JP2000157621A

JP2000157621A - 空気清浄機

Info

Publication number: JP2000157621A
Application number: JP10333947A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kataoka; 正行片岡; Shiro Tajiri; 史郎田尻; Tsutomu Fujita; 藤田　　勉; Minoru Daito; 稔大東
Original assignee: Kawasaki Setsubi Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kawasaki Setsubi Kogyo Co Ltd
Priority date: 1998-11-25
Filing date: 1998-11-25
Publication date: 2000-06-13
Anticipated expiration: 2018-11-25
Also published as: JP3924589B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来空気清浄装置においては、主に人体に有
害なオゾンガスを使用していた為に、在室者がある状況
では有効な殺菌・脱臭が行えなかった点を解決する。【解決手段】室内を殺菌・脱臭をする為に、光触媒、
紫外線殺菌ランプ、超高性能フィルター等を備え、また
オゾン発生器を設けると共に空気清浄機を密閉する部材
を設けて空気清浄機内をオゾン燻蒸する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、殺菌・除菌や脱臭
手段を備えた空気清浄機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、空気清浄機において、殺菌機及び
方法に関しては、次のような様々なものが提案されて来
た。

【０００３】（１）空気清浄機の内部に活性炭層、光触
媒層、紫外線等の空気中の殺菌・脱臭手段を設けたもの
がある（例えば、特開昭６３−３１５１３８号公報参
照）。

【０００４】（２）空気清浄機の内部に電気集塵機、オ
ゾン発生器、オゾン分解触媒を設けたものがある（例え
ば、特開平２−４８０５０号公報参照）。

【０００５】（３）空気清浄器の内部にオゾン発生器、
陰イオン発生器を備え、殺菌・脱臭手段を設けたものが
ある（例えば、特開平４−２６０７３２号公報参照）。

【０００６】（４）空気清浄機の内部に、紫外線ランプ
を備え、殺菌・脱臭を設けたものがある（例えば、特開
平７−２３９１４０号公報参照）。

【０００７】（５）空気清浄機の内部に、オゾン発生
器、オゾン分解触媒の外に、銀ゼオライト等の抗菌剤入
りのシートフィルター等を備えるものがある（例えば、
特開平６−３２３５７１号公報参照）。（６）空気清浄機内部又は内壁、ファン、フィルター等
の表面に、銀ゼオライト等の抗菌剤入りのシートフィル
ターを貼るか塗膜を形成したものがある（例えば、特開
平５−５５１７６号公報参照）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の空気清浄
機で行う殺菌・除菌処理では、主に人体に有害なオゾン
ガスを使用していた為、又は中性能フィルター程度のも
のを小風量で使用していた為に、在室者が居る状況で
は、有効な殺菌・除菌や脱臭効果を得ることが困難であ
った。

【０００９】前記従来技術では、単に空気清浄機の内部
や流路内に殺菌手段を設けたものがあるが、空気清浄機
自体の内部については効果的に殺菌処理が充分に出来な
かった。

【００１０】更に、抗菌剤シートでも、長期間使用する
と、抗菌剤を含有した塗膜の表面近くでは、ほこり、油
煙などが付着し、微生物との直接的接触、または直近の
接近が阻止されると抗菌効果が大幅に低下する。その為
に抗菌作用を著しく阻害して、上記の従来の空気清浄機
で行う殺菌処理では、殺菌が充分でなかった。その為に
細菌が繁殖してしまった空気が、例えば、病室内や食品
製造室に送られる可能性があった。

【００１１】本発明は、上記の問題点を改善する為に、
在室者がいても有害なオゾンガスを使用しないで殺菌・
除菌、脱臭の処理を十分に行える空気清浄機を得ると共
に塵埃処理を大風量で有効に除塵を行えることを目的と
する。

【００１２】更に、空気清浄機自体の殺菌・除菌を簡単
にして十分に行うことができる構成を得ることを目的と
する。

【００１３】また出来る限り紫外線線量の空気清浄機外
部への漏れをなくすように配置することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、空気吸入口から吸入された空気は紫外線
殺菌ランプ及び光触媒等からなる殺菌・脱臭手段によっ
て処理され、該殺菌・脱臭手段を設けた後流において超
高性能フィルターによって細菌などの微生物及び塵埃を
有効に取り除かれた後、吐出口より送風手段によって吐
出されるよう構成した空気清浄機を提供する。

【００１５】空気吸入口から吸入された空気は、光触媒
及び紫外線殺菌ランプ等からなる殺菌・脱臭手段によっ
て処理され、該殺菌・脱臭手段を設けた後流において超
高性能フィルターによって塵埃を取り除かれた後、吐出
口より送風手段によって吐出されるよう構成されている
空気清浄機において、オゾン発生器を設け、且つ空気清
浄機の機体の吸入口及び吐出口には空気清浄機内を密封
する蓋部材を備えた空気清浄機を提供する。

【００１６】また、空気吸入口より、フィルター、光触
媒、紫外線殺菌ランプ、光触媒、超高性能フィルターか
らなる殺菌・脱臭手段を備え、超高性能フィルターで処
理された空気は送風手段によって吐出口から清浄化され
吐出されるよう構成した空気清浄機を提供する。

【００１７】前記空気吸入口は、空気清浄機の機体の下
方設けられており、紫外線線量を空気清浄機の外部に漏
れないように配置した。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例に基
づき、図面を参照して説明する。図１は、本発明の１実
施例である。

【００１９】空気清浄機１は、無機系抗菌剤又は光触媒
を塗料化したものを内外面に焼付塗装した抗菌鋼板をケ
ーシングとして、ハウジングを構成することができる。
また、これら空気清浄機の内部側の表面には、抗菌剤を
塗膜などに含有させて保持することもできる。この場
合、抗菌剤を塗料などの中に含有させて、焼付塗装、ロ
ーラ塗り、吹き付けなどにより施工する。

【００２０】抗菌剤として、銀、酸化亜鉛、銅などの無
機質材又は有機系のものを単独で、又は混合して用い
る。抗菌剤の作用により、塗膜などの表面上または表面
近くの細菌、カビなどの微生物の増殖は抑止され、減少
して滅菌することができる。

【００２１】空気清浄機１の内部には、図２に示すよう
に、空気清浄機１も空気流路内には、空気の吸入口９か
らサランネットフィルター２、プレフィルター３、光触
媒４、紫外線殺菌ランプ５、オゾンランプ６、光触媒
４、超高性能フィルター７等が設けられる。

【００２２】空気の吸入口９を空気清浄機１の下方に設
けたのは、紫外線殺菌ランプ５をフィルターのサランネ
ットフィルター２、プレフィルター３の下流側に配置さ
せて、図３に示すように、室内空気を下方から吸い込む
ようにして、有害な紫外線線量を空気清浄機１の外部に
漏れないようにしている。又、図１に示すように、紫外
線殺菌ランプ５は、空気の流れに対して平行に配置され
ているので、処理の時間を長くして殺菌時間を稼いでい
る。

【００２３】更に、紫外線殺菌ランプ５には、オゾンが
出ないようにオゾンレス殺菌ランプがあるが、これを使
用すれば、一層オゾンの発生を押さえることが可能とな
る。従って、前記したように空気の吸入口９を下方に設
けると、更にオゾンレス殺菌ランプを使用すれば、紫外
線を漏洩を防止しオゾン発生が押さえられる。

【００２４】超高性能フィルター７は、非常に目の細か
いフィルターである。超高性能フィルター７は、通常HE
PA（High Efficiency Pariculate Air:略HEPA）フィル
ターやULPA（Ultra Low Penetration Air）フィルター
等を含み、濾材としてガラス繊維が使用され、外枠には
合板やアルミが用いられている。捕集効率は、HEPAフィ
ルターでは、粒子形０.３μm（熱発生形単分散ＤＯＰエ
アロゾル）のもので９９.９７％となり、従来の例え
ば、中性能フィルターでは、６０〜９０％であったのに
対して、遥かに能力が向上しているのがわかる。

【００２５】これら流路内には、空気を吸引する、例え
ばシロッコファンが送風機８が設けられる。なお、図１
では遠心型ファンのシロッコファンが示されているが、
横流れファンやシロッコファンでも採用しえるのは勿論
である。

【００２６】フィルターは、荒い目のサランネットフィ
ルター２から順次目の細かいプレフィルター３へと配置
されており、超高性能フィルター７が一番目が細かいこ
とになる。また、超高性能フィルター７の直前に中性能
フィルターを置けば（図示せず）超高性能フィルター７
の寿命向上の為に更に好ましい。特に、最後の超高性能
フィルター７は、微粒子や微生物を捕まえたり、また紫
外線殺菌ランプ５の紫外線が空気清浄機１外へ出てくる
のを防止する重要な役割を有している。また、超高性能
フィルター７の寿命を延ばすために、プレフィルター３
等は粗塵捕集機能を備えることになっている。また、超
高性能フィルター７は、微生物や塵埃の捕集率が従来の
ものより高いために、装置内の通過風速を多少大きくし
て、大風量としても効果が落ちない（捕集効率が悪いも
のでは、風速を上げるとより捕集が困難となる）。そこ
で、処理風量として、１０００ｍ³／ｈ近くの大風量を
可能とした。

【００２７】そしてこれらフィルターは、例えば、図
５、６に示すように、コの字型の差し込み口から右方に
引き出して取り替え自在な構造となっている。この場合
に、図５に示すフィルターは、光触媒４、超高性能フィ
ルター７を一体としてもよい。この外、更にプレフィル
ター、中性能フィルターやサランネットフィルターを加
えることもできる。

【００２８】オゾンランプ６は、特に空気清浄機１内の
殺菌・除菌を目的とする場合で、空気清浄機１がその運
転を停止時に使用するもので、停止後、オゾン発生器で
あるオゾンランプ５を点灯する前に、送風機８の下流の
空気清浄機１の吐出口１０を上蓋１００で閉鎖するとと
共に下側吸入口９も下蓋９０によって閉鎖するものであ
る。

【００２９】図３、４に示すように、上蓋１００と下蓋
９０とのよって、空気清浄機１内は密封される。次に、
オゾンランプ５が点灯されて空気清浄機１内は殺菌・除
菌されるまで行われる。いわゆるオゾン燻蒸する自己洗
浄機能を持っている。この場合に、送風機８は停止して
もよいし、また低速回転等をさせて機８内の空気を循環
させて殺菌・除菌をしても構わない。あるいは、送風機
８を回転しなくても殺菌・除菌を行うことが出来るのは
勿論である。

【００３０】上蓋１００の取付には、色々な方法が考え
られるが、要は、吐出口１０に被せて閉鎖するもので、
図３や４に示すように上蓋１００と吐出口１０とを嵌着
式にして吐出口にはまるようにしてもよい。図１では、
さし込み式になっており、吐出口１０に上蓋１００が差
し込むようになっている。

【００３１】下蓋９０は、図６に示すように、サランネ
ットフィルター２は、取り替え自在になっているので、
該サランネットフィルター２を図に示すように右方へ取
り出して下蓋９０を代わりに差し込んで密封することが
簡単である。勿論、単純に下方から嵌着式にして密封す
ることも可能である。

【００３２】送風機８は、経路の上下流いずれのも設け
ることが出来るが、送風機８は、空気清浄機１の空気清
浄用流路内の後流側に設ければ吸込式となる。

【００３３】送風機８は、操作盤１などの操作によって
インバータ制御により回転数を任意に可変させることが
でき、送風機８の回転数を任意に可変させて、その環境
条件、例えば、居室の大きさや温度・湿度などにより最
適な運転状態を調整することができる。

【００３４】オゾンを空気清浄機１内の殺菌に利用する
に際して、殺菌用にはオゾン発生量が数十ｍｇ／ｈのオ
ゾン発生器を使えば、オゾンを有効的に利用することが
可能である。又、このオゾンランプ６の印加電圧による
出力調整を設ければ、オゾン発生量を調整することも可
能である。

【００３５】オゾンランプ６の後流には、光触媒４が設
けられているので、このように光触媒を使用した場合に
は、酸化還元作用で残存オゾン臭を分解する。また、電
気集塵機（図示せず）を使用した場合には、電気的に残
存オゾン臭を物理的に分解してくれる。また、この時に
マイナスイオンが得られ、人体にとって好ましい環境の
空気を給気出来る。

【００３６】オゾンは、例えば、アンモニアに対する反
応性が低いために、後流側に活性炭フィルターを置くこ
とも考えられるが、活性炭は分子量の小さい物質を吸着
できず、また、脱臭機能は、主に吸着作用の為寿命の問
題がある。

【００３７】従来使用されていた活性炭フィルターに代
わって、光触媒を使用するので、アンモニアのみなら
ず、アセトアルデヒト、トリメチルアミン、酢酸、メチ
ルメルカプタン、スチレン、硫化水素、窒素酸化物など
広範囲にわたり、脱臭・殺菌が可能となる。脱臭機能
が、主に、酸化還元作用の為に、寿命も長く、脱臭と同
時に殺菌作用も備えている。また、活性炭自身には、殺
菌効果がない為に、菌の温床となり易いが、光触媒で
は、そのような事がなく脱臭・殺菌効果を発揮させられ
る。

【００３８】非処理空気に含有されている空中浮遊菌に
ついては、或特定の波長の紫外線と光触媒との組合せが
有効である。つまり、酸化チタン光触媒系の特徴は、そ
の表面が水と接触したときに、反応が起こることにあ
る。吸着性が有るために、完全にドライでなければ、空
気と接触しても反応が起こる。

【００３９】例えば、酸化チタン光触媒に対しては、好
ましくは、波長範囲３１５〜４００ｎｍの紫外線が、該
光触媒の励起に好適である。波長４００ｎｍ程度の紫外
線殺菌ランプが、酸化チタンの表面に当たると、３Ｖの
強い酸化電位が生じ、水が分解されて活性酸素が発生す
る。これは、塩素、過酸化水素、オゾン等よりも大きな
酸化電位であり、殆ど全てのものを分解・酸化できる程
のものである。勿論、光触媒４の光反応による脱臭、除
菌のためには、例えば、主波長２５４ｍｍ程度のものを
使用してもよい。

【００４０】従って、紫外線殺菌ランプの一種である光
触媒励起用ランプ（ブラックライトランプとも言う）を
設ければ、照射によって、その光により酸化還元電位３
Ｖの酸化チタン光触媒（アナターゼ型）の光触媒フィル
ターがより活性化され、活性酸素が生成し、細菌の芽胞
やベロ毒素を破壊することができる。

【００４１】また、空気清浄機１において、機の構成機
器又は機のケーシング鋼板などに、常時効果が期待でき
る抗菌剤を使用することができる。抗菌剤には、安全で
あり耐熱性の高い無機系抗菌剤が使われている。

【００４２】無機系抗菌剤は、幅広い抗菌スペクトルを
持ち、また耐性菌を生じさせない効力がある。殺菌・脱
臭効力を最大限にする方法として、抗菌剤を塗料に混ぜ
た時に、分散性をよくし、表面上に浮上させることによ
って抗菌効果を向上させることができる。

【００４３】無機系抗菌剤を塗料に混入する際は、分散
性をよくするために、溶剤などに充分混合・分散した後
に塗料と混合するなどによって、抗菌剤の凝集をなくし
分散化された塗料とする。

【００４４】抗菌剤に接触した細菌は、金属イオン（例
えば銀、亜鉛、銅イオンなど）によりタンパク質が破壊
され溶菌現象を起こし死滅する。空気清浄機１では主に
落下付着菌を殺菌・脱臭する機能を備えてある。上記の
構成により、システマティックに殺菌・脱臭することを
可能にする。

【００４５】空気清浄機１の内部に抗菌剤入りの塗膜な
どを施せば、空気清浄機１の内部では通常、細菌などの
増殖が抑制され、オゾンガスの発生非発生時を問わず、
常時滅菌作用を受ける。

【００４６】以上、空気清浄機内に抗菌手段を設けれ
ば、オゾンガスの強力な殺菌力に加えて、更に、オゾン
ガスの発生非発生時を問わず、常時、殺菌作用が期待で
きて、オゾンガスと併用すれば、一層強力に細菌を絶滅
することが可能となり、オゾンガスのみの使用での殺菌
時間を短縮出来ると共にコストも軽減できる。

【００４７】空気清浄機１を運転し送風機８の高速回転
すれば、残存するオゾンガスを分解してより安全とす
る。また運転停止時でのオゾンガスによる燻蒸後自然分
解させるが、その外に光触媒４（又は電気集塵機）を併
用しているので、その相乗効果により人体にとって、よ
り安全な給気が可能である。

【００４８】この殺菌作用を受けた空気は吐出口を通じ
て室に給気される。このような空気循環を行うことによ
り、室内の空気中の殺菌・除菌作用が継続して行われる
ことになる。なお、オゾンランプからのオゾンは、オゾ
ン分解触媒を設ければより当然分解・無害化されてい
る。

【００４９】又、抗菌手段として、抗菌シートや塗料を
塗った部分へほこりや油煙が付着しているのを、オゾン
ガスを環流させたり、また単に循環空気を流すことによ
り取り除くこともできる。

【００５０】また、図１、２に示すように、空気清浄機
１には、車輪９０１が設けられておけば、該空気清浄機
の移動自体は必要な個所に実に容易である。

【００５１】以上の構成を設けることにより、本発明は
予期された作用を奏する事が出来る。

【００５２】

【発明の効果】本発明の空気清浄機は、ある殺菌・脱臭
手段及び送風手段を備えたものにおいて、有毒なオゾン
ガスを使用しないで殺菌・脱臭手段として殺菌能力に優
れた紫外線殺菌ランプと脱臭効果に優れた光触媒フィル
ターを使用し、更に塵埃処理に有効な超高性能フィルタ
ーを設けた為に大風量で浮遊塵埃や浮遊菌を有効に除塵
することが出来る。

【００５３】本発明では、確実に集中的に、特に空気清
浄機内を殺菌・脱臭が行えることとなった。また、在室
者がいても、密封手段等によって安全且つ有効に脱臭・
除菌を行える。

【００５４】また、空気清浄機を密封してオゾンを発生
する場合に、送風機を回転させれば機内の空気が循環し
殺菌・除菌でき、またオゾン自体も殺菌・除菌後に送風
機により分解することも可能である。

【００５５】空気吸入口より、フィルター、光触媒、紫
外線殺菌ランプ、光触媒、超高性能フィルターからなる
空気清浄手段を備え、超高性能フィルターの組合せによ
って、塵埃を殆ど除去することができ、処理された空気
は送風手段によって吐出口から清浄化されて吐出でき
る。

【００５６】特に超高性能フィルターの採用によって紫
外線殺菌ランプの紫外線が空気清浄機の外部へ漏れない
ようにすることができる。

【００５７】更に、従来、抗菌剤シートでも、長期間使
用すると、抗菌剤を含有した塗膜の表面近くでは、ほこ
り、油煙などが付着したが、空気清浄機内をオゾンガス
で燻蒸する送風機を環流させれば、ほこり、油煙などが
付着することが阻止される。

【００５８】また、空気吸入口は、空気清浄機の機体の
下方設けられており、紫外線線量を空気清浄機の外部に
漏れないように配置されているので、更に人体に安全な
ものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気清浄機の一実施例を示す。

【図２】本発明の空気清浄機の操作盤を設けてある正面
図を示す。

【図３】本発明の空気清浄機の実施例において、上蓋下
蓋の取付または取り外しの状況を示す。

【図４】本発明の空気清浄機の実施例において、上蓋を
吐出口に取り付ける状況を示す。

【図５】本発明の空気清浄機の実施例において、フィル
ター等の取り換える状況を示す。

【図６】本発明の空気清浄機の実施例において、サラン
ネットフィルター等を外して下蓋を吸入口に取り付ける
状況又はサランネットフィルターの取り替える状況を示
す。

【符号の説明】

１空気清浄機２サランネットフィルター３紫外線ランプ４光触媒５紫外線殺菌ランプ６オゾンランプ７超高性能フィルター８送風機９吸入口１０吐出口１１操作盤９０下蓋１００上蓋９０１車輪

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤田勉東京都渋谷区千駄ヶ谷４丁目28番４号川崎設備工業株式会社内 (72)発明者大東稔東京都渋谷区千駄ヶ谷４丁目28番４号川崎設備工業株式会社内Ｆターム(参考） 4C080 AA05 AA07 AA10 BB02 BB05 CC01 HH05 JJ03 LL10 MM02 MM08 QQ11 QQ17 QQ20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気吸入口から吸入された空気は、光触媒
及び紫外線殺菌ランプ等からなる殺菌・脱臭手段によっ
て処理され、該殺菌・脱臭手段を設けた後流において超
高性能フィルターによって塵埃を取り除かれた後、吐出
口より送風手段によって吐出されるよう構成されている
ことを特徴とする空気清浄機。
【請求項２】空気吸入口から吸入された空気は、光触媒
及び紫外線殺菌ランプ等からなる殺菌・脱臭手段によっ
て処理され、該殺菌・脱臭手段を設けた後流において超
高性能フィルターによって塵埃を取り除かれた後、吐出
口より送風手段によって吐出されるよう構成されている
空気清浄機において、オゾン発生器を設け、且つ空気清
浄機の機体の吸入口及び吐出口には空気清浄機内を密封
する蓋部材を備えたことを特徴とする空気清浄機。
【請求項３】殺菌・脱臭手段は、空気吸入口より、フィ
ルター、光触媒、紫外線殺菌ランプ、光触媒、超高性能
フィルターからなり、超高性能フィルターで処理された
空気は送風手段によって吐出口から清浄化され吐出され
るよう構成されていることを特徴とする請求項１又は２
記載の空気清浄機。
【請求項４】前記空気吸入口は、空気清浄機の機体の下
方設けられており、紫外線線量を空気清浄機の外部に漏
れないように配置されていることを特徴とする請求項
１、２又は３記載いずれかの空気清浄機。