加湿装置
【課題】 噴霧ノズルを少なくし、加湿水量を抑制したとしても加湿効率を高める。
【解決手段】 加湿装置は、大気が通過するケーシングと、ケーシング内で大気を加湿する加湿部とを備えている。加湿部は、大気に対して水粒子を噴出する複数の噴霧ノズルと、複数の噴霧ノズルを支持し、当該複数の噴霧ノズルを大気の通過方向に対して交差する平面に沿って回転させる回転部とを備えている。
【解決手段】 加湿装置は、大気が通過するケーシングと、ケーシング内で大気を加湿する加湿部とを備えている。加湿部は、大気に対して水粒子を噴出する複数の噴霧ノズルと、複数の噴霧ノズルを支持し、当該複数の噴霧ノズルを大気の通過方向に対して交差する平面に沿って回転させる回転部とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、加湿装置に係り、特に大気浄化システムに組み込まれる加湿装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、都市部交差点やトンネル換気所等には、大気汚染物質である浮遊粒子状物質SPM及び窒素酸化物NOx(NO、NO2)を同時に除去するべく大気浄化システムを設置することがある。この大気浄化システムとしては、大気を加湿する加湿装置と、加湿された大気から窒素酸化物を除去する脱硝装置とを備えたものが知られている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
図10は、従来の大気浄化システムの概略構成を示す模式断面図である。この図10に示すように大気浄化システム100には、大気を取り込むダクト101と、ダクト101の下流に配置された加湿装置110と、加湿装置110の下流に配置された脱硝装置120とが設けられている。
加湿装置110には、ダクト101から脱硝装置120までの大気の流路を形成するケーシング111が設けられている。このケーシング111の内壁に沿って、大気の流路を囲むように噴霧ノズル112が多数配置されている(図11参照)。各噴霧ノズル112には水供給管113によって水が供給されている。
脱硝装置120には、加湿装置110を通過した大気を取り込む複数の取込口121と、各取込口121に対応して設けられた吸着剤122及び脱硝トレイ123と、各取込口121から各吸着剤122まで大気を案内する複数のガイド部124と、吸着剤122及び脱硝トレイ123を通過した大気を外部に排出する複数の排出口125とが設けられている。
【0004】
そして、ダクト101から流入した大気は、噴霧ノズル112から水粒子が噴出されているために、加湿装置110を通過する際に加湿される。加湿された大気は、取込口121から脱硝装置120に流入し、吸着剤122及び脱硝トレイ123を通過することで、窒素酸化物が除去された状態で、排出口125から排出される。これにより、大気が浄化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2004−243289号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで近年においてはコスト削減のため、噴霧ノズル112の設置個数の低減や、加湿水量の低減及び加湿効率の向上が望まれている。
このため、本発明の課題は、従来よりも噴霧ノズルを少なくし、加湿水量を抑制したとしても加湿効率を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1記載の発明に係る加湿装置は、
大気が通過するケーシングと、
前記ケーシング内で前記大気を加湿する加湿部とを備え、
前記加湿部は、
前記大気に対して水粒子を噴出する複数の噴霧ノズルと、
前記複数の噴霧ノズルを支持し、当該複数の噴霧ノズルを前記大気の通過方向に対して交差する平面に沿って回転させる回転部とを備えることを特徴としている。
【0008】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の加湿装置において、
前記回転部は、
脚部と、
前記複数の噴霧ノズルが所定間隔を空けて取り付けられた状態で前記脚部に回転自在に支持された回転フレームと、
前記回転フレームを回転させる駆動源とを有することを特徴としている。
【0009】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の加湿装置において、
前記回転部は、
脚部と、
前記脚部に回転自在に支持されて、前記大気の流れによって回転する羽根部と、
前記複数の噴霧ノズルが所定間隔を空けて取り付けられた状態で前記脚部に回転自在に支持された回転フレームとを備え、
前記羽根部の回転に追従して前記回転フレームが回転することを特徴としている。
【0010】
請求項4記載の発明は、請求項1記載の加湿装置において、
前記回転部は、
脚部と、
前記複数の噴霧ノズルがリング状ヘッダに所定間隔を空けて取り付けられた状態で、前記脚部に回転自在に支持された回転フレームとを備え、
前記回転フレームには、当該回転フレームを回転させる駆動源となる回転翼が取り付けられていることを特徴としている。
【0011】
請求項5記載の発明は、請求項4記載の加湿装置において、
前記回転翼の取り付け角度は、一方向にのみ調整自在であることを特徴としている。
【0012】
請求項6記載の発明は、請求項4記載の加湿装置において、
前記回転翼の取り付け角度は二方向で調整自在であることを特徴としている。
【発明の効果】
【0013】
請求項1記載の発明によれば、回転部が複数の噴霧ノズルを大気の通過方向に対して交差する平面に沿って回転させているので、擬似的に一平面上に多数の噴霧ノズルが配列された状態を形成することができ、従来よりも少ない噴霧ノズルにして加湿水量を抑制したとしても加湿効率を高めることが可能となる。
【0014】
請求項2記載の発明によれば、駆動源によって回転フレームが回転するので、大気の気流が小さくとも確実に回転フレームを回転させることができる。
【0015】
請求項3記載の発明によれば、羽根部の回転に追従して回転フレームが回転するので、電力等を用いなくとも大気の気流によって回転フレームを回転させることができる。
【0016】
請求項4記載の発明によれば、リング状ヘッダに所定間隔を空けて複数の噴霧ノズルが取り付けられているので、擬似的な一平面上に多数の噴霧ノズルを設置した状態をより正確に再現することができる。
【0017】
請求項5記載の発明によれば、回転翼の取り付け角度が、一方向にのみ調整自在であるので、気流を効果的に受けることのできる取り付け角度に調整することができる。
【0018】
請求項6記載の発明は、回転翼の取り付け角度が二方向で調整自在であるので、より細かな調整が可能となり、気流をより効果的に受けることのできる取り付け角度に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本実施形態の加湿装置を備えた大気浄化システムを示す模式断面図である。
【図2】図1の加湿装置に備わる回転部の概略構成を示す正面図である。
【図3】図1の加湿装置に備わる噴霧ノズルの概略構成を示す断面図である。
【図4】図3の噴霧ノズルの先端部を示す正面図である。
【図5】図2の回転部の変形例を示す正面図である。
【図6】図1の大気浄化システムにおける加湿装置の変形例を示す模式断面図である。
【図7】図1の加湿装置に備わる回転部の変形例を示す側面図である。
【図8】図1の加湿装置に備わる回転部の変形例を示す側面図である。
【図9】図1の加湿装置に備わる回転部の変形例を示す側面図である。
【図10】従来の加湿装置を備えた大気浄化システムを示す模式断面図である。
【図11】図10の加湿装置に備わる噴霧ノズルの配列位置を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
図1は、本実施形態に係る大気浄化システムの概略構成を示す模式断面図である。この図1に示すように大気浄化システム1には、大気を取り込むダクト2と、ダクト2の下流に配置された加湿装置3と、加湿装置3の下流に配置された脱硝装置4とが設けられている。
【0021】
脱硝装置4には、加湿装置3を通過した大気を取り込む複数の取込口41と、各取込口41に対応して設けられた吸着剤42及び脱硝トレイ43と、各取込口41から各吸着剤42まで大気を案内する複数のガイド部44と、脱硝トレイ43内の吸着剤42を通過した大気を外部に排出する複数の排出口45とが設けられている。
【0022】
加湿装置3には、ダクト2から脱硝装置4までの大気の流路を形成するケーシング31と、ケーシング31内で大気を加湿する加湿部32とが設けられている。
【0023】
加湿部32は、大気に対して水粒子を噴出する複数の噴霧ノズル33と、複数の噴霧ノズル33を支持し、当該複数の噴霧ノズル33を大気の通過方向Xに対して交差する平面に沿って回転させる回転部34とを備えている。
回転部34は、上下方向に立設した脚部35と、脚部35に取り付けられた状態で複数の噴霧ノズル33を支持する回転フレーム36と、回転フレーム36を駆動させる駆動源37とを備えている。
図2は回転部34の概略構成を示す正面図である。この図2に示すように、回転フレーム36は、上下方向に沿って配置されていて、その中央部分が駆動源37の回転軸に連結された状態で脚部35の上部に回転自在に支持されている。
また、回転フレーム36には、回転軸を中心としてそれぞれ2つずつの噴霧ノズル33が所定の間隔を空けて取り付けられている。脚部35及び回転フレーム36の内部は、水の供給路となっていて、各噴霧ノズル33に対して水を供給できるようになっている。
そして、駆動源37の動力が回転フレーム36に伝達され、当該回転フレーム36が脚部35上で回転すると、複数の噴霧ノズル33が大気の通過方向Xに対して直交する平面に沿って回転することになる。
【0024】
図3は、噴霧ノズル33の概略構成を示す断面図であり、図4は、噴霧ノズル33の先端部を示す正面図である。図3に示すように、噴霧ノズル33は、筒状の本体331と、本体331の噴射側壁332の内面に固定したノズルチップ333とを備えている。本体331は、円筒状の周壁334の一端を噴射側壁332で閉鎖し、その中央に噴口335を設ける一方、周壁334の他端は開口336とする。開口336は、供給路と連通していて、この開口336を介して本体331の中空部337に水が流入している。
【0025】
ノズルチップ333は、略円板形状であり、本体331の成形時にモールドして、本体331の噴射側壁332の内面に固定されている。ノズルチップ333は、本体331の噴射側壁332の中心の噴口335と連通する噴射孔338を中央に備え、噴射孔338から噴口335を通して水を霧状として噴射するようになっている。噴射孔338は、流入側から縮径するテーパ状穴部339と、テーパ状穴部339に連続して噴口335に連通する小径穴部340とからなる。図4に示すように、ノズルチップ333の内面には、90度間隔を空けて円弧状に湾曲された複数の旋回溝341が形成されている。これら旋回溝341の内周端はテーパ状穴部339の周縁と連通されており、旋回溝341を通して水を旋回させながら流入するようになっている。
【0026】
噴霧ノズル33では、供給路から本体331に流入する水が、噴射側においてノズルチップ333の旋回溝341を通り、旋回流となって噴射孔338のテーパ状穴部339に流入する。流入した水は、テーパ状穴部339の内周面に沿って旋回しながら衝突するため、水滴が微細化される。テーパ状穴部339より噴射側の小径穴部340に流入し、さらに、連通した本体331の噴口335から10〜30μmの微粒子の水滴を含むセミドライフォグを噴射するものとしている。
なお、噴霧ノズル33に供給する水の圧力は、0.1〜10MPa程度に設定されていることが好ましい。また、上述した噴霧ノズル33は、あくまで一例であり、これ以外の噴霧ノズルを適用することも可能である。
【0027】
次に、本実施形態の作用について説明する。
大気を取り込む以前に、回転部34は駆動源37によって回転フレーム36を回転させながら噴霧ノズル33から水粒子を噴出させている。そして、ダクト2からケーシング31内に流入した大気(図1の矢印)は、噴霧ノズル33から水粒子が噴出されているために、加湿装置3を通過する際に加湿される。加湿された大気は、取込口41から脱硝装置4に流入し、脱硝トレイ43内の吸着剤42を通過することで、窒素酸化物が除去された状態で、排出口45から排出される。これにより、大気が浄化される。
【0028】
以上のように、本実施形態によれば、回転部34が複数の噴霧ノズル33を大気の通過方向に対して直交する平面に沿って回転させているので、擬似的に一平面上に多数の噴霧ノズル33が配列された状態を形成することができる。これにより、従来よりも少ない噴霧ノズル33にして加湿水量を抑制したとしても加湿効率を高めることが可能となる。
また、駆動源37によって回転フレーム36を回転させているので、大気の気流が小さくとも確実に回転フレーム36を回転させることができる。
【0029】
例えば、上記実施形態では、複数の噴霧ノズル33が大気の通過方向Xに対して直交する平面に沿って回転する場合を例示したが、少なくとも通過方向Xに対して交差する平面に沿って回転すればよい。
【0030】
また、上記実施形態では、回転フレーム36が駆動源37によって回転する場合を例示して説明したが、大気の気流によって回転フレーム36を駆動させることも可能である。例えば図5に示す加湿装置3Aであると、駆動源37がない代わりに、大気の流れによって回転する羽根部38が脚部35に回転自在に支持されており、この羽根部38の回転に追従して回転フレーム36が回転するようになっている。このように羽根部38の回転に追従して回転フレーム36が回転すれば、電力等を用いなくとも大気の気流によって回転フレーム36を回転させることができる。
【0031】
さらに、図6に示すように、加湿部32の上流側に、加湿部32に至るまでに大気を旋回流とする旋回手段8を設けてもよい。この旋回手段8には、大気の流路となる部分に当該大気を旋回流とする複数のフィン81が配置されている。このように、加湿部32に至るまでに大気を旋回流とする旋回手段8が設けられているので、大気がケーシング31を通過するまでの時間を長くすることができる。これにより、大気が水粒子に晒される時間を長くすることができ、より効率的に大気を加湿することができる。
なお、旋回手段8による旋回流の回転方向と、回転フレーム36の回転方向は、逆方向であることが好ましい。これにより、駆動源37の回転速度を高めなくとも、大気の気流に対する回転フレーム36の回転速度を相対的に高めることができる。したがって、駆動源37の劣化を抑制することができ、長期にわたった使用が可能となる。また、回転速度が相対的に高められているので、駆動源37自体の回転速度を抑制することもでき、結果的に駆動源37の駆動エネルギーをも削減することが可能である。
【0032】
また、上記実施形態では回転フレーム36の中心を回転軸として、回転させる場合を例示して説明したが、例えば図7に示すように、複数の噴霧ノズル33を支持した回転フレーム36aの一端部を回転軸として回転させてもよい。この場合、回転フレーム36aとは回転方向が異なる回転フレーム36bも設置すると、互いの相対的な回転速度が高速化されるために、回転速度が遅くとも、一平面上に多数の噴霧ノズル33を配列させた状態を擬似的に形成することができる。したがって、駆動源37の劣化を抑制することができ、長期にわたった使用が可能となる。
【0033】
また、図8は、回転部の変形例を示す説明図であり、(a)は正面図、(b)は側面図である。この図8に示す回転部34Bのように、脚部35によって回転自在に支持されたリング状ヘッダ361を回転フレーム36bが備えた構成であってもよい。リング状ヘッダ361は、外円部362と、内円部363と、これら外円部362及び内円部363を連結する十字状の支柱部364とを備えている。外円部362及び内円部363には、所定間隔を空けて複数の噴霧ノズル33が取り付けられている。また、外円部362、内円部363及び支柱部364の内部は中空となっていて、脚部35からの水を各噴霧ノズル33に供給する供給路となっている。
支柱部364には、矩形板状の回転翼365が複数取り付けられている。この回転翼365は、図8(b)に示すように、上下方向における一端部(図8(b)では下端部)を中心に前後方向に回転するようになっている。これにより、回転翼365の取り付け角度θが、一方向にのみ調整自在となっている。
各回転翼365に大気の流れが作用すると、回転フレーム36bが回転することになる。
【0034】
このようにリング状ヘッダ361に所定間隔を空けて複数の噴霧ノズル33が取り付けられているので、擬似的な一平面上に多数の噴霧ノズル33を設置した状態をより正確に再現することができる。
さらに、回転翼365の取り付け角度θが、一方向にのみ調整自在であるので、気流を効果的に受けることのできる取り付け角度に調整することができる。
【0035】
図9は、回転部の変形例を示す説明図であり、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は回転翼を上方から見た図である。図9に示す回転部34Cのように、回転翼365cは、上下方向における一端部(図9(b)では下端部)を中心に前後方向に回転するとともに、内側端部を中心に前後方向に回転するように、支柱部364に取り付けられている。これにより、回転翼365cの取り付け角度θ1,θ2が二方向で調整自在となり、より細かな調整が可能となる。したがって、気流をより効果的に受けることのできる取り付け角度に調整することができる。
【符号の説明】
【0036】
1 大気浄化システム
2 ダクト
3 加湿装置
4 脱硝装置
31 ケーシング
32 加湿部
33 噴霧ノズル
34 回転部
35 脚部
36 回転フレーム
37 駆動源
41 取込口
42 吸着剤
43 脱硝トレイ
44 ガイド部
45 排出口
X 通過方向
【技術分野】
【0001】
本発明は、加湿装置に係り、特に大気浄化システムに組み込まれる加湿装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、都市部交差点やトンネル換気所等には、大気汚染物質である浮遊粒子状物質SPM及び窒素酸化物NOx(NO、NO2)を同時に除去するべく大気浄化システムを設置することがある。この大気浄化システムとしては、大気を加湿する加湿装置と、加湿された大気から窒素酸化物を除去する脱硝装置とを備えたものが知られている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
図10は、従来の大気浄化システムの概略構成を示す模式断面図である。この図10に示すように大気浄化システム100には、大気を取り込むダクト101と、ダクト101の下流に配置された加湿装置110と、加湿装置110の下流に配置された脱硝装置120とが設けられている。
加湿装置110には、ダクト101から脱硝装置120までの大気の流路を形成するケーシング111が設けられている。このケーシング111の内壁に沿って、大気の流路を囲むように噴霧ノズル112が多数配置されている(図11参照)。各噴霧ノズル112には水供給管113によって水が供給されている。
脱硝装置120には、加湿装置110を通過した大気を取り込む複数の取込口121と、各取込口121に対応して設けられた吸着剤122及び脱硝トレイ123と、各取込口121から各吸着剤122まで大気を案内する複数のガイド部124と、吸着剤122及び脱硝トレイ123を通過した大気を外部に排出する複数の排出口125とが設けられている。
【0004】
そして、ダクト101から流入した大気は、噴霧ノズル112から水粒子が噴出されているために、加湿装置110を通過する際に加湿される。加湿された大気は、取込口121から脱硝装置120に流入し、吸着剤122及び脱硝トレイ123を通過することで、窒素酸化物が除去された状態で、排出口125から排出される。これにより、大気が浄化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2004−243289号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで近年においてはコスト削減のため、噴霧ノズル112の設置個数の低減や、加湿水量の低減及び加湿効率の向上が望まれている。
このため、本発明の課題は、従来よりも噴霧ノズルを少なくし、加湿水量を抑制したとしても加湿効率を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1記載の発明に係る加湿装置は、
大気が通過するケーシングと、
前記ケーシング内で前記大気を加湿する加湿部とを備え、
前記加湿部は、
前記大気に対して水粒子を噴出する複数の噴霧ノズルと、
前記複数の噴霧ノズルを支持し、当該複数の噴霧ノズルを前記大気の通過方向に対して交差する平面に沿って回転させる回転部とを備えることを特徴としている。
【0008】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の加湿装置において、
前記回転部は、
脚部と、
前記複数の噴霧ノズルが所定間隔を空けて取り付けられた状態で前記脚部に回転自在に支持された回転フレームと、
前記回転フレームを回転させる駆動源とを有することを特徴としている。
【0009】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の加湿装置において、
前記回転部は、
脚部と、
前記脚部に回転自在に支持されて、前記大気の流れによって回転する羽根部と、
前記複数の噴霧ノズルが所定間隔を空けて取り付けられた状態で前記脚部に回転自在に支持された回転フレームとを備え、
前記羽根部の回転に追従して前記回転フレームが回転することを特徴としている。
【0010】
請求項4記載の発明は、請求項1記載の加湿装置において、
前記回転部は、
脚部と、
前記複数の噴霧ノズルがリング状ヘッダに所定間隔を空けて取り付けられた状態で、前記脚部に回転自在に支持された回転フレームとを備え、
前記回転フレームには、当該回転フレームを回転させる駆動源となる回転翼が取り付けられていることを特徴としている。
【0011】
請求項5記載の発明は、請求項4記載の加湿装置において、
前記回転翼の取り付け角度は、一方向にのみ調整自在であることを特徴としている。
【0012】
請求項6記載の発明は、請求項4記載の加湿装置において、
前記回転翼の取り付け角度は二方向で調整自在であることを特徴としている。
【発明の効果】
【0013】
請求項1記載の発明によれば、回転部が複数の噴霧ノズルを大気の通過方向に対して交差する平面に沿って回転させているので、擬似的に一平面上に多数の噴霧ノズルが配列された状態を形成することができ、従来よりも少ない噴霧ノズルにして加湿水量を抑制したとしても加湿効率を高めることが可能となる。
【0014】
請求項2記載の発明によれば、駆動源によって回転フレームが回転するので、大気の気流が小さくとも確実に回転フレームを回転させることができる。
【0015】
請求項3記載の発明によれば、羽根部の回転に追従して回転フレームが回転するので、電力等を用いなくとも大気の気流によって回転フレームを回転させることができる。
【0016】
請求項4記載の発明によれば、リング状ヘッダに所定間隔を空けて複数の噴霧ノズルが取り付けられているので、擬似的な一平面上に多数の噴霧ノズルを設置した状態をより正確に再現することができる。
【0017】
請求項5記載の発明によれば、回転翼の取り付け角度が、一方向にのみ調整自在であるので、気流を効果的に受けることのできる取り付け角度に調整することができる。
【0018】
請求項6記載の発明は、回転翼の取り付け角度が二方向で調整自在であるので、より細かな調整が可能となり、気流をより効果的に受けることのできる取り付け角度に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本実施形態の加湿装置を備えた大気浄化システムを示す模式断面図である。
【図2】図1の加湿装置に備わる回転部の概略構成を示す正面図である。
【図3】図1の加湿装置に備わる噴霧ノズルの概略構成を示す断面図である。
【図4】図3の噴霧ノズルの先端部を示す正面図である。
【図5】図2の回転部の変形例を示す正面図である。
【図6】図1の大気浄化システムにおける加湿装置の変形例を示す模式断面図である。
【図7】図1の加湿装置に備わる回転部の変形例を示す側面図である。
【図8】図1の加湿装置に備わる回転部の変形例を示す側面図である。
【図9】図1の加湿装置に備わる回転部の変形例を示す側面図である。
【図10】従来の加湿装置を備えた大気浄化システムを示す模式断面図である。
【図11】図10の加湿装置に備わる噴霧ノズルの配列位置を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
図1は、本実施形態に係る大気浄化システムの概略構成を示す模式断面図である。この図1に示すように大気浄化システム1には、大気を取り込むダクト2と、ダクト2の下流に配置された加湿装置3と、加湿装置3の下流に配置された脱硝装置4とが設けられている。
【0021】
脱硝装置4には、加湿装置3を通過した大気を取り込む複数の取込口41と、各取込口41に対応して設けられた吸着剤42及び脱硝トレイ43と、各取込口41から各吸着剤42まで大気を案内する複数のガイド部44と、脱硝トレイ43内の吸着剤42を通過した大気を外部に排出する複数の排出口45とが設けられている。
【0022】
加湿装置3には、ダクト2から脱硝装置4までの大気の流路を形成するケーシング31と、ケーシング31内で大気を加湿する加湿部32とが設けられている。
【0023】
加湿部32は、大気に対して水粒子を噴出する複数の噴霧ノズル33と、複数の噴霧ノズル33を支持し、当該複数の噴霧ノズル33を大気の通過方向Xに対して交差する平面に沿って回転させる回転部34とを備えている。
回転部34は、上下方向に立設した脚部35と、脚部35に取り付けられた状態で複数の噴霧ノズル33を支持する回転フレーム36と、回転フレーム36を駆動させる駆動源37とを備えている。
図2は回転部34の概略構成を示す正面図である。この図2に示すように、回転フレーム36は、上下方向に沿って配置されていて、その中央部分が駆動源37の回転軸に連結された状態で脚部35の上部に回転自在に支持されている。
また、回転フレーム36には、回転軸を中心としてそれぞれ2つずつの噴霧ノズル33が所定の間隔を空けて取り付けられている。脚部35及び回転フレーム36の内部は、水の供給路となっていて、各噴霧ノズル33に対して水を供給できるようになっている。
そして、駆動源37の動力が回転フレーム36に伝達され、当該回転フレーム36が脚部35上で回転すると、複数の噴霧ノズル33が大気の通過方向Xに対して直交する平面に沿って回転することになる。
【0024】
図3は、噴霧ノズル33の概略構成を示す断面図であり、図4は、噴霧ノズル33の先端部を示す正面図である。図3に示すように、噴霧ノズル33は、筒状の本体331と、本体331の噴射側壁332の内面に固定したノズルチップ333とを備えている。本体331は、円筒状の周壁334の一端を噴射側壁332で閉鎖し、その中央に噴口335を設ける一方、周壁334の他端は開口336とする。開口336は、供給路と連通していて、この開口336を介して本体331の中空部337に水が流入している。
【0025】
ノズルチップ333は、略円板形状であり、本体331の成形時にモールドして、本体331の噴射側壁332の内面に固定されている。ノズルチップ333は、本体331の噴射側壁332の中心の噴口335と連通する噴射孔338を中央に備え、噴射孔338から噴口335を通して水を霧状として噴射するようになっている。噴射孔338は、流入側から縮径するテーパ状穴部339と、テーパ状穴部339に連続して噴口335に連通する小径穴部340とからなる。図4に示すように、ノズルチップ333の内面には、90度間隔を空けて円弧状に湾曲された複数の旋回溝341が形成されている。これら旋回溝341の内周端はテーパ状穴部339の周縁と連通されており、旋回溝341を通して水を旋回させながら流入するようになっている。
【0026】
噴霧ノズル33では、供給路から本体331に流入する水が、噴射側においてノズルチップ333の旋回溝341を通り、旋回流となって噴射孔338のテーパ状穴部339に流入する。流入した水は、テーパ状穴部339の内周面に沿って旋回しながら衝突するため、水滴が微細化される。テーパ状穴部339より噴射側の小径穴部340に流入し、さらに、連通した本体331の噴口335から10〜30μmの微粒子の水滴を含むセミドライフォグを噴射するものとしている。
なお、噴霧ノズル33に供給する水の圧力は、0.1〜10MPa程度に設定されていることが好ましい。また、上述した噴霧ノズル33は、あくまで一例であり、これ以外の噴霧ノズルを適用することも可能である。
【0027】
次に、本実施形態の作用について説明する。
大気を取り込む以前に、回転部34は駆動源37によって回転フレーム36を回転させながら噴霧ノズル33から水粒子を噴出させている。そして、ダクト2からケーシング31内に流入した大気(図1の矢印)は、噴霧ノズル33から水粒子が噴出されているために、加湿装置3を通過する際に加湿される。加湿された大気は、取込口41から脱硝装置4に流入し、脱硝トレイ43内の吸着剤42を通過することで、窒素酸化物が除去された状態で、排出口45から排出される。これにより、大気が浄化される。
【0028】
以上のように、本実施形態によれば、回転部34が複数の噴霧ノズル33を大気の通過方向に対して直交する平面に沿って回転させているので、擬似的に一平面上に多数の噴霧ノズル33が配列された状態を形成することができる。これにより、従来よりも少ない噴霧ノズル33にして加湿水量を抑制したとしても加湿効率を高めることが可能となる。
また、駆動源37によって回転フレーム36を回転させているので、大気の気流が小さくとも確実に回転フレーム36を回転させることができる。
【0029】
例えば、上記実施形態では、複数の噴霧ノズル33が大気の通過方向Xに対して直交する平面に沿って回転する場合を例示したが、少なくとも通過方向Xに対して交差する平面に沿って回転すればよい。
【0030】
また、上記実施形態では、回転フレーム36が駆動源37によって回転する場合を例示して説明したが、大気の気流によって回転フレーム36を駆動させることも可能である。例えば図5に示す加湿装置3Aであると、駆動源37がない代わりに、大気の流れによって回転する羽根部38が脚部35に回転自在に支持されており、この羽根部38の回転に追従して回転フレーム36が回転するようになっている。このように羽根部38の回転に追従して回転フレーム36が回転すれば、電力等を用いなくとも大気の気流によって回転フレーム36を回転させることができる。
【0031】
さらに、図6に示すように、加湿部32の上流側に、加湿部32に至るまでに大気を旋回流とする旋回手段8を設けてもよい。この旋回手段8には、大気の流路となる部分に当該大気を旋回流とする複数のフィン81が配置されている。このように、加湿部32に至るまでに大気を旋回流とする旋回手段8が設けられているので、大気がケーシング31を通過するまでの時間を長くすることができる。これにより、大気が水粒子に晒される時間を長くすることができ、より効率的に大気を加湿することができる。
なお、旋回手段8による旋回流の回転方向と、回転フレーム36の回転方向は、逆方向であることが好ましい。これにより、駆動源37の回転速度を高めなくとも、大気の気流に対する回転フレーム36の回転速度を相対的に高めることができる。したがって、駆動源37の劣化を抑制することができ、長期にわたった使用が可能となる。また、回転速度が相対的に高められているので、駆動源37自体の回転速度を抑制することもでき、結果的に駆動源37の駆動エネルギーをも削減することが可能である。
【0032】
また、上記実施形態では回転フレーム36の中心を回転軸として、回転させる場合を例示して説明したが、例えば図7に示すように、複数の噴霧ノズル33を支持した回転フレーム36aの一端部を回転軸として回転させてもよい。この場合、回転フレーム36aとは回転方向が異なる回転フレーム36bも設置すると、互いの相対的な回転速度が高速化されるために、回転速度が遅くとも、一平面上に多数の噴霧ノズル33を配列させた状態を擬似的に形成することができる。したがって、駆動源37の劣化を抑制することができ、長期にわたった使用が可能となる。
【0033】
また、図8は、回転部の変形例を示す説明図であり、(a)は正面図、(b)は側面図である。この図8に示す回転部34Bのように、脚部35によって回転自在に支持されたリング状ヘッダ361を回転フレーム36bが備えた構成であってもよい。リング状ヘッダ361は、外円部362と、内円部363と、これら外円部362及び内円部363を連結する十字状の支柱部364とを備えている。外円部362及び内円部363には、所定間隔を空けて複数の噴霧ノズル33が取り付けられている。また、外円部362、内円部363及び支柱部364の内部は中空となっていて、脚部35からの水を各噴霧ノズル33に供給する供給路となっている。
支柱部364には、矩形板状の回転翼365が複数取り付けられている。この回転翼365は、図8(b)に示すように、上下方向における一端部(図8(b)では下端部)を中心に前後方向に回転するようになっている。これにより、回転翼365の取り付け角度θが、一方向にのみ調整自在となっている。
各回転翼365に大気の流れが作用すると、回転フレーム36bが回転することになる。
【0034】
このようにリング状ヘッダ361に所定間隔を空けて複数の噴霧ノズル33が取り付けられているので、擬似的な一平面上に多数の噴霧ノズル33を設置した状態をより正確に再現することができる。
さらに、回転翼365の取り付け角度θが、一方向にのみ調整自在であるので、気流を効果的に受けることのできる取り付け角度に調整することができる。
【0035】
図9は、回転部の変形例を示す説明図であり、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は回転翼を上方から見た図である。図9に示す回転部34Cのように、回転翼365cは、上下方向における一端部(図9(b)では下端部)を中心に前後方向に回転するとともに、内側端部を中心に前後方向に回転するように、支柱部364に取り付けられている。これにより、回転翼365cの取り付け角度θ1,θ2が二方向で調整自在となり、より細かな調整が可能となる。したがって、気流をより効果的に受けることのできる取り付け角度に調整することができる。
【符号の説明】
【0036】
1 大気浄化システム
2 ダクト
3 加湿装置
4 脱硝装置
31 ケーシング
32 加湿部
33 噴霧ノズル
34 回転部
35 脚部
36 回転フレーム
37 駆動源
41 取込口
42 吸着剤
43 脱硝トレイ
44 ガイド部
45 排出口
X 通過方向
【特許請求の範囲】
【請求項1】
大気が通過するケーシングと、
前記ケーシング内で前記大気を加湿する加湿部とを備え、
前記加湿部は、
前記大気に対して水粒子を噴出する複数の噴霧ノズルと、
前記複数の噴霧ノズルを支持し、当該複数の噴霧ノズルを前記大気の通過方向に対して交差する平面に沿って回転させる回転部とを備えることを特徴とする加湿装置。
【請求項2】
請求項1記載の加湿装置において、
前記回転部は、
脚部と、
前記複数の噴霧ノズルが所定間隔を空けて取り付けられた状態で前記脚部に回転自在に支持された回転フレームと、
前記回転フレームを回転させる駆動源とを有することを特徴とする加湿装置。
【請求項3】
請求項1記載の加湿装置において、
前記回転部は、
脚部と、
前記脚部に回転自在に支持されて、前記大気の流れによって回転する羽根部と、
前記複数の噴霧ノズルが所定間隔を空けて取り付けられた状態で前記脚部に回転自在に支持された回転フレームとを備え、
前記羽根部の回転に追従して前記回転フレームが回転することを特徴とする加湿装置。
【請求項4】
請求項1記載の加湿装置において、
前記回転部は、
脚部と、
前記複数の噴霧ノズルがリング状ヘッダに所定間隔を空けて取り付けられた状態で、前記脚部に回転自在に支持された回転フレームとを備え、
前記回転フレームには、当該回転フレームを回転させる駆動源となる回転翼が取り付けられていることを特徴とする加湿装置。
【請求項5】
請求項4記載の加湿装置において、
前記回転翼の取り付け角度は、一方向にのみ調整自在であることを特徴とする加湿装置。
【請求項6】
請求項4記載の加湿装置において、
前記回転翼の取り付け角度は二方向で調整自在であることを特徴とする加湿装置。
【請求項1】
大気が通過するケーシングと、
前記ケーシング内で前記大気を加湿する加湿部とを備え、
前記加湿部は、
前記大気に対して水粒子を噴出する複数の噴霧ノズルと、
前記複数の噴霧ノズルを支持し、当該複数の噴霧ノズルを前記大気の通過方向に対して交差する平面に沿って回転させる回転部とを備えることを特徴とする加湿装置。
【請求項2】
請求項1記載の加湿装置において、
前記回転部は、
脚部と、
前記複数の噴霧ノズルが所定間隔を空けて取り付けられた状態で前記脚部に回転自在に支持された回転フレームと、
前記回転フレームを回転させる駆動源とを有することを特徴とする加湿装置。
【請求項3】
請求項1記載の加湿装置において、
前記回転部は、
脚部と、
前記脚部に回転自在に支持されて、前記大気の流れによって回転する羽根部と、
前記複数の噴霧ノズルが所定間隔を空けて取り付けられた状態で前記脚部に回転自在に支持された回転フレームとを備え、
前記羽根部の回転に追従して前記回転フレームが回転することを特徴とする加湿装置。
【請求項4】
請求項1記載の加湿装置において、
前記回転部は、
脚部と、
前記複数の噴霧ノズルがリング状ヘッダに所定間隔を空けて取り付けられた状態で、前記脚部に回転自在に支持された回転フレームとを備え、
前記回転フレームには、当該回転フレームを回転させる駆動源となる回転翼が取り付けられていることを特徴とする加湿装置。
【請求項5】
請求項4記載の加湿装置において、
前記回転翼の取り付け角度は、一方向にのみ調整自在であることを特徴とする加湿装置。
【請求項6】
請求項4記載の加湿装置において、
前記回転翼の取り付け角度は二方向で調整自在であることを特徴とする加湿装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2012−122681(P2012−122681A)
【公開日】平成24年6月28日(2012.6.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−274413(P2010−274413)
【出願日】平成22年12月9日(2010.12.9)
【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第1項適用申請有り 平成22年6月10日 西松建設株式会社 技術研究所発行の「西松建設技報 第33号(冊子及びCD−ROM)」に発表
【出願人】(000195971)西松建設株式会社 (329)
【出願人】(390002118)株式会社いけうち (26)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年6月28日(2012.6.28)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年12月9日(2010.12.9)
【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第1項適用申請有り 平成22年6月10日 西松建設株式会社 技術研究所発行の「西松建設技報 第33号(冊子及びCD−ROM)」に発表
【出願人】(000195971)西松建設株式会社 (329)
【出願人】(390002118)株式会社いけうち (26)
【Fターム(参考)】
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