(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化塩素を発生させて周囲に放出する二酸化塩素発生装置（１０）であって、
前記二酸化塩素の発生源である薬剤が保持されたカートリッジ（４００）と、
前記薬剤に紫外線を照射するためのＬＥＤ（６０１）が搭載されたＬＥＤ基板（６００）と、
前記カートリッジに向けて空気を送り出すファン（２００）と、
前記ＬＥＤ基板と前記カートリッジとの間に配置された板であって、前記薬剤に対する前記紫外線の到達を妨げることなく、且つ、前記ＬＥＤ基板に対する前記二酸化塩素の到達を抑制する遮断板（７００）と、を備え、
前記ファンから送り出される空気の一部が、前記遮断板よりも前記カートリッジ側の流路である第１流路（ＦＰ１）を通り、
前記ファンから送り出される空気の他の一部が、前記遮断板よりも前記ＬＥＤ基板側の流路である第２流路（ＦＰ２）を通るように構成されており、
前記第２流路の入口における開口面積を変更する調整機構を更に備えたことを特徴とする二酸化塩素発生装置。
【請求項２】
前記第１流路は、その流路方向が直線状となるように形成されており、
前記ＬＥＤ基板は、その主面を前記流路方向に沿わせた状態で配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の二酸化塩素発生装置。
【請求項３】
前記調整機構は、前記ＬＥＤ基板の温度に応じて前記開口面積を変更するものであることを特徴とする、請求項１に記載の二酸化塩素発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化塩素を発生させて周囲に放出する二酸化塩素発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
二酸化塩素を発生させて周囲に放出し、これにより車内等における殺菌を行うことのできる二酸化塩素発生装置が知られている。例えば、下記特許文献１に記載されている二酸化塩素発生装置は、亜塩素酸塩を含む固形の薬剤を内部に収納しており、当該薬剤に紫外線を照射することで二酸化塩素を発生させる構成となっている。発生した二酸化塩素は、ファンにより送り出される空気と共に、二酸化塩素発生装置から周囲に放出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１１８４４７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載されている二酸化塩素発生装置は、ファンから送り出された空気のほぼ全てが、薬剤が充填されたカートリッジの内部を通過してから外部に放出される構成となっている。このため、カートリッジを通過する際に空気（及び二酸化塩素）が受ける通風抵抗は比較的大きくなっており、二酸化塩素が外部に放出される際の流速が抑制されてしまうと考えられる。放出される二酸化塩素の流速を十分なものとし、広範囲に二酸化塩素を到達させるためには、比較的大型のファンを搭載する必要がある。
【０００５】
また、二酸化塩素発生装置の動作中においては、上記の通風抵抗に起因して内部のカートリッジから騒音が発生してしまう場合がある。このような騒音は、運転者に不快感を与えてしまうので好ましくない。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、大型のファンを搭載することなく十分な流速にて二酸化塩素を放出することができ、且つ騒音の発生を抑制することのできる二酸化塩素発生装置が提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る二酸化塩素発生装置は、二酸化塩素を発生させて周囲に放出する二酸化塩素発生装置であって、二酸化塩素の発生源である薬剤が保持されたカートリッジと、薬剤に紫外線を照射するためのＬＥＤが搭載されたＬＥＤ基板と、カートリッジに向けて空気を送り出すファンと、ＬＥＤ基板とカートリッジとの間に配置された板であって、薬剤に対する紫外線の到達を妨げることなく、且つ、ＬＥＤ基板に対する二酸化塩素の到達を抑制する遮断板と、を備えている。ファンから送り出される空気の一部が、遮断板よりもカートリッジ側の流路である第１流路を通り、ファンから送り出される空気の他の一部が、遮断板よりもＬＥＤ基板側の流路である第２流路を通るように構成されている。この二酸化塩素発生装置は、第２流路の入口における開口面積を変更する調整機構を更に備えている。
【０００８】
このような構成の二酸化塩素発生装置においては、ファンから送り出される空気の全てがカートリッジの内部（薬剤）を通過するのではなく、その一部が、遮断板よりもＬＥＤ基板側の第２流路を通る。これに伴い、カートリッジの内部（第１流路）を通る空気及び二酸化塩素の流量は低下し、通風抵抗も小さくなるので、カートリッジからの騒音の発生が抑制される。
【０００９】
また、第２流路を通る空気が受ける通風抵抗は比較的小さいので、当該空気の流速は大きくなる。従って、第２流路を通った空気に、第１流量を通った空気及び二酸化塩素が合流するような構成とすれば、二酸化塩素を含む空気が外部に放出される際の流速を大きくすることができる。
【００１０】
更に、第２流路を通る空気によってＬＥＤ基板が冷却されるので、ＬＥＤ基板の温度上昇を抑制するという効果も得ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、大型のファンを搭載することなく十分な流速にて二酸化塩素を放出することができ、且つ騒音の発生を抑制することのできる二酸化塩素発生装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る二酸化塩素発生装置の外観を示す斜視図である。
【図２】図１に示される二酸化塩素発生装置の分解組立図である。
【図３】図１に示される二酸化塩素発生装置の内部構造を示す図である。
【図４】図１に示される二酸化塩素発生装置の内部構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１４】
本発明の実施形態に係る二酸化塩素発生装置１０は、内部で二酸化塩素を発生させ、当該二酸化塩素を周囲の空間に放出する装置である。二酸化塩素発生装置１０は車室内に配置され、二酸化塩素を放出することにより車室内の殺菌を行うことが可能となっている。
【００１５】
図１に示されるように、二酸化塩素発生装置１０はその全体が略円柱形状の装置として構成されている。二酸化塩素発生装置１０は、車室内に設けられたカップホルダ内に収納された状態で二酸化塩素の放出を行う。二酸化塩素発生装置１０の上方側には、二酸化塩素の出口である吹き出し口１４１が開口形成されている。
【００１６】
二酸化塩素発生装置１０は、ケース１００と、ダクト閉じ蓋１３０と、上蓋１４０とを備えている。
【００１７】
ケース１００は、二酸化塩素発生装置１０の外観の略全体を占める円筒形状の容器である。ケース１００の内部には空間が形成されており、当該空間に、後述のＬＥＤ基板６００やカートリッジ４００（いずれも図１では不図示）等が収納されている。ケース１００は、第１部材１１０と第２部材１２０とに分離することが可能となっている（図２参照）。
【００１８】
ダクト閉じ蓋１３０は、ケース１００の側面に設けられた矩形の開口１０１に嵌め込まれた蓋である。カートリッジ４００の交換が行われる際には、開口１０１からダクト閉じ蓋１３０が取り外された状態となり、カートリッジ４００の取り外しや挿入が開口１０１を通じて行われる。通常の使用時においては、開口１０１はダクト閉じ蓋１３０により塞がれている。ダクト閉じ蓋１３０により、空気や二酸化塩素が開口１０１から漏洩してしまうことが防止されている。
【００１９】
上蓋１４０は、ケース１００の上端部分全体を覆うように取り付けられた蓋である。上蓋１４０には、既に述べた吹き出し口１４１が複数形成されている。二酸化塩素発生装置１０の内部で発生した二酸化塩素は、それぞれの吹き出し口１４１を通り上方側に向けて放出される。
【００２０】
図２及び図３を参照しながら、二酸化塩素発生装置１０の内部構造について説明する。尚、図３においては上蓋１４０の図示が省略されている。二酸化塩素発生装置１０の内部には、ファン２００と、ダクト３００と、カートリッジ４００と、制御基板５００と、ＬＥＤ基板６００と、遮断板７００と、仕切り板８００とが配置されている。
【００２１】
ファン２００は、ケース１００の内部における空気（及び二酸化塩素）の流れを作り出すための遠心式多翼ファンである。ファン２００は、空気の出口である開口２０１を上方に向けた状態で、ケース１００内のうち下方側部分に収納されている。ファン２００のうち開口２０１が形成されている部分は、後述のダクト３００の下端に嵌め込まれている。このため、ファン２００から送り出される空気は、その全てがダクト３００の内部空間に流入し、ダクト３００の内部を上方に向かって流れる。
【００２２】
ダクト３００は、ファン２００からの空気を案内するための部材であって、ファン２００の上方側に配置されている。ダクト３００はその上下が開口しており、下方側から流入した空気が、内部を通過して上方側に抜けるように構成されている。ダクト３００の内部には、後述のＬＥＤ基板６００、遮断板７００、及びカートリッジ４００が保持されている。ダクト３００の内部空間のうち、カートリッジ４００が保持されている部分、すなわち遮断板７００よりもカートリッジ４００側の部分は、ファン２００からの空気が上方に向かって流れる流路となっている。当該流路のことを、以下では「流路ＦＰ１」とも表記する。流路ＦＰ１は、本発明の「第１流路」に該当するものである。
【００２３】
カートリッジ４００は、ダクト３００の内部（流路ＦＰ１）に配置される矩形の容器であって、その内部には不図示の薬剤が充填されている。薬剤としては、固形（粒状）の亜塩素酸ナトリウムに、セピオライト等の無機物質、及び塩化カルシウムを混合したものが用いられる。尚、このような薬剤はあくまで一例であって、紫外線の照射によって二酸化塩素を発生させる亜塩素酸塩が含まれるものであれば、他の薬剤が用いられてもよい。
【００２４】
カートリッジ４００のうち、少なくとも底壁及びＬＥＤ基板６００側の側壁（２つ）はいずれも格子状に形成されている。つまり、これらの壁のそれぞれには複数の開口が形成されている。薬剤は、これら格子状の壁により保持されている。このため、ＬＥＤ基板６００からの紫外線は、カートリッジ４００の側壁を通過して薬剤に到達する。また、ファン２００からの空気は、底壁を通過した後、粒状の薬剤の隙間を通って流れる。カートリッジ４００のうち上方側部分には壁が存在しておらず、開放されている。
【００２５】
制御基板５００は、二酸化塩素発生装置１０の全体の動作を制御するための制御基板である。制御基板５００は、ケース１００（第１部材１１０）の内壁面とファン２００との間の空間内に配置されている。制御基板５００が配置されている空間と、ファン２００から送り出された空気が流れる流路ＦＰ１（及び後述の流路ＦＰ２）とは、ダクト３００によって分離されている。このため、カートリッジ４００で生じた二酸化塩素が、制御基板５００に到達してしまうことはない。
【００２６】
ＬＥＤ基板６００は、カートリッジ４００内の薬剤に紫外線を照射するための基板である。ＬＥＤ基板６００は、ダクト３００内に２枚配置されている。それぞれのＬＥＤ基板６００は互いに同一の構成となっており、カートリッジ４００を間に挟んで互いに平行となるように配置されている。
【００２７】
ＬＥＤ基板６００のうちカートリッジ４００と対向する方の主面には、紫外線の発生源である複数のＬＥＤ６０１が搭載されている。ＬＥＤ基板６００は、これらＬＥＤ６０１を発光させることによりカートリッジ４００内の薬剤に紫外線を照射し、薬剤から二酸化塩素を発生させる。
【００２８】
尚、本発明を実施するにあたっては、紫外線を単独に、あるいは紫外線を含めて放つものであれば、紫外線の発生源として従来公知のものを採用することができる。つまり、紫外線の発生源から発せられる紫外線は、その波長が紫外線波長（２００〜３８０ｎｍの近紫外線、１０〜２００ｎｍの遠紫外線、１〜１０ｎｍの極紫外線）のみからなる紫外線である必要はなく、波長が３８０ｎｍ〜７２０ｎｍの可視光線を含むような紫外線であってもよい。
【００２９】
ＬＥＤ基板６００の背面側、すなわちＬＥＤ６０１が配置されている面とは反対側の面には、コネクタ６０２が接続されている。コネクタ６０２は、制御基板５００とＬＥＤ基板６００とをケーブル６０３により接続し、両者間の通信や電力供給を行うためのものである。
【００３０】
ＬＥＤ基板６００のうち、ＬＥＤ６０１が搭載されている方の面には、温度センサ６０５が設けられている。温度センサ６０５は、ＬＥＤ基板６００の温度を計測するためのセンサであり、具体的にはサーミスタである。温度センサ６０５により計測された温度は、制御基板５００に入力される。
【００３１】
遮断板７００は、その全体が透明なアクリルにより形成された平板である。ＬＥＤ基板６００と同様に、遮断板７００はダクト３００内に２枚配置されている。それぞれの遮断板７００は互いに同一の構成となっており、カートリッジ４００を間に挟んで互いに平行となるように配置されている。
【００３２】
それぞれの遮断板７００は、ＬＥＤ基板６００とカートリッジ４００との間となる位置に配置されている。ＬＥＤ基板６００と遮断板７００とは平行となっており、両者の間には隙間が形成されている。遮断板７００は透明な板であるから、カートリッジ４００（薬剤）への紫外線の到達が、遮断板７００によって妨げられることはない。
【００３３】
遮断板７００の下端の位置は、ダクト３００の内壁面（底面）よりも高い位置となっている。このため、遮断板７００とダクト３００の底面との間には隙間が形成されている。また、図３に示される状態においては、遮断板７００の下端の高さと、カートリッジ４００の下端の高さとは互いに一致している。
【００３４】
遮断板７００の上部はダクト３００の上端よりも高い位置まで伸びており、仕切り板８００に形成されたスリット８０２（後述）に挿通されている。
【００３５】
このような構成であるから、ファン２００からダクト３００の内部に流入した空気は、その一部が遮断板７００とＬＥＤ基板６００との間に形成された空間に下方側から流入し、当該空間を上方に向かって流れる。
【００３６】
このように、遮断板７００とＬＥＤ基板６００との間に形成された空間は、ファン２００からの空気の一部が上方に向かって流れる流路となっている。当該流路のことを、以下では「流路ＦＰ２」とも表記する。流路ＦＰ２は、本発明の「第２流路」に該当するものである。
【００３７】
仕切り板８００は円板状の板であって、ケース１００内のうち上方側部分に収納されている。仕切り板８００の下面は、ダクト３００の上端に当接している。二酸化塩素発生装置１０を上方側から見た場合においては、仕切り板８００の外径と、ケース１００の内径とが略等しくなっている。
【００３８】
仕切り板８００のうち略中央部分、具体的には、一対の遮断板７００の間であり且つカートリッジ４００の直上となる位置には、複数の開口８０１が形成されている。カートリッジ４００を通過した空気及び二酸化塩素、つまり流路ＦＰ１を通った空気及び二酸化塩素は、開口８０１を通って上方側に向かい、吹き出し口１４１から外部に放出される。仕切り板８００と上蓋１４０との間の空間に形成された流路、すなわち、開口８０１から吹き出し口１４１に向かう流路のことを、以下では「流路ＦＰ３」とも表記する。
【００３９】
仕切り板８００のうち、それぞれの遮断板７００の直上となる位置には、スリット８０２が形成されている。スリット８０２の幅は、遮断板７００の厚さよりも広くなっている。このため、図３に示されるように遮断板７００の上部がスリット８０２に挿通された状態であっても、流路ＦＰ２を通った空気がスリット８０２を通過して、仕切り板８００よりも上方側の空間（流路ＦＰ３）に流入することが可能となっている（矢印ＡＲ５）。
【００４０】
図３を参照しながら、二酸化塩素発生装置１０の動作について説明する。制御基板５００が行う制御によりファン２００が駆動されると、ファン２００の開口２０１から空気が上方側に送り出される（矢印ＡＲ１）。当該空気は、その全てがダクト３００内に流入する。その後、当該空気の一部は、カートリッジ４００の内部、つまり粒状の薬剤の隙間を通りながら、上方に向かって流れる（矢印ＡＲ２）。
【００４１】
このとき、制御基板５００及びＬＥＤ基板６００が行う制御により、各ＬＥＤ６０１が発光している。ＬＥＤ６０１からの紫外線は、遮断板７００を通過して薬剤に到達する。薬剤には、その上端から下端に至るまでの略全体に対し、左右両側から紫外線が照射されている。
【００４２】
薬剤に対する紫外線の照射に伴って、カートリッジ４００の内部では二酸化塩素が発生する。二酸化塩素は、ファン２００から送り込まれる空気に押し流されて、空気と共に上方側に向かって流れる（矢印ＡＲ２）。
【００４３】
二酸化塩素は腐食性を有する気体である。しかしながら、本実施形態では、ＬＥＤ基板６００に対する二酸化塩素の到達が遮断板７００により防止される。このため、ＬＥＤ基板６００に二酸化塩素が到達することはなく、これによるＬＥＤ等の腐食が生じることもない。
【００４４】
以上のように、ファン２００から送り出された空気は、その一部が流路ＦＰ１を通り、発生した二酸化塩素と共に上方側に向かって流れる。その後、流路ＦＰ３に流入する。カートリッジ４００には粒状の薬剤が充填されているので、流路ＦＰ１における通風抵抗は比較的大きい。このため、流路ＦＰ１を経由して流路ＦＰ３に流入する二酸化塩素及び空気の流速は小さくなっている。
【００４５】
ファン２００から送り出された空気の他の一部は、遮断板７００の下方側に形成された隙間から流路ＦＰ２に流入し、流路ＦＰ２を上方側に向かって流れる（矢印ＡＲ４）。流路ＦＰ２の通風抵抗は比較的小さい。このため、流路ＦＰ２を経由して流路ＦＰ３に流入する空気の流速は大きくなっている。
【００４６】
尚、既に述べたように、遮断板７００の下端の高さと、カートリッジ４００の下端の高さとは互いに一致している。このため、カートリッジ４００内で生じた二酸化塩素が流路ＦＰ２に流入してしまうことはない。
【００４７】
流路ＦＰ３では、流路ＦＰ２から流入した流速の大きな空気（矢印ＡＲ５）に、流路ＦＰ１から流入した空気及び二酸化塩素（矢印ＡＲ３）が合流する。その結果、流路ＦＰ３を流れる気体（二酸化塩素を含む空気）の流速は比較的大きくなるので、二酸化塩素は上蓋１４０の吹き出し口１４１から外部（車室内）に勢いよく放出される。このように、本実施形態においては、ファン２００を大型化することなく、放出される二酸化塩素の流速を高めることが可能となっている。
【００４８】
また、ファン２００からの空気の全てがカートリッジ４００の内部を通過するような構成に比べると、本実施形態では流路ＦＰ１を通る空気及び二酸化塩素の流量は低下しており、通風抵抗も小さくなっている。このため、カートリッジ４００からの騒音の発生が抑制される。
【００４９】
更に、本実施形態では、流路ＦＰ２に流入した空気がＬＥＤ基板６００の表面に沿って流れる。ＬＥＤ基板６００が空気で冷却されるので、ＬＥＤ基板６００の発熱による温度上昇が抑制される。このため、ＬＥＤ基板６００の動作が発熱に伴い不安定になってしまうようなことが防止される。
【００５０】
本実施形態では、カートリッジ４００から吹き出し口１４１に至る内部流路（流路ＦＰ１及び流路ＦＰ３）が、その全体の流路方向が直線状となるように形成されている。ＬＥＤ基板６００及び遮断板７００は、二酸化塩素等の流れを妨げたり、流路方向を変化させたりすることの無いように、その主面を流路方向に沿わせた状態で配置されている。
【００５１】
二酸化塩素及び空気は、ファン２００から鉛直上方に向かって流れるのであるが、その流路方向を途中で大きく変化させることなく吹き出し口１４１に到達し、そのまま外部へと放出される。その結果、二酸化塩素等が受ける通風抵抗は比較的小さくなっているので、二酸化塩素等の通過に伴う騒音の発生が更に抑制される。
【００５２】
また、薬剤を保持するカートリッジ４００は縦長の形状となっており、その両側から紫外線が照射される。このため、十分な量の薬剤の全体に紫外線を照射し得る構成でありながら、二酸化塩素発生装置１０の外径は比較的小さくなっている。つまり、車室に設けられたカップホルダに収納し得るコンパクトな形状であるにも拘らず、多量の二酸化塩素を長期間に亘って放出し続けることが可能となっている。
【００５３】
尚、ＬＥＤ基板６００の枚数は２枚に限定される必要はなく、例えば４枚であってもよい。この場合、カートリッジ４００はＬＥＤ基板６００により４方向から囲まれた状態となり、且つ、カートリッジ４００と各ＬＥＤ基板６００との間には遮断板７００が配置されることとなる。
【００５４】
二酸化塩素発生装置１０の内部における遮断板７００の位置（高さ）は、図３に示されている位置に固定されているのではない。本実施形態では、不図示の駆動機構によって遮断板７００を上下に移動させることが可能となっている。当該駆動機構の動作は、制御基板５００により制御される。図４には、遮断板７００がその可動範囲における下限まで移動した状態が示されている。
【００５５】
図４に示されている状態においては、遮断板７００の下端はダクト３００の内壁面（底面）に当接している。このため、流路ＦＰ２はその入口が閉塞されているので、ファン２００から送り出された空気は流路ＦＰ２には流入せず、その全てが流路ＦＰ１を上方側に向かって流れることとなる。
【００５６】
尚、遮断板７００の位置（高さ）を、図３や図４に示された位置とは異なる位置に維持することも可能となっている。換言すれば、遮断板７００の下方側に形成された隙間の大きさ、すなわち流路ＦＰの入口における開口面積を変更し、これにより流路ＦＰ２を流れる空気の流量を調整することが可能となっている。
【００５７】
制御基板５００は、遮断板７００の位置を変化させることにより、吹き出し口１４１から外部に放出される二酸化塩素の流速を調整する。
【００５８】
また、制御基板５００は、温度センサ６０５により計測されたＬＥＤ基板６００の温度に基づいて、遮断板７００の位置を変化させることもできる。例えば、ＬＥＤ基板６００の温度が所定の閾値を超えた場合には、遮断板７００を上方側に移動させてＬＥＤ基板６００の冷却を促進する。
【００５９】
本実施形態に係る二酸化塩素発生装置１０は、その主要部（ダクト３００、カートリッジ４００、ＬＥＤ基板６００、遮断板７００）が、円筒形状の容器であるケース１００の内部に収納された構成となっている。このような態様に替えて、上記主要部が車両の空調装置（例えばＨＶＡＣ）の内部に組み込まれるような態様であってもよい。
【００６０】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００６１】
１０：二酸化塩素発生装置
１４１：吹き出し口
２００：ファン
４００：カートリッジ
５００：制御基板
６００：ＬＥＤ基板
６０１：ＬＥＤ
７００：遮断板
ＦＰ１，ＦＰ２：流路
【図１】
0006406112.tif 000002
【図２】
0006406112.tif 000003
【図３】
0006406112.tif 000004
【図４】
0006406112.tif 000005