CN100393362C - 空气净化装置及空气净化方法 - Google Patents

Abstract

本发明的空气净化装置(1)具有负离子发生装置(2)和室内空气循环装置(4)，具有能使室内环境的臭氧浓度的平均值保持在0.02至0.05ppm的臭氧发生装置(3)，同时，使在负离子发生装置(2)的气流排出口附近的负离子浓度的平均值保持在20万至100万个/cc。根据该结构，可以充分发挥由负离子得到的松弛作用，并通过使低浓度的臭氧共存，提高装置的灭菌作用或抑制细菌作用，形成良好的室内环境。

Description

空气净化装置及空气净化方法

技术领域

本发明涉及使负离子和臭氧以低浓度共存方式的空气净化装置及空气净化方法。

背景技术

空气净化装置是通过过滤室内被污染的空气同时用送风扇使空气循环维持良好的室内环境的装置。近年来，负离子具有的作用，即，使人心情爽朗同时有净化血液、稳定精神和解除疲劳等作用(以下把这些总称为松弛作用)引人注目，在空气净化装置中广泛使用具有产生负离子功能的部件。另一方面，利用臭氧具有的杀菌效果的杀菌装置和除菌装置是众所周知的。可是，用于该目的时臭氧的浓度普遍选为例如1％或超过1％，该浓度对人体有害。因此，以活用臭氧的杀菌效果，对室内空气灭菌或抑制细菌的增殖为目的，在空气净化装置中不积极地利用臭氧作为有害成分当然可以被去除。

例如，特开2001-259470号公报记载了用触媒分解除去通过高压放电与负离子同时产生的臭氧的空气净化器的例子；特开2000-140688号公报记载了有效利用通过高压放电的负离子和附带发生的臭氧在装置内杀菌的空气净化器及空调的例子。另外《日本防菌防霉学会志》第27卷第11号713～722页(以下称论文1)和《食品与开发》第33卷第10号17～21页(以下称论文2)中记载了论述通过并用臭氧和负离子提高杀菌效果的报告，但全都没有触及有关使对人体及室内机没有不好影响的低浓度的负离子和臭氧共存的问题。

本发明是由上述论文的报告受到启发而提出的，其目的是充分有效地利用由负离子产生的松弛作用，并进一步与臭氧共存，用其杀菌力提高装置的灭菌作用或抑制细菌作用，形成良好的室内环境。

发明内容

为了完成上述课题，本发明的空气净化装置具有负离子发生装置和室内空气循环装置。该空气净化装置具有能使排放至室内并处于扩散状态的臭氧在室内环境中的浓度平均值保持在0.02至0.05ppm的臭氧发生装置，使负离子和上述浓度的臭氧在室内环境并存。本发明的空气净化方法使用上述的空气净化装置，通过循环搅拌室内空气，使负离子和上述浓度的臭氧在室内环境并存，形成良好的室内环境。只要是上述范围的臭氧浓度，就没有臭味强烈、引起居于室内的人头疼等涉及人体的坏影响，通过后述的与负离子的共同作用，可以发挥比臭氧单独存在时更高的灭菌或抑制细菌的作用。

而且，可发挥负离子的松弛作用，即在使人心情爽朗的同时，净化血液，稳定精神和解除疲劳等作用，可以形成良好的室内环境。另外，通过使用在气流排出口附近能保持负离子浓度的平均值在20万至100万个/cc的负离子发生装置，可以得到没有成为室内机故障原因等的不良影响，适用于人居住环境的空气净化装置。

负离子随着远离其发生装置的排出口急剧减弱，其浓度下降，但在比较接近排出口的残存量一定程度上取决于发生装置的发生量。而在排出口附近的浓度若超过100万个/cc，在室内的机器，特别是在电路部件和半导体等上容易附着尘埃，发生成为故障原因等的问题。另外，排出口附近的浓度降到20万个/cc以下时，气流通过负离子发生装置时与负离子接触的机会下降，可以认为几乎不能得到由与臭氧的共同作用的灭菌或抑制细菌的作用。从而，可以判断作为本申请发明的装置中的负离子发生装置，希望使用能保持在其气流排出口附近的负离子浓度的平均值为20万至100万个/cc的装置。因此，使对人体及室内机器没有不良影响的低浓度的负离子和臭氧并存，可以发挥希望的效果。

图1及图2是用于说明上述判断的根据的曲线，是以负离子浓度为参量表示臭氧浓度(横轴)和杀菌率(纵轴)的关系。这些曲线根据上述论文1公布的数据(主要是图4、图5及图6)作成。图1是对黄色葡萄球菌、图2是对大肠菌；实线A、B分别表示一般的空气(负离子浓度为150～200个/cc)和负离子浓度为300万个/cc的情况；虚线分别表示其中间的3万个/cc、20万个/cc、25万个/cc、50万个/cc及100万个/cc的情况。在论文1中，在实线A、B以外由于只公开了臭氧浓度为0.03ppm的数据，虚线是推定线。

由这些曲线可知，与特别在不加负离子的一般空气中只加臭氧时的实线A相对，积极地施加负离子的混合气体情况的各虚线和实线B的杀菌率都变高。即表示在负离子和臭氧共存的混合气体中，即使臭氧浓度比现有的只以杀菌和除菌为目的单独使用臭氧时还低，也可以得到数倍至10倍以上的杀菌效果。

因此，本发明发明者着眼于作为杀菌装置用的、从在上述论文中对象中完全脱离对人体没有不良影响的低浓度区域。首先，对于负离子，在论文的数据中分别选定0.03ppm可以得到大致近似50％的杀菌率的浓度即20万个/cc作为下限，把对室内机器没有不良影响的100万个/cc作为上限。而对于臭氧，分别选定不感到臭、不能引起人头痛的0.05ppm作为上限，把在100万个/cc的负离子浓度可以确保30％以上的杀菌率的0.02ppm作为下限。

但是，由于细菌的种类不同，杀菌率也不同，上述论文是将供试菌的样本置于容器内，平时暴露在规定浓度的负离子和臭氧的环境中经过规定时间的结果。与此相对，本申请发明认为，由于发生的负离子在室内环境中扩散、浓度下降，通过与浓度较高的负离子接触促进灭菌或抑制细菌作用不过是在含有臭氧的气流通过负离子发生装置到排出的短时间内。从而，与环境经常保持在规定浓度的论文条件不同，当然不能把论文的数据原封不动地用于本申请发明。

图3是举例表示距排出口的距离与负离子浓度的关系的图。实验在地面为4m×15m天花板的高度为3m的作业场所的中央设置高度为85cm的木制台，在其上设置风量为1.4m³/分的负离子发生器，并沿水平排出气流，用设置在相同高度的测定器(安第斯(アンデス)电器制ICT-201A)测量负离子的浓度。如图所示，表示在离排出口10cm的位置上浓度是100万个/cc的负离子与距离一起急速减弱下降的状况。

这样，室内环境中的负离子浓度在离开排出口的位置上迅速下降。而且，负离子发生装置的能力，即离子发生量不仅随排出口附近的浓度还随气流的风量和速度而变化，并且室内环境中的浓度也因设置空气净化装置的房屋的大小等而不同。但在室内流动回到空气净化装置，吸入负离子发生装置时的气流的负离子浓度只要在排出附近的浓度在上述的20万到100万个/cc的范围内，不论风量和房屋的大小等，几乎是700个/cc。从而，离开发生装置一定程度的室内的负离子浓度可以认为处于稳定在700个/cc左右的状态。该浓度是郊外值的大约3倍、与山里的值大致相同，是能充分得到松弛作用的值。

若根据上述论文，可以说明若使负离子和臭氧共存，两者发生反应可生成第三种物质，该第三种物质可以认为是发挥杀菌作用的物质。在本申请发明的装置中，在上述那样的包含臭氧的气流在负离子发生装置上通过时，通过与浓度较高的负离子接触促进灭菌和抑制细菌的作用。不仅如此，在排出口附近几乎不受浓度差异的影响，在以700个/cc左右的浓度稳定的状态的室内环境中，由上述第三物质持续发挥灭菌或抑制细菌的作用，由此可以推测可以综合发挥灭菌或抑制细菌的作用。

这样，不能原封不动地使用论文的数据，但是从在论文中对象中完全脱离的低浓度区域，即在气流排出口附近的负离子浓度为20万至100万个/cc、臭氧浓度为0.02至0.05ppm的区域中，认为只要用本申请发明的装置和方法使室内空气循环并受到搅拌，就可以收到足够的灭菌或控制细菌的作用。

附图说明

图1是表示臭氧浓度和杀菌率及负离子浓度的关系的曲线；

图2同样是表示臭氧浓度和杀菌率及负离子浓度的关系的曲线；

图3是表示离排出口的距离与负离子浓度的关系的曲线；

图4是表示在本发明的一具体实施方式中的装置的结构的图。

具体实施方式

下面说明该发明的实施方式。

在图4中，1是装置本体，其中有发生负离子的负离子发生器2、发生臭氧的臭氧发生器3、风扇4、具有CPU的控制部5、电源部(没有图示)等，具有吸入口6和排出口7。而8是遥控器，除主开关外，还适当设置用于开关负离子发生器2、臭氧发生器3、风扇4等的操作部和计时器设定部等。另外，由于负离子和臭氧的发生量还根据发生器中的风量变化，故还设有风量调整用的操作部。在从吸入口6至排出口7的气流通路的适当地点还设有过滤器，省略图示。

装置本体1的结构和形状以空调的室内机为标准，发生的负离子和臭氧与从吸入口6吸入的空气一起用风扇4从排出口7排向室内。风扇4不单用于排风，还兼作搅拌空气装置，若均匀分布离子和臭氧的能力不足，也可以另外设置辅助风扇。图中例示天花板安装型，C表示天花板面。

在负离子发生器2和臭氧发生器3中可以适当使用众所周知的结构。在图4中，表示分开负离子发生器2和臭氧发生器3，但如果是通过电晕放电同时发生负离子和臭氧的方式的发生器，就形成两者成为一体的结构。在该实施方式中，作为负离子发生器2，使用在1.4m³/分的风量中可以发出20万至100万个/cc的发生器，作为臭氧发生器3，使用可以发生20至30mg/h的发生器。在房屋大的情况，设置多台装置本体1可以把它们进行总括或个别地控制，只要符合并适应当时情况就可以。

该装置运转时，在负离子和臭氧的浓度达到所希望的规定值之前连续运转之后，根据设置装置的房屋的大小及负离子发生器2和臭氧发生器3的能力和风扇4产生的风量及离子和臭氧减弱的比例等算出必须的运转时间，设定成为这样的运转时间的负离子发生器2和臭氧发生器3分别间歇地或根据需要连续地运转。该设定内容例如只要根据装置的设置环境预先作成程序就行。此时，把遥控器8设成事先设定的规格。而如前所述，特别由于负离子放出后急速地减弱，大致稳定在一定值，可以认为负离子发生器2即使照原样连续运转，在实用上也没有问题。

在必须把负离子浓度和臭氧浓度维持一定时，也可以不靠上述的计算，设置检测各自浓度的传感器，反馈其检测结果，控制负离子发生器2、臭氧发生器3及风扇4的运转状态。

本发明的空气净化装置是上述的结构，通过运转该装置负离子和臭氧送到室内负离子发挥松弛作用。同时，以比单独使用臭氧时更低对人体没有影响的低浓度，再加上由臭氧产生的作用用由负离子和臭氧的共同作用生成的第三物质发挥灭菌作用或抑制细菌作用，通过用风扇4边使室内空气循环边进行搅拌，可以形成良好的室内环境。顺便说明虽然不能是如论文1和论文2所报告的那样的学术的精密实验，但在一般住宅的居室内放置几种食品进行比较时，开动本发明的装置的情况，发生腐败的日数变长，可以确认该发明的效果。

感受到松弛作用因人的偏差相当大。而且，负离子容易消失，使负离子和臭氧均匀地分布实际上有时很困难。另外，由于在负离子和臭氧的浓度测定中也容易由测量设备和测量条件导致偏差，所以上述各数值不是严密的数值，最好看作大致的数值。

产业上利用的可能性

本发明特别适用于家庭和事务所或比较小规模的作业场所等中的空气净化。

Claims (4)

1.一种空气净化装置，其具有负离子发生装置(2)和室内空气循环装置(4)，其特征在于，具有臭氧发生装置(3)，其具有将排放至室内并处于扩散状态的臭氧在室内环境中的浓度平均值保持在0.02至0.05ppm的能力，使负离子和上述浓度的臭氧在室内环境中并存。

2.如权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，负离子发生装置(2)具有将其气流排出口附近的负离子浓度的平均值保持在20万至100万个/cc的能力。

3.一种空气净化方法，其特征在于，使用具有负离子发生装置(2)、室内空气循环装置(4)及臭氧发生装置(3)的空气净化装置(1)，通过循环搅拌室内空气，使负离子和上述浓度的臭氧在室内环境中并存，形成良好的室内环境，所述臭氧发生装置(3)具有将排放至室内并处于扩散状态的臭氧在室内环境中的浓度平均值保持在0.02至0.05ppm的能力。

4.如权利要求3所述的空气净化方法，其特征在于，使用的空气净化装置(1)具有负离子发生装置(2)，其具有将在气流排出口附近的负离子浓度的平均值保持在20万至100万个/cc的能力。

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