JP2005297720A - 空気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 多様な種類の汚染物質及び毒性物質に対し、車内の乗員あるいは室内の住人や機材を守り、汚染物質等をいち早く除去でき、汚染地域においても防護マスクや防護衣服を装着することなく、安全かつ快適に検知作業や有害物質の除去作業を実施できる空気浄化装置を提供する。
【解決手段】 車両内、室内等の特定空間を設定された温度に保ち、同特定空間内に配置された検知・処理機器を熱による損傷から守る温度調節装置と、導入された外気に混入した各種汚染物質を捕集して無害化するフィルタ装置を具備する空気浄化ユニットと、外気を導入して前記空気浄化ユニットに送り込むと共に、前記特定空間内を与圧に保持する外気導入装置と、前記特定空間内の空気の汚染度を検知し、汚染度が一定値を越えたときに警告を発する汚染度検知装置とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、たとえば化学調査車などの車両に搭載されるか、あるいは特定室内に設置され、車室内の空気調和（温湿度）による人員又は住人及び装備機材の保護を図ると共に、高性能フィルタ等を使用して、生物・化学剤から車室内の汚染を防ぎ、汚染地域内においても乗員が防護マスクや防護衣を装着することなく、車室内で安全にかつ快適に検知作業等を実施するのに好適な空気浄化装置に関する。

従来、車両内あるいは室内等の特定空間内の空気を浄化あるいは脱臭する手段、方法等はいろいろと提案されている。たとえば特許文献１（特開平９−３８４６０号公報）には、外気を車内に導入する際に、外気中の有毒成分を活性炭を充填したカラムへ送り込み、ＮＯｘを吸着させた後、車室内へ導入する自動車用空気清浄方法及び装置が開示され、また特許文献２（特開平９−１７５１６３号公報）には、活性炭素繊維とＰｄ触媒とを収容するカラムにＮＯｘとＣＯとを含む車外の空気を送り込み、ＮＯｘを活性炭素繊維に吸着させ、ＣＯをＰｄ触媒にてＣＯ_２にした後に、車内へ導入する自動車用空気浄化方法及び装置が開示されている。

特開平９−３８４６０号公報 特開平９−１７５１６３号公報

しかしながら昨今自然界に昔から存在する有害物質以外に、人工的に製造された有害物質や毒性をもつ物質に遭遇する危険もないとはいえない状況になってきている。そのため今後これら多種に亘る有害物質や毒性物質をいち早く検知し、これらを除去対策する事を目的とした化学調査機能を有する機材の出動を要する事態を想定する必要がある。
しかし未だ多種に亘る有害物質や毒性物質に対処し得る十分な能力をもつ化学調査機能を有する機材は提案されていない。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、多様な種類の汚染物質及び毒性物質に対し、車内の乗員や機器あるいは特定空間内に居住する住人や機材を守り、汚染物質等をいち早く除去でき、汚染地域においても防護マスクや防護衣服を装着することなく、安全かつ快適に検知作業や有害物質の除去作業を実施できる空気浄化装置を提供することを目的とする。

本発明は、かかる目的を達成するもので、その手段は、車両内、室内等の特定空間を設定された温度に保ち、同特定空間内に配置された検知・処理機器を熱による損傷から守る温度調節装置と、導入された外気に混入した各種汚染物質を捕集するフィルタ装置を具備する空気浄化ユニットと、外気を導入して前記空気浄化ユニットに送り込むと共に、前記特定空間内を与圧に保持する外気導入装置と、前記特定空間内の空気の汚染度を検知し、汚染度が一定値を越えたときに警告を発する汚染度検知装置とを備えたことを特徴とする。

かかる手段において、好ましくは、前記フィルタ装置は、外気を前記特定空間に導入する経路の導入口に配置された、各種塵埃及び汚染物質捕集の両機能を有するプレフィルタ装置と、その下流側に配置された各種汚染物質を捕集するフィルタ装置とを備えたものであり、また好ましくは、外気を導入する経路に、外気の混入する汚染物質の種類又は汚染度により、外気が通過するフィルタ装置を選択させるためのダンパ及びバイパス経路を備えたものである。

現在想定される浄化対象となる生物・化学剤としては、たとえば表１に記載されているものがあり、その他放射性粉塵にも対応する必要がある。本発明においては、まず前記温度調節装置により、特定空間を設定された温度に自動的に保ち、汚染物質の検知・処理機材等を熱による損傷から守ると共に、同特定空間内の人間の行動を容易にする。温度自動調節装置の具体的な構成は、従来公知の構成を採用すればよい。たとえば三相電源を使用し、外気条件―３０°Ｃ〜＋４０°Ｃに対し、特定空間内を＋１５°Ｃ〜＋３５°Ｃに温度制御する。
なおこの温度調節装置は、必要に応じて、湿度などの調節が可能な能力を兼備するものでもよい。

次に本発明の空気浄化ユニットにおいては、外部からの導入空気あるいは特定空間内の循環空気を高性能フィルタでろ過、化学分解、化学・物理吸着等によって浄化すると共に、導入空気による与圧で汚染物質の侵入を防ぎ、特定空間の汚染を防止する。
高性能フィルタの具体的構成としては、好ましくは、たとえば外気の導入口において各種の塵埃及び汚染物質捕集（たとえば光触媒フィルタ機能を有する等）の両機能を有するプレフィルタ装置を配置し、その下流側に、放射性粉塵・生物・化学剤の粒子等をろ剤部分で捕集するヘパ（ＨＥＰＡ）フィルタ（０．３μｍの粒子を９９．９７％まで捕集可能）を配置する。あるいは必要とあれば、さらにその下流側にウルパ（ＵＬＰＡ）フィルタ（０．１５μｍの粒子を９９．９９９５％捕集可能）を配置してもよい。

あるいは、生物・化学剤の粒子と光触媒塗装面の酸化還元作用接触による化学分解を起こす光触媒フィルタを設けてもよく、また生物・化学剤の粒子と空中散布されたプラズマイオンとを空中接触させて化学分解させる方法、あるいは活性炭・吸収フィルタを用いて、生物・化学剤等の粒子を活性炭孔へ物理的・化学的に吸着させてもよい。

さらに本発明においては、外気を導入して前記空気浄化装置に送り込むと共に、前記特定空間内を与圧に保持する外気導入装置を備え、特定空間内を与圧に保持することにより、外気に含まれる汚染物質が前記特定空間内に侵入するのを防ぐと共に、前記特定空間内の空気の汚染度を検知し、汚染度が一定値を越えたときに警告を発する汚染度検知装置を備え、特定空間内の空気が汚染されているときは、特定空間内にいる人間に警報を発して、必要な措置を取るよう注意を喚起する。

好ましくは、外気の汚染物質の種類、あるいは汚染度により、対応するフィルタを選択し、不用なフィルタをバイパスするなど、外気を導入あるいは通過させる経路を種々変更して、フィルタ等の破損時間を延長させ、空気浄化装置の稼働率を向上させることができる。
また好ましくは、前記汚染度検知装置は、前記空気浄化ユニットから吹き出される浄化空気の吹出し口付近の空気の汚染物質及び汚染度を検知するようにしたことにより、前記空気浄化装置の作動状況の良し悪しを確認し、必要なときは、前記のとおり警報を発することができる。

また好ましくは、本発明の空気浄化装置を車両に搭載し、同車両内の空気を浄化する。これによって、車両内の乗員の安全を確保し、車両内の装備機材を保護しつつ、生物・化学剤等からの車内汚染を防ぎながら、汚染地域においても乗員が防護マスクや防護衣服を装着することなく、車内で安全かつ快適に作業を実施できる。

以上のように、本発明によれば、各種の有害物質あるいは毒性物質等に対して、特定空間、たとえば特定の室内又は車内等を汚染から確実に守り、同特定空間内の人間が安全でかつ快適に作業を実施でき、たとえば化学調査車などに適用されれば、各種有害物質あるいは毒性物質による汚染地域での検知作業等に好適である。
その際前述した好ましい実施形態によれば、さらに好ましい作用・効果を発揮できる。

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
図１は本発明の第１実施例に係る空気浄化装置概略断面図、図２は本発明の第２実施例に係る空気浄化装置の概略断面図、図３は前記第２実施例の制御装置２０のブロック線図、図４は前記第１又は第２実施例を化学調査車に適用した第３実施例の概略断面図である。

第１実施例を示す図１において、Ａ_１は、外部から本発明による空気浄化装置に導入される外気であり、Ａ_２は、本発明による空気浄化装置で一旦浄化され、特定空間である室内又は車内に排出されたリターンエアであり、ともに導入経路１の入り口にあるコントロールダンパ２からブロワ３によって導入経路１内に導入される。４は導入経路１の入り口近くに配置されて、各種の塵埃及び汚染物質捕集（たとえば光触媒フィルタ機能を有する等）の両機能を有するプレフィルタ装置であり、ここで塵埃を除去された外気等は、熱交換器５に流入する。

６は、空気浄化装置本体の外に設けられたコンプレッサユニットであり、この中のコンプレッサ７によって冷媒がコンプレッサユニット６と熱交換器５との間を循環し、導入経路１に導入された外気等Ａ_１及びリターンエアＡ_２の温度を所望の温度に調節する。なお８は冷媒循環路９を開閉する開閉弁である。
１１は、熱交換器５の下流側に設けられたへパ（ＨＥＰＡ）フィルタで、放射性粉塵、生物・化学剤等の粒子をろ剤部分で捕集する。１２はさらにへパフィルタ１１の下流側に設けられた切替えダンパで、導入経路１を通ってきた外気等をバイパス通路１３へ選択的に切替え可能である。１４は、さらに下流側に設けられた活性炭フィルタで、生物・化学剤等の粒子を活性炭孔に物理的・化学的に吸着させる作用をもつ。

かかる第１実施例の装置で、導入経路１に導入された外気等は、まずプレフィルタ４で塵埃を除去され、熱交換器５で温度調節され、その後へパフィルタ１１で、放射性粉塵、生物・化学剤の粒子等が捕集され、さらには切替えダンパ１２により、汚染度の程度に応じて、必要により、選択的に活性炭フィルタ１４に導入されて、生物・化学剤の粒子を除去され、その後特定空間に排出される。

かかる第１実施例によれば、放射性粉塵、生物・化学剤等によって汚染された外気が、特定空間内の設定温度に自動調節されるとともに、放射性粉塵、生物・化学剤の粒子等が除去されて無害化されるので、特定空間内の安全が保障され、この中で安全かつ快適な作業を行うことができる。

次に本発明の第２実施例を図２に基づいて説明する。第２実施例は第１実施例よりさらに汚染物質の除去性能を高くしたものである。図２において、図１と同一符号を付した機器は図１と同一の機器を示すので、説明を省略する。
図２において、１５は、へパフィルタ１１の下流側に配置されたプラズマイオン散布装置で、ここで生物・化学剤の粒子と空中散布されたプラズマイオンとを空中接触させて、化学分解させる。また１６は光触媒フィルタで、光触媒塗装面に紫外線を照射し、生物・化学剤の粒子と光触媒塗装面との酸化還元作用接触による化学分解を起こさせ、生物・化学剤による汚染を除去する。

また１７は、本空気浄化装置によって浄化された空気が特定空間内に放出される吹き出し口付近に配置された汚染度検知装置で、本検知装置１７で検知された汚染物質及びそれらの汚染度は制御装置２０に送られ、制御装置２０では、同検知値に基づいて、ダンパ１２にダンパ開度指令信号を発するとともに、汚染度がある一定の限界値を越えている場合は、警報を発する。

ここで汚染度検知装置１７及び制御装置２０について、図３に基づいて説明する。図３は、第２実施例における汚染度検知装置１７及び制御装置２０の詳細を示すブロック線図である。図３において、２０１は、汚染状況条件設定部で、汚染状況の限界設定値が入力されており、同設定値が汚染状況判断部２０２に送られる。汚染状況判断部２０２では、汚染度検知装置１７から送られてくる汚染度検知値と汚染状況条件設定部２０１から送られてくる上記設定値を比較し、汚染度検知値が設定値を超えていれば、警報装置１８に警報信号を送って警報を発するようにするとともに、ダンパ１２の開度制御部１９にダンパ開度を制御する信号を送る。なお必要に応じて、警報信号を送るとともに、表示装置を設置して同表示装置に警告を表示させるようにしてもよい。

かかる第２実施例の装置によれば、導入経路１に、プラズマイオン散布装置１５や光触媒フィルタ１６等の第１実施例の装置に具備されていないさらに浄化能力の高い装置を配置したことにより、汚染物質や有毒物質の浄化能力がさらに高まるとともに、本空気浄化装置により浄化された空気が放出される吹き出し口付近に設けた汚染度検知装置１７により、汚染度を検知し、その値に基づいて活性炭フィルタ１４へ導入する通路又はバイパス通路１３の開度を選択的に制御させ、また汚染度を越えた場合に警報を発するようにしているので、特定空間内にいる人員の安全を確保できるとともに、浄化されて特定空間内に放出された空気に依然として汚染が残されていた場合には、ダンパ１２の開度を調節して、各種フィルタ装置による汚染物質の捕集能力を高めるようにすることができる。
また浄化された空気の汚染度に応じて不用なフィルタのバイパスによる外気の通過経路の変更等、きめ細かい対応ができ、各種フィルタ装置等の寿命を延長できるとともに、空気浄化装置の稼働率を向上できる等、様々な長所を享受できる。

次に本発明を化学調査車に適用した第３の実施例について、図４に基づいて説明する。図４において、１００は、汚染物質あるいは有害物質等が発生した地域に出動して、汚染物質の検知あるいはその除去に当たる化学調査車（化学調査機能を有する機材を搭載）で、その内部で乗員が検知作業や除去作業を行えるよう乗員の安全を確保する必要がある。１０１は、化学調査車１００の内部の後方上部に設置された本発明による空気浄化装置本体で、外気Ａ_１及び一旦本空気浄化装置本体１０１で浄化され車両内に放出されて車両内を循環する空気Ａ_２を導入口２から取り入れ、前記第１実施例あるいは第２実施例で詳述したような浄化処理行程を行う。６は、空気浄化装置本体１０１とは別置きされたコンプレッサユニットで、本体１０１との間を冷媒循環路９で連結している。

かかる装置において、空気浄化装置自体は第１実施例又は第２実施例と同一機能を有するものであるが、本第３実施例においては、空気浄化装置を車両内に搭載して、化学調査車として使用することにより、汚染物質等が蔓延する地域において、車内空気の温湿度を調和して、乗員や装備機材を保護し、車内に予圧を与えて、汚染された外気が侵入するのを効果的に防ぎ、かつ高性能のフィルタ装置等により、生物・化学剤等から車内の汚染を防ぎ、これによって汚染地域においても乗員が防護マスクや防護衣を装着することなく、車内で安全かつ快適に検知作業を実施できて、有益である。

本発明によれば、多様な種類の汚染物質及び毒性物質に対し、車内の乗員や機器あるいは室内の住人や機材を守り、汚染物質等をいち早く除去でき、汚染地域においても防護マスクや防護衣服を装着することなく、安全かつ快適に検知作業や有害物質の除去作業を実施できる空気浄化装置を提供することができる。

本発明の第１実施例に係る空気浄化装置の概略断面図である。 本発明の第２実施例に係る空気浄化装置の概略断面図である。 前記第２実施例における制御装置２０の詳細を示すブロック線図である。 前記第１又は第２実施例を化学調査車に適用した本発明の第３実施例の概略断面図である。

符号の説明

Ａ_１ 外気
Ａ_２ リターンエア
１ 導入経路
２ コントロールダンパ
３ ブロワ
４ プレフィルタ（各種の塵埃及び汚染物質捕集の両機能を有するプレフィルタ）
５ 熱交換器
６ コンプレッサユニット
９ 冷媒循環路
１１ へパフィルタ
１２ 切替えダンパ
１３ バイパス通路
１４ 活性炭フィルタ
１５ プラズマイオン散布装置
１６ 光触媒フィルタ
１７ 汚染度検知装置
２０ 制御装置
１００ 化学調査車（化学調査機能を有する機材を搭載）
１０１ 空気浄化装置本体

Claims (5)

1. 車両内、室内等の特定空間を設定された温度に保ち、同特定空間内に配置された検知・処理機器を熱による損傷から守る温度調節装置と、導入された外気に混入した各種汚染物質を捕集するフィルタ装置を具備する空気浄化ユニットと、外気を導入して前記空気浄化ユニットに送り込むと共に、前記特定空間内を与圧に保持する外気導入装置と、前記特定空間内の空気の汚染度を検知し、汚染度が一定値を越えたときに警告を発する汚染度検知装置とを備えたことを特徴とする空気浄化装置。
2. 前記フィルタ装置は、外気を前記特定空間に導入する経路の導入口に配置された、各種の塵埃及び汚染物質捕集の両機能を有するプレフィルタ装置と、その下流側に配置された各種汚染物質を捕集するフィルタ装置とを備えたことを特徴とする請求項１記載の空気浄化装置。
3. 外気を導入する経路に、外気に混入する汚染物質の種類又は汚染度により、外気が通過するフィルタ装置を選択するためのダンパ及びバイパス経路を備えたことを特徴とする請求項２記載の空気浄化装置。
4. 前記汚染度検知装置は、前記空気浄化ユニットから吹き出される浄化空気の吹出し口付近の空気の汚染物質及び汚染度を検知するようにしたことを特徴とする請求項１記載の空気浄化装置。
5. 前記空気浄化装置を車両に搭載し、同車両内の空気を浄化するようにしたことを特徴とする請求項１記載の空気浄化用車両。

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