(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
除菌対象空気が上流側から下流側に流れる浄化用通気路を有するハウジングと、浄化用通気路を流れる除菌対象空気に殺菌剤溶液を噴霧する噴霧装置と、浄化用通気路から降下する殺菌剤溶液を受け止める循環槽と、循環槽の殺菌剤溶液を噴霧装置に供給する循環系と、循環槽の殺菌剤溶液を系外へ排出する排出系と、循環槽に殺菌剤溶液を供給する薬剤供給系と、殺菌剤溶液を希釈する希釈用水を供給する希釈用水供給系と、制御装置を備え、
薬剤供給系は、殺菌剤溶液を循環槽へ供給する調製用供給部と補給用供給部の二つの供給部を有し、
制御装置は、通常運転モードと調製運転モードとを1サイクルとするバッチ運転を繰り返し実施し、
通常運転モードでは、循環槽に貯溜した殺菌剤溶液を循環系、噴霧装置、浄化用通気路、循環槽の間で循環させつつ、補給用供給部から殺菌剤溶液を補給用小流量で循環槽に供給して殺菌剤溶液の設定濃度を維持し、
調製運転モードでは、循環槽内の古い殺菌剤溶液を排出系から系外へ排出し、調製用供給部から殺菌剤溶液を調製用大流量で供給するとともに、希釈用水供給系から希釈用水を供給して循環槽内に設定濃度の新しい殺菌剤溶液を回分調製することを特徴とする空気清浄装置。
通常運転モードにおいて、循環槽に貯溜した殺菌剤溶液を循環系を通して噴霧装置に供給し、浄化用通気路を流れる除菌対象空気に噴霧装置から殺菌剤溶液を噴霧し、浄化用通気路から降下する殺菌剤溶液を循環槽で受け止めて殺菌剤溶液を循環させつつ、補給用供給部から殺菌剤溶液を補給用小流量で循環槽に供給して殺菌剤溶液の設定濃度を維持し、
調製運転モードにおいて、循環槽内の古い殺菌剤溶液を排出系から系外へ排出し、調製用供給部から殺菌剤溶液を調製用大流量で供給するとともに、希釈用水供給系から希釈用水を供給して循環槽内に設定濃度の新しい殺菌剤溶液を回分調製し、
通常運転モードと調製運転モードとを1サイクルとするバッチ運転を繰り返し実施することを特徴とする空気清浄装置の運転方法。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記した特許文献1、2において、薬剤供給装置は、中継槽から循環槽へ微酸性電解水を小流量で供給しつつ、希釈用水を循環槽に供給し、循環槽の殺菌剤溶液の有効塩素濃度を設定濃度の0.1−10mg/Lに維持し、薬効を保っている。そして、循環槽に殺菌剤溶液と希釈用水を連続的に供給しつつ、除菌対象空気から殺菌剤溶液中に移行した異物を殺菌剤溶液の余剰分とともに随時にオーバーフローさせて循環槽から排出し、循環槽内の殺菌剤溶液の清浄性を維持している。
【0006】
このオーバーフローした異物を含む殺菌剤溶液を系外へ排出するにはポンプが必要である。しかし、オーバーフローは小流量であるために、ポンプを常時駆動して排出し続けることは現実的ではなく、系外に排出する前に排出槽に一旦貯溜して適時にポンプで移送する必要があり、このために装置構成が複雑化、大型化する問題があった。
【0007】
また、循環槽は、一日一回以上の頻度で、希釈することなく生成時濃度の原液の微酸性電解水だけを槽内に満たして電解水洗浄、つまり薬剤洗浄を行う必要がある。しかし、循環槽に原液の微酸性電解水を直接的に供給する流路はなく、中継槽を経て小流量のポンプで微酸性電解水を循環槽に供給するので、循環槽を微酸性電解水で満たすのに長時間を要し、その間は空気浄化のための運転を長く休止する必要があった。
【0008】
本発明は上記した課題を解決するものであり、排水槽をなくして装置構成の簡素化を図るとともに、薬剤洗浄を短時間で実施することができる空気清浄装置および運転方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
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浄化用通気路を有するハウジングと、浄化用通気路を流れる除菌対象空気に殺菌剤溶液を噴霧する噴霧装置と、浄化用通気路から降下する殺菌剤溶液を受け止める循環槽と、循環槽の殺菌剤溶液を噴霧装置に供給する循環系と、循環槽の殺菌剤溶液を系外へ排出する排出系と、循環槽に殺菌剤溶液を供給する薬剤供給系と、殺菌剤溶液を希釈する希釈用水を供給する希釈用水供給系と、制御装置を備え、薬剤供給系は、殺菌剤溶液を循環槽へ供給する調製用供給部と補給用供給部の2つの供給部を有し、制御装置は、通常運転モードと調製運転モードとを1サイクルとするバッチ運転を繰り返し実施し、通常運転モードでは、循環槽に貯溜した殺菌剤溶液を循環系、噴霧装置、浄化用通気路、循環槽の間で循環させつつ、補給用供給部から殺菌剤溶液を補給用小流量で循環槽に供給して殺菌剤溶液の設定濃度を維持し、調製運転モードでは、循環槽内の古い殺菌剤溶液を排出系から系外へ排出し、調製用供給部から殺菌剤溶液を調製用大流量で供給するとともに、希釈用水供給系から希釈用水を供給して循環槽内に設定濃度の新しい殺菌剤溶液を回分調製することを特徴とする。
【0010】
本発明の空気清浄装置において、制御装置は、通常運転モードと調製運転モードとのサイクルを複数回行った後に実施する洗浄運転モードを有し、洗浄運転モードでは、循環槽内の古い殺菌剤溶液を排出系から系外へ排出し、調製用供給部から殺菌剤溶液を循環槽に供給し、循環槽内に所定量の殺菌剤溶液を満たして循環槽を薬剤洗浄することを特徴とする。
【0011】
本発明の空気清浄装置の運転方法は、通常運転モードにおいて、循環槽に貯溜した殺菌剤溶液を循環系を通して噴霧装置に供給し、浄化用通気路を流れる除菌対象空気に噴霧装置から殺菌剤溶液を噴霧し、浄化用通気路から降下する殺菌剤溶液を循環槽で受け止めて殺菌剤溶液を循環させつつ、補給用供給部から殺菌剤溶液を補給用小流量で循環槽に供給して殺菌剤溶液の設定濃度を維持し、調製運転モードにおいて、循環槽内の古い殺菌剤溶液を排出系から系外へ排出し、調製用供給部から殺菌剤溶液を調製用大流量で供給するとともに、希釈用水供給系から希釈用水を供給して循環槽内に設定濃度の新しい殺菌剤溶液を回分調製し、通常運転モードと調製運転モードとを1サイクルとするバッチ運転を繰り返し実施することを特徴とする。
【0012】
本発明の空気清浄装置の運転方法において、通常運転モードと調製運転モードとのサイクルを複数回行った後に洗浄運転モードを実施し、洗浄運転モードでは、循環槽内の古い殺菌剤溶液を排出系から系外へ排出し、調製用供給部から殺菌剤溶液を循環槽に供給し、循環槽内に所定量の殺菌剤溶液を満たして循環槽を薬剤洗浄することを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
以上のように本発明によれば、通常運転モードと調製運転モードとを1サイクルとするバッチ運転を繰り返し、通常運転モードにおいては殺菌剤溶液を設定濃度に保って薬効を維持しつつ、除菌対象空気から殺菌剤溶液中に移行した菌を除菌し、異物を循環槽内に滞留させる。そして、調製運転モードにおいて異物とともに古い殺菌剤溶液を排出し、循環槽内の殺菌剤溶液を更新して清浄性を回復させる。よって、従来のような殺菌剤溶液と希釈用水を連続的に供給することに因るオーバーフローが生じず、一時貯溜のための排水槽が不要となり、循環槽内の古い殺菌剤溶液の全量を一度に排出することで、高い稼働効率でポンプを運転できる。
【0014】
また、調製運転モードにおいて殺菌剤溶液を調製する際には、調製用供給部から殺菌剤溶液を調製用大流量で供給するとともに、希釈用水供給系から希釈用水を供給して循環槽内に設定濃度の新しい殺菌剤溶液を回分調製するので、短時間に殺菌剤溶液の更新を行うことができる。
【0015】
さらに、洗浄運転モードにおいても、調製用供給部から殺菌剤溶液を調製用大流量で循環槽に供給することで、循環槽内に所定量の殺菌剤溶液を短時間に満たして循環槽を薬剤洗浄することができる。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(実施の形態1)
図1および
図4に示すように、空気清浄装置は、ハウジング500の前面の扉体501に下方位置の吸気口502と上方位置の送気口503を有しており、ハウジング500の内部に除菌対象空気51が上流側の吸気口502から下流側の送気口503に流れる浄化用通気路52を形成している。
【0018】
ハウジング500の浄化用通気路52の途中には、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、第1防塵ネット504、中性能フィルター505、メディア506、噴霧装置53、エリミネータ507、ファン装置600、第2防塵ネット508を設けている。
【0019】
第1防塵ネット504、中性能フィルター505、メディア506は、浄化用通気路52の気液接触領域を形成する風洞509に装着している。メディア506は風洞509の内部に吸気口502の側からハウジング500の奥側に向けて斜め下方に傾斜させて配置してあり、配置に要する高さを抑制している。
【0020】
噴霧装置53は浄化用通気路52を流れる除菌対象空気に微酸性電解水の殺菌剤溶液をメディア506に沿って噴霧するもので、複数の噴霧ノズル531を備えている。噴霧ノズル531は斜め下方に向けて配置しても良く、上方に向けて配置しても良く、噴霧装置53をメディア506と対向する位置に配置することも可能である。
【0021】
ここでの微酸性電解水の定義は、「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」に規定されたものであり、主な有効成分が次亜塩素酸(HCLO)で、pH5.0−6.5、有効塩素濃度10−80mg/kgの水溶液である。
【0022】
中性能フィルター505は微細粒子を捕捉して気流中から除去し、メディア506は噴霧装置53から噴霧された噴霧水を保持して除菌対象空気と殺菌剤溶液との気液接触を促すものであって、例えば、ポリ塩化ビニルデン系繊維をマット状にしたものである。エリミネータ507は水滴やミストを捕捉して気流中から除去するものであり、メディア506を配した風洞509の上方位置に配置している。
【0023】
風洞509の下方には風洞509から降下する殺菌剤溶液を受け止めるパン510を配置しており、エリミネータ507、メディア506、風洞509、パン510はメンテナンス時にハウジング500から取り外しが可能であり、メディア506は風洞509の前面側から脱着を行う。また、運転中にエリミネータ507を持ち上げることで殺菌剤溶液の噴霧状態を確認可能である。
【0024】
パン510の下方には循環槽54が設けてあり、循環槽54は浄化用通気路52から降下する殺菌剤溶液やパン510から流入する殺菌剤溶液を受け止めて貯溜するものである。循環槽54の内部には中継槽541を設けており、中継槽541を覆って降下液ガイド板542を設けている。
【0025】
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。
循環系55は、殺菌剤溶液の噴霧と排出を兼ねる循環ポンプ550が循環槽54の下方に位置し、循環ポンプ550の下流側に三方切替弁551および逆止弁552を介装している。三方切替弁551から排水系567が分岐しており、三方切替弁551を切替操作することで1台の循環ポンプ550を兼用して殺菌剤溶液の循環と排出を実施できる。
【0026】
また、循環ポンプ550の停止時には逆止弁552が循環系55における殺菌剤溶液の逆流を阻止するので、噴霧装置53の噴霧ノズル531を上方に向けて配置すれば、循環ポンプ550の停止時に循環系55の内部を殺菌剤溶液が満たした状態となり、循環ポンプ550の再起動時に空気の排出に起因する異音が発生しない。
【0027】
生成時濃度の原液の殺菌剤溶液である微酸性電解水を供給する薬剤供給系56は、微酸性電解水を生成する生成装置561と、生成装置561に給水する給水系562と、給水系562から分岐して希釈用水を循環槽54に供給する希釈用水供給系563と、先に述べた中継槽541と、生成装置561から微酸性電解水を中継槽541および中継槽541を介して循環槽54に調製用大流量で供給する調製用供給部564と、中継槽541から循環槽54へ微酸性電解水を補給用小流量で滴下して供給する中継ポンプ565を介装した補給用供給部566を備えている。
【0028】
中継槽541は、底面が調製用供給部564の開口564aに対応する一方側縁541aから他方側縁541bに向けて下り勾配に傾斜した後に、最底部541cを経て上り勾配に傾斜している。他方側縁541bは、一方側縁541aに比べて低い位置にあり、越流縁をなし、最低部541cに補給用供給部566が接続している。
【0029】
本実施の形態で中継槽541は循環槽54の内部に配置しているが、循環槽54の外部に配置することも可能である。しかし、中継槽541を循環槽54の外部に配置すると、漏水対策用の防水パン等を別途に設ける必要がある。本実施の形態のように、中継槽541を循環槽54の内部に配置することで漏水対策用の構成部材が不要となる。
【0030】
調剤用供給部564には三方切替弁564bが介装してあり、三方切替弁564bから外部取出部564cが分岐しており、外部取出部564cの給水口564dはハウジング500の側部に設けてある。
【0031】
循環槽54の内部には下限液位計54a、中位液位計54b、上限液位計54cをそれぞれの設定液位に相当する位置に設けている。扉体501の前面には空気清浄装置の運転を担う制御装置700を設けている。
【0032】
制御装置700は、通常運転モード、調製運転モード、洗浄運転モードを担う機能回路を有しており、通常運転モードと調製運転モードとを1サイクルとするバッチ運転を繰り返し、通常運転モードと調製運転モードとのサイクルを複数回行った後に洗浄運転モードを実施する。
【0033】
本実施の形態では、通常運転モードが20−40分程度、調製運転モードが排水時間を含めて65秒程度であり、洗浄運転モードを1日1回以上の頻度で行う。
以下、上記した構成の作用を説明する。
(通常運転モード)
薬剤供給装置56は、中継ポンプ565により補給用供給部566を介して中継槽541から循環槽54へ微酸性電解水を補給用小流量、ここでは例えば0.05L/分で滴下して供給し、循環槽54の殺菌剤溶液の有効塩素濃度を0.1−10mg/Lに維持し、循環槽54の殺菌剤溶液を殺菌に適した希釈濃度に保つ。
【0034】
この状態で、循環ポンプ550によって循環槽54の殺菌剤溶液を噴霧装置53に供給し、ハウジング500の浄化用通気路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531から循環槽54で濃度調整された殺菌剤溶液を噴霧する。槽内の液位は、中位液位計54bの中位設定レベルと上限液位計54aの高位設定レベルの間に維持し、噴霧により失われた損失量を補うために、必要に応じて希釈用水供給系563から希釈用水を供給する。供給量は殺菌剤溶液:希釈用水=1:9の割合で供給する。
【0035】
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等の異物は、噴霧された殺菌剤溶液の噴霧水に衝突し、捕捉され、除菌される。さらにメディア506に到達した殺菌剤溶液の噴霧水は、メディア506に付着した浮遊菌や塵埃を流下させるとともに、除菌対象空気51に含まれた浮遊菌や塵埃等の異物を取り込み、循環槽54内に流入する。
【0036】
循環槽54では、微酸性電解水が補給用小流量で滴下されて循環槽54の槽内の殺菌剤溶液の有効塩素濃度が0.1−10mg/Lの殺菌に適した希釈濃度に維持されているので、循環槽54内に流入する菌を確実に除菌することができる。また、殺菌剤溶液を除菌対象空気51に高い飽和効率で直接的に噴霧することで、除菌対象空気51に含まれた浮遊菌や塵埃等の異物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。
【0037】
メディア506を通過した殺菌後の空気は、エリミネータ507を通過してファン装置600により室内へ供給される。
(調製運転モード)
三方切替弁551を操作し、循環ポンプによって循環槽54の古い殺菌剤溶液を排出系567から系外へ排出し、循環槽54の液位を下限液位計54aの下位設定レベルにまで低下させる。
【0038】
次に、三方切替弁551を戻して循環系55が噴霧装置53に接続する状態で、薬剤供給系56は、給水系562から生成装置561に供給水し、生成装置561において2−21%塩酸水の被電解液を電解して微酸性電解水を生成し、生成時濃度の微酸性電解水を殺菌剤溶液として調製用供給部564を通して中継槽541に調製用大流量、ここでは例えば5L/分で供給する。
【0039】
調製用供給部564の開口564aから中継槽541に流入する殺菌剤溶液は一方側縁541aから他方側縁541bに向けて流れ、中継槽541に滞留する水道水由来の異物を洗い流しながら他方側縁541bから越流し、循環槽54に供給される。
【0040】
生成時濃度の殺菌剤溶液の供給と同時に、希釈用水供給系563から希釈用水を循環槽54に、ここでは例えば6L/分で供給する。供給量は殺菌剤溶液:希釈用水=1:9の割合で供給し、循環槽54に設定濃度、つまり殺菌剤溶液の有効塩素濃度が0.1−10mg/Lである新しい殺菌剤溶液を回分調製し、循環槽54内に上限液位計54cの上位設定レベルにまで殺菌剤溶液を貯溜する。
【0041】
このように、調製運転モードでは、調製用供給部564から殺菌剤溶液を調製用大流量で供給するとともに、希釈用水供給系563から希釈用水を供給することで、短時間に殺菌剤溶液の更新を行うことができる。
【0042】
また、通常運転モードにおいて、殺菌剤溶液を設定濃度に保って薬効を維持しつつ、除菌対象空気から殺菌剤溶液中に移行した異物を循環槽内に滞留させ、調製運転モードにおいて異物とともに古い殺菌剤溶液を排出し、循環槽内の殺菌剤溶液を更新して清浄性を回復させるので、従来のような殺菌剤溶液と希釈用水を連続的に供給することに因るオーバーフローが生じず、一時貯溜のための排水槽が不要となり、循環槽54の内部の古い殺菌剤溶液の全量を一度に排出することで、高い稼働効率でポンプを運転できる。
(洗浄運転モード)
洗浄運転モードでは、三方切替弁551を操作し、循環ポンプによって循環槽54の古い殺菌剤溶液を排出系567から系外へ排出し、調製用供給部564から殺菌剤溶液を循環槽54に供給し、循環槽54に所定量の殺菌剤溶液を満たして循環槽54を薬剤洗浄する。
【0043】
この洗浄運転モードにおいても、調製用供給部564から殺菌剤溶液を調製用大流量で循環槽54に供給することで、循環槽54の内部に所定量の殺菌剤溶液を短時間に満たして循環槽54を薬剤洗浄することができる。
(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564bを操作して調剤用供給部564を外部取出部564cに接続し、微酸性電解水を給水口564dから取り出す。
(実施の形態2)
実施の形態1では中継槽541の越流口をなす他方側縁541bから循環槽54に殺菌剤溶液を越流させた。この構成に替えて以下の構成とすることも可能である。
【0044】
図5および
図6に示すように、中継槽541の槽底部を貫通してオーバーフロー管591を配置し、オーバーフロー管591の上端開口591aを中継槽541の水面付近に開口させて越流口とし、下端開口591bを循環槽54の下位設定レベルより下方位置に開口させる。そして、調剤用供給部564の開口564eを中継槽541の水面下に配置する。
【0045】
この構成により、循環槽54の古い殺菌剤溶液を排出した後に循環槽54へ生成時濃度の殺菌剤溶液を供給する時に、中継槽541の殺菌剤溶液はオーバーフロー管591を通して循環槽54に流下し、下位設定レベルの水面下に流れ出るので、殺菌剤溶液が循環槽54の内部で水面を叩くことがなくなり、その衝撃の水音の発生を防止できる。同様に、調剤用供給部564から中継槽541に流下する殺菌剤溶液が中継槽541の水面下に流れ出るので、殺菌剤溶液が中継槽541の水面を叩くことがなくなり、その衝撃の水音の発生を防止できる。
【0046】
また、調剤用供給部564の開口564eが中継槽541の底部近傍で底面に向けて開口することで、中継槽541の底部に滞留する供給水由来の含有物を、開口564eから噴出する殺菌剤溶液で巻きあげて、供給水由来の含有物が殺菌剤溶液とともに、オーバーフロー管591を通して循環槽54に排出することができ、調製運転モードや洗浄運転モードを行う度に中継槽541を洗浄できる。
(実施の形態3)
また、中継槽541を循環槽54の外部に配置する場合には、越流縁である他方側縁541bを循環槽54の内側に配置し、調製運転モードおよび洗浄運転モードにおいて、生成時濃度の微酸性電解水を殺菌剤溶液として調製用供給部564を通して中継槽541に調製用大流量で供給する。通常運転モードでは、中継ポンプ565により補給用供給部566を介して中継槽541から循環槽54へ微酸性電解水を補給用小流量で滴下して供給し、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。