空氣凈化裝置制造方法
空氣凈化裝置制造方法
【專利摘要】空氣凈化裝置(1)包括：進氣口(3)；排氣口(4)，其位于進氣口(3)的上方；氣液接觸部(5)，其設于進氣口(3)與排氣口(4)之間，用于使自進氣口(3)導入至殼體(2)內(nèi)的空氣與清洗水相接觸；噴灑部件(6)，其設于氣液接觸部(5)的上方，用于向氣液接觸部(5)噴灑清洗水；清洗水儲存部件(7)，其用于儲存清洗水；以及清洗水循環(huán)部件(8)，其用于使清洗水循環(huán)。氣液接觸部(5)具有纖維集合體，該纖維集合體為纖維密度在厚度方向上不同的墊狀的纖維集合體，纖維集合體的一個面為低密度且具有帶起伏的形狀，纖維集合體的另一個面為高密度且具有平坦的形狀。纖維集合體以一個面位于進氣口(3)側(cè)且另一個面位于排氣口(4)側(cè)的方式配置在進氣口(3)與排氣口(4)之間。
【專利說明】空氣凈化裝置
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種空氣凈化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往以來，使用通過使清洗水和空氣間相接觸來將空氣中含有的細顆粒、氣體狀 物質(zhì)等去除的空氣凈化裝置。
[0003] 作為這樣的氣液接觸方式的空氣凈化裝置，公知有大多用于大廈的空調(diào)機、夕卜 氣處理空調(diào)機等的洗滌器，尤其是，公知有使用拉西環(huán)、特勒花環(huán)型填料（tellerette packing)等填充材料的填充塔式的洗滌器。填充塔式的洗滌器適合于工業(yè)用途，但由于填 充層的高度變高且裝置變得大型化，因此作為家庭中使用即用于在單戶住宅、集體住宅等 住宅中對向居住空間內(nèi)導入的外部空氣、在居住空間中循環(huán)的空氣進行凈化時并不理想。
[0004] 另一方面，提出在氣液接觸方式的空氣凈化裝置中向氣液接觸室內(nèi)填充各種填充 材料的方案，由此來期待實現(xiàn)裝置的小型化。作為這樣的填充材料，例如，提出具有蜂窩結(jié) 構(gòu)的填充材料（參照專利文獻1)、使用纖維集合體（參照專利文獻2)的填充材料。
[0005] 專利文獻1 :日本特開2007-143936號公報
[0006] 專利文獻2 :日本特開2000-288342號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 發(fā)明要解決的問是頁
[0008] 然而，要求氣液接觸室的填充材料抑制壓力損失的上升并且發(fā)揮對于細顆粒、氣 體狀物質(zhì)等較高的去除性能。
[0009] 然而，雖然具有專利文獻1所記載的蜂窩結(jié)構(gòu)的填充材料在降低壓力損失方面有 效，但其主要是為了去除空氣中的病毒而使用的，對于細顆粒、氣體狀物質(zhì)的去除性能并不 高。另外，專利文獻2所記載的纖維集合體完全沒有考慮到壓力損失、對于細顆粒、氣體狀 物質(zhì)等的去除性能。
[0010] 因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠抑制壓力損失的上升并高效率地去除空 氣中含有的細顆粒、氣體狀物質(zhì)的空氣凈化裝置。
[0011] 用于解決問題的方案
[0012]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種空氣凈化裝置，該空氣凈化裝置包括：進氣口 和排氣口，該進氣口和排氣口設于殼體，排氣口位于進氣口的上方；氣液接觸部，其設于進 氣口與排氣口之間，用于使自進氣口導入至殼體內(nèi)的空氣與清洗水相接觸；噴灑部件，其設 于氣液接觸部的上方，用于向氣液接觸部噴灑清洗水；清洗水儲存部件，其用于儲存清洗 水；以及清洗水循環(huán)部件，其通過將儲存于清洗水儲存部件的清洗水向噴灑部件供給而使 清洗水循環(huán)。氣液接觸部具有纖維集合體，該纖維集合體為纖維密度在厚度方向上不同的 墊狀的纖維集合體，纖維集合體的一個面為低密度且具有帶起伏的形狀，纖維集合體的另 一個面為高密度且具有平坦的形狀。纖維集合體以一個面位于進氣口側(cè)且另一個面位于排 氣口側(cè)的方式配置在進氣口與排氣口之間。
[0013] 在這樣的空氣凈化裝置中，由于能夠利用氣液接觸部的纖維集合體實現(xiàn)適度的保 水狀態(tài)，因此能夠抑制水封所引起的壓力損失的上升并且發(fā)揮對于細顆粒、氣體狀物質(zhì)等 的較高的去除性能。
[0014] 發(fā)明的效果
[0015] 以上，采用本發(fā)明，能夠提供一種抑制壓力損失的上升并高效率地去除空氣中含 有的細顆粒、氣體狀物質(zhì)的空氣凈化裝置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1是表示本發(fā)明的空氣凈化裝置的一實施方式的結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0017] 圖2A是構(gòu)成本實施方式的空氣凈化裝置的氣液接觸部的纖維集合體的概略剖視 圖。
[0018] 圖2B是表示本實施方式的空氣凈化裝置的氣液接觸部的結(jié)構(gòu)的概略剖視圖。
[0019] 圖3是將圖2B所不的氣液接觸郃的細顆粒去除率和二氧化硫去除率這兩者相對 于噴灑流量與處理風量之比進行構(gòu)圖而得到的圖表。
【具體實施方式】
[0020] 下面，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0021] 圖1是表示本發(fā)明的空氣凈化裝置的一實施方式的結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0022] 空氣凈化裝置1包括：進氣口 3,其設于殼體2的下部側(cè)面；排氣口 4,其設于殼體 2的上部側(cè)面；氣液接觸部5,其設于殼體2的內(nèi)部并位于進氣口 3與排氣口 4之間；噴灑噴 嘴（噴灑部件）6,其用于向氣液接觸部5噴灑清洗水；循環(huán)罐（清洗水儲存部件）7,其用于 儲存清洗水；以及循環(huán)泵（清洗水循環(huán)部件）8,其用于將循環(huán)罐7內(nèi)的清洗水供給至噴灑 噴嘴6而使清洗水循環(huán)。通過這樣的結(jié)構(gòu)，空氣凈化裝置1通過使自進氣口 3導入到殼體 2內(nèi)部的空氣和自噴灑噴嘴6噴灑出的清洗水在氣液接觸部5處相接觸來清洗空氣。
[0023] 氣液接觸部5由具有特定結(jié)構(gòu)的墊狀（日文：7 7卜狀）的纖維集合體構(gòu)成。由 此，本實施方式的空氣凈化裝置1能夠抑制壓力損失的上升并高效率地去除空氣中含有的 細顆粒、氣體狀物質(zhì)。在后面敘述氣液接觸部5、尤其是纖維集合體的詳細結(jié)構(gòu)。
[0024] 噴灑噴嘴6能夠散布霧狀的、粒徑較細的水，因此，噴灑噴嘴6優(yōu)選是能夠?qū)庖?接觸部5高效地淋濕的噴霧型、尤其優(yōu)選是扇形噴霧噴嘴、圓環(huán)噴霧噴嘴。扇形噴霧噴嘴的 噴霧水量較少，能夠使噴霧水分散化，從而能夠向大范圍噴灑。圓環(huán)噴霧噴嘴不易堵塞，其 能夠通過使噴霧水在被處理空氣的上升氣流中湍流化和分散化而向大范圍噴灑。另外，來 自圓環(huán)噴霧噴嘴的噴霧水與來自相鄰的噴嘴的噴霧水、交叉的噴霧水相互碰撞，由此水滴 粗大化或微細化、或者水滴同時產(chǎn)生粗大化和微細化。粗大化后的水滴下落而能夠?qū)庖?接觸部5淋濕并將裹挾的細顆粒、氣體狀物質(zhì)沖走，微細化后的水滴漂浮而反復進行微細 化、粗大化。優(yōu)選扇形噴霧噴嘴和圓環(huán)噴霧噴嘴以使噴霧水交叉或平行的方式配置有多個。
[0025] 循環(huán)罐7經(jīng)由配管9與外部水源10相連接，通過對設于配管9的供水閥11進行 控制，能夠?qū)碜酝獠克?0的清洗水進行補充和更換。另外，在循環(huán)罐7的底面設有排 水用的排水閥12。
[0026] 循環(huán)泵8的初級側(cè)（吸入側(cè)）經(jīng)由配管13與循環(huán)罐7相連接，循環(huán)泵8的次級側(cè) (噴出側(cè)）經(jīng)由配管14與噴灑噴嘴6相連接，由此，能夠使清洗水循環(huán)。在本實施方式中， 循環(huán)泵設于殼體2的外部，但循環(huán)泵也可以設于殼體2的內(nèi)部，只要其能夠使清洗水循環(huán)即 可。另外，循環(huán)泵8也可以是設于循環(huán)罐7內(nèi)的水中泵。
[0027] 容納在循環(huán)罐7內(nèi)的、用于凈化空氣的清洗水只要是潔凈的水即可，并沒有特別 限定，能夠使用自來水、井水、蒸餾水、純水以及電解水等。
[0028] 并且，空氣凈化裝置1具有擋水板（防水板）15,該擋水板15設于噴灑噴嘴6的上 方，用于防止來自噴灑噴嘴6的噴霧水的飛散。此外，為了將在通過氣液接觸方式凈化后的 空氣中含有的大量濕氣去除，也可以在擋水板15的上方設置除濕轉(zhuǎn)輪（desiccantrotor) 等濕度調(diào)節(jié)部件。
[0029] 另外，在擋水板15的上方的靠排氣口 4的近側(cè)設有鼓風機16,該鼓風機16用于 對自進氣口 3導入后的空氣施加朝上的驅(qū)動力并將通過氣液接觸部5后的空氣自排氣口 4 排出。此外，也可以替代鼓風機16而將用于將空氣自排氣口 4排出的排氣部件設于殼體2 的外部，只要該排氣部件能夠?qū)⒆赃M氣口 3導入后的空氣自排氣口 4排出即可。
[0030] 接下來，簡單地說明使用本實施方式的空氣凈化裝置1的空氣凈化動作。
[0031] 當鼓風機16工作時，殼體2內(nèi)部成為減壓狀態(tài)，要凈化的空氣被自進氣口 3導入 至殼體2內(nèi)。導入后的空氣被鼓風機16施加朝上的驅(qū)動力而自下而上地在殼體2的內(nèi)部 流動并到達氣液接觸部5。
[0032] 另一方面，儲存在循環(huán)罐7內(nèi)的清洗水通過循環(huán)泵8向噴灑噴嘴6供給。供給至 噴灑噴嘴6的清洗水利用噴灑噴嘴6向氣液接觸部5噴灑并被氣液接觸部5的纖維集合體 保持。
[0033]自氣液接觸部5的下方上升來的空氣在氣液接觸部5的纖維集合體處發(fā)生氣液接 觸，空氣中的顆粒性物質(zhì)、氣體狀化學物質(zhì)被清洗水去除。凈化后的空氣被鼓風機16自排 氣口 4排出。
[0034] 接下來，參照圖2A和圖2B說明用作氣液接觸部5的纖維集合體的結(jié)構(gòu)。圖2A是 構(gòu)成氣液接觸部5的纖維集合體的概略剖視圖，圖2B是表示本實施方式的氣液接觸部5的 結(jié)構(gòu)的概略剖視圖。
[0035] 構(gòu)成氣液接觸部5的纖維集合體50是通過將合成樹脂加工成卷曲狀（日文：力一 >狀）并將纖維的一部分相互粘接而成的、形成為三維的無紡布狀的構(gòu)件。纖維集合體50 的被加工成卷曲狀的纖維不均勻地配置，該纖維的頂端部分（切斷部分）的大部分位于一 個面?zhèn)?。由此，如圖2A所示，纖維集合體50的一個面50a為低密度且具有帶起伏的（毛糙 且不光滑）形狀，纖維集合體50的另一個面50b為高密度且具有平坦（flat)的形狀，纖維 密度在自一個面50a朝向另一個面50b的厚度方向上不同。在本實施方式中，向纖維集合 體50的平坦的面50b噴灑清洗水，并使空氣自毛糙且不光滑的面50a流入。即，纖維集合 體50以毛糙且不光滑的面50a構(gòu)成"下表面"且平坦的面50b構(gòu)成"上表面"的方式設于 空氣凈化裝置1內(nèi)。
[0036] 當向這樣的纖維集合體50噴灑清洗水時，利用平坦的上表面50b來促進清洗水的 分散化，從而將清洗水以遍及纖維集合體50的上表面50b的方式保持。保持著的清洗水在 重力和毛細現(xiàn)象的作用下沿著纖維向下表面50a側(cè)流下。其結(jié)果，能夠在纖維集合體50的 上表面50b實現(xiàn)均勻的保水狀態(tài)，并能夠在下表面50a促進除水（日文：水切& )。
[0037] 作為構(gòu)成纖維集合體50的纖維的原材料，其只要是能夠被加工成纖維的物質(zhì)即 可，可列舉出例如全芳香族聚酰胺、尼龍6、尼龍66等聚酰胺；聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚 對苯二甲酸丁二醇酯等聚酯；聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯等聚（鹵化 烯）；聚丙烯腈、聚甲基丙烯腈等腈系單體；聚乙酸乙烯酯、聚丙酸乙烯酯、聚乙烯醇等聚乙 烯基酯和其水解產(chǎn)物；纖維素、乙酰纖維素、人造絲等纖維素類；聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙 酸乙烯酯共聚物等聚烯烴。
[0038] 此外，由于纖維集合體50被用作氣液接觸部5,因此期望纖維集合體50由具有耐 化學性且基本上沒有吸水性的纖維構(gòu)成。從該點來看，優(yōu)選使用上述列舉的纖維的原材料 中的聚偏氯乙烯等。
[0039] 另外，作為纖維集合體50的結(jié)合方法（集合體的制作方法），可列舉出利用熱來 使纖維烙融而結(jié)合的熱粘合（thermalbond)法、使用粘接劑來使纖維結(jié)合起來的化學粘合 (chemicalbond)法、以及將帶倒鉤的針刺入而利用機械方法使纖維結(jié)合起來的針刺法等 任意一種方法。
[0040] 例如，作為上述纖維集合體50,可列舉出旭化成* 一Ay口夕' 々7株式會社 (AsahiKaseiHomeProductsCorporation)的Saran-Lock(日文：寸 7 ,注冊商 標）。Saran-Lock是通過將原材料本身具有非常高的阻燃性的纖維即Saran(日文：寸7 >， 注冊商標）纖維呈彈簧狀卷曲加工并將其加工成無紡布狀、并且利用SaranLatex(日文： 寸7^9亍7々7)覆蓋5已『已11并與3已『已11相結(jié)合而成的三維無紡布。3已『已11-1〇。1^同時具 有較大的空間和表面積，具有通風阻力較小、過濾效率優(yōu)異、而且集塵容量較大的構(gòu)造，故 優(yōu)選使用。
[0041] 如圖2B所示，本實施方式的氣液接觸部5具有層疊體51，該層疊體51由分別具有 與圖2A所示的纖維集合體50同樣的結(jié)構(gòu)且平均纖維密度不同的兩種纖維集合體層疊三層 而成。具體而言，氣液接觸部5具有由上層52、中間層53以及下層54構(gòu)成的層疊體51，該 上層52由平均纖維密度相對較低的纖維集合體（低密度纖維集合體）構(gòu)成，該中間層53 由平均纖維密度相對較高的纖維集合體（高密度纖維集合體）構(gòu)成，該下層54由與上層52 同樣的低密度纖維集合體構(gòu)成。此處，"平均纖維密度"表示在整個纖維集合體中纖維以多 大程度密集配置，能夠以例如每單位體積的纖維的表面積（比表面積）表示。
[0042] 上層52的低密度纖維集合體能夠在平坦的上表面使自噴灑噴嘴6噴灑出的清洗 水均勻地分散而保持該清洗水。該被均勻地保持著的清洗水在重力和毛細現(xiàn)象的作用下流 下而被均勻地供給至細顆粒、氣體狀物質(zhì)等的去除性能較高的整個中間層（高密度纖維集 合體）。其結(jié)果，能夠使中間層（高密度纖維集合體）有效地發(fā)揮對于細顆粒、氣體狀物質(zhì) 等的較高的去除性能。此外，由于上層52的平均纖維密度是低密度，因此，上表面處的保水 狀態(tài)不會成為導致壓力損失上升那樣的過度的保水狀態(tài)（水封狀態(tài)）。
[0043] 中間層53的高密度纖維集合體在整體上能夠適度地保持自上層52流下的清洗 水，因而對于細顆粒、氣體狀物質(zhì)等具有較高的去除性能。另外，通過使水滴微細化，也能夠 增加氣液接觸面積，從而能夠提高對于細顆粒、氣體狀物質(zhì)等的去除性能。
[0044] 下層54的低密度纖維集合體的平坦的上表面與中間層53相鄰，因此能夠使由中 間層53的高密度纖維集合體保持著的清洗水流下。其結(jié)果，發(fā)揮了適度地維持中間層53 的保水狀態(tài)的作用。另外，下層54的低密度纖維集合體還具有對自下表面流入的被處理空 氣進行整流的整流作用。
[0045] 另外，在各層52?54的纖維集合體上表面還產(chǎn)生水滴的卷起。由此，能夠進一步 增加被處理空氣與清洗水之間的接觸機會，從而能夠進一步提高對于細顆粒、氣體狀物質(zhì) 等的去除性能。
[0046] 如上所述，本實施方式的氣液接觸部5具有能夠盡可能地抑制水封所引起的壓力 損失的上升并增大填充材料（纖維集合體）的比表面積的構(gòu)造。由此，能夠增加被處理空 氣與清洗水之間的接觸機會，從而能夠確保對于細顆粒、氣體狀物質(zhì)等的較高的去除性能。 另外，上述那樣的結(jié)構(gòu)在易于將被纖維集合體捕捉到的細顆粒、氣體狀物質(zhì)等沖洗掉這點 上還有優(yōu)勢。
[0047] 此外，在本實施方式中，氣液接觸部5由平均纖維密度不同的兩種纖維集合體層 疊三層而成的層疊體構(gòu)成，但并不限定于此。所使用的纖維集合體的平均纖維密度也可以 多于兩種，例如可以為3種。另外，也可以將纖維集合體層疊4層以上。但是，在該情況下， 優(yōu)選使構(gòu)成最下層的纖維集合體為平均纖維密度最低的纖維集合體。其原因在于，在最下 層，能防止纖維集合體的下表面被水封，從而抑制壓力損失的上升。并且，構(gòu)成最上層的纖 維集合體也優(yōu)選為平均纖維密度最低的纖維集合體。其原因在于，最接近鼓風機的最上層 最容易成為負壓，若使最上層為平均纖維密度較高的纖維集合體，則容易使在纖維集合體 上表面處的保水狀態(tài)產(chǎn)生不均勻。
[0048] 此處，參照圖3說明向氣液接觸部5噴灑的清洗水的噴灑流量的優(yōu)選范圍。
[0049] 圖3是基于圖2B所示的氣液接觸部5的、將粒徑1iim的細顆粒的去除率和二氧 化硫（S02)的去除率這兩者相對于來自噴灑噴嘴6的噴灑流量L與穿過氣液接觸部5的空 氣的風量（處理風量）G之比L/G進行構(gòu)圖而得到的圖表。此外，圖3所示的去除率的數(shù)據(jù) 是以后述的實施例5的條件改變噴灑流量L與處理風量G之比L/G之后進行測定而得到的 結(jié)果。
[0050] 由圖3可知，若使處理風量G為一定，則隨著噴灑流量L變大，S02去除率、細顆粒 去除率增加，但壓差（壓力損失）也會同樣地增加。另外，若噴灑流量L變少，則有這樣的 憂慮：不僅不能夠充分地發(fā)揮去除性能，而且捕捉到的細顆粒、氣體狀物質(zhì)等積存于氣液接 觸部5。因而，優(yōu)選噴灑流量L與處理風量G之比L/G在0.5?3.0的范圍內(nèi)。若比L/G在 0.5以上，則能夠充分地去除S02、細顆粒，若比L/G在3.0以下，則能夠抑制壓差（壓力損 失）的上升并充分地發(fā)揮去除性能。
[0051] 另一方面，優(yōu)選氣液接觸部5的上表面處的空氣流速（線性流速）為對氣液接觸 部5的上表面噴灑的水滴中的具有最小水滴直徑的水滴的自由下落速度以上。由此，能夠 使對氣液接觸部5的上表面噴灑的水滴的一部分漂浮。漂浮起來的水滴一邊隨機擴散一 邊與其他水滴碰撞而變大并下落至氣液接觸部5的上表面。因此，能夠?qū)庖航佑|部5的 上表面進一步不偏不倚地均勻噴灑清洗水，從而能夠促進清洗水均勻地散布于氣液接觸部 5的上表面。并且，漂浮起來的水滴一邊與空氣相接觸而裹挾空氣中含有的細顆粒、氣體狀 物質(zhì)，一邊下落至氣液接觸部5的上表面，因此還能夠提高細顆粒去除率、氣體狀物質(zhì)去除 率。
[0052] 另外，如上所述，在來自噴灑噴嘴（噴霧噴嘴）6的噴霧水的一部分在自氣液接觸 部5的下表面流入的空氣氣流的作用下漂浮并被卷起的情況下，優(yōu)選將設于噴灑噴嘴6的 上方的擋水板15設于被卷起的微小水滴所到達的位置。由此，通過利用擋水板15捕捉被 空氣氣流卷起的微小水滴，能夠去除被處理空氣中的水滴。并且，在擋水板15的下表面因 微小水滴形成水膜，該水膜也能夠去除細顆粒、氣體狀物質(zhì)。但是，若擋水板15的下表面成 為過度的保水狀態(tài)，則會成為送風阻力而使壓力損失上升。因而，為了使形成于擋水板15 的下表面的水膜在水膜的厚度變厚時自重超過表面張力而以液滴的形式下落，優(yōu)選擋水板 15使用與構(gòu)成氣液接觸部5的纖維集合體同樣的纖維集合體并以使毛糙且不光滑的面成 為下表面的方式進行設置。根據(jù)同樣的理由，優(yōu)選將擋水板15設于在不存在空氣氣流的情 況下不與來自噴灑噴嘴6的噴霧水直接接觸的位置。
[0053] 此外，在要將圖2A所示的纖維集合體用作上述那樣的擋水板15的情況下，優(yōu)選使 用平均纖維密度比構(gòu)成氣液接觸部5的上層52的低密度纖維集合體的平均纖維密度高的 纖維集合體，例如優(yōu)選使用構(gòu)成中間層53的高密度纖維集合體。擋水板15僅保持被卷起 的微小水滴，因而，不會成為水封狀態(tài)，也不會使壓力損失上升。因此，為了利用形成于擋水 板15的下表面的水膜高效率地去除細顆粒、氣體狀物質(zhì)，優(yōu)選將高密度纖維集合體用作擋 水板15。
[0054] 接下來，列舉具體的實施例來進一步詳細說明本發(fā)明。
[0055] 實施例1
[0056] 在本實施例中，使用圖1所示的空氣凈化裝置測定了空氣中的細顆粒和S02的去 除率。作為氣液接觸部而使用了單層纖維集合體，作為纖維集合體而使用了纖維的纖度為 600旦?1000旦、厚度為50mm、每單位體積的纖維的表面積（比表面積）為410m2/m3的 Saran-Lock(型號：0M- 150)，以平坦的面為上表面。另外，作為擋水板而使用了纖維的纖 度為70旦、厚度為20mm、比表面積為890m2/m3的Saran-Lock(型號：CS- 120)，以平坦的 面為上表面。
[0057] 使流入氣液接觸部的被處理空氣的處理風量為150m3/h，使來自噴灑噴嘴的清洗 水的噴灑流量為3L/min。該情況下的噴灑流量與處理風量之比是1. 0。
[0058] 通過分別設于進氣口的上游側(cè)和排氣口的下游側(cè)的微粒計數(shù)器并根據(jù)被處理空 氣的細顆粒濃度和凈化后的空氣的細顆粒濃度來計算出細顆粒去除率。此時的入口負荷按 照JISZ8901的試驗用粉末1第11種進行測定時是lmg/m3。此外，細顆粒去除率是按照 作為對象的細顆粒的粒徑進行測定的。同樣地，通過分別設于進氣口的上游側(cè)和排氣口的 下游側(cè)的S02濃度計并根據(jù)被處理空氣的S02濃度和凈化后的空氣的S02濃度來計算出S02 去除率。此時的入口負荷是〇.lmg/m3。另外，利用壓差計對進氣口的上游側(cè)與氣液接觸部 的下游側(cè)（擋水板與鼓風機之間）之間的壓力差進行了測定并將該壓力差作為了壓差。
[0059] 實施例2
[0060] 作為氣液接觸部而使用了將實施例1的纖維集合體（Saran-Lock(型號：0M- 150))以平坦的面為上表面層疊兩張而成的層疊體，除此以外，以與實施例1同樣的條件進 行了測定。
[0061] 實施例3
[0062] 作為氣液接觸部而使用了單層纖維集合體，作為纖維集合體而使用了纖維的纖度 為70旦、厚度為20mm、比表面積為890m2/m3的Saran-Lock(型號：CS- 120)，以平坦的面 為上表面，除此以外，以與實施例1同樣的條件進行了測定。
[0063] 實施例4
[0064] 作為氣液接觸部而使用了將實施例3的纖維集合體（Saran-Lock(型號：CS- 120))以平坦的面為上表面層疊兩張而成的層疊體，除此以外，以與實施例1同樣的條件進 行了測定。
[0065] 實施例5
[0066] 作為氣液接觸部而使用了圖2B所示的結(jié)構(gòu)的層疊體、即由以下部分構(gòu)成的層疊 體，所述以下部分是指由低密度纖維集合體構(gòu)成的上層、由高密度纖維集合體構(gòu)成的中間 層以及由低密度纖維集合體構(gòu)成的下層，除此以外，以與實施例1同樣的條件進行了測定。 作為低密度纖維集合體而使用了實施例1的纖維集合體（Saran-Lock(型號：0M- 150))， 作為高密度纖維集合體而使用了實施例3的纖維集合體（Saran-Lock(型號：CS- 120))。 層疊體是通過將各個纖維集合體以平坦的面為上表面層疊而成的，層疊體的厚度是120mm。
[0067] 實施例6
[0068] 作為氣液接觸部，在實施例5的層疊體的最下層的纖維集合體之下進一步追加設 置了另一纖維集合體，除此以外，以與實施例5同樣的條件進行了測定。追加的纖維集合體 是與實施例5的中間層同樣的高密度纖維集合體（Saran-Lock(型號：CS- 120))。因而， 實施例6的氣液接觸部由4層纖維集合體構(gòu)成且最下層是高密度纖維集合體，在這點上與 實施例5的氣液接觸部不同。
[0069] 比較例1
[0070] 作為氣液接觸部而將實施例1的纖維集合體（Saran-Lock(型號：0M- 150))上 下顛倒地設置、即以平坦的面為下表面且以毛糙且不光滑的面為上表面地進行了設置，除 此以外，以與實施例1同樣的條件進行了測定。
[0071] 比較例2
[0072] 作為氣液接觸部而將實施例2的層疊體上下顛倒地設置，除此以外，以與實施例2 同樣的條件進行了測定。
[0073] 比較例3
[0074] 作為氣液接觸部而將實施例3的纖維集合體（Saran-Lock(型號：CS- 120))上 下顛倒地設置，除此以外，以與實施例3同樣的條件進行了測定。
[0075] 比較例4
[0076] 作為氣液接觸部而將實施例4的層疊體上下顛倒地設置，除此以外，以與實施例4 同樣的條件進行了測定。
[0077] 在表1中，示出實施例1?實施例4和比較例1?比較例4中的、細顆粒去除率、 S02去除率以及壓差。
[0078]表 1
[0079]
【權(quán)利要求】
1. 一種空氣凈化裝置，其中， 該空氣凈化裝置包括： 進氣口和排氣口，該進氣口和排氣口設于殼體，上述排氣口位于上述進氣口的上方； 氣液接觸部，其設于上述進氣口與上述排氣口之間，用于使自上述進氣口導入至上述 殼體內(nèi)的空氣與清洗水相接觸； 噴灑部件，其設于上述氣液接觸部的上方，用于向上述氣液接觸部噴灑上述清洗水； 清洗水儲存部件，其用于儲存上述清洗水；以及 清洗水循環(huán)部件，其通過將儲存于上述清洗水儲存部件的上述清洗水向上述噴灑部件 供給而使上述清洗水循環(huán)， 上述氣液接觸部具有纖維集合體，該纖維集合體為纖維密度在厚度方向上不同的墊狀 的纖維集合體，該纖維集合體的一個面為低密度且具有帶起伏的形狀，該纖維集合體的另 一個面為高密度且具有平坦的形狀， 上述纖維集合體以上述一個面位于上述進氣口側(cè)且上述另一個面位于上述排氣口側(cè) 的方式配置在上述進氣口與上述排氣口之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化裝置，其中， 上述氣液接觸部具有由平均纖維密度不同的多種上述纖維集合體層疊三層以上而成 的層疊體， 上述層疊體的最下層由上述多種纖維集合體中的、平均纖維密度最低的上述纖維集合 體構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣凈化裝置，其中， 上述層疊體的最上層由與上述最下層相同的上述纖維集合體構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣凈化裝置，其中， 上述層疊體由上層、中間層以及下層構(gòu)成，該上層由平均纖維密度相對較低的上述纖 維集合體構(gòu)成，該中間層由平均纖維密度相對較高的上述纖維集合體構(gòu)成，該下層由平均 纖維密度相對較低的上述纖維集合體構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的空氣凈化裝置，其中， 該空氣凈化裝置包括用于自上述進氣口導入空氣并將該空氣自上述排氣口排出的排 氣部件， 上述排氣部件以通過上述氣液接觸部的上表面的空氣流速為向上述氣液接觸部噴灑 的水滴中的具有最小水滴直徑的水滴的自由下落速度以上的方式自上述進氣口導入空氣。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣凈化裝置，其中， 該空氣凈化裝置包括防水板，該防水板設于上述噴灑部件的上方，用于防止來自上述 噴灑部件的噴霧水的飛散， 上述防水板設于不與自上述噴灑部件噴灑出的噴霧水直接接觸的位置且是設于自上 述進氣口導入的空氣的作用下自上述氣液接觸部的上表面卷起的上述噴霧水所到達的位 置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的空氣凈化裝置，其中， 上述噴灑部件以向上述氣液接觸部噴灑的噴灑流量與通過上述氣液接觸部的空氣的 風量之比在0. 5?3. 0的范圍內(nèi)的方式向上述氣液接觸部噴灑上述清洗水。
【文檔編號】B01D53/18GK104284705SQ201380023992
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月8日
【發(fā)明者】藤田雅司, 山中弘次, 土井雄太, 山下幸福 申請人:奧加諾株式會社
【專利摘要】空氣凈化裝置(1)包括：進氣口(3)；排氣口(4)，其位于進氣口(3)的上方；氣液接觸部(5)，其設于進氣口(3)與排氣口(4)之間，用于使自進氣口(3)導入至殼體(2)內(nèi)的空氣與清洗水相接觸；噴灑部件(6)，其設于氣液接觸部(5)的上方，用于向氣液接觸部(5)噴灑清洗水；清洗水儲存部件(7)，其用于儲存清洗水；以及清洗水循環(huán)部件(8)，其用于使清洗水循環(huán)。氣液接觸部(5)具有纖維集合體，該纖維集合體為纖維密度在厚度方向上不同的墊狀的纖維集合體，纖維集合體的一個面為低密度且具有帶起伏的形狀，纖維集合體的另一個面為高密度且具有平坦的形狀。纖維集合體以一個面位于進氣口(3)側(cè)且另一個面位于排氣口(4)側(cè)的方式配置在進氣口(3)與排氣口(4)之間。
【專利說明】空氣凈化裝置
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種空氣凈化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往以來，使用通過使清洗水和空氣間相接觸來將空氣中含有的細顆粒、氣體狀 物質(zhì)等去除的空氣凈化裝置。
[0003] 作為這樣的氣液接觸方式的空氣凈化裝置，公知有大多用于大廈的空調(diào)機、夕卜 氣處理空調(diào)機等的洗滌器，尤其是，公知有使用拉西環(huán)、特勒花環(huán)型填料（tellerette packing)等填充材料的填充塔式的洗滌器。填充塔式的洗滌器適合于工業(yè)用途，但由于填 充層的高度變高且裝置變得大型化，因此作為家庭中使用即用于在單戶住宅、集體住宅等 住宅中對向居住空間內(nèi)導入的外部空氣、在居住空間中循環(huán)的空氣進行凈化時并不理想。
[0004] 另一方面，提出在氣液接觸方式的空氣凈化裝置中向氣液接觸室內(nèi)填充各種填充 材料的方案，由此來期待實現(xiàn)裝置的小型化。作為這樣的填充材料，例如，提出具有蜂窩結(jié) 構(gòu)的填充材料（參照專利文獻1)、使用纖維集合體（參照專利文獻2)的填充材料。
[0005] 專利文獻1 :日本特開2007-143936號公報
[0006] 專利文獻2 :日本特開2000-288342號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 發(fā)明要解決的問是頁
[0008] 然而，要求氣液接觸室的填充材料抑制壓力損失的上升并且發(fā)揮對于細顆粒、氣 體狀物質(zhì)等較高的去除性能。
[0009] 然而，雖然具有專利文獻1所記載的蜂窩結(jié)構(gòu)的填充材料在降低壓力損失方面有 效，但其主要是為了去除空氣中的病毒而使用的，對于細顆粒、氣體狀物質(zhì)的去除性能并不 高。另外，專利文獻2所記載的纖維集合體完全沒有考慮到壓力損失、對于細顆粒、氣體狀 物質(zhì)等的去除性能。
[0010] 因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠抑制壓力損失的上升并高效率地去除空 氣中含有的細顆粒、氣體狀物質(zhì)的空氣凈化裝置。
[0011] 用于解決問題的方案
[0012]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種空氣凈化裝置，該空氣凈化裝置包括：進氣口 和排氣口，該進氣口和排氣口設于殼體，排氣口位于進氣口的上方；氣液接觸部，其設于進 氣口與排氣口之間，用于使自進氣口導入至殼體內(nèi)的空氣與清洗水相接觸；噴灑部件，其設 于氣液接觸部的上方，用于向氣液接觸部噴灑清洗水；清洗水儲存部件，其用于儲存清洗 水；以及清洗水循環(huán)部件，其通過將儲存于清洗水儲存部件的清洗水向噴灑部件供給而使 清洗水循環(huán)。氣液接觸部具有纖維集合體，該纖維集合體為纖維密度在厚度方向上不同的 墊狀的纖維集合體，纖維集合體的一個面為低密度且具有帶起伏的形狀，纖維集合體的另 一個面為高密度且具有平坦的形狀。纖維集合體以一個面位于進氣口側(cè)且另一個面位于排 氣口側(cè)的方式配置在進氣口與排氣口之間。
[0013] 在這樣的空氣凈化裝置中，由于能夠利用氣液接觸部的纖維集合體實現(xiàn)適度的保 水狀態(tài)，因此能夠抑制水封所引起的壓力損失的上升并且發(fā)揮對于細顆粒、氣體狀物質(zhì)等 的較高的去除性能。
[0014] 發(fā)明的效果
[0015] 以上，采用本發(fā)明，能夠提供一種抑制壓力損失的上升并高效率地去除空氣中含 有的細顆粒、氣體狀物質(zhì)的空氣凈化裝置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1是表示本發(fā)明的空氣凈化裝置的一實施方式的結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0017] 圖2A是構(gòu)成本實施方式的空氣凈化裝置的氣液接觸部的纖維集合體的概略剖視 圖。
[0018] 圖2B是表示本實施方式的空氣凈化裝置的氣液接觸部的結(jié)構(gòu)的概略剖視圖。
[0019] 圖3是將圖2B所不的氣液接觸郃的細顆粒去除率和二氧化硫去除率這兩者相對 于噴灑流量與處理風量之比進行構(gòu)圖而得到的圖表。
【具體實施方式】
[0020] 下面，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0021] 圖1是表示本發(fā)明的空氣凈化裝置的一實施方式的結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0022] 空氣凈化裝置1包括：進氣口 3,其設于殼體2的下部側(cè)面；排氣口 4,其設于殼體 2的上部側(cè)面；氣液接觸部5,其設于殼體2的內(nèi)部并位于進氣口 3與排氣口 4之間；噴灑噴 嘴（噴灑部件）6,其用于向氣液接觸部5噴灑清洗水；循環(huán)罐（清洗水儲存部件）7,其用于 儲存清洗水；以及循環(huán)泵（清洗水循環(huán)部件）8,其用于將循環(huán)罐7內(nèi)的清洗水供給至噴灑 噴嘴6而使清洗水循環(huán)。通過這樣的結(jié)構(gòu)，空氣凈化裝置1通過使自進氣口 3導入到殼體 2內(nèi)部的空氣和自噴灑噴嘴6噴灑出的清洗水在氣液接觸部5處相接觸來清洗空氣。
[0023] 氣液接觸部5由具有特定結(jié)構(gòu)的墊狀（日文：7 7卜狀）的纖維集合體構(gòu)成。由 此，本實施方式的空氣凈化裝置1能夠抑制壓力損失的上升并高效率地去除空氣中含有的 細顆粒、氣體狀物質(zhì)。在后面敘述氣液接觸部5、尤其是纖維集合體的詳細結(jié)構(gòu)。
[0024] 噴灑噴嘴6能夠散布霧狀的、粒徑較細的水，因此，噴灑噴嘴6優(yōu)選是能夠?qū)庖?接觸部5高效地淋濕的噴霧型、尤其優(yōu)選是扇形噴霧噴嘴、圓環(huán)噴霧噴嘴。扇形噴霧噴嘴的 噴霧水量較少，能夠使噴霧水分散化，從而能夠向大范圍噴灑。圓環(huán)噴霧噴嘴不易堵塞，其 能夠通過使噴霧水在被處理空氣的上升氣流中湍流化和分散化而向大范圍噴灑。另外，來 自圓環(huán)噴霧噴嘴的噴霧水與來自相鄰的噴嘴的噴霧水、交叉的噴霧水相互碰撞，由此水滴 粗大化或微細化、或者水滴同時產(chǎn)生粗大化和微細化。粗大化后的水滴下落而能夠?qū)庖?接觸部5淋濕并將裹挾的細顆粒、氣體狀物質(zhì)沖走，微細化后的水滴漂浮而反復進行微細 化、粗大化。優(yōu)選扇形噴霧噴嘴和圓環(huán)噴霧噴嘴以使噴霧水交叉或平行的方式配置有多個。
[0025] 循環(huán)罐7經(jīng)由配管9與外部水源10相連接，通過對設于配管9的供水閥11進行 控制，能夠?qū)碜酝獠克?0的清洗水進行補充和更換。另外，在循環(huán)罐7的底面設有排 水用的排水閥12。
[0026] 循環(huán)泵8的初級側(cè)（吸入側(cè)）經(jīng)由配管13與循環(huán)罐7相連接，循環(huán)泵8的次級側(cè) (噴出側(cè)）經(jīng)由配管14與噴灑噴嘴6相連接，由此，能夠使清洗水循環(huán)。在本實施方式中， 循環(huán)泵設于殼體2的外部，但循環(huán)泵也可以設于殼體2的內(nèi)部，只要其能夠使清洗水循環(huán)即 可。另外，循環(huán)泵8也可以是設于循環(huán)罐7內(nèi)的水中泵。
[0027] 容納在循環(huán)罐7內(nèi)的、用于凈化空氣的清洗水只要是潔凈的水即可，并沒有特別 限定，能夠使用自來水、井水、蒸餾水、純水以及電解水等。
[0028] 并且，空氣凈化裝置1具有擋水板（防水板）15,該擋水板15設于噴灑噴嘴6的上 方，用于防止來自噴灑噴嘴6的噴霧水的飛散。此外，為了將在通過氣液接觸方式凈化后的 空氣中含有的大量濕氣去除，也可以在擋水板15的上方設置除濕轉(zhuǎn)輪（desiccantrotor) 等濕度調(diào)節(jié)部件。
[0029] 另外，在擋水板15的上方的靠排氣口 4的近側(cè)設有鼓風機16,該鼓風機16用于 對自進氣口 3導入后的空氣施加朝上的驅(qū)動力并將通過氣液接觸部5后的空氣自排氣口 4 排出。此外，也可以替代鼓風機16而將用于將空氣自排氣口 4排出的排氣部件設于殼體2 的外部，只要該排氣部件能夠?qū)⒆赃M氣口 3導入后的空氣自排氣口 4排出即可。
[0030] 接下來，簡單地說明使用本實施方式的空氣凈化裝置1的空氣凈化動作。
[0031] 當鼓風機16工作時，殼體2內(nèi)部成為減壓狀態(tài)，要凈化的空氣被自進氣口 3導入 至殼體2內(nèi)。導入后的空氣被鼓風機16施加朝上的驅(qū)動力而自下而上地在殼體2的內(nèi)部 流動并到達氣液接觸部5。
[0032] 另一方面，儲存在循環(huán)罐7內(nèi)的清洗水通過循環(huán)泵8向噴灑噴嘴6供給。供給至 噴灑噴嘴6的清洗水利用噴灑噴嘴6向氣液接觸部5噴灑并被氣液接觸部5的纖維集合體 保持。
[0033]自氣液接觸部5的下方上升來的空氣在氣液接觸部5的纖維集合體處發(fā)生氣液接 觸，空氣中的顆粒性物質(zhì)、氣體狀化學物質(zhì)被清洗水去除。凈化后的空氣被鼓風機16自排 氣口 4排出。
[0034] 接下來，參照圖2A和圖2B說明用作氣液接觸部5的纖維集合體的結(jié)構(gòu)。圖2A是 構(gòu)成氣液接觸部5的纖維集合體的概略剖視圖，圖2B是表示本實施方式的氣液接觸部5的 結(jié)構(gòu)的概略剖視圖。
[0035] 構(gòu)成氣液接觸部5的纖維集合體50是通過將合成樹脂加工成卷曲狀（日文：力一 >狀）并將纖維的一部分相互粘接而成的、形成為三維的無紡布狀的構(gòu)件。纖維集合體50 的被加工成卷曲狀的纖維不均勻地配置，該纖維的頂端部分（切斷部分）的大部分位于一 個面?zhèn)?。由此，如圖2A所示，纖維集合體50的一個面50a為低密度且具有帶起伏的（毛糙 且不光滑）形狀，纖維集合體50的另一個面50b為高密度且具有平坦（flat)的形狀，纖維 密度在自一個面50a朝向另一個面50b的厚度方向上不同。在本實施方式中，向纖維集合 體50的平坦的面50b噴灑清洗水，并使空氣自毛糙且不光滑的面50a流入。即，纖維集合 體50以毛糙且不光滑的面50a構(gòu)成"下表面"且平坦的面50b構(gòu)成"上表面"的方式設于 空氣凈化裝置1內(nèi)。
[0036] 當向這樣的纖維集合體50噴灑清洗水時，利用平坦的上表面50b來促進清洗水的 分散化，從而將清洗水以遍及纖維集合體50的上表面50b的方式保持。保持著的清洗水在 重力和毛細現(xiàn)象的作用下沿著纖維向下表面50a側(cè)流下。其結(jié)果，能夠在纖維集合體50的 上表面50b實現(xiàn)均勻的保水狀態(tài)，并能夠在下表面50a促進除水（日文：水切& )。
[0037] 作為構(gòu)成纖維集合體50的纖維的原材料，其只要是能夠被加工成纖維的物質(zhì)即 可，可列舉出例如全芳香族聚酰胺、尼龍6、尼龍66等聚酰胺；聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚 對苯二甲酸丁二醇酯等聚酯；聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯等聚（鹵化 烯）；聚丙烯腈、聚甲基丙烯腈等腈系單體；聚乙酸乙烯酯、聚丙酸乙烯酯、聚乙烯醇等聚乙 烯基酯和其水解產(chǎn)物；纖維素、乙酰纖維素、人造絲等纖維素類；聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙 酸乙烯酯共聚物等聚烯烴。
[0038] 此外，由于纖維集合體50被用作氣液接觸部5,因此期望纖維集合體50由具有耐 化學性且基本上沒有吸水性的纖維構(gòu)成。從該點來看，優(yōu)選使用上述列舉的纖維的原材料 中的聚偏氯乙烯等。
[0039] 另外，作為纖維集合體50的結(jié)合方法（集合體的制作方法），可列舉出利用熱來 使纖維烙融而結(jié)合的熱粘合（thermalbond)法、使用粘接劑來使纖維結(jié)合起來的化學粘合 (chemicalbond)法、以及將帶倒鉤的針刺入而利用機械方法使纖維結(jié)合起來的針刺法等 任意一種方法。
[0040] 例如，作為上述纖維集合體50,可列舉出旭化成* 一Ay口夕' 々7株式會社 (AsahiKaseiHomeProductsCorporation)的Saran-Lock(日文：寸 7 ,注冊商 標）。Saran-Lock是通過將原材料本身具有非常高的阻燃性的纖維即Saran(日文：寸7 >， 注冊商標）纖維呈彈簧狀卷曲加工并將其加工成無紡布狀、并且利用SaranLatex(日文： 寸7^9亍7々7)覆蓋5已『已11并與3已『已11相結(jié)合而成的三維無紡布。3已『已11-1〇。1^同時具 有較大的空間和表面積，具有通風阻力較小、過濾效率優(yōu)異、而且集塵容量較大的構(gòu)造，故 優(yōu)選使用。
[0041] 如圖2B所示，本實施方式的氣液接觸部5具有層疊體51，該層疊體51由分別具有 與圖2A所示的纖維集合體50同樣的結(jié)構(gòu)且平均纖維密度不同的兩種纖維集合體層疊三層 而成。具體而言，氣液接觸部5具有由上層52、中間層53以及下層54構(gòu)成的層疊體51，該 上層52由平均纖維密度相對較低的纖維集合體（低密度纖維集合體）構(gòu)成，該中間層53 由平均纖維密度相對較高的纖維集合體（高密度纖維集合體）構(gòu)成，該下層54由與上層52 同樣的低密度纖維集合體構(gòu)成。此處，"平均纖維密度"表示在整個纖維集合體中纖維以多 大程度密集配置，能夠以例如每單位體積的纖維的表面積（比表面積）表示。
[0042] 上層52的低密度纖維集合體能夠在平坦的上表面使自噴灑噴嘴6噴灑出的清洗 水均勻地分散而保持該清洗水。該被均勻地保持著的清洗水在重力和毛細現(xiàn)象的作用下流 下而被均勻地供給至細顆粒、氣體狀物質(zhì)等的去除性能較高的整個中間層（高密度纖維集 合體）。其結(jié)果，能夠使中間層（高密度纖維集合體）有效地發(fā)揮對于細顆粒、氣體狀物質(zhì) 等的較高的去除性能。此外，由于上層52的平均纖維密度是低密度，因此，上表面處的保水 狀態(tài)不會成為導致壓力損失上升那樣的過度的保水狀態(tài)（水封狀態(tài)）。
[0043] 中間層53的高密度纖維集合體在整體上能夠適度地保持自上層52流下的清洗 水，因而對于細顆粒、氣體狀物質(zhì)等具有較高的去除性能。另外，通過使水滴微細化，也能夠 增加氣液接觸面積，從而能夠提高對于細顆粒、氣體狀物質(zhì)等的去除性能。
[0044] 下層54的低密度纖維集合體的平坦的上表面與中間層53相鄰，因此能夠使由中 間層53的高密度纖維集合體保持著的清洗水流下。其結(jié)果，發(fā)揮了適度地維持中間層53 的保水狀態(tài)的作用。另外，下層54的低密度纖維集合體還具有對自下表面流入的被處理空 氣進行整流的整流作用。
[0045] 另外，在各層52?54的纖維集合體上表面還產(chǎn)生水滴的卷起。由此，能夠進一步 增加被處理空氣與清洗水之間的接觸機會，從而能夠進一步提高對于細顆粒、氣體狀物質(zhì) 等的去除性能。
[0046] 如上所述，本實施方式的氣液接觸部5具有能夠盡可能地抑制水封所引起的壓力 損失的上升并增大填充材料（纖維集合體）的比表面積的構(gòu)造。由此，能夠增加被處理空 氣與清洗水之間的接觸機會，從而能夠確保對于細顆粒、氣體狀物質(zhì)等的較高的去除性能。 另外，上述那樣的結(jié)構(gòu)在易于將被纖維集合體捕捉到的細顆粒、氣體狀物質(zhì)等沖洗掉這點 上還有優(yōu)勢。
[0047] 此外，在本實施方式中，氣液接觸部5由平均纖維密度不同的兩種纖維集合體層 疊三層而成的層疊體構(gòu)成，但并不限定于此。所使用的纖維集合體的平均纖維密度也可以 多于兩種，例如可以為3種。另外，也可以將纖維集合體層疊4層以上。但是，在該情況下， 優(yōu)選使構(gòu)成最下層的纖維集合體為平均纖維密度最低的纖維集合體。其原因在于，在最下 層，能防止纖維集合體的下表面被水封，從而抑制壓力損失的上升。并且，構(gòu)成最上層的纖 維集合體也優(yōu)選為平均纖維密度最低的纖維集合體。其原因在于，最接近鼓風機的最上層 最容易成為負壓，若使最上層為平均纖維密度較高的纖維集合體，則容易使在纖維集合體 上表面處的保水狀態(tài)產(chǎn)生不均勻。
[0048] 此處，參照圖3說明向氣液接觸部5噴灑的清洗水的噴灑流量的優(yōu)選范圍。
[0049] 圖3是基于圖2B所示的氣液接觸部5的、將粒徑1iim的細顆粒的去除率和二氧 化硫（S02)的去除率這兩者相對于來自噴灑噴嘴6的噴灑流量L與穿過氣液接觸部5的空 氣的風量（處理風量）G之比L/G進行構(gòu)圖而得到的圖表。此外，圖3所示的去除率的數(shù)據(jù) 是以后述的實施例5的條件改變噴灑流量L與處理風量G之比L/G之后進行測定而得到的 結(jié)果。
[0050] 由圖3可知，若使處理風量G為一定，則隨著噴灑流量L變大，S02去除率、細顆粒 去除率增加，但壓差（壓力損失）也會同樣地增加。另外，若噴灑流量L變少，則有這樣的 憂慮：不僅不能夠充分地發(fā)揮去除性能，而且捕捉到的細顆粒、氣體狀物質(zhì)等積存于氣液接 觸部5。因而，優(yōu)選噴灑流量L與處理風量G之比L/G在0.5?3.0的范圍內(nèi)。若比L/G在 0.5以上，則能夠充分地去除S02、細顆粒，若比L/G在3.0以下，則能夠抑制壓差（壓力損 失）的上升并充分地發(fā)揮去除性能。
[0051] 另一方面，優(yōu)選氣液接觸部5的上表面處的空氣流速（線性流速）為對氣液接觸 部5的上表面噴灑的水滴中的具有最小水滴直徑的水滴的自由下落速度以上。由此，能夠 使對氣液接觸部5的上表面噴灑的水滴的一部分漂浮。漂浮起來的水滴一邊隨機擴散一 邊與其他水滴碰撞而變大并下落至氣液接觸部5的上表面。因此，能夠?qū)庖航佑|部5的 上表面進一步不偏不倚地均勻噴灑清洗水，從而能夠促進清洗水均勻地散布于氣液接觸部 5的上表面。并且，漂浮起來的水滴一邊與空氣相接觸而裹挾空氣中含有的細顆粒、氣體狀 物質(zhì)，一邊下落至氣液接觸部5的上表面，因此還能夠提高細顆粒去除率、氣體狀物質(zhì)去除 率。
[0052] 另外，如上所述，在來自噴灑噴嘴（噴霧噴嘴）6的噴霧水的一部分在自氣液接觸 部5的下表面流入的空氣氣流的作用下漂浮并被卷起的情況下，優(yōu)選將設于噴灑噴嘴6的 上方的擋水板15設于被卷起的微小水滴所到達的位置。由此，通過利用擋水板15捕捉被 空氣氣流卷起的微小水滴，能夠去除被處理空氣中的水滴。并且，在擋水板15的下表面因 微小水滴形成水膜，該水膜也能夠去除細顆粒、氣體狀物質(zhì)。但是，若擋水板15的下表面成 為過度的保水狀態(tài)，則會成為送風阻力而使壓力損失上升。因而，為了使形成于擋水板15 的下表面的水膜在水膜的厚度變厚時自重超過表面張力而以液滴的形式下落，優(yōu)選擋水板 15使用與構(gòu)成氣液接觸部5的纖維集合體同樣的纖維集合體并以使毛糙且不光滑的面成 為下表面的方式進行設置。根據(jù)同樣的理由，優(yōu)選將擋水板15設于在不存在空氣氣流的情 況下不與來自噴灑噴嘴6的噴霧水直接接觸的位置。
[0053] 此外，在要將圖2A所示的纖維集合體用作上述那樣的擋水板15的情況下，優(yōu)選使 用平均纖維密度比構(gòu)成氣液接觸部5的上層52的低密度纖維集合體的平均纖維密度高的 纖維集合體，例如優(yōu)選使用構(gòu)成中間層53的高密度纖維集合體。擋水板15僅保持被卷起 的微小水滴，因而，不會成為水封狀態(tài)，也不會使壓力損失上升。因此，為了利用形成于擋水 板15的下表面的水膜高效率地去除細顆粒、氣體狀物質(zhì)，優(yōu)選將高密度纖維集合體用作擋 水板15。
[0054] 接下來，列舉具體的實施例來進一步詳細說明本發(fā)明。
[0055] 實施例1
[0056] 在本實施例中，使用圖1所示的空氣凈化裝置測定了空氣中的細顆粒和S02的去 除率。作為氣液接觸部而使用了單層纖維集合體，作為纖維集合體而使用了纖維的纖度為 600旦?1000旦、厚度為50mm、每單位體積的纖維的表面積（比表面積）為410m2/m3的 Saran-Lock(型號：0M- 150)，以平坦的面為上表面。另外，作為擋水板而使用了纖維的纖 度為70旦、厚度為20mm、比表面積為890m2/m3的Saran-Lock(型號：CS- 120)，以平坦的 面為上表面。
[0057] 使流入氣液接觸部的被處理空氣的處理風量為150m3/h，使來自噴灑噴嘴的清洗 水的噴灑流量為3L/min。該情況下的噴灑流量與處理風量之比是1. 0。
[0058] 通過分別設于進氣口的上游側(cè)和排氣口的下游側(cè)的微粒計數(shù)器并根據(jù)被處理空 氣的細顆粒濃度和凈化后的空氣的細顆粒濃度來計算出細顆粒去除率。此時的入口負荷按 照JISZ8901的試驗用粉末1第11種進行測定時是lmg/m3。此外，細顆粒去除率是按照 作為對象的細顆粒的粒徑進行測定的。同樣地，通過分別設于進氣口的上游側(cè)和排氣口的 下游側(cè)的S02濃度計并根據(jù)被處理空氣的S02濃度和凈化后的空氣的S02濃度來計算出S02 去除率。此時的入口負荷是〇.lmg/m3。另外，利用壓差計對進氣口的上游側(cè)與氣液接觸部 的下游側(cè)（擋水板與鼓風機之間）之間的壓力差進行了測定并將該壓力差作為了壓差。
[0059] 實施例2
[0060] 作為氣液接觸部而使用了將實施例1的纖維集合體（Saran-Lock(型號：0M- 150))以平坦的面為上表面層疊兩張而成的層疊體，除此以外，以與實施例1同樣的條件進 行了測定。
[0061] 實施例3
[0062] 作為氣液接觸部而使用了單層纖維集合體，作為纖維集合體而使用了纖維的纖度 為70旦、厚度為20mm、比表面積為890m2/m3的Saran-Lock(型號：CS- 120)，以平坦的面 為上表面，除此以外，以與實施例1同樣的條件進行了測定。
[0063] 實施例4
[0064] 作為氣液接觸部而使用了將實施例3的纖維集合體（Saran-Lock(型號：CS- 120))以平坦的面為上表面層疊兩張而成的層疊體，除此以外，以與實施例1同樣的條件進 行了測定。
[0065] 實施例5
[0066] 作為氣液接觸部而使用了圖2B所示的結(jié)構(gòu)的層疊體、即由以下部分構(gòu)成的層疊 體，所述以下部分是指由低密度纖維集合體構(gòu)成的上層、由高密度纖維集合體構(gòu)成的中間 層以及由低密度纖維集合體構(gòu)成的下層，除此以外，以與實施例1同樣的條件進行了測定。 作為低密度纖維集合體而使用了實施例1的纖維集合體（Saran-Lock(型號：0M- 150))， 作為高密度纖維集合體而使用了實施例3的纖維集合體（Saran-Lock(型號：CS- 120))。 層疊體是通過將各個纖維集合體以平坦的面為上表面層疊而成的，層疊體的厚度是120mm。
[0067] 實施例6
[0068] 作為氣液接觸部，在實施例5的層疊體的最下層的纖維集合體之下進一步追加設 置了另一纖維集合體，除此以外，以與實施例5同樣的條件進行了測定。追加的纖維集合體 是與實施例5的中間層同樣的高密度纖維集合體（Saran-Lock(型號：CS- 120))。因而， 實施例6的氣液接觸部由4層纖維集合體構(gòu)成且最下層是高密度纖維集合體，在這點上與 實施例5的氣液接觸部不同。
[0069] 比較例1
[0070] 作為氣液接觸部而將實施例1的纖維集合體（Saran-Lock(型號：0M- 150))上 下顛倒地設置、即以平坦的面為下表面且以毛糙且不光滑的面為上表面地進行了設置，除 此以外，以與實施例1同樣的條件進行了測定。
[0071] 比較例2
[0072] 作為氣液接觸部而將實施例2的層疊體上下顛倒地設置，除此以外，以與實施例2 同樣的條件進行了測定。
[0073] 比較例3
[0074] 作為氣液接觸部而將實施例3的纖維集合體（Saran-Lock(型號：CS- 120))上 下顛倒地設置，除此以外，以與實施例3同樣的條件進行了測定。
[0075] 比較例4
[0076] 作為氣液接觸部而將實施例4的層疊體上下顛倒地設置，除此以外，以與實施例4 同樣的條件進行了測定。
[0077] 在表1中，示出實施例1?實施例4和比較例1?比較例4中的、細顆粒去除率、 S02去除率以及壓差。
[0078]表 1
[0079]
【權(quán)利要求】
1. 一種空氣凈化裝置，其中， 該空氣凈化裝置包括： 進氣口和排氣口，該進氣口和排氣口設于殼體，上述排氣口位于上述進氣口的上方； 氣液接觸部，其設于上述進氣口與上述排氣口之間，用于使自上述進氣口導入至上述 殼體內(nèi)的空氣與清洗水相接觸； 噴灑部件，其設于上述氣液接觸部的上方，用于向上述氣液接觸部噴灑上述清洗水； 清洗水儲存部件，其用于儲存上述清洗水；以及 清洗水循環(huán)部件，其通過將儲存于上述清洗水儲存部件的上述清洗水向上述噴灑部件 供給而使上述清洗水循環(huán)， 上述氣液接觸部具有纖維集合體，該纖維集合體為纖維密度在厚度方向上不同的墊狀 的纖維集合體，該纖維集合體的一個面為低密度且具有帶起伏的形狀，該纖維集合體的另 一個面為高密度且具有平坦的形狀， 上述纖維集合體以上述一個面位于上述進氣口側(cè)且上述另一個面位于上述排氣口側(cè) 的方式配置在上述進氣口與上述排氣口之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化裝置，其中， 上述氣液接觸部具有由平均纖維密度不同的多種上述纖維集合體層疊三層以上而成 的層疊體， 上述層疊體的最下層由上述多種纖維集合體中的、平均纖維密度最低的上述纖維集合 體構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣凈化裝置，其中， 上述層疊體的最上層由與上述最下層相同的上述纖維集合體構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣凈化裝置，其中， 上述層疊體由上層、中間層以及下層構(gòu)成，該上層由平均纖維密度相對較低的上述纖 維集合體構(gòu)成，該中間層由平均纖維密度相對較高的上述纖維集合體構(gòu)成，該下層由平均 纖維密度相對較低的上述纖維集合體構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的空氣凈化裝置，其中， 該空氣凈化裝置包括用于自上述進氣口導入空氣并將該空氣自上述排氣口排出的排 氣部件， 上述排氣部件以通過上述氣液接觸部的上表面的空氣流速為向上述氣液接觸部噴灑 的水滴中的具有最小水滴直徑的水滴的自由下落速度以上的方式自上述進氣口導入空氣。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣凈化裝置，其中， 該空氣凈化裝置包括防水板，該防水板設于上述噴灑部件的上方，用于防止來自上述 噴灑部件的噴霧水的飛散， 上述防水板設于不與自上述噴灑部件噴灑出的噴霧水直接接觸的位置且是設于自上 述進氣口導入的空氣的作用下自上述氣液接觸部的上表面卷起的上述噴霧水所到達的位 置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的空氣凈化裝置，其中， 上述噴灑部件以向上述氣液接觸部噴灑的噴灑流量與通過上述氣液接觸部的空氣的 風量之比在0. 5?3. 0的范圍內(nèi)的方式向上述氣液接觸部噴灑上述清洗水。
【文檔編號】B01D53/18GK104284705SQ201380023992
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月8日
【發(fā)明者】藤田雅司, 山中弘次, 土井雄太, 山下幸福 申請人:奧加諾株式會社
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