專利名稱：空氣凈化裝置及空氣凈化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使負(fù)離子和臭氧以低濃度共存方式的空氣凈化裝置及空氣凈化方法。
背景技術(shù)：
空氣凈化裝置是通過(guò)過(guò)濾室內(nèi)被污染的空氣同時(shí)用送風(fēng)扇使空氣循環(huán)維持良好的室內(nèi)環(huán)境的裝置。近年來(lái)，負(fù)離子具有的作用，即，使人心情爽朗同時(shí)有凈化血液、穩(wěn)定精神和解除疲勞等作用(以下把這些總稱為松弛作用)引人注目，在空氣凈化裝置中廣泛使用具有產(chǎn)生負(fù)離子功能的部件。另一方面，利用臭氧具有的殺菌效果的殺菌裝置和除菌裝置是眾所周知的?？墒?，用于該目的時(shí)臭氧的濃度普遍選為例如1％或超過(guò)1％，該濃度對(duì)人體有害。因此，以活用臭氧的殺菌效果，對(duì)室內(nèi)空氣滅菌或抑制細(xì)菌的增殖為目的，在空氣凈化裝置中不積極地利用臭氧作為有害成分當(dāng)然可以被去除。
例如，特開2001-259470號(hào)公報(bào)記載了用觸媒分解除去通過(guò)高壓放電與負(fù)離子同時(shí)產(chǎn)生的臭氧的空氣凈化器的例子；特開2000-140688號(hào)公報(bào)記載了有效利用通過(guò)高壓放電的負(fù)離子和附帶發(fā)生的臭氧在裝置內(nèi)殺菌的空氣凈化器及空調(diào)的例子。另外《日本防菌防霉學(xué)會(huì)志》第27卷第11號(hào)713～722頁(yè)(以下稱論文1)和《食品與開發(fā)》第33卷第10號(hào)17～21頁(yè)(以下稱論文2)中記載了論述通過(guò)并用臭氧和負(fù)離子提高殺菌效果的報(bào)告，但全都沒(méi)有觸及有關(guān)使對(duì)人體及室內(nèi)機(jī)沒(méi)有不好影響的低濃度的負(fù)離子和臭氧共存的問(wèn)題。
本發(fā)明是由上述論文的報(bào)告受到啟發(fā)而提出的，其目的是充分有效地利用由負(fù)離子產(chǎn)生的松弛作用，并進(jìn)一步與臭氧共存，用其殺菌力提高裝置的滅菌作用或抑制細(xì)菌作用，形成良好的室內(nèi)環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
為了完成上述課題，本發(fā)明的空氣凈化裝置具有負(fù)離子發(fā)生裝置和室內(nèi)空氣循環(huán)裝置。該空氣凈化裝置具有能使室內(nèi)環(huán)境的溴氧濃度的平均值保持在0.02至0.05ppm的臭氧發(fā)生裝置。本發(fā)明的空氣凈化方法使用上述的空氣凈化裝置，循環(huán)攪拌室內(nèi)空氣，形成良好的室內(nèi)環(huán)境。只要是上述范圍的臭氧濃度，就沒(méi)有臭味強(qiáng)烈、引起居于室內(nèi)的人頭疼等涉及人體的壞影響，通過(guò)后述的與負(fù)離子的共同作用，可以發(fā)揮比臭氧單獨(dú)存在時(shí)更高的滅菌或抑制細(xì)菌的作用。
而且，可發(fā)揮負(fù)離子的松弛作用，即在使人心情爽朗的同時(shí)，凈化血液，穩(wěn)定精神和解除疲勞等作用，可以形成良好的室內(nèi)環(huán)境。另外，通過(guò)使用在氣流排出口附近能保持負(fù)離子濃度的平均值在20萬(wàn)至100萬(wàn)個(gè)/cc的負(fù)離子發(fā)生裝置，可以得到?jīng)]有成為室內(nèi)機(jī)故障原因等的不良影響，適用于人居住環(huán)境的空氣凈化裝置。
負(fù)離子隨著遠(yuǎn)離其發(fā)生裝置的排出口急劇減弱，其濃度下降，但在比較接近排出口的殘存量一定程度上取決于發(fā)生裝置的發(fā)生量。而在排出口附近的濃度若超過(guò)100萬(wàn)個(gè)/cc，在室內(nèi)的機(jī)器，特別是在電路部件和半導(dǎo)體等上容易附著塵埃，發(fā)生成為故障原因等的問(wèn)題。另外，排出口附近的濃度降到20萬(wàn)個(gè)/cc以下時(shí)，氣流通過(guò)負(fù)離子發(fā)生裝置時(shí)與負(fù)離子接觸的機(jī)會(huì)下降，可以認(rèn)為幾乎不能得到由與臭氧的共同作用的滅菌或抑制細(xì)菌的作用。從而，可以判斷作為本申請(qǐng)發(fā)明的裝置中的負(fù)離子發(fā)生裝置，希望使用能保持在其氣流排出口附近的負(fù)離子濃度的平均值為20萬(wàn)至100萬(wàn)個(gè)/cc的裝置。因此，使對(duì)人體及室內(nèi)機(jī)器沒(méi)有不良影響的低濃度的負(fù)離子和臭氧并存，可以發(fā)揮希望的效果。
圖1及圖2是用于說(shuō)明上述判斷的根據(jù)的曲線，是以負(fù)離子濃度為參量表示臭氧濃度(橫軸)和殺菌率(縱軸)的關(guān)系。這些曲線根據(jù)上述論文1公布的數(shù)據(jù)(主要是圖4、圖5及圖6)作成。圖1是對(duì)黃色葡萄球菌、圖2是對(duì)大腸菌；實(shí)線A、B分別表示一般的空氣(負(fù)離子濃度為150～200個(gè)/cc)和負(fù)離子濃度為300萬(wàn)個(gè)/cc的情況；虛線分別表示其中間的3萬(wàn)個(gè)/cc、20萬(wàn)個(gè)/cc、25萬(wàn)個(gè)/cc、50萬(wàn)個(gè)/cc及100萬(wàn)個(gè)/cc的情況。在論文1中，在實(shí)線A、B以外由于只公開了臭氧濃度為0.03ppm的數(shù)據(jù)，虛線是推定線。
由這些曲線可知，與特別在不加負(fù)離子的一般空氣中只加臭氧時(shí)的實(shí)線A相對(duì)，積極地施加負(fù)離子的混合氣體情況的各虛線和實(shí)線B的殺菌率都變高。即表示在負(fù)離子和臭氧共存的混合氣體中，即使臭氧濃度比現(xiàn)有的只以殺菌和除菌為目的單獨(dú)使用臭氧時(shí)還低，也可以得到數(shù)倍至10倍以上的殺菌效果。
因此，本發(fā)明發(fā)明者著眼于作為殺菌裝置用的、從在上述論文中對(duì)象中完全脫離對(duì)人體沒(méi)有不良影響的低濃度區(qū)域。首先，對(duì)于負(fù)離子，在論文的數(shù)據(jù)中分別選定0.03ppm可以得到大致近似50％的殺菌率的濃度即20萬(wàn)個(gè)/cc作為下限，把對(duì)室內(nèi)機(jī)器沒(méi)有不良影響的100萬(wàn)個(gè)/cc作為上限。而對(duì)于臭氧，分別選定不感到臭、不能引起人頭痛的0.05ppm作為上限，把在100萬(wàn)個(gè)/cc的負(fù)離子濃度可以確保30％以上的殺菌率的0.02ppm作為下限。
但是，由于細(xì)菌的種類不同，殺菌率也不同，上述論文是將供試菌的樣本置于容器內(nèi)，平時(shí)暴露在規(guī)定濃度的負(fù)離子和臭氧的環(huán)境中經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間的結(jié)果。與此相對(duì)，本申請(qǐng)發(fā)明認(rèn)為，由于發(fā)生的負(fù)離子在室內(nèi)環(huán)境中擴(kuò)散、濃度下降，通過(guò)與濃度較高的負(fù)離子接觸促進(jìn)滅菌或抑制細(xì)菌作用不過(guò)是在含有臭氧的氣流通過(guò)負(fù)離子發(fā)生裝置到排出的短時(shí)間內(nèi)。從而，與環(huán)境經(jīng)常保持在規(guī)定濃度的論文條件不同，當(dāng)然不能把論文的數(shù)據(jù)原封不動(dòng)地用于本申請(qǐng)發(fā)明。
圖3是舉例表示距排出口的距離與負(fù)離子濃度的關(guān)系的圖。實(shí)驗(yàn)在地面為4m×15m天花板的高度為3m的作業(yè)場(chǎng)所的中央設(shè)置高度為85cm的木制臺(tái)，在其上設(shè)置風(fēng)量為1.4m3/分的負(fù)離子發(fā)生器，并沿水平排出氣流，用設(shè)置在相同高度的測(cè)定器(安第斯(アンデス)電器制ICT-201A)測(cè)量負(fù)離子的濃度。如圖所示，表示在離排出口10cm的位置上濃度是100萬(wàn)個(gè)/cc的負(fù)離子與距離一起急速減弱下降的狀況。
這樣，室內(nèi)環(huán)境中的負(fù)離子濃度在離開排出口的位置上迅速下降。而且，負(fù)離子發(fā)生裝置的能力，即離子發(fā)生量不僅隨排出口附近的濃度還隨氣流的風(fēng)量和速度而變化，并且室內(nèi)環(huán)境中的濃度也因設(shè)置空氣凈化裝置的房屋的大小等而不同。但在室內(nèi)流動(dòng)回到空氣凈化裝置，吸入負(fù)離子發(fā)生裝置時(shí)的氣流的負(fù)離子濃度只要在排出附近的濃度在上述的20萬(wàn)到100萬(wàn)個(gè)/cc的范圍內(nèi)，不論風(fēng)量和房屋的大小等，幾乎是700個(gè)/cc。從而，離開發(fā)生裝置一定程度的室內(nèi)的負(fù)離子濃度可以認(rèn)為處于穩(wěn)定在700個(gè)/cc左右的狀態(tài)。該濃度是郊外值的大約3倍、與山里的值大致相同，是能充分得到松弛作用的值。
若根據(jù)上述論文，可以說(shuō)明若使負(fù)離子和臭氧共存，兩者發(fā)生反應(yīng)可生成第三種物質(zhì)，該第三種物質(zhì)可以認(rèn)為是發(fā)揮殺菌作用的物質(zhì)。在本申請(qǐng)發(fā)明的裝置中，在上述那樣的包含臭氧的氣流在負(fù)離子發(fā)生裝置上通過(guò)時(shí)，通過(guò)與濃度較高的負(fù)離子接觸促進(jìn)滅菌和抑制細(xì)菌的作用。不僅如此，在排出口附近幾乎不受濃度差異的影響，在以700個(gè)/cc左右的濃度穩(wěn)定的狀態(tài)的室內(nèi)環(huán)境中，由上述第三物質(zhì)持續(xù)發(fā)揮滅菌或抑制細(xì)菌的作用，由此可以推測(cè)可以綜合發(fā)揮滅菌或抑制細(xì)菌的作用。
這樣，不能原封不動(dòng)地使用論文的數(shù)據(jù)，但是從在論文中對(duì)象中完全脫離的低濃度區(qū)域，即在氣流排出口附近的負(fù)離子濃度為20萬(wàn)至100萬(wàn)個(gè)/cc、臭氧濃度為0.02至0.05ppm的區(qū)域中，認(rèn)為只要用本申請(qǐng)發(fā)明的裝置和方法使室內(nèi)空氣循環(huán)并受到攪拌，就可以收到足夠的滅菌或控制細(xì)菌的作用。


圖1是表示臭氧濃度和殺菌率及負(fù)離子濃度的關(guān)系的曲線；圖2同樣是表示臭氧濃度和殺菌率及負(fù)離子濃度的關(guān)系的曲線；圖3是表示離排出口的距離與負(fù)離子濃度的關(guān)系的曲線；圖4是表示在本發(fā)明的一具體實(shí)施方式
中的裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式
下面說(shuō)明該發(fā)明的實(shí)施方式。
在圖4中，1是裝置本體，其中有發(fā)生負(fù)離子的負(fù)離子發(fā)生器2、發(fā)生臭氧的臭氧發(fā)生器3、風(fēng)扇4、具有CPU的控制部5、電源部(沒(méi)有圖示)等，具有吸入口6和排出口7。而8是遙控器，除主開關(guān)外，還適當(dāng)設(shè)置用于開關(guān)負(fù)離子發(fā)生器2、臭氧發(fā)生器3、風(fēng)扇4等的操作部和計(jì)時(shí)器設(shè)定部等。另外，由于負(fù)離子和臭氧的發(fā)生量還根據(jù)發(fā)生器中的風(fēng)量變化，故還設(shè)有風(fēng)量調(diào)整用的操作部。在從吸入口6至排出口7的氣流通路的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)還設(shè)有過(guò)濾器，省略圖示。
裝置本體1的結(jié)構(gòu)和形狀以空調(diào)的室內(nèi)機(jī)為標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)生的負(fù)離子和臭氧與從吸入口6吸入的空氣一起用風(fēng)扇4從排出口7排向室內(nèi)。風(fēng)扇4不單用于排風(fēng)，還兼作攪拌空氣裝置，若均勻分布離子和臭氧的能力不足，也可以另外設(shè)置輔助風(fēng)扇。圖中例示天花板安裝型，C表示天花板面。
在負(fù)離子發(fā)生器2和臭氧發(fā)生器3中可以適當(dāng)使用眾所周知的結(jié)構(gòu)。在圖4中，表示分開負(fù)離子發(fā)生器2和臭氧發(fā)生器3，但如果是通過(guò)電暈放電同時(shí)發(fā)生負(fù)離子和臭氧的方式的發(fā)生器，就形成兩者成為一體的結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施方式中，作為負(fù)離子發(fā)生器2，使用在1.4m3/分的風(fēng)量中可以發(fā)出20萬(wàn)至100萬(wàn)個(gè)/cc的發(fā)生器，作為臭氧發(fā)生器3，使用可以發(fā)生20至30mg/h的發(fā)生器。在房屋大的情況，設(shè)置多臺(tái)裝置本體1可以把它們進(jìn)行總括或個(gè)別地控制，只要符合并適應(yīng)當(dāng)時(shí)情況就可以。
該裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在負(fù)離子和臭氧的濃度達(dá)到所希望的規(guī)定值之前連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)之后，根據(jù)設(shè)置裝置的房屋的大小及負(fù)離子發(fā)生器2和臭氧發(fā)生器3的能力和風(fēng)扇4產(chǎn)生的風(fēng)量及離子和臭氧減弱的比例等算出必須的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，設(shè)定成為這樣的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的負(fù)離子發(fā)生器2和臭氧發(fā)生器3分別間歇地或根據(jù)需要連續(xù)地運(yùn)轉(zhuǎn)。該設(shè)定內(nèi)容例如只要根據(jù)裝置的設(shè)置環(huán)境預(yù)先作成程序就行。此時(shí)，把遙控器8設(shè)成事先設(shè)定的規(guī)格。而如前所述，特別由于負(fù)離子放出后急速地減弱，大致穩(wěn)定在一定值，可以認(rèn)為負(fù)離子發(fā)生器2即使照原樣連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，在實(shí)用上也沒(méi)有問(wèn)題。
在必須把負(fù)離子濃度和臭氧濃度維持一定時(shí)，也可以不靠上述的計(jì)算，設(shè)置檢測(cè)各自濃度的傳感器，反饋其檢測(cè)結(jié)果，控制負(fù)離子發(fā)生器2、臭氧發(fā)生器3及風(fēng)扇4的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
本發(fā)明的空氣凈化裝置是上述的結(jié)構(gòu)，通過(guò)運(yùn)轉(zhuǎn)該裝置負(fù)離子和臭氧送到室內(nèi)負(fù)離子發(fā)揮松弛作用。同時(shí)，以比單獨(dú)使用臭氧時(shí)更低對(duì)人體沒(méi)有影響的低濃度，再加上由臭氧產(chǎn)生的作用用由負(fù)離子和臭氧的共同作用生成的第三物質(zhì)發(fā)揮滅菌作用或抑制細(xì)菌作用，通過(guò)用風(fēng)扇4邊使室內(nèi)空氣循環(huán)邊進(jìn)行攪拌，可以形成良好的室內(nèi)環(huán)境。順便說(shuō)明雖然不能是如論文1和論文2所報(bào)告的那樣的學(xué)術(shù)的精密實(shí)驗(yàn)，但在一般住宅的居室內(nèi)放置幾種食品進(jìn)行比較時(shí)，開動(dòng)本發(fā)明的裝置的情況，發(fā)生腐敗的日數(shù)變長(zhǎng)，可以確認(rèn)該發(fā)明的效果。
感受到松弛作用因人的偏差相當(dāng)大。而且，簡(jiǎn)單地消滅負(fù)離子，使負(fù)離子和臭氧均勻地分布實(shí)際上有時(shí)很困難。另外，由于在負(fù)離子和臭氧的濃度測(cè)定中也容易由測(cè)量設(shè)備和測(cè)量條件導(dǎo)致偏差，所以上述各數(shù)值不是嚴(yán)密的數(shù)值，最好看作大致的數(shù)值。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明特別適用于家庭和事務(wù)所或比較小規(guī)模的作業(yè)場(chǎng)所等中的空氣凈化。
權(quán)利要求
1.一種空氣凈化裝置，其具有負(fù)離子發(fā)生裝置(2)和室內(nèi)空氣循環(huán)裝置(4)，其特征在于，具有臭氧發(fā)生裝置(3)，其具有將室內(nèi)環(huán)境的臭氧濃度的平均值保持在0.02至0.05ppm的能力。
2.如權(quán)利要求1所述的空氣凈化裝置，其特征在于，負(fù)離子發(fā)生裝置(2)具有將其在氣流排出口附近的負(fù)離子濃度的平均值保持在20萬(wàn)至100萬(wàn)個(gè)/cc的能力。
3.一種空氣凈化方法，其特征在于，使用具有負(fù)離子發(fā)生裝置(2)、室內(nèi)空氣循環(huán)裝置(4)及具有使室內(nèi)環(huán)境的臭氧濃度的平均值保持在0.02至0.05ppm的能力的臭氧發(fā)生裝置(3)的空氣凈化裝置(1)，循環(huán)攪拌室內(nèi)空氣，形成良好的室內(nèi)環(huán)境。
4.如權(quán)利要求3所述的空氣凈化方法，其特征在于，使用的空氣凈化裝置(1)具有負(fù)離子發(fā)生裝置(2)，其具有將在氣流排出口附近的負(fù)離子濃度的平均值保持在20萬(wàn)至100萬(wàn)個(gè)/cc的能力。
全文摘要
本發(fā)明的空氣凈化裝置(1)具有負(fù)離子發(fā)生裝置(2)和室內(nèi)空氣循環(huán)裝置(4)，具有能使室內(nèi)環(huán)境的臭氧濃度的平均值保持在0.02至0.05ppm的臭氧發(fā)生裝置(3)，同時(shí)，使在負(fù)離子發(fā)生裝置(2)的氣流排出口附近的負(fù)離子濃度的平均值保持在20萬(wàn)至100萬(wàn)個(gè)/cc。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可以充分發(fā)揮由負(fù)離子得到的松弛作用，并通過(guò)使低濃度的臭氧共存，提高裝置的滅菌作用或抑制細(xì)菌作用，形成良好的室內(nèi)環(huán)境。
文檔編號(hào)A61L9/22GK1856330SQ20048002754
公開日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2004年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月21日
發(fā)明者相羽秀重 申請(qǐng)人:株式會(huì)社相羽