JPH07253226A

JPH07253226A - 加湿機能付き空気浄化装置

Info

Publication number: JPH07253226A
Application number: JP6047011A
Authority: JP
Inventors: Koichi Tachibana; 弘一立花; Akiyoshi Hattori; 章良服部; Akihiko Yoshida; 昭彦吉田; Nobuyuki Yoshiike; 信幸吉池
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-03-17
Filing date: 1994-03-17
Publication date: 1995-10-03
Anticipated expiration: 2015-02-28
Also published as: JP3012764B2

Abstract

(57)【要約】【目的】加湿空気の殺菌処理を行うと共に、殺菌処理
及び浄化処理後の空気中の残存オゾンの検知と濃度管理
を確実に行う。【構成】空気浄化装置を、空気質検知手段１、オゾン
発生手段２、オゾン分解脱臭手段３、オゾン検知手段４
及び加湿手段５によって構成する。空気を、空気浄化装
置に組み込まれたファンによって導入し、必要に応じて
加湿手段５によって加湿し、オゾン分解脱臭手段３を通
過させた後、再び環境中に排出する。空気質検知手段１
によって空気質が悪化していると判定された場合には、
空気質検知手段１から出力される制御信号に基づいて、
所定濃度のオゾンを発生させる。オゾン検知手段４によ
って、浄化処理あるいは殺菌処理された空気中に残存す
るオゾンの濃度が許容濃度を超えていると判定された場
合には、オゾン停止信号を出力し、オゾン発生手段２に
よるオゾンの発生を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、居住環境の快適性を維
持向上させるために用いられる加湿機能付き空気浄化装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】居住環境における空気質の悪化、すなわ
ち喫煙、人体その他の種々の発生源に起因する悪臭の増
大や有害ガスの発生に対処して空気の浄化を行うため
に、種々の空気浄化方法が提案され、なかでも、オゾン
を用いた空気の浄化処理が盛んに行われるようになって
きた。一方、居住空間の密閉度が向上してきた結果、空
調や暖房によって室内が過度に乾燥することがしばしば
起こり、これに対処して適度な湿度レベルに調節するた
めに加湿を行うことが多くなってきた。このような背景
のもとに加湿機能を付加した空気浄化装置が提案されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、加湿のために
用いられる加湿用水にはしばしば細菌等が繁殖し、加湿
空気に乗って環境中に放出され、健康上問題となること
がある。さらに、オゾンを用いた殺菌処理及び空気の浄
化処理においては、殺菌や浄化の効果を高めるために過
剰量のオゾンを使用することがあり、しばしば分解処理
しきれない未反応の余剰オゾンが漏洩してオゾン臭が発
生したり、ときには健康上問題となる事態が発生する虞
れがある。オゾンは空気中で自然に分解するが、分解に
相当の時間を要し、温度や湿度の条件によって分解速度
が変化するため、オゾンの漏洩を放置しておくことは好
ましくない。

【０００４】本発明は、従来技術における前記課題を解
決するため、加湿空気の殺菌処理を行うと共に、殺菌処
理及び浄化処理後の空気中の残存オゾンの検知と濃度管
理を確実に行い、快適かつ安全な空気質環境を実現する
ことのできる加湿機能付き空気浄化装置を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る加湿機能付き空気浄化装置の構成は、
環境中の空気質を検知する空気質検知手段と、前記空気
質検知手段から出力される制御信号に基づいて所定濃度
のオゾンを発生させるオゾン発生手段と、発生したオゾ
ンを分解し、空気の殺菌処理及び浄化処理を行うオゾン
分解脱臭手段と、殺菌処理及び浄化処理後の空気中の残
存オゾンを検知し、前記オゾン発生手段を制御するオゾ
ン検知手段と、前記空気質検知手段から出力される制御
信号に基づいて加湿を行う加湿手段とを少なくとも備え
てなるものである。

【０００６】前記構成においては、空気質検知手段が、
ガスセンサー、湿度センサー、記憶演算手段及び制御手
段を備え、ガスセンサーによるガス検知機能と、湿度セ
ンサーによる湿度検知機能と、空気質判定機能と、湿度
レベル判定機能と、空気質の判定結果に連動してオゾン
発生手段を制御するオゾン発生手段制御機能と、湿度レ
ベルの判定結果に連動して加湿手段を制御する加湿手段
制御機能とを有するのが好ましい。

【０００７】また、前記構成においては、オゾン分解脱
臭手段が触媒を備え、前記触媒によるオゾンの分解活性
化機能と、オゾンの分解に伴う脱臭反応機能とを有する
のが好ましい。

【０００８】また、前記構成においては、オゾン検知手
段が、オゾンセンサー、記憶演算手段及び制御手段を備
え、オゾンセンサーによるオゾン検知機能と、オゾン濃
度レベル判定機能と、オゾン濃度レベルの判定結果に連
動してオゾン発生手段を制御するオゾン発生手段制御機
能とを有するのが好ましい。

【０００９】また、前記構成においては、オゾン発生手
段が、空気質検知手段及びオゾン検知手段に連動し、前
記空気質検知手段により空気質が悪化していると判定さ
れたときにオゾンを発生させる第１のオゾン発生機能
と、前記空気質検知手段により乾燥状態にあると判定さ
れたときにオゾンを発生させる第２のオゾン発生機能
と、前記オゾン検知手段により残存オゾンの濃度が許容
濃度を超えていると判定されたときにオゾンの発生を停
止させるオゾン発生停止機能とを有するのが好ましい。

【００１０】また、前記構成においては、加湿手段が空
気質検知手段に連動し、湿度レベルの判定結果に基づい
て湿度を調節する加湿機能を有するのが好ましい。

【００１１】

【作用】前記本発明の構成によれば、空調や暖房によっ
て室内が過度に乾燥し、これに対処して加湿を行った場
合でも、オゾンの殺菌作用によって加湿空気の殺菌処理
を行うことができるので、加湿空気に乗って細菌等が居
住環境中に放出されることはない。また、殺菌処理及び
浄化処理後の空気中に含まれる残存オゾンの存在を迅速
かつ確実に検知して、残存オゾン濃度が許容オゾン濃度
を超えていると判定した場合には、直ちにオゾンの発生
を停止することができ、さらに、加湿空気中の水分によ
って余剰オゾンの分解を促進することができるので、健
康上問題となるような事態の発生を効果的に防止するこ
とができ、快適かつ安全な空気質環境を作り出すことが
できる。

【００１２】

【実施例】以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的
に説明する。図１は本発明に係る加湿機能付き空気浄化
装置の一実施例の主要構成部分を示す概略図である。図
１において、１は空気質検知手段、２はオゾン発生手
段、３はオゾン分解脱臭手段、４はオゾン検知手段、５
は加湿手段である。尚、矢印Ａは空気の流通方向を示し
ている。空気は、例えば空気浄化装置に組み込まれたフ
ァン（図示しない）によって導入され、必要に応じて加
湿手段５によって加湿され、オゾン分解脱臭手段３を通
過した後、再び居住環境中に排出される。

【００１３】空気質検知手段１は、ガスセンサーを第１
の主たる構成要素とし、居住環境中に存在する悪臭ガス
や有害ガス等を検知し、検知したガスの濃度に基づいて
空気質のレベルを演算判定し、さらにその結果に基づい
てオゾン発生手段２を制御するための信号を出力するオ
ゾン発生手段制御機能を有している。ガスセンサーとし
ては、安価、軽量等の利点を有する点で、酸化スズ等の
酸化物半導体を材料とし、炭化水素、硫黄化合物等の複
数種類のガスに感度を有するセンサーを用いるのが好ま
しいが、必ずしもこれに限定されるものではなく、他の
材料からなるセンサー、あるいは他の原理によるセンサ
ーを用いることもできる。本実施例においては、空気流
通路の空気導入口近傍に前記センサーを設置して空気質
を検知することとしている。また、空気質検知手段１
は、湿度センサーを第２の主たる構成要素とし、居住環
境の湿度を検知し、その結果に基づいて湿度レベルを演
算判定し、さらにその結果に基づいて加湿手段５を制御
するための信号を出力する加湿手段制御機能をも有して
いる。湿度センサーとしては、酸化マグネシウム等のセ
ラミック製の湿度センサー、有機材料を用いた湿度セン
サーあるいは他種の湿度センサーを用いることができ
る。

【００１４】オゾン発生手段２は、空気質検知手段１に
よって空気質が悪化していると判定された場合に、空気
質検知手段１から出力される制御信号に基づいて、所定
濃度のオゾンを発生させる第１のオゾン発生機能を有し
ている。また、オゾン発生手段２は、空気質検知手段１
によって居住環境が過度の乾燥状態にあると判定された
場合に、加湿の実行に引き続いて所定濃度のオゾンを発
生させる第２のオゾン発生機能をも有している。オゾン
を発生させるには、アルミナ基板に誘導電極と放電電極
を形成した沿面放電式のオゾン発生電極を用いるのが簡
便であるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、
他のオゾン発生方法を用いることもできる。発生するオ
ゾンは、空気質の改善に効果を発揮するばかりでなく、
加湿用水中で繁殖し加湿空気に乗ってくる細菌類に対し
て直接殺菌作用を発揮すると共に、オゾン分解脱臭手段
３にトラップされた細菌類に対しても効果的に殺菌作用
を発揮することができる。また、加湿しない場合でも、
空気中に含まれる浮遊細菌類の殺菌に効果を発揮するこ
とができる。さらに、オゾン発生手段２は、後述するオ
ゾン検知手段４によって残存オゾンの濃度が許容濃度を
超えていると判定された場合に、オゾン検知手段４から
出力される制御信号に基づいてオゾンの発生を停止する
オゾン発生停止機能をも有している。

【００１５】オゾン分解脱臭手段３は、触媒を主要構成
要素とし、触媒によるオゾンの分解活性化機能と脱臭反
応機能とを有しており、触媒に吸着されたオゾンの分解
に伴って生成する反応活性に富むラジカル酸素によって
脱臭等の機能を発揮するものである。一方、前記触媒は
微量ガス成分の吸着体にもなるため、空気質が清浄レベ
ルにあり、オゾンの発生を行わない場合には、オゾンを
用いることなく空気質を所定のレベルに維持する機能を
も発揮させることができる。さらに、前記触媒は、加湿
空気に乗ってくる細菌類をトラップするフィルターとし
ての機能をも有している。触媒としては、マンガン酸化
物等を主成分とするオゾン分解脱臭触媒を用いるのが好
ましい。

【００１６】オゾン検知手段４は、オゾンセンサーを主
要構成要素とし、オゾン検知機能を有すると共に、浄化
処理あるいは殺菌処理された空気中に残存するオゾンの
濃度と予め設定され記憶されている残存オゾンの許容濃
度とを比較演算してオゾン発生継続の可否を判定し、残
存オゾンが許容濃度を超えていると判定した場合に、オ
ゾン発生停止信号を出力する機能を有している。オゾン
センサーとしては、酸化インジウム等の酸化物半導体か
らなるセンサーを用いるのが好ましいが、必ずしもこれ
に限定されるものではなく、他の材料からなるセンサ
ー、あるいは他の原理によるセンサーを用いることもで
きる。本実施例においては、図１に示すように、オゾン
分解脱臭手段３の下流側の空気流通路にオゾンセンサー
を設置している。

【００１７】加湿手段５は、空気質検知手段１によって
過度の乾燥状態にあると判定された場合に、空気質検知
手段１から出力される制御信号に基づいて、所定量の水
分を蒸発させる加湿機能を有している。加湿手段５とし
ては、超音波式の加湿器等を用いるのが好ましいが、必
ずしもこれに限定されるものではなく、他の形式の加湿
手段を用いることもできる。本実施例においては、図１
に示すように、空気質検知手段１に水分の影響を直接及
ぼさない位置に加湿手段５を設置している。

【００１８】以下、空気質を４つの基本パターンに分類
し、図２に示す動作フロー図に従って加湿機能付き空気
浄化装置の基本動作を説明する。〈パターン１〉湿度が適正レベルで、かつ空気質が清浄である場合居住環境中の空気が空気浄化装置に導入されると、ま
ず、空気質検知手段１の湿度センサーとガスセンサーが
空気質を検知する（１１）。次いで、湿度センサーの出
力と予め設定され記憶されている湿度レベルに対応する
湿度センサーの出力、及びガスセンサーの出力と予め設
定され記憶されている清浄状態に対応するガスセンサー
の出力がそれぞれ比較演算される（１２）。その結果、
まず湿度は適正レベルにある（ＹＥＳ）と判定され（１
３）、引き続いて空気質も清浄状態にある（ＹＥＳ）と
判定されれば（１４）、加湿信号及びオゾン発生のため
の制御信号は共に出力されずに１１に戻り、空気質の検
知、比較演算及び判定を継続する。

【００１９】〈パターン２〉湿度が適正レベルで、かつ空気質が悪化している場合居住環境中の空気が空気浄化装置に導入されると、ま
ず、空気質検知手段１の湿度センサーとガスセンサーが
空気質を検知する（１１）。次いで、湿度センサーの出
力と予め設定され記憶されている湿度レベルに対応する
湿度センサーの出力、及びガスセンサーの出力と予め設
定され記憶されている清浄状態に対応するガスセンサー
の出力がそれぞれ比較演算される（１２）。その結果、
湿度は適正レベルにある（ＹＥＳ）と判定され（１
３）、引き続いて空気質は悪化している（ＮＯ）と判定
されれば（１４）、加湿信号は出力されないが、オゾン
発生のための制御信号が出力され（１５）、オゾン発生
手段２から所定濃度のオゾンが発生する（１６）。発生
したオゾンは空気と共にオゾン分解脱臭手段３に到達
し、主に触媒の作用によって吸着したガスが酸化分解さ
れて空気の浄化処理が行われる（１７）。次いで、オゾ
ン検知手段４のオゾンセンサーが浄化処理された空気中
に残存するオゾンを検知し（１８）、残存オゾン濃度と
予め設定され記憶されている許容オゾン濃度とを比較演
算し（１９）、残存オゾン濃度が許容濃度以下であるか
否かを判定する（２０）。残存オゾン濃度が許容濃度以
下である（ＹＥＳ）と判定されれば、オゾンの発生を継
続したまま１１に戻り、以降同様の動作を行う。一方、
残存オゾン濃度が許容濃度を超えている（ＮＯ）と判定
されれば、直ちにオゾン発生停止信号が出力され（２
１）、オゾンの発生が停止される（２２）。以降１１に
戻り同様の動作を行う。

【００２０】〈パターン３〉過度の乾燥状態にあり、かつ空気質が清浄である場合居住環境中の空気が空気浄化装置に導入されると、ま
ず、空気質検知手段１の湿度センサーとガスセンサーが
空気質を検知する（１１）。次いで、湿度センサーの出
力と予め設定され記憶されている湿度レベルに対応する
湿度センサーの出力、及びガスセンサーの出力と予め設
定され記憶されている清浄状態に対応するガスセンサー
の出力がそれぞれ比較演算される（１２）。その結果、
まず過度の乾燥状態にある（ＮＯ）と判定され（１
３）、引き続いて空気質は清浄状態にある（ＹＥＳ）と
判定されれば（２３）、加湿信号が出力され（２６）、
加湿手段５が作動して所定の加湿を実行する（２７）。
引き続いて空気質検知手段１からオゾン発生のための制
御信号が出力され（２８）、オゾン発生手段２から所定
濃度のオゾンが発生する（２９）。発生したオゾンは、
加湿用水中で繁殖し加湿空気に乗ってくる細菌類に対し
て直接殺菌作用を発揮すると共に、オゾン分解脱臭手段
３にトラップされた細菌類に対しても効果的に殺菌作用
を発揮する。次いで、オゾン検知手段４のオゾンセンサ
ーが加湿空気中に残存するオゾンを検知し（１８）、以
後、動作フロー図（図２）の１９以降の動作を前記と同
様に実行する。この場合、加湿空気中の水分によって余
剰オゾンの分解を促進することができるので、健康上問
題となるような事態の発生を効果的に防止することがで
き、快適かつ安全な空気質環境を作り出すことができ
る。尚、パターン３で発生させるオゾンの濃度は、パタ
ーン２の場合と同じ濃度にしてもよいが、パターン３に
おけるオゾン発生の目的は加湿用水の殺菌処理にあるた
め、発生させるオゾンの濃度は、空気の浄化を目的とす
るパターン２の場合とは異なる濃度に設定することもで
きる。

【００２１】〈パターン４〉過度の乾燥状態にあり、かつ空気質が悪化している場合居住環境中の空気が空気浄化装置に導入されると、ま
ず、空気質検知手段１の湿度センサーとガスセンサーが
空気質を検知する（１１）。次いで、湿度センサーの出
力と予め設定され記憶されている湿度レベルに対応する
湿度センサーの出力、及びガスセンサーの出力と予め設
定され記憶されている清浄状態に対応するガスセンサー
の出力がそれぞれ比較演算される（１２）。その結果、
まず過度の乾燥状態にある（ＮＯ）と判定され（１
３）、引き続いて空気質が悪化している（ＮＯ）と判定
されれば（２３）、まず加湿信号が出力され（２４）、
加湿手段５が作動して所定の加湿を実行する（２５）。
引き続いて空気質検知手段１からオゾン発生のための制
御信号が出力され（１５）、以後、動作フロー図（図
２）の１６以降の動作を前記と同様に実行する。尚、パ
ターン４で発生させるオゾンの濃度は、パターン２の場
合と必ずしも同じ濃度にする必要はないが、パターン４
におけるオゾン発生も空気質の浄化を主な目的としてい
ることを考慮すれば、パターン２の場合と同じ濃度にす
るのが効率的である。

【００２２】以上、実施例について説明したが、空気質
検知用のガスセンサーの使用形態は実施例のものに限定
されるものではなく、対象とする空気質環境に応じて、
その環境に存在する特定のガス成分を選択的に検知する
ガスセンサーを適宜用いることができる。また、個数も
１個に限定されるものではなく、ガス成分の種類に対応
させて複数のセンサーを用いることもできる。また、空
気浄化装置の主要部の構成も実施例のものに限定される
ものではなく、使用環境や使用条件に応じて、空気質検
知手段１、オゾン発生手段２、オゾン分解脱臭手段３、
オゾン検知手段４及び加湿手段５がそれぞれ最も効果的
に機能する構成にすることができる。

【００２３】また、空気質及び湿度の判定閾値レベルを
さらに細分化し、発生させるオゾンの濃度や加湿レベル
を、検知した空気質及び湿度のレベルに応じた値に設定
することも可能である。また、オゾンの発生も連続的に
行うばかりではなく、発生と停止を交互に繰り返す方法
も効果的であり、使用環境に応じて条件を適宜設定する
ことにより、空気浄化機能や殺菌機能を低下させること
なく省エネルギー効果を得ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る加湿
機能付き空気浄化装置によれば、空調や暖房によって室
内が過度に乾燥し、これに対処して加湿を行った場合で
も、オゾンの殺菌作用によって加湿空気の殺菌処理を行
うことができるので、加湿空気に乗って細菌等が居住環
境中に放出されることはない。また、殺菌処理及び浄化
処理後の空気中に含まれる残存オゾンの存在を迅速かつ
確実に検知して、残存オゾン濃度が許容オゾン濃度を超
えていると判定した場合には、直ちにオゾンの発生を停
止することができ、さらに、加湿空気中の水分によって
余剰オゾンの分解を促進することができるので、健康上
問題となるような事態の発生を効果的に防止することが
でき、快適かつ安全な空気質環境を作り出すことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る加湿機能付き空気浄化装置の一実
施例の主要構成部分を示す概略図である。

【図２】本発明に係る加湿機能付き空気浄化装置の基本
動作を示す動作フロー図である。

【符号の説明】

１空気質検知手段２オゾン発生手段３オゾン分解脱臭手段４オゾン検知手段５加湿手段

フロントページの続き (72)発明者吉池信幸大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】環境中の空気質を検知する空気質検知手
段と、前記空気質検知手段から出力される制御信号に基
づいて所定濃度のオゾンを発生させるオゾン発生手段
と、発生したオゾンを分解し、空気の殺菌処理及び浄化
処理を行うオゾン分解脱臭手段と、殺菌処理及び浄化処
理後の空気中の残存オゾンを検知し、前記オゾン発生手
段を制御するオゾン検知手段と、前記空気質検知手段か
ら出力される制御信号に基づいて加湿を行う加湿手段と
を少なくとも備えてなる加湿機能付き空気浄化装置。
【請求項２】空気質検知手段が、ガスセンサー、湿度
センサー、記憶演算手段及び制御手段を備え、ガスセン
サーによるガス検知機能と、湿度センサーによる湿度検
知機能と、空気質判定機能と、湿度レベル判定機能と、
空気質の判定結果に連動してオゾン発生手段を制御する
オゾン発生手段制御機能と、湿度レベルの判定結果に連
動して加湿手段を制御する加湿手段制御機能とを有する
請求項１に記載の加湿機能付き空気浄化装置。
【請求項３】オゾン分解脱臭手段が触媒を備え、前記
触媒によるオゾンの分解活性化機能と、オゾンの分解に
伴う脱臭反応機能とを有する請求項１に記載の加湿機能
付き空気浄化装置。
【請求項４】オゾン検知手段が、オゾンセンサー、記
憶演算手段及び制御手段を備え、オゾンセンサーによる
オゾン検知機能と、オゾン濃度レベル判定機能と、オゾ
ン濃度レベルの判定結果に連動してオゾン発生手段を制
御するオゾン発生手段制御機能とを有する請求項１に記
載の加湿機能付き空気浄化装置。
【請求項５】オゾン発生手段が、空気質検知手段及び
オゾン検知手段に連動し、前記空気質検知手段により空
気質が悪化していると判定されたときにオゾンを発生さ
せる第１のオゾン発生機能と、前記空気質検知手段によ
り乾燥状態にあると判定されたときにオゾンを発生させ
る第２のオゾン発生機能と、前記オゾン検知手段により
残存オゾンの濃度が許容濃度を超えていると判定された
ときにオゾンの発生を停止させるオゾン発生停止機能と
を有する請求項１に記載の加湿機能付き空気浄化装置。
【請求項６】加湿手段が空気質検知手段に連動し、湿
度レベルの判定結果に基づいて湿度を調節する加湿機能
を有する請求項１に記載の加湿機能付き空気浄化装置。