JP2003164718A

JP2003164718A - 粉塵除去方法とその装置

Info

Publication number: JP2003164718A
Application number: JP2001363205A
Authority: JP
Inventors: Toshio Moriyama; 敏男森山
Original assignee: GORIN SANGYO KK
Current assignee: GORIN SANGYO KK
Priority date: 2001-11-28
Filing date: 2001-11-28
Publication date: 2003-06-10

Abstract

(57)【要約】【課題】分離器を用いることなく粉塵を効率的に除去
し、ファン部を装置の上方に設けたことで生じたウォー
タパン部の広さを最大限に活用して、ウォータパン部に
おける除塵率を飛躍的に向上させた粉塵除去装置を提供
すること。【解決手段】装置内に負圧を発生させるためのファン
部Ｂと、負圧により吸い込まれた空気に含まれる粉塵を
水中で捕捉し除去するウォータパン部Ａとを備えた粉塵
除去装置１であって、該ファン部Ｂは、ウォータパン部
Ａの上方に形成され、該ウォータパン部Ａは、水を蓄え
可能なウォータパン３と、ウォータパン３に粉塵含有空
気を吸い込むための吸込パイプ４と、ウォータパン３を
２槽に区画し下部に通過穴５ａが設けられた第１仕切り
板５と、粉塵含有空気が吹き付けられるための第２仕切
り板７とを備える粉塵除去装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉塵除去方法及び
その装置に関し、更に詳しくは、ウォータパンを有する
粉塵除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、喘息等の疾病の原因とされるハウ
スダストやダニ等への関心が高まり、消費者が電気掃除
機を選ぶ際、排気がクリーンであることが必須条件とな
っている。しかし、従来型の紙や不織布等のフィルタを
用いたいわゆる乾式の電気掃除機では、フィルタの集塵
力等が必ずしも十分でなく、どうしても排気に塵埃が混
ざってしまった。

【０００３】そこで、このような乾式電気掃除機に代わ
る方法として、ゴミや粉塵、綿埃等を含む空気（粉塵含
有空気）を、装置内に蓄えた水の中に通過させることに
より、粉塵等を捕捉し除去する方式のいわゆる湿式電気
掃除機が開発された。湿式電気掃除機は、通常、水を蓄
えるためのウォータパンと呼ばれる水槽を備え、更に装
置内に負圧を発生させ吸引力を生ぜしめるためのファン
を備える。

【０００４】図１５に、従来の湿式電気掃除機の一例を
概略的に示す。この例においては、１００は適量の水１
０１を溜めたウォータパン、１０２はウォータパン１０
０の吸気口、１０３はメインハウジング、１０４は複数
の吸引孔１０４ａを有する分離器、１０５は分離器１０
４を吸引作動させるためのファンモータである。また、
１０６は内カバー、１０７は外カバーであり、この外カ
バー１０７には集中排気口１０７ａと拡散排気口１０７
ｂが設けられている。更に、１０８はカバーキャップ、
１０９は取手である。

【０００５】このような湿式電気掃除機においては、フ
ァンモータ１０５と一体化されたファン（図示しない）
の回転により、装置内に負圧を発生させる（正確には、
分離器の吸引孔を介してウォータパンの上方空間の空気
を吸い込み、該空間を大気圧より低い気圧にする）。そ
して、この負圧により、外気である粉塵含有空気がウォ
ータパン１００の吸気口１０２から吸引され、水１０１
の中に引き込まれる。

【０００６】粉塵含有空気は、水中を泡となって通過す
る際、大きなゴミや埃等が水１０１に捕捉され空気中よ
り除去される。そして、空気の泡は、次々と引き込まれ
る後続の空気（泡）に押されてウォータパン１００の内
側へ進み、水中からウォータパンの上方空間に離脱す
る。

【０００７】この際、離脱した空気には、水１０１によ
って捕捉除去されなかった粉塵等が含まれている。なお
も粉塵等を含む空気は、上昇する気流に乗り、更に上方
で高速回転している分離器１０４に引き寄せられ、粉塵
等が分離器に付着し、水分とともに遠心分離されて除去
される。そして、空気のみがスリット状の吸引孔１０４
ａを通過し、矢印のように進んで集中排気口１０７ａや
拡散排気口１０７ｂから排気されるのである。

【０００８】しかし、実際には、こうした分離器では必
ずしも完全には粉塵を遠心分離できず、粉塵等が吸引孔
を通過して空気とともに排気されてしまう。つまり、従
来の湿式電気掃除機は、多くの場合、排気がクリーンで
あるとは言えなかった。

【０００９】こうした従来の湿式電気掃除機の欠点は、
主にウォータパンにおける除塵率が非常に低いこと、
及びその効率の低さを分離器で補っていることに原因
がある。特に、後者の分離器は、上記のように粉塵等
や水分を遠心分離し切れずに吸引孔に溜まるため、吸引
孔の目詰まりを生じ易く、ファンモータのオーバーヒー
ト等の故障の原因となった。

【００１０】また、分離器における除塵率を高めるに
は、分離器の回転数を上げるか、吸引孔のスリット幅を
狭くすること等の改良が必要となる。しかし、そうした
改良は、多くの場合、装置内部の空気の流れ（気流）に
対する抵抗を大きくする方向に働く。

【００１１】例えば、分離器の回転数を上げると、高い
負圧が得られ難くなり、寧ろ電力消費量がより大きくな
る。また、吸引孔のスリット幅を狭くすると、上記の粉
塵等による目詰まりがより生じ易くなるため、負圧が下
がり、装置の吸引力が極端に下がる場合がある。

【００１２】ファンの回転数を高くするなどして無理に
吸引力を上げると、吸引孔に詰まっていた粉塵や水分が
ファン側に吸い込まれ、粉塵の排気が多くなり排気口か
ら水滴が飛び散るケースもあった。このように、従来の
湿式電気掃除機では、分離器に依存していたため、こう
した分離器の構造上の欠点を克服できなかった。

【００１３】一方、従来の湿式電気掃除機がこうした分
離器に頼らざるを得なかったのは、上記に示したよう
に、ウォータパンにおける除塵率が非常に低いことが原
因であった。実際、上記従来例では、吸気口から吸い込
んだ粉塵含有空気をただ単に水の中を通過させるだけ
で、水（蓄水）の除塵力、すなわち粉塵を取り込んで捕
捉し空気中から除去する能力を必ずしも有効に活用して
いるとは言えない。

【００１４】ところで、電気掃除機は、吸引ホースで引
かれて使用者の後ろを付いて動くという操作性や、大き
すぎると収納しづらいという収納性等の点などから、装
置の大きさには自ずから限界がある。そうした大きさの
制約の中で、ウォータパンとファン等とを横並びに並設
させた構造にすると、ファン等の分だけウォータパンの
面積が狭くなる。

【００１５】その点、従来の湿式電気掃除機は、ファン
等をウォータパンの上方に設けることにより、装置の底
面全体をウォータパンとして活用できる利点を有する。
そのため、より多くの水を溜めることができ、更にウォ
ータパン内に除塵率を上げるための種々の構造を設ける
空間的余裕ができるのである。

【００１６】従って、こうした利点を生かして、蓄水の
除塵力をより有効に活用し、更にウォータパン自体の構
造に改良を加えることにより、ウォータパンにおける除
塵率を飛躍的に向上させることができる。そうすれば、
湿式電気掃除機は、もはや分離器を使用しなくても、排
気がクリーンで大きな吸引力を有するものとすることが
可能である。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる実情
を背景に、上記の問題点を克服するためになされたもの
である。すなわち、本発明の目的は、分離器を用いるこ
となく粉塵（微細塵を含む）を効率的に除去する粉塵除
去装置を提供することである。そして、ウォータパン部
の広さを最大限に活用して、ウォータパン部における除
塵率を飛躍的に向上させた粉塵除去装置を提供すること
である。

【００１８】

【課題を解決するための手段】かくして、本発明者は、
このような課題背景に対して、鋭意研究を重ねた結果、
装置底部のウォータパンを２槽に区画し粉塵をそれぞれ
の蓄水の巻き込み攪拌作用により繰り返し捕捉させるこ
とで効果的な除塵ができること、それぞれの蓄水を行き
来可能にすることで蓄水の除塵力のサチレーションを回
避できること、更にウォータパン部に設置した静止する
板材（第２仕切り板）に粉塵含有空気を積極的に衝突さ
せて該板材の表面に付着した水に粉塵を捕捉させること
により除塵率が更に向上することを見出し、この知見に
基づいて本発明を完成させたものである。

【００１９】即ち、本発明は、（１）、負圧により水中
に粉塵含有空気を吸い込み蓄水に吹き込むことによって
その粉塵を捕捉し除去する粉塵除去方法であって、該粉
塵含有空気を水中に吹き込み、水中から空間に離脱さ
せ、静止する板材に吹き付けた後、更に水面に吹き付け
て上方に吸引する粉塵除去方法に存する。

【００２０】そして、（２）、装置内に負圧を発生させ
るためのファン部と、負圧により吸い込まれた空気に含
まれる粉塵を水中で捕捉し除去するウォータパン部とを
備えた粉塵除去装置であって、該ファン部は、ウォータ
パン部の上方に形成され、該ウォータパン部は、水を蓄
え可能なウォータパンと、ウォータパンに粉塵含有空気
を吸い込むための吸込パイプと、ウォータパンを２槽に
区画し下部に通過穴が設けられた第１仕切り板と、粉塵
含有空気が吹き付けられるための第２仕切り板とを備え
る粉塵除去装置に存する。

【００２１】そしてまた、（３）、前記第２仕切り板
は、表面に付着し下降する水滴を案内し且つ集束させる
ためのリブ体とタブ部とを備える粉塵除去装置に存す
る。

【００２２】そしてまた、（４）、前記第２仕切り板
は、撥水性機能を有している粉塵除去装置に存する。

【００２３】そしてまた、（５）、前記第２仕切り板
は、縦溝が形成されている粉塵除去装置に存する。

【００２４】そしてまた、（６）、前記吸込パイプは、
その吐出口の周囲に鍔部が形成されている粉塵除去装置
に存する。

【００２５】そしてまた、（７）、前記吸込パイプは、
ウォータパン部の側壁に着脱可能に取り付けられている
粉塵除去装置に存する。

【００２６】そしてまた、（８）、前記吸込パイプは、
第１仕切り板に着脱可能に取り付けられている粉塵除去
装置に存する。

【００２７】そしてまた、（９）、前記第１仕切り板で
区画されたウォータパンのうち、吸込パイプの下方の第
１槽に、遮蔽板が設けられている粉塵除去装置に存す
る。

【００２８】そしてまた、（１０）、前記ウォータパン
部は、その最下流に除塵及び除湿のためのフィルタを備
える粉塵除去装置に存する。

【００２９】そしてまた、（１１）、前記ウォータパン
部は、内部が視認可能になっている粉塵除去装置に存す
る。

【００３０】本発明はこの目的に沿ったものであれば、
上記２〜１１の中から選ばれた２つ以上を組み合わせた
構成も当然採用可能である。

【００３１】

【発明の実施の形態】先ず、本発明の粉塵除去方法の特
徴について述べる。本発明では、ファンやファンモータ
等を含む装置の部分（即ちファン部）を、ウォータパン
等を含む装置の部分（即ちウォータパン部）の上方に形
成することにより、装置の底面全体をウォータパンとし
て活用する。こうした構造とすると、ウォータパンの面
積がより広くなることは、既に述べた。

【００３２】更に、本発明においては、このウォータパ
ンを板材（後述する第１仕切り板）により２槽に区画
し、粉塵含有空気をそれぞれの蓄水に繰り返し吹き込み
巻き込み攪拌現象を生じさせることにより、空気中の粉
塵等を蓄水に捕捉させ空気中より除去する。また、第１
仕切り板の下部が一部開口されており、それぞれの蓄水
が２槽の間を行き来できるように形成されている。この
ように、本発明は、広いウォータパンに大量に溜められ
た蓄水の除塵力を効率的に活用することを特徴とする。

【００３３】また、ウォータパン部の広い空間を活用し
て、ウォータパン部内に静止する別の板材（第２仕切り
板）を設け、最初の蓄水から離脱した空気が次の蓄水へ
移動する間に、該板材に吹き付けられ衝突するように構
成されている点にも特徴がある。こうして空気を積極的
に板材に衝突させて、板材の表面に付着している水（表
面水）に空気中に残存する粉塵を捕捉除去させることに
より、除塵率を向上させるのである。

【００３４】以上のように、本発明は、蓄水の除塵力の
効率的活用及びウォータパン部の構造の改良の２点に大
きな特色を有する。また、こうして除塵された空気は、
装置の上方に設けられたファンにより上方に吸引されて
排気される。

【００３５】以下、図面に基づいて、本発明の粉塵除去
装置の好適ないくつかの実施の形態について述べる。因
みに、以下の説明において、装置の「前後」について
は、吸気口（以下の図では４ａ）が開口する側を前、ま
たその反対側を後ろとする。

【００３６】〔第１の実施の形態〕図１に、第１の実施
の形態における粉塵除去装置を側面から見た場合の概略
構成図を示す。また、図２は、図１のＸ−Ｘ線に沿う概
略断面図である。図中の矢印は、装置内の空気の流れを
表し、点線矢印は、ファンモータの空冷のための空気の
流れを表す。

【００３７】粉塵除去装置１は、ウォータパン部Ａとフ
ァン部Ｂとの２つの部分より構成され、ファン部Ｂはウ
ォータパン部Ａの上方に設けられている。ウォータパン
部Ａは、その側壁２を透明又は半透明にするなどして内
部が視認可能になっていれば、ファン部Ｂを取り外さな
いでもウォータパン部Ａの内部の汚れ具合を外から確認
でき、より好ましい。

【００３８】ウォータパン部Ａは、水を蓄え可能なウォ
ータパン３と、ウォータパン部Ａの側壁２に取り付けら
れた吸込パイプ４と、ウォータパン３を２槽に区画する
第１仕切り板５と、ウォータパン部Ａの上面を形成する
上壁６と、第１仕切り板５の後方で上壁６から垂下する
第２仕切り板７と、ウォータパン部Ａから空気を上方に
吸引しファン部Ｂへ案内する通気路８とを備える。従っ
て、ウォータパン部Ａの内部の空間は、主に、側壁２と
第１仕切り板５等に囲まれた第１空間Ｓ１、第１仕切り
板５と第２仕切り板７等に囲まれた第２空間Ｓ２、通気
路８の内部の第３空間Ｓ３に区画される。

【００３９】また、ウォータパン３は、第１仕切り板５
により、２つの水槽、即ち吸込パイプ４の下方の第１槽
Ｔ１と、第２仕切り板７の下方の第２槽Ｔ２とに区画さ
れている。第１槽Ｔ１及び第２槽Ｔ２には、それぞれ粉
塵を捕捉除去するための水、即ち第１の蓄水Ｗ１及び第
２の蓄水Ｗ２が溜められる。

【００４０】吸込パイプ４は、ウォータパン部Ａの側壁
２に取り付けられ、吸気口４ａが外気に開放されてい
る。吸込パイプ４の側壁２に着脱可能に取り付けられて
いるが、その取り付け構造及び方法については、後で詳
しく述べる。また、吸込パイプ４は、ウォータパン部Ａ
の内部で下方に曲がり、その吐出口４ｂが蓄水Ｗ１の水
面と対向するように形成されている。

【００４１】蓄水Ｗ１の水位は適宜調節され、その機能
を有効に発揮するのであれば、例えば、吐出口４ｂの端
部（後述する鍔部４ｃ）が蓄水中に浸かる状態となるこ
とも可能である。実験によれば、この実施の形態におい
ては、吸込パイプ４の吐出口４ｂの下５〜１０ｍｍ程度
になるように溜めた場合、最も効率良く除塵された。

【００４２】吸込パイプ４の吐出口４ｂの端部には、円
形の端部の周囲を取り囲むように鍔部４ｃが形成されて
いる。この鍔部４ｃが果たす役割や効果については、後
で詳しく述べる。

【００４３】第１仕切り板５は、ウォータパン３の底面
に立設され、ウォータパン３を２槽に区画する。図３
に、第１仕切り板を吸込パイプ側から見た場合の概略図
を示す。第１仕切り板５の下部には、蓄水が通過可能な
通過穴５ａが開口し、またその最上部は長方形状に凹
み、上壁６との間に空気が通過するための空気逃げ穴５
ｂが形成されている。

【００４４】上壁６は、その表面にパッキン（図示しな
い）が設けられており、ウォータパン部Ａの側壁２、第
１仕切り板５、第２仕切り板７及び通気路８の覆壁８ａ
の上端と当接して密封する。因みに、本発明の粉塵除去
装置は、ウォータパン部Ａとファン部Ｂとが掛止具Ｒに
よって自由に取り外しすることができる。そして、その
取り付けの際は、ファン部Ｂがウォータパン部Ａに押し
付けられ、上壁６に配設されたパッキンがウォータパン
部Ａの上記各構造体の上端に圧接され、ウォータパン部
Ａの気密が保たれるのである。

【００４５】第２仕切り板７は、第１仕切り板５の後方
に配設され、上壁６に圧接された状態で下方に垂下され
ている。図４に、第２仕切り板の構成例を示す。第２仕
切り板７の下方には、空気逃げ部７ｂが開口している。

【００４６】また、第２仕切り板７の数か所が下方に延
長され、タブ部７ｃが形成されている。更に、このタブ
部７ｃの間の逆Ｖ字形の切れ込みを覆うように、屋根形
のリブ体７ｄが第２仕切り板７の前面に立設されてい
る。これらの役割については、後で詳しく述べる。

【００４７】通気路８は、ウォータパン部Ａの最下流に
位置し、覆壁８ａとウォータパン部の側壁２とにより筒
状に形成されている（図１等参照）。覆壁８ａは、ウォ
ータパン部に属する下部分とファン部に属する上部分が
圧接され、気密が保たれた状態で連続しているため、通
気路８に入った空気を漏らすことなく上方のファン１２
まで案内することができる。

【００４８】通気路８の内部の空間Ｓ３には、後述する
ように、水切りフィルタ９が配設されていれば、より好
ましい。実際には、水切りフィルタ９は、２つの水切り
フィルタ９ａ、９ｂがある程度の間隔をあけて配設され
るが、この点については後で詳しく述べる。因みに、２
つの水切りフィルタを１つのカセットケースに収めてウ
ォータパン部Ａに嵌め込めるようにしておけば、簡単に
取り外して洗浄したり取り替えることができる。

【００４９】通気路８のファン部Ｂの部分、即ち通気路
８の上部には、フィルタ１０（例えばスポンジフィル
タ）が配設されている。そしてその上方には、取塵器１
１（通称ヘパ式取塵器という）が設けられており、ここ
で最終的な除塵が行われる。

【００５０】ファン部Ｂは、少なくともファン１２、フ
ァンモータ１３を備えており、その他必要に応じて脱臭
フィルタ１４や消音装置（図示しない）等が備えられ
る。ファン１２は、ファンモータ１３により駆動されて
回転し、通気路８を通してウォータパン部Ａに負圧を生
じさせる。

【００５１】ファン１２の外側の空間１５は、ファン１
２の外周の全周を取り巻くように連続して形成されてお
り、その一部が排気口１６として外部に開口している。
ファンモータ１３は、下方から空気を取り込んで（点線
矢印）、自らを空冷する機能をも有しており、効率良く
冷却してオーバーヒートを防ぐ。

【００５２】以上のように、本実施形態の粉塵除去装置
においては、従来の分離器のような装置内の気流に対し
て抵抗になるものは殆どない。そのため、高い負圧が得
られ、装置の吸引力を非常に大きなものとすることが可
能となるのである。

【００５３】次に、この粉塵除去装置の内部における空
気の流れについて述べ、併せて装置の除塵作用について
説明する。

【００５４】図１の矢印（実線）に示すように、外界の
粉塵を含む空気は、先ず、吸込パイプ４の吸気口４ａか
ら装置内に吸い込まれる。そして、吸込パイプ４の形状
に従って下向きに方向を変え、吐出口４ｂよりウォータ
パン３の第１槽Ｔ１に溜められた蓄水Ｗ１に吹き込ま
れる。そして、蓄水との間で激しい巻き込み攪拌を生じ
る。

【００５５】図５に、吸込パイプの下方で粉塵含有空気
と蓄水とが巻き込み攪拌現象を起こしている状態を概念
的に示す。即ち、蓄水Ｗ１に吹き込まれた空気は、局所
的に蓄水を押し下げ、周りから押し寄せた水により蓄水
中に巻き込まれ攪拌される。そして、それが繰り返さ
れ、この激しい巻き込み攪拌の中で、空気中のゴミや粉
塵等が蓄水Ｗ１に捕捉され空気中より除去される（第１
巻き込み攪拌作用）。

【００５６】ここで、破線は巻き込み攪拌現象が生じて
いる際の平均的な蓄水Ｗ１の水面の位置を表している
が、実際には巻き込み攪拌が激しいため、水面は一定せ
ず、吐出口４ｂの下方では、事実上水面は確認できな
い。従って、破線はあくまで概念的な水面の位置を示す
ものではあるが、吸込パイプの吐出口４ｂの下方で押し
下げられた分だけ、その外側の部分では上昇しているこ
とを表している。

【００５７】吸込パイプ４の吐出口４ｂの周囲に鍔部４
ｃが形成されていると、空気と蓄水とが激しい巻き込み
攪拌を起こす際、この鍔部４ｃにより、蓄水Ｗ１が激し
く飛び跳ねるのを効果的に抑えられる。そのため、巻き
込み攪拌現象がより安定化し、空気と蓄水Ｗ１との接触
時間が十分に確保されるようになるため、巻き込み攪拌
作用による粉塵の捕捉除去が効率的に行われるのであ
る。

【００５８】もっとも、吸込パイプ４が鍔部４ｃを有し
ていない場合でも、巻き込み攪拌作用を有効に生じされ
ることは可能である。このように、巻き込み攪拌作用を
積極的に活用し、蓄水による除塵率を向上させるのが、
本発明の特徴の一つである。

【００５９】また、この巻き込み攪拌現象によって、蓄
水とともに跳ね上がった空気は、第１仕切り板５に激し
く衝突する。そして、水とともに跳ね飛びまき散る効果
により、更に空気中よりゴミや粉塵等が除去される。

【００６０】空気は、このようにして蓄水Ｗ１や第１仕
切り板５で粉塵等を除去された後、上方の空間Ｓ１に離
脱する。しかし、空気中にはいまだ細かな粉塵や綿埃が
残存しており、この細かな粉塵等は単独で又は蓄水Ｗ１
由来の微水滴に内包される状態で空気中を浮遊してい
る。

【００６１】こうした残存粉塵等を含む空気は、負圧に
より空間Ｓ１を上昇し、空間Ｓ１の上方で今度は水平方
向に向きを変え、第１仕切り板５の最上部の空気逃げ穴
５ｂを通過して空間Ｓ２に移る。そして、該空気は、空
気逃げ穴４ｂの後方に静止する第２仕切り板７の上方領
域７ａに直に激しく衝突する（図４参照）。

【００６２】第２仕切り板７の上方領域７ａでは、それ
までに吹き付けられて付着した微水滴が互いに結びつい
て表面水を形成しており、上方領域一面を濡らす状態と
なっている。そして、そこに空気が吹き付けられると、
単独で浮遊する粉塵等や微水滴に内包された粉塵等がこ
の表面水に付着し、表面水によって捕捉され空気中より
除去されるのである（衝突効果）。

【００６３】粉塵や微水滴等を捕捉した表面水は、第２
仕切り板７の前面に沿って下降し、下方の蓄水Ｗ２に落
下する。このように、本発明においては、ウォータパン
部の構造を工夫して、第１仕切り板５では跳ね飛びまき
散る効果を、また第２仕切り板７では吹き付け効果を積
極的に活用して、除塵率を更に向上させるのである。

【００６４】さて、第２仕切り板７に吹き付けられた空
気は、負圧により第１仕切り板５と第２仕切り板７の間
の空間Ｓ２を下降し、そのまま蓄水Ｗ２の水面に吹き込
まれる。そして、第１槽Ｔ１におけるのと同様に蓄水Ｗ
２との巻き込み攪拌作用を生じ、空気中になおも残存す
る細かな粉塵等を蓄水Ｗ２に捕捉させ除去するのである
（第２巻き込み攪拌作用）。そして、空気は水平方向に
その向きを変え、後方の通気路８へ向かう。

【００６５】ここで、第２仕切り板７が、図４に示した
ような特殊な構造を有している点について述べる。先述
したように、第２仕切り板７の上方領域７ａで粉塵等を
捕捉した表面水は、第２仕切り板７の表面上を下降して
いく。そして、水滴となって蓄水Ｗ２に落下するのであ
るが、第２仕切り板７の下方に開口している空気逃げ部
７ｂでは、蓄水Ｗ２から離脱した空気が相当な速度を有
して装置後方に向かって流れている。

【００６６】そのため、こうした水滴は激しい気流に容
易に吹き飛ばされて、蓄水Ｗ２に落下せずにその多くが
通気路８に運ばれる恐れがある。通気路８には、水切り
フィルタが配設されるのが好ましいが、大量の水が運ば
れるとその処理能力を超え、水分を嫌うスポンジフィル
タや取塵器にまで水が達してしまう可能性がある。

【００６７】従って、第２仕切り板７の構造に改良を加
え、できるだけ気流に対して抵抗にならず、しかも確実
に表面水を蓄水Ｗ２に送り届け、通気路８に運ばれる水
を極力少なくすることが望ましい。図４は、そうした構
造の一例を示している。

【００６８】リブ体７ｄは、隣り合ったリブ体同士の間
隔が下に行くほど狭くなるように形成されており、各リ
ブ体７ｄの間にはタブ部７ｃが延長されて設けられてい
る。第２仕切り板７の上方領域７ａから下降し始めた表
面水は、まずリブ体７ｄに捕らえられる。そして、リブ
体７ｄに沿って案内され、集束しながらタブ部７ｃに送
られる。表面水は、タブ部７ｃを伝って更に下降し、そ
の先端から水滴状又は水流状の比較的大きなかたまりと
なって落下する。

【００６９】このように大きなかたまりとなった水は、
空気逃げ部７ｂを通過する気流には容易に吹き飛ばされ
ることはなくなり、その大部分が蓄水Ｗ２に到達して蓄
水に戻すことができるのである。リブ体７ｄの第２仕切
り板７の表面からの高さは、空間Ｓ２の空気の流量や流
速に影響するが、実験によれば、数ｍｍ程度の高さがあ
れば、その影響も少なく、上記の効果を十分に発揮する
ことが可能である。

【００７０】因みに、タブ部７ｃは、気流に対して大き
な抵抗とならない限り、蓄水Ｗ２の水面まで又はウォー
タパンの底面まで延長することも当然可能である。ま
た、第２仕切り板７の表面水の殆どが確実に蓄水Ｗ２に
戻るのであれば、空気逃げ部７ｂを直線的に（長方形状
に）開口することも可能であるであることは言うまでも
ない。

【００７１】以上が、本発明の粉塵除去装置における第
２仕切り板の構造の特徴であるが、更に第２仕切り板の
表面に縦溝（図示しない）を形成すれば、表面水が集ま
り易くなり好ましい。また、表面水を第２仕切り板の表
面で滞留させず迅速に下降させるために、第２仕切り板
を撥水性の素材より形成したり、その表面を撥水加工し
たりして撥水機能を付与しておけば、より好ましい。

【００７２】さて、装置内の空気の流れに戻る前に、蓄
水Ｗ１と蓄水Ｗ２との間の水の循環について述べる。先
述したように、第２仕切り板に付着している表面水は、
もともと第１槽に溜められた蓄水Ｗ１が飛散してきたも
のであり、それが第２仕切り板の表面を下降して蓄水Ｗ
２に落下する。

【００７３】つまり、ウォータパンの第１槽と第２槽と
が完全に仕切られていると、蓄水Ｗ１の水量は次第に減
り、蓄水Ｗ２の水量は増え続けることになる。そして、
第１槽には、吸込パイプを介して次々とゴミや粉塵等が
吸い込まれるため、蓄水Ｗ１の除塵力はそのうちサチレ
ート（飽和）してしまうのである。

【００７４】しかし、先述したように、第１仕切り板５
の下部に通過穴５ａが設けられていれば、より新鮮な蓄
水Ｗ２が第１槽に戻るため、こうしたサチレーションの
問題が回避される。つまり、本発明では、このような水
の循環を生ぜしめることにより、ウォータパン全体の蓄
水を有効に活用し、蓄水の除塵力の経時的な低下を防止
するのである。

【００７５】一方、ウォータパンの第１槽に遮蔽板を設
けると、通過穴を介した蓄水Ｗ２の第１槽への移動をよ
りスムーズにすることができる。図６に、具体的な遮蔽
板の構成例を示す。この例では、第１槽Ｔ１の吸込パイ
プ４の下方に、第１仕切り板５から長方形の形状を有す
る遮蔽板１７が２枚平行に立設されている。

【００７６】遮蔽板１７がないと、吸込パイプ４から蓄
水Ｗ１に吹き付けられる空気の圧力によって、通過穴５
ａを介して第１槽Ｔ１に向かう蓄水Ｗ２の水の流れ（図
中の矢印）が阻害される場合がある。しかし、遮蔽板１
７を設けることにより、こうした圧力の影響が遮断さ
れ、蓄水Ｗ２の第１槽Ｔ１への移動がスムーズに行われ
るようになるのである。

【００７７】さて、第２仕切り板の空気逃げ部７ｂを通
過した空気は、通気路８に入り上方に吸引される（図１
参照）。この際、空気中には水滴が含まれているため、
通気路８の内部の空間Ｓ３に除湿のための水切りフィル
タ９を配設するとよい。水切りフィルタ９（９ａ）によ
り捕捉した水分は、集められて比較的大きな水塊となっ
てウォータパン部Ａの側壁２等を伝わって蓄水Ｗ２に戻
される。

【００７８】しかし、捕捉する水分の量が多いと、蓄水
Ｗ２への還流だけでは間に合わず、水分の一部が上方に
離脱してフィルタ１０等を濡らしてしまう場合がある。
そのような場合には、もう１枚の水切りフィルタ９ｂを
ある程度間隔を置いて配設すると、ほぼ完全に水分を捕
捉することができる。

【００７９】水切りフィルタ９ｂは、水切りフィルタ９
ａで捕らえ切れなかった水分のみを処理するだけなの
で、その水量は少なく、フィルタの処理能力がサチレー
トすることはないからである。装置内の空気の流量や先
述した第２仕切り板の構造等にもよるが、実験によれ
ば、２枚のフィルタの間隔を７ｍｍ程度離せば、上記の
効果を十分に発揮させることが可能であることが分かっ
ている。

【００８０】また、水切りフィルタ９に達した空気中に
は、蓄水や仕切り板でも捕捉除去されなかった極微細な
粉塵や綿埃等が含まれている。そのため、水切りフィル
タ９（又は９ａ、９ｂ）は微細粉塵等を捕捉除去する機
能を有するものであれば、後述するフィルタ１０や取塵
器１１にかかる負担が減り、それらの除塵能力を効率的
に発揮させることができる。

【００８１】こうして除湿され除塵された空気は、通気
路８の内部の空間Ｓ３を更に上昇し、フィルタ１０に到
達する。フィルタ１０として極微細孔を有するスポンジ
フィルタを使用すれば、数１０μｍ径の極微細な粉塵や
綿埃のほか、微細な油滴を捕捉し空気中より除去するこ
とができる。

【００８２】フィルタ１０の下流に取塵器１１を配設す
れば、更に微細な粉塵等が除去され好ましい。本発明に
よれば、ここまでの段階で、空気中に含まれる数１０μ
ｍ以上の径を有する粉塵等はほぼ完全に除去されている
ため、高性能の取塵器を採用することができる。

【００８３】具体的には、取塵器１１として、０．３μ
ｍ以上の径を有する粉塵を９９．９７％除去可能な高レ
ベルの取塵器を使用できる。従って、本発明の粉塵除去
装置は、空気清浄機に求められる基準をも達成できるほ
ど高い除塵率を有する装置となっており、電気掃除機の
みならず空気清浄機などにも使用可能である。

【００８４】最後に、空気はファン部Ｂに送られ、ファ
ン１２により四方に吹き出され、空間１５を通過して排
気口１６から排気される。排気口１６に脱臭フィルタ１
４を配設しておけば、確実に脱臭を行うことが可能とな
る。

【００８５】ところで、本発明の粉塵除去装置において
は、先述したように、上方のファン部Ｂが掛止具Ｒを外
すことにより、ワンタッチで取り外すことができる。そ
のため、ウォータパン部Ａ及び装置の内部を簡単に洗浄
することができ、極めて便利である。

【００８６】特に、吸込パイプの内部は、ゴミや粉塵等
がヘドロ状になって溜まり易い。そのため、ウォータパ
ン部Ｂに着脱自在に取り付けられていると、内部の洗浄
がし易く便利である。参考までに、図７に、ウォータパ
ン部の側壁に吸込パイプを着脱自在に取り付けるための
構造の一例を示した。

【００８７】ウォータパン部の側壁２には、内側にガイ
ドレール１８ａを備えたジョイントナット１８が設けら
れ、吸込パイプ４には、吸気口側に嵌め込み板１９が一
体的に形成されている。吸込パイプ４をジョイントナッ
ト１８に取り付ける際には、嵌め込み板１９をジョイン
トナット１８に当接させながらガイドレール１８ａをス
ライドさせて嵌め込むだけでよい。

【００８８】〔第２の実施の形態〕図８は、第２の実施
の形態における粉塵除去装置を側面から見た場合の概略
構成図である。図９は、図８のＸ−Ｘ線に沿う概略断面
図である（ただし便宜上遮蔽板１７は省略されてい
る）。

【００８９】この実施の形態においては、ウォータパン
３は、底面に円筒状に立設された第１仕切り板５により
同心円状に２槽に仕切られている。吸込パイプ４は、ウ
ォータパン３の中央部まで延び、第１槽Ｔ１に下向きに
開口している。

【００９０】この実施の形態においては、ジョイントナ
ット１８は第１仕切り板５の内側に設けられており、吸
込パイプ４は第１仕切り板に着脱自在に取り付けられ
る。吸込パイプ４の嵌め込み板等の取り付け構造及び取
り付け方は、第１の実施の形態と同様である。また、吸
込パイプ４の下方には、遮蔽板１７がウォータパン３の
底面から筒状に立設されている。

【００９１】図１０に、この実施の形態における粉塵除
去装置の第１仕切り板と第２仕切り板の形状を示す。第
１仕切り板５は、ウォータパンの底面に円筒状に立設さ
れ、その下端の数か所に通過穴５ａが設けられている。
また、円筒の上端５ｃの後半分のみがウォータパン部の
上壁（図示しない）に圧接し、前半分には空気逃げ穴５
ｂが開口している。

【００９２】第１仕切り板５の空気逃げ穴５ｂの前方外
側には、一定の距離を隔てて第２仕切り板７が配設さ
れ、半円筒状の第２仕切り板７の両端部は内側に曲がり
第１仕切り板５と一体化されている。また、第２仕切り
板７の上端７ｅがウォータパンの上壁に圧接している。
更に、第２仕切り板７の下部には、空気逃げ部７ｂが開
口している。通気路８やファン部Ｂ等の構造は、第１の
実施の形態と同様である。また、ウォータパンには、適
量の水が溜められる。

【００９３】一方、装置内の空気の流れは、図８〜図１
０の矢印（実線）に示すように、吸気口４ａから吸い込
まれ、第１槽Ｔ１を経た後、空気逃げ穴５ｂを通過し、
第２仕切り板７に衝突する。その後、空気逃げ部７ｂを
通過した後、負圧により後方に流れ、通気路８を通って
ファン部Ｂに送られ、ファン１２により四方に吹き出さ
れ、空間１５を通過して排気口１６から排気される。

【００９４】さて、このように空気が移動する中で、第
１の実施の形態と同様、吸込パイプの下方での第１巻き
込み攪拌作用、第１仕切り板における跳ね飛びまき散る
効果、第２仕切り板における衝突効果、及び蓄水Ｗ２で
の第２巻き込み攪拌作用等がそれぞれ効果的に発揮され
る。また、通過穴５ａを介した蓄水Ｗ１と蓄水Ｗ２の水
の循環も同様に行われ、蓄水Ｗ１の除塵力のサチレーシ
ョンは回避される。

【００９５】本実施形態においては、第２仕切り板７の
下方の空気逃げ部７ｂから吐き出された空気が、通気路
８に入るまでの距離が長いという特徴がある。つまり、
空気は空気逃げ部７ｂから吐き出された後、空間Ｓ４を
後方へ向けて移動する間に、空気中の微水滴や粉塵等が
第２仕切り板７や側壁２等に付着し、又は蓄水Ｗ２に捕
捉されることにより空気中から除去されるのである。そ
のため、更にウォータパン部Ａの除塵率が向上する利点
がある。

【００９６】因みに、この実施の形態において、空気逃
げ穴５ｂや第２仕切り板７等を第１槽Ｔ１の後方（図８
等では右側）に設け、蓄水Ｗ１を離脱した空気が後方へ
流れ出るようにすることも当然可能である。また、図１
０では、第２仕切り板７として、便宜上リブ体やタブ部
等の構造を省略した場合を示したが、当然、リブ体やタ
ブ部等を有する構造（図４参照）とすることは可能であ
り、その方が除塵率は向上する。

【００９７】〔第３の実施の形態〕さて、第２の実施の
形態では、筒状の第１仕切り板により同心円状に仕切ら
れたウォータパンの２槽のうち、内側の水槽に外気、即
ち粉塵含有空気を吸い込んだ。しかし、外側の水槽に外
気を吸い込んで内側の水槽に案内し、上方のファン部に
吸引する構成も取り得る。

【００９８】図１１は、そのように形成した粉塵除去装
置の構成例を示す概略構成図である（便宜上遮蔽板１７
及びジョイントナット１８等は省略した）。図１２は、
図１０のＸ−Ｘ線に沿う概略断面図である。

【００９９】吸込パイプ４は、第１の実施の形態と同様
に、ジョイントナット１８等を介して側壁２に着脱自在
に取り付けられている。また、吸込パイプ４の下方に
は、２枚の遮蔽板１７がウォータパン３の底面から平行
に立設されている。

【０１００】第１仕切り板５はウォータパンの底面から
円筒状に立設されている。また、第２仕切り板７は、第
１仕切り板５の内側に設けられ、上壁６から円筒状に垂
下されている。ここで、第２仕切り板７をどのように配
設するかについて述べる。

【０１０１】第２仕切り板７を、上壁６と一体的に形成
すると、洗浄等のためファン部Ｂを取り外した際に、上
壁６から円筒状の第２仕切り板７が下向きに突き出した
状態となる（図１３参照）。こうした構造では、装置の
洗浄が終了し、ファン部とウォータパン部とを取り付け
る際、ファン部から突き出た第２仕切り板をウォータパ
ン部の第１仕切り板や側壁等にぶつけるなどして、装置
の破損や故障の原因ともなりかねない。

【０１０２】そこで、第２仕切り板７は、実際には、図
１４（理解のため一部を欠損させて表現している）に示
すように、第１仕切り板から平らな支柱７ｆを数枚延ば
して一体化させて第１仕切り板に固定させるのである。
従って、上記の実施の形態と同様、上壁６に対して圧接
され気密を保っている。

【０１０３】さて、装置内の空気の流れは、図１１〜図
１４の矢印（実線）に示すように流れる。ここで、ウォ
ータパン３の第１槽Ｔ１の上方の空間Ｓ５を活用するた
め、第２の実施の形態とは逆に、第１仕切り板５の前半
分を上壁６まで延ばして空気逃げ穴５ｂを閉じ、後半分
にのみ空気逃げ穴５ｂを開口させることも可能である。
そうすれば、吸込パイプ４の下方の蓄水Ｗ１から離脱し
た空気は、一旦装置の後方に移動せざるを得なくなり、
移動の途中で、空気中の粉塵等が側壁２に付着するなど
して空気中から除去される効果が生まれるのである。

【０１０４】以上、本発明を説明してきたが、本発明は
実施形態にのみ限定されるものではなく、その本質を逸
脱しない範囲で、他の種々の変形例が可能であることは
言うまでもない。吸込パイプ、第１及び第２仕切り板、
通気路等の形状や、ウォータパン部やファン部の内部の
構造、ジョイントナットとガイドレール、嵌め込み板等
の構造は、上記の実施形態に限定されない。

【０１０５】特に、第２仕切り板のリブ体やタブ部は、
第２仕切り板の表面を下降する表面水を確実に蓄水Ｗ２
に戻すものであれば、形状は限定されない。例えば、極
端な場合、図４に示した空気逃げ部７ｂは、第２仕切り
板を貫通する数個の穴であることも可能である。

【０１０６】また、装置は円筒形を前提として説明した
が、他の形状、例えば角張った形状等も当然可能であ
る。更に、この粉塵除去装置は、その特有の機能を利用
する限り、先述したように掃除機のみならず空気清浄機
にも使用可能であり、布団乾燥機や衣類乾燥機としても
使用可能である。

【０１０７】

【発明の効果】本発明によれば、分離器を用いなくと
も、大量に溜められた蓄水の除塵力を有効に活用し、ウ
ォータパン自体の構造を改良することにより、ウォータ
パンにおける除塵率を飛躍的に向上させることができ
る。そのため、装置を排気がクリーンでしかも大きな吸
引力を有するものとすることが可能となり、空気清浄機
等としても使用可能なほど性能の高いものとすることが
できる。また、吸込パイプを着脱自在にしたことで、装
置内部及びヘドロ状にゴミ等が溜まり易い吸込パイプの
内部の洗浄が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、第１の実施の形態における粉塵除去装
置を側面から見た場合の概略構成図である。

【図２】図２は、図１のＸ−Ｘ線に沿う概略断面図であ
る。

【図３】図３は、第１仕切り板を吸込パイプ側から見た
場合の概略図である。

【図４】図４は、第２仕切り板の具体的構成例を示す図
である。

【図５】図５は、吸込パイプの下方で粉塵含有空気と蓄
水とが巻き込み攪拌現象を起こしている状態を示す概念
図である。

【図６】図６は、具体的な遮蔽板の構成例を示す図であ
る。

【図７】図７は、ウォータパン部の側壁に吸込パイプを
着脱自在に取り付けるための構造の一例を示す図であ
る。

【図８】図８は、第２の実施の形態における粉塵除去装
置を側面から見た場合の概略構成図である。

【図９】図９は、図８のＸ−Ｘ線に沿う概略断面図であ
る。

【図１０】図１０は、第２の実施の形態における粉塵除
去装置の第１仕切り板と第２仕切り板の形状を示す図で
ある。

【図１１】図１１は、第３の実施の形態における粉塵除
去装置を側面から見た場合の概略構成図である。

【図１２】図１２は、図１１のＸ−Ｘ線に沿う概略断面
図である。

【図１３】図１３は、第２仕切り板７が上壁６から下向
きに突き出した状態を示す図である。

【図１４】図１４は、第２仕切り板が平らな支柱を介し
て第１仕切り板に固定されている状態を示す図である。

【図１５】図１５は、従来の湿式電気掃除機の概略構成
例を示す図である。

【符号の説明】

１…粉塵除去装置２…側壁３…ウォータパン４…吸込パイプ４ａ…吸気口４ｂ…吐出口４ｃ…鍔部５…第１仕切り板５ａ…通過穴５ｂ…空気逃げ穴５ｃ…上端６…上壁７…第２仕切り板７ａ…上方領域７ｂ…空気逃げ部７ｃ…タブ部７ｄ…リブ体７ｅ…上端７ｆ…支柱８…通気路８ａ…覆壁９、９ａ、９ｂ…水切りフィルタ１０…フィルタ１１…取塵器１２…ファン１３…ファンモータ１４…脱臭フィルタ１５…空間１６…排気口１７…遮蔽板１８…ジョイントナット１８ａ…ガイドレール１９…嵌め込み板１００…ウォータパン１０１…水１０２…吸気口１０３…メインハウジング１０４…分離器１０４ａ…吸引孔１０５…ファンモータ１０６…内カバー１０７…外カバー１０７ａ…集中排気口１０７ｂ…拡散排気口１０８…カバーキャップ１０９…取手Ａ…ウォータパン部Ｂ…ファン部Ｒ…掛止具Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５…空間Ｔ１…第１槽Ｔ２…第２槽Ｗ１…第１の蓄水Ｗ２…第２の蓄水

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０１Ｄ 50/00 Ｂ０１Ｄ 50/00 ５０１Ｇ５０１Ｎ５０１Ｐ５０２５０２Ａ５０２ＺＦ２４Ｆ 7/00 Ｆ２４Ｆ 7/00 ＡＦターム(参考） 4D031 AB02 AB16 AB22 AB24 AB28 BA04 BA10 BB10 DA05 EA01 4D032 AA02 AA05 AA21 BA06 BB01 BB07 4D058 JA12 JA14 JB14 JB28 KB11 SA20 TA02 TA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】負圧により水中に粉塵含有空気を吸い込
み蓄水に吹き込むことによってその粉塵を捕捉し除去す
る粉塵除去方法であって、該粉塵含有空気を水中に吹き込み、水中から空間に離脱
させ、静止する板材に吹き付けた後、更に水面に吹き付
けて上方に吸引することを特徴とする粉塵除去方法。
【請求項２】装置内に負圧を発生させるためのファン
部と、負圧により吸い込まれた空気に含まれる粉塵を水
中で捕捉し除去するウォータパン部とを備えた粉塵除去
装置であって、該ファン部は、ウォータパン部の上方に形成され、該ウォータパン部は、水を蓄え可能なウォータパンと、
ウォータパンに粉塵含有空気を吸い込むための吸込パイ
プと、ウォータパンを２槽に区画し下部に通過穴が設け
られた第１仕切り板と、粉塵含有空気が吹き付けられる
ための第２仕切り板とを備えることを特徴とする粉塵除
去装置。
【請求項３】前記第２仕切り板は、表面に付着し下降
する水滴を案内し且つ集束させるためのリブ体とタブ部
とを備えることを特徴とする請求項２記載の粉塵除去装
置。
【請求項４】前記第２仕切り板は、撥水性機能を有し
ていることを特徴とする請求項２記載の粉塵除去装置。
【請求項５】前記第２仕切り板は、縦溝が形成されて
いることを特徴とする請求項２記載の粉塵除去装置。
【請求項６】前記吸込パイプは、その吐出口の周囲に
鍔部が形成されていることを特徴とする請求項２記載の
粉塵除去装置。
【請求項７】前記吸込パイプは、ウォータパン部の側
壁に着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請
求項２記載の粉塵除去装置。
【請求項８】前記吸込パイプは、第１仕切り板に着脱
可能に取り付けられていることを特徴とする請求項２記
載の粉塵除去装置。
【請求項９】前記第１仕切り板で区画されたウォータ
パンのうち、吸込パイプの下方の第１槽に、遮蔽板が設
けられていることを特徴とする請求項２記載の粉塵除去
装置。
【請求項１０】前記ウォータパン部は、その最下流に
除塵及び除湿のためのフィルタを備えることを特徴とす
る請求項２記載の粉塵除去装置。
【請求項１１】前記ウォータパン部は、内部が視認可
能になっていることを特徴とする請求項２記載の粉塵除
去装置。