JP2022024254A - 空気浄化装置及び空気調和装置 - Google Patents

空気浄化装置及び空気調和装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2022024254A
JP2022024254A JP2020119957A JP2020119957A JP2022024254A JP 2022024254 A JP2022024254 A JP 2022024254A JP 2020119957 A JP2020119957 A JP 2020119957A JP 2020119957 A JP2020119957 A JP 2020119957A JP 2022024254 A JP2022024254 A JP 2022024254A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
ozone
unit
mode
main body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020119957A
Other languages
English (en)
Inventor
一隆 富松
Kazutaka Tomimatsu
雅也 加藤
Masaya Kato
泰稔 上田
Yasutoshi Ueda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Ind Power Environmental Solutions Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Power Environmental Solutions Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Ind Power Environmental Solutions Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Power Environmental Solutions Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Ind Power Environmental Solutions Ltd, Mitsubishi Heavy Industries Power Environmental Solutions Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Ind Power Environmental Solutions Ltd
Priority to JP2020119957A priority Critical patent/JP2022024254A/ja
Priority to US17/928,710 priority patent/US20230226556A1/en
Priority to PCT/JP2021/015129 priority patent/WO2022014110A1/ja
Priority to KR1020227039809A priority patent/KR20230004629A/ko
Publication of JP2022024254A publication Critical patent/JP2022024254A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/017Combinations of electrostatic separation with other processes, not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/16Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by purification, e.g. by filtering; by sterilisation; by ozonisation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/01Deodorant compositions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/015Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using gaseous or vaporous substances, e.g. ozone
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • A61L9/22Ionisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/007Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by irradiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/32Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by electrical effects other than those provided for in group B01D61/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/66Ozone
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/72Organic compounds not provided for in groups B01D53/48 - B01D53/70, e.g. hydrocarbons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/8671Removing components of defined structure not provided for in B01D53/8603 - B01D53/8668
    • B01D53/8675Ozone
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/8696Controlling the catalytic process
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/88Handling or mounting catalysts
    • B01D53/885Devices in general for catalytic purification of waste gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/019Post-treatment of gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/02Plant or installations having external electricity supply
    • B03C3/04Plant or installations having external electricity supply dry type
    • B03C3/08Plant or installations having external electricity supply dry type characterised by presence of stationary flat electrodes arranged with their flat surfaces parallel to the gas stream
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/02Plant or installations having external electricity supply
    • B03C3/04Plant or installations having external electricity supply dry type
    • B03C3/14Plant or installations having external electricity supply dry type characterised by the additional use of mechanical effects, e.g. gravity
    • B03C3/155Filtration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/36Controlling flow of gases or vapour
    • B03C3/368Controlling flow of gases or vapour by other than static mechanical means, e.g. internal ventilator or recycler
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/40Electrode constructions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/40Electrode constructions
    • B03C3/41Ionising-electrodes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/40Electrode constructions
    • B03C3/45Collecting-electrodes
    • B03C3/47Collecting-electrodes flat, e.g. plates, discs, gratings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/66Applications of electricity supply techniques
    • B03C3/68Control systems therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/74Cleaning the electrodes
    • B03C3/78Cleaning the electrodes by washing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00Ventilation
    • F24F7/003Ventilation in combination with air cleaning
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/10Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
    • F24F8/192Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering by electrical means, e.g. by applying electrostatic fields or high voltages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/20Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by sterilisation
    • F24F8/24Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by sterilisation using sterilising media
    • F24F8/26Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by sterilisation using sterilising media using ozone
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/95Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying specially adapted for specific purposes
    • F24F8/98Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying specially adapted for specific purposes for removing ozone
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2209/00Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L2209/10Apparatus features
    • A61L2209/11Apparatus for controlling air treatment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2209/00Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L2209/10Apparatus features
    • A61L2209/11Apparatus for controlling air treatment
    • A61L2209/111Sensor means, e.g. motion, brightness, scent, contaminant sensors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2209/00Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L2209/10Apparatus features
    • A61L2209/14Filtering means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2209/00Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L2209/10Apparatus features
    • A61L2209/16Connections to a HVAC unit
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2209/00Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L2209/20Method-related aspects
    • A61L2209/21Use of chemical compounds for treating air or the like
    • A61L2209/212Use of ozone, e.g. generated by UV radiation or electrical discharge
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/10Oxidants
    • B01D2251/104Ozone
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207Transition metals
    • B01D2255/2073Manganese
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207Transition metals
    • B01D2255/20753Nickel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/90Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/915Catalyst supported on particulate filters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/90Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/915Catalyst supported on particulate filters
    • B01D2255/9155Wall flow filters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/10Single element gases other than halogens
    • B01D2257/106Ozone
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/90Odorous compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/708
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/91Bacteria; Microorganisms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2258/00Sources of waste gases
    • B01D2258/06Polluted air
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/45Gas separation or purification devices adapted for specific applications
    • B01D2259/4508Gas separation or purification devices adapted for specific applications for cleaning air in buildings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/80Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
    • B01D2259/804UV light
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/80Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
    • B01D2259/818Employing electrical discharges or the generation of a plasma
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/06Ionising electrode being a needle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/10Ionising electrode has multiple serrated ends or parts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Electrostatic Separation (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

【課題】圧力損失を上昇させずに特に微細な粒子の捕集効率を向上させ、空間内空気に対して脱臭又は殺菌することを目的とする。【解決手段】空気浄化装置は、空気が流通する流路と、本体部と該本体部から突出するコロナ放電用のコロナ放電部とを有する放電極と、放電極に対向して設置される集塵極と、を有し、流路内に設置された電気集塵部10と、流路内に設置され、流通する空気に含まれるオゾンを除去することが可能なオゾン除去部14と、流路の下流部から外部へオゾンが除去された空気を供給する第1モードと、流路の下流部から外部へオゾンを含む空気を供給する第2モードと、を切り換える制御部11とを備える。【選択図】図2

Description

本開示は、空気浄化装置及び空気調和装置に関するものである。
空気調和装置ではHEPAフィルタは通常用いられておらず、中性能フィルタ又はコンパクトな静電式フィルタなどが、粒子を捕集するための除塵装置として設置されている。PM2.5などの微細な粒子状物質が少ない環境条件で、室内空気を再循環しながら空調を行う場合は、上記構成で環境条件が満たされていた。
空気調和装置を用いた空調システムで室内空気が再循環している場合、室内で発生した微細な粒子状物質(サブミクロン粒子)又は人から発せられるウイルスなどは、それらの粒子径が小さいため、空気調和装置に設置されているフィルタではほとんど捕集されない。その結果、これらの物質が室内に残留し続けることとなる。
なお、下記特許文献1には、空気調和機の室内ユニットの本体内に、放電によってオゾン及びイオン風を発生させるオゾン・イオン発生装置を設けることによって、本体内部の浄化や、オゾンの拡散による殺菌を行うことを目的とした技術が開示されている。
国際公開第2012/035757号
空気調和装置に設けられるフィルタとしてHEPAフィルタを適用すると、その圧力損失によって、消費エネルギーが上昇する。エアハンドリングユニットのように外気を取り入れる空気調和装置では、HEPAフィルタを適用することはエネルギー面で不利である。そのため、HEPAフィルタではなく中性能フィルタを用いて大風量の空気を処理する空気調和装置では、PM2.5などの微細な粒子状物質を十分に除去できないため、高度に空気清浄された環境が必要とされる場合には、空気清浄装置を別途設置しなければならない。
空気浄化装置には、電気集塵部を備えるものがあり、電気集塵部は、粒子を帯電させる放電極と、放電極に対向して配置される集塵極を有する。電気集塵部の放電極に印加される電圧を上昇させると、サブミクロン粒子への帯電量が増加し、また、電界強度が大きくなるため、捕集効率が向上する。しかし、電気集塵部の放電極に印加される電圧が上昇すると、放電極でのコロナ放電によって生じるオゾンの量が増加する。放電極に印加される電圧を上昇させることによって、捕集効率を向上させることが望ましいが、オゾン濃度が高くなると人体に悪影響を及ぼすことから、電気集塵部を空気浄化に用いる際、人が空間に滞在する間は、オゾン濃度が環境基準値以下であることが要求される。
他方、オゾンは、空間内の壁や建具、家具類に付着した、空気面に接するウイルスの不活性化や菌類の殺菌の効果がある。しかし、放電極でのコロナ放電によって生じるオゾンを除去すると、オゾンによるウイルスの不活性化や菌類の殺菌の効果が得られない。
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、圧力損失を上昇させずに特に微細な粒子の捕集効率を向上させ、空間内空気に対して脱臭又は殺菌することが可能な空気浄化装置及び空気調和装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本開示の空気浄化装置及び空気調和装置は以下の手段を採用する。
すなわち、本開示に係る空気浄化装置は、空気が流通する流路と、本体部と該本体部から突出するコロナ放電用のコロナ放電部とを有する放電極と、前記放電極に対向して設置される集塵極と、を有し、前記流路内に設置された電気集塵部と、前記流路内に設置され、流通する前記空気に含まれるオゾンを除去することが可能なオゾン除去部と、前記流路の下流部から外部へ前記オゾンが除去された空気を供給する第1モードと、前記流路の下流部から外部へ前記オゾンを含む空気を供給する第2モードと、を切り換える第1制御部とを備える。
本開示に係る空気調和装置は、上述した空気浄化装置と、空調部とを備え、前記空調部は、比較的高い温度の空気を空間に供給した後、風量が比較的少なくかつ温度が比較的低い空気を前記空間に供給し、前記第1制御部は、前記オゾン除去部による前記オゾンの除去を停止する。
本開示によれば、圧力損失を上昇させずに特に微細な粒子の捕集効率を向上させ、空間内空気に対して脱臭又は殺菌することができる。
本開示の第1実施形態に係る空気調和装置を示す構成図である。 本開示の第1実施形態に係る空気調和装置のエアハンドリングユニットの第1実施例を示す構成図である。 本開示の第1実施形態に係る空気調和装置のエアハンドリングユニットの第1実施例を示す構成図である。 本開示の第1実施形態に係る空気調和装置のエアハンドリングユニットの第2実施例を示す構成図である。 本開示の第1実施形態に係る空気調和装置のエアハンドリングユニットの第3実施例を示す構成図である。 本開示の第1実施形態に係る空気調和装置のエアハンドリングユニットの第3実施例を示す構成図である。 本開示の第1実施形態に係るエアハンドリングユニットの電気集塵部及び中性能フィルタ部を示す横断面図である。 本開示の一実施形態に係るエアハンドリングユニットの電気集塵部を示す縦断面図である。 本開示の第1実施形態に係るエアハンドリングユニットの電気集塵部を示す斜視図である。 本開示の第1実施形態に係る空気調和装置のエアハンドリングユニットの第1実施例の変形例を示す構成図である。 本開示の第1実施形態に係る空気調和装置のエアハンドリングユニットの第3実施例の変形例を示す構成図である。 本開示の第1実施形態に係る空気調和装置のエアハンドリングユニットの動作の一例を示すタイミングチャートである。 本開示の第1実施形態に係る空気調和装置のエアハンドリングユニットの動作の他の例を示すタイミングチャートである。 本開示の第1実施形態に係る空気調和装置の連続荷電方式の動作の一例を示すタイミングチャートである。 本開示の第1実施形態に係る空気調和装置の間欠荷電方式の動作の一例を示すタイミングチャートである。 本開示の第1実施形態に係る空気調和装置によるオゾン濃度と電力の関係を示すグラフである。 本開示の第2実施形態に係る空気浄化装置を示す構成図である。 本開示の第1実施形態に係る空気調和装置又は第2実施形態に係る空気浄化装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。 本開示の第3実施形態に係る空気浄化装置を示す構成図である。 本開示の第3実施形態に係る空気浄化装置を示す構成図である。 本開示の第3実施形態に係る空気浄化装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。
以下に、本開示の一実施形態に係る空気調和装置1について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る空気調和装置1は、大気等の外部の空気(外気)を取り入れて、温度又は湿度を調整し、調整された空気を建物に設けられた各空間50へ供給する。空気調和装置1は、図1に示すように、外気処理空調機(以下「外調機」という。)2と、複数のエアハンドリングユニット(以下「AHU」という。)3と、ダクト4,5,6と、ダンパー7,8などを備える。
ダクト4は、外調機2とAHU3の間に設置され、一端が外調機2に接続され、他端がAHU3の外気取入れ口に接続される。ダクト5は、建築物等の部屋などの各空間50(図1に示す例では50A,50B,50C)とAHU2の間に設置され、一端が各空間50A,50B,50Cに設けられた吸込み口に接続され、他端がAHU3の再循環空気取入れ口に接続される。ダクト6は、AHU3と各空間50A,50B,50Cの間に設置され、一端がAHU3の空気排出口に接続され、他端が各空間50A,50B,50Cに設けられた吹出し口に接続される。
外調機2は、外気を取り入れて、外気に対して温度及び/又は湿度を調整し、調整された空気をダクト4を介してAHU3へ供給する。外調機2のケーシング内には、フィルタと、熱交換器と、加湿器などが設置される。
外調機2から複数のAHU3に供給される空気は、ダクト4によって分岐されて、各AHU3へ供給される。ダクト4には、各AHU3の外気取入れ口よりも上流側にダンパー7が設置され、ダンパー7は、AHU3へ供給される外気量を調整する。
AHU3は、外調機2から供給される空気及び空間50からの空気を取り入れて、取り入れた空気に対して温度及び/又は湿度を調整し、調整された空気をダクト6を介して空間50へ供給する。AHU3のケーシング9内には、電気集塵部10と、フィルタ部12と、空調部13などが設置される。
空間50からAHU3に取り入れられて、AHU3によって再度空気の温度及び/又は湿度が調整される。このように、AHU3において、外気が取り入れられて空間50へ供給されるだけでなく、空間50からの空気を再循環することによって、エネルギー効率を高めることができる。ダクト5には、各AHU3の再循環空気取入れ口よりも上流側にダンパー8が設置され、ダンパー8は、AHU3へ供給される再循環空気量を調整する。
本実施形態に係る空気調和装置1において、まず、外調機2が外気を取り入れて、外気に対して温度及び/又は湿度を調整し、外調機2によって調整された空気がAHU3へ供給される。そして、AHU3が外調機2から供給される空気及び空間50からの空気を取り入れて、取り入れた空気に対して温度及び/又は湿度を調整し、AHU3によって調整された空気が空間50へ供給される。このとき、外調機2からAHU3に取り入れられる外気量、空間50からAHU3に取り入れられる再循環空気量のそれぞれは、ダンパー7,8によって調整されている。
例えば、冷房期、暖房期には、新鮮空気として空間50に取り入れられる外気量は、総取入れ空気量に対して比較的低い割合(例えば30%)に設定される。また、省エネを考慮した設計の空調設備では、中間期(春や秋)には100%の外気を取り入れることもあり、季節に応じた外気取入れが行われることによって、エネルギー効率が高くなるように調整される。
次に、本実施形態に係るAHU3について説明する。
AHU3は、図2及び図3に示すように、例えば電気集塵部10と、制御部11と、フィルタ部12と、空調部13と、オゾン除去部14などを有する。電気集塵部10と、フィルタ部12と、空調部13は、AHU3のケーシング9の内部に設置され、電気集塵部10、フィルタ部12、空調部13、オゾン除去部14の順に、AHU3に取り入れられた空気が流通する。AHU3における処理速度は、例えば通常のAHUで適用される2.5m/sから3.5m/sの範囲である。AHU3において、電気集塵部10、フィルタ部12及びオゾン除去部14が本開示に係る空気浄化装置を構成する。
電気集塵部10は、空気調和装置1が取り込んだ空気に含まれるダスト(粒子状物質などを含む。)を除去する。電気集塵部10は、図7から図9に示すように、粒子を帯電させる放電極31と、放電極31に対向して配置される集塵極32などを備える。放電極31でコロナ放電が生じることによって、ガス分子がイオン化し、空気に含まれる粒子は、電極間の電界中を通過すると荷電される。そして、帯電した粒子は、集塵極32に付着され捕集される。
制御部11は、オゾン除去部14を制御し、オゾン除去部14によってオゾンを除去させる第1モードと、オゾン除去部14によるオゾンの除去を停止する第2モードと、を切り換える。制御部11は、オゾン除去部14に対して、オゾン除去部14の運転の開始又は停止などを制御するための制御信号を送信する。
制御部11は、電気集塵部10に印加する電圧又は荷電方法を調整する。また、制御部11は、電気集塵部10に対して、電圧又は荷電方法を調整するための制御信号を送信する。
制御部11は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ROMやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、DVD-ROM、半導体メモリ等である。
フィルタ部12は、電気集塵部10の下流側に設置され、電気集塵部10を通過した空気に含まれるダストを除去する。フィルタ部12には、AHU3に通常用いられる中性能フィルタ33を適用できる。中性能フィルタ33は、例えば、シート部材であり、プリーツ状に複数に折られた構造を有する。なお、本実施形態において、フィルタ部12は必ずしも設置されなくてもよい。また、中性能フィルタ33の代わりに粗塵フィルタが設置されてもよい。フィルタ部12の有無やフィルタの種類は、粒子状物質の除去性能に応じて適宜選択される。また、中性能フィルタ33は、ろ材が予め帯電されているタイプのものでもよいし、ろ材が予め帯電されていないタイプのものでもよい。
なお、本実施形態において中性能フィルタ33として適用される中性能フィルタとは、JISの用語として、主として5μm以下の小さな粒子に対して中程度の粒子捕集効率を有すると定義されている。また、一般文献には、中性能フィルタの性能は比色法と呼ばれる方法で、中位径1.6μm~2.3μm粒子の捕集効率が50%~80%程度と記され、さらに、DOP法(0.3μm粒子)の捕集率は、15%~50%程度と記されている。なお、発明者は、中性能フィルタに関し、DOP粒子のように付着性を示さない大気塵を用いた実験では、0.4μmの粒子でも15~25%程度の捕集性しか示さないのが現状で、微細なサブミクロン粒子は大部分がすり抜けてしまうのが現状であるとの知見を得ている。
空調部13は、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した空気に対して温度及び/又は湿度を調整し、調整された空気を空間50へ供給する。空調部13は、熱交換器と、加湿器などを有する。
なお、上述したAHU3は、ケーシング9の内部に電気集塵部10が設置された一体型のものである場合について説明したが、本開示はこの例に限定されない。例えば、AHU3は、フィルタ部12と空調部13がケーシングの内部に設置され、電気集塵部10及びオゾン除去部14がケーシングの外部に取り付けられたものでもよい(図示せず。)。すなわち、エアハンドリングユニットは、電気集塵部10及びオゾン除去部14を内蔵せずにパッケージングされた構成に対して、電気集塵部10及びオゾン除去部14が外部に取り付けられたものを含む。したがって、本開示に係る空気調和装置は、新規に設置される電気集塵部10を内蔵したAHU3と、電気集塵部10及びオゾン除去部14が追加設置されるAHU3のいずれにも適用可能である。
オゾン除去部14は、フィルタ部12の下流側に設置され、流通する空気に含まれるオゾンを除去することが可能である。オゾン除去部14は、例えば、図2及び図3に示すように、オゾン分解触媒が担持されたフィルタを有する除去本体部21でもよいし、図4に示すように、オゾンを分解可能な紫外線を照射する紫外線ランプ24でもよい。
オゾン除去部14は制御部11によって制御され、第1モードと第2モードが切り換えられる。第1モードでは、オゾン除去部14によってオゾンが除去され、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した空気が供給される空間に対してオゾンが供給されない。第2モードでは、オゾン除去部14によるオゾンの除去が停止され、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した空気が供給される空間に対して、放電極31でのコロナ放電によって生じたオゾンが供給される。
次に、本実施形態に係るオゾン除去部14について説明する。
<オゾン除去部(第1実施例)>
第1実施例に係るオゾン除去部14は、オゾン分解触媒が担持されたフィルタを有する。オゾン除去部14は、図2及び図3に示すように、オゾン分解触媒が担持されたフィルタ状である除去本体部21と、除去本体部21を駆動させる駆動部22とを有する。
除去本体部21は、例えば、ハニカム形状の複数の開口を有するフィルタにオゾン分解触媒が担持されたものである。オゾン分解触媒は、例えば二酸化マンガン、酸化ニッケルなどである。これにより、放電極31でのコロナ放電によってオゾンが生じるところ、フィルタ部12の下流に設置されたオゾン除去部14は、除去本体部21を通過する空気に含まれるオゾンを除去することが可能である。
駆動部22は、制御部11によって制御されて、除去本体部21を駆動し除去本体部21の位置又は方向を変更する。第1モードでは、除去本体部21は、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した空気が除去本体部21を通過する位置又は方向となる。これにより、除去本体部21を通過する空気に含まれるオゾンが除去される。
また、第2モードでは、除去本体部21は、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した空気が除去本体部21を通過しない位置又は方向となる。これにより、除去本体部21を空気が通過しないことから、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した、オゾンが含まれる空気が下流側へ供給される。例えば、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した空気が供給される空間に対して、放電極31でのコロナ放電によって生じたオゾンが供給される。
次に、第1実施例に係るオゾン除去部14の構成及び動作について説明する。
除去本体部21は、正面視が長方形形状のフレームを有しており、第1モードでは、図2に示すように、除去本体部21の面がAHU3のケーシング9内の流路に対して交差するように配置される。また、第2モードでは、図3に示すように、除去本体部21の面が流路に対し平行になるように配置される。
除去本体部21には、例えば回転軸23が設置され、除去本体部21は、除去本体部21に設置された回転軸23を中心にして回動可能に支持される。駆動部22は、除去本体部21を駆動して除去本体部21を回動させる。
これにより、除去本体部21は、支持された状態で、除去本体部21に設置された回転軸23を中心にして、駆動部22によって回動される。除去本体部21が、第1モードで流路に対して交差する方向に変更されることで、除去本体部21は、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した空気が除去本体部21を通過する方向となる。除去本体部21が、第2モードで、流路に対して平行な方向に変更されることで、除去本体部21は、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した空気が除去本体部21を通過しない方向となる。
<オゾン除去部(第1実施例の変形例)>
オゾン除去部14の除去本体部21は、流路において回動可能な構成を有する場合に限定されず、例えば、図10に示すように、スライド移動可能な構成を有してもよい。図10に示すAHU3では、オゾン除去部14の下流側に送風機25が設置される例を示している。
除去本体部21は、正面視が長方形形状のフレームを有しており、第1モードでは、除去本体部21の面がAHU3のケーシング内の流路に対して交差する位置となるように配置される(図10において実線で示した除去本体部21)。また、第2モードでは、除去本体部21の面が流路から外れた位置になるように配置される(図10において二点鎖線で示した除去本体部21)。
除去本体部21は、例えばレール等によって、除去本体部21の面方向に対して平行な方向に移動可能に両端部で支持される。駆動部は、除去本体部21を駆動して除去本体部21を移動させる。
これにより、除去本体部21は、除去本体部21の面方向に対して平行な方向に、駆動部によって移動される。除去本体部21が、第1モードで流路に対して交差する位置に移動され配置されることで、除去本体部21は、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した空気が除去本体部21を通過する位置となる。したがって、除去本体部21を通過する空気に含まれるオゾンが除去される。
除去本体部21が、第2モードで流路に対して交差する位置から外れた位置に移動され配置されることで、除去本体部21は、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した空気が除去本体部21を通過しない位置となる。したがって、除去本体部21を空気が通過しないことから、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した、オゾンが含まれる空気が下流側へ供給される。
除去本体部21は、流路において、一つのフレーム(フィルタ)のみ設置されてもよいし、ある流路断面において複数のフレーム(フィルタ)が設置されてもよい。図2及び図3では、複数のフレームを有する除去本体部21が設置され、それぞれのフレームが回転軸23を有して、回動可能である例を示している。
<オゾン除去部(第2実施例)>
第2実施例に係るオゾン除去部14は、図4に示すように、紫外線を照射する紫外線ランプ24である。紫外線ランプ24が照射する紫外線によってオゾンが分解され、オゾン除去部14の近傍を通過した空気からオゾンが除去される。
紫外線ランプ24は、制御部11によって制御されて、第1モードと第2モードが切り換えられる。第1モードでは、紫外線ランプ24は、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した空気に対して紫外線を照射する。これにより、流路内を通過する空気に含まれるオゾンが除去される。
また、第2モードでは、紫外線ランプ24は、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した空気に対する紫外線の照射を停止する。これにより、紫外線によってオゾンが分解されないことから、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した、オゾンが含まれる空気が下流側へ供給される。例えば、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した空気が供給される空間に対して、放電極31でのコロナ放電によって生じたオゾンが供給される。
<オゾン除去部(第3実施例)>
第3実施例に係るオゾン除去部14は、オゾン分解触媒が担持されたフィルタを有する。オゾン除去部14は、図5及び図6に示すように、オゾン分解触媒が担持されたフィルタ状である除去本体部26と、空気の流れ方向を変更させるダンパー27と、ダンパー27を駆動させる駆動部28とを有する。
除去本体部26は、例えば、ハニカム形状の複数の開口を有するフィルタにオゾン分解触媒が担持されたものである。オゾン分解触媒は、例えば二酸化マンガン、酸化ニッケルなどである。これにより、放電極31でのコロナ放電によってオゾンが生じるところ、フィルタ部12の下流に設置されたオゾン除去部14は、除去本体部26を通過する空気に含まれるオゾンを除去することが可能である。
除去本体部26は、正面視が長方形形状のフレームを有しており、除去本体部26の面が流路に対し平行になるように配置される。除去本体部26は、1又は複数設置され、複数の除去本体部26が設置される場合、流路に対して交差する方向に複数の除去本体部26が配置される。
除去本体部26とケーシング9の内壁との間、又は、隣り合う二つの除去本体部26の間には、ダンパー27が設置される。ダンパー27は、正面視が長方形形状の板状部材であり、駆動部28によって回動可能である。ダンパー27には、例えば回転軸29が設置され、ダンパー27は、ダンパー27に設置された回転軸29を中心にして回動可能に支持される。
ダンパー27は、第1モードでは、図5に示すように、ダンパー27の面がAHU3のケーシング9内の流路に対して交差するように配置される。そして、除去本体部26の一面側に設置されたダンパー27は、除去本体部26の上流側で流路を塞ぎ、除去本体部26の他面側に設置されたダンパー27は、除去本体部26の下流側で流路を塞ぐ。これにより、ケーシング9内を流れる空気は、ダンパー27によって形成された流路に沿って流れて、除去本体部26を必ず通過するようになる。
また、ダンパー27は、第2モードでは、図6に示すように、ダンパー27の面が流路に対し平行になるように配置される。これにより、ケーシング9内を流れる空気は、第1モードと異なり、ダンパー27によって遮られることなく、流路に対して平行な除去本体部26の面に沿って流れ、除去本体部26を通過しにくくなる。
駆動部28は、制御部11によって制御されて、ダンパー27を駆動しダンパー27の方向を変更する。すなわち、駆動部28は、ダンパー27を駆動してダンパー27を回動させる。第1モードでは、ダンパー27は、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した空気を除去本体部26に通過させる方向となる。これにより、除去本体部26を通過する空気に含まれるオゾンが除去される。
また、第2モードでは、ダンパー27は、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した空気を除去本体部26に通過させない方向となる。これにより、除去本体部26を空気が通過しないことから、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した、オゾンが含まれる空気が下流側へ供給される。例えば、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した空気が供給される空間に対して、放電極31でのコロナ放電によって生じたオゾンが供給される。
ダンパー27は、ダンパー27に設置された回転軸29を中心にして、駆動部28によって回動される。ダンパー27が、第1モードで流路に対して交差する方向に変更されることで、除去本体部26は、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した空気が除去本体部26を通過する方向となる。除去本体部26が、第2モードで、流路に対して平行な方向に変更されることで、除去本体部26は、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した空気が除去本体部21を通過しない方向となる。
<オゾン除去部(第3実施例の変形例)>
オゾン除去部14のダンパー27は、流路において回動可能な構成を有する場合に限定されず、例えば、図11に示すように、スライド移動可能な構成を有してもよい。図11に示すAHU3では、オゾン除去部14の下流側に送風機25が設置される例を示している。
ダンパー27は、正面視が長方形形状の板状部材であり、第1モードでは、ダンパー27の面が除去本体部26の面を塞がず、除去本体部26から外れた位置となるように配置される(図11において実線で示したダンパー27)。また、第2モードでは、ダンパー27の面が除去本体部26の面を塞ぎ、除去本体部26を通過しない流路が形成される位置になるように配置される(図11において二点鎖線で示したダンパー27)。
ダンパー27は、例えばレール等によって、ダンパー27の面方向に対して平行な方向に移動可能に両端部で支持される。駆動部は、ダンパー27を駆動してダンパー27を移動させる。
これにより、ダンパー27は、ダンパー27の面方向に対して平行な方向に、駆動部によって移動される。第1モードでは、ダンパー27が、ダンパー27の面が除去本体部26の面を塞がず、除去本体部26から外れた位置に移動され配置されることで、ダンパー27は、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した空気を、除去本体部26に通過させる位置となる。これにより、除去本体部26を通過する空気に含まれるオゾンが除去される。
また、第2モードでは、ダンパー27が、ダンパー27の面が除去本体部26の面を塞ぎ、除去本体部26を通過しない流路が形成される位置に移動され配置されることで、ダンパー27は、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した空気を除去本体部26に通過させない位置となる。これにより、除去本体部26を空気が通過しないことから、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した、オゾンが含まれる空気が下流側へ供給される。
<電気集塵部>
次に、図7から図9を参照して、本実施形態に係るAHU3の電気集塵部10について説明する。
電気集塵部10では、AHU3の上流側から下流側にかけてガスが一方向に流通する。
電気集塵部10には、例えば金属製の板状部材である集塵極32が設置される。集塵極32の板面は、ガス流れ方向に対して平行に設けられる。集塵極32は、ガス流れ方向に対して直交する方向に所定間隔をあけて複数枚が設置される。集塵極32は、例えば、開口部の有さない平板状部材、開口部を有する網状部材、パンチングメタルなどである。
隣り合う集塵極32の間には、放電極31が設置される。放電極31は、本体部31Aと、コロナ放電部31B,31Cを有し、コロナ放電部31B,31Cは、本体部31Aから突出して設けられている。コロナ放電部31B,31Cは、例えばトゲ状の形状を有する。
放電極31は、少なくとも一つ設けられればよく、コロナ放電部の合計は、ガス流れ方向に2段以上である。図7から図9に示す例では、放電極31が一つ設置されている。放電極31の本体部31Aは、一方向に長い長尺状の板状部材である。なお、本体部31Aの板面には、長さ方向に沿って所定の間隔で例えば円形状の開口(貫通孔)が設けられてもよいし、本体部31Aは、開口が設けられていない平板でもよい。なお、放電極31は、二つ以上設けられてもよく、この場合、コロナ放電部の合計は、4段以上である。
本体部31Aの板面は、ガス流れ方向に対して平行に設けられる。本体部31Aの長さ方向が、ガス流れ方向に対して直交し、かつ、複数の集塵極32が設置される方向に対して直交する方向となるように、本体部31Aが設置されている。
本体部31Aの一側端部、例えば、ガス流れ方向の上流側端部において、コロナ放電部31Bがガス流れ方向の上流側に向けて突出している。コロナ放電部31Bは、第1コロナ放電部の一例である。また、本体部31Aの他側端部、例えば、ガス流れ方向の下流側端部において、コロナ放電部31Cがガス流れ方向の上流側に向けて突出している。コロナ放電部31Cは、第2コロナ放電部の一例である。
コロナ放電部31B,31Cにおいてコロナ放電が発生し、コロナ放電部31B,31Cの先端から対向する集塵極32側に向けてイオン風が発生する。すなわち、放電極31は、コロナ放電部31B,31Cから集塵極32に向かってコロナ放電させてイオン風を流すことができる。
また、放電極31において、上流側にコロナ放電部31Bが設けられ、下流側にコロナ放電部31Cが設けられており、電気集塵部10には、ガス流れ方向に合計2段のコロナ放電部が設けられている。
放電極31の表面と集塵極32の表面の間隔Wは、例えば、10mm以上40mm以下の範囲に設定される。一般的な電気集塵装置における放電極と集塵極の間隔は、150mm以上250mm以下の範囲である。すなわち、放電極31と集塵極32の間隔Wが比較的狭い。放電極31と集塵極32の間隔Wが狭い場合、単位体積当たりの集塵面積を増加させることができる。しかし、間隔Wを小さくしすぎると、集塵極32で捕集されたダストによって、局部的な電界集中が生じるおそれがある。したがって、間隔Wは、10mm以上確保することが好ましい。
本実施形態では、複数段のコロナ放電部31B,31Cが設けられていることから、捕集性能が向上する。従来、空気清浄装置において、オゾンの発生を抑えるため、コロナ電流を極力抑制している。また、従来の空気清浄装置のうち電気集塵機は、ダストの捕集に関し、帯電部でのダストへの帯電と、帯電部の下流側での電界下でのクーロン力による捕集に基づいて構成されている。従来の空気清浄装置のうち静電式フィルタは、ダストの捕集に関し、帯電部でのダストへの帯電と、帯電部の下流側でのフィルタ内での粒子が有する電荷によって作用するクーロン力による捕集に基づいて構成されている。したがって、いずれも、オゾン発生抑制の観点と、帯電部の下流側でのクーロン力による捕集ができればよいという観点から、帯電部は1箇所のみに設けられている。
これに対し、本実施形態に係る電気集塵部10では、放電極31にマイナス荷電を印加することによって、プラス荷電に比べて安定したコロナ放電を行う。また、電気集塵部10は、ダストの捕集に関し、ダストへの帯電と、コロナ電流の継続による捕集に基づいて構成され、電気集塵部10内部でも捕集が行われる。電気集塵部10では、ダストへの帯電とコロナ電流の確保によって、イオン風が持続され、イオン風によってもダストの捕集が促進される。コロナ放電部31B,31Cがガス流れ方向に沿って複数段(図7から図9に示す例では2段)に設けられていることから、イオン風を利用した捕集も実現される。
また、電気集塵部10では、オゾンが積極的に発生する構成とされている。発生させたオゾンによって、空間50内の空気を脱臭したり、空気に含まれるウイルスの不活性化や菌類の殺菌の効果を発揮させたりすることができる。従来の空気清浄装置ではオゾンの発生を抑制することが課題とされていた。これに対し、本実施形態では、オゾン濃度や環境条件に基づいて、電気集塵部10の放電極31に印加する電圧や荷電方法を調整して、オゾンの発生量を調整している。
中性能フィルタ33は、圧力損失が低く、ダスト保持容量が大きい。また、フィルタ部12の上流側において電気集塵部10が設置され、電気集塵部10においてもダストが捕集されていることから、中性能フィルタ33で捕集されるダスト量が低減し、中性能フィルタ33の交換頻度が低下する。また、上流側の電気集塵部10では複数段(図7から図9に示す例ではガス流れ方向に沿って2段)のコロナ放電部31B,31Cによって、拡散帯電領域の粒子(例えばサブミクロン粒子)に対して十分な電荷量を付与できるため、強い静電気力が中性能フィルタ33の本体に作用する。その結果、フィルタ部12における捕集効率、特に微細な粒子の捕集効率が大幅に向上する。なお、中性能フィルタ33は、ろ材が予め帯電されているタイプのものでもよく、この場合、更に捕集効率を向上させることができる。
放電極31は、負の極性を有する電源に接続され、集塵極32は、アースされて正の極性を有する。放電極31にマイナス荷電が印加される場合、安定した放電が可能になる。また、放電極31にマイナス荷電が印加されることで、放電の際にオゾンが発生しやすくなる。なお、本開示は、この例に限定されず、放電極31にプラス荷電を印加し、集塵極32をマイナスの電極としてもよい。
<オゾン除去部の制御>
次に、本実施形態に係るオゾン除去部14の制御について説明する。
例えば、図12に示すように、人が空間50内に滞在する時間帯は、空気調和装置1の運転時において、第1モードに切り換えて、オゾン濃度が環境基準値以下になるように、オゾン除去部14によるオゾンの除去を開始させる。これにより、空間に滞在する人に対してオゾンによる悪影響を及ぼさない程度に、オゾン濃度が低下される。他方、人が空間50内に滞在しない時間や、空間50内への人の立ち入りを禁止した状態で、第2モードに切り換えて、オゾン濃度が高い値となるように、オゾン除去部14によるオゾンの除去を停止させる。これにより、空気が供給される空間が、オゾンによって強制的に脱臭又は殺菌されるように、オゾン濃度が高められる。
人が空間50内に滞在しない時間帯や、空間50内への人の立ち入りを禁止した状態で、第2モードに切り換えられたとき、オゾン濃度を効率良く上昇させるため、AHU3での外気の取入れを停止し、AHU3の総取入れ空気量に対する再循環空気量の割合を100%としてもよい(図12のAHU吸気量参照)。また、第2モードに切り換えられてAHU3での外気の取入れを停止している際、第1モードにおける再循環空気量よりも再循環空気量を低減させてもよい(図12のAHU吸気量の破線部参照)。これにより、AHU3から空間50へ供給される空気のオゾン濃度を高めることができる。
さらに、空間50内の殺菌効果又は脱臭効果を得るため、所定のCT値を確保できればよい。CT値は、オゾン濃度(ppm)と、そのオゾン濃度での処理すべき対象物との接触時間(min)の積で表す値(ppm・min)である。したがって、オゾン濃度が低濃度の場合でも接触時間を長く設定することによって、高濃度のオゾン濃度を短時間で接触させた場合と同等のCT値を確保できる。例えば、絶対オゾン濃度を抑制する場合や、電気集塵部10で発生するオゾン量に制約がある場合、第2モードを比較的長時間に設定すればよい。
例えば、AHU3から温度が調整された空気、すなわち、電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した空気が供給される空間50には、オゾン濃度測定部が設置される。オゾン濃度測定部は、空間内のオゾン濃度を測定する。測定されたオゾン濃度に関するデータは、オゾン濃度測定部から制御部11へ送信される。制御部11は、オゾン濃度測定部からの測定データに関する信号を受信する。また、制御部11は、第2モードに切り換えられた後、測定されたオゾン濃度と、そのオゾン濃度が測定された時間に基づいて、所定のCT値を超えたか否かを判断する。制御部11は、所定のCT値を超えたと判断したとき、第2モードから第1モードへ切り換え、所定のCT値以下であると判断したとき、第2モードを継続させる。
オフィスビルや、時間帯によっては人が立ち入ることができない大規模な空間(例えば劇場など)では、夜間の無人の時間帯を利用することで、第1モードと第2モードの切換えを自動的に実施させることもできる。
また、空間50内のオゾン濃度が高濃度な状態から、環境基準値を満たす低濃度の状態に復帰させる場合、高濃度の第2モードから低濃度の第1モードへ切り換える。また、このとき、AHU3に取り入れられる外気量を通常の運転よりも一時的に増加させることによって、復帰にかかる時間を短時間化させることができる。また、このとき、効率良くオゾン濃度を低下させるため、電気集塵部10の運転を停止させてもよい。これにより、オゾン除去部14は、空間内のオゾンを除去するためにのみ作用する。オゾン除去部14の除去能力が高い場合は、必ずしも電気集塵部10の運転を停止させる必要はない。
複数のAHU3が設置され、各AHU3によって空気が供給される空間50が異なる場合、図12に示すように、空間50ごとに第2モードへ切り換えて、対象空間の脱臭又は殺菌を行う。例えば、一つの空間50(図12に示す例ではゾーン1)について、脱臭又は殺菌を行う場合、対象空間のみを第2モードに設定し、他の空間50(図12に示す例ではゾーン2)は、第1モードのままとする。
第2モードに設定する空間50では、当該空間50への外気流入を遮断して、再循環空気量を100%とし、オゾン除去部14によるオゾンの除去を停止する。これにより、対象空間の脱臭又は殺菌が行われる。
このとき、AHU3と空間50を結ぶ再循環空気ラインが、空間50ごとに独立している場合は、他の空間50は通常運転のままでよい。他方、再循環空気ラインが共通で、複数の空間50の空気が吸い込まれてAHU3に戻される場合、対象空間の再循環空気量を増加させ、他の空間50の再循環空気量を減少させる。これにより、AHU3から供給される対象空間の再循環空気量が増加するため、オゾン濃度を効率良く上昇させることができる。
<電気集塵部の制御>
次に、本実施形態に係る電気集塵部10の制御について説明する。
制御部11は、電気集塵部10の放電極31に印加される電圧や荷電方法を調整する。これにより、放電極31でのコロナ放電によって生じるオゾンの量が調整される。制御部11は、空間50内のオゾン濃度を上昇させる場合、電気集塵部10の放電極31に印加される電圧や荷電方法を変更し、投入電力を増大させる。他方、制御部11は、空間50内のオゾン濃度を低下させる場合、電気集塵部10の放電極31に印加される電圧や荷電方法を変更し、投入電力を低減させる。または、必要に応じて荷電を一時的に休止させる。
制御部11は、電気集塵部10の放電極31に印加される荷電方法を調整する場合、連続荷電方式、又は、間欠荷電方式を適用する。
連続荷電方式では、直流高圧電源装置(変圧整流器)において、全波整流が実施され、直流電流が放電極31に印加される。1次側で供給電流を大きくしたり小さくしたりすることで、電圧の高低が調整される。電圧の高低に応じて電気集塵部10に流れるコロナ放電による電流も増減して、発生するオゾン量が変化し、オゾン濃度が変更される。なお、連続荷電方式の場合にも、後述する間欠荷電と同様に荷電のオンオフを切り換えることが可能である。連続荷電方式のオンオフの切り換えは、例えば外部タイマーによって制御され、少なくとも数秒単位オーダとなる。
連続荷電方式では、図14に示すように、電気集塵部10の荷電がオンにされて電圧電流の増加に伴い、オゾン発生量が上昇し、オフにされて電圧電流の減少に伴い、オゾン発生量が低下する。電気集塵部10の荷電がオフにされると、電気集塵部10を通過するダストは帯電されないため、下流側のフィルタ部12には、帯電されたダストが飛来しない。その結果、荷電オフ時に、中性能フィルタ33内で電界が形成されなくなって電荷が維持できなくなるため、フィルタ部12の下流側のダストの出口濃度が増加する傾向にある。
一方、間欠荷電方式では、商用周波数ベースでの直流高圧電源装置(変圧整流器)において、トランスの1次側の出力を間欠的にオフにする。例えば3山に1山がオンにされ(採用され)、残りの2山がオフにされることによって、荷電率が1/3となる。このときの荷電は、例えば、50Hzの地域では10ミリ秒の単位で荷電をオンオフするため、荷電率1/3の場合には、オンとなるタイミングは30ミリ秒毎となり、オンオフが繰り返される。また、高周波電源や、電子回路を用いた昇圧方式による荷電方式の場合には、さらに細かい周波数単位での制御が可能で、その場合には1~3ミリ秒毎に荷電をオンとし、オンオフを繰り返す制御も可能になる。そして、荷電率に応じて、発生するオゾン量が変化し、オゾン濃度が変更される。
間欠荷電方式では、図15に示すように、電気集塵部10の荷電がオンにされると、電気集塵部10のコンデンサ成分に充電電流が流れて電圧が上昇するとともにコロナ放電によって電流が流れ、新たに荷電がオンされないオフの状態が継続する間は放電電流が流れて電圧が徐々に低下する。間欠荷電方式においても、電気集塵部10の荷電がオンにされて電圧電流の増加に伴い、オゾン発生量が上昇し、オフにされて電圧電流の減少に伴い、オゾン発生量が低下する。電気集塵部10の荷電が一度オフになっても、間欠荷電方式ではそのサイクルが短いため、ダストが電気集塵部10を通過する間にも、再度オンされ、結果として何度も荷電がオンオフされることから、ダストそのものは常に帯電される。したがって、下流側のフィルタ部12に、常に帯電されたダストが飛来する。その結果、中性能フィルタ33内で一定量の電荷が保持されるため、フィルタ部12の下流側のダストの出口濃度が安定して低減した状況が保たれる。
間欠荷電方式は、連続荷電方式に比べて、電力が低減され、省エネルギー化を図ることができるとともに、フィルタ部12での電界が維持されることから、フィルタ性能を高いまま維持できる。また、投入電力を低く抑制できることからオゾン濃度も低く抑制できる。
電気集塵部10による空間50内のオゾン濃度の調整は、オゾン除去部14によるオゾン除去と合わせて、時間帯に応じた切り換えによって行われる。
例えば、図12に示すように、人が空間50内に滞在する時間帯は、空気調和装置1の運転時において、放電極31に印加する電圧を低下させる。これにより、空間に滞在する人に対してオゾンによる悪影響を及ぼさない程度に、オゾン濃度が低下される。他方、人が空間50内に滞在しない時間や、空間50内への人の立ち入りを禁止した状態で、オゾン濃度が高い値となるように、放電極31に印加する電圧を上昇させる。これにより、空気が供給される空間が、オゾンによって強制的に脱臭又は殺菌されるように、オゾン濃度が高められる。
第1モードで放電極31に印加される電圧は、オゾンによって強制的に脱臭又は殺菌されるように運転された第2モードで放電極31に印加される電圧よりも低い。しかし、第1モードで放電極31に印加される電圧でも、電気集塵部10でのダストの捕集が効率的に行われるように、第1モードの電圧値が設定されている。また、第2モードで印加される電圧は、例えば電気集塵部10で印加可能な最大値である。これにより、電気集塵部10で発生するオゾンを最大量にすることができ、迅速にオゾン濃度を上昇させられる。
また、本実施形態では、オゾン除去部14が設置されている。したがって、第1モードでオゾン除去部14によってオゾンが安定的にかつ環境基準値以下となるように十分にオゾンを除去できる場合は、必ずしも電気集塵部10の放電極31に印加される電圧を低下させなくてもよい。すなわち、図13に示すように、第1モードで印加される電圧も、第2モードで印加される電圧と同様に、電気集塵部10で印加可能な最大値に設定してもよく、この場合、第1モードでの捕集効率を高めることができる。
また、電気集塵部10を洗浄するため、図2及び図3に示すように、AHU3には洗浄液供給部15が設置されてもよい。洗浄液供給部15から水、次亜塩素酸水又はオゾン水などの液体が供給管16を介して集塵極32へ供給され、液体が集塵極32の表面を流れる。供給管16にはバルブ17が設置されて、バルブ17は、集塵極32に供給される液体の供給開始及び供給停止を制御する。これにより、集塵極32を殺菌しながら、集塵極32の表面に付着したダストを洗浄できる。より効果的に殺菌や洗浄を行う場合は、次亜塩素酸水又はオゾン水が望ましい。集塵極32の表面を流れた液体は、ドレンとしてドレン管19を介してAHU3の外部へ排出される。なお、大型のAHU3などでは、集塵極32の表面を流れた液体を回収して、回収された液体が、再循環管18を介して洗浄液供給部15に戻されて、再利用されるようにしてもよい。
なお、電気集塵部10やフィルタ部12などの殺菌は、第1モードにおいてもオゾンを高濃度に維持しているため、実施することができる。
以上、本実施形態に係る空気調和装置1によれば、空調部13の上流側において、電気集塵部10とフィルタ部12が設けられ、HEPAフィルタが設置される場合と異なり、圧力損失を上昇させることなく、捕集効率を向上させることができる。本実施形態は、HEPAフィルタを採用しづらい、処理風量が大きい装置において採用される場合に特に適している。電気集塵部10が設置されることによって、電気集塵部10でダストを捕集すると共に、電気集塵部10を通過して帯電されたダストをフィルタ部12で捕集できる。
これにより、現状の中性能フィルタではほとんど捕集できない微小粒子(サブミクロン粒子)やウイルスなどの捕集効率を少なくとも95%以上とすることが可能となることが発明者によって確認された。また、圧力損失を上昇させないことから、HEPAフィルタが設置される場合と比べて動力による消費エネルギーを低減できる。なお、ここで、微小粒子(サブミクロン粒子)やウイルスなどの捕集効率は、医療用分野のマスクの適用基準に準じたものである。医療用分野のマスクの捕集効率は、当該適用基準において、DOP法(0.3μm粒子)によって95%に設定されている。実際にHEPAフィルタ相当のマスクは99.97%の捕集効率を有するが、息苦しくなるためウイルス等の捕集効率を95%相当に設定して医療用分野のマスクが供用されている。本実施形態において確認された95%の捕集効率でもウイルス除去の観点で実用に供することが可能である。
発明者らによって、以下の知見が得られた。すなわち、図16に示すように、電気集塵部10は、空気量当たりの投入電力を増加させると、電気集塵部10及びフィルタ部12を含む全体における捕集効率が向上する。これは、サブミクロン粒子の帯電量も増加するため、電気集塵部10のみならず、フィルタ部12における性能も向上して総合効率も上昇するためである。なお、フィルタを洗浄し再生させるためには、中性能フィルタ33よりも粗塵フィルタの方が好ましい。また、粗塵フィルタの場合でも80%程度以上の効率が達成可能であり、現状の中性能フィルタ単独に比べて大幅に性能が向上する。
しかし、投入電力を増加させた状態では、オゾン濃度も増大するため、環境基準値(0.1ppm)以下で運転するためには、オゾン除去部14によって、電気集塵部10で発生したオゾンを除去する。
本実施形態では、サブミクロン粒子の総合効率は、電気集塵部10との組み合わせによって、フィルタ部12単独に比べて、大幅に上昇する。しかし、空間のウイルス除去などの観点から、医療用マスクで採用されているエアロゾル粒子の95%以上相当の性能を発揮させることが望ましい。この要求を満たすため、本実施形態では、オゾン濃度を維持しつつ、エアロゾル粒子と同等サイズの0.3μm粒子の95%以上の捕集が可能なように、オゾン除去部14の作動と停止を切り換えることを特徴としている。これにより、オゾン濃度の低減とエアロゾル粒子の捕集効率の確保を両立させることができる。
なお、本実施形態に係る空気調和装置は、ファンコイルユニット(以下「FCU」という。)などを備えてもよい。すなわち、本実施形態におけるAHU3の代わりにFCUが設置されてもよい。FCUは、AHU3と同様に、例えば電気集塵部10と、制御部11と、フィルタ部12と、空調部13と、オゾン除去部14などを有する。また、新規に設置される電気集塵部10及びオゾン除去部14を内蔵したFCUと、電気集塵部10及びオゾン除去部14が追加設置されるFCUのいずれにも適用可能である。また、FCUの大風量を供給できるタイプを用いれば、大空間に対して、脱臭又は殺菌による空気浄化を行うことができる。オゾン濃度を高めるためには、電気集塵部10の投入電力を最大にしてオゾン発生量を最大にすると共に、処理空気量を低減して、FCUを運転することが望ましい。
[第2実施形態]
次に、図17を参照して、本開示の第2実施形態に係る空気浄化装置について説明する。なお、第1実施形態と重複する構成及び作用については詳細な説明を省略する。
本開示に係る空気浄化装置は、上述したとおり空気浄化装置がAHU3に適用される場合に限定されず、空調部のない空気浄化装置でもよい。本開示の第2実施形態に係る空気浄化装置40は、図17に示すように、例えば、タワー型である。この場合、空気浄化装置40は、電気集塵部10と、制御部11と、フィルタ部44と、オゾン除去部14と、送風機45などを有する。空気浄化装置40のケーシング47内には、電気集塵部10と、制御部と、フィルタ部44と、オゾン除去部14と、送風機45などが設置される。
ケーシング47には、下部において吸込口48が設置され、上部において吹出口49が設置される。吸込口48から吸い込まれた空気は、送風機45によってケーシング47の下方から上方へ向かって送られ、吹出口49から外部へ供給される。送風機45は、例えば電気集塵部10の下方に設置される。なお、送風機45の設置位置は、この例に限定されず、ケーシング47内で空気を流通させ、外部へ空気を供給することができれば、どこでもよい。
電気集塵部10は、放電極41と、集塵極43を有する。放電極41は、複数のコロナ放電部42を有する。コロナ放電部42は、本体部に設置され、本体部から集塵極43に向かってトゲ状に設置される。
放電極41は、線状部材であり、入口部のガス流れに対して傾斜している。ここで、電気集塵部10のガス流れの上流部が重力方向下方に位置し、ガス流れの下流側が重力方向上方に位置する。放電極41は、二つの放電極41を組み合わせてガス流れの下流側で互いに荷重を支持し、ガス流れの上流側がガス流れの下流側に比べ広くなるように設置されている。
集塵極43は、金網等によって形成された板状部材を有し、放電極41に対向して設置される。集塵極43の板状部材は、開口部が形成された導電性を有する部材であり、例えば、金網、パンチングメタル等である。
集塵極43は、板状部材が入口部のガス流れに対して傾斜している。集塵極43は、2枚の板状部材を組み合わせて、2枚の板状部材が、ガス流れの下流側で互いに荷重を支持し、ガス流れの上流側がガス流れの下流側に比べ広くなるように設置されている。
集塵極43は、放電極41の上方に位置して、放電極41を覆うように設置されているが、放電極41と集塵極43は互いに離隔され、電気的に絶縁されている。
電気集塵部10は、図17に示すように、集塵極43に対して放電極41が設けられた面とは反対の面側に設置されたフィルタ部44を更に備える。フィルタ部44は、例えば中性能フィルタ又は粗塵フィルタ等である。フィルタ部44が更に設けられることで、電気集塵部10全体の捕集効率を向上させることができる。なお、フィルタ部44は金網より目の細かい仕様であることが望ましい。フィルタ部44の材質は特に限定しない。また、フィルタ部44は必ずしも設置されなくてもよい。
また、電気集塵部10を洗浄するため、電気集塵部10は湿式でもよく、この場合、空気浄化装置40の内部には液体スプレーが設置される。液体スプレーは、例えば電気集塵部10の下方に設置される。液体スプレーから水、次亜塩素酸水又はオゾン水などの液体が集塵極43の下方から集塵極43へ噴射され、液体が集塵極43の表面を流れる。これにより、集塵極43を殺菌しながら、集塵極43の表面に付着したダストを洗浄できる。より効果的に殺菌や洗浄を行う場合は、次亜塩素酸水又はオゾン水が望ましい。
オゾン除去部14は、第1実施形態と同様の構成を有するものを適用できる。例えば、オゾン除去部14は、第1実施形態において第1実施例の変形例として説明した除去本体部21を有する。除去本体部21は、スライド移動可能な構成を有する。第1モードでは、除去本体部21は、除去本体部21の面がケーシング47内の流路に対して交差する位置、例えば吹出口49の上流側に位置するように配置される。また、第2モードでは、除去本体部21は、除去本体部21の面が流路から外れた位置になるように配置される。
[オゾン供給制御方法]
次に、図18を参照して、本開示の第1実施形態に係る空気調和装置及び第2実施形態に係る空気浄化装置のいずれにも適用可能な、人間の行動エリアに重点的に高濃度のオゾンを供給するための制御方法について説明する。ここで、人間の行動エリアとは、例えば、床面から2m以下の空間である。この空間の範囲内で脱臭又は殺菌されれば、人間に対する悪影響を除去又は低減できることから、空気調和装置又は空気浄化装置の運転効率が向上する。
上述したように、床面から限られた範囲において高濃度のオゾンを満たすため、空気調和装置の温度と風量を下記のとおり制御する。この制御は、例えば制御部11によって実行される。
空間内に人が滞在している有人時には、空気調和装置を通常運転させる。電気集塵部10は、微細粒子を除去することができる。また、オゾン除去部14を作動させて、オゾン濃度が環境基準値を超えないように低減させる。
基本的に空間内に人が滞在しない無人となる時間帯では、まず、脱臭又は殺菌作業の準備が行われる。これは、次の脱臭又は殺菌作業の段階で、冷たい空気を空間の下部に効果的に供給できるようにするための作業である。この準備段階では、風量は、例えば最大に設定される。これにより、室内環境が短時間で整定される。空気調和装置が供給する空気の温度は、高く設定され、湿度も、高く設定される。例えば、28℃相対湿度50%以上となるように設定される。このとき、電気集塵部10は、オフとされる、又は、通常運転時と同等程度に運転される。なお、湿度を上昇させるのは、一般にウイルスは湿度が高い条件では生存しにくいことが知られていることから、オゾンによる殺菌をより効果的に行うためのものである。
次に、脱臭又は殺菌作業が実施される。この段階では、風量が低減される。そして、空気調和装置が供給する空気の温度が低く設定される。例えば、室内環境よりも約3度以上低い温度に設定される。湿度制御はオフとされる。これにより、オゾン濃度が維持される。そして、電気集塵部10の電力が最大に設定されて、発生するオゾン量を増大させる。また、オゾン除去部14によるオゾンの除去を停止させる。人体への影響を考慮すると、室内のオゾン濃度は、0.1ppm以上0.25ppm以下に調整されることが望ましい。なお、人の立ち入りに対する安全策を講じれば、上述した濃度を更に高めることが可能であり、短時間で殺菌を効果的に行うことができる。上述した風量、温度及び湿度の設定、電気集塵部10の運転によって、オゾン濃度が上昇した密度の高い冷たい空気が空間の下部に供給される。このとき、室内空気との混合攪拌が抑制されており、ゆっくりと冷たい空気が床面に近いところから徐々に充満されて、空間下部全体に導入される。そして、空間の下部にオゾン濃度が高い空気を静置することで、当該部分を重点的に脱臭又は殺菌することができる。
なお、上述した空気調和装置の例で、人間の行動エリアに対してオゾンをより効果的に満たすために、熱交換器で空気温度を下げる例を示したが、それ以外にも微細な水ミストを送風する空気中に噴霧して、ミストの蒸発気化による温度降下を利用して空気温度を低下させてもよい。
脱臭又は殺菌作業が終了した場合、空間内のオゾン濃度を低減するための運転が実施される。例えば、空間内に外気が導入される。または、空気調和装置の風量を上昇させつつ、電気集塵部10が、オフとされる、又は、通常運転時と同等程度に運転される。また、オゾン除去部14を作動させて、オゾン除去部14によってオゾンを除去する。室内空気を積極的に混合攪拌することによって、オゾン濃度が低減される。オゾン濃度が確実に下がった状態が確認されれば、空間内に人が滞在することが可能になる。図18では、無人の時間帯の終了直後に通常運転が開始されるように示しているが、無人の時間帯の終了前から通常運転を開始してもよい。
図18を用いて上述した説明では、オゾン除去部14が設置された空気調和装置の例について説明したが、本開示はこの例に限定されない。すなわち、オゾン除去部14が設置された空気浄化装置と、オゾン除去部を備えない空気調和装置の組み合せによって、人間の行動エリアに重点的に高濃度のオゾンを供給するための制御を行ってもよい。
なお、中性能フィルタ33には、発生したオゾンが吸着する場合がある。吸着したオゾンを中性能フィルタ33から脱着させるためには、電気集塵部10の運転をオフにする期間を設ける。例えば、無人の状態下、又は、高度の除塵が必要とされない時間帯において、電気集塵部10をオフにしつつファンのみを運転させることによって、オゾンを脱着させる。有人時における空気調和装置の通常運転の時間帯では、電気集塵部10で発生したオゾンがフィルタに吸着していくため、空間内のオゾン濃度が徐々に上昇し、オゾンの吸着が飽和すると、オゾン濃度が一定になる。
[第3実施形態]
次に、図19及び図20を参照して、本開示の第3実施形態に係る空気浄化装置について説明する。なお、第1及び第2実施形態と重複する構成及び作用については詳細な説明を省略する。
本実施形態に係る空気浄化装置60は、図19及び図20に示すように、例えば、タワー型である。この場合、電気集塵部10と、制御部と、フィルタ部12と、オゾン除去部14と、送風機61と、オゾン濃度測定部62などを有する。空気浄化装置60のケーシング63内には、電気集塵部10と、制御部と、フィルタ部12と、オゾン除去部14と、送風機61などが設置される。ケーシング63内の流路において、下方から上方へ電気集塵部10、フィルタ部12、オゾン除去部14の順に、電気集塵部10、フィルタ部12、オゾン除去部14が設置される。
ケーシング63には、下部において下部開口部64が設置され、上部において上部開口部65が設置される。
電気集塵部10は、ケーシング63内に固定して設置される。電気集塵部10は、第1実施形態と同様に、図7から図9に示すような、放電極31と集塵極32を有する。なお、空気浄化装置60には、第2実施形態と同様に、図17に示すような、放電極41と集塵極43を有する電気集塵部10が設置されてもよい。この場合、電気集塵部10を洗浄するため、電気集塵部10は湿式でもよく、この場合、空気浄化装置60の内部には液体スプレーが設置される。液体スプレーは、例えば電気集塵部10の下方に設置されてもよいし、電気集塵部10のとフィルタ部12との間に設置されてもよいし、フィルタ部12と一体で洗浄する場合にはフィルタ部12の下流側に設置されてもよい。
フィルタ部12は、ケーシング63内に固定して設置される。フィルタ部12は、AHU3に通常用いられる中性能フィルタ33が設置される。中性能フィルタ33は、ろ材が予め帯電されているタイプのものでもよい。なお、本実施形態において、フィルタ部12は必ずしも設置されなくてもよい。また、中性能フィルタの代わりに粗塵フィルタを有するフィルタ部12が設置されてもよい。フィルタ部12の有無やフィルタの種類は、粒子状物質の除去性能に応じて適宜選択される。
オゾン除去部14は、オゾン分解触媒が担持されたフィルタ状であり、ケーシング63内に固定して設置される。オゾン除去部14には、空気が常に通過する。
送風機61は、例えば電気集塵部10の下方に設置される。なお、送風機61の設置位置は、この例に限定されず、ケーシング63内で空気を流通させ、外部へ空気を供給することができれば、どこでもよい。送風機61は、制御部によって制御され、回転方向が変更されることによって、ケーシング63内の下方から上方へ空気を送ったり、ケーシング63内の上方から下方へ空気を送ったりすることができる。
送風機61は、例えばプロペラファンなどの軸流送風機であり、順回転(正転)と逆回転(逆転)が可能である。送風機61のファンの順回転では、空気が順方向に送られ、送風機61のファンの逆回転では、順方向とは反対方向に空気が送られる。またこの例に限らず、正逆回転ができない片方向のみ回転するファンであってもよく、その場合は順方向、逆方向それぞれのファンを設けて、運転させるファンを切り換えてもよい。
制御部は、送風機61を制御し、空気清浄モード(以下「第1モード」ともいう。)と、オゾン殺菌モード(以下「第2モード」ともいう。)を切り換える。空気清浄モードである第1モードでは、図19に示すように、空気浄化装置60の垂直方向下部側に位置する下部開口部64から吸い込まれた空気が、送風機61によってケーシング63の下方から上方へ向かって送られ、空気浄化装置60の垂直方向上部側に位置する上部開口部65から外部へ供給される。これにより、電気集塵部10の下流側にオゾン除去部14が位置するように空気が送られる。その結果、第1モードでは、流路の下流部、すなわち、上部開口部65から外部へオゾンが除去された空気が供給されることから、電気集塵部10を通過した空気が供給される空間50に対してオゾンが供給されない。
また、第1モードでは、電気集塵部10、フィルタ部12の順に空気が通過する。したがって、電気集塵部10で粒子状物質が捕集されるだけでなく、電気集塵部10において、粒子状物質に対して十分な電荷量を付与できるため、強い静電気力がフィルタ部12の本体に作用する。その結果、フィルタ部12における捕集効率、特に微細な粒子の捕集効率が大幅に向上する。よって、第1モードでは、高い除塵性能が発揮される。
オゾン殺菌モードである第2モードでは、図20に示すように、上部開口部65から吸い込まれた空気が、送風機61によってケーシング63の上方から下方へ向かって送られ、下部開口部64から外部へ供給される。これにより、電気集塵部10の上流側にオゾン除去部14が位置するように空気が送られる。その結果、放電極31,41でのコロナ放電によって生じたオゾンは、オゾン除去部14を通過せずに、下部開口部64に向かって流れる。したがって、第2モードでは、流路の下流部、すなわち、下部開口部64から外部へオゾンを含む空気が供給されることから、電気集塵部10を通過した空気が供給される空間50に対して放電極31,41でのコロナ放電によって生じたオゾンが供給される。
第2モードでは、第1モードよりも少ない送風量とすることによって、高濃度のオゾンを発生させて、空間50へオゾンを含む空気を供給できる。送風機61は、送風方向の順方向に比べて逆方向のほうが低風量であるため、第1モードの供給方向が送風機61の順方向となるように設置されればよい。このように、風量の多い正転側を空気清浄モードである第1モードに適用し、相対的に風量の少ない逆転側をオゾン殺菌モードである第2モードに適用することで、低風量である第2モードにおいて高濃度のオゾンが供給される。
オゾンを含む空気を供給する第2モードでは、空気浄化装置60の下部から空間50へ空気を供給する。したがって、空気よりも密度の高いオゾンは、空間50の下部から上部に向かってゆっくりとたまり、下方から上方へ空間50内のオゾン濃度を上昇させることができる。したがって、人が物に手を触れる範囲、すなわち、床(フロア)面に近い場所から重点的に殺菌することができる。
次に、本実施形態に係る空気浄化装置60の制御について説明する。
例えば、図21に示すように、人が空間50内に滞在する時間帯は、空気浄化装置60の運転時において、第1モードに切り換えて、オゾン濃度が環境基準値以下になるように、オゾンが除去された空気の供給を開始させる。これにより、空間に滞在する人に対してオゾンによる悪影響を及ぼさない程度に、オゾン濃度が低下される。他方、人が空間50内に滞在しない時間や、空間50内への人の立ち入りを禁止した状態で、第2モードに切り換えて、オゾン濃度が高い値となるように、オゾンを含む空気の供給を開始させる。これにより、空気が供給される空間が、オゾンによって強制的に脱臭又は殺菌されるように、オゾン濃度が高められる。
空間50内の殺菌効果又は脱臭効果を得るため、所定のCT値を確保できればよい。CT値は、オゾン濃度(ppm)と、そのオゾン濃度での処理すべき対象物との接触時間(min)の積で表す値(ppm・min)である。したがって、オゾン濃度が低濃度の場合でも接触時間を長く設定することによって、高濃度のオゾン濃度を短時間で接触させた場合と同等のCT値を確保できる。例えば、絶対オゾン濃度を抑制する場合や、電気集塵部10で発生するオゾン量に制約がある場合、第2モードを比較的長時間に設定すればよい。
例えば、空気浄化装置60から電気集塵部10及びフィルタ部12を通過した空気が供給される空間50には、オゾン濃度測定部62が設置される。オゾン濃度測定部62は、空間内のオゾン濃度を測定する。測定されたオゾン濃度に関するデータは、オゾン濃度測定部62から制御部へ送信される。制御部は、オゾン濃度測定部62からの測定データに関する信号を受信する。また、制御部は、第2モードに切り換えられた後、測定されたオゾン濃度と、そのオゾン濃度が測定された時間に基づいて、所定のCT値を超えたか否かを判断する。制御部は、所定のCT値を超えたと判断したとき、第2モードから第1モードへ切り換え、他方、所定のCT値以下であると判断したとき、第2モードを継続させる。
オゾン濃度測定部62は、ケーシング63に設置されて、空間内のオゾン濃度を測定できるようにしてもよい。オゾン濃度測定部62が所定の高さに設置されることで、オゾン濃度測定部62よりも低い位置のCT値を確実に確保することができる。オゾン濃度測定部62は、ケーシング63において高さ位置を変更可能に設けられてもよい。
オフィスビルや、時間帯によっては人が立ち入ることができない大規模な空間(例えば劇場など)では、夜間の無人の時間帯を利用することで、第1モードと第2モードの切換えを自動的に実施させることもできる。
また、空間50内のオゾン濃度が高濃度な状態から、環境基準値を満たす低濃度の状態に復帰させる場合、高濃度の第2モードから低濃度の第1モードへ切り換える。また、このとき、効率良くオゾン濃度を低下させるため、電気集塵部10の運転を停止させてもよい。これにより、オゾン除去部14は、空間内のオゾンを除去するためにのみ作用する。オゾン除去部14の除去能力が高い場合は、必ずしも電気集塵部10の運転を停止させる必要はない。
複数の空気浄化装置60が設置され、各空気浄化装置60によって空気が供給される空間50が異なる場合、図21に示すように、空間50ごとに第2モードへ切り換えて、対象空間の脱臭又は殺菌を行う。例えば、一つの空間50(図21に示す例ではゾーン1)について、脱臭又は殺菌を行う場合、対象空間のみを第2モードに設定し、他の空間50(図21に示す例ではゾーン2)は、第1モードのままとする。
オゾンが除去された空気を供給する第1モードでは、空気浄化装置60の下部から空気が吸い込まれる。したがって、第2モードから第1モードに切り換えられた際、空間50の下部にたまったオゾンを含む空気を吸気でき、オゾン除去部14によってオゾンを確実に除去できる。また、オゾンを含む空気を供給する第2モードでは、空気浄化装置60の下部から空間50へ空気を供給する。したがって、密度の高いオゾンは、空間50の下部から上部に向かってゆっくりとたまり、下方から上方へ空間50内のオゾン濃度を上昇させることができる。したがって、人間の行動エリアに重点的に高濃度のオゾンを供給できる。ここで、人間の行動エリアとは、例えば、床面から2m以下の空間である。この空間の範囲内で脱臭又は殺菌されれば、人間に対する悪影響を除去又は低減できることから、空気浄化装置の運転効率が向上する。
以上説明した各実施形態に記載の空気浄化装置及び空気調和装置は例えば以下のように把握される。
本開示に係る空気浄化装置は、空気が流通する流路と、本体部(31A)と該本体部から突出するコロナ放電用のコロナ放電部(31B,31C,42)とを有する放電極(31,41)と、前記放電極に対向して設置される集塵極(32,43)と、を有し、前記流路内に設置された電気集塵部(10)と、前記流路内に設置され、流通する前記空気に含まれるオゾンを除去することが可能なオゾン除去部(14)と、前記流路の下流部から外部へ前記オゾンが除去された空気を供給する第1モードと、前記流路の下流部から外部へ前記オゾンを含む空気を供給する第2モードと、を切り換える第1制御部(11)とを備える。
この構成によれば、空気が流通する流路に設置された電気集塵部は、放電極と集塵極を備え、放電極に電圧が印加されることによってコロナ放電が生じ、コロナ放電によって帯電されたダスト(粒子状物質)が集塵極上に捕集される。
放電極でのコロナ放電によってオゾンが生じるところ、オゾン除去部は、流通する空気に含まれるオゾンを除去することが可能である。第1制御部によって、第1モードと第2モードが切り換えられる。第1モードでは、流路の下流部から外部へオゾンが除去された空気が供給されることから、電気集塵部を通過した空気が供給される空間に対してオゾンが供給されない。第2モードでは、流路の下流部から外部へオゾンを含む空気が供給されることから、電気集塵部を通過した空気が供給される空間に対して、放電極でのコロナ放電によって生じたオゾンが供給される。
本開示に係る空気浄化装置において、前記オゾン除去部は、前記電気集塵部の下流側に設置され、前記第1制御部は、前記オゾン除去部を制御し、前記第1モードでは、前記オゾン除去部によって前記オゾンを除去させ、前記第2モードでは、前記オゾン除去部による前記オゾンの除去を停止してもよい。
この構成によれば、電気集塵部の下流に設置されたオゾン除去部は、流通する空気に含まれるオゾンを除去することが可能である。第1制御部によってオゾン除去部は制御され、第1モードと第2モードが切り換えられる。第1モードでは、オゾン除去部によってオゾンが除去され、流路の下流部から外部へオゾンが除去された空気が供給されることから、電気集塵部を通過した空気が供給される空間に対してオゾンが供給されない。第2モードでは、オゾン除去部によるオゾンの除去が停止され、流路の下流部から外部へオゾンを含む空気が供給されることから、電気集塵部を通過した空気が供給される空間に対して、放電極でのコロナ放電によって生じたオゾンが供給される。
本開示に係る空気浄化装置において、前記オゾン除去部は、オゾン分解触媒が担持されたフィルタ状である除去本体部(21)と、前記除去本体部を駆動させる駆動部(22)とを有し、前記駆動部は、前記第1制御部によって制御されて前記除去本体部を駆動して前記第1モードと前記第2モードを切り換え、前記第1モードでは、前記電気集塵部及び前記フィルタ部を通過した空気が前記除去本体部を通過する位置又は方向となるように前記除去本体部の位置又は方向を変更させ、前記第2モードでは、前記電気集塵部及び前記フィルタ部を通過した空気が前記除去本体部を通過しない位置又は方向となるように前記除去本体部の位置又は方向を変更させてもよい。
この構成によれば、オゾン除去部は、フィルタ状である除去本体部と、駆動部を有し、除去本体部は、オゾン分解触媒が担持されており、通過した空気からオゾンを除去する。駆動部によって、除去本体部が駆動されて、第1モードと第2モードが切り換えられる。駆動部によって除去本体部の位置又は方向が変更されて、第1モードでは、除去本体部は、電気集塵部を通過した空気が除去本体部を通過する位置又は方向となり、第2モードでは、除去本体部は、電気集塵部を通過した空気が除去本体部を通過しない位置又は方向となる。
本開示に係る空気浄化装置において、前記除去本体部は、前記除去本体部に設置された軸を中心にして回動可能に支持されており、前記駆動部は、前記除去本体部を駆動して前記除去本体部を回動させてもよい。
この構成によれば、除去本体部は、支持された状態で、除去本体部に設置された軸を中心にして、駆動部によって回動される。除去本体部が、流路に対して交差する方向に変更されることで、除去本体部は、電気集塵部を通過した空気が除去本体部を通過する方向となる。除去本体部が、流路に対して平行な方向に変更されることで、除去本体部は、電気集塵部を通過した空気が除去本体部を通過しない方向となる。
本開示に係る空気浄化装置において、前記除去本体部は、前記除去本体部の面方向に対して平行な方向に移動可能に支持されており、前記駆動部は、前記除去本体部を駆動して前記除去本体部を移動させてもよい。
この構成によれば、除去本体部は、除去本体部の面方向に対して平行な方向に、駆動部によって移動される。除去本体部が、流路に対して交差する位置に移動され配置されることで、除去本体部は、電気集塵部を通過した空気が除去本体部を通過する位置となる。除去本体部が、流路に対して交差する位置から外れた位置に移動され配置されることで、除去本体部は、電気集塵部を通過した空気が除去本体部を通過しない位置となる。
本開示に係る空気浄化装置において、前記オゾン除去部は、オゾン分解触媒が担持されたフィルタ状である除去本体部(26)と、前記空気の流れ方向を変更させる板状部材であるダンパー(27)と、前記ダンパーを駆動させる駆動部(28)とを有し、前記駆動部は、前記第1制御部によって制御されて前記ダンパーを駆動して前記第1モードと前記第2モードを切り換え、前記第1モードでは、前記電気集塵部を通過した空気が前記除去本体部を通過させる位置又は方向となるように前記ダンパーの位置又は方向を変更させ、前記第2モードでは、前記電気集塵部を通過した空気が前記除去本体部を通過させない位置又は方向となるように前記ダンパーの位置又は方向を変更させてもよい。
この構成によれば、オゾン除去部は、オゾン分解触媒が担持されたフィルタ状であり、通過した空気からオゾンを除去する。板状部材であるダンパーは、空気の流れ方向を変更させる。駆動部によって、ダンパーが駆動されて、第1モードと第2モードが切り換えられる。駆動部によってダンパーの位置又は方向が変更されて、第1モードでは、ダンパーは、電気集塵部を通過した空気を除去本体部に通過させる位置又は方向となり、第2モードでは、除去本体部は、電気集塵部を通過した空気を除去本体部に通過させない位置又は方向となる。
本開示に係る空気浄化装置において、前記オゾン除去部は、オゾンを分解可能な紫外線を照射する紫外線ランプ(24)であり、前記紫外線ランプは、前記第1制御部によって制御されて前記第1モードと前記第2モードを切り換え、前記第1モードでは、前記紫外線ランプは、前記電気集塵部を通過した空気に対して紫外線を照射し、前記第2モードでは、前記紫外線ランプは、前記電気集塵部を通過した空気に対する紫外線の照射を停止してもよい。
この構成によれば、オゾン除去部は、紫外線を照射する紫外線ランプであり、紫外線によってオゾンが分解され、通過した空気からオゾンが除去される。第1制御部によって、紫外線ランプが制御されて、第1モードと第2モードが切り換えられる。第1モードでは、紫外線ランプは、電気集塵部を通過した空気に対して紫外線を照射し、第2モードでは、紫外線ランプは、電気集塵部を通過した空気に対する紫外線の照射を停止する。
本開示に係る空気浄化装置において、前記流路内の空気を一側から他側へ送る送風部(61)を更に備え、前記オゾン除去部は、オゾン分解触媒が担持されたフィルタ状であり、前記第1制御部は、前記送風部を制御し、前記第1モードでは、前記電気集塵部の下流側に前記オゾン除去部が位置するように前記空気を送り、前記流路の下流部から外部へ前記オゾンが除去された空気を供給し、前記第2モードでは、前記電気集塵部の上流側に前記オゾン除去部が位置するように前記空気を送り、前記流路の下流部から外部へ前記オゾンを含む空気を供給してもよい。
この構成によれば、送風部によって流路内の空気が一側から他側へ送られる。第1制御部によって送風部が制御されて、第1モードと第2モードが切り換えられる。第1モードでは、電気集塵部の下流側にオゾン除去部が位置するように空気が送られる。その結果、第1モードでは、流路の下流部から外部へオゾンが除去された空気が供給されることから、電気集塵部を通過した空気が供給される空間に対してオゾンが供給されない。第2モードでは、電気集塵部の上流側にオゾン除去部が位置するように空気が送られる。よって、放電極でのコロナ放電によって生じたオゾンは、オゾン除去部を通過せずに、流路の下流部に向かって流れる。その結果、第2モードでは、流路の下流部から外部へオゾンを含む空気が供給されることから、電気集塵部を通過した空気が供給される空間に対して、放電極でのコロナ放電によって生じたオゾンが供給される。
本開示に係る空気浄化装置において、前記電気集塵部を通過した空気が供給される空間に設置され、前記空間内のオゾン濃度を測定するオゾン濃度測定部を更に備え、前記第1制御部は、前記測定された前記オゾン濃度に基づいて、前記第1モードと前記第2モードを切り換えてもよい。
この構成によれば、電気集塵部を通過した空気が供給される空間に設置されたオゾン濃度測定部によって、空間内のオゾン濃度が測定され、測定されたオゾン濃度に基づいて、第1モードと第2モードが切り換えられる。例えば、オゾン濃度と接触時間を掛けて算出されるCT値に基づいて、第1モードと第2モードが切り換えられる。
本開示に係る空気浄化装置において、前記集塵極は、板状部材であって、板面がガス流れ方向に対して平行に設けられ、前記コロナ放電部は、前記本体部の一側端部にて前記本体部から前記ガス流れ方向の上流側に向けて突出した第1コロナ放電部(31B)と、前記本体部の他側端部にて前記本体部から前記ガス流れ方向の下流側に向けて突出した第2コロナ放電部(31C)と、を有してもよい。
この構成によれば、板状部材である集塵極は、板面がガス流れ方向に対して平行に設けられ、放電極と集塵極の間をガスが流通する。放電極の本体部の一側端部で第1コロナ放電部が本体部からガス流れ方向の上流側に向けて突出し、放電極の本体部の他側端部で第2コロナ放電部が本体部からガス流れ方向の下流側に向けて突出する。放電極は、コロナ放電部から集塵極に向かってコロナ放電させてイオン風を流すことができる。また、複数段のコロナ放電部が設けられていることから、捕集性能が向上する。さらに、電気集塵部において複数段のコロナ放電部が設けられていることから、粒子に対して十分な電荷量を付与でき、強い静電気力が中性能フィルタ部に働くため、捕集性能が向上する。
本開示に係る空気浄化装置において、前記放電極にマイナス荷電を印加してもよい。
この構成によれば、放電極にマイナス荷電が印加され、安定した放電が可能になり、放電の際にオゾンが発生しやすくなる。
本開示に係る空気浄化装置において、前記電気集塵部の前記放電極に印加される電圧又は荷電方法を調整する第2制御部(11)を更に備えてもよい。
この構成によれば、第2制御部によって、電気集塵部の放電極に印加される電圧又は荷電方法が調整される。これにより、放電極でのコロナ放電によって生じるオゾンの量が調整されることから、空間内におけるオゾン濃度を増加させたり減少させたりすることができる。
本開示に係る空気浄化装置において、前記流路内に設置され、中性能フィルタ又は粗塵フィルタを有するフィルタ部(12,44)を更に備えてもよい。
この構成によれば、空気が流通する流路に設置されたフィルタ部によって、ガス中のダストが捕集される。中性能フィルタ又は粗塵フィルタを有するフィルタ部によれば圧力損失を低くし交換頻度を低減できる。
本開示に係る空気調和装置(1)は、上述した空気浄化装置と、空調部(13)とを備え、前記空調部は、比較的高い温度の空気を空間に供給した後、風量が比較的少なくかつ温度が比較的低い空気を前記空間に供給し、前記第1制御部は、前記オゾン除去部による前記オゾンの除去を停止する。
この構成によれば、比較的高い温度の空気を空間に供給された後、風量が比較的少なくかつ温度が比較的低い空気が空間に供給される。このとき、オゾン除去部によるオゾンの除去が停止されて、オゾン濃度が上昇される。その結果、室内空気との混合攪拌が抑制され、ゆっくりと冷たい空気が床面に近いところから徐々に充満されて、空間下部全体に導入される。そして、空間の下部が重点的に脱臭又は殺菌される。
1 :空気調和装置
2 :外調機
4,5,6 :ダクト
7,8 :ダンパー
9 :ケーシング
10 :電気集塵部
11 :制御部
12 :フィルタ部
13 :空調部
14 :オゾン除去部
15 :洗浄液供給部
16 :供給管
17 :バルブ
18 :再循環管
19 :ドレン管
21 :除去本体部
22 :駆動部
23 :回転軸
24 :紫外線ランプ
25 :送風機
26 :除去本体部
27 :ダンパー
28 :駆動部
29 :回転軸
31 :放電極
31A :本体部
31B,31C :コロナ放電部
32 :集塵極
33 :中性能フィルタ
40 :空気浄化装置
41 :放電極
42 :コロナ放電部
43 :集塵極
44 :フィルタ部
45 :送風機
47 :ケーシング
48 :吸込口
49 :吹出口
50,50A,50B,50C :空間
60 :空気浄化装置
61 :送風機
62 :オゾン濃度測定部
63 :ケーシング
64 :下部開口部
65 :上部開口部

Claims (14)

  1. 空気が流通する流路と、
    本体部と該本体部から突出するコロナ放電用のコロナ放電部とを有する放電極と、前記放電極に対向して設置される集塵極と、を有し、前記流路内に設置された電気集塵部と、
    前記流路内に設置され、流通する前記空気に含まれるオゾンを除去することが可能なオゾン除去部と、
    前記流路の下流部から外部へ前記オゾンが除去された空気を供給する第1モードと、前記流路の下流部から外部へ前記オゾンを含む空気を供給する第2モードと、を切り換える第1制御部と、
    を備える空気浄化装置。
  2. 前記オゾン除去部は、前記電気集塵部の下流側に設置され、
    前記第1制御部は、前記オゾン除去部を制御し、前記第1モードでは、前記オゾン除去部によって前記オゾンを除去させ、前記第2モードでは、前記オゾン除去部による前記オゾンの除去を停止する請求項1に記載の空気浄化装置。
  3. 前記オゾン除去部は、
    オゾン分解触媒が担持されたフィルタ状である除去本体部と、
    前記除去本体部を駆動させる駆動部と、
    を有し、
    前記駆動部は、前記第1制御部によって制御されて前記除去本体部を駆動して前記第1モードと前記第2モードを切り換え、前記第1モードでは、前記電気集塵部を通過した空気が前記除去本体部を通過する位置又は方向となるように前記除去本体部の位置又は方向を変更させ、前記第2モードでは、前記電気集塵部を通過した空気が前記除去本体部を通過しない位置又は方向となるように前記除去本体部の位置又は方向を変更させる請求項2に記載の空気浄化装置。
  4. 前記除去本体部は、前記除去本体部に設置された軸を中心にして回動可能に支持されており、
    前記駆動部は、前記除去本体部を駆動して前記除去本体部を回動させる請求項3に記載の空気浄化装置。
  5. 前記除去本体部は、前記除去本体部の面方向に対して平行な方向に移動可能に支持されており、
    前記駆動部は、前記除去本体部を駆動して前記除去本体部を移動させる請求項3に記載の空気浄化装置。
  6. 前記オゾン除去部は、
    オゾン分解触媒が担持されたフィルタ状である除去本体部と、
    前記空気の流れ方向を変更させる板状部材であるダンパーと、
    前記ダンパーを駆動させる駆動部と、
    を有し、
    前記駆動部は、前記第1制御部によって制御されて前記ダンパーを駆動して前記第1モードと前記第2モードを切り換え、前記第1モードでは、前記電気集塵部を通過した空気が前記除去本体部を通過させる位置又は方向となるように前記ダンパーの位置又は方向を変更させ、前記第2モードでは、前記電気集塵部を通過した空気が前記除去本体部を通過させない位置又は方向となるように前記ダンパーの位置又は方向を変更させる請求項2に記載の空気浄化装置。
  7. 前記オゾン除去部は、オゾンを分解可能な紫外線を照射する紫外線ランプであり、
    前記紫外線ランプは、前記第1制御部によって制御されて前記第1モードと前記第2モードを切り換え、前記第1モードでは、前記紫外線ランプは、前記電気集塵部を通過した空気に対して紫外線を照射し、前記第2モードでは、前記紫外線ランプは、前記電気集塵部を通過した空気に対する紫外線の照射を停止する請求項1から6のいずれか1項に記載の空気浄化装置。
  8. 前記流路内の空気を一側から他側へ送る送風部を更に備え、
    前記オゾン除去部は、オゾン分解触媒が担持されたフィルタ状であり、
    前記第1制御部は、前記送風部を制御し、前記第1モードでは、前記電気集塵部の下流側に前記オゾン除去部が位置するように前記空気を送り、前記流路の下流部から外部へ前記オゾンが除去された空気を供給し、前記第2モードでは、前記電気集塵部の上流側に前記オゾン除去部が位置するように前記空気を送り、前記流路の下流部から外部へ前記オゾンを含む空気を供給する請求項1に記載の空気浄化装置。
  9. 前記電気集塵部を通過した空気が供給される空間に設置され、前記空間内のオゾン濃度を測定するオゾン濃度測定部を更に備え、
    前記第1制御部は、前記測定された前記オゾン濃度に基づいて、前記第1モードと前記第2モードを切り換える請求項1から8のいずれか1項に記載の空気浄化装置。
  10. 前記集塵極は、板状部材であって、板面がガス流れ方向に対して平行に設けられ、
    前記コロナ放電部は、前記本体部の一側端部にて前記本体部から前記ガス流れ方向の上流側に向けて突出した第1コロナ放電部と、前記本体部の他側端部にて前記本体部から前記ガス流れ方向の下流側に向けて突出した第2コロナ放電部と、を有する請求項1から9のいずれか1項に記載の空気浄化装置。
  11. 前記放電極にマイナス荷電を印加する請求項1から10のいずれか1項に記載の空気浄化装置。
  12. 前記電気集塵部の前記放電極に印加される電圧又は荷電方法を調整する第2制御部を更に備える請求項1から11のいずれか1項に記載の空気浄化装置。
  13. 前記流路内に設置され、中性能フィルタ又は粗塵フィルタを有するフィルタ部を更に備える請求項1から12のいずれか1項に記載の空気浄化装置。
  14. 請求項1から13のいずれか1項に記載の空気浄化装置と、
    空調部と、
    を備え、
    前記空調部は、比較的高い温度の空気を空間に供給した後、風量が比較的少なくかつ温度が比較的低い空気を前記空間に供給し、
    前記第1制御部は、前記オゾン除去部による前記オゾンの除去を停止する空気調和装置。
JP2020119957A 2020-07-13 2020-07-13 空気浄化装置及び空気調和装置 Pending JP2022024254A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020119957A JP2022024254A (ja) 2020-07-13 2020-07-13 空気浄化装置及び空気調和装置
US17/928,710 US20230226556A1 (en) 2020-07-13 2021-04-12 Air purification device and air conditioning device
PCT/JP2021/015129 WO2022014110A1 (ja) 2020-07-13 2021-04-12 空気浄化装置及び空気調和装置
KR1020227039809A KR20230004629A (ko) 2020-07-13 2021-04-12 공기 정화 장치 및 공기 조화 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020119957A JP2022024254A (ja) 2020-07-13 2020-07-13 空気浄化装置及び空気調和装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022024254A true JP2022024254A (ja) 2022-02-09

Family

ID=79554713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020119957A Pending JP2022024254A (ja) 2020-07-13 2020-07-13 空気浄化装置及び空気調和装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230226556A1 (ja)
JP (1) JP2022024254A (ja)
KR (1) KR20230004629A (ja)
WO (1) WO2022014110A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7429472B1 (ja) 2023-06-05 2024-02-08 稔 浜田 空気浄化装置及び空気の浄化方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01180257A (ja) * 1988-01-07 1989-07-18 Duskin Co Ltd 電気式脱臭器
JP3621156B2 (ja) * 1995-06-16 2005-02-16 株式会社日立産機システム オゾン脱臭集塵機
JPH1085533A (ja) * 1996-09-12 1998-04-07 Hitachi Ltd 空気清浄装置
JP2002204822A (ja) * 2001-01-10 2002-07-23 Ricoh Elemex Corp 空気清浄機
JP3997941B2 (ja) * 2003-03-28 2007-10-24 松下電器産業株式会社 集塵装置
WO2012035757A1 (ja) 2010-09-14 2012-03-22 パナソニック株式会社 オゾンとイオン風を発生させるオゾン・イオン発生装置およびそれを備える空気調和機
US20180264157A1 (en) * 2017-03-16 2018-09-20 Bluezone IP Holdings, LLC Air Treatment System
CN110296487A (zh) * 2019-07-09 2019-10-01 珠海格力电器股份有限公司 空气净化器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7429472B1 (ja) 2023-06-05 2024-02-08 稔 浜田 空気浄化装置及び空気の浄化方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230004629A (ko) 2023-01-06
WO2022014110A1 (ja) 2022-01-20
US20230226556A1 (en) 2023-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4023512B1 (ja) 液処理装置、空気調和装置、及び加湿器
JP3773767B2 (ja) イオン発生装置を備えた空気清浄機並びに空気調和機
JP5546630B2 (ja) 微生物・ウイルスの捕捉・不活化装置
JP6173459B2 (ja) 放電を用いた除菌装置
US20210236978A1 (en) Air purification device
KR200397471Y1 (ko) 전기집진필터와 유브이씨램프를 이용한 공기조화기
WO2007116130A1 (en) Procedure and apparatus for cleaning of air
JP3277869B2 (ja) 電子式集塵器付き空気調和機
JP5774119B2 (ja) 微生物・ウイルスの捕捉・不活化方法
CN100360859C (zh) 天花板埋设型或天花板下吊型空调装置及空气清洁单元
JP2910946B2 (ja) 空気浄化調和装置
WO2021205952A1 (ja) 空気調和装置
KR101680887B1 (ko) 공기 청정기
JP2002286250A (ja) デシカント空調システム
WO2022014110A1 (ja) 空気浄化装置及び空気調和装置
JP2005164069A (ja) 空気清浄システムおよび空気清浄装置
CN111306663A (zh) 基于细菌、病毒存在和传播状态的空气净化系统和空气净化方法
JP2006194470A (ja) 空気調和機
JP2004275290A (ja) 空気清浄装置
JP2000279492A (ja) ガス分解用構造体並びにこれを用いたガス分解装置及び空気調和装置
JPH0129474Y2 (ja)
JP4492152B2 (ja) 換気設備
CN214009480U (zh) 一种空气净化系统及空调
US20240035692A1 (en) Gas purification assembly for air-conditioning indoor unit and air-conditioning indoor unit
JP7273657B2 (ja) 送風機

Legal Events

Date Code Title Description
A625 Written request for application examination (by other person)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625

Effective date: 20230414

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240611