JP2006084129A - 空気浄化装置及び該空気浄化装置を有する建造物 - Google Patents

Abstract

【課題】建物内に導入する外気中のアレルゲンを不活化させ、アレルギーの発生を抑制できる室内環境を提供することができる空気浄化装置及び該空気浄化装置を有する建造物を提供する。
【解決手段】外気１７を建物内に導入する際に、空気を浄化する空気浄化装置であって、建物の壁１１内の換気口１２の室外側に位置し、外気を湿潤環境とする加湿部１３と、室内側に位置し、アレルゲンを不活化する酵素及びタンパク質変性剤の少なくとも一方を有するフィルタ１４とを具備すし、該フィルタ１４を湿潤状態とすることで、酵素活性を向上させ、アレルゲンを不活化でき、居住空間内への花粉等のアレルゲンの侵入を遮断することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、外気中におけるアレルゲンを不活化し、アレルギーの発生を抑制することに寄与する空気浄化装置及び該空気浄化装置を有する建造物に関するものである。

近年、アレルギー問題がクローズアップされている。アレルゲンとしてはスギ花粉が有名であるが、住宅の高気密化など、最近の住宅事情により、ダニなどの害虫及びその排泄物などによるアレルギーも深刻化している。具体的には、住居内性ダニ類、特に室内塵中に多いチリダニのアレルゲン（Ｄｅｒ１、Ｄｅｒ２）や、主に春季に猛威を振るうスギ花粉アレルゲン（Ｃｒｉｊ１、Ｃｒｉｊ２）等の多くのアレルゲンが生活空間内に存在する。

このようなアレルギー対策として、従来から、種々の製品、例えば掃除機やモップなどのハウスダストをまとめて処理する掃除用具などが世に送り出されている。また、一般的に行われているアレルギーから身を守る方法、即ち、アレルゲンを排除する方法としては以下のようなものがある。例えば、スギに代表される花粉の場合には、外出時に着用するマスクに花粉を通過させないような細かいメッシュを入れることによって体内に花粉が取り込まれないようにする方法が、また屋内では集塵機に代表される装置によってそれらを捕獲する方法などが行われている。しかしながら、集塵機などによって居住空間に存在する花粉を積極的に排除したとしても、それは空気中浮遊物質の一部として花粉が捕獲されるに過ぎない。従って、このような方法単独では十分なアレルゲンの除去は困難である。

このため、外気を建物内に導入する換気口に例えばガーゼ状素材のエアフィルタを取り付けて、住居内に侵入してくる花粉等を除去することが提案されている（特許文献１）。

登録実用新案第３０６２８１４号公報

しかしながら、上記のようなアレルゲンは、捕集するだけでは、安全な空気とはいえず、積極的に不活性化させることが必要であるので、前記特許文献１の提案にかかるエアフィルタでは、室内にアレルゲンが侵入することを完全に防止することができない、という問題がある。

本発明は、前記問題に鑑み、建物内に導入する外気中のアレルゲンを不活化させ、アレルギーの発生を抑制できる室内環境を提供することができる空気浄化装置及び該空気浄化装置を有する建造物を提供することを課題とする。

上述した課題を解決し目的を達成するために、本発明においては、外気を建物内に導入する際に、外気中に存在するアレルゲンを不活化する酵素及びタンパク質変性剤の少なくとも一方を有するフィルタを設けると共に、その不活化機能を向上させるための加湿部を並存させることにより、建物内に導入する外気中のアレルゲンを不活化させ、アレルギーの発生を抑制できる室内環境を提供することができることを知見した。本発明は、かかる着想に基づくものであり、下記の空気浄化装置を提供するものである。

前記課題を解決する第１の発明は、外気を内部に導入する際に、空気を浄化する空気浄化装置であって、外気導入部の室外側に位置し、外気を湿潤環境とする加湿部と、外気導入部の室内側に位置し、アレルゲンを不活化する酵素及びタンパク質変性剤の内、少なくとも一方を有するフィルタとを具備することを特徴とする空気浄化装置にある。

第２の発明は、第１の発明において、前記フィルタを加熱する加熱部が設けられていることを特徴とする空気浄化装置にある。

第３の発明は、第１又は２の発明において、前記酵素がプロテアーゼであることを特徴とする空気浄化装置にある。

第４の発明は、第１乃至３のいずれか一つの発明において、前記タンパク質変性剤が、ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシル硫酸リチウム、３，５−ジドデシル硫酸リチウム、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンドデシルサルフェート、コール酸ナトリウム、Ｎ−ラウロイルサルコシン、Ｎ−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム、セチルジメチルエチルアンモニウムブロミド、セチルトリメチルアンモニウムブロミド、３−［（３−コールアミドプロピル）ジメチルアンモニド］−２−ヒドロキシ−１−プロパンスルフォネート、３−［（３−コールアミドプロピル）ジメチルアンモニド］−１−プロパンスルフォネート、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル及び尿素からなる群より選択されることを特徴とする空気浄化装置にある。

第５の発明は、第１乃至４のいずれか一つの発明において、前記加湿部が、複数の透湿性チューブと、該透湿性チューブに水を供給する水供給部とからなることを特徴とする空気浄化装置にある。

第６の発明は、第１乃至５のいずれか一つの空気浄化装置を設置してなる建造物にある。

本発明によれば、外気が室内に流入することになるので、加湿空気がフィルタに接触し、その接触の際に外気中に存在するアレルゲンの不活化を行うことができる。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

本発明による実施例に係る空気浄化装置について、図面を参照して説明する。
図１は、実施例に係る空気浄化装置を示す概念図である。
図１に示すように、本実施例に係る空気浄化装置１６は、外気１７を建物内に導入する際に、空気を浄化する空気浄化装置であって、建物の壁１１内の外気導入部である換気口１２の室外側に位置し、外気を湿潤環境とする加湿部１３と、室内側に位置し、アレルゲンを不活化する酵素及びタンパク質変性剤の内、少なくとも一方を有するフィルタ１４とを具備するものである。
また、本実施例においては、フィルタ１４の周囲にフィルタを加熱する加熱部１５が設けられている。

これにより、アレルゲン、ウィルスを不活化できるフィルタ１４を設置すると共に、該フィルタ１４を湿潤状態とする加湿部１３を設置しているので、酵素活性を向上させ、アレルゲンを不活化するようことができる。この結果、居住空間内への花粉等のアレルゲンの侵入を換気口部において遮断することができ、室内環境の健全化を図ることができる。

ここで、本発明において、前記酵素としては、好ましくはプロテアーゼが例示される。前記プロテアーゼとはペプチド結合を分解する性質を有する酵素である。プロテアーゼは酸性、中性、塩基性の何れであってもよい。好ましいプロテアーゼとしては、例えば、トリプシンなどのセリンプロテアーゼ；パパイン、カルパイン、カテプシンＢ及びカテプシンＬなどのシステインプロテアーゼ；ペプシン、レニン及びカテプシンＤなどのアスパラギン酸プロテアーゼ；並びにメタロプロテアーゼなどが例示される。また、本発明で用いられるプロテアーゼは、耐熱性が高く、またドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）などの界面活性剤や尿素などに対する耐久性が高いものがより好適である。具体的には、pfu protease S（タカラバイオ社製）などが市販の好適な酵素として入手可能である。

前記タンパク質変性剤としては、ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシル硫酸リチウム、３，５−ジドデシル硫酸リチウム、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンドデシルサルフェート、コール酸ナトリウム、Ｎ−ラウロイルサルコシン、Ｎ−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム、セチルジメチルエチルアンモニウムブロミド、セチルトリメチルアンモニウムブロミド、３−［（３−コールアミドプロピル）ジメチルアンモニド］−２−ヒドロキシ−１−プロパンスルフォネート、３−［（３−コールアミドプロピル）ジメチルアンモニド］−１−プロパンスルフォネート、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル及び尿素からなる群より選択される１種又は２種以上が用いられ、好ましくはドデシル硫酸ナトリウム及び／又は尿素が用いられる。

前記酵素及びタンパク質変性剤の含有量は適宜調整してよいが、好ましい範囲を示すと次の通りである。本発明の皮膜組成物中に含有される酵素およびタンパク質変性剤の量は適宜調整してよいが、好ましい範囲を示すと次の通りである。本発明の被膜組成物に含有する酵素量としては、好ましくは0.１Ｕ／ｍｌ〜１０Ｕ／ｍｌ、より好ましくは０．５Ｕ／ｍｌ〜５Ｕ／ｍｌである。また、被膜組成物中に含有するタンパク質変性剤の量は、０．０１Ｍ〜１０Ｍ、より好ましくは６Ｍ〜８Ｍである。またＳＤＳの場合では２．５％（ｗ／ｗ）以下が好ましく、より好ましくは０．０１％〜５％である。酵素及びタンパク質変性剤の量をこのように調整することにより、被覆形成成分と混合してもアレルゲンの不活化効果を得られる。また、酵素をタンパク質変性剤と併存させても酵素まで失活してしまうことを抑制し、アレルゲンの不活化を一定期間維持することが可能である。

ここで、アレルゲンは酵素又はタンパク質変性剤のいずれか一方によっても不活化し得るので、酵素単体又はタンパク質変性剤単体としてもよい。しかし、近年特に問題化しているダニや花粉に起因するアレルゲンは安定性が高く、いずれか一方では不活化しにくい場合がある。よって、本発明で用いられるアレルゲン不活化のフィルタ１４は、酵素及びタンパク質変性剤を併存させることにより、アレルゲンの不活化する作用をより強化するようにしてもよい。前記酵素もタンパク質でありタンパク質変性剤によって変性し得るものである。しかし、下記に示すように変性しにくい酵素を用いることにより、長期間共存させることは可能である。

酵素及び／又はタンパク質変性剤とアレルゲンが接触することにより、アレルゲンが不活化される。接触の形態は特に限定されるものではない。換気口１２から導入される外気１７中に存在するアレルゲンがアレルゲン不活化機能を有するフィルタ１４に達することにより接触が生じ、アレルゲンが不活化されることとなる。この際、室外側に加湿部１３を設置して湿潤状態とするので、アレルゲン不活化機能が更に増大することとなり、室内には完全に浄化された空気１８が導入されることとなる。この結果、近年の高気密化住宅においては、室内に外気が取り込まれるのは、窓及びドアの開放以外には、換気口のみとなり、この換気口１２において常時アレルゲン不活化機能を発揮させることで、安全な室内空気環境を実現することができる。

なお、フィルタ１４を取り外し式として、フィルタの目詰まりを除去した後、例えばアレルゲン不活化溶液を噴霧して、フィルタにアレルゲン不活化機能を再生させるようにしてもよい。ここで、前記アレルゲン不活化溶液とは、アレルゲンを不活化する酵素及び／又はタンパク質変性剤を含有するものとすればよい。溶媒は、酵素活性及び／又はタンパク質変性剤の作用を阻害しないものが用いられ、例えば水が好適である。

尚、前記アレルゲン不活化溶液には、アレルゲン不活性化の有効性を阻害しない範囲で、必要に応じて、例えばｐＨ調整剤、界面活性剤、増粘剤、乳化剤、水溶媒、着色剤、マスキング剤、消臭剤、可塑剤、帯電防止剤、殺菌剤、防カビ剤、害虫忌避剤、噴射剤、分散剤などの他の添加物を配合してもよい。

また、本発明において、前記フィルタの材質としては、例えば綿や羊毛などの天然繊維，レーヨンや酢酸セルロースなどの再生繊維，ポリエチレンやポリエチレンテレフタレートやポリアミドなどの合成繊維の不織布又は編織物、ガラス繊維マット、金属繊維マット、さらにはアクリル酸系，アクリルアミド系，ポリビニルアルコール系などの合成樹脂，あるいはアルギン酸ナトリウム，マンナン，寒天などの天然・再生材料である吸水性／及び又は吸湿性材料が使用され、前記フィルタに前記酵素が直接固定、又は担持体を介して固定されている。

また、フィルタのサイズとしては、数μｍ〜数百μｍのメッシュが可能である。なお、アレルゲンを不活化するフィルタとしてはメッシュサイズに依存するものではない。ここで、目の粗いメッシュフィルタの場合は、フィルタを積層することにより、粒子捕捉効果が高まるのでより、好ましい。また、数１０μｍのメッシュの場合は、数ｍｍ程度で花粉は捕捉される。なお、一般に花粉粒子は粒径は約２０〜３０μｍであり、ダニ（特に糞）の粒径は、約１０〜４０μｍであるので、これらを目安としてメッシュサイズを適宜設定することが好ましい。

前記フィルタの形状としては、特に限定はないが、例えば図５−１、図５−２に示すように、アレルゲンを不活性化する機能を有する酵素（／又はタンパク質変性剤）４を、不織布３などからなるフィルタ本体２に担持してなるアレルゲン不活性フィルタ１を例示することができるが、これに限定されるものではなく、下記に示すようなものをさらに挙げることができる。
１）前記酵素／又はタンパク質変性剤を担持した担持体をバインダーを用いて不織布に固定したフラット型フィルタ、２）前記酵素／又はタンパク質変性剤を担持した担持体を２つの基材（繊維シート）によりサンドイッチ状に挟んだフラット型フィルタ、３）前記フィルタをひだおりしたプリーツ型フィルタ、４）酵素／又はタンパク質変性剤を担持させた繊維を束ねて棒状部材にし、これらの棒状部材の両端で連結させた棒状型フィルタ、５）ウレタン等の多孔体の表面に酵素／又はタンパク質変性剤を担持させた海綿状型フィルタ等を挙げることができる。ここで、前記５）の棒状型フィルタについては、その断面は特に限定されることなく、例えば三角形、四角形、円形、楕円形、中空体形状が挙げられる。
また、タンパク質変性剤は予め繊維に含浸させるようにしてもよい。

前記加湿部１３はフィルタ１４を湿潤状態とする機能を有する公知の加湿装置を用いることができ、特に限定されるものではない。
ここで、加湿の湿度は特に限定されるものではないが、表１及び図６に示すように、５０％以上、より好ましくは６０％以上とするのがよい。なお、この試験は２５℃で１日の花粉の不活化率である。

前記加湿部１３として、特に、複数の透湿性チューブと、該透湿性チューブに水を供給する水供給部とからなる加湿部とすることで、コンパクト化を図ることができる。

図２にコンパクト化を図った加湿部とフィルタとを有する空気浄化装置の概略図を示す。図２に示すように、加湿部１３は、複数の透湿性チューブ１３ｂと、該透湿性チューブ１３ｂに水を供給する内部に水２１を貯留した水タンク２０とを具備するものであり、前記加湿部１３とフィルタ１４とはユニット本体１９内に配設されている。
水タンク２０からの水２１は水導入チューブ２２を介して複数の透湿性チューブ１３ｂに導入している。また、本実施例では、複数の透湿性チューブ１３ｂを支持する支持部１３ａは、内部に水保持部材を配してなり、水タンク２０から導入された水２１を一定状態に保持するようにしており、安定して透湿性チューブ１３ｂに水を供給している。
また、前記加湿部１３と加熱部１５を有するフィルタ１４は、ユニット本体１９内に配設されているので、図３に示すように、建物の壁１１に設けられた換気口１２内にユニット本体１９毎容易にセットすることができる。

水タンク２０は外部に設置するようにしているが、図４に示すように、予め建物の壁１１内に水タンク２１をセットし、外部に露出したキャップ２３を外して内部に水２１を給水するようにしてもよい。
なお、図４においては、複数の透湿性チューブ１３ｂを支持する支持部１３ａは、透湿性チューブ１３ｂを上部から垂下するように支持する水保持部としている。

また、フィルタ１４を加熱する加熱部１５としては、加熱ヒータ、赤外線ランプ等を用いて、フィルタを所定温度に加熱するようにしている。
ここで、加熱温度は特に限定されるものではないが、表２及び図７に示すように、２５℃以上、より好ましくは２８℃以上とするのがよい。なお、この試験は８０％の湿度の中で２時間の花粉の不活化率である。

このように、フィルタ１４を加湿部１３の空気導入の後流側に設置（室内側）することで、特に、換気扇等により室内が陰圧となっているので、外気１７が室内に流入することになるので、加湿空気がフィルタ１４に接触し、その接触の際に外気中に存在するアレルゲンの不活化を行うことができる。そして、特に、湿度５０％以上で、加熱が２８℃以上とすることで、アレルゲンの不活化率を向上させることができる。

本実施例では、居住空間における換気口に本発明の空気浄化装置を適用した一般住宅やオフィス等の建造物の一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば病室における隔離室、無菌室等のクリーンブース等に適用することができる。また、例えば空調機の空気流路に本発明の空気浄化装置を設置するようにし、居住空間内部で循環する空気中及び外部から交換された空気中のアレルゲンを低減させるようにしてもよい。

以上のように、本発明にかかる空気浄化装置は、外気が室内に流入することになるので、加湿空気がフィルタに接触し、その接触の際に外気中に存在するアレルゲンの不活化を行うことができ、高気密住宅、クリーンブース等の建造物の空気浄化に用いて適している。

本実施例にかかる空気浄化装置の概念図である。 本実施例にかかる空気浄化装置の概略図である。 図２の空気浄化装置を換気口に設置した一例を示す概略図である。 図３の空気浄化装置の変形例を示す概略図である。 フィルタの概略図である。 図５−１の要部拡大図である。 湿度と不活化率の関係図である。 温度と不活化率の関係図である。

符号の説明

１１ 建物の壁
１２ 換気口
１３ 加湿部
１４ フィルタ
１５ 加熱部
１６ 空気浄化装置
１７ 外気
１８ 浄化された空気
１９ ユニット本体

Claims (6)

1. 外気を内部に導入する際に、空気を浄化する空気浄化装置であって、
   外気導入部の室外側に位置し、外気を湿潤環境とする加湿部と、
   外気導入部の室内側に位置し、アレルゲンを不活化する酵素及びタンパク質変性剤の内、少なくとも一方を有するフィルタとを具備することを特徴とする空気浄化装置。
2. 請求項１において、
   前記フィルタを加熱する加熱部が設けられていることを特徴とする空気浄化装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記酵素がプロテアーゼであることを特徴とする空気浄化装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一つにおいて、
   前記タンパク質変性剤が、ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシル硫酸リチウム、３，５−ジドデシル硫酸リチウム、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンドデシルサルフェート、コール酸ナトリウム、Ｎ−ラウロイルサルコシン、Ｎ−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム、セチルジメチルエチルアンモニウムブロミド、セチルトリメチルアンモニウムブロミド、３−［（３−コールアミドプロピル）ジメチルアンモニド］−２−ヒドロキシ−１−プロパンスルフォネート、３−［（３−コールアミドプロピル）ジメチルアンモニド］−１−プロパンスルフォネート、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル及び尿素からなる群より選択されることを特徴とする空気浄化装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一つにおいて、
   前記加湿部が、複数の透湿性チューブと、該透湿性チューブに水を供給する水供給部とからなることを特徴とする空気浄化装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一つの空気浄化装置を設置してなる建造物。

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