JP2007159885A - 空気清浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】浮遊する菌やウィルスへの効果のみならず、害動物への忌避効果も持ち合わせて、害動物が媒介する菌やウィルスならびに害動物そのものの防除を可能にする空気清浄装置を提供する。
【解決手段】空気清浄装置は、開閉可能な空間１に設置されて、放電によりプラスイオンとマイナスイオンを発生するイオン発生素子２と、イオン発生素子２から発生したプラスイオン、マイナスイオンを空間１に拡散させるための手段３を備えている。空間１は、常時又は一時的に隙間５を通じて外部から害動物の侵入が可能な構造となっている。イオン発生素子２に印加する交流電圧の周波数又はイオン発生素子２より発生するノイズの周波数が、１ｋＨｚ〜２００ｋＨｚとすることにより、害動物の侵入に対する忌避効果を発揮することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、開閉可能な空間における、害生物忌避機能を有する空気清浄装置に関する。

イオン発生素子により発生させた正イオンと負イオンを利用して、空間における空気の浮遊菌やウィルスを除去する空気清浄装置については多数の先行技術が報告されている。その一例として、交流電圧の周波数を人間の可聴域より高い周波数に設定することで騒音を抑える技術が提案されている（特許文献１）。
特開２００２−８５５４４号公報

また、空間が保管箱である場合においては、イオン発生素子により発生させた正イオンと負イオンを利用して空気の浮遊菌やウィルスを除去することで各種物品を清潔に保管できる保管箱を提供する技術が報告されている（特許文献２）。
特開２００４−９７４６４号公報

ところで、菌やウィルスについては、様々な空間で様々な悪影響を与える。居住空間においては、人間や動物に対して様々な病気やアレルギーの原因となり得る。また、飼育栽培空間においては動植物の病気の発生につながるおそれがある。医療施設では院内感染を引き起こし、或いは食品薬品工場では食中毒等に結びつくことがある。醸造所やきのこ栽培等については、雑菌の混入により、製品の味や質に大きな影響を及ぼす場合もある。特に、様々な物品を保存収納する保管庫については、菌及びウィルスにより、撮影機材・医療器具・食器・食品・調理器具・医療器具・文房具・皮革製品等さまざまな物品に深刻な被害をもたらす。

さて、菌やウィルスが広がるにあたっては、浮遊状態以外にもさまざまな媒体が存在する。その中でも最たるものは害動物による媒介である。マラリアは蚊によって、狂犬病は犬やコウモリによって、植物の病気はアブラムシやアザミウマによって、鳥インフルエンザはカラスによって、腐敗菌はハエやゴキブリによって広がることがある。

害動物は、菌やウィルスを直接に媒介するのみならず、直接、空間を形成する構造物や、飼育栽培物・保管物品を犯す、不快感を与える、糞や死骸がアレル物質に結びつく、というような間接的な害をももたらす。これらの害として、具体的には、ガやダニなどによる野菜や果実への食害や、シロアリによる家への食害、書籍や文化財のシミ、ネズミやイタチの（ケーブルや食料等への）食害や糞害、カ、ハエなどによるかゆみや睡眠障害、ゴキブリによる不快感、ダニの死骸や糞によるアレルギーなどが挙げられる。

これらの害動物ついては、正イオンと負イオンだけでは効果が期待できないと考えられる。実際に完全密閉し続けるものは別として、上記害動物が進入できる隙間を常時又は一時的に有する空間が実際のところ殆どである。イオン発生素子により発生させた正イオンと負イオンを利用して空間における空気の浮遊菌やウィルスを除去する空気清浄装置の効率を高めても、害動物がもたらす菌やウィルス、そして害動物そのものは防ぐことができない。

本発明の目的は、浮遊する菌やウィルスへの効果のみならず、害動物への忌避効果も持ち合わせ、害動物が媒介する菌やウィルス、ならびに害動物そのものの防除を可能にする空気清浄装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の空気清浄装置は、開閉可能な空間に設置されて、放電によりプラスイオンとマイナスイオンを発生するイオン発生素子と、前記イオン発生素子から発生したプラスイオン、マイナスイオンを前記空間に拡散させるための手段を備えた空気清浄装置であって、前記空間は、常時又は一時的に隙間を通じて外部との間で連通可能であり、前記イオン発生素子に印加する交流電圧の周波数又は前記イオン発生素子より発生するノイズの周波数が、１ｋＨｚ〜２００ｋＨｚであることを特徴とする。

この空気清浄装置によれば、イオン発生素子は、その発生するイオンによって空間内に浮遊する菌やウィルスへの効果がある。また、空間は常時又は一時的に隙間を通じて外部との間で連通可能であるので、害動物が隙間を通じて区間内に入り込むことがある。この場合には、イオン発生装置が害動物の嫌いな周波数の音を発生させるので、在動物の忌避効果を奏することができる。

この空気清浄装置において、好ましくは前記周波数は可変できる。この場合には、周波数を可変することで、聴力を有する目的の害動物に効果が現れるようにできる。また周波数を変化させることで、目的の害動物が慣れるのを防止することも期待できる。

この空気清浄装置において、前記イオン発生素子より発生する音圧を拡大する音量増大手段を有することができる。この場合には、空間が広くても、効果のある周波数を空間の隅々まで行き届かせることができる。

この空気清浄装置において、前記イオン発生素子からは同時にオゾンを発生させることが好ましい。この場合には、所望の害動物の忌避効果をより確実に得ることができる。

オゾンを発生させる上記空気清浄装置において、前記オゾン濃度を調整できることが好ましい。オゾン濃度を調整可能にすることにより、人への危害を無くしながら、所望の害動物の忌避効果をより確実に得ることができる。

オゾンを発生させる上記空気清浄装置において、前記オゾン濃度が高い状態の時間をタイマーで制限することが好ましい。高濃度のオゾンは人体や動物に有害である。そのため、空気清浄装置は、オゾン濃度が許容濃度を超えないようにオゾン量の多い状態の時間をタイマーで制限することが好ましい。

オゾンを発生させる上記空気清浄装置において、前記オゾン濃度が高い状態において、前記空間が前記外部に開放されたときに、自動的に前記オゾン濃度をゼロ又は通常濃度に切り替えることが好ましい。この場合には、空間が前記外部に開放されたときには高い濃度のオゾンが外部に流れ出るから、オゾン濃度が高い状態を減らすことで、より安全にすることができる。

この空気清浄装置において、前記空間の前記隙間から前記外部に向けて、プラスイオン及び／又はマイナスイオンを下すことができる。この場合には、空間内を除菌し、該動物を忌避させつつ、該空間外の空間にイオンを放出して、菌やウィルスを抑制できる。

この空気清浄装置において、前記隙間にはフィルターを設けることができる。隙間は吸気部に相当するが、隙間にはフィルターを設けることによって、空間へのホコリの侵入を防止することができる。

この空気清浄装置において、前記イオン濃度を調整できることができる。この場合には、空間においてイオン濃度が許容濃度を超えないようすることができる。

この空気清浄装置において、温度モニタ、湿度モニタ、撮像装置、イオン濃度モニタ、オゾン濃度モニタ、画像解析装置、音解析装置、扉開閉センサ及び振動センサの機器のうちの少なくとも一つ以上を設けることができる。更にまた、前記機器と連動して及び／又はプログラムに呼応して、イオン濃度、オゾン濃度、周波数、音量、時間のモード切替を自動で行う

本発明の空気清浄装置は、浮遊する菌やウィルスへの効果のみならず、害動物への忌避効果も持ち合わせて、害動物が媒介する菌やウィルス並びに害動物そのものの防除することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明による空気清浄装置の好ましい実施形態１を示す。図１の空気清浄装置は、周囲を囲む筐体の内部に空間１を有する。空間１は外部に対して開閉可能であり、空間１内には、イオン発生素子２と拡散ファン３が配置されている。イオン発生素子２は、放電によりプラスイオンとマイナスイオンを発生する。拡散ファン３は、該イオン発生素子２から発生したプラスイオンとマイナスイオンを空間１内に拡散させるための手段である。空間１の開閉は、扉４によって行われる。空間１は、常時又は一時的に、隙間５を通じて外部から小動物の侵入が可能な構造となっている。

ここで、イオン発生素子２に印加する交流電圧の周波数、又はイオン発生素子２より発生するノイズの周波数が、１ｋＨｚ〜２００ｋＨｚであるようにする。これにより、害動物の忌避効果を発揮することができる。ノイズの周波数が、１ｋＨｚを下回り２００ｋＨｚを超えると、害動物の忌避効果が薄れる。なお、隙間５については、小動物又は害動物の忌避効果を高めて空間１から外部への排除を容易にするために、筐体の複数個所に設けてもよい。

（実施形態２）
図２は、本発明による空気清浄装置の実施形態２を示す。図２に実施形態２として示されている空気清浄装置が、図１に実施形態１として示されている空気清浄装置に比べて異なるのは次の点であり、それ以外については図１に実施形態１として示した空気清浄装置と異なるところはないので、その説明を援用することとし、再度の説明を省略する。

イオン発生素子２に印加する交流電圧の周波数の調整については、例えばトランスの１次側交流周波数を変化させて、図示しないトランスに入力することで、トランスの２次側（電極側）にも同様な周波数変化を起こすことができる。トランスの１次側がパルスの場合はＬＣＲ（コイル−コンデンサ−抵抗）の回路定数を変化させても、トランスの周波数を変調できる。また回路から発生する２倍波や３倍波などのノイズ成分を有効に活用しても良い。

周波数調節機６は、目的とする害動物の嫌いな周波数になるように、該電圧又はノイズの周波数を可変させて、音を発生させることで害動物の忌避効果を現すものである。また効果のある範囲内で周波数調節機６の周波数を変化させることで、目的の害動物が慣れるのを防止することも期待できる。

空間１が広い場合は、効果のある周波数を発生させても、隅々まで音が行き届かないと考えられる。その場合は、イオン発生素子２が発生する音圧を、例えばマイクロホン等の音量増大手段７で拡大すると良い。これにより、飼育栽培施設・医療施設・工場・収納空間など、様々な空間から、害動物を忌避させて、害動物がもたらす菌やウィルス、そして食害・糞害・不快感・アレル物質等を空間１から遠ざけることができる。また、それらの忌避効果により、いままで空間１から害動物を防除するために実施してきた専用の手段の設置を削減又は軽減できる。

（実施形態３）
図３は、本発明による空気清浄装置の実施形態３を示す。図３において実施形態３として示す空気清浄装置が、図１に実施形態１として示されている空気清浄装置と比べて異なるのは次の点であり、それ以外の構成については図１に実施形態１として示した空気清浄装置と異なるところはないので、その説明を援用することとし、再度の説明を省略する。

イオン発生素子２に印加する交流電圧（正弦波形、減衰波形、等含む）の周波数を大きくする、電圧を高くする、或いは放電部分を増やすこと等で、オゾンの発生量は増大する。オゾン量調節機９を用いてオゾンの発生量を変更し、空間１内のオゾン濃度を調整することで、空気清浄装置は所望の害動物の忌避効果をより確実に得ることができる。高濃度のオゾンは人体や動物に有害である。そのため、空気清浄装置は、オゾン濃度が許容濃度を超えないようにオゾン量の多い状態の時間を制限するタイマー調節機８や、扉４の開閉に同期してオゾン量を切り換えることができるオゾン量切替スイッチ１０、或いは扉開閉センサ１１を備えているのが好ましい。

実施形態３の空気清浄装置は、実施形態２の空気清浄装置と同様に、オゾンにより様々な空間１から害動物を忌避させ、害動物がもたらす菌やウィルス、そして食害・糞害・不快感・アレル物質等を空間から遠ざけることができる。これらの効果により、空間１から害動物を防除するために実施してきた従来の手段を削減もしくは軽減できる。加えて、空間１内のオゾン量を調整することで、臭い全般に有効な脱臭効果、野菜や魚肉の鮮度保持効果等がある。また、オゾンは水溶性があるため、浮遊状態の他に水中に存在する菌・ウィルスについても殺菌効果を有している。なお、実施形態３は、実施形態２と併用するのが望ましい。

（実施形態４）
図４は、本発明による空気清浄装置の実施形態４を示す。図４に示す実施形態４が、図１の実施形態１に比べて異なるのは次の点であり、それ以外については図１に実施形態１として示した空気清浄装置と異なるところはないので、その説明を援用することとし、再度の説明を省略する。

隙間５が常時空いている場合には、空間１の隙間５から外部に向けてプラスイオン及び／又はマイナスイオンのイオン流１２が生じるように、拡散ファン３やイオン発生素子２の位置や形状を調節する。空間１内をイオン流１２により除菌して、空間１内から該動物を忌避させつつ、空間１外の空間にイオンを放出して、菌やウィルスを抑制できる。また、マイナスイオンのみを放出することで、空間１外の空間にリフレッシュ効果をもたせることもできる。隙間５があるとホコリの進入も気になるが、吸気部に相当する隙間５にはフィルター１３を設けることで、空間１へのホコリの侵入を防止することができる。

図示していないが、空気清浄装置は、音の周波数及び音量、オゾンに加えて、イオン濃度を調整できるようにする。また、様々な測定機器やセンサ及び／又はプログラムに呼応して、空気清浄装置は、イオン濃度、オゾン濃度、周波数、音量、時間等のモード切替を自動で行うことで、空間や状況に応じた適切な自動運転が可能になる。これにより、空気清浄装置は、浮遊する菌やウィルスへの効果のみならず害動物への忌避効果も持ち合わせ、害動物が媒介する菌やウィルス、及び害動物そのものの防除を可能にするように、より効果的に作動させることができる。

本発明の実施形態では、空気清浄装置の空間１は常時もしくは一時的に隙間５を介して外部から小動物の侵入が可能な構造となっており、該イオン発生素子２に印加する交流電圧の周波数もしくは該イオン発生素子２より発生するノイズの周波数が１ｋＨｚ〜２００ｋＨｚであるようにする。これは人の可聴域に重なっても構わない。また場所に応じて、イオン発生素子２より発生するノイズはうるさくても構わない。この場合には、害動物の嫌いな周波数の音を発生させることで、より大きな忌避効果を現す。

動物の種類により忌避効果のある周波数は異なる。例えば、ガはコウモリの出す５０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの周波数を避ける習性がある。ネズミの可聴域は１５ｋＨｚ〜４０ｋＨｚであり、その周波数域ではネズミへの忌避効果が高い。血を吸う蚊は排卵期の近いメスのみであり、オスの羽音と同じ５ｋＨｚ〜９ｋＨｚの周波数を避ける。このように周波数を可変することで、聴力を有する目的の害動物に効果が現れるようにできる。また周波数を変化させることで、目的の害動物が慣れるのを防止することも期待できる。

空気清浄装置の空間１が広い場合は、効果のある周波数を発生させても隅々まで音が行き届かないと考えられる。その場合は、イオン発生素子より発生する音をマイクロホン等で拡大すると良い。

居住空間や飼育施設への空気清浄装置の適用には、人間や動物の可聴周波数を別途考慮する必要があるが、飼育栽培施設・医療施設・工場・収納空間などの様々な空間から、害動物を忌避させ、それらがもたらす菌やウィルス、そして食害・糞害・不快感・アレル物質等を当該空間から遠ざけることができる。

また、本発明の実施形態の空気清浄装置の上述した効果により、いままで空間から害動物を防除するために実施してきた手段の設定を削減もしくは軽減できる。例えば、建築物の屋根裏からネズミなどを防除するためになされていた殺鼠剤散布や金網設置等は不要になるであろうし、栽培施設でガなどを防除するためになされていた農薬散布や果実への袋掛け等も削減できると考えられる。

イオン発生素子２からは、ノイズなどの音以外にオゾンを発生することもできる。オゾンをゼロ又は極力低減させるのではなく、逆に有効利用する。オゾンはその強力な脱臭効果により、フェロモンを分解しゴキブリの誘引要素を除去し、ゴキブリへの忌避効果を与えることができる。また、オゾンは、ハエ、蚊、ダニ、ネズミなどにも忌避効果があるとされている。オゾン濃度を調整することで、所望の害動物の忌避効果をより確実に得ることができる。

オゾン濃度の作業環境許容濃度は、０．１ｐｐｍ以下である。人間やペット、飼育動物等の存在する空間においてオゾン濃度が許容濃度を超えないよう、オゾン濃度の高い状態の時間をタイマーで制限するとよい。空間１に人間やペットや飼育動物等が存在しない場合は、通常オゾン濃度が０．１ｐｐｍを超える高い状態で運転し、空間１が開けられた場合のみ、自動的にオゾン濃度をゼロ又は通常濃度に切り替えると良い。また、逆に空間１内が開閉扉４により閉じられると、自動的にオゾン濃度を高い状態に戻すと良い。

オゾンは害動物への忌避効果以外にも、臭い全般に有効な脱臭効果、野菜や魚肉の鮮度保持効果等がある。オゾンは水溶性があり、浮遊状態の他に水中に存在する菌・ウィルスについても殺菌効果を有し、濡れた状態でも、水滴中に溶け込むことで殺菌が可能である。オゾンは、保存・収納空間において、鍋や包丁などを濡れたまま収納し、その中で清潔に乾燥させる、また、オゾンは、浮遊菌・ウィルスに効果を発揮しつつ鮮度も保つというような使い方も可能である。

隙間５が常時空いている場合には、空間１の隙間５から外部に向けてプラスイオン及び／又はマイナスイオンが下りてくるようにすると、空間１内を除菌し害動物を忌避させつつ、空間１外の周囲の空間にイオンを放出して、菌やウィルスを抑制できる。マイナスイオンのみを周囲の空間に放出することで、空間１外の空間にリフレッシュ効果をもたせることもできる。例えば、キッチンの上部に設置する吊戸棚の隙間（特に電動式吊戸では、隙間が大きいことが多い）からプラスイオン及び／又はマイナスイオンを放出することで、料理や炊事をする人の周辺の菌やウィルスを抑えたり、リフレッシュ効果を与えたりすることができる。隙間５があるとホコリの侵入も気になるが、吸気部に相当する隙間５にはフィルターを設けることで、空間１へのホコリの侵入を防止することができる。

本発明の実施形態の空気清浄装置には、好ましくは温度モニタ、湿度モニタ、撮像装置、イオン濃度モニタ、オゾン濃度モニタ、画像解析装置、音解析装置、扉開閉センサ、振動センサの機器のうちの少なくとも一つ以上が設けられている。

温度モニタと湿度モニタは、空気清浄装置の置かれている環境の温度と湿度を検出する。撮像装置は、空気清浄装置に害動物が侵入する状態を撮像する。イオン濃度モニタ、オゾン濃度モニタは、空気清浄装置におけるイオン濃度とオゾン濃度をモニタする。画像解析装置は、撮像装置により得られる害動物の画像を解析する。音解析装置は、例えばイオン発生素子２が発生する音をマイクロホン等で拡大した音を解析する。扉開閉センサは扉の開閉を検知する。振動センサは空気清浄装置に害動物が侵入することにより生じる振動を検知する。

本発明の実施形態の空気清浄装置は、音の周波数の可変調整及び音量の拡大並びにオゾン濃度の調整に加えて、プラスイオンとマイナスイオンの濃度を調整できるようにするのが好ましい。

本発明の実施形態の空気清浄装置は、様々な測定機器やセンサ及び／又はコンピュータプログラムに呼応して、イオン濃度、オゾン濃度、周波数、音量、時間等のモード切替を自動で行うことで、空間や状況に応じた適切な自動運転が可能になる。例えば害動物の接近・侵入からその種類の同定を行い、害動物の種類に効果のある周波数やオゾン濃度を自動選択調整して、害動物が空気清浄装置から退出までを監視するような使い方も可能である。

これにより、本発明の実施形態の空気清浄装置は、浮遊する菌やウィルスへの効果のみならず、害動物への忌避効果も持ち合わせ、害動物が媒介する菌やウィルス、ならびに害動物そのものの防除を可能にするように効果的に作動させることができる。

本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。上記実施形態の各構成は、その一部を省略する、或いは上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。

本発明の空気清浄装置の実施形態１を示す図である。 本発明の空気清浄装置の実施形態２を示す図である。 本発明の空気清浄装置の実施形態３を示す図である。 本発明の空気清浄装置の実施形態４を示す図である。

符号の説明

１ 開閉可能な空間
２ イオン発生素子
３ 拡散ファン
４ 扉
５ 隙間
６ 周波数調整機
７ 音量増大手段
８ タイマー調整機
９ オゾン量調節機
１０ オゾン切替スイッチ
１１ 扉開閉センサ
１２ プラスイオン及び／又はマイナスイオンのイオン流
１３ 吸気部のフィルター

Claims (12)

1. 開閉可能な空間に設置されて、放電によりプラスイオンとマイナスイオンを発生するイオン発生素子と、前記イオン発生素子から発生したプラスイオン、マイナスイオンを前記空間に拡散させるための手段を備えた空気清浄装置であって、
   前記空間は常時又は一時的に隙間を通じて外部との間で連通可能であり、前記イオン発生素子に印加する交流電圧の周波数又は前記イオン発生素子より発生するノイズの周波数が、１ｋＨｚ〜２００ｋＨｚであることを特徴とする空気清浄装置。
2. 前記周波数は可変できることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄装置。
3. 前記イオン発生素子より発生する音圧を拡大する音量増大手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の空気清浄装置。
4. 前記イオン発生素子からは同時にオゾンを発生させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気清浄装置。
5. 前記オゾン濃度を調整できることを特徴とする請求項４に記載の空気清浄装置。
6. 前記オゾン濃度が高い状態の時間をタイマーで制限することを特徴とする請求項４又は５に記載の空気清浄装置。
7. 前記オゾン濃度が高い状態において、前記空間が前記外部に開放されたときに、自動的に前記オゾン濃度をゼロ又は通常濃度に切り替えることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の空気清浄装置。
8. 前記空間の前記隙間から前記外部に向けて、プラスイオン及び／又はマイナスイオンが下りてくることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の空気清浄装置。
9. 前記隙間にはフィルターが設けられている請求項１〜８のいずれか１項に記載の空気清浄装置。
10. 前記イオン濃度を調整できることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の空気清浄装置。
11. 温度モニタ、湿度モニタ、撮像装置、イオン濃度モニタ、オゾン濃度モニタ、画像解析装置、音解析装置、扉開閉センサ及び振動センサの機器のうちの少なくとも一つ以上が設けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の空気清浄装置。
12. 前記機器と連動して及び／又はプログラムに呼応して、イオン濃度、オゾン濃度、周波数、音量、時間のモード切替を自動で行うことを特徴とする請求項１１に記載の空気清浄装置。