JP2006006923A - ナノ電子光学式空気滅菌器、及びイオン化装置を備えた新鮮空気生成器 - Google Patents

Abstract

【課題】 室内電源及び車載電源の双方に対する能力をもつ空気清浄器を提供する。
【解決手段】 空気清浄器は、２５３.７ナノメートルの波長を有するＵＶを発生するＵＶ放射管２１を採用している。電子回路装置は、高負電圧出力容量即ち４.５ｋｖ〜８.５ｋｖの範囲内にあることを特徴としており、これは、環境中に陰イオンを放出しながら空気中のバクテリア、ウィルス及びカビを消滅させることができる。この空気清浄器は、室内空気を内部に引き入れて同空気清浄器の外に出すが、その際、空気中のバクテリア、ウィルス及びカビを消滅させると共に、空気の品質を向上させるように、陰イオンを生成する炭化繊維１０を通じて負高電圧出力により放電する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、空気清浄器に関し、特に、周囲に陰イオンを放出しながら空気中のバクテリア、ウィルス及びカビを消滅させることができる、２５３.７ナノメータの波長を有する紫外線（ＵＶ）を発生するＵＶ放射管を採用した空気清浄器に関するものである。

従来の大抵の空気清浄器は、地理的な制限に応じて例えば２２０ボルト又は１２０ボルトのような通常の屋内電源を必要としているが、それらのうちの幾つかは、主に運搬用車両のために設計されていて、該運搬用車両は、該運搬用車両が運転しているときに、空気清浄器が自動車により発生される電力供給、即ち、１２ボルトを受けて働くのを可能としている。従来の空気清浄器の殆どは、屋内電源及び車載電源の双方のための機能を提供する能力を有していない。

多くの空気ろ過器が先行技術で提供されてきた。例えば、米国特許第３,９６７,９２７号、第４,２１０,４２９号、第５,１７１,０６０号及び第５,３３０,７２２号各明細書の全てはかかる先行技術を例示している。これらの米国特許明細書に開示されたユニットは、それらが取り組む特定の目的には適するかも知れないが、該ユニットは、ここに記載された本発明の目的には適していないであろう。

米国特許第３,９６７,９２７号明細書に開示されているように、紫外線ランプ器具は、空気を複数の陰極線又はその他の市販紫外線管の周りに通すことにより室内の空気を浄化する。該管は、モータ付きのファンを有する化粧被覆された、容易に移動可能の、ポール装着(pole-mounted)のハウジング内に垂直に配置されていて、このファンが清浄化のために空気を該ハウジングの下方部にある開口を経由して管の周りに移動させる。清浄空気流は、ハウジングの頂部を通って排出されて室内に戻される。ハウジングの内部は、管の領域中に乱れた空気流を発生させるように機能する偏流羽根を有しており、該偏流羽根は、ランプと接触するようランプ器具を通過する全空気を確実に清浄化する。ランプ器具は循環空気をろ過するための手段を備えている。代替実施例において、空気は、管を通り過ぎる前に減湿器を通過する。

更に、米国特許第４,２１０,４２９号明細書は、室内を循環する空気から刺激性又は有害な不純物を静かに除去するための室内空気清浄器を開示している。この空気清浄器は、粒径で０.３ミクロンに至るまでの粒子を９９.９％の効率で室内空気から除去する。この空気清浄器は、容易に取外しできる背部を有する幾分細長い直立型のハウジング、該ハウジングの底部に配置される好ましくはＡＣ駆動の２段変速ブロワー、垂直方向に配置された対の紫外線ランプ及び該ランプに電力を供給するための押しボタンスイッチ手段を含む関連の手段、並びに、ブロワーの入口に配置される前置フィルタと、ブロワー及びランプの上に垂直に積み重ねられる高効率主フィルタエレメントと、該主フィルタエレメントの上に配置されるチャコールフィルタとを含む好ましくは３つの別個のフィルタを備えている。ブロワーは、清浄器の底部において空気を吸引して前記フィルタに通し、ランプ近くを主フィルタエレメントへと上に向かい、そこから清浄空気は頂部バッフルカバーへと通り、そこで空気は、好ましくは４方向に清浄器から出て行く。

米国特許第５,１７１,０６０号明細書において、重量支持表面部材及び受け基台を有する装飾品展示家具は、この重量支持表面部材に取外し自在に結合された実質的に円筒形で好ましくは透明である支持コラムを有している。該支持コラムの外観は、大理石のように、集塊(agglomeration）又は反射性充填材とともに変更されることができ、これは支持コラムを重量支持表面部材から取り外すことによって交換されうる。好適な実施例においては、光源が充填材の光反射性又は光放射性材料を照射する。

米国特許第５,３３０,７２２号明細書には、空気中の微生物を捕捉し駆除する殺菌空気清浄器が開示されている。この空気清浄器は、紫外線放射源と、並置されたろ過材とを含んでいる。１つの紫外線放射源及びろ過材は固定されており、その他は変位可能であるので、ろ過材の少なくとも上流側は、殺菌レベルの放射に規則正しくさらされる。第１の好適な実施例においては、固定紫外線ランプが円筒形の空気ろ過器を照射し、該ろ過器はその長手方向軸線に関して回転されるので、ろ過器の上流側は規則正しく照射される。第２の好適な実施例においては、放射ランプ取付具が平面ろ過器の上流側を横断して往復動され、該ろ過器を規則正しく照射する。第３の好適な実施例においては、放射ランプ取付具がその長手方向中間点に対して直交する軸線を中心として回転されるので、平面ろ過器の円形領域が照射される。利点は、ろ過器に捕捉された微生物が致死放射線量にさらされると共に、空気清浄器がろ過器を通過した空気中に浮遊する空中微生物をかなりの割合で駆除するのに一貫して効果があることである。

更に、殆どの従来の空気清浄器は、空気に対するいわゆる浄化を達成するために空気から不所望の空中浮遊粒子のみを分離することができる。しかし、空気中の陰イオンが健康に良いという既知の事実がある。空気清浄器は、空気からの不所望の空中浮遊粒子の分離を許容しながらも陰イオンを製造しうることが有利であろう。

本発明の主な目的は、室内電源及び車載電源の双方に対する能力をもつ空気清浄器を提供することである。

本発明の別の主な目的は、環境中に陰イオンを放出しながら、空気中のバクテリア、ウィルス及びカビを殺すことができる２５３.７ナノメータの波長を有するＵＶを発生するＵＶ放射管を採用した空気清浄器を提供することである。

本発明の別の目的は、空気流から不所望の空中浮遊粒子を分離しながら陰イオンを生成することができる空気清浄器を提供することである。

従って、上述した諸目的を達成するために、本発明は、換気扇と、ＵＶ放射管と、負高電圧電気乾留繊維とを備える空気清浄器を提供している。空気は、前記空気清浄器の換気扇を通じて同空気清浄器の中に引き込まれるときに、２つの異なる循環プロセスを経験する。第１のプロセスは、負高電圧を乾留繊維もしくは炭化繊維に及ぼして放電し、それにより陰イオンを発生すると共に、換気孔から空気を発出することである。第２のプロセスは、ＵＶを発生してバクテリア、ウィルス及びカビを消滅させることである。１つの流入空気換気孔と１つの流出空気換気孔とがある。前記高電圧乾留繊維は流出空気換気孔の内側に固定されているが、前記ＵＶ放射管は前記流入空気換気孔内の配置されている。前記換気扇は、前記空気清浄器の内部に配置されていて、バクテリア、ウィルス及びカビを有する通常の空気を前記空気清浄器内に取り入れる。この換気扇は、移動する空気を前記空気清浄器を通るよう駆動して、バクテリア、ウィルス及びカビを有する空気をＵＶ放射管に強制接触させ、ＵＶがバクテリア、ウィルス及びカビを先ず消滅させるようにしてから、該換気扇が空気を陰イオンの浄化プロセスに通して、最終的に、陰イオンを有する新鮮な空気を発して、室内空気の品質を向上させる。

空気清浄器は、特異な前部１及び後部２をもつ立体的な円筒形形状の本体部又はユニットを有している。弧状の空気放出格子部３は、空気放出孔４を有する前記ユニットの前部１に対して固定されている。上述の空気放出格子部３はまた、イオン化された空気の出口でもある。図２及び図３に示すように、空気受入れ格子部５は、後部２の上方部に配置されている。前述した空気受入れ格子部５は、固定のダストろ過たな状部６及びダストろ過スクリーン７として役立っている。前部の空気放出孔４の背後にあるのは、換気扇８及び光電式空気放出装置９である。炭化繊維１０は、空気放出格子部３の後に配置されている。これは負高電圧を通じて空気に対しイオン化の効果をもたらす。光電式空気受入れ装置１９及び光電式空気放出装置９は一緒に組み合わされて、空気集塵器２７を形成する。ＵＶ放射管２１は、ＵＶ放射管取付部２０のところに配置されている。該ＵＶ放射管取付部の頂部に接続されているのは回転蓋２２である。前記ユニットの前部１及び後部２上に位置決めされているのは扁平なボード２３及びトップカバー２４である。回転蓋２２を回してそれを引き上げた場合に、ユーザーにとって明らかに分かるように、前記ＵＶ放射管取付部２０は、洗浄のために又は新しいＵＶ放射管２１と交換するために、扁平なボード２３にある矩形開口２５及び別の矩形開口２６を通りトップカバー２４から引き抜くことができる。前記ＵＶ放射管２１を引き抜くときに、オン・オフスイッチ１７は、空気清浄器への電力をオフにするであろうから、電気回路を安全にし、電気ショックによりもたらされる有害な影響からユーザーを保護する。

手掛け穴部材１１は、前記ユニットの後部２の頂部にあり、ユーザーが前記空気清浄器をあちこちに運ぶ際に便宜を提供している。出力電子発生器(power electron generator)１３及び電子変換器(electron converter)１４の電子回路装置は、前述したように高負電圧出力量であること、即ち４.５ｋｖ〜８.５ｋｖの範囲内にあることを特徴としており、時間制御装置１５は支持基台１２上に固定して置かれる。前記電子発生器１３及び電子変換器１４の上方には、ＵＶ放射管電力受口１６、オン・オフスイッチ１７及び電力受口１８が設置されている。支持基台１２は、ユニットの前部１及び後部２の底部のところに結合されている。どんな表面でも機能するよう前記空気清浄器を支持するために支持基台１２の底部には４つの耐衝撃性脚部３１がある。

前述した前部１の表面の下方部分は、図４に示すように、オン・オフスイッチ１７及び時間制御装置１５を据え付けるための２つの大きな丸穴２６を有している。小さな穴２９は、種々の機能に関する光表示のために異なる色の光を放出するバイポーラ管３０を据え付けるためである。

実際には、前記空気清浄器を作動する場合、前記換気扇８は、ダストろ過スクリーン７を介してバクテリア、ウィルス及びカビと共に空気を吸い込み、それらを移動させて前記ユニットの前部１の内側にある空気集塵器２７の中に入れる。空気集塵器２７の後側にあるのは多くの帯板フレーム２７ａで、これらは、空気集塵器２７を通り移動する空気を空気放出格子部３へと案内する。ＵＶ放射管２１は、前記空気集塵器２７の中央に配置されている。換言すれば、バクテリア、ウィルス、カビを含む空気は、空気集塵器２７の集塵ポケット２９の両側に進入し、次いでＵＶ放射管２１及び集塵ポケット２９の間に配置された吸気口３０に移動して入る。従って、空気が吸気口３０を通過するときに、バクテリア、ウィルス及びカビは、前述したＵＶ放射管２１から放射されたＵＶにより消滅される。その後、清浄化された空気は、換気扇８により吸い込まれ、イオン化されるべく空気放出格子部３の負高電圧炭化繊維１０へ向けられる。最後に、イオン化された新鮮空気は、空気放出格子部３から放出されて、室内空気の品質を向上させる。

空気集塵器２７の前部及び後部の双方には覆い壁３２が設けられている。該覆い壁３２は、ＵＶが空気清浄器を越えて外部に広がるのを防止して、ＵＶにさらされることによる有害な影響からユーザーの眼を保護するためのものである。

入力電圧が空気清浄器に入るときには、幾つかの異なる通路がある。１つの通路は、前記オン・オフスイッチ１７を経由して陰イオン発生器の回路へと通じている。別の通路は、換気扇８、ＤＣ及びＡＣの変換回路、並びにＵＶ放射管２１の作動回路に電力を供給する整流装置を通っている。更に別の通路は、陰イオン発生器及びＵＶ放射管２１の作動を制御する、陰イオン発生器及びＵＶ放射管２１の自動循環制御回路へ電力を供給する。

オン・オフスイッチ１７が投入された後、ユーザーは、このナノ電子光学式空気滅菌器に対して長時間又は特定時間を選択し設定することができる。時間設定を選択したら、ユーザーは、予め所定時間に電気を停止するべく時間制御装置１５を調節することができる。

陰イオン発生器からの陰イオンは人体における生化学的プロセスを促進することができる。陰イオンの吸入量が増すと、憂鬱及び疲労に関するホルモン分泌を低減させることができる。

上述したナノ電子光学式空気滅菌器は、ＵＶ放射管を使用して、空気中のバクテリア、ウィルス及びカビを消滅させることができる２５３.７ナノメートルの波長のＵＶを発生する。この現代社会において、空調は、家庭、病院、老人センター、ショッピングモール、劇場、レストラン、オフィスビルディング、自動車製造業者、エレベータ、種々の自動車、船舶、航空機及び列車にとって欠かせない設備である。ナノ電子光学式空気滅菌器の機能は、生活、住居、医療、作業条件、ショッピング及び輸送等の環境を向上させると共に、絶えず続く自然破壊の現代社会においてクリーンなスペースを提供する。

本発明によるナノ電子光学式空気滅菌器の側面図である。 同ナノ電子光学式空気滅菌器の縦断面図である。 同ナノ電子光学式空気滅菌器の横断面図である。 同ナノ電子光学式空気滅菌器の正面図である。 同ナノ電子光学式空気滅菌器の背面図である。 同ナノ電子光学式空気滅菌器の別の側面図である。 同ナノ電子光学式空気滅菌器の平面図である。 同ナノ電子光学式空気滅菌器の底面図である。 好適な実施形態の斜視分解図である。

符号の説明

１ 前部
２ 後部
３ 空気放出格子部
４ 空気放出孔
５ 空気受入れ格子部
６ ダストろ過たな状部
７ ダストろ過スクリーン
８ 換気扇（換気扇手段）
９ 光電式空気放出装置
１０ 炭化繊維
１４ 電力変換器
１７ オン・オフスイッチ
１９ 光電式空気受入れ装置
２１ ＵＶ放射管（紫外線放射管手段）
２７ 空気集塵器
３０ 吸気口
３２ 覆い壁（防壁）

Claims (20)

1. 所定形状の複数の空気入口及び複数の空気出口を有する集合体を作動するための立体的ハウジングから構成されており、該立体的ハウジングは、
   前記空気入口から空気を前記立体的ハウジング内に引き込んで、紫外線放射管手段に通し、前記空気出口を介して前記立体的ハウジングから出す空気引込み手段として、前記立体的ハウジング内に水平に挿入され結合された少なくとも１つの換気扇手段と、
   前記換気扇手段及び前記立体的ハウジングの間に一体的に設けられた空気集積器と、
   前記立体的ハウジング内に一体的に結合されており、陰イオンを生成しその量を増すために紫外線を発生する前記紫外線放射管手段であって、該紫外線放射管手段の両端に前記空気入口及び前記空気出口が結合されている、前記紫外線放射管手段と、
   表示灯に接続される電圧変換器と始動器とを備える電気回路であって、前記始動器は該電気回路を介して前記紫外線放射管手段に電気的に結合されている、前記電気回路と、
   前記立体的ハウジングに設けられ、該電気回路を介して前記立体的ハウジング及び前記空気引込み手段の間に電気的に接続されるスイッチ及び前記電気回路に電気的に接続された電気コードに設けられ、壁ソケットに係合してそこから電気を受けるためのプラグと、
   前記紫外線放射管手段及び前記空気出口の間に接続された高負電圧放電／炭化繊維とを備えている、空気清浄器。
2. 陰イオン発生回路と、
   ２５３.７ナノメータを発生する紫外線放射管の始動回路と、
   を備える請求項１に記載の空気清浄器の電子回路装置。
3. ４.５ｋｖ〜８.５ｋｖの範囲内の高負電圧出力容量を有することを特徴とする、請求項２に記載の電子回路装置。
4. 前記陰イオン発生回路の機能を確保する、即ち、高負電圧出力容量を調節する可変抵抗器を有することを特徴とする、請求項２に記載の電子回路装置。
5. 前記２５３.７ナノメータを発生する紫外線放射管の始動回路の機能を確保する、即ち、高負電圧出力容量を調節する可変抵抗器を有することを特徴とする、請求項２に記載の電子回路装置。
6. 前記空気清浄器は環状になった２つの交互するモードで作動し、該環状になった２つの交互するモードは、
   前記炭化繊維を介して高負電圧を、約３〜４分の間隔を隔てて間欠的に出力し、次いで生成された前記陰イオンが前記換気扇を通じて止められる第１モードと、
   空気中の細菌、ウィルス、カビ及びその他の有害な微生物もしくは粒子を除去するべく超紫外線の放射を、約７〜１０分の間隔を隔てて間欠的に起動する第２モードとから構成されており、該第１モード及び／又は第２モードで別個に又は連続的に作動させうる、請求項２に記載の電子回路装置。
7. 前記空気集積器の前部及び後部の双方に防壁が設けられており、該防壁は、ユーザーの眼を保護するように、前記超紫外線が前記立体的ハウジングを越えて放射しないように防いでいる、請求項１に記載の空気清浄器。
8. 本体部の前面に装着された入口及び出口バーを有する立体的ハウジングと、
   前面部分に装着された入口フレーム格子部と、
   フィルターフレーム格子部の中央位置にある三角形部内に配置された紫外線放射チャンバと、
   該紫外線放射チャンバの前部及び後部の双方にあって、端子箱を介して外部電源に連絡すると共に、前記該紫外線放射チャンバが前部フレーム格子部及び後部フレーム格子部を半円形に固定するようになっている、接触チップと、
   前記前部フレーム格子部の延長ピット内に固定された炭化繊維と、
   陰イオン発生回路とを備えており、
   前記前部フレーム格子部は更に、
   回路板、電子部品、外部電力線を備えており、前記前部フレーム格子部の側面には、前記外部電力線を固定する矩形穴部があり、前記外部電力線の中央部にスイッチが接続されている、空気清浄器。
9. 紫外線放射チャンバは２５３.７ナノメータの波を発生して電子回路をアクティブにする、請求項２に記載の電子回路装置。
10. 紫外線放射チャンバは２５３.７ナノメータの波を発生して電子回路をアクティブにする、請求項８に記載の空気清浄器。
11. かかる電子回路は４.５ｋｖ〜８.５ｋｖの間のその負高電圧出力値により特徴付けられる、請求項２に記載の電子回路装置。
12. かかる電子回路は４.５ｋｖ〜８.５ｋｖの間のその負高電圧出力値により特徴付けられる、請求項８に記載の空気清浄器。
13. かかる電子回路は、負高電圧出力値を調節するため前記陰イオン発生回路により生じる可変抵抗器効果を有している、請求項２に記載の電子回路装置。
14. かかる電子回路は、負高電圧出力値を調節するため前記陰イオン発生回路により生じる可変抵抗器効果を有している、請求項８に記載の空気清浄器。
15. 前記空気清浄器は、通常の室内電源と運搬用車両により発生される電力との双方に適応することができる、請求項２に記載の電子回路装置。
16. 通常の室内電源と運搬用車両により発生される電力との双方に適応することができる、請求項８に記載の空気清浄器。
17. 塵埃ろ過スクリーンを更に備え、前記紫外線放射管手段及び前記塵埃ろ過スクリーンは交換可能の手段である、請求項１に記載の空気清浄器。
18. 前記紫外線放射チャンバ及び前記フィルターフレーム格子部は交換可能の手段である、請求項８に記載の空気清浄器。
19. 本体部の前面に装着された入口及び出口バーを有する立体的ハウジングと、
    前面部分に装着された入口フレーム格子部と、
    フィルターフレーム格子部の中央位置にある三角形部内に配置された紫外線放射チャンバと、
    該紫外線放射チャンバの前部及び後部の双方にあって、端子箱を介して外部電源に連絡すると共に、前記該紫外線放射チャンバが前部フレーム格子部及び後部フレーム格子部を半円形に固定するようになっている、接触チップと、
    前記前部フレーム格子部の延長ピット内に固定された炭化繊維とを備えており、
    前記前部フレーム格子部は更に、
    回路板、電子部品、外部電力線を備えており、前記前部フレーム格子部の側面には、前記外部電力線を固定する矩形穴部があり、前記外部電力線の中央部にスイッチが接続されていおり、
    前記空気清浄器は、実際の作動時に、空調装置の外部シールド又は外面の範囲内において、エキゾーストの入口／出口のところに据え付けられており、吸い込まれた室内空気は、前記入口フレーム格子部を経て前記前部フレーム格子部に入り、前記フィルターフレーム格子部の中央位置にある三角形部を通り、前記紫外線放射チャンバから放出された紫外線によりバクテリア、ウィルス及びカビが奪われており、その後、新鮮で清浄な空気は、前記出口フレーム格子部を経て前記後部フレーム格子部の外に出てから、前記入口を経由して前記空調装置に入り、そして該空調装置の出口から吐き出される、請求項１に記載の空気清浄器。
20. 本体部の前面に装着された入口及び出口バーを有する立体的ハウジングと、
    前面部分に装着された入口フレーム格子部と、
    フィルターフレーム格子部の中央位置にある三角形部内に配置された紫外線放射チャンバと、
    該紫外線放射チャンバの前部及び後部の双方にあって、端子箱を介して外部電源に連絡すると共に、前記該紫外線放射チャンバが前部フレーム格子部及び後部フレーム格子部を半円形に固定するようになっている、接触チップと、
    前記前部フレーム格子部の延長ピット内に固定された炭化繊維とを備えており、
    前記前部フレーム格子部は更に、
    回路板、電子部品、外部電力線を備えており、前記前部フレーム格子部の側面には、前記外部電力線を固定する矩形穴部があり、前記外部電力線の中央部にスイッチが接続されていおり、
    前記空気清浄器は、実際の作動時に、空調装置の外部シールド又は外面の範囲内において、エキゾーストの入口／出口のところに据え付けられており、吸い込まれた室内空気は、前記入口フレーム格子部を経て前記前部フレーム格子部に入り、前記フィルターフレーム格子部の中央位置にある三角形部を通り、前記紫外線放射チャンバから放出された紫外線によりバクテリア、ウィルス及びカビが奪われており、その後、新鮮で清浄な空気は、前記出口フレーム格子部を経て前記後部フレーム格子部の外に出てから、前記入口を経由して前記空調装置に入り、そして該空調装置の出口から吐き出される、請求項８に記載の空気清浄器。

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