JP5172098B2 - Air sanitizer - Google Patents
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Description
本発明は、空中浮遊微生物(細菌、ウィルス、真菌(以下、単に「ウィルス等」という。))の除去が可能な空気除菌装置に関する。 The present invention relates to an air sterilization apparatus capable of removing airborne microorganisms (bacteria, viruses, fungi (hereinafter simply referred to as “viruses”)).
一般に、ウィルス等の除去を目的として、空気中に電解水ミストを拡散させて、ウィルス等にこの電解水ミストを直接接触させ、ウィルス等を不活化する除菌装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、従来の除菌装置は、微粒子状の電解水ミストが到達しやすい使用環境下、すなわち、比較的小空間では効力を発揮するものの、電解水ミストが到達しにくい使用環境下、すなわち、大空間、例えば幼稚園や小・中・高等学校や、介護保険施設や、病院等では効力を発揮しにくいという問題がある。 However, the conventional sterilization apparatus is effective in a use environment where fine particulate electrolyzed water mist easily reaches, that is, in a use environment where electrolyzed water mist is difficult to reach while being effective in a relatively small space, ie, large There is a problem that it is difficult to exert its effect in a space such as a kindergarten, elementary, middle, and high school, a nursing care insurance facility, a hospital, and the like.
これを解消するため、一つの筐体内に、保水性を有する気液接触部材を設け、この気液接触部材に水道水を電気分解して得た電解水を滴下しつつ、シロッコファン等の送風ファンによって、気液接触部材に室内空気を送風し、大空間の空気に含まれるウィルス等やアレルギー物質を無害化する空気除菌装置が出願人によって提案されている。 In order to solve this problem, a gas-liquid contact member having water retention capacity is provided in one casing, and electrolyzed water obtained by electrolyzing tap water is dropped on the gas-liquid contact member while blowing air such as a sirocco fan. The applicant has proposed an air sterilization apparatus that blows room air to a gas-liquid contact member with a fan to detoxify viruses and allergens contained in air in a large space.
この装置では、電解水に含まれる活性酸素種、例えば、次亜塩素酸を利用してウィルス等の菌を不活化している。
しかしながら、次亜塩素酸では不活化が困難なウィルス等の場合には、所望の除菌効果が得られない場合が想定される。また、空気中に含まれる臭気成分についても、次亜塩素酸では分解が困難な臭気物質の場合には、所望の脱臭効果が得られない場合が想定される。
In this apparatus, active oxygen species contained in electrolyzed water, for example, hypochlorous acid is used to inactivate bacteria such as viruses.
However, in the case of a virus or the like that is difficult to inactivate with hypochlorous acid, a case where a desired sterilization effect cannot be obtained is assumed. Further, regarding odor components contained in the air, in the case of an odor substance that is difficult to decompose with hypochlorous acid, a case where a desired deodorizing effect cannot be obtained is assumed.
本発明の課題は、除菌すべきウィルス等やアレルギー物質、脱臭すべき臭気物質の種類に応じて適切な活性酸素種を用いて空気を除菌・脱臭することのできる空気除菌装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an air sterilization apparatus capable of sterilizing and deodorizing air using an appropriate reactive oxygen species according to the type of virus, allergen, and odorous substance to be deodorized. There is to do.
上記課題を解決するため、本発明の空気除菌装置は、空気の吸込口および吹出口を備える筐体と、前記筐体内に配置される気液接触部材と、塩素イオンを含む水を電気分解して活性酸素種を含む電解水を生成し前記気液接触部材に供給する電解水供給手段と、前記吸込口から吸い込む室内の空気を、前記気液接触部材に浸透させた前記活性酸素種を含む電解水に接触させて、前記吹出口から吹き出させる送風ファンと、を備え、前記電解水供給手段は、外部電源から正電位が与えられることにより活性酸素種として次亜塩素酸を生成する第一の電極と、外部電源から正電位が与えられることにより活性酸素種としてオゾンを生成する第二の電極と、を備え、前記第一の電極と前記第二の電極との極性を切り替えることで前記電解水に含ませる活性酸素種の種類を選択的に切り替えることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, an air sterilization apparatus of the present invention electrolyzes a housing including an air suction port and an air outlet, a gas-liquid contact member disposed in the housing, and water containing chlorine ions. The electrolyzed water supply means for generating electrolyzed water containing active oxygen species and supplying the electrolyzed water to the gas-liquid contact member, and the active oxygen species infiltrated into the gas-liquid contact member with the indoor air sucked from the suction port. A blower fan that is brought into contact with the electrolyzed water contained and blown out from the outlet , and the electrolyzed water supply means generates hypochlorous acid as an active oxygen species when a positive potential is applied from an external power source. One electrode and a second electrode that generates ozone as an active oxygen species when a positive potential is applied from an external power source, and by switching the polarity between the first electrode and the second electrode Include in the electrolyzed water And switches the sexual oxygen species type selectively.
この構成によれば、電解水供給手段は、電解水に含ませる活性酸素種の種類を複数の活性酸素種の中から選択的に切り替えることができるので、空気中に浮遊するウィルス等やアレルギー物質および臭気物質の種類によって、電解水に含ませる活性酸素種の種類を適切なものに選択して気液接触部材に供給することができる。これにより、一の種類の活性酸素種では、ウィルス等の除菌効果が低い場合でも、対象ウィルス等に対する除菌効果の高い他の活性酸素種に切り替えて室内の空気を除菌できる。従って、ウィルス等やアレルギー物質の種類に適切な活性酸素種を含む電解水に接触させて、空気を除菌し、除菌した空気を吹出口から吹き出して、室内の空気を除菌することができる。 According to this configuration, the electrolyzed water supply means can selectively switch the type of active oxygen species contained in the electrolyzed water from a plurality of active oxygen species, so that viruses or the like floating in the air or allergic substances Depending on the type of odorous substance, the type of active oxygen species contained in the electrolyzed water can be selected appropriately and supplied to the gas-liquid contact member. Thereby, even if one kind of reactive oxygen species has a low sterilizing effect such as a virus, indoor air can be sterilized by switching to another active oxygen species having a high sterilizing effect on the target virus or the like. Therefore, it is possible to sterilize indoor air by bringing it into contact with electrolyzed water containing reactive oxygen species suitable for viruses and other types of allergens, sterilizing the air, and blowing out the sterilized air from the outlet. it can.
この場合において、上記空気除菌装置に前記気液接触部材に送風される空気に含まれる成分を検出する空気成分検出手段と、検出された成分に応じて前記電解水供給手段が前記電解水に含ませる活性酸素種の種類を切り替えさせる切替手段を備えさせてもよい。
この構成によれば、空気に含まれるウィルス等やアレルギー物質や臭気物質の種類に応じて、電解水供給手段が気液接触部材に供給する電解水に含ませる活性酸素種の種類を切り替えさせることができる。
In this case, the air sterilization apparatus detects an air component detection means for detecting a component contained in the air blown to the gas-liquid contact member, and the electrolyzed water supply means supplies the electrolyzed water according to the detected component. Switching means for switching the type of the active oxygen species to be included may be provided.
According to this configuration, the type of active oxygen species to be included in the electrolyzed water supplied to the gas-liquid contact member by the electrolyzed water supply means can be switched according to the type of virus, allergen or odorous substance contained in the air. Can do.
このとき、前記空気成分検出手段を、空気に含まれる臭気成分を検出する臭気センサとすることができる。
この構成によれば、空気に含まれる臭気物質の種類に応じて、電解水供給手段が気液接触部材に供給する電解水に含ませる活性酸素種の種類を切り替えさせることができる。
At this time, the air component detection means can be an odor sensor that detects an odor component contained in the air.
According to this configuration, the type of active oxygen species included in the electrolyzed water supplied to the gas-liquid contact member by the electrolyzed water supply means can be switched according to the type of odorous substance contained in the air.
また、上記構成において、塩素または塩素を含む化合物を前記電解水供給手段に供給する薬剤供給手段を備えても良い。
また、上記構成において、前記第一の電極と前記第二の電極とに交互に前記所定の電位を与えても良い。
Further, in the above configuration, a chemical supply means for supplying chlorine or a compound containing chlorine to the electrolyzed water supply means may be provided.
In the above configuration, the predetermined potential may be alternately applied to the first electrode and the second electrode .
また、上記構成において、前記通電時間のインターバルが電解水中の活性酸素種の残留時間よりも短いことが好ましい。
また、上記構成において、前記電解水供給手段において、オゾンを生成させた後、オゾンの残留時間以内に次亜塩素酸を生成させることが好ましい。
この場合、前記電解水供給手段において、オゾンを生成させた後に、前記電解水中のオゾン濃度が所定の濃度になる前に次亜塩素酸を生成させてもよい。
In the above configuration, the energization time interval is preferably shorter than the remaining time of the active oxygen species in the electrolytic water.
Moreover, in the said structure, it is preferable to produce | generate hypochlorous acid within the residual time of ozone after producing | generating ozone in the said electrolyzed water supply means.
In this case, in the electrolyzed water supply means, after generating ozone, hypochlorous acid may be generated before the ozone concentration in the electrolyzed water reaches a predetermined concentration.
本発明の空気除菌装置によれば、電解水に含ませる活性酸素種の種類を、除菌すべきウィルス等やアレルギー物質、脱臭すべき臭気物質の種類に応じて切り替えることができるので、適切な活性酸素種を用いて空気を除菌・脱臭することができる。 According to the air sterilization apparatus of the present invention, the type of reactive oxygen species contained in the electrolyzed water can be switched according to the type of virus or the like to be sterilized, the allergen, or the odorous substance to be deodorized. The active oxygen species can be used to sterilize and deodorize air.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1において、符号1は、床置き式空気除菌装置を示す。この床置き式空気除菌装置1は、箱形の筐体2を備え、この筐体2は、脚片2Aと、前パネル2Bと、天パネル2Cとを含み、この天パネル2Cの両側には、操作蓋2D、開閉蓋2Eがそれぞれ横並びに配置されている。この筐体2の下部には、図2に示すように、横長の吸込口3が形成され、この吸込口3の上方にはプレフィルター3Aが配置されている。このプレフィルター3Aの上方には送風ファン7が配置され、この送風ファン7の上方には、保水性の高い気液接触部材5が、図3に示すように、筋交い状に配置され、この気液接触部材5の上方には、横長の吹出口4が配置されている。符号8は、送風ファン7の支持板であり、この支持板8は、筐体2に支持されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In FIG. 1, the code |
この気液接触部材5は、ハニカム構造を持ったフィルタ部材であって、気体接触面積が広く確保され、電解水滴下が可能で、目詰まりしにくい構造になっている。すなわち、この気液接触部材5は、図4に示すように、波形状に曲げられた素材5Aと、平板状の素材5Bとを接合し、全体としてハニカム状に形成されている。
This gas-
これら素材5A,5Bには、後述する電解水に反応性の少ない素材、要するに、電解水による劣化が少ない素材、例えば、ポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等)、PET(ポリエチレン・テレフタノール)樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂(PTFE、PFA、ETFE等)、セルロース系材料またはセラミックス系材料等の素材を使用することができる。本構成では、これら素材5A,5Bに、PET樹脂が使用されている。また、この気液接触部材5には親水性処理が施され、電解水に対する親和性が高められており、これによって、気液接触部材5の電解水の保水性(湿潤性)が保たれ、後述する活性酸素種と室内空気との接触が長時間持続される。さらに、気液接触部材5には防かび作用を持つ電解水が滴下されるため、気液接触部材5に防かび対策としての防かび剤の塗布が不要になる。
These
気液接触部材5の傾斜角θは、30°以上であることが望ましい。それ以下の場合、滴下した電解水が、気液接触部材5の傾斜に沿って流れず、下方に落下する。また、傾斜角θが90°に近づいた場合、気液接触部材5を通過する送風経路が水平に近くなり、その分だけ上方への吹き出しが困難になる。この吹き出し方向を水平に近付けた場合、吹き出し空気を遠くに送風できなくなり、後述するように、大空間の除菌に適した装置とならない。傾斜角θは、80°>θ>30°が好ましく、さらに好ましくは、75°>θ>55°で、本構成では約57°である。
The inclination angle θ of the gas-
図5A〜図5Cは、気液接触部材5に電解水を滴下する電解水供給手段を示す。
PET樹脂製の気液接触部材5の下方には、水受け皿9(図3参照)が配置され、この水受け皿9には、給水タンク支持皿10が連接されている。この給水タンク支持皿10には、当該支持皿10内に塩素イオンを含む水道水を供給する給水タンク11と、循環ポンプ13とが配置されている。この循環ポンプ13には電解槽31が接続され、この電解槽31には電解水供給管17が接続されている。この電解水供給管17は、外周部に多数の散水孔(図示せず)を備えて構成され、図5Bに示すように、気液接触部材5の上縁部に形成された散水ボックス5C中に挿入されている。
5A to 5C show electrolyzed water supply means for dropping electrolyzed water onto the gas-
A water tray 9 (see FIG. 3) is disposed below the gas-
この電解槽31には、図5Cに示すように、電解槽31内に第一の電極32および第二の電極33を対の電極として2対備え、第一の電極32と第二の電極33との間に電圧を印加した場合、電解槽31に流入した水道水を電気分解して活性酸素種を含む電解水を生成させる。ここで、活性酸素種とは、通常の酸素よりも高い酸化活性を持つ酸素分子と、その関連物質のことであり、スーパーオキシドアニオン、一重項酸素、ヒドロキシルラジカル、或いは過酸化水素といった、いわゆる狭義の活性酸素に、オゾン、次亜ハロゲン酸等といった、いわゆる広義の活性酸素を含めたものとする。電解槽31は、気液接触部材5に接近して配置され、水道水を電気分解して生成された活性酸素種を、ただちに気液接触部材5に供給できるように構成される。
As shown in FIG. 5C, the
第一の電極32は、例えばベースがTi(チタン)で皮膜層がIr(イリジウム)、Pt(白金)から構成された電極板であり、アノード電極として外部電源から正電位が与えられることにより活性酸素種として次亜塩素酸を生成する。
The
第二の電極33は、例えば、ベースがTiで被膜層が白金(Pt)、タンタル(Ta)から構成された電極板であり、アノード電極として外部電源から正電位が与えられることにより活性酸素種としてオゾンを生成する。
The
上記第一の電極32をアノード電極とし、第二の電極33をカソード電極として、外部電源から第一の電極32および第二の電極33の間に電圧を印加して、通電すると、カソード電極としての第二の電極33では、
4H++4e-+(4OH-)→2H2+(4OH-)
の反応が起こり、アノード電極としての第一の電極32では、
2H2O→4H++O2+4e-
の反応が起こると同時に、
水に含まれる塩素イオン(水道水に予め添加されているもの)が、
2Cl-→Cl2+2e-
のように反応し、さらにこのCl2は水と反応し、
Cl2+H2O→HClO+HCl
となり、第二の電極32の側で殺菌力の大きいHClO(次亜塩素酸)が発生する。
When the
4H + + 4e − + (4OH − ) → 2H 2 + (4OH − )
In the
2H 2 O → 4H + + O 2 + 4e −
As soon as the reaction of
Chlorine ions contained in water (pre-added to tap water)
2Cl − → Cl 2 + 2e −
In addition, this Cl 2 reacts with water,
Cl 2 + H 2 O → HClO + HCl
Thus, HClO (hypochlorous acid) having a high sterilizing power is generated on the
一方、上記第一の電極32をカソード電極とし、第二の電極33をアノード電極として、外部電源から第一の電極32および第二の電極33の間に電圧を印加して、通電すると、アノード電極としての第二の電極33では、
2H2O→4H++O2+4e-
の反応と同時に、
3H2O→O3+6H++6e-
2H2O→O3+4H++4e-
の反応が起こりオゾン(O3)が生成される。
On the other hand, when the
2H 2 O → 4H + + O 2 + 4e −
At the same time as
3H 2 O → O 3 + 6H + + 6e −
2H 2 O → O 3 + 4H + + 4e −
This reaction occurs and ozone (O 3 ) is generated.
またカソード電極としての第一の電極32では、
4H++4e-+(4OH-)→2H2+(4OH-)
O2 -+e-+2H+→H2O2
のように、電極反応によりO 2 - が生成したO2 -と溶液中のH+とが結合して、過酸化水素(H2O2)が生成される。
In the
4H + + 4e − + (4OH − ) → 2H 2 + (4OH − )
O 2 − + e − + 2H + → H 2 O 2
As in, O 2 by the electrode reaction - O which is produced 2 - and solution H + and are bonded in the hydrogen peroxide (H 2 O 2) is generated.
この構成では、第一の電極32に正の電位を与えて,第一の電極32および第二の電極33の間に外部電源から電圧を印加することで、第一の電極32の側から殺菌力の大きいHClO(次亜塩素酸)を生成させて、次亜塩素酸を含む電解水を生成することができる。
In this configuration, a positive potential is applied to the
また、第二の電極33に正の電位を与えて、第一の電極32および第二の電極33の間に外部電源から電圧を印加することで、第二の電極33の側から殺菌力の大きいオゾン(O3)を、第一の電極32の側からは過酸化水素(H2O2)を生成させて、これらオゾン(O3)や過酸化水素(H2O2)を含んだ電解水を作ることができる。
Further, by applying a positive potential to the
正の電位を与える電極の切り替えは、電極の極性を反転させることで行える。電極の切り替えはどの様に行ってもよいが、本実施形態では、図6に示す電極切替装置60を用いて電極の切り替えを行うことができる。
Switching of the electrode that provides a positive potential can be performed by reversing the polarity of the electrode. The electrodes may be switched in any way, but in this embodiment, the electrodes can be switched using the
電極切替装置60は、図6に示すように、直流電源回路61の正極側の出力端子と負極側の出力端子と接続する電極を切り替えるための極性反転部62と、極性反転部62に極性切替信号を入力する制御部63とを備えている。
As shown in FIG. 6, the
この電極切替装置60では、室内の空気を吸い込む吸込口3近傍に設けられる臭気センサ64から入力される臭気検出信号により、室内の空気に含まれる臭気成分に応じて、次亜塩素酸で分解しやすい臭気成分が検出された場合には、制御部63は第一の電極32に正の電位を与えるための極性切替信号を極性反転部62に出力する。これにより、図6(B)に示すように、直流電源回路61の正極側の出力端子と第一の電極32とが接続され、直流電源回路61の負極側の出力端子と第二の電極33とが接続される。
In this
一方、室内の空気に含まれる臭気成分がオゾンまたは過酸化水素により分解しやすい成分であると検出された場合には、第二の電極33に正の電位を与えるための極性切替信号を極性反転部62に出力する。これにより、図6(C)に示すように、直流電源回路61の正極側の出力端子と第二の電極33とが接続され、負極側の出力端子を第一の電極32と接続される。このように、第一の電極32および第二の電極33の極性を切り替えることにより、電解水に含ませる活性酸素種の種類を次亜塩素酸、オゾン、過酸化水素の中から選択的に切り替えることができる。
On the other hand, when it is detected that the odor component contained in the indoor air is a component that is easily decomposed by ozone or hydrogen peroxide, the polarity switching signal for applying a positive potential to the
つぎに、この実施形態の動作について説明する。
図1において、操作蓋2Dを開くと、図示を省略した操作パネルが臨んでおり、この操作パネルを操作することで、床置き式空気除菌装置1の運転が開始される。この運転が開始されると、図5(A)を参照して、循環ポンプ13が駆動され、給水タンク支持皿10に溜まった水道水が、電解槽31に供給される。
Next, the operation of this embodiment will be described.
In FIG. 1, when the
この電解槽31では、吸込口3近傍の臭気センサ64から出力される検出信号により、制御部63は極性反転部62により正の電位を与える電極を第一の電極32または第二の電極33として、第一の電極32および第二の電極33の間に電圧を印加して、電極間32、33に直流電流を通じて、水道水の電気分解を行い、次亜塩素酸またはオゾンおよび過酸化水素を含む電解水を生成する。この電解水は、電解水供給管17の散水孔(図示せず)を経て、散水ボックス5C中に散水され、ここから気液接触部材5の上縁部にしみ込み、下部に向けて徐々に浸透する。
In this
電解水で浸透した気液接触部材5には、送風ファン7(図2,3参照)を経て、室内の空気が供給される。この室内の空気は、気液接触部材5にしみ込んだ活性酸素種に接触して、再び、吹出口4より室内に吹き出される。この気液接触部材5には親水性処理が施され、電解水に対する親和性が高められており、これによって、気液接触部材5の電解水の保水性(湿潤性)が保たれ、室内空気と活性酸素種との接触が長時間持続される。この活性酸素種は、室内の空気中に、例えばインフルエンザウィルスが侵入した場合、その感染に必須の当該ウィルスの表面蛋白(スパイク)を破壊、消失(除去)する機能を持ち、これを破壊すると、インフルエンザウィルスと、当該ウィルスが感染するのに必要な受容体(レセプタ)とが結合しなくなり、これによって感染が阻止される。衛生環境研究所との共同による実証試験の結果、インフルエンザウィルスが侵入した空気を、本構成の気液接触部材5に通した場合、当該ウィルスを99%以上除去できることが判明した。
Indoor air is supplied to the gas-
一方、余剰となった電解水は、図5(A)に示す水受け皿9に集められ、隣接する給水タンク支持皿10に流入し、そこに貯留される。本構成では、水が循環式となっており、蒸発等により水量が減った場合、給水タンク11を介して、給水タンク支持皿10に水道水が適量供給される。この給水タンク11の水量が減った場合には、開閉蓋2E(図1参照)を開いて、給水タンク11を取り出して水道水を補給する。
On the other hand, the surplus electrolyzed water is collected in the
上記において、電解水中の活性酸素種の濃度は、除菌するウィルス等を不活化させる濃度となるように調整される。電解水中の活性酸素種の濃度は、第一の電極32および第二の電極33の間に印加する電圧を調整して、第一の電極32および第二の電極33の間に流す電流値を調整することにより行われる。
In the above, the concentration of the active oxygen species in the electrolyzed water is adjusted to a concentration that inactivates viruses to be sterilized. The concentration of the active oxygen species in the electrolyzed water is adjusted by adjusting the voltage applied between the
例えば、第一の電極32に正の電位を与えて、第一の電極32および第二の電極33の間に流れる電流値を、電流密度で20mA/cm2とすると、所定の遊離残留塩素濃度(例えば1mg/リットルを発生させる。また、第一の電極32、第二の電極33の間に印加する電圧を変更して、電流値を高くすることで、電解水中の次亜塩素酸の濃度を高い濃度にすることができる。電解水中におけるオゾンもしくは過酸化水素についても、上記と同様に、第二の電極33に正の電位を与えて、第一の電極32および第二の電極33の間に流れる電流値を高くすれば、電解水中のオゾンもしくは過酸化水素の濃度を高くできる。
For example, when a positive potential is applied to the
本実施形態では、筐体2の下部に設けられた吸込口3から吸い込んだ室内の空気を、気液接触部材5に滴下した電解水に接触させて、筐体2の上部に設けられた吹出口4から吹き出す構成を備えるため、この床置き式空気除菌装置1が、例えば幼稚園や小・中・高等学校や、介護保険施設や、病院等のいわゆる大空間に設置された場合であっても、電解水に接触して除菌された室内の空気を、大空間の遠くに飛ばすことが可能になり、大空間での空気除菌が効率よく達成でき、同時に脱臭することができる。この際、吸込口3近傍に設けられた臭気センサ64により検出された臭気成分に応じて、電極切替装置60は第一の電極32および第二の電極33の極性を切り替えて、空気中の臭気成分を分解しやすい活性酸素種を含む電解水を生成させるので、効率よく空気中の除菌および脱臭を行うことができる。
In the present embodiment, the indoor air sucked from the
また、本実施形態では、極性を反転させることにより、電解水に含ませる活性酸素種の種類を容易に切り替えることができるので、空気除菌装置1の構成を複雑化することがない。また、極性を反転させることにより、カソード電極に堆積したスケールを取り除くことができるので、効率よく水の電気分解を行うことができる。
Moreover, in this embodiment, since the kind of active oxygen species contained in electrolyzed water can be easily switched by reversing the polarity, the configuration of the
また、本実施形態では、次亜塩素酸を含んだ電解水が、水受け皿9に集められ、隣接する給水タンク支持皿10に流入する。このため、各皿には雑菌が発生せず、スライムの発生が防止される。このため、各皿の清掃及びメンテナンスの頻度が減少し、メンテナンス等の労力の軽減が図られる。
Moreover, in this embodiment, the electrolyzed water containing hypochlorous acid is collected in the
以上説明した実施の形態の空気除菌装置は、本発明の一態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能なのは勿論である。
例えば、上記実施の形態では、電極切替装置60を設け、臭気センサ64により検出する空気中の臭気成分によって、第一の電極32および第二の電極33の極性を反転させることとしたが、これに限定されるものではなく、例えばタイマを利用して定期的に反転させてもよいし、空気除菌装置1の運転起動の度に反転させる等、不定期に反転させてもよい。
The air sterilization apparatus of the embodiment described above is one aspect of the present invention, and it is needless to say that the air sterilization apparatus can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
For example, in the above embodiment, the
また、第一の電極32および第二の電極33の間に連続的に通電しながら、正の電位を与える電極を第一の電極32または第二の電極33に切り替えるようにしてもよいし、第一の電極32および第二の電極33の間に通電する通電時間を断続的に設けてもよい。
In addition, while continuously energizing between the
例えば、図7に示す様に、電極32、33の間に通電する通電時間を、Tab、Tcd、Tef、Tghのように、断続的に設ける場合、通電時間と通電時間との間のインターバル(例えば、図中に示すT1、T2)は、電解水中の活性酸素種の残留時間よりも短いことが好ましい。ここで、活性酸素種の残留時間とは、電解水中に存在する活性酸素種の残留濃度がゼロになるまでの時間をいう。また、この通電時間と通電時間との間のインターバルは直前に生成されていた活性酸素種の残留時間より短いことが好ましいのは勿論である。
For example, as shown in FIG. 7, when the energization time for energization between the
このように、直前に生成していた活性酸素種の残留時間が経過する前に電極32、33間の通電を開始することにより、常に活性酸素種を含む電解水を生成することができる。但し、インターバルは活性酸素種の残留時間より短く、活性酸素種の残留濃度がウィルス等の除菌・脱臭に有効な濃度を保つ時間であることが好ましい。なお、図7(A)は、電解水中のオゾン濃度(残留オゾン濃度)の時間推移を示したものであり、図7(B)は電解水中の次亜塩素酸濃度(残留次亜塩素酸濃度)を示したものである。また、第一の電極32と第二の電極33との間の極性を反転させることにより次亜塩素酸とオゾンを生成するようにすることが好ましい。また、このように極性を反転することで、活性酸素種として次亜塩素酸とオゾンを生成することが特に好ましい。
In this way, by starting energization between the
図7(A)、(B)に示すように、オゾンの電解水中の残留時間に比して、次亜塩素酸の電解水中の残留時間は長いので、電極32、33間に通電してオゾンを生成させた後のインターバルT1に比して、電極32、33間に通電して次亜塩素酸を生成させた後のインターバルT2を長くとることができる。
As shown in FIGS. 7A and 7B, the remaining time of hypochlorous acid in the electrolyzed water is longer than the time of remaining ozone in the electrolyzed water. Compared to the interval T 1 after the generation of, the interval T 2 after energizing the
また、第一の電極32および第二の電極33の間に通電する通電時間を断続的に設ける場合、図7に示すように、正の電位を与える電極を第一の電極32と第二の電極33とに交互に切り替えるようにしてもよい。但し、図中に示す通電時間Tab、Tefは第二の電極33に正の電位を与えて電極32、33間に通電してオゾンを生成させている状態を示し、図中に示す通電時間Tcd、Tghは第一の電極32に正の電位を与えて電極32、33間に通電して次亜塩素酸を生成させている状態を示している。
In addition, when the energization time for energization is intermittently provided between the
このように交互に正の電位を与える電極を切り替えることにより、電解水中のオゾン濃度が高い時間と、次亜塩素酸濃度が高い時間とが交互に設けられ、多種多様なウィルス等を除菌・脱臭することができる。 In this way, by switching electrodes that alternately apply a positive potential, a time during which the ozone concentration in the electrolyzed water is high and a time during which the hypochlorous acid concentration is high are alternately provided, so that various viruses can be sterilized. It can be deodorized.
また、オゾンは反応性が高く、多様なウィルス等やアレルギー物質等に対して除菌・脱臭効果を発揮するが、その反面、上述のように電解水中のオゾン残留時間が短い。このため、電解水に含める活性酸素種として次亜塩素酸とオゾンを生成する場合には、オゾンを生成させた後は電解水中の残留時間が比較的長い次亜塩素酸を生成させるように、オゾンを生成させた後(例えばbの時点)、所定の時間以内に(例えば、cの時点)、第一の電極32に正の電位を与えて第一の電極32および第二の電極33の間に通電することが好ましい。ここで所定の時間(例えば、T1)は、オゾンの電解水中の残留時間以内であれば任意に設定することができる。具体的には、所定の環境下におけるオゾンの電解水中の残留濃度の推移を予め測定しておき、空気除菌装置1を実際に運転させて空気除菌装置1が設置された室内の除菌・脱臭に必要なオゾン濃度(例えば、図中に示す濃度A)を目安に所定の時間を設定することができる。このように、電解水中のオゾン濃度が所定の濃度Aを有するであろう時間以内に通電を開始することで、電解水中の活性酸素種の濃度が一定濃度以下になることを防止し、除菌・脱臭効果を継続的に発揮することができる。
In addition, ozone is highly reactive and exerts sterilizing and deodorizing effects against various viruses and allergens, but on the other hand, the ozone remaining time in the electrolytic water is short as described above. For this reason, when hypochlorous acid and ozone are generated as active oxygen species included in the electrolyzed water, after generating ozone, so as to generate hypochlorous acid having a relatively long residual time in the electrolyzed water, After generating ozone (for example, time point b), within a predetermined time (for example, time point c), a positive potential is applied to the
この場合、空気除菌装置1に電解水中のオゾン濃度を検出するオゾン濃度検出手段を設けておき、電解水中のオゾン濃度が濃度Aになった時点で第一の電極32に正の電位を与えて、電極32、33の間に通電する構成としてもよい。
In this case, an ozone concentration detecting means for detecting the ozone concentration in the electrolyzed water is provided in the
また、空気除菌装置1の装置電源をオフする際には次亜塩素酸を生成させた状態で空気除菌装置1の運転を終了させることが好ましい。上述のように、次亜塩素酸の残留時間はオゾンの残留時間よりも長いため、次亜塩素酸を生成させた状態で空気除菌装置1の運転を終了させれば、運転していない間も、水受け皿9や給水タンク支持皿10に雑菌やカビが発生することを低減することができ、メンテナンス等の労力の軽減が図られる。
Moreover, when the apparatus power supply of the
また、上記実施の形態において、第一の電極32と第二の電極33を対の電極として、2対設け、各電極31、32の極性を反転させることにより、生成する電解水に含まれる活性酸素種の種類を次亜塩素酸またはオゾンもしくは過酸化水素に切り替えることとしたが、電解槽31に設ける電極の構成はこれに限定されるものではない。
In the above embodiment, the
図8(A)に示すように、並列に接続した2つの第一の電極32と並列に接続した2つの第二の電極33を、電極切替装置60の極性反転部62を介して直流電源回路61に接続する構成とし、極性反転部62により正の電位を与える電極を適宜切り替える構成としてもよい。また、図8(B)に示すように、1つの第一の電極32と並列に接続した2つの第二の電極33とを極性反転部62を介して直流電源回路61に接続する構成としてもよいし、図8(C)に示すように、並列に接続した2つの第一の電極32と1つの第二の電極33とを、極性反転部62を介して直流電源回路61に接続してもよい。
As shown in FIG. 8 (A), the two
さらに、図9(A)に示すように、電解槽31内に常に負の電位が与えられる第三の電極34を2つ設け、第一の電極32、第二の電極33と第三の電極34とをそれぞれ対の電極として、電圧を印加する対の電極を第一の電極32および第三の電極34の間、または第二の電極33と第三の電極34の間に切り替えることにより、電解水に含まれる活性酸素種の種類を切り替えることとしてもよい。また、図9(B)に示すように、第三の電極34を一つ設け、電圧を印加する際に、この第三の電極34と対の電極とする電極を第一の電極32または第二の電極33に切り替える構成としてもよい。ここで、第三の電極35としては、白金、カーボン(C)、ステンレス(Fe−Cr−(Ni)系合金)などを用いて構成できる。
Furthermore, as shown in FIG. 9A, two
また、電解槽31を二つ設け、一方の電解槽31には第一の電極32と第三の電極34を対の電極として挿入し、他方の電解槽31には第二の電極33と第三の電極34とを対の電極として挿入し、水道水を電気分解させる電解槽31を適宜切り替えて、気液接触部材5に滴下または浸透させる電解水に含ませる活性酸素種の種類を切り替える構成としてもよい。
Further, it provided two of the
このように、第三の電極34を設けて、第三の電極34と対にする電極を第一の電極32と第二の電極33とに切り替える場合においても、連続的に通電しながら、第三の電極34と対にする電極を第一の電極32または第二の電極33に切り替えるようにしてもよいし、第三の電極34と第一の電極32または第二の電極33の間に通電する通電時間を断続的に設けてもよい。この場合、前記第三の電極34と対にする電極を前記第一の電極32と前記第二の電極33とに交互に切り替えることが好ましい。また、このように第三の電極34と対にする電極を第一の電極32と第二の電極33に切り替えることで、活性酸素種として次亜塩素酸とオゾンを生成することが特に好ましい。
Thus, even when the
通電時間を断続的に設ける場合は、上記と同様の理由から、通電時間のインターバルは、電解水中の活性酸素種の残留濃度よりも短いことが好ましい。また、所定の通電時間においてオゾンを生成させた後は、所定の時間以内に次亜塩素酸を生成させる通電時間を設けることが好ましい。すなわち、電解水中のオゾン濃度が所定の濃度になる前に通電を開始して次亜塩素酸を生成させることが好ましい。また、空気除菌装置1の装置電源をオフする際には次亜塩素酸を生成させた状態で空気除菌装置1の運転を終了させることが好ましい。
When the energization time is provided intermittently, for the same reason as described above, the energization time interval is preferably shorter than the residual concentration of active oxygen species in the electrolytic water. Moreover, after ozone is generated during a predetermined energization time, it is preferable to provide an energization time for generating hypochlorous acid within a predetermined time. That is, it is preferable to start the energization and generate hypochlorous acid before the ozone concentration in the electrolytic water reaches a predetermined concentration. Moreover, when the apparatus power supply of the
また、上記の実施の形態においては、電解槽31において水道水を電気分解することにより、水道水中に含まれる塩素イオンを利用して活性酸素種を生成することとしたが、イオン種が希薄な水道水または井戸水などを電解槽31に導入する際には、塩素または塩素を含む化合物を電解槽31に供給するための薬剤供給装置を空気除菌装置1に設けてもよい。
Further, in the above embodiment, the active oxygen species is generated by electrolyzing the tap water in the
例えば、薬剤供給装置は、給水タンク支持皿10に薬剤を注入するものであってもよいし、電解槽31に直接薬剤を注入する構成としてもよい。また、給水タンク11に薬剤を注入する構成としてもよいし、給水タンク11自体に濃度を調整した薬剤を貯水させる構成としてもよい。この際、薬剤として、食塩または食塩水を用いることができる。例えば、電解槽31中の食塩水の濃度を2〜3%濃度に調整すれば、電解槽31において食塩水を電気分解することにより次亜塩素酸もしくは過酸化水素を含んだ電解水(0.5〜1%)を生成できる。この構成によれば、電解槽31に導入される水のイオン種が希薄な場合でも、食塩または食塩水を添加することにより、イオン種を増加させて、水の電気分解時に、高効率に安定して活性酸素種を生成できる。
For example, the medicine supply device may inject the medicine into the water supply
また、空気除菌装置1に空気放電によりオゾンを生成して前記電解水供給手段に供給するオゾン生成装置を備える構成としてもよい。オゾン生成装置は、生成したオゾンを電解槽31に供給する構成としてもよいし、電解槽31において生成した電解水にオゾン生成装置により生成したオゾンを供給して、電解水にオゾンを溶解させる構成としてもよい。このような構成によれば、電解槽31に導入される水道水のイオン種が希薄で、水道水の電気分解によってはオゾンを生成させるのが困難な場合でも、活性酸素種としてのオゾンを含む電解水を生成して、気液接触部材に滴下または浸透させることができる。
Moreover, it is good also as a structure provided with the ozone production | generation apparatus which produces | generates ozone by air discharge in the
また、上記実施形態では、出し入れ自在な給水タンク11による給水方式としたが、この給水タンク11の代わりに、例えば水道管を接続して、市水を直接導く水配管給水方式としてもよいことは云うまでもない。
Moreover, in the said embodiment, although it was set as the water supply system by the
さらに、上記実施形態では、気液接触部材5に電解水を滴下させて湿潤する電解水供給手段を説明したが、これに限定されず、気液接触部材5に電解水を吸い上げ方式により浸透させる構成としてもよい。この場合、図示は省略したが、例えば水受け皿9に堰を設けて電解水保水エリアを形成し、ここに電解水を導くと共に、気液接触部材5の下縁部を水没し、いわゆる毛細管現象によって電解水を吸い上げる構成としてもよい。
Furthermore, in the said embodiment, although the electrolyzed water supply means which drips electrolyzed water to the gas-
1 床置き式空気除菌装置
2 筐体
3 吸込口
4 吹出口
5 気液接触部材
7 送風ファン
9 水受け皿
10 給水タンク支持皿
11 給水タンク
13 循環ポンプ
31 電解槽(電解水供給手段)
32 第一の電極
33 第二の電極
34 第三の電極
DESCRIPTION OF
32
Claims (9)
前記筐体内に配置される気液接触部材と、
塩素イオンを含む水を電気分解して活性酸素種を含む電解水を生成し前記気液接触部材に供給する電解水供給手段と、
前記吸込口から吸い込む室内の空気を、前記気液接触部材に浸透させた前記活性酸素種を含む電解水に接触させて、前記吹出口から吹き出させる送風ファンと、を備え、
前記電解水供給手段は、外部電源から正電位が与えられることにより活性酸素種として次亜塩素酸を生成する第一の電極と、外部電源から正電位が与えられることにより活性酸素種としてオゾンを生成する第二の電極と、を備え、
前記第一の電極と前記第二の電極との極性を切り替えることで前記電解水に含ませる活性酸素種の種類を選択的に切り替える
ことを特徴とする空気除菌装置。 A housing with an air inlet and outlet;
A gas-liquid contact member disposed in the housing;
Electrolyzed water supply means for electrolyzing water containing chlorine ions to generate electrolyzed water containing active oxygen species and supplying the electrolyzed water to the gas-liquid contact member;
A blower fan that brings the indoor air sucked from the suction port into contact with the electrolyzed water containing the active oxygen species that has permeated the gas-liquid contact member, and blows out the air from the outlet;
The electrolytic water supply means includes a first electrode that generates hypochlorous acid as an active oxygen species when a positive potential is applied from an external power source, and ozone as an active oxygen species when a positive potential is applied from an external power source. A second electrode to be generated,
An air sterilizer characterized by selectively switching the type of active oxygen species contained in the electrolyzed water by switching the polarity between the first electrode and the second electrode.
前記気液接触部材に送風される空気に含まれる成分を検出する空気成分検出手段と、
検出された成分に応じて前記電解水供給手段が前記電解水に含ませる活性酸素種の種類を切り替えさせる切替手段を備えたこと、
を特徴とする空気除菌装置。 In the air sterilizer according to claim 1,
Air component detection means for detecting a component contained in the air blown to the gas-liquid contact member;
The electrolyzed water supply means includes a switching means for switching the type of active oxygen species to be included in the electrolyzed water according to the detected component,
An air sterilizer characterized by.
前記空気成分検出手段は、空気に含まれる臭気成分を検出する臭気センサであること、
を特徴とする空気除菌装置。 In the air sterilizer according to claim 2,
The air component detection means is an odor sensor for detecting an odor component contained in air;
An air sterilizer characterized by.
塩素または塩素を含む化合物を前記電解水供給手段に供給する薬剤供給手段を備えたことを特徴とする空気除菌装置。 In the air sanitizer as described in any one of Claims 1-3 ,
An air disinfecting apparatus comprising a chemical supply means for supplying chlorine or a compound containing chlorine to the electrolyzed water supply means.
前記第一の電極と前記第二の電極との間に通電する通電時間を断続的に設けること、
を特徴とする空気除菌装置。 In the air sanitizer as described in any one of Claims 1-4 ,
Intermittently providing energization time for energization between the first electrode and the second electrode;
An air sterilizer characterized by.
前記第一の電極と前記第二の電極とに交互に正電位を与えること、
を特徴とする空気除菌装置。 In the air sterilizer according to any one of claims 1 to 5 ,
Alternately applying a positive potential to the first electrode and the second electrode;
An air sterilizer characterized by.
前記通電時間のインターバルが電解水中の活性酸素種の残留時間よりも短いこと、
を特徴とする空気除菌装置。 In the air sterilizer according to claim 5 or 6 ,
The energization time interval is shorter than the residual time of the active oxygen species in the electrolyzed water,
An air sterilizer characterized by.
前記電解水供給手段において、オゾンを生成させた後、オゾンの残留時間以内に次亜塩素酸を生成させること、
を特徴とする空気除菌装置。 In the air sterilizer according to any one of claims 1 to 7,
In the electrolytic water supply means, after generating ozone, hypochlorous acid is generated within the remaining time of ozone,
An air sterilizer characterized by.
前記電解水供給手段において、オゾンを生成させた後に、前記電解水中のオゾン濃度が所定の濃度になる前に次亜塩素酸を生成させること、
を特徴とする空気除菌装置。 In the air sterilizer according to any one of claims 1 to 7,
In the electrolytic water supply means, after generating ozone, hypochlorous acid is generated before the ozone concentration in the electrolytic water reaches a predetermined concentration,
An air sterilizer characterized by.
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