空気清浄装置
【課題】吸着剤に吸着された有害物質を効果的に分解除去することで当該吸着剤を再生し、継続した空気清浄を実現することができる空気清浄装置を提供する。
【解決手段】本発明の空気清浄装置１は、空気中の被処理物質を吸着剤２により吸着するものであって、オゾンなどの活性種を含む洗浄液を生成する洗浄液生成手段としての電解装置２１を備え、該電解装置２１にて生成された洗浄液を吸着剤２に供給し、回収して再び電解槽２１に返送する。
【解決手段】本発明の空気清浄装置１は、空気中の被処理物質を吸着剤２により吸着するものであって、オゾンなどの活性種を含む洗浄液を生成する洗浄液生成手段としての電解装置２１を備え、該電解装置２１にて生成された洗浄液を吸着剤２に供給し、回収して再び電解槽２１に返送する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中の被処理物質を吸着剤により吸着し、清浄された空気を供給する空気清浄装置、特に、当該吸着剤の再生に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気中には、インフルエンザウィルスなどの空中浮遊微生物やスギ花粉などのアレルゲンが多数存在する。そのため、空気中の有害物質を除去処理するため空気清浄機が用いられている。一般に空気清浄機は、内部に微孔が形成されるフィルタが内蔵されており、送風機によって、室内の空気を空気清浄機本体内に取り込み、フィルタにて有害物質を除去し、空気を清浄化して、室内に吐出している。
【０００３】
フィルタは、効果的に有害物質を除去すべく活性炭などの吸着剤が主に使用される。当該活性炭などの吸着剤は、空気中の臭気成分や浮遊微生物、アレルゲンなどを物理的に吸着し除去処理を行うものであるため、一定期間使用すると吸着剤自体が当該有害物質で飽和され、それ以上装置を運転しても、空気清浄効果が得られなくなるばかりか、有害物質を再放出し、被処理空気を汚染する問題が招来する。
【０００４】
そのため、定期的に吸着剤を清掃又は交換しなければならず、当該吸着剤の管理の煩雑化やランニングコストの高騰を招く問題がある。
【０００５】
そこで、特許文献１には、ミクロポアーをもった吸着樹脂等の脱臭剤の脱臭効果を取り戻す手段として、アルカリ水、酸性水又は水等の洗浄液を脱臭剤に流し込む手段を備えている。これにより、脱臭剤に付着した悪臭成分は洗浄液によって洗うことで、脱臭効果を取り戻し、格別に交換することなく継続した脱臭処理を可能としていた。
【特許文献１】特開昭６１−２１７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した如き空気清浄装置では、脱臭剤の上方に配置された洗浄液タンクから脱臭剤に洗浄液を流し込み、脱臭ユニット下部に設置された皿により汚れた洗浄液を受け止め、別途廃棄する構成とされていた。
【０００７】
そのため、洗浄液の補充や管理、更には汚れた洗浄液の廃棄を別途行う必要があり、係る場合にも、メンテナンスが煩雑となる問題がある。特に、汚れた洗浄液中の物質が分解されることなくそのまま放置されると、異臭発生の原因や、菌の増殖を招く問題があり、衛生状態を維持できないという問題がある。また、汚れた洗浄液をそのまま廃棄すると、環境へ悪影響を及ぼす場合もある。
【０００８】
そこで、本発明は従来の技術的課題を解決するためになされたものであり、吸着剤に吸着された有害物質を効果的に分解除去することで当該吸着剤を再生し、継続した空気清浄を実現することができる空気清浄装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の空気清浄装置は、空気中の被処理物質を吸着剤により吸着するものであって、活性種を含む洗浄液を生成する洗浄液生成手段を備え、該洗浄液生成手段にて生成された洗浄液を吸着剤に供給し、回収して再び洗浄液生成手段に返送することを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明の空気清浄装置は、上記発明において、被処理空気を吸着剤に接触させる送風手段と、洗浄液を吸着剤に供給する洗浄液搬送手段と、洗浄液生成手段、送風手段及び洗浄液搬送手段を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、送風手段を運転し、洗浄液搬送手段を停止して、被処理空気を吸着剤に接触させる空気清浄モードと、送風手段を停止し、洗浄液搬送手段を運転して、洗浄液生成手段にて生成された洗浄液により吸着剤を洗浄する吸着剤洗浄モードを実行することを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明の空気清浄装置は、上記発明において、制御手段は、吸着剤洗浄モードの終了後、所定の水切り時間を確保し、該水切り時間が経過した後、所定時間送風手段を運転する乾燥モードを実行することを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明の空気清浄装置は、上記各発明において、活性種は、オゾン、過酸化水素、ヒドロキシラジカル、一重項酸素、促進酸化により発生する活性酸素種、次亜塩素酸、活性水素のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであることを特徴とする。
【００１３】
請求項５の発明の空気清浄装置は、上記各発明において、活性種発生手段は、電解装置、放電装置、光触媒、色素増感のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであることを特徴とする。
【００１４】
請求項６の発明の空気清浄装置は、上記請求項１乃至請求項３の何れかの発明において、活性種は、二酸化塩素、一酸化窒素、二酸化窒素のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであることを特徴とする。
【００１５】
請求項７の発明の空気清浄装置は、上記各発明において、吸着剤は、活性炭素、又は、シリカ、アルミナ、その他の多孔体化合物、もしくは、ゼオライト、ケイソウ土、ハイドロタルサイト、その他の多孔質鉱物のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の空気清浄装置によれば、空気中の被処理物質を吸着剤により吸着するものであって、活性種を含む洗浄液を生成する洗浄液生成手段を備え、該洗浄液生成手段にて生成された洗浄液を吸着剤に供給し、回収して再び洗浄液生成手段に返送するので、空気中の被処理物質が吸着した吸着剤を、活性種を含む洗浄液によって、効果的に洗浄することができる。特に洗浄液には活性種が含まれているため、係る被処理物質を分解処理することができ、吸着剤を再生することができる。
【００１７】
これによって、吸着剤を新しいものと交換することなく、継続して空気の処理に使用することが可能となり、メンテナンス作業性の簡素化、コストの高騰を回避できる。
【００１８】
特に、本発明によれば、吸着剤の洗浄に使用された洗浄液は、再び洗浄液生成手段に返送されるため、洗浄液を再度清浄化し、繰り返し使用することが可能となる。そのため、洗浄液の管理を簡素化することができる。また、汚れた洗浄液がドレンパンなどにて長期間貯留されることによる菌の繁殖や悪臭の発生を未然に回避することができ、衛生的に維持することが可能となる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、上記発明において、被処理空気を吸着剤に接触させる送風手段と、洗浄液を吸着剤に供給する洗浄液搬送手段と、洗浄液生成手段、送風手段及び洗浄液搬送手段を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、送風手段を運転し、洗浄液搬送手段を停止して、被処理空気を吸着剤に接触させる空気清浄モードと、送風手段を停止し、洗浄液搬送手段を運転して、洗浄液生成手段にて生成された洗浄液により吸着剤を洗浄する吸着剤洗浄モードを実行するので、空気清浄モードにおいて、被処理空気を吸着剤により被処理物質の吸着除去処理を実行することができると共に、吸着剤洗浄モードにおいて、吸着剤に付着した被処理物質を洗浄し、再生することが可能となる。
【００２０】
これにより、当該モードを切り替えることによって、経年使用による吸着能力の低下を改善し、当該吸着剤を長期間交換することなく使用することが可能となる。特に、吸着剤洗浄モードにおいて使用される洗浄液は、回収されて洗浄液生成手段に搬送されるため、衛生的な状態で洗浄液を繰り返し使用することが可能となる。従って、洗浄液の廃棄処理を不要とでき、メンテナンス作業性を向上できる。
【００２１】
請求項３の発明によれば、上記発明に加えて、制御手段は、吸着剤洗浄モードの終了後、所定の水切り時間を確保し、該水切り時間が経過した後、所定時間送風手段を運転する乾燥モードを実行することにより、吸着剤洗浄モードにおいて、吸着剤に付着した洗浄液を水切り時間の経過によって、水切りすることができ、その後、乾燥モードが実行されることで、吸着剤を乾燥することができる。従って、吸着剤洗浄モード終了後、吸着剤が洗浄液によって濡れたまま長時間放置されることで、吸着剤に菌が繁殖してしまうなどの不都合を未然に回避し、衛生的に維持することができる。また、水切り時間の経過後、送風機を運転する乾燥モードを実行するため、吸着剤に付着した洗浄液が通風される空気と共に外部に飛び散る不都合を抑制することが可能となる。
【００２２】
請求項４の発明によれば、上記各発明において、活性種は、オゾン、過酸化水素、ヒドロキシラジカル、一重項酸素、促進酸化により発生する活性酸素種、次亜塩素酸、活性水素のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであるので、吸着剤に付着した被処理物質を効果的に分解除去することが可能となる。
【００２３】
請求項５の発明によれば、上記各発明において、活性種発生手段は、電解装置、放電装置、光触媒、色素増感のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであるので、容易にオゾンや過酸化水素等の活性種を生成することが可能となり、吸着剤に付着した被処理物質を効果的に分解除去することが可能となる。
【００２４】
請求項６の発明によれば、上記請求項１乃至請求項３の何れかの発明において、活性種は、二酸化塩素、一酸化窒素、二酸化窒素のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであるので、吸着剤に付着した被処理物質を効果的に分解除去することが可能となる。
【００２５】
請求項７の発明によれば、上記各発明において、吸着剤は、活性炭素、又は、シリカ、アルミナ、その他の多孔体化合物、もしくは、ゼオライト、ケイソウ土、ハイドロタルサイト、その他の多孔質鉱物のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであるので、効果的に被処理空気に含まれる被処理物質を吸着処理することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明の空気清浄装置１の概略構成図を示している。
【００２７】
本実施例における空気清浄装置１は、例えば既存の空気清浄機や空気調和機など内部に空気を流通させ、空気中の塵埃などをフィルタにて除去若しくは、空気の除湿、又は、加熱若しくは冷却を行う装置に適用可能とされる装置である。
【００２８】
本実施例の空気清浄装置１は、図示しない本体内に図１に示す如く吸着剤２と、外部の空気を本体１内に取り込み、処理後の空気を本体１外に吐出する送風機（送風手段）６とを備えてなる装置である。吸着剤２は、両端に流入出口３、４を備えた容器５内に収容される。なお、本実施例において、吸着剤２は活性炭素であるものとする。吸着剤２は、これに限定されるものではなく、菌やウィルス、カビ等の空中浮遊微生物、花粉等のアレルゲン物質、更には、悪臭成分等の被処理物質を吸着処理可能なもの、例えば、シリカ、アルミナ、その他の多孔体化合物、もしくは、ゼオライト、ケイソウ土、ハイドロタルサイト、その他の多孔質鉱物のうちのいずれか、もしくは、活性炭素を含むこれらの組み合わせであってもよい。
【００２９】
本実施例において、第１の流入出口３は容器５の上部に設けられており、第１の切替弁（切替手段）７により切替可能に、空気排出部８と、洗浄液供給部９が接続されている。また、第２の流入出口４は容器５の下部に設けられており、第２の切替弁（切替手段）１０により切替可能に、空気導入部１１と、洗浄液排出部１２が接続されている。本実施例では、本体内に位置して空気導入部１１の空気上流側に前記送風機６が配設されている。
【００３０】
本体内には、上記吸着剤２と共に、吸着剤洗浄装置２０が設けられている。この吸着剤洗浄装置２０は、洗浄液生成手段としての電解装置２１と、洗浄液搬送手段としての循環ポンプ２２と、ドレンパン２３とを備える。電解装置２１の洗浄液流出側には、配管２４を介して循環ポンプ２２が接続されており、当該循環ポンプ２２には、一端が吸着剤２が収容された容器５の第１の流入出口３に接続される洗浄液供給部９が接続されている。そして、容器５の第２の流入出口４に接続される洗浄液排出部１２の他端は、本体内に設けられるドレンパン２３上方にて開口している。なお、電解装置２１の洗浄液流入部２１Ａは、当該ドレンパン２３に貯留される洗浄液内にて開口されている。
【００３１】
本実施例において、洗浄液生成手段を構成する電解装置２１は、洗浄液（詳細は後述する如くドレンパン２３から導入される汚れた洗浄液）を貯留する電解槽２５と、当該電解槽２５内に浸漬される図示しない複数対の電極とから構成されている。これら電極が通電されると、電解槽２５内に流入した洗浄液（設置当初は、例えば、別途ドレンパン２３に供給される水道水）が電気分解（電気化学的処理）され、活性種が生成される。ここで、活性種とは、例えば、通常の酸素よりも高い酸化活性を有する酸素分子と、その関連物質を示す活性酸素種であり、スーパーオキシドアニオン、一重項酸素、ヒドロキシラジカル、あるいは過酸化水素といった所謂狭義の活性酸素に、オゾン、次亜ハロゲン酸（例えば、次亜塩素酸）等といった所謂広義の活性酸素及び活性水素を含むものとする。活性酸素には、促進酸化（ＡＯＰ）により発生する活性酸素種（Ｏ3＋Ｈ2Ｏ2）を含むものとする。
【００３２】
電解槽２５は、吸着剤２が収容される容器５の近傍に配置され、当初水道水を電気分解して生成された活性種を迅速に容器５の吸着剤２に供給できる構成とされる。
【００３３】
前記電極は、アノードとして電解により容易にオゾンを生成可能とする金属材料、例えば、白金とタンタルの焼成電極を用い、カソードとして白金電極を用いる。これらの電極間距離を４ｍｍ程度、もしくは、電極間に陽イオン交換膜を設け、これら電極に所定の電流値で、電解処理を行う。なお、用いられる水道水は、例えば約３０ｐｐｍ以上の塩化物イオンが含有されている。
【００３４】
これにより、アノードでは、塩化物イオンが電子を放出して塩素を生成する。その後、この塩素は、水に溶解し、次亜塩素酸を生成する。また、電解に用いられる水には、塩化物イオンが存在するため、電位が上昇し、電解によって得られる洗浄液中の水酸化物イオンは酸素又はオゾン等の活性酸素を生成する。
【００３５】
なお、本実施例では、洗浄液生成手段として電極を備えた電解装置２１を例として説明しているが、これに限定されるものではなく、放電によりオゾンやラジカルを生成する手段や、色素増感により特定の光を照射して例えば一重項酸素を生成する手段や、光触媒活性物質に特定の光、例えば酸化チタンに近紫外線を照射することによって活性種を生成する手段などであってもよい。
【００３６】
また、洗浄液に含まれる（生成される）活性種としては、上述した如き活性種に限定されるものではなく、容易に洗浄液を処理することによって二酸化塩素や、一酸化窒素、二酸化窒素などの活性種を生成することができる手段であれば、上記に限定されるものではなく、これら活性種を含む洗浄液を採用してもよい。
【００３７】
次に、図２の電気ブロック図を参照して、本実施例の空気清浄装置１の制御装置（制御手段）Ｃについて説明する。制御装置Ｃは、汎用のマイクロコンピュータにより構成されており、時限手段としてのタイマ４１が内蔵されている。この入力側には、前記本体に設けられるコントロールパネル４０が接続されている。この出力側には、前記第１の切替弁７及び第２の切替弁１０と、送風機６と、前記吸着剤洗浄装置２０を構成する電解装置２１と、循環ポンプ２２などが接続されている。また、出力側には、報知ランプ２６等の報知手段を設け、吸着剤２による吸着能力の低下報知や、現在のモードを報知してもよい。
【００３８】
以下、本実施例の空気清浄装置１の動作について説明する。まず、コントロールパネル４０の操作に基づき、制御装置Ｃは、空気清浄モードを実行する。この空気清浄モードでは、制御装置Ｃは第１の切替弁７及び第２の切替弁１０をそれぞれ空気排出部８及び空気導入部１１側に切り替え、洗浄液の容器５内への導入を禁止し、被処理空気の導入及び排出のみを許容する。
【００３９】
この状態で、送風機６を運転する。これにより、当該空気清浄装置１が設置される室内の空気（被処理空気）は、図示しない本体の空気吸込口を介して空気導入部１１より吸着剤２が収容される容器５内に導入される。なお、本体の空気吸込口には、予めプレフィルタが設けられており、比較的大きな埃等が当該プレフィルタによって除去された後、容器５内に導入される。
【００４０】
当該容器５内を通過する過程において取り込まれた被処理空気内の菌やウィルス、カビ等の空中浮遊微生物、花粉等のアレルゲン物質、更には、悪臭成分等の被処理物質が吸着剤２に吸着され、清浄な空気となって空気排出部８及び本体に設けられた空気吐出口より室内に吐出される。図１では白抜き矢印により被処理空気の流れを示す。
【００４１】
これにより、被処理空気に含まれる菌やウィルス等の有害物質（被処理物質）が除去され、室内の空気の清浄化を行うことができる。特に、吸着剤２は、上述したように活性炭素、又は、シリカ、アルミナ、その他の多孔体化合物、もしくは、ゼオライト、ケイソウ土、ハイドロタルサイト、その他の多孔質鉱物のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであるので、効果的に被処理空気に含まれる被処理物質を吸着処理することが可能となる。
【００４２】
当該空気清浄モードをある程度の時間実行すると、容器５内の吸着剤２が被処理物質によって飽和され、吸着能力が低下する。このまま継続して空気清浄モードを実行しても、被処理空気の清浄化を実現することができないのみならず、吸着剤２に吸着されていた被処理物質の再気散が生じる。
【００４３】
そのため、制御装置Ｃは、例えば、内蔵されたタイマ４１によって空気清浄モードの運転積算時間を算出し、予め設定された所定時間に達すると、報知ランプ２６によって使用者に吸着剤２の洗浄を促す。なお、当該設定時間は、例えば、吸着剤２が飽和し吸着能力が低下しているものと経験的に得られる所定時間が予め設定される。
【００４４】
そして、使用者がコントロールパネル４０によって空気清浄モードから吸着剤洗浄モードに変更する旨操作すると、制御装置Ｃは、現在実行している空気清浄モードから吸着剤洗浄モードに移行する。なお、この時点において、ドレンパン２３には、予め水道水又は前回使用された洗浄液が供給されているものとする。また、空気清浄モードから吸着剤洗浄モードへの変更は、これに限定されるものではなく、運転積算時間が所定時間経過した後、制御装置Ｃにより空気清浄モードから吸着剤洗浄モードに移行してもよい。
【００４５】
吸着剤洗浄モードでは、制御装置Ｃは、送風機６の運転を停止し、第１の切替弁７及び第２の切替弁１０をそれぞれ洗浄液供給部９及び洗浄液排出部１２側に切り替え、被処理空気の容器５内への導入を禁止し、洗浄液の導入及び排出のみを許容する。
【００４６】
そして、循環ポンプ２２を運転して、ドレンパン２３内の水道水又は汚れた洗浄液を電解槽２５内に搬送する。電解槽２５内では、上述したように水道水又は洗浄液が電気分解され、活性種が生成される。循環ポンプ２２の運転によって、活性種を含む洗浄液は洗浄液供給部９を介して電解槽２５から本体５に搬送される。
【００４７】
本体５内に供給された洗浄液は、吸着剤２を通過することで吸着剤２に吸着されていた菌やウィルス、カビ等の空中浮遊微生物、花粉等のアレルゲン物質、更には、悪臭成分等の被処理物質を洗い流す。
【００４８】
このとき、本発明では、洗浄液には電解槽２５にて生成されたオゾンや次亜塩素酸やスーパーオキシドアニオン、一重項酸素、ヒドロキシラジカル、あるいは過酸化水素などの活性酸素や活性水素などの活性種が含まれている。そのため、吸着剤２に吸着した被処理物質を高い反応性の活性種によって効果的に分解・除去処理を行うことができる。
【００４９】
これにより、空気中の被処理物質が吸着した吸着剤２を、活性種を含む洗浄液によって、効果的に洗浄することができ、また、係る被処理物質は、活性種によって分解・除去されるため、吸着剤２が再生され、吸着能力を回復させることができる。これによって、吸着剤２を新しいものと交換することなく、継続して空気の処理に使用することが可能となり、メンテナンス作業性の簡素化、コストの高騰を回避できる。
【００５０】
特に、洗浄液に含まれる活性種は、電解装置２１などの洗浄液生成手段により生成された直後に、吸着剤２に供給されるため、それ自体が分解しやすいオゾン等の活性種により、より高い濃度にて吸着剤２に吸着した被処理物質を分解・除去することが可能となる。従って、高い分解・除去能力にて洗浄することが可能となる。
容器５内において、吸着剤２の洗浄、被処理物質の分解・除去に用いられた洗浄液は、自重により流下し、洗浄液排出部１２よりドレンパン２３内に排出される。ここで、ドレンパン２３に貯留された汚れた洗浄液は、循環ポンプ２２の運転により再び電解槽２５内に返送し、電解処理され残存する被処理物質の分解・除去されると共に、活性種を含む洗浄液として再度容器５内に供給される。図１では破線矢印により洗浄液の流れを示す。
【００５１】
このように、吸着剤２の洗浄に用いられる洗浄液は、循環ポンプ２２の運転により洗浄液生成手段である電解装置２１（電解槽２５）と吸着剤２が収容される容器５とを循環することから、洗浄液を再度清浄化し、衛生的な状態で繰り返し使用することが可能となる。そのため、洗浄液の管理の簡素化、更には、汚れた洗浄液の廃棄処理を不要とでき、メンテナンス作業性を向上できる。また、汚れた洗浄液がドレンパン２３にて長期間受容されることによる菌の繁殖や悪臭の発生を未然に回避することができ、衛生的に維持することが可能となる。
【００５２】
また、本実施例では、コントロールパネル４０の操作に基づきモードを切り替えることによって、経年使用による吸着剤２の吸着能力の低下を改善し、当該吸着剤２を長期間交換することなく使用が可能となる。
【００５３】
上述した如き吸着剤洗浄モードを所定時間実行した後、制御装置Ｃは、所定の水切り時間を確保し、当該水切り時間が経過した後、所定時間送風機６を運転する乾燥モードを実行する。即ち、上記吸着剤洗浄モードの終了により、循環ポンプ２２の運転を停止しても、容器５内の洗浄液はすぐには洗浄液排出部１２から排出されない。そのため、当該循環ポンプ２２の停止から所定の水切り時間を確保することにより、容器５内の洗浄液を洗浄液排出部１２より排出させる。
【００５４】
そして、当該水切り時間が経過した後、制御装置Ｃは、第１の切替弁７及び第２の切替弁１０をそれぞれ空気排出部８及び空気導入部１１側に切り替え、洗浄液の容器５内への導入を禁止し、被処理空気の導入及び排出のみを許容する。そして、乾燥モードとして送風機６を運転する。これにより、洗浄液によって洗浄された吸着剤２に通風することで、当該吸着剤２や容器５内を乾燥させることができ、洗浄液によって濡れたまま放置されることによるカビの発生や菌の繁殖等を抑制することが可能となる。従って、吸着剤２の衛生状態を維持することが可能となる。
【００５５】
また、本実施例では、吸着剤洗浄モード終了後、所定の水切り時間の経過後に、送風機６を運転する乾燥モードを実行するため、吸着剤２に付着した洗浄液が通風される空気と共に外部に飛び散る不都合を抑制することが可能となる。
【００５６】
次に、図３及び図４を参照して本発明の他の実施例としての空気清浄装置３０について説明する。図３及び図４はいずれも空気清浄装置３０の概略構成図を示している。係る実施例の空気清浄装置３０は、上記実施例の空気清浄装置１と同様に図示しない本体内に吸着剤２を収容した容器５と、外部の空気を本体１内に取り込み、処理後の空気を本体１外に吐出する送風機（送風手段）６と、吸着剤洗浄装置３１とを備えている。
【００５７】
容器５の上部には、空気排出部３２が設けられていると共に、容器５下部には、流入出口３３が形成され、当該流入出口３３には、切替弁（切替手段）３４により切替可能に、空気導入部３５と、洗浄液給排部３６が接続されている。
【００５８】
吸着剤洗浄装置３１は、上記実施例と同様に構成される洗浄液生成手段としての電解装置２１と、洗浄液搬送手段としての循環ポンプ２２と、ドレンパン２３とを備える。電解装置２１の洗浄液流入部２１Ａは、当該ドレンパン２３に貯留される洗浄液内にて開口されていると共に、洗浄液流出側には、配管２４を介して循環ポンプ２２が接続されている。そして、この循環ポンプ２２には、一端が容器５の流入出口３３に接続される洗浄液給排部３６が接続されている。
【００５９】
なお、上記実施例と同様に、コントロールパネル４０、切替弁３４、送風機６、吸着剤洗浄装置３０を構成する電解装置２１と、循環ポンプ２２、報知ランプ２６等の報知手段が接続されている。
【００６０】
上記構成により、空気清浄装置３０の動作について説明する。まず、コントロールパネル４０の操作に基づき、制御装置Ｃは、空気清浄モードを実行する。この空気清浄モードでは、制御装置Ｃは切替弁３４を空気導入部３５側に切り替え、洗浄液の容器５内への導入を禁止し、被処理空気の導入及び排出のみを許容する。
【００６１】
この状態で、送風機６を運転する。これにより、当該空気清浄装置１が設置される室内の空気（被処理空気）は、図示しない本体の空気吸込口を介して空気導入部１１より吸着剤２が収容される容器５内に導入される。当該容器５内を通過する過程において取り込まれた被処理空気内の菌やウィルス、カビ等の空中浮遊微生物、花粉等のアレルゲン物質、更には、悪臭成分等の被処理物質が吸着剤２に吸着され、清浄な空気となって空気排出部３２及び本体に設けられた空気吐出口より室内に吐出される。図３では白抜き矢印により被処理空気の流れを示す。
【００６２】
これにより、上記実施例と同様に被処理空気に含まれる菌やウィルス等の有害物質（被処理物質）が除去され、室内の空気の清浄化を行うことができる。
【００６３】
上記同様、報知ランプ２６によって吸着剤２の洗浄を促す報知がなされた場合、使用者は、コントロールパネル４０によって空気清浄モードから吸着剤洗浄モードに変更する旨操作すると、制御装置Ｃは、現在実行している空気清浄モードから吸着剤洗浄モードに移行する。なお、この時点において、ドレンパン２３には、予め水道水又は前回使用された洗浄液が供給されているものとする。
【００６４】
吸着剤洗浄モードでは、制御装置Ｃは、送風機６の運転を停止し、切替弁３４を洗浄液供排部３６側に切り替え、被処理空気の容器５内への導入を禁止し、洗浄液の導入及び排出のみを許容する。
【００６５】
そして、循環ポンプ２２を運転して、ドレンパン２３内の水道水又は汚れた洗浄液を電解槽２５内に搬送する。電解槽２５内では、上述したように水道水又は洗浄液が電気分解され、活性種が生成される。循環ポンプ２２を所定時間、運転し、活性種を含む洗浄液は洗浄液供排部３６を介して電解槽２５から本体５に搬送される。なお、制御装置Ｃは、循環ポンプ２２を運転することで、洗浄液を本体５内に所定水位、例えば、吸着剤２が充填されている範囲を浸漬可能とする水位、もしくは、本体５の空気排出部３２から洗浄液が溢出しない水位まで満たす。
【００６６】
その後、循環ポンプ２２を所定時間停止して、本体５内の洗浄液を洗浄液給排部３６を介して自重により電解槽２５やドレンパン２３内に回収する。以後、循環ポンプ２２を所定時間運転、停止を繰り返すことで、本体５内に洗浄液を供給する。図３では破線矢印により洗浄液の供給状態の流れ、図４では破線矢印により洗浄液の排水状態の流れを示す。
【００６７】
これにより、本体５内に供給された洗浄液は、吸着剤２を通過することで吸着剤２に吸着されていた菌やウィルス、カビ等の空中浮遊微生物、花粉等のアレルゲン物質、更には、悪臭成分等の被処理物質を洗い流す。
【００６８】
このとき、本発明では、洗浄液には電解槽２５にて生成されたオゾンや次亜塩素酸やスーパーオキシドアニオン、一重項酸素、ヒドロキシラジカル、あるいは過酸化水素などの活性酸素や活性水素などの活性種が含まれている。そのため、吸着剤２に吸着した被処理物質を高い反応性の活性種によって効果的に分解・除去処理を行うことができる。
【００６９】
これにより、空気中の被処理物質が吸着した吸着剤２を、活性種を含む洗浄液によって、効果的に洗浄することができ、また、係る被処理物質は、活性種によって分解・除去されるため、吸着剤２が再生され、吸着能力を回復させることができる。これによって、吸着剤２を新しいものと交換することなく、継続して空気の処理に使用することが可能となり、メンテナンス作業性の簡素化、コストの高騰を回避できる。
【００７０】
また、当該実施例では、循環ポンプ２２によって容器５内に洗浄液を供給した後、当該循環ポンプ２２を停止することで容器５内の洗浄液を自重により再度洗浄液給排部３６を介して電解装置２１やドレンパン２３に返送する構成としているため、上記実施例の効果に加えて、配管構造を簡素化することができ、当該装置自体の小型化を実現することが可能となる。
【００７１】
なお、上記実施例と同様に当該吸着剤洗浄モード終了後は、水切り時間を確保し、乾燥モードを実行する。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】空気清浄装置の概略構成図である。
【図２】制御装置の電気ブロック図である。
【図３】他の実施例の空気清浄装置の概略構成図である。
【図４】他の実施例の空気清浄装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００７３】
Ｃ 制御装置（制御手段）
１、３０ 空気清浄装置
３、４ 流入出口
５ 容器
６ 送風機（送風手段）
７ 第１の切替弁（切替手段）
８、３２ 空気排出部
９ 洗浄液供給部
１０ 第２の切替弁（切替手段）
１１、３５ 空気導入部
１２ 洗浄液排出部
２０、３１ 吸着剤洗浄装置
２１ 電解装置（洗浄液生成手段）
２１Ａ 洗浄液流入部
２２ 循環ポンプ
２３ ドレンパン
２５ 電解槽
２６ 報知ランプ（報知手段）
３３ 流入出口
３４ 切替弁（切替手段）
３６ 洗浄液給排部
４０ コントロールパネル
４１ タイマ（時限手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中の被処理物質を吸着剤により吸着し、清浄された空気を供給する空気清浄装置、特に、当該吸着剤の再生に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気中には、インフルエンザウィルスなどの空中浮遊微生物やスギ花粉などのアレルゲンが多数存在する。そのため、空気中の有害物質を除去処理するため空気清浄機が用いられている。一般に空気清浄機は、内部に微孔が形成されるフィルタが内蔵されており、送風機によって、室内の空気を空気清浄機本体内に取り込み、フィルタにて有害物質を除去し、空気を清浄化して、室内に吐出している。
【０００３】
フィルタは、効果的に有害物質を除去すべく活性炭などの吸着剤が主に使用される。当該活性炭などの吸着剤は、空気中の臭気成分や浮遊微生物、アレルゲンなどを物理的に吸着し除去処理を行うものであるため、一定期間使用すると吸着剤自体が当該有害物質で飽和され、それ以上装置を運転しても、空気清浄効果が得られなくなるばかりか、有害物質を再放出し、被処理空気を汚染する問題が招来する。
【０００４】
そのため、定期的に吸着剤を清掃又は交換しなければならず、当該吸着剤の管理の煩雑化やランニングコストの高騰を招く問題がある。
【０００５】
そこで、特許文献１には、ミクロポアーをもった吸着樹脂等の脱臭剤の脱臭効果を取り戻す手段として、アルカリ水、酸性水又は水等の洗浄液を脱臭剤に流し込む手段を備えている。これにより、脱臭剤に付着した悪臭成分は洗浄液によって洗うことで、脱臭効果を取り戻し、格別に交換することなく継続した脱臭処理を可能としていた。
【特許文献１】特開昭６１−２１７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した如き空気清浄装置では、脱臭剤の上方に配置された洗浄液タンクから脱臭剤に洗浄液を流し込み、脱臭ユニット下部に設置された皿により汚れた洗浄液を受け止め、別途廃棄する構成とされていた。
【０００７】
そのため、洗浄液の補充や管理、更には汚れた洗浄液の廃棄を別途行う必要があり、係る場合にも、メンテナンスが煩雑となる問題がある。特に、汚れた洗浄液中の物質が分解されることなくそのまま放置されると、異臭発生の原因や、菌の増殖を招く問題があり、衛生状態を維持できないという問題がある。また、汚れた洗浄液をそのまま廃棄すると、環境へ悪影響を及ぼす場合もある。
【０００８】
そこで、本発明は従来の技術的課題を解決するためになされたものであり、吸着剤に吸着された有害物質を効果的に分解除去することで当該吸着剤を再生し、継続した空気清浄を実現することができる空気清浄装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の空気清浄装置は、空気中の被処理物質を吸着剤により吸着するものであって、活性種を含む洗浄液を生成する洗浄液生成手段を備え、該洗浄液生成手段にて生成された洗浄液を吸着剤に供給し、回収して再び洗浄液生成手段に返送することを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明の空気清浄装置は、上記発明において、被処理空気を吸着剤に接触させる送風手段と、洗浄液を吸着剤に供給する洗浄液搬送手段と、洗浄液生成手段、送風手段及び洗浄液搬送手段を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、送風手段を運転し、洗浄液搬送手段を停止して、被処理空気を吸着剤に接触させる空気清浄モードと、送風手段を停止し、洗浄液搬送手段を運転して、洗浄液生成手段にて生成された洗浄液により吸着剤を洗浄する吸着剤洗浄モードを実行することを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明の空気清浄装置は、上記発明において、制御手段は、吸着剤洗浄モードの終了後、所定の水切り時間を確保し、該水切り時間が経過した後、所定時間送風手段を運転する乾燥モードを実行することを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明の空気清浄装置は、上記各発明において、活性種は、オゾン、過酸化水素、ヒドロキシラジカル、一重項酸素、促進酸化により発生する活性酸素種、次亜塩素酸、活性水素のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであることを特徴とする。
【００１３】
請求項５の発明の空気清浄装置は、上記各発明において、活性種発生手段は、電解装置、放電装置、光触媒、色素増感のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであることを特徴とする。
【００１４】
請求項６の発明の空気清浄装置は、上記請求項１乃至請求項３の何れかの発明において、活性種は、二酸化塩素、一酸化窒素、二酸化窒素のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであることを特徴とする。
【００１５】
請求項７の発明の空気清浄装置は、上記各発明において、吸着剤は、活性炭素、又は、シリカ、アルミナ、その他の多孔体化合物、もしくは、ゼオライト、ケイソウ土、ハイドロタルサイト、その他の多孔質鉱物のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の空気清浄装置によれば、空気中の被処理物質を吸着剤により吸着するものであって、活性種を含む洗浄液を生成する洗浄液生成手段を備え、該洗浄液生成手段にて生成された洗浄液を吸着剤に供給し、回収して再び洗浄液生成手段に返送するので、空気中の被処理物質が吸着した吸着剤を、活性種を含む洗浄液によって、効果的に洗浄することができる。特に洗浄液には活性種が含まれているため、係る被処理物質を分解処理することができ、吸着剤を再生することができる。
【００１７】
これによって、吸着剤を新しいものと交換することなく、継続して空気の処理に使用することが可能となり、メンテナンス作業性の簡素化、コストの高騰を回避できる。
【００１８】
特に、本発明によれば、吸着剤の洗浄に使用された洗浄液は、再び洗浄液生成手段に返送されるため、洗浄液を再度清浄化し、繰り返し使用することが可能となる。そのため、洗浄液の管理を簡素化することができる。また、汚れた洗浄液がドレンパンなどにて長期間貯留されることによる菌の繁殖や悪臭の発生を未然に回避することができ、衛生的に維持することが可能となる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、上記発明において、被処理空気を吸着剤に接触させる送風手段と、洗浄液を吸着剤に供給する洗浄液搬送手段と、洗浄液生成手段、送風手段及び洗浄液搬送手段を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、送風手段を運転し、洗浄液搬送手段を停止して、被処理空気を吸着剤に接触させる空気清浄モードと、送風手段を停止し、洗浄液搬送手段を運転して、洗浄液生成手段にて生成された洗浄液により吸着剤を洗浄する吸着剤洗浄モードを実行するので、空気清浄モードにおいて、被処理空気を吸着剤により被処理物質の吸着除去処理を実行することができると共に、吸着剤洗浄モードにおいて、吸着剤に付着した被処理物質を洗浄し、再生することが可能となる。
【００２０】
これにより、当該モードを切り替えることによって、経年使用による吸着能力の低下を改善し、当該吸着剤を長期間交換することなく使用することが可能となる。特に、吸着剤洗浄モードにおいて使用される洗浄液は、回収されて洗浄液生成手段に搬送されるため、衛生的な状態で洗浄液を繰り返し使用することが可能となる。従って、洗浄液の廃棄処理を不要とでき、メンテナンス作業性を向上できる。
【００２１】
請求項３の発明によれば、上記発明に加えて、制御手段は、吸着剤洗浄モードの終了後、所定の水切り時間を確保し、該水切り時間が経過した後、所定時間送風手段を運転する乾燥モードを実行することにより、吸着剤洗浄モードにおいて、吸着剤に付着した洗浄液を水切り時間の経過によって、水切りすることができ、その後、乾燥モードが実行されることで、吸着剤を乾燥することができる。従って、吸着剤洗浄モード終了後、吸着剤が洗浄液によって濡れたまま長時間放置されることで、吸着剤に菌が繁殖してしまうなどの不都合を未然に回避し、衛生的に維持することができる。また、水切り時間の経過後、送風機を運転する乾燥モードを実行するため、吸着剤に付着した洗浄液が通風される空気と共に外部に飛び散る不都合を抑制することが可能となる。
【００２２】
請求項４の発明によれば、上記各発明において、活性種は、オゾン、過酸化水素、ヒドロキシラジカル、一重項酸素、促進酸化により発生する活性酸素種、次亜塩素酸、活性水素のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであるので、吸着剤に付着した被処理物質を効果的に分解除去することが可能となる。
【００２３】
請求項５の発明によれば、上記各発明において、活性種発生手段は、電解装置、放電装置、光触媒、色素増感のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであるので、容易にオゾンや過酸化水素等の活性種を生成することが可能となり、吸着剤に付着した被処理物質を効果的に分解除去することが可能となる。
【００２４】
請求項６の発明によれば、上記請求項１乃至請求項３の何れかの発明において、活性種は、二酸化塩素、一酸化窒素、二酸化窒素のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであるので、吸着剤に付着した被処理物質を効果的に分解除去することが可能となる。
【００２５】
請求項７の発明によれば、上記各発明において、吸着剤は、活性炭素、又は、シリカ、アルミナ、その他の多孔体化合物、もしくは、ゼオライト、ケイソウ土、ハイドロタルサイト、その他の多孔質鉱物のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであるので、効果的に被処理空気に含まれる被処理物質を吸着処理することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明の空気清浄装置１の概略構成図を示している。
【００２７】
本実施例における空気清浄装置１は、例えば既存の空気清浄機や空気調和機など内部に空気を流通させ、空気中の塵埃などをフィルタにて除去若しくは、空気の除湿、又は、加熱若しくは冷却を行う装置に適用可能とされる装置である。
【００２８】
本実施例の空気清浄装置１は、図示しない本体内に図１に示す如く吸着剤２と、外部の空気を本体１内に取り込み、処理後の空気を本体１外に吐出する送風機（送風手段）６とを備えてなる装置である。吸着剤２は、両端に流入出口３、４を備えた容器５内に収容される。なお、本実施例において、吸着剤２は活性炭素であるものとする。吸着剤２は、これに限定されるものではなく、菌やウィルス、カビ等の空中浮遊微生物、花粉等のアレルゲン物質、更には、悪臭成分等の被処理物質を吸着処理可能なもの、例えば、シリカ、アルミナ、その他の多孔体化合物、もしくは、ゼオライト、ケイソウ土、ハイドロタルサイト、その他の多孔質鉱物のうちのいずれか、もしくは、活性炭素を含むこれらの組み合わせであってもよい。
【００２９】
本実施例において、第１の流入出口３は容器５の上部に設けられており、第１の切替弁（切替手段）７により切替可能に、空気排出部８と、洗浄液供給部９が接続されている。また、第２の流入出口４は容器５の下部に設けられており、第２の切替弁（切替手段）１０により切替可能に、空気導入部１１と、洗浄液排出部１２が接続されている。本実施例では、本体内に位置して空気導入部１１の空気上流側に前記送風機６が配設されている。
【００３０】
本体内には、上記吸着剤２と共に、吸着剤洗浄装置２０が設けられている。この吸着剤洗浄装置２０は、洗浄液生成手段としての電解装置２１と、洗浄液搬送手段としての循環ポンプ２２と、ドレンパン２３とを備える。電解装置２１の洗浄液流出側には、配管２４を介して循環ポンプ２２が接続されており、当該循環ポンプ２２には、一端が吸着剤２が収容された容器５の第１の流入出口３に接続される洗浄液供給部９が接続されている。そして、容器５の第２の流入出口４に接続される洗浄液排出部１２の他端は、本体内に設けられるドレンパン２３上方にて開口している。なお、電解装置２１の洗浄液流入部２１Ａは、当該ドレンパン２３に貯留される洗浄液内にて開口されている。
【００３１】
本実施例において、洗浄液生成手段を構成する電解装置２１は、洗浄液（詳細は後述する如くドレンパン２３から導入される汚れた洗浄液）を貯留する電解槽２５と、当該電解槽２５内に浸漬される図示しない複数対の電極とから構成されている。これら電極が通電されると、電解槽２５内に流入した洗浄液（設置当初は、例えば、別途ドレンパン２３に供給される水道水）が電気分解（電気化学的処理）され、活性種が生成される。ここで、活性種とは、例えば、通常の酸素よりも高い酸化活性を有する酸素分子と、その関連物質を示す活性酸素種であり、スーパーオキシドアニオン、一重項酸素、ヒドロキシラジカル、あるいは過酸化水素といった所謂狭義の活性酸素に、オゾン、次亜ハロゲン酸（例えば、次亜塩素酸）等といった所謂広義の活性酸素及び活性水素を含むものとする。活性酸素には、促進酸化（ＡＯＰ）により発生する活性酸素種（Ｏ3＋Ｈ2Ｏ2）を含むものとする。
【００３２】
電解槽２５は、吸着剤２が収容される容器５の近傍に配置され、当初水道水を電気分解して生成された活性種を迅速に容器５の吸着剤２に供給できる構成とされる。
【００３３】
前記電極は、アノードとして電解により容易にオゾンを生成可能とする金属材料、例えば、白金とタンタルの焼成電極を用い、カソードとして白金電極を用いる。これらの電極間距離を４ｍｍ程度、もしくは、電極間に陽イオン交換膜を設け、これら電極に所定の電流値で、電解処理を行う。なお、用いられる水道水は、例えば約３０ｐｐｍ以上の塩化物イオンが含有されている。
【００３４】
これにより、アノードでは、塩化物イオンが電子を放出して塩素を生成する。その後、この塩素は、水に溶解し、次亜塩素酸を生成する。また、電解に用いられる水には、塩化物イオンが存在するため、電位が上昇し、電解によって得られる洗浄液中の水酸化物イオンは酸素又はオゾン等の活性酸素を生成する。
【００３５】
なお、本実施例では、洗浄液生成手段として電極を備えた電解装置２１を例として説明しているが、これに限定されるものではなく、放電によりオゾンやラジカルを生成する手段や、色素増感により特定の光を照射して例えば一重項酸素を生成する手段や、光触媒活性物質に特定の光、例えば酸化チタンに近紫外線を照射することによって活性種を生成する手段などであってもよい。
【００３６】
また、洗浄液に含まれる（生成される）活性種としては、上述した如き活性種に限定されるものではなく、容易に洗浄液を処理することによって二酸化塩素や、一酸化窒素、二酸化窒素などの活性種を生成することができる手段であれば、上記に限定されるものではなく、これら活性種を含む洗浄液を採用してもよい。
【００３７】
次に、図２の電気ブロック図を参照して、本実施例の空気清浄装置１の制御装置（制御手段）Ｃについて説明する。制御装置Ｃは、汎用のマイクロコンピュータにより構成されており、時限手段としてのタイマ４１が内蔵されている。この入力側には、前記本体に設けられるコントロールパネル４０が接続されている。この出力側には、前記第１の切替弁７及び第２の切替弁１０と、送風機６と、前記吸着剤洗浄装置２０を構成する電解装置２１と、循環ポンプ２２などが接続されている。また、出力側には、報知ランプ２６等の報知手段を設け、吸着剤２による吸着能力の低下報知や、現在のモードを報知してもよい。
【００３８】
以下、本実施例の空気清浄装置１の動作について説明する。まず、コントロールパネル４０の操作に基づき、制御装置Ｃは、空気清浄モードを実行する。この空気清浄モードでは、制御装置Ｃは第１の切替弁７及び第２の切替弁１０をそれぞれ空気排出部８及び空気導入部１１側に切り替え、洗浄液の容器５内への導入を禁止し、被処理空気の導入及び排出のみを許容する。
【００３９】
この状態で、送風機６を運転する。これにより、当該空気清浄装置１が設置される室内の空気（被処理空気）は、図示しない本体の空気吸込口を介して空気導入部１１より吸着剤２が収容される容器５内に導入される。なお、本体の空気吸込口には、予めプレフィルタが設けられており、比較的大きな埃等が当該プレフィルタによって除去された後、容器５内に導入される。
【００４０】
当該容器５内を通過する過程において取り込まれた被処理空気内の菌やウィルス、カビ等の空中浮遊微生物、花粉等のアレルゲン物質、更には、悪臭成分等の被処理物質が吸着剤２に吸着され、清浄な空気となって空気排出部８及び本体に設けられた空気吐出口より室内に吐出される。図１では白抜き矢印により被処理空気の流れを示す。
【００４１】
これにより、被処理空気に含まれる菌やウィルス等の有害物質（被処理物質）が除去され、室内の空気の清浄化を行うことができる。特に、吸着剤２は、上述したように活性炭素、又は、シリカ、アルミナ、その他の多孔体化合物、もしくは、ゼオライト、ケイソウ土、ハイドロタルサイト、その他の多孔質鉱物のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであるので、効果的に被処理空気に含まれる被処理物質を吸着処理することが可能となる。
【００４２】
当該空気清浄モードをある程度の時間実行すると、容器５内の吸着剤２が被処理物質によって飽和され、吸着能力が低下する。このまま継続して空気清浄モードを実行しても、被処理空気の清浄化を実現することができないのみならず、吸着剤２に吸着されていた被処理物質の再気散が生じる。
【００４３】
そのため、制御装置Ｃは、例えば、内蔵されたタイマ４１によって空気清浄モードの運転積算時間を算出し、予め設定された所定時間に達すると、報知ランプ２６によって使用者に吸着剤２の洗浄を促す。なお、当該設定時間は、例えば、吸着剤２が飽和し吸着能力が低下しているものと経験的に得られる所定時間が予め設定される。
【００４４】
そして、使用者がコントロールパネル４０によって空気清浄モードから吸着剤洗浄モードに変更する旨操作すると、制御装置Ｃは、現在実行している空気清浄モードから吸着剤洗浄モードに移行する。なお、この時点において、ドレンパン２３には、予め水道水又は前回使用された洗浄液が供給されているものとする。また、空気清浄モードから吸着剤洗浄モードへの変更は、これに限定されるものではなく、運転積算時間が所定時間経過した後、制御装置Ｃにより空気清浄モードから吸着剤洗浄モードに移行してもよい。
【００４５】
吸着剤洗浄モードでは、制御装置Ｃは、送風機６の運転を停止し、第１の切替弁７及び第２の切替弁１０をそれぞれ洗浄液供給部９及び洗浄液排出部１２側に切り替え、被処理空気の容器５内への導入を禁止し、洗浄液の導入及び排出のみを許容する。
【００４６】
そして、循環ポンプ２２を運転して、ドレンパン２３内の水道水又は汚れた洗浄液を電解槽２５内に搬送する。電解槽２５内では、上述したように水道水又は洗浄液が電気分解され、活性種が生成される。循環ポンプ２２の運転によって、活性種を含む洗浄液は洗浄液供給部９を介して電解槽２５から本体５に搬送される。
【００４７】
本体５内に供給された洗浄液は、吸着剤２を通過することで吸着剤２に吸着されていた菌やウィルス、カビ等の空中浮遊微生物、花粉等のアレルゲン物質、更には、悪臭成分等の被処理物質を洗い流す。
【００４８】
このとき、本発明では、洗浄液には電解槽２５にて生成されたオゾンや次亜塩素酸やスーパーオキシドアニオン、一重項酸素、ヒドロキシラジカル、あるいは過酸化水素などの活性酸素や活性水素などの活性種が含まれている。そのため、吸着剤２に吸着した被処理物質を高い反応性の活性種によって効果的に分解・除去処理を行うことができる。
【００４９】
これにより、空気中の被処理物質が吸着した吸着剤２を、活性種を含む洗浄液によって、効果的に洗浄することができ、また、係る被処理物質は、活性種によって分解・除去されるため、吸着剤２が再生され、吸着能力を回復させることができる。これによって、吸着剤２を新しいものと交換することなく、継続して空気の処理に使用することが可能となり、メンテナンス作業性の簡素化、コストの高騰を回避できる。
【００５０】
特に、洗浄液に含まれる活性種は、電解装置２１などの洗浄液生成手段により生成された直後に、吸着剤２に供給されるため、それ自体が分解しやすいオゾン等の活性種により、より高い濃度にて吸着剤２に吸着した被処理物質を分解・除去することが可能となる。従って、高い分解・除去能力にて洗浄することが可能となる。
容器５内において、吸着剤２の洗浄、被処理物質の分解・除去に用いられた洗浄液は、自重により流下し、洗浄液排出部１２よりドレンパン２３内に排出される。ここで、ドレンパン２３に貯留された汚れた洗浄液は、循環ポンプ２２の運転により再び電解槽２５内に返送し、電解処理され残存する被処理物質の分解・除去されると共に、活性種を含む洗浄液として再度容器５内に供給される。図１では破線矢印により洗浄液の流れを示す。
【００５１】
このように、吸着剤２の洗浄に用いられる洗浄液は、循環ポンプ２２の運転により洗浄液生成手段である電解装置２１（電解槽２５）と吸着剤２が収容される容器５とを循環することから、洗浄液を再度清浄化し、衛生的な状態で繰り返し使用することが可能となる。そのため、洗浄液の管理の簡素化、更には、汚れた洗浄液の廃棄処理を不要とでき、メンテナンス作業性を向上できる。また、汚れた洗浄液がドレンパン２３にて長期間受容されることによる菌の繁殖や悪臭の発生を未然に回避することができ、衛生的に維持することが可能となる。
【００５２】
また、本実施例では、コントロールパネル４０の操作に基づきモードを切り替えることによって、経年使用による吸着剤２の吸着能力の低下を改善し、当該吸着剤２を長期間交換することなく使用が可能となる。
【００５３】
上述した如き吸着剤洗浄モードを所定時間実行した後、制御装置Ｃは、所定の水切り時間を確保し、当該水切り時間が経過した後、所定時間送風機６を運転する乾燥モードを実行する。即ち、上記吸着剤洗浄モードの終了により、循環ポンプ２２の運転を停止しても、容器５内の洗浄液はすぐには洗浄液排出部１２から排出されない。そのため、当該循環ポンプ２２の停止から所定の水切り時間を確保することにより、容器５内の洗浄液を洗浄液排出部１２より排出させる。
【００５４】
そして、当該水切り時間が経過した後、制御装置Ｃは、第１の切替弁７及び第２の切替弁１０をそれぞれ空気排出部８及び空気導入部１１側に切り替え、洗浄液の容器５内への導入を禁止し、被処理空気の導入及び排出のみを許容する。そして、乾燥モードとして送風機６を運転する。これにより、洗浄液によって洗浄された吸着剤２に通風することで、当該吸着剤２や容器５内を乾燥させることができ、洗浄液によって濡れたまま放置されることによるカビの発生や菌の繁殖等を抑制することが可能となる。従って、吸着剤２の衛生状態を維持することが可能となる。
【００５５】
また、本実施例では、吸着剤洗浄モード終了後、所定の水切り時間の経過後に、送風機６を運転する乾燥モードを実行するため、吸着剤２に付着した洗浄液が通風される空気と共に外部に飛び散る不都合を抑制することが可能となる。
【００５６】
次に、図３及び図４を参照して本発明の他の実施例としての空気清浄装置３０について説明する。図３及び図４はいずれも空気清浄装置３０の概略構成図を示している。係る実施例の空気清浄装置３０は、上記実施例の空気清浄装置１と同様に図示しない本体内に吸着剤２を収容した容器５と、外部の空気を本体１内に取り込み、処理後の空気を本体１外に吐出する送風機（送風手段）６と、吸着剤洗浄装置３１とを備えている。
【００５７】
容器５の上部には、空気排出部３２が設けられていると共に、容器５下部には、流入出口３３が形成され、当該流入出口３３には、切替弁（切替手段）３４により切替可能に、空気導入部３５と、洗浄液給排部３６が接続されている。
【００５８】
吸着剤洗浄装置３１は、上記実施例と同様に構成される洗浄液生成手段としての電解装置２１と、洗浄液搬送手段としての循環ポンプ２２と、ドレンパン２３とを備える。電解装置２１の洗浄液流入部２１Ａは、当該ドレンパン２３に貯留される洗浄液内にて開口されていると共に、洗浄液流出側には、配管２４を介して循環ポンプ２２が接続されている。そして、この循環ポンプ２２には、一端が容器５の流入出口３３に接続される洗浄液給排部３６が接続されている。
【００５９】
なお、上記実施例と同様に、コントロールパネル４０、切替弁３４、送風機６、吸着剤洗浄装置３０を構成する電解装置２１と、循環ポンプ２２、報知ランプ２６等の報知手段が接続されている。
【００６０】
上記構成により、空気清浄装置３０の動作について説明する。まず、コントロールパネル４０の操作に基づき、制御装置Ｃは、空気清浄モードを実行する。この空気清浄モードでは、制御装置Ｃは切替弁３４を空気導入部３５側に切り替え、洗浄液の容器５内への導入を禁止し、被処理空気の導入及び排出のみを許容する。
【００６１】
この状態で、送風機６を運転する。これにより、当該空気清浄装置１が設置される室内の空気（被処理空気）は、図示しない本体の空気吸込口を介して空気導入部１１より吸着剤２が収容される容器５内に導入される。当該容器５内を通過する過程において取り込まれた被処理空気内の菌やウィルス、カビ等の空中浮遊微生物、花粉等のアレルゲン物質、更には、悪臭成分等の被処理物質が吸着剤２に吸着され、清浄な空気となって空気排出部３２及び本体に設けられた空気吐出口より室内に吐出される。図３では白抜き矢印により被処理空気の流れを示す。
【００６２】
これにより、上記実施例と同様に被処理空気に含まれる菌やウィルス等の有害物質（被処理物質）が除去され、室内の空気の清浄化を行うことができる。
【００６３】
上記同様、報知ランプ２６によって吸着剤２の洗浄を促す報知がなされた場合、使用者は、コントロールパネル４０によって空気清浄モードから吸着剤洗浄モードに変更する旨操作すると、制御装置Ｃは、現在実行している空気清浄モードから吸着剤洗浄モードに移行する。なお、この時点において、ドレンパン２３には、予め水道水又は前回使用された洗浄液が供給されているものとする。
【００６４】
吸着剤洗浄モードでは、制御装置Ｃは、送風機６の運転を停止し、切替弁３４を洗浄液供排部３６側に切り替え、被処理空気の容器５内への導入を禁止し、洗浄液の導入及び排出のみを許容する。
【００６５】
そして、循環ポンプ２２を運転して、ドレンパン２３内の水道水又は汚れた洗浄液を電解槽２５内に搬送する。電解槽２５内では、上述したように水道水又は洗浄液が電気分解され、活性種が生成される。循環ポンプ２２を所定時間、運転し、活性種を含む洗浄液は洗浄液供排部３６を介して電解槽２５から本体５に搬送される。なお、制御装置Ｃは、循環ポンプ２２を運転することで、洗浄液を本体５内に所定水位、例えば、吸着剤２が充填されている範囲を浸漬可能とする水位、もしくは、本体５の空気排出部３２から洗浄液が溢出しない水位まで満たす。
【００６６】
その後、循環ポンプ２２を所定時間停止して、本体５内の洗浄液を洗浄液給排部３６を介して自重により電解槽２５やドレンパン２３内に回収する。以後、循環ポンプ２２を所定時間運転、停止を繰り返すことで、本体５内に洗浄液を供給する。図３では破線矢印により洗浄液の供給状態の流れ、図４では破線矢印により洗浄液の排水状態の流れを示す。
【００６７】
これにより、本体５内に供給された洗浄液は、吸着剤２を通過することで吸着剤２に吸着されていた菌やウィルス、カビ等の空中浮遊微生物、花粉等のアレルゲン物質、更には、悪臭成分等の被処理物質を洗い流す。
【００６８】
このとき、本発明では、洗浄液には電解槽２５にて生成されたオゾンや次亜塩素酸やスーパーオキシドアニオン、一重項酸素、ヒドロキシラジカル、あるいは過酸化水素などの活性酸素や活性水素などの活性種が含まれている。そのため、吸着剤２に吸着した被処理物質を高い反応性の活性種によって効果的に分解・除去処理を行うことができる。
【００６９】
これにより、空気中の被処理物質が吸着した吸着剤２を、活性種を含む洗浄液によって、効果的に洗浄することができ、また、係る被処理物質は、活性種によって分解・除去されるため、吸着剤２が再生され、吸着能力を回復させることができる。これによって、吸着剤２を新しいものと交換することなく、継続して空気の処理に使用することが可能となり、メンテナンス作業性の簡素化、コストの高騰を回避できる。
【００７０】
また、当該実施例では、循環ポンプ２２によって容器５内に洗浄液を供給した後、当該循環ポンプ２２を停止することで容器５内の洗浄液を自重により再度洗浄液給排部３６を介して電解装置２１やドレンパン２３に返送する構成としているため、上記実施例の効果に加えて、配管構造を簡素化することができ、当該装置自体の小型化を実現することが可能となる。
【００７１】
なお、上記実施例と同様に当該吸着剤洗浄モード終了後は、水切り時間を確保し、乾燥モードを実行する。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】空気清浄装置の概略構成図である。
【図２】制御装置の電気ブロック図である。
【図３】他の実施例の空気清浄装置の概略構成図である。
【図４】他の実施例の空気清浄装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００７３】
Ｃ 制御装置（制御手段）
１、３０ 空気清浄装置
３、４ 流入出口
５ 容器
６ 送風機（送風手段）
７ 第１の切替弁（切替手段）
８、３２ 空気排出部
９ 洗浄液供給部
１０ 第２の切替弁（切替手段）
１１、３５ 空気導入部
１２ 洗浄液排出部
２０、３１ 吸着剤洗浄装置
２１ 電解装置（洗浄液生成手段）
２１Ａ 洗浄液流入部
２２ 循環ポンプ
２３ ドレンパン
２５ 電解槽
２６ 報知ランプ（報知手段）
３３ 流入出口
３４ 切替弁（切替手段）
３６ 洗浄液給排部
４０ コントロールパネル
４１ タイマ（時限手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中の被処理物質を吸着剤により吸着する空気清浄装置において、
活性種を含む洗浄液を生成する洗浄液生成手段を備え、
該洗浄液生成手段にて生成された洗浄液を前記吸着剤に供給し、回収して再び前記洗浄液生成手段に返送することを特徴とする空気清浄装置。
【請求項２】
前記被処理空気を前記吸着剤に接触させる送風手段と、
前記洗浄液を前記吸着剤に供給する洗浄液搬送手段と、
前記洗浄液生成手段、前記送風手段及び前記洗浄液搬送手段を制御する制御手段とを備え、
該制御手段は、前記送風手段を運転し、前記洗浄液搬送手段を停止して、前記被処理空気を前記吸着剤に接触させる空気清浄モードと、
前記送風手段を停止し、前記洗浄液搬送手段を運転して、前記洗浄液生成手段にて生成された洗浄液により前記吸着剤を洗浄する吸着剤洗浄モードを実行す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】
前記制御手段は、前記吸着剤洗浄モードの終了後、所定の水切り時間を確保し、該水切り時間が経過した後、所定時間前記送風手段を運転する乾燥モードを実行することを特徴とする請求項２に記載の空気清浄装置。
【請求項４】
前記活性種は、オゾン、過酸化水素、ヒドロキシラジカル、一重項酸素、促進酸化により発生する活性酸素種、次亜塩素酸、活性水素のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の空気清浄装置。
【請求項５】
前記活性種発生手段は、電解装置、放電装置、光触媒、色素増感のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の空気清浄装置。
【請求項６】
前記活性種は、二酸化塩素、一酸化窒素、二酸化窒素のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の空気清浄装置。
【請求項７】
前記吸着剤は、活性炭素、又は、シリカ、アルミナ、その他の多孔体化合物、もしくは、ゼオライト、ケイソウ土、ハイドロタルサイト、その他の多孔質鉱物のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の空気清浄装置。
【請求項１】
空気中の被処理物質を吸着剤により吸着する空気清浄装置において、
活性種を含む洗浄液を生成する洗浄液生成手段を備え、
該洗浄液生成手段にて生成された洗浄液を前記吸着剤に供給し、回収して再び前記洗浄液生成手段に返送することを特徴とする空気清浄装置。
【請求項２】
前記被処理空気を前記吸着剤に接触させる送風手段と、
前記洗浄液を前記吸着剤に供給する洗浄液搬送手段と、
前記洗浄液生成手段、前記送風手段及び前記洗浄液搬送手段を制御する制御手段とを備え、
該制御手段は、前記送風手段を運転し、前記洗浄液搬送手段を停止して、前記被処理空気を前記吸着剤に接触させる空気清浄モードと、
前記送風手段を停止し、前記洗浄液搬送手段を運転して、前記洗浄液生成手段にて生成された洗浄液により前記吸着剤を洗浄する吸着剤洗浄モードを実行す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】
前記制御手段は、前記吸着剤洗浄モードの終了後、所定の水切り時間を確保し、該水切り時間が経過した後、所定時間前記送風手段を運転する乾燥モードを実行することを特徴とする請求項２に記載の空気清浄装置。
【請求項４】
前記活性種は、オゾン、過酸化水素、ヒドロキシラジカル、一重項酸素、促進酸化により発生する活性酸素種、次亜塩素酸、活性水素のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の空気清浄装置。
【請求項５】
前記活性種発生手段は、電解装置、放電装置、光触媒、色素増感のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の空気清浄装置。
【請求項６】
前記活性種は、二酸化塩素、一酸化窒素、二酸化窒素のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の空気清浄装置。
【請求項７】
前記吸着剤は、活性炭素、又は、シリカ、アルミナ、その他の多孔体化合物、もしくは、ゼオライト、ケイソウ土、ハイドロタルサイト、その他の多孔質鉱物のうちのいずれか、もしくは、これらの組み合わせであることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の空気清浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−１９５２８９（Ｐ２００９−１９５２８９Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３７２７０（Ｐ２００８−３７２７０）
【出願日】平成２０年２月１９日（２００８．２．１９）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１９日（２００８．２．１９）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]