(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源機と、前記熱源機を囲繞する風路と、前記風路に室内空気を通し送風量を可変できる送風機と、前記熱源機の下流側に設け、生物粒子を捕捉するトラップ用フィルターとを備え、前記熱源機を動作させないで送風機を一定時間動作させた後、前記熱源機と送風機を共に動作させる殺菌モードを有する殺菌機能付き温風暖房機。
【請求項２】
熱源機を囲繞する風路内に、前記熱源機を臨む位置に複数のガイド板を設けた請求項１記載の殺菌機能付き温風暖房機。
【請求項３】
トラップ用フィルターは、耐熱性材料で通気口を有する構成とした請求項１または２記載の殺菌機能付き温風暖房機。
【請求項４】
トラップ用フィルターは、複数の耐熱性材料を気流と平行に設ける構成とした請求項１または２記載の殺菌機能付き温風暖房機。
【請求項５】
トラップ用フィルターは、複数の通気口を有する耐熱性材料からなるプレートを、前記プレートとプレートの隙間を持たせて複数枚重ねて構成した請求項１記載の殺菌機能付き温風暖房機。
【請求項６】
トラップ用フィルターは、表面層をマイナスに帯電させ、トラップ用フィルターの上流に放電線を設けた構成とした請求項１から５のいずれか１項に記載の殺菌機能付き温風暖房機。
【請求項７】
温風暖房機の運転は、熱源機を動作させないで送風機を一定時間動作させた後、同熱源機と送風機を共に動作させる殺菌モードと、同熱源機と送風機を共に動作させる暖房モードとに制御する制御器を有する請求項１記載の殺菌機能付き温風暖房機。
【請求項８】
熱源機を動作させないで送風機を一定時間動作させた後、同熱源機と送風機を共に動作させる殺菌モードは、送風機を動作させる時間が熱源機および送風機を共に動作させる時間よりも長くするように制御する制御器を有する請求項１または７記載の殺菌機能付き温風暖房機。
【請求項９】
熱源機を動作させないで送風機を一定時間動作させた後、同熱源機と送風機を共に動作させる殺菌モードにおいて、送風機のみを動作させる送風機の風量は、熱源機および送風機を共に動作させる場合の風量と同じかもしくは大きくするように制御する制御器を有する請求項１、７、または８記載の殺菌機能付き温風暖房機。
【請求項１０】
熱源機が動作したときの送風機の風量は、温風温度が５０〜３００℃まで可変できるように制御する制御器を有する請求項１記載の殺菌機能付き温風暖房機。
【請求項１１】
熱源機が動作するとき、設定温風温度を上限とし、室温を下限とする温度振幅で温風温度を変化させるように制御する制御器を有する請求項１記載の殺菌機能付き温風暖房機。
【請求項１２】
トラップ用フィルターは、表面層をマイナスに帯電させ、同トラップ用フィルターの上流に放電線を設ける構成とし、放電線への通電は送風機のみを動作させる場合とするように制御する制御器を有する請求項１から６のいずれか１項記載の殺菌機能付き温風暖房機。
【請求項１３】
温風暖房機の運転を停止する時、送風機が停止してから一定時間経過した後に、熱源機の動作を停止させ、引き続き一定時間だけ送風機を動作させるように制御する制御器を有する請求項１記載の殺菌機能付き温風暖房機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気中の非生物の浮遊粒子を除去すると共に、生物粒子の除去並びに殺菌機能を有する温風暖房機の技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の浄化あるいは殺菌装置は、例えば、特開平４−２８１８２１号公報に示すようなものが一般に知られていた。以下、その構成について図４を参照しながら説明する。図４に示すように、送風機２０により誘起された空気は、吸込口２１ならびに同送風機２０の上流側に設けた触媒を担持したフィルター２２を通り、吹出口２３から室内に放出されるように構成されている。このフィルター２２が生物および非生物粒子を捕捉し、触媒によって非生物粒子を浄化するようになっていた。あるいは、特開昭６１−２２１７９１号公報あるいは特開平１−２４９０１８号公報に示されるようにフィルター２２の他に紫外線ランプあるいはオゾンを発生させるオゾナイザを設けることによって生物粒子を殺菌するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記する従来例の浄化あるいは殺菌装置は、触媒を担持したフィルターあるいは抗菌抗黴処理したフィルターでは非生物粒子がフィルター表面を覆うと生物粒子を十分に殺菌できないという問題を有していた。さらに、現在使用されている低圧水銀紫外線ランプは照射強度が小さいために殺菌力を維持するためには、照射時間を長くしたり、ランプ数の増加などの対策が必要である。このために、紫外線殺菌を用いる場合、その制御性およびメンテナンスの繁雑さが問題となっている。また、オゾナイザを用いる場合は、オゾンによる２次汚染を抑制するために、余剰のオゾンを分解するための触媒、あるいはオゾンを吸着するための吸着剤が新たに必要となるなどの問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、このような従来の問題を解決することを課題とするもので、殺菌力が経時的に低下せず、メンテナンスの不要な殺菌力を有する殺菌機能付き温風暖房機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明はこの目的を達成するために、熱源機と、前記熱源機を囲繞する風路と、前記風路に室内空気を通し送風量を可変できる送風機と、前記熱源機の下流側に設け、生物粒子を捕捉するトラップ用フィルターとを備え、前記熱源機を動作させないで送風機を一定時間動作させた後、前記熱源機と送風機を共に動作させる殺菌モードを有するものである。
【０００６】
従って、本発明によれば、生物粒子をトラップ用フィルターに捕捉するシステムと、捕捉した生物粒子を熱によって死滅させるシステムとに分けられる。そして、トラップ用フィルターで捕捉された微生物の粒子を、専ら死滅させるシステムによって短時間かつ効果的に死滅させることができる。すなわち、捕捉と死滅との分類システムとによって夫々のシステムに合った効果的な機能を発揮することができるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
請求項１記載に係る発明は、熱源機と、前記熱源機を囲繞する風路と、前記風路に室内空気を通し送風量を可変できる送風機と、前記熱源機の下流側に設け、生物粒子を捕捉するトラップ用フィルターとを備え、前記熱源機を動作させないで送風機を一定時間動作させた後、前記熱源機と送風機を共に動作させる殺菌モードを有することにより、生物粒子を捕捉するシステムと、死滅するシステムとにわけて、夫々の機能を発揮するシステムにすることができ、殺菌機能の付いた効率の良い温風暖房機が実現できる。
【０００８】
請求項２記載に係る発明は、熱源機を囲繞する風路内に、前記熱源機を臨む位置に複数のガイド板を設けたことにより、送風機によって誘起された空気の流れが熱源機から発生した高温ガスとガイド板によって混合することになり、生物粒子の殺菌を行うことになる。
【０００９】
請求項３記載に係る発明は、トラップ用フィルターは、耐熱性材料で通気口を有する構成としたことにより、捕捉効果を損ねることなくかつ熱によって損傷しないものである。
【００１０】
また、請求項４記載に係る発明は、トラップ用フィルターは、複数の耐熱性材料を気流と平行に設ける構成としたことにより、非生物粒子の捕捉を少なくして、生物粒子の殺菌効果を向上したものである。
【００１１】
また、請求項５記載に係る発明は、トラップ用フィルターは、複数の通気口を有する耐熱性材料からなるプレートを、前記プレートとプレートの隙間を持たせて複数枚重ねて構成したことにより、生物粒子の捕捉効率が高い。
【００１２】
また、請求項６記載に係る発明は、トラップ用フィルターは、表面層をマイナスに帯電させ、トラップ用フィルターの上流に放電線を設けた構成としたことにより、室内空中の生物粒子を効率的に捕捉する。
【００１３】
また、請求項７記載に係る発明は、温風暖房機の運転は、熱源機を動作させないで送風機を一定時間動作させた後、同熱源機と送風機を共に動作させる殺菌モードと、同熱源機と送風機を共に動作させる暖房モードとに制御する制御器を有する構成としたことにより、例えば冬場は暖房モードを選択して、暖房しながら殺菌を行い、夏場は殺菌モードを選択して、室内温度をほとんど上げることなく、生物粒子の殺菌を行うことができる。
【００１４】
また、請求項８記載に係る発明は、熱源機を動作させないで送風機を一定時間動作させた後、同熱源機と送風機を共に動作させる殺菌モードは、送風機を動作させる時間が熱源機および送風機を共に動作させる時間よりも長くするように制御する制御器を有する構成としたことにより、殺菌を短時間で行うことができる。
【００１５】
また、請求項９記載に係る発明は、熱源機を動作させないで送風機を一定時間動作させた後、同熱源機と送風機を共に動作させる殺菌モードにおいて、送風機のみを動作させる送風機の風量は、熱源機および送風機を共に動作させる場合の風量と同じかもしくは大きくするように制御する制御器を有する構成としたことにより送風機の運転時の風量を大きくして生物粒子を十分に捕捉することができる。
【００１６】
また、請求項１０記載に係る発明は、熱源機が動作したときの送風機の風量は、温風温度が５０〜３００℃まで可変できるように制御する制御器を有する構成としたことにより、殺菌する時には高温にして効率的に生物粒子を死滅させることができる。
【００１７】
また、請求項１１記載に係る発明は、熱源機が動作するとき、設定温風温度を上限とし、室温を下限とする温度振幅で温風温度を変化させるように制御する構成としたことにより、必ずしもトラップ用フィルターを高温にさらす必要がないため、少ないエネルギーで殺菌が可能となる。
【００１８】
また、請求項１２記載に係る発明は、トラップ用フィルターは、表面層をマイナスに帯電させ、同トラップ用フィルターの上流に放電線を設ける構成とし、放電線への通電は送風機のみを動作させる場合とするように制御する制御器を有する構成としたことにより、放電線への通電によりトラップ用フィルターに付着した微生物を死滅させるときには送風機の運転をしないことによって効果的に微生物の死滅を図ることができる。
【００１９】
また、請求項１３記載に係る発明は、温風暖房機の運転を停止する時、送風機が停止してから一定時間経過した後に、熱源機の動作を停止させ、引き続き一定時間だけ送風機を動作させるように制御する制御器を有する構成としたことにより、熱源機から生じる高温空気は吸込口のフィルターから室内に放出され、この時、高温空気は吸込口のフィルターに付着した生物粒子を死滅させるものである。
【００２０】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１を図１および図２を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態１の殺菌機能付き温風暖房装置の縦断面図である。図２は主要構成部は図１と同じであるが、熱源機の周囲にガイド板を設けた構成で異なる。
【００２１】
図において、１はガスバーナーからなる熱源機である。２は上方と下方に開口部を有する風路であり、熱源機１を囲繞している。３は送風機であり、クロスフローファンタイプで、熱源機１及び風路２の下方にある。４は送風機３の上流側に設けた帯電処理を施した吸込口用のフィルターである。５は熱源機１の下流側に設けた表面をマイナスに帯電処理を施した生物粒子捕捉用フィルターすなわちトラップ用フィルターである。トラップ用フィルター５は耐熱性材料からなり、複数の通気口を有している。図２の６は熱源機１の近傍に設けられたガイド板である。ガイド板は、送風機によって誘起された空気の流れが熱源機１から発生した高温ガスと混合するように熱源機１の周辺の通路面積を縮小するように構成されている。
【００２２】
温風暖房装置の基本制御は、熱源機１を動作させないで送風機３のみを５５分間動作させた後、同熱源機１と送風機３を共に５分間動作させる殺菌モードと、常時同熱源機１と送風機３を共に動作させる暖房モードとがある。このように、熱源機１を動作させないで送風機３を一定時間動作させた後、同熱源機１と送風機３を共に動作させる殺菌モードは、送風機３を動作させる運転時間が、熱源機１および送風機３を共に動作させる時間が、熱源機および送風機を共に動作させる時間よりも長くする。また、熱源機１を動作させないで送風機３を一定時間動作させた後、同熱源機１と送風機３を共に動作させる殺菌モードにおいて、送風機３をのみを動作させる送風機３の風量は２〜４立方メートル/分とし、熱源機１および送風機３を共に動作させる場合の風量を１〜２立方メートル/分とする。
【００２３】
熱源機１が動作したときの送風機３の風量は、温風温度が５０〜３００℃まで可変できるようにする。熱源機１が作動するモードのとき、温風温度を上限とし、室温を下限とする温度振幅で温風温度を変化させる。さらに、トラップ用フィルター５は、表面層をマイナスに帯電させる構成とし、トラップ用フィルター５の上流に放電線を設ける構成とし、放電線７への通電は熱源機１および送風機３を共に運転させるとき以外とする。さらに、温風暖房機の運転を停止する時、送風機３が停止してから一定時間経過した後に、熱源機１の動作を停止させ、引き続き一定時間だけ送風機３を動作させる。
【００２４】
上記構成において、動作を説明する。殺菌モードを選択すると、送風機３のみが動作する。この時の送風量は２〜４立方メートル/分である。吸込口用のフィルター４を経て流入した室内空気は、風路２を通り、放電線７によってプラスに帯電された後、トラップ用フィルター５を通過する。さらに流入した室内空気は、送風機３を経て、室内に放出される。この動作が５５分続くと、放電線７への通電を停止し、熱源機１と送風機３が共に動作を開始する。この時の発熱量は０．５−３ｋＷまで可変できる。また、送風量は１〜２立法メートル/分である。
【００２５】
この送風量と発熱量の組合せで温風温度を５０〜３００℃に調整できる。この運転は５分間である。また、熱源機１が動作するとき、温風設定温度を上限値として、実際室温を下限値とする温度振幅で温風温度を変化させる動作をとることもできる。風路２を経てガイド板６によって整流された室内空気は、熱源機１の高温火炎及び高温ガスと熱交換をして温風となり、その後トラップ用フィルター５を加熱して、室内に放出される。温風暖房機の運転を停止すると、先に送風機３が停止するために、熱源機１から発生する高温ガスはドラフト力によって上昇し、フィルター４を加熱しつつ、室内に放出される。送風機の停止から数分後（望ましくは１分以内）に熱源機１は運転を停止し、送風機３は数分間だけ再び運転を行う。
【００２６】
一方、暖房モードを選択すると、常時熱源機１と送風機３は運転される。
【００２７】
本発明の実施の形態１によれば、殺菌モードは、風量が十分に多くて生物粒子をトラップ用フィルター５に捕捉する時間の長いシステムと、そのあとに続く捕捉した生物粒子を短時間に熱によって死滅させるシステムとにわけられる。これによって、例えば、標準的な８畳の部屋で、風量が３立方メートル/分であるならば、室内の空気は１時間にほぼ６回程度トラップ用フィルター５を通過することになる。こうしてトラップ用フィルター５により捕捉された生物粒子は、熱源機１と送風機３によって発生した高温ガスがトラップ用フィルター５に付着した生物を、対流熱および伝導熱で死滅させることができる。仮にトラップ用フィルター５の表面がダスト等に覆われても、５０〜３００℃の温風からの対流熱および伝導熱で微生物は完全に死滅させることができる。また、サイクリックに温風温度を変動させることができるために、生物粒子の自己溶解作用を誘発し、一定な高温度にさらされるよりも低い温度で死滅させることができる。
【００２８】
熱源機１の動作は全運転時間の１／１２とすることにより、経時的に熱源機１の能力の低下や、破損の恐れはないので、メンテナンスフリーの殺菌力を保証することができる。また、夏場運転させたとしても、熱源機１の運転時間が短いために、室内の温度環境を損ねることはない。
【００２９】
また、生物粒子の捕捉効率を高めるために、複数の通気口を有する耐熱性材料からなるプレート同士を隙間を持たせて複数枚重ねた構成とするトラップ用フィルター５の構成であってもよい。
【００３０】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２を図３を用いて説明する。図３は本発明の実施の形態２の殺菌機能付き温風暖房装置の縦断面図である。実施の形態２において実施の形態１と相違する点はトラップ用フィルター５の低圧力損失化をめざした点である。実施の形態２によれば、複数の波板状トラップ用フィルター５ａを室内空気の流れに対して平行に設けているために、実施の形態１のトラップ用フィルター５に比べて同一風量下では、圧力損失を低くするができる。実施の形態２では、捕捉効率は低下するが、風量を増加することができるため一定時間あたりの捕捉率は変わらない。しかも、空隙の割合は、実施の形態１に比べてはるかに大きいために、非生物粒子は捕捉されにくい。したがって、生物粒子に対する殺菌効果を向上させることができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように生物粒子をトラップ用フィルターに捕捉するシステムと、捕捉した生物粒子を、熱源機と送風機によって発生させた高温風で死滅させるシステムとにわけた結果、室内の温熱環境を損ねることなく生物粒子の殺菌が可能となった。熱源機を囲繞する風路とガイド板は、熱源機の周辺を通る室内空気と熱源機から発生する高温ガスとの拡散混合を促進するために、ここにおいても生物粒子の殺菌が可能となる。トラップ用フィルターは通気口を有する耐熱材料とした場合、上記温度の温風を通過させることができ、しかも通気口内壁で生物粒子の捕捉を行なえるために効果的に殺菌ができる。複数のトラップ用フィルターを気流に対して対向して設けると生物粒子の捕捉割合はさらに増加する。
【００３２】
一方、複数のトラップ用フィルターを気流に対して平行に設けた場合、前述の対向して設ける場合に比べて、同一風量下では捕捉割合は低下する。しかし、非生物粒子の捕捉が極めて少なくなるために、殺菌効果は向上し、またトラップ用フィルターの目詰りが少なくなり、経時的に生物粒子の捕捉割合の低下を抑制できる。トラップ用フィルターの表面層をマイナスに帯電させ、同トラップ用フィルターの上流に放電線を設けた場合、室内空中の生物粒子を効率的に捕捉することができる。殺菌モードと暖房モードがあるので、冬場は暖房モードを選択すれば、暖房しながら殺菌ができる。一方、夏場は殺菌モードを選択すれば、室内温度をほとんど上げることなく生物粒子の殺菌を行なうことができる。それは、生物粒子を加熱殺菌するシステムが、生物粒子を捕捉するシステムに比べてはるかに短いことに基づく。これによって、省エネルギーな殺菌が行なえると共に、トラップ用フィルター、放電線あるいは熱源機などの加熱殺菌部の耐久性を上げることができる。
【００３３】
また、温風温度をサイクリックに変化させることによって、生物粒子の自己溶解作用を誘引する可能性があるので、一定の高温で殺菌する場合よりも少ないエネルギーで殺菌ができる。温風暖房機の運転を停止する場合、送風機を停止させてから一定時間後に、熱源機を停止すれば、熱源機から生じる高温空気は吸込口のフィルターから室内に放出される。この時、高温空気は吸込口のフィルターに付着した生物粒子を死滅させる。従って、吸込口のフィルターに抗菌抗黴処理などしなくても、本発明によれば温風暖房機の運転終了時に、必ず吸込口のフィルターも殺菌ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１の殺菌機能付き温風暖房機の縦断面図
【図２】  同実施の形態１においてガイド板を設けた構成の殺菌機能付き温風暖房機の縦断面図
【図３】  同実施の形態２の殺菌機能付き温風暖房機の縦断面図
【図４】  従来の空気清浄機の縦断面図
【符号の説明】
１  熱源機
２  風路
３  送風機
４  フィルター
５  トラップ用フィルター
５ａ  波板状のトラップ用フィルター
６  ガイド板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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