JP2006035100A

JP2006035100A - 空気清浄装置

Info

Publication number: JP2006035100A
Application number: JP2004218926A
Authority: JP
Inventors: Shingo Sori; 信吾蘇理
Original assignee: Elc Kk
Current assignee: Elc Kk
Priority date: 2004-07-27
Filing date: 2004-07-27
Publication date: 2006-02-09

Abstract

【課題】構造が簡単で、脱臭、粒子捕集性のよい空気清浄装置を提供すること。
【解決手段】ダクト状のケーシング（１）の下端部に吸入口（２）が上端部に排出口（３）が設けられ、第１空間（１ａ）内に設けた送風機（５）により空気は下から上へ流れる。吸入口には第１フィルタ（１０）が取付けられ、第１仕切り壁（６）に第２フィルタ（２０）が、第１仕切り壁と第２仕切り壁（７）の間に複数の第３フィルタ（３０）が設けられ、第２仕切り壁の上に第４フィルタ（４０）が載置されている。第１、２紫外線ランプ（５０、６０）が第３、４フィルタの上流側の面に紫外線を照射する。第１、２フィルタは洗浄可能な耐腐食性材料の連続した単一細線を、空気の流れに直角な方向に折り曲げながら積層して形成され、第３フィルタは臭気物質を吸着すると同時に分解する触媒活性炭で形成され、第４フィルタはＨＥＰＡフィルタである。
【選択図】図１

Description

本発明は空気清浄装置、特に室内空気の粒子の捕集と脱臭とをおこなう空気清浄装置に関する。

自動車やプラント等からの排気ガス等による大気汚染の問題とともに、院内感染、シックハウス、ハウスダスト等の問題から室内空気の汚染が大きな問題となっており、室内空気を清浄化する空気清浄装置が開発されている。
ここで、室内空気の清浄化には、空気中の粒子の捕集と脱臭があり、最近では脱臭の要求が大きくなってきている。

空気中の粒子を捕集する装置としては半導体製造工場等で使用される所謂クリーンルームが数多く開発されている。例えば、特許文献１に記載のものがある。しかし、同公報に記載されているように、クリーンルームは部屋、あるいは、建物全体として構成される大規模なものであり、病院、オフィス、住宅等に配設することは不可能である。

一方、脱臭については、主に営業用の厨房設備のための脱臭装置が開発され、非特許文献１、非特許文献２に多くのものが紹介されている。しかし、この厨房設備用の脱臭装置は多くはオイルミストの除去装置を含み、クリーンルームほどではないにしても、専門的な据え付け工事が必要である。

特開２００４−１４７８１１号公報環境省環境管理局大気生活環境室、「ひと目で分かる「脱臭装置」選択ガイド <<２００３飲食店版>>」環境省環境管理局大気生活環境室、「ひと目で分かる「脱臭装置」選択ガイド２００４」

本発明は上記問題に鑑み、構造が簡単で、設置が容易な、空気中の粒子の捕集と脱臭をおこなうことのできる空気清浄装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明によれば、
空気清浄装置であって、
床上に配設され、垂直方向に延伸し、下端部に吸入口を設け、上端部に排出口を設けたダクト状のケーシングと、
ケーシング内に配置され空気を吸入口から排出口に向けて送風する送風機と、
ダクト内に低位置から高位置へ順次配設される第１、第２、第３、第４フィルタと、
第３フィルタに紫外線を照射する第１紫外線ランプ、および、第４フィルタに紫外線を照射するる第２紫外線ランプと、を具備し、
第１フィルタと第２フィルタが、高圧洗浄可能な磨耗しない耐腐食性材料の連続した単一細線を、空気の流れに直角な方向に折り曲げながら積層したものを圧縮して形成され、第２フィルタは第１フィルタよりも小さな粒子を捕集できるようにより細密にされていて、
第３フィルタが臭気物質を吸着すると同時に分解する触媒活性炭フィルタで形成され、
第４フィルタが耐腐食性材料で形成されているＨＥＰＡフィルタとされている空気清浄装置が提供される。

このように構成される空気清浄装置では、第１フィルタで粒径が比較的大きな粒子が捕集され、第２フィルタでは第１フィルタで捕集されなかった粒子が捕集される。この際、第１フィルタと第２フィルタが、洗浄可能な耐腐食性材料の連続した単一細線を、空気の流れに直角な方向に折り曲げながら積層したものを圧縮して形成されているので捕集された粒子が流れの方向に移動して出て行くことはない。そして、第４フィルタでは第２フィルタでも捕集されなかった微小な粒子が捕集される。そして、臭気物質は第３フィルタに吸着して分解される。第１紫外線ランプにより第３フィルタの上流側面にカビが発生するのが防止され、第２紫外線ランプにより第４フィルタの上流側面にカビが発生するのが防止される。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明において、第１フィルタと第２フィルタが、ステンレスで形成されている、空気清浄装置が提供される。

請求項３の発明によれば、請求項１の発明において、第４フィルタが平均粒子径０．３μｍの粒子を９９．９７％捕集できるＨＥＰＡフィルタとされている空気清浄装置が提供される。

各請求項に記載の発明によれば、空気中の粒子は大きいものから小さいものへ第１、２、４フィルタで捕集され、臭気物質は第３フィルタで吸着、分解されるので、一つの装置で粒子の捕集と脱臭の両方をおこなうことができる。また、ケーシングの中に配設される４つのフィルタと送風装置だけで構成され、構造が簡単で、また、設置が容易である。

以下、添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１が本発明の空気脱臭清浄装置の実施の形態の構造を示す図である。
ダクト状のケーシング１は巾と奥行がそれぞれ略６００ｍｍの略正方形の断面を有して垂直方向に延伸し、高さは約２０００ｍｍである。ケーシング１の下端部の側方に吸入口２が形成され、上端部の側方に排出口３が形成されている。吸入口２には第１フィルタ１０が取り付けられている。第１フィルタ１０の下流のケーシング１の底面４の上に送風機５が設置されている。

第１仕切り壁６が下から約１／４の高さのところに設けられ、第２仕切り壁７が上から約１／４の高さのところに設けられている。第１仕切り壁６は図示しない開口部を有し、その開口部に第２フィルタ２０が取付けられている。第１仕切り壁６と第２仕切り壁７の間に複数の第３フィルタ３０が配設され、第２仕切り壁７の上面に第４フィルタ４０が載置されている。第２仕切り壁７はケーシング１の内側の奥行き方向（図中左右方向）の途中までしか形成されていいない。

第３フィルタ３０は図中左側の分割されて垂直方向に並ぶ上流側支持板８ａ〜８ｃと、図中右側の分割されて垂直方向に並ぶ下流側支持板９ａ〜９ｂにより支持されている。上流側支持板８ａ〜８ｃのうち８ａは第２仕切り壁７に結合されており、下流側支持板９ａ〜９ｄのうち９ｄはケーシング１に結合されている。

第１仕切り壁６の下側にある空間を第１空間１ａと称し、第２仕切り壁７の上側で第４フィルタ４０の上流側の空間を第４空間１ｄと称し、下流側の空間を第５空間１ｅと称する。また、上流側支持板８ａ〜８ｃの図中左側の空間を第２空間１ｂと称し、下流側支持板９ａ〜９ｂの図中右側の空間を第３空間１ｃと称する。
第２空間１ｂには第１紫外線ランプ５０が配設され第３フィルタ３０に紫外線を照射し、第４空間１ｄには第２紫外線ランプ６０が配設され第４フィルタ４０に紫外線を照射する。

空気は吸入口２から水平方向に第１フィルタ１０を通って仕切り壁６の下方の第１空間１ａに流入する。第１空間１ａに流入した空気は、送風機５内を通過する。そして、上向きに第２フィルタ２０を通過して第１仕切り壁６の上側に達する。第１仕切り壁６の上側に達した空気は、大部分が第２空間１ｂを経由して、複数の第３フィルタ３０を上向き、または、下向きに通過して第３空間１ｃに達する。そして、第３空間１ｃを上方に移動し第４空間１ｄに達する。第４空間１ｄからは第４フィルタ４０を水平方向に通過して第５空間１ｅに達し、排出口３から外部に排出される。

次に、第１フィルタ１０、第２フィルタ２０の詳細について説明する。
図２は第１フィルタ１０の粒子を捕集する主部分の作り方を説明する図であって、ステンレス製の一本の細線Ｆを、第１層目はＳ１からＥ１まで図中左右方向に振りながら平面上で折り曲げを繰り返し、第２層目は第１層目の上でＳ２からＥ２まで図中上下方向に振りながら折り曲げを繰り返し、第３層目は第２層目の上でＳ３からＥ３まで図中左右方向に振りながら折り曲げを繰り返し、これを所望の完成時の厚さが得られるまで繰り返す。

図３は完成された第１フィルタ１０の断面図である。折り曲げた細線Ｆが積層されたものの両側にパンチメタル１１ａ，１１ｂが配設され、それを筐体１２が覆っている。筐体１２は上流側と下流側にそれぞれパンチメタル１２ａ，１２ｂが配設されている。パンチメタル１１ａ，１１ｂ、および筐体１２もステンレスで形成されている。
ここで注目すべきは、折り曲げた細線Ｆは上記のように折り曲げられて積層されているので上流側の最外面から下流側の最外面まで連なるものはないということである。その結果、捕集された粒子が細線Ｆに沿って第１フィルタ１０の下流側に排出されることがない。
なお、第２フィルタ２０も全く同じようにして作られる。

第１フィルタ１０は所謂プレフィルタとして使用され径が約１０〜１００μｍの粒子を捕集するようにされ、第２フィルタ２０は所謂中性能フィルタであって径が約１〜１０μｍの粒子を捕集するようにされている。したがって、第２フィルタ２０は第１フィルタ１０よりも小さい粒子を捕集することができるように折り曲げた細線Ｆは第１フィルタ１０よりも密に圧縮されている。
第１フィルタ１０、第２フィルタ２０は、ステンレスで作られているので定期的に高圧洗浄することができ交換する必要がなくメンテナンス費用が安い。従来のプレフィルタ、中性能フィルタは濾紙製、あるいはガラス繊維製であって、高圧洗浄すると破けたり、粉々になったりするために交換することが必要であってその結果メンテナンスの費用が高い。

次に、第３フィルタ３０について説明する。この第３フィルタ３０は脱臭をおこなうためのものであって触媒作用を有する触媒活性炭で形成されている。この触媒活性炭は株式会社エルク（東京都新宿区四谷２丁目８番地）の厨房排気消臭設備ＥＸ−ＮＳシステム（非特許文献１、２に記載されている）で既に使用されているものと同じものである。詳細な説明は省略するが、この触媒活性炭は多孔質を成しており、多孔質の多くの孔に臭気物質が吸着せしめられるが、吸着と同時に触媒作用による分解がおこなわれる。その結果、高い脱臭能力を長期にわたって維持する。
また、第１紫外線ランプ５０が発する紫外線により第３フィルタ３０にカビが発生することが防止される。

次に、第４フィルタ４０について説明する。この第４フィルタ４０は所謂ＨＥＰＡフィルタである。ＨＥＰＡフィルタは衆知のように、ガラス繊維製の不織布で形成されている。ＨＥＰＡフィルタは捕集できる粒子の粒径に応じて各種グレードのものがあるが、この実施の形態で使用されるのは、平均粒子径０．３μｍの粒子を９９．９７％捕集する性能を有するものである。
また、第２紫外線ランプ６０が発する紫外線により第４フィルタ４０にカビが発生することが防止される。

本実施の形態は上記のように構成され、第１フィルタ１０で粒子径約１０〜１００μｍの粒子が捕集され、第２フィルタ１０で粒子径約１〜１０μｍの粒子が捕集され、第４フィルタで粒子径０．３μｍまでの粒子が捕集され、臭気物質は第３フィルタ３０に吸着して分解される。したがって、一つの装置で粒子の捕集と脱臭をおこなうことができる。

以下、上記の本発明の実施の形態の性能について説明する。
先ず、粒子の捕集性能については、ＦＥＤ−ＳＴＤ−２０９でクラス１００（０．５μｍ）、ＪＩＳＢ９９２０ではクラス５（０．５μｍ）の性能を得ることができた。
すなわち、０．５μｍ以上の粒径の粒子が１ｆｔ³当たり１００個以下、１ｍ³当たり３５００個以下、のクリーン度を得ることができた。

一方、脱臭性能については、以下のような実験結果を得ている。
（１）タバコの臭い
吸入口：臭気指数４０臭気濃度９９７０
排出口：臭気指数２１臭気濃度１３２
脱臭効率：（９９７０−１３２）／９９７０＝９８．６（％）
（２）塗料うすめ液
吸入口：臭気指数３５臭気濃度３０９０
排出口：臭気指数２０臭気濃度９８
脱臭効率：（３０９０−９８）／３０９０＝９６．８（％）

また、ケーシングの中に配設される４つのフィルタと２つの紫外線ランプと送風装置だけで構成され、構造が極めて簡単である。また、外部部品等との接続もないために据え付け工事は不要であって設置が容易である。したがって、設置スペースさえあれば、いつでも、どこでも設置できる。前述したように、ケーシング１の外形寸法は巾と奥行きが、各約６００ｍｍ、高さが約２０００ｍｍであるので、必要とされる設置スペースは小さく、冷蔵庫あるいは洋服ダンスが設置できるところならばほぼ設置可能である。
にもかかわらず、上述した様な性能を有しており、性能／所要スペースの比は今までにない大きなものである。

本発明は空気を清浄化する空気清浄機に適用できる。

本発明の実施の形態の構造を示す図である。第１フィルタの主部分の作り方を示す図である。第１フィルタの断面図である。

符号の説明

１ケーシング
２吸入口
３排出口
５送風機
１０第１フィルタ
２０第２フィルタ
３０第３フィルタ
４０第４フィルタ
５０第１紫外線ランプ
６０第２紫外線ランプ

Claims

空気清浄装置であって、
床上に配設され、垂直方向に延伸し、下端部に吸入口を設け、上端部に排出口を設けたダクト状のケーシングと、
ケーシング内に配置され空気を吸入口から排出口に向けて送風する送風機と、
ケーシング内に低位置から高位置へ順次配設される第１、２、３、４フィルタと、
第３フィルタに紫外線を照射する第１紫外線ランプ、および、第４フィルタに紫外線を照射する第２紫外線ランプと、を具備し、
第１フィルタと第２フィルタが、高圧洗浄可能な磨耗しない耐腐食性材料の連続した単一細線を、空気の流れに直角な方向に折り曲げながら積層したものを圧縮して形成され、第２フィルタは第１フィルタよりも小さな粒子を捕集できるように、より細密にされていて、
第３フィルタが臭気物質を吸着すると同時に分解する触媒活性炭フィルタで形成され、
第４フィルタが耐腐食性材料で形成されているＨＥＰＡフィルタである、
ことを特徴とする空気清浄装置。
第１フィルタと第２フィルタが、ステンレスで形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄装置。
第４フィルタは平均粒子径０．３μｍの粒子を９９．９７％捕集できるＨＥＰＡフィルタであることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄装置。