WO2017138123A1

WO2017138123A1 - 除菌装置

Info

Publication number: WO2017138123A1
Application number: PCT/JP2016/054023
Authority: WO
Inventors: 佐伯　午郎
Original assignee: 佐伯　午郎
Priority date: 2016-02-10
Filing date: 2016-02-10
Publication date: 2017-08-17
Also published as: JPWO2017138123A1; JP6462162B2

Abstract

　本願は、殺菌性の物質を簡易な構成で室内へ効果的に拡散させることができ且つ吹出し部分から正面方向へ向かって突出しない構造の除菌装置を開示する。この課題を解決するため、本発明では、吹出し部分から流れる空気が通過する貫通孔を中心部に設けた筐体内に、当該貫通孔の周囲を周回する環状の収容空間を設け、ここに筐体の通気孔を通じて殺菌性の物質を気散させる通気性の袋体を収容する。

Description

除菌装置

　本願は、除菌装置を開示する。

　家屋や店舗、病院、ビル等の各種建物では、室内の空気を循環させる扇風機等の各種送風機類が利用されている。送風機に属する装置としては、持ち運びが自在な扇風機やサーキュレータの他、空気清浄機、加湿空気清浄器、羽根の無い扇風機、据置式のパッケージクーラ、天井や壁に装着されるエアーコンディショナ等がある。

　ところで、近年では、伝染病の集団感染や集団食中毒の発生等が報道機関で報じられ、公衆の衛生意識が高まりつつある。そこで、室内を漂う病原菌を殺菌する各種の空間除菌用品が開発されている（例えば、特許文献１を参照）。

特許第５８４０８１９号公報

　従来より開発されている空間除菌用品の多くは、殺菌性の物質を能動的に拡散させるために送風機類を内蔵させた機械装置、或いは、殺菌性の物質を受動的に拡散させる単純構造の製品の何れかに大別される。しかし、前者の機械装置は、後者の単純構造の製品よりも概して高価である。また、後者の単純構造の製品は、前者の機械装置より安価であるものの、殺菌性の物質の拡散が周囲の気流に委ねられるため、十分な除菌性能が発揮されるとは言い難い。そこで、上記の特許文献１に開示されるような、空調機の吹出口に抗菌部材を設置するものが提案されているが、空調吹出口の風向を調整する板状の部材に抗菌部材を載せたものだと、例えば、扇風機やサーキュレータのように吹出し部分の近くを人が通る可能性のある送風機へ装着した場合に、送風機の前を通る人の障害になったり、送風機の前を通る人の接触によって破損したりする可能性がある。

　そこで、本願は、殺菌性の物質を簡易な構成で室内へ効果的に拡散させることができ且つ吹出し部分から正面方向へ向かって突出しない構造の除菌装置を開示する。

　上記課題を解決するため、本発明では、吹出し部分から流れる空気が通過する貫通孔を中心部に設けた筐体内に、当該貫通孔の周囲を周回する環状の収容空間を設け、ここに筐体の通気孔を通じて殺菌性の物質を気散させる通気性の袋体を収容することにした。

　詳細には、空気の吹出し部分に装着される除菌装置であって、吹出し部分から流れる空気が通過する貫通孔を中心部に設けた部材によって形成されており、貫通孔の周囲を周回する環状の収容空間を有する筐体と、貫通孔の周囲に沿うように収容空間内へ格納される部材であり、筐体に設けられる通気孔を通じて吹出し部分がある室内空間へ気散させる殺菌性の物質を格納した通気性の袋体と、を備える。

　このような除菌装置であれば、空気の吹出し部分から送られる空気が通気孔から収容空間内へ流入し、袋体を透過する過程で殺菌性の物質が添加されて収容空間から流出する。また、筐体の中心部に形成される貫通孔にも空気が通過する。この貫通孔は、筐体の中心部にあるため、空気の吹出し部分から送られる空気の流れを実質的に絞っているため、貫通孔を通過する空気が増速する。よって、貫通孔の下流側では、増速した空気により、収容空間内に留まる空気を収容空間の外側へ流出させる方向の誘引力が生ずる。このため、収容空間内で空気が留まることなく筐体の下流側へ誘引され、収容空間から流出した空気中に含有される殺菌性の物質が室内空間へ効果的に気散する。また、筐体の中心部にある貫通孔が殺菌性の物質の気散を促す構造なので、原理的に筐体を吹出し部分から正面方向へ向かって突出させた筐体構造を採用する必要もない。

　なお、上記の筐体は、吹出し部分側に配置される流入側通気孔と、吹出し部分側の反対側に配置されており、流入側通気孔より小さい流出側通気孔と、を有するものであってもよい。流入側通気孔よりも流出側通気孔の方が小さければ、袋体にある殺菌性の物質の流出量が過大になるのを防ぐことができる。

　また、流出側通気孔は、少なくとも貫通孔の周囲に配置されていてもよい。流出側通気孔が少なくとも貫通孔の周囲に配置されていれば、収容空間内に溜まる空気が、貫通孔を通過した空気に誘引されやすい。

　また、筐体は、袋体を支持する突起を収容空間内に有するものであってもよい。収容空間内にこのような突起があれば、筐体の通気孔が袋体に塞がれるのを抑制できる。

　また、上記の除菌装置は、吹出し部分に係合する係合部と、筐体と係合部とを回動可能に締結する回転軸とを有する装着部材を更に備えるものであってもよい。このような装着部材を使って筐体が装着されれば、回転軸を中心に筐体を回転させるだけで、吹出し部分の空気の吹出し状態に応じた適宜の位置に筐体を位置調整可能である。

　また、上記筐体は、吹出し部分から流れる空気が通過する副貫通孔を貫通孔の周囲に更に有するものであってもよい。筐体にこのような副貫通孔があれば、収容空間内に溜まる空気が、貫通孔を通過した空気のみならず、副貫通孔を通過した空気にも誘引されるので、殺菌性物質をより効果的に拡散させることができる。

　本発明によれば、殺菌性の物質を簡易な構成で室内へ効果的に拡散させることができ且つ吹出し部分から正面方向へ向かって突出しない構造を採用可能である。

図１は、扇風機のファンガードに装着された除菌装置の装着状態の一例である。図２は、除菌装置の斜視図であり、主に正面側を示した図である。図３は、除菌装置の斜視図であり、主に背面側を示した図である。図４は、除菌装置の内部構造図である。図５は、除菌装置の内外における空気の流れの一例を示した図である。図６は、比較例の除菌装置の装着状態を示した図である。図７は、除菌装置を扇風機に装着するための装着部材の一例を示した図である。図８は、扇風機のファンガードに装着された除菌装置の筐体を手で回転させている様子を示した図である。図９は、変形例に係る除菌装置の斜視図であり、主に正面側を示した図である。図１０は、変形例に係る除菌装置の筐体を構成する流入側筐体部品の内側を示した図である。図１１は、変形例に係る除菌装置の斜視図であり、主に背面側を示した図である。図１２は、変形例に係る除菌装置の筐体を構成する流出側筐体部品の内側を示した図である。図１３は、変形例に係る除菌装置の内外における空気の流れの一例を示した図である。

　以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態は、本発明の一形態であり、本発明の技術的範囲を下記の実施形態に限定するものではない。

　図１は、扇風機１のファンガード２（本願でいう「吹出し部分」の一例である）に装着された除菌装置３の装着状態の一例である。除菌装置３は、図１に示すように、扇風機１のファンガード２に装着される装置であり、ドーナツ状の形態を呈する円環状の装置である。なお、本実施形態では、除菌装置３を扇風機１に装着する前提で説明するが、除菌装置３は、サーキュレータ、空気清浄機、加湿空気清浄器、羽根の無い扇風機、据置式のパッケージクーラ、天井や壁に装着されるエアーコンディショナに装着することも可能である。

　図２は、除菌装置３の斜視図であり、主に正面側（ファンガード２側の反対側）を示した図である。また、図３は、除菌装置３の斜視図であり、主に背面側（ファンガード２側）を示した図である。除菌装置３の筐体５は、扇風機１から流れる空気が通過する貫通孔６を中心部に設けた部材によって形成される筐体である。また、除菌装置３の筐体５には、扇風機１から流れる空気が流入する流入側通気孔７がファンガード２側に複数設けられており、ファンガード２側の反対側に流出側通気孔８が複数設けられている。流出側通気孔８の径は、流入側通気孔７の径より小さい。複数の流入側通気孔７は、中心が同じ位置にある２つの同心円の各仮想線上に離散配置されており、貫通孔６の周囲沿い近くに配置される内側流入通気孔群９Ｕと、筐体５の外周縁沿い近くに配置される外側流入通気孔群９Ｓとを形成する。また、複数の流出側通気孔８は、中心が同じ位置にある２つの同心円の各仮想線上に離散配置されており、貫通孔６の周囲沿い近くに配置される内側流出通気孔群１０Ｕと、筐体５の外周縁沿い近くに配置される外側流出通気孔群１０Ｓとを形成する。

　図４は、除菌装置３の内部構造図である。筐体５は、貫通孔６の貫通方向と直交する仮想面を境にして２つの部品に等分されており、流入側筐体部品１１と流出側筐体部品１２とを組み合わせることによって形成される。上述した流入側通気孔７は流入側筐体部品１１に形成されており、流出側通気孔８は流出側筐体部品１２に形成されている。

　除菌装置３の筐体５は、中空になっており、内部に収容空間１３を形成する。収容空間１３は、貫通孔６の周囲に沿うような環状に形成されている。収容空間１３の内部には、扇風機１が置かれた室内空間へ気散させる殺菌性の物質を格納した通気性の袋体１４が格納される。上述した流入側通気孔７および流出側通気孔８は、袋体１４から気散する殺菌性の物質が扇風機１の風で適宜に拡散するように径の大きさ、個数、位置が設計されている。なお、筐体５は、貫通孔６のように中心部を貫通し且つ収容空間１３とも隔てられた貫通孔を有するものであればよく、全体的に丸みを帯びたドーナツ状の形態以外の適宜の形態に変形されてもよい。すなわち、本願でいう「環状」とは、丸い形態のものに限らず、例えば方形状の形態を含む。

　筐体５は、袋体１４を支持する突起１５を収容空間１３内に有している。突起１５は、収容空間１３内に収容された袋体１４が流入側通気孔７や流出側通気孔８を塞いで収容空間１３内の空気の流入出が妨げられるのを抑制する目的で設置されており、数ミリメートル程度の適当な突出量を有している。突起１５は、収容空間１３内の適当な位置に離散配置されている。よって、突起１５は、袋体１４が流入側通気孔７や流出側通気孔８を塞がないことを担保するものではない。すなわち、流入側通気孔７と流出側通気孔８は、袋体１４によって空気の流通が妨げられる場合もある。

　図５は、除菌装置３の内外における空気の流れの一例を示した図である。除菌装置３では、扇風機１から送られる空気が流入側通気孔７から収容空間１３内へ流入する。そして、収容空間１３内に流入した空気は、袋体１４を透過する過程で適宜の量の殺菌性の物質が添加された後、流出側通気孔８から流出する。ここで、本実施形態の除菌装置３では、ドーナツ状の筐体５の中心部に貫通孔６が形成されており、扇風機１から送られる空気が当該貫通孔６を通過する。流出側通気孔８から流出する空気は、袋体１４が収容された収容空間１３内を通過するので、貫通孔６を通過する空気に比べると流速は当然に遅い。しかし、貫通孔６は、扇風機１から筐体５へ向かう空気の流れを実質的に絞っているため、ベンチュリ効果を発揮して貫通孔６を通過する空気の流速を増速させる。よって、貫通孔６の下流側では、ベルヌーイの定理に従い、増速した空気により静圧の低下が生じる。貫通孔６の下流側で静圧が低下すると、複数ある流出側通気孔８のうち主に内側流出通気孔群１０Ｕの流出側通気孔８を中心に、収容空間１３内に留まる空気を収容空間１３の外側へ流出させる方向の誘引力が生ずる。すなわち、筐体５がエゼクタ（「エジェクタ」と呼ばれる場合もある）として機能する。したがって、収容空間１３で空気が留まることなく筐体５の下流側へ流れ、収容空間１３から流出した空気中に含有される殺菌性の物質が室内空間へ効果的に気散する。

　図６は、比較例の除菌装置の装着状態を示した図である。例えば、扇風機１に装着する除菌装置を板状に形成した場合、扇風機１から流れる空気の気流が妨げられないよう、図６に示されるように板面を気流に沿わせた除菌装置１０３を装着することになる。しかし、扇風機１のファンガード２から扇風機１の正面方向へ向かって突出させた板状の除菌装置１０３は、扇風機１の前を行き来する人の障害になったり、扇風機１の前を行き来する人の接触によって容易に破損したり、扇風機１の美観を低下させる可能性が高い。しかし、除菌装置１０３の板面が扇風機１の気流へ対向する姿勢で除菌装置１０３を扇風機１のファンガード２に装着すると、扇風機１の気流が大きく乱れて扇風機１本来の扇風機能が損なわれたり、扇風機１のファンを通過する気流が乱れてファンの回転が不安定になったり、除菌装置１０３の中を通過する気流の勢いが過大で除菌装置１０３内の殺菌性の物質が短期間で失われたり、扇風機１のファンの回転速度の増大に伴う気流の増速に耐えられずに除菌装置１０３がファンガード２から外れたりする虞が生じる。

　一方、本実施形態の除菌装置３であれば、除菌装置１０３のような扇風機１の正面方向へ向かって突出する形態でないので、扇風機１の前を行き来する人の障害になったり、扇風機１の前を行き来する人の接触によって容易に破損したり、扇風機１の美観を低下させる可能性が殆ど無い。また、扇風機１の気流が大きく乱れて扇風機１本来の扇風機能が損なわれたり、扇風機１のファンを通過する気流が乱れてファンの回転が不安定になったり、扇風機１のファンの回転速度の増大に伴う気流の増速に耐えられずに除菌装置１０３がファンガード２から外れたりする可能性も殆ど無い。

　図７は、除菌装置３を扇風機１に装着するための装着部材の一例を示した図である。装着部材１６は、扇風機１のファンガード２に係合する係合部１７を備える。係合部１７は、ファンガード２の棒材を挟み込むための一対の爪１８Ｔ，１８Ｇを有する。また、装着部材１６は、係合部１７の端部から突出する円柱状の軸部１９を備える。軸部１９は、流入側筐体部品１１に設けられている装着用の孔２０に嵌合する。軸部１９は円柱状であり、孔２０も円形なので、装着部材１６と筐体５は軸部１９の中心線を回転軸にして相対的に回転させることができる。

　図８は、扇風機１のファンガード２に装着された除菌装置３の筐体５を手で回転させている様子を示した図である。筐体５は軸部１９の中心線を回転軸にして相対的に回転させることができるため、除菌装置３をファンガード２に装着した状態のまま筐体５を手で回転させれば、筐体５の位置を変更できる。ファンガード２の外周側は中心側に比べて単位時間あたりの風量が多い。よって、筐体５を手で回転させて適宜の位置に調整することにより、単位時間あたりの殺菌性の物質の気散量を増減させることができる。もっとも、除菌装置３は、１つの装着部材１６で扇風機１のファンガード２に装着される形態に限定されない。除菌装置３は、２つ以上の装着部材１６で扇風機１のファンガード２に装着されてもよい。

　ところで、袋体１４に収容される殺菌性の物質の具体例としては、例えば、多孔性の無機質固形担体に二酸化塩素を担持させた粒子状の殺菌性の物質が挙げられる。このような殺菌性の物質が収容される場合、袋体１４を形成する袋材としては、全面に当該無機質固形担体の粒径より小さな径の微細孔を有するものが好ましい。なお、ここでいう全面とは、概ね袋体１４の表面全体という程度の意味であり、微細孔が形成されていない領域を一部に有する袋体１４を排除するものではない。また、殺菌性の物質としては、二酸化塩素に代えて金属イオン等を放つ抗菌性の金属材料等を適用してもよい。

　二酸化塩素を担持させる無機質固形担体としては、例えば、セピオライトからなる多孔性の微粒子が挙げられる。セピオライトからなる多孔性の微粒子に二酸化塩素を吸着させる方法としては、例えば、亜塩酸ナトリウム水溶液に無機酸を添加し、発生した混合体を亜塩素酸ナトリウム水溶液で洗浄することにより、混合体中の塩素を二酸化塩素に転化して二酸化塩素を生成し、これを無機質固形担体に吸着させる方法がある。セピオライトに吸着された二酸化塩素は、周囲の空気の振動などの物理的な力や微粒子同士の衝突により、セピオライトから解離する。

　例えば、袋体１４に収容する殺菌性の物質として、セピオライトからなる多孔性の微粒子に二酸化塩素を吸着させたものを用いる場合、セピオライト微粒子に担持された二酸化塩素は、扇風機１から筐体５の中へ流入した空気の流れによって微粒子表面から解離し、袋体１４の全面に形成された微細孔から袋体１４の外へ放出される。そして、袋体１４より体積が大きい筐体５内の隙間に二酸化塩素が放出され、通気量を制限する流出側通気孔８から筐体５の外へ徐放され、室内空間が除菌される。また、二酸化塩素は、健康への影響が懸念されているＰＭ（Particulate Matter：微小粒子状物質とも呼ばれ、例えば、ＰＭ２．５等がある）に取り付いて室内空間の下部へ沈降させる効能もある。

　上記実施形態の除菌装置３であれば、扇風機１から強制的に吹き出される空気の流れで殺菌性の物質を拡散させることができる。また、殺菌性の物質を受動的に拡散させる単純構造の製品よりも確実に室内空間へ殺菌性の物質を行き渡らせることができるので、十分な除菌性能が期待できる。

　以下、上記実施形態に係る除菌装置３の変形例について説明する。なお、上記実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

　図９は、変形例に係る除菌装置の斜視図であり、主に正面側（ファンガード２側の反対側）を示した図である。また、図１０は、変形例に係る除菌装置３Ａの筐体５Ａを構成する流入側筐体部品１１Ａの内側を示した図である。また、図１１は、変形例に係る除菌装置３Ａの斜視図であり、主に背面側（ファンガード２側）を示した図である。また、図１２は、変形例に係る除菌装置３Ａの筐体５Ａを構成する流出側筐体部品１２Ａの内側を示した図である。

　変形例に係る除菌装置３Ａの筐体５Ａは、上記実施形態の除菌装置３と同様、扇風機１から流れる空気が通過する貫通孔６を中心部に設けた部材によって形成される筐体である。また、除菌装置３Ａの筐体５Ａには、扇風機１から流れる空気が流入する流入側通気孔７がファンガード２側に複数設けられており、ファンガード２側の反対側に流出側通気孔８が複数設けられている。また、除菌装置３Ａの筐体５Ａには、貫通孔６に類する副貫通孔６Ａが設けられている。副貫通孔６Ａは、貫通孔６の周囲の３箇所に配置される貫通孔であり、流入側筐体部品１１Ａの内面から突出形成されている円筒状の流入側筒体２１と、流出側筐体部品１１Ａの内面から突出形成されている円筒状の流出側筒体２２とが組み合わさることにより形成される。流入側筒体２１と流出側筒体２２にはスリット２３が備わっている。

　図１３は、変形例に係る除菌装置３Ａの内外における空気の流れの一例を示した図である。除菌装置３Ａでは、実施形態の除菌装置３と同様、収容空間１３内へ流入した空気に、袋体１４を透過する過程で適宜の量の殺菌性の物質が添加され、流出側通気孔８から流出する。また、貫通孔６でベンチュリ効果が発揮されて貫通孔６を通過する空気の流速が増速され、収容空間１３内に留まる空気が収容空間１３の外側へ誘引される。更に、本変形例に係る除菌装置３Ａには、副貫通孔６Ａが設けられているため、貫通孔６における空気の増速と同様、副貫通孔６Ａを通過する空気が増速される。副貫通孔６Ａの中にはスリット２３があるため、副貫通孔６Ａに流入して増速された空気は、副貫通孔６Ａを通過する過程で収容空間１３内の空気をスリット２３から誘引する。この結果、収容空間１３で空気が留まることなく筐体５の下流側へ流れ、収容空間１３から流出した空気中に含有される殺菌性の物質が室内空間へ効果的に気散する。

１・・扇風機
２・・ファンガード
３，３Ａ，１０３・・除菌装置
５，５Ａ・・筐体
６・・貫通孔
６Ａ・・副貫通孔
７・・流入側通気孔
８・・流出側通気孔
９Ｕ・・内側流入通気孔群
９Ｓ・・外側流入通気孔群
１０Ｕ・・内側流出通気孔群
１０Ｓ・・外側流出通気孔群
１１，１１Ａ・・流入側筐体部品
１２，１２Ａ・・流出側筐体部品
１３・・収容空間
１４・・袋体
１５・・突起
１６・・装着部材
１７・・係合部
１８Ｔ，１８Ｇ・・爪
１９・・軸部
２０・・孔
２１・・流入側筒体
２２・・流出側筒体
２３・・スリット

Claims

　空気の吹出し部分に装着される除菌装置であって、
　前記吹出し部分から流れる空気が通過する貫通孔を中心部に設けた部材によって形成されており、前記貫通孔の周囲を周回する環状の収容空間を有する筐体と、
　前記貫通孔の周囲に沿うように前記収容空間内へ格納される部材であり、前記筐体に設けられる通気孔を通じて前記吹出し部分がある室内空間へ気散させる殺菌性の物質を格納した通気性の袋体と、を備える
　除菌装置。
　前記筐体は、
　　前記吹出し部分側に配置される流入側通気孔と、
　　前記吹出し部分側の反対側に配置されており、前記流入側通気孔より小さい流出側通気孔と、を有する
　請求項１に記載の除菌装置。
　前記流出側通気孔は、少なくとも前記貫通孔の周囲に配置されている、
　請求項２に記載の除菌装置。
　前記筐体は、前記袋体を支持する突起を前記収容空間内に有する、
　請求項１から３の何れか一項に記載の除菌装置。
　前記吹出し部分に係合する係合部と、前記筐体と前記係合部とを回動可能に締結する回転軸とを有する装着部材を更に備える、
　請求項１から４の何れか一項に記載の除菌装置。
　前記筐体は、前記吹出し部分から流れる空気が通過する副貫通孔を前記貫通孔の周囲に更に有する、
　請求項１から５の何れか一項に記載の除菌装置。