JP2004012087A - 殺菌装置及びそれを用いた空気調節装置、機器または建造物 - Google Patents
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Abstract
【課題】イオン濃度の低下を防止して安定した殺菌能力を得ることのできる殺菌装置及びそれを用いた空気調節装置、機器または建造物を提供する。
【解決手段】空気調和機１３の駆動によってイオン発生装置１６及び送風部１５が駆動され、室内にイオンを含む空気が送出される。これにより室内の浮遊菌の殺菌が行われる。開閉検知スイッチ１７の検知結果によって窓２１や扉２２が開いていると判断すると、イオン発生装置１６の電極に高電圧が印加され、多量のイオンが室内に送出される。これにより、室外に流出したイオンを補充して室内のイオン濃度を維持し、殺菌能力の低下を防止する。
【選択図】 図１
【解決手段】空気調和機１３の駆動によってイオン発生装置１６及び送風部１５が駆動され、室内にイオンを含む空気が送出される。これにより室内の浮遊菌の殺菌が行われる。開閉検知スイッチ１７の検知結果によって窓２１や扉２２が開いていると判断すると、イオン発生装置１６の電極に高電圧が印加され、多量のイオンが室内に送出される。これにより、室外に流出したイオンを補充して室内のイオン濃度を維持し、殺菌能力の低下を防止する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気中に浮遊する浮遊菌を殺菌する殺菌装置及びそれを用いた空気調節機、機器または建造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気中に浮遊するカビ菌、細菌、ウイルス等の浮遊菌をイオンの放出により殺菌するイオン発生装置が特開２００２−０９５７３１号公報に開示されている。このイオン発生装置は、Ｈ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ（ｍは任意の自然数）等の正イオンと、Ｏ２ −（Ｈ２Ｏ）ｎ（ｎは任意の自然数）等の負イオンを送風部の駆動により空気中に放出する。
【０００３】
そして、これらのイオンが浮遊菌の表面に接触して生成された・ＯＨ（水酸基ラジカル）またはＨ２Ｏ２（過酸化水素）の強い酸化力により、浮遊菌を破壊して殺菌する。これらの正イオン及び負イオンは、人間等の哺乳類、鳥類、爬虫類等の大きな生物の表面では通常中和して消滅するため人体への悪影響が少ない。このため、例えば人間が居住する室内でカビ菌、細菌、ウイルス等の有害な浮遊菌を殺菌することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、室内には出入りするためのドアや換気用の窓が形成される。このため、ドアや窓を開放すると室内に送出されたイオンが室外に流出し、室内のイオン濃度が低下して充分な殺菌能力を得ることができない問題があった。
【０００５】
本発明は、イオン濃度の低下を防止して安定した殺菌能力を得ることのできる殺菌装置及びそれを用いた空気調節装置、機器または建造物を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、放電により発生したＨ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ（ｍは任意の自然数）等の正イオンと、Ｏ２ −（Ｈ２Ｏ）ｎ（ｎは任意の自然数）等の負イオンとを室内に送出して室内の浮遊菌を殺菌する殺菌装置において、室内と室外との連通部の開閉状態に応じてイオンの送出量または送出速度を可変したことを特徴としている。ここで、イオンの送出量の可変とは、殺菌装置から送出された単位体積当たりの空気に含まれるイオンの量、即ちイオン濃度を可変することを指している。また、送出速度の可変とは、イオンを含む空気の流れを可変することを指している。
【０００７】
この構成によると、殺菌装置が駆動されると放電によって正イオンと負イオンとが発生し、送風ファン等により室内に放出される。これらのイオンが室内に浮遊する浮遊菌の表面に接触して生成された・ＯＨ（水酸基ラジカル）やＨ２Ｏ２（過酸化水素）の酸化力によって浮遊菌が殺菌される。
【０００８】
この時、室内と室外とを連通する窓や扉等の連通部が開かれると室内のイオンが流出し、これに応じて殺菌装置から送出されるイオンの送出量または送出速度が増加される。イオンの送出量を増加させると室内のイオン量が増加してイオン濃度の低下が防止される。また、イオンの送出速度を増加させると、イオンが寿命による消滅前に室内に拡散され、室内のイオン量が増加してイオン濃度の低下が防止される。
【０００９】
また、機械式のスイッチ、電気的なスイッチ、光学スイッチ、磁気スイッチ、温度センサ等から成る開閉検知スイッチを窓や扉に設けることにより連通部の開閉を検知することができる。イオンの送出量の可変は電極の印加電圧の大きさ、デューティー比、周波数等を可変することにより行うことができる。また、イオンを発生するイオン発生装置を複数設けて窓や扉等の開閉に応じて駆動台数を可変することによってもイオンの送出量を可変することができる。
【００１０】
また本発明は、上記構成の殺菌装置を有した空気調節装置により室内にイオンを送出して温度調節、湿度調節、空気清浄等の空気調節とともに殺菌を行うことができる。
【００１１】
また本発明は、上記構成の殺菌装置を機器や建造物に設け、機器内部や建造物内部に設けられた室内にイオンを含む空気を送出して室内の殺菌を行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の空気調和機を住宅家屋の屋内に配置した状態を示す図である。空気調和機１３は家屋１０に設けられた部屋２０の室内に設けられる室内機１１と、屋外に設けられる室外機１２とを有している。
【００１３】
室内機１１の上面及び前面にはそれぞれ吸気口１１ａ及び排気口１１ｂが設けられ、吸気口１１ａは開閉可能になっている。排気口１１ｂには空気を送出する送風部１５が設けられる。送風部１５の駆動によって吸気口１１ａ或いは室外機１２から空気を取込んで排気口１１ｂから排気し、部屋２０の室内に空気を送出することができる。吸気口１１ａが閉じられている場合は、室外から空気を取り入れて部屋２０の隙間等から空気が流出する。これにより、室内の換気が行われる。吸気口１１ａが開いている場合は、室内の空気を循環することができる。
【００１４】
室内機１１の上部には、室外機１２に設けられた圧縮機（不図示）と接続される熱交換器１４が配される。圧縮機の駆動により冷凍サイクルが運転され、送風部１５の駆動により室内機１１内に取込まれた空気が熱交換器１４と熱交換して冷却または加熱される。
【００１５】
送風部１５と熱交換器１４との間にはイオンを発生するイオン発生装置１６が設けられる。イオン発生装置１６は電極を有している。この電極に交流パルス電圧を印加することにより、放電してＨ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ（ｍは任意の自然数）から成る正イオンと、Ｏ２ −（Ｈ２Ｏ）ｎ（ｎは任意の自然数）から成る負イオンを発生する。電極の形状は正イオンと負イオンを発生するものであれば特に制限はないが、網目状や針状のものが好んで用いられる。発生した両イオンは、冷気または暖気とともに室内に送出することができる。従って、後述するようにイオン発生装置１６及び送風部１５によって浮遊菌を殺菌する殺菌装置が構成されている。
【００１６】
部屋２０の壁面には、開閉可能な窓２１及び扉２２が設けられ、窓２１または扉２２を開くと室外（屋外或いは屋内の他の部屋）と連通するようになっている。窓２１及び扉２２の端部にはこれらの開閉を検知する開閉検知スイッチ１７が設けられている。
【００１７】
部屋２０の要部の上面断面図を図２に示すと、開閉検知スイッチ１７は扉２２の枢支側の端面に対面した壁面に取り付けられ、押圧により接点を閉じる電気的なスイッチになっている。開閉検知スイッチ１７は壁２３に埋設されたリード線１８を介して室内機１１内の制御部９に接続されている。
【００１８】
同図に示すように、扉２２を開いた状態では開閉検知スイッチ１７の先端が壁面から突出している。図３に示すように、扉２２を閉じると開閉検知スイッチ１７の先端が扉２２により押圧される。これにより、制御部９に扉２２の開閉状態を示す信号が伝達され、信号に応じて空気調和機１３が制御されるようになっている。また、窓２１に設けられる開閉スイッチ１７も同様の構成になっている。
【００１９】
開閉検知スイッチ１７として、窓２１や扉２２に接続されたワイヤーの張力によって開閉する機械的なスイッチを設けてもよい。また、近接スイッチや赤外線センサ等の光学的なスイッチや磁気スイッチ等にしてもよい。赤外線センサを扉２２に取り付けた場合には、大人と子供のように入室した人の身長に応じて異なる検知結果にすることができる。更に、温度センサによって扉２２に近づいた人の体温を検知してもよい。
【００２０】
上記構成の空気調和機１３の動作を図４のフローチャートを参照して説明する。ステップ＃１１で空気調和機１３の電源が入れられるとステップ＃１２で圧縮機が駆動される。これにより、冷凍サイクルが運転され、熱交換器１４が冷却または加熱される。ステップ＃１３では送風部１５が駆動され、吸気口１１ａまたは矢印Ｂ（図１参照）に示すように室外機１２から取り入れられた空気が熱交換器１４と熱交換して冷却または加熱される。
【００２１】
ステップ＃１４ではイオン発生装置１６の電極に交流のパルス電圧が印加され、放電によりＨ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ（ｍは任意の自然数）から成る正イオンと、Ｏ２ −（Ｈ２Ｏ）ｎ（ｎは任意の自然数）から成る負イオンを発生する。熱交換器１４を通過した空気は、イオン発生装置１６によって正イオンと負イオンとを含む気体として排気口１１ｂから矢印Ａ（図１参照）に示す方向に放出される。
【００２２】
正イオン及び負イオンは室内に浮遊するカビ菌、細菌、ウイルス等の浮遊菌に付着する。両イオンは浮遊菌の表面で式（１）〜式（３）に示すように化学反応して、活性種であるＨ２Ｏ２（過酸化水素）または・ＯＨ（水酸基ラジカル）を生成する。これにより、活性種の酸化力によって浮遊菌が破壊して殺菌される。尚、式（１）〜式（３）において、ｍ、ｍ’、ｎ、ｎ’は任意の自然数である。
【００２３】
Ｈ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ＋Ｏ２ −（Ｈ２Ｏ）ｎ→・ＯＨ＋１／２Ｏ２＋（ｍ＋ｎ）Ｈ２Ｏ ・・・（１）
Ｈ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ＋Ｈ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ’＋Ｏ２ −（Ｈ２Ｏ）ｎ＋Ｏ２ −（Ｈ２Ｏ）ｎ’→ ２・ＯＨ＋Ｏ２＋（ｍ＋ｍ’＋ｎ＋ｎ’）Ｈ２Ｏ ・・・（２）
Ｈ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ＋Ｈ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ’＋Ｏ２ −（Ｈ２Ｏ）ｎ＋Ｏ２ −（Ｈ２Ｏ）ｎ’→ Ｈ２Ｏ２＋Ｏ２＋（ｍ＋ｍ’＋ｎ＋ｎ’）Ｈ２Ｏ ・・・（３）
【００２４】
ステップ＃１５では開閉検知スイッチ１７の検知結果によって扉２２または窓２１が開いているか否かが判断される。扉２２または窓２１が開いている場合はステップ＃１６に移行する。ステップ＃１６ではイオン発生装置１６の電極に高電圧が印加され、多量のイオンが室内に送出される。
【００２５】
ステップ＃１５の判断により扉２２または窓２１が閉じている場合はステップ＃１７に移行する。ステップ＃１７ではイオン発生装置１６の電極に低電圧が印加され、ステップ＃１６の場合よりも少量のイオンを発生する。これにより、室内に適量のイオンが送出され、省電力化が図られる。
【００２６】
ステップ＃１６、＃１７においてイオン発生装置１６の電極に印加するパルス電圧のデューティー比や周波数を可変してイオンの発生量を可変してもよい。即ち、パルス電圧のデューティー比を大きくして発生するイオンの量を増加し、デューティー比を小さくして発生するイオン量を減少させることができる。また、パルス電圧の周波数を高くして発生するイオンの量を増加し、周波数を低くすると発生するイオンの量を減少させることができる。
【００２７】
尚、ステップ＃１５から、ステップ＃１６やステップ＃１７に進行する時間的なタイミングは、厳密に一致している必要はなく、順序についても必ずしもこの順序である必要は無い。この理由として、ステップ＃１５における扉２２または窓２１の開閉状態を判断した後に、ステップ＃１６かステップ＃１７に移行するのではなく、ステップ＃１５の事前にステップ＃１６やステップ＃１７の予測ができる場合があるからである。
【００２８】
たとえば、閉まっている扉２２や窓２１の特定の部分（例えば、扉のノブ）に人間が触れた場合、その後はほとんどの場合、扉２２や窓２１を開くという行動がとられる。このような場合、ステップ＃１５において実際に扉２２や窓２１が開かれていることをセンサーが感知する前の段階で、イオン発生量を多くする運転（ステップ＃１６）に移行することができる。このように運転すれば、より迅速に室内のイオン濃度を維持することができる。
【００２９】
ステップ＃１８では空気調和機１３の電源がＯＦＦになった否かが判断され、ＯＮの状態の場合はステップ＃１５に戻る。電源がＯＦＦになった場合はステップ＃１９に移行する。そして、ステップ＃１９、＃２０、＃２１でイオン発生装置１６、送風部１５、圧縮機が順に停止されて終了する。
【００３０】
尚、上記の説明において、カビ菌、枯草菌、細菌、ウイルス等の浮遊菌を消滅させるだけでなく不活性化させることも含めて殺菌と表現している。
【００３１】
本実施形態によると、窓２１や扉２２等の室内と室外の連通部の開閉に応じて発生させるイオン量を可変する。従って、窓２１や扉２２が閉じられた場合には適量のイオンを送出して部屋２０の室内のイオン濃度を所定の濃度に維持して殺菌を行う。扉２２または窓２１が開いた場合には室外に流出するイオンを補充し、室内のイオン濃度を維持して殺菌能力の低下を防止することができる。また、空気調和機１３の運転開始直後は部屋２０の室内にイオンが行き渡っていないため、イオン発生装置１６の印加電圧を高くすることによりイオンの送出量を多くしてもよい。
【００３２】
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態の構成は前述の図１〜図３に示す第１実施形態と同様の構成になっており、空気調和機１３の制御方法が異なっている。図５は本実施形態の空気調和機１３の動作を示すフローチャートである。前述の図４に示す第１実施形態とステップ＃１６、＃１７の動作が異なっており、その他の部分は第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００３３】
図５において、ステップ＃１５の判断により扉２２または窓２１が閉じている場合はステップ＃１６に移行する。ステップ＃１６では送風部１５が高速回転で駆動され、大きな風速でイオンが室内に送出される。ステップ＃１５の判断により扉２２または窓２１が閉じている場合はステップ＃１７に移行する。ステップ＃１７では送風部１５が低速回転で駆動され、ステップ＃１６よりも小さい風速でイオンが室内に送出される。
【００３４】
イオンは発生後、数秒〜数十秒経過すると自然に消滅する。このため、窓２１や扉２２を開いたときは送出速度を大きくして多くのイオンを放出する。これにより、イオンの消滅前に部屋２０の室内の隅々までイオンを拡散させて室外に流出するイオンを補充し、室内のイオン濃度を維持して殺菌能力の低下を防止することができる。
【００３５】
これに対し、窓２１や扉２２が閉じられた定常状態では送出速度を小さくして、イオン発生量の少ない状態で運転する。このような運転方法により、消費電力を低減するようになっている。また、イオン量が少なくても室内の隅まで殺菌することができる。空気調和機１３の運転開始直後は室内にイオンが行き渡っていないため、送風部１５を高速回転してイオンの送出速度を大きくしてもよい。
【００３６】
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態の空気調和機１３は前述の図１〜図３に示す第１実施形態と同様の構成に加えて、図１に一点差線で示すように、補助装置２５が扉２２の上方に設けられている。補助装置２５内には本体（室内機１１）と同様の送風部及びイオン発生装置（以下、「補助イオン発生装置」という）２６が設けられている。
【００３７】
図６は本実施形態の空気調和機１３の動作を示すフローチャートである。前述の図４に示す第１実施形態とステップ＃１６、＃１７の動作が異なっており、その他の部分は第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００３８】
図６において、ステップ＃１５の判断により扉２２または窓２１が閉じている場合はステップ＃１６に移行する。ステップ＃１６では補助装置２５の送風部及び補助イオン発生装置２６が駆動され、イオン発生装置１６により発生するイオンと補助イオン発生装置２６により発生するイオンとが室内に送出される。ステップ＃１５の判断により扉２２または窓２１が閉じている場合はステップ＃１７に移行する。ステップ＃１７では補助装置２５の送風部及び補助イオン発生装置２６が停止され、イオン発生装置１６により発生するイオンのみが室内に送出される。
【００３９】
これにより、窓２１や扉２２が閉じたときは適量のイオンを送出して部屋２０の室内のイオン濃度を維持して殺菌を行うとともに、窓２１や扉２２を開いたときは室外に流出するイオンを補充し、室内のイオン濃度の低下を防止して殺菌能力の低下を防止することができる。
【００４０】
また、扉２２の近傍に補助イオン発生装置２６を設けるので扉２２の開成によって流入する空気に素早くイオンを含有し、補充されるイオンを室内に迅速に拡散させることができる。尚、空気調和機１３の運転開始直後は室内にイオンが行き渡っていないため、補助イオン発生装置２６を駆動してイオンの送出量を増加させてもよい。
【００４１】
次に、図７は第４実施形態の換気装置を備えた高層ビルの概略断面図を示している。ビル３０は高層化されているため窓を開くことができなくなっている。ビル３０の各階のフロアには、紙面に垂直な方向に複数の部屋３２が設けられる。同フロア内の各部屋３２は壁（不図示）によって隔離されている。各フロアとビル３０の外壁との間にはダクト３１が形成され、最上階のフロアの上方には外気を取り入れる吸気部４０が設けられている。
【００４２】
吸気部４０にはダクト３１内を通る配管４３が連結されている。配管４３には各階のフロアの部屋３２毎に分岐して排気口４３ａが形成され、各排気口４３ａには空気を送出する送風部１５が設けられている。送風部１５の駆動によって吸気部４０から外気を取込んで排気口４３ａから排気し、部屋３２の室内に空気を送出することができる。室内に送出された空気は部屋３２の隙間等から流出し、各部屋３２の換気が行われる。従って、吸気部４０、配管４３及び送風部１５によって換気装置４１が構成される。
【００４３】
吸気部４０は第１実施形態（図１参照）と同様のイオン発生装置１６を有している。送風部１５の駆動によってイオン発生装置１６により発生するイオンが配管４３を流通して各部屋３２に送出される。従って、第１実施形態と同様に、送風部１５及びイオン発生装置１６によって殺菌装置が構成されている。また、隣接する各部屋３２間を開閉する扉には第１実施形態と同様の開閉を検知する開閉検知スイッチ（不図示）が設けられている。
【００４４】
上記構成の換気装置４１において、部屋３２間の扉が閉じられている際には換気装置４１が駆動され、送風部１５及びイオン発生装置１６が駆動される。送風部１５の駆動により外気が換気装置４１の吸気部４０に取り込まれ、イオン発生装置１６によって発生したイオンとともに排気口４３ａから部屋３２の室内に送出される。これにより、部屋３２内の換気を行うとともに部屋３２内の浮遊菌が殺菌される。
【００４５】
一の部屋３２の扉（不図示）が開かれた場合には開閉検知スイッチの検知によって、第２実施形態（図５参照）と同様に、該部屋３２の送風部１５により空気の送出速度が増加される。これにより、イオンの消滅前に部屋３２の室内の隅々までイオンを拡散させて室外に流出するイオンを補充し、室内のイオン濃度の低下を防止して殺菌能力の低下を防止することができる。
【００４６】
尚、扉によって連通する隣接した部屋３２の何れにも送風部１５が配される場合は、空気が流入する側の送出速度を増加させると無駄な電力を浪費する。このため、部屋３２内に設けた気圧センサ等によって空気の流出する側を判別し、扉が開かれた際に流出側の部屋３２に配された送風部１５のみ送出速度を増加させるとより望ましい。
【００４７】
次に、図８は第５実施形態の換気装置を備えた高層ビルの概略断面図を示している。説明の便宜上、前述の図７に示す第４実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態の換気装置４２は、外部に連通する配管４３を分岐して、各部屋３２毎にイオン発生装置１６を有する吸気部４０が設けられている。その他の部分は第４実施形態と同様である。
【００４８】
上記構成の換気装置４２において、換気装置４２が駆動されると各部屋３２の送風部１５及びイオン発生装置１６が駆動される。送風部１５の駆動により外気が吸気部４０に取込まれ、イオン発生装置１６によって発生したイオンとともに吸気部４０に設けられる排気口４０ｂから部屋３２の室内に送出される。これにより、部屋３２内の換気を行うとともに部屋３２内の浮遊菌が殺菌される。
【００４９】
一の部屋３２の扉（不図示）が開かれた場合には開閉検知スイッチの検知によって、第１実施形態（図４参照）と同様に、該部屋３２のイオン発生装置１６の印加電圧が増加される。これにより、室外に流出するイオンを補充し、室内のイオン濃度の低下を防止して殺菌能力の低下を防止することができる。
【００５０】
尚、第４実施形態と同様に部屋３２内に設けた気圧センサ等によって空気の流出する側を判別し、扉が開かれた際に流出側の部屋３２に配されたイオン発生装置１６のみ印加電圧を増加してもよい。また、第２実施形態と同様に送風部１５による送出速度を可変してもよく、第３実施形態と同様の補助イオン発生装置を設けてイオンの送出量を可変してもよい。
【００５１】
次に、図９は第６実施形態の換気装置を備えた飛行機の概略断面図を示している。飛行機５０には乗客Ｍが搭乗する客室５１が備えられる。客室５１は紙面に垂直な方向に複数設けられ、隔壁（不図示）によって隔離されている。客室５１の外側にはダクト５２が設けられている。
【００５２】
客室５１の天井には、送風部１５によってダクト５２内の空気を取込んで客室５１に送出する換気装置５３が配されている。換気装置５３には第１実施形態と同様のイオン発生装置１６が設けられている。従って、上記と同様に、送風部１５及びイオン発生装置１６によって殺菌装置が構成される。また、客室５１には客室５１からダクト５２に空気が流出する流出口（不図示）が設けられている。
【００５３】
客室５１内に乗客Ｍが搭乗すると、換気装置５３が駆動され、送風部１５及びイオン発生装置１６が駆動される。送風部１５の駆動により客室５１内の空気は流出口からダクト５２内に流出し、ダクト５２内の空気が換気装置５３内に取り込まれる。換気装置５３に取り込まれた空気は、イオン発生装置１６によって発生したイオンとともに排気口５３ａから客室５１に送出される。これにより、客室５１とダクト５２との間を空気が循環し、客室５１内の浮遊菌が殺菌される。
【００５４】
各客室５１の隔壁に設けられた扉（不図示）が開かれた場合には、第１実施形態と同様に、その客室５１に設けられたイオン発生装置１６の電極に印加される電圧が大きくなる。これにより、客室５１内に送出されるイオンが増加し、他の客室５１に流出するイオンが補充される。従って、室内のイオン濃度の低下を防止して殺菌能力の低下を防止することができる。
【００５５】
第２、第３実施形態（図５、図６参照）と同様に、送風部１５の風速を可変して室内のイオンを補充してもよく、補助イオン発生装置によってイオンの発生量を増加させてもよい。また、換気装置５３の運転開始直後は客室５１内にイオンが行き渡っていないため、イオン発生装置１６の送出量や送出速度を可変してもよい。
【００５６】
次に、図１０は、第７実施形態の殺菌装置を備えた冷蔵庫を示している。冷蔵庫６１は扉６６により冷蔵室６５の前面を開閉可能になっている。扉６６には、扉６６の開閉を検知する開閉検知スイッチ（不図示）が設けられている。冷蔵室６５内には貯蔵物を載置する載置棚６７が設けられ、冷蔵室６５の背面には冷気が流通する冷気通路６２が設けられている。
【００５７】
冷気通路６２内には冷凍サイクルを運転する圧縮機６４と、圧縮機６４に接続して冷気を生成する冷却器６３が設けられる。冷気通路６２の上部には吸気口（不図示）を下面に形成した殺菌装置６０が配置され、送風部６８の駆動によって矢印Ａに示すように冷蔵室６５内にイオンを含む冷気を送出するようになっている。これにより、正イオンと負イオンとによって冷蔵室６５内を殺菌することができる。
【００５８】
扉６６が開いたことを開閉検知スイッチにより検知すると、イオン発生装置１６の印加電圧が増加される。これにより、冷蔵室６５内に送出されるイオンが増加し、室外に流出するイオンが補充される。従って、室内のイオン濃度の低下を防止して殺菌能力の低下を防止することができる。送風部６８の風速を可変して冷蔵室６５内のイオンを補充してもよい。
【００５９】
尚、第１〜第７実施形態において、住宅家屋、ビル、飛行機内のキッチン、リビングルーム、寝室、トイレ、風呂等のあらゆる部屋に上記の殺菌装置を設けることができる。また、住宅家屋やビル以外の倉庫、工場等の建築物や、飛行機以外の自動車、電車、船舶等の移動体等のあらゆる建造物に上記の殺菌装置を適用してもよい。更に、空気調和機や換気装置だけでなく、除湿機、加湿器、空気清浄機等の他の空気調節装置にも上記の殺菌装置を設けてもよく、冷凍庫や貯蔵庫等の機器内に設けてもよい。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によると、室内と室外との連通部の開閉状態に応じてイオンの送出量または送出速度を可変するので、連通部が閉じた状態では省電力化を図り、連通部が開いた状態では流出するイオンの補充または消滅前に室内に拡散させる度合いを高めて殺菌能力の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明の第１実施形態の殺菌装置を有する空気調和機を住宅家屋に配置した状態を示す図である。
【図２】は、本発明の第１実施形態の殺菌装置を有する空気調和機の開閉検知スイッチの動作を説明する上面図である。
【図３】は、本発明の第１実施形態の殺菌装置を有する空気調和機の開閉検知スイッチの動作を説明する上面図である。
【図４】は、本発明の第１実施形態の殺菌装置を有する空気調和機の動作を示すフローチャートである。
【図５】は、本発明の第２実施形態の殺菌装置を有する空気調和機の動作を示すフローチャートである。
【図６】は、本発明の第３実施形態の殺菌装置を有する空気調和機の動作を示すフローチャートである。
【図７】は、本発明の第４実施形態の殺菌装置を有する換気装置をビルに配した状態を示す側面断面図である。
【図８】は、本発明の第５実施形態の殺菌装置を有する換気装置をビルに配した状態を示す側面断面図である。
【図９】は、本発明の第６実施形態の殺菌装置を有する換気装置を飛行機に配した状態を示す正面断面図である。
【図１０】は、本発明の第７実施形態の殺菌装置を有する冷蔵庫を示す側面断面図である。
【符号の説明】
９ 制御部
１０ 住宅家屋
１１ 室内機
１２ 室外機
１３ 空気調和機
１４ 熱交換器
１５、６８ 送風部
１６、２６ イオン発生装置
１７ 開閉検知センサ
２０、３２ 部屋
２１ 窓
２２ 扉
２５ 補助装置
２６ 補助イオン発生装置
３０ ビル
４０ 吸気部
４１、４２、５３ 換気装置
４３ 配管
５０ 飛行機
５１ 客室
５２ ダクト
６０ 殺菌装置
６１ 冷蔵庫
６３ 冷却器
６４ 圧縮機
６５ 冷蔵室
６６ 開閉扉
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気中に浮遊する浮遊菌を殺菌する殺菌装置及びそれを用いた空気調節機、機器または建造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気中に浮遊するカビ菌、細菌、ウイルス等の浮遊菌をイオンの放出により殺菌するイオン発生装置が特開２００２−０９５７３１号公報に開示されている。このイオン発生装置は、Ｈ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ（ｍは任意の自然数）等の正イオンと、Ｏ２ −（Ｈ２Ｏ）ｎ（ｎは任意の自然数）等の負イオンを送風部の駆動により空気中に放出する。
【０００３】
そして、これらのイオンが浮遊菌の表面に接触して生成された・ＯＨ（水酸基ラジカル）またはＨ２Ｏ２（過酸化水素）の強い酸化力により、浮遊菌を破壊して殺菌する。これらの正イオン及び負イオンは、人間等の哺乳類、鳥類、爬虫類等の大きな生物の表面では通常中和して消滅するため人体への悪影響が少ない。このため、例えば人間が居住する室内でカビ菌、細菌、ウイルス等の有害な浮遊菌を殺菌することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、室内には出入りするためのドアや換気用の窓が形成される。このため、ドアや窓を開放すると室内に送出されたイオンが室外に流出し、室内のイオン濃度が低下して充分な殺菌能力を得ることができない問題があった。
【０００５】
本発明は、イオン濃度の低下を防止して安定した殺菌能力を得ることのできる殺菌装置及びそれを用いた空気調節装置、機器または建造物を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、放電により発生したＨ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ（ｍは任意の自然数）等の正イオンと、Ｏ２ −（Ｈ２Ｏ）ｎ（ｎは任意の自然数）等の負イオンとを室内に送出して室内の浮遊菌を殺菌する殺菌装置において、室内と室外との連通部の開閉状態に応じてイオンの送出量または送出速度を可変したことを特徴としている。ここで、イオンの送出量の可変とは、殺菌装置から送出された単位体積当たりの空気に含まれるイオンの量、即ちイオン濃度を可変することを指している。また、送出速度の可変とは、イオンを含む空気の流れを可変することを指している。
【０００７】
この構成によると、殺菌装置が駆動されると放電によって正イオンと負イオンとが発生し、送風ファン等により室内に放出される。これらのイオンが室内に浮遊する浮遊菌の表面に接触して生成された・ＯＨ（水酸基ラジカル）やＨ２Ｏ２（過酸化水素）の酸化力によって浮遊菌が殺菌される。
【０００８】
この時、室内と室外とを連通する窓や扉等の連通部が開かれると室内のイオンが流出し、これに応じて殺菌装置から送出されるイオンの送出量または送出速度が増加される。イオンの送出量を増加させると室内のイオン量が増加してイオン濃度の低下が防止される。また、イオンの送出速度を増加させると、イオンが寿命による消滅前に室内に拡散され、室内のイオン量が増加してイオン濃度の低下が防止される。
【０００９】
また、機械式のスイッチ、電気的なスイッチ、光学スイッチ、磁気スイッチ、温度センサ等から成る開閉検知スイッチを窓や扉に設けることにより連通部の開閉を検知することができる。イオンの送出量の可変は電極の印加電圧の大きさ、デューティー比、周波数等を可変することにより行うことができる。また、イオンを発生するイオン発生装置を複数設けて窓や扉等の開閉に応じて駆動台数を可変することによってもイオンの送出量を可変することができる。
【００１０】
また本発明は、上記構成の殺菌装置を有した空気調節装置により室内にイオンを送出して温度調節、湿度調節、空気清浄等の空気調節とともに殺菌を行うことができる。
【００１１】
また本発明は、上記構成の殺菌装置を機器や建造物に設け、機器内部や建造物内部に設けられた室内にイオンを含む空気を送出して室内の殺菌を行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の空気調和機を住宅家屋の屋内に配置した状態を示す図である。空気調和機１３は家屋１０に設けられた部屋２０の室内に設けられる室内機１１と、屋外に設けられる室外機１２とを有している。
【００１３】
室内機１１の上面及び前面にはそれぞれ吸気口１１ａ及び排気口１１ｂが設けられ、吸気口１１ａは開閉可能になっている。排気口１１ｂには空気を送出する送風部１５が設けられる。送風部１５の駆動によって吸気口１１ａ或いは室外機１２から空気を取込んで排気口１１ｂから排気し、部屋２０の室内に空気を送出することができる。吸気口１１ａが閉じられている場合は、室外から空気を取り入れて部屋２０の隙間等から空気が流出する。これにより、室内の換気が行われる。吸気口１１ａが開いている場合は、室内の空気を循環することができる。
【００１４】
室内機１１の上部には、室外機１２に設けられた圧縮機（不図示）と接続される熱交換器１４が配される。圧縮機の駆動により冷凍サイクルが運転され、送風部１５の駆動により室内機１１内に取込まれた空気が熱交換器１４と熱交換して冷却または加熱される。
【００１５】
送風部１５と熱交換器１４との間にはイオンを発生するイオン発生装置１６が設けられる。イオン発生装置１６は電極を有している。この電極に交流パルス電圧を印加することにより、放電してＨ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ（ｍは任意の自然数）から成る正イオンと、Ｏ２ −（Ｈ２Ｏ）ｎ（ｎは任意の自然数）から成る負イオンを発生する。電極の形状は正イオンと負イオンを発生するものであれば特に制限はないが、網目状や針状のものが好んで用いられる。発生した両イオンは、冷気または暖気とともに室内に送出することができる。従って、後述するようにイオン発生装置１６及び送風部１５によって浮遊菌を殺菌する殺菌装置が構成されている。
【００１６】
部屋２０の壁面には、開閉可能な窓２１及び扉２２が設けられ、窓２１または扉２２を開くと室外（屋外或いは屋内の他の部屋）と連通するようになっている。窓２１及び扉２２の端部にはこれらの開閉を検知する開閉検知スイッチ１７が設けられている。
【００１７】
部屋２０の要部の上面断面図を図２に示すと、開閉検知スイッチ１７は扉２２の枢支側の端面に対面した壁面に取り付けられ、押圧により接点を閉じる電気的なスイッチになっている。開閉検知スイッチ１７は壁２３に埋設されたリード線１８を介して室内機１１内の制御部９に接続されている。
【００１８】
同図に示すように、扉２２を開いた状態では開閉検知スイッチ１７の先端が壁面から突出している。図３に示すように、扉２２を閉じると開閉検知スイッチ１７の先端が扉２２により押圧される。これにより、制御部９に扉２２の開閉状態を示す信号が伝達され、信号に応じて空気調和機１３が制御されるようになっている。また、窓２１に設けられる開閉スイッチ１７も同様の構成になっている。
【００１９】
開閉検知スイッチ１７として、窓２１や扉２２に接続されたワイヤーの張力によって開閉する機械的なスイッチを設けてもよい。また、近接スイッチや赤外線センサ等の光学的なスイッチや磁気スイッチ等にしてもよい。赤外線センサを扉２２に取り付けた場合には、大人と子供のように入室した人の身長に応じて異なる検知結果にすることができる。更に、温度センサによって扉２２に近づいた人の体温を検知してもよい。
【００２０】
上記構成の空気調和機１３の動作を図４のフローチャートを参照して説明する。ステップ＃１１で空気調和機１３の電源が入れられるとステップ＃１２で圧縮機が駆動される。これにより、冷凍サイクルが運転され、熱交換器１４が冷却または加熱される。ステップ＃１３では送風部１５が駆動され、吸気口１１ａまたは矢印Ｂ（図１参照）に示すように室外機１２から取り入れられた空気が熱交換器１４と熱交換して冷却または加熱される。
【００２１】
ステップ＃１４ではイオン発生装置１６の電極に交流のパルス電圧が印加され、放電によりＨ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ（ｍは任意の自然数）から成る正イオンと、Ｏ２ −（Ｈ２Ｏ）ｎ（ｎは任意の自然数）から成る負イオンを発生する。熱交換器１４を通過した空気は、イオン発生装置１６によって正イオンと負イオンとを含む気体として排気口１１ｂから矢印Ａ（図１参照）に示す方向に放出される。
【００２２】
正イオン及び負イオンは室内に浮遊するカビ菌、細菌、ウイルス等の浮遊菌に付着する。両イオンは浮遊菌の表面で式（１）〜式（３）に示すように化学反応して、活性種であるＨ２Ｏ２（過酸化水素）または・ＯＨ（水酸基ラジカル）を生成する。これにより、活性種の酸化力によって浮遊菌が破壊して殺菌される。尚、式（１）〜式（３）において、ｍ、ｍ’、ｎ、ｎ’は任意の自然数である。
【００２３】
Ｈ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ＋Ｏ２ −（Ｈ２Ｏ）ｎ→・ＯＨ＋１／２Ｏ２＋（ｍ＋ｎ）Ｈ２Ｏ ・・・（１）
Ｈ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ＋Ｈ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ’＋Ｏ２ −（Ｈ２Ｏ）ｎ＋Ｏ２ −（Ｈ２Ｏ）ｎ’→ ２・ＯＨ＋Ｏ２＋（ｍ＋ｍ’＋ｎ＋ｎ’）Ｈ２Ｏ ・・・（２）
Ｈ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ＋Ｈ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ’＋Ｏ２ −（Ｈ２Ｏ）ｎ＋Ｏ２ −（Ｈ２Ｏ）ｎ’→ Ｈ２Ｏ２＋Ｏ２＋（ｍ＋ｍ’＋ｎ＋ｎ’）Ｈ２Ｏ ・・・（３）
【００２４】
ステップ＃１５では開閉検知スイッチ１７の検知結果によって扉２２または窓２１が開いているか否かが判断される。扉２２または窓２１が開いている場合はステップ＃１６に移行する。ステップ＃１６ではイオン発生装置１６の電極に高電圧が印加され、多量のイオンが室内に送出される。
【００２５】
ステップ＃１５の判断により扉２２または窓２１が閉じている場合はステップ＃１７に移行する。ステップ＃１７ではイオン発生装置１６の電極に低電圧が印加され、ステップ＃１６の場合よりも少量のイオンを発生する。これにより、室内に適量のイオンが送出され、省電力化が図られる。
【００２６】
ステップ＃１６、＃１７においてイオン発生装置１６の電極に印加するパルス電圧のデューティー比や周波数を可変してイオンの発生量を可変してもよい。即ち、パルス電圧のデューティー比を大きくして発生するイオンの量を増加し、デューティー比を小さくして発生するイオン量を減少させることができる。また、パルス電圧の周波数を高くして発生するイオンの量を増加し、周波数を低くすると発生するイオンの量を減少させることができる。
【００２７】
尚、ステップ＃１５から、ステップ＃１６やステップ＃１７に進行する時間的なタイミングは、厳密に一致している必要はなく、順序についても必ずしもこの順序である必要は無い。この理由として、ステップ＃１５における扉２２または窓２１の開閉状態を判断した後に、ステップ＃１６かステップ＃１７に移行するのではなく、ステップ＃１５の事前にステップ＃１６やステップ＃１７の予測ができる場合があるからである。
【００２８】
たとえば、閉まっている扉２２や窓２１の特定の部分（例えば、扉のノブ）に人間が触れた場合、その後はほとんどの場合、扉２２や窓２１を開くという行動がとられる。このような場合、ステップ＃１５において実際に扉２２や窓２１が開かれていることをセンサーが感知する前の段階で、イオン発生量を多くする運転（ステップ＃１６）に移行することができる。このように運転すれば、より迅速に室内のイオン濃度を維持することができる。
【００２９】
ステップ＃１８では空気調和機１３の電源がＯＦＦになった否かが判断され、ＯＮの状態の場合はステップ＃１５に戻る。電源がＯＦＦになった場合はステップ＃１９に移行する。そして、ステップ＃１９、＃２０、＃２１でイオン発生装置１６、送風部１５、圧縮機が順に停止されて終了する。
【００３０】
尚、上記の説明において、カビ菌、枯草菌、細菌、ウイルス等の浮遊菌を消滅させるだけでなく不活性化させることも含めて殺菌と表現している。
【００３１】
本実施形態によると、窓２１や扉２２等の室内と室外の連通部の開閉に応じて発生させるイオン量を可変する。従って、窓２１や扉２２が閉じられた場合には適量のイオンを送出して部屋２０の室内のイオン濃度を所定の濃度に維持して殺菌を行う。扉２２または窓２１が開いた場合には室外に流出するイオンを補充し、室内のイオン濃度を維持して殺菌能力の低下を防止することができる。また、空気調和機１３の運転開始直後は部屋２０の室内にイオンが行き渡っていないため、イオン発生装置１６の印加電圧を高くすることによりイオンの送出量を多くしてもよい。
【００３２】
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態の構成は前述の図１〜図３に示す第１実施形態と同様の構成になっており、空気調和機１３の制御方法が異なっている。図５は本実施形態の空気調和機１３の動作を示すフローチャートである。前述の図４に示す第１実施形態とステップ＃１６、＃１７の動作が異なっており、その他の部分は第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００３３】
図５において、ステップ＃１５の判断により扉２２または窓２１が閉じている場合はステップ＃１６に移行する。ステップ＃１６では送風部１５が高速回転で駆動され、大きな風速でイオンが室内に送出される。ステップ＃１５の判断により扉２２または窓２１が閉じている場合はステップ＃１７に移行する。ステップ＃１７では送風部１５が低速回転で駆動され、ステップ＃１６よりも小さい風速でイオンが室内に送出される。
【００３４】
イオンは発生後、数秒〜数十秒経過すると自然に消滅する。このため、窓２１や扉２２を開いたときは送出速度を大きくして多くのイオンを放出する。これにより、イオンの消滅前に部屋２０の室内の隅々までイオンを拡散させて室外に流出するイオンを補充し、室内のイオン濃度を維持して殺菌能力の低下を防止することができる。
【００３５】
これに対し、窓２１や扉２２が閉じられた定常状態では送出速度を小さくして、イオン発生量の少ない状態で運転する。このような運転方法により、消費電力を低減するようになっている。また、イオン量が少なくても室内の隅まで殺菌することができる。空気調和機１３の運転開始直後は室内にイオンが行き渡っていないため、送風部１５を高速回転してイオンの送出速度を大きくしてもよい。
【００３６】
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態の空気調和機１３は前述の図１〜図３に示す第１実施形態と同様の構成に加えて、図１に一点差線で示すように、補助装置２５が扉２２の上方に設けられている。補助装置２５内には本体（室内機１１）と同様の送風部及びイオン発生装置（以下、「補助イオン発生装置」という）２６が設けられている。
【００３７】
図６は本実施形態の空気調和機１３の動作を示すフローチャートである。前述の図４に示す第１実施形態とステップ＃１６、＃１７の動作が異なっており、その他の部分は第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００３８】
図６において、ステップ＃１５の判断により扉２２または窓２１が閉じている場合はステップ＃１６に移行する。ステップ＃１６では補助装置２５の送風部及び補助イオン発生装置２６が駆動され、イオン発生装置１６により発生するイオンと補助イオン発生装置２６により発生するイオンとが室内に送出される。ステップ＃１５の判断により扉２２または窓２１が閉じている場合はステップ＃１７に移行する。ステップ＃１７では補助装置２５の送風部及び補助イオン発生装置２６が停止され、イオン発生装置１６により発生するイオンのみが室内に送出される。
【００３９】
これにより、窓２１や扉２２が閉じたときは適量のイオンを送出して部屋２０の室内のイオン濃度を維持して殺菌を行うとともに、窓２１や扉２２を開いたときは室外に流出するイオンを補充し、室内のイオン濃度の低下を防止して殺菌能力の低下を防止することができる。
【００４０】
また、扉２２の近傍に補助イオン発生装置２６を設けるので扉２２の開成によって流入する空気に素早くイオンを含有し、補充されるイオンを室内に迅速に拡散させることができる。尚、空気調和機１３の運転開始直後は室内にイオンが行き渡っていないため、補助イオン発生装置２６を駆動してイオンの送出量を増加させてもよい。
【００４１】
次に、図７は第４実施形態の換気装置を備えた高層ビルの概略断面図を示している。ビル３０は高層化されているため窓を開くことができなくなっている。ビル３０の各階のフロアには、紙面に垂直な方向に複数の部屋３２が設けられる。同フロア内の各部屋３２は壁（不図示）によって隔離されている。各フロアとビル３０の外壁との間にはダクト３１が形成され、最上階のフロアの上方には外気を取り入れる吸気部４０が設けられている。
【００４２】
吸気部４０にはダクト３１内を通る配管４３が連結されている。配管４３には各階のフロアの部屋３２毎に分岐して排気口４３ａが形成され、各排気口４３ａには空気を送出する送風部１５が設けられている。送風部１５の駆動によって吸気部４０から外気を取込んで排気口４３ａから排気し、部屋３２の室内に空気を送出することができる。室内に送出された空気は部屋３２の隙間等から流出し、各部屋３２の換気が行われる。従って、吸気部４０、配管４３及び送風部１５によって換気装置４１が構成される。
【００４３】
吸気部４０は第１実施形態（図１参照）と同様のイオン発生装置１６を有している。送風部１５の駆動によってイオン発生装置１６により発生するイオンが配管４３を流通して各部屋３２に送出される。従って、第１実施形態と同様に、送風部１５及びイオン発生装置１６によって殺菌装置が構成されている。また、隣接する各部屋３２間を開閉する扉には第１実施形態と同様の開閉を検知する開閉検知スイッチ（不図示）が設けられている。
【００４４】
上記構成の換気装置４１において、部屋３２間の扉が閉じられている際には換気装置４１が駆動され、送風部１５及びイオン発生装置１６が駆動される。送風部１５の駆動により外気が換気装置４１の吸気部４０に取り込まれ、イオン発生装置１６によって発生したイオンとともに排気口４３ａから部屋３２の室内に送出される。これにより、部屋３２内の換気を行うとともに部屋３２内の浮遊菌が殺菌される。
【００４５】
一の部屋３２の扉（不図示）が開かれた場合には開閉検知スイッチの検知によって、第２実施形態（図５参照）と同様に、該部屋３２の送風部１５により空気の送出速度が増加される。これにより、イオンの消滅前に部屋３２の室内の隅々までイオンを拡散させて室外に流出するイオンを補充し、室内のイオン濃度の低下を防止して殺菌能力の低下を防止することができる。
【００４６】
尚、扉によって連通する隣接した部屋３２の何れにも送風部１５が配される場合は、空気が流入する側の送出速度を増加させると無駄な電力を浪費する。このため、部屋３２内に設けた気圧センサ等によって空気の流出する側を判別し、扉が開かれた際に流出側の部屋３２に配された送風部１５のみ送出速度を増加させるとより望ましい。
【００４７】
次に、図８は第５実施形態の換気装置を備えた高層ビルの概略断面図を示している。説明の便宜上、前述の図７に示す第４実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態の換気装置４２は、外部に連通する配管４３を分岐して、各部屋３２毎にイオン発生装置１６を有する吸気部４０が設けられている。その他の部分は第４実施形態と同様である。
【００４８】
上記構成の換気装置４２において、換気装置４２が駆動されると各部屋３２の送風部１５及びイオン発生装置１６が駆動される。送風部１５の駆動により外気が吸気部４０に取込まれ、イオン発生装置１６によって発生したイオンとともに吸気部４０に設けられる排気口４０ｂから部屋３２の室内に送出される。これにより、部屋３２内の換気を行うとともに部屋３２内の浮遊菌が殺菌される。
【００４９】
一の部屋３２の扉（不図示）が開かれた場合には開閉検知スイッチの検知によって、第１実施形態（図４参照）と同様に、該部屋３２のイオン発生装置１６の印加電圧が増加される。これにより、室外に流出するイオンを補充し、室内のイオン濃度の低下を防止して殺菌能力の低下を防止することができる。
【００５０】
尚、第４実施形態と同様に部屋３２内に設けた気圧センサ等によって空気の流出する側を判別し、扉が開かれた際に流出側の部屋３２に配されたイオン発生装置１６のみ印加電圧を増加してもよい。また、第２実施形態と同様に送風部１５による送出速度を可変してもよく、第３実施形態と同様の補助イオン発生装置を設けてイオンの送出量を可変してもよい。
【００５１】
次に、図９は第６実施形態の換気装置を備えた飛行機の概略断面図を示している。飛行機５０には乗客Ｍが搭乗する客室５１が備えられる。客室５１は紙面に垂直な方向に複数設けられ、隔壁（不図示）によって隔離されている。客室５１の外側にはダクト５２が設けられている。
【００５２】
客室５１の天井には、送風部１５によってダクト５２内の空気を取込んで客室５１に送出する換気装置５３が配されている。換気装置５３には第１実施形態と同様のイオン発生装置１６が設けられている。従って、上記と同様に、送風部１５及びイオン発生装置１６によって殺菌装置が構成される。また、客室５１には客室５１からダクト５２に空気が流出する流出口（不図示）が設けられている。
【００５３】
客室５１内に乗客Ｍが搭乗すると、換気装置５３が駆動され、送風部１５及びイオン発生装置１６が駆動される。送風部１５の駆動により客室５１内の空気は流出口からダクト５２内に流出し、ダクト５２内の空気が換気装置５３内に取り込まれる。換気装置５３に取り込まれた空気は、イオン発生装置１６によって発生したイオンとともに排気口５３ａから客室５１に送出される。これにより、客室５１とダクト５２との間を空気が循環し、客室５１内の浮遊菌が殺菌される。
【００５４】
各客室５１の隔壁に設けられた扉（不図示）が開かれた場合には、第１実施形態と同様に、その客室５１に設けられたイオン発生装置１６の電極に印加される電圧が大きくなる。これにより、客室５１内に送出されるイオンが増加し、他の客室５１に流出するイオンが補充される。従って、室内のイオン濃度の低下を防止して殺菌能力の低下を防止することができる。
【００５５】
第２、第３実施形態（図５、図６参照）と同様に、送風部１５の風速を可変して室内のイオンを補充してもよく、補助イオン発生装置によってイオンの発生量を増加させてもよい。また、換気装置５３の運転開始直後は客室５１内にイオンが行き渡っていないため、イオン発生装置１６の送出量や送出速度を可変してもよい。
【００５６】
次に、図１０は、第７実施形態の殺菌装置を備えた冷蔵庫を示している。冷蔵庫６１は扉６６により冷蔵室６５の前面を開閉可能になっている。扉６６には、扉６６の開閉を検知する開閉検知スイッチ（不図示）が設けられている。冷蔵室６５内には貯蔵物を載置する載置棚６７が設けられ、冷蔵室６５の背面には冷気が流通する冷気通路６２が設けられている。
【００５７】
冷気通路６２内には冷凍サイクルを運転する圧縮機６４と、圧縮機６４に接続して冷気を生成する冷却器６３が設けられる。冷気通路６２の上部には吸気口（不図示）を下面に形成した殺菌装置６０が配置され、送風部６８の駆動によって矢印Ａに示すように冷蔵室６５内にイオンを含む冷気を送出するようになっている。これにより、正イオンと負イオンとによって冷蔵室６５内を殺菌することができる。
【００５８】
扉６６が開いたことを開閉検知スイッチにより検知すると、イオン発生装置１６の印加電圧が増加される。これにより、冷蔵室６５内に送出されるイオンが増加し、室外に流出するイオンが補充される。従って、室内のイオン濃度の低下を防止して殺菌能力の低下を防止することができる。送風部６８の風速を可変して冷蔵室６５内のイオンを補充してもよい。
【００５９】
尚、第１〜第７実施形態において、住宅家屋、ビル、飛行機内のキッチン、リビングルーム、寝室、トイレ、風呂等のあらゆる部屋に上記の殺菌装置を設けることができる。また、住宅家屋やビル以外の倉庫、工場等の建築物や、飛行機以外の自動車、電車、船舶等の移動体等のあらゆる建造物に上記の殺菌装置を適用してもよい。更に、空気調和機や換気装置だけでなく、除湿機、加湿器、空気清浄機等の他の空気調節装置にも上記の殺菌装置を設けてもよく、冷凍庫や貯蔵庫等の機器内に設けてもよい。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によると、室内と室外との連通部の開閉状態に応じてイオンの送出量または送出速度を可変するので、連通部が閉じた状態では省電力化を図り、連通部が開いた状態では流出するイオンの補充または消滅前に室内に拡散させる度合いを高めて殺菌能力の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明の第１実施形態の殺菌装置を有する空気調和機を住宅家屋に配置した状態を示す図である。
【図２】は、本発明の第１実施形態の殺菌装置を有する空気調和機の開閉検知スイッチの動作を説明する上面図である。
【図３】は、本発明の第１実施形態の殺菌装置を有する空気調和機の開閉検知スイッチの動作を説明する上面図である。
【図４】は、本発明の第１実施形態の殺菌装置を有する空気調和機の動作を示すフローチャートである。
【図５】は、本発明の第２実施形態の殺菌装置を有する空気調和機の動作を示すフローチャートである。
【図６】は、本発明の第３実施形態の殺菌装置を有する空気調和機の動作を示すフローチャートである。
【図７】は、本発明の第４実施形態の殺菌装置を有する換気装置をビルに配した状態を示す側面断面図である。
【図８】は、本発明の第５実施形態の殺菌装置を有する換気装置をビルに配した状態を示す側面断面図である。
【図９】は、本発明の第６実施形態の殺菌装置を有する換気装置を飛行機に配した状態を示す正面断面図である。
【図１０】は、本発明の第７実施形態の殺菌装置を有する冷蔵庫を示す側面断面図である。
【符号の説明】
９ 制御部
１０ 住宅家屋
１１ 室内機
１２ 室外機
１３ 空気調和機
１４ 熱交換器
１５、６８ 送風部
１６、２６ イオン発生装置
１７ 開閉検知センサ
２０、３２ 部屋
２１ 窓
２２ 扉
２５ 補助装置
２６ 補助イオン発生装置
３０ ビル
４０ 吸気部
４１、４２、５３ 換気装置
４３ 配管
５０ 飛行機
５１ 客室
５２ ダクト
６０ 殺菌装置
６１ 冷蔵庫
６３ 冷却器
６４ 圧縮機
６５ 冷蔵室
６６ 開閉扉
Claims (7)
- 放電により発生した正イオンと負イオンとを室内に送出して室内の浮遊菌を殺菌する殺菌装置において、室内と室外との連通部の開閉状態に応じてイオンの送出量または送出速度を可変したことを特徴とする殺菌装置。
- 前記連通部の開閉を検知する開閉検知スイッチを設けたことを特徴とする請求項１に記載の殺菌装置。
- パルス電圧の印加により正イオンと負イオンとを発生する電極を備え、前記連通部の開閉に応じて前記電極に印加するパルス電圧の大きさ、デューティー比または周波数を可変したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の殺菌装置。
- 電圧の印加により正イオンと負イオンとを発生する複数のイオン発生装置を備え、前記連通部の開閉に応じて前記イオン発生装置の駆動台数を可変したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の殺菌装置。
- 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の殺菌装置を備えたことを特徴とする空気調節装置。
- 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の殺菌装置を備えた機器であって、機器内部に設けられた室内にイオンを含む空気を送出したことを特徴とする機器。
- 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の殺菌装置を備えた建造物であって、建造物内部に設けられた室内にイオンを含む空気を送出したことを特徴とする建造物。
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| JP2002169497A JP2004012087A (ja) | 2002-06-11 | 2002-06-11 | 殺菌装置及びそれを用いた空気調節装置、機器または建造物 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO2005082427A1 (ja) * | 2004-02-26 | 2005-09-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | 正負両イオンによりコロナウイルスを不活化させる方法および装置 |
| WO2009058127A1 (en) * | 2007-10-30 | 2009-05-07 | Henry Lewis Steinberg | Dwellings climate control management system and method |
| KR101414162B1 (ko) * | 2012-12-13 | 2014-07-01 | 강광옥 | 공기열 방식의 에어컨과 음이온 살균장치를 구비한 저장시스템 |
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-
2002
- 2002-06-11 JP JP2002169497A patent/JP2004012087A/ja active Pending
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