(57)【要約】空間内の腐食を抑制しながら、効果的に殺菌・除臭を行う。実施形態にかかる空気処理装置は、空間内の空気を吸気する吸気部、吸気した空気を、腐食性物質を含む処理雰囲気で除菌または除臭する処理部、及び処理部を通過した空気から腐食性物質を除去する除去部を備える。
2017047136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間内の空気を吸気する吸気部、吸気した空気を、腐食性物質を含む処理雰囲気で除菌または除臭する処理部、及び前記処理部を通過した空気から前記腐食性物質を除去する除去部を備えた空気処理装置。
【請求項２】
前記処理部に前記処理雰囲気を形成する材料を供給する第１の供給部をさらに含み、前記材料はミスト状の次亜塩素酸水を含有する請求項１に記載の空気処理装置。
【請求項３】
前記処理雰囲気は次亜塩素酸水を含み、前記処理部は前記吸気した空気をバブリングする機構をさらに含む請求項１に記載の空気処理装置。
【請求項４】
前記処理雰囲気は次亜塩素酸水を含浸させたフィルターを含み、前記吸気した空気を前記フィルターに通過させることを特徴とする請求項１に記載の空気処理装置。
【請求項５】
前記処理部に前記処理雰囲気を形成する材料を供給する第１の供給部をさらに含み、前記材料はオゾンガスを含有する請求項１に記載の空気処理装置。
【請求項６】
前記除去部は、前記腐食性物質を除去する液体を含浸させたフィルターを含むことを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の空気処理装置。
【請求項７】
前記除去部は、前記腐食性物質を除去する液体のミストを含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の空気処理装置。
【請求項８】
前記腐食性物質を除去する液体は、水または還元性物質であることを特徴とする請求項６または７に記載の空気処理装置。
【請求項９】
前記還元性物質は、チオ硫酸ナトリウムもしくはアスコルビン酸であることを特徴とする請求項８に記載の空気処理装置。
【請求項１０】
前記腐食性物質を除去する液体は、電解アルカリ水であることを特徴とする請求項７に記載の空気処理装置。
【請求項１１】
前記除去部は、活性炭フィルターを含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の空気処理装置。
【請求項１２】
前記除去部は、ヘパフィルターを含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の空気処理装置。
【請求項１３】
前記除去部は、ヒーターを含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の空気処理装置。
【請求項１４】
前記除去部は光照射装置を含むこと特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の空気処理装置。
【請求項１５】
前記光照射装置は、紫外線照射装置であることを特徴とする請求項１４に記載の空気処理装置。
【請求項１６】
空間内の空気を吸気部より吸気し、
吸気した空気を、処理部にて腐食性物質を含む処理雰囲気で除菌または除臭し、及び
除去部にて前記処理部を通過した空気から前記腐食性物質を除去することを含む空気処理方法。
【請求項１７】
前記処理部に前記処理雰囲気を形成する材料を供給する第１の供給部をさらに含み、前記材料はミスト状の次亜塩素酸水を含有する請求項１６に記載の空気処理方法。
【請求項１８】
前記処理雰囲気は次亜塩素酸水を含み、前記処理部は前記吸気した空気をバブリングする機構をさらに含む請求項１６に記載の空気処理方法。
【請求項１９】
前記処理雰囲気は次亜塩素酸水を含浸させたフィルターを含み、前記吸気した空気を前記フィルターに通過させることを特徴とする請求項１６に記載の空気処理方法。
【請求項２０】
前記処理部に前記処理雰囲気を形成する材料を供給する第１の供給部をさらに含み、前記材料はオゾンガスを含有する請求項１６に記載の空気処理方法。
【請求項２１】
前記除去部は、前記腐食性物質を除去する液体を含浸させたフィルターを含むことを特徴とする、請求項１６ないし２０のいずれか１項に記載の空気処理方法。
【請求項２２】
前記除去部は、前記腐食性物質を除去する液体のミストを含むことを特徴とする請求項１６ないし２０のいずれか１項に記載の空気処理方法。
【請求項２３】
前記腐食性物質を除去する液体は、水または還元性物質であることを特徴とする請求項２１または２２に記載の空気処理方法。
【請求項２４】
前記還元性物質は、チオ硫酸ナトリウムもしくはアスコルビン酸であることを特徴とする請求項２３に記載の空気処理方法。
【請求項２５】
前記腐食性物質を除去する液体は、電解アルカリ水であることを特徴とする請求項２２に記載の空気処理方法。
【請求項２６】
前記除去部は、活性炭フィルターを含むことを特徴とする請求項１６ないし２０のいずれか１項に記載の空気処理方法。
【請求項２７】
前記除去部は、ヘパフィルターを含むことを特徴とする請求項１６ないし２０のいずれか１項に記載の空気処理方法。
【請求項２８】
前記除去部は、ヒーターを含むことを特徴とする請求項１６ないし２０のいずれか１項に記載の空気処理方法。
【請求項２９】
前記除去部は光照射装置を含むこと特徴とする請求項１６ないし２０のいずれか１項に記載の空気処理方法。
【請求項３０】
前記光照射装置は、紫外線照射装置であることを特徴とする請求項２９に記載の空気処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、空間殺菌もしくは空間除臭を行うための空気処理装置、及び空気処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気中に浮遊する菌を殺菌する目的や空間の除菌・除臭をする目的で次亜塩素酸水を空間中に噴霧することにより浮遊菌が殺菌されること、メチルメルカプタンやトイレ臭が除臭されることが知られており、除菌・除臭目的で空間中に噴霧する装置も販売されている。
次亜塩素酸水は非常に強い酸化性物質であるため、金属に対しても非常に酸化性が強く、特に鉄やアルミニウム、銅といった物質は次亜塩素酸水にさらされると腐食し、錆がでることが知られている。装置に対してはたとえばＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６といったステンレススチールや、塩化ビニル、ＰＴＦＥといった耐酸性樹脂を用いれば耐腐食性が向上するが、空間噴霧の場合は室内に存在する鉄やアルミニウムといったものを錆びさせる可能性があり、一般の家庭や農場、工場といった場所での使用では問題となる。
例えば、活性酸素溶液を含む電解水溶液を噴霧し、それを水噴霧により洗浄する装置がある。しかしながら、この装置では電解水溶液を噴霧するため、気液接触しなかった気体は浄化、洗浄できない。また、腐食性物質が除去されない。また、強酸性イオン水と強アルカリイオン水で噴霧消毒し、除湿乾燥する装置がある。しかし、この装置も噴霧を行っており、中和による腐食性物質軽減が示されているが、完全に腐食性物質の除去がなされるわけではない。さらには、除菌目的で布またはメッシュスクリーンに強酸化水や強アルカリ水を含浸させる方法がある。しかし、この方法では腐食性物質除去はできず、また、強酸性のみ、強アルカリの場合は空間中に腐食性物質を散布することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２９２７１３号公報
【特許文献２】特開平８−７１１３５号公報
【特許文献３】特開平１０−５７４５６号公報
【特許文献４】特許第４９４３３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、効果的に殺菌・除臭を行い、かつ空間内を腐食させないことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、空間内の空気を吸気する吸気部、吸気した空気を、腐食性物質を含む処理雰囲気で除菌または除臭する処理部、及び前記処理部を通過した空気から前記腐食性物質を除去する除去部を備えた空気処理装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、実施形態に係る空気処理装置の一例を表す概略図である。
図２は、実施形態に係る空気処理装置の他の一例を表す概略図である。
図３は、実施形態に係る空気処理装置の他の一例を表す概略図である。
図４は、実施形態に係る空気処理装置の他の一例を表す概略図である。
図５は、実施形態に係る空気処理装置の他の一例を表す概略図である。
図６は、実施形態に係る空気処理装置の他の一例を表す概略図である。
図７は、実施例に使用される空気処理システムの一例を表す模式図である。
図８は、腐食性物質の波長と蛍光強度との関係を表すグラフである。
図９は、強制腐食試験のタイミングチャートである。
図１０は、強制腐食試験の結果を表す写真である。
図１１は、強制腐食試験の結果を表す写真である。
図１２は、強制腐食試験の結果を表す写真である。
図１３は、強制腐食試験の結果を表す写真である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態に係る装置は、空間内の空気を除菌または除臭するための装置であって、空間内の空気を吸気する吸気部、吸気した空気を、腐食性物質を含む処理雰囲気で処理する処理部、及び処理部を通過した空気から、腐食性物質を除去する除去部を備えている。
実施形態に係る空気処理装置を用いると、空間内の殺菌・除臭に際し、空間内の空気を吸い取り、装置内で除菌・除臭を行った後、腐食性物質を取り除くことにより、効果的に殺菌・除臭を行い、かつ空間内の腐食を抑制することができる。
処理雰囲気として、腐食性物質を含有する殺菌液または殺菌ガスを使用することができる。殺菌液として、塩化物水溶液の電気分解により得られる電解水例えば次亜塩素酸水、電解による次亜塩素酸ナトリウム水、殺菌ガスとしてオゾンガス等を使用することができる。
実施形態に係る空気処理装置では、前段に吸気部及び殺菌・除臭を行う処理部を設け、さらに、後段に腐食性物質除去部を設ける。
処理部では、殺菌液のミストの噴霧する方式、殺菌液に気体をバブリングする方式、もしくは殺菌液を染み込ませたフィルターに気体を通過させる方式を使用することができる。これにより、十分に気体を殺菌または除臭することが可能である。
除去部では、還元性物質や失活材を用いて殺菌液に含まれる腐食性物質を取り除くことを特徴とする。
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、実施形態に係る空気処理装置の一例を表す概略図を示す。
図示するように、空気処理装置１０は、図示しない空間から導入された処理ライン１０１に設けられ、空気を吸気する吸気部１と、吸気部１からの吸気を制御する開閉可能なバルブ６と、殺菌液例えばミスト状の次亜塩素酸水により処理ライン１０１中の空気を殺菌または脱臭可能な処理部２Ａと、処理部２Ａを通った空気から腐食性物質を除去可能な除去部３Ａと、除去部３Ａを通過した空気を排出する排気部１１とを含む。
処理部２は、殺菌液例えば次亜塩素酸水を噴霧可能な第１の供給部４Ａ及び第１の供給部４Ａから処理ライン１０１への次亜塩素酸水ミストの供給を制御する開閉可能なバルブ７を備えている。バルブの代わりに供給ファンを設けて連続的に供給してもよい。また、除去部３Ａは、腐食性物質を除去する液体例えば還元性物質を含有する水を噴霧可能な第２の供給部５Ａを備えている。
還元性物質を含有する水としては、例えば、チオ硫酸ナトリウム水溶液、Ｌ−アスコルビン酸水溶液、及び電解水として得られる電解アルカリ水があげられる。
図示しない空間と接続された処理ライン１０１に設けられた空気処理装置１０では、吸気部１から吸気された空気は、処理部２Ａにてミスト状の次亜塩素酸水により殺菌・脱臭された後、除去部３Ａを通過する際に腐食性物質を除去されて排出され、空間に戻されるる。これにより、空気処理装置１０を用いると、処理ライン１０１及び空間の腐食を十分に抑制しながら、空気の殺菌・脱臭を行うことができる。
図２は、実施形態に係る空気処理装置の他の一例を表す概略図を示す。
図示するように、空気処理装置２０は、図示しない空間から導入された処理ライン１０２に設けられ、処理部２Ｂは、第１の供給部４Ａの代わりに、次亜塩素酸水供給部４Ｂ、及び次亜塩素酸水を受容して気化させるフィルター１２を有し、除去部３Ｂは、還元水ミスト供給部５Ａの代わりに、第２の供給部５Ｂ及び還元水を受容して気化させるフィルター１３を備えること以外は、図１と同様の構造を有する。
空気処理装置２０を用いると、図１と同様に、処理ライン１０１及び空間の腐食を十分に抑制しながら、空気の殺菌・脱臭を行うことができる。
図３は、実施形態に係る空気処理装置の他の一例を表す概略図を示す。
図示するように、空気処理装置３０は、処理ライン１０３に設けられ、除去部３Ｂの代わりに、除去部３Ｃとして腐食性物質を除去するフィルターを備えること以外は、図２と同様の構成を有する。
また、除去部３Ｃの腐食性物質を除去するフィルターとして、ヘパフィルター、あるいは活性炭フィルターを用いることができる。
空気処理装置３０を用いると、図１と同様に、処理ライン１０１及び空間の腐食を十分に抑制しながら、空気の殺菌・脱臭を行うことができる。
図４は、実施形態に係る空気処理装置の他の一例を表す概略図を示す。
図示するように、空気処理装置４０は、処理ライン１０４に設けられ、除去部３Ｂの代わりに、光１４を照射可能な光照射装置５Ｃを有する除去部３Ｄを備えること以外は、図２と同様の構成を有する。
光照射装置５ＣとしてＵＶ照射装置、光１４としてＵＶ光を使用することができる。
空気処理装置４０を用いると、図１と同様に、処理ライン１０１及び空間の腐食を十分に抑制しながら、空気の殺菌・脱臭を行うことができる。
図５は、実施形態に係る空気処理装置の他の一例を表す概略図を示す。
図示するように、空気処理装置７０は、処理ライン１０６に設けられ、除去部３Ｂの代わりに、熱を発するヒーター装置５Ｄを有する除去部３Ｅを備えること以外は、図２と同様の構成を有する。
ヒーター装置５Ｄとして赤外線ヒーターやシーズヒーターを使用することができる。
空気処理装置７０を用いると、図１と同様に、処理ライン１０６及び空間の腐食を十分に抑制しながら、空気の殺菌・脱臭を行うことができる。
図６は、実施形態に係る空気処理装置の他の一例を表す概略図を示す。
図示するように、空気処理装置８０は、処理ライン１０７に設けられ、処理部２Ｃは、ミスト状の次亜塩素酸水を供給する第１の供給部４Ａの代わりに、オゾンガスを発生する第１の供給部４Ｃを有していること以外は、図１と同様の構造を有する。
空気処理装置８０を用いると、図１と同様に、処理ライン１０７及び空間の腐食を十分に抑制しながら、空気の殺菌・脱臭を行うことができる。
上記事例では図１から図６で説明したが、２Ａ、２Ｂ、２Ｃの処理部と３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅの除去部の組み合わせは自由に選ぶことができる。
【実施例】
【０００８】
以下、実施例を示し、実施形態をより具体的に説明する。
実施例１
図７に、実施例に使用される空気処理システムの一例を表す模式図を示す。
図示するように、この空気処理システム１００は、実施形態に係る空気処理装置を適用可能な空気処理システムであって、１ｍ３の箱からなる空間５０と、空間５０に吸気口５１及び排気口５２を介し、処理ラインとして設けられた配管１０５と、通気管１０５に設けられた、空気処理装置６０とを有する。空気処理装置６０は、吸気部６，吸気された空気を殺菌脱臭する処理部２、処理部２を通過した空気から次亜塩素酸成分を除去する除去部３、及び除去部３から空気を排出する排出部１１を含む。
この空気処理システム１００では、図示しない吸気ファンを介して処理部２に空気を流入させ、ついで除去部３を通って１ｍ３の箱５０に戻すことにより、空間内の空気を循環して除菌除臭しながら、次亜塩素酸成分を除去することができる。
配管系は内径φ１００ｍｍとした。
この箱の中に、アンモニアを空間内に約８０ｐｐｍの濃度になるように分散させた。
処理部には、殺菌液として次亜塩素酸水に浸漬したフィルターを空気の流れが通過するように配置した。
また、除去部には、還元性物質として０．０１ｍｏｌ／Ｌチオ硫酸ナトリウム水溶液に浸漬したフィルターを空気の流れが通過するように配置した。
株式会社  ガステック製気体採取器ＧＶ−１００Ｓと同社製アンモニア検知管３Ｌまたは３Ｌａを用いてアンモニア濃度を測定し、アンモニア残存率として３０分後濃度／初期濃度を計算した。得られた結果を下記表１に示す。
実施例２〜５，比較例１〜９
処理部、及び除去部の構成を下記表１のように変更すること以外は、実施例１と同様にして、アンモニア濃度を測定し、アンモニア残存率として３０分後濃度／初期濃度を計算した。
なお、処理部の構成は、処理部に使用する溶液が、次亜塩素酸水、水道水、オゾンガスあるいは不使用のいずれかである。
除去部の構成は、処理部に使用する溶液が０．０１ｍｏｌ／Ｌチオ硫酸ナトリウム水溶液、または０．０１ｍｏｌ／Ｌ  Ｌ−アスコルビン酸水溶液である場合、活性炭を用いた場合、紫外線を当てた場合、８０℃で熱分解をした場合、何も用いなかった場合のいずれかである。
使用される次亜塩素酸水は、有効塩素濃度８０ｐｐｍ、ｐＨ６．０としたまたオゾンガスは０．１ｐｐｍとした。
処理部には３ｍ／秒の風速でアンモニア含有空気を流入させ、３０分後の１ｍ３空間のアンモニア濃度を測定した。
同様に、処理部に水を用いた場合、何も入れなかった場合であっても、アンモニア濃度を測定し、アンモニア残存率として３０分後濃度／初期濃度を計算した。結果を表１に示す。
【表１】
2017047136.tif 000003
上記表１より、次亜塩素酸水による除臭効果が優れていることがわかる。
また、除去部の効果を確認するため、除去部の有無による有効塩素濃度の差を確認した。除去部の後段に積水メディカル製  Ａｍｉｎｏｐｈｅｎｙｌ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｉｎ  （ＡＰＦ）の５０００倍試薬を２０ｍｌずつシャーレに入れ、シャーレ上で反応したＡＰＦの蛍光強度を株式会社  島津製作所製  分光蛍光光度計ＲＦ−５３００ＰＣによって計測した。
腐食性物質として、活性炭、あるいはチオ硫酸ナトリウム水溶液を用いた場合の波長と蛍光強度との関係を表すグラフを図８に示す。
図中、グラフ２０１は除去部に何も入れなかった場合、グラフ２０２は除去部に活性炭を配置した場合、グラフ２０３は除去部にチオ硫酸水溶液染み込ませたフィルターを設置した場合を各々示す。
図８で、蛍光強度のピークが高い方が次亜塩素酸をより多く有している。
これより、除去部による腐食性物質除去効果は、活性炭の場合は７５％、チオ硫酸ナトリウムの場合は１００％であることがわかった。なお、上述の実験で用いた活性炭は、除去部の断面積に対して２ｋｇ／ｍ２となるだけ使用した活性炭フィルターを使用した。それよりも活性炭の量を増やして、５ｋｇ／ｍ２程度使用すると、除去効果は１００％となる。腐食性物質除去部に用いるものはいずれの方法でも殺菌・除菌作用部の次亜塩素酸の濃度を鑑み、最適化した条件にすると除去効果は１００％とすることは可能である。
同様に、除去部に紫外線を用いた場合も同様の効果があった。
また、上記の他、処理部に超音波振動子を用いてミスト状の次亜塩素酸水を発生させた場合、空気を次亜塩素酸水を貯留した槽に通してバブリングを行った場合についても実験を行ったところ、同様の効果があった。
実施例２
錆の程度を調べるために次亜塩素酸水の有効塩素濃度による強制腐食試験を実施した。
鉄として冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）の表面処理なし、および冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）の無電解ニッケルメッキ処理からなる２０ｍｍ×３０ｍｍの大きさの試験片を用意した。
所定の濃度の次亜塩素酸水を４５秒間で試験片を浸漬させ、そのまま９０秒放置後、１５秒間かけて排水、その後常温で７２０秒放置する１サイクルのテストを所定の回数行い、次亜塩素酸水の濃度による錆化の差を確認した。
強制腐食試験のタイミングチャートを図９に示す。
また、強制腐食試験の結果を表す写真を図１０から図１３に示す。
図１０は、表面処理無しの試験片について、５０ｐｐｍの濃度の次亜塩素酸水を使用した場合、上記テストを０，２１，９２サイクル行った結果と、１５ｐｐｍの濃度の次亜塩素酸水を使用した場合、上記テストを２１，９２サイクル行った結果とを示す。
図１１は、図１０の一部を１００倍に拡大した写真を示す。
また、図１２及び図１３は、無電解ニッケルメッキを行った試験片について、同様のテストを行った場合の結果と、図１２の一部を１００倍に拡大した写真を示す。
これより有効塩素濃度が少なくなると腐食度合いが減ることが確認された。
以上より、実施形態に係る殺菌防臭装置を用いれば、腐食を防ぎ、かつ効果的に殺菌・除臭ができることがわかる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０００９】
５０…空間、１…吸気部、２，２Ａ，２Ｂ…処理部、３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ…除去部、４Ａ，４Ｂ…第１の供給部、５Ａ，５Ｂ…第２の供給部、１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０…空気処理装置、１１…排気部，１００…空気処理システム，１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７…処理ライン
【図１】
2017047136.tif 000004
【図２】
2017047136.tif 000005
【図３】
2017047136.tif 000006
【図４】
2017047136.tif 000007
【図５】
2017047136.tif 000008
【図６】
2017047136.tif 000009
【図７】
2017047136.tif 000010
【図８】
2017047136.tif 000011
【図９】
2017047136.tif 000012
【図１０】
2017047136.tif 000013
【図１１】
2017047136.tif 000014
【図１２】
2017047136.tif 000015
【図１３】
2017047136.tif 000016
【国際調査報告】
2017047136.tif 000017
2017047136.tif 000018
2017047136.tif 000019
2017047136.tif 000020