JP2003102815A

JP2003102815A - 空気清浄装置

Info

Publication number: JP2003102815A
Application number: JP2001338570A
Authority: JP
Inventors: Osamu Tsutsumi; 理包; Hitoshi Niinuma; 仁新沼; Ryuji Masuda; 竜司増田; Takayuki Nokura; 隆行野倉; Teruko Takayama; てる子高山
Original assignee: Nippon Muki Co Ltd
Current assignee: Nippon Muki Co Ltd
Priority date: 2001-09-29
Filing date: 2001-09-29
Publication date: 2003-04-08
Anticipated expiration: 2021-09-29
Also published as: JP4722350B2

Abstract

(57)【要約】【課題】優れた除菌効果を長期に亘って維持できる空
気清浄装置を提供する。【解決手段】光触媒フィルタ部と、抗菌フィルタ部
と、殺菌灯からなることを特徴とする空気清浄装置であ
って、前記光触媒フィルタ部は、光触媒機能を備えた光
触媒濾過材１００ａ、或いは、該濾過材１００ａを備え
た光触媒フィルタユニット１００として構成し、前記抗
菌フィルタ部は、抗菌機能を備えた抗菌濾過材１２０
ａ、或いは、該濾過材１２０ａを備えた抗菌フィルタユ
ニット１２０として構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光触媒フィルタ部
と抗菌フィルタ部と殺菌灯とを備えた除菌機能を有する
空気清浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光触媒フィルタとともに、抗菌フ
ィルタのような抗菌手段、或いは、殺菌灯のような殺菌
手段を備えた除菌機能を有する空気清浄装置としては、
例えば、特開平１０−８５５５８号公報に開示されてい
るように、光触媒ユニットと抗菌フィルタとを積層さ
せ、光触媒ユニットを太陽光側に向けるようにした濾過
材を空気循環路に配設したものや、特開平１１−１９２
４０５号公報に開示されるように、光触媒フィルタと中
性能フィルタとの間に紫外線ランプを配設した空調装置
などが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記光触媒フィルタと
抗菌フィルタとを積層させた濾過材を空気循環路に配設
した空気清浄装置の場合は、自然光と光触媒の組合せで
は光触媒反応が弱く、除菌効果が長期間に亘って充分に
発揮できないため、抗菌フィルタのみが装置全体の除菌
効果を左右し、除菌効果が不十分という不都合を有して
いた。また、光触媒フィルタと中性能フィルタとの間に
紫外線ランプを配設した空調装置の場合は、紫外線ラン
プと光触媒の組合せによる光触媒反応のみが装置全体の
除菌効果を左右しているため、除菌効果そのものが初期
から低いという不都合があった。そこで本発明は、優れ
た除菌効果を長期に亘って維持できる空気清浄装置を提
供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記要望に
応えるべく鋭意検討の結果、光触媒フィルタと、抗菌フ
ィルタと、殺菌灯を組み合わせて使用することにより極
めて長期に亘り優れた除菌効果を維持でき、しかも、優
れたガス除去効果も得られることを知見した。本発明の
空気清浄装置はかかる知見に基づきなされたもので、請
求項１に記載の通り、光触媒フィルタ部と、抗菌フィル
タ部と、殺菌灯からなることを特徴とする。また、請求
項２記載の空気清浄装置は、請求項１記載の空気清浄装
置において、前記光触媒フィルタ部は、光触媒機能を備
えた光触媒濾過材、或いは、該濾過材を備えた光触媒フ
ィルタユニットであることを特徴とする。また、請求項
３記載の空気清浄装置は、請求項１または２記載の空気
清浄装置において、前記抗菌フィルタ部は、抗菌機能を
備えた抗菌濾過材、或いは、該濾過材を備えた抗菌フィ
ルタユニットであることを特徴とする。また、請求項４
記載の空気清浄装置は、請求項１乃至３の何れかに記載
の空気清浄装置において、前記光触媒フィルタ部は前記
光触媒フィルタユニットとして、前記抗菌フィルタ部は
抗菌フィルタユニットとして、前記殺菌灯は殺菌灯ユニ
ットとして構成されていることを特徴とする。また、請
求項５記載の空気清浄装置は、請求項１乃至４のいずれ
かに記載の空気清浄装置において、前記光触媒フィルタ
部の上流側に前記抗菌フィルタ部を配置したことを特徴
とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の空気清浄装置は、例え
ば、ファンフィルタユニットなど、少なくとも光触媒フ
ィルタ部と、抗菌フィルタ部と、殺菌灯とを含む空気清
浄装置であれば、特にその種類や構成は限定されるもの
ではない。例えば、一般室内環境とその空調設備、クリ
ーンルームとその空調設備、ミニエンバイロメント等の
局所制御空間、クリーンベンチ、エアシャワー装置、パ
スボックス、トンネルユニット、クリーンストッカ、ク
リーンブース、クリーンセル（清浄空気吹出装置）等の
空気清浄設備や装置において、光触媒フィルタ部と抗菌
フィルタ部と、殺菌灯とを組み込んで構成する場合も本
発明の空気清浄装置として含まれるものである。

【０００６】図１は、本発明空気清浄装置の一構成例を
示すもので、上流側より光触媒機能を備えた光触媒濾過
材１００ａをユニットケーシング１００ｂ内に組み込ん
だ光触媒フィルタユニット１００と、殺菌灯１１０ａを
ユニットケーシング１１０ｂ内に組み込んだ殺菌灯ユニ
ット１１０と、前記光触媒フィルタユニット１００と、
抗菌機能を備えた抗菌濾過材１２０ａをユニットケーシ
ング１２０ｂ内に組み込んだ抗菌フィルタユニット１２
０とを積層し、キャッチクリップ１３０で連結して一体
化して空気清浄装置として構成したものである。また、
図２は他構成例を示すもので、前記構成例における抗菌
フィルタユニット１２０を最上流側に配置して、その下
流側に光触媒フィルタユニット１００、殺菌灯ユニット
１１０、光触媒ユニット１００の順に積層し、キャッチ
クリップ１３０で連結して一体化して空気清浄装置とし
て構成したものである。

【０００７】また、図３は更なる他構成例を示すもの
で、ケーシング１４０内に上流側から前記構成例の光触
媒濾過材１００ａ、殺菌灯１１０ａ、光触媒濾過材１０
０ａ、抗菌濾過材１２０ａを配設し、空気清浄装置とし
て構成したものである。尚、本構成例では殺菌灯１１０
ａの下流側の光触媒濾過材１００ａと抗菌濾過材１２０
ａとは重ね合わせて用いるようにしている。図４は更な
る他構成例を示すもので、前記構成例における抗菌濾過
材１２０ａを最上流側に配置して、その下流側に光触媒
濾過材１００ａ、殺菌灯ユニット１１０ａ、光触媒濾過
材１００ａの順に配置して空気清浄装置として構成した
ものである。尚、本構成例でも殺菌灯１１０ａの上流側
の抗菌濾過材１２０ａと光触媒濾過材１００ａとは重ね
合わせて用いるようにしている。

【０００８】前記光触媒濾過材を構成する光触媒として
は、光照射により励起され、ガス状汚染物質を分解でき
るものであればいずれでもよい。酸化チタンや酸化亜鉛
など、数多くのものが提案されているが、分解効率や、
安全性、安定度の点からは酸化チタンが好ましい。この
酸化チタンは、ルチル型、アナターゼ型あるいはこれら
の共存形のいずれでも構わないが、低エネルギの光を反
応させるには、ルチル型が適しており、また、反応の活
性を高めるには、アナターゼ型が適している。また、前
記光触媒に、Ｐｔ，Ａｇ，Ｐｄ，ＲｕＯ_２，Ｃｏ_３Ｏ_４
の添加が、ガス状汚染物質の分解作用が促進されるので
好ましい。

【０００９】また、前記光触媒濾過材の形状は、クロス
状、ハニカム状、ペーパ状等があり、いずれの形状でも
構わないが、圧損上昇を低く抑えられ、且つ紫外線の漏
洩がなく各種ガス状汚染物質の分解が安全に行われるこ
とから、１０〜５０％の開口率を有する網目状基材に光
触媒を固定化させてなる通気性シートとすることが好ま
しい。前記開口率が１０％未満となると、光透過性が低
下することに加え、通気性も悪くなり、圧損が大きくな
るおそれがあり、開口率が５０％を超えると、光触媒の
効果が低減することに加え、紫外線が外部へ漏洩し安全
性が問題となる。また、光触媒自体は加熱再生が容易で
あることから、耐熱性基材の使用が好ましい。更に、ガ
ス状汚染物質の吸着機能の点からは、基材表面が酸処理
等により多孔質化されたものの使用が好ましい。

【００１０】また、前記殺菌灯としては低波長２５４ｎ
ｍの紫外線ランプの使用が好ましい。このような殺菌灯
は光触媒への有効照射光量を強くでき、光触媒作用が強
くなることや、オゾンレスであることから好ましい。特
に、医療、薬品、食品などバイオロジカル分野において
は、殺菌灯と光触媒の併用は除菌効果が高いことから好
ましい。更に、クリーンルームにおいては、菌や微生物
の除去にも対応できる。

【００１１】また、前記抗菌濾過材としては、例えば、
各種除塵濾過材に無機系抗菌剤（銀、銅等の金属系）、
や、天然物系抗菌剤（溶菌酵素等）が付加されたものが
使用され、そのような除塵濾過材としては、ＵＬＰＡ濾
過材、ＨＥＰＡ濾過材、中性能濾過材、粗塵用濾過材
等、所望の清浄度に応じ、任意の除塵濾過材が使用され
る。

【００１２】また、前記光触媒濾過材を長寿命化する観
点から、前記光触媒濾過材の上流側に前記除塵機能を持
つ抗菌濾過材を設けることにより、光触媒濾過材表面へ
の塵埃付着を防ぎ、光触媒反応による除菌効果を長期に
亘って十分に引き出せるため、そうすることが好まし
い。

【００１３】また、前記ケーシングユニット、或いは、
ケーシングはガルバリウム鋼板、アルミ圧延材等、少な
くとも光触媒濾過材、抗菌濾過材、殺菌灯を固定できる
ものであれば、特にその材質や構成は限定されるもので
はない。尚、ケーシングユニットとして構成した場合、
任意にその配置や組み合わせを選択でき、所望の空気清
浄装置として組み立てることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の空気清浄装置の具体的な実施
例を比較例と共に説明する。（実施例１）図５乃至図１０は本実施例装置を示すもの
であって、下方から順に、抗菌フィルタユニット１１
と、光触媒ユニット１２と、殺菌灯ユニット１３と、光
触媒ユニット１２とが、４段に積層され、互いにキャッ
チクリップ１４で連結自在に一体となっている。尚、図
中１５は取っ手を示す。前記抗菌フィルタユニット１１
は、天然物系抗菌剤である溶菌酵素（プロタミン及びリ
ゾチーム）を共有結合により固定化した中性能濾過材１
１ａをケーシング１１ｂに気密に収容したものを使用し
た。前記光触媒ユニット１２，１２間に介装される殺菌
灯ユニット１３内には、図５乃至図７に示すように、光
源１３ａとして、波長２５４ｎｍの紫外線ランプが４本
並行に等間隔に配列されている。前記各光触媒ユニット
１２は、後記詳述する触媒ホルダー２０を１２個備える
もので、図５に示すように、図面で上下方向に３個ず
つ、左右方向４列の配置とされている。そして各列毎
に、ガイドレール１２ａが左右両側に設けられており、
触媒ホルダー２０はこのガイドレール１２ａに案内され
て、シール剤を用いることなくメカニカルシールされた
状態で触媒ボックス内１２内に収容されることとなる。
尚、触媒ホルダー２０を触媒ボックス１２内に収容した
り、取り出したりする際には、上側のガイドレール１２
ａを固定しているビス１２ｂを弛めて、ガイドレール１
２ａの一部を取り外すことで、簡単に行える。

【００１５】前記触媒ホルダー２０は、図９及び図１０
に詳細を示したとおり、枠体２０ａの一部をビス２０ｂ
で取り外し自在とされ、また、枠体２０ａ内にはガイド
レール２０ｃが設けられ、アナターゼ型の酸化チタンか
らなる光触媒を繊維径９μｍのＥガラス繊維からなる開
口率２５％のガラスクロスに５質量％坦持させてなる１
９５×１４５ｍｍ×０．６ｍｍの通気性シート状光触媒
体２０ｄを４枚、ガイドレール２０ｃに案内されて、シ
ール剤を用いることなくメカニカルシールされた状態で
触媒ホルダー２０内に収容できるようになっている。

【００１６】かくして、図６及び図７に示すように、下
方から順に、抗菌フィルタユニット１１と、光触媒ユニ
ット１２と、殺菌灯ユニット１３と、光触媒ユニット１
２とをキャッチクリップ１４で留めて、４段に積層した
際には、通気性シート状光触媒体２０ｄが光源１３ａを
挟んで上下方向に４層ずつ、それぞれ気流の通過方向に
離間状態で積層配置されることになる。

【００１７】（実施例２）実施例１の空気清浄装置の配
置を、図１１に示すように、下方から順に、光触媒ユニ
ット１２と、殺菌灯ユニット１３と、光触媒ユニット１
２と抗菌フィルタユニット１１とを、４段に積層したも
のを実施例２とした。

【００１８】（比較例１）図１の空気清浄装置の抗菌フ
ィルユニットのみを用いたものを比較例１とした。

【００１９】（比較例２）図１の空気清浄装置の殺菌灯
ユニットのみを用いたものを比較例２とした。

【００２０】（比較例３）図１の空気清浄装置の殺菌灯
ユニットを蛍光灯ユニットに替え、抗菌フィルタユニッ
トを除いたものを比較例３とした。

【００２１】（比較例４）図１の空気清浄装置の抗菌フ
ィルタユニットを除いたものを比較例４とした。

【００２２】（比較例５）実施例１の殺菌灯ユニットを
蛍光灯ユニットに換えたものを比較例５とした。

【００２３】（比較例６）実施例２の殺菌灯ユニットを
蛍光灯ユニットに換えたものを比較例６とした。

【００２４】次に、このようにして得られた実施例１及
び２並びに比較例１乃至６の各空気清浄装置について、
下記の特性につき試験・評価した。（除菌効果）（１）上記各空気清浄装置を、６００ｍ^３の実験室内の
空調系に据え付けた後、運転を開始した。（２）携帯型空中浮遊菌サンプラＭＢＳ−１０００（ミ
ドリ安全（株））を用いて、前記各空気清浄装置の直下
において、１００リットル／分×１０分で１ｍ^３サンプ
リングした。（３）捕集培地には細菌用トリプトソイ生寒天培地（９
０ｍｍシャーレ）を使用し、培養条件は、３５℃、４８
時間で行った。（４）培養後培地あたりの発見コロニー数（個）とサン
プリング空気量（ｍ^３）から気中浮遊菌濃度（個／
ｍ^３）を求め、その結果を表１に示した。（５）なお、空気清浄装置運転前の室内雰囲気中の浮遊
菌濃度は、約５０ＣＦＵ／ｍ^３（ＣＦＵ：細菌の生存菌
数）であった。

【００２５】

【表１】

【００２６】このように、実施例１の空気清浄装置によ
れば、優れた除菌効果とガス除去効果が得られ、また、
実施例２のように抗菌フィルタ部を光触媒フィルタ部の
上流側に配置した場合には、極めて優れた除菌効果が得
られるとともにそれが長期に亘って維持できることが確
認できた。

【００２７】

【発明の効果】このように、本発明の空気清浄装置によ
れば、除塵機能やガス除去機能に加え、優れた除菌効果
を長期に亘って維持できる空気清浄装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明空気清浄装置の一構成例正面図

【図２】本発明空気清浄装置の他構成例の正面図

【図３】本発明空気清浄装置の更なる他構成例の正面
図

【図４】本発明空気清浄装置の更なる他構成例の正面
図

【図５】本発明空気清浄装置の一実施例の平面図

【図６】同正面図

【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図

【図８】図７の要部拡大断面図

【図９】光触媒ユニットに装着される触媒ホルダーの
斜視図

【図１０】同分解状態で示した斜視図

【図１１】本発明空気清浄装置の他実施例の正面図

【符号の説明】

１１抗菌フィルタユニット１１ａ抗菌濾過材１１ｂケーシング１２光触媒ユニット１２触媒ボックス１２ａガイドレール１２ｂビス１３殺菌灯ユニット１３ａ殺菌灯１４キャッチクリップ１５取っ手２０触媒ホルダー２０ａ枠体２０ｂビス２０ｃガイドレール２０ｄ通気性シート状光触媒体１００ａ光触媒濾過材１００ｂユニットケーシング１００光触媒フィルタユニット１１０ａ殺菌灯１１０ｂユニットケーシング１１０殺菌灯ユニット１２０ａ抗菌濾過材１２０ｂユニットケーシング１２０抗菌フィルタユニット１３０キャッチクリップ１４０ケーシング

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｂ０１Ｄ 53/86 Ｂ０１Ｊ 35/02 Ｊ４Ｇ０６９Ｂ０１Ｊ 35/02 Ｆ２４Ｆ 1/00 ３７１ＢＦ２４Ｆ 1/00 Ｂ０１Ｄ 53/36 Ｊ 13/28 Ｆ２４Ｆ 1/00 ３７１Ａ (72)発明者増田竜司岐阜県不破郡垂井町630 日本無機株式会社垂井事業所内 (72)発明者野倉隆行茨城県結城市作の谷415番地日本無機株式会社結城事業所内 (72)発明者高山てる子茨城県結城市作の谷415番地日本無機株式会社結城事業所内Ｆターム(参考） 3L051 BA02 BC03 BC10 4C080 AA07 AA10 BB02 BB05 CC01 HH05 JJ03 KK08 LL10 MM01 MM02 MM07 QQ11 4D019 AA01 BB10 BC07 CA02 CB03 CB04 4D048 AA21 AB03 BA07X BA41X BB08 CD05 EA01 4D058 JA14 KB11 TA06 TA08 TA11 UA25 4G069 AA03 BA04B BA14B BA48A CA10 CA11 DA06 EA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光触媒フィルタ部と、抗菌フィルタ部
と、殺菌灯からなることを特徴とする空気清浄装置。
【請求項２】前記光触媒フィルタ部は、光触媒機能を
備えた光触媒濾過材、或いは、該濾過材を備えた光触媒
フィルタユニットであることを特徴とする請求項１記載
の空気清浄装置。
【請求項３】前記抗菌フィルタ部は、抗菌機能を備え
た抗菌濾過材、或いは、該濾過材を備えた抗菌フィルタ
ユニットであることを特徴とする請求項１または２記載
の空気清浄装置。
【請求項４】前記光触媒フィルタ部は前記光触媒フィ
ルタユニットとして、前記抗菌フィルタ部は抗菌フィル
タユニットとして、前記殺菌灯は殺菌灯ユニットとして
構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れ
かに記載の空気清浄装置。
【請求項５】前記光触媒フィルタ部の上流側に前記抗
菌フィルタ部を配置したことを特徴とする請求項１乃至
４のいずれかに記載の空気清浄装置。