(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入口及び吐出口を有するダクトと、前記ダクト内に配置される殺菌部とを備え、
前記殺菌部は、亜酸化銅を含んで形成され、
前記ダクト内に、前記殺菌部に還元剤を供給する還元剤供給ノズルが設けられ、
前記還元剤は、酸化銅を亜酸化銅へと還元する有機酸又は有機酸塩を含む液体であり、
前記殺菌部における銅の酸化状態に基づいて、前記還元剤を供給する、
空気清浄機。
【請求項２】
前記殺菌部は、銅材の表面に亜酸化銅の被膜が形成されたものである、請求項１に記載の空気清浄機。
【請求項３】
前記殺菌部は、光触媒に亜酸化銅が担持されたものである、請求項１に記載の空気清浄機。
【請求項４】
前記殺菌部は、無機バインダーと亜酸化銅とを含むバインダー複合体である、請求項１に記載の空気清浄機。
【請求項５】
前記還元剤を貯蔵し、前記還元剤供給ノズルと管体によって連結された還元剤貯蔵部を前記ダクト外に備えている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気清浄機。
【請求項６】
前記還元剤供給ノズルは、前記殺菌部に霧状の前記還元剤を噴射するものである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気清浄機。
【請求項７】
前記有機酸又は有機酸塩は、アスコルビン酸、没食子酸、酒石酸、酒石酸ナトリウムカリウム、クエン酸、から選ばれる少なくとも１種である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気清浄機。
【請求項８】
前記殺菌部に洗浄液を供給する洗浄液供給ノズルを前記ダクト内に備え、
前記洗浄液は、前記還元剤が供給された前記殺菌部を洗浄するものである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の空気清浄機。
【請求項９】
前記洗浄液を貯蔵し、前記洗浄液供給ノズルと管体によって連結された洗浄液貯蔵部を前記ダクト外に備えている、請求項８に記載の空気清浄機。
【請求項１０】
前記洗浄液は水である、請求項８又は９に記載の空気清浄機。
【請求項１１】
前記殺菌部は、前記ダクトに対して着脱可能に形成されている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の空気清浄機。
【請求項１２】
前記ダクト内を加熱するヒーターを備えている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の空気清浄機。
【請求項１３】
前記還元剤を加熱するヒーターを備えている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の空気清浄機。
【請求項１４】
前記ヒーターは、前記還元剤貯蔵部に貯蔵された前記還元剤を加熱するもの、又は、前記還元剤貯蔵部と前記還元剤供給ノズルとを連結する管体を流れる前記還元剤を加熱するものである、請求項１３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、空気を浄化する空気清浄機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気清浄機として、オゾンを利用して菌を殺菌あるいは不活化するものが存在する。通常、オゾンはオゾン発生器によって発生し、近傍に存在する菌を殺菌あるいは不活化する。このため、屋内の空気だけではなく空気清浄機の内部も清潔に保たれ、二次感染などが発生するおそれを低減することができる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、オゾンランプ、光触媒フィルタ、オゾン触媒フィルタ等をフィルタ類として備えた空気清浄機が開示されている。この空気清浄機によれば、オゾンランプの光により生じたオゾンに加え、オゾンランプにより活性化した光触媒フィルタと、オゾンをオゾン触媒フィルタで分解した際に発生する活性酸素によって、殺菌を効率よく行うことができる。このとき、オゾン触媒フィルタは、本体ケース内で生じたオゾンを分解する目的も有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３６９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の殺菌方法には、以下の問題点があった。
【０００６】
第一に、発生したオゾンの放散を防ぐためにオゾン触媒フィルタを設けているが、全てのオゾンを分解することは不可能であり、一部が外部に放散され、オゾン特有の臭気の発生、及びオゾンの有する毒性が人体に影響を及ぼす可能性が排除できない。
【０００７】
第二に、オゾン触媒フィルタには寿命があり、使用するにつれてオゾン分解性能は低下する。
【０００８】
そのため、オゾンによる殺菌では、安全に殺菌性よく空気を清浄にすることには限界があった。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、安全で、殺菌性の高い空気清浄機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る空気清浄機は、吸入口及び吐出口を有するダクトと、前記ダクト内に配置される殺菌部とを備え、前記殺菌部は、亜酸化銅を含んで形成され、前記ダクト内に、前記殺菌部に還元剤を供給する還元剤供給ノズルが設けられ、前記還元剤は、酸化銅を亜酸化銅へと還元する有機酸又は有機酸塩を含む液体であり、前記殺菌部における銅の酸化状態に基づいて、前記還元剤を供給する、空気清浄機である。
【００１１】
本発明では、前記殺菌部は、銅材の表面に亜酸化銅の被膜が形成されたものであることが好ましい。
【００１２】
本発明では、前記殺菌部は、光触媒に亜酸化銅が担持されたものであることが好ましい。
【００１３】
本発明では、前記殺菌部は、無機バインダーと亜酸化銅とを含むバインダー複合体であることが好ましい。
【００１４】
本発明では、前記還元剤を貯蔵し、前記還元剤供給ノズルと管体によって連結された還元剤貯蔵部を前記ダクト外に備えていることが好ましい。
【００１５】
本発明では、前記還元剤供給ノズルは、前記殺菌部に霧状の前記還元剤を噴射するものであることが好ましい。
【００１７】
本発明では、前記有機酸又は有機酸塩は、アスコルビン酸、没食子酸、酒石酸、酒石酸ナトリウムカリウム、クエン酸、から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００１８】
本発明では、前記殺菌部に洗浄液を供給する洗浄液供給ノズルを前記ダクト内に備え、前記洗浄液は、前記還元剤が供給された前記殺菌部を洗浄するものであることが好ましい。
【００１９】
本発明では、前記洗浄液を貯蔵し、前記洗浄液供給ノズルと管体によって連結された洗浄液貯蔵部を前記ダクト外に備えていることが好ましい。
【００２０】
本発明では、前記洗浄液は水であることが好ましい。
【００２１】
本発明では、前記殺菌部は、前記ダクトに対して着脱可能に形成されていることが好ましい。
【００２２】
本発明では、前記ダクト内を加熱するヒーターを備えていることが好ましい。
【００２３】
本発明では、前記還元剤を加熱するヒーターを備えていることが好ましい。
【００２４】
本発明では、前記ヒーターは、前記還元剤貯蔵部に貯蔵された前記還元剤を加熱するもの、又は、前記還元剤貯蔵部と前記還元剤供給ノズルとを連結する管体を流れる前記還元剤を加熱するものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、殺菌部が亜酸化銅を含んでおり、この亜酸化銅の還元性を殺菌に用いるため、オゾンによる殺菌と比較して、安全・無臭で、空気の浄化を行うことができる。また、亜酸化銅は、殺菌により酸化されて酸化銅になるが、供給される還元剤によって亜酸化銅に戻すことが可能であるため、殺菌性を持続して空気の浄化を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る空気清浄機の実施の形態の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、本発明の空気清浄機の実施の形態の一例を示す概略図である。この空気清浄機は、吸入口１１及び吐出口１２を有するダクト１と、前記ダクト１内に配置される殺菌部２とを備えている。
【００２８】
ダクト１は、本体ケースなどで構成される筐体１０に格納されている。このダクト１は、吸入口１１から入った空気（Ａｉｒ）を吐出口１２に送り出す空気路である。ダクト１は、金属や樹脂成型体など適宜の材料で形成される。ダクト１内又はダクト１外には、空気を吸入する機構や、空気を吐出する機構など、積極的に外部の空気をダクト１に取り入れる機構が設けられていてもよい。機構としては、ファンなどが挙げられる。
【００２９】
殺菌部２は、ダクト１内において、空気が流れる空気路に設けられている。それにより、吸入口１１から入った空気は、殺菌部２に接触する。殺菌部２に当たった空気は、殺菌部２の殺菌作用によって空気中の菌が殺菌される。その後、浄化した空気が吐出口１２から放出される。
【００３０】
殺菌部２は、亜酸化銅を含んで形成されている。亜酸化銅は還元性があり、この還元性による殺菌能力を空気の浄化に利用する。すなわち、亜酸化銅の還元力で空気中の菌を殺菌することができる。しかしながら、亜酸化銅は、空気中で徐々に酸化されて、酸化銅に変化して還元性を失う。そこで、本実施形態では、還元剤を殺菌部２に供給することにより、酸化銅を再び亜酸化銅に戻して還元性を再生・付与して、抗菌活性を復活させるようにする。
【００３１】
ダクト１内には、殺菌部２に還元剤を供給する還元剤供給ノズル３が設けられている。還元剤供給ノズル３は、テーパ状で先端に向って先細りする中空の管体によって形成されており、その先端は殺菌部２に向けられている。そして、一定の時間間隔で、還元剤供給ノズル３から還元剤が殺菌部２に吹き付けられて供給される。還元剤の供給は、亜酸化銅が所定量減少した段階、あるいは、酸化銅が所定量増加した段階、といった銅の酸化状態に基づくものであってもよい。還元剤は、滴下や浸漬などで供給されてもよいが、吹き付けによって供給されることが好ましい。その場合、より迅速に殺菌部２に還元剤を行き渡らせて、酸化銅を亜酸化銅に素早く還元することができる。その観点から、還元剤を噴射することが好ましく、霧状にして噴射することがより好ましい。
【００３２】
このように、上記の空気清浄機においては、亜酸化銅の殺菌作用により、無臭かつ人体に安全に空気の殺菌を行なうことができる。そして、還元剤を適用することにより、殺菌部２の殺菌作用を回復させることができるのである。
【００３３】
還元剤供給ノズル３は、管体５によって、還元剤を貯蔵する還元剤貯蔵部４と連結されている。管体５は中空のパイプやホースなどで構成することができる。このように、還元剤貯蔵部４を設置することにより、還元剤を必要なときに供給することができ、酸化銅の還元反応をタイミングよく行うことができる。還元剤貯蔵部４は、ダクト１内に設けられてもよいが、この形態では、ダクト１外に設けられている。還元剤貯蔵部４がダクト１外に設けられている場合には、還元剤の補充が容易である。例えば、還元剤貯蔵部４の上部に設けられたキャップを取り外し、この開口から還元剤を注入することにより還元剤貯蔵部４に還元剤を貯蔵することができる。
【００３４】
還元剤供給ノズル３からの還元剤の供給は、例えば、コンピュータ制御により行ってもよい。具体的には、例えば、酸化銅の濃度が高くなる、あるいは、所定時間経過すると、コンピュータから指令が発せられて還元剤供給ノズル３から還元剤を殺菌部２に供給するようにする。また、還元剤の供給を所定時間ごとに作動するタイマー手段で行ってもよい。供給手段は圧力変化機構やポンプ機構などを採用することができる。例えば、還元剤貯蔵部４が加圧されて還元剤が管体５に向かって押し出され、還元剤供給ノズル３から還元剤が噴出されるようにすることができる。
【００３５】
殺菌部２の好ましい一形態は、銅材の表面に亜酸化銅の被膜が形成されたものである。銅材の表面に亜酸化銅を形成するのは容易であり、簡単に殺菌部２を形成することができる。例えば、硫酸銅溶液に過酸化水素溶液を添加したものに銅材を浸漬することにより亜酸化銅の被膜を形成することができる。銅材としては、銅板であることが好ましい。例えば、銅板表面に亜酸化銅層が形成されて殺菌部２が構成されたようなものである。板状のものを用いることで、簡単に殺菌部２を形成することができ、また、後述のように着脱可能にしやすくなる。なお、表面積を増加させるため、銅板に、微細な表面凹凸を設けたり、複数の微細な孔を設けたりしてもよい。また、板状に限られるものではなく、表面積をさらに向上させるために、網状、棒状、繊維状等の形状であってもよい。
【００３６】
殺菌部２の他の好ましい一形態は、光触媒に亜酸化銅が担持されたものである。光触媒により酸化銅を亜酸化銅に還元させることができ、還元剤と光触媒とを併用することで抗菌性能を増加させることができる。光触媒としては、例えば、酸化チタンなどを用いることができる。殺菌部２の形状は、板状、網状、棒状、繊維状等の形状にすることができる。
【００３７】
殺菌部２の他の好ましい一形態は、無機バインダーと亜酸化銅とを含むバインダー複合体である。その場合、殺菌部２の形成の際に、粉末状の亜酸化銅を用いることが可能となり、殺菌部２の形状を様々なものに変更することが容易となる。無機バインダーとしては、例えば、シロキサン、アルキルシリケートなどを用いることができる。具体的には、無機バインダーと亜酸化銅を混合し、無機バインダーで結合して硬化した複合体を形成することによって、殺菌部２を形成することができる。殺菌部２の形状は、板状、網状、棒状、繊維状等の形状にすることができる。
【００３８】
還元剤としては、有機酸又は有機酸塩を含む液体であることが好ましい。有機酸及びその塩は生体に安全であるため、安全に酸化銅を亜酸化銅に還元することができる。これらは水溶液の形態で用いることができる。また、安全の観点から、食用の有機酸又は有機酸塩であることが好ましく、アスコルビン酸、没食子酸、酒石酸、酒石酸ナトリウムカリウム、クエン酸、から選ばれる少なくとも１種であることがより好ましい。その場合、さらに安全に還元することができる。
【００３９】
図１の形態では、ダクト１内に、殺菌部２に洗浄液を供給する洗浄液供給ノズル６が設けられている。洗浄液は、還元剤が供給された殺菌部２を洗浄するものである。殺菌部２に還元剤が供給されると還元剤が殺菌部２に残存し、亜酸化銅の殺菌性を阻害するおそれがある。そこで、殺菌部２に洗浄液を供給することによって、還元剤を洗い流し、亜酸化銅の殺菌活性を高める。
【００４０】
洗浄液供給ノズル６は、管体８によって、洗浄液を貯蔵する洗浄液貯蔵部７に連結されている。この洗浄液貯蔵部７は、ダクト１外に設けられている。各部の構成を含め、洗浄液の供給機構は、還元剤の供給機構と同様の構成にすることができる。
【００４１】
そして、例えば、還元剤が供給された所定時間後に、コンピュータから指令が発せられて洗浄液供給ノズル６から洗浄液を殺菌部２に供給するようにする。供給手段は圧力変化機構やポンプ機構などを採用することができる。例えば、洗浄液貯蔵部７が加圧されて洗浄液が管体８に向かって押し出され、洗浄液供給ノズル６から洗浄液が噴出されるようにすることができる。
【００４２】
洗浄液は、還元剤を除去する液体であれば特に限定されるものではないが、水であることが好ましい。水を洗浄液に用いることによって殺菌部２を簡単に洗浄することができる。水としては水道水などを利用することができる。
【００４３】
殺菌部２は、ダクト１に対して着脱可能に形成されていることが好ましい。着脱可能な場合、殺菌部２の亜酸化銅が劣化し、還元による再生が十分に行われなくなったような場合でも、殺菌部２を取り替えることにより、還元性を復活させることができる。また、筐体１０から取り出すことができれば、殺菌部２の取替えが容易になる。特に、殺菌部２は、取替え容易なカートリッジ式であることが好ましい。筐体１０から取り外された殺菌部２は、空気清浄機の外部において還元剤が適用されて再生されてもよい。
【００４４】
図１の形態では、さらにヒーター９を備えている。この形態では、ヒーター９はダクト１内に配置されている。このヒーター９は、ダクト１の内部を加熱するものであり、加熱により殺菌部２及び還元剤供給ノズル３の温度が上昇する。ダクト１内を加熱することができるのであれば、ヒーター９はダクト１外に設けられていてもよい。ただし、ダクト１の内部を加熱するためにはダクト１に隣接して設けられていることが好ましい。例えば、加熱用のヒーター９をダクト１内またはダクト１外の筐体１０に密着させて設置することができる。このようにヒーター９で加熱すると、酸化銅の還元反応がより進行しやすくなる。
【００４５】
また、ヒーター９は還元剤を加熱するものであってもよい。その場合も、加熱されて温度が上昇した還元剤により酸化銅を還元することができるので、反応の進行を速めて還元効率を向上させることができる。その場合、ヒーター９は、還元剤貯蔵部４に設けられていても、還元剤貯蔵部４と還元剤供給ノズル３とを連結する管体５に設けられていてもよい。ヒーター９が還元剤貯蔵部４に設けられていると、還元剤貯蔵部４に貯蔵された還元剤を加熱することができ、十分に加熱された還元剤を殺菌部２に供給しやすくなる。また、ヒーター９が還元剤貯蔵部４と還元剤供給ノズル３とを連結する管体５に設けられていると、管体５を流れる前記還元剤を加熱することができ、必要なときに必要な量の還元剤を加熱することができる。
【００４６】
銅（ＩＩ）イオンを含む液体を、還元性物質を含む還元剤と混合すると、銅イオン（Ｉ）に還元する反応（フェーリング反応）が進行する。その際、混合系が加熱されていると、還元反応がより一層速く進行する。本実施形態では、この反応を利用して、還元効率を向上させ、亜酸化銅を再生することができるものである。
【符号の説明】
【００４７】
１      ダクト
２      殺菌部
３      還元剤供給ノズル
４      還元剤貯蔵部
５      管体
６      洗浄剤供給ノズル
７      洗浄剤貯蔵部
８      管体
９      ヒーター
１０    本体部
１１    吸入口
１２    吐出口
【図１】
0005690186.tif 000002