(57)【要約】【課題】汚染空気の洗浄能力を高めると共に洗浄水の汚染を防止する汚染空気洗浄装置及び方法を提供する。【解決手段】本汚染空気洗浄装置１は、汚染空気２と洗浄水３とを接触させることにより上記汚染空気に含まれる汚染成分を上記洗浄水に除去させる空気洗浄部４と、上記空気洗浄部から排出された上記洗浄水を再び上記空気洗浄部に循環させる洗浄水循環部５と、を備える汚染空気洗浄装置において、上記洗浄水循環部は、上記洗浄水を流通して該洗浄水に電圧を印加する電解手段２１と、電解後の洗浄水中に生じた沈降成分３０ａを回収する回収手段と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染空気と洗浄水とを接触させることにより上記汚染空気に含まれる汚染成分を上記洗浄水に除去させる空気洗浄部と、上記空気洗浄部から排出された上記洗浄水を再び上記空気洗浄部に循環させる洗浄水循環部と、を備える汚染空気洗浄装置において、
上記洗浄水循環部は、上記洗浄水を流通して該洗浄水に電圧を印加する電解手段と、
電解後の洗浄水中に生じた沈降成分を回収する回収手段と、
を備えることを特徴とする汚染空気洗浄装置。
【請求項２】
上記電解手段は、管状の導電体から成ると共に内部を上記洗浄水が流通する外側電極と、
上記外側電極の内部に該外側電極とは絶縁されて設けられる導電体から成ると共に上記外側電極との間を上記洗浄水が流通する内側電極と、
上記外側電極及び上記内側電極に電圧を印加する電源と、
を備えてユニット化されている請求項１記載の汚染空気洗浄装置。
【請求項３】
上記電解手段は、マグネシウム合金からなる上記内側電極を陽極とすると共にステンレス合金からなる上記外側電極を陰極として上記電源により電圧を印加する請求項２記載の汚染空気洗浄装置。
【請求項４】
上記電解手段は、ステンレス合金からなる上記外側電極を陽極とすると共にステンレス合金からなる上記内側電極を陰極として上記電源により電圧を印加する請求項２記載の汚染空気洗浄装置。
【請求項５】
上記回収手段は沈殿槽である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の汚染空気洗浄装置。
【請求項６】
上記回収手段はフィルタである請求項１乃至４のいずれか１項に記載の汚染空気洗浄装置。
【請求項７】
上記空気洗浄部は、上記汚染空気と上記洗浄水との接触を行う爆気室と、
上記爆気室の下部に設けられて上記汚染空気が流入する吸気口と、
上記爆気室の下部に設けられて上記洗浄水が流入する吸水口と、
上記爆気室の上部に設けられて洗浄後の空気が流出する排気口と、
上記爆気室の上部に設けられて上記洗浄水が流出する排水口と、
上記排気口に設けられて上記爆気室を負圧にする排気ファンと、
を備える請求項１乃至６のいずれか１項に記載の汚染空気洗浄装置。
【請求項８】
上記爆気室は、下部に設けられると共に流入した直後の上記汚染空気及び上記洗浄水を接触させて渦状に回転を与える回転部と、
上記回転部の上方に設けられて所定量の上記洗浄水が貯留されると共に上記渦状の上記汚染空気及び上記洗浄水が下方から流入されて爆気される爆気部と、
を備える請求項１乃至７のいずれか１項に記載の汚染空気洗浄装置。
【請求項９】
上記回転部は、上側が広がった円錐形のメッシュから成る渦形成手段と、
上記渦形成手段の周囲に設けられた円筒形の外筒と、
を備える請求項８記載の汚染空気洗浄装置。
【請求項１０】
上記排気ファンの下流側には最終空気洗浄部が設けられる請求項１乃至９のいずれか１項に記載の汚染空気洗浄装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の汚染空気洗浄装置を用いる汚染空気洗浄方法であって、
汚染空気と洗浄水とを接触させることにより上記汚染空気に含まれる汚染成分を上記洗浄水に除去させる空気洗浄工程と、
上記空気洗浄部から排出された上記洗浄水を再び上記空気洗浄部に循環させる洗浄水循環工程と、
上記洗浄水を流通して該洗浄水に電圧を印加する電解工程と、
電解後の洗浄水中に生じた沈降成分を回収する回収工程と、
を備えることを特徴とする汚染空気洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染空気と洗浄水を混合することで汚染空気を洗浄する汚染空気洗浄装置及び方法に関し、さらに詳しくは、洗浄水に電圧を印加して洗浄効果を保持する汚染空気洗浄装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
汚染空気１００と洗浄水１０１を混合して汚染空気１００を洗浄する汚染空気洗浄装置１０２としては、例えば、図４に示すように、空気洗浄室１０３内に設けた水平な多孔板１０４の上に洗浄水１０１の層を形成し、排気ファン１０５により汚染空気１００を多孔板１０４の下方から吸い上げ、汚染空気１００と洗浄水１０１を接触させて汚染空気１００中の粉塵、臭い成分、有毒ガス成分等を除去して浄化空気１０６として排気するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
多孔板１０４を通過して落下した洗浄水１０１は貯水槽１０７に溜められ、揚水ポンプ１０８→揚水管１０９→給水口１１０→多孔板１０４の上の順で循環する。
【０００３】
しかし、上述した汚染空気洗浄装置１０２では、多孔板１０４が水平に設けられていると共に洗浄水１０１は静止しているので汚染空気１００との接触を十分に行うことができず、洗浄能力が低い。また、洗浄水１０１をそのまま循環させているので洗浄水１０１が汚染することで洗浄の効率がすぐに低下してしまう。そのために洗浄水１０１を逐次交換あるいは補充しなければならずメンテナンスが煩雑である。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２９０１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、汚染空気の洗浄能力を高めると共に洗浄水に電圧を印加することにより洗浄水の洗浄効果を保持する汚染空気洗浄装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の通りである。
１．汚染空気と洗浄水とを接触させることにより上記汚染空気に含まれる汚染成分を上記洗浄水に除去させる空気洗浄部と、上記空気洗浄部から排出された上記洗浄水を再び上記空気洗浄部に循環させる洗浄水循環部と、を備える汚染空気洗浄装置において、
上記洗浄水循環部は、上記洗浄水を流通して該洗浄水に電圧を印加する電解手段と、
電解後の洗浄水中に生じた沈降成分を回収する回収手段と、
を備えることを特徴とする汚染空気洗浄装置。
２．上記電解手段は、管状の導電体から成ると共に内部を上記洗浄水が流通する外側電極と、
上記外側電極の内部に該外側電極とは絶縁されて設けられる導電体から成ると共に上記外側電極との間を上記洗浄水が流通する内側電極と、
上記外側電極及び上記内側電極に電圧を印加する電源と、
を備えてユニット化されている１．記載の汚染空気洗浄装置。
３．上記電解手段は、マグネシウム合金からなる上記内側電極を陽極とすると共にステンレス合金からなる上記外側電極を陰極として上記電源により電圧を印加する上記２．記載の汚染空気洗浄装置。
４．上記電解手段は、ステンレス合金からなる上記外側電極を陽極とすると共にステンレス合金からなる上記内側電極を陰極として上記電源により電圧を印加する上記２．記載の汚染空気洗浄装置。
５．上記回収手段は沈殿槽である上記１．乃至４．のいずれか１項に記載の汚染空気洗浄装置。
６．上記回収手段はフィルタである上記１．乃至４．のいずれか１項に記載の汚染空気洗浄装置。
７．上記空気洗浄部は、上記汚染空気と上記洗浄水との接触を行う爆気室と、
上記爆気室の下部に設けられて上記汚染空気が流入する吸気口と、
上記爆気室の下部に設けられて上記洗浄水が流入する吸水口と、
上記爆気室の上部に設けられて洗浄後の空気が流出する排気口と、
上記爆気室の上部に設けられて上記洗浄水が流出する排水口と、
上記排気口に設けられて上記爆気室を負圧にする排気ファンと、
を備える上記１．乃至６．のいずれか１項に記載の汚染空気洗浄装置。
８．上記爆気室は、下部に設けられると共に流入した直後の上記汚染空気及び上記洗浄水を接触させて渦状に回転を与える回転部と、
上記回転部の上方に設けられて所定量の上記洗浄水が貯留されると共に上記渦状の上記汚染空気及び上記洗浄水が下方から流入されて爆気される爆気部と、
を備える上記１．乃至７．のいずれか１項に記載の汚染空気洗浄装置。
９．上記回転部は、上側が広がった円錐形のメッシュから成る渦形成手段と、
上記渦形成手段の周囲に設けられた円筒形の外筒と、
を備える上記８．記載の汚染空気洗浄装置。
１０．上記排気ファンの下流側には最終空気洗浄部が設けられる上記１．乃至９．のいずれか１項に記載の汚染空気洗浄装置。
１１．上記１．乃至１０．のいずれか１項に記載の汚染空気洗浄装置を用いる汚染空気洗浄方法であって、
汚染空気と洗浄水とを接触させることにより上記汚染空気に含まれる汚染成分を上記洗浄水に除去させる空気洗浄工程と、
上記空気洗浄部から排出された上記洗浄水を再び上記空気洗浄部に循環させる洗浄水循環工程と、
上記洗浄水を流通して該洗浄水に電圧を印加する電解工程と、
電解後の洗浄水中に生じた沈降成分を回収する回収工程と、
を備えることを特徴とする汚染空気洗浄方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の汚染空気洗浄装置及び方法によると、電解手段により洗浄水に電圧を印加し、電解後の洗浄水中に生じた沈降成分を回収手段により回収して洗浄水の洗浄効果を保持して循環させるので、空気洗浄の効率を高めることができる。また、従来のように洗浄水に電圧を印加せずに循環させる場合に比べて洗浄水の寿命を延ばして洗浄水の交換頻度を少なくすることができるので、メンテナンスを容易にすることができる。
また、所定の汚染成分（例えば、窒素酸化物ガス、硫黄元素含有ガス（硫黄酸化物ガス等）等）が電気分解により水溶化されるもの（窒素酸化物イオン、硫黄酸化物イオン等）と考えられ、これにより、汚染成分の吸収を高めることができるとともに、水溶液として循環され、水溶液中の溶解成分の濃度を高めつつ、有用な洗浄水として作用するものと考えられる。更に、汚染成分として、金属微粒子（例えば、亜鉛、マグネシウム、アルミニウム、鉄等の微粒子）及び／又は金属酸化物微粒子（例えば、酸化ナトリウム、水酸化ナトリウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化鉄等の微粒子）が含まれる場合には、これらが水に溶解し、又は電気分解により水溶性成分に変化したりして、水溶性アルカリ成分となり、これらが水溶化され、更に、これらの水溶性アルカリ成分が、前記窒素酸化物イオン、硫黄酸化物イオン等の酸成分と反応して、塩となって水溶化されるものと考えられる。尚、電極の金属（マグネシウム、アルミニウム等）からも金属イオン（例えば、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン等）が形成されるものと考えられ、これは塩基性成分として作用するので、前記酸成分を捕捉するとともに、これも水溶化に寄与するものと考えられる。
また、電解手段が、外側電極と、内側電極と、電源と、を備えてユニット化されている場合は、汚染空気の種類や量や汚染度が変更されて洗浄水の汚染度が変化した際に、ユニットを増減することで対応することができる。従って、汚染空気洗浄の処理能力の変更を容易かつ柔軟に行うことができる。
また、マグネシウム合金からなる内側電極を陽極とすると共にステンレス合金からなる外側電極を陰極として電圧を印加する場合は、これらの各金属のイオン化傾向が大きく異なるので、電気分解の効果に優れる。また、マグネシウム合金の陽極からマグネシウムイオンが洗浄水中に溶出すると考えられ、これにより、酸化性ガス等の汚染成分から由来する酸成分と反応して水溶性塩を形成し、汚染成分の水溶化に貢献するとともに、この循環する洗浄水中に含まれる分散スラッジ成分（例えば微細な無機粒子、有機粒子、高分子粒子等）を凝集させて沈降を容易にさせることができ、汚染成分の回収効率を高めることができる。このマグネシウムイオンは多価金属イオンのため、凝集効果に優れるものとなる。
また、ステンレス合金からなる外側電極を陽極とすると共にステンレス合金からなる内側電極を陰極として電圧を印加する場合は、アルカリ性の水溶性汚染成分を水溶液中に溶解させる効果を保持することができる。
また、回収手段が沈殿槽である場合は、沈降成分を沈殿させて回収することができるので、沈殿した汚染成分を廃棄する等のメンテナンスが簡易である。
また、回収手段がフィルタである場合は、沈降成分に応じたフィルタの目の細かさを適宜設定することにより洗浄水を清浄化する程度を調整することができる。
また、空気洗浄部が、爆気室と、吸気口と、吸水口と、排気口と、排水口と、排気ファンと、を備える場合は、排気ファンにより汚染空気と洗浄後の空気の排気に加えて洗浄水の吸引をも行うことができるので、装置の簡素化を図ることができる。
また、爆気室が汚染空気及び洗浄水を接触させて渦状に回転を与える回転部を備える場合は、汚染空気及び洗浄水を激しく接触させることができるので汚染空気の洗浄効率を高めることができる。
また、爆気室が、所定量の洗浄水が貯留されて渦状の汚染空気及び洗浄水が下方から流入されて爆気される爆気部を備える場合は、十分な量の洗浄水の中で汚染空気が爆気されるので汚染空気の洗浄能力を高めることができる。
また、回転部が上側の広がった円錐形のメッシュから成る渦形成手段と円筒形の外筒とを備える場合は、外筒の外側から流入した汚染空気及び洗浄水がメッシュの毛細管現象により渦形成手段に沿って回転し、上側に吸引されるにつれて径を広げながら渦を形成するようになる。これにより、汚染空気及び洗浄水を激しく接触させることができるので汚染空気の洗浄効率を高めることができる。
また、排気ファンの下流側に最終空気洗浄部が設けられる場合は、例えば、洗浄水で除去できなかった汚染成分でも除去できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本実施形態に係る汚染空気洗浄装置は、空気洗浄部と、洗浄水循環部と、を備えている。
【０００９】
上記「空気洗浄部」は、汚染空気と洗浄水とを接触させることにより汚染空気に含まれる汚染成分を洗浄水に除去させるものである限り、その構造、大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。空気洗浄部は、爆気室と、吸気口と、吸水口と、排気口と、排水口と、排気ファンと、を備えるようにできる。
上記「爆気室」は、汚染空気と洗浄水との接触を行うものである限り、その構造、大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。爆気室は、回転部と、爆気部と、を備えるようにできる。
上記「回転部」は、爆気室の下部に設けられると共に流入した直後の汚染空気及び洗浄水を接触させて渦状に回転を与えるものである限り、その構造、大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。回転部は、渦形成手段と、外筒と、を備えるようにできる。
上記「渦形成手段」は、上側が広がった円錐形のメッシュから成るものである限り、その構造、大きさ、材質、数量などは特に問わない。上記「外筒」は、円筒形で渦形成手段の周囲に設けられたものである限り、その構造、大きさ、材質、数量などは特に問わない。
上記「爆気部」は、回転部の上方に設けられて所定量の洗浄水が貯留されると共に渦状の汚染空気及び洗浄水が下方から流入されて爆気されるものである限り、その構造、大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。
上記「吸気口」は、爆気室の下部に設けられて汚染空気が流入するものである限り、その構造、大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。上記「吸水口」は、爆気室の下部に設けられて洗浄水が流入するものである限り、その構造、大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。上記「排気口」は、爆気室の上部に設けられて洗浄後の空気が流出するものである限り、その構造、大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。上記「排水口」は、爆気室の上部に設けられて上記洗浄水が流出するものである限り、その構造、大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。
上記「排気ファン」は、排気口に設けられて爆気室を負圧にするものである限り、その構造、大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。排気ファンの下流側には最終空気洗浄部を設けるようにできる。
【００１０】
上記「洗浄水循環部」は、空気洗浄部から排出された洗浄水を再び空気洗浄部に循環させるものである限り、その構造、大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。また、洗浄水循環部は、電解手段と、回収手段と、を備えている。
上記「電解手段」は、洗浄水に電圧を印加するものである限り、その構造、大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。電解手段は、外側電極と、内側電極と、電源と、を備えてユニット化するようにできる。
上記「外側電極」は、管状の導電体から成ると共に内部を洗浄水が流通するものである限り、その構造、大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。この外側電極は、例えば、ステンレス、鋼等の合金、鉄、銅、白金、アルミニウム、マグネシウム等の金属又はそれらを主成分とする合金であることができる。電極の耐久性や容易に入手できる、安価である、といった観点から、ステンレス合金であることが好ましい。
上記「内側電極」は、外側電極の内部に該外側電極とは絶縁されて設けられる導電体から成ると共に外側電極との間を洗浄水が流通するものである限り、その構造、大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。この内側電極は、例えば、マグネシウム、アルミニウム、鉄、銅、白金等の金属又はそれらを主成分とする合金、ステンレス、鋼等の合金であることができる。
上記「電源」は、外側電極及び内側電極に電圧を印加するものである限り、その構造、大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。
上記「回収手段」は、電解後の洗浄水中に生じた沈降成分を回収するものである限り、その構造、大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。回収手段としては、例えば、沈殿槽やフィルタとすることができる。
尚、上記洗浄水循環部は、循環水量を多くしたり、循環する洗浄水の流量を緩衝させるための貯留槽を設けるようにしてもよい。
上記「汚染空気」に含まれる汚染成分は、前提となる製造工程、処理工程の種類により種々のものが考えられ、例えば、窒素酸化物ガス、硫黄元素含有ガス（硫黄酸化物ガス等）のガス成分、更に、金属粒子、無機粒子、有機粒子、高分子粒子等の微細な粒子等が挙げられる。この金属微粒子としては、例えば、亜鉛、マグネシウム、アルミニウム、鉄等の微粒子が挙げられ、無機微粒子としては、酸化ナトリウム、水酸化ナトリウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化鉄等の微粒子が挙げられる。上記電気分解により、これらのガス成分、更には、一部の金属微粒子及び／又は無機微粒子がイオン化されて洗浄水に溶解されることとなる。
【実施例】
【００１１】
以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。本実施例では、汚染空気は排煙としている。
【００１２】
（１）実施例の構成
本実施例に係る汚染空気洗浄装置１は、図１に示すように、汚染空気２と洗浄水３とを接触させることにより汚染空気２に含まれる汚染成分３０を洗浄水３に除去させる空気洗浄部４と、空気洗浄部４から排出された洗浄水３を再び空気洗浄部４に循環させる洗浄水循環部５と、を備えている。汚染成分３０は、カーボン等の非水溶性汚染成分と、窒素酸化物ガスや硫黄元素含有ガス等の酸性の水溶性汚染成分と、を有している。
空気洗浄部４は、汚染空気２と洗浄水３との接触を行う爆気室６と、爆気室６の下部に設けられて汚染空気２が流入する吸気口７と、爆気室６の下部に設けられて洗浄水３が流入する吸水口８と、爆気室６の上部に設けられて洗浄後の空気が流出する排気口９と、爆気室６の上部に設けられて洗浄水３が流出する排水口１０と、排気口９に設けられて爆気室６を負圧にする排気ファン１１と、を備えている。吸気口７には吸気ダクト３１が、排気口９には排気ダクト３２がそれぞれ設けられている。
爆気室６は、下部に設けられると共に流入した直後の汚染空気２及び洗浄水３を接触させて渦状に回転を与える回転部１２と、回転部１２の上方に設けられて所定量の洗浄水３が貯留されると共に渦状の汚染空気２及び洗浄水３が下方から流入されて爆気される爆気部１３と、排気口９に設けられて爆気後の空気からミストを除去するミストフィルタ１４と、を備えている。尚、図１中、符号１９及び２０は、爆気室６の外部から内部を視認するための覗き窓である。
回転部１２は、図２に示すように、上側が広がった円錐形の金属製のメッシュから成る渦形成手段１５と、渦形成手段１５の周囲に設けられた円筒形の外筒１６と、を備えている。外筒１６の下部には空気流入口１７が形成されている。ここで、吸気口７は外筒１６の外側に設けられている。このため、吸気口７から吸引された汚染空気２は外筒１６の空気流入口１７を通過して渦形成手段１５に達する。また、吸水口８は爆気室６の底部中央に配置されると共に、渦形成手段１５の下端は吸水口８に向けて設けられている。このため、吸水口８から吸引された洗浄水３は渦形成手段１５に直接達する。
回転部１２と爆気部１３の間には、渦形成手段１５の部分だけ開口した間仕切り板１８が設けられている。このため、この間仕切り板１８の上に吸い上げられた洗浄水３が貯留する。洗浄水３の貯留の量としては、例えば、深さ５０ｍｍ以上が好ましく、より好ましくは１００〜２５０ｍｍである。また、間仕切り板１８の直上の側壁に排水口１０が配置されている。
また、図１に示すように、排気ファン１１の下流側には最終空気洗浄部１９が設けられている。この最終空気洗浄部１９には図示しないフィルタが設けられている。このフィルタは、爆気部１３において何らかの異常が起きて排煙中の汚染成分３０の除去が不完全となった場合であっても、排煙がそのまま大気中に放出されるのを防ぐために設けられている。
洗浄水循環部５は、洗浄水３に電圧を印加する電解手段２１と、電解後の洗浄水中に生じる沈降成分３０ａを回収する回収手段２２と、電解手段２１に洗浄水３を揚水するポンプ２３と、空気洗浄部４から戻ってきた洗浄水３を一旦貯留する戻り水槽２４と、を備えている。洗浄水３の流れは、排水口１０→戻り水槽２４→ポンプ２３→電解手段２１→回収手段２２→吸水口８となるようにそれぞれ接続している。
電解手段２１は、図３に示すように、管状の導電体から成ると共に内部を洗浄水３が流通する外側電極２５と、外側電極２５の内部に該外側電極２５とは絶縁されて設けられる導電体から成ると共に外側電極２５との間を洗浄水３が流通する内側電極２６と、外側電極２５及び内側電極２６に電圧を印加する電源（図示せず）と、各電極２５，２６の両端部を絶縁しつつ保持する保持部材２７と、を備えてユニット化されている。電解手段２１は縦長に設けられ、下部がポンプ２３に連結されて洗浄水３は下方から上方に向けて流通する。内側電極２６の下端部は保持部材２７に対して絶縁芯３３により周囲に接触することなく支持されると共に、上端部には印加用端子３４が接続されている。更に、保持部材２７には洗浄水２の流通路３５が形成されている。電解手段２１はユニットを３つ設けている。また、内側電極２６としてはマグネシウム合金、外側電極２５としてはステンレス合金を採用している。これら電極２５，２６の隙間は狭い方が電解の効率がよく、具体的には２．５〜５ｍｍ程度であることが好ましい。
更に、電源は内側電極２６を陽極とすると共に外側電極２５を陰極として２４Ｖの直流電圧を洗浄水３に印加している。これにより、陽極である内側電極２６のマグネシウムをイオン化し、洗浄水３に溶出させている。外側電極２５では水を電解しており、洗浄水３はアルカリ性を示すようになる。また、回収手段２２は沈殿槽としている。
【００１３】
（２）実施例の作用
上述した実施例により汚染空気２を洗浄する手順について説明する。
排気ファン１１の駆動により爆気室６が負圧になり、汚染空気２が吸気口７から吸引されて外筒１６の空気流入口１７から渦形成手段１５に達する。一方、回収手段２２に貯留した洗浄水３が吸水口８から吸い上げられて渦形成手段１５に達する。これら渦形成手段１５に達した汚染空気２及び洗浄水３は激しく混合され、毛細管現状により円錐形の渦形成手段１５に沿って渦を形成しながら吸い上げられる。爆気部１３にまで吸い上げられると、爆気部１３に貯留した洗浄水３と汚染空気２が更に激しく混合され、汚染空気２から汚染成分３０が効率よく除去される。
洗浄された空気はミストフィルタ１４でミストが除去されて、排気口９から排気ファン１１に至る。排気ファン１１から排気された空気は最終空気洗浄部１９を経て排気される（空気洗浄工程）。
一方、爆気部１３に貯留した汚染成分３０を含んだ洗浄水３の一部は排水口１０から洗浄水循環部５に流入する（洗浄水循環工程）。洗浄水循環部５では、汚染成分３０を含んだ洗浄水３は戻り水槽２４に一旦貯留され、ポンプ２３を経て電解手段２１に達する。電解手段２１では、洗浄水３は電極間を下方から上方に流れ、その間に電圧が印加されて内側電極２６のマグネシウムをイオン化し、洗浄水３に溶出させる（電解工程）。イオン化されたマグネシウムは、非水溶性汚染成分には凝集剤として働き、水溶性汚染成分には洗浄水３中でマグネシウム化合物として溶解されるように働く。即ち、洗浄水３に捕捉されて洗浄水３中で弱い負の電荷を帯びている非水溶性汚染成分は凝集されて沈降しやすい状態になり、酸性の水溶性汚染成分はイオン化されて洗浄水３中に溶解する。
電解手段２１を通過した洗浄水３は回収手段２２に達し、凝集して沈降しやすくなった非水溶性汚染成分が沈降成分３０ａとして沈殿する（回収工程）。沈殿した沈降成分３０ａは回収手段２２の下部から排出される。非水溶性汚染成分が沈降成分３０ａとして回収されて浄化され、電解により水溶性汚染成分がイオン化されて、汚染成分３０の吸収能力を高められた状態になった洗浄水３は、吸水口８から再び爆気室６に吸引される。
【００１４】
（３）実施例の効果
本実施例によれば、電解手段２１により洗浄水３に電圧を印加し、内側電極２６のマグネシウムをイオン化して洗浄水３に溶出させる。これにより、洗浄水３に捕捉された汚染成分３０の非水溶性汚染成分を凝集して沈降成分３０ａとして回収手段２２により回収し、水溶性汚染成分をイオン化して洗浄水３中に溶解し、洗浄水３を清浄化して循環させるので、空気洗浄の効率を高めることができる。また、洗浄水３の寿命を延ばして洗浄水３の交換頻度を少なくすることができるので、メンテナンスを容易にすることができる。
また、電解手段２１が、外側電極２５と、内側電極２６と、電源と、を備えてユニット化されているので、汚染空気２の種類や量や汚染度が変更されて洗浄水３の汚染度が変化した際に、ユニットを増減することで対応することができる。従って、汚染空気洗浄の処理能力の変更を容易かつ柔軟に行うことができる。
また、ポンプ２３の利用により電解手段２１で洗浄水３が下方から上方に流通するので、空気が混入した場合でも容易に下流側に流し出すことができる。また、回収手段２２が沈殿槽であるので、沈殿した沈降成分３０ａを廃棄する等のメンテナンスが簡易である。
更に、爆気室６が汚染空気２及び洗浄水３を渦状に回転を与える回転部１２を備えているので、汚染空気２及び洗浄水３を激しく接触させて汚染空気２の洗浄効率を高めることができる。しかも、回転部１２が上側の広がった円錐形の渦形成手段１５を備えているので、吸引された汚染空気２及び洗浄水３が渦形成手段１５に沿って回転し、上側に吸引されるにつれて径を広げながら渦を形成するようになり、汚染空気２及び洗浄水３をより激しく接触させることができる。また、爆気室６が所定量の洗浄水３を貯留して爆気を行う爆気部１３を備えているので、十分な量の洗浄水３の中で汚染空気２が爆気されて汚染空気２の洗浄能力を高めることができる。
【００１５】
尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、上記実施例では、電解手段２１で洗浄水３が下方から上方に流通するようにしたが、これに限定されず、例えば、上方から下方に流通するようにしてもよい。この場合、ポンプ２３を不要にできるので、装置をより簡素化することができる。
更に、電解手段２１の電極の材質として、内側電極２６はマグネシウム合金、外側電極２５はステンレス合金を採用したが、これに限定されず、汚染成分３０に応じて適宜選択することができる。例えば、汚染成分３０の水溶性汚染成分が酸性である時は、内側電極２６として鉄、外側電極２５としてステンレス合金を採用することもでき、水溶性汚染成分がアルカリ性であるときは、内側電極２６としてステンレス合金、外側電極２５としてステンレス合金を採用することもできる。また、陽極である内側電極２６にマグネシウム合金を用いることにより洗浄水３中にマグネシウムイオンを溶解させ、凝集剤として働くようにしたが、これに限定されず、アルミニウム合金を用いてもよい。マグネシウムイオンは２価の陽イオンであるのに対し、アルミニウムイオンは３価の陽イオンであるので、これにより、洗浄水３中で負の電荷を帯びた非水溶性汚染成分に対して、より大きな凝集効果を得ることができる。
また、上記実施例では、電解手段２１での印加電圧を２４Ｖとしたが、これに限定されず、汚染度に応じて適宜選択することができる。更に、上記実施例では、電解手段２１を３ユニット設けているが、これに限定されず汚染空気２の種類や汚染度に応じて適宜設定することができる。また、上記実施例では、電解手段２１を容易に増減できるようにユニット化としたが、これに限定されず、増減を前提とせず洗浄水循環部５に一体化して備え付けるようにしてもよい。
また、上記実施例では、回収手段２２として沈殿槽を採用したが、これに限定されず、例えば、フィルタとしてもよい。この場合、フィルタの目の細かさを適宜設定することにより洗浄水３を清浄化する程度を調整することができる。
更に、上記実施例では、爆気室６は回転部１２及び爆気部１３を備えたものとしたが、これに限定されず、既知のあるいは新規の他の構造であってもよい。
また、上記実施例では、最終空気洗浄部１９にフィルタ等を設けていないが、これに限定されず、汚染空気２の種類や汚染度によって必要に応じてフィルタ等を設けてもよい。例えば、汚染空気２が悪臭成分を含むガスである場合は、プラズマ、活性炭、触媒のようなフィルタを設けることが好ましい。更に、上記実施例では最終空気洗浄部１９を設けたが、これに限定されず、最終空気洗浄部１９を設けなくてもよい。
また、上記実施例では汚染空気２を排煙としたが、これに限定されず、例えば、粉塵、油煙、臭気、超微細な鉄を含有する空気等とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
汚染空気を洗浄する技術として広く適用可能であり、特に、高い洗浄能力を有すると共に洗浄水の長寿命化を図る汚染空気洗浄装置及び方法として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施例に係る汚染空気洗浄装置を示す概略図である。
【図２】爆気室の内部を示す斜視図である。
【図３】電解手段を示す図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。
【図４】従来の汚染空気洗浄装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００１８】
１；汚染空気洗浄装置、２；汚染空気、３；洗浄水、４；空気洗浄部、５；洗浄水循環部、６；爆気室、７；吸気口、８；吸水口、９；排気口、１０；排水口、１１；排気ファン、１２；回転部、１３；爆気部、１５；渦形成手段、１６；外筒、１９；最終空気洗浄部、２１；電解手段、２２；回収手段、２５；外側電極、２６；内側電極、３０；汚染成分、３０ａ；沈降成分。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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