JP2018175740A

JP2018175740A - 空気浄化装置

Info

Publication number: JP2018175740A
Application number: JP2017084129A
Authority: JP
Inventors: 彬松本; Akira Matsumoto; 広幸近藤; Hiroyuki Kondo
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-04-21
Filing date: 2017-04-21
Publication date: 2018-11-15

Abstract

【課題】本発明は、除菌、脱臭性能を高めることができる空気浄化装置を提供することを目的とする。【解決手段】そしてこの目的を達成するために本発明は、吸気口３と、排気口４と、吸気口３と排気口４とを連通する第一風路７および第二風路７０と、給水部５と、排水部６と、送風手段８と、空気浄化部９と、それらを内蔵する本体ケース２とを有し、空気浄化部９は、次亜塩素酸水を生成する次亜塩素酸生成部１１と、次亜塩素酸水を貯水する貯水部１０と、次亜塩素酸水から空気中に次亜塩素酸ガスを放出させる次亜塩素酸ガス放出部１２とを備え、貯水部１０に貯水された次亜塩素酸水に気泡を含ませ、次亜塩素酸水のｐＨを小さくし、気中に放出される次亜塩素酸ガス濃度を上昇させるためのバブル発生部２１を有するものである。【選択図】図２

Description

本発明は、次亜塩素酸水を用いて、空気中の細菌、真菌、ウイルス、臭いなどの除去を行う空気浄化装置に関するものである。

従来のこの種の空気浄化装置の構造は、以下のようになっていた。すなわち、次亜塩素酸水をフィルター部に供給し、空気と次亜塩素酸水を接触させ、空気中の細菌、ウイルス、臭気等の除去を図る構成となっていた。

特開２０１２−０５２６９９号公報

この種の次亜塩素酸を室内の空気に接触させて、細菌、ウイルス、臭気などの除去を行う空気浄化装置においては、除菌脱臭効果を高めることが求められる。

そこで、本発明は上記課題を解決するものであり、除菌、脱臭性能を高めることができる空気浄化装置を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために本発明は、装置外部より空気を吸い込む吸気口と、装置外部へと空気を排出する排気口と、前記吸気口と前記排気口とを連通する風路と、前記風路中に設けた空気を浄化する空気浄化部と、前記空気浄化手段に外部から給水する給水部と、前記空気浄化手段から外部に排水する排水部と、前記吸気口と前記排気口と前記風路と前記空気浄化部と前記給水部と前記排水部とを内蔵した本体ケースと、を備え、前記空気浄化部は、次亜塩素酸水を生成する次亜塩素酸生成部と、前記次亜塩素酸水を貯水する貯水部と、前記次亜塩素酸水から空気中に次亜塩素酸ガスを放出させる次亜塩素酸ガス放出部とを有し、前記本体ケース内に、前記貯水部に貯水された次亜塩素酸水に気泡を含ませるバブル発生部を有するものである。そして、これらの手段により、初期の目的を達成するものである。

本発明によれば、貯水部の次亜塩素酸水に気泡を含ませる構成にしたことにより、気泡内の二酸化炭素を水に溶解させ、炭酸を生じさせることによって水のｐＨが小さくなり、次亜塩素酸水中の次亜塩素酸の存在比率が大きくなる。この作用によって、次亜塩素酸ガス放出部から放出される次亜塩素酸ガスが増加し、細菌、ウイルス、臭気に対する脱臭・除菌効果を向上した空気浄化装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１の空気浄化装置の概略図同空気浄化装置の概略断面を示す図実施の形態１の空気浄化装置の変形例の概略断面を示す図実施の形態２の空気浄化装置の概略断面を示す図

本発明の請求項１記載の空気浄化装置は、装置外部より空気を吸い込む吸気口と、装置外部へと空気を排出する排気口と、前記吸気口と前記排気口とを連通する風路と、前記風路に前記吸気口から空気を送風する送風手段と、前記風路中に設けた空気を浄化する空気浄化部と、前記空気浄化手段に外部から給水する給水部と、前記空気浄化手段から外部に排水する排水部と、前記吸気口と前記排気口と前記風路と前記空気浄化部と前記給水部と前記排水部とを内蔵した本体ケースと、を備え、前記空気浄化部は、次亜塩素酸水を生成する次亜塩素酸生成部と、前記次亜塩素酸水を貯水する貯水部と、前記次亜塩素酸水から空気中に次亜塩素酸ガスを放出させる次亜塩素酸ガス放出部とを有し、前記本体ケース内に、前記貯水部に貯水された次亜塩素酸水に気泡を含ませるバブル発生部を有することを特徴とする。

これにより、気泡内の二酸化炭素を次亜塩素酸水に溶解させ、炭酸を生じさせることができる。この炭酸は次亜塩素酸水中で水素イオンと炭酸イオンに電離するので、次亜塩素酸水中の水素イオン濃度が大きくなり、次亜塩素酸水のｐＨが小さくなる。次亜塩素酸水は次亜塩素酸と次亜塩素酸イオンを含む水であるが、次亜塩素酸水のｐＨが小さくなると次亜塩素酸の存在率が大きくなる。したがって、次亜塩素酸ガス放出部により空気中に放出される次亜塩素酸が増加するので、ｐＨ細菌、ウイルス、臭気に対する脱臭・除菌効果を向上することが可能となる。

また、前記バブル発生部は、前記給水部の水圧により空気を巻き込み、微細な気泡を水に含ませる気泡噴射ノズルを備えたものとしてもよい。このようにすると、動力源を用いずに、水に空気を含ませることができる。動力源を用いないため、省エネルギーであるという利点が存在する。

また、前記バブル発生部は、圧縮された空気を生成する高圧ポンプを備え、前記高圧ポンプにより圧縮された空気を水中に放出し、微細な気泡を水に含ませる空気噴射ノズルを備えたものとしてもよい。このようにすると、高い圧力の空気を水に含ませることができるため、微細な気泡を生成することが可能となる。この作用によって、より多くの二酸化炭素を水に溶解させることができる。多くの二酸化炭素を溶解させることによって、より水のｐＨを小さくすることが可能となる。また、給水時のみだけでなく常に空気を供給することも可能であり、水のｐＨ調整が容易になる。

なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して説明を省略している。さらに、本発明に直接には関係しない各部の詳細については重複を避けるために、各図面ごとの説明は省略している。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１に示すように、本実施の形態の空気浄化装置１においては、略箱形状の本体ケース２を備えている。本体ケース２には、吸気口３と、排気口４を設け、また給水部５と、排水部６とを備えている。図１に示すように、吸気口３および排気口４は本体ケース２の上面に設けられており、給水部５および排水部６は本体ケース２の側面下部に設けられている。

図２に示すように、この本体ケース２内には、吸気口３と排気口４を連通する第一風路７および第二風路７０と、送風手段８と空気浄化部９を備えている。

送風手段８は、本体ケース２の吸気口３近傍の第一風路７の内部に設けられ、図示しないモータとモータにより回転する図示しない羽根車とそれらを囲む図示しないケースとから構成されたものであり、例えば羽根車としてシロッコファンを用いたものである。

送風手段８によって、空気は吸気口３より吸い込まれ第一風路７を通って、空気浄化部９を通過し、さらに、空気浄化部９と排気口４を連通する第二風路７０を通り、排気口４から空気浄化装置１の外部へと排出される。

空気浄化部９は、次亜塩素酸水を貯水する貯水部１０と、貯水部１０に次亜塩素酸水を供給する給水部５と、貯水部１０内の水中に次亜塩素酸を生成する次亜塩素酸生成部１１と、次亜塩素酸水を、後述の手段により水滴とし、水滴を揮発させることで次亜塩素酸ガスを空気中に放出する次亜塩素酸ガス放出部１２とから構成している。

次亜塩素酸生成部１１は、複数枚の電極板を有しており、この電極板が貯水部１０内の水に浸かるように設置されている。これらの電極に通電することにより貯水部１０内の塩化物イオンを含む水を電気化学的に電気分解することとなり、次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンを含む次亜塩素酸水を生成する。塩化物イオンを含む水は、例えば、水道水に塩化ナトリウムを溶解させた水を用いることができる。

また、図２に示すように、貯水部１０は、天面を開口した箱形状に形成され次亜塩素酸水を貯水できるものであり、本体ケース２の下部に配置されている。

また、図２に示すように、次亜塩素酸ガス放出部１２は、貯水部に溜められた次亜塩素酸水を水滴にし、空気中に噴霧する水滴生成部１３と、水滴生成部１３から噴霧された水滴と空気を混合し、水滴から次亜塩素酸ガスを揮発させる混合部１４とから成る。

水滴生成部１３は、貯水部１０内の次亜塩素酸水中に一部を浸漬した揚水管１５と、揚水管１５の上部に設置され、揚水管から吸い上げられた次亜塩素酸水を回転による遠心力で水膜化し、空気中に放出することで水滴化するための、水平方向に複数設けられた円盤状の回転板１６と、回転板１６から上下方向に向けて配置した回転軸１７と、回転軸１７を回転させる駆動手段１８とを備えている。駆動手段１８は、揚水管１５と、回転板１６と、回転軸１７とを回転させるものであればよく、例えば、電動モータが使用可能である。

混合部１４は、本体ケース２内に設けられ、垂直方向に配置され、上方開口部および下方開口部を有する筒状の経路１９と、経路１９の内壁に設けられた当て板２０から成る。

当て板２０は、水滴生成部１３より飛散した水滴を衝突させ、より微細な水滴を生成するものである。例えば、経路１９内の内壁から山状に突起したものである。

また、混合部１４は、水滴生成部１３を内包するように設けられている。水滴生成部１３は混合部１４内空間の当て板２０に水滴が衝突する位置に設けられている。

次に、本実施形態における空気浄化装置１の動作について説明する。図２に示すように、送風手段８を作動することで、空気は吸気口３より取り込まれ、空気浄化部９の次亜塩素酸ガス放出部に供給される。

一方、水は給水部５より供給され、貯水部１０へと溜められる。ユーザーが、貯水部１０に溜まった水に塩化ナトリウムとして食塩を投入する。これにより、貯水部１０に溜まった水が塩化ナトリウム水溶液となる。塩化ナトリウム水溶液が次亜塩素酸生成部１１によって電解され次亜塩素酸が生じる。このようにして生成した次亜塩素酸水は、次亜塩素酸ガス放出部１２に供給され、水滴生成部１３の動作によって水滴が生成される。水滴が揮発することによって空気中に次亜塩素酸ガスを放出する。これによって、次亜塩素酸ガスを含んだ空気が排気口４より空気浄化装置１の外部へと排出される。これらの一連の流れによる空気と水の動きは、水の流れ１０２と、空気の流れ１０３として図２に示してある。

また、必要に応じて、貯水部１０に溜まった水を、排水部６より空気浄化装置１の外部に排出する。

ここで、本実施形態においては、貯水部１０に貯水される次亜塩素酸水に気泡を含ませる、バブル発生部２１を設けている。バブル発生部２１は、給水部５に設けられ給水部５から貯水部１０に水を給水するとともに周囲の空気を給水に取り込んで気泡を生成させるノズルを備えている。ノズルは、周囲空気を取り込むことが可能なように隙間を有しており、給水部５を通過した水の流れによって隙間内の圧力が負圧になり、周囲の空気がノズル内に取り込まれ、気泡を含ませることができるものである。

バブル発生部２１より供給された気泡を、貯水部１０内の次亜塩素酸水に含ませることによって、気泡内の二酸化炭素が次亜塩素酸水中に溶解される。溶解された二酸化炭素は炭酸イオンと水素イオンへと変化する。すると、次亜塩素酸水中の水素イオンが増加し、ｐＨが小さくなる。

一方、次亜塩素酸水とは、水中に次亜塩素酸と次亜塩素酸イオンが溶解している物質である。次亜塩素酸と次亜塩素酸イオンの比率はｐＨに依存しており、次亜塩素酸の比率はｐＨが小さくなると増加し、ｐＨが大きくなると減少する。

したがって、バブル発生部２１によって気泡を含ませて貯水部１０の次亜塩素酸水のｐＨを小さくすることによって、次亜塩素酸水中の次亜塩素酸の比率は上昇する。次亜塩素酸比率の上昇した次亜塩素酸水を次亜塩素酸ガス放出部１２に供給することにより、より濃度の高い次亜塩素酸ガスを噴出することが可能となる。

このようにして、より濃度の高い次亜塩素酸ガスを排気口４より噴き出すことで、除菌、脱臭性能を向上することが可能となる。

以上のように、本実施例によれば、除菌、脱臭性能を向上した空気浄化装置を簡易な構成で提供することが可能となる。

なお、本実施の形態では次亜塩素酸ガス放出部として揚水管１５と回転板１６を有する構成としたが、後述するフィルター部５１を有する構成としてもよい。

図３に示すように空気浄化部９は、次亜塩素酸水を貯水する貯水部１０と、貯水部１０に次亜塩素酸水を供給する給水部５と、貯水部１０内の次亜塩素酸水に一部を浸漬したフィルター部５１と、フィルター部５１を回転させる駆動部５２から構成している。

フィルター部５１は、貯水部１０内の次亜塩素酸水と、送風手段８によって本体ケース２内に吸い込まれた空気とを接触させる部材である。例えば、図３に示すように中空円筒状に構成され、円筒部分に空気が流通可能な繊維状の素材を備えており、その円筒部分の一部が貯水部１０の次亜塩素酸水に浸漬できるように、貯水部１０に回転自在に内蔵される。

そして、図３に示すように、駆動部５２は、次亜塩素酸水と空気を連続的に接触させるようにフィルター部５１を回転できるものであればよく、例えば、電動モータが使用可能である。

貯水部１０に溜まっている次亜塩素酸水を、揚水管１５を用いて吸い上げ、回転させることによって水滴にして飛散させ、水滴が揮発することによって空気中に次亜塩素酸ガスを放出させる。

このようにして、空気中に次亜塩素酸ガスを放出するものである。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２では、実施の形態１と同じ構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略し、異なる点のみを説明する。図４において、バブル発生部２１は、給水部５に高圧ポンプ１０１を接続し構成されている。高圧ポンプ１０１は、圧縮された空気を供給する。圧縮された空気を水に噴き出すことによって、水に気泡を含ませることができる。

なお、貯水部１０内に次亜塩素酸生成部１１では電極版を用いたが、電極版を使用せずに、貯水部１０に直接次亜塩素酸水を供給してもよく、その作用効果に差異を生じない。

家庭用や事務用、公共空間などの、除菌・脱臭などの空気浄化装置としての活用が期待されるものである。

１空気浄化装置
２本体ケース
３吸気口
４排気口
５給水部
６排水部
７第一風路
７０第二風路
８送風手段
９空気浄化部
１０貯水部
１１次亜塩素酸生成部
１２次亜塩素酸ガス放出部
１３水滴生成部
１４混合部
１５揚水管
１６回転板
１７回転軸
１８駆動手段
１９経路
２０当て板
２１バブル発生部
５１フィルター部
５２駆動部
１０１高圧ポンプ
１０２水の流れ
１０３空気の流れ

Claims

装置外部より空気を吸い込む吸気口と、
装置外部へと空気を排出する排気口と、
前記吸気口と前記排気口とを連通する風路と、
前記風路に前記吸気口から空気を送風する送風手段と、
前記風路の中に設けた空気を浄化する空気浄化部と、
前記空気浄化部に外部から給水する給水部と、
前記空気浄化部から外部に排水する排水部と、
前記吸気口と前記排気口と前記風路と前記送風手段と前記空気浄化部と前記給水部と前記排水部とを内蔵した本体ケースと、を備え、
前記空気浄化部は、
次亜塩素酸水を生成する次亜塩素酸生成部と、
前記次亜塩素酸水を貯水する貯水部と、
前記次亜塩素酸水から空気中に次亜塩素酸ガスを放出させる次亜塩素酸ガス放出部とを有し、
前記本体ケース内に、前記貯水部に貯水された次亜塩素酸水に気泡を含ませるバブル発生部を有することを特徴とする空気浄化装置。
前記バブル発生部は、前記給水部の水圧により空気を巻き込み、微細な気泡を水に含ませる気泡噴射ノズルを備えた請求項１記載の空気浄化装置。
前記バブル発生部は、圧縮された空気を生成する高圧ポンプを備え、前記高圧ポンプにより圧縮された空気を水中に放出し、微細な気泡を水に含ませる空気噴射ノズルを備えた請求項１記載の空気浄化装置。