その遠心力により微粒子を含んだ水分は空気と分離され、下部に設けた１０のドレン兼循環水タンクへと排出される。
清浄された空気は８の空気出口管を通じて１１のドライヤーへ送られる。
尚このサイクロンセパレーターには９の逆流防止板を装備して、空気の逆流を防止する。
【００２５】１０のドレン兼循環水タンクは６のサイクロンセパレーターで分離された微粒子を含んだ汚水を排出する目的とこの汚水を清浄して、再度１４の水循環管から３の混合機で利用する散水として再利用する目的で設けられる。
水を含んだ微粒子は比重が高いのでタンク下部に沈殿して１３のドレン管より排出される。散水用には１５の循環水ポンプが連続運転される。
又図１の１６に示す、フイルターが装備されており、汚水中の微粒子（このステージでは凝縮され粒子サイズが大きくなっている）をろ過分離する。
タンク内の循環水が減少した時は１２の補給水ポンプで補給可能であるが他の水源（水道水）から供給しても良い。
【００２６】サイクロンセパレーター６から出た空気は湿度飽和状態であるので１１のドライヤーに送り湿度を調整した後、１７の室内空気送出ダクトより室内空気として送出される。
【産業上の利用の可能性】
【００２７】このシステムはＰＭ２．５の問題が深刻な中国向けに考案したものである。
前述したように現在対策としては家庭用小型家電でフイルター方式しかない工場やその他、大きな室内空間の大気処理の方策が提供されていない。
本考案は中国向けに考案したものであり、ＰＭ２．５問題が深刻な中国では大きなニーズがあると思われる。    更に日本からの輸出増に貢献出来る。
【符号の説明】
【００２８】  １．フアン
２．空気ダクト
３．混合機
４．シャワーノズル
５．プラスチック充填物
６．サイクロンセパレーター
７．固定羽根
８．空気出口管
９．逆流防止板
１０．ドレン兼循環水タンク
１１．ドライヤ―
１２．補給水ポンプ
１３．ドレン管
１４．水循環管
１５．循環水ポンプ
１６．フイルター
１７．空気送出ダクト
１８．ドライヤー再生空気又は加熱ライン
１９．図２、水蒸気発生機またはマイクロバブル発生機
２０．図２、散水ノズル