JP2004187754A - 気体浄化装置 - Google Patents

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勲 河合
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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 (5)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
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