JP5340856B2 - 空気除菌装置 - Google Patents
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Description
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、利用者の煩わしさを感じさせることがなく、かつ、電気分解可能な塩素濃度を確保可能な空気除菌装置を提供することにある。
上記構成によれば、飽和食塩水及び食塩を入れた食塩水タンクと、この食塩水タンクから水受け皿に飽和食塩水を供給する供給管とを備えたため、水受け皿内の電解水に飽和食塩水が自動的に供給されるので、利用者の煩わしさを感じさせることがなく、電気分解が可能な塩素濃度を確保することができる。また、食塩水タンクには、飽和食塩水の水分に未溶解の食塩が入っており、供給した飽和食塩水の量の電解水を水受け皿から食塩水タンクに取り入れる取入管が備えられるため、食塩水タンク内の食塩と食塩水タンクに取り入れた電解水とによって飽和食塩水を生成できるので、食塩水タンク内の飽和食塩水の量を略一定に維持し、その結果、長期に亘って飽和食塩水を水受け皿に供給できる。
また、上記構成によれば、食塩水タンクは密閉型のタンクであり、食塩水タンクから水受け皿に飽和食塩水を汲み上げるポンプを設け、このポンプを運転することで生じた負圧によって、電解水が水受け皿から食塩水タンクに供給されるため、水受け皿から食塩水タンクに電解水を取り入れるためのポンプを必要としないので、部品点数を削減して製造工程を簡略化できる。
上記構成によれば、水受け皿内で供給管の出口と取入管の入口を離間させたため、供給管の出口から水受け皿に供給された飽和食塩水が取入管の入口から吸い込まれることが防止されるので、飽和食塩水が水受け皿内の電解水に十分に拡散する。
上記構成によれば、食塩水タンク内で供給管の入口と取入管の出口を離間させたため、取入管の出口から食塩水タンク内に取り入れられた塩素濃度の低い電解水が供給管の入口から吸い込まれることが防止されるので、塩素濃度の高い飽和食塩水を水受け皿に供給できる。
上記構成によれば、水受け皿に水を供給するための給水タンクを上側の室に配置し、給水タンクが設置された際に、ポンプを運転するため、水受け皿に供給された新たな水に食塩水が自動的に供給されるので、利用者の煩わしさを感じさせることがなく、電気分解が可能な塩素濃度を確保することができる。
図1は、本発明を適用した実施の形態に係る空気除菌装置1の外観斜視図であり、図2は、空気除菌装置1の内部構成を示す斜視図である。
図1に示すように、空気除菌装置1は縦長に形成された箱形の筐体11を有し、例えば床置き設置される。筐体11には、筐体11の両側面の下部に吸込グリル12が形成されるとともに、筐体11の前面の下端部に吸込口15が形成されている。
また、筐体11の上面には吹出口13が形成され、吹出口13には空気を吹き出す方向を変化させるためのルーバー20が設けられている。ルーバー20は、運転停止時には上記吹出口13を閉塞するように構成されている。
空気除菌装置1は、吸込グリル12及び吸込口15を介して設置室内の空気を吸い込んで除菌し、この除菌された空気を吹出口13から排出することで、室内空気を清浄化させる装置である。
また、図1に示すように、筐体11の両側面の上部にはそれぞれ把持部17が形成されている。これら把持部17は筐体11を手持ちする際に手を掛けるための凹部であり、運搬時に空気除菌装置1を一人で持ち上げて移動できるようになっている。
また、筐体11の前面(一側面)には、上下方向に並べられた上側カバー部材18及び下側カバー部材19がそれぞれ着脱自在に配置されており、これら上側カバー部材18及び下側カバー部材19を取り外すと筐体11の内部構成が露出するようになっている。また、下側カバー部材19は、この下側カバー部材19の下端部に、筐体11の背面側に向けて湾曲した円弧部19Aを備え、この円弧部19Aに上記吸込口15が形成されている。
また、送風ファン31と吸込口15との間、すなわち、下側の室23における下側カバー部材19(図1)と対向する位置にプレフィルタ34が着脱自在に配置されている。このプレフィルタ34は、吸込グリル12及び吸込口15を通じて吸い込まれた空気中の塵埃など粒径の大きなものを捕集する第1フィルタ25と、この第1フィルタ25を通過する、例えば粒径10(μm)以上の物を捕集する第2フィルタ26とを備えて構成される。このプレフィルタ34によって空気中に浮遊する花粉や塵埃等が除去され、この除去された空気が送風ファン31を介して上側の室22に供給される。
電装ボックス39の上方には、通過する空気を電解水に接触させて空気を除菌する気液接触部材53が配置されている。気液接触部材53の下方には、気液接触部材53から滴下した電解水を受ける水受け部42Aを備えた水受け皿42が配置されている。水受け皿42は、上記水受け部42Aよりも深底に形成された貯留部42Bを備え、貯留部42Bは多量の電解水を貯留できる。この貯留部42Bには、水受け部42Aに滴下した電解水が流入するように構成され、電解水が貯留部42Bに貯留される。また、貯留部42Bは上記食塩水タンク95の上方に延在している。貯留部42Bには、水受け部42Aよりも深底の深底部42B1と、この深底部42B1よりも浅底の浅底部42B2とが形成されている。
また、貯留部42Bの上には、排水タンク80に隣接して給水タンク60が配設され、給水タンク60から貯留部42Bに水を供給可能な構成となっている。この給水タンク60に貯留される水は、水道水等のように塩化物イオン等のイオン種が予め含有されている水であってもよいし、井戸水等の塩化物イオンの濃度の希薄な水であってもよい。本実施形態では、これらを総称して水という。
図3は、空気除菌装置1の内部構成を示す右側断面視図である。
上述のように、筐体11の下側の室23には送風ファン31が設けられている。送風ファン31の送風口31Aは、図3に示すように、筐体11の背面側部分において上向きに設けられ、上側の室22の背面側において上下に延びる風路としての空間1Aに連通する。空間1Aは、筐体11の背面側に配置される第1導風部材91と、この第1導風部材91に対向配置され、支持板21から水受け皿42まで延在する導風板94とにより形成されている。送風ファン31の送風口31Aから吹き出された空気は、図3中に矢印で示すように空間1Aを通り、気液接触部材53の背面に吹き付けられる。
この第2導風部材93は、空間1B内の空気を吹出口13に導く機能に加えて、気液接触部材53から空気とともにこの空間1Bに吹き出された水(いわゆる飛び水)を受ける機能を有する。具体的には、第2導風部材93の内側の底面93Aは、気液接触部材53に向けて傾斜しており、第2導風部材93に飛び出した水を水受け皿42に導くように形成されている。そして、気液接触部材53を通過した空気は、第2導風部材93の内側の面93Bに導かれて吹出口13の下方に配設された吹出口フィルタ36を通って排気される。
本実施の形態では、空気を除菌する電解水は、循環されて繰り返し使用される。循環の概略を説明すると、電解水の原料として貯留部42Bに供給された水は、電解水を循環させるための循環ポンプ44により電解槽46に供給され、電解槽46により水が電解されて生成された電解水は、貯留部42Bに再び戻り貯留され、その後、循環ポンプ44により気液接触部材53に供給され、次いで、除菌に使用された電解水が水受け部42Aに流下し、水受け部42Aから貯留部42Bに流れた電解水が再び循環ポンプ44により電解槽46に供給されて電解水の循環が繰り返されるというものである。このように、本実施形態における構成では電解水が循環式となっており、少量の水を有効に利用することで、長時間にわたって効率良く空気の除菌ができる。
ここで、気液接触部材53の各部(フレーム、エレメント部、及び分流シートを含む)には、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・テレフタレート)樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂(PTFE、PFA、ETFE等)又はセラミックス系材料等の素材が使用され、本構成では、PET樹脂を用いるものとする。
また、気液接触部材53の各部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53の電解水の保水性(湿潤性)が保たれ、後述する活性酸素種(活性酸素物質)と室内空気との接触が長時間持続される。
図5は、給水タンク60及び排水タンク80を後方から示す断面図である。図6は、図2の空気除菌装置1を示す右側面図である。
図5に示すように、給水タンク60は給水タンク本体61を備え、この給水タンク本体61は、上面61A、下面61B、前面61C、後面、左側面61E、及び右側面61Fを備えて構成されている。上面61Aには把手62が設けられている。
右側面61Fには、上半分の上下方向略中央部に、内側に窪んだ窪み部64が形成されている。窪み部64は、側面視で略矩形状に形成されており、窪み部64の平面部64Aには、面ファスナー65が取り付けられている。また、右側面61Fには、下半分の上下方向略中央部に、外側に突出する凸部66が形成されている。凸部66は、斜め上方に延出しており、前面視で略台形状に形成されている。
給水タンク60の右側面61Fと排水タンク80の左側面81Eとを対向させて当接させると、給水タンク60の凸部66が排水タンク80の凹部84に嵌め合わされるとともに、給水タンク60の面ファスナー65が排水タンク80の面ファスナー83に接着して、給水タンク60と排水タンク80とが一体になる。ここで、面ファスナー65及び面ファスナー83が上係合部65Aを構成し、凸部66及び凹部84が下係合部66Aを構成している。なお、給水タンク60及び排水タンク80は、一体形成されてもよい。
流出口86には弁棒89Aを有する開閉弁89が設けられており、この開閉弁89は、弁棒89Aが下方から押されると開き、弁棒89Aが放されると閉じるように構成されている。排水タンク80が空気除菌装置1に設置されると、弁棒89Aが貯留部42Bの浅底部42B2に当接して押されて開閉弁89が開く。
なお、給水タンク60が空気除菌装置1に設置されたことは図示しない検知手段によって検知可能に構成されている。
図7は、食塩水タンク95を示す断面図である。図8は、電解水の循環経路を示す模式図である。
食塩水タンク95は、食塩水による劣化が少ない素材、例えば、ポリプロピレン樹脂等を用いて形成されている。食塩水タンク95の上面には、略中央部に投入口95Aが形成され、この投入口95Aから食塩水タンク95内に水と、この水に未溶解で堆積する程の量の食塩とが入れられる。したがって、食塩水タンク95には、その下部に食塩が堆積するとともに、飽和食塩水が貯留される。食塩水タンク95に入れられる食塩の量は、空気除菌装置1のメンテナンス期間(例えば、1年)に対して、十分長い期間飽和食塩水を生成可能な量に設定される。投入口95Aには、キャップ96Aが取り付けられる。
吸込みノズル97Aは、供給口95Bから飽和食塩水の水面の下方まで延びており、吸込みノズル97Aの入口97A1は、飽和食塩水の水面の下方であって、堆積した食塩から離れた位置に設けられている。
また、供給ノズル97Dは、高湿な水回り空間22A2内であって、水受け皿42に貯留された電解水の上方に配置されているので、常に湿度の高い状態に置かれることになり、供給ノズル97Dに食塩が析出することが防止されるようになっている。
さらに、供給ノズル97Dは、水受け皿42の浅底部42B2よりも深底の深底部42B1の上方に配置されている。このため、水受け皿42の貯留部42Bの水位が所定の下限水位になっても、食塩水が貯留部42Bの電解水に直接供給されることになり、水受け皿42上で食塩が析出することが防止される。
取入ノズル99Aは、取入口95Cから飽和食塩水の水面の下方まで延びており、取入ノズル99Aの出口99A1は、飽和食塩水の水面より下方に設けられている。一方、チューブ99Bの入口99B1は、浅底部42B2の底部近傍に設けられている。
また、食塩水タンク95は、このキャップ96Aとワンタッチ継ぎ手96B,96Cとによって密閉されている。
図9は電解槽46の構成を詳細に示す図である。なお、本実施の形態では、給水タンク60に水道水を入れて空気除菌装置1を動作させる場合について説明する。
4H++4e-+(4OH-)→2H2+(4OH-) ・・・(1)
2H2O→4H++O2+4e- ・・・(2)
とともに、電極47においては、水に含まれる塩素イオン(塩化物イオン:Cl-)が下記式(3)に示すように反応し、塩素(Cl2)が発生する。
2Cl-→Cl2+2e- ・・・(3)
さらに、この塩素は下記式(4)に示すように水と反応し、次亜塩素酸(HClO)と塩化水素(HCl)が発生する。
Cl2+H2O→HClO+HCl ・・・(4)
また、水受け皿42内において、供給管97の出口97D1を深底部42B1に配置し、取入管99の入口99B1を浅底部42B2に配置して、供給管97の出口97D1と、取入管99の入口99B1とを離間させたため、供給管97の出口97D1から水受け皿42に供給された飽和食塩水は、取入管99の入口99B1から吸い込まれることがなく、水受け皿42内の電解水に拡散する。
本実施の形態の空気除菌装置1は、電気分解する水の塩素イオンを増加させることで、電気分解時に電極47及び電極48の間に流す電流が小さくて済むので、効率的に活性酸素種を生成することができるとともに、電極47、48に生じる負荷が小さくなり、電極47、48を交換する頻度を少なくすることができる。
例えば、上記実施の形態では、空気除菌装置1は、給水タンク60が設置された際に飽和食塩水を水受け皿42に供給するように構成されていたが、これに限定されず、例えば所定の運転時間毎に飽和食塩水を水受け皿42に供給するように構成されてもよい。
11 筐体
21 支持板
22 上側の室
23 下側の室
31 送風ファン
42 水受け皿
44 循環ポンプ
46 電解槽
53 気液接触部材
60 給水タンク
95 食塩水タンク
97 供給管
97A1 入口
97D1 出口
98 食塩水供給ポンプ(ポンプ)
99 取入管
99A1 出口
99B1 入口
Claims (5)
- 筐体内に、電解槽と、前記電解槽によって生成された電解水が供給される気液接触部材と、前記電解槽によって生成された電解水を貯留すると共に前記気液接触部材から流下する電解水を受ける水受け皿と、前記水受け皿に貯留した電解水を汲み上げて再び前記気液接触部材に供給する循環ポンプと、前記気液接触部材に室内空気を送る送風ファンを備えた空気除菌装置において、
飽和食塩水及び食塩を入れた食塩水タンクと、この食塩水タンクから前記水受け皿に飽和食塩水を供給する供給管と、供給した飽和食塩水の量の電解水を前記水受け皿から前記食塩水タンクに取り入れる取入管とを備え、前記食塩水タンクは密閉型のタンクであり、前記食塩水タンクから前記水受け皿に飽和食塩水を汲み上げるポンプを設け、このポンプを運転することで生じた負圧によって、電解水が前記水受け皿から前記食塩水タンクに供給されることを特徴とする空気除菌装置。 - 筐体内を支持板で上下に区分けし、前記筐体の上側の室に、電解槽と、前記電解槽によって生成された電解水が供給される気液接触部材と、前記電解槽によって生成された電解水を貯留すると共に前記気液接触部材から流下する電解水を受ける水受け皿と、前記水受け皿に貯留した電解水を汲み上げて再び前記気液接触部材に供給する循環ポンプとを備え、前記筐体の下側の室に、前記気液接触部材に室内空気を送る送風ファンを備えた空気除菌装置において、
飽和食塩水及び食塩を入れた食塩水タンクを前記下側の室に配置し、この食塩水タンクから前記水受け皿に飽和食塩水を供給する供給管と、供給した飽和食塩水の量の電解水を前記水受け皿から前記食塩水タンクに取り入れる取入管とを備え、前記食塩水タンクは密閉型のタンクであり、前記食塩水タンクから前記水受け皿に飽和食塩水を汲み上げるポンプを設け、このポンプを運転することで生じた負圧によって、電解水が前記水受け皿から前記食塩水タンクに供給されることを特徴とする空気除菌装置。 - 前記供給管の出口と、前記取入管の入口とを離間させたことを特徴とする請求項1又は2に記載の空気除菌装置。
- 前記供給管の入口と、前記取入管の出口とを離間させたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の空気除菌装置。
- 前記水受け皿に水を供給するための給水タンクを前記上側の室に配置し、前記給水タンクが設置された際に、前記ポンプを運転することを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の空気除菌装置。
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