空氣管道系統和分支裝置的製作方法
2023-06-19 19:44:36
專利名稱：空氣管道系統和分支裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種空氣管道系統。另外，本實用新型涉及構成空氣管道系統的分支裝置。
背景技術：
近年來，由於SARS或流行性感冒等對人非常有害的病毒的流行等，室內空氣的淨化技術變得非常矚目。作為這種空氣淨化技術的一例，有在空氣通道的內壁設置光催化劑(光觸媒)的技術等(例如，參照專利文獻1)。該光催化劑具有通過照射規定的波長區域的光，來去除病毒或病菌的功能。
專利文獻1 特開平10-61051號公報但是，光催化劑只要病毒或病菌不接觸其表面就不能有效起作用。一般，光催化劑積極吸附病毒或病菌的功能較差。並且，在直管型等的空氣通道中，空氣的流通被認為比較順暢。因此，如專利文獻1的圖1所示，僅依靠在空氣通道的側壁設置光催化劑的承載層，病毒或病菌接觸光催化劑的概率被認為是極低。與此相對，如專利文獻1的圖4至圖7所示，也可以考慮在空氣通道設置障礙板或鋪設填充物。但是，在這種結構中，空氣的流通有可能明顯降低，是不理想的。
實用新型內容本實用新型的課題是，提供一種不會明顯降低空氣的流通、並且可以提高病毒或病菌的去除效率的空氣管道系統和分支裝置。
根據本實用新型第1方面的空氣管道系統具有主管道、分支管道和分支裝置。主管道是為了向室內輸送空氣而設置的。分支管道相對主管道設有多個。分支裝置對主管道和多個分支管道進行配管連接。另外，該分支裝置具有第1殺菌部。第1殺菌部用於去除空氣中含有的病毒或病菌。在該第1殺菌部包括光催化劑、卡底欽或溶菌酵素等。第1殺菌部包括第1吸附部。第1吸附部用於吸附病毒或病菌。並且，在該第1吸附部包括磷灰石、活性炭或沸石等。
一般，在空氣管道中，分支裝置的汙染度高於管道。其第1原因被認為是空氣在分支裝置中的停留時間長於空氣在管道中的停留時間。另外，作為第2原因，可以列舉在分支裝置中空氣容易衝擊內壁。
此處，分支裝置具有第1殺菌部。因此，空氣容易接觸第1殺菌部。另外，第1殺菌部包括第1吸附部。因此，在該空氣管道系統中，不會明顯降低空氣的流通，能夠提高病毒或病菌的去除效率。並且，可以積極淨化容易汙染的分支裝置，也可以抑制臭氣的發生等。
根據本實用新型第2方面的空氣管道系統是根據權利要求1所述的空氣管道系統，還具有過濾器。過濾器具有第2殺菌部。另外，第2殺菌部包括第2吸附部。第2吸附部用於吸附空氣中含有的病毒或病菌。並且，該第2殺菌部用於去除病毒或病菌。
此處，空氣管道系統還具有過濾器。另外，該過濾器具有第2殺菌部。另外，第2殺菌部還包括第2吸附部。一般，過濾器與障礙板或填充物等相比空氣的流通方向不易紊亂。因此，在該空氣管道系統中，不會明顯降低空氣的流通，能夠進一步提高病毒或病菌的去除效率。
根據本實用新型第3方面的空氣管道系統是根據權利要求1或2所述的空氣管道系統，第1吸附部包括磷灰石。
此處，第1吸附部包括磷灰石。已經公知該磷灰石對病毒或病菌表現出較高的吸附特性。這主要是因為磷灰石帶有電荷，容易形成病毒或病菌與氫的耦合或離子耦合。因此，第1殺菌部可以靜電吸附病毒或病菌。因此，第1殺菌部可以強力吸附病毒或病菌。結果，在該空氣管道系統中，不會明顯降低空氣的流通，能夠進一步提高病毒或病菌的去除效率。
根據本實用新型第4方面的空氣管道系統是根據權利要求3所述的空氣管道系統，在分支裝置的上遊側還具有帶電裝置。帶電裝置用於使病毒或病菌帶電。
一般，磷灰石對病毒或病菌具有強吸附能力。這被認為是磷灰石帶有電荷，容易形成與具有微弱電荷的病毒或病菌的靜電耦合。
此處，在分支裝置的上遊側配置帶電裝置。因此，病毒或病菌在到達磷灰石之前在帶電部被賦予更強的電荷。所以，能夠使病毒或病菌更容易被磷灰石吸附。結果，可以提高病毒或病菌的收集效率。因此，在該空氣管道系統中，不會明顯降低空氣的流通，能夠進一步提高病毒或病菌的去除效率。
根據本實用新型第5方面的空氣管道系統是根據權利要求1、2或4所述的空氣管道系統，第1殺菌部還包括光催化劑。該光催化劑通過照射規定的波長區域的光，來去除病毒或病菌。
此處，第1殺菌部包括光催化劑。所以，如果向該光催化劑照射適當的波長區域的光，可以去除病毒或病菌。
根據本實用新型第6方面的空氣管道系統是根據權利要求5所述的空氣管道系統，分支裝置還具有光源。該光源用於照射規定的波長區域的光。
此處，分支裝置具有光源。所以，能夠容易激活光催化劑的催化反應。另外，例如，如果在分支裝置的多個埠附近配置承載光催化劑的過濾器，該過濾器上的光催化劑也被激活，可以更有效地去除病毒或病菌。
根據本實用新型第7方面的空氣管道系統是根據權利要求5所述的空氣管道系統，分支裝置使規定的波長區域的光透過。
此處，例如，可以考慮在分支裝置的局部設置窗口等。另外，該窗口可以是透明的，也可以是選擇性地使特定波長區域的光透過的窗口。並且，如果通過該窗口，分支裝置內可以從室外採集到規定的波長區域的光，則不需要光源。因此，可以削減光源費用。
根據本實用新型第8方面的空氣管道系統是根據權利要求5所述的空氣管道系統，分支裝置至少一部分是透明的。
此處，如果通過透明部分分支裝置內可以採集到室外的光，則不需要光源。因此，可以削減光源費用。
根據本實用新型第9方面的空氣管道系統是根據權利要求5所述的空氣管道系統，還具有光導入部。該光導入部是為了把規定的波長區域的光從室外導入分支裝置而設置的。另外，該光導入部例如是reflector(反射板)等。並且，例如也可以考慮對管道內面進行鏡面加工或鏡面塗覆等來作成光導入部。
此處，光導入部把規定的波長區域的光從室外導入分支裝置，所以不需要光源。因此，可以削減光源費用。
根據本實用新型第10方面的空氣管道系統是根據權利要求1所述的空氣管道系統，第1殺菌部和第1吸附部是由相同物質構成的。
此處，第1殺菌部和第1吸附部是由相同物質構成的。所以，能夠簡化第1殺菌部的結構。因此，可以削減第1殺菌部的製造成本。
根據本實用新型第11方面的空氣管道系統是根據權利要求10所述的空氣管道系統，物質是光催化劑磷灰石。
以往的光催化劑由於吸附性能不足，所以將沸石和磷灰石等吸附劑混和使用的居多。但是，即使這樣混和光催化劑和吸附劑，如果從微觀上觀看，僅對吸附在光催化劑附近的病毒或病菌有效果，而當被吸附劑吸附但其附近沒有光催化劑時，該病毒或病菌將不能被去除，而殘留在吸附劑中。如果長時間持續這種狀態，則擔憂產生惡臭或空氣汙染等。但是，該光催化劑磷灰石由於吸附點(site)自身具有光催化劑功能，所以能夠幾乎完全去除所吸附的病毒或病菌。並且，磷灰石相對病毒或病菌的吸附能力優於沸石或活性炭等的吸附能力。因此，在該空氣管道系統中，能夠進一步提高病毒或病菌的去除效率。
根據本實用新型第12方面的空氣管道系統是根據權利要求1、2、4或6至11中任一項的空氣管道系統，主管道和多個分支管道中的任一個管道內部都具有第3殺菌部。第3殺菌部包括第3吸附部。第3吸附部用於吸附空氣中含有的病毒或病菌。並且，該第3殺菌部用於去除病毒或病菌。
此處，主管道和多個分支管道中的任一個管道內部具有第3殺菌部。所以，在該空氣管道系統中，能夠進一步提高病毒或病菌的去除效率。
根據本實用新型第13方面的分支裝置是，在具有主管道和分支管道的空氣管道系統中，對主管道和分支管道進行配管連接的分支裝置，具有殺菌部和吸附部。另外，此處所說的「主管道」是為了向室內輸送空氣而設置的。並且，此處所說的「分支管道」相對主管道設置多個。殺菌部用於去除空氣中含有的病毒或病菌。吸附部包含於殺菌部中。並且，該吸附部用於吸附病毒或病菌。
一般，在空氣管道中，分支裝置的汙染度高於管道。其原因被認為是空氣在分支裝置中的停留時間長於空氣在管道中的停留時間。另外，作為其他原因，可以列舉在分支裝置中空氣容易衝擊內壁。
此處，分支裝置具有第1殺菌部。因此，空氣容易接觸第1殺菌部。另外，第1殺菌部包括第1吸附部。因此，如果把這種分支裝置用於空氣管道系統，不會明顯降低空氣的流通，能夠提高病毒或病菌的去除效率。
根據本實用新型第1方面的空氣管道系統，不會明顯降低空氣的流通，能夠提高病毒或病菌的去除效率。
根據本實用新型第2方面的空氣管道系統，不會明顯降低空氣的流通，能夠提高病毒或病菌的去除效率。
根據本實用新型第3方面的空氣管道系統，不會明顯降低空氣的流通，能夠提高病毒或病菌的去除效率。
根據本實用新型第4方面的空氣管道系統，不會明顯降低空氣的流通，能夠提高病毒或病菌的去除效率。
根據本實用新型第5方面的空氣管道系統，如果向光催化劑照射適當波長區域的光，可以去除病毒或病菌。
根據本實用新型第6方面的空氣管道系統，能夠容易激活光催化劑的催化反應。
根據本實用新型第7方面的空氣管道系統，可以削減光源費用。
根據本實用新型第8方面的空氣管道系統，可以削減光源費用。
根據本實用新型第9方面的空氣管道系統，可以削減光源費用。
根據本實用新型第10方面的空氣管道系統，能夠簡化第1殺菌部的結構。所以，能夠削減第1殺菌部的製造成本。
根據本實用新型第11方面的空氣管道系統，能夠進一步提高病毒或病菌的去除效率。
根據本實用新型第12方面的空氣管道系統，能夠進一步提高病毒或病菌的去除效率。
如果把根據本實用新型第13方面的分支裝置用於空氣管道系統，不會明顯降低空氣的流通，能夠提高病毒或病菌的去除效率。
圖1是本實用新型涉及的空氣調節系統的方框圖。
符號說明10吸入口；21主管道；22分支管道；30室內裝置；41、42、43光催化劑過濾器；50分支裝置；60紫外線燈；70光催化劑磷灰石層；100空氣調節系統具體實施方式
以下，利用本實用新型的實施方式說明空氣調節系統。
空氣調節系統100如圖1所示，主要由吸入口10、主管道21、分支管道22、分支裝置50、室內裝置30和光催化劑過濾器41、42、43構成。另外，該空氣調節系統100被配置在室內。
(1)吸入口吸入口10被設置成貫通建築物的牆壁80。並且，該吸入口可以開閉。
(2)主管道主管道21連接吸入口10。來自室外的空氣流入該主管道21(參照圖1的空心箭頭A1)。另外，該空氣的流通是通過後述的內置於室內裝置30的橫流式風扇進行的。
(3)分支裝置分支裝置50具有3個連接部51、光催化劑磷灰石層70和紫外線燈60。該分支裝置50通過三個連接部51中的一個連接部51連接主管道21，通過另外2個連接部連接2個分支管道22。光催化劑磷灰石層70設在分支裝置50的內面。另外，在該光催化劑磷灰石層70保持著將鈣羥基磷灰石的一部分鈣原子置換為鈦原子並賦予光催化劑功能的磷灰石。紫外線燈60發出光催化劑磷灰石進行催化反應所需的波長區域的光。另外，該分支裝置50的內面被加工成鏡面，良好地反射紫外線燈60發出的光。
(4)分支管道分支管道22從分支裝置50向左右延伸出2個，與後述的室內裝置30連接。從主管道21流入並通過分支裝置50分配後的空氣流入該分支管道22(參照圖1的空心箭頭A2)。
(5)室內裝置室內裝置30主要具有未圖示的橫流式風扇(crossflow fan)、熱交換器和排氣口等。橫流式風扇在吸入口10打開時，從室外通過主管道21、分支裝置50和分支管道22吸入空氣，將在熱交換器進行熱交換後的調節空氣排出室內。另外，在吸入口10閉合時，該橫流式風扇吸入室內空氣，將在熱交換器進行熱交換後的調節空氣排出室內。熱交換器通過與橫流式風扇吸入的空氣進行熱交換，將該空氣冷卻或加熱。
(6)光催化劑過濾器光催化劑過濾器41、42、43設在吸入口10的後面和分支裝置50的連接部51。在該光催化劑過濾器41、42、43的單面承載著光催化劑磷灰石。另外，在圖1中，配置在吸入口10後面的光催化劑過濾器41被配置成使光催化劑磷灰石的承載面朝向室外。並且，配置在分支裝置50的連接部51的光催化劑過濾器42、43被配置成朝向配置在分支裝置50內部的紫外線燈60。
(1)在本實施方式的空氣調節系統100中，分支裝置50的內面具有光催化劑磷灰石層70。在分支裝置50，與主管道21相比，具有空氣的停留時間長的趨勢。另外，在該空氣調節系統100中，儘量不採用惡化空氣流通的結構。因此，在該空氣調節系統100中，不會明顯降低空氣的流通，能夠提高病毒或病菌的去除效率。
(2)在本實施方式的空氣調節系統100中，在吸入口10的後面使光催化劑磷灰石的承載面朝向室外地配置光催化劑過濾器41。並且，在該空氣調節系統100中，在分支裝置50的連接部51使光催化劑磷灰石的承載面朝向紫外線燈60地配置光催化劑過濾器42、43。因此，能夠充分激活光催化劑磷灰石的催化反應。所以，在該空氣調節系統100中，能夠進一步提高病毒或病菌的去除效率。
(3)在本實施方式的空氣調節系統100中，分支裝置50具有紫外線燈60。因此，能夠容易激活光催化劑磷灰石層70的催化反應。並且，分支裝置50的內面被加工成鏡面。所以，能夠良好地反射紫外線燈60發出的光。因此，可以有效利用光。
(4)在本實施方式的空氣調節系統100中，作為光催化劑，採用光催化劑磷灰石。以往的二氧化鈦等光催化劑相對病毒或病菌的吸附特性不足，需要進行混和入沸石等的吸附劑的研究，而該光催化劑磷灰石不僅具有光催化劑功能，而且相對病毒或病菌還具有特異的吸附性質。所以，能夠省略以往所實施的光催化劑和吸附劑的混和工序。因此，能夠削減光催化劑層的製造成本。
變形例
(A)在前面所示的實施方式中，作為光催化劑，採用了光催化劑磷灰石。但也可以代替光催化劑磷灰石，採用二氧化鈦(銳鈦礦型、金紅石型和板鈦礦型等)、氧化銅、氧化鋅、氧化鎢、氧化鐵、硫化鎘、硫化鋅、鈦酸鍶、足球烯(フラ一レソ/fullerene)(也包括注入離子的)、聚對苯撐、聚對苯胺、聚對綠色木黴素、聚吡咯、聚噻吩、卟啉(ポリフィリソ)絡合物(中心金屬鋅、氧化鋁等)等。另外，也可以採用混和了這些物質的光催化劑和沸石或活性炭等的吸附劑的吸附劑混和型光催化劑。
(B)在前面所示的實施方式中，在分支裝置50與主管道21的連接部51設置光催化劑過濾器42，也可以設置等離子化器來取而代之。一般，光催化劑磷灰石相對病毒或病菌具有強吸附能力。這被認為是由於光催化劑磷灰石帶有電荷，形成與具有微弱電荷的病毒或病菌的靜電耦合。因此，病毒或病菌在到達光催化劑磷灰石層70之前被賦予強電荷。因此，病毒或病菌容易被光催化劑磷灰石層70吸附。結果，可以提高對病毒或病菌的收集效率。
(C)在前面所示的實施方式中，在分支裝置50設置紫外線燈60，激活光催化劑磷灰石的催化反應，也可以取而代之，而在分支裝置50的局部設置窗口，使外部光線從該窗口進入到分支裝置50內。另外，該窗口可以是透明的，也可以是選擇性地使特定波長區域的光透過的窗口。這樣，將不需要紫外線燈60。因此，可以削減紫外線燈60的費用。
(D)在前面所示的實施方式中，在分支裝置50設置紫外線燈60，激活光催化劑磷灰石的催化反應，也可以取而代之，使分支裝置50形成透明狀態，使外部光線進入。這樣，將不需要紫外線燈60。因此，可以削減紫外線燈60的費用。
(E)在前面所示的實施方式中，在分支裝置50設置紫外線燈60，激活光催化劑磷灰石的催化反應，也可以取而代之，在吸入口10的附近設置反射板，把室外的光導入分支裝置50內。另外，該情況時，主管道21和分支裝置50的內部優選被加工成鏡面或塗覆成鏡面。並且，分支裝置50優選儘可能地接近吸入口10。另外，該情況時，優選卸下配置在吸入口10後面的光催化劑過濾器41和配置在分支裝置50與主管道21的連接部51的光催化劑過濾器42。這樣，將不需要紫外線燈60。因此，可以削減紫外線燈60的費用。
(F)在前面所示的實施方式中，僅在分支裝置50設置光催化劑磷灰石層70，也可以還在主管道21和分支管道22設置光催化劑磷灰石層70。這樣，能夠進一步提高病毒或病菌的去除效率。
(G)在前面所示的實施方式中，只在光催化劑過濾器的單面承載光催化劑磷灰石，但也可以在兩面承載，還可以使構成過濾器的纖維來均勻地承載。這樣，能夠進一步提高病毒或病菌的去除效率。
(H)在前面所示的實施方式中，分支裝置50具有3個連接部51，但該連接部51的個數沒有特別限定。即，一個分支裝置50也可以具有4個以上的連接部51。
(I)在前面所示的實施方式中，利用向室內排出空氣的室內裝置30，也可以取而代之，而採用單純的排出口。
本實用新型涉及的分支裝置可以提高病毒或病菌的去除效率，如果適用於空氣管道系統非常有效。
權利要求1.一種空氣管道系統(100)，其特徵在於，具有向室內輸送空氣的主管道(21)；相對所述主管道(21)而設置多個的分支管道(22)；使所述主管道(21)和所述多個分支管道(22)進行配管連接的分支裝置(50)，所述分支裝置(50)具有用於去除所述空氣中含有的病毒或病菌的第1殺菌部，所述第1殺菌部包括用於吸附所述病毒或所述病菌的第1吸附部。
2.根據權利要求1所述的空氣管道系統(100)，其特徵在於，還具有過濾器(41、42、43)，該過濾器具有去除所述病毒或所述病菌的第2殺菌部，該第2殺菌部包括用於吸附所述空氣中含有的所述病毒或所述病菌的第2吸附部。
3.根據權利要求1或2所述的空氣管道系統(100)，其特徵在於，所述第1吸附部包括磷灰石。
4.根據權利要求3所述的空氣管道系統(100)，其特徵在於，在所述分支裝置(50)的上遊側還具有使所述病毒或所述病菌帶電的帶電裝置。
5.根據權利要求1、2或4所述的空氣管道系統(100)，其特徵在於，所述第1殺菌部還包括通過被照射規定的波長區域的光來去除所述病毒或所述病菌的光催化劑。
6.根據權利要求5所述的空氣管道系統(100)，其特徵在於，所述分支裝置(50)還具有照射所述規定的波長區域的光的光源(60)。
7.根據權利要求5所述的空氣管道系統(100)，其特徵在於，所述分支裝置(50)使所述規定的波長區域的光透過。
8.根據權利要求5所述的空氣管道系統(100)，其特徵在於，所述分支裝置(50)至少一部分是透明的。
9.根據權利要求5所述的空氣管道系統(100)，其特徵在於，還具有把所述規定的波長區域的光從室外導入所述分支裝置(50)的光導入部。
10.根據權利要求1所述的空氣管道系統(100)，其特徵在於，所述第1殺菌部和所述第1吸附部是由相同物質構成的。
11.根據權利要求10所述的空氣管道系統(100)，其特徵在於，所述物質是光催化劑磷灰石(70)。
12.根據權利要求1、2、4或6至11中任一項所述的空氣管道系統(100)，其特徵在於，所述主管道(21)和多個所述分支管道(22)中的任一個管道內部都具有用於去除所述病毒或所述病菌的第3殺菌部，該第3殺菌部包括用於吸附空氣中含有的所述病毒或所述病菌的第3吸附部。
13.一種分支裝置(50)，其是在具有向室內輸送空氣的主管道(21)和相對所述主管道(21)而設有多個的分支管道(22)的空氣管道系統(100)中，對所述主管道(21)和所述分支管道(22)進行配管連接的分支裝置(50)，其特徵在於，具有用於去除所述空氣中含有的所述病毒或病菌的殺菌部；包含於所述殺菌部中，用於吸附所述病毒或所述病菌的吸附部。
專利摘要本實用新型的課題是，提供一種不會明顯降低空氣的流通、並且可以提高病毒或病菌的去除效率的空氣管道系統(100)和分支裝置(50)。空氣管道系統(100)具有主管道(21)、分支管道(22)和分支裝置(50)。主管道(21)是為了向室內輸送空氣而設置的。分支管道(22)相對主管道(21)設有多個。分支裝置(50)對主管道(21)和多個分支管道(22)進行配管連接。另外，該分支裝置(50)具有第1殺菌部。第1殺菌部包括第1吸附部。第1吸附部用於吸附病毒或病菌。並且，該第1殺菌部用於去除空氣中含有的病毒或病菌。
文檔編號F24F13/28GK2746294SQ20042006722
公開日2005年12月14日 申請日期2004年6月15日 優先權日2003年11月21日
發明者平良繁治, 黑田太郎, 岡本譽士夫 申請人:大金工業株式會社