エアワッシャ
【課題】噴霧水と空気との接触効率を高めて飽和効率を向上させることができるエアワッシャを提供する。
【解決手段】ケーシング２の内部に処理対象空気Ａを通風するエアワッシャにおいて、ケーシング２の流路断面に噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを設定し、各噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの中央から周辺に向けて噴霧水を噴霧する噴霧手段５を噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの中央位置に配設し、噴霧手段５が噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの全域に噴霧水を噴霧する。
【解決手段】ケーシング２の内部に処理対象空気Ａを通風するエアワッシャにおいて、ケーシング２の流路断面に噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを設定し、各噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの中央から周辺に向けて噴霧水を噴霧する噴霧手段５を噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの中央位置に配設し、噴霧手段５が噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの全域に噴霧水を噴霧する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエアワッシャに関し、半導体工場等で使用する空気調和装置において、空気中の塵埃や有害ガスの除去、飽和効率の高い加湿を行なう技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、例えば特許文献１に記載するものがある。これは図１８に示すようなエアワッシャ５１であり、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。
【０００３】
水噴霧室５３には、空気入口５３ａの位置に第１ワッシャメディア５４ａを配置し、空気出口５３ｂの位置に第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。
【０００４】
水噴霧室５３の内部には、第１ワッシャメディア５４ａの側に金網５５を第１ワッシャメディア５４ａと平行に配置している。この金網５５は線径０．５〜１．０ｍｍ、線間隔２〜５ｍｍ程度のものである。金網５５の下流側には、後述する循環水供給系に連通する複数の第１段ノズル５６を配置するとともに、補給水供給系（図示省略）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、金網５５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５４ｂに噴霧水を噴霧するものである。
【０００５】
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が設けてあり、貯水槽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の下部に連通している。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６１と、循環ポンプ６１を駆動するモータ６２と、循環ポンプ６１の吐出口に接続して水噴霧室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５３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。
【０００６】
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。
【０００７】
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、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。
【０００８】
上記した構成における作用を説明する。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からの循環水を第１段ノズル５６から噴霧する。噴霧水（特に粒子径の大きなもの）は、金網５５に衝突して微粒子化し、空気中の塵埃や有害ガスに衝突する。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
他の先行技術としては特許文献２に記載するものがある。これは図１９に示すようなエアワッシャで、基本的な構成において特許文献１のものと同様であり、相違する点は以下のものである。
【００１４】
水噴霧室５３の内部には、流路断面の各コーナーに空気流と平行に金網１００を配置している。この金網１００は線径０．５〜１．０ｍｍ、線間隔２〜５ｍｍ程度のものである。金網１００の背面に循環水供給系に連通する複数のノズル５６を配置しており、ノズル５６は噴霧水を空気流Ａと直交する方向に向けて噴霧する。各ノズル５６は、空気流Ａと直交する流路断面を複数に分割して設定する直方形（正方形もしくは長方形）をなす各噴霧エリアにおいて、外側の一方の角部から噴霧中心（流路断面の中心）の側の対角に向けて噴霧水を噴霧する。各ノズル５６から噴霧する噴霧水は、流路断面と平行な扇形の噴霧水パターンで噴霧する。このとき噴霧水は粒子径の大きなものが金網との衝突により微粒子化する。このため、噴霧水と空気との接触効率が良くなり飽和効率が高まる。
【特許文献１】特開２００１−９６１２３号公報
【特許文献２】特開２００１−２３５１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、特許文献１に記載するものでは、金網５５が空気流の流路断面とほぼ等しい形状をなしており、空気流の流れを妨げる抵抗となる問題がある。
空気流の流れの上流側に向けて第１段ノズル５６から噴霧水を噴霧し、粒子径の大きな噴霧水を金網５５に衝突させて微粒子化しているが、噴霧水が空気流の流れに乗って下流側に移動すると、第１段ノズル５６から噴霧される噴霧水と衝突し、噴霧水同士が重なって噴霧水滴が大きくなり、金網５５との衝突による微粒子化の効果を弱めることになる。
【００１６】
特許文献２に記載するものでは、空気流Ａと直交する流路断面を複数に分割して噴霧エリアを設定し、各噴霧エリアにおいて外側の一方の角部から噴霧中心（流路断面の中心）の側の対角に向けて噴霧水を噴霧する。
【００１７】
この構成において、噴霧水を拡散させるためにノズル５６の拡散角度を大きな角度に設定すると、流路断面の各コーナー付近において噴霧水が十分な飛距離に達する前に本体ケーシング５２の内壁面に接触し、結果として噴霧水が十分に広がらずに噴霧水滴が大きくなり、空気との接触効率が低下する。逆に、流路断面の各コーナー付近において噴霧水が本体ケーシング５２の内壁面に接触しないように拡散角度を設定すると、コーナー付近において噴霧水と空気とが接触しない部分が生じる。
【００１８】
本体ケーシング５２の内部では、各ノズル５６から噴霧した噴霧水が噴霧エリアの噴霧中心に集まって噴霧水滴が大きくなり、空気との接触効率が低下する。本体ケーシング５２の内部において気流を囲むようにノズル５６を配置するので、ノズル数が増えると配管が複雑なものになる。また、配管は空気の流れを阻害する抵抗となり、噴霧水も通らないデッドスペースとなる。
【００１９】
本発明は上記の課題を解決するものであり、噴霧水と空気との接触効率を高めて飽和効率を向上させることができるエアワッシャ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】
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明のエアワッシャは、ケーシング内に処理対象空気を通風するエアワッシャにおいて、ケーシングの流路断面に噴霧エリアを設定し、噴霧エリアの中央から周辺に向けて噴霧水を噴霧する噴霧手段を噴霧エリアの中央位置に配設し、噴霧手段が噴霧エリアの全域に噴霧水を噴霧することを特徴とする。
【００２１】
また、ケーシングの流路断面に複数の噴霧エリアを設定し、各噴霧エリアの中央位置に噴霧手段を配設したことを特徴とする。
また、噴霧手段は、噴霧水を噴霧する噴霧ノズルと噴霧ノズルの前方に配置する金網を有し、噴霧ノズルから噴霧する噴霧水が実質的に等距離で金網に到達することを特徴とする。
【００２２】
また、噴霧手段は、複数の噴霧ノズルを有し、各噴霧ノズルがそれぞれ噴霧エリアの異なる方面に向けて、かつ処理対象空気の気流方向と直交する方向に噴霧水を噴霧し、各噴霧ノズルから噴霧する噴霧水の噴霧パターンが扁平な扇状をなし、かつ扁平な面が処理対象空気の気流方向に対して所定角度に傾斜することを特徴とする。
【００２３】
また、噴霧手段は、複数の噴霧ノズルを有し、各噴霧ノズルがそれぞれ噴霧エリアの異なる方面に向けて、かつ処理対象空気の気流方向と直交する方向に噴霧水を噴霧し、各噴霧ノズルから噴霧する噴霧水の噴霧パターンが扁平な扇状をなし、かつ少なくとも隣接する噴霧パターンの双方の扁平な面が処理対象空気の気流方向で異なる位置にあることを特徴とする。
【００２４】
また、噴霧手段の金網は、処理対象空気の気流方向に向けて開口し、かつ気流方向に沿った面を有する形状をなすメッシュの網材と、このメッシュの網材を支持し、複数の噴霧ノズルに噴霧水を供給する給水管に装着するフレームとからなることを特徴とする。
【００２５】
また、複数の噴霧ノズルは気流方向に沿って配置した給水管の軸心廻りに放射状に配置し、網材が給水管の軸心と同心の円筒面をなすことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように本発明によれば、噴霧エリアの中央から周辺に向けて噴霧水を噴霧し、噴霧エリアの全域に噴霧水を噴霧することにより、噴霧水は十分な飛距離に達する前に本体ケーシングの内壁面に接触することはなく、噴霧水が十分に広がって噴霧手段の位置する流路断面を覆い尽くすので空気との接触効率が向上する。噴霧エリアの中央からケーシングの流路断面の各コーナー向けて噴霧水が噴霧されることで、コーナー付近においても噴霧水と空気とが確実に接触する。
【００２７】
また、噴霧手段において噴霧ノズルから噴出する噴霧水が実質的に等距離で金網に到達し、金網に衝突して粒子径の大きなものが微粒子化することにより、噴霧ノズルから噴霧する噴霧水が均一に拡散される。
【００２８】
また、噴霧手段において各噴霧ノズルからそれぞれ噴霧エリアの異なる方面に扁平で扇状の噴霧パターンで噴霧水を噴霧し、各噴霧ノズルの噴霧パターンが処理対象空気の気流方向に対して所定角度に傾斜することにより、各噴霧ノズルから噴霧する噴霧水が干渉し合うことなく拡散し、噴霧水が十分に広がって空気との接触効率が向上する。
【００２９】
各噴霧ノズルから噴霧する噴霧水を干渉し合うことなく拡散させることは、各噴霧ノズルの噴霧パターンを処理対象空気の気流方向で異なる位置に形成することでも実現可能である。
【００３０】
噴霧手段の金網は、処理対象空気の気流方向に向けて開口し、かつ気流方向に沿った面を有する形状をなすメッシュの網材と、このメッシュの網材を支持し、複数の噴霧ノズルに噴霧水を供給する給水管に装着するフレームとからなることで、手間をかけずに強固に設置することができ、かつ空気の流速が最も速く影響が大きい中央部でも空気の流路抵抗がほとんどない噴霧手段である。
【００３１】
複数の噴霧ノズルは気流方向に沿って配置した給水管の軸心廻りに放射状に配置し、網材が給水管の軸心と同心の円筒面をなすことで、各噴霧ノズルの噴霧先端から等距離の位置に金網を容易に配置することができる。
【００３２】
また、一つの給水管に複数の噴霧ノズルを取り付けることで、ノズル配管が単純になり、配管に阻害されて空気が通らなかったデッドスペースが減少して空気抵抗も減少する。さらに、１つの円筒形の金網の中に複数の噴霧ノズルを設けているので、円筒形の金網の内部が金網で反射、拡散された噴霧水で充満し、水と空気の接触効率をほぼ１００％に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３において、エアワッシャ１は矩形の流路断面を有する本体ケーシング２の内部に、所定長さの水噴霧室３を有している。水噴霧室３は、その一端に形成した空気入口３ａ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処理対象空気Ａが水噴霧室３の流路を通って他端に形成した空気出口３ｂから流出する。
【００３４】
水噴霧室３には、空気出口３ｂの位置にワッシャメディア４を配置しており、ワッシャメディア４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。
【００３５】
ワッシャメディア４の上流側には、後述する循環水供給系に連通する複数の噴霧手段５を配置している。図３に示すように、本体ケーシング２の流路断面には複数の噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを設定しており、本実施の形態では４つの噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを設定している。本体ケーシング２の流路断面に単一の噴霧エリアを形成することも可能であり、図９に他の構成として例示するように、６つの噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆを設定することも可能であり、その数は風量や、本体ケーシング２の流路断面積に応じて任意に設定することができる。
【００３６】
各噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのそれぞれの中央位置には噴霧手段５を配設しており、噴霧手段５は複数の噴霧ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを有し、本実施の形態では４つのノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを設けているが、その数は任意に設定できる。噴霧手段５は噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの中央から周辺に向けて各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから噴霧水を噴霧し、噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの全域に噴霧水を噴霧する。
【００３７】
噴霧手段５は円筒状の金網６を有している。図６〜図７に示すように、金網６はステンレス製からなり、本実施の形態では３０メッシュの網材６ａをフレーム６ｂで支持して円筒形に形成してなる。金網６は内部に同心状に挿通する給水管７にホースバンド６ｃで固定する。
【００３８】
詳説すると、噴霧手段５は、噴霧水を供給する給水管７をその中核とし、前記に任意の数のノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを給水管７から分岐を取った分岐管直後に備え、給水管７の中心軸から放射状に設けることが望ましい。そして噴霧手段５は、円筒形状の金網６をその内部略中央に給水管７を同心状に挿通する形で備えている。図６〜図７に示すように、金網６は常時動圧を持った水に接しているので、耐食性に優れ、強度が大きい部材で形成されており、上述したステンレス製もしくは樹脂製であることが望ましく、網材６ａとフレーム６ｂとで材質を替えても良い。本実施の形態において、網材６ａは３０メッシュのものが性能的に適しているが、噴霧ノズルの形態、噴霧量、噴霧エリアの大きさの組み合わせによって、１０メッシュから１００メッシュの間の網材６ａを適宜に用いる。
【００３９】
本実施の形態で、フレーム６ｂは強度を持った断面角材または丸棒からなり、フレーム６ｂは円筒形状に形作って枠組を構成し、略中央に配する給水管７に保持を取れる構造となす。この円筒形のフレーム６ｂに網材６ａを取り付けて噴霧圧に耐えられる構造としている。図６において、円筒形状の両端部には網材６ａを取り付けない。
【００４０】
そして、金網６は、給水管７に対して両端部のフレーム脚部を当接させ、フレーム脚部の持ち出し部分に外側からホースバンド６ｃを被せて締め込むことで固着する。このように、金網６は給水管７に着脱可能であり、給水管７に分岐管を設けてノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを配してからでも金網６を設置できる。また、固定方法は、給水管７に固着させた螺子に固定するなど、その他の締結方法であってもよい。
【００４１】
上述したように、ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは給水管７に接続して金網６の内部に配置し、金網６の網材６ａが各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの噴霧方向の前方に位置しており、各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄにおいて噴霧口から噴霧する噴霧水は拡散しつつ実質的に等距離で金網６の網材６ａに到達する。
【００４２】
網材６ａは空気流の流れ方向から見て隣接する各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの噴霧水が重なり合う部分近くの距離に配置し、金網６で拡散された噴霧水で流路断面が覆われるようにすることが望ましい。
【００４３】
金網６は円筒形に限るものではなく、噴霧口から噴霧する噴霧水が拡散しつつ実質的に等距離で網材６ａに到達することを確保できるのであれば、各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ毎に半円状やその他の形状に形成することも可能である。
【００４４】
図４（ａ）、（ｂ）および図５に示すように、各噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄにおいて、噴霧手段５の各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから異なる方面に噴霧水を噴霧する。各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから噴霧する噴霧水の噴霧パターンＰは扁平な扇状をなし、扁平な面が処理対象空気Ａの気流方向に対して所定角度に傾斜している。
【００４５】
また、各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから噴霧する噴霧水の噴霧パターンＰはその扁平な面の中心軸が処理対象空気Ａの気流方向に対して直交するように形成し、かつ処理対象空気Ａの気流方向で異なる位置に形成することも可能である。
【００４６】
水噴霧室３の下部には、流下する噴霧水を受け止める貯水槽８が設けてある。貯水槽８に滞留する循環水を各噴霧手段５に循環供給する循環水供給系９は、貯水槽８の下部に開口する吸込管１０と、吸込管１０に接続した循環ポンプ１１と、循環ポンプ１１を駆動するモータ１２と、循環ポンプ１１の吐出口に接続して水噴霧室３に配置した吐出管１３と、吐出管１３から分岐した前述の給水管７とからなる。
【００４７】
水噴霧室３の下流側には水噴霧室３と同様の流路断面形状を有する所定長さの冷却室１４が接続しており、冷却室１４の内部には冷却器として冷却コイル１５が設けてある。冷却室１４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３の流路に空気を導く。
【００４８】
上記した構成における作用を説明する。処理対象空気Ａは空気入口３ａから水噴霧室３に流入する。この空気流中に噴霧手段５の各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから噴霧水を噴霧する。
【００４９】
図８に示すように、噴霧手段５においてノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから噴出する噴霧水が実質的に等距離で金網６の網材６ａに到達し、金網６に衝突して粒子径の大きなものが微粒子化し、噴霧水が均一に拡散される。ここで金網６に衝突して粒子径が小さくなった噴霧水は、ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから放出された方向とは異なる方向へも飛散することがあるが、その速度を減じているので、噴霧水どうしが干渉するまでには至らない。金網６に衝突した噴霧水の飛散水は、ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄからの放出流が包含しない場所に対しても遅い流速の微細な噴霧水として飛散し、また金網６の内部にも飛散する。例えば、図３に示す気流の断面を見通した場合、噴霧水の飛散していない箇所が無く、気流は気水接触せず通過することがない。また、噴霧エリアの２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの全域に噴霧水を噴霧するので、噴霧水は充分な飛距離に達する前に本体ケーシング２の内壁面に接触することはなく、噴霧水の持つ動圧を有効に利用して噴霧水域内に噴霧水が充分に広がって空気との接触効率が向上する。
【００５０】
図３および図９に示すように、噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの中央から本体ケーシング２の流路断面の各コーナー向けて噴霧水が噴霧されることで、コーナー付近においても噴霧水と空気とが確実に接触する。
【００５１】
また、図４および図５に示すように、噴霧手段５において各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄからそれぞれ噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの異なる方面に噴霧する扇状の噴霧パターンＰが、処理対象空気Ａの気流方向に対して所定角度に傾斜することにより、各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから噴霧する噴霧水が干渉し合うことなく拡散し、噴霧水が十分に広がって空気との接触効率が向上する。各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから噴霧する噴霧水を干渉し合うことなく拡散させることは、各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの噴霧パターンＰを処理対象空気Ａの気流方向で異なる位置に形成することでも実現可能である。
【００５２】
空気中の塵埃や有害ガスに衝突した噴霧水の微粒子はワッシャメディア４に達し、ワッシャメディア４が塵埃や有害ガスを伴った噴霧水を捕捉するとともに、メディアでの水膜効果によりさらに水と空気との接触効率を高め、上流側での噴霧による気液接触との相乗効果で高飽和効率加湿を実現するので、塵埃や有毒ガスの除去率も向上する。そして、ワッシャメディア４では、噴霧水がワッシャメディア４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８へ流入する。ワッシャメディア４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３ｂから冷却室１４に導き、冷却コイル１５によって冷却する。
【００５３】
上述した実施の形態では、円筒形の金網６はその両端が処理対象空気Ａの気流方向に対向して開口している。しかし、図１０および図１１に示すように、金網６の上流側の端部に整流材６ｄを設け、給水管７を挿通するための部分を除いて整流材６ｄで金網６の開口を閉塞することも可能である。
【００５４】
この構成により、上流側より流れ来る処理対象空気の気流は整流材６ｄによって周囲に振り分けられ、金網６の内部に流入しない。このため、ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから噴霧した噴霧水と処理対象空気とが金網６内で気液接触することがない。つまり、処理対象空気は、金網６を通過することで微細化する前の噴霧水と接触せず、金網６を通過して微細流となった噴霧水とのみ接触することになり、空気の流速が最も速い噴霧エリアの中央部においても水と空気との気液接触効率が高まる。
【００５５】
図１２〜図１６に示すように、噴霧手段５は、給水管７に軸心廻りで放射状に設けた任意の数のノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄのノズル群に加えて、処理対象空気Ａの気流方向、つまり給水管７の軸心方向で異なる位置に別途の任意の数のノズル５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈのノズル群を設けることも可能である。
【００５６】
この場合に、気流方向の上流側に配置するノズル群のノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、気流方向の下流側に配置するノズル群のノズル５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈとを給水管７の軸心廻りで異なる位置に配置し、上流側のノズル群が噴霧水を遠領域まで噴霧し、下流側のノズル群が噴霧水を近領域に噴霧する。このため、空気の流速が最も速い噴霧エリアの中央部においても、確実にノズル周辺を含めた流路断面を噴霧水で覆うことができ、水と空気との気液接触効率が高まる。
【００５７】
図１４に示すように、本実施の形態では本体ケーシング２の流路断面に４つの噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを設定しているが、図１７に他の構成として例示するように、６つの噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆを設定することも可能であり、その数は風量や、本体ケーシング２の流路断面積に応じて任意に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態におけるエアワッシャを示す平断面図
【図２】同実施の形態におけるエアワッシャを示す縦断面図
【図３】同実施の形態におけるエアワッシャの正面図
【図４】（ａ）同実施の形態における噴霧水の噴霧パターンを示す模式図、（ｂ）同噴霧パターンの斜視図
【図５】同実施の形態における噴霧水の噴霧パターンを示す模式図
【図６】同実施の形態における金網を示す斜視図
【図７】同実施の形態における金網を示す拡大図
【図８】同実施の形態における噴霧状態を示す拡大図
【図９】本発明の他の実施の形態におけるエアワッシャの正面図
【図１０】本発明の他の実施の形態における金網を示す斜視図
【図１１】同実施の形態における金網を示す拡大図
【図１２】同実施の形態における噴霧水の噴霧パターンを示す模式図
【図１３】同実施の形態における噴霧状態を示す拡大図
【図１４】同実施の形態におけるエアワッシャの正面図
【図１５】同実施の形態におけるエアワッシャの縦断面図
【図１６】同実施の形態におけるエアワッシャの平断面図
【図１７】同実施の形態におけるエアワッシャの正面図
【図１８】従来のエアワッシャを示す平断面図
【図１９】他の従来のエアワッシャを示す平断面図
【符号の説明】
【００５９】
Ａ 処理対象空気
Ｐ 噴霧パターン
１ エアワッシャ
２ 本体ケーシング
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ 噴霧エリア
３ 水噴霧室
３ａ 空気入口
３ｂ 空気出口
４ ワッシャメディア
５ 噴霧手段
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈ 噴霧ノズル
６ 金網
６ａ 網材
６ｂ フレーム
６ｃ ホースバンド
６ｄ 整流材
７ 給水管
８ 貯水槽
９ 循環水供給系
１０ 吸込管
１１ 循環ポンプ
１２ モータ
１３ 吐出管
１４ 冷却室
１５ 冷却コイル
【技術分野】
【０００１】
本発明はエアワッシャに関し、半導体工場等で使用する空気調和装置において、空気中の塵埃や有害ガスの除去、飽和効率の高い加湿を行なう技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、例えば特許文献１に記載するものがある。これは図１８に示すようなエアワッシャ５１であり、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。
【０００３】
水噴霧室５３には、空気入口５３ａの位置に第１ワッシャメディア５４ａを配置し、空気出口５３ｂの位置に第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。
【０００４】
水噴霧室５３の内部には、第１ワッシャメディア５４ａの側に金網５５を第１ワッシャメディア５４ａと平行に配置している。この金網５５は線径０．５〜１．０ｍｍ、線間隔２〜５ｍｍ程度のものである。金網５５の下流側には、後述する循環水供給系に連通する複数の第１段ノズル５６を配置するとともに、補給水供給系（図示省略）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、金網５５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５４ｂに噴霧水を噴霧するものである。
【０００５】
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が設けてあり、貯水槽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の下部に連通している。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６１と、循環ポンプ６１を駆動するモータ６２と、循環ポンプ６１の吐出口に接続して水噴霧室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５３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。
【０００６】
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。
【０００７】
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、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。
【０００８】
上記した構成における作用を説明する。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からの循環水を第１段ノズル５６から噴霧する。噴霧水（特に粒子径の大きなもの）は、金網５５に衝突して微粒子化し、空気中の塵埃や有害ガスに衝突する。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
他の先行技術としては特許文献２に記載するものがある。これは図１９に示すようなエアワッシャで、基本的な構成において特許文献１のものと同様であり、相違する点は以下のものである。
【００１４】
水噴霧室５３の内部には、流路断面の各コーナーに空気流と平行に金網１００を配置している。この金網１００は線径０．５〜１．０ｍｍ、線間隔２〜５ｍｍ程度のものである。金網１００の背面に循環水供給系に連通する複数のノズル５６を配置しており、ノズル５６は噴霧水を空気流Ａと直交する方向に向けて噴霧する。各ノズル５６は、空気流Ａと直交する流路断面を複数に分割して設定する直方形（正方形もしくは長方形）をなす各噴霧エリアにおいて、外側の一方の角部から噴霧中心（流路断面の中心）の側の対角に向けて噴霧水を噴霧する。各ノズル５６から噴霧する噴霧水は、流路断面と平行な扇形の噴霧水パターンで噴霧する。このとき噴霧水は粒子径の大きなものが金網との衝突により微粒子化する。このため、噴霧水と空気との接触効率が良くなり飽和効率が高まる。
【特許文献１】特開２００１−９６１２３号公報
【特許文献２】特開２００１−２３５１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、特許文献１に記載するものでは、金網５５が空気流の流路断面とほぼ等しい形状をなしており、空気流の流れを妨げる抵抗となる問題がある。
空気流の流れの上流側に向けて第１段ノズル５６から噴霧水を噴霧し、粒子径の大きな噴霧水を金網５５に衝突させて微粒子化しているが、噴霧水が空気流の流れに乗って下流側に移動すると、第１段ノズル５６から噴霧される噴霧水と衝突し、噴霧水同士が重なって噴霧水滴が大きくなり、金網５５との衝突による微粒子化の効果を弱めることになる。
【００１６】
特許文献２に記載するものでは、空気流Ａと直交する流路断面を複数に分割して噴霧エリアを設定し、各噴霧エリアにおいて外側の一方の角部から噴霧中心（流路断面の中心）の側の対角に向けて噴霧水を噴霧する。
【００１７】
この構成において、噴霧水を拡散させるためにノズル５６の拡散角度を大きな角度に設定すると、流路断面の各コーナー付近において噴霧水が十分な飛距離に達する前に本体ケーシング５２の内壁面に接触し、結果として噴霧水が十分に広がらずに噴霧水滴が大きくなり、空気との接触効率が低下する。逆に、流路断面の各コーナー付近において噴霧水が本体ケーシング５２の内壁面に接触しないように拡散角度を設定すると、コーナー付近において噴霧水と空気とが接触しない部分が生じる。
【００１８】
本体ケーシング５２の内部では、各ノズル５６から噴霧した噴霧水が噴霧エリアの噴霧中心に集まって噴霧水滴が大きくなり、空気との接触効率が低下する。本体ケーシング５２の内部において気流を囲むようにノズル５６を配置するので、ノズル数が増えると配管が複雑なものになる。また、配管は空気の流れを阻害する抵抗となり、噴霧水も通らないデッドスペースとなる。
【００１９】
本発明は上記の課題を解決するものであり、噴霧水と空気との接触効率を高めて飽和効率を向上させることができるエアワッシャ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】
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明のエアワッシャは、ケーシング内に処理対象空気を通風するエアワッシャにおいて、ケーシングの流路断面に噴霧エリアを設定し、噴霧エリアの中央から周辺に向けて噴霧水を噴霧する噴霧手段を噴霧エリアの中央位置に配設し、噴霧手段が噴霧エリアの全域に噴霧水を噴霧することを特徴とする。
【００２１】
また、ケーシングの流路断面に複数の噴霧エリアを設定し、各噴霧エリアの中央位置に噴霧手段を配設したことを特徴とする。
また、噴霧手段は、噴霧水を噴霧する噴霧ノズルと噴霧ノズルの前方に配置する金網を有し、噴霧ノズルから噴霧する噴霧水が実質的に等距離で金網に到達することを特徴とする。
【００２２】
また、噴霧手段は、複数の噴霧ノズルを有し、各噴霧ノズルがそれぞれ噴霧エリアの異なる方面に向けて、かつ処理対象空気の気流方向と直交する方向に噴霧水を噴霧し、各噴霧ノズルから噴霧する噴霧水の噴霧パターンが扁平な扇状をなし、かつ扁平な面が処理対象空気の気流方向に対して所定角度に傾斜することを特徴とする。
【００２３】
また、噴霧手段は、複数の噴霧ノズルを有し、各噴霧ノズルがそれぞれ噴霧エリアの異なる方面に向けて、かつ処理対象空気の気流方向と直交する方向に噴霧水を噴霧し、各噴霧ノズルから噴霧する噴霧水の噴霧パターンが扁平な扇状をなし、かつ少なくとも隣接する噴霧パターンの双方の扁平な面が処理対象空気の気流方向で異なる位置にあることを特徴とする。
【００２４】
また、噴霧手段の金網は、処理対象空気の気流方向に向けて開口し、かつ気流方向に沿った面を有する形状をなすメッシュの網材と、このメッシュの網材を支持し、複数の噴霧ノズルに噴霧水を供給する給水管に装着するフレームとからなることを特徴とする。
【００２５】
また、複数の噴霧ノズルは気流方向に沿って配置した給水管の軸心廻りに放射状に配置し、網材が給水管の軸心と同心の円筒面をなすことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように本発明によれば、噴霧エリアの中央から周辺に向けて噴霧水を噴霧し、噴霧エリアの全域に噴霧水を噴霧することにより、噴霧水は十分な飛距離に達する前に本体ケーシングの内壁面に接触することはなく、噴霧水が十分に広がって噴霧手段の位置する流路断面を覆い尽くすので空気との接触効率が向上する。噴霧エリアの中央からケーシングの流路断面の各コーナー向けて噴霧水が噴霧されることで、コーナー付近においても噴霧水と空気とが確実に接触する。
【００２７】
また、噴霧手段において噴霧ノズルから噴出する噴霧水が実質的に等距離で金網に到達し、金網に衝突して粒子径の大きなものが微粒子化することにより、噴霧ノズルから噴霧する噴霧水が均一に拡散される。
【００２８】
また、噴霧手段において各噴霧ノズルからそれぞれ噴霧エリアの異なる方面に扁平で扇状の噴霧パターンで噴霧水を噴霧し、各噴霧ノズルの噴霧パターンが処理対象空気の気流方向に対して所定角度に傾斜することにより、各噴霧ノズルから噴霧する噴霧水が干渉し合うことなく拡散し、噴霧水が十分に広がって空気との接触効率が向上する。
【００２９】
各噴霧ノズルから噴霧する噴霧水を干渉し合うことなく拡散させることは、各噴霧ノズルの噴霧パターンを処理対象空気の気流方向で異なる位置に形成することでも実現可能である。
【００３０】
噴霧手段の金網は、処理対象空気の気流方向に向けて開口し、かつ気流方向に沿った面を有する形状をなすメッシュの網材と、このメッシュの網材を支持し、複数の噴霧ノズルに噴霧水を供給する給水管に装着するフレームとからなることで、手間をかけずに強固に設置することができ、かつ空気の流速が最も速く影響が大きい中央部でも空気の流路抵抗がほとんどない噴霧手段である。
【００３１】
複数の噴霧ノズルは気流方向に沿って配置した給水管の軸心廻りに放射状に配置し、網材が給水管の軸心と同心の円筒面をなすことで、各噴霧ノズルの噴霧先端から等距離の位置に金網を容易に配置することができる。
【００３２】
また、一つの給水管に複数の噴霧ノズルを取り付けることで、ノズル配管が単純になり、配管に阻害されて空気が通らなかったデッドスペースが減少して空気抵抗も減少する。さらに、１つの円筒形の金網の中に複数の噴霧ノズルを設けているので、円筒形の金網の内部が金網で反射、拡散された噴霧水で充満し、水と空気の接触効率をほぼ１００％に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３において、エアワッシャ１は矩形の流路断面を有する本体ケーシング２の内部に、所定長さの水噴霧室３を有している。水噴霧室３は、その一端に形成した空気入口３ａ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処理対象空気Ａが水噴霧室３の流路を通って他端に形成した空気出口３ｂから流出する。
【００３４】
水噴霧室３には、空気出口３ｂの位置にワッシャメディア４を配置しており、ワッシャメディア４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。
【００３５】
ワッシャメディア４の上流側には、後述する循環水供給系に連通する複数の噴霧手段５を配置している。図３に示すように、本体ケーシング２の流路断面には複数の噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを設定しており、本実施の形態では４つの噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを設定している。本体ケーシング２の流路断面に単一の噴霧エリアを形成することも可能であり、図９に他の構成として例示するように、６つの噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆを設定することも可能であり、その数は風量や、本体ケーシング２の流路断面積に応じて任意に設定することができる。
【００３６】
各噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのそれぞれの中央位置には噴霧手段５を配設しており、噴霧手段５は複数の噴霧ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを有し、本実施の形態では４つのノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを設けているが、その数は任意に設定できる。噴霧手段５は噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの中央から周辺に向けて各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから噴霧水を噴霧し、噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの全域に噴霧水を噴霧する。
【００３７】
噴霧手段５は円筒状の金網６を有している。図６〜図７に示すように、金網６はステンレス製からなり、本実施の形態では３０メッシュの網材６ａをフレーム６ｂで支持して円筒形に形成してなる。金網６は内部に同心状に挿通する給水管７にホースバンド６ｃで固定する。
【００３８】
詳説すると、噴霧手段５は、噴霧水を供給する給水管７をその中核とし、前記に任意の数のノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを給水管７から分岐を取った分岐管直後に備え、給水管７の中心軸から放射状に設けることが望ましい。そして噴霧手段５は、円筒形状の金網６をその内部略中央に給水管７を同心状に挿通する形で備えている。図６〜図７に示すように、金網６は常時動圧を持った水に接しているので、耐食性に優れ、強度が大きい部材で形成されており、上述したステンレス製もしくは樹脂製であることが望ましく、網材６ａとフレーム６ｂとで材質を替えても良い。本実施の形態において、網材６ａは３０メッシュのものが性能的に適しているが、噴霧ノズルの形態、噴霧量、噴霧エリアの大きさの組み合わせによって、１０メッシュから１００メッシュの間の網材６ａを適宜に用いる。
【００３９】
本実施の形態で、フレーム６ｂは強度を持った断面角材または丸棒からなり、フレーム６ｂは円筒形状に形作って枠組を構成し、略中央に配する給水管７に保持を取れる構造となす。この円筒形のフレーム６ｂに網材６ａを取り付けて噴霧圧に耐えられる構造としている。図６において、円筒形状の両端部には網材６ａを取り付けない。
【００４０】
そして、金網６は、給水管７に対して両端部のフレーム脚部を当接させ、フレーム脚部の持ち出し部分に外側からホースバンド６ｃを被せて締め込むことで固着する。このように、金網６は給水管７に着脱可能であり、給水管７に分岐管を設けてノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを配してからでも金網６を設置できる。また、固定方法は、給水管７に固着させた螺子に固定するなど、その他の締結方法であってもよい。
【００４１】
上述したように、ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは給水管７に接続して金網６の内部に配置し、金網６の網材６ａが各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの噴霧方向の前方に位置しており、各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄにおいて噴霧口から噴霧する噴霧水は拡散しつつ実質的に等距離で金網６の網材６ａに到達する。
【００４２】
網材６ａは空気流の流れ方向から見て隣接する各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの噴霧水が重なり合う部分近くの距離に配置し、金網６で拡散された噴霧水で流路断面が覆われるようにすることが望ましい。
【００４３】
金網６は円筒形に限るものではなく、噴霧口から噴霧する噴霧水が拡散しつつ実質的に等距離で網材６ａに到達することを確保できるのであれば、各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ毎に半円状やその他の形状に形成することも可能である。
【００４４】
図４（ａ）、（ｂ）および図５に示すように、各噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄにおいて、噴霧手段５の各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから異なる方面に噴霧水を噴霧する。各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから噴霧する噴霧水の噴霧パターンＰは扁平な扇状をなし、扁平な面が処理対象空気Ａの気流方向に対して所定角度に傾斜している。
【００４５】
また、各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから噴霧する噴霧水の噴霧パターンＰはその扁平な面の中心軸が処理対象空気Ａの気流方向に対して直交するように形成し、かつ処理対象空気Ａの気流方向で異なる位置に形成することも可能である。
【００４６】
水噴霧室３の下部には、流下する噴霧水を受け止める貯水槽８が設けてある。貯水槽８に滞留する循環水を各噴霧手段５に循環供給する循環水供給系９は、貯水槽８の下部に開口する吸込管１０と、吸込管１０に接続した循環ポンプ１１と、循環ポンプ１１を駆動するモータ１２と、循環ポンプ１１の吐出口に接続して水噴霧室３に配置した吐出管１３と、吐出管１３から分岐した前述の給水管７とからなる。
【００４７】
水噴霧室３の下流側には水噴霧室３と同様の流路断面形状を有する所定長さの冷却室１４が接続しており、冷却室１４の内部には冷却器として冷却コイル１５が設けてある。冷却室１４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３の流路に空気を導く。
【００４８】
上記した構成における作用を説明する。処理対象空気Ａは空気入口３ａから水噴霧室３に流入する。この空気流中に噴霧手段５の各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから噴霧水を噴霧する。
【００４９】
図８に示すように、噴霧手段５においてノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから噴出する噴霧水が実質的に等距離で金網６の網材６ａに到達し、金網６に衝突して粒子径の大きなものが微粒子化し、噴霧水が均一に拡散される。ここで金網６に衝突して粒子径が小さくなった噴霧水は、ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから放出された方向とは異なる方向へも飛散することがあるが、その速度を減じているので、噴霧水どうしが干渉するまでには至らない。金網６に衝突した噴霧水の飛散水は、ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄからの放出流が包含しない場所に対しても遅い流速の微細な噴霧水として飛散し、また金網６の内部にも飛散する。例えば、図３に示す気流の断面を見通した場合、噴霧水の飛散していない箇所が無く、気流は気水接触せず通過することがない。また、噴霧エリアの２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの全域に噴霧水を噴霧するので、噴霧水は充分な飛距離に達する前に本体ケーシング２の内壁面に接触することはなく、噴霧水の持つ動圧を有効に利用して噴霧水域内に噴霧水が充分に広がって空気との接触効率が向上する。
【００５０】
図３および図９に示すように、噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの中央から本体ケーシング２の流路断面の各コーナー向けて噴霧水が噴霧されることで、コーナー付近においても噴霧水と空気とが確実に接触する。
【００５１】
また、図４および図５に示すように、噴霧手段５において各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄからそれぞれ噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの異なる方面に噴霧する扇状の噴霧パターンＰが、処理対象空気Ａの気流方向に対して所定角度に傾斜することにより、各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから噴霧する噴霧水が干渉し合うことなく拡散し、噴霧水が十分に広がって空気との接触効率が向上する。各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから噴霧する噴霧水を干渉し合うことなく拡散させることは、各ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの噴霧パターンＰを処理対象空気Ａの気流方向で異なる位置に形成することでも実現可能である。
【００５２】
空気中の塵埃や有害ガスに衝突した噴霧水の微粒子はワッシャメディア４に達し、ワッシャメディア４が塵埃や有害ガスを伴った噴霧水を捕捉するとともに、メディアでの水膜効果によりさらに水と空気との接触効率を高め、上流側での噴霧による気液接触との相乗効果で高飽和効率加湿を実現するので、塵埃や有毒ガスの除去率も向上する。そして、ワッシャメディア４では、噴霧水がワッシャメディア４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８へ流入する。ワッシャメディア４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３ｂから冷却室１４に導き、冷却コイル１５によって冷却する。
【００５３】
上述した実施の形態では、円筒形の金網６はその両端が処理対象空気Ａの気流方向に対向して開口している。しかし、図１０および図１１に示すように、金網６の上流側の端部に整流材６ｄを設け、給水管７を挿通するための部分を除いて整流材６ｄで金網６の開口を閉塞することも可能である。
【００５４】
この構成により、上流側より流れ来る処理対象空気の気流は整流材６ｄによって周囲に振り分けられ、金網６の内部に流入しない。このため、ノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから噴霧した噴霧水と処理対象空気とが金網６内で気液接触することがない。つまり、処理対象空気は、金網６を通過することで微細化する前の噴霧水と接触せず、金網６を通過して微細流となった噴霧水とのみ接触することになり、空気の流速が最も速い噴霧エリアの中央部においても水と空気との気液接触効率が高まる。
【００５５】
図１２〜図１６に示すように、噴霧手段５は、給水管７に軸心廻りで放射状に設けた任意の数のノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄのノズル群に加えて、処理対象空気Ａの気流方向、つまり給水管７の軸心方向で異なる位置に別途の任意の数のノズル５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈのノズル群を設けることも可能である。
【００５６】
この場合に、気流方向の上流側に配置するノズル群のノズル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、気流方向の下流側に配置するノズル群のノズル５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈとを給水管７の軸心廻りで異なる位置に配置し、上流側のノズル群が噴霧水を遠領域まで噴霧し、下流側のノズル群が噴霧水を近領域に噴霧する。このため、空気の流速が最も速い噴霧エリアの中央部においても、確実にノズル周辺を含めた流路断面を噴霧水で覆うことができ、水と空気との気液接触効率が高まる。
【００５７】
図１４に示すように、本実施の形態では本体ケーシング２の流路断面に４つの噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを設定しているが、図１７に他の構成として例示するように、６つの噴霧エリア２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆを設定することも可能であり、その数は風量や、本体ケーシング２の流路断面積に応じて任意に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態におけるエアワッシャを示す平断面図
【図２】同実施の形態におけるエアワッシャを示す縦断面図
【図３】同実施の形態におけるエアワッシャの正面図
【図４】（ａ）同実施の形態における噴霧水の噴霧パターンを示す模式図、（ｂ）同噴霧パターンの斜視図
【図５】同実施の形態における噴霧水の噴霧パターンを示す模式図
【図６】同実施の形態における金網を示す斜視図
【図７】同実施の形態における金網を示す拡大図
【図８】同実施の形態における噴霧状態を示す拡大図
【図９】本発明の他の実施の形態におけるエアワッシャの正面図
【図１０】本発明の他の実施の形態における金網を示す斜視図
【図１１】同実施の形態における金網を示す拡大図
【図１２】同実施の形態における噴霧水の噴霧パターンを示す模式図
【図１３】同実施の形態における噴霧状態を示す拡大図
【図１４】同実施の形態におけるエアワッシャの正面図
【図１５】同実施の形態におけるエアワッシャの縦断面図
【図１６】同実施の形態におけるエアワッシャの平断面図
【図１７】同実施の形態におけるエアワッシャの正面図
【図１８】従来のエアワッシャを示す平断面図
【図１９】他の従来のエアワッシャを示す平断面図
【符号の説明】
【００５９】
Ａ 処理対象空気
Ｐ 噴霧パターン
１ エアワッシャ
２ 本体ケーシング
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ 噴霧エリア
３ 水噴霧室
３ａ 空気入口
３ｂ 空気出口
４ ワッシャメディア
５ 噴霧手段
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈ 噴霧ノズル
６ 金網
６ａ 網材
６ｂ フレーム
６ｃ ホースバンド
６ｄ 整流材
７ 給水管
８ 貯水槽
９ 循環水供給系
１０ 吸込管
１１ 循環ポンプ
１２ モータ
１３ 吐出管
１４ 冷却室
１５ 冷却コイル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内に処理対象空気を通風するエアワッシャにおいて、ケーシングの流路断面に噴霧エリアを設定し、噴霧エリアの中央から周辺に向けて噴霧水を噴霧する噴霧手段を噴霧エリアの中央位置に配設し、噴霧手段が噴霧エリアの全域に噴霧水を噴霧することを特徴とするエアワッシャ。
【請求項２】
ケーシングの流路断面に複数の噴霧エリアを設定し、各噴霧エリアの中央位置に噴霧手段を配設したことを特徴とする請求項１に記載のエアワッシャ。
【請求項３】
噴霧手段は、噴霧水を噴霧する噴霧ノズルと噴霧ノズルの前方に配置する金網を有し、噴霧ノズルから噴霧する噴霧水が実質的に等距離で前記金網に到達することを特徴とする請求項１又は２に記載のエアワッシャ。
【請求項４】
噴霧手段は、複数の噴霧ノズルを有し、各噴霧ノズルがそれぞれ噴霧エリアの異なる方面に向けて、かつ処理対象空気の気流方向と直交する方向に噴霧水を噴霧し、各噴霧ノズルから噴霧する噴霧水の噴霧パターンが扁平な扇状をなし、かつ扁平な面が処理対象空気の気流方向に対して所定角度に傾斜することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のエアワッシャ。
【請求項５】
噴霧手段は、複数の噴霧ノズルを有し、各噴霧ノズルがそれぞれ噴霧エリアの異なる方面に向けて、かつ処理対象空気の気流方向と直交する方向に噴霧水を噴霧し、各噴霧ノズルから噴霧する噴霧水の噴霧パターンが扁平な扇状をなし、かつ少なくとも隣接する噴霧パターンの双方の扁平な面が処理対象空気の気流方向で異なる位置にあることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のエアワッシャ。
【請求項６】
噴霧手段の金網は、処理対象空気の気流方向に向けて開口し、かつ気流方向に沿った面を有する形状をなすメッシュの網材と、このメッシュの網材を支持し、複数の噴霧ノズルに噴霧水を供給する給水管に装着するフレームとからなることを特徴とする請求項３〜５の何れか１項に記載のエアワッシャ。
【請求項７】
複数の噴霧ノズルは気流方向に沿って配置した給水管の軸心廻りに放射状に配置し、網材が給水管の軸心と同心の円筒面をなすことを特徴とする請求項６に記載のエアワッシャ。
【請求項１】
ケーシング内に処理対象空気を通風するエアワッシャにおいて、ケーシングの流路断面に噴霧エリアを設定し、噴霧エリアの中央から周辺に向けて噴霧水を噴霧する噴霧手段を噴霧エリアの中央位置に配設し、噴霧手段が噴霧エリアの全域に噴霧水を噴霧することを特徴とするエアワッシャ。
【請求項２】
ケーシングの流路断面に複数の噴霧エリアを設定し、各噴霧エリアの中央位置に噴霧手段を配設したことを特徴とする請求項１に記載のエアワッシャ。
【請求項３】
噴霧手段は、噴霧水を噴霧する噴霧ノズルと噴霧ノズルの前方に配置する金網を有し、噴霧ノズルから噴霧する噴霧水が実質的に等距離で前記金網に到達することを特徴とする請求項１又は２に記載のエアワッシャ。
【請求項４】
噴霧手段は、複数の噴霧ノズルを有し、各噴霧ノズルがそれぞれ噴霧エリアの異なる方面に向けて、かつ処理対象空気の気流方向と直交する方向に噴霧水を噴霧し、各噴霧ノズルから噴霧する噴霧水の噴霧パターンが扁平な扇状をなし、かつ扁平な面が処理対象空気の気流方向に対して所定角度に傾斜することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のエアワッシャ。
【請求項５】
噴霧手段は、複数の噴霧ノズルを有し、各噴霧ノズルがそれぞれ噴霧エリアの異なる方面に向けて、かつ処理対象空気の気流方向と直交する方向に噴霧水を噴霧し、各噴霧ノズルから噴霧する噴霧水の噴霧パターンが扁平な扇状をなし、かつ少なくとも隣接する噴霧パターンの双方の扁平な面が処理対象空気の気流方向で異なる位置にあることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のエアワッシャ。
【請求項６】
噴霧手段の金網は、処理対象空気の気流方向に向けて開口し、かつ気流方向に沿った面を有する形状をなすメッシュの網材と、このメッシュの網材を支持し、複数の噴霧ノズルに噴霧水を供給する給水管に装着するフレームとからなることを特徴とする請求項３〜５の何れか１項に記載のエアワッシャ。
【請求項７】
複数の噴霧ノズルは気流方向に沿って配置した給水管の軸心廻りに放射状に配置し、網材が給水管の軸心と同心の円筒面をなすことを特徴とする請求項６に記載のエアワッシャ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００８−３２３０２（Ｐ２００８−３２３０２Ａ）
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２０５４５９（Ｐ２００６−２０５４５９）
【出願日】平成１８年７月２８日（２００６．７．２８）
【出願人】（０００００１８３４）三機工業株式会社 (316)
【出願人】（０００１０４８３６）クボタ空調株式会社 (31)
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月２８日（２００６．７．２８）
【出願人】（０００００１８３４）三機工業株式会社 (316)
【出願人】（０００１０４８３６）クボタ空調株式会社 (31)
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
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