JP4636803B2 - Air purification device - Google Patents
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Description
本発明は、加熱したフィルタに空気を通過させて清浄化する空気浄化装置に関する。 The present invention relates to an air purification device for purifying air by passing it through a heated filter.
近時、SARS(Severe Acute Respiratory Syndrome:重症急性呼吸器症候群)の飛沫感染や結核などの耐性菌の空気感染などが問題となっている。公共施設や病院などでは、このような病気の拡大を防止するために、殺菌機能を備えた空気清浄機や空気殺菌装置を設置するところが増加している。従来の空気清浄機には、吸着材からなるフィルタや荷電フィルタなどで塵埃とともに浮遊菌類を捕捉し、高電圧コロナ放電などにより殺菌作用のあるオゾンを発生させ、ケーシング内面やフィルタ面をオゾン殺菌するものがあった(例えば、特許文献1参照。)。また、従来の空気殺菌装置には、加熱手段の高温度の発熱によって生じる輻射熱によって熱空間を生成し、輻射熱による高温度で空気を加熱して、空気中の浮遊胞子や微生物などの生菌を殺菌するものがあった(例えば、特許文献2参照。)。
しかしながら、特許文献1に記載の殺菌機能付き空気清浄機は、空気清浄モード・オゾン殺菌モード・オゾン分解モードを所定の時間間隔で切り替えながら空気清浄動作を行うため、設置場所の空気浄化を常に行うことができないという問題があった。また、この空気浄化装置は、空気清浄モード時にはプレフィルタ及び荷電フィルタに通気させて塵埃を捕捉するが、オゾン殺菌モード時にはこれらのフィルタ間にオゾンを充満させて殺菌を行うので、このときにオゾンの一部がプレフィルタを通過して装置外部に流出することがあった。そのため、流出したオゾンの濃度が一定値を越えていた場合には、周囲の人に害を及ぼす危険性があった。 However, since the air purifier with the sterilizing function described in Patent Document 1 performs the air purifying operation while switching the air purifying mode, the ozone sterilizing mode, and the ozone decomposition mode at predetermined time intervals, the air purifier at the installation location is always purified. There was a problem that I could not. In addition, this air purifying device vents the pre-filter and the charge filter in the air purifying mode to capture dust, but in the ozone sterilizing mode, these filters are filled with ozone to perform sterilization. Some of them passed through the prefilter and flowed out of the apparatus. For this reason, when the concentration of the outflowed ozone exceeds a certain value, there is a risk of harming the surrounding people.
また、特許文献2に記載の空気殺菌装置は、装置を通過する空気の流れが速いとカビ胞子を完全に殺菌することができず、通気速度が制限されるという問題があった。そのため、空気殺菌装置の処理量を増加させるには、装置構成を大型化するかまたは複数台で処理を行わなければならず、装置構成を大型化した場合には装置自体高価になり、装置を複数台設置した場合には設置全体の費用が高価になるという問題があった。 Further, the air sterilization apparatus described in Patent Document 2 has a problem that mold spores cannot be completely sterilized when the flow of air passing through the apparatus is fast, and the ventilation rate is limited. Therefore, in order to increase the processing amount of the air sterilizer, it is necessary to increase the size of the device configuration or to perform processing with a plurality of devices. When the size of the device size is increased, the device itself becomes expensive, When a plurality of units are installed, there is a problem that the cost of the entire installation becomes expensive.
そこで、本発明は、装置が大型化することなく簡単な構成で、空気中に含まれる浮遊菌・ウイルス・カビ胞子などを確実に捕捉できる空気浄化装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an air purification device that can reliably trap airborne bacteria, viruses, mold spores and the like contained in the air with a simple configuration without increasing the size of the device.
この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。 The present invention has the following configuration as means for solving the above problems.
(1)特定の孔径にほぼ均一に制御された多孔構造を有し、所定の肉厚に成形され、金属発熱体が表面にメッキ加工された多孔質ガラス膜と、
前記多孔質ガラス膜の両端部に取り付けられた導電材料と、
該導電材料の上から取り付けられた電極端子と、
前記電極端子及び前記導電材料を介して前記金属発熱体に通電する電源手段と、
外気を加圧または吸気して前記多孔質ガラス膜に通過させる空気加圧手段と、
前記空気加圧手段の過熱を検知する検知手段と、
前記空気加圧手段の過熱を報知する報知手段と、
前記多孔質ガラス膜の温度を測定する測温手段と、
設定操作を受け付ける設定手段と、
前記設定手段がクリーニングモードの設定操作を受け付けると、前記空気加圧手段を停止させるとともに、前記電源手段が前記金属発熱体に通電する電流を制御して、前記多孔質ガラス膜を特定の温度に変更する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
(1) a porous glass film having a porous structure that is substantially uniformly controlled to a specific pore diameter, molded to a predetermined thickness, and having a metal heating element plated on the surface;
A conductive material attached to both ends of the porous glass membrane;
An electrode terminal attached from above the conductive material;
Power supply means for energizing the metal heating element through the electrode terminal and the conductive material;
An air pressurizing means that pressurizes or sucks outside air and passes it through the porous glass membrane;
Detecting means for detecting overheating of the air pressurizing means;
Reporting means for reporting overheating of the air pressurizing means;
A temperature measuring means for measuring the temperature of the porous glass membrane;
A setting means for accepting a setting operation;
When the setting means accepts a cleaning mode setting operation, the air pressurizing means is stopped, and the power supply means controls the current supplied to the metal heating element to bring the porous glass film to a specific temperature. Control means to change;
It is provided with.
この構成においては、特定の孔径にほとんどばらつきなく制御された貫通細孔を複数有する多孔質ガラス膜をフィルタとして使用しており、空気加圧手段で加圧または吸気した外気を強制的に多孔質ガラス膜に通過させるので、空気中に含まれるウイルス・細菌・胞子などを確実に捕捉することができる。また、この多孔質ガラス膜の表面にメッキされた金属発熱体に対して電源手段で通電して金属発熱体を発熱させることで、多孔質ガラス膜全体を加熱することができるので、多孔質ガラス膜全体を所定の温度以上に加熱することで、多孔質ガラス膜の孔内に捕捉したウイルス・細菌・胞子などを死滅させることができる。この空気浄化装置を病院や公共施設などで使用することで室内の空気を浄化することができ、病原菌やカビなどの拡散を防止することが可能となる。また、この構成においては、多孔質ガラス膜の両端部に導電材料を取り付け、この導電材料の上から電極端子を取り付ける。これにより、多孔質ガラス膜に対して電極端子の接触面積を広く取ることができ、電極端子と金属発熱体との接触部における酸化や接触抵抗の増加、この接触抵抗による発熱を防止できる。また、この構成においては、検知手段が空気加圧手段の過熱を検知すると報知手段が報知する。また、設定手段が、多孔質ガラス膜の温度を特定の温度に変更するクリーニングモードの設定操作を受け付けると、制御手段は、空気加圧手段を停止させるとともに、電源手段が金属発熱体に通電する電流を制御して、多孔質ガラス膜の温度を特定の温度に変更する。したがって、フィルタ詰まりなどが発生して空気加圧手段が過熱したことを知ることができる。また、設定手段でクリーニングモードを設定することで、細菌・ウイルス・胞子などの死骸や塵埃などが加熱により炭化、昇華または気化されるので、これらを孔内から排出することができる。 In this configuration, a porous glass membrane having a plurality of through-pores controlled with almost no variation in a specific pore diameter is used as a filter, and the outside air pressurized or sucked by the air pressurizing means is forced to be porous. Since it is passed through the glass membrane, viruses, bacteria, spores and the like contained in the air can be reliably captured. In addition, since the metal heating element energized by the power source means to heat the metal heating element plated on the surface of the porous glass film, the entire porous glass film can be heated. By heating the entire membrane to a predetermined temperature or higher, viruses, bacteria, spores and the like trapped in the pores of the porous glass membrane can be killed. By using this air purification apparatus in hospitals or public facilities, indoor air can be purified, and it becomes possible to prevent the spread of pathogenic bacteria and molds. Further, in this configuration, a conductive material is attached to both ends of the porous glass film, and electrode terminals are attached from above the conductive material. Thereby, the contact area of an electrode terminal can be taken widely with respect to a porous glass film | membrane, the oxidation in the contact part of an electrode terminal and a metal heating element, the increase in contact resistance, and the heat_generation | fever by this contact resistance can be prevented. Further, in this configuration, when the detection unit detects overheating of the air pressurization unit, the notification unit notifies. In addition, when the setting means receives a cleaning mode setting operation for changing the temperature of the porous glass film to a specific temperature, the control means stops the air pressurizing means and the power supply means energizes the metal heating element. The current is controlled to change the temperature of the porous glass membrane to a specific temperature. Therefore, it is possible to know that the air pressurizing means is overheated due to filter clogging or the like. In addition, by setting the cleaning mode with the setting means, dead bodies such as bacteria, viruses, and spores, and dust are carbonized, sublimated, or vaporized by heating, so that these can be discharged from the hole.
(2)特定の孔径にほぼ均一に制御された多孔構造を有し、所定の肉厚のパイプ形状に成形され、一方の端部が封止された多孔質ガラス膜と、
前記パイプ形状の多孔質ガラス膜の内側に、両端間にわたって設けられたコイル状の金属発熱体と、
前記金属発熱体に通電する電源手段と、
外気を加圧または吸気して前記多孔質ガラス膜に通過させる空気加圧手段と、
前記空気加圧手段の過熱を検知する検知手段と、
前記空気加圧手段の過熱を報知する報知手段と、
前記多孔質ガラス膜の温度を測定する測温手段と、
設定操作を受け付ける設定手段と、
前記設定手段がクリーニングモードの設定操作を受け付けると、前記空気加圧手段を停止させるとともに、前記電源手段が前記金属発熱体に通電する電流を制御して、前記多孔質ガラス膜を特定の温度に変更する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
(2) a porous glass membrane having a porous structure that is controlled almost uniformly to a specific pore diameter, molded into a pipe shape having a predetermined thickness, and having one end sealed;
Inside the pipe-shaped porous glass film, a coiled metal heating element provided between both ends ,
Power supply means for energizing the metal heating element;
An air pressurizing means that pressurizes or sucks outside air and passes it through the porous glass membrane;
Detecting means for detecting overheating of the air pressurizing means;
Reporting means for reporting overheating of the air pressurizing means;
A temperature measuring means for measuring the temperature of the porous glass membrane;
A setting means for accepting a setting operation;
When the setting means accepts a cleaning mode setting operation, the air pressurizing means is stopped, and the power supply means controls the current supplied to the metal heating element to bring the porous glass film to a specific temperature. Control means to change;
It is provided with.
この構成においては、特定の孔径にほとんどばらつきなく制御された貫通細孔を複数有する多孔質ガラス膜をフィルタとして使用しており、空気加圧手段で吸気した外気を加圧して強制的に多孔質ガラス膜に通過させるので、空気中に含まれるウイルス・細菌・胞子などを確実に捕捉することができる。また、この多孔質ガラス膜パイプの内側に、両端間にわたって設けられたコイル状の金属発熱体に対して電源手段で通電して金属発熱体を発熱させることで、多孔質ガラス膜全体をほぼ均一な温度に加熱することができるとともに、多孔質ガラス膜の孔内の空気を多孔質ガラス膜とほぼ同じ温度に加熱できるので、多孔質ガラス膜全体を所定の温度以上に加熱することで、多孔質ガラス膜の孔内に捕捉したウイルス・細菌・胞子などを死滅させることができる。さらに、コイル状の金属発熱体は、その長さや線径を変えることで抵抗値を変更することができ、パイプ状の多孔質ガラス膜のサイズに応じて発熱量を容易に変更できる。加えて、フィルタ詰まりなどが発生して空気加圧手段が過熱すると、その旨が報知される。また、設定手段でクリーニングモードを設定することで、空気加圧手段が停止し、多孔質ガラス膜の温度が特定の温度に変更されて、孔内に蓄積した細菌・ウイルス・胞子などの死骸や塵埃などが加熱により炭化、昇華または気化されるので、これらを孔内から排出することができる。 In this configuration, a porous glass membrane having a plurality of through-pores controlled with almost no variation in a specific pore diameter is used as a filter, and the outside air sucked by the air pressurizing means is pressurized and forced to be porous. Since it is passed through the glass membrane, viruses, bacteria, spores and the like contained in the air can be reliably captured. In addition, the entire porous glass membrane is almost uniform by energizing the coiled metal heating element provided between both ends inside the porous glass membrane pipe with power supply means to generate heat. Since the air in the pores of the porous glass film can be heated to almost the same temperature as the porous glass film, the entire porous glass film can be heated to a predetermined temperature or higher, Viruses, bacteria, spores, etc. trapped in the pores of glassy glass membranes can be killed. Furthermore, the resistance value of the coil-shaped metal heating element can be changed by changing the length and the wire diameter, and the amount of heat generation can be easily changed according to the size of the pipe-shaped porous glass film. In addition, when filter clogging or the like occurs and the air pressurizing means overheats, this is notified. Also, by setting the cleaning mode with the setting means, the air pressurizing means is stopped, the temperature of the porous glass membrane is changed to a specific temperature, and dead bodies such as bacteria, viruses and spores accumulated in the pores and Since dust and the like are carbonized, sublimated or vaporized by heating, they can be discharged from the hole.
(3)前記多孔質ガラス膜は、一方の端部が封止されたパイプ形状であり、
前記空気加圧手段は、前記パイプ形状の多孔質ガラス膜における他方の端部から外気を送り込んで、前記パイプ状の多孔質ガラス膜の内壁側から外壁側へ外気を通過させることを特徴とする。
(3) The porous glass film has a pipe shape with one end sealed;
The air pressurizing means feeds outside air from the other end of the pipe-shaped porous glass film and allows the outside air to pass from the inner wall side to the outer wall side of the pipe-shaped porous glass film. .
この構成においては、多孔質ガラス膜はパイプ形状に成形され、一端が封止されており、装置外部から吸い込んだ空気をパイプの他端からパイプ内部へ送り込み、多孔質ガラス膜の内壁側から外壁側へ空気を通過させる。したがって、簡素な構成により確実に空気を多孔質ガラス膜に通過させることができる。 In this configuration, the porous glass film is formed into a pipe shape, one end is sealed, air sucked from the outside of the apparatus is sent from the other end of the pipe into the pipe, and the inner wall side of the porous glass film is passed from the outer wall side to the outer wall. Allow air to pass to the side. Therefore, air can be reliably passed through the porous glass film with a simple configuration.
(4)前記多孔質ガラス膜は、一方の端部が封止されたパイプ形状であり、
前記空気加圧手段は前記パイプ形状の多孔質ガラス膜の外壁側から内壁側へ外気を通過させることを特徴とする。
(4) The porous glass film has a pipe shape with one end sealed;
The air pressurizing means allows outside air to pass from the outer wall side to the inner wall side of the pipe-shaped porous glass film.
この構成においては、多孔質ガラス膜はパイプ形状に成形され、一端が封止されており、装置外部から吸い込んだ空気をパイプ形状の多孔質ガラス膜の外壁側から内壁側へ通過させる。したがって、空気加圧手段の構成に応じて、パイプ形状の多孔質ガラス膜の端部から空気を吸引して外気を通過させて、空気中に含まれるウイルス・細菌・胞子などを確実に捕捉することができる。 In this configuration, the porous glass film is formed into a pipe shape, and one end is sealed, and air sucked from the outside of the apparatus is passed from the outer wall side to the inner wall side of the pipe-shaped porous glass film. Therefore, depending on the configuration of the air pressurizing means, air is sucked from the end of the pipe-shaped porous glass membrane and the outside air is passed through, so that viruses, bacteria, spores, etc. contained in the air are reliably captured. be able to.
本発明の空気浄化装置は、100nm〜20μmにおける特定の孔径にほぼ均一に制御された多孔構造を有した多孔質ガラス膜(SPG膜)に空気を通過させるので、空気中の細菌・ウイルス・胞子などを捕捉することができる。また、多孔質ガラス膜には金属発熱体がメッキされているか、またはパイプ形状に成形されて、その内側に金属発熱体が設けられており、この金属発熱体に通電して多孔質ガラス膜全体を加熱することができるので、多孔質ガラス膜で捕捉した細菌・ウイルス・胞子などを死滅させることができる。 The air purification apparatus of the present invention allows air to pass through a porous glass film (SPG film) having a porous structure almost uniformly controlled to a specific pore diameter of 100 nm to 20 μm, so that bacteria, viruses, and spores in the air Etc. can be captured. In addition, a metal heating element is plated on the porous glass film or formed into a pipe shape, and a metal heating element is provided on the inside thereof, and the entire porous glass film is energized by energizing the metal heating element. Can be heated, so that bacteria, viruses, spores and the like captured by the porous glass membrane can be killed.
まず、本発明の実施形態に係る空気浄化装置に使用する加熱式空気フィルタについて説明する。本発明では、SPG(Shirasu Porous Glass:シラス多孔質ガラス)膜の表面に金属発熱体をメッキ加工し、この金属発熱体に通電してSPG膜全体を加熱する構成の加熱式空気フィルタを採用している。SPG膜は、孔径がほぼ均一に制御された複数の貫通細孔を有する多孔構造で、現在では数十nm〜数十μmの幅広い範囲で孔径を変化させることができる機能性ガラスである。この基礎技術は、特公昭63−66777号公報に開示されている。SPG膜は、従来、焼酎などの不純物の濾過による酒質改善や、粒径が均一で封入率の高いエマルション製剤の作成などに使用されている。 First, the heating type air filter used for the air purification apparatus which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. In the present invention, a heating air filter having a structure in which a metal heating element is plated on the surface of an SPG (Shirasu Porous Glass) film and the entire SPG film is heated by energizing the metal heating element is employed. ing. The SPG film is a functional glass having a porous structure having a plurality of through pores in which the pore diameter is controlled almost uniformly, and is capable of changing the pore diameter over a wide range of several tens of nanometers to several tens of micrometers at present. This basic technique is disclosed in Japanese Patent Publication No. 63-66777. Conventionally, SPG membranes are used to improve the quality of alcohol by filtering impurities such as shochu, and to create emulsion formulations having a uniform particle size and a high encapsulation rate.
本発明では、一例として、パイプ状(チューブ状)に形成されたSPG膜を加熱式空気フィルタとして使用する。ここで、このSPG膜はパイプ状に形成されているため、以下の説明ではSPGパイプと称する。 In the present invention, as an example, an SPG film formed in a pipe shape (tube shape) is used as a heating air filter. Here, since the SPG film is formed in a pipe shape, it will be referred to as an SPG pipe in the following description.
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る加熱式空気フィルタの概略構成を示す概観図及び断面図であり、(A)はSPGパイプの概観図、(B)はSPGパイプの断面図、(C)は端子を設けたSPGパイプの部分断面図である。
[First Embodiment]
1A and 1B are a schematic view and a cross-sectional view showing a schematic configuration of a heating type air filter according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a schematic view of an SPG pipe, and FIG. 1B is a cross-sectional view of an SPG pipe. (C) is a partial cross-sectional view of an SPG pipe provided with terminals.
図1(A)に示すSPGパイプ1は、一例として直径10mm・長さ250mm・肉厚1mmのパイプであり、パイプ壁2には、特公昭63−66777号公報の第1図に示されているように、10μm〜20μmのうちの特定の孔径にほぼ制御された貫通細孔が複数形成された多孔構造である。また、図1(B)に示すように、SPGパイプ1の表面全体には、無電解メッキによりニッケル合金膜3を設けている。なお、パイプ壁2の表面における各貫通細孔の開口部は、ニッケル合金膜3によって封止されずに開口した状態となるようにメッキ加工されている。
The SPG pipe 1 shown in FIG. 1A is a pipe having a diameter of 10 mm, a length of 250 mm, and a thickness of 1 mm as an example. The pipe wall 2 is shown in FIG. 1 of Japanese Patent Publication No. 63-66777. As shown in the figure, it is a porous structure in which a plurality of through pores substantially controlled to a specific pore diameter of 10 μm to 20 μm are formed. Further, as shown in FIG. 1 (B), on the entire surface of the SPG pipe 1, it is more a
ニッケル合金は周知のように金属発熱体であり、SPGパイプ1の表面における両端間に所定の電圧を印加すると、ニッケル合金膜3に電流が流れて発熱し、SPGパイプ1全体を加熱することができる。ニッケル合金膜3に電流を流してSPGパイプ1全体を加熱すると、パイプ壁2に形成された貫通細孔内の空気もパイプ壁2とほぼ同じ温度に加熱される。また、上記のようにSPGパイプ1は、肉厚1mmのパイプ形状に形成した多孔質ガラス膜であるので、ニッケル合金膜3に通電してニッケル合金膜3に発熱させると、短時間で全体をほぼ均一な温度に加熱することができる。さらに、SPG膜の耐熱温度は約450℃であり、この温度を超えると強度低下や溶融が生じ損傷する。そのため、ニッケル合金膜3に通電する際には、耐熱温度を超えないように温度センサで温度を測定しながら電流値を制御する。なお、以下の説明では、ニッケル合金膜3をSPGヒータ3と称する場合もある。
As is well known, a nickel alloy is a metal heating element. When a predetermined voltage is applied across the surface of the SPG pipe 1, a current flows through the
ここで、SPGパイプ1の両端間に電圧を印加するために、電極端子をSPGパイプ1のメッキ面(表面)に直接圧接すると、ニッケル合金膜3に通電した際に発熱によりメッキ膜表面が酸化して接触抵抗が増加するだけでなく、この接触抵抗により電極端子との接触部に発熱が生じる。そのため、本発明では、図1
(C)に示すように、SPGパイプ1の両端部にカーボンテープや銅箔などの導電材料4を巻き付け、この導電材料4の上から燐青銅などのバネ材による電極端子5を取り付ける。これにより、SPGパイプ1に対して電極端子5の接触面積を広く取ることができ、また、電極端子5とニッケル合金膜3との接触部における酸化や接触抵抗の増加を防止できる。
Here, in order to apply a voltage between both ends of the SPG pipe 1, if the electrode terminal is directly pressed against the plating surface (surface) of the SPG pipe 1, the surface of the plating film is oxidized by heat generation when the
As shown in (C), a conductive material 4 such as carbon tape or copper foil is wound around both ends of the SPG pipe 1, and an electrode terminal 5 made of a spring material such as phosphor bronze is attached on the conductive material 4. As a result, the contact area of the electrode terminal 5 with respect to the SPG pipe 1 can be increased, and oxidation at the contact portion between the electrode terminal 5 and the
本発明の空気浄化装置の捕捉対象である細菌・ウイルス・胞子などの空気中の浮遊物は、細菌が0.2μm〜80μm程度、SARSコロナウイルスが80〜220nm程度、カビ胞子が3〜100μm程度の大きさである。一方、SPGパイプ1は、前記のように、10μm〜20μmのうち特定の孔径である貫通細孔が複数形成された多孔構造であり、迷路のように曲がりくねった管状の経路が内部に複数形成されている。SPGパイプ1は、このような構造であるため、多孔質ガラス膜のパイプ壁2に空気を通過させると、空気中の細菌・ウイルス・胞子などが空気の流速にかかわらず貫通細孔内の壁面に衝突して付着するため、これらの浮遊物を捕捉することができる。つまり、空気中の細菌・ウイルス・胞子などの浮遊物を捕捉するためのフィルタとして利用することができる。また、上記のように、SPGパイプ1の表面全体には、ニッケル合金膜3がメッキされており、このニッケル合金膜3に通電してSPGパイプ1全体を加熱するように構成しているので、捕捉した細菌・ウイルス・胞子などに高温度を加えて死滅させることができる。
The airborne substances such as bacteria, viruses, and spores to be captured by the air purification apparatus of the present invention are about 0.2 to 80 μm for bacteria, about 80 to 220 nm for SARS coronavirus, and about 3 to 100 μm for mold spores. Is the size of On the other hand, the SPG pipe 1 has a porous structure in which a plurality of through-holes having a specific hole diameter of 10 μm to 20 μm are formed as described above, and a plurality of tubular paths winding like a maze are formed inside. ing. Since the SPG pipe 1 has such a structure, when air is passed through the pipe wall 2 of the porous glass membrane, bacteria, viruses, spores, etc. in the air are wall surfaces in the through pores regardless of the air flow rate. Since they collide and adhere to the surface, these floating substances can be captured. That is, it can be used as a filter for capturing suspended matters such as bacteria, viruses, and spores in the air. Further, as described above, the entire surface of the SPG pipe 1 is plated with the
なお、本実施例では、SPGパイプ1の貫通細孔の径が10μm〜20μmのものを使用しているがこれに限るものではなく、100nm〜20μmにおける特定の孔径にほぼ均一に制御された多孔質ガラス膜を使用すれば良い。 In this embodiment, the through-hole diameter of the SPG pipe 1 is 10 μm to 20 μm. However, the present invention is not limited to this, and the porosity is controlled almost uniformly to a specific pore diameter of 100 nm to 20 μm. A glassy glass film may be used.
また、SPGパイプ1において多孔質ガラス膜のパイプ壁2で捕捉した細菌・ウイルス・胞子などの死骸や塵埃などは、これらが死滅する温度で加熱を続けると炭化するが、SPGパイプ1を高温で(例えば約400℃で)しばらく加熱することで、これらを昇華・気化させて貫通細孔から除去することができる。また、死骸の一部や金属塵埃類などは、SPGパイプ1を高温で(例えば約400℃で)しばらく加熱してもパイプ壁2の貫通細孔の壁面に残る。そのため、空気浄化能力が低下する場合には、空気浄化装置に対して、着脱可能にSPGパイプ1を設けることで、所定のタイミングで交換することができる。 In addition, dead bodies such as bacteria, viruses, and spores captured by the porous glass membrane pipe wall 2 in the SPG pipe 1 and dust are carbonized if they are heated at a temperature at which they die, but the SPG pipe 1 is heated at a high temperature. By heating for a while (for example, at about 400 ° C.), these can be sublimated and vaporized and removed from the through pores. Further, a part of the carcass and metal dust remain on the wall surface of the through-hole of the pipe wall 2 even if the SPG pipe 1 is heated at a high temperature (for example, at about 400 ° C.) for a while. Therefore, when air purification capability falls, it can replace | exchange at a predetermined timing by providing the SPG pipe 1 so that attachment or detachment is possible with respect to an air purification apparatus.
次に、上記のフィルタを使用した空気浄化装置の構成について説明する。図2は、空気浄化装置の概略構成を示した外観斜視図である。図2に示すように、空気浄化装置11は、外観が直方体形状のカバー13を本体12に対して上部から装着している。カバー13の正面21及び背面22には、その中央よりもやや上部に吸気口31,32が形成されている。この吸気口31,32には、粒子の大きな塵埃などを捕捉する網目フィルタ33,34が着脱自在に取り付けられている。
Next, the structure of the air purification apparatus using the above filter will be described. FIG. 2 is an external perspective view showing a schematic configuration of the air purification device. As shown in FIG. 2, the
カバー13の上面23には、その右側端部近傍に右側面24に沿って、排気風量設定スイッチ35、温度設定スイッチ36、及び排気口37が設けられている。排気口37には、塵埃の侵入を防ぐ着脱自在な網目フィルタ38が取り付けられている。また、排気風量設定スイッチ35の左端部には、所定の間隔をおいてSPGパイプ本数切り替えスイッチ39が設けられ、温度設定スイッチ36の左端部には所定の間隔をおいて電源スイッチ40が設けられている。さらに、SPGパイプ本数切り替えスイッチ39及び電源スイッチ40の左端部には、所定の間隔をおいてLCD表示部42用の表示窓41が設けられており、表示窓41には上面23の裏面からLCD表示部42が取り付けられている。
On the
排気風量設定スイッチ35は、空気浄化装置11から排気する風量を切り替えるスイッチであり、排気風量設定スイッチ35を回転させると、排気風量を0%(停止状態),50%,75%,100%の4段階に切り替えることができる。なお、空気浄化装置11は、前記のような構造の多孔質ガラス膜からなるSPGパイプ1に空気を通過させるので、上記のように排気風量を切り替えても、問題なく空気中の細菌・ウイルス・胞子などを捕捉することができる。
The exhaust air
また、排気風量設定スイッチ35を回転させると、クリーニングモードに設定することができる。温度設定スイッチ36は、後述する殺菌ユニット69内の温度を設定するスイッチであり、温度設定スイッチ36を回転させると50℃〜220℃の範囲で温度を設定することができる。したがって、細菌・ウイルス・胞子などの温度耐性に応じて所望の温度にSPGパイプ1を加熱することができる。SPGパイプ本数切り替えスイッチ39は、空気浄化装置11に設けたSPGパイプ1の使用本数を切り替えるスイッチであり、本実施例では5本と10本の2段階に切り替えることができる。電源スイッチ40は、空気浄化装置11の電源を入切するためのスイッチである。
Further, when the exhaust air
カバー13の右側面24には、その中心よりも正面21側にエアコンプレッサ圧力計64用の表示窓43が設けられている。また、カバー13の右側面24の下部には信号出力用のコネクタ44が設けられている。
A
次に、空気浄化装置11の本体12の構成について説明する。図3は、空気浄化装置の本体の概略構成を示した外観斜視図である。図3(A)は、図2における矢印Aの方向、つまり空気浄化装置11の正面側の左上方から見た斜視図であり、図3(B)は、図2における矢印Bの方向、つまり空気浄化装置11の背面側の左下方向から見た斜視図である。
Next, the configuration of the
本体12は、エアコンプレッサ61、送気管62、内部に電磁弁63が設けられた電磁弁室64、エアコンプレッサ圧力計65、圧力計送気管66、送気管67,68、殺菌ユニット69、排気ダクト70、排気用シロッコファン71が内部に設けられ排気口72を備えた排気室73、電源回路74、制御回路75、底板76、支持板77,78、及び4個のキャスタ79a〜79dを備えている。また、殺菌ユニット69の内側には、熱電対80a,80bが取り付けられている。また、空気浄化装置11において、エアコンプレッサ61から排気室73までの空気の通路では、各部材の接続部から空気が外部に漏れないようにパッキング処理またはシール処理が施されている。
The
底板76には、その底面の4隅近傍にキャスタ79a〜79dが取り付けられている。底板76の上面中央部には、エアコンプレッサ61が設置され、底板76の隅部76a近傍に電磁弁室64が設置されている。エアコンプレッサ61には、外気を吸気して加圧するモータの温度を測定するための温度センサ91(図示せず。)が接続されている。エアコンプレッサ61と電磁弁室64の電磁弁63は、送気管62で接続されている。また、電磁弁63の上流側には圧力計送気管66が取り付けてあり、圧力計送気管66の先端にはエアコンプレッサ用圧力計65が接続されている。
また、底板76の上面には、エアコンプレッサ61を囲むようにして、コの字状に曲げ加工された支持板77と支持板78が取り付けられている。支持板77は、エアコンプレッサ61と電磁弁室64の間において底板76に対して直立した状態に取り付けられている。また、支持板78は、底板76の端部76aと反対側の端部76bと、エアコンプレッサ61と、の間において、底板76に対して直立した状態に取り付けられている。
A
支持板77と支持板78との間には、エアコンプレッサ61の上部において、殺菌ユニット69が支持されている。殺菌ユニット69は2つに分かれており、それぞれ内部に5本ずつSPGパイプ1が取り付けられている。また、前記のように、殺菌ユニット69には、内部の温度を測定するために熱電対80a,80bが取り付けられている。殺菌ユニット69の詳細は後述する。電磁弁室64の電磁弁63と殺菌ユニット69の間は、送気管67,68で接続されている。電磁弁63は、SPG本数切り替えスイッチ39の設定に応じて切り替わり、送気管62から送られてきた空気を送気管67のみに出力させるか、または送気管62から送られてきた空気を送気管67及び送気管68に出力させる。
Between the
また、殺菌ユニット69の下流側には、排気ダクト70が接続されており、殺菌ユニット69の側部を通過して支持板67の側部で上方に屈曲し、支持板67の上部で水平方向に屈曲している。排気ダクト70の端部には、排気室73が取り付けられている。排気室70の内部には、シロッコファン71(図示せず。)、及びシロッコファン71の排気温度を検出するための排気温度センサ92(図示せず。)が取り付けられており、排気室70の上面に設けられた排気口72から、殺菌ユニット69で清浄化された空気を排出する。
In addition, an
次に、殺菌ユニット69の構成について説明する。図4は、第1実施形態に係る殺菌ユニットの構成を示す斜視透視図である。殺菌ユニット69は、殺菌前室81,82、殺菌室83,84、殺菌後室85からなる。殺菌前室81は殺菌室83に接続されている。また、殺菌前室82は殺菌室84に接続されている。さらに、殺菌室83及び殺菌室84は、殺菌後室85に接続されている。各室81〜85は、接続部で空気が漏れないように接続されている。また、殺菌ユニット69の交換用パーツが1種類で済むように、殺菌前室81及び殺菌前室82と、殺菌室83及び殺菌室84と、は、同様の構成である。なお、図4には、SPGパイプ1を加熱するための端子の表示を省略しているが、SPGパイプ1の両端部1a及び1bには図1(C)に基づいて説明したように電極端子5が設けられており、各電極端子5は図外のケーブルによって制御回路75に接続されている。
Next, the configuration of the
殺菌前室81の一方の面81aの中央部には、送気管67とほぼ同径の通気孔81bが形成されており、この通気口81bに送気管67が接続されている。通気口81bと送気管67との間には、空気が流出しないようにパッキング処理またはシール処理が施されている。殺菌前室81の面81aに対向する面81c
(殺菌室83の一方の面83a)には、5本のSPGパイプ1の一方の開口端1aが貫通した状態で取り付けられており、殺菌前室81の空気が各SPGパイプ1内に流入するように構成されている。殺菌室83の面83aに対向する面83b(殺菌後室85の一方の面85a)には、5本のSPGパイプ1における他方の開口端1bが貫通した状態で取り付けられており、各SPGパイプ1の開口端1bは、空気の流出を防止するために栓1cによって封止されている。また、各SPGパイプ1と面83aの間及び各SPGパイプ1と面83bの間は、空気が漏れないようにそれぞれパッキング処理またはシール処理が施されている。また、殺菌室83の面83bには、孔83cが形成されている。さらに、殺菌室83の上面83dには、熱電対80aが取り付けられており、殺菌室83内部に設けられた各SPGパイプ1の温度またはその周囲の温度を測定する。なお、熱電対80aに接続されたケーブルは制御回路75に接続されている。
A
(One
殺菌前室82の一方の面82aの中央部には、送気管68とほぼ同径の通気孔82bが形成されており、この通気口82bに送気管68が接続されている。通気口82bと送気管68との間には、空気が流出しないようにパッキング処理またはシール処理が施されている。殺菌前室82の面82aに対向する面82c
(殺菌室84の一方の面84a)には、5本のSPGパイプ1の一方の開口端1aが貫通した状態で取り付けられており、殺菌前室82の空気が各SPGパイプ1内に流入するように構成されている。殺菌室84の面84aに対向する面84b(殺菌後室85の一方の面85a)には、5本のSPGパイプ1における他方の開口端1bが貫通した状態で取り付けられており、各SPGパイプ1の開口端1bには、空気の流出を防止するために栓1cが取り付けられている。SPGパイプ1の周囲は、面84a側・面84b側ともに、空気が漏れないようにパッキング処理またはシール処理が施されている。また、殺菌室84の面84bには、孔84cが形成されている。さらに、殺菌室84の上面84dには、熱電対80bが取り付けられており、殺菌室84内部の各SPGパイプ1の周囲の温度を測定する。なお、熱電対80bに接続されたケーブルは制御回路75に接続されている。
A
(One
殺菌後室85の面85aに対向する面85bの中央部には、所定の径の通気孔85cが形成されており、この通気口85cに排気ダクト70が接続されている。なお、通気口85cと排気ダクト70の間は、空気が流出しないようにパッキング処理またはシール処理が施されている。
A
殺菌ユニット69は、空気浄化装置11の本体12に対して着脱可能であり、また、殺菌室83,84内の各SPGパイプ1は着脱可能であり、SPGパイプ1が目詰まりしたり劣化したりした場合には、交換することができる。
The
ここで、空気浄化装置11は、外気を吸い込んで加圧するエアコンプレッサ61と、殺菌ユニット69を通過した空気を排気(吸気)する排気用シロッコファン71と、を備えているが、いずれか一方のみを備えた構成であっても良い。また、殺菌ユニット69は、上記のように、各SPGパイプ1内に流入した殺菌前室82の空気がパイプ壁2の内側から外側へ通過して殺菌室83,84から殺菌後室85へ排出するように構成したが、本発明はこの形態に限るものではない。すなわち、エアコンプレッサ61や排気用シロッコファン71など空気加圧手段の有無やその構成に応じて、各SPGパイプ1のパイプ壁2の外側から内側へ空気が通過するように構成しても良い。例えば、SPGパイプ1の開放端から空気を吸引するように空気加圧手段を構成しても良い。このように構成することで、空気浄化装置11の設計の自由度を高くすることができる。
Here, the
次に、空気浄化装置11の回路構成について説明する。図5は、空気浄化装置の回路構成を示したブロック図である。空気浄化装置11の制御回路75及び電源回路74には、アンプ101、アンプ102、アンプ及び冷点補償回路103、リセットIC104、LED105、ブザー106、通信回路107、ファンドライバ108、フォトカプラ109、トライアック110、フォトカプラ111、トライアック112、フォトカプラ113、及びCPU113が設けられている。
Next, the circuit configuration of the
アンプ101は、コンプレッサ61用の温度センサ91から出力された信号を増幅して、CPU113に出力する。アンプ102は、排気室73に設けられた排気温度センサ92から出力された信号を増幅して、CPU113に出力する。アンプ及び冷点補償回路103は、殺菌室83の内部温度を計測する熱電対80a、及び殺菌室84の内部温度を計測する熱電対80bから出力された信号を増幅して、CPU113に出力する。また、アンプ及び冷点補償回路103は、熱電対80a,80bの冷点補償を行う。リセットIC104は、CPU113をリセットする。LED105は、制御回路75が動作中に点灯する。ブザー106は、起動時、操作時、及び異常発生時に音声を発する。通信回路107は、信号出力用のコネクタ44に接続された機器と通信を行う。ファンドライバ108は、シロッコファン71の回転速度を制御する。フォトカプラ109は、CPU113からの制御信号をトライアック110に伝達する。トライアック110は、SPGヒータ3に通電する。フォトカプラ111は、CPU113からの制御信号をトライアック112に伝達する。トライアック112は、コンプレッサ61を駆動する。フォトカプラ113はCPU113からの制御信号を電磁弁62に伝達する。CPU113は、制御回路75の各部を制御する。
The
次に、空気浄化装置11に設けたLCD表示部の表示内容について説明する。図6は、表示部の表示例を示した図である。図6(A)に示すように、LCD表示部42には、現在の運転モードや異常の内容を表示する状態表示エリア121、ファンの風量を表示する風量表示エリア122、ヒータの加熱状態を表示するヒータ加熱状態表示エリア123、SPGヒータ3の設定温度を表示する設定温度表示エリア124、及びSPGパイプ1の現在温度を表示する現在温度表示エリア125が設けられている。
Next, the display content of the LCD display part provided in the
CPU113は、各部が正常に動作している場合には、図6(A)に示すように、正常運転していることを表す表示、排気風量設定スイッチ35で設定された風量、SPGヒータ3の加熱状態、温度設定スイッチ36で設定した温度、及び現在の殺菌室83,84内の温度をLCD表示部42に表示する。
As shown in FIG. 6A, the
CPU113は、ユーザが排気風量設定スイッチ35を操作してクリーニングモードに設定したことを検出した場合には、図6(B)に示すように、クリーニングモードに設定されたことを示す表示、クリーニングモードのときの設定温度(400℃)、及び現在の殺菌室83,84内の温度をLCD表示部42に表示する。なお、クリーニングモードの場合、コンプレッサ61及びシロッコファン71は停止させるので、排気風量設定スイッチ35で設定された風量は表示されない。
When the
CPU113は、空気浄化装置11内で異常が発生した場合には、ブザー106から警告音を発生させて各部の動作を停止するとともに、以下に説明する内容をLCD表示部42に表示させる。例えば、CPU113は、殺菌室83,84内の温度を測定する熱電対80a,80bが断線した場合には、図6(C)に示すように、熱電対80a,80bのいずれかが断線したことを示す表示、温度設定スイッチ36で設定した温度、及び現在の殺菌室83,84内の温度(異常表示)をLCD表示部42に表示させる。また、CPU113は、SPGヒータ3に通電するための回路であるフォトカプラ109やトライアック110などが故障した場合には、図6(D)に示すように、SPGヒータ3に通電するための回路が故障したことを示す表示、温度設定スイッチ36で設定した温度、及び現在の殺菌室83,84内の温度(異常表示)をLCD表示部42に表示させる。さらに、CPU113は、フィルタ詰まりなどでコンプレッサ61が過熱したことをコンプレッサ用温度センサ91からの信号によって検出した場合には、コンプレッサ61が過熱したことを示す表示、温度設定スイッチ36で設定した温度、及び現在の殺菌室83,84内の温度をLCD表示部42に表示させる。また、CPU113は、シロッコファン71が過熱したことを排気温度センサ92からの信号によって検出した場合には、シロッコファン71が過熱したことを示す表示、温度設定スイッチ36で設定した温度、及び現在の殺菌室83,84内の温度をLCD表示部42に表示させる。
When an abnormality occurs in the
次に、空気浄化装置11の動作を説明する。ユーザが電源スイッチ46をオンにすると、空気浄化装置11は動作を開始し、CPU113はブザー106から起動音を発生させるとともに、LCD表示部42に装置の状態を表示させる。CPU113は、正常運転時には、図6(A)に示したような表示をLCD表示部42にさせるとともに、排気風量設定スイッチ35の設定値に基づいて、フォトカプラ111及びファンドライバ108に信号を出力して、コンプレッサ61及びシロッコファン71を駆動させる。また、CPU113は、温度設定スイッチ36の設定値及びSPG本数切り替えスイッチ35の設定に基づいて、フォトカプラ109に信号を出力して殺菌室83内の5本のSPGパイプ1を加熱させるか、または殺菌室83及び殺菌室84の10本のSPGパイプ1を加熱させる。
Next, the operation of the
コンプレッサ61及びシロッコファン71が駆動を開始すると、吸気口31,32から吸気された空気は、SPG本数切り替えスイッチ35の設定が5本の場合には、コンプレッサ61で加圧されて送気管62、電磁弁63、送気管67を介して殺菌ユニット69の殺菌前室81に送り込まれる。また、SPG本数切り替えスイッチ35の設定が10本の場合には、コンプレッサ61で加圧された空気は、殺菌前室81に加えて、送気管62、電磁弁63、送気管68を介して殺菌ユニット69の殺菌前室82にも送り込まれる。
When the
殺菌前室81に送り込まれた空気は、さらに殺菌室83内に設けられた5本のSPGパイプ1内に送られ、各SPGパイプ1のパイプ壁2を通過する。そして、殺菌室83から孔83cを介して殺菌後室85に排出される。また、殺菌前室82に送り込まれた空気は、さらに殺菌室84内に設けられた5本のSPGパイプ1に送られ、各SPGパイプ1のパイプ壁2を通過し、殺菌室84から孔84cを介して殺菌後室85に排出される。このとき、空気中の細菌・ウイルス・胞子などはパイプ壁2に形成された複数の貫通細孔内に捕捉され、SPGヒータ3によって加熱されて死滅する。
The air sent into the
殺菌後室85に貯まった清浄化された空気は、排気ダクト70を介して排気室73に送られ、シロッコファン71によって強制的に、排気室73の排気口72及びカバー13の排気口37から排出される。
The purified air accumulated in the
CPU113は、ユーザによって排気風量設定スイッチ35が操作されたことを検出すると、ブザー106に操作音を出力させるとともに、排気風量設定スイッチ35の設定値に基づいてファンドライバ108及びフォトカプラ111に制御信号を出力して、コンプレッサ61の制御及びシロッコファン71の回転量を制御する。
When the
また、CPU113は、ユーザによって温度設定スイッチ36が操作されたことを検出すると、ブザー106に操作音を出力させるとともに、温度設定スイッチ36の設定値に基づいてフォトカプラ109に制御信号を出力して、熱電対80a,80bで殺菌室83,84の温度を検出しながら、SPGヒータ3に流す電流を調整して、殺菌室83,84の温度を制御する。
When the
さらに、ユーザが排気風量設定スイッチ35の設定を切り替えてクリーニングモードに設定した場合には、CPU113は、ブザー106に操作音を出力させるとともに、ファンドライバ108及びフォトカプラ111には制御信号を出力せずにコンプレッサ61及びシロッコファン71は停止させる。また、CPU113は、フォトカプラ109に制御信号を出力してSPGヒータ3の発熱量を制御して、殺菌室83,84内の温度を約400℃に加熱し、一定時間が経過すると、フォトカプラ109に出力していた制御信号を停止する。この場合、前記のようにSPGパイプ1のパイプ壁2に形成された複数の貫通細孔内に蓄積した細菌・ウイルス・胞子などの死骸や塵埃などは加熱により気化するので、これらを貫通細孔内から排出することができる。
Further, when the user switches the setting of the exhaust air
以上のように、本発明の空気浄化装置11は、コンプレッサ61で外気を吸気・加圧して、強制的にSPGパイプ1を通過させて、空気中の細菌・ウイルス・胞子などの浮遊物を捕捉するとともに、ニッケル合金膜3に通電して発熱よりSPGパイプ1全体を所定の温度に加熱して捕捉した浮遊物を死滅させるので、確実に空気(外気)を清浄化できる。したがって、この空気浄化装置11を病院や公共施設などで使用することで室内の空気に含まれる病原菌やカビなどの拡散を防止することができる。
As described above, the
[第2実施形態]
図7は、本発明の第2実施形態に係る加熱式空気フィルタの概略構成を示す概観図及び断面図であり、(A)はSPGパイプの概観図、(B)はSPGパイプの断面図である。加熱式空気フィルタであるSPGパイプ201は、以下に説明する構成とすることで、第1実施形態で説明した加熱式空気フィルタであるSPGパイプ1と同様の作用・効果が得られる。以下にその詳細を説明する。なお、以下の説明では、第1実施形態と異なる部分について主に説明する。
[Second Embodiment]
7A and 7B are a schematic view and a cross-sectional view showing a schematic configuration of a heating type air filter according to the second embodiment of the present invention. FIG. 7A is a schematic view of an SPG pipe, and FIG. 7B is a cross-sectional view of the SPG pipe. is there. The
図7(A)に示すSPGパイプ201は、第1実施形態と同形状であり、直径10mm・長さ250mm・肉厚1mmで、パイプ壁202には特公昭63−66777号公報の第1図に示されているように、10μm〜20μmのうちの特定の孔径にほぼ制御された貫通細孔が複数形成されている。また、図7(B)に示すように、SPGパイプ1の内側には、一例としてコイル状に成形された線径0.6mmのニクロム線203がSPGパイプ201の両端間に、SPGパイプ201の内壁に触れないように所定の間隔を空けて設置されている。
An
ニクロム線203は、周知のように金属発熱体であり、その両端間に所定の電圧を印加すると電流が流れて発熱する。また、ニクロム線203は、単位長さ当たりの抵抗値がほぼ均一なので、SPGパイプ1全体をほぼ均一な温度に加熱することができるとともに、パイプ壁202に形成された貫通細孔内の空気をパイプ壁202とほぼ同じ温度に加熱することができる。さらに、ニクロム線203は、その長さや線径を変えることで抵抗値を変更することができるので、SPGパイプ1のサイズに応じて発熱量を変更することが容易である。加えて、ニクロム線203は特性が安定しており、長期間使用しても劣化しないので、メンテナンス性を向上させることができる。また、第1実施形態のようにパイプ壁の表面に対してメッキ処理を施す必要がないので、SPGパイプ201の製造工程を簡略化することができる。
As is well known, the
ここで、前記のようにSPG膜の耐熱温度は約450℃であり、この温度を超えると強度低下や溶融が生じ損傷する。そのため、ニクロム線203に通電する際には、SPG膜の耐熱温度を超えないように、ニクロム線203やSPGパイプ1の温度、またはそれの周囲の温度などを温度センサで測定しながら、ニクロム線203に流す電流値を制御する。
Here, as described above, the heat resistant temperature of the SPG film is about 450 ° C., and if this temperature is exceeded, the strength is reduced and melting occurs and is damaged. Therefore, when the
SPGパイプ201は、前記のように、10μm〜20μmのうち特定の孔径である貫通細孔が複数形成された多孔構造であり、迷路のように曲がりくねった管状の経路が内部に複数形成されている。そのため、SPGパイプ1と同様に、多孔質ガラス膜のパイプ壁202に空気を通過させると、空気中の細菌・ウイルス・胞子などが空気の流速にかかわらず貫通細孔内の壁面に衝突して付着するため、これらの浮遊物を捕捉するフィルタとして利用することができる。また、上記のように、SPGパイプ201の内側にはニクロム線203が設けてあり、このニクロム線203に通電してSPGパイプ201全体を加熱するように構成しているので、捕捉した細菌・ウイルス・胞子などに高温度を加えて死滅させることができる。
As described above, the
なお、本実施例では、SPGパイプ201の貫通細孔の径が10μm〜20μmのものを使用しているがこれに限るものではなく、100nm〜20μmにおける特定の孔径にほぼ均一に制御された多孔質ガラス膜を使用すれば良い。
In this embodiment, the through-hole diameter of the
また、SPGパイプ201において捕捉した細菌・ウイルス・胞子などの死骸や塵埃などは、SPGパイプ201を高温で(例えば約400℃で)しばらく加熱することで、これらを昇華・気化させて貫通細孔から除去することができる。また、死骸の一部や金属塵埃類などは、SPGパイプ201を高温で(例えば約400℃で)しばらく加熱してもパイプ壁202の貫通細孔の壁面に残って空気浄化能力が低下した場合には、空気浄化装置に対して、着脱可能にSPGパイプ201を設けることで、所定のタイミングで交換することができる。
In addition, dead bodies such as bacteria, viruses, and spores captured in the
次に、加熱式空気フィルタであるSPGパイプ201を空気浄化装置11に適用した場合について説明する。図8は、第2実施形態に係る殺菌ユニットの構成を示す斜視透視図である。空気浄化装置11において、図4に示した殺菌ユニット69のSPGパイプ1に代えてSPGパイプ201を取り付けることで、SPGパイプ1を設けた場合と同様の効果を得ることができる。図8に示すように、殺菌ユニット69にSPGパイプ201を取り付ける場合、殺菌室83,84内にそれぞれ5本のSPGパイプ201を設ける。そして、各SPGパイプ201の一方の開口端201aを貫通した状態にして、殺菌前室81の空気が各SPGパイプ201内に流入するように構成する。また、殺菌後室85の一方の面85aには、各SPGパイプ201における他方の開口端201bを貫通した状態で取り付け、各SPGパイプ201の開口端201bは、空気の流出を防止するために栓201cによって封止する。このとき、SPGパイプ201の内側に設けたニクロム線203がパイプ壁202に触れないように図外の保持機構で保持し、ニクロム線203の両端203a及び203bに図外のケーブルを接続して、このケーブルによって制御回路75と接続する。
Next, the case where the
なお、殺菌室83,84に設けた各SPGパイプ201のニクロム線203は、前記のように単位長さ当たりの抵抗値がほぼ均一なので、5本のSPGパイプ201のニクロム線203を直列に接続しても良いし、5本のニクロム線203を並列に接続しても良く、いずれの場合でも、SPGパイプ201の温度制御を安定して行うことができる。
Since the
また、第2実施形態に係る空気浄化装置11においても、第1実施形態と同様に、空気加圧手段の構成などに応じて、各SPGパイプ1のパイプ壁2の外側から内側へ空気が通過するように構成することができる。
Also in the
このように、空気浄化装置11にSPGパイプ201を設けた殺菌ユニット69を使用した場合には、空気浄化装置11は、コンプレッサ61で外気を吸気・加圧して、強制的にSPGパイプ1を通過させて、空気中の細菌・ウイルス・胞子などの浮遊物を捕捉するとともに、ニクロム線203に通電して発熱よりSPGパイプ1全体を所定の温度に加熱して捕捉した浮遊物を死滅させるので、殺菌ユニット69にSPGパイプ1を設けた場合と同様に、確実に空気(外気)を清浄化できる。したがって、この空気浄化装置11を病院や公共施設などで使用することで室内の空気に含まれる病原菌やカビなどの拡散を防止することができる。
Thus, when the
1−SPGパイプ、2−パイプ壁(多孔質ガラス膜)、
3−ニッケル合金膜(金属発熱体)、11−空気浄化装置、12−本体、
13−カバー、31,32−吸気口、35−排気風量設定スイッチ、
36−温度設定スイッチ、39−SPGパイプ本数切り替えスイッチ、
40−電源スイッチ、69−殺菌ユニット
1-SPG pipe, 2-pipe wall (porous glass membrane),
3-nickel alloy film (metal heating element), 11-air purification device, 12-main body,
13-cover, 31, 32-inlet, 35-exhaust air volume setting switch,
36-temperature setting switch, 39-SPG pipe number switching switch,
40-power switch, 69-sterilization unit
Claims (4)
前記多孔質ガラス膜の両端部に巻き付けられた導電材料と、
該導電材料の上から取り付けられた電極端子と、
前記電極端子及び前記導電材料を介して前記金属発熱体に通電する電源手段と、
外気を加圧または吸気して前記多孔質ガラス膜に通過させる空気加圧手段と、
前記空気加圧手段の過熱を検知する検知手段と、
前記空気加圧手段の過熱を報知する報知手段と、
前記多孔質ガラス膜の温度を測定する測温手段と、
設定操作を受け付ける設定手段と、
前記設定手段がクリーニングモードの設定操作を受け付けると、前記空気加圧手段を停止させるとともに、前記電源手段が前記金属発熱体に通電する電流を制御して、前記多孔質ガラス膜を特定の温度に変更する制御手段と、
を備えた空気浄化装置。 A porous glass film having a porous structure controlled almost uniformly to a specific pore size, molded to a predetermined thickness, and plated with a metal heating element on the surface;
A conductive material wound around both ends of the porous glass membrane;
An electrode terminal attached from above the conductive material;
Power supply means for energizing the metal heating element through the electrode terminal and the conductive material;
An air pressurizing means that pressurizes or sucks outside air and passes it through the porous glass membrane;
Detecting means for detecting overheating of the air pressurizing means;
Reporting means for reporting overheating of the air pressurizing means;
A temperature measuring means for measuring the temperature of the porous glass membrane;
A setting means for accepting a setting operation;
When the setting means accepts a cleaning mode setting operation, the air pressurizing means is stopped, and the power supply means controls the current supplied to the metal heating element to bring the porous glass film to a specific temperature. Control means to change;
Air purification device with
前記パイプ形状の多孔質ガラス膜の内側に、両端間にわたって設けられたコイル状の金属発熱体と、
前記金属発熱体に通電する電源手段と、
外気を加圧または吸気して前記多孔質ガラス膜に通過させる空気加圧手段と、
前記空気加圧手段の過熱を検知する検知手段と、
前記空気加圧手段の過熱を報知する報知手段と、
前記多孔質ガラス膜の温度を測定する測温手段と、
設定操作を受け付ける設定手段と、
前記設定手段がクリーニングモードの設定操作を受け付けると、前記空気加圧手段を停止させるとともに、前記電源手段が前記金属発熱体に通電する電流を制御して、前記多孔質ガラス膜を特定の温度に変更する制御手段と、
を備えた空気浄化装置。 A porous glass membrane having a porous structure controlled almost uniformly to a specific pore diameter, molded into a pipe shape of a predetermined thickness, and sealed at one end;
Inside the pipe-shaped porous glass film, a coiled metal heating element provided between both ends,
Power supply means for energizing the metal heating element;
An air pressurizing means that pressurizes or sucks outside air and passes it through the porous glass membrane;
Detecting means for detecting overheating of the air pressurizing means;
Reporting means for reporting overheating of the air pressurizing means;
A temperature measuring means for measuring the temperature of the porous glass membrane;
A setting means for accepting a setting operation;
When the setting means accepts a cleaning mode setting operation, the air pressurizing means is stopped, and the power supply means controls the current supplied to the metal heating element to bring the porous glass film to a specific temperature. Control means to change;
Air purification device with
前記空気加圧手段は、前記パイプ形状の多孔質ガラス膜における他方の端部から外気を送り込んで、前記パイプ状の多孔質ガラス膜の内壁側から外壁側へ外気を通過させる請求項1または2に記載の空気浄化装置。 The porous glass film has a pipe shape with one end sealed;
The said air pressurization means sends in external air from the other edge part in the said pipe-shaped porous glass film, and lets external air pass from the inner wall side of the said pipe-shaped porous glass film to the outer wall side. The air purification apparatus as described in.
前記空気加圧手段は前記パイプ形状の多孔質ガラス膜の外壁側から内壁側へ外気を通過させる請求項1または2に記載の空気浄化装置。 The porous glass film has a pipe shape with one end sealed;
The air purification device according to claim 1 or 2, wherein the air pressurizing means allows outside air to pass from the outer wall side to the inner wall side of the pipe-shaped porous glass film.
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