JP2017086738A - 空気処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構造で、無機粒子を効率良く空気に接触させ、空気に美容効果、鎮痛効果、精神安定効果等を付与することが出来る空気処理装置を提供する。【解決手段】 空気処理装置１は、上蓋４を被冠した外筒２の内側に、多孔内筒３を挿入し、外筒２の頂部からエアポンプ８に連絡する空気吹込管６を多孔内筒３の中心部に挿入し、空気吹込管６の下端部周壁には水平方向に空気を噴射する空気噴射孔９を設け、多孔内筒３の頂端には通気性円板１４を配設し、上蓋４からは空気排出管１０を差出し、空気排出管１０の末端には空気排出ノズル１２を取付け、更に多孔内筒３内には無機粒子１３Ａを充填した無機粒子充填層１３を形成する。【選択図】 図１

Description

本発明は、空気を無機粒子に効率良く接触させるための空気処理装置に関するものである。

従来、筒体内にセラミック発泡体を充填し、該筒体の中心部には紫外線ランプを挿着した構成の空気浄化装置（特許文献１）や、油成分を分解する微生物を充填したセラミック体をフィルター濾材に接着保持した集塵フィルターとヒーターと送風機とを備えた空気清浄装置（特許文献２）が提供されている。

特開平１１−２７７０７８号公報 特開２００９−１６５９７６号公報

しかし、上記従来構成ではセラミック発泡体、あるいは集塵フィルター等の処理手段には一方向から空気が送通されるのみであり、空気とセラミック発泡体、あるいは集塵フィルター等の処理手段との密なる接触は期待出来ない。

本発明は、空気と処理手段である無機粒子との接触を密にして処理効率を高めることを課題とするものであり、頂端に上蓋を被冠した円筒状の外筒の内側に、円筒状の多孔内筒を挿入し、上記外筒の頂部からエアポンプに連絡する空気吹込管を上記多孔内筒の中心部に挿入し、上記空気吹込管の下端部周壁には水平方向に空気を噴射する複数個の空気噴射孔を設け、上記多孔内筒の頂端には上記外筒の内側に適嵌可能な通気性円板を配設し、上記上蓋からは空気排出管を差出し、上記空気排出管の末端には空気排出ノズルを取付け、更に上記多孔内筒内には無機粒子を充填した無機粒子充填層を形成したことを特徴とする空気処理装置を提供するものである。
例えば、上記空気吹込管にはエアポンプから空気が１０Ｌ／分以上の割合で吹込まれている。
また、上記無機粒子は二価鉄塩および／または二価三価鉄塩によって処理されていることが望ましい。
また、上記多孔内筒に設けられている孔の径は１ｍｍ〜２ｍｍ、孔のピッチ２ｍｍ〜４ｍｍに設定され、開孔率は２０％〜２５％であることが望ましい。

〔作用〕
エアポンプ８から空気吹込管６に空気を吹込む。空気吹込み速度は１０Ｌ／分以上が望ましい。空気吹込管６から多孔内筒３に吹込まれる空気は、該空気吹込管６の下端部の空気噴射孔９から無機粒子１３Ａの充填層１３に対して水平方向に噴射され、それから該空気の主体は該無機粒子充填層１３を上昇し、一部は該多孔内筒３と外筒２との隙間を上昇して空気排出管１０から排出されるから、空気と該無機粒子１３Ａとの接触が密に行われる。上記無機粒子１３Ａが二価鉄塩および／または二価三価鉄塩によって処理されていると、高い生物活性を有する空気に改質出来る。
上記空気の無機粒子１３Ａによる処理は、該空気が該空気吹込管６にエアポンプ８から１０Ｌ／分以上吹込まれる場合に効率良く行われる。また一般に上記多孔内筒３に設けられている孔３Ａの径は１ｍｍ〜２ｍｍ、孔３Ａのピッチは２ｍｍ〜４ｍｍに設定され、開孔率は２０％〜２５％に設定されていると、空気処理の効率が良好になる。
〔効果〕
本発明では簡単な構造の装置で、無機粒子を効率良く空気に接触させ、空気に美容効果、鎮痛効果、精神安定効果等を付与することが出来る。

図１〜図４は本発明の一実施例に関するものである。
側面図。 空気吹込管下端部分断面図。 多孔内筒一部省略側面図。 使用状態説明図。

本発明を図１〜図３に示す一実施例によって以下に説明する。図１に示す空気処理装置１は、円筒状の外筒２と、該外筒２の内側に挿入される円筒状の多孔内筒３とを主体構成要素とし、上記外筒２には上蓋４と底板５とが取付けられており、該多孔内筒３の中心部には、該外筒２の頂部から空気吹込管６が挿入されている。該空気吹込管６は接続ホース７を介してエアポンプ８に連絡し、下端部は底板５に支持され、更に下端部底板５支持部より若干上側の周壁には、図２に示すように水平方向に空気を噴射する複数個（本実施例では９０°の角度を介して４個）の空気噴射孔９が設けられている。
上記上蓋４の一隅には空気排出管１０が差出されており、該空気排出管１０には接続ホース１１を介してノズル１２が接続されている。該ノズル１２は通常ポリプロピレン、ポリエステル等の硬質なプラスチックを材料とする。

上記外筒２および多孔内筒３は金属、硬質プラスチック等の硬質材料からなる。そして上記多孔内筒３には、例えば図３に示すように径１ｍｍ〜２ｍｍの孔３Ａがピッチ２ｍｍ〜４ｍｍ間隔で設けられており、該多孔内筒３の開口率は２０％〜２５％の範囲に設定されている。
上記多孔内筒３内には無機粒子１３Ａが充填されており、該無機粒子充填層１３の上側にはフェルト等の多孔質体からなる通気性円板１４が配置されている。該無機粒子１３Ａは例えばケイ素、アルミニウム、鉄、チタン等の半金属および／または金属の酸化物に更に所望なればナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属、硫黄、リン等の酸化物を加えた原料を粒状に成形し、焼成することによって製造され、粒径は上記多孔内筒３に設けられている孔３Ａの径（１ｍｍ〜２ｍｍ）よりも若干大きく設定される。

上記無機粒子１３Ａは所望なれば、二価鉄塩および／または二価三価鉄塩によって処理される。上記鉄塩による処理は生物活性処理と呼ばれるが、該生物活性処理に使用される二価鉄塩および／または二価三価鉄塩は、通常鉄換算で０．５モル／Ｌ以上であって、上記二価鉄塩および／または二価三価鉄塩の常温における溶解度以下の濃度で水に溶解して鉄塩水溶液とする。
更に上記鉄塩を安定化させるためにマグネシウム塩を併用してもよい。
上記マグネシウム塩を併用するには、上記マグネシウム塩をマグネシウム換算で０．２モル／Ｌ以上、上記マグネシウム塩の常温における溶解度以下の濃度で水に溶解せしめマグネシウム塩水溶液とする。
上記鉄塩水溶液と上記マグネシウム塩水溶液とは、鉄：マグネシウムのモル比が１：０．０５〜１：１．５の範囲となるように混合される。
上記鉄塩水溶液および上記マグネシウム塩水溶液に使用する水としては、蒸留水あるいは脱イオン水を使用することが望ましい。

〔二価鉄塩〕
本発明に使用される二価鉄塩としては、二価鉄の塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩、燐酸塩等の鉱酸塩、あるいは二価鉄の酢酸塩、蟻酸塩、蓚酸塩、クエン酸塩、乳酸塩、酪酸塩、コハク酸塩、プロピオン酸塩等の有機酸塩等が例示される。上記二価鉄塩は二種以上混合使用されてもよい。

〔二価三価鉄塩〕
本発明の二価三価鉄塩は二価鉄と三価鉄との中間の性質を示す鉄の塩酸塩、硫酸塩、燐酸塩、硝酸塩等の無機塩、蟻酸塩、酢酸塩、蓚酸塩、クエン酸塩、乳酸塩、酪酸塩、コハク酸塩、プロピオン酸塩等の有機塩であり、三価鉄の塩類を多量の水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウム等の強アルカリの水溶液に投入して二価鉄への原子価変換を起させた場合あるいは二価鉄の塩類を多量の塩酸、硫酸等の強酸の水溶液に投入して三価鉄への原子価変換を起こさせた場合の遷移形態として得られるものである。以下に二価三価鉄塩の製造方法の具体例を示す。
上記二価三価鉄塩を製造するには通常下記の二つの方法が適用される。

（１）．三価鉄塩からの二価三価鉄塩の製造
１．０ｍｇの塩化第二鉄（ＦｅＣｌ_３・６Ｈ_２Ｏ）を１００ｍｌの０．５Ｎ水酸化ナトリウム水溶液中に投入し攪拌溶解した後一夜静置する。生じた不溶性物質を濾別し濾液を塩酸で中和した後減圧濃縮してデシケーター中で乾燥結晶化する。かくして塩化ナトリウムに担持された二価三価鉄の塩化物（以下塩化鉄（ＩＩ，ＩＩＩ）と云う）が得られるが、該担持物から塩化鉄（ＩＩ，ＩＩＩ ）を分離するには更に５０ｍｌのイソプロピルアルコール８０％の水溶液を加えて溶出成分を集め、減圧濃縮し溶媒を除去、乾燥させる。上記抽出−濃縮−乾燥操作を数回繰返すことによって０．２５ｍｇの塩化鉄（ＩＩ，ＩＩＩ ）が得られる。

（２）．二価鉄塩からの二価三価鉄塩の製造
１．０ｍｇの硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ_４・７Ｈ_２Ｏ）を１００ｍｌの０．５Ｎ塩酸水溶液中に投入し攪拌溶解した後一夜静置する。生じた不溶性物質を濾別し濾液を減圧濃縮しデシケーター中で乾燥する。得られた乾燥粉末に１０ｍｌのイソプロピルアルコール８０％の水溶液を加えて溶出成分を集め、減圧濃縮し溶媒を除去、乾燥させる。上記抽出−濃縮−乾燥操作を数回繰返すことによって０．６ｍｇの塩化鉄（ＩＩ，ＩＩＩ ）が得られる。

〔マグネシウム塩〕
本発明で使用されるマグネシウム塩とは水溶性のマグネシウム塩であり、例えば塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、燐酸マグネシウム、硝酸マグネシウム等のマグネシウムの無機酸塩、酢酸マグネシウム、酪酸マグネシウム、蟻酸マグネシウム、蓚酸マグネシウム、クエン酸マグネシウム、プロピオン酸マグネシウム等のマグネシウムの有機酸塩を包含する。上記マグネシウム塩は二種以上併用されてもよい。

上記二価鉄塩水溶液および／または二価三価鉄塩水溶液、あるいは上記鉄塩水溶液に上記マグネシウム塩水溶液を混合した水溶液によって上記無機粒子を処理するには、原料に上記鉄塩水溶液または上記鉄塩―マグネシウム塩混合水溶液を加えて混練し粒状に成形して焼成するか、あるいは上記焼成した無機粒子を更に上記鉄塩水溶液および／または上記鉄塩―マグネシウム塩混合水溶液に浸漬する。
更に別な方法としては原料を成形し、焼成して作製した無機粒子を上記鉄塩水溶液および／または上記鉄塩―マグネシウム塩混合水溶液に浸漬してもよい。
上記空気処理装置１において、エアポンプ８から接続ホース７を介して空気吹込管６に空気を吹込む。この際の空気吹込み量は、１０Ｌ／分（毎分で１０Ｌ）以上に設定することが望ましい。
空気吹込管６に吹込まれた空気は、下端部に複数個備えられた空気噴射孔９から水平方向（放射状）に無機粒子充填層１３内に噴射され、無機粒子１３Ａに接触しつつ、大部分は該無機粒子充填層１３内を上昇して多孔質層１４を介して空気排出管１０へ排出され、一部は多孔内筒３と外筒２との間を上昇し、その間に多孔内筒３の多孔形状によって攪乱され、無機粒子充填層１３や多孔内筒３を出入しつつ上昇して空気排出管１０に至る。このように本発明の空気処理装置１にあっては、空気を無機粒子に密に接触させることが出来る。

本発明の空気処理装置１にあっては、例えば図４に示すように被験者Ｓの頭部に処理を行なった空気を吹付ける。そうすると被験者に対して精神安定効果、美肌効果等を与えることが出来、更に安眠効果も与えることが出来る。また腕、足等の筋肉が痛む場合やしびれる場合には、その個所に上記処理を行なった空気を吹付ければ、筋肉の痛みやしびれを治癒することが出来る。
このような処理空気の生理的効果は、上記無機粒子を生物活性処理することによって増強される。

本発明では、無機粒子に空気を密に接触させることが出来るから、空気に対する該無機粒子の改質効果が顕著に発揮されるので、産業上利用可能である。

１ 空気処理装置
２ 外筒
３ 多孔内筒
４ 上蓋
５ 底板
６ 空気吹込管
７ 接続ホース
８ エアポンプ
９ 空気噴射孔
１０ 空気排出管
１１ 接続ホース
１２ ノズル
１３ 無機粒子充填層
１３Ａ 無機粒子

Claims (4)

1. 頂端に上蓋を被冠した円筒状の外筒の内側に、円筒状の多孔内筒を挿入し、上記外筒の頂部からエアポンプに連絡する空気吹込管を上記多孔内筒の中心部に挿入し、上記空気吹込管の下端部周壁には水平方向に空気を噴射する複数個の空気噴射孔を設け、上記多孔内筒の頂端には上記外筒の内側に適嵌可能な通気性円板を配設し、上記上蓋からは空気排出管を差出し、上記空気排出管の末端には空気排出ノズルを取付け、更に上記多孔内筒内には無機粒子を充填した無機粒子充填層を形成したことを特徴とする空気処理装置。
2. 上記空気吹込管にはエアポンプから空気が１０Ｌ／分以上の割合で吹込まれている請求項１に記載の空気処理装置。
3. 上記無機粒子は二価鉄塩および／または二価三価鉄塩によって処理されている請求項１または請求項２に記載の空気処理装置。
4. 上記多孔内筒に設けられている孔の径は１ｍｍ〜２ｍｍ、孔のピッチ２ｍｍ〜４ｍｍに設定され、開孔率は２０％〜２５％である請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の空気処理装置。
   

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