JP2006061493A - 集塵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、空気中に浮遊する微生物を確実に分解して殺菌能力の増大化を得るとともに、分解した微生物のほとんどを捕捉して室内への放出を防止し、殺菌効率と集塵効率の双方を同時に向上させ、空気清浄能力の増大化を得られる空気清浄装置する。
【解決手段】吸込み口９と吹出し口３を備えた本体１内に、集塵装置であるＨＥＰＡフィルタ６および送風機２を収容するとともに、送風機の作用により吸込み口からＨＥＰＡフィルタを介して吹出し口３に至る送風路Ｓを備えた空気清浄装置において、微粒子状で、かつ磁化したフェライトをフィルタに担持させてなるフェライトフィルタ５を、送風路におけるＨＥＰＡフィルタの風上側に配設した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気中に浮遊する病原菌などの微生物を除菌するフィルタを備えた空気清浄装置に関する。

たとえば、病院内で存在し易い黄色ブドウ球菌や緑膿菌などの例を挙げるまでもなく、空気中には病原菌などの微生物が多数、浮遊している。このような微生物による人間への病害に対して、一般的には抗生物質等を用いて防除している。しかしながら、上記抗生物質には、人間に対する対菌性や副作用などの弊害があることも周知である。
そこで、［特許文献１］においては、病院内に存在している病原菌や循環風呂等の温水中に存在している病原菌が人間に感染して病害を発生することを防止するため、粒度が５ｎｍ〜３０ｎｍの磁化したフェライトを、病原菌を含む懸濁液またはフィルタに所定量散布したことを特徴とする超微粒強磁性フェライトを用いた病原菌の病害防除剤と病害防除方法が開示されている。
特開２００２−３０２４０９号公報

ところで、［特許文献１］のように超微粒強磁性フェライトを所定量散布したフィルタを空気清浄装置に用いたとしても、このフィルタによって死滅し分解させられた微生物は、そのままフィルタを通過して室内へ放出される。したがって、室内に居住する人間は、呼吸とともにこれら分解微生物を肺内に吸収してしまうことになり、条件によっては、ある程度の弊害が出ることは十分に考えられる。
また、［特許文献１］において、超微粒強磁性フェライトのフィルタへの散布量を漸次多くしていくと、フィルタとして殺菌性能が向上する反面、送風作用における圧力損失が大きくなって、空気清浄装置としての処理能力が低下するという不具合がある。

本発明は上記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、空気中に浮遊する微生物を確実に分解して殺菌能力を得るとともに、分解した微生物のほとんどを捕捉して室内への放出を防止し、殺菌効率と集塵効率の双方を同時に向上させて、空気清浄能力の増大化を得られる空気清浄装置を提供しようとするものである。

上述の目的を満足するため本発明は、吸込み口と吹出し口を備えた本体内に集塵装置および送風機を収容するとともに送風機の作用により吸込み口から集塵装置を介して吹出し口に至る送風路が形成される空気清浄装置において、微粒子状で、かつ磁化したフェライトをフィルタに担持させてなるフェライトフィルタを、送風路における集塵装置の風上側に配設した。

本発明によれば、殺菌効率と集塵効率の双方を同時に向上させ、空気清浄能力の増大化を得られる効果を奏する。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係る空気清浄装置について説明する。
図１は、第１の実施の形態に係る、空気清浄装置としての空気清浄機を分解した斜視図である。
図中１は、前面が開口する薄箱状に形成される本体であって、この本体内部には前面を吸込み側とし、周面を吹出し側とする送風機２が収容される。上記本体１の背部上面には、前後方向に僅かな寸法で、かつ左右方向に本体幅方向の略半分程度に亘って開口する吹出し口３が設けられる。さらに、この吹出し口３の前面側には、運転ランプや集塵状態を表示するための表示灯類４を備えた幕板部１Ａが一体に設けられる。

このような本体１の前面開口部から内部に、それぞれ後述する集塵装置であるＨＥＰＡフィルタ５およびフェライトフィルタ６が順次重ねられた状態で収容される。さらに、これらフィルタ５，６は、上記本体１周縁部に嵌め込まれ、かつ前面開口部を閉塞する前面パネル７によって押え付けられて、本体１内に固定される。
なお、上記本体１に取付けられる上記送風機２の周辺部には、上記ＨＥＰＡフィルタ５を受けて送風機２とは所定の間隙を存するように位置決めするための桟部８が一体に設けられている。すなわち、ＨＥＰＡフィルタ５とフェライトフィルタ６が本体１内に嵌め込まれた状態で、ＨＥＰＡフィルタ５は桟部８の厚み分だけ送風機２と間隙を存することになる。

上記前面パネル７は、周縁に沿って形成される外枠部７Ａと、この外枠部の内側で、かつ前面側へ突設されるパネル部７Ｂとの二段構成になっていて、図示しない背面側全体が開口している。したがって、前面パネル７の外枠部７Ａ周縁を本体１前面開口部周縁に嵌め込むことで、空気清浄機として薄箱状に形成される。
また、前面パネル７の外枠部７Ａから突出するパネル部７Ｂの両側面部には、所定間隔を存して矩形状の吸込み口９（一方のみ図示）が開口される。そして、パネル部７Ｂの上部前面には透明材もしくは半透明材で形成される表示窓１０が設けられていて、この表示窓は前面パネル７が上記本体１に嵌め込まれた状態で、本体上部前面に設けられる上記表示灯類４と対向する部位にある。

このようにして、本体１内にＨＥＰＡフィルタ５とフェライトフィルタ６とを重ねて収容したあと、本体前面に前面パネル７を着脱自在に嵌め込むことにより、空気清浄機が構成されることになる。
上記ＨＥＰＡフィルタ５は、ＪＩＳ規格にもとづいて製作されたフィルタであって、一般的な集塵装置として用いられる。なお、上述のＨＥＰＡフィルタ５の代用として、電気集塵機や、エレクトレットフィルタ（静電フィルタ）等を用いてもよい。
上記フェライトフィルタ６は、通風性のあるたとえば不織布、もしくは多孔質体からなるフィルタ素材に、微粒子（たとえば１００ｎｍ以下）状であり、かつ磁化したフェライトを担持させたものである。

そして、上記送風機２が作動することにより上記吸込み口９から室内空気が本体１内に吸込まれ、フェライトフィルタ６とＨＥＰＡフィルタ５を介して吹出し口３から吹出されるよう送風路Ｓが形成される。
上記フェライトフィルタ６は、送風路ＳにおけるＨＥＰＡフィルタ５の吸込み側、すなわちＨＥＰＡフィルタの風上側に配設される。換言すれば、ＨＥＰＡフィルタ５は送風路Ｓにおけるフェライトフィルタ６の風下側に配設される。
空気清浄機を動作させるため運転釦を押すと、送風機２が駆動されて吸込み口９から室内空気が吸込まれ、送風路Ｓに沿うよう導かれる。すなわち、フェライトフィルタ６を通過し、さらにＨＥＰＡフィルタ５を通過して、空気中に浮遊する塵埃や微生物等が捕捉除去させられ、完全に清浄化した空気となって吹出し口３から室内へ吹出される。

上記フェライトフィルタ６の作用についてなお説明すると、空気中に浮遊する微生物が、空気とともに吸込み口９から本体１内に吸込まれ、フェライトフィルタ６を通過する。このとき、フェライトによる磁場から発生する磁力線に微生物が近づき、さらにこの磁力線を横切ることになるので、ファラデーの電磁誘導の法則により電圧が発生して電流が流れる。この電流が微生物に流れて、微生物を瞬時に死滅せしめる。もしくは、微生物の動きを抑制して生育を阻止し、不活化する。

このようにして、送風路Ｓの風上側の部位に、微粒子状で、かつ磁化したフェライトをフィルタに担持させたフェライトフィルタ６を配設し、この風下側部位に集塵装置であるＨＥＰＡフィルタ５を配設した。
空気清浄機内に吸込まれた微生物は、先にフェライトフィルタ６を通過し、ここで分解され死滅もしくは不活化させられる。このフェライトフィルタ６を通過した分解微生物は、風下側に配設される集塵機能を有するＨＥＰＡフィルタ５に導かれて捕捉される。したがって、分解微生物が再び室内へ放出されることがなく、室内は確実に清浄化される。

図２は、送風機２の作動にともなって形成される送風路Ｓにおいて、実際の面風速に対するフェライトフィルタ６の殺菌効率およびＨＥＰＡフィルタ５として説明した集塵装置５の集塵効率の特性図である。
上述した作用から明らかなように、微生物が磁力線を横切る速度が速いほど流れる電流量は多くなり、死滅もしくは不活化する微生物の数が増大して殺菌率が増える。すなわち、フェライトフィルタ６は送風機２の風速が上がるほど微生物に対する殺菌効率が増大し、風速が下がれば逆に殺菌効率が低下する。

一方、ここに搭載した集塵装置であるＨＥＰＡフィルタ５、すなわち濾過式フィルタや電気集塵機においては、風速が速くなるほど塵埃等がそのまま通過し易くなって集塵効率が低下し、風速が遅くなれば逆に捕捉され易くなって集塵効率が増大する。
したがって、送風路Ｓにおいて面風速が遅い状態では、フェライトフィルタ６の殺菌効率が低いが、集塵装置（ＨＥＰＡフィルタ）５の集塵効率が大であるのに対して、面風速が上がるにともなって殺菌効率は増大するが、集塵効率が低下してしまう。

本発明は同図から、空気清浄機に搭載される送風機２は、送風路Ｓにおける面風速が、０．１ｍ／ｓ〜１．５ｍ／ｓの範囲内になるように設定している。したがって、フェライトフィルタ６による殺菌効率と、集塵装置（ＨＥＰＡフィルタ）５による集塵効率の双方を同時に良好化することができる。
なお、本発明の応用として、集塵装置であるＨＥＰＡフィルタ５に直接、上述の微粒子状で、かつ磁化したフェライトを担持することが考えられる。これが可能であれば、１枚のフィルタが殺菌機能と集塵機能の双方を兼ね備えることになる。
しかしながら、このような構成を採用すると、フィルタは微生物をほとんど通過させずに表面で捕捉してしまう。微生物はフィルタを通過する際の、フェライトの磁力の作用により分解し死滅もしくは不活性化できるのであり、表面で捕捉したままであると、少なくとも殺菌効果を期待することはできない。したがって、上述のフィルタは実用化に適さない。

図３は、第２の実施の形態に係る、空気清浄機を分解した斜視図である。
本体１およびＨＥＰＡフィルタ５は先に説明したものと同一の構成でよいので、同番号を付して新たな説明を省略する。前面パネル７の形状寸法は先に説明したものと同一であるが、ここでの特徴として、上記吸込み口９にフェライトフィルタ６Ａが直接、嵌め込まれる。
上記前面パネル７に設けられる吸込み口９の開口面積は、上記ＨＥＰＡフィルタ５の全面積と比較して極めて小さい。当然、ＨＥＰＡフィルタ５を通過する空気風速と比較して、吸込み口９を通過する空気風速が速くなる。上記フェライトフィルタ６Ａを、ＨＥＰＡフィルタ５の送風路Ｓ上流側で、しかもＨＥＰＡフィルタ５での通過風速よりも速くなる部位に配設することで、先に図２で示す特性のように、フェライトフィルタ６Ａは常に高い殺菌効率を保持できる。

図４は、第３の実施の形態に係る、空気清浄装置としての機能を備えた空気調和機の概略断面図である。
図中２０は空気調和機本体であり、この空気調和機本体２０の前面を構成する前面パネル２１は、前面に形成される吸込み口２２を開閉自在となるよう支持機構２３に支持される。空気調和機本体２０の上面にも吸込み口２４が設けられていて、開閉ルーバー２５によって開閉させられるようになっている。また、本体２０の前面下部には吹出し口２６が開口され、ここに水平と上下の吹出し方向を切換えるルーバー２７が設けられる。
空気調和機本体２０内には、前側熱交換器部２８Ａと後側熱交換器部２８Ｂとで略Ｖ字状に形成される熱交換器２８が配置される。前側熱交換器部２８Ａは前面吸込み口２２に対向し、後側熱交換器部２８Ｂは上面吸込み口２４に対向している。

上記熱交換器２８を構成する前側熱交換器部２８Ａと後側熱交換器部２８Ｂ相互間には、送風機３０が配置される。この送風機３０の作用により、室内空気は前面吸込み口２２と上面吸込み口２４から導入されて熱交換器２８を流通し、さらに吹出し口２６に導かれる送風路Ｓａが形成される。
上記前側熱交換器部２８Ａの前面上部で送風路Ｓａ上には、集塵装置としての電気集塵機３１が取付けられる。この電気集塵機３１は、室内空気の導入側に配置されるアイオナイザ部（イオン化部とも呼ばれる）と、この下流側に配置されるコレクタ部（集塵部とも呼ばれる）とから構成される周知のものである。

したがって電気集塵機３１は、アイオナイザ部で室内空気中に含まれる微細な集塵粒子をイオン化してプラスの電荷を帯電させ、このプラス帯電した塵埃粒子を含む室内空気はコレクタ部に導かれ、クーロン力によって負電極に捕捉され、集塵がなされる。
この電気集塵機３１の送風路Ｓａ風上側にフェライトフィルタ３２が配設されていて、装置内に吸込まれた微生物は、フェライトフィルタ３２を通過する際に分解され死滅もしくは不活化させられる。

フェライトフィルタ３２を通過した分解微生物は、送風路Ｓａの風下側に配設される電気集塵機３１で確実に捕捉される。したがって、分解微生物が再び室内へ放出されることがなく、室内は確実に清浄化される。吹出し口２６からは、熱交換されるとともに完全清浄化した空気が吹出される。
さらに本発明においては、これら実施の形態の構成に限定されるものではなく、本発明の特徴を超えない範囲内で種々、変形実施可能なことは勿論である。

本発明における第１の実施の形態に係る、空気清浄装置としての空気清浄機を分解した斜視図。 同実施の形態に係る、面風速に対するフェライトフィルタの殺菌効率と集塵装置の集塵効率との関係を表す特性図。 本発明における第２の実施の形態に係る、空気清浄装置としての空気清浄機を分解した斜視図。 本発明における第３の実施の形態に係る、空気清浄装置としての機能を備えた空気調和機の概略の断面図。

符号の説明

５…ＨＥＰＡフィルタ（集塵装置）、２…送風機、６…フェライトフィルタ、Ｓ…送風路。

Claims (3)

1. 吸込み口と吹出し口を備えた本体内に集塵装置および送風機を収容するとともに、上記送風機の作用により吸込み口から集塵装置を介して吹出し口に至る送風路が形成される空気清浄装置において、
   微粒子状で、かつ磁化したフェライトをフィルタに担持させてなるフェライトフィルタを、上記送風路における上記集塵装置の風上側に配設したことを特徴とする空気清浄装置。
2. 上記送風機の、上記集塵装置に対する面風速は、０．１ｍ／ｓ〜１．５ｍ／ｓの範囲内に設定されることを特徴とする請求項１記載の空気清浄装置。
3. 上記フェライトフィルタは、上記集塵装置における面風速よりも速い上記送風路部位に配設されることを特徴とする請求項１記載の空気清浄装置。

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