JP2004003783A - 室内空気環境改善装置 - Google Patents

Abstract

（室内空気環境改善装置）
【課題】１．現代的住宅の室内空気環境を改善するための多機能をもつ装置の開発。
２．機能別に組立方式にして、これを取捨選択することで、主として求める必要な機能が得られる装置を開発。
【解決の手段】１．「空気洗浄」・「加湿」等の室内空気環境、あるいは、その浄化機能を高めるために重要な材料として水を使用する。
２．「有害ガス吸着」のために取り扱いの容易なゼオライトを用いて吸着効率を高める。
３．貯蔵した水面に高圧水を噴射することによって、「レナード現象」を起こして「マイナスイオン」を発生させる。
４．以上の多機能を活用しやすくする、フランジ付き組立槽の積上方式を採用して、これを取捨選択することで必要な機能のみを求めることもできる装置にする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
若葉の木漏れ日のなかを散策するとか、滝壷の水煙りを浴びると“いやし効果”があるということで、心身の“リフレッシュ”を謳い文句に、家電販売店にはマイナスイオン発生器を取りつけたエヤコンや空気清浄機が並び、生活雑貨店にはタオルや入浴剤など特設コーナーを設けているところもある、最近の健康志向関連技術の分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
エヤコンの普及により豊かな現代生活をおくれる時代になったが、暖房による冬季の４０度を切る過乾燥により、病院や老後の保養施設で呼吸器系の障害が起きている。また、最近になって、接着材を多用したフローリング、家具・扉あるいは壁材等から揮発するホルムアルデヒドやトルエン等が、まだ対症療法のないままシックハウス症候群と称して騒がれている。
一方。癒し効果のためのマイナスイオンの発生装置や生活用品は研究途上の技術であると言われているが、家電商品にとどまらず、タオルや寝具、ヘヤーブラシ、入浴剤、ブレスレット、化粧品等々、健康志向の人々によって、さまざまな分野にブームを巻き起こしている。これに対し、さまざまな研究成果が発表されているが、現段階では、その効能効果については未だに未解明のことが多いとされている。
【０００３】
【本発明が解決しようとしている課題】
現代生活をエンジョイするためさまざま新製品が開発されてきたがエヤコンで過乾燥になれば加湿器を、室内空気が汚染されれば空気浄化装置を、また、ストレス過剰になれば家の中でマイナスイオンによる森林浴をすることができる等々の、種々の謳い文句で売られ、部屋中電化製品で埋まってしまう今日である。
本発明が解決しようとしている課題はこれらの多様な要望に一台で対応できないか、また、必要な機能のものから買い増していってこれを組み立てることで多様な欲求に応えられることができないか、即ち、多目的にして組立のできる室内空気環境改善装置を開発しようとするものである。
殊に、マイナスイオンの発生装置の開発は本発明の解決したいメインテーマである。マイナスイオンとは空気中に浮遊するマイナス電荷を帯びた目に見えない微粒子のことで、これを発生させるためには、滝の水が砕ける際に発生する「水破砕」方式と、電極に電圧をかける「放電」方式があり、そのほかに鉱石それ自体が「帯電」しているトルマリンにエネルギーを加える発生方法がある。
本発明における解決の課題の要点は次のようなものである。
１．水破砕を主体として室内において滝の「水破砕」現象を起こしてマイナスイオンを発生させる。
２．トルマリンに何らかの「刺激」を与えてマイナスイオンを発生させる。
３．装置全体を家電製品としての有用な「多機能化」を盛込む。
４．多機能を一台に盛り込むのでなく、緊急に解決したい家庭の要望に添えられるような、必要なものから順次揃えられる「組立方式」を導入し、最終的には多機能な室内環境の管理できるシステムにする、等々である。
以下、マイナスイオン発生機能を主体とし、これをモノにする過程で多機能な装置にする方法を採る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
Ｉ．高効率のマイナスイオン発生を具現化するための手段。
１．室内で水破砕現象を起こさせるために長形の筒型容器を立て、これに下部に置かれた硬質の物体に高圧水を叩きつけるか、または水面に高圧スプレーする。
２．下部に結晶粗面をもつトルマリン原石を起き、これに高圧水エネルギーを加へてマイナスイオンの発生を促す。
ＩＩ．機能の取捨選択を可能にする手段。
１．下部の水槽内のたまり水に空気を噴射して室内空気を洗浄する。
２．微細な空気泡と水の接触により湿気を与えて、室内空気を加湿する。
３．Ｉ−１の上部の空間槽に鉱物的超微細孔をもつゼオライト（沸石）を装入して、室内の空気を送入して揮発性有害ガス・臭気の吸着を図る。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明はその構造と運用操作を、基本設計と応用設計１・２・３によって構成する。
Ｉ．基本設計。図１；参照。
図１；「空気洗浄」・「加湿」・「有害ガス吸着」・「マイナスイオン発生」用装置。
１．装置全体を、機械室（一）、空気洗浄槽（二）、水破砕槽（三）および有害ガス吸着槽（四）に区分する。尚、機械室（一）、空気洗浄槽（二）、水破砕槽（三）および有害ガス吸着槽（四）の繋ぎ目は、それぞれ分離できる構造になっている。
２．空気洗浄槽（二）に蓄えられた水▲１５▼を、機械室（一）の高圧ポンプ▲８▼によって汲み上げ、これを高圧水パイプ▲２▼ならびに破砕水誘導パイプ▲７▼を通して水破砕槽（三）のトルマリン▲４▼に向かってたたきつけることで、「レナード効果」を引き起こしてマイナスイオン▲１０▼を発生させる。あるいは、水破砕槽（三）の底面に金属片を置いてこの水面に高圧水をシャワー噴射して「レナード効果」を起こす。
３．水破砕によって叩きつけられた水をグラスファイバー▲５▼をとおして下部の空気洗浄槽（二）に蓄える。このたまり水▲１５▼に、機械室（一）の空気圧搾機▲９▼の高圧エヤーを吹込み、ジェット噴射によってエヤー洗浄用水泡▲６▼を発生させる。
４．ここで吹きこまれた空気は、室内の揮発性ガスや臭気等を水▲１５▼によって洗浄し、それぞれの槽の底部にある網目を通過して上部に押し上げられ、マイナスイオンを帯電し、洗浄浄化され、かつ加湿された空気▲１０▼、▲１１▼、▲１２▼として処理エヤー脱水層（四）の上部から室内に放散される。
等々の構造によって多機能の運用操作をするのが、本発明の基本設計である。
ＩＩ．応用設計。図２、図３、および図４参照。
応用設計は図１の「基本設計」を活用して機能の取捨選択を図るものである。
１．応用設計１；「空気洗浄」・「加湿」「マイナスイオン発生」装置。（図２；参照。）
ｉ．応用設計１による装置の運用操作。（図２；参照）
水破砕槽（三）のトルマリン▲４▼やグラスファイバー▲５▼と、有害ガス吸着槽（四）のゼオライト▲１７▼や注水誘導パイプを取除き内部を空にして図２に示すように、上部から高圧噴射するシャワー▲１７▼を空気洗浄槽（二）の水面に叩きつけることによってマイナスイオン発生と加湿ならびに空気洗浄を行う装置。
ｉｉ．応用設計２による「空気洗浄」・「加湿」装置の運用操作。（図３；参照）
水破砕槽（三）を取り外し、空気洗浄槽（二）による洗浄空気の圧力により加湿した空気を押上げて室内に放出する。
ｉｉｉ．応用設計３による「有害ガス吸着」装置の運用操作。（図４；参照）
空気洗浄槽（二）ならびに水破砕槽（三）を取り外し、有害ガス吸着槽（四）にゼオライト▲１７▼を充填し、下部から空気を送入して有害ガスを吸着する。
以上、図１の基本設計の構造を活用し、上記の運用操作をすることによって、必要な機能の取捨者選択を図るのが応用設計による装置の実施形態である。
【０００６】
【発明の効果】
現在、店頭にある多くのマイナスイオン発生装置は、エヤコン、加湿器、空気清浄機等のいずれかに付け加えた２用途性の機種が多い。本発明にかかる装置は、マイナスイオン発生装置に冷暖房・加湿あるいは空気清浄等の機能を加え、更に室内揮発性有害ガスの吸着、脱臭機能等、室内環境保全のための大半の要望に応えられる多目的設計になっている。
その設計から生まれる効果は次のような組み合はせのもとで引き出される。
Ｉ．水破砕方式によるマイナスイオンの発生効果。
１．滝などに近づくと気分が癒されるのは、水破砕効果により水が激しくぶつかり合って砕ける際に、帯電した粒子に分かれる「レナード効果」によって発生するマイナスイオンが、滝周辺には豊富だからといわれている。
また、マイナスイオン発生方法として現在家電業界で取られているのが、技術的に長い歴史のある「放電」方式であるが、一部には、放電方式ではマイナスイオンの寿命が数秒以内と短く、また有害なオゾンも発生すると警告する識者もいる。また、「滝」周辺と「放電」方式ではマイナスイオンの粒計が違い効果は異なると言う指摘もある。
マイナスイオンブームに乗って、既に店頭にはタオルやヘヤーブラシ・化粧品までが、トルマリンを繊維や樹脂に練り込むことで販売されている。トルマリンを使ってマイナスイオンを発生させるにはこの鉱物自体に何らかのエネルギーを加えることが必要であると言われるが、これらの商品を使用するに際して、どのようなエネルギーがトルエンに与えられるのであろうか。
このような三種類のマイナスイオンを生む方式のなかで、本発明は、「水破砕方式」が最も機能的かつ安全にして確実な効果が期待できると判断した。トルマリンを使用する場合、電子と馴染みにくい繊維や樹脂に閉じ込める場合と異なり、濡れているトルマリンに空気を接触させる本実用新案の方式は、帯電イオンを空気中に誘い出す効率が高まることが考えられる。
また、処理エヤー再浄化槽において、ゼオライトの陽イオン交換性を有効に活用して、帯電粒子のもつ陽イオンのみを吸収してしまうことでマイナスイオンの寿命を延ばす効果も期待できる。
ＩＩ．水中に空気噴射する空気清浄・加湿効果。
水破砕方式によって蓄えられたたまり水に、空気を噴射して洗浄することで空気清浄化を図ることは、同時に空気に湿度を与えることになり、この湿った空気が蒸発する潜熱によって室内温度を下げる冷房効果を生むことができる。また、この水を洗浄する操作は、同時に空気に湿度を付与していることになり加湿が自動的に行われる効果がある。
ＩＩＩ．室内揮発性有害ガスの吸着・脱臭効果。
本発明では、図１の有害ガス吸着槽に、ゼオライトの小塊を充填して、近時話題にのぼることの多いホルムアルデヒド・トルエン等の室内揮発性ガスを吸着させ、腐敗臭などの悪臭を脱臭できる消臭効果が期待できる。
また、破砕水が汚れた時、一時的に排水してから、第四槽まで新しい水を冠水してゼオライトを洗浄し、その場で送風乾燥すればそのガス吸着消臭効果を増すことができる。
因みに、この装入したゼオライトの吸着理論値を試算してみると、エヤー再浄化槽の容積を１０リッターとすれば、約２０キログラムのゼオライトが収納できるので、アンモニヤガスに換算して約２０モル、これを容積に直すとおよそ４００リッター強の純粋なアンモニヤガスを吸着することになる。１ｐｐｍ（０．０１％）のそれを匂いと感ずるとき、理論計算上、約４，０００立方米（６帖部屋約５０室分）のアンモニア臭を消す力があり、僅か２％のゼオライト吸着能力で事足りることになる。
本発明は、室内に「滝」を実現することで室内空間の環境改善が図れるが、槽の材質を透明なアクリル樹脂あるいは強化ガラスにして、図１に図示した断面図のように運転状況を透視できるようにすれば、幼い子弟が環境科学や化学・物理に興味をもたらす教材的効果も期待できる。
同様に、図２の高圧シャワーのバックに水色の透明フィルムを貼ってスポットライトをあてるとか、クリスマス用デコレーションランプを点滅させて、公園の電光飾噴水の雰囲気を室内に持ち込むなど、潤いを求める生活に視覚的色合いを添えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基本設計；「空気洗浄」・「加湿」・「有害ガス吸着」・「マイナスイオン発生」装置の断面図。
【図２】応用設計１；「空気洗浄」・「加湿」「マイナスイオン発生」装置の断面図。
【図３】応用設計２；「空気洗浄」・「加湿」装置の断面図。
【図４】応用設計３；「有害ガス吸着」装置の断面図。
【符号の説明】
Ｎｏ．機械・器具・資材・明細　　　　　Ｎｏ．　　機械・器具・資材・明細
▲１▼　　筒形容器　　　　　　　　　　　▲１４▼　　ストレーナー
▲２▼　　高圧水パイプ　　　　　　　　　▲１５▼　　再循環水溜め場
▲３▼　　破砕水　　　　　　　　　　　　▲１６▼　　エヤーパイプ
▲４▼　　トルマリン（電気石）　　　　　▲１７▼　　ゼオライト（沸石）
▲５▼　　グラスファイバー　　　　　　　▲１８▼　　土台兼漏水予防タンク
▲６▼　　エヤー洗浄用微細水泡　　　　　▲１９▼　　ドレイン
▲７▼　　破砕水誘導パイプ　　　　　　　▲２０▲　　接続用フランジ
▲８▼　　破砕水用ポンプ
▲９▼　　空気圧搾機　　　　　　　　　　Ｎｏ．　　　装置分解単位明細
▲１０▼　　マイナスイオン帯電粧子　（一）　　　機械室
▲１１▼　　吸着処理エヤー　　　　　（二）　　　空気洗浄槽
▲１２▼　　洗浄・加湿処理エヤー　　（三）　　　水破砕槽
▲１３▼　　跳返り破砕水　　　　　　（四）　　　有害ガス吸着槽

Claims (1)

1. Ｉ．基本設計；「空気洗浄」・「加湿」・「有害ガス吸着」・「マイナスイオン発生」装置。（注：図１；参照）
   本装置は図１；基本設計に見られるように、機械室（一）、空気洗浄槽（二）、水破砕槽（三）、ならびに有害ガス吸着槽（四）によって構成される。
   １．長形筒型容器の上部より高速・高圧水をノズルから噴射して、トルマリンの結晶鉱物またはゼオライト塊に激突させるか、金属片に向かって高圧水を叩きつける。この際発生する「水破砕効果」、即ち滝などで水が激しくぶつかって砕ける際、帯電した粒子に分かれる「レナード効果」を引きおこすことによって、狭い容器のなかでマイナスイオンを発生させる。
   ２．同時に、激突し空気中を飛散する微細な水の飛沫を、下部から吹上げる空気とともに室内に放出して加湿する。
   ３．空気圧搾機による高圧アヤーを、低部のたまり水に噴射して室内空気の洗浄を行う。
   ４．ゼオライトの小塊の間に噴射空気をくぐらせて、その吸着力によって室内の揮発性有害ガスあるいは臭気を吸着する。
   ＩＩ．応用設計１；「空気洗浄」「加湿」「マイナスイオン発生」装置。（注：図２；参照）
   基本設計の１室３槽からなる本装置は、組立用フランジによって不必要な装置を取り外すことができる。本装置では水破砕槽（３）を取りつけたまま内容物のトルマリンとガラスウールを取り出して遊休槽として、破砕水を直接下部の再循環たまり水に叩たきつけてマイナスイオンを発生させる。この組み合せは室内空気の有害ガス吸着槽（四）のゼオライトを除外して組み立てたものである。
   ＩＩＩ．応用設計２；「空気洗浄」「加湿」装置。（注：図３；参照）
   基本設計の機械室（一）と空気洗浄槽（二）を使用し、有害ガス吸着槽（四）のゼオライトを取り除き、水破砕槽（三）を取り外して「空気洗浄」「加湿」を行う組み合せによって不必要な機能を省く。
   ＩＩＩ．応用設計３；「有害ガス吸着」装置。（注：図４；参照）
   水破砕槽（三）を取り外し、水を抜いた空気洗浄槽（二）と有害ガス吸着槽（四）にゼオライトを充填して、室内空気の揮発性有害ガスの吸着のみを目的とする組み合せである。
   ＩＶ．基本設計の応用による装置の運用操作。
   １．破砕水が汚れた時、一時的に排水してから、第四槽まで新しい水を冠水してゼオライトを洗浄する。洗浄水を抜いてから、その場で送風乾燥してゼオライトの吸着消臭効果を増して、ＩＩＩ．応用設計３；「有害ガス吸着」装置と同様な運用操作をする。
   ２．必要に応じて、本装置に水を注入せず、室内空気浄化機能を主体として活用することで、同様に、ＩＩＩ．応用設計３；「有害ガス吸着」装置と同質の運用操作をする。
   等々の一連の組み合はせによる、空気洗浄機能と加湿機能ならびに室内空気浄化機能とマイナスイオン発生機能を実現する組立式多機能室内空気環境改善装置。
   ＩＶ．応用設計における装置の運用操作。
   １．応用設計１による装置の運用操作。（図２；参照）
   水破砕槽（三）のトルマリンやグラスファイバーと、有害ガス吸着槽（四）のゼオライトや注水パイプを取除き、内部を空にして上部から高圧噴射するシャワーを、空気洗浄槽（二）の水面にたたきつけることによって、マイナスイオン発生と加湿ならびに空気洗浄を行う装置。
   ２．応用設計２による装置の運用操作。（図３；参照）
   水破砕槽（三）を取り外し、空気洗浄槽（二）の洗浄空気により加湿した空気を押し上げ、室内に放出する。
   ３．応用設計３による装置の運用操作。（図４；参照）
   水破砕槽（三）を取り外し、空気洗浄槽（二）および有害ガス吸着槽（四）にゼオライトを充填し、下部から空気を送入して有害ガスを吸着する。
   等々の組み合はせによる、空気洗浄機能と加湿機能ならびに室内空気揮発性有害ガス吸着機能とマイナスイオン発生機能を、単一機能あるいは必要に応じて複数機能を取捨選択する室内空気環境改善装置。
   尚、室内に水を持ち込み、室内空気により汚染した水の交換を必要とする本装置は、漏水防止と排水の安全を図るために土台兼漏水予防タンク▲１８▼と、ドレイン▲１９▼の先に、図面では省略したが排水管を設けて管理を容易にすることは
   【特許請求の範囲】に関わりなく必要に応じて為されるものである。

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