(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オゾンを触媒フィルタに通すことにより発生させた酸素ラジカルの作用により、空気を清浄にさせる空気清浄装置であって、
空気を前記空気清浄装置の内部に取り込む吸い込み口と、前記空気清浄装置の内部で処理した空気を再び室内に供給する吹き出し口とを備え、
前記空気清浄装置の内部において、前記吸い込み口と前記吹き出し口との間に形成された空気流路に、オゾンを分解する触媒フィルタが設けられ、
多孔チューブが前記吸い込み口の近傍に設けられ、
前記多孔チューブの内部にオゾンを供給するオゾン発生機構を有し、
前記オゾン発生機構は、オゾンを発生させる放電プラズマユニットと、前記放電プラズマユニットと前記多孔チューブの内部を連通させるオゾン流路と、前記オゾン流路を通じて、前記放電プラズマユニットから前記多孔チューブの内部にオゾンを送るポンプとを有し、
前記吸い込み口がスリット状に形成され、前記多孔チューブが前記吸い込み口の長手方向に沿って配置されることを特徴とする、空気清浄装置。
【請求項２】
前記空気流路に、熱交換器が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の空気清浄装置。
【請求項３】
前記熱交換器の下流側に触媒フィルタが設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の空気清浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気に対して除菌、脱臭等の処理を行う空気清浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、放電の作用によって発生させたオゾンを利用した空気清浄装置が知られている（特許文献１〜４）。かかる空気清浄装置では、触媒で分解して酸素ラジカルとし、この酸素ラジカルを利用して空気中のウィルスを不活性化し、また、細菌やカビに対しては細胞膜を破壊して除菌し、更に、悪臭物質に対しては酸化分解による脱臭を行っている。
【特許文献１】特開平９−３１３５８５号公報
【特許文献２】特開２００４−５７２５３号公報
【特許文献３】特開２００５−１２５０７０号公報
【特許文献４】特開２００６−７５４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１〜３の空気清浄装置では、いずれも装置内部に形成された空気流路の上流側にオゾン発生器を配置し、下流側に分解触媒を配置することにより、オゾン発生器で発生させたオゾンを分解触媒で分解させて、装置の外部にオゾンが出ないように構成している。しかしながら、装置内部に形成された空気流路の長さは限られており、オゾン発生器で発生させたオゾンを、処理対象となる空気中に十分に分散させることが困難となる。このため、これら特許文献１〜３の空気清浄装置では、オゾン発生器で発生させたオゾンが分解触媒の一部のみに集中してしまい、分解触媒の全面において均一にオゾンを分解させることができず、分解性能の低下を招いていた。
【０００４】
また、上記特許文献２の空気清浄装置では、かかる不具合を解消するために、オゾン拡散パイプにスリット状の放出孔を設けて、オゾンを均一に放出させるように構成している。しかしながら、そのようなオゾン拡散パイプを狭い空気流路内に設けることは、構造が複雑になるという欠点がある。また、オゾン拡散パイプを設けるために空気流路の大きさや形状等を設計変更する必要が生じ、既存の空気清浄装置を利用して簡便に改良を加えることができなかった。
【０００５】
一方、特許文献４の空気清浄装置では、空調空気と一緒にオゾンを室内に供給することにより、空気中にオゾンを十分に拡散させることができ、分解触媒の全面において均一にオゾンを分解させることができるので、高い分解性能を発揮でき、除菌、消臭等の清浄処理を効率よく行うことができる。しかしながら、この特許文献４の空気清浄装置では、室内オゾン濃度を５０ｐｐｂといった人体に無害な低濃度に押さえているものの、健康・安全面での心理的不安を招く心配があった。
【０００６】
本発明は、室内へのオゾン拡散を防止しながら、オゾンを触媒フィルタの上流側に分散供給して、除菌、消臭等の清浄化機能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成すべく、本発明によれば、オゾンを触媒フィルタに通すことにより発生させた酸素ラジカルの作用により、空気を清浄にさせる空気清浄装置であって、空気を前記空気清浄装置の内部に取り込む吸い込み口と、前記空気清浄装置の内部で処理した空気を再び室内に供給する吹き出し口とを備え、前記空気清浄装置の内部において、前記吸い込み口と前記吹き出し口との間に形成された空気流路に、オゾンを分解する触媒フィルタが設けられ、多孔チューブが前記吸い込み口の近傍に設けられ、前記多孔チューブの内部にオゾンを供給するオゾン発生機構を有し、前記オゾン発生機構は、オゾンを発生させる放電プラズマユニットと、前記放電プラズマユニットと前記多孔チューブの内部を連通させるオゾン流路と、前記オゾン流路を通じて、前記放電プラズマユニットから前記多孔チューブの内部にオゾンを送るポンプとを有し、前記吸い込み口がスリット状に形成され、前記多孔チューブが前記吸い込み口の長手方向に沿って配置されることを特徴とする、空気清浄装置が提供される。
【０００８】
前記空気流路に、熱交換器が設けられていても良い。この場合、前記熱交換器の下流側に触媒フィルタが設けられていても良い。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、吸い込み口の近傍に設けられた多孔チューブからオゾンを放出させることにより、吸い込み口から空気清浄装置の内部に取り込まれる空気に対してオゾンを分散させて供給することができる。そして、オゾンを分散させた空気を触媒フィルタに通すことによって、オゾンを分解させて発生させた酸素ラジカルの作用により、空気を清浄にさせることができる。この場合、吸い込み口から空気清浄装置の内部に取り込まれる空気のほぼ全体にオゾンを分散させることができ、オゾンを触媒フィルタの全面に通過させることにより、触媒フィルタの全面において均一にオゾンを分解させることができ、高い分解性能を得ることができる。
【００１０】
また、本発明の空気清浄装置は、吸い込み口の近傍に多孔チューブを設けることにより、既存の空気清浄装置を簡単に改良して、清浄化機能を高めることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照にして説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる空気清浄装置１を室２の上部に取付けた状態の説明図である。図２は、室２の天井面に露出して配置された空気清浄装置１の下面１０の説明図である。図３は、多孔チューブ２５の部分拡大図である。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１２】
空気清浄装置１の下面１０には、室２の内部の空気を空気清浄装置１の内部に取り込む吸い込み口１１と、空気清浄装置１の内部で処理した空気を再び室２の内部に供給する吹き出し口１２が設けられている。図示の例では、空気清浄装置１の下面１０において、スリット形状の吸い込み口１１を略四角形に配置し、吸い込み口１１の互いに平行な２辺の外側に、一対の矩形状の吹き出し口１２を配置している。
【００１３】
空気清浄装置１の内部には、内側空気流路１５と、外側空気流路１６が設けられており、これら内側空気流路１５と外側空気流路１６の間には、空気清浄装置１の内部に配置されたファン１７が介在している。上述の吸い込み口１１は内側空気流路１５に連通しており、上述の吹き出し口１２は外側空気流路１６に連通している。ファン１７の吸い込み口は内側空気流路１５の内部（但し、後述する熱交換器２１の下流）と連通し、ファン１７の吐出口は外側空気流路１６と連通している。そして、ファン１７の動力によって、室２の内部の空気を吸い込み口１１から内側空気流路１５に取り込み、ファン１７を介して外側空気流路１６に送風し、吹き出し口１２から再び室２の内部に給気するようになっている。
【００１４】
内側空気流路１５には、吸い込み口１１とファン１７の間において、触媒フィルタ２０と、熱交換器２１が空気の流れの順に設けられている。触媒フィルタ２０には、オゾンを分解するための触媒として、例えば二酸化マンガン、酸化ニッケル、四三酸化鉄、酸化銅、炭酸コバルト、炭酸ニッケル、炭酸銅、ニッケル等の金属化合物触媒が含まれている。後述する多孔チューブ２５から放出されたオゾンが、この触媒フィルタ２０で金属化合物触媒に接触して分解され、酸素ラジカルが発生されるようになっている。
【００１５】
空気清浄装置１の内部には、熱源ユニット２２が内蔵されており、この熱源ユニット２２で冷却もしくは加熱された熱媒が、熱交換器２１に循環されている。熱交換器２１は、内側空気流路１５を流れる空気を熱媒と熱交換させることにより、空気を所望の温度に温度調節する。
【００１６】
空気清浄装置１の下面１０に形成されている吸い込み口１１の近傍には、多孔チューブ２５が設けられている。多孔チューブ２５は、スリット状に形成された吸い込み口１１に沿って全長に渡って配置されている。また、図示の例では、多孔チューブ２５は、吸い込み口１１の内側（空気清浄装置１の内部、即ち、内側空気流路１５の内部）において、吸い込み口１１の近傍に取付けられている。多孔チューブ２５には、例えば、耐食性・対オゾン性に優れた、汎用品である４フッ化エチレン樹脂製の多孔チューブを用いることができる。
【００１７】
図３に示すように、多孔チューブ２５は、内部２６が空洞に形成された中空の略円筒形状を有している。多孔チューブ２５の周面には、多数の通気孔２７が全体に分布して設けられている。
【００１８】
図１に示すように、多孔チューブ２５には、オゾン発生機構３０からオゾンが供給される。オゾン発生機構３０は、放電素子３１を内蔵した放電プラズマユニット３２を有している。放電プラズマユニット３２には、ポンプ３３から空気が供給されている。放電プラズマユニット３２内において、放電素子３１の放電によって、ポンプ３３から供給された空気中に含まれる酸素がオゾンにされる。放電プラズマユニット３２は、オゾン流路３５によって、多孔チューブ２５の内部２６に連通させられている。これにより、放電プラズマユニット３２内において放電素子３１の放電で発生させられたオゾンが、エアーポンプ３３の稼動によって、オゾン流路３５を通じて、多孔チューブ２５の内部２６に送られる。エアーポンプ３３は、多孔チューブ２５の内部２６に陽圧を加え、これにより、多孔チューブ２５の表面全体からオゾンが均一に放出される。
【００１９】
以上のように構成された空気清浄装置１において、室２内の空気が吸い込み口１１を介して内側空気流路１５に取り込まれる。一方、放電プラズマユニット３２内にて発生させられたオゾンが、エアーポンプ３３の稼動によって、オゾン流路３５を通じて多孔チューブ２５の内部２６に送られる。これにより、多孔チューブ２５の周面全体に分布して形成された多数の通気孔２７から、オゾンが均一に放出される。その結果、吸い込み口１１を通過する際に、吸い込み口１１の近傍に配置された多孔チューブ２５から、空気清浄装置１の吸い込み口１１に吸い込まれる空気中にオゾンが放出される。
【００２０】
この場合、スリット状に形成された吸い込み口１１の全長に渡って多孔チューブ２５が配置されているので、吸い込み口１１から内側空気流路１５に取り込まれる空気に対して、多孔チューブ２５の周面全体から、満遍なくオゾンを放出させることができる。これにより、内側空気流路１５に取り込まれた空気全体にオゾンを均一に分散させることができる。
【００２１】
そして、このようにオゾンを分散させられた空気は、内側空気流路１５において、次に触媒フィルタ２０を通過する。ここで、触媒フィルタ２０を通過する際に、空気中に含まれていたオゾンが触媒の作用によって分解され、酸素ラジカルが発生させられる。この酸素ラジカルの作用により、空気中のウィルスが不活性化され、また、細菌やカビに対しては細胞膜を破壊して除菌が行われ、更に、悪臭物質に対しては酸化分解による脱臭が行われる。こうして、空気が清浄化される。
【００２２】
この場合、上述のように、内側空気流路１５に取り込まれた空気全体にオゾンが均一に分散させられているので、一様のオゾン濃度で空気が触媒フィルタ２０に到達し、触媒フィルタ２０の全面において触媒作用を発揮させることができる。
【００２３】
そして、このように清浄化させられた空気は、内側空気流路１５において、次に熱交換器２１を通過する。ここで、熱交換器２１を通過する際に、熱源ユニット２２から循環供給させられた熱媒と熱交換させられて、空気が所望の温度に温度調節させられる。
【００２４】
こうして、清浄化および所望の温度に温度調節させられた空気が、ファン１７の動力によって、外側空気流路１６に送風され、吹き出し口１２から再び室２の内部に給気される。この場合、吸い込み口１１の近傍において多孔チューブ２５から供給されたオゾンは、触媒フィルタ２０にて分解されるので、室２内にオゾンが漏出することがなく、人体に無害な環境が提供される。
【００２５】
この実施の形態にかかる空気清浄装置１によれば、触媒フィルタ２０の全面において触媒作用を発揮させることができ、高い分解性能を発揮できるようになる。また、吸い込み口１１の近傍に多孔チューブ２５を設けるだけで、既存の空気清浄装置を簡単に改良して、清浄化機能を高めることもできる。また、特別の分散装置を設計、製作することも不要となる。なお、処理量に応じて多孔チューブ２５の径、長さを設定すれば良い。
【００２６】
以上、本発明の好ましい実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。例えば図４に示すように、熱交換器２１の下流側でファン１７の吐出口の下流の流路に触媒フィルタ２０が設けられていても良い。なお、この図４では、外側空気流路１６に触媒フィルタ２０を設けた例を示している。このように熱交換器２１の下流側に触媒フィルタ２０を設けることにより、オゾンが分散させられた空気が熱交換器２１に接触されることになる。これにより、冷房時によく問題になる熱交換器２１の冷却面（フィンコイルなど）におけるカビの増殖が、オゾンが冷却面結露水と反応・分解して発生する酸素ラジカルの作用で防止される。この場合、オゾンが冷却面結露水と反応・分解する割合はオゾン全体の一部であり、大部分のオゾンは分解することなく外側空気流路１６まで到達し、触媒フィルタ２０において、脱臭・除菌による空気清浄が行われる。
【００２７】
また、吸い込み口１１の内側に多孔チューブ２５を設けた形態を説明したが、多孔チューブ２５を設ける位置は吸い込み口１１の内側に限らず、吸い込み口１１から内側空気流路１５に取り込まれる空気に対してオゾンを放出できる位置であれば、吸い込み口１１の外側でも良い。但し、吸い込み口１１の外側に多孔チューブ２５を設ける場合、ファン１７の動力によってオゾンの大部分が吸い込み口１１から内側空気流路１５に取り込まれ得る位置に多孔チューブ２５を設ける。また、放電プラズマユニット３２やポンプ３３で構成されるオゾン発生機構３０は、空気清浄装置１の内部に設けても良いし、空気清浄装置１の外部に設けても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、空調分野に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態にかかる空気清浄装置を室の上部に取付けた状態の説明図である。
【図２】空気清浄装置の下面の説明図である。
【図３】多孔チューブの部分拡大図である。
【図４】熱交換器の下流側に触媒フィルタが設けられた実施の形態の空気清浄装置の説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  空気清浄装置
２  室
１１  吸い込み口
１２  吹き出し口
１５  内側空気流路
１６  外側空気流路
１７  ファン
２０  触媒フィルタ
２１  熱交換器
２２  熱源ユニット
２５  多孔チューブ
２６  内部
３０  オゾン発生機構
３１  放電素子
３２  放電プラズマユニット
３３  ポンプ
３５  オゾン流路
【図１】
0005001093.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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