JP2021176463A - 空間除菌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】貯水槽に外部から補水することなく、電解次亜塩素酸水を生成し続けて、空間を除菌することのできる持続性のある空間除菌装置の提供。【解決手段】第１の吸気口１８及び第１の排気口を互いに連通する第１の送風路と、第２の吸気口及び第２の排気口２０を互いに連通する第２の送風路と、第１の送風路に介設され、前記第１の吸気口１８から導入された空気中の湿気を除湿し、除湿された空気を前記第１の排気口から排気すると共に、除湿により生成された水分を排水する除湿手段２５と、前記排水された水を貯める貯水手段と、貯水槽に貯留した水に塩を加えた塩水から次亜塩素酸水を電解生成する電解次亜塩素酸水生成手段と、電解次亜塩素酸水生成手段で生成された次亜塩素酸水が供給され、該次亜塩素酸水を吸水すると共に、前記第２の送風路中に通風可能に配設された除菌フィルタとを特徴として具備する。【選択図】図３

Description

発明の詳細な説明

この発明は、本装置が設置された周囲空間を除菌するための空間除菌装置に関する。

従来より、除菌機能を備えた加湿機が種々提案されており、これまでにも様々な工夫が盛り込まれている。例えば特許文献１記載の加湿機では、加湿用の水槽の水を電気分解して次亜塩素酸を含む電解水を生成しているが、この電解水を生成する目的は、電解次亜塩素酸で槽の水や加湿フィルタの除菌することである。特許文献２記載の加湿機では、加湿用の水の一部を電気分解して電解水を生成し、この電解水をミスト化し、加湿された空気に乗せて機外に放散することにより、室内空気の除菌や脱臭に役立てている。

特開２００６−５７９９５号公報 （国際特許分類：Ｆ２４Ｆ６／００） 特開２００９−２１６３２０号公報 （国際特許分類：Ｆ２４Ｆ６／１６、Ｆ２４Ｆ７／００、Ｃ０２Ｆ１／４６）

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の加湿機においては、次亜塩素酸水を電解生成するに、貯水槽に予め貯めた水に塩を加えた塩水を準備しておき、この塩水を電解して次亜塩素酸水を生成し、これを室外に放出するようにしている。このため、貯水槽内の水は、加湿動作／除菌動作が継続されるにつれてその量を減じることとなる。従って、貯水槽内の水の収納レベルが所定値以下となると例えばアラームを鳴らして動作を一旦停止し、貯水槽への補水を促すように構成されている。

ここで、貯水槽に補水される水は、一般的に水道水が用いられるものであるが、実は、この水道水が厄介者で、その水質や成分比率が日本全国レベルで一定となっていないものである。勿論、日本国内においては、それでも、水道事業者ごとの差は、許容範囲内に設定されており、塩水とするために加えられる塩の量も、ある程度まで一定レベルで済む状況ではあるが、補水作業は必須である。また、世界に目を向ければ、その水品質も成分比率も国ごとにかなりまちまちであり、例えば日本の水道水を基準として作成された塩水作成のための塩の投入量が、海外ではそのまま適用されないばかりか、その国の国内においても水道水の品質や成分に大きな地域差が出ていて、一定化された状況ではなく、この結果、電解次亜塩素酸水が確実に生成されない事態も発生するのが実情である。

このため、世界の何れの国においても、塩水から除菌水としての次亜塩素酸水を確実に生成することのできる空間除菌装置が熱望されていた。この要望実現のためには、使用者による常に一定した水質の水の補水が必須となるものである。この実現のためには、貯水槽に例えばミネラルウォーター等の品質や成分が一定となる水を注入すれば良いものであるが、しかしながら、このために使用者に無用な手間や費用が要求されるだけでなく、ミネラルウォーター自身の入手が困難で、例え入手できたとしても高価な場合もあり、現実味のない解決策と言わざるを得ないもものである。

この発明は、使用者に無用な手間や追加の費用を発生させることなく、電解次亜塩素酸水を用いて空間を除菌することのできる持続性のある空間除菌装置を提供することを主たる目的とする。

また、この発明は、貯水槽に外部から補水することなく、電解次亜塩素酸水を生成し続けて、空間を除菌することのできる持続性のある空間除菌装置を提供することを、別の目的とする。

上記目的を達成するために、この発明に係わる空間除菌装置は、請求項１の記載によれば、第１の吸気口及び第１の排気口を互いに連通する第１の送風路と、第２の吸気口及び第２の排気口を互いに連通する第２の送風路と、この第１の送風路に介設され、前記第１の吸気口から導入された空気中の湿気を除湿し、除湿された空気を前記第１の排気口から排気すると共に、除湿により生成された水分を排水する除湿手段と、前記排水された水を貯める貯水手段と、この貯水槽手段に貯留した水に塩を加えた塩水から次亜塩素酸水を電解生成する電解次亜塩素酸水生成手段と、この電解次亜塩素酸水生成手段で生成された次亜塩素酸水が供給され、該次亜塩素酸水を吸水すると共に、前記第２の送風路中に通風可能に配設された除菌フィルタとを具備することを特徴としている。

このように請求項１に記載の空間除菌装置を構成することにより、除湿手段により空気中の水分を捕集し、この捕集した水に塩を加えて塩水として、この塩水を電解することにより電解次亜塩素酸水を生成することができることとなり、給水を不要とする持続的な運転が可能となる空間除菌装置が提供されることとなる。

また、この発明に係わる空間除菌装置は、請求項２の記載によれば、前記第１及び第２の送風路は、互いに独立した状態で筐体内に配設され、前記第１の排気孔、第１の排気孔、第２の吸気孔並びに第２の排気孔は、前記筐体に形成されていることを特徴としている。

このように請求項２に記載の空間除菌装置を構成することにより、除湿手段による外気中からの水分の捕集動作と、捕集した水分に基づき生成された電解次亜塩素酸水の外気への放出動作とが、夫々独立した状態で効率的に実行され得る効果が奏せられることになる。

また、この発明に係わる空間除菌装置は、請求項３の記載によれば、前記第１の送風路の第１の排気孔は、前記第２の送風路の第２の吸気孔に連結され、前記第１の送風路と２の送風路とは、１本の送風路に共通化された状態で筐体内に配設され、前記第１の吸気孔及び第２の排気孔は、前記筐体に形成されていることを特徴としている。

このように請求項３に記載の空間除菌装置を構成することにより、第１及び第２の送風路は、前記筐体内においてコンパクトに配置され得ることとなり、筐体の小型化を達成する効果を奏することができることになる。

また、この発明に係わる空間除菌装置は、請求項４の記載によれば、前記除菌フィルタは、前記除湿手段よりも、送風方向に沿って下流側に配設され、該除湿手段により除湿された空気に、次亜塩素酸水を含ませることを特徴としている。

このように請求項４に記載の空間除菌装置を構成することにより、除湿手段により除湿された外気を除菌フィルタを通過させて、電解次亜塩素酸水を付与するので、更に装置（筐体）の小型化を達成する効果を奏することができることになる。

また、この発明に係わる空間除菌装置は、請求項５の記載によれば、前記貯水手段は、外部から補水可能に、また、外部に排水可能になされた貯水槽を備えていることを特徴としている。

このように、請求項５に記載の空間除菌装置を構成することにより、仮に外気の湿度が低下して、除湿手段により外気から水分を捕集できない状況になったとしても、確実に電解除菌水の生成を継続することができる効果を奏することができることになる。

また、この発明に係わる空間除菌装置は、請求項６の記載によれば、前記貯水槽は、前記筐体に対して着脱自在に取り付けられていることを特徴としている。

このように請求項６に記載の空間除菌装置を構成することにより、貯水槽への水の補水作業が簡単に行うことができる効果を奏することができることになる。

また、この発明に係わる空間除菌装置は、請求項７の記載によれば、前記除菌フィルタよりも、前記第２の吸気口側の前記第２の送風路内に配置された除塵用のＨＥＰＡフィルタと、前記第２の吸気口から導入され、前記ＨＥＰＡフィルタ及び前記除菌フィルタを順次通風して、前記第２の排気口から排気される空気流を、前記第２の送風路内に生成する送風手段とを具備し、前記ＨＥＰＡフィルタで除塵され、前記次亜塩素酸水を吸水した除菌フィルタを通風することにより次亜塩素酸水分を含む清浄空気を、前記第２の排気口から前記筐体外に排気して、前記筐体の周囲の空間を除菌・清浄化すると共に、前記除菌フィルタに供給された次亜塩素酸水のうち、前記通風後の余剰の次亜塩素酸水を前記貯水手段に回収することを特徴としている。

このように請求項７に記載の空間除菌装置を構成することにより、この空間除菌装置は、空間清浄化装置としての機能をも果たすことができると共に、除菌フィルタを通風する空気は、ＨＥＰＡフィルタにより微細な塵を除塵されているので、除菌フィルタに供給された次亜塩素酸水が、この微細な塵により汚染されることが確実に防止され、この結果、除菌フィルタに供給された次亜塩素酸水のうち、通風後の余剰の次亜塩素酸水が前記貯水槽に回収されるに際して、微細な塵が除塵された次亜塩素酸水が貯水槽に回収されることになる。従って、貯水槽に回収された次亜塩素酸水により、貯水槽の水が微細な塵で汚染されることが防止されて、電解時の電圧が充分に確保され、次亜塩素酸水の生成効率が良好に維持される効果を奏することができることになる。

また、この発明に係わる空間除菌装置は、請求項８の記載によれば、前記ＨＥＰＡフィルタは、ＰＭ２．５の除塵能力を発揮するよう形成されていることを特徴としている。

このように請求項８に記載の空間除菌装置を構成することにより、ＰＭ２．５の微細な塵が除塵され、貯水槽に回収される次亜塩素酸水にＰＭ２．５の微細な塵が混入することが確実に防止されることになる。

また、この発明に係わる空間除菌装置は、請求項９の記載によれば、前記除菌フィルタには、前記ＨＥＰＡフィルタにより除塵された空気が通風され、前記貯水槽には、前記ＨＥＰＡフィルタにより除塵された空気と接触した電解次亜塩素酸水が、前記除菌フィルタにおいて余剰の電解次亜塩素酸水として回収されることを特徴としている。

このように請求項９に記載の空間除菌装置を構成することにより、装置に導入される外気に含まれる微細な塵が除塵され、貯水槽に回収される次亜塩素酸水に微細な塵が混入することが確実に防止されることになる。

また、この発明に係わる空間除菌装置は、請求項１０の記載によれば、前記ＨＥＰＡフィルタは、前記第２の送風路の送風面積の全面を覆うように配設されていることを特徴としている。

このように請求項１０に記載の空間除菌装置を構成することにより、第２の送風路の送風面積の全面がＨＥＰＡフィルタにより覆われているので、装置に導入される外気は、確実に、ＨＥＰＡフィルタにより除塵されることになる。

また、この発明に係わる空間除菌装置は、請求項１１の記載によれば、前記ＨＥＰＡフィルタよりも、前記第２の吸気口側の前記送風路内に、該第２の送風路内を送付される空気を脱臭する脱臭フィルタが配設されていることを特徴としている。

このように請求項１１に記載の空間除菌装置を構成することにより、この装置から排気される除菌清浄化空気は、更に、脱臭されることとなり、この装置が設置される周囲の空間の空気の質は、更に向上されることになる。

また、この発明に係わる空間除菌装置は、請求項１２の記載によれば、前記脱臭フィルタは、活性炭を含有することを特徴としている。

このように請求項１２に記載の空間除菌装置を構成することにより、この装置から排気される除菌清浄化空気は、更に確実に、脱臭されることとなり、この装置が設置される周囲の空間の空気の質は、更に確実に向上されることになる。

また、この発明に係わる空間除菌装置は、請求項１３の記載によれば、前記除湿手段は、デシカント方式の除湿機構を備えていることを特徴としている。

このように請求項１３に記載の空間除菌装置を構成することにより、デシカント方式の除湿機構を備えることで、確実に、空気中の水分を捕集することができることとなる。

また、この発明に係わる空間除菌装置は、請求項１４の記載によれば、前記デシカント方式の除湿機構は、吸湿性を有し、通過する空気中の水分を吸着するゼオライト製の除湿ローターと、この除湿ローターを加熱して、該除湿ローターから高温高湿の空気を放出させるヒーターと、前記除湿ローターから放出された高温高湿の空気を冷却して、水分を凝集させる熱交換器と、前記除湿ローターで発生した高温高湿の空気を前記熱交換器に導く導通路とを備え、前記熱交換器で凝集された水分が、前記排水口から排水されて、前記貯水槽に貯留されることを特徴としている。

このように請求項１４に記載の空間除菌装置を構成することにより、除湿ローターとしてゼオライトを用いているので、より確実に、空気中の水分を吸着することができることになる。

また、この発明に係わる空間除菌装置は、請求項１５の記載によれば、前記除湿手段は、コンプレッサー方式の除湿機構を備えていることを特徴としている。

このように請求項１５に記載の空間除菌装置を構成することにより、従前あるコンプレッサー方式の除湿機構を採用することにより、確実に空気中の水分を回収することができることになる。

また、この発明に係わる空間除菌装置は、請求項１６の記載によれば、前記除湿手段は、通過する空気中の水分を捕集して、前記貯水槽に貯留させる吸湿粒を備えることを特徴としている。

このように請求項１６に記載の空間除菌装置を構成することにより、簡易な構成で確実に空気中の水分を捕集することができることになる。

この発明によると、使用者に無用な手間や追加の費用を発生させることなく、電解次亜塩素酸水を用いて空間を除菌することのできる持続性のある空間除菌装置が提供されることになる。また、この発明によれば、貯水槽に外部から補水することなく、電解次亜塩素酸水を生成し続けて、空間を除菌することのできる持続性のある空間除菌装置空間除菌装置が提供されることになる。

本発明の実施形態に係る空間除菌装置の外観を前方から見た斜視図である。 図１の空間除菌清装置の外観を、後方から見た斜視図である。 図１の空間除菌装置の内部構造を示す分解斜視図である。 図１の空間除菌装置の垂直断面図である。 空間除菌装置に配設された除湿機構の構成を模式的に示す概念図である。 （Ａ）及び（Ｂ） 図１の空間除菌装置の縦断面図及び水平断面図である。 図１の空間除菌装置の筐体に挿入される、空間除菌装置保持状態の水受けパンと、それに組み合わせられる筐体内部材の斜視図である。 図１の空間除菌装置の垂直断面図で、図２及び図３と直角の方向に断面したものである。 空間除菌装置保持状態の水受けパンの垂直断面図である。 空間除菌装置保持状態の水受けパンの垂直断面図で、図９のＡ−Ａ線の位置で断面したものである。 空気除菌装置保持状態の水受けパンの垂直断面図で、図９のＢ−Ｂ線の位置で断面したものである。 空気除菌装置非保持状態の水受けパンの斜視図である。 空気除菌装置保持状態の水受けパンの上面図である。 空気除菌装置非保持状態の水受けパンの上面図である。 空気除菌装置非保持状態の水受けパンの垂直断面図である。 背面側から見た送風装置の斜視図である。 図６と同様の空間除菌装置の垂直断面図で、図６と反対の方向に視点を置いて示す図である。

以下に、添付図面を参照して、この発明に係わる空間除菌装置の一実施形態の構成を、詳細に説明する。まず、この一実施例の空間除菌装置１０は、図１乃至図３に示すように、前後方向に偏平で前面が全面的に開放された筐体１２と、この筐体１２の開放された前面を全面的に開放可能に覆う前カバー１４とを備えている。尚、以下の説明において、筐体１０の説明に用いる方位表現については、図１における紙面左側が左、紙面右側が右、と定義する。他の構成要素の説明に用いる方位表現もこれにならうものとする。

図１及び図３に示すように、筐体１２の上面前方には操作パネル１６が配置されている。この操作パネル１６には、各種指令を入力するスイッチ群と、空間除菌装置１０の運転状況その他の情報を表示するランプ群が配置されている。スイッチ群はメンブレンスイッチにより構成され、ランプ群は発光ダイオード（ＬＥＤ）により構成される。

また、図３に示すように、筐体１２の前カバー１４の前面の底縁に位置する部分には、横方向に延出するスリット状の吸気口、及び、これの両側縁に、夫々縦方向に延出する凹み状の吸気口の合計３か所の第１の吸気孔として機能する吸気口１８が形成されている。また、図１及び図２に示すように、筐体１２の上面後方に第２の排気孔として機能する排気口２０が形成されている。排気口２０にはこれを閉塞可能に開放する上ルーバー２２が取り付けられ、排気口２０から手指等が差し込まれるのを防ぐと共に、装置内への塵の侵入を防いでいる。

一方、図４に示すように、筐体１２の内部には、一方の端が第１の吸気孔として機能する吸気口１８、及び、他方の端が第２の排気孔として機能する排気口２０を備えた空気流通経路（共通の送風路）２２が形成されている。空気流通経路２２には、吸気口１８を起点とした上流側から排気口２０を終点とした下流側に向けて、空気清浄機構２４、除湿機構２５、除菌機構２６、及び送風機構２８が順に配置されている。換言すれば、この実施例においては、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、空気清浄機構２４と除湿機構２５は、基端が吸気口１８を構成する第１の送風路２２ａ中に介設され、除菌機構２６と送風機構２８は、終端が排気口２０を構成する第２の送風路２２ｂ中に介設されている。そして、第１の送風路２２ａの終端としての第１の排気孔と、第２の送風路２２ｂの基端としての第２の吸気孔とは、互いに一体的に連結され、第１及び第２の送風路で、共通の送風路２２が規定されている。即ち、空気清浄機構２４と、除湿機構２５と、除菌機構２６とは、この共通の送風路２２に直列状に順次配設されているものである。

再び図３に具体的に示すように、空気清浄機構２４は、共通の送風路２２の最も上流側に配置され、装置１０内に吸気口１８から導入（吸気）した外気（空気）中の粗い塵を除塵すると共に臭気を活性炭を介して脱臭する脱臭フィルタ３０と、この脱臭フィルタ３０と筐体１２の開口との間に介設されたＰＭ２．５クラスのＨＥＰＡフィルタ３２からなる微細塵用の除塵フィルタとを備えて構成されている。

送風機構２８は、図４に示すように、吸気口１８から吸い込まれ、排気口２０から排出される空気流を形成すものであって、シロッコファン３４及びそれを回転させるモータ３６と、シロッコファン３４を囲むファンケーシング３８とを備えて構成されている。ファンケーシング３８には排気口２０に接続する吐出口３８ａ（図１６に最も良く形状が表れている）が形成されている。

一方、除湿機構２５は、図５に概念図として示すように、筐体１２内に収納されたユニットハウジング２７を備え、このユニットハウジング２７には外気（湿った空気）導入用の導入開口２９と次工程としての除菌機構２６に向けて排気される乾いた空気の導出用の導出開口３１とが形成されている。そして、このユニットハウジング２７内には、第１の送風路２２ａの一部を構成し、導入開口２９と導出開口３１とを連通する除湿通路３３が形成されている。また、この除湿通路を外気が通過する状態で、周知のゼオライト製のデシカントローター３５が介設されている。このデシカントローター３５には、ここに外気から吸湿された水分を加熱して水分リッチの空気として取り出すための電熱ヒーター３７が取り付けられており、また、デシカントローター３５から取り出された水分リッチの空気を、熱交換器３９に導くための導管４１が配設されている。

この熱交換器３９は周知の構成であり、その詳細な説明を省略するが、ここに導入されてきた水分リッチ（高湿度）の空気を、図示しないヒートポンプを介して冷却される冷却板４３を備え、冷却板４３の表面上に結露した水を自重により下方に滴下することにより、外気に含まれた水分を取り出すことができるように構成されている。そして、この熱交換器３９の下方には、滴下してきた水を貯める貯水槽４５が配設されている。

尚、デシカントローター３５を通過した空気は、ここで水分を吸収されて乾いた空気となり、上述した導出開口３１を介してユニットハウジング２７外に導出されて、次工程としての空気除菌装置２６に排気されるように構成されている。

次に、図４乃至図８を参照して、除菌機構２６の構造を詳細に説明する。この除菌機構２６には、これに水道水を供給する給水装置４０が設けられると共に、上述した除湿機構２５が接続されていて、除湿機構２５で除湿された水の補水を受けることができるように構成されている。この給水装置４０は、筐体１２の右側面から着脱可能に挿入される、引出式の水受けパン４２を中心として構成される。この水受けパン４２の右側面と、その上に着脱可能に取り付けられるカバー４４は、筐体１２の外殻の一部を構成する。水受けパン４２の右側面には、操作者の手を掛けるための凹部４６が形成されている。

水受けパン４２は、図７乃至図１２に示すように、除菌機構２６を主として構成する除菌部４８（後に詳述する。）と、約４リットルの水道水が貯留される給水タンク５０とを支持するように構成されている。尚、この給水タンク５０には、水道水が貯留される他に、次亜塩素酸水の生成のために必要となる濃度を維持するために、食塩が混入される。尚、水道水には、元来、塩素が混入されていて、本装置において生成される次亜塩素酸は、この水道水に元来混入されている塩素を原料とするものであるが、地域の水道局毎に、塩素濃度に差があるため、次亜塩素酸が生成されるための最低塩素濃度を確実に確保するために、食塩が混入されるものである。ここで、食塩は家庭用の精製食塩で充分であり、その混入量は、例えば、高濃度（５０ｐｐｍ）の次亜塩素酸を生成するためには、水道水４リットル当たり小さじ半分程度である。尚、塩素濃度が高い水道水においては、食塩の混入が不要になる場合があることは、言うまでもない。

水受けパン４２の右端には、図６（Ｂ）及び図７に示すように、給水タンク５０から供給される食塩混入の水道水（以下、端に水道水と表現する。）を受ける未処理水貯水槽５２が形成されており、また、未処理水貯水槽５２の一部には、上述した除湿機構２５で除湿した水が貯留される貯水槽４５が規定されている。未処理水貯水槽５２には、給水タンク５０の図示しないバルブを押し開ける突起５４が形成されている。

このように水道水の入った給水タンク５０を水受けパン４２の未処理水貯水槽５２上にセットすると、突起５４でもって給水タンク５０の図示しないバルブが押し開けられ、後述するように所定水位（図９〜図１１で示す水位線ＷＬ）まで、水道水及び除湿された水が水受けパン４２に供給されるように構成されている。

水受けパン４２には、図１４に示すように、未処理水貯水槽５２の他、次亜塩素酸水生成用貯水槽５６、及び、除菌用貯水槽５８が、それぞれ隔壁によって区画形成されている。次亜塩素酸水生成用貯水槽５６は給水タンク５４から供給された未処理水（水道水）及び除湿機構２５で除湿された水を電解により次亜塩素酸水に変えたものを溜めておくための槽であり、除菌用貯水槽５８は次亜塩素酸水生成用貯水槽５６からの次亜塩素酸水を除菌機構２６に供給する除菌水として貯めておくためのものである。

未処理水貯水槽５２と次亜塩素酸水生成用貯水槽５８との間には、第１の連通部５２ａが形成され、次亜塩素酸水生成用貯水槽５６と除菌用貯水槽５８との間には、第２の連通部５６ａが形成されている。これらの連通部５２ａ、５６ａにより、各貯水槽の水位は同一に保たれる。連通部５２ａ、５６ａは、それぞれ隔壁を貫通する小孔により構成されている。

次亜塩素酸水生成用貯水槽５６の左端には、未処理水貯水槽５２から連通部５２ａを通じて次亜塩素酸水生成用貯水槽５６に流れ込む未処理水（水道水及び除湿された水）を電解処理して電解次亜塩素酸水を生成する次亜塩素酸水生成装置６０が配置されている。この次亜塩素酸水生成装置６０は、次亜塩素酸水生成用貯水槽５６内の水に浸る１対の電極６２と、両電極６２間に所定の電圧を印加し、電流を流す制御装置（図示せず。）とを備えて構成されている。

水受けパン４２の左端外面には、図１１に示すように、次亜塩素酸水生成装置６０に電流を供給するためのコネクタ６６が取り付けられている。ここで、水受けパン４２を筐体１２の奥まで押し込むと、筐体１２の内部に設けられた図示しないコネクタにコネクタ６６が係合し、図示しない電源及び制御装置と結線され、次亜塩素酸水生成装置６０に対する給電が可能となる。

一方、水受けパン４２には、図１２に示すように、除菌用貯水槽５８の正面側の側壁上端と次亜塩素酸水生成用貯水槽５６の正面側の側壁上端から、対をなす支柱６８が互いに向かい合う形で立設されている。各支柱６８の互いに対向する面の上端には、上方に開いたＵ字形の軸受部７０が形成されている。両軸受部７０に除菌装置４８の支軸７２ｅ（後述する。）が回転自在に支持される。

続いて、除菌機構２６の主たる構成要素としての除菌部４８の構造を説明する。この除菌部４８は、水車のような形状のホイール７２を備えている。このホイール７２は中心にハブ７２ａ、周縁にリム７２ｂを有し、ハブ７２ａとリム７２ｂとを、複数の正面側スポーク７２ｃと複数の背面側スポーク７２ｄとで強固に連結した構造となっている。

詳述すると、図８に示すように、ホイール７２は、正面側スポーク７２ｃ、リム７２ｂ、及び内側のハブ部７２ａ１を有するホイールベース７２ｌと、背面側スポーク７２ｄ、外側のハブ部７２ａ２、及び後述する入力歯車７２ｆを有するホイールキャップ７２ｍとを備えて構成され、ホイールベース７２ｌにホイールキャップ７２ｍを、ハブ７２ａ１、７２ａ２同士を嵌め合わせて結合することにより構成されている。内外両ハブ部７２ａ１、７２ａ２を互いに合わせたものがハブ７２ａとなる。

ハブ７２ａからは前後に支軸７２ｅが突き出しており、この支軸７２ｅの両端を、両支柱６８の軸受部７０に夫々落とし込むことにより、ホイール７２は水平軸線まわりに回転自在に支持される。

ホイール７２には除菌部７４（図９参照）が設けられている。除菌部７４を主として構成するのは、ディスク状の除菌フィルタ７６である。除菌フィルタ７６は保水能力と通風性を兼ね備えた素材、例えばネットや不織布からなり、背面側スポーク７２ｄの前面に取り付けられる。

除菌フィルタ７６は、平板状のまま取り付けられるのでなく、所定の起伏（立体）形状を呈するように取り付けられる。好適する実施形態では、図８に示すように、除菌フィルタ７６の中心部を正面側スポーク７２ｃの方に押し出し、周囲に円錐面７６ａを生じさせている。

詳述すると、ホイール７２の背面側スポーク７２ｄには、円錐面７６ａを形成するための傾斜面７２ｈを有するリブ７２ｉが突設され、一方、正面側スポーク７２ｃの裏側には、傾斜面７２ｈと向かい合う位置に、傾斜面７２ｈと同じ傾斜面７２ｊを有するリブ７２ｋが突設されている。そして、ホイールベース７２ｌとホイールキャップ７２ｍを結合する際に両リブ７２ｉと７２ｋの間に除菌フィルタ７６を挟み込むことにより、除菌フィルタ７６を平板状でない所定の起伏（立体）形状にしている。

ホイール７２のリム７２ｂには、一面が開口された複数（図では６個）のバケット７８が、一定の角度間隔で配置される。各バケット７８は、別部品をリム７２ｂに取り付けてもよく、リム７２ｂに一体成型してもよい。

全てのバケット７８が開口を一定方向に向けて配置されている。ホイール７２が回転し、バケット７８がリム７２ｂの最下部まで移動した時、バケット７８は除菌用貯水槽５８の除菌水中に沈み、除菌水がバケット７８内に浸入する。そして、ホイール７２が回転し、自重によりバケット７８の開口が上を向くように回転すると、バケット７８は除菌水を汲み上げる事になる。バケット７８がリム７２ｂの上部に来て、その開口が横向きになるにつれ、汲み上げた除菌水が滴下する。ここで、除菌フィルタ７６の円錐面７６ａは、除菌水の落下進路に干渉しており、滴下する除菌水は、除菌フィルタ７６上に流出する。

ここで、ホイール７２を回転させるモータ８０は、水受けパン４２にではなく、筐体１２の内部の隔壁１２ａ（図７参照）に支持されている。モータ８０は出力歯車８０ａを有している。出力歯車８０ａは、モータ８０と同じく隔壁１２ａに支持された中間歯車８２に噛合している。この中間歯車８２には、ホイール７２のホイールキャップ７２ｍの外周部に一体成型ないし固定された入力歯車７２ｆが噛み合っている。尚、入力歯車７２ｆが中間歯車８２に噛み合うのは、水受けパン４２を筐体１２内の最も奥まで押し込んだときに設定されている。

ホイール７２の周囲を囲い８４（図７参照）が取り巻き、囲い８４の内部が、上述したファンケーシング３８の吸気口３８ｂに連通している。囲い８４は、隔壁１２ａに一体成型した部分囲い８４ａと、水受けパン４２に一体成型した部分囲い８４ｂとにより構成される。水受けパン４２を筐体１２内の最も奥まで押し込んだとき、部分囲い８４ａに部分囲い８４ｂが接合し、囲い８４が完成するように設定されている。

以上のように構成される空間除菌装置１０において、次に、これの動作を説明する。

先ず、空間除菌装置１０を通常運転モードでの運転を開始すると、除湿機構２５の電熱ヒータ３７及び熱交換器３９、送風装置２８のモータ３６、次亜塩素酸水生成装置６０の電極６２、及び除菌部４８のモータ８０に給電が行われ起動させる。これらの構成要素は図示しない制御装置によるそれぞれ定められた制御内容に従って動作を開始するが、本願発明の特徴を構成するものでないので、その説明を省略する。

ここで、給水タンク５０の中に水道水が十分残っていれば、未処理水貯水槽５２、次亜塩素酸水生成用貯水槽５６及び除菌用貯水槽５８の夫々の内部には、図９〜図１１に夫々示す水位線ＷＬの高さまで水が溜まっている状態である。通常は、空間除菌装置１０の通常運転モードでの運転に伴い除湿機構２５が起動し、この除湿機構２５で除湿により得られた水が、貯水槽４５を介して未処理水貯水槽５２に補水されることになるので、給水タンク５４からの水供給は不要である。

このように、この実施例における最大の特徴として、除湿機構２５で除湿された水が、常時、未処理水貯水槽５２に補水されているので、原則として外部からの水供給は不要で、持続性のある空間除菌装置１０が提供されるものである。

尚、この空間除菌装置１０の次亜塩素酸水生成用貯水槽５６は、詳細は図示していないが、塩素濃度センサが取り付けられており、次亜塩素酸水生成用貯水槽５６中の塩素濃度が、次亜塩素酸水を生成するに必要な濃度以下になったことが検出されると、図示しない塩補給ランプを点灯し、使用者に対して塩の補給を促すように設定されている。ここで、この補給される塩は、上述したように家庭用の精製食塩で充分である。

一方、給水タンク５４は何らかの理由で除湿機構２５が機能不全状態となり、除湿ができずに貯水槽４５への水の排水ができない場合に対する一種リスクヘッジの対応のために配設されているものである。

より詳細には、給水タンク５０の中の水が残り少なく、水位が水位線ＷＬより下がっている状態となれば、図示しないセンサがそれを検知し、操作パネル１６に水不足の旨の表示が出る。水不足の表示を見たときは、操作者は、カバー４４を外し、給水タンク５０を取り出して、中に水道水を補給する。水道水の補給後、給水タンク５０を水受けパン４２の上に置くと、給水タンク５０から流れ出す水道水によって水位が水位線ＷＬの高さまで回復し、水不足の表示は消える。外しておいたカバー４４を元通りはめ込めば、空間除菌装置１０の継続的な運転が可能になる。

一方、次亜塩素酸水生成装置６０の電極６２に所定の電圧（例えば１０Ｖ）が印加されると、未処理水貯水槽５２から次亜塩素酸水生成用貯水槽５６に流入した未処理水（除湿された水）が電気分解（電解）されて次亜塩素酸水、即ち、電解次亜塩素酸水となる。

電圧の印加は、１対の電極６２が断続的（例えば６０分間につき５分間の印加時間）であって、印加時間の交互に逆極性となるように行われる。また、この逆極性への切り替えは、電極６２への通電が停止されている通電停止期間中に行われるように、設定されている。

ここで、水道水は塩素を含んでいるので、次のような電気化学反応が発生する。
＜陽極側＞
４Ｈ_２Ｏ−４ｅ−→４Ｈ＋＋Ｏ_２↑＋２Ｈ_２Ｏ
２Ｃｌ⁻→Ｃｌ_２＋２ｅ⁻
Ｈ_２Ｏ＋Ｃｌ_２←→ＨＣｌＯ＋Ｈ^＋＋Ｃｌ⁻
＜陰極側＞
４Ｈ_２Ｏ＋４ｅ⁻→２Ｈ_２↑＋４ＯＨ⁻
＜電極間＞
Ｈ^＋＋ＯＨ⁻→Ｈ_２Ｏ

上記反応により、除菌作用と脱臭作用のある次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）や活性酸素（Ｏ_２↑）を含む電解水が生まれる。即ち、電解次亜塩素酸水が生成される。

次亜塩素酸水生成用貯水槽５６の中の電解次亜塩素酸水は、第２の連通部５６ａを通じて除菌用貯水槽５８に流入する。この除菌用貯水槽５８には、次亜塩素酸水生成装置６０で十分に除菌機能を発揮する濃度（例えば５ｐｐｍ以上）に生成された電解次亜塩素酸水が除菌水として貯水されることになる。

一方、除菌部４８を構成するモータ８０は、ホイール７２を所定のゆっくりとした回転速度で回転させる。ホイール７２の回転方向は、ホイール７２を正面側から示す図１０においては反時計方向回りに、ホイール７２を背面側から見ている図１１においては時計方向回りとなる。ホイール７２がこの方向に回転するのに伴い、バケット７８は除菌用貯水槽５８から除菌水を汲み上げて、除菌フィルタ７６に上方からかけるという動作を繰り返す。

ここで、モータ８０への通電により、シロッコファン３２が回転すると、吸気口１８→空気清浄機構２４→除湿機構２５→除菌機構２６→送風装置２８→排気口２０という空気の流れが空気流通経路２２に発生する。

また、この実施例では、吸気口１８から吸い込まれた空気（外気）は、空気清浄機構２４の脱臭フィルタ３０を通過する際に、臭いを脱臭されると共に粗い塵埃が除塵され、引き続くＨＥＰＡフィルタ３２を通過する際に、ＰＭ２．５の微細な塵埃を捕捉されて清浄になり、除菌フィルタ７６を通過する際に、この除菌フィルタ７６に保持されている除菌水を帯びる（含む）ことになる。

このように、除菌水を帯びる（含む）ようになった空気は、送風装置２８に吸い込まれ、排気口２０から装置１０外に排気され、装置１０の周囲の空間に放出され、この周囲の空間を、除菌することになる。具体的には、排気口２０から排気された排気中に含まれる除菌水により、この装置１０の周囲の空間中に存在する種々の菌が除菌されると共に、周囲の空間に存在する機器類の表面に付着している菌も、除菌されることになる。

一方、除菌フィルタ７６に上方からかけられた除菌水は、除菌フィルタ７６に保持されえなかった剰余分が、自重により下方に落下し、除菌水貯水槽５８に回収され、再び、上記除菌動作に供されることになる。ここで、除菌フィルタ７６から回収された除菌水は、除菌フィルタ７６を通過する空気が、ＨＥＰＡフィルタ３２により、微細な塵埃を除塵されて清浄化されているので、当然に、微細な塵埃を含まない清浄化された除菌水となっている。この結果、除菌フィルタ７６から落下してきて除菌水貯水槽５８に回収された除菌水が、除菌水貯水槽５８に既に貯水されている除菌水を、微細な塵埃で汚染することは、効果的に防止されることとなる。

このように、除菌フィルタ７６から除菌水が回収されることにより、除菌水貯水槽５８の除菌水は、常に補充されて、除菌に必要となる最低限の量しか、消費されないこととなり、これにより、除菌水生成装置６０における除菌水生成時の負荷が、効果的に抑制されることとなる効果を達成することが出来る。

ここで、除菌フィルタ７６から回収されてきた除菌水は、ＨＥＰＡフィルタ３２により微細な塵埃まで除塵されて清浄化されているので、除菌水貯水槽５８に貯水されている除菌水を、微細な塵埃で汚染することが無く、除菌水貯水槽５８に第２の連通部５６ａを介して連通されている次亜塩素酸水生成用貯水槽５６内に貯水されている次亜塩素酸水を、微細な塵埃で汚染することも、効果的に抑制されることになる。この結果、従来のように、微細な塵埃で汚染されている電解水が混入することにより、電気抵抗値が増して、電解のための必要となる印加電圧を増大せざるを得ない事態が効果的に抑止され、電解水の生成功率の向上を果たす効果を奏する事ができるものである。

また、この実施形態の構成では、空気清浄装置２４にも除菌機構２６にも、送風装置２８の吐出力でなく吸引力が作用するから、除菌機構２６が大きな抵抗にならず、送風量の低下が少なくて済む効果が達成される。また、除菌フィルタ７６を濡らすのが除菌水であるから、除菌フィルタ７６自体を除菌することができることになる。

更に、この実施形態の構成においては、除菌フィルタ７６を通過する正常化された空気に除菌水を含ませていて、これだけで、室内空間を充分に除菌・脱臭することが出来るものであるため、従来のようなミスト発生装置も、ミスト送風装置も必要とならず、装置１０全体の構成の簡略化及び小型化及びコスト減を図ることが出来ることとなる。

空間除菌装置１０を長期間使用していると、水が接触する箇所に水中のミネラルがスケールとなって付着する。実施形態の構成では、水が接触する箇所が水受けパン４２を中心にまとまっているので、水受けパン４２を引き出せば、水関係のメンテナンスが必要な箇所を筐体１２の外に出すことができる。これにより、メンテナンスが楽になる。

以上、この発明の実施形態につき説明したが、この発明はこれに限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。

例えば、上述した実施例においては、空気清浄機構２４及び除湿機構２５が介設された第１の送風路２２ａと、除菌機構２６及び送風機構２８が介設された第２の送風路２２ｂとが、第１の送風路２２ａの第１の排気孔と第２の送風路２２ｂの第２の吸気孔とが互いに一体的に、直列に連結した状態で共通の送風路２２が構成されるように説明したが、この発明は、このような構成に限定されることなく、第１の送風路２２ａの第１の吸気口１８は筐体１２に形成されていることに変わりはないが、これの第１の排気孔は、第２の送風路の第２の吸気孔に連結されることなく、筐体１２の上部に形成されるように構成し、また、第２の送風路２２ｂの排気口２０（第２の排気孔）は、筐体１２の上面後方に形成されることに変わりがないが、これの第２の吸気孔は、第１の送風路２２ａの第１の排気孔に連結されることなく、筐体１２の前面に規定された３つのスリット１８のうちの少なくとも１つに連通するように構成して、第１及び第２の送風路２２ａ，２２ｂを互いに独立した状態で構成するようにしても良いものである。

また、上述した実施例においては、除湿機構２５は、デシカント方式の構造を備えるように説明したが、この発明はこのような構成に限定されることなく、例えば、コンプレッサー方式の除湿機構として構成しても良いものであり、更には、通過する空気中の水分を捕集してこれを凝集して排水する吸湿粒を備える構成としても良いものである。要は、この発明においては、筐体１２内に外気の湿気から水分を捕集してこれを貯水槽に排水することのできる構成・材料（素材）であれば、何でも適用可能であることは言うまでもない。

この発明は、室内の除菌・清浄化に寄与するものであり、室内として、一般家庭の室内に留まらず、医療施設等の寝室・病室・手術室・処置室等にも、また、業務用の事務室等、人員が集まる部屋（空間）の環境改善等にも、広く利用可能であることはいうまでもない。また、電解次亜塩素酸水を生成するための水を、外部からの補水に頼らず、空気中の水分を捕集して、これを電解次亜塩素酸水の原料水として用いることができるため、水道水の水質や含有塩分濃度に依存することなく、世界中の何れにおいても利用することができるようになるため、その適用範囲は飛躍的に広がり、人類や家畜等の動物の健康の維持に貢献できるものである。

１０ 空間除菌装置
１２ 筐体
１４ 前カバー
１６ 操作パネル
１８ 吸気口
２０ 排気口
２２ 空気流通経路
２２ａ 第１の送風路
２２ｂ 第２の送風路
２４ 空気清浄機構
２５ 除湿機構
２６ 除菌機構
２７ ユニットハウジング
２８ 送風機構
２９ 導入開口
３０ 脱臭フィルタ
３１ 導出開口
３２ ＨＥＰＡフィルタ
３３ 除湿通路
３４ シロッコファン
３５ デシカントローター
３６ モータ
３７ 電熱ヒーター
３８ ファンケーシング
３８ａ 吐出口
３８ｂ 吸気口
３８ｃ 副吐出口
３９ 熱交換器
４０ 給水装置
４１ 導管
４２ 水受けパン
４３ 冷却板
４４ カバー
４５ 貯水槽
４６ 凹部
４８ 除菌部
５０ 給水タンク
５２ 未処理水貯水槽
５２ａ 第１の連通部
５４ 突起
５６ 次亜塩素酸水生成用貯水槽
５６ａ 第２の連通部
５８ 除菌用貯水槽
６０ 次亜塩素酸水生成装置
６２ 電極
６６ コネクタ
６８ 支柱
７０ 軸受け部
７２ ホイール
７２ａ ハブ
７２ａ１ 内側ハブ部
７２ａ２ 外側ハブ部
７２ｂ リム
７２ｃ 正面側スポーク
７２ｄ 背面側スポーク
７２ｅ 支軸
７２ｆ 入力歯車
７２ｌ ホイールベース
７２ｍ ホイールキャップ
７２ｈ 傾斜面
７２ｉ リブ
７２ｊ 傾斜面
７２ｋ リブ
７４ 除菌部
７６ 除菌フィルタ
７６ａ 円錐面
７８ バケット
３４Ａ 係合部
８０ モータ
８０ａ 出力歯車
８２ 中間歯車
８４ 囲い
８４ａ 部分囲い
８４ｂ 部分囲い

Claims (16)

1. 第１の吸気口及び第１の排気口を互いに連通する第１の送風路と、
   第２の吸気口及び第２の排気口を互いに連通する第２の送風路と、
   この第１の送風路に介設され、前記第１の吸気口から導入された空気中の湿気を除湿し、除湿された空気を前記第１の排気口から排気すると共に、除湿により生成された水分を排水する除湿手段と、
   前記排水された水を貯める貯水手段と、
   この貯水槽手段に貯留した水に塩を加えた塩水から次亜塩素酸水を電解生成する電解次亜塩素酸水生成手段と、
   この電解次亜塩素酸水生成手段で生成された次亜塩素酸水が供給され、該次亜塩素酸水を吸水すると共に、前記第２の送風路中に通風可能に配設された除菌フィルタと、
   を具備することを特徴とする空間除菌装置。
2. 前記第１及び第２の送風路は、互いに独立した状態で筐体内に配設され、
   前記第１の排気孔、第１の排気孔、第２の吸気孔並びに第２の排気孔は、前記筐体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の空間除菌装置。
3. 前記第１の送風路の第１の排気孔は、前記第２の送風路の第２の吸気孔に連結され、前記第１の送風路と２の送風路とは、１本の送風路に共通化された状態で筐体内に配設され、
   前記第１の吸気孔及び第２の排気孔は、前記筐体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の空間除菌装置。
4. 前記除菌フィルタは、前記除湿手段よりも、送風方向に沿って下流側に配設され、該除湿手段により除湿された空気に、次亜塩素酸水を含ませることを特徴とする請求項３に記載の空間除菌装置。
5. 前記貯水手段は、外部から補水可能に、また、外部に排水可能になされた貯水槽を備えていることを特徴とする請求項２又は３に記載の空間除菌装置。
6. 前記貯水槽は、前記筐体に対して着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項５に記載の空間除菌装置。
7. 前記除菌フィルタよりも、前記第２の吸気口側の前記第２の送風路内に配置された除塵用のＨＥＰＡフィルタと、
   前記第２の吸気口から導入され、前記ＨＥＰＡフィルタ及び前記除菌フィルタを順次通風して、前記第２の排気口から排気される空気流を、前記第２の送風路内に生成する送風手段と、
   を更に具備し、
   前記ＨＥＰＡフィルタで除塵され、前記次亜塩素酸水を吸水した除菌フィルタを通風することにより次亜塩素酸水分を含む清浄空気を、前記第２の排気口から前記筐体外に排気して、前記筐体の周囲の空間を除菌・清浄化すると共に、
   前記除菌フィルタに供給された次亜塩素酸水のうち、前記通風後の余剰の次亜塩素酸水を前記貯水手段に回収することを特徴とする請求項６に記載の空間除菌装置。
8. 前記ＨＥＰＡフィルタは、ＰＭ２．５の除塵能力を発揮するよう形成されていることを特徴とする請求項７に記載の空間除菌装置。
9. 前記除菌フィルタには、前記ＨＥＰＡフィルタにより除塵された空気が通風され、
   前記貯水槽には、前記ＨＥＰＡフィルタにより除塵された空気と接触した電解次亜塩素酸水が、前記除菌フィルタにおいて余剰の電解次亜塩素酸水として回収されることを特徴とする請求項８に記載の空間除菌装置。
10. 前記ＨＥＰＡフィルタは、前記第２の送風路の送風面積の全面を覆うように配設されていることを特徴とする請求項９に記載の空間除菌装置。
11. 前記ＨＥＰＡフィルタよりも、前記第２の吸気口側の前記送風路内に、該第２の送風路内を送付される空気を脱臭する脱臭フィルタが配設されていることを特徴とする請求項７に記載の空間除菌装置。
12. 前記脱臭フィルタは、活性炭を含有することを特徴とする請求項１１に記載の空間除菌装置。
13. 前記除湿手段は、デシカント方式の除湿機構を備えていることを特徴とする請求項１に記載の空間除菌装置。
14. 前記デシカント方式の除湿機構は、
    吸湿性を有し、通過する空気中の水分を吸着するゼオライト製の除湿ローターと、
    この除湿ローターを加熱して、該除湿ローターから高温高湿の空気を放出させるヒーターと、
    前記除湿ローターから放出された高温高湿の空気を冷却して、水分を凝集させる熱交換器と、
    前記除湿ローターで発生した高温高湿の空気を前記熱交換器に導く導通路と、
    を備え、
    前記熱交換器で凝集された水分が、前記排水口から排水されて、前記貯水槽に貯留されることを特徴とする請求項１３に記載の空間除菌装置。
15. 前記除湿手段は、コンプレッサー方式の除湿機構を備えていることを特徴とする請求項１に記載の空間除菌装置。
16. 前記除湿手段は、通過する空気中の水分を捕集して、前記貯水槽に貯留させる吸湿粒を備えることを特徴とする請求項１に記載の空間除菌装置。

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