專利名稱：空氣凈化裝置及空氣凈化方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使負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：
空氣凈化裝置是通過過濾室內(nèi)被污染的空氣同時用送風扇使空氣循環(huán)維持良好的室內(nèi)環(huán)境的裝置。近年來，負離子具有的作用，即，使人心情爽朗同時有凈化血液、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?，用于該目的時臭氧的濃度普遍選為例如1％或超過1％，該濃度對人體有害。因此，以活用臭氧的殺菌效果，對室內(nèi)空氣滅菌或抑制細菌的增殖為目的，在空氣凈化裝置中不積極地利用臭氧作為有害成分當然可以被去除。
例如，特開2001-259470號公報記載了用觸媒分解除去通過高壓放電與負離子同時產(chǎn)生的臭氧的空氣凈化器的例子；特開2000-140688號公報記載了有效利用通過高壓放電的負離子和附帶發(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《日本防菌防霉學會志》第27卷第11號713～722頁(以下稱論文1)和《食品與開發(fā)》第33卷第10號17～21頁(以下稱論文2)中記載了論述通過并用臭氧和負離子提高殺菌效果的報告，但全都沒有觸及有關使對人體及室內(nèi)機沒有不好影響的低濃度的負離子和臭氧共存的問題。
本發(fā)明是由上述論文的報告受到啟發(fā)而提出的，其目的是充分有效地利用由負離子產(chǎn)生的松弛作用，并進一步與臭氧共存，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，就沒有臭味強烈、引起居于室內(nèi)的人頭疼等涉及人體的壞影響，通過后述的與負離子的共同作用，可以發(fā)揮比臭氧單獨存在時更高的滅菌或抑制細菌的作用。
而且，可發(fā)揮負離子的松弛作用，即在使人心情爽朗的同時，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，通過使用在氣流排出口附近能保持負離子濃度的平均值在20萬至100萬個/cc的負離子發(fā)生裝置，可以得到?jīng)]有成為室內(nèi)機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。
負離子隨著遠離其發(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100萬個/cc，在室內(nèi)的機器，特別是在電路部件和半導體等上容易附著塵埃，發(fā)生成為故障原因等的問題。另外，排出口附近的濃度降到20萬個/cc以下時，氣流通過負離子發(fā)生裝置時與負離子接觸的機會下降，可以認為幾乎不能得到由與臭氧的共同作用的滅菌或抑制細菌的作用。從而，可以判斷作為本申請發(fā)明的裝置中的負離子發(fā)生裝置，希望使用能保持在其氣流排出口附近的負離子濃度的平均值為20萬至100萬個/cc的裝置。因此，使對人體及室內(nèi)機器沒有不良影響的低濃度的負離子和臭氧并存，可以發(fā)揮希望的效果。
圖1及圖2是用于說明上述判斷的根據(jù)的曲線，是以負離子濃度為參量表示臭氧濃度(橫軸)和殺菌率(縱軸)的關系。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是對黃色葡萄球菌、圖2是對大腸菌；實線A、B分別表示一般的空氣(負離子濃度為150～200個/cc)和負離子濃度為300萬個/cc的情況；虛線分別表示其中間的3萬個/cc、20萬個/cc、25萬個/cc、50萬個/cc及100萬個/cc的情況。在論文1中，在實線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，與特別在不加負離子的一般空氣中只加臭氧時的實線A相對，積極地施加負離子的混合氣體情況的各虛線和實線B的殺菌率都變高。即表示在負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使用臭氧時還低，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、從在上述論文中對象中完全脫離對人體沒有不良影響的低濃度區(qū)域。首先，對于負離子，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20萬個/cc作為下限，把對室內(nèi)機器沒有不良影響的100萬個/cc作為上限。而對于臭氧，分別選定不感到臭、不能引起人頭痛的0.05ppm作為上限，把在100萬個/cc的負離子濃度可以確保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)，平時暴露在規(guī)定濃度的負離子和臭氧的環(huán)境中經(jīng)過規(guī)定時間的結果。與此相對，本申請發(fā)明認為，由于發(fā)生的負離子在室內(nèi)環(huán)境中擴散、濃度下降，通過與濃度較高的負離子接觸促進滅菌或抑制細菌作用不過是在含有臭氧的氣流通過負離子發(fā)生裝置到排出的短時間內(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，當然不能把論文的數(shù)據(jù)原封不動地用于本申請發(fā)明。
圖3是舉例表示距排出口的距離與負離子濃度的關系的圖。實驗在地面為4m×15m天花板的高度為3m的作業(yè)場所的中央設置高度為85cm的木制臺，在其上設置風量為1.4m3/分的負離子發(fā)生器，并沿水平排出氣流，用設置在相同高度的測定器(安第斯(アンデス)電器制ICT-201A)測量負離子的濃度。如圖所示，表示在離排出口10cm的位置上濃度是100萬個/cc的負離子與距離一起急速減弱下降的狀況。
這樣，室內(nèi)環(huán)境中的負離子濃度在離開排出口的位置上迅速下降。而且，負離子發(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量和速度而變化，并且室內(nèi)環(huán)境中的濃度也因設置空氣凈化裝置的房屋的大小等而不同。但在室內(nèi)流動回到空氣凈化裝置，吸入負離子發(fā)生裝置時的氣流的負離子濃度只要在排出附近的濃度在上述的20萬到100萬個/cc的范圍內(nèi)，不論風量和房屋的大小等，幾乎是700個/cc。從而，離開發(fā)生裝置一定程度的室內(nèi)的負離子濃度可以認為處于穩(wěn)定在700個/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，可以說明若使負離子和臭氧共存，兩者發(fā)生反應可生成第三種物質(zhì)，該第三種物質(zhì)可以認為是發(fā)揮殺菌作用的物質(zhì)。在本申請發(fā)明的裝置中，在上述那樣的包含臭氧的氣流在負離子發(fā)生裝置上通過時，通過與濃度較高的負離子接觸促進滅菌和抑制細菌的作用。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/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)揮滅菌或抑制細菌的作用，由此可以推測可以綜合發(fā)揮滅菌或抑制細菌的作用。
這樣，不能原封不動地使用論文的數(shù)據(jù)，但是從在論文中對象中完全脫離的低濃度區(qū)域，即在氣流排出口附近的負離子濃度為20萬至100萬個/cc、臭氧濃度為0.02至0.05ppm的區(qū)域中，認為只要用本申請發(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菌的作用。


圖1是表示臭氧濃度和殺菌率及負離子濃度的關系的曲線；圖2同樣是表示臭氧濃度和殺菌率及負離子濃度的關系的曲線；圖3是表示離排出口的距離與負離子濃度的關系的曲線；圖4是表示在本發(fā)明的一具體實施方式
中的裝置的結構的圖。
具體實施例方式
下面說明該發(fā)明的實施方式。
在圖4中，1是裝置本體，其中有發(fā)生負離子的負離子發(fā)生器2、發(fā)生臭氧的臭氧發(fā)生器3、風扇4、具有CPU的控制部5、電源部(沒有圖示)等，具有吸入口6和排出口7。而8是遙控器，除主開關外，還適當設置用于開關負離子發(fā)生器2、臭氧發(fā)生器3、風扇4等的操作部和計時器設定部等。另外，由于負離子和臭氧的發(fā)生量還根據(jù)發(fā)生器中的風量變化，故還設有風量調(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?shù)攸c還設有過濾器，省略圖示。
裝置本體1的結構和形狀以空調(diào)的室內(nèi)機為標準，發(fā)生的負離子和臭氧與從吸入口6吸入的空氣一起用風扇4從排出口7排向室內(nèi)。風扇4不單用于排風，還兼作攪拌空氣裝置，若均勻分布離子和臭氧的能力不足，也可以另外設置輔助風扇。圖中例示天花板安裝型，C表示天花板面。
在負離子發(fā)生器2和臭氧發(fā)生器3中可以適當使用眾所周知的結構。在圖4中，表示分開負離子發(fā)生器2和臭氧發(fā)生器3，但如果是通過電暈放電同時發(fā)生負離子和臭氧的方式的發(fā)生器，就形成兩者成為一體的結構。在該實施方式中，作為負離子發(fā)生器2，使用在1.4m3/分的風量中可以發(fā)出20萬至100萬個/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，設置多臺裝置本體1可以把它們進行總括或個別地控制，只要符合并適應當時情況就可以。
該裝置運轉(zhuǎn)時，在負離子和臭氧的濃度達到所希望的規(guī)定值之前連續(xù)運轉(zhuǎn)之后，根據(jù)設置裝置的房屋的大小及負離子發(fā)生器2和臭氧發(fā)生器3的能力和風扇4產(chǎn)生的風量及離子和臭氧減弱的比例等算出必須的運轉(zhuǎn)時間，設定成為這樣的運轉(zhuǎn)時間的負離子發(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)地運轉(zhuǎn)。該設定內(nèi)容例如只要根據(jù)裝置的設置環(huán)境預先作成程序就行。此時，把遙控器8設成事先設定的規(guī)格。而如前所述，特別由于負離子放出后急速地減弱，大致穩(wěn)定在一定值，可以認為負離子發(fā)生器2即使照原樣連續(xù)運轉(zhuǎn)，在實用上也沒有問題。
在必須把負離子濃度和臭氧濃度維持一定時，也可以不靠上述的計算，設置檢測各自濃度的傳感器，反饋其檢測結果，控制負離子發(fā)生器2、臭氧發(fā)生器3及風扇4的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
本發(fā)明的空氣凈化裝置是上述的結構，通過運轉(zhuǎn)該裝置負離子和臭氧送到室內(nèi)負離子發(fā)揮松弛作用。同時，以比單獨使用臭氧時更低對人體沒有影響的低濃度，再加上由臭氧產(chǎn)生的作用用由負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菌作用，通過用風扇4邊使室內(nèi)空氣循環(huán)邊進行攪拌，可以形成良好的室內(nèi)環(huán)境。順便說明雖然不能是如論文1和論文2所報告的那樣的學術的精密實驗，但在一般住宅的居室內(nèi)放置幾種食品進行比較時，開動本發(fā)明的裝置的情況，發(fā)生腐敗的日數(shù)變長，可以確認該發(fā)明的效果。
感受到松弛作用因人的偏差相當大。而且，簡單地消滅負離子，使負離子和臭氧均勻地分布實際上有時很困難。另外，由于在負離子和臭氧的濃度測定中也容易由測量設備和測量條件導致偏差，所以上述各數(shù)值不是嚴密的數(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所或比較小規(guī)模的作業(yè)場所等中的空氣凈化。
權利要求
1.一種空氣凈化裝置，其具有負離子發(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.如權利要求1所述的空氣凈化裝置，其特征在于，負離子發(fā)生裝置(2)具有將其在氣流排出口附近的負離子濃度的平均值保持在20萬至100萬個/cc的能力。
3.一種空氣凈化方法，其特征在于，使用具有負離子發(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)具有負離子發(fā)生裝置(2)，其具有將在氣流排出口附近的負離子濃度的平均值保持在20萬至100萬個/cc的能力。
全文摘要
本發(fā)明的空氣凈化裝置(1)具有負離子發(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，使在負離子發(fā)生裝置(2)的氣流排出口附近的負離子濃度的平均值保持在20萬至100萬個/cc。根據(jù)該結構，可以充分發(fā)揮由負離子得到的松弛作用，并通過使低濃度的臭氧共存，提高裝置的滅菌作用或抑制細菌作用，形成良好的室內(nèi)環(huán)境。
文檔編號A61L9/22GK1856330SQ20048002754
公開日2006年11月1日 申請日期2004年8月17日 優(yōu)先權日2003年8月21日
發(fā)明者相羽秀重 申請人:株式會社相羽