(57)【要約】【課題】酸化剤を含む液体を用いて消臭する機能を有する空気清浄機において、酸化剤によって臭気物質を酸化することにより消臭しつつ、その酸化剤の臭気を外部に放出しない空気清浄機を提供する。【解決手段】酸化剤を含む液体が貯留された第１の貯留槽と、還元剤を含む液体が貯留された第２の貯留槽と、清浄すべき空気を前記第１の貯留槽内の液体中に導入する導入手段と、前記第１の貯留槽中の液体と接触した空気を前記第２に貯留槽内の液体中に送気する送気手段と、前記第２の貯留槽内の液体と接触した空気を外部に排気する排気手段と、を有する空気清浄機である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化剤を含む液体が貯留された第１の貯留槽と、
還元剤を含む液体が貯留された第２の貯留槽と、
清浄すべき空気を前記第１の貯留槽内の液体中に導入する導入手段と、
前記第１の貯留槽中の液体と接触した空気を前記第２に貯留槽内の液体中に送気する送気手段と、
前記第２の貯留槽内の液体と接触した空気を外部に排気する排気手段と、
を有することを特徴とする空気清浄機。
【請求項２】
前記酸化剤が塩素系酸化剤であることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
【請求項３】
前記還元剤が、アスコルビン酸、亜硫酸塩、チオ硫酸塩から選択される１種以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気清浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中に浮遊する塵埃や臭気を除去する空気清浄機に関し、特に、臭気成分を液体成分によって捕捉して消臭・脱臭する機能を有する空気清浄機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気清浄機としては、ファン式、電機集塵式、イオン式等の各種方式が知られている。
ファン式の空気清浄機は、ファンによって強制的に空気を吸い込んで、フィルタでろ過し、清浄された空気を吹き出す方式である。ファン式の空気清浄機は、通常、ＨＥＰＡ（ヘパ）と呼ばれる目の細かい不織布のフィルタで微粒子を集塵・ろ過し、臭気については活性炭で吸着する方法をとる。中には、イオン式と同様の原理の電機集塵（多くはプラズマと呼ばれる）を併用しているものもある。また、放電部分で発生するプラズマ（低温プラズマ。実体は各種のラジカルである。）を消臭やバクテリア、アレルゲンの分解に用いている機種もある。あるいは、活性炭の代わりに、二酸化チタンなどの光触媒による消臭を採用している機種や、ＨＥＰＡよりも目が細かいフィルタであるＵＬＰＡ（ウルパ）を採用したものもある。このようなファン式の空気清浄機は、本体サイズ及び消費電力が大きく、騒音の点でも不利である一方、フィルタが汚れると交換しなくてはならないため、ランニングコストもかかるという問題がある。
【０００３】
業務用（特に工業用）の空気清浄機としては、「汚れたフィルタ」という産業廃棄物が発生しない電機集塵の空気清浄機（集塵機）が多く使用される。放電を利用するという点ではイオン式と同様であるが、多くは電極の正負が逆であり、集塵効率を高めるため電極の数も多く、粉塵を帯電させる部分と集塵する部分が分かれている多段式となっている。また、イオン式とは異なり、通常はファンを用いている。
【０００４】
イオン式の空気清浄機は、一定の距離をおいた一対の電極に高電圧を印加することによって空中にイオンの流れ（放電）を発生させ、電極間に進入した微粒子などを帯電させ、それを反対の電荷を帯びた電極に集塵する方法である。この方式は、原理からしても、消臭・脱臭性能は不十分であり、通常はファンを備えないことから、空気清浄機周辺にあるごく近くの微粒子しか捕捉できない。
【０００５】
一方、近年、液体によって塵埃や臭気成分を捕捉する空気清浄機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。これは、超微細水噴射手段により超微細クラスター状水粒子を屋内に噴射して流動させることにより、大気中の汚染粒子を超微細クラスター状水粒子で捕捉するものである。そして、汚染粒子を捕捉した汚染水粒子は吸引回収手段により回収し、除湿装置により空気と水分に分離して回収する。さらに、水の代わりに殺菌効果の高い塩素系酸化剤(次亜塩素酸水、二酸化塩素水等)を含有した水溶液を室内に噴射・放出するタイプの空気清浄機、加湿器が知られている。しかし、これらの塩素系酸化剤を含む水溶液は、様々な物質を酸化できるため消臭効果が高いものの、それ自体に塩素系独特の臭いを有しており、無臭空間を達成することはできていない。
【０００６】
その他、空気中に含まれる汚染物質を、貯水層中の水中に取り込んで除去する空気清浄機が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
また、１液中に塩素系酸化剤とアスコルビン酸(還元剤)を含む液体を用い、塩素系酸化剤により様々な物質を酸化して消臭し、アスコルビン酸の働きによって塩素臭を除去するものが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２１８０８号公報
【特許文献２】特開２００３−３２２３７１号公報
【特許文献３】特開２００６−１３０２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献３に記載の発明においては、塩素系酸化剤の存在のみを考えれば、当該酸化剤が臭気物質を酸化することにより、水のみによって臭気物質を除去している特許文献２に記載の発明と比較して効率良く臭気物質を除去することができるが、同じ液体中に存在するアスコルビン酸の存在により臭気物質の酸化が阻害されるため、結局のところ臭気物質を効率良く除去できないという問題があった。
【０００９】
本発明は、以上の従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、酸化剤を含む液体を用いて消臭する機能を有する空気清浄機において、酸化剤によって臭気物質を酸化することにより消臭しつつ、その酸化剤による臭気を外部に放出しない空気清浄機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決する手段は以下の通りである。
（１）酸化剤を含む液体が貯留された第１の貯留槽と、
還元剤を含む液体が貯留された第２の貯留槽と、
清浄すべき空気を前記第１の貯留槽内の液体中に導入する導入手段と、
前記第１の貯留槽中の液体と接触した空気を前記第２に貯留槽内の液体中に送気する送気手段と、
前記第２の貯留槽内の液体と接触した空気を外部に排気する排気手段と、
を有することを特徴とする空気清浄機。
【００１１】
（２）前記酸化剤が塩素系酸化剤であることを特徴とする前記（１）に記載の空気清浄機。
【００１２】
（３）前記還元剤が、アスコルビン酸、亜硫酸塩、チオ硫酸塩から選択される１種以上であることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の空気清浄機。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、酸化剤を含む液体を用いて消臭する機能を有する空気清浄機において、酸化剤によって臭気物質を酸化することにより消臭しつつ、その酸化剤による臭気を外部に放出しない空気清浄機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用した空気清浄機の一実施形態を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の空気清浄機は、酸化剤を含む液体が貯留された第１の貯留槽と、還元剤を含む液体が貯留された第２の貯留槽と、清浄すべき空気を前記第１の貯留槽内の液体中に導入する導入手段と、前記第１の貯留槽中の液体と接触した空気を前記第２に貯留槽内の液体中に送気する送気手段と、前記第２の貯留槽内の液体と接触した空気を外部に排気する排気手段と、を有することを特徴としている。
【００１６】
図１は、本発明を適用した空気清浄機の筐体内に配される第１の貯留槽及び第２の貯留槽周辺について示す概念図である。第１の貯留槽１０と第２の貯留槽３０とは並列に配置され、第１の貯留槽１０には酸化剤を含む液体成分１２が貯留され、第２の貯留槽３０には還元剤を含む液体成分３２が貯留されている。第１の貯留槽１０には、外部からの汚れた空気を液体成分中に導入する導入手段として、外部からの空気を内部に送気するファン１４と、このファン１４により送気された空気を第１の貯留槽１０内に導く送気管１６が設けられている。送気管１６の送気方向下流側の先端部は液体成分１２中に位置し、送気管１６を流れる空気は液体成分１２中に導かれる。また、第１の貯留槽１０と第２の貯留槽３０と間には、第１の貯留槽１０内の空気を第２の貯留槽３０内の液体成分３２中に送気する送気手段として送気管２０が設けられている。さらに、第２の貯留槽３０には、内部の空気を外部に排気する排気手段として排気管３４が設けられている。排気管３４により、液体成分３２上方の空間内の空気が外部に排気される。排気手段としては、図１に示すような排気管３４のみならず、第２の貯留槽３０に設けられた、外部と連通する単なる貫通穴であってもよい。
【００１７】
以上の図１の構成において、外部より空気清浄機内に取り込まれた、清浄すべき汚れた空気は、ファン１４により送気管１６に送気され、送気管１６の最下端部の開口部から液体成分１２中に導入される。図１においては、送気管１６を介して液体成分１２中に導入された空気が気泡（小円で示す。）となった様子を示している。液体成分１２は酸化剤を含むため、液体成分１２中に導入された空気内の被酸化性成分は当該酸化剤に酸化される。つまり、臭気成分が被酸化性の場合（アンモニア、硫化水素など）、酸化されて酸化物となり、その酸化物が無臭又は低臭気の場合、消臭効果が発現されることになる。また、液体成分１２中に導入された空気中の成分であって、液体成分１２に可溶な成分は液体成分１２に溶解する。つまり、液体成分に可溶な臭気成分（アンモニア等）は液体成分１２中に捕捉され、送気された空気中の臭気成分は除去され、これによっても消臭効果が発現されることになる。このようにして液体成分１２中の内部の臭気成分が除去された気泡は、液体成分１２の上方の空間に達する。そして、送気管２０を介して第２の貯留槽３０内の液体成分３２中に導かれる。
【００１８】
以上のようにして第２の貯留槽３０内の液体成分３２中に導入された空気は、第１の貯留槽１０内の液体成分１２中の酸化剤又は当該酸化剤由来の臭気成分を含むことがある。例えば、酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムを用いた場合には塩素の臭気を伴い、これでは酸化剤を用いて消臭した意味がないため、当該酸化剤又は当該酸化剤由来の臭気成分を除去する必要がある。そこで、第２の貯留槽３０内の液体成分３２は還元剤を含み、この還元剤により酸化剤を除去するのである。
送気管２０を介して第２の貯留槽３０内の液体成分３２中に導かれた空気中の酸化剤又は酸化剤由来の成分は、液体成分３２中の還元剤によって還元され別の物質となり、液体成分３２の上方の空間に達する。そして、排気管３４を介して外部に排気される。
以上のようにして、外部からの汚れた空気より臭気成分が除去され、つまり消臭・脱臭された空気が外部に放出される。
なお、第１の貯留槽１０及び第２の貯留槽３０内の両液体成分には臭気成分のみならず、その他の成分（微粒子など）も捕捉されることは言うまでもない。
【００１９】
第１の貯留槽内の液体成分は酸化剤を含むが、当該酸化剤としては、次亜塩素酸、次亜塩素酸ナトリウム、二酸化塩素などのハロゲン系酸化剤（塩素系酸化剤）などが挙げられる。液体成分の溶媒としては酸化剤を溶解できるものであればよく水が好ましい。
酸化剤として次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）を用いた場合の各臭気成分（アンモニア、硫化水素、メチルメルカプタン）との反応を以下に示す。
アンモニア：２ＮＨ３＋３ＮａＣｌＯ  →  Ｎ２＋３Ｈ２Ｏ＋３ＮａＣｌ
硫化水素：Ｈ２Ｓ＋４ＮａＣｌＯ  →  Ｈ２ＳＯ４＋４ＮａＣｌ
メチルメルカプタン：ＣＨ３ＳＨ＋３ＮａＣｌＯ  →  ＣＨ３ＳＯ３Ｈ＋３ＮａＣｌ
すなわち、いずれの反応においても、各臭気成分は、臭気を放たない別の物質に変化する。
酸化剤の濃度としては、添加する成分にもよるが１０〜１００００ｐｐｍとすることが好ましく、２０〜１０００ｐｐｍとすることがより好ましく、３０〜２００ｐｐｍとすることがさらに好ましい。
【００２０】
一方、第２の貯留槽内の液体成分は還元剤を含むが、当該還元剤としては、前記酸化剤を還元し得るものであればよく、具体的には、アスコルビン酸、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カルシウム等の亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム等のチオ硫酸塩等が挙げられる。安全性と、副反応による臭気発生の抑制のために、アスコルビン酸、亜硫酸カルシウムが好ましい。アスコルビン酸としては、ビタミンＣとして容易に入手できることからＬ−アスコルビン酸が好ましい。なお、第２の貯留槽を通過した空気は外部に排気されるため、排気される空気中に有害物質を含まないようにする観点から、還元剤は人体に無害で安全性が高いものが好ましい。液体成分の溶媒としては水が好ましい。なお、上記還元剤は溶媒に完全に溶解していなくてもよい。
酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムを用い、還元剤としてアスコルビン酸を用いた場合の反応を以下に示す。
ＮａＣｌＯ＋Ｃ６Ｈ８Ｏ６  →  ＮａＣｌ＋Ｃ６Ｈ６Ｏ６＋Ｈ２Ｏ
還元剤の濃度としては、アスコルビン酸、亜硫酸カルシウムであれば特に制限はなく酸化剤を除去できる十分な濃度であればよい。また、亜硫酸塩、チオ硫酸塩等その他の還元剤は添加する成分によるが、安全性の観点で１０〜１００００ｐｐｍとすることが好ましく、１００〜１０００ｐｐｍとすることがより好ましく、１５０〜７００ｐｐｍとすることがさらに好ましい。
以上のように、還元剤を含む液体成分が貯留された第２の貯留槽を設けることで、一の液体成分中に酸化剤及び還元剤の双方を含有させた場合とは異なり、酸化剤による消臭効果が阻害されることがない。また、消臭すべき臭気物質が酸化剤によって酸化され、別の物質に変化しても、還元剤によって逆反応が起こることがない。例えば、アンモニアは酸化されると化学的に安定な窒素となるため、還元剤が窒素と反応してアンモニアに戻ることがない。
【００２１】
以上の第１の貯留槽及び第２の貯留槽内の液体成分中には、必要に応じて、防腐剤、ｐＨ調整剤、緩衝剤、界面活性剤等、凍結防止剤消臭液の貯蔵安定性を高める添加剤を添加することができる。
【００２２】
以上は、液体成分を貯留する貯留槽周辺を中心に説明したが、本発明の空気清浄機は、それ以外に、公知の空気清浄機の諸機能を併せ持つ構成とすることができる。
【実施例】
【００２３】
以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２４】
［実施例１］
図１に示す通り、２００ｍｌ容量の第１の貯留槽１０に１００ｐｐｍの次亜塩素酸水１５０ｍｌを入れ、同じく２００ｍｌ容量の第２の貯留槽３０に０．０５質量％のＬ−アスコルビン酸水溶液を１５０ｍｌ入れた。ファン１４から１６００ｐｐｍのアンモニアを吸引させ、空気清浄機通過後における排気管３４の排気口のアンモニア臭の濃度を測定し、消臭効率を測定した。また、排気口から塩素濃度を捕集し、通常の室内空気と官能評価で比較をした。結果を表１に示す。なお、塩素臭は、臭いがしない場合を○とし、臭いがしない場合を×とした。
【００２５】
[実施例２]
第２の貯留槽３０に、０．０５質量％のＬ−アスコルビン酸水溶液１５０ｍｌの代わりに、０．０５質量％の亜硫酸カルシウムを含有した水懸濁液を１５０ｍｌ入れたこと以外は実施例１と同様にして評価を行った。
【００２６】
[実施例３]
第１の貯留槽１０に、１００ｐｐｍの次亜塩素酸水１５０ｍｌの代わりに、２００ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウム水溶液１５０ｍｌを入れたこと、及び第２の貯留槽３０に、０．０５質量％のＬ−アスコルビン酸水溶液１５０ｍｌの代わりに、０．０７質量％のＬ−アスコルビン酸水溶液１５０ｍｌを入れたこと以外は実施例１と同様にして評価を行った。
【００２７】
［比較例１］
第２の貯留槽３０内の液体成分としてイオン交換水を用いたこと以外は実施例１と同様にしてアンモニア及び塩素臭の官能評価を行った。結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
表１より、実施例１〜３も比較例１もアンモニアの消臭効率は同じであるが、塩素臭については異なっているのが分かる。すなわち、実施例１、３においては、第２の貯留槽内の液体成分中のＬ−アスコルビン酸（還元剤）により塩素成分が還元され、実施例２においては、第２の貯留槽内の液体成分中の亜硫酸カルシウム（還元剤）により塩素成分が還元され、塩素臭気を放たなかったものと考えられる。
【符号の説明】
【００３０】
１０  第１の貯留槽
１２  液体成分
１４  ファン
１６  送気管
２０  送気管
３０  第２の貯留槽
３２  液体成分
３４  排気管
【図１】
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