JP2004187754A

JP2004187754A - 気体浄化装置

Info

Publication number: JP2004187754A
Application number: JP2002356329A
Authority: JP
Inventors: Isao Kawai; 勲河合; Shigetada Kawai; 成忠河合
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2004-07-08

Abstract

【課題】紫外線の照射により気体の殺菌と消臭を行う気体浄化装置において、装置の小型化を図れるとともに、充分な浄化効果が期待できるようにすること。
【解決手段】紫外線ランプ４の点灯により気体の殺菌と消臭を行う気体浄化装置１であって、上記紫外線ランプ４に、オゾン化効率の良いオゾン化波長と強殺菌効果を示す強殺菌波長の紫外線を主に出す紫外線ランプを用いるとともに、該紫外線ランプ４を、外部との通気が可能な筐体２内に収納し、該筐体２に、上記外部との通気を行う通気部３を形成し、上記紫外線ランプ４を囲繞する位置に、紫外線の透過を阻止するフィルタ部材５を、紫外線ランプ４の点灯によって生成したオゾンを当該フィルタ部材５の外側に排出可能な状態で設けた気体浄化装置１。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば一般家庭やホテル、店舗、集会所等の各種室内の空気や、各種処理・装置に用いる気体を殺菌消臭するような、気体浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述のような装置として、紫外線ランプを用いるものがある。すなわち、紫外線を照射することにより、紫外線の殺菌線としての作用により、空気中の細菌のＤＮＡを破壊し死滅させ、殺菌をする。また紫外線のうち、特定の波長のものは、空気中の酸素からオゾンを生成する。この生成されたオゾンの強い酸化力により有機物、無機物を酸化し、殺菌を行うとともに、悪臭成分を酸化分解し、異臭を取り除く。
【０００３】
前者の殺菌作用は、主として約２５４ｎｍの波長の紫外線が行い、後者のオゾン生成作用は主として約１８５ｎｍの波長の紫外線が行う。なお、前者の約２５４ｎｍの波長の紫外線はオゾンを分解する作用も有する。
【０００４】
これら２種類の波長を有効に利用した空気浄化装置がある（特許文献１参照）。
この装置は、空気を通す通気路を設け、この通気路内の上流側に約１８５ｎｍの波長の紫外線を出す紫外線ランプ（オゾン発生ランプ）を設け、その下流側に約２４５ｎｍの波長の紫外線を出す紫外線ランプ（オゾン消滅ランプ）を設けたもので、オゾンによる殺菌消臭を流れる空気に対して施した後、濃いと人体に有害であるというオゾンを、排出する空気から取り除こうとする装置である。
【０００５】
しかし、このように２種類の紫外線ランプを使用するのではコストがかかる上に、紫外線ランプを収納するスペースも大きいものが必要である。また、空気が所定の順に流れるように通気路を形成し、この通気路内に空気を流すための手段が必要となる。このため、装置は大型化し、コンパクトで簡素な構成の装置を得ることはできない。
【０００６】
このため紫外線ランプとして、上記２種類の波長の紫外線を主に出す冷陰極型低圧水銀ランプを用いて１種類の紫外線ランプで構成することが考えられるが、上記冷陰極型低圧水銀ランプは、オゾンを分解する約２４５ｎｍの波長の紫外線を、オゾンを生成する約１８５ｎｍの波長の紫外線よりもおよそ３倍も強く放射するので、生成されたオゾンは分解されてしまいやすく、低濃度のオゾンしか合成できない。このため、高い殺菌消臭効果を望みにくい。
【０００７】
【特許文献１】
特許第２８１９３９５号公報。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこでこの発明は、１種類の紫外線ランプで構成しても充分な浄化効果が期待できるとともに、装置の小型化を図れ、用途も広げられるような気体浄化装置の提供を主たる課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そのための手段は、紫外線ランプの点灯により気体の殺菌と消臭を行う気体浄化装置であって、上記紫外線ランプに、オゾン化効率の良いオゾン化波長と強殺菌効果を示す強殺菌波長の紫外線を主に出す紫外線ランプを用いるとともに、該紫外線ランプを、外部との通気が可能な筐体内に収納し、該筐体に、上記外部との通気を行う通気部を形成し、上記紫外線ランプを囲繞する位置に、紫外線の透過を阻止するフィルタ部材を、紫外線ランプの点灯によって生成したオゾンを当該フィルタ部材の外側に排出可能な状態で設けた気体浄化装置であることを特徴とする。
【００１０】
上記オゾン化波長とは、およそ１７０ｎｍから２２０ｎｍの波長であって、特に１８４．９ｎｍ、１８５ｎｍの波長をいう。また強殺菌波長とは、およそ２２０ｎｍから２８０ｎｍの波長を指し、特に２５３．７ｎｍ、２５４ｎｍの波長を指す。
【００１１】
すなわち、外部との通気が可能な筐体内の気体のうち、紫外線ランプの周囲に設けたフィルタ部材の内側の気体は、紫外線ランプの点灯により紫外線の照射を受ける。そして、紫外線のうちのオゾン化波長の紫外線によって気体中の酸素からオゾンが合成される。合成されたオゾンは空気よりも重いので、速やかに、フィルタの外側に排出される。同時に、紫外線のうち強殺菌波長の紫外線は、気体中の細菌を死滅させる。このとき強殺菌波長の紫外線によってオゾンの分解もなされるが、上述のようにオゾンは速やかにフィルタ部材の外に出る。
【００１２】
フィルタ部材の外に出たオゾンは、徐々に分解されて酸素になるが、このときにその強い酸化力で、有機物、無機物を酸化して、殺菌を行うとともに、脱臭を行う。このとき、紫外線ランプを囲繞する位置に設けたフィルタ部材が紫外線の透過を阻止するので、フィルタ部材の外に出たオゾンは、紫外線のうちの強殺菌波長の紫外線を受けて分解されることはなく、確実に殺菌消臭作用を行う。
【００１３】
このようにして殺菌脱臭が行われ、浄化空気は通気部を介して外部に出るとともに、外部の汚れた空気は通気部を通って筐体内、フィルタ部材内に流入して上述のような殺菌消臭作用を受ける。
【００１４】
前記紫外線ランプは、例えば冷陰極型低圧水銀ランプで構成するとよい。長超寿命、省電力である上に、超小型だからである。
【００１５】
前記通気部は、前記筐体における紫外線ランプの発光部対応部位に形成し、前記フィルタ部材を、少なくとも上記通気部対応する位置に形成するとよい。フィルタ部材が紫外線を遮るので、通気部を通して人が目視しても無害である。そのうえ光が視認できるので、イルミネーション的な照明としての役割を果たす。
【００１６】
また前記筐体には、被取り付け面に沿わせて取り付け可能な取り付け面を形成するとともに、上記筐体には、前記紫外線ランプへの電力供給を行うため電源へ接続するプラグ、または該プラグを有した電源コードを一体的に設けるとよい。上記取り付け面を被取り付け面に沿わせて適宜固定するとともにプラグをコンセントに接続するだけで簡単にどこでも使用できる。
【００１７】
前記オゾン化波長の紫外線はマイナスイオンを生成する作用を有するので、マイナスイオンの作用を享受することもできるが、マイナスイオンを発生させるイオナイザを備えると、より積極的にマイナスイオンによる効果を得ることができるのでよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、２種類の波長の紫外線を照射する紫外線ランプを使用するので、１種類の紫外線ランプを備えれば足りる。このため、紫外線ランプを収納する空間の小型化を図れ、装置のコンパクト化を実現できる。
【００１９】
また、上流側、下流側と分ける必要がないので、通気路を形成してファンなどの送気手段を設ける必要もない。このため、装置のより一層のコンパクト化、簡素化を図ることができ、コストを抑えることもできる。
【００２０】
さらに、フィルタ部材の形状や配置等の条件を、筐体と紫外線ランプと通気部の通気能力等との関係で適宜設定することにより、紫外線のうちのオゾン化波長の紫外線を受けて生成されるオゾンの濃度を適宜設定できる。すなわち、オゾンは空気よりも重いので、より速やかに降りて、フィルタ部材の外側に移動するように構成することで、従来のように生成したオゾンをわざわざ消さずともよい所望の高いオゾン濃度を得ることができる。
【００２１】
また、紫外線ランプの発光部対応部位に通気部を形成して、内外の通気を図ると、装置（筐体）を小型化しても通気部の面積を広く取ることができ、空気の交換流通作用を高めることができる。
【００２２】
また、紫外線ランプの光は通気部を通して見ることができるが、通気部対応位置に紫外線の透過を阻止するフィルタ部材を介在させると、人が肉眼で見ても安全である。しかも紫外線ランプの光は外から見えるので、稼動中か否かの判断がしやすい上に、光によるイルミネーション、インテリアとしての機能を果たすこともできる。
【００２３】
筐体に対して被取り付け面に沿わせて取り付け可能な取り付け面を形成して、電力供給のためのプラグまたはプラグを有した電源コードを一体的に設けると、例えば壁面にでも天井面にでもすぐに取り付けることができ、取り付けのための工事が不要である。しかも取り付け作業は、取り付け面を係止や粘着など適宜の手段を用いて取り付けたり、単に置いたり沿わせたりして筐体を安定させて、プラグを差し込むだけであるので、きわめて簡単である。室内のほか、トイレやごみ集積場所、ゴミ箱等の特殊な空間や車両の中などでも使用でき、使用可能な範囲はきわめて広い。
【００２４】
また、マイナスイオンを発生させるイオナイザを備えると、積極的にマイナスイオンを得ることができ、浄化した空気を更に人体に有益なものとすることができる。浄化しながら有益化するので効果は高い。
【００２５】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施の形態を、以下図面を用いて説明する。
図１は、気体浄化装置１の使用状態の斜視図であり、この気体浄化装置１は、壁面Ａに取り付け可能な縦長ほぼ直方体箱状に形成している。
【００２６】
図２がその正面図、図３が内部構造を示す正面図であり、縦長をなす筐体２の上部に、筐体２内外の空気の流通を図る通気部３を形成している。この通気部３は、筐体２の蓋部材２ａに一体、または別体に形成するが、蓋部材２ａは図４に示したように面取りをしたＵ字形の断面形状に形成しているので、通気部は、正面のほか、両側面にも達する複数の長い溝３ａで構成する。１面にだけにではなく５面にわたって通気部３を形成しているので、通気は良好に行える。
【００２７】
そして筐体２内には、所定の波長の紫外線を照射する冷陰極型低圧水銀ランプ４（以下、ランプという）を収納しているのが、このランプの発光部４ａを、上記通気部３に対応する部位に位置させている。
【００２８】
上記ランプ４は、酸素からオゾンを生成するオゾン化効率の良い１８５ｎｍの波長と、殺菌効果の高い２５４ｎｍの波長の２種類の紫外線を主に出すもので、長寿命で消費電力が少ない。また管長を７０ｍｍから３５ｍｍなどと、超小型に形成できる。
【００２９】
また、細長い形状の上記ランプ４の発光部４ａを囲繞する位置には、通気可能な適宜空間を隔てて、紫外線の透過を阻止するフィルタ部材５を設ける。フィルタ部材５は、適宜の材料で形成すればよく、その形状は、例えば図４に示したように筒状に形成して、上下両端に空気の流入排出用の開口部５ａを設ける（図３参照）。図４に仮想線で示したようにフィルタ部材５を断面Ｕ字形に形成して、ランプの背面側を開放し、背面側にも開口部５ａを形成するもよい。
【００３０】
このフィルタ部材５の形状は、ランプ４のオゾン生成能力と所望とするオゾン濃度、また筐体２の向きとフィルタ部材５の配置、通気部３の通気能力等を考慮して、適宜設定する。
【００３１】
上記ランプ４とともにこの気体浄化装置１には、マイナスイオンを発生させるイオナイザ６を備える。イオナイザ６は、筐体２内の下部に取り付け、マイナスイオンの放出口６ａを、筐体２の下端面に露出させる。
【００３２】
また筐体２の背面には、図５に示したように略平坦な取り付け面２ｂを形成し、被取り付け面としての壁面Ａに沿わせることができるようにしている。そしてこの取り付け面２ｂの下部には、電力を得るためにコンセントに差込可能なプラグとしての栓刃７を一体的に設けている。
【００３３】
この気体浄化装置１は、上記のほか、上記栓刃７から接続され交流を直流に変換するＤＣ電源８を備えており、このＤＣ電源８から、上記ランプ４とイオナイザ６に接続している。
【００３４】
なお、切替スイッチと制御部とを設け、上記切替スイッチの切替で４通りの操作が行えるように構成するもよい。すなわち、ランプとイオナイザをともにＯＦＦにする、ランプをＯＮにしてイオナイザをＯＦＦにする、ランプをＯＦＦにしてイオナイザをＯＮにする、または双方をＯＮにするといった４種類の切替である。
【００３５】
また、ランプ４やイオナイザ６の稼動状況を確認できるようにすべく、それぞれの稼動時に点灯するＬＥＤを備えもよい。
【００３６】
このように構成した気体浄化装置１では、栓刃７をコンセントに差し込んで、図１に示したように背面側の取り付け面２ｂを壁面Ａに沿わせて取り付ける。取り付け状態を安定させるため、取り付け面２ｂと壁面Ａとの相互間に、例えば両面接着テープや係止具などの適宜の固定手段を取り付けるもよい。
【００３７】
取り付けはなるべく高所に行う。オゾンが空気よりも重いからである。
【００３８】
コンセントに接続して電力を供給すると、ランプ４が点灯しイオナイザ６が駆動する。ランプ４による紫外線の照射により、フィルタ部材５の内側の空気は、殺菌消臭されるとともに、オゾン化される。すなわち、波長２５４ｎｍの紫外線が殺菌を行うとともに、波長１８５ｎｍの紫外線がオゾンを生成する。図４中、△はオゾンを示し、○は酸素を示す。
【００３９】
このためフィルタ部材５の内側の空気は浄化されるとともに、この空気は、フィルタ部材５の外に、空気の自然の流れにしたがって流出する。特に、生成されたオゾンは、空気よりも重いので、開口部５ａを通って速やかに流出する。
【００４０】
そして、筐体２の内側であってフィルタ部材５の外側では、オゾンが空気中の細菌を死滅させ、悪臭成分を分解して殺菌消臭を行う。このとき、フィルタ部材５の外に移動したオゾンは、フィルタ部材５にさえぎられるので、徐々に分解される以外に分解はされず、強い酸化力を維持する。このため、オゾン濃度を必要な程度に高めることができ、オゾンによる高い殺菌消臭効果が得られる。
【００４１】
筐体２内の浄化された空気は、通気部３を介して流出して、外部の空気に殺菌消臭作用を施す。
【００４２】
また、イオナイザ６の駆動により、筐体２の下端面の放出口６ａからマイナスイオンが放出される。ランプ４とともに稼動するので浄化された空気に混じってマイナスイオンが放出され、マイナスイオンによる効果をよりよく享受することができ、心のリラックス等にきわめて有効となる。
【００４３】
上述のように、紫外線による殺菌と紫外線によって生成したオゾンによる殺菌消臭とを同時に行うので、効果は高い。しかもその作用は、まずフィルタ部材５の内側という限られたスペースでなされるので、効率が極めてよい。そしてフィルタ部材５内で生成されたオゾンは、外部に流出してもランプ４からの紫外線（波長２５４ｎｍの紫外線）によって分解されずに、殺菌消臭効力を維持できる。
【００４４】
１本のランプ４で必要な程度に高いオゾン濃度を得ることができるので、２種類の波長の紫外線を出す１本のランプを単に用いた場合よりも処理能力の高い気体浄化装置１を得ることができる。
【００４５】
しかも高機能ではありながらも、装置内には通気路を形成しない上に、送風のためのファンも必要でなく、ランプ４も小型であるので、装置全体を小さくコンパクトな形状で、簡素な構造に形成できる。
【００４６】
また、筐体２の通気部３とランプ４の発光部４ａ部位とを対応させているので、流入した空気に対してすぐさま浄化作用を行えて効率が良い。また、通気部３を通してランプ４の光を視認できるものの、その光からは紫外線が除かれているので、肉眼で見ても安全である。その上、インテリア、イルミネーションとしての効果も達成できる。もし必要でない場合には、光をすべて遮断する材料でフィルタ部材を形成するもよい。
【００４７】
さらに装置の取り付けには、工事の必要もなく、単に壁面Ａに固定するだけであるのできわめて簡単で、必要な箇所に適宜取り付けて使用でき、便利である。
【００４８】
なお、高所に適当なコンセントが見当たらない場合でも取り付けが行えるようにするには、図６に示したように、プラグ９ａを有した電源コード９を筐体２に対して一体的に設ける。また、背面側の取り付け面２ｂには、例えば図示したような係止のための係止孔１０ａを有した係止部１０を設け、壁面Ａに設けた釘やフックに係止できるようにする。図７に示したように、先の例と同様の取り付けが行え、同様の作用効果を達成できる。なお、図示した構成のうち先の例と同様の構成については同一の部号を付して詳しい説明を省略する。以下同じ。
【００４９】
天井面Ｂに取り付ける場合には、図８に示したように、電力を得るためのプラグとして抜け止めコンセントプラグ１１を用いるとよい。抜け止めコンセントプラグ１１は、筐体２の背面側の取り付け面２ｂに設けている。
【００５０】
このようにプラグとしては、取り付ける場所に応じて適宜選択すればよく、例えば図９に示したように自動車のシガーライタ１２に差し込めるカープラグ１３で構成するもよい。この場合には、前述の構成のうちＤＣ電源８を省略することができるので、よりコンパクトに形成できる。気体浄化装置１の筐体２は、図示したようにダッシュボードＣの上などの適宜位置に載置または固定すればよい。
【００５１】
なお図８に示した気体浄化装置１においては、天井面Ｂで比較的広いスペースを取れるので、２本のランプ４，４を備えて構成した例を示している。このようにランプ４については複数本備えるもよい。
【００５２】
以上の一実施の形態におけるランプ４は、この発明の紫外線ランプに対応し、
栓刃７、抜け止めコンセントプラグ１１、及びカープラグ１３は、プラグに対応し、
壁面Ａ、天井面ＢおよびダッシュボードＣは、被取り付け面に対応するも、
この発明は、上述の構成のみに限定されるものではない。
【００５３】
例えば紫外線ランプには、冷陰極型低圧水銀ランプの他のランプを使用するもよく、また気体を用いた様々な装置、例えば食肉や魚介類加工場の空調設備、食品保管庫、冷蔵庫、食品等の製造装置、水槽のエアポンプ、養殖施設などに組み込んで、または併設して使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】気体浄化装置の使用状態を示す斜視図。
【図２】気体浄化装置の正面図。
【図３】気体浄化装置の内部構造を示す正面図。
【図４】気体浄化装置の作用を示す説明図。
【図５】気体浄化装置の背面側の斜視図。
【図６】他の例に係る気体浄化装置の背面側の斜視図。
【図７】図６の気体浄化装置の使用状態を示す斜視図。
【図８】他の例に係る気体浄化装置の側面図。
【図９】他の例に係る気体浄化装置の斜視図。
【符号の説明】
１…気体浄化装置
２…筐体
２ｂ…取り付け面
３…通気部
４…冷陰極型低圧水銀ランプ
４ａ…発光部
５…フィルタ部材
６…イオナイザ
７…栓刃
９…電源コード
９ａ…プラグ
１１…抜け止めコンセントプラグ
１３…カープラグ
Ａ…壁面
Ｂ…天井面
Ｃ…ダッシュボード

Claims

紫外線ランプの点灯により気体の殺菌と消臭を行う気体浄化装置であって、
上記紫外線ランプに、オゾン化効率の良いオゾン化波長と強殺菌効果を示す強殺菌波長の紫外線を主に出す紫外線ランプを用いるとともに、
該紫外線ランプを、外部との通気が可能な筐体内に収納し、
該筐体に、上記外部との通気を行う通気部を形成し、
上記紫外線ランプを囲繞する位置に、紫外線の透過を阻止するフィルタ部材を、紫外線ランプの点灯によって生成したオゾンを当該フィルタ部材の外側に排出可能な状態で設けた
気体浄化装置。
前記紫外線ランプが、冷陰極型低圧水銀ランプである
請求項１に記載の気体浄化装置。
前記通気部を、前記筐体における紫外線ランプの発光部対応部位に形成し、
前記フィルタ部材を、少なくとも上記通気部対応する位置に形成した
請求項１または請求項２に記載の気体浄化装置。
前記筐体に、被取り付け面に沿わせて取り付け可能な取り付け面を形成するとともに、
上記筐体には、前記紫外線ランプへの電力供給を行うため電源へ接続するプラグ、または該プラグを有した電源コードを一体的に設けた
請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載の気体浄化装置。
マイナスイオンを発生させるイオナイザを備えた
請求項１から請求項４のうちのいずれか一項に記載の気体浄化装置。