JP2004166918A - 室内空気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】室内に残留している環境有害物質を効果的に浄化することができ、清浄な住環境を提供することができ、脱臭作用により介護施設、病院等において好適に用いることができる浄化装置として提供する。
【解決手段】箱体状に形成された容器１０内に、室内空気の浄化用として細片状の炭からなる浄化材１１が充填された室内空気浄化装置であって、前記容器１０の底部側に室内空気を取り入れる導入口１２が設けられ、前記容器１０の上部に前記容器内を通過した空気が排出される開口孔１７が設けられ、開口孔１７に連通して、導入口１２から室内空気を容器内に導入し、前記開口孔から空気を排出するファン機構を備えた気流発生装置２０が設けられている。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は室内空気浄化装置に関し、より詳細には浄化材として炭を利用した室内空気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
新規建築住宅においては、各種の化学品が含まれている建材が使用されること、壁クロスの接着に各種薬品が使用されることから、室内に有害化学物質が発散され、これによって健康が害されることが問題となっている。ことに、密閉住宅においては、室内に化学物質が充満しやすく、有害化学物質による健康被害が問題となる。また、密閉住宅では室内に食品や病人といった住環境に関連した臭いがこもりやすく、換気を行っても臭いがとれないという問題がある。
【０００３】
このような室内に発散されてくる有害化学物質や臭いを除去する方法としては、さまざまな方法や装置が提案されている。たとえば、空気の吸込口から吹出口の間に塵埃の除去層を設け、塵埃の除去に活性炭やゼオライト等の浄化材を使用する方法（たとえば、特許文献１参照。）、粒状または粉状に形成した珪藻土を内部に貫通孔を有するブロック状に形成し、家屋内の空気循環路に配置する方法（たとえば、特許文献２参照。）、収納体内にガス吸着性を有する粒状体が封入され、粒状体が炭素の表面にセラミックスがコーティングされている多孔性を有する焼成体として形成されたもの（たとえば、特許文献３参照。）等がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−９８１３４号公報
【特許文献２】
特開平１０−１２２６２３号公報
【特許文献３】
特開平１０−２８６４５９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、室内空気の浄化材に、活性炭等のガス吸着表面積の大きなものを使用するといったことは従来からよく知られているところであり、これらの吸着材を通気装置のフィルターに使用するといったことも行われている。しかしながら、従来の粒状あるいは粉体状の炭を浄化材として使用した室内空気浄化装置では、必ずしも室内の浄化が効率的にはなされないという問題があった。
【０００６】
また、従来の室内空気浄化装置の場合は、換気装置や通気装置に浄化装置をフィルターとして付設する構成になっていることが多く、これらの場合は、さほど有効な浄化や脱臭ができないという問題と、換気装置や通気装置に付設することから装置が大がかりになってしまうという問題や手軽に使用することができないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、炭を浄化材として使用した室内浄化装置であって、室内の浄化にきわめて効率的に使用することができ、室内に排出されてくる建材の有害物質を効果的に吸着除去することができるとともに、きわめて有効な脱臭作用を有し、病人等の生活臭を効果的に除去することができて、好適な住環境を得ることができ、また、簡易な構成からなることによって、手軽で使いやすい室内空気浄化装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は次の構成を備える。
すなわち、箱体状に形成された容器内に、室内空気の浄化用として細片状の炭からなる浄化材が充填された室内空気浄化装置であって、前記容器の底部側に室内空気を取り入れる導入口が設けられ、前記容器の上部に前記容器内を通過した空気が排出される開口孔が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、前記容器の上部に、開口孔に連通して、導入口から室内空気を容器内に導入し、前記開口孔から空気を排出するファン機構を備えた気流発生装置が設けられていることにより、容器内に強制的に室内空気が導入され、さらに効果的な室内空気の浄化、脱臭を行うことができる。
また、前記容器内部の底部に、前記導入口に連通して、容器を横断するように通気性を有する通気シートが設けられ、容器内部を仕切るように設けられた該通気シートの上側に、開口孔の近傍まで浄化材が充填されていることを特徴とする。容器内に一定分量の浄化材を充填して用いることにより、好適な室内空気の浄化、脱臭作用をなすことができる。
また、浄化材として、８５０℃以上で焼いた炭が用いられていることにより、トルエン、アセトアルデヒド等の環境有害物質を効果的に吸着して、室内環境を確実に清浄環境とすることができる。
また、浄化材として、粉砕されたセラミック材が通気性を維持してコーティングされている炭が用いられていることにより、さらに好適な室内空気の浄化および脱臭作用をなすことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る室内空気浄化装置の全体構成を示す斜視図である。本実施形態の室内空気浄化装置は、木製の箱体１０の内部に室内空気の浄化用として細片状に形成された炭を充填し、箱体１０の上部に、箱体１０内で通気流を発生させるための気流発生装置２０を設けたものである。
【００１１】
箱体１０は、木材を組み合わせて矩形の箱状に形成したものであり、箱体１０の底辺Ｗに対して、箱体１０の高さＨを２〜２．５倍程度に設定して、高さ方向に長い形態としている。これは、箱体１０に導入された室内空気が浄化材を通過する距離を長くして室内空気が浄化材と接触する面積を大きくし、より効率的な浄化がなされるようにするためである。
【００１２】
１２は箱体１０の底部側の側面に開口させて設けた導入口である。導入口１２は箱体１０の底部側から室内空気を箱体１０の内部に取り込むために設けられている。本実施形態の室内空気浄化装置では、箱体１０の４辺のうちの１辺にのみ導入口１２を設けているが、箱体１０の底部側の２辺あるいは各辺に設けてもよい。導入口１２を箱体１０の底部側に設けているのは、箱体１０内では上昇流として室内空気を通流させる方法が容易だからである。本実施形態では箱体１０を室内の床面に配置することから、箱体１０の底面を開口させている。
【００１３】
図１に示すように、箱体１０の上面には脱着自在に蓋１４が設けられ、蓋１４によって箱体１０の上面が閉止されている。
気流発生装置２０は蓋１４の上面に、蓋１４に設けた開口孔に連通するようにファン１６を設けることによって構成されている。
【００１４】
図２は、本実施形態の室内空気浄化装置の内部構成を示す断面図である。
上述したように、箱体１０の底部側の側面には導入口１２が開口して設けられ、箱体１０の上部開口部には蓋１４が箱体１０の上面を覆うように設けられている。１５は蓋１４を箱体１０の上部に係止するストッパである。気流発生装置２０は蓋１４に設けられた開口孔１７の周縁に取り付けられている。なお、気流発生装置２０には、家庭用の商用電源に接続する電源コードが設けられており、電源コードに設けられたスイッチの操作によって気流発生装置２０のファン１６がＯＮ−ＯＦＦ駆動される。
【００１５】
前述したように、箱体１０の内部には、浄化材１１として細片状に形成された炭が充填されている。
１８は箱体１０の底部を横断して仕切るように設けた通気シートである。本実施形態では通気シートとして不織布を使用している。１９は通気シート１８を導入口１２の開口高さ位置よりも若干上位置で支持するように設けた枠体である。枠体１９は箱体１０の内面と同一の外形寸法に形成され、上面の開口部に通気シート１８を張設して、箱体１０の底部に、通気シート１８を取り付けた面を上にして挿入して固定する。浄化材１１は蓋１４をあけ、通気シート１８の上に充填するようにする。
【００１６】
浄化材１１は炭を細片状に形成したものであり、箱体１０の上部の開口部付近まで一杯になるように充填する。本実施形態の室内空気浄化装置において特徴的な構成は、箱体１０の上部開口部付近まで炭を充填すること、室内空気の浄化に好適な作用を有する炭を使用することにある。
図２に示すように、箱体１０の上部開口部付近まで炭を充填するのは、箱体１０内を室内の空気が通流する際に炭の浄化作用が十分に発揮されるようにすること、長期間にわたって炭の浄化作用が続くようにするためである。なお、本実施形態の室内空気浄化装置は、底部の縦横寸法が２５ｃｍ×２５ｃｍ、高さが５５ｃｍであり、箱体１０内には２５リットルの炭が充填されている。
【００１７】
室内空気の浄化に使用する炭は、トルエンやホルムアルデヒドといった環境有害物質を吸着して除去する作用を有する必要がある。このためには、緻密に焼かれた炭を浄化材１１として使用する必要がある。本実施形態では、からまつの間伐材を１０００℃で焼いた炭を浄化材１１として使用している。通常の炭焼き温度は数百℃〜５００℃程度である。本実施形態のように１０００℃程度の高温で炭を焼く理由は、緻密な多孔質の炭を浄化材１１として使用するためである。炭は高温で焼くほど緻密な多孔質の炭として得ることができる。トルエンやホルムアルデヒドといった環境有害物質を吸着するには、このように緻密に焼かれた炭を使用することが必須である。
【００１８】
炭焼き温度は樹種によって異なるが、少なくとも８５０℃程度以上の温度で焼いた炭であれば樹種を問わず、トルエンやホルムアルデヒドといった環境有害物質を吸着する性能を備えた浄化材１１として使用することができる。なお、間伐材を用いた炭を浄化材１１として利用することで、間伐材の有効利用が図れるという利点もある。とくに、本発明に係る室内空気浄化装置は相当量の炭を使用するから、間伐材の消費に役立てることができる。
【００１９】
本実施形態で浄化材として使用している炭は、幅１〜３ｍｍ、長さ２〜２０ｍｍ程度の細片状に形成されたものである。細片状の炭は、樹木をチップ状に細片化した後、炭化させることによって得ることができる。このように細片状に形成した炭を使用しているのは、箱体１０に一定量の炭を緻密な状態で充填できるようにすること、炭を充填した状態で箱体１０内に気流が通流する空間（隙間）が生じるようにするためである。
【００２０】
なお、浄化材としての炭は、上述したように高温（８５０℃以上）で焼いた炭で十分に環境有害物質を吸着したり脱臭したりする作用を有するが、細片状に焼いた炭の表面にセラミックをコーティングしたものを浄化材として使用することも有効である。
細片状に形成した炭の表面にセラミックをコーティングする際には、セラミック材を３０μｍ程度に粉砕したセラミック材を使用し、水溶性の樹脂とセラミック材とを１：１の体積比で混合したコーティング材を調製し、スプレーガンを使用してこのコーティング材を細片状に形成した炭の表面にスプレーする。
【００２１】
実際には、細片状に形成された炭を、たいらに広げた状態でコーティング材をスプレーし、炭の一方の面側にセラミック材がコーティングされるようにする。コーティング材を調製する際に水溶性の樹脂を使用しているのは、コーティング材によって炭の通気性が損なわれないようにするためである。また、炭の他方の面側にコーティング材が付着しないようにしているのも炭の通気性が損なわれないようにするためである。本実施形態では、銅や鉄分を多く含むイオン鉱石を使用し、焼き固めた後、粉砕して多孔性のセラミック材として使用した。炭の表面にセラミック材をコーティングすることによって、セラミック材に含まれている金属の作用による抗菌性を得ることができる。
【００２２】
本実施形態の室内空気浄化装置を使用する場合は、室内の適当な位置にこの装置を置き、気流発生装置２０を電源に接続するだけでよい。気流発生装置２０のファン１６が回転することにより、箱体１０内で気体の上昇流が生じ、箱体１０の導入口１２から室内の空気が箱体１０内に流入し、浄化材１１によって浄化され、箱体１０の上部から排気される。気流発生装置２０によって室内空気を箱体１０内に導入する作用は緩やかに行われるが、室内の空気が室内空気浄化装置を環流することによって室内の空気が徐々に浄化される。また、室内空気が浄化されるとともに、脱臭作用も顕著に発揮される。
【００２３】
以下に、本発明に係る室内空気浄化装置を新築された小学校の教室内に設置し、トルエン環境検査の実験を行った結果について説明する。
実験は、教室（面積７０平方メートル）を密閉した状態で、図１に示す室内空気浄化装置を教室の四隅に１台ずつ設置し、気流発生装置２０（換気能力１立方メートル／時）を作動させて室内のトルエン量を測定する方法によった。室内空気浄化装置は、底部の縦横寸法２５ｃｍ×２５ｃｍ、高さ５５ｃｍであり、箱体１０内に２５リットルの炭（セラミック材をコーティング）を充填したものである。
【００２４】
実験開始時の教室内のトルエン量は２５００μｇ／（立方メートル）である。この状態で、室内空気浄化装置を５時間使用したところ、教室内のトルエン量が２５０μｇ／（立方メートル）にまで減少した。さらに、５０時間、そのまま使用を続けることにより、教室内のトルエン量が１５０μｇ／（立方メートル）にまで減少した。
国で定めているトルエン量の環境基準は、３０分換気した後、５時間密閉した状態で２６０μｇ／（立方メートル）である。上記の実験結果は、本発明に係る、室内空気浄化装置が、室内における環境改善、室内空気の浄化にきわめて有効であることを示している。
【００２５】
本実験においては、気流発生装置２０を作動させ、ゆるやかではあるが強制的に室内空気を環流させて室内空気を浄化させている。気流発生装置２０を作動させない場合には、静的に室内空気を浄化していくことになるため、室内空気を所定の環境基準値以下にするまでには長時間要することになる。たとえば、上記例で、教室内を所定の環境基準値以下にする場合、浄化材１１として炭（高温で焼いた炭）を１２０リットル使用したとすると、６００時間程度かかる。これに対して、気流発生装置２０を使用すると、２０時間程度で環境基準値を達成する。このことから、気流発生装置２０を使用すると３０倍程度の効率で室内空気を浄化することができることになる。
【００２６】
なお、トルエン等の環境有害物質を吸着する炭として、本実施例では１０００℃で焼いた炭を使用しているが、通常の低温で焼いた木炭を使用した場合は、トルエン等の環境有害物質を吸着する性能を発揮しない。したがって、トルエン等の環境有害物質を浄化するには上述したような高温で焼いた炭を使用する必要がある。
【００２７】
上述したように、室内空気の浄化、脱臭には気流発生装置２０を使用することが有効であるが、部屋がそれほど広くない場合や、老人保健施設等のようにアンモニア臭や、硫化水素臭が問題となるような場合で脱臭を目的として使用する場合は、気流発生装置を付設していない室内空気浄化装置であっても好適に使用することができる。気流発生装置を付設していない室内空気浄化装置の場合は、装置構成が簡素化されるから、製造が容易であり、部屋内に置くだけで効果があり、取り扱いやすいという利点がある。
【００２８】
図３、４は気流発生装置を設けていない室内空気浄化装置の例を示す。図３で３０は段ボールによって形成した箱体、３２は箱体３０の上部に装着した蓋である。この室内空気浄化装置の場合も、箱体３０の底部側の側面に空気の導入口１２を設け、蓋３２の中央部に浄化された空気を吐出させる開口孔３２ａを設けている。
図４に示すように、箱体３０の底部に不織布等の通気シート１８を張設した枠体１９を挿入してセットし、蓋３２を外して通気シート１８の上に浄化材１１を投入する。浄化材１１は上述した高温で焼いた細片状の炭である。浄化材１１は図のように箱体１０の上部開口部付近まで充填する。
【００２９】
本実施形態の室内空気浄化装置は、段ボール製の箱体１０に浄化材１１を充填して蓋３２を装着したものであるから、装置構成がきわめて簡素である。使用に際しては、この室内空気浄化装置を部屋内に置いておくだけでよい。それによって、箱体１０の導入口１２から自然に箱体１０内に室内空気が進入し、室内空気が徐々に浄化される。このように室内空気浄化装置を静置する方法による場合であっても、炭を用いた浄化材１１によって室内空気が浄化され、好適な脱臭作用をなすことができ、アンモニア臭等の臭いが除去され、効果的に部屋内を浄化することができる。
【００３０】
本発明に係る室内空気浄化装置は、室内浄化用、脱臭用として、一般住宅はもちろんのこと、学校、病院、介護施設等において好適に使用することができる。また、自動車内のような密閉空間内に設置して好適である。室内空気浄化装置は、居住空間の大きさ（容積）に応じて浄化材を収納する内容積のものを使用すればよく、適宜数配置して使用すればよい。高温で焼いた炭を使用することで長期間の使用に耐えるが、浄化作用が劣化した場合には、浄化材の炭を交換するだけで簡単に再使用することができる。
なお、炭の浄化材１１とともに、ラベンダー等のハーブ類を箱体１０に入れておくことも有効である。浄化材による脱臭作用によって部屋内のアンモニア臭や生活臭を除去するとともに、ハーブの香りによって、部屋内をさらにさわやかな環境にすることができるという利点がある。
【００３１】
【発明の効果】
本発明に係る室内空気浄化装置は、上述したように、容器に充填された細片状の炭からなる浄化材の作用によって好適に室内空気が浄化され、室内環境を清浄環境にすることができるとともに、優れた脱臭作用を奏する浄化装置として提供することができる。また、本発明に係る室内空気浄化装置は室内に置いておくだけで浄化作用、脱臭作用を奏することができ、取り扱いが容易で手軽に使用することができる等の著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る室内空気浄化装置の一実施形態の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る室内空気浄化装置の一実施形態の構成を示す断面図である。
【図３】本発明に係る室内空気浄化装置の他の実施形態の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る室内空気浄化装置の他の実施形態の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 箱体
１１ 浄化材
１２ 導入口
１４ 蓋
１６ ファン
１７ 開口孔
１８ 通気シート
１９ 枠体
２０ 気流発生装置
３０ 箱体
３２ 蓋
３２ａ 開口孔

Claims (5)

1. 箱体状に形成された容器内に、室内空気の浄化用として細片状の炭からなる浄化材が充填された室内空気浄化装置であって、
   前記容器の底部側に室内空気を取り入れる導入口が設けられ、
   前記容器の上部に前記容器内を通過した空気が排出される開口孔が設けられていることを特徴とする室内空気浄化装置。
2. 容器の上部に、開口孔に連通して、導入口から室内空気を容器内に導入し、前記開口孔から空気を排出するファン機構を備えた気流発生装置が設けられていることを特徴とする請求項１記載の室内空気浄化装置。
3. 容器内部の底部に、前記導入口に連通して、容器を横断するように通気性を有する通気シートが設けられ、
   容器内部を仕切るように設けられた該通気シートの上側に、開口孔の近傍まで浄化材が充填されていることを特徴とする請求項１または２記載の室内空気浄化装置。
4. 浄化材として、８５０℃以上で焼いた炭が用いられていることを特徴とする請求項１、２または３記載の室内空気浄化装置。
5. 浄化材として、粉砕されたセラミック材が通気性を維持してコーティングされている炭が用いられていることを特徴とする請求項４記載の室内空気浄化装置。

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