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エアワッシャ - 三機工業株式会社
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発明の名称 エアワッシャ
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−96119(P2001−96119A)
公開日 平成13年4月10日(2001.4.10)
出願番号 特願平11−275410
出願日 平成11年9月29日(1999.9.29)
代理人 【識別番号】100068087
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 義弘
【テーマコード(参考)】
3L051
3L053
3L055
4D032
【Fターム(参考)】
3L051 BC04 
3L053 BC06
3L055 BB02 DA20
4D032 AC07 AC08 AE01 BA01 BA05 BB05 BB08
発明者 山形 允和 / 秋田 州三 / 篠原 正明 / 鈴木 正 / 清水 利壽
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 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と、水噴霧室の空気入口に配置する第1ワッシャメディアと、水噴霧室の空気出口に配置する第2ワッシャメディアと、第1ワッシャメディアより下流側に位置し、空気流とは逆方向に向けて第1ワッシャメディアに達する噴霧水を噴霧するノズルと、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、循環水供給系の途中に介装し、圧縮空気供給源から送気する圧縮空気によって循環水中に微小気泡を供給する多孔質気泡発生器とを備えたことを特徴とするエアワッシャ。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体工場等における空気調和装置に係り、空気中の塵埃や有害ガスを除去するとともに、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8〜図10に示すものがある。図8〜図10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。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。
【0006】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。貯水槽18には、オバーフロー管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。
【0007】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。
【0008】
【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、第1段ノズル16から噴霧する噴霧水は、空気中の塵埃や有害ガスに衝突し、衝突した空気中の塵埃や有害ガスが噴霧水とともに第1ワッシャメディア14に達し、第1ワッシャメディア14が塵埃や有害ガスを伴った噴霧水を捕捉する。噴霧水と空気中の塵埃や有害ガスとの接触効率は、噴霧水が微粒子化するほどに多くなり、除去効率が向上する。
【0009】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、空気中の塵埃や有害ガスを確実に除去するとともに、噴水水量を抑制してポンプ動力を低減し、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。
【0010】
【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、本発明のエアワッシャは、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と、水噴霧室の空気入口に配置する第1ワッシャメディアと、水噴霧室の空気出口に配置する第2ワッシャメディアと、第1ワッシャメディアより下流側に位置し、空気流とは逆方向に向けて第1ワッシャメディアに達する噴霧水を噴霧するノズルと、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、循環水供給系の途中に介装し、圧縮空気供給源から送気する圧縮空気によって循環水中に微小気泡を供給する多孔質気泡発生器とを備えた構成としたものである。
【0011】上記した構成により、水噴霧室の空気入口から第1ワッシャメディアを通して流入する空気流に対し、その流れに対向するように貯水槽からの循環水をノズルから噴霧する。この循環水は、循環水供給系の途中において多孔質気泡発生器から供給した微小気泡を含んでおり、ノズルから噴霧した直後に減圧によって微小気泡が破裂することで微粒子化し、この微粒子化により空気中の塵埃や有害ガスとの接触効率が良くなる。
【0012】噴霧水の微粒子に衝突した空気中の塵埃や有害ガスは、噴霧水とともに一部が第1ワッシャメディアに達し、第1ワッシャメディアが塵埃や有害ガスを伴った噴霧水を捕捉する。第1ワッシャメディアに達した噴霧水は、第1ワッシャメディアに付着した塵埃を洗い流して流下するとともに有害ガスを取り込んで貯水槽へ流入し、流下する過程において蒸発して空気を加湿する。
【0013】第lワッシャメディアに衝突しなかった噴霧水の微粒子は、一部が水噴霧室の天井面、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とともに、空気中の塵埃や有害ガスを取り込んで第2ワッシャメディアに達し、第2ワッシャメディアが塵埃や有害ガスを伴った噴霧水を捕捉する。貯水槽に滞留する循環水は、循環水供給系を通って循環し、再びノズルから噴霧する。
【0014】このように、循環水に微小気泡を混気し、第1段ノズルから噴射する噴霧水を、減圧による微小気泡の破裂によって微粒子化し、塵埃や有害ガスとの接触効率を高めて、その除去と空気の加湿を行なうので、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、空気中の塵埃や有害ガスを十分に除去できるとともに、効率よく空気を飽和加湿することができ、循環水供給系におけるポンプ等のアクチュエータの出力を低減し、その小型化によって省スペース化が図れる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
実施形態1図1〜図3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。
【0016】水噴霧室53には、空気入口53aに位置して第1ワッシャメディア54aを配置し、空気出口53bに位置して第2ワッシャメディア54bを配置しており、各ワッシャメディア54a、54b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。
【0017】水噴霧室53の内部には、第1ワッシャメディア54aの下流側に、後述する循環水供給系に連通する複数の第1段ノズル56を配置するとともに、後述する補給水供給系に連通する複数の第2段ノズル57を第1段ノズル56とほぼ同じ位置に配置している。第1段ノズル56は、空気流とは逆方向に向けて第1ワッシャメディア54aに達する噴霧水を噴霧するものであり、第2段ノズル57は、空気流と順方向に向けて第2ワッシャメディア54aに噴霧水を噴霧するものである。
【0018】水噴霧室53の下部には、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第1段ノズル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。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61aと、循環ポンプ61aを駆動するモータ61bと、循環ポンプ61aの吐出口に接続して途中に多孔質気泡発生器62を有し、水噴霧室53の上方に配置した第1段吐出管63と、第1段吐出管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第1段分岐管64とからなり、各第1段分岐管64に前述した複数の第1段ノズル56を設けている。
【0019】多孔質気泡発生器62は、図4に示すように、循環水供給系59の管路の一部を形成する大径管路部62aと、大径管路部62aの内部に配置した多孔質のセラミック体等からなる混気部62bと、先端側が混気部62bに接続し、基端側が圧縮空気供給源(図示省略)に連通する圧縮空気給気管62cとからなる。第2段ノズル57に補給水として純水を供給する補給水供給系65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53の上方に配置した給水管66を有し、給水管66に前述した複数の第2段ノズル57を設けている。
【0020】貯水槽58には、オバーフロー管68と、補給水として清浄水を供給する第2補給水供給管69が連通し、第2補給水供給管69は清浄水供給装置(図示せず)に連通している。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が配置してあり、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が接続してある。冷却室71の内部には冷却器として冷却コイル72が設けてあり、冷却室71の下方にはドレンパン73が形成したある。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。
【0021】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から第1ワッシャメディア54aを通して水噴霧室53に流入する。この空気流に対し、その流れに対向するように貯水槽58からの循環水を第1段ノズル56から噴霧する。この循環水は、循環水供給系59の途中の多孔質気泡発生器62において供給した微小気泡を含んでいる。多孔質気泡発生器62では、圧縮空気給気管62cを通して混気部62bに圧縮空気を供給し、混気部62bから微小気泡を噴出して大径管路部62aを通る循環水中に混気する。この微小気泡は循環水とともに第1段ノズル56から噴霧した直後に減圧によって破裂し、循環水を微粒子化する。
【0022】この微粒子化により循環水は空気中の塵埃や有害ガスと効率良く接触し、空気中の塵埃や有害ガスに衝突した噴霧水の微粒子は、その一部が第1ワッシャメディア54aに達し、第1ワッシャメディア54aが塵埃や有害ガスを伴った噴霧水を捕捉する。第1ワッシャメディア54aでは、噴霧水が第1ワッシャメディア54aに付着した塵埃を洗い流して流下するとともに、有害ガスを取り込んで貯水槽58へ流入する。噴霧水は流下する過程において蒸発して空気を加湿する。
【0023】第lワッシャメディア54aに衝突しなかった噴霧水は、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とともに、空気中の塵埃や有害ガスを取り込んで第2ワッシャメディア54bに達し、第2ワッシャメディア54bが塵埃や有害ガスを伴った噴霧水を捕捉する。
【0024】そして、水噴霧室53の空気流に対して、清浄水もしくは純水を第2段ノズル57から噴霧すると、清浄水もしくは純水の噴霧水が空気中に残存する塵埃や有害ガスとともに第2ワッシャメディア54bに達し、第2ワッシャメディア54bが塵埃や有害ガスを伴った噴霧水を捕捉する。第2ワッシャメディア54bでは、噴霧水が第2ワッシャメディア54bに付着した塵埃を洗い流して流下するとともに、有害ガスを取り込んで貯水槽58へ流入する。噴霧水は流下する過程において蒸発して空気を加湿する。貯水槽58へ流入した清浄水もしくは純水は、補給水として循環水に合流し、循環水供給系59を通って第1段ノズル56から循環水として噴霧する。
【0025】第2ワッシャメディア54b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。上述した過程において、第1段ノズル56から噴射する噴霧水を微小気泡の破裂により微粒子化し、塵埃や有害ガスとの接触効率を高めて、その除去と空気の加湿を行なうので、空気の流量に対する噴霧水の量の割合を低く設定し、外形寸法を小さくしても、空気中の塵埃や有害ガスを十分に除去できるとともに、効率よく空気を飽和加湿することができ、循環水供給系59における循環ポンプ61の出力を低減し、その小型化によって省スペース化が図れる。
【0026】循環水は空気の加湿に伴って減少するので、この循環水の減少量を補うとともに、循環水中の有害ガス濃度を一定値以下に維持するために必要な必要補給水量の補給水を循環水の循環系に補給する。第2段ノズル57において清浄水もしくは純水が貯水槽58へ補給水として流入するので、この水量を必要補給水量から減じ、その量を補給水として第2補給水供給管69から貯水槽58に供給する。第2段ノズル57に供給する補給水供給系65より、必要補給水量の全てを清浄水もしくは純水を供給するようにし、第2補給水供給管69からは非常時のみ供給するようにしても良い。
【0027】実施形態2図6は、本発明の他の実施形態を示すものであり、先の実施形態と同様の作用を行なう部材は同一番号を付して説明を省略する。図6において、水噴霧室53の内部には、第1ワッシャメディア54aと第2ワッシャメディア54bの間に中間ワッシャメディア54cを配置し、第2段ノズル57を、空気流に対向する方向に向けて噴霧水を噴霧するように配置する。
【0028】この構成により、第1段ノズル56から噴霧した噴霧水のうち空気流に乗って移動する噴霧水が空気中の塵埃や有害ガスを取り込んで中間ワッシャメディア54cに達し、中間ワッシャメディア54cが塵埃や有害ガスを伴った噴霧水を捕捉する。中間ワッシャメディア54cを通過した空気流に対して、清浄水もしくは純水を第2段ノズル57から噴霧すると、清浄水もしくは純水の噴霧水が空気中に残存する塵埃や有害ガスに衝突して、中間ワッシャメディア54cに達し、中間ワッシャメディア54cが塵埃や有害ガスを伴った噴霧水を捕捉する。第2段ノズル57から噴霧した噴霧水のうち空気流に乗って移動する噴霧水は空気中の塵埃や有害ガスを取り込んで第2ワッシャメディア54bに達する。
【0029】実施形態3図7は、本発明の他の実施形態を示すものであり、先の実施形態と同様の作用を行なう部材は同一番号を付して説明を省略する。図8において、エアワッシャ81は、空気流に沿って二連のエアワッシャ部82、83を有しており、各エアワッシャ部82、83には、水噴霧室53と、第1ワッシャメディア54aと、第2ワッシャメディア54bと、第1段ノズル56と、貯水槽58と、循環水供給系59とを設けており、下流側のエアワッシャ部83に第2段ノズル57と、補給水供給系65とを設けている。上流側のエアワッシャ部82の貯水槽58と下流側のエアワッシャ部83の貯水槽58とは連絡管84を介して連通しており、上流側のエアワッシャ部82の貯水槽58にオーバーフロー管68を設けている。
【0030】上記した構成により、流入する空気を多段に浄化でき、ガス除去効果が高まり、大気の有害ガス濃度が高濃度である地域においても使用することができる。
【0031】
【表1】

因みに、表1は本発明の効果を示すものであり、実施形態1、2、3の何れにおいても、噴霧水を微小気泡の破裂により微粒子化して、塵埃や有害ガスとの接触効率を高めることで、空気の流量に対する噴霧水の量の割合を低く設定し、外形寸法を小さくすることができる。
【0032】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、第1段ノズルから噴射する噴霧水を、微小気泡の破裂により微粒子化し、塵埃や有害ガスとの接触効率を高めて、その除去と空気の加湿を行なうので、空気の流量に対する噴霧水の量の割合を低く設定し、外形寸法を小さくしても、空気中の塵埃や有害ガスを十分に除去できるとともに、効率よく空気を飽和加湿することができ、循環水供給系におけるポンプ等のアクチュエータの出力を低減し、その小型化によって省スペース化が図れる。




 

 


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