JPH04146761A - Solar cell-motive sterilizing/deodorizing device - Google Patents

Solar cell-motive sterilizing/deodorizing device

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Publication number
JPH04146761A
JPH04146761A JP2268343A JP26834390A JPH04146761A JP H04146761 A JPH04146761 A JP H04146761A JP 2268343 A JP2268343 A JP 2268343A JP 26834390 A JP26834390 A JP 26834390A JP H04146761 A JPH04146761 A JP H04146761A
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JP
Japan
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ozone
air
solar cell
deodorizer
sterilizer
Prior art date
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Pending
Application number
JP2268343A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Yamaguchi
和彦 山口
Masaki Ikematsu
池松 正樹
Masayuki Hayashi
誠之 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eneos Corp
Original Assignee
Nippon Oil Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Oil Corp filed Critical Nippon Oil Corp
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Publication of JPH04146761A publication Critical patent/JPH04146761A/en
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  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a sterilizing/deodorizing device stably operated for a long period without using a commercial power source or a dry cell by feeding the electric power to generate ozone and the electric power required for an air circulating means with a solar cell. CONSTITUTION:A solar cell plate 1 feeds the low-voltage DC current to a boosting circuit 2 and a motor 5, and it is provided at a place fully exposed to the sun light and other light. When a fan 6 is rotated, the outside air is fed into an air passage 8 as air streams 7, which pass an ozone generator 3 and a deodorizing catalyst 4 and are again discharged to the outside of the air passage 8. The sterilization and deodorization of air at the place where a commercial power source is difficult to utilize can be easily realized with high maintainability.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野1 本発明はオゾン(0,)を用いて空気を殺菌し空気中の
悪臭成分を分解して脱臭する殺菌・脱臭器に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field 1] The present invention relates to a sterilizer/deodorizer that sterilizes air using ozone (0,) and decomposes malodor components in the air.

[従来の技術] 従来、200℃以下の低温において、典型的には室温に
おいて、空気中に含まれる悪臭成分を取り除く脱臭器と
して、活性炭を利用したものが広く用いられている。こ
れは、活性炭に悪臭成分分子を吸着させることにより脱
臭を行な、おうとするものであるが、吸着剤としての活
性炭の寿命が短くて頻繁に交換しなければならないとい
う問題点がある。
[Prior Art] Conventionally, deodorizers that utilize activated carbon have been widely used to remove malodorous components contained in the air at low temperatures of 200° C. or lower, typically at room temperature. This attempts to deodorize by adsorbing malodorous component molecules onto activated carbon, but there is a problem in that the activated carbon used as an adsorbent has a short lifespan and must be replaced frequently.

そこで、特開平1−269846号公報に示されるよう
な、オゾン発生器と脱臭触媒を用いた殺菌・脱臭器が提
案されている。これは、高圧電気を用いてオゾン発生器
によりオゾンを発生させ、オゾンと悪臭成分とを含んだ
空気を脱臭触媒中を通過させることにより、オゾンによ
って脱臭触媒が活性状態になり、活性状態の触媒が悪臭
成分分子を酸化・分解して脱臭を行なうものである。ま
た、オゾン発生器内で高圧電気放電が行なわれているこ
とにより、またオゾンの直接の効果により、空気中の細
菌類を死滅させることもできる。
Therefore, a sterilizing/deodorizing device using an ozone generator and a deodorizing catalyst as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-269846 has been proposed. Ozone is generated by an ozone generator using high-voltage electricity, and air containing ozone and malodorous components is passed through the deodorizing catalyst.The ozone activates the deodorizing catalyst, and the catalyst is activated. It deodorizes by oxidizing and decomposing malodorous component molecules. Furthermore, due to the high-voltage electrical discharge occurring within the ozone generator, and due to the direct effect of ozone, bacteria in the air can also be killed.

[発明が解決しようとする課題] 上述したオゾンを利用した殺菌・脱臭器は、オゾン発生
器のために高圧電気を発生させる必要があり、一般には
商用電源によって動作する。したがって、自動車の車室
内、ゴミ収集場所、日常は使用されない建造物内など、
商用電源の利用が難しい場所で使用することが困難であ
るという問題点がある。商用電源の代わりに乾電池を利
用するとしても、消費電流が大きく、乾電池の寿命が短
いという問題点がある。
[Problems to be Solved by the Invention] The above-mentioned sterilizer/deodorizer using ozone needs to generate high-voltage electricity for the ozone generator, and generally operates using a commercial power source. Therefore, such things as the inside of a car, a garbage collection area, a building that is not used on a daily basis, etc.
There is a problem in that it is difficult to use in places where commercial power supply is difficult to use. Even if a dry cell battery is used instead of a commercial power source, there are problems in that the current consumption is large and the life of the dry cell battery is short.

本発明の目的は、商用電源や乾電池を使用せずに、長期
にわたって安定に作動する殺菌・脱臭器を提供すること
にある。
An object of the present invention is to provide a sterilizer/deodorizer that operates stably over a long period of time without using a commercial power source or dry batteries.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するための本発明の太陽電池起動式殺菌
・脱臭器は、空気を殺菌し脱臭する殺菌・脱臭器におい
て、 太陽電池と、 該太陽電池から電力を供給されて高圧電気を発生する昇
圧回路と、 該昇圧回路で発生した高圧電気を放電させることにより
空気中にオゾンを発生させるオゾン発生器と、 オゾンと悪臭成分を含む空気が流入し、オゾン分子によ
って活性状態となり悪臭成分分子を酸化し分解する脱臭
触媒と、 前記太陽電池から電力を供給されて、外部の空気を前記
オゾン発生器に取り込んで通過させ、さらに前記脱臭触
媒を通過させて外部に排出する、空気流通手段とを有す
ることを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] A solar battery-powered sterilizer/deodorizer of the present invention to achieve the above object is a sterilizer/deodorizer that sterilizes and deodorizes air, which includes: a solar battery; and electricity from the solar battery. an ozone generator that generates ozone in the air by discharging the high-voltage electricity generated by the booster circuit; A deodorizing catalyst that becomes activated by the molecules and oxidizes and decomposes the molecules of malodorous components, and a deodorizing catalyst that is supplied with power from the solar cell, takes outside air into the ozone generator and passes it through it, and then passes it through the deodorizing catalyst to the outside air. It is characterized by having an air circulation means for discharging air.

〔作   用J オゾンを発生するための電力と空気流通手段で必要とさ
れる電力とを太陽電池によって供給するので、商用電源
や乾電池を必要としない。
[Function J] Since the power to generate ozone and the power required by the air circulation means are supplied by solar cells, there is no need for commercial power sources or dry batteries.

[実 施 例1 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
[Example 1] Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、本発明の一実施例の太陽電池起動式殺菌・脱
臭器の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a solar cell activated sterilizer/deodorizer according to an embodiment of the present invention.

太陽電池板1は、昇圧回路2およびモータ5に低圧の直
流電流を供給するものであって、太陽光その他の光のよ
く当たる位置に設けられる。太陽電池板1は、昇圧回路
2およびモータ5に所定の電圧(例えば1.5〜15V
程度)が入力されるように、太陽電池の単位セルを直列
に接続した構成となっている。太陽電池板lを構成する
太陽電池としては、単結晶シリコン(Si)、多結晶シ
リコン、アモルファスシリコン、ガリウム・ヒ素(Ga
As)、カルコパイライト系(例えば、Cu−In−3
e)など、通常の太陽電池として使用できるものであれ
ば、何でも使用することができる。コスト、入手の容易
さなどの点を考慮すると、単結晶シリコンあるいはアモ
ルファスシリコンの太陽電池を使用することが好ましい
The solar cell plate 1 supplies low-voltage direct current to the booster circuit 2 and the motor 5, and is provided at a position that is often exposed to sunlight or other light. The solar cell plate 1 is connected to a booster circuit 2 and a motor 5 at a predetermined voltage (for example, 1.5 to 15V).
The configuration is such that unit cells of solar cells are connected in series so that the value (degree) is input. The solar cells that make up the solar cell plate l include single crystal silicon (Si), polycrystalline silicon, amorphous silicon, gallium arsenide (Ga
As), chalcopyrite (e.g. Cu-In-3
e), anything that can be used as a normal solar cell can be used. In consideration of cost, availability, etc., it is preferable to use single-crystal silicon or amorphous silicon solar cells.

昇圧回路2は、太陽電池板1から供給される低圧の直流
電流をオゾン発生器3で使用される高圧電気に変換する
ための回路であり、例えば出力電圧が数kV〜十数kV
であって電流容量がμA〜数mA程度のものである。昇
圧回路2としては、例えばトランジスタを使用したよう
な、公知のものを使用することができる。
The booster circuit 2 is a circuit for converting low-voltage direct current supplied from the solar cell plate 1 into high-voltage electricity used in the ozone generator 3, and has an output voltage of several kV to more than ten kV, for example.
The current capacity is about μA to several mA. As the booster circuit 2, a known one using a transistor can be used, for example.

空気流路8には、その上流側からオゾン発生器3、脱臭
触媒4、ファン6が設けられ、ファン6を回転駆動する
ことによって、空気流路8の外部の空気が気流7となっ
て取り入れられてオゾン発生器3、脱臭触媒4を通過し
、再び空気流路8の外部へ排出されるようになっている
。空気流路8の形状は、上述した空気の流れが効率よく
形成されるものであれば、どのようなものでもよい。ま
た、ファン6は、モータ5の回転軸に連結され、モータ
5に電力が供給されることによって回転駆動されるよう
になっている。すなわちモータ5、ファン6、空気流路
8で空気流通手段を構成している。
The air flow path 8 is provided with an ozone generator 3, a deodorizing catalyst 4, and a fan 6 from the upstream side, and by rotating the fan 6, air outside the air flow path 8 is taken in as an air flow 7. The air passes through the ozone generator 3 and the deodorizing catalyst 4, and is discharged to the outside of the air flow path 8 again. The air flow path 8 may have any shape as long as it can efficiently form the air flow described above. Further, the fan 6 is connected to the rotating shaft of the motor 5, and is driven to rotate when electric power is supplied to the motor 5. That is, the motor 5, fan 6, and air flow path 8 constitute an air distribution means.

オゾン発生器3は、セラミック製の沿面放電りイブのも
のであり、高圧電気を供給されることによって内部で放
電が発生し、ここを通過する空気の中にオゾンを生成す
るものである。
The ozone generator 3 is a creeping discharge eve made of ceramic, and when supplied with high-voltage electricity, discharge occurs inside and ozone is generated in the air passing through the ozone generator 3.

脱臭触媒4は、オゾンによって活性状態となり、悪臭成
分分子を酸化・分解することによって活性状態から基底
状態に戻る酸化触媒であって、例えば、酸化マンガン(
MnO□)や酸化チタン(TiOz)をシリカ(SiO
□)、アルミナ(八β203)、活性炭(C)などの多
孔性物質の担体に担持したものである。この場合、脱臭
触媒4の空気に接触する表面をできるだけ広くするため
、前記担体としてはハニカム状に成形したものや粉粒体
のものが使用される。脱臭触媒4の実効的な体積(W)
と1時間に脱臭触媒4を通過する空気の体積(V)との
比V/Wには最適な値があり、通常はV/Wが100−
10万程度とされ、望ましくはV/Wは1000〜7万
程度であり、より望ましくは1万〜5万程度である。
The deodorizing catalyst 4 is an oxidation catalyst that becomes activated by ozone and returns from the active state to the ground state by oxidizing and decomposing malodorous component molecules, for example, manganese oxide (
MnO□) and titanium oxide (TiOz) are combined with silica (SiO
□), alumina (8β203), and activated carbon (C). In this case, in order to widen the surface of the deodorizing catalyst 4 that comes into contact with the air as much as possible, the carrier is formed into a honeycomb shape or powdered. Effective volume (W) of deodorizing catalyst 4
There is an optimal value for the ratio V/W of the volume (V) of air passing through the deodorizing catalyst 4 per hour, and normally V/W is 100-
The V/W is preferably about 100,000 to 70,000, more preferably about 10,000 to 50,000.

次に、本実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

太陽電池板1に光、特に太陽光が照射されると、太陽電
池板1は起電力を生じて昇圧回路2とモータ5に低圧の
直流電流を供給する。モータ5は、この直流電流が供給
されたことによってファン6を回転駆動し、その結果、
空気流路8内において、その外部からオゾン発生器3、
脱臭触媒4を通って再び外部へと流れる気流7が発生し
、空気の循環が開始する。
When solar cell plate 1 is irradiated with light, particularly sunlight, solar cell plate 1 generates an electromotive force and supplies low voltage direct current to booster circuit 2 and motor 5 . The motor 5 rotates the fan 6 by being supplied with this DC current, and as a result,
In the air flow path 8, an ozone generator 3,
An airflow 7 is generated that flows through the deodorizing catalyst 4 to the outside again, and air circulation begins.

一方、昇圧回路2は、太陽電池板1から低圧の直流電流
が供給されることによって高圧電気を発生し、オゾン発
生器3に供給する。オゾン発生器3では、前記高圧電気
によりオゾンが生成され、オゾン発生器3を通過した気
流中にオゾンが含まれるようになる。なお、このときオ
ゾン発生器3の内部では高圧電気の放電が継続している
ので、この放電の作用によりあるいはオゾンの直接の作
用により、空気中に含まれ気流7とともに空気流路8に
取り込まれた細菌は、オゾン発生器3を通過する際に死
滅する。すなわち、空気の殺菌が行われたことになる。
On the other hand, the booster circuit 2 generates high-voltage electricity by being supplied with low-voltage direct current from the solar cell plate 1 and supplies it to the ozone generator 3 . In the ozone generator 3, ozone is generated by the high voltage electricity, and ozone is contained in the airflow that has passed through the ozone generator 3. At this time, high-voltage electricity continues to be discharged inside the ozone generator 3, so due to the action of this discharge or the direct action of ozone, the ozone contained in the air is taken into the air flow path 8 along with the air flow 7. The bacteria are killed when they pass through the ozone generator 3. In other words, the air has been sterilized.

オゾン発生器3を通過した気流7は、次に脱臭触媒4を
通過する。このとき、気流7中に含まれるオゾンは脱臭
触媒4の表面に到達し、この到達した部位の脱臭触媒4
を活性状態にするとともに、オゾン自身は酸素分子(0
2)になる。空気中に含まれている悪臭成分分子は、気
流7に含まれて脱臭触媒4に到達するが、脱臭触媒4の
活性状態となった部位と接触して酸化され分解されて無
臭化する。このとき、悪臭成分分子と接触した脱臭触媒
4の部位は活性状態から基底状態に戻るが、再びオゾン
と接触することにより活性状態となって次の悪臭成分分
子を無臭化することができる。以上のような反応が、脱
臭触媒4の表面のあらゆる場所で繰り返し行われるので
、悪臭成分分子は次々と酸化・分解されて無臭化され、
また、オゾン分子は脱臭触媒4の外部へは漏れ出さない
。悪臭成分分子が無臭化された気流7は、空気流路8の
外部へと排出される。すなわち、空気の脱臭が行なわれ
たことになる。
The airflow 7 that has passed through the ozone generator 3 then passes through a deodorizing catalyst 4. At this time, the ozone contained in the air flow 7 reaches the surface of the deodorizing catalyst 4, and
At the same time, ozone itself activates oxygen molecules (0
2) becomes. Malodorous component molecules contained in the air are contained in the airflow 7 and reach the deodorizing catalyst 4, but when they come into contact with the activated portion of the deodorizing catalyst 4, they are oxidized and decomposed to become odorless. At this time, the part of the deodorizing catalyst 4 that came into contact with the malodorous component molecules returns from the active state to the ground state, but when it comes into contact with ozone again, it becomes active and can deodorize the next malodorous component molecule. As the above-mentioned reactions are repeated at all locations on the surface of the deodorizing catalyst 4, the malodorous component molecules are successively oxidized and decomposed to become odorless.
Furthermore, ozone molecules do not leak out of the deodorizing catalyst 4. The airflow 7 in which the malodorous component molecules have been deodorized is discharged to the outside of the air flow path 8. In other words, the air has been deodorized.

太陽電池板1に光が当たっている限り、以上の動作が継
続して行なわれ、その結果、空気の殺菌と脱臭とが連続
的に行なわれることになる。
As long as the solar cell plate 1 is exposed to light, the above operations continue, and as a result, the air is continuously sterilized and deodorized.

次に、太陽電池板1の面積とオゾンの発生量について説
明する。
Next, the area of the solar cell plate 1 and the amount of ozone generated will be explained.

本発明の殺菌・脱臭器では、オゾンを発生するためと、
空気流路8に空気を流すために、太陽電池板1で発生す
る電力を使用している。したがって、太陽電池板1の面
積は、日射量と必要とする電力量に応じて適切に決定さ
れなければならない。例久ば、この殺菌・脱臭器の対象
とする空間の体積が大きくなれば、単位時間に殺菌・脱
臭処理しなければならない空気の量も当然多くなるので
、より大出力のモータ5によってより大型のファン6を
回転駆動し、より大容量の昇圧回路2を使用してより多
量のオゾンを発生させなければならない。すなわち、太
陽電池板1の面積も大きくしなければならないことにな
る。このとき、モータ5と昇圧回路2に供給される電力
の比は、日射量が変化し、対象とする空間の体積が異な
り、太陽電池板lの面積が異なる場合でも、概ね一定で
ある。すなわち、最大日射量のときのオゾン発生器3に
おけるオゾン発生量と太陽電池板1の面積はほぼ比例す
る。
In the sterilizer/deodorizer of the present invention, in order to generate ozone,
In order to flow air through the air flow path 8, electric power generated by the solar cell plate 1 is used. Therefore, the area of the solar cell plate 1 must be appropriately determined depending on the amount of solar radiation and the amount of power required. For example, if the volume of the space targeted by this sterilizer/deodorizer increases, the amount of air that must be sterilized/deodorized per unit time will naturally increase, so a larger output motor 5 will be used. The fan 6 must be driven to rotate, and a larger capacity booster circuit 2 must be used to generate a larger amount of ozone. That is, the area of the solar cell plate 1 must also be increased. At this time, the ratio of the electric power supplied to the motor 5 and the booster circuit 2 is approximately constant even when the amount of solar radiation changes, the volume of the target space differs, and the area of the solar cell plate l differs. That is, the amount of ozone generated by the ozone generator 3 and the area of the solar cell plate 1 at the maximum amount of solar radiation are approximately proportional.

ところで、本発明の殺菌・脱臭器では、脱臭触媒4が正
常に触媒活性を維持している限りは、オゾン発生器3で
発生したオゾンが殺菌・脱臭器の外部に漏れ出すことは
ないが、何らかの理由で脱臭触媒4が失活したり失われ
たりした場合、オゾンがそのまま漏れ出すこととなる。
By the way, in the sterilizer/deodorizer of the present invention, as long as the deodorizer catalyst 4 maintains its catalytic activity normally, the ozone generated in the ozone generator 3 will not leak out of the sterilizer/deodorizer. If the deodorizing catalyst 4 is deactivated or lost for some reason, ozone will leak out as it is.

高濃度のオゾンは人体に有害であるので、いかなる場合
においても、この殺菌・脱臭器が設置される空間のオゾ
ンの濃度がある一定値を上回ることがないようにしなけ
ればならない。
Highly concentrated ozone is harmful to the human body, so under no circumstances should the ozone concentration in the space where this sterilizer/deodorizer is installed exceed a certain value.

ちなみに、前記ある一定値は、殺菌・脱臭器の設置され
る場所が常時人の立ち入る場所なのかどうか、立ち入る
人は作業従事者なのか一般公衆なのかなどを考慮して定
められる。オゾンの発生量が最大となるのは日射量が最
大のときであるから、このときに脱臭触媒4が失われて
いたとしても、対象とする空間のオゾンの濃度が前記あ
る一定値を上回らないように、オゾンの消減速度を勘案
して、太陽電池板1の面積を定めておけばよい。
Incidentally, the above-mentioned certain value is determined by taking into consideration whether the place where the sterilizer/deodorizer is installed is a place where people are always accessed, and whether the people who enter are workers or the general public. The amount of ozone generated is maximum when the amount of solar radiation is maximum, so even if the deodorizing catalyst 4 is lost at this time, the ozone concentration in the target space will not exceed the above-mentioned certain value. Thus, the area of the solar cell plate 1 may be determined in consideration of the ozone depletion rate.

次に、脱臭触媒4が失われていたとしても、最大日射量
のときにオゾンの濃度が前記ある一定値を上回らないた
めの、オゾンの発生量の上限値の計算方法について説明
する。
Next, a method for calculating the upper limit of the amount of ozone generated will be described so that the ozone concentration does not exceed the certain value at the maximum amount of solar radiation even if the deodorizing catalyst 4 is lost.

前記ある一定値は、上述のように、対象とする場所に常
時人が立ち入るかどうかなどによって異なるが、いずれ
の場合であってもせいぜいppmオーダー以下である。
As mentioned above, the certain constant value varies depending on whether or not people always enter the target location, but in any case, it is at most on the order of ppm or less.

この濃度領域では、自由空間中のオゾンの自然消滅は一
次反応であり、対象とする空間の内部と外部との間の自
然換気や壁面での消滅を計算に入れても一次反応とみな
すことができる。つまり、オゾンの消減速度はオゾン濃
度に比例する。オゾンの自然消滅の半減期は自然換気な
どを考慮に入れないと約8時間であるから、半減期の値
として8時間を採用する。このときの消滅の速度定数に
は、 に=−j2n2=8.66xlO−2(h−’)となる
。ここでオゾンの生成速度と消減速度が前記ある一定値
の濃度で平衡となるときの前記生成速度がすなわちオゾ
ンの発生量の上限値であるから、前記生成速度を求めれ
ばよいことになる。前記ある一定値をa (ppm) 
、対象とする空間の体積を■(ρ)とすれば、標準状態
(0℃、1気圧)において、前記生成速度はa−に−■
×10−’/22.4=0.39・a−VXIO−’(
mol・h−1)である。オゾンの分子量が48である
ことにより、この生成速度は1.87x10−’Xa−
V (mg−h−’)と表わすことができる。
In this concentration range, the natural extinction of ozone in free space is a first-order reaction, and even if natural ventilation between the inside and outside of the target space and extinction at walls are taken into account, it can also be considered a first-order reaction. can. In other words, the ozone extinction rate is proportional to the ozone concentration. Since the half-life of ozone's natural extinction is approximately 8 hours without taking natural ventilation into account, 8 hours is used as the half-life value. The rate constant of extinction at this time is: =-j2n2=8.66xlO-2(h-'). Here, the generation rate when the ozone generation rate and ozone extinction rate are balanced at the certain constant value concentration is the upper limit of the amount of ozone generated, so it is sufficient to find the generation rate. The above certain constant value is a (ppm)
, if the volume of the target space is ■(ρ), then in standard conditions (0°C, 1 atm), the production rate is a--■
×10-'/22.4=0.39・a-VXIO-'(
mol·h−1). Since the molecular weight of ozone is 48, this production rate is 1.87x10-'Xa-
It can be expressed as V (mg-h-').

オゾンの濃度の前記ある一定値として、例えば1985
年の日本産業衛生学会の勧告値である0、lppmを採
用すると、容積3m3の自動車の車室に対しては5.6
x 10−2mg−h−’、容積斗○m3の室内に対し
ては0.75mg −h−’がオゾンの発生量の上限値
ということになる。オゾンの発生量がこの上限値以下で
ある限り、たとえ脱臭触媒4が失なわれていたとしても
、対象とする空間のオゾンの濃度がO,lppmを越え
ることはない。なお、上述の計算例において、オゾンの
消滅の半減期には、自然換気や壁面での消滅の分が含ま
れていないので、実際にはオゾンの発生量が上記の計算
値より多い場合であっても、オゾンの濃度がO,lpp
mを越えることはない。
For example, as the certain constant value of ozone concentration, 1985
If we adopt the recommended value of 0.1 ppm by the Japanese Society of Industrial Hygiene in 2017, the value for a car cabin with a volume of 3 m3 is 5.6.
x 10-2 mg-h-' for a room with a volume of 10 m3, the upper limit of the amount of ozone generated is 0.75 mg-h-'. As long as the amount of ozone generated is below this upper limit, the ozone concentration in the target space will not exceed O,lppm even if the deodorizing catalyst 4 is lost. In addition, in the above calculation example, the half-life of ozone extinction does not include natural ventilation or extinction on walls, so the actual amount of ozone generated may be greater than the calculated value above. Even if the ozone concentration is O,lpp
It never exceeds m.

自然換気や壁面での消滅を含めたオゾンの半減期を評価
できる場合には、その評価した半減期を用いてオゾンの
発生量の上限値を算出すればよい。また、オゾンの消滅
は光の存在によって加速されるので、暗い状態での半減
期のデータから最大日射量のときのオゾン発生量の上限
値を求めることにより、安全側に数値を計算しているこ
とになる。
If the half-life of ozone, including natural ventilation and extinction on walls, can be evaluated, the upper limit of the amount of ozone generated can be calculated using the evaluated half-life. In addition, since the extinction of ozone is accelerated by the presence of light, we calculated the value on the safe side by determining the upper limit of the amount of ozone generated at maximum solar radiation from the half-life data in dark conditions. It turns out.

次に、本発明の殺菌・脱臭器の適用範囲について説明す
る。
Next, the scope of application of the sterilizer/deodorizer of the present invention will be explained.

本発明の殺菌・脱臭器は、ゴミの最終処分場のように無
限大とみなせる空間から極小の容積の空間までいずれの
大きさの空間を対象とすることができる。しかしながら
、太陽電池を利用していることから有限の大きさの空間
に適用することが望ましく、例えば、250m3程度以
下の室内に適用することがよい。更に望ましくは3m3
以下の自動車などの車室内に適用するのがよい。また、
この殺菌・脱臭器は、−20〜+200℃程度の温度範
囲であれば動作させることが可能であるが、各構成部品
の耐熱性などを考慮すれば−2゜〜+45℃程度で動作
させることが望ましく、使用している脱臭触媒の能力を
考慮すると+10〜+35℃程度で最も効率よく作動さ
せることができる。脱臭の対象となる悪臭成分は、脱臭
触媒の組成を変更することによって多少変化するが、硫
化物などの化学物質からタバコの煙や生ゴミの臭気成分
(いずれも主成分はアンモニア)まで脱臭することがで
きる。
The sterilizer/deodorizer of the present invention can be used in any size of space, from a space that can be considered infinite, such as a final waste disposal site, to a space with an extremely small volume. However, since it uses solar cells, it is desirable to apply it to a space of limited size, for example, to an indoor space of about 250 m3 or less. More preferably 3m3
It is recommended to apply it to the interior of the following cars. Also,
This sterilizer/deodorizer can be operated within a temperature range of -20°C to +200°C, but considering the heat resistance of each component, it should be operated at a temperature of -2°C to +45°C. is desirable and can be operated most efficiently at about +10 to +35°C, taking into account the ability of the deodorizing catalyst used. The odor components targeted for deodorization change somewhat by changing the composition of the deodorizing catalyst, but it deodorizes everything from chemicals such as sulfides to odorous components of cigarette smoke and garbage (all of which have ammonia as their main component). be able to.

次に、本発明の太陽電池起動式殺菌・脱臭器を実地に適
用した例について説明する。
Next, an example in which the solar cell activated sterilizer/deodorizer of the present invention is actually applied will be described.

実施例1 自動車の車室(容積的3m3)に、本発明の殺菌・脱臭
器を設置した。太陽電池板1は、5cmX18cmの大
きさのものであって、アモルファスシリコン太陽電池か
らなり、日射量が約0.5k W / m 2の太陽光
が当たるようにされた。このとき、太陽電池板1の出力
電圧は約6■であり、これが昇圧回路によって約2kV
の高圧電気に変換され、これによってオゾン発生器3は
5.6×10−”mg/hの割合でオゾンを発生してい
た。
Example 1 The sterilizer/deodorizer of the present invention was installed in the cabin of an automobile (volume: 3 m3). The solar cell plate 1 had a size of 5 cm x 18 cm, was made of an amorphous silicon solar cell, and was designed to receive sunlight with a solar radiation amount of about 0.5 kW/m 2 . At this time, the output voltage of the solar cell plate 1 is about 6■, which is reduced to about 2kV by the booster circuit.
This caused the ozone generator 3 to generate ozone at a rate of 5.6 x 10-'' mg/h.

このオゾン発生量は上述の計算例によるオゾン発生量の
上限値と等しい。脱臭触媒4は縦27mm、横60mm
、奥行27mm、触媒量65cm3のハニカム状のもの
であって、その組成はMnO2/T i 02−3 i
 02−AI2203Cであった。また、ファン6はモ
ータ5によって回転駆動され、流量が3.24m’/h
の気流7が空気流路8内に発生した。この場合、上述の
V/Wの値は約50000となる。
This amount of ozone generation is equal to the upper limit of the amount of ozone generation according to the calculation example described above. Deodorizing catalyst 4 is 27 mm long and 60 mm wide.
, has a honeycomb shape with a depth of 27 mm and a catalyst amount of 65 cm3, and its composition is MnO2/T i 02-3 i
It was 02-AI2203C. Further, the fan 6 is rotationally driven by the motor 5, and the flow rate is 3.24 m'/h.
An air flow 7 of 200 mL was generated in the air flow path 8. In this case, the above-mentioned value of V/W is approximately 50,000.

予め、車室内にアンモニア(NH3)を濃度が20pp
mになるよう拡散させておき、この殺菌・脱臭器を動作
させ、車室内のアンモニア濃度の変化を測定した。その
結果を第2図に示す。この図から明らかなように、アン
モニアの濃度は時間の経過とともに減少し、脱臭効果が
確かめられた。
Ammonia (NH3) is added to the vehicle interior in advance at a concentration of 20pp.
The sterilizer/deodorizer was operated to measure changes in ammonia concentration in the vehicle interior. The results are shown in FIG. As is clear from this figure, the concentration of ammonia decreased over time, confirming the deodorizing effect.

実施例2 容積が約40m3 (5mX4mx2m)の室内に本発
明の殺菌・脱臭器を適用した。太陽電池板1は、単結晶
シリコン太陽電池からなるものであり、その大きさは4
0cmX30cmであって、屋外の太陽光のよく当たる
場所に設置されている。脱臭触媒4には、MnO□ ・
CaO・Kg O/T i Ox −3i 02−Aρ
203Cなる組成の、縦120mm、横120mm、奥
行60mm、触媒量850cm3のハニカム状あるいは
粉粒状のものを使用した。太陽電池板1に日射量0.5
kW/m”の太陽光が当たっている条件下で、室内に予
めアンモニアを濃度が20ppmになるように拡散させ
ておき、アンモニア濃度の変化を調べた。このとき太陽
電池板1の出力電圧は約12Vであり、昇圧回路2はこ
れを約4kVの高圧電気に変換し、オゾン発生器3は0
.75mg/hの割合でオゾンを発生していた。このオ
ゾン発生量は上述の計算例でのオゾン発生量の上限値と
等しい。また、空気流路8での気流7の流量は40m’
/hであり、上述のV/Wは約47000である。アン
モニア濃度の変化の結果を第3図に示す。この図から明
らかなように、アンモニアの濃度は時間とともに減少し
、脱臭効果が確かめられた。
Example 2 The sterilizer/deodorizer of the present invention was applied to a room with a volume of about 40 m3 (5 m x 4 m x 2 m). The solar cell plate 1 is made of a single crystal silicon solar cell, and its size is 4.
It measures 0cm x 30cm and is installed outdoors in a place that is often exposed to sunlight. The deodorizing catalyst 4 contains MnO□.
CaO・Kg O/T i Ox -3i 02-Aρ
A honeycomb-like or powder-like material having a composition of 203C, measuring 120 mm long, 120 mm wide, 60 mm deep, and having a catalyst amount of 850 cm3 was used. Solar radiation amount on solar cell plate 1 is 0.5
Ammonia was diffused into the room in advance to a concentration of 20 ppm under conditions of sunlight shining at kW/m", and changes in ammonia concentration were investigated. At this time, the output voltage of the solar cell plate 1 was The voltage is about 12V, and the booster circuit 2 converts it into high voltage electricity of about 4kV, and the ozone generator 3
.. Ozone was generated at a rate of 75mg/h. This amount of ozone generation is equal to the upper limit value of the amount of ozone generation in the above calculation example. Also, the flow rate of the airflow 7 in the airflow path 8 is 40 m'
/h, and the above-mentioned V/W is about 47,000. The results of changes in ammonia concentration are shown in FIG. As is clear from this figure, the ammonia concentration decreased over time, confirming the deodorizing effect.

実施例3 家庭の生ゴミを収集するためにゴミが一時的に置かれる
ゴミ収集場所に、本発明の殺菌・脱臭器を適用した。こ
のゴミ収集場所は、地面に1m四方の窪みが設けられ、
この窪みにゴミが置かれるようになっている。また、地
面から高さ1.5mのところには、この窪みを覆うよう
に、屋根状の覆いが設けられている。なお、屋根状の覆
いと地面との間には壁は設けられていない。
Example 3 The sterilizer/deodorizer of the present invention was applied to a garbage collection site where household garbage is temporarily placed for collection. This garbage collection site has a 1m square depression in the ground.
Garbage is placed in this depression. Furthermore, a roof-like cover is provided at a height of 1.5 m from the ground to cover this depression. Note that no wall is provided between the roof-like cover and the ground.

この屋根状の覆いの頂部に、実施例2で用いたのと同様
の殺菌・脱臭器を取り付け、太陽電池板1に太陽光が直
接当たるようにし、覆いの下側にある空気を殺菌・脱臭
するようにした。8月のよる日、生ゴミを前記窪みに置
いた上で、気温、日射量、覆いの下の部分でのアンモニ
ア濃度を測定した。その結果を第4図に示す。第4図に
おいて、−点鎖線は午前10時から午後4時まで殺菌・
脱臭器を作動させたときのアンモニア濃度の変化を示し
、破線は殺菌・脱臭器を設置しなかった場合のアンモニ
ア濃度の変化を示す。
A sterilizer/deodorizer similar to that used in Example 2 is attached to the top of this roof-like cover, so that sunlight directly hits the solar cell plate 1, and the air below the cover is sterilized/deodorized. I decided to do so. On a day in August, food waste was placed in the depression, and the temperature, solar radiation, and ammonia concentration in the area under the cover were measured. The results are shown in FIG. In Figure 4, the - dotted line indicates sterilization from 10 a.m. to 4 p.m.
The graph shows the change in ammonia concentration when the deodorizer is operated, and the broken line shows the change in ammonia concentration when the sterilizer/deodorizer is not installed.

この結果より明らかなように、殺菌・脱臭器を設けなか
ったときのアンモニア濃度の最大値が約2.8ppmで
あるのに対し、本発明の殺菌・脱臭器の使用することに
よって、アンモニア濃度の最大値は約1.3ppmとな
って、明らかに脱臭効果が見られた。また、殺菌・脱臭
器を設けない場合のアンモニア濃度は、日射量の変化か
ら約1.5〜2時間時間遅れて変化するが、本発明の殺
菌・脱臭器は太陽電池を使用しているため、脱臭能力は
ほぼ日射量に比例する。したがって、この殺菌・脱臭器
を早朝より作動させておけば、悪臭成分の増加に対して
先制的に脱臭を行うことができて悪臭成分の蓄積を防ぐ
ことができ、効果的に脱臭を行うことができる。なお、
ここで述べた日射量と悪臭成分の濃度との相関は一般に
言えることである。
As is clear from this result, the maximum ammonia concentration when no sterilizer/deodorizer is installed is about 2.8 ppm, but by using the sterilizer/deodorizer of the present invention, the ammonia concentration can be reduced. The maximum value was about 1.3 ppm, and a clear deodorizing effect was observed. In addition, when a sterilizer/deodorizer is not installed, the ammonia concentration changes with a delay of about 1.5 to 2 hours from changes in the amount of solar radiation, but since the sterilizer/deodorizer of the present invention uses solar cells, , the deodorizing ability is approximately proportional to the amount of solar radiation. Therefore, if you operate this sterilizer/deodorizer early in the morning, you can preemptively deodorize the increase in malodorous components, prevent the accumulation of malodorous components, and effectively deodorize. I can do it. In addition,
The correlation between the amount of solar radiation and the concentration of malodorous components described here is generally applicable.

以上本発明の実施例について説明したが、本発明の殺菌
・脱臭器では、動力源として太陽電池を使用し、この太
陽電池の寿命は少なくとも20年であり、またオゾン発
生器の寿命は少なくとも10年である。よって、少なく
とも10年はほとんどメンテナンスを行なうことなく、
作動させることができる。一方、実施例1の殺菌・脱臭
器において太陽電池板1の代わりに単1型のアルカリ電
池4本を使用し、1日に7時間作動させたときの電池寿
命は約1ケ月である。したがって、太陽電池を使用する
ことによって、省エネルギーを達成し、保守性が大いに
高まったといえる。
The embodiments of the present invention have been described above, and the sterilizer/deodorizer of the present invention uses a solar cell as a power source, and the life of this solar cell is at least 20 years, and the life of the ozone generator is at least 10 years. It is the year. Therefore, without any maintenance for at least 10 years,
can be activated. On the other hand, in the sterilizer/deodorizer of Example 1, when four AA alkaline batteries are used in place of the solar battery plate 1, and the battery is operated for 7 hours a day, the battery life is about 1 month. Therefore, it can be said that by using solar cells, energy conservation has been achieved and maintainability has been greatly improved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、オゾンを発生するための
電力と空気流通手段で必要とされる電力とを太陽電池に
よって供給することにより、商用電源や乾電池を使用せ
ずにすみ、商用電源の利用が難しい場所の空気の殺菌・
脱臭を容易にかつ高い保守性でもって実現することがで
きるという効果がある。また、脱臭能力が日射量に比例
し、般に悪臭成分の発生量は日射量と相関があるので、
効率よく脱臭を行なえるといつ効果がある。
As explained above, the present invention eliminates the need for commercial power sources and dry batteries by supplying the power for generating ozone and the power required for the air circulation means using solar cells. Sterilization of air in difficult-to-use areas
This has the effect that deodorization can be achieved easily and with high maintainability. In addition, the deodorizing ability is proportional to the amount of solar radiation, and the amount of malodorous components produced generally correlates with the amount of solar radiation.
Efficient deodorization will always be effective.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の太陽電池起動式殺菌・脱臭
器の構成を示すブロック図、第2図は本発明の殺菌・脱
臭器を適用した自動車の車室内におけるアンモニアの濃
度の変化を示す特性図、第3図は本発明の殺菌・脱臭器
を適用した室内におけるアンモニアの濃度の変化を示す
特性図、第4図は本発明の殺菌・脱臭器を適用したゴミ
収集場所における気温と日射量とアンモニア濃度の変化
を示す特性図である。 1・・・太陽電池板、    2・・・昇圧回路、3・
・・オゾン発生器、  4・・・脱臭触媒、5・・・モ
ータ、      6・・・ファン、第 図 桂過8)藺(分) 第 図 紅過咋閉(匍
Fig. 1 is a block diagram showing the configuration of a solar cell-powered sterilizer/deodorizer according to an embodiment of the present invention, and Fig. 2 shows changes in the concentration of ammonia in the cabin of an automobile to which the sterilizer/deodorizer of the present invention is applied. Figure 3 is a characteristic diagram showing the change in ammonia concentration in a room to which the sterilizer/deodorizer of the present invention is applied, and Figure 4 is the temperature at the garbage collection site to which the sterilizer/deodorizer of the present invention is applied. FIG. 3 is a characteristic diagram showing changes in solar radiation and ammonia concentration. 1... Solar cell plate, 2... Boost circuit, 3...
・・・Ozone generator, 4...Deodorizing catalyst, 5...Motor, 6...Fan, Fig. 8) Min.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、空気を殺菌し脱臭する殺菌・脱臭器において、 太陽電池と、 該太陽電池から電力を供給されて高圧電気を発生する昇
圧回路と、 該昇圧回路で発生した高圧電気を放電させることにより
空気中にオゾンを発生させるオゾン発生器と、 オゾンと悪臭成分を含む空気が流入し、オゾン分子によ
って活性状態となり悪臭成分分子を酸化し分解する脱臭
触媒と、 前記太陽電池から電力を供給されて、外部の空気を前記
オゾン発生器に取り込んで通過させ、さらに前記脱臭触
媒を通過させて外部に排出する、空気流通手段とを有す
ることを特徴とする太陽電池起動式殺菌・脱臭器。
[Scope of Claims] 1. A sterilizer/deodorizer that sterilizes and deodorizes air, comprising: a solar cell, a booster circuit that is supplied with power from the solar cell and generates high-voltage electricity, and a high-voltage electricity generated by the booster circuit. an ozone generator that generates ozone in the air by discharging ozone; a deodorizing catalyst into which air containing ozone and malodorous components enters and becomes activated by ozone molecules to oxidize and decompose the malodorous molecules; A solar cell-activated sterilizer characterized by having an air circulation means that is supplied with electric power, takes outside air into the ozone generator, passes it through the ozone generator, and further passes the deodorizing catalyst and discharges it to the outside. Deodorizer.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08155015A (en) * 1994-12-05 1996-06-18 Okaya Electric Ind Co Ltd Air purifying device
JP2006340813A (en) * 2005-06-07 2006-12-21 Toshiba Corp System for deodorizing garbage collection field
ES2302666A1 (en) * 2008-03-28 2008-07-16 Jordi Duran Nat Autonomous and disinfected device for deodorizing of municipal waste, has container, which is buried in urban area, and device comprises ozone generator energized by electric power supply

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