JP2021177837A - 殺菌装置付き空気循環装置 - Google Patents

Abstract

【課題】室内の空気を循環させる機能を有した空気循環装置を利用し、室内の広範囲の空気を循環させながら室内空気中に浮遊する有害菌を効率よく殺菌し得るようにする。【解決手段】装置本体１１内に空気吸込口１２から空気吹出口１３に至る空気通路１４を設け、ファン１５により空気通路１４を通して室内空気を循環させるようにした空気循環装置において、上記空気通路１４中の所定位置に、該空気通路１４を流通する空気中に紫外線を照射することで該空気中に浮遊する有害菌を殺菌する機能を有した殺菌灯３（深紫外線ＬＥＤモジュール３０）を設けていることにより、空気循環装置に室内空気の殺菌機能を付加させている。【選択図】 図３

Description

本願発明は、空気調和機の室内機や送風だけのサーキュレーターのような室内の空気を循環させる機能を有した空気循環装置に関し、さらに詳しくは空気循環装置の本体内を流通する空気中の有害菌を殺菌し得るようにした殺菌装置付き空気循環装置に関するものである。

室内空気の循環機能を有する空気循環装置の代表例として、空気調和機の室内機やサーキュレーター等があるが、これらの空気循環装置は、装置本体内に設置したファンによって室内空気を連続して循環させ得るようになっている。

即ち、この種の空気循環装置では、装置本体内のファンを作動させると、装置本体の空気吸込口から室内空気を吸い込む一方、装置本体内に吸い込んだ空気を空気吹出口から室内に吹き出すようになっている。尚、空気循環装置がサーキュレーターである場合には、室内空気を循環させるだけであるが、該空気循環装置が空気調和機の室内機である場合には、室内機本体内に吸い込んだ室内空気を熱交換器で熱交換させた後、その熱交換した空気を空気吹出口から吹き出して、室内を空調（冷房又は暖房）する機能を有している。

ところで、人体に対する有害菌としては、例えばインフルエンザウイルスや最近では新型コロナウイルス等に代表される厄介な種類のものが多々ある。又、これらの有害菌の感染形態としては、保菌者からの飛沫感染や、物を介しての接触感染や、飲食物を介して体内に取り入れることで感染するもののほかに、空気中に浮遊する有害菌を吸引することで感染することもある。

ところで、室内の空気中に浮遊する有害菌（各種ウイルス）の駆除する方法として、従来から室内に殺菌灯（紫外線ランプ）を設置することが行われているが、室内の空気自体は、特別に撹拌や送風しないかぎり流動性が乏しいので、室内設置型の殺菌灯では、その設置部分近傍の比較的狭い範囲でしか殺菌効果が期待できない（室内の広範囲の空気中の浮遊有害菌を殺菌することはできない）。

尚、空気調和機の室内機内に発生し易いカビ菌の予防については、そのカビ菌が発生し易い部分（例えばドレンパン内）に防カビ機能を有したプレートを配置したものが知られている（例えば、特許文献１の特開平７−１０３５００号公報、特許文献２の特開２００５−３４３８１７号公報）。

ところが、これらの公知例（特許文献１、特許文献２）のものは、冷房運転時に生成されるドレン水中にカビ菌等の微生物が増殖するのを防止するものであって、空気中に浮遊する有害菌（各種ウイルス）を殺菌するものではない。

特開平７−１０３５００号公報 特開２００５−３４３８１７号公報

そこで、本願発明は、室内の空気を循環させる機能を有した空気循環装置（例えば空気調和機の室内機やサーキュレーター等）を利用し、室内の広範囲の空気を循環させながら室内空気中に浮遊する有害菌（各種ウイルス）を効率よく殺菌し得るようにした、殺菌装置付き空気循環装置を提供することを目的としている。

本願発明は、上記課題を解決するための手段として次の構成を有している。

［本願請求項１の発明］
本願請求項１の発明は、装置本体内に空気吸込口から空気吹出口に至る空気通路を設け、ファンにより上記空気通路を通して室内空気を循環させるようにした空気循環装置を対象にしている。尚、本願で対象にしている空気循環装置としては、空気調和機の室内機や送風だけのサーキュレーター等が採用できる。

そして、本願請求項１の発明は、上記空気循環装置に殺菌装置を付加した殺菌装置付き空気循環装置であって、装置本体の空気通路中の所定位置に、該空気通路を流通する空気中に紫外線を照射することで該空気中に浮遊する有害菌を殺菌する機能を有した殺菌灯を設けていることを特徴としている。

本願請求項１の発明（殺菌装置付き空気循環装置）で使用される殺菌灯は、殺菌機能として有効な波長（例えば３００ｎｍ以下の波長）の紫外線を発光させるものであればよい。又、この殺菌灯の設置場所は、装置本体内の空気通路中であればどこでもよい。

この殺菌灯の作動（点灯・消灯）は、空気循環装置のファンの作動に連動させてもよく、あるいは別途専用スイッチでＯＮ・ＯＦＦさせてもよい。

空気調和機の室内機やサーキュレーター等の空気循環装置は、装置本体内の空気通路を介して室内空気を循環させる機能を有するものである。又、室内空気中には、有害菌（各種ウイルス）が浮遊していることがあり、室内空気を循環させると浮遊有害菌も装置本体内の空気通路を流通することになる。尚、有害菌（各種ウイルス）に対して紫外線を照射すると、該紫外線が菌の核酸（ＤＮＡ）に作用して菌を死滅させることができると考えられている。

本願請求項１の発明の殺菌装置付き空気循環装置は、次のように機能する。即ち、装置本体内のファンを作動させると、該ファンにより装置本体内の空気通路を介して室内空気を連続して循環させるとともに、殺菌灯を点灯させると、該殺菌灯から装置本体内の空気通路を流通する空気中に向けて紫外線が照射される。

すると、装置本体内の空気通路を流通する空気中に浮遊する有害菌に対して紫外線が照射されることで、該浮遊有害菌に対して殺菌作用が働く。そして、室内空気が繰り返して装置本体内の空気通路中を通過する度に、空気中の浮遊有害菌が順次死滅していくので、室内空気全体を無菌化させることができる。

［本願請求項２の発明］
本願請求２の発明は、上記請求項１の殺菌装置付き空気循環装置において、上記殺菌灯として深紫外線ＬＥＤを用いていることを特徴としている。

本願請求項２の発明で使用する深紫外線ＬＥＤは、殺菌効果が高い２５０〜２８０ｎｍ程度の短い波長の紫外線を照射し得るものであるとともに、既存の紫外線ランプより非常に小型のものである。又、この深紫外線ＬＥＤは、寿命が５０００〜１００００時間程度（各社の製品によってバラツキがある）と、かなり長時間に亘って殺菌機能を維持できるものである。

［本願請求項３の発明］
本願請求３の発明は、上記請求項２の殺菌装置付き空気循環装置において、上記深紫外線ＬＥＤは、交換可能な構成単位からなるモジュール化した深紫外線ＬＥＤモジュールであることを特徴としている。

この請求項３の発明で使用する深紫外線ＬＥＤモジュールは、１個又は複数個（例えば２〜１６個）の深紫外線ＬＥＤを単一のベース板に組付けているとともに、電気を供給するためのリード線接続端子も備えている。

ところで、この種の深紫外線ＬＥＤは、寿命が５０００〜１００００時間程度（各社の製品によってバラツキがある）で、殺菌能力が低下すると新しいものと交換する必要がある。

そこで、この請求項３のように、交換可能な構成単位からなる深紫外線ＬＥＤモジュールを使用すると、深紫外線ＬＥＤを構成単位（モジュール）として交換できるので、その交換作業が容易に行える。

又、このように、深紫外線ＬＥＤモジュールを使用すると、既存の空気循環装置（例えば空気調和機の室内機）にも、比較的簡単な工事で後付けが可能となる。その場合は、深紫外線ＬＥＤに対する電源は、電装ボックス内の電子基盤（余剰端子がある）から取ることができる。

［本願請求項１の発明の効果］
本願請求項１の発明の殺菌装置付き空気循環装置は、装置本体の空気通路中の所定位置に、該空気通路を流通する空気中に紫外線を照射する殺菌灯を設けているので、空気循環装置の機能により室内空気を連続して循環させながら、装置本体内の空気通路中を流通する空気に対して連続して殺菌灯からの紫外線を照射することができるので、循環する室内空気中の浮遊有害菌を順次殺菌することができる。

従って、本願請求項１の発明の殺菌装置付き空気循環装置では、装置本体に殺菌灯を付加するという簡単な構成で、室内全域の空気中の浮遊有害菌（各種ウイルス）を効率よく殺菌できるという効果がある。

［本願請求項２の発明の効果］
本願請求項２の発明は、上記請求項１の殺菌装置付き空気循環装置において、殺菌灯として深紫外線ＬＥＤを用いているが、この深紫外線ＬＥＤは、殺菌効果が高い２５０〜２８０ｎｍ程度の波長の紫外線を照射し得るものであって、既存の紫外線ランプより非常に小型のものであり、さらに寿命が５０００〜１００００時間程度とかなり長時間に亘って殺菌機能を維持できるものである。

従って、この請求項２の発明では、上記請求項１の効果に加えて、深紫外線ＬＥＤを装置本体内に組付けるのに小スペースでよいという効果があるとともに、長時間に亘って殺菌機能を維持できるという効果がある。

［本願請求項３の発明の効果］
本願請求項３の発明は、上記請求項２の殺菌装置付き空気循環装置において、深紫外線ＬＥＤは交換可能な構成単位からなるモジュール化したもの（深紫外線ＬＥＤモジュール）を採用しているが、この種の深紫外線ＬＥＤは、寿命が５０００〜１００００時間程度でかなり長いものの、殺菌能力が低下すると新しいものと交換する必要がある。

そこで、この請求項３の発明では、深紫外線ＬＥＤを交換可能な構成単位からなるモジュール化したもの（深紫外線ＬＥＤモジュール）を採用しているので、上記請求項２の効果に加えて、深紫外線ＬＥＤの交換が必要になったときに、深紫外線ＬＥＤモジュールごと交換すればよく、その交換作業が容易に行えるという効果がある。

又、このように、深紫外線ＬＥＤモジュールを使用すると、既存の空気循環装置（例えば空気調和機の室内機）にも、比較的簡単な工事で新たな深紫外線ＬＥＤモジュールを後付けすることができる（新たに殺菌機能を付与できる）という効果がある。

本願実施例の殺菌装置付き空気循環装置の代表例として、空気調和機における天井埋め込み型の室内機を採用した場合の該室内機の下面図である。 図１の天井埋め込み型室内機におけるＡ−Ａ断面相当図である。 図１及び図２の室内機における、殺菌灯（深紫外線ＬＥＤモジュール）を取付けている電装ボックス部分の斜視図である。 図３のＢ矢視拡大図である。 図４のＣ−Ｃ断面相当図である。 図３における深紫外線ＬＥＤモジュールの交換作業説明図である。

図１〜図６を参照して、本願実施例の殺菌装置付き空気循環装置を説明すると、本願の殺菌装置付き空気循環装置の概要は、室内空気を循環させ得る空気循環装置内の空気通路中に殺菌機能を有する紫外線を照射する殺菌灯を設置して、上記空気通路中を流通する空気中の浮遊有害菌（各種ウイルス）を殺菌し得るようにしたものである。

図１〜図６の実施例では、室内空気を循環させるための空気循環装置として、空気調和機の室内機（天井埋め込み型）を採用している関係で、本願の殺菌装置付き空気循環装置を殺菌装置付き室内機と表現することがある。尚、本願発明で採用し得る空気循環装置としては、空気調和機の室内機のほかに、送風だけのサーキュレーターでもよい。

図１及び図２に示す天井埋め込み型の室内機１において、符号１１は室内機本体、１２Ａは空気吸込口１２を有した空気吸込パネル、１３Ａは空気吹出口１３有した空気吹出パネル、１４は空気吸込口１２から空気吹出口１３に至る室内機本体１１内の空気通路１４、１５は空気循環用のファン、１６は熱交換器、１７はドレンパン、１８はエアフィルター、１９はベルマウスである。尚、この実施例では、室内機本体１１が特許請求の範囲中の装置本体となるものである。

この実施例（図１、図２）の室内機１は、天井埋め込み型であって、中央部にある正方形状の空気吸込パネル１２Ａの外周を囲うように空気吹出パネル１３Ａが設置されている。この空気吹出パネル１３Ａには、空気吸込パネル１２Ａを囲う４箇所にそれぞれ空気吹出口１３，１３・・が設けられている。尚、空気調和機の室内機１としては、一般住宅用の壁掛け型のものも採用できる。

又、この室内機１には、図１及び図２に示すように、ベルマウス１９下方の空所における１つの角部付近に電装ボックス２が設置されている。この電装ボックス２内には、各種の電気品を制御する電子基盤２７（図５参照）が収容されている。尚、この電子基盤２７には、使用していない幾つかの余剰端子が設けられている。

そして、この室内機１は、ファン１５を作動させると、図２に示すように、室内空気を空気吸込口１２からエアフィルター１８を介してベルマウス１９の下部空所に吸い込み（符号Ｗ１）、その吸い込み空気をベルマウス１９の通風口１９ａを通してファン設置室に導き（符号Ｗ２）、続いて熱交換器１６，１６を通過させて熱交換した後（符号Ｗ３）、その熱交換させた空気を空気吹出口１３から室内に吹き出す（符号Ｗ４）、という一連の空気循環機能を有している。尚、室内機本体１１内の空気通路１４は、空気吸込口１２から空気吹出口１３に至る空気が流通する部分のことである。

この実施例の室内機１には、室内機本体１１内の空気通路１４中に、該空気通路１４中を流通する空気中の浮遊有害菌を殺菌する機能を有した紫外線を照射することができる殺菌灯３を設置している。

この実施例では、殺菌灯３として、紫外線の中でも波長が短い深紫外線を発光する深紫外線ＬＥＤ３２が採用されている。この深紫外線ＬＥＤ３２は、殺菌効果が高い２５０〜２８０ｎｍ程度の波長の短い紫外線を照射し得るものであり、低電圧で大きな出力を発生し、立上がりが早く（ウオーミングアップの時間が不要）、既存の紫外線ランプより非常に小型のものであり、さらに寿命が５０００〜１００００時間程度とかなり長時間に亘って殺菌機能を維持できる、という多くの優れた特性を有するものである。

ところで、この種の深紫外線ＬＥＤ３２は、寿命が５０００〜１００００時間程度（各社の製品によってバラツキがある）で、殺菌能力が低下すると新しいものと交換する必要がある。

そこで、この実施例では、図３〜図６に拡大図示するように、深紫外線ＬＥＤ３２を交換可能な構成単位からなるモジュール化して、深紫外線ＬＥＤモジュール３０としたもので使用している。即ち、この実施例の深紫外線ＬＥＤモジュール３０は、単一のベース板３１に所定個数（１個だけでもよいが図示例では１６個）の深紫外線ＬＥＤ３２，３２・・を組付けているとともに、電気を供給するためのリード線接続端子も備えている。

又、この実施例の深紫外線ＬＥＤモジュール３０では、ベース板３１の背面側に取付台３４を設けているとともに、図３〜図６に示すように該取付台３４の余剰部分を取付対象部分（後述する電装ボックス２の側板２１）にビス３５で着脱自在に固定できるようにしている。

深紫外線ＬＥＤモジュール３０の設置場所は、室内機本体１１内の上記空気通路１４中であればどこでもよいが、深紫外線ＬＥＤ３２に電気を供給する必要があることから、この実施例では図１及び図２に示すように深紫外線ＬＥＤモジュール３０を電装ボックス２におけるベルマウス１９の通風口１９ａの直下に指向する位置に取付けている。即ち、この実施例の電装ボックス２は、各図（特に図１、図３）に示すように平面視「く」形の形状を呈しており、その一方の延出部の内面側の側板２１がベルマウス１９の通風口１９ａの直下に指向する位置にある。そして、この実施例では、深紫外線ＬＥＤモジュール３０を電装ボックス２の上記側板２１の外面に、ビス３５で着脱自在に取付けている。

この実施例の深紫外線ＬＥＤモジュール３０に対する配線は、図３〜図６に示すように実施されている。まず、電装ボックス２内にある電子基盤２７（図５参照）に接続した２本のリード線２３Ａ，２３Ｂを電装ボックス２の側板２１に設けた挿通口２２から電装ボックス２外に導いておく。そして、その各リード線２３Ａ，２３Ｂの端部と延長用の各リード線２４Ａ，２４Ｂの端部とを各コネクタ（２５Ａ，２５Ｂ、２６Ａ，２６Ｂ）を介して接離自在に連結しているとともに、延長用の各リード線２４Ａ，２４Ｂの各他端を深紫外線ＬＥＤモジュール３０の各接続端子３３Ａ，３３Ｂに接続している。尚、他の配線例では、図３〜図６において、電子基盤２７に接続したリード線２３Ａ，２３Ｂの各他端を、各コネクタ（２５Ａ，２５Ｂ、２６Ａ，２６Ｂ）及び延長用の各リード線２４Ａ，２４Ｂを介することなく直接深紫外線ＬＥＤモジュール３０の各接続端子３３Ａ，３３Ｂに接続するようにしてもよい。

この実施例の殺菌装置付き室内機１は次のように機能する。即ち、室内機本体１１内のファン１５を作動させると、該ファン１５により室内機本体１１内の一連の空気通路１４を介して室内空気を連続して循環させるとともに、深紫外線ＬＥＤモジュール３０の深紫外線ＬＥＤ３２を点灯させると、該深紫外線ＬＥＤ３２から室内機本体１１内の空気通路１４（ベルマウス１９の通風口１９ａの下部空所）を流通する空気中に向けて符号Ｓ（図１、図２参照）で示すように深紫外線が照射される。

すると、室内機本体１１内の空気通路１４を流通する空気中に浮遊する有害菌に対して深紫外線が照射されることで、該浮遊有害菌に対して殺菌作用が働く。尚、この実施例の殺菌装置を機能させるだけなら、空調用の室外機を作動させることなく、室内機１のファン１５による送風だけでもよい。

そして、ファン１５を作動させていると、室内空気が繰り返して室内機本体１１内の空気通路１４中を通過する度に、空気中の浮遊有害菌が順次死滅していくので、室内空気全体を無菌化させることができる。

このように、この実施例の殺菌装置付き室内機を運転すると、室内機による通常機能（送風又は空調機能）のほかに、深紫外線ＬＥＤ３２からの深紫外線照射による室内空気中の浮遊有害菌に対する殺菌作用が行われるとともに、室内空気が順次循環されることで、室内空気全体を自動的に無菌化させることができる。

この深紫外線ＬＥＤモジュール３０の深紫外線ＬＥＤ３２は、寿命が５０００〜１００００時間程度で、殺菌能力が低下すると新しいものと交換する必要があるが、この深紫外線ＬＥＤモジュール３０の交換手順を図３〜図６を参照して説明する。

この実施例では、深紫外線ＬＥＤモジュール３０は図１〜図５の状態で取付けられているが、この深紫外線ＬＥＤモジュール３０を交換するには、まず室内機１の空気吸込パネル１２Ａとエアフィルター１８とを取り外して電装ボックス２に取付けている深紫外線ＬＥＤモジュール３０を室内機本体１１の下面側に露出させる。次に、図３〜図５の状態で延長用の各リード線２４Ａ，２４Ｂの先端を深紫外線ＬＥＤモジュール３０の各接続端子３３Ａ，３３Ｂから外し、続いてモジュール固定用のビス３５を外すと深紫外線ＬＥＤモジュール３０を図６に示すように電装ボックス２の側板２１から取り外すことができる。そして、古い深紫外線ＬＥＤモジュール３０を取り外した後、新しい深紫外線ＬＥＤモジュール３０を上記とは逆順序で電装ボックス２の側板２１に取付けることで、深紫外線ＬＥＤモジュール３０の交換作業は完了する。

このように、深紫外線ＬＥＤ３２を交換可能な構成単位からなる深紫外線ＬＥＤモジュール３０にしておくと、深紫外線ＬＥＤの交換が必要になったときに、その交換作業が容易に行える。

又、この実施例のように。深紫外線ＬＥＤモジュール３０を使用すると、既存の空気循環装置（例えば空気調和機の室内機）にも、比較的簡単な工事で新たに深紫外線ＬＥＤモジュール３０を後付けすることができる。その場合、電装ボックス２の電子基盤２７（図５参照）にある余剰端子からリード線を電装ボックス２外に導き出す一方、電装ボックス２の側板２１外面に紫外線ＬＥＤモジュール３０を取付けて、該深紫外線ＬＥＤモジュール３０の各接続端子３３Ａ，３３Ｂに各リード線の各先端を接続させることで、図３〜図５に例示するように深紫外線ＬＥＤモジュール３０を電装ボックス２に後付けすることができる。

このように、交換可能な構成単位からなる深紫外線ＬＥＤモジュール３０を使用すると、既存の空気循環装置（例えば空気調和機の室内機）に対しても、比較的簡単な技術で深紫外線ＬＥＤモジュール３０による殺菌機能を付加することができる。

１は空気循環装置（室内機）、２は電装ボックス、３は殺菌灯、１１は装置本体（室内機本体）、１２は空気吸込口、１３は空気吹出口、１４は空気通路、１５はファン、２１は電装ボックスの側板、３０は深紫外線ＬＥＤモジュール、３１はベース板、３２は深紫外線ＬＥＤ、３３Ａ，３３Ｂは接続端子、３５は取付用のビスである。

Claims (3)

1. 装置本体（１１）内に空気吸込口（１２）から空気吹出口（１３）に至る空気通路（１４）を設け、ファン（１５）により上記空気通路（１４）を通して室内空気を循環させるようにした空気循環装置であって、上記空気通路（１４）中の所定位置に、該空気通路（１４）を流通する空気中に紫外線を照射することで該空気中に浮遊する有害菌を殺菌する機能を有した殺菌灯（３）を設けていることを特徴とする殺菌装置付き空気循環装置。
2. 上記殺菌灯（３）として深紫外線ＬＥＤ（３２）を用いていることを特徴とする請求項１に記載の殺菌装置付き空気循環装置。
3. 上記深紫外線ＬＥＤ（３２）は、交換可能な構成単位からなるモジュール化した深紫外線ＬＥＤモジュール（３０）であることを特徴とする請求項２に記載の殺菌装置付き空気循環装置。

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