JP2002239326A

JP2002239326A - 空気浄化装置

Info

Publication number: JP2002239326A
Application number: JP2001039037A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Yoshida; 繁夫吉田; Masaharu Ono; 雅春大野
Original assignee: Dynic Corp; National House Industrial Co Ltd
Current assignee: Dynic Corp; National House Industrial Co Ltd
Priority date: 2001-02-15
Filing date: 2001-02-15
Publication date: 2002-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】優れた空気浄化機能を長期間にわたって持続
的に発揮することができる空気浄化装置を提供する。【解決手段】空気を通過させて空気中の不要物質を除
去する空気浄化装置１０であって、不要物質のうち、比
較的大きな粒子を除去する除塵フィルタ３０と、除塵フ
ィルタ３０の下流側に配置され、無機調湿材を主体とす
る成形体からなり、空気が通過する貫通路２２が隔壁２
３を介して多数並設されたハニカム構造を備える調湿浄
化部材２０と、調湿浄化部材２０の下流側に配置され、
調湿浄化部材２０で除去できなかった不要物質を除去す
る高機能フィルタ４０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気浄化装置に関
し、詳しくは、住居等に設置されて、室内空間の空気中
に含まれる塵埃や煙、臭い、揮発性化合物などの不要物
質を除去する機能を有する空気浄化装置を対象にしてい
る。

【０００２】

【従来の技術】住居等の室内に空気浄化装置を設置し
て、室内空気に含まれる塵埃や煙、臭いなど、環境にと
って有害であったり不要な物質を除去して空気を浄化す
ることが行われている。近年、建材等から発生するホル
マリンなどの揮発性化学物質が居住者の健康に影響を与
えることがあるので、このような揮発性物質の除去も望
まれている。従来の空気浄化装置では、空気中に含まれ
る前記不要物質よりも目の細かな編織布や不織布からな
るフィルタを備えているものが知られている。フィルタ
として、多孔質のセラミックス材料や活性炭などを利用
することも行われている。

【０００３】フィルタによる不要物質の除去は、フィル
タに有する微細な穴や隙間に不要物質が嵌まり込んで捕
捉される物理的な作用のほか、フィルタの表面でフィル
タ材料と不要物質とが化学的に結合したり、有害な不要
物質が化学反応を起こして無害化したりする化学的な作
用による場合がある。例えば、活性炭は、微細な多孔質
構造を備えていることで、不要物質を微細孔内に捕捉す
るとともに、活性のある表面が不要物質と化学的に結合
して吸着する作用もある。このような空気浄化とは別
に、室内空間の湿度環境を適切に維持するために、珪藻
土などの調湿機能を有する材料を含有するタイル等の建
材が提案されている。調湿機能を有する建材で施工され
た壁面は、室内空間の湿度が過剰に高くなると水分を吸
収して室内空間の湿度を下げ、室内空間が乾燥し過ぎる
と水分を放出して室内空間の湿度を上げる。これによっ
て、室内空間の湿度は適切な範囲に調整されることにな
る。なお、珪藻土などの調湿材は、脱臭性やガス吸着性
があることも知られており、調湿壁は、室内空間の脱臭
や揮発性化学物質の除去機能もあるとされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来の空気浄
化装置に使用されているフィルタは、不要物質の種類に
よって除去機能にバラツキがあり、住居等の空気環境を
十分に浄化することができなかった。例えば、単純なメ
ッシュフィルタは、比較的に大きな塵埃などは除去でき
るが、微細な粒子や前記したホルマリンなどの揮発性物
質などはほとんど除去することができない。また、経時
的に目詰まりを起こすので、長期間連続して使用するこ
とは難しい。活性炭は、微細な不要物質や臭いなども除
去できるものがあるが、比較的に短期間で性能が低下す
る。これは、活性炭において不要物質の除去機能を果た
す微細孔が目詰まりを起こすためであると考えられる。

【０００５】そのため、従来の空気浄化装置では、不要
物質の除去機能が低下したフィルタを頻繁に交換する必
要があり、保守管理に手間がかかるという問題があっ
た。また、従来のフィルタは、揮発性の化学物質につい
ては、あまり効率的に除去することができない。化学物
質の除去性能を向上させるために、フィルタを化学物質
の捕捉剤で表面処理することも提案されているが、比較
的に短期間で効果が低下してしまう。本発明の課題は、
従来の空気浄化装置が有する問題点を解消し、優れた空
気浄化機能を長期間にわたって持続的に発揮することが
できる空気浄化装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる空気浄化
装置は、空気を通過させて空気中の不要物質を除去する
空気浄化装置であって、前記不要物質のうち、比較的大
きな粒子を除去する除塵フィルタと、前記除塵フィルタ
の下流側に配置され、無機調湿材を主体とする成形体か
らなり、前記空気が通過する貫通路が隔壁を介して多数
並設されたハニカム構造を備える調湿浄化部材と、前記
調湿浄化部材の下流側に配置され、前記調湿浄化部材で
除去できなかった不要物質を除去する高機能フィルタと
を備える。

【０００７】〔除塵フィルタ〕空気が調湿浄化部材およ
び高機能フィルタを通過する前に、空気中に含まれる比
較的に大きな粒子を予め除去しておく。これによって、
調湿浄化部材および高機能フィルタの目詰まりや空気浄
化機能の低下を防ぎ、空気の流通抵抗の増大を防ぐこと
ができる。従来の空気浄化装置に使用されていたメッシ
ュフィルタなど、通常のフィルタ部材が使用できる。除
塵フィルタでは、５μｍ以上の粒子を３０〜９０％の集
塵効率で除去できる。除塵フィルタには、化学物質の吸
着機能や調湿機能は備えていなくてもよい。

【０００８】〔調湿浄化部材〕無機調湿材を含むこと
で、空気中の水分を吸収する機能に優れ、水分とともに
水溶性物質や水と親和性のある物質を効率的に空気中か
ら除去することができる。＜無機調湿材＞無機調湿材は、無機材料であって、周囲
の環境との湿度差によって環境中の湿気を吸収したり放
出したりする性質を有する材料である。通常の建築材料
の製造等に利用されている各種の無機調湿材が使用でき
る。

【０００９】具体的には、ゼオライト、セピオライトな
どの多孔質鉱物や、アタバルジャイト、モンモリロナイ
ト、ゾノトライト、活性白土などの粘土鉱物、珪藻土、
シリカゲル、アロフェン、イモゴライト、炭類などが使
用できる。多孔質材料は、その物理的構造によって調湿
性などの性能が高くなる。多孔質材料として、平均細孔
半径が２０〜１００Åで比表面積が２０〜２００ｍ²／
ｇのもの、好ましくは２０〜６０Åで比表面積が２０〜
２００ｍ²／ｇのものが好ましい。珪藻土の１種である
珪質頁岩は、調湿機能などの点で優れたものである。無
機調湿材は、１種類だけを単独で使用してもよいし、複
数種類を組み合わせて使用することもできる。

【００１０】無機調湿材として、粘土成分を含む材料を
用いることができる。天然鉱物などから得られる無機調
湿材には元々から粘土成分を含有しているものがある。
例えば、粘土質珪質頁岩が挙げられる。無機調湿材の形
状は、成形材料に配合して押出成形等による成形が可能
であれば、球状、棒状、不定形状などをなす粉末や粒塊
が使用される。無機調湿材を粉砕したり造粒したりして
成形材料に加えることもできる。無機調湿材の粒径は、
成形材料に配合された段階で、外径５〜７５μｍの範囲
のものが使用できる。無機調湿材は、調湿浄化部材に目
的の機能を付与できる範囲で適切な量を配合しておく。
通常は、調湿浄化部材に５０〜９０重量％の無機調湿材
を含むことが好ましい。

【００１１】無機調湿材に酸化チタンを担持させておく
ことで、製造された調湿浄化部材に、酸化チタンが有す
る光触媒機能を持たせることができる。酸化チタンの光
触媒機能は、調湿浄化部材の表面に付着した有機物を分
解し、表面に黴や雑菌が繁殖するのを防ぐことができ
る。また、無機調湿材が吸着したガスなどを分解する機
能もある。無機調湿材のガス吸着機能を有する微細な空
隙に酸化チタンが存在していれば、吸着されたガスと酸
化チタンとが十分に接触することができ、酸化チタンに
よる分解作用が効率的に発揮される。その結果、長期間
にわたって調湿浄化部材の表面を清浄に保ち、無機調湿
材の機能を維持することができる。

【００１２】＜無機バインダー成分＞通常の無機材料の
成形に使用されている各種の無機バインダー材料が使用
される。無機バインダーは、焼成することで硬化するも
のであってもよいし、水硬性のものでもよい。堆積岩由
来の粘土その他の粘土質材料が使用できる。ソーダ石灰
ガラスが使用できる。石膏その他の石膏系材料も使用で
きる。無機バインダー成分は、粉粒状物あるいは泥漿状
物、乾燥した塊状物の形態で使用される。無機バインダ
ー成分は、無機調湿材とは別に用意された材料を成形材
料に配合しておいてもよいし、無機調湿材に元々から含
まれている粘土成分を利用することもできる。

【００１３】無機バインダー成分の配合量は、無機調湿
材を含む成形材料の成形性や一体性を確保できれば、無
機調湿材などの機能を阻害しない範囲に設定しておけば
よい。例えば、無機バインダー成分としてソーダ石灰ガ
ラスを、成形材料の原料に対して１０重量％以下の配合
量で配合しておくことができる。無機バインダー成分と
して、無機調湿材である粘土質珪質頁岩に含まれる粘土
成分を利用する場合、粘土質珪質頁岩とは別に添加する
無機バインダー成分の量を少なくすることができる。粘
土質珪質頁岩を成形材料の原料に対して４０重量％以下
の割合で配合し、それ以外には無機バインダー成分を配
合しないでおくことができる。

【００１４】＜ハニカム構造＞小さな貫通路が隔壁を介
して多数並設された蜂の巣状の構造を示す。調湿浄化部
材がハニカム構造を有することで、空気の通過抵抗を増
大させずに調湿浄化部材と空気との接触の機会を増大さ
せることができる。本来の蜂の巣（ハニカム）は、貫通
路が六角形断面であるが、正方形や長方形、その他の多
角形、円形、楕円形、長円形などの断面形状も採用でき
る。貫通路の内面に溝や突条などの凹凸を形成して、空
気との接触を良好にすることができる。

【００１５】貫通路の断面積を、１〜４００ｍｍ²の範
囲に設定しておくことができる。隔壁の厚みを、１〜４
ｍｍに設定しておくことができる。貫通路を、８〜２５
００個／１０ｃｍ角の割合で配置しておくことができ
る。調湿浄化部材の全長を１０〜５０ｃｍにしておくこ
とが出来る。長いほど浄化能力が向上するが、装置が大
きくなる。これらの貫通路および隔壁の配置形状は、調
湿浄化部材を通過する空気の量や流速その他の環境条件
に合わせて、適切な空気浄化機能が発揮できるように設
定しておけばよい。調湿浄化部材の断面形状が決まれ
ば、その断面形状に配置する貫通路の数、断面積、隔壁
の厚みは互いに相関して設定される。貫通路の断面積を
小さくして数を増やせば、空気との接触面積が増え、不
要物質の捕捉が行い易いが、通気抵抗は増える。隔壁の
厚みを減らせば、空気の通過面積が増える。断面積に占
める隔壁の割合が増えると、隔壁すなわち調湿浄化部材
に保持できる水分および不要物質の量が増える。

【００１６】貫通路は、全長が同じ断面形状であっても
よいし、長さ方向で形状や寸法が変化するものであって
もよい。隔壁の一部に隣接する貫通路を連通する孔を設
けてあったり、隔壁の一部が欠除されていたりしてもよ
い。貫通路の内面に、酸化チタンなどの光触媒を担持し
ておくことができる。光触媒は、付着した物質を光分解
して除去したり無害化したりする作用がある。貫通路の
内面に、アミン系ホルマリン吸着剤を塗工しておけば、
ホルマリンの吸着性能を向上できる。＜ハニカム成形体＞前記した無機調湿材および無機バイ
ンダー成分を必須成分として、そこに必要に応じて各種
の添加材を加えた成形材料を用いて、所定のハニカム構
造に成形されたものであれば、成形方法については特に
限定されない。

【００１７】押出成形は、正確な形状で能率的にハニカ
ム成形体を製造するのに適した方法である。雌雄一対の
成形型で型成形を行ったり、さらに成形型を加圧するプ
レス成形を行うこともできる。プレス成形であれば、押
出成形では成形できない複雑な形状も成形できる。ハニ
カム成形体は、成形後の乾燥あるいは養生によって十分
な機械的強度が得られるものであれば、そのままで調湿
浄化部材として使用することもできる。この場合、無機
バインダー成分として水硬性材料を用いておけばよい。
ハニカム成形体を焼成してハニカム焼成体にしてから調
湿浄化部材として使用することもできる。焼成を行う場
合は、焼成前後で寸法変化が起きるので、ハニカム成形
体を製造する際に、焼成による寸法変化を考慮した形状
で成形しておく。

【００１８】＜成形材料の製造＞成形材料は、無機調湿
材および無機バインダー成分を含む原料を、押出成形な
どの成形が可能な形態に出来れば、基本的には、従来の
型成形法などにおける成形材料と同様の製造工程を経て
製造することができる。通常は、成形材料を構成する全
ての材料を、粉砕したり混合したり溶解したりする操作
を行う。押出成形を行う場合には、押出成形が可能な流
動性を有する状態の成形材料にする。成形材料の水分を
２５〜４０重量％に調整しておくことが好ましい。より
好ましくは、水分３０〜３８重量％に調整する。水分が
低すぎると、押出成形が困難であり、成形品の機械的強
度が低下したり、焼成後の強度不足が生じたりする。水
分が高すぎると、押出成形が困難になったり、乾燥歪み
が発生したりし、成形品の歩留りが悪くなる。

【００１９】無機調湿材および無機バインダー成分を含
む原料を、湿式粉砕したあとスプレー造粒して成形材料
を得ることができる。湿式粉砕およびスプレー造粒の使
用装置や処理条件は、通常の造粒技術が適用できる。具
体的には、泥漿状態の原料を湿式粉砕したあと、泥漿を
スプレーしながら、バーナーによる加熱乾燥などを行っ
て、０．５mm以下程度の顆粒状の造粒物を得る。スプレ
ー造粒の乾燥条件を適切に設定することによって、造粒
された原料の水分を所望の範囲に調整することができ
る。スプレー造粒したあとで、別に乾燥あるいは水分添
加による水分調整工程を行うこともできる。

【００２０】＜押出成形＞基本的には、合成樹脂や無機
材料を用いる通常の押出成形技術が適用される。従来、
各種建築材料の製造に利用されている押出成形装置や押
出成形方法を採用することができる。押出成形では、口
金の断面形状に対応する断面形状で成形材料が押し出さ
れ、押し出された成形材料を所定の寸法毎に切断するこ
とで、個別の押出成形品が得られる。押出成形されたハ
ニカム成形体は、直ちに焼成工程を行うこともできる
し、焼成工程の前に、押出成形品の水分量を調整する乾
燥工程や養生工程を行ったり、押出成形品に切削、孔あ
けなどの加工を行ったり、押出成形品に別の部材を組み
合わせて一体化させたりする工程を付け加えることがで
きる。

【００２１】＜焼成＞基本的には通常の調湿タイル製
造と同様の焼成技術が適用される。一般的な焼成装置お
よび焼成方法の中で好ましい条件を設定すればよい。焼
成温度は、１０００℃以下に設定する。好ましくは８０
０〜９５０℃に設定する。さらに好ましくは９００℃以
下に設定する。焼成温度が高すぎると、無機調湿材が本
来有する調湿機能が十分に発揮できない。焼成温度が低
すぎると、調湿タイルの機械的特性などが悪くなる。無
機調湿材としてアロフェンなど、耐熱性が比較的に劣る
材料を用いる場合、焼成温度を８００〜８７０℃に設定
することが好ましい。

【００２２】焼成時間は、１〜５時間の範囲で設定でき
る。＜ハニカム焼成体＞焼成によって得られたハニカム焼成
体は、そのまま調湿浄化部材として使用できる。ハニカ
ム焼成体に、さらに機械加工を行ったり、表面にコーテ
ィング処理を行ったり、別の部材を接合したりして、調
湿浄化部材を作製することもできる。例えば、調湿浄化
部材の表面、特に貫通路の内面にアミン系ホルマリンキ
ャッチャー剤をコーティングしておけば、ホルマリン吸
着性を向上させることができる。貫通路の内面に、酸化
チタンをコーティングしておくこともできる。

【００２３】〔高機能フィルタ〕空気中に含まれる大部
分の不要物質は、除塵フィルタと調湿浄化部材とで除去
されるが、調湿浄化部材を通過した空気に極めて微細な
不要物質が含まれている場合があり、このような微細な
不要物質を除去する機能を有する。このような微細な不
要物質の例として、空気中に分子レベルで浮遊するガス
成分がある。高機能フィルタとしては、通常の空気浄化
装置で使用されるフィルタ材料のうち、特に高度な浄化
機能を発揮させるのに適した材料が用いられる。高機能
フィルタには、調湿浄化部材を通過して不要物質がほと
んど含まれない空気が通過するので、微細な不要物質の
除去機能のみに特に優れた性能を有するものを用いれば
よく、大きな粒子による目詰まりや空気抵抗の増大をあ
まり考慮しなくてもよい。

【００２４】高機能フィルタの具体例として、繊維状活
性炭（活性炭繊維：Activated Carbon Fiberとも呼ばれ
る）が使用できる。繊維状活性炭は、フェノール系、ポ
リアクリロニトリル系、ピッチ系、レーヨン系などの繊
維を焼成し賦活させて製造することができる。〔空気浄化装置〕前記した除塵フィルタ、調湿浄化部材
および高機能フィルタを備えていれば、その他の構造に
ついては、通常の空気浄化装置と共通する技術が適用で
きる。空気浄化装置は、建築物の壁面などに埋め込み設
置されるものと、独立した機器として移動可能なものが
ある。また、空調機器や換気扇などの他の機器に組み込
まれるようになったものもある。

【００２５】空気浄化装置には、除塵フィルタ、調湿浄
化部材および高機能フィルタを内蔵し、空気流が通過す
る通路を備えておく。通路の両端には、吸気口と排気口
とを備える。空気の通過路に空気流を生成させる送風フ
ァンやブロワなどの送風手段を備えておくことができ
る。建築物への埋め込み型の空気浄化装置として以下の
技術が採用できる。＜埋め込み型空気浄化装置＞建築物の室内空間に面する
構造体に設けられ、前記室内空間に開口する吸気口と排
気口とを有し、前記除塵フィルタと調湿浄化部材と高機
能フィルタとを内蔵する空気循環路と、前記空気循環路
に前記吸気口から排気口へと至る空気流を作りだす送風
手段とをさらに備える。

【００２６】室内空間に面する構造体としては、壁、天
井、床などが挙げられる。構造体の両面が室内空間に面
する仕切り壁の場合には、仕切り壁の内部空間に空気浄
化装置を設けることができる。天井や床の場合、天井の
裏側になる屋根裏空間や床の裏側になる床下空間に空気
浄化装置を設置することもできる。何れの場合も、吸気
口と排気口を室内空間に開口させておく。空気浄化装置
を天井または壁に設け、吸気口は天井に排気口は壁に設
けたり、空気浄化装置は壁に設け、吸気口は天井に排気
口は床に設けたりすることもできる。

【００２７】空気循環路は、吸気口および排気口を経て
室内空間との間で空気が循環できるようになっていれ
ば、配置構造については特に限定されない。空気循環路
を、パイプや面材で構築してもよいし、壁面材などの構
造体の一部を空気循環路を構成する壁構造として利用す
ることもできる。空気循環路に設置された除塵フィル
タ、調湿浄化部材および高機能フィルタは、必要に応じ
て点検したり交換したりできるようにしておくのが好ま
しい。送風手段としては、通常の空気浄化装置と同様の
ファンやブロワが使用できる。吸気ファンと排気ファン
との両方を備えておくこともできる。

【００２８】

【発明の実施形態】〔空気浄化装置〕図１は、空気浄化
装置の基本構造を示している。空気が流通する通路構造
を有する空気浄化装置１０の内部に、調湿浄化部材２０
が装着されている。調湿浄化部材２０の貫通路２２が、
空気浄化装置１０を流れる空気の流れ方向と平行になっ
ている。なお、図では、１個の調湿浄化部材２０だけが
装着されているが、空気の流通量が多ければ、複数個の
調湿浄化部材２０を並べて設置しておくこともできる。

【００２９】調湿浄化部材２０の上流側には、線材を縦
横に編んで構成されたメッシュフィルタ３０が装着さ
れ、調湿浄化部材２０の下流側には、繊維状活性炭フィ
ルタ４０が装着されている。このような構造の空気浄化
装置１０は、住宅などの建築物における空気の循環経路
の途中や空調経路の途中に組み込まれて使用される。〔調湿浄化部材の構造〕図２は、調湿浄化部材２０の具
体的構造例を示している。調湿浄化部材２０は、無機調
湿材を含む材料で作製され、全体が直方体のブロック状
をなしている。一つの面から対向する面へと貫通する断
面矩形の貫通路２２が、間に薄い隔壁２３を介して、縦
横に複数列に並んで配置されており、いわゆるハニカム
構造になっている。図の場合、縦横に５列づつ合計２５
個の貫通路２２を備えている。

【００３０】調湿浄化部材２０は、無機調湿材を含む原
料を成形し焼成したハニカム焼成体からなる。〔調湿浄化部材の製造〕調湿浄化部材２０の原料とし
て、粘土質珪質頁岩および通常の珪質頁岩、ソーダ石灰
ガラス等を用いる。これらの原料を混合し湿式粉砕した
あとスプレー造粒する。得られた造粒物に対して、水分
を添加したり乾燥させたりして水分含量を調整して成形
材料を得る。得られた成形材料を押出成形装置に供給す
る。押出成形装置の押出金型は、調湿浄化部材２０の断
面形状に対応する碁盤目状の隙間を有している。押出成
形装置から押し出された成形品は、断面がハニカム構造
になった棒状をなしており、一定の長さ毎に切断するこ
とで、ハニカム成形体が得られる。

【００３１】得られたハニカム成形体を乾燥したあと焼
成する。焼成されたハニカム焼成体を冷却すれば、調湿
浄化部材２０が得られる。〔空気浄化作用〕図１において、空気浄化装置１０を通
過する空気は、まず、メッシュフィルタ３０を通過する
ことで、比較的に大きな塵埃が除去される。このメッシ
ュフィルタ３０では、後段の調湿浄化部材２０では除去
処理が困難であったり目詰まりを起こし易い大きな固体
物質を除去しておくようにする。但し、メッシュフィル
タ３０では、揮発性の化学物質や微粒子は除去され難
い。

【００３２】空気は、次に調湿浄化部材２０の貫通路２
２を通過する。空気が貫通路２２の内面と接触すること
で、メッシュフィルタ３０では除去できなかった微細な
物質が調湿浄化部材２０の多孔質構造の内部に嵌まり込
んで捕捉される。また、調湿浄化部材２０に含まれる無
機調湿材は、空気中の湿気や水分を吸収する。これによ
って、空気中に含まれる過剰な湿気を除去して、空気の
湿度を適切な状態に調整することができる。しかも、無
機調湿材が水分を吸収する際に、微細な粒子や水分に溶
け込んでいる揮発性の化学物質、例えばホルマリン、ア
ンモニア等の親水性ガスも同時に捕捉することができ、
吸着効率が極めて高くなる。無機調湿材の表面に存在す
る水分に空気が接触することで、空気中に含まれる微粒
子や化学物質が容易に無機調湿材の水分に取り込むこと
ができる。水溶性あるいは親水性の物質は、水と良く結
びつくので、無機調湿材の多孔質構造に物理的に嵌まり
込むという作用だけではなく、水分の作用によって効率
的に各種の化学物質あるいは微粒子が捕捉され、空気中
から除去されることになる。

【００３３】無機調湿材に吸収された水分は、無機調湿
材の表面から内部へと浸透するので、水分に取り込まれ
た化学物質や微粒子も、水分とともに無機調湿材の内部
に移動する。その結果、無機調湿材の表面が捕捉された
化学物質や微粒子で詰まることが防がれ、無機調湿材の
表面は常に吸着性あるいは捕捉機能が良好な状態に維持
される。また、化学物質のうち水に溶解したり水で分解
したりする性質を有するものは、無機調湿材に吸収され
た水分の中に溶け込んだり分解したりすることで、無機
調湿材の微細な多孔質構造が固形物で物理的に目詰まり
を起こすことが防がれる。

【００３４】これらの機能の結果、調湿浄化部材２０
は、空気中に含まれる微粒子や揮発性の化学物質などを
水分とともに効率的に捕捉して、空気中から除去するこ
とができるとともに、長期間にわたって優れた除去機能
を発揮し続けることができる。なお、調湿浄化部材２０
に含まれる無機調湿材は、通過する空気の湿度が低くな
ると、無機調湿材に保持している水分を空気中に放出し
て、湿度を高める作用がある。これによって、空気の湿
度を適切な範囲に維持することができる。無機調湿材か
ら水分が蒸発して空気中に放出されても、水分とともに
捕捉されている粒子や化学物質は蒸発しないので、これ
らの物質が空気中に放出されることはない。

【００３５】調湿浄化部材２０を通過した空気は、次
に、繊維状活性炭フィルタ４０を通過する。この繊維状
活性炭フィルタ４０は、調湿浄化部材２０でも除去でき
ないような極めて微細な不要物質を吸着して除去するこ
とができる。その結果、空気浄化装置１０から室内空間
に送りだされた空気は、塵埃などの固形物質のほか揮発
性の化学物質なども効率的に除去された、清浄な空気と
なる。また、調湿浄化部材２０によって、過剰な湿気が
除去されたり乾燥し過ぎた空気に湿気が供給されたりし
ているので、適切な湿度に調整された空気となる。空気
浄化装置１０においてフィルタ機能を果たすメッシュフ
ィルタ３０、調湿浄化部材２０および繊維状活性炭フィ
ルタ４０は何れも、長期間にわたって十分な機能を発揮
することができ、フィルタ材料の交換間隔を大幅に延長
することができる。これは、以下の理由による。

【００３６】メッシュフィルタ３０では比較的に大きな
塵埃等だけを除去して、それ以外の不要物質は通過させ
ても構わないので、目詰まりを起こし難く、交換期間を
大幅に延長できる。調湿浄化部材２０は前記した無機調
湿材に吸収される水分の作用で長期間にわたって良好な
除去機能が発揮できる。さらに、繊維状活性炭フィルタ
４０は、メッシュフィルタ３０および調湿浄化部材２０
を通過して、ほとんど不要物質を含まない空気が通過す
るだけなので、目詰まりを起こし難いのである。〔埋め込み型空気浄化装置〕図３は、住宅５０の壁面に
埋め込み設置された空気浄化装置６０を示す。

【００３７】説明を分かりやすくするために図示を省略
しているが、住宅５０の壁面５４は、ＡＬＣ板などの外
壁材と、柱や横木、桟等の構造部材と、石膏ボードなど
の内壁材と、さらに断熱材などで構成される。これらの
壁面を構成する部材の間に構成される隙間空間に空気浄
化装置６０が埋め込まれる。例えば、外壁材と内壁材と
の間に介在する断熱材層の一部を取り除いて、出来た空
間に空気浄化装置６０を設置することができる。壁面５
４には、天井近くから床近くへと連通する空気循環路６
２が設けられている。空気循環路６２のうち、天井近く
で室内空間５２に面する個所には、吸気口６３が設けら
れ、吸気口６３の内側には吸気ファン６４が設置されて
いる。空気循環路６２のうち、床近くで室内空間５２に
面する個所には、排気口６５が設けられ、排気口６５の
内側には排気ファン６６が設置されている。

【００３８】室内空間５２の空気は、吸気口６３から空
気循環路６２に吸い込まれ、空気循環路６２を下降し
て、排気口６５から室内空間５２へと戻される。空気循
環路６２の途中には、前記したメッシュフィルタ３０、
調湿浄化部材２０および繊維状活性炭フィルタ４０が配
置されている。これらの浄化機能を有する部材を空気が
通過することによって、空気中の塵埃や化学物質などを
含む不要物質が除去され、清浄化された空気が室内空間
５２へと戻される。また、調湿浄化部材２０の機能によ
って、空気中の湿度が調整され、湿り過ぎたり乾き過ぎ
たりした空気を適度な湿度条件にしてから、室内空間５
２へと戻すことができる。

【００３９】その結果、室内空間５２の空気環境は常
に、清浄で湿度調整された快適な状態に維持される。空
気浄化装置６０の全体が壁面５４に埋め込まれているの
で、室内空間５４に余計な装置が出っ張ったりして居住
スペースを狭めたり、室内外観を損なったりすることが
ない。〔調湿浄化部材の具体例〕図２に示す構造の調湿浄化部
材２０を製造した。原料として、無機調湿材である珪質
頁岩に対して、ソーダ石灰ガラス２〜１０％を調合した
ものを用いた。

【００４０】各原料を混合して湿式粉砕したあとスプレ
ー造粒した。得られた造粒物に対して、水分含量が３０
〜３８重量％になるように水分を加えた。水分含量が調
整された造粒物を成形材料として、押出成形装置に供給
した。押出成形装置の押出金型は、調湿浄化部材２０の
断面形状に対応する碁盤目状の隙間を有しているものを
用いた。押出成形装置から押し出された成形品は、断面
がハニカム構造になった棒状をなしていた。これを一定
の長さ毎に切断することで、ハニカム成形体が得られ
た。得られたハニカム成形体を乾燥したあと焼成する。
焼成条件は、９００℃で３時間である。

【００４１】焼成されたハニカム焼成体を冷却すれば、
調湿浄化部材２０が得られる。調湿浄化部材２０の寸法
は、全体外形が縦３１ｍｍ×横３１ｍｍ×長さ７３ｍｍ
の直方体をなし、貫通路は、一辺５ｍｍの正方形で間に
１ｍｍの隔壁を挟んで縦横５列に配置されている。〔調湿浄化部材の性能評価〕前項で製造した調湿浄化部
材２０の脱臭性能を評価した。＜測定試料の作製＞試料１：前項で製造された調湿浄化部材２０をそのまま
使用した。

【００４２】試料２：同じ調湿浄化部材２０に消臭剤を
含浸させた。具体的には、試料（調湿浄化部材）を１７
０℃で約２時間処理した後、デシケータ内で放冷した。
つぎに、試料に消臭剤〔モルホリン（商品名、ナカライ
テスク株式会社製、第２級アミン化合物）の水溶液〕を
含浸させた後、エアスプレーで除去した。さらに、１０
０℃で約３０分間乾燥を行った後、デシケータ内で放冷
した。＜測定＞ダクト状の測定装置に試料を装着し、臭い成
分としてアセトアルデヒドを含む空気を流通させ、試料
の上流側と下流側との濃度をガスクロマトグラフィ法に
て測定して、アセトアルデヒドの吸着量および脱臭率を
算出した。アセトアルデヒドの初期濃度は約２０〜２５
ｐｐｍ、風速は１．４ｍ／ｓに設定した。測定環境は、
２３℃で湿度７３％であった。

【００４３】＜測定結果＞試料１：測定開始後、１分後における脱臭率は１４．０
％であった。１０分後に脱臭率１０．４％になり、未だ
十分な脱臭機能を有していることがわかった。このとき
の吸着飽和量は５．３ｍｇであった。この吸着飽和量に
達するまでは、十分な脱臭機能が発揮できる。試料２：測定開始後、１分後における脱臭率は４０．０
％であった。１０分後の脱臭率が２３．８％であり、こ
の段階でも十分な脱臭機能を有していることが判る。９
０分後の脱臭率が４．１％であり、この段階で測定を終
了した。このときの吸着飽和量は６５ｍｇであった。こ
の吸着飽和量に達するまでは、十分な脱臭機能が発揮で
きる。

【００４４】

【発明の効果】本発明にかかる空気浄化装置は、無機調
湿材を用いた調湿浄化部材を備えていることで、空気中
に含まれる湿気とともに微細な粉塵や化学物質などを効
率的に吸着して除去することができる。特に、無機調湿
材に吸収された水分の作用で、水溶性の化学物質や微粒
子などを効率的に取り込み無機調湿材の内部に保持する
ことができるので、乾燥状態の調湿浄化部材に比べて、
はるかに効率的に大量の不要物質を除去することが可能
になる。乾燥状態では吸着できない物質であっても、水
分の存在によって吸着が可能になる。

【００４５】調湿浄化部材が前記した貫通路と隔壁とか
らなるハニカム構造を備えていることで、空気の流れに
対して大きな抵抗を与えることなく空気と調湿浄化部材
の表面との接触機会を増やして、前記した無機調湿材に
よる不要物質の除去機能をより効率的に発揮させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を表す空気浄化装置の断面
図

【図２】調湿浄化部材の斜視図

【図３】壁面埋め込み型の空気浄化装置の断面図

【符号の説明】

１０空気浄化装置２０調湿浄化部材２２貫通路２３隔壁３０メッシュフィルタ４０繊維状活性炭フィルタ５０住宅５４壁面５２室内空間６０埋め込み型空気浄化装置６２空気循環路６３吸気口６４吸気ファン６５排気口６６排気ファン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｂ０１Ｊ 20/12 Ｂ０１Ｊ 20/12 Ｃ (72)発明者大野雅春京都市右京区西京極大門町26番地ダイニック株式会社内Ｆターム(参考） 4D019 AA01 BA03 BA07 BB13 CA01 4D052 AA08 CA09 CC06 HA00 HA21 4D058 JA32 JB02 SA01 SA04 4G066 AA66B BA07 CA02 CA33 CA56 DA03 FA12 FA25 FA37

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気を通過させて空気中の不要物質を除去
する空気浄化装置であって、前記不要物質のうち、比較的大きな粒子を除去する除塵
フィルタと、前記除塵フィルタの下流側に配置され、無機調湿材を主
体とする成形体からなり、前記空気が通過する貫通路が
隔壁を介して多数並設されたハニカム構造を備える調湿
浄化部材と、前記調湿浄化部材の下流側に配置され、前記調湿浄化部
材で除去できなかった不要物質を除去する高機能フィル
タとを備える空気浄化装置。
【請求項２】建築物の室内空間に面する構造体に設けら
れ、前記室内空間に開口する吸気口と排気口とを有し、
前記除塵フィルタと調湿浄化部材と高機能フィルタとを
内蔵する空気循環路と、前記空気循環路に前記吸気口から排気口へと至る空気流
を作りだす送風手段とをさらに備える請求項１に記載の
空気浄化装置。
【請求項３】前記調湿浄化部材が、前記無機調湿材とし
て、珪質頁岩を５０〜９０重量％含有する請求項１また
は２に記載の空気浄化装置。
【請求項４】前記調湿浄化部材が、前記貫通路の断面積１〜４００ｍｍ²、前記隔壁の厚み１〜４ｍｍであり、前記貫通路を８〜２５００個／１０ｃｍ角で並設してい
る請求項１〜３の何れかに記載の空気浄化装置。
【請求項５】前記高機能フィルタが、繊維状活性炭から
なる請求項１〜４の何れかに記載の空気浄化装置。