(57)【要約】【課題】除菌効果を高めることができる空気浄化装置を提供することを目的とする。【解決手段】微粒子を除去する集塵フィルタ５と、空気を通風するための送風部９と、集塵フィルタ５と送風部９とを連通する風路と、前記風路から分岐して送風部９から集塵フィルタ５までを循環する浄化風路１３と、浄化風路１３に次亜塩素酸を揮発する除菌部８とを備え、揮発した次亜塩素酸ガスを集塵フィルタ５に供給して除菌するという構成にしたことにより、空気を除菌する効果を得ることができる。【選択図】図１
2020110557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸い込み口と吹き出し口を備えた筐体内に、
通過させた空気から微粒子を除去する集塵フィルタと、
通過させた空気に次亜塩素酸を含有させる除菌部と、
少なくとも２方向に吐出口を有した送風部と、
前記送風部によって、前記吸い込み口から吸い込んだ空気を前記集塵フィルタに通過させて、前記吹き出し口から吹き出す空気清浄風路と、
前記送風部によって、筐体の内部で前記集塵フィルタを通過させた空気をさらに除菌部を通過させて集塵フィルタの上流側へ供給する浄化風路とを備え、
前記送風部は、前記集塵フィルタの下流側に備え、
前記除菌部は、前記集塵フィルタの下方に配置したトレイ内に備え、
平面視において前記集塵フィルタは上流側の面が前記トレイ内に収まるように配置され、前記トレイの上部には前記除菌部よりも下流側において前記集塵フィルタの上流側の面に隣接した開口部を形成し、
前記除菌部の上流側に前記送風部の吐出口に連通する流入口を形成したことを特徴とする空気浄化装置。
【請求項２】
吹き出し口に開閉可能な吹き出しシャッターを設け、
前記吹き出しシャッターを閉止した状態にして浄化風路内で循環を行い、本体内を次亜塩素酸により除菌することを特徴とする請求項１記載の空気浄化装置。
【請求項３】
室内に面する前面下部に開閉可能な次亜塩素酸吹き出し口と、
前記次亜塩素酸吹き出し口を開閉する次亜塩素酸吹き出しシャッターとを設け、
開口部に開閉可能な循環風路シャッターを設け、
前記次亜塩素酸吹き出し口は、除菌部の下流であって前記開口部よりも上流の位置に備え、次亜塩素酸を室内に放出することを特徴とする請求項１乃至２に記載の空気浄化装置。
【請求項４】
吸い込み口と吹き出し口を備えた筐体内に、
通過させた空気から微粒子を除去する集塵フィルタと、
通過させた空気の臭気成分を次亜塩素酸水溶液に気液接触させて脱臭する脱臭部と、
少なくとも２方向に吐出口を有した送風部と、
前記送風部によって、前記吸い込み口から吸い込んだ空気を前記集塵フィルタに通過させて、前記吹き出し口から吹き出す空気清浄風路と、
前記送風部によって、筐体の内部で前記集塵フィルタを通過させた空気をさらに脱臭部を通過させて集塵フィルタの上流側へ供給する浄化風路とを備え、
前記送風部は、前記集塵フィルタの下流側に備え、
前記脱臭部は、前記集塵フィルタの下方に配置したトレイ内に備え、
平面視において前記集塵フィルタは上流側の面が前記トレイ内に収まるように配置され、前記トレイの上部には前記脱臭部よりも下流側において前記集塵フィルタの上流側の面に隣接した開口部を形成し、
前記脱臭部の上流側に前記送風部の吐出口に連通する流入口を形成したことを特徴とする空気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中の細菌、ウイルス、臭いなどの除去を行う空気浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
風路上にマイナスイオンやオゾンなどの殺菌物質を発生するとされるイオン発生器を設け、クリーニング運転時に清浄空気を本体内に循環させて、フィルタの上流側に戻すとともに、発生させた殺菌物質によってフィルタや送風ファン、本体ケース内面に付着する細菌や臭気成分を取り除く空気清浄機が知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−４６８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の空気清浄機は、集塵フィルタ上の細菌などを抑制する効果は得られるものの、集塵フィルタ上に捕集された粉塵や菌、ウイルスに対する対処は十分ではなく、本体からの再飛散による二次汚染のリスクが存在してしまうという課題があった。集塵フィルタの表面に体積した粉塵は、振動や運転停止時に落下して再飛散してしまうため、殺菌物質で殺菌していたとしても、フィルタ上から落ちて床面に落下し、室内を汚してしまうという課題があった。
【０００５】
そこで、このような課題に対し、フィルタ上に捕集した粉塵や細菌等を、殺菌活性物質を作用させて殺菌するとともに、フィルタの吸い込み面の直下に殺菌作用をもつ次亜塩素酸水溶液を貯留し、開口部分を設けて、フィルタ上から振動などで落下してしまう粉塵や細菌等を水溶液中にトラップできるようにする。これにより、落下する粉塵や細菌等を室内に飛散させない上、殺菌処理して安全に処理することで、確実に再飛散の二次汚染リスクを防ぐことができる空気浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そして、この目的を達成するために、本発明に係る空気浄化装置は、吸い込み口と吹き出し口を備えた筐体内に、通過させた空気から微粒子を除去する集塵フィルタと、通過させた空気に次亜塩素酸を含有させる除菌部と、少なくとも２方向に吐出口を有した送風部と、前記送風部によって、前記吸い込み口から吸い込んだ空気を前記集塵フィルタに通過させて、前記吹き出し口から吹き出す空気清浄風路と、前記送風部によって、筐体の内部で前記集塵フィルタを通過させた空気をさらに除菌部を通過させて集塵フィルタの上流側へ供給する浄化風路とを備え、前記送風部は、前記集塵フィルタの下流側に備え、前記除菌部は、前記集塵フィルタの下方に配置したトレイ内に備え、平面視において前記集塵フィルタは上流側の面が前記トレイ内に収まるように配置され、前記トレイの上部には前記除菌部よりも下流側において前記集塵フィルタの上流側の面に隣接した開口部を形成し、前記除菌部の上流側に前記送風部の吐出口に連通する流入口を形成した構成としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、吸い込み口と吹き出し口を備えた筐体内に、通過させた空気から微粒子を除去する集塵フィルタと、通過させた空気に次亜塩素酸を含有させる除菌部と、少な
くとも２方向に吐出口を有した送風部と、前記送風部によって、前記吸い込み口から吸い込んだ空気を前記集塵フィルタに通過させて、前記吹き出し口から吹き出す空気清浄風路と、前記送風部によって、筐体の内部で前記集塵フィルタを通過させた空気をさらに除菌部を通過させて集塵フィルタの上流側へ供給する浄化風路とを備え、前記送風部は、前記集塵フィルタの下流側に備え、前記除菌部は、前記集塵フィルタの下方に配置したトレイ内に備え、平面視において前記集塵フィルタは上流側の面が前記トレイ内に収まるように配置され、前記トレイの上部には前記除菌部よりも下流側において前記集塵フィルタの上流側の面に隣接した開口部を形成し、前記除菌部の上流側に前記送風部の吐出口に連通する流入口を形成した構成にしたことにより、集塵フィルタ上に捕集した菌やウイルスなどの微粒子を次亜塩素酸によって強力に除菌、抑制するとともに、開口部を通じて落下する微粒子をトレイ内に捕集することができる。トレイには、次亜塩素酸水溶液が貯留されており、落下した微粒子を強力に除菌、抑制することができ、再飛散による二次汚染を確実に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１の空気浄化装置の側方概略図
【図２】同空気浄化装置のトレイ内の構成を示す正面概略図
【図３】本発明の実施の形態２の空気浄化装置の側方概略図（（ａ）室内浄化時の動作を示す図、（ｂ）本体内部循環動作を示す図）
【図４】本発明の実施の形態３の空気浄化装置による動作を示す図（（ａ）室内への放出動作を示す概略図、（ｂ）本体内部循環と上方吹き出し動作を示す概略図）
【図５】本発明の実施の形態４の空気浄化装置の側方概略図
【図６】同空気浄化装置のトレイ内の構成を示す図（（ａ）同空気浄化装置のトレイ内の構成を示す正面概略図、（ｂ）気液接触手段の断面概略を示す図）
【図７】同空気浄化装置の気液接触手段の構造概略図（（ａ）吸い込み面の多層構造を示す図、（ｂ）拡大図および次亜塩素酸水溶液の流れを示す図）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の請求項１に係る空気浄化装置は、吸い込み口と吹き出し口を備えた筐体内に、通過させた空気から微粒子を除去する集塵フィルタと、通過させた空気に次亜塩素酸を含有させる除菌部と、少なくとも２方向に吐出口を有した送風部と、前記送風部によって、前記吸い込み口から吸い込んだ空気を前記集塵フィルタに通過させて、前記吹き出し口から吹き出す空気清浄風路と、前記送風部によって、筐体の内部で前記集塵フィルタを通過させた空気をさらに除菌部を通過させて集塵フィルタの上流側へ供給する浄化風路とを備え、前記送風部は、前記集塵フィルタの下流側に備え、前記除菌部は、前記集塵フィルタの下方に配置したトレイ内に備え、平面視において前記集塵フィルタは上流側の面が前記トレイ内に収まるように配置され、前記トレイの上部には前記除菌部よりも下流側において前記集塵フィルタの上流側の面に隣接した開口部を形成し、前記除菌部の上流側に前記送風部の吐出口に連通する流入口を形成したものである。
【００１０】
これにより、集塵フィルタ上に捕集された細菌やウイルスなどの微粒子は、除菌部から放出される次亜塩素酸が、浄化風路を通じて集塵フィルタ上に一様に作用することとなり、集塵フィルタ上の細菌やウイルスなどの微粒子は直ちに除菌されることとなる。さらに、次亜塩素酸は、集塵フィルタ上や風路などに吸着した臭気成分を分解する作用があるため、本体内から臭気が再放出することを防ぐという副次効果も得られる。また、次亜塩素酸は、水溶液中で長期間保存されるため、停止中でも継続的に次亜塩素酸が自然に揮発、放出され、作用を与え続けることができる。また、集塵フィルタの上流側の面がトレイ内に収まるように配置され、連通する開口部が隣接するように上下に配置されているため、停止中に堆積した微粒子が落下した場合に、微粒子をトレイに確実に受け止めることができ、本体外に流出、飛散させることを防ぐことができる。トレイ内には、高い除菌作用を
もつ次亜塩素酸を含む水溶液を貯留しているため、落下した細菌やウイルスなどの微粒子はこの次亜塩素酸の作用によって失活させることができる。
【００１１】
また、請求項２に係る空気浄化装置は、吹き出し口に開閉可能な吹き出しシャッターを設け、前記吹き出しシャッターを閉止した状態にして浄化風路内で循環を行い、本体内を次亜塩素酸により除菌する構成としたものである。
【００１２】
これにより、吹き出し口を閉じて、本体内で浄化風路内での循環だけを行なうことで、本体外に排出せず浄化風路内で循環する風量を増加させることができ、風量に応じて集塵フィルタに作用させる次亜塩素酸の量を増加させることができるため、真菌や芽胞のような抵抗性が高い微生物であっても確実に除菌することができる。
【００１３】
また、請求項３に係る空気清浄装置は、室内に面する前面下部に開閉可能な次亜塩素酸吹き出し口と前記次亜塩素酸吹き出し口を開閉する次亜塩素酸吹き出しシャッターとを設け、開口部に開閉可能な循環風路シャッターを設け、前記次亜塩素酸吹き出し口は、除菌部の下流であって前記開口部よりも上流の位置に備え、次亜塩素酸を室内に放出する構成としたものである。
【００１４】
これにより、本体の風路や集塵フィルタの除菌だけでなく、次亜塩素酸吹き出し口を開放することで、放出した次亜塩素酸によって本体から離れた室内の表面、特に床面に落下して室内の汚染源となる床面の粉塵や空気を除菌することができる。
【００１５】
また、請求項４に係る空気浄化装置は、吸い込み口と吹き出し口を備えた筐体内に、通過させた空気から微粒子を除去する集塵フィルタと、通過させた空気の臭気成分を次亜塩素酸水溶液に気液接触させて脱臭する脱臭部と、少なくとも２方向に吐出口を有した送風部と、前記送風部によって、前記吸い込み口から吸い込んだ空気を前記集塵フィルタに通過させて、前記吹き出し口から吹き出す空気清浄風路と、前記送風部によって、筐体の内部で前記集塵フィルタを通過させた空気をさらに脱臭部を通過させて集塵フィルタの上流側へ供給する浄化風路とを備え、前記送風部は、前記集塵フィルタの下流側に備え、前記脱臭部は、前記集塵フィルタの下方に配置したトレイ内に備え、平面視において前記集塵フィルタは上流側の面が前記トレイ内に収まるように配置され、前記トレイの上部には前記脱臭部よりも下流側において前記集塵フィルタの上流側の面に隣接した開口部を形成し、前記脱臭部の上流側に前記送風部の吐出口に連通する流入口を形成する構成としたものである。
【００１６】
これにより、気液接触手段に空気を通風させると、気液接触手段の内部に形成された、水膜に臭気成分が接触して、臭気成分は吸収される。さらに、臭気成分を吸収した水が、自然流下してトレイ７に回収されることで、臭気成分の再放出を防ぐことができる。この二つの作用によって脱臭効果が発揮される。また、気液接触手段に付着している次亜塩素酸水溶液からは次亜塩素酸分子が揮発し、集塵フィルタの表面に一様に接触して集塵フィルタを除菌することができる。つまり、空気中の微生物などのエアロゾルを集塵、殺菌するだけでなく、空気中の臭気成分も脱臭することができるため、空気の浄化効率の高い空気浄化装置とすることができる。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１に本実施の形態の空気浄化装置１の内部構造の概略図を示す。
【００１９】
空気浄化装置１は、略箱形状の本体ケース２を備え、本体ケース２の筐体表面には室内
空気を吸い込む略四角形状の吸い込み口３と、本体の上面には浄化された空気を吹き出す略四角形状の吹き出し口４を設けている。
【００２０】
本体ケース２内部には、空気を通過させて空気中の微粒子を除去する略四角形状の集塵フィルタ５を風の流れ方向に対し垂直に配設し、これにより空気清浄を行なう。集塵フィルタ５は、本体ケース２に設けた支持枠６に密着するように固定され、吸引する空気が集塵フィルタ５の周囲の隙間から漏れないようにする。また、本体ケース２の下方には、次亜塩素酸水溶液を貯留するトレイ７を形成し、このトレイ７内に通過させた空気に次亜塩素酸を含有させる除菌部８を形成する。
【００２１】
空気の送風を行なう送風部９は、集塵フィルタ５の下流側に隣接するように配設している。
【００２２】
送風部９の吐出口は、少なくとも２方向に空気を吐出することができる構造とし、送風部９の出口側に主として上側に吐出する上側吐出口１０と、副として下側に吐出する下側吐出口１１を形成する。
【００２３】
送風部９の上側吐出口１０は、本体上面に設けた吹き出し口４へと連通するものである。
下側吐出口は、トレイ７および除菌部８と連通し、さらに集塵フィルタ５の上流側へと連通するものである。
【００２４】
そして、本体内に吸い込み口３から吸い込んだ空気を集塵フィルタ５に通過させて、吹き出し口４から吹き出す空気清浄風路１２と、本体の内部で集塵フィルタ５を通過させた空気をさらに除菌部８を通過させた集塵フィルタ５上流側へ供給する浄化風路１３を形成し備えたものである。
【００２５】
浄化風路１３に設けた除菌部８は、次亜塩素酸水溶液を貯留するトレイ７の中に次亜塩素酸水溶液に含浸させるように設置する。次亜塩素酸を放出するための除菌部８は、次亜塩素酸水をミスト状に噴霧、あるいはガス状に揮発させるものであり、本実施の形態においては特に揮発させることに着眼して揮発手段１４とする。
【００２６】
揮発手段１４は、次亜塩素酸水溶液を吸い上げ、通過する空気中に連続的に一定量の次亜塩素酸を揮発させて浄化風路１３に次亜塩素酸を放出するためのものであり、表面を浄化風路１３に接するように形成する。トレイ７の次亜塩素酸水溶液の濃度に応じて、揮発する次亜塩素酸の量を調整することができるようにする。さらに、トレイ７には、次亜塩素酸水を供給するための次亜塩素酸水供給手段１５を設け、トレイ７に所定濃度の次亜塩素酸水溶液を一定水位に保つように供給できるようにする。さらに、トレイ７の次亜塩素酸水溶液を排水するための排水手段１６をトレイ７の下方に形成する。
【００２７】
トレイ７は、集塵フィルタ５の下方に配置する。つまり、除菌部８は集塵フィルタ５の下方に配置したトレイ７内に備えている。
【００２８】
さらに、集塵フィルタ５の上流側の面、すなわち吸い込み面１７の直下に、トレイ７が位置するようにしている。具体的には、トレイ７の上部には除菌部８よりも下流側おいて集塵フィルタ５の吸い込み面１７に隣接した開口部１８を形成している。つまり、集塵フィルタ５は、平面視において、トレイ７よりも内側となるようにし、集塵フィルタ５の上流側の面である吸い込み面１７は、トレイ７の内に収まるように配置している。これにより、揮発した次亜塩素酸が、近接する集塵フィルタ５の吸い込み面に直接作用しやすくなるとともに、集塵フィルタ５の表面から落下した粉塵や埃などをトレイ７の次亜塩素酸水
溶液に捕集し、次亜塩素酸の作用で強力に殺菌して再飛散を防ぐことができる。
【００２９】
また、除菌部８よりも上流側に下側吐出口１１に連通する流入口１９を形成している。流入口１９は、トレイの上部に設けることができる。
【００３０】
また、このようにトレイ７を本体の下方に設けることで、水がこぼれても本体内の電気系統に接触しない位置関係にすることができるため好ましい。
【００３１】
本体ケース２の吹き出し口４からの吹き出し風量が所定の値となるように、送風部９の風量と、空気清浄風路１２、浄化風路１３の風路断面積を設定し、圧力損失を調整する。
【００３２】
浄化風路１３の内部には、次亜塩素酸を揮発する揮発手段１４を形成し、揮発手段１４の表面に沿って空気を通風する。次亜塩素酸水溶液からは次亜塩素酸分子が揮発しており、次亜塩素酸水溶液の表面に空気が流れると空気中に次亜塩素酸が含まれる。そのため、本体内を循環する空気中には次亜塩素酸が含まれることになる。この次亜塩素酸を含む空気は、集塵フィルタ５の表面に一様に接触し、集塵フィルタ５は次亜塩素酸に連続的にさらされ除菌される。浄化風路１３は、送風部９の下側吐出口１１から集塵フィルタ５まで戻る経路である。送風部９下流側の加圧された空間と、集塵フィルタ５手前の減圧された空間とを接続しているため、集塵フィルタ５の上流に向かって通風される。
【００３３】
トレイ７は、上面を開口した略箱形状とし、次亜塩素酸水溶液を貯水できる構造として、本体下部に配置する。トレイ７のメンテナンスをしやすくするために、例えば、本体ケース２から水平方向にスライドして着脱可能とすると好ましい。
【００３４】
送風部９は、本体ケース２の内部に設け、集塵フィルタ５の後段に連通して接続する。送風部９は、少なくともモーターとファン、ケーシング、空気を吐出する吐出口とからなる。送風部９の上側吐出口１０は、空気清浄風路１２に密着させて接続し、清浄化した空気は、吹き出し口４から室内へと供給される。ファンは、集塵フィルタ５の圧力損失や、空気清浄風路１２と浄化風路１３の圧力関係であっても必要な風量を発生させるものがよく、遠心式のシロッコ型ファンが好ましい。
【００３５】
次亜塩素酸を揮発させるための揮発手段１４は、次亜塩素酸水を表面に保持して空気と接触させるものであり、平板状、波状、繊維状、格子状、メッシュ状など、表面に液体を付着させることができるものがよいが、付着水量が大きく空気と接触させやすいメッシュ状が好ましい。揮発手段１４の表面から、通気抵抗を高めないように安定して揮発させるために、揮発手段１４の表面を気流が沿って流れるように配置する。揮発量は、風速に依存するため、表面を気流の方向に対して平行にすることで、気流の乱れを抑え、安定して揮発できるようになる。揮発手段１４は、素材を立体形状に構成すると、揮発量を増加させることができ、より好ましい。例えば、平板を複数用いた多層構造、または曲面状、円筒状、筒状、およびそれらを複数組み合わせた形状であるが、次亜塩素酸水を安定的に表面に供給させるために、円筒状であるとよい。円筒状の揮発手段１４は、トレイ７に回転自在に内蔵し、動作中に回転させることで揮発手段１４の表面に次亜塩素酸水を安定的に供給することができる。円筒形状の上側表面を、気流の向きに沿うように浄化風路１３内に配置する。
【００３６】
揮発手段１４を構成する材料としては、次亜塩素酸水に反応性の少ない材料、即ち、次亜塩素酸水による劣化が少ない材料、例えばポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等）、ＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタラート樹脂）、塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ等）、セルロース系材料又はセラミック系材料等が使用され、本実施例では、ポリエステルが採用される。
【００３７】
集塵フィルタ５は、不織布などの繊維でプリーツ状に構成された空気清浄フィルタであり、中性能、高性能、ＨＥＰＡ、ＵＬＰＡなどの性能のフィルタを用いることができる。集塵フィルタ５は、しだいに目が詰まって通気抵抗が上昇してしまうため、定期的に交換できるよう着脱可能な構造とする。尚、集塵フィルタ５の素材は、樹脂やガラス繊維など次亜塩素酸に対して一定の耐久性をもつものであれば特に指定されない。また、集塵フィルタ５の表面に除菌作用や脱臭作用を亢進するような機能性材料を配合してもよく、触媒材料や、アミン類などを使用すると活性が増加するか、持続性を持つなど機能が向上するため好ましい。
【００３８】
次亜塩素酸水供給手段１５は、次亜塩素酸水溶液を調製し、配管や通水路を通じて次亜塩素酸水溶液をトレイ７に供給するためのものである。次亜塩素酸水溶液は、非解離状態の次亜塩素酸分子（ＨＯＣｌ）を含むものであればよく、次亜塩素酸ナトリウムを希釈するか、塩化物イオンを含有する水を電気分解することで調製するが、濃度を調整しやすく、薬品の扱いがしやすい電気分解式が好ましい。電気分解式では、あらかじめ貯留した水道水に粉末状またはタブレット状の塩化ナトリウムや、濃度が既知の希塩酸溶液、またはその両方を投入して作製した塩化物イオンを含む水溶液を、チタンなどの基材上に白金やイリジウムなどを形成した不溶性電極で電気分解して生成する。水素イオン濃度は２．２から８．６の次亜塩素酸水が生成する。電極に通電すると、陽極側の電極界面で塩素が生成し、直ちに水に溶解して次亜塩素酸水を生じる。この次亜塩素酸水の生成量は、通電量に依存するため、電極に対する通電量をあらかじめ求めておき、適切なタイミングで通電して所定の濃度範囲に調節を行うことが好ましい。
【００３９】
次亜塩素酸水溶液の濃度と水素イオン濃度は、除菌に必要な次亜塩素酸を放出することができる範囲である必要があり、５ｍｇ／Ｌ以上、２００ｍｇ/Ｌ以下でかつｐＨ５．０
から８．６の範囲内であることが好ましく、より好ましくは３０ｍｇ／Ｌ以上８０ｍｇ／Ｌ以下でｐＨ５から６の範囲内の微酸性の次亜塩素酸水であると殺菌効果が高い。次亜塩素酸水の濃度は、電気分解式の場合には電極への通電量で制御し、薬剤式の場合には、原液の注入量で制御できるようにしてもよい。この濃度範囲では、栄養型細菌、真菌、ウイルス、抗酸菌、細菌芽胞などを殺菌、抑制できることが知られている。
【００４０】
次亜塩素酸水から揮発する次亜塩素酸が除菌作用を得るために、ガス濃度として０．０１ｐｐｍ以上である必要がある。また、人体への吸引による健康影響を考慮すると、０．５ｐｐｍ以下である必要がある。好ましくは、０．０２ｐｐｍ以上、０．１ｐｐｍ以下である。この濃度範囲では、栄養型細菌、ウイルス、真菌などが殺菌、抑制できることが知られている。
【００４１】
トレイ７に供給された次亜塩素酸水から、通風により次亜塩素酸ガスが揮発すると、次亜塩素酸水の濃度が低下し、揮発量が減少する。そのため、次亜塩素酸ガスの揮発量が所定の濃度を下回らないようにする必要がある。例えば、適宜、トレイ７の次亜塩素酸水を給水、排水するとよく、次亜塩素酸水供給手段１５から新しい次亜塩素酸水溶液を供給して水質を維持する。排水は、トレイ７に配管または通水路で接続された配管を通じて、排水手段１６より排水する。排水手段１６は、配管などを通じて制御しやすいように、開閉自在な弁を設ける。あるいは吸引するポンプを備えてもよい。これらを用いて電気的に排水するようにすると、プログラム運転制御で自動運転させることができるため、より好ましい。尚、排水された水はタンクに貯留するか、下水管などに直接排水する。
【００４２】
図２は、次亜塩素酸水溶液を貯留するトレイ７を含む構成を示す正面概略図である。トレイ７に次亜塩素酸水溶液を貯留するが、そこに含浸するように揮発手段１４、一定水位を保つように次亜塩素酸水供給手段１５を形成する。いずれもトレイ７の上方から出し入
れ可能とすると構造が単純化できて好ましい。さらに、トレイ７の下部に設けられた排水手段１６は、次亜塩素酸水供給手段１５と対角になるように配置することで、トレイ７内部の次亜塩素酸水溶液を効果的に排水できるようにすると好ましい。
【００４３】
次亜塩素酸についてもう少し詳細に述べる。次亜塩素酸は、空気中に放出されると、主に気体状の次亜塩素酸ガスとなることが知られている。この次亜塩素酸ガスは、次亜塩素酸水に含まれる非解離状態の次亜塩素酸分子（ＨＯＣｌ）を含む気体であり、作用の本体であると考えられている。非解離状態の次亜塩素酸分子（ＨＯＣｌ）は、次亜塩素酸水中で水素イオン濃度に応じて濃度が変動し、解離定数（ｐＫａ）は７．５であることが知られている。この非解離状態の次亜塩素酸分子（ＨＯＣｌ）は、ヘンリー則に基づき一定の蒸気圧を持ち、次亜塩素酸水から揮発する性質があることが知られている。そのため、次亜塩素酸水の液面に空気を通気させると、液面と接する空気が連続的に入れ替わり、表面の次亜塩素酸分子（ＨＯＣｌ）の蒸気圧を下げ、連続的に次亜塩素酸分子（ＨＯＣｌ）を揮発させることができる。さらに、この次亜塩素酸分子（ＨＯＣｌ）は強い殺菌作用を持つことが知られている。そのため、次亜塩素酸水を直接作用させなくても、次亜塩素酸分子（ＨＯＣｌ）を含む気体を集塵フィルタ５に通すことで、集塵フィルタ５の表面に捕集された菌やウイルスなどを除菌することができる。
【００４４】
上記構成において、空気浄化装置１は、室内から取り込んだ空気に含まれる菌やウイルスなどを集塵フィルタ５で捕集するとともに、揮発手段１４から揮発する次亜塩素酸の作用によって集塵フィルタ５の表面を除菌することができる。集塵フィルタ５の表面に付着した菌やウイルスなどのバイオエアロゾルは、着脱時や、停止状態から運転すると、微粒子が最飛散し、２次汚染などの原因となりうる。本実施の形態の構成においては、次亜塩素酸ガスを集塵フィルタ５に通気することで、これらの菌やウイルスを連続的に殺菌、抑制することができる。さらに、集塵フィルタ５の下方に設けた開口部１８を通り、落下した微粒子はトレイ７に捕集される。そのため、このような汚染の問題を解消することができる。
【００４５】
空気浄化装置１の動作工程について説明を加える。はじめに、次亜塩素酸水供給手段１５で、所定濃度の次亜塩素酸水溶液を生成する。次に、この次亜塩素酸水溶液をトレイ７に供給し、円筒形の揮発手段１４をモーターで回転動作させて表面に次亜塩素酸水溶液を連続的に含浸して付着させる。続けて、送風部９を動作させると、吸い込み口３から吸引された汚染空気が、集塵フィルタ５に捕集される。集塵フィルタ５を通過した清浄空気は、空気清浄風路１２を通って吹き出し口４から室内へ供給されるとともに、浄化風路１３を通じて循環される。清浄化された空気が浄化風路１３を通過する際、揮発手段１４の表面に循環風が通気され、風速に応じて次亜塩素酸が揮発し、次亜塩素酸を含む空気が集塵フィルタ５の前段に合流する。その結果、次亜塩素酸は、室内空気とともに集塵フィルタ５に一様に作用し、フィルタ上に捕集された菌やウイルスに作用して連続的に除菌する。
【００４６】
また、本体の動作を停止したのち、集塵フィルタ５の吸い込み側表面には細菌やウイルスなどの微粒子が捕集され、堆積したままであるが、衝撃や振動、自然な剥離により落下した微粒子は下方のトレイに捕集され次亜塩素酸水溶液で除菌される。次回運転前に、排水手段１６よりトレイ７外に排水とともに排出され、室内に飛散することを防ぐことができる。
【００４７】
（実施の形態２）
図３は、空気浄化装置１において本体から空気を吹き出さずに内部除菌運転をするための別の形態を示す。吹き出し口４に開閉可能な機械式の吹き出しシャッター２０を形成し、吹き出し口４を閉止する。この吹き出しシャッター２０は、吹き出し口の面に対し、同形状の少なくとも１つ以上の平板で形成し、例えば片側の１辺を軸にして回転自在とし、
ステッピングモーターを軸に連結して、回転量によって開閉可能となる構造にする。
【００４８】
上記構成において、吹き出しシャッター２０によって吹き出し口４を閉止し、本体内に次亜塩素酸を含む空気を浄化風路１３を通じて連続的に循環させる。閉止することによって、次亜塩素酸の濃度が上昇し、集塵フィルタ５や本体内表面に作用する次亜塩素酸の量を増加させることができるため、本体内を強力に除菌することができる。
【００４９】
図３（ａ）は通常運転時の動作状態であるが、図３（ｂ）のように吹き出しシャッター２０を閉止して送風部９を動作すると、気流は、空気清浄風路１２には流れずに、全量が浄化風路１３に流れることになり、次亜塩素酸を含む空気を本体内に循環させ続けることができる。次亜塩素酸は連続的に揮発し続けるため、浄化風路１３内の次亜塩素酸濃度は徐々に増加する。濃度が増加すると、次亜塩素酸による除菌力が高まるため、低濃度では死滅しにくい抗酸菌や細菌芽胞などにも除菌効果を得ることができる。このような運転を、あらかじめ回路基板にプログラムしておき、定期的に自動運転させるか、本体停止前に一定時間動作するようにしておくと、確実に除菌できるため好ましい。
【００５０】
（実施の形態３）
図４は、次亜塩素酸を室内に放出する空気浄化装置１の別形態である。本体ケース２の表面下方に、浄化風路１３の揮発手段１４の後に本体ケース２外と連通する次亜塩素酸吹き出し口２１を形成する。さらに、次亜塩素酸吹き出し口２１には開閉可能な機械式の次亜塩素酸吹き出しシャッター２２と、集塵フィルタ５下方の開口部１８に、集塵フィルタ５に戻る循環風量を調節するための開閉可能な機械式の循環風路シャッター２３を形成する。次亜塩素酸吹き出しシャッター２２は、略四角形状に形成された次亜塩素酸吹き出し口２１と重なるように、少なくとも１つ以上の略四角形状の平板で形成し、１辺を軸にして本体ケース２に回転自在に配設する。この軸に、ステッピングモーターを接続して、モーターの回転量で開閉を制御するか、本体ケース２の外側から手動で開閉を行なうようなハンドル形状を形成してもよい。循環風路シャッター２３は、同様に回転自在な平板状に形成した構造とするか、本体内の限られた空間で有効に動作できるように、開口部１８に対し平行に配して、平板の対向する２辺で支持して１軸上にスライドさせて開閉できるようにしてもよい。
【００５１】
上記構成において、次亜塩素酸は、室内に放出されると、室内の空気に含まれる菌やウイルス、あるいは室内の表面に付着している菌やウイルスに直接作用してこれらを除菌することができる。図４（ａ）は、次亜塩素酸吹き出し口２１を開放して、次亜塩素酸を床面付近に放出しているものである。開閉式にすることによって、必要時にだけ次亜塩素酸の放出を行なうことができる。尚、開度を調整すると、室内への放出量とフィルタへの循環量を調整することができるため好ましい。また、図４（ｂ）は次亜塩素酸吹き出しシャッター２２を閉止し、循環風路シャッター２３を開放して、集塵フィルタ５フィルタへの循環を行なうようにしたものである。
【００５２】
尚、図３と図４の両方の構成を組み合わせたものとしてもよく、さらにこれらの動作制御を自動で実施できるようにあらかじめマイコンなどにプログラムした電気的制御を搭載しても利便性がよく好ましい。
【００５３】
以上により、室内の空気を除菌するとともに、再飛散による微生物の二次汚染を防ぐことができる空気浄化装置１を実現することができる。これにより、対象領域の人は、空気を介して人体に影響を与えうる微生物の感染を受けることを防ぐことができる。
【００５４】
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態１の空気浄化装置１の別の形態を説明する。
【００５５】
空気浄化装置１では除菌部８を備えたものを例に説明したが、本実施の形態１の空気浄化装置３１では、除菌部８に替えて脱臭部３８を備えたものである。なお、理解を容易にするために、実施の形態１から３と同一の構成要件については、同一の符号を付しその詳細な説明は省略する。
【００５６】
図５は、本実施の形態の空気浄化装置３１の内部構造を示す概略図である。
本体ケース２の下方に、次亜塩素酸水溶液を貯留するトレイ７を形成し、このトレイ７内に通過させた空気に含まれる臭気成分を次亜塩素酸水溶液に気液接触させて脱臭する脱臭部３８を形成する。
【００５７】
実施の形態１と同様に送風部９の下側吐出口１１は、トレイ７および脱臭部３８と連通し、さらに集塵フィルタ５の上流側へと連通させている。本体内に、吸い込み口３から吸い込んだ空気を集塵フィルタ５に通過させて、吹き出し口４から吹き出す空気清浄風路１２と、本体の内部で集塵フィルタ５を通過させた空気をさらに脱臭部３８を通過させたのち、集塵フィルタ５上流側へ供給する浄化風路１３を形成し備えたものである。空気の脱臭を行うためには、脱臭部３８通過させる空気を確実に次亜塩素酸水溶液へ接触させるようにすることが重要である。
【００５８】
そこで、脱臭部３８には、気液接触手段３９と気液接触手段３９へ次亜塩素酸水を供給する水循環手段４０を備えている。
【００５９】
気液接触手段３９は、トレイ７内において浄化風路１３を遮るように配置した多孔質体である。
【００６０】
図６（ａ）は、次亜塩素酸水溶液を貯留するトレイ７を含む構成を示す正面概略図である。図６（ａ）に示すように、気液接触手段３９の下部はトレイ７に貯留させた次亜塩素酸水溶液に浸水させている。水循環手段４０はトレイ７内の次亜塩酸水溶液をくみ上げるポンプ４１と気液接触手段３９の上方へ次亜塩酸水溶液を移動させる配管４２と配管４２の末端において気液接触手段３９上方から次亜塩酸水溶液を滴下させる滴下部４３を備えている。
【００６１】
図６（ｂ）は、図６（ａ）中のＡ断面の拡大模式図である。滴下部４３を気液接触手段３９の上方に離して設けて、汲み上げた次亜塩素酸水溶液が均等に流下するように適当な間隔と開口を設ける。
【００６２】
すなわち、気液接触手段３９には、上方から次亜塩素酸水溶液が供給されるものである。
【００６３】
気液接触手段３９は、空気の流れの方向に貫通した空隙４４をもつ多層体を用いることで、滴下部４３から供給した次亜塩素酸水溶液が空隙４４の表面に沿って水膜を形成することができ、空隙４４を通過する空気が次亜塩素酸水溶液に接触しやすくすることができる。
【００６４】
より具体的には、気液接触手段３９は、効率的に空気が接触できるよう、浄化風路１３を塞ぐように配置し、空隙４４内部を気流が流れるようにする。臭い成分の次亜塩素酸水溶液に対する吸収効率は、空気が水膜と接触する時間に依存するため、気液接触手段３９は、気流の方向に対して気液接触手段３９を貫通する空隙４４を備え、一定以上の接触長さにすることで、接触時間が長く得られ、効率的に脱臭できるようになる。気液接触手段３９は、立体形状に構成すると、次亜塩素酸水溶液と空気との接触時間を増加させること
ができ、より好ましい。例えば、水を吸水する性質をもつスポンジ状の薄い平板を波板上に形成し、さらに平板と重ね合わせ空隙４４を形成した多層構造、または曲面状、円筒状、筒状、およびそれらを複数組み合わせた形状であるが、表面積が大きくなり次亜塩素酸水溶液を効率的に空気と接触させるために、波板の多層構造であるとよい。
【００６５】
図７（ａ）は、波板と平板を組み合わせた多層構造からなる気液接触手段３９の正面からみた構造の一例である。さらに図７（ｂ）には拡大図を示している。
【００６６】
波板と平板とを交互に積層させると奥行方向に貫通した空隙４４を形成することができる。また、スポンジ状の薄い平板を用いることで、素材の内部を矢印に沿って次亜塩素酸水溶液が均等に降下し、素材全体に効率よく次亜塩素酸水溶液を行き渡らせることができる。また、水は材料内を浸透しながら降下していくため、空隙４４内および開口面４５は水滴によって閉塞されず、通気抵抗が上昇することを防ぐことができる。またこのとき、波板状の多層構造は、開口面４５を気流に向け、波板の表面に沿って気流が流れるように浄化風路１３内に配置する。このようにして、気液接触手段３９に空気の流れの方向に貫通した空隙４４を形成することができる。
【００６７】
気液接触手段３９を構成する材料としては、次亜塩素酸水に反応性の少ない材料、即ち、次亜塩素酸水溶液による劣化が少ない材料、例えばポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等）、ＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタラート樹脂）、塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ等）、セルロース系材料又はセラミック系材料等が使用され、本実施例では、ポリエステルが採用される。
【００６８】
素材は細かい繊維状の素材を平板状に形成するか、繊維を立体状に固定させたものを薄く裁断して形成させるか、立体織物や編み物、発泡材などを用いることができる。
【００６９】
さらに、トレイ７は、集塵フィルタ５の上流側の面、すなわち吸い込み面１７の直下に、位置するようにしている。具体的には、トレイ７の上部には脱臭部３８よりも下流側おいて集塵フィルタ５の吸い込み面１７に隣接した開口部１８を形成している。つまり、集塵フィルタ５は、平面視において、トレイ７よりも内側となるようにし、集塵フィルタ５の上流側の面である吸い込み面１７は、トレイ７の内に収まるように配置している。
【００７０】
トレイ７は、上面を開口した略箱形状とし、次亜塩素酸水溶液を貯水できる構造として、本体下部に配置する。トレイ７および気液接触手段３９、水循環手段４０のメンテナンスをしやすくするために、例えば、本体ケース２から水平方向にスライドして着脱可能とすると好ましい。
【００７１】
上記構成において、空気浄化装置１は、室内から取り込んだ空気に含まれる菌やウイルスなどを集塵フィルタ５で捕集するとともに、気液接触手段３９によって空気中の臭気成分を脱臭することができるため、においをも低減して清浄度を高めた空気を供給することができる。また、脱臭部３８では、空隙４４に空気を流すことで副次的に次亜塩素酸水溶液から次亜塩素酸を揮発させることもできる。通過する空気に一定量の次亜塩素酸を連続的に揮発させて、下流側に次亜塩素酸を放出する。揮発する次亜塩素酸の量は、トレイ７内の次亜塩素酸水溶液の濃度に応じ調整することができる。
【００７２】
つまり、気液接触手段３９から揮発する次亜塩素酸の作用によって集塵フィルタ５の表面を除菌することができる。
【００７３】
空気浄化装置３１の動作工程について説明を加える。はじめに、次亜塩素酸水供給手段１５で、所定濃度の次亜塩素酸水溶液を生成する。次に、この次亜塩素酸水溶液をトレイ
７に供給し、水循環手段４０のポンプ４１を駆動して、気液接触手段３９の上方から次亜塩素酸水溶液を連続的に供給することで、気液接触手段３９の空隙４４の表面に付着させることができる。
【００７４】
続けて、送風部９を動作させると、吸い込み口３から吸引された汚染空気が、集塵フィルタ５に捕集される。集塵フィルタ５を通過した清浄空気は、空気清浄風路１２を通って吹き出し口４から室内へ供給されるとともに、浄化風路１３を通じて循環される。粉塵が除去された空気は、浄化風路１３を通過する際に、気液接触手段３９で、次亜塩素酸水溶液に接触して、含まれる臭気成分が除去される。さらに次亜塩素酸が風速に応じて揮発し、次亜塩素酸を含む空気を集塵フィルタ５の前段に合流させることができる。その結果、次亜塩素酸は、室内空気だけでなく集塵フィルタ５にも一様に作用させ、集塵フィルタ５上に捕集された菌やウイルスに連続的に作用させ除菌することができる。
【００７５】
また、集塵フィルタ５は、平面視において、トレイ７よりも内側となるようにし、集塵フィルタ５の上流側の面である吸い込み面１７は、トレイ７の内に収まるように配置している。これにより、揮発した次亜塩素酸が、近接する集塵フィルタ５の吸い込み面に直接作用しやすくなるとともに、集塵フィルタ５の表面から落下した粉塵や埃などをトレイ７の次亜塩素酸水溶液に捕集し、次亜塩素酸の作用で強力に殺菌して再飛散を防ぐことができる。すなわち、本体の動作を停止したのち、集塵フィルタ５の吸い込み側表面に捕集、堆積した細菌やウイルスなどの微粒子は、衝撃や振動、自然な剥離により落下し、下方のトレイに捕集され、次亜塩素酸水溶液で除菌される。
【００７６】
以上のように、浄化風路１３の内部に、空気中の臭気成分を脱臭するための気液接触手段３９を配置し、気液接触手段３９に空気を通風させると、気液接触手段３９の内部に形成された水膜に臭気成分が接触して、臭気成分は吸収される。さらに、臭気成分を吸収した水が、自然流下してトレイ７に回収されることで、臭気成分の再放出を防ぐことができる。この二つの作用によって脱臭効果が発揮される。
【００７７】
また、気液接触手段３９に付着している次亜塩素酸水溶液からは次亜塩素酸分子が揮発し、集塵フィルタ５の表面に一様に接触して集塵フィルタ５を除菌することができる。
【００７８】
つまり、室内の空気を除菌するとともに、再飛散による微生物の二次汚染を防ぐことができる空気浄化装置３１を実現することができる。これにより、対象領域の人は、空気を介して人体に影響を与えうる微生物の感染を受けることを防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
家庭用や事務用、公共空間などの除菌、殺菌・消毒を行なう空気浄化装置としての活用が期待されるものである。
【符号の説明】
【００８０】
１    空気浄化装置
２    本体ケース
３    吸い込み口
４    吹き出し口
５    集塵フィルタ
６    支持枠
７    トレイ
８    除菌部
９    送風部
１０    上側吐出口
１１    下側吐出口
１２    空気清浄風路
１３    浄化風路
１４    揮発手段
１５    次亜塩素酸水供給手段
１６    排水手段
１７    吸い込み面
１８    開口部
１９    流入口
２０    吹き出しシャッター
２１    次亜塩素酸吹き出し口
２２    次亜塩素酸吹き出しシャッター
２３    循環風路シャッター
３１    空気浄化装置
３８    脱臭部
３９    気液接触手段
４０    水循環手段
４１    ポンプ
４２    配管
４３    滴下部
４４    空隙
４５    開口面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2020110557.tif 000007
【図６】
2020110557.tif 000008
【図７】
2020110557.tif 000009