JPH01221166A - 殺菌・脱臭装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、オゾンを有効に利用し、悪臭物質や浮遊菌を
含む空気を効率よく清浄化するための殺菌・脱臭装置に
関する。

従来技術及びその課題 室内の空気の集塵、脱臭、殺菌等の清浄化を目的とした
装置の性能には、処理効率とともに処理空気量の大きい
ことが要求される。処理空気量が大きいほど室内空気の
撹拌が充分に行われ、室内全体の清浄化をより短時間内
に行うことができる。

しかし、高効率であっても、その清浄装置が装置自体の
もつ空気処理量を越える容積の部屋に１かれた場合、空
気の撹拌が充分に行われず、部屋全体の清浄化に長時間
を要することになる。

近年、オゾンを利用した空気殺菌装置や、脱臭装置が数
多く提案されている。ところが、オゾンは人体に対して
有害であることから、各装置には、処理空気を排出する
前にオゾン除去手段が設置されなければならない、従来
の装置では、活性炭層や触媒層を空気流通路に設置する
ことによりオゾン除去を行っているが、これらオゾン処
理層の圧損が大きく次の様な問題点があった。

（１）室内空気が撹拌されないので、集塵、脱臭。

殺菌効果が装置近傍のみに集中する。そのため、容量の
大きな部屋に使用するには不向きである。

（２）使用するファンの種類が限定され、例えば低騒音
で風量の多いクロスフローファンが使用できない。

（３）オゾン処理層の厚さを薄くするなどして圧損を減
少させると、オゾン除去が不完全となる。

（４）シたがって、オゾン除去を完全に行い、処理空気
量を増加させるためには、装置自体の大型化避けられな
い。

課題を解決するための手段 本発明は、分割された空気流通路を有する箱体に一方か
ら他方に空気流を生ぜしめる手段を有し、前記空気流通
路の一方はオゾン発生手段と通気性オゾン分解用触媒層
を有し、前記空気流通路の他方は空気が単に通過するよ
うにした殺菌・脱臭装置により、前記課題を解決した。

作　　　　　　　　　用 クロスフローファン等の空気流を生せしめる手段によっ
て装置内に導入された空気、即ち浮遊菌“や悪臭物質を
含む被処理空気は、オゾン発生手段と通気性オゾン分解
用触媒層が設けられた一方の通路と、空気が単に通過す
るだけの他方の通路とに分流する。

一方の通路では、オゾン発生手段によって空気中の酸素
からオゾンが発生してオゾン雰囲気となる。そして、こ
のオゾンが空気中に含まれる悪臭物質を一部分解する。

オゾン発生手段が有効主波長１８５ｎｍの紫外線を照射
する紫外線灯である場合、オゾンは次式により生成する
。

０！＋ｈν、→　Ｏ＋ｏ　　　　　　　（１）Ｏｚ　　
＋Ｏ＋Ｍ→　Ｏ，＋Ｍ　　　　　　　　（ＩＩ）（Ｍは
Ｏｚ、Ｎｚ等の第３物質） また、同時に紫外線による殺菌が行われる。

オゾン雰囲気となった被処理空気は、ついで、オゾン分
解用触媒層へ導入され、オゾンは次式に従って強制分解
される。

Ｏｓ　＋Ｔ　　→　０□＋Ｏ＋Ｔ’　　　　　（ｆｆ［
）（Ｔは触媒） Ｏは酸化力の極めて強い、いわゆる発生期の酸素であっ
て、被処理空気中に含まれる浮遊菌を殺菌するとともに
、悪臭物質を強制分解する。

次いで、触媒層を通過した殺菌・脱臭済の処理空気と、
他方の通路を単に通過しただけの空気は合流し、装置外
に排出される。

この空気流合流点に、空気中の浮遊菌を殺菌する紫外線
灯を設けてもよい、これが、主として２５４ｎｍの波長
の紫外線を照射する紫外線灯であれば、次式によりオゾ
ンを分解することができる。

０３＋ｈν２→　０．　＋Ｏ（ＩＶ） 殺菌用紫外線灯は、被処理空気全体を照射して殺菌する
とともに、オゾンが分解されずに装置外へ流出すること
をも防止する。

大部分の空気は圧損の関係上、バイパスとなる他方の通
路を通過して装置外に排出されるため、装置が設置され
た室内空気の撹拌が促進され、処理空気量が増加する。

室内の容量に合わせてバイパス通路の流量を調節するた
めに、少なくとも一方の空気流通路に、空気流量調節手
段を設けてもよい、この空気流量調節手段を間欠的に作
動させれば、両道路を通過する空気量が一定時間おきに
変わり、バイパス通路を通過する空気によって室内空気
の撹拌に加え、部屋全体としての殺菌・脱臭等の処理効
率も向上する。

また、オゾン発生用紫外線灯を、空気流通路の入口近傍
、即ち分流地点まで移動可能に設置すれば、処理空気中
にオゾンを含ませることができる。

オゾンは人体に有毒であるが、このようにすれば、夜間
或いは人の出入りの少ない場所に利用し、室内全体をオ
ゾン殺菌することができる。その後オシン発生用紫外線
灯を通常の位置（オゾン分解用触媒層の空気流手前）に
戻して装置を運転すれば、オゾンを次第に除去すること
ができる。

実　　　　施　　　　例 第１図は、本発明の殺菌・脱臭装置１０の一実施例の内
部構造を示す断面図、第２図は一部を切欠いた正面図で
ある。

殺菌・脱臭装置１０は、吸引口１２及び吹出口１４を設
けた箱体１６内に、２つの空気流通路２２．２４、及び
この両通路に空気流を生ぜしめるファン１８を有する。

吸引口１２には、比較的大きな塵埃等を捕集する手段で
あるプレフィルタ−１３が設置され、空気はこのプレフ
ィルタ−１３通過後、隔壁２０によって両通路２２．２
４に分流される。

前記プレフィルタ−１３は、例えば比較的粗目・　の網
目体等からなり、空気中の糸屑や羽毛片等の比較的粗大
な塵を捕集することを目的とするものである。

空気が通過するだけのバイパス通路２４の入口この流量
調節手段２６の開閉状態により装置全体の処理空気量及
び殺菌・脱臭通路２２とバイパス通路２４の流量比を調
整することができる。

バイパス通路２４と平行に設けられた殺菌・脱臭通路２
２には、空気流に沿って、空気中の酸素からオゾンを生
成するための、主として有効波長１８５ｎｍの紫外線を
照射する紫外線灯３０（以下、オゾン発生用紫外線灯）
と、オゾン分解用触媒層３４が順次設置されている。符
号３２は紫外線灯安定器である。

オゾン分解用触媒層３４はオゾン分解性能を具えた触媒
を通気性構造体３６に収納したもので、例えば通気性の
ケーシングに粒状のオゾン分解用触媒を詰めたもの、ま
たは、通気性を有する立体構造に焼成されたオゾン分解
用触媒を詰めたもの等が使用できる。

オゾン分解用触媒としては、例えば、酸化ニッケル、銅
酸化物等の遷移金属酸化物、白金等の貴金属、もしくは
これらの混合物が適当である。

オゾン発生用紫外線灯３０は、図示しない移動手段によ
り、分流地点近傍まで移動可能になっている。

オゾン発生手段としては、他に沿面放電等の放電を利用
してオゾンを発生させる手段がある。

ファン１８は、吸引口１２から吹出口１４への空気流を
生せしめる手段であれば設置場所・形状は限定されない
が、比較的コンパクトな形状で低騒音・大風量の得られ
るクロスフローファンが望ましい。

また、殺菌・脱臭通路２２とバイパス通路２４の合流点
からファン１８との間に、触媒層３４の上部へ紫外線を
照射できる位置に殺菌用紫外線灯３８（有効主波長２５
４ｎｍの紫外線）が設置されている。

なお、装置１０の外観は第４図に示されているとおりで
ある。

オゾン発生用紫外線灯３０と殺菌用紫外線灯３８を点灯
させ、ファン１８の駆動により、装置外部よりプレフィ
ルタ−１３を通じ被処理空気を箱体１６内へ吸引する。

装置１０内へ吸引された被処理空気は殺菌・脱臭通路２
２を通過するものと、バイパス通路２４を通過するもの
に分流する。この際、殺菌・脱臭通路２２の流量は、バ
イパス通路２４側に設置された流量調節手段２６によっ
て調整が可能である。なお、流量調節手段２６は通路２
２側に設けてもよい。

第５図のように、流量調節手段２６が閉じている場合、
被処理空気の全ては殺菌・脱臭通路２２を通過する。殺
菌・脱臭通路２２にはオゾン分解用触媒層３４が設置さ
れているため、圧損が最大の状態であり、処理空気量は
最小である。

殺菌・脱臭通路２２を通過する被処理空気は、まずオゾ
ン発生用紫外線灯３０（有効波長１８５ｎｍ）の放射す
る紫外線により、空気中の浮遊菌の第１次の殺菌が行わ
れる。これと同時に紫外線灯近傍において空気中の酸素
分子より前記（■）。

（ｎ）式に従いオゾンが生成される。オゾンは強い酸化
力を有しており、悪臭物質の一部を分解する。

次いで、オゾンは、前記（ＩＩＩ）式に従って触媒層３
４により、又前記（ｍＶ）式に従って波長２５４ｎｍの
紫外線を照射する殺菌用紫外線灯３８によりそれぞれ酸
素（０）に分解される。この時に生じるさらに強い酸化
力を有する酸素原子（発生期の酸素）によって、これら
が浮遊菌や悪臭物質と交じり合う際に第２次の殺菌並び
に悪臭物質・有害成分の酸化分解が行われる。なお、殺
菌用紫外線灯３８は、残留するオゾンがある場合にのみ
、オゾンを分解する。

人体に無害となった処理済み空気は、ファン１日によっ
て吹出口１４より装置１０外へ排出される。

次に、流量調節手段２６が全開の場合（第１図）、殺菌
・脱臭通路２２とバイパス通路２４に圧損の差があるた
め、装置１０内に吸引された被処理空気の大部分はバイ
パス通路２４を通過する。この場合、流量調節手段２６
が閉じている場合と比較して装置全体の処理空気量は著
しく増加する。

バイパス通路２４を通過した空気は、合流地点に設置さ
れている殺菌用紫外線灯３８が照射する紫外線により殺
菌される。また、被処理空気の一部は、前述のように殺
菌・脱臭通路２２を通過してオゾンによる殺菌・脱臭処
理が行われる。

流量調節手段２６を開いた場合は、閉じた場合と比較し
て、殺菌・脱臭効率は低下するが、処理空気量が増加す
るため、室内空気の撹拌が容易に行なえる。

流量調節手段２６の停止位置を開状態と閉状態の間にす
ることにより、殺菌・脱臭通路２２を通過する流量を調
整することができる。また、間欠的に開閉させてもよい
し、空気流量調節手段２６の開閉状態を所望位置に設定
すれば、室内容積に合わせた処理も可能である。即ち、
比較的室内容積が小さい場合、閉状態のまま運転するか
、または短時間開状態で運転することで、閉状態の高効
率の殺菌・脱臭処理を有効に利用した高効率の処理が行
なえる。

一方、室内容積が比較的大きい場合は、開状態で運転す
る頻度を増すか、その運転時間を延長し、室内空気の撹
拌を充分に行う、この場合、殺菌・脱臭効率は低下する
が、室内空気の撹拌時間が短縮でき、結果的には室内全
体の処理時間を短縮できる。

また、オゾン発生用紫外線灯３０の設置場所を移動可能
な構造にすると、排出空気中に意図的に一定量のオゾン
を含ませることができる。即ち、オゾン発生用紫外線灯
３０を空気流通路２２．２４の入口近傍に移動させるこ
とにより（第６図）、紫外線灯３０近傍に発生したオゾ
ンの一部がバイパス通路２４を通過して装置外へ排出さ
れる。このオゾンの濃度は紫外線灯３０の設置場所によ
って大まかな設定が可能である。したがうて人の出入り
のない夜間などには、室内全体をオゾン殺菌することが
できる。その後、オゾン発生用紫外線灯３０を元の位置
に戻し、次第にオゾンを除去する。

発明の効果 本発明は以上のような構成であるから、大きな処理空気
量によって室内空気を撹拌し、殺菌・胸奥処理時間の短
縮に有効である。また圧損が大きい場合には不向きなり
ロスフローファンが使用でき、コンパクトな装置で低騒
音運転が可能であるとともに、処理空気量の大きな殺菌
・脱臭装置を得ることができる。

そして、流量調節手段の開閉状態を調整することにより
、殺菌・脱臭のための低流速と、室内空気撹拌用のため
の大きな空気流量が得られる。また、流量調節手段の切
り換えを時間的に調整すれ゛ば、室内容積に合わせた処
理を行うことができ、処理時間を短縮することができる
。もちろん、高効率の殺菌・脱臭処理も可能である。

・さらに、オゾン発生用紫外線灯の設置場所を移動可能
にすることによって、排出空気中に一定濃度のオゾンを
混入させることが可能となり、室内全体のオゾン殺菌も
可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の殺菌・脱臭装置の実施例を示し、第１図
は流量調節手段が開状態の断面図、第２図は一部破断し
た正面図、第３図は一部破断した側面図、第４図は装置
全体の斜視図、第５図は流量調節手段が閉状態の断面図
、第６図は流量調節手段が開状態でなおかつオゾン発生
用紫外線灯が空気流通路の入口近傍に位置した状態の断
面図である。 １０・・・殺菌・脱臭装置 １６・・・箱体 １８・・・ファン（空気流を生ぜしめる手段）２２・・
・殺菌・脱臭通路（一方の空気流通路）２４・・・バイ
パス通路（他方の空気流通路）２６・・・流量調節手段 ３０・・・オゾン発生用紫外線灯（オゾン発生手段）３
４・・・通気性オゾン分解用触媒層 ３８・・・殺菌用紫外線灯 第１図 第２図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）分割された空気流通路を有する箱体に一方から他
   方に空気流を生ぜしめる手段を有し、 前記空気流通路の一方はオゾン発生手段と通気性オゾン
   分解用触媒層を有し、 前記空気流通路の他方は空気が単に通過するようにした
   ことを特徴とする、 殺菌・脱臭装置。
2. （２）前記オゾン発生手段がオゾン発生用紫外線灯であ
   る、 請求項１の殺菌・脱臭装置。
3. （３）前記オゾン発生用紫外線灯が、両空気流通路の入
   口近傍まで移動可能となっていることを特徴とする、 請求項２の殺菌・脱臭装置。
4. （４）少なくとも一方の空気流通路に、空気流量調節手
   段が設けられていることを特徴とする、 請求項１、２又は３の殺菌・脱臭装置。
5. （５）前記２つの空気流通路は合流部を有し、該合流部
   に殺菌用紫外線灯が設けられていることを特徴とする、 請求項１、２、３又は４の殺菌・脱臭装置。