説明

空気浄化脱臭装置

【課題】電解水を使用した化学反応によって汚染空気を脱臭浄化する湿式の脱臭浄化装置において、小型化を図る。
【手段】脱臭浄化装置はケーシング1を備えており、ケーシング1の内部に、脱臭部3が配置されている。脱臭部3は、中空筒型の触媒ユニット17と、触媒ユニット17に電解水を掛ける散液管18とを備えている。触媒ユニット17は、活性炭層35を中核にしている。汚染空気は吸気口28から触媒ユニット17を外から中に通過し、ファン2で吸引されて装置外に排出される。触媒ユニット17が中空筒状であるため、脱臭部3の平面積を大きくすることなく汚染空気の接触面積を格段に広くすることができ、このため、脱臭浄化装置も脱臭浄化性能を下げることなく小型化できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願発明は、空気脱臭浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
喫煙室や喫煙コーナー、或いは会議室のような多くの喫煙可能エリアに、煙草の煙と臭いの除去を目的として室内用の空気浄化装置が設置されている。この一般的な空気浄化装置は、煙の粒子を補集することによって浄化と脱臭とを行っており、煙粒子の補集手段としては、紙製等のフィルターや活性炭、光触媒などの乾式のものが使用されている。そして、空気の通路を横切るようにフィルター等の補集手段を配置しているのが一般的であり、浄化能力を高くするためには、同種又は異種の補集手段を空気の流路に並べている。
【0003】
しかし、この乾式の補集手段を使用した一般的な浄化装置は臭いの除去や滅菌能力が必ずしも十分でなかった。これに対して本願出願人のうちの株式会社オメガは、例えば特許文献1,2等において、電解水の化学作用を利用した湿式の脱臭浄化装置を提案した。
【0004】
すなわちこの湿式の脱臭浄化装置は、塩素等が含まれた電解質溶液を電解することによって活性酸素濃度が極めて高い電解水を作り、この電解水に汚染空気を晒すことによって臭気成分を分解するもので、例えば、 Cl2+H2O →HClO+HCl の化学作用で活性酸素に富んだ次亜塩素酸が生成され、この次亜塩素酸が例えばアンモニアと接触すると、2NH3+3HClO→N2+3H2O+3HClという化学作用でアンモニアは無臭の窒素と水に分解される。また、一酸化炭素も確実に分解して除去することができる。
【0005】
電解水を使用した湿式の脱臭浄化装置は、臭気成分を分解するものであるため抜群の脱臭性能を発揮することができる。従って、この湿式の脱臭浄化装置を小型化・コンパクト化して喫煙エリアに設置すると、従来の浄化装置に対する不満を解消できると言える。
【特許文献1】特開2001−179046号公報
【特許文献2】特開2003−250876号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
湿式・乾式に限らず、室内設置型の脱臭浄化装置はスペースの有効利用のために可能な限りコンパクト化するのが好ましい。特に、湿式の脱臭浄化装置はその高い脱臭性能の故にオフィス等に簡単に設置できる汎用仕様が要請されているが、湿式の脱臭浄化装置は受水槽等の付帯設備を多く備えていることから、汎用性を高めるためには小型化の必要性は一層高いと言える。さりとて、小型化したことによって脱臭浄化性能が低下するのでは意味がない。
【0007】
本願発明はこのような現状に鑑みなされたもので、脱臭浄化性能を低下させることなく小型化・コンパクト化できる脱臭浄化装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項1の発明に係る脱臭浄化装置は、汚染空気を脱臭浄化する触媒ユニットと、汚染空気を前記触媒ユニットに通過させるための吸引手段とを備えており、前記触媒ユニットは、内周面と外周面とを有する中空の筒状に形成されており、汚染空気が前記吸引手段によって触媒ユニットを外周面から内周面に向けて通るようになっている。
【0009】
請求項2の発明は請求項1の発明を湿式の脱臭浄化装置に適用したもので、この発明において、前記触媒ユニットは、多孔質カーボン粒の群からなる活性炭層を備えており、この触媒ユニットを平面視筒状で上下方向に延びるように配置しており、更に、触媒ユニットの外側又は内部に、当該触媒ユニットに電解水をかける散液手段を設けている。
【発明の効果】
【0010】
例えばパイプの横断面積と外周の面積との関係を見れば容易に理解できるように、触媒ユニットを中空の筒状(閉ループ状)に形成すると、その軸方向の長さをある程度以上の寸法に設定することにより、空気の流路の断面積は変えることなく空気が触れる表表面を格段に大きくすることができる。
【0011】
また、空気の吸引通路に沿って複数のフィルターを並べただけだと、先頭のフィルターがすぐに汚れて目詰まりするといった問題があって浄化性能が安定しにくいが、本願発明では、空気は触媒ユニットの周囲に分散した状態で触媒ユニットを通過するため、触媒ユニットによる脱臭浄化作用も各部位において均一化する。
【0012】
このように、本願発明によると、汚染空気が触れる表面積を格段に大きくできることと、触媒ユニットの各部位での脱臭浄化性能を均一化できることとにより、触媒ユニットをコンパクト化することができ、その結果、脱臭浄化装置の小型化・コンパクト化に大きく貢献することができる。
【0013】
請求項2のように構成すると、活性炭による粒子の補集機能と電解水による分解作用により、抜群の脱臭性能を発揮することができる。また、活性炭は臭気成分の吸着量が増えると目詰まりして性能が低下する性質があり、このため従来は活性炭を頻繁に交換していたが、請求項2の構成では、活性炭に吸着した臭気成分が電解水によって除去(洗浄)分解されるため、活性炭の持つ脱臭性能(補集性能)を極めて長期にわたって維持し続けることができる。
【0014】
従って、格段の脱臭性能を持つ小型化された脱臭浄化装置でありながらメンテナンスの手間を著しく軽減することができ、その結果、湿式の脱臭浄化装置を、オフィス等に簡単に設置できる汎用性の高い仕様にすることが容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0016】
(1).概要
図1は本願実施形態に係る脱臭浄化装置の脱臭浄化システムを模式的に示す概略図であり、まず、この図1に基づいて概要を説明する。
【0017】
脱臭浄化装置は、カバーで構成されたケーシング1を備えており、このケーシング1の内部に、外部の汚染空気を吸引して排気する吸引手段の一例としてのファン2と、外部から吸引された空気を電解水によって脱臭浄化する脱臭部3と、脱臭部3から流下した電解水を受ける受水槽(混和槽)4と、受水槽4に高濃度電解水を供給する電解部(電解装置)5と、原料の電解質水溶液が溜まっている原液タンク6と、高濃度電解水を適度の濃度に薄めるための希釈水が溜められている給水槽7と、受水槽4から取り出した廃液を溜める廃液タンク8とを備えている。
【0018】
原液タンク6は把手9を有する手持ち式の樹脂製タンクであり、電解質水溶液は第1ポンプ11によって第1管路12を通って受水槽4に到る。第1管路12の中途部に電解部5が介在している。なお、電解部5の具体的な構造の例は、例えば、本願出願人の1人である株式会社オメガが出願した特開2003−251356号公報に開示されている。
【0019】
給水槽7には水道水や井戸水のような非電解質水が溜められており、この非電解質水は受水槽4の内部の希釈水として第2管路13及び第2ポンプ14を介して受水槽4に供給され、これにより、高濃度電解水は適度の濃度に調整(希釈)された電解水15になる。
【0020】
脱臭部3は、臭気類を補集する触媒ユニット17と、この触媒ユニット17に電解水15を散布する散液手段の一例としての散液管18とを備えており、受水槽4の電解水15は第3ポンプ19によって散液管18に供給される。装置の外部の汚染空気は脱臭部3の上部から吸引され、脱臭部3を通って下方に流れる過程で脱臭浄化され、脱臭浄化された空気は第1排気通路20を上昇し、次いで、第2排気通路21を下方に流れて装置外に排出される。電解水による臭気成分の分解プロセス自体は本願発明の要旨ではないので詳述しない。
【0021】
受水槽4の電解水15は蒸発によって少しずつ減少する。そこで、受水槽4にフロート式等の水位(液位)センサー22を設けており、水量が一定以下に低下すると、第1ポンプ11と第2ポンプ14とが駆動され、高濃度電解水と希釈水とが受水槽4に補給される。
【0022】
使用によって汚れが進行して廃液化した電解水15は、第3管路23を介して第4ポンプ24で廃液タンク8に送られる。廃液タンク8も把手9を備えている可搬式のものである。なお、原液タンク6及び廃液タンク8が可搬式であるめ、廃液の濾過装置を設けたり廃液の配管工事を施したりすることは不要であり、この面からも湿式脱臭浄化装置の汎用性を高めている。
【0023】
(2).具体的な構造
次に、図2以下の図面も参照して脱臭浄化装置の具体的な構造を説明する。図2は脱臭浄化装置の外観を示す一部分離斜視図、図3は正面図、図4は図3のIV−IV視断面図、図5は脱臭部3の部分斜視図、図6は図3のVI−VI視断面図である。
【0024】
図2及び図3に示すように、ケーシング1は、上下に長い本体部25とその下半部に設けた左右の足部26とで構成されており、足部26で左右横長の天板(テーブル板)27を支持している。本体部25の平面形状は、全体としては左右横長の長方形で前部の左右コーナー部25aは面取り状にカットされており、左右の足部26は、コーナー部25aと直交した方向に延びている。従って、左右の足部26は本体部25から遠ざかるに従って間隔で広がる平面視ハ字状の姿勢を成しており、また、天板27は本体部25のコーナー部25aを抱き込む形態になっている。
【0025】
左右の足部26は平面視で本体部25の放射方向に長く延びる形状であり、左側の足部26を原液タンク6の格納スペースに兼用しており、右側の足部26を廃液タンク8の格納スペースに利用してる(勿論、逆でも良い)。足部26はその内部空間を覆う扉30を備えている。
【0026】
ケーシング1における本体部の前面は平面視で後方に凹んだ凹所25bになっており、凹所25bの上部に吸気口28が開口している。吸気口28の手前には着脱自在なカバー29が配置されている。本体部25における凹所25bには操作パネル30を設けている。更に、本体部25の左右側板の下部には多数のスリット群からなる排気口31を設けている。
【0027】
図4に示すように、触媒ユニット17は、平面視左右横長筒状の内側透過層33と外側透過層34とを備えており、両層33,34の間に、無数の多孔質カーボン粒から成る活性炭層35が形成されている。触媒ユニット17は、平面視で横長の筒状(小判型:横長ドーナツ型))の形態を成しており、かつ、高さ寸法は横幅寸法よりも大きい。
【0028】
内側透過層33及び外側透過層34は、耐食性が高くて開孔率の高いシート材からなっており、素材としては樹脂や不錆性金属板、或いは不錆性金網などが挙げられる。内側透過層33及び外側透過層34がパンチングメタルのような剛性の高い素材からなる場合はそれら内側透過層33及び外側透過層34で自立性を確保できるが、内側透過層33及び外側透過層34が樹脂材のような強度が弱い素材からなっている場合は、支柱等の補強材を配置する必要がある。
【0029】
触媒ユニット17の周囲に縦長の散液管18を適宜間隔立設している。散液管18には上下適宜間隔で小穴が空いており、電解水15はシャワー状になって触媒ユニット17に降りかかる。
【0030】
脱臭部3は、ケーシング1の本体部25を部分的に共用している第1仕切り板40で囲われており、吸気口28から取り入れられた汚染空気は触媒ユニット17を外側から内側に透過する。図5に示すように吸気口28にはルーバ37を設けている。
【0031】
脱臭部3後方には第1排気通路20を形成するための第2仕切り板38が配置されている。また、第2排気通路21は、第2仕切り板38と背面カバー39とで形成されている。図5に示すように、脱臭部3と第1排気通路20の上端は上板40で塞がれており、上板40には、図4に一点鎖線で示すように、ファン2への吸引穴41が空いている。なお、ファン2を本体部25の上面に露出させることも可能である。
【0032】
(3).まとめ
以上の構成において、装置の外に汚染空気は吸気口28から触媒ユニット17を通過して脱臭浄化されたのち、第1排気通路20と第2排気通路21とを経て室外に排出される。
【0033】
そして、仮に、脱臭部3にフラットな触媒ユニットを配置しても脱臭浄化は行われるが、本願実施形態のように触媒ユニット17を上下に長い中空の筒状に形成すると、触媒ユニット17の外表面はフラットにした場合に比べて格段に大きくなるため、脱臭部3を大型化することなく汚染空気の補集面積を拡大に増大できる。
【0034】
また、汚染空気は触媒ユニット17の周囲に拡散して各部位において触媒ユニット17を通過するため、脱臭浄化の均一化が図られる。更に、電解水15による分解作用と、カーボン粒に補集された臭気成分の洗い流しも行われ、これらの相乗作用により、小型の脱臭部3でありながら高い脱臭浄化性能を極めて長期にわたって確保することができる。なお、電解水15は常時流し続ける必要はなく、間欠的に流せば足りる。
【0035】
さて、汚染空気を触媒ユニット17の内側から外側に通過させた場合は、吸引側の表面積が大きくなるため吸引力が弱くなるが、本願発明のように触媒ユニット17の内側から空気を引く構成にすると、ファン2の容量をさほど大きくしなくても触媒ユニット17の内部の負圧を高くできるため、汚染空気を触媒ユニット17に確実に吸引できる利点がある。
【0036】
また、浄化された空気は電解水に触れることによって湿度が高くなるが、本実施形態のように上下長手の第1排気通路20において浄化済空気を上向きに流すと、第1排気通路20において水分を落とすことができる利点がある。もちろん、排気通路に水分補集用のデミスターや邪魔板等を設けることも可能である。
【0037】
(4).他の実施形態
図7〜図9では他の実施形態を示している。このうち図7では第2実施形態を示しており、(A)は脱臭部3の部分的な側断面図、(B)は脱臭部3の部分的な平面図である。
【0038】
この実施形態では、活性炭層35は上下に重なった複数の単位(ユニット)35aに分離構成されている。そして、脱臭部3には、各単位35を横ずれ不能に保持する複数本の柱43を配置している。この実施形態では、活性炭層35の交換を簡単に行える利点がある。なお、活性体層35を分離構成する場合、上向きに開口したカゴにカーボン粒群を充填た構造として、このカゴを積み重ねる構成とすることも可能である。また、各単位を上下に積み重ねることに代えて、各単位を周方向に並べる配置とすることも可能である。
【0039】
図8(A)では第3実施形態を示している。この実施形態では、支柱管(送液管)44で散液管18を水平状に支持し、この散液管18から電解水15をシャワー状に放出している。散液管18は触媒ユニット17の上部に1段だけ設けても良いし、複数段配置してもよい。一点鎖線で示すように、触媒ユニット17の上方に水平状の散液管18を配置し、活性炭層35に上方から電解水15をかけることも可能である。或いは、上方から掛けることと側方から掛けることとを併用してもよい。
【0040】
図8(B)に示すのは散液手段の別例である第4実施形態であり、この実施形態では、電解水15を樋状部材45で触媒ユニット17に掛け流している。図示していないが、触媒ユニット17にその内側から電解水を掛けることも可能であり、更に、鉛直姿勢又は水平姿勢の散水管を活性炭層35の内部に埋設することも可能である。
【0041】
図9に示すのは、触媒ユニット17の平面形状の別例である第5実施形態であり、(A)に示す例では長方形に形成し、(B)に示す例では円形(ドーナツ形)に形成している。触媒ユニット17の平面形状や高さは装置の外観等の要請に応じて自由に設計できるのである。1つの脱臭部3に複数の触媒ユニットを配置することも可能である。
【0042】
以上、本願発明の実施形態をいくつか説明したが、本願発明の具体的態様が上記の実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】第1実施形態の概略を示す模式図である。
【図2】脱臭浄化装置の外観を示す一部分離斜視図である。
【図3】脱臭浄化装置の正面図である。
【図4】図3のIV−IV視断面図である。
【図5】脱臭部の部分斜視図である。
【図6】図3のVI−VI視断面図である。
【図7】第2実施形態を示す図である。
【図8】第3実施形態及び第4実施形態を示す図である。
【図9】第5実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【0044】
1 ケーシング
2 ファン
3 脱臭部
4 受水槽
5 電解部
6 原液タンク
7 給水槽
8 廃液タンク
17 触媒ユニット
18 散液管
28 吸気口
33 内側透過層
34 外側透過層
35 活性炭層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
汚染空気を脱臭浄化する触媒ユニットと、汚染空気を前記触媒ユニットに通過させるための吸引手段とを備えており、前記触媒ユニットは、内周面と外周面とを有する中空の筒状に形成されており、汚染空気が前記吸引手段によって触媒ユニットを外周面から内周面に向けて通るようになっている、空気脱臭浄化装置。
【請求項2】
前記触媒ユニットは、多孔質カーボン粒の群からなる活性炭層を備えており、この触媒ユニットを平面視筒状で上下方向に延びるように配置しており、更に、触媒ユニットの外側又は内部に、当該触媒ユニットに電解水をかける散液手段を設けている、請求項1に記載した空気脱臭浄化装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2006−320412(P2006−320412A)
【公開日】平成18年11月30日(2006.11.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−144426(P2005−144426)
【出願日】平成17年5月17日(2005.5.17)
【出願人】(399049981)株式会社オメガ (70)
【出願人】(000139780)株式会社イトーキ (833)
【Fターム(参考)】