JP2009066434A - Floor-standing air disinfecting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空中浮遊微生物ウィルス等の除去が可能な例えば可搬式の床置き式空気除菌装置に関する。 The present invention relates to, for example, a portable floor-standing air sterilizer that can remove airborne microbial viruses and the like.
一般に、空中浮遊微生物ウィルス等の除去を目的として、空気中に電解水ミストを拡散させて、この電解水ミストを空中浮遊微生物に直接接触させ、ウィルス等を不活化する除菌装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記除菌装置では、微粒子状の電解水ミストが到達しやすい使用環境下、すなわち、比較的小空間では効力を発揮するものの、電解水ミストが到達しにくい使用環境下、すなわち、大空間、例えば幼稚園や小・中・高等学校や、介護保険施設や、病院等では効力を発揮しにくいという問題がある。
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、大空間の空気除菌が可能な床置き式空気除菌装置を提供することにある。
However, in the sterilization apparatus described above, it is effective in a use environment where fine particulate electrolyzed water mist easily reaches, that is, in a use environment where electrolyzed water mist is difficult to reach while being effective in a relatively small space, that is, a large space. For example, there is a problem that it is difficult to exert its effect in kindergartens, elementary / middle / high schools, nursing care insurance facilities, hospitals, and the like.
Therefore, an object of the present invention is to provide a floor-mounted air sterilization apparatus that eliminates the problems of the conventional techniques described above and is capable of sterilizing a large space.
上記目的を達成するために、本発明は、筐体内に配置され、電解水に反応性の少ない素材で形成された気液接触部材と、この気液接触部材の上から電解水してこの部材の上から下へこの電解水を滴下する電解水滴下手段と、前記気液接触部材に室内の空気を送風する送風ファンとを備え、前記筐体の下部に設けられた吸込口から送風ファンによって吸い込んだ空気を下から上へ流して、気液接触部材に上から下へ流れる電解水に接触させて、前記筐体の吸込口より上方に設けられた吹出口から吹き出す構成を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a gas-liquid contact member that is disposed in a casing and is formed of a material that is less reactive with electrolyzed water, and electrolyzed water from above the gas-liquid contact member. An electrolyzed water dropping means for dropping the electrolyzed water from the top to the bottom, and a blower fan for blowing indoor air to the gas-liquid contact member, and a blower fan from a suction port provided in a lower portion of the housing It has a configuration in which the sucked air is flowed from the bottom to the top, and the gas-liquid contact member is brought into contact with the electrolyzed water flowing from the top to the bottom, and is blown out from the outlet provided above the suction port of the housing. Features.
本発明では、筐体の下部に設けられた吸込口から吸い込んだ空気を、気液接触部材に滴下した電解水に接触させて、筐体の上部に設けられた吹出口から吹き出す構成を備えるため、電解水に接触して除菌された室内の空気を、空間の遠くに飛ばすことが可能になり、空間での空気除菌が効率よく達成される。
さらに、気液接触部材が電解水に反応性の少ない素材で形成されるため、気液接触部材の耐久性が向上し、その長寿命化が図られる。電解水は滴下式であるために、電解水を気液接触部材の全域に均等に湿潤させることができる。
In the present invention, the air sucked from the suction port provided in the lower part of the casing is brought into contact with the electrolyzed water dropped on the gas-liquid contact member, and is blown out from the outlet provided in the upper part of the casing. The indoor air sterilized in contact with the electrolyzed water can be blown away in the space, and air sterilization in the space is efficiently achieved.
Furthermore, since the gas-liquid contact member is formed of a material that is less reactive with the electrolyzed water, the durability of the gas-liquid contact member is improved and its life is extended. Since the electrolyzed water is a dripping type, the electrolyzed water can be evenly moistened over the entire area of the gas-liquid contact member.
この場合、電解水が電極に通電して水道水を電気分解することにより得られる活性酸素種を含む電解水であってもよい。また、活性酸素種は次亜塩素酸、オゾンまたは過酸化水素のうち少なくともいずれかの物質を含んでもよい。さらに、定期的、或いは所定の条件下で不定期に電極の極性を反転させてもよい。 In this case, the electrolyzed water may be electrolyzed water containing active oxygen species obtained by energizing the electrode to electrolyze tap water. The active oxygen species may include at least one of hypochlorous acid, ozone, and hydrogen peroxide. Further, the polarity of the electrode may be reversed periodically or irregularly under a predetermined condition.
本発明では、筐体内に配置され、電解水に反応性の少ない素材で形成された気液接触部材と、この気液接触部材の上から電解水してこの部材の上から下へこの電解水を滴下する電解水滴下手段と、前記気液接触部材に室内の空気を送風する送風ファンとを備え、 前記筐体の下部に設けられた吸込口から送風ファンによって吸い込んだ空気を下から上へ流して、気液接触部材に上から下へ流れる電解水に接触させて、前記筐体の吸込口より上方に設けられた吹出口から吹き出す構成を備えたので、電解水に接触して除菌された空気を、空間の遠くに飛ばすことが可能になり、空間での空気除菌が効率よく達成されると共に、気液接触部材が電解水に反応性の少ない素材で形成されるため、気液接触部材の耐久性が向上し、その長寿命化が図られ、さらに、電解水が滴下式であるため、電解水を気液接触部材の全域に均等に湿潤させることができ、ここを通過する空気を万遍なく除菌できる。 In the present invention, a gas-liquid contact member disposed in a casing and made of a material that is less reactive with electrolyzed water, and electrolyzed water from above the gas-liquid contact member and the electrolyzed water from above to below the member. Electrolyzed water dripping means for dripping water, and a blower fan for blowing indoor air to the gas-liquid contact member, and the air sucked by the blower fan from the suction port provided in the lower part of the casing from the bottom to the top The gas-liquid contact member is brought into contact with the electrolyzed water flowing from the top to the bottom, and is blown out from the air outlet provided above the suction port of the housing. It is possible to fly the air that is far away in the space, air sterilization in the space is efficiently achieved, and the gas-liquid contact member is formed of a material that is less reactive with electrolyzed water. The durability of the liquid contact member has been improved and its life has been extended. Further, since the electrolytic water is dripping method, electrolytic water can be uniformly wetted the entire gas-liquid contact member, wherein the air can disinfecting the evenly passing.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1において、符号1は、床置き式空気除菌装置を示す。この床置き式空気除菌装置1は、箱形の筐体2を備え、この筐体2は、脚片2Aと、前パネル2Bと、天パネル2Cとを含み、この天パネル2Cの両側には、操作蓋2D、開閉蓋2Eがそれぞれ横並びに配置されている。この筐体2の下部には、図2に示すように、横長の吸込口3が形成され、この吸込口3の上方にはプレフィルター3Aが配置されている。このプレフィルター3Aの上方には送風ファン7が配置され、この送風ファン7の上方には、保水性の高い気液接触部材5が、図3に示すように、筋交い状に配置され、この気液接触部材5の上方には、横長の吹出口4が配置されている。符号8は、送風ファン7の支持板であり、この支持板8は、筐体2に支持されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In FIG. 1, the code | symbol 1 shows a floor-standing type air sanitizer. This floor-mounted air sterilization apparatus 1 includes a box-
この気液接触部材5は、ハニカム構造を持ったフィルタ部材であって、気体接触面積が広く確保され、電解水滴下が可能で、目詰まりしにくい構造になっている。すなわち、この気液接触部材5は、図4に示すように、波形状に曲げられた素材5Aと、平板状の素材5Bとを接合し、全体としてハニカム状に形成されている。これら素材5A,5Bには、後述する電解水に反応性の少ない素材、要するに、電解水による劣化が少ない素材、例えば、ポリオレフィン樹脂系、PET樹脂系、塩化ビニル樹脂系、フッ素樹脂系またはセラミックス樹脂系等の素材が使用されている。気液接触部材5の傾斜角θは、30゜以上であることが望ましい。それ以下の場合、滴下した電解水が、気液接触部材5の傾斜に沿って流れず、下方に落下するためである。また、傾斜角θが90゜に近づいた場合、気液接触部材5を通過する送風経路が水平に近くなり、その分だけ上方への吹き出しが困難になる。この吹き出し方向を水平にした場合、吹き出し空気を遠くに送風できなくなり、後述するように、大空間の除菌に適した装置とならない。この傾斜角θは、80゜>θ>30゜が好ましく、本構成では約40゜である。
This gas-
図5A〜図5Cは、気液接触部材5に電解水を滴下する手段を示す。
この気液接触部材5の下方には、水受け皿9(図3参照)が配置され、この水受け皿9には、給水タンク支持皿10が連接されている。この給水タンク支持皿10には、当該支持皿10内に塩素イオンを含む水道水を供給する給水タンク11と、循環ポンプ13とが配置されている。この循環ポンプ13には電解槽31が接続され、この電解槽31には電解水供給管17が接続されている。この電解水供給管17は、外周部に多数の散水孔(図示せず)を備えて構成され、図5Bに示すように、気液接触部材5の上縁部に形成された散水ボックス5C中に挿入されている。
5A to 5C show a means for dropping electrolytic water onto the gas-
A water tray 9 (see FIG. 3) is disposed below the gas-
この電解槽31には、図5Cに示すように、三対の電極32、33を備え、電極32、33は、通電された場合、電解槽31に流入した水道水を電気分解して活性酸素種を生成させる。ここで、活性酸素種とは、通常の酸素よりも高い酸化活性を持つ酸素分子と、その関連物質のことであり、スーパーオキシドアニオン、一重項酸素、ヒドロキシルラジカル、或いは過酸化水素といった、いわゆる狭義の活性酸素に、オゾン、次ハロゲン酸等といった、いわゆる広義の活性酸素を含めたものとする。電解槽31は、気液接触部材5に接近して配置され、水道水を電気分解して生成された活性酸素種を、ただちに気液接触部材5に供給できるように構成される。
As shown in FIG. 5C, the
電極32,33は、例えばベースがTi(チタン)で皮膜層がIr(イリジウム)、Pt(白金)から構成された電極板であり、この電極32,33に印加する電流値は、電流密度で20mA(ミリアンペア)/cm2(平方センチメートル)として、所定の遊離残留塩素濃度(例えば1mg(ミリグラム)/l(リットル))を発生させる。 The electrodes 32 and 33 are, for example, electrode plates in which the base is made of Ti (titanium) and the coating layer is made of Ir (iridium) or Pt (platinum). The current value applied to the electrodes 32 and 33 is the current density. A predetermined free residual chlorine concentration (for example, 1 mg (milligram) / l (liter)) is generated as 20 mA (milliampere) / cm 2 (square centimeter).
上記電極32,33により水道水に通電すると、カソード電極では、
4H++4e-+(4OH-)→2H2+(4OH-)
の反応が起こり、アノード電極では、
2H2O→4H++O2+4e-
の反応が起こると同時に、水に含まれる塩素イオン(水道水に予め添加されているもの)が、
2Cl-→Cl2+2e-
のように反応し、さらにこのCl2は水と反応し、
Cl2+H2O→HClO+HClとなる。
When the tap water is energized by the electrodes 32 and 33, the cathode electrode
4H + + 4e − + (4OH − ) → 2H 2 + (4OH − )
And the anode electrode
2H 2 O → 4H + + O 2 + 4e −
At the same time, the chlorine ions contained in the water (pre-added to tap water)
2Cl − → Cl 2 + 2e −
In addition, this Cl 2 reacts with water,
Cl 2 + H 2 O → HClO + HCl.
この構成では、電極32,33に通電することで、殺菌力の大きいHClO(次亜塩素酸)が発生し、この次亜塩素酸が供給された気液接触部材5に空気を通過させることにより、この気液接触部材5で雑菌が繁殖することを防止でき、気液接触部材5を通過する空気中に浮遊するウィルスを不活化することができる。また、臭気も気液接触部材5を通過する際に、電解水中の次亜塩素酸と反応し、イオン化して溶解することで、空気中から除去され、脱臭される。
In this configuration, when the electrodes 32 and 33 are energized, HClO (hypochlorous acid) having a high sterilizing power is generated, and air is passed through the gas-
つぎに、この実施形態の動作について説明する。
図1において、操作蓋2Dを開くと、図示を省略した操作パネルが臨んでおり、この操作パネルを操作することで、床置き式空気除菌装置1の運転が開始される。この運転が開始されると、図6を参照して、循環ポンプ13が駆動され、給水タンク支持皿10に溜まった水道水が、電解槽31に供給される。
この電解槽31では、電極32、33への通電により、水道水が電気分解されて活性酸素種を含む電解水が生成される。この電解水は、電解水供給管17の散水孔(図示せず)を経て、散水ボックス5C中に散水され、ここから気液接触部材5の上縁部にしみ込み、下部に向けて徐々に湿潤する。
Next, the operation of this embodiment will be described.
In FIG. 1, when the operation lid 2D is opened, an operation panel (not shown) is faced. By operating this operation panel, the operation of the floor-type air sterilizer 1 is started. When this operation is started, the
In the
余剰となった電解水は、水受け皿9に集められ、隣接する給水タンク支持皿10に流入し、そこに貯留される。本構成では、水が循環式となっており、蒸発等により水量が減った場合、給水タンク11を介して、給水タンク支持皿10に水道水が適量供給される。この給水タンク11の水量が減った場合には、開閉蓋2E(図1参照)を開いて、給水タンク11を取り出して水道水を補給する。
The surplus electrolyzed water is collected in the
電解水で湿潤した気液接触部材5には、送風ファン7を経て、矢印Xで示すように、室内の空気が供給される。この室内の空気は、気液接触部材5にしみ込んだ活性酸素種に接触して、再び、室内に吹き出される。この活性酸素種は、室内の空気中に、例えばインフルエンザウィルスが侵入した場合、その感染に必須の当該ウィルスの表面蛋白(スパイク)を破壊、消失(除去)する機能を持ち、これを破壊すると、インフルエンザウィルスと、当該ウィルスが感染するのに必要な受容体(レセプタ)とが結合しなくなり、これによって感染が阻止される。衛生環境研究所との共同による実証試験の結果、インフルエンザウィルスが侵入した空気を、本構成の気液接触部材5に通した場合、当該ウィルスを99%以上除去できることが判明した。
The air-
本実施形態では、筐体2の下部に設けられた吸込口3から吸い込んだ室内の空気を、気液接触部材5に滴下した電解水に接触させて、筐体2の上部に設けられた吹出口4から吹き出す構成を備えるため、この床置き式空気除菌装置1が、例えば幼稚園や小・中・高等学校や、介護保険施設や、病院等のいわゆる大空間に設置された場合であっても、電解水に接触して除菌された室内の空気を、大空間の遠くに飛ばすことが可能になり、大空間での空気除菌が効率よく達成される。また、気液接触部材5が、床置き式の筐体2内に筋交い状に配置されるため、それが水平配置された場合に比べ、筐体2の奥行き寸法が小さくなり薄型化される。さらに、気液接触部材5が電解水に反応性の少ない素材で形成されるため、気液接触部材5の耐久性が向上し、その長寿命化が図られる。また、電解水が滴下式であるため、電解水を気液接触部材5の全域に均等に湿潤させることができ、ここを通過する空気を万遍なく除菌することが可能になる。
In the present embodiment, the indoor air sucked from the
本実施形態では、次亜塩素酸を含んだ電解水が、水受け皿9に集められ、隣接する給水タンク支持皿10に流入する。このため、各皿には雑菌が発生せず、スライムの発生が防止される。このため、各皿の清掃及びメンテナンスの頻度が減少し、メンテナンス等の労力の軽減が図られる。
In this embodiment, the electrolyzed water containing hypochlorous acid is collected in the
上記構成では、電解水中における活性酸素種(次亜塩素酸)の濃度を目標の濃度に調整することが望ましい。目標濃度は、通常、床置き式空気除菌装置1の設置場所(例えば、学校)に多く存在するウィルス等(例えば、カビ菌)を不活化させる濃度に設定される。この場合、例えば電極32、33を流れる電流、または、これら電極32、33間に印加される電圧を変更することで、電解水中における次亜塩素酸の濃度が調整される。一例としては、電極32、33に流れる電流を増やすことにより(例えば、電流密度で40mA/cm2)、次亜塩素酸の濃度を高い濃度に変更できる。これによれば、新たな装置等を用いることなく、電極への印加電圧等を変更するだけでよいため、低コスト化及び省スペース化が図られる。 In the above configuration, it is desirable to adjust the concentration of active oxygen species (hypochlorous acid) in the electrolytic water to a target concentration. The target concentration is normally set to a concentration that inactivates viruses or the like (for example, mold fungi) that are frequently present in the installation place (for example, school) of the floor-type air sanitizer 1. In this case, for example, the concentration of hypochlorous acid in the electrolytic water is adjusted by changing the current flowing through the electrodes 32 and 33 or the voltage applied between the electrodes 32 and 33. As an example, the concentration of hypochlorous acid can be changed to a high concentration by increasing the current flowing through the electrodes 32 and 33 (for example, 40 mA / cm 2 in terms of current density). According to this, since it is only necessary to change the voltage applied to the electrode without using a new device or the like, cost reduction and space saving can be achieved.
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、活性酸素種としてオゾン(O3)や過酸化水素(H2O2)を発生させる構成としても良い。この場合、電極として白金タンタル電極を用いると、イオン種が希薄な水から、電気分解により高効率に安定して活性酸素種を生成できる。
このとき、アノード電極では、
2H2O→4H++O2+4e-
の反応と同時に、
3H2O→O3+6H++6e-
2H2O→O3+4H++4e-
の反応が起こりオゾン(O3)が生成される。
またカソード電極では、
4H++4e-+(4OH-)→2H2+(4OH-)
O2 -+e-+2H+→H2O2
のように、電極反応によりO2 -が生成したO2 -と溶液中のH+とが結合して、過酸化水素(H2O2)が生成される。
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on one Embodiment, this invention is not limited to this. For example, ozone (O 3 ) or hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) may be generated as the active oxygen species. In this case, when a platinum tantalum electrode is used as an electrode, active oxygen species can be stably generated with high efficiency by electrolysis from water having a small ion species.
At this time, in the anode electrode,
2H 2 O → 4H + + O 2 + 4e −
At the same time as
3H 2 O → O 3 + 6H + + 6e −
2H 2 O → O 3 + 4H + + 4e −
This reaction occurs and ozone (O 3 ) is generated.
In the cathode electrode,
4H + + 4e − + (4OH − ) → 2H 2 + (4OH − )
O 2 − + e − + 2H + → H 2 O 2
As in, O 2 by the electrode reaction - O which is produced 2 - and solution H + and are bonded in the hydrogen peroxide (H 2 O 2) is generated.
この構成では、電極に通電することにより、殺菌力の大きいオゾン(O3)や過酸化水素(H2O2)が発生し、これらオゾン(O3)や過酸化水素(H2O2)を含んだ電解水を作ることができる。この電解水中におけるオゾンもしくは過酸化水素の濃度を、対象ウィルス等を不活化させる濃度に調整し、この濃度の電解水が供給された気液接触部材5に空気を通過させることにより、空気中に浮遊する対象ウィルス等を不活化することができる。また、臭気も気液接触部材5を通過する際に、電解水中のオゾンまたは過酸化水素と反応し、イオン化して溶解することで、空気中から除去され、脱臭される。
In this construction, by supplying current to the electrodes, a large ozone sterilizing power (O 3) and hydrogen peroxide (H 2 O 2) is generated, these ozone (O 3) and hydrogen peroxide (H 2 O 2) Electrolyzed water containing can be made. The concentration of ozone or hydrogen peroxide in the electrolyzed water is adjusted to a concentration that inactivates the target virus and the like, and air is passed through the gas-
水道水を電気分解することにより、電極上(カソード)にスケールが堆積した場合、電気伝導性が低下し、継続的な電気分解が困難となる。
この場合、電極の極性を反転(電極のプラスとマイナスを切り替える)させることが効果的である。カソード電極をアノード電極として電気分解することで、カソード電極上に堆積したスケールを取り除くことができる。この極性反転制御では、例えばタイマを利用して定期的に反転させてもよいし、運転起動の度に反転させる等、不定期的に反転させてもよい。また、電解抵抗の上昇(電解電流の低下、あるいは電解電圧の上昇)を検出し、この結果に基づいて、極性を反転させてもよい。
When scale is deposited on the electrode (cathode) by electrolyzing tap water, the electrical conductivity is lowered, and continuous electrolysis becomes difficult.
In this case, it is effective to reverse the polarity of the electrode (switch between positive and negative of the electrode). By electrolysis using the cathode electrode as the anode electrode, the scale deposited on the cathode electrode can be removed. In this polarity reversal control, for example, it may be reversed periodically using a timer, or may be reversed irregularly, such as reversed every time the operation is started. Further, an increase in electrolytic resistance (decrease in electrolysis current or increase in electrolysis voltage) may be detected, and the polarity may be reversed based on this result.
上記実施形態では、出し入れ自在な給水タンク11による給水方式としたが、この給水タンク11の代わりに、例えば水道管を接続して、市水を直接導く水配管給水方式としてもよいことは云うまでもない。
In the above embodiment, the water supply system using the water supply /
1 床置き式空気除菌装置
2 筐体
3 吸込口
4 吹出口
5 気液接触部材
7 送風ファン
9 水受け皿
10 給水タンク支持皿
11 給水タンク
13 循環ポンプ
31 電解槽
32、33 電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Floor-mounted air sanitizer 2 Housing | casing 3 Suction inlet 4
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JP2008303911A JP2009066434A (en) | 2008-11-28 | 2008-11-28 | Floor-standing air disinfecting apparatus |
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