JP2003325651A

JP2003325651A - 負イオンクラスター（マイナスイオン）発生装置と紫外線照射装置を組み合わせる事を特徴とする空気清浄機

Info

Publication number: JP2003325651A
Application number: JP2002173428A
Authority: JP
Inventors: Toru Ueda; 徹植田; Satoru Shibata; 悟柴田; Satoshi Matsumoto; 聰松本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-05-10
Filing date: 2002-05-10
Publication date: 2003-11-18

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の技術より、安価かつ効率的に大気中のダ
イオキシン、ＰＣＢ等の有害有機物質や有害窒素酸化物
の低減、タバコ、香水、糞尿等の悪臭物質の消臭や静菌
を行う事を課題とする。【解決手段】負イオンクラスター（マイナスイオン）
発生装置と紫外線照射装置を組み合わせればよい。単純
ではあるが、それだけで、大気中の各種物質の分解を促
進する事ができる。また、紫外線照射を行うにあたっ
て、人が周囲にいる環境においては、ピーク波長３６０
〜３８０ｎｍの紫色ＬＥＤもしくはブラックライトを、
人が周囲にいない環境においては、ピーク波長２５０ｎ
ｍの殺菌ランプを用いれば、より状況に応じた効率的な
大気浄化が可能となり、本発明によって、大気面で健康
により配慮した生活を送りうるだけでなく、食品保存効
果も高まり、資源の有効利用、廃棄物低減にも貢献でき
うる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大気中のダイオキ
シン、ＰＣＢ等の有害有機物質や有害窒素酸化物の低
減、タバコ、香水、糞尿等の悪臭物質の消臭や静菌に用
いる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、所謂、「マイナスイオン」と称す
る物質を発生する装置を付けた家電商品が空気清浄機、
エアコン、冷蔵庫、掃除機等で増加し、一部で物議を醸
している（市民のための環境学ガイド、「マイナスイオ
ンはインチキか」、２００１、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．
ｎｅ．ｊｐ／ａｓａｈｉ／ｅｃｏｄｂ／ｙａｓｕｉ／Ｍ
ｉｎｕｓＩｏｎＡｇａｉｎ．ｈｔｍ）。「マイナスイオ
ン」とは、一種の俗語であり、学術的には、「負に帯電
したイオンクラスター」を指すものと考えられ、滝の近
くで観測されるものは、レナード効果により、***した
水滴が負に帯電したものであり、その一方、空気清浄機
やエアコン等で言われる「マイナスイオン」は、コロナ
放電により生じた負イオンクラスターと考えられ、鉱物
トルマリン等から発生するものは「学術的には論外」と
考えられている。また、「マイナスイオン」が自律神経
に好影響を与える事は、複数の学会で、主に「学会発
表」として発表されている（「マイナスイオンが中枢お
よび自律神経活動に及ぼす影響」、日本生理人類学会第
３９回大会抄録集；「マイナスイオン環境における人の
快適性に関する研究」、日本機械学会第１１回バイオエ
ンジニアリング講演会講演論文集；「水噴霧による空気
のイオン化とその応用（その３）マイナスイオンが中枢
および自律神経活動に及ぼす影響」平成１０年度空気調
和・衛生工学会学術講演会；「静電気ハンドブック」高
分子学会編集）が、これらの学会発表等では二重盲目試
験までは行っていない事と、査読に通っている論文が少
ない事から、効果を疑問視する向きも多い。また、安全
面に関しても、イオン式空気清浄機におけるオゾン濃度
分布とファン速度の関係を測定する事によって、（酸化
力が強く発ガン性が疑われている）オゾンを発生する空
気清浄機の空気の出口から離れ、電極を常に洗浄する事
に注意する必要があると勧告した論文（Ｌｏｎｇ−ｔｅ
ｒｍｏｚｏｎｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｆｒｏｍ
ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃａｉｒｃｌｅａｎｅｒ
ｓ．ＣｏｎｆＲｅｃＩＥＥＥＩｎｄＡｐｐｌｅ
Ｃｏｎｆ（ＵＳＡ）１９９７，Ｖｏｌ．３，１９９７、
「空気清浄機から発生するオゾンとその室内濃度に与え
る要因」、環境化学、Ｖｏｌ．８，Ｎｏ．４，１９９
８）も報告されてはいるが、松下電工株式会社はじめ多
くの家電メーカーからは、オゾンの発生を伴う放電式の
「マイナスイオン発生器」が、「環境基準を下回り安
全」として、販売されており、現在の「マイナスイオン
市場」は混沌とした状態を呈している。

【０００３】一方、東芝株式会社からは、コロナ放電に
よってプラズマ内で生じるラジカルやオゾンのような化
学的活性種により、ダイオキシン、窒素酸化物、悪臭成
分を分解除去することができる技術が開発され排ガス処
理装置等で広く応用されている（「第１１回東芝グルー
プ環境展の開催について」ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｏ
ｓｈｉｂａ．ｃｏ．ｊｐ／ａｂｏｕｔ／ｐｒｅｓｓ／２
００２０２／ｐｒｊ２１０２．ｈｔｍ）だけでなく、
発明者らは平成１４年４月１０日に出願した特許「光照
射と消石灰添加を組み合わせた有機物質含有液体処理
法」において、水酸化カルシウム溶液や水酸化ナトリウ
ム溶液に光照射する事によって（暗処理区と比較し）有
機物質分解能が促進される現象を見出し、その現象か
ら、水溶液中で水酸化イオン濃度が増加する事によっ
て、光照射によるヒドロキシラジカル発生量が増加して
いる可能性を考察した。一方、レナード効果では、水を
噴霧する事によって、負電荷が過剰にある水滴表面の最
外層から負の粒子がはぎとられ、「３Ｈ２Ｏ＋ＯＨ₋」
のような形の負イオンクラスターとなり空中に浮遊する
と考えられており、その点、大気状態が、（発明者らが
先の特許願で実験を行った）アルカリ水溶液条件と近似
している。また、コロナ放電においても、電極から飛び
出した電子が、気体中の酸素などの中性分子に衝突して
Ｏ２₋・（Ｈ２Ｏ）ｎ、ＣＯ４₋・（Ｈ２Ｏ）ｎ、ＮＯ
３₋・（Ｈ２Ｏ）ｎ等の負イオンを作るものと推定され
ており、やはり大気中に負に荷電したイオンが増加して
いるだけでなく、オゾンも発生している。以上の背景か
ら、所謂、「マイナスイオン発生装置」から発生する負
イオンクラスターあるいはオゾン（放電式の場合）が、
紫外線照射条件下において、大気中の各種物質を分解す
る上での「促進酸化剤」として働く可能性を考え、実際
に、松下電工株式会社製の放電式マイナスイオン発生装
置を購入した上で、その仮説の簡単な実証試験（消臭試
験）を行った結果、盲目試験により、放電式マイナスイ
オン発生装置と紫外線照射装置を組み合わせた区が、マ
イナスイオン発生装置単独区や紫外線照射装置単独区よ
り、消臭能が高い効果が確認できたので、「空気清浄
機、消臭機、エアコン、排ガス処理機、冷蔵庫、食品保
存室、掃除機等に広く使える新たな発明」として、ここ
に提供するものである。

【０００４】なお、従来の公開特許との関係に関して
は、まず「医療用空気清浄装置（特開平７−８８１７
０）」を挙げる必要がある。有限会社東京技術研究所の
この特許は、マイナスイオン発生装置により大気を負に
荷電させた上で、紫外線照射を行う点において、本発明
と共通性はあるが、請求項を、「空気取込み手段の排気
口に接続されたマイナスイオン発生手段と、該マイナス
イオン発生手段の排気口に接続され、空気流を制限する
部屋に紫外線放電灯を有する発生手段とからなる医療用
空気清浄装置」にのみ、すなわち、医療用空気殺菌にの
み限定されており、当原理が、殺菌だけでなく、消臭や
ダイオキシン等の有害物質除去等に使える事に関しては
気付いていない。また、紫外線は殺菌ランプ（波長２５
０ｎｍピーク）のみに限定して説明されており、人体に
影響が少ないブラックライト（波長３６０ｎｍピーク）
や紫色ＬＥＤ（波長３８０ｎｍピーク）の利用を考えて
いない点で、使用目的が大きく限定され、エアコンや人
がいる部屋での空気清浄機等では使いにくいという問題
点がある。また、「殺菌脱臭装置（特開２０００−１４
００８７）」では、紫外線とマイナスイオンを組み合わ
せてはいるが、「マイナスイオンを発生する鉱石」に請
求項を限定しているため、前述のように、それではほと
んど効果が期待できない。また、大気をマイナスイオン
化した上で、光触媒パネルに紫外線照射するというアサ
ヒ環境システム株式会社の特許「イオン脱臭システム
（特開２００２−３５０９３）」もあるが、「光触媒パ
ネルに紫外線照射する」という点に限定されたものであ
り、本発明の請求範囲には何ら抵触しないと考えられ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術より、安価
かつ効率的に大気中のダイオキシン、ＰＣＢ等の有害
有機物質や有害窒素酸化物の低減、タバコ、香水、糞尿
等の悪臭物質の消臭、更には静菌を行う事を課題とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】コロナ放電式であれ、レ
ナード方式であれ、負イオンクラスター（マイナスイオ
ン）発生装置と紫外線照射装置を組み合わせればよい。
単純ではあるが、それだけで、大気中の各種物質の分解
や静菌を促進する事ができる。本発明によって、今後、
大気面で健康により配慮した生活を送れるだけでなく、
食品保存効果も高まり、資源の有効利用及び廃棄物低減
に貢献できうる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。負イオンクラスター（マイナスイオン）発生装置に
紫外線照射装置を組み合わせる。この場合、負イオンク
ラスター発生装置は、レナード式でも、コロナ放電式で
も良いが、コロナ放電式の方が、オゾンも発生するの
で、その分、大気中の有害物質、臭気物質等を分解する
効果が高い事が期待される。もっとも、オゾンは酸化力
が強く、発ガン性が疑われているので、人がいる環境で
本装置を稼働させる場合は、あくまでも環境基準を下回
る範囲に限定して用いる必要がある。また、人がいない
部屋や空間での大気浄化等、人に対する影響を考えなく
て良い条件で、本装置を稼働させる場合は、オゾン濃度
をその分、高めても差し支えないし、その方が大気浄化
には有効に働く事が期待される。

【０００８】本発明を、加湿器に適用する場合は、例え
ば、松下電工株式会社製のアクアリフレ・イオンミスト
ＥＨ４０１０（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｅｗ．ｃｏ．
ｊｐ／ｐｒｅｓｓ／０１０８／０１０８−５．ｈｔｍ）
のような形態にし、この商品のヒーリングライトなる可
視光を発生する高輝度ＬＥＤを用いている箇所に、単
に、ピーク波長３８０ｎｍの紫色ＬＥＤ（ｈｔｔｐ：／
／ｗｗｗ．ｔｏｙｏｄａ−ｇｏｓｅｉ．ｃｏ．ｊｐ／ｔ
ｏｐｉｃｓ／００１１０８．ｈｔｍｌ）もしくは、ピー
ク波長３６０ｎｍのブラックライト（ｈｔｔｐ：／／ｗ
ｗｗ．ｎｅｌｔ．ｃｏ．ｊｐ／ｎａｖｉ／ｌａｂｌ／
ｂｌ．ｈｔｍ）を組み込めば良い。そうすれば、簡単
に、大気中のダイオキシン、ＰＣＢ、窒素酸化物、悪臭
成分等を分解する効果を高める事が可能となる。また、
加湿器だけでなく、除湿器や空気清浄機、エアコン、掃
除機、ドライヤー、冷蔵庫等でも同様に本発明を適用す
る事が可能である。こういったピーク波長３６０〜３８
０ｎｍの紫外線なら、人がいる環境（居室、乗用車内、
トイレ等）においても、健康には問題となりにくい。し
かし、ピーク波長２５０ｎｍの場合は、人がいるこれら
の環境では皮膚癌の原因になりかねない。ただ、人がい
ない環境の場合は、むしろピーク波長２５０ｎｍの紫外
線ランプを用いた方が、本効果が高まる事は言うまでも
なく、目的に応じて、紫外線ランプの波長を使い分けれ
ばよい。

【０００９】また、必要なら、紫外線照射装置の代わり
に、蛍光灯もしくは太陽光線を用いてもよい。と言うの
は、蛍光灯や太陽光線には紫外線が含まれているからで
ある。特に必要なら、太陽自動追尾式反射鏡等を用いて
太陽光線を積極利用するのもよいだろう。

【００１０】本発明の原理は、促進酸化に他ならず、そ
れを大気浄化に活用しただけなので、オゾンのような酸
化剤を更に組み合わせる事によって、大気中の各種物質
分解能は高まる。そういった意味では、前述にように、
コロナ放電式の負イオンクラスター発生装置は、負イオ
ンだけでなく、同時にオゾンも発生するので、レナード
式のものよりも大気浄化能は高い事が期待される。た
だ、前述のように、オゾンは酸化力が強く、発ガン性が
疑われているので、人がいる環境で用いる場合は、環境
基準を越えないよう用いる事が強く求められよう。

【００１１】次に、実施例にて本発明をより詳細に説明
するが、本発明は下記の例のみに限定されるものではな
い。

【００１２】

【実施例】大気中のダイオキシン、ＰＣＢ、窒素酸化
物、悪臭成分等分解能確認のモデルとして、香水、タバ
コ煙、線香の臭気成分の分解確認実験を行った。本実験
ではコロナ放電式負イオンクラスター発生装置に松下電
工株式会社製のアクアリフレ・イオンミストＥＨ４０１
０（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｅｗ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｒ
ｅｓｓ／０１０８／０１０８−５．ｈｔｍ）を用いた。
なお、本製品には可視光を発生するＬＥＤや加湿機能が
付いているが、これらは消して、負イオンクラスター発
生装置のみ用いた。気密性を粘着テープで高めた箱を用
いた「密閉した空間」を作り、（１）コロナ放電式負イ
オンクラスター発生装置にブラックライト照射装置（Ｆ
Ｌ１０ＢＬ：ＮＥＣライティング株式会社）１台を組み
合わせた区。（２）コロナ放電式負イオンクラスター発
生装置を単独で設置した区。（３）ブラックライト照射
装置１台のみを単独で設置した区。（４）箱の中に何も
入れない区。の計４区を３連で設定し、それぞれの箱
に、１ｍｌの香水を添加した紙（キムワイプ）を加え、
１時間放置した。１時間後、臭気判定人２名が、盲目試
験を行う事により、臭気判定を行った。その結果、臭気
を数値化するのは不可能だが、明らかに（１）＜（２）
＜（３）、（４）の順に臭気が高まっていた（３と４は
臭気差が判定できず）。なお、今回は、実験者の人数
上、二重盲目試験は行えなかった。また、これと同様の
官能試験を、線香、タバコ煙、コロンの３つの臭気物質
でも行ったが、いずれも、（１）＜（２）＜（３）、
（４）の結果となった。以上より、コロナ放電式負イオ
ンクラスター発生装置にブラックライトを組み合わせた
区が最も強い消臭効果がある事が確認でき、喫煙室、待
合室、トイレ等で広く利用できる事が期待される。

【００１３】

【発明の効果】実施例で示したように、市販のコロナ放
電式負イオンクラスター発生装置に紫外線照射装置を組
み合わせるだけで、それぞれ単独で装置を用いるより、
各種の臭気成分の分解能を高める事が可能である。この
原理は、大気中のダイオキシン、ＰＣＢ、窒素酸化物等
の分解や静菌に広く適用できる事が期待され、加湿器、
空気清浄機、エアコン、掃除機、ドライヤー、冷蔵庫、
食品保管庫等に広く組み込む事が可能となろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ａ６１Ｌ 9/22 Ａ６１Ｌ 9/22 ４Ｄ０５９Ａ６２Ｄ 3/00 Ａ６２Ｄ 3/00 ４Ｇ０７５Ｂ０１Ｄ 53/32 Ｂ０１Ｄ 53/32 Ｂ０１Ｊ 19/12 Ｂ０１Ｊ 19/12 ＣＢ０３Ｃ 3/02 Ｂ０３Ｃ 3/02 ＡＢ 3/40 3/40 ＣＢ０９Ｂ 3/00 Ｃ０２Ｆ 11/00 ＦＣ０２Ｆ 11/00 Ｃ０７Ｄ 319/24 Ｃ０７Ｄ 319/24 Ｆ２４Ｆ 7/00 ＢＦ２４Ｆ 7/00 Ｂ０９Ｂ 3/00 ＤＦターム(参考） 2E191 BA12 BA13 BD11 BD17 4B021 LT03 MC01 MC08 MK13 MP10 4C080 AA09 AA10 BB02 BB05 CC01 CC12 CC13 CC14 CC15 HH02 KK02 MM08 4D004 AA03 AB05 AB06 AB07 CA48 CB50 DA03 DA20 4D054 AA12 AA13 BA17 EA01 EA28 4D059 AA01 BK01 BK13 BK23 BK25 BK30 DA43 4G075 AA03 AA07 AA37 BA05 BA08 BD12 CA18 CA32 CA33 DA18 EB32 EB33 FC04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】負イオンクラスター（マイナスイオン）発
生装置と紫外線照射装置を組み合わせる事を特徴とする
空気清浄機。
【請求項２】請求項１において紫外線照射を行うにあた
って、人が周囲にいる環境においては、ピーク波長３６
０〜３８０ｎｍの紫色ＬＥＤもしくはブラックライト
を、人が周囲にいない環境においては、ピーク波長２５
０ｎｍの殺菌ランプを、それぞれ使い分ける方法。
【請求項３】請求項１及び２において負イオンクラスタ
ー（マイナスイオン）発生装置の代わりに、オゾン発生
装置、コロナ放電装置等を用いる方法。
【請求項４】請求項１〜３において、紫外線照射装置の
代わりに、蛍光灯もしくは太陽光線（太陽自動追尾式反
射鏡利用を含む）を用いる方法。
【請求項５】請求項１〜４の方法を用いて、大気中のダ
イオキシン、ＰＣＢ等の有害有機物質や有害窒素酸化物
を低減させる方法。
【請求項６】請求項１〜４の方法を用いて、タバコ、香
水、糞尿等の悪臭物質の消臭や静菌に用いる方法。
【請求項７】請求項１〜６の方法を用いて、冷蔵庫、食
品保存庫等内におけるエチレン、残留農薬等の分解、静
菌、脱臭、食品鮮度維持等に用いる方法。
【請求項８】請求項１〜６の方法を、加湿器、除湿器、
エアコン、掃除機、ドライヤー、生ゴミ処理機、堆肥化
装置、厩舎、便所、自動車等に用いる方法。