(57)【要約】【課題】除菌対象となる自動車やバス、電車などの車内などの限られた環境の空気の湿度を必要以上に上昇させることなく、適切に除菌処理することを可能とする空気除菌装置を提供する。【解決手段】本発明の空気除菌装置１は、電解水を保持し、通風される空気と電解水とを接触させる除菌手段としての気液接触部材１１と、除菌手段としての気液接触部材１１を通過して空気を除湿する除湿手段としての冷却装置Ｒを構成する蒸発器４とを備え、気液接触部材１１に通風されることで電解水により除菌・加湿された空気中の水分を蒸発器４において凝結させ、空気の除湿を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解水を保持し、通風される空気と前記電解水とを接触させる除菌手段と、
該除菌手段を通過した空気を除湿する除湿手段とを備えたことを特徴とする空気除菌装置。
【請求項２】
圧縮機、放熱器、減圧装置及び蒸発器などから構成される冷媒回路の少なくとも前記蒸発器を備え、該蒸発器にて前記除湿手段が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の空気除菌装置。
【請求項３】
水分を吸着し、且つ、放出可能な水分吸着素子にて前記除湿手段が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の空気除菌装置。
【請求項４】
ペルチェ素子にて前記除湿手段が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の空気除菌装置。
【請求項５】
水分を吸着する吸湿剤にて前記除湿手段が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の空気除菌装置。
【請求項６】
電解水を保持し、通風される空気と前記電解水とを接触させる除菌手段と、空気調和機とを備え、前記除菌手段を前記空気調和機の利用側熱交換器の空気流入側に配置したことを特徴とする空気除菌装置。
【請求項７】
前記除菌手段を動作させる際は、前記空気調和機を運転することを特徴とする請求項６に記載の空気除菌装置。
【請求項８】
前記除菌手段は、前記電解水に反応性の少ない素材で形成されて当該電解水を保持すると共に、前記空気が通風される気液接触手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の空気除菌装置。
【請求項９】
前記電解水は、電極への通電により水道水を電気化学的に処理することによって生成される活性酸素種を含むと共に、前記除湿手段又は利用側熱交換器にて回収される水を前記電解水の生成に利用することを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れかに記載の空気除菌装置。
【請求項１０】
前記除菌手段の空気下流側に配置される機器の表面は被膜処理されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れかに記載の空気除菌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に、乗用車やバスなどの自動車、電車などの車両の車内、更には、室内の空気を除菌処理する空気除菌装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気中には、インフルエンザウイルスなどの空中浮遊微生物やスギ花粉などのアレルゲンが多数存在する。これに対し、乗用車やバスなどの自動車、電車などの車両内、又は、室内などには、当該空間の温度を調整するための空気調和機が用いられている。空気調和機には、一般にフィルタが設けられており、当該フィルタに形成される微孔よりも大きい物質に関しては、該フィルタを空気が流通することで、除去される。しかし、フィルタに形成される微孔よりも小さい物質、特にウイルスなどは、該フィルタにて除去することができない。
【０００３】
そこで、空中浮遊微生物ウイルス等の除去を目的として、空気中に電解水ミストを拡散させて、この電解水ミストを空中浮遊微生物に直接接触させ、ウイルス等を不活性化する除菌装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平２００２−１８１３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した如き除菌装置をそのまま乗用車やバスなどの自動車、又は、電車などの車両の車内の空気を除菌するために適用すると、車内にミストが供給されるために湿度が異常に上昇することとなる。そのため、車両に設けられる窓ガラスがくもり、視認性が悪化する問題がある。車両において窓ガラスが曇ることは、運転を行う上で、非常に危険を伴うこととなり、安全面から車内空気の湿度を異常に上昇させる装置を搭載することが困難となる。また、車内という容積が限られた小空間において、湿度が異常に上昇すると、不快指数が高まるだけでなく、内部に設置される機器等に結露が生じることによって、機器の故障等を招く問題も生起する。
【０００５】
そこで、本発明は、従来の技術的課題を解決するためになされたものであり、除菌対象となる空気の湿度を必要以上に上昇させることなく、適切に除菌処理することを可能とする空気除菌装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の空気除菌装置は、電解水を保持し、通風される空気と電解水とを接触させる除菌手段と、該除菌手段を通過した空気を除湿する除湿手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明の空気除菌装置は、上記発明において、圧縮機、放熱器、減圧装置及び蒸発器などから構成される冷媒回路の少なくとも蒸発器を備え、該蒸発器にて除湿手段が構成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明の空気除菌装置は、請求項１に記載の発明において、水分を吸着し、且つ、放出可能な水分吸着素子にて除湿手段が構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明の空気除菌装置は、請求項１に記載の発明において、ペルチェ素子にて除湿手段が構成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明の空気除菌装置は、請求項１に記載の発明において、水分を吸着する吸湿剤にて除湿手段が構成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明の空気除菌装置は、電解水を保持し、通風される空気と電解水とを接触させる除菌手段と、空気調和機とを備え、除菌手段を空気調和機の利用側熱交換器の空気流入側に配置したことを特徴とする。
【００１２】
請求項７の発明の空気除菌装置は、上記発明において、除菌手段を動作させる際は、空気調和機を運転することを特徴とする。
【００１３】
請求項８の発明の空気除菌装置は、上記各発明において、除菌手段は、電解水に反応性の少ない素材で形成されて当該電解水を保持すると共に、空気が通風される気液接触手段を備えていることを特徴とする。
【００１４】
請求項９の発明の空気除菌装置は、上記各発明において、電解水は、電極への通電により水道水を電気化学的に処理することによって生成される活性酸素種を含むと共に、除湿手段又は利用側熱交換器にて回収される水を電解水の生成に利用することを特徴とする。
【００１５】
請求項１０の発明の空気除菌装置は、上記各発明において、除菌手段の空気下流側に配置される機器の表面は被膜処理されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電解水を保持し、通風される空気と電解水とを接触させる除菌手段と、該除菌手段を通過した空気を除湿する除湿手段とを備えたので、電解水との接触により通風される空気を効果的に除菌することが可能となる。特に、ミスト状の電解水を除菌対象となる空気中に拡散させるものではなく、除菌手段を通過した空気は、電解水と接触することにより一旦加湿された後、除湿手段によって除湿されるため、比較的小空間の空気を除菌処理する場合であっても、除菌対象となる空気が必要以上に加湿されてしまう不都合を回避することが可能となる。
【００１７】
これにより、当該小空間を構成する窓ガラス等を曇らせることで、視認性が悪化される不都合や、結露の発生などによる不都合を防止若しくは抑制することが可能となる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、上記発明に加えて、圧縮機、放熱器、減圧装置及び蒸発器などから構成される冷媒回路の少なくとも蒸発器を備え、該蒸発器にて除湿手段が構成されているため、除菌後の電解水によって加湿された空気を蒸発器によって凝縮させることで、容易に空気の湿度を低下させることが可能となる。
【００１９】
これにより、適切に蒸発器によって除湿処理を行うことが可能となることから、除菌処理された後の空気によって、除菌対象とされる空間の湿度を適切な湿度に保つことが可能となる。従って、比較的小空間を除菌処理する場合であっても窓ガラス等を曇らせる不都合を回避することが可能となり、視認性の悪化や結露の発生を効果的に抑止することが可能となる。そのため、例えば、湿度の上昇の影響を受けやすい小空間の除菌処理を適切に実行することが可能となる。
【００２０】
請求項３の発明によれば、請求項１に記載の発明に加えて、水分を吸着し、且つ、放出可能な水分吸着素子にて除湿手段が構成されているため、除菌後の電解水によって加湿された空気を水分吸着素子に通過させることにより、当該水分吸着素子によって空気中の水分を吸着することが可能となり、除菌後の電解水によって加湿された空気を除湿することが可能となる。
【００２１】
これにより、適切に水分吸着素子によって除湿処理を行うことが可能となることから、除菌処理された後の空気によって、除菌対象とされる空間の湿度を適切な湿度に保つことが可能となる。従って、比較的小空間を除菌処理する場合であっても窓ガラス等を曇らせる不都合を回避することが可能となり、視認性の悪化や結露の発生を効果的に抑止することが可能となる。そのため、例えば、湿度の上昇の影響を受けやすい小空間の除菌処理を適切に実行することが可能となる。
【００２２】
また、当該水分吸着素子は、加熱することによって内部に吸着された水分を放出することが可能となり、容易に再生することが可能であるため、利便性の向上を図ることができる。
【００２３】
請求項４の発明によれば、請求項１に記載の発明に加えて、ペルチェ素子にて除湿手段が構成されているため、除菌後の電解水によって加湿された空気をペルチェ素子の吸熱側において凝縮させることで、容易に空気の湿度を低下させることが可能となる。
【００２４】
これにより、適切にペルチェ素子の吸熱側において除湿処理を行うことが可能となることから、除菌処理された後の空気によって、除菌対象とされる空間の湿度を適切な湿度に保つことが可能となる。従って、比較的小空間を除菌処理する場合であっても窓ガラス等を曇らせる不都合を回避することが可能となり、視認性の悪化や結露の発生を効果的に抑止することが可能となる。そのため、例えば、湿度の上昇の影響を受けやすい小空間の除菌処理を適切に実行することが可能となる。
【００２５】
また、ペルチェ素子の吸熱側において除湿処理された後の空気を、ペルチェ素子の放熱側と熱交換させることにより、一旦、吸熱側において冷却され凝縮処理された後の空気を適切に加熱することが可能となる。そのため、除湿によって冷却された空気を加熱した後、処理対象となる空間に帰還させることが可能となり、当該空間の温度を殆ど低下させることなく、除菌処理を実行することが可能となる。
【００２６】
請求項５の発明によれば、請求項１に記載の発明において、水分を吸着する吸湿剤にて除湿手段が構成されているため、除菌後の電解水によって加湿された空気を吸湿剤に通過させることにより、当該吸湿剤によって空気中の水分を吸着することが可能となり、除菌後の電解水によって加湿された空気を除湿することが可能となる。
【００２７】
これにより、適切に吸湿剤によって除湿処理を行うことが可能となることから、除菌処理された後の空気によって、除菌対象とされる空間の湿度を適切な湿度に保つことが可能となる。従って、比較的小空間を除菌処理する場合であっても窓ガラス等を曇らせる不都合を回避することが可能となり、視認性の悪化や結露の発生を効果的に抑止することが可能となる。そのため、例えば、湿度の上昇の影響を受けやすい小空間の除菌処理を適切に実行することが可能となる。
【００２８】
請求項６の発明によれば、電解水を保持し、通風される空気と電解水とを接触させる除菌手段と、空気調和機とを備え、除菌手段を空気調和機の利用側熱交換器の空気流入側に配置したことにより、電解水との接触により除菌され加湿された後の空気を、利用側熱交換器において熱交換させることができる。そして、請求項７の発明の如く除菌手段を動作させる際は、空気調和機を運転することで、当該空気調和機の運転によって冷却又は加熱される利用側熱交換器において、電解水との接触により加湿された空気の除湿処理を行うことが可能となる。
【００２９】
これにより、比較的小空間の空気を空調、除菌処理する場合であっても、除菌対象となる空気が必要以上に加湿されてしまう不都合を回避することが可能となる。そのため、当該小空間を構成する窓ガラス等を曇らせることで、視認性が悪化される不都合や、結露の発生などによる不都合を防止若しくは抑制することが可能となる。
【００３０】
請求項８の発明によれば、上記各発明において、除菌手段は、電解水に反応性の少ない素材で形成されて当該電解水を保持すると共に、空気が通風される気液接触手段を備えていることにより、電解水を気液接触手段に均等に湿潤させることで、通風される空気を万遍なく除菌することが可能となる。特に気液接触手段は、電解水に反応性の少ない素材にて形成されているため、該気液接触手段の耐久性が向上され、長寿命化を図ることが可能となる。
【００３１】
請求項９の発明によれば、上記各発明において、電解水は、電極への通電により水道水を電気化学的に処理することによって生成される活性酸素種、例えば次亜塩素酸、オゾン、又は、過酸化水素のうちの少なくとも一つを含むものであれば、空気の除菌をより効果的に行うことが可能となる。
【００３２】
また、除湿手段又は利用側熱交換器にて回収される水を電解水の生成に利用することにより、電解水として外部から供給される水道水の供給間隔を伸ばすことが可能となり、利便性が向上される。
【００３３】
請求項１０の発明の空気除菌装置は、上記各発明において、除菌手段の空気下流側に配置される機器の表面は被膜処理されていることから、電解水に含まれる活性酸素種によって、例えば蒸発器や利用側熱交換器、更には、送風機自体の耐腐食性の向上を図ることが可能となる。
【００３４】
また、上記において更に、被膜処理材料として親水性材料を含むものとした場合には、除湿手段として用いられる蒸発器や利用側熱交換器などの表面に空気中の水分が吸着されやすくなり、より効果的に当該水分を冷却することが可能となり、凝結させやすくなる。従って、除菌手段にて加湿された空気を効果的に除湿することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。
【実施例１】
【００３６】
図１は本発明の空気除菌装置の一実施例の車載用空気除菌装置１を備えた自動車２の部分概略構成図、図２は空気除菌装置１の部分概略構成図を示している。実施例の自動車２は、一般的な普通乗用車であるが、これ以外にもバスなどの大型車両や電車などの車両、航空機などであっても良いものとする。
【００３７】
自動車２内には、温度調整を行うための空気調和機を備えている。この空気調和機は、車内空間と連通して構成される循環経路３内に配設される蒸発器４と、この蒸発器４と共に冷却装置Ｒの冷媒回路を構成する凝縮器３１及び圧縮機３２等から構成されている。
【００３８】
ここで、冷却装置Ｒの冷媒回路について説明する。冷却装置Ｒは、前記圧縮機３２と、凝縮器３１と、減圧手段としての膨張弁３３と、蒸発器４とを順次環状に配管接続することにより、冷媒回路が構成されている。冷却装置Ｒを構成する蒸発器４は、上述したように、循環経路３内に配設されると共に、凝縮器３１及び圧縮機３２等は、車内空間とは直接連通しない機械室内に配設されている。尚、普通乗用車等では、スペースの関係上、圧縮機３２等が配設される機械室と蒸発器４とは、離間した位置に配設されているが、例えば、バスなどの大型車両の場合には、機械室は、蒸発器４と近接した位置に配設されている。
【００３９】
循環経路３内に配設される蒸発器４の空気上流側、即ち蒸発器４の空気流入側には、空気循環用送風機５が配置されており、更に当該送風機５の空気吸込側には、除菌手段としての除菌装置１０が設置されている。他方、圧縮機３２や凝縮器３１が配設される機械室にも例えば、凝縮器３１の空気流入側に位置して凝縮器用送風機３４が配設されている。そのため、凝縮器用送風機３４を運転することにより、機械室内は、外気が導入され、係る外気によって、機械室内の凝縮器３１や圧縮機３２を空冷した後、再び外部に排出される。従って、本実施例では、機械室内を流通する空気の流通経路と、除菌・除湿処理が行われる空気とは、独立した流通経路を流通するものとする。
【００４０】
上記除菌装置１０は、前記蒸発器４に対して並設されており、蒸発器４下方にまで延在して形成される水受皿１２と、該水受皿１２の上方に位置して配設される気液接触部材１１と、循環ポンプ１３と、電解槽１４とを備える。
【００４１】
水受皿１２は、図１に示すように、蒸発器４の下方に位置する高位部１２Ａと、気液接触部材１１の下方に位置する低位部１２Ｂとが連続して一体に構成されており、高位部１２Ａは、低位部１２Ｂに向けて少許低くなるように傾斜して形成されている。そして、この低位部１２Ｂの下面には、排水孔が形成されており、当該排水孔には、水排出弁２０が介設された配水管２１が接続されている。
【００４２】
一方、気液接触部材１１は、気液接触手段として用いられる保水性の高い部材であり、ハニカム構造を持ったフィルタ部材であって、気体接触面積が広く確保され、電解水滴下が可能で、目詰まりしにくい構造とされている。即ち、この気液接触部材１１は、図３に示すように、波形状に曲げられた素材１１Ａと、平板状の素材１１Ｂとを接合し、全体としてハニカム状に形成されている。これら素材１１Ａ、１１Ｂには、後述する電解水に反応性の少ない素材、即ち、電解水による劣化が少ない素材、例えば、ポリオレフィン樹脂系、ＰＥＴ樹脂系、塩化ビニル樹脂系、フッ素樹脂系、又は、セラミックス樹脂系等の素材が使用されている。尚、図１では送風機５と平行となるように気液接触部材１１を略垂直に立設しているが、傾斜させて循環経路３内に筋交い状に配置してもよい。係る配置によれば同一寸法の気液接触部材１１を垂直配置した場合よりも、該循環経路３内を流通する空気との接触面積を増加させることが可能となる。
【００４３】
そして、この気液接触部材１１の下方に配置される水受皿１２には、一端が給水タンク１５に接続される給水配管１６が接続され、当該給水配管１６には、水受皿１２に配設される水位センサ１８の出力に基づき開閉制御される水供給弁１７が介設されている。尚、給水タンク１５は、給水手段としての塩化物イオンを含む水道水を供給するタンクであり、車外から容易に給水可能とする位置に配設されており、給水タンク１５ごと別途取り外し可能、若しくは、車２に据え付けられた状態で、給水開口が車外から操作可能な位置に設けられているものとする。
【００４４】
そして、水受皿１２の低位部１２Ｂには、循環ポンプ１３が配置されており、この循環ポンプ１３には電解槽１４が接続され、この電解槽１４には電解水供給管（電解水滴下手段）１９が接続されている。この電解水供給管１９は、外周部に多数の散水孔（図示せず）を備えて構成され、気液接触部材１１の上縁部に形成された図示しない散水ボックス中に挿入されている。
【００４５】
この電解槽１４には、実施例では三対の図示しない電極を配設されており、電極は通電された場合、電解槽１４に流入した水道水を電気分解（電気化学的処理）して活性酸素種を生成させる。ここで、活性酸素種とは、通常の酸素よりも高い酸化活性を持つ酸素分子と、その関連物質のことであり、スーパーオキシドアニオン、一重項酸素、ヒドロキシルラジカル、或いは、過酸化水素といった所謂狭義の活性酸素に、オゾン、次亜ハロゲン酸等といった所謂広義の活性酸素を含むものとする。電解槽１４は気液接触部材１１に近接して配置され、水道水を電気分解して生成された活性酸素種を迅速に気液接触部材１１に供給できるように構成される。
【００４６】
前記電極は、例えばベースがＴｉ（チタン）で皮膜層がＩｒ（イリジウム）、Ｐｔ（白金）から構成された電極板であり、この電極５１、５２に印加する電流値は、電流密度で２０ｍＡ（ミリアンペア）／ｃｍ2（平方センチメートル）として、所定の遊離残留塩素濃度（例えば１ｍｇ（ミリグラム）／ｌ（リットル））を発生させる。
【００４７】
上記電極により水道水に通電すると、カソード電極では、
４Ｈ+＋４ｅ-＋（４ＯＨ-）→２Ｈ2＋（４ＯＨ-）
の反応が起こり、アノード電極では、
２Ｈ2Ｏ→４Ｈ+＋Ｏ2＋４ｅ-
の反応が起こると同時に、水に含まれる塩化物イオン（水道水に予め添加されているもの）が、
２Ｃｌ-→Ｃｌ2＋２ｅ-
のように反応し、更にこのＣｌ2は水と反応し、
Ｃｌ2＋Ｈ2Ｏ→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ
となる。
【００４８】
この構成では、上記電極に通電することで、殺菌力の大きいＨＣｌＯ（次亜塩素酸）が発生し、この次亜塩素酸が供給された気液接触部材１１に循環経路３内の空気を通過させることにより、この気液接触部材１１で雑菌が繁殖することを防止でき、気液接触部材１１を通過する空気中に浮遊するウィルスを不活化することができる。また、臭気も気液接触部材１１を通過する際に、電解水中の次亜塩素酸と反応し、イオン化して溶解することで、空気中から除去され、脱臭される。
【００４９】
次に、除菌装置１０の動作について説明する。除菌装置１０は、車内に設けられる図示しないコントロールパネルを操作することにより、運転制御を行うことが可能であり、本実施例では、除菌装置１０の運転開始を操作した場合には、上記空気調和機の運転も同時に開始されるものとする。尚、当該空気調和機は、除菌装置１０の運転が行われていない場合には、独立して運転制御が行われるものとする。
【００５０】
除菌装置１０の運転を開始すると、循環ポンプ１３が駆動され、水受皿１２の低位部１２Ｂに溜まった水道水が、電解槽１４に供給される。この電解槽１４では、上記電極への通電により、水道水が電気分解されて活性酸素種を含む電解水が生成される（電気化学的処理）。この電解水は、電解水供給管１９の散水孔（図示せず）を経て、散水ボックス中に散水され、ここから気液接触部材１１の上縁部にしみ込み、下部に向けて徐々に湿潤する。
【００５１】
余剰となった電解水は、水受皿１２の低位部１２Ｂに貯溜される。実施例の構成では水が循環式とされており、蒸発等により水量が減った場合、水位センサ１８の出力に基づき水供給弁１７が開閉制御されることにより、予め水道水が貯溜された給水タンク１５を介して、水受皿１２の低位部１２Ｂに水道水が適量供給され、所定の水位が維持される。
【００５２】
尚、実施例では次亜塩素酸を含んだ電解水が、水受皿１２の低位部１２Ｂに貯溜されるため、該皿１２には雑菌が発生せず、スライムの発生が防止される。従って、当該皿１２の清掃及びメンテナンスの頻度が減少し、メンテナンス等の労力の軽減が図られる。
【００５３】
これ以外にも、ある一定時間、例えば２〜４週間程度経過した後、或いは、当該水受皿１２の低位部１２Ｂに滞留する水の導電率が所定の値、例えば２０００〜２００００μＳ／ｃｍとなった時点で、水排出弁２０を開放し、水受皿１２内の水を外部に排出しても良いものとする。これにより、一定期間、除菌装置１０が運転されないなどの条件によって、水受皿１２内の水が腐敗し、次回の運転時において、該腐敗した水が除菌処理に用いられることを回避することが可能となる。従って、当該除菌装置１０は、常に衛生的な水を使用して空気の除菌処理を行うことが可能となる。
【００５４】
そして、電解水で湿潤した気液接触部材１１には、送風機５によって、車内から循環経路３内に流入した空気が通風供給される。この循環経路３内の空気は、気液接触部材１１にしみ込んだ活性酸素種に接触して、当該気液接触部材１１の空気下流側に設置される蒸発器４に向けて吹き出され、蒸発器４と熱交換した後、車内に吐出される。この活性酸素種は、車２内の空気中に、例えばインフルエンザウィルスが侵入した場合、その感染に必須の当該ウィルスの表面蛋白（スパイク）を破壊、消失（除去）する機能を持ち、これを破壊すると、インフルエンザウィルスと、当該ウィルスが感染するのに必要な受容体（レセプタ）とが結合しなくなり、これによって感染が阻止される。衛生環境研究所との共同による実証試験の結果、インフルエンザウィルスが侵入した空気を、本構成の気液接触部材１１に通した場合、当該ウィルスを９９％以上除去できることが判明した。
【００５５】
一方、除菌装置１０の運転が開始された際には、上述したように、冷却装置Ｒの運転も開始される。そのため、圧縮機３２の運転が開始されることで、圧縮機３２の吐出側の冷媒配管から吐出された高温高圧のガス冷媒は、凝縮器３１に流入する。凝縮器９にて凝縮液化された冷媒は、膨張弁３３に流入し、減圧された後、蒸発器４に流入する。そして、蒸発器４内に流入した冷媒は、周囲から熱を奪って冷却作用を発揮する。蒸発器４から出た冷媒は、圧縮機３２に帰還する。
【００５６】
そのため、除菌装置１０の気液接触部材１１において電解水と接触した空気は、当該電解水によって加湿された後、気液接触部材１１の空気下流側に設置される蒸発器４により冷却され、蒸発器４の表面において凝縮し、除湿される。そして、蒸発器４の表面に凝縮した結露水は、当該蒸発器４の下端から下方に設置される水受皿１２内に滴下される。水受皿１２の高位部１２Ａに受容された結露水は、当該高位部１２Ａの傾斜に沿って低位部１２Ｂに向けて流下し、気液接触部材１１に受容された余分な電解水と共に、貯溜される。
【００５７】
従って、蒸発器４において凝縮し、水受皿１２の高位部１２Ａに滴下された結露水は、低位部１２Ｂに電解水と共に貯溜されることで、電解水として再利用することが可能となる。これにより、低位部１２Ｂ内の水位が所定水位以下にまで減少する回数を減少させることが可能となり、給水タンク１５からの単位時間当たりの給水回数を低減させることが可能となる。そのため、給水タンク１５への外部からの給水間隔を伸ばすことが可能となり、利便性が向上される。
【００５８】
このように車内の空気が通風される除菌装置１０を設け、この除菌装置１０が電解水を保持して当該除菌装置１０に通風される冷気と電解水とを接触させるようにしたので、この電解水との接触により車内の空気を除菌することが可能となり、車内の除菌を効率良く行うことができるようになる。この場合、ミスト状の電解水を車内に拡散させるものではないので、除菌装置１０を通過した空気は、電解水と接触することにより一旦加湿された後、除湿手段として機能する蒸発器４によって除湿されるため、比較的小空間である車内の空気を除菌処理する場合であっても、除菌対象となる空気が必要以上に加湿されてしまう不都合を回避することが可能となる。
【００５９】
これにより、車内の湿度が上昇し、当該小空間、本実施例では車を構成する窓ガラス２２等を曇らせることで、視認性が悪化される不都合を回避することが可能となる。従って、運転を行う上で、視認性が良くなり、安全の確保を図ることができる。また、車内という容積が限られた小空間において、湿度が異常に上昇する不都合を回避することができ、不快指数の上昇を抑止しながら、空気の清浄化を実現することが可能となる。
【００６０】
更にまた、結露の発生などによる不都合を防止若しくは抑制することが可能となることから、車内に設置される機器等に結露が生じることによって、機器の故障等を招来する不都合を回避することが可能となる。
【００６１】
また、除菌装置１０は、電解水に反応性の少ない素材で形成されて当該電解水を保持すると共に、空気が通風される気液接触部材１１を備えているので、気液接触部材１１の耐久性が向上し、長寿命化を図ることができる。更に、除菌装置１０には気液接触部材１１に電解槽１４で生成された電解水を滴下する電解水供給管１９が設けられているので、電解水を気液接触部材１１の全域に均等に湿潤させ、通過する冷気を万遍なく除菌することが可能になる。特に、実施例では、循環経路３内の空気を気液接触部材１１に通風するために、空気調和機として蒸発器４と熱交換するために用いられる冷気循環用の送風機５を用いることが可能となるため、通風用の格別な送風機を設けること無く、気液接触部材１１に空気を通風することが可能となり、部品点数とコストの削減を図ることが可能となる。
【００６２】
尚、除菌装置１０の空気下流側に配設される蒸発器４や送風機５の表面は、例えば防食剤や塩素系物質に対し所定の耐性を有する材料にて被膜処理が施されている。これによって、蒸発器４や送風機５自体の耐腐食性の向上を図ることができ、除菌装置１０においてオゾンや次亜塩素酸などの酸化力の強い物質（活性酸素種）を含む電解水にて加湿された空気によって蒸発器４や送風機５の表面が腐食されてしまう不都合を回避することが可能となる。
【００６３】
また、蒸発器４の表面を被膜処理する材料として親水性材料を用いることによっても、当該蒸発器４自体の防腐食性を向上することができ、また、当該親水性材料によって、空気中の水分が吸着されやすくなり、より効果的に当該水分を冷却することが可能となり、凝結させやすくなる。従って、除菌装置１０にて加湿された空気を効果的に除湿することが可能となる。
【００６４】
尚、蒸発器４の表面への被膜処理は、上述した如き防食剤や塩素系物質に対し所定の耐性を有する材料としての性質と、親水性材料としての性質の両者を有する材料による被膜形成、又は、これら材料を混合したものによる被膜形成、若しくは、これらを層状に被膜形成した場合等においては、上記と同様に、蒸発器４自体の高い耐腐食性を実現することができると共に、高い除湿効果を発揮することが可能となる。
【００６５】
上記実施例１では、水受皿１２は、蒸発器４の下方に位置する高位部１２Ａと、気液接触部材１１の下方に位置する低位部１２Ｂとが連続して一体に構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、図４に示す如く蒸発器４の下方に位置する高位部１２Ａと気液接触部材１１の下方に位置する低位部１２Ｂとの間に区画壁１２Ｃを設け、蒸発器４から滴下した結露水が電解水を貯溜する低位部１２Ｂ内に流入しない構成としても良いものとする。係る場合において、蒸発器４の下方に位置する高位部１２Ａの下面に、排水孔を設け、当該排水孔に接続される配水管２４を介して該高位部１２Ａに貯溜された結露水を外部に廃棄する。尚、このとき配水管２４は、低位部１２Ｂの排水孔に接続される配水管２１と水排出弁２０の下流側において、合流する構成としても良い。また、図３では、水受皿１２の高位部１２Ａと低位部１２Ｂとは、区画壁１２Ｃを介して一体に形成されているが、別に構成されても良いものとする。
【００６６】
また、上記実施例１では、循環経路３内への通風制御を行う送風機５は、蒸発器４の空気流入側であって、除菌装置１０、即ち、気液接触部材１１の空気下流側に設置されているが、当該配設位置はこれに限定されるものではない。例えば、図５に示されるように蒸発器４の空気流出側であっても良く、図６に示されるように気液接触部材１１の空気上流側に位置して気液接触部材１１と隣接して設けられても良く、図７に示されるように、気液接触部材１１とは所定間隔をおいた循環経路３の空気上流側であっても良いものとする。
【００６７】
いずれの場合であっても、送風機５の運転によって、車内から循環経路３内に吸い込まれた空気は、除菌装置１０の気液接触部材１１を通過した後、蒸発器４を通過し、除菌、除湿処理された後、車内に帰還される構成とされる。
【００６８】
また、上記実施例１では、水受皿１２の低位部１２Ｂに貯溜された水道水（電解水）を循環ポンプ１３にて電解槽１４に吸い上げ、該電解槽１４にて電気分解して活性酸素種を生成させた後、電解水供給管１９から気液接触部材１１に電解水を供給しているが、気液接触部材１１への電解水の供給方法はこれに限定されるものではない。
【００６９】
例えば、図８に示されるように、水受皿１２の低位部１２Ｂの上方に設置される気液接触部材１１に吸水部材２７を接触させて設けても良い。この吸水部材２７は、スポンジや不織布などの吸水性の優れた素材により縦長柱状に形成されたものであり、当該吸水部材２７の一端部が気液接触部材１１に接触して設けられると共に、他端が水受皿１２の低位部１２Ｂ内の電解水に浸漬可能に設けられる。この場合における水受皿１２の低位部１２Ｂには、上述した如き電極が配設されており、電極に通電することによって、水受皿１２の低位部１２Ｂに貯溜された水道水が電気分解され、これによって、活性酸素種が生成された電解水とされる。
【００７０】
本実施例の吸水部材２７は、水受皿１２内の電解水に浸漬された状態と、電解水から離間した状態とに切換可能とされており、除菌装置１０の運転が開始された際には、吸水部材２７は、一端部が気液接触部材１１に接触し、他端部が水受皿１２内の電解水に浸漬された状態とされる。これにより、他端から水受皿１２内の電解水を吸い上げて、吸水部材２７に吸い上げられた電解水は毛細管現象により上方に設けられた気液接触部材１１に供給されることとなる。
【００７１】
そして、電解水で湿潤した気液接触部材１１には、送風機５によって、車内から循環経路３内に流入した空気が通風供給される。この循環経路３内の空気は、気液接触部材１１にしみ込んだ活性酸素種に接触して、当該気液接触部材１１の空気下流側に設置される蒸発器４に向けて吹き出され、蒸発器４と熱交換した後、車内に吐出される。
【００７２】
これによっても、上記実施例１と同様に、除菌装置１０の気液接触部材１１において電解水と接触した空気を除菌処理することができると共に、当該電解水によって加湿された空気は、気液接触部材１１の空気下流側に設置される蒸発器４により冷却され、蒸発器４の表面において凝縮し、除湿される。そのため、除菌対象となる空気が必要以上に加湿されることなく除菌処理することが可能となる。
【００７３】
また、図８では、水受皿１２は、実施例１と同様に、蒸発器４の下方に位置する高位部１２Ａと、気液接触部材１１の下方に位置する低位部１２Ｂとが連続して一体に構成されているが、これに限定されるものではなく、図４と同様に、図９に示す如く蒸発器４の下方に位置する高位部１２Ａと気液接触部材１１の下方に位置する低位部１２Ｂとの間に区画壁１２Ｃを設け、蒸発器４から滴下した結露水が電解水を貯溜する低位部１２Ｂ内に流入しない構成としても良いものとする。
【実施例２】
【００７４】
次に、図１０を参照して本発明の空気除菌装置の実施例２としての車載用空気除菌装置３０について説明する。図１０は、空気除菌装置３０の概略構成図を示している。尚、図中、図１と同様の符号が付されているものについては、同様の効果を奏するものであるものとする。当該空気除菌装置３０も上記実施例１と同様に乗用自動車やバスなどの大型車両、電車などの車両、航空機などにおいて用いられるものである。
【００７５】
自動車内には、温度調整を行うための空気調和機を備えており、この空気調和機は、車内空間と連通して構成される循環経路３内に配設される蒸発器４と、この蒸発器４と共に冷却装置Ｒの冷媒回路を構成する凝縮器３１及び圧縮機３２等から構成されている。冷却装置Ｒを構成する蒸発器４は、上述したように、循環経路３内に配設されると共に、凝縮器３１及び圧縮機３２等は、機械室２９内に配設されている。
【００７６】
ここで、本実施例における圧縮機３２等を配設する機械室２９は、前記循環経路３と一連の空気流通経路を構成している。即ち、機械室２９の空気吐出側は、前記除菌装置１０の空気吸込側に位置する循環経路３と連通して形成されている。また、当該機械室２９の凝縮器３１の空気流入側に位置して送風機３６が配設されている。尚、除菌装置１０の構成は上記実施例と同様の構成であるため、説明を省略する。
【００７７】
係る構成により、除菌装置１０の運転が開始されると、上記空気調和機の運転も同時に開始されるものとする。尚、本実施例においても、当該空気調和機は、除菌装置１０の運転が行われていない場合には、独立して運転制御が行われるものとする。
【００７８】
除菌装置１０の運転を開始すると、上記実施例と同様に、気液接触部材１１には、電解水が浸潤される。冷却装置Ｒ及び送風機３６が運転されることにより、車内の空気は、機械室２９内に吸い込まれ、凝縮器３１及び圧縮機３２によって、温められる。昇温された空気は、機械室２９から循環経路３内に流入し、気液接触部材１１にしみ込んだ活性酸素種に接触して、当該気液接触部材１１の空気下流側に設置される蒸発器４に向けて吹き出され、蒸発器４と熱交換した後、車内に吐出される。
【００７９】
蒸発器４は、上記実施例１と同様に冷却作用を発揮していることから、除菌装置１０の気液接触部材１１において電解水と接触した空気は、当該電解水によって加湿された後、気液接触部材１１の空気下流側に設置される蒸発器４により冷却され、蒸発器４の表面において凝縮し、除湿される。そして、蒸発器４の表面に凝縮した結露水は、当該蒸発器４の下端から下方に設置される水受皿１２内に滴下される。水受皿１２の高位部１２Ａに受容された結露水は、当該高位部１２Ａの傾斜に沿って低位部１２Ｂに向けて流下し、気液接触部材１１に受容された余分な電解水と共に、貯溜され、電解水として再利用される。
【００８０】
このように車内の空気を一旦、冷却装置Ｒを構成する凝縮器３１や圧縮機３２により加熱した後、電解水を保持した除菌装置１０に通風されることで、当該空気が電解水と接触し、車内の空気が除菌される。そして、除菌装置１０を通過した空気は、電解水と接触することにより一旦加湿された後、除湿手段として機能する蒸発器４によって除湿されるため、比較的小空間である車内の空気を除菌処理する場合であっても、除菌対象となる空気が必要以上に加湿されてしまう不都合を回避することが可能となる。
【００８１】
この場合において、車内の空気は、一旦、凝縮器３１等によって昇温された後、除菌され、更に冷却されることにより除湿されることから、車内に吐出された際の処理後の空気温度の変動を小さくすることが可能となる。これにより、除湿が行われることで、車内温度が著しく低下してしまう不都合を回避することが可能となり、快適な車内空間を構成することが可能となる。
【００８２】
尚、当該実施例においても、車内の湿度が上昇し、当該小空間、本実施例では車を構成する窓ガラス２２等を曇らせることで、視認性が悪化される不都合を回避することが可能となる。従って、運転を行う上で、視認性が良くなり、安全の確保を図ることができる。また、車内という容積が限られた小空間において、湿度が異常に上昇する不都合を回避することができ、不快指数の上昇を抑止しながら、空気の清浄化を実現することが可能となる。
【００８３】
更にまた、結露の発生などによる不都合を防止若しくは抑制することが可能となることから、車内に設置される機器等に結露が生じることによって、機器の故障等を招来する不都合を回避することが可能となる。
【００８４】
また、上記実施例２では、機械室２９の圧縮機３２側に位置する空気吐出側と、除菌装置１０の空気流入側に位置する循環経路３とが連通して一連の空気流通経路を構成し、機械室２９の凝縮器３１側が吸い込まれた車内の空気を加熱、除菌、除湿した後、車内に帰還させる構成としているが、これに限定されるものではない。例えば、図１１に示されるように、蒸発器４の空気吐出側に位置する循環経路３と機械室２９の凝縮器用送風機３６が設けられる空気流入側とが連通して一連の空気流通経路を構成しても良いものとする。この場合には、送風機３６の運転により、車内の空気は、除菌装置１０の空気流入側から循環経路３内に流入し、除菌され、蒸発器４において冷却・除湿された後、機械室２９内に流入し、凝縮器３１及び圧縮機３２にて加熱された後、車内に帰還させる。
【００８５】
また、除菌装置１０の空気下流側に配設される蒸発器４や送風機３６の表面は、上記実施例１と同様に、例えば防食剤や塩素系物質に対し所定の耐性を有する材料にて被膜処理が施されている。これによって、蒸発器４や送風機３６自体の耐腐食性の向上を図ることができ、除菌装置１０においてオゾンや次亜塩素酸などの酸化力の強い物質（活性酸素種）を含む電解水にて加湿された空気によって蒸発器４や送風機３６の表面が腐食されてしまう不都合を回避することが可能となる。
【００８６】
また、蒸発器４の表面を被膜処理する材料として親水性材料を用いることによっても、当該蒸発器４自体の防腐食性を向上することができ、また、当該親水性材料によって、空気中の水分が吸着されやすくなり、より効果的に当該水分を冷却することが可能となり、凝結させやすくなる。従って、除菌装置１０にて加湿された空気を効果的に除湿することが可能となる。
【００８７】
また、この場合においても、蒸発器４の表面への被膜処理は、上述した如き防食剤や塩素系物質に対し所定の耐性を有する材料としての性質と、親水性材料としての性質の両者を有する材料による被膜形成、又は、これら材料を混合したものによる被膜形成、若しくは、これらを層状に被膜形成した場合等においては、上記と同様に、蒸発器４自体の高い耐腐食性を実現することができると共に、高い除湿効果を発揮することが可能となる。
【００８８】
また、この場合において、送風機３６の配設位置は、当該凝縮器３１の空気流入側に限定されるものではなく、例えば、図１２に示されるように、除菌装置１０の空気流入側、図１３に示されるように、蒸発器４の空気流出側、図１４に示されるように、圧縮機３２側に位置する機械室２９の空気流出側であっても良いものとする。
【００８９】
いずれの場合であっても、送風機３６の運転によって、車内から循環経路３内に吸い込まれた空気は、除菌装置１０の気液接触部材１１を通過した後、蒸発器４を通過し、除菌、除湿処理された後、機械室２９内の凝縮器３１及び圧縮機３２の廃熱によって加熱された後、車内に帰還される構成とされる。
【００９０】
これによっても、車内の空気は、除菌され、更に冷却されることにより除湿された後、凝縮器３１等によって昇温された後、車内に吐出されることとなるため、処理後の空気温度の変動を小さくすることが可能となる。除湿が行われることで、車内温度が著しく低下してしまう不都合を回避することが可能となり、快適な車内空間を構成することが可能となる。
【実施例３】
【００９１】
次に、図１５乃至図１８を参照して、室内空調に用いられる空気調和機に本発明の空気除菌装置１を採用した実施例について説明する。図１５は除菌装置４１の概略構成図、図１６は除菌装置４２の概略構成図、図１７は除菌装置４１を備えた空気調和機の室内機４０の概略断面図、図１８は除菌装置４１を備えた空気調和機の室内機４０の概略断面図を示している。
【００９２】
本実施例における除菌装置４１は、上記実施例１と略同一の構成を有する装置であり、給水タンク４３が室内機４０を構成する筐体４６内に配設されており、当該給水タンク４３は、直接水受皿１２に接続されている。尚、図中に示される４４、４５は、上述した如き電解槽１４内に配設される電極である。また、図１６は、当該除菌装置４１の他の実施例としての除菌装置４２であり、除菌装置４１と同様に給水タンク４３は、直接水受皿１２に接続されている。当該除菌装置４２は、上記電解槽１４は、設けられておらず、電極４４、４５が直接水受皿１２に設けられており、該電極４４、４５の少なくとも一部が水受皿１２に受容される電解水に浸漬されている。
【００９３】
そして、室内機４０を構成する筐体４６内には、空気吸込口４７に面して上記除菌装置４１が配設されており、当該除菌装置４１の空気流出側には、図示しない室外機に設けられる圧縮機、熱交換器と共に冷媒回路を構成する利用側熱交換器４８が配設されている。また、この利用側熱交換器４８の空気流出側には、送風機４９が配設され、当該送風機４９の空気吐出側であって、空気吸込口４７の下側に位置する筐体４６には、空気吐出口５０が形成されている。
【００９４】
係る構成により、空気調和機の運転が開始されると、送風機４９によって空気吸込口４７を介して筐体４６内に吸い込まれた空気は、除菌装置４１において上記実施例１と同様に電解水と接触することにより、除菌された後、利用側熱交換器４８を通過する。このとき、電解水と接触されることにより加湿された空気中の水分は、利用側熱交換器４８の表面において凝縮され、除湿された後、空気吐出口５０から室内に除菌された後の空気を吐出することが可能となる。
【００９５】
これにより、利用側熱交換器４８を利用して、除菌装置４１において、電解水と接触することにより加湿された空気を除湿することが可能となるため、室内の空気を適切に除菌処理しつつ、必要以上に加湿された空気が室内に吐出される不都合を回避することが可能となる。係る場合には、空気調和機の室内機４０に不可欠な利用側熱交換器４８を用いて除菌処理後の空気を除湿処理することが可能となるため、格別に除湿手段を設けることなく、快適な湿度の空間を提供することが可能となり、生産コストの低減を図ることが可能となる。
【００９６】
尚、係る実施例においても、除菌装置４１の空気下流側に配設される利用側熱交換器４８や送風機４９の表面は、例えば防食剤や塩素系物質に対し所定の耐性を有する材料にて被膜処理が施されている。これによって、利用側熱交換器４８や送風機４９自体の耐腐食性の向上を図ることができ、除菌装置４１においてオゾンや次亜塩素酸などの酸化力の強い物質（活性酸素種）を含む電解水にて加湿された空気によって利用側熱交換器４８や送風機４９の表面が腐食されてしまう不都合を回避することが可能となる。
【００９７】
また、利用側熱交換器４８の表面を被膜処理する材料として親水性材料を用いることによっても、当該利用側熱交換器４８自体の防腐食性を向上することができ、また、当該利用側熱交換器４８の表面に空気中の水分が吸着されやすくなり、より効果的に当該水分を冷却することが可能となり、凝結させやすくなる。従って、除菌装置４１にて加湿された空気を効果的に除湿することが可能となる。
【００９８】
尚、利用側熱交換器４８の表面への被膜処理は、上述した如き防食剤や塩素系物質に対し所定の耐性を有する材料としての性質と、親水性材料としての性質の両者を有する材料による被膜形成、又は、これら材料を混合したものによる被膜形成、若しくは、これらを層状に被膜形成した場合等においては、上記と同様に、利用側熱交換器４８自体の高い耐腐食性を実現することができると共に、高い除湿効果を発揮することが可能となる。
【００９９】
また、係る実施例における室内機４０は、図１７に示されるように、利用側熱交換器４８の下方にはドレン受け５１が配設されており、当該ドレン受け５１に隣接して前記除菌装置４１を構成する水受皿１２が配設される。このとき、ドレン受け５１は、水受皿１２よりも低位に位置しており水受皿１２から溢出した電解水を該ドレン受け５１にて受容可能な構成とされている。また、このドレン受け５１には、ドレンホース５２が接続されており、ドレン受け５１内のドレン水は、外部に排出可能な構成とされている。
【０１００】
そのため、除菌装置４１において用いられる電解水が水受皿１２を溢出してしまった場合であっても、ドレン受け５１を介して適切に外部に排出することが可能となり、室内機４０の周囲を濡らしてしまうなどの不都合を回避することが可能となる。
【０１０１】
また、図１８は他の実施例としての室内機４０を示している。当該室内機４０に配設される除菌装置４１の水受皿５３は利用側熱交換器４８の下方、更には、当該利用側熱交換器４８の後方にまで延在して形成されている。そして、この水受皿５３は、図１８に示されるように、利用側熱交換器４８下方が高く形成された高位部５３Ｃが形成されると共に、当該高位部５３Ｃの前方に位置し、気液接触部材１１の下方に位置する第１の低位部５３Ａと、後方に位置する第２の低位部５３Ｂとを形成している。このとき、第２の低位部５３Ｂは、第１の低位部５３Ａよりも低く形成されており、ドレン水を外部に排出するためのドレンホース５４が接続されている。
【０１０２】
係る構成により、利用側熱交換器４８において凝縮された結露水は、水受皿５３の高位部５３Ｃに受容された後、気液接触部材１１の下方に位置する第１の低位部５３Ａ又はドレンホース５４が接続される第２の低位部５３Ｂに流下可能とされる。そのため、電解水が貯溜される第１の低位部５３Ａが満水に達していない場合には、当該結露水を電解水として再利用することが可能となり、給水タンク４３への給水間隔を伸ばすことができる。これにより、給水作業を簡素化することが可能となる。
【０１０３】
他方、第１の低位部５３Ａが満水に達している場合には、利用側熱交換器４８から排出される結露水及び第１の低位部５３Ａから溢出した電解水は、第２の低位部５３Ｂ内に流入し、ドレンホース５４を介して適切に外部に排出することが可能となる。これにより、室内機４０の周囲を濡らしてしまうなどの不都合を回避することが可能となる。
【実施例４】
【０１０４】
次に、図１９を参照して、他の実施例としての空気除菌装置６０について詳述する。本実施例における空気除菌装置６０は、上記実施例１と同様に自動車やバスなどの大型車両や電車などの車両、航空機などに設けられるものである。
【０１０５】
本実施例における空気除菌装置６０は、内部に上記実施例１にて詳述した如き除菌装置１０と、除湿手段としてのデシカント空調機６１と、熱交換器６２とを本体６４内に配設して成る装置である。デシカント空調機６１は、水分吸着素子６５を備える回転型除湿装置６６と、車内の空気を吸引する送風機６３と、再生ファン６８と、再生ヒータ（電気ヒータ）６７などから構成されている。送風機６３は、除菌装置１０の空気流出側に配設されており、除菌装置１０にて除菌処理された後の空気を水分吸着素子６５の後述する水分吸着領域を通過させた後、車内に吐出する。尚、除菌装置１０は、実施例１と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。
【０１０６】
前記再生ファン６８は、運転されて再生空気取入部７０を介して熱交換器６２内の空気を吸引し、再生ヒータ６７、水分吸着素子６５の後述する水分放出領域とに順次通過させた後、再生空気排出部７１から再び熱交換器６２に帰還させるものである。
【０１０７】
一方、前記水分吸着素子６５は周囲に空気通路が設けられた所定厚さの円板形状を呈しており、電動機（図示せず）によって例えば１分間に約半回転するように駆動される。この水分吸着素子６５は、その中を空気が通過すると空気中に含まれている水分を吸着できるように構成されている。そして、再生ヒータ６７にて加熱された空気が水分吸着素子６５を通り抜けることにより、水分吸着素子６５に吸着した水分を、加熱された空気に吸収させる受け渡し機能を備えている。
【０１０８】
電動機により回転される水分吸着素子６５は、図示しないが周囲に設けられた空気通路は、領域仕切板にて仕切られて第１の空気通路と第２の空気通路とが構成されている。そして、第１の空気通路内に位置する水分吸着素子６５の部分を前記水分吸着領域、第２の空気通路に位置する水分吸着素子６５の部分を前記水分放出領域とされる。
【０１０９】
係る水分吸着素子６５の一部分に着目すると、電動機により回転されることにより、上記一部分は水分吸着領域から水分放出領域に移行し、再び水分吸着領域に戻るサイクルが繰り返されるものである。尚、再生ファン６８で再生空気取入部７０から吸引された熱交換器６２内の空気（再生空気）は再生ヒータ６７にて加熱された後、第２の空気通路から水分吸着素子６５の水分放出領域を通り抜けた後、再生空気排出部７１から熱交換器６２に排出されるように構成されている。
【０１１０】
前記熱交換器６２は、並設される除菌装置１０の気液接触部材１１に流入される前の空気と前記デシカント空調機６１の再生ヒータ６７にて加熱され、水分を多く含む空気とを熱交換させる熱交換器であり、当該熱交換器６２の下端部には、凝縮水を排出する凝縮水排水パイプ６２Ａが接続されている。尚、当該凝縮水排水パイプ６２Ａは、前記除菌装置１０を構成する水受皿１２に面して開口している。
【０１１１】
係る構成により、空気除菌装置６０の運転を開始すると、除菌装置１０の運転開始と共に、デシカント空調機６１が運転される。これにより、本体６４内に吸い込まれた車内の空気は、前記再生ヒータ６７にて加熱された空気が流通する熱交換器６２により加熱された後、除菌装置１０の気液接触部材１１において電解水と接触する。当該電解水によって除菌され、加湿された空気は、送風機６３によって、第１の空気通路、水分吸着素子６５の水分吸着領域を経て車内に吐出される。
【０１１２】
尚、係る実施例においても、除菌装置１０の空気下流側に配設される送風機６３の表面は、例えば防食剤や塩素系物質に対し所定の耐性を有する材料にて被膜処理が施されている。これによって、送風機６３自体の耐腐食性の向上を図ることができ、除菌装置１０においてオゾンや次亜塩素酸などの酸化力の強い物質（活性酸素種）を含む電解水にて加湿された空気によって送風機６３の表面が腐食されてしまう不都合を回避することが可能となる。
【０１１３】
このとき、空気中に含まれた水分は水分吸着領域となっている部分の水分吸着素子６５に吸着され、電動機による回転によって水分放出領域に搬送されることになる。そして、再生ファン６８の運転によって再生空気取入部７０から熱交換器６２内の空気（再生空気）が吸引される。吸引された空気は、再生ヒータ６７にて約＋１４０℃に加熱された後、更に、水分吸着素子６５の水分放出領域を通り抜け、再生空気排出部７１から熱交換器６２に排出される。このとき、熱交換器６２内の空気は、水分吸着領域で水分吸着素子６５に吸着された水分を、水分吸着素子６５の水分放出領域にて受け取った後、車内から送風機６３によって本体６４内に吸い込まれた空気によって冷却され、凝縮された水分は、凝縮水排水パイプ６２Ａを介して除菌装置１０を構成する水受皿１２内に受容される。このような水分吸着と放出作用は水分吸着素子６５の回転によって連続的に達成される。
【０１１４】
即ち、除菌装置１０において電解水により加湿された空気中の水分は、水分吸着領域で水分吸着素子６５に吸着された後、水分吸着素子６５の回転によって水分放出領域に搬送され、そこで、再生ヒータ６７により加熱された空気に吸収され、放熱器６２にて凝縮され、最終的に除菌装置１０の水受皿１２に受容される。これによって、除菌装置１０によって除菌されると共に、加湿された後の空気は、除湿された後、車内に吐出されるため、車内空気の除菌を効率良く行うことができるようになる。
【０１１５】
この場合、ミスト状の電解水を車内に拡散させるものではないので、除菌装置１０を通過した空気は、電解水と接触することにより一旦加湿された後、除湿手段として機能するデシカント空調機６１の水分吸着素子６５によって除湿されるため、比較的小空間である車内の空気を除菌処理する場合であっても、除菌対象となる空気が必要以上に加湿されてしまう不都合を回避することが可能となる。
【０１１６】
これにより、車内の湿度が上昇し、当該小空間、本実施例では車を構成する窓ガラス２２等を曇らせることで、視認性が悪化される不都合を回避することが可能となる。従って、運転を行う上で、視認性が良くなり、安全の確保を図ることができる。また、車内という容積が限られた小空間において、湿度が異常に上昇する不都合を回避することができ、不快指数の上昇を抑止しながら、空気の清浄化を実現することが可能となる。
【０１１７】
更にまた、結露の発生などによる不都合を防止若しくは抑制することが可能となることから、車内に設置される機器等に結露が生じることによって、機器の故障等を招来する不都合を回避することが可能となる。
【０１１８】
また、最終的に熱交換器６２にて凝縮された水分は、水受皿１２に受容され、除菌装置１０の電解水として再利用することが可能となる。これにより、給水タンク１５からの単位時間当たりの給水回数を低減させることが可能となるため、給水タンク１５への外部からの給水間隔を伸ばすことが可能となり、利便性が向上される。
【０１１９】
尚、上記実施例４では、本体６４内への通風制御を行う送風機６３は、除菌装置１０の気液接触部材１１の空気流出側であって、水分吸着素子３１の空気流入側に設置されているが、当該配設位置はこれに限定されるものではない。例えば、図２０に示されるように水分吸着素子３１の吐出側、即ち本体６４の吐出側であっても良く、図２１に示されるように熱交換器６２と除菌装置１０の気液接触部材１１の空気流入側であっても良く、図２２に示されるように、熱交換器６２の空気流入側、即ち本体６４内への空気吸込側であっても良いものとする。
【０１２０】
更にまた、上記実施例４では、除菌装置１０の気液接触部材１１は、熱交換器６２の空気流出側に設けられているが、これに限定されるものではなく、図２３に示されるように、熱交換器６２の空気吸込側に除菌装置１０の気液接触部材１１を設けても良いものとする。
【０１２１】
いずれの場合であっても、送風機６３の運転によって、車内から本体６４内に吸い込まれた空気は、除菌装置１０の気液接触部材１１を通過した後、水分吸着素子３１を通過することによって、除菌、除湿処理された後、車内に帰還される構成とされる。また、水分吸着素子３１に吸着された水分は、再生ヒータ６７によって再生されると共に、水分を含んだ空気は、熱交換器６２内に流入し、空冷されることで、凝縮し、再度電解水として使用することが可能となる。
【実施例５】
【０１２２】
次に、図２４を参照して本発明の空気除菌装置の実施例５としての車載用空気除菌装置８０について説明する。図２４は、空気除菌装置８０の概略構成図を示している。尚、図中、図１と同様の符号が付されているものについては、同様の効果を奏するものであるものとする。当該空気除菌装置８０も上記実施例１と同様に乗用自動車やバスなどの大型車両、電車などの車両、航空機などにおいて用いられるものである。
【０１２３】
本実施例における空気除菌装置８０は、送風機８２と、除菌装置８３と、ペルチェ素子８４を備えた熱交換部８５とから構成される。除菌装置８３は、内部に水道水を貯溜可能とする本体８６により構成されており、当該本体８６内には、吸水部材８７が配設されている。当該吸水部材８７の一端部が図示しない気液接触部材１１に接触して設けられると共に、他端が本体８６内に貯溜される電解水に浸漬可能に設けられる。尚、当該吸水部材８７は、上記実施例１における吸水部材２７と略同一の構造に構成されているものとする。また、この本体８６内には、上記実施例１における電極と同様に構成される電極８８、８９が配設されており、当該電極８８、８９に通電することによって、本体８６内に貯溜された水道水が電気分解され、これによって、活性酸素種が生成された電解水とされる。
【０１２４】
この本体８６の一側には、空気流入口８６Ａが形成されており、当該空気流入口８６Ａには、本体８６内に車内の空気を吸い込む送風機８２が配設されている。また、この本体８６の他側には、空気流出口８６Ｂが形成されており、当該空気流出口８６Ｂには、上方に延在した後、所定曲率にて折曲して形成されることで、略Ｕ字状を呈する熱交換部９０が連結されている。
【０１２５】
この熱交換部９０は、熱良導性の材料にて形成された管状部材であり、本体８６に一端が接続される往路９０Ａには、ペルチェ素子８４の吸熱面８４Ａが交熱的に配設されている。他方、一端が車内側に開口して形成される熱交換部９０の復路９０Ｂには、ペルチェ素子８４の放熱面８４Ｂが交熱的に配設されている。
【０１２６】
係る構成により、空気除菌装置８０運転が開始されると、上記実施例と同様に、吸水部材８７は、本体８６内の電解水に浸漬された状態にて、他端から本体８６内の電解水を吸い上げて、吸水部材８７に吸い上げられた電解水は毛細管現象により上方に設けられた図示しない気液接触部材１１に供給されることとなる。
【０１２７】
そして、電解水で湿潤した気液接触部材１１には、送風機８２によって、車内から本体８６内に流入した空気が通風供給される。この本体８６内の空気は、気液接触部材１１にしみ込んだ活性酸素種に接触して、当該気液接触部材１１の空気下流側に設置される熱交換部９０内に流入する。当該熱交換部９０に流入した空気は、往路９０Ａを通過する過程において、ペルチェ素子８４の吸熱面８４Ａによって冷却され、当該空気中の水分が熱交換部９０の内壁面にて凝縮され、これにより、除湿される。そして、当該除湿された後の空気は、熱交換部９０の復路９０Ｂ内を通過する過程において、ペルチェ素子８４の放熱面８４Ｂによって加熱され、温められた状態で、車内に吐出される。
【０１２８】
そして、熱交換部９０の内壁面に凝縮した結露水は、熱交換部９０の往路９０Ａの下方に位置する本体８６内に滴下される。本体８６内に受容された結露水は、電解水と共に、貯溜され、電解水として再利用される。
【０１２９】
このように車内の空気を電解水を保持した除菌装置８３に通風されることで、当該空気が電解水と接触し、車内の空気が除菌される。そして、除菌装置８３を通過した空気は、電解水と接触することにより一旦加湿された後、除湿手段として機能するペルチェ素子８４の吸熱面８４Ａと熱交換することにより除湿されるため、比較的小空間である車内の空気を除菌処理する場合であっても、除菌対象となる空気が必要以上に加湿されてしまう不都合を回避することが可能となる。
【０１３０】
この場合において、車内の空気は、除湿処理された後、熱交換部９０の復路９０Ｂに配設されるペルチェ素子８４の放熱面８４Ａと熱交換することにより、昇温された後、車内に吐出されることから、処理後の空気温度の変動を小さくすることが可能となる。これにより、除湿が行われることで、車内温度が著しく低下してしまう不都合を回避することが可能となり、快適な車内空間を構成することが可能となる。
【０１３１】
尚、当該実施例においても、車内の湿度が上昇し、当該小空間、本実施例では車を構成する窓ガラス２２等を曇らせることで、視認性が悪化される不都合を回避することが可能となる。従って、運転を行う上で、視認性が良くなり、安全の確保を図ることができる。また、車内という容積が限られた小空間において、湿度が異常に上昇する不都合を回避することができ、不快指数の上昇を抑止しながら、空気の清浄化を実現することが可能となる。
【０１３２】
更にまた、結露の発生などによる不都合を防止若しくは抑制することが可能となることから、車内に設置される機器等に結露が生じることによって、機器の故障等を招来する不都合を回避することが可能となる。
【０１３３】
尚、本実施例５における熱交換部９０は、図２５に示すように除湿手段としての吸湿剤９１を充填した配管９２により構成しても良いものとする。吸湿剤９１としては、シリカゲルやゼオライト等で蒸気を吸着除去可能な材料により構成されるものとする。これにより、車内の空気を電解水を保持した除菌装置８３に通風されることで、当該空気が電解水と接触し、車内の空気が除菌される。そして、除菌装置８３を通過した空気は、電解水と接触することにより一旦加湿された後、除湿手段として機能する吸湿剤９１を通過することにより除湿されるため、比較的小空間である車内の空気を除菌処理する場合であっても、除菌対象となる空気が必要以上に加湿されてしまう不都合を回避することが可能となる。
【０１３４】
尚、当該実施例においても、車内の湿度が上昇し、当該小空間、本実施例では車を構成する窓ガラス２２等を曇らせることで、視認性が悪化される不都合を回避することが可能となる。従って、運転を行う上で、視認性が良くなり、安全の確保を図ることができる。また、車内という容積が限られた小空間において、湿度が異常に上昇する不都合を回避することができ、不快指数の上昇を抑止しながら、空気の清浄化を実現することが可能となる。
【０１３５】
更にまた、結露の発生などによる不都合を防止若しくは抑制することが可能となることから、車内に設置される機器等に結露が生じることによって、機器の故障等を招来する不都合を回避することが可能となる。
【０１３６】
尚、上記各実施例において、電解水中における活性酸素種（次亜塩素酸）の濃度を目標の濃度に調整することが望ましい。目標濃度は、車内に多く存在するウィルス等（例えば、カビ菌）を不活化させる濃度に設定される。この場合、例えば電極を流れる電流、又は、これら電極間に印加される電圧を変更することで、電解水中における次亜塩素酸の濃度が調整される。一例としては、電極に流れる電流を増やすことにより（例えば、電流密度で４０ｍＡ／ｃｍ2）、次亜塩素酸の濃度を高い濃度に変更できる。これによれば、新たな装置等を用いることなく、電極への印加電圧等を変更するだけでよいため、低コスト化及び省スペース化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】空気除菌装置の一実施例の車載用空気除菌装置を備えた自動車の部分概略構成図である。（実施例１）
【図２】図１の空気除菌装置の部分概略構成図である。（実施例１）
【図３】除菌装置の気液接触部材の正面図である。（実施例１）
【図４】他の実施例としての空気除菌装置の部分概略構成図である。（実施例１）
【図５】他の実施例としての空気除菌装置の部分概略構成図である。（実施例１）
【図６】他の実施例としての空気除菌装置の部分概略構成図である。（実施例１）
【図７】他の実施例としての空気除菌装置の部分概略構成図である。（実施例１）
【図８】他の実施例としての空気除菌装置の部分概略構成図である。（実施例１）
【図９】他の実施例としての空気除菌装置の部分概略構成図である。（実施例１）
【図１０】空気除菌装置の部分概略構成図である。（実施例２）
【図１１】他の実施例としての空気除菌装置の部分概略構成図である。（実施例２）
【図１２】他の実施例としての空気除菌装置の部分概略構成図である。（実施例２）
【図１３】他の実施例としての空気除菌装置の部分概略構成図である。（実施例２）
【図１４】他の実施例としての空気除菌装置の部分概略構成図である。（実施例２）
【図１５】除菌装置の概略構成図である。（実施例３）
【図１６】除菌装置の概略構成図である。（実施例３）
【図１７】室内機の概略断面図である。（実施例３）
【図１８】室内機の概略断面図である。（実施例３）
【図１９】空気除菌装置の概略構成図である。（実施例４）
【図２０】他の実施例としての空気除菌装置の概略構成図である。（実施例４）
【図２１】他の実施例としての空気除菌装置の概略構成図である。（実施例４）
【図２２】他の実施例としての空気除菌装置の概略構成図である。（実施例４）
【図２３】他の実施例としての空気除菌装置の概略構成図である。（実施例４）
【図２４】空気除菌装置の概略構成図である。（実施例５）
【図２５】空気除菌装置の概略構成図である。（実施例５）
【符号の説明】
【０１３８】
１、６０、８０    空気除菌装置
２    自動車
３    循環経路
４    蒸発器
５、３６、４９、６３、８２    送風機
１０、４１、８３  除菌装置
１１  気液接触部材
１２、５３  水受皿
１３  循環ポンプ
１４  電解槽
１５、４３  給水タンク
１７  水供給弁
１８  水位センサ
１９  電解水供給管
２０  水排出弁
２２  窓ガラス
２９  機械室
３１  凝縮器
３２  圧縮機
３４  凝縮器用送風機
４０  室内機
４４、４５  電極
４８  利用側熱交換器
５０  空気吐出口
５１  ドレン受け
５２、５４  ドレンホース
６１  デシカント空調機
６２  熱交換器
６５  水分吸着素子
６７  再生ヒータ
６８  再生ファン
８４  ペルチェ素子
８４Ａ  吸熱面
８４Ｂ  放熱面
８５  熱交換部
８７  吸水部材
９０  熱交換部
９１  吸湿剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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