JP2022063368A - 空気清浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】殺菌に最適な次亜塩素酸濃度を有する微酸性電解水または微酸性電解水の希釈水を効率良く生成することができ、薬剤供給系内において殺菌剤溶液を循環再利用することができる空気清浄装置を提供する。
【解決手段】薬剤供給系は、循環槽５４へ給水する給水管路系７０３を有し、給水管路系７０３は、殺菌剤溶液としての微酸性電解水を生成する生成装置５６１を有し、生成装置５６１は、原料薬液を電解して塩素ガスを発生させる電解槽６５５を有し、電解槽６５５で発生した塩素ガスを給水管路系７０３の管路中の給水に混気して微酸性電解水を生成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、除菌、消臭、除塵、ガス除去の機能を備える空気清浄装置に関するものである。

従来、空気清浄装置には、例えば、循環槽に貯留した循環水中の塩化物イオンを循環槽内に浸漬した電極で電気分解することにより、循環水中の有効塩素を復活させるものがある。

また、特許文献１に記載するものは、給水タンクとトレイが本体ケース内の下部に設けられており、本体ケースから取り外すことが可能である。給水タンクからトレイ内の電解槽部に給水し、電解槽部にタブレット状の塩化ナトリウムを投入して作製した塩化ナトリ
水溶液を、電解槽部に浸漬した電極で電気分解して溶解液としての次亜塩素酸水を生成する。

また、特許文献２では、筐体内に給水タンクを配置し、給水タンクから電解槽に給水した水を、電解槽に浸漬した電極で電気分解してオゾンを含む電解水を生成するものである。

特開２０２０－４９０３１ 特開２０１２－５２１６９

上記した従来の第１の構成では、給水する水道水中に含まれた塩化物イオンを電気分解して有効塩素を復活させるので、殺菌力が塩化物イオン濃度に依存することになり、殺菌力が定まらず、その効力が弱いものとなる。

従来の第２、第３の構成では、給水タンクが装置筐体の内部に配置されるので、給水タンクを配置するための空間スペースが限られており、タンク容量を大きくすることに限度があった。

従来の第１、第２の構成では、電解槽に貯留した水または塩化ナトリウム水溶液を、電解槽に浸漬した電極で電気分解して有効塩素または次亜塩素酸水を生成するので、槽内の電極の表面等において発生した塩素ガスが槽内の電極から離れた場所の水と接触することなく槽内の水面に向けて上昇し、塩素ガスと周囲の水との十分な接触を確保できないので、塩素ガスの溶解効率が悪かった。

また、従来の何れの構成においても、排水を循環利用することができなかった。このため、常に新鮮な水を外部から補給する必要があった。

本発明は上記課題を解決するものであり、殺菌に最適な次亜塩素酸濃度を有する微酸性電解水または微酸性電解水の希釈水を効率良く生成することができ、薬剤供給系内において殺菌剤溶液を循環再利用することができる空気清浄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、本発明の空気清浄装置は、除菌対象空気が上流側の吸気口から下流側の送気口へ流れる浄化用通気路を形成するハウジングと、浄化用通気路を流れる除菌対象空気に殺菌剤溶液としての微酸性電解水または微酸性電解水の希釈水を噴霧する噴霧装置と、浄化用通気路から降下する殺菌剤溶液を受け止める循環槽と、循環槽の殺菌剤溶液を噴霧装置に供給する循環系と、循環槽に殺菌剤溶液を供給する薬剤供給系と、制御装置を備え、薬剤供給系は、循環槽へ給水する給水管路系を有し、給水管路系は、殺菌剤溶液としての微酸性電解水を生成する生成装置を有し、生成装置は、原料薬液を電解して塩素ガスを発生させる電解槽を有し、電解槽で発生した塩素ガスを給水管路中の給水に混気して微酸性電解水を生成することを特徴とする。

本発明の空気清浄装置において、薬剤供給系は、貯水槽と、循環槽から貯水槽へ排水する排水管路系を有し、給水管路系が貯水槽から循環槽へ給水し、制御装置は、給水管路系を運転する給水モード部と、循環系を運転する循環モード部と、排水管路系を運転する排水モード部を有し、各モード部の運転を順次に繰り返し実行し、循環モード部の運転時に使用された殺菌剤溶液を更新するために、排水モード部の運転時に循環槽の殺菌剤溶液を貯水槽へ戻し、給水モード部の運転時に、貯水槽に戻った殺菌剤溶液を循環槽へ供給しつつ、生成装置において新たに混気する塩素ガスで殺菌剤溶液中に残留する除菌対象物を殺菌し、更新した殺菌剤溶液を循環槽に貯留し、薬剤供給系内において殺菌剤溶液を循環再利用することを特徴とする。

本発明の空気清浄装置において、給水モード部の運転において、循環槽に殺菌剤溶液を給水しつつ、電解槽の運転時間を調整することで生成装置において新たに混気する塩素ガス量を制御し、循環槽に貯留する微酸性電解水または微酸性電解水の希釈水の次亜塩素酸濃度を調整することを特徴とする。

本発明の空気清浄装置において、貯水槽は、装置筐体の外部に独立して配置し、薬剤供給系に対して着脱可能な構造を有することを特徴とする。

以上のように本発明によれば、有効次亜塩素酸濃度の低下した殺菌剤溶液を外部へ排水することなく、薬剤供給系内において有効塩素酸濃度を回復させて殺菌剤溶液を循環再利用するので、貯水槽の限られた容量の水を有効利用することができ、災害避難所等の水の不足する環境においても長期の運転が可能となる。

また、生成装置は、電解槽において原料薬液を電解して発生した塩素ガスを、給水管路中を流れる給水に直接混気して微酸性電解水を生成するので、塩素ガスと給水との高い接触頻度を実現し、塩素ガスを効率良く給水中に溶解させることができ、循環する殺菌剤溶液中に残留する殺菌対象物を確実に除去できる。

さらに、電解槽の運転時間を調整することで生成装置において新たに混気する塩素ガス量を制御して、循環槽に貯留する微酸性電解水または微酸性電解水の希釈水の塩素酸濃度を容易に調整することができ、殺菌に最適な塩素酸濃度を有する微酸性電解水または微酸性電解水の希釈水を効率良く生成することができる。

本発明の実施の形態における空気清浄装置の模式的構成を示す正面図 同実施の形態における通水式の電解槽を示す模式図

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１に示すように、空気清浄装置は、ハウジング（装置筐体）５００の前面の扉体５０１に下方位置の吸気口５０２と上方位置の送気口５０３を有しており、ハウジング５００の内部に除菌対象空気５１が上流側の吸気口５０２から下流側の送気口５０３に流れる浄化用通気路５２を形成している。

ハウジング５００の浄化用通気路５２の途中には、除菌対象空気５１の流れ方向において上流側から下流側へ順次に、第１防塵ネット５０４、乾式フィルター５０５、メディア５０６、噴霧装置５３、エリミネータ５０７、ファン装置６００、第２防塵ネット５０８を設けている。

第１防塵ネット５０４、乾式フィルター５０５、メディア５０６は、浄化用通気路５２の気液接触領域を形成する風洞５０９に装着している。メディア５０６は風洞５０９の内部に吸気口５０２の側からハウジング５００の奥側に向けて斜め下方に傾斜させて配置してある。

噴霧装置５３は浄化用通気路５２を流れる除菌対象空気に微酸性電解水または微酸性電解水の希釈水の殺菌剤溶液をメディア５０６に沿って噴霧するもので、複数の噴霧ノズル５３１を備えている。噴霧ノズル５３１は、斜め下方に向けて配置しても良く、上方に向けて配置しても良く、噴霧装置５３をメディア５０６と対向する位置に配置することも可能である。

ここでの微酸性電解水は、主な有効成分が次亜塩素酸（ＨＣＬＯ）で、ｐＨ５．０－６．５、有効塩素濃度１０－８０ｍｇ／ｋｇの水溶液である。

メディア５０６の下方には循環槽５４が設けてあり、循環槽５４は浄化用通気路５２から降下する殺菌剤溶液を受け止めて貯溜するものである。

循環槽５４と噴霧装置５３の間には循環系５５が配設してあり、循環系５５は循環ポンプ５５０を有して循環槽５４の殺菌剤溶液を噴霧装置５３に供給するものである。

循環系５５は、殺菌剤溶液の噴霧と排出を兼ねる循環ポンプ５５０が循環槽５４の下方に位置し、循環ポンプ５５０の下流側に三方切替弁５５１および逆止弁５５２を介装している。三方切替弁５５１から排水系５６７が分岐しており、三方切替弁５５１を切替操作することで１台の循環ポンプ５５０を兼用して殺菌剤溶液の循環と排出を実施できる。

また、循環ポンプ５５０の停止時には逆止弁５５２が循環系５５における殺菌剤溶液の逆流を阻止するので、噴霧装置５３の噴霧ノズル５３１を上方に向けて配置すれば、循環ポンプ５５０の停止時に循環系５５の内部を殺菌剤溶液が満たした状態となり、循環ポンプ５５０の再起動時に空気の排出に起因する異音が発生しない。

ハウジング（装置筐体）５００の外部には、貯水槽７０１が装置筐体から独立して配置してあり、貯水槽７０１は給水系５６２と排水系５６７に対して着脱可能な構造を有する。

殺菌剤溶液である微酸性電解水を循環槽５４に供給する薬剤供給系５６は、貯水槽７０１と、循環槽７０１から貯水槽７０１へ排水する排水管路系７０２と、貯水槽７０１から循環槽５４へ給水する給水管路系７０３からなる。

排水管路系７０２は、循環系５５の循環ポンプ５５０と三方切替弁５５１と逆止弁５５２および排水系５６７を含む管路系である。

給水管路系７０３は、微酸性電解水を生成する生成装置５６１と、生成装置５６１に給水する給水系５６２を含む管路系である。

薬剤供給系５６には生成装置５６１の下流側に三方切替弁５６ｂが介装してあり、三方切替弁５６ｂから外部取出部５６ｃが分岐しており、外部取出部５６ｃの給水口５６ｄはハウジング５００の扉体５０１の前面に設けてある。

生成装置５６１は、給水系５６２に連通する給水口（ストレーナ）６５１から送出口６５２に至る経路中に、電磁弁６５３、流量計６５４、電解槽６５５を有しており、電解槽６５５に薬液ポンプ６５６を通して原料薬液の塩酸カートリッジ６５７が接続している。

貯水槽７０１は、還流管路７０４を介して排水系５６７に着脱可能であり、給水ポンプ７０５を備えた返送管路７０６を介して給水系５６２に着脱可能である。

図２に示すように、電解槽６５５は給水系５６２の管路に連通する開口部８０１を有する通水式の構造をなし、槽内に電極８０２を配している。そして、電解槽６５５は槽内に供給する原料薬液の塩酸を電極８０２で電気分解して塩素ガスＧを発生させ、塩素ガスＧを電解槽６５５の開口部８０１から給水系５６２の管路を流れる給水中に混気し、微酸性電解水を得る。また、電解槽６５５の運転を停止する状態で給水することで循環槽５４において微酸性電解水を希釈して微酸性電解水の希釈水を得る。

以下、上記した構成の作用を説明する。制御装置は、給水モード部と循環モード部と排水モード部の各モード部の運転を順次に繰り返し実行する。

循環モード部の運転時には、循環ポンプ５５０によって循環槽５４の殺菌剤溶液を噴霧装置５３に供給し、ハウジング５００の浄化用通気路５２を上流側から下流側に流れる除菌対象空気５１に、噴霧装置５３の噴霧ノズル５３１から循環槽５４の濃度調整された殺菌剤溶液を噴霧する。

この噴霧により、除菌対象空気５１に含まれる浮遊菌や塵埃等の異物は、噴霧された殺菌剤溶液の噴霧水に衝突し、捕捉され、除菌される。さらにメディア５０６に到達した殺菌剤溶液の噴霧水は、メディア５０６に付着した浮遊菌や塵埃を流下させるとともに、除菌対象空気５１に含まれた浮遊菌や塵埃等の異物を取り込み、循環槽５４内に流入する。

メディア５０６を通過した殺菌後の空気は、エリミネータ５０７を通過してファン装置６００により室内へ供給される。

循環モード部の運転時に殺菌剤溶液の有効塩素は１０分から１５分で消費される。このため、循環モード部の運転時に使用された殺菌剤溶液を更新する。

すなわち、排水モード部の運転により、三方切替弁５５１を操作し、循環ポンプ５５０によって循環槽５４の古い殺菌剤溶液を、排水管路系７０２および還流管路７０４を通して貯水槽７０１へ戻す。排水モード部の運転は、１時間に１回程度で実行する。この排水の有効塩素濃度は、ほぼ０である。

次に、給水モード部の運転により、貯水槽７０１に戻った殺菌剤溶液を、給水ポンプ７０５、返送管路７０６および給水管路系７０３を通して循環槽５４へ供給する。

このとき、生成装置５６１において新たに混気する塩素ガスで殺菌剤溶液中に残留する除菌対象物を殺菌して殺菌剤溶液を更新し、更新した殺菌剤溶液で循環槽５４を満たす。そして、循環槽５４の壁面に付着するバイオフィルムを更新時の濃度が高い微酸性電解水で除去し、循環槽５４の清浄性を回復させる。

よって、給水モード部と循環モード部と排水モード部の各モード部の運転を順次に繰り返し実行することで、薬剤供給系５６の系内において殺菌剤溶液を循環再利用する。

また、給水モード部の運転において、循環槽５４に殺菌剤溶液を給水しつつ、電解槽６５５の運転時間を調整することで生成装置５６１において新たに混気する塩素ガス量を制御し、循環槽５４に貯留する微酸性電解水の次亜塩素酸濃度を調整する。また、電解槽６５５の運転を停止する状態で給水することで、循環槽５４において微酸性電解水を希釈する。
（微酸性電解水または微酸性電解水の希釈水の取り出し）
空気清浄装置から微酸性電解水または微酸性電解水の希釈水を取り出す場合には、三方切替弁５６４ｂを操作して調剤用供給部５６４を外部取出部５６４ｃに接続し、微酸性電解水または微酸性電解水の希釈水を給水口５６４ｄから取り出す。

以上のように本発明によれば、有効次亜塩素酸濃度の低下した殺菌剤溶液を外部へ排水することなく、薬剤供給系５６の系内において有効次亜塩素酸濃度を回復させて殺菌剤溶液を循環再利用するので、貯水槽７０１の限られた容量の水を有効利用することができ、災害避難所等の水の不足する環境においても長期の運転が可能となる。

また、生成装置５６１は、電解槽６５５において原料薬液を電解して発生した塩素ガスを、給水管路系７０３の管路中を流れる給水に直接混気して微酸性電解水を生成するので、塩素ガスと給水との高い接触頻度を実現し、塩素ガスを効率良く給水中に溶解させることができ、循環する殺菌剤溶液中に残留する殺菌対象物を確実に除去できる。

さらに、電解槽６５５の運転時間を調整することで生成装置５６１において新たに混気する塩素ガス量を制御して、循環槽５４に貯留する微酸性電解水または微酸性電解水の希釈水の次亜塩素酸濃度を容易に調整することができ、殺菌に最適な次亜塩素酸濃度を有する微酸性電解水または微酸性電解水の希釈水を効率良く生成することができる。

貯水槽７０１はハウジング（装置筐体）５００の外部に配置し、装置筐体から独立して給水系５６２と排水系５６７に対して着脱可能な構造を有するので、貯水槽７０１の槽容量をハウジング５００の構造に影響を受けることなく任意に設定できる。

５１ 除菌対象空気
５２ 浄化用通気路
５３ 噴霧装置
５４ 循環槽
５５ 循環系
５６ 薬剤供給系
５６ｂ 三方切替弁
５６ｃ 外部取出部
５６ｄ 給水口
５００ ハウジング
５０１ 扉体
５０２ 吸気口
５０３ 送気口
５０４ 第１防塵ネット
５０５ 乾式フィルター
５０６ メディア
５０７ エリミネータ
５０８ 第２防塵ネット
５０９ 風洞
５３１ 噴霧ノズル
５５０ 循環ポンプ
５５１ 三方切替弁
５５２ 逆止弁
５６１ 生成装置
５６２ 給水系
５６７ 排出系
６００ ファン装置
６５１ 給水口（ストレーナ）
６５２ 送出口
６５３ 電磁弁
６５４ 流量計
６５５ 電解槽
６５６ 薬液ポンプ
６５７ 塩酸カートリッジ
７０１ 貯水槽
７０２ 排水管路系
７０３ 給水管路系
７０４ 還流管路
７０５ 給水ポンプ
７０６ 返送管路
８０１ 開口部
８０２ 電極

Claims (4)

1. 除菌対象空気が上流側の吸気口から下流側の送気口へ流れる浄化用通気路を形成するハウジングと、浄化用通気路を流れる除菌対象空気に殺菌剤溶液としての微酸性電解水または微酸性電解水の希釈水を噴霧する噴霧装置と、浄化用通気路から降下する殺菌剤溶液を受け止める循環槽と、循環槽の殺菌剤溶液を噴霧装置に供給する循環系と、循環槽に殺菌剤溶液を供給する薬剤供給系と、制御装置を備え、
   薬剤供給系は、循環槽へ給水する給水管路系を有し、給水管路系は、殺菌剤溶液としての微酸性電解水を生成する生成装置を有し、生成装置は、原料薬液を電解して塩素ガスを発生させる電解槽を有し、電解槽で発生した塩素ガスを給水管路中の給水に混気して微酸性電解水を生成することを特徴とする空気清浄装置。
2. 薬剤供給系は、貯水槽と、循環槽から貯水槽へ排水する排水管路系を有し、給水管路系が貯水槽から循環槽へ給水し、
   制御装置は、給水管路系を運転する給水モード部と、循環系を運転する循環モード部と、排水管路系を運転する排水モード部を有し、各モード部の運転を順次に繰り返し実行し、
   循環モード部の運転時に使用された殺菌剤溶液を更新するために、排水モード部の運転時に循環槽の殺菌剤溶液を貯水槽へ戻し、給水モード部の運転時に、貯水槽に戻った殺菌剤溶液を循環槽へ供給しつつ、生成装置において新たに混気する塩素ガスで殺菌剤溶液中に残留する除菌対象物を殺菌し、更新した殺菌剤溶液を循環槽に貯留し、薬剤供給系内において殺菌剤溶液を循環再利用することを特徴とする請求項１に記載の空気清浄装置。
3. 給水モード部の運転において、循環槽に殺菌剤溶液を給水しつつ、電解槽の運転時間を調整することで生成装置において新たに混気する塩素ガス量を制御し、循環槽に貯留する微酸性電解水または微酸性電解水の希釈水の次亜塩素酸濃度を調整することを特徴とする請求項２に記載の空気清浄装置。
4. 貯水槽は、装置筐体の外部に独立して配置し、薬剤供給系に対して着脱可能な構造を有することを特徴とする請求項２または３に記載の空気清浄装置。

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