JP7381080B2 - air purification device - Google Patents
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Description
本発明は、吸引した空気中の浮遊物（チリやホコリなど）を燃焼し、浄化した空気を排出する空気浄化装置に関する。 The present invention relates to an air purification device that burns suspended matter (dirt, dust, etc.) in sucked air and discharges purified air.
従来より、空気清浄機としては、カテキンなどを含浸したフィルターによって、細菌やウイルスを捕捉してカテキンの殺菌作用により死滅させる方式のものが用いられている。
しかし、フィルターを用いた空気清浄機は、継続使用により、フィルターの目詰まりを除去するためのメンテナンスなど、手間がかかっていた。
また、病院の待合室や介護施設のロビーなどにおいては、ＨＥＰＡフィルターを用いた空気清浄化の例もある。
しかし、このＨＥＰＡフィルターについても、院内感染などを十分に防止できているとはいい難い。
例えば、特許文献１には、ＨＥＰＡフィルターや吸着剤を用いて、循環空気中に含まれる汚染物質を除去・低減させる空気調和システムが記載されている。
BACKGROUND ART Conventionally, air purifiers have been used that use a filter impregnated with catechin to trap bacteria and viruses and kill them using the sterilizing action of catechin.
However, air purifiers that use filters require time and effort to maintain and unclog the filters due to continuous use.
There are also examples of air purification using HEPA filters in hospital waiting rooms and nursing care facility lobbies.
However, it is difficult to say that this HEPA filter can sufficiently prevent hospital-acquired infections.
For example, Patent Document 1 describes an air conditioning system that uses a HEPA filter and an adsorbent to remove and reduce pollutants contained in circulating air.
しかしながら、特許文献１の空気調和システムでは、ＨＥＰＡフィルターによっては、空気中の菌やウイルスを捕らえることは難しく、ほとんどの細菌やウイルスは、再循環空気の中に温存されたまま室内に供給されることが懸念される。
本発明は上述の問題に鑑みてなされたもので、空気に存在する細菌やウイルスは、多くは空気中のチリやホコリなどの浮遊物に付着して漂っているという点に着目し、空気中のチリやホコリなどの浮遊物を積極的に吸引して、加熱・焼失させ、浮遊物に付着している菌やウイルスを死滅させることにより、空気を浄化することができる空気浄化装置を提供することを目的とする。
However, in the air conditioning system of Patent Document 1, it is difficult to capture bacteria and viruses in the air depending on the HEPA filter, and most bacteria and viruses are supplied indoors while being preserved in the recirculated air. This is a concern.
The present invention was made in view of the above-mentioned problems, and focuses on the fact that most of the bacteria and viruses that exist in the air are attached to floating substances such as dust and dirt in the air. To provide an air purification device capable of purifying the air by actively suctioning floating matter such as dirt and dust, heating and burning it, and killing bacteria and viruses attached to the floating matter. The purpose is to
本発明の空気浄化装置は、以下の特徴を有する。
（１）本体の下方に設けられた吸気口から吸入した空気中の浮遊物を燃焼して、
本体の上方に設けられた排気口から排出する空気浄化装置であって、
前記吸気口から取り入れた空気に紫外線を照射するための紫外線照射装置と、
前記紫外線を照射された空気中の浮遊物を燃焼するための加熱装置と、
が設けられ、
前記紫外線照射装置は、
直管のＵＶランプを中心軸の周りに背中合わせに設置されたものであって、
前記加熱装置は、
本体の内壁と、上下に配置された第１基板及び第２基板とで加熱空間が形成され、
前記第１基板上に形成された渦巻き状の溝の内部に配置された第１ヒーターと、
前記第２基板上に形成された渦巻き状の溝の内部に配置された第２ヒーターとが設けられ、
前記第１ヒーターと第２ヒーターとは向かい合わせで前記加熱空間内を加熱するよう配置されており、
前記第１基板及び第２基板の周囲は本体の内壁に当接されており、
前記加熱空間を通過する空気が、
前記第１ヒーターが配置された第１基板の溝に設けられた第１貫通孔のみから導入され、
前記第２ヒーターが配置された第２基板の溝に設けられた第２貫通孔のみから導出されるようにされており、
前記紫外線照射装置によって殺菌された空気は、
前記加熱空間に導入されるに際し、
前記第１貫通孔によって分岐されるともに、
前記第１貫通孔内に配設された第１ヒーターによってまずは加熱され、
前記加熱空間から導出される際には、
前記第２貫通孔内に配設された第２ヒーターによって再加熱されつつ、
前記第２貫通孔を通過して、
本体から導出されるようにしたものであることを特徴とする。
The air purification device of the present invention has the following features.
(1) Burning suspended matter in the air inhaled from the intake port provided at the bottom of the main unit,
An air purification device that discharges air from an exhaust port provided above the main body,
an ultraviolet irradiation device for irradiating ultraviolet rays to the air taken in from the air intake port;
a heating device for burning floating matter in the air irradiated with the ultraviolet rays;
is established,
The ultraviolet irradiation device includes:
A straight tube UV lamp is installed back to back around a central axis,
The heating device includes:
A heating space is formed by the inner wall of the main body and the first and second substrates arranged above and below,
a first heater disposed inside a spiral groove formed on the first substrate;
a second heater disposed inside a spiral groove formed on the second substrate;
The first heater and the second heater are arranged to face each other and heat the inside of the heating space,
The periphery of the first substrate and the second substrate is in contact with an inner wall of the main body,
The air passing through the heating space is
Introduced only through a first through hole provided in a groove of a first substrate in which the first heater is disposed,
The second heater is led out only from a second through hole provided in a groove of a second substrate in which the second heater is disposed,
The air sterilized by the ultraviolet irradiation device is
When introduced into the heating space,
branched by the first through hole, and
first heated by a first heater disposed in the first through hole;
When led out from the heating space,
While being reheated by a second heater disposed in the second through hole,
passing through the second through hole,
It is characterized by being derived from the main body .
本発明の空気浄化装置は、空気中のチリやホコリなどの浮遊物を積極的に吸引して、加熱・焼失させ、浮遊物に付着している菌やウイルスを死滅させることにより、空気を浄化することができる。 The air purification device of the present invention purifies the air by actively suctioning floating matter such as dirt and dust from the air, heating and incinerating it, and killing bacteria and viruses attached to the floating matter. can do.
以下、本発明の空気浄化装置について説明する。
＜実施形態１＞
図１は、本発明の実施形態１の空気浄化装置の外観を示す説明図である。
図２は、実施形態１の空気浄化装置の内部構造を示す縦断面図である。
図３は、実施形態１の空気浄化装置の加熱装置の構成を示す縦断面図である。
図４は、実施形態１の加熱装置の形状を示す平面図であり、
（ａ）はセラミック基板の溝に配設されたヒーターの配置を示し、（ｂ）はセラミック基板に設けられた貫通孔を示す。
Hereinafter, the air purifying device of the present invention will be explained.
<Embodiment 1>
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the appearance of an air purifying device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view showing the internal structure of the air purifying device according to the first embodiment.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the heating device of the air purifying device of Embodiment 1.
FIG. 4 is a plan view showing the shape of the heating device of Embodiment 1,
(a) shows the arrangement of heaters disposed in the grooves of the ceramic substrate, and (b) shows the through holes provided in the ceramic substrate.
図１に示すように、実施形態１の空気浄化装置１は、その外形が縦長の直方体形状の、耐火被覆を施したステンレス製の本体１０を備えている。
本体１０には、その下方に、外部から空気を空気浄化装置１に取り入れるための吸気口１１が設けられているとともに、その上方には、空気浄化装置１を通過して、処理した空気を外部に排出する排気口１２が設けられている。
As shown in FIG. 1, the air purifying device 1 of Embodiment 1 includes a main body 10 made of stainless steel and coated with a fireproof coating and having a vertically long rectangular parallelepiped shape.
The main body 10 is provided with an intake port 11 at its lower part for taking in air from the outside into the air purifying device 1, and above it is provided with an inlet port 11 for taking air into the air purifying device 1 from outside. An exhaust port 12 is provided to discharge the air.
＜加熱装置＞
図２、図３、図４に示すように、空気浄化装置１には、その内部に加熱装置２０が設けられている。
加熱装置２０は、吸気口１１から取り入れた空気を加熱するための装置であり、
例えば、ニクロム線コイル（ヒーター２１）を、セラミック製の基板２２上に形成された溝２３に渦巻き状に配線した、いわゆる卓上電熱コンロのようなものが挙げられる。
実施形態１では、それぞれが３００Ｗ／ｈの電力量の、２台のヒーター２１が対向して向かい合わせで配設されて加熱装置２０を構成している。
これにより、ヒーター２１（２１ａ、２１ｂ）同士が向かい合わせに配設されて形成された加熱空間２５の温度を高温化することができる。
また、ヒーター２１が設けられている基板２２（２２ａ、２２ｂ）には、その裏から表へ（または表から裏へ）空気を通過させるための貫通孔２４（２４ａ、２４ｂ）が複数形成されている。
実施形態１では、加熱装置２０を通過する空気が、第１ヒーター２１ａが配置された第１基板２２ａに設けられた第１貫通孔２４ａから導入され、第２ヒーター２１ｂの第２基板２２ｂに設けられた第２貫通孔２４ｂから導出されるように構成されている。
なお、実施形態１では、直径６ｍｍで３４個の貫通孔２４が、それぞれ第１基板２２ａ、第２基板２２ｂに形成されているが、通気孔の直径や個数は、状況により適宜決定することができる。
<Heating device>
As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the air purifying device 1 is provided with a heating device 20 inside thereof.
The heating device 20 is a device for heating the air taken in from the intake port 11,
For example, there is a so-called desk electric heating stove in which a nichrome wire coil (heater 21) is spirally wired in a groove 23 formed on a ceramic substrate 22.
In the first embodiment, two heaters 21 each having an electric energy of 300 W/h are disposed facing each other to form the heating device 20.
Thereby, the temperature of the heating space 25 formed by the heaters 21 (21a, 21b) arranged facing each other can be increased.
Further, the substrate 22 (22a, 22b) on which the heater 21 is provided is provided with a plurality of through holes 24 (24a, 24b) for passing air from the back to the front (or from the front to the back). There is.
In the first embodiment, air passing through the heating device 20 is introduced from the first through hole 24a provided in the first substrate 22a where the first heater 21a is arranged, and the air is introduced through the first through hole 24a provided in the second substrate 22b of the second heater 21b. The second through hole 24b is configured to lead out from the second through hole 24b.
In the first embodiment, 34 through holes 24 each having a diameter of 6 mm are formed in the first substrate 22a and the second substrate 22b, but the diameter and number of the ventilation holes can be determined as appropriate depending on the situation. can.
基板２２は、円盤状の周囲が、本体１０の内壁に当接するように、本体１０の上下方向中央に配置されている。
なお、基板２２には、ヒーター２１に電力を供給するための電極端子が設けられており、外部の電源に接続されるようになっている。
これにより、電極端子に電圧を印加してヒーター２１に電流を流すことによって通過する空気を加熱することができる。
The substrate 22 is disposed at the center of the main body 10 in the vertical direction so that its disk-shaped periphery contacts the inner wall of the main body 10 .
Note that the substrate 22 is provided with an electrode terminal for supplying power to the heater 21, and is connected to an external power source.
Thereby, by applying a voltage to the electrode terminals and causing a current to flow through the heater 21, it is possible to heat the air passing through the heater 21.
＜紫外線照射装置３０＞
また、空気浄化装置１の下方には、紫外線照射装置３０が設けられている。
これにより、吸気口１３から本体１０内に取り入れた空気を殺菌することができる。
紫外線照射装置３０としては、ＵＶランプ３１が挙げられる。
実施形態１では、ＵＶランプ受け台３２の上に上下方向に形成された中心軸３３の周りに、１５ＷのＵＶランプ３本を背中合わせに設置している。
<Ultraviolet irradiation device 30>
Furthermore, an ultraviolet irradiation device 30 is provided below the air purification device 1 .
Thereby, the air taken into the main body 10 from the intake port 13 can be sterilized.
An example of the ultraviolet irradiation device 30 is a UV lamp 31.
In the first embodiment, three 15W UV lamps are installed back to back around a central axis 33 formed vertically on a UV lamp holder 32.
＜吸気ファン４０、排気ファン５０＞
本体１０の下方には、外部から空気を本体１０に取り入れるための吸気ファン４０が取り付けられている。
また、本体１０の上方には、処理された空気を外部に排出するための排気ファン５０が取り付けられている。
実施形態１の空気浄化装置１では、風量１５０ｍ３／時間の、吸気ファン４０、排気ファン５０を、本体１０の下方、上方にそれぞれ取り付け、外部空気を下部の吸気口１１から吸い上げ、処理した空気を上部の排気口１２から排出するようにしている。
<Intake fan 40, exhaust fan 50>
An intake fan 40 is attached below the main body 10 to take air into the main body 10 from the outside.
Further, an exhaust fan 50 is attached above the main body 10 to exhaust the treated air to the outside.
In the air purification device 1 of the first embodiment, an intake fan 40 and an exhaust fan 50 with an air volume of 150 m 3 /hour are installed below and above the main body 10, respectively, and external air is sucked up from the intake port 11 at the bottom, and the processed air is is discharged from the upper exhaust port 12.
次に、上のように構成された空気浄化装置１の動作について説明する。
空気浄化装置１に電源を接続してオンにすると、吸気ファン４０が回転し、空気浄化装置１が設置された室内の空気を吸気口１１から吸入する。
吸気口１１から吸入された空気は、まずは紫外線照射装置３０によって殺菌される。
殺菌された空気は上昇して、加熱装置２０の第１基板２２ａに設けられた第１貫通孔２４ａで細い流路に分かれて加熱空間２５に導入される。
この導入時において、空気はこの細い流路（第１貫通孔２４ａ）に分岐されることによって、細い流路中の空気がヒーター２１の熱に直接さらされる。
その後、加熱空間２５でチリやホコリなどの浮遊物が焼失された空気は、第２基板２２ｂに設けられた第２貫通孔２４ｂから導出される。
このように、貫通孔２４を通過する空気に含まれているチリやホコリなどの浮遊物を、直接ヒーター２１と接触させることによって効率よく焼失させることができる。
また、通過する空気が直接ヒーターと接触することにより、菌やウイルスなども死滅させることができる。
そして、排気ファン５０によって排気口１２から外部に排出される。
Next, the operation of the air purifying device 1 configured as above will be explained.
When a power source is connected to the air purification device 1 and turned on, the intake fan 40 rotates and sucks air from the room in which the air purification device 1 is installed through the intake port 11.
Air taken in through the intake port 11 is first sterilized by the ultraviolet irradiation device 30.
The sterilized air rises, is divided into narrow channels at the first through hole 24a provided in the first substrate 22a of the heating device 20, and is introduced into the heating space 25.
At this time of introduction, the air is branched into this narrow flow path (first through hole 24a), so that the air in the narrow flow path is directly exposed to the heat of the heater 21.
Thereafter, the air in which floating matter such as dirt and dust has been burned away in the heating space 25 is led out from the second through hole 24b provided in the second substrate 22b.
In this manner, floating matter such as dirt and dust contained in the air passing through the through hole 24 can be efficiently burned away by bringing it into direct contact with the heater 21.
In addition, bacteria and viruses can also be killed by the passing air coming into direct contact with the heater.
The air is then exhausted to the outside from the exhaust port 12 by the exhaust fan 50.
＜実施形態２＞
図６は、実施形態２の空気浄化装置２の内部構造を示した断面図である。
図示するように、実施形態２の空気浄化装置２は、天井などに吊して運転できるように、本体を横型に設計した点に特徴を有する。
実施形態２の空気浄化装置２は、横方向に空気を流通させて使用するように、天井に吊るされており、外部空気は左側の吸気口１１から吸引され、右側の排気口１２から排出されるようになっている。
本体１０の内部には、実施形態１と同様の加熱装置２０が設けられている。
<Embodiment 2>
FIG. 6 is a sectional view showing the internal structure of the air purifying device 2 according to the second embodiment.
As shown in the figure, the air purifying device 2 of the second embodiment is characterized in that the main body is designed horizontally so that it can be operated by hanging it from a ceiling or the like.
The air purifying device 2 of Embodiment 2 is hung on the ceiling so that air can be circulated laterally, and external air is sucked in through the intake port 11 on the left side and exhausted through the exhaust port 12 on the right side. It has become so.
A heating device 20 similar to that of the first embodiment is provided inside the main body 10.
本発明の空気浄化装置は、空気中のチリやホコリなどの浮遊物を積極的に吸引して、加熱・焼失させ、浮遊物に付着している菌やウイルスを死滅させることにより、空気を浄化することができ、病院、介護施設、教室、体育館などの施設に設置することができる。 The air purification device of the present invention purifies the air by actively suctioning floating matter such as dirt and dust from the air, heating and incinerating it, and killing bacteria and viruses attached to the floating matter. It can be installed in facilities such as hospitals, nursing care facilities, classrooms, and gymnasiums.
１、２ 空気浄化装置
１０ 本体
１１ 吸気口
１２ 排気口
２０ 加熱装置
２１ ヒーター
２１ａ 第１ヒーター
２１ｂ 第２ヒーター
２２ 基板
２２ａ 第１基板
２２ｂ 第２基板
２３ 溝
２４ 貫通孔
２４ａ 第１貫通孔
２４ｂ 第２貫通孔
２５ 加熱空間
３０ 紫外線照射装置
３１ ＵＶランプ
３２ ＵＶランプ受け台
３３ 中心軸
４０ 吸気ファン
５０ 排気ファン
1, 2 Air purification device 10 Main body 11 Intake port 12 Exhaust port 20 Heating device 21 Heater 21a First heater 21b Second heater 22 Substrate 22a First substrate 22b Second substrate 23 Groove 24 Through hole 24a First through hole 24b Second Through hole 25 Heating space 30 Ultraviolet irradiation device 31 UV lamp 32 UV lamp pedestal 33 Central shaft 40 Intake fan 50 Exhaust fan
Claims (1)
本体の上方に設けられた排気口から排出する空気浄化装置であって、
前記吸気口から取り入れた空気に紫外線を照射するための紫外線照射装置と、
前記紫外線を照射された空気中の浮遊物を燃焼するための加熱装置と、
が設けられ、
前記紫外線照射装置は、
直管のＵＶランプを中心軸の周りに背中合わせに設置されたものであって、
前記加熱装置は、
本体の内壁と、上下に配置された第１基板及び第２基板とで加熱空間が形成され、
前記第１基板上に形成された渦巻き状の溝の内部に配設された第１ヒーターと、
前記第２基板上に形成された渦巻き状の溝の内部に配設された第２ヒーターとが設けられ、
前記第１ヒーターと第２ヒーターとは向かい合わせで前記加熱空間内を加熱するよう配置されており、
前記第１基板及び第２基板の周囲は本体の内壁に当接されており、
前記加熱空間を通過する空気が、
前記第１ヒーターが配置された第１基板の溝に設けられた第１貫通孔のみから導入され、
前記第２ヒーターが配置された第２基板の溝に設けられた第２貫通孔のみから導出されるようにされており、
前記紫外線照射装置によって殺菌された空気は、
前記加熱空間に導入されるに際し、
前記第１貫通孔によって分岐されるともに、
前記第１貫通孔内に配設された第１ヒーターによってまずは加熱され、
前記加熱空間から導出される際には、
前記第２貫通孔内に配設された第２ヒーターによって再加熱されつつ、
前記第２貫通孔を通過して、
本体から導出されるようにしたものであることを特徴とする空気浄化装置。 Burns suspended matter in the air inhaled from the intake port provided at the bottom of the main unit,
An air purification device that discharges air from an exhaust port provided above the main body,
an ultraviolet irradiation device for irradiating ultraviolet rays to the air taken in from the air intake port;
a heating device for burning floating matter in the air irradiated with the ultraviolet rays;
is established,
The ultraviolet irradiation device includes:
A straight tube UV lamp is installed back to back around a central axis,
The heating device includes:
A heating space is formed by the inner wall of the main body and the first and second substrates arranged above and below,
a first heater disposed inside a spiral groove formed on the first substrate;
a second heater disposed inside a spiral groove formed on the second substrate;
The first heater and the second heater are arranged to face each other and heat the inside of the heating space,
The periphery of the first substrate and the second substrate is in contact with an inner wall of the main body,
The air passing through the heating space is
Introduced only through a first through hole provided in a groove of a first substrate in which the first heater is disposed,
The second heater is led out only from a second through hole provided in a groove of a second substrate in which the second heater is disposed,
The air sterilized by the ultraviolet irradiation device is
When introduced into the heating space,
branched by the first through hole, and
first heated by a first heater disposed in the first through hole;
When led out from the heating space,
While being reheated by a second heater disposed in the second through hole,
passing through the second through hole,
An air purifying device characterized in that the air is extracted from the main body .
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