JPH07101117B2 - 人間環境室内空気の浄化方法およびそのための空調設備 - Google Patents

人間環境室内空気の浄化方法およびそのための空調設備

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JPH07101117B2
JPH07101117B2 JP5097425A JP9742593A JPH07101117B2 JP H07101117 B2 JPH07101117 B2 JP H07101117B2 JP 5097425 A JP5097425 A JP 5097425A JP 9742593 A JP9742593 A JP 9742593A JP H07101117 B2 JPH07101117 B2 JP H07101117B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は浄化されるべき室内空気が物理的
かつ／もしくは化学的に分離され得る有害物質を含有
し、この室内空気を空調中央設備において浄化し、空調
処理的に浄化される室内空気を送風機により空調中央設
備に給送し、この室内空気をオゾン装置において生起せ
しめられるオゾンにより少なくとも１台の酸化装置内で
処理し、酸化可能有害物質を酸化し、酸化装置からの室
内空気をコンバータフィルターを有する少なくとも１台
の濾過装置内において処理してオゾンを安定な分子酸素
に転化し、濾過装置からの室内空気をオゾンセンサで分
析して含有オゾンを検出し、オゾン装置で生起せしめら
れたオゾンをオゾンセンサからの電気信号により調整な
いし制御し、浄化された室内空気を散気口を有する導管
から空調処理されるべき室内に放散する、人間環境、こ
とに居住空間、職場空間における室内空気の浄化方法に
関するものである。
【０００２】
【技術的背景および従来技術】ここで人間環境と称する
のは、ヒトが滞在するあらゆる種類の閉鎖空間、例えば
事務室、居室、劇場、百貨店、病院などを意味する。有
害物質と称される概念は、一方においてヒトの健康に悪
影響をおよぼす有機、無機化合物を、他方においてバク
テリア、真菌類、ビールスのような微小生物を含む。室
内空気の天候的ないし空調的処理なる概念は、４種類の
熱力学的空気処理、すなわちそれぞれの制御技術的方法
により加熱、冷却、加湿、除湿することを意味し、ある
いはこれらの一部、極端な場合には送風冷却のみを意味
する。
【０００３】純粋オゾンは極めて不安定であるが、室温
においては比較的徐々に分解する。２０℃において均質
な分解反応における半減期は気体状態において数日間で
ある。濾過装置のフィルター、ことに吸着フィルターに
使用可能でありまた慣用されている特定の物質により、
不安定なオゾンは多様な反応態様で無害で安定な分子酸
素に転化される。このようなフィルターをここではコン
バータフィルターと称する。コンバータフィルターの有
効性は、オゾンセンサにより監視される。コンバータフ
ィルターの不充分な作用、例えば老化ないし被毒による
効果の低減状態でコンバータフィルターによるオゾンの
処理が行われるときは、このオゾン処理はオゾンセンサ
により測定され、状況把握され得る。この場合、適当な
制御および／あるいは調整処理によりオゾン装置内のオ
ゾン生起速度は、オゾンセンサにより健康に有害なオゾ
ン量が測定されない限り、低減せしめられる。最も簡単
な態様では、所定の目標値を上廻るオゾン濃度が測定さ
れた場合、オゾンセンサがオゾン装置を非作動化する。
【０００４】本発明の詳細な説明の項における冒頭に述
べられたタイプの室内空気浄化方法は、ヨーロッパ特許
出願４３１６４８号公報から公知である。この公知方法
においては、２個のオゾンセンサが使用され、第１のオ
ゾンセンサは処理前の室内空気のオゾン含有量を把握
し、第２のオゾンセンサは触媒的に作用するコンバータ
フィルターの後で処理された空気のオゾン含有量を把握
する。オゾン装置はこの両オゾンセンサからの電気的パ
ルス信号により調整され、第２オゾンセンサがあらかじ
め設定された健康に影響を及ぼす目標値を超えるオゾン
濃度を測定したとき、オゾン装置の作動を低減するかあ
るいは全くこれを停止させる。しかしながらこの公知方
法は、結果的に処理された室内空気が看過できない高濃
度オゾンを含有する危険がある。室内空気中における看
過できない高濃度の、健康に有害なオゾン含有量は０．
１ｐｐｍ（ＭＡＫ値）以上である。この公知方法の欠点
は、オゾン装置におけるオゾン生起量が室内空気におけ
る酸化可能有害物質の量と無関係なことである。従っ
て、オゾン生起速度ないし割合は、酸化可能有害物質の
予期される最大限量と関連せしめられ、従って常に著し
く高めに設定されねばならない。これによりコンバータ
フィルターに少なからぬ負荷がかかり、コンバータフィ
ルターによるオゾン処理に重大な危険をおよぼす。この
公知方法の他の欠点は、ことに第２オゾンセンサに対し
て、オゾンセンサを連続的にまたは時間的間隔を置いて
周期的に作動される機能制御措置が構じられていないこ
とである。このことは、第２オゾンセンサおよびコンバ
ータフィルターによるオゾン処理に欠陥が生じた場合に
被処理室内空気中における許容し難い高度のオゾン含有
量が確認も計測もできず、従って健康に有害な危険を阻
止するためにオゾン装置を停止させることができないこ
とを意味する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、発明の詳細な説明の項の冒頭に述べた方法におい
て、一方においては酸化可能有害物質およびことにビー
ルス、バクテリアおよび真菌類を有効に分離除去するこ
とができ、他方において処理された室内空気に看過し難
い高濃度のオゾンが実際上包含され得ないようにする方
法を提供することである。ここでビールス、バクテリ
ア、真菌類について「有効物質」と称するのは、有害な
存在としてその存在が失われること、従って死滅させる
ことを意味する。なお空調設備は本発明方法を実施する
ために適当なものでなければならない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】しかるに上述の目的は、
酸化装置における処理前の室内空気を有害物質検出装置
により酸化可能有害物質に関して定量分析し、オゾン装
置において生起せしめられたオゾンを有害物質検出装置
からの電気信号量により追加的に調整ないし制御し、濾
過装置からの室内空気を、オゾンセンサで分析する前
に、自動検査オゾン装置内でオゾン濃縮パルスに被曝さ
せ、これにより一方においてオゾンセンサにおける自動
検査電気信号の生起を確実ならしめるため、オゾン濃縮
パルス当たり充分な量のオゾンを生起せしめ、他方にお
いて空調処理されるべき室内への室内空気放出までに混
合、希釈により健康上心配のない程度までオゾン濃度パ
ルスを低下させ、オゾンセンサからの自動検査電気信号
がもたらされない場合にはオゾン装置を準備状態に調整
することを特徴とする方法により達成され得ることが本
発明者らにより見出された。
【０００７】有害物質検出器による定量分析と称するの
は、特定の有害物質ないし有害物質群の濃度を測定技術
的に把握し、電気信号に転換することを意味する。この
転換機能は、恒常的にあるいは非連続工程で、またわず
かな恒常的工程で行われ得る。自動検査オゾン装置は、
基本的に上述したオゾン装置と同じ構成のものでよい
が、比較的低いオゾン生起割合に設計されており、この
自動測定オゾン装置の短時間の作動時、室内空気の連続
的流過によりオゾン濃縮パルスが生起せしめられる。特
定の場所、例えばオゾンセンサにおいてオゾン濃縮／時
間関数が設定され得る。時間に対するオゾン濃縮積分が
自動検査オゾン装置により生起せしめられるオゾン量の
尺度である。各オゾンセンサは特定の感度限界を持って
おり、明瞭な電気信号を生起させるには特定の最少限度
オゾン量が必要である。自動検査信号を確実に生起させ
るためには、これを上廻らねばならない。しかしながら
看過し難い高い濃度のオゾンは健康に有害であるから、
自動検査オゾン装置により生起せしめられるオゾン濃縮
パルスは、余りに大きい振幅を持ってはならない。オゾ
ン濃縮パルスは、例えばオゾンを含有しない室内空気に
よる混合、希釈により減衰され得る。健康上心配のない
濃度とするための混合、希釈は、充分に長い放出導管を
設けることにより対処され得る。オゾン装置の待機状態
は、比較的低いオゾン生起速度において存続するが、こ
れを零とすることもできる。
【０００８】本発明は、一方において酸化可能有害物質
を酸化装置で処理する前に分析し、これに対処して酸化
装置の調整を行い、他方においてオゾンセンサの規則正
しい機能制御を行うことにより、オゾンを使用して人間
環境室内空気の浄化を、ことに確実かつ安全に行い得る
との認識から出発している。これにより、まず有害物質
酸化のためのオゾンを不必要に過剰な量で生起させない
ことが保証され、さらに比較的軽負荷のコンバータフィ
ルターをオゾンが通過し、同時にオゾンセンサの機能に
より、健康上有害なオゾン濃度をもたらさないことが保
証される。本発明方法は有害物質分離除去のみならず、
健康上問題となるオゾン高濃度をもたらさないことを始
めて可能とした。
【０００９】本発明方法の好ましい実施態様において
は、酸化装置における処理前に室内空気の空調処理が行
われる。これにより中央空調設備における熱交換器中に
存在し得るバクテリア、真菌類、ヴィールスなどが浄化
されるべき室内空気から分離除去され、確実に死滅せし
められる。ことに有効な室内空気の浄化は、室内空気を
濾過装置中の少なくとも１個の高収率サブミクロン微粒
フィルターおよび／あるいは少なくとも１個の吸着フィ
ルターで処理することにより、比較的僅少量のオゾン消
費で達成され得る。
【００１０】混合、希釈によるオゾン濃縮パルスのこと
に有効な振幅減衰は、室内空気を放出導管帯域で散気口
により放散させることにより行われ得る。この場合、散
気口において室内空気濃密波が有効に拡散される。オゾ
ン濃縮パルスの振幅減衰は、騒音減衰と結びついて実際
上認識不能のレベルに達する。
【００１１】本発明方法の、制御技術的に極めて簡単で
あるがそれにもかかわらず有効な実施態様は、自動検査
オゾン装置により生起せしめられるオゾン濃縮パルスの
継続時間を規制するために、オゾン装置の調整および／
あるいは制御が、オゾンセンサからの量的電気信号によ
り非作動化されることを特徴とする。これより酸化装置
を流過する室内空気中におけるオゾン「ホール」を回避
し得る。
【００１２】本発明はまた浄化されるべき室内空気が物
理的かつ／もしくは化学的に分離され得る有害物質を含
有し、室内空気を空調処理と共に浄化するべき空調処理
中央装置と、空調処理と共に浄化されるべき室内空気を
給送するため空調処理中央装置に設けられた送風機と、
オゾン装置を併設する、酸化可能有害物質を酸化するた
めの少なくとも１台の酸化装置と、酸化装置からの室内
空気中のオゾンを安定な分子酸素に転化するための少な
くとも１個のコンバータフィルターと、濾過装置からの
空気をオゾンに関して定量分析するための少なくとも１
個のオゾンセンサと、オゾン装置で生起せしめられたオ
ゾンを、オゾンセンサからの電気信号により量的に制御
するための調整装置および／あるいは制御装置と、空調
浄化処理されるべき室内へ、処理済み室内空気を放出す
るための少なくとも１本の散気口具備導管を具備する人
間環境、ことに住居空間、職場空間空調設備に関する。
【００１３】本発明による空調設備は、酸化装置上流
に、室内空気中の酸化可能有害物質を定量的に分析する
ための少なくとも１個の有害物質検出器が設けられ、濾
過装置とオゾンセンサの間に、オゾンセンサの自動検査
のためのオゾン濃縮パルスを生起させる自動検査オゾン
装置が設けられ、有害物質検出器からの電気信号とオゾ
ンセンサからの自動検査電気信号を処理するための調整
装置および／あるいは制御装置が追加的に設けられ、こ
れが自動検査オゾン装置の調整および制御のためこのオ
ゾン装置と接続されていることを特徴とする。
【００１４】本発明による空調設備の有利な実施態様に
おいて、有効物質検出器は、少なくとも１個の酸化錫セ
ンサセクターから構成される、これは半導体を基礎とす
る１群のガスセンサに属するものであって、半導体面に
吸着されたガスの被覆度に応じて半導体材料の導電性が
測定され、分析される。種々の有害物質ないし有害物質
群を特定し、かつそこに在る有害物質に関する電気信号
の特別の選択性が求められる場合には、この有害物質検
出器が異なる半導体面を有する複数のセンサセクターか
ら成り、これにより種々の有害物質群の定量分析が可能
になされ、この有効物質検出器が各センサセクターごと
に個別化された接続スイッチを具備していることが好ま
しい。種々の選択性範囲を示す種々の半導体面により、
横断的感度ないし部分的重複選択性範囲がエレクトロニ
クス的に保障され得る。
【００１５】さらに他の実施態様において、有害物質検
出器は、少なくとも１個の分離された気密室および／あ
るいは分離可能の参照センサセクターを具備する。これ
により有害物質の含有割合は、さらに高い精度で測定さ
れ得る。
【００１６】オゾンセンサは紫外線吸収センサセクタ
ー、化学発光センサセクターあるいは少なくとも１個の
半導体面センサセクター、ことに半導体としてのフタロ
シアニンセンサーセクターから構成し得る。フタロシア
ニン、有機半導体から成る吸着層を有するガスセンサ
は、久しく以前から公知である。オゾンにも反応するフ
タロシアニンセンサは、例えば西独特許出願公開３８３
６８１９号公報に記載されている。
【００１７】本発明による空調設備のさらに他の有利な
実施態様では、少なくとも１個の分離された気密室およ
び／あるいは分離可能の参照センサセクターを有するオ
ゾンセンサが設けられている。ことに半導体面を有する
オゾンセンサの場合、平行特性の継続的検査の故に特に
高い信頼性が保証される。オゾンセンサの誤作動は早期
に、例えば看過され得ない偏差について認識され得る。
【００１８】本発明による人間環境室内空気を浄化する
方法および設備を、例示的に本発明空調設備を示す添付
図１に則して、さらに具体的に説明する。
【００１９】物理的および／あるいは化学的に分離され
得る有効物質ならびに酸化可能の有害物質を含有する、
調節されるべき室内空気は、空調設備（１）内において
気候的処理と共に浄化される。気候的環境条件に応じ
て、この処理により室内空気の冷却もしくは加温ならび
に加湿もしくは除湿が行われる。気候的処理された室内
空気は、送風機（２）により空調中央設備の領域におけ
る酸化装置（３）に向けて給送される。その間に気候的
処理、すなわち冷却、加温、加湿、除湿処理された室内
空気は、酸化可能有害物質定量分析のために、有害物質
検出装置（４）を流過する。本発明実施態様において、
この有害物質検出装置（４）は、酸化錫検出装置であ
る。酸化装置（３）において、気候的処理、すなわち空
調処理された室内空気に、付設されたオゾン装置（５）
からのオゾンが混合され、酸化可能有害物質の酸化が行
われる。浮遊物質フィルター（１０）、吸着フィルター
（１１）およびコンバータフィルター（１２）を具備す
る後続の濾過装置（６）において、一方では有害物質が
化学的ないし物理的に濾過され、他方で酸化装置（３）
からの室内空気中の過剰量オゾンが安定な分子酸素に転
化される。コンバータフィルター（１２）を流過した室
内空気は、自動検査オゾン処理装置（７）において、オ
ゾン濃縮パルス衝撃に付され、この室内空気は、本発明
実施態様では紫外線吸収センサとして構成されているオ
ゾンセンサ（８）を流過せしめられる。この紫外線吸収
センサは、極めてコンパクトに構成され、著しく高い感
度、作動安定性、ことに選択性を示す。本実施例におい
ては、さらに調整装置および／あるいは制御装置（９）
が設けられ、これには有害物質検出装置（４）およびオ
ゾンセンサ（８）からの電気信号が入力される。この調
整装置および／あるいは制御装置（９）からの出力は、
オゾン装置（５）および自動検査オゾン装置（７）の作
動用電気信号である。オゾン装置（５）は、一方におい
ては有害物質検出装置により把握された有害物質量に応
じて、他方においてはコンバータフィルター（６）を流
過する空気中のあらかじめ定められた限界量を超えるオ
ゾン量に応じて作動される。また自動検査オゾン装置
（７）内で室内空気をオゾン濃縮パルスに被曝させ、一
方においてはオゾンセンサ（８）に自動検査電気信号を
確実に生起させるため、各オゾン濃縮パルスごとに充分
な量のオゾンを生起させ、他方においてはオゾン濃縮パ
ルス振幅を、混合、希釈により健康上心配のない濃度ま
で低下させる。自動検査オゾン装置（７）からのオゾン
濃縮パルスが継続的に発生している間、オゾンセンサ
（８）からの電気信号によりオゾン装置（５）の制御が
非作動化される。自動検査オゾン装置（７）からのオゾ
ン濃縮パルスの間に、オゾンセンサ（８）からの自動検
査電気信号がもたらされない場合には、調整装置および
／あるいは制御装置（９）は準備状態に在り、健康上心
配のない少量のオゾンが生起せしめられる。処理された
室内空気は導管（１３）を経て散気口（１５）から空調
処理されるべき室内（１４）に放散される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この単一図面は本発明による人間環境室内空気
の浄化方法および装置を説明するフローチャートであ
る。
【符号の説明】
１‥‥空調設備 ２‥‥送風機 ３‥‥酸化装置 ４‥‥有害物質検出器 ５‥‥オゾン装置 ６‥‥濾過装置 ７‥‥自動検査オゾン装置 ８‥‥オゾンセンサ ９‥‥調整装置および／あるいは制御装置 １０‥‥浮遊物質フィルター １１‥‥吸着フィルター １２‥‥コンバータフィルター １３‥‥導管 １４‥‥空調処理されるべき室内 １５‥‥散気口

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 浄化されるべき室内空気が物理的かつ／
    もしくは化学的に分離され得る有害物質を含有し、この
    室内空気を空調中央設備において浄化し、空調処理的に
    浄化される室内空気を送風機により空調中央設備に給送
    し、この室内空気をオゾン装置において生起せしめられ
    るオゾンにより少なくとも１台の酸化装置内で処理し、
    酸化可能有害物質を酸化し、酸化装置からの室内空気を
    コンバータフィルターを有する少なくとも１台の濾過装
    置内において処理してオゾンを安定な分子酸素に転化
    し、濾過装置からの室内空気をオゾンセンサで分析して
    含有オゾンを検出し、オゾン装置で生起せしめられたオ
    ゾンをオゾンセンサからの電気信号により調整ないし制
    御し、浄化された室内空気を散気口を有する導管から空
    調処理されるべき室内に放散する、人間環境、ことに居
    住空間、職場空間における室内空気の浄化方法であっ
    て、 酸化装置（３）における処理前の室内空気を有害物質検
    出装置（４）により酸化可能有害物質に関して定量分析
    し、 オゾン装置（５）において生起せしめられたオゾンを有
    害物質検出装置（４）からの電気信号量により追加的に
    調整ないし制御し、 濾過装置（６）からの室内空気を、オゾンセンサ（８）
    で分析する前に、自動検査オゾン装置（７）内でオゾン
    濃縮パルスに被曝させ、これにより一方においてオゾン
    センサ（８）における自動検査電気信号の生起を確実な
    らしめるため、オゾン濃縮パルス当たり充分な量のオゾ
    ンを生起せしめ、他方において空調処理されるべき室内
    （１４）への室内空気放出までに混合、希釈により健康
    上心配のない程度までオゾン濃縮パルスを低下させ、 オゾンセンサ（８）からの自動検査電気信号がもたらさ
    れない場合にはオゾン装置（５）を準備状態に調整する
    ことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 酸化装置（３）における処理前に室内空
    気の空調処理を行うことを特徴とする請求項（１）によ
    る方法。
  3. 【請求項３】 室内空気を濾過装置（６）内において少
    なくとも１個のコンバータフィルター（１０）により処
    理することを特徴とする請求項（１）あるいは（２）に
    よる方法。
  4. 【請求項４】 室内空気を濾過装置（６）内において少
    なくとも１個の吸着フィルター（１１）により処理する
    ことを特徴とする請求項（１）から（３）のいずれかに
    よる方法。
  5. 【請求項５】 放出導管（１３）帯域において室内空気
    を散気口（１５）により撹拌することを特徴とする請求
    項（１）から（４）のいずれかによる方法。
  6. 【請求項６】 散気口（１５）における室内空気停滞を
    調整することを特徴とする請求項（１）から（５）のい
    ずれかによる方法。
  7. 【請求項７】 自動検査オゾン装置（７）により生起せ
    しめられるオゾン濃縮パルスの継続時間を規制するた
    め、オゾン装置（５）の調整および／あるいは制御が、
    オゾンセンサ（８）からの量的電気信号により非作動化
    されることを特徴とする請求項（１）から（６）のいず
    れかによる方法。
  8. 【請求項８】 浄化されるべき室内空気が物理的かつ／
    もしくは化学的に分離され得る有害物質を含有し、室内
    空気を空調処理と共に浄化するべき空調処理中央装置
    と、空調処理と共に浄化されるべき室内空気を給送する
    ため空調処理中央装置に設けられた送風機と、オゾン装
    置を併設する、酸化可能有害物質を酸化するための少な
    くとも１台の酸化装置と、酸化装置からの室内空気中の
    オゾンを安定な分子酸素に転化するための少なくとも１
    個のコンバータフィルターと、濾過装置からの空気をオ
    ゾンに関して定量分析するための少なくとも１個のオゾ
    ンセンサと、オゾン装置で生起せしめられたオゾンを、
    オゾンセンサからの電気信号により量的に制御するため
    の調整装置および／あるいは制御装置と、空調浄化処理
    されるべき室内へ、処理済み室内空気を放出するための
    少なくとも１本の散気口具備導管を具備する人間環境、
    ことに住居空間、職場空間空調設備であって、 酸化装置上流に、室内空気中の酸化可能有害物質を定量
    的に分析するための少なくとも１個の有害物質検出器が
    設けられ、 濾過装置（６）とオゾンセンサ（８）の間に、オゾンセ
    ンサ（８）の自動検査のためのオゾン濃縮パルスを生起
    させる自動検査オゾン装置（７）が設けられ、 有害物質検出器（４）からの電気信号とオゾンセンサ
    （８）からの自動検査電気信号を処理するための調整装
    置および／あるいは制御装置が追加的に設けられ、これ
    が自動検査オゾン装置の調整および制御のためこのオゾ
    ン装置と接続されていることを特徴とする空調設備。
  9. 【請求項９】 有害物質検出器（４）が、少なくとも１
    個の酸化錫検出セクターから構成されていることを特徴
    とする請求項（８）による空調設備。
  10. 【請求項１０】 有害物質検出器（４）が種々の有害物
    質群の定量分析のため種々の半導体面を有する複数の検
    出セクターから構成されていることを特徴とする請求項
    （８）あるいは（９）による空調設備。
  11. 【請求項１１】 有害物質検出器（４）が、少なくとも
    １個の分離気密室および／あるいは分離可能の参照検出
    セクターを有することを特徴とする請求項（８）から
    （１０）のいずれかによる空調設備。
  12. 【請求項１２】 オゾンセンサ（８）が紫外線吸収検出
    セクターから構成されていることを特徴とする請求項
    （８）から（１１）のいずれかによる空調設備。
  13. 【請求項１３】 オゾンセンサ（８）が化学発光検出セ
    クターから構成されていることを特徴とする請求項
    （８）から（１１）のいずれかによる空調設備。
  14. 【請求項１４】 オゾンセンサ（８）が半導体面、こと
    に半導体としてのフタロシアニンを有する少なくとも１
    個の検出セクターを有することを特徴とする請求項
    （８）から（１１）のいずれかによる空調設備。
  15. 【請求項１５】 オゾンセンサ（８）が少なくとも１個
    の分離された気密室および／あるいは分離可能の参照検
    出セクターを有することを特徴とする請求項（８）から
    （１４）のいずれかによる空調設備。
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