JP4961659B2

JP4961659B2 - 紫外線殺菌装置

Info

Publication number: JP4961659B2
Application number: JP2004179560A
Authority: JP
Inventors: 健太郎永吉
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2004-06-17
Filing date: 2004-06-17
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2024-06-17
Also published as: JP2006000366A

Description

本発明は、殺菌用の紫外線ランプを備えた紫外線殺菌装置と、それを用いた空調装置としての空気清浄機の構成に関する。

従来の空調装置等に内臓される紫外線殺菌装置は、例えば特許文献１に開示されているように、吸込口と吹出口とを備えた筐体内の空気通路にユニットケースを設け、その中心部に紫外線ランプを配設している。同ユニットケースの前後面には切起こし片による複数のスリットが形成され、同スリットから吸込まれた空気は、前記紫外線ランプから照射される紫外線を受けて流出するようになっており、空気中に含有される細菌あるいは雑菌は紫外線の照射を受け、その殺菌作用により消滅するようになっている。又、前記切起こし片により紫外線の外部への漏洩が防止されるようになっている。しかしながら、前記切起こし片により前記ユニットケース内に流入しようとする空気に対し通風抵抗が大きくなり、一部の空気しか前記ユニットケースを通過しないため殺菌効果が低下するという問題点があった。

これらの問題点を解決するため、例えば図６の上方からの断面図で示すように、前面に多数の流入孔３１を穿設するとともに後面に流出孔３２を穿設し、閉塞された方形状のケース３０と、同ケース３０の中央に縦長状に配置された紫外線ランプ３３と、前記流入孔３１及び前記流出孔３２を覆うように装着された紫外線遮光部材３４ａ及び３４ｂとから紫外線殺菌装置を構成した事例もある。前記紫外線遮光部材３４ａ及び３４ｂは、アルミ箔等からなり前後面が開放された断面略六角形状のセルを連続的に接合させて所謂ハニカム状に形成されており、セル内部には紫外線を吸収する紫外線吸収部材が塗布されている。前記流入孔３１から吸込まれた空気は、前面に配置された前記紫外線遮光部材３４ａを通過し、前記紫外線ランプ３３から照射される紫外線により含有する雑菌あるいは細菌を殺菌処理された後、後面に配置された前記紫外線遮光部材３４ｂを通過し、前記流出孔３４ｂから前記ケース３０外に放出されるようになっている。

又、前記紫外線ランプ３３から照射され、前記紫外線遮光部材３４ａ及び３４ｂに入射した紫外線はセル内部で反射を繰り返す毎に、内部に塗布された紫外線吸収部材により次第に吸収され、これにより前記ケース９外への漏洩を防止されるようになっている。

しかしながら、アルミ箔等からなり略六角形状のセルを連続的に接合させて形成された前記紫外線遮光部材３４ａ及び３４ｂは、高価な原材料と製作が困難なことにより製作費用が高く、これを多量に使用する紫外線殺菌装置ひいては同紫外線殺菌装置を用いた空気清浄機等のコストを押し上げる要因となっていた。又、多数のセルにより紫外線遮光部材を形成することにより、これを通過する空気への通風抵抗が上昇し、騒音を発生させる要因ともなっていた。

特開平１１−６３５９２号

本発明は、上記問題点に鑑み、高価な紫外線遮光部材を多量に使用しなくとも、殺菌能力を低下させることなく、充分に殺菌処理を行えるとともに、通風抵抗を低減させた紫外線殺菌装置と、それを用いた空気清浄機を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するため、紫外線ランプを収納する紫外線ランプ収納部と、同紫外線ランプ収納部に連通すると共に、紫外線吸収部材を有した六角筒状のセルを連続的に接合した紫外線遮光部材を風上側と風下側にそれぞれ装着する副殺菌室と、同副殺菌室に連通すると共に、風上側と風下側に穿設された空気流通孔を備える主殺菌室とを備えたケースからなる紫外線殺菌装置であって、前記紫外線ランプ収納部と前記主殺菌室との間にあって、前記紫外線遮光部材で形成された通路の通路幅を、前記紫外線ランプ収納部の風上側から風下側までの幅と前記主殺菌室の風上側から風下側までの幅のいずれの幅よりも小さく形成することにより、前記副殺菌室を通過して前記主殺菌室に向かう前記紫外線ランプの光を絞り、前記主殺菌室および副殺菌室を風上側から風下側に向かって通過する空気に前記紫外線ランプの光を照射して、前記通過空気を殺菌する構成となっている。

本発明によると、紫外線殺菌装置を構成するケースを左右方向に三分割し、三分割された一側に紫外線ランプを縦長状に収納した矩形状の紫外線ランプ収納部を設け、他側に、前後方向に突出するように方形状に形成され、前後面に長円状の流通孔を多数穿設した主殺菌室を設け、前記紫外線ランプ収納部と、前記主殺菌室との間に、通路幅が狭小に形成され、その前後面に紫外線遮光部材を装着した副殺菌室を設けることにより、前記紫外線ランプ収納部に収納された前記紫外線ランプから照射された紫外線は、通路幅が狭小に形成された前記副殺菌室を通過することにより光束が細いビーム状に絞られて前記主殺菌室を通過する空気に対し殺菌処理を行うとともに、外部への漏洩を防止されるようになっている。これにより紫外線遮光部材を多量に使用しなくても充分な殺菌処理を行えるコストが低減され、又通風抵抗を低減して騒音等の発生を防止できる紫外線殺菌装置とすることができるようになっている。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。

図１は本発明による紫外線殺菌装置を設けた空気清浄機の断面図であり、図２はその分解斜視図である。図３（Ａ）は紫外線殺菌装置の第一実施例での縦断面図及び図３（Ｂ）はその正面図であり、図４（Ａ）は紫外線遮光部材の斜視図及び図４（Ｂ）はその断面図である。又、図５は第二実施例での断面図である。

本発明による紫外線殺菌装置を設けた空気清浄機は、図１及び図２で示すように、前面に表示部１ｂを備えるとともに左右両側面に吸込口１ａを形成した前面パネル１と、上面に複数の桟により吹出口２ａを形成した後部パネル２とで本体を構成している。同本体内は中央部に流入孔３ａを穿設し、その前面に後述する紫外線殺菌装置８を装着する矩形状の装着部３ｂを形成したベース３により前後に区画され、後部区画には、前記流入孔３ａに臨んで、多数のブレードを周上に配設した円筒状の遠心ファン５と、同遠心ファン５を軸支したファンモータ４が設けられている。前部区画には前記側面吸込口１に対応して、プレフィルターと集塵フィルターと脱臭フィルターとを順次積層するように一体化したフィルター７が着脱自在に装着され、同フィルタ７は非常に目の細かい所謂ＨＥＰＡ（ＨＩＧＨＥＦＦＩＣＩＥＮＣＹＰＡＲＴＩＣＵＬＡＴＥＡＩＲ）フィルタから形成され、１μｍ以下の細菌も捕集できるようになっている。その後方には紫外線ランプ１１を内蔵した紫外線殺菌装置８が設けられており、又これらの上方には前記紫外線ランプ１１に電圧を供給する電源装置６ａを備えた電源室６が備えられている。前記吸込口１ａから吸込まれた室内の空気は、前記フィルター７により塵埃及び臭気成分が除去されるとともに、前記紫外線殺菌装置８に流入し、これを通過することにより前記紫外線ランプ１１から殺菌作用のある特定波長の紫外線照射を受け、含有する細菌あるいは雑菌等を殺菌処理するようになっている。

前記ベース３は、図２に示すように、前面が開放された薄型の箱体状に形成され、背面壁中央に上述したように円形状の流入孔３ａを穿設するとともに、背面壁周囲を前方を突設させ、その内部を前記紫外線殺菌装置８が埋め込まれ螺着される装着部３ｂとしている。これにより、前記吸込口１ａから吸込まれ、前記フィルター７を通過した空気は全て前記紫外線殺菌装置８を通過することとなり、周囲に拡散して流れようとする空気を遮蔽するようになっている。

前記紫外線殺菌装置８は、図３（Ａ）の縦断面図及び図３（Ｂ）の正面図で示すように、反射率の低いＳＥＣＣ鋼板（亜鉛メッキ鋼板）で形成された略方形状のケース９と、同ケース９の一側に縦長状に配設された紫外線ランプ１１と、同ケース９の前後面の一側に配置された紫外線遮光部材１２ａ及び１２ｂとからなっている。反射率の低いＳＥＣＣ鋼板でケース９を形成することにより、前記紫外線ランプ１１から照射された紫外線の反射を極力抑制し、反射した紫外線が外部へ漏出することを防止するようになっている。

前記ケース９は、図３（Ａ）で示すように左右方向に三分割され、一側に紫外線ランプ１１を縦長状に収納した矩形状の紫外線ランプ収納部９ａを設けており、その上下面には、前記電源装置６ａに接続される配線を導出した紫外線ランプの電極１３が固定されている。同ケース９の他側には、前後方向に突出するように方形状に形成され、前後面に長円状の空気流通孔１０を多数穿設した主殺菌室９ｃが形成され、前記吸込口１ａから吸込まれ、前面の空気流通孔１０から同主殺菌室９ｃに流入した空気は、前記紫外線ランプ１１から照射される紫外線により含有する雑菌あるいは細菌を殺菌処理された後、後面の空気流通孔１０から流出するようになっている。又、前記空気流通孔１０の周縁１０ａは部分拡大図で示すように内側に突出する所謂バーリング状に形成されており、紫外線が外部に漏洩することを極力防止するようになっている。

前記紫外線ランプ収納部９ａと、前記主殺菌室９ｃとの間は、通路幅が狭小に形成され、その前後面に矩形状の紫外線遮光部材１２ａ及び１２ｂを装着した副殺菌室９ｂが形成されている。前記紫外線ランプ収納部９ａに収納された前記紫外線ランプ１１から照射された紫外線は、通路幅が狭小に形成された前記副殺菌室９ｂを通過することにより、図３（Ａ）で示すように、光束１１ａが細いビーム状に絞られて前記主殺菌室９ｃを通過する空気に対し照射されることとなり、これより前記空気流通孔１０からの外部への漏洩を防止されるようになっている。又、前記紫外線遮光部材１２ａ及び１２ｂを通過する空気も紫外線により併せて殺菌処理されるようになっている。

前記副殺菌室９ｂに設けられた前記紫外線遮光部材１２ａ及び１２ｂは、図３（Ａ）の斜視図で示すように、約１０〜３０μｍ程度の薄肉のアルミ箔から形成され、前後面が開放された正六角筒状のセルを平方インチ当たり５００〜１０００個程度、連続的に接合させて所謂ハニカム状となっている。セルの長さ寸法は約１０ｍｍ程度であり、その内壁面には紫外線を吸収するフッソ系樹脂材からなる黒色塗料の紫外線吸収部材が塗布されている。同セルが、図３（Ｂ）で示すように、細径の正六角筒状に形成されていることにより、その長手方向の中心軸から約１０度以上の斜めの角度で、入射してきた紫外線は、内部で反射を繰り返す毎に紫外線吸収部材に吸収され他端の開放口からは漏洩しないようになっている。これにより、前記副殺菌室９ｂでも空気が通過しながら殺菌処理が行われるようになっている。

前記紫外線ランプ１１は、殺菌効率の最も高い約２５４ｎｍ（ナノメートル）の特定波長の紫外線を周囲に照射するようになっており、前記紫外線殺菌装置８内に流入してきた空気は、含有する細菌あるいは雑菌を波長２５４ｎｍの紫外線により殺菌処理され、清浄化された新鮮な空気となって流出するようになっている。

次に動作について説明する。前記前面パネル１の側面吸込口１ａから吸込まれた室内の空気は、まず前記フィルター７を通過することにより、これを構成する一層目のプレフィルターにより比較的粒径の大きい塵埃が除去されるとともに、続いて二層目の集塵フィルターにより粒径の微細な塵埃も除去されるようになっている。塵埃が除去された空気は次に三層目の脱臭フィルターにより含有する臭気成分を吸収されるようになっている。塵埃と臭気成分とが除去され吸収された空気は、前記紫外線殺菌装置８に流入し、前記主殺菌室９ｃと前記副殺菌室９ｂとを通過することにより、前記紫外線ランプ１１から照射される紫外線を受け、含有する細菌あるいは雑菌を殺菌処理され清浄化された空気となる。清浄化された空気は前記流入孔３ａを介して前記ベース３後方の後部区画に流入し、前記遠心ファン５により前記吹出口２から再び室内に送出されるようになっている。

前記紫外線殺菌装置８に装着される前記紫外線遮光部材１２ａ及び１２ｂが前記副殺菌室９ｂの範囲であることにより、殺菌処理能力を低下させることなく、前記紫外線殺菌装置８の構造の簡素化とコストの低減を行えるようになっている。又、前記主殺菌室９ｃに穿設された長円状の前記空気流通孔１０を介して空気が通過することにより、通風抵抗が低減されて騒音等の発生を防止することができるようになっている。

次に、第二実施例について説明する。第二実施例は、図５で示すように、ケース１４の中央に紫外線ランプ１１を収納した紫外線ランプ収納部１５を設け、その左右両側に、紫外線遮光部材１８を前後に装着した副殺菌室１７を設けるとともに、更にその両側に空気流通孔を前後面に穿設した主殺菌室１６を設けている。これにより、前記副殺菌室１７を通過したビーム状の紫外線を前記主殺菌室１６に照射し、殺菌処理を行うようになっている。

尚、前記紫外線遮光部材１２ａ及び１２ｂのセル内部には、紫外線吸収部材とともに、光触媒あるいはオゾン分解触媒を塗布あるいは担持させてもよい。光触媒及びオゾン分解触媒は紫外線を受けると臭気分解成分を放出する機能を有しており、これにより殺菌処理と脱臭処理とを平行して行えるようになる。

本発明による空気清浄機を示す断面図である。本発明による空気清浄機を示す分解斜視図である。（Ａ）は本発明による紫外線殺菌装置の第一実施例での縦断面図である。（Ｂ）は本発明による紫外線殺菌装置の第一実施例での正面図である。（Ａ）は紫外線遮光部材の斜視図である。（Ｂ）はその正面図である。紫外線殺菌装置の第二実施例を示す縦断面図である。従来の紫外線殺菌装置を示す縦断面図である。

符号の説明

１前面パネル
１ａ吸込口
１ｂ表示部
２後部パネル
２ａ吹出口
３ベース
３ａ流入孔
３ｂ装着部
４ファンモータ
５遠心ファン
６電源室
６ａ電源装置
７フィルタ
８紫外線殺菌装置
９ケース
９ａ紫外線ランプ収納部
９ｂ副殺菌室
９ｃ主殺菌室
１０空気流通孔
１１紫外線ランプ
１１ａ光束
１２ａ、１２ｂ紫外線遮光部材
１３電極
１４ケース
１５紫外線ランプ収納部
１６主殺菌室
１７副殺菌室
１８紫外線遮光部材

Claims

紫外線ランプを収納する紫外線ランプ収納部と、同紫外線ランプ収納部に連通すると共に、紫外線吸収部材を有した六角筒状のセルを連続的に接合した紫外線遮光部材を風上側と風下側にそれぞれ装着する副殺菌室と、同副殺菌室に連通すると共に、風上側と風下側に穿設された空気流通孔を備える主殺菌室とを備えたケースからなる紫外線殺菌装置であって、
前記紫外線ランプ収納部と前記主殺菌室との間にあって、前記紫外線遮光部材で形成された通路の通路幅を、前記紫外線ランプ収納部の風上側から風下側までの幅と前記主殺菌室の風上側から風下側までの幅のいずれの幅よりも小さく形成することにより、前記副殺菌室を通過して前記主殺菌室に向かう前記紫外線ランプの光を絞り、前記主殺菌室および副殺菌室を風上側から風下側に向かって通過する空気に前記紫外線ランプの光を照射して、前記通過空気を殺菌することを特徴とする紫外線殺菌装置。