JP6223112B2

JP6223112B2 - 空気清浄装置および空気調和機

Info

Publication number: JP6223112B2
Application number: JP2013215143A
Authority: JP
Inventors: 拓相澤; 未来高口; 佳美内山; 修司宇津宮
Original assignee: Kubota Corp; Kubota Air Conditioner Ltd
Current assignee: Kubota Corp; Kubota Air Conditioner Ltd
Priority date: 2013-10-16
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2017-11-01
Anticipated expiration: 2033-10-16
Also published as: JP2015078785A

Description

本発明は、除菌、消臭、除塵、ガス除去の機能を備える空気清浄装置および空気調和機に関するものである。

従来、例えば図４に示すような除菌装置が知られている。これは、空気１の流れ方向において上流側に除菌エレメント２を配置し、その下流側にエリミネータ３を配置して、除菌エレメント２に電解次亜水を滴下するものである。電解次亜水は、電解槽４に水道水５と食塩水６を供給し、電解槽４の電解電極７に通電して電気分解により発生させており、電解槽４で発生した電解次亜水をポンプ８で除菌エレメント２に供給している。

特許文献１は、室内から取り込んだ汚染空気を殺菌性水で浄化し浄化空気として室内に排出する空気循環経路と、空気の浄化に使用した水を除菌／殺菌性付与し殺菌性水として浄化に使用する水循環経路を備え、空気流れに対して交差する方向に殺菌性水を噴霧ノズルから噴霧させて気液接触により汚染物質の除去と殺菌を同時に行なうものである。

空気出口側には、多重の濾過層（フィルタ層）が配設されており、このフィルタ層は、最初の濾過層が主として気液分離の作用を行ない、後の二つの濾過層が最終除塵の作用を行なうものである。

特開２０００−２９６１７３

また、近年、微酸性次亜塩素酸水、いわゆる微酸性電解水を製造する微酸性電解水製造装置や、微酸性電解水を室内空気中に噴霧するミスト発生装置が普及して来ている。
この微酸性次亜塩素酸水の利用形態には、空気中に微酸性電解水のミストを噴霧して空気の清浄化を図るものと、微酸性電解水を手や食品の洗浄に使用するものとがあり、用途別に装置が構成されている。これらの装置には、微酸性電解水の生成手段を内蔵するタイプのものや、外部から微酸性電解水を補給するタイプのものがある。

しかし、従来のタイプの機器は、機器内で生成する微酸性電解水を他の機器に融通することはできなかった。このため、例えば、微酸性電解水の生成能力を有する空気浄化装置を大きな容量の部屋に設置し、微酸性電解水の生成能力のない空気浄化器を小さい容量の部屋に設置し、空気浄化装置で生成した微酸性電解水を空気浄化器に与えるといった使用形態を実現できなかった。

また、空気中に微酸性電解水を噴霧する空気浄化装置で生成する微酸性電解水を什器備品の洗浄に使用するなどの使用形態も実現できなかった。
本発明は上記した課題を解決するものであり、装置内で生成する微酸性電解水を機外に取り出して別の用途に使用することができる空気清浄装置および空気調和機を提供するものである。

上記課題を解決するために、本発明の空気清浄装置は、除菌対象空気が上流側から下流側に流れる通気路を有するハウジングと、前記通気路を流れる除菌対象空気に殺菌剤溶液としての微酸性電解水を噴霧する噴霧装置と、前記通気路から降下する殺菌剤溶液を受け止める循環槽と、循環槽の微酸性電解水を噴霧装置に供給する循環系と、循環槽に微酸性電解水を供給する薬剤供給装置とを備え、薬剤供給装置は、微酸性電解水を生成する電解槽をなす生成装置と、循環槽と生成装置の間に配置する中継槽と、生成装置から微酸性電解水を中継槽に供給する薬剤供給系と、中継槽から循環槽へ微酸性電解水を供給する中継系と、中継槽に配置する液位計と、薬剤供給系の途中において三方切替弁を介して分岐する外部取出部を有し、薬剤供給装置は、薬剤供給系と三方切替弁および外部取出部を通してハウジングの外へ微酸性電解水を取り出し中に、中継槽の液位計で計測する水位が下限水位以下になった場合に、三方切替弁を操作して薬剤供給系を中継槽に切り替えることを特徴とする。

本発明の空気清浄装置は、除菌対象空気が上流側から下流側に流れる通気路を有するハウジングと、前記通気路を流れる除菌対象空気に殺菌剤溶液としての微酸性電解水を噴霧する噴霧装置と、前記通気路から降下する殺菌剤溶液を受け止める循環槽と、循環槽の微酸性電解水を噴霧装置に供給する循環系と、循環槽に微酸性電解水を供給する薬剤供給装置とを備え、薬剤供給装置は、微酸性電解水を生成する電解槽をなす生成装置と、循環槽と生成装置の間に配置する中継槽と、生成装置から微酸性電解水を中継槽に供給する薬剤供給系と、中継槽から循環槽へ微酸性電解水を供給する中継系と、中継槽に配置する液位計と、中継槽に接続する外部取出部と、外部取出部に設けたバルブを有し、薬剤供給装置は、中継槽と外部取出部およびバルブを通してハウジングの外へ微酸性電解水を取り出し中に、中継槽の液位計で計測する水位が下限水位以下になった場合にバルブを閉栓することを特徴とする。

本発明の空気調和機は、上記の構成の何れかの空気清浄装置を有し、ハウジングの通気路を流れる除菌対象空気の湿度調整部、温度調整部を備えることを特徴とする。

以上のように本発明によれば、微酸性電解水を原液とする殺菌剤溶液を除菌対象空気に直接に噴霧して、微酸性電解水の主成分である次亜塩素酸（ＨＣＬＯ）の殺菌力の強さ、反応性の高さを利用して空気中の菌を除菌する。

そして、薬剤供給装置で生成する微酸性電解水は、外部取出部からハウジングの外へ取り出すことで、空気を浄化する用途のみならず、他の用途、例えば什器備品の洗浄に使用することができ、あるいは微酸性電解水を生成する能力がない空気浄化器に与えて他の機器で空気を浄化する用途に使用することも可能である。

本発明の実施の形態における空気清浄装置を示す斜視図同空気清浄装置の構成を示す模式図本発明の実施の形態における空気調和機の構成を示す模式図従来の構成を示す模式図

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１および図２に示すように、空気清浄装置は、ハウジング５０に除菌対象空気５１が上流側から下流側に流れる通気路５２を形成しており、ハウジング５０の通気路中には、除菌対象空気５１の流れ方向において上流側から下流側へ順次にプレフィルター５０１、エリミネータ５０２、噴霧装置５３、メディア５０３、ミストセパレータ５０４、中性能フィルター５０５が除菌対象空気の空気流を横切って配置してあり、中性能フィルター５０５の下流側にファン装置５０６を設けている。

噴霧装置５３は通気路５２を流れる除菌対象空気に微酸性電解水を原液とする殺菌剤溶液を噴霧するもので、除菌対象空気５１の流れ方向の下流側に向けた複数の噴霧ノズル５３１を備えている。

微酸性電解水は、「微酸性次亜塩素酸水」の名称で食品添加物の殺菌剤に指定された電解水である。この微酸性次亜塩素酸水の定義は、「食品、添加物等の規格基準（昭和３４年１２月２８日厚生省告示第３７０号）」および「平成２４年０４月２６日厚生労働省告示第３４５号」によれば、塩酸又は塩酸に塩化ナトリウム水溶液を加えて適切な濃度に調整した水溶液を無隔膜電解槽（隔膜で隔てられていない陽極及び陰極で構成されたものをいう。）内で電解して得られる水溶液であって、主な有効成分が次亜塩素酸（ＨＣＬＯ）であり、ｐＨ５．０−６．５、有効塩素濃度１０−８０ｍｇ／ｋｇである。

ここでは、メディア５０３が噴霧装置５３から噴霧された噴霧水を捕捉して気流中から除去し、ミストセパレータ５０４はメディア５０３を通過してきた水滴やミスト、すなわち気化し難い粒径を有するものを捕捉して気流中から除去し、中性能フィルター５０５は微細粒子、すなわちすぐに気化する粒径を有するものを捕捉して気流中から除去する。

噴霧装置５３の下流側に配置したメディア５０３は、液体保持量が高いほど良く、例えば、ポリ塩化ビニルデン系繊維やステンレスの線材等の材料からなる繊維を、空隙率を高くして規則的に編みこんだり、不規則に密集させて、１０〜５０ｍｍ程度の厚みを有するマット状にしたものである。

ミストセパレータ５０４はメディア５０３と同じものであってもよく、好ましくはメディア５０３よりも空隙率が高くて、あるいは厚みが薄くて圧力損失の小さいものが望ましい。

噴霧装置５３およびメディア５０３の下方には循環槽５４が設けてあり、メディア５０３は下端縁が循環槽５４の水面に接するか、水面下にあり、循環槽５４は通気路５２から降下する殺菌剤溶液およびメディア５０３から落下する殺菌剤溶液を受け止めるものである。メディア５０３の下流側に位置するミストセパレータ５０４は、循環槽５４より下流側に位置し、その下端縁が循環槽５４の下流側縁部に接している。

循環槽５４と噴霧装置５３の間には循環系５５が配設してあり、循環系５５は循環ポンプ５５０を有して循環槽５４の殺菌剤溶液を噴霧装置５３に供給するものである。
循環槽５４に殺菌剤溶液の原液となる微酸性電解水を供給する薬剤供給装置５６は、微酸性電解水を生成する電解槽をなす生成装置５６１と、生成装置５６１に薬品搬入容器５６２から原料薬液の塩酸水を供給する開閉バルブ５６３ａを介装した原料供給系５６３と、生成装置５６１に希釈用の水を供給する減圧弁５６４を介装した給水系５６５と、循環槽５４と生成装置５６１の間に配置する中継槽５６６と、生成装置５６１から微酸性電解水を中継槽５６６に供給する薬剤制御バルブ５７７を介装した薬剤供給系５７６と、中継槽５６６から循環槽５４へ微酸性電解水を供給する中継ポンプ５６９を介装した中継系５７０を備えている。

薬剤供給系５７６は、薬剤制御バルブ５７７の下流側に三方切替弁５７８を介装してあり、三方切替弁５７８から外部取出部５７９が分岐しており、外部取出部５７９の給水口５８０はハウジング５０の側部に設けてある。

また、給水系５６５から分岐した希釈水系５７１が循環槽５４に連通しており、希釈水系５７１は分岐点から下流側の位置に希釈水制御バルブ５７２および流量調整弁５７３を順次に介装している。さらに、希釈水制御バルブ５７２の上流側において給水系５６５から分岐した希釈水初期給水系５７４が流量調整弁５７３の下流側で希釈水系５７１に連通しており、希釈水初期給水系５７４に初期給水制御バルブ５７５を介装している。

循環槽５４は内部がストレーナ５４１によって一次領域５４２と二次領域５４３に仕切られており、循環槽５４の二次領域には循環系５５および中継系５７０が連通している。一次領域５４２は噴霧装置５３およびメディア５０３の下方に位置して希釈水系５７１が連通しており、一次領域５４２の一側の上部にはオーバーフロー管５４６が連通し、底部には排水バルブ５４４を介して排水系５４５が連通している。

排水系５４５は排水槽５５１に連通し、排水槽５５１には排水ポンプ５５２を介装した外部排水系５５３が連通している。
以下、上記した構成の作用を説明する。
（薬剤生成）
薬剤供給装置５６は、開閉バルブ５６３ａを開放した状態で原料供給系５６３を通して薬品搬入容器５６２から原料薬液の塩酸水を生成装置５６１に供給するとともに、給水系５６５から生成装置５６１に減圧弁５６４を介して希釈用の水を供給し、生成装置５６１において２−２１％塩酸水を被電解液とする。

そして、生成装置５６１において被電解液を電解して微酸性電解水を生成し、微酸性電解水を供給ポンプ５６７により薬剤供給系５７６を通して中継槽５６６に供給し、さらに中継ポンプ５６９により中継系５７０を介して中継槽５６６から循環槽５４へ微酸性電解水を供給する。
（運転時）
薬剤供給装置５６は、中継槽５６６から循環槽５４へ微酸性電解水を供給しつつ、希釈水制御バルブ５７２を開放する状態で流量調整弁５７３を通して希釈水を循環槽５４に供給し、循環槽５４の殺菌剤溶液の有効塩素濃度を０．１−１０ｍｇ／Ｌに維持する。

この状態で、ハウジング５０の通気路５２を上流側から下流側に流れる除菌対象空気５１に、噴霧装置５３の噴霧ノズル５４１から循環槽５４で濃度調整された殺菌剤溶液を噴霧する。

この噴霧により、除菌対象空気５１に含まれる浮遊菌や塵埃は、噴霧された殺菌剤溶液の噴霧水に衝突し、捕捉される。さらにメディアに到達した噴霧水は、メディアを流下し水膜を形成するとともに、空気に触れて蒸発し、空気を加湿する。また、噴霧水はメディアに付着した浮遊菌や塵埃を流下させるとともに、空気中の浮遊菌や塵埃を取り込み、循環槽５４内に流入する。

このように、微酸性電解水を原液とし、それを希釈した殺菌剤溶液を除菌対象空気５１に直接に噴霧することで、微酸性電解水の主成分である次亜塩素酸（ＨＣＬＯ）の殺菌力の強さ、反応性の高さを利用して空気中の菌を除菌することができる。除菌エレメントに滴下するのではなく、空気中に殺菌剤溶液を高い飽和効率で噴霧するので、空気中の浮遊菌や塵埃を殺菌剤溶液に取り込むことができ、除菌に加えて除塵も実現できる。

噴霧装置５３から噴霧した殺菌剤溶液は、一部が通気路５２から循環槽５４に降下し、他のものがメディア５０３に達して後にメディア５０３を伝って循環槽５４に流れる。循環槽５４は通気路５２から降下する殺菌剤溶液およびメディア５０３から流れ落ちる殺菌剤溶液を受け止める。

メディア５０３を通過した殺菌後の空気は、ミストセパレータ５０４および中性能フィルター５０５を通過してファン装置５０６により室内へ供給される。
（微酸性電解水の取り出し）
空気清浄装置から微酸性電解水を取り出す場合には、三方切替弁５７８を操作して薬剤供給装置５６の薬剤供給系５７６を外部取出部５７９に接続し、微酸性電解水を供給ポンプ５６７により薬剤供給系５７６を通して給水口５８０から取り出す。

この場合、中継槽５６６から循環槽５４へ微酸性電解水を供給することで、微酸性電解水の取出中においても、空気浄化の運転は継続して行うことができる。そして、微酸性電解水の取り出し中に中継槽５６６の液位計５６６ａで計測する水位が下限水位以下になった場合には、三方切替弁５７８を操作して薬剤供給装置５６の薬剤供給系５７６を中継槽５６６に切り替えて微酸性電解水を中継槽５６６に供給する。

本実施の形態では、外部取出部５７９を薬剤供給系５７６から分岐させたが、外部取出部５７９を中継槽５６６に接続させることも可能であり、この場合には外部取出部５７９にバルブ等を設ける。

この構成では、中継槽５６６の水位を常に高水位に維持するために、中継槽５６６における下限水位を高水位に設定し、下限水位と上限水位の間隔を小さくして水位制御する。そして、微酸性電解水の取り出し中に中継槽５６６の液位計５６６ａで計測する水位が下限水位以下になった場合には、外部取出部５７９のバルブを自動的に閉栓操作する。

上記実施の形態では空気浄化装置について説明したが、本発明は空気調和機にも適用することができる。
例えば、図３に示すように、中性能フィルター５０５の下流側に湿度調整部および温度調整部をなす冷却コイル５０７と加熱コイル５０８を配置する。この構成により、湿度調整部をなす噴霧装置５３から噴霧する殺菌剤溶液による加湿、冷却コイル５０７による除湿および減温、加熱コイルによる加温により、除菌後の空気の湿度、温度を適宜に調整する。他の作用効果については先の実施の形態と同様であり、同符号を付して説明を省略する。

５０ハウジング
５１除菌対象空気
５２通気路
５３噴霧装置
５４循環槽
５５循環系
５６薬剤供給装置
５０１プレフィルター
５０２エリミネータ
５０３メディア
５０４ミストセパレータ
５０５中性能フィルター
５０６ファン装置
５０７冷却コイル
５０８加熱コイル
５３１噴霧ノズル
５４１ストレーナ
５４２一次領域
５４３二次領域
５４４排水バルブ
５４５排水系
５４６オーバーフロー管
５５０循環ポンプ
５５１排水槽
５５２排水ポンプ
５５３外部排水系
５６１生成装置
５６２薬品搬入容器
５６３ａ開閉バルブ
５６３原料供給系
５６４減圧弁
５６５給水系
５６６中継槽
５６７供給ポンプ
５６８薬剤供給系
５６９中継ポンプ
５７０中継系
５７１希釈水系
５７２希釈水制御バルブ
５７３流量調整弁
５７４希釈水初期給水系
５７５初期給水制御バルブ
５７６薬剤供給系
５７７薬剤制御バルブ
５７８三方切替弁
５７９外部取出部
５８０給水口

Claims

除菌対象空気が上流側から下流側に流れる通気路を有するハウジングと、前記通気路を流れる除菌対象空気に殺菌剤溶液としての微酸性電解水を噴霧する噴霧装置と、前記通気路から降下する殺菌剤溶液を受け止める循環槽と、循環槽の微酸性電解水を噴霧装置に供給する循環系と、循環槽に微酸性電解水を供給する薬剤供給装置とを備え、
薬剤供給装置は、微酸性電解水を生成する電解槽をなす生成装置と、循環槽と生成装置の間に配置する中継槽と、生成装置から微酸性電解水を中継槽に供給する薬剤供給系と、中継槽から循環槽へ微酸性電解水を供給する中継系と、中継槽に配置する液位計と、薬剤供給系の途中において三方切替弁を介して分岐する外部取出部を有し、
薬剤供給装置は、薬剤供給系と三方切替弁および外部取出部を通してハウジングの外へ微酸性電解水を取り出し中に、中継槽の液位計で計測する水位が下限水位以下になった場合に、三方切替弁を操作して薬剤供給系を中継槽に切り替えることを特徴とする空気清浄装置。
除菌対象空気が上流側から下流側に流れる通気路を有するハウジングと、前記通気路を流れる除菌対象空気に殺菌剤溶液としての微酸性電解水を噴霧する噴霧装置と、前記通気路から降下する殺菌剤溶液を受け止める循環槽と、循環槽の微酸性電解水を噴霧装置に供給する循環系と、循環槽に微酸性電解水を供給する薬剤供給装置とを備え、
薬剤供給装置は、微酸性電解水を生成する電解槽をなす生成装置と、循環槽と生成装置の間に配置する中継槽と、生成装置から微酸性電解水を中継槽に供給する薬剤供給系と、中継槽から循環槽へ微酸性電解水を供給する中継系と、中継槽に配置する液位計と、中継槽に接続する外部取出部と、外部取出部に設けたバルブを有し、
薬剤供給装置は、中継槽と外部取出部およびバルブを通してハウジングの外へ微酸性電解水を取り出し中に、中継槽の液位計で計測する水位が下限水位以下になった場合にバルブを閉栓することを特徴とする空気清浄装置。
請求項１または２に記載の空気清浄装置を有し、ハウジングの通気路を流れる除菌対象空気の湿度調整部、温度調整部を備えることを特徴とする空気調和機。