JP2016202191A - 屋内の空気を清浄化する方法及びそれに使用するための装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】屋内の空気を清浄化する方法及びそれに使用する装置を提供する。
【解決手段】取り入れられた屋内の空気を、次亜塩素酸を含む水溶液を含浸した除菌フィルタに通して再び屋内に戻すことにより、屋内の空気を清浄化する方法であって、
前記次亜塩素酸を含む水溶液は、次亜塩素酸の濃度が20ppm乃至200ppmの範囲にあるpH5乃至pH7の液であり、そして
次亜塩素酸を含む水溶液の屋内への供給量は、室温20℃及び相対湿度30%において、200mL/時間乃至730mL/時間の範囲にある、方法。
【選択図】図9
【解決手段】取り入れられた屋内の空気を、次亜塩素酸を含む水溶液を含浸した除菌フィルタに通して再び屋内に戻すことにより、屋内の空気を清浄化する方法であって、
前記次亜塩素酸を含む水溶液は、次亜塩素酸の濃度が20ppm乃至200ppmの範囲にあるpH5乃至pH7の液であり、そして
次亜塩素酸を含む水溶液の屋内への供給量は、室温20℃及び相対湿度30%において、200mL/時間乃至730mL/時間の範囲にある、方法。
【選択図】図9
Description
本発明は、屋内に漂うウィルスや細菌を短時間で効率よく除去する屋内の空気を清浄化する方法に関するものである。また、本発明は、前記屋内の空気を清浄化する方法に使用するための装置にも関する。
屋内の空中に浮遊するウィルスや細菌等を除去することは、重要な公衆衛生上の問題となっている。これに対応して、水道水を電気分解して次亜塩素酸を含む電解水を生成させ、この電解水を用いて空気中に浮遊するウィルス等の除去を図った除菌装置が幾つか提案されている(例えば、特許文献1ないし3参照)。
しかし、これらの装置は、必ずしも屋内に漂うウィルスや細菌を短時間で効率よく除去できるといえるものではなかった。
しかし、これらの装置は、必ずしも屋内に漂うウィルスや細菌を短時間で効率よく除去できるといえるものではなかった。
本発明は、屋内に漂うウィルスや細菌を短時間で効率よく除去する屋内の空気を清浄化する方法及びこれに使用するための装置の提供を課題とする。
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、屋内の空気を、次亜塩素酸の濃度が20ppm乃至200ppmの範囲にあるpH5乃至pH7の次亜塩素酸を含む水溶液を含浸した除菌フィルタに通して再び屋内に戻し、その際、次亜塩素酸を含む水溶液の屋内への供給量を、室温20℃及び相対湿度30%において、200mL/時間乃至730mL/時間の範囲とすると、屋内に漂うウィルスや細菌が短時間で効率よく除去できることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は、
(1)取り入れられた屋内の空気を、次亜塩素酸を含む水溶液を含浸した除菌フィルタに通して再び屋内に戻すことにより、屋内の空気を清浄化する方法であって、
前記次亜塩素酸を含む水溶液は、次亜塩素酸の濃度が20ppm乃至200ppmの範囲にあるpH5乃至pH7の液であり、そして
次亜塩素酸を含む水溶液の屋内への供給量は、室温20℃及び相対湿度30%において、200mL/時間乃至730mL/時間の範囲にある、方法、
(2)前記次亜塩素酸を含む水溶液は、該水溶液が充填される交換可能なカートリッジ容器より、前記除菌フィルタが備えられた含浸トレイ内に流入される機構となっている、前記(1)記載の方法、
(3)前記除菌フィルタは、正面から背面に通じる多数の連通孔を有するコルゲート構造体からなり、該連通孔は、4mm乃至7mmの孔径及び4.5cm乃至6.5cmの孔長を有する、前記(1)又は前記(2)記載の方法、
(4)前記コルゲート構造体は、40乃至60質量%のレーヨンと60乃至40質量%のPVAとからなる不織布より作られている、前記(3)記載の方法、
(5)前記(1)乃至前記(4)のうちいずれか一つに記載の方法に使用するための装置であって、
本体内に形成された空気通路部が、本体側方の吸気口と本体上部の吹出口とにおいて外気と連通する装置本体と、
屋内の空気を前記吸気口より取り入れ、前記空気通路部に流送し、そして前記吹出口より放出する送風機と、
前記空気通路部内を流送される空気が吹き当てられそして通過する除菌フィルタと、
該除菌フィルタがトレイ内において、次亜塩素酸を含む水溶液が含浸されるように備えられた含浸トレイと、
次亜塩素酸を含む水溶液が充填された交換可能なカートリッジ容器と、そして
次亜塩素酸を含む水溶液が該カートリッジ容器より前記含浸トレイに流入する溶液流路とを備えてなる、
屋内の空気を清浄化する装置、
に関するものである。
(1)取り入れられた屋内の空気を、次亜塩素酸を含む水溶液を含浸した除菌フィルタに通して再び屋内に戻すことにより、屋内の空気を清浄化する方法であって、
前記次亜塩素酸を含む水溶液は、次亜塩素酸の濃度が20ppm乃至200ppmの範囲にあるpH5乃至pH7の液であり、そして
次亜塩素酸を含む水溶液の屋内への供給量は、室温20℃及び相対湿度30%において、200mL/時間乃至730mL/時間の範囲にある、方法、
(2)前記次亜塩素酸を含む水溶液は、該水溶液が充填される交換可能なカートリッジ容器より、前記除菌フィルタが備えられた含浸トレイ内に流入される機構となっている、前記(1)記載の方法、
(3)前記除菌フィルタは、正面から背面に通じる多数の連通孔を有するコルゲート構造体からなり、該連通孔は、4mm乃至7mmの孔径及び4.5cm乃至6.5cmの孔長を有する、前記(1)又は前記(2)記載の方法、
(4)前記コルゲート構造体は、40乃至60質量%のレーヨンと60乃至40質量%のPVAとからなる不織布より作られている、前記(3)記載の方法、
(5)前記(1)乃至前記(4)のうちいずれか一つに記載の方法に使用するための装置であって、
本体内に形成された空気通路部が、本体側方の吸気口と本体上部の吹出口とにおいて外気と連通する装置本体と、
屋内の空気を前記吸気口より取り入れ、前記空気通路部に流送し、そして前記吹出口より放出する送風機と、
前記空気通路部内を流送される空気が吹き当てられそして通過する除菌フィルタと、
該除菌フィルタがトレイ内において、次亜塩素酸を含む水溶液が含浸されるように備えられた含浸トレイと、
次亜塩素酸を含む水溶液が充填された交換可能なカートリッジ容器と、そして
次亜塩素酸を含む水溶液が該カートリッジ容器より前記含浸トレイに流入する溶液流路とを備えてなる、
屋内の空気を清浄化する装置、
に関するものである。
本発明により、屋内に漂うウィルスや細菌を短時間で効率よく除去する屋内の空気を清浄化する方法及びこれに使用するための装置が提供される。
本発明で使用する次亜塩素酸を含む水溶液は、電気分解で生成させるものでなく、外部で調製されたものを、例えば、交換可能なカートリッジ容器等に貯めて使用するものであるため、電気分解の効率等に左右されることなく、必要な量をいつでも供給することが可能であり、また、殺ウィルス活性や除菌活性に有利なpHに調整されたものであるため、常時安定して屋内の空気を清浄化することができる。
また、本発明の方法は、結果として屋内を加湿するものであるため、屋内の空気の清浄化を伴う加湿方法としても使用することができる。
また、本発明の装置は、実質的に加湿器と同じ簡易な構造の装置を採用することができるため、経済性の点で有利である。
本発明の方法は、屋内に漂うウィルスや細菌を短時間で効率よく除去するという優れた効果を奏するものであるが、その理由については、以下の3つの理由が考えられる。
1)次亜塩素酸を含む水溶液を含浸した除菌フィルタを空気が通過する際に、該水溶液が蒸発し、該水溶液の蒸気を含む空気が屋内に戻されて、該戻された空気中に含まれる次亜塩素酸(塩素)が、屋内に漂うウィルスや細菌を除去する。
2)次亜塩素酸を含む水溶液を含浸した除菌フィルタの周囲には、該水溶液が蒸発した蒸気が存在するため、屋内の空気は、除菌フィルタを通過する際、前記蒸気と接触し、これにより、除菌フィルタを通過する空気中のウィルスや細菌が除去され、該ウィルスや細菌が除去された空気が屋内に戻され、これを繰り返すことにより、屋内に漂うウィルスや細菌が除去される。
3)除菌フィルタを空気が通過する際、該空気は除菌フィルタに含浸された次亜塩素酸と接触し、これにより、除菌フィルタを通過する空気中のウィルスや細菌が除去され、該ウィルスや細菌が除去された空気が屋内に戻され、これを繰り返すことにより、屋内に漂うウィルスや細菌が除去される。
本発明の方法の優れた効果が上記の何れの理由により奏させるものであるかは必ずしも明確ではないが、実施例で示される25m3チャンバー内の塩素濃度が非常に低い濃度に保たれていたことから、3)である可能性が高いものと考えられる。
本発明で使用する次亜塩素酸を含む水溶液は、電気分解で生成させるものでなく、外部で調製されたものを、例えば、交換可能なカートリッジ容器等に貯めて使用するものであるため、電気分解の効率等に左右されることなく、必要な量をいつでも供給することが可能であり、また、殺ウィルス活性や除菌活性に有利なpHに調整されたものであるため、常時安定して屋内の空気を清浄化することができる。
また、本発明の方法は、結果として屋内を加湿するものであるため、屋内の空気の清浄化を伴う加湿方法としても使用することができる。
また、本発明の装置は、実質的に加湿器と同じ簡易な構造の装置を採用することができるため、経済性の点で有利である。
本発明の方法は、屋内に漂うウィルスや細菌を短時間で効率よく除去するという優れた効果を奏するものであるが、その理由については、以下の3つの理由が考えられる。
1)次亜塩素酸を含む水溶液を含浸した除菌フィルタを空気が通過する際に、該水溶液が蒸発し、該水溶液の蒸気を含む空気が屋内に戻されて、該戻された空気中に含まれる次亜塩素酸(塩素)が、屋内に漂うウィルスや細菌を除去する。
2)次亜塩素酸を含む水溶液を含浸した除菌フィルタの周囲には、該水溶液が蒸発した蒸気が存在するため、屋内の空気は、除菌フィルタを通過する際、前記蒸気と接触し、これにより、除菌フィルタを通過する空気中のウィルスや細菌が除去され、該ウィルスや細菌が除去された空気が屋内に戻され、これを繰り返すことにより、屋内に漂うウィルスや細菌が除去される。
3)除菌フィルタを空気が通過する際、該空気は除菌フィルタに含浸された次亜塩素酸と接触し、これにより、除菌フィルタを通過する空気中のウィルスや細菌が除去され、該ウィルスや細菌が除去された空気が屋内に戻され、これを繰り返すことにより、屋内に漂うウィルスや細菌が除去される。
本発明の方法の優れた効果が上記の何れの理由により奏させるものであるかは必ずしも明確ではないが、実施例で示される25m3チャンバー内の塩素濃度が非常に低い濃度に保たれていたことから、3)である可能性が高いものと考えられる。
更に詳細に本発明を説明する。
本発明の屋内の空気を清浄化する方法は、取り入れられた屋内の空気を、次亜塩素酸を含む水溶液を含浸した除菌フィルタに通して再び屋内に戻すものであって、
前記次亜塩素酸を含む水溶液は、次亜塩素酸の濃度が20ppm乃至200ppmの範囲にあるpH5乃至pH7の液であり、そして
次亜塩素酸を含む水溶液の屋内への供給量は、室温20℃及び相対湿度30%において、200mL/時間乃至730mL/時間の範囲にあることを特徴とする。
本発明の屋内の空気を清浄化する方法は、取り入れられた屋内の空気を、次亜塩素酸を含む水溶液を含浸した除菌フィルタに通して再び屋内に戻すものであって、
前記次亜塩素酸を含む水溶液は、次亜塩素酸の濃度が20ppm乃至200ppmの範囲にあるpH5乃至pH7の液であり、そして
次亜塩素酸を含む水溶液の屋内への供給量は、室温20℃及び相対湿度30%において、200mL/時間乃至730mL/時間の範囲にあることを特徴とする。
本発明に使用する次亜塩素酸を含む水溶液は、基本的には水に次亜塩素酸ナトリウムを加え、酸を用いてpHを5ないし7に調節したものである。
使用する水としては、水道水、井戸水、脱イオン水、蒸留水等を用いることができるが、カルシウムやマグネシウムが除去された水が好ましい。
使用する酸としては、例えば、塩酸、酢酸等が挙げられる。
次亜塩素酸を含む水溶液における次亜塩素酸ナトリウムの濃度は、20ないし200ppmの範囲とする。経済性の面からは、50ないし100ppmの範囲が好ましい。
次亜塩素酸を含む水溶液は、予め、所望の次亜塩素酸ナトリウムの濃度の水溶液(pHを5ないし7)を調製して用いることもできるが、濃度の高い水溶液、例えば、3000ppmの次亜塩素酸ナトリウムの濃度の水溶液(pHを5ないし7)を事前に用意しておき、使用直前にこれを所望の濃度に水道水で希釈して使用することもできる。
使用する水としては、水道水、井戸水、脱イオン水、蒸留水等を用いることができるが、カルシウムやマグネシウムが除去された水が好ましい。
使用する酸としては、例えば、塩酸、酢酸等が挙げられる。
次亜塩素酸を含む水溶液における次亜塩素酸ナトリウムの濃度は、20ないし200ppmの範囲とする。経済性の面からは、50ないし100ppmの範囲が好ましい。
次亜塩素酸を含む水溶液は、予め、所望の次亜塩素酸ナトリウムの濃度の水溶液(pHを5ないし7)を調製して用いることもできるが、濃度の高い水溶液、例えば、3000ppmの次亜塩素酸ナトリウムの濃度の水溶液(pHを5ないし7)を事前に用意しておき、使用直前にこれを所望の濃度に水道水で希釈して使用することもできる。
本発明に使用される除菌フィルタを、図1を用いて説明する。
除菌フィルタとしては、例えば、図1で示されるような、正面から背面に通じる多数の連通孔を有するコルゲート構造体からなる除菌フィルタ3が挙げられるが、この場合、除菌フィルタ3は、平板状の布体12と波状の布体11とを交互に積層した構造となる。
コルゲート構造体の連通孔の孔径は、4mm乃至7mmとするのが好ましい。
コルゲート構造体におけるセルサイズは、段高bが、2ないし4mmの範囲であるのが好ましく、2.5ないし3.5mmの範囲であるのがより好ましく、ピッチaが、4ないし7mmの範囲であるのが好ましく、5.5ないし6.5mmの範囲であるのがより好ましい。
平板状の布体12は、例えば、厚さ0.3ないし0.7mm、好ましくは、0.4ないし0.6mmの不織布であり、好ましくは、レーヨンとPVA(ポリビニルアルコール)とで作製され、好ましくは、40ないし60質量%のレーヨンと40ないし60質量%のPVAとから構成されるのが好ましく、また、50質量%のレーヨンと50質量%のPVAとから構成されるのがより好ましい。
波状の布体11は、例えば、厚さ0.3ないし0.7mm、好ましくは、0.4ないし0.6mmの不織布であり、平板状の布体12と同一の材質で構成することができるが、異なる材質で構成することもできる。
好ましくは、波状の布体11は、平板状の布体12と同一の材質で構成され、好ましくは、レーヨンとPVA(ポリビニルアルコール)とで作製され、好ましくは、40ないし60質量%のレーヨンと40ないし60質量%のPVAとから構成されるのが好ましく、また、50質量%のレーヨンと50質量%のPVAとから構成されるのがより好ましい。
除菌フィルタ3を空気が通過する際の断面積、即ち、除菌フィルタの正面の面積は、特に限定されるものではないが、例えば、200ないし300cm2、好ましくは、240ないし260cm2とすることができる。
除菌フィルタ3における連通孔の孔長、即ち、除菌フィルタ3の正面から背面までの距離は4.5ないし6.5cmであり、好ましくは、5.0cmないし6.0cmである。
除菌フィルタとしては、例えば、図1で示されるような、正面から背面に通じる多数の連通孔を有するコルゲート構造体からなる除菌フィルタ3が挙げられるが、この場合、除菌フィルタ3は、平板状の布体12と波状の布体11とを交互に積層した構造となる。
コルゲート構造体の連通孔の孔径は、4mm乃至7mmとするのが好ましい。
コルゲート構造体におけるセルサイズは、段高bが、2ないし4mmの範囲であるのが好ましく、2.5ないし3.5mmの範囲であるのがより好ましく、ピッチaが、4ないし7mmの範囲であるのが好ましく、5.5ないし6.5mmの範囲であるのがより好ましい。
平板状の布体12は、例えば、厚さ0.3ないし0.7mm、好ましくは、0.4ないし0.6mmの不織布であり、好ましくは、レーヨンとPVA(ポリビニルアルコール)とで作製され、好ましくは、40ないし60質量%のレーヨンと40ないし60質量%のPVAとから構成されるのが好ましく、また、50質量%のレーヨンと50質量%のPVAとから構成されるのがより好ましい。
波状の布体11は、例えば、厚さ0.3ないし0.7mm、好ましくは、0.4ないし0.6mmの不織布であり、平板状の布体12と同一の材質で構成することができるが、異なる材質で構成することもできる。
好ましくは、波状の布体11は、平板状の布体12と同一の材質で構成され、好ましくは、レーヨンとPVA(ポリビニルアルコール)とで作製され、好ましくは、40ないし60質量%のレーヨンと40ないし60質量%のPVAとから構成されるのが好ましく、また、50質量%のレーヨンと50質量%のPVAとから構成されるのがより好ましい。
除菌フィルタ3を空気が通過する際の断面積、即ち、除菌フィルタの正面の面積は、特に限定されるものではないが、例えば、200ないし300cm2、好ましくは、240ないし260cm2とすることができる。
除菌フィルタ3における連通孔の孔長、即ち、除菌フィルタ3の正面から背面までの距離は4.5ないし6.5cmであり、好ましくは、5.0cmないし6.0cmである。
除菌フィルタ3は、保持体13と他方の保持体14とで挟まれた形態で用いられる。
ここで、前記両保持体13、14は、ともに合成樹脂材料で作製され、前記一方の保持体13は一側は除菌フィルタ3を収納するために開口され、他側は格子状の窓が形成されており、側部の一方には係止部15が形成されて、もう一方の側部には係合溝16が形成されている。また、前記他方の保持体14も同じく一側は除菌フィルタ3を収納するために開口され、他側は格子状の窓が形成されており、側部の一方には係止部15が形成されて、もう一方の側部には係合溝16が形成されている。
ここで、前記両保持体13、14は、ともに合成樹脂材料で作製され、前記一方の保持体13は一側は除菌フィルタ3を収納するために開口され、他側は格子状の窓が形成されており、側部の一方には係止部15が形成されて、もう一方の側部には係合溝16が形成されている。また、前記他方の保持体14も同じく一側は除菌フィルタ3を収納するために開口され、他側は格子状の窓が形成されており、側部の一方には係止部15が形成されて、もう一方の側部には係合溝16が形成されている。
本発明の屋内の空気を清浄化する方法において、前記除菌フィルタは、前記次亜塩素酸を含む水溶液を含浸し、そして、屋内の空気は、該次亜塩素酸を含む水溶液を含浸した除菌フィルタを通って屋内に戻される。
次亜塩素酸を含む水溶液は、例えば、交換可能なカートリッジ容器に蓄えられ、該カートリッジ容器から溶液流路を通って含浸トレイに供給される。ここで、除菌フィルタは、含浸トレイの中に設置されており、そのため、除菌フィルタの底面は含浸トレイに供給された次亜塩素酸を含む水溶液に浸り、そして、該水溶液は毛細管現象により除菌フィルタ全体に吸い上げられ、結果として、除菌フィルタは、次亜塩素酸を含む水溶液を含浸することとなる。
次亜塩素酸を含む水溶液は、例えば、交換可能なカートリッジ容器に蓄えられ、該カートリッジ容器から溶液流路を通って含浸トレイに供給される。ここで、除菌フィルタは、含浸トレイの中に設置されており、そのため、除菌フィルタの底面は含浸トレイに供給された次亜塩素酸を含む水溶液に浸り、そして、該水溶液は毛細管現象により除菌フィルタ全体に吸い上げられ、結果として、除菌フィルタは、次亜塩素酸を含む水溶液を含浸することとなる。
屋内の空気は、前記次亜塩素酸を含む水溶液を含浸した除菌フィルタを通って屋内に戻されるが、これは、例えば、屋内の空気を送風機により除菌フィルタに送風することにより達成される。
送風機は、送風ファンを備えたファンモーターであり、送風ファンとしては、シロッコファン、クロスフローファン等が挙げられる。シロッコファンを備えたファンモーターが好ましい。
屋内の空気は、送風機に送られる前に、空気浄化フィルターを通して、空気中に含まれる埃等を除いておくのが好ましい。
本発明において、次亜塩素酸を含む水溶液の屋内への供給量は、室温20℃及び相対湿度30%において、200mL/時間乃至730mL/時間の範囲に調整される。
より好ましい、室温20℃及び相対湿度30%における加湿量は、400mL/時間乃至600mL/時間の範囲である。
上記の際の、除菌フィルタを通過する空気の速度(風速)は、120ないし180m/分に相当する。
この場合、例えば、除菌フィルタの断面積が250cm2である場合、空気の流速は、3.0m3/分ないし4.5m3/分程度となる。
また、室温20℃及び相対湿度30%における加湿量が、450ないし550mL/時間の範囲となるものも好ましい。
上記の際の、除菌フィルタを通過する空気の速度(風速)は、135ないし160m/分に相当する。
この場合、例えば、除菌フィルタの断面積が250cm2である場合、空気の流速は、3.4m3/分ないし4.14m3/分程度となる。
本発明の方法は、上記のように、屋内の空気が、次亜塩素酸を含む水溶液を含浸した除菌フィルタを通過するものであるため、その際、前記水溶液は蒸発することとなり、結果として屋内は加湿される。
送風機は、送風ファンを備えたファンモーターであり、送風ファンとしては、シロッコファン、クロスフローファン等が挙げられる。シロッコファンを備えたファンモーターが好ましい。
屋内の空気は、送風機に送られる前に、空気浄化フィルターを通して、空気中に含まれる埃等を除いておくのが好ましい。
本発明において、次亜塩素酸を含む水溶液の屋内への供給量は、室温20℃及び相対湿度30%において、200mL/時間乃至730mL/時間の範囲に調整される。
より好ましい、室温20℃及び相対湿度30%における加湿量は、400mL/時間乃至600mL/時間の範囲である。
上記の際の、除菌フィルタを通過する空気の速度(風速)は、120ないし180m/分に相当する。
この場合、例えば、除菌フィルタの断面積が250cm2である場合、空気の流速は、3.0m3/分ないし4.5m3/分程度となる。
また、室温20℃及び相対湿度30%における加湿量が、450ないし550mL/時間の範囲となるものも好ましい。
上記の際の、除菌フィルタを通過する空気の速度(風速)は、135ないし160m/分に相当する。
この場合、例えば、除菌フィルタの断面積が250cm2である場合、空気の流速は、3.4m3/分ないし4.14m3/分程度となる。
本発明の方法は、上記のように、屋内の空気が、次亜塩素酸を含む水溶液を含浸した除菌フィルタを通過するものであるため、その際、前記水溶液は蒸発することとなり、結果として屋内は加湿される。
本発明はまた、上記した屋内の空気を清浄化する方法に使用するための装置に関する。
本発明の屋内の空気を清浄化する装置は、本体内に形成された空気通路部が、本体側方の吸気口と本体上部の吹出口とにおいて外気と連通する装置本体と、
屋内の空気を前記吸気口より取り入れ、前記空気通路部に流送し、そして前記吹出口より放出する送風機と、
前記空気通路部内を流送される空気が吹き当てられそして通過する除菌フィルタと、
該除菌フィルタがトレイ内において、次亜塩素酸を含む水溶液が含浸されるように備えられた含浸トレイと、
次亜塩素酸を含む水溶液が充填された交換可能なカートリッジ容器と、そして
次亜塩素酸を含む水溶液が該カートリッジ容器より前記含浸トレイに流入する溶液流路とを備えてなることを特徴とする。
本発明の屋内の空気を清浄化する装置は、本体内に形成された空気通路部が、本体側方の吸気口と本体上部の吹出口とにおいて外気と連通する装置本体と、
屋内の空気を前記吸気口より取り入れ、前記空気通路部に流送し、そして前記吹出口より放出する送風機と、
前記空気通路部内を流送される空気が吹き当てられそして通過する除菌フィルタと、
該除菌フィルタがトレイ内において、次亜塩素酸を含む水溶液が含浸されるように備えられた含浸トレイと、
次亜塩素酸を含む水溶液が充填された交換可能なカートリッジ容器と、そして
次亜塩素酸を含む水溶液が該カートリッジ容器より前記含浸トレイに流入する溶液流路とを備えてなることを特徴とする。
本発明の屋内の空気を清浄化する装置を図2を用いて説明する。
次亜塩素酸を含む水溶液6は、交換可能なカートリッジ容器4に蓄えられており、次亜塩素酸を含む水溶液6は、水受部7を介してカートリッジ容器4から流出し、溶液流路を通って含浸トレイ5に流入する。該含浸トレイ内には除菌フィルタ3が設置されているため、該除菌フィルタ3の底面は含浸トレイ5に供給された次亜塩素酸を含む水溶液に浸され、該水溶液は毛細管現象により除菌フィルタ3全体に吸い上げられ、結果として、除菌フィルタ3は、次亜塩素酸を含む水溶液6により含浸されることとなる。
一方、屋内の空気は、装置本体側方の吸気口から装置内に入って、ファンモーター1の回転軸に結合する送風ファン2に供給される。送風ファン2に供給された空気は加速されて、送風口10から下向きに吹出し、次亜塩素酸を含む水溶液6により含浸された除菌フィルタ3に送風される。送風された空気は、除菌フィルタ3内を通過し、背面板8の内側に形成される風路を通って、吹出口9から屋内へ吐出される。
上記の場合、空気通路部は、装置本体側方の吸気口 → 送風ファン2 → 送風口10 → 除菌フィルタ3 → 背面板8の内側に形成される風路 → 吹出口9となる。
次亜塩素酸を含む水溶液6は、交換可能なカートリッジ容器4に蓄えられており、次亜塩素酸を含む水溶液6は、水受部7を介してカートリッジ容器4から流出し、溶液流路を通って含浸トレイ5に流入する。該含浸トレイ内には除菌フィルタ3が設置されているため、該除菌フィルタ3の底面は含浸トレイ5に供給された次亜塩素酸を含む水溶液に浸され、該水溶液は毛細管現象により除菌フィルタ3全体に吸い上げられ、結果として、除菌フィルタ3は、次亜塩素酸を含む水溶液6により含浸されることとなる。
一方、屋内の空気は、装置本体側方の吸気口から装置内に入って、ファンモーター1の回転軸に結合する送風ファン2に供給される。送風ファン2に供給された空気は加速されて、送風口10から下向きに吹出し、次亜塩素酸を含む水溶液6により含浸された除菌フィルタ3に送風される。送風された空気は、除菌フィルタ3内を通過し、背面板8の内側に形成される風路を通って、吹出口9から屋内へ吐出される。
上記の場合、空気通路部は、装置本体側方の吸気口 → 送風ファン2 → 送風口10 → 除菌フィルタ3 → 背面板8の内側に形成される風路 → 吹出口9となる。
本発明の装置の1態様を図3ないし5を用いて説明する。
本発明の装置の1態様の外観を図3に示した。
本発明の装置は、前面に前パネル17を有し、上面に天板20、操作部21、取っ手19及び吹出口9を有する。ここで、吹出口9は、不使用時には閉じており、運転時にルーバーを開いて使用される。装置本体側方の一方には、吸気口18を有するが、吸気口18の内側には、空気浄化フィルターが存在する。
また、本発明の装置は、背面に交換可能なカートリッジ容器4及びカートリッジ容器蓋板23を有し、吸気口18を有する側面と逆側の側面には、周側板22を有する。
本発明の装置の1態様の外観を図3に示した。
本発明の装置は、前面に前パネル17を有し、上面に天板20、操作部21、取っ手19及び吹出口9を有する。ここで、吹出口9は、不使用時には閉じており、運転時にルーバーを開いて使用される。装置本体側方の一方には、吸気口18を有するが、吸気口18の内側には、空気浄化フィルターが存在する。
また、本発明の装置は、背面に交換可能なカートリッジ容器4及びカートリッジ容器蓋板23を有し、吸気口18を有する側面と逆側の側面には、周側板22を有する。
本発明の装置の1態様を分解した際の外観を図4に示した。
本発明の装置は、装置主要部24、底板部26、交換可能なカートリッジ容器4、保持体13及び14と一体となった除菌フィルタ3及び背面板8の一部分25に、簡単に分解できる。ここで、底板部26には、次亜塩素酸を含む水溶液を供給する含浸トレイ5が形成されており、この含浸トレイ5の中に、保持体13及び14と一体となった除菌フィルタ3が設置される。
底板部26には、水受部7及び次亜塩素酸を含む水溶液を含浸トレイ5に供給するための溶液流路27が形成される。
本発明の装置は、装置主要部24、底板部26、交換可能なカートリッジ容器4、保持体13及び14と一体となった除菌フィルタ3及び背面板8の一部分25に、簡単に分解できる。ここで、底板部26には、次亜塩素酸を含む水溶液を供給する含浸トレイ5が形成されており、この含浸トレイ5の中に、保持体13及び14と一体となった除菌フィルタ3が設置される。
底板部26には、水受部7及び次亜塩素酸を含む水溶液を含浸トレイ5に供給するための溶液流路27が形成される。
上記のように、本発明の装置の1態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業
者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
実施例1:浮遊ウィルスの抑制性能評価(25m3空間)
1)目的
加湿水として次亜塩素酸水を入れた空間清浄システムによって、浮遊ウィルスがどの程度抑制させるかを、日本電機工業会「空気清浄機の浮遊ウィルスに対する除去能評価試験方法」に準拠し、6畳の空間に相当する25m3試験チャンバーを用いて評価した。
2)試験機関
一般財団法人 北里環境科学センター
3)実施期間
平成25年7月17日〜平成25年7月23日
4)試験品(「空間清浄システム」)
使用装置:図3ないし5で示される装置
除菌フィルタ:50質量%のレーヨンと50質量%のPVAとから構成される厚さ0.5mmの平板状の不織布と、同一の素材から構成される厚さ0.5mmの波状の不織布とを交互に積層して構成されるコルゲート構造体であって、そのセルサイズは、段高が3mmであり、ピッチが、6mmであり、連通孔の孔長、即ち、正面から背面までの距離は5.5cmであり、断面積、即ち、正面の面積は、250cm2であるフィルタを用いた。
次亜塩素酸を含む水溶液:pH5ないし7に調整された、次亜塩素酸ナトリウムの濃度、約3000ppmの水溶液を事前に用意しておき、使用直前にこれを水道水で希釈して、次亜塩素酸ナトリウムの濃度、約60ppmの水溶液(pH5ないし7)として使用した。
運転条件:室温20℃、相対湿度30%の加湿量が500mL/時間となる運転条件(中運転モード)で使用した。
(除菌フィルタを通過する空気の速度(風速)は、150m/分に相当し、空気の流速は、3.77m3/分に相当する。)
1)目的
加湿水として次亜塩素酸水を入れた空間清浄システムによって、浮遊ウィルスがどの程度抑制させるかを、日本電機工業会「空気清浄機の浮遊ウィルスに対する除去能評価試験方法」に準拠し、6畳の空間に相当する25m3試験チャンバーを用いて評価した。
2)試験機関
一般財団法人 北里環境科学センター
3)実施期間
平成25年7月17日〜平成25年7月23日
4)試験品(「空間清浄システム」)
使用装置:図3ないし5で示される装置
除菌フィルタ:50質量%のレーヨンと50質量%のPVAとから構成される厚さ0.5mmの平板状の不織布と、同一の素材から構成される厚さ0.5mmの波状の不織布とを交互に積層して構成されるコルゲート構造体であって、そのセルサイズは、段高が3mmであり、ピッチが、6mmであり、連通孔の孔長、即ち、正面から背面までの距離は5.5cmであり、断面積、即ち、正面の面積は、250cm2であるフィルタを用いた。
次亜塩素酸を含む水溶液:pH5ないし7に調整された、次亜塩素酸ナトリウムの濃度、約3000ppmの水溶液を事前に用意しておき、使用直前にこれを水道水で希釈して、次亜塩素酸ナトリウムの濃度、約60ppmの水溶液(pH5ないし7)として使用した。
運転条件:室温20℃、相対湿度30%の加湿量が500mL/時間となる運転条件(中運転モード)で使用した。
(除菌フィルタを通過する空気の速度(風速)は、150m/分に相当し、空気の流速は、3.77m3/分に相当する。)
5)試験微生物
ウィルス:Escherichia coli phage MS2 NBRC 102619(大腸菌ファージ)
宿主菌:Escherichia coli NBRC 106373(大腸菌)
6)試薬及び機器・器材
a.主な試薬・培地
・Nutrient Broth(Difco)
・塩化ナトリウム(和光、特級)
・Agar(Difco)
・普通寒天培地(日本)
・リン酸緩衝生理食塩液(MV−225、エルメックス)
・チオ硫酸ナトリウム(和光、一級)
b.主な機器・器材
・25m3試験チャンバー(3.3×3.5×2.2m、アメニティテクノロジー)
・攪拌ファン(BS−B−25、Yamazen)
・レーザー式パーティクルカウンター(MODEL3886、日本カノマックス)
・温湿度計(TR−72Ui、T&D)
・ガラス製ネブライザー(特注品)
・ガラス製ミゼットインピンジャー(特注品)
・塩素検知管(No.8LL、ガステック)
・気体採取器(ガステック)
・メンブランフィルタ(8024−045、IWAKI)
・インキュベーター(MIR−153、MIR−553、三洋)
ウィルス:Escherichia coli phage MS2 NBRC 102619(大腸菌ファージ)
宿主菌:Escherichia coli NBRC 106373(大腸菌)
6)試薬及び機器・器材
a.主な試薬・培地
・Nutrient Broth(Difco)
・塩化ナトリウム(和光、特級)
・Agar(Difco)
・普通寒天培地(日本)
・リン酸緩衝生理食塩液(MV−225、エルメックス)
・チオ硫酸ナトリウム(和光、一級)
b.主な機器・器材
・25m3試験チャンバー(3.3×3.5×2.2m、アメニティテクノロジー)
・攪拌ファン(BS−B−25、Yamazen)
・レーザー式パーティクルカウンター(MODEL3886、日本カノマックス)
・温湿度計(TR−72Ui、T&D)
・ガラス製ネブライザー(特注品)
・ガラス製ミゼットインピンジャー(特注品)
・塩素検知管(No.8LL、ガステック)
・気体採取器(ガステック)
・メンブランフィルタ(8024−045、IWAKI)
・インキュベーター(MIR−153、MIR−553、三洋)
7)方法
日本電機工業会「空気清浄機の浮遊ウィルスに対する除去能評価試験方法」(2011年7月4日制定)に準じた。25m3の試験チャンバー内に試験品(「空間清浄システム」)を設置し、チャンバー内に試験ウィルス液を噴霧、浮遊させた。初発(0分)の浮遊ウィルスをインピンジャーで捕集後、試験品の運転を開始した。その後、経時的にチャンバー内の浮遊ウィルスを捕集し、浮遊ウィルス数を測定した。尚、対照として、自然減衰するウィルス数を測定した。詳細を以下に示した。
a.試験系
試験系を図6、7に示した。25m3試験チャンバー内に試験品と攪拌ファン、及びレーザー式パーティクルカウンター、温湿度計をそれぞれ設置した。チャンバーの一側面には、ウィルス液噴霧口と浮遊ウィルス捕集口を設け、それぞれウィルス液噴霧器具と浮遊ウィルス捕集器具を接続した。ウィルス液噴霧器具として、ウィルス液を入れたガラス製ネブライザーを使用した。浮遊ウィルス捕集器具として、捕集液を入れたガラス製ミゼットインピンジャーを使用した。
b.ウィルス液の調製
Nutrient Brothで、36±1℃にて一晩培養した宿主菌液に、試験ウィルスを接種し、半流動寒天(Nutrient Broth+0.5%NaCl+0.5%Agar)と混合して普通寒天培地に重層した。36±1℃で18時間培養後、宿主菌を遠心除去し、孔径0.22μmのメンブランフィルタでろ過して約1011PFU/mLの試験ウィルス液を得た。これを滅菌イオン交換水で100倍希釈し、試験に供した。
c.ウィルス液の噴霧
ウィルス液を入れたガラス製ネブライザーに、コンプレッサーから圧縮空気を送り出し、ウィルス液をチャンバー内へ毎分約0.2mLで10分間噴霧して浮遊させた。尚、コンプレッサーからの吐出空気圧を1.5kgf/cm2、吐出空気量を7.25L/分とした。
d.浮遊ウィルスの捕集
捕集液として0.015%チオ硫酸ナトリウム添加リン酸緩衝生理食塩液20mLを入れたガラス製インピンジャーを用いた。1回の捕集につき、毎分10Lで1分間(=10L)のチャンバー内の空気を吸引し、浮遊ウィルスを捕集した。
e.操作
チャンバー内の攪拌ファンを作動させながらウィルス液を10分間噴霧し、2分攪拌した後にチャンバー内空気から初発(0分)の浮遊ウィルスを捕集した。その後、攪拌ファンを止め、試験品を、室温20℃、相対湿度30%の加湿量が500mL/時間となる運転条件(中運転モード)で運転し、10、20、30、40分後に浮遊ウィルスを捕集した。尚、試験品の運転を行わずに、ウィルスを自然減衰させ、上記と同様に浮遊ウィルスを捕集したものを対照とした。
f.浮遊ウィルス数の測定
浮遊ウィルス捕集後、ミゼットインピンジャー内の捕集液を試料原液とし、リン酸緩衝生理食塩液で10倍段階希釈列を作製した。その試料原液または希釈液と宿主菌を半流動寒天に混合して普通寒天培地に重層し、36±1℃で18時間培養した。培養後、培地上に発生したプラーク数を数え、空気10L当りの浮遊ウィルス数を求めた。
g.塩素ガス濃度の測定
所定時間作用後に、塩素検知管で試験チャンバー内の空気を吸引し、チャンバー内の塩素濃度を測定した。
日本電機工業会「空気清浄機の浮遊ウィルスに対する除去能評価試験方法」(2011年7月4日制定)に準じた。25m3の試験チャンバー内に試験品(「空間清浄システム」)を設置し、チャンバー内に試験ウィルス液を噴霧、浮遊させた。初発(0分)の浮遊ウィルスをインピンジャーで捕集後、試験品の運転を開始した。その後、経時的にチャンバー内の浮遊ウィルスを捕集し、浮遊ウィルス数を測定した。尚、対照として、自然減衰するウィルス数を測定した。詳細を以下に示した。
a.試験系
試験系を図6、7に示した。25m3試験チャンバー内に試験品と攪拌ファン、及びレーザー式パーティクルカウンター、温湿度計をそれぞれ設置した。チャンバーの一側面には、ウィルス液噴霧口と浮遊ウィルス捕集口を設け、それぞれウィルス液噴霧器具と浮遊ウィルス捕集器具を接続した。ウィルス液噴霧器具として、ウィルス液を入れたガラス製ネブライザーを使用した。浮遊ウィルス捕集器具として、捕集液を入れたガラス製ミゼットインピンジャーを使用した。
b.ウィルス液の調製
Nutrient Brothで、36±1℃にて一晩培養した宿主菌液に、試験ウィルスを接種し、半流動寒天(Nutrient Broth+0.5%NaCl+0.5%Agar)と混合して普通寒天培地に重層した。36±1℃で18時間培養後、宿主菌を遠心除去し、孔径0.22μmのメンブランフィルタでろ過して約1011PFU/mLの試験ウィルス液を得た。これを滅菌イオン交換水で100倍希釈し、試験に供した。
c.ウィルス液の噴霧
ウィルス液を入れたガラス製ネブライザーに、コンプレッサーから圧縮空気を送り出し、ウィルス液をチャンバー内へ毎分約0.2mLで10分間噴霧して浮遊させた。尚、コンプレッサーからの吐出空気圧を1.5kgf/cm2、吐出空気量を7.25L/分とした。
d.浮遊ウィルスの捕集
捕集液として0.015%チオ硫酸ナトリウム添加リン酸緩衝生理食塩液20mLを入れたガラス製インピンジャーを用いた。1回の捕集につき、毎分10Lで1分間(=10L)のチャンバー内の空気を吸引し、浮遊ウィルスを捕集した。
e.操作
チャンバー内の攪拌ファンを作動させながらウィルス液を10分間噴霧し、2分攪拌した後にチャンバー内空気から初発(0分)の浮遊ウィルスを捕集した。その後、攪拌ファンを止め、試験品を、室温20℃、相対湿度30%の加湿量が500mL/時間となる運転条件(中運転モード)で運転し、10、20、30、40分後に浮遊ウィルスを捕集した。尚、試験品の運転を行わずに、ウィルスを自然減衰させ、上記と同様に浮遊ウィルスを捕集したものを対照とした。
f.浮遊ウィルス数の測定
浮遊ウィルス捕集後、ミゼットインピンジャー内の捕集液を試料原液とし、リン酸緩衝生理食塩液で10倍段階希釈列を作製した。その試料原液または希釈液と宿主菌を半流動寒天に混合して普通寒天培地に重層し、36±1℃で18時間培養した。培養後、培地上に発生したプラーク数を数え、空気10L当りの浮遊ウィルス数を求めた。
g.塩素ガス濃度の測定
所定時間作用後に、塩素検知管で試験チャンバー内の空気を吸引し、チャンバー内の塩素濃度を測定した。
8)結果
噴霧した試験ウィルス液のウィルス数は4.6×109PFU/mLであった。
加湿水として用いた先浄水の有効塩素濃度は、試験開始時で60mg/L(pH:5)、試験終了時のカートリッジ容器内で53mg/L、含浸トレイで32mg/Lであった。尚、加湿量は40分で250mLであった。
表1に経過時間ごとの浮遊ウィルス数を示し、また、その際の浮遊ウィルス数の変化を示すグラフを図8に示した。
尚、図8に示した浮遊ウィルス数に関する近似式の傾き(1分間当りに変化する浮遊ウィルス数の対数値)は、対照が−0.00661であり、試験品が−0.20000であった。
従って、初期からの浮遊ウィルス数の対数減少値は10分間で対照が0.07log10、試験品が2.00log10であり、20分間で対象が0.13log10、試験品が4.00log10であった。
対照を基準として、ウィルス数の対数減少値(減少率*)を比較すると、試験品によって10分間で1.93log10(98.8%)、20分間で3.87log10(99.98%)減少した。尚、対数減少値が2.0log10(99%)以上に達するのに要する時間は11分であった。
このことは、試験品の使用により、屋内に漂うウィルスや細菌を短時間で効率よく除去することを明確に示す。
*注:対数減少値1.0は、90%減少、2.0は99%減少である。計算式は以下のようになる。
表2に試験時におけるチャンバー内の塩素ガス濃度を示した。
表3に初期値0分を100%とした時の浮遊ウィルス残存率を示し、また、その際の浮遊ウィルス残存率の変化を示すグラフを図9に示した。
参考データとして、対照の試験時におけるチャンバー内の浮遊粒子数の変化を示すグラフを図10に示し、試験品の試験時におけるチャンバー内の浮遊粒子数の変化を示すグラフを図11に示し、対照の試験時におけるチャンバー内温湿度の変化を示すグラフを図12に示し、試験品の試験時におけるチャンバー内温湿度の変化を示すグラフを図13に示した。
噴霧した試験ウィルス液のウィルス数は4.6×109PFU/mLであった。
加湿水として用いた先浄水の有効塩素濃度は、試験開始時で60mg/L(pH:5)、試験終了時のカートリッジ容器内で53mg/L、含浸トレイで32mg/Lであった。尚、加湿量は40分で250mLであった。
表1に経過時間ごとの浮遊ウィルス数を示し、また、その際の浮遊ウィルス数の変化を示すグラフを図8に示した。
尚、図8に示した浮遊ウィルス数に関する近似式の傾き(1分間当りに変化する浮遊ウィルス数の対数値)は、対照が−0.00661であり、試験品が−0.20000であった。
従って、初期からの浮遊ウィルス数の対数減少値は10分間で対照が0.07log10、試験品が2.00log10であり、20分間で対象が0.13log10、試験品が4.00log10であった。
対照を基準として、ウィルス数の対数減少値(減少率*)を比較すると、試験品によって10分間で1.93log10(98.8%)、20分間で3.87log10(99.98%)減少した。尚、対数減少値が2.0log10(99%)以上に達するのに要する時間は11分であった。
このことは、試験品の使用により、屋内に漂うウィルスや細菌を短時間で効率よく除去することを明確に示す。
*注:対数減少値1.0は、90%減少、2.0は99%減少である。計算式は以下のようになる。
1:ファンモーター
2:送風ファン
3:除菌フィルタ
4:交換可能なカートリッジ容器
5:含浸トレイ
6:次亜塩素酸を含む水溶液
7:水受部
8:背面板
9:吹出口
10:送風口
11:波状の布体
12:平板状の布体
13:保持体
14:保持体
15:係止部
16:係合溝
17:前パネル
18:吸気口
19:取っ手
20:天板
21:操作部
22:周側板
23:カートリッジ容器蓋板
24:装置主要部
25:背面板(一部分)
26:底板部
27:溶液流路
2:送風ファン
3:除菌フィルタ
4:交換可能なカートリッジ容器
5:含浸トレイ
6:次亜塩素酸を含む水溶液
7:水受部
8:背面板
9:吹出口
10:送風口
11:波状の布体
12:平板状の布体
13:保持体
14:保持体
15:係止部
16:係合溝
17:前パネル
18:吸気口
19:取っ手
20:天板
21:操作部
22:周側板
23:カートリッジ容器蓋板
24:装置主要部
25:背面板(一部分)
26:底板部
27:溶液流路
Claims (5)
- 取り入れられた屋内の空気を、次亜塩素酸を含む水溶液を含浸した除菌フィルタに通して再び屋内に戻すことにより、屋内の空気を清浄化する方法であって、
前記次亜塩素酸を含む水溶液は、次亜塩素酸の濃度が20ppm乃至200ppmの範囲にあるpH5乃至pH7の液であり、そして
次亜塩素酸を含む水溶液の屋内への供給量は、室温20℃及び相対湿度30%において、200mL/時間乃至730mL/時間の範囲にある、方法。 - 前記次亜塩素酸を含む水溶液は、該水溶液が充填される交換可能なカートリッジ容器より、前記除菌フィルタが備えられた含浸トレイ内に流入される機構となっている、請求項1記載の方法。
- 前記除菌フィルタは、正面から背面に通じる多数の連通孔を有するコルゲート構造体からなり、該連通孔は、4mm乃至7mmの孔径及び4.5cm乃至6.5cmの孔長を有する、請求項1又は請求項2記載の方法。
- 前記コルゲート構造体は、40乃至60質量%のレーヨンと60乃至40質量%のPVAとからなる不織布より作られている、請求項3記載の方法。
- 請求項1乃至請求項4のうちいずれか一項記載の方法に使用するための装置であって、
本体内に形成された空気通路部が、本体側方の吸気口と本体上部の吹出口とにおいて外気と連通する装置本体と、
屋内の空気を前記吸気口より取り入れ、前記空気通路部に流送し、そして前記吹出口より放出する送風機と、
前記空気通路部内を流送される空気が吹き当てられそして通過する除菌フィルタと、
該除菌フィルタがトレイ内において、次亜塩素酸を含む水溶液が含浸されるように備えられた含浸トレイと、
次亜塩素酸を含む水溶液が充填された交換可能なカートリッジ容器と、そして
次亜塩素酸を含む水溶液が該カートリッジ容器より前記含浸トレイに流入する溶液流路とを備えてなる、
屋内の空気を清浄化する装置。
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---|---|---|---|
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