JP2015164478A - 殺菌液による空気洗浄方式を利用した空気清浄器 - Google Patents

殺菌液による空気洗浄方式を利用した空気清浄器 Download PDF

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巌 菱田
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Abstract

【課題】殺菌液による空気洗浄方式を利用した空気清浄器において、汚染空気の脱臭効果を向上させるとともに、装置本体の保守作業が容易な空気清浄器を提供する。【解決手段】殺菌液による空気洗浄方式を利用した空気清浄器10であって、外部からの空気を吸い込むための吸込口31を設け、吸込口31から吸い込んだ空気を活性炭層に通過させることにより空気の脱臭を行う活性炭容器30と、殺菌液50を貯蔵する水槽タンク40を備え、底部から活性炭容器30を通過した空気を送り込むことにより空気を水洗殺菌する水槽タンク40と、を具備するように構成する。【選択図】図1

Description

本発明は、殺菌液による空気洗浄方式により汚染空気を浄化する空気清浄器に関する。
近年、環境汚染が拡大し、その汚染物質は、煤煙、車の排ガス、黄砂、PM2.5(微小粒子状物質)、花粉、インフルエンザ、結核菌、SARSウイルス、多剤耐性菌等の浮遊菌及び粉塵に付着して浮遊の食中毒菌等、多種に亘り増大している。そのため、空気中のこれら汚染物質を除去するための空気清浄器の必要性が増大している。
空気中の上記汚染物質を除去するための従来の空気清浄器としては、膜ろ過方式による粉塵除去を主としたもの、或いはマイナスイオン等を発生させて悪臭を除去するもの等が挙げられる。
しかしながら、膜ろ過方式による空気清浄器は、粉塵の防止には有効であるが、膜でろ過された粉塵が膜に付着して装置内に残留するため問題となる。また、マイナスイオン等を発生させて悪臭を除去する空気清浄器は、その効果が充分に実証されていない。
そこで、上記問題を解決するために、汚染空気を殺菌液で水洗洗浄する空気清浄器が提案されている(例えば、特許文献1)。
特許文献1の空気清浄器は、貯水タンクに貯めた殺菌液の表面に、ファン等の送気手段によりパイプの先端部から汚染空気を吹き付ける、或いはパイプの先端部を殺菌液中に浸漬した状態で殺菌液中に汚染空気を噴射することで、汚染空気を殺菌液に接触させることにより汚染空気を浄化するものである。
特開2011−147546号公報
しかしながら、特許文献1の空気清浄器は、汚染空気を殺菌液に接触させて浄化する工程のみであるため、汚染空気の脱臭が不十分であるという問題があった。また、特許文献1の空気洗浄器は、汚染空気を吹き付けるパイプが貯水タンクの内部に設けられていること、及び空気を送風する送風ファン等が貯水タンクの上部に取り付けられていることから、貯水タンク内の清掃作業、或いは貯水タンク内の殺菌液の交換作業を、上記パイプ、送風ファン等を取り外してから行う必要があるため、装置本体の保守作業が煩雑になるという問題点もあった。
そこで、本発明は、殺菌液による空気洗浄方式を利用した空気清浄器において、汚染空気の脱臭効果を向上させるとともに、装置本体の保守作業が容易な空気清浄器を提供することを目的とする。
本発明の要旨は、
(1)殺菌液による空気洗浄方式を利用した空気清浄器であって、外部からの空気を吸い込むための吸込口を設け、前記吸込口から吸い込んだ空気を活性炭層に通過させることにより空気の脱臭を行う空気脱臭部と、殺菌液を貯蔵する貯蔵タンクを備え、前記貯蔵タンクの底部から前記空気脱臭部を通過した空気を送り込むことにより空気を水洗殺菌する空気殺菌部と、を具備する空気清浄器、
(2)前記貯蔵タンクを装置本体に接続する接続部を備え、前記接続部は、その内部を、前記空気脱臭部を通過した空気が通過可能であるとともに、前記貯蔵タンクの底部に設けられ、前記装置本体に接続するためのタンク側接続部材と、前記装置本体に設けられ、前記タンク側接続部材を支持する本体側接続部材と、から構成され、前記タンク側接続部材は、シール部材を介して前記本体側支持部材に支持され、前記本体側支持部材は、弾性部材を介して前記装置本体に支持される、前記(1)に記載の空気清浄器、
(3)前記貯蔵タンクの底部に、前記貯蔵タンクに空気を吹き出すための吹出し部を設け、前記吹出し部は、前記空気脱臭部を通過した空気を細分化して吹き出し可能な細分化部材により構成される、前記(1)又は(2)に記載の空気清浄器、に関する。
本発明によれば、汚染空気を空気脱臭部で充分脱臭した上で、水洗殺菌を行うため、汚染空気の脱臭効果を向上させることができる。また、汚染空気を水洗殺菌することから、汚染空気の殺菌はもとより、汚染空気の除塵及び清浄空気の加湿を同時に行うことができる。さらに、殺菌剤溶融水分が清浄空気中に付着して外部に排気(拡散)されることから、部屋等の外部の浮遊菌を殺菌することができる。さらにまた、汚染空気を貯蔵タンクの底部から送風する構造となっているため、装置本体の保守作業が容易である。
また、本発明によれば、タンク側接続部材と、本体側接続部材と、から構成される接続部を介して貯蔵タンクを装置本体に接続していることから、貯蔵タンクの取り付け取り外しが容易である。そのため、装置本体の保守作業が容易となる。また、タンク側接続部材がシール部材を介して本体側支持部材に支持されるとともに、本体側支持部材が弾性部材を介して装置本体に支持されることから、タンク側接続部材と本体側接続部材との密着性が向上する。そのため、貯蔵タンク内の殺菌水の漏れを防止することができる。
さらに、本発明によれば、汚染空気が細分化(細粒化)されて貯蔵タンクに供給されることから、汚染空気を充分に殺菌液と接触させることができる。そのため、汚染空気の殺菌効果、除塵効果、加湿効果を向上させることができる。
本発明に係る空気清浄器の構成を示す斜視図である。 本発明に係る空気清浄器の構成を示す側面図である。 (a)は、水槽タンク(貯蔵タンク)を土台(装置本体)に接続する前の接続部近傍の側面断面概略図、(b)は、水槽タンク(貯蔵タンク)を土台(装置本体)に接続した後の接続部近傍の側面断面概略図である。 吹出し部の別実施例を示す斜視図である。
まず、本発明に係る空気清浄器10の概略を説明する。
図1及び図2に示すように、空気清浄器10は、殺菌液による空気洗浄方式を利用した空気清浄器であり、土台20(「装置本体」の一例)と、活性炭容器30(「空気脱臭部」の一例)と、水槽タンク40(「貯蔵タンク」「空気殺菌部」の一例)と、エアポンプ60と、から主に構成される。
土台20は、空気清浄器10の装置本体を構成する部材である。土台20の載置部21の上面には、水槽タンク40が載置される。また、土台20の載置部21には、活性炭容器30が嵌め込まれている。さらに、土台20の載置部21の裏面にはエアポンプ60が取り付けられる。
活性炭容器30は、空気清浄器10の外部から吸い込んだ空気の脱臭を行う部分である。図2に示すように、活性炭容器30は、土台20の載置部21に嵌め込み可能に構成される。活性炭容器30は容器形状に形成され、その容器内部に図示しない活性炭が層状に収納されている。
活性炭容器30に収納される活性炭としては、粒状或いはシート状のものを用いる。また、当該活性炭は、アンモニア対応、シンナー溶剤用、ホルマリン用等の目的に合わせて表面処理されたものを用いても構わない。すなわち、活性炭の種類を変更することで、各種の悪臭に対応することができる。
また、活性炭容器30の上面には、空気清浄器10の外部からの空気を吸い込む(取り込む)ための吸込口31が形成されている。吸込口31の形状は、特に限定されるものではないが、エアポンプ60によって空気清浄器10の外部からの空気を充分に吸い込み可能な程度に開口していることが望ましい。そして、吸込口31の上部には、不織布等で構成されるフィルタ(図示せず)が配置されている。このフィルタは、活性炭容器30内への埃、粉塵類の侵入を防止する。なお、このフィルタを重ねて(多層にして)配置することで、埃、粉塵類の侵入を防止する効果が向上する。また、吸込口31はフタ状になっており、フタを外すことで上記フィルタの取り替え、活性炭の補充及び取り替えを行うことができる。
さらに、活性炭容器30の下面には、吸い込んだ空気を水槽タンク40へ送るための第1送風パイプ32が取り付けられている。第1送風パイプ32の他方の端部は、エアポンプ60に接続されている。
水槽タンク40は、空気清浄器10の外部から吸い込んだ空気の殺菌を行う部分である。水槽タンク40は、例えば、4リッター程度の水を貯水可能なポリスチレン製の槽である。水槽タンク40は、不透明な槽でも構わないが、槽内部の汚れ等を槽外部から視認可能な透明或いは半透明の槽がより好ましく、槽内部の汚れ度を最適に確認するためには透明の槽が最も好ましい。また、水槽タンク40には取っ手41が取り付けられ、水槽タンク40の持ち運び、水槽タンク40の土台20への取り付け及び取り外しが容易な構成となっている。
また、図3に示すように、水槽タンク40は、接続部42を介して土台20に接続される。接続部42は、水槽タンク40の底部に設けられ、土台20に接続するための上部ジョイント43(「タンク側接続部材」の一例)と、土台20に設けられ、上部ジョイント43を支持する下部ジョイント44(「本体側接続部材」の一例)と、から構成される。
水槽タンク40は、土台20に対して取り付け及び取り外しが可能な構造となっている。具体的には、図3(a)に示すように、土台20の載置部21から上方へ突出して設けられる下部ジョイント44に、上部ジョイント43を挿通することにより、水槽タンク40が土台20に取り付けられる。この時、下部ジョイント44は、水槽タンク40の重みにより上部ジョイント43に挿通される。このように水槽タンク40を構成することで、水槽タンク40のみを土台20から取り外して水槽タンク40を清掃できる。
上部ジョイント43は、下部ジョイント44に挿通し、且つ内部に空気を通気可能とするために、その下端部が円筒状に形成されている。また、上部ジョイント43の円筒状部分の外部には、環状のゴムパッキン45(「シール部材」の一例)が取り付けられている。そして、図3(b)に示すように、上部ジョイント43を下部ジョイント44に挿通することで、ゴムパッキン45が下部ジョイント44の円筒状部分の先端と当接し、上部ジョイント43と下部ジョイント44とが密閉される。
下部ジョイント44は、上部ジョイント43が挿通され、且つ内部に空気を通気可能とするために、その上端部が円筒状に形成されている。また、下部ジョイント44は、その下端部にバネ52(「弾性部材」の一例)付き構造からなる押上げ部46によって土台20に支持され、下部ジョイント44全体が常に上方へ押し上げられるように構成されている。このように、押上げ部46によって下部ジョイント44全体を常に上方へ押し上げることにより、ゴムパッキン45による上部ジョイント43と下部ジョイント44との密閉効果を向上させ、上部ジョイント43と下部ジョイント44との間での空気の漏れを防止することができる。
また、下部ジョイント44の下部には、活性炭容器30から吸い込んだ空気を水槽タンク40へ送るための第2送風パイプ47が取り付けられている。第2送風パイプ47の他方の端部は、エアポンプ60に接続されている。
さらに、上部ジョイント43の上端部には、開閉弁48が設けられている。開閉弁48は、上部ジョイント43から水槽タンク40への空気の送風を制御する弁である。開閉弁48は、上部ジョイント43の下部から送風される空気により弁体が上方へ押し上げられることにより「開」状態となる(弁体が開放される)。一方で、開閉弁48は、上部ジョイント43の下部からの空気の送風が停止されると、水槽タンク40内の殺菌液50の重み(水圧)で弁体が下方へ押し下げられ「閉」状態となる(弁体が閉じられる)。すなわち、開閉弁48は、弁体が上部ジョイント43内を上下方向に移動するのみで弁の開閉を行う。このため、開閉弁48は、弁の構造が非常に簡単である。また、開閉弁48は、水槽タンク40内の殺菌液50の重み(水圧)により「閉」状態となることから、殺菌液50の入った水槽タンク40を土台20から取り外して持ち運んでも水槽タンク40内の殺菌液50が漏れ出すことはなく、容易に水槽タンク40内の清掃、殺菌液50の取り替えを行うことができる。
さらにまた、水槽タンク40の内部には、空気清浄器10の外部から吸い込んだ空気を殺菌するための殺菌液50が貯水される。殺菌液50は、水に対して水溶性の殺菌剤を混合投入することにより生成される。殺菌液50に用いられる殺菌剤としては、殺菌効力を2日以上7日程度持続させる必要性から、金属イオン発生粒状物、銅・銀等のイオン化による殺菌力を発揮する物、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤が好ましい。なお、フマル酸、ソルビン酸等の水に難溶な物は好ましくない。
さらに、水槽タンク40の底部には、活性炭容器30からエアポンプ60によって送風される空気を水槽タンク40内に吹き出すための吹出し部49が設けられている。吹出し部49は、活性炭容器30から送風される空気と、水槽タンク40内の殺菌液50とをできる限り接触させる必要性から、空気泡を細分化(細粒化)するエアーストーン(「細分化部材」の一例)により構成されている。また、吹出し部49の別実施例としては、図4に示すような金網状の部材が挙げられる。なお、吹出し部49をエアーストーン等の細分化部材で構成しない場合には、大きな空気の塊状の泡が水槽タンク40内に吹き出されるため空気と殺菌液50とが充分に接触せず、空気を殺菌液50で殺菌する状態にならない。
さらにまた、図1に示すように、水槽タンク40の上部には、殺菌液50を通した空気を排出するための排気口51が設けられている。また、排気口51の下部には、不織布等で構成されるフィルタ(図示せず)が配置されている。このフィルタは、殺菌液50中で除去された埃、粉塵類が水槽タンク40の外部へ放出されることを防止する。また、このフィルタは、水槽タンク40内の殺菌液50の噴き出し(放散)を防止する。
図2に示すように、エアポンプ60は、活性炭容器30から空気を吸い込み、吸い込んだ空気を水槽タンク40へ送るためのダイヤフラム式のポンプである。エアポンプ60は、土台20との間に、図示しないゴム状の緩衝材(クッション材)を挟んだ状態で土台20の裏面に取り付けられる。ゴム状の緩衝材を挟むことにより、エアポンプ60の稼働時の振動による騒音を防止することができる。なお、エアポンプ60を取り付けるネジについてもゴムカバー付きのネジを用いることが好ましい。また、エアポンプ60には、第1送風パイプ32及び第2送風パイプ47が接続される。
次に、空気清浄器10の空気清浄方法について説明する。
図1及び図2に示すように、エアポンプ60を作動させることにより、活性炭容器30の吸込口31から空気が吸い込まれる。そして、吸い込まれた空気が活性炭容器30内の活性炭層を通過することにより、空気の脱臭が行われる。すなわち、活性炭容器30内の活性炭層が空気の脱臭機構として作用する。
活性炭容器30において脱臭された空気は、エアポンプ60をさらに作動させることにより、第1送風パイプ32、エアポンプ60、第2送風パイプ47を介して、水槽タンク40へ送風される。水槽タンク40へ送風された空気は、上述のように、吹出し部49において細分化(細粒化)された空気泡として水槽タンク40へ吹き出される。そして、空気泡として水槽タンク40へ吹き出された空気が水槽タンク40内の殺菌液50と接触することにより空気の殺菌が行われる。すなわち、水槽タンク40内の殺菌液50が空気の殺菌機構として作用する。
また、空気泡として水槽タンク40へ吹き出された空気が、水槽タンク40内の殺菌液50と接触することにより、空気中の埃、粉塵類が取り除かれる。すなわち、水槽タンク40内の殺菌液50が空気中の埃、粉塵類をろ過する吸着ろ過機構として作用する。
さらにまた、空気泡として水槽タンク40へ吹き出された空気が、水槽タンク40内の殺菌液50と接触することにより、空気中に水分が多量に含まれる。すなわち、水槽タンク40内の殺菌液50が空気を加湿する加湿機構として作用する。
水槽タンク40内の殺菌液50と接触した空気は、エアポンプ60をさらに作動させることにより、水槽タンク40の排気口51から水槽タンク40の外部へ排気される。これにより、浄化された空気が外部へ放出される。外部へ放出される空気は、上述のように、水分、すなわち、殺菌液50による殺菌剤溶融水分を多量に含んでいるため、殺菌剤溶融水分が付着した状態で外部に拡散する。そのため、部屋等の外部に浮遊する浮遊菌を、外部へ放出される空気によって殺菌することができる。
このように、空気清浄器10の空気清浄方法においては、第一段階で空気の脱臭(脱臭工程)を行った後に、第二段階で空気の殺菌及び除塵(殺菌工程及び除塵工程)を行うことで、汚染空気の浄化を行う。また、空気清浄器10の空気清浄方法においては、殺菌液50を通過させた空気を外部に排気するため、湿気を多量に含んだ清浄空気を供給することとなる。すなわち、空気清浄器10は、空気の脱臭、殺菌、除塵の機能を有するとともに、加湿の機能も有する。さらに、外部に排気される空気は殺菌剤溶融水分を含むため、部屋等の外部に浮遊する浮遊菌を殺菌する機能も有する。
以上のように、本発明に係る空気清浄器1によれば、汚染空気を活性炭容器30で充分脱臭した上で、水洗殺菌を行うため、汚染空気の脱臭効果を向上させることができる。また、汚染空気を水洗殺菌することから、汚染空気の殺菌はもとより、汚染空気の除塵及び清浄空気の加湿を同時に行うことができる。さらに、殺菌剤溶融水分が清浄空気中に付着して外部に排気(拡散)されることから、部屋等の外部の浮遊菌を殺菌することができる。さらにまた、汚染空気を水槽タンク40の底部から送風する構造となっているため、装置本体の保守作業が容易である。
また、本発明によれば、上部ジョイント43と下部ジョイント44と、から構成される接続部42を介して水槽タンク40を土台20に接続していることから、水槽タンク40の取り付け取り外しが容易である。そのため、装置本体の保守作業が容易となる。また、上部ジョイント43がゴムパッキン45を介して下部ジョイント44に支持されるとともに、下部ジョイント44がバネ52を介して土台20に支持されることから、上部ジョイント43と下部ジョイント44との密着性が向上する。そのため、水槽タンク40内の殺菌液50の漏れを防止することができる。
さらに、本発明によれば、汚染空気が細分化(細粒化)されて水槽タンク40に供給されることから、汚染空気を充分に殺菌液50と接触させることができる。そのため、汚染空気の殺菌効果、除塵効果、加湿効果を向上させることができる。
10 空気清浄器
20 土台(装置本体)
30 活性炭容器(空気脱臭部)
31 吸込口
40 水槽タンク(貯蔵タンク、空気殺菌部)
42 接続部
43 上部ジョイント(タンク側接続部材)
44 下部ジョイント(本体側接続部材)
45 ゴムパッキン(シール部材)
49 吹出し部
50 殺菌液
52 バネ(弾性部材)
本発明の要旨は、
(1)殺菌液による空気洗浄方式を利用した空気清浄器であって、活性炭が収納される容器を備え、前記容器に外部からの空気を吸い込むための吸込口を設けて、前記吸込口から吸い込んだ空気を前記活性炭の層に通過させることにより空気の脱臭を行い、殺菌液を貯蔵する水槽タンクを備え、前記水槽タンクの底部から前記容器を通過させた空気を前記水槽タンク内に送り込むことにより、前記容器を通過させた空気を前記殺菌液と接触させて水洗殺菌し、前記水槽タンクの底部に設けられ、前記水槽タンクの底部から前記水槽タンク内に送り込む前記空気の送風を弁体の開閉により制御する開閉弁を備え、前記開閉弁が、前記水槽タンクの底部から前記水槽タンク内に送り込まれる前記空気の送風により前記弁体が上方に押し上げられて開状態となり、前記水槽タンク内の殺菌液の水圧により前記弁体が下方に押し下げられて閉状態となる空気清浄器、
(2)前記水槽タンク土台に接続する接続部を備え、前記接続部は、弾性部材を介して上方へ押し上げられるように前記土台に支持される本体側接続部材と、前記水槽タンクの底部に設けられ、シール部材を介して前記本体側接続部材に当接させることにより、前記水槽タンクを前記土台に取り付けるタンク側接続部材と、から構成され、本体側接続部材は、前記容器を通過させた空気を前記水槽タンク内に送り込むために、その内部が前記空気を通過可能に構成され、タンク側接続部材は、前記容器を通過させた空気を前記水槽タンク内に送り込むために、その内部が前記空気を通過可能に構成されるとともに、その上端部に前記開閉弁が設けられる、前記(1)に記載の空気清浄器、
(3)前記水槽タンクの底部に、前記水槽タンクに空気を吹き出すための吹出し部を設け、前記吹出し部は、前記容器を通過させた空気を細分化して吹き出し可能な細分化部材により構成される、前記(1)又は(2)に記載の空気清浄器、に関する。
本発明によれば、汚染空気を充分脱臭した上で、水洗殺菌を行うため、汚染空気の脱臭効果を向上させることができる。また、汚染空気を水洗殺菌することから、汚染空気の殺菌はもとより、汚染空気の除塵及び清浄空気の加湿を同時に行うことができる。さらに、殺菌剤溶融水分が清浄空気中に付着して外部に排気(拡散)されることから、部屋等の外部の浮遊菌を殺菌することができる。さらにまた、汚染空気を水槽タンクの底部から送風する構造となっているため、装置本体の保守作業が容易である。
また、本発明によれば、タンク側接続部材と、本体側接続部材と、から構成される接続部を介して水槽タンク土台に接続していることから、水槽タンクの取り付け取り外しが容易である。そのため、装置本体の保守作業が容易となる。また、タンク側接続部材がシール部材を介して本体側接続部材に支持されるとともに、本体側接続部材が弾性部材を介して土台に支持されることから、タンク側接続部材と本体側接続部材との密着性が向上する。そのため、水槽タンク内の殺菌水の漏れを防止することができる。
さらに、本発明によれば、汚染空気が細分化(細粒化)されて水槽タンクに供給される
ことから、汚染空気を充分に殺菌液と接触させることができる。そのため、汚染空気の殺
菌効果、除塵効果、加湿効果を向上させることができる。
本発明に係る空気清浄器の構成を示す斜視図である。 本発明に係る空気清浄器の構成を示す側面図である。 (a)は、水槽タンク土台に接続する前の接続部近傍の側面断面概略図、(b)は、水槽タンク土台に接続した後の接続部近傍の側面断面概略図である。 吹出し部の別実施例を示す斜視図である。
図1及び図2に示すように、空気清浄器10は、殺菌液による空気洗浄方式を利用した空気清浄器であり、土台20と、活性炭容器30(「容器」の一例)と、水槽タンク40と、エアポンプ60と、から主に構成される。
10 空気清浄器
20 土台
30 活性炭容器(容器
31 吸込口
40 水槽タンク
42 接続部
43 上部ジョイント(タンク側接続部材)
44 下部ジョイント(本体側接続部材)
45 ゴムパッキン(シール部材)
49 吹出し部
50 殺菌液
52 バネ(弾性部材)

Claims (3)

  1. 殺菌液による空気洗浄方式を利用した空気清浄器であって、
    外部からの空気を吸い込むための吸込口を設け、前記吸込口から吸い込んだ空気を活性炭層に通過させることにより空気の脱臭を行う空気脱臭部と、
    殺菌液を貯蔵する貯蔵タンクを備え、前記貯蔵タンクの底部から前記空気脱臭部を通過した空気を送り込むことにより空気を水洗殺菌する空気殺菌部と、
    を具備すること
    を特徴とする空気清浄器。
  2. 前記貯蔵タンクを装置本体に接続する接続部を備え、
    前記接続部は、
    その内部を、前記空気脱臭部を通過した空気が通過可能であるとともに、
    前記貯蔵タンクの底部に設けられ、前記装置本体に接続するためのタンク側接続部材と、
    前記装置本体に設けられ、前記タンク側接続部材を支持する本体側接続部材と、
    から構成され、
    前記タンク側接続部材は、シール部材を介して前記本体側支持部材に支持され、
    前記本体側支持部材は、弾性部材を介して前記装置本体に支持されること
    を特徴とする請求項1に記載の空気清浄器。
  3. 前記貯蔵タンクの底部に、前記貯蔵タンクに空気を吹き出すための吹出し部を設け、
    前記吹出し部は、前記空気脱臭部を通過した空気を細分化して吹き出し可能な細分化部材により構成されること
    を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の空気清浄器。
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