JP2013019653A

JP2013019653A - 空気清浄脱臭装置

Info

Publication number: JP2013019653A
Application number: JP2011155667A
Authority: JP
Inventors: Shin Takeda; 審竹田; Tsune Katayama; 恒片山; Yutaka Meguro; 豊目黒; Takashi Sato; 剛史佐藤
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2011-07-14
Filing date: 2011-07-14
Publication date: 2013-01-31
Anticipated expiration: 2031-07-14
Also published as: JP5681056B2

Abstract

【課題】結露や冷たさを感じることがない微細水滴及びマイナスイオンを放出する空気清浄脱臭装置を提供するものである。
【解決手段】水を貯留する貯水部１０と、該貯水部１０の水を加熱する加熱手段１３と、前記貯水部１０に貯留された温水を破砕して微細水滴及びマイナスイオンを生成すると共に、空気中の菌や臭気を温水中に閉じこめる水破砕手段２６、２８、３３と、該水破砕手段２６、２８、３３で生成された微細水滴及びマイナスイオンを綺麗になった空気と共に室内に供給する送風機８と、前記貯水部１０で加熱手段１３に加熱される温水温度を検出する水温検出センサ４７と、設置された室内の温度を検出する室温検出センサ４６と、前記加熱手段１３を制御する制御手段５５とを備えたもので、前記制御手段５５は室温検出センサ４６の検出する室温に応じて加熱手段５５を制御し、貯水部１０の温水温度と室温との温度差が所定温度範囲に維持する。
【選択図】図６

Description

この発明は、貯水部に貯留した温水を破砕し微細水滴及びマイナスイオンを生成すると共に、この破砕時に室内空気中の菌や臭気を水の中に取り込むことで、微細水滴及びマイナスイオンの室内への放出と、室内の空気清浄、脱臭とが行える老人介護施設の広場や病院の待合室等の比較的に広い空間で使用される大型の空気清浄脱臭装置に関するものである。

従来よりこの種のものに於いては、回転体に噴霧ノズルから水を噴霧することで、水を破砕し微細水滴のナノミストやマイナスイオンを発生させ、送風機から室内空気の送風で室内に放出して、室内をナノミストとマイナスイオンで爽やかな雰囲気とするものであり、更に水の破砕部分を室内空気が通過することで、空気中の塵や雑菌、臭気が水中に混入して除去され、綺麗な空気となってナノミスト及びマイナスイオンと相俟って室内を良好な状態に維持するものであった。（特許文献１参照。）

特許第３０５１０５５号公報

ところでこの従来のものでは、常温状態の水を利用してナノミストを室内に放出しているが、室内の温度が高くナノミストとの温度差があると結露し易く、吹出口や天井や壁に水滴となって付着すると言う課題を有し、又常温のナノミストやマイナスイオンでは、人の肌に触れると冷たく感じてしまい快適な雰囲気を得ることが出来ないと言う不具合も有するものであった。

この発明は上記課題を解決する為に、特にその構成を請求項１では、水を貯留する貯水部と、該貯水部の水を加熱する加熱手段と、前記貯水部に貯留された温水を破砕して微細水滴及びマイナスイオンを生成すると共に、空気中の菌や臭気を温水中に閉じこめる水破砕手段と、該水破砕手段で生成された微細水滴及びマイナスイオンを綺麗になった空気と共に室内に供給する送風機と、前記貯水部で加熱手段に加熱される温水温度を検出する水温検出センサと、設置された室内の温度を検出する室温検出センサと、前記加熱手段を制御する制御手段とを備えたものに於いて、前記制御手段は室温検出センサの検出する室温に応じて加熱手段を制御し、貯水部の温水温度と室温との温度差が所定温度範囲に維持されるようにしたものである。

又請求項２では、水を貯留する貯水部と、該貯水部の水を加熱する加熱手段と、前記貯水部に貯留された温水を破砕して微細水滴及びマイナスイオンを生成すると共に、空気中の菌や臭気を温水中に閉じこめる水破砕手段と、該水破砕手段で生成された微細水滴及びマイナスイオンを綺麗になった空気と共に室内に供給する送風機と、前記貯水部で加熱手段に加熱される温水温度を検出する水温検出センサと、設置された室内の温度を検出する室温検出センサと、前記貯水部の温水温度を任意に設定する温水温度設定部と、前記加熱手段を制御する制御手段とを備えたものに於いて、前記制御手段は温水温度設定部による設定温度を基準に、室温検出センサの検出する室温と、水温検出センサの検出する温水温度に応じて加熱手段を制御し、貯水部の温水温度と室温との温度差が所定の温度範囲に維持されるようにしたものである。

以上のようにこの発明によれば、請求項１、２のどちらも、温水温度と室温との温度差を大きくとも３．５℃以内とすることで、室温と室内に放出される微細水滴であるナノミストとの温度差が大きくなることで発生する結露を確実に防止することが出来、綺麗な空気とナノミスト及びマイナスイオンの充満する雰囲気で、常に快適な環境での活動が可能で良好な健康状態を維持することが出来るものであり、更に温水温度も高いことから放出されるナノミストも暖かく、冷たさを感じることがなく安心して使用出来るものである。

この発明の一実施形態の空気清浄脱臭装置の概略構成図。同一実施形態の空気清浄脱臭装置の横断面図。同一実施形態の空気清浄脱臭装置の縦断面図。同一実施形態の空気清浄脱臭装置の水平断面図。同一実施形態の要部電気回路のブロック図。同一実施形態の加熱制御状態を示すフローチャート。同加熱制御状態の要部のシーケンス。他の一実施形態の空気清浄脱臭装置の概略構成図。他の一実施形態の加熱制御状態を示すフローチャート。他の加熱制御状態の要部のシーケンス。

次にこの発明の空気清浄脱臭装置の一実施形態を図面に基づき説明する。
図１において、１は老人介護施設のリクレーシヨンルーム等の何十畳もある部屋の壁に取り付けられた本体ケース２内に収納された空気清浄脱臭装置で、室内空気を吸い込む吸込口３とは吸込ダクト４を介して連通しており、又装置の正面上部には、綺麗な空気及び微細水滴のナノミスト及びマイナスイオンの放出口５を覆う集合枠６が備えられ、該集合枠６には吹出ダクト７を介して送風機８が連通し、この送風機８の先には放出口５から放出された綺麗な空気及び微細水滴のナノミスト及びマイナスイオンを室内に吹く出す吹出口９が連通されている。

次に前記空気清浄脱臭装置１について、図２〜４に基づいて説明する。
１０は水を一定量貯留する貯水部、１１は貯水部１０の一側壁に接続され貯水部１０に給水する給水管、１２は給水管７の途中に設けられ給水管１１の開閉を行う自動給水弁、１３は貯水部１０に貯められた水を加熱し、貯水部１０の水面下で貯水部１０底部近傍に単相２００Ｖ、２ＫＷで平面視Ｍ字状に水平に取り付けられてＵ字部１４を３箇所有した加熱ヒータからなる加熱手段、１５は貯水部１０の一側壁に設けたオーバーフロー管、１６は貯水部１０の底部に接続され貯水部１０に貯められた水または加熱手段１３に加熱された加熱水を排水する排水管、１７は排水管１６の途中に設けられ排水管１６の開閉を行う自動排水弁である。

１８は前記貯水部１０内を処理室１９と分離室２０の２室に仕切る仕切壁で、下端を分離室２０側を屈曲し水面との間の連通路２１を水面近傍まで下げることにより、処理室１９から分離室２０へ向かう空気中の大粒のミスト（水滴）を水面にぶつけて落下させる気液分離器の役目も果たすようにしている。

前記処理室１９には、貯水部１０の蓋体２２に設けた挿通穴２３に、防水カバー２４の凹部２５に回転用モータ２６の下半分を収容して挿通し、回転用モータ２６と支軸２７とを連結し、下部を水没させ上方に向かって径が拡大した擂り鉢状の回転体２８が、加熱手段１３の給水管７から一番離れた方のＵ字部１４中に垂下して設けられ、この回転体２８は前記回転用モータ２６による駆動で回転し、その遠心力で加熱手段１３で加熱された貯水部１０内の温水を回転体２８表面及びむしろ裏面に沿って吸い上げ、上端に形成した複数の細孔２９から周囲に飛散させるものである。

前記分離室２０には、仕切壁１８の下端を分離室２０下方に向かって傾斜屈曲させた第１の邪魔板３０と、この仕切壁１８と対向する側壁に、下方に向かって傾斜して取り付けた第２の邪魔板３１とで交互に突出させて、中央部に下部の連通路２１から上部の放出口５に向かう蛇行路３２が形成されているものである。

３３は前記回転体２８の外周に所定間隔を保持して位置し、該回転体２８と共に回転する円筒状の多孔体で、回転体２８の回転による遠心力で貯水部１０内の水を汲み上げると共に空気を飛散させ、そして多孔体３３全周壁に形成した多数のスリットや金網やパンチングメタル等から成る多孔部３４を、通過させたり、ぶつけて破砕させることで、水の粒子を微細化してナノメートル（ｎｍ）サイズの微細水滴を生成すると共に、この水の粒子の微細化によるレナード効果でマイナスイオンを発生させるものであり、前記回転体２８を回転させる回転用モータ２６と、回転体２８と、回転体２８と共に回転する多孔体３３とから水破砕手段が構成されているものである。

３５は前記多孔体３３の外周に所定の間隔を置いて多孔体３３を覆うように配置された楕円形状の空気案内筒で、円筒状の多孔体３３との間には一対の大流通路３６、３６と一対の小流通路３７、３７とが形成されるように、処理室１９の上方を塞ぐ中蓋３８に設けられており、分離室２０の上部の放出口５とを連通した送風機８の駆動で、吸込ダクト４を介し蓋体２２と中蓋３８との間の給気口３９から吸引された室内の空気を、一側壁に吸込ダクト４が接続される給気口３９を有し蓋体２２と中蓋３８との間の空間で形成される給気室４０に流入させ、処理室１９上部の給気室４０から処理室１９に向かって回転体２８の上方から空気案内筒３５内に流入させることで、水の粒子の破砕回数を増やすと共に、空気のマイナス帯電も増加させ結果としてナノメートルサイズのナノミスト及びマイナスイオンを大量に発生させることができるものである。

前記空気案内筒３５には、その内周縁に内方に突出したフランジ部４１が設けられ、このフランジ部４１は、回転体２８の回転による遠心力により水が貯水部１０から汲み上げられ多孔体３３を介して飛散し空気案内筒３５を跳ね返った水が、意図しない箇所、例えば、蓋体２２に固定された回転用モータ２６と支軸２７との接続部近傍や、給気室４０内に飛散するのを防止するために、回転体２８の上面よりも上方の高さ位置に設けられているものである。

４２は貯水部１０内の底部に備えられ貯水部１０内の水または温水があるときに検出信号を出力する水位検出手段としての２つのフロートスイッチ４３、４４から成り、フロートスイッチ４３は貯水部１０に貯められる水の低水位を検出するもので、加熱手段１３が水面上に露呈しない所定水位まで水があるときに検出信号を出力するものであり、フロートスイッチ４４は貯水部１０に貯められる水の高水位を検出するもので、フロートスイッチ４３が水ありを検出する水位よりも高い所定水位に達したときに、検出信号を出力するものであり、貯水部１０の水位が加熱手段１３が水面上に露呈しない所定水位に低下すると、低水位検出用のフロートスイッチ４３がＯＦＦとなり、自動給水弁１２を開弁して一定水位まで給水を行い、そして、貯水部１０内が所定水位に達して、高水位検出用のフロートスイッチ４４がＯＮとなると、自動給水弁１２を閉弁するものであり、装置運転中は常に貯水部１０を所定水位範囲内に保持するものである。

４５は前記２つのフロートスイッチ４３、４４を貯水部１０の水面変動の影響を受けないように保護する断面コ字状の保護枠で、正面及び両側方を水面上まで突出させた枠体とし、貯水部１０の一側壁とで２つのフロートスイッチ４３、４４を囲ったものであり、上面で２つのフロートスイッチ４３、４４を垂下して固定している。

４６は吸込ダクト４と共に給気経路を構成する給気口３９に取り付けられた室温検出センサで、吸い込まれた室内空気から現在の室温を検出して後述するリモコンに現在室温を表示するものである。

又給気口３９より空気清浄脱臭装置１内に流入してきた室内空気は、処理室１９内で水破砕手段によって破砕されて生成する微細水滴とマイナスイオンの中を通過することにより、空気中の塵、菌、臭気等を貯水の中に取り込み、除菌、脱臭された綺麗な空気で丁度良い温度となっり、ナノミスト及びマイナスイオンと共に吹出口９から室内に供給されるものである。

４７は貯水部１０の下部外壁で所定水位に設けられ加熱手段１３で加熱される貯水部１０内の貯水温度を検出する水温検出センサ、４８は同じく貯水部１０の下部外壁で所定水位に設けられた過熱防止センサで、貯水部１０が異常過熱状態になった時、全駆動を停止させて安全を確保するものである。

次に図１に示すように、４９は空気清浄脱臭装置１を遠隔操作するリモコンで、このリモコン４９には、貯水部１０の貯水設定温度を表示する設定温水温度表示部５０と、この設定温水温度表示部５０に室温を表示させる設定スイッチ５１と、室温検出センサ４６の検出する室内の温度を表示する現在室温表示部５２と、空気清浄脱臭装置１をＯＮ／ＯＦＦする運転スイッチ５３とが備えられている。

５４は空気清浄脱臭装置１の運転継続時間を設定するアナログ式の運転タンマーで、ここでは午前８：００から午後１０：００までの１４時間連続運転させて室内の環境を快適に維持させるものである。

次に図５に示す要部電気回路のブロック図を説明すれば、５５は記憶、演算、カウント等の機能を有し、この空気清浄脱臭装置１の駆動を制御する制御手段で、制御手段５５と前記リモコン４９及び運転タイマー５４とは信号線（図示せず）により通信可能に接続されているものであり、制御手段５５の入力側には、フロートスイッチ４３、４４と、室温検出センサ４６と、水温検出センサ４７と、過熱防止センサ４８とが接続されており、出力側には、送風機８と、自動給水弁１２と、加熱手段１３と、自動排水弁１７と、回転用モータ２６とが接続されているものであり、この制御手段５５は、常時室温検出センサ４６による検出室温を監視し、検出室温が変化した時には、現在室温表示部５２の室温表示は勿論、設定温水温度表示部５０の設定温度も変化した室温に変更させ、又制御手段５５は、水温検出センサ４７の検出水温が、検知室温＋３℃で加熱手段１３をＯＦＦし、検知室温＋１℃で加熱手段１３をＯＮするように制御して、常に室温と水温との差が３℃以内を維持するようにするものである。

次にこの空気清浄脱臭装置１の一実施形態の作動について説明する。
今装置が設置されている老人介護施設のリクレーシヨンルーム等では、全体空調が行われているのが普通であり、ここも空調が行われているものであり、リモコン４９の運転スイッチ５３をＯＮすることで、送風機８及び加熱手段１３及び回転用モータ２６が駆動開始し、送風機８によって何十畳もある広い室内の空気が、吸込口３から給気口３９を介して空気清浄脱臭装置１内に吸い込まれて流入し、処理室１９内に流入するが、この時処理室１９では、回転用モータ２６の駆動で回転体２８が回転し、その遠心力で貯水部１０内の水を汲み上げると共に空気を飛散させ、そして多孔体３３全周壁に形成した多数のスリットや金網やパンチングメタル等から成る多孔部３４を、通過させたり、ぶつけて破砕させることで、水の粒子を微細化してナノミストを生成すると共に、この水の粒子の微細化によるレナード効果でマイナスイオンを発生させるものである。

更に処理室１９内に流入した室内空気は、処理室１９内で上記した水破砕手段によって破砕されて生成する微細水滴とマイナスイオンの中を通過することにより、空気中の塵、菌、臭気等を貯水の中に取り込められて、除菌、脱臭された綺麗な空気が生成され、そしてこの綺麗な空気と共にナノミスト及びマイナスイオンが、分離室２０の蛇行路を通過することにより、比較的大粒の水滴はここで自然に落下して除去され、放出口５から集合枠６で集合させられ、吹出ダクト７から送風機８を介して吹出口９より広い室内に放出されることで、室内では綺麗な空気とナノミスト及びマイナスイオンの供給を受け、爽快感溢れる雰囲気となるものであり、しかも室内空気は順次処理室１９内に流入することで、少しずつ空気中の塵、菌、臭気等が除去され、最終的には部屋全体が除菌、脱臭された綺麗な空気で満たされると共に、ナノミスト及びマイナスイオンを保持した良好な室内が維持されるものである。

次に貯水部１０の温水温度と室温との温度差を所定温度ここでは３℃以内に維持する制御について、図６のフローチャートと図７の作動シーケンスで説明すれば、ステップＳ１の運転スイッチ５３はＯＮされたかのＹＥＳで、ステップＳ２に進んで加熱手段（温水ヒータ）１３がＯＮして、貯水部１０の貯水を加熱し、この貯水の温度が上昇しこの貯水の温度を検出している水温検出センサ４７が、ステップＳ３で室温検出センサ４６の検知室温＋３℃を検知したかを判断し、ＹＥＳでステップＳ４に進み加熱手段１３をＯＦＦし、温水温度の上昇抑えてから、ステップＳ５で水温検出センサ４７が室温検出センサ４６の検知室温＋１℃を検知したかを判断し、ＹＥＳで加熱手段１３をＯＮするステップＳ２に進み、順次これを繰り返すものであり、又図７の作動シーケンスに見られるように、室温検出センサ４６の検知室温が２０℃から２１℃に上昇したとしても、加熱手段１３のＯＦＦ温度は２４℃で、ＯＮ温度は２２℃となり、ナノミスト及びマイナスイオンを生成する温水温度を、室温検出センサ４６が検知する室温より＋３℃以内に確実に維持することで、放出されるナノミストの結露を確実に防止するものである。

一方運転タイマー５４による１４時間の上記空気清浄脱臭運転が終了すると、クリーニングモードが開始される。このクリーニングモードでは、貯水部１０内の温水を排水する排水管１６の開閉を行う自動排水弁１７を開弁すると共に、貯水部１０内に給水する給水管１０を開閉する自動給水弁１２を開弁して、貯水部１０内に給水を行って、貯水部１０内の底に残ったホコリ、塵、菌などを洗浄して排水するものである。

クリーニングモードが終了すると、続いて除菌モードに遷移するものであり、この除菌モードでは、自動給水弁１２を開弁して所定量の給水を行って後に、貯水部１０内底部近傍に配設された加熱手段１３に通電し貯水部１０内の水を殺菌可能な温度７０℃まで加熱すると共に、回転体２８を回転させる回転用モータ２６を駆動させて、貯水部１０内に貯められた水を殺菌すると共に、貯水部１０から加熱された温水を汲み上げる回転体２８や、回転体２８の外周に配置され回転体２８と共に回転する多孔体３３や、多孔体３３を覆うように配置された空気案内筒３５に付着したホコリ、塵、菌等を洗い流して清潔な状態にし回転体２８、多孔体３３、空気案内筒３５を自動的に除菌・殺菌するものである。

又前記マイナスイオンには、疲労回復効果、精神安定効果、血液の浄化効果、抵抗力の増進効果、自律神経調整効果等があり、更にナノミストの微細水滴によって、空気中の隅々まで行き渡り汚れた空気や細菌を抑制し、臭いまでも分解するもので、脱臭効果、除塵効果、除菌効果、勿論加湿効果があるものであり、この加湿はベトツキがないサラサラで潤いのある空気で、毛穴からの浸透でお肌と髪の潤いを保つ効果を有するものである。

次に他の実施形態について図８〜図１０で説明するが、前記した一実施形態と同一部分は同一符号を付し説明は省略し、相違する部分のみ説明すれば、５６はリモコン４９に備えられ貯水部１０の温水温度を手動で室温に設定するアップ、ダウンスイッチからなる温水温度設定部で、設定確定スイッチ５７の押圧で確定されるものであり、制御手段５５はこの設定温度の入力を受けて、加熱手段１３のＯＮ条件を、室温検知センサ４６の検知温度が設定温度−０．５℃でかつ水温検知センサ４７の検知温度が設定温度＋１℃とし、ＯＦＦ条件を、室温検知センサ４６の検知温度が設定温度となった時又は、水温検出センサ４７の検知温度が設定温度＋３℃時を設定して温水温度を制御するものである。

次に貯水部１０の温水温度と室温との温度差を所定温度ここでは３．５℃以内に維持する制御について、図９のフローチャートと図１０の作動シーケンスで説明すれば、ステップＳ１の運転スイッチ５３はＯＮされたかのＹＥＳで、ステップＳ２に進んで加熱手段（温水ヒータ）１３がＯＮして、貯水部１０の貯水を加熱する、そしてステップＳ６に進んで先ず室温検出センサ４６の検知温度が設定温度かを判断し、ＹＥＳではステップＳ７で加熱手段１３をＯＦＦし、又ＮＯの場合はステップＳ８で水温検出センサ４７の検知温度が設定温度＋３℃かを判断し、ＹＥＳではステップＳ７に進んで同じく加熱手段１３をＯＦＦするもので、即ち、室温検出センサ４６の検知温度と水温検出センサ４７の検知温度のどちらかのＯＲ条件となっており、次にステップＳ７で加熱手段１３のＯＦＦ後は、ステップＳ９に進んで室温検出センサ４６の検知温度が設定温度−０．５℃でかつＹＥＳでステップＳ１０で水温検出センサ４７の検知温度が設定温度＋１℃のＹＥＳで、ステップＳ２に進んで加熱手段１３をＯＮするもので、即ち、室温検出センサ４６の検知温度と水温検出センサ４７の検知温度のどちらものＡＮＤ条件となっており、図１０の作動シーケンスに示されているように、ナノミスト及びマイナスイオンを生成する温水温度を、室温検出センサ４６が検知する室温より＋３．５℃以内に確実に維持することで、放出されるナノミストの結露を確実に防止するものである。

１空気清浄脱臭装置
８送風機
１０貯水部
１３加熱手段
２６回転用モータ（水破砕手段）
２８回転体（水破砕手段）
３３多孔体（水破砕手段）
４６室温検出センサ
４７水温検出センサ
５５制御手段

Claims

水を貯留する貯水部と、該貯水部の水を加熱する加熱手段と、前記貯水部に貯留された温水を破砕して微細水滴及びマイナスイオンを生成すると共に、空気中の菌や臭気を温水中に閉じこめる水破砕手段と、該水破砕手段で生成された微細水滴及びマイナスイオンを綺麗になった空気と共に室内に供給する送風機と、前記貯水部で加熱手段に加熱される温水温度を検出する水温検出センサと、設置された室内の温度を検出する室温検出センサと、前記加熱手段を制御する制御手段とを備えたものに於いて、前記制御手段は室温検出センサの検出する室温に応じて加熱手段を制御し、貯水部の温水温度と室温との温度差が所定温度範囲に維持されるようにした事を特徴とする空気清浄脱臭装置。
水を貯留する貯水部と、該貯水部の水を加熱する加熱手段と、前記貯水部に貯留された温水を破砕して微細水滴及びマイナスイオンを生成すると共に、空気中の菌や臭気を温水中に閉じこめる水破砕手段と、該水破砕手段で生成された微細水滴及びマイナスイオンを綺麗になった空気と共に室内に供給する送風機と、前記貯水部で加熱手段に加熱される温水温度を検出する水温検出センサと、設置された室内の温度を検出する室温検出センサと、前記貯水部の温水温度を任意に設定する温水温度設定部と、前記加熱手段を制御する制御手段とを備えたものに於いて、前記制御手段は温水温度設定部による設定温度を基準に、室温検出センサの検出する室温と、水温検出センサの検出する温水温度に応じて加熱手段を制御し、貯水部の温水温度と室温との温度差が所定の温度範囲に維持されるようにした事を特徴とする空気清浄脱臭装置。