特開 2024-13685 空気清浄装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024013685

(43)【公開日】2024-02-01

(54)【発明の名称】空気清浄装置

(51)【国際特許分類】

   A61L 9/20 20060101AFI20240125BHJP

   F24F 8/22 20210101ALI20240125BHJP

   F24F 8/192 20210101ALI20240125BHJP

【ＦＩ】

A61L9/20

F24F8/22

F24F8/192

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022115963

(22)【出願日】2022-07-21

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 令和３年８月２７日に販売 令和４年１月２６日に販売 令和４年１月２７日に販売 令和４年３月２３日に販売 令和４年３月２４日に販売 令和４年３月２８日に販売 令和４年４月２３日に販売 令和４年４月２５日に販売 令和４年４月２６日に販売 令和４年５月２８日に販売 令和４年７月６日に販売 令和３年９月１日に徳島県総合防災訓練に出品 令和３年１２月８日から令和３年１２月１０日にヒカリと感染症対策エキスポに出品 令和４年３月１５日から令和４年３月１６日に２０２２年空気とみらいＥＸＰＯ展に出品 令和４年７月１７日から令和４年７月１８日に日本臨床整形外科学会学術集会で公開 令和３年９月２８日から日立造船株式会社 築港工場に展示 令和４年７月１日から日立造船株式会社 南港本社に展示

(71)【出願人】

【識別番号】000005119

【氏名又は名称】日立造船株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001298

【氏名又は名称】弁理士法人森本国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】生杉 浩一

(72)【発明者】

【氏名】堀本 佳成

(72)【発明者】

【氏名】大渕 隆文

(72)【発明者】

【氏名】和栗 新一郎

【テーマコード（参考）】

4C180

【Ｆターム（参考）】

4C180AA07

4C180DD03

4C180DD11

4C180DD17

4C180DD20

4C180HH05

4C180HH17

4C180HH19

4C180LL20

(57)【要約】

【課題】人の立ち入る空間に人体にとって有害な量の紫外線が漏洩することを防止するとともに、多くの数の病原体を短時間で減少させることができる空気清浄装置を提供する。
【解決手段】空気清浄装置１００は、空気中の病原体ＣＶに紫外線を照射して病原体の数を減少させる。空気清浄装置１００は、空気の通る通風路１と、紫外線光源２と、遮蔽体４とを備える。紫外線光源２は、通風路１の壁１１の内面側から通風路１の壁１１の他の内面に向けて紫外線ＵＶを照射する。遮蔽体４は、紫外線ＵＶの照射領域ＵＡの外に向かう紫外線ＵＶを受けて吸収するとともに、空気流を通す。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気中の病原体に紫外線を照射して前記病原体の数を減少させる空気清浄装置であって、
前記空気の通る通風路と、
前記通風路の壁の内面側から前記通風路の壁の他の内面に向けて紫外線を照射する紫外線光源と、
前記紫外線の照射領域の外に向かう前記紫外線を受けて吸収するとともに、空気流を通す遮蔽体と
を備える、空気清浄装置。

【請求項2】

前記遮蔽体は、帯電することによって前記病原体を引き寄せる引き寄せ部を有し、
前記引き寄せ部は、前記紫外線を反射させる、請求項１に記載の空気清浄装置。

【請求項3】

前記通風路の前記紫外線の照射領域での断面積が、前記通風路の上流側および／または下流側の空気流の速度よりも、前記紫外線の照射領域での空気流の速度が遅くなる大きさである、請求項１に記載の空気清浄装置。

【請求項4】

前記遮蔽体は、ルーバー、格子、多孔体、ハニカム構造体、または前記通風路内部の空気の通る空間を囲む囲み部材である、請求項１から請求項３の何れか一項に記載の空気清浄装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気中に浮遊する病原体に紫外線を照射して死滅させ、その数を減らすことで空気を浄化する、空気清浄装置に関する。

【背景技術】

【0002】

病原体は、人々の呼吸する空気中に浮遊している。人々は、一定の数以上の病原体を吸い込むと病気の諸症状を発症する。病気の諸症状は、人々の快適な生活を妨げるため好ましくない。したがって、人々が病気を発症することなく快適な生活を送るために、空気中に浮遊する病原体の数を減少させる必要がある。

【0003】

空気中を浮遊する病原体は、紫外線を照射されることで死滅し、その数が減少する。したがって、空気中に浮遊する病原体に紫外線を照射して、それら病原体の数を人々が病気の諸症状を発症しない程度の数に減少させる観点から空気を清浄にする、空気清浄装置が使用されている。空気清浄装置は、空気清浄装置の周囲の空気中に浮遊する病原体を、空気とともに装置内における通風路に導いて、その通風路内で病原体に紫外線を照射して死滅・減少させ、その後に空気とともに空気清浄装置の外部に排出している。これにより空気清浄装置の周囲に浮遊する病原体の数が減少すれば、その空間は、人々が病気に罹患しにくい快適な空間となる。

【0004】

ところで、人体は、一定量以上の紫外線が照射されると、紫外線の照射された部位に火傷などの傷害を負う。したがって、空気清浄装置は、人の立ち入る空間に人体に有害な量の紫外線を漏洩させてはならない。特許文献１から特許文献３に開示されている空気清浄装置は、紫外線を遮光する部材（遮光部材）で紫外線光源を覆うことで、人体にとって有害な量の紫外線が人の立ち入る空間に漏洩することを防止している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１１－６３５９２号公報

【特許文献2】特開平８－３１２９７７号公報

【特許文献3】特開平９－１４１０５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１から特許文献３に開示されている空気清浄装置は、遮光部材、紫外線光源、または、それら両方が通風路の一部を塞ぐように配置されていた。したがって、通風路を通る空気流を遮光部材または紫外線光源が妨げてしまい、その分通風路を通過する空気流の量とともに空気流に運ばれて通風路内を移動し紫外線が照射される病原体の数が減り、多くの数の病原体を短時間で減少させることできないという問題があった。

【0007】

そこで、本発明は、人の立ち入る空間に人体にとって有害な量の紫外線が漏洩することを防止するとともに、多くの数の病原体を短時間で減少させることができる空気清浄装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の空気清浄装置は、空気の通る通風路と、前記通風路の壁の内面側から前記通風路の壁の他の内面に向けて紫外線を照射する紫外線光源と、前記紫外線の照射領域の外に向かう前記紫外線を受けて吸収するとともに、空気流を通す遮蔽体とを備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明の空気清浄装置によれば、人の立ち入る空間に人体にとって有害な量の紫外線が漏洩することを防止するとともに、多くの数の病原体を短時間で減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態１に係る空気清浄装置を示す縦断面図である。

【図2】実施形態１に係る空気清浄装置を示す横断面図である。

【図3】実施形態１に係る空気清浄装置の縦断面図であり、通風路出口部分を拡大した図である。

【図4】実施形態１に係る空気清浄装置の変形例１を示す縦断面図であり、通風路出口部分を拡大した図である。

【図5】実施形態１に係る空気清浄装置の変形例２を示す側面図である。

【図6】実施形態１に係る空気清浄装置の変形例３を示す側面図である。

【図7】実施形態１に係る空気清浄装置の変形例４を示す縦断面図であり、通風路出口部分を拡大した図である。

【図8】実施形態１に係る空気清浄装置の変形例５を示す横断面図である。

【図9】実施形態２に係る空気清浄装置の縦断面図であり、通風路出口を拡大した図である。

【図10】実施形態２に係る空気清浄装置の変形例１を示す縦断面図であり、通風路出口を拡大した図である。

【図11】実施形態２に係る空気清浄装置の変形例２を示す縦断面図であり、通風路出口を拡大した図である。

【図12】実施形態２に係る空気清浄装置の変形例３を示す縦断面図であり、通風路出口を拡大した図である。

【図13】実施形態３に係る空気清浄装置を示す縦断面図である。

【図14】実施形態５に係る空気清浄機を示す縦断面図である。

【図15】実施形態５に係る空気清浄機を示す横断面図である。

【図16】実施形態５に係る空気清浄機における遮蔽体の遮蔽割合と、通風路内を通る空気流の量との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［実施形態１］
以下、本発明の実施形態１に係る空気清浄装置１００の概略について、図１を参照して説明する。

【0012】

図１に示す空気清浄装置１００は、空気清浄装置１００の周囲の空気中に浮遊する病原体ＣＶを空気清浄装置１００の内部に入れた後に紫外線ＵＶを照射して死滅させて空気清浄装置１００の外部に排出する。空気清浄装置１００の周囲を浮遊する病原体ＣＶは、ファンなどの装置（図示せず）が発生させる風、または、自然に発生する風などの空気流Ｆに運ばれて移動し、空気清浄装置１００の内部を通り抜ける。空気清浄装置１００が周囲の病原体ＣＶを死滅させて排出することで、空気清浄装置１００の周囲に浮遊する病原体ＣＶの数が減る。人々の周囲を浮遊する病原体ＣＶの数が少ない程、人々が病気に罹患する確率が小さくなる。このため、空気清浄装置１００は、空気清浄装置１００の周囲の病原体ＣＶの数を減らすことで、人々が病気に罹患しにくい環境を作っている。

【0013】

一方で、空気清浄装置１００の内部で照射されている紫外線ＵＶも、空気流Ｆの通る空間９０を通って、空気清浄装置１００の外部に向かう。従来の空気清浄装置では、空気流の通る空間を通って、紫外線が空気清浄装置の外部に漏洩することを防止するために、空気流を妨げる部材を空気流の通る空間に設置する構造となっていた。空気流を妨げる部材は、具体的には板構造部材である。そして、板構造部材は、その幅広の面で空気流を受けるように空気流の通る空間に配置されていた。空気清浄装置の内部を通り抜ける空気流は、上記の部材によって妨げられることで、時間当たりの空気流の通る量が減少する。すると、それとともに空気流の通る空間を移動する病原体の時間当たりの数も減るため、多くの数の病原体に短時間で紫外線を照射することができなかった。

【0014】

空気清浄装置１００は、人体に有害な量の紫外線ＵＶを遮蔽体４によって人々の立ち入る空間に漏洩させないようにしつつ、多数の病原体ＣＶを短時間で減少させるために、遮蔽体４が中空構造になっている。遮蔽体４が中空構造となっていることで、従来の板構造部材などのような空気流を妨げる部材とは異なり、空気流Ｆが遮蔽体４の中空部分を通ることができる。

【0015】

一方で、中空構造の遮蔽体４は空気流を通しやすい反面、その中空部分を通って、人体に有害な量の紫外線ＵＶが漏洩する危険性がある。このために、紫外線光源２の発した紫外線ＵＶおよびその反射した紫外線ＵＶが遮蔽体４の紫外線ＵＶを受ける部分に照射される位置関係となるように、紫外線光源２および遮蔽体４が配置される。

【0016】

また、紫外線ＵＶを照射する紫外線光源２が後述するように空気流Ｆを妨げない位置に設けられており、空気流Ｆの通る空間９０には、遮蔽体４以外の構造体がない。このため、空気清浄装置１００は、従来よりも多くの量の空気流Ｆを通り抜けさせることができる。したがって、空気清浄装置１００は、従来よりも多くの数の病原体ＣＶに紫外線ＵＶを照射することができる。よって、空気清浄装置１００は、より多くの数の病原体ＣＶを短時間で死滅させて、その数を減少させることができる。

【0017】

実施形態１の空気清浄装置１００の構造の詳細について、図１から図３を参照して説明する。

【0018】

図１に示すように、空気清浄装置１００は、通風路１を備え、紫外線光源２と、反射体３と、遮蔽体４とを通風路１に備える。

【0019】

通風路１は、空気流Ｆの通る空間９０を壁１１で囲んだ構造体であり、通風路１内部と通風路１外部とを連通する通風路入口１２および通風路出口１３を有する。通風路入口１２は、通風路１外部の空気流Ｆが通風路１内部に入るために通風路１に設けられ開口であり、通風路出口１３は、通風路１内部の空気流Ｆが通風路１外部に出るために通風路１に設けられた開口である。通風路１の形状は、図１および図２に示すように四角形断面の角筒形状であるが、四角形以外の多角形断面を有する角筒形状、円筒形状、または、通風路１の長手方向の中途の位置で折れ曲がる形状の角筒もしくは円筒などでもよい。通風路１の壁１１の材料には、亜鉛メッキなどのメッキならびポリ塩化ビニルなどの樹脂によるコーティングで表面処理をした鋼板、ステンレス鋼板、またはグラスウールなどが使用される。なお、樹脂は、紫外線ＵＶが照射されると劣化する。このため、通風路１の壁１１が樹脂を含む材料より製造されている場合、通風路１の壁１１において紫外線ＵＶが照射される箇所には、耐光性の塗料の塗布、または樹脂を含まない部材で覆うなどして通風路１の壁１１を紫外線ＵＶから保護する必要がある。

【0020】

図１および図２に示す紫外線光源２は、紫外線ＵＶを発する光源である。紫外線光源２の発する紫外線ＵＶは、例えば、病原体ＣＶの遺伝子を損傷させることで、それらを死滅させる。紫外線光源２は、深紫外線などの様々な波長の紫外線ＵＶを発することができる。紫外線光源２の発する紫外線ＵＶの波長の選択には、空気清浄装置１００の設置環境などの条件が考慮される。紫外線光源２としては、例えば、発光ダイオード、または水銀ランプ、プラズマ発光体などを使用することができる。

【0021】

紫外線光源２は、通風路１の壁１１における一つの内面側に設けられて、通風路１の壁１１の他の内面に向けて紫外線ＵＶを照射する。これにより、紫外線ＵＶが通風路１内部に照射される。紫外線光源２を通風路１の内面側に設けるとは、図１および図２に示すように、紫外線光源２の一部が壁１１の内面から通風路１の内部に向かって突出するように紫外線光源２を通風路１の壁１１に設けることを意味する。その他に、紫外線光源２を通風路１内部と接するように通風路１の壁１１の内面に設けること、紫外線光源２を通風路１の壁１１において通風路１内部から外側に向かって凹んだ位置に設けること、および、紫外線光源２を保持するブラケットなどの保持部品により紫外線光源２を保持させて、紫外線光源２が通風路１内部に配置されるように通風路１の壁１１に保持部品を設けることなども含む。図１および図２に示す紫外線光源２は、紫外線光源２が設けられた壁に対向する壁に向かって紫外線ＵＶを照射する。図１および図２以外でも、例えば、紫外線光源２は、壁１１のうち、紫外線光源２が設けられた壁と交差する壁に向かって紫外線ＵＶを照射するように設けられてもよい。

【0022】

反射体３は、あらかじめ設定される紫外線ＵＶの照射される領域（紫外線ＵＶの照射領域ＵＡ）に紫外線ＵＶが照射されるように通風路１に設けられる。具体的には、反射体３は、通風路１の壁１１の内面に設けられて、紫外線光源２からの紫外線ＵＶを反射する。例えば、アルミニウムまたは鉄等の金属製で鏡面を有する板、フッ素樹脂製やシリコン樹脂製の板などが、反射体３となる。また、通風路１の壁１１がアルミニウムまたは鉄等の金属製であれば、通風路１の壁１１の内側表面を鏡面加工することによって、通風路１の壁１１の内側表面を反射体３とすることができる。さらに、通風路１の壁１１の内側表面に紫外線ＵＶなどの光を反射するフッ素樹脂やシリコンなどのコーティングといった表面処理を施すことで、反射体３を構成してもよい。なお、紫外線光源２が、紫外線ＵＶの照射領域ＵＡの全域に紫外線ＵＶを照射することができれば、反射体３を必ずしも通風路１に設けなくてもよい。

【0023】

図１に示すように、遮蔽体４は、紫外線ＵＶの照射領域ＵＡの内外を分ける境界であって、紫外線ＵＶの照射領域ＵＡから人の立ち入る空間、および／または、紫外線ＵＶにより劣化する部品が配置されている空間に向かう紫外線ＵＶの通る空間に設けられる。具体的には、図１に示す遮蔽体４は、通風路入口１２および通風路出口１３に設けられている。したがって、遮蔽体４は、通風路入口１２または通風路出口１３を通って通風路１内部から通風路１外部に向かう紫外線ＵＶを受け、紫外線ＵＶを吸収することで、人体の有害な量の紫外線ＵＶが紫外線ＵＶの照射領域ＵＡの外である通風路１外部に漏洩するのを防止できる。なお、図１に示す遮蔽体４は、通風路入口１２および通風路出口１３に設けられているが、紫外線ＵＶの照射領域ＵＡの外に向かう紫外線ＵＶを受けることができれば、どのような位置の設けてもよい。例えば、通風路入口１２および通風路出口１３よりも、通風路１外部側の位置または通風路１内部側の位置に遮蔽体４を設けてもよい。

【0024】

遮蔽体４は、紫外線ＵＶを受けるとともに空気流Ｆが通る空気通路ＡＰ（図３等参照）を有する構造体である。遮蔽体４には、図３に示すような複数の羽板４０により構成されるルーバーがある。遮蔽体４がルーバーの場合、空気通路ＡＰは、ルーバーを構成する各羽板４０の間の空間であり、通風路１内部と通風路１外部とをつなげる空間である。通風路１内部に照射された紫外線ＵＶの一部は、遮蔽体４に向かい、遮蔽体４の空気通路ＡＰを通り抜けて、通風路１外部に出ようとする。遮蔽体４を構成する各羽板４０は、空気通路ＡＰを通り抜けようとする紫外線ＵＶを受ける。

【0025】

羽板４０は、空気通路ＡＰを通り抜けようとする紫外線ＵＶが、空気通路ＡＰを通り抜けたときに基準量以下となっているように、羽板４０で受けた紫外線ＵＶを吸収する。羽板４０は、受けた紫外線ＵＶを吸収するために、例えば、フッ素系塗料またはシリコン系塗料またはアクリル系塗料などからなる紫外線ＵＶの吸収率が高い塗料が塗布されたり、黒アルマイトなど紫外線ＵＶの吸収率が高いメッキ処理を表面に施したり、または、紫外線ＵＶを乱反射させる目的で微細な凹凸加工の表面処理を施したりして作られる。このようにして作られた羽板４０は、ＪＩＳ－Ｃ－７５５０―２０１４の表３に記載されているような、人体に傷害を与える紫外線ＵＶの照度を考慮して定められた基準量以下となるように、受けた紫外線ＵＶを吸収する。なお、空気通路ＡＰを通り抜けたときの紫外線ＵＶの基準量は、空気清浄装置１００を使用する国や地域など考慮して定めてもよい。例えば、一般社団法人日本照明工業会などの定めるガイドラインに沿うように定めてもよい。

【0026】

遮蔽体４は、羽板４０が受けて基準量以下とならなかった紫外線ＵＶを反射させ、それとは異なる羽板４０で受けて基準量以下となるように吸収するような構造としてもよい。具体的には、図３に示すように、各羽板４０は、紫外線ＵＶを基準量以下となるまで吸収できる回数だけ紫外線ＵＶを反射させることができるように、空気流Ｆの方向に沿った方向の羽板４０の長さ、および、各羽板４０の設けられる間隔が、決められる。紫外線ＵＶを複数回受けて反射させるような構造の遮蔽体４は、一度受けただけの紫外線ＵＶを基準量以下となるように吸収する遮蔽体４と比較して、安価な塗料、材料、または表面処理で作ることができる利点がある。

【0027】

実施形態１の空気清浄装置１００の動作について、図１から図３を参照して説明する。

【0028】

図１および図２に示すように、紫外線光源２は、通風路１内部で紫外線ＵＶを発し、紫外線ＵＶの照射領域ＵＡを形成する。紫外線ＵＶの照射領域ＵＡは、紫外線光源２の発した紫外線ＵＶが到達する領域と、反射体３によって反射される紫外線ＵＶが到達する領域とを含む。病原体ＣＶは、紫外線ＵＶの照射領域ＵＡを通ることで紫外線ＵＶが照射されて死滅し、その数が減少する。

【0029】

図１に示すように、通風路入口１２および通風路出口１３に設けられた遮蔽体４の羽板４０は、図３に示す空気通路ＡＰを通り抜けようとする紫外線ＵＶを受けて、一定量の紫外線ＵＶを吸収する。羽板４０が受けたが吸収しきれなった紫外線ＵＶは、羽板４０が反射させる。図３では、空気通路ＡＰを通り抜ける紫外線ＵＶは、羽板４０の構造上、少なくとも二度反射する。具体的には、羽板４０で一度受けて吸収しきれずに反射した紫外線ＵＶ１は、それとは異なる羽板４０でもう一度受けて吸収されて反射する。二度反射した後の紫外線ＵＶ２は、基準量以下となり、基準量以下となった紫外線ＵＶ２のみが通風路１を通り抜ける。したがって、人体にとって有害な量の紫外線ＵＶが通風路１外部に漏洩することを遮蔽体４が防止している。

【0030】

一方で、空気清浄装置１００の周囲の空気中を浮遊する病原体ＣＶは、通風路１内部に向かう空気流Ｆに運ばれて移動し、通風路入口１２に設けられた遮蔽体４の空気通路ＡＰを通って通風路１内部に入る。

【0031】

通風路１内部に入った病原体ＣＶは、紫外線ＵＶの照射領域ＵＡを通るように空気流Ｆに運ばれて紫外線ＵＶが照射される。通風路１内部には、紫外線光源２が通風路１の内面側に設けられており、従来のように紫外線光源２が通風路１内部に突出して設けられている場合よりも、紫外線光源２が通風路１内部に入り込んでいる部分が小さいため、紫外線光源２が通風路１内部に入り込んでいる部分により空気流Ｆが妨げられることが生じにくい。したがって、従来よりも時間当たりに多くの量の空気流Ｆが通風路１内部を通り抜けることができる。通風路１内部を通り抜ける空気流Ｆの量が多い程、空気流Ｆに運ばれる病原体ＣＶの数も多くなるので、紫外線ＵＶの照射領域ＵＡには、従来よりも多くの数の病原体ＣＶが運ばれる。したがって、従来よりも多くの数の病原体ＣＶが、紫外線ＵＶを照射されて死滅する。すなわち、時間当たりに減少する病原体の数が従来よりも多くなる。

【0032】

紫外線ＵＶの照射領域ＵＡで死滅した病原体ＣＶは、空気流Ｆとともに通風路出口１３に設けられた遮蔽体４の通風路１を通り抜けて通風路１外部に排出される。空気清浄装置１００が死滅させる病原体ＣＶの数が増え、空気清浄装置１００の周囲を浮遊する病原体ＣＶの数が減ることで、空気清浄装置１００の周囲には人々が病気に罹患しにくい環境が形成される。前述のように、空気清浄装置１００は、従来よりも時間当たりに多くの数の病原体ＣＶを減少させることができる。したがって、空気清浄装置１００は空気清浄装置１００の周囲に人々が病気に罹患しにくい環境をより短時間で形成することができる。

【0033】

以下に、実施形態１に係る空気清浄装置１００の変形例１から変形例４の構造について図４から図７を参照して説明する。実施形態１に係る空気清浄装置１００の変形例１から変形例４の空気清浄装置１００は、遮蔽体４の構造が、図３に示す遮蔽体４と異なる。したがって、実施形態１に係る空気清浄装置１００の変形例１から変形例４の説明は、それぞれの遮蔽体４の構造について行う。遮蔽体４以外の部分については、図１から図３を参照して説明したので、説明を省略する。

【0034】

［実施形態１の変形例１］
図４に示すように、変形例１の遮蔽体４は、図３の遮蔽体４とは異なる形状の羽板４０を有するルーバーである。図４の遮蔽体４の羽板４０は、通風路１の長手方向の任意の位置より後流側が、通風路１幅方向に折れ曲がった形状となっている。

【0035】

［実施形態１の変形例２］
図５に示すように、変形例２の遮蔽体４は、格子状である。図５の遮蔽体４は、格子を構成する各枠４４の間に設けられる空間が空気通路ＡＰとなっている。

【0036】

［実施形態１の変形例３］
図６に示すように、変形例３の遮蔽体４は、多孔体である。具体的には、図６に示す遮蔽体４は、ハニカム構造体である。図６の遮蔽体４は、ハニカム構造体の各セル４５の中空部分が空気通路ＡＰとなっている。

【0037】

［実施形態１の変形例４］
図７に示すように、変形例４の遮蔽体４は、通風路１内部または通風路１内部の一部分を囲むように設けられる部材（囲み部材４６）である。図７の遮蔽体４は、囲み部材４６が通風路１内部を囲み、囲み部材４６の囲む空間が空気通路ＡＰとなっている。囲み部材４６には、通風路１の壁１１とは別の部材、または紫外線ＵＶを吸収する表面処理の施された通風路１の壁１１が含まれる。

【0038】

［実施形態１の変形例５］
以下に、変形例５の構造について図８を参照して説明する。変形例５の空気清浄装置１００は、通風路１の横断面構造を呈する少なくとも１つ以上の壁１１に紫外線光源２がそれぞれ設けられている点が、図２に示す空気清浄装置１００と異なる。図８に示す空気清浄装置１００の紫外線光源２は、通風路１を構成する壁１１の内、異なる２つの壁に設けられる。具体的には、一方の紫外線光源２が、他方の紫外線光源２の設けられる壁と交差する壁に設けられている。なお、図８に示す空気清浄装置１００は、一方の紫外線光源２が、他方の紫外線光源２の設けられる壁と交差する壁に設けられているが、一方の紫外線光源２が、他方の紫外線光源２の設けられる壁と対向する壁に設けられてもよい。また、複数の紫外線光源２を１つの壁の異なる位置に設けてもよい。例えば、複数の紫外線光源２は、上下方向に沿って並ぶように１つの壁に設けられる。

【0039】

［実施形態２］
実施形態２の空気清浄装置２００について、図９から図１２を参照して説明する。

【0040】

図９から図１２に示すように、実施形態２の空気清浄装置２００は、遮蔽体４が、病原体ＣＶを引き寄せて付着させる引き寄せ部４１を有する点で、実施形態１の空気清浄装置１００と異なる。実施形態２の説明は、実施形態１と主に異なる部分について行い、実施形態２と実施形態１との間で一致する部分については説明を省略する。

【0041】

図９に示すように、遮蔽体４は、紫外線ＵＶを受けて吸収するとともに病原体ＣＶを引き寄せて付着させる、引き寄せ部４１を有する。図９の遮蔽体４は、図３の遮蔽体４と同じ形状のルーバーであり、各羽板４０が引き寄せ部４１となっている。図３の遮蔽体４と同様にルーバーの各羽板４０の間の空間は、空気通路ＡＰとなっている

【0042】

一例として、引き寄せ部４１は、放電する放電部（図示せず）と、帯電する帯電部（図示せず）とを有する。放電部は、放電することによって周辺の酸素をイオンに変化させる。イオンとなった酸素の作用で病原体ＣＶは帯電する。帯電した病原体ＣＶは、病原体ＣＶと電気的に反対の極性で帯電する帯電部に引き寄せられる。そして、病原体ＣＶは、帯電部に付着する。また、放電部と帯電部とを有する引き寄せ部４１の代わりに、ゴムなどの絶縁材料製の引き寄せ部４１を使用してもよい。絶縁材料製の引き寄せ部４１は、接触する空気流Ｆとの摩擦により摩擦電気が生じて帯電し、引き寄せ部４１と電気的に反対の極性で帯電した病原体ＣＶを引き寄せて付着させるためである。

【0043】

また、引き寄せ部４１は、病原体ＣＶを引き寄せて付着させるのではなく、単に付着させるだけでもよい。病原体ＣＶは、人々が咳またはくしゃみなどをして人々の体外に排出されるため、多くの数の病原体ＣＶが、咳またはくしゃみなどで生じる飛沫、すなわち水分に包まれた状態で空気清浄装置２００の周囲を浮遊している。水分に包まれた病原体ＣＶを付着させるために、引き寄せ部４１の表面に水分を付着させやすくする親水化処理を行ってもよい。引き寄せ部４１の表面を親水化処理することで、病原体ＣＶを包む水分と一緒に病原体ＣＶを親水化処理された引き寄せ部４１の表面に付着させることができる。また、引き寄せ部４１は、表面を微小な凹凸形状とすることで、その凹凸部分に病原体ＣＶを引っ掛けて付着させてもよい。

【0044】

引き寄せ部４１が通風路１内部の有害な病原体ＣＶを付着させることで、通風路１内部の病原体ＣＶは、通風路１内部の紫外線ＵＶの照射領域ＵＡに留まる。このため、紫外線ＵＶの照射領域ＵＡを通り抜けようとする病原体ＣＶが死滅するまで、その病原体ＣＶを紫外線ＵＶの照射領域ＵＡに留めて紫外線ＵＶを照射し続けることができる。したがって、通風路１外部に排出される病原体ＣＶの数が引き寄せ部４１を設けない場合よりも減り、短時間で病原体ＣＶの数を減少させるのに寄与する。

【0045】

以下に、実施形態２に係る空気清浄装置２００の変形例１から変形例３の構造について図１０から図１２を参照して説明する。

【0046】

［実施形態２の変形例１］
図１０に示すように、実施形態２に係る空気清浄装置２００の変形例１の遮蔽体４は、紫外線ＵＶを反射させるとともに病原体ＣＶを引き寄せて付着させる引き寄せ部４１と、引き寄せ部４１よりも上流側または下流側に設けられ、紫外線ＵＶを受けて吸収する遮光部４２とを有する。引き寄せ部４１は、遮光部４２よりも通風路１内部側に設けられる。具体的には、図１０に示す遮蔽体４は、図３に示す遮蔽体４と同じ形状のルーバーである。図示しないが、通風路入口１２に遮蔽体４が設けられる場合、ルーバーを構成する各羽板４０の上流側が遮光部４２となり、各羽板４０の下流側が引き寄せ部４１となる。一方で、図１０に示すように、通風路出口１３に遮蔽体４が設けられる場合、各羽板４０の上流側が引き寄せ部４１となり、各羽板４０の下流側が遮光部４２となる。

【0047】

遮光部４２は、実施形態１にて説明した遮蔽体４と同様に、空気通路ＡＰを通り抜けようとする紫外線ＵＶが、空気通路ＡＰを通り抜けたときに基準量以外となっているように、受けた紫外線ＵＶを吸収する。さらに、遮光部４２は、一度受けて基準量以下とならなかった紫外線ＵＶをある部位で反射させ、遮光部４２の別の部位で受けて基準量以下となるように吸収する。

【0048】

実施形態２の変形例１の引き寄せ部４１は、紫外線ＵＶを反射するので、引き寄せ部４１に付着した病原体ＣＶには、引き寄せ部４１が受ける紫外線ＵＶに加えて、引き寄せ部４１が反射させた紫外線ＵＶが照射される利点がある。そして、引き寄せ部４１が反射させた紫外線ＵＶであって、遮蔽体４の空気通路ＡＰを通り抜けようとする紫外線ＵＶは、遮光部４２が受けて、基準量以下となるように吸収される。

【0049】

［実施形態２の変形例２］
図１１に示すように、変形例２の遮蔽体４は、図１０に示す遮蔽体４と同じように、病原体ＣＶを引き寄せて付着させる引き寄せ部４１および紫外線ＵＶを受けて吸収する遮光部４２を有し、引き寄せ部４１が遮光部４２よりも通風路１内部側に設けられる。しかし、遮光部４２の数が引き寄せ部４１の数よりも多い点で、図１０に示す遮蔽体４と異なる。具体的には、図１１に示す引き寄せ部４１および遮光部４２は両方とも複数の羽板４０により構成されるルーバーであるが、引き寄せ部４１のルーバーの羽板４０の数よりも遮光部４２のルーバーの羽板４０の数の方が多い。

【0050】

［実施形態２の変形例３］
図１２に示すように、変形例３の遮蔽体４の羽板４０は、紫外線ＵＶを反射する反射部４３と、病原体ＣＶを引き寄せて付着させる引き寄せ部４１とを有する。ある羽板４０の引き寄せ部４１は、空気通路ＡＰを挟んで設けられた他の羽板４０の反射部４３と対向している。具体的には、遮蔽体４は、複数の羽板４０により構成されるルーバーであり、各羽板４０は２つの空気通路ＡＰに挟まれている。そして、一方の空気通路ＡＰ側に引き寄せ部４１があり、他方の空気通路ＡＰ側に遮光部４２がある。

【0051】

実施形態２の変形例３では、引き寄せ部４１が空気通路ＡＰを挟んで反射部４３と対向するように設けられているので、空気通路ＡＰに入った病原体ＣＶは、引き寄せ部４１の空気通路ＡＰに面する部分に付着して反射部４３で反射した紫外線ＵＶに照射される。つまり、空気通路ＡＰに入った病原体ＣＶにも、紫外線ＵＶを照射することができる。このため、通風路１外部に排出される病原体ＣＶの数を減らすことができる。

【0052】

［実施形態３］
実施形態３の空気清浄装置３００について、図１３を参照して説明する。

【0053】

図１３に示すように、実施形態３の空気清浄装置３００は、実施形態１の空気清浄装置１００とは、通風路１の構造が異なる。詳細には、空気清浄装置３００の通風路１は、紫外線ＵＶの照射領域ＵＡでの空気流ＦＵＡの速度が、紫外線ＵＶの照射領域ＵＡよりも上流側および／または下流側の空気流の速度よりも遅くなるような構造である。実施形態３の説明は、実施形態１および実施形態２と主に異なる部分について行い、実施形態３と実施形態１および実施形態２との間で一致する部分については説明を省略する。

【0054】

図１３に示すように、実施形態３の空気清浄装置３００の通風路１は、通風路入口１２から通風路１内部に入った空気流Ｆ１２が減速する減速領域ＤＡと、減速領域ＤＡの後流側にある紫外線ＵＶの照射領域ＵＡと、紫外線ＵＶの照射領域ＵＡを通った空気流ＦＵＡを増速させる増速領域ＡＡとを有する。減速領域ＤＡは、通風路１内部において、上流側よりも下流側が、流路断面積が大きくなる領域である。流路断面積は、壁１１に囲まれた空気流Ｆの通る空間９０の断面積を意味する。紫外線ＵＶの照射領域ＵＡは、具体的には、通風路１内部の紫外線光源２を有する空間であって、通風路１の壁１１と遮蔽体４とで囲まれた領域である。増速領域ＡＡは、通風路１内部において、上流側よりも下流側が、流路断面積が小さくなる領域である。なお、図１３では、紫外線ＵＶの照射領域ＵＡは、流路断面積が上流側と下流側とで同じとして図示しているが、紫外線ＵＶの照射領域ＵＡの上流側および下流側の流路断面積は異なってもよい。また、図１３の空気清浄装置３００は、減速領域ＤＡおよび増速領域ＡＡの両方を有するが、用途によっては、減速領域ＤＡまたは増速領域ＡＡの何れか一方のみを有する構造としてもよい。

【0055】

通風路１が減速領域ＤＡを有することで、紫外線ＵＶの照射領域ＵＡでの空気流ＦＵＡの速度が、通風路入口１２での空気流Ｆ１２の速度よりも遅くなる。したがって、紫外線ＵＶの照射領域ＵＡに病原体ＣＶが入ってから出るまでの時間が、減速領域ＤＡを設けない場合よりも長くなり、より長い時間病原体ＣＶに紫外線ＵＶが照射される。死滅する病原体ＣＶの数は、紫外線ＵＶを照射する時間が長くなる程多くなるため、減速領域ＤＡを設けることで、より多くの数の病原体ＣＶを死滅させることができる。

【0056】

通風路１が増速領域ＡＡを有することで、通風路出口１３での空気流Ｆ１３の速度が、紫外線ＵＶの照射領域ＵＡでの空気流ＦＵＡの速度よりも速くなる。したがって、空気流Ｆの速度が一定以上であることを要求する機器等にも清浄化した空気流Ｆを供給するように空気清浄装置３００を接続することができる。

【0057】

［実施形態４］
実施形態４は、ビルなどの建物内の換気、建物内での空気の循環、または建物の室内の温度調整の用途のダクト（建物用ダクト）に接続され、図示しないが、上述の実施形態１の空気清浄装置１００から実施形態３の空気清浄装置３００までの何れかを有するダクト（空気清浄ダクト）である。空気清浄ダクトは、図１から図１３に示す通風路１内部に建物用ダクトを流れる空気が通るように建物用ダクトの途中または出口部分に蛇腹状のホースなどの接続部材（図示せず）を介して接続される。このように空気清浄ダクトを建物用ダクトに接続すると、建物用ダクトを流れる空気が通風路１内部の紫外線ＵＶの照射領域ＵＡを通るため、建物用ダクトを流れる空気とともに運ばれる病原体ＣＶが照射領域ＵＡで紫外線ＵＶに照射されて死滅し、その数が減少する。したがって、建物用ダクトは、病原体ＣＶの数が少ない清浄化された空気を建物の部屋などに供給することができる。

【0058】

一般的に、建物用ダクト内を通る空気流の量は、建物用ダクトの用途に応じた基準により空気流の速度の範囲で定められている。空気流の速度の範囲の基準は、例えば、建築設備設計基準令和３年度版に示されているが、基準で定められた空気流の速度が、紫外線ＵＶの照射領域ＵＡを通る空気流に乗った病原体ＣＶの数を十分に減少させるのに必要となる一定値以下のゆっくりとした空気流の速度よりも速い場合が多い。したがって、図１に示す通風路入口１２、通風路１内部、および通風路出口１３の流路断面積が同じである空気清浄装置１００を建物用ダクトに接続すると、建物用ダクトを流れる空気が減速されることなく、そのままの速度で通風路１内部を通り抜ける。このため、多くの数の病原体ＣＶが死滅せずに紫外線ＵＶの照射領域ＵＡを通り抜けてしまう場合がある。

【0059】

多くの病原体ＣＶが紫外線ＵＶの照射領域ＵＡを通り抜けることを防止するために、実施形態４の空気清浄ダクトは、実施形態３の空気清浄装置３００（図１３参照）のように、減速領域ＤＡと増速領域ＡＡとを備えることが特に好ましい。なお、図１３の空気清浄装置３００は、減速領域ＤＡおよび増速領域ＡＡは通風路１の一部として説明したが、減速領域ＤＡおよび増速領域ＡＡを通風路１とは別の部材としてもよい。具体的には、減速領域ＤＡを有する接続部材（図示せず）および増速領域ＡＡを有する接続部材（図示せず）を、それぞれ通風路入口１２および通風路出口１３に接続してもよい。

【0060】

［実施形態５］
実施形態５は、上述の実施形態１の空気清浄装置１００から実施形態３の空気清浄装置３００までの何れかを有する空気清浄機４００である。図１４には、実施形態３の空気清浄装置３００の形状を少し変更した空気清浄装置３０１を有する空気清浄機４００を示す。実施形態５の空気清浄機４００は、空気清浄装置３０１に加えて、通風路１内部を通る空気流Ｆを発生させる送風装置６を少なくとも有し、その他、通風路１内部に入る空気に浮遊する粉塵を捕集するフィルタなども使用する環境に応じて設けられる。

【0061】

図１３の空気清浄装置３００で説明した減速領域ＤＡおよび増速領域ＡＡは、図１４に示すように、それぞれ空気清浄機４００の通風路入口１２および通風路出口１３の後流側の領域に設けられる。具体的には、空気清浄機４００の通風路入口１２の流路断面積は、通風路１内部の紫外線ＵＶの照射領域ＵＡでの流路断面積よりも小さくなっている。したがって、通風路１内部に入る空気流Ｆ２２は、通風路入口１２を通って、紫外線ＵＶの照射領域ＵＡに至る際に減速する。また、空気清浄機４００には、通風路出口１３から出た空気流Ｆ２３を案内する案内部材１５が通風路出口１３の後流側に設けられている。案内部材１５によって構成される空気流Ｆ２３の通路１５Ｐの流路断面積は、通風路１内部の紫外線ＵＶの照射領域ＵＡでの流路断面積よりも小さくなっている。したがって、通風路出口１３を出た空気流Ｆ２３は、空気流Ｆ２３の通路１５Ｐで増速する。

【0062】

送風装置６は、空気清浄装置１００の通風路１内部に設けられる。送風装置６が空気流Ｆを発生させると、空気清浄機４００の周囲の空気が病原体ＣＶとともに通風路入口１２を通って通風路１内部に入る。通風路１内部に入った病原体ＣＶは、空気流Ｆに運ばれて移動し、紫外線ＵＶの照射領域ＵＡを通り紫外線ＵＶを照射されて死滅した後に、通風路出口１３を通って、空気清浄機４００の外部に排出される。このように、空気清浄機４００が周囲の病原体ＣＶをその内部に入れて死滅させた後に外部に排出することで、空気清浄機４００の周囲の病原体ＣＶの数が減り、人々が病気に罹患しにくい環境が形成される。

【0063】

実施形態５の空気清浄機４００も、図１から図１３の空気清浄装置１００と同様に、通風路１内部を流れる空気の量が多い程、その分多くの数の病原体ＣＶを短時間で死滅させて、その数を減少させることができる。通風路１内部を通る空気流Ｆの量は、送風装置６の種類または性能と、図１５に示すように通風路出口１３での流路断面積ＥＡにおいて遮蔽体４に塞がれている流路断面積ＭＡの割合（遮蔽割合）により定まる。遮蔽割合が大きい程、図１４に示す通風路１内部を通る空気流Ｆの量が少なくなる。

【0064】

遮蔽割合と、空気流の量との関係について図１６を参照して説明する。図１６は、送風装置６がブロワの場合における、遮蔽割合と、遮蔽割合が５０％での通風路１を通る空気流の量を１．０とした場合における、通風路１を通る空気流の量ＦＲとの関係を示したグラフである。図１６に示す遮蔽割合と、遮蔽割合が５０％での通風路１を通る空気流の量ＦＲとの関係は、各遮蔽割合における通風路１内部に生じる圧力損失の計測値と、ブロワのカタログに記載されたブロワの性能のデータとから算出した。

【0065】

図１６に示すように、遮蔽割合が０％のときの空気流の量ＦＲは、１．１程度である。しかし、空気流の量ＦＲは、遮蔽割合が大きくなるにしたがって少なくなる。遮蔽割合が５０％の場合、空気流の量ＦＲは、遮蔽割合が０％のときと比較して、１０％程度低くなる。そして、遮蔽割合が５０％よりも大きくなると空気流の量ＦＲはさらに少なくなり、多くの数の病原体ＣＶを短時間で死滅させることができなくなる。したがって、多くの数の病原体ＣＶを短時間で死滅させるために、遮蔽体４は、遮蔽割合が５０％以下となるように設けることが好ましい。また、図１６では、送風装置６がブロワである場合について例示したが、送風装置６が、例えば、ブロワ以外の遠心式送風機、軸流ファンなどの軸流式送風機、またはクロスフローファンなどの横流送風機の場合も遮蔽割合が５０％よりも大きくなると通風路１を通る空気流の量がブロワと同等またはブロワよりも少なくなるため、遮蔽割合が５０％よりも大きくならないように、遮蔽体４を設けることが好ましい。

【0066】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施形態は、上述の実施形態に限られるものではなく、紫外線光源２が通風路１の内面側の位置に配置され、紫外線ＵＶの照射領域ＵＡの外に向かう紫外線ＵＶが漏洩することを防止する遮蔽体４が空気流を通す構造であり、遮蔽体４が病原体ＣＶを付着させる引き寄せ部４１を有し、通風路１が、通風路１内部の上流側および／または下流側を通る空気流の速度よりも紫外線ＵＶの照射領域ＵＡを通る空気流の速度の方が遅くなる構造を有するという本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。

【0067】

１ ：通風路
２ ：紫外線光源
３ ：反射体
４ ：遮蔽体
６ ：送風装置
４１ ：引き寄せ部
４６ ：囲み部材
１００ ：空気清浄装置
２００ ：空気清浄装置
３００ ：空気清浄装置
４００ ：空気清浄機
ＣＶ ：病原体
ＵＡ ：紫外線の照射領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】