(57)【要約】【課題】室内空気を脱臭殺菌するコンパクトな脱臭殺菌装置を提供する。【解決手段】底面が閉止された筒体状に形成され、側面に室内空気を導入する導入口１６が開口して設けられ、上部に脱臭殺菌後の空気を吐出する吐出口１８が開口して設けられたケーシング部１４と、該ケーシング部の内部に収容され、上部で前記吐出口に連通する内筒２４とを備え、前記内筒２４の内部に、その底部側から、内筒内に導入された室内空気を加熱するヒータ部３６と、ヒータ部で加熱された室内空気を触媒作用によって脱臭殺菌する脱臭殺菌部３８と、該脱臭殺菌部に連結して設けられた筒体部４２を備え、筒体部の外側を前記内筒２４に導入された室内空気が流下し、内側を前記脱臭殺菌部３８で脱臭殺菌された空気が上昇することにより相互に熱交換して、脱臭殺菌された空気を内筒の上部から前記吐出口を経由して排出する熱交換器４０とが直列に配置されている。【選択図】　　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面が閉止された筒体状に形成され、側面に室内空気を導入する導入口が開口して設けられ、上部に脱臭殺菌後の空気を吐出する吐出口が開口して設けられたケーシング部と、
該ケーシング部の内部に収容され、上部で前記吐出口に連通する内筒とを備え、
前記内筒の内部に、その底部側から、
内筒内に導入された室内空気を加熱するヒータ部と、
ヒータ部で加熱された室内空気を触媒作用によって脱臭殺菌する脱臭殺菌部と、
該脱臭殺菌部に連結して設けられた筒体部を備え、筒体部の外側を前記内筒に導入された室内空気が流下し、内側を前記脱臭殺菌部で脱臭殺菌された空気が上昇することにより相互に熱交換して、脱臭殺菌された空気を内筒の上部から前記吐出口を経由して排出する熱交換器と
が直列に配置されていることを特徴とする脱臭殺菌装置。
【請求項２】
ケーシング部に、導入口を介してケーシング部の内部に室内空気を導入するとともに、室内空気を内筒内に送入する第１のファンが設けられていることを特徴とする請求項１記載の脱臭殺菌装置。
【請求項３】
ケーシング部に、導入口を介してケーシング部の内部に室内空気を、内筒の上部に導入して、熱交換器から排出される脱臭殺菌後の空気とともにケーシング部の吐出口から吐出させる第２のファンが設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の脱臭殺菌装置。
【請求項４】
熱交換器が、筒体部の軸線方向に複数段に、板状の放熱フィンを、筒体部の軸線方向に対して放熱フィンの面を傾斜させて設けられたものであり、
前記放熱フィンが、端部を筒体部の外側に延出するとともに、筒体部の内側面との間に空気を通流させる隙間をあけて筒体部の内側を横切るように設けられ、上下に隣接する放熱フィンが平面配置で互いに交差する配置に設けられていることを特徴とする請求項１、２または３記載の脱臭殺菌装置。
【請求項５】
筒体部を横切って配置された放熱フィンを挟む配置に、内端が前記放熱フィンと干渉しない筒体部内の位置まで延出し、外端が筒体部の外部に延出する放熱フィンが設けられていることを特徴とする請求項４記載の脱臭殺菌装置。
【請求項６】
筒体部と、板状に形成され、フィン面を前記筒体部の軸線方向に傾斜させて、前記筒体部の軸線方向に複数段に設けられた放熱フィンとを備えた熱交換器であって、
前記放熱フィンが、端部を筒体部の外側に延出するとともに、筒体部の内側面との間に気体を通流させる隙間をあけて筒体部の内側を横切るように設けられ、上下に隣接する放熱フィンが平面配置で互いに交差する配置に設けられていることを特徴とする熱交換器。
【請求項７】
筒体部を横切って配置された放熱フィンを挟む配置に、内端が前記放熱フィンと干渉しない筒体部内の位置まで延出し、外端が筒体部の外部に延出する放熱フィンが設けられていることを特徴とする請求項６記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は脱臭殺菌装置および熱交換器に関し、より詳細には、室内空気の脱臭および殺菌を好適に図ることができる脱臭殺菌装置およびこの脱臭殺菌装置等に好適に使用することができる熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般家庭、事務所、工場、学校、病院等においては、冷暖房装置としてエアコン等の空調設備が広く用いられている。このような人が生活する環境においては、単なる温度や湿度の他に、臭い、カビ、塵埃、細菌・ウイルス、たばこの煙、花粉といったさまざまな外的要因が関与する。このため、エアコン等の空調設備の他に、換気装置や脱臭装置といった環境を改善する各種機器が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、室内で使用されている脱臭装置では、十分に効果的な脱臭殺菌を行うことができず、とくに、病院などでは殺菌液を使用して殺菌するといった方法が主体であり、室内空気の清浄装置によってＭＲＳＡやインフルエンザウイルスといった病原菌を殺菌することは困難とされていた。
【０００４】
そこで、本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、室内空気を環流する方法によって室内空気を容易にかつ確実に脱臭および殺菌することを可能とする脱臭殺菌装置を提供するとともに、室内空気を効率的に熱交換に利用することを可能とし、室内空気の脱臭殺菌に好適に利用することができる熱交換器を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は次の構成を備える。
すなわち、脱臭殺菌装置において、底面が閉止された筒体状に形成され、側面に室内空気を導入する導入口が開口して設けられ、上部に脱臭殺菌後の空気を吐出する吐出口が開口して設けられたケーシング部と、該ケーシング部の内部に収容され、上部で前記吐出口に連通する内筒とを備え、前記内筒の内部に、その底部側から、内筒内に導入された室内空気を加熱するヒータ部と、ヒータ部で加熱された室内空気を触媒作用によって脱臭殺菌する脱臭殺菌部と、該脱臭殺菌部に連結して設けられた筒体部を備え、筒体部の外側を前記内筒に導入された室内空気が流下し、内側を前記脱臭殺菌部で脱臭殺菌された空気が上昇することにより相互に熱交換して、脱臭殺菌された空気を内筒の上部から前記吐出口を経由して排出する熱交換器とが直列に配置されていることを特徴とする。
【０００６】
また、前記ケーシング部に、導入口を介してケーシング部の内部に室内空気を導入するとともに、室内空気を内筒内に送入する第１のファンが設けられていることを特徴とする。これによって、ケーシング部内に室内空気を導入して、室内空気の脱臭殺菌作用をなすことができる。
また、前記ケーシング部に、導入口を介してケーシング部の内部に室内空気を、内筒の上部に導入して、熱交換器から排出される脱臭殺菌後の空気とともにケーシング部の吐出口から吐出させる第２のファンが設けられていることにより、脱臭殺菌された空気と室内空気とが混合され、脱臭殺菌後の空気の温度をさらに低下させて室内に戻すことができて好適である。
【０００７】
また、前記熱交換器が、筒体部の軸線方向に複数段に、板状の放熱フィンを、筒体部の軸線方向に対して放熱フィンの面を傾斜させて設けられたものであり、前記放熱フィンが、端部を筒体部の外側に延出するとともに、筒体部の内側面との間に空気を通流させる隙間をあけて筒体部の内側を横切るように設けられ、上下に隣接する放熱フィンが平面配置で互いに交差する配置に設けられていることを特徴とする。これによって、筒体部内を上昇する脱臭殺気後の空気が筒体部内で屈曲した流路を通って上昇することになり、放熱フィンを介して筒体部の外部を通流する室内空気と好適な熱交換がなされる。
また、前記筒体部を横切って配置された放熱フィンを挟む配置に、内端が前記放熱フィンと干渉しない筒体部内の位置まで延出し、外端が筒体部の外部に延出する放熱フィンが設けられていることを特徴とする。これによって、熱交換器の外側を通流する室内空気と脱臭殺菌後の空気との熱交換がさらに好適になされる。
【０００８】
また、筒体部と、板状に形成され、フィン面を前記筒体部の軸線方向に傾斜させて、前記筒体部の軸線方向に複数段に設けられた放熱フィンとを備えた熱交換器であって、前記放熱フィンが、端部を筒体部の外側に延出するとともに、筒体部の内側面との間に気体を通流させる隙間をあけて筒体部の内側を横切るように設けられ、上下に隣接する放熱フィンが平面配置で互いに交差する配置に設けられていることを特徴とする。この熱交換器によれば、筒体部の内側で交差した配置に放熱フィンが設けられていることにより、筒体部の内側を通流する気体が屈曲した流路を通過することになり、筒体部の外側を通流する気体と筒体部の内側を通流する気体との間で効率的な熱交換がなされる。この熱交換器は、前記脱臭殺菌装置に使用する他に、気体一般の熱交換に好適に利用することができる。
また、前記筒体部を横切って配置された放熱フィンを挟む配置に、内端が前記放熱フィンと干渉しない筒体部内の位置まで延出し、外端が筒体部の外部に延出する放熱フィンが設けられていることによって、さらに効率的な熱交換がなされる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る脱臭殺菌装置１０の全体構成を示す斜視図である。本実施形態の脱臭殺菌装置１０は、床置き式として形成されたもので、基台１２上に、細長い筒体状に形成されたケーシング部１４が鉛直方向に起立して支持されている。１６はケーシング部１４の前側面の下部に設けられた室内空気の導入口である。導入口１６は細幅の複数のスリット状に開口する。
【００１０】
１８はケーシング部１４の上面に開口して設けられた処理空気の吐出口である。吐出口１８は円形に開口し、開口面に湾曲形状のガイドリブが設けられている。ケーシング部１４の上蓋２０は前方が低位となる傾斜面に形成され、吐出口１８はこの傾斜した上蓋２０の略中央部に設けられている。２２は脱臭殺菌装置１０のＯＮ−ＯＦＦスイッチである。
【００１１】
この脱臭殺菌装置１０は、ケーシング部１４の下部に開口する導入口１６から室内空気を装置内に取り込み、脱臭殺菌処理した空気を吐出口１８から送出することによって室内空気を脱臭殺菌処理する。したがって、室内にこの脱臭殺菌装置１０を設置しておくことにより、室内で空気が自然に環流して脱臭殺菌作用がなされるようになる。なお、室内にエアコン等の空調設備が設置されている際には、空調設備によって室内の空気が環流されるから、さらに効果的に室内空気の脱臭殺菌がなされる。
【００１２】
図２は脱臭殺菌装置１０の内部構成を示す断面図である。２４はケーシング部１４内に、ケーシング部１４の底部と上蓋２０との間を連通させるようにして設けた内筒である。内筒２４の上部開口部は、前記吐出口１８となる。
２６は内筒２４の外周面を被覆する断熱材である。ケーシング部１４の内壁面と、内筒２４の外周面を被覆する断熱材２６の外側面とは若干離間するように設けられ、ケーシング部１４の内周面と断熱材２６の外周面との間がエア流路２８として形成されている。
【００１３】
なお、ケーシング部１４の背面側の、内筒２４の上部側には第１のファン３０と第２のファン３２とが上下に並設されており、これらの第１のファン３０と第２のファン３２は内筒２４に開口させて設けた送入口３０ａ、３２ａに連通して設けられている。
３４は第１のファン３０と第２のファン３２の中間の内筒２４に、前記送入口３０ａ、３２ａを仕切るように設けた仕切り板である。この仕切り板３４により、第１のファン３０からの送気は内筒２４の上部側へ、第２のファン３２からの送気は内筒２４の下方に向けて送入される。
【００１４】
第２のファン３２から内筒２４に送入された室内空気は、内筒２４の底部に配置されたヒータ部３６と、ヒータ部３６の上部に配置された脱臭殺菌部３８と、脱臭殺菌部３８の上部に設けられた熱交換器４０を通過し、内筒２４の上部から吐出口１８をとおって室内に吐出される。
ヒータ部３６および脱臭殺菌部３８および熱交換器４０は、内筒２４の軸線方向と平行に上下に連結して設けられ、ヒータ部３６の下部からヒータ部３６に送入された室内空気が、ヒータ部３６、脱臭殺菌部３８および熱交換器４０をこの順に通過するように設けられている。
【００１５】
ヒータ部３６は、筒状のセラミック体によって形成したボビンの外周にヒータを巻回したものであり、ヒータ部３６に進入した室内空気がこのヒータ部３６を上昇する際に加熱される。本実施形態の脱臭殺菌装置１０ではヒータ部３６で室内空気が２８０℃〜３３０℃程度に加熱されるように設けられている。
【００１６】
脱臭殺菌部３８は、ヒータ部３６で加熱された室内空気を脱臭殺菌する作用をなす。本実施形態では、ブロック状に形成され、内筒２４の軸方向（セラミック体の厚さ方向）に多数の矩形孔がハニカム状に貫通する形態のセラミック体によって脱臭殺菌部３８を形成している。具体的には、多孔質コージライト等のセラミックからなる担体（セラミック体）にγアルミナを塗布し、表面に白金、パラジウム、ロジウムなどの触媒を分散させてコーティングしたものを使用している。なお、セラミック体のかわりに、アルミニウム合金などの金属性のワイヤ状の担体に同様に触媒を分散させてコーティングしたものを使用してもよい。
【００１７】
ヒータ部３６および脱臭殺菌部３８については、図２に示すように、外周を断熱材２６ａにより覆って筒状とし、ヒータ部３６および脱臭殺菌部３８に送入された室内空気が内筒２４内に漏出しないようにしている。もちろん、断熱材２６ａによってヒータ部３６と脱臭殺菌部３８内で室内空気が効率的に加熱され、触媒が活性化されて脱臭殺菌作用が効果的になされるようにしていることはもちろんである。
なお、本実施形態では、触媒を担持したセラミック体を上下に２段に配置し、室内空気に対する脱臭殺菌作用がより効果的に作用するようにしている。このように、触媒を担持したセラミック体を直列させて複数段に設けることにより、脱臭殺菌作用をより効果的に作用させることが可能になる。
【００１８】
熱交換器４０は、脱臭殺菌部３８によって脱臭殺菌作用がなされた室内空気を内筒２４の上部まで導いて吐出口１８から吐出させる作用と、内筒２４に導入された空気（低温空気）と脱臭殺菌部３８から上昇してくる空気（高温空気）とを熱交換させ、内筒２４に導入された空気を暖めてヒータ部３６に導入し、脱臭殺菌部３８から送出される高温空気を冷却して室内に送出する作用をなす。
【００１９】
このため、熱交換器４０は脱臭殺菌部３８と仕切り板３４との間を連結する筒体部４２と、筒体部４２に取り付けた放熱フィン４４とを備えている。筒体部４２は矩形の筒状に形成したものであり、放熱フィン４４は筒体部４２の軸方向に複数段に取り付けられている。本実施形態の熱交換器４０は、脱臭殺菌部３８から上昇してくる浄化された空気（高温）を筒体部４２内でできるだけ滞留させるようにするため、筒体部４２を貫通して横切るように放熱フィン４４を取り付けている。
【００２０】
図３に熱交換器４０の正面図を示す。放熱フィン４４は筒体部４２の各辺から四方に張り出すように設けられている。放熱フィン４４は筒体部４２の軸線方向に対して傾斜して設けられているが、これは筒体部４２の内部を横切るようにして放熱フィン４４を取り付けることから、筒体部４２の内部で放熱フィン４４の傾斜面に沿って空気が上昇できるようにするためである。
同図で４４ａが筒体部４２を横切るようにして取り付けられた第１の放熱フィン、４４ｂが筒体部４２を横切らずに取り付けられた第２の放熱フィンである。
第１の放熱フィン４４ａと第２の放熱フィン４４ｂは各段で同一高さ位置に設けられるから、交差配置となる放熱フィン４４の一方のみを筒体部４２を横切るように設けたものである。なお、第１の放熱フィン４４ａと第２の放熱フィン４４ｂはともに、筒体部２４にエアシールした状態で取り付けられる。
【００２１】
なお、筒体部４２を横切る第１の放熱フィン４４ａの取り付け方向は、段ごとに９０°ずつ配置方向を変えた配置となっている。すなわち、隣接する段に設けられた第１の放熱フィン４４ａは互いに交差する配置となっている。
図４に、第１の放熱フィン４４ａと第２の放熱フィン４４ｂの平面配置を示す。図４（ａ）、（ｂ）は、第１の放熱フィン４４ａと第２の放熱フィン４４ｂの隣接段における平面配置を示す。前述したように、第１の放熱フィン４４ａが筒体部４２を横切るように配置されるのに対して、第２の放熱フィン４４ｂは第１の放熱フィン４４ａを両側から挟む配置で、第１の放熱フィン４４ａと干渉しない位置まで内端を筒体部４２の内部に延出させる配置とされている。
【００２２】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、各段における第１の放熱フィン４４ａと第２の放熱フィン４４ｂの相互の平面配置はまったく同じで、角度９０°偏位した配置となっている。このように、第１の放熱フィン４４ａと第２の放熱フィン４４ｂを段ごとに、角度９０°ずつ偏位させることにより、筒体部４２の内部は、第１の放熱フィン４４ａが交互に交差して、筒体部４２の軸線方向に重なり合う形態となる。
第２の放熱フィン４４ｂも筒体部４２の軸線方向に対して傾斜して配置され、第１の放熱フィン４４ａに交差する配置となっていることから、筒体部４２の内部は、傾斜した板体が四方から交差して組み合わされた空間となっている。
【００２３】
このように筒体部４２の内部で放熱フィン４４を交互に交差した配置とすることによって、脱臭殺菌部３８から筒体部４２に進入した空気は、筒体部４２内で強制的に屈曲した流路を経由して上昇し、放熱フィン４４との間で効果的に熱交換されることになる。
本実施形態では熱交換器４０を熱伝導性の良い金属によって形成して熱交換効率を高めるようにしている。また、筒体部４２の外部に延出する放熱フィン４４の端部には、図３に示すように複数のスリット４６を設け、内筒２４の内部を室内空気が流下する際に、スリット４６内を室内空気が通過するようにして、放熱フィン４４と効果的に熱交換されるようにしている。
【００２４】
このように、本実施形態の脱臭殺菌装置によれば、第２のファン３２によってケーシング部１４の背面側に設けられたエア流路２８から内筒２４に送入された室内空気が、熱交換器４０の上部から徐々に流下する際に放熱フィン４４と熱交換して加温され、内筒２４の最も底部に配置されたヒータ部３６に進入し、ヒータ部３６で加熱され、脱臭殺菌部３８を通過することによって脱臭殺菌された後、熱交換器４０の筒体部４２の下部に進入し、筒体部４２を上昇する間に放熱フィン４４と熱交換し、内筒２４内を流下する室内空気を加温するとともに、冷却されて、筒体部４２の上部から内筒２４の最上部に流出する。
【００２５】
内筒２４の最上部に流出した空気（浄化空気）は、ケーシング部１４の背面側に設けられたエア流路２８から第１のファン３０によって内筒２４の上部に導入された室内空気とともに、ケーシング部１４の上部に設けられた吐出口１８から室内に吐出される。
ヒータ部３６においては空気は２８０℃〜３３０℃程度に加熱されているが、熱交換器４０を経由して内筒２４の上部から吐出する際には３０℃程度にまで冷やされて吐出される。したがって、エアコン使用時に本脱臭殺菌装置を併用することも何ら問題がない。
【００２６】
本実施形態の脱臭殺菌装置のエア量は、０．３立方メートル／分程度であり、本装置を使用することによって、室内空気を効率的に脱臭殺菌することができる。本装置は室内空気を加熱し、触媒作用によって脱臭する触媒燃焼法によることから、きわめて有効な脱臭作用をなすことができ、また、ＭＲＳＡ、枯草菌、インフルエンザウイルス等についても顕著な殺菌作用を有することが確かめられた。
また、本装置はコンパクトな細い柱状体に形成されているから、室内の邪魔にならない場所に置いて使用することができ、取り扱いも容易である等の利点がある。
【００２７】
【発明の効果】
本発明に係る脱臭殺菌装置によれば、室内空気をケーシング部内に導入して内筒内に配置されたヒータ部、脱臭殺菌部により効果的に脱臭殺菌することができ、脱臭殺菌部に直列に設けられた熱交換器により、内筒に導入された室内空気とヒータ部によって加熱された空気とが好適に熱交換され、略常温状態に冷却されて環流され、好適な脱臭殺菌を行うことができる。また、本発明に係る熱交換器によれば、筒体部の外側と内側とを通流する気体間で好適な熱交換を行うことができ、一般的な熱交換器として利用することができる等の著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る脱臭殺菌装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】脱臭殺菌装置の内部構成を示す断面図である。
【図３】脱臭殺菌装置に使用する熱交換器の正面図である。
【図４】放熱フィンの平面配置を示す説明図である。
【符号の説明】
１０　脱臭殺菌装置
１４　ケーシング部
１６　導入口
１８　吐出口
２０　上蓋
２４　内筒
２６、２６ａ　断熱材
２８　エア流路
３０　第１のファン
３２　第２のファン
３４　仕切り板
３６　ヒータ部
３８　脱臭殺菌部
４０　熱交換器
４２　筒体部
４４、４４ａ、４４ｂ　放熱フィン
４６　スリット
【図１】
2004141383.tif 000003
【図２】
2004141383.tif 000004
【図３】
2004141383.tif 000005
【図４】
2004141383.tif 000006