JP2013153897A

JP2013153897A - 空気清浄機

Info

Publication number: JP2013153897A
Application number: JP2012016141A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sano; 寛幸佐野
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2012-01-30
Filing date: 2012-01-30
Publication date: 2013-08-15

Abstract

【課題】空気殺菌・脱臭を行うことができるとともに、オゾンの外部への漏れを著しく低減することの可能な空気清浄機を提供する。
【解決手段】空気流入口１１と空気流出口１２とを有する筐体１０内において、空気流入口１１近傍に第１紫外線ランプ２１が設置され、空気流出口１２近傍に第２紫外線ランプ２２が設置されており、第１紫外線ランプ２１は、波長が２５０〜２７０ｎｍ帯域（例えば波長２５４ｎｍ）の紫外線と、波長が１００〜２２０ｎｍ帯域（例えば波長１８５ｎｍ）の紫外線とを発生し、第２紫外線ランプ２２は、波長が２５０〜２７０ｎｍ帯域（例えば波長２５４ｎｍ）の紫外線のみを発生するようになっている。。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気清浄機に関する。

従来、例えば特許文献１には、空気流入口と空気流出口とを有するＵＶユニット内に、１つの紫外線ランプが設けられており、この紫外線ランプは、空気中に浮遊する浮遊菌を殺菌することができる波長が２５０〜２６０ｎｍ（ナノメートル）帯域の紫外線を放射できるとともに、空気中の臭気成分を分解して脱臭を行うオゾンを生成することができる波長が１００〜２２０ｎｍ帯域の紫外線を併せて放射できる空気調和機が示されている。

特許第３８５５８４５号公報

しかしながら、上記空気調和機により発生するオゾンは、空気流出口から外部に放出され、このオゾンの漏れは、人体に有害であり、この点で上記空気調和機は安全性に問題があった。なお、空気流出口にオゾン分解フィルタを設けることも考えられるが、オゾン分解フィルタだけによっては、オゾンは完全には分解されず、外部に放出されていた。

本発明は、空気殺菌・脱臭を行うことができるとともに、オゾンの外部への漏れを著しく低減することの可能な空気清浄機を提供することを目的としている。

本発明は、さらに、可視光を照明光として得ることの可能な空気清浄機を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、空気流入口と空気流出口とを有する筐体内において、空気流入口近傍に第１紫外線ランプが設置され、空気流出口近傍に第２紫外線ランプが設置されており、前記第１紫外線ランプは、紫外線として少なくとも、波長が１００〜２２０ｎｍ帯域の紫外線を発生し、前記第２紫外線ランプは、波長が２５０〜２７０ｎｍ帯域の紫外線を発生することを特徴としている。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の空気清浄機において、波長が１００〜２２０ｎｍ帯域の紫外線は、空気中の臭気成分を分解して脱臭を行うオゾンを生成し、波長が２５０〜２７０ｎｍ帯域の紫外線は、空気中に存在する菌を殺菌するとともに、オゾンを分解することを特徴としている。

また、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の空気清浄機において、前記第１紫外線ランプは、その内壁の一部に、波長が１００〜２２０ｎｍ帯域の紫外線を吸収する膜が塗布されており、波長が１００〜２２０ｎｍ帯域の紫外線を吸収する膜の塗布面積によって、オゾンの発生量が制御可能となっていることを特徴としている。

また、請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の空気清浄機において、前記空気流出口には、オゾン分解フィルタが取り付けられていることを特徴としている。

また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の空気清浄機において、前記筐体には、波長が２５０〜２７０ｎｍ帯域の紫外線によって励起されて可視光を発光する蛍光体が取り付けられる窓が設けられていることを特徴としている。

請求項１乃至請求項５記載の発明によれば、空気流入口と空気流出口とを有する筐体内において、空気流入口近傍に第１紫外線ランプが設置され、空気流出口近傍に第２紫外線ランプが設置されており、前記第１紫外線ランプは、紫外線として少なくとも、波長が１００〜２２０ｎｍ帯域の紫外線（オゾン線）を発生し、前記第２紫外線ランプは、波長が２５０〜２７０ｎｍ帯域の紫外線を発生し、第１紫外線ランプによって発生したオゾンは、空気流出口近傍において第２紫外線ランプからの、波長が２５０〜２７０ｎｍ帯域の紫外線によって分解されるので、空気殺菌・脱臭を行うことができるとともに、オゾンの外部への漏れを著しく低減することができる。

特に、請求項３記載の発明では、請求項１または請求項２記載の空気清浄機において、前記第１紫外線ランプは、その内壁へのイットリア膜の塗布面積によって、オゾンの発生量が制御可能となっているので、必要に応じてオゾンの発生量を制御することができる。

また、請求項４記載の発明では、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の空気清浄機において、前記空気流出口には、さらに、オゾン分解フィルタが取り付けられているので、オゾンの外部への漏れをより確実に低減することができる。

また、請求項５記載の発明によれば、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の空気清浄機において、前記筐体には、波長が２５０〜２７０ｎｍ帯域の紫外線によって励起されて可視光を発光する蛍光体が取り付けられる窓が設けられているので、可視光を照明光として得ることができて、照明装置としての機能をももたせることができる。

本発明の空気清浄機の構成例を示す図（概略斜視図）である。本発明の空気清浄機の構成例を示す図（概略断面図）である。１ｍ四方の容器にアセトアルデヒドを入れて本発明の空気清浄機による脱臭効果を測定した結果を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１、図２は、本発明の空気清浄機の構成例を示す図である。なお、図１は概略斜視図、図２は概略断面図である。

図１、図２を参照すると、この空気清浄機は、空気流入口１１と空気流出口１２とを有する筐体１０内において、空気流入口１１近傍に第１紫外線ランプ２１が設置され、空気流出口１２近傍に第２紫外線ランプ２２が設置されている。

ここで、第１紫外線ランプ２１は、波長が２５０〜２７０ｎｍ帯域（例えば波長２５４ｎｍ）の紫外線と、波長が１００〜２２０ｎｍ帯域（例えば波長１８５ｎｍ）の紫外線とを発生し、第２紫外線ランプ２２は、波長が２５０〜２７０ｎｍ帯域（例えば波長２５４ｎｍ）の紫外線のみを発生するようになっている。

波長が１００〜２２０ｎｍ帯域（例えば波長１８５ｎｍ）の紫外線は、オゾン線と呼ばれ、空気中の臭気成分を分解して脱臭を行うオゾンを生成することができる。すなわち、例えば１８５ｎｍの紫外線は、酸素分子（Ｏ_２）を解離して酸素原子（Ｏ）を生成し、この酸素原子（Ｏ）が他の酸素分子（Ｏ_２）と結合してオゾンを生成する。生成されたオゾンには強い酸化力があり、雑菌や臭い物質と反応して、殺菌、脱臭を行う。

また、波長が２５０〜２７０ｎｍ帯域（例えば波長２５４ｎｍ）の紫外線は、殺菌線とも呼ばれ、強い殺菌効果とともに、オゾンを分解する効果がある。また、波長が２５０〜２７０ｎｍ帯域（例えば波長２５４ｎｍ）の紫外線は、後述のように蛍光体と組み合わせることで可視光を発生させることができる。

より具体的に、第１紫外線ランプ２１は、その内壁の一部の面に、波長が１００〜２２０ｎｍ帯域（例えば波長１８５ｎｍ）の紫外線を吸収する膜（例えばイットリア膜（Ｙ_２Ｏ_３））２４が塗布されており、波長が１００〜２２０ｎｍ帯域（例えば波長１８５ｎｍ）の紫外線を吸収する膜２４の塗布面積（第１紫外線ランプ２１の長手方向に塗布する長さ）によって、オゾンの発生量が制御可能となっている。より詳細に、例えばイットリア膜（Ｙ_２Ｏ_３）２４は１８５ｎｍの紫外線を吸収するために、この膜２４が塗られている部分からは１８５ｎｍの紫外線が発生しない。つまり、この膜２４の塗布面積（第１紫外線ランプ２１の長手方向に塗布する長さ）によって、第１紫外線ランプ２１から発生するオゾン発生量を制御することができる。イットリア膜２４を第１紫外線ランプ２１の長手方向に塗布する長さを調整することで、筐体１０に合わせたオゾン発生量を制御することが可能である。

一方、空気流出口１２近傍に設置されている第２紫外線ランプ２２は、その内壁の全面に、波長が１００〜２２０ｎｍ帯域（例えば波長１８５ｎｍ）の紫外線を吸収する膜（例えばイットリア膜（Ｙ_２Ｏ_３））２６が塗布されており、これにより、第２紫外線ランプ２２は、波長が２５０〜２７０ｎｍ帯域（例えば波長２５４ｎｍ）の紫外線のみを発生するようになっている。波長が２５０〜２７０ｎｍ帯域（例えば波長２５４ｎｍ）の紫外線は、前述したように、強い殺菌効果とともに、オゾンを分解する効果があり、また、後述のように蛍光体と組み合わせることで可視光を発生させることができる。

また、図１を参照すると、この空気清浄機には、空気流出口１２にファン３０が設けられており（図２には便宜上図示せず）、このファン３０によって、空気流入口１１から筐体１０内に空気を流入させ、空気流出口１２から、後述のようにクリーンな空気を流出させるようになっている。なお、図１の例では、ファン３０は空気流出口１２に設けられているが、空気流入口１１に設けられても良い。

また、図２を参照すると、この空気清浄機には、空気流出口１２に、オゾン分解フィルタ３２が取り付けられている。

また、図１、図２を参照すると、この空気清浄機の筐体１０には、波長が２５０〜２７０ｎｍ帯域（例えば波長２５４ｎｍ）の紫外線によって励起されて可視光を発光する蛍光体４１が取り付けられる窓（例えば、蛍光体４１が内面に塗布されているガラス等の光透過窓）４２が設けられている。ここで、蛍光体４１には、周知の一般照明蛍光ランプ用の蛍光体が用いられ、例えばハロリン酸塩蛍光体の３Ｃａ_３（ＰＯ_４）・Ｃａ（Ｆ，Ｃｌ）_２：Ｓｂ^３＋，Ｍｎ^２＋などが用いられる。これらの蛍光体は、例えば波長２５４ｎｍの紫外線によって励起されて、発光ピーク波長４８０ｎｍ、５７５ｎｍの２波長により白色光を発光する。従って、この場合、蛍光体４１が取り付けられる窓４２から照明光として白色光が出射され、空気清浄機の筐体１０の周囲を照明することができる。

このような構成の空気清浄機では、空気流入口１１から筐体１０内に流入した空気は、第１紫外線ランプ２１および第２紫外線ランプ２２からの波長が２５０〜２７０ｎｍ帯域（例えば波長２５４ｎｍ）の紫外線によって殺菌され、また、第１紫外線ランプ２１からの波長が１００〜２２０ｎｍ帯域（例えば波長１８５ｎｍ）の紫外線により生成されるオゾンによって殺菌・脱臭される。図３は１ｍ四方の容器にアセトアルデヒドを入れて本発明の空気清浄機による脱臭効果を測定した結果を示す図であり、図３から脱臭効果を確認できる。

上記のように第１紫外線ランプ２１からの波長が１００〜２２０ｎｍ帯域（例えば波長１８５ｎｍ）の紫外線により生成されたオゾンは、空気流出口１２に向かうが、空気流出口１２近傍に設置されている第２紫外線ランプ２２からの波長が２５０〜２７０ｎｍ帯域（例えば波長２５４ｎｍ）の紫外線によって分解される。これにより、本発明では、空気殺菌・脱臭を行うことができるとともに、オゾンが空気流出口１２から外部へ漏れるのを著しく低減することができる。すなわち、殺菌・脱臭に寄与せずに酸素に戻らなかったオゾンを分解して筐体１０外に放出することで、筐体１０を通る空気は殺菌・脱臭され、オゾンを含まない人体に無害なクリーンな空気を供給することができる。

さらに、本発明では、空気流出口１２に取り付けられているオゾン分解フィルタ３２によって、オゾンが空気流出口１２から外部へ漏れるのを、より一層確実に低減することができる。

また、本発明では、空気清浄機の筐体１０には、波長が２５０〜２７０ｎｍ帯域（例えば波長２５４ｎｍ）の紫外線によって励起されて可視光を発光する蛍光体４１が取り付けられる窓（例えば、蛍光体４１が内面に塗布されているガラス等の光透過窓）４２が設けられているので、蛍光体４１が取り付けられる窓４２からは照明光が出射され、空気清浄機の筐体１０の周囲を照明することができる。

本発明は、空気の殺菌・脱臭などに利用可能である。

１０筐体
１１空気流入口
１２空気流出口
２１第１紫外線ランプ
２２第２紫外線ランプ
３０ファン
３２オゾン分解フィルタ
４１蛍光体
４２窓

Claims

空気流入口と空気流出口とを有する筐体内において、空気流入口近傍に第１紫外線ランプが設置され、空気流出口近傍に第２紫外線ランプが設置されており、前記第１紫外線ランプは、紫外線として少なくとも、波長が１００〜２２０ｎｍ帯域の紫外線を発生し、前記第２紫外線ランプは、波長が２５０〜２７０ｎｍ帯域の紫外線を発生することを特徴とする空気清浄機。
請求項１記載の空気清浄機において、波長が１００〜２２０ｎｍ帯域の紫外線は、空気中の臭気成分を分解して脱臭を行うオゾンを生成し、波長が２５０〜２７０ｎｍ帯域の紫外線は、空気中に存在する菌を殺菌するとともに、オゾンを分解することを特徴とする空気清浄機。
請求項１または請求項２に記載の空気清浄機において、前記第１紫外線ランプは、その内壁の一部に、波長が１００〜２２０ｎｍ帯域の紫外線を吸収する膜が塗布されており、波長が１００〜２２０ｎｍ帯域の紫外線を吸収する膜の塗布面積によって、オゾンの発生量が制御可能となっていることを特徴とする空気清浄機。
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の空気清浄機において、前記空気流出口には、オゾン分解フィルタが取り付けられていることを特徴とする空気清浄機。
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の空気清浄機において、前記筐体には、波長が２５０〜２７０ｎｍ帯域の紫外線によって励起されて可視光を発光する蛍光体が取り付けられる窓が設けられていることを特徴とする空気清浄機。