JP3924589B2

JP3924589B2 - 空気清浄機

Info

Publication number: JP3924589B2
Application number: JP33394798A
Authority: JP
Inventors: 正行片岡; 史郎田尻; 藤田　　勉; 稔大東
Original assignee: 川崎設備工業株式会社
Priority date: 1998-11-25
Filing date: 1998-11-25
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2018-11-25
Also published as: JP2000157621A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、殺菌・除菌や脱臭手段を備えた空気清浄機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気清浄機において、殺菌機及び方法に関しては、次のような様々なものが提案されて来た。
【０００３】
（１）空気清浄機の内部に活性炭層、光触媒層、紫外線等の空気中の殺菌・脱臭手段を設けたものがある（例えば、特開昭６３−３１５１３８号公報参照）。
【０００４】
（２）空気清浄機の内部に電気集塵機、オゾン発生器、オゾン分解触媒を設けたものがある（例えば、特開平２−４８０５０号公報参照）。
【０００５】
（３）空気清浄器の内部にオゾン発生器、陰イオン発生器を備え、殺菌・脱臭手段を設けたものがある（例えば、特開平４−２６０７３２号公報参照）。
【０００６】
（４）空気清浄機の内部に、紫外線ランプを備え、殺菌・脱臭を設けたものがある（例えば、特開平７−２３９１４０号公報参照）。
【０００７】
（５）空気清浄機の内部に、オゾン発生器、オゾン分解触媒の外に、銀ゼオライト等の抗菌剤入りのシートフィルター等を備えるものがある（例えば、特開平６−３２３５７１号公報参照）。
（６）空気清浄機内部又は内壁、ファン、フィルター等の表面に、銀ゼオライト等の抗菌剤入りのシートフィルターを貼るか塗膜を形成したものがある（例えば、特開平５−５５１７６号公報参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の空気清浄機で行う殺菌・除菌処理では、主に人体に有害なオゾンガスを使用していた為、又は中性能フィルター程度のものを小風量で使用していた為に、在室者が居る状況では、有効な殺菌・除菌や脱臭効果を得ることが困難であった。
【０００９】
前記従来技術では、単に空気清浄機の内部や流路内に殺菌手段を設けたものがあるが、空気清浄機自体の内部については効果的に殺菌処理が充分に出来なかった。
【００１０】
更に、抗菌剤シートでも、長期間使用すると、抗菌剤を含有した塗膜の表面近くでは、ほこり、油煙などが付着し、微生物との直接的接触、または直近の接近が阻止されると抗菌効果が大幅に低下する。その為に抗菌作用を著しく阻害して、上記の従来の空気清浄機で行う殺菌処理では、殺菌が充分でなかった。その為に細菌が繁殖してしまった空気が、例えば、病室内や食品製造室に送られる可能性があった。
【００１１】
本発明は、上記の問題点を改善する為に、在室者がいても有害なオゾンガスを使用しないで殺菌・除菌、脱臭の処理を十分に行える空気清浄機を得ると共に塵埃処理を大風量で有効に除塵を行えることを目的とする。
【００１２】
更に、空気清浄機自体の殺菌・除菌を簡単にして十分に行うことができる構成を得ることを目的とする。
【００１３】
また出来る限り紫外線線量の空気清浄機外部への漏れをなくすように配置することを目的とする。
【００１４】本発明は、上記課題を解決するために、空気清浄機の機体下方に設けられた空気吸入口から吸入された空気は、流れ上方に設けられた、光触媒、そして空気の流れに平行に設置された紫外線殺菌ランプを含む殺菌・脱臭手段により処理され、該殺菌・脱臭手段の後流側に設けた超高性能フィルターによって塵埃を取り除かれた後、吐出口より送風手段によって吐出される空気清浄機を提供する。
【００１５】
空気吸入口から吸入された空気は、光触媒及び紫外線殺菌ランプ等からなる殺菌・脱臭手段によって処理され、該殺菌・脱臭手段を設けた後流において超高性能フィルターによって塵埃を取り除かれた後、吐出口より送風手段によって吐出されるよう構成されている空気清浄機において、オゾン発生器を設け、且つ空気清浄機の機体の吸入口及び吐出口には空気清浄機内を密封する蓋部材を備えた空気清浄機を提供する。
【００１６】
また、空気吸入口より、フィルター、光触媒、紫外線殺菌ランプ、光触媒、超高性能フィルターからなる殺菌・脱臭手段を備え、超高性能フィルターで処理された空気は送風手段によって吐出口から清浄化され吐出されるよう構成した空気清浄機を提供する。
【００１７】
前記空気吸入口は、空気清浄機の機体の下方設けられており、紫外線線量を空気清浄機の外部に漏れないように配置した。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を実施例に基づき、図面を参照して説明する。図１は、本発明の１実施例である。
【００１９】
空気清浄機１は、無機系抗菌剤又は光触媒を塗料化したものを内外面に焼付塗装した抗菌鋼板をケーシングとして、ハウジングを構成することができる。
また、これら空気清浄機の内部側の表面には、抗菌剤を塗膜などに含有させて保持することもできる。この場合、抗菌剤を塗料などの中に含有させて、焼付塗装、ローラ塗り、吹き付けなどにより施工する。
【００２０】
抗菌剤として、銀、酸化亜鉛、銅などの無機質材又は有機系のものを単独で、又は混合して用いる。抗菌剤の作用により、塗膜などの表面上または表面近くの細菌、カビなどの微生物の増殖は抑止され、減少して滅菌することができる。
【００２１】
空気清浄機１の内部には、図２に示すように、空気清浄機１も空気流路内には、空気の吸入口９からサランネットフィルター２、プレフィルター３、光触媒４、紫外線殺菌ランプ５、オゾンランプ６、光触媒４、超高性能フィルター７等が設けられる。
【００２２】
空気の吸入口９を空気清浄機１の下方に設けたのは、紫外線殺菌ランプ５をフィルターのサランネットフィルター２、プレフィルター３の下流側に配置させて、
図３に示すように、室内空気を下方から吸い込むようにして、有害な紫外線線量を空気清浄機１の外部に漏れないようにしている。
又、図１に示すように、紫外線殺菌ランプ５は、空気の流れに対して平行に配置されているので、処理の時間を長くして殺菌時間を稼いでいる。
【００２３】
更に、紫外線殺菌ランプ５には、オゾンが出ないようにオゾンレス殺菌ランプがあるが、これを使用すれば、一層オゾンの発生を押さえることが可能となる。従って、前記したように空気の吸入口９を下方に設けると、更にオゾンレス殺菌ランプを使用すれば、紫外線を漏洩を防止しオゾン発生が押さえられる。
【００２４】
超高性能フィルター７は、非常に目の細かいフィルターである。超高性能フィルター７は、通常HEPA（High Efficiency Pariculate Air:略HEPA）フィルターやULPA（Ultra Low Penetration Air）フィルター等を含み、濾材としてガラス繊維が使用され、外枠には合板やアルミが用いられている。
捕集効率は、HEPAフィルターでは、粒子形０.３μm（熱発生形単分散ＤＯＰエアロゾル）のもので９９.９７％となり、従来の例えば、中性能フィルターでは、６０〜９０％であったのに対して、遥かに能力が向上しているのがわかる。
【００２５】
これら流路内には、空気を吸引する、例えばシロッコファンが送風機８が設けられる。
なお、図１では遠心型ファンのシロッコファンが示されているが、横流れファンやシロッコファンでも採用しえるのは勿論である。
【００２６】
フィルターは、荒い目のサランネットフィルター２から順次目の細かいプレフィルター３へと配置されており、超高性能フィルター７が一番目が細かいことになる。
また、超高性能フィルター７の直前に中性能フィルターを置けば（図示せず）超高性能フィルター７の寿命向上の為に更に好ましい。
特に、最後の超高性能フィルター７は、微粒子や微生物を捕まえたり、また紫外線殺菌ランプ５の紫外線が空気清浄機１外へ出てくるのを防止する重要な役割を有している。また、超高性能フィルター７の寿命を延ばすために、プレフィルター３等は粗塵捕集機能を備えることになっている。
また、超高性能フィルター７は、微生物や塵埃の捕集率が従来のものより高いために、装置内の通過風速を多少大きくして、大風量としても効果が落ちない（捕集効率が悪いものでは、風速を上げるとより捕集が困難となる）。
そこで、処理風量として、１０００ｍ³／ｈ近くの大風量を可能とした。
【００２７】
そしてこれらフィルターは、例えば、図５、６に示すように、コの字型の差し込み口から右方に引き出して取り替え自在な構造となっている。
この場合に、図５に示すフィルターは、光触媒４、超高性能フィルター７を一体としてもよい。
この外、更にプレフィルター、中性能フィルターやサランネットフィルターを加えることもできる。
【００２８】
オゾンランプ６は、特に空気清浄機１内の殺菌・除菌を目的とする場合で、空気清浄機１がその運転を停止時に使用するもので、停止後、オゾン発生器であるオゾンランプ５を点灯する前に、送風機８の下流の空気清浄機１の吐出口１０を上蓋１００で閉鎖するとと共に下側吸入口９も下蓋９０によって閉鎖するものである。
【００２９】
図３、４に示すように、上蓋１００と下蓋９０とのよって、空気清浄機１内は密封される。
次に、オゾンランプ５が点灯されて空気清浄機１内は殺菌・除菌されるまで行われる。いわゆるオゾン燻蒸する自己洗浄機能を持っている。
この場合に、送風機８は停止してもよいし、また低速回転等をさせて機８内の空気を循環させて殺菌・除菌をしても構わない。
あるいは、送風機８を回転しなくても殺菌・除菌を行うことが出来るのは勿論である。
【００３０】
上蓋１００の取付には、色々な方法が考えられるが、要は、吐出口１０に被せて閉鎖するもので、図３や４に示すように上蓋１００と吐出口１０とを嵌着式にして吐出口にはまるようにしてもよい。
図１では、さし込み式になっており、吐出口１０に上蓋１００が差し込むようになっている。
【００３１】
下蓋９０は、図６に示すように、サランネットフィルター２は、取り替え自在になっているので、該サランネットフィルター２を図に示すように右方へ取り出して下蓋９０を代わりに差し込んで密封することが簡単である。
勿論、単純に下方から嵌着式にして密封することも可能である。
【００３２】
送風機８は、経路の上下流いずれのも設けることが出来るが、送風機８は、空気清浄機１の空気清浄用流路内の後流側に設ければ吸込式となる。
【００３３】
送風機８は、操作盤１などの操作によってインバータ制御により回転数を任意に可変させることができ、送風機８の回転数を任意に可変させて、その環境条件、例えば、居室の大きさや温度・湿度などにより最適な運転状態を調整することができる。
【００３４】
オゾンを空気清浄機１内の殺菌に利用するに際して、殺菌用にはオゾン発生量が数十ｍｇ／ｈのオゾン発生器を使えば、オゾンを有効的に利用することが可能である。
又、このオゾンランプ６の印加電圧による出力調整を設ければ、オゾン発生量を調整することも可能である。
【００３５】
オゾンランプ６の後流には、光触媒４が設けられているので、このように光触媒を使用した場合には、酸化還元作用で残存オゾン臭を分解する。
また、電気集塵機（図示せず）を使用した場合には、電気的に残存オゾン臭を物理的に分解してくれる。
また、この時にマイナスイオンが得られ、人体にとって好ましい環境の空気を給気出来る。
【００３６】
オゾンは、例えば、アンモニアに対する反応性が低いために、後流側に活性炭フィルターを置くことも考えられるが、活性炭は分子量の小さい物質を吸着できず、また、脱臭機能は、主に吸着作用の為寿命の問題がある。
【００３７】
従来使用されていた活性炭フィルターに代わって、光触媒を使用するので、アンモニアのみならず、アセトアルデヒト、トリメチルアミン、酢酸、メチルメルカプタン、スチレン、硫化水素、窒素酸化物など広範囲にわたり、脱臭・殺菌が可能となる。脱臭機能が、主に、酸化還元作用の為に、寿命も長く、脱臭と同時に殺菌作用も備えている。
また、活性炭自身には、殺菌効果がない為に、菌の温床となり易いが、光触媒では、そのような事がなく脱臭・殺菌効果を発揮させられる。
【００３８】
非処理空気に含有されている空中浮遊菌については、或特定の波長の紫外線と光触媒との組合せが有効である。
つまり、酸化チタン光触媒系の特徴は、その表面が水と接触したときに、反応が起こることにある。吸着性が有るために、完全にドライでなければ、空気と接触しても反応が起こる。
【００３９】
例えば、酸化チタン光触媒に対しては、好ましくは、波長範囲３１５〜４００ｎｍの紫外線が、該光触媒の励起に好適である。波長４００ｎｍ程度の紫外線殺菌ランプが、酸化チタンの表面に当たると、３Ｖの強い酸化電位が生じ、水が分解されて活性酸素が発生する。これは、塩素、過酸化水素、オゾン等よりも大きな酸化電位であり、殆ど全てのものを分解・酸化できる程のものである。
勿論、光触媒４の光反応による脱臭、除菌のためには、例えば、主波長２５４ｍｍ程度のものを使用してもよい。
【００４０】
従って、紫外線殺菌ランプの一種である光触媒励起用ランプ（ブラックライトランプとも言う）を設ければ、照射によって、その光により酸化還元電位３Ｖの酸化チタン光触媒（アナターゼ型）の光触媒フィルターがより活性化され、活性酸素が生成し、細菌の芽胞やベロ毒素を破壊することができる。
【００４１】
また、空気清浄機１において、機の構成機器又は機のケーシング鋼板などに、常時効果が期待できる抗菌剤を使用することができる。抗菌剤には、安全であり耐熱性の高い無機系抗菌剤が使われている。
【００４２】
無機系抗菌剤は、幅広い抗菌スペクトルを持ち、また耐性菌を生じさせない効力がある。殺菌・脱臭効力を最大限にする方法として、抗菌剤を塗料に混ぜた時に、分散性をよくし、表面上に浮上させることによって抗菌効果を向上させることができる。
【００４３】
無機系抗菌剤を塗料に混入する際は、分散性をよくするために、溶剤などに充分混合・分散した後に塗料と混合するなどによって、抗菌剤の凝集をなくし分散化された塗料とする。
【００４４】
抗菌剤に接触した細菌は、金属イオン（例えば銀、亜鉛、銅イオンなど）によりタンパク質が破壊され溶菌現象を起こし死滅する。空気清浄機１では主に落下付着菌を殺菌・脱臭する機能を備えてある。上記の構成により、システマティックに殺菌・脱臭することを可能にする。
【００４５】
空気清浄機１の内部に抗菌剤入りの塗膜などを施せば、空気清浄機１の内部では通常、細菌などの増殖が抑制され、オゾンガスの発生非発生時を問わず、常時滅菌作用を受ける。
【００４６】
以上、空気清浄機内に抗菌手段を設ければ、オゾンガスの強力な殺菌力に加えて、更に、オゾンガスの発生非発生時を問わず、常時、殺菌作用が期待できて、オゾンガスと併用すれば、一層強力に細菌を絶滅することが可能となり、オゾンガスのみの使用での殺菌時間を短縮出来ると共にコストも軽減できる。
【００４７】
空気清浄機１を運転し送風機８の高速回転すれば、残存するオゾンガスを分解してより安全とする。また運転停止時でのオゾンガスによる燻蒸後自然分解させるが、その外に光触媒４（又は電気集塵機）を併用しているので、その相乗効果により人体にとって、より安全な給気が可能である。
【００４８】
この殺菌作用を受けた空気は吐出口を通じて室に給気される。このような空気循環を行うことにより、室内の空気中の殺菌・除菌作用が継続して行われることになる。なお、オゾンランプからのオゾンは、オゾン分解触媒を設ければより当然分解・無害化されている。
【００４９】
又、抗菌手段として、抗菌シートや塗料を塗った部分へほこりや油煙が付着しているのを、オゾンガスを環流させたり、また単に循環空気を流すことにより取り除くこともできる。
【００５０】
また、図１、２に示すように、空気清浄機１には、車輪９０１が設けられておけば、該空気清浄機の移動自体は必要な個所に実に容易である。
【００５１】
以上の構成を設けることにより、本発明は予期された作用を奏する事が出来る。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の空気清浄機は、ある殺菌・脱臭手段及び送風手段を備えたものにおいて、有毒なオゾンガスを使用しないで殺菌・脱臭手段として殺菌能力に優れた紫外線殺菌ランプと脱臭効果に優れた光触媒フィルターを使用し、更に塵埃処理に有効な超高性能フィルターを設けた為に大風量で浮遊塵埃や浮遊菌を有効に除塵することが出来る。
【００５３】
本発明では、確実に集中的に、特に空気清浄機内を殺菌・脱臭が行えることとなった。また、在室者がいても、密封手段等によって安全且つ有効に脱臭・除菌を行える。
【００５４】
また、空気清浄機を密封してオゾンを発生する場合に、送風機を回転させれば機内の空気が循環し殺菌・除菌でき、またオゾン自体も殺菌・除菌後に送風機により分解することも可能である。
【００５５】
空気吸入口より、フィルター、光触媒、紫外線殺菌ランプ、光触媒、超高性能フィルターからなる空気清浄手段を備え、超高性能フィルターの組合せによって、塵埃を殆ど除去することができ、処理された空気は送風手段によって吐出口から清浄化されて吐出できる。
【００５６】
特に超高性能フィルターの採用によって紫外線殺菌ランプの紫外線が空気清浄機の外部へ漏れないようにすることができる。
【００５７】
更に、従来、抗菌剤シートでも、長期間使用すると、抗菌剤を含有した塗膜の表面近くでは、ほこり、油煙などが付着したが、空気清浄機内をオゾンガスで燻蒸する送風機を環流させれば、ほこり、油煙などが付着することが阻止される。
【００５８】
また、空気吸入口は、空気清浄機の機体の下方設けられており、紫外線線量を空気清浄機の外部に漏れないように配置されているので、更に人体に安全なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気清浄機の一実施例を示す。
【図２】本発明の空気清浄機の操作盤を設けてある正面図を示す。
【図３】本発明の空気清浄機の実施例において、上蓋下蓋の取付または取り外しの状況を示す。
【図４】本発明の空気清浄機の実施例において、上蓋を吐出口に取り付ける状況を示す。
【図５】本発明の空気清浄機の実施例において、フィルター等の取り換える状況を示す。
【図６】本発明の空気清浄機の実施例において、サランネットフィルター等を外して下蓋を吸入口に取り付ける状況又はサランネットフィルターの取り替える状況を示す。
【符号の説明】
１空気清浄機
２サランネットフィルター
３紫外線ランプ
４光触媒
５紫外線殺菌ランプ
６オゾンランプ
７超高性能フィルター
８送風機
９吸入口
１０吐出口
１１操作盤
９０下蓋
１００上蓋
９０１車輪

Claims

空気清浄機の紫外線量が外部に漏れないよう機体の床側に設けられた空気吸入口から吸入された空気は、該空気の流れ上方に設けられた、光触媒、そして空気の流れに平行に配置された紫外線殺菌ランプを含む殺菌・脱臭手段によって処理され、該殺菌・脱臭手段の後流側に設けた超高性能フィルターによって塵埃を取り除くと共に紫外線が該機体外へ出る事を防止することで、吐出口より送風手段によって吐出されることを特徴とする空気清浄機
空気清浄機の紫外線量が外部に漏れないよう機体の床側に設けられた空気吸入口から吸入された空気は、該空気の流れ上方に設けられた、光触媒、そして空気の流れに平行に配置された紫外線殺菌ランプを含む殺菌・脱臭手段によって処理され、該殺菌・脱臭手段の後流側に設けた超高性能フィルターによって塵埃を取り除くと共に紫外線が該機体外へ出るのを防止することで、吐出口より送風手段によって吐出されるものであって、前記空気清浄機内へオゾン発生器を設け、且つ空気清浄機の機体の床側の吸入口及び吐出口へ空気清浄機内を密封する蓋部材を設けることで、該空気清浄機内をオゾンによって殺菌・除菌することを特徴とする請求項１記載の空気清浄機
前記殺菌・脱臭手段は、空気清浄機の機体下方の吸入口から、フィルター、光触媒、紫外線殺菌ランプ、光触媒、超高性能フィルターを備えるもので、超高性能フィルターは、紫外線殺菌ランプの後流側に設けられ微粒子や微生物を捕らえ且つ紫外線が空気清浄機体外へ出てくることを防止する請求項１又は２記載の空気清浄機