(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
清浄化作業用の閉鎖された作業空間と、
空気清浄化の対象となる清浄化対象空間から前記作業空間内に被除去体を含む空気を吸入する吸入手段と、
前記作業空間の内部に臨んで設けられてこの作業空間内に吸入された空気に被除去体除去用の水微粒子を噴霧する水噴霧ノズルと、
前記作業空間から被除去体の除去処理を行った空気を排出する手段であって、この排出される空気を前記清浄化対象空間への戻しと外部空間への排気とに切り換える切換手段を有している排出手段と、
前記清浄化対象空間内の空気中の被除去体の充満量を検出する検出手段と、
この検出手段の検出結果に基づき、前記清浄化対象空間における前記被除去体の充満量が所定量以下となっている通常時には前記清浄化対象空間から前記作業空間への前記空気の吸入量を少なくし、前記清浄化対象空間における前記被除去体の充満量が所定量以上となっている火災時には前記清浄化対象空間から前記作業空間への前記空気の吸入量を多くするように前記吸入手段を制御するとともに、前記検出手段の検出結果に基づき、前記作業空間からの前記被除去体の除去処理済みの空気の排出量を、前記切換手段による前記清浄化対象空間への戻し量と前記外部空間への排気量との分配量を含めて調整するように前記排出手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする空気清浄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の空気清浄化装置において、前記制御手段は前記排出手段の前記切換手段に対し、前記通常時には前記被除去体の除去処理済みの空気の全部を前記清浄化対象空間に戻し、前記火災時には前記被除去体の除去処理済みの空気の少なくとも一部を前記外部空間に排出して残りの空気を前記清浄化対象空間に戻すための制御を行うことを特徴とする空気清浄化装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の空気清浄化装置において、前記切換手段は、前記作業空間と前記清浄化対象空間を連通する第１配管の途中に設けられた分岐弁と、この分岐弁よりも下流側において前記第１配管の途中に設けられた放出弁と、前記分岐弁から分岐された大気開放用の第２配管に設けられた排気弁と、を備えたことを特徴とする空気清浄化装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の空気清浄化装置において、前記吸入手段は、前記清浄化対象空間と前記作業空間を連通する第３配管と、この第３配管に配置された吸入量調整手段とを備えて構成されているとともに、前記第３配管には、開閉弁で開閉される水噴霧ノズルが前記第３配管の内部に臨んで設けられ、前記制御手段は、前記吸入量調整手段による前記清浄化対象空間から前記作業空間内への前記被除去体を含む空気の吸入量が多い場合に、前記第３配管内を通過するこの空気に前記水噴霧ノズルが水微粒子を噴霧するように前記開閉弁を制御することを特徴とする空気清浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気中に含まれる煙や塵あるいは水溶性の有毒ガス等の被除去体を空気中から除去する空気清浄化方法およびその装置に係り、建物や各種構造物に設けられる消煙や排煙設備等の防災設備あるいは消煙や消塵等の空気清浄化設備などに利用できる。
【０００２】
【背景技術】
従来より、建物には排煙設備が設けられ、火災により煙が発生すると、人の避難を容易にする等のために、この排煙設備を稼働させて煙を強制的に排出するという処理が行われている。このような排煙設備では、排煙の対象となる煙を含む空気をそのまま外気中に放出すると環境に悪影響を与えるおそれがあるので、この煙を含む空気を清浄化してから外気中に放出することが望まれている。
【０００３】
また、火災発生時のための設備とは別に、通常時において、例えば室内に漂う塵や煙草の煙等を除去して室内の空気を清浄化する設備や装置等も設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した火災発生時に稼働する排煙設備において、清浄化機能を設けたとしても、火災発生時の排煙が目的の設備であるため、常時使用されるわけではなく、設備の使用効率が悪いという問題があった。そして、このような緊急時に稼働する設備は、使用する機会が無いほうが望ましいものであるから、このような問題は、設備の使用目的から生じる本来的な問題である。
【０００５】
また、前述した通常時において室内の空気を清浄化する設備では、ほぼ常時使用することが可能であるため、使用効率の問題は生じないが、火災発生の際には、通常発生する煙や塵等の量および密度を遥かに超える状態となるため、このような通常時の処理を目的とした設備に設けられるフィルタ等では火災による煙等を除去できず、フィルタの目詰まりが生じる等、あまり役に立たないという問題があった。
【０００６】
さらに、通常時において使用される換気装置は、火災発生時には、例えば建物の管理人等がその火災発生を確認した後に停止させるのが通常である。ところが、停止し忘れたり、停止が遅れたりした場合には、火災が発生しているにもかかわらず装置が稼働したままの状態となるため、火災が発生した室内に存在する煙粒子を含んだ空気が、ダクトを通して建物内に循環し、結果として建物全体に煙が拡散してしまうことになるので、建物内の人の避難に悪影響を及ぼすことになるという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、空気中に含まれる煙や塵等の被除去体を空気中から容易に除去でき、火災発生時および通常時のいずれの場合の処理にも対応できる空気清浄化方法およびその装置を提供するところにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、空気中に含まれる煙や塵等の被除去体が水微粒子（いわゆるウォーターミスト）に吸着されることを利用して水微粒子の噴霧により空気の清浄化を行い前記目的を達成しようとするものである。
【０００９】
具体的には、本発明の空気清浄化方法は、空気清浄化の対象となる清浄化対象空間から清浄化作業用の閉鎖された作業空間内に被除去体を含む空気を吸入し、作業空間内で水微粒子を噴霧してこの水微粒子に被除去体を吸着させることにより、水微粒子とともに被除去体を降下させて空気中から被除去体を除去した後、作業空間から被除去体の除去処理を行った空気を排出することを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、作業空間から被除去体の除去処理を行った空気を排出する際には、除去処理後の空気は、清浄化対象空間内に戻すようにしてもよく、あるいは清浄化対象空間とは別の外部空間（大気中を含む第三の空間）に排気するようにしてもよい。
【００１１】
また、水微粒子に吸着されて水微粒子とともに下降し、作業空間内の下部に溜まった被除去体を含む廃液は、作業空間の外部へ適宜排出し、被除去体の性質に応じた適切な廃液処理を行うことが好ましい。
【００１２】
このような本発明においては、空気中からの被除去体の除去が、作業空間内での水微粒子の噴霧という簡単な処理作業により容易に行われる。
【００１３】
また、火災により発生する煙や二酸化炭素等の有毒ガス、あるいは通常時において発生する室内に漂う塵や煙草の煙等は、いずれも水微粒子に吸着されるものであるため、水微粒子の噴霧による空気中からの被除去体の除去処理は、火災発生時および通常時のいずれの場合の処理にも対応可能なものである。
【００１４】
さらに、作業空間内に被除去体を含む空気を吸入してからこの作業空間内で水微粒子の噴霧を行うので、清浄化対象空間で水損が生じるという不都合はない。
【００１５】
また、作業空間内で除去処理を行うので、廃液の回収を容易に行うことができるようになり、その後の廃液処理にも好都合なものとなる。
【００１６】
そして、作業空間から排出される除去処理後の空気を清浄化対象空間内に戻すようにした場合には、清浄化対象空間内の温度の変化を抑えることができるようになり、温度調整コストの低減が図られるため、通常時において発生する室内に漂う塵や煙草の煙等の除去処理に好適なものとなる。
【００１７】
一方、作業空間から排出される除去処理後の空気を外部空間、特に大気中に放出するようにした場合には、被除去体の除去処理済みの空気の放出であるため、環境に悪影響を及ぼすということはなく、火災発生時の煙や二酸化炭素等の有毒ガスの処理に好適なものとなり、これらにより前記目的が達成される。
【００１８】
さらに、このような空気清浄化方法において、作業空間から被除去体の除去処理を行った空気を排出する際に、清浄化対象空間内の空気中に被除去体が所定量以上充満したか否かを判断し、所定量以上充満していないと判断した場合には、作業空間内で被除去体の除去処理を行った空気の全部を清浄化対象空間内に戻し、所定量以上充満したと判断した場合には、作業空間内で被除去体の除去処理を行った空気の少なくとも一部を外部空間に排気するようにすることが好ましく、そうすることで状況に応じた処理が可能となる。
【００１９】
ここで、外部空間とは、清浄化対象空間以外の第三の空間であり、大気中を含み、さらには別の処理設備内の空間をも含むものである。
【００２０】
また、「少なくとも一部を外部空間に排気する」とは、一部を外部空間に排気するとともに残りの一部を清浄化対象空間内に戻す場合、および全部を外部空間に排気して清浄化対象空間内には全く戻さない場合の両方を含むものである。さらに、前者の場合には、清浄化対象空間内の空気中の被除去体の充満量に応じて、外部空間に排気する量と清浄化対象空間内に戻す量との調整を行うようにすることが、より好ましい。
【００２１】
このように清浄化対象空間内の空気中の被除去体の充満量に応じた排出処理を行うようにした場合には、所定量以上充満していないと判断した際における排出処理により、通常時への対応が好適に実現され、所定量以上充満したと判断した際における排出処理により、火災発生時への対応が好適に実現される。
【００２２】
また、以上に述べた本発明の空気清浄化方法を実現する装置として、次のような本発明の空気清浄化装置を採用することができる。
【００２３】
すなわち、本発明の空気清浄化装置は、清浄化作業用の閉鎖された作業空間と、空気清浄化の対象となる清浄化対象空間から作業空間内に被除去体を含む空気を吸入する吸入手段と、作業空間の内部に臨んで設けられてこの作業空間内に吸入された空気に被除去体除去用の水微粒子を噴霧する水噴霧ノズルと、作業空間から被除去体の除去処理を行った空気を排出する排出手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２４】
ここで、水噴霧ノズルとしては、例えば、内部に螺旋状の流路を有し、同一密度で同一粒径のミストを円錐状に噴霧する全面円錐ノズル（いわゆるフルコーンノズル）、あるいは内部に螺旋状の流路を有し、外郭部が大粒径で密度が低く、内部が小粒径で密度が高い円錐状のミストを噴霧する中空丸吹きノズル（いわゆるホロコーンノズル）等を用いることができる。
【００２５】
このような本発明の空気清浄化装置においては、吸入手段により清浄化対象空間から作業空間内に被除去体を含む空気を吸入し、この吸入した空気に対して作業空間内で水噴霧ノズルにより水微粒子の噴霧を行って被除去体を除去した後、排出手段により除去処理済みの空気を排出する。これにより前記本発明の空気清浄化方法で述べた各作用効果が実現される。
【００２６】
また、このような空気清浄化装置において、排出手段は、清浄化対象空間と作業空間とを連通して設けられていることが好ましい。このような構成とした場合には、作業空間から排出される除去処理後の空気を清浄化対象空間内に戻すことが可能となるので、清浄化対象空間内の温度の変化の抑制およびそれに伴う温度調整コストの低減、通常時における処理への好適な対応が実現される。
【００２７】
さらに、排出手段で清浄化対象空間と作業空間とを連通した場合において、より好ましい構成として、排出手段に、被除去体の除去処理を行った空気の清浄化対象空間への戻しと外部空間への排気との切り換えを行う切換手段を設け、清浄化対象空間内の空気中の被除去体の充満量を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に基づき切換手段の切り換え制御を行う制御手段とを備えた構成を採用することができる。
【００２８】
このような構成とした場合には、検出手段により清浄化対象空間内の空気中の被除去体の充満量を検出し、この検出結果に基づき制御手段により切換手段を制御するので、清浄化対象空間内の状況に応じた排出処理が可能となり、火災発生時および通常時のいずれの場合の処理にも好適に対応できるようになる。このため、設備の使用効率の向上が図られるうえ、状況に応じた適切な処理が自動的に行われることから、火災発生時において、操作忘れや操作遅れ等の人為的なミスに起因して人の避難に悪影響が及ぶという前述した従来の装置で生じていたような不都合は解消される。
【００２９】
また、吸入手段に吸入量調整手段を設け、制御手段を、検出手段の検出結果に基づき切換手段の切り換え制御を行うとともに吸入量調整手段の動作制御を行う構成としてもよい。このような構成とした場合には、通常時には吸入量を少なくし、火災発生時には吸入量を多くする等の制御が可能となり、より一層状況に応じた好適な制御を行うことができるようになる。
【００３０】
以上において、清浄化対象空間には、建物内の室や通路、各種構造物の内部空間の他、船舶や車両等の室等も含まれるものである。
【００３１】
また、被除去体とは、空気中に浮遊する煙や塵等の粉状体や粒状体の他、空気中に含有される水溶性の気体、例えば、建物やその内装の材料が燃焼した際に生じる塩化水素、アンモニア、二酸化炭素、二酸化硫黄（亜硫酸ガス）等の有毒ガスなどである。なお、必要に応じ、これらのガスと反応する化学剤を水微粒子に混入しておき、これらのガスを水溶性の物質に化学変化させて除去するようにしてもよい。
【００３２】
また、水微粒子の表面張力を低下させて煙等の被除去体を吸着しやすくするために、使用水に界面活性剤を溶解させておいてもよい。さらに、煙等の被除去体が電荷を持っている場合も多いので、このような場合には、例えば使用水にイオン化する物質を溶解させたりエマルジョン状態等にさせ、水微粒子に煙等の被除去体とは対極の電荷を持たせて被除去体を吸着するようにしてもよい。
【００３３】
そして、水微粒子の大きさとしては、４００μｍ以下が好ましく、より好ましくは、４０〜４００μｍである。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１には、本実施形態の空気清浄化装置１０の全体構成が示されている。この空気清浄化装置１０は、図中の右上位置に示された空気清浄化の対象となる清浄化対象空間１内の空気中に含まれる煙や塵等の被除去体の除去を行うための装置であり、清浄化対象空間１は、建物内の室等である。
【００３５】
図１において、空気清浄化装置１０は、図中の左下位置に示された箱状部材１１を備えている。この箱状部材１１の内部には、清浄化作業用の閉鎖された作業空間１２が形成されている。そして、箱状部材１１の外周下部には、作業空間１２内の下部に溜まった廃液１３を回収するための配管１４およびポンプ１５が設けられている。
【００３６】
また、空気清浄化装置１０は、清浄化対象空間１から作業空間１２内に被除去体を含む空気を吸入する吸入手段２０と、作業空間１２の天井１３に設けられてこの作業空間１２内に吸入された空気に被除去体除去用の水微粒子を噴霧する複数の水噴霧ノズル３０と、これらの各水噴霧ノズル３０に水を供給する水供給手段４０と、作業空間１２から被除去体の除去処理を行った空気を排出する排出手段５０とを備えている。
【００３７】
さらに、空気清浄化装置１０は、清浄化対象空間１の天井２に設けられて清浄化対象空間１内の空気中の被除去体の充満量を検出する検出手段である複数の感知器３と、これらの感知器３の信号に基づいて吸入手段２０や排出手段５０の制御を行う制御手段８０とを備えている。
【００３８】
各感知器３には、煙や塵等の被除去体そのものの充満量を直接に検出するタイプのもの、あるいは温度や音等のようにそれ自体は被除去体ではないが清浄化対象空間１内の状況の判断要素となり得るものであって被除去体の充満量を間接的に示す要素を検出するタイプのものを用いることができる。
【００３９】
前者のタイプとしては、例えば、火災によって発生する煙を感知する煙感知器、火災によって発生するガスを感知するガス感知器等がある。後者のタイプとしては、例えば、室内の温度を感知する温度感知器、火災の熱を感知する熱感知器、火災によって発生する赤外線や紫外線等の炎の輻射を感知する炎感知器、火災によって発生する臭いを感知する臭い感知器、火災によって発生する燃焼音を感知する音感知器、あるいは火災の発生していない通常時の状況を画像認識させておきこれと火災発生の際の画像との違いを感知する画像認識感知器等がある。
【００４０】
これらの各感知器３は、同一種類のものを複数個設けるようにしてもよく、異なる種類の感知器を併用するようにしてもよい。特に、後者のタイプの感知器を用いる場合には、作業空間１２内で除去すべき被除去体の充満量を直接に把握するものではないため、前者のタイプのものと組み合わせると、より効果的である。
【００４１】
さらに、各感知器３は、被除去体の充満量が、ある一定のレベルに達したか否かを検出するだけの、いわゆるオン、オフ式のものとしてもよく、あるいは被除去体の充満量を連続量として把握できるものとしてもよい。
【００４２】
そして、いわゆるオン、オフ式の感知器を用いる場合には、異なるレベル設定のものを複数個併用することにより、連続量として把握できる感知器を用いた場合と略同様な細かな処理を行うことができる。例えば、煙感知器の場合には、火災の煙を感知するレベル設定のものだけではなく、煙草を吸った程度の煙を感知するレベル設定のものを併用したり、さらには、これらのレベル設定を各々複数にすれば、単に火災時と通常時との区別をつけた処理のみならず、一人の喫煙者が一時的に煙草を吸っている場合と複数の喫煙者が煙草を吸いながら長時間会議をしている場合との区別をつけた処理を行うことができ、また、同じ火災でもその程度の軽重の区別をつけた処理を行うことができる。
【００４３】
一方、連続量として把握できる感知器としては、温度感知器等があるが（但し、いわゆるオン、オフ式の温度感知器の存在を否定する趣旨ではない。）、このような感知器を用いた場合における実行すべき各処理に対応するレベル設定は、制御手段８０において行うことができる。また、画像認識感知等の複雑な処理が必要となる場合にも、制御手段８０において行うことができる。
【００４４】
なお、清浄化対象空間１が狭い場合等には、感知器３の個数は、一個としてもよい。また、感知器３の種類、あるいは清浄化対象空間１内の物の配置等によっては、感知器３を天井２ではなく、壁面や床面等に設けるようにしてもよい。
【００４５】
吸入手段２０は、清浄化対象空間１と作業空間１２とを連通する配管２１と、この配管２１の途中に設けられた吸入弁２２と、この吸入弁２２の下流側に設けられた吸入量調整手段である吸入ファン２３とを備えて構成されている。
【００４６】
図２には、水噴霧ノズル３０の拡大図が図中上側半分を断面にした状態で示されている。水噴霧ノズル３０は、全面円錐ノズル（いわゆるフルコーンノズル）であり、水供給手段４０により水圧のかかった水を水入口３１に送り込み、内部に設けられた螺旋状の流路３２を通し、これを噴出孔３３から吹き出す構成となっている。この際、噴出孔３３から吹き出された水は、作業空間１２内に同一密度で同一粒径の水微粒子（ミスト）として円錐状に噴霧される。なお、水微粒子の大きさとしては、４００μｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは、４０〜４００μｍである。
【００４７】
図１において、水供給手段４０は、水を溜めておく貯水槽４１と、この貯水槽４１と各水噴霧ノズル３０とを繋ぐ配管４２と、この配管４２の途中に設けられて貯水槽４１内の水を各水噴霧ノズル３０に加圧して送るポンプ４３と、このポンプ４３の下流側に設けられた開閉弁４４とを備えて構成されている。また、貯水槽４１には、水道管４５から水が適宜補給されるようになっている。なお、開閉弁４４を各水噴霧ノズル３０に対応させて複数設けておき、各水噴霧ノズル３０の動作を個別に行うことができるようにしてもよい。
【００４８】
また、配管４２の途中には、ポンプ４３と開閉弁４４との間の位置において、分岐管７０が接続されている。この分岐管７０の途中には、開閉弁７１が設けられ、最下流には、水噴霧ノズル３０と同様な構成の複数の水噴霧ノズル７２が接続されている。これらの水噴霧ノズル７２は、吸入手段２０の配管２１の内部に臨んで設けられ、配管２１内を通過する空気に水微粒子を噴霧できるようになっている。なお、開閉弁７１を各水噴霧ノズル７２に対応させて複数設けておき、各水噴霧ノズル７２の動作を個別に行うことができるようにしてもよい。また、各水噴霧ノズル７２の近傍には、噴霧により配管２１内に溜まった水を排出するためのドレンを適宜設けておくことが好ましく、さらには、このドレンにトラップを設けておくことで居室内以外の空気の配管２１内への混入を防ぐことができる。
【００４９】
排出手段５０は、作業空間１２と清浄化対象空間１とを連通する配管５１と、この配管５１の途中に設けられた排気ファン５２と、この排気ファン５２の下流に設けられた分岐弁５３および放出弁５４と、さらにその下流に設けられた温度・湿度等の調節用の空気調節器５５とを備えている。また、排出手段５０は、分岐弁５３と大気開放用の排気口５６とを接続する配管５７と、この配管５７の途中に設けられた排気弁５８とを備えている。
【００５０】
分岐弁５３は、配管５１を通して清浄化対象空間１内へ戻す空気と配管５７を通して大気中に排気する空気との切り換えを行うものであり、開度調整により、作業空間１２から排出された空気の全部を一方の配管５１側へ送る場合と、全部を他方の配管５７側へ送る場合と、一部を一方の配管５１側へ送り、かつ残りの一部を他方の配管５７側へ送る場合とを切り換えることができるものである。また、配管５１側および配管５７側の両方に送る場合には、開度調整により、各側に送る流量の分配を変えることができるようになっている。さらに、この分岐弁５３により分岐された空気は、放出弁５４および排気弁５８の各開度調整によっても、流量調整可能となっている。
【００５１】
なお、分岐弁５３を各側への分配は行えるが、その分配量の調整は行うことができない構成（中間的な開度は一通りに定まってしまう構成）とし、各側への流量調整は、放出弁５４および排気弁５８のみで行うようにしてもよく、あるいは放出弁５４または排気弁５８を全開／全閉の切り換えのみを行うことができ、開度調整を行うことができないものとしてもよく、要するに、これらの各弁５３，５４，５８を組み合わせて各側への分配とその分配量の調整を行うことができればよい。
【００５２】
そして、これらの分岐弁５３と放出弁５４と排気弁５８とにより、作業空間１２内で被除去体の除去処理を行った空気を清浄化対象空間１内に戻すかあるいは大気中（外部空間）に排気するかの切り換えを行う切換手段５９が構成されている。
【００５３】
制御手段８０は、集積回路（ＩＣ）等により構成され、各感知器３からの信号に基づき、吸入手段２０の吸入弁２２の開度調整および吸入ファン２３の回転数調整を行って清浄化対象空間１内の状況（例えば、通常時なのか火災時なのか）に応じて清浄化対象空間１からの空気の吸入量を調整するようになっている。
【００５４】
また、制御手段８０は、各感知器３からの信号に基づき、水供給手段４０のポンプ４３の起動停止および開閉弁４４の開度調整を行って清浄化対象空間１内の状況に応じて水噴霧ノズル３０からの水微粒子の噴霧量を調整するとともに、廃液回収用のポンプ１５の起動停止を行うようになっている。また、必要に応じて開閉弁７１の開閉制御を行って水噴霧ノズル７２を動作させるようになっている。
【００５５】
さらに、制御手段８０は、各感知器３からの信号に基づき、排出手段５０の排気ファン５２の回転数調整を行って清浄化対象空間１内の状況に応じて作業空間１２からの被除去体の除去処理済みの空気の排出量を調整するとともに、清浄化対象空間１内の状況に応じて切換手段５９の切り換え制御（分岐弁５３、放出弁５４、排気弁５８の制御）を行って除去処理済みの空気を清浄化対象空間１内に戻すかあるいは大気中に排気するようになっている。
【００５６】
図３には、制御手段８０における処理のフローチャートが示されている。図３において、先ず、制御手段８０による空気清浄化装置１０の制御を開始し（ステップＳ１）、各感知器３の信号を読み込む（ステップＳ２）。この際、各感知器３の信号は、各感知器３の種類に応じて、清浄化対象空間１内における煙の充満量（煙の濃度）を示す信号、塵の含有量を示す信号、二酸化炭素等の有毒ガスの濃度を示す信号等となるが、ここでは煙の充満量を示す信号として説明を行うものとする。なお、各感知器３から読み込む信号は、被除去体の充満量を直接に示す信号だけではなく、温度信号のような清浄化対象空間１内の状況の判断要素となり得る信号（温度自体は被除去体ではない。）を含むようにしてもよい。
【００５７】
次に、読み込んだ信号に基づいて、煙の充満量が所定量以上であるか否かの判断を行う（ステップＳ３）。ここで、煙が所定量以上充満したと判断した場合には、火災時を示す情報設定を行う（ステップＳ４）。
【００５８】
続いて、吸入弁２２の開閉制御を行い、吸入弁２２の開度を火災時の吸入量に対応する開度に設定する（ステップＳ５）。また、吸入ファン２３を起動してその回転数を火災時に対応する回転数に設定する（ステップＳ６）。
【００５９】
その後、煙の濃度の大小を判断する（ステップＳ７）。ここで、煙の濃度が大きいと判断した場合には、切換手段５９を構成する各弁５３，５４，５８を制御し、大気中（外部空間）への排気量が多くなり、かつ清浄化対象空間１への戻し量が少なくなるように設定する（ステップＳ８）。なお、この場合、作業空間１２からの排出空気の全部が大気中に排気されるような設定を行ってもよい。一方、煙の濃度が小さいと判断した場合には、切換手段５９を構成する各弁５３，５４，５８を制御し、大気中（外部空間）への排気量が少なくなり、かつ清浄化対象空間１への戻し量が多くなるように設定する（ステップＳ９）。
【００６０】
続いて、水供給手段４０のポンプ４３を起動し、開閉弁４４を制御することにより、水噴霧ノズル３０から火災時に対応した水微粒子の噴霧を行い、また、廃液回収用のポンプ１５を起動させ、廃液処理を行う（ステップＳ１０）。さらに、吸入ファン２３の回転数が大きい場合には、必要に応じて開閉弁７１を制御して水噴霧ノズル７２からの水微粒子の噴霧を行い、配管２１を通る空気の冷却を行う。
【００６１】
そして、排気ファン５２を起動してその回転数を火災時に対応する回転数に設定した後（ステップＳ１１）、ステップＳ２の各感知器３の信号の読み込みに戻る。
【００６２】
ステップＳ３で、煙が所定量以上充満していないと判断した場合には、通常時を示す情報設定を行う（ステップＳ１２）。なお、通常時における煙の感知とは、煙草の煙を感知した場合等である。
【００６３】
続いて、吸入弁２２の開閉制御を行い、吸入弁２２の開度を通常時の吸入量に対応する開度に設定する（ステップＳ１３）。また、吸入ファン２３を起動してその回転数を通常時に対応する回転数に設定する（ステップＳ１４）。
【００６４】
その後、切換手段５９を構成する各弁５３，５４，５８を制御し、作業空間１２からの排出空気の全部が清浄化対象空間１に戻るように設定する（ステップＳ１５）。
【００６５】
続いて、水供給手段４０のポンプ４３を起動し、開閉弁４４を制御することにより、水噴霧ノズル３０から通常時に対応した水微粒子の噴霧を行い、また、廃液回収用のポンプ１５を起動させ、廃液処理を行う（ステップＳ１６）。
【００６６】
そして、排気ファン５２を起動してその回転数を通常時に対応する回転数に設定した後（ステップＳ１７）、ステップＳ２の各感知器３の信号の読み込みに戻り、以降このようなループ処理が繰り返される。
【００６７】
このような本実施形態においては、以下のようにして空気清浄化装置１０により清浄化対象空間１内の空気清浄を行う。
【００６８】
先ず、清浄化対象空間１の天井２に設けられた吸入口４から被除去体を含む空気を吸入し、これを吸入手段２０の配管２１を通して作業空間１２内へ導く。次に、作業空間１２内で水噴霧ノズル３０により、空気中に含まれる被除去体に水微粒子を噴霧する。すると、空気中の被除去体は、水微粒子に吸着されて水微粒子とともに下降し、作業空間１２内の下部に廃液１３として溜まり、これにより空気中からの被除去体の除去処理が行われる。
【００６９】
その後、作業空間１２から除去処理後の空気を排出し、清浄化対象空間１内の状況に応じ、配管５１を通して清浄化対象空間１の天井２に設けられた放出口５から清浄化対象空間１内へ放出するか、あるいは配管５７を通して排気口５６から大気中（外部空間）に排気する。また、廃液１３を配管１４を通して作業空間１２の外部へ排出した後、被除去体の性質に応じた所定の廃液処理を行う。
【００７０】
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。すなわち、空気清浄化装置１０は、水噴霧ノズル３０を備えているので、作業空間１２内での水微粒子の噴霧という簡単な処理作業で空気中から被除去体を除去することができる。
【００７１】
そして、この水噴霧ノズル３０により噴霧される水微粒子には、火災により発生する煙や二酸化炭素等の有毒ガス、あるいは通常時において発生する室内に漂う塵や煙草の煙等のいずれもが吸着されるため、空気清浄化装置１０は、火災発生時および通常時のいずれの場合の処理にも対応することができる。
【００７２】
また、作業空間１２内に被除去体を含む空気を吸入してからこの作業空間１２内で水微粒子の噴霧を行うので、清浄化対象空間１で水損が生じるという不都合を回避することができる。
【００７３】
さらに、閉鎖された作業空間１２内で除去処理を行うので、水微粒子に吸着された被除去体を作業空間１２内の下部に溜めることができるため、廃液１３の回収を容易に行うことができる。
【００７４】
また、排出手段５０は、清浄化対象空間１と作業空間１２とを連通する配管５１を備えているので、作業空間１２から排出される除去処理後の空気を清浄化対象空間１内に戻すことができる。このため、清浄化対象空間１内の温度の変化を抑えることができるので、温度調整コストの低減を図ることができる。
【００７５】
そして、清浄化対象空間１へ空気を戻す配管５１の途中には、空気調節器５５が設けられているので、清浄化対象空間１内の温度や湿度等の調節を行うことができる。
【００７６】
さらに、排出手段５０に切換手段５９が設けられているので、作業空間１２から排出される除去処理後の空気を大気中（外部空間）にも排気することができる。この際、大気中に排気される空気は、被除去体の除去処理済みの空気であるため、環境に悪影響を及ぼすことはない。従って、空気清浄化装置１０は、この切換手段５９の切り換えにより、火災発生時および通常時のいずれの場合の処理にも好適に対応することができる。このため、設備の使用効率の向上を図ることができる。
【００７７】
また、空気清浄化装置１０は、感知器３を備えているので、清浄化対象空間１内の状況、例えば、火災時であるか通常時であるか、あるいは火災時であるならばその程度はどの位か等を自動的に把握することができる。
【００７８】
そして、空気清浄化装置１０は、感知器３の信号に基づき各種の制御を行う制御手段８０を備えているので、清浄化対象空間１内の空気中の被除去体の充満量に応じた各種の自動制御を行うことができる。つまり、切換手段５９を自動的に切り換えることができ、また、吸入ファン２３の回転数制御を行って吸入量を自動的に調整することができ、さらには、水噴霧ノズル３０の噴霧量調整を自動的に行うことができる。このため、状況に応じたより一層適切な処理の実現を図ることができる。
【００７９】
さらに、このような感知器３および制御手段８０による自動化が行われているので、火災発生時において、操作忘れや操作遅れ等の人為的なミスに起因して人の避難に悪影響が及ぶという前述した従来の装置で生じていたような不都合を解消することができる。
【００８０】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲内での変形等は本発明に含まれるものである。
【００８１】
すなわち、前記実施形態では、水噴霧ノズル３０は、作業空間１２の天井１３に設けられていたが、天井１３への設置に限定されるものではなく、作業空間１２の側面や下面等に設けてもよい。
【００８２】
また、前記実施形態では、水噴霧ノズル３０の個数は、図１において五個となっているが、五個に限定されるものではなく、任意の個数としてよく、また、複数に限定されるものでもなく一個としてもよく、要するに、作業空間１２内に吸入された空気から被除去体の除去処理を行うのに十分な個数であればよく、水噴霧ノズル３０の単体での噴霧能力、作業空間１２の大きさ、清浄化対象空間１の大きさ等に応じて適宜な個数とすればよい。
【００８３】
さらに、前記実施形態では、水噴霧ノズル３０には、いわゆるフルコーンノズルが用いられているが、本発明の水噴霧ノズルは、このようなノズルに限定されるものではなく、例えば、図４に示すような中空丸吹きノズル（いわゆるホロコーンノズル）を用いた水噴霧ノズル９０としてもよく、要するに水微粒子を噴霧できる構成のノズルであればよい。
【００８４】
図４には、水噴霧ノズル９０であるホロコーンノズルの拡大断面図が示されている。水噴霧ノズル９０は、水供給手段４０により水圧のかかった水を水入口９１に送り込み、内部に設けられた螺旋状の流路９２を通し、これを噴出孔９３から吹き出す構成となっている。この際、作業空間１２内へは、噴出孔９３から、外郭部が大粒径で密度が低く、内部が小粒径で密度が高い円錐状のミストが噴霧される。
【００８５】
また、前記実施形態では、吸入手段２０の配管２１内に水微粒子の噴霧を行う水噴霧ノズル７２が設けられていたが、この水噴霧ノズル７２は、必ずしも設けられている必要はない。しかし、設けておくことが好ましく、そうすることで配管２１内を通過する空気を冷却することができ、また、これに伴って配管２１や吸入ファン２３等の噴霧位置の下流側に設けられた設備の冷却を行うことができる。
【００８６】
そして、前記実施形態では、吸入口４および放出口５は、清浄化対象空間１の天井２に設けられていたが、清浄化対象空間１の壁面や床面等に設けるようにしてもよく、これらの個数も任意であり、一カ所だけではなく複数箇所に設けてもよい。
【００８７】
さらに、前記実施形態では、図３に示す如く、制御手段８０における処理は、火災時対応においてのみ煙濃度に応じた処理を行うようになっていたが（ステップＳ７）、通常時対応においても、このような煙濃度に応じた処理を行うようにしてもよい。
【００８８】
そして、前記実施形態では、感知器３および制御手段８０が設けられ、感知器３の信号に基づき制御手段８０による自動制御が行われていたが、これらの感知器３および制御手段８０を設けずに、清浄化対象空間１内の状況を人間が判断し、切換手段５９の切り換え、水供給手段４０のポンプ４３の起動停止および開閉弁４４の開度調整、廃液回収用のポンプ１５の起動停止、吸入手段２０の吸入弁２２の開度調整および吸入ファン２３の回転数調整、開閉弁７１の開閉制御、並びに排出手段５０の排気ファン５２の回転数調整をそれぞれ手動で行うようにしてもよい。しかし、感知器３および制御手段８０を設けて自動的に行うようにしておくことが好ましく、そうすることで手動で行う場合に比べて処理の適切化や確実化を図ることができる。なお、自動で切り換えを行うモードおよび手動で切り換えを行うモードの両方を選択できる装置構成としてもよい。この際、制御手段８０の設置位置は、完全自動化を行う場合には、例えば、作業空間１２を形成する箱状部材１１の近傍等とすることができるが、手動モードを設ける場合には、少なくとも操作部は清浄化対象空間１の近傍に設けておくことが好ましい。
【００８９】
また、前記実施形態では、各感知器３の信号は、制御手段８０に伝達されるものとなっていたが、各感知器３は、感知した情報に基づき清浄化対象空間１内の状況を人に伝達するだけのもの、例えば、警告灯を点滅させるためのもの、あるいは警告ブザーを鳴動させるためのもの等としてもよい。このようにした場合には、警告灯の点滅や警告ブザーの鳴動等により清浄化対象空間１内の状況を把握した人間が、切換手段５９の切り換え、水供給手段４０のポンプ４３の起動停止等の操作を手動で行えばよい。
【００９０】
さらに、前記実施形態の如く各感知器３の信号が制御手段８０に伝達される構成とした場合においても、各感知器３の信号により警告灯の点滅、警告ブザーの鳴動等を並行して行うようにしてもよい。そして、この場合において、警告灯の点滅、警告ブザーの鳴動等により清浄化対象空間１内の状況を把握した人間が切換手段５９の切り換え、水供給手段４０のポンプ４３の起動停止等の手動操作を行ったときには、この手動操作が優先され、一方、このような手動操作が一定時間経過しても行われないときには、制御手段８０に内蔵されたタイマーが働き、自動制御が開始されるようにしてもよい。なお、この自動制御の開始前に各感知器３により状況の再確認をするようにしてもよく、そうすることで、例えば、警告灯の点滅等が誤報であった場合、あるいは人間が直ぐに火災を消し止める等の処置を行ったため空気清浄化装置の処理を変更若しくは開始する必要がなくなった場合等、何らかの原因により人間が手動操作をあえて行わなかった場合に対応することができる。
【００９１】
また、前記実施形態では、清浄化対象空間１と作業空間１２とは、図１において同程度の大きさで記載されているが、これらの大きさは、図示の大小関係に限定されるものではない。さらに、作業空間１２は、処理の最適化の点では、前記実施形態の如く、一つの清浄化対象空間１に対して一つ設けられていることが好ましいが、複数の清浄化対象空間１に共用されるものとしてもよい。
【００９２】
【発明の効果】
以上に述べたように本発明によれば、清浄化対象空間内の空気清浄を行うにあたって、煙や塵等の被除去体を含む空気を作業空間内に吸入し、この作業空間内で水微粒子の噴霧を行うので、被除去体が水微粒子に吸着されることを利用して空気中から被除去体を容易に除去できるうえ、火災により発生する煙や二酸化炭素等の有毒ガス、あるいは通常時において発生する室内に漂う塵や煙草の煙等は、いずれも水微粒子に吸着されるものであるため、火災発生時および通常時のいずれの場合の処理にも対応することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の空気清浄化装置の全体構成図。
【図２】前記実施形態の水噴霧ノズルの拡大図。
【図３】前記実施形態の制御手段における処理のフローチャートの図。
【図４】本発明の変形の形態を示す水噴霧ノズルの拡大断面図。
【符号の説明】
１  清浄化対象空間
３  検出手段である感知器
１０  空気清浄化装置
１２  作業空間
２０  吸入手段
２３  吸入量調整手段である吸入ファン
３０  水噴霧ノズル
５０  排出手段
５３  切換手段を構成する分岐弁
５４  切換手段を構成する放出弁
５８  切換手段を構成する排気弁
５９  切換手段
８０  制御手段
【図１】
0003853502.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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