JP2004125328A - Positive pressure air cleaning system - Google Patents

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JP2004125328A
JP2004125328A JP2002292655A JP2002292655A JP2004125328A JP 2004125328 A JP2004125328 A JP 2004125328A JP 2002292655 A JP2002292655 A JP 2002292655A JP 2002292655 A JP2002292655 A JP 2002292655A JP 2004125328 A JP2004125328 A JP 2004125328A
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Japan
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filter
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dust
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JP2002292655A
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Inventor
Kensuke Hirayama
平山 研介
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Hirayama Setsubi KK
Original Assignee
Hirayama Setsubi KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive air cleaning system for removing suspended dust in a room and cleaning air with a shape that is not cumbersome even when it is installed in a dead space of the room. <P>SOLUTION: The air cleaning system having an air inlet 13 in a lower part, an air outlet 14 in an upper part, and at least a filter 15 and a blower 18 in an interior is arranged in an indoor corner part. Ventilation is carried out by determining a height of the inlet 13 from the floor and a bottom face opening area on the basis of a maximum particulate to be removed from predetermined circulating blow air at an inlet portion. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般の住宅やマンション等の居間、寝室等に適用する陽圧空気浄化システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
通常室内空気を汚染する物質には、浮遊塵埃(粒状物質)とガス状物質とがあり、粒状物質はその大きさによって浮遊しつづけるものや沈降・堆積するものがある。一方、ガス状物質は比重によって天井部分に上昇・停滞するものと床部分に下降・停滞するものとがある。また、室内の埃、カビや胞子、花粉、ダニの糞、ペットの毛等の浮遊塵埃により汚染された室内の空気を浄化するために使用されている一般住宅やマンション等の室内に空気清浄器を設置して、室内の塵埃等によって汚れた空気を空気清浄器内のフィルターを通して浄化し、再び室内に送り出すことで室内の空気の清浄化を図っている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
【0003】
【特許文献1】実開平4−08022号公報(第1頁、第1図)。
【特許文献2】実開平4−50328号公報(第1頁、第1図)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のものは、主に塵埃等で汚れた空気を清浄化せしめることを目的とするだけで、除去すべき粒子の挙動に関して充分な考慮は払われていないばかりか、ガス状物質などに対しては有効な手段を備えていないため理想的な室内の清浄化を達成するものとはなっていない。
本発明は、一般住居またはマンション等の室内において、浮遊する塵埃や有害なガス状物質を除去して換気する陽圧空気浄化システムを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、室内コーナ部に下部に空気吸い込み口、上部に空気吹き出し口を有し、内部には少なくともフィルターと送風機とを有する空気清浄器を配置し、所定の循環送風空気を吸い込み口部分で除去すべき最大粒子を基準にして吸い込み口の床からの高さと下面開放面積を決定し換気するようにしたことを特徴とするものである。除去すべき最大粒子は通常50〜100μで、吸い込み口の床からの高さは後述するように40mmまたはそれ以上である。
【0006】
上記の如く構成された本発明によれば、埃、カビや胞子、ペットの毛等の浮遊塵埃は勿論のこと、換気や隙間風等により室内に侵入する自動車、燃焼炉等によって発生する二酸化窒素、二酸化硫黄等の排気ガスを除去・分解することができる一般の住居、マンション等の室内に設置する空気清浄装置を得ることができる。また、空気清浄器本体が室内角部(コーナ)のデッドスペースに設置できる形状であり、室内に空気清浄器本体を取り付けても、室内を格別に狭くすることもなく、また、邪魔になるようなこともない。
【0007】
本発明は、通常の循環型空気清浄器と異なり、室内の床面からそれらを吸収し、装置内部で浄化した後、上部から大量のマイナスイオンとともに清浄気流を送りだす縦型とし、内部に設置された光触媒フィルターによって、排気ガスやタバコの煙はもちろん、シックハウスの元凶であるホルムアルデヒドなども分解する。また、光触媒フィルターとマイナスイオンとの相乗効果により、ホコリ、カビ、花粉、ダニのフン等を除去し、快適かつ健やかな空間にする。さらに、シックハウスの原因となるホルムアルデヒドやトルエンなどを、光触媒フィルターによって分解・浄化する。また本発明は、下降・沈降・堆積する汚染物質が多いことから、床面付近の空気を本体の下方から吸引して、浄化後本体の上方から再び送り出す構成とした空気清浄器において、室内の壁コーナに配置することができる形状として、室内に設置しても邪魔になるようなことのない陽圧空気浄化システムを提供するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明陽圧空気浄化システムの一実施形態を示す平面図、図2は図1の室内のコーナ部に設置した空気清浄器の拡大斜視図である。
居室Rの壁Wのコーナ部分に空気清浄器本体11を設置する。この空気清浄器本体11は、床面Fに起立させた脚部2に支持されて天井面T近くに延びる高さを有し、壁Wのコーナ部分に設置して部屋空間をあまり狭めないような断面3角形状を有している。本体11の下部近傍に空気吸い込み口13、上部近傍に空気吹き出し口4を有し、内部にはプレフィルター15、光触媒フィルター16、紫外線ランプ17及び送風機18等を配設して、室内空気を空気吸い込み口3より吸い込み、浄化したのち空気吹き出し口4より吹き出して室内空気を循環させる。また、内部機器を保護するため、本体の前隅部に丁番(図示省略)を設けて開閉自在に取り付けている。光触媒フィルター16及び送風機18等の取付け位置に相当する部分の蓋板を開いて、光触媒フィルター及び送風機の保守、洗浄あるいは交換作業を行うようにしている。
【0009】
空気清浄器本体11は、図示例では、上方が天井面T近傍に位置し、下方が床面F近傍に位置する縦長の筒状で、かつ横断面がほぼ扇形状を有しており、室内側に本体11の前面部があまり突出することがないように設定する。すなわち、本体の壁面Wに接する両側面S、S間の最大幅が200mm以下、好ましくは180mm前後とし、その高さHの高さ寸法は2000mmまたはそれ以下とした細長い形状としているが、各寸法は、これに限定されるものではない。また、図1では、本体を3角形断面としたが、5角形または扇形断面(図示省略)としてもよい。
【0010】
空気吸い込み口13に設けたプレフィルター15により、取入れ空気中に含まれる塵埃等を捕集して次段の光触媒フィルター16の目詰まりを防止している。また、プレフィルター15と送風機18との間には、吸い込み空気中の汚染物質を除去・分解すべく、本体の長手方向に沿って細長の光触媒フィルター16と紫外線ランプのような光触媒励起用ランプ17とを配設している。なお、図2中、符号19は送風機のコントローラ、20は電装品、21は消臭剤収納ケース、22は表示灯である。
【0011】
図示のように、プレフィルター15と送風機18との間の本体側面間に取付枠部材(図示省略)を設けて、本体側面の前端折曲げ縁部を結ぶ面とほぼ平行で十分な長さと幅を有する光触媒フィルター16が配設され、その背面には、光触媒フィルター16に光エネルギーを供給して光触媒を励起または活性化させるための紫外線ランプ17を固着する。紫外線ランプ17は光触媒フィルター16の背面と適当な間隔をおいて本体の長手方向に延びる棒状のランプが好ましい。
また、前記取付枠部材の上下端は光触媒フィルター16の後側の一方または他方にあたる部分を封鎖する横板(図示省略)が配置されており、空気吸い込み口13より吸い込まれた空気は、送風機の吸引によって光触媒フィルター16の前面に沿って上昇する。これにより本体の断面積が小さくても、本体11の下端吸い込み口13より吸い込まれた空気が十分に光触媒フィルター16を通過して本体の上方に送られるよう構成されている。なお、クリーンルームとする場合には光触媒フィルターより後段位置に高性能フィルターを配置する。
【0012】
光触媒フィルター16は、不織布に抗菌作用のある光触媒をコーテイングしたエアフィルターである。また、光触媒は主成分を二酸化チタンとし、紫外線領域の光エネルギーを吸収すると酸化作用が働き、この酸化作用で汚染物質である有機物を分解する。このような光触媒フィルター自体は既に公知である。
【0013】
光触媒フィルター16の上方には、図2に拡大示するように、室内の床面F付近の汚れた空気を吸い込み口13より吸い込み、本体内部で浄化した後に空気吹き出し口14から吹き出すよう作用する送風機18が設けられている。
この送風機18は、空気吹き出し口14より吹き出された空気が室内の汚染空気を攪拌することがないよう少量の空気量を吹き出すよう設定されている。通常の住居・マンション等の1部屋に設置される空気清浄装置に使用される送風機は、送風量0.7から1.0m/minのもので充分であり、例えば、
100V×50Hzで 0.75cmm(m/min)×3.3mm(抵抗)×0.32A
100V×60Hzで 0.95cmm(m/min)×3.3mm(抵抗)×0.27A
のものが好ましい。
【0014】
前述したように、本体11を3角形、扇形又は5角形断面とすることにより、図1に示すように、居間、寝室など室内のデッドスペースである隅部に設置することができ、従って、清浄器本体は、従来のような床置きまたは壁掛けタイプと比べて室内の壁コーナに設置しても邪魔になることはない。
【0015】
次に、本発明の作用について説明する。
室内床面に沈降・堆積した浮遊物質(粒状物質)及びガス状物質を含む室内空気は、送風機18の運転により下部空気吸い込み口13より本体11内に吸い込まれ、プレフィルター15、光触媒フィルター16に沿って本体内を上昇する。空気吸い込み口13に取り付けられているプレフィルター15により取り入れ空気中の塵埃等が捕集され、次段の光触媒フィルターの目詰まりを防止している。本体の上方へ移動する汚染空気は、紫外線ランプ17からの光照射によって活性化された光触媒フィルター16の表面に沿って流れる間に取り入れ空気中の汚染物質を酸化分解する。このように汚染物質が酸化分解されたのち、本体上部の空気吹き出し口14より再び室内に清浄空気として吹き出され、空気循環が行われる。
【0016】
次に、本発明において検討した事項について説明する。
(考察1)靜空間では1〜50μmの埃や粒子状物質は0.06〜80cm/秒で自然に沈降し、動空間では浮遊する。住宅室内の歩行の平均速度は3km/時=80cm/秒で50μmの埃や粒子状物質の沈降速度とほぼ同じであるから、50μm以下の埃は舞い上がって呼吸器に侵入付着する量が増加する。すべてが有害ではないので舞い上りゼロにする必要はない。除去する目安として1時間に発生する量に制限し、累積させないことが肝要である。すなわち、換気回数は1〜数回/時、空気清浄器で循環ろ過する。
空気清浄器としては下吸い込み(下面開放式)、上吹き出しの縦型とする。粒子は下降気流速度+沈降速度により、浮遊時間を短縮する効果がある。「横気流型」は浮遊時間を増加させる。永久浮遊する粒子はこの恩恵がないので下降気流速度(換気回数)を多くして浮遊・滞留時間を短縮する。また、除去すべき最小の粒子(住宅の場合5μ)を除去できるエアフィルター(中性能フィルター)を使用する。
【0017】
(考察2)靜空間で沈降する粒子は床面に堆積する。床面に接した吸い込み口が堆積粒子の吸引に効果的である。除去すべき最大の粒子が床面上をころがり移動するのに必要な気流速度は沈降速度以上であればよい(摩擦は無視できる大きさである)。
ここで横向き気流速度≧沈降速度とすると、「下面開放式下吸い込み口」の場合、吸引力は三次元的減衰現象が床面により二次元的減衰に変化するので、吸引空気は床面に沿って移動する。また、吸い込み口下の床面に集まった粒子を吸引するには、上向き気流速度が沈降速度及び横向き気流速度より大きいこと、好ましくは上向き気流速度を沈降速度(1.5〜2.0m/秒)と等しくとり、上向き気流速度と横向き気流速度を決めて吸い込み口の面積と床面からのアキ高さを決定する。
【0018】
(考察3)吹き出し口は、住宅の空気浄化及びクリーンルームの場合、所定の循環送風空気を吸い込み口部分で除去すべき最大粒子を基準にした計算により「床からの高さ」と「下面開放面積」を決定する。
外の空気をきれいにして取り込むと中の圧力は高まり、外のよごれは入らない。ホコリや有害なガスは下に溜まるので下の空気を浄化して上から送り出す形の空気浄化をおこなう。ホコリや花粉はエアフィルタで捕らえ、有害ガスや臭気は光触媒で酸化分解し、炭酸ガスや湿気を排気し、より静でよりきれい、爽やかさを創出する。
【0019】
汚染物質はガス状物質と粒子状物質が存在する。ガス状物質(VOC)のうち、0.0001〜0.0004μmはガス分子、0.001〜0.1μmはウィルス、0.01から0.1μm以上は油煙である。粒子状物質のうち10μmまでは目に見えない大きさ、それ以上は目に見える大きさであり、およそ0.5から10μmの細菌、1.2から10μm程度のカビ胞子、10μm以上のダニフン、花粉、ダニ、毛髪が含まれる。
【0020】
健康維持のため、ガス状物質―化学物質の体内摂取を防止(特に長期間の摂取予防)し、粒子状物質の呼吸器系統への侵入付着を防止する。これらが吸入が増加すると支障をきたす確立が高まり、累積を防止して換気又は循環ろ過する。
推奨値=1時間あたりの発生量に留める。1.0回/時で、エアフィルターの除去率は50%以上(最小粒子)とし、最大値=2時間分の累積を限度とする。0.5回/時でエアフィルターの除去率は75%以上(最小粒子)とすることが好ましい。
【0021】
(除去のしかた)汚染物質の特性としては、ガス状物質は比重が重く、床附近に停滞する(COを除く)。弱い気流で動きやすく、拡散しやすい。粒子状物質は静空間では自然沈降し、床面に堆積する。沈降速度程度の気流で動きやすく、舞い上がりやすい。したがって、汚染物質は低部に溜まりやすく、弱い気流で動きやすい−床付近の空気(高濃度)を吸引・浄化して、天井付近から吹き出す形式にする(下方向気流型)。
その結果、「沈降を早めて浮遊時間を減らす効果」と「舞い上がりを抑える効果」を生み、体内侵入の確立が減少する。また、COは取り入れ外気分を排気するとき、同時に排出する。
【0022】
[除去量の基準]
(1);ガス状物質―CO濃度 0.1%以下(ビル管理法)
VOC濃度 0.08ppb以下(建築基準法)
水蒸気   kg/kg’以下(建築基準法)
(2);粒子状物質―5μ〜50μ粒子は重量法(建築基準法)
50μ以上は清掃の対象とする。1から50μの粒子状物質は永久浮遊する。1μ、5μ、10μ、50μの沈降速度はそれぞれ0.06cm/秒、1.5cm/秒 、30cm/秒、80cm/秒である。
【0023】
粒子状物質の沈降速度(cm/秒)を規格化したものを表1に示す。
(表1)
粒子状物質の沈降速度(cm/秒)
1μm  2    3   4   5   6   7 8  9 10
0.06 0.13 0.3 0.7 1.5 2.7 5 9 16 30
(1.5〜30cm/秒は住宅の除去対象)
10μ 20  30  40  50  60  70  80  100μ
30  38  49  63  80 100 125 160  200
(30〜80cm/秒は住宅の除去対象)
(100cm/秒以上は清掃の対象範囲)
【0024】
CH=2.4m(天井高さ)を沈降する時の所要時間を表2に示す。
(表2)
CH=2.4mを沈降する時の所要時間(下降気流による浮遊時間の短縮)
大きさ   自然沈降時  1μの沈降速度と同じ下降気流の時
永久浮遊  永久浮遊   240÷ 0.06=4000秒
1μ   4000秒  240÷ 0.12=2000〃
5μ    160〃  240÷ 1.56= 153.85秒
10〃     8〃  240÷30.06=   7.98〃
50〃     3〃  240÷80.06=   2.9998秒
大きさ   1回/時換気    3回/時換気   5回/時換気
永久浮遊  3600秒     1200秒    720秒
1μ   1890       630     378
5〃    153.16     51.1    30.6
10〃      7.98      2.7     1.6
50〃      2.998秒    1.0秒    0.6秒
特記;換気回数の上限は最小のカビの胞子が舞い上がらない下降気流速度の時とする。奨励値:最小のカビの胞子は3μ、沈降速度は0.3cm/秒で下降気流速度の上限とする(換気回数の上限は5回/時)。最大値は4μの沈降速度の0.7cm/秒とする。最大換気回数は10回/時。
【0025】
(歩行と堆積塵埃の舞い上がり)
床の堆積塵埃は沈降速度と同速度の歩行気流を受けると床面をころがり移動し、沈降速度以上の歩行気流を受けると同速度で舞い上がる。従って、床面近くに吸込み口があると堆積塵埃は歩行によって動かされながら吸込み口近辺に徐々に集積される。

Figure 2004125328
【0026】
(下面開放型吸込み口の効果)
上向き吸引力
吸込み口面の上向き気流速度を除去すべき最大粒子の沈降速度以上にすると、その大きさ以下の粒子を吸引する事ができる。それ以上の大きさの粒子は吸引されずに床面に堆積する(清掃)。
床面から吸込み口までの距離(高さ)
吸引すべき最大粒子の沈降速度と同じ速度の横向き気流速度にするとその大きさ以下の粒子は床をころがり移動又は浮遊して吸引される。
(床との摩擦抵抗は無視する)。
特記1;この方法で除去したい粒子の最大の大きさを指定することができる。
最大粒子以下のものは吸引除去される。
特記2;最小の大きさはエアフィルターの除去性能で指定できる。
最小粒子以上のものは捕捉除去される。
考案 ;上記1と2の組み合わせで、大小入り混っている粒状物質の中から除去や分離したい粒子の大きさや大きさの範囲を自在に選定できる。
【0027】
(吹き出し口の吹き出し速度)
10μ粒子が舞い上がらない気流速度に留める(よごれ防止)
推奨値  0.6m/秒= 0.3m/秒×2倍
[計算例]
(1);住宅の例
部屋の寸法:5m×6m×2.4mH、容積:72m、換気回数:1回/時、循環空気量72m/時、除去塵埃範囲:5μ〜50μ。
(1)吸い込み口の寸法:吸引面より上の速度をV1、吸い込み口下の床面の速度をV2とする。
Figure 2004125328
【0028】
(2);クリーンルームの例(クラスは無指定)
吸引面より上の速度をV3、吸い込み口下の床面の速度をV4とする。
Figure 2004125328
【0029】
ホコリやカビの胞子、花粉やダニの死骸やフンなどの浮遊塵埃は、空気中に漂ったあと、沈降し堆積される。本発明は従来の循環型空気清浄方式と異なり、室内の床面からそれらを吸収し、装置内部で浄化した後、上部から大量のマイナスイオンとともに清浄気流を送りだす縦型形式を採用する。内部に設置された光触媒フィルターによって、排気ガスやタバコの煙はもちろん、シックハウスの元凶であるホルムアルデヒドなども分解する。さらに、必要により、森の香り(フィトンチッド)を拡散させる消臭システムも内蔵する。室内を静かにすみやかに浄化し、清涼感あふれる空気で満たすし快適健康空間をつくる。
光触媒フィルターとマイナスイオンとの相乗効果により、ホコリ、カビ、花粉、ダニのフンを除去。快適かつ健やかな空間にする。シックハウスを軽減する。シックハウスの原因となるホルムアルデヒドやトルエンなどを、光触媒フィルターによって分解・浄化する。
【0030】
数十種類の植物間伐材から抽出したフィトンチッド(植物精油)を、メイン機能である光触媒によって浄化された空気とともに室内に拡散。このシステムにより室内で発生する悪臭成分をすばやく中和消臭させる効果がある。光触媒フィルター(洗えるフィルター)光触媒フィルターに紫外線を放射して菌や有害ガス状物質を分解する。プレフィルター(洗えるフィルター)はチリ・ホコリ・花粉を除去するが、約30日間の連続運転で赤ランプが点灯するので、中性洗剤で洗って再使用する。
【0031】
【発明の効果】
以上のように本発明は、室内コーナ部に下部に空気吸い込み口、上部に空気吹き出し口を有し、内部には少なくともフィルターと送風機とを有する空気清浄器を配置し、所定の循環送風空気を吸い込み口部分で除去すべき最大粒子を基準にして吸い込み口の床からの高さと下面開放面積を決定し換気するようにしたものであるから、床面に堆積する大きさの浮遊塵埃(粒状物質)、例えば埃、カビや胞子、花粉、ダニの糞、ペットの毛などの浮遊塵埃、及び換気や隙間風等により室内に侵入する自動車や燃焼炉等により発生する窒素、硫黄酸化物等の排気ガス、等の汚染物質を除去・分解でき、さらには近時シックハウス対策で問題となっているホルムアルデヒドなどの総揮発性有機化合物の空間濃度を低減させて室内空気を常に浄化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明陽圧空気浄化システムの一実施形態を示す平面図である。
【図2】図1の室内のコーナ部に設置した空気清浄器の拡大斜視図である。
【符号の説明】
10 空気清浄器           11 空気清浄器本体
12 脚部              13 空気吸い込み口
14 空気吹き出し口         15 プレフィルター
16 光触媒フィルター        17 紫外線ランプ
18 送風機             19 コントローラ
20 電装品             21 消臭剤収納ケース
22 表示灯             R 居室
T 天井面              F 床面
W 壁面[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a positive pressure air purification system applied to a living room, a bedroom, or the like of a general house or apartment.
[0002]
[Prior art]
Substances that normally contaminate indoor air include suspended dust (particulate matter) and gaseous substances. Depending on the size of the particulate matter, there are substances that continue to float and those that settle and deposit. On the other hand, the gaseous substances rise and stagnate on the ceiling part depending on the specific gravity, and fall and stagnate on the floor part. In addition, air purifiers are used in general houses and condominiums that are used to purify indoor air that is contaminated by floating dust such as indoor dust, mold and spores, pollen, mite droppings, and pet hair. Is installed, the air contaminated by dust and the like in the room is purified through a filter in the air purifier, and is sent out again to purify the air in the room (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). reference).
[0003]
[Patent Document 1] Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-08022 (page 1, FIG. 1).
[Patent Document 2] Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-50328 (page 1, FIG. 1).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional one is only intended to purify air, which is mainly contaminated with dust, etc. On the other hand, no effective means is provided, so that it is not possible to achieve an ideal indoor cleaning.
An object of the present invention is to provide a positive pressure air purification system that removes floating dust and harmful gaseous substances and ventilates a room such as a general residence or an apartment.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an air purifier having an air inlet at a lower part in an indoor corner part, an air outlet at an upper part, and at least a filter and a blower inside, and a predetermined circulation. The height of the suction port from the floor and the open area of the lower surface are determined based on the maximum particles to be removed at the suction port for blowing air, and ventilation is performed. The largest particles to be removed are typically 50-100 microns and the height of the suction opening from the floor is 40 mm or more, as described below.
[0006]
According to the present invention configured as described above, not only dust, mold and spores, floating dust such as pet hair, but also nitrogen dioxide generated by automobiles, combustion furnaces, and the like that enter a room due to ventilation, draft, etc. In addition, it is possible to obtain an air purifying apparatus installed in a room such as a general house or an apartment, which can remove and decompose exhaust gas such as sulfur dioxide. In addition, the air purifier main body has a shape that can be installed in the dead space at the corner of the room (corner). Even if the air purifier main body is installed in the room, the air purifier does not become particularly narrow and becomes obstructive. Nothing.
[0007]
The present invention is different from ordinary circulation type air purifiers in that it absorbs them from the floor in the room, purifies them inside the device, and then sends out a clean air flow with a large amount of negative ions from the top, and is installed inside. The photocatalytic filter decomposes not only exhaust gas and cigarette smoke, but also formaldehyde, which is the cause of sick house. In addition, due to the synergistic effect of the photocatalyst filter and the negative ions, dust, mold, pollen, mite dust and the like are removed, and a comfortable and healthy space is provided. Furthermore, formaldehyde and toluene that cause sick house are decomposed and purified by a photocatalytic filter. In addition, the present invention provides an air purifier configured to suck air near the floor from below the main body and re-send the air from above the main body after purification, because there are many contaminants which descend, settle, and accumulate. An object of the present invention is to provide a positive-pressure air purification system that can be arranged in a wall corner and that does not interfere with installation in a room.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the positive pressure air purification system of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged perspective view of an air purifier installed at a corner in the room shown in FIG.
The air purifier main body 11 is installed at a corner portion of the wall W of the living room R. The air purifier main body 11 has a height supported by the legs 2 erected on the floor surface F and extends near the ceiling surface T, and is installed in a corner portion of the wall W so that the room space is not too narrow. It has a triangular cross section. It has an air inlet 13 near the lower part of the main body 11 and an air outlet 4 near the upper part. A pre-filter 15, a photocatalyst filter 16, an ultraviolet lamp 17, a blower 18 and the like are arranged inside the main body 11. After the air is sucked in from the inlet 3 and purified, the air is blown out from the air outlet 4 to circulate the room air. Also, in order to protect the internal equipment, a hinge (not shown) is provided at the front corner of the main body and is attached to be freely opened and closed. The cover plate corresponding to the mounting position of the photocatalyst filter 16 and the blower 18 is opened to perform maintenance, cleaning, or replacement work of the photocatalyst filter and the blower.
[0009]
In the illustrated example, the air purifier main body 11 has a vertically long cylindrical shape whose upper part is located near the ceiling surface T and whose lower part is located near the floor surface F, and has a substantially fan-shaped cross section. The front part of the main body 11 is set so as not to protrude much inside. That is, the maximum width between both side surfaces S, S, which are in contact with the wall surface W of the main body, is 200 mm or less, preferably about 180 mm, and the height H is 2000 mm or less. Is not limited to this. In FIG. 1, the main body has a triangular cross section, but may have a pentagonal or fan-shaped cross section (not shown).
[0010]
The pre-filter 15 provided in the air inlet 13 collects dust and the like contained in the intake air to prevent the next-stage photocatalytic filter 16 from being clogged. Further, between the pre-filter 15 and the blower 18, in order to remove and decompose contaminants in the intake air, an elongated photocatalyst filter 16 and a photocatalyst excitation lamp 17 such as an ultraviolet lamp are provided along the longitudinal direction of the main body. And are arranged. In FIG. 2, reference numeral 19 denotes a controller of the blower, 20 denotes electrical components, 21 denotes a deodorant storage case, and 22 denotes an indicator lamp.
[0011]
As shown in the figure, a mounting frame member (not shown) is provided between the side surfaces of the main body between the pre-filter 15 and the blower 18, and has a sufficient length and width substantially parallel to the surface connecting the front end bent edges of the main body side surfaces. A photocatalyst filter 16 having a photocatalyst is provided, and an ultraviolet lamp 17 for supplying light energy to the photocatalyst filter 16 to excite or activate the photocatalyst is fixed to the back surface thereof. The ultraviolet lamp 17 is preferably a rod-shaped lamp extending in the longitudinal direction of the main body at an appropriate distance from the back surface of the photocatalytic filter 16.
At the upper and lower ends of the mounting frame member, horizontal plates (not shown) for closing a portion corresponding to one or the other on the rear side of the photocatalyst filter 16 are arranged, and the air sucked from the air suction port 13 is supplied to the air blower. It rises along the front surface of the photocatalytic filter 16 by suction. Thus, even if the cross-sectional area of the main body is small, the air sucked from the lower end suction port 13 of the main body 11 is sufficiently passed through the photocatalytic filter 16 and sent to the upper side of the main body. When a clean room is used, a high-performance filter is provided at a position subsequent to the photocatalytic filter.
[0012]
The photocatalyst filter 16 is an air filter in which a nonwoven fabric is coated with a photocatalyst having an antibacterial action. The photocatalyst contains titanium dioxide as a main component, and oxidizes when absorbing light energy in the ultraviolet region, and decomposes organic substances as pollutants by the oxidizing action. Such a photocatalytic filter itself is already known.
[0013]
Above the photocatalytic filter 16, as shown in an enlarged view in FIG. 2, a blower that sucks dirty air near the floor F in the room from the suction port 13, cleans the inside of the main body, and then blows out the air from the air outlet 14. 18 are provided.
The blower 18 is set to blow a small amount of air so that the air blown out from the air blowout port 14 does not stir the contaminated air in the room. A blower used for an air purifying device installed in one room such as a normal house or an apartment needs a blower amount of 0.7 to 1.0 m 3 / min.
In 100V × 50Hz 0.75cmm (m 3 / min) × 3.3mm ( resistance) × 0.32A
0.95 cmm (m 3 / min) x 3.3 mm (resistance) x 0.27 A at 100 V x 60 Hz
Are preferred.
[0014]
As described above, by forming the main body 11 to have a triangular, fan-shaped or pentagonal cross-section, as shown in FIG. 1, the main body 11 can be installed in a corner which is a dead space in a room such as a living room or a bedroom. Compared with a conventional floor-standing or wall-mounted type, the container main body does not become an obstacle even if it is installed in a wall corner in a room.
[0015]
Next, the operation of the present invention will be described.
The indoor air containing suspended substances (granular substances) and gaseous substances settled and deposited on the indoor floor surface is sucked into the main body 11 from the lower air suction port 13 by the operation of the blower 18, and is sent to the pre-filter 15 and the photocatalytic filter 16. Along the inside of the body along. Dust and the like in the intake air are collected by the pre-filter 15 attached to the air suction port 13 to prevent clogging of the next-stage photocatalytic filter. The contaminated air moving above the main body oxidizes and decomposes contaminants in the intake air while flowing along the surface of the photocatalytic filter 16 activated by irradiation with light from the ultraviolet lamp 17. After the contaminants are oxidatively decomposed as described above, the contaminants are blown back into the room as clean air from the air outlet 14 at the upper part of the main body, and the air is circulated.
[0016]
Next, matters examined in the present invention will be described.
(Discussion 1) Dust and particulate matter of 1 to 50 μm naturally settle at 0.06 to 80 cm / sec in a static space, and float in a moving space. The average speed of walking in a residential room is 3 km / hour = 80 cm / sec, which is almost the same as the sedimentation speed of 50 μm dust and particulate matter. Therefore, dust of 50 μm or less soars and the amount of dust entering the respiratory tract increases. . You don't need to fly up because all is not harmful. It is important to limit the amount generated in one hour as a measure of removal and not to accumulate it. That is, the air is circulated and filtered with an air purifier at a ventilation frequency of 1 to several times / hour.
The air purifier will be of vertical type with lower suction (open bottom type) and upper blowout. The particles have the effect of reducing the floating time by the descending airflow velocity + the sedimentation velocity. The "lateral airflow type" increases the floating time. Permanently suspended particles do not have this benefit and therefore increase the downdraft velocity (ventilation rate) to reduce the suspension and residence time. Also, use an air filter (medium-performance filter) that can remove the smallest particles (5 μ in the case of a house) to be removed.
[0017]
(Discussion 2) The particles that settle in the still space accumulate on the floor surface. The suction port in contact with the floor is effective for sucking the deposited particles. The air velocity required for the largest particles to be removed to roll over the floor surface should be above the sedimentation velocity (friction is negligible).
Here, assuming that the horizontal airflow velocity ≥ the sedimentation velocity, in the case of the "lower suction port with open bottom," the suction force changes from a three-dimensional attenuation phenomenon to a two-dimensional attenuation due to the floor surface. Move. Further, in order to suck the particles collected on the floor under the suction port, the upward airflow velocity is higher than the sedimentation velocity and the lateral airflow velocity, and preferably, the upward airflow velocity is reduced to the sedimentation velocity (1.5 to 2.0 m / sec). ), The upward air velocity and the lateral air velocity are determined, and the area of the suction port and the clearance from the floor are determined.
[0018]
(Consideration 3) In the case of a house air purification and clean room, the outlet is calculated based on the maximum particles to be removed at the inlet of the predetermined circulating blast air. Is determined.
When the outside air is cleaned and taken in, the pressure inside increases and the outside dirt does not enter. Dust and harmful gas accumulate underneath, so purify the air below and purify it from the top. Dust and pollen are captured by an air filter, and harmful gases and odors are oxidized and decomposed by a photocatalyst, and carbon dioxide and moisture are exhausted, creating a quieter, cleaner, and fresher air.
[0019]
Pollutants include gaseous substances and particulate substances. Of gaseous substances (VOC), 0.0001 to 0.0004 μm is gas molecules, 0.001 to 0.1 μm is virus, and 0.01 to 0.1 μm or more is oil smoke. Of the particulate matter, invisible size up to 10 μm, and more visible size, bacteria of about 0.5 to 10 μm, mold spores of about 1.2 to 10 μm, danifane of 10 μm or more, Contains pollen, mites and hair.
[0020]
Prevent ingestion of gaseous substances-chemicals (especially prevention of long-term intake) and prevent particulate matter from entering the respiratory system for health maintenance. Increased inhalation increases the likelihood that they will hinder, prevent accumulation and provide ventilation or circulating filtration.
Recommended value = Keep the amount generated per hour. At 1.0 times / hour, the removal rate of the air filter is set to 50% or more (minimum particles), and the maximum value = cumulative for 2 hours. It is preferable that the removal rate of the air filter is set to 75% or more (minimum particles) at 0.5 times / hour.
[0021]
As a characteristic of the pollutant (how to remove), the gaseous substance has a high specific gravity and stays near the floor (except for CO 2 ). Easy to move and spread easily with weak airflow. Particulate matter spontaneously settles in a static space and accumulates on the floor. It is easy to move and soar in the airflow at the sink speed. Therefore, the pollutants easily accumulate in the lower part and move easily with a weak airflow. The air near the floor (high concentration) is suctioned and purified, and is blown out from the vicinity of the ceiling (downward airflow type).
As a result, the effect of "swift sedimentation to reduce the floating time" and the effect of suppressing soaring are produced, and the probability of invasion into the body is reduced. In addition, CO 2 is exhausted at the same time as the intake outside air is exhausted.
[0022]
[Criteria for removal amount]
(1); gaseous substance-CO 2 concentration 0.1% or less (Building Management Law)
VOC concentration 0.08ppb or less (Building Standards Law)
Water vapor kg / kg 'or less (Building Standards Act)
(2); Particulate matter-5μ to 50μ particles are by weight (Building Standards Act)
50 μ or more are to be cleaned. 1 to 50 μm of particulate matter is permanently suspended. The sedimentation velocities of 1 μm, 5 μm, 10 μm and 50 μm are 0.06 cm / sec, 1.5 cm / sec, 30 cm / sec and 80 cm / sec, respectively.
[0023]
Table 1 shows the normalized sedimentation speed (cm / sec) of the particulate matter.
(Table 1)
Sedimentation speed of particulate matter (cm / sec)
1 μm 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0.06 0.13 0.3 0.7 1.5 2.7 5 9 16 30
(1.5-30cm / sec is the target of house removal)
10μ 20 30 40 50 60 70 80 100μ
30 38 49 63 80 100 125 125 160 200
(30-80cm / sec is the target of house removal)
(The cleaning range is 100cm / sec or more)
[0024]
Table 2 shows the time required to settle down CH = 2.4 m (ceiling height).
(Table 2)
Time required for sedimentation of CH = 2.4m (reduction of floating time due to downdraft)
Size At the time of natural sedimentation Permanent floating at the same downward velocity as the sedimentation speed of 1μ Permanent floating 240 ÷ 0.06 = 4000 seconds 1μ 4000 seconds 240 ÷ 0.12 = 2000〃
5μ 160〃 240 ÷ 1.56 = 153.85 seconds 10〃 8〃 240 ÷ 30.06 = 7.98〃
50〃 3〃 240 ÷ 80.06 = 2.9998 seconds Size 1 time / hour ventilation 3 times / hour ventilation 5 times / hour ventilation Permanent floating 3600 seconds 1200 seconds 720 seconds 1μ 1890 630 378
5〃 153.16 51.1 30.6
10 $ 7.98 2.7 1.6
50〃 2.998 seconds 1.0 seconds 0.6 seconds Note: The upper limit of the ventilation rate is at the downflow velocity at which the minimum mold spores do not fly. Recommended value: The minimum mold spore is 3μ, the sedimentation velocity is 0.3 cm / sec, and the upper limit of the descending airflow velocity is set (the upper limit of the ventilation rate is 5 times / hour). The maximum value is set at 0.7 cm / sec with a sedimentation velocity of 4μ. Maximum ventilation rate is 10 times / hour.
[0025]
(Walking and soaring of accumulated dust)
The sedimentary dust on the floor rolls on the floor when receiving a walking airflow at the same speed as the sedimentation speed, and soars at the same speed when receiving a walking airflow at a speed equal to or higher than the sedimentation speed. Therefore, if there is a suction port near the floor, the accumulated dust is gradually accumulated near the suction port while being moved by walking.
Figure 2004125328
[0026]
(Effect of open bottom suction port)
If the upward airflow velocity of the upward suction force suction port surface is set to be equal to or higher than the sedimentation velocity of the largest particle to be removed, particles having the size or less can be sucked. Particles of a larger size accumulate on the floor without being sucked (cleaning).
Distance from floor to suction port (height)
If the horizontal airflow velocity is the same as the sedimentation velocity of the largest particles to be sucked, particles smaller than that size will roll or move on the floor or be sucked.
(Ignore the frictional resistance with the floor).
Special Note 1: The maximum size of the particles to be removed by this method can be designated.
Those below the maximum particle are removed by suction.
Special Note 2: The minimum size can be specified by the removal performance of the air filter.
Those above the minimum particle are trapped and removed.
Invention; By the combination of the above 1 and 2, the size and size range of the particles to be removed or separated from the mixed large and small particulate matter can be freely selected.
[0027]
(Blow-out speed of blow-out port)
Keep air flow velocity at which 10μ particles do not fly (prevent contamination)
Recommended value 0.6m / sec = 0.3m / sec x 2 [calculation example]
(1); an example of a house Dimensions of a room: 5 m × 6 m × 2.4 mH, volume: 72 m 3 , ventilation frequency: 1 time / hour, circulating air volume 72 m 3 / hour, removal dust range: 5 μ to 50 μ.
(1) Size of suction port: V1 is the speed above the suction surface, and V2 is the speed of the floor below the suction port.
Figure 2004125328
[0028]
(2); Example of clean room (class is not specified)
The speed above the suction surface is V3, and the speed of the floor below the suction port is V4.
Figure 2004125328
[0029]
Floating dust, such as dust and mold spores, pollen and mite corpses, and dung, float in the air and then settle and accumulate. The present invention employs a vertical type which, unlike the conventional circulation type air cleaning system, absorbs them from the floor in the room, purifies them inside the device, and then sends out a clean air flow from the upper part together with a large amount of negative ions. The photocatalytic filter installed inside decomposes not only exhaust gas and cigarette smoke, but also formaldehyde, which is the cause of sick house. Furthermore, if necessary, a deodorant system that diffuses the scent of the forest (phytoncide) is also built in. It purifies the room quietly and promptly, and fills it with a refreshing air to create a comfortable and healthy space.
The dust, mold, pollen and mite dust are removed by the synergistic effect of the photocatalyst filter and negative ions. Create a comfortable and healthy space. Reduce sick house. Photocatalytic filters decompose and purify formaldehyde and toluene that cause sick houses.
[0030]
Phytoncide (plant essential oil) extracted from dozens of plant thinning materials is diffused into the room together with air purified by the photocatalyst, which is the main function. This system has the effect of quickly neutralizing and eliminating odorous components generated indoors. Photocatalytic filter (washable filter) Decompose bacteria and harmful gaseous substances by radiating ultraviolet rays to the photocatalytic filter. The pre-filter (washable filter) removes dust, dirt and pollen, but since the red lamp lights up for about 30 days of continuous operation, wash with a neutral detergent and reuse.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has an air inlet at the lower part in the indoor corner part, an air outlet at the upper part, an air purifier having at least a filter and a blower inside, and a predetermined circulating air supply. Because the height of the suction port from the floor and the open area of the bottom surface are determined based on the maximum particles to be removed at the suction port and ventilation is performed, floating dust (particulate matter ), For example, dust, mold and spores, pollen, mite droppings, floating dust such as pet hair, and exhaust gas such as nitrogen and sulfur oxides generated by automobiles and combustion furnaces that enter a room due to ventilation, draft, etc. Gas and other pollutants can be removed and decomposed, and the indoor air is constantly purified by reducing the spatial concentration of total volatile organic compounds such as formaldehyde, which has recently become a problem with sick house measures. Can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing one embodiment of the positive pressure air purification system of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged perspective view of an air purifier installed at a corner in the room shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Air purifier 11 Air purifier main body 12 Leg 13 Air suction port 14 Air outlet 15 Prefilter 16 Photocatalyst filter 17 Ultraviolet lamp 18 Blower 19 Controller 20 Electrical components 21 Deodorant storage case 22 Indicator R Living room T Ceiling surface F Floor surface W Wall surface

Claims (1)

室内コーナ部に、下部空気吸い込み口、上部空気吹き出し口を有し、内部には少なくともフィルターと送風機とを有する空気清浄器を配置し、所定の循環送風空気を吸い込み口部分で除去すべき最大粒子を基準にして吸い込み口の床からの高さと下面開放面積を決定し換気するようにしたことを特徴とする陽圧空気浄化システム。An indoor corner portion has a lower air suction port and an upper air outlet, and an air purifier having at least a filter and a blower is disposed therein. A positive pressure air purification system characterized in that the height of the suction port from the floor and the area of the lower surface opening are determined based on the airflow, and ventilation is performed.
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